一种轮毂马达液压驱动系统蓄能器流量控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108087346A(43)申请公布日2018.05.29(21)申请号201711345037.8(22)申请日2017.12.15(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人曾小华刘持林李广含宋大凤李文远李立鑫崔臣(74)专利代理机构长春市恒誉专利代理事务所(普通合伙)22212代理人李荣武(51)Int.Cl.F15B1/04(2006.01)F15B21/00(2006.01)权利要求书4页说明书9页附图3页(54)发明名称一种轮毂马达液压驱动系统蓄能器流量控制方法(57)摘要本发明提供一种轮毂马达液压驱动系统蓄能器流量控制方法，属于油液混合动力汽车控制领域，包括整车前轮目标驱动转矩的确定，基于前轮目标驱动转矩确定定量马达进油口压力，即蓄能器出油口压力，通过DA控制阀实现蓄能器调定压力的流量控制。该蓄能器流量控制方法，通过对蓄能器助力模式各部件的研究，发掘出前轮目标驱动转矩与蓄能器流量之间的代数关系；另外，采用增量式PID调节对定量马达进油口压力进行反馈控制，实现蓄能器流量的在线调节。在该控制方法的控制下，定量马达的输出驱动转矩能与前轮目标驱动转矩达到一致，在保证蓄能器助力效果的前提下，将蓄能器的液压能尽可能多的转化为机械能，提高了整车经济性。CN108087346ACN108087346A权利要求书1/4页1.一种轮毂马达液压驱动系统蓄能器流量控制方法，其特征在于：第一步，探究前轮目标驱动转矩与定量马达进油口压力的关系，具体包括：步骤1.1：定量马达输出轴与车轮半轴固连，马达的输出转矩即为车轮转矩，由能量守恒定理可知：ΔpQ＝Tωωωη(1.1)3其中，Δp为马达进出口压力差，单位(Pa)；Q为马达流量，单位(m/s)；Tω为车轮驱动力矩，单位(Ngm)；ωω为车轮旋转角速度，单位(rad/s)；η为机械传动效率；步骤1.2：求出马达排量、转速和马达流量的关系公式与马达转速和车轮转速的关系公式：其中，D为马达排量，单位(ml/r)；nm为马达转速，单位(r/min)；nω为车轮转速，单位(r/min)；步骤1.3：将式(1.2)、式(1.3)带入式(1.1)得：已知定量马达输出轴与车轮半轴固连，即得到下式：所述的前轮目标转矩与定量马达进油口压力的关系见式(1.5)，即已知前轮目标驱动转矩可以得到马达进油口压力，现在问题就转化为求蓄能器助力时前轮的目标驱动转矩；第二步，确定前轮目标驱动转矩，具体包括：步骤2.1：基于最小二乘递归模型对整车质量识别，具体方法包括：整车纵向动力学模型为：Ft＝Fw+mgf+mgi+δma(2.1)其中，式中，Ft为整车驱动力；Fw为空气阻力；m为前一时刻整车质量；f为滚动阻力系数；i为坡度；δ为旋转质量换算系数；Ttq为发动机输出轴扭矩；ig为变速器速比；i0为主减速器速比；ηt为传动系机械效率；r为车轮滚动半径；CD为风阻系数；A为迎风面积；v为当前车速；转化成最小二乘形式：Ft-Fw＝m·(gf+gi+δa)+e(2.4)其中，设Ftw＝Ft-Fw为系统输出量，a_e＝gf+gi+δa为可观测的数据向量，θ＝m为待辨识2CN108087346A权利要求书2/4页的系统参数，e为过程白噪声；根据最小二乘递归方法，得到载荷识别的最小二乘递归模型：γ(k)＝P(k-1)a_e(k)[a_e(k)P(k-1)a_e(k)+u(k)]-1(2.6)其中遗忘因子按如下规律选取：u(t)＝1-0.05·0.98t(2.8)所述的最小二乘递归模型可以快速准确地确定出整车质量；步骤2.2：整车质心离地高度的确定，具体方法包括：其中，G0为空载总质量；h0为空载总质量的质心离地高度；Gp为货物总质量；hp为货物总质量的质心离地高度；Ga为整车总质量，(Ga＝G0+GP)；步骤2.3：前轮目标驱动转矩的确定，基于整车动力学模型，对前后轮接地点取矩：W1L+Fwhg+mgsinαhg+mahg-mgcosαB＝0(2.10)-W2L+Fwhg+mgsinαhg+mahg+mgcosαA＝0(2.11)蓄能器助力过程中，车速较低且假设是匀速行驶，求出前后车轮的支撑反力为：W1＝mg/L(cosαB-sinαhg)(2.12)W2＝mg/L(cosαA+sinαhg)(2.13)其中，W1为前轮的支撑反力；W2为后轮的支撑反力；α为车载传感器及坡道估计算法得到的车辆所行驶路面的坡度；m为整车质量，由步骤2.1的最小二乘法递归模型估计得到；hg为质心高度，由步骤2.2的整车质心离地高度确定方法得到；A为质心到前轴的距离；B为质心到后轴的距离；L为两轴之间的距离；a为整车加速度；Fw为空气阻力；定义驱动