[發(fā)明專利]一種電動汽車制動力矩綜合調(diào)控方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710625526.2
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107380148B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設計）人: 李維;劇季;祝小元;陳淑榮
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: B60T8/171
• 分類號: B60T8/171;B60T8/172
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 周乃鑫;朱成之

本發(fā)明涉及一種電動汽車制動力矩綜合調(diào)控方法及系統(tǒng)，隨著踏板行程的不斷增大，并監(jiān)測到車輪滑移率發(fā)生突變時，對制動力矩進行綜合調(diào)控，包括：輪胎?路面摩擦力估計、制動力矩自適應控制、制動力矩分配。其中，通過車速和輪速等，實時計算當前車輪滑移率以及滑移率差值，結合預先設定的輪胎模型擬合函數(shù)，前后車輪滑移率誤差閾值及觀測器調(diào)節(jié)增益等，對前后輪胎?路面摩擦力直接相關的變量同時進行估計，進而計算當前所需的前后輪制動力矩，使前后車輪滑移率保持在理想值附近。按照制動力矩分配系數(shù)?頻率曲線將前后車輪制動力矩近似分配至前后車輪電機制動力矩以及機械制動力矩。本發(fā)明有效地提高了電動汽車系統(tǒng)的制動控制性能。

技術領域

本發(fā)明涉及電動汽車制動控制，特別涉及一種電動汽車制動力矩綜合調(diào)控方法及系統(tǒng)。

背景技術

制動性能是車輛主動安全系統(tǒng)中最重要的因素之一。目前汽車均配有防抱死系統(tǒng)(Antilock Brake System，ABS)，使車輛在緊急制動時能保持最佳車輪滑移率，從而優(yōu)化輪胎縱向附著力并縮短制動距離。同時，通過制動控制也可優(yōu)化車輪側(cè)向附著力，從而保持良好的車輛操縱性能。制動系統(tǒng)性能的提升將使車輛及駕乘人員的安全得到進一步的保障。而在緊急制動時刻，制動性能的差異帶來的影響將更為突出。因此，不斷提升車輛制動系統(tǒng)的性能，具有很強的實際工程意義。

制動力矩調(diào)控作為車輛制動系統(tǒng)中的關鍵技術，一直是研究的熱點和難點。由于輪胎-路面附著系數(shù)與車輪滑移率之間存在很強的非線性關系，其數(shù)值的精確獲取具有一定的難度。同時，在制動過程中存在車輛質(zhì)心的前移的現(xiàn)象，使車輛前后車輪制動力矩的調(diào)控具有一定難度。電動汽車制動系統(tǒng)由電機制動和摩擦制動混合構成，比傳統(tǒng)汽車制動系統(tǒng)復雜，并增加了制動系統(tǒng)中的不確定因素。電機輸出扭矩具有準確、快速響應的優(yōu)點，摩擦制動器輸出力矩較大但變化緩慢。因此，電機制動可以用來彌補摩擦制動動態(tài)響應的不足，以提升制動系統(tǒng)的動態(tài)響應，在短時間內(nèi)使滑移率穩(wěn)定在期望值附近，加速滑移率的收斂情況。但電機制動的引入，也增加了電動汽車制動調(diào)控的復雜程度。

現(xiàn)有的《一種用于電動汽車基于ABS的再生制動控制方法》(專利號201110260769.3)優(yōu)先使用電機制動力進行能量回收，但未考慮制動強度。《一種基于多約束條件下的電動汽車再生制動控制方法》(專利號201510437923.8)以制動能量回收為出發(fā)點，根據(jù)制動強度對再生力矩進行了分配，未根據(jù)車輛狀態(tài)計算制動所系力矩。《一種電動汽車用電液復合制動控制方法及其控制裝置》(專利號201310228662.X)根據(jù)駕駛員意圖選擇一種制動模式，在保證制動安全的基礎上利用電機制動回收能能量，未考慮制動力矩分配問題。

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力矩綜合調(diào)控方法及系統(tǒng)，通過輪胎-路面摩擦力估計、車輛制動力矩自適應控制及制動力矩分配，提高電動汽車系統(tǒng)的制動控制性能。

本發(fā)明的一個技術方案是提供一種電動汽車制動力矩綜合調(diào)控方法，通過踩踏板對電動汽車制動時，制動力矩根據(jù)踏板行程線性輸出；

當檢測到根據(jù)車速及輪速計算的車輪滑移率發(fā)生突變時，對制動力矩進行綜合調(diào)控，包括以下步驟：

S1、通過輪胎-路面摩擦力估計，得到輪胎-路面摩擦力變量估計值

S2、進行制動力矩自適應控制，從而根據(jù)預先設定的控制器的增益，計算當前所需的前后輪制動力矩T_bi，使前后車輪滑移率保持在理想值附近；

設定的制動力矩自適應控制的規(guī)律為：

式中，r為車輪半徑，Φ(λ_i)為Burckhardt輪胎模型近似表示式中的回歸量，λ_i為車輪滑移率，v為車速，k_i為誤差反饋增益，取大于零的常數(shù)，e_i為前后車輪滑移率誤差，i∈{F,R}，F(xiàn)代表前輪，R代表后輪；