CN104859459A - 一种确定再生制动扭矩的方法 - Google Patents

Abstract

一种确定再生制动扭矩的方法，包括以下步骤：步骤1、根据制动踏板开度和电机转速确定第一制动能力回收系数λ1；步骤2、根据电池SOC值确定第二制动能力回收系数λ2；步骤3、根据电机特性和电池最大允许充电功率确定电机允许最大制动扭矩M；步骤4、根据第一制动能力回收系数λ1、第二制动能力回收系数λ2以及电机允许最大制动扭矩M确定制动扭矩T。本发明的一种确定再生制动扭矩的方法解决了于现有技术仅仅根据高压电池的SOC值大小确定再生制动扭矩有无，致使输出的再生制动扭矩会突然消失，影响车辆的制动感，对电池系统造成损害的技术问题。

Description

一种确定再生制动扭矩的方法

技术领域

本发明涉及车辆制动技术领域，尤其涉及一种确定再生制动扭矩的方法。

背景技术

随着新能源汽车产业化的临近，越来越多的汽车供应商在新能源汽车上花费巨大的人力和物力。纯电动或者混合动力汽车不仅具有能源来源范围广、经济效益高的技术特点，还可以通过能量回收系统在车辆减速减速制动时实现能量补给，其具体回收方式为：在车辆减速制动时，将电机切换为发电模式，电机在辅助制动的同时，将动能转化为电能并存储于电池中，以提高整车的能量利用效率，增加整车的行驶里程。目前已经出现了一系列功能比较完善的制动能量回收系统应用于纯电动或者混合动力汽车上。例如，在再生制动系统中，液压或者其他制动压力通常被提供用于非再生制动车轴和再生制动车轴。当确定车辆可能变得不稳定时，再生制动系统可以禁用再生制动。

通常根据制动踏板开度值和车辆运行车速等计算该条件下车辆再生制动扭矩，当车速或高压电池SOC(state of charge的缩写，指荷电状态)等不满足制动能量回收条件时，则输出的再生制动扭矩为零。例如，公开号为CN102114783A的中国专利公开了一种混合动力车辆制动能量回收的方法，通过整车控制器计算整车所需的制动力矩，并分配前后轴的制动力矩以及分配电机和液压制动的制动力矩，保证高压电池SOC不会溢出的情况下尽可能高效地执行制动能量回收。

具体地，高压电池SOC小于设定阈值时输出再生制动扭矩，大于设定阈值则停止输出再生制动扭矩。但是，当高压电池SOC大于设定阈值而停止输出再生制动扭矩，输出的再生制动扭矩会突然消失，影响车辆的制动感，并且会对电池系统造成损害。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术仅仅根据高压电池的SOC值大小确定再生制动扭矩有无，致使输出的再生制动扭矩会突然消失，影响车辆的制动感，对电池系统造成损害，从而提出一种确定再生制动扭矩的方法来解决该问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种确定再生制动扭矩的方法，包括以下步骤：步骤1、根据制动踏板开度和电机转速确定第一制动能力回收系数λ1；步骤2、根据电池SOC值确定第二制动能力回收系数λ2；步骤3、根据电机特性和电池最大允许充电功率确定电机允许最大制动扭矩M；步骤4、根据第一制动能力回收系数λ1、第二制动能力回收系数λ2以及电机允许最大制动扭矩M确定制动扭矩T。

作为本发明的确定再生制动扭矩的方法的进一步改进，在所述步骤2中，根据电池SOC值确定第二制动能力回收系数λ2的过程如下：当电池SOC值小于禁止再生制动回收阈值时，第二制动能力回收系数λ2值为1；当电池SOC值逐渐增加至禁止再生制动回收阈值时，第二制动能力回收系数λ2值逐渐减小至0。

作为本发明的确定再生制动扭矩的方法的进一步改进，当电池SOC值小于0.8倍禁止再生制动回收阈值时，第二制动能力回收系数λ2值为1。

作为本发明的确定再生制动扭矩的方法的进一步改进，在所述步骤2中，建立电池SOC值与第二制动能力回收系数λ2的对应表，根据当前电池SOC值查询所述对应表确定第二制动能力回收系数λ2。

作为本发明的确定再生制动扭矩的方法的进一步改进，在所述步骤4中，确定制动扭矩T＝M*λ1*λ2。

作为本发明的确定再生制动扭矩的方法的进一步改进，在所述步骤4中，确定制动扭矩T＝a*M*λ1*λ2+b，所述a和b为制动扭矩校正系数。

作为本发明的确定再生制动扭矩的方法的进一步改进，在所述步骤1之前，还包括判断是否可以进行制动能量回放，具体为：步骤a、读入车速、刹车档位，当车速、刹车档位均符合设定条件时进入步骤b；步骤b、读入电池SOC值，当电池SOC值小于设定阈值时，进行制动能量回收。

作为本发明的确定再生制动扭矩的方法的进一步改进，在所述步骤a中，还读入电机转速，当电机转速、车速、刹车档位均符合设定条件时进入步骤b。

作为本发明的确定再生制动扭矩的方法的进一步改进，在所述步骤b中，还读入电池温度，当电池SOC值小于设定阈值并且电池温度小于报警值时，进行制动能量回收。

作为本发明的确定再生制动扭矩的方法的进一步改进，在所述步骤1中，建立制动踏板开度和电机转速与第一制动能力回收系数λ1的对应表，根据当前制动踏板开度和电机转速查询所述对应表确定第一制动能力回收系数λ1。

作为本发明的确定再生制动扭矩的方法的进一步改进，在所述步骤3中，根据电机特性获得当前电机转速对应的最大制动扭矩M1；根据电池充电曲线获得当前SOC值对应的最大允许充电功率p，计算电池允许的最大制动扭矩M2＝9550*p/n，n为当前电机转速；以M1和M2中最小值作为电机允许最大制动扭矩M。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1、本发明的一种确定再生制动扭矩的方法，由于包括：步骤1、根据制动踏板开度和电机转速确定第一制动能力回收系数λ1；步骤2、根据电池SOC值确定第二制动能力回收系数λ2；步骤3、根据电机特性和电池最大允许充电功率确定电机允许最大制动扭矩M；步骤4、根据第一制动能力回收系数λ1、第二制动能力回收系数λ2以及电机允许最大制动扭矩M确定制动扭矩T。通过电池SOC值确定第二制动能力回收系数λ2，对传统的确定制动扭矩进行修正，从而避免制动过程中因电池SOC值过高使输出的再生制动扭矩会突然消失，进而影响车辆的制动感，避免对电池系统造成损害。

2、本发明的一种确定再生制动扭矩的方法，根据第一制动能力回收系数λ1、第二制动能力回收系数λ2以及电机允许最大制动扭矩M确定制动扭矩T＝M*λ1*λ2。通过该表达式确定车辆再生制动扭矩，有效地保护动力电池的性能，延长电池使用寿命，保证车辆在制动过程中的平顺性。

3、本发明的一种确定再生制动扭矩的方法，根据第一制动能力回收系数λ1、第二制动能力回收系数λ2以及电机允许最大制动扭矩M确定的制动扭矩T＝a*M*λ1*λ2+b，所述a和b为制动扭矩校正系数。通过a和b制动扭矩校正系数对所述确定制动扭矩T的表达式进行微调，使制动扭矩T更加准确地符合实际再生制动扭矩控制要求，进而更加有效地保证车辆在制动过程中的平顺性，保护动力电池性能。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明实施例1的一种确定再生制动扭矩的方法流程图；

图2是本发明实施例2的一种确定再生制动扭矩的方法流程图。

具体实施方式

实施例1

图1示出了本发明实施例的一种确定再生制动扭矩的方法，包括以下步骤：

步骤S11、确定第一制动能力回收系数λ1。根据制动踏板开度和电机转速确定第一制动能力回收系数λ1。具体地，建立制动踏板开度和电机转速与第一制动能力回收系数λ1的对应表，根据当前制动踏板开度和电机转速查询所述对应表确定第一制动能力回收系数λ1。

步骤S12、确定第二制动能力回收系数λ2。根据电池SOC值确定第二制动能力回收系数λ2。具体地，建立电池SOC值与第二制动能力回收系数λ2的对应表，根据当前电池SOC值查询所述对应表确定第二制动能力回收系数λ2。当电池SOC值小于禁止再生制动回收阈值时，第二制动能力回收系数λ2值为1；当电池SOC值逐渐增加至禁止再生制动回收阈值时，第二制动能力回收系数λ2值逐渐减小至0。

通过电池SOC值确定第二制动能力回收系数λ2对传统的确定制动扭矩进行修正，可以避免制动过程中因电池SOC值过高，致使输出的再生制动扭矩会突然消失，影响车辆的制动感，避免对电池系统造成损害。

作为一种优选的实施方式，当电池SOC值小于0.8倍禁止再生制动回收阈值时，第二制动能力回收系数λ2值为1。

步骤S13、确定电机允许最大制动扭矩M。根据电机特性和电池最大允许充电功率确定电机允许最大制动扭矩M。

具体地，不同的车速对应有不同的电机转速，不同的电机转速对应有相应的最大制动扭矩。获取当前电机转速下的最大制动扭矩M1。同时，根据电池充电曲线试验数据，可以通过查表方式获得不同SOC值允许的最大充电功率。获取当前允许的最大充电功率，记为p,根据扭矩计算公式M＝9550*p/n(n为当前电机转速)，计算电池在当前SOC值和当前电机转速下电池允许的最大制动扭矩M2。从M1和M2中取最小值确定当前电机允许的最大制动扭矩M。

步骤S14、确定制动扭矩T。根据第一制动能力回收系数λ1、第二制动能力回收系数λ2以及电机允许最大制动扭矩M确定制动扭矩T。确定制动扭矩的表达式为：T＝M*λ1*λ2。通过该表达式确定车辆再生制动扭矩，有效地保护动力电池的性能，延长电池使用寿命，保证车辆在制动过程中的平顺性。

作为一种优选的实施方式，确定制动扭矩T＝a*M*λ1*λ2+b，所述a和b为制动扭矩校正系数。通过a和b制动扭矩校正系数对确定制动扭矩T的表达式进行微调，使由第一制动能力回收系数λ1、第二制动能力回收系数λ2以及电机允许最大制动扭矩M确定的制动扭矩T，更加准确地符合实际再生制动扭矩控制要求，进而更加有效地保证车辆在制动过程中的平顺性，保护动力电池的性能。

实施例2

图1示出了本发明实施例的又一种确定再生制动扭矩的方法，包括以下步骤：

步骤S21、判断是否可以进行制动能量回放。具体地，包括以下步骤：

步骤a、首先读入车速、刹车档位，当车速、刹车档位均符合设定条件时进入步骤b；

步骤b、读入电池SOC值，当电池SOC值小于设定阈值时，进行制动能量回收。

作为本实施例的优选实施方式，在步骤a中，还读入电机转速。当电机转速、车速、刹车档位均符合设定条件时，读入电池SOC值，当电池SOC值小于设定阈值时，进行制动能量回收。

作为本实施例的优选实施方式，在步骤b中，还读入电池温度。当电池SOC值小于设定阈值并且电池温度小于报警值时，进行制动能量回收。

步骤S22、确定第一制动能力回收系数λ1。根据制动踏板开度和电机转速确定第一制动能力回收系数λ1。具体地，建立制动踏板开度和电机转速与第一制动能力回收系数λ1的对应表，根据当前制动踏板开度和电机转速查询所述对应表确定第一制动能力回收系数λ1。

步骤S23、确定第二制动能力回收系数λ2。根据电池SOC值确定第二制动能力回收系数λ2。具体地，建立电池SOC值与第二制动能力回收系数λ2的对应表，根据当前电池SOC值查询所述对应表确定第二制动能力回收系数λ2。当电池SOC值小于禁止再生制动回收阈值时，第二制动能力回收系数λ2值为1；当电池SOC值逐渐增加至禁止再生制动回收阈值时，第二制动能力回收系数λ2值逐渐减小至0。

通过电池SOC值确定第二制动能力回收系数λ2对传统的确定制动扭矩进行修正，避免制动过程中因电池SOC值过高，致使输出再生制动扭矩会突然消失，影响车辆的制动感，避免对电池系统造成损害。

作为一种优选的实施方式，当电池SOC值小于0.8倍禁止再生制动回收阈值时，第二制动能力回收系数λ2值为1。

步骤S24、确定电机允许最大制动扭矩M。根据电机特性和电池最大允许充电功率确定电机允许最大制动扭矩M。

具体地，不同的车速对应有不同的电机转速，不同的电机转速对应有相应的最大制动扭矩。获取当前电机转速下的最大制动扭矩M1。同时，根据电池充电曲线试验数据，可以通过查表方式获得不同SOC值允许的最大充电功率。获取当前允许的最大充电功率，记为p,根据扭矩计算公式M＝9550*p/n(n为当前电机转速)，计算电池在当前SOC值和当前电机转速下电池允许的最大制动扭矩M2。从M1和M2中取最小值确定当前电机允许的最大制动扭矩M。

步骤S25、确定制动扭矩T。根据第一制动能力回收系数λ1、第二制动能力回收系数λ2以及电机允许最大制动扭矩M确定制动扭矩T。确定制动扭矩表达式：T＝M*λ1*λ2。通过该表达式确定车辆再生制动扭矩，有效地保护动力电池的性能，延长电池使用寿命，保证车辆在制动过程中的平顺性。

作为一种优选的实施方式，确定制动扭矩T＝a*M*λ1*λ2+b，所述a和b为制动扭矩校正系数。通过a和b制动扭矩校正系数对确定制动扭矩T的表达式进行微调，使由第一制动能力回收系数λ1、第二制动能力回收系数λ2以及电机允许最大制动扭矩M确定的制动扭矩T，更加准确地符合实际再生制动扭矩控制要求，进而更加有效地保证车辆在制动过程中的平顺性，保护动力电池的性能。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种确定再生制动扭矩的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、根据制动踏板开度和电机转速确定第一制动能力回收系数λ1；

步骤2、根据电池SOC值确定第二制动能力回收系数λ2；

步骤3、根据电机特性和电池最大允许充电功率确定电机允许最大制动扭矩M；

步骤4、根据第一制动能力回收系数λ1、第二制动能力回收系数λ2以及电机允许最大制动扭矩M确定制动扭矩T。

2.根据权利要求1所述的确定再生制动扭矩的方法，其特征在于，在所述步骤2中，根据电池SOC值确定第二制动能力回收系数λ2的过程如下：

当电池SOC值小于禁止再生制动回收阈值时，第二制动能力回收系数λ2值为1；

当电池SOC值逐渐增加至禁止再生制动回收阈值时，第二制动能力回收系数λ2值逐渐减小至0。

3.根据权利要求2所述的确定再生制动扭矩的方法，其特征在于，当电池SOC值小于0.8倍禁止再生制动回收阈值时，第二制动能力回收系数λ2值为1。

4.根据权利要求1所述的确定再生制动扭矩的方法，其特征在于，在所述步骤2中，建立电池SOC值与第二制动能力回收系数λ2的对应表，根据当前电池SOC值查询所述对应表确定第二制动能力回收系数λ2。

5.根据权利要求1所述的确定再生制动扭矩的方法，其特征在于，在所述步骤4中，确定制动扭矩T＝M*λ1*λ2。

6.根据权利要求1所述的确定再生制动扭矩的方法，其特征在于，在所述步骤4中，确定制动扭矩T＝a*M*λ1*λ2+b，所述a和b为制动扭矩校正系数。

7.根据权利要求1所述的确定再生制动扭矩的方法，其特征在于，在所述步骤1之前，还包括判断是否可以进行制动能量回放，具体为：

步骤a、读入车速、刹车档位，当车速、刹车档位均符合设定条件时进入步骤b；

步骤b、读入电池SOC值，当电池SOC值小于设定阈值时，进行制动能量回收。

8.根据权利要求7所述的确定再生制动扭矩的方法，其特征在于，在所述步骤a中，还读入电机转速，当电机转速、车速、刹车档位均符合设定条件时进入步骤b。

9.根据权利要求7所述的确定再生制动扭矩的方法，其特征在于，在所述步骤b中，还读入电池温度，当电池SOC值小于设定阈值并且电池温度小于报警值时，进行制动能量回收。

10.根据权利要求1所述的确定再生制动扭矩的方法，其特征在于，在所述步骤1中，建立制动踏板开度和电机转速与第一制动能力回收系数λ1的对应表，根据当前制动踏板开度和电机转速查询所述对应表确定第一制动能力回收系数λ1。

11.根据权利要求1-10任一所述的确定再生制动扭矩的方法，其特征在于，在所述步骤3中，根据电机特性获得当前电机转速对应的最大制动扭矩M1；根据电池充电曲线获得当前SOC值对应的最大允许充电功率p，计算电池允许的最大制动扭矩M2＝9550*p/n，n为当前电机转速；以M1和M2中最小值作为电机允许最大制动扭矩M。