一种用于控制车辆制动系统的方法技术方案

一种用于控制重型车辆(100)的车辆制动系统(300)的方法，该制动系统包括行车制动系统(310、340)和电机制动系统(350、360)，该方法包括：确定用于对车辆(100)的车轮(301)进行制动的总制动扭矩请求，获得电机(360)的制动扭矩能力(CAP EM

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于控制车辆制动系统的方法


[0001]本公开涉及用于使重型车辆减速的系统，并且更具体地涉及用于控制一个或多个电机与行车制动系统之间的复合制动的方法。本专利技术可以应用于重型车辆，诸如，卡车和建筑设备，但不限于这种特定类型的车辆。

技术介绍

[0002]大多数重型车辆包括行车制动器，这些行车制动器被布置成在操作期间使车辆减速，即，对车辆进行制动。重型车辆上的行车制动器通常是摩擦制动器，诸如，盘式制动器或鼓式制动器。
[0003]电动车辆包括被布置成为驱动车辆提供动力的一个或多个电机。这些电机通常还能够生成减速力。这种制动可以是再生性的，因为能量可以从制动生成，该能量可以储存在蓄电装置(诸如，电池)中。
[0004]由一种以上类型的制动器(诸如，行车制动器和电机)进行制动的组合被称为复合制动。从控制的角度来看，以有效且鲁棒的方式组合不同类型的制动系统是具有挑战性的。
[0005]US 2013/0218435 A1公开了用于行车制动器和再生制动器的有效复合制动的方法和装置。US 2013/0218435 A1中提出的做法是将再生制动系统用于轻度到中度的制动力，并且依赖于行车制动系统进行较中度的制动。
[0006]然而，需要较精确的复合制动方法。

技术实现思路

[0007]本公开的目标是提供改进的复合制动方法和控制系统。此目标至少部分由一种用于控制重型车辆的车辆制动系统的方法实现。该制动系统包括行车制动系统和电机制动系统。该方法包括：确定用于对车辆的车轮进行制动的总制动扭矩请求；获得电机的制动扭矩能力；确定总制动扭矩请求是否超过电机的制动扭矩能力；以及如果总制动扭矩请求超过电机的制动扭矩能力但低于阈值水平，则通过行车制动系统施加基线制动扭矩。基线制动扭矩被配置成补偿总制动扭矩请求与电机的制动扭矩能力之间的差。该方法还包括：如果总制动扭矩请求低于阈值水平，则通过电机制动系统控制车轮滑移。
[0008]以这种方式，在大多数制动操作期间，滑移控制主要由电机有效地处置。电机的制动扭矩能力被监测，并且行车制动系统进行的扭矩控制式的(预定扭矩水平的)制动用于确保可以满足制动扭矩请求。这意味着只要制动扭矩请求不高于阈值水平，电机就控制车轮滑移，而行车制动系统滑移控制器不处于作用中。这简化了控制并实现了例如再生减速系统的有效操作，因为例如就协调和联合车轮滑移控制来说，不需要考虑行车制动滑移控制系统。紧急制动仅由行车制动系统处置，这确保了安全的车辆操作和减少的控制响应时间，因为电机制动响应于高制动扭矩请求而被去激活。
[0009]根据一些方面，电机能够在有限的时间内提供较高的扭矩，即，峰值扭矩。因此，根据一些方面，存在与电机的制动扭矩能力相关联的时间依赖性，并且总制动扭矩请求包括
持续时间。电机在有限的时间内生成高扭矩的能力可以通过本文提出的技术以有效的方式加以利用。
[0010]根据多个方面，基线制动扭矩被确定为总制动扭矩请求与电机的制动扭矩能力和增加的裕度扭矩值之间的差。增加的裕度扭矩值为操作增加了安全裕度，因此确保可以高概率地满足制动扭矩请求。增加的裕度扭矩值可以被选择为介于电机的制动扭矩能力的0.1倍与0.3倍之间，并且优选为电机的制动扭矩能力的0.2倍，即，是相对裕度值。裕度值也可以相对于系统中的其它量来确定，或者可以是绝对度量。
[0011]根据一些方面，该方法包括：假如总制动扭矩请求低于电机的制动扭矩能力，则施加等于零的基线制动扭矩。这意味着，只要电机具有足够的制动能力来处置制动扭矩请求，电机就处置所有的制动。
[0012]根据一些其它方面，如上所述，该方法包括：假如总制动扭矩请求高于阈值水平，则仅通过行车制动系统来对车辆进行制动，并且仅通过行车制动系统来控制车轮滑移。与电机相比，行车制动系统可以被配置成以安全的方式生成较大的制动扭矩。因此，通过仅将行车制动系统用于生成紧急制动，为整个制动系统增加了额外的安全性。阈值水平可以例如对应于量值高于0.5g的车辆加速度。
[0013]根据一些方面，该方法还包括取决于所估计的表面摩擦系数μ而确定总制动扭矩请求。这意味着，例如，较合理的制动扭矩请求被发送到系统中。
[0014]根据一些方面，该方法包括取决于电池状态和/或取决于被布置成吸收来自再生制动的过剩能量的电阻器而确定电机的制动扭矩能力。
[0015]根据一些方面，该方法包括将行车制动器的车轮滑移极限配置为高于电机的车轮滑移极限。以这种方式，行车制动器在推进过程中充当电机的安全备用件。例如，如果电机不能够如在较低水平下配置的那样限制车轮滑移，并且车轮滑移增加到高于强加在电机上的车轮滑移极限，则行车制动系统将最终触发车轮滑移控制，因为行车制动系统的较高车轮滑移极限也被突破。
[0016]本文还公开了与上文论述的优点相关联的控制单元、计算机程序、计算机可读介质、计算机程序产品、制动系统、推进系统和车辆。
[0017]通常，除非在本文中另有明确定义，否则权利要求书中所使用的所有术语应根据它们在
中的普通含义来解释。除非另有明确说明，否则对“一个/该元件、设备、部件、装置、步骤等”的所有提及应被公开解释为指代该元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个示例。除非明确说明，否则本文所公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序执行。当研读随附权利要求书和下文描述时，本专利技术的其它特征和优点将变得显而易见。本领域的技术人员应认识到，可以组合本专利技术的不同特征以产生与下文所述的实施例不同的实施例，而不偏离本专利技术的范围。
附图说明
[0018]参照附图，下文是作为示例引述的本专利技术的实施例的更详细描述。在附图中：
[0019]图1A到图1B示意性地图示了一些示例重型车辆；
[0020]图2示出了示例车辆制动/推进系统；
[0021]图3示出了示例车辆制动/推进系统的细节；
[0022]图4是图示了轮胎力对滑移率的曲线图；
[0023]图5A到图5C是图示了示例制动操作的曲线图；
[0024]图6是图示了扭矩能力对发动机速度的曲线图；
[0025]图7是图示了方法的流程图；
[0026]图8示意性地图示了控制单元；并且
[0027]图9示出了示例计算机程序产品。
具体实施方式
[0028]现将在下文中参照附图更全面地描述本专利技术，其中本专利技术的某些方面示出在附图中。然而，本专利技术可以按许多不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例和方面；实际上，这些实施例是以举例方式提供的，以使得本公开将详尽且完整，并将向本领域的技术人员全面传达本专利技术的范围。相同附图标记在本说明书全文中表示相同元件。
[0029]应理解的是，本专利技术不限于本文所描述且附图所图示的实施例；实际上，本领域的技术人员应认识到可以在随附权利要求书的范围内进行许多改变和修改。
[0030]图1A和图1B图示了用于货物运输的示例车辆100，其中可以有利地应用本文所公开的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制重型车辆(100)的车辆制动系统(300)的方法，所述制动系统包括行车制动系统(310、340)和电机制动系统(350、360)，所述方法包括：确定(S1)用于对所述车辆(100)的车轮(301)进行制动的总制动扭矩请求(510)，获得(S2)电机(360)的制动扭矩能力(520、CAP EM
i
)，确定(S3)所述总制动扭矩请求(510)是否超过所述电机(360)的所述制动扭矩能力(520)，以及如果所述总制动扭矩请求(510)超过所述电机(360)的所述制动扭矩能力(520)但低于阈值水平(570)，则通过所述行车制动系统施加(S4)基线制动扭矩(550)，其中所述基线制动扭矩被配置成补偿总制动扭矩请求(510)与所述电机(360)的制动扭矩能力(520)之间的差，并且通过所述电机制动系统(350、360)控制(S5)车轮滑移。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基线制动扭矩(550)被确定(S31)为所述总制动扭矩请求(510)与所述电机(360)的所述制动扭矩能力(520)和增加的裕度扭矩值之间的差。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述增加的裕度扭矩值介于所述电机(360)的所述制动扭矩能力(520)的0.1倍与0.3倍之间，并且优选为所述电机(360)的所述制动扭矩能力(520)的0.2倍(S32)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：假如所述总制动扭矩请求(510)低于所述电机(360)的所述制动扭矩能力(520)，则施加(S41)等于零的基线制动扭矩(550)。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：假如所述总制动扭矩请求(510)高于所述阈值水平(570)，则仅通过所述行车制动系统(310、340)来对所述车辆进行制动(S42)，并且通过所述行车制动系统(310、340)来控制车轮滑移。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述阈值水平(570)对应于小于
‑
0.5g的车辆加速度(S43)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括取决于所估计的表面摩擦系数μ而确定(S11)所述总制动扭矩请求(510)。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括取决于电池状态和/或与所述电机(360)相关联的电阻器大小值而确定(S21)所述电机(360)的所述制动扭矩能力(520)。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括将所述行车制动器的车轮滑移极限(λ
SBi
)配置(S6)为高于所述电机的车轮滑移极限(λ
EMi

【专利技术属性】
技术研发人员：里奥，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：