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CN103895631A - 再生制动协调控制方法及混合动力汽车 - Google Patents

再生制动协调控制方法及混合动力汽车 Download PDF

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CN103895631A CN201310506056.XA CN201310506056A CN103895631A CN 103895631 A CN103895631 A CN 103895631A CN 201310506056 A CN201310506056 A CN 201310506056A CN 103895631 A CN103895631 A CN 103895631A
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Abstract

本发明公开一种再生制动协调控制方法及混合动力汽车。本发明的再生制动协调控制方法的实施步骤包括：第一步骤，测定驾驶员的踏板输入速度，根据踏板角度传感器信号运算所述驾驶员输入的踏板行程值；第二步骤，根据所述踏板输入速度和踏板行程值决定虚拟踏板行程值；第三步骤，根据所述虚拟踏板行程值决定驾驶员需求的减速度值。本发明根据驾驶员的踏板输入速度设定虚拟的踏板行程而决定所需制动扭矩，从而在紧急制动等状况下液压快速应答，且缩短制动距离。

Description

再生制动协调控制方法及混合动力汽车
技术领域
本发明涉及再生制动协调控制方法及混合动力汽车，具体是如智能助力器的再生制动协调控制系统的控制方法。
背景技术
再生制动协调系统（再生制动协调系统）是指汽车行驶时将所具有的动能在减速时暂存为其它形态的能量，在振动、加速、爬坡时再利用的系统。
该再生制动一般用油门踏板或制动踏板控制。其中将制动踏板作为再生制动使用则需要最大1G左右的减速。但再生制动中，电动机、逆变器或二次电池等装置的能力有限，因此再使用液压制动器加强制动力。
具体是，控制逆变器，使电动机产生负扭矩而检测出驾驶员踩下制动器发生的液压，进而产生与所述液压相当的制动力。此时产生的电力存蓄到二次电池或电容器，在可从电动机产生的制动力范围内，优先运转再生制动器，液压制动力是用再生制动协调阀控制，从而积极控制因摩擦造成的能量损失，提高能量的再生率。而且只限于超过再生制动极限的制动力需求来运转液压制动器。
关于上述的再生制动协调系统的再生制动协调控制方法是传统上驾驶员输入踏板时，根据踏板角度传感器信号运算驾驶员输入的踏板行程值，根据所述踏板行程值的减速度设置图决定驾驶员需求的减速度。
而且此时根据踏板行程直接决定驾驶员需求的减速度，因此在紧急制动状态下无法实现HBA(Hydraulic Brake Assist)等附加功能。
近来所述HBA为满足法规要求，在紧急制动状态下也需要可实现HBA功能的再生制动协调控制方法。
发明内容
技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种在紧急制动（panic braking）等状态下具备快速液压应答性以缩短制动距离的再生制动协调控制方法及混合动力汽车。
技术方案
根据本发明一方面涉及的再生制动协调控制方法，该实施步骤包括：第一步骤，测定驾驶员的踏板输入速度，根据踏板角度传感器信号运算所述驾驶员输入的踏板行程值；第二步骤，根据所述踏板输入速度和踏板行程值决定虚拟踏板行程值；第三步骤，根据所述虚拟踏板行程值决定驾驶员需求的减速度值。
所述第三步骤根据所述虚拟踏板行程值的减速度设置图决定驾驶员需求的减速度值。
所述第三步骤之后还包括根据公式（1）运算所述驾驶员需求减速度值的需求制动扭矩的第四步骤。
需求制动扭矩=(轮胎半径)×(重量(g))×(驾驶员需求减速度)     （1）
还包括根据所述需求制动扭矩和再生制动性能曲线，根据公式（2）运运算再生制动扭矩限制值，传送到车内安装的混合ECU（electric contol unit）的第五步骤。
再生制动扭矩限制值=min（需求制动扭矩、最大可再生制动扭矩）  （2）
还包括从所述混合ECU接收实际再生制动扭矩信息，根据公式（3）运算摩擦制动扭矩的第六步骤。
摩擦制动扭矩=(需求制动扭矩)-(实际再生制动扭矩)             （3）
还包括根据公式（4）运算与所述运算的摩擦制动扭矩相应的目标液压的第七步骤。
目标液压=(摩擦制动扭矩)/(每1bar的制动扭矩)                （4）
本发明另一方面涉及混合动力汽车，利用本发明的再生制动协调控制方法控制再生制动协调系统。
有益效果
根据本发明的实施例，本发明的有益效果在于，与传统的根据踏板行程值决定驾驶员所需制动扭矩的方法不同，本发明根据驾驶员的踏板输入速度设定虚拟的踏板行程而决定所需制动扭矩，从而在紧急制动等状况下液压快速应答，且缩短制动距离。
附图说明
图1是本发明一个实施例的再生制动协调控制方法的顺序图；
图2是图示根据踏板输入速度和踏板行程值决定虚拟踏板行程值的一个实施例的图解；
图3是图示图2的根据虚拟踏板行程值决定驾驶员所需减速度值的一个实施例的图解。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例详细进行描述。本发明涉及再生制动协调控制方法，本发明中应用的再生制动协调系统与公知的同样或类似，故本发明中不再叙述再生制动协调系统的结构，主要是围绕再生制动协调控制方法进行说明。
图1是本发明一个实施例的再生制动协调控制方法的顺序图。
下面结合图1说明再生制动协调控制方法的各个步骤。
(1) 第一步骤(步骤S110)
第一步骤是测定踏板输入速度，根据踏板角度传感器信号运算所述驾驶员输入的踏板行程值的步骤。
驾驶员的踏板输入速度可以利用制动踏板上装配的传感器（无图示）测定。例如，把传感器装在制动踏板上确认驾驶员踩下所述制动踏板时候的时间，测定制动踏板因超时造成的倾斜度而测定出驾驶员的踏板输入速度。
踏板行程值可以根据制动踏板上安装的踏板角度传感器信号算出，而且与传统的再生制动协调控制方法同样的方法算出，故不再详述。
(2) 第二步骤(步骤S120)
第二步骤是根据所述踏板输入速度和踏板行程值决定虚拟踏板行程值的步骤。虚拟踏板行程值是对于实际踏板行程值根据驾驶员的踏板输入速度进行修正的踏板行程。
本发明一个实施例的再生制动协调控制方法不是根据实际踏板行程值决定驾驶员需求减速度，而是根据驾驶员的踏板输入速度数据修正实际踏板行程而决定虚拟踏板行程值，根据所述虚拟踏板行程值决定驾驶员需求的减速度。
图2是根据踏板输入速度和踏板行程值决定虚拟踏板行程值的一个实施例的图表图示。根据图2，X轴表示实际踏板行程（mm），Y轴的右侧表示踏板输入速度（mm/sec）。Y轴的左侧表示根据所述两种值算出的虚拟踏板行程。
作为一个实施例，可以判断驾驶员的制动踏板输入速度越大，所述驾驶员紧急制动的意志越强。而且会输出比实际踏板行程更大的虚拟踏板行程。图2的图解中踏板输入速度越大，虚拟踏板行程也越大。此时，根据踏板输入速度的虚拟踏板行程的计算值可根据已设定的数式运算。
(3) 第三步骤(步骤S130)
第三步骤是根据所述虚拟踏板行程值决定驾驶员需求的减速度值的步骤。此时，所述驾驶员需求减速度值是可根据所述虚拟踏板行程值的减速度设置图决定。
图3是根据图2的虚拟踏板行程值决定驾驶员需求减速度值的一个实施列的图解。根据图3，X轴表示虚拟踏板行程值（mm），Y轴的左侧表示虚拟踏板行程值（mm）的驾驶员需求减速度值（g）。此时，驾驶员需求减速度值的计算值是可根据已设定的数式运算。
本发明一个实施例的再生制动协调控制方法如上所述，根据驾驶员的踏板输入速度决定驾驶员需求减速度值。可以推测驾驶员的紧急制动意志，反馈到驾驶员需求减速度值中，最终运算出更大的控制目标液压。如此，运算更大的控制目标液压时，可以实现更快的液压应答而达成制动距离缩短的效果。
(4) 第四步骤(步骤S140)
第四步骤是根据所述驾驶员需求减速度值运算需求制动扭矩的步骤。所述需求制动扭矩可以利用以下公式（1）运算。
需求制动扭矩=(轮胎动态半径)×(重量(g))×(驾驶员需求减速度)   （1）
轮胎动态半径表示轮胎的半径，重量表示轮胎的重量。驾驶员需求减速度是表示在所述第三步骤中算出的驾驶员需求减速度值。
(5) 第五步骤(步骤S150)
第五步骤是根据所述需求制动扭矩和再生制动性能曲线运算再生制动扭矩限制值的步骤。上述运算的再生制动扭矩限制值被传送到车内安装的混合ECU（electric control unit）。
此时，所述再生制动扭矩限制值是可以利用公式（2）运算。
再生制动扭矩限制值=Min(需求制动扭矩、最大可再生制动扭矩)     （2）
就是说，再生制动扭矩限制值是从所述需求制动扭矩和可最大再生制动扭矩值中输出更小的值的结果。其中，最大可再生制动扭矩值可以从再生制动性能曲线获得，且相当于适用于车辆的每个再生制动协调系统具备的固有值。
算出的再生制动扭矩限制值如上所述可以传送到所述混合ECU，所述传送可以以有线或无线形成。
(6)第六步骤(步骤S160)
第六步骤是从所述混合ECU接收实际再生制动扭矩信息，并据此运算摩擦制动扭矩的步骤。所述混合ECU根据在第五步骤接收的再生制动扭矩限制值传送实际再生制动扭矩。
从所述混合ECU接收实际再生制动扭矩，则根据以下公式（3）运算出摩擦制动扭矩。
摩擦制动扭矩=(需求制动扭矩)-(实际再生制动扭矩)               （3）
也就是说，摩擦制动扭矩相当于从所述第三步骤算出的需求制动扭矩减除再生制动扭矩的值。
(7) 第七步骤(步骤S170)
第七步骤是运算相当于摩擦制动扭矩的目标液压的步骤。在所述第六步骤运算出摩擦制动扭矩后运算目标液压以根据所述摩擦制动扭矩制动车辆。此时，所述目标液压是根据以下公式（4）运算。
目标液压=(摩擦制动扭矩)/(每1bar的制动扭矩)                  （4）
目标液压相当于将所述第六步骤运算的摩擦制动扭矩除以每1bar的制动扭矩的值。
如上所述，运算目标液压之后为跟踪所述目标液压控制执行器而实施制动。
如上所述，本发明实施例与根据踏板行程值决定驾驶员需求制动扭矩的传统方法不同，是根据驾驶员的踏板输入速度设定虚拟的踏板行程而决定需求制动扭矩，因此在紧急制动等状况下液压应答性快，还可以缩短制动距离。
本发明还提供一种通过上述的本发明一个实施例的再生制动协调控制方法，进一步控制控制再生制动协调系统的混合动力汽车。所述混合动力汽车是在紧急制动状况下液压应答性仍然快速而缩短制动距离。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种再生制动协调控制方法，其特征在于，该方法的实施步骤包括：
第一步骤，测定驾驶员的踏板输入速度，根据踏板角度传感器信号运算所述驾驶员输入的踏板行程值；
第二步骤，根据所述踏板输入速度和踏板行程值决定虚拟踏板行程值；
第三步骤，根据所述虚拟踏板行程值决定驾驶员需求的减速度值。
2.根据权利要求1所述的再生制动协调控制方法，其特征在于，
所述第三步骤根据所述虚拟踏板行程值的减速度设置图决定驾驶员需求的减速度值。
3.根据权利要求1或2所述的再生制动协调控制方法，其特征在于，
所述第三步骤之后还包括根据以下公式（1）运算所述驾驶员需求减速度值的需求制动扭矩的第四步骤；
需求制动扭矩=(轮胎半径)×(重量(g))×(驾驶员需求减速度)        （1）。
4.根据权利要求3所述的再生制动协调控制方法，其特征在于，
还包括根据所述需求制动扭矩和再生制动性能曲线，根据公式（2）运算再生制动扭矩限制值，传送到车内安装的混合ECU（electric contol unit）的第五步骤；
再生制动扭矩限制值=min（需求制动扭矩、最大可再生制动扭矩）  （2）。
5.根据权利要求4所述的再生制动协调控制方法，其特征在于，
还包括从所述混合ECU接收实际再生制动扭矩信息，根据公式（3）运算摩擦制动扭矩的第六步骤；
摩擦制动扭矩=(需求制动扭矩)-(实际再生制动扭矩)               （3）。
6.根据权利要求5所述的再生制动协调控制方法，其特征在于，
还包括公式（4）运算与所述运算的摩擦制动扭矩相应的目标液压的第七步骤；
目标液压=(摩擦制动扭矩)/(每1bar的制动扭矩)                   （4）。
7.一种混合动力汽车，其特征在于，
利用权利要求1至6中任意一项的再生制动协调控制方法控制再生制动协调系统。
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