專利名稱：一種電動汽車制動能量回收系統制動壓力精確控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電動汽車制動能量回收系統制動壓カ精確控制方法，屬于電動汽車制動能量回收系統的技術領域。
背景技術：
目前電動汽車均采用制動能量回收系統，對制動過程中損失的能量利用電機的發(fā)電功能進打回收，實現節(jié)能環(huán)保的目的。在制動能量回收系統中，電機制動カ與液壓制動力的協調控制是關鍵技術之一，利用液壓制動力精確可調的特點，以電機制動カ為主，盡量發(fā)揮電機的最大再生制動能力，從而回收盡可能多的制動能量。在配合電機制動カ的過程中，液壓制動カ的控制尤為重要。目前，一部分制動能量回收系統采用獨立控制方式，不對液壓制動カ進行調節(jié)，僅將電機制動カ直接疊加，能量回收效果較差，制動感覺不好；另有一部
分制動能量回收系統采用協調控制方法，對液壓制動カ的控制精度要求高。但目前的控制方法對液壓制動カ不能做到精確控制，也就無法配合電機的實時變化，能量回收效果不好，制動感覺差。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種電動汽車制動能量回收系統制動壓カ精確控制方法，其提出一種輪缸制動壓カ精確控制的方法，有效地確定進油閥、出油閥和電機液壓泵的エ作狀態(tài)和工作時間，實現了與電機制動カ的協調配合。本發(fā)明的技術方案是這樣實現的一種電動汽車制動能量回收系統制動壓カ精確控制方法，其特征在于是純電動汽車車型再生制動與液壓制動的協調，具體步驟如下包括進油閥，出油閥，電機液壓泵工作狀態(tài)的確定和工作時間的確定，
I.獲取目標輪缸壓カ信號，并估算初始輪缸壓カ信號，從而確定目標輪缸壓力變化速率。2.通過比較目標輪缸壓力，實際輪缸壓カ與主缸壓カ的大小，確定進油閥，出油閥，電機液壓泵的工作狀態(tài)。3.根據ー個狀態(tài)轉變?yōu)榱愆`個狀態(tài)相應輪缸壓カ值的變化，計算制動壓カ變化量，從而計算制動壓カ變化率。4.根據步驟3得到的制動壓カ變化率，結合實驗得到的電磁閥的動態(tài)特性，確定進油閥，出油閥的PWM信號占空比。5.根據目標輪缸壓力與電磁閥控制信號占空比，確定電磁閥理論工作時間，根據電磁閥的工作機理，由于電磁閥在狀態(tài)切斷過程中存在延遲，對理論工作時間進行修正，得到電磁閥的實際工作時間。6.根據目標輪缸壓力和輪缸壓カ變化率，可以計算出電機液壓泵的理論工作時間，再結合電機液壓泵的建壓滯后，得出電機液壓泵的實際的工作時間。所述的液壓制動與再生制動在同時作用的過程中，通過分析主缸壓力/^，實際輪缸壓力/^d與目標輪缸壓力/^巾t的關系，估算輪缸壓カ變化率，確定液壓調節(jié)単元中進油閥、出油閥、高壓閥、轉換閥以及電機液壓泵的工作狀態(tài)和工作時間；其中液壓制動是指由液壓制動系統廣生的制動，液壓制動系統包括制動踏板、制動王缸、真助力器、踏板豐旲擬器、液壓調節(jié)単元和盤式或鼓式制動器；再生制動是指由動カ傳動系統中的電機產生的制動，其中動カ傳動系統包括電機、變速器、主減速器、差速器和驅動軸。所述的液壓制動與再生制動共同作用是指在制動過程中，隨著駕駛員踩下制動踏板，液壓制動系統和動カ傳動系統共同產生制動力，使車輛停止。所述的主缸壓カPmaster是指液壓制動系統中制動主缸出口處的液壓カ；實際輪缸&力な是指當前控制狀態(tài)下制動器輪缸中的液壓カ；目標輪缸壓力/^ヰ 是指當前控制狀態(tài)下制動控制器計算得到的制動器輪缸目標液壓力。所述的主缸壓カPmaster,實際輪缸壓カPwheel與目標輪缸壓カPtarget的關系包括
1)主缸壓力/^實際輪缸壓力/^>目標輪缸壓力/^Wi
2)主缸壓力/^目標輪缸壓力/^巾t>實際輪缸壓力/^
3)實際輪缸壓力/^ββ7>主缸壓力/^>目標輪缸壓力/^Wi
4)實際輪缸壓力/^ββ7>目標輪缸壓力/^ヰt>主缸壓力/^
5)目標輪缸壓力/^ヰt>實際輪缸壓力/^>主缸壓力/^
6)目標輪缸壓カ>主缸壓力/^>實際輪缸壓力/^
所述的輪缸壓カ變化率是指在一定的主缸壓カ和輪缸壓力下，単位時間內輪缸壓力的變化量。所述的液壓調節(jié)単元包括進液閥、出液閥、高壓閥、轉換閥、單向閥、電機液壓泵和低壓蓄能器。所述進液閥、出液閥、高壓閥和轉換閥的工作狀態(tài)包括通電和斷電，其中進液閥和轉換閥通電時處于切斷狀態(tài)，斷電時處于導通狀態(tài)；出液閥和轉換閥通電時處于導通狀態(tài)，斷電時處于切斷狀態(tài)。所述進液閥的控制過程是根據當前的目標輪缸壓カ和實際輪缸壓力/^d的差值^決定進油閥當前循環(huán)的工作狀態(tài)；當差值^大于零時，當前循環(huán)處于增壓階段，進液閥開啟；當差值把等于零時，當前循環(huán)處于保壓階段，進液閥關閉；然后根據上ー循環(huán)進液閥的工作狀態(tài)決定進液閥從上ー循環(huán)工作狀態(tài)過渡到當前工作狀態(tài)的轉變過程，由此確定進液閥的工作狀態(tài)。所述出液閥的控制過程是根據當前的目標輪缸壓力/^巾t和實際輪缸壓力/^d的差值決定出液閥當前循環(huán)的工作狀態(tài)，當差值小于零時，當前循環(huán)處于減壓階段，出液閥開啟；當差值^等于零時，當前循環(huán)處于保壓階段，出液閥關閉；然后根據上ー循環(huán)出液閥的工作狀態(tài)決定出液閥從上ー循環(huán)工作狀態(tài)過渡到當前工作狀態(tài)的轉變過程，由此確定出液閥的工作狀態(tài)。所述的比較目標輪缸壓力Ptarget和實際輪缸壓カPwheel的大小，當目標輪缸壓カPtarget大于實際輪缸壓カPwheel吋，需要判斷輪缸增壓的方式，假設在特定的時間內Zi r電機制動カ減少Zi Freg,這部分減少的電機制動カ需要由液壓制動力來補償，在同樣的時間Zi八若輪缸的壓カ變化率
權利要求
1.一種電動汽車制動能量回收系統制動壓力精確控制方法，其特征在于是純電動汽車車型再生制動與液壓制動的協調，具體步驟如下包括進油閥，出油閥，電機液壓泵工作狀態(tài)的確定和工作時間的確定， 1)獲取目標輪缸壓力信號，并估算初始輪缸壓力信號，從而確定目標輪缸壓力變化速率； 2)通過比較目標輪缸壓力，實際輪缸壓力與主缸壓力的大小，確定進油閥，出油閥，電機液壓泵的工作狀態(tài)； 3).根據一個狀態(tài)轉變?yōu)榱硪粋€狀態(tài)相應輪缸壓力值的變化，計算制動壓力變化量，從而計算制動壓力變化率； 4).根據步驟3得到的制動壓力變化率，結合實驗得到的電磁閥的動態(tài)特性，確定進油閥，出油閥的P麗信號占空比； 5).根據目標輪缸壓力與電磁閥控制信號占空比，確定電磁閥理論工作時間，根據電磁閥的工作機理，由于電磁閥在狀態(tài)切斷過程中存在延遲，對理論工作時間進行修正，得到電磁閥的實際工作時間； 6).根據目標輪缸壓力和輪缸壓力變化率，可以計算出電機液壓泵的理論工作時間，再結合電機液壓泵的建壓滯后，得出電機液壓泵的實際的工作時間。
2.根據權利要求I所述的一種電動汽車制動能量回收系統制動壓力精確控制方法，其特征在于所述的液壓制動與再生制動在同時作用的過程中，通過分析主缸壓力，實際輪缸壓力/^d與目標輪缸壓力的關系，估算輪缸壓力變化率，確定液壓調節(jié)單元中進油閥、出油閥、高壓閥、轉換閥以及電機液壓泵的工作狀態(tài)和工作時間；其中液壓制動是指由液壓制動系統廣生的制動，液壓制動系統包括制動踏板、制動王缸、真全助力器、踏板豐旲擬器、液壓調節(jié)單元和盤式或鼓式制動器；再生制動是指由動力傳動系統中的電機產生的制動，其中動力傳動系統包括電機、變速器、主減速器、差速器和驅動軸。
3.根據權利要求I所述的一種電動汽車制動能量回收系統制動壓力精確控制方法，其特征在于所述的液壓制動與再生制動共同作用是指在制動過程中，隨著駕駛員踩下制動踏板，液壓制動系統和動力傳動系統共同產生制動力，使車輛停止；所述的主缸壓力/^s&是指液壓制動系統中制動主缸出口處的液壓力；實際輪缸壓力Ak7是指當前控制狀態(tài)下制動器輪缸中的液壓力；目標輪缸壓力是指當前控制狀態(tài)下制動控制器計算得到的制動器輪缸目標液壓力。
4.根據權利要求I所述的一種電動汽車制動能量回收系統制動壓力精確控制方法，其特征在于所述的主缸壓力Pmaster,實際輪缸壓力Pwheel與目標輪缸壓力Ptarget的關系包括 1)主缸壓力/^實際輪缸壓力Aa667>目標輪缸壓力A3r- 2)主缸壓力/^目標輪缸壓力A3r->實際輪缸壓力Aa667 3)實際輪缸壓力主缸壓力/^>目標輪缸壓力 4)實際輪缸壓力目標輪缸壓力A3r->主缸壓力A3sto 5)目標輪缸壓力A3r->實際輪缸壓力Aa667 >主缸壓力A3sto 6)目標輪缸壓力A3r->主缸壓力A3sto >實際輪缸壓力Aa66a
5.根據權利要求I所述的一種電動汽車制動能量回收系統制動壓力精確控制方法，其特征在于所述的輪缸壓力變化率是指在一定的主缸壓力和輪缸壓力下，單位時間內輪缸壓力的變化量。
6.根據權利要求I所述的ー種電動汽車制動能量回收系統制動壓カ精確控制方法，其特征在于所述的液壓調節(jié)単元包括進液閥、出液閥、高壓閥、轉換閥、單向閥、電機液壓泵和低壓蓄能器。
7.根據權利要求I所述的ー種電動汽車制動能量回收系統制動壓カ精確控制方法，其特征在于所述進液閥、出液閥、高壓閥和轉換閥的工作狀態(tài)包括通電和斷電，其中進液閥和轉換閥通電時處于切斷狀態(tài)，斷電時處于導通狀態(tài)；出液閥和轉換閥通電時處于導通狀態(tài)，斷電時處于切斷狀態(tài)。
8.根據權利要求I所述的ー種電動汽車制動能量回收系統制動壓カ精確控制方法，其特征在于所述進液閥的控制過程是根據當前的目標輪缸壓力/^巾t和實際輪缸壓力/^d的差值^決定進油閥當前循環(huán)的工作狀態(tài)；當差值^大于零時，當前循環(huán)處于增壓階段，進液閥開啟；當差值等于零時，當前循環(huán)處于保壓階段，進液閥關閉；然后根據上ー循環(huán)進液閥的工作狀態(tài)決定進液閥從上ー循環(huán)工作狀態(tài)過渡到當前工作狀態(tài)的轉變過程，由此確定進液閥的工作狀態(tài)。
9.根據權利要求I所述的ー種電動汽車制動能量回收系統制動壓カ精確控制方法，其特征在于所述出液閥的控制過程是根據當前的目標輪缸壓力/^巾t和實際輪缸壓力/^d的差值決定出液閥當前循環(huán)的工作狀態(tài)，當差值小于零時，當前循環(huán)處于減壓階段，出液閥開啟；當差值^等于零時，當前循環(huán)處于保壓階段，出液閥關閉；然后根據上ー循環(huán)出液閥的工作狀態(tài)決定出液閥從上ー循環(huán)工作狀態(tài)過渡到當前工作狀態(tài)的轉變過程，由此確定出液閥的工作狀態(tài)。
10.根據權利要求I所述的ー種電動汽車制動能量回收系統制動壓カ精確控制方法，其特征在于所述的比較目標輪缸壓力/^巾 和實際輪缸壓力/^d的大小，當目標輪缸壓カPtarget大于實際輪缸壓カPwheel時，需要判斷輪缸增壓的方式，假設在特定的時間內r電機制動カ減少Freg,這部分減少的電機制動カ需要由液壓制動力來補償，在同樣的時間Ziァ，若輪缸的壓カ變化率 ，則通過主缸的制動液流向輪缸便可實現壓力的彌補，在此過程 中，進油閥打開，出油閥關閉，電機液壓泵不參與工作;若 靠主缸制動液流向輪缸已不能補償電機制動カ的減少，因而需要電機液壓泵工作，從而確定電機液壓泵的工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動汽車制動能量回收系統制動壓力精確控制方法，其特征在于是純電動汽車車型再生制動與液壓制動的協調，具體步驟如下包括進油閥，出油閥，電機液壓泵工作狀態(tài)的確定和工作時間的確定，其提出一種輪缸制動壓力精確控制的方法，有效地確定進油閥、出油閥和電機液壓泵的工作狀態(tài)和工作時間，實現了與電機制動力的協調配合。
文檔編號B60L7/26GK102848925SQ20121034609
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月18日 優(yōu)先權日2012年9月18日
發(fā)明者李駿, 劉明輝, 趙子亮, 張永生, 魏文若 申請人:中國第一汽車股份有限公司