[發(fā)明專利]一種電動汽車制動力分配方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910274239.0
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN109941245B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于德亮;劉冬;趙鵬舒;王文嵩
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號: B60T8/17
• 分類號: B60T8/17;B60T8/172;B60T8/174;B60T8/1763
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊樂

一種電動汽車制動力分配方法，屬于電動汽車領(lǐng)域；本申請為了解決在低附著系數(shù)的路面電動汽車制動時，控制電機減少能量回收，增加了控制的復(fù)雜性，降低電動汽車的安全性的問題；本申請包括如下步驟：根據(jù)制動強度分配前、后輪制動力；將制動強度、電池SOC與總需求制動力作為輸入，通過模糊控制器輸出再生制動力占前輪制動力的比例；利用前輪制動力減去再生制動力得到前輪要承擔(dān)的摩擦制動力；設(shè)定規(guī)定滑移率，將實際滑移率作為輸入，通過反步控制得到減少再生制動力的比例，當(dāng)實際滑移率超過規(guī)定滑移率，反步控制減少分配驅(qū)動電機制動份額；本申請在低附著系數(shù)路面，既能提供盡可能多的能量回收，也能使電動汽車保持安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

一種汽車制動力分配方法，屬于電動汽車領(lǐng)域，具體涉及一種電動汽車制動力分配方法。

背景技術(shù)

由于現(xiàn)有汽車?yán)脵C械摩擦力進行機械制動，而電動汽車則可以通過慣性驅(qū)動的方式使電機工作在發(fā)電狀態(tài)，此狀態(tài)下電機提供的制動轉(zhuǎn)矩，可以減少部分機械制動。雖然電機提供的制動轉(zhuǎn)矩不是機械制動，但也能形成車輪輪胎與地面的摩擦力并向電動汽車提供減速制動力的效果。目前能量回收控制策略主要采用模糊控制器，把電池的荷電狀態(tài)SOC，總需求制動力和制動強度作為輸入，而輸出為再生制動的比例。模糊控制分配策略主要是盡可能讓電機提供制動轉(zhuǎn)矩，然而卻無法保證前、后輪分配曲線滿足理想I曲線和ECE法規(guī)。

人們僅以提高能量回收率為目標(biāo)，忽略電動汽車制動時的安全性與穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的ABS系統(tǒng)主要考慮車輛的制動效率和車輪的抱死情況，當(dāng)出現(xiàn)復(fù)雜的工況時，過大的制動力會使汽車在ABS系統(tǒng)起作用前出現(xiàn)車輪抱死現(xiàn)象。特別電動汽車在低附著路面駕駛時，因為汽車在冰雪路面制動時，大多數(shù)制動力分配方案以再生制動為主要制動力，而電動汽車傳統(tǒng)防抱死系統(tǒng)能減少機械制動力。此時很有可能發(fā)生抱死現(xiàn)象，從而降低了汽車駕駛穩(wěn)定性。

從整車層面分析，制動能量回收系統(tǒng)主要包括電制動系統(tǒng)和液壓制動系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)，同時涉及整車控制器、變速器、差速器和車輪等相關(guān)部件。電制動系統(tǒng)包含驅(qū)動電機及其控制器、動力電池和電池管理系統(tǒng)。電機控制器用于控制驅(qū)動電機工作于發(fā)電狀態(tài)，施加回饋制動力；電池管理系統(tǒng)控制電能回收于電池；液壓控制系統(tǒng)包括液壓制動執(zhí)行機構(gòu)和制動控制器(BCU)，用于控制摩擦制動力的建立與調(diào)節(jié)。

目前分配電動汽車制動力主要根據(jù)固定比例的分配方式，即前、后輪按照固定比例進行制動力分配，隨著再生制動的發(fā)展，大眾普遍認(rèn)識到再生制動是一種有效提高電動汽車的行駛里程的方式。優(yōu)先使用再生制動扭矩，實現(xiàn)高效的制動能量回收。而且再生制動相比液壓制動具有反應(yīng)速度快，可重復(fù)性高的優(yōu)勢。目前主要有串聯(lián)式和并聯(lián)式的再生制動力分配方案。但在低附著系數(shù)的路面(積水，冰雪)電動汽車制動時，由于制動力大部分是再生制動力提供，車輪極易出現(xiàn)抱死現(xiàn)象，而電動汽車傳統(tǒng)防抱死系統(tǒng)會減少機械制動力，此時再控制電機減少能量回收，反而增加了控制的復(fù)雜性，也降低電動汽車的安全性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決本現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本申請?zhí)岢隽艘环N電動汽車制動力分配方法，在低附著系數(shù)(冰、雪)路面，既能提供盡可能多的能量回收，也能使電動汽車保持安全性，不會發(fā)生翻車、甩尾、抱死。

本發(fā)明的一種電動汽車制動力分配方法，包括如下步驟：

根據(jù)制動強度分配前、后輪制動力；

將制動強度、電池SOC與總需求制動力作為輸入，通過模糊控制器輸出再生制動力占前輪制動力的比例；

利用前輪制動力減去再生制動力得到前輪要承擔(dān)的摩擦制動力；

設(shè)定規(guī)定滑移率，將實際滑移率作為輸入，通過反步控制得到減少再生制動力的比例，當(dāng)實際滑移率超過規(guī)定滑移率，反步控制減少分配驅(qū)動電機制動份額。

進一步的，所述反步控制得到減少再生制動力的比例的過程包括如下步驟：

a.構(gòu)建驅(qū)動電機電壓方程、力矩方程、車輪縱向動力學(xué)模型、車輪力矩平衡模型和地面制動力模型；