CN116101262A - 一种混合动力全地形车辆的制动方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种混合动力全地形车辆的制动方法及系统，方法包括：判断当前车况是否满足辅助制动模式的进入条件，若满足，进入辅助制动模式；在辅助制动模式下，确定反拖发动机功率；将发动机油门开度信号置零，根据反拖发动机功率，确定发电机的反拖转速信号，其中，反拖转速信号用于电机控制器驱动车辆的驱动电机，以进一步驱动车辆的制动器，完成对当前车辆的制动操作。本发明能够有效降低制动器摩擦片的磨损，提高摩擦片的使用寿命，同时能够提高整车制动时的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及全地形车辆技术领域，尤其涉及一种混合动力全地形车辆的制动方法及系统。
背景技术
目前我国所使用的电驱动车辆通常采用电机制动能量回收做为整车的辅助制动装置。当车辆减速制动时，车辆的运动能量通过车轮、传动系统、驱动电机可对动力电池进行反向充电。即可减轻因常规制动带来的制动摩擦片磨损，又可增加动力电池电量，提高续驶里程。
但在混合动力全地形车辆中，采用功率跟随控制方法，动力电池剩余电量(SOC)始终保持在高电量区间(70％～80％)，在剩余电量SOC充足的情况下，是不能够对其进行充电的。
另外，对于水陆两栖全地形车，因水上行驶需要，车身为承载式船型结构，制动器布置于车内驱动电机输出轴上，通风条件极差。车辆在长下坡路段行驶时需要长时制动，容易造成制动盘温度急剧升高，导致制动性能衰退引发安全风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，现有技术中，缺乏一种能够有效降低制动器摩擦片的磨损，提高摩擦片的使用寿命，同时能够提高整车制动时的安全性的制动方法。有鉴于此，本发明提供一种混合动力全地形车辆的制动方法及系统、电子设备。
本发明采用的技术方案是，所述混合动力全地形车辆的制动方法及系统，包括：
判断当前车况是否满足辅助制动模式的进入条件，若满足，进入所述辅助制动模式；
在所述辅助制动模式下，确定反拖发动机功率；
将发动机油门开度信号置零，根据所述反拖发动机功率，确定发电机的反拖转速信号，其中，所述反拖转速信号用于电机控制器驱动车辆的驱动电机，以进一步驱动车辆的制动器，完成对当前车辆的制动操作。
在一个实施方式中，所述辅助制动模式的进入条件包括：
当前车辆无一级故障、二级故障、三级故障；
当前车辆不在水上行驶模式；
当前车辆位于在前进档位；
当前车辆的辅助开关有效；
当前车辆的车速大于预先配置的车速阈值；
当前车辆的油门踏板开度信号小于预先配置的油门踏板开度信号阈值；
当前车辆的制动开关信号有效且持续预设的时间阈值以上；
上述条件全部满足，即当前车辆满足进入所述辅助制动模式的进入条件。
在一个实施方式中，所述在所述辅助制动模式下，确定反拖发动机功率，包括：
在所述辅助制动模式下，响应于电机制动力矩以前当前驱动电机转速，确定驱动电机回收能量功率，其中，所述驱动电机回收能量包括动力电池充电功率、附件消耗功率、所述反拖发动机功率；
根据当前车辆的SOC值以及电池温度，确定所述动力电池充电功率；
根据当前车辆的附件用电情况，确定所述附件消耗功率；
利用已经确定的所述驱动电机回收能量功率、所述动力电池充电功率、所述附件消耗功率，确定所述反拖发动机功率。
在一个实施方式中，所述将发动机油门开度信号置零，根据所述反拖发动机功率，确定发电机的反拖转速信号，其中，所述反拖转速信号用于电机控制器驱动车辆的驱动电机，以进一步驱动车辆的制动器，完成对当前车辆的制动操作的步骤中，所述发动机的转速位于怠速以上。
在一个实施方式中，所述将发动机油门开度信号置零，根据所述反拖发动机功率，确定发电机的反拖转速信号，其中，所述反拖转速信号用于电机控制器驱动车辆的驱动电机，以进一步驱动车辆的制动器，完成对当前车辆的制动操作的步骤中，包括：
利用预先配置的发动机反拖功率特性表，确定所述反拖发动机功率与所述反拖转速信号的对应关系；
基于所述对应关系，确定所述反拖转速信号。
本发明的另一方面还提供了一种混合动力全地形车辆的制动系统，包括整车控制器，电机控制器，驱动电机、减速器、发动机、发电机；
减速器，被配置为控制车辆的车轮的转速；
驱动电机，被配置为响应于所述电机控制器的控制指令，驱动所述减速器对相应车轮的控制；
整车控制器，与所述发动机、所述发电机、所述电机控制器分别连接，配置为响应于当前车况的输入，执行如权利要求1至5中任一项所述的混合动力全地形车辆的制动方法。
本发明的另一方面还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的混合动力全地形车辆的制动方法的步骤。
本发明的另一方面还提供了一种车辆，所述车辆包括如上所述的混合动力全地形车辆的制动系统。
采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：
本发明提供的一种混合动力全地形车辆的制动方法及系统，能够有效降低制动器摩擦片的磨损，提高摩擦片的使用寿命，同时能够提高整车制动时的安全性。
附图说明
图1为根据本发明实施例的混合动力全地形车辆的制动方法流程图；
图2为根据本发明实施例的混合动力全地形车辆的制动系统组成结构示意图；
图3为根据本发明实施例的电子设备组成示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。
在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
如在本文中使用的，用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本发明中说明书中对方法流程的描述及本发明说明书附图中流程图的步骤并非必须按步骤标号严格执行，方法步骤是可以改变执行顺序的。而且，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
本发明第一实施例，一种混合动力全地形车辆的制动方法，如图1所示，方法包括：
步骤S1，判断当前车况是否满足辅助制动模式的进入条件，若满足，进入所述辅助制动模式；
步骤S2，在辅助制动模式下，确定反拖发动机功率；
步骤S3，将发动机油门开度信号置零，根据反拖发动机功率，确定发电机的反拖转速信号，其中，反拖转速信号用于电机控制器驱动车辆的驱动电机，以进一步驱动车辆的制动器，完成对当前车辆的制动操作。
下面将分布对本实施例所提供的方法进行详细说明。
需要说明的是，本实例所提供的方法可以是由整车控制器进行具体实施的。
步骤S1，判断当前车况是否满足辅助制动模式的进入条件，若满足，进入所述辅助制动模式。
本实施例中，辅助制动模式的进入条件包括：当前车辆无一级故障、二级故障、三级故障；当前车辆不在水上行驶模式；当前车辆位于在前进档位；当前车辆的辅助开关有效；当前车辆的车速大于预先配置的车速阈值；当前车辆的油门踏板开度信号小于预先配置的油门踏板开度信号阈值；当前车辆的制动开关信号有效且持续预设的时间阈值以上；上述条件全部满足，即当前车辆满足进入所述辅助制动模式的进入条件。
相应地，当不满足上述进入条件中的至少任一条时，即可以视为满足辅助制动模式的退出条件。为了保证系统或是车辆的安全，终止本实施例的进一步处理。
步骤S2，在辅助制动模式下，确定反拖发动机功率。
本实施例中，在辅助制动模式下，响应于电机制动力矩以前当前驱动电机转速，确定驱动电机回收能量功率，其中，驱动电机回收能量包括动力电池充电功率、附件消耗功率、反拖发动机功率；
进一步地，根据当前车辆的SOC值以及电池温度，确定动力电池充电功率；
进一步地，根据当前车辆的附件用电情况，确定附件消耗功率；
进一步地，利用已经确定的驱动电机回收能量功率、动力电池充电功率、附件消耗功率，确定所述反拖发动机功率。
具体地，进入辅助制动模式后，整车控制器根据下发的电机制动力矩和当前电机转速，从而计算驱动电机所回收能量。
PMC＝(n1+n2)/2×T/9550(1)
n1、n2为驱动电机(示例性地，可以是两个驱动电机)的当前转速，T为长下坡时电机的所需制动扭矩。
本实施例中，辅助制动力矩不仅要与机械液压制动力矩耦合，还要与左右电机转向力矩耦合，考虑到操作稳定性和介入感，故辅助制动力矩经实车标定后取值为定值35N.m。最后制动力矩与转向力矩耦合后，由整车控制器下发给电机控制器。
进一步地，制动回收能量需要由整车用电设备进行吸收或消耗，主要有动力电池可吸收的能量、风扇等附件可消耗的功率、反拖发动机可消耗的功率三部分组成。计算公式如下：
PMC＝PBMS+PAcc+PEng(2)
其中，PBMS为动力电池充电功率，PAcc为附件消耗功率，PEng为反拖发动机功率。
进一步地，根据SOC值与电池温度计算动力电池可充电功率，计算公式如下(3)：
PBMS＝min(I1+I2)×U(3)
其中：I1、I2分别为电池充电电流与SOC、电池温度的对应关系，示例性地，可以如下表1：
表1电池充电电流与SOC、电池温度对应关系
根据风扇电机、DCL、空调、取电模块所消耗功率计算附件消耗功率，计算公式如下：
PAcc＝Pfan+PDCL+PAC+Ptakepower(4)
通过上述公式1～4，计算出反拖发动机功率PEng。
步骤S3，将发动机油门开度信号置零，根据反拖发动机功率，确定发电机的反拖转速信号，其中，反拖转速信号用于电机控制器驱动车辆的驱动电机，以进一步驱动车辆的制动器，完成对当前车辆的制动操作。
本实施例中，当车辆工作在辅助制动模式下，发动机不喷油，发电机反拖发动机运行。整车控制器通过CAN总线下指令给发动机，将发动机油门开度置零，将发电机转速信号下发给发电机控制器，发电机转速是根据发动机反拖功率特性表得出，可以对发动机反拖功率特性表根据实际应用情况进行预先配置。
需要说明的是，在反拖发动机时，需要注意发动机工作机理，不能让其工作在怠速以下。
本发明第二实施例，与第一实施例对应，本实施例介绍混合动力全地形车辆的制动系统，如图2所示，包括：整车控制器，电机控制器，驱动电机、减速器、发动机、发电机。
其中，减速器被配置为控制车辆的车轮的转速；驱动电机被配置为响应于所述电机控制器的控制指令，驱动所述减速器对相应车轮的控制；整车控制器与发动机、发电机、电机控制器分别连接，配置为响应于当前车况的输入，执行如第一实施例中所述的混合动力全地形车辆的制动方法。
示例性地，如图2所示，本实施例所提供的系统还可以进一步包括：辅助制动开关、油门踏板、制动踏板、整车控制器、电机控制器、发电机控制器、发动机控制器、左右驱动电机、动力电池、附件。辅助制动开关、油门踏板、制动踏板分别采集驾驶员的行进和辅助制动需求，通过硬线传递至整车控制器。车速信号、动力电池状态、附件状态等通过CAN网络传递至整车控制器。在辅助制动模式下，整车控制器将辅助制动需求扭矩通过CAN线下发至电机控制器；将计算得到的反拖发动机所需功率，转换成发电机转速请求与发动机油门置零请求，可以通过CAN总线分别下发至发电机控制器与发动机控制器。
本发明第三实施例，一种电子设备，如图3所示，可以作为实体装置来理解，包括处理器以及存储有所述处理器可执行指令的存储器，当所述指令被处理器执行时，执行如下操作：
步骤S1，判断当前车况是否满足辅助制动模式的进入条件，若满足，进入所述辅助制动模式；
步骤S2，在辅助制动模式下，确定反拖发动机功率；
步骤S3，将发动机油门开度信号置零，根据反拖发动机功率，确定发电机的反拖转速信号，其中，反拖转速信号用于电机控制器驱动车辆的驱动电机，以进一步驱动车辆的制动器，完成对当前车辆的制动操作。
本发明第四实施例，一种车辆，本实施例所提供的车辆可以包括如本发明第二实施例中所述的电动差动转向车辆转向控制系统。
综上，本发明提供的一种混合动力全地形车辆的制动方法及系统，能够有效降低制动器摩擦片的磨损，提高摩擦片的使用寿命，同时能够提高整车制动时的安全性。
通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
Claims (8)
1.一种混合动力全地形车辆的制动方法，其特征在于，包括：
判断当前车况是否满足辅助制动模式的进入条件，若满足，进入所述辅助制动模式；
在所述辅助制动模式下，确定反拖发动机功率；
将发动机油门开度信号置零，根据所述反拖发动机功率，确定发电机的反拖转速信号，其中，所述反拖转速信号用于电机控制器驱动车辆的驱动电机，以进一步驱动车辆的制动器，完成对当前车辆的制动操作。
2.根据权利要求1所述的混合动力全地形车辆的制动方法，其特征在于，所述辅助制动模式的进入条件包括：
当前车辆无一级故障、二级故障、三级故障；
当前车辆不在水上行驶模式；
当前车辆位于在前进档位；
当前车辆的辅助开关有效；
当前车辆的车速大于预先配置的车速阈值；
当前车辆的油门踏板开度信号小于预先配置的油门踏板开度信号阈值；
当前车辆的制动开关信号有效且持续预设的时间阈值以上；
上述条件全部满足，即当前车辆满足进入所述辅助制动模式的进入条件。
3.根据权利要求1所述的混合动力全地形车辆的制动方法，其特征在于，所述在所述辅助制动模式下，确定反拖发动机功率，包括：
在所述辅助制动模式下，响应于电机制动力矩以前当前驱动电机转速，确定驱动电机回收能量功率，其中，所述驱动电机回收能量包括动力电池充电功率、附件消耗功率、所述反拖发动机功率；
根据当前车辆的SOC值以及电池温度，确定所述动力电池充电功率；
根据当前车辆的附件用电情况，确定所述附件消耗功率；
利用已经确定的所述驱动电机回收能量功率、所述动力电池充电功率、所述附件消耗功率，确定所述反拖发动机功率。
4.根据权利要求1所述的混合动力全地形车辆的制动方法，其特征在于，所述将发动机油门开度信号置零，根据所述反拖发动机功率，确定发电机的反拖转速信号，其中，所述反拖转速信号用于电机控制器驱动车辆的驱动电机，以进一步驱动车辆的制动器，完成对当前车辆的制动操作的步骤中，所述发动机的转速位于怠速以上。
5.根据权利要求1所述的混合动力全地形车辆的制动方法，其特征在于，所述将发动机油门开度信号置零，根据所述反拖发动机功率，确定发电机的反拖转速信号，其中，所述反拖转速信号用于电机控制器驱动车辆的驱动电机，以进一步驱动车辆的制动器，完成对当前车辆的制动操作的步骤中，包括：
利用预先配置的发动机反拖功率特性表，确定所述反拖发动机功率与所述反拖转速信号的对应关系；
基于所述对应关系，确定所述反拖转速信号。
6.一种混合动力全地形车辆的制动系统，其特征在于，包括整车控制器，电机控制器，驱动电机、减速器、发动机、发电机；
减速器，被配置为控制车辆的车轮的转速；
驱动电机，被配置为响应于所述电机控制器的控制指令，驱动所述减速器对相应车轮的控制；
整车控制器，与所述发动机、所述发电机、所述电机控制器分别连接，配置为响应于当前车况的输入，执行如权利要求1至5中任一项所述的混合动力全地形车辆的制动方法。
7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的混合动力全地形车辆的制动方法的步骤。
8.一种车辆，所述车辆包括如权利要求6中所述的混合动力全地形车辆的制动系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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