一种后驱纯电动商用车制动能量回收策略制造技术

本发明专利技术公开了一种后驱纯电动商用车制动能量回收策略,适用于“H”型液压管路布局车型，包括，制动踏板传感器或踏板行程传感器将制动信号传给所述整车控制器以计算制动强度Z；整车控制器根据电池特性、电机特性、加速踏板信号等限制条件判断是否启动电机制动；当SOC值、车速满足约束时，启动所述电机进行制动，并依据制动强度Z的大小，根据理想制动力分配曲线计算理想的前后轴制动力矩。前轴液压制动器直接采纳算得的前轴力矩，后轴的液压制动力矩由固定比值计算。同时依据电机转速计算出所述电机能提供的最大制动力矩，用电机补充（或抵消）部分后轴制动力矩，尽可能使后轴总的制动力矩接近算得的理想值，以保持制动稳定性为前提，提高能量回收率，减少制动距离。

【技术实现步骤摘要】
一种后驱纯电动商用车制动能量回收策略
：本专利技术涉及新能源汽车的
，尤其涉及一种后驱纯电动商用车制动能量回收策略。
技术介绍
：相对于传统燃油汽车，纯电动汽车以其高能效、使用过程零污染、结构相对简单等优点己成为汽车发展的趋势之一。然而由于电池技术发展遇到一系列瓶颈问题，存在着能量密度低、快速充电技术不发达、受温度影响严重、工艺的一致性差等问题，使得续航里程不足成为限制纯电动汽车快速发展的一个关键因素。单纯的增加电池规模不仅成本压力巨大，单位电耗也会随重量提高。所以纯电动汽车的制动能量回收技术与电机控制优化技术、提高电池的能量密度技术、热管理技术一样，也是提高电动汽车续航里程的重要技术。制动能量回收又叫再生制动，对于传统车辆，在摩擦制动过程中大部分的动能被转化为热能，并且毫无利用的释放到环境中去。电动汽车的制动能量回收，通常是指车辆开始制动时，电动车辆的电机切换到发电机模式，车轮通过驱动系统向电机传输动能，通过驱动发电机转动，将其一部分动能转化为电能量储存于高压电池或电容中，当车辆再次启动或加速时，再生系统又将储存在电池中的电能转化为车辆行驶所所需的动能以提高电动汽车的经济性能，此外，因更多采用了电机制动大大减小了对传统机械摩擦制动系统的依赖，从而一定程度上缓解了电动汽车制动系统的损耗。因此，这项技术对电动汽车的发展有着重要的意义。现有后轴驱动纯电动汽车再生制动能量回收的控制方法分为：完全基于I曲线(理想制动曲线)的最佳制动性能的制动能量回收控制方法和最佳制动能量回收效率的制动能量回收控制方法。最佳制动性能的控制方法缺点是由于前后轴制动力始终按I曲线分配，所以不会有制动强度较小时制动力全部由电机提供制动力的情形，导致制动能量回收效率太低；最佳制动能量回收效率的控制方法的缺点是由于汽车的制动力尽可能多的由电机的制动力提供，导致前后轴制动力分配比例不协调，造成制动性能不够好，汽车的平顺性较差，也存在安全隐患。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
：因此，本专利技术提供了一种后驱纯电动商用车制动能量回收策略，旨在保证制动稳定性及安全性的前提下，提高后驱纯电动商用车的制动能量回收效率。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：包括，制动踏板力传感器将制动信号传送给所述整车控制器以判断是否进行制动能量回收；当SOC值、车速满足约束时启动所述电机参与制动，并计算出所述电机所能提供的最大制动力矩。若不满足则电机不参与。一种后驱纯电动商用车制动能量回收策略，适用于“H”型液压管路布局车型，包括，前后轴液压制动器，制动力比值固定；整车控制器根据制动信号、电池特性、电机特性和车速等限制条件判断是否启动电机参与制动；根据计算结果确定所述电机参与制动的制动力并将汽车动能转化为电能储存到电池中，完成单轴串联制动能量回收。本专利技术基于车辆已有的“H”型布局的前后轴固定比例液压制动系统，而现有方案则要求对液压制动系统硬件进行大改，或是增加比例调节阀，或是更进一步的要求实现前后轴解耦，并据此提出策略。在硬件上，本专利技术只增加一个踏板力传感器（或踏板行程传感器），结合控制算法，在不改变液压制动系统的前提下，实现了有效的制动能量回收。成本低廉，对现有车型改动小，切实可行。同时硬件方案及制动执行器功能的差异，也意味着必须采用不同的控制逻辑。作为本专利技术所述的后驱纯电动商用车制动能量回收策略的一种优选方案，其中：计算制动强度，依据制动踏板力传感器的信号、前后制动器参数、车轮参数求得总制动力，总制动力除以车重即为车辆制动强度。作为本专利技术所述的后驱纯电动商用车制动能量回收策略的一种优选方案，其中：所述制动情况包括，制动强度较小时、制动强度中等时和制动强度较大时。作为本专利技术所述的后驱纯电动商用车制动能量回收策略的一种优选方案，前后轴制动力分配，包括，策略预期实现的前后轴制动分配曲线是基于I曲线和ECE法规曲线进行改进的设计的；该曲线分为三段，首先在制动强度小于0.1时为纯电制动（OA），完全由后轴电机执行；然后为过渡段（AB），制动强度保持0.1不变；当制动强度大于0.1时，沿理想制动力分配曲线（即前后轴同时抱死线）分配制动力（BCD）。本专利技术的制动力分配，均是在I曲线和ECE法规曲线所划定的可行域内进行，满足安全性法规要求。在针对乘用车的研究中，这被广泛考虑。但现有的商用车制动能量回收方案，例如南京汽车集团有限公司的“一种基于电动货车制动再生的控制方法”，在制动强度为0.1至0.7之间时，出于增加能量回收率的考虑，尽可能的由后轴电机提供整车制动，无法提供的部分再由前轴液压制动器提供。该方案部分条件下不满足前轴利用附着系数大于等于后轴的要求。在地面附着条件不够理想时，有后轴先抱死的风险，易发生侧滑。作为本专利技术所述的后驱纯电动商用车制动能量回收策略的一种优选方案，后轴制动力分配，包括，在制动强度小于0.1时，为纯电制动，液压制动器不工作；当制动强度介于0.1与0.7（β线与I曲线交点对应的制动强度，通常在0.6至0.8之间，这里以0.7为例）之间，进行复合制动，由电机补足根据I曲线计算的后轴制动力矩与根据β线计算的后轴制动力矩之间的差值；当制动强度大于0.7时，β线位于I曲线上方，后轴液压制动力超过根据I曲线计算保证前后轴同时抱死所需的后轴制动力，此时由电机提供正向驱动力矩，抵消超出的后轴液压制动力矩。本专利技术在紧急制动情况下（此时β线位于I曲线上方），由电机提供正向驱动力矩，抵消超出所需的后轴液压制动力矩（这是由于目标车型前后轴液压制动器的制动力比值固定，且前轴仅有液压制动器。在优先满足前轴需求后，后轴液压制动力就被唯一的确定了。现有研究为规避这点，通常假定前后轴可自由调节），使得总的制动力分配尽量接近I曲线。值得注意的是，在这种较为罕见的工况下，电机的参与不是为了更多的回收能量，而是为了减少制动距离。这是一个主要创新点，现有方案在该工况下电机均不工作，只启用液压制动，使得制动过程回归到传统车型。相较而言本专利技术发挥了电机响应迅速的优势，使得总的制动力分配尽量接近I曲线，使前后轴在制动时更接近同时抱死，增加了制动的安全性与稳定性。作为本专利技术所述的后驱纯电动商用车制动能量回收策略的一种优选方案，电机负载信号输出，包括，电机负载信号为所需电机制动力矩（或驱动力矩）和电机在当前转速下能提供的最大力矩的比值；若制动踏板压力大于０则输出策略算得的电机信号，表明电机处于协助制动模式，否则电机信号就直接继承自驱动负载信号。与现有技术相比，本专利技术具有如下创新点：在保证制动稳定性及安全性的前提下，提高后驱纯电动商用车的制动能量回收效率。附图说明：图1为控制策略流程图。图2为改进的理想制动力分配曲线。图3为实际制动力分配图。图4为NEDC循环电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种后驱纯电动商用车制动能量回收策略，其特征在于：适用于“H”型液压管路布局车型，包括，/n前液压制动器和后轴液压制动器的制动力比值固定；/n所述整车控制器根据制动信号、电池特性、电机特性和车速等限制条件判断是否启动电机参与制动；/n根据计算结果确定所述电机参与制动的制动力并将汽车动能转化为电能储存到电池中，完成单轴串联制动能量回收。/n

【技术特征摘要】
1.一种后驱纯电动商用车制动能量回收策略，其特征在于：适用于“H”型液压管路布局车型，包括，
前液压制动器和后轴液压制动器的制动力比值固定；
所述整车控制器根据制动信号、电池特性、电机特性和车速等限制条件判断是否启动电机参与制动；
根据计算结果确定所述电机参与制动的制动力并将汽车动能转化为电能储存到电池中，完成单轴串联制动能量回收。


2.根据权利要求2所述的后驱纯电动商用车制动能量回收策略，其特征在于：前后轴制动力分配，包括，
策略预期实现的前后轴制动分配曲线是基于I曲线和ECE法规曲线进行改进的设计的；
该曲线分为三段，首先在制动强度小于0.1时为纯电制动，完全由后轴电机执行；然后为过渡段，制动强度保持0.1不变；当制动强度大于0.1时，沿理想制动力分配曲线即前后轴同时抱死线分配制动力。


3.根据权利要求3所述的后驱纯电动商用车制动能量回收策略，其特征在于：后轴制动力分配，包括，
在制动强度小于0....

【专利技术属性】
技术研发人员：吕毅恒，张国芳，邹小俊，宋伟，葛国雪，王陶，
申请(专利权)人：南京依维柯汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32