CN110481552A - 一种基于电动货车制动再生的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于电动货车制动再生的控制方法，主要是以实时车速和当前动力电池剩余电量作为判断是否启动电动货车制动再生功能的依据，通过判断制动强度将驾驶员所需要的制动力进行合理分配，提高纯电动货车续驶里程。

Description

一种基于电动货车制动再生的控制方法
技术领域：
本发明属于汽车电控应用领域，特别是涉及一种基于电动货车制动再生的控制方法。
背景技术：
由于环保节能和国家对发展电动汽车的支持，电动货车近几年得到了迅速的发展，深受消费者的青睐。而电动货车以电机为驱动装置、以电池为能量源的特点也使得电动货车可将在制动时消耗的动能通过驱动电机转换为电能储存在动力电池中，直接增加了电动货车的续驶里程，提高了电动货车的经济性。
在目前对于制动再生的研究中，根据制动扭矩分配模式的不同可将制动再生系统分为串联式制动再生系统和并联式制动再生系统。在早期的制动再生控制方法中，通过将实时车速大小作为选择制动扭矩分配模式的方法局限于只实现其功能，而无法兼顾驾驶员制动时的平稳性，使得车辆稳定性差，无法最优化能量回收率。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种基于电动货车制动再生的控制方法，通过合理分配所需要的制动力，提高纯电动货车续驶里程从而克服上述现有技术中的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于电动货车制动再生的控制方法，该方案的主要设计为：整车控制器将采集到的实时车速和当前动力电池剩余电量载入预设策略进行计算，根据计算结果选择不同的制动再生控制策略。
优选地，上述技术方案中，按照如下步骤进行：步骤1，整车控制器接收驾驶员的制动请求及轮速传感器所发送的车轮转速；步骤2，整车控制器计算当前车速并发送给电机控制器；步骤3，整车控制器接收电池管理系统BMS发送的电池剩余电量SOC并发送给电机控制器；步骤4，整车控制器根据步骤1-3采集的数据计算制动强度并发给电机控制器使其根据制动强度的大小选择不同的制动再生控制策略。
优选地，上述技术方案中，步骤2具体为：
整车控制器根据如下公式计算当前车速后发送给电机控制器：，其中，n为车轮转速；r为车轮半径；ig为变速器传动比；i0为主减速器传动比。
优选地，上述技术方案中，还包括二次比对过程，当计算得到的V车和V电制max 满足如下关系则进入下一步流程：V车≤V电制max，其中V电制max为预设的制动再生最大允许车速。
优选地，上述技术方案中，V电制max为65 Km/h。
优选地，上述技术方案中，步骤3具体为：整车控制器接收电池管理系统BMS发送的电池剩余电量SOC后发送给电机控制器，若SOC≤SOC电制max则进入下一步流程，其中，SOC电制max为预设的启动制动再生控制方法的最大SOC值，
优选地，上述技术方案中，SOC电制max为85%。
优选地，上述技术方案中，步骤4中，制动再生控制策略具体为：
（1）当制动强度z<0.1时，驾驶员请求制动扭矩T需全部由电机的制动再生扭矩T电机提供，即T需=T电机；
（2）当制动强度z≥0.7时，驾驶员请求制动扭矩T需全部由前后轮的摩擦制动扭矩T摩擦提供，即T需=T摩擦；
（3）当制动强度0.1≤z≤0.7时，后轮不参与制动，即无后轮制动模式；此时驾驶员的请求制动扭矩由前轮的摩擦制动扭矩和电机的制动再生扭矩提供。
优选地，上述技术方案中，策略3中，制动再生控制策略具体为：当驾驶员请求制动扭矩T需小于电机所能提供的最大制动再生扭矩 T电机max时，则驾驶员请求制动扭矩全部由电机的再生制动扭矩提供；当驾驶员请求制动扭矩T需大于或等于电机所能提供的最大制动再生扭矩T电机max时，驾驶员请求扭矩由电机的制动再生扭矩和前轮的机械摩擦扭矩同时提供，此时电机提供所能提供的最大制动再生扭矩T电机max，而前轮摩擦制动所提供的制动扭矩T前轮摩擦=T需-T电机max。
优选地，上述技术方案中，步骤4中的制动强度具体为：汽车刹车时由传感器所接收的实时汽车减速度a的绝对值除以重力加速度g所得的参数,即。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明以动力电池剩余电量SOC和实时车速作为判断是否启动电动货车制动再生功能的依据，将制动强度作为选择电动货车制动再生控制策略的依据，能够有效提高电动货车的经济性，而对于城市工况而言，电动货车在行驶过程中频繁的启动和制动会使得制动再生效果更加明显。
附图说明：
图1是能够采用本发明的用于电动货车的再生制动控制方法的控制系统示意图；
图 2是本发明的用于判断制动再生系统控制方法的总流程图；
图3是本发明所提供的制动再生系统在无后轮摩擦制动的模式下的控制方法流程图。
具体实施方式：
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
一种基于电动货车制动再生的控制方法，电动货车具有能量回收系统、传动系统和低压系统构成。其中能量回收系统由电机、DC-DC转换器、动力电池组成；传动系统由传动轴、离合器和主减速器组成；低压系统由电池管理系统、整车控制器、电机控制器和蓄电池组成。纯电动货车制动再生的控制系统示意图如图1所示。
控制方法包括：
1.当整车控制器接收到驾驶员制动请求时：
（1）整车控制器接收驾驶员制动请求并进入下一步流程；
（2）整车控制器接收轮速传感器所发送的车轮转速并进入下一步流程；
（3）整车控制器计算当前车速后发送给电机控制器，若整车车速V车≤V电制max则进入下一步流程。其中整车车速V车= ，其中，n为车轮转速；r为车轮半径；ig为变速器传动比；i0为主减速器传动比；V电制max为制动再生最大允许车速，该值为65 Km/h。当当前车速不大于V电制max时，进入下一步流程。
（4）整车控制器接收电池管理系统BMS发送的电池剩余电量SOC后发送给电机控制器，若SOC≤SOC电制max则进入下一步流程。其中，SOC电制max为启动制动再生控制方法的最大SOC值，该值为85%。当电池剩余电量不大于SOC电制max时，进入下一步流程。
（5）电机控制器判断并计算制动强度，并进入下一步流程。其中，制动强度为汽车刹车时由传感器所接收的实时汽车减速度a的绝对值除以重力加速度g所得的参数,即
判断制动再生系统控制方法如图二所示。
2.当满足上述制动再生控制方法的启动条件后，根据制动强度选择以下制动再生控制策略：
（1）当制动强度z<0.1时，驾驶员请求制动扭矩T需全部由电机的制动再生扭矩T电机提供，即T需=T电机；
（2） 当制动强度z≥0.7时，驾驶员请求制动扭矩T需全部由前后轮的摩擦制动扭矩T摩擦提供，即T需=T摩擦；
（3）当制动强度0.1≤z≤0.7时，后轮不参与制动，即无后轮制动模式。此时驾驶员的请求制动扭矩由前轮的摩擦制动扭矩和电机的制动再生扭矩提供。其中，当驾驶员请求制动扭矩T需小于电机所能提供的最大制动再生扭矩 T电机max时，则驾驶员请求制动扭矩全部由电机的再生制动扭矩提供；当驾驶员请求制动扭矩T需大于或等于电机所能提供的最大制动再生扭矩T电机max时，驾驶员请求扭矩由电机的制动再生扭矩和前轮的机械摩擦扭矩同时提供，此时电机提供所能提供的最大制动再生扭矩T电机max，而前轮摩擦制动所提供的制动扭矩T前轮摩擦=T需-T电机max。
制动再生系统在无后轮摩擦制动的模式下的控制方法如图三所示。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种基于电动货车制动再生的控制方法，其特征在于， 整车控制器将采集到的实时车速和当前动力电池剩余电量载入预设策略进行计算，根据计算结果选择不同的制动再生控制策略。
2.根据权利要求1所述的基于电动货车制动再生的控制方法，其特征在于，按照如下步骤进行：步骤1，整车控制器接收驾驶员的制动请求及轮速传感器所发送的车轮转速；步骤2，整车控制器计算当前车速并发送给电机控制器；步骤3，整车控制器接收电池管理系统BMS发送的电池剩余电量SOC并发送给电机控制器；步骤4，整车控制器根据步骤1-3采集的数据计算制动强度并发给电机控制器使其根据制动强度的大小选择不同的制动再生控制策略。
3.根据权利要求2所述的基于电动货车制动再生的控制方法，其特征在于，步骤2具体为：
整车控制器根据如下公式计算当前车速后发送给电机控制器：，其中，n为车轮转速；r为车轮半径；ig为变速器传动比；i0为主减速器传动比。
4.根据权利要求3所述的基于电动货车制动再生的控制方法，其特征在于，还包括二次比对过程，当计算得到的V车和V电制max 满足如下关系则进入下一步流程：V车≤V电制max，其中V电制max为预设的制动再生最大允许车速。
5.根据权利要求3所述的基于电动货车制动再生的控制方法，其特征在于，V电制max为65Km/h。
6.根据权利要求2所述的基于电动货车制动再生的控制方法，其特征在于，步骤3具体为：整车控制器接收电池管理系统BMS发送的电池剩余电量SOC后发送给电机控制器，若SOC≤SOC电制max则进入下一步流程，其中，SOC电制max为预设的启动制动再生控制方法的最大SOC值。
7.根据权利要求6所述的基于电动货车制动再生的控制方法，其特征在于，SOC电制max为85%。
8.根据权利要求2所述的基于电动货车制动再生的控制方法，其特征在于，步骤4中，制动再生控制策略具体为：
当制动强度z<0.1时，驾驶员请求制动扭矩T需全部由电机的制动再生扭矩T电机提供，即T需=T电机；
当制动强度z≥0.7时，驾驶员请求制动扭矩T需全部由前后轮的摩擦制动扭矩T摩擦提供，即T需=T摩擦；
当制动强度0.1≤z≤0.7时，后轮不参与制动，即无后轮制动模式；此时驾驶员的请求制动扭矩由前轮的摩擦制动扭矩和电机的制动再生扭矩提供。
9.根据权利要求8所述的基于电动货车制动再生的控制方法，其特征在于，策略3中，制动再生控制策略具体为：当驾驶员请求制动扭矩T需小于电机所能提供的最大制动再生扭矩T电机max时，则驾驶员请求制动扭矩全部由电机的再生制动扭矩提供；当驾驶员请求制动扭矩T需大于或等于电机所能提供的最大制动再生扭矩T电机max时，驾驶员请求扭矩由电机的制动再生扭矩和前轮的机械摩擦扭矩同时提供，此时电机提供所能提供的最大制动再生扭矩T电机max，而前轮摩擦制动所提供的制动扭矩T前轮摩擦=T需-T电机max。
10.根据权利要求1或8所述的基于电动货车制动再生的控制方法，其特征在于，步骤4中的制动强度z具体为：汽车刹车时由传感器所接收的实时汽车减速度a的绝对值除以重力加速度g所得的参数，即。
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