CN106427662A - 一种新能源汽车防抱死控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种新能源汽车防抱死控制方法，包括以下步骤：步骤S10，在行车制动过程中，电机控制器根据主动轮转速和从动轮转速计算出行车制动过程中的当前滑移率；步骤S20，判断当前滑移率是否大于车轮趋于抱死时的临界滑移率X，若判定为是，则进入步骤S31，否则进入步骤S32；步骤S31，电机控制器控制电机对当前车轮的转速及转速变化率进行调节，使得当前车轮的滑移率控制在车轮趋于抱死的临界滑移率X的附近范围内；步骤S32，电机控制器根据当前状态控制电机正常行驶。本发明无需车轮转速传感器、液压调节器等调节装置，响应速度快，制动效果达到最好，行车最安全。
Description
技术领域
本发明涉及汽车防抱死***技术领域，尤其涉及一种新能源汽车防抱死控制方法。
背景技术
在传统汽车中，汽车车轮上会安装一个车轮转速传感器，在行车制动过程中，电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定是否有车轮趋于抱死状态，若判定有车轮趋于抱死状态时，汽车防抱死***就进入防抱死制动压力调节过程。参见图1，图中给出的是现有的汽车防抱死***的调节回路示意图。制动踏板10通过连杆铰接在制动力增强器20上，制动力增强器20安装在带有平衡液罐的主制动缸30上，主制动缸30的输出端与带磁阀的液压调压器40的输入端连接，液压调压器40的输出端与安装在车轮1上的车轮制动器50连接，液压调压器40的信号端与ABS控制器70连接。车轮转速传感器60安装在车轮上，用于检测车轮的转速，车轮转速传感器60的传感信号输出端与ABS控制器70的信号输入端连接。安装在汽车仪表盘上的控制灯80与ABS控制器70连接。在行车制动过程中，下压制动踏板10，通过制动力增强器20触发主制动缸30动作，主制动缸30压缩油量并经过液压调压器40推动车轮制动器50制动车轮1。此时，车轮转速传感器60监控车轮1搜集数据传送至ABS控制器70，ABS控制器70对数据进行计算和分析，判断车轮是否出现抱死现象，若处于抱死状态时，向液压调压器40发出信号控制车轮制动器50动作，同时调节电机的输出扭矩，实现防抱死制动。
但由于在新能源车，尤其是在低端电动车中，没有防抱死ABS***，行 车安全***低。
为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对现有技术的不足而提供一种成本低、响应速度快、行车制动安全系数高的新能源汽车防抱死控制方法。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种新能源汽车防抱死控制方法，包括以下步骤：
步骤S10，在行车制动过程中，电机控制器通过主动轮转速传感器、从动轮转速传感器分别采集主动轮转速、从动轮转速，并根据其采集到的主动轮转速和从动轮转速计算出行车制动过程中的当前滑移率；
步骤S20，判断步骤S10所计算出的当前滑移率是否大于车轮趋于抱死时的临界滑移率X，若判定为是，则进入步骤S31，否则进入步骤S32；
步骤S31，电机控制器控制电机对当前车轮的转速及转速变化率进行调节，使得当前车轮的滑移率控制在车轮趋于抱死的临界滑移率X的附近范围内，实现制动防抱死；
步骤S32，电机控制器根据当前状态控制电机正常行驶。
在本发明的一个优选实施例中，所述车轮趋于抱死时的临界滑移率X为10％～30％。
在本发明的一个优选实施例中，所述车轮趋于抱死时的临界滑移率X为20％。
在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤S31中，所述当前车轮的滑移率控制在车轮趋于抱死的临界滑移率X的附近范围内，具体是指：在行车制动过程中，电机控制器控制电机输出当前刹车踏板深度对应的制动扭矩N， 并以此制动扭矩N行驶时间t1后，当检测到滑移率大于20％时，电机控制器控制电机不再输出制动扭矩，并以无制动扭矩的状态行驶时间t2后，当检测到滑移率小于15％时，电机控制器控制电机输出当前刹车踏板深度对应的制动扭矩N；按照上述过程进行不断循环，直至将滑移率稳定在20％。
在本发明的一个优选实施例中，所述时间t1、t2由影响滑移率的参数决定。
由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：
1、本发明无需车轮转速传感器、液压调节器等调节装置，在电机控制器的基础上增加获取车轮转速及转速变化率的模块，即可实现制动防抱死，降低成本；
2、通过电机主动调节扭矩，响应速度快，制动状态可始终处于最佳点(滑移率为20％)，制动效果达到最好，行车最安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的汽车防抱死***的调节回路示意图。
图2是本发明的原理流程框图。
图3是本发明电机转速变化率与ABS控制***之间的关系示意图。
图4是本发明在行车制动中电机改变扭矩及响应时间的关系示意图。
图5是本发明在行车制动中电机输出的制动扭矩在响应时间t1～t4的变化示意图。
图6是传统汽车的ABS***中制动力矩MB及路面摩擦力矩MR与时间t的 关系示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图2，本发明的一种新能源汽车防抱死控制方法，包括以下步骤：
步骤S10，在行车制动过程中，电机控制器通过主动轮转速传感器、从动轮转速传感器分别采集主动轮转速、从动轮转速，并根据其采集到的主动轮转速和从动轮转速计算出行车制动过程中的当前滑移率；
步骤S20，判断步骤S10所计算出的当前滑移率是否大于车轮趋于抱死时的临界滑移率X，在本实施例中，车轮趋于抱死时的临界滑移率X为10％～30％，优选地为20％。若判定为是，则进入步骤S31，否则进入步骤S32；
步骤S31，电机控制器控制电机对当前车轮的转速及转速变化率进行调节，使得当前车轮的滑移率控制在车轮趋于抱死的临界滑移率X的附近范围内，实现制动防抱死；具体地，参见图3，在行车制动过程中，电机控制器控制电机输出当前刹车踏板深度对应的制动扭矩N，并以此制动扭矩N行驶时间t1后，当检测到滑移率大于20％时，电机控制器控制电机不再输出制动扭矩，并以无制动扭矩的状态行驶时间t2后，当检测到滑移率小于15％时，电机控制器控制电机输出当前刹车踏板深度对应的制动扭矩N；按照上述过程进行不断循环，直至将滑移率稳定在20％。其中，时间t1、t2由路面摩擦系数、车轮摩擦***等影响滑移率的参数决定。
步骤S32，电机控制器根据当前状态控制电机正常行驶。
此外，参见图4，滑移率对汽车车轮制动附着系数φX和侧向附着系数φy影响极大，从而影响汽车的制动性能。当地面对车轮法向反作用力一定时，滑移率大约在20％左右时制动纵向附着系数φX最大，车轮与路面之间的附着 力就最大，此时的地面制动力也就最大，制动效果最佳。当滑移率等于零时，侧向附着系数φy最大，汽车抗侧滑能力最强，制动时方向稳定性最好。φy随着滑移率的增大而减小，当车轮完全抱死拖滑时φy≈0，汽车制动稳定性最差。由此可见，制动防抱死***防止汽车制动时车轮抱死，并把车轮的滑移率保持在10％～30％的范围内，以保证车轮与路面有良好的纵向、侧向附着力，有效地防止制动时汽车侧滑、甩尾、失去转向等现象发生，提高了汽车制动时的方向稳定性；制动时，制动防抱死***将制动力保持在最佳的范围内，缩短了制动距离。这样也减弱了轮胎与地面之间的剧烈摩擦，减轻了轮胎的磨损。
另外，参见图5，图中给出的是在行车制动中电机输出的制动扭矩在响应时间t1～t4的变化示意图，其中，在t1～t2为扭矩上升时间；t3～t4为扭矩下降时间。参见图6，图6中显示了制动力矩MB(制动器通过轮胎的力矩)及路面摩擦力矩MR(通过路面/轮胎摩擦副又重新作用到车轮上的力矩)与时间t的关系，同时也显示了轮边减速(-a)与时间t的关系；制动力会随着时间线性增长。只要制动过程在静摩擦系数打滑曲线的稳定范围内，路面摩擦力矩借助于较低的时间滞后伴随着制动力矩。从图6中可看出，在约130ms后，路面摩擦力矩会达到最大值，由此达到静摩擦系数打滑曲线。制动力矩MB不可避免地继续升高的同时，按静摩擦系数打滑曲线看，路面摩擦力矩MR不再继续升高，而且保持同一水平不变。130ms～240ms(车轮抱死)在稳定范围内MB-MR的小力矩差异会快速增大。在传统汽车的ABS***在t1～t4时间为200～300ms，响应时间t1～t2为5～20ms，每秒响应次数为20～25次。而本发明中，响应时间t1～t2控制在10ms，t1～t4时间控制在50ms左右，本发明的一个响应周期为50ms左右，每秒响应次数为20～25次。由此可看出，本发明的新能源汽车防抱死控制方法的响应时间与传统汽车的ABS***的响应时间差不多，说明了本发明在不增加不用增加调节装置的情况下即可 实现制动防抱死功能，有效地降低了生产成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种新能源汽车防抱死控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10，在行车制动过程中，电机控制器通过主动轮转速传感器、从动轮转速传感器分别采集主动轮转速、从动轮转速，并根据其采集到的主动轮转速和从动轮转速计算出行车制动过程中的当前滑移率；
步骤S20，判断步骤S10所计算出的当前滑移率是否大于车轮趋于抱死时的临界滑移率X，若判定为是，则进入步骤S31，否则进入步骤S32；
步骤S31，电机控制器控制电机对当前车轮的转速及转速变化率进行调节，使得当前车轮的滑移率控制在车轮趋于抱死的临界滑移率X的附近范围内，实现制动防抱死；
步骤S32，电机控制器根据当前状态控制电机正常行驶。
2.如权利要求1所述的新能源汽车防抱死控制方法，其特征在于，所述车轮趋于抱死时的临界滑移率X为10％～30％。
3.如权利要求2所述的新能源汽车防抱死控制方法，其特征在于，所述车轮趋于抱死时的临界滑移率X为20％。
4.如权利要求3所述的新能源汽车防抱死控制方法，其特征在于，在所述步骤S31中，所述当前车轮的滑移率控制在车轮趋于抱死的临界滑移率X的附近范围内，具体是指：在行车制动过程中，电机控制器控制电机输出当前刹车踏板深度对应的制动扭矩N，并以此制动扭矩N行驶时间t1后，当检测到滑移率大于20％时，电机控制器控制电机不再输出制动扭矩，并以无制动扭矩的状态行驶时间t2后，当检测到滑移率小于15％时，电机控制器控制电机输出当前刹车踏板深度对应的制动扭矩N；按照上述过程进行不断循环，直至将滑移率稳定在20％。
5.如权利要求4所述的新能源汽车防抱死控制方法，其特征在于，所述时间t1、t2由影响滑移率的参数决定。
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