CN109774486B

CN109774486B - 一种基于bsg电机制动能量回收控制系统、方法及汽车

Info

Publication number: CN109774486B
Application number: CN201811612598.4A
Authority: CN
Inventors: 陈志鹏; 许枫
Original assignee: Chery Automobile Co Ltd
Current assignee: Chery Automobile Co Ltd
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2022-07-08
Anticipated expiration: 2038-12-27
Also published as: CN109774486A

Abstract

本发明涉及一种基于BSG电机制动能量回收控制系统、方法及汽车，系统包括ESP模块、ECU模块、电机、制动器以及制动信号模块；ESP模块和电机通过CAN总线分别与ECU模块连接；制动信号模块与ESP模块连接；ESP模块与制动器连接；制动信号模块用于向ECU模块提供制动信号；ESP模块用于向ECU模块提供制动主缸压力值；ECU模块用于接收制动信号和制动主缸压力值来计算回馈制动力矩，并通过CAN总线将回馈制动力矩发送给电机；电机用于执行回馈制动力矩的产生，并将实际回馈制动力矩反馈给ECU模块；采用上述系统结构方案，结构合理、能够适应当前多种汽车的改动使用、制动能量回收更加智能化，符合人车设计需求，从而降低汽车能耗、符合绿色环保的发展路线。

Description

一种基于BSG电机制动能量回收控制系统、方法及汽车

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种基于BSG电机制动能量回收控制系统、方法及汽车。

背景技术

现有的新能源汽车发展路线是随传统内燃机汽车、插电混合动力汽车、纯电动汽车、48v轻混汽车发展而来；随着油耗排放法规的日益严格，传统内燃机汽车在技术上很难有大的突破，已经很难满足法规的要求，在这种情况下人们开始积极探寻新的技术突破。

现有的纯电动汽车，但因为车载电池的续航里程不足、充电时间过长，充电桩没有普及开等限制受到制约，而且纯电动汽车的电池包在受热受寒情况下性能衰减迅速，随着使用时间的延长性能自然衰减也很严重；即使到后来的过渡产品，衍生了插电式混合动力汽车，但传统车改为插电式混合动力汽车改动巨大，而且因为车上有发动机和电机两个动力源，使得控制更加复杂，成本居高不下。

发明内容

本发明设计了一种基于BSG电机制动能量回收控制系统、方法及汽车，其解决了的问题。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种基于BSG电机制动能量回收控制系统，包括ESP模块、ECU模块、电机、制动器以及制动信号模块；ESP模块和电机通过CAN总线分别与ECU模块连接；制动信号模块与ESP模块连接；ESP模块与制动器连接；制动信号模块用于向ECU模块提供制动信号；ESP模块用于向ECU模块提供制动主缸压力值；ECU模块用于接收制动信号和制动主缸压力值来计算回馈制动力矩，并通过CAN总线将回馈制动力矩发送给电机；电机用于执行回馈制动力矩的产生，并将实际回馈制动力矩反馈给ECU模块。

进一步地，制动信号模块包括有制动踏板；制动信号包括制动开关信号和制动灯信号；制动踏板上设有行程传感器；制动踏板用于向ECU模块提供制动开关信号和制动灯信号；行程传感器用于向ECU模块提供制动踏板行程信号。

进一步地，电机为48V BSG电机。

相应地，本发明还提供一种基于BSG电机制动能量回收控制方法，包括上述所述的控制系统；还包括以下步骤：

S1：制动信号模块向ECU模块提供制动信号;

S2：ESP模块向ECU模块提供制动主缸压力值;

S3：ECU模块接收制动信号和制动主缸压力值，并计算回馈制动力矩；

S4：ECU模块通过CAN总线将回馈制动力矩发送给电机；

S5：电机执行回馈制动力矩的产生，并将实际回馈制动力矩反馈给ECU模块。

相应地，本发明还提供一种汽车，包括上述所述的制动能量回收控制系统和/或上述所述的制动能量回收控制方法。

该基于BSG电机制动能量回收控制系统及方法具有以下有益效果：

能够在传统汽车的基础上通过较小的改动、较低的成本，实现制动能量回收功能、优化发动机工作区间，达到更高的动力性、更低的油耗、更小的排放。

附图说明

图1：本发明一种基于BSG电机制动能量回收控制系统结构图；

图2：本发明一种基于BSG电机制动能量回收控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明：

图1示出了一种基于BSG电机制动能量回收控制系统，应用于新能源汽车，控制系统包括ESP模块、ECU模块（发动机控制单元）、电机、制动器以及制动信号模块；电机为48VBSG电机（皮带传动启动/发电一体化电机）；ESP模块（电子稳定系统）和电机通过CAN总线分别与ECU模块连接；制动信号模块与ESP模块连接；ESP模块与制动器连接；制动信号模块包括有制动踏板；制动信号包括制动开关信号和制动灯信号；制动踏板上设有行程传感器；制动踏板用于向ECU模块提供制动开关信号和制动灯信号；行程传感器用于向ECU模块提供制动踏板行程信号；ESP模块用于向ECU模块提供制动主缸压力值；ECU模块用于接收制动信号和制动主缸压力值来计算回馈制动力矩，并通过CAN总线将回馈制动力矩发送给电机；电机用于执行回馈制动力矩的产生，并将实际回馈制动力矩反馈给ECU模块；本申请方案根据汽车油门制动踏板、车速、制动主缸压力信号、制动踏板行程信号、制动开关信号、档位、发动机输出扭矩、电机最小峰值连续充电扭矩等相关信号，执行汽车制动能量回收功能；采用上述系统结构方案，结构合理、能够适应当前多种汽车的改动使用、制动能量回收更加智能化，符合人车设计需求，从而降低汽车能耗、符合绿色环保的发展路线。

相应地，如图2所示，本发明还提供一种基于BSG电机制动能量回收控制方法，包括上述所述的控制系统；还包括以下步骤：

S1：制动信号模块向ECU模块提供制动信号；

S2：ESP模块向ECU模块提供制动主缸压力值；

S4：ECU模块通过CAN总线将回馈制动力矩发送给电机；

优选地，结合上述方案，如图2所示，本实施例中，制动信号模块包括有制动踏板；制动踏板上设有行程传感器；S1步骤包括以下步骤：

S11：制动踏板制动过程中同时向ECU模块提供制动开关信号和制动灯信号；

S12：制动踏板制动过程中行程传感器向ECU模块提供制动踏板行程信号。

优选地，结合上述方案，如图2所示，本实施例中，制动信号模块在制动过程包括以下步骤：

S10：系统以一个固定周期检查回馈制动条件是否满足；如满足，系统进入回馈制动状态；如不满足，系统退出回馈制动；其中，回馈制动条件即ABS、VDC、TCS、HHC等和安全相关的信号有效并且没有激活，转动角度没有超限，转弯速度没有超限，制动真空度没有超限，制动踏板行程传感器无故障并且信号值没有超限，制动真空泵无故障并且信号没有超限，发动机实际扭矩没有超限，制动主缸压力值有效，油门踏板没有激活，电池soc值没有超限，车速处于D档，车速没有超限，BMS没有故障，BSG没有故障，液力变矩器解锁；所述回馈制动状态包括滑行回馈制动、空行程回馈制动和制动行程回馈制动三种不同的回馈制动模式；其中：

滑行回馈制动具体包括：当油门没有启用，且制动踏板尚未启动时，制动回馈力矩通过一个可标定的MAP获得，MAP与车速相关联，即一张以车速和加速度为输入的二维图；该模式下制动回馈力矩的最佳取值要通过标定获取，原则是进入滑行回馈制动时，不会给用户带来明显的顿挫感的前提下，尽可能多的回收制动能量；

空行程回馈制动具体包括：当制动踏板开始启动时，但制动主缸压力未产生，仍处于制动空行程时，制动回馈力矩通过一个可标定的MAP获得；MAP分别与车速和制动踏板行程相关联，即一张以车速和制动踏板行程为输入的二维图；该模式下制动回馈力矩的最佳取值要通过标定获取，原则是进入空行程回馈制动时，不会给用户带来明显的顿挫感的前提下，尽可能多的回收制动能量；

制动行程回馈制动具体包括：当制动踏板开始启动时，已检测到制动主缸压力，已进入机械制动行程时，制动回馈力矩通过一个可标定的MAP获得；MAP分别与车速和制动主缸压力相关联，即一张以车速和制动踏板行程为输入的二维图，如果制动踏板行程传感器信号故障，则使用一张以车速和制动主缸压力为输入的二维图；该模式下制动回馈力矩的最佳取值要通过标定获取，原则是进入制动行程回馈制动时，在制动品质可接受的前提下，尽可能多的回收制动能量。

优选地，结合上述方案，如图2所示，本实施例中，还包括以下步骤：

S20：当系统进入回馈制动状态时，系统仍然以固定周期更新检查回馈制动条件是否满足，一旦检测到回馈制动条件不再满足，则退出回馈制动；

S30：当系统检测到ESP模块请求退出回馈制动时，则当前制动过程中不再进入回馈制动。

优选地，结合上述方案，ESP模块请求退出回馈制动包括以下步骤：

S31：ESP模块向ECU模块发出工作状态信号；工作状态信号包括ABS激活信号ABSActive、车身动态控制激活信号VDCActive、牵引力控制激活信号TCSActive或电子制动力分配信号EBDActive；

S32：ECU模块收到上述四个工作状态信号中的任何一个为激活状态信号时，即认为ESP模块请求退出信号激活；

S33：当ECU模块检测到ESP模块请求退出信号激活时，如果系统当前尚未进入回馈制动状态，则当前制动过程不再进入回馈制动；如果系统当前已进入回馈制动状态，则立刻退出回馈制动，且当前制动过程不再进入回馈制动。

相应地，结合上述方案，本发明还提供一种汽车，包括上述所述的制动能量回收控制系统和/或上述所述的制动能量回收控制方法。

通过采用上述方案，在传统汽车的基础上通过较小的改动、较低的成本，实现制动能量回收功能、优化发动机工作区间，达到更高的动力性、更低的油耗、更小的排放

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种基于BSG电机制动能量回收控制方法，其特征在于，包括控制系统；还包括以下步骤：

S1: 制动信号模块向ECU模块提供制动信号;

S2: ESP模块向ECU模块提供制动主缸压力值;

S3: ECU模块接收所述制动信号和所述制动主缸压力值，并计算回馈制动力矩；

S4: ECU模块通过CAN总线将回馈制动力矩发送给电机；

S5: 电机执行回馈制动力矩的产生，并将实际回馈制动力矩反馈给ECU模块；

所述制动信号模块包括有制动踏板；所述制动踏板上设有行程传感器；所述S1步骤包括以下步骤:

S11:所述制动踏板制动过程中同时向所述ECU模块提供制动开关信号和制动灯信号；

S12: 所述制动踏板制动过程中所述行程传感器向所述ECU模块提供制动踏板行程信号；

所述制动信号模块在制动过程包括以下步骤：

S10:系统以一个固定周期检查回馈制动条件是否满足；如满足，系统进入回馈制动状态；如不满足，系统退出回馈制动；所述回馈制动状态包括滑行回馈制动、空行程回馈制动和制动行程回馈制动；

所述滑行回馈制动具体包括：

当油门没有启用，且制动踏板尚未启动时，制动回馈力矩通过一个可标定的MAP获得，所述MAP与车速相关联；

所述空行程回馈制动具体包括：

当制动踏板开始启动时，但制动主缸压力未产生，仍处于制动空行程时，制动回馈力矩通过一个可标定的MAP获得；所述MAP分别与车速和制动踏板行程相关联；

所述制动行程回馈制动具体包括：

当制动踏板开始启动时，已检测到制动主缸压力，已进入机械制动行程时，制动回馈力矩通过一个可标定的MAP获得；所述MAP分别与车速和制动主缸压力相关联。

2.根据权利要求1所述基于BSG电机制动能量回收控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S20:当系统进入回馈制动状态时，系统仍然以固定周期更新检查回馈制动条件是否满足，一旦检测到回馈制动条件不再满足，则退出回馈制动；

S30:当系统检测到ESP模块请求退出回馈制动时，则当前制动过程中不再进入回馈制动。

3.根据权利要求2所述基于BSG电机制动能量回收控制方法，其特征在于，所述ESP模块请求退出回馈制动包括以下步骤：

S31:所述ESP模块向所述ECU模块发出工作状态信号；所述工作状态信号包括ABS激活信号、车身动态控制激活信号、牵引力控制激活信号或电子制动力分配信号；

S32: 所述ECU模块收到上述四个工作状态信号中的任何一个为激活状态信号时，即认为ESP模块请求退出信号激活；

S33:当ECU模块检测到ESP模块请求退出信号激活时，如果系统当前尚未进入回馈制动状态，则当前制动过程不再进入回馈制动；如果系统当前已进入回馈制动状态，则立刻退出回馈制动，且当前制动过程不再进入回馈制动。

4.根据权利要求1所述基于BSG电机制动能量回收控制方法，其特征在于，所述控制系统包括ESP模块、ECU模块、电机、制动器以及制动信号模块；所述ESP模块和所述电机通过CAN总线分别与所述ECU模块连接；所述制动信号模块与所述ESP模块连接；所述ESP模块与所述制动器连接；

所述制动信号模块用于向所述ECU模块提供制动信号；

所述ESP模块用于向所述ECU模块提供制动主缸压力值；

所述ECU模块用于接收所述制动信号和所述制动主缸压力值来计算回馈制动力矩，并通过CAN总线将回馈制动力矩发送给电机；

所述电机用于执行回馈制动力矩的产生，并将实际回馈制动力矩反馈给ECU模块。

5.根据权利要求4所述基于BSG电机制动能量回收控制方法，其特征在于，所述制动信号模块包括有制动踏板；所述制动信号包括制动开关信号和制动灯信号；所述制动踏板上设有行程传感器；所述制动踏板用于向所述ECU模块提供制动开关信号和制动灯信号；所述行程传感器用于向所述ECU模块提供制动踏板行程信号。

6.根据权利要求4所述基于BSG电机制动能量回收控制方法，其特征在于，所述电机为48V BSG电机。

7.一种汽车，其特征在于，包括上述权利要求1至6任一项所述的制动能量回收控制方法。