CN106740143B - 电动汽车或混合动力汽车的制动装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车或混合动力汽车的制动装置的控制方法，在车速小于15km/h时进行制动时，此时电力再生制动装置不工作，由机械制动系统为汽车前后轴提供制动力；而在车速大于等于15km/h时进行制动且制动强度要求较小时，由电力再生制动装置进行制动，在车速大于等于15km/h时进行制动且制动强度要求中等时，由电力再生制动装置和机械制动装置同时进行制动，在车速大于等于15km/h时进行制动且制动强度要求较高时，此时由机械制动装置进行制动，制动可靠性较高；因此，通过本发明的方法，既能使电力再生制动装置最大限度的将车辆动能转化为电能，又能保证制动安全性。

Description

电动汽车或混合动力汽车的制动装置的控制方法

技术领域

本发明涉及一种电动汽车或混合动力汽车的制动装置的控制方法。

背景技术

电动汽车或混合动力汽车中广泛采用的电力再生制动装置可以在车辆制动过程中通过驱动电机将车辆的动能转化为电能储存在电池中，电力再生制动装置是通过对驱动电机励磁，使驱动电机发电，在发电过程中产生制动力，而存储到电池中的电能可以在车辆行驶时供给驱动电机实用，提高了车辆的续驶里程；但单一的电力再生制动装置其制动强度较低，因此，目前在电动汽车或混合动力汽车中仍然需要设置一套机械制动装置，在电力再生制动装置不足以提供足够的制动力时，机械制动装置可以提供制动力，以保证为车辆具有足够的制动力，以保证车辆的制动安全性，而且在紧急制动时，需要制动强度较大，而电力再生制动装置无法保证制动效果，这样将会影响制动安全性。因此，在电动汽车或混合动力汽车制动时，如何既能使电力再生制动装置最大限度的将车辆动能转化为电能，又能保证制动安全性，是目前急需解决的一个问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种电动汽车或混合动力汽车的制动装置的控制方法，其既能使电力再生制动装置最大限度的将车辆动能转化为电能，又能保证制动安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供的电动汽车或混合动力汽车的制动装置的控制方法，所述制动装置包括电力再生制动装置、机械制动装置和控制装置，所述控制方法包括：

A、在汽车进行制动时，如果当前车速小于15km/h，此时：

控制装置只控制机械制动装置进行制动，汽车前轴和汽车后轴所施加的制动力大小通过如下公式计算得到：

这样，机械制动装置需要作用于汽车前轴上的制动力为F_bf；机械制动装置需要作用于汽车后轴上的制动力为F_br；

B、在汽车进行制动时，如果当前车速大于等于15km/h，此时：

(1)、如果D＜D₀，则判定此时制动强度较小；

如果D₀≤D＜0.6，则判定此时制动强度中等；

如果D≥0.6，则判定此时制动强度较大；

其中

(2)、当制动强度较小时，控制装置只控制电力再生制动装置进行制动，电力再生制动装置的制动力作用于汽车前轴，此时汽车前轴上的所需制动力F_bf＝MD；

这样，电力再生制动装置需要作用于汽车前轴上的制动力为F_bf；

当制动强度中等时，控制装置控制电力再生制动装置和机械制动装置同时进行制动，此时汽车前轴和汽车后轴上的所需制动力大小通过如下公式计算得到：

并且此时电力再生制动装置保持对汽车前轴提供最大制动力F_max，其中

这样，机械制动装置需要作用于汽车前轴上的制动力为F_bf-F_max；机械制动装置需要作用于汽车后轴上的制动力为F_br；

当制动强度较大时，控制装置只控制机械制动装置进行制动，汽车前轴和汽车后轴上的所需制动力大小通过如下公式计算得到：

这样，机械制动装置需要作用于汽车前轴上的制动力为F_bf；机械制动装置需要作用于汽车后轴上的制动力为F_br；

其中F_bf为汽车前轴上所需制动力大小，F_br为汽车后轴上所需制动力大小，M为该汽车的重量，D为根据制动踏板的信号而测算出的驾驶员所需要的汽车减速度，g为重力系数，h_g为汽车重心高度，b为汽车重心到后轴的水平距离，L为汽车轴距，P为该汽车的驱动电机的最大能量回收功率，i₀为该汽车的主减速器的减速比，i_g为该汽车的变速箱传动比，n为制动时汽车的驱动电机的当前转速，r为该汽车的车轮半径。

作为优选方案，在汽车进行制动时，如果当前车速大于等于15km/h，且汽车上的路面附着系数测定系统测得当前路面附着系数μ≥0.6，按照步骤B中的方法进行控制；

在汽车进行制动时，如果当前车速大于等于15km/h，且汽车上的路面附着系数测定系统测得当前路面附着系数μ＜0.6，此时：

(1)、按照步骤B中的方法分别计算出汽车前轴上所需制动力F_bf和汽车后轴上所需制动力F_br；

(2)、控制装置计算当前路面附着系数所允许的汽车前轴最大制动力F_bf-max，其中其中j为制动时由汽车上的加速度传感器测得的汽车实际减速度；

(3)、如果F_bf＜F_bf-max，则按照步骤B中的方法进行控制；

如果F_bf≥F_bf-max，则汽车前轴上分配的制动力为F_bf-max，汽车后轴上分配的制动力为F_br+F_bf-F_bf-max，然后根据步骤B中的方法计算出分配到电力再生制动装置的制动力F_ef，则机械制动装置需要作用于汽车前轴上的制动力为F_bf-max-F_ef，机械制动装置需要作用于汽车后轴上的制动力为F_br+F_bf-F_bf-max。

采用以上方法后，本发明与现有技术相比，具有以下的优点：

本发明中，在车速小于15km/h时进行制动时，此时驱动电机的转速较低，而电机的低转速下发电效率较低，因此此时电力再生制动装置不工作，由机械制动系统为汽车前后轴提供制动力，以使得制动可靠性更高；而在车速大于等于15km/h时进行制动且制动强度要求较小时，由电力再生制动装置进行制动，可以将车辆动能较多的转化为电能进行存储，在车速大于等于15km/h时进行制动且制动强度要求中等时，由电力再生制动装置和机械制动装置同时进行制动，电力再生制动装置可以将车辆动能较多的转化为电能进行存储，同时机械制动装置可以保证制动安全性，在车速大于等于15km/h时进行制动且制动强度要求较高时，此时由机械制动装置进行制动，制动可靠性较高；因此，通过本发明的方法，既能使电力再生制动装置最大限度的将车辆动能转化为电能，又能保证制动安全性。

附图说明

图1为汽车上部分参数的示意图；

图2为汽车前后轴上制动力分配曲线；

图3为低路面附着系数条件下前后轴上制动力分配曲线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

参照图1、图2、图3，本发明电动汽车或混合动力汽车的制动装置的控制方法，所述制动装置包括电力再生制动装置、机械制动装置和控制装置，所述控制方法包括：

A、在汽车进行制动时，如果当前车速小于15km/h，此时汽车的驱动电机的转速较低，而电机的低转速下发电效率较低，因此此时电力再生制动装置不工作，汽车前轴和汽车后轴上的制动力均由机械制动系统提供，此时：

控制装置只控制机械制动装置进行制动，汽车前轴和汽车后轴所施加的制动力大小通过如下公式计算得到：

这样，机械制动装置需要作用于汽车前轴上的制动力为F_bf；机械制动装置需要作用于汽车后轴上的制动力为F_br；

B、在汽车进行制动时，如果当前车速大于等于15km/h，此时汽车前后轴上制动力分配按照图2中所示进行分配，具体的：

(1)、如果D＜D₀，则判定此时制动强度较小；

如果D₀≤D＜0.6，则判定此时制动强度中等；

如果D≥0.6，则判定此时制动强度较大；

其中

(2)、当制动强度较小时，控制装置只控制电力再生制动装置进行制动，电力再生制动装置的制动力作用于汽车前轴，此时汽车前轴上的所需制动力F_bf＝MD；

这样，电力再生制动装置需要作用于汽车前轴上的制动力为F_bf；

当制动强度中等时，控制装置控制电力再生制动装置和机械制动装置同时进行制动，此时汽车前轴和汽车后轴上的所需制动力大小通过如下公式计算得到：

并且此时电力再生制动装置保持对汽车前轴提供最大制动力F_max，其中

这样，机械制动装置需要作用于汽车前轴上的制动力为F_bf-F_max；机械制动装置需要作用于汽车后轴上的制动力为F_br；

当制动强度较大时，控制装置只控制机械制动装置进行制动，汽车前轴和汽车后轴上的所需制动力大小通过如下公式计算得到：

这样，机械制动装置需要作用于汽车前轴上的制动力为F_bf；机械制动装置需要作用于汽车后轴上的制动力为F_br；

其中F_bf为汽车前轴上所需制动力大小(单位为N)，F_br为汽车后轴上所需制动力大小(单位为N)，M为该汽车的重量(单位为Kg)，D为根据制动踏板的信号而测算出的驾驶员所需要的汽车减速度(单位为m/s/s)，g为重力系数(即9.8N/kg)，h_g为汽车重心高度(单位为m)，a为汽车重心到前轴的水平距离(单位为m)，b为汽车重心到后轴的水平距离(单位为m)，L为汽车轴距(单位为m)，P为该汽车的驱动电机的最大能量回收功率(单位为kw)，i₀为该汽车的主减速器的减速比，i_g为该汽车的变速箱传动比，n为制动时汽车的驱动电机的当前转速(单位为rpm)，r为该汽车的车轮半径(单位为m)。

本发明还提供了一种优化方案，即在汽车进行制动时，如果当前车速大于等于15km/h，且汽车上的路面附着系数测定系统测得当前路面附着系数μ≥0.6，按照步骤B中的方法进行控制；

在汽车进行制动时，如果当前车速大于等于15km/h，且汽车上的路面附着系数测定系统测得当前路面附着系数μ＜0.6，此时汽车前后轴上的制动力分配按照图3中所示进行分配，具体的：

(1)、按照步骤B中的方法分别计算出汽车前轴上所需制动力F_bf和汽车后轴上所需制动力F_br；

(2)、控制装置计算当前路面附着系数所允许的汽车前轴最大制动力F_bf-max，其中其中j为制动时由汽车上的加速度传感器测得的汽车实际减速度(单位为m/s/s)；

(3)、如果F_bf＜F_bf-max，则按照步骤B中的方法进行控制；

如果F_bf≥F_bf-max，则汽车前轴上分配的制动力为F_bf-max，汽车后轴上分配的制动力为F_br+F_bf-F_bf-max，然后根据步骤B中的方法计算出分配到电力再生制动装置的制动力F_ef，则机械制动装置需要作用于汽车前轴上的制动力为F_bf-max-F_ef，机械制动装置需要作用于汽车后轴上的制动力为F_br+F_bf-F_bf-max。

在该优化方案中，可以防止在路面附着系数较小的情况下进行制动时，对前轮施加的过大制动力从而使得汽车打滑或抱死的情况，进一步保证了制动安全性。

以上仅就本发明应用较佳的实例做出了说明，但不能理解为是对权利要求的限制，本发明的结构可以有其他变化，不局限于上述结构。总之，凡在本发明的独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种电动汽车或混合动力汽车的制动装置的控制方法，所述制动装置包括电力再生制动装置、机械制动装置和控制装置，其特征在于，所述控制方法包括：

A、在汽车进行制动时，如果当前车速小于15km/h，此时：

控制装置只控制机械制动装置进行制动，汽车前轴和汽车后轴所施加的制动力大小通过如下公式计算得到：

这样，机械制动装置需要作用于汽车前轴上的制动力为F_bf；机械制动装置需要作用于汽车后轴上的制动力为F_br；

B、在汽车进行制动时，如果当前车速大于等于15km/h，此时：

(1)、如果D＜D₀，则判定此时制动强度较小；

如果D₀≤D＜0.6，则判定此时制动强度中等；

如果D≥0.6，则判定此时制动强度较大；

其中

(2)、当制动强度较小时，控制装置只控制电力再生制动装置进行制动，电力再生制动装置的制动力作用于汽车前轴，此时汽车前轴上的所需制动力F_bf＝MD；

这样，电力再生制动装置需要作用于汽车前轴上的制动力为F_bf；

当制动强度中等时，控制装置控制电力再生制动装置和机械制动装置同时进行制动，此时汽车前轴和汽车后轴上的所需制动力大小通过如下公式计算得到：

并且此时电力再生制动装置保持对汽车前轴提供最大制动力F_max，其中

这样，机械制动装置需要作用于汽车前轴上的制动力为F_bf-F_max；机械制动装置需要作用于汽车后轴上的制动力为F_br；

当制动强度较大时，控制装置只控制机械制动装置进行制动，汽车前轴和汽车后轴上的所需制动力大小通过如下公式计算得到：

这样，机械制动装置需要作用于汽车前轴上的制动力为F_bf；机械制动装置需要作用于汽车后轴上的制动力为F_br；

其中F_bf为汽车前轴上所需制动力大小，F_br为汽车后轴上所需制动力大小，M为该汽车的重量，D为根据制动踏板的信号而测算出的驾驶员所需要的汽车减速度，g为重力系数，h_g为汽车重心高度，b为汽车重心到后轴的水平距离，L为汽车轴距，P为该汽车的驱动电机的最大能量回收功率，i₀为该汽车的主减速器的减速比，i_g为该汽车的变速箱传动比，n为制动时汽车的驱动电机的当前转速，r为该汽车的车轮半径。

2.根据权利要求1所述的电动汽车或混合动力汽车的制动装置的控制方法，其特征在于：在汽车进行制动时，如果当前车速大于等于15km/h，且汽车上的路面附着系数测定系统测得当前路面附着系数μ≥0.6，按照步骤B中的方法进行控制；

在汽车进行制动时，如果当前车速大于等于15km/h，且汽车上的路面附着系数测定系统测得当前路面附着系数μ＜0.6，此时：

(1)、按照步骤B中的方法分别计算出汽车前轴上所需制动力F_bf和汽车后轴上所需制动力F_br；

(2)、控制装置计算当前路面附着系数所允许的汽车前轴最大制动力F_bf-max，其中其中j为制动时由汽车上的加速度传感器测得的汽车实际减速度；

(3)、如果F_bf＜F_bf-max，则按照步骤B中的方法进行控制；

如果F_bf≥F_bf-max，则汽车前轴上分配的制动力为F_bf-max，汽车后轴上分配的制动力为F_br+F_bf-F_bf-max，然后根据步骤B中的方法计算出分配到电力再生制动装置的制动力F_ef，则机械制动装置需要作用于汽车前轴上的制动力为F_bf-max-F_ef，机械制动装置需要作用于汽车后轴上的制动力为F_br+F_bf-F_bf-max。