電動汽車或混合動力汽車的制動裝置的控制方法與流程

本發明涉及一種電動汽車或混合動力汽車的制動裝置的控制方法。

背景技術：

電動汽車或混合動力汽車中廣泛采用的電力再生制動裝置可以在車輛制動過程中通過驅動電機將車輛的動能轉化為電能儲存在電池中，電力再生制動裝置是通過對驅動電機勵磁，使驅動電機發電，在發電過程中產生制動力，而存儲到電池中的電能可以在車輛行駛時供給驅動電機實用，提高了車輛的續駛里程；但單一的電力再生制動裝置其制動強度較低，因此，目前在電動汽車或混合動力汽車中仍然需要設置一套機械制動裝置，在電力再生制動裝置不足以提供足夠的制動力時，機械制動裝置可以提供制動力，以保證為車輛具有足夠的制動力，以保證車輛的制動安全性，而且在緊急制動時，需要制動強度較大，而電力再生制動裝置無法保證制動效果，這樣將會影響制動安全性。因此，在電動汽車或混合動力汽車制動時，如何既能使電力再生制動裝置最大限度的將車輛動能轉化為電能，又能保證制動安全性，是目前急需解決的一個問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是，提供一種電動汽車或混合動力汽車的制動裝置的控制方法，其既能使電力再生制動裝置最大限度的將車輛動能轉化為電能，又能保證制動安全性。

為解決上述技術問題，本發明提供的電動汽車或混合動力汽車的制動裝置的控制方法，所述制動裝置包括電力再生制動裝置、機械制動裝置和控制裝置，所述控制方法包括：

A、在汽車進行制動時，如果當前車速小于15km/h，此時：

控制裝置只控制機械制動裝置進行制動，汽車前軸和汽車后軸所施加的制動力大小通過如下公式計算得到：

這樣，機械制動裝置需要作用于汽車前軸上的制動力為F_bf；機械制動裝置需要作用于汽車后軸上的制動力為F_br；

B、在汽車進行制動時，如果當前車速大于等于15km/h，此時：

(1)、如果D<D₀，則判定此時制動強度較小；

如果D₀≤D<0.6，則判定此時制動強度中等；

如果D≥0.6，則判定此時制動強度較大；

其中

(2)、當制動強度較小時，控制裝置只控制電力再生制動裝置進行制動，電力再生制動裝置的制動力作用于汽車前軸，此時汽車前軸上的所需制動力F_bf＝MD；

這樣，電力再生制動裝置需要作用于汽車前軸上的制動力為F_bf；

當制動強度中等時，控制裝置控制電力再生制動裝置和機械制動裝置同時進行制動，此時汽車前軸和汽車后軸上的所需制動力大小通過如下公式計算得到：

并且此時電力再生制動裝置保持對汽車前軸提供最大制動力F_max，其中

這樣，機械制動裝置需要作用于汽車前軸上的制動力為F_bf-F_max；機械制動裝置需要作用于汽車后軸上的制動力為F_br；

當制動強度較大時，控制裝置只控制機械制動裝置進行制動，汽車前軸和汽車后軸上的所需制動力大小通過如下公式計算得到：

這樣，機械制動裝置需要作用于汽車前軸上的制動力為F_bf；機械制動裝置需要作用于汽車后軸上的制動力為F_br；

其中F_bf為汽車前軸上所需制動力大小，F_br為汽車后軸上所需制動力大小，M為該汽車的重量，D為根據制動踏板的信號而測算出的駕駛員所需要的汽車減速度，g為重力系數，h_g為汽車重心高度，b為汽車重心到后軸的水平距離，L為汽車軸距，P為該汽車的驅動電機的最大能量回收功率，i₀為該汽車的主減速器的減速比，i_g為該汽車的變速箱傳動比，n為制動時汽車的驅動電機的當前轉速，r為該汽車的車輪半徑。

作為優選方案，在汽車進行制動時，如果當前車速大于等于15km/h，且汽車上的路面附著系數測定系統測得當前路面附著系數μ≥0.6，按照步驟B中的方法進行控制；

在汽車進行制動時，如果當前車速大于等于15km/h，且汽車上的路面附著系數測定系統測得當前路面附著系數μ<0.6，此時：

(1)、按照步驟B中的方法分別計算出汽車前軸上所需制動力F_bf和汽車后軸上所需制動力F_br；

(2)、控制裝置計算當前路面系數所允許的汽車前軸最大制動力F_bf-max，其中其中j為制動時由汽車上的加速度傳感器測得的汽車實際減速度；

(3)、如果F_bf<F_bf-max，則按照步驟B中的方法進行控制；

如果F_bf≥F_bf-max，則汽車前軸上分配的制動力為F_bf-max，汽車后軸上分配的制動力為F_br+F_bf-F_bf-max，然后根據步驟B中的方法計算出分配到電力再生制動裝置的制動力F_ef，則機械制動裝置需要作用于汽車前軸上的制動力為F_bf-max-F_ef，機械制動裝置需要作用于汽車后軸上的制動力為F_br+F_bf-F_bf-max。

采用以上方法后，本發明與現有技術相比，具有以下的優點：

本發明中，在車速小于15km/h時進行制動時，此時驅動電機的轉速較低，而電機的低轉速下發電效率較低，因此此時電力再生制動裝置不工作，由機械制動系統為汽車前后軸提供制動力，以使得制動可靠性更高；而在車速大于等于15km/h時進行制動且制動強度要求較小時，由電力再生制動裝置進行制動，可以將車輛動能較多的轉化為電能進行存儲，在車速大于等于15km/h時進行制動且制動強度要求中等時，由電力再生制動裝置和機械制動裝置同時進行制動，電力再生制動裝置可以將車輛動能較多的轉化為電能進行存儲，同時機械制動裝置可以保證制動安全性，在車速大于等于15km/h時進行制動且制動強度要求較高時，此時由機械制動裝置進行制動，制動可靠性較高；因此，通過本發明的方法，既能使電力再生制動裝置最大限度的將車輛動能轉化為電能，又能保證制動安全性。

附圖說明

圖1為汽車上部分參數的示意圖；

圖2為汽車前后軸上制動力分配曲線；

圖3為低路面附著系數條件下前后軸上制動力分配曲線。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細地說明。

參照圖1、圖2、圖3，本發明電動汽車或混合動力汽車的制動裝置的控制方法，所述制動裝置包括電力再生制動裝置、機械制動裝置和控制裝置，所述控制方法包括：

A、在汽車進行制動時，如果當前車速小于15km/h，此時汽車的驅動電機的轉速較低，而電機的低轉速下發電效率較低，因此此時電力再生制動裝置不工作，汽車前軸和汽車后軸上的制動力均由機械制動系統提供，此時：

控制裝置只控制機械制動裝置進行制動，汽車前軸和汽車后軸所施加的制動力大小通過如下公式計算得到：

這樣，機械制動裝置需要作用于汽車前軸上的制動力為F_bf；機械制動裝置需要作用于汽車后軸上的制動力為F_br；

B、在汽車進行制動時，如果當前車速大于等于15km/h，此時汽車前后軸上制動力分配按照圖2中所示進行分配，具體的：

(1)、如果D<D₀，則判定此時制動強度較小；

如果D₀≤D<0.6，則判定此時制動強度中等；

如果D≥0.6，則判定此時制動強度較大；

其中

(2)、當制動強度較小時，控制裝置只控制電力再生制動裝置進行制動，電力再生制動裝置的制動力作用于汽車前軸，此時汽車前軸上的所需制動力F_bf＝MD；

這樣，電力再生制動裝置需要作用于汽車前軸上的制動力為F_bf；

當制動強度中等時，控制裝置控制電力再生制動裝置和機械制動裝置同時進行制動，此時汽車前軸和汽車后軸上的所需制動力大小通過如下公式計算得到：

并且此時電力再生制動裝置保持對汽車前軸提供最大制動力F_max，其中

這樣，機械制動裝置需要作用于汽車前軸上的制動力為F_bf-F_max；機械制動裝置需要作用于汽車后軸上的制動力為F_br；

當制動強度較大時，控制裝置只控制機械制動裝置進行制動，汽車前軸和汽車后軸上的所需制動力大小通過如下公式計算得到：

這樣，機械制動裝置需要作用于汽車前軸上的制動力為F_bf；機械制動裝置需要作用于汽車后軸上的制動力為F_br；

其中F_bf為汽車前軸上所需制動力大小(單位為N)，F_br為汽車后軸上所需制動力大小(單位為N)，M為該汽車的重量(單位為Kg)，D為根據制動踏板的信號而測算出的駕駛員所需要的汽車減速度(單位為m/s/s)，g為重力系數(即9.8N/kg)，h_g為汽車重心高度(單位為m)，a為汽車重心到前軸的水平距離(單位為m)，b為汽車重心到后軸的水平距離(單位為m)，L為汽車軸距(單位為m)，P為該汽車的驅動電機的最大能量回收功率(單位為kw)，i₀為該汽車的主減速器的減速比，i_g為該汽車的變速箱傳動比，n為制動時汽車的驅動電機的當前轉速(單位為rpm)，r為該汽車的車輪半徑(單位為m)。

本發明還提供了一種優化方案，即在汽車進行制動時，如果當前車速大于等于15km/h，且汽車上的路面附著系數測定系統測得當前路面附著系數μ≥0.6，按照步驟B中的方法進行控制；

在汽車進行制動時，如果當前車速大于等于15km/h，且汽車上的路面附著系數測定系統測得當前路面附著系數μ<0.6，此時汽車前后軸上的制動力分配按照圖3中所示進行分配，具體的：

(1)、按照步驟B中的方法分別計算出汽車前軸上所需制動力F_bf和汽車后軸上所需制動力F_br；

(2)、控制裝置計算當前路面系數所允許的汽車前軸最大制動力F_bf-max，其中其中j為制動時由汽車上的加速度傳感器測得的汽車實際減速度(單位為m/s/s)；

(3)、如果F_bf<F_bf-max，則按照步驟B中的方法進行控制；

如果F_bf≥F_bf-max，則汽車前軸上分配的制動力為F_bf-max，汽車后軸上分配的制動力為F_br+F_bf-F_bf-max，然后根據步驟B中的方法計算出分配到電力再生制動裝置的制動力F_ef，則機械制動裝置需要作用于汽車前軸上的制動力為F_bf-max-F_ef，機械制動裝置需要作用于汽車后軸上的制動力為F_br+F_bf-F_bf-max。

在該優化方案中，可以防止在路面附著系數較小的情況下進行制動時，對前輪施加的過大制動力從而使得汽車打滑或抱死的情況，進一步保證了制動安全性。

以上僅就本發明應用較佳的實例做出了說明，但不能理解為是對權利要求的限制，本發明的結構可以有其他變化，不局限于上述結構。總之，凡在本發明的獨立權利要求的保護范圍內所作的各種變化均在本發明的保護范圍內。