本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙軸驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車再生制動(dòng)策略的生成方法。

背景技術(shù)：

制動(dòng)能量回收是提高電動(dòng)汽車能量利用效率的重要手段，回收制動(dòng)能量的多少與制動(dòng)能量回收策略有著密切關(guān)。針對(duì)單軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車開(kāi)發(fā)的制動(dòng)策略將制動(dòng)力過(guò)多的分配給電驅(qū)動(dòng)軸，從而提升回收的制動(dòng)能量，但這樣易導(dǎo)致制動(dòng)穩(wěn)定性降低。與單軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車相比，雙軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車每個(gè)電驅(qū)動(dòng)軸上都可以輸出電機(jī)制動(dòng)力矩，能夠較好地保證制動(dòng)穩(wěn)定性，減少ABS的參與，具備更高的能量回收潛力，因此，針對(duì)單軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車開(kāi)發(fā)的制動(dòng)能量回收策略大多不適用于雙軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車。

目前，雙軸驅(qū)動(dòng)的制動(dòng)策略研究多基于每個(gè)電驅(qū)動(dòng)軸上再生制動(dòng)力與機(jī)械制動(dòng)力之間的分配進(jìn)行，未充分考慮前后軸再生制動(dòng)力的分配對(duì)能量回收的影響。前后軸再生制動(dòng)力的分配對(duì)發(fā)電狀態(tài)的電機(jī)效率有著直接影響，而發(fā)電狀態(tài)的電機(jī)效率又是影響能量回收效率的關(guān)鍵因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種雙軸驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車再生制動(dòng)策略的生成方法，在汽車制動(dòng)過(guò)程中，提高能量回收效率。

本發(fā)明提供一種雙軸驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車再生制動(dòng)策略的生成方法，其包括以下步驟：

計(jì)算分配系數(shù)步驟：根據(jù)前后電機(jī)的MAP圖來(lái)計(jì)算不同輪上轉(zhuǎn)速n和不同輪上再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩總需求T所對(duì)應(yīng)的前輪再生制動(dòng)力矩占總再生制動(dòng)力矩的比例系數(shù),所述比例系數(shù)使得前后電機(jī)系統(tǒng)的利用效率最高；

計(jì)算制動(dòng)安全區(qū)域步驟：根據(jù)整車參數(shù)、ECE制動(dòng)安全法規(guī)以及理想制動(dòng)分配曲線來(lái)計(jì)算制動(dòng)安全區(qū)域；

生成再生制動(dòng)策略步驟：根據(jù)所述比例系數(shù)和所述制動(dòng)安全區(qū)域生成再生制動(dòng)策略，所述再生制動(dòng)策略使得再生制動(dòng)能量回收效率最高。

其中，生成再生制動(dòng)策略步驟包括：

再生制動(dòng)判斷步驟：整車控制器根據(jù)所接收到的車輛狀態(tài)信息以及駕駛員的制動(dòng)需求來(lái)判斷是否進(jìn)行再生制動(dòng)；

再生制動(dòng)控制步驟：若再生制動(dòng)判斷步驟得出結(jié)果為是，則執(zhí)行上述再生制動(dòng)策略。

其中，再生制動(dòng)判斷步驟中的判斷條件為制動(dòng)強(qiáng)度z小于第一制動(dòng)預(yù)設(shè)值或電池SOC小于SOC預(yù)設(shè)值且轉(zhuǎn)速大于轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)值。

其中，再生制動(dòng)判斷步驟中，若制動(dòng)強(qiáng)度z小于或等于第二制動(dòng)預(yù)設(shè)值，則前后制動(dòng)力的分配點(diǎn)在制動(dòng)安全區(qū)域內(nèi)。

其中，前、后電機(jī)為相同型號(hào)的電機(jī)。

其中，前、后電機(jī)的傳動(dòng)比相同。

有益效果：本發(fā)明一種雙軸驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車再生制動(dòng)策略的生成方法，其首先根據(jù)前后電機(jī)的MAP圖來(lái)計(jì)算不同輪上轉(zhuǎn)速n和不同輪上再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩總需求T所對(duì)應(yīng)的前輪再生制動(dòng)力矩占總再生制動(dòng)力矩的比例系數(shù),所述比例系數(shù)使得前后電機(jī)系統(tǒng)的利用效率最高，然后根據(jù)整車參數(shù)、ECE制動(dòng)安全法規(guī)以及理想制動(dòng)分配曲線來(lái)計(jì)算制動(dòng)安全區(qū)域，最后根據(jù)所述比例系數(shù)和所述制動(dòng)安全區(qū)域生成再生制動(dòng)策略，所述再生制動(dòng)策略使得再生制動(dòng)能量回收效率最高，這樣充分考慮了前后軸再生制動(dòng)力的分配對(duì)能量回收的影響，從而回收更多的制動(dòng)能量。

附圖說(shuō)明

利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明雙軸驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車再生制動(dòng)策略生成流程圖。

圖2是某樣車能量回饋過(guò)程電機(jī)效率MAP圖。

圖3是某樣車前軸再生制動(dòng)力最佳分配系數(shù)分布圖。

圖4是某樣車的制動(dòng)安全區(qū)域圖。

圖5是本發(fā)明雙軸驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車再生制動(dòng)策略的控制流程圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

雙軸驅(qū)動(dòng)的前后電機(jī)的型號(hào)可以相同也可以不同，其中，采用相同的前后電機(jī)可以降低電控的復(fù)雜性和設(shè)備成本，因此本實(shí)施例選擇某款前后電機(jī)相同試驗(yàn)樣車進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)于前后電機(jī)不同的電動(dòng)汽車，其分析方法不變。大多數(shù)雙軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車，前、后傳動(dòng)比i是相同的，也有少量是不同的，本實(shí)施例前、后傳動(dòng)比i相同，而前后傳動(dòng)比相同即可認(rèn)為前后機(jī)械傳動(dòng)效率亦相同且皆為η_mec。如圖2所示，通過(guò)臺(tái)架測(cè)試獲取前、后電機(jī)在能量回饋狀態(tài)下電機(jī)效率MAP圖。再生制動(dòng)策略生成流程圖如圖1所示，前軸再生制動(dòng)力分配系統(tǒng)優(yōu)化模型為：其中，前軸再生制動(dòng)力矩分配系數(shù)為η₁為前電機(jī)在轉(zhuǎn)矩為轉(zhuǎn)速為n*i₁時(shí)的機(jī)械傳動(dòng)效率，η₂為后電機(jī)在轉(zhuǎn)矩為轉(zhuǎn)速為n*i₂時(shí)的機(jī)械傳動(dòng)效率；輸入不同的車輪轉(zhuǎn)速n和不同的輪上再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩總需求T并根據(jù)MAP圖來(lái)計(jì)算在前后電機(jī)系統(tǒng)使用效率最高的情況下(即η最大)前軸再生制動(dòng)力矩分配系數(shù)f(n，T)的數(shù)值，并據(jù)此建立前后電機(jī)力矩分配的最佳比例系數(shù)庫(kù)。由于本文試驗(yàn)樣車的前后電機(jī)完全相同且前后傳動(dòng)比相同且皆為i，因此當(dāng)輪上轉(zhuǎn)速n和輪上再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩總需求T一定時(shí)，前軸再生制動(dòng)力矩分配系數(shù)f(n,T)與后軸再生制動(dòng)力矩分配系數(shù)[1-f(n,T)]所對(duì)應(yīng)的電機(jī)使用效率相同；另外，又因?yàn)楸疚膯坞姍C(jī)制動(dòng)時(shí)，采用前軸電機(jī)制動(dòng)，故把分配系數(shù)的討論范圍定為[0.5，1]，得到的最佳分配系數(shù)圖如圖3所示。由圖3可知，雙軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車電機(jī)效率最優(yōu)點(diǎn)的分配比例集中在0.5和1，只有較少工作點(diǎn)的最優(yōu)分配比例在0.5與1之間。

如圖1所示，整車控制器根據(jù)整車結(jié)構(gòu)參數(shù)得出該整車的ECE制動(dòng)法規(guī)和理想制動(dòng)力分配曲線，并據(jù)此計(jì)算出制動(dòng)安全區(qū)域。求解器根據(jù)制動(dòng)安全區(qū)域、電池特性以及最佳比例系數(shù)庫(kù)生成再生制動(dòng)策略，從而使得再生制動(dòng)能量回收效率最高。

圖4是某樣車的制動(dòng)安全區(qū)域圖，圖4中的I線即是理想制動(dòng)力分配曲線，制動(dòng)時(shí)，沿此曲線進(jìn)行制動(dòng)力分配，前后車輪同時(shí)抱死，很好的利用了附著條件和保證了制動(dòng)時(shí)汽車方向的穩(wěn)定定性，因此，前后制動(dòng)力的分配曲線越貼近I曲線，制動(dòng)穩(wěn)定性越好。圖4中加粗黑線所圍區(qū)域OABCDEFO，其中A、B、E、F點(diǎn)分別為z＝0.2的等制動(dòng)力分配線與y軸、I線、ECE法規(guī)下邊界線、x軸的交點(diǎn)。當(dāng)制動(dòng)強(qiáng)度z<0.2時(shí)，制動(dòng)力分配點(diǎn)位于區(qū)域OAF內(nèi)；當(dāng)0.2≤z≤0.8時(shí)，制動(dòng)力分配點(diǎn)位于BCDE與z＝0.2的等制動(dòng)力分配線所圍成的區(qū)域內(nèi)。此處在z<0.2時(shí)，允許后軸利用附著系數(shù)高于前軸利用附著系數(shù)的原因如下：①多數(shù)路面的利用附著系數(shù)高于0.5，即制動(dòng)強(qiáng)度不超過(guò)0.5時(shí)不易出現(xiàn)車輪抱死；②ECE法規(guī)對(duì)轎車制動(dòng)強(qiáng)度小于0.2時(shí)，并沒(méi)有嚴(yán)格規(guī)定前軸利用附著系數(shù)一定要高于后軸。

雙軸驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車再生制動(dòng)策略的控制流程圖如圖5所示，整車控制器根據(jù)駕駛員踏板信號(hào)來(lái)判斷車輛是否處于制動(dòng)模式，若處在制動(dòng)模式則采集車輛狀態(tài)信息及駕駛員制動(dòng)需求，判斷是否屬于再生制動(dòng)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低(通常低于500r/min)且電池SOC較高(SOC>0.9)或者z≥0.5時(shí)，關(guān)閉再生制動(dòng)系統(tǒng)，利用液壓制動(dòng)。進(jìn)行再生制動(dòng)后，具體分配過(guò)程如下：

當(dāng)0<z≤0.2時(shí)，為輕度制動(dòng)，前后制動(dòng)力分配符合最佳比例系數(shù)庫(kù)，若電機(jī)制動(dòng)力不足，由液壓制動(dòng)力進(jìn)行補(bǔ)充。

其中，F(xiàn)_reg1為前軸再生制動(dòng)力；F_reg2為后軸再生制動(dòng)力；F_f1為前軸液壓制動(dòng)力；F_f2為后軸液壓制動(dòng)力；G為車重，T_reg1max(n)為前軸電機(jī)在轉(zhuǎn)速為n·i時(shí)，所能輸出的最大力矩；T_reg2max(n)為后軸電機(jī)在轉(zhuǎn)速為n·i時(shí)，所能輸出的最大力矩；r為車輪滾動(dòng)半徑；η_mec為機(jī)械傳動(dòng)效率。

當(dāng)0.2<z<0.5時(shí)，為中度制動(dòng)，前后制動(dòng)力沿著理想制動(dòng)力分配曲線進(jìn)行分配，若電機(jī)制動(dòng)力不足，由液壓制動(dòng)力進(jìn)行補(bǔ)充。

F_FI為按理想制動(dòng)力分配時(shí)前軸制動(dòng)力；F_RI為按理想制動(dòng)力分配時(shí)后軸制動(dòng)力；

當(dāng)z≥0.5時(shí)，為緊急制動(dòng)，此時(shí)易出現(xiàn)車輪抱死且制動(dòng)時(shí)間極短，此時(shí)僅由液壓制動(dòng)系統(tǒng)參與。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。