CN112061094A - 新能源汽车液压制动系统 - Google Patents

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熊新
翟豪瑞
孙婷婷
邵俊
戴广金
肖海宁
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Abstract

本发明涉及新能源汽车的技术领域，特别是涉及一种新能源汽车液压制动系统，其减小复合制动过渡工况冲击度，使得液压力介入时的冲击度降低，再生制动低速撤出时的冲击度降低，提高了车辆制动舒适性；包括制动力分配策略、车辆模型、电池、制动电机、电机力修正策略、液压力双闭环反馈协调策略、抗积分饱和变结构控制器和电子液压制动系统，车辆模型输出车辆信息作用于制动力分配策略，电池输出电池信息作用于制动力分配策略，制动力分配策略将目标液压力输送至抗积分饱和变结构控制器，制动力分配策略将目标电机力输送至制动电机，制动电机将电机力输送至车辆模型，抗积分饱和变结构控制器经液压力输送至电子液压制动系统。

Description

新能源汽车液压制动系统
技术领域
本发明涉及新能源汽车的技术领域，特别是涉及一种新能源汽车液压制动系统。
背景技术
一辆常年在城市行驶的车辆大约有30％-50％的能量在制动过程中以热的形式耗散掉.而电驱动车辆依靠其配备的复合制动系统可以大幅回收这部分能量，改善车辆的经济性.复合制动系统一般包括电机制动子系统和液压制动子系统，车辆的制动需求优先由电机再生制动提供，当电机制动力不足时，液压制动介入.然而，受到电机高速时制动力有限以及低速时不能提供再生制动力的限制，复合制动会出现液压制动系统介入制动、液压制动系统撤出制动以及低速时再生制动力撤出制动的三种过渡工况.由于电机的响应速度快，液压系统的响应速度较电机慢，导致复合制动在过渡工况下，会产生较大的制动冲击度，制动的平顺性与舒适性有所恶化。
对复合制动领域的研究主要集中在提出制动力分配策略，在保证制动稳定性前提下尽可能多地回收制动能量，而对制动过程中车辆减速度、冲击度等状态的研究不多，致使众多的能量回收策略无法体现实际效果。
对制动力切换的过渡工况问题，对液压制动系统与电机的响应特性进行校正，解决两者响应特性上的差异，但同时导致了系统整体的响应滞后.通过搭建滤波器，让电机额外响应制动力需求的高频信号，但由于高频信号所占原信号的比例不大，导致该策略控制效果不理想。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种减小复合制动过渡工况冲击度，使得液压力介入时的冲击度降低，再生制动低速撤出时的冲击度降低，提高了车辆制动舒适性的新能源汽车液压制动系统。
本发明的新能源汽车液压制动系统，包括制动力分配策略、车辆模型、电池、制动电机、电机力修正策略、液压力双闭环反馈协调策略、抗积分饱和变结构控制器和电子液压制动系统，车辆模型输出车辆信息作用于制动力分配策略，电池输出电池信息作用于制动力分配策略，制动力分配策略将目标液压力输送至抗积分饱和变结构控制器，制动力分配策略将目标电机力输送至制动电机，制动电机将电机力输送至车辆模型，抗积分饱和变结构控制器经液压力输送至电子液压制动系统，电子液压制动系统将实际液压力输送至液压力双闭环反馈协调策略，电子液压制动系统将液压力输送至车辆模型，电子液压制动系统将实际液压力反馈给抗积分饱和变结构控制器，车辆模型通过电机力修正策略将电机力上限值输送给制动力分配策略。
本发明的新能源汽车液压制动系统，还包括制动电机通过再生制动将电能输送至电池内。
本发明的新能源汽车液压制动系统，液压力双闭环反馈协调策略包括制动力分配策略产生的目标液压力和电子液压制动系统产生的实际液压力求差输送至制动电机内。
本发明的新能源汽车液压制动系统，电机力修正策略包括车辆模型将车辆信息输送至电机力修正策略，电机修正策略将电机力上限值的变化输送至制动力分配策略中。
与现有技术相比本发明的有益效果为：通过以上设置，制动力配策略通过车辆信息和电池信息计算出使能量回收最大化的目标电机力和目标液压力并分别作用到制动电机和电子液压制动系统，产生的电机制动力和液压制动力共同作用使车辆减速，增加能源的回收利用效果，双闭环反馈和电机力修正的协调策略，所提出的策略能有效减小复合制动过渡工况冲击度，使得液压力介入时的冲击度降低，再生制动低速撤出时的冲击度降低，提高了车辆制动舒适性。
附图说明
图1是本发明的电机力修正策略示意图；
图2是本发明的复合制动总体策略示意图；
图3是本发明的液压力双闭环反馈协调策略示意图；
图4是本发明的电机力修正策略流程示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1至图4所示，本发明的新能源汽车液压制动系统，包括制动力分配策略、车辆模型、电池、制动电机、电机力修正策略、液压力双闭环反馈协调策略、抗积分饱和变结构控制器和电子液压制动系统，车辆模型输出车辆信息作用于制动力分配策略，电池输出电池信息作用于制动力分配策略，制动力分配策略将目标液压力输送至抗积分饱和变结构控制器，制动力分配策略将目标电机力输送至制动电机，制动电机将电机力输送至车辆模型，抗积分饱和变结构控制器经液压力输送至电子液压制动系统，电子液压制动系统将实际液压力输送至液压力双闭环反馈协调策略，电子液压制动系统将液压力输送至车辆模型，电子液压制动系统将实际液压力反馈给抗积分饱和变结构控制器，车辆模型通过电机力修正策略将电机力上限值输送给制动力分配策略；通过以上设置，制动力配策略通过车辆信息和电池信息计算出使能量回收最大化的目标电机力和目标液压力并分别作用到制动电机和电子液压制动系统，产生的电机制动力和液压制动力共同作用使车辆减速，增加能源的回收利用效果，双闭环反馈和电机力修正的协调策略，所提出的策略能有效减小复合制动过渡工况冲击度，使得液压力介入时的冲击度降低，再生制动低速撤出时的冲击度降低，提高了车辆制动舒适性。
本发明的新能源汽车液压制动系统，还包括制动电机通过再生制动将电能输送至电池内；通过以上设置，制动力配策略通过车辆信息和电池信息计算出使能量回收最大化的目标电机力和目标液压力并分别作用到制动电机和电子液压制动系统，产生的电机制动力和液压制动力共同作用使车辆减速，同时电机通过再生制动将产生的电能存入电池，实现能量回收，增加能量的回收利用效果，提高实用性。
本发明的新能源汽车液压制动系统，液压力双闭环反馈协调策略包括制动力分配策略产生的目标液压力和电子液压制动系统产生的实际液压力求差输送至制动电机内；通过以上设置，电机再生制动力直接对目标液压力与实际制动液压力之间的偏差进行补偿，以期使总制动力在过渡工况下更接近总需求制动力，电机实时响应上层制动力分配策略计算出的目标电机力以及液压力跟踪误差，使总实际制动力在过渡工况下更接近总需求制动力，从而改善液压系统的响应速度慢与超调带来的制动冲击。
本发明的新能源汽车液压制动系统，电机力修正策略包括车辆模型将车辆信息输送至电机力修正策略，电机修正策略将电机力上限值的变化输送至制动力分配策略中；通过以上设置，改善制动初始阶段，液压力介入的过渡工况，根据制动力分配策略，电机力已经达到了饱和状态，无法对液压力进行协调补偿的情况，增加电机在液压力介入工况下的补偿能力，车辆检测制动需求状态，若制动需求在增加，并且量纲一制动强度小于0.1时，此时液压力即将介入，令制动力分配策略的电机力上限值低于最大值，从而使得液压力介入时由于滞后产生的不足制动力可以由电机协调补偿；当制动需求仍在增加，且制动强度在0.1～0.15时，过渡过程从开始到逐渐进入尾声，制动力分配策略中的电机力上限值逐步恢复到最大值，以回收更多能量；若制动需求维持在某一定值，则分配策略的电机力上限值始终为最大值，在再生制动低速撤出工况下，电机力应提前一段时间退出，以给电机响应电机补偿力提供力矩空间，保证了电机在各个过渡工况下始终具有补偿能力，提高实用性。
本发明的新能源汽车液压制动系统，其在工作时，制动力配策略通过车辆信息和电池信息计算出使能量回收最大化的目标电机力和目标液压力并分别作用到制动电机和电子液压制动系统，产生的电机制动力和液压制动力共同作用使车辆减速，电机再生制动力直接对目标液压力与实际制动液压力之间的偏差进行补偿，以期使总制动力在过渡工况下更接近总需求制动力，电机实时响应上层制动力分配策略计算出的目标电机力以及液压力跟踪误差，使总实际制动力在过渡工况下更接近总需求制动力，从而改善液压系统的响应速度慢与超调带来的制动冲击，改善制动初始阶段，液压力介入的过渡工况，根据制动力分配策略，电机力已经达到了饱和状态，无法对液压力进行协调补偿的情况，增加电机在液压力介入工况下的补偿能力，车辆检测制动需求状态，若制动需求在增加，并且量纲一制动强度小于0。1时，此时液压力即将介入，令制动力分配策略的电机力上限值低于最大值，从而使得液压力介入时由于滞后产生的不足制动力可以由电机协调补偿；当制动需求仍在增加，且制动强度在0。1～0。15时，过渡过程从开始到逐渐进入尾声，制动力分配策略中的电机力上限值逐步恢复到最大值，以回收更多能量；若制动需求维持在某一定值，则分配策略的电机力上限值始终为最大值，在再生制动低速撤出工况下，电机力应提前一段时间退出，以给电机响应电机补偿力提供力矩空间，保证了电机在各个过渡工况下始终具有补偿能力。
本发明的新能源汽车液压制动系统，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种新能源汽车液压制动系统，其特征在于，包括制动力分配策略、车辆模型、电池、制动电机、电机力修正策略、液压力双闭环反馈协调策略、抗积分饱和变结构控制器和电子液压制动系统，车辆模型输出车辆信息作用于制动力分配策略，电池输出电池信息作用于制动力分配策略，制动力分配策略将目标液压力输送至抗积分饱和变结构控制器，制动力分配策略将目标电机力输送至制动电机，制动电机将电机力输送至车辆模型，抗积分饱和变结构控制器经液压力输送至电子液压制动系统，电子液压制动系统将实际液压力输送至液压力双闭环反馈协调策略，电子液压制动系统将液压力输送至车辆模型，电子液压制动系统将实际液压力反馈给抗积分饱和变结构控制器，车辆模型通过电机力修正策略将电机力上限值输送给制动力分配策略。
2.如权利要求1所述的新能源汽车液压制动系统，其特征在于，还包括制动电机通过再生制动将电能输送至电池内。
3.如权利要求1所述的新能源汽车液压制动系统，其特征在于，液压力双闭环反馈协调策略包括制动力分配策略产生的目标液压力和电子液压制动系统产生的实际液压力求差输送至制动电机内。
4.如权利要求1所述的新能源汽车液压制动系统，其特征在于，电机力修正策略包括车辆模型将车辆信息输送至电机力修正策略，电机修正策略将电机力上限值的变化输送至制动力分配策略中。
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