CN102275585A - 输入分配型混合动力车辆动力系统效率控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种输入分配型混合动力车辆动力系统效率控制方法,引入发动机转速修正系数,根据传动系统效率随速比变化关系曲线,不同速比时采用不同的发动机转速修正系数,通过调整发动机转速,使传动系统工作于高效率的速比范围。可以在发动机最优工作曲线控制策略基础上,经过简单改进,提高燃油经济性,降低排放。并且,对原车动力控制系统改变少,结构简单、容易实现。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆动力控制方法,特别涉及一种输入分配型混合动力车辆动力系统效率控制方法。
背景技术
目前,已知的输入分配型混合动力车辆发动机最优工作曲线控制策略,能使发动机的效率达到最大,但是,未考虑传动系统效率随速比的变化关系。因为传动系统的效率在一定的速比范围时最高。
发明内容
本发明是针对输入分配型混合动力车辆动力系统高速时效低率的问题,提出了一种输入分配型混合动力车辆动力系统效率控制方法,不仅能改善输入分配型混合动力车辆高速时的“动力循环”问题,提高系统的燃油经济性,而且能降低排放。
本发明的技术方案为:一种输入分配型混合动力车辆动力系统效率控制方法,具体步骤包括:
1)根据车速、加速踏板位置确定换算到电动机输出轴上的参考转矩,该转矩与电动机转速的乘积即为系统的参考功率;
2)当系统的参考功率大于预先设定的阈值时,发动机启动,系统计算出发动机的参考功率,根据发动机最优转矩与转速的关系曲线转换而成的发动机最优功率与转速的关系曲线,确定发动机的目标转速;
4)根据公式,其中:,和分别为太阳轮齿数和行星齿圈齿数,其中和分别为发电机目标转速和发动机目标转速,计算出使发动机保持步骤3)中转速的发电机目标转速,通过PID控制器对发电机转矩进行调节,控制发电机转速,根据公式,其中为发电机转矩,,确定的发电机转矩与发动机转矩的关系反求发动机转矩,发动机转矩确定后,不足的转矩由电动机提供。
本发明的有益效果在于:本发明输入分配型混合动力车辆动力系统效率控制方法,可以在发动机最优工作曲线控制策略基础上,经过简单改进,提高燃油经济性,降低排放。并且,对原车动力控制系统改变少,结构简单、容易实现。
附图说明
图1为本发明输入分配型混合动力车辆速比SR与传动系统效率的关系图;
图2为本发明输入分配型混合动力车辆动力系统效率控制框图;
图4为本发明输入分配型混合动力车辆动力系统控制框图。
具体实施方式
输入分配型混合动力车辆动力系统效率控制方法,引入发动机转速修正系数,根据传动系统效率随速比变化关系曲线,不同速比时采用不同的发动机转速修正系数,通过调整发动机转速,使传动系统工作于高效率的速比范围。
如图1所示,输入分配型混合动力车辆速比SR与传动系统效率的关系图。curve1为时,传动系统输出效率随SR的变化曲线;curve2为、和、时,传动系统效率随SR的变化曲线;curve3为时,传动系统效率随SR的变化曲线。该图是根据公式(1)所画的曲线。当速比为0.7222时,传动系统效率达到最大。
所研究的输入分配型混合动力车辆传动系统的效率随速比的变化关系曲线。当速比等于0.7222时,传动系统效率最高;速比小于0.7222时,传动系统效率随速比的减小而迅速下降,这是因为系统发生了“动力循环”;速比大于0.7222时,传动系统效率随速比的增大而降低,但降低的幅度很小。根据公式(2),通过调节发动机转速可以使传动系统的速比保持在0.7222左右,大于0.7222的区域,从而使传动系统工作于高效率区域。
如图2所示输入分配型混合动力车辆动力系统效率控制框图,虚线框内的部分是在发动机最优工作曲线控制策略基础上所作的改进。首先,系统级优化根据车速(与电动机转速成正比)、加速踏板位置确定换算到电动机输出轴上的参考转矩。该转矩与电动机转速的乘积即为系统的参考功率,该参考功率不包括蓄电池充电功率和系统损失的功率。包含系统损失和蓄电池功率的为系统总参考功率。
当参考功率大于预先设定的阈值时,发动机启动,系统计算出发动机的参考功率。然后发动机优化层次内置了根据发动机最优转矩与转速的关系曲线转换而成的发动机最优功率与转速的关系曲线,由此确定发动机的目标转速。该发动机目标转速为发动机最优工作曲线的发动机目标转速,然后根据速比SR的不同,对发动机转速采用不同的转速修正系数,如图3所示速比SR与发动机转速修正系数之间的关系图,系数根据如下规则确定:如果SR大于0.7222,则系数小于1,以使速比向边界速比移动;如果SR小于0.7222,系数大于1,以使速比向边界速比移动。在调节的力度上,速比小于0.7222时,对发动机转速的修正较多。公式(3)中的发动机目标转速通过一个基于逆向的前馈控制器控制发动机目标转速确定后,需要确定发电机的转速。
根据公式(4)计算出使发动机保持该转速的发电机目标转速。一个PID控制器通过发电机转矩的调节来间接控制发电机转速。根据公式(5)确定的发电机转矩与发动机转矩的关系反求发动机转矩。发动机转矩确定后,不足的转矩由电动机提供。
Claims (1)
1.一种输入分配型混合动力车辆动力系统效率控制方法,其特征在于,具体步骤包括:
1)根据车速、加速踏板位置确定换算到电动机输出轴上的参考转矩,该转矩与电动机转速的乘积即为系统的参考功率;
2)当系统的参考功率大于预先设定的阈值时,发动机启动,系统计算出发动机的参考功率,根据发动机最优转矩与转速的关系曲线转换而成的发动机最优功率与转速的关系曲线,确定发动机的目标转速;
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