CN103802679B - 用于车辆复合制动系统的控制装置和控制方法 - Google Patents
用于车辆复合制动系统的控制装置和控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及用于车辆复合制动系统的控制装置,所述控制装置包括:对该复合制动系统的压力制动子系统和电机再生制动子系统进行控制的电子控制单元;与电机再生制动子系统的轮毂电机回路相关联的电阻调节器;及对轮毂电机和电阻调节器进行实时控制的电机控制器,其中,该电子控制单元基于车轮速度和制动压力的变化计算用于调节电机制动力矩的参数值并将调节指令传送到电机控制器,以控制轮毂电机和电阻调节器,从而在制动压力处于第一阶段时保持稳定的电机制动力矩以实现电能的稳定回收,而在制动压力处于第二阶段时使电机制动力矩随制动压力线性变化,以免电机再生制动子系统对压力制动子系统造成干扰。本发明还涉及用于车辆复合制动系统的控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及车辆复合制动系统,尤其涉及用于车辆复合制动系统的控制装置和控制方法,其控制压力制动和电机再生制动,并在压力制动的整个过程中进行稳定的能量回收,从而节约了能量。
背景技术
在传统汽车制动过程中,通常采用摩擦制动,以将动能转换为摩擦热,但是近年来随着电动车的加速发展,更多人尝试将电机制动力矩与传统压力制动例如液压制动尤其是防抱死液压制动(ABS)相结合,并对电机制动过程中产生的电能进行再回收。这种复合制动方法因实现了能源的部分再回收而得到了越来越多的关注。但是,大多数能源再回收研究都仅集中在电机制动本身的特点上,并没有考虑电机制动力矩对防抱死液压制动系统的影响。对于电机再生制动和防抱死液压制动系统的兼容性方面的努力也效果有限。
专利文献CN101073992A中公开了一种电机再生制动和基于ABS的正常制动的控制器。其中,控制器能确定再生制动力矩值并实现防抱死制动。但是,这种控制方法的缺点在于操作复杂,且其逻辑功能简单,根本无法实现常规防抱死制动系统的功能,因此,这种方法很难适应不同路面状况的制动。
专利文献CN101054065A公开了一种混合汽车电机再生制动和液压防抱死制动的控制系统,其由电机再生制动子系统和液压制动子系统构成,但是这两个子系统容易相互干扰并且不能满足不同附着系数的路面制动的要求,特别是低附着系数路面上的制动要求。
而且,现有的防抱死制动系统已经过了几十年的发展,其逻辑功能非常完善且具有很多有用的功能,能满足各种附着系数路面上的制动需求,特别是对开附着系数路面和粗糙路面。因此,发展基于ABS的复合制动系统能获得最佳制动效果。
因此,在制动能量回收和制动稳定性方面特别是电机制动和压力制动的兼容性方面还有待改善。
发明内容
本发明的目的是提供一种能降低现有技术中的电机再生制动子系统和压力制动尤其是防抱死制动子系统的相互影响的车辆复合制动系统,电子控制单元接收各车轮的制动压力信号和轮速信号,并根据车轮制动压力值变化而实时控制轮毂电机制动力矩。能容易地融合电机制动力矩与压力制动力矩。同时随轮速减小来改变轮毂电机回路的电阻值,能获得稳定的电机制动力矩和最大化的能量回收。在由后轴、前轴制动效率测试获得最佳复合制动力分布后,此复合制动方法能满足在各种路面上的压力制动尤其是ABS制动需要。
本发明通过提供一种用于车辆复合制动系统的控制装置和控制方法来实现上述目的。
一方面,本发明提供一种用于车辆复合制动系统的控制装置,所述控制装置包括:对该复合制动系统的压力制动子系统和电机再生制动子系统进行控制的电子控制单元;与电机再生制动子系统的轮毂电机回路相关联的电阻调节器;以及对轮毂电机和电阻调节器进行实时控制的电机控制器,其中,该电子控制单元基于车轮速度和压力制动子系统的制动压力的变化来实时计算用于调节电机制动力矩的参数值并将调节指令传送到电机控制器,以控制轮毂电机和电阻调节器,从而在制动压力处于第一阶段时保持稳定的电机制动力矩以实现电能的稳定回收,而在制动压力处于第二阶段时使电机制动力矩随制动压力线性变化,以免电机再生制动子系统对压力制动子系统造成干扰。
优选地,所述压力制动子系统包括制动踏板,响应于制动踏板的动作而操作的制动信号检测单元,将制动踏板的压力放大并传递到主缸的制动助力器,主缸连接到用于相应车轮制动的制动压力调节单元,所述制动压力调节单元将压力分配到相应车轮的制动器,其中制动信号检测单元将制动信号发送到电子控制单元,电子控制单元与制动压力调节单元相联,以从制动压力调节单元接收各车轮的实时制动压力信号。
优选地,基于电子控制单元计算的参数值,所述电机控制器通过调节电阻调节器来调节轮毂电机回路的电阻值,以使轮毂电机获得所需的电机制动力矩。
优选地,所述电机控制器为单独的元件或与电子控制单元集成为一体。
优选地,所述电机再生制动子系统包括与所述轮毂电机电连接的电能回收装置。
其中,所述电能回收装置包括与轮毂电机电连接的变压器和与变压器电连接的蓄电池,所述变压器将轮毂电机输出的电压升高并存储于蓄电池。
优选地,所述电阻调节器改变与所述轮毂电机串联或并联的可调电阻阻值。
优选地,所述复合制动系统包括与每个车轮相关联的轮速传感器,所述轮速传感器与所述电子控制单元相联,以将每个车轮的车轮速度实时地传递到电子控制单元。
优选地,所述车辆为四轮制动车辆,在四个车轮行驶于具有不同路面条件的情况下,电子控制单元通过各个轮速传感器检测路面条件并基于车轮速度和制动压力计算各个轮毂电机所需的电机制动力矩,使电机控制器通过电阻调节器来调节用于每个车轮的轮毂电机回路的电阻值。
另一方面,本发明提供一种用于车辆复合制动系统的控制方法,所述复合制动系统包括具有对压力制动子系统和电机再生制动子系统进行控制的电子控制单元、与再生制动子系统中的轮毂电机回路相关联的电阻调节器以及对轮毂电机和电阻调节器进行实时控制的电机控制器的控制装置,所述控制方法包括以下步骤:
测定该复合制动系统的制动效率;
根据所得到的制动效率来设定用于该复合制动系统的制动压力阈值P0,并将该压力阈值P0输入该控制装置的电子控制单元;
将车轮速度和制动压力的值分别实时地传送到电子控制单元;
电子控制单元将制动压力与该压力阈值P0进行比较,并执行以下动作:
当制动压力小于该压力阈值P0时,通过电机控制器控制电阻调节器以使电机制动力矩随着制动压力线性变化;
当制动压力大于该压力阈值P0时,通过电机控制器控制电阻调节器以使电机制动力矩保持恒定。
优选地,所述使电机制动力矩随着制动压力线性变化的过程包括:在制动压力小于阈值P0时,基于轮毂电机回路的电阻值R与车轮速度n和制动压力P的关系其中K1是系数,来计算轮毂电机回路的电阻值R,以使得轮毂电机的电机制动力矩T按照T=C×P(C>0,P<P0)的关系随着制动压力线性变化,其中C为常数;以及
所述使电机制动力矩保持不变的过程包括:在制动压力大于阈值P0时,基于轮毂电机回路的电阻值R与车轮速度的关系R=K2×n,其中K2为系数,来计算轮毂电机回路的电阻值R,以使得轮毂电机的电机制动力矩Tmax保持恒定。
优选地,在制动压力值为P0时,压力制动力矩Twheel小于轮毂电机的电机制动力矩Tmax。
优选地,所述测定该复合制动系统的制动效率的步骤是针对前、后轴进行复合制动系统制动效率测定的过程,包括以下步骤:驱动车辆至一定速度,开启离合器施加平滑制动,使主缸压力增大,保持该主缸压力一段时间直到车辆停止,分析测试结果以得到前后轴上的制动效率。
优选地,所述方法还包括对电机再生制动子系统产生的电能进行回收的步骤。
其中,所述电能的回收步骤在电机再生制动的整个过程中都持续进行。
又一方面,本发明还提供一种具有上述控制装置的车辆复合制动系统。
再一方面,本发明还提供一种包括该车辆复合制动系统的车辆。
采用本发明的用于车辆复合制动系统的控制装置和控制方法,能根据车轮制动压力和轮速,使轮毂电机的电机制动力矩与防抱死制动系统实时协作,且轮毂电机的电机制动力矩在轮速降低的过程中能保持稳定值因此制动能量得到最大的存储,同时不会因电机再生制动而对压力制动造成不利影响。
附图说明
结合以下构成说明书一部分的附图可以更容易理解本发明,附图仅是示例性的,并非按比例绘制,各附图中,类似的元件用相同的参考号来表示。
图1为包括根据本发明控制装置的车辆复合制动系统的一个实施例的示意图。
图2为左前轮复合制动的示意图。
图3为复合制动力矩和车轮制动压力的关系图。
图4为轮毂电机制动力矩随回路电阻的变化的示意图。
具体实施方式
下面结合附图来详细描述本发明的实施例,但本发明并不限于所示和所述实施例。
本发明适用于各种车辆,但仅以电动车来作为示例。在实际使用的电动车中,有前轮制动的,也有四轮制动的,本发明中仅以四轮制动的电动车为例,尤其是以基于防抱死制动系统(ABS)的电动车复合制动系统为例来进行详细描述。但本发明并不旨在限制于此,可以理解,本发明也适用于基于其他制动系统的电动车复合制动系统,例如基于普通制动系统的电动车复合制动系统、基于电子稳定系统(ESP)的电动车复合制动系统,或任何基于电子控制来分配制动力的电动车复合制动系统。
图1示出了用于基于防抱死制动系统(ABS)的电动车复合制动系统的示意图,图2为图1所示复合制动系统中左前轮制动的详细示意图。
在图1所示复合制动系统中,在驾驶员座位前部下方具有制动踏板1,制动信号检测单元2响应于制动踏板1被踏下的动作而产生制动信号,位于制动踏板1下面的是制动助力器3,当制动踏板1被驾驶员踏下时,该制动肋力器3将制动踏板1产生的下压力放大并作用到主缸4上,主缸4与制动压力调节单元5相连,制动压力调节单元5将来自主缸4的压力分别分布到电动车的左前轮6、右前轮10、左后轮16、右后轮20各自的制动器即左前轮制动器7、右前轮制动器11、左后轮制动器17和右后轮制动器21上,各制动器7、11、17、21在压力作用下对四个车轮6、10、16、20实施制动。制动压力调节单元5在向各车轮制动器7、11、17、21传递压力的同时也与该复合制动系统的电子控制单元26进行通信,将分配给各个车轮的制动压力实时地发送到电子控制单元26。该复合制动系统还设有与各个车轮6、10、16、20相关联的轮速传感器,即左前轮速传感器8、右前轮速传感器12、左后轮速传感器19、以及右后轮速传感器23。这些轮速传感器8、12、19、23实时感测各个车轮6、10、16、20的车轮速度,并将各个车轮速度的值实时传递到电子控制单元26,电子控制单元26根据各个车轮速度来计算各个车轮的滑动量,如果滑动量超过阈值,则控制制动压力调节单元5来调节分配给各个车轮的制动压力值,防止车轮在制动过程中被各个制动器7、11、17、21抱死。上述各部件构成本发明电动车复合制动系统中的防抱死压力子制动系统。
另外,为了增强电动车的制动效率,在该复合制动系统中,还提供了电机再生制动子系统。如图1所示,分别为电动车的左前轮6、右前轮10、左后轮16、右后轮20设置了轮毂电机即左前轮毂电机9、右前轮毂电机13、左后轮毂电机18、右后轮毂电机22。四个轮毂电机一方面都与电机控制器24相连,通过电机控制器24来控制各轮毂电机操作,电机控制器24与电子控制单元26进行通信,电子控制单元26接收制动信号检测单元2的制动信号,在需要对电动车进行电机制动时,电子控制单元26将制动信号检测单元2发出的制动信号传递到电机控制器24,其控制这些轮毂电机9、13、18、22与电动车各车轮的轮轴即前轴和后轴相结合,以对四个车轮进行电机制动。四个轮毂电机另一方面都通过变压器15与蓄电池14相连,以将电机制动过程中产生的电能进行回收,以备将来使用。以上构成电机再生制动子系统。在本实施方式中,电机控制器24是单独设置,可以理解,在其他实施方式中,电机控制器24可以集成在电子控制单元26中,电机控制器24可以利用软件和/或硬件来实现。另外,制动助力器3可以是真空助力器、电子助力器等任何形式的制动助力器。制动信号检测单元2可以是制动信号开关、制动信号传感器等感测并传递制动信号的元件。
如前面的背景技术部分中已描述的,现有的混合动力车中已有使用电机再生制动的情况,但是,在现有的电机再生制动和压力制动的混合应用中,电机再生制动总是与常规压力制动相干扰,甚至有非常不利的影响,尤其是在附着系数不断变化的路面上行驶时,有可能发生这样的情况,即,在发生抱死时,压力制动系统的制动压力已降低,但电机再生制动因其不可控性而仍有可能使车轮继续被抱死。因此,现有的这种混合制动方式的车辆中,比较通常的做法是在常规压力制动的同时停止电机再生制动,因此,电机制动产生的能量得不到回收,造成极大的能源浪费。
为了解决这一问题,本发明提供一种控制装置,用于对所述压力制动子系统和电机再生制动子系统进行控制,使电机再生制动不干涉压力制动。该控制装置包括对压力制动子系统和电机再生制动子系统进行控制的前述电子控制单元和对轮毂电机进行控制的前述电机控制器,除此之外,该控制装置还包括与电机再生制动子系统的轮毂电机回路相关联的电阻调节器,电机控制器也对电阻调节器进行控制。
具体就图1所述的复合制动系统而言,与各轮毂电机9、13、18、22回路关联而设有电阻调节器25,该电阻调节器25可以自身为可变电阻器,可选地,该电阻调节器25也可以设置为用于调节轮毂回路中可变电阻的电阻值的调节器。电子控制单元26在收到制动压力调节单元5传递的用于各车轮的实时制动压力值以及轮速传感器9、13、19、23传递的实时轮速值后,基于后面将要描述的一系列的计算,来实时控制电机控制器24,以通过电阻调节器25对轮毂回路电阻的调节来改变轮毂电机制动力矩从而改变基于压力制动和电机再生制动的复合制动系统的复合制动力矩,达到防止车轮抱死的效果,同时,保持电机制动过程中的电机制动力矩稳定,以在整个电机制动过程中实现稳定的电能回收。电阻调节器25可使用数字电阻器、数字电位器或模拟电阻器等任何可以实现电阻调节功能的装置来实现,可以单独设置,也可以与电机控制器24集成在电子控制单元26内。
下面就本发明控制装置对电动车复合制动系统中电机再生制动和压力制动间相互作用进行控制的过程进行详细描述。
由于在正常制动中,每个制动轮是独立的,并具有同样的制动策略,因而下面仅以左前轮6为例来对本发明的控制装置进行描述,左前轮制动系统如图2所示,其他三个轮的制动过程与此类似。
首先,为了得到理想的制动力分布和最佳的复合制动效果,需要进行前后轴制动效率测试,先在前轴上测试,测试路面条件应该是干燥平坦附着系数高的路面。驱动车辆至60Kph,然后开启离合器施加平滑制动,主缸压力需增到60巴,保持压力水平一会,直到车辆停止。分析测试结果以得到前轴制动效率,然后使用同样方法获得后轴效率。
将前述测试方法中得到的最终制动效率输入电子控制单元26中,基于所得到的制动效率,针对具体车辆设定一个制动压力阈值P0。在制动效率高时,该制动压力阈值P0可设置得较低;当制动效率低时,该制动压力阈值P0可设置得较高。在进行复合制动的过程中,当制动压力低于该阈值P0时,电机制动不会对ABS制动造成负面影响。
在图2所示的左前轮制动系统中,当驾驶员要制动时,首先压下制动踏板,制动信号检测单元2触发,电子控制单元26接收制动信号并发送信号至电机控制器24,然后电机控制器24发送制动信号到左前轮毂电机9,且左前轮毂电机9必须进入制动状态。
同时,随着驾驶员在踏板1上的制动力增加,制动助力器3放大该制动力并推动主缸4使压力上升。制动流体流入制动压力调节单元5,然后由制动压力调节单元5分布所需的左前轮制动压力到左前轮制动器7。
此时,左前轮轮速传感器8监测左前轮6的速度变化,电子控制单元26接收速度变化并计算左前轮6的实时滑动量。根据设定的滑动量阈值,电子控制单元26控制制动压力调节单元5以改变左前轮制动器7的制动压力,防止左前轮被抱死。
如果制动过程中车轮滑动量不超过ABS目标阈值,制动压力调节单元5不会干涉车轮制动压力,则车轮制动压力等于主缸压力。且车轮制动压力仍需发送到电子控制单元用于计算。
电子控制单元26将基于左前轮制动器7的制动压力值和左前轮6的速度值的计算结果发送到电机控制器24,通过电阻调节器25来控制轮毂电机回路中的电阻值,从而调节轮毂电机9的电机制动力矩。
图3示出了本发明中制动力矩随制动压力而变化的关系曲线,图3中,曲线A表明轮毂电机9的电机制动力矩T随车轮制动压力P改变的曲线;曲线B表示ABS压力制动的压力制动力矩T随制动压力P变化的曲线。曲线C表示电机制动力矩和压力制动力矩相复合后的复合制动力矩T随制动压力P变化的曲线。图中,P0是前述设定的每个车辆的制动压力阈值;Tmax是轮毂电机的最大电机制动力矩,Twheel是P0处的压力制动力矩。
从图3中可以清楚看出,当制动压力值超过P0时,即处于第一压力阶段时,压力制动力矩不断增加,而电机制动力矩保持在最大值Tmax不变,相应地,复合制动力矩也不断增加。保持Tmax值不变的非常有益的效果是,保持电机制动时有稳定电压输出,从而通过蓄电池实现维持稳定的电能回收。
反过来看,如果压力制动系统发生抱死时,往往会降低制动压力P,当制动压力P降至P0以下时,即处于第二压力阶段时,轮毂电机的电机制动力矩会随着制动压力的下降而从Tmax呈线性降低,至制动压力降低为0时,轮毂电机9的电机制动力矩也降低为0,复合制动力矩也降低为0。也就是说,在制动压力阈值P0以下时,轮毂电机9不会阻碍ABS压力制动的操作,而在制动压力在阈值P0以上时,轮毂电机9具有稳定的电机制动力矩Tmax,以实现稳定的电能回收。
实际工作过程中,在电子控制单元26中设定压力值P0作为制动压力阈值,并且压力值为P0时压力制动力矩Twheel小于压力值为P0时由轮毂电机产生的力矩Tmax。在制动压力小于阈值P0的条件下,轮毂电机的电机制动力矩T随着车轮制动压力线性变化T=C×P(C>0,P<P0),其中C为常数;于是车轮毂电机回路的电阻值R表示为且K1是系数,P是制动压力。如果车轮制动压力大于阈值P0,轮毂电机的电机制动力矩T不再变化,轮毂电机回路电阻R表示为R=K2×n,其中K2为系数,n为车轮速度。
对轮毂电机9的电机制动力矩的控制是通过与轮毂电机9回路相关联的电阻调节器25来实现的,该电阻调节器25可以自身为可变电阻器,可选地,该电阻调节器25也可以设置为用于调节轮毂回路中可变电阻的电阻值的调节器。图4示出了不同电阻下电机制动力矩随轮速的变化曲线。图4中,n为由轮速来表示的车辆速度,T为轮毂电机制动力矩。图4中右侧的斜线表示没有设置本发明电阻调节器25时的正常电机特性曲线,图4左侧的两条斜线表示轮毂电机回路的电阻分别为R1和R2时的电机特性曲线。例如,选取一个代表性的轮速值n0,在该轮速值n0下正常电机的电机制动力矩为T0。在轮毂电机回路的电阻分别为R1和R2且R1<R2的情况下,在轮速值为n0时的电机制动力矩分别为T2和T1,且T2>T1。即,在电阻变小的情况下电机制动力矩相反会增加。也就是说,可通过电机回路的电阻来调节电机9的电机制动力矩。
轮毂电机的电机制动力矩可以由公式T=-K×φn×Ce×n/R来表示,其中K×φn×Ce是与电机特性有关的常数,n是等于轮速的转速。为得到不可变的电机制动力矩,必须实现n/R的恒定值。因此在计算每周期的轮速变化之后电机控制器24发送实时命令到电阻调节器25。电阻调节器25接收电机控制指令然后提供轮毂电机回路的确切电阻值,可以得到常数n/R。
上面描述了对左前轮制动的控制过程,对于图1所示的四轮制动系统,分别在安装复合制动系统后,测试前、后轴制动效率,使用实际轴制动效率用于ABS逻辑计算。电子控制单元26基于每个轮速信号来判断制动条件,并发送压力增加和减小命令到每个车轮制动器。电机控制器24接收电子控制单元26的控制信号并操作电阻调节器25来获得所需轮毂电机的电机制动力矩用于ABS制动。
在四轮制动的过程中,当车辆在有不同附着系数的路上制动时,意味着在左右轮之间会有差异较大的附着系数,例如假定左侧为高附着系数,右侧为低附着系数时,本发明的制动系统能很好地工作。
如图1所示,高附着系数路面上的左前轮6需要高制动力来达到ABS设定的滑动量阈值,因此左前轮制动器7的制动压力会超过P0且左前轮毂电机9的电机制动力矩保持稳定的Tmax。但是低附着系数路面上的右前轮10更容易用小制动压力而产生滑动。因此,右前轮制动器11的制动压力低于P0且右前轮的轮毂电机13的电机制动力矩小于Tmax。且右前轮的轮毂电机13的电机制动力矩将随着右前轮制动器11的制动压力而变化。
同样,右后轮20非常容易在低附着系数路面上用低制动压力来滑动。右后轮毂电机22的电机制动力矩随着右后轮制动压力而变化。同时,为保持制动过程中车辆的稳定性,高附着系数路上的左后轮16具有与右后轮20相同的制动力,这意味着左后轮制动器17的制动压力和右后轮制动器21的制动压力值相同,而且左后轮毂电机18和右后轮毂电机22的电机制动力矩也相同。
采用本发明的用于电动车复合制动系统的控制装置和控制方法,能在不同的路面上,同时实现各个车轮的稳定ABS压力制动和电机再生制动,并同时实现电机再生制动的稳定的电能回收。
本实施方式中,仅以基于防抱死制动系统(ABS)的电动车复合制动系统为例来进行详细描述。但本发明并不旨在限制于此,可以理解,本发明也适用于基于其他制动系统的电动车复合制动系统,例如基于电子稳定系统(ESP)的电动车复合制动系统,或任何其他基于电子控制来分配制动力的制动系统的电动车复合制动系统。
虽然本发明就优选实施例进行了图示和描述,但本发明并不限制于此。对本领域技术人员而言,在不偏离后附权利要求所限定范围内可以进行各种变化和修改。
Claims (15)
1.一种用于车辆复合制动系统的控制装置,所述控制装置包括:
对该复合制动系统的压力制动子系统和电机再生制动子系统进行控制的电子控制单元;
与电机再生制动子系统的轮毂电机回路相关联的电阻调节器;以及
对轮毂电机和电阻调节器进行实时控制的电机控制器,
其中,该电子控制单元基于车轮速度和压力制动子系统的制动压力的变化来实时计算用于调节电机制动力矩的参数值并将调节指令传送到电机控制器,以控制轮毂电机和电阻调节器,从而在制动压力处于第一阶段时保持稳定的电机制动力矩以实现电能的稳定回收,而在制动压力处于第二阶段时使电机制动力矩随制动压力线性变化,以免电机再生制动子系统对压力制动子系统造成干扰,
其中基于电子控制单元计算的参数值,所述电机控制器通过调节电阻调节器来调节轮毂电机回路的电阻值,以使轮毂电机获得所需的电机制动力矩,并且
所述电机再生制动子系统包括与所述轮毂电机电连接的电能回收装置。
2.如权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述压力制动子系统包括制动踏板,响应于制动踏板的动作而操作的制动信号检测单元,将制动踏板的压力放大并传递到主缸的制动助力器,主缸连接到用于相应车轮制动的制动压力调节单元,所述制动压力调节单元将压力分配到相应车轮的制动器,其中制动信号检测单元将制动信号发送到电子控制单元,电子控制单元与制动压力调节单元相联,以从制动压力调节单元接收各车轮的实时制动压力信号。
3.如权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,所述电机控制器为单独的元件或与电子控制单元集成为一体。
4.如权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述电能回收装置包括与轮毂电机电连接的变压器和与变压器电连接的蓄电池,所述变压器将轮毂电机输出的电压升高并存储于蓄电池。
5.如权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,所述电阻调节器改变与所述轮毂电机串联或并联的可调电阻阻值。
6.如权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,所述复合制动系统包括与每个车轮相关联的轮速传感器,所述轮速传感器与所述电子控制单元相联,以将每个车轮的车轮速度实时地传递到电子控制单元。
7.如权利要求6所述的控制装置,其特征在于,所述车辆为四轮制动车辆,在四个车轮行驶于具有不同路面条件的情况下,电子控制单元通过各个轮速传感器检测路面条件并基于车轮速度和制动压力计算各个轮毂电机所需的电机制动力矩,使电机控制器通过电阻调节器来调节用于每个车轮的轮毂电机回路的电阻值。
8.一种用于车辆的复合制动系统,包括如权利要求1-7中任一项所述的控制装置。
9.一种车辆,其包括如权利要求8所述的复合制动系统。
10.一种用于车辆复合制动系统的控制方法,所述复合制动系统包括具有对压力制动子系统和电机再生制动子系统进行控制的电子控制单元、与再生制动子系统中的轮毂电机回路相关联的电阻调节器以及对轮毂电机和电阻调节器进行实时控制的电机控制器的控制装置,所述控制方法包括以下步骤:
测定该复合制动系统的制动效率;
根据所得到的制动效率来设定用于该复合制动系统的制动压力阈值P0,并将该制动压力阈值P0输入该控制装置的电子控制单元;
将车轮速度和制动压力的值分别实时地传送到电子控制单元;
电子控制单元将制动压力与该压力阈值P0进行比较,并执行以下动作:
当制动压力小于该压力阈值P0时,通过电机控制器控制电阻调节器以使电机制动力矩随着制动压力线性变化;
当制动压力大于该压力阈值P0时,通过电机控制器控制电阻调节器以使电机制动力矩保持恒定。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,
所述使电机制动力矩随着制动压力线性变化的过程包括:在制动压力小于阈值P0时,基于轮毂电机回路的电阻值R与车轮速度n和制动压力P的关系其中K1是系数,来计算轮毂电机回路的电阻值R,以使得轮毂电机的电机制动力矩T按照T=C×P(C>0,P<P0)的关系随着制动压力线性变化,其中C为常数;以及
所述使电机制动力矩保持不变的过程包括:在制动压力大于阈值P0时,基于轮毂电机回路的电阻值R与车轮速度的关系R=K2×n,其中K2为系数,来计算轮毂电机回路的电阻值R,以使得轮毂电机的电机制动力矩Tmax保持恒定。
12.如权利要求10所述的方法,其特征在于,在制动压力值为P0时,压力制动力矩Twheel小于轮毂电机的电机制动力矩Tmax。
13.如权利要求10-12中任一项所述的方法,其特征在于,所述测定该复合制动系统的制动效率的步骤是针对前、后轴进行复合制动系统制动效率测定的过程,包括以下步骤:驱动车辆至一定速度,开启离合器施加平滑制动,使主缸压力增大,保持该主缸压力一段时间直到车辆停止,分析测试结果以得到前后轴上的制动效率。
14.如权利要求10-12中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括对电机再生制动子系统产生的电能进行回收的步骤。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述电能的回收步骤在电机再生制动的整个过程中都持续进行。
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