一种车辆路面负载转矩确定方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种车辆路面负载转矩确定方法和系统。该方法包括：获取耦合机构动力学模型；根据耦合机构动力学模型，以输入轴转速和输出轴转速为系统的状态变量，以电机A的转矩和电机B的转矩为控制变量构建系统状态空间模型；根据系统状态空间模型构建观测器模型；获取检测状态量，并根据所设定的状态量对观测器模型进行修正，得到修正后的观测器模型；获取电机A的转矩、电机B的转矩和反馈矩阵；利用修正后的观测器模型，根据电机A的转矩、电机B的转矩和反馈矩阵确定路面负载转矩。本发明专利技术所提供的车辆路面负载转矩确定方法和系统，能够简化负载转矩测量方法的复杂性，同时，能够摒弃现有技术检测负载转矩的传感器，从而降低检测成本。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆路面负载转矩确定方法和系统
本专利技术涉及车辆路面负载转矩确定领域，特别是涉及一种车辆路面负载转矩确定方法和系统。
技术介绍
为应对全球性的资源短缺和气候变暖，国际上欧美日等汽车工业强国相继完成了针对2020年甚至更长的各年度乘用车燃料消耗标准法规制定，对乘用车燃料消耗量及对应的CO2排放提出了更严格的要求。乘用车燃油消耗量标准就像高悬于汽车企业头顶的达摩克利斯之剑，逼迫着汽车企业加大在新能源汽车领域的投入。混合动力汽车指具有两种或两种以上动力源和动力转换装置的汽车。混合动力汽车不仅可以调节发动机工作点使发动机运行在高效率区，还可以通过控制发动机的怠速启停或滑行启停等减少发动机能量损失，并可以通过制动能量回收进行能量的再利用。混合动力汽车具有节能减排的特点引起了广泛关注。在对控制变量的求解过程中，需要地面负载的信息，不同的地面负载对应不同的控制变量结果。现有的车用传感器对转矩的测量方法复杂、成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种车辆路面负载转矩确定方法和系统，能够降低负载转矩检测成本，简化负载转矩测量方法的复杂性。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种车辆路面负载转矩确定方法，包括：获取耦合机构动力学模型；根据所述耦合机构动力学模型，以输入轴转速和输出轴转速为系统的状态变量，以电机A的转矩和电机B的转矩为控制变量构建系统状态空间模型；根据所述系统状态空间模型构建观测器模型；获取检测状态量，并根据所设定的状态量对所述观测器模型进行修正，得到修正后的观测器模型；获取所述电机A的转矩、所述电机B的转矩和反馈矩阵；利用所述修正后的观测器模型，根据所述电机A的转矩、所述电机B的转矩和所述反馈矩阵确定路面负载转矩。可选的，所述耦合机构动力学模型为：其中，k1表示第一行星排特性参数，k2表示第二行星排特性参数，k3表示第三行星排特性参数，TA表示电机A的转矩，TB表示电机B的转矩，Ti表示输入端i的转矩，To表示输出端的转矩，表示输入轴角加速度，表示表示输出轴角加速度，b11、b12、b21和b22均表示常数。可选的，所述系统状态空间模型为：其中，表示状态量的导数，X表示状态量，X包括耦合机构输入轴角加速度和输出轴角加速度Y表示输出量，Y包括耦合机构输入轴转速ωi和耦合机构输出轴转速ωo，U表示控制量，U包括电机A的转矩u1和电机B的转矩u2，Γ为干扰量，A为系统矩阵B为控制矩阵，C为输出矩阵，A、B和C均为常数矩阵。可选的，所述修正后的观测器模型为：其中，表示修正后的观测器模型的状态量的导数，z表示修正后的观测器模型的状态量，y表示原动力传动系统输出量，u表示输入控制量，u＝[TA,TB]，TA表示电机A的转矩，TB表示电机B的转矩，表示路面负载转矩，L表示反馈矩阵，A11、A21、B1、B2、A12和A22均为常量。可选的，所述利用所述修正后的观测器模型，根据所述电机A的转矩、所述电机B的转矩和所述反馈矩阵确定路面负载转矩具体包括：利用所述系统状态空间模型，根据所述电机A的转矩、所述电机B的转矩确定输出量和输入控制量；利用所述修正后的观测器模型，根据所述输出量和所述输入控制量确定路面负载转矩。可选的，所述检测状态量包括车速和路面负载量。一种车辆路面负载转矩确定系统，包括：耦合机构动力学模型获取模块，用于获取耦合机构动力学模型；系统状态空间模型构建模块，用于根据所述耦合机构动力学模型，以输入轴转速和输出轴转速为系统的状态变量，以电机A的转矩和电机B的转矩为控制变量构建系统状态空间模型；观测器模型构建模块，用于根据所述系统状态空间模型构建观测器模型；观测器模型修正模块，用于获取检测状态量，并根据所设定的状态量对所述观测器模型进行修正，得到修正后的观测器模型；路面负载转矩确定模块，用于获取模块，用于获取所述电机A的转矩、所述电机B的转矩和反馈矩阵；利用所述修正后的观测器模型，根据所述电机A的转矩、所述电机B的转矩和所述反馈矩阵确定路面负载转矩。可选的，所述路面负载转矩确定模块具体包括：输入输出量确定单元，用于利用所述系统状态空间模型，根据所述电机A的转矩、所述电机B的转矩确定输出量和输入控制量；路面负载转矩确定单元，用于利用所述修正后的观测器模型，根据所述输出量和所述输入控制量确定路面负载转矩。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的车辆路面负载转矩确定方法和系统，通过构建系统状态空间模型和观测器模型，根据电机A的转矩、电机B的转矩和反馈矩阵就可以精确确定路面负载转矩，这就能够简化负载转矩测量方法的复杂性。同时，能够摒弃现有技术检测负载转矩的传感器，从而降低检测成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的车辆路面负载转矩确定方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的路面负载观测模型(路面负载观测器)的结构框图；图3为本专利技术实施例提供的车辆路面负载转矩确定系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种车辆路面负载转矩确定方法和系统，能够降低负载转矩检测成本，简化负载转矩测量方法的复杂性。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术实施例提供的车辆路面负载转矩确定方法的流程图，如图1所示，一种车辆路面负载转矩确定方法，包括：S1、获取耦合机构动力学模型；S2、根据所述耦合机构动力学模型，以输入轴转速和输出轴转速为系统的状态变量，以电机A的转矩和电机B的转矩为控制变量构建系统状态空间模型；S3、根据所述系统状态空间模型构建观测器模型；S4、获取检测状态量，并根据所设定的状态量对所述观测器模型进行修正，得到修正后的观测器模型；S5、获取所述电机A的转矩、所述电机B的转矩和反馈矩阵；S6、利用所述修正后的观测器模型，根据所述电机A的转矩、所述电机B的转矩和所述反馈矩阵确定路面负载转矩。作为本专利技术所提供的另一具体实施例，本专利技术基于动力系统的状态空间方程，建立状态观测器，对负载转矩进行估计，提高了发动机启动控制策略的实用性。其具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆路面负载转矩确定方法，其特征在于，包括：/n获取耦合机构动力学模型；/n根据所述耦合机构动力学模型，以输入轴转速和输出轴转速为系统的状态变量，以电机A的转矩和电机B的转矩为控制变量构建系统状态空间模型；/n根据所述系统状态空间模型构建观测器模型；/n获取检测状态量，并根据所设定的状态量对所述观测器模型进行修正，得到修正后的观测器模型；/n获取所述电机A的转矩、所述电机B的转矩和反馈矩阵；/n利用所述修正后的观测器模型，根据所述电机A的转矩、所述电机B的转矩和所述反馈矩阵确定路面负载转矩。/n

【技术特征摘要】
1.一种车辆路面负载转矩确定方法，其特征在于，包括：
获取耦合机构动力学模型；
根据所述耦合机构动力学模型，以输入轴转速和输出轴转速为系统的状态变量，以电机A的转矩和电机B的转矩为控制变量构建系统状态空间模型；
根据所述系统状态空间模型构建观测器模型；
获取检测状态量，并根据所设定的状态量对所述观测器模型进行修正，得到修正后的观测器模型；
获取所述电机A的转矩、所述电机B的转矩和反馈矩阵；
利用所述修正后的观测器模型，根据所述电机A的转矩、所述电机B的转矩和所述反馈矩阵确定路面负载转矩。


2.根据权利要求1所述的一种车辆路面负载转矩确定方法，其特征在于，所述耦合机构动力学模型为：



其中，k1表示第一行星排特性参数，k2表示第二行星排特性参数，k3表示第三行星排特性参数，TA表示电机A的转矩，TB表示电机B的转矩，Ti表示输入端i的转矩，To表示输出端的转矩，表示输入轴角加速度，表示表示输出轴角加速度，b11、b12、b21和b22均表示常数。


3.根据权利要求1所述的一种车辆路面负载转矩确定方法，其特征在于，所述系统状态空间模型为：



其中，表示状态量的导数，X表示状态量，X包括耦合机构输入轴角加速度和输出轴角加速度Y表示输出量，Y包括耦合机构输入轴转速ωi和耦合机构输出轴转速ωo，U表示控制量，U包括电机A的转矩u1和电机B的转矩u2，Γ为干扰量，A为系统矩阵B为控制矩阵，C为输出矩阵，A、B和C均为常数矩阵。


4.根据权利要求1所述的一种车辆路面负载转矩确定方法，其特征在于，所述修正后的观测器模型为：



其中，表示修正后的观测器模型的状态量的导数，z表示修正后的观测器模型的状态量，y表示原动力传动系统输出量，u表示输入控制量，u＝[TA,TB]，TA表示电机A...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩立金，刘瑞，刘辉，王伟达，马越，张海涛，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11