一种复合制动过渡过程控制方法与流程

本发明涉及汽车复合制动技术领域，尤其是涉及一种复合制动过渡过程控制方法。

背景技术：

复合制动系统一般包括电机制动子系统和液压制动子系统，电动汽车的制动需求由驱动电机的再生制动以及液压制动系统共同响应。电子液压制动系统(electro-hydraulicbrakesystem，ehb)是一种新型的具有主动增压功能的线控制动系统，是汽车液压制动系统的发展趋势，其具有液压制动力精确控制、易于实现再生制动等突出优点。

车辆制动时，制动力分配策略在保证制动安全的条件下优先采用电机制动力，当电机制动力不能满足制动需求时再施加液压制动力。然而，由于电机受到在高速下能够产生的再生制动转矩有限，在低速下则无法提供再生制转矩等限制，导致复合制动会出现以下几种典型过渡工况：

1)随着目标制动强度从低强度制动转变为中等强度，在电机达到峰值转矩后，电子液压系统介入制动；

2)随着目标制动强度从中等强度转变为低强度制动，在电机独立响应制动需求前，电子液压制动系统撤出制动；

3)当制动需求保持不变时，随着车速不断降低，电机转速降低至临界转速时，电机发电效率低且发热严重，为了保护电机，再生制动力撤出制动，但此时由于总的制动需求不变，液压制动力急剧增加。

由于电机与液压制动系统的响应速度不同，电机的响应速度快，液压系统的响应速度较电机慢，导致复合制动在过渡工况下，会产生较大的制动冲击度(即制动减速度的导数)，制动的平顺性与舒适性有所恶化。目前复合制动领域的研究主要还是提出再生制动的控制策略，对前后轴制动力进行合理分配。并没有过多关注整个制动过程中冲击度的状态，导致无法体现众多制动能量回收策略的实际效果。因此，有必要提供一种能够有效减小复合制动过渡过程中冲击度的控制方法。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种减小复合制动过渡过程冲击度的复合制动过渡过程控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种复合制动过渡过程控制方法，该方法包括以下步骤：

(1)根据所控制的车辆模型及复合制动系统，获取整车参数及电机参数，确定电机制动力上限值所对应的制动减速度；

(2)针对制动意图及电机制动力上限值所对应的制动减速度构建电机力修正模块，根据电机力修正模块对电机制动力的上限值进行调整；

优选地，电机力修正模块对电机制动力的上限值进行调整的具体步骤包括：

a)根据制动需求对目标制动减速度进行判断，若目标制动减速度需要增加，则进行下一步，否则，保持电机制动力的上限值不变；

b)对目标制动减速度进行判断，若目标制动减速度小于设定阈值，则减小电机制动力的上限值，否则，执行下一步；

c)判断目标制动减速度是否在设定空间内，若是，则恢复电机制动力的上限值，否则，保持当前电机制动力的上限值不变。

优选地，所述的电机力修正模块为逻辑门限值控制。

优选地，所述的阈值为0.1g。

优选地，所述的设定空间为0.1g～0.15g。g为重力加速度，约等于9.8m/s。

(3)根据调整后的电机制动力的上限值对制动力进行分配，获取目标电机制动力和目标液压制动力；

(4)将液压制动力需求与实际液压制动力求差后作为电机需求转矩的一部分，即将目标液压制动力与实际液压制动力求差作为电机制动补偿力。将获取的电机制动补偿力与目标电机力叠加共同作用到电机制动子系统，获取电机制动子系统的输出电机制动力；同时，将目标液压力作用到液压制动子系统，获取液压制动子系统的输出液压制动力。

(5)根据电机制动子系统的输出电机制动力及液压制动子系统的输出液压制动力对车辆复合制动过渡过程进行控制。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、本发明方法针对汽车复合制动系统中电机制动子系统与液压制动子系统的响应速度存在差异问题，旨在由电机制动力直接对液压制动力需求与实际液压制动力之间的偏差进行补偿，通过添加电机力修正模块，使各个过渡工况下，电机都具有补偿能力，提升了电机在液压力介入工况的制动一致性，使总制动力在过渡工况下更接近总需求制动力，从而改善了因液压系统的响应速度较慢与超调带来的制动冲击；

二、本发明方法将液压制动力需求与实际液压制动力求差后作为电机需求转矩的一部分，由此形成了对液压制动力闭环反馈，在复合制动过渡过程中可实现更好的控制效果。

附图说明

图1为本发明一种复合制动过渡过程控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中的电机力修正的逻辑框图；

图3为本发明实施例中无控制策略的台架试验结果图；

图4为本发明实施例中采用本发明控制方法的台架试验结果图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

本发明涉及一种复合制动过渡过程控制方法，该方法包括下列步骤：

步骤一、基于所研究车辆模型及复合制动系统，分析整车参数及电机参数，确定电机力上限值所对应的制动减速度为0.1g。

步骤二、基于车辆信息以及步骤一得来的数据确定电机力修正模块的逻辑算法：

电机力修正逻辑如图2所示，根据车辆状态，若制动需求在增加，并且制动减速度小于0.1g时，此时液压制动力即将介入，令制动力分配的电机力上限值低于最大值，从而使得液压制动力介入时由于滞后产生的不足制动力可以由电机协调补偿；当制动需求仍在增加，且制动减速度在0.1g-0.15g时，此时过渡过程逐渐进入尾声，令制动力分配的电机制动力的上限值逐步恢复到最大，以回收更多能量；若制动需求维持在某一定值，则对制动力分配使电机制动力的上限值始终为最大值。

步骤三、根据调整后的电机制动力的上限值对制动力进行分配，获取目标电机制动力和目标液压制动力；将液压制动力需求与实际液压制动力求差后作为电机需求转矩的一部分，并与目标电机力叠加共同作用到电机制动子系统，获取电机制动子系统的输出电机制动力；同时将目标液压力作用到液压制动子系统，获取液压制动子系统的输出液压制动力，如图1所示。

步骤四、根据电机制动子系统的输出电机制动力及液压制动子系统的输出液压制动力对车辆复合制动过渡过程进行控制。

复合制动过渡过程评价指标采用制动冲击度即减速度的导数表示。本实施例根据实际台架试验工况数据对本发明方法进行了验证。台架试验工况为：初始车速为40km/h，路面附着系数0.8，车辆制动强度从0开始逐步增长到0.4g并保持不变，直到车速减为0。台架试验结果如图3和图4所示。通过台架试验，与无控制策略相比(无控制策略即图1中的目标液压力和目标电机力分别直接给到液压制动系统和制动电机)，采用本发明控制方法后的液压力介入工况下的车辆冲击度由28.26m/s³减小至18.39m/s³，减小了35.0％(液压力撤出工况与液压力介入工况相类似，不予以讨论)；再生制动低速撤出工况下的车辆冲击度由60.94m/s³减小至16.84m/s³，减小了72.4％。因此，本发明控制方法可以大幅度减小复合制动过渡过程冲击度。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。