纯电动客车再生制动与刹车防抱死系统相匹配的控制方法与流程

1.本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及纯电动客车再生制动与刹车防抱死系统相匹配的控制方法。


背景技术：

2.纯电动客车制动过程中制动力来源主要分为两种：一种是利用电机制动回收产生的再生制动力；另一种是通过气压制动系统产生的气压制动力。纯电动客车配备的刹车防抱死（abs）系统，可对气压制动系统产生的气压制动力进行控制，在紧急制动过程中，通过调整气压制动力避免车轮抱死，保证车辆在紧急制动过程中的操纵稳定性。刹车防抱死系统的介入将导致平均气压制动力降低，整车制动距离延长。一般情况下，为避免与刹车防抱死系统发生冲突，整车控制系统在紧急制动过程中，需要控制电机立刻停止再生制动，这进一步削弱了整车的制动合力。对于再生制动力峰值与气压制动力峰值接近的大型纯电动客车，上述情况将导致车轮紧急制动下制动距离过长、低附着系数路面上制动整车前冲等问题。
3.为了解决上述问题，诸如公开号为cn112109554 a的许多专利都公开了在刹车防抱死激活情况下，采取再生制动力与气压制动力相互匹配的技术方案。但是这些方案大部分需要整车控制系统与刹车防抱死系统同步调试、标定，并通过获取车轮滑移率匹配再生制动力，因此普遍存在控制参与因数多，控制算法复杂的问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种纯电动客车再生制动与刹车防抱死系统相匹配的控制方法，其主要目的在于解决现有技术存在的问题。
5.本发明采用如下技术方案：纯电动客车再生制动与刹车防抱死系统相匹配的控制方法，包括如下步骤：s1、判断刹车防抱死系统工作信号是否激活，若激活则执行步骤s2，若未激活则执行步骤s3；s2、获取当前时刻的再生制动力 ，根据当前时刻的制动情景与车速综合设定当前时刻再生制动力的预计退出时间 ，采用公式（1）计算下一时刻的再生制动力 ，并执行步骤s4；式中： 为控制循环单次运行时间；s3、获取当前时刻的再生制动力 ，根据正常行驶策略计算下一时刻的再生制动力 ，并执行步骤s4；s4、电机控制器与电机执行下一时刻的再生制动力，执行完毕后，整车控制器
检测实时车速是否大于设定车速，若大于设定车速则重新执行步骤s1-s4，若小于设定车速则结束再生制动力控制。
6.进一步，当前时刻再生制动力的预计退出时间的设定方法包括如下步骤：s21、判断是否首次计算当前时刻再生制动力的预计退出时间 ，若是则执行步骤s22，否则执行步骤s23；s22、设定再生制动力的最大预计退出时间，根据制动情景选取因数a，由此确认当前时刻再生制动力的预计退出时间 ；s23、获取上一时刻再生制动力的预计退出时间，由此确认当前时刻再生制动力的预计退出时间 。
7.进一步，在步骤s2中，制动情景包括如下两种：a、较高车速下的紧急制动；b、路面附着情况不佳时的缓速制动；制动情景的判断方法为：实时采集车速和制动踏板的开度；若车速高于预设值，且制动踏板的开度变化达到预设程度，则判断当前的制动情景为较高车速下的紧急制动；若车速未高于预设值，但制动踏板的开度变化达到预设程度，则判断当前的制动情景为路面附着情况不佳时的缓速制动。
8.进一步，在步骤s22中，再生制动力的最大预计退出时间 的取值范围为4-6s；紧急制动对应的因数a的取值范围为0.45-0.55，缓速制动对应因数a的取值范围为0.2-0.3。
9.进一步，在步骤s4中，所述设定车速为5km/h。
10.和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于：本发明所提供的控制方法对刹车防抱死系统激活时再生制动力退出过程进行细化调控，使再生制动力对气压制动力形成补充，优化了整体制动效果。相较于现有技术，本发明所涉及的控制因数少，易于部署，能够在保持刹车防抱死系统封闭的前提下，有效改善防抱死系统激活时的整车制动效果。
附图说明
11.图1为现有技术中再生制动力与气压制动力相匹配的控制流程图。
12.图2为本发明的控制流程示意图。
13.图3为本发明中再生制动力的预计退出时间的设定流程示意图。
具体实施方式
14.下面参照附图说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。
15.图1为现有技术中再生制动力与气压制动力相匹配的控制流程图，本发明所提供的纯电动客车再生制动与刹车防抱死系统相匹配的控制方法，实际运行于图1中左侧虚线框中的流程。该控制方法的信号输入来源包括以下两个：1、刹车防抱死系统控制器发出的工作信号，该输入信号激活时说明刹车防抱死系统开始工作；2、整车当前行驶车速。该控制方法的输出信号为整车再生制动力。因此，本发明的主要构思为：在防抱死系统激活时，通过综合判断制动情景，细化调控再生制动力的退出过程，保留部分再生制动力作为对气压制动力的补充，从而缩短制动距离、避免整车前冲。
16.如图2所示，该控制方法包括如下步骤：s1、判断刹车防抱死系统工作信号是否激活，若激活则执行步骤s2，若未激活则执行步骤s3；s2、获取当前时刻的再生制动力 ，根据当前时刻的制动情景与车速综合设定当前时刻再生制动力的预计退出时间 ，采用公式（1）计算下一时刻的再生制动力 ，并执行步骤s4；式中：为控制循环单次运行时间；s3、获取当前时刻的再生制动力，根据正常行驶策略计算下一时刻的再生制动力 ，并执行步骤s4；s4、电机控制器与电机执行下一时刻的再生制动力，执行完毕后，整车控制器检测实时车速是否大于设定车速，若大于设定车速则重新执行步骤s1-s4，若小于设定车速则结束再生制动力控制。
17.步骤s2为本发明的核心步骤，其实质在于结合具体的制动情景对再生制动力的退出控制流程进行细化调控，创新性地提出将制动情景作为设定当前时刻再生制动力的预计退出时间 的参数之一。该设计构思来源于对大型纯电动客车在实际行驶过程中防抱死系统激活情景的总结，行驶过程中防抱死激活主要发生在以下两类制动情景中：a、较高车速下的紧急制动；b、路面附着情况不佳时（如雨雪天气、坑洼路面）的缓速制动。前者由于车速较高，紧急制动下对车轮施加较大制动力，造成车轮滑移率迅速升高，激活防抱死系统；后者由于路面附着系数不佳，制动过程中车轮打滑，激活防抱死系统。
18.制动情景的判断方法为：实时采集车速和制动踏板的开度；若车速高于预设值，且制动踏板的开度变化达到预设程度，则判断当前的制动情景为较高车速下的紧急制动；若车速未高于预设值，但制动踏板的开度变化达到预设程度，则判断当前的制动情景为路面附着情况不佳时的缓速制动。
19.对于较高车速下的紧急制动情景，要求制动距离尽可能缩短，整车制动力需维持在较高水平，当前时刻再生制动力的预计退出时间的设定值应较长，从而提高单位时间内平均再生制动力数值，以作为对整车制动力的补充。缓速制动情景下，当前时刻再生制动力的预计退出时间 的设定值应较短，从而使得单位时间内平均再生制动力数值较低，满足制动效果同时，使车辆轮胎滑移率尽可能降低，保证整车操纵稳定性。两种情景下，仅需要调整当前时刻再生制动力的预计退出时间，即可对实际执行的再生制动力进行调控。
20.如图3所示，具体地，步骤s2中当前时刻再生制动力的预计退出时间的设定方法包括如下步骤：s21、判断是否首次计算当前时刻再生制动力的预计退出时间 ，若是则执行步骤s22，否则执行步骤s23；s22、设定再生制动力的最大预计退出时间，根据制动情景选取因数a，由此确认
当前时刻再生制动力的预计退出时间 ；s23、获取上一时刻再生制动力的预计退出时间 ，由此确认当前时刻再生制动力的预计退出时间。
21.步骤s22中再生制动力的最大预计退出时间为基准设定时间，因数a为取值范围为[0，1]的因数。在实际应用中，最大预计退出时间 的取值范围为4-6s；紧急制动对应的因数a的取值范围为0.45-0.55，缓速制动对应因数a的取值范围为0.2-0.3。
[0022]
如图2所示，在求出当前时刻再生制动力的预计退出时间 后，假设在时间内控制再生制动力数值由当前时刻的再生制动力 降低至0nm，那么根据公式（1.1）可求出再生制动力线性退出的变化率k：根据控制循环单次运行时间，代入变化率k，计算下一时刻的再生制动力 ，即：联立公式（1.1）和（1.2）可得：计算得到下一时刻的再生制动力 后即可由电机控制器与电机执行，从而实现再生制动力退出控制流程。执行完毕后，整车控制器检测实时车速是否小于设定车速，若车速大于设定车速，则重复上述步骤以重新进入再生制动力退出控制流程，控制再生制动力退出；当车速小于设定车速时，则判断整车制动无需再生制动介入，结束再生制动力控制。作为优选方案：设定车速为5km/h。
[0023]
在控制再生制动力退出过程中，若刹车防抱死系统工作信号停止激活，则重新进入正常行驶流程，根据正常行驶策略计算下一时刻的再生制动力；在正常行驶策略中，通过一阶滤波模块，对策略切换过程中可能出现的扭矩突变进行平滑处理，避免影响驾驶感受。
[0024]
经过多次反复试验得知，对于车长10m，车重约15t的大型纯电动客车，当再生制动力的最大预计退出时间 ，紧急制动对应的因数a=0.5，缓速制动对应的因数a=0.25时，采用上述控制方法有效地缓解了雨天湿滑路面上，刹车防抱死系统激活导致的车辆前冲问题；在紧急制动测试中，整车制动距离有较大改善。
[0025]
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

技术特征：
1.纯电动客车再生制动与刹车防抱死系统相匹配的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：s1、判断刹车防抱死系统工作信号是否激活，若激活则执行步骤s2，若未激活则执行步骤s3；s2、获取当前时刻的再生制动力，根据当前时刻的制动情景与车速综合设定当前时刻再生制动力的预计退出时间，采用公式（1）计算下一时刻的再生制动力，并执行步骤s4；式中：为控制循环单次运行时间；s3、获取当前时刻的再生制动力，根据正常行驶策略计算下一时刻的再生制动力，并执行步骤s4；s4、电机控制器与电机执行下一时刻的再生制动力，执行完毕后，整车控制器检测实时车速是否大于设定车速，若大于设定车速则重新执行步骤s1-s4，若小于设定车速则结束再生制动力控制。2.如权利要求1所述的纯电动客车再生制动与刹车防抱死系统相匹配的控制方法，其特征在于：当前时刻再生制动力的预计退出时间的设定方法包括如下步骤：s21、判断是否首次计算当前时刻再生制动力的预计退出时间，若是则执行步骤s22，否则执行步骤s23；s22、设定再生制动力的最大预计退出时间，根据制动情景选取因数a，由此确认当前时刻再生制动力的预计退出时间；s23、获取上一时刻再生制动力的预计退出时间，由此确认当前时刻再生制动力的预计退出时间。3.如权利要求2所述的纯电动客车再生制动与刹车防抱死系统相匹配的控制方法，其特征在于：在步骤s2中，制动情景包括如下两种：a、较高车速下的紧急制动；b、路面附着情况不佳时的缓速制动；制动情景的判断方法为：实时采集车速和制动踏板的开度；若车速高于预设值，且制动踏板的开度变化达到预设程度，则判断当前的制动情景为较高车速下的紧急制动；若车速未高于预设值，但制动踏板的开度变化达到预设程度，则判断当前的制动情景为路面附着情况不佳时的缓速制动。4.如权利要求3所述的纯电动客车再生制动与刹车防抱死系统相匹配的控制方法，其
特征在于：在步骤s22中，再生制动力的最大预计退出时间的取值范围为4-6s；紧急制动对应的因数a的取值范围为0.45-0.55，缓速制动对应因数a的取值范围为0.2-0.3。5.如权利要求1所述的纯电动客车再生制动与刹车防抱死系统相匹配的控制方法，其特征在于：在步骤s4中，所述设定车速为5km/h。

技术总结
本发明公开了纯电动客车再生制动与刹车防抱死系统相匹配的控制方法，涉及电动汽车技术领域，该控制方法创新性地提出将制动情景作为设定当前时刻再生制动力的预计退出时间的参数之一，从而对刹车防抱死系统激活时再生制动力退出过程进行细化调控，使再生制动力对气压制动力形成补充，优化了整体制动效果。相较于现有技术，该控制方法所涉及的控制因数少，易于部署，能够在保持刹车防抱死系统封闭的前提下，有效改善防抱死系统激活时的整车制动效果。动效果。动效果。


技术研发人员：杨嗣帅 陈厚波 陈晓冰 叶伟宏 林汉坤 林靓 陈清清 卢禄晟
受保护的技术使用者：厦门金龙汽车新能源科技有限公司
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/6/28