阅读说明：本技术 一种制动能量回收的控制方法及控制装置 (Control method and control device for braking energy recovery ) 是由 盘朝奉 李银刚 陈燎 江浩斌 王健 洪健 陶袁雪 于 2019-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种制动能量回收的控制方法及控制装置,所述控制方法包括：实时采集车辆的行驶状态数据,确定驾驶员的制动意图,根据驾驶员的制动意图,通过对与制动踏板连接的真空助力器的真空度进行修正,根据修正结果进行电机制动力与液压制动力的协调分配,并按照分配结果进行制动能量回收,本发明可以在保证制动效能的基础上提高制动能量回收效率。(The invention discloses a control method and a control device for braking energy recovery, wherein the control method comprises the following steps: the method comprises the steps of collecting driving state data of a vehicle in real time, determining the braking intention of a driver, correcting the vacuum degree of a vacuum booster connected with a brake pedal according to the braking intention of the driver, performing coordinated distribution of motor braking force and hydraulic braking force according to a correction result, and recovering braking energy according to a distribution result.)

一种制动能量回收的控制方法及控制装置

技术领域

本发明涉及制动能量回收技术领域，具体涉及一种制动能量回收的控制方法及控制装置。

背景技术

机电复合制动系统是指利用液压制动与电机制动共同作用的制动系统。当电动汽车的驱动电机以发电模式运行时称为再生制动，此时它把汽车制动的机械能转化为电能存储到电池中，可以显著提高电动汽车的续驶里程。驱动电机首先介入制动提供再生制动力，由于驱动电机的特性使得再生制动力无法满足总的制动力需求，此时液压制动力开始介入，因此复合制动控制单元需要协调控制再生制动和液压制动的比例，配合变化的再生制动力改变液压制动力的大小。而现有的复合制动控制技术研究主要集中在不改变传统的机械制动系统结构基础上，减小或延迟踏板力的输入，以实现电制动力的最大化输出，而为了保证踏板感的一致性及舒适性，不得不牺牲部分电制动力，让液压制动力较早介入。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种制动能量回收控制方法及控制装置，消除或减少液压过早介入复合制动的情况，提高能量回收效率；同时保证车辆在紧急制动工况下的液压制动响应，确保车辆的安全。

本发明是通过以下技术方案实现上述技术目的的。

一种制动能量回收的控制方法，在车辆处于加速踏板被释放状态时，整车控制器计算车轮滑移率s，比较滑动率s与预设值S，当s≥S，调节真空度至正常值以上，若s<S，整车控制器计算比例系数K，并将K-1与阈值K′比较，采用逻辑门限控制方法对真空度进行控制。

进一步，所述真空度是由安装在真空助力器前腔内的真空度传感器采集的。

进一步，所述真空助力器的空气侧与制动踏板固定连接，真空助力器前腔通过第一电磁阀与储气罐连接，真空助力器前腔还通过第二电磁阀与电子真空泵连接。

更进一步，所述第一电磁阀为单向常闭电磁阀，第二电磁阀为单向常开电磁阀。

更进一步，所述真空助力器经由第一电磁阀到储气罐为第一通道，真空助力器经由第二电磁阀到储气罐为第二通道。

更进一步，所述真空度传感器、电子真空泵、第一电磁阀以及第二电磁阀均通过与整车控制器信号连接。

进一步，所述比例系数K由整车控制器根据电机制动力F_m、液压制动力F_h和目标制动力F_r计算得到，具体为：

更进一步，所述逻辑门限控制方法对真空度进行控制的具体过程为：

(1)若K-1>K′时，两个电磁阀均不上电，此时第一通道关闭，第二通道打开，开启电子真空泵，将真空助力器前腔内的大气抽取到储气罐中；

(2)若K-1≤K′时，判断K-1与-K′的大小关系：

当K-1<-K′时，两个电磁阀均上电，此时第一通道打开，第二通道关闭，存储在储气罐中的高压气体导入到真空助力器前腔内部；

当-K′≤K-1时，只有第二电磁阀上电，两个通道均关闭。

一种制动能量回收的控制装置，包括真空助力器、储气罐和电子真空泵，所述真空助力器前腔内安装有真空度传感器，真空助力器前腔通过第一电磁阀与储气罐连接，真空助力器前腔还通过第二电磁阀与电子真空泵连接，所述真空度传感器、电子真空泵、第一电磁阀以及第二电磁阀均通过与整车控制器信号连接；所述第一电磁阀为单向常闭电磁阀，第二电磁阀为单向常开电磁阀。

本发明的有益效果为：本发明根据驾驶员的制动意图，通过对与制动踏板连接的真空助力器的真空度进行修正，根据修正结果进行电机制动力与液压制动力的实时分配，消除或减少液压过早介入复合制动的情况，提高能量回收效率；同时保证车辆在紧急制动工况下的液压制动响应，确保车辆的安全。

附图说明

图1为一种制动能量回收控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的电子真空泵气路原理设计示意图；

图3为本发明实施例提供的不同真空度条件下真空助力器特性曲线图。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围不限于此。

如图2所示，电子真空泵气路原理设计示意图，与整车控制器相连的真空度调节单元包括真空助力器、真空度传感器、电子真空泵、电磁阀、过压阀和储气罐，真空助力器的空气侧与制动踏板固定连接，真空助力器前腔内安装有真空度传感器，用于采集前腔内的真空度值，真空助力器前腔通过第一电磁阀与储气罐连接，真空助力器经由第一电磁阀到储气罐为第一通道，真空助力器前腔还通过第二电磁阀与电子真空泵连接，真空助力器经由第二电磁阀到储气罐为第二通道，第一电磁阀为单向常闭电磁阀，第二电磁阀为单向常开电磁阀；电子真空泵与储气罐之间配有过压阀，用于防止过载，起到保护系统的作用。真空度传感器、电子真空泵、第一电磁阀以及第二电磁阀均通过导线与整车控制器连接。

如图1所示，一种制动能量回收控制方法，包括以下步骤：

步骤一，整车控制器判定车辆所处于的行驶状态，如果车辆加速踏板处于被释放状态，车速传感器采集车辆的速度v，轮速传感器采集轮速ω，整车控制器获取车速v、轮速ω，从而计算车轮滑移率：

其中r为车轮半径。

步骤二，将滑动率s与预设值S进行比较(预设值S受路面附着系数、车速、轮胎结构等多方面条件影响，一般情况下该预设值的取值是20％)

如果s大于等于预设值S，那么车辆处于紧急制动状态，车轮抱死打滑趋势明显，ABS(Antilock Brake System，制动防抱死系统)介入工作，此时不进行制动能量回收，整车控制器开启电子真空泵，将真空助力器中的真空度值修正至正常值以上，根据《中华人民共和国汽车行业标准》QC/T 307-2016的要求，真空度值的正常值为-66.7±1.3kpa；

如果s小于预设值S，则车辆未处于紧急制动状态，采集电机制动电流、制动管路液压、车速等整车行驶参数信号，计算得到电机制动力F_m、液压制动力F_h和目标制动力F_r，由此整车控制器根据公式(2)计算得到比例系数K：

步骤三，整车控制器中设有逻辑门限控制方法，利用逻辑门限控制方法对真空度值进行控制，具体为：

(1)将K-1与阈值K′进行比较，该阈值与整车控制器精度有关，可以设置为0.001；

(2)当K-1>0.001时，整车控制器控制两个电磁阀均不上电，此时第一通道关闭，第二通道打开，开启电子真空泵，将真空助力器前腔内的大气抽取到储气罐中，提高了前腔真空度，液压制动力F_h变大，电机制动力F_m变小；

(3)当K-1≤0.001时，判断K-1与-0.001的大小关系：

当K-1<-0.001时，整车控制器控制两个电磁阀均上电，此时第一通道打开，第二通道关闭，储气罐通过第一电磁阀与真空助力器前腔直接相连，存储其中的高压气体导入到真空助力器前腔内部，降低了前腔的真空度，液压制动力F_h变小，电机制动力F_m变大；

当-0.001≤K-1时，只有第二电磁阀上电，此时两个通道均关闭，真空度不变化。

步骤四，整车采集车速信号V，如果V＝0，制动过程结束；否则，重复步骤一-三。

目前乘用车(含新能源车型)及轻型卡车普遍采用真空助力器作为伺服助力，而其真空度将直接影响助力效果。图3为不同真空度条件下真空助力器特性曲线，由图3可以看出，真空度越高，相同输入力时输出力越大。通过以上步骤对真空度进行调节，进而实现对液压制动力的控制，最终实现对再生制动能量回收环节中电液复合制动力的协调分配控制，增加能量回收效率。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变形均属于本发明的保护范围。