CN102555818B - 一种增加刹车动能回收比例的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增加刹车动能回收比例的方法，用于在车辆刹车过程中提高刹车动能回收比例，包括：获得刹车踏板位移信号；根据刹车踏板位移信号，确定刹车踏板的行程；如果刹车踏板的行程大于第一行程并且小于第三行程，则驱动电机执行电动刹车操作；如果刹车踏板的行程大于第二行程，则驱动刹车系统执行机械刹车操作，并驱动电机执行电动刹车操作。本发明还公开了一种增加刹车动能回收比例的系统。

Description

一种增加刹车动能回收比例的方法及系统

技术领域

本发明涉及混合动力技术领域，特别是指一种增加刹车动能回收比例的方法及系统。

背景技术

随着世界人口和经济的增长，对能源的需求量和使用量也不断增加，加上温室气体的排放导致大量气候性灾难，环境污染直接影响人类的生存质量。因此，能源和环境问题促使了新能源、节能环保产品的发展。混合动力车利用两种能源驱动，可以节约汽油、减少二氧化碳和废气的排放，是交通方面节能减排的重要解决方法，其节能和环保优势在城市里表现最为突出，但是在城市工况下，车辆需要频繁起动和制动，最大限度利用混合动力车中的刹车动能回收功能，将对混合动力车的节能效果做出很大的贡献。

在现有技术中，混合动力车对刹车动能回收的主要方式是，在刹车踏板受到压力时，刹车系统会产生制动压力，进一步作用在车轮上产生制动力矩，同时，混合动力车的电机具有提供负扭矩的功能，为车辆提供制动力矩，参与制动，并进入发电模式，也就是通过车辆对电机的机械传动，电机将机械能转换为电能，并输出到电池上进行储存，实现对刹车动能的回收。另外，当松开加速踏板且带档滑行时，电机也施加一定的制动力矩产生制动作用，并发电以回收车辆动能。

但是，在刹车踏板受到压力时，刹车系统产生制动压力，提供作用在车轮上的制动力矩进行制动，消耗车辆动能，所以电机辅助刹车同时发电的过程，只能回收比较小的一部分动能，存在着刹车动能回收比例较低的问题。另外，当驾驶员松开加速踏板且带档滑行时，电机参与刹车动能回收的过程，将使车辆失去一段减速区间，不利于驾驶员控制车速，且这部分的刹车动能大小是不可控制的。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种增加刹车动能回收比例的方法及系统，在车辆刹车过程中提高刹车动能回收比例。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

一种增加刹车动能回收比例的方法，该方法包括：

获得刹车踏板位移信号；

根据所述刹车踏板位移信号，确定刹车踏板的行程；

如果所述行程大于第一行程并且小于第三行程，则驱动电机执行电动刹车操作；

如果所述行程大于第二行程，则驱动刹车系统执行机械刹车操作，并驱动电机执行电动刹车操作。

相应的，所述获得刹车踏板位移信号包括：

当刹车踏板被踩下时，通过刹车踏板位移传感器，获得刹车踏板位移信号。

相应的，所述驱动电机执行电动刹车操作包括：

驱动所述电机提供作用在车轮上的第一制动力矩进行制动，并使所述电机进入发电模式以回收刹车动能。

相应的，所述驱动刹车系统执行机械刹车操作包括：

驱动所述刹车系统产生制动压力；

所述刹车系统将所述制动压力转化为作用在车轮上的第二制动力矩进行制动。

相应的，所述电机提供作用在车轮上的第一制动力矩大小与踏板深度存在对应关系。

所述对应关系是通过标定的方式确定的。

一种增加刹车动能回收比例的系统，该系统包括：

信号获取单元，用于获取刹车踏板位移信号；

行程确定单元，用于根据获取到的刹车踏板位移信号，确定刹车踏板的行程；

第一驱动单元，用于如果刹车踏板的行程大于第一行程并且小于第三行程，或刹车踏板的行程大于第二行程时，驱动电机执行电动刹车操作；

第二驱动单元，用于如果刹车踏板的行程大于第二行程时，驱动刹车系统执行机械刹车操作。

相应的，所述信号获取单元，具体用于当刹车踏板被踩下时，通过刹车踏板位移传感器，获得刹车踏板位移信号。

相应的，所述第一驱动单元，具体用于驱动所述电机提供作用在车轮上的第一制动力矩进行制动，并使所述电机进入发电模式以回收刹车动能。

相应的，所述第二驱动单元，具体用于驱动所述刹车系统产生制动压力，进一步使所述刹车系统将所述制动压力转化为作用在车轮上的第二制动力矩进行制动。

由此可见，本发明具有如下有益效果：

在刹车踏板受到压力时，在刹车系统产生制动压力前，增加了第二行程，当刹车踏板处于此行程时，驱动电机执行电动刹车操作，即电机提供制动力矩参与制动，并进入发电模式以回收刹车动能，而此时刹车系统没有产生制动压力，因此没有因为刹车系统产生的制动作用而消耗的动能。在刹车踏板深度超过第二行程后，进入混合动力车传统刹车过程，驱动刹车系统产生制动压力，进一步提供制动力矩进行制动，同时，驱动电机继续提供制动力矩参与制动，并进入发电模式以回收刹车动能。因此，在现有混合动力车刹车系统的基础上，增加了一段仅由电机执行电动刹车操作的行程，参与回收刹车动能，刹车动能回收比例增加。

另外，第二行程是在刹车踏板受到压力时所增加的行程，这样可以保证减速区间，有利于控制车速，且电机为车辆提供制动力矩大小等于电机发电扭矩大小，是与踏板深度通过标定的方式相对应的，这样回收刹车动能的大小是可以控制的。

附图说明

图1为本发明增加刹车动能回收比例的方法的流程图；

图2为本发明实施例中刹车踏板的行程的示意图；

图3为本发明增加刹车动能回收比例的方法的一种具体实现流程图；

图4为本发明增加刹车动能回收比例的系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

本发明增加刹车动能回收比例的方法，针对现有技术中的刹车动能回收比例较低的问题，在刹车踏板受到压力时，增加了第二行程，在获得刹车踏板位移信号后，确定刹车踏板的行程，当刹车踏板的行程处于此行程时，驱动电机执行电动刹车操作；当刹车踏板的行程超出第二行程后，再驱动刹车系统执行机械刹车操作，并继续驱动电机执行电动刹车操作。

基于上述思想，参见图1所示，本发明增加刹车动能回收比例的方法包括以下步骤：

步骤11：获得刹车踏板位移信号；

步骤12：根据刹车踏板位移信号，确定刹车踏板的行程；

步骤13：如果刹车踏板的行程大于第一行程并且小于第三行程，则驱动电机执行电动刹车操作；

步骤14：如果刹车踏板的行程大于第二行程，则驱动刹车系统执行机械刹车操作，并驱动电机执行电动刹车操作。

参见图2所示，在本发明实施例中，刹车踏板的行程可以被分为三部分，第一行程A可以对应于踏板自由行程，此行程是指刹车踏板与连接机构的间隙，刹车踏板处于此行程，不执行刹车操作，也就是电机不提供制动力矩，制动系统也不产生制动压力。第二行程B可以对应于纯电动刹车行程，刹车踏板处于此行程，仅由电机执行电动刹车操作。第三行程C可以对应于机械刹车并电动辅助刹车行程，刹车踏板处于此行程时，由刹车系统执行机械刹车操作，并由电机执行电动刹车操作。

上述电机执行电动刹车操作的工作原理是：混合动力车的电机具备提供负扭矩的功能，为车辆提供制动力矩，同时，电机进入发电模式，通过车辆对电机的机械传动，电机将机械能转换为电能，并输出到电池上进行储存，实现刹车动能的回收。

上述机械刹车操作的工作原理是：刹车系统产生制动压力，进而提供作用在车轮上的制动力矩，完成制动操作。

本发明的方法，在刹车踏板处于第二行程时，仅由电机执行刹车操作，并回收刹车动能，此时，刹车系统没有产生制动压力，因而没有因为刹车系统提供的作用在车轮上的制动力矩而消耗的动能。

如图3所示，本发明增加刹车动能回收比例的方法的一种具体实现过程如下：

步骤21：当刹车踏板被踩下时，通过刹车踏板位移传感器，获得刹车踏板位移信号；

步骤22：根据刹车踏板位移信号，确定刹车踏板的行程；

步骤23：若刹车踏板的行程大于第一行程并且小于第三行程，则驱动电机提供作用在车轮上的第一制动力矩进行制动，并使电机进入发电模式以回收刹车动能；

步骤24：若刹车踏板的行程大于第二行程，则驱动所述刹车系统产生制动压力，进一步使刹车系统将制动压力转化为作用在车轮上的第二制动力矩进行制动，同时，驱动电机提供作用在车轮上的第一制动力矩进行制动，并使电机进入发电模式以回收刹车动能。

刹车踏板位移传感器用于时时监测刹车踏板位置，当刹车踏板被踩下时，可以通过刹车踏板位移传感器，获得刹车踏板位移信号，以确定刹车踏板位置，使及时执行相应的刹车操作。

另外，在电机参与制动并回收动能的过程中，电机提供的第一制动力矩是由电机的发电扭矩所提供的，第一制动力矩大小可以通过标定的方式与踏板深度一一对应。因此，电机回收动能的大小是可以控制的。

相应地，本发明还提供一种增加刹车动能回收比例的系统，如图4所示，是该系统的一种结构框图。

在该实施例中，所述系统包括：信号获取单元301、行程确定单元302、第一驱动单元303、第二驱动单元304。其中，信号获取单元301与行程确定单元302相连，行程确定单元302与第一驱动单元303和第二驱动单元304相连。

本发明的系统的工作原理是：当刹车踏板被踩下时，通过信号获取单元301获取刹车踏板位移信号；行程确定单元302根据获取到的刹车踏板位移信号，确定刹车踏板的行程；如果刹车踏板的行程大于第一行程并且小于第三行程，或刹车踏板的行程大于第二行程时，第一驱动单元303驱动电机执行电动刹车操作；如果刹车踏板的行程大于第二行程，第二驱动单元304驱动刹车系统执行机械刹车操作。

当刹车踏板被踩下时，信号获取单元301通过刹车踏板位移传感器，获取刹车踏板位移信号；行程确定单元302根据获取到的刹车踏板位移信号，确定刹车踏板的行程；如果刹车踏板的行程大于第一行程并且小于第三行程，第一驱动单元303驱动电机提供作用在车轮上的第一制动力矩进行制动，并使电机进入发电模式以回收刹车动能；如果刹车踏板的行程大于第二行程，第二驱动单元304驱动所述刹车系统产生制动压力，进一步使所述刹车系统将所述制动压力转化为作用在车轮上的第二制动力矩进行制动，同时，第一驱动单元303驱动电机提供作用在车轮上的第一制动力矩进行制动，并使电机进入发电模式以回收刹车动能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种增加刹车动能回收比例的方法，其特征在于，所述方法包括：

获得刹车踏板位移信号；

根据所述刹车踏板位移信号，确定刹车踏板的行程；

如果所述行程大于第一行程并且小于第三行程，则驱动电机执行电动刹车操作；

如果所述行程大于第二行程，则驱动刹车系统执行机械刹车操作，并驱动电机执行电动刹车操作；

所述驱动电机执行电动刹车操作包括：

驱动所述电机提供作用在车轮上的第一制动力矩进行制动，并使所述电机进入发电模式以回收刹车动能，通过标定的方式确定所述电机提供作用在车轮上的第一制动力矩大小与踏板深度的对应关系，以使所述电机回收刹车动能的大小是可控的。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得刹车踏板位移信号包括：

当刹车踏板被踩下时，通过刹车踏板位移传感器，获得刹车踏板位移信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述驱动刹车系统执行机械刹车操作包括：

驱动所述刹车系统产生制动压力；

所述方法还包括：所述刹车系统将所述制动压力转化为作用在车轮上的第二制动力矩进行制动。

4.一种增加刹车动能回收比例的系统，其特征在于，所述系统包括：

信号获取单元，用于获取刹车踏板位移信号；

行程确定单元，用于根据获取到的刹车踏板位移信号，确定刹车踏板的行程；

第一驱动单元，用于如果刹车踏板的行程大于第一行程并且小于第三行程，或刹车踏板的行程大于第二行程时，驱动所述电机提供作用在车轮上的第一制动力矩进行制动，并使所述电机进入发电模式以回收刹车动能；

标定单元，用于通过标定的方式确定所述电机提供作用在车轮上的第一制动力矩大小与踏板深度的对应关系，以使所述电机回收刹车动能的大小是可控的；

第二驱动单元，用于如果刹车踏板的行程大于第二行程时，驱动刹车系统执行机械刹车操作。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述信号获取单元，具体用于当刹车踏板被踩下时，通过刹车踏板位移传感器，获得刹车踏板位移信号。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二驱动单元，具体用于驱动所述刹车系统产生制动压力，进一步使所述刹车系统将所述制动压力转化为作用在车轮上的第二制动力矩进行制动。