本發(fā)明涉及電動汽車制動技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種電動車的制動控制方法及裝置。
背景技術(shù):
電動車最顯著的優(yōu)點是制動時能進(jìn)行再生制動能量回收,對液壓制動力與再生制動力進(jìn)行分配,在小制動強度下能對制動能量進(jìn)行充分的回收,同時再生制動力矩能完全滿足駕駛員制動要求;在大制動強度或緊急制動情況下以制動穩(wěn)定性和安全性為主,加入了再生制動力,不僅減輕了液壓制動負(fù)擔(dān),使得車輛總制動力矩波動減小,同時還能回收部分制動能量。
目前電動車對液壓制動力與再生制動力的分配還沒有明確的規(guī)定,主要還是以制動穩(wěn)定性和安全性為主,能量回收的極其少,能量利用率低。
如何合理地分配電動車的液壓制動力與再生制動力,是現(xiàn)有技術(shù)中需要解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提出一種電動車的制動控制方法及裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明實施例的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
本發(fā)明實施例公開了一種電動車的制動控制方法,所述制動控制方法應(yīng)用于所述電動汽車的整車控制器,所述整車控制器與所述電動汽車的制動踏板開度傳感器和車輪速度傳感器電連接;
所述制動控制方法包括:
A1、接收來自所述制動踏板開度傳感器的制動強度信號、以及來自所述車輪速度傳感器的車輪速度信號;
A2、根據(jù)所述車輪速度信號判斷車速是否小于第一車速閾值,若是,則結(jié)束流程;若否,則進(jìn)入步驟A3;
A3、根據(jù)所述制動強度信號判斷制動踏板的制動強度是否大于或等于制動強度閾值,判斷車速是否大于或等于第二車速閾值;
若所述制動踏板的制動強度大于或等于制動強度閾值、且所述車速大于或等于第二車速閾值,觸發(fā)步驟A4;
若所述制動踏板的制動強度小于制動強度閾值,或所述車速小于第二速度閾值,觸發(fā)步驟A5;
A4、觸發(fā)所述電動車以液壓制動力分配模式制動,并返回執(zhí)行步驟A2;其中,在所述液壓制動力分配模式下,根據(jù)所述制動的需求制動力Freq、以及所述電動車的前輪電機和后輪電機在所述制動的過程中能夠提供的再生制動力,控制防鎖死制動系統(tǒng)將所述需求制動力Freq與所述再生制動力的制動力差額分配至前軸液壓制動系統(tǒng)與后軸液壓制動系統(tǒng);
A5、實時判斷各個車輪的輪胎滑移率是否大于模式切換閾值,若是,則進(jìn)入步驟A4;若否,則進(jìn)入步驟A6;
A6、觸發(fā)所述電動車以復(fù)合制動力分配模式制動,并返回執(zhí)行步驟A2;其中,在所述復(fù)合制動分配模式下,根據(jù)預(yù)設(shè)的復(fù)合制動力分配曲線,將所述需求制動力Freq分配至前輪電機和前軸液壓制動系統(tǒng)、以及后輪電機和后軸液壓制動系統(tǒng)。
在本發(fā)明的一個示意性的實施方案中,在觸發(fā)所述步驟A4或A6之前,所述制動控制方法進(jìn)一步包括按照如下公式確定所述需求制動力Freq的步驟:
Freq=mgz
其中,m為電動車的質(zhì)量,g為重力加速度,z為所述電動車的制動強度。
在本發(fā)明的一個示意性的實施方案中,在觸發(fā)所述步驟A4之前,所述制動控制方法進(jìn)一步包括確定所述再生制動力的步驟:
B1、將各個車輪的輪胎滑移率與輪胎滑移率第一閾值和輪胎滑移率第二閾值相比較;
若其中一個車輪的輪胎滑移率<輪胎滑移率第一閾值,執(zhí)行步驟B2;
若其中一個車輪的輪胎滑移率>輪胎滑移率第二閾值,執(zhí)行步驟B3;
若其中一個車輪的輪胎滑移率第一閾值≤輪胎滑移率≤輪胎滑移率第二閾值,執(zhí)行步驟B4;
B2、使所述前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,所述后輪電機提供最大再生制動力Fm_r,然后執(zhí)行步驟A4;
B3、使所述前輪電機和所述后輪電機均提供第一再生制動力,然后執(zhí)行步驟A4;
B4、使所述前輪電機的再生制動力以及所述后輪電機的再生制動力均隨著輪胎滑移率的增加,從最大再生制動力到第一再生制動力線性減小,然后執(zhí)行步驟A4。
在本發(fā)明的一個示意性的實施方案中,所述車輪速度信號中包含四個車輪的速度值,所述車速為四個車輪的速度值中除最大速度值和最小速度值之外的兩個速度值的平均值。
在本發(fā)明的一個示意性的實施方案中,在步驟B1和步驟A5之前,所述制動控制方法進(jìn)一步包括根據(jù)以下公式計算每個車輪的所述輪胎滑移率的步驟:
輪胎滑移率=(車速—車輪速度)/車速。
在本發(fā)明的一個示意性的實施方案中,在觸發(fā)所述步驟A6之前,所述制動控制方法進(jìn)一步包括創(chuàng)建所述復(fù)合制動力分配曲線,并且,創(chuàng)建的所述復(fù)合制動力分配曲線包括在第一坐標(biāo)點和第二坐標(biāo)點之間的直線段;
其中,所述第一坐標(biāo)點為在汽車前后軸制動力分配曲線中,對應(yīng)前輪電機的最大再生制動力Fm_f的坐標(biāo)點;
所述第二坐標(biāo)點為在汽車前后軸制動力分配曲線中,對應(yīng)制動強度為制動強度閾值時所需的制動力Freq_D的坐標(biāo)點。
在本發(fā)明的一個示意性的實施方案中,所述步驟A6包括:
A41、根據(jù)所述第一坐標(biāo)點,確定對應(yīng)前輪電機的最大再生制動力Fm_f時的后軸第一制動力Fm_B,并將前輪電機最大再生制動力Fm_f與后軸第一制動力Fm_B的和作為第一制動力F1;
A42、根據(jù)在所述第一坐標(biāo)點和所述第二坐標(biāo)點之間的直線段,確定后輪電機最大再生制動力Fm_r時對應(yīng)的前軸第一制動力Fm_C,并將后輪電機最大再生制動力Fm_r與前軸第一制動力Fm_C的和作為第二制動力F2;
A43、分別將需求制動力Freq與前輪電機最大再生制動力Fm_f、第一制動力F1、第二制動力F2、制動強度為制動強度閾值時的需求制動力Freq_D比較大小,并分別執(zhí)行步驟A44~A48;
A44、若需求制動力Freq≤前輪電機最大再生制動力Fm_f,需求制動力Freq全部由前輪電機提供,然后返回執(zhí)行步驟A2;
A45、若前輪電機最大再生制動力Fm_f<需求制動力Freq≤第一制動力F1,前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,剩余的制動力由后輪電機來提供,然后返回執(zhí)行步驟A2;
A46、若第一制動力F1<需求制動力Freq≤第二制動力F2,前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,剩余的制動力按照所述第一坐標(biāo)點和所述第二坐標(biāo)點之間的直線段線性分配,然后返回執(zhí)行步驟A2;
A47、若第二制動力F2<需求制動力Freq≤制動強度為制動強度閾值時的所需制動力Freq_D,前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,后輪電機提供最大再生制動力Fm_r,剩余的制動力由前軸液壓制動系統(tǒng)與后軸液壓制動系統(tǒng)按照所述第一坐標(biāo)點和所述第二坐標(biāo)點之間的直線段線性分配,然后返回執(zhí)行步驟A2;
A48、所需制動力Freq>制動強度為制動強度閾值時的所需制動力Freq_D,前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,后輪電機提供最大再生制動力Fm_r,剩余的制動力由前軸液壓制動系統(tǒng)與后軸液壓制動系統(tǒng)按照第一比例值分配,然后返回執(zhí)行步驟A2。
本發(fā)明實施例還公開了一種電動車的制動控制裝置,用于所述電動汽車的整車控制器,所述整車控制器與所述電動汽車的制動踏板開度傳感器和車輪速度傳感器電連接;
所述制動控制裝置包括:
信號接收模塊,所述信號接收模塊接收來自所述制動踏板開度傳感器的制動強度信號、以及來自所述車輪速度傳感器的車輪速度信號,并將所述制動強度信號以及所述車輪速度信號傳送至車速比較模塊;
車速比較模塊,所述車速比較模塊根據(jù)所述車輪速度信號判斷車速是否小于第一車速閾值,若是,則結(jié)束流程;若否,則觸發(fā)信號判斷模塊動作;
信號判斷模塊,所述信號判斷模塊根據(jù)所述制動強度信號判斷制動踏板的制動強度是否大于或等于制動強度閾值,判斷車速是否大于或等于第二車速閾值;
若所述制動踏板的制動強度大于或等于制動強度閾值、且所述車速大于或等于第二車速閾值,觸發(fā)液壓制動力分配模塊動作;
若所述制動踏板的制動強度小于制動強度閾值,或所述車速小于第二速度閾值,觸發(fā)模式切換模塊動作;
液壓制動力分配模塊,控制所述電動車以液壓制動力分配模式制動,并返回觸發(fā)車速比較模塊動作;其中,在所述液壓制動力分配模式下,所述液壓制動力分配模塊根據(jù)所述制動的需求制動力Freq、以及所述電動車的前輪電機和后輪電機在所述制動的過程中能夠提供的再生制動力,控制防鎖死制動系統(tǒng)將所述需求制動力Freq與所述再生制動力的制動力差額分配至前軸液壓制動系統(tǒng)與后軸液壓制動系統(tǒng);
模式切換模塊,所述模式切換模塊實時判斷各個車輪的輪胎滑移率是否大于模式切換閾值;
若輪胎滑移率大于模式切換閾值,則觸發(fā)所述液壓制動力分配模塊動作;
若輪胎滑移率小于模式切換閾值,則觸發(fā)復(fù)合制動力分配模塊動作;
復(fù)合制動力分配模塊,所述復(fù)合制動力分配模塊控制所述電動車以復(fù)合制動力分配模式制動,并返回觸發(fā)車速比較模塊動作;其中,在所述復(fù)合制動分配模式下,所述復(fù)合制動力分配模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的復(fù)合制動力分配曲線,將所述需求制動力Freq分配至前輪電機和前軸液壓制動系統(tǒng)、以及后輪電機和后軸液壓制動系統(tǒng)。
在本發(fā)明的一個示意性的實施方案中,在觸發(fā)所述液壓制動力分配模塊或所述復(fù)合制動力分配模塊動作之前,所述裝置進(jìn)一步包括需求制動力計算模塊、且需求制動力計算模塊按照以下公式計算需求制動力Freq:
Freq=mgz
其中,m為電動車的質(zhì)量,g為重力加速度,z為所述電動車的制動強度。
在本發(fā)明的一個示意性的實施方案中,在觸發(fā)所述液壓制動力分配模塊動作之前,所述制動控制裝置進(jìn)一步包括以下確定所述再生制動力的模塊:
輪胎滑移率比較模塊,所述輪胎滑移率比較模塊將各個車輪的輪胎滑移率與輪胎滑移率第一閾值和輪胎滑移率第二閾值相比較;
若其中一個車輪的輪胎滑移率<輪胎滑移率第一閾值,觸發(fā)第一制動力分配模塊動作;
若其中一個車輪的輪胎滑移率>輪胎滑移率第二閾值,觸發(fā)第二制動力分配模塊動作;
若其中一個車輪的輪胎滑移率第一閾值≤輪胎滑移率≤輪胎滑移率第二閾值,觸發(fā)第三制動力分配模塊動作;
第一制動力分配模塊,第一制動力分配模塊使所述前輪電機提供最大再生制動力Fm_f、所述后輪電機提供最大再生制動力Fm_r,然后觸發(fā)液壓制動力分配模塊動作;
第二制動力分配模塊,第二制動力分配模塊使所述前輪電機和所述后輪電機均提供第一再生制動力,然后觸發(fā)液壓制動力分配模塊動作;
第三制動力分配模塊,第三制動力分配模塊使所述前輪電機的再生制動力以及所述后輪電機的再生制動力均隨著輪胎滑移率的增加,從最大再生制動力到第一再生制動力線性減小,然后觸發(fā)液壓制動力分配模塊動作。
在本發(fā)明的一個示意性的實施方案中,所述車輪速度信號中包含四個車輪的速度值,所述車速為四個車輪的速度值中除最大速度值和最小速度值之外的兩個速度值的平均值。
在本發(fā)明的一個示意性的實施方案中,所述制動控制裝置進(jìn)一步包括輪胎滑移率計算模塊,且所述輪胎滑移率計算模塊根據(jù)以下公式計算每個車輪的所述輪胎滑移率:
輪胎滑移率=(車速—車輪速度)/車速。
在本發(fā)明的一個示意性的實施方案中,在觸發(fā)復(fù)合制動力分配模塊動作之前,所述制動控制裝置進(jìn)一步包括分配曲線創(chuàng)建模塊,所述分配曲線創(chuàng)建模塊創(chuàng)建的所述復(fù)合制動力分配曲線包括:在第一坐標(biāo)點和第二坐標(biāo)點之間的直線段;
其中,所述第一坐標(biāo)點為在汽車前后軸制動力分配曲線中,對應(yīng)前輪電機的最大再生制動力Fm_f的坐標(biāo)點;
所述第二坐標(biāo)點為汽車前后軸制動力分配曲線中,對應(yīng)制動強度為制動強度閾值時所需的制動力Freq_D的坐標(biāo)點。
在本發(fā)明的一個示意性的實施方案中,所述復(fù)合制動力分配模塊包括:
第一制動力確定模塊,所述第一制動力確定模塊根據(jù)所述第一坐標(biāo)點,確定對應(yīng)前輪電機的最大再生制動力Fm_f時的后軸第一制動力Fm_B,并將前輪電機最大再生制動力Fm_f與后軸第一制動力Fm_B的和作為第一制動力F1;
第二制動力確定模塊,所述第二制動力確定模塊根據(jù)在所述第一坐標(biāo)點和所述第二坐標(biāo)點之間的直線段,確定后輪電機最大再生制動力Fm_r時對應(yīng)的前軸第一制動力Fm_C,并將后輪電機最大再生制動力Fm_r與前軸第一制動力Fm_C的和作為第二制動力F2;
制動力比較模塊,所述制動力比較模塊分別將需求制動力Freq與前輪電機最大再生制動力Fm_f、第一制動力F1、第二制動力F2、制動強度為制動強度閾值時的需求制動力Freq_D比較大小,并分別通知第四制動力分配模塊~第八制動力分配模塊動作;
第四制動力分配模塊,若需求制動力Freq≤前輪電機最大再生制動力Fm_f,第四制動力分配模塊使前輪電機提供全部的需求制動力Freq,并返回觸發(fā)車速比較模塊動作;
第五制動力分配模塊,若前輪電機最大再生制動力Fm_f<需求制動力Freq≤第一制動力F1,第五制動力分配模塊使前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,剩余的制動力由后輪電機來提供,并返回觸發(fā)車速比較模塊動作;
第六制動力分配模塊,若第一制動力F1<需求制動力Freq≤第二制動力F2,第六制動力分配模塊使前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,剩余的制動力按照所述第一坐標(biāo)點和所述第二坐標(biāo)點之間的直線段線性分配,并返回觸發(fā)車速比較模塊動作;
第七制動力分配模塊,若第二制動力F2<需求制動力Freq≤制動強度為制動強度閾值時的所需制動力Freq_D,第七制動力分配模塊使前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,后輪電機提供最大再生制動力Fm_r,剩余的制動力由前軸液壓制動系統(tǒng)與后軸液壓制動系統(tǒng)按照所述第一坐標(biāo)點和所述第二坐標(biāo)點之間的直線段線性分配,并返回觸發(fā)車速比較模塊動作;
第八制動力分配模塊,所需制動力Freq>制動強度為制動強度閾值時的所需制動力Freq_D,第八制動力分配模塊使前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,后輪電機提供最大再生制動力Fm_r,剩余的制動力由前軸液壓制動系統(tǒng)與后軸液壓制動系統(tǒng)按照第一比例值分配,并返回觸發(fā)車速比較模塊動作。
本發(fā)明的電動車的制動控制方法,通過判斷踏板的制動強度以及車速度,可以在不同車況下,分別通過液壓制動力分配模式和復(fù)合制動力分配模式制動,從而在保證制動穩(wěn)定性的前提下,對制動能量進(jìn)行充分的回收,實現(xiàn)了能量的再生利用。
附圖說明
以下附圖僅對本發(fā)明做示意性說明和解釋,并不限定本發(fā)明的范圍。
圖1為本發(fā)明實施例中的制動控制方法的流程圖;
圖2為本發(fā)明實施例中的制動控制方法的詳細(xì)步驟示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例中的制動控制方法的液壓制動力分配模式下輪胎滑移率與再生制動力的關(guān)系圖;
圖4為本發(fā)明實施例中的制動控制方法的復(fù)合制動力分配曲線示意圖;
圖5為本發(fā)明實施例中的制動控制方法的復(fù)合制動力分配模式下的步驟流程圖;
圖6為本發(fā)明實施例中的制動控制裝置的示意圖;
圖7為本發(fā)明實施例中的制動控制裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本發(fā)明實施例中的制動控制裝置的復(fù)合制動力分配模塊的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了對發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對照附圖說明本發(fā)明的具體實施方式,在各圖中相同的標(biāo)號表示相同的部分。
在本文中,“示意性”表示“充當(dāng)實例、例子或說明”,不應(yīng)將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點的技術(shù)方案。
為使圖面簡潔,各圖中的只示意性地表示出了與本發(fā)明相關(guān)部分,而并不代表其作為產(chǎn)品的實際結(jié)構(gòu)。另外,以使圖面簡潔便于理解,在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件,僅示意性地繪示了其中的一個,或僅標(biāo)出了其中的一個。
在本文中,“一個”并不表示將本發(fā)明相關(guān)部分的數(shù)量限制為“僅此一個”,并且“一個”不表示排除本發(fā)明相關(guān)部分的數(shù)量“多于一個”的情形。
在本文中,“第一”、“第二”等僅用于彼此的區(qū)分,而非表示重要程度及順序、以及互為存在的前提等。
在本文中,“相等”、“相同”等并非嚴(yán)格的數(shù)學(xué)和/或幾何學(xué)意義上的限制,還包含本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的且制造或使用等允許的誤差。另外,除非另有說明,本文中的數(shù)值范圍不僅包括其兩個端點內(nèi)的整個范圍,也包括含于其中的若干子范圍。
為了實現(xiàn)合理地分配電動車的液壓制動力與再生制動力,本發(fā)明實施例提供了一種電動車的制動控制方法,從而解決現(xiàn)有技術(shù)中能量回收較少、能量利用率較低的技術(shù)缺陷。
為了實現(xiàn)上述目的,參見圖1,本發(fā)明實施例的電動機的制動控制方法應(yīng)用于所述電動汽車的整車控制器,該整車控制器與電動汽車的制動踏板開度傳感器和車輪速度傳感器電連接。該方法包括以下步驟A1~A6:
A1、接收來自所述制動踏板開度傳感器的制動強度信號、以及來自所述車輪速度傳感器的車輪速度信號,然后進(jìn)入步驟A2。
其中,制動強度信號為制動踏板開度傳感器獲知制動踏板的制動強度而生成。制動踏板的制動強度范圍為0.1~1,對應(yīng)著制動踏板的開度為10%~100%。
車輪速度信號為車輪速度傳感器獲知車輪的速度而生成。因此,車輪速度信號為四個,對應(yīng)四個車輪的速度值。整車控制器根據(jù)該四個車輪的速度值計算出車速,具體方法為:車速為四個車輪的速度值中,除去最大速度值和最小速度值之外的兩個速度值的平均值。
A2、根據(jù)所述車輪速度信號判斷車速是否小于第一車速閾值,若是,則結(jié)束流程;若否,則進(jìn)入步驟A3。
A3、根據(jù)所述制動強度信號判斷制動踏板的制動強度是否大于或等于制動強度閾值,判斷車速是否大于或等于第二車速閾值;
若所述制動踏板的制動強度大于或等于制動強度閾值、且所述車速大于或等于第二車速閾值,觸發(fā)步驟A4;
若所述制動踏板的制動強度小于制動強度閾值,或所述車速小于第二速度閾值,觸發(fā)步驟A5。
A4、觸發(fā)所述電動車以液壓制動力分配模式制動,并返回執(zhí)行步驟A2;其中,在所述液壓制動力分配模式下,根據(jù)所述制動的需求制動力Freq、以及所述電動車的前輪電機和后輪電機在所述制動的過程中能夠提供的再生制動力,控制防鎖死制動系統(tǒng)將所述需求制動力Freq與所述再生制動力的制動力差額分配至前軸液壓制動系統(tǒng)與后軸液壓制動系統(tǒng);
A5、實時判斷各個車輪的輪胎滑移率是否大于模式切換閾值,若是,則進(jìn)入步驟A4;若否,則進(jìn)入步驟A6。
該步驟A5的作用是在復(fù)合制動力分配模式下,一旦汽車需要緊急制動,立即由汽車的防鎖死制動系統(tǒng)(即ABS系統(tǒng))接入,汽車的制動模式也隨之切換至液壓制動力分配模式。
A6、觸發(fā)所述電動車以復(fù)合制動力分配模式制動,并返回執(zhí)行步驟A2;其中,在所述復(fù)合制動分配模式下,根據(jù)預(yù)設(shè)的復(fù)合制動力分配曲線,將所述需求制動力Freq分配至前輪電機和前軸液壓制動系統(tǒng)、以及后輪電機和后軸液壓制動系統(tǒng)。
本實施例中,在一個實施方案中,取制動強度閾值為0.7,輪胎滑移率的模式切換閾值為0.6,第一車速閾值為1公里/小時,第二車速閾值為10公里/小時。
更為詳盡地,參見圖2,在步驟A1之后,還包括步驟C1和C2:
C1、計算輪胎滑移率。整車控制器根據(jù)以下公式計算每個車輪的輪胎滑移率的步驟:
輪胎滑移率=(車速—車輪速度)/車速。
輪胎滑移率在以步驟A5以及后續(xù)的步驟B1中均需要用到,在后文中會進(jìn)行詳細(xì)介紹。
C2、計算需求制動力,并將需求制動力傳至步驟A4或A6。
在觸發(fā)所述步驟A4或A6之前,所述制動控制方法進(jìn)一步包括按照如下公式確定所述需求制動力Freq:
Freq=mgz
其中,m為電動車的質(zhì)量,g為重力加速度,z為所述電動車的制動強度。
下面分別對液壓制動力分配模式以及復(fù)合制動力分配模式進(jìn)行詳細(xì)的解釋。
在液壓制動力分配模式下,也即制動踏板的制動強度大于或等于制動強度閾值、且車速大于或等于第一車速閾值,此時車輛的防鎖死制動系統(tǒng)(ABS)工作。此種情形下,前輪電機和后輪電機提供的再生制動力均相等。其再生制動力的確定按照以下步驟B1~B4進(jìn)行。
參見圖2,在步驟A3和A4之間,還包括:
B1、接收C1中的輪胎滑移率,并將各個車輪的輪胎滑移率與輪胎滑移率第一閾值和輪胎滑移率第二閾值相比較;
若其中一個車輪的輪胎滑移率<輪胎滑移率第一閾值,執(zhí)行步驟B2;
若其中一個車輪的輪胎滑移率>輪胎滑移率第二閾值,執(zhí)行步驟B3;
若其中一個車輪的輪胎滑移率第一閾值≤輪胎滑移率≤輪胎滑移率第二閾值,執(zhí)行步驟B4;
B2、使所述前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,所述后輪電機提供最大再生制動力Fm_r,然后執(zhí)行步驟A4;
B3、使所述前輪電機和所述后輪電機均提供第一再生制動力,然后執(zhí)行步驟A4;
B4、使所述前輪電機的再生制動力以及所述后輪電機的再生制動力均隨著輪胎滑移率的增加,從最大再生制動力到第一再生制動力線性減小,然后執(zhí)行步驟A4。
在一個具體的示例中,參見圖3,圖3反映了輪胎滑移率與再生制動力的關(guān)系圖。整車控制器便遵循此關(guān)系圖來確認(rèn)各個前輪電機和后輪電機再生制動力。由圖3中可見,每個前輪電機和后輪電機提供的再生制動力都為最大值493.4N,第一再生制動力為164.5N,輪胎滑移率第一閾值為0.2,輪胎滑移率第二閾值為0.3。由圖3中可見,在輪胎滑移率小于0.2或大于0.3時,每個前輪電機和后輪電機的再生制動力均為恒定值。只有輪胎滑移率在0.2~0.3范圍內(nèi),每個前輪電機和后輪電機的再生制動力才會線性變化。
在確定各個電機的再生制動力后,剩余的制動力由防鎖死制動系統(tǒng)分配至前軸液壓制動系統(tǒng)與后軸液壓制動系統(tǒng)。由于此過程中,車輪會在抱死——不抱死的狀態(tài)不斷切換,所以防鎖死制動系統(tǒng)分配至前軸液壓制動系統(tǒng)與后軸液壓制動系統(tǒng)的制動力也在不斷變化。由于此分配過程為防鎖死制動系統(tǒng)自動完成,并非本發(fā)明實施例的創(chuàng)新點所在,且本發(fā)明實施例只需確認(rèn)液壓制動系統(tǒng)的制動力大小以及電機再生制動力的大小,所以對于防鎖死制動系統(tǒng)的分配過程便不再贅述。
在復(fù)合制動力分配模式下,也即制動踏板的制動強度小于制動強度閾值(取0.7),或所述車速小于第二速度閾值(取10公里/小時),制動力的分配按照復(fù)合制動力分配曲線進(jìn)行。所以,在步驟A5和A6之間,還包括:
C3、創(chuàng)建所述復(fù)合制動力分配曲線。參見圖4,圖4中的OABCD線即復(fù)合制動力分配曲線。
在創(chuàng)建該復(fù)合制動力分配曲線時,需要通過汽車的前后軸制動力分配曲線(即圖4中的I曲線)來進(jìn)行。對于每個電動車,其前后軸制動力分配曲線與該車輛的基本參數(shù)(如電機參數(shù)、車輛重量、車輛尺寸等)有關(guān)。如果其基本參數(shù)確定,那么該車的前后軸制動力分配曲線便為已知。
圖4中,橫坐標(biāo)為前軸的制動力大小,縱坐標(biāo)為后軸的制動力大小,每條斜線對應(yīng)一個輪胎滑移率。
在圖4中,根據(jù)汽車前后軸制動力分配的曲線圖,做出復(fù)合制動力分配曲線的步驟如下:
101、找到前輪電機的最大再生制動力Fm_f對應(yīng)的坐標(biāo)點(即為A點)。
102、找到汽車前后軸制動力分配曲線中對應(yīng)前輪電機的最大再生制動力Fm_f時的第一坐標(biāo)點(即為B點),并以此確定此點對應(yīng)的第一后軸制動力Fm_B。
103、找到汽車前后軸制動力分配曲線中的制動強度為制動強度閾值時的所需制動力Freq_D的第二坐標(biāo)點(即為D點)。
104、找到端點(即為E點),即汽車輪胎滑移率為1時的汽車制動力。
在A點和B點之間、汽車前后軸制動力分配遵循BD之間的直線單調(diào)線性變化(即AB段);在B點和D點之間,汽車前后軸制動力分配遵循BD之間的直線單調(diào)線性變化(即BD段)。
復(fù)合制動力分配曲線確定后,參見圖5,步驟A6包括:
A41、根據(jù)所述第一坐標(biāo)點,確定對應(yīng)前輪電機的最大再生制動力Fm_f時的后軸第一制動力Fm_B,并將前輪電機最大再生制動力Fm_f與后軸第一制動力Fm_B的和作為第一制動力F1;
A42、根據(jù)在所述第一坐標(biāo)點和所述第二坐標(biāo)點之間的直線段,確定后輪電機最大再生制動力Fm_r時對應(yīng)的前軸第一制動力Fm_C,并將后輪電機最大再生制動力Fm_r與前軸第一制動力Fm_C的和作為第二制動力F2;
A43、分別將需求制動力Freq與前輪電機最大再生制動力Fm_f、第一制動力F1、第二制動力F2、制動強度為制動強度閾值時的需求制動力Freq_D比較大小,并分別執(zhí)行步驟A44~A48;
A44、若需求制動力Freq≤前輪電機最大再生制動力Fm_f,需求制動力Freq全部由前輪電機提供(即圖4中的OA段),然后返回執(zhí)行步驟A2;
A45、若前輪電機最大再生制動力Fm_f<需求制動力Freq≤第一制動力F1,前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,剩余的制動力由后輪電機來提供(即圖4中的AB段),然后返回執(zhí)行步驟A2;
A46、若第一制動力F1<需求制動力Freq≤第二制動力F2,前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,剩余的制動力按照所述第一坐標(biāo)點和所述第二坐標(biāo)點之間的直線段線性分配(即圖4中的BC段),然后返回執(zhí)行步驟A2;
A47、若第二制動力F2<需求制動力Freq≤制動強度為制動強度閾值時的所需制動力Freq_D,前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,后輪電機提供最大再生制動力Fm_r,剩余的制動力由前軸液壓制動系統(tǒng)與后軸液壓制動系統(tǒng)按照所述第一坐標(biāo)點和所述第二坐標(biāo)點之間的直線段線性分配(即圖4中的CD段),然后返回執(zhí)行步驟A2;
A48、所需制動力Freq>制動強度為制動強度閾值時的所需制動力Freq_D,前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,后輪電機提供最大再生制動力Fm_r,剩余的制動力由前軸液壓制動系統(tǒng)與后軸液壓制動系統(tǒng)按照第一比例值分配,然后返回執(zhí)行步驟A2。
本實施例中,優(yōu)選第一比例值為1:0.4,當(dāng)然,該比例值并不唯一,可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實際情況來選取。
至此,液壓制動力分配模式以及復(fù)合制動力分配模式下的制動力分配均敘述完畢。
通過本發(fā)明實施例的方案,電機產(chǎn)生的再生制動力回流至電動車的電池模組內(nèi),實現(xiàn)儲能的過程,以實現(xiàn)能量的回收。
并且,本實施例的技術(shù)方案不僅適用于汽車在普通的瀝青路面的行駛,也適用于汽車在復(fù)雜路面(如結(jié)冰路面、崎嶇路面)的行駛。
本發(fā)明的電動車的制動控制方法,通過判斷踏板的制動強度以及車速度,可以在不同車況下,分別通過液壓制動力分配模式和復(fù)合制動力分配模式制動,從而在保證制動穩(wěn)定性的前提下,對制動能量進(jìn)行充分的回收,實現(xiàn)了能量的再生利用。
本發(fā)明實施例還公開了一種電動車的制動控制裝置,用于所述電動汽車的整車控制器,所述整車控制器與所述電動汽車的制動踏板開度傳感器和車輪速度傳感器電連接;
所述制動控制裝置如圖6所示,包括:
信號接收模塊,所述信號接收模塊接收來自所述制動踏板開度傳感器的制動強度信號、以及來自所述車輪速度傳感器的車輪速度信號,并將所述制動強度信號以及所述車輪速度信號傳送至車速比較模塊;
車速比較模塊,所述車速比較模塊根據(jù)所述車輪速度信號判斷車速是否小于第一車速閾值,若是,則結(jié)束流程;若否,則觸發(fā)信號判斷模塊動作;
信號判斷模塊,所述信號判斷模塊根據(jù)所述制動強度信號判斷制動踏板的制動強度是否大于或等于制動強度閾值,判斷車速是否大于或等于第二車速閾值;
若所述制動踏板的制動強度大于或等于制動強度閾值、且所述車速大于或等于第二車速閾值,觸發(fā)液壓制動力分配模塊動作;
若所述制動踏板的制動強度小于制動強度閾值,或所述車速小于第二速度閾值,觸發(fā)模式切換模塊動作;
液壓制動力分配模塊,控制所述電動車以液壓制動力分配模式制動,并返回觸發(fā)車速比較模塊動作;其中,在所述液壓制動力分配模式下,所述液壓制動力分配模塊根據(jù)所述制動的需求制動力Freq、以及所述電動車的前輪電機和后輪電機在所述制動的過程中能夠提供的再生制動力,控制防鎖死制動系統(tǒng)將所述需求制動力Freq與所述再生制動力的制動力差額分配至前軸液壓制動系統(tǒng)與后軸液壓制動系統(tǒng);
模式切換模塊,所述模式切換模塊實時判斷各個車輪的輪胎滑移率是否大于模式切換閾值,若輪胎滑移率大于模式切換閾值,則觸發(fā)所述液壓制動力分配模塊動作;若輪胎滑移率小于模式切換閾值,則觸發(fā)復(fù)合制動力分配模塊動作。該模塊的作用是在復(fù)合制動力分配模式下,一旦汽車需要緊急制動,立即由汽車的防鎖死制動系統(tǒng)(即ABS系統(tǒng))接入,汽車的制動模式也隨之切換至液壓制動力分配模式。
復(fù)合制動力分配模塊,所述復(fù)合制動力分配模塊控制所述電動車以復(fù)合制動力分配模式制動,并返回觸發(fā)車速比較模塊動作。其中,在所述復(fù)合制動分配模式下,所述復(fù)合制動力分配模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的復(fù)合制動力分配曲線,將所述需求制動力Freq分配至前輪電機和前軸液壓制動系統(tǒng)、以及后輪電機和后軸液壓制動系統(tǒng)。
本實施例中,在一個實施方案中,取制動強度閾值為0.7,第一車速閾值為1公里/小時,第二車速閾值為10公里/小時。
圖7所示為制動控制裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。進(jìn)一步地,在信號接收模塊后,還連接有輪胎滑移率計算模塊以及需求制動力計算模塊。
輪胎滑移率計算模塊根據(jù)以下公式計算每個車輪的所述輪胎滑移率,并將輪胎滑移率傳至模式切換模塊和輪胎滑移率比較模塊:
輪胎滑移率=(車速—車輪速度)/車速。
其中,車輪速度信號中包含四個車輪的速度值,所述車速為四個車輪的速度值中除最大速度值和最小速度值之外的兩個速度值的平均值。
需求制動力計算模塊計算需求制動力Freq,并將需求制動力傳至復(fù)合制動力分配模塊或液壓制動力分配模塊。
需求制動力計算模塊按照以下公式計算需求制動力Freq:
Freq=mgz
其中,m為電動車的質(zhì)量,g為重力加速度,z為所述電動車的制動強度。
下面對液壓制動力分配模塊以及復(fù)合制動力分配模塊的動作進(jìn)行說明。
進(jìn)一步地,在觸發(fā)所述液壓制動力分配模塊動作之前,所述制動控制裝置進(jìn)一步包括以下確定所述再生制動力的模塊:
輪胎滑移率比較模塊,所述輪胎滑移率比較模塊接收輪胎滑移率計算模塊計算得到的輪胎滑移率,并將各個車輪的輪胎滑移率與輪胎滑移率第一閾值和輪胎滑移率第二閾值相比較;
若其中一個車輪的輪胎滑移率<輪胎滑移率第一閾值,觸發(fā)第一制動力分配模塊動作;
若其中一個車輪的輪胎滑移率>輪胎滑移率第二閾值,觸發(fā)第二制動力分配模塊動作;
若其中一個車輪的輪胎滑移率第一閾值≤輪胎滑移率≤輪胎滑移率第二閾值,觸發(fā)第三制動力分配模塊動作;
第一制動力分配模塊,第一制動力分配模塊使所述前輪電機提供最大再生制動力Fm_f、所述后輪電機提供最大再生制動力Fm_r,然后觸發(fā)液壓制動力分配模塊動作;
第二制動力分配模塊,第二制動力分配模塊使所述前輪電機和所述后輪電機均提供第一再生制動力,然后觸發(fā)液壓制動力分配模塊動作;
第三制動力分配模塊,第三制動力分配模塊使所述前輪電機的再生制動力以及所述后輪電機的再生制動力均隨著輪胎滑移率的增加,從最大再生制動力到第一再生制動力線性減小,然后觸發(fā)液壓制動力分配模塊動作。
在一個具體的示例中,參見圖3,圖3反映了輪胎滑移率與再生制動力的關(guān)系圖。整車控制器便遵循此關(guān)系圖來確認(rèn)各個前輪電機和后輪電機再生制動力。由圖3中可見,每個前輪電機和后輪電機提供的再生制動力都為最大值493.4N,第一再生制動力為164.5N,輪胎滑移率第一閾值為0.2,輪胎滑移率第二閾值為0.3。由圖3中可見,在輪胎滑移率小于0.2或大于0.3時,每個前輪電機和后輪電機的再生制動力均為恒定值。只有輪胎滑移率在0.2~0.3范圍內(nèi),每個前輪電機和后輪電機的再生制動力才會線性變化。
在觸發(fā)復(fù)合制動力分配模塊動作之前,所述制動控制裝置進(jìn)一步包括分配曲線創(chuàng)建模塊。分配曲線創(chuàng)建模塊創(chuàng)建的所述復(fù)合制動力分配曲線包括:在第一坐標(biāo)點和第二坐標(biāo)點之間的直線段(即圖4中的BD段);
其中,所述第一坐標(biāo)點為在汽車前后軸制動力分配曲線中,對應(yīng)前輪電機的最大再生制動力Fm_f的坐標(biāo)點;
所述第二坐標(biāo)點為汽車前后軸制動力分配曲線中,對應(yīng)制動強度為制動強度閾值時所需的制動力Freq_D的坐標(biāo)點。
對于復(fù)合制動力分配曲線的其他段,參見圖4,由于在上述方法部分已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的說明,所以在此便不再展開敘述。
更為詳盡地,參見圖8,復(fù)合制動力分配模塊包括:
第一制動力確定模塊,所述第一制動力確定模塊根據(jù)所述第一坐標(biāo)點,確定對應(yīng)前輪電機的最大再生制動力Fm_f時的后軸第一制動力Fm_B,并將前輪電機最大再生制動力Fm_f與后軸第一制動力Fm_B的和作為第一制動力F1;
第二制動力確定模塊,所述第二制動力確定模塊根據(jù)在所述第一坐標(biāo)點和所述第二坐標(biāo)點之間的直線段,確定后輪電機最大再生制動力Fm_r時對應(yīng)的前軸第一制動力Fm_C,并將后輪電機最大再生制動力Fm_r與前軸第一制動力Fm_C的和作為第二制動力F2;
制動力比較模塊,所述制動力比較模塊分別將需求制動力Freq與前輪電機最大再生制動力Fm_f、第一制動力F1、第二制動力F2、制動強度為制動強度閾值時的需求制動力Freq_D比較大小,并分別通知第四制動力分配模塊~第八制動力分配模塊動作;
第四制動力分配模塊,若需求制動力Freq≤前輪電機最大再生制動力Fm_f,第四制動力分配模塊使前輪電機提供全部的需求制動力Freq(即圖4中的OA段),并返回觸發(fā)車速比較模塊動作;
第五制動力分配模塊,若前輪電機最大再生制動力Fm_f<需求制動力Freq≤第一制動力F1,第五制動力分配模塊使前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,剩余的制動力由后輪電機來提供(即圖4中的AB段),并返回觸發(fā)車速比較模塊動作;
第六制動力分配模塊,若第一制動力F1<需求制動力Freq≤第二制動力F2,第六制動力分配模塊使前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,剩余的制動力按照所述第一坐標(biāo)點和所述第二坐標(biāo)點之間的直線段線性分配(即圖4中的BC段),并返回觸發(fā)車速比較模塊動作;
第七制動力分配模塊,若第二制動力F2<需求制動力Freq≤制動強度為制動強度閾值時的所需制動力Freq_D,第七制動力分配模塊使前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,后輪電機提供最大再生制動力Fm_r,剩余的制動力由前軸液壓制動系統(tǒng)與后軸液壓制動系統(tǒng)按照所述第一坐標(biāo)點和所述第二坐標(biāo)點之間的直線段線性分配(即圖4中的CD段),并返回觸發(fā)車速比較模塊動作;
第八制動力分配模塊,所需制動力Freq>制動強度為制動強度閾值時的所需制動力Freq_D,第八制動力分配模塊使前輪電機提供最大再生制動力Fm_f,后輪電機提供最大再生制動力Fm_r,剩余的制動力由前軸液壓制動系統(tǒng)與后軸液壓制動系統(tǒng)按照第一比例值分配,并返回觸發(fā)車速比較模塊動作。
本實施例中,優(yōu)選第一比例值為1:0.4,當(dāng)然,該比例值并不唯一,可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實際情況來選取。
上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施方式的具體說明,而并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施方案或變更,如特征的組合、分割或重復(fù),均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。