[發(fā)明專利]一種汽車制動(dòng)能量回收控制系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410360653.0
• 申請(qǐng)日: 2014-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN104118329A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱得亞;陳效華;王新果
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): B60L7/26
• 分類號(hào): B60L7/26
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 張永生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用電機(jī)輔助汽車制動(dòng)能量回收，實(shí)現(xiàn)優(yōu)先使用純電制動(dòng)并對(duì)汽車機(jī)械制動(dòng)力大小實(shí)時(shí)補(bǔ)嘗的控制系統(tǒng)及方法。它是一種用于汽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)使用的控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

目前，制動(dòng)能量回收是新能源汽車如純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等提高續(xù)航里程的重要方法，具備制動(dòng)功能回收在電動(dòng)汽車中的電機(jī)控制器中都標(biāo)配了這個(gè)功能，但是由于僅靠電機(jī)提供的制動(dòng)力(一般稱為純電制動(dòng)力)在車速較低的時(shí)候，制動(dòng)力很小，因此，為了滿足制動(dòng)需求，液壓制動(dòng)和純電制動(dòng)一般會(huì)同時(shí)在車上存在。

參見圖1所示，混合制動(dòng)系統(tǒng)中，用戶踩踏制動(dòng)踏板(帶有位置傳感器或角度傳感器)，真空助力器將制動(dòng)踏板力放大，施加在制動(dòng)總泵上，制動(dòng)總泵將制動(dòng)液分別壓向主輔油管，通過比例閥傳遞給前后左右制動(dòng)盤(鼓)，將液壓轉(zhuǎn)化為制動(dòng)力，用于制動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收，一般在整車上增加電制動(dòng)和液壓制動(dòng)力分配器、輔助制動(dòng)電機(jī)及輔助電機(jī)控制器等相關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)，電制動(dòng)和液壓制動(dòng)力分配器檢測(cè)制動(dòng)踏板位置，控制整車所需減速度，給整車控制器(VMS)提供需求扭矩，VMS控制整車電機(jī)控制器，進(jìn)而控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)電制動(dòng)，為了盡可能的使用純電制動(dòng)，因此采用輔助制動(dòng)電機(jī)調(diào)節(jié)液壓制動(dòng)液壓力的方式來配合純電制動(dòng)。

純電制動(dòng)通過電動(dòng)汽車中的電機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作模式從驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換為制動(dòng)運(yùn)行模式，這種模式下，電動(dòng)機(jī)角色變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，利用整車慣性速度拖動(dòng)電機(jī)發(fā)電，將制動(dòng)時(shí)整車的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，儲(chǔ)存在電池(或電容等存儲(chǔ)裝置)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)能量回收再利用或者用來做其他有益功能，避免將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為摩擦熱能白白消耗掉。

在混合制動(dòng)過程中，基本采用并聯(lián)控制式樣，液壓和電制動(dòng)系統(tǒng)并行工作，電機(jī)回收制動(dòng)力優(yōu)先啟動(dòng)，其大小是隨著車速變化而變化的，電制動(dòng)回收的能量與液壓系統(tǒng)消耗能量比較，液壓系統(tǒng)消耗較多，因此總體上制動(dòng)能量回收率較低。

為了保證機(jī)械制動(dòng)和電機(jī)回收制動(dòng)的制動(dòng)力總和滿足實(shí)際汽車制動(dòng)力的要求，并保證具有較高的制動(dòng)能量回收率，因此，需要一種能自動(dòng)調(diào)節(jié)純電制動(dòng)和液壓制動(dòng)分配的控制系統(tǒng)及控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供用于汽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)使用的控制系統(tǒng)及其控制方法，解決電動(dòng)車制動(dòng)能量回收效率最大化問題，提高電動(dòng)車的續(xù)航里程，進(jìn)而顯著提高電動(dòng)車的性能。本發(fā)明中利用輔助制動(dòng)電機(jī)作為系統(tǒng)的動(dòng)力源，采用機(jī)械機(jī)構(gòu)施加在液壓油上實(shí)現(xiàn)制動(dòng)液壓力大小調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)制動(dòng)液壓力的大小，配合純電制動(dòng)力，最終實(shí)現(xiàn)所需機(jī)械制動(dòng)力的補(bǔ)償調(diào)節(jié)，并優(yōu)先使純電制動(dòng)最大化。具體技術(shù)方案如下：

一種汽車制動(dòng)能量回收控制系統(tǒng)，包括純電制動(dòng)和液壓制動(dòng)力分配器、踏板角度傳感器、整車加速度計(jì)、輔助制動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、輔助制動(dòng)電機(jī)、輔助制動(dòng)電機(jī)輸出扭矩傳感器，其中，

踏板角度傳感器用于檢測(cè)制動(dòng)踏板的位置，其連接至純電制動(dòng)和液壓制動(dòng)力分配器；

整車加速度計(jì)用于檢測(cè)汽車在制動(dòng)時(shí)整車實(shí)時(shí)減速度，其連接至純電制動(dòng)和液壓制動(dòng)力分配器；

純電制動(dòng)和液壓制動(dòng)力分配器連接至輔助制動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路；

輔助制動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接至輔助制動(dòng)電機(jī)；

輔助制動(dòng)電機(jī)為系統(tǒng)的液壓大小調(diào)節(jié)動(dòng)力源，其輸出端設(shè)計(jì)有輔助制動(dòng)電機(jī)輸出扭矩傳感器；輔助制動(dòng)電機(jī)輸出扭矩傳感器用于對(duì)制動(dòng)輔助電機(jī)施加的力矩進(jìn)行檢測(cè)，其分別連接至純電制動(dòng)和液壓制動(dòng)力分配器和輔助制動(dòng)電機(jī)。

進(jìn)一步地，還包括故障顯示電路，其連接至純電制動(dòng)和液壓制動(dòng)力分配器，用于對(duì)電池電壓、VMS最大制動(dòng)扭矩、以及輔助制動(dòng)電機(jī)的故障等進(jìn)行報(bào)警顯示。

進(jìn)一步地，還包括整車控制器，其通過CAN總線與純電制動(dòng)和液壓制動(dòng)力分配器通訊連接。

進(jìn)一步地，還包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器MCU，其通過CAN總線分別與純電制動(dòng)和液壓制動(dòng)力分配器和/或整車控制器通訊連接。

進(jìn)一步地，還包括備用鋰電池，其用于對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器MCU進(jìn)行輔助供電。

上述汽車制動(dòng)能量回收控制系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟：

(1)純電制動(dòng)和液壓制動(dòng)力分配器上電；

(2)純電制動(dòng)和液壓制動(dòng)力分配器進(jìn)行自我檢測(cè)，確定系統(tǒng)是否正常，并確定整車控制器是否有故障；

(3)判斷整車控制器系統(tǒng)狀態(tài)沒有故障后，進(jìn)一步判斷電機(jī)控制器是否有故障；

(4)如果電機(jī)控制器沒有故障，則判斷制動(dòng)踏板是否踩下；