制动能量回收控制方法及系统

文档序号:727724 发布日期:2021-04-20 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 制动能量回收控制方法及系统 (Braking energy recovery control method and system ) 是由 范鹏 陶喆 魏曦 张日波 张彦朝 于 2020-12-31 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种制动能量回收控制方法及系统,应用于解耦式电子助力刹车系统,方法包括:满足预设条件时,对解耦式电子助力刹车系统的制动能量进行回收;根据车辆的驾驶状态确定稳态因子;根据制动信号进行制动能量回收时,根据稳态因子实时调整制动能量回收的扭矩值。通过上述方式,能有效避免车辆在特殊工况下制动能量回收导致的整车动态控制偏差及整车抖动的问题,提高用户的驾驶体验。(The invention provides a braking energy recovery control method and a system, which are applied to a decoupling type electronic power-assisted braking system, and the method comprises the following steps: when the preset conditions are met, the braking energy of the decoupling type electronic power-assisted braking system is recovered; determining a steady state factor according to a driving state of the vehicle; and when the braking energy is recovered according to the braking signal, adjusting the torque value of the braking energy recovery in real time according to the steady-state factor. By the mode, the problems of vehicle dynamic control deviation and vehicle shaking caused by vehicle braking energy recovery under special working conditions can be effectively avoided, and driving experience of users is improved.)

制动能量回收控制方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆控制领域,尤其涉及一种制动能量回收控制方法及系统。

背景技术

随着对电动汽车续航里程的关注,各主机厂都尽可能的提高制动能量回收的扭矩值,该方式可对续航里程有明显提升,但在起伏和颠簸路面以及大角度转向时,电制动如不及时退出会影响整车稳定控制系统误触发或触发后性能较差,容易导致整车动态控制偏差以及能量回收退出时整车抖动现象。

发明内容

有鉴于此,本发明提供了一种制动能量回收控制方法及系统,能有效避免车辆在特殊工况下制动能量回收导致的整车动态控制偏差及整车抖动的问题,提高用户的驾驶体验。

第一方面,本发明提供了一种制动能量回收控制方法,应用于解耦式电子助力刹车系统,所述方法,包括:

满足预设条件时,对所述解耦式电子助力刹车系统的制动能量进行回收;

根据车辆的驾驶状态确定稳态因子;

根据制动信号进行制动能量回收时,根据所述稳态因子实时调整所述制动能量回收的扭矩值。

进一步地,所述根据车辆的驾驶状态确定稳态因子,包括:

根据车辆的滑移率、方向盘转角、制动踏板开度和偏航率中的至少一项确定稳态因子。

进一步地,所述根据车辆的滑移率、方向盘转角、制动踏板开度和偏航率中的至少一项确定稳态因子,包括:

根据所述滑移率确定稳态因子时,将整车参考车速减去轮速的差值与整车参考车速的比值作为滑移率;

根据所述滑移率查表得到所述稳态因子,所述滑移率与所述稳态因子呈反比。

进一步地,所述根据车辆的滑移率、方向盘转角、制动踏板开度和偏航率中的至少一项确定稳态因子,还包括:

根据所述方向盘转角确定稳态因子时,所述方向盘转角大于预设角度,或者,所述方向盘转角速度大于预设转角速度时,所述稳态因子的值为零。

进一步地,所述根据车辆的滑移率、方向盘转角、制动踏板开度和偏航率中的至少一项确定稳态因子,还包括

根据所述制动踏板开度确定稳态因子时,所述制动踏板开度大于预设阈值时,所述稳态因子的值为零。

进一步地,所述根据车辆的滑移率、方向盘转角、制动踏板开度和偏航率中的至少一项确定稳态因子,还包括:

根据所述偏航率确定稳态因子时,获取偏航率传感器采集的偏航率;

根据所述偏航率查表得到所述稳态因子,所述偏航率与所述稳态因子呈反比。

进一步地,所述根据车辆的滑移率、方向盘转角、制动踏板开度和偏航率中的至少一项确定稳态因子,还包括:

根据所述滑移率确定第一稳态因子;

根据所述方向盘转角确定第二稳态因子;

根据所述制动踏板开度确定第三稳态因子;

根据所述偏航率确定第四稳态因子;

取所述第一稳态因子、第二稳态因子、第三稳态因子和第四稳态因子中的最小值作为所述稳态因子。

进一步地,所述制动能量回收功能激活的预设条件,包括:

所述解耦式电子助力刹车系统无故障;

所述轮速或轮速脉冲有效;

整车稳定系统正常工作;

整车控制器允许进行能量回收。

进一步地,所述根据所述稳态因子实时调整制动能量回收的扭矩值之后,还包括:

根据调整后的制动能量回收的扭矩值实时对车轮进行液压补充。

第二方面,本发明还提供了一种制动能量回收控制系统,包括:

至少一个处理器;

至少一个存储器,所述至少一个存储器被耦合到所述至少一个处理器并且存储用于由所述至少一个处理器执行的指令,所述指令当由所述至少一个处理器执行时,使得所述设备执行如上所述的制动能量回收控制方法。

综上所述,本发明提供了一种制动能量回收控制方法及系统,制动能量回收控制方法应用于解耦式电子助力刹车系统,包括:满足预设条件时,对解耦式电子助力刹车系统的制动能量进行回收;根据车辆的驾驶状态确定稳态因子;根据制动信号进行制动能量回收时,根据稳态因子实时调整制动能量回收的扭矩值。通过上述方式,能有效避免车辆在特殊工况下制动能量回收导致的整车动态控制偏差及整车抖动的问题,提高用户的驾驶体验。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为一种解耦式电子助力刹车系统的结构示意图;

图2为本发明实施例示出的制动能量回收控制方法的流程示意图;

图3为本发明实施例示出的制动能量回收控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明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,对本发明详细说明如下。

图1为一种解耦式电子助力刹车系统,包括:电控单元401、电机402、制动需求输入单元410和制动力产生单元411;制动力产生单元411包括齿条404、主缸407以及设置于主缸407内的活塞405和制动液406;制动需求输入单元410包括踏板408以及踏板行程传感器409。电控单元401的输入端与制动需求输入单元410的输出端电连接,电控单元401的输出端与电机402的输入端电连接,电机402的输出端与齿条404连接。具体的,驾驶员踩下踏板408,踏板行程传感器409能够检测到踏板408的行程位移量并产生相应的制动需求信号,电控单元110接收制动板408的制动需求信号,最终产生制动输出信号,电控单元401根据制动输出信号控制电机402转动,电机402连接齿条404,电机402的转动控制齿条404沿水平方向移动,活塞405与齿条404连接,活塞405也可以沿水平方向移动;主缸407内有制动液406,制动液406的第一侧液面与活塞405接触,制动液406的第二侧液面与主缸407的制动液出口接触,制动液406的第一侧液面与制动液406的第二侧液面相对设置,沿第一侧液面指向第二侧液面的方向,活塞405推动制动液406输出,从而产生制动力。在此过程中,踏板408推杆与活塞405之间留有间隙,从而实现解耦。

解耦式电子助力刹车系统能够实现可变制动力的电动助力刹车,通过踏板模拟器实现真空助力器踏板感觉。由于推杆与主缸解耦,则系统在制动力调节时,踏板感无明显变化。

图2为本发明实施例示出的一种制动能量回收控制方法的流程示意图。如图2所示,本发明实施例提供了一种制动能量回收控制方法,应用于解耦式电子助力刹车系统,包括:

步骤201:满足预设条件时,对解耦式电子助力刹车系统的制动能量进行回收;

步骤202:根据车辆的驾驶状态确定稳态因子;

步骤203:根据制动信号进行制动能量回收时,根据稳态因子实时调整制动能量回收的扭矩值。

本发明实施例在对解耦式电子助力刹车系统进行制动能量回收时,通过采用稳态因子控制可以对回收能量的扭矩值提前进行衰减,避免误触发及保证控制系统的性能。在制动时根据整车行驶状态进行能量回收大小调节,以避免在整车特殊工况下导致整车动态控制偏差以及能量回收退出时整车抖动现象。

本实施例中,满足预设条件时,激活解耦式电子助力刹车系统的制动能量回收功能。其中,预设条件包括:解耦式电子助力刹车系统无故障;轮速或轮速脉冲有效;整车稳定系统正常工作;以及整车控制器允许进行能量回收。然后根据车辆的驾驶状态确定稳态因子,可根据车辆的滑移率、方向盘转角、制动踏板开度和偏航率中的一项或多项确定稳态因子。例如,当轮胎发出牵引力或制动力时,在轮胎与地面之间都会发生相对运动。滑移率是在车轮运动中滑动成分所占的比例,可根据整车参考车速减去轮速的差值与整车参考车速的比例计算出滑移率。然后查表得到滑移率对应的稳态因子以控制制动能量回收的扭矩值,其中滑移率与稳态因子呈反比,即滑移率越大,制动能量回收的扭矩值越小,以防止车辆在雨雪路面等抓地力差的路况下进行制动能量回收导致的整车抖动等问题。

在一实施方式中,还可根据方向盘转角确定稳态因子,当方向盘转角大于预设角度,或者,方向盘转角速度大于预设转角速度时,设置稳态因子的值为零,即不进行制动能量回收,以防止车辆在连续转弯路段等需要频繁转动方向盘的驾驶状态下进行制动能量回收导致的整车动态控制偏差的问题。

在一实施方式中,还可根据制动踏板开度确定稳态因子时,制动踏板开度大于预设阈值时,设置稳态因子的值为零,以防止车辆需要紧急减速的驾驶状态下进行制动能量回收导致的整车动态控制偏差及整车抖动的问题。

在一实施方式中,还可根据偏航率确定稳态因子时,获取偏航率传感器采集的偏航率,然后根据偏航率查表得到稳态因子。一般在汽车转向时,将车视作圆周运动,横摆角速度是指汽车绕地面垂直轴的偏转,该偏转的大小代表汽车的稳定程度。汽车当转向角较大,轮胎工作在非线性区域时,单靠转向系统已无法实现转向意图,此时差动制动控制将触发工作,利用差动制动实现直接横摆力矩控制,以保证驾驶员的驾驶意图,实现汽车行驶稳定性控制。其中,偏航率与稳态因子呈反比,即偏航率越大,制动能量回收的扭矩值越小,以防止车辆急转工况下进行制动能量回收导致的整车动态控制偏差等问题。

在一实施方式中,可根据滑移率确定第一稳态因子Y1,根据方向盘转角确定第二稳态因子Y2,根据制动踏板开度确定第三稳态因子Y3,根据偏航率确定第四稳态因子Y4。取第一稳态因子Y1、第二稳态因子Y2、第三稳态因子Y3和第四稳态因子Y3中的最小值作为稳态因子,以便更准确的控制车辆在各类特殊工况下进行制动能量回收的扭矩值,有效避免制动能量回收导致的整车动态控制偏差及整车抖动的问题。

具体地,根据轮速(υU)或轮速脉冲、整车参考车速(υF)计算出滑移率λ=(υFU)/υF,根据滑移率λ大小对能量回收进行大小衰减。其中滑移率λ与第一稳态因子Y1的关系如下表所示:

λ 0 5% 10% 15%
Y1 1 0.5 0.3 0

当方向盘转角Abs(Sa)>90deg或方向盘转角速度Abs(Sv)>100deg/s时,第二稳定因子Y2=0。当制动踏板开度Da>40%或Dv>300mmps时,稳定因子Y3=0。

偏航率(YawRate)与第四稳定因子Y4的关系如下表所示:

YawRate(deg/s) 0 20 40 80
Y4 1 0.5 0.3 0

根据Y1、Y2、Y3和Y4得出稳态因子Y:

Y=Min(Y1、Y2、Y3、Y4)

当以上条件满足时,解耦式电子助力刹车系统的能量回收功能激活,在行车过程中驾驶员踩下制动踏板,解耦式电子助力刹车系统优先将制动需求分配给大电机进行能量回收,如此时稳定因子Y发生变化,则回收扭矩值则按照获得系数进行衰减,同时解耦式电子助力刹车系统按照等效的液压进行前后轮的液压补充,即根据调整后的制动能量回收的扭矩值实时对车轮进行液压补充,保证车辆处于稳定状态。

本发明实施例的制动能量回收控制方法,应用于解耦式电子助力刹车系统,方法包括:满足预设条件时,对解耦式电子助力刹车系统的制动能量进行回收;根据车辆的驾驶状态确定稳态因子;根据制动信号进行制动能量回收时,根据稳态因子实时调整制动能量回收的扭矩值。通过上述方式,能有效避免车辆在特殊工况下制动能量回收导致的整车动态控制偏差及整车抖动的问题,提高用户的驾驶体验。

图3为本发明实施例示出的一种制动能量回收控制系统的结构示意图。图3示出的制动能量回收控制系统仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和适用范围带来任何限制。如图3所示,本申请还提供一种制动能量回收控制系统600包括处理单元601,其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行本公开实施例的方法。处理器601例如可以包括通用微处理器(例如CPU)、指令处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如专用集成电路(ASIC)),等等。处理器601还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器601可以包括用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

在RAM603中,存储有制动能量回收控制系统600操作所需的各种程序和数据。处理器601、ROM602以及RAM603中通过总线604彼此相连。处理器601通过执行ROM602和/或RAM603中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。需要注意,上述程序也可以存储在除ROM602和RAM603以外的一个或多个存储器中。处理器601也可以通过执行存储在一个或多个存储器中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。

根据本公开的实施例,制动能量回收控制系统600还可以包括输入/输出(I/O)接口605,输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。制动能量回收控制系统600还可以包括连接至输入/输出(I/O)接口605的以下部件中的一项或多项:包括键盘、鼠标等的输入部分606;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607;包括硬盘等的存储部分608;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。此外,驱动器,可拆卸介质。诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等可也根据需要连接至输入/输出(I/O)接口605上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。

根据本公开的实施例的方法流程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括一种计算机程序产品。其包括承载在计算机可读存储介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被处理器601执行时,执行本公开实施例的系统中限定的上述功能。根据本公开的实施例,上文描述的系统、设备、装置、模块和单元等可以通过计算机程序模块来实现。

本实施例执行上述步骤的具体过程,详见第一个实施例的相关描述,在此不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,除了包含所列的那些要素,而且还可包含没有明确列出的其他要素。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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