專(zhuān)利名稱(chēng)：混合動(dòng)力汽車(chē)下坡輔助電、液復(fù)合制動(dòng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車(chē)輛的輔助制動(dòng)控制技術(shù)，特別是關(guān)于混合動(dòng)力汽車(chē)在下坡輔助制動(dòng)過(guò)程中電機(jī)和液壓制動(dòng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)制動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
在汽車(chē)保有量增加及人們對(duì)汽車(chē)駕駛安全性和舒適性要求提高的前提下，汽車(chē)的主動(dòng)安全技術(shù)(輔助駕駛技術(shù))已成為汽車(chē)界研究的重點(diǎn)之一，混合動(dòng)力汽車(chē)(HEV)下坡輔助制動(dòng)就是一項(xiàng)汽車(chē)主動(dòng)安全控制技術(shù)。輔助制動(dòng)的使用大幅降低了下坡路段駕駛員的駕駛負(fù)擔(dān)，提高了下坡路段車(chē)輛的行駛安全性?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)中，參與下坡輔助制動(dòng)的有發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)和液壓制動(dòng)系統(tǒng)，下坡輔助制動(dòng)的過(guò)程為:當(dāng)加速踏板和制動(dòng)踏板傳感器值均為零時(shí)，視為需要啟動(dòng)坡路輔助制動(dòng)程序；整車(chē)控制器以車(chē)速不增加為目標(biāo)，通過(guò)車(chē)速的增加量計(jì)算出相應(yīng)的總制動(dòng)力矩，再根據(jù)電池核電荷數(shù)、電機(jī)的制動(dòng)力矩、車(chē)速、離合器的狀態(tài)和變速器的檔位等信息，優(yōu)先向電機(jī)控制器發(fā)出制動(dòng)命令，驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行制動(dòng)；當(dāng)電機(jī)制動(dòng)力矩?zé)o法滿(mǎn)足制動(dòng)需求時(shí)，整車(chē)控制器再向發(fā)動(dòng)機(jī)控制器和離合器控制器發(fā)出制動(dòng)命令，弓I入發(fā)動(dòng)機(jī)反拖輔助制動(dòng)；當(dāng)電機(jī)制動(dòng)力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)力矩之和都無(wú)法滿(mǎn)足制動(dòng)需求時(shí)，整車(chē)控制器再向液壓制動(dòng)控制器發(fā)出制動(dòng)命令，驅(qū)動(dòng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行制動(dòng)。整車(chē)控制器統(tǒng)一動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)幾種制動(dòng)力矩，使車(chē)速保持相對(duì)穩(wěn)定。由于發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)力矩在發(fā)動(dòng)機(jī)未噴油的狀態(tài)下只與車(chē)速相關(guān)，而下坡輔助的目標(biāo)就是滑行時(shí)車(chē)輛由控制器控制保持車(chē)速不增加(維持車(chē)速穩(wěn)定)，因此可以假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)力矩為常數(shù)，因此研究電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓聯(lián)合輔助制動(dòng)中的協(xié)調(diào)問(wèn)題，關(guān)鍵就是在研究電機(jī)與液壓制動(dòng)力矩的協(xié)調(diào)問(wèn)題。電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)與電控 液壓制動(dòng)系統(tǒng)(EVB-Electronic Vacuum Booster,電子
真空助力器或EHB-Electronic Hydraulic Brake電子液壓制動(dòng)系統(tǒng))具有不同的響
應(yīng)特性，電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快，控制精度高的特點(diǎn)；液壓制動(dòng)系統(tǒng)雖具有響應(yīng)速度慢、精度差的缺點(diǎn)，但卻能提供較電機(jī)制動(dòng)力矩更大、更穩(wěn)定的制動(dòng)力矩。因此，研究電機(jī)與液壓的復(fù)合制動(dòng)問(wèn)題，關(guān)鍵在于研究(I)液壓制動(dòng)系統(tǒng)與電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)力矩的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)；(2)液壓制動(dòng)系統(tǒng)接入后的制動(dòng)能量回饋的最大化。目前的液壓制動(dòng)系統(tǒng)與電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)研究是通過(guò)對(duì)未來(lái)制動(dòng)力矩的預(yù)測(cè)對(duì)液壓制動(dòng)系統(tǒng)預(yù)啟動(dòng)，并利用電機(jī)的快速響應(yīng)對(duì)液壓制動(dòng)系統(tǒng)的偏差進(jìn)行補(bǔ)償。但這種方法存在:一，雖通過(guò)策略提前開(kāi)啟了液壓制動(dòng)，但預(yù)測(cè)控制有一定的局限，會(huì)影響控制精度；二，雖可以通過(guò)電機(jī)的快速反應(yīng)特性彌補(bǔ)液壓反應(yīng)緩慢及控制精度的不足，提高液壓控制的精度，但未考慮通過(guò)電機(jī)及液壓制動(dòng)力矩分配及協(xié)調(diào)來(lái)提高液壓系統(tǒng)響應(yīng)速度的問(wèn)題。對(duì)于電、液協(xié)調(diào)制動(dòng)過(guò)程中的制動(dòng)能量回饋?zhàn)畲蠡瘑?wèn)題，目前只提出了當(dāng)電機(jī)力矩超過(guò)一定閾值時(shí)，將一定比例的電機(jī)力矩分配給液壓制動(dòng)，但此種方法只能保證電機(jī)力矩處于一個(gè)較高的范圍內(nèi)，卻不能保證電機(jī)制動(dòng)力矩回饋始終最大。

發(fā)明內(nèi)容
因此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)與液壓制動(dòng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)制動(dòng)問(wèn)題，本發(fā)明基于提高下坡行駛安全性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性的目的，提出一種混合動(dòng)力汽車(chē)下坡輔助電、液復(fù)合制動(dòng)的控制方法。該方法能夠充分發(fā)揮電機(jī)與液壓制動(dòng)各自的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，完善輔助制動(dòng)力矩的優(yōu)化配置。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采取以下技術(shù)方案:一種混合動(dòng)力汽車(chē)下坡輔助電、液復(fù)合制動(dòng)控制方法，其特征在于，包括如下策略:在整車(chē)控制器中，預(yù)置一輔助制動(dòng)協(xié)調(diào)控制程序，在車(chē)輛下坡過(guò)程中，當(dāng)加速踏板和制動(dòng)踏板均未起作用，車(chē)輛處于滑行情況下，整車(chē)控制器就啟動(dòng)程序，并通過(guò)車(chē)速的增加量計(jì)算出相應(yīng)的總輔助制動(dòng)力矩，并將得到總輔助制動(dòng)力矩按如下情況處理:I)制動(dòng)力矩優(yōu)先分配給電機(jī)，其次是發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)所能承擔(dān)的最大制動(dòng)力矩之和都無(wú)法滿(mǎn)足制動(dòng)需求時(shí)，系統(tǒng)向液壓制動(dòng)控制器發(fā)出制動(dòng)命令，驅(qū)動(dòng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行制動(dòng)，在液壓制動(dòng)系統(tǒng)參與制動(dòng)的過(guò)程中，力矩分配方法是:a.當(dāng)分給電機(jī)和液壓的總制動(dòng)力矩T，■小于電機(jī)所能承擔(dān)的最大制動(dòng)力矩Tpm max與液壓系統(tǒng)能夠響應(yīng)的最小制動(dòng)力矩Thyd min之和時(shí)，總制動(dòng)力矩首先分給液壓制動(dòng)系統(tǒng)，且分配的液壓制動(dòng)力矩T，hyd等于液壓系統(tǒng)能啟動(dòng)的最小響應(yīng)制動(dòng)力矩Thyd min，其余的分給電機(jī)制動(dòng)；b.當(dāng)分給電機(jī)和液壓的總制動(dòng)力矩T，SUffl大于等于電機(jī)所能承擔(dān)的最大制動(dòng)力矩TPM—max與液壓系統(tǒng)能夠響應(yīng)的最小制動(dòng)力矩Thydmin之和時(shí)，總制動(dòng)力矩首先分給電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)，此時(shí)分配給電機(jī)的制動(dòng)力矩T，PM1應(yīng)為:T，PM1=TPM max*f ( Λ V，)，其余的分配給液壓制動(dòng)系統(tǒng)，這里，f(AV,)是與單位時(shí)間車(chē)速增量的變化dAV/dt成反比例關(guān)系的一個(gè)函數(shù)，由標(biāo)定得到；結(jié)合a、b所述方法，液壓系統(tǒng)的輔助制動(dòng)力矩取值為:T, hyd=max ((Thydjlin)，(T, sum_T, PM1))，電機(jī)輔助制動(dòng)力矩取值為:T, pM1=min (((TPM MX*f (AV,)), (T, sum-Thydjlin))；2)當(dāng)分給電機(jī)和液壓的總制動(dòng)力矩T，■小于系統(tǒng)規(guī)定的一定比例的電機(jī)最大制動(dòng)力矩時(shí)，才允許退出液壓輔助制動(dòng)。在液壓制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中，分配給液壓制動(dòng)系統(tǒng)的力矩與液壓制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際反饋力矩之差由電機(jī)來(lái)提供，表示如下: T, P12-T, hyd_Thyd actΤ, PM2表示電機(jī)為補(bǔ)償和校準(zhǔn)液壓制動(dòng)力矩所承擔(dān)的制動(dòng)力矩，Thyd act表示液壓制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際反饋的力矩；此時(shí)分配給電機(jī)的制動(dòng)力矩總值T，PM應(yīng)為:Τ, pM-T, pM1+T, PM2。所述函數(shù)f(A V，)用下式表示:
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力汽車(chē)下坡輔助電、液復(fù)合制動(dòng)控制方法，其特征在于，包括如下策略: 在整車(chē)控制器中，預(yù)置一輔助制動(dòng)協(xié)調(diào)控制程序，在車(chē)輛下坡過(guò)程中，當(dāng)加速踏板和制動(dòng)踏板均未起作用，車(chē)輛處于滑行情況下，整車(chē)控制器就啟動(dòng)程序，并通過(guò)車(chē)速的增加量計(jì)算出相應(yīng)的總輔助制動(dòng)力矩，并將得到總輔助制動(dòng)力矩按如下情況處理: 1)制動(dòng)力矩優(yōu)先分配給電機(jī)，其次是發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)所能承擔(dān)的最大制動(dòng)力矩之和都無(wú)法滿(mǎn)足制動(dòng)需求時(shí)，系統(tǒng)向液壓制動(dòng)控制器發(fā)出制動(dòng)命令，驅(qū)動(dòng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行制動(dòng)，在液壓制動(dòng)系統(tǒng)參與制動(dòng)的過(guò)程中，力矩分配方法是: a.當(dāng)分給電機(jī)和液壓的總制動(dòng)力矩T，■小于電機(jī)所能承擔(dān)的最大制動(dòng)力矩Tpm_與液壓系統(tǒng)能夠響應(yīng)的最小制動(dòng)力矩Thyd min之和時(shí)，總制動(dòng)力矩首先分給液壓制動(dòng)系統(tǒng)，且分配的液壓制動(dòng)力矩T，h yd等于液壓系統(tǒng)能啟動(dòng)的最小響應(yīng)制動(dòng)力矩Thyd min，其余的分給電機(jī)制動(dòng)； b.當(dāng)分給電機(jī)和液壓的總制動(dòng)力矩T，■大于等于電機(jī)所能承擔(dān)的最大制動(dòng)力矩Tpm_與液壓系統(tǒng)能夠響應(yīng)的最小制動(dòng)力矩Thyd min之和時(shí)，總制動(dòng)力矩首先分給電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)，此時(shí)分配給電機(jī)的制動(dòng)力矩T，PM1應(yīng)為:T，PM1=TPM max*f ( Λ V，)，其余的分配給液壓制動(dòng)系統(tǒng)，這里，f ( Λ V，)是與單位時(shí)間車(chē)速增量的變化d Δ V/dt成反比例關(guān)系的一個(gè)函數(shù)，由標(biāo)定得到； 結(jié)合a、b所述方法，液壓系統(tǒng)的輔助制動(dòng)力矩取值為: T, hyd-max ((Thydjlin), (T, sum_T, PM1))， 電機(jī)輔助制動(dòng)力矩取值為:T，PM1=min(((TPM—max*f(AV，))，(T，sum Thyd—min) )2)當(dāng)分給電機(jī)和液壓的總制動(dòng)力矩T，■小于系統(tǒng)規(guī)定的一定比例的電機(jī)最大制動(dòng)力矩時(shí)，才允許退出液壓輔助制動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車(chē)下坡輔助電、液復(fù)合制動(dòng)控制方法，其特征在于，在液壓制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中，分配給液壓制動(dòng)系統(tǒng)的力矩與液壓制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際反饋力矩之差由電機(jī)來(lái)提供，表示如下: T =T _T 1 J PM2 1 J hyd 1 hyd—act T, ΡΜ2表示電機(jī)為補(bǔ)償和校準(zhǔn)液壓制動(dòng)力矩所承擔(dān)的制動(dòng)力矩，Thyd act表示液壓制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際反饋的力矩； 此時(shí)分配給電機(jī)的制動(dòng)力矩總值Τ，PM應(yīng)為: T =T +T 1 > PM 1 > PMl 1 > ΡΜ2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合動(dòng)力汽車(chē)下坡輔助電、液復(fù)合制動(dòng)控制方法，其特征在于，所述函數(shù)f(AV，)用下式表示: /(AV3) = ~-~+b, J X ； dAV/dt d Δ V/dt表示單位時(shí)間車(chē)速增量的變化，k與b為調(diào)整系數(shù)，是根據(jù)不同的車(chē)輛配置，通過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)標(biāo)定得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力汽車(chē)下坡輔助電、液復(fù)合制動(dòng)控制方法，其特征在于，k與b的標(biāo)定方法是:系統(tǒng)設(shè)定一 T，PM1門(mén)限值，這個(gè)門(mén)限值小于T，■的某個(gè)百分比，在這個(gè)門(mén)限值內(nèi)，取不同的d Λ V/dt，觀察k、b值的變化，分別取k、b值出現(xiàn)概率較集中的值，就是所要標(biāo)定的k、b值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車(chē)下坡輔助電、液復(fù)合制動(dòng)控制方法，其特征在于，所述步驟2)中，所述一定比例的電機(jī)最大制動(dòng)力矩，用kfTpM.表示，是由系統(tǒng)標(biāo)定得到。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合動(dòng)力汽車(chē)下坡輔助電、液復(fù)合制動(dòng)控制方法，其特征在于，Κ*ΤΡΜ_的標(biāo)定方法是:在有液壓制動(dòng)參與的坡路輔助制動(dòng)過(guò)程中，在同一下坡路段液壓制動(dòng)系統(tǒng)只有一次進(jìn)入及退出輔助制動(dòng)的情 況下，當(dāng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)退出時(shí)對(duì)應(yīng)的Τ，.值，就是 1^*ΤΡΜ—_。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種混合動(dòng)力汽車(chē)下坡輔助電、液復(fù)合制動(dòng)控制方法，包括如下策略制動(dòng)力矩優(yōu)先分配給電機(jī)，其次發(fā)動(dòng)機(jī)，最后液壓制動(dòng)系統(tǒng)，速度穩(wěn)定時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)力矩取值為一常數(shù)，液壓制動(dòng)力矩取值為T(mén),hyd=max((Thyd_min),(T,sum-T,PM1))，電機(jī)制動(dòng)力矩取值為T(mén),PM1=min(((TPM_max*f(ΔV,)),(T,sum-Thyd_min))，T,sum為分配給電機(jī)和液壓的總制動(dòng)力矩，Thyd_min為液壓制動(dòng)系統(tǒng)能啟動(dòng)的最小響應(yīng)力矩，TPM_max為電機(jī)所能承擔(dān)的最大制動(dòng)力矩，f(ΔV,)是與dΔV/dt成反比例關(guān)系的一個(gè)函數(shù)，由系統(tǒng)標(biāo)定得到；當(dāng)T,sum小于系統(tǒng)規(guī)定的一定比例的TPM_max時(shí)，才退出液壓輔助制動(dòng)。本發(fā)明以下坡行駛安全、經(jīng)濟(jì)、舒適為目的，提出了并聯(lián)式電、液輔助制動(dòng)控制方法，尤其提出了電機(jī)和液壓的協(xié)調(diào)制動(dòng)方法，既彌補(bǔ)了液壓制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)延時(shí)的缺陷，又能夠在液壓系統(tǒng)啟動(dòng)后使電機(jī)的制動(dòng)能量回饋?zhàn)畲蠡?br> 文檔編號(hào)B60T13/74GK103223936SQ20131017615
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月14日
發(fā)明者羅禹貢, 韓云武, 李克強(qiáng), 連小珉, 鄭四發(fā), 楊殿閣, 王建強(qiáng) 申請(qǐng)人:清華大學(xué)