專利名稱：一種汽車能源再生制動(dòng)系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車整車系統(tǒng)能源再生制動(dòng)系統(tǒng)控制策略領(lǐng)域的控制策略 及算法實(shí)現(xiàn)，可應(yīng)用于電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等清潔汽車的控制領(lǐng)域。本 發(fā)明中的內(nèi)容是在車輛制動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行能源回收控制方案的制動(dòng)扭矩 分配、控制算法實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明中的應(yīng)用對(duì)象是一液壓制動(dòng)系統(tǒng)的車輛，當(dāng)本 發(fā)明中應(yīng)用的液壓制動(dòng)系統(tǒng)的車輛的液壓制動(dòng)系統(tǒng)的液壓增高或減小時(shí)本 發(fā)明所提到的制動(dòng)系統(tǒng)能源回收控制器控制制動(dòng)扭矩的分配大小，并且控制 本發(fā)明中的能源回收?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行能源回收。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)是由內(nèi)燃機(jī)"R供動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的，這種傳統(tǒng)內(nèi)燃 機(jī)式的動(dòng)力源對(duì)于整車的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性具有一些不利的或負(fù)的影響。 特別是傳統(tǒng)車輛的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)是設(shè)計(jì)在以整車動(dòng)力性、加速性和爬坡能力為 主要解決矛盾為目標(biāo)的，因此在某種意義上為了解決這些矛盾在設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī) 時(shí)就不能使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最優(yōu)化點(diǎn)上，此外發(fā)動(dòng)機(jī)所有的轉(zhuǎn)速工作點(diǎn)及所有 的載荷范圍內(nèi)也不能得到全部?jī)?yōu)化。總而言之，傳統(tǒng)車輛工作下的發(fā)動(dòng)機(jī)沒 有得到最優(yōu)化的設(shè)計(jì)和大多數(shù)情況下不在最優(yōu)化工作點(diǎn)下工作。而混合動(dòng)力 汽車就是來解決這樣一個(gè)問題的，它是減少車輛污染和提高車輛整體燃油效 率的一種途徑。本發(fā)明中的車輛系統(tǒng)就提供了配置了內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng) 及高壓工作系統(tǒng)的一種混合動(dòng)力裝置。本發(fā)明通過車輛制動(dòng)時(shí)和長(zhǎng)下坡時(shí)的 能量回收解決了泉?jiǎng)訖C(jī)以及整車運(yùn)行的效率問題。
本發(fā)明中的混合動(dòng)力系統(tǒng)可以工作在多能源驅(qū)動(dòng)、內(nèi)燃機(jī)高效工作點(diǎn)驅(qū) 動(dòng)及發(fā)電、能源再生制動(dòng)、整車電氣載荷負(fù)載優(yōu)化及發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停等多種 工況下。但是本發(fā)明中所陳述的發(fā)明內(nèi)容重點(diǎn)介紹整車能源再生制動(dòng)的系統(tǒng) 配置和優(yōu)化控制冪略。一般來說，常規(guī)車輛制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理是，當(dāng)駕駛員踩下車輛制動(dòng)踏 板時(shí)車輛的制動(dòng)系統(tǒng)就要開始工作了 ，根據(jù)駕駛員施加到制動(dòng)踏板上的腳踏 力的大小、以及制動(dòng)輔助系統(tǒng)(真空制動(dòng)助力裝置)的輔助力的大小在車輛 制動(dòng)主缸里就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的液壓力，通過在制動(dòng)系統(tǒng)回路中配置于每個(gè)車輪 的制動(dòng)閥制動(dòng)主缸里的制動(dòng)壓力就會(huì)傳導(dǎo)到車輪上，這個(gè)壓力通過制動(dòng)蹄或 制動(dòng)鉗在制動(dòng)摩擦片上產(chǎn)生機(jī)械摩擦力來制動(dòng)車輛，作用在傳統(tǒng)車輛每個(gè)車 輪上的制動(dòng)力就是在這樣一種基本制動(dòng)執(zhí)行回路配置下產(chǎn)生的。不同于上述的傳統(tǒng)車輛的制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行回路的配置，應(yīng)用于電動(dòng)汽車或 混合動(dòng)力汽車等清潔汽車上的能源再生制動(dòng)系統(tǒng)在傳統(tǒng)車輛制動(dòng)執(zhí)行回路 的配置下還需要配置一套高壓發(fā)電系統(tǒng)，這個(gè)高壓發(fā)電系統(tǒng)可以用于混合動(dòng) 力汽車在再生制動(dòng)能源回收時(shí)的發(fā)電執(zhí)行和控制裝置，此種發(fā)電裝置可以和傳統(tǒng)的車輛機(jī)械摩擦式的制動(dòng)執(zhí)行回路共同產(chǎn)生制動(dòng)力使車輛減速制動(dòng)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明公開了一種混合動(dòng)力能源再生制動(dòng)的控制方法，包括，能源回收 使能條件的判定，，能源回收使能必須滿足如下的四個(gè)條件，即離合器完全閉 合、檔位未處于空檔、電池連接良好以及發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)中，通過對(duì)上述四個(gè)條件的判斷來確定是否能夠進(jìn)行能源回收；能源回收階段的判定，根據(jù) 車輛加速踏板的狀態(tài)來判定能量回收第一階段是否使能；根據(jù)制動(dòng)踏板位置 信號(hào)來判斷能源回收第二階_敬是否被使能；能源回收時(shí)電制動(dòng)力的計(jì)算，以 車速為自變量參數(shù)計(jì)算所述第一階段和第二階段的扭矩，第一階段的發(fā)電機(jī) 扭矩要小于第二階段的發(fā)電機(jī)的放電扭矩，且在第二階段的放電扭矩要累加 上第一階段計(jì)算的發(fā)電扭矩；以及，制動(dòng)力在機(jī)械制動(dòng)和電制動(dòng)間的分配， 定義一個(gè)無控制作用區(qū)，在這個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)是不需要產(chǎn)生機(jī)械摩擦制動(dòng)力 的，只有在制動(dòng)踏板被踩到足夠深時(shí)，才開始作用機(jī)械摩擦式制動(dòng)力。所述無控制作用區(qū)為踏板位置的50%左右之前的區(qū)域。當(dāng)檢測(cè)出未踩加速踏板，或者加速踏板松開、踏板位置小于5%,或者 制動(dòng)系統(tǒng)控制器接受來自EMS的斷油信號(hào)時(shí)，判定能量回收第一階段使能； 當(dāng)制動(dòng)踏板位置信號(hào)表示制動(dòng)踏板被踩下后，判定能源回收第二階段被使 能。在油門踏板被踩下的情況下，能源回收第二階段是必須被禁止的；如果 油門踏板位置傳感器信號(hào)指示的數(shù)值大于一標(biāo)定變量，能源回收第一階段是 不允許的。能源回收時(shí)的電制動(dòng)扭矩受到發(fā)電機(jī)溫度、能源回收系統(tǒng)控制器溫度以 及高壓電池溫度的限制。在需要進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制時(shí)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和請(qǐng)求怠速轉(zhuǎn)速之差進(jìn) 行能源回收時(shí)的電制動(dòng)扭矩的調(diào)節(jié)。根據(jù)配置的所述高壓電池的溫度、歷史狀態(tài)以及當(dāng)前荷電狀態(tài)確定高壓 電池所能承受的最大充電功率，作為對(duì)能源回收時(shí)的電制動(dòng)扭矩的限制條 件。本發(fā)明還公開了實(shí)施混合動(dòng)力能源再生制動(dòng)控制方法的能源再生制動(dòng) 系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括144V高壓鎳氫動(dòng)力電池、1. 3升汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、混合動(dòng)力整 車控制單元、電池控制單元、電機(jī)、制動(dòng)系統(tǒng)控制器以及5速AMT變速箱。


圖1: 一種混合動(dòng)力汽車的能源回收整車系統(tǒng)配置圖;圖2: —種混合動(dòng)力汽車整車控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖；圖3: —種混合動(dòng)力汽車整車控制器控制系統(tǒng)圖； 圖4:車輛油門^^反位置狀態(tài)信號(hào)圖；圖5:車輛制動(dòng)^喬板位置狀態(tài)圖；圖6:車輛能源回收階段使能控制；圖7:制動(dòng)踏板無控制區(qū)域；圖8:不同車速下的電制動(dòng)扭矩示意圖；圖9:能源回收不同階段下的發(fā)電扭矩的合成示意圖；圖10:怠速控制下怠速控制器請(qǐng)求怠速轉(zhuǎn)速；圖11:以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為自變量因數(shù)的調(diào)節(jié)扭矩函數(shù)示意圖；圖12:高壓鎳氫電池對(duì)于能源回收下電制動(dòng)的扭矩限制示意圖；圖13:能源回收電制動(dòng)扭矩在溫度限制下的示意圖；圖14:車輛制動(dòng)系統(tǒng)中機(jī)械摩擦式制動(dòng)和能源回收電制動(dòng)扭矩的控制圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了 一種混合動(dòng)力汽車的能源再生制動(dòng)整車系統(tǒng)配置圖，該系統(tǒng) 配置了144V高壓鎳氫動(dòng)力電池1、 1. 3升汽油發(fā)動(dòng)機(jī)2、混合動(dòng)力整車控制單 元3、電池控制單元4、電機(jī)5、制動(dòng)系統(tǒng)控制器6以及5速AMT變速箱7。其中 144V的高壓鎳氫動(dòng)力電池是此混合動(dòng)力汽車的能源存儲(chǔ)與輸出單元，它可以 存儲(chǔ)回收的整車能源。發(fā)動(dòng)機(jī)是l. 3LCBR雙VVT的汽油內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，作為此 混合動(dòng)力汽車動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的第 一輸出裝置，它以燃燒燃油原料轉(zhuǎn)換化學(xué)能 為機(jī)械能的一種能源系統(tǒng)裝置。此混合動(dòng)力整車裝置中的另 一大動(dòng)力輸出裝 置就是轉(zhuǎn)化電能為機(jī)械能的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)裝置。它和內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)同軸地裝 配在一起，屬于動(dòng)力源并聯(lián)的第二動(dòng)力輸出轉(zhuǎn)換裝置。它一方面可以在內(nèi)燃 機(jī)需要快速啟動(dòng)時(shí)作為電動(dòng)機(jī)提供低速大扭矩下的穩(wěn)定啟動(dòng)，又可以在整車 系統(tǒng)需要?jiǎng)恿μ崴贂r(shí)把能量存儲(chǔ)單元中的化學(xué)能以電能的形式輸出轉(zhuǎn)換為 機(jī)械能通過動(dòng)力傳動(dòng)裝置傳送給整車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，而且又可以在整車系統(tǒng)減 速時(shí)作為發(fā)電機(jī)使整車的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能以化學(xué)能的 一種形式存儲(chǔ)于能 量存儲(chǔ)單元高壓鎳氫電池中。圖2示出了混合動(dòng)力汽車整車控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)控制器 是此混合動(dòng)力汽車中的最上層的控制系統(tǒng)，它是協(xié)調(diào)整車車身控制系統(tǒng)、整 車制動(dòng)系統(tǒng)控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、整車低壓電源系統(tǒng)、高壓電池控制 單元、電機(jī)/發(fā)電機(jī)控制單元以及整車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和整車車身系統(tǒng)的最上層中央控制器。它與整車其它控制單元、機(jī)械和電氣系統(tǒng)之間以整車CAN網(wǎng) 略通訊或者硬件電路連接進(jìn)行通訊和控制上的實(shí)現(xiàn)。圖3示出了該混合動(dòng)力多能源控制系統(tǒng)的控制功能劃分結(jié)構(gòu)圖。主要分 為五大系統(tǒng)多能源控制器系統(tǒng)、電機(jī)本體系統(tǒng)、能量存儲(chǔ)本體及控制系統(tǒng)、 整車制動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)和整車電氣機(jī)械系統(tǒng)。對(duì)于多能源控制系統(tǒng)，它的功 能模塊有混合動(dòng)力控制器HCU(Hybrid Control Unit),電機(jī)控制器 MCU(Machine Control Unit)、控制器溫度管理單元和高低壓轉(zhuǎn)換控制單元。 電機(jī)系統(tǒng)包括電機(jī)本體、溫度傳感器、位置傳感器以及電機(jī)溫度控制系統(tǒng)。 能量存儲(chǔ)系統(tǒng)包括高壓電池電池組、高壓電池控制系統(tǒng)BMS (Battery Management System)、高壓電池自動(dòng)切斷保護(hù)控制單元以及電池溫度控制單 元。第四大部分就是混合動(dòng)力整車制動(dòng)系統(tǒng)，它包括整車制動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置、 車輪制動(dòng)力大小調(diào)節(jié)執(zhí)行裝置、制動(dòng)力控制單元等。最后一部分就是發(fā)動(dòng)機(jī) 及整車電子電氣和機(jī)械系統(tǒng)。基于以上混合動(dòng)力能源再生制動(dòng)系統(tǒng)的配置以及能源控制系統(tǒng)的配置， 本申請(qǐng)中采用如下描述的整車能源再生制動(dòng)控制方法，對(duì)于具有此能源配置 方案下的整車系統(tǒng)進(jìn)行了能源回收的二次控制優(yōu)化，使整車能源的回收更合 理、更有效率。本發(fā)明的混合動(dòng)力汽車能源再生制動(dòng)控制方法的實(shí)現(xiàn)包括整車能源回 收使能條件的判定、能源回收階段的判定、能源回收時(shí)電制動(dòng)力大小的計(jì)算、制動(dòng)力在機(jī)械制動(dòng)和電制動(dòng)間的分配、以及混合動(dòng)力汽車能源回收的系統(tǒng)安 全保護(hù)控制。下面對(duì)各個(gè)控制部分進(jìn)行具體的描述。1、能源回收使能條件的判定能源回收需要基于以下使能條件的控制。如果由離合器頂部開關(guān)信號(hào)判 定所得離合器是斷開的，那么能源回收電制動(dòng)需要被禁止掉；如果由離合器 頂部開關(guān)信號(hào)判定所得離合器又重新嚙合了 ，那么能源回收電制動(dòng)又需要再 重新使能。如果由變速箱控制單元輸出信號(hào)判定所得離合器是斷開的，那么能源回收電制動(dòng)需要被禁止掉；如果由變速箱控制單元輸出信號(hào)判定所得離 合器又重新嚙合了，那么能源回收電制動(dòng)又需要再重新使能。而且當(dāng)能源回 收電制動(dòng)正在進(jìn)行之中時(shí)，變速箱控制單元必須確定地保持離合器一直是嚙 合狀態(tài)的。如果由變速箱空檔開關(guān)信號(hào)判定變速箱是處于空檔位置時(shí)，那么 能源回收電制動(dòng)需要被禁止掉；如果由變速箱空檔開關(guān)信號(hào)判定變速箱是處 于在檔位置時(shí)，那么能源回收電制動(dòng)又需要被使能。如果從變速箱控制單元 不能判定出變速箱是在檔位置時(shí)，能源回收電制動(dòng)是需要被禁止掉的；如果 從變速箱控制單元又能判定出變速箱是在某一檔位置時(shí)，能源回收電制動(dòng)是 需要又被使能的。如果當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)控制單元表示車輛制動(dòng)時(shí)需要作用防抱死 制動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)，能源回收電制動(dòng)就需要被禁止了。如果當(dāng)能源回收電制動(dòng)由于 通過車輛制動(dòng)系統(tǒng)控制單元判定需要施加制動(dòng)防抱死調(diào)節(jié)時(shí)而禁止電制動(dòng) 時(shí)電制動(dòng)只有當(dāng)制動(dòng)踏板沒有再被踏下時(shí)才能被重新使能；如果當(dāng)能源回收 電制動(dòng)由于通過車輛制動(dòng)系統(tǒng)控制單元判定需要施加制動(dòng)防抱死調(diào)節(jié)時(shí)而 禁止電制動(dòng)時(shí)只有當(dāng)車輛制動(dòng)系統(tǒng)判定防抱死制動(dòng)調(diào)節(jié)不需要了并且這個(gè) 動(dòng)作持續(xù)了 一段時(shí)間以后電制動(dòng)才能被重新使能。通過以上描述可知，能源回收使能必須滿足如下的四個(gè)條件，即l)離合 器完全閉合；2)檔位未處于空檔；3)電池連接良好；4 )發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行狀 態(tài)中。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到滿足以上四個(gè)條件時(shí)，才能夠進(jìn)行再生制動(dòng)以進(jìn)行能源 的回收。2、能源回收階段的判定根據(jù)車輛加速踏板的狀態(tài)來判定能量回收第一階段是否使能，根據(jù)車輛速度來計(jì)算混合動(dòng)力整車所配備的發(fā)電裝置ISG(Integrated Starter Generator)所需要實(shí)現(xiàn)的電制動(dòng)力的大小。可以根據(jù)油門踏板位置數(shù)據(jù)量信 號(hào)計(jì)算駕駛員駕駛意圖是否為車輛加速或減速，如圖4所示車輛油門踏板位 置狀態(tài)信號(hào)，在油門踏板傳感器信號(hào)大于P0以后油門踏板就是被駕駛員踩 下了，那么如果踏板信號(hào)數(shù)值小于P0就認(rèn)為油門踏板沒有被駕駛員踩下。 當(dāng)檢測(cè)出未踩加速踏板，或者加速踏板松開、踏板位置小于5%時(shí)，或者HCU 接受來自EMS的斷油信號(hào)時(shí)，進(jìn)入再生制動(dòng)第一階段。在再生制動(dòng)第一階段的基礎(chǔ)上，當(dāng)制動(dòng)踏板位置信號(hào)表示制動(dòng)踏板被踩 下以后，能源回收第二階段就被使能了，進(jìn)一步的能源回收電刺動(dòng)力就需要 通過ISG裝置實(shí)現(xiàn)出來。對(duì)于制動(dòng)踏板位置信號(hào)如圖五所示。在時(shí)刻tO制 動(dòng)踏板被駕駛員踩下，能源再生第二階段被使能。圖6給出了一個(gè)特別典型的能源回收階段的狀態(tài)情況。在油門踏板被踩 下的情況下，能源回收第二階段是必須被禁止的。如果油門踏板位置傳感器 信號(hào)指示的數(shù)值大于某一標(biāo)定變量，能源回收第一階段也是不允許的。3、在基于以上能源回收階段的控制下，能源回收時(shí)電制動(dòng)力大小的計(jì)算能源回收時(shí)的電制動(dòng)扭矩是受很多參數(shù)影響的結(jié)果。能源回收兩個(gè)階段 即第一階段和第二階段下的扭矩計(jì)算是以車速為自變量參數(shù)的。如圖8所示，電制動(dòng)扭矩不受轉(zhuǎn)向角的影響。能源回收第一階段和第二階段下的電制動(dòng)扭 矩同樣也是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的函數(shù)。在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)可以使發(fā)電機(jī)發(fā)較多的 電回收較多的能源，相反，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)為了避免發(fā)電機(jī)的發(fā)電造成 發(fā)動(dòng)機(jī)的憋死熄火應(yīng)該使發(fā)電機(jī)發(fā)較少的電。而且在能源回收第一階段和第 二階段間，第 一 階段下的發(fā)電機(jī)扭矩要小于第二階段下的發(fā)電機(jī)的放電扭 矩。而且在能源回收第二階段下的放電扭矩是要累加上第一階段下計(jì)算的發(fā)電扭矩的。如圖九所示，能源回收第一階段下的發(fā)電扭矩計(jì)算為15Nm,而第 二階段下根據(jù)車速、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算的發(fā)電扭矩是40Nm，那么'整個(gè)能源回收 第二階段下的發(fā)電扭矩就是55Nm。4 、能源回收下的機(jī)械摩擦式制動(dòng)和電制動(dòng)的制動(dòng)力的分配 如圖7所示，對(duì)于能源回收時(shí)的電制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)之間的分配，定義一 個(gè)無控制作用區(qū)，在這個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)是不需要產(chǎn)生機(jī)械摩擦制.動(dòng)力的，只有 在當(dāng)制動(dòng)踏板被踩到足夠深時(shí)，才開始作用機(jī)械摩擦式制動(dòng)力.。 5、能源回收下的安全控制以及系統(tǒng)保護(hù)對(duì)于能源回收時(shí)的電制動(dòng)扭矩的控制還包括系統(tǒng)的保護(hù)和安全限制。其 中當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元判定到需要進(jìn)行怠速控制時(shí)以及電池允許功率限 制等是最重要的兩大電制動(dòng)限制因素，以免在怠速控制時(shí)進(jìn)行電制動(dòng)造成發(fā) 動(dòng)機(jī)憋死的現(xiàn)象或者潛在造成發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)^f亍發(fā)電的現(xiàn)象，所以在發(fā) 電機(jī)怠速控制時(shí)電制動(dòng)扭矩的控制必須進(jìn)行限制。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速4空制器在發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)就開始接管過來開始進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速控制，開始請(qǐng)求一定的 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速。當(dāng)駕駛員不再踩下油門踏板或者發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于怠速控制 器請(qǐng)求的怠速轉(zhuǎn)速時(shí)，怠速控制器就開始控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入怠速運(yùn)行狀態(tài)，通 過重新噴油控制進(jìn)行穩(wěn)定的怠速。圖10示意了在怠速控制時(shí)間歷程下的怠速控制器潛在的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和 怠速請(qǐng)求速度。在需要進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制時(shí)利用根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和請(qǐng)求怠 速轉(zhuǎn)速之差(發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速-怠速請(qǐng)求轉(zhuǎn)速)進(jìn)行能源回收時(shí)的電制動(dòng)扭矩 的調(diào)節(jié)。這種電制動(dòng)扭矩的調(diào)節(jié)的策略最終作為 一種對(duì)電制動(dòng)扭矩的限制的 作用，也就是說如果請(qǐng)求的電制動(dòng)扭矩小于調(diào)節(jié)策略所計(jì)算的電子動(dòng)扭矩的 話請(qǐng)求的電制動(dòng)扭矩就直接作為最后發(fā)電機(jī)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的發(fā)電扭矩；反之，調(diào) 節(jié)策略所計(jì)算的電制動(dòng)扭矩就應(yīng)該是最后發(fā)電機(jī)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的發(fā)電扭矩。調(diào)節(jié) 策略所計(jì)算的電制動(dòng)扭矩是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及請(qǐng)求的怠速轉(zhuǎn)速的函數(shù)。圖ii 示意了調(diào)節(jié)扭矩是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的函數(shù)。根據(jù)本發(fā)明中配置的高壓鎳氫電池的溫度、歷史狀態(tài)以及當(dāng)前荷電狀態(tài) 等可以確定高壓電池所能承受的最大充電功率，這個(gè)最大的充電功率就是對(duì) 于能源回收時(shí)的電制動(dòng)扭矩的限制條件。圖12示意了車輛長(zhǎng)下坡能源回收 時(shí)高壓電池對(duì)于電制動(dòng)扭矩的限制。當(dāng)在長(zhǎng)下坡能源回收電制動(dòng)過程中，如 果電池溫度升高后電池所能接受的充電功率或者說充電電流就會(huì)慢慢受到限制；同樣，當(dāng)高壓電池荷電狀態(tài)越來越高時(shí)高壓電池所能接受的充電功率 或者充電電流就會(huì)慢慢受到限制；同樣，隨著高壓電池的使用高壓電池在其 它同樣的狀態(tài)參數(shù)下所能接收的充電功率和充電電流也會(huì)受到限制的。能源回收時(shí)的電制動(dòng)扭矩同樣受到發(fā)電機(jī)溫度、能源回收系統(tǒng)控制器溫 度以及高壓電池溫度的限制。如圖13所示意。隨著發(fā)電機(jī)溫度、能源回收 系統(tǒng)控制器溫度、高壓電池溫度的升高或者較低這些不見所能允許的能源回 收的電制動(dòng)扭矩會(huì)受到限制，三個(gè)不見對(duì)于電制動(dòng)的限制是不同的，但是最 終取決于它們中間的最小允許電制動(dòng)扭矩。
權(quán)利要求
1、一種混合動(dòng)力能源再生制動(dòng)控制方法，包括能源回收使能條件的判定，能源回收使能必須滿足如下的四個(gè)條件，即離合器完全閉合、檔位未處于空檔、電池連接良好以及發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)中，通過對(duì)上述四個(gè)條件的判斷來確定是否能夠進(jìn)行能源回收；能源回收階段的判定，根據(jù)車輛加速踏板的狀態(tài)來判定能量回收第一階段是否使能；根據(jù)制動(dòng)踏板位置信號(hào)來判斷能源回收第二階段是否被使能；能源回收時(shí)電制動(dòng)力的計(jì)算，以車速為自變量參數(shù)計(jì)算所述第一階段和第二階段的扭矩，第一階段的發(fā)電機(jī)扭矩要小于第二階段的發(fā)電機(jī)的放電扭矩，且在第二階段的放電扭矩要累加上第一階段計(jì)算的發(fā)電扭矩；以及，制動(dòng)力在機(jī)械制動(dòng)和電制動(dòng)間的分配，定義一個(gè)無控制作用區(qū)，在這個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)是不需要產(chǎn)生機(jī)械摩擦制動(dòng)力的，只有在制動(dòng)踏板被踩到足夠深時(shí)，才開始作用機(jī)械摩擦式制動(dòng)力。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的混合動(dòng)力能源再生制動(dòng)控制方法，其特征在于， 當(dāng)檢測(cè)出未踩加速踏板，或者加速踏板松開、踏板位置小于5%,或者制動(dòng) 系統(tǒng)控制器接受冬自EMS的斷油信號(hào)時(shí)，判定能量回收第一階段使能；當(dāng)制 動(dòng)踏板位置信號(hào)表示制動(dòng)踏板被踩下后，判定能源回收第二階段被使能。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動(dòng)力能源再生制動(dòng)控制方法，其特征在于 在油門踏板被踩下的情況下，能源回收第二階段是必須被禁止的；如果油門 踏板位置傳感器信號(hào)指示的數(shù)值大于一標(biāo)定變量，能源回收第一階段是不允 許的。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1- 3任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力能源再生制動(dòng)控制方法，其特征在于能源回收時(shí)的電制動(dòng)扭矩受到發(fā)電機(jī)溫度、能源回收系統(tǒng)控制器溫度以及高壓電池溫度的限制。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合動(dòng)力能源再生制動(dòng)控制方法，其特征在于 在需要進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制時(shí)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和請(qǐng)求怠速轉(zhuǎn)速之差進(jìn)行能 源回收時(shí)的電制動(dòng)扭矩的調(diào)節(jié)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合動(dòng)力能源再生制動(dòng)控制方法，其特征在于 根據(jù)配置的所述高壓電池的溫度、歷史狀態(tài)以及當(dāng)前荷電狀態(tài)確定高壓電池 所能承受的最大充電功率，作為對(duì)能源回收時(shí)的電制動(dòng)扭矩的限制條件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的混合動(dòng)力能源再生制動(dòng)控制方法，其特征在于 所述無控制作用區(qū)為踏板位置的50%左右之前的區(qū)域。
8、 實(shí)施如權(quán)利要求l - 7任一項(xiàng)所述混合動(dòng)力能源再生制動(dòng)控制方法的能 源再生制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括，144V高壓鎳氫動(dòng)力電池(1)、 1. 3升汽油發(fā)動(dòng)機(jī)(2)、混合動(dòng)力整車控制單元(3)、電池控制單元(4)、 電機(jī)(5)、制動(dòng)系統(tǒng)控制器(6)以及5速AMT變速箱(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合動(dòng)力能源再生制動(dòng)控制方法，包括整車能源回收使能條件的判定、能源回收階段的判定、能源回收時(shí)電制動(dòng)力大小的計(jì)算、制動(dòng)力在機(jī)械制動(dòng)和電制動(dòng)間的分配、以及混合動(dòng)力汽車能源回收的系統(tǒng)安全保護(hù)控制。本發(fā)明還公開了實(shí)施混合動(dòng)力能源再生制動(dòng)控制方法的能源再生制動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括144V高壓鎳氫動(dòng)力電池、1.3升汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、混合動(dòng)力整車控制單元、電池控制單元、電機(jī)、制動(dòng)系統(tǒng)控制器以及5速AMT變速箱。通過對(duì)具有此能源回收控制方案的整車系統(tǒng)進(jìn)行能源回收的二次控制優(yōu)化，使整車能源的回收更合理、更有效率。
文檔編號(hào)B60L7/00GK101112869SQ20071015121
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者鄒海斌 申請(qǐng)人:奇瑞汽車有限公司