混合动力电动车辆及其制动控制方法技术

本发明专利技术涉及一种混合动力电动车辆及其制动控制方法。所述方法包括：由第一控制器确定对应于制动踏板操作量的总制动量，并且将对应于总制动量的至少一部分的再生制动请求发送到第二控制器。确定具有电机和电池的再生制动系统的状态，并且基于确定出的状态、通过选择性地利用与基于再生制动请求而发送到第三控制器以操作电机的扭矩指令相对应的第一扭矩或由第三控制器测量出的第二扭矩来计算再生制动执行量。基于计算出的再生制动执行量和总制动量来确定摩擦制动器的制动力。

【技术实现步骤摘要】
混合动力电动车辆及其制动控制方法
本专利技术涉及一种能够以提高的响应性和效率实现再生制动的混合动力电动车辆及其制动控制方法。
技术介绍
通常，混合动力电动车辆(HEV)是指利用两种类型的动力源的车辆。具体地，两种类型的动力源主要是发动机和电机。相比于仅包括内燃机的车辆，这样的混合动力电动车辆表现出优异的燃料经济性和优异的动力性能，并且在减少排放气体方面也是有利的。因此，最近已经对混合动力电动车辆进行了积极的开发。混合动力电动车辆可以基于所操作的动力传动系以两种行驶模式驱动。一种行驶模式是仅利用电机来驱动车辆的电动车辆(EV)模式，另一种行驶模式是电机与发动机一起操作的混合动力电动车辆(HEV)模式。混合动力电动车辆基于行驶状况在两种模式之间进行转换。通常，根据动力传动系的效率特性，执行这种行驶模式转换以使燃料经济性或驱动效率最大化。另外，在混合动力电动车辆(HEV)中，在制动期间，电机作为发电机与现有的液压摩擦制动器一起运行，从而将车辆的动能转换为电能，进而实现制动。以上述方式执行的制动称为“再生制动”。在混合动力电动车辆中，最大制动量用于制动期间的再生制动，以实现燃料经济性的提高。最大制动量基于电机的最大功率和电池的电量状态(SOC)确定。当基于驾驶员对制动踏板的操作在普通混合动力电动车辆中执行制动时，根据制动踏板的操作量的总制动力通常分配给摩擦制动和再生制动。这种分配在图1中示出。图1示出了根据相关技术的普通混合动力电动车辆中的制动力分配形式的示例。在图1所示的曲线图中，横轴表示车辆速度，纵轴表示制动力。参考图1，总制动力可以以电机中的再生制动扭矩和摩擦制动扭矩之和的形式得到满足。再生制动扭矩不超过电机的最大扭矩。另外，再生制动扭矩受到电机根据速度的最大功率的限制。在下文中，将参考图2描述执行再生制动的过程。图2示出了根据相关技术，在普通混合动力电动车辆中确定再生制动量并且基于确定结果执行再生制动的过程的示例。参考图2，当驾驶员操作或接合制动踏板时，集成式制动器致动单元(IntergratedBrakeActuationUnit，iBAU)首先确定对应于制动踏板的操作量的总制动扭矩(1)。集成式制动器致动单元请求混合控制单元(HCU)将确定的总制动扭矩的预定部分分配为再生制动扭矩(2)。因此，HCU考虑到系统情况(例如，请求电机扭矩)，基于请求的再生制动扭矩，将扭矩指令发送到电机控制单元(MCU)(3)。然后，MCU执行从HCU接收到的扭矩指令，测量执行的扭矩，并且将测量出的扭矩发送到HCU(4)。因此，HCU基于电机中执行的扭矩来计算所执行的再生制动扭矩，然后将计算出的再生制动扭矩发送到集成式制动器致动单元(iBAU)(5)。iBAU通过液压制动器施加总制动扭矩除了再生制动扭矩之外的部分(6)。然而，在上述制动力分配过程中，在控制单元iBAU、HCU和MCU之间执行对于请求(2和3)和执行报告(4和5)的通信期间，可能会发生通信延迟。例如，当控制器之间的通信利用控制器局域网(CAN)通信系统时，假设网络的周期为10ms，则通过4次通信可能会发生至少40ms的通信延迟。这样的通信延迟会导致过大的区间内的驾驶性能和响应性下降，并且还导致再生制动效率下降。具体地，当由于延迟而使电机执行的实际再生量没有在集成式制动器致动单元iBAU中反映出来时，施加对应于给定执行量的液压制动。因此，再生制动量由于液压制动的响应特性而减小，直到解除了不正确的液压。
技术实现思路
因此，本专利技术提供了一种混合动力电动车辆及其制动控制方法，所述混合动力电动车辆及其制动控制方法基本上消除了由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题。本专利技术的目的是提供一种能够实现更有效的再生制动的混合动力电动车辆及其制动控制方法。本专利技术的另一个目的是提供一种能够实现响应性和驾驶性能提高的再生制动的混合动力电动车辆及其制动控制方法。示例性实施方案的其他优点、目的和特征将会在随后的描述中部分地呈现，并且对于本领域普通技术人员来说，在对下文进行核查之后，这些部分将会变得明显，或者可以从示例性实施方案的实践中进行学习。示例性实施方案的目的和其他优点可以通过在撰写的说明书和权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得。根据请求保护的本专利技术的一方面，一种混合动力电动车辆的制动控制方法可以包括：由第一控制器确定对应于制动踏板的操作量的总制动量；将对应于总制动量的至少一部分的再生制动请求从第一控制器发送到第二控制器；由第二控制器确定具有电机和电池的再生制动系统的状态；基于第二控制器所确定的状态、通过选择性地利用与基于再生制动请求而发送到第三控制器以操作电机的扭矩指令相对应的第一扭矩或由第三控制器测量出的第二扭矩来计算再生制动执行量；由第一控制器基于计算出的再生制动执行量和总制动量来确定摩擦制动器的制动力。根据本专利技术的另一方面，一种混合动力电动车辆可以包括：第一控制器，其配置为操作电机；第二控制器，其配置为确定对应于制动踏板的操作量的总制动量；以及第三控制器，其配置为响应于从第二控制器接收到对应于总制动量的至少一部分的再生制动请求来确定具有电机和电池的再生制动系统的状态，并且基于确定出的状态、通过选择性地利用与基于再生制动请求而发送到第一控制器的扭矩指令相对应的第一扭矩或由第一控制器测量出的第二扭矩来计算再生制动执行量。所述第二控制器可以配置为基于计算出的再生制动执行量和总制动量来确定摩擦制动器的制动力。与如上所述配置的本专利技术的至少一个示例性实施方案相关的混合动力电动车辆可以更有效地执行再生制动。具体地，可以通过计算考虑到电机的情况或状态而执行的再生制动执行量来防止由通信延迟引起的驾驶性能和响应性的降低。另外，通过再生制动执行量的一致性验证，可以提高故障情况下的制动线性度和稳定性。本专利技术的效果不限于上述效果。通过以下描述，本领域技术人员可以容易地理解本专利技术中未描述的其他效果。应当理解，本专利技术的前面的一般性描述和如下详细的描述均仅为示例性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的本专利技术的进一步的解释。附图说明所附附图提供了对本专利技术的进一步的理解并且被纳入并构成本申请的一部分，这些附图示出了本专利技术的实施方案，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。在附图中：图1为示出根据相关技术的普通混合动力电动车辆中的制动力分配形式的示例的曲线图；图2为示出在根据相关技术的普通混合动力电动车辆中确定并执行再生制动量的过程的示例的示意图；图3为示出可应用本专利技术的示例性实施方案的并联式混合动力电动车辆的动力传动系结构的示例的示意图；图4为示出可应用本专利技术的示例性实施方案的混合动力电动车辆中的控制系统的示例的框图；图5为示出根据本专利技术的示例性实施方案的用于执行制动控制的混合动力电动车辆控制系统的配置的示例的框图；图6为示出根据本专利技术的示例性实施方案的混合动力电动车辆中的制动控制过程的示例的流程图；以及图7为示出根据本专利技术的示例性实施方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力电动车辆的制动控制方法，其包括：/n由第一控制器确定对应于制动踏板的操作量的总制动量；/n由第一控制器向第二控制器发送对应于总制动量的至少一部分的再生制动请求；/n由第二控制器确定具有电机和电池的再生制动系统的状态；/n基于第二控制器所确定的状态、通过选择性地利用第一扭矩或第二扭矩，由第二控制器计算再生制动执行量，所述第一扭矩与基于再生制动请求而发送到第三控制器以操作电机的扭矩指令相对应，所述第二扭矩由第三控制器测量；/n由第一控制器基于计算出的再生制动执行量和总制动量来确定摩擦制动器的制动力。/n

【技术特征摘要】
20190327 KR 10-2019-00348361.一种混合动力电动车辆的制动控制方法，其包括：
由第一控制器确定对应于制动踏板的操作量的总制动量；
由第一控制器向第二控制器发送对应于总制动量的至少一部分的再生制动请求；
由第二控制器确定具有电机和电池的再生制动系统的状态；
基于第二控制器所确定的状态、通过选择性地利用第一扭矩或第二扭矩，由第二控制器计算再生制动执行量，所述第一扭矩与基于再生制动请求而发送到第三控制器以操作电机的扭矩指令相对应，所述第二扭矩由第三控制器测量；
由第一控制器基于计算出的再生制动执行量和总制动量来确定摩擦制动器的制动力。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定再生制动系统的状态包括：将再生制动系统的温度、电压、容许电功率和剩余能量容量中的至少一项与该项的阈值进行比较。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，确定再生制动系统的状态包括：将再生制动系统的状态确定为能够执行扭矩指令的第一情况或无法执行扭矩指令的第二情况。


4.根据权利要求3所述的方法，其中：
当再生制动系统的状态确定为第一情况时，基于第一扭矩执行再生制动执行量的计算；
当再生制动系统的状态确定为第二情况时，基于第二扭矩执行再生制动执行量的计算。


5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
确定计算出的再生制动执行量的一致性。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，确定一致性包括：将测量出的电机的扭矩和速度与电池的电流值和电压值进行比较，以确定再生制动系统是否异常。


7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括：
当检测到再生制动系统的异常时，减少或删除向第三控制器发送的再生制动请求量。


8.根据权利要求4所述的方法，其中，当再生制动系统的状态确定为第一情况时，将再生制动执行量的计算执行为基于第一扭矩直接计算再生制动执行量，而无需等待接收来自第三控制器的第二扭矩。


9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一控制器包括集成式制动器致动单元，所述第二控制器包括混合控制单元，所述第三控制器包括电机控制单元。


10.一种非暂时性计算机可读记录介质，其记录有用于执行根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴俊泳，金成德，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR