[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

摘要

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。

主权项

1.一种基于行星液驱混合动力车辆的最优分离因子求取方法，其特征在于,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)；步骤3(a)对于步骤2数组中每一元素λ_n都对应一个发动机转速ω_e,n，发动机转速ω_e,n的基础上，可知此时发动机外特性所允许的最大转矩对于发动机最小转矩其应使发动机功率满足当前车辆的动力需求，即P_o+P_Accu，因而可确定允许的发动机转矩范围，如式(1)所示：就获得了在任意车速(车辆状态)、任意可取的分离因子λ_n下的发动机转矩取值范围，即数组后续计算将针对每一车辆状态及分离因子下所允许的每一发动机转矩T_e,n,m值开展，即进行发动机转矩迭代计算；步骤3(b)为液压泵马达效率迭代，由步骤3(a)可知分离因子λ_n、发动机转速ω_e,n、发动机转矩序列T_e,n，以及与其中每一转矩值T_e,n,m所对应的液压泵马达转矩T_A/B,n,m、效率η_A/B,n,m，进而，对于液压系统分别计算液压泵马达A、B的液压功率如式(2)、(3)所示：实际可取的发动机工作点应使液压系统的液压泵马达A液压功率、蓄能器充能或者放能功率、液压泵马达B液压功率三者实现液压路径功率平衡，如式(4)所示：与液压泵马达的效率迭代计算相类似，定义液压路径功率差ΔP_Hybrid,n,m＝|P_A,n,m‑P_B,n,m‑P_Accu|，然后取功率差最小所对应的发动机转矩T_e,n,m值作为当前迭代的分离因子λ_n条件下可取的发动机工作转矩T_e,n；步骤4、计算发动机燃油消耗率：依据液压路径功率守恒确定当前分离因子下可取的发动机工作点，然后可确定所对应发动机可取工作点处的燃油消耗率，插值发动机的map图得到发动机燃油消耗率b_e,i；步骤5、计算发动机燃油喷射率：由步骤3得到的发动机的转速ω_e,n及转矩T_e,n和步骤4中得到的发动机燃油消耗率b_e,n可得此时发动机的喷油率B_e,n，如式(5)所示：B_e,n＝b_e,nω_e,nT_e,n  (5)步骤6、求取最优分离因子：当前车辆状态下序列B_e中的最小值所对应的分离因子λ即为此车辆状态下的最优值λ_Opt，如式(6)所示：λ_Opt(v)＝λ(Min(B_e))  (6)。