[发明专利]一种汽车能源再生制动系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车整车系统能源再生制动系统控制策略领域的控制策略及算法实现，可应用于电动汽车、混合动力汽车等清洁汽车的控制领域。本发明中的内容是在车辆制动系统基础上进行能源回收控制方案的制动扭矩分配、控制算法实现，本发明中的应用对象是一液压制动系统的车辆，当本发明中应用的液压制动系统的车辆的液压制动系统的液压增高或减小时本发明所提到的制动系统能源回收控制器控制制动扭矩的分配大小，并且控制本发明中的能源回收执行机构进行能源回收。

背景技术

传统车辆的动力传动系统是由内燃机提供动力源驱动的，这种传统内燃机式的动力源对于整车的燃油经济性和排放性具有一些不利的或负的影响。特别是传统车辆的内燃机系统是设计在以整车动力性、加速性和爬坡能力为主要解决矛盾为目标的，因此在某种意义上为了解决这些矛盾在设计发动机时就不能使发动机工作在最优化点上，此外发动机所有的转速工作点及所有的载荷范围内也不能得到全部优化。总而言之，传统车辆工作下的发动机没有得到最优化的设计和大多数情况下不在最优化工作点下工作。而混合动力汽车就是来解决这样一个问题的，它是减少车辆污染和提高车辆整体燃油效率的一种途径。本发明中的车辆系统就提供了配置了内燃机系统、电机系统及高压工作系统的一种混合动力装置。本发明通过车辆制动时和长下坡时的能量回收解决了发动机以及整车运行的效率问题。

本发明中的混合动力系统可以工作在多能源驱动、内燃机高效工作点驱动及发电、能源再生制动、整车电气载荷负载优化及发动机自动启停等多种工况下。但是本发明中所陈述的发明内容重点介绍整车能源再生制动的系统配置和优化控制策略。

一般来说，常规车辆制动系统的工作原理是，当驾驶员踩下车辆制动踏板时车辆的制动系统就要开始工作了，根据驾驶员施加到制动踏板上的脚踏力的大小、以及制动辅助系统(真空制动助力装置)的辅助力的大小在车辆制动主缸里就会产生相应的液压力，通过在制动系统回路中配置于每个车轮的制动阀制动主缸里的制动压力就会传导到车轮上，这个压力通过制动蹄或制动钳在制动摩擦片上产生机械摩擦力来制动车辆，作用在传统车辆每个车轮上的制动力就是在这样一种基本制动执行回路配置下产生的。

不同于上述的传统车辆的制动系统执行回路的配置，应用于电动汽车或混合动力汽车等清洁汽车上的能源再生制动系统在传统车辆制动执行回路的配置下还需要配置一套高压发电系统，这个高压发电系统可以用于混合动力汽车在再生制动能源回收时的发电执行和控制装置，此种发电装置可以和传统的车辆机械摩擦式的制动执行回路共同产生制动力使车辆减速制动。

发明内容

本发明公开了一种混合动力能源再生制动的控制方法，包括，能源回收使能条件的判定，能源回收使能必须满足如下的四个条件，即离合器完全闭合、档位未处于空档、电池连接良好以及发动机在运行状态中，通过对上述四个条件的判断来确定是否能够进行能源回收；能源回收阶段的判定，根据车辆加速踏板的状态来判定能量回收第一阶段是否使能；根据制动踏板位置信号来判断能源回收第二阶段是否被使能；能源回收时电制动力的计算，以车速为自变量参数计算所述第一阶段和第二阶段的扭矩，第一阶段的发电机扭矩要小于第二阶段的发电机的放电扭矩，且在第二阶段的放电扭矩要累加上第一阶段计算的发电扭矩；以及，制动力在机械制动和电制动间的分配，定义一个无控制作用区，在这个区间范围内是不需要产生机械摩擦制动力的，只有在制动踏板被踩到足够深时，才开始作用机械摩擦式制动力。所述无控制作用区为踏板位置的50％左右之前的区域。

当检测出未踩加速踏板，或者加速踏板松开、踏板位置小于5％，或者制动系统控制器接受来自EMS的断油信号时，判定能量回收第一阶段使能；当制动踏板位置信号表示制动踏板被踩下后，判定能源回收第二阶段被使能。

在油门踏板被踩下的情况下，能源回收第二阶段是必须被禁止的；如果油门踏板位置传感器信号指示的数值大于一标定变量，能源回收第一阶段是不允许的。

能源回收时的电制动扭矩受到发电机温度、能源回收系统控制器温度以及高压电池温度的限制。

在需要进行发动机怠速控制时根据发动机转速和请求怠速转速之差进行能源回收时的电制动扭矩的调节。

根据配置的所述高压电池的温度、历史状态以及当前荷电状态确定高压电池所能承受的最大充电功率，作为对能源回收时的电制动扭矩的限制条件。