用于環(huán)境友好型車輛的制動控制方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于環(huán)境友好型車輛的制動控制方法和系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明設(shè)及 用于環(huán)境友好型車輛的制動控制方法、制動控制系統(tǒng)和非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，其能夠 解決在通過再生制動和摩擦制動的分配執(zhí)行車輛制動W便滿足駕駛者請求制動量的過程 中由于環(huán)境條件的影響而引起的制動可靠性劣化的問題。
【背景技術(shù)】
[0002] 使用諸如汽油或柴油之類的化石燃料的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛具有若干問題，包括由于 廢氣而引起的環(huán)境污染、由于二氧化碳而引起的全球變暖、由于臭氧生成而引起的呼吸疾 病的發(fā)生等等。
[0003] 因此，開發(fā)出了環(huán)境友好型車輛，諸如由電力驅(qū)動的，即，利用電動機(jī)的電動車 輛巧V :electric vehicle)、由內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)驅(qū)動的混合動力電動車輛化EV :hybrid electric vehicle) W及通過使用從燃料電池生成的電力驅(qū)動電動機(jī)來驅(qū)動的燃料電池電 動車輛（FCEV :fuel cell electric vehicle)。
[0004] 在環(huán)境友好型車輛中，執(zhí)行通過使用電動機(jī)產(chǎn)生電力來收集車輛的制動或利用慣 性的滑行中的制動能量或慣性能量，然后充入電池中（電動機(jī)充電）的再生模式。
[0005] 如此，在環(huán)境友好型車輛的制動或滑行中，使用電動機(jī)收集能量，并利用收集的能 量對電池充電。因此，可有效地使用能量，并且可改善燃料效率。
[0006] 具體地，環(huán)境友好型車輛的再生制動系統(tǒng)在車輛的制動中將車輛的動能轉(zhuǎn)化為電 能，并在電池中存儲所轉(zhuǎn)化的能量。然后，再生制動系統(tǒng)使得所存儲的能量能夠重新用于驅(qū) 動電動機(jī)，從而改善車輛的燃料效率。
[0007] 運(yùn)種再生制動技術(shù)為環(huán)境友好型車輛的核屯、技術(shù)，其中，為了使燃料效率最大化， 通過使用在制動期間產(chǎn)生的能量將反向扭矩施加到電動機(jī)來生成電能，并在電池中存儲所 生成的電能，從而實(shí)現(xiàn)所存儲的電能在車輛驅(qū)動中的再利用。再生制動技術(shù)被應(yīng)用到大多 數(shù)環(huán)境友好型車輛。
[0008] 同時，車輛控制器（混合動力控制單元（HCU hybrid control unit)/車輛控制單 元（VCU:vehicle control unit))作為用于控制環(huán)境友好型車輛的所有操作的最高級控制 器，安裝在車輛中。另外，環(huán)境友好型車輛設(shè)置有用于控制車輛的各種設(shè)備的多種控制器。
[0009] 例如，環(huán)境友好型車輛設(shè)置有用于控制摩擦制動（摩擦制動設(shè)備）的操作的制動 控制器、用于控制電動機(jī)的操作的電動機(jī)控制器（電動機(jī)控制單元（MCU :motor control unit))、用于控制變速器操作的變速器控制器（變速器控制單元（TCU :transmission control unit))、用于收集關(guān)于電池狀態(tài)的信息W便在電池充電/放電控制中使用所收集 的信息或者W便將所收集的信息提供到其他控制器等的電池控制器（電池管理系統(tǒng)度MS : battery management system))。
[0010] 車輛控制器和每個控制器執(zhí)行協(xié)作控制，同時通過控制器局域網(wǎng)（CAN: controller area network)通信彼此傳送信息。在運(yùn)種狀態(tài)下，高級控制器將控制命令發(fā) 送到低級控制器，同時接收并收集從低級控制器發(fā)送來的各種信息。
[0011] 將參考圖1簡潔地描述設(shè)及環(huán)境友好型車輛中的再生制動的控制器的主要功能 (現(xiàn)有技術(shù)）?；旧贤ㄟ^用于執(zhí)行摩擦制動（液壓制動）的制動控制器10、用于確定再生 制動執(zhí)行量和再生制動電動機(jī)扭矩命令的車輛控制器20、用于根據(jù)電動機(jī)扭矩命令控制電 動機(jī)扭矩來執(zhí)行再生制動的電動機(jī)控制器30、用于提供關(guān)于電池狀態(tài)的信息的電池控制器 (未示出）、W及用于提供關(guān)于變速器狀態(tài)的信息的變速器控制器（未示出）的協(xié)作控制來 執(zhí)行再生制動。
[0012] 制動控制器10確定根據(jù)駕駛者的制動踏板輸入的請求制動量，即，總制動量。制 動控制器10通過制動功率的分配確定再生制動容許量，并將所確定的再生制動容許量發(fā) 送到車輛控制器20。
[0013] 因此，車輛控制器20根據(jù)再生制動容許量確定電動機(jī)扭矩命令，并將所確定的電 動機(jī)扭矩命令發(fā)送到電動機(jī)控制器30。
[0014] 此外，車輛控制器20考慮電動機(jī)和變速器的狀態(tài)來確定再生制動執(zhí)行量，并將所 確定的再生制動執(zhí)行量發(fā)送到制動控制器10。
[0015] 電動機(jī)控制器30根據(jù)從車輛控制器20接收的電動機(jī)扭矩命令（再生制動命令） 通過逆變器控制電動機(jī)的扭矩，并發(fā)送關(guān)于電動機(jī)輸出扭矩的信息等等，使得車輛控制器 20可估計再生制動執(zhí)行量。
[0016] 制動控制器10參考從車輛控制器20接收的再生制動執(zhí)行量來控制滿足總制動量 的摩擦制動。 陽017] 具體地，制動控制器10確定從總制動量減去再生制動執(zhí)行量獲得的摩擦制動量 (液壓制動量），然后控制摩擦制動設(shè)備（液壓制動設(shè)備）的操作，W生成對應(yīng)于摩擦制動 量的制動功率（摩擦制動的執(zhí)行）。
[0018] 變速器控制器執(zhí)行關(guān)于車輛變速器（諸如自動變速器（AT:automatic transmission)或雙離合變速器值CT :dual clutch transmission))的控制，并將關(guān)于變 速器狀態(tài)的信息（變速器齒輪比（transmission gear ratio)等發(fā)送到車輛控制器20,使 得車輛控制器20可確定再生制動執(zhí)行量。
[0019] 如此，在傳統(tǒng)環(huán)境友好型車輛中，制動控制器10計算再生制動容許量，車輛控制 器20根據(jù)再生制動容許量計算電動機(jī)扭矩命令，并且電動機(jī)控制器30根據(jù)電動機(jī)扭矩命 令控制電動機(jī)（再生制動的執(zhí)行）。
[0020] 車輛控制器20利用關(guān)于電動機(jī)狀態(tài)和變速器狀態(tài)的信息計算再生制動執(zhí)行量， 然后將計算出的再生制動執(zhí)行量發(fā)送到制動控制器10。制動控制器10利用再生制動執(zhí)行 量執(zhí)行制動功率的分配，然后控制摩擦制動設(shè)備，W生成分配的摩擦制動功率（摩擦制動 的執(zhí)行）。
[0021] 圖2和圖3(現(xiàn)有技術(shù)）是詳細(xì)示出環(huán)境友好型車輛的制動控制過程的流程圖。如 果駕駛者操縱制動踏板1，則制動控制器10根據(jù)通過傳感器（制動踏板行程傳感器：BPS) 感測的踏板行程（踏板操縱深度）確定總制動量（S11)，并通過制動功率的分配確定再生制 動容許量（S12和S13)。
[0022] 再生制動容許量被發(fā)送到車輛控制器20。車輛控制器20根據(jù)車輛條件確定再生 制動容許量（S14)，然后利用作為在電池控制器40中接收的關(guān)于電池狀態(tài)的信息的關(guān)于最 大充電功率的信息W及作為在電動機(jī)控制器30中接收的關(guān)于電動機(jī)狀態(tài)的信息的關(guān)于最 大充電扭矩的信息，根據(jù)再生制動可能量確定再生制動扭矩（S15)。車輛控制器20根據(jù)再 生制動扭矩確定電動機(jī)扭矩命令（S16)并將所確定的電動機(jī)扭矩命令發(fā)送到電動機(jī)控制 器30。
[0023] 因此，電動機(jī)控制器30根據(jù)從車輛控制器20接收的電動機(jī)扭矩命令通過逆變器 控制電動機(jī)扭矩（S17)，從而執(zhí)行再生制動（S18)。
[0024] 除了再生制動的執(zhí)行W外，還由制動控制器10控制摩擦制動。首先，車輛控制器 20從再生制動扭矩，利用在變速器控制器50中接收的關(guān)于變速器狀態(tài)的信息，根據(jù)速度變 化計算再生制動執(zhí)行量（S19、S20和S21)。
[00巧]如果確定了再生制動執(zhí)行量（S23)，則車輛控制器20將再生制動執(zhí)行量發(fā)送到制 動控制器10。制動控制器10從車輛控制器20接收再生制動執(zhí)行量（