CN104890521A - 一种复合制动方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合制动方法，复合制动力等于电制动力和摩擦制动力之和，根据车辆的制动需求进行制动时，复合制动力保持不变。在制动过程中直至制动完成，总的制动力保持不变，这种恒定的制动力的好处是刹车平稳，提高了车辆制动时的平顺性和稳定性，制动感受性比较好。

Description

一种复合制动方法

技术领域

本发明涉及一种复合制动方法，属于汽车制动控制领域。

背景技术

在全球能源短缺，提倡使用清洁能源的大背景下，新能源汽车应运而生。结合国内实际情况，政府大力推进新能源公交车、城际客车等新能源客车。新能源汽车可以分为纯电动汽车、插电式汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等几种形式。新能源汽车的制动由摩擦制动和电制动两部分组成，电制动为能量回收制动，能够将利用驱动电机为车载动力电源充电，可以大大降低整车能耗，减少大气污染物的排放。

传统的复合制动方法有：

1、在传统的摩擦制动力的基础上叠加一个电制动力。如图1所示，该方式具有以下特点：

1)、不改变原有摩擦制动力的分配，在原有制动力基础上合理叠加回馈制动力；

2)、无需对摩擦制动系统进行改动；

3)、踏板行程与制动强度关系不一致；

4)、总制动力>驾驶员制动力需求；

从以上特点可以看出，这种制动方式具有结构简单、控制简便的特点，但是，实际的摩擦制动力已经等于整车需求制动力，无法进行大功率的电制动能量回馈，所以该制动方式的电制动能量回馈效率较低，降低整车能耗的特点不明显。如果想提高能量回馈效率，必然要加大电回馈制动力，这样将会造成实际整车制动力远大于整车需求制动力，造成制动感受性较差。

该制动方法可以使用以下公式表示制动力分配关系：

Y＝Z，X+Y>Z；

其中，X:电回馈制动力，Y:摩擦制动力，Z:总的需求制动力。

2、在总制动力分配时，需求制动力全部为电制动力，当实际提供的电制动力小于总的需求制动力时，再相应地增加摩擦制动力。换句话说，在进行制动时，优先进行电制动，尽可能多的回收制动能量，而额外的制动力需求再由摩擦制动力提供。如申请号为201010614654.5，发明名称为“一种混合动力轿车再生制动控制方法”的中国专利申请，公开了一种再生制动控制方法，具体为：当开始制动时，首先进行电制动，当电制动不满足需求时，增加液压制动。在制动时，这种制动方式的总的制动力不是恒定的，是一直变化的，这种变化的制动力会造成制动感受性较差，乘客会有猛然一顿的感觉；而且，优先将全部的制动力分配到电制动力上，刹车力往往会过大，由于惯性的作用，乘客会猛然向前倾，制动舒适度不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合制动方法，用以解决传统的复合制动方式的制动感受性差的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括一种复合制动方法，复合制动力等于电制动力和摩擦制动力之和，根据车辆的制动需求进行制动，复合制动力保持不变。

在制动过程中，逐渐减小摩擦制动力；相应的，逐渐增大电制动力。

所述摩擦制动力线性减小。

所述摩擦制动力在制动开始时，迅速增加到第一设定值，然后逐渐减小到第二设定值后，保持不变。

所述第二设定值大于零。

所述复合制动力按照下面的公式进行分配：

F＝Fm*k1+Fe*k2；

其中，F：车辆刹车总制动力，该制动力等于车辆刹车的需求制动力；Fm：车辆刹车摩擦最大制动力；Fe：车辆刹车电回馈最大制动力；k1：摩擦制动力分配系数；k2：电回馈制动力分配系数。

本发明的有益效果是，在制动过程中直至制动完成，总的制动力保持不变，这种恒定的制动力的好处是刹车平稳，提高了车辆制动时的平顺性和稳定性，制动感受性比较好。

而且，在刚开始制动时摩擦制动力为主要制动力，立即提升到一个比较高的值，然后逐渐降低，并且在满足总的制动力保持不变的前提下，电制动力逐渐增大，这种制动方式的刹车力不会过大，乘客在制动时不会有剧烈的向前倾的感受，制动舒适度比较高。

附图说明

图1是背景技术中复合制动力分配曲线图；

图2是实施例1中的复合制动系统的结构示意图；

图3是实施例1中的复合制动方法的曲线图；

图4是影响制动力分配的因素的示意图；

图5是实施例2中的复合制动方法的流程图；

图6是实施例3中的复合制动力分配曲线图。

附图1、3和6中，曲线1为复合制动力的变化曲线，曲线2为摩擦制动力的变化曲线，曲线3为电制动的变化曲线，曲线4为车速的变化曲线。

具体实施方式

实施例1

一种复合制动方法，复合制动力等于电制动力和摩擦制动力之和，根据车辆的刹车需求进行制动，复合制动力保持不变。

下面结合附图，对上述技术方案涉及的技术手段作出具体说明。

如图2所示为复合制动系统的结构示意图，整车控制器同时控制连接刹车制动系统和电机控制器。一般的混合动力汽车在根据车辆的刹车需求进行制动时，其制动多为复合制动，复合制动包括电制动和摩擦制动，如图3所示，其中：电制动是将车轮转动的能量回馈给车载能源系统，达到制动的目的，摩擦制动主要是利用液压或者气压进行鼓式或者盘式刹车系统进行摩擦制动。复合制动力(即为总制动力)等于电制动力和摩擦制动力之和。在车辆需要制动时，复合制动力保持不变，然后根据具体的情况对电制动力和摩擦制动力进行分配。

实施例2

在实施例1的基础上继续阐述。

在复合制动力保持不变的前提下，当开始制动时，将摩擦制动力升至第一设定值，然后逐渐减小摩擦制动力，逐渐增大电制动力。

下面结合附图，对上述技术方案涉及的技术手段作出具体说明。

如图3所示，车辆复合制动时，首先将复合制动力分配给摩擦制动力，摩擦制动力在短时间内迅速提升到一定值，然后该摩擦制动力逐渐减小，电制动力逐渐增大，在制动过程中，复合制动力保持不变。

刚开始制动时，由于制动力是通过踩下制动踏板来实现的，踩制动踏板本身就不是瞬间完成的，它是一个动作过程，所以，摩擦制动力有一个迅速增大的过程，该过程十分短暂。同样地，复合制动力也有一个从零增加到与制动踏板的开度对应的制动力相等的变化过程，然后从复合制动力增大到与制动踏板的开度对应的制动力相等的时候开始，复合制动力保持不变。本发明中的所有关于复合制动力保持不变都是指：在上述在制动刚开始时的制动力的迅速增大的过程之后，在制动过程中复合制动力保持不变。

图3为制动力分配曲线图，其中，摩擦制动力逐渐减小和电制动力逐渐增大的时候是按照线性减小或者增大。摩擦制动力减小到摩擦制动的设定值后，保持不变，电制动力增大到电制动的设定值时，保持不变。其中，摩擦制动的设定值和电制动的设定值均大于零。

复合制动力分配时，可以使用下面的公式表示：

F＝Fm*k1+Fe*k2；

其中，F：车辆刹车总制动力，该制动力等于车辆刹车的需求制动力；Fm：车辆刹车摩擦最大制动力；Fe：车辆刹车电回馈最大制动力；k1：摩擦制动力分配系数；k2：电回馈制动力分配系数。

由以上公式可知，当刹车时，只需要根据车辆运行状态对k1、k2两个系数进行调节即可。

图3为理想状态下复合制动力分配曲线图，但是在实际进行复合制动力分配时，会有影响k1、k2的一些因素，如图4所示。k1、k2两个制动力分配系数根据上述因素能够实时调整，即可达到分配制动力的目的。调节k1、k2的大小，可以达到实际制动力等于需求制动力，并且可以使电回馈制动力最大化，有效提高电回馈效率。

影响k1和k2的因素为：

1、电池的SOC值：如果电池SOC在100％的状态下，当车辆刹车时，无法进行电回馈制动力分配，此时将全部刹车力分配给摩擦制动，使摩擦制动力等于需求制动力；

2、电池的充电特性：电池的充电特性受温度、SOC值等因素影响，在复合制动力分配时应充分考虑该特性，合理分配k1、k2两个参数，使总制动力等于需求制动力；

3、电机的发电特性：在复合制动时，根据电机的发电特性曲线进行复合制动力分配，合理分配k1、k2两个参数，使总制动力等于需求制动力；

4、各种故障模式的考虑，在复合制动时，应充分判断车辆各运行状态，此时车辆是否有故障，是否满足电回馈条件，如果不满足，则将k2等于0，合理分配k1参数，使摩擦制动力等于需求制动力。

如图5所示，为复合制动的流程图，首先车辆上电，完成整车高低压上电，车辆点火，使车辆达到可以正常运行的状态。在车辆运行过程中程序判断刹车踏板开度，如果刹车踏板踩下，然后判断车辆是否处于故障状态，如果车辆有故障，则刹车力全部分配给磨擦制动力；如果车辆没有故障，则根据车速、电量状态、车辆速度、刹车开度综合分配电制动刹车力和磨擦制动力。如果没有踩制动踏板，然后判断油门踏板开度，根据油门踏板开度进行行车。如果没有踩下油门踏板，则进行其他处理。

实施例3

本实施例与实施例2的区别点在于：摩擦制动力逐渐减小和电制动力逐渐增大的时候是按照非线性减小或者增大，例如：按照一定的曲线规律变化，但是要满足总的制动力保持不变，如图6所示。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种复合制动方法，复合制动力等于电制动力和摩擦制动力之和，其特征在于，根据车辆的制动需求进行制动，复合制动力保持不变。

2.根据权利要求1所述的复合制动方法，其特征在于，在制动过程中，逐渐减小摩擦制动力；相应的，逐渐增大电制动力。

3.根据权利要求2所述的复合制动方法，其特征在于，所述摩擦制动力线性减小。

4.根据权利要求2或者3所述的复合制动方法，其特征在于，所述摩擦制动力在制动开始时，迅速增加到第一设定值，然后逐渐减小到第二设定值后，保持不变。

5.根据权利要求4所述的复合制动方法，其特征在于，所述第二设定值大于零。

6.根据权利要求2或3所述的复合制动方法，其特征在于，所述复合制动力按照下面的公式进行分配：

F＝Fm*k1+Fe*k2；

其中，F：车辆刹车总制动力，该制动力等于车辆刹车的需求制动力；Fm：车辆刹车摩擦最大制动力；Fe：车辆刹车电回馈最大制动力；k1：摩擦制动力分配系数；k2：电回馈制动力分配系数。