CN101973260B - 液压混合动力车辆制动转矩控制方法 - Google Patents

液压混合动力车辆制动转矩控制方法 Download PDF

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一种液压混合动力车辆制动转矩控制方法，属于混合动力车辆制动控制方法。制动转矩分配方法是：根据驾驶员对制动踏板的操作行为，结合当前状态下的车速情况、载荷状态，确定当前状况下整车的期望驱动转矩；根据制动踏板的下行速度和加速度，判定出整车的制动模式，合理分配发动机、液压混合动力系统和传统摩擦制动系统的制动转矩比例关系，根据传感器采集得到的液压蓄能器压力信号、以及液压泵马达转速信号，确定摩擦制动系统和液压再生制动系统的指令信号，制动转矩控制方法合理地协调发动机、液压混合动力系统和传统制动系统的工作关系，在安全制动的前提下，提高车辆制动动能的回收率，具有较高可靠性，良好的工程实用价值。

Description

液压混合动力车辆制动转矩控制方法
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆制动控制方法，特别是一种液压混合动力车辆制动转矩控制方法。
背景技术
随着世界范围内工业技术的迅速发展，能源短缺和环境污染问题也日趋严重。液压混合动力技术被认为是解决能源危机和环境污染问题的有效方案之一，相对于电动混合动力技术，液压混合动力采用不同的能量存储单元和能量转换装置，因此其制动控制策略与电动混合动力车辆的控制策略截然不同。液压混合动力技术功率密度大，能量循环效率高，在制动过程中能够提供绝大部分的制动转矩，传统摩擦制动系统可较少甚至不参与制动。目前国内对液压混合动力车辆的研究较少，制动控制策略更是普遍采用液压再生制动和传动制动同时工作的并行制动策略，忽略了发动机的工作状态，而且没有考虑到大长坡缓制动以及车辆载荷发生变化等特殊情况，导致制动转矩分配不合理，很难使发动机、液压混合动力系统和传统制动系统协调工作，无法同时达到安全制动和高效回收车辆的制动动能。
发明内容
本发明的目的是要提供一种：液压混合动力车辆制动转矩控制方法，解决统液压混合动力车辆制动动能回收率不高，及发动机、液压混合动力系统和传统制动系统不能协调工作的问题。
本发明的目的是这样实现的：制动转矩控制方法如下：
1、根据驾驶员对制动踏板的操作行为，结合当前状态下采集到的整车载荷信号等，确定当前状况下整车的目标制动转矩；
2、将制动踏板下行角度转化为车辆的制动减速度，参考制动踏板的下行加速度，即踏板的角加速度，判定出当前状态下车辆的制动模式；液压混合动力车辆的制动模式包括：①轻度制动，②中度制动，③紧急制动；
根据液压泵马达当前转速和液压蓄能器的工作压力，以及液压泵马达效率曲线，计算出当前状态下对应的液压泵马达的最大制动转矩；
3、根据整车的制动模式，参考液压混合动力系统的最大制动转矩，发动机的反托制动转矩，确定液压混合动力车辆各制动系统的制动转矩分配关系；
①轻度制动时，整车制动转矩完全由液压混合动力系统提供，发动机和原车制动系统不提供制动转矩；
②中度制动时，采用液压混合动力系统、发动机和摩擦制动相结合的制动方式，并以液压再生制动为主。液压泵马达的制动转矩为当前液压混合动力系统所能提供的最大制动转矩TPM，发动机保持原车的反托制动转矩，车辆目标制动转矩与液压混合动力系统制动转矩、发动机反托制动转矩的差值为原车制动系统的目标制动转矩；
③紧急制动时，考虑车辆制动的安全性，液压再生制动不参与工作，制动转矩全部由原车的摩擦制动系统提供；
4、将步骤(3)得到发动机制动控制转矩、液压泵马达制动转矩和摩擦制动转矩作为各制动系统的指令信号，分别对各制动系统进行制动控制；
本方法中所述的步骤1中的确定当前状况下整车的目标制动转矩、步骤2中的判定出当前状态下车辆的制动模式和计算出当前状态下对应的液压泵马达的最大制动转矩、步骤3中的确定液压混合动力车辆各制动系统的制动转矩分配关系和步骤4中的对各制动系统进行制动控制均由车载控制器自动完成。
所述的整车的目标制动转矩的实现方法是：根据油门踏板的开度和踏板变化速率折算为不同车速、不同档位下的车辆的目标驱动转矩。
所述的判断当前状态下车辆的制动模式的方法是：根据驾驶员对制动踏板的操作行为，将制动踏板下行角度转化为车辆的制动减速度，进而转换成制动强度，参考制动踏板的下行加速度，即踏板的角加速度，区分车辆的制动模式。
所述的液压泵马达的最大制动转矩的识别方法是：根据液压泵马达当前转速和液压蓄能器的工作压力，以及液压泵马达效率曲线，计算出当前转速下对应的液压混合动力系统的最大制动转矩。
所述的混合动力车辆各制动系统的制动转矩分配关系是：参考液压混合动力系统的最大制动转矩，发动机的反托制动转矩，目标制动转矩与之的差值为传统摩擦制动系统的指令制动转矩。
所述的对各制动系统进行制动控制，具体方法是：根据当前状态下液压混合动力系统的目标转矩、液压泵马达转速、液压蓄能器的工作压力和液压泵马达工作效率曲线得出液压泵马达的排量值即为对应指令。
有益效果，由于采用了上述方案，将液压混合动力车辆的制动控制清晰化和通用化，制动转矩控制方法合理地协调发动机、液压混合动力系统和传统制动系统的工作关系，根据车辆载荷、制动强度的不同，合理地变化液压再生制动转矩与其他制动系统的比例关系，在安全制动的前提下，提高制动动能的回收率，降低刹车系统的使用次数和强度，解决了统液压混合动力车辆制动动能回收率不高，及发动机、液压混合动力系统和传统制动系统不能协调工作的问题，达到了本发明的目的。
本发明的优点是：该控制方法在安全制动的前提下，提高了车辆制动动能的回收率，具有较高可靠性，具有良好的工程实用价值。
附图说明
图1是本发明提出的液压混合动力车辆制动转矩控制方法流程示意图。
具体实施方式
实施例1：制动转矩控制方法如下：
1、根据驾驶员对制动踏板的操作行为，结合当前状态下采集到的整车载荷信号等，确定当前状况下整车的目标制动转矩；
2、将制动踏板下行角度转化为车辆的制动减速度，参考制动踏板的下行加速度，即踏板的角加速度，判断当前状态下车辆的制动模式；液压混合动力车辆的制动模式包括：①轻度制动，②中度制动，③紧急制动；
根据液压泵马达当前转速和液压蓄能器的工作压力，以及液压泵马达效率曲线，计算出当前状态下对应的液压泵马达的最大制动转矩；
3、根据整车的制动模式，参考液压混合动力系统的最大制动转矩，发动机的反托制动转矩，确定液压混合动力车辆各制动系统的制动转矩分配关系；
①轻度制动时，整车制动转矩完全由液压混合动力系统提供，发动机和原车制动系统不提供制动转矩。
②中度制动时，采用液压混合动力系统、发动机和摩擦制动相结合的制动方式，并以液压再生制动为主。液压泵马达的制动转矩为当前液压混合动力系统所能提供的最大制动转矩TPM，发动机保持原车的反托制动转矩，车辆目标制动转矩与液压混合动力系统制动转矩、发动机反托制动转矩的差值为原车制动系统的目标制动转矩。
③紧急制动时，考虑车辆制动的安全性，液压再生制动不参与工作，制动转矩全部由原车的摩擦制动系统提供。
4、将步骤(3)得到发动机制动控制转矩、液压泵马达制动转矩和摩擦制动转矩作为各制动系统的指令信号，分别对各制动系统进行制动控制。
所述的整车的目标制动转矩的实现方法是：根据油门踏板的开度和踏板变化速率折算为不同车速、不同档位下的车辆的目标驱动转矩。
所述的判断当前状态下车辆的制动模式的方法是：根据驾驶员对制动踏板的操作行为，将制动踏板下行角度转化为车辆的制动减速度，进而转换成制动强度，参考制动踏板的下行加速度，即踏板的角加速度，区分车辆的制动模式。
所述的液压泵马达的最大制动转矩的识别方法是：根据液压泵马达当前转速和液压蓄能器的工作压力，以及液压泵马达效率曲线，计算出当前转速下对应的液压混合动力系统的最大制动转矩。
所述的混合动力车辆各制动系统的制动转矩分配关系是：参考液压混合动力系统的最大制动转矩，发动机的反托制动转矩，目标制动转矩与之的差值为传统摩擦制动系统的指令制动转矩。
所述的对各制动系统进行制动控制，具体方法是：根据当前状态下液压混合动力系统的目标转矩、液压泵马达转速、液压蓄能器的工作压力和液压泵马达工作效率曲线得出液压泵马达的排量值即为对应指令。

Claims (6)

1.一种液压混合动力车辆制动转矩控制方法，其特征是：制动转矩控制方法如下：
(1)、根据驾驶员对制动踏板的操作行为，结合当前状态下采集到的整车载荷信号，确定当前状况下整车的目标制动转矩；
(2)、将制动踏板下行角度转化为车辆的制动减速度，参考制动踏板的下行加速度，即踏板的角加速度，判定出当前状态下车辆的制动模式；液压混合动力车辆的制动模式包括：①轻度制动，②中度制动，③紧急制动；
根据液压泵马达当前转速和液压蓄能器的工作压力，以及液压泵马达效率曲线，计算出当前状态下对应的液压泵马达的最大制动转矩；
(3)、根据整车的制动模式，参考液压混合动力系统的最大制动转矩，发动机的反托制动转矩，确定液压混合动力车辆各制动系统的制动转矩分配关系；
①轻度制动时，整车制动转矩完全由液压混合动力系统提供，发动机和原车摩擦制动系统不提供制动转矩；
②中度制动时，采用液压混合动力系统、发动机反托制动和原车摩擦制动相结合的制动方式，并以液压再生制动为主，液压泵马达的制动转矩为当前液压混合动力系统所能提供的最大制动转矩TPM，发动机保持原车的反托制动转矩，整车的目标制动转矩与液压混合动力系统制动转矩、发动机反托制动转矩的差值为原车制动系统的目标制动转矩；
③紧急制动时，考虑车辆制动的安全性，液压再生制动不参与工作，制动转矩全部由原车的摩擦制动系统提供；
(4)、将步骤(3)得到发动机反托制动转矩、液压泵马达制动转矩和原车摩擦制动转矩作为各制动系统的指令信号，分别对各制动系统进行制动控制；
本方法中所述的步骤(1)中的确定当前状况下整车的目标制动转矩、步骤(2)中的判定出当前状态下车辆的制动模式和计算出当前状态下对应的液压泵马达的最大制动转矩、步骤(3)中的确定液压混合动力车辆各制动系统的制动转矩分配关系和步骤(4)中的对各制动系统进行制动控制均由车载控制器自动完成。
2.根据权利要求1所述的液压混合动力车辆制动转矩控制方法，其特征是：所述的整车的目标制动转矩的实现方法是：根据油门踏板的开度和踏板变化速率折算为不同车速、不同档位下的车辆的目标驱动转矩。
3.根据权利要求1所述的液压混合动力车辆制动转矩控制方法，其特征是：所述的判断当前状态下车辆的制动模式的方法是：根据驾驶员对制动踏板的操作行为，将制动踏板下行角度转化为车辆的制动减速度，进而转换成制动强度，参考制动踏板的下行加速度，即踏板的角加速度，区分车辆的制动模式。
4.根据权利要求1所述的液压混合动力车辆制动转矩控制方法，其特征是：所述的液压泵马达的最大制动转矩的识别方法是：根据液压泵马达当前转速和液压蓄能器的工作压力，以及液压泵马达效率曲线，计算出当前转速下对应的液压混合动力系统的最大制动转矩。
5.根据权利要求1所述的液压混合动力车辆制动转矩控制方法，其特征是：所述的混合动力车辆各制动系统的制动转矩分配关系是：参考液压混合动力系统的最大制动转矩，发动机的反托制动转矩，整车的目标制动转矩与之的差值为原车摩擦制动系统的指令制动转矩。
6.根据权利要求1所述的液压混合动力车辆制动转矩控制方法，其特征是：所述的对各制动系统进行制动控制，具体方法是：根据当前状态下液压混合动力系统的目标转矩、液压泵马达转速、液压蓄能器的工作压力和液压泵马达工作效率曲线得出液压泵马达的排量值即为对应指令。
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