CN112829603A - 一种四驱电动汽车制动系统及制动调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种四驱电动汽车制动系统及制动调节方法，包括ibooster制动控制单元、ABS防抱死单元、VCU整车控制器以及MCU电机控制器，所述ibooster制动控制单元以及所述VCU整车控制器与所述制动踏板连接，所述ibooster制动控制单元与所述VCU整车控制器以及所述MCU电机控制器通过CAN总线相互连接，所述ibooster制动控制单元与ABS用于液压刹车，所述MCU电机控制器与驱动电机用于电机刹车。本发明的一种四驱电动汽车制动系统及制动调节方法，电制动力优先制动，液压制动力辅助制动，在低附路面单纯依靠电制动力实现制动防抱死功能，在中高附路面电制动优先制动，液压制动补偿调节，实现制动防抱死功能，制动过程减小了整车能耗。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车制动技术领域，具体涉及一种四驱电动汽车制动系统及制动调节方法。
背景技术
制动防抱死系统(antilock brake system)简称ABS。作用就是在汽车制动时，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑(滑移率在20％左右)的状态，以保证车轮与地面的附着力在最大值。四通道ABS有四个轮速传感器，在通往四个车轮制动分泵的管路中，各设一个制动压力调节器装置，进行独立控制，对于电动汽车而言，当ABS起作用时，能量回收要立即退出，只用液压制动，便于ABS控制。
现有制动防抱死控制技术是当ABS起作用时，能量回收要立即退出，只用液压制动，防止电制动对液压制动的干扰，这样有两个问题：1.退出能量回收，导致整车能耗升高；2.电制动力卸载有梯度限制，需要一定时间才能到零，在这段时间内电制动力对液压制动力或多或少会有干扰，影响防抱死效果。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种四驱电动汽车制动系统及制动调节方法，电制动力与液压制动力联合作用，电制动力优先制动，液压制动力辅助制动，在低附路面单纯依靠电制动力实现制动防抱死功能，在中高附路面电制动优先制动，液压制动补偿调节，实现制动防抱死功能，制动过程减小了整车能耗，同时ABS防抱死单元作用时动作流畅迅速。
为了实现以上目的，本发明采取的一种技术方案是：
一种四驱电动汽车制动系统，包括ibooster制动控制单元、ABS防抱死单元、VCU整车控制器以及MCU电机控制器，所述ibooster制动控制单元以及所述VCU整车控制器与所述制动踏板连接，所述ibooster制动控制单元与所述VCU整车控制器以及所述MCU电机控制器通过CAN总线相互连接，其中所述MCU电机控制器分布在驱动电机上方，所述驱动电机与汽车的四个车轮相连接或者为轮毂电机，所述ibooster制动控制单元与ABS用于液压刹车，所述MCU电机控制器与驱动电机用于电机刹车。所述VCU整车控制器用来承载本发明的控制策略，调节液压制动与电制动。
本发明提供了一种四驱电动汽车制动调节方法，包括如下步骤：当驾驶员踩下制动踏板时，VCU整车控制器根据车速和制动踏板开度信号计算获得车辆所需制动力；S20所述VCU整车控制器将所需制动力分配为液压制动力和电制动力，并通过CAN总线传送给MCU电机控制器和ibooster制动控制单元，所述MCU电机控制器控制驱动电机输出电制动力，同时所述ibooster制动控制单元根据所需液压制动力的大小控制液压制动；其中S21当所需制动力小于四个所述制动电机的电机峰值负扭矩之和时，所述ibooster制动控制单元控制不输出主缸压力至四个车轮处；S22当所需制动力大于四个所述制动电机的电机峰值负扭矩之和时，所述ibooster制动控制单元输出主缸压力启动液压制动。
进一步地，所述四驱电动汽车制动系统包括：ibooster制动控制单元、ABS防抱死单元、VCU整车控制器以及MCU电机控制器，所述ibooster制动控制单元以及所述VCU整车控制器与所述制动踏板连接，所述ibooster制动控制单元与所述VCU整车控制器以及所述MCU电机控制器通过CAN总线相互连接，其中所述MCU电机控制器分布在驱动电机上方，所述驱动电机与汽车的四个车轮相连接或者为轮毂电机，所述ibooster制动控制单元与ABS用于液压刹车，所述MCU电机控制器与驱动电机用于电机刹车。
进一步地，所述步骤S22中，液压制动的启动时机为所述MCU电机控制器控制电机达到峰值负扭矩之前N毫秒，N为液压系统建立压力的时间，N＝(电机峰值负扭矩/电制动力扭矩上升梯度)×MCU电机控制器软件运行周期。
进一步地，所述步骤S20中，当地面所提供的附着力小于四个车轮的电机峰值负扭矩之和时，在电制动力上升的过程中，所述VCU整车控制器在车轮滑移率大于15％时控制电制动力下降并反复调节电制动力使滑移率在15％～25％之间，保证车轮不抱死。
进一步地，所述步骤S20中，当地面提供的附着力大于四个车轮的电机峰值负扭矩之和时，电制动力达到电机峰值负扭矩，所述VCU整车控制器控制ibooster制动控制单元启动液压制动，当车轮滑移率大于15％时，ABS防抱死单元启动。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明的一种四驱电动汽车制动系统及制动调节方法，电制动力与液压制动力联合作用，电制动力优先制动，液压制动力辅助制动，在低附路面单纯依靠电制动力实现制动防抱死功能，在中高附路面电制动优先制动，液压制动补偿调节，实现制动防抱死功能，制动过程减小了整车能耗，同时ABS防抱死单元作用时动作流畅迅速。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其有益效果显而易见。
图1所示为本发明一实施例的四驱电动汽车制动系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
本实施例提供了一种四驱电动汽车制动系统，如图1所示，包括ibooster制动控制单元、ABS防抱死单元、VCU整车控制器以及MCU电机控制器，所述ibooster制动控制单元以及所述VCU整车控制器与所述制动踏板连接，所述ibooster制动控制单元与所述VCU整车控制器以及所述MCU电机控制器通过CAN总线相互连接，其中所述MCU电机控制器分布在驱动电机上方，所述驱动电机与汽车的四个车轮相连接或者为轮毂电机，所述ibooster制动控制单元与ABS用于液压刹车，所述MCU电机控制器与驱动电机用于电机刹车。所述VCU整车控制器用来承载本发明的控制策略，调节液压制动与电制动。
本发明还提供了一种四驱电动汽车制动调节方法，包括如下步骤：S10当驾驶员踩下制动踏板时，VCU整车控制器根据车速和制动踏板开度信号计算获得车辆所需制动力；S20所述VCU整车控制器将所需制动力分配为液压制动力和电制动力，并通过CAN总线传送给MCU电机控制器和ibooster制动控制单元，所述MCU电机控制器控制驱动电机输出电制动力，同时所述ibooster制动控制单元根据所需液压制动力的大小控制液压制动。其中S21当所需制动力小于四个所述制动电机的电机峰值负扭矩之和时，所述ibooster制动控制单元控制不输出主缸压力至四个车轮处。S22当所需制动力大于四个所述制动电机的电机峰值负扭矩之和时，所述ibooster制动控制单元输出主缸压力启动液压制动。
所述四驱电动汽车制动系统包括：ibooster制动控制单元、ABS防抱死单元、VCU整车控制器以及MCU电机控制器，所述ibooster制动控制单元以及所述VCU整车控制器与所述制动踏板连接，所述ibooster制动控制单元与所述VCU整车控制器以及所述MCU电机控制器通过CAN总线相互连接，其中所述MCU电机控制器分布在驱动电机上方，所述驱动电机与汽车的四个车轮相连接或者为轮毂电机，所述ibooster制动控制单元与ABS用于液压刹车，所述MCU电机控制器与驱动电机用于电机刹车。当驾驶员踩下制动踏板时，VCU整车控制器根据车速和制动踏板开度信号查一个二维表输出一个减速度值a，具体二维表的值需要根据整车制动性能要求实车标定，获得车辆需要的制动力F＝ma，m为车辆的整体质量。
所述S20中，所述VCU整车控制器将所需制动力通过CAN总线传送给MCU电机控制器后，所述MCU电机控制器即控制电机进入能量回收模式，并输出电制动力Fb，Fb最大值为电机峰值负扭矩。所述步骤S22中，为了保证液压制动力Fy和电制动力Fb衔接平顺，液压制动的启动时机为所述MCU电机控制器控制电机达到峰值负扭矩之前N毫秒，N为液压系统建立压力的时间，N＝(电机峰值负扭矩/电制动力扭矩上升梯度)×MCU电机控制器软件运行周期。
由于车辆制动力受到地面附着力的限制，制动时，当地面所提供的附着力小于四个车轮的电机峰值负扭矩之和时，就会出现电制动力Fb在尚未达到电机峰值负扭矩时车轮即发生抱死现象，为了防止此类危险情况发生，在电制动力Fb上升的过程中，所述VCU整车控制器在车轮滑移率大于15％时控制电制动力下降并发送指令给所述MCU电极制动器，并反复调节电制动力使滑移率在15％～25％之间，保证车轮不抱死。调节方式为扭矩闭环调节，以轮胎滑移率15％～25％为目标，通过减扭、增扭来实现。
当地面提供的附着力大于四个车轮的电机峰值负扭矩之和时，此时电制动力Fb已达到电机峰值负扭矩，述VCU整车控制器控制ibooster制动控制单元启动液压制动，同时所述ibooster制动控制单元液压建压完成，电制动力Fb达到电机峰值负扭矩，则电制动力Fb保持峰值输出不变，所述ibooster制动控制单元控制液压制动力持续增大，当车轮滑移率大于15％时，ABS防抱死单元启动。采用传统ABS防抱死单元传统控制方法，即连续保压、减压、增压的方法，使滑移率在15％～25％之间，保证车辆的制动性能。
以上所述仅为本发明的示例性实施例，并非因此限制本发明专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种四驱电动汽车制动系统，其特征在于，包括ibooster制动控制单元、ABS防抱死单元、VCU整车控制器以及MCU电机控制器，所述ibooster制动控制单元以及所述VCU整车控制器与所述制动踏板连接，所述ibooster制动控制单元与所述VCU整车控制器以及所述MCU电机控制器通过CAN总线相互连接，其中所述MCU电机控制器分布在驱动电机上方，所述驱动电机与汽车的四个车轮相连接或者为轮毂电机，所述ibooster制动控制单元与ABS用于液压刹车，所述MCU电机控制器与驱动电机用于电机刹车。
2.一种四驱电动汽车制动调节方法，其特征在于，包括如下步骤：
S10当驾驶员踩下制动踏板时，VCU整车控制器根据车速和制动踏板开度信号计算获得车辆所需制动力；
S20所述VCU整车控制器将所需制动力分配为液压制动力和电制动力，并通过CAN总线传送给MCU电机控制器和ibooster制动控制单元，所述MCU电机控制器控制驱动电机输出电制动力，同时所述ibooster制动控制单元根据所需液压制动力的大小控制液压制动；其中
S21当所需制动力小于四个所述制动电机的电机峰值负扭矩之和时，所述ibooster制动控制单元控制不输出主缸压力至四个车轮处；
S22当所需制动力大于四个所述制动电机的电机峰值负扭矩之和时，所述ibooster制动控制单元输出主缸压力启动液压制动。
3.根据权利要求2所述的四驱电动汽车制动调节方法，其特征在于，所述四驱电动汽车制动系统包括：ibooster制动控制单元、ABS防抱死单元、VCU整车控制器以及MCU电机控制器，所述ibooster制动控制单元以及所述VCU整车控制器与所述制动踏板连接，所述ibooster制动控制单元与所述VCU整车控制器以及所述MCU电机控制器通过CAN总线相互连接，其中所述MCU电机控制器分布在驱动电机上方，所述驱动电机与汽车的四个车轮相连接或者为轮毂电机，所述ibooster制动控制单元与ABS用于液压刹车，所述MCU电机控制器与驱动电机用于电机刹车。
4.根据权利要求2所述的四驱电动汽车制动调节方法，其特征在于，所述步骤S22中，液压制动的启动时机为所述MCU电机控制器控制电机达到峰值负扭矩之前N毫秒，N为液压系统建立压力的时间，N＝(电机峰值负扭矩/电制动力扭矩上升梯度)×MCU电机控制器软件运行周期。
5.根据权利要求2所述的四驱电动汽车制动调节方法，其特征在于，所述步骤S20中，当地面所提供的附着力小于四个车轮的电机峰值负扭矩之和时，在电制动力上升的过程中，所述VCU整车控制器在车轮滑移率大于15％时控制电制动力下降并反复调节电制动力使滑移率在15％～25％之间，保证车轮不抱死。
6.根据权利要求5所述的四驱电动汽车制动调节方法，其特征在于，所述步骤S20中，当地面提供的附着力大于四个车轮的电机峰值负扭矩之和时，电制动力达到电机峰值负扭矩，所述VCU整车控制器控制ibooster制动控制单元启动液压制动，当车轮滑移率大于15％时，ABS防抱死单元启动。
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