CN113815425A - 车辆制动控制方法、制动系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆制动控制方法、制动系统和车辆，其中，车辆包括机械制动子系统、电制动子系统和防抱死制动子系统，车辆制动控制方法用于整车控制器，车辆制动控制方法包括：获取车辆制动踏板的开度信号；根据车辆制动踏板的开度信号确定车辆进入紧急制动模式；控制车辆的机械制动子系统和电制动子系统同时作用，其中，控制电制动子系统进行反拖运行，并在检测到防抱死制动子系统的启动信号时控制电制动子系统退出反拖运行。本发明实施例提出的车辆制动控制方法，能有效协调控制机械制动力与电制动力，既保证车辆有足够的制动能力，又保证车辆在制动过程中的制动能量回收最大化。

Description

车辆制动控制方法、制动系统和车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种车辆制动控制方法、制动系统和车辆。

背景技术

制动系统是保证车辆安全的重要组成部分，直接影响车辆的行驶安全性。传统的商用车辆的制动系统通常设计为机械制动系统，机械制动系统是采用传统的制动系统原理，当驾驶员触动制动踏板，制动器作用在轮边进行制动，从而控制车辆减速或停车。但是，由于车辆惯性大，需要高速、长时间、大制动力制动时，制动器容易发生高温、热衰退的现象，从而影响使用寿命，而且在制动过程中，车辆动能通过制动器转化为热能损失掉。对于包含有电机和电池的新能源车辆，当车辆需要制动时，电机可以利用反电势进行制动，可以将制动时的能量转化为电能储存在电池中，实现制动能量回收。

但是，对于机电复合制动系统，如何在保证制动效能的基础上实现制动能量回收的最大化，需要提出优化策略。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提出一种车辆制动控制方法，能有效协调控制机械制动力与电制动力，既保证车辆有足够的制动能力，又保证车辆在制动过程中的制动能量回收最大化。

本发明的目的之二在于提出一种制动系统。

本发明的目的之三在于提出一种车辆。

为了达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的车辆制动控制方法，车辆包括机械制动子系统、电制动子系统和防抱死制动子系统，所述车辆制动控制方法用于整车控制器，方法包括：获取所述车辆制动踏板的开度信号；根据所述车辆制动踏板的开度信号确定车辆进入紧急制动模式；控制车辆的机械制动子系统和电制动子系统同时作用，其中，控制所述电制动子系统进行反拖运行，并在检测到所述防抱死制动子系统的启动信号时控制所述电制动子系统退出所述反拖运行。

根据本发明实施例提出的车辆制动控制方法，综合机械制动和电制动，在紧急制动模式下，整车控制器控制机械制动子系统和电制动子系统同时作用以实现机电复合制动，即能保证制动能效，又能实现制动能量回收的最大化。以及在检测到防抱死制动子系统的启动信号时，整车控制器控制电制动子系统退出反拖运行，采用纯机械制动的方式制动车辆，以满足紧急制动模式下对车辆的安全性要求，能保证车辆的稳定性和驾驶员的安全性。

在本发明的一些实施例中，车辆制动控制方法还包括：获取车速信号和车辆蓄电池的荷电状态信息；根据所述车速和所述开度信号确定车辆进入减速制动模式；根据所述开度信号和所述荷电状态信息控制所述电制动子系统和所述机械制动子系统。

在本发明的一些实施例中，根据所述开度信号和所述荷电状态信息控制所述电制动子系统和所述机械制动子系统，包括：当所述开度信号小于或等于空行开度阈值时，控制所述电制动子系统以第一电制动力矩进行制动，其中，所述第一电制动力矩为驾驶员同时释放油门踏板和车辆制动踏板时发动机的反拖转矩；当所述开度信号大于非空行开度阈值时，根据所述荷电状态信息和所述开度信号控制所述电制动子系统和所述机械制动子系统进行叠加制动。

在本发明的一些实施例中，根据所述荷电状态信息和所述开度信号控制所述电制动子系统和所述机械制动子系统进行叠加制动，包括：控制所述电制动子系统和所述机械制动子系统同时作用；其中，根据所述开度信号控制所述机械制动子系统的机械制动力矩加速增大，以及，根据所述荷电状态信息确定蓄电池处于充电状态时，输出电机功率和缸内制动功率以控制电制动子系统进行制动，或者，根据所述荷电状态信息确定蓄电池荷电状态大于预设荷电阈值时，输出缸内制动功率以控制电制动子系统进行制动，并且随着车速逐渐降低，控制所述电制动子系统的制动力逐渐减小直至制动力为零。

在本发明的一些实施例中，车辆制动控制方法还包括：接收到下长坡模式的启动指令；获取坡度信息；根据所述车速、所述坡度信息和所述荷电状态信息控制所述电制动子系统和所述机械制动子系统。

在本发明的一些实施例中，根据所述车速、所述坡度信息和所述荷电状态信息控制所述电制动子系统和所述机械制动子系统，包括：根据所述车速和所述坡度信息获得所需制动功率；根据所述荷电状态信息确定蓄电池处于充电状态，输出电制动功率，所述电制动功率包括电机功率和缸内制动功率以控制所述电制动子系统，直至荷电状态达到预设荷电阈值，输出缸内制动功率以控制所述电制动子系统，或者，根据所述荷电状态信息确定蓄电池荷电状态大于预设荷电阈值，输出电制动功率，所述电制动功率包括缸内制动功率，以控制所述电制动子系统；当所述电制动功率大于或等于所述所需制动功率时，控制车辆以第一车速匀速下坡。

在本发明的一些实施例中，车辆制动控制方法还包括：当所述电制动功率小于所述所需制动功率时，根据制动踏板开度信号控制所述机械制动子系统作用；确定所述车速小于预设车速，根据所述车速和所述坡度信息获得新的所需制动功率，直至电制动功率和机械制动功率满足所述新的所需制动功率，控制车辆以第二车速匀速下坡。

为了达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的制动系统，包括：机械制动子系统、电制动子系统和防抱死制动子系统；制动踏板开度检测单元，用于检测车辆制动踏板的开度信号；车速传感器，用于检测车速；电池管理器，用于采集车辆蓄电池的荷电状态信息；坡度传感器，用于检测车辆行驶道路的坡度信息；整车控制器，所述整车控制器与所述机械制动子系统、所述防抱死制动子系统、所述电制动子系统、所述制动踏板开度检测单元、所述车速传感器、所述电池管理器和所述坡度传感器连接，用于根据上面任一项所述的车辆制动控制方法来控制所述机械制动子系统、所述防抱死制动子系统、所述电制动子系统。

根据本发明实施例提出的制动系统，整车控制器8根据车辆制动踏板的开度信号、车速、车辆蓄电池的荷电状态信息以及车辆行驶道路的坡度信息控制机械制动子系统和/或电制动子系统的运行状态，在紧急制动模式下或者减速制动模式下或者下长坡模式下，协调控制电制动和机械制动，以实现上面任一项实施例的车辆制动控制方法，即能保证制动系统的制动能效，又能实现制动能量回收的最大化。

在本发明的一些实施例中，制动系统还包括：下长坡模式启动单元，所述下长坡模式启动单元与所述整车控制器连接，用于接收启动所述下长坡模式的操作指令。

为了达到上述目的，本发明第三方面实施例提出一种车辆，所述车辆包括蓄电池和上面实施例所述的制动系统，其中，所述蓄电池与所述制动系统的电制动子系统连接。

根据本发明实施例提出的车辆，通过将包括有机械制动子系统和电制动子系统的制动系统设置在车辆中，能实现机电复合制动，并且采用上面任一项实施例的车辆制动控制方法进行控制，在进行车辆制动时，采用最优化方法，以制动能量回馈效率最大化为目标，在每一种制动模式下均计算出最佳的电制动力，并将分配得到的电制动力发送给电制动子系统，从而实现电制动和机械制动的协调控制，既能保证制动能效，又能实现制动能量回收的最大化。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的车辆制动控制方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的制动力矩随车辆制动踏板深度分配的示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的车辆制动控制方法的流程图；

图4是根据本发明又一个实施例的车辆制动控制方法的流程图；

图5是根据本发明又一个实施例的车辆制动控制方法的流程图；

图6是根据本发明一个实施例的车辆在下长坡模式时的制动力矩与时间的关系的示意图；

图7是根据本发明一个实施例的车辆在下长坡模式时的车速与时间的关系的示意图；

图8是根据本发明又一个实施例的车辆制动控制方法的流程图；

图9是根据本发明一个实施例的制动系统的框图；

图10是根据本发明一个实施例的制动系统的框图；

图11是根据本发明一个实施例的车辆的框图。

附图标记：

车辆1000；

制动系统10、蓄电池20；

机械制动子系统1、电制动子系统2、防抱死制动子系统3、制动踏板开度检测单元4、车速传感器5、电池管理器6、坡度传感器7、整车控制器8、下长坡模式启动单元9。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

下面参考图1－图6描述根据本发明实施例的车辆制动控制方法。

在本发明的一些实施例中，车辆包括机械制动子系统、电制动子系统和防抱死制动子系统，车辆制动控制方法用于整车控制器。

在实施例中，机械制动子系统包括动力驱动组件和制动执行件，动力驱动组件与整车控制器电连接，动力驱动组件与制动执行件机械连接，从而可以实现车辆的机械制动。动力驱动组件可以通过气体或液体来实现驱动，例如可以包括将能量传输到制动执行件的各个部件及管路如制动踏板、制动主缸、轮缸以及连接管路等，制动执行件是产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件如制动器等。车辆进行机械制动时，动力驱动组件通过气体或液体将能量传输到制动器，制动器与车轮相互摩擦以阻止车轮的转动或转动趋势，将车辆运动的动能转化为摩擦的热能并释放到大气中，从而实现机械制动。

电制动子系统包括电机和电机控制器，电机控制器与电机连接，电机控制器与整车控制器连接，电制动的制动原理是利用电机输出反拖转矩以使得车辆进行制动。具体地，车辆进行电制动时，电机控制器控制电机反拖运行，从而使电动机作为发电机，即电机利用反电动势制动车辆，并将制动时产生的能量转变为电能储存在蓄电池中，从而实现制动能量回收。

防抱死制动子系统为车辆中的一种主动安全系统，能在车辆进行紧急制动时防止车轮抱死。

如图1所示，为根据本发明一个实施例的车辆制动控制方法的流程图，其中，车辆制动控制方法至少包括步骤S1－步骤S3，具体如下。

S1，获取车辆制动踏板的开度信号。

其中，可以在制动踏板处安装传感器等检测装置，用于实时采集车辆制动踏板的开度信号并上传至整车控制器中。

S2，根据车辆制动踏板的开度信号确定车辆进入紧急制动模式。

整车控制器根据获取到的车辆制动踏板的开度信号确定车辆制动踏板的深度，还能进一步根据车辆制动踏板深度识别出驾驶员的意图和所期望的制动强度，例如，当驾驶员猛踩制动踏板时，整车控制器根据车辆制动踏板的开度信号确定制动踏板在短时间内达到很大的深度，则确定驾驶员有紧急制动意图，并车辆进入紧急制动模式。

S3，控制车辆的机械制动子系统和电制动子系统同时作用，其中，控制电制动子系统进行反拖运行，并在检测到防抱死制动子系统的启动信号时控制电制动子系统退出反拖运行。

可结合图2描述本发明实施例的紧急制动模式下的电制动和机械制动的分配情况，图2为根据本发明一个实施例的制动力矩随车辆制动踏板深度分配的示意图，其中，曲线①表示电制动力矩随车辆制动踏板深度变化的规律，曲线②表示机械制动力矩随车辆制动踏板深度变化的规律，曲线③表示实际工况下机电复合制动力矩随车辆制动踏板深度变化的规律，图2中的虚线表示理想状态下机电复合制动力矩随车辆制动踏板深度变化的规律。

具体地，在紧急制动模式下，驾驶员和整车安全性非常关键，由图2可知，在驾驶员猛踩车辆制动踏板时，车辆制动踏板深度较大，例如当制动踏板深度为N3时，此时主要是以机械制动为主，其中，机械制动强度可根据输出气压大小进行确定，此时，制动气压较大，整车控制器控制车辆的机械制动子系统作用以输出较大的机械制动力矩，从而保证能够提供足够的制动力。

整车控制器还同时控制电制动子系统作用，由图2可知，在紧急制动模式下，电制动子系统运行时输出最大电制动力矩T0，且电制动力矩小于机械制动力矩，通过在机械制动的基础上采用电制动以实现制动能量回收。电制动子系统作用时，电机控制器控制电机反拖运行，从而使电动机转化为发电机产生反电动势以制动车辆，并将制动时产生的能量转变为电能储存在蓄电池中，进而实现制动能量回收。

在另一些实施例中，当车辆制动踏板深度持续增大时，会激发车辆中的ABS(Anti-locked Braking System，防抱死刹车系统)启动，整车控制器检测到防抱死制动子系统的启动信号，则控制电制动子系统退出反拖运行，此时制动气压达到10bar，机械制动子系统输出的机械制动力矩以制动车辆，从而保证车辆的稳定性和制动效能。

在本发明的一些实施例中，如图3所示，为根据本发明另一个实施例的车辆制动控制方法的流程图，在紧急制动模式下，该车辆制动控制方法包括步骤S101-S106，具体如下。

S101，车辆制动踏板动作。

S102，电制动开启。

S103，机械制动开启。

S104，判断ABS是否启动，若判断结果为“是”，则执行步骤S105。

S105，电制动退出。

S106，车辆紧急制动，此时采用纯机械制动的方式制动车辆。

根据本发明实施例提出的车辆制动控制方法，综合机械制动和电制动，在紧急制动模式下，整车控制器控制机械制动子系统和电制动子系统同时作用以实现机电复合制动，即能保证制动能效，又能实现制动能量回收的最大化。以及在检测到防抱死制动子系统的启动信号时，整车控制器控制电制动子系统退出反拖运行，采用纯机械制动的方式制动车辆，以满足紧急制动模式下的对车辆安全性要求，能保证车辆的稳定性和驾驶员的安全性。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，为根据本发明又一个实施例的车辆制动控制方法的流程图，其中，车辆制动控制方法至少还包括步骤S4－步骤S6，具体如下。

S4，获取车速信号和车辆蓄电池的荷电状态信息。

其中，可设置车速传感器以获取车速信号并上传至整车控制器中，在车辆蓄电池中设置有电池管理器用于采集车辆蓄电池的荷电状态信息如电池SOC(State ofcharge，荷电状态)，以反映车辆蓄电池的剩余容量，电池管理器还用于将车辆蓄电池的荷电状态信息上传至整车控制器中。

S5，根据车速和开度信号确定车辆进入减速制动模式。

在实施例中，整车控制器根据获取的车速信号确定车辆处于运行状态，并根据车辆制动踏板的开度信号确定车辆制动踏板深度较小，电制动启动则识别出驾驶员具有制动意图，则确定车辆进入减速制动模式。

具体地，可结合图2描述本发明实施例的减速制动模式下的电制动和机械制动的分配情况。如图2所示，当车辆进行减速制动时，车辆制动踏板动作，例如当车辆制动踏板深度达到N1时，则确定驾驶员表达了制动意图，则确定车辆进入减速制动模式。其中，减速制动主要为中轻度制动，以制动能量回收为主要目标。

S6，根据开度信号和荷电状态信息控制电制动子系统和机械制动子系统。

具体地，在减速制动主模式中，可根据车辆制动踏板的开度信号确定车辆制动踏板深度，并基于车辆制动踏板深度设定分段协调式控制策略。例如，将根据车辆制动踏板深度设定空行程段和非空行程段，还可以预设空行开度阈值和非空行开度阈值并存储至整车控制器中。例如，如图2所示，可将车辆制动踏板深度等于N1作为空行开度阈值，将车辆制动踏板深度等于N2作为非空行开度阈值，其中，可设置N1等于4度，N2等于8度。整车控制器根据开度信号获取车辆制动踏板深度，并分别与空行开度阈值以及非空行开度阈值进行对比，以确定车辆需要采取的制动方式如机械制动或者电制动或者机电复合制动。

具体地，当开度信号大于或等于空行开度阈值且小于或等于非空行开度阈值时，控制电制动子系统以第一电制动力矩进行制动，其中，第一电制动力矩为驾驶员同时释放油门踏板和车辆制动踏板时发动机的反拖转矩。例如，如图2所示，根据车辆制动踏板的开度信号确定车辆制动踏板深度大于或等于N1且小于N2时，确定驾驶员表达了制动意图，此时制动踏板具有空行程，机械制动子系统不输出机械制动力矩，只有电制动子系统提供电制动力矩，也就是说，当确定车辆制动踏板深度处于空行程段时，仅控制电制动子系统作用，即采用纯电制动。此时司机具有良好的驾驶感，因此，此阶段的制动力矩分配既满足了驾驶员的制动需求，又能将制动能量全部回收，进而提高整车的经济性。

进一步地，当开度信号大于非空行开度阈值时，即确定车辆制动踏板深度大于N2，此时进入非空行程段，根据荷电状态信息和开度信号控制电制动子系统和机械制动子系统进行叠加制动。控制电制动子系统和机械制动子系统同时作用，即采用电制动和机械制动叠加的制动模式制动车辆。

具体地，根据开度信号控制机械制动子系统的机械制动力矩加速增大，也就是说，随着车辆制动踏板深度的增加，整车控制器进行机电制动协调控制，此时为了保证车辆的制动效能及安全性，机械制动力矩与传统制动方式时的机械制动力矩增长方式一致加速增大。其中，电制动强度可根据荷电状态信息进行确定，根据荷电状态信息确定蓄电池处于充电状态时，输出电机功率和缸内制动功率以控制电制动子系统进行制动，直至蓄电池充满。

或者，根据荷电状态信息确定蓄电池荷电状态大于预设荷电阈值时，例如，可设置预设荷电阈值为100％即蓄电池被充满，输出缸内制动功率以控制电制动子系统进行制动，并且随着车速逐渐降低，控制电制动子系统的制动力逐渐减小直至制动力为零。如图2所示，当车辆制动踏板深度持续增大如大于N3时，此时由于输出的机械制动力矩和电制动力矩均保持在较大的程度，车速会降低，因此电机转速降低，电制动子系统输出的电制动力矩减小，直至减小为零。

在本发明的一些实施例中，如图3所示，在减速制动模式下，该车辆制动控制方法包括步骤S101、S101、S107-S113，具体如下。

S101，车辆制动踏板动作。

S102，电制动开启。

S107，判断车辆蓄电池SOC状态，即根据荷电状态信息确定蓄电池荷电状态。

S108，确定蓄电池处于充电状态。

S109，输出电机功率和缸内制动功率以控制电制动子系统进行制动，直至达到步骤S110，蓄电池充满。

S111，蓄电池SOC为100％，即蓄电池充满。

S112，输出缸内制动功率以控制电制动子系统进行制动。

S113，随着电机转速降低，电制动力降为0。

根据本发明实施例的车辆制动控制方法，在减速制动模式下，整车控制器根据开度信号和荷电状态信息控制电制动子系统单独运行，或者控制机械制动子系统和电制动子系统同时作用以实现机电复合制动，采用最优化方法，以制动能量回馈效率最大化为目标，计算出最佳的电制动力，即能保证制动能效，又能实现制动能量回收的最大化，从而实现电制动和机械制动的协调控制。

在本发明的另一些实施例中，如图5所示，为根据本发明又一个实施例的车辆制动控制方法的流程图，其中车辆制动控制方法还包括步骤S7－步骤S9，具体如下。

S7，接收到下长坡模式的启动指令。

具体地，驾驶员可通过按下下坡启动按钮以发送下长坡模式的启动指令，整车控制器可根据下长坡模式的启动指令识别出驾驶员的长下坡意图，控制车辆进入下长坡模式。

S8，获取坡度信息。

在实施例中，可通过设置坡度传感器以用于检测车辆行驶道路的坡度信息，并将检测到的车辆行驶道路的坡度信息发送至整车控制器中。

S9，根据车速、坡度信息和荷电状态信息控制电制动子系统和机械制动子系统。

在实施例中，可结合图6和图7描述本发明实施例的下长坡模式时的制动力矩变化规律，图6为根据本发明一个实施例的车辆在下长坡模式时的制动力矩与时间的关系的示意图，其中，曲线④表示电制动力矩随时间变化的规律，曲线⑤表示机械制动力矩随时间变化的规律，曲线⑥表示电复合制动力矩随时间变化的规律。图7为根据本发明一个实施例的车辆在下长坡模式时的车速与时间的关系的示意图。

举例而言，将驾驶员按下下坡启动按钮的时刻记为0时刻，整车控制器根据荷电状态信息确定蓄电池处于充电状态，如图6中示出的0-t1时间段为蓄电池的充电过程，此时，输出电制动功率，电制动功率包括电机功率和缸内制动功率以控制电制动子系统，直至荷电状态达到预设荷电阈值，输出缸内制动功率以控制电制动子系统。在蓄电池处于充电状态，输出的缸内制动力矩为T2，输出的最大电制动力矩为T3，包括电机制动力矩和缸内制动力矩。

或者，根据荷电状态信息确定蓄电池荷电状态大于预设荷电阈值，输出电制动功率，电制动功率包括缸内制动功率，以控制电制动子系统。具体地，如图6所示，在t1时刻，根据获取到的预设荷电阈确定蓄电池已充满，此时输出的电制动力为T2仅包括电机制动力矩。

在一些实施例中，当电制动功率大于或等于所需制动功率时，控制车辆以第一车速匀速下坡。例如，将图7中示出的速度V0作为第一车速。其中，整车控制器还可以接收到车速信息和荷电状态信息等，根据车速和坡度信息获得所需制动功率。具体地，在下长坡模式下，整车控制器根据电机功率和/或缸内制动功率获取电制动功率，以及根据车速、坡度信息计算出车辆所需制动功率。并将电制动功率与所需制动功率进行对比，当确定整车对于制动力的需求不大时，整车控制器只控制电制动子系统工作，即完全由电制动子系统输出电制动力矩以提供制动力，控制电制动力与下滑力平衡，以实现在该坡度上控制车辆以第一车速匀速下坡，其中图6中示出的0-t1时间段内为以第一车速匀速下坡的过程。

在另一些实施例中，当电制动功率小于所需制动功率时，根据制动踏板开度信号控制机械制动子系统作用，具体地，如图6所示，在时刻t1蓄电池已充满后，缸内制动力矩减小，电制动力矩减小，此时电制动功率小于所需制动功率，电制动力矩不能满足需求，车速会逐渐加快，此时需要驾驶员踩车辆制动踏板进行制动。如图6和图7中示出的t2-t4时间段内，驾驶员踩动车辆制动踏板，机械制动子系统启动以输出机械制动力矩，电制动与机械制动配合，从而控制车辆减速，直到提供的制动力矩满足坡度和速度的要求。

在另一些实施例中，当确定车速小于预设车速，根据车速和坡度信息获得新的所需制动功率，直至电制动功率和机械制动功率满足新的所需制动功率，控制车辆以第二车速匀速下坡，例如，将图7中示出的速度V1作为第二车速，电制动与机械制动配合后，电制动功率和机械制动功率等于新的所需制动功率，从而保证车辆可以以第二车速行驶，从而匀速下坡。

在一些实施例中，图6和图7中示出的t4-t9时间段内的车辆制动力矩和速度与时间的关系为减速制动模式下的电制动和机械制动的分配情况，在此不做赘述。

在本发明的一些实施例中，如图8所示，为根据本发明又一个实施例的车辆制动控制方法的流程图，在下长坡模式下，该车辆制动控制方法包括步骤S201-S214，具体如下。

S201，驾驶员按下下坡启动按钮。

S202，电制动启动。

S203，判断车辆蓄电池SOC状态，即根据荷电状态信息确定蓄电池荷电状态。

S204，确定蓄电池处于充电状态。

S205，输出电机功率和缸内制动功率以控制电制动子系统进行制动，直至达到步骤S206，蓄电池充满。

S207，蓄电池SOC为100％，即蓄电池充满。

S208，输出缸内制动功率以控制电制动子系统进行制动。

S209，获取车速信息。

S210，获取坡度信息。

S211，整车控制器计算出该速度下坡时所需制动功率。

S212，判断功率是否满足制动需求，若判断结果为“是”，则执行步骤S213，若判断结果为“否”，则执行步骤S214。

S213，确定功率满足需求，匀速下坡，即在该坡度上控制车辆以第一车速匀速下坡。

S214，确定功率不满足制动需求，驾驶员踩制动踏板，输出机械制动力，车辆速度降低后重新进行制动功率表极端，直到满足坡道匀速下坡行驶。

根据本发明实施例的车辆制动控制方法，在车辆下长坡模式下，整车控制器根据车速、坡度信息和荷电状态信息确定车辆所需制动功率，并根据车辆所需制动功率采用电制动或者机电复合制动，采用最优化方法，以制动能量回馈效率最大化为目标，计算出最佳的电制动力，即能保证制动能效，又能实现制动能量回收的最大化，从而实现电制动和机械制动的协调控制。

在本发明的一些实施例中，还提出一种制动系统10，如图9所示，为根据本发明一个实施例的制动系统的框图，其中制动系统10包括机械制动子系统1、电制动子系统2和防抱死制动子系统3、制动踏板开度检测单元4、车速传感器5、电池管理器6、坡度传感器7和整车控制器8。

其中，机械制动子系统1包括动力驱动组件和制动执行件(图中未示出)，动力驱动组件与整车控制器8电连接，动力驱动组件与制动执行件机械连接，从而实现车辆100的机械制动。动力驱动组件可以通过液体或气体来实现驱动，例如可以包括将能量传输到制动执行件的各个部件及管路如制动踏板、制动主缸、轮缸以及连接管路等，制动执行件是产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件如制动器等。车辆100进行机械制动时，动力驱动组件将能量传输到制动器，制动器与车轮相互摩擦以阻止车轮的转动或转动趋势，将车辆100运动的动能转化为摩擦的热能并释放到大气中，从而实现机械制动。

电制动子系统2包括电机和电机控制器(图中未示出)，电机控制器与电机连接，电机控制器与整车控制器8连接，电制动的制动原理是利用电机输出反拖转矩以使得车辆100进行制动。具体地，车辆100进行电制动时，电机控制器控制电机反拖运行，从而使电动机转化为发电机，即电机利用反电动势制动车辆100，并将制动时产生的能量转变为电能储存在蓄电池20中，从而实现制动能量回收。

防抱死制动子系统3为车辆100中的一种主动安全系统，能在车辆100进行紧急制动时防止车轮抱死。

制动踏板开度检测单元4用于检测车辆制动踏板的开度信号，其中，制动踏板开度检测单元4可以为传感器等装置，根据制动踏板开度获取车辆制动踏板的开度信号。

车速传感器5可设置在车轮处用于检测车速。

电池管理器6用于采集车辆蓄电池20的荷电状态信息。其中，荷电状态信息可以为电池SOC(State ofcharge，荷电状态)，用来反映电池的剩余容量，其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值，常用百分数表示，其取值范围为0-100％，例如当SOC＝0时表示电池放电完全，当SOC＝100％时表示电池完全充满。

坡度传感器7用于检测车辆行驶道路的坡度信息。

整车控制器8与机械制动子系统1、防抱死制动子系统3、电制动子系统2、制动踏板开度检测单元4、车速传感器5、电池管理器6和坡度传感器7连接，用于根据上面任一项实施例的车辆制动控制方法来控制机械制动子系统1、防抱死制动子系统3、电制动子系统2。

具体地，整车控制器8根据车辆制动踏板的开度信号、车速、车辆蓄电池20的荷电状态信息以及车辆行驶道路的坡度信息确定车辆100的制动模式，如紧急制动模式、减速制动模式或者下长坡模式等，并根不同制动模式下的控制策略控制机械制动子系统1和/或电制动子系统2的运行状态，从而有效协调控制电制动和机械制动。以及在紧急制动模式下，当车辆制动踏板深度持续增大至一定程度时，防抱死制动子系统3会自动启动，整车控制器8检测到防抱死制动子系统3的启动信号后，则控制电制动子系统2退出反拖运行，完全由机械制动子系统1输出机械制动力矩以制动车辆，从而保证驾驶员的安全性，保证车辆的稳定性和制动效能。

根据本发明实施例提出的制动系统10，整车控制器8根据车辆制动踏板的开度信号、车速、车辆蓄电池20的荷电状态信息以及车辆行驶道路的坡度信息控制机械制动子系统1和/或电制动子系统2的运行状态，在紧急制动模式下或者减速制动模式下或者下长坡模式下，协调控制电制动和机械制动，以实现上面任一项实施例的车辆制动控制方法，既能保证制动系统10的制动能效，又能实现制动能量回收的最大化。

在本发明的一些实施例中，如图10所示，为根据本发明一个实施例的制动系统的框图，制动系统10还包括下长坡模式启动单元9，下长坡模式启动单元9与整车控制器8连接，用于接收启动下长坡模式的操作指令。

其中，长坡模式启动单元9可以包括一个下坡启动按钮，驾驶员按下下坡启动按钮以发送启动下长坡模式的操作指令，整车控制器8可根据下长坡模式的启动指令识别出驾驶员的长下坡意图，进而控制车辆进入下长坡模式。

在本发明的一些实施例中，还提出一种车辆100，如图11所示，为根据本发明一个实施例的车辆的框图，车辆100包括蓄电池20和上面任一项实施例的制动系统10，其中，蓄电池20与制动系统10的电制动子系统2连接。其中，车辆100包括重型的电动商用车辆。

具体地，当电制动子系统2运行输出电制动力矩时，电制动子系统2中的电机控制器控制电机反拖运行，从而使电动机转化为发电机，即电机利用反电动势制动车辆100，并将制动时产生的能量转变为电能储存在蓄电池20中，从而实现制动能量回收。

根据本发明实施例提出的车辆100，通过将包括有机械制动子系统1和电制动子系统2的制动系统10设置在车辆100中，能实现机电复合制动，并且采用上面任一项实施例的车辆制动控制方法进行控制，在进行车辆100制动时，采用最优化方法，以制动能量回馈效率最大化为目标，在每一种制动模式下均计算出最佳的电制动力，并将分配得到的电制动力发送给电制动子系统2，从而实现电制动和机械制动的协调控制，既能保证制动能效，又能实现制动能量回收的最大化。

根据本发明实施例的车辆100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种车辆制动控制方法，其特征在于，车辆包括机械制动子系统、电制动子系统和防抱死制动子系统，所述车辆制动控制方法用于整车控制器，方法包括：

获取所述车辆制动踏板的开度信号；

根据所述车辆制动踏板的开度信号确定车辆进入紧急制动模式；

控制车辆的机械制动子系统和电制动子系统同时作用，其中，控制所述电制动子系统进行反拖运行，并在检测到所述防抱死制动子系统的启动信号时控制所述电制动子系统退出所述反拖运行。

2.根据权利要求1所述的车辆制动控制方法，其特征在于，方法还包括：

获取车速信号和车辆蓄电池的荷电状态信息；

根据所述车速和所述开度信号确定车辆进入减速制动模式；

根据所述开度信号和所述荷电状态信息控制所述电制动子系统和所述机械制动子系统。

3.根据权利要求2所述的车辆制动控制方法，其特征在于，根据所述开度信号和所述荷电状态信息控制所述电制动子系统和所述机械制动子系统，包括：

当所述开度信号小于或等于空行开度阈值时，控制所述电制动子系统以第一电制动力矩进行制动，其中，所述第一电制动力矩为驾驶员同时释放油门踏板和车辆制动踏板时发动机的反拖转矩；

当所述开度信号大于非空行开度阈值时，根据所述荷电状态信息和所述开度信号控制所述电制动子系统和所述机械制动子系统进行叠加制动。

4.根据权利要求3所述的车辆制动控制方法，其特征在于，根据所述荷电状态信息和所述开度信号控制所述电制动子系统和所述机械制动子系统进行叠加制动，包括：

控制所述电制动子系统和所述机械制动子系统同时作用；

其中，根据所述开度信号控制所述机械制动子系统的机械制动力矩加速增大，以及，根据所述荷电状态信息确定蓄电池处于充电状态时，输出电机功率和缸内制动功率以控制电制动子系统进行制动，或者，根据所述荷电状态信息确定蓄电池荷电状态大于预设荷电阈值时，输出缸内制动功率以控制电制动子系统进行制动，并且随着车速逐渐降低，控制所述电制动子系统的制动力逐渐减小直至制动力为零。

5.根据权利要求2所述的车辆制动控制方法，其特征在于，方法还包括：

接收到下长坡模式的启动指令；

获取坡度信息；

根据所述车速、所述坡度信息和所述荷电状态信息控制所述电制动子系统和所述机械制动子系统。

6.根据权利要求5所述的车辆制动控制方法，其特征在于，根据所述车速、所述坡度信息和所述荷电状态信息控制所述电制动子系统和所述机械制动子系统，包括：

根据所述车速和所述坡度信息获得所需制动功率；

根据所述荷电状态信息确定蓄电池处于充电状态，输出电制动功率，所述电制动功率包括电机功率和缸内制动功率以控制所述电制动子系统，直至荷电状态达到预设荷电阈值，输出缸内制动功率以控制所述电制动子系统，或者，根据所述荷电状态信息确定蓄电池荷电状态大于预设荷电阈值，输出电制动功率，所述电制动功率包括缸内制动功率，以控制所述电制动子系统；

当所述电制动功率大于或等于所述所需制动功率时，控制车辆以第一车速匀速下坡。

7.根据权利要求6所述的车辆制动控制方法，其特征在于，还包括：

当所述电制动功率小于所述所需制动功率时，根据制动踏板开度信号控制所述机械制动子系统作用；

确定所述车速小于预设车速，根据所述车速和所述坡度信息获得新的所需制动功率，直至电制动功率和机械制动功率满足所述新的所需制动功率，控制车辆以第二车速匀速下坡。

8.一种制动系统，其特征在于，包括：

机械制动子系统、电制动子系统和防抱死制动子系统；

制动踏板开度检测单元，用于检测车辆制动踏板的开度信号；

车速传感器，用于检测车速；

电池管理器，用于采集车辆蓄电池的荷电状态信息；

坡度传感器，用于检测车辆行驶道路的坡度信息；

整车控制器，所述整车控制器与所述机械制动子系统、所述防抱死制动子系统、所述电制动子系统、所述制动踏板开度检测单元、所述车速传感器、所述电池管理器和所述坡度传感器连接，用于根据权利要求1-7任一项所述的车辆制动控制方法来控制所述机械制动子系统、所述防抱死制动子系统、所述电制动子系统。

9.根据权利要求8所述的制动系统，其特征在于，还包括：

下长坡模式启动单元，所述下长坡模式启动单元与所述整车控制器连接，用于接收启动所述下长坡模式的操作指令。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括蓄电池和权利要求8或9所述的制动系统，其中，所述蓄电池与所述制动系统的电制动子系统连接。

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