一种混合动力客车用双源辅助制动控制系统的控制方法与流程

本发明涉及混合动力客车技术领域，具体涉及一种混合动力客车用双源辅助制动控制系统的控制方法。

背景技术：

目前，混合动力客车辅助制动，都是采用电机制动，将制动能量转变为电能给电池充电。由于混合动力客车电池容量普遍较少，如果车辆运行在山区这种长距离下坡路段，电机制动工作时间长，产生的电能超出电池的容量，电池充满电后逆变器不再回收能量。此时电机失去辅助制动效果，整车只能依靠行车制动来减速。制动系统长时间工作后，会产生热衰退，影响行车安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种混合动力客车用双源辅助制动控制系统的控制方法，该系统及其控制方法能够解决现有技术中存在的不足，具有结构简单、可靠性好、成本低等特点。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种混合动力客车用双源辅助制动控制系统的控制方法，该控制系统包括逆变器、缓速器控制器、动力电池、辅助制动装置、制动踏板、车速传感器、整车控制器及蓄电池；所述辅助制动装置包括电机和缓速器；所述整车控制器，其输入输出端分别与逆变器、缓速器控制器及动力电池交互式连接，其输入端分别与制动踏板、车速传感器的输出端相连；所述逆变器的直流侧接动力电池的正负极，交流侧接电机；所述缓速器控制器的直流侧接蓄电池的正极，信号输出端接缓速器的信号输入端。所述辅助制动装置，用于向传动轴施加与其运动方向反向的力矩。所述缓速器安装在电机的后端盖上。

该控制系统的控制方法为：

(1)整车控制器采集制动踏板的制动信号和车速传感器获取的车速信号，并根据制动信号及车速信号求得需求制动扭矩；

(2)设置动力电池的最高充电上限，整车控制器获取动力电池的SOC信息；当动力电池的SOC小于动力电池的最高充电上限时，执行步骤(3)；当动力电池的SOC大于等于动力电池的最高充电上限时，执行步骤(4)；电池SOC代表的是动力电池剩余电量与总电量的比值。

(3)整车控制器根据需求制动扭矩来分配电机和缓速器的工作扭矩，并发出指令给逆变器和缓速器控制器，控制电机及缓速器共同参与辅助制动。具体实施方法：设定需求制动扭矩为T₀，T₀上限为后桥主减速器容许最大输入制动扭矩；电机工作扭矩为T₁，电机最大工作扭矩为T_1Max；缓速器工作扭矩为T₂，缓速器最大工作扭矩为T_2Max，若T₀≤T_1Max，则电机工作扭矩T₁的值等于T₀，缓速器工作扭矩T₂的值为零；若T_1Max＜T₀≤T_1Max+T_2Max，则电机工作扭矩T₁的值等于T_1Max，缓速器工作扭矩T₂的值为T₀与T_1Max的差值；若T_1Max+T_2Max＜T₀，则电机工作扭矩T₁的值等于T_1Max，缓速器工作扭矩T₂的值为T_2Max。

(4)整车制动器发出停止指令给逆变器，控制逆变器回收功率为零，电机不参与辅助制动，不给电池充电，整车控制器根据需求制动扭矩来分配缓速器的工作扭矩，并发出指令给缓速器控制器来控制缓速器工作。

由以上技术方案可知，本发明能够避免电机辅助制动退出后行车制动长时间工作导致的热衰退现象，从根本上解决混合动力客车的制动安全问题，提高整车的安全性和可靠性。本发明具有结构简单、可靠性好、成本低等特点。

附图说明

图1是混合动力客车用双源辅助制动控制系统的原理框图。

其中：

1、逆变器，2、缓速器控制器，3、动力电池，4、辅助制动装置，41、电机，42、缓速器，5、制动踏板，6、车速传感器，7、整车控制器，8、蓄电池。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示的一种混合动力客车用双源辅助制动控制系统的控制方法，该控制系统包括逆变器1、缓速器控制器2、动力电池3、辅助制动装置4、制动踏板5、车速传感器6、整车控制器7及蓄电池8。所述辅助制动装置4包括电机41和缓速器42。所述整车控制器7，其输入输出端分别与逆变器1、缓速器控制器2及动力电池3交互式连接，其输入端分别与制动踏板5、车速传感器6的输出端相连。所述逆变器1的直流侧接动力电池3的正负极，交流侧接电机41。所述缓速器控制器2的直流侧接蓄电池8的正极，信号输出端接缓速器42的信号输入端。优选的，所述整车控制器7采用CAN总线与所述逆变器1、所述缓速器控制器2及所述动力电池3之间通讯连接。

具体地说，所述辅助制动装置4，用于向传动轴施加与其运动方向反向的力矩。所述缓速器42安装在电机41的后端盖上。逆变器1为动力电池3提供高压直流电源，电机41为逆变器1提供交流工作电源。所述蓄电池8与缓速器控制器2直流侧连接，缓速器控制器2输出侧与缓速器42连接，蓄电池8为缓速器控制器2提供低压直流电源，缓速器控制器2为缓速器42提供直流工作电源。所述车速传感器6用于检测传动轴转速。所述制动踏板5用于输出制动信号。所述整车控制器7接收制动踏板5的制动信号以及车速传感器6的车速信号，再根据动力电池3的SOC信息，通过CAN通讯来控制逆变器1的直流侧输出和缓速器控制器2的直流输出，进而控制电机41和缓速器42的启停。

本发明所述的控制系统的控制方法为：

(1)整车控制器采集制动踏板的制动信号和车速传感器获取的车速信号，并根据制动信号及车速信号求得需求制动扭矩；

(2)设置动力电池的最高充电上限，整车控制器获取动力电池的SOC信息；当动力电池的SOC小于动力电池的最高充电上限时，执行步骤(3)；当动力电池的SOC大于等于动力电池的最高充电上限时，执行步骤(4)；电池SOC代表的是动力电池剩余电量与总电量的比值。

(3)整车控制器根据需求制动扭矩来分配电机和缓速器的工作扭矩，并发出指令给逆变器和缓速器控制器，控制电机及缓速器共同参与辅助制动。具体实施方法：设定需求制动扭矩为T₀，T₀上限为后桥主减速器容许最大输入制动扭矩；电机工作扭矩为T₁，电机最大工作扭矩为T_1Max；缓速器工作扭矩为T₂，缓速器最大工作扭矩为T_2Max，若T₀≤T_1Max，则电机工作扭矩T₁的值等于T₀，缓速器工作扭矩T₂的值为零；若T_1Max＜T₀≤T_1Max+T_2Max，则电机工作扭矩T₁的值等于T_1Max，缓速器工作扭矩T₂的值为T₀与T_1Max的差值；若T_1Max+T_2Max＜T₀，则电机工作扭矩T₁的值等于T_1Max，缓速器工作扭矩T₂的值为T_2Max。

(4)整车制动器发出停止指令给逆变器，控制逆变器回收功率为零，电机不参与辅助制动，不给电池充电，整车控制器根据需求制动扭矩来分配缓速器的工作扭矩，并发出指令给缓速器控制器来控制缓速器工作。

本发明的工作原理为：

本发明根据动力电池SOC信息来协调电机和缓速器参与辅助制动，在电机制动退出后可以由缓速器提供辅助制动，不仅能够保障汽车连续下长坡行驶时辅助制动系统始终工作来吸收势能，避免汽车在重力作用下不断加速到危险程度，维持较慢的安全车速，还能避免行车制动系统长时间工作而导致温度大大增高，致使制动效能衰退甚至完全失效，从根本上解决混合动力客车的制动安全问题，提高整车的安全性和可靠性。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。