CN102689595A - 一种纯电动城市客车制动能量回收***控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纯电动城市客车制动能量回收***控制方法，其包括如下步骤：根据车轴附着系数和载荷计算出所需的总制动力；根据车速和制动踏板行程，采用模糊控制算法得出电制动力；根据地面附着系数和车辆总质量，计算出地面允许最大制动力；然后用所述总制动力减去电制动力，得出摩擦制动力；如果总制动力大于或等于地面允许最大制动力，则电制动停止，完全用摩擦制动，否则用所计算出的电制动力和摩擦制动力共同制动。上述步骤按设定时间间隔反复进行。本发明主要解决了摩擦制动力和电制动力自动分配的问题，根据实际车况的不同，随动分配摩擦制动力和电制动力，较大程度的提高了制动能量回收率。
Description
技术领域
本发明涉及纯电动城市客车领域，尤其涉及一种纯电动城市客车制动能量回收***控制方法。
背景技术
纯电动客车的制动由摩擦制动和电制动两部分组成，一般均有制动能量回收功能。但是目前使用的制动能量回收算法对摩擦制动和电制动的分配采用的是较为简单的控制方法，主要表现为对摩擦制动不做控制，使得摩擦制动耗散了大量的能量；由于对摩擦制动和电制动分配采用固定比例，不能根据具体工况采用相应的制动措施，使得电制动不能完全发挥效能，进而造成能源浪费。
发明内容
本发明针对上述现有技术的缺陷提出了一种纯电动城市客车制动能量回收***控制方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种纯电动城市客车制动能量回收***控制方法，包括接收检测装置发送的车速、制动踏板行程、地面附着系数及车辆总质量作为输入量，并据此对摩擦制动力和电制动力的比例进行动态分配，控制它们的大小，使得在制动力满足要求的情况下，尽可能多的回收制动能量，制动踏板行程的大小则体现了驾驶员的控制意图。其包括如下步骤：
A、根据车轴的附着系数和载荷计算出所需的总制动力；根据车速和制动踏板行程，采用模糊控制算法，得出电制动力。
所述的模糊控制算法为：
建立模糊控制算法规则表，其中：第一行是车速，其依次分为：很低、低、中低、中、中高、高六个等级，第一列是制动踏板行程，其依次分为：很短、短、中等、中长、长五个等级，表格的中间部分对应的是电制动力，其依次分为：低、中低、中、中高、高五个等级，根据车速、制动踏板行程参数得出电制动力。
所述电制动力每个等级所对应的具体数值是根据电动机输出最大扭矩进行平均划分的。
所述车速和制动踏板行程的各等级的划分，在相邻等级存在重叠区域。
B、根据地面附着系数和车辆总质量，计算出地面允许最大制动力。
C、判断步骤A计算出的总制动力是否大于或等于步骤B计算出的地面允许最大制动力，如果是，则判断为紧急制动，电制动停止而完全用摩擦制动，否则执行步骤D。
D、判断是否有ABS（制动防抱死***）启动信号，如果是，则判断为紧急制动，电制动停止，完全用摩擦振动，否则执行步骤E。
E、根据公式：摩擦制动力=需求总制动力-电制动力，计算出摩擦制动力。
F、根据计算出的摩擦制动力和电制动力，使用摩擦制动力和电制动力共同进行制动。
G、按设定时间间隔重复执行步骤A到F，以实现对摩擦制动力和电制动力的比例进行动态分配的目的。
本发明的有益效果是：通过采用本发明的纯电动城市客车制动能量回收***控制方法，能根据车辆实际行驶情况及驾驶员的控制意图自动分配摩擦制动和电制动的比例，使得在制动力能满足制动要求的情况下，尽可能多的回收制动能量。
附图说明
图1是本发明的控制算法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种纯电动城市客车制动能量回收***控制方法，包括连续接收检测装置发送的车速、制动踏板行程、地面附着系数及车辆总质量作为输入量，并据此对摩擦制动力和电制动力的比例进行动态分配，控制它们的大小，使得在制动力满足要求的情况下，尽可能多的回收制动能量，制动踏板行程的大小则体现了驾驶员的控制意图。其包括如下步骤：
A、 计算出所需的总制动力：总制动力=前轴制动力+后轴制动力。
其中，前轴制动力=前轴附着系数*前轴载荷。
后轴制动力=后轴附着系数*后轴载荷。
根据车速和制动踏板行程，采用模糊控制算法，计算出电制动力；
所述模糊控制算法就是对难于用准确的数学模型描述的复杂***，采用自然语言（如大、中、小）加以叙述，借助定性的、不精确的及模糊的条件语句来表达，进而计算出所需结果的一种工程常用方法。关于模糊控制算法有较多的资料和教科书介绍，如由北京航空航天出版社出版于2002年出版，由张化光，何希勤主编的《模糊自适应控制理论及其应用》在本书中，对模糊控制理论及模糊控制算法有较为详细的论述。
B、 根据地面附着系数和车辆总质量，计算出地面允许最大制动力：
地面最大制动力是F=￠·G，式中￠是地面附着系数，G是车辆总质量。
C、判断步骤A计算出的总制动力是否大于或等于步骤B计算出的地面允许最大制动力，如果是，则判断为紧急制动，电制动停止而完全用摩擦制动，否则执行步骤D。
D、判断是否有ABS启动信号，如果是，则判断为紧急制动，电制动停止，完全用摩擦制动，否则执行步骤E。
E、根据公式：摩擦制动力=需求总制动力-电制动力 ，计算出摩擦制动力。
F、根据计算出的摩擦制动力和电制动力，使用计算出的摩擦制动力和电制动力共同进行制动。
G、按设定时间间隔重复执行步骤A到F，以实现对摩擦制动力和电制动力的比例进行动态分配的目的，在本例中程序每0.3s计算一次。
步骤A中所述的模糊控制算法规则如表1所示：
表1：模糊控制算法规则表
在表1中，第一行是车速，其依次分为：很低、低、中低、中、中高、高六个等级，第一列是制动踏板行程，其依次分为：很短、短、中等、中长、长五个等级，表格的中间部分对应的是电制动力，其依次分为：低、中低、中、中高、高五个等级。根据车速、制动踏板行程参数得出电制动力。
所述电制动力每个等级所对应的具体数值是根据电动机输出最大扭矩进行平均划分的。
所述车速和制动踏板行程的各等级的划分，在相邻等级存在重叠区域。例如车速很低定义为0-15km/h，车速低定义为10-30km/h等等。又例如踏板全行程长设为1，很短为0-0.2，短为0.1-0.3。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种纯电动城市客车制动能量回收***控制方法，其特征在于：包括:接收检测装置发送的车速、制动踏板行程、地面附着系数及车辆总质量作为输入量，然后进行如下步骤：
A、根据车轴附着系数和载荷计算所需的总制动力；
根据车速和制动踏板行程，采用模糊控制算法，得出电制动力；
B、根据地面附着系数和车辆总质量，计算出地面允许最大制动力；
C、判断步骤A计算出的总制动力是否大于或等于步骤B计算出的地面允许最大制动力，如果是，则电制动停止，完全用摩擦制动，否则执行步骤D；
D、判断是否有ABS启动信号，如果是，则电制动停止，完全用摩擦制动，否则执行步骤E；
E、根据公式：摩擦制动力=需求总制动力-电制动力，计算出摩擦制动力；
F、根据计算出的摩擦制动力和电制动力，使用摩擦制动力和电制动力共同进行制动；
G、按设定时间间隔重复执行步骤A到F。
2.根据权利要求1所述的纯电动城市客车制动能量回收***控制方法，其特征在于：步骤A所述的模糊控制算法为：
建立模糊控制算法规则表，其中：第一行是车速，其依次分为：很低、低、中低、中、中高、高六个等级，第一列是制动踏板行程，其依次分为：很短、短、中等、中长、长五个等级，表格的中间部分对应的是电制动力，其依次分为：低、中低、中、中高、高五个等级，根据车速、制动踏板行程参数得出电制动力。
3.根据权利要求2所述的纯电动城市客车制动能量回收***控制方法，其特征在于：所述电制动力每个等级所对应的具体数值范围是根据电动机输出最大扭矩进行平均划分的。
4.根据权利要求2所述的纯电动城市客车制动能量回收***控制方法，其特征在于：在所述的模糊控制算法规则表中，车速和制动踏板行程的各等级的划分，在相邻等级处存在重叠区域。
5.根据权利要求1至4任一项所述的纯电动城市客车制动能量回收***控制方法，其特征在于：步骤F中所述的时间间隔是0.3秒。
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Application publication date: 20120926 |