CN111942161A - 一种电动汽车再生制动系统及其控制方法 - Google Patents

一种电动汽车再生制动系统及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111942161A
CN111942161A CN202010963823.XA CN202010963823A CN111942161A CN 111942161 A CN111942161 A CN 111942161A CN 202010963823 A CN202010963823 A CN 202010963823A CN 111942161 A CN111942161 A CN 111942161A
Authority
CN
China
Prior art keywords
brake
hydraulic
pressure
motor
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010963823.XA
Other languages
English (en)
Inventor
李刚
林豪
黄庆生
胡国良
徐�明
曾礼平
丁孺琦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
East China Jiaotong University
Original Assignee
East China Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by East China Jiaotong University filed Critical East China Jiaotong University
Priority to CN202010963823.XA priority Critical patent/CN111942161A/zh
Publication of CN111942161A publication Critical patent/CN111942161A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/18—Controlling the braking effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18109—Braking
    • B60W30/18127—Regenerative braking
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电动汽车再生制动系统及其控制方法,主要由前轮、电机、离合器、变速器、前轮制动装置、制动踏板、后轮、后轮制动装置、再生制动液压模块、变频器、制动控制单元、电子控制单元、电机控制单元、蓄电池管理系统及蓄电池组成。当驾驶员操作制动踏板时，制动控制单元首先计算出后轮制动力及前轮目标制动力，然后利用再生制动时的可用电机扭矩和可用车轮扭矩计算前轮可以再生制动力，最后通过比较前轮目标制动力和前轮可用再生制动力来控制前轮的再生制动和液压制动，以此实现与驾驶员制动操作协调的液压制动力及优化前轮和后轮之间的制动力分配。利用该方法能够提高电动汽车再生制动能量的回收利用率及延长电动汽车的续航里程。

Description

一种电动汽车再生制动系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车再生制动系统及其控制方法。
背景技术
面临当今能源短缺与环境问题的双重困扰，使用更加清洁环保的能源对于汽车发展尤为重要，电动汽车的普及也成为未来汽车行业发展的必然趋势。电动汽车主要采用蓄电池作为储能装置，电机为车辆行驶提供所需驱动力。相比传统燃油汽车，电动汽车具有零排放、零污染、噪声小、结构简单、智能可靠的优点。然而，目前蓄电池技术仍然存在瓶颈且在短时间内不能有重大突破，续航里程在一定程度上尚不能满足电动汽车使用需求。再生制动控制方法作为提高电动汽车续航能力的一种技术手段，成为目前大多数汽车企业和相关机构研究的热点。再生制动技术是在电动汽车现有的结构部件的基础上，通过控制电机发电的同时产生制动力矩，实现制动并回收部分制动能量，从而可以充分发挥蓄电池电能的利用率，弥补电动汽车续航能力不足的缺陷，对电动汽车进一步的发展和普及起着重要作用。
目前电动汽车的再生制动装置及控制方法，仅仅是将再生制动力简单的加在由驾驶员踩下制动踏板时产生的液压制动力上共同进行再生制动，然而再生制动力与电动汽车所需的总制动力和实际液压制动力没有必然的联系，因此电动汽车突然的减速与驾驶员是否操作制动踏板关系不大。为了缩小驾驶员操作制动踏板与电动汽车实际减速度之间的差值，通常的做法是控制再生制动力的值不高于其可用最大值，但是控制再生制动力的值较小会降低再生制动能量的回收率。
基于此，为了更好的分配电动汽车驱动轮和非驱动轮之间的制动力，有必要提出一种电动汽车再生制动系统及其控制方法，能够实现与驾驶员制动操作协调的液压制动力，并优化电动汽车驱动轮与非驱动轮之间的制动力分配关系，从而提高电动汽车再生制动能量的回收利用率。
发明内容
为了克服背景技术所述的电动汽车再生制动存在的问题，本发明提出一种电动汽车再生制动系统及其控制方法。该再生制动系统进行控制时，液压模块Ⅰ23接收到来自驾驶人员操作制动踏板的信号，产生相对应的制动液压力Pr，并将该制动液压力传递给后轮10；制动控制单元15利用压力传感器Ⅰ24检测向后轮10所提供的制动液压力Pr，通过检测制动液压力Pr的大小来识别制动踏板9所处的操作状态；制动控制单元15在已知制动液压力Pr的基础上，计算出用于后轮的制动力 ，制动控制单元15可以利用上述公式得出的后轮制动力 计算前轮目标制动力 。与此同时，制动控制单元15利用再生制动时可用电机扭矩 和可用车轮扭矩 来计算前轮所施加的可用再生制动力 。然后通过比较前轮目标制动力 与前轮所施加的可用再生制动力 来控制前轮1的再生制动力和液压制动力，以此实现与驾驶员制动操作协调的液压制动力及优化前轮1和后轮10之间的制动力分配。利用该方法能够提高电动汽车再生制动能量的回收利用率及延长电动汽车的续航里程。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：其特征在于包括：前轮(1)、发动机(2)、电机(3)、离合器(4)、变速器(5)、传动齿轮机构(6)、前轮车速检测器(7)、前轮制动装置(8)、制动踏板(9)、后轮(10)、后轮车速检测器(11)、后轮制动装置(12)、再生制动液压模块(13)、变频器(14)、制动控制单元(15)、发动机控制单元(16)、电机控制单元(17)、蓄电池管理系统(18)及蓄电池(19)；发动机(2)和电机(3)是电动汽车的动力源；发动机(2)和电机(3)依次串联连接到离合器(4)和变速器(5)；发动机(2)和电机(3)的动力能量通过离合器(4)传输到变速器(5)，并通过传动齿轮机构(6)输出给前轮(1)；前轮车速检测器(7)安装在前轮(1)上，用于检测前轮(1)的车速；前轮制动装置(8)同样地安装在前轮(1)上，用于降低前轮(1)的转速；制动踏板(9)是通过再生制动液压模块(13)产生液压对前轮制动装置(8)进行液压制动；后轮车速检测器(11)安装在后轮(10)上，用于检测后轮(10)的车速；后轮制动装置(12)同样地安装在后轮(10)上，用于降低后轮(10)的转速；再生制动液压模块(13)用于接收制动踏板(9)和制动控制单元(15)的制动控制信号，从而产生液压力作用于前轮制动装置(8)及后轮制动装置(12)；变频器(14)可以使电机(3)转速方向发生逆转，将其产生的电能存储到蓄电池(19)中；制动控制单元(15)可以将计算出的再生制动力传输给发动机控制单元(16)；发动机控制单元(16)根据再生制动指令控制电机控制单元(17)；电机控制单元(17)控制变频器(14)改变电机(3)转速方向；蓄电池管理系统(18)用于管理控制蓄电池(19)。
本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：
（1）本发明考虑到非驱动轮的液压制动量和电机的运行状态，使驱动轮通过驾驶员的制动操作处于液压制动状态，驱动轮处于再生制动状态，而且电动汽车总制动力与制动踏板操作成比例，从而使得驱动轮的再生制动变得更加有效，提高了电动汽车的驾驶性能。此外，非驱动轮的液压制动量可以直接根据液压路线检测到的制动液压力确定，所以检测没有出现故障的情况下所测得的液压制动量是正确的，并且参考电动汽车相关参数，能够依据非驱动轮的制动液压力计算出其制动力。
（2）本发明根据基于电动汽车动力学分析的理想制动力分布，可计算出与非驱动轮制动力相对应的作用于驱动轮的目标制动力，保证了电动汽车在响应驾驶员的制动操作时，能够始终保持其理想的制动性能。并且将驱动轮所需要的制动力与计算出的可用再生制动力进行比较，并且在此基础上控制其再生制动量，可以使再生制动利用最大化。
（3）为了更好的控制电动汽车的运行状态，本发明引入了电荷SOC相关权重系数和车速相关权重系数来计算可以再生制动力。当驱动轮所需的制动力小于可用再生制动力时，驱动轮仅由再生制动力进行制动；当驱动轮所需的制动力大于可用再生制动力时，可用再生制动力能够被完全利用，不足的制动力由液压制动补充，能够将再生制动的能量回收利用率达到最大化。
附图说明
图1是本发明电动汽车再生制动系统示意图。
图2是本发明电动汽车再生制动液压模块具体示意图。
图3是本发明电动汽车水平路面受力分析图。
图4是本发明电动汽车再生制动系统控制方法流程图。
图5是本发明电动汽车电机转速与电机扭矩关系特征曲线。
图6是本发明电动汽车蓄电池电荷状态与权重系数关系特征曲线。
图7是本发明电动汽车车速与权重系数关系特征曲线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明电动汽车再生制动系统示意图，主要包括：前轮1、发动机2、电机3、离合器4、变速器5、传动齿轮机构6、前轮车速检测器7、前轮制动装置8、制动踏板9、后轮10、后轮车速检测器11、后轮制动装置12、再生制动液压模块13、变频器14、制动控制单元15、电子控制单元16、电机控制单元17、蓄电池管理系统18及蓄电池19。
图2是本发明电动汽车再生制动液压模块13具体示意图，主要包括：增压机20、真空泵21、活塞装置22、液压模块Ⅰ23、压力传感器Ⅰ24、电机开关25、液压泵26、液压模块Ⅱ27、蓄能器28、压力传感器Ⅱ29、气门驱动装置30、制动管Ⅱ31、比例减压阀32、制动管Ⅲ33、压力开关34、安全阀35、泵驱动电机36、辅助缸37、主缸38及制动管Ⅰ39。再生制动液压模块13主要由液压模块Ⅰ23和液压模块Ⅱ27两部分组成；液压模块Ⅰ23包含增压机20、主缸38、活塞装置22和辅助缸37，其作用是对后轮制动装置12进行液压制动；增压机20的作用是将制动踏板传递的压力进一步升高，并将其传递给主缸38；主缸38利用活塞装置22将液压力通过制动管Ⅰ39输出到后轮制动装置12；增压机20与发动机2相连接，便于驾驶员利用发动机2的真空压力对制动踏板9进行增压操作；真空泵21连接增压机20，确保了当发动机2关闭(仅电机3工作时)，只能由真空泵21增加制动踏板9的操作力；辅助缸37与主缸38相连接，主要作用是接收主缸38输出的部分液压力；压力传感器Ⅰ24与制动管Ⅰ39相连接，其作用是将检测主缸38施加到后轮制动装置12的液压力传递给制动控制单元15；液压模块Ⅱ27包含电机开关25、液压泵26、蓄能器28、压力传感器Ⅱ29、气门驱动装置30、比例减压阀32、压力开关34、安全阀35和泵驱动电机36，其作用是对前轮制动装置8进行液压制动；电机开关25用于操纵泵驱动电机36的工作状态；液压泵26用于形成前轮制动装置8所需的液压力，由泵驱动电机36操作；蓄能器28用于存储液压泵26产生的液压力；压力传感器Ⅱ29用于检测制动管Ⅱ31的压力并将其传输给制动控制单元15，以确保目标液压制动力能够传递到前轮制动装置8；气门驱动装置30连接制动控制单元15，通过制动控制单元15传输的目标制动指令来控制比例减压阀32；比例减压阀32与制动管Ⅱ31相连接，用于将液压制动力传递给前轮制动装置8；压力开关34设置在液压泵26与比例减压阀32之间的制动管Ⅲ33上，压力开关34将输出信号传输给制动控制单元8；当检测压力低于第一预定压力时，压力开关34打开；当检测压力高于第二预定压力时，压力开关34关闭；制动控制单元15通过压力开关34的输出信号控制泵驱动电机36，即当压力开关34打开时，制动控制单元15通过打开电机开关25来控制泵驱动电机36；当压力开关34关闭时，制动控制单元15通过关闭电机开关25来停止泵驱动电机36的操作；安全阀35设置在液压泵26的输出侧，用于确保输出液压力在许可范围之内；泵驱动电机36与电机开关25相连接，通过接收制动控制单元15传输的控制信号驱动操作液压泵26。
图3是本发明电动汽车水平路面受力分析图，其中作用于电动汽车前轮的法向力可表示为 ，作用于电动汽车后轮的法向力可表示为 ，两式中m表示电动汽车的质量；g表示重心加速度；j表示电动汽车减速度；L表示电动汽车轴距；a表示电动汽车质心到前轮的距离；b表示电动汽车质心到后轮的距离；hg表示电动汽车质心到水平路面的高度。电动汽车前后轮可用最大制动力Fbf_max和Fbr_max与电动汽车前后轮的法向力Nf和Nr成比例关系，即 。由此可知，电动汽车前后轮制动力最好也应该与电动汽车前后轮的法向力Nf和Nr成比例关系，即 。另外，电动汽车前后轮制动力Fbf与Fbr的关系为 。电动汽车的总制动力等于前轮制动力与后轮制动力的总和，即 ；所以前后轮理想分配制动力的关系式为 。该式适用于电动汽车制动时前后轮均为发生抱死的工况，当前后轮任何一方发生抱死时，前后轮制动力便不能利用该式来表达。当电动汽车前轮抱死且后轮未抱死时，前后轮制动力表达式为 ，其中 表示为道路与轮胎之间的最大静摩擦系数；当电动汽车后轮抱死且前轮未抱死时，前后轮制动力表达式为 。
图4是本发明电动汽车再生制动系统控制方法流程图，当驾驶人员操作制动踏板9时，液压模块Ⅰ23接收到制动信号，产生相对应的制动液压力Pr，并将该制动液压力传递给后轮10；制动控制单元15利用压力传感器Ⅰ24检测向后轮10所提供的制动液压力Pr，通过检测制动液压力Pr的大小来识别制动踏板9所处的操作状态；制动控制单元15在已知制动液压力Pr的基础上，计算出用于后轮的制动力 ，其中rr表示后轮制动盘的有效半径；Ar表示后轮的轮缸区域； 表示后轮制动盘与轮缸之间的摩擦系数；Rr表示后轮轮胎的有效半径；制动控制单元15利用上述公式得出的后轮制动力 计算前轮目标制动力 ，其中Nf表示电动汽车制动时施加于前轮的法向力；Nr表示电动汽车制动时施加于后轮的法向力；与此同时，制动控制单元15利用再生制动时有效电机扭矩 和有效车轮扭矩 来计算前轮所施加的有效再生制动力 ，其中有效电机扭矩 可以根据电机3的转速 从电机3的特性曲线中得出；转速 ，其中v为前轮车速检测器7所检测的车速；Rf为前轮轮胎有效半径；i为当前换挡速度的速比；N1为传动齿轮机构6的减速比；由公式 可计算出再生制动有效车轮扭矩；其中N2为变速器5的传动比； 为电机3的发电效率； 为基于电荷状态(SOC)计算的第一权重系数； 为基于当前车速v计算的第二权重系数；根据公式 可计算出有效再生制动力，其中 为前轮轮胎的有效半径。
在计算出前轮目标制动力 与前轮有效再生制动力 的基础上，制动控制单元15进一步判断液压模块Ⅱ27是否出现故障。如果液压模块Ⅱ27没有出现故障问题，则判断前轮目标制动力 是否大于前轮有效再生制动力 ，如果确定是，则由制动控制单元15控制电动汽车的制动，使得再生制动力和液压制动力同时作用于前轮1，利用液压制动力弥补制动力的不足；首先制动控制单元15根据有效再生制动力 对前轮1进行再生制动，通过控制电机3产生目标扭矩 以实现再生制动操作；接着将目标扭矩 传递给电子控制单元16，电子控制单元16通过电机控制单元17控制电机3，从而实现接收目标扭矩 ；在对前轮1进行再生制动时，制动控制单元15利用液压制动实现有效再生制动力 未满足的制动力，以达到所需的前轮制动力，通过制动控制单元15可计算出施加于前轮的目标液压制动力 ；接着制动控制单元15计算用于前轮制动装置8的制动液压 ，以实现目标液压制动力 ；制动液压可表示为 ，其中 为前轮轮胎的有效半径； 为目标液压制动力； 为前轮制动盘有效半径； 为前制动轮缸区域面积； 为前轮制动盘与轮缸之间的摩擦系数；制动控制单元15依据前路制动液压 ，通过气门驱动装置30控制比例减压阀32，并经过制动管Ⅱ31施加给前轮1，以实现再生制动。如果前轮目标制动力 不大于前轮有效再生制动力 时，前轮1仅由再生制动力进行制动，通过控制电机3产生与前轮目标制动力 相对应的目标扭矩 ，接着将目标扭矩 传递给电子控制单元16，电子控制单元16通过电机控制单元17控制电机3，从而实现接收目标扭矩。如果液压模块Ⅱ27存在故障问题，则需要充分利用前轮再生制动的功能，执行步骤应按照前轮目标制动力 不大于前轮有效再生制动力 的情况进行。
图5是本发明电动汽车电机转速与电机扭矩关系特征曲线。当电机转矩大于零时，表示电机3正处于发电状态；当电机转矩小于零时，表示电机3正处于充电状态；电机扭矩从电机转速为0至电机转速为 都保持最大值，然后随着电机转速的增大而减小。在再生制动过程中，可根据电机转速确定再生制动电机扭矩。
图6是本发明电动汽车蓄电池电荷状态与权重系数关系特征曲线。权重系数 与蓄电池充电状态相关，当蓄电池充电状态值SOC低于第一充电状态值SOC1时，权重系数 为第一预定权重系数值；当蓄电池充电状态值SOC处于第一充电状态值SOC1和第二充电状态值SOC2之间时，权重系数 随着蓄电池充电状态值SOC的增大而减小；当蓄电池充电状态值SOC大于第二充电状态值SOC2时，权重系数 等于零。由于蓄电池19的充电状态值SOC很高时，通过再生制动对蓄电池19充电可能会损害其使用寿命，所以当蓄电池充电状态值SOC值较高时，应相对减少再生制动量。
图7是本发明电动汽车车速与权重系数关系特征曲线。权重系数 与电动汽车车速相关，当电动汽车车速 处于第一预定车速 和第二预定车速 之间时，权重系数 随着电动汽车车速 的增大而增大；当电动汽车车速 大于第二预定车速 时，权重系数 等于第二预定车速 ；当电动汽车车速 小于第一预定车速 时，权重系数 等于零。由于电动汽车车速较低时，可实现较高的再生制动力，但是再生制动力的突然增加易于导致制动失灵，所以当电动汽车车速 较低时，应相对减少再生制动量。
本发明工作原理如下：
当驾驶人员操作制动踏板9时，液压模块Ⅰ23接收到制动信号，产生相对应的制动液压力Pr，并将该制动液压力传递给后轮10；制动控制单元15利用压力传感器Ⅰ24检测向后轮10所提供的制动液压力Pr，通过检测制动液压力Pr的大小来识别制动踏板9所处的操作状态；制动控制单元15在已知制动液压力Pr的基础上，计算出用于后轮的制动力 ，制动控制单元15可以利用上述公式得出的后轮制动力 计算前轮目标制动力 。与此同时，制动控制单元15利用再生制动时可用电机扭矩和可用车轮扭矩来计算前轮所施加的可用再生制动力。然后通过比较前轮目标制动力 与前轮所施加的可用再生制动力 来控制前轮1的再生制动力和液压制动力，以此实现与驾驶员制动操作协调的液压制动力，提高电动汽车再生制动能量的回收利用率及优化前轮1和后轮10之间的制动力分配。

Claims (2)

1.一种电动汽车再生制动系统及其控制方法，其特征在于包括：前轮(1)、发动机(2)、电机(3)、离合器(4)、变速器(5)、传动齿轮机构(6)、前轮车速检测器(7)、前轮制动装置(8)、制动踏板(9)、后轮(10)、后轮车速检测器(11)、后轮制动装置(12)、再生制动液压模块(13)、变频器(14)、制动控制单元(15)、发动机控制单元(16)、电机控制单元(17)、蓄电池管理系统(18)及蓄电池(19)；发动机(2)和电机(3)是混合电动汽车的动力源；发动机(2)和电机(3)依次串联连接到离合器(4)和变速器(5)；发动机(2)和电机(3)的动力能量通过离合器(4)传输到变速器(5)，并通过传动齿轮机构(6)输出给前轮(1)；前轮车速检测器(7)安装在前轮(1)上，用于检测前轮(1)的车速；前轮制动装置(8)同样地安装在前轮(1)上，用于降低前轮(1)的转速；制动踏板(9)是通过再生制动液压模块(13)产生液压对前轮制动装置(8)进行液压制动；后轮车速检测器(11)安装在后轮(10)上，用于检测后轮(10)的车速；后轮制动装置(12)同样地安装在后轮(10)上，用于降低后轮(10)的转速；再生制动液压模块(13)用于接收制动踏板(9)和制动控制单元(15)的制动控制信号，从而产生液压力作用于前轮制动装置(8)及后轮制动装置(12)；变频器(14)可以使电机(3)转速方向发生逆转，将其产生的电能存储到蓄电池(19)中；制动控制单元(15)可以将计算出的再生制动力传输给发动机控制单元(16)；发动机控制单元(16)根据再生制动指令控制电机控制单元(17)；电机控制单元(17)控制变频器(14)改变电机(3)转速方向；蓄电池管理系统(18)用于控制蓄电池(19)。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车再生制动系统及其控制方法，其特征在于：再生制动液压模块13主要包括：增压机20、真空泵21、活塞装置22、液压模块Ⅰ23、压力传感器Ⅰ24、电机开关25、液压泵26、液压模块Ⅱ27、蓄能器28、压力传感器Ⅱ29、气门驱动装置30、制动管Ⅱ31、比例减压阀32、制动管Ⅲ33、压力开关34、安全阀35、泵驱动电机36、辅助缸37、主缸38及制动管Ⅰ39;再生制动液压模块13主要由液压模块Ⅰ23和液压模块Ⅱ27两部分组成；液压模块Ⅰ23包含增压机20、主缸38、活塞装置22和辅助缸37，其作用是对后轮制动装置12进行液压制动；增压机20的作用是将制动踏板传递的压力进一步升高，并将其传递给主缸38；主缸38利用活塞装置22将液压力通过制动管Ⅰ39输出到后轮制动装置12；增压机20与发动机2相连接，便于驾驶员利用发动机2的真空压力对制动踏板9进行增压操作；真空泵21连接增压机20，确保了当发动机2关闭(仅电机3工作时)，只能由真空泵21增加制动踏板9的操作力；辅助缸37与主缸38相连接，主要作用是接收主缸38输出的部分液压力；压力传感器Ⅰ24与制动管Ⅰ39相连接，其作用是将检测主缸38施加到后轮制动装置12的液压力传递给制动控制单元15；液压模块Ⅱ27包含电机开关25、液压泵26、蓄能器28、压力传感器Ⅱ29、气门驱动装置30、比例减压阀32、压力开关34、安全阀35和泵驱动电机36，其作用是对前轮制动装置8进行液压制动；电机开关25用于操纵泵驱动电机36的工作状态；液压泵26用于形成前轮制动装置8所需的液压力，由泵驱动电机36操作；蓄能器28用于存储液压泵26产生的液压力；压力传感器Ⅱ29用于检测制动管Ⅱ31的压力并将其传输给制动控制单元15，以确保目标液压制动力能够传递到前轮制动装置8；气门驱动装置30连接制动控制单元15，通过制动控制单元15传输的目标制动指令来控制比例减压阀32；比例减压阀32与制动管Ⅱ31相连接，用于将液压制动力传递给前轮制动装置8；压力开关34设置在液压泵26与比例减压阀32之间的制动管Ⅲ33上，压力开关34将输出信号传输给制动控制单元8；当检测压力低于第一预定压力时，压力开关34打开；当检测压力高于第二预定压力时，压力开关34关闭；制动控制单元15通过压力开关34的输出信号控制泵驱动电机36，即当压力开关34打开时，制动控制单元15通过打开电机开关25来控制泵驱动电机36；当压力开关34关闭时，制动控制单元15通过关闭电机开关25来停止泵驱动电机36的操作；安全阀35设置在液压泵26的输出侧，用于确保输出液压力在许可范围之内；泵驱动电机36与电机开关25相连接，通过接收制动控制单元15传输的控制信号驱动操作液压泵26。
CN202010963823.XA 2020-09-14 2020-09-14 一种电动汽车再生制动系统及其控制方法 Pending CN111942161A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010963823.XA CN111942161A (zh) 2020-09-14 2020-09-14 一种电动汽车再生制动系统及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010963823.XA CN111942161A (zh) 2020-09-14 2020-09-14 一种电动汽车再生制动系统及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111942161A true CN111942161A (zh) 2020-11-17

Family

ID=73357321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010963823.XA Pending CN111942161A (zh) 2020-09-14 2020-09-14 一种电动汽车再生制动系统及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111942161A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113212184A (zh) * 2021-06-15 2021-08-06 奇瑞新能源汽车股份有限公司 电动车辆的陡坡缓降控制方法、装置及电动车辆
CN114179622A (zh) * 2021-12-28 2022-03-15 三一汽车起重机械有限公司 一种制动能量回馈优化方法、装置及作业机械
US20220227352A1 (en) * 2021-01-18 2022-07-21 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle
WO2023098465A1 (zh) * 2021-11-30 2023-06-08 江苏大学 一种电动汽车制动换挡控制方法及系统
CN117227493A (zh) * 2023-11-14 2023-12-15 上海同驭汽车科技有限公司 一种复合制动控制方法、复合制动系统及车辆

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1647968A (zh) * 2003-12-30 2005-08-03 现代自动车株式会社 用来控制电动车再生制动的方法和装置
US20160167527A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Hyundai Motor Company Method for controlling braking force in regenerative brake cooperation control
CN108688474A (zh) * 2018-03-22 2018-10-23 刘清河 电动汽车制动能量回收控制算法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1647968A (zh) * 2003-12-30 2005-08-03 现代自动车株式会社 用来控制电动车再生制动的方法和装置
US20160167527A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Hyundai Motor Company Method for controlling braking force in regenerative brake cooperation control
CN108688474A (zh) * 2018-03-22 2018-10-23 刘清河 电动汽车制动能量回收控制算法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220227352A1 (en) * 2021-01-18 2022-07-21 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle
US11919506B2 (en) * 2021-01-18 2024-03-05 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle
CN113212184A (zh) * 2021-06-15 2021-08-06 奇瑞新能源汽车股份有限公司 电动车辆的陡坡缓降控制方法、装置及电动车辆
WO2023098465A1 (zh) * 2021-11-30 2023-06-08 江苏大学 一种电动汽车制动换挡控制方法及系统
CN114179622A (zh) * 2021-12-28 2022-03-15 三一汽车起重机械有限公司 一种制动能量回馈优化方法、装置及作业机械
CN114179622B (zh) * 2021-12-28 2023-10-20 三一汽车起重机械有限公司 一种制动能量回馈优化方法、装置及作业机械
CN117227493A (zh) * 2023-11-14 2023-12-15 上海同驭汽车科技有限公司 一种复合制动控制方法、复合制动系统及车辆
CN117227493B (zh) * 2023-11-14 2024-01-26 上海同驭汽车科技有限公司 一种复合制动控制方法、复合制动系统及车辆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111942161A (zh) 一种电动汽车再生制动系统及其控制方法
US7167783B2 (en) Apparatus and method for controlling regenerative braking of an electric vehicle
US7311163B2 (en) Regeneration and brake management system
US7232192B2 (en) Deadband regenerative braking control for hydraulic hybrid vehicle powertrain
US8055422B2 (en) Vehicle deceleration rate control method and apparatus
US8396618B2 (en) System and method for controlling drivetrain torque and hill holding of a hybrid vehicle
US8062175B2 (en) Method and apparatus for optimizing braking control during a threshold braking event
CN102166961B (zh) 基于at的纯电动汽车制动能量回收控制方法
CN101073992A (zh) 基于abs的汽车再生与常规制动集成控制器及控制方法
CN108263216B (zh) 一种轮毂电机驱动汽车再生制动系统及制动方法
KR20190136353A (ko) 브레이크 시스템 및 그 제어 방법
US11833906B2 (en) Auxiliary electrical traction motor for vehicles
CN102133892B (zh) 发动机压缩空气与摩擦制动相匹配的复合制动系统及方法
CN110962616B (zh) 集成液力与电池的车辆复合能源系统及其控制方法
CN109240125B (zh) 一种混动车变速箱二轴需求扭矩计算方法
US20220001748A1 (en) Regenerative braking control device for electronic four-wheel drive vehicle
CN114454724A (zh) 一种智能化纯电动汽车制动能量回收控制方法
CN111674263A (zh) 一种用于车辆的辅助制动方法及系统
JP2016175495A (ja) ハイブリッド車両及びその制御方法
CN116443011A (zh) 一种基于v2v通信网络电动汽车制动能量回收分层控制系统及方法
CN210707367U (zh) 一种并联混合制动系统
CN215204392U (zh) 纯电动重型商用车的动力总成系统
CN116811831A (zh) 一种增程式动力系统能量稳定输出控制策略
CN202022200U (zh) 发动机压缩空气与摩擦制动相匹配的复合制动系统
CN112706749A (zh) 一种混合动力车辆缓速方法及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201117

RJ01 Rejection of invention patent application after publication