[发明专利]一种车辆及多动力系统中转矩协调控制方法

说明书

本发明涉及一种车辆及多动力系统中转矩协调控制方法，该方法中输入量经过参考模型得到参考输出，反馈量经过被控系统模型得到实际输出，实际输出与参考输出的误差经过线性补偿器和自适应反馈控制器得到反馈量；线性补偿器用于根据超稳定性理论将误差进行变换，变换的参数符合严格正实要求；自适应反馈控制器的自适应反馈比例系数，以波波夫积分不等式和误差趋于零的约束形成。该方法需要同时满足超稳定性理论和波波夫积分不等式的约束，才能够使所获得的在线控制参数具有较好的鲁棒性，在不同工况下能够实现良好的控制效果，可有效地解决离合器传递转矩的不连续性所造成的冲击与滑摩损失的问题。

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别是一种车辆及多动力系统中转矩协调控制方法。

背景技术

混联式混合动力系统通过引入功率耦合机构和电机转速的调控，既能够实现车辆的无级变速，又具备了多种工作模式，可以有效地提高车辆的燃油经济性和动力性。模式切换过程涉及到工作状态的重构和功率流的重组，由于发动机和电机动态响应特性的差异、操纵元件工作状态的不连续性，若动态协调配合不当，极易导致车辆的冲击与共振、操纵元件的过度磨损，甚至转矩中断等问题，严重地影响模式切换品质和车辆的驾驶性能。因此，在模式切换过程中，需要对多动力源和操纵元件进行动态协调控制，以改善模式切换品质，保证车辆的驾驶性能。现有离合器传递转矩的不连续，在保持模式响应速度的情况下，会出现输出转矩波动较大，离合器滑摩损失较大的现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种多动力系统中转矩协调控制方法，用以解决现有控制过程中离合器传递转矩的不连续导致的输出转矩波动和滑摩损失较大的问题；本发明还提供一种车辆，用以解决现有多动力系统车辆在动力切换控制过程中离合器传递转矩的不连续导致的输出转矩波动和滑摩损失较大的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种多动力系统中转矩协调控制方法，输入量经过参考模型得到参考输出，反馈量经过被控系统模型得到实际输出，实际输出与参考输出的误差经过线性补偿器和自适应反馈控制器得到所述反馈量；

其中，输入量包括第一驱动机转矩和第二驱动机转矩，输出量包括离合器主动端转速和被动端转速；所述线性补偿器用于根据超稳定性理论将所述误差进行变换，变换的参数符合严格正实要求；所述自适应反馈控制器的自适应反馈比例系数，以波波夫积分不等式和所述误差趋于零的约束形成。

有益效果是，通过在控制方法中设置一个参考模型，要求被控系统的动态特性与参考模型的动态特性一致；能够给设计者提供更大的灵活性去设计不同类型的自适应规律，并选取适合于所研究具体控制问题的自适应规律，从而使控制效果达到设计要求；其中，该方法需要同时满足超稳定性理论和波波夫积分不等式的约束，才能够使所获得的在线控制参数具有较好的鲁棒性，在不同工况下能够实现良好的控制效果，使得参考模型的瞬态输出作为模式切换过程的参考输出，可有效地解决离合器传递转矩的不连续性所造成的冲击与滑摩损失的问题。

进一步地，为了规范多动力系统模式切换过程中的期望性能，使得离合器主动端和被动端的转速能实时跟踪参考信号，更好的完成从滑摩阶段到同步阶段的过渡，所述参考模型为离合器接合后的动力学方程：

式中，ω_ref(t)为参考转速，J₁为离合器主动端的转动惯量，J₂为离合器被动端的转动惯量，T_e(t)为第一驱动机转矩，为第二驱动机转矩，为离合器主动端的阻力矩，为离合器被动端的阻力矩。

进一步地，为了更好的实现离合器接合过程中模式切换，所述被控系统模型为离合器进入滑摩阶段的动力学方程：

式中，为离合器主动端的转速的一阶导，为离合器被动端的转速的一阶导，T_CL(t)为离合器转矩。

进一步地，为了满足严格正实的条件，所述变换的参数为：