[发明专利]一种基于综合效率最优的蠕行模式泵排量控制方法

说明书

本发明公开了一种基于综合效率最优的蠕行模式泵排量控制方法，该方法旨在解决轮毂液压车处于蠕行模式时控制变量泵排量以协调发动机控制保证系统综合效率最优的问题。本发明基于轮毂液压混合动力系统，根据当前蠕行车速，确定液压系统斜盘开度，进而求解得到对应开度下的发动机工作点，利用黄金分割算法迭代搜索最优斜盘开度和发动机最优工作点。本方法包括以下步骤：一、确定变量泵斜盘开度搜索区间；二、发动机需求功率确定；三、寻找发动机工作点；四、目标寻优函数设置；五、迭代寻优求解。

技术领域

本发明涉及一种基于综合效率最优的蠕行模式泵排量控制方法，更确切的说，本发明涉及一种轮毂液压变量泵排量控制方法。

背景技术

不同于油电式混合动力系统，轮毂液压混合动力系统是一类典型的强非线性，参数时变的机电液耦合控制系统，前轮液压传动部件与中后轮机械传动部件的响应特性差异明显，同时受到重型商用车辆复杂运行工况以及负载大范围变化特点的影响，轮毂液压混合动力系统的动态控制品质难以保证，一方面，液压传动系统与机械传动系统之间的驱动力控制易产生干涉，影响系统助力功能的发挥；另一方面，液压系统本质非线性问题也容易引起液压执行部件控制的滞后或超调，导致液压系统响应较慢或产生较大的压力冲击，影响系统动态控制性能。

当前轮毂液压混合动力系统在国内的研究尚处于起步阶段，围绕该系统进行细致的方案优化与核心控制算法开发等关键技术理论研究仍具有较高的理论意义与应用价值，当前针对轮毂液压混合动力系统仍然存在以下技术难点问题：轮毂液压混合动力系统的动态控制品质受到系统本质非线性控制特征影响，同时液压传动路径与机械传动路径各部件动态响应特性差异明显；同时轮毂液压混合动力系统多模式能量管理问题复杂，由于车辆外部运行工况的不确定性以及不同工作模式的各异响应特性，使得实现系统工作模式与工况的优化匹配难度增大。

现有的一些专利，如中国专利公开号为CN103660915A，公开日为2014年3月26日，发明名称为“一种轮毂马达液压驱动系统变量泵排量控制方法”，该发明提出一种轮毂液压驱动变量泵控制方法，他能够保证车辆在通过低附着路面或较大坡度路面时保证整车滑转效率最优。中国专利公开号为CN105502191A，公开日为2016年4月20日，发明名称为“一种旋挖钻机主卷扬合流提升过程中主泵排量控制方法”，该发明提出将掉速率作为掉速状态的判断参数，当掉速率小于设定值时，不进行调节，当掉速率大于设定值时，通过实时PID调节比例减压阀的输入电流值，来控制主泵的排量。

综上所述，现有的关于轮毂液压变量泵排量控制方面的专利，采用软件进行轮毂模型搭建，同时利用简单的控制算法，由于受到搭建模型的限制与理想化的软件运行环境，使得仿真结果过于理想化，不能应用于实际。因此，有必要提供一种完善、可靠的轮毂液压变量泵排量控制方法来弥补现有技术的不足，保证系统不同工作模式下液压系统与机械系统的动力协调，并保证液压执行部件能够良好响应各模式下的优化控制目标，提高轮毂液压混合动力系统的动态控制品质。

发明内容

本发明旨在解决轮毂液压车处于蠕行模式时控制变量泵排量以满足整车行驶负载需求以及协调发动机控制确保发动机与液压传动系统工作在高效区的问题，提出了一种基于综合效率最优的蠕行模式泵排量控制方法，基于当前蠕行车速，确定液压系统斜盘开度，进而求解得到对应开度下的发动机工作点，利用黄金分割算法迭代搜索最优斜盘开度和发动机最优工作点。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

一种基于综合效率最优的蠕行模式泵排量控制方法，包括以下步骤：

步骤一、泵斜盘开度搜索区间确定，根据当前车辆蠕行车速，确定车轮处需求功率，根据流量一致性原理求解得到轮毂液压马达转速，同时结合当前闭式回路液压压力差，确定变量泵斜盘开度的搜索区间；

根据流量一致性原理，蠕行模式下两个轮毂液压马达的流量等于变量泵输出流量，如式(1)所示：