CN104340215A - 改良的用于制动助力器压力提升延迟补偿的再生制动控制方法 - Google Patents

Abstract

一种再生制动控制方法。该方法的示例性实施例包括选择在车辆的再生制动开始转换为车辆的摩擦制动时的车辆速度，比较该车辆速度与阈值，将延迟的再生制动扭矩倾斜下降施加到混合动力传动系统，并且如果车辆速度位于阈值之下、车辆的再生制动尚未开始转换为车辆的摩擦制动时将未延迟的再生制动扭矩倾斜下降信号传送至车辆制动控制器。

Description

改良的用于制动助力器压力提升延迟补偿的再生制动控制方法

技术领域

本发明的示例性实施例总体上涉及再生制动控制方法。更具体地，本发明的示例性实施例总体上涉及通过补偿制动助力器扭矩提升延迟来消除或降低不平稳的减速趋势的改良的再生制动控制方法。

背景技术

为了改善燃油经济性，混合动力车辆(HEV)可以应用再生制动，其中电机在驾驶者引导的车辆摩擦制动中将再生制动扭矩施加到车辆的动力传动系统。电机将形成的动能转换为可储存的可以随后用于车辆推进的电能。再生制动是混合车辆技术的推动者之一。已经发现，相对于非再生的制动车辆，应用再生制动实现了15％～30％的燃油经济性改良。

在驾驶者引导的车辆摩擦制动中，车辆制动控制器可以将制动扭矩指令传送到制动助力器，制动助力器将摩擦制动扭矩施加到车轮的制动器上，降低车速或使车辆停止。同时，车辆系统控制器可以将再生制动扭矩指令传送到混合动力传动系统，以启动再生制动。再生制动扭矩指令可以指示施加到混合动力传动系统以实现再生制动的再生制动扭矩的量值。然后可以将再生制动扭矩指令报告到车辆制动控制器，指示再生制动扭矩在哪一个点已经开始倾斜下降或降低和消除。继而，车辆制动控制器可以应用驾驶者扭矩指令和再生制动扭矩指令获得引导制动助力器将摩擦制动施加到制动器的制动扭矩指令。

在摩擦制动开始时，在累积制动助力器施加到车轮的制动器的摩擦制动扭矩方面通常可能存在少量的延迟。如图1所示，这样的助力器扭矩提升延迟在延迟阶段可能引起不平稳的车辆减速趋势。能够观察到，在不需要再生的低速阈值(大约17.4秒)，动力传动系统扭矩开始倾斜下降(ramping out,)，而制动压力开始倾斜上升(ramping in)，以弥补降低的再生并满足驾驶者的制动请求。但是，由于制动助力器的时间响应特征，摩擦制动压力开始以120ms延迟倾斜上升。该延迟通常伴随着助力器压力超调，会引起相对不平稳的减速趋势，这能够从这从减速曲线上证实。延迟是减速的时间变化率，并且能够到达0.13g/s，这可以表现为职业驾驶员能够感受到的颤动。

典型的助力器扭矩提升延迟时间在5巴(bar)最大超调量情况下为100-200ms的量级。

可以将再生制动扭矩倾斜下降延迟作为一种解决方案，即，补偿制动助力器延迟，但是将延迟的再生制动扭矩报告到制动模块可能进一步增加摩擦制动倾斜上升延迟，这是因为通过从总的驾驶者制动请求中减去再生制动扭矩对摩擦制动倾斜上升在制动模块内进行计算。

因此，可能理想的是在摩擦制动开始时将未延迟的、或原始的倾斜下降再生制动扭矩报告到车辆制动控制器。在再生制动扭矩引入这样的延迟，并且不报告该延迟的再生制动扭矩，而是将未延迟的、或原始的再生制动扭矩报告至制动模块，可能产生同步的摩擦制动的倾斜上升，以补偿并且降低助力器扭矩提升延迟的效果，消除或降低会在助力器扭矩提升延迟阶段发生的不平稳减速趋势。

发明内容

本发明的示例性实施例总体上涉及再生制动控制方法。该方法的示例性实施例包括获得在车辆的再生制动开始变换为车辆的摩擦制动时的车辆速度，比较车辆速度与阈值，针对再生制动扭矩应用延迟，并在摩擦制动开始时将原始的或未延迟的再生扭矩倾斜下降信号(ramp-out signal)报告至车辆制动控制器。

附图说明

下述参考附图通过示例的方式说明本发明的示例性实施例，其中：

图1是示出待解决的问题、即助力器延迟和由该延迟引起的颤动的绘图。

图2是示出示例性的改良的再生制动控制方法的方框图；

图3是把再生制动扭矩指令绘示为时间的函数的曲线图，更具体地示出再生制动扭矩倾斜下降的100ms延迟，以及原始的、或未延迟的再生制动扭矩倾斜下降，该倾斜下降被报告到车辆制动控制器，以补偿与25％的制动踏板输入相应的200ms的助力器扭矩提升延迟。

具体实施方式

下述的详细说明实质上仅是示例性的，并非意于限制所述的实施例或所述实施例的用途和应用。如此处所应用的，单词“示例性的”或“说明性的”意思是“用作示例，例子或说明”。所述本申请中的作为“示例性的”或“说明性的”实施方式并不是必然地认为比其它的实施方式更好或更具有优势。下述的所有实施方式是示例性的实施方式，其提供给本领域的技术人员实施该发明内容，并非意于限制权利要求的保护范围。更进一步地，所述的说明性的实施例并非是穷尽性的，除本发明所述的和属于权利要求的保护范围之内以外的实施例或实施方式都是可能的。而且，不受任何的在前述的技术领域、背景技术，发明内容或下述的具体说明中表述的和暗示的理论所限制。

参照图2，示出表示改良的再生制动控制方法的示例性实施例的方框图100。在车辆开始摩擦制动时，车辆系统控制器101发出再生制动扭矩指令102。再生制动扭矩指令102在车辆的再生制动扭矩转换为车辆的摩擦制动时可以启动施加到混合动力传动系统105的再生扭矩的倾斜下降(减少和消除)。基于摩擦制动开始时的车辆速度(V)，再生制动扭矩指令102可以通过108中示出的计算法则来经历延迟(104)，以补偿摩擦制动倾斜上升延迟。

在图2中，V_{再生倾斜下降}是与混合动力传动系统105中再生扭矩开始倾斜下降或再生制动扭矩开始减少和开始消除时的车辆速度相对应的校准参数。在一些实例中，V_{再生倾斜下降}可以是约8km/hr。V_{再生倾斜下降}+1可以是比V_{再 生倾斜下降}高的阈值(如9km/hr，仅是示例而非限制)，而V_{再生倾斜下降}-1可以是比V_{再生倾斜下降}低的阈值(如7km/hr，仅是示例而非限制)。

在V大于较低的阈值速度(V_{再生倾斜下降}-1)同时小于较高的阈值速度(V_{再生倾斜下降}+1)的情况下，可以根据108处的运算法则延迟再生制动扭矩指令102。在这种情况下，可以将延迟的再生制动扭矩指令104传送到混合动力传动系统105。因此，延迟的再生制动扭矩指令104可以延迟施加到混合动力传动系统105的再生制动扭矩的倾斜下降。在原始的再生制动扭矩指令102和延迟的再生制动扭矩指令104之间的延迟的时间段或量值可以与摩擦制动或在从再生制动开始转换到摩擦制动时车辆制动系统的助力器扭矩提升延迟相对应。

在V大于V_{再生倾斜下降}+1或小于V_{再生倾斜下降}-1的情况下，根据运算法则108再生制动扭矩指令102中可能不存在延迟，并且可以将评估的车轮水平的再生制动扭矩103发送至车辆制动控制器。

根据运算法则109，可以再次依据速度(V)确定原始的或未延迟的再生制动扭矩指令102或评估的车轮水平的再生制动扭矩103是否报告到车辆制动控制器。在延迟与大于较低的阈值速度(V_{再生倾斜下降}-1)同时小于较高的阈值速度(V_{再生倾斜下降}+1)的V相对应的再生制动扭矩指令中，可以将原始的或未延迟的再生制动扭矩指令102发送到车辆制动控制器。因此，在摩擦制动开始时，原始的或未延迟的再生制动扭矩指令102可以向制动控制器106指示，混合动力传动系统105中的再生制动扭矩的倾斜下降正在进行，尽管实际上保持了将再生制动扭矩施加到混合动力传动系统105并且尚未开始倾斜下降。

因而，车辆制动控制器106可以通过从总的驾驶者制动扭矩指令中减去实际上是原始的未延迟的再生制动扭矩指令102(认为它是实际的评估的车轮水平的再生制动扭矩)的再生扭矩107计算制动扭矩指令。车辆制动控制器106可以将计算的制动扭矩指令传送到制动助力器(未示出)，其将摩擦制动施加到车辆的制动器(未示出)。

将摩擦制动施加到制动器持续与助力器扭矩提升延迟相应的一段时间后，再生制动扭矩可以倾斜下降。借助于此，可以使再生制动扭矩倾斜下降和摩擦制动倾斜上升同步，并且可以消除或减少在助力器扭矩提升延迟阶段可能会发生的不平稳的减速趋势。

在速度低于较低的阈值速度(V_{再生倾斜降低}-1)时，可以再次将评估的车轮水平的再生制动扭矩103发送至车辆制动控制器106。车辆制动控制器106可以通过从总的驾驶者扭矩指令中减去评估的车轮水平的再生制动扭矩103计算制动扭矩指令，并且以通常的方式发出摩擦制动倾斜上升的指令，以避免摩擦制动倾斜上升过调。

图3示出将再生扭矩指令绘示为时间的函数的曲线图。曲线图示出在倾斜下降时、车辆速度小于较高的阈值速度(V_{再生倾斜下降}+1)并且大于较低的阈值速度(V_{再生倾斜下降}-1)时再生制动扭矩指令中的100ms延迟。曲线图还示出发送至车辆制动控制器的原始的或未延迟的再生制动扭矩指令，从而使得再生制动倾斜下降与摩擦制动倾斜上升同步。评估的车轮水平的再生制动扭矩与原始的、未延迟的再生制动扭矩指令之间的总时间，与动力传动系统响应时间一起补偿与25％的制动踏板移动距离相应的200ms的助力器扭矩提升延迟。

尽管已经参照某些示例性实施例对本发明的实施例进行了说明，应理解到的是具体的实施例仅用于示例而非限制，本领域的技术人员还可以做出其它变化。

Claims (10)

1.一种再生制动控制方法，其特征在于，包含：

将延迟应用于对混合动力传动系统的再生制动扭矩；以及

如果车辆速度低于阈值，在车辆的再生制动开始转换为车辆的摩擦制动时，将未延迟的再生制动扭矩倾斜下降信号传送到车辆制动控制器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含步骤：通过比较车辆速度和与再生制动扭矩倾斜下降开始时的车辆速度+1km/hr相应的校准参数，比较车辆速度与阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包含步骤：在所述比较车辆速度步骤之前，选择在车辆的再生制动开始转换为车辆的摩擦制动时的车辆速度。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，与再生制动扭矩倾斜下降开始时的车辆速度+1km/hr相应的校准参数是约9km/hr。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果车辆速度高于阈值,将评估的车轮水平的再生制动扭矩信号传送至车辆制动控制器。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含：如果车辆速度低于阈值，在车辆的摩擦制动开始时延迟将原始的再生制动指令作为修正的再生扭矩指令传送至车辆动力传动系统。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，如果车辆速度低于阈值，在车辆的摩擦制动开始时延迟将原始的再生制动指令作为修正的再生扭矩指令传送至车辆动力传动系统，该步骤包含：如果车辆速度在一对阈值之间，在车辆的摩擦制动开始时延迟将修正的再生扭矩指令传送至车辆动力传动系统。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，如果车辆速度在一对阈值之间，延迟将修正的再生扭矩指令传送至车辆动力传动系统，该步骤包含：如果车辆速度位于再生扭矩倾斜下降开始时的车辆速度-1km/hr与再生扭矩倾斜下降开始时的车辆速度+1km/hr之间，延迟将修正的再生扭矩指令传送至车辆动力传动系统。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含：在车辆的再生制动开始转换为车辆的摩擦制动时，将未延迟的再生制动扭矩倾斜下降信号传送至车辆制动控制器。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果车辆速度低于阈值，将评估的车轮水平的再生制动扭矩信号传送至车辆制动控制器。