專利名稱：一種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)制動壓力精確控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)制動壓カ精確控制方法，屬于電動汽車制動能量回收系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前電動汽車均采用制動能量回收系統(tǒng)，對制動過程中損失的能量利用電機(jī)的發(fā)電功能進(jìn)打回收，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。在制動能量回收系統(tǒng)中，電機(jī)制動カ與液壓制動力的協(xié)調(diào)控制是關(guān)鍵技術(shù)之一，利用液壓制動力精確可調(diào)的特點，以電機(jī)制動カ為主，盡量發(fā)揮電機(jī)的最大再生制動能力，從而回收盡可能多的制動能量。在配合電機(jī)制動カ的過程中，液壓制動カ的控制尤為重要。目前，一部分制動能量回收系統(tǒng)采用獨立控制方式，不對液壓制動カ進(jìn)行調(diào)節(jié)，僅將電機(jī)制動カ直接疊加，能量回收效果較差，制動感覺不好；另有一部
分制動能量回收系統(tǒng)采用協(xié)調(diào)控制方法，對液壓制動カ的控制精度要求高。但目前的控制方法對液壓制動カ不能做到精確控制，也就無法配合電機(jī)的實時變化，能量回收效果不好，制動感覺差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)制動壓カ精確控制方法，其提出一種輪缸制動壓カ精確控制的方法，有效地確定進(jìn)油閥、出油閥和電機(jī)液壓泵的エ作狀態(tài)和工作時間，實現(xiàn)了與電機(jī)制動カ的協(xié)調(diào)配合。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)制動壓カ精確控制方法，其特征在于是純電動汽車車型再生制動與液壓制動的協(xié)調(diào)，具體步驟如下包括進(jìn)油閥，出油閥，電機(jī)液壓泵工作狀態(tài)的確定和工作時間的確定，
I.獲取目標(biāo)輪缸壓カ信號，并估算初始輪缸壓カ信號，從而確定目標(biāo)輪缸壓力變化速率。2.通過比較目標(biāo)輪缸壓力，實際輪缸壓カ與主缸壓カ的大小，確定進(jìn)油閥，出油閥，電機(jī)液壓泵的工作狀態(tài)。3.根據(jù)ー個狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱愆`個狀態(tài)相應(yīng)輪缸壓カ值的變化，計算制動壓カ變化量，從而計算制動壓カ變化率。4.根據(jù)步驟3得到的制動壓カ變化率，結(jié)合實驗得到的電磁閥的動態(tài)特性，確定進(jìn)油閥，出油閥的PWM信號占空比。5.根據(jù)目標(biāo)輪缸壓力與電磁閥控制信號占空比，確定電磁閥理論工作時間，根據(jù)電磁閥的工作機(jī)理，由于電磁閥在狀態(tài)切斷過程中存在延遲，對理論工作時間進(jìn)行修正，得到電磁閥的實際工作時間。6.根據(jù)目標(biāo)輪缸壓力和輪缸壓カ變化率，可以計算出電機(jī)液壓泵的理論工作時間，再結(jié)合電機(jī)液壓泵的建壓滯后，得出電機(jī)液壓泵的實際的工作時間。所述的液壓制動與再生制動在同時作用的過程中，通過分析主缸壓力/^，實際輪缸壓力/^d與目標(biāo)輪缸壓力/^巾t的關(guān)系，估算輪缸壓カ變化率，確定液壓調(diào)節(jié)単元中進(jìn)油閥、出油閥、高壓閥、轉(zhuǎn)換閥以及電機(jī)液壓泵的工作狀態(tài)和工作時間；其中液壓制動是指由液壓制動系統(tǒng)廣生的制動，液壓制動系統(tǒng)包括制動踏板、制動王缸、真助力器、踏板豐旲擬器、液壓調(diào)節(jié)単元和盤式或鼓式制動器；再生制動是指由動カ傳動系統(tǒng)中的電機(jī)產(chǎn)生的制動，其中動カ傳動系統(tǒng)包括電機(jī)、變速器、主減速器、差速器和驅(qū)動軸。所述的液壓制動與再生制動共同作用是指在制動過程中，隨著駕駛員踩下制動踏板，液壓制動系統(tǒng)和動カ傳動系統(tǒng)共同產(chǎn)生制動力，使車輛停止。所述的主缸壓カPmaster是指液壓制動系統(tǒng)中制動主缸出口處的液壓カ；實際輪缸&力な是指當(dāng)前控制狀態(tài)下制動器輪缸中的液壓カ；目標(biāo)輪缸壓力/^ヰ 是指當(dāng)前控制狀態(tài)下制動控制器計算得到的制動器輪缸目標(biāo)液壓力。所述的主缸壓カPmaster,實際輪缸壓カPwheel與目標(biāo)輪缸壓カPtarget的關(guān)系包括
1)主缸壓力/^實際輪缸壓力/^>目標(biāo)輪缸壓力/^Wi
2)主缸壓力/^目標(biāo)輪缸壓力/^巾t>實際輪缸壓力/^
3)實際輪缸壓力/^ββ7>主缸壓力/^>目標(biāo)輪缸壓力/^Wi
4)實際輪缸壓力/^ββ7>目標(biāo)輪缸壓力/^ヰt>主缸壓力/^
5)目標(biāo)輪缸壓力/^ヰt>實際輪缸壓力/^>主缸壓力/^
6)目標(biāo)輪缸壓カ>主缸壓力/^>實際輪缸壓力/^
所述的輪缸壓カ變化率是指在一定的主缸壓カ和輪缸壓力下，単位時間內(nèi)輪缸壓力的變化量。所述的液壓調(diào)節(jié)単元包括進(jìn)液閥、出液閥、高壓閥、轉(zhuǎn)換閥、單向閥、電機(jī)液壓泵和低壓蓄能器。所述進(jìn)液閥、出液閥、高壓閥和轉(zhuǎn)換閥的工作狀態(tài)包括通電和斷電，其中進(jìn)液閥和轉(zhuǎn)換閥通電時處于切斷狀態(tài)，斷電時處于導(dǎo)通狀態(tài)；出液閥和轉(zhuǎn)換閥通電時處于導(dǎo)通狀態(tài)，斷電時處于切斷狀態(tài)。所述進(jìn)液閥的控制過程是根據(jù)當(dāng)前的目標(biāo)輪缸壓カ和實際輪缸壓力/^d的差值^決定進(jìn)油閥當(dāng)前循環(huán)的工作狀態(tài)；當(dāng)差值^大于零時，當(dāng)前循環(huán)處于增壓階段，進(jìn)液閥開啟；當(dāng)差值把等于零時，當(dāng)前循環(huán)處于保壓階段，進(jìn)液閥關(guān)閉；然后根據(jù)上ー循環(huán)進(jìn)液閥的工作狀態(tài)決定進(jìn)液閥從上ー循環(huán)工作狀態(tài)過渡到當(dāng)前工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過程，由此確定進(jìn)液閥的工作狀態(tài)。所述出液閥的控制過程是根據(jù)當(dāng)前的目標(biāo)輪缸壓力/^巾t和實際輪缸壓力/^d的差值決定出液閥當(dāng)前循環(huán)的工作狀態(tài)，當(dāng)差值小于零時，當(dāng)前循環(huán)處于減壓階段，出液閥開啟；當(dāng)差值^等于零時，當(dāng)前循環(huán)處于保壓階段，出液閥關(guān)閉；然后根據(jù)上ー循環(huán)出液閥的工作狀態(tài)決定出液閥從上ー循環(huán)工作狀態(tài)過渡到當(dāng)前工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過程，由此確定出液閥的工作狀態(tài)。所述的比較目標(biāo)輪缸壓力Ptarget和實際輪缸壓カPwheel的大小，當(dāng)目標(biāo)輪缸壓カPtarget大于實際輪缸壓カPwheel吋，需要判斷輪缸增壓的方式，假設(shè)在特定的時間內(nèi)Zi r電機(jī)制動カ減少Zi Freg,這部分減少的電機(jī)制動カ需要由液壓制動力來補(bǔ)償，在同樣的時間Zi八若輪缸的壓カ變化率
權(quán)利要求
1.一種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)制動壓力精確控制方法，其特征在于是純電動汽車車型再生制動與液壓制動的協(xié)調(diào)，具體步驟如下包括進(jìn)油閥，出油閥，電機(jī)液壓泵工作狀態(tài)的確定和工作時間的確定， 1)獲取目標(biāo)輪缸壓力信號，并估算初始輪缸壓力信號，從而確定目標(biāo)輪缸壓力變化速率； 2)通過比較目標(biāo)輪缸壓力，實際輪缸壓力與主缸壓力的大小，確定進(jìn)油閥，出油閥，電機(jī)液壓泵的工作狀態(tài)； 3).根據(jù)一個狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€狀態(tài)相應(yīng)輪缸壓力值的變化，計算制動壓力變化量，從而計算制動壓力變化率； 4).根據(jù)步驟3得到的制動壓力變化率，結(jié)合實驗得到的電磁閥的動態(tài)特性，確定進(jìn)油閥，出油閥的P麗信號占空比； 5).根據(jù)目標(biāo)輪缸壓力與電磁閥控制信號占空比，確定電磁閥理論工作時間，根據(jù)電磁閥的工作機(jī)理，由于電磁閥在狀態(tài)切斷過程中存在延遲，對理論工作時間進(jìn)行修正，得到電磁閥的實際工作時間； 6).根據(jù)目標(biāo)輪缸壓力和輪缸壓力變化率，可以計算出電機(jī)液壓泵的理論工作時間，再結(jié)合電機(jī)液壓泵的建壓滯后，得出電機(jī)液壓泵的實際的工作時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)制動壓力精確控制方法，其特征在于所述的液壓制動與再生制動在同時作用的過程中，通過分析主缸壓力，實際輪缸壓力/^d與目標(biāo)輪缸壓力的關(guān)系，估算輪缸壓力變化率，確定液壓調(diào)節(jié)單元中進(jìn)油閥、出油閥、高壓閥、轉(zhuǎn)換閥以及電機(jī)液壓泵的工作狀態(tài)和工作時間；其中液壓制動是指由液壓制動系統(tǒng)廣生的制動，液壓制動系統(tǒng)包括制動踏板、制動王缸、真全助力器、踏板豐旲擬器、液壓調(diào)節(jié)單元和盤式或鼓式制動器；再生制動是指由動力傳動系統(tǒng)中的電機(jī)產(chǎn)生的制動，其中動力傳動系統(tǒng)包括電機(jī)、變速器、主減速器、差速器和驅(qū)動軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)制動壓力精確控制方法，其特征在于所述的液壓制動與再生制動共同作用是指在制動過程中，隨著駕駛員踩下制動踏板，液壓制動系統(tǒng)和動力傳動系統(tǒng)共同產(chǎn)生制動力，使車輛停止；所述的主缸壓力/^s&是指液壓制動系統(tǒng)中制動主缸出口處的液壓力；實際輪缸壓力Ak7是指當(dāng)前控制狀態(tài)下制動器輪缸中的液壓力；目標(biāo)輪缸壓力是指當(dāng)前控制狀態(tài)下制動控制器計算得到的制動器輪缸目標(biāo)液壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)制動壓力精確控制方法，其特征在于所述的主缸壓力Pmaster,實際輪缸壓力Pwheel與目標(biāo)輪缸壓力Ptarget的關(guān)系包括 1)主缸壓力/^實際輪缸壓力Aa667>目標(biāo)輪缸壓力A3r- 2)主缸壓力/^目標(biāo)輪缸壓力A3r->實際輪缸壓力Aa667 3)實際輪缸壓力主缸壓力/^>目標(biāo)輪缸壓力 4)實際輪缸壓力目標(biāo)輪缸壓力A3r->主缸壓力A3sto 5)目標(biāo)輪缸壓力A3r->實際輪缸壓力Aa667 >主缸壓力A3sto 6)目標(biāo)輪缸壓力A3r->主缸壓力A3sto >實際輪缸壓力Aa66a
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)制動壓力精確控制方法，其特征在于所述的輪缸壓力變化率是指在一定的主缸壓力和輪缸壓力下，單位時間內(nèi)輪缸壓力的變化量。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)制動壓カ精確控制方法，其特征在于所述的液壓調(diào)節(jié)単元包括進(jìn)液閥、出液閥、高壓閥、轉(zhuǎn)換閥、單向閥、電機(jī)液壓泵和低壓蓄能器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)制動壓カ精確控制方法，其特征在于所述進(jìn)液閥、出液閥、高壓閥和轉(zhuǎn)換閥的工作狀態(tài)包括通電和斷電，其中進(jìn)液閥和轉(zhuǎn)換閥通電時處于切斷狀態(tài)，斷電時處于導(dǎo)通狀態(tài)；出液閥和轉(zhuǎn)換閥通電時處于導(dǎo)通狀態(tài)，斷電時處于切斷狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)制動壓カ精確控制方法，其特征在于所述進(jìn)液閥的控制過程是根據(jù)當(dāng)前的目標(biāo)輪缸壓力/^巾t和實際輪缸壓力/^d的差值^決定進(jìn)油閥當(dāng)前循環(huán)的工作狀態(tài)；當(dāng)差值^大于零時，當(dāng)前循環(huán)處于增壓階段，進(jìn)液閥開啟；當(dāng)差值等于零時，當(dāng)前循環(huán)處于保壓階段，進(jìn)液閥關(guān)閉；然后根據(jù)上ー循環(huán)進(jìn)液閥的工作狀態(tài)決定進(jìn)液閥從上ー循環(huán)工作狀態(tài)過渡到當(dāng)前工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過程，由此確定進(jìn)液閥的工作狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)制動壓カ精確控制方法，其特征在于所述出液閥的控制過程是根據(jù)當(dāng)前的目標(biāo)輪缸壓力/^巾t和實際輪缸壓力/^d的差值決定出液閥當(dāng)前循環(huán)的工作狀態(tài)，當(dāng)差值小于零時，當(dāng)前循環(huán)處于減壓階段，出液閥開啟；當(dāng)差值^等于零時，當(dāng)前循環(huán)處于保壓階段，出液閥關(guān)閉；然后根據(jù)上ー循環(huán)出液閥的工作狀態(tài)決定出液閥從上ー循環(huán)工作狀態(tài)過渡到當(dāng)前工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過程，由此確定出液閥的工作狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)制動壓カ精確控制方法，其特征在于所述的比較目標(biāo)輪缸壓力/^巾 和實際輪缸壓力/^d的大小，當(dāng)目標(biāo)輪缸壓カPtarget大于實際輪缸壓カPwheel時，需要判斷輪缸增壓的方式，假設(shè)在特定的時間內(nèi)r電機(jī)制動カ減少Freg,這部分減少的電機(jī)制動カ需要由液壓制動力來補(bǔ)償，在同樣的時間Ziァ，若輪缸的壓カ變化率 ，則通過主缸的制動液流向輪缸便可實現(xiàn)壓力的彌補(bǔ)，在此過程 中，進(jìn)油閥打開，出油閥關(guān)閉，電機(jī)液壓泵不參與工作;若 靠主缸制動液流向輪缸已不能補(bǔ)償電機(jī)制動カ的減少，因而需要電機(jī)液壓泵工作，從而確定電機(jī)液壓泵的工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)制動壓力精確控制方法，其特征在于是純電動汽車車型再生制動與液壓制動的協(xié)調(diào)，具體步驟如下包括進(jìn)油閥，出油閥，電機(jī)液壓泵工作狀態(tài)的確定和工作時間的確定，其提出一種輪缸制動壓力精確控制的方法，有效地確定進(jìn)油閥、出油閥和電機(jī)液壓泵的工作狀態(tài)和工作時間，實現(xiàn)了與電機(jī)制動力的協(xié)調(diào)配合。
文檔編號B60L7/26GK102848925SQ20121034609
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月18日
發(fā)明者李駿, 劉明輝, 趙子亮, 張永生, 魏文若 申請人:中國第一汽車股份有限公司