CN110641457A - 基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，其包括：第一动力机构，其包括主驱电机和主驱电机控制器；第二动力机构，其包括内燃机、内燃机控制器、ISG电机以及ISG电机控制器；动力电池，其与主驱电机控制器和ISG电机控制器连接；整车控制器，其与主驱电机控制器、内燃机控制器、ISG电机控制器、电磁离合器控制器、变速箱控制器以及动力电池通过总线通讯连接。本发明在增程式和并联式方案的基础上，提出了一种混联式宽体自卸车的控制系统，使内燃机一直处于高效经济区工作，在提高车辆的动力性的同时，实现明显的节油效果。

Description

基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统和方法

技术领域

本发明涉及混合动力工程车技术领域。更具体地说，本发明涉及一种基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统和方法。

背景技术

矿用宽体自卸车的应用场景一般为煤矿、沙石骨料矿等露天矿山，其工况特点是运输距离短、运输道路坡度变化大，且运输路线固定重复，为响应当代绿色环保、节能减排的号召，自卸车多采用并联式混合驱动系统以改善车辆的动力性和燃油经济性，混合驱动系统的驱动模式包括纯电驱动模式、发动机驱动模式以及混合驱动模式，以上几种模式的切换是混合动力自卸车节能减排的关键；现有技术中多以车辆车速作为模式切换的依据，由于上述自卸车的工况特点，单凭车辆车速不能准确实时反映各个驱动力的载荷情况，进而导致导致车辆的动力性和燃油经济性提高有限；此外，由于自卸车的惯性较大，对整车制动要求较高，现有技术中对于制动鲜有作系统的规划和调控，导致重车下坡过程中，车速可控性较差，能量回收率较低。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，其在增程式和并联式方案的基础上，提出了一种混联式自卸车的控制系统，使内燃机一直处于高效经济区工作，在提高车辆的动力性的同时，实现明显的节油效果。

本发明还有一个目的是提供一种基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制方法，提出基于坡度识别的混联式新能源宽体自卸车的控制方法，实现车辆在下坡过程中进入电制动模式回收电能，在重载上坡时驱动电机辅助内燃机共同输出驱动力，通过整车控制器对能量的优化策略，使内燃机一直处于高效经济区工作，在提高车辆的动力性的同时，实现明显的节油效果。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明提供一种基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，其包括：

第一动力机构，其包括主驱电机以及主驱电机控制器；主驱电机通过变速箱与车辆的驱动中后桥连接，为驱动中后桥提供驱动力；

第二动力机构，其包括内燃机、内燃机控制器、ISG电机以及ISG电机控制器，内燃机与ISG电机连接，ISG电机通过电磁离合器与主驱电机连接；

动力电池，其与主驱电机控制器和ISG电机控制器连接；

整车控制器，其与主驱电机控制器、内燃机控制器、ISG电机控制器、电磁离合器控制器、变速箱控制器以及动力电池通过总线通讯连接；

其中，整车控制器实时采集车辆实时坡度值R，将车辆的实时坡度值R经过滤波处理获得车辆坡度值i；通过车辆动力学的行驶方程计算获得车辆载荷G，整车控制器判断车辆载荷状态，当G<G0时，车辆载荷状态为空载状态；当G≥G1时，车辆载荷状态为满载状态；当G0≤G<G1时，保持上一时刻的车辆载荷状态；G0与G1均为预设车辆载荷，且G0<G1；

当车辆为空载状态，且i＞0时，整车控制器控制电磁离合器为断开状态，并控制主驱电机消耗动力电池的电量，为驱动中后桥提供驱动力，同时整车控制器控制内燃机带动ISG电机工作，将内燃机的动能转化成电能，并对动力电池充电；当车辆为空载状态、i≤0且车辆油门踏板开度为0时，整车控制器控制电磁离合器为断开状态，并控制主驱电机输出反向制动力矩，并通过主驱电机控制器给动力电池充电，同时整车控制器检测动力电池的SOC值以及电池的允许充电功率，并分析主驱电机输出的制动回收功率和电池的允许充电功率，调节内燃机和ISG电机的发电功率；当车辆为满载状态时，整车控制器控制电磁离合器为闭合状态，将内燃机、ISG电机、主驱电机连接至同一驱动轴，同时为驱动中后桥提供驱动力；当车辆为满载状态，i≤0且车辆油门踏板开度为0时，整车控制器控制电磁离合器为闭合状态，整车控制器检测车辆制动减速度a≤a1时，整车控制器控制主驱电机输出制动力矩；当a＞a1时，整车控制器控制主驱电机制动的同时，控制内燃机启动排气制动功能；当a＞a2时，整车控制器控制主驱电机制动的同时，控制内燃机启动排气制动且启动车辆报警器，提示司机踩下制动踏板；a1与a2均为预设制动减速度阈值，且a1＜a2。

优选的是，所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，还包括双轴倾角传感器，其固设于车辆的车架上，双轴倾角传感器用于采集车辆的坡度数据R，并将坡度数据通过CAN总线网络发送至整车控制器。

优选的是，所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，变速箱的输入端与主驱电机的轴伸端连接，输出端与车辆的驱动中后桥的传动轴连接。

优选的是，所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，变速箱与驱动中后桥、主驱电机与变速箱、电磁离合器与主驱电机和ISG电机、ISG电机与内燃机均是通过机械连接。

优选的是，所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，动力电池与ISG电机控制器、主驱电机控制器均是通过高压电缆连接。

优选的是，所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，总线通讯为CAN总线通讯，其包括两条通道CAN总线通讯；内燃机控制器、动力电池与整车控制器形成其中一条通道CAN总线通讯；主驱电机控制器、ISG电机控制器、电磁离合器控制器、变速箱控制器与整车控制器形成另外一条通道CAN总线通讯。

优选的是，所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，车辆的实时坡度值R采用一阶惯性滤波方法进行处理，其中滤波器的时间常数确定方法为：比较上一采样时刻获得的坡度值R0，与此时刻获得的实时坡度值为R，当|R-R0|≥a时，滤波器时间常数设置为T1，当|R-R0|≥b时，滤波器时间常数设置为T2；当|R-R0|≥c时，滤波器时间常数设置为T3，a<b<c，T1<T2<T3；上一采样时刻与此时刻的时间间距为0.1s。

优选的是，所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，车辆油门踏板开度由整车控制器采集双模拟量油门踏板信号，并经过标定、滤波后获得；车辆制动减速度由整车控制器采集车辆车速信号，并对时间进行积分后获取；动力电池的SOC值由整车控制器从CAN总线通讯中获取。

优选的是，所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，车辆动力学的行驶方程如下：

F_q-(F_i+F_f+F_w)＝m·a

其中，F_q为驱动力，F_i为坡道阻力，F_W为风阻，m为整车质量，a为整车加速度，T_q为驱动力矩，i_g为变速箱速比，i₀为中后桥速比，r为轮胎半径，η为传动系效率，i为整车坡度，f为滚动阻力系数，此处取0.03，v_t为此时刻的车速值，v_t-1为上一时刻的整车车速值，Δt为车速采样时间间隔，此处取0.1s。

本发明还提供一种基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制方法，整车控制器实时采集车辆实时坡度值R，将车辆的实时坡度值R经过滤波处理获得车辆坡度值i；通过车辆动力学的行驶方程计算获得车辆载荷G，整车控制器判断车辆载荷状态，当G<G0时，车辆载荷状态为空载状态；当G≥G1时，车辆载荷状态为满载状态；当G0≤G<G1时，保持上一时刻的车辆载荷状态；其中，G0与G1均为预设车辆载荷，且G0<G1；

当车辆为空载状态，且i＞0时，整车控制器控制电磁离合器为断开状态，并控制主驱电机消耗动力电池的电量，为驱动中后桥提供驱动力，同时整车控制器控制内燃机带动ISG电机工作，将内燃机的动能转化成电能，并对动力电池充电；

当车辆为空载状态、i≤0且车辆油门踏板开度为0时，整车控制器控制电磁离合器为断开状态，并控制主驱电机输出反向制动力矩，并通过主驱电机控制器给动力电池充电，同时整车控制器检测动力电池的SOC值以及电池的允许充电功率，并分析主驱电机输出的制动回收功率和电池的允许充电功率，调节内燃机和ISG电机的发电功率；

当车辆为满载状态时，整车控制器控制电磁离合器闭合，将内燃机、ISG电机、主驱电机连接至同一驱动轴，同时为驱动中后桥提供驱动力；

当车辆为满载状态，i≤0且车辆油门踏板开度为0时，整车控制器检测车辆制动减速度a≤a1时，整车控制器控制主驱电机输出制动力矩；当a＞a1时，整车控制器控制主驱电机制动的同时，控制内燃机启动排气制动功能；当a＞a2时，整车控制器控制主驱电机制动的同时，控制内燃机启动排气制动且启动车辆报警器，提示司机踩下制动踏板；a1与a2均为预设制动减速度阈值，且a1＜a2。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的第一动力机构为新能源的电机，其作为主驱动，第二动力机构为内燃机的辅助驱动，并通过电磁离合器，在需要辅助驱动时，将第一动力机构和第二动力机构连接在一根驱动轴上，同时用于驱动车辆的中后桥，以驱动车辆行驶；整车控制器基于车辆的坡度和车辆的载荷状态，实时、准确的切换车辆的驱动模式，保证车辆的平稳、安全行驶的基础上，确保动力机构的能源利用率达到最大化，避免能源的浪费，降低能耗，提高各个动力机构的使用寿命；此外，单轴驱动可只用设计一个变速箱，使得车辆在满载的载荷状态时，车辆的制动具有系统化的可调性，根据实时路况和车况，智能化的切换制动模式，按照电制动优先、排气制动其次，最后介入踏板制动，使整车在重车下坡过程中，既能保证车速可控，又能尽量多的回收电量；

2、本发明对混联车的驱动模式控制方法的核心是坡度识别算法，由此可以获取整车载荷，进而应用到整车模式切换算法，以及电制动回收等算法中，车辆处于空载状态且车辆上坡时，车辆进入增程驱动模式，主驱电机消耗动力电池的电量单独作为驱动力，内燃机和ISG电机机械连接成为一个增程器，内燃机带动ISG电机为动力电池补充电量；车辆处于空载状态且车辆下坡时，车辆进入电制动回收模式，主驱电机制动回收能量，通过电机驱动器给动力电池充电，此时内燃机和ISG电机也根据实时工况动态功率发电；车辆处于满载且车辆上坡时，车辆进入混合驱动模式，电磁离合器闭合，将第一动力机构和第二动力机构连接至同一驱动轴上，同时用于驱动车辆的中后桥，主驱电机与内燃机同轴相连，共同输出驱动力驱动车辆行驶，车辆处于满载且车辆下坡时，车辆在混合驱动模式下，控制器调用智能制动系统，根据车辆制动减速度大小，切换三种制动模式，按照电制动优先、排气制动其次，最后介入踏板制动，使整车在重车下坡过程中，既能保证车速可控，又能尽量多的回收电量；

3、本发明在混合驱动模式下，重车上坡过程中实现了混联模式下驱动电机辅助内燃机共同输出驱动力，使发动机一直保持在高效区工作，降低了油耗；在下坡过程中，电制动模式实现了缓速功能的同时，把回收的电能储存起来，上坡时给驱动电机使用；本发明已经成功实施到样车上，经过实际的矿区测试，可以满足矿区复杂的路况要求，且与传统燃油车相比，动力性明显提升，节油率明显，本发明的节油率可达20％。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的控制系统的结构和原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提供一种基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，其包括：

第一动力机构，其包括主驱电机以及主驱电机控制器MCU；主驱电机通过变速箱ATM与车辆的驱动中后桥连接，为驱动中后桥提供驱动力；

第二动力机构，其包括内燃机、内燃机控制器ECU、ISG电机以及ISG电机控制器GMCU，内燃机与ISG电机连接，ISG电机通过电磁离合器与主驱电机连接；电磁离合器可以替换成带自动控制功能的干式离合器结构；

动力电池BMS，其与主驱电机控制器MCU和ISG电机控制器GMCU连接；

整车控制器，其与主驱电机控制器MCU、内燃机控制器ECU、ISG电机控制器GMCU、电磁离合器控制器CCU、变速箱控制器TCU以及动力电池BMS通过总线通讯连接；

其中，整车控制器实时采集车辆实时坡度值R，将车辆的实时坡度值R经过滤波处理获得车辆坡度值i；通过车辆动力学的行驶方程计算获得车辆载荷G，整车控制器判断车辆载荷状态，当G<G0时，车辆载荷状态为空载状态；当G≥G1时，车辆载荷状态为满载状态；当G0≤G<G1时，保持上一时刻的车辆载荷状态；G0与G1均为预设车辆载荷，且G0<G1；

当车辆为空载状态，且i＞0时，整车控制器控制电磁离合器为断开状态，并控制主驱电机消耗动力电池的电量，为驱动中后桥提供驱动力，同时整车控制器控制内燃机带动ISG电机工作，将内燃机的动能转化成电能，并对动力电池充电；

当车辆为空载状态、i≤0且车辆油门踏板开度为0时，整车控制器控制电磁离合器为断开状态，并控制主驱电机输出反向制动力矩，并通过主驱电机控制器给动力电池充电，同时整车控制器检测动力电池的SOC值以及电池的允许充电功率，并分析主驱电机输出的制动回收功率和电池的允许充电功率，调节内燃机和ISG电机的发电功率；

当车辆为满载状态时，整车控制器控制电磁离合器为闭合状态，将内燃机、ISG电机、主驱电机连接至同一驱动轴，同时为驱动中后桥提供驱动力；

当车辆为满载状态，i≤0且车辆油门踏板开度为0时，整车控制器检测车辆制动减速度a≤a1时，整车控制器控制主驱电机输出制动力矩；当a＞a1时，整车控制器控制主驱电机制动的同时，控制内燃机启动排气制动功能；当a＞a2时，整车控制器控制主驱电机制动的同时，控制内燃机启动排气制动且启动车辆报警器，提示司机踩下制动踏板；a1与a2均为预设制动减速度阈值，且a1＜a2。

在上述技术方案中，在增程式和并联式方案的基础上，提出了一种混联式自卸车的控制系统，使内燃机一直处于高效经济区工作，在提高车辆的动力性的同时，实现明显的节油效果；

本发明设置增程电机，实现内燃机的动能即可作为辅助驱动力，也可带动增程电机发电，进而将动能转换为电能，并给动力电池充电；本发明的控制系统中，引入电磁离合器，使得主驱电机和内燃机构成混联的工作模式，且在电磁离合器闭合时，第一动力机构和第二动力机构位于同一驱动轴上，作用于同一个变速箱，使得车辆重载下坡状态下，可对制动模式进行智能化、系统化控制，既能保证车速可控，又能尽量多的回收电量；真正实现自卸车运行时的高效、节能、环保。

在另一种技术方案中，所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，还包括双轴倾角传感器，其固设于车辆的车架上，双轴倾角传感器用于采集车辆的坡度数据R，并将坡度数据通过CAN总线网络发送至整车控制器。通过双轴倾角传感器可准确的获取车辆实时坡度数据。

在另一种技术方案中，所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，变速箱的输入端与主驱电机的轴伸端连接，输出端与车辆的驱动中后桥的传动轴连接。

在另一种技术方案中，所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，变速箱与驱动中后桥、主驱电机与变速箱、电磁离合器与主驱电机和ISG电机、ISG电机与内燃机均是通过机械连接。

在另一种技术方案中，所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，动力电池与ISG电机控制器、主驱电机控制器均是通过高压电缆连接。

在另一种技术方案中，所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，总线通讯为CAN总线通讯，其包括两条通道CAN总线通讯；内燃机控制器、动力电池与整车控制器形成其中一条通道CAN总线通讯；主驱电机控制器、ISG电机控制器、电磁离合器控制器、变速箱控制器与整车控制器形成另外一条通道CAN总线通讯。双通路的CAN总线通讯可提高整车CAN通讯的安全性和效率，降低动力源通讯回路(其中一条CAN总线)的总线负载率，实现内燃机和驱动电机两种动力源的协调输出及其它控制器之间的通讯和数据交换。

在另一种技术方案中，所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，车辆的实时坡度值R采用一阶惯性滤波方法进行处理，其中滤波器的时间常数确定方法为：比较上一采样时刻获得的坡度值R0，与此时刻获得的实时坡度值为R，当|R-R0|≥a时，滤波器时间常数设置为T1，当|R-R0|≥b时，滤波器时间常数设置为T2；当|R-R0|≥c时，滤波器时间常数设置为T3，a<b<c，T1<T2<T3；上一采样时刻与此时刻的时间间距为0.1s。滤波处理为了保证坡度数据的连续性和稳定性。

在另一种技术方案中，所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，车辆油门踏板开度由整车控制器采集双模拟量油门踏板信号，并经过标定、滤波后获得；车辆制动减速度由整车控制器采集车辆车速信号，并对时间进行积分后获取；动力电池的SOC值由整车控制器从CAN总线通讯中获取。

在另一种技术方案中，所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，车辆动力学的行驶方程如下：

F_q-(F_i+F_f+F_w)＝m·a

其中，F_q为驱动力，F_i为坡道阻力，F_W为风阻，m为整车质量，a为整车加速度，T_q为驱动力矩，i_g为变速箱速比，i₀为中后桥速比，r为轮胎半径，η为传动系效率，i为整车坡度，f为滚动阻力系数，此处取0.03，v_t为此时刻的车速值，v_t-1为上一时刻的整车车速值，Δt为车速采样时间间隔，此处取0.1s。

一种基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制方法，整车控制器实时采集车辆实时坡度值R，将车辆的实时坡度值R经过滤波处理获得车辆坡度值i；通过车辆动力学的行驶方程计算获得车辆载荷G，整车控制器判断车辆载荷状态，当G<G0时，车辆载荷状态为空载状态；当G≥G1时，车辆载荷状态为满载状态；当G0≤G<G1时，保持上一时刻的车辆载荷状态；其中，G0与G1均为预设车辆载荷，且G0<G1；

基于坡度识别，结合车辆载荷状态，调控车辆地驱动模式：

增程驱动模式：当车辆为空载状态，且i＞0时，整车控制器控制电磁离合器为断开状态，并控制主驱电机消耗动力电池的电量，为驱动中后桥提供驱动力，同时整车控制器控制内燃机带动ISG电机工作，将内燃机的动能转化成电能，并对动力电池充电；

电制动回收模式：当车辆为空载状态、i≤0且车辆油门踏板开度为0时，整车控制器控制电磁离合器为断开状态，并控制主驱电机输出反向制动力矩，并通过主驱电机控制器给动力电池充电，同时整车控制器检测动力电池的SOC值以及电池的允许充电功率，并分析主驱电机输出的制动回收功率和电池的允许充电功率，调节内燃机和ISG电机的发电功率；整车控制器实时采集车速、变速箱挡位、整车坡度数据，计算最优的电制动力矩，保证电制动的连续性和平顺性，电制动力矩的的初值依据汽车动力学平衡方程确定，如下式：

F_t＝F_i-F_f-F_w

上式中，F_t为驱动力，F_i为坡道阻力，F_W为风阻，T_q为阻力矩，i_g为变速箱速比，i₀为后桥速比，r为轮胎半径，η为传动系效率，G为整车车重，i为整车坡度，f为滚动阻力系数，此处取0.03；

混合驱动模式：当车辆为满载状态时，整车控制器控制电磁离合器闭合，将内燃机、ISG电机、主驱电机连接至同一驱动轴，同时为驱动中后桥提供驱动力；混合驱动模式时，当驾驶员需求扭矩小于发动机当前转速下的经济扭矩时，发动机输出驾驶员需求扭矩值，主驱电机输出0扭矩，此时发动机处于经济区工作；驾驶员需求扭矩大于发动机当前转速下的经济扭矩时，发动机输出当前转速下的经济扭矩值，主驱电机输出值为驾驶员需求扭矩值与发动机当前转速下的经济扭矩值的差值；

混合驱动模式下的智能辅助制动系统：当车辆为满载状态，i≤0且车辆油门踏板开度为0时，整车控制器控制电磁离合器闭合，将内燃机、ISG电机、主驱电机连接至同一驱动轴，同时为驱动中后桥提供驱动力；整车控制器检测车辆制动减速度a≤a1时，整车控制器控制主驱电机输出制动力矩；当a＞a1时，整车控制器控制主驱电机制动的同时，控制内燃机启动排气制动功能；当a＞a2时，整车控制器控制主驱电机制动的同时，控制内燃机启动排气制动且启动车辆报警器，提示司机踩下制动踏板；a1与a2均为预设制动减速度阈值，且a1＜a2。上述三种制动模式的协调动作，按照电制动模式优先，其次排气制动，最后车辆踏板制动介入的原则进行，保证了车辆重载下坡过程中的制动安全，在尽量多的电制动回收电能量的同时，也有效减少了主制动的刹车系统的磨损。

在上述技术方案中，本发明按能量的流动方向，参考整车坡度数据、油门踏板开度、主动踏板开度、整车车速、动力电池SOC等参数，将整车工作状态分成三种模式：一是增程驱动模式，内燃机和ISG电机机械连接成为一个增程器，为动力电池充电，主驱电机消耗动力电池的电能驱动车辆行驶；二是制动回收模式，主驱电机制动回收能量，通过电机驱动器给动力电池充电，此时内燃机和ISG电机也根据实时工况动态功率发电；三是混合驱动模式，主驱电机消耗动力电池电能，通过电磁离合器与内燃机一起共同输出驱动力驱动车辆行驶；在混合驱动模式下，当重载车辆下坡时，整车控制器启动智能辅助制动系统，实现制动的系统可控性。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，其特征在于，其包括：

第一动力机构，其包括主驱电机以及主驱电机控制器；主驱电机通过变速箱与车辆的驱动中后桥连接，为驱动中后桥提供驱动力；

第二动力机构，其包括内燃机、内燃机控制器、ISG电机以及ISG电机控制器，内燃机与ISG电机连接，ISG电机通过电磁离合器与主驱电机连接；

动力电池，其与主驱电机控制器和ISG电机控制器连接；

整车控制器，其与主驱电机控制器、内燃机控制器、ISG电机控制器、电磁离合器控制器、变速箱控制器以及动力电池通过总线通讯连接；

其中，整车控制器实时采集车辆实时坡度值R，将车辆的实时坡度值R经过滤波处理获得车辆坡度值i；通过车辆动力学的行驶方程计算获得车辆载荷G，整车控制器判断车辆载荷状态，当G<G0时，车辆载荷状态为空载状态；当G≥G1时，车辆载荷状态为满载状态；当G0≤G<G1时，保持上一时刻的车辆载荷状态；G0与G1均为预设车辆载荷，且G0<G1；

当车辆为空载状态，且i＞0时，整车控制器控制电磁离合器为断开状态，并控制主驱电机消耗动力电池的电量，为驱动中后桥提供驱动力，同时整车控制器控制内燃机带动ISG电机工作，将内燃机的动能转化成电能，并对动力电池充电；当车辆为空载状态、i≤0且车辆油门踏板开度为0时，整车控制器控制电磁离合器为断开状态，并控制主驱电机输出反向制动力矩，并通过主驱电机控制器给动力电池充电，同时整车控制器检测动力电池的SOC值以及电池的允许充电功率，并分析主驱电机输出的制动回收功率和电池的允许充电功率，调节内燃机和ISG电机的发电功率；当车辆为满载状态时，整车控制器控制电磁离合器为闭合状态，将内燃机、ISG电机、主驱电机连接至同一驱动轴，同时为驱动中后桥提供驱动力；当车辆为满载状态，i≤0且车辆油门踏板开度为0时，整车控制器控制电磁离合器为闭合状态，整车控制器检测车辆制动减速度a≤a1时，整车控制器控制主驱电机输出制动力矩；当a＞a1时，整车控制器控制主驱电机制动的同时，控制内燃机启动排气制动功能；当a＞a2时，整车控制器控制主驱电机制动的同时，控制内燃机启动排气制动且启动车辆报警器，提示司机踩下制动踏板；a1与a2均为预设制动减速度阈值，且a1＜a2。

2.如权利要求1所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，其特征在于，还包括双轴倾角传感器，其固设于车辆的车架上，双轴倾角传感器用于采集车辆的坡度数据R，并将坡度数据通过CAN总线网络发送至整车控制器。

3.如权利要求2所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，其特征在于，变速箱的输入端与主驱电机的轴伸端连接，输出端与车辆的驱动中后桥的传动轴连接。

4.如权利要求3所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，其特征在于，变速箱与驱动中后桥、主驱电机与变速箱、电磁离合器与主驱电机和ISG电机、ISG电机与内燃机均是通过机械连接。

5.如权利要求4所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，其特征在于，动力电池与ISG电机控制器、主驱电机控制器均是通过高压电缆连接。

6.如权利要求1所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，其特征在于，总线通讯为CAN总线通讯，其包括两条通道CAN总线通讯；内燃机控制器、动力电池与整车控制器形成其中一条通道CAN总线通讯；主驱电机控制器、ISG电机控制器、电磁离合器控制器、变速箱控制器与整车控制器形成另外一条通道CAN总线通讯。

7.如权利要求1所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，其特征在于，车辆的实时坡度值R采用一阶惯性滤波方法进行处理，其中滤波器的时间常数确定方法为：比较上一采样时刻获得的坡度值R0，与此时刻获得的实时坡度值为R，当|R-R0|≥a时，滤波器时间常数设置为T1，当|R-R0|≥b时，滤波器时间常数设置为T2；当|R-R0|≥c时，滤波器时间常数设置为T3，a<b<c，T1<T2<T3；上一采样时刻与此时刻的时间间距为0.1s。

8.如权利要求1所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，其特征在于，车辆油门踏板开度由整车控制器采集双模拟量油门踏板信号，并经过标定、滤波后获得；车辆制动减速度由整车控制器采集车辆车速信号，并对时间进行积分后获取；动力电池的SOC值由整车控制器从CAN总线通讯中获取。

9.如权利要求8所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制系统，其特征在于，车辆动力学的行驶方程如下：

F_q-(F_i+F_f+F_w)＝m·a

其中，F_q为驱动力，F_i为坡道阻力，F_W为风阻，m为整车质量，a为整车加速度，T_q为驱动力矩，i_g为变速箱速比，i₀为中后桥速比，r为轮胎半径，η为传动系效率，i为整车坡度，f为滚动阻力系数，此处取0.03，v_t为此时刻的车速值，v_t-1为上一时刻的整车车速值，Δt为车速采样时间间隔，此处取0.1s。

10.如权利要求1～9任一项所述的基于坡度识别的混联式宽体自卸车的控制方法，其特征在于，整车控制器实时采集车辆实时坡度值R，将车辆的实时坡度值R经过滤波处理获得车辆坡度值i；通过车辆动力学的行驶方程计算获得车辆载荷G，整车控制器判断车辆载荷状态，当G<G0时，车辆载荷状态为空载状态；当G≥G1时，车辆载荷状态为满载状态；当G0≤G<G1时，保持上一时刻的车辆载荷状态；其中，G0与G1均为预设车辆载荷，且G0<G1；

当车辆为空载状态，且i＞0时，整车控制器控制电磁离合器为断开状态，并控制主驱电机消耗动力电池的电量，为驱动中后桥提供驱动力，同时整车控制器控制内燃机带动ISG电机工作，将内燃机的动能转化成电能，并对动力电池充电；

当车辆为空载状态、i≤0且车辆油门踏板开度为0时，整车控制器控制电磁离合器为断开状态，并控制主驱电机输出反向制动力矩，并通过主驱电机控制器给动力电池充电，同时整车控制器检测动力电池的SOC值以及电池的允许充电功率，并分析主驱电机输出的制动回收功率和电池的允许充电功率，调节内燃机和ISG电机的发电功率；

当车辆为满载状态时，整车控制器控制电磁离合器闭合，将内燃机、ISG电机、主驱电机连接至同一驱动轴，同时为驱动中后桥提供驱动力；

当车辆为满载状态，i≤0且车辆油门踏板开度为0时，整车控制器检测车辆制动减速度a≤a1时，整车控制器控制主驱电机输出制动力矩；当a＞a1时，整车控制器控制主驱电机制动的同时，控制内燃机启动排气制动功能；当a＞a2时，整车控制器控制主驱电机制动的同时，控制内燃机启动排气制动且启动车辆报警器，提示司机踩下制动踏板；a1与a2均为预设制动减速度阈值，且a1＜a2。