CN112677772A - 一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制系统及方法，包括电子液压制动机构、油门踏板传感器、轮速传感器、制动踏板深度传感器、轮边电机和电子控制单元。本发明的优点在于：该系统可以通过采集制动踏板深度信号、轮速信号、油门踏板深度信号，判断车辆各轮的制动需求。在判断各轮边电机的回馈能力后，将制动需求分配成再生制动和电子液压制动两部分分别执行，在向系统中的电子控制单元提出各轮再生制动要求的同时，也同步调节各轮制动液压力，达到再生回馈与液压的协同制动效果，最大程度利用电控系统的回馈能力，提高整车的能量经济性。

Description

一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制系统及方法

技术领域

本发明属于汽车制动系统技术领域，尤其涉及一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制系统。

背景技术

随着人工智能技术革新的突飞猛进，智能驾驶系统也在迅速发展，其中智能辅助驾驶系统被各类车辆安全评价机构作为衡量车辆安全的重要评价指标。目前L1、L2级别的智能驾驶系统仍停留在“辅助”层面，即需驾驶员全程参与驾驶，因此对相较于更高级的L3、L4、L5级别的智能驾驶系统而言，由于该系统可替代驾驶员全程参与自动驾驶，若在系统出现故障时仍需在一定程度上保持自动驾驶功能，作为车辆主动安全最后一道防线的制动系统的功能安全性就显得尤为重要。对制动系统进行结构和功能的变革，并在基本制动功能基础上加入高级制动功能，以适应高级智能驾驶系统在安全冗余方面的要求。

高级制动功能中的再生制动协同控制系统亦称回馈制动，是一种使用在电动汽车上的制动技术。相较于传统汽车，电动汽车在制动时把车辆的动能转换并储存起来，而不是变成无用的热。当汽车处于减速或制动工况时，将驱动电机切换成发电机运转，驱动电机的转子轴产生制动转矩，同时定子端建立起电压，将定子端连接到蓄电池或超级电容等储能装置上，可将制动能量以电能的形式存储起来，达到能量双向流动，从而实现制动能量回收，有效提高汽车续驶里程。

目前一些混动汽车上配备了RBC(Regenerative Braking Control)系统，其基本是在汽车前轴或后轴集成一个用于再生制动能量回收的电机，针对汽车ABS未开启时的中小制动强度工况，在不考虑前后轴制动力矩分配情况下，将电机再生制动力矩直接叠加在原前轴或后轴液压制动力矩之上。但是电动汽车制动过程中只有驱动轮上的制动能量才可被回收，从动轮上的能量只能通过传统的摩擦制动形式以热能的形式散失掉。因此相较于单独前驱或后驱电动汽车，四轮独立驱动电动汽车的再生制动能量回收效果较佳，也能提高车辆的稳定与加速性能。

孟泽文等在《后驱式纯电动车再生制动控制策略研究[J].青岛大学学报(工程技术版),2020,035(001):65-71》中提出的再生制动策略能满足驾驶员制动需求，也提高了制动能量回收率，但可能未充分利用路面附着条件，也未考虑再生制动协同控制系统中的主要执行机构——轮边电机在不同制动需求力矩下能提供的制动能量回收力矩的变化情况，仅以制动强度作为前后轮制动力分配的判定准则也会一定程度上影响制动舒适性。因此本发明在单轴叠加式再生制动控制策略基础上，提出一种更符合工程实际的基于四轮边电机的独立四驱电动汽车协同式控制策略，可根据驾驶员的制动需求力矩与对应的轮边电机工作状态，动态调节液压和轮边电机制动力的分配比例，以改善利用附着系数，提高制动稳定性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制系统，在制动工况下的液压制动力矩和再生制动力矩的分配与调节，最大程度利用电控系统的回馈能力，提高整车的能量经济性。

本发明目的至少通过以下技术方案之一实现。

一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制系统，包括用于测量车辆制动踏板有效位移的制动踏板深度传感器、用于测量各轮速信号的轮速传感器、用于测量油门踏板位置的油门踏板传感器、轮边电机、电机控制器、整车控制器及电子液压制动机构，其中制动踏板传感器、轮速传感器、油门踏板传感器、轮边电机及电机控制器分别与整车控制器相连并传递信号给整车控制器，电子液压制动机构与整车控制器相连并接收整车控制器发送的控制指令。

本发明还提供前述控制系统的控制方法。

一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制方法，包括以下步骤：

首先判断再生制动协同控制系统是否开启，若出现车速低于再生能量可回收车速、制动强度过大、踩下油门加速三种工况中的任一种，则再生制动协同控制系统不开启，车辆需求力矩全部由液压制动来提供，此时仅为液压制动；

若再生制动协同控制系统开启，系统根据车辆需求力矩与轮边电机最大可回收力矩、滑行回收力矩和滑行回收力矩相比较来进行相应的制动力协调，所述制动力协调包括：基于汽车理想制动力矩分配曲线、ECE法规线和制动强度线，结合前后轴轮边电机最大可回收力矩，将制动需求过程分为不同状态进行液压制动力矩和回馈力矩分配与调节，此为液压制动与再生制动协同控制制动模式，而当驾驶员产生大于临界制动力矩所对应的制动踏板位移，但又未超过再生制动协同控制系统直接退出的制动强度门限值时，液压辅助制动功能参与此过程的制动，此时制动需求力矩由再生和液压制动力矩以其最大能力协同制动。

进一步地，所述判断再生制动协同控制系统是否开启，具体包括：

根据油门踏板传感器采集的信号判断驾驶员是否产生加速工作，若驾驶员踩下油门踏板，则再生制动协同控制系统不开启，若驾驶员未踩下油门踏板，则进行下一步车速判断；

根据轮速传感器采集的信号判断车速是否小于再生制动协同控制系统开启阈值，若是，则再生制动协同控制系统不开启，若车速大于该阈值，则进行下一步是否出现紧急制动的判断；

根据制动踏板深度传感器采集的信号判断驾驶员是否出现紧急制动，若驾驶员进行了紧急制动，则再生制动协同控制系统不开启，若驾驶员未进行紧急制动，则判断液压辅助制动功能是否介入，若是，则再生制动协同控制系统不开启，若否，则启动再生制动协同控制系统。

进一步地，所述基于汽车理想制动力矩分配曲线、ECE法规线和制动强度线，结合前后轴轮边电机最大可回收力矩，将制动需求过程分为不同状态进行液压制动力矩和回馈力矩分配与调节，此为液压制动与再生制动协同控制制动模式，具体包括：

基于汽车理想制动力矩分配曲线、ECE法规线和制动强度线，将前轴两轮边电机能提供的最大可回收力矩之和记为M_f，后轴两轮边电机能提供的最大可回收力矩之和记为M_r，前后轴四轮边电机能提供的滑行回收力矩之和记为M_s，前轴两轮边电机最大可回收力矩在理想前后轴制动力矩分配曲线上对应的后轴制动力矩记为M₁，后轴两轮电机最大可回收力矩在理想前后轴制动力矩分配曲线上对应的前轴制动力矩记为M₂，汽车理想前后轴制动力矩分配曲线与制动强度预设值的斜线交点为D，对应的需求制动力矩记为M₃，得到用于制动力协调的区间参考点后，将汽车理想制动力矩分配曲线中坐标原点O(0，0)与点B(M_f，M₁)连线记为线段1；点B(M_f，M₁)与点C(M₂，M_r)连线记为线段2；点C(M₂，M_r)与点D连线记为线段3，然后将制动需求过程分为以下四种状态进行制动力协调：

第一种状态：车辆制动需求力矩小于滑行回收力矩M_s时，此时制动力矩全部由滑行再生力矩提供，电子液压制动机构不提供制动力，四轮边电机产生滑行回收力矩，平均分配驾驶员制动需求力矩；

第二种状态：车辆制动需求力矩小于前轴两轮电机最大可回收力矩M_f与理想分配曲线对应的后轴制动力矩M₁之和时，此时前轴两轮边电机与后轴两轮边电机产生的再生制动能量回收力矩按线段1斜率分配；

第三种状态：车辆制动需求力矩大于M_f与M₁之和，但小于后轴两轮边电机最大可回收力矩M_r与理想分配曲线对应的前轴制动力矩M₂之和时，此时前轴两轮电机提供最大再生制动力矩；

第四种状态：车辆制动需求力矩大于M_r与M₂之和，但小于理想制动力矩分配曲线与制动强度预设值的斜线交点对应的需求制动力矩M_D时，此时前轴两轮和后轴两轮边电机均提供最大再生制动力矩。

进一步地，所述制动强度门限值为0.8，所述制动强度预设值为0.7。

进一步地，考虑到驾驶员实际制动情况，当松开加速踏板直至踩下制动踏板过程中，车辆处于滑行状态，此时电机滑行回收力矩作为再生制动扭矩进行补偿，液压制动不工作，而制动踏板越过空行程产生实际位移后，为防止产生过多的制动扭矩，保证再生制动协同控制系统介入后驾驶员能有良好的制动感觉，将电机实际制动能量回收力矩作为参考值，电子液压制动仅对制动需求力矩与实际制动能量回收力矩的差值进行补偿。

进一步地，当车辆制动需求为第一种状态时，液压制动力矩补偿制动需求力矩与前后轴四轮边电机实际回收力矩的差值。

进一步地，当车辆制动需求为第二种状态时，电子液压制动机构产生液压制动力矩补偿制动需求力矩与前后轴四轮边电机实际回收力矩的差值。

进一步地，当车辆制动需求为第三种状态时，电子液压制动机构产生后轴液压制动力矩对制动需求力矩与前后轴四轮边电机实际回收力矩、前轴液压制动力矩的差值进行补偿。

进一步地，当车辆制动需求为第四种状态时，电子液压制动机构产生前轴和后轴液压制动力矩对制动需求力矩与前后轴四轮边电机实际再生制动能量回收力矩的差值以线段3斜率分配来进行补偿。

与现有技术相比，本发明能够实现的有益效果至少如下：

该系统可以通过采集制动踏板深度信号、轮速信号、油门踏板深度信号，判断车辆各轮的制动需求。在判断各轮边电机的回馈能力后，将制动需求分配成再生制动和电子液压制动两部分分别执行，在向系统中的电子控制单元提出各轮再生制动要求的同时，也同步调节各轮制动液压力，达到再生回馈与液压的协同制动效果，最大程度利用电控系统的回馈能力，提高整车的能量经济性。

附图说明

图1是本发明中基于电子液压制动的独立四驱电动汽车再生制动协同控制系统的总体结构示意图。

图2是本发明中电子液压制动系统的结构简图。

图3是本发明中再生制动协同控制系统的控制逻辑流程图。

图4是本发明中再生制动协同控制系统控制逻辑对应的原理示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案更加清晰明确，下面根据附图1-4对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。

本控制系统主要通过制动，分别针对四轮边电机对电子控制单元提出降扭要求，电子控制单元分别响应四轮边电机降扭请求，保证车辆的稳定性能与加速性能处在较优的状态范围。同时参与制动工况下的液压制动力矩和回馈力矩的分配与调节，最大程度利用电控系统的回馈能力，提高整车的能量经济性。

图1为本实施例中基于电子液压制动的独立四驱电动汽车再生制动协同控制系统的总体结构示意图。该系统包括制动踏板深度传感器101、轮速传感器102、油门踏板传感器103、轮边电机104、电机控制器105、整车控制器(VCU)106及电子液压制动机构107。其中制动踏板传感器101、轮速传感器102、油门踏板传感器103、轮边电机104及电机控制器105分别与整车控制器106相连并传递信号给整车控制器106，电子液压制动系统107与整车控制器106相连并接收整车控制器106发送的控制指令。

制动踏板深度传感器101用于采集制动开关信号，测量车辆制动踏板有效位移，将其转化为车辆制动需求力矩，并将该信号传递给整车控制器106。油门踏板传感器103根据驾驶员加速动作读取油门踏板位置，将车辆加速状态逻辑值传递给整车控制器106。

轮速传感器102为电磁感应式轮速传感器，分别安装在左前轮缸、左后轮缸、右前轮缸和右后轮缸上，测量各轮速信号并传递给整车控制器106。本发明中测量轮速信号的目的是判定汽车车速是否大于再生制动系统开启阈值，并检查车辆是否出现车轮抱死而使ABS功能开启的情况。轮速传感器还可用于检测滑移率，结合轮速，换算出制动强度。

四个车轮边均设置有轮边电机104，本实施例的轮边电机104为发卡绕组永磁同步电机，其中定子固定在轮胎上，转子固定在车轴上。通过制动踏板深度传感器101和轮速传感器102测量得到的车辆制动需求力矩和车速信号，得到对应工况下各轮的电机最大可用制动能量回收力矩、滑行回收力矩和实际回收力矩，然后与车辆制动需求力矩信号进行制动力协调，最后将相关信号发送给整车控制器106。

电机控制器105将经过制动力协调后整车控制器106发出的目标再生制动力矩信号传给轮边电机104，从而使轮边电机104产生对应的目标电机力矩信号，并通过采集实际回收力矩用于下一个工况下的制动力协调。

整车控制器106通过接收制动踏板深度传感器101、轮速传感器102、油门踏板传感器103、轮边电机104的信号，进行车辆状态判断、再生制动协同控制系统开启判定和电机目标再生制动力矩与液压制动力矩计算，并输出目标再生制动力矩信号给电机控制器105、目标伺服电机工作电流信号给电子液压制动机构107。

电子液压制动机构用于对再生制动无法满足车辆制动需求力矩部分进行液压力补偿。将制动需求力矩减去再生能量回馈力矩后换算成目标补偿压力发送给电子液压制动机构进行伺服主缸和轮缸建压，以达到与再生制动的协同控制效果。图2为本实施例中电子液压制动机构的结构简图，该电子液压制动机构包括油壶201、制动主缸202、制动踏板204、压力传感器205、踏板感觉模拟器206、第一隔离阀207、第二隔离阀208、模拟阀209、第一控制阀210、第二控制阀211、伺服电机214、由伺服电机214驱动的滚珠丝杠机构213、与滚珠丝杠机构213连接的伺服主缸212、电子控制单元(ECU)215、左前轮缸216、右后轮缸217、右前轮缸218和左后轮缸219，其中第一隔离阀207、第二隔离阀208为常开阀，模拟阀209和第一控制阀210、第二控制阀211均为常闭阀。制动踏板深度传感器101设置在制动踏板204上。油壶201中储存有制动液，一端与制动主缸202相连，另一端与伺服主缸212相连，可将制动液分别送至制动主缸202与伺服主缸212中。一方面，制动主缸202一端通过制动管路连接第一隔离阀207，另一端分别连接第二隔离阀208与模拟阀209，其中模拟阀209又与踏板感觉模拟器206相连；另一方面，伺服主缸212通过制动管路分别连接第一控制阀210与第二控制阀211，其中第一控制阀210与第一隔离阀207均与左前轮缸216和右后轮缸217相连，第二控制阀211与第二隔离阀208均与右前轮缸218和左后轮缸219相连。

在第一隔离阀207和制动主缸202之间的油路上还设置有压力传感器205，且压力传感器205与电子控制单元(ECU)215信号连接。在制动踏板深度传感器101发生故障时，可以通过压力传感器205采集信号来判断驾驶员的制动意图。压力传感器采集制动主缸202的压力信号并传递给电子控制单元215，电子控制单元接受来自压力传感器202采集到的制动主缸压力并获得制动需求力矩，以识别驾驶员的制动意图。

正常制动时，第一隔离阀207、第二隔离阀208通电关闭，模拟阀209通电开启，第一控制阀210、第二控制阀211通电开启，制动主缸202至左前轮缸216、右后轮缸217、右前轮缸218和左后轮缸219的油路均关闭，制动踏板深度传感器101将踏板位移信号传递给电子控制单元215，电子控制单元215计算出驾驶员目标制动力矩，将目标制动力矩转化成相应的目标伺服电机工作电流指令给伺服电机214，伺服电机214工作输出的扭矩经滚珠丝杠机构213作用于伺服主缸活塞，使输出的扭矩转化为线性力推动伺服主缸212建压，然后制动液流入左前轮缸216、右后轮缸217、右前轮缸218和左后轮缸219使其压力升高，系统完成建压实现制动。与此同时，由于驾驶员踩踏制动踏板204而使制动主缸202腔内油压上升，制动液流入踏板感觉模拟器206，从而提供驾驶员与之对应的模拟脚感。若伺服电机故障，电子液压制动机构则进入故障模式，驾驶员踩制动踏板直接使制动主缸内制动液压力上升，高压制动液流到左前轮缸、左后轮缸、右前轮缸、右后轮缸实现制动。

当汽车处于减速或制动工况时，若再生制动协同控制系统介入，驱动轮边电机切换成发电机状态运转，驱动电机的转子轴产生制动转矩，同时定子端建立起电压，将定子端连接到蓄电池上，制动能量以电能的形式存储起来达到能量双向流动，以实现制动能量回收。

当连接油壶201和伺服主缸205的油路或伺服主缸205经第一控制阀210、第二控制阀211至各轮缸216、217、218、219的油路出现故障时，进入失效制动。第一隔离阀207、第二隔离阀208断电开启，驾驶员踩制动踏板204使制动主缸202的油压上升，制动液由油壶201流经制动主缸202、第一控制阀210、第二控制阀211流入左前轮缸216、右后轮缸217、右前轮缸218和左后轮缸219，实现制动。

当再生制动协同控制系统工作时，整车控制器106实时给伺服电机214一个目标工作电流指令，以实现尽可能优先利用再生制动回收能量，并发挥电子液压制动机构的液压制动力矩补偿作用。需要说明的是，即使驾驶员没有踩制动踏板，只要伺服电机214接收到电子控制单元215传递的目标工作电流指令，伺服电机214就会工作从而使电子液压制动机构输出液压制动力矩。

图3为本发明中再生制动协同控制系统的控制逻辑流程图。主要分为再生制动协同控制系统开启判定和制动力协调两部分。首先根据油门踏板、轮速、制动踏板与ABS(防抱死制动系统)功能激活使能信号，判断有无再生制动协同控制系统启动意图。紧急制动时，再生制动会使电机产生瞬间的大电流，大电流无法让电池吸收，此时四轮边电机不参与制动工作。在ABS工作时，再生制动亦不介入，若检测到车轮出现抱死，再生制动协同控制系统立即退出，再生制动协同控制系统正常开启时，系统会根据轮边电机最大可用回收扭矩、目标回馈最大扭矩和输入的车辆需求力矩进行相应的制动力协调。

该协同控制系统的控制方法包括以下步骤：

步骤S301：通过油门踏板传感器103采集的信号判断驾驶员是否产生加速工作。若驾驶员踩下油门踏板，则执行步骤S306，即再生制动协同控制系统不开启。否则，执行步骤S302，进入下一步控制系统开启与否条件判定。

步骤S302：通过轮速传感器102采集的信号判断车速是否小于再生制动协同控制系统开启阈值。在本实施例中，该开启阈值设定为15km/h，由于轮边电机最大可用制动能量回收力矩对应的能量需大于制动过程中消耗的能量，因此若车速小于该阈值，执行步骤S303，进一步判定是否存在车轮抱死而使ABS(制动防抱死)功能介入的情况。若ABS功能介入，继而执行步骤S306，即再生制动协同控制系统不开启；若车速大于该阈值，则不存在ABS功能介入工况，轮边电机提供的最大可用制动能量回收力矩亦为有效值，即执行下一个步骤S304。

步骤304：通过制动踏板深度传感器101采集的信号判断驾驶员是否出现紧急制动。根据制动踏板深度传感器测得的瞬时制动踏板位移判定，若出现紧急制动工况，则执行步骤S306，即再生制动协同控制系统不开启；否则，执行S305。具体的，当制动踏板深度传感器101采集到制动踏板位移对应的汽车制动强度大于制动强度门限值时，判定为出现紧急制动。

步骤305：判定HBA(液压辅助制动)功能是否介入。依据ECE法规，为保证本系统适用的汽车在制动时有较好的方向稳定性和制动性能，制动力分配时对应的制动强度小于制动强度门限值(本实施例中该门限值为0.8)，且前轴的利用附着系数曲线应该位于后轴的利用附着系数曲线之上。为保证制动安全，当ABS功能未开启但制动强度达到预设值(本实施例中该预设值为0.7)时，开启HBA功能，即此时轮边电机以电机最大可用制动能量回收力矩，电子液压制动机构以最大液压力矩参与制动。若HBA功能介入，则执行步骤S306，即再生制动协同控制系统不开启；否则，基于之前的步骤S301、S302、S304判定条件，开启再生制动协同控制系统。

步骤S306：若再生制动协同控制系统不开启，此时轮边电机不响应驾驶员制动请求，制动需求力矩全部由液压制动力矩提供，再生制动协同控制系统不参与工作，此为仅液压制动模式。整车控制器106通过发送目标电机工作电流信号给电子液压制动机构，伺服电机214经滚珠丝杠机构213使伺服主缸腔内产生液压力，再流经电磁阀与制动管路使轮缸建压，从而产生液压制动力矩。而当再生制动协同控制系统如步骤S307所示开启时，为最大程度利用电子液压制动系统再生回馈能力，同时保证车辆较好的稳定性能与加速性能，此时轮边电机与电子液压制动系统均响应驾驶员制动需求力矩请求，其中前后轴四个轮边电机根据在不同制动需求力矩时的电机工作状态提供电机最大可用制动能量回收力矩、滑行回收力矩和实际回收力矩，电子液压制动系统提供液压制动力矩。

步骤S310：判断制动需求力矩是否小于滑行回收力矩。此时制动需求力矩若大于滑行回收力矩，则执行步骤S312。否则执行步骤S311，此时前后轴四轮边电机平均分配滑行回收力矩，同时为防止轮边电机不响应，液压制动力矩补偿制动需求力矩与前后轴四轮边电机实际回收力矩的差值。

步骤S312：判断制动需求力矩是否小于前轴两轮边电机最大可回收力矩与理想前后轴制动力矩分配曲线对应的后轴制动力矩之和。若满足该条件，则执行步骤S313，此时前轴两轮边电机与后轴两轮边电机产生的再生制动能量回收力矩按图4中线段1斜率分配。理论上此时液压制动力矩不参与制动补偿，但为防止电机不响应，电子液压制动机构仍产生液压制动力矩补偿制动需求力矩与前后轴四轮边电机实际回收力矩的差值。否则，执行步骤S314。

步骤S314：判断制动需求力矩是否小于后轴两轮边电机最大可回收力矩与理想前后轴制动力矩分配曲线对应的前轴制动力矩之和。若不满足该条件，则执行步骤S316。否则，执行步骤S315，此时前轴两轮边电机提供其最大可用制动能量回收力矩，剩余部分分别由后轴两轮边电机的目标再生制动能量回收力矩和电子液压制动机构产生的前轴液压制动力矩以图4中线段3斜率分配进行补偿。同时，为防止电机不响应，电子液压制动机构产生后轴液压制动力矩对制动需求力矩与前后轴四轮边电机实际回收力矩、前轴液压制动力矩的差值进行补偿。

步骤S316：判断制动需求力矩是否小于HBA介入临界制动力矩。依据ECE法规，为保证本系统适用的汽车在制动时有较好的方向稳定性和制动性能，本实施例的制动力分配时对应的制动强度小于0.8，且前轴的利用附着系数曲线应该位于后轴的利用附着系数曲线之上。在本实施例中，为保证汽车在大制动强度下的制动安全性，加入HBA功能对系统予以辅助，将临界制动力矩设定为理想前后轴制动力矩分配曲线与制动强度为0.7时斜线的交点时的值若此时制动需求力矩大于该临界制动力矩，则返回步骤S305，此时HBA代替制动力协调功能来满足驾驶员制动需求，再生制动协同控制系统不开启。否则，执行步骤S317，该工况下前后轴四轮边电机均以其最大可用制动能量回收力矩参与制动，同时电子液压制动机构产生前轴和后轴液压制动力矩对制动需求力矩与前后轴四轮边电机实际再生制动能量回收力矩的差值以图4中线段2斜率分配来进行补偿，以防止轮边电机不响应。

步骤S318：基于步骤S311、步骤S313、步骤S315和步骤S317中再生制动能量回收力矩与液压制动力矩的不同分配方法，当制动需求力矩与前后轴四轮边电机能产生的最大可回收力矩的关系存在如步骤S310、步骤S312、步骤S314和步骤S316所述的四种情况时，轮边电机与电子液压制动机构均同步调节各轮制动压力，实现再生制动协同控制系统的再生回馈与液压协同制动功能。

图4是本实施例中再生制动协同控制系统控制逻辑对应的原理示意图。在本实施例中，将前轴两轮边电机能提供的最大可回收力矩之和记为M_f；后轴两轮边电机能提供的最大可回收力矩之和记为M_r；前后轴四轮边电机能提供的滑行回收力矩之和记为M_s；前轴两轮边电机最大可回收力矩在理想前后轴制动力矩分配曲线上对应的后轴制动力矩记为M₁；后轴两轮电机最大可回收力矩在理想前后轴制动力矩分配曲线上对应的前轴制动力矩记为M₂；汽车理想前后轴制动力矩分配曲线与制动强度为0.7的斜线交点为D，对应的需求制动力矩记为M₃。得到用于制动力协调的区间参考点后，如图4所示，将汽车理想制动力矩分配曲线中坐标原点O(0，0)与点B(M_f，M₁)连线记为线段1；点B(M_f，M₁)与点C(M₂，M_r)连线记为线段2；点C(M₂，M_r)与点D连线记为线段3。之后，将制动需求过程依据图3中四种不同状态进行制动力协调，以完成对应制动工况下再生制动力矩与液压制动力矩的分配与调节。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用于限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制系统，其特征在于：包括用于测量车辆制动踏板有效位移的制动踏板深度传感器、用于测量各轮速信号的轮速传感器、用于测量油门踏板位置的油门踏板传感器、轮边电机、电机控制器、整车控制器及电子液压制动机构，其中制动踏板传感器、轮速传感器、油门踏板传感器、轮边电机及电机控制器分别与整车控制器相连并传递信号给整车控制器，电子液压制动机构与整车控制器相连并接收整车控制器发送的控制指令。

2.一种根据权利要求1所述的一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先判断再生制动协同控制系统是否开启，若出现车速低于再生能量可回收车速、制动强度过大、踩下油门加速三种工况中的任一种，则再生制动协同控制系统不开启，车辆需求力矩全部由液压制动来提供，此时仅为液压制动；

若再生制动协同控制系统开启，系统根据车辆需求力矩与轮边电机最大可回收力矩、滑行回收力矩和滑行回收力矩相比较来进行相应的制动力协调，所述制动力协调包括：基于汽车理想制动力矩分配曲线、ECE法规线和制动强度线，结合前后轴轮边电机最大可回收力矩，将制动需求过程分为不同状态进行液压制动力矩和回馈力矩分配与调节，此为液压制动与再生制动协同控制制动模式，而当驾驶员产生大于临界制动力矩所对应的制动踏板位移，但又未超过再生制动协同控制系统直接退出的制动强度门限值时，液压辅助制动功能参与此过程的制动，此时制动需求力矩由再生和液压制动力矩以其最大能力协同制动。

3.一种根据权利要求2所述的一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制系统的控制方法，其特征在于，所述判断再生制动协同控制系统是否开启，具体包括：

根据油门踏板传感器103采集的信号判断驾驶员是否产生加速工作，若驾驶员踩下油门踏板，则再生制动协同控制系统不开启，若驾驶员未踩下油门踏板，则进行下一步车速判断；

根据轮速传感器102采集的信号判断车速是否小于再生制动协同控制系统开启阈值，若是，则再生制动协同控制系统不开启，若车速大于该阈值，则进行下一步是否出现紧急制动的判断；

根据制动踏板深度传感器101采集的信号判断驾驶员是否出现紧急制动，若驾驶员进行了紧急制动，则再生制动协同控制系统不开启，若驾驶员未进行紧急制动，则判断液压辅助制动功能是否介入，若是，则再生制动协同控制系统不开启，若否，则启动再生制动协同控制系统。

4.一种根据权利要求2所述的一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制系统的控制方法，其特征在于，所述基于汽车理想制动力矩分配曲线、ECE法规线和制动强度线，结合前后轴轮边电机最大可回收力矩，将制动需求过程分为不同状态进行液压制动力矩和回馈力矩分配与调节，此为液压制动与再生制动协同控制制动模式，具体包括：

基于汽车理想制动力矩分配曲线、ECE法规线和制动强度线，将前轴两轮边电机能提供的最大可回收力矩之和记为M_f，后轴两轮边电机能提供的最大可回收力矩之和记为M_r，前后轴四轮边电机能提供的滑行回收力矩之和记为M_s，前轴两轮边电机最大可回收力矩在理想前后轴制动力矩分配曲线上对应的后轴制动力矩记为M₁，后轴两轮电机最大可回收力矩在理想前后轴制动力矩分配曲线上对应的前轴制动力矩记为M₂，汽车理想前后轴制动力矩分配曲线与制动强度预设值的斜线交点为D，对应的需求制动力矩记为M₃，得到用于制动力协调的区间参考点后，将汽车理想制动力矩分配曲线中坐标原点O(0，0)与点B(M_f，M₁)连线记为线段1；点B(M_f，M₁)与点C(M₂，M_r)连线记为线段2；点C(M₂，M_r)与点D连线记为线段3，然后将制动需求过程分为以下四种状态进行制动力协调：

第一种状态：车辆制动需求力矩小于滑行回收力矩M_s时，此时制动力矩全部由滑行再生力矩提供，电子液压制动机构不提供制动力，四轮边电机产生滑行回收力矩，平均分配驾驶员制动需求力矩；

第二种状态：车辆制动需求力矩小于前轴两轮电机最大可回收力矩M_f与理想分配曲线对应的后轴制动力矩M₁之和时，此时前轴两轮边电机与后轴两轮边电机产生的再生制动能量回收力矩按线段1斜率分配；

第三种状态：车辆制动需求力矩大于M_f与M₁之和，但小于后轴两轮边电机最大可回收力矩M_r与理想分配曲线对应的前轴制动力矩M₂之和时，此时前轴两轮电机提供最大再生制动力矩；

第四种状态：车辆制动需求力矩大于M_r与M₂之和，但小于理想制动力矩分配曲线与制动强度预设值的斜线交点对应的需求制动力矩M_D时，此时前轴两轮和后轴两轮边电机均提供最大再生制动力矩。

5.一种根据权利要求4所述的一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制系统的控制方法，其特征在于，所述制动强度门限值为0.8，所述制动强度预设值为0.7。

6.一种根据权利要求2-5任一所述的一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制系统的控制方法，其特征在于，考虑到驾驶员实际制动情况，当松开加速踏板直至踩下制动踏板过程中，车辆处于滑行状态，此时电机滑行回收力矩作为再生制动扭矩进行补偿，液压制动不工作，而制动踏板越过空行程产生实际位移后，将电机实际制动能量回收力矩作为参考值，电子液压制动仅对制动需求力矩与实际制动能量回收力矩的差值进行补偿。

7.一种根据权利要求6所述的一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制系统的控制方法，其特征在于，当车辆制动需求为第一种状态时，液压制动力矩补偿制动需求力矩与前后轴四轮边电机实际回收力矩的差值。

8.一种根据权利要求6所述的一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制系统的控制方法，其特征在于，当车辆制动需求为第二种状态时，电子液压制动机构产生液压制动力矩补偿制动需求力矩与前后轴四轮边电机实际回收力矩的差值。

9.一种根据权利要求6所述的一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制系统的控制方法，其特征在于，当车辆制动需求为第三种状态时，电子液压制动机构产生后轴液压制动力矩对制动需求力矩与前后轴四轮边电机实际回收力矩、前轴液压制动力矩的差值进行补偿。

10.一种根据权利要求6所述的一种基于电子液压制动的汽车再生制动控制系统的控制方法，其特征在于，当车辆制动需求为第四种状态时，电子液压制动机构产生前轴和后轴液压制动力矩对制动需求力矩与前后轴四轮边电机实际再生制动能量回收力矩的差值以线段3斜率分配来进行补偿。

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