[发明专利]一种液压型混合动力汽车发动机起机过程协调控制方法

权利要求书

1.一种液压型混合动力汽车发动机起机过程协调控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，根据车辆动力系统的动力学模型建立车轮转动状态，即角加速度与各动力源的动力状态、车辆行驶阻力矩间的关系式(1)；再结合冲击度j的计算公式(2)得到冲击度与各动力源转矩间的关系式(3)；

式中，R₁、S₁分别为前行星排齿圈和太阳轮的节圆半径；R₃、S₃分别为后拉维娜式行星排齿圈和大太阳轮的节圆半径；k₁、k₃分别为前行星排和后行星排的特征参数，且k₁＝R₁/S₁、k₃＝R₃/S₃；I′_v＝mR²/i₀+I_R1i₀+(I_B+I_S3)(1+k₃)²i₀+I_C3i₀；I′_e＝I_e+I_C1；I′_A＝I_A+I_S1；I_C3、I_S3分别为后行星排行星架的转动惯量、大太阳轮的转动惯量；为车轮角加速度，rad/s²；I′_e为发动机与前行星排行星架转动惯量之和；I′_A为泵/马达A与前行星排太阳轮的转动惯量之和；I_C1、I_R1、I_S1、I_e、I_A、I_B分别为前行星排的行星架、齿圈、太阳轮以及发动机、泵/马达A和泵/马达B的转动惯量；T_A、T_B、T_e、T_f分别为泵/马达A转矩、泵/马达B转矩、发动机转矩以及车辆行驶阻力矩，Nm；j为车辆的冲击度；为车轮角加速度的一阶导数；m为整车质量，kg；R为车轮半径，m；i₀为主减速器的速比；C_e、C_A、C_B均为由公式相关变量简化时定义的常数，仅与车辆动力系统固有参数有关；

步骤2，依次进行发动机响应特性识别及发动机响应转矩预估，得到发动机下一计算周期的输出转矩的预估值T_eⁿ⁺¹：

①响应特性识别：建立发动机下一周期的响应/输出转矩T_eⁿ⁺¹与发动机控制系统反馈的当前转矩T_eⁿ、整车控制器当前需求转矩之间的关系式：

式中，n代表当前采样/计算周期、n+1代表下一采样/计算周期；T_eⁿ⁺¹为下一周期发动机的响应/输出转矩，Nm；T_eⁿ为发动机控制系统反馈的当前发动机转矩，Nm；为整车控制器当前发动机需求转矩，Nm；α₁、α₂分别为T_eⁿ所占的权重因子；

②响应转矩预估：依据发动机控制系统已经反馈的T_eⁿ、T_e^n-1及整车控制器程序计算的求得当前周期的数值α₂，并以之代表当前和下一周期的响应特性；再参考当前周期获得的反馈T_eⁿ及程序计算的需求即可由式(5)预估在当前输出T_eⁿ基础上和需求作用下发动机将会输出的转矩T_eⁿ⁺¹；

式中，n-1代表上一采样/计算周期、T_e^n-1为发动机控制系统反馈的上一周期发动机转矩，Nm；

步骤3，依据冲击度与动力源转矩之间的关系得到车辆冲击度与泵/马达A转矩变化率间的关系式(6)，并依据整车控制器的计算周期进行离散化，如式(7)所示；进而获得给定最大车辆冲击度限值±j_Max下的泵/马达A转矩变化量的上下限值，如式(8)所示：

式中，ΔT_A、ΔT_e、ΔT_B分别为泵/马达A转矩变化量、发动机转矩变化量以及泵/马达B转矩变化量；C_V与C_A类似，也为公式相关变量简化时定义的常数，仅与车辆动力系统固有参数有关；j_Max为给定的最大车辆冲击度限值；为当前计算周期泵/马达B的输出转矩，Nm；为下一计算周期泵/马达B的输出转矩，Nm；ΔT_A,Min、ΔT_A,Max分别为泵/马达A转矩变化量的下限值和上限值；

步骤4，基于发动机起机期间泵/马达A转矩变化量的限值，对整车控制器稳态转矩分配策略计算的泵/马达A需求转矩进行限制与修正；

①当稳态转矩分配策略在相邻计算周期计算的泵/马达A需求转矩值的变化量大于ΔT_A,Max时，当前计算周期输出的最终实际需求值应为

②当稳态转矩分配策略在相邻计算周期计算的泵/马达A需求转矩值的变化量小于ΔT_A,Min时，当前计算周期输出的最终实际需求应为

③其他情况下，稳态转矩分配策略计算的泵/马达A需求转矩值即可满足车辆冲击度要求，故当前周期输出的最终实际需求即为稳态值

步骤5，依据冲击度与动力源转矩之间的关系得到车辆冲击度与泵/马达B转矩变化率间的关系式(9)，并依据整车控制器的计算周期进行离散化，如式(10)所示；进而获得给定最大车辆冲击度限值±j_Max下的泵/马达B转矩变化量的上下限值，如式(11)所示：

式中，为当前计算周期泵/马达A的输出转矩，Nm；为下一计算周期泵/马达A的输出转矩，Nm；ΔT_B,Min、ΔT_B,Max分别为泵/马达B转矩变化量的下限值和上限值；

步骤6，基于发动机起机期间泵/马达B转矩变化量的限值，对整车控制器稳态转矩分配策略计算的泵/马达B需求转矩进行限制与修正：

①当稳态转矩分配策略在相邻计算周期计算的泵/马达B需求转矩值的变化量大于ΔT_B,Max时，当前计算周期输出的最终实际需求值应为

②当稳态转矩分配策略在相邻计算周期计算的泵/马达B需求转矩值的变化量小于ΔT_B,Min时，当前计算周期输出的最终实际需求应为

③其他情况下，稳态转矩分配策略计算的泵/马达B需求转矩值即可满足车辆冲击度要求，故当前计算周期输出的最终实际需求即可为稳态值