本發(fā)明屬于混合動力汽車制動技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及重型汽車液壓制動系統(tǒng)的一種混合動力汽車混合制動系統(tǒng)。
背景技術(shù):
混合動力汽車由于具有電機和蓄電池、超級電容等儲能機構(gòu),可以比內(nèi)燃機車更加方便地實現(xiàn)制動能量回收。制動能量回收的多少對電動車的經(jīng)濟性和續(xù)航里程有較大的影響。由于電機提供的制動力一般不能滿足整車制動力的需求,所以混合動力汽車還保留了原有的氣壓或液壓制動系統(tǒng)?;厥罩苿酉到y(tǒng)和原有的氣壓或液壓制動系統(tǒng)組成了混合制動系統(tǒng)。
混合制動系統(tǒng)要兼顧制動安全性、制動感覺,同時需要盡可能多地回收制動能量。在不同的蓄電池荷電狀態(tài)和電機轉(zhuǎn)速下,電機所能發(fā)出的制動轉(zhuǎn)矩在較大范圍內(nèi)變化,因此需要對原有的氣壓或是液壓制動系統(tǒng)共同進行控制,協(xié)調(diào)回收制動系統(tǒng)和氣壓或是液壓制動系統(tǒng)以保證總制動力與制動踏板開度的關(guān)系。同時,混合制動系統(tǒng)如何協(xié)調(diào)工作,保障整車制動安全性,是混合制動系統(tǒng)的難點之一。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種混合動力汽車混合制動系統(tǒng)以及控制方法,在保證制動安全的前提下,保持較好的制動感覺,并通過電機回收制動能量,并將其儲存在超級電容組、鋰電池組以實現(xiàn)能量的最優(yōu)回饋。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
基于智能充電分配的電動車機電混聯(lián)式制動系統(tǒng),包括液壓制動子系統(tǒng)和再生制動子系統(tǒng),所述液壓制動子系統(tǒng)包括制動踏板、制動主缸、ABS電動泵、 壓力傳感器、車速傳感器、制動輪缸、壓力控制裝置和能量管理制動控制器;所述的再生制動子系統(tǒng)包括鋰電池組及管理系統(tǒng)、雙向DC-DC轉(zhuǎn)換器、超級電容組、電機控制器、電機及變速機構(gòu);
需要制動的時候,首先進行信號采集,車速傳感器采集整車行駛速度V,壓力傳感器采集制動踏板開度αbrk,鋰電池SOCli(荷電狀態(tài))、超級電容SOCcap,信號傳輸?shù)侥芰抗芾碇苿涌刂破?,能量管理制動控制器判斷制動踏板開度αbrk是否大于0,如果制動踏板開度αbrk不大于0,再比較整車行駛速度V與整車行駛的最小安全速度Vmin,以及判斷鋰電池SOCli(荷電狀態(tài))、超級電容SOCcap的數(shù)據(jù),如果V<Vmin,且SOCli<60%或者SOCcap<50%,則采用滑行制動模式,即采用再生制動子系統(tǒng)制動,能量管理制動控制器對電機控制器發(fā)出制動信號,電機控制器向電機及變速機構(gòu)發(fā)出制動命令,同時電機將制動產(chǎn)生的能量回饋給超級電容器組及鋰電池對其進行充電;如果不滿足V<Vmin,且SOCli<60%或者SOCcap<50%,則直接采用液壓制動;
如果制動踏板開度αbrk大于0,再比較實際制動強度Z與最小安全制動強度Zm,如果Z<Zm,再比較整車行駛速度V與整車行駛的最小安全速度Vmin,以及判斷鋰電池SOCli(荷電狀態(tài))、超級電容SOCcap的數(shù)據(jù),如果V<Vmin,且SOCli<60%或者SOCcap<50%,則采用限速制動模式,采取液壓制動子系統(tǒng)和再生制動子系統(tǒng)的混聯(lián)式制動,液壓制動為主,再生制動為輔,首先,車速傳感器采集的汽車速度數(shù)據(jù)和壓力傳感器采集的制動踏板的開度數(shù)據(jù),傳輸?shù)侥芰抗芾碇苿涌刂破?,能量管理制動控制器對電機控制器發(fā)出制動信號,電機控制器向電機及變速機構(gòu)發(fā)出制動命令,同時電機將制動產(chǎn)生的能量回饋給超級電容器組及鋰電池,對其進行充電;如果不滿足V<Vmin,且SOCli<60%或者SOCcap<50%,則直接采 用液壓制動;
如果Z≥Zm,則采用減速制動模式,同樣采取混聯(lián)式制動,液壓制動為主,再生制動為輔,電機采集車速傳感器和制動踏板開度數(shù)據(jù),由能量管理制動控制器同時對液壓制動子系統(tǒng)和再生制動子系統(tǒng)發(fā)出制動指令,進行制動,并進行能量的回收。
本發(fā)明在機電制動力分配以及儲能源充電管理兩個層次上實現(xiàn)雙混聯(lián)式柔性機電制動結(jié)構(gòu),既能夠?qū)崿F(xiàn)制動能量回收,又能保證較好的制動踏板感覺,能夠廣泛應(yīng)用在電驅(qū)動車輛的制動能量回收系統(tǒng)中,具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明在滑行制動模式下的能量流向示意圖。
圖3是本發(fā)明在限速制動模式下的能量流向示意圖。
圖4是本發(fā)明在減速制動模式下的能量流向示意圖。
圖5是本發(fā)明的流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述。
基于智能充電分配的電動車機電混聯(lián)式制動系統(tǒng),包括液壓制動子系統(tǒng)和再生制動子系統(tǒng),所述液壓制動子系統(tǒng)包括制動踏板5、制動主缸4、ABS(防抱死系統(tǒng))電動泵2、壓力傳感器16、車速傳感器6、制動輪缸7、壓力控制裝置3和能量管理制動控制器1;
所述的再生制動子系統(tǒng)包括鋰電池組及管理系統(tǒng)12、雙向DC-DC轉(zhuǎn)換器10、超級電容組11、電機控制器8、電機及變速機構(gòu)9;
需要制動的時候,首先進行信號采集,車速傳感器采集整車行駛速度V,壓力傳感器采集制動踏板開度αbrk,鋰電池SOCli(荷電狀態(tài))、超級電容SOCcap,信號傳輸?shù)侥芰抗芾碇苿涌刂破鳎芰抗芾碇苿涌刂破髋袛嘀苿犹ぐ彘_度αbrk是否大于0,如果制動踏板開度αbrk不大于0,再比較整車行駛速度V與整車行駛的最小安全速度Vmin,以及判斷鋰電池SOCli(荷電狀態(tài))、超級電容SOCcap的數(shù)據(jù),如果V<Vmin,且SOCli<60%或者SOCcap<50%,則采用滑行制動模式,即采用再生制動子系統(tǒng)制動,能量管理制動控制器1對電機控制器8發(fā)出制動信號,電機控制器向電機及變速機構(gòu)9發(fā)出制動命令,同時電機將制動產(chǎn)生的能量回饋給超級電容器組11及鋰電池12對其進行充電;如果不滿足V<Vmin,且SOCli<60%或者SOCcap<50%,則直接采用液壓制動;
如果制動踏板開度αbrk大于0,再比較實際制動強度Z與最小安全制動強度Zm,如果Z<Zm,再比較整車行駛速度V與整車行駛的最小安全速度Vmin,以及判斷鋰電池SOCli(荷電狀態(tài))、超級電容SOCcap的數(shù)據(jù),如果V<Vmin,且SOCli<60%或者SOCcap<50%,則采用限速制動模式,采取液壓制動子系統(tǒng)和再生制動子系統(tǒng)的混聯(lián)式制動,液壓制動為主,再生制動為輔,首先,車速傳感器采集的汽車速度數(shù)據(jù)和壓力傳感器采集的制動踏板的開度數(shù)據(jù),傳輸?shù)侥芰抗芾碇苿涌刂破?,能量管理制動控制?對電機控制器8發(fā)出制動信號,電機控制器向電機及變速機構(gòu)9發(fā)出制動命令,同時電機將制動產(chǎn)生的能量回饋給超級電容器組11及鋰電池12,對其進行充電;如果不滿足V<Vmin,且SOCli<60%或者SOCcap<50%,則直接采用液壓制動;
如果Z≥Zm,則采用減速制動模式,同樣采取混聯(lián)式制動,液壓制動為主,再生制動為輔,電機采集車速傳感器6和制動踏板5開度數(shù)據(jù),由能量管理制 動控制器1同時對液壓制動子系統(tǒng)和再生制動子系統(tǒng)發(fā)出制動指令,進行制動,并進行能量的回收。