CN111196162A - 电动汽车再生制动防车轮反转控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动汽车再生制动防车轮反转控制方法，涉及电动汽车制动领域。本发明基于加速踏板开度信号、档位信号、电池SOC信号、电机转速信号、车速信号和ABS信号判断电动汽车是否满足再生制动条件，若是，则进行进一步判断，否则不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零。进一步判断包括：当ABS未激活，车速差值未超过车速差值阈值时，将MAP图查表获得的电机再生制动扭矩发送给驱动电机，否则当ABS激活或者车速差值超过车速差值阈值时，发送驱动电机再生制动扭矩为零。本发明通过优化电动汽车的再生制动控制方法，能够有效的防止电动汽车在低附着系数路面行驶过程中由于再生制动扭矩导致的车轮反转现象，保证车辆正常行驶。

Description

电动汽车再生制动防车轮反转控制方法

技术领域

本发明涉及电动汽车制动技术领域，具体涉及一种电动汽车再生制动防车轮反转控制方法。

背景技术

电动汽车再生制动是指在减速过程中将车辆的动能转化为电能的制动，再生制动过程中驱动电机处于发电状态产生制动力矩作用于车轮，电动汽车再生制动在不影响制动安全性的条件下尽量多的回收制动能量，能够提高汽车续驶里程。

常见的电动汽车再生制动策略在车辆减速过程驱动电机产生制动力矩作用于车轮，和汽车机械摩擦制动器产生制动力矩不同的是：驱动电机产生的制动力矩是通过给驱动电机发送负扭矩控制命令。

然而，通过给驱动电机发送负扭矩控制命令产生制动力矩这一操作，在低附着系数路面机械摩擦制动器会导致车轮抱死。而由于驱动电机再生制动扭矩可能会导致车轮反转，尤其在电动汽车滑行制动过程中只有驱动电机的再生制动扭矩没有机械摩擦制动器时更加容易造成车轮的反向旋转，严重影响电动汽车的行驶安全。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电动汽车再生制动防车轮反转控制方法，解决了电动汽车滑行制动过程中只有驱动电机的再生制动扭矩没有机械摩擦制动器时容易造成车轮的反向旋转的技术问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供一种电动汽车再生制动防车轮反转控制方法，所述控制方法应用于电动汽车的整车控制，所述驱动电机用于驱动车轮，包括以下步骤：

S1、获取加速踏板开度信号、档位信号、电池SOC信号、电机转速信号、车速信号和ABS信号；

S2、基于电池SOC信号、档位信号、加速踏板开度信号和车速信号进行判断是否满足执行步骤S3的条件，若是，执行步骤S3；否则，不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；

S3、基于ABS信号判断ABS是否激活，若是，车辆处于低附着系数路面，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；否则，执行步骤S4；

S4、基于车速信号和电机转速信号判断车速差值是否小于车速差值阈值，若是，执行步骤S5；否则，车辆处于低附着系数路面，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；

S5、基于电机转速信号和MAP图获取电机再生制动扭矩，将电机再生制动扭矩发送给驱动电机。

优选的，所述执行步骤S3的条件包括：电池SOC小于电池阈值、电动汽车处于前进档、未踩加速踏板和当前车速大于车速阈值。

优选的，步骤S2具体包括：

S201、基于电池SOC信息判断电池SOC是否小于电池阈值，若是，执行S202；否则，不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；

S202、基于档位信号判断电动汽车是否处于前进档，若是，执行S203；否则，不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；

S203、基于加速踏板开度信号判断是否踩下加速踏板，若是，不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；否则，执行步骤S204；

S204、基于车速信号判断当前车速是否大于车速阈值，若是，执行步骤S3；否则，不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零。

优选的，在S4中，所述车速差值的获取方法包括：

基于电机转速信号获取换算车速，基于车速信息获取电动汽车的当前车速；

基于换算车速和当前车速获取车速差值；

其中：车速差值的计算公式如下：

车速差值＝│换算车速-当前车速│。

优选的，换算车速的计算公式如下：

优选的，步骤S5具体包括：

基于电机转速信号，获取当前电机转速；通过当前电机车速与MAP图进行匹配，获取电机再生制动扭矩；将电机再生制动扭矩发送给驱动电机。

优选的，所述电池阈值为SOC＝0.9。

(三)有益效果

本发明提供了一种电动汽车再生制动防车轮反转控制方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：

本发明首先获取加速踏板开度信号、档位信号、电池SOC信号、电机转速信号、车速信号和ABS信号，基于这些信号判断电动汽车是否满足再生制动条件，当电动汽车档位在前进档同时驾驶员未踩下加速踏板，并且电动汽车动力电池SOC值大于电池阈值和当前车速大于车速阈值，若是，则进行进一步判断，否则不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零。进一步判断包括：当ABS未激活，并且通过电机转速换算的换算车速与当前车速的车速差值未超过车速差值阈值时，将MAP图查表获得的电机再生制动扭矩发送给驱动电机，否则当ABS激活或者通过电机转速换算的换算车速与当前车速的车速差值超过车速差值阈值时，判断出车辆处于低附着系数路面，车轮可能发生反转，此时取消驱动电机再生制动扭矩，发送驱动电机再生制动扭矩为零。本发明通过优化电动汽车的再生制动控制方法，能够有效的防止电动汽车在低附着系数路面行驶过程中由于再生制动扭矩导致的车轮反转现象，保证车辆正常行驶。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种电动汽车再生制动防车轮反转控制方法的框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例通过提供一种电动汽车再生制动防车轮反转控制方法，解决了电动汽车滑行制动过程中只有驱动电机的再生制动扭矩没有机械摩擦制动器时容易造成车轮的反向旋转的技术问题，实现防止电动汽车在低附着系数路面行驶过程中由于再生制动扭矩导致的车轮反转现象，保证车辆正常行驶。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

电动汽车在冬季试验场进行试验的过程中，经常会遇到在低附着路面(冰面、雪面)前进行驶过程中车轮(在本发明实施例中，车轮是指驱动轮)发生反转的问题，后经过对车轮进行受力分析，发现是由于电动汽车在低附着路面的再生制动扭矩过大，超过了路面附着系数，导致了车轮发生反转。为了解决该问题，提出了本发明实施例，对电动汽车的再生制动控制进行了优化，能够有效的防止电动汽车在低附着系数路面行驶过程中由于再生制动扭矩导致的车轮反转现象，保证车辆正常行驶。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本发明实施例提供了一种电动汽车再生制动防车轮反转控制方法，所述控制方法应用于电动汽车的整车控制，如图1所示，包括步骤S1～S5：

S1、获取加速踏板开度信号、档位信号、电池SOC信号、电机转速信号、车速信号和ABS信号；

S2、基于电池SOC信号、档位信号、加速踏板开度信号和车速信号进行判断是否满足执行步骤S3的条件，若是，执行步骤S3；否则，不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；

S3、基于ABS信号判断ABS是否激活，若是，车辆处于低附着系数路面，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；否则，执行步骤S4；

S4、基于车速信号和电机转速信号判断车速差值是否小于车速差值阈值，若是，执行步骤S5；否则，车辆处于低附着系数路面，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；

S5、基于电机转速信号和MAP图获取电机再生制动扭矩，将电机再生制动扭矩发送给驱动电机。

本发明实施例通过优化电动汽车的再生制动控制方法，能够有效的防止电动汽车在低附着系数路面行驶过程中由于再生制动扭矩导致的车轮反转现象，保证车辆正常行驶。

下面对各个步骤进行详细描述。

需要说明的是，本发明实施例的方法由电动汽车的再生制动系统执行。再生制动系统包括：整车控制器、驱动电机及电机控制器、动力电池组及电池管理系统、加速踏板传感器、换挡机构和防抱死系统等。换挡机构向整车控制器发送档位信号；加速踏板传感器向整车控制器发送加速踏板的开度信号和开关信号；电机及电机控制器向整车控制器发送电机转速信号；整车控制器将再生制动扭矩发送给电机控制器，电机控制器控制驱动电机；动力电池组及电池管理系统将电池剩余电量(StateOfCharge，SOC)等信号发送给整车控制器；防抱死系统(Anti-lockBrakingSystem，ABS)将车速、ABS激活信号等发送给整车控制器。

在步骤S1中，获取加速踏板开度信号、档位信号、电池SOC信号、电机转速信号、车速信号和ABS信号。具体为：

电动汽车的整车控制器接收加速踏板开度信号、档位信号、电池SOC信号、电机转速信号、车速信号和ABS信号。

在步骤S2中，基于电池SOC信号、档位信号、加速踏板开度信号和车速信号进行判断是否满足执行步骤S3的条件，若是，执行步骤S3；否则，不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零。具体为：

S201、电动汽车的整车控制器根据电池SOC信息判断电池SOC是否小于电池阈值(在本发明实施例中，电池阈值为SOC＝0.9)，若是，执行S202；否则，不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零。

S202、电动汽车的整车控制器根据档位信号判断电动汽车是否处于前进档，若是，执行S203；否则，不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零。

S203、电动汽车的整车控制器根据加速踏板开度信号判断是否踩下加速踏板，若是，不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；否则，执行步骤S204。

S204、电动汽车的整车控制器根据车速信号判断当前车速是否大于车速阈值(在本发明实施例中，车速阈值为15km/h)，若是，执行步骤S3；否则，不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零。

在步骤S3中，基于ABS信号判断ABS是否激活，若是，车辆处于低附着系数路面，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；否则，执行步骤S4。具体为：

电动汽车的整车控制器根据ABS信号判断ABS是否激活，若ABS激活，则说明车辆处于低附着系数路面，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零，防止车轮发生反转；否则，执行步骤S4。

在步骤S4中，基于车速信号和电机转速信号判断车速差值是否小于车速差值阈值，若是，执行步骤S5；否则，车辆处于低附着系数路面，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零。具体为：

电动汽车的整车控制器首先根据电机转速信号获取换算车速，根据车速信息获取电动汽车的当前车速；然后换算车速和当前车速计算车速差值，再将车速差值和车速差值阈值(在本发明实施例中，车速差值阈值为3km/h)进行比较，若车速差值小于车速差值阈值，则执行步骤S5；否则，则说明车辆处于低附着系数路面，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零。其中，换算车速和车速差值的计算公式如下：

车速差值＝│换算车速-当前车速│。

在步骤S5中，基于电机转速信号和MAP图获取电机再生制动扭矩，将电机再生制动扭矩发送给驱动电机。具体为：

电动汽车的整车控制器根据电机转速信号，获取当前电机转速；通过当前电机车速与MAP图进行匹配，得到电机再生制动扭矩；电动汽车的整车控制器将电机再生制动扭矩反馈给电机控制器，电机控制器控制根据反馈信息控制驱动电机。

综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：

本发明实施例通过优化电动汽车的再生制动控制方法，能够有效的防止电动汽车在低附着系数路面行驶过程中由于再生制动扭矩导致的车轮反转现象，保证车辆正常行驶。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种电动汽车再生制动防车轮反转控制方法，所述控制方法应用于电动汽车的整车控制，所述驱动电机用于驱动车轮，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取加速踏板开度信号、档位信号、电池SOC信号、电机转速信号、车速信号和ABS信号；

S2、基于电池SOC信号、档位信号、加速踏板开度信号和车速信号进行判断是否满足执行步骤S3的条件，若是，执行步骤S3；否则，不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；

S3、基于ABS信号判断ABS是否激活，若是，车辆处于低附着系数路面，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；否则，执行步骤S4；

S4、基于车速信号和电机转速信号判断车速差值是否小于车速差值阈值，若是，执行步骤S5；否则，车辆处于低附着系数路面，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；

S5、基于电机转速信号和MAP图获取电机再生制动扭矩，将电机再生制动扭矩发送给驱动电机。

2.如权利要求1所述的电动汽车再生制动防车轮反转控制方法，其特征在在于，所述执行步骤S3的条件包括：电池SOC小于电池阈值、电动汽车处于前进档、未踩加速踏板和当前车速大于车速阈值。

3.如权利要求2所述的电动汽车再生制动防车轮反转控制方法，其特征在在于，步骤S2具体包括：

S201、基于电池SOC信息判断电池SOC是否小于电池阈值，若是，执行S202；否则，不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；

S202、基于档位信号判断电动汽车是否处于前进档，若是，执行S203；否则，不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；

S203、基于加速踏板开度信号判断是否踩下加速踏板，若是，不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零；否则，执行步骤S204；

S204、基于车速信号判断当前车速是否大于车速阈值，若是，执行步骤S3；否则，不满足进入再生制动条件，发送给驱动电机的再生制动扭矩为零。

4.如权利要求1所述的电动汽车再生制动防车轮反转控制方法，其特征在在于，在S4中，所述车速差值的获取方法包括：

基于电机转速信号获取换算车速，基于车速信息获取电动汽车的当前车速；

基于换算车速和当前车速获取车速差值；

其中：车速差值的计算公式如下：

车速差值＝│换算车速-当前车速│。

5.如权利要求4所述的电动汽车再生制动防车轮反转控制方法，其特征在在于，换算车速的计算公式如下：

6.如权利要求4所述的电动汽车再生制动防车轮反转控制方法，其特征在在于，步骤S5具体包括：

基于电机转速信号，获取当前电机转速；通过当前电机车速与MAP图进行匹配，获取电机再生制动扭矩；将电机再生制动扭矩发送给驱动电机。

7.如权利要求1所述的电动汽车再生制动防车轮反转控制方法，其特征在在于，所述电池阈值为SOC＝0.9。

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