本发明专利技术涉及一种混合动力电动汽车牵引力分层控制方法，包括以下步骤：１）设置上层期望驱动总力矩计算层、中层动态协调控制层和底层退出机制层；２）根据驾驶员操作输入，得出期望发动机转矩和期望电机转矩；３）将期望发动机转矩和期望电机转矩，驱动轮轮速以及目标滑转率，输入上层期望驱动总力矩计算层，计算整车驱动系统期望的驱动总力矩；４）将实际驱动总力矩、整车驱动系统期望驱动总力矩和期望发动机转矩，输入中层动态协调控制层，计算出发动机和电机目标转矩；５）将发动机和电机目标转矩，期望发动机和电机转矩以及所有驱动轮滑转率，输入底层退出机制层，建立动态补偿的混合动力汽车牵引力分层控制系统退出策略，并计算出发动机转矩命令和电机转矩命令。本发明专利技术可以广泛应用于各种混合动力汽车牵引力控制系统中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种汽车牵引力控制方法，特别是关于一种混合动力电动汽车牵引力 分层控制方法。
技术介绍
汽车的牵引力控制系统通过调整发动机转矩、在驱动轮上施加制动力等方式，可 以有效抑制驱动轮的剧烈滑转，提高车辆的起步性能、加速性能以及行驶稳定性能，对车辆 的行驶安全性具有重要的意义。现有的牵引力控制系统绝大部分是以传统内燃机汽车为对象进行研究的。均一路 面时，主要采用发动机转矩控制和制动干预相结合的控制方式。引入制动干预是为了弥补 发动机响应速度慢的缺点，但是也造成控制输出波动大、控制不平顺、能量无谓损耗、制动 器磨损等一系列问题。混合动力汽车具有发动机和电机两个动力源，电机系统与传统液压 制动系统相比具有动态响应特性的优势。因此，均一路面时，混合动力汽车牵引力控制系统 已经不再需要制动干预的介入，而需要针对混合动力汽车多动力源的特点，重新对其牵引 力控制系统进行设计。目前关于混合动力汽车牵引力控制系统的研究还比较少。其中大部分文献只是分 别调节发动机系统或者电机系统，并不涉及发动机系统和电机系统的协调控制。也有部分 文献采用了发动机电机联合控制的方法，但是其控制方法都过于简单，而且关于发动机的 控制还停留在存在响应速度慢和控制偏差大等缺点的节气门控制技术上。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种在无制动能耗情况下，能够快速、准确、 平滑地抑制驱动轮打滑的。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案一种混合动力电动汽车牵引力分层 控制方法，其特征在于包括以下步骤1)设置一个混合动力汽车牵引力分层控制系统，使 其包括上层期望驱动总力矩计算层、中层动态协调控制层和底层退出机制层；2)根据驾驶 员操作输入，得出期望发动机转矩Tdffiv和期望电机转矩TmHEV ;3)将步骤2)中确定的期望 发动机转矩Tdffiv和期望电机转矩TmHEV，轮速传感器反馈的驱动轮轮速ωψ以及目标滑转率 入d，输入上层期望驱动总力矩计算层，计算出整车驱动系统期望的驱动总力矩^； 4)将实 际驱动总力矩Td、步骤3)中确定的整车驱动系统期望驱动总力矩<和步骤2)中确定的期 望发动机转矩Tdffiv，输入中层动态协调控制层，计算出发动机目标转矩Tercs和电机目标转矩 Tfflics ；5)将步骤4)中确定的发动机目标转矩TeT。dn电机目标转矩Tmrcs，步骤2)中确定的期 望发动机转矩Tdffiv和期望电机转矩Tniffiv以及所有驱动轮滑转率λ，输入底层退出机制层， 建立动态补偿的混合动力汽车牵引力分层控制系统退出策略，并计算出发动机转矩命令7； 和电机转矩命令7。在所述步骤3)中，计算整车驱动系统期望的驱动总力矩Ti；的步骤如下①根据目标滑转率Xd计算目标轮速(^为 ②根据轮速传感器反馈的驱动轮轮速《￥和①中确定的目标轮速(Od的差值，计算 滑模面S S = (ω-ω ): +ο(ω-ω ) + dT*③以1/2车辆为受控对象，则滑模趋近率为S =/(S) =-kS-ε Sgn(S)则动态滑模控制器为f； - [-(<y - ω ) - ο{ω -ω,)+ /(5)]α上式中，νχ为参考车速通过轮速传感器反馈的非驱动轮的轮速计算得到，r为车轮 半径，c为一固定的正常数，d为控制器参数，k和ε均为正数。c = 8，d = 2. 5，k = 10，ε = 2. 5。在所述步骤4)中，计算发动机目标转矩Tercs的内容如下①采用低通滤波方法让 响应速度慢的发动机响应步骤3)中确定的期望驱动总力矩的低频部分，让响应速度快的 电机动态补偿期望驱动总力矩<的高频部分。该低通滤波方法为Ttdc (k) = Tl (k-\) + [Τ (k) - τ (k -1)]务(1 -备)1J zlJ②利用①确定的期望驱动总力矩和步骤2)中确定的期望发动机转矩Tdffiv，得到 发动机目标转矩Tercs，发动机目标转矩Tercs为Tercs=min(T:,TeHE “上式中,Ti；为滤波后的期望驱动总力矩，7；为滤波前的期望驱动总力矩，Ts为控制 周期，Tf为滤波时间常数。在所述步骤4)中，计算电机目标转矩Tmrcs的内容如下①采用一阶惯性环节表示 电机系统的输入输出动态响应特性，即Tm = ~Tmrcs = Gm (s)TmTCS②通过规范模型Gd(S)，确定一个实际可实现的规范的输入输出特性作为理想控 制性能的近似，规范模型Gd (s)为Gd(S) = l/(TdS+l)③通过前馈控制器Gf(s)，提高控制系统响应速度，前馈控制器&(8)为广.、GAs) TmS+ \==Gm(s) Tds+ 1④通过反馈控制器Gb (S)，减小或消除实际驱动总力矩Td和期望的驱动总力矩7； 的误差Ε，反馈控制器Gb (s)为J1Gb(s) = kp+^ + kdSS式中，Gm(S)被控对象模型，τ 电机系统的滞后时间常数，^为时间常数，、6为电机系统的滞后时间常数，^为时间常数， 、1^、、分别为比例、积分、微分系数。τ m = 20ms, τ d = 25ms, kp = 1，Iii = 50，kd = 0。实际驱动总力矩Td是通过实际电机转矩Tm和作为干扰量的实际发动机转矩Te经 动力耦合后得到。在所述步骤5)中，采用动态补偿算法建立混合动力汽车牵引力分层控制系统退 出策略和计算发动机转矩命令:C和电机转矩命令7的步骤如下①判断所有驱动轮滑转率 λ是否小于一定门限值λ _以内并且维持一段时间t。ut ；②当所有驱动轮滑转率λ下降到 一定门限值以内并且维持一段时间t-后，进入下一步；否则，发动机转矩命令:C和电 机转矩命令分别等于中层动态协调控制层得到的发动机目标转矩Tercs和电机目标转矩 Tmrcs ；③混合动力汽车牵引力控制系统开始退出，使得发动机转矩命令:C等于能量管理策略 制定的期望发动机转矩Tdffiv ；④判断实际发动机转矩Te和能量管理策略制定的期望发动机 转矩Tdffiv的差值是否小于门限δ Τ ；⑤如果实际发动机转矩Te和能量管理策略制定的期望 发动机转矩Tdffiv的差值小于门限δτ，则进入下一步；否则进入动态补偿算法，以补偿发动 机转矩上升时响应速度的不足，并返回④；⑥发动机转矩Te和能量管理策略制定的期望发 动机转矩Tdffiv的差值小于门限31后，使得电机转矩命令7；'等于能量管理策略制定的期望 电机转矩TmHEV，混合动力牵引力分层控制系统完全退出。在所述⑤中，动态补偿算法为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
一种混合动力电动汽车牵引力分层控制方法，其特征在于包括以下步骤1)设置一个混合动力汽车牵引力分层控制系统，使其包括上层期望驱动总力矩计算层、中层动态协调控制层和底层退出机制层；2)根据驾驶员操作输入，得出期望发动机转矩TeHEV和期望电机转矩TmHEV；3)将步骤2)中确定的期望发动机转矩TeHEV和期望电机转矩TmHEV，轮速传感器反馈的驱动轮轮速ωw以及目标滑转率λd，输入上层期望驱动总力矩计算层，计算出整车驱动系统期望的驱动总力矩4)将实际驱动总力矩Td、步骤3)中确定的整车驱动系统期望驱动总力矩和步骤2)中确定的期望发动机转矩TeHEV，输入中层动态协调控制层，计算出发动机目标转矩TeTCS和电机目标转矩TmTCS；5)将步骤4)中确定的发动机目标转矩TeTCS和电机目标转矩TmTCS，步骤2)中确定的期望发动机转矩TeHEV和期望电机转矩TmHEV以及所有驱动轮滑转率λ，输入底层退出机制层，建立动态补偿的混合动力汽车牵引力分层控制系统退出策略，并计算出发动机转矩命令和电机转矩命令FSA00000276818700011.tif,FSA00000276818700012.tif,FSA00000276818700013.tif,FSA00000276818700014.tif2.如权利要求1所述的混合动力电动汽车牵引力分层控制方法，其特征在于在所述 步骤3)中，计算整车驱动系统期望的驱动总力矩7；的步骤如下①根据目标滑转率λd计算目标轮速ω d为3.如权利要求2所述的混合动力电动汽车牵引力分层控制方法，其特征在于c= 8，d =2· 5，k = 10，ε = 2. 5。4.如权利要求1所述的混合动力电动汽车牵引力分层控制方法，其特征在于在所述 步骤4)中，计算发动机目标转矩Tercs的内容如下①采用低通滤波方法让响应速度慢的发动机响应步骤3)中确定的期望驱动总力矩7 的低频部分，让响应速度快的电机动态补偿期望驱动总力矩<的高频部分。该低通滤波方 法为5.如权利要求1所述的混合动力电动汽车牵引力分层控制方法，其特征在于在所述 步骤4)中，计算电机目标转矩Tmrcs的内容如下①采用一阶惯性环节表示电机系统的输入输出动态响应特性，即Tm ~ ~ Tmrcs = Gm (s)TmTCS V + 1②通过规范模型Gd(S)，确定一个实际可实现的规范...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗禹贡，赵峰，李克强，褚文博，韩云武，连小珉，杨殿阁，郑四发，王建强，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11
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