[发明专利]用于电动汽车的机电复合再生制动控制系统及其控制策略

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车的一种新的机电复合再生制动控制系统，属电动汽车再生制动控制 技术领域。

背景技术

电动汽车包括混合动力汽车、燃料电池汽车、纯电动汽车等，它具有节能、环保的特点， 是新一代汽车技术的发展方向。目前所开发的电动汽车一般是在传统汽车底盘中通过改造动 力传动系而成。如混合动力汽车是通过在传动系中加入驱动电机并借助动力合成器实现动力 合成而驱动汽车。燃料电池汽车则是燃料电池输出的电能及辅助能源的电能给驱动电机提供 动力驱动汽车。纯电动汽车则是通过动力电池为驱动电机提供电能驱动汽车。在这些车辆中 输出机械动力驱动汽车的是电动机或者其一部分是电动机。电动汽车的驱动电机要求具有四 相限运行的能力即要求既可以电动运行也可以发电运行。当电动汽车的驱动电机以发电模式 运行时称为再生制动，此时他把汽车制动的机械能转换为电能储存到电池中。如果以汽车车 轮上获得的能量为100％计的话，制动耗能约占行驶耗能的25％左右，出此可见通过电动机 的再生制动回收制动能量是提高电动汽车能量利用率的一个重要手段。但目前电动汽车的再 生制动控制技术普遍存在电机制动与传统机械制动系不协调的缺陷。如在轻度制动时由于机 械制动的存在，电机制动回收能量受到限制；在大强度制动时，又由于电机制动的存在会影 响原机械制动系的制动性能及驾驶员的制动感觉。特别是对乘用车，由于普遍装有制动防抱 死系统(ABS)，在中、高强度制动时，电机再生制动力矩会造成与单纯机械制动系制动相 比，车轮减速度过大，会导致ABS控制器误判断汽车行驶于低附着路面而影响制动安全性。 目前，我国汽车产业界尚未掌握自主生产ABS系统的技术，无法更改ABS系统的控制策略 使之与电动汽车的电机再生制动控制相协调。而国外生产的电动汽车再生制动控制是与汽车 的ABS系统及电子稳定系统(ESP)集成在一起的，起到比较好的效果。

根据统计数据，汽车制动强度小于0.23g的轻度制动约占汽车全部制动工况的99％，而 小于0.3g制动强度的制动工况约占95％以上。而用驱动电机的制动转矩使汽车产生0.3g的 制动强度是不存在技术问题的，特别是在采用将驱动电机与驱动轮集成的轮毂电机驱动方案 的情况。为避开国外ABS系统的技术壁垒，同时以较低成本实现电动汽车的机电复合制动 控制技术。以上述统计数据为基础，本发明提出了一种保持原车传统机械制动系及ABS系 统不改变的基础上，通过制动操纵机构的重新设计并结合驱动电机的布置实现既能提高制动 能量回收率又可保持原车制动性能的机电复合制动方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种通过对传统制动操纵机构的重新设计并结合驱动电机再生制 动控制实现既提高电动汽车制动能量回收率又保持原车制动性能的一种用于电动汽车的机 电复合再生制动控制系统及其控制策略。该控制系统及控制策略可使我国电动汽车再生制动 控制技术研发避开汽车ABS系统为国外少数公司垄断的技术壁垒，并且以较低的成本、简 单的系统结构实现电动汽车电动机的再生制动与原机械制动系特别是ABS制动系统的协调 工作。

本发明的上述目的可通过以下技术方案这样实现，结合附图说明如下：

一种用于电动汽车的机电复合制动控制系统，该系统主要由驱动电机、整车控制器、再 生制动控制模块、传统机械制动系统的制动踏板和制动推杆或控制阀推杆组成，在制动踏板 1与制动推杆或控制阀推杆5之间增加一预压推杆3，预压推杆3通过一连杆6与制动踏板 1活动连接，预压推杆3的另一端与制动推杆或控制阀推杆5滑动连接，且沿轴向滑动方向 上预留一段距离l，在预压推杆3与制动推杆5之间安装有预压弹簧4。

所述的驱动电机为环形驱动电机，环形驱动电机8与车轮7集成安装在一起，环形驱动 电机8的转子部分与车轮1相连接，定子部分与车轮7的悬架相连接。

所述的整车控制器10与安装在制动踏板1位置的踏板位置传感器2及环形驱动电机8 电连接，整车控制器10采集制动踏板1的位置信号及环形驱动电机8的转速、转矩信号， 整车控制器10的再生制动控制模块11根据这些信号控制环形驱动电机8输出的再生制动转 矩。