[发明专利]具有制动系统的车辆以及用于制动系统的方法和控制器

说明书

本发明涉及用于车辆(10)的制动系统的控制器(27)。该制动系统在相应的前轮轴和后轮轴(16，18)上具有独立发电机(20，22)。控制器(27)包括输入端(44)，该输入端(44)被布置成监测车辆状况和发电机(20，22)的运行状况。控制器(27)还包括处理装置(46)，该处理装置(46)被布置成：基于车辆状况来确定前轮轴与后轮轴(16，18)之间的制动力分配范围，并且响应于制动需求和发电机(20，22)的运行状况来计算制动力分配范围内的制动力分配。另外，控制器(27)包括输出端(50)，该输出端(50)被布置成根据所计算的制动力分配来控制发电机。

技术领域

本发明涉及再生制动系统，并且更具体地但并非排他地涉及每个轮轴上具有独立发电机的电动车辆或混合动力电动车辆的那些再生制动系统。本发明的各方面涉及用于制动系统的控制器、制动系统、车辆以及操作车辆的制动系统的方法。

背景技术

可以使用制动系统使车辆减速或降速。通常，制动系统包括液压制动系统。在最近，制动系统还包含了再生制动系统。

液压制动系统通常包括用于使车辆的每个车轮减速的盘式制动器。这些盘式制动器包括安装至车辆的侧轴的制动盘或转子以及一对制动衬垫，该对制动衬垫用卡钳支承以将制动衬垫定位在制动盘的任一侧。液压回路被设置成响应于来自车辆的驾驶员的制动命令而向每个制动衬垫施加压力。

典型的再生制动系统包括连结至一个或两个车轴的电机。更具体地，存在车辆的每个轮轴上包括独立电机的再生制动系统。在正常行驶中，电机形成电动机，该电动机被布置成将电能转换为用于使轮轴的轴转动的机械能。然而，在再生制动期间，该过程是相反的，并且在将电机用作发电机以将轴转动的机械能转换为电能中通过阻力使轴减速。该电能可以存储在车辆电池中以随后供应给电动机。这样的再生制动系统允许延长车辆可行驶里程(range)。

典型的制动系统在前轮轴和后轮轴之间施加固定的制动力分配。以这种方式，再生制动期间回收的能量未被优化，原因是：在车辆的使用寿命期间，各种部件如电机可能变得临时降额，从而导致非最优能量生成。例如，前发电机降额时前偏的制动力分配将导致低效的能量生成。然而，改变前轮轴与后轮轴之间的制动力分配可以引起关于车辆稳定性的问题。

本发明的目的是解决与现有技术相关联的缺点。

发明内容

本发明的各方面和实施方式提供了如在所附权利要求书中要求保护的用于车辆的制动系统的控制器、制动系统、车辆以及使车辆减速的方法。

根据本发明的方面，提供了一种用于车辆的制动系统的控制器，该制动系统在相应的前轮轴和后轮轴上具有独立发电机，并且控制器包括：输入端，被布置成监测车辆状况以及所述发电机或每个发电机的运行状况；处理装置，被布置成基于车辆状况来确定前轮轴与后轮轴之间的制动力分配范围，并且响应于制动需求和发电机的运行状况来计算制动力分配范围内的制动力分配；以及输出端，被布置成根据制动力分配来控制发电机。

以这种方式，可以改变制动分配以适应发电机状况以及车辆稳定性的改变，而不是仅仅施加固定分配，以提高能量生成。以这种方式提高能量生成最终提高了车辆的可行驶里程，由于可行驶里程和充电时间是非常重要的因素，因此这对电动车辆是非常有利的。在混合动力车辆的情况下，提高能量生成还减少排放。

车辆状况可以是与车辆稳定性有关的参数，其中随着与车辆稳定性有关的参数降低，可能的制动力分配范围减小。

制动力分配范围可以被布置成逐渐减小并收敛于安装的液压制动力分配。

所安装的液压制动力分配可以按总制动力的大约70％分配给前轮轴并且总制动力的大约30％分配给后轮轴来分配。

输出端可以被布置成：响应于车辆状况与稳定性事件相关联，将制动系统配置成通过液压制动使车辆降速。稳定性事件意指稳定性受到损害 (如其中表面粘附力已经被超过)的任何事件。在这些情况下使用液压制动从稳定性角度来看更可靠，可以利用例如防抱死制动。