CN108859763A - 一种防止新能源汽车滑动、制动抖动的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防止新能源汽车滑动、制动抖动的控制方法及装置，其中防止新能源汽车滑动抖动的控制方法包括：当汽车滑动，且车速高于车速第一设定值时，实时监测ABS是否触发启动；若ABS触发启动，控制降低电制动扭矩，直至ABS退出或者车速低于所述车速第一设定值。本发明通过在车辆滑行过程中，当车速高于某一设定值时，实时监测ABS系统是否触发启动，若ABS系统启动，降低电制动扭矩直至ABS退出或者车速低于上述设定值，有效避免了ABS触发时电制动突然消失造成车辆前后抖动的问题。

Description

一种防止新能源汽车滑动、制动抖动的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及一种防止新能源汽车滑动、制动抖动的控制方法及装置，属于汽车电子技术领域。

背景技术

随着汽车保有量的急剧攀升，汽车带给地球的能源紧张和大气污染等问题日益严重。新能源汽车除了能够实现驱动方面的“削峰填谷”完成能量的使用，制动能量的回收也成为其能源管理的重要方向。如果整车没有配置ABS系统，面对湿滑路面或者连续的颠簸路面，由于制动力造成的横向力矩，将使车辆出现严重的侧滑，影响整车安全性能。如整车装配ABS系统，则会由于ABS系统的连续触发，导致驾驶和乘坐的严重不舒适性。以保证制动安全和舒适性为目的，ABS与整车控制算法相交互的信息融合算法正渐渐成为新能源汽车的重要研发方向。

由于缺乏相关法规和国产零部件的支持，国内新能源汽车ABS装配的比例还相对较低，在实现电制动与ABS系统的协调控制过程中，如何防止整车出现抖动现象，在现有的电动汽车技术文献和相关专利中还没有被提及。就现在的国内电动汽车，几乎全部为当ABS触发后，撤掉电制动，但这样将会导致整车加速度迅速增加，司机的驾驶体验极差。另外，由于客车具有车身长、载荷大的特点，例如满载16T的客车，当车辆出现制动能量回收时，ABS系统在几秒钟内将会出现多次触发和关闭，而若此时整车质量达到10T以上，将会造成车辆严重抖动，给司机和乘客造成较差的舒适感。

基于上述分析，如何避免由于ABS系统频繁启动导致电制动时有时无，造成的车辆的前后抖动以及司机和乘客舒适性较差的现象，成为电动汽车制动方面亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止新能源汽车滑动、制动抖动的控制方法及装置，用于解决ABS系统频繁启动导致电制动时有时无，造成的车辆的前后抖动这一技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种防止新能源汽车滑动抖动的控制方法，包括以下方案：

防滑动抖动控制方法方案一：包括以下步骤：

步骤1，当汽车滑动，且车速高于车速第一设定值时，实时监测ABS是否触发启动；

步骤2，若ABS触发启动，控制降低电制动扭矩，直至ABS退出或者车速低于所述车速第一设定值。

防滑动抖动控制方法方案二：在防滑动抖动控制方法方案一的基础上，还包括当ABS退出时，若车辆当前车速高于所述车速第一设定值，控制升高电制动扭矩，电制动扭矩升高的限值为车辆实时车速对应的ABS不启动的电制动需求扭矩。

防滑动抖动控制方法方案三、四：分别在防滑动抖动控制方法方案一、二的基础上，还包括当ABS退出时，若当前车速不高于所述车速第一设定值，调整当前电制动扭矩为：

T_调＝Q×T_整

其中，T_调为调整后的电制动扭矩，Q为当前电制动扭矩与ABS不介入所需求的电制动扭矩的比值，T_整为整车需求电制动扭矩。

防滑动抖动控制方法方案五、六：分别在防滑动抖动控制方法方案一、二的基础上，在降低电制动扭矩时，降低电制动扭矩所采用的步长由车辆实时车速确定。

防滑动抖动控制方法方案七：在防滑动抖动控制方法方案二的基础上，在升高电制动扭矩时，升高电制动扭矩所采用的步长由车辆实时车速确定。

防滑动抖动控制方法方案八、九：分别在防滑动抖动控制方法方案五、六的基础上，当车辆实时车速u_实时＝a，单位为km/h，其对应的电制动扭矩降低步长T_降＝a，单位为N/m。

防滑动抖动控制方法方案十：在防滑动抖动控制方法方案七的基础上，当车辆实时车速u_实时＝b，单位为km/h，其对应的电制动扭矩升高步长T_升＝0.5b，单位为N/m。

防滑动抖动控制方法方案十一、十二：分别在防滑动抖动控制方法方案一、二的基础上，所述车速第一设定值为10km/h。

本发明还提供了一种防止新能源汽车制动抖动的控制方法，包括以下方案：

防制动抖动控制方法方案一：包括以下步骤：

步骤1，当汽车制动时，实时监测ABS是否触发启动；

步骤2，若ABS触发启动，控制降低电制动扭矩，直至ABS退出；

步骤3，当ABS退出时，若车辆当前车速高于车速第二设定值，控制升高电制动扭矩，电制动扭矩升高的限值为车辆实时车速对应的ABS不启动的电制动需求扭矩。

防制动抖动控制方法方案二：在防制动抖动控制方法方案一的基础上，还包括当ABS退出时，若当前车速不高于车速第二设定值，调整当前电制动扭矩为：

T_调＝Q×T_整

其中，T_调为调整后的电制动扭矩，Q为当前电制动扭矩与ABS不介入所需求的电制动扭矩的比值，T_整为整车需求电制动扭矩。

防制动抖动控制方法方案三、四：分别在防制动抖动控制方法方案一、二的基础上，在降低电制动扭矩时，降低电制动扭矩所采用的步长由车辆实时车速确定。

防制动抖动控制方法方案五、六：分别在防制动抖动控制方法方案一、二的基础上，在升高电制动扭矩时，升高电制动扭矩所采用的步长由车辆实时车速确定。

防制动抖动控制方法方案七、八：分别在防制动抖动控制方法方案三、四的基础上，当车辆实时车速u_实时＝a，单位为km/h，其对应的电制动扭矩降低步长T_降＝a，单位为N/m。

防制动抖动控制方法方案九、十：分别在防制动抖动控制方法方案五、六的基础上，当车辆实时车速u_实时＝b，单位为km/h，其对应的电制动扭矩升高步长T_升＝0.5b，单位为N/m。

本发明还提供了一种防止新能源汽车滑动抖动的控制装置，包括：

用于当汽车滑动，且车速高于车速第一设定值时，实时监测ABS是否触发启动的单元；

用于若ABS触发启动，控制降低电制动扭矩，直至ABS退出或者车速低于所述车速第一设定值的单元。

本发明还提供了一种防止新能源汽车制动抖动的控制装置，包括：

用于当汽车制动时，实时监测ABS是否触发启动的单元；

用于若ABS触发启动，控制降低电制动扭矩，直至ABS退出的单元；

用于当ABS退出时，若车辆当前车速高于车速第二设定值，控制升高电制动扭矩，电制动扭矩升高的限值为车辆实时车速对应的ABS不启动的电制动需求扭矩的单元。

本发明的有益效果是：

在车辆滑行过程中，当车速高于某一设定值时，实时监测ABS系统是否触发启动，若ABS系统启动，降低电制动扭矩直至ABS退出或者车速低于上述设定值，有效避免了ABS触发时电制动突然消失造成车辆前后抖动的问题。

进一步的，在ABS退出时，若车辆当前车速较高，则升高电制动扭矩，有效避免了ABS关闭时电制动突然出现造成车辆前后抖动的问题。

在车辆制动过程中，实时监测ABS系统是否触发启动，若ABS系统启动，降低电制动扭矩直至ABS退出；在ABS退出时，若车辆当前车速较高，则升高电制动扭矩，有效避免了ABS触发或关闭时电制动突然消失或出现造成车辆前后抖动的问题。

附图说明

图1是本发明的控制过程的原理图；

图2是本发明的控制过程的流程图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体的实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明的控制过程的原理图如图1所示，该控制过程可以分为三个部分，第一部分为模式识别算法，目的是识别是否进入防抖算法；第二部分为防抖算法，目的是实现具体的制动模式下生成防抖算法；第三部分为故障诊断状态，识别电机和电池的转态，完成故障模式下车辆状态的识别。三大部分的关系为模式识别算法计算完成才会进入防抖算法，防抖算法计算完毕后进入故障诊断状态。若模式识别算法计算完毕后，因模式状态导致未进入防抖算法，则模式识别算法不能直接进入故障诊断状态计算。

在第一部分模式识别算法中，根据油门踏板电压，制动踏板电压，车速上电情况确定车辆处于什么状态。若车辆处于未上电状态，则车辆状态暂定为状态一；若整车上电完成，油门踏板被踩下，车辆状态暂定为状态二；若整车上电完成，制动踏板被踩下，车辆状态暂定为状态三；若整车上电完成，即不踩油门踏板又不踩制动踏板，同时当前车速大于车速第一设定值，如10km/h，车辆状态暂定为状态四；若整车上电完成，即不踩油门踏板又不踩制动踏板，同时当前车速小于上述车速第一设定值，车辆状态暂定为状态五。因本发明的制动、滑动防抖算法针对的是车辆制动或者滑行时，ABS频繁启动导致电制动时有时无，造成车辆前后发抖，因此只有在状态三和状态四时，防抖算法才能生效。

在第二部分防抖算法中，控制流程图如图2所示，具体包括以下步骤：

第一步，当汽车制动时或者是汽车滑动且车速高于车速第一设定值时，实时监测ABS是否触发启动。

也就是，当车辆进入状态三或者状态四，才会监测ABS是否会触发启动。而当车辆未进入状态三或者状态四时，ABS不会触发启动，此时按照正常电制动能量的回收方式对能量进行回收。

第二步，若ABS触发启动，对于状态三，控制降低电制动扭矩，直至ABS退出；对于状态四，控制降低电制动扭矩，直至ABS退出或者车速低于车速第一设定值。

其中，在上述降低电制动扭矩时，在本实施例中，降低电制动扭矩所采用的步长由车辆实时车速确定，即每一时刻电制动扭矩的降低步长由该时刻的车辆速度来确定。具体的，当车辆实时车速u_实时＝a km/h，其对应的电制动扭矩降低步长T_降＝a N/m，其中a为一个正实数，其取值可以按照每十个步长车辆减速度降低0.1进行标定。其中，十个步长即十个采样周期，对于整车控制器指的是10个CAN报文发送周期。其中，电制动扭矩降低步长的标定原则是：驾驶员不应该明显感觉车辆减速度发生变化；标定方法是：每十个步长降低一定设定的扭矩。当然，作为其他的实施方式，电制动扭矩降低步长也可以选择与车辆实时车速的大小呈一定的正比例关系，或者是电制动扭矩降低步长的变化趋势与车辆实时车速的大小的变化趋势一致。

在本实施例中，车速第一设定值设置为10km/h。当然，该车速第一设定值并不固定，用于可以根据用户对车辆抖动的容忍程度就行设定。

对于状态三，即车辆制动时，降低电制动扭矩结束的条件为ABS退出，也就是，当ABS退出时，不再进行降扭矩处理，电制动扭矩保持为ABS退出时刻的大小。对于状态四，即车辆滑行时，降低电制动扭矩结束的条件为ABS退出或者车速低于车速第一设定值，也就是，当ABS退出或者车速低于车速第一设定值时，不再进行降扭矩处理，电制动扭矩保持为ABS退出或者车速低于车速第一设定值时刻的大小。

第三步，当ABS退出时，对于状态三，若车辆当前车速高于车速第二设定值，控制升高电制动扭矩，电制动扭矩升高的限值为车辆实时车速对应的ABS不启动的电制动需求扭矩；对于状态四，若车辆当前车速高于车速第一设定值，控制升高电制动扭矩，电制动扭矩升高的限值为车辆实时车速对应的ABS不启动的电制动需求扭矩。

其中，车速第二设定值可以根据车辆的类型、车辆的大小以及用户对车辆的舒适度要求进行设定，在本实施例中，设定车速第二设定值为10km/h。在升高电制动扭矩时，升高电制动扭矩所采用的步长由车辆实时车速确定，具体的，当车辆实时车速u_实时＝b km/h，其对应的电制动扭矩升高步长T_升＝(0.5b)N/m，其中b为一个正实数，其取值可以按照每十个步长车辆减速度降低0.1进行标定。电制动扭矩升高步长的标定与电制动扭矩降低步长的标定原则和方法相同，此处不再赘述。作为其他的实施方式，电制动扭矩升高步长也可以选择与车辆实时车速的大小呈一定的正比例关系，或者是电制动扭矩升高步长的变化趋势与车辆实时车速的大小的变化趋势一致。

需要说明的是，对于状态三和状态四，升扭矩的限值均为实时车速对应ABS不启动时的制动需求扭矩，也就是，当电制动扭矩等于实时车速对应ABS不启动时的制动需求扭矩时，不再进行升扭矩处理，电制动扭矩最大为实时车速对应ABS不启动时的制动需求扭矩。

另外，当ABS退出时，对于状态三，若当前车速不大于车速第二设定值；对于状态四，若当前车速不大于车速第一设定值，需要调整当前电制动扭矩，调整后的电制动扭矩的表达式为：

T_调＝Q×T_整

其中，T_调为调整后的电制动扭矩，Q为当前电制动扭矩与ABS不介入所需求的电制动扭矩的比值，T_整为整车需求电制动扭矩，ABS不介入所需求的电制动扭矩是ABS介入的临界值。

若ABS再次被触发，即车辆再次进入状态三或者状态四，则重复上述过程。

在第三部分故障诊断算法中，新能源汽车实现能量回收主要的零部件是电机和电池。电机、电池及其控制系统、冷却系统出现过热或者出现故障导致电机，电池或电机的电制动能量回收能力变弱，对防抖动算法计算出的扭矩无法进行全部回收，有时甚至会出现无法回收电制动能量的现象，因此需要对电池和电机的故障进行分类处理。

在对电池和电机进行故障分类处理过程中，若电池、电机或者其他零件的故障无法对制动能量进行回收时，则将该故障定义为一级故障；当电池、电机或者其他零部件的故障只允许电池或电机回收一半以上的制动能量时，则将该故障定义为二级故障；当电池、电机或者其他零部件的故障只允许电池或电机回收少于一半的制动能量，则将该故障定义为三级故障。

对电池和电机故障完成分类后，根据故障等级进行故障处理，若无故障，由防抖算法发出的电制动扭矩及其他模式扭矩值，如驱动扭矩值均不处理；若为一级故障，则对防抖算法发出的电制动扭矩进行限制处理，将该电制动扭矩处理为零。若为二级故障，无论电池、电机及其其他零部件能够发出多大的制动扭矩，均按照计算出的制动扭矩50％进行处理，以防止零部件因回收能量造成零部件状态的进一步恶化；若为三级故障，判断整车降扭需求是否大于等于20％，若是，则将防抖算法发出的制动扭矩值按照20％进行处理，低于20％的，整车扭矩按照实际限扭要求进行限扭矩处理。也就是三级故障时，零部件对整车的能量需求小于整车需求的50％。该种状态下，判断降扭需求是否大于等于20％，若是，为保证零部件尽可能的满足驾驶员的行驶要求，整车当前需求功率都按照降扭矩20％处理，即防抖算法发出的制动扭矩值也需要按照20％进行处理。否则整车扭矩按照实际限扭要求进行限扭矩处理。例如，当前是三级故障，限扭要求是30％，则整车发出的实际扭矩为当前扭矩的20％，若限扭要求是10％，则整车发出的实际扭矩为当前扭矩的10％。

本发明还提供了一种防止新能源汽车滑动抖动的控制装置，包括：

用于当汽车滑动，且车速高于车速第一设定值时，实时监测ABS是否触发启动的单元；

用于若ABS触发启动，控制降低电制动扭矩，直至ABS退出或者车速低于所述车速第一设定值的单元。

本发明还提供了一种防止新能源汽车制动抖动的控制装置，包括：

用于当汽车制动时，实时监测ABS是否触发启动的单元；

用于若ABS触发启动，控制降低电制动扭矩，直至ABS退出的单元；

用于当ABS退出时，若当前车速高于车速第二设定值，控制升高电制动扭矩，电制动扭矩升高的限值为车辆实时车速对应的ABS不启动的电制动需求扭矩的单元。

本发明所指的防止新能源汽车滑动抖动的控制装置以及防止新能源汽车制动抖动的控制装置，实际上是基于上述防止滑动、制动抖动控制方法的一种计算机解决方案，即一种软件构架，该软件可以运行于车辆硬件设备中。由于对上述方法的介绍已经足够清楚完整，故对两种控制装置不再详细进行描述。

Claims (16)

1.一种防止新能源汽车滑动抖动的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，当汽车滑动，且车速高于车速第一设定值时，实时监测ABS是否触发启动；

步骤2，若ABS触发启动，控制降低电制动扭矩，直至ABS退出或者车速低于所述车速第一设定值。

2.根据权利要求1所述的防止新能源汽车滑动抖动的控制方法，其特征在于，还包括当ABS退出时，若车辆当前车速高于所述车速第一设定值，控制升高电制动扭矩，电制动扭矩升高的限值为车辆实时车速对应的ABS不启动的电制动需求扭矩。

3.根据权利要求1或2所述的防止新能源汽车滑动抖动的控制方法，其特征在于，还包括当ABS退出时，若当前车速不高于所述车速第一设定值，调整当前电制动扭矩为：

T_调＝Q×T_整

其中，T_调为调整后的电制动扭矩，Q为当前电制动扭矩与ABS不介入所需求的电制动扭矩的比值，T_整为整车需求电制动扭矩。

4.根据权利要求1或2所述的防止新能源汽车滑动抖动的控制方法，其特征在于，在降低电制动扭矩时，降低电制动扭矩所采用的步长由车辆实时车速确定。

5.根据权利要求2所述的防止新能源汽车滑动抖动的控制方法，其特征在于，在升高电制动扭矩时，升高电制动扭矩所采用的步长由车辆实时车速确定。

6.根据权利要求4所述的防止新能源汽车滑动抖动的控制方法，其特征在于，当车辆实时车速u_实时＝a，单位为km/h，其对应的电制动扭矩降低步长T_降＝a，单位为N/m。

7.根据权利要求5所述的防止新能源汽车滑动抖动的控制方法，其特征在于，当车辆实时车速u_实时＝b，单位为km/h，其对应的电制动扭矩升高步长T_升＝0.5b，单位为N/m。

8.根据权利要求1或2所述的防止新能源汽车滑动抖动的控制方法，其特征在于，所述车速第一设定值为10km/h。

9.一种防止新能源汽车制动抖动的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，当汽车制动时，实时监测ABS是否触发启动；

步骤2，若ABS触发启动，控制降低电制动扭矩，直至ABS退出；

步骤3，当ABS退出时，若车辆当前车速高于车速第二设定值，控制升高电制动扭矩，电制动扭矩升高的限值为车辆实时车速对应的ABS不启动的电制动需求扭矩。

10.根据权利要求9所述的防止新能源汽车制动抖动的控制方法，其特征在于，还包括当ABS退出时，若当前车速不高于车速第二设定值，调整当前电制动扭矩为：

T_调＝Q×T_整

其中，T_调为调整后的电制动扭矩，Q为当前电制动扭矩与ABS不介入所需求的电制动扭矩的比值，T_整为整车需求电制动扭矩。

11.根据权利要求9或10所述的防止新能源汽车制动抖动的控制方法，其特征在于，在降低电制动扭矩时，降低电制动扭矩所采用的步长由车辆实时车速确定。

12.根据权利要求9或10所述的防止新能源汽车制动抖动的控制方法，其特征在于，在升高电制动扭矩时，升高电制动扭矩所采用的步长由车辆实时车速确定。

13.根据权利要求11所述的防止新能源汽车制动抖动的控制方法，其特征在于，当车辆实时车速u_实时＝a，单位为km/h，其对应的电制动扭矩降低步长T_降＝a，单位为N/m。

14.根据权利要求12所述的防止新能源汽车制动抖动的控制方法，其特征在于，当车辆实时车速u_实时＝b，单位为km/h，其对应的电制动扭矩升高步长T_升＝0.5b，单位为N/m。

15.一种防止新能源汽车滑动抖动的控制装置，其特征在于，包括：

用于当汽车滑动，且车速高于车速第一设定值时，实时监测ABS是否触发启动的单元；

用于若ABS触发启动，控制降低电制动扭矩，直至ABS退出或者车速低于所述车速第一设定值的单元。

16.一种防止新能源汽车制动抖动的控制装置，其特征在于，包括：

用于当汽车制动时，实时监测ABS是否触发启动的单元；

用于若ABS触发启动，控制降低电制动扭矩，直至ABS退出的单元；

用于当ABS退出时，若当前车速高于车速第二设定值，控制升高电制动扭矩，电制动扭矩升高的限值为车辆实时车速对应的ABS不启动的电制动需求扭矩的单元。