制动控制方法和装置与流程

文档序号:17072982发布日期:2019-03-08 23:28阅读:152来源:国知局
制动控制方法和装置与流程

本公开涉及控制技术领域,具体地,涉及一种制动控制方法和装置。



背景技术:

随着传统能源造成环境污染、不可再生等问题越来越严重,同时,世界能源需求不断上涨和世界能源存储量不断缩小的矛盾越来越尖锐,大力发展新能源已经成为了必然趋势,使用环保新能源的电动汽车和混合动力汽车已经成为了汽车技术发展的大趋势。在电动汽车和混合动力汽车上,驱动电机在汽车减速时还能够为汽车提供制动力,因此电机制动系统和传统的液压机械制动系统共同组成了复合制动系统。

复合制动具有能够回收制动能的优点,在汽车减速制动时,可以利用电机发电,将汽车的制动能转换为电能存储,即再生制动。但是现有的复合制动方案中,没有考虑在行驶过程中出现电机故障的时,如何通过上述的复合制动系统进行制动,因此存在一定的安全隐患。



技术实现要素:

本公开的目的是提供一种制动控制方法和装置,用以提供一种电机故障时利用复合制动系统的制动方案,以解决复合制动系统存在安全隐患的问题。

为了实现上述目的,根据本公开实施例的第一方面,提供一种制动控制方法,应用于车辆,所述方法包括:

当所述车辆的车速大于或等于预设车速时,获取所述车辆当前的电机工作状态,所述当前的电机工作状态包括所述车辆的每个电机的当前的工作状态,所述工作状态包括正常状态或故障状态;

在预先设置的多种制动模式中,确定与所述当前的电机工作状态对应的目标制动模式;其中,所述制动模式用于控制所述车辆的前轮和后轮采用电液复合制动模式或液压制动模式,每个所述制动模式对应一种电机工作状态;

按照所述目标制动模式对所述车辆进行制动。

可选的,所述在预先设置的多种制动模式中,确定与所述当前的电机工作状态对应的目标制动模式,包括:

当所述每个电机均为所述正常状态时,确定与所述当前的电机工作状态对应的目标制动模式为第一制动模式;

当前轮对应的至少一个电机为故障状态,且后轮对应的每个电机为正常状态时,确定与所述当前的电机工作状态对应的目标制动模式为第二制动模式;

当后轮对应的至少一个电机为故障状态,且前轮对应的每个电机为正常状态时,确定与所述当前的电机工作状态对应的目标制动模式为第三制动模式;

当前轮对应的至少一个电机为故障状态,且后轮对应的至少一个电机为故障状态时,确定与所述当前的电机工作状态对应的目标制动模式为第四制动模式。

可选的,所述第一制动模式为:按照预设比例,控制所述车辆的前轴和后轴为所述电液复合制动模式;

所述第二制动模式为:按照所述预设比例,控制所述车辆的前轴为液压制动模式,所述车辆的后轴为所述电液复合制动模式;

所述第三制动模式为:按照所述预设比例,控制所述车辆的后轴为所述液压制动模式,所述车辆的前轴为所述电液复合制动模式;

所述第四制动模式为:按照所述预设比例,控制所述车辆的前轴和后轴为所述液压制动模式;

其中,所述预设比例为用于将所述车辆的总制动力分配给所述前轴和后轴的分配比例。

可选的,所述方法还包括:

根据制动踏板的踩踏深度,确定驾驶员需求的目标制动力;

根据所述目标制动力,确定第一电机制动需求扭矩,所述第一电机制动需求扭矩是由电机制动系统提供所述目标制动力时所述电机制动系统需要提供的扭矩;

根据电机外特性和电池最大充电功率,确定当前能够提供的最大制动扭矩;

在使用所述电液复合制动模式进行制动时,根据所述第一电机制动需求扭矩和所述最大制动扭矩控制所述电机制动系统提供的扭矩以及液压制动系统提供的压力。

可选的,所述根据电机外特性和电池最大充电功率,确定当前能够提供的最大制动扭矩包括:

根据所述车辆的每个电机的电机外特性,确定所有电机的总回馈制动扭矩;

根据所述电池最大充电功率确定的电池能够回馈的最大回馈制动扭矩;

将所述总回馈制动扭矩和所述电池能够回馈的最大回馈制动扭矩中的最小值,作为当前能够提供的最大制动扭矩。

可选的,所述在使用所述电液复合制动模式进行制动时,根据所述第一电机制动需求扭矩和所述最大制动扭矩控制所述电机制动系统提供的扭矩以及液压制动系统提供的压力包括:

当所述第一电机制动需求扭矩大于所述最大制动扭矩时,控制所述电机制动系统提供所述最大制动扭矩,并控制所述液压制动系统提供第一剩余压力,所述最大制动扭矩与所述第一剩余压力的共同作用能够满足所述第一电机制动需求扭矩;

当所述第一电机制动需求扭矩小于或等于所述最大制动扭矩时,控制所述电机制动系统提供所述第一电机制动需求扭矩。

可选的,所述当所述第一电机制动需求扭矩大于所述最大制动扭矩时,控制所述电机制动系统提供所述最大制动扭矩,并控制所述液压制动系统提供剩余压力,所述最大制动扭矩与所述剩余压力的共同作用能够满足所述第一电机制动需求扭矩,包括:

对于需要以所述电液复合制动模式进行制动的目标轴,当所述目标轴的第二电机制动需求扭矩大于第一制动扭矩时,控制所述目标轴对应的电机提供所述第一制动扭矩,并控制所述液压制动系统提供第二剩余压力,所述第一制动扭矩与所述第二剩余压力的共同作用能够满足所述第二电机制动需求扭矩;

其中,所述目标轴为所述车辆的前轴和/或后轴,所述第二电机制动需求扭矩是将所述第一电机制动需求扭矩按照预设比例分配给所述目标轴的电机制动需求扭矩,所述第一制动扭矩是将所述最大制动扭矩按照预设比例分配给所述目标轴的电机最大制动扭矩。

可选的,所述方法还包括:

当所述车辆的车速小于预设车速时,根据当前车速、电机制动系统当前提供的制动扭矩,液压制动系统当前提供的制动压力,以及所述车辆需求的总制动扭矩,确定所述电机制动系统所提供制动扭矩的递减比例,以及所述液压制动系统所提供制动压力的递增比例;

在制动过程中,按照所述递减比例逐渐降低所述电机制动系统提供的制动扭矩,以及按照所述递增比例逐渐增加所述液压制动系统提供的制动压力,使得在所述制动过程所述电机制动系统提供的制动扭矩与所述液压制动系统提供的制动压力的共同作用一直满足所述总制动扭矩,且在所述车辆的车速为零时,所述电机制动系统提供的制动扭矩也为零。

可选的,当触发防抱死系统abs时,

所述第一制动模式为:按所述照预设比例,控制所述车辆的前轴和后轴为所述电液复合abs制动模式;

所述第二制动模式为:按照所述预设比例,控制所述车辆的前轴为液压abs制动模式,所述车辆的后轴为所述电液复合abs制动模式;

所述第三制动模式为:按照所述预设比例,控制所述车辆的后轴为所述液压abs制动模式,所述车辆的前轴为所述电液复合abs制动模式;

所述第四制动模式为:按照所述预设比例,控制所述车辆的前轴和后轴为所述液压abs制动模式;

其中,所述预设比例为用于将所述车辆的总制动力分配给所述前轴和后轴的分配比例,所述电液复合abs制动模式为利用电机abs以及液压abs进行复合制动的模式,所述液压abs制动模式为使用所述液压abs进行制动的模式。

根据本公开实施例的第二方面,提供一种制动控制装置,应用于车辆,所述装置包括:

第一获取模块,用于当所述车辆的车速大于或等于预设车速时,获取所述车辆当前的电机工作状态,所述当前的电机工作状态包括所述车辆的每个电机的当前的工作状态,所述工作状态包括正常状态或故障状态;

判断模块,用于在预先设置的多种制动模式中,确定与所述当前的电机工作状态对应的目标制动模式;其中,所述制动模式用于控制所述车辆的前轮和后轮采用电液复合制动模式或液压制动模式,每个所述制动模式对应一种电机工作状态;

第一制动模块,用于按照所述目标制动模式对所述车辆进行制动。

可选的,所述判断模块用于:

当所述每个电机均为所述正常状态时,确定与所述当前的电机工作状态对应的目标制动模式为第一制动模式;

当前轮对应的至少一个电机为故障状态,且后轮对应的每个电机为正常状态时,确定与所述当前的电机工作状态对应的目标制动模式为第二制动模式;

当后轮对应的至少一个电机为故障状态,且前轮对应的每个电机为正常状态时,确定与所述当前的电机工作状态对应的目标制动模式为第三制动模式;

当前轮对应的至少一个电机为故障状态,且后轮对应的至少一个电机为故障状态时,确定与所述当前的电机工作状态对应的目标制动模式为第四制动模式。

可选地,所述第一制动模式为:按照预设比例,控制所述车辆的前轴和后轴为所述电液复合制动模式;

所述第二制动模式为:按照所述预设比例,控制所述车辆的前轴为液压制动模式,所述车辆的后轴为所述电液复合制动模式;

所述第三制动模式为:按照所述预设比例,控制所述车辆的后轴为所述液压制动模式,所述车辆的前轴为所述电液复合制动模式;

所述第四制动模式为:按照预设比例,控制所述车辆的前轴和后轴为所述液压制动模式;

其中,所述预设比例为用于将所述车辆的总制动力分配给所述前轴和后轴的分配比例。

可选的,所述装置还包括:

采集模块,用于根据制动踏板的踩踏深度,确定驾驶员需求的目标制动力;

处理模块,用于根据所述目标制动力,确定第一电机制动需求扭矩,所述第一电机制动需求扭矩是由电机制动系统提供所述目标制动力时所述电机制动系统需要提供的扭矩;

所述处理模块,还用于根据电机外特性和电池最大充电功率,确定当前能够提供的最大制动扭矩;

所述第一制动模块,还用于在使用所述电液复合制动模式进行制动时,根据所述第一电机制动需求扭矩和所述最大制动扭矩控制所述电机制动系统提供的扭矩以及液压制动系统提供的压力。

可选的,所述处理模块,用于:

根据所述车辆的每个电机的电机外特性,确定所有电机的总回馈制动扭矩;

根据所述电池最大充电功率确定的电池能够回馈的最大回馈制动扭矩;

将所述总回馈制动扭矩和所述电池能够回馈的最大回馈制动扭矩中的最小值,作为当前能够提供的最大制动扭矩。

可选的,所述第一制动模块,用于:

当所述第一电机制动需求扭矩大于所述最大制动扭矩时,控制所述电机制动系统提供所述最大制动扭矩,并控制所述液压制动系统提供第一剩余压力,所述最大制动扭矩与所述第一剩余压力的共同作用能够满足所述第一电机制动需求扭矩;

当所述第一电机制动需求扭矩小于或等于所述最大制动扭矩时,控制所述电机制动系统提供所述第一电机制动需求扭矩。

可选的,所述当所述第一电机制动需求扭矩大于所述最大制动扭矩时,控制所述电机制动系统提供所述最大制动扭矩,并控制所述液压制动系统提供剩余压力,所述最大制动扭矩与所述剩余压力的共同作用能够满足所述第一电机制动需求扭矩,包括:

对于需要以所述电液复合制动模式进行制动的目标轴,当所述目标轴的第二电机制动需求扭矩大于第一制动扭矩时,控制所述目标轴对应的电机提供所述第一制动扭矩,并控制所述液压制动系统提供第二剩余压力,所述第一制动扭矩与所述第二剩余压力的共同作用能够满足所述第二电机制动需求扭矩;

其中,所述目标轴为所述车辆的前轴和/或后轴,所述第二电机制动需求扭矩是将所述第一电机制动需求扭矩按照预设比例分配给所述目标轴的电机制动需求扭矩,所述第一制动扭矩是将所述最大制动扭矩按照预设比例分配给所述目标轴的电机最大制动扭矩。

可选的,所述装置还包括:

第二获取模块,用于当所述车辆的车速小于预设车速时,根据当前车速、电机制动系统当前提供的制动扭矩,液压制动系统当前提供的制动压力,以及所述车辆需求的总制动扭矩,确定所述电机制动系统所提供制动扭矩的递减比例,以及所述液压制动系统所提供制动压力的递增比例;

第二制动模块,用于在制动过程中,按照所述递减比例逐渐降低所述电机制动系统提供的制动扭矩,以及按照所述递增比例逐渐增加所述液压制动系统提供的制动压力,使得在所述制动过程所述电机制动系统提供的制动扭矩与所述液压制动系统提供的制动压力的共同作用一直满足所述总制动扭矩,且在所述车辆的车速为零时,所述电机制动系统提供的制动扭矩也为零。

可选的,当触发防抱死系统abs时,

所述第一制动模式为:按所述照预设比例,控制所述车辆的前轴和后轴为所述电液复合abs制动模式;

所述第二制动模式为:按照所述预设比例,控制所述车辆的前轴为液压abs制动模式,所述车辆的后轴为所述电液复合abs制动模式;

所述第三制动模式为:按照所述预设比例,控制所述车辆的后轴为所述液压abs制动模式,所述车辆的前轴为所述电液复合abs制动模式;

所述第四制动模式为:按照所述预设比例,控制所述车辆的前轴和后轴为所述液压abs制动模式;

其中,所述预设比例为用于将所述车辆的总制动力分配给所述前轴和后轴的分配比例,所述电液复合abs制动模式为利用电机abs以及液压abs进行复合制动的模式,所述液压abs制动模式为使用所述液压abs进行制动的模式。

通过上述技术方案,本公开根据车辆当前每个的电机工作状态,选择对应的制动模式对车辆制动,不同的制动模式控制车辆的前轮和后轮分别以电液复合制动模式或液压制动模式进行制动。因此,提供了一种电机故障时利用复合制动系统的制动方案,能够解决复合制动系统存在安全隐患的问题,能够在保证为车辆提供足够制动力的前提下,提高车辆的安全性和能量利用率。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明,应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:

图1是根据一示例性实施例示出的一种制动控制方法的示意图;

图2是根据一示例性实施例示出的另一种制动控制方法的示意图;

图3是根据一示例性实施例示出的另一种制动控制方法的示意图;

图4是根据一示例性实施例示出的又一种制动控制方法的示意图;

图5是根据一示例性实施例示出的再一种制动控制方法的示意图;

图6是根据一示例性实施例示出的一种制动控制装置的框图;

图7是根据一示例性实施例示出的另一种制动控制装置的框图;

图8是根据一示例性实施例示出的又一种制动控制装置的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、左、右、前、后”通常对应于车辆的上、下、左、右、前、后,需要注意的是,上述方位名词仅用于解释和说明本公开,并不用于限制。

在对本公开提供的制动控制方法和装置说明前,首先对本公开各个实施例所涉及应用场景进行介绍。该应用场景为任意一种使用电力作为能源的电动汽车,不限于纯电动汽车或混动汽车,其中电动汽车的车轮分为前轮和后轮两种,分别由连接电动汽车的前轴和后轴,本公开中提供的实施例中,电机可以是纯电动轮边电机,也可以是轮毂电机。

图1是根据一示例性实施例示出的一种制动控制方法的示意图,如图1所示,应用于车辆,该方法包括:

步骤101,当车辆的车速大于或等于预设车速时,获取车辆当前的电机工作状态,当前的电机工作状态包括车辆的每个电机的当前的工作状态,工作状态包括正常状态或故障状态。

举例来说,在车辆的行驶过程中,始终监测车辆的车速,在车速大于或等于预设车速的前提下,采集车辆当前每个电机的工作状态。其中,预设车速可以为5km/h,工作状态包括正常状态或故障状态。车辆的每个车轮都设置有相应的电机,每个电机的工作状态互相独立,由于可能会出现一个或多个电机出现故障的情况。因此可以通过温度传感器、转速传感器等测量装置分别检测车辆的每个电机的当前的工作状态,也可以由车辆的主控系统对每个电机的工作状态进行实时监控。

步骤102,在预先设置的多种制动模式中,确定与当前的电机工作状态对应的目标制动模式。其中,制动模式用于控制车辆的前轮和后轮采用电液复合制动模式或液压制动模式,每个制动模式对应一种电机工作状态。

步骤103,按照目标制动模式对车辆进行制动。

示例的,根据车辆当前每个的电机工作状态,选择适于当前的电机工作状态的目标制动模式。车辆的每个前轮均与车辆的前轴相连,车辆的每个后轮均与车辆的后轴相连,因此,可以分别按照前轮和后轮的对应的电机工作状态,为前轴或后轴选择电液复合制动模式或液压制动模式。

综上所述,本公开根据车辆当前每个的电机工作状态,选择对应的制动模式对车辆制动,不同的制动模式控制车辆的前轮和后轮分别以电液复合制动模式或液压制动模式进行制动。因此,提供了一种电机故障时利用复合制动系统的制动方案,能够解决复合制动系统存在安全隐患的问题,能够在保证为车辆提供足够制动力的前提下,提高车辆的安全性和能量利用率。

图2是根据一示例性实施例示出的另一种制动控制方法的示意图,如图2所示,步骤102包括:

步骤1021,当每个电机均为正常状态时,确定与当前的电机工作状态对应的目标制动模式为第一制动模式。

步骤1022,当前轮对应的至少一个电机为故障状态,且后轮对应的每个电机为正常状态时,确定与当前的电机工作状态对应的目标制动模式为第二制动模式。

步骤1023,当后轮对应的至少一个电机为故障状态,且前轮对应的每个电机为正常状态时,确定与当前的电机工作状态对应的目标制动模式为第三制动模式。

步骤1024,当前轮对应的至少一个电机为故障状态,且后轮对应的至少一个电机为故障状态时,确定与当前的电机工作状态对应的目标制动模式为第四制动模式。

示例的,将车辆的车轮(车轮的数量通常为4个,当然也可能为6个或8个等,本公开不做限定)按照与前轴或后轴相连来区分前轮和后轮,因为车辆在制动过程中,要求前轴上的左轮和右轮的制动力相同,后轴上的左轮和右轮的制动力相同,才能够使车辆在制动过程中不会出现左右制动效果不一致导致的晃动或偏转。进一步的,前轴上的制动力和后轴上的制动力根据动力分配的不同,按照预设比例进行制动,可以使车辆能够平稳地制动。因此,按照车辆前轮和后轮对应电机的工作状态,可以将目标制动模式分为:

车辆的每个电机均为正常状态时对应的第一制动模式,此时车辆的每个电机都可以正常的对相应的车轮进行制动。

车辆的前轮对应电机中至少一个电机为故障状态,车辆的后轮对应电机都为正常状态时对应的第二制动模式,此时,车辆的前轮不能利用电机来进行制动。

车辆的后轮对应电机中至少一个电机为故障状态,车辆的前轮对应电机都为正常状态时对应的第三制动模式,此时,车辆的后轮不能利用电机来进行制动。

车辆的前轮和后轮对应的电机中都有至少一个电机为故障状态时对应的第四制动模式,此时,车辆只能通过液压系统进行制动。

上述方案通过设置上述四种制动模式,能够分别针对车辆当前的前轮和后轮的工作状态选取适用于当前前轮和/或后轮状态的制动模式,在保证为车辆提供足够制动力的前提下,充分利用电机制动来节省能源的消耗。

其中,第一制动模式为:按照预设比例,控制车辆的前轴和后轴为电液复合制动模式。

第二制动模式为:按照预设比例,控制车辆的前轴为液压制动模式,车辆的后轴为电液复合制动模式。

第三制动模式为:按照预设比例,控制车辆的后轴为液压制动模式,车辆的前轴为电液复合制动模式。

第四制动模式为:按照预设比例,控制车辆的前轴和后轴为液压制动模式。

其中,预设比例为用于将车辆的总制动力分配给前轴和后轴的分配比例,因为,为了防止由于左轮和右轮制动力不同引起的车辆失衡,要求前轴上的左轮和右轮的制动力相同,后轴上的左轮和右轮的制动力也相同,因此在制动力分时,只需要按照前轴和后轴去分配即可,无论前轴还是后轴的左右两轮分配制动力默认是相同的。

举例来说,预设比例为车辆的总制动力分配给前轴和后轴的分配比例,即是车辆前轴的制动力与车辆的后轴的制动力的比值,可以通过以下公式来说明分配的过程:

pressure_f=a*total_pressure

pressure_r=b*total_pressure

其中,a和b都为正数,且a+b=1,pressure_f为车辆的前轴的制动力,pressure_r为车辆的后轴的制动力,total_pressure为车辆的总制动力。例如,可以将预设比例设置为7:3,即a=0.7,b=0.3,该比例可以认为是前轴和后轴制动力分配的理想比例。在每种目标制动模式下,前轴的制动力与后轴的制动力比值都可以为7:3。

需要说明的是,车辆中具备电机制动系统和液压制动系统,电液复合制动模式为先选择电机制动系统进行制动,当电机制动系统所能提供的回馈扭矩不足以满足目标制动力需求时,再由液压制动系统来提供剩余的制动力。液压制动模式为完全有液压制动系统来进行制动。

上述方案通过设置预设比例来为前轴和后轴的分配制动力,能够使车辆的总制动力合理地分配到车辆前、后轴上,使得车辆能够达到较佳的制动效果,同时对于前轴或后轴的左右两轮分配相同的制动力,能够使车辆的制动过程更加平稳。

图3是根据一示例性实施例示出的另一种制动控制方法的示意图,如图3所示,该方法还包括:

步骤104,根据制动踏板的踩踏深度,确定驾驶员需求的目标制动力。

示例的,可以通过在制动踏板上设置传感器来采集踩踏深度,例如可以是压力传感器或距离传感器,根据踩踏深度,可以在预先设置的关系表中获得驾驶员需求的目标制动力,该关系表可以是在车辆的设计过程中预先测量得到的,记录着不同的踩踏深度对应的目标制动力。还可以根据预设的函数关系,计算出不同的踩踏深度需求的目标制动力。获取的目标制动力可以通过车辆的主控进行采集和传输。

步骤105,根据目标制动力,确定第一电机制动需求扭矩,第一电机制动需求扭矩是由电机制动系统提供目标制动力时电机制动系统需要提供的扭矩。

步骤106,根据电机外特性和电池最大充电功率,确定当前能够提供的最大制动扭矩。

举例来说,车辆中具备电机制动系统和液压制动系统,电机制动系统具有响应时间短,同时还能在制动过程中为电池充电的优势,所以,在制动过程中,当车轮对应的电机为正常状态时,应当优先选择电机制动系统。该第一电机制动需求扭矩,是在不对电机制动系统的制动能力做限定的条件下,完全由电机制动系统提供目标制动力时电机制动系统需要提供的扭矩。因此,需要根据电机外特性和电池最大充电功率,确定电机制动系统能够提供的最大制动扭矩。其中,电机外特性由电机本身决定,而电池最大充电功率决定了电机制动时对电池进行充电的扭矩上限。

步骤103包括:在使用电液复合制动模式进行制动时,根据第一电机制动需求扭矩和最大制动扭矩控制电机制动系统提供的扭矩以及液压制动系统提供的压力。

上述方案通过确定当前能够提供的最大制动扭矩以及第一电机制动需求扭矩,能够确定电机所提供的最大制动扭矩是否能够满足纯电机制动的需求扭矩,从而在使用电液复合制动模式进行制动时,能够最大限度地利用电机制动提供的扭矩,因此能够充分利用电机制动最大化的回收制动能量,节省能源的消耗。

图4是根据一示例性实施例示出的又一种制动控制方法的示意图,如图4所示,步骤106包括:

步骤1061,根据车辆的每个电机的电机外特性,确定所有电机的总回馈制动扭矩。

步骤1062,根据电池最大充电功率确定的电池能够回馈的最大回馈制动扭矩。

步骤1063,将总回馈制动扭矩和电池能够回馈的最大回馈制动扭矩中的最小值,作为当前能够提供的最大制动扭矩。

举例来说,电机的总回馈制动扭矩为:

t_reg=(t_f_min+t_r_min)*2

其中,t_reg为电机制动系统当前能够提供最大的扭矩,t_f_min为车辆的前轮对应的多个电机能够提供的多个最大的扭矩中的最小扭矩,t_r_min为车辆的后轮对应的多个电机能够提供的多个最大的扭矩中的最小扭矩。

电池能够回馈的最大回馈制动扭矩为:

tb=r*3600pblimt/v/ηz

其中,tb为最大回馈制动扭矩,r为车辆车轮的半径,pblimt为电池最大充电功率,v为当前车速,ηz为传动效率。

将t_reg和tb中的最小值,作为当前能够提供的最大制动扭矩。

上述方案提供了一种确定电机所能提供的最大制动扭矩的方法,以便获取在电机所能提供的最大制动扭矩后,确定电机所提供的最大制动扭矩是否能够满足纯电机制动的需求扭矩,从而保证在使用电液复合制动模式进行制动时,能够最大限度地利用电机制动提供的扭矩,以充分利用电机制动来实现最大化的回收制动能量,节省能源的消耗。

可选的,步骤103包括:

当第一电机制动需求扭矩大于最大制动扭矩时,控制电机制动系统提供最大制动扭矩,并控制液压制动系统提供第一剩余压力,最大制动扭矩与第一剩余压力的共同作用能够满足第一电机制动需求扭矩。

当第一电机制动需求扭矩小于或等于最大制动扭矩时,控制电机制动系统提供第一电机制动需求扭矩。

示例的,当目标制动模式为电液复合制动模式时,优先选择电机制动系统来进行制动,当第一电机制动需求扭矩大于最大制动扭矩时,即电机制动系统当前不足以满足目标制动力的需求,此时,控制电机制动系统提供最大制动扭矩,并控制液压制动系统提供第一剩余压力,需要说明的是,最大制动扭矩和第一剩余压力共同作用下能够满足第一电机制动需求扭矩,即能够满足目标制动力的需求。

上述方案通过确定当前电机能够提供的最大制动扭矩以及第一电机制动需求扭矩,能够确定电机所提供的最大制动扭矩是否能够满足纯电机制动的需求扭矩,并且在电机所提供的最大制动扭矩不能满足纯电机制动的需求扭矩时,由液压制动系统来提供制动压力以补充电机所提供的最大制动扭矩相比于第一电机制动需求扭矩所欠缺的那部分制动扭矩,从而在使用电液复合制动模式进行制动时,能够最大限度地利用电机制动提供的扭矩,因此能够充分利用电机制动最大化的回收制动能量,节省能源的消耗。

可选的,当所述第一电机制动需求扭矩大于所述最大制动扭矩时,控制电机制动系统提供最大制动扭矩,并控制液压制动系统提供剩余压力,最大制动扭矩与剩余压力的共同作用能够满足第一电机制动需求扭矩,包括:

对于需要以电液复合制动模式进行制动的目标轴,当目标轴的第二电机制动需求扭矩大于第一制动扭矩时,控制目标轴对应的电机提供第一制动扭矩,并控制液压制动系统提供第二剩余压力,第一制动扭矩与第二剩余压力的共同作用能够满足第二电机制动需求扭矩。

其中,目标轴为车辆的前轴和/或后轴,第二电机制动需求扭矩是将第一电机制动需求扭矩按照预设比例分配给目标轴的电机制动需求扭矩,第一制动扭矩是将最大制动扭矩按照预设比例分配给目标轴的电机最大制动扭矩。

以预设比例是7:3为例进行说明:

hydraumatic_f=0.7*total_breaking_pressure*(1-motor_torque_f/total_breaking_torque)

hydraumatic_r=0.3*total_breaking_pressure*(1-motor_torque_r/total_breaking_torque)

其中,hydraumatic_f为车辆前轴的第二剩余压力,hydraumatic_r为车辆后轴的第二剩余压力,total_breaking_pressure为完全由液压制动系统提供目标制动力时液压制动系统需要提供的制动力,0.7*motor_torque_f为车辆前轴的第一制动扭矩,0.3*motor_torque_r为车辆后轴的第一制动扭矩,total_breaking_torque为第一电机制动需求扭矩。0.7*total_breaking_torque为车辆前轴的第二电机制动需求扭矩,0.3*total_breaking_torque为车辆后轴的第二电机制动需求扭矩。

上述方案提供了一种具体的为前轴和后轴的分配制动力的方法,通过设置预设比例来为前轴和后轴的分配制动力,能够使车辆的总制动力合理地分配到车辆前、后轴上,使得车辆能够达到较佳的制动效果,同时对于前轴或后轴的左右两轮分配相同的制动力,能够使车辆的制动过程更加平稳。

图5是根据一示例性实施例示出的再一种制动控制方法的示意图,如图5所示,该方法还包括:

步骤107,当车辆的车速小于预设车速时,根据当前车速、电机制动系统当前提供的制动扭矩,液压制动系统当前提供的制动压力,以及车辆需求的总制动扭矩,确定电机制动系统所提供制动扭矩的递减比例,以及液压制动系统所提供制动压力的递增比例。

步骤108,在制动过程中,按照递减比例逐渐降低电机制动系统提供的制动扭矩,以及按照递增比例逐渐增加液压制动系统提供的制动压力,使得在制动过程电机制动系统提供的制动扭矩与液压制动系统提供的制动压力的共同作用一直满足总制动扭矩,且在车辆的车速为零时,电机制动系统提供的制动扭矩也为零。

举例来说,如果行驶速度较低,且行驶的路面附着系数较低的情况下,会导致路面回馈扭矩过大使电机反转的问题,会对电机造成损伤,为了避免出现这种问题,当车辆的车速小于预设车速时,根据当前车速、电机制动系统当前提供的制动扭矩,液压制动系统当前提供的制动压力,以及车辆需求的总制动扭矩,确定电机制动系统所提供制动扭矩和液压制动系统所提供制动压力的变化规则。这个变化规则使得车辆在制动过程中,既能保证在电机制动系统和液压制动系统的共同作用下,能够一直满足目标制动力的需求,同时又能使得电机制动系统在车速降为零之前或车速降为零的时刻,回馈扭矩也能降为零。其中,递减比例和递增比例,可以是在车辆的设计过程中通过实验和测量预先得到的,可以按照百分比来设置,比如递减比例为每次递减p%,递增比例为每次递增q%,也可以设置步进间隔,比如递减比例是每次扭矩递减m,递增比例是每次压力递增n,还可以通过大量的测量数据,拟合出符合实际场景的函数,以当前车速、电机制动系统和液压制动系统的性能,以及目标制动力为参数,来确定实时的递减比例和递增比例。

上述方案能够在车辆低速行驶时,控制电机制动系统所提供制动扭矩逐步递减,以及液压制动系统所提供制动压力逐步递增,以在车辆停止时,电机制动系统提供的制动扭矩也为零,能够保证在车辆在低速行驶时,既能够避免由于电机回馈制动导致的电机反转对电机造成损伤,又能够提高车辆的安全性。

可选的,当触发abs(英文:antilockbrakesystem,中文:防抱死系统)时,

第一制动模式为:按照预设比例,控制车辆的前轴和后轴为电液复合abs制动模式。

第二制动模式为:按照预设比例,控制车辆的前轴为液压abs制动模式,车辆的后轴为电液复合abs制动模式。

第三制动模式为:按照预设比例,控制车辆的后轴为液压abs制动模式,车辆的前轴为电液复合abs制动模式。

第四制动模式为:按照预设比例,控制车辆的前轴和后轴为液压abs制动模式。

其中,预设比例为用于将车辆的总制动力分配给前轴和后轴的分配比例,所述电液复合abs制动模式为利用电机abs以及液压abs进行复合制动的模式,所述液压abs制动模式为使用所述液压abs进行制动的模式。

与未启用abs时的制动模式不同的是,对于电液复合abs制动模式,会先触发电机abs,控制电机abs增加回馈扭矩进行制动,当电机abs的回馈扭矩增加到电机所能提供的最大回馈扭矩,且该最大回馈扭矩小于第一电机制动需求扭矩时,关闭电机abs,再触发液压abs进行制动。而液压abs制动模式为触发液压abs进行制动。

举例来说,在车辆紧急制动时,在给车辆提供足够制动力的同时,还要让车轮与地面的附着力最大,保持车辆的转向能力,会触发abs。相比在正常状态下的制动,触发abs后的对应的目标制动模式可以根据车辆前轮和后轮对应电机的工作状态,控制前轴和后轴以电液复合abs制动模式或液压abs制动模式来制动。具体的,第一制动模式为前轴和后轴均为电液复合abs制动模式,即首先触发电机abs,此时液压abs不工作,电机abs提供的回馈扭矩不断升高,如果回馈扭矩已经满足当前的目标制动力(电机当前可回馈的最大扭矩所产生的制动力大于或等于目标制动力),则制动完成,如果回馈扭矩不能满足当前的目标制动力(电机当前可回馈的最大扭矩所产生的制动力小于目标制动力),则电机abs不断增加回馈扭矩直至电机当前可回馈的最大扭矩,再触发液压abs,退出电机abs,此时电机abs提供电机当前可回馈的最大扭矩,由液压abs提供剩余的制动力。第二制动模式为后轴选取电液复合abs制动模式,而前轴选取液压abs制动模式,即完全有液压abs来提供制动力。第三制动模式为前轴选取电液复合abs制动模式,而后轴选取液压abs制动模式。第四制动模式为前轴和后轴均为液压abs制动模式。

通过设置上述四种abs制动模式,能够在触发abs的情况下,分别针对车辆当前的前轮和后轮的工作状态选取适用于当前前轮和/或后轮状态的abs制动模式,在保证为车辆提供足够制动力的前提下,充分利用电机abs制动来节省能源的消耗。

综上所述,本公开根据车辆当前每个的电机工作状态,选择对应的制动模式对车辆制动,不同的制动模式控制车辆的前轮和后轮分别以电液复合制动模式或液压制动模式进行制动。因此,提供了一种电机故障时利用复合制动系统的制动方案,能够解决复合制动系统存在安全隐患的问题,能够在保证为车辆提供足够制动力的前提下,提高车辆的安全性和能量利用率。

图6是根据一示例性实施例示出的一种制动控制装置的框图,如图6所示,该装置200包括:

第一获取模块201,用于当车辆的车速大于或等于预设车速时,获取车辆当前的电机工作状态,当前的电机工作状态包括车辆的每个电机的当前的工作状态,工作状态包括正常状态或故障状态。

判断模块202,用于在预先设置的多种制动模式中,确定与当前的电机工作状态对应的目标制动模式。其中,制动模式用于控制车辆的前轮和后轮采用电液复合制动模式或液压制动模式,每个制动模式对应一种电机工作状态。

第一制动模块203,用于按照目标制动模式对车辆进行制动。

可选的,判断模块202用于:

当每个电机均为所述正常状态时,确定与当前的电机工作状态对应的目标制动模式为第一制动模式。

当前轮对应的至少一个电机为故障状态,且后轮对应的每个电机为正常状态时,确定与当前的电机工作状态对应的目标制动模式为第二制动模式。

当后轮对应的至少一个电机为故障状态,且前轮对应的每个电机为正常状态时,确定与当前的电机工作状态对应的目标制动模式为第三制动模式。

当前轮对应的至少一个电机为故障状态,且后轮对应的至少一个电机为故障状态时,确定与当前的电机工作状态对应的目标制动模式为第四制动模式。

通过设置上述四种制动模式,能够分别针对车辆当前的前轮和后轮的工作状态选取适用于当前前轮和/或后轮状态的制动模式,在保证为车辆提供足够制动力的前提下,充分利用电机制动来节省能源的消耗。

可选的,第一制动模式为:按照预设比例,控制车辆的前轴和后轴为电液复合制动模式。

第二制动模式为:按照预设比例,控制车辆的前轴为液压制动模式,车辆的后轴为电液复合制动模式。

第三制动模式为:按照预设比例,控制车辆的后轴为液压制动模式,车辆的前轴为电液复合制动模式。

第四制动模式为:按照预设比例,控制车辆的前轴和后轴为液压制动模式。

其中,预设比例为用于将车辆的总制动力分配给前轴和后轴的分配比例。

通过设置预设比例来为前轴和后轴的分配制动力,能够使车辆的总制动力合理地分配到车辆前、后轴上,使得车辆能够达到较佳的制动效果,同时对于前轴或后轴的左右两轮分配相同的制动力,能够使车辆的制动过程更加平稳。

图7是根据一示例性实施例示出的另一种制动控制装置的框图,如图7所示,该装置200还包括:

采集模块204,用于根据制动踏板的踩踏深度,确定驾驶员需求的目标制动力。

处理模块205,用于根据目标制动力,确定第一电机制动需求扭矩,第一电机制动需求扭矩是由电机制动系统提供目标制动力时电机制动系统需要提供的扭矩。

处理模块205,还用于根据电机外特性和电池最大充电功率,确定当前能够提供的最大制动扭矩。

第一制动模块203,还用于在使用电液复合制动模式进行制动时,根据第一电机制动需求扭矩和最大制动扭矩控制电机制动系统提供的扭矩以及液压制动系统提供的压力。

上述方案通过确定当前能够提供的最大制动扭矩以及第一电机制动需求扭矩,能够确定电机所提供的最大制动扭矩是否能够满足纯电机制动的需求扭矩,从而在使用电液复合制动模式进行制动时,能够最大限度地利用电机制动提供的扭矩,因此能够充分利用电机制动最大化的回收制动能量,节省能源的消耗。

可选的,处理模块205用于:

根据车辆的每个电机的电机外特性,确定所有电机的总回馈制动扭矩。

根据电池最大充电功率确定的电池能够回馈的最大回馈制动扭矩。

将总回馈制动扭矩和电池能够回馈的最大回馈制动扭矩中的最小值,作为当前能够提供的最大制动扭矩。

上述方案提供了一种确定电机所能提供的最大制动扭矩的方法,以便获取在电机所能提供的最大制动扭矩后,确定电机所提供的最大制动扭矩是否能够满足纯电机制动的需求扭矩,从而保证在使用电液复合制动模式进行制动时,能够最大限度地利用电机制动提供的扭矩,以充分利用电机制动来实现最大化的回收制动能量,节省能源的消耗。

可选的,第一制动模块203,用于:

当第一电机制动需求扭矩大于最大制动扭矩时,控制电机制动系统提供最大制动扭矩,并控制液压制动系统提供第一剩余压力,最大制动扭矩与第一剩余压力的共同作用能够满足第一电机制动需求扭矩。

当第一电机制动需求扭矩小于或等于最大制动扭矩时,控制电机制动系统提供第一电机制动需求扭矩。

上述方案通过确定当前电机能够提供的最大制动扭矩以及第一电机制动需求扭矩,能够确定电机所提供的最大制动扭矩是否能够满足纯电机制动的需求扭矩,并且在电机所提供的最大制动扭矩不能满足纯电机制动的需求扭矩时,由液压制动系统来提供制动压力以补充电机所提供的最大制动扭矩相比于第一电机制动需求扭矩所欠缺的那部分制动扭矩,从而在使用电液复合制动模式进行制动时,能够最大限度地利用电机制动提供的扭矩,因此能够充分利用电机制动最大化的回收制动能量,节省能源的消耗。

可选的,当第一电机制动需求扭矩大于最大制动扭矩时,控制电机制动系统提供最大制动扭矩,并控制液压制动系统提供剩余压力,最大制动扭矩与剩余压力的共同作用能够满足第一电机制动需求扭矩,包括:

对于需要以电液复合制动模式进行制动的目标轴,当目标轴的第二电机制动需求扭矩大于第一制动扭矩时,控制目标轴对应的电机提供第一制动扭矩,并控制液压制动系统提供第二剩余压力,第一制动扭矩与第二剩余压力的共同作用能够满足第二电机制动需求扭矩。

其中,目标轴为车辆的前轴和/或后轴,第二电机制动需求扭矩是将第一电机制动需求扭矩按照预设比例分配给目标轴的电机制动需求扭矩,第一制动扭矩是将最大制动扭矩按照预设比例分配给目标轴的电机最大制动扭矩。

上述方案提供了一种具体的为前轴和后轴的分配制动力的方法,通过设置预设比例来为前轴和后轴的分配制动力,能够使车辆的总制动力合理地分配到车辆前、后轴上,使得车辆能够达到较佳的制动效果,同时对于前轴或后轴的左右两轮分配相同的制动力,能够使车辆的制动过程更加平稳。

图8是根据一示例性实施例示出的又一种制动控制装置的框图,如图8所示,该装置200还包括:

第二获取模块206,用于当车辆的车速小于预设车速时,根据当前车速、电机制动系统当前提供的制动扭矩,液压制动系统当前提供的制动压力,以及车辆需求的总制动扭矩,确定电机制动系统所提供制动扭矩的递减比例,以及液压制动系统所提供制动压力的递增比例。

第二制动模块207,用于在制动过程中,按照递减比例逐渐降低电机制动系统提供的制动扭矩,以及按照递增比例逐渐增加液压制动系统提供的制动压力,使得在制动过程电机制动系统提供的制动扭矩与液压制动系统提供的制动压力的共同作用一直满足总制动扭矩,且在车辆的车速为零时,电机制动系统提供的制动扭矩也为零。

上述方案能够在车辆低速行驶时,控制电机制动系统所提供制动扭矩逐步递减,以及液压制动系统所提供制动压力逐步递增,以在车辆停止时,电机制动系统提供的制动扭矩也为零,能够保证在车辆在低速行驶时,既能够避免由于电机回馈制动导致的电机反转对电机造成损伤,又能够提高车辆的安全性。

可选的,当触发防抱死系统abs时,

第一制动模式为:按照预设比例,控制车辆的前轴和后轴为电液复合abs制动模式。

第二制动模式为:按照预设比例,控制车辆的前轴为液压abs制动模式,车辆的后轴为电液复合abs制动模式。

第三制动模式为:按照预设比例,控制车辆的后轴为液压abs制动模式,车辆的前轴为电液复合abs制动模式。

第四制动模式为:按照预设比例,控制车辆的前轴和后轴为液压abs制动模式。

其中,预设比例为用于将车辆的总制动力分配给前轴和后轴的分配比例,所述电液复合abs制动模式为利用电机abs以及液压abs进行复合制动的模式,所述液压abs制动模式为使用所述液压abs进行制动的模式。

与未启用abs时的制动模式不同的是,对于电液复合abs制动模式,会先触发电机abs,控制电机abs增加回馈扭矩进行制动,当电机abs的回馈扭矩增加到电机所能提供的最大回馈扭矩,且该最大回馈扭矩小于第一电机制动需求扭矩时,关闭电机abs,再触发液压abs进行制动。而液压abs制动模式为触发液压abs进行制动。

关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。

综上所述,本公开根据车辆当前每个的电机工作状态,选择对应的制动模式对车辆制动,不同的制动模式控制车辆的前轮和后轮分别以电液复合制动模式或液压制动模式进行制动。因此,提供了一种电机故障时利用复合制动系统的制动方案,能够解决复合制动系统存在安全隐患的问题,能够在保证为车辆提供足够制动力的前提下,提高车辆的安全性和能量利用率。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

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