電動汽車再生制動系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電動汽車制動技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電動汽車再生制動系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車(EV)采用電動機為牽引裝置，并應(yīng)用化學(xué)蓄電池組、燃料電池組、超級電容器組等為相應(yīng)的能源回收存儲裝置，再由能源回收存儲裝置在汽車驅(qū)動時提供相應(yīng)的動能。
[0003]目前制動能量回饋控制策略主要分為兩類:一類是“并聯(lián)式”，即對原車摩擦制動力不做調(diào)節(jié)，將回饋制動力直接疊加，其實現(xiàn)簡單，對原有制動系統(tǒng)不做改造，但制動能量回饋效率低，制動感覺較差；另一類是“串聯(lián)式”，即對電機回饋制動力與摩擦制動力進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，使二者之和滿足駕駛員總制動力需求，此策略能量回饋效率較高，但需要對原有制動系統(tǒng)進(jìn)行改造，控制相對復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的首要目的在于提供一種串聯(lián)式的電動汽車再生制動系統(tǒng)，控制簡單。
[0005]為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種電動汽車再生制動系統(tǒng)，包括與主缸相連的制動踏板，主缸中流出的制動流體與三端口開關(guān)的端口 1相連，三端口開關(guān)的端口 2、3分別與制動卡塊、流體蓄壓器相連且端口 2、3之間設(shè)置有栗電機，制動卡塊輸入端設(shè)置有電制動執(zhí)行單元，制動卡塊與制動盤構(gòu)成配合；還包括用于采集制動踏板位置的制動踏板位置傳感器、用于采集主缸制動流體壓力的壓力傳感器、用于采集車速的車速傳感器；控制單元接收前述三個傳感器采集到的信息，并進(jìn)行處理后輸出控制命令控制三端口開關(guān)的通斷、栗電機或電制動執(zhí)行單元的啟停。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果:本發(fā)明是涉及一種兼顧踏板感覺的全可控混合制動系統(tǒng)，可對每個車輪獨立的控制其制動力。通過主缸的流體蓄壓器、三端口開關(guān)和栗電機的動作，使制動需求與制動效果匹配，并且不影響制動踏板感覺。
[0007]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種串聯(lián)式的電動汽車再生制動系統(tǒng)的控制方法，控制簡單。
[0008]為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種如權(quán)利要求1所述的電動汽車再生制動系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:(A)松開加速踏板時電機的驅(qū)動力矩為Torl，計數(shù)器count 1 = 0 ； (B)根據(jù)車速傳感器采集到的車速V計算電機驅(qū)動力矩退出步長STEP1、車輛減速度al，電機實時力矩Treal = Tori 一 countl*STEPl ; (C)根據(jù)電機實時的力矩Treal、車輛減速度al計算整車質(zhì)量Μ ; (D)若制動踏板未踩下，電機將Treal通過CAN總線發(fā)送至電機控制器，若車速不為0，countl自加1并進(jìn)入步驟B，若車速為0，退出；(E)若制動踏板踩下，根據(jù)壓力傳感器的值Pneed、制動踏板位置傳感器的變化率Sr = ds/dt、整車質(zhì)量Μ計算預(yù)期的制動減速率aex ;控制單元根據(jù)預(yù)期的制動減速率aex和實時力矩Treal的值控制三端口開關(guān)的通斷、栗電機或電制動執(zhí)行單元的啟停，count 1自加1并進(jìn)入步驟
Bo
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果:本發(fā)明是涉及一種兼顧踏板感覺的全可控混合制動系統(tǒng)，可對每個車輪獨立的控制其制動力。通過主缸的流體蓄壓器、三端口開關(guān)和栗電機的動作，使制動需求與制動效果匹配，并且不影響制動踏板感覺。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是現(xiàn)有的串聯(lián)式制動力分配策略示意圖；
[0012]圖3是本發(fā)明串聯(lián)式制動力分配策略示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合圖1至圖3，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。
[0014]參閱圖1，一種電動汽車再生制動系統(tǒng)，包括與主缸12相連的制動踏板11，主缸12中流出的制動流體與三端口開關(guān)13的端口 1相連，三端口開關(guān)13的端口 2、3分別與制動卡塊14、流體蓄壓器16相連且端口 2、3之間設(shè)置有栗電機18，制動卡塊14輸入端設(shè)置有電制動執(zhí)行單元17，制動卡塊14與制動盤15構(gòu)成配合；還包括用于采集制動踏板11位置的制動踏板位置傳感器21、用于采集主缸12制動流體壓力的壓力傳感器22、用于采集車速的車速傳感器23 ;控制單元30接收前述三個傳感器采集到的信息，并進(jìn)行處理后輸出控制命令控制三端口開關(guān)13的通斷、栗電機18或電制動執(zhí)行單元17的啟停。通過設(shè)置三端口開關(guān)13、電制動執(zhí)行單元17以及栗電機18，可以根據(jù)車輛的運行狀態(tài)和駕駛員的意圖，調(diào)整電制動、機械制動的輸出力矩來滿足制動需求。
[0015]本發(fā)明還公開了一種如前所述的電動汽車再生制動系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:(A)松開加速踏板時電機的驅(qū)動力矩為Torl，計數(shù)器countl = 0 ; (B)根據(jù)車速傳感器23采集到的車速V計算電機驅(qū)動力矩退出步長STEP1、車輛減速度al，電機實時力矩Treal=Tor1- countl*STEPl ; (C)根據(jù)電機實時的力矩Treal、車輛減速度al計算整車質(zhì)量Μ ;(D)若制動踏板11未踩下，電機將Treal通過CAN總線發(fā)送至電機控制器，若車速不為0，countl自加1并進(jìn)入步驟B，若車速為0，退出；(E)若制動踏板11踩下，根據(jù)壓力傳感器22的值Pneed、制動踏板位置傳感器21的變化率Sr = ds/dt、整車質(zhì)量Μ計算預(yù)期的制動減速率aex ;控制單元30根據(jù)預(yù)期的制動減速率aex和實時力矩Treal的值控制三端口開關(guān)13的通斷、栗電機18或電制動執(zhí)行單元17的啟停，countl自加1并進(jìn)入步驟B。通過上述步驟，可以對三端口開關(guān)13、電制動執(zhí)行單元17以及栗電機18進(jìn)行合理的控制，保證制動力滿足駕駛員的需求。
[0016]優(yōu)選地，所述的步驟F包括如下步驟:(F1)若預(yù)期的制動減速率aex在設(shè)定的閾值內(nèi)且Treal > 0，由于此時預(yù)期的制動減速率aex較小且電機實時的力矩Treal為正表示驅(qū)動力矩，控制單元30輸出控制命令控制三端口開關(guān)13的通斷，無需電制動執(zhí)行單元17和栗電機18的輔助；(F2)若預(yù)期的制動減速率aex在設(shè)定的閾值內(nèi)且Treal < 0，由于此時預(yù)期的制動減速率aex較小且電機實時的力矩Treal為負(fù)表示制動力矩，控制單元30輸出控制命令控制三端口開關(guān)13的通斷、電制動執(zhí)行單元17以及栗電機18的啟停，根據(jù)需求使用電制動執(zhí)行單元17、栗電機18進(jìn)行輔助制動；(F3)若預(yù)期的制動減速率aex在設(shè)定的閾值外，此時的機械制動不能滿足制動需求，通過加入電制動執(zhí)行單元17來輔助制動，控制單元30輸出控制命令控制三端口開關(guān)13的通斷和電制動執(zhí)行單元17的啟停。
[0017]控制單元30對三端口開關(guān)13的通斷、電制動執(zhí)行單元17以及栗電機18的啟停的控制策略有很多方式，本實施例中提供一種較為優(yōu)選的方案:所述的步驟F1中，控制單元30控制三端口開關(guān)13的端口 1、2接通且端口 1、3斷開，制動流體由主缸12進(jìn)入制動卡塊柱體，以保持制動轉(zhuǎn)矩。所述的步驟F2包括如下步驟:(F21)通過壓力傳感器22的值Pneed、制動踏板位置傳感器21的變化率Sr、整車質(zhì)量Μ以及車速V計算所需的制動力Tb ; (F22)計算 Pneed 與前輪缸壓力 Pf 的差值 Pdiff = P