[发明专利]一种基于悬架振动能量回收的混合动力汽车整车控制方法

摘要

本发明公开了一种基于悬架振动能量回收的混合动力汽车整车控制方法，该控制方法包括能量管理控制方法，悬架控制方法以及对两者的监督方法；所述能量管理控制方法采用改进的最小等效燃油消耗控制策略，通过采集动力传动系统各部件的状态信息，实现对混合动力汽车的驱动、制动控制；所述悬架控制方法采集悬架系统的状态信息，决策并输出悬架各作动器的理想控制力；所述监督方法是通过采集到的悬架系统各作动器电压、电流信号，以及车身垂向加速度、俯仰角加速度、侧倾角加速度、四个车轮垂向加速度等状态信息实现对能量管理控制过程和悬架控制过程中控制参数的实时调节，协调整车的舒适性和操稳性，同时有效提高混合动力车的燃油经济性。

主权项

一种基于悬架振动能量回收的混合动力汽车整车控制方法，其特征在于，包括能量管理控制方法，悬架控制方法，以及对能量管理控制参数、悬架控制参数实时调节的监督(202)方法；所述能量管理控制方法：采集混合动力汽车(30)动力传动系统(301)的车速、发动机转速、电机转速、发电机转速、蓄电池荷电状态，以及驾驶员(10)的加速踏板和制动踏板位置状态信息，计算输出动力传动系统(301)中发动机、电机、发电机和制动系统的需求扭矩，实现对混合动力汽车的驱动、制动控制；所述悬架控制方法：采集混合动力汽车(30)悬架系统(302)的状态信息，包括车身垂向加速度、俯仰角加速度、侧倾角加速度以及四个车轮垂向加速度，通过计算得到悬架作动器的理想控制力；所述监督方法：通过采集到的状态信息实现对能量管理控制(201)和悬架控制(203)控制参数的实时调节，提高整车控制性能；所述监督方法中的状态信息包括悬架系统各作动器电压、电流信号，以及车身垂向加速度、俯仰角加速度、侧倾角加速度、四个车轮垂向加速度；所述能量管理控制方法采用改进的最小等效燃油消耗控制策略，电能的等效燃油消耗同时引入了悬架系统(302)在一段时间间隔Tsus内的平均能耗Psele以及动力传动系统(301)中电机和发电机总的瞬时功耗Ppele；所述电能的等效燃油消耗表示为：m·ele_eq=sdis(λpPpele+λsPsele)ηbatQlhv+schgηbat[(1-λp)Ppele+(1-λs)Psele]Qlhv;]]>λp＝[1+sign(Ppele)]/2λs＝[1+sign(Psele)]/2其中，sdis和schg分别为蓄电池放电过程和充电过程等效因子，ηbat为蓄电池效率，Qlhv为燃油低热值；所述悬架控制方法采用基于各车轮处车身和车轮垂向速度的混合控制策略，所述悬架作动器控制力的计算方法为：Fi=-csz·bi-cgz·wi]]>其中，i＝A、B、C、D,分别代表左前轮、右前轮、左后轮和右后轮，cs和cg分别表示各车轮处车身垂向速度和车轮垂向速度的增益系数，为各个车轮处车身垂向速度，车轮垂向速度；所述的各车轮处车身垂向速度和车轮垂向速度分别通过对车轮处车身垂向加速度、车轮垂向加速度积分得到；所述的车轮处车身垂向加速度通过采集到的车身垂向加速度、俯仰角加速度、侧倾角加速度得到，计算公式为：其中，为各个车轮处车身的垂向加速度，i＝A,B,C,D,分别代表左前轮，右前轮，左后轮和右后轮，和分别为车身垂向加速度、俯仰角加速度和侧倾角加速度，lf和lr分别为混合动力汽车质心到前轴和后轴的距离，tf和tr分别为前轮和后轮轮距的一半，θ和分别为车身俯仰角和侧倾角；所述监督方法的实现包括：a.采集悬架系统(302)各作动器的电压、电流信号，计算悬架系统(302)在一段时间间隔Tsus内的平均能耗Psele，并将该能耗数值作为修正因子，对混合动力汽车(30)的能量管理控制方法中的参数进行修正；b.采集车身垂向加速度、俯仰角加速度、侧倾角加速度以及四个车轮垂向加速度，从而计算得到悬架动行程，通过悬架动行程判断路面等级；根据悬架动行程和采集到的车速信息决策当前悬架系统(302)的控制模式，并调节相应模式的悬架控制参数cs和cg，实现对悬架系统(302)工作模式的监督。