混联式混合动力挖掘机能量管理与总成协调控制方法

摘要

一种混联式混合动力挖掘机能量管理与总成协调控制方法，其特点是采集液压泵的电控信号，泵口压力和负流量反馈压力，泵电控信号的信息，将采集到的数据送到整机控制器中的功率计算模块中计算挖掘机当前功率需求；在整机控制器中的功率协调模块中根据功率需求应用最小助力的控制算法分配发动机、电机的功率输出。其优点是能根据混联混合动力挖掘机的实际作业状态，对混合动力驱动系统进行能量管理和各总成的协调控制，实现最佳的能量分配，解决由于车辆驱动系统混合动力化所带来的驱动系统复杂程度提高和结构变化等一系列问题，最大限度地提高整车的燃油经济性、降低发动机的废气排放，使整个驱动系统可靠而有效地工作，获得整车运行的最佳性能。

主权项

一种混联式混合动力挖掘机能量管理与总成协调控制方法，是采用CAN总线控制方式进行控制，在CAN总线上连接有整机控制器（16）、发动机控制器（3）、泵控制器（7）、回转电机控制器（11）、主电机控制器（15）和超级电容（41）；在整机控制器（16）与车载电源（17）之间连接有钥匙（18），其特征在于：（1）、采集液压泵的电控信号，泵口压力和负流量反馈压力，泵电控信号的信息，将采集到的数据送到整机控制器（16）中的功率计算模块（37）中计算挖掘机当前功率需求；所述的功率计算模块（37）根据采集到的液压泵转速n_p，泵输出口压力P₁、P₂，负流量反馈压力P_i1、P_i2，液压泵电控信号Psv的信息对泵的功率进行计算，得到泵组功率为：P_p= P₁×Q₁+ P₂×Q₂+P^’其中Q₁为泵1的流量，Q₂为泵2的流量，先导泵功率P^’为定值；进一步估算对发动机的功率需求，发动机需求功率P_r可通过如下公式估算：P_r= P_p/η，其中η为机械传动效率；（2）、在整机控制器（16）中的功率协调模块（38）中根据功率需求应用最小助力的控制算法分配发动机、电机的功率输出；在所述的功率协调模块（38）中，在发动机当前最大功率P_emax小于泵功率需求时设置为：P_r>P_emax          P_e= P_emax           L_e = 100%             P_m= P_r‑ P_emax        T_m = P_m/n其中L_e为发动机负荷率，P_m为电机功率，T_m为电机扭矩，P_r为发动机需求功率，P_e为发动机执行功率，n为电机工作转速；在发动机当前最大功率大于泵功率需求时设置为：   P_r<P_emax          P_e= P_r+ P_m          L_e = P_e /P_emax  电机功率P_m通过电量平衡自适应控制算法来计算。