CN105667317B - 电动汽车回馈制动扭矩的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开电动汽车回馈制动扭矩的方法，包括：通过预设的标定最大制动扭矩的参数表格，获得不同电机转速下不影响驾驶者正常驾驶感受的驾驶员制动扭矩需求，计算出对应的电池最大允许制动扭矩，与电机最大允许制动扭矩一起取最小者作为当前状态的回馈制动扭矩请求；计算当前所要输出的回馈制动扭矩T＝T_0/N并执行一次输出；判定在ABS系统分别在始终未激活、激活、未激活且在此次制动过程中经历过ABS系统激活状态的情况下，分别在每个计算周期中逐步增大输出的回馈制动扭矩T，将上个计算周期计算得到的T的值减半后输出；保持上个计算周期的T值不变。本发明在避免产生制动轮抱死，尽量多的产生回馈制动扭矩以收回制动能量。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车回馈制动领域，具体地，涉及电动汽车回馈制动扭矩的方法。
背景技术
电动汽车与传统车辆的一个重要区别是电动汽车可以实现回馈制动，回收一部分传统车辆在制动过程中损失的能量。在传统汽车中，这些制动能量只能通过刹车片转换成热能散失在环境中，而电动汽车可以在这种制动情况下将牵引电动机作为发电机，使车轮产生制动力矩并给蓄电池充电，这样就把一部分制动能量转换成了电能。试验数据表明，通过回馈制动给蓄电池补充能量，能使电动汽车一次充电后行驶的里程增加10％～25％。
如果直接在原有传统车辆的制动系统上增加电机的回馈制动，由于车上传统的液压制动系统在制动时仍然起作用，再额外增加电机的回馈制动时，如果回馈制动扭矩过大，非常容易因制动力过大而导致制动轮抱死打滑，使车辆发生危险，如果回馈制动扭矩过小，则能够回收的制动能量也很小，增加行驶里程的效果就不明显了。为了能够达到保持原有制动性能的同时通过回馈制动尽可能多的回收制动能量，需要对原有的制动系统进行完全全新的设计，这种方法需要添加制动踏板开度传感器、液压制动力传感器、液压制动力可调阀门等机构，在增加电机回馈制动力矩的同时按比例的降低原有的液压制动力矩，以避免制动轮抱死打滑。这种方式在保证制动性能的同时能够最大可能的回收制动能量，但这种方式需要完全重新设计制动系统，添加复杂的传感器、执行器及制动力分配控制器，大大增加了成本和开发周期。
那么亟需设计一种电动汽车回馈制动扭矩的方法。
发明内容
本发明的目的是提供电动汽车回馈制动扭矩的方法，该电动汽车回馈制动扭矩的方法克服了现有技术中的重新设计制动系统，添加复杂的传感器、执行器及制动力分配控制器，使得在避免产生制动轮抱死的同时，尽量多的产生回馈制动扭矩以收回制动能量。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电动汽车回馈制动扭矩的方法，所述电动汽车回馈制动扭矩的方法包括：
步骤1，第一阶段，当驾驶员松开油门、未踩下制动踏板且车速不为零时，通过预设的标定最大制动扭矩的参数表格，获得不同电机转速下不影响驾驶者正常驾驶感受的驾驶员制动扭矩需求，同时根据电池最大允许充电功率计算出对应的电池最大允许制动扭矩，所述驾驶员制动扭矩需求、电池最大允许制动扭矩和电机最大允许制动扭矩一起取最小者作为当前状态的回馈制动扭矩请求；
步骤2，第二阶段，当驾驶员踩下制动踏板至驾驶员松开制动踏板，且车速不为零时，
1)执行第一个计算周期，
判定ABS系统在已激活的状态下，不输出回馈制动扭矩请求；
判定ABS系统在未激活的状态下，输出步骤1中的所述回馈制动扭矩请求，并将所述回馈制动扭矩请求作为初始回馈制动扭矩请求T_0，计算当前所要输出的回馈制动扭矩T＝T_0/N并执行一次输出，其中N为可标定的平滑系数；
2)在随后的计算周期中，
判定在ABS系统始终未激活的情况下，在每个计算周期中逐步增大输出的回馈制动扭矩T，直到回馈制动扭矩T等于初始回馈制动扭矩请求T_0为止，每个计算周期T增大的步长为T_0/N；
判定在ABS系统激活的情况下，将上个计算周期计算得到的T的值减半后输出；
判定在ABS系统未激活且在此次制动过程中经历过ABS系统激活状态的情况下，则保持上个计算周期的T值不变。
优选地，在电动汽车回馈制动扭矩的方法的步骤1之前，需要满足以下条件：
ABS系统无故障、电机系统无故障、电池管理系统无故障、制动踏板信号无故障、油门踏板信号无故障、车速高于某一设定值和电池剩余电量低于某一设定值。
优选地，在步骤2中，所述ABS系统激活状态为系统收到来自ABS控制器的信号，表明当前ABS系统已进入工作状态，以防止车辆制动轮抱死。
优选地，在步骤2中，所述ABS系统未激活状态为系统收到来自ABS控制器的信号，表明当前ABS系统未进入工作状态，车辆制动轮没有发生抱死的风险。
优选地，所述计算周期的长度为10ms。
优选地，将平滑系数N设为4。
优选地，将第2阶段的回馈制动持续时间设置为1秒，则此次回馈制动扭矩的计算将有100个计算周期。
通过上述的实施方式，现代车辆上一般都装备有ABS系统，ABS系统的控制器能够向外发出当前ABS是否正在工作的指示信号，利用此信号进行来进行回馈制动力矩的调整，无需增加系统硬件成本。利用ABS信号对回馈制动扭矩进行动态的调整，在不改动原车制动系统的前提下，能够尽可能的回收制动能量。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是说明本发明的回馈制动扭矩计算第一阶段流程图；
图2是说明本发明的回馈制动扭矩计算第二阶段流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供一种电动汽车回馈制动扭矩的方法，所述电动汽车回馈制动扭矩的方法包括：
步骤1，第一阶段，当驾驶员松开油门、未踩下制动踏板且车速不为零时，通过预设的标定最大制动扭矩的参数表格，获得不同电机转速下不影响驾驶者正常驾驶感受的驾驶员制动扭矩需求，同时根据电池最大允许充电功率计算出对应的电池最大允许制动扭矩，所述驾驶员制动扭矩需求、电池最大允许制动扭矩和电机最大允许制动扭矩一起取最小者作为当前状态的回馈制动扭矩请求；
步骤2，第二阶段，当驾驶员踩下制动踏板至驾驶员松开制动踏板，且车速不为零时，
1)执行第一个计算周期，
判定ABS系统在已激活的状态下，不输出回馈制动扭矩请求，以保障制动安全；
判定ABS系统在未激活的状态下，输出步骤1中的所述回馈制动扭矩请求，并将所述回馈制动扭矩请求作为初始回馈制动扭矩请求T_0，计算当前所要输出的回馈制动扭矩T＝T_0/N并执行一次输出，其中N为可标定的平滑系数；使得回馈制动扭矩可以分成N等份逐渐增加，避免整个制动扭矩突然增大而导致驾驶员制动不适感或直接导致制动轮进入抱死状态；
2)在随后的计算周期中，
判定在ABS系统始终未激活的情况下，在每个计算周期中逐步增大输出的回馈制动扭矩T，直到回馈制动扭矩T等于初始回馈制动扭矩请求T_0为止，每个计算周期T增大的步长为T_0/N；
判定在ABS系统激活的情况下，将上个计算周期计算得到的T的值减半后输出；
判定在ABS系统未激活且在此次制动过程中经历过ABS系统激活状态的情况下，则保持上个计算周期的T值不变。
现代车辆上一般都装备有ABS系统，ABS系统的控制器能够向外发出当前ABS是否正在工作的指示信号，利用此信号进行来进行回馈制动力矩的调整，无需增加系统硬件成本。利用ABS信号对回馈制动扭矩进行动态的调整，在不改动原车制动系统的前提下，能够尽可能的回收制动能量。这种方法的回馈制动效果比简单的直接在原有车辆制动力矩上附加回馈制动扭矩的方法效果更好，又比完全重新设计匹配带回馈制动功能的制动系统方法开发周期更短、成本更低。是一种更为均衡的方案。
在本发明的一种具体实施方式中，为了提高本发明的适用范围，特别使用下述的具体实施方式来实现。
在本发明的一种具体实施方式中，在电动汽车回馈制动扭矩的方法的步骤1之前，需要满足以下条件：
ABS系统无故障、电机系统无故障、电池管理系统无故障、制动踏板信号无故障、油门踏板信号无故障、车速高于某一设定值和电池剩余电量低于某一设定值。
只有在满足上述条件的情况下，才能实现电动汽车回馈制动扭矩整个系统的运行。
在本发明的一种具体实施方式中，在步骤2中，所述ABS系统激活状态为系统收到来自ABS控制器的信号，表明当前ABS系统已进入工作状态，以防止车辆制动轮抱死。通过上述方式可以实现判定ABS系统是否处于激活状态。
在本发明的一种具体实施方式中，在步骤2中，所述ABS系统未激活状态为系统收到来自ABS控制器的信号，表明当前ABS系统未进入工作状态，车辆制动轮没有发生抱死的风险。通过上述的方式可以实现判定ABS系统是否处于激活状态。
在本发明的一种具体实施方式中，所述计算周期的长度为10ms。
在本发明的一种具体实施方式中，将平滑系数N设为4。
在本发明的一种具体实施方式中，将第2阶段的回馈制动持续时间设置为1秒，则此次回馈制动扭矩的计算将有100个计算周期。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (7)
1.一种电动汽车回馈制动扭矩的方法，其特征在于，所述电动汽车回馈制动扭矩的方法包括：
步骤1，第一阶段，当驾驶员松开油门、未踩下制动踏板且车速不为零时，通过预设的标定最大制动扭矩的参数表格，获得不同电机转速下不影响驾驶者正常驾驶感受的驾驶员制动扭矩需求，同时根据电池最大允许充电功率计算出对应的电池最大允许制动扭矩，所述驾驶员制动扭矩需求、电池最大允许制动扭矩和电机最大允许制动扭矩一起取最小者作为当前状态的回馈制动扭矩请求；
步骤2，第二阶段，当驾驶员踩下制动踏板至驾驶员松开制动踏板，且车速不为零时，
1)执行第一个计算周期，
判定ABS系统在已激活的状态下，不输出回馈制动扭矩请求；
判定ABS系统在未激活的状态下，输出步骤1中的所述回馈制动扭矩请求，并将所述回馈制动扭矩请求作为初始回馈制动扭矩请求T_0，计算当前所要输出的回馈制动扭矩T＝T_0/N并执行一次输出，其中N为可标定的平滑系数；
2)在随后的计算周期中，
判定在ABS系统始终未激活的情况下，在每个计算周期中逐步增大输出的回馈制动扭矩T，直到回馈制动扭矩T等于初始回馈制动扭矩请求T_0为止，每个计算周期的回馈制动扭矩T增大的步长为T_0/N；
判定在ABS系统激活的情况下，将上个计算周期计算得到的回馈制动扭矩T的值减半后输出；
判定在ABS系统未激活且在此次制动过程中经历过ABS系统激活状态的情况下，则保持上个计算周期的回馈制动扭矩T的值不变。
2.根据权利要求1所述的电动汽车回馈制动扭矩的方法，其特征在于，在电动汽车回馈制动扭矩的方法的步骤1之前，需要满足以下条件：
ABS系统无故障、电机系统无故障、电池管理系统无故障、制动踏板信号无故障、油门踏板信号无故障、车速高于某一设定值和电池剩余电量低于某一设定值。
3.根据权利要求1所述的电动汽车回馈制动扭矩的方法，其特征在于，在步骤2中，所述ABS系统激活状态为系统收到来自ABS控制器的信号，表明当前ABS系统已进入工作状态，以防止车辆制动轮抱死。
4.根据权利要求1所述的电动汽车回馈制动扭矩的方法，其特征在于，在步骤2中，所述ABS系统未激活状态为系统收到来自ABS控制器的信号，表明当前ABS系统未进入工作状态，车辆制动轮没有发生抱死的风险。
5.根据权利要求1所述的电动汽车回馈制动扭矩的方法，其特征在于，所述计算周期的长度为10ms。
6.根据权利要求1所述的电动汽车回馈制动扭矩的方法，其特征在于，将平滑系数N设为4。
7.根据权利要求5所述的电动汽车回馈制动扭矩的方法，其特征在于，将第2阶段的回馈制动持续时间设置为1秒，则此次回馈制动扭矩的计算将有100个计算周期。
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