專利名稱：一種混合動力轎車再生制動控制方法
技術領域：
本發明涉及一種混合動力轎車再生制動控制方法，用于混合動力轎車制動能量回 收。
背景技術：
目前國內混合動力轎車再生制動控制方法為液壓制動和再生制動獨立控制。其優 點是該控制方法的實現不需要對制動操縱機構進行改變；可以在一定限度內回收制動能 量。其缺點是低速時再生制動退出工作，制動扭矩突然降低，制動感覺差；不利于充分發 揮電機的再生制動能力。國內外相關專利有
其一為羅伯特·博世有限公司的“具有液壓或者氣動制動裝置的混合動力電動汽車 中的能量再生”，專利申請號為200680029974. 6。該專利涉及一種用于在混合動力電動汽 車的制動過程中再生能量的方法，可以優化電機的利用，當制動裝置包括至少一個減壓閥 時，使用該減壓閥根據電機的減速份額減小由駕駛員施加的制動壓力。其二為現代自動車株式會社的“用于混合動力電動汽車的制動系統及其控制方 法”，申請號為200710139814.3。該專利涉及的制動系統及其控制方法，控制單元通過基于 驅動電機的旋轉速度等計算最大再生制動轉矩來控制驅動電機，并且通過對制動轉矩補償 液壓制動轉矩，根據由此計算出的最大再生制動轉矩控制液壓制動調節器來改變液壓制動 轉矩以滿足目標制動轉矩。其三為中國第一汽車集團公司的“提高混合動力電動汽車制動能量回收的控制方 法”，申請號為200510016977.3。 該發明的控制方法，其特征在于當車輛制動減速時，運 用離合器使發動機與動力傳動系統斷開，提高電機發電制動負荷；整車控制器指令離合器 控制器切斷發動機與動力傳動系統的聯接，同時指令電機控制器實現電機發電回收制動能 量；提高電機制動扭矩負荷補償發動機脫開后引起的制動力減少，從而在保證相同制動效 能的前提下，提高了制動能量的回收率，即提高了整車的燃料經濟性。其四為奇瑞汽車有限公司的“一種混合動力電動汽車的再生制動控制方法”，申 請號為200610098185. X。該專利在車輛減速時，整車控制器發出控制信號，發動機轉換到燃 油切斷模式，電機控制器發出控制信號控制電機/電動機工作在發電狀態，發電/電動機發 出的電能經由逆變器輸送到高壓儲電池中，高壓儲電池再經由DC-DC轉換器低壓儲電池和 車身電路中，在車輛啟動和輔助助力時使用這部分能量，以提高整車的燃油經濟性、排放和 整車性能。其五為吉林大學的“混合動力電動汽車再生制動與防抱死集成控制系統”，申請 號為200710055687. 9。本發明涉及的再生制動和液壓防抱死集成控制系統包括再生制動控 制子系統和液壓制動控制子系統。兩控制子系統既相互獨立又相互統一。相互獨立是指液 壓制動控制子系統根據車輪的制動狀態對液壓壓力進行控制，不受再生制動控制子系統工 作狀態的限制，同理，再生制動控制子系統也根據車輪的制動狀態對前軸的再生制動力矩進行控制，不受液壓控制子系統工作狀態的限制。兩制動控制子系統相互統一是指兩控制 子系統在作用效果上是協調統一的，能夠實現能量回收和防抱死的協調統一。本發明主要 解決了在保證汽車制動安全性和平順性基礎上最大限度的發揮電機的再生制動功能，提高 整車的能量利用率和經濟性。
發明內容
本發明提供一種混合動力轎車再生制動控制方法，以解決混合動力轎車再生制動 和液壓制動分配問題。本發明采取的技術方案是，包括下列步驟
滑行時再生制動控制方法整車制動力矩需求等于發動機制動力矩，取消發動機制動 力矩由電機制動力矩代替，T=T6=Tm ；
制動時再生制動控制方法整車制動力矩需求等于電機制動力矩與液壓制動力矩之 和，T=I +Tf。本發明制動時再生制動控制方法包括下列步驟
(1)當制動踏板踩下時刻，制動開始，當電機制動力矩滿足駕駛員制動需求力矩時，整 車制動力矩T=TM=mgrZ，液壓制動力矩Tf=O ；
(2)隨著駕駛員制動需求的增大，電機制動力矩不滿足駕駛員制動需求時，液壓制動力 矩增加，并根據電機制動力矩的變化調整，整車制動力矩T=TM+Tf，液壓制動力矩Tf=HigrZ-T1,電機制動力矩Tm =Tfcax ；
(3)駕駛員制動需求恒定后，電機制動力矩尚不滿足駕駛員制動需求，但隨著車速的 降低，電機制動力矩增大，可逐步降低液壓制動力矩，整車制動力矩T=TM+Tf，液壓制動力矩 Tf=mgrZ- Tm,電機制動力矩 Tm =Tfcax ；
(4)隨著車速降低，電機最大制動力矩能夠滿足或者超過駕駛員制動需求力矩時，整車 制動力矩全部由電機提供，整車制動力矩T=TM=mgrZ，液壓制動力矩Tf=O ；
(5)隨著車速持續降低，電機已不能提供足夠的制動力矩滿足駕駛員制動需求，液壓制 動力矩增加，整車制動力矩T=TM+Tf，液壓制動力矩Tf=HigrZ- Tm,電機制動力矩Tm =Tfcax ；
其中變量定義如下整車制動強度為Z，整車制動力F，車輪半徑r，整車質量m，重力加 速度g，整車制動力矩T，電機制動力矩TM，當前轉速下電機最大制動力矩Tfcax，液壓制動力 矩Tf，發動機制動力矩 ；。本發明涉及的再生制動控制方法從兩個方面優化再生制動控制提出了滑行時再 生制動的控制方法，和制動時再生制動的控制方法。積極效果是回收了滑行時的部分制動 能量；制動時優先并充分使用電機制動，制動能量回收最大，不足部分使用液壓制動力，并 保證車輛制動性能不改變，達到節約能源的目的。試驗結果表明使用本控制方法后混合動 力轎車再生制動系統燃油經濟性改善可以從6%提高到12%，參見圖1。
圖1是再生制動的試驗曲線圖。圖2是本發明再生制動控制過程圖。
具體實施例方式本發明變量定義如下整車制動強度為Z，整車制動力F，車輪半徑r，整車質量m， 重力加速度g，整車制動力矩T，電機制動力矩TM，當前轉速下電機最大制動力矩Tfcax，液壓 制動力矩Tf，發動機制動力矩τε。滑行時再生制動控制方法整車制動力矩需求等于發動機制動力矩，取消發動機 制動力矩由電機制動力矩代替，T=T6=Tm ；
制動時再生制動控制方法整車制動力矩需求等于電機制動力矩與液壓制動力矩之 和，T=TM+Tf ；
下面結合圖2對本發明做進一步的描述如圖2所示，1軸代表車速，2軸代表時間，3軸 代表制動力矩，虛線4代表油門踏板松開時刻，虛線5代表制動踏板踩下時刻，虛線6代表 車速，線7代表滑行時電機制動力矩，線8代表制動時電機制動力矩，線9代表駕駛員制動 需求力矩，區域10代表液壓制動力矩。滑行時的再生制動控制
線4代表的時刻滑行開始，在駕駛員需求不改變的情況下，電機模擬發動機制動力矩， TM=Te，如線7所示，駕駛員若踩下制動踏板則按照制動時的再生制動控制方法執行。制動時的再生制動控制可以分為5個工作階段
(1)線5代表的時刻制動開始，當線8代表的電機制動力矩滿足線9代表的駕駛員制動 需求力矩時，整車制動力矩T=TM=mgrZ，液壓制動力矩Tf=O ；
(2)隨著駕駛員制動需求的增大，電機制動力矩不滿足駕駛員制動需求時，左側區域10 代表的液壓制動力矩增加，并根據電機制動力矩的變化調整，整車制動力矩T=TM+Tf，液壓制 動力矩Tf=mgrZ- Tm,電機制動力矩Tm =Tfcax ；
(3)駕駛員制動需求恒定后，電機制動力矩尚不滿足駕駛員制動需求，但隨著車速的 降低，電機制動力矩增大，可逐步降低液壓制動力矩，整車制動力矩T=TM+Tf，液壓制動力矩 Tf=mgrZ- Tm,電機制動力矩 Tm =Tfcax ；
(4)隨著車速降低，電機最大制動力矩能夠滿足或者超過駕駛員制動需求力矩時，整車 制動力矩全部由電機提供，整車制動力矩T=TM=mgrZ，液壓制動力矩Tf=O ；
(5)隨著車速持續降低，電機已不能提供足夠的制動力矩滿足駕駛員制動需求，右側區 域10代表的液壓制動力矩增加，整車制動力矩T=TM+Tf，液壓制動力矩Tf=HigrZ- Tm,電機制 動力矩 Tm =TlltaaxO
權利要求
1.一種混合動力轎車再生制動控制方法，其特征在于包括下列步驟滑行時再生制動控制方法整車制動力矩需求等于發動機制動力矩，取消發動機制動 力矩由電機制動力矩代替，T=T6=Tm ；制動時再生制動控制方法整車制動力矩需求等于電機制動力矩與液壓制動力矩之 和，T=TM+Tf ；其中變量定義如下整車制動力矩T，電機制動力矩TM，液壓制動力矩Tf，發動機制動力矩Te。
2.根據權利要求1所述的一種混合動力轎車再生制動控制方法，其特征在于制動時再 生制動控制方法包括下列步驟(1)當制動踏板踩下時刻，制動開始，當電機制動力矩滿足駕駛員制動需求力矩時，整 車制動力矩T=TM=mgrZ，液壓制動力矩Tf=O ；(2)隨著駕駛員制動需求的增大，電機制動力矩不滿足駕駛員制動需求時，液壓制動力 矩增加，并根據電機制動力矩的變化調整，整車制動力矩T=TM+Tf，液壓制動力矩Tf=HigrZ-T1,電機制動力矩Tm =Tfcax ；(3)駕駛員制動需求恒定后，電機制動力矩尚不滿足駕駛員制動需求，但隨著車速的 降低，電機制動力矩增大，可逐步降低液壓制動力矩，整車制動力矩T=TM+Tf，液壓制動力矩 Tf=mgrZ- Tm,電機制動力矩 Tm =Tfcax ；(4)隨著車速降低，電機最大制動力矩能夠滿足或者超過駕駛員制動需求力矩時，整車 制動力矩全部由電機提供，整車制動力矩T=TM=mgrZ，液壓制動力矩Tf=O ；(5)隨著車速持續降低，電機已不能提供足夠的制動力矩滿足駕駛員制動需求，液壓制 動力矩增加，整車制動力矩T=TM+Tf，液壓制動力矩Tf=HigrZ- Tm,電機制動力矩Tm =Tfcax ；其中變量定義如下整車制動強度為Z，整車制動力F，車輪半徑r，整車質量m，重力加 速度g，整車制動力矩T，電機制動力矩TM，當前轉速下電機最大制動力矩Tfcax，液壓制動力 矩Tf，發動機制動力矩 ；。
全文摘要
本發明涉及一種混合動力轎車再生制動控制方法，用于混合動力轎車制動能量回收。滑行時再生制動控制方法整車制動力矩需求等于發動機制動力矩，取消發動機制動力矩由電機制動力矩代替，T=Te=TM；制動時再生制動控制方法整車制動力矩需求等于電機制動力矩與液壓制動力矩之和，T=TM+Tf。優點是根據制動需求，協調控制再生制動與液壓制動分配，充分使用電機的發電能力最大限度的回收制動能量。
文檔編號B60L7/10GK102139694SQ20101061465
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者劉明輝, 張尚明, 魏文若 申請人:中國第一汽車集團公司