[发明专利]一种液压轮毂混合动力车辆多模式切换控制方法

说明书

本发明公开了一种液压轮毂混合动力车辆多模式切换控制方法，属于混合动力车辆控制领域，包括工作模式的划分、抽象行驶工况特征，建立工况特征与工况模式的初步映射关系、细化最优控制模式，该控制方法基于车辆的行驶工况识别和关键状态估计，结合系统全局最优算法，通过最优规则提取与蓄能器SOC最优使用路径规划算法，得到最优控制规则。本发明考虑了车辆状态、液压系统状态的综合影响，并由整车控制器自主仲裁，确定当前工况下的最佳工作模式，旨在实现全工况范围内规划蓄能器SOC的使用路径，使系统达到高平均综合传动效率，从而提高了轮毂液压混合动力车辆对不同路面工况适应性以及整车经济性。

技术领域

本发明属于混合动力车辆控制领域领域，特别涉及一种液压轮毂混合动力车辆多模式切换控制方法。

背景技术

随着新能源汽车技术的发展，混合动力车辆可以在满足整车动力性需求的前提下，通过提升发动机工作效率以及再生制动能量回收等途径，使整车获得良好的经济性与排放特性。因此，在广阔的市场需求、严格的油耗限值和更高的整车综合性能需求的背景下，发展高效商用车混合动力系统是解决上述问题的有效途径，已经逐渐成为我国商用车行业发展的共性需求。其中，液压混合动力技术凭借其功率密度大，充放能速度快以及能量回收效率高等优点，在重型车辆上表现出较强的竞争力与较好的应用前景，因此，应用轮毂液压混合动力系统的重型商用车以其明显的优势引起了国内重型商用车企业的重视。但是，由于国外企业的技术垄断等原因，轮毂液压混合动力系统在国内的研究尚处于起步阶段，围绕该系统工作模式的细致的优化控制方案的理论研究具有较高的理论意义与应用价值。

目前的现有技术中，如2018年8月14日公开的发明专利：公开号：CN108394403A，一种功率分流式混合动力汽车模式切换控制方法。该控制方法首先划分系统工作模式,然后通过检测元件采集模式切换所需信息并输入控制元件,基于当前已知信息在控制元件中进行识别与判断,选择适当模式并给出模式判断条件中相关阈值的计算方法，该控制方法具有较高的实用性。但其应用对象为油电系统，无法直接应用于液压轮毂混合动力系统。又如2016年11 月9日公开的发明专利：公开号：CN106080584A，一种基于模型预测控制算法的混合动力汽车模式切换协调控制方法。该方法综合考虑了未来车辆的需求信息和预测时域内的优化目标函数性能,可取得较好的控制效果。但该方法从改善车辆舒适性的角度出发，着眼于各模式之间切换的平稳性，但未从整车经济性角度给出最优控制策略的确定方法。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明基于车辆行驶工况特征及LQR调节器设计了一种液压轮毂混合动力车辆多模式切换控制方法，该方法合理地进行车辆工作模式划分和规划蓄能器SOC的使用途径，实现高平均综合传动效率，提高整车的经济性，为该液压轮毂混合动力车辆的实际控制提供理论参考。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一种液压轮毂混合动力车辆多模式切换控制方法，包括以下步骤：

步骤一，工作模式的划分：液压轮毂混合动力车辆在路面上行驶时，可分为三种工作模式，一是泵助力模式(ADM)，即液压泵与发动机共同工作，驱动车辆行驶，其中液压泵和液压马达形成闭式液压回路，二是蓄能器助力模式(AADM)，即蓄能器与发动机共同工作，驱动车辆行驶，三是最优控制模式OPT，当进入此模式，即允许液压系统进入最优控制层，寻找使得当前整车经济性最优的目标工作模式；

步骤二，抽象当前行驶工况特征，与步骤一中的工况模式建立初步映射关系：本步骤映射关系的建立采用的模糊逻辑控制方法，驳离行驶工况特征中的整车质量、路面附着、道路坡度作为模糊输入条件，以目标工作模式作为输出条件，模糊规则表的制定参考实车道路实验，所述实验是测试车辆在不同载重状态、不同路面附着条件下各工作模式的爬坡性能，制得，其一般描述为在中高附着、较大坡度路面，系统更多的进入蓄能器助力模式工作，提高动力性，在中低附着路面，系统则倾向于开启泵助力模式助力，提高车辆通过性；随着车辆载荷降低，系统更多的选择最优控制模式，即进入最优控制层控制，提高车辆经济性；