CN113635771A - 一种前驱式电动汽车能量回收扭矩标定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种前驱式电动汽车能量回收扭矩标定方法,包含以下步骤:1)获取车辆整车和行驶参数,并设定初始制动能量回收扭矩Tm;2)根据获取的参数计算在不同制动踏板开度下各车速段的前轴总制动力Fbf、整车制动强度z和f线组;3)根据步骤2)中的计算结果以某定值附着系数路面下车辆抱死临界值制动力作为制动能量回收扭矩最大限值,并以回收扭矩退出时最大冲击度和制动法规要求的能量回收扭矩作为约束值,对制动能量回收扭矩进行标定。利用本发明方法对汽车能量回收扭矩进行标定,可在不影响车辆制动安全性以及整车减速过程中平顺性的前提下,缩短标定周期,降低激活ABS频率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车能量回收扭矩标定技术领域,具体涉及一种前驱式电动汽车能量回收扭矩标定方法。
背景技术
随着环境污染、能源紧缺等问题日益严重以及人们的环保意识不断提升,新能源汽车产业得到了大力而迅速的发展。纯电动汽车作为新能源汽车领域内重要研究对象,具有节能、环保、低噪音等优点,是汽车工业发展的主要方向。
纯电动汽车驱动电机可实现驱动和发电功能,电机制动能量回收技术是将车辆制动能量转换为电能给电池充电,可减少整车能耗以增加车辆续航里程。理论上制动能量回收扭矩越大,回收的电能也就越多,但回馈扭矩太大对整车的驾驶性和安全性会带来一定影响,回馈的扭矩分配到轮边的制动力大于地面的附着力则会导致车轮抱死,回馈扭矩增减过快会造成驾乘人员感受不舒适。因此合理且高效的能量回馈扭矩标定方法十分必要。发明公开CN110667396A《一种后驱电动汽车能量回收扭矩标定方法》,以车辆在减速过程中车轮不易抱死或不频繁触发ABS工作以及触发ABS退出回收扭矩时无明显冲击度为基本原则,根据不同路面附着系数分别对后驱式纯电动汽车的滑行能量回收扭矩和制动能量回收扭矩进行标定,尽量提高能量回收效率。该方法可缩短标定周期,降低激活ABS频率,提高滑行或制动安全性,并且改善了整车减速过程中平顺性。
上述对后驱式车辆制动能量回收扭矩标定进行了分析,但对最大的制动回馈扭矩的约束不够完善,以及前驱式车辆未进行分析。因此本发明提供了一种前驱式电动汽车能量回收扭矩标定方法,以某定值附着系数路面下车辆抱死临界值制动力、回馈扭矩退出时冲击力以及满足制动法规要求作为制动回馈扭矩约束,对制动能量回收扭矩进行优化标定,提升能量回收效率,同时不影响制动安全性以及驾驶舒适性。
发明内容
本发明的目的是为了针对上述技术问题,提供一种前驱式电动汽车能量回收扭矩标定方法,通过对前驱式电动汽车制动能量回收扭矩进行标定优化,使车辆在制动过程中叠加制动能量回收扭矩后,整车的驾驶平顺性、制动安全性不会受到影响,尽可能的提高能量回收率,以及整个制动能量回收扭矩标定工作更加简单高效。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种前驱式电动汽车能量回收扭矩标定方法,包括以下步骤:
步骤1.根据整车动态属性和空气动力学试验获取车辆整车和行驶参数,设定初始制动能量回收扭矩Tm;
步骤2.根据步骤1中获取的车辆整车和行驶参数,计算在不同制动踏板开度下各车速段的前轴总制动力Fbf、整车制动强度z和f线组;
步骤3.确认制动踏板开度,当制动踏板开度=0%时,执行步骤4;当制动踏板开度>0%时,执行步骤5;
步骤4.根据步骤2所得f线组,计算路面附着系数φ0=0.2情况下制动能量回收最大扭矩Tm0,如果初始制动能量回收扭矩Tm小于Tm0,执行步骤6,否则,修改初始制动能量回收扭矩Tm,然后执行步骤1;
步骤5.根据步骤2所得制动强度z,计算路面附着系数φ0=0.3情况下制动能量回收最大扭矩Tm1,如果初始制动能量回收扭矩Tm小于Tm1,执行步骤6,否则,修改初始制动能量回收扭矩Tm,然后执行步骤1;
步骤6.确定制动能量回收扭矩退出时可接受的最大冲击度,以制动能量回收扭矩Tm中各值在一定时间内减小到零时的冲击度应小于可接受的最大冲击度为原则,计算得到制动能量回收最大扭矩Tm2,如果初始制动能量回收扭矩Tm小于Tm2,执行步骤7,否则,修改初始制动能量回收扭矩Tm,然后执行步骤1;
步骤7.计算叠加初始制动能量回收扭矩Tm后,车辆前后轴的制动力分配系数β,根据制动法规ECE R13-H对制动力的分配要求,计算制动能量回收最大扭矩Tm3,如果初始制动能量回收扭矩Tm小于Tm3,执行步骤8,否则,修改初始制动能量回收扭矩Tm,然后执行步骤1;
步骤8.结束。
步骤1中获取的车辆整车和行驶参数包括:整车质量m、整车质心高度hg、车辆前轴至后轴轴距L、质心至前轴距离a、质心至后轴距离b、空气阻力系数Cd、滚动阻力系数f、迎风面积A、车轮滚动半径r、制动能量回收扭矩退出减小至零的响应时间t、前轴基础制动力Fuf、后轴基础制动力Fur和整车可接受的最大冲击度jmax。
步骤2中前轴总制动力Fbf、整车制动强度z、和f线组的计算公式如下:
根据所述f线组,当制动踏板开度=0%时,此时仅有前轴提供制动力,计算f线组在后地面制动力为0时的前轴最大地面制动力,即为制动踏板开度为0%情况下的能量回收最大力矩Tm0=Fxb1×r。
根据整车制动强度z,当制动踏板开度>0%时,计算在附着系数路面的前地面制动力Fxb1,基于在附着系数为路面上制动不易抱死原则,即前轴总制动力Fbf应小于前地面制动力Fxb1,对初始制动能量回收扭矩Tm进行标定优化,以满足Fbf<Fxb1,得到制动能量回收最大扭矩Tm1=(Fxb1-Fuf)×r。
步骤6中以制动能量回收扭矩Tm中各值在一定时间内减小到零时的冲击度应小于可接受的最大冲击度为原则,计算得到制动能量回收最大扭矩Tm2,具体计算方法为:
步骤7中根据制动法规ECE R13-H对制动力的分配要求,计算制动能量回收最大扭矩Tm3,具体计算方法为:
叠加制动能量回收扭矩后,前、后轴制动力分配系数β计算公式为:
本发明的有益效果为:
本发明一种前驱式电动汽车能量回收扭矩标定方法,以附着系数为φ=0.2路面下前轮抱死临界值前地面制动力为制动踏板为0%的滑行能量回收扭矩最大限值、以附着系数为φ0=0.3路面下前轮抱死临界值前地面制动力为制动踏板大于0%的制动能量回收扭矩最大限值,并以回收扭矩退出时最大冲击力和满足制动法规要求的能量回收扭矩作为约束值,对制动能量回收扭矩进行标定,通过本发明方法对汽车能量回收扭矩进行标定,可在不影响车辆制动安全性以及整车减速过程中平顺性的前提下,缩短标定周期,降低激活ABS频率。
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为本发明实施例中一种前驱式电动汽车能量回收扭矩标定方法的流程示意图。
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,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。
实施例:参见图1。
如图1所示,本发明一种前驱式电动汽车能量回收扭矩标定方法,包括以下步骤:
步骤1.根据整车动态属性和空气动力学试验获取车辆整车和行驶参数,设定初始制动能量回收扭矩Tm;
步骤2.根据步骤1中获取的车辆整车和行驶参数,计算在不同制动踏板开度下各车速段的前轴总制动力Fbf、整车制动强度z和f线组;
步骤3.确认制动踏板开度,当制动踏板开度=0时,执行步骤4;当制动踏板开度>0时,执行步骤5;
步骤4.根据步骤2所得f线组,计算路面附着系数φ0=0.2情况下制动能量回收最大扭矩Tm0,如果初始制动能量回收扭矩Tm小于Tm0,执行步骤6,否则,修改初始制动能量回收扭矩Tm,然后执行步骤1;
步骤5.根据步骤2所得制动强度z,计算路面附着系数φ0=0.3情况下制动能量回收最大扭矩Tm1,如果初始制动能量回收扭矩Tm小于Tm1,执行步骤6,否则,修改初始制动能量回收扭矩Tm,然后执行步骤1;
步骤6.确定制动能量回收扭矩退出时可接受的最大冲击度,以制动能量回收扭矩Tm中各值在一定时间内减小到零时的冲击度应小于可接受的最大冲击度为原则,计算得到制动能量回收最大扭矩Tm2,如果初始制动能量回收扭矩Tm小于Tm2,执行步骤7,否则,修改初始制动能量回收扭矩Tm,然后执行步骤1;
步骤7.计算叠加初始制动能量回收扭矩Tm后,车辆前后轴的制动力分配系数β,根据制动法规ECE R13-H对制动力的分配要求,计算制动能量回收最大扭矩Tm3,如果初始制动能量回收扭矩Tm小于Tm3,执行步骤8,否则,修改初始制动能量回收扭矩Tm,然后执行步骤1;
步骤8.结束。
步骤1中获取的车辆整车和行驶参数包括:整车质量m、整车质心高度hg、车辆前轴至后轴轴距L、质心至前轴距离a、质心至后轴距离b、空气阻力系数Cd、滚动阻力系数f、迎风面积A、车轮滚动半径r、制动能量回收扭矩退出减小至零的响应时间t、前轴基础制动力Fuf、后轴基础制动力Fur和整车可接受的最大冲击度jmax。
步骤2中前轴总制动力Fbf、整车制动强度z、和f线组的计算公式如下:
根据所述f线组,当制动踏板开度=0时,此时仅有前轴提供制动力,计算f线组在后地面制动力为0时的前轴最大地面制动力,即为制动踏板开度为0情况下的能量回收最大力矩Tm0=Fxb1×r。
根据整车制动强度z,当制动踏板开度>0时,计算在附着系数路面的前地面制动力Fxb1,基于在附着系数为路面上制动不易抱死原则,即前轴总制动力Fbf应小于前地面制动力Fxb1,对初始制动能量回收扭矩Tm进行标定优化,以满足Fbf<Fxb1,得到制动能量回收最大扭矩Tm1=(Fxb1-Fuf)×r。
步骤6中以制动能量回收扭矩Tm中各值在一定时间内减小到零时的冲击度应小于可接受的最大冲击度为原则,计算得到制动能量回收最大扭矩Tm2,具体计算方法为:
步骤7中根据制动法规ECE R13-H对制动力的分配要求,计算制动能量回收最大扭矩Tm3,具体计算方法为:
叠加制动能量回收扭矩后,前、后轴制动力分配系数β计算公式为:
综上,本发明一种前驱式电动汽车能量回收扭矩标定方法,以附着系数为φ=0.2路面下前轮抱死临界值前地面制动力为制动踏板为0的滑行能量回收扭矩最大限值、以附着系数为φ0=0.3路面下前轮抱死临界值前地面制动力为制动踏板大于0的制动能量回收扭矩最大限值,并以回收扭矩退出时最大冲击力和满足制动法规要求的能量回收扭矩作为约束值,对制动能量回收扭矩进行标定,通过本发明方法对汽车能量回收扭矩进行标定,可在不影响车辆制动安全性以及整车减速过程中平顺性的前提下,缩短标定周期,降低激活ABS频率。
最后应说明的是: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)
1.一种前驱式电动汽车能量回收扭矩标定方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1.根据整车动态属性和空气动力学试验获取车辆整车和行驶参数,并设定初始制动能量回收扭矩Tm;
步骤2.根据步骤1中获取的车辆整车和行驶参数,计算在不同制动踏板开度下各车速段的前轴总制动力Fbf、整车制动强度z和f线组;
步骤3.确认制动踏板开度,当制动踏板开度=0%时,执行步骤4;当制动踏板开度>0%时,执行步骤5;
步骤4.根据步骤2所得f线组,计算路面附着系数φ0=0.2情况下制动能量回收最大扭矩Tm0,如果初始制动能量回收扭矩Tm小于Tm0,执行步骤6,否则,修改初始制动能量回收扭矩Tm,然后执行步骤1;
步骤5.根据步骤2所得制动强度z,计算路面附着系数φ0=0.3情况下制动能量回收最大扭矩Tm1,如果初始制动能量回收扭矩Tm小于Tm1,执行步骤6,否则,修改初始制动能量回收扭矩Tm,然后执行步骤1;
步骤6.确定制动能量回收扭矩退出时可接受的最大冲击度,以制动能量回收扭矩Tm中各值在一定时间内减小到零时的冲击度应小于可接受的最大冲击度为原则,计算得到制动能量回收最大扭矩Tm2,如果初始制动能量回收扭矩Tm小于Tm2,执行步骤7,否则,修改初始制动能量回收扭矩Tm,然后执行步骤1;
步骤7.计算叠加初始制动能量回收扭矩Tm后,车辆前后轴的制动力分配系数β,根据制动法规ECE R13-H对制动力的分配要求,计算制动能量回收最大扭矩Tm3,如果初始制动能量回收扭矩Tm小于Tm3,执行步骤8,否则,修改初始制动能量回收扭矩Tm,然后执行步骤1;
步骤8.结束。
2.根据权利要求1所述的一种前驱式电动汽车能量回收扭矩标定方法,其特征在于,步骤1中获取的车辆整车和行驶参数包括:整车质量m、整车质心高度hg、车辆前轴至后轴轴距L、质心至前轴距离a、质心至后轴距离b、空气阻力系数Cd、滚动阻力系数f、迎风面积A、车轮滚动半径r、制动能量回收扭矩退出减小至零的响应时间t、前轴基础制动力Fuf、后轴基础制动力Fur和整车可接受的最大冲击度jmax。
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