[发明专利]一种基于行星液驱混合动力车辆的最优分离因子求取方法

说明书

本发明公开了一种基于行星液驱混合动力车辆的最优分离因子求取方法，属于新能源车辆领域，分离因子作为发动机输出到机械路径上的功率占发动机总输出功率的比例指标，是混合动力车辆系统中重要的控制变量。该发明提供的方法从车辆的需求功率出发，根据车速计算发动机转速并结合系统中两液压泵马达效率的影响，逆向迭代求出使整个混合动力系统具有最优效率的发动机的工作点，存在三次迭代修正，分别是分离因子迭代、转矩迭代、效率迭代。本方法所描述的最优分离因子的求取考虑了液压泵的效率使得到最优分离因子的值更加精确，使能量的分配得到更好的优化控制，整车经济性表现更佳。

技术领域

本发明属于混合动力汽车技术领域，特别涉及一种基于行星液驱混合动力车辆的最优分离因子求取方法。

背景技术

随着能源危机问题的日益突出，节能与新能源汽车的发展越来越被人们所重视。作为新能源汽车的主力军混合动力汽车，较纯电动汽车来讲受电池技术的约束相对小，且较燃料电池汽车来讲发展地更为成熟可靠，再加上其优异的动力性和良好的经济性表现，一致备受市场青睐。但是近些年，串联和并联构型的混合动力汽车都因为其动力结构的局限性无法充分地发挥其节能的作用，而基于行星排式的混联式汽车结合了串联和并联构型两者的优点，独特的转矩转速双解耦的特点使发动机在各种工作条件下都能保证良好的经济性，同时也正是因为这种构型特点，其能量管理策略也多种多样，而瞬时最优的能量管理策略较发动机最优有更好的节油效果，较全局最优有较好的实用性和可操控性，广泛应用于各种构型的混联式混合动力汽车上，其中包括行星液驱混合动力车辆上。

在专利《一种混联式混合动力车辆的动力控制方法》(授权公告号为CN102815295B)中，公布了一种基于车速与整车功率需求大小判断车辆所处工作模式的能量管理控制方法，发动机工作时将其控制在最优工作曲线上，但是这种方法仅考虑了发动机这一个动力部件的效率问题而未考虑其它动力部件的不同工作条件下的效率差异，很难在每一时刻都保证系统在工作在最优的经济性的条件下。

在专利《一种行星混联混合动力系统分层优化控制方法》(公开号为CN108545075A)中，公布了一种利用瞬时最优控制策略实现底层控制的最优，并外加全局优化控制策略实现顶层控制的最优，实现了较好的节能效果，但是未详细描述瞬时控制策略中关键参数分离因子的求取方法。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于行星液驱混合动力车辆的最优分离因子求取方法，其既兼顾了发动机的热效率同时有考虑了液压元件的工作效率以及系统的传动效率，使系统总体的效率达到最优，进而实现优异的节油效果。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一种行星混联式混合动力汽车驾驶员需求转矩计算方法，包括以下步骤：

步骤1、确定动力系统所处工况条件：在车辆行驶过程中，依据实时车速v、加速或制动踏板开度解析获得驾驶员对动力系统需求的驱动功率P_o，同时，记录实时的蓄能器压力状态P_res及SOC控制目标可计算获得蓄能器充能或者放能功率P_Accu。进而可获得对发动机的需求功率P_e，即P_e＝f(P_o,P_Accu,η_t)；

步骤2、确定分离因子的范围并离散化：依据车速对应的前行星排齿圈转速ω_R1、允许的发动机转速范围确定分离因子λ的可取数值范围，并在此范围内离散获得数组[λ_1,minλ₂λ₃…λ_n…λ_m,max]，为最外层的分离因子迭代计算做铺垫；

步骤3、确定发动机工作点：本步骤中包括两个子步骤，分别为步骤3(a)和步骤3(b)；