CN106828121B - 电动汽车的能量回收方法及装置 - Google Patents

电动汽车的能量回收方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106828121B
CN106828121B CN201710071260.1A CN201710071260A CN106828121B CN 106828121 B CN106828121 B CN 106828121B CN 201710071260 A CN201710071260 A CN 201710071260A CN 106828121 B CN106828121 B CN 106828121B
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
braking
energy recovery
torque
brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710071260.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106828121A (zh
Inventor
陆群
唐彩明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Changcheng Huaguan Automobile Technology Development Co Ltd
Original Assignee
Beijing Changcheng Huaguan Automobile Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Changcheng Huaguan Automobile Technology Development Co Ltd filed Critical Beijing Changcheng Huaguan Automobile Technology Development Co Ltd
Priority to CN201710071260.1A priority Critical patent/CN106828121B/zh
Publication of CN106828121A publication Critical patent/CN106828121A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106828121B publication Critical patent/CN106828121B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/24—Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
    • B60L7/26—Controlling the braking effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/40—Electrical machine applications
    • B60L2220/42—Electrical machine applications with use of more than one motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提出电动汽车的能量回收方法及装置。方法包括：检测到电动汽车当前满足能量回收激活条件，根据前、后电机的理论扭矩，计算整车最大可回收扭矩T_max(MotorBrake)；检测电动汽车的工况，若处于制动工况，则根据当前的路面附着系数，计算整车设计制动扭矩T(Brake)，若T_max(MotorBrake)≥T(Brake)，则不对前、后轴施加液压制动力，只对前、后电机施加制动力，若T_max(MotorBrake)<T(Brake)，则对前、后轴施加液压制动力，同时对前、后电机施加制动力。本发明实现了对双轴双电机电动汽车的能量回收。

Description

电动汽车的能量回收方法及装置
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及电动汽车的能量回收方法及装置。
背景技术
目前，纯电动汽车处于产业化初级阶段，以单电机单轴驱动结构方案较为普遍。基于此类技术方案，目前市场上已有比较成熟的单轴驱动纯电动动力总成控制方法。但单纯单电机驱动形式限制了电动汽车整车综合性能的提升，而双电机驱动的形式为电动车动力集成控制提供更多的选择。
与传统的单轴驱动动力***控制方法相比，双轴双电机纯电动车动力***控制方法有着不同的要求和特点。对于双驱动轴双电机电动汽车而言，其控制方法主要集中在双电机驱动力控制以及双电机驱动机械联动方式设计，但是对于如何利用双电机的特有优势来更好地进行电动汽车能量回收，在相关技术中，并没有行之有效的解决方法。
现有电动汽车能量回收技术主要是对于单电机的能量回收进行控制。踩下制动踏板后，因为车辆前后制动力分配比通常为定值，为防止因为较大的能量回收扭矩施加到单一车轮上引起制动力分配比例发生变化而造成制动不稳定性，通常单电机能量回收力矩被限定为一个较小的恒值或者轻度电液复合制动，因此普遍存在制动能量回收效率低的问题。对于单电机能量回收控制而言，中度以上的电液复合制动对液压管路设计和液压协调控制要求较高。
对于双电机能量回收现有控制方案通常为根据当前最大可回收功率和制动需求功率进行比较来判断是执行单电机或双电机不同模式的能量回收进行研究分析，但对如何利用双轴双电机实现高效制动以及不同工况下的双轴双电机能量回收控制、能量回收控制中制动力分配方案研究较少。
发明内容
本发明提供电动汽车的能量回收方法及装置，以实现对双轴双电机电动汽车的能量回收。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种电动汽车的能量回收方法，该方法包括：
检测到电动汽车当前满足能量回收激活条件，根据前、后电机的理论扭矩，计算整车最大可回收扭矩T_max(MotorBrake)；
检测电动汽车的工况，若处于制动工况，则根据当前的路面附着系数，计算整车设计制动扭矩T(Brake)，
若T_max(MotorBrake)≥T(Brake)，则不对前、后轴施加液压制动力，只对前、后电机施加制动力，
若T_max(MotorBrake)<T(Brake)，则对前、后轴施加液压制动力，同时对前、后电机施加制动力。
若T_max(MotorBrake)≥T(Brake)，所述对前、后电机施加制动力包括：
计算和
其中，T(f_motor)为前电机的制动扭矩，T(r_motor)为后电机的制动扭矩，为根据当前路面附着系数查找电动汽车的理想制动力分配系数表，得到的电动汽车的前、后轴的理想制动力分配系数；
根据T(f_motor)、T(r_motor)控制前、后电机产生制动扭矩。
若T_max(MotorBrake)<T(Brake)，所述对前、后轴施加液压制动力，同时对前、后电机施加制动力包括：
计算液压补偿扭矩T(comp_hydru)＝T(Brake)-T_max(MotorBrake)
则
则
根据T(f_hydru)、T(r_hydru)对前、后轴施加液压制动力，根据T(f_motor)、T(r_motor)控制前、后电机产生制动扭矩；
其中，T(f_hydru)为前轴的液压制动扭矩，T(r_hydru)为后轴的液压制动扭矩，T(f_motor)为前电机的制动扭矩，T(r_motor)为后电机的制动扭矩，为根据当前路面附着系数查找电动汽车的理想制动力分配系数表，得到的电动汽车的前、后轴的理想制动力分配系数。
所述能量回收激活条件为：
电动汽车处于非上坡制动的制动工况；或者，
电池剩余电量小于预设电量阈值；或者，
车速大于预设车速阈值。
所述方法进一步包括：
在制动能量回收过程中，若检测到电动汽车处于向上坡度制动，则停止能量回收；或者，
在能量回收过程中，若电动汽车发生转弯制动，则对前电机制动扭矩进行快速滤波，对后电机制动扭矩进行慢速滤波。
一种电动汽车的能量回收装置，该装置包括：
能量回收激活判断模块：用于判断电动汽车是否满足能量回收激活条件，若满足，向整车最大可回收扭矩计算模块、整车设计制动扭矩计算模块发送能量回收激活指示；
整车最大可回收扭矩计算模块：接收到能量回收激活指示，根据前、后电机的理论扭矩，计算整车最大可回收扭矩T_max(MotorBrake)；
整车设计制动扭矩计算模块：接收到能量回收激活指示，检测电动汽车的工况，若处于制动工况，则根据当前的路面附着系数，计算整车设计制动扭矩T(Brake)；
能量回收控制模块：若T_max(MotorBrake)≥T(Brake)，则不对前、后轴施加液压制动力，确定只对前、后电机施加制动力，若T_max(MotorBrake)<T(Brake)，则确定对前、后轴施加液压制动力，同时对前、后电机施加制动力。
其特征在于，若T_max(MotorBrake)≥T(Brake)，所述能量回收控制模块确定对前、后电机施加制动力包括：
计算和
其中，T(f_motor)为前电机的制动扭矩，T(r_motor)为后电机的制动扭矩，为根据当前路面附着系数查找电动汽车的理想制动力分配系数表，得到的电动汽车的前、后轴的理想制动力分配系数；
确定根据T(f_motor)、T(r_motor)控制前、后电机产生制动扭矩。
若T_max(MotorBrake)<T(Brake)，所述能量回收控制模块确定对前、后轴施加液压制动力，同时对前、后电机施加制动力包括：
计算液压补偿扭矩T(comp_hydru)＝T(Brake)-T_max(MotorBrake)
则
则
确定根据T(f_hydru)、T(r_hydru)对前、后轴施加液压制动力，根据T(f_motor)、T(r_motor)控制前、后电机产生制动扭矩；
其中，T(f_hydru)为前轴的液压制动扭矩，T(r_hydru)为后轴的液压制动扭矩，T(f_motor)为前电机的制动扭矩，T(r_motor)为后电机的制动扭矩，为根据当前路面附着系数查找电动汽车的理想制动力分配系数表，得到的电动汽车的前、后轴的理想制动力分配系数。
所述能量回收激活判断模块判断满足的能量回收激活条件为：
电动汽车处于非上坡制动的制动工况；或者，
电池剩余电量小于预设电量阈值；或者，
车速大于预设车速阈值。
所述能量回收控制模块进一步包括：
在制动能量回收过程中，若检测到电动汽车处于向上坡度制动，则确定停止能量回收；或者，
在能量回收过程中，若电动汽车发生转弯制动，则确定对前电机制动扭矩进行快速滤波，对后电机制动扭矩进行慢速滤波。
本发明中，在电动汽车处于制动工况时，通过比较根据前、后电机的理论扭矩计算得到的整车最大可回收扭矩和根据当前的路面附着系数计算得到的整车设计制动扭矩的大小，采取不同的能量回收方案，使得前后轴制动力分配尽量地接近电动汽车的理想制动力分配曲线，充分提高制动效率，在增大制动回收扭矩的前提下保证了制动的平稳性。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的双轴双电机电动汽车的能量回收方法流程图；
图2为本发明实施例二提供的双轴双电机电动汽车的能量回收方法流程图；
图3为本发明提供的电机的外特性函数的示例图；
图4为本发明提供的车辆前、后轴理想制动扭矩分配曲线示例图；
图5为本发明实施例提供的双轴双电机电动汽车的能量回收装置的组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例一提供的双轴双电机电动汽车的能量回收方法流程图，其具体步骤如下：
步骤101：检测到电动汽车当前满足能量回收激活条件，根据前、后电机的理论扭矩，计算整车最大可回收扭矩T_max(MotorBrake)。
能量回收激活条件为：电动汽车处于非上坡制动的制动工况；或者，电池剩余电量小于预设电量阈值；或者，车速大于预设车速阈值。
另外，能量回收激活还有一个必要条件，即电池、电机、液压管理单元均不存在故障。
步骤102：检测电动汽车的工况，若处于制动工况，则根据当前的路面附着系数，计算整车设计制动扭矩T(Brake)。
步骤103：若T_max(MotorBrake)≥T(Brake)，则不对前、后轴施加液压制动力，只对前、后电机施加制动力；若T_max(MotorBrake)<T(Brake)，则对前、后轴施加液压制动力，同时对前、后电机施加制动力。
其中，若T_max(MotorBrake)≥T(Brake)，对前、后电机施加制动力包括：
计算和
其中，T(f_motor)为前电机的制动扭矩，T(r_motor)为后电机的制动扭矩，为根据当前路面附着系数查找电动汽车的理想制动力分配系数表，得到的电动汽车的前、后轴的理想制动力分配系数；
根据T(f_motor)、T(r_motor)控制前、后电机产生制动扭矩。
其中，若T_max(MotorBrake)<T(Brake)，对前、后轴施加液压制动力，同时对前、后电机施加制动力包括：
计算液压补偿扭矩T(comp_hydru)＝T(Brake)-T_max(MotorBrake)
则
则
根据T(f_hydru)、T(r_hydru)对前、后轴施加液压制动力，根据T(f_motor)、T(r_motor)控制前、后电机产生制动扭矩；
其中，T(f_hydru)为前轴的液压制动扭矩，T(r_hydru)为后轴的液压制动扭矩，T(f_motor)为前电机的制动扭矩，T(r_motor)为后电机的制动扭矩，为根据当前路面附着系数查找电动汽车的理想制动力分配系数表，得到的电动汽车的前、后轴的理想制动力分配系数。
在实际应用中，在制动能量回收过程中，若检测到电动汽车处于向上坡度制动，则停止能量回收；或者，在能量回收过程中，若电动汽车发生转弯制动，则对前电机制动扭矩进行快速滤波，对后电机制动扭矩进行慢速滤波。
图2为本发明实施例二提供的双轴双电机电动汽车能量回收控制方法流程图，其具体步骤如下：
步骤201：检测到当前满足能量回收激活条件，则执行步骤202。
能量回收激活条件可以是：车辆处于制动工况、或者电池SOC(State of Charge，剩余电量)小于预设SOC阈值、或者车速大于预设车速阈值等，且电池、电机和液压管理单元必须均不存在故障。
步骤202：根据前、后电机外特性曲线查出当前转速n下对应的前、后电机理论扭矩T_theory(f)、T_theory(r)，根据当前转速n和T_theory(f)、T_theory(r)分别计算无限制下前、后电机产生的回收功率P(gener,f)、P(gener,r)。
具体地，T_theory(f)＝f1(n)，T_theory(r)＝f2(n)
其中，f1(n)表示前电机的外特性函数，f2(n)表示后电机的外特性函数，该两函数都为已知函数。图3给出了电机的外特性函数的示例图。
步骤203：根据电池最大可充电功率P_charge、P(gener,f)、P(gener,r)、当前空调使用功率P_airc、DCDC(直流-直流)变换器使用功率P_dcdc，计算功率限制下的整车最大可回收扭矩T_max(MotorBrake)。
具体地，T_max(MotorBrake)＝
9550*{min(P_charge,P(gener,r)+P(gener,f))+P_airc+P_dcdc}/n
T_max(MotorBrake)也称为前、后电机所能提供的最大制动扭矩。
步骤204：根据加速器踏板和制动踏板的行程状态判断车辆是处于滑行状态还是制动状态，若处于滑行状态，执行步骤205；若处于制动状态，执行步骤206。
步骤205：控制后电机单独开启能量回收，控制后电机产生恒定的制动扭矩，该制动扭矩小于T_max(MotorBrake)*m，本流程结束。
其中，m为小于1的正数，优选地，m＝0.3。
步骤206：根据车速、车重、轮胎尺寸以及路面附着系数计算制动踏板行程对应的整车设计制动扭矩T(Brake)。
步骤207：根据当前路面附着系数查找理想制动力分配系数表，得到车辆前、后轴的理想制动力分配系数根据如下公式计算当前车辆前、后轴制动扭矩：
其中，T(f_Brake)为前轴制动扭矩，T(r_Brake)为后轴制动扭矩。
可以看出，T(Brake)＝T(f_Brake)+T(r_Brake)。
需要说明的是，在能量回收时，整车设计制动扭矩T(Brake)以及液压制动扭矩、电机制动扭矩之间的关系如下：
T(Brake)＝T(f_Brake)+T(r_Brake)
T(f_Brake)＝T(f_motor)+T(f_hydru)
T(r_Brake)＝T(r_motor)+T(r_hydru)
T(f_motor)+T(r_motor)≤T_max(MotorBrake)
其中，T(f_motor)、T(r_motor)分别为前、后电机制动扭矩，T(f_hydru)、T(r_hydru)分别为前、后轴液压制动扭矩。
在制动时，前、后车轮同时接近抱死状态时，对路面附着利用以及制动时汽车方向稳定性较为有利。只要给定汽车的重量、质心位置便能做出理想制动力分配曲线，对于特定的车辆可通过制动器参数、轮胎半径、电机布置参数将制动力分配曲线转换为前、后轴等效制动扭矩分配曲线I，如图4所示。
I曲线上的任一点表示在某特定路面附着系数下，前、后轮同时达到最大附着力时前、后轴等效制动扭矩大小。例如：图4中an-1点表示车辆在路面附着系数的路面上制动时，前轴等效制动扭矩等于T(f_n-1)，后轴等效制动扭矩等于T(r_n-1)时，车辆前、后轴制动附着力同时达到最佳效果。此时可计算出相应的理想制动力分配系数为：
因此，由I曲线可得到路面附着系数与理想制动力分配系数的对应关系由此便得到一个一维表格，形成理想制动力分配系数表。
步骤208：判断T_max(MotorBrake)≥T(Brake)是否成立，若是，执行步骤209；否则，执行步骤210。
步骤209：确定T(f_hydru)＝0，T(r_hydru)＝0，前、后电机制动扭矩分别为：T(f_motor)＝T(f_Brake)，T(r_motor)＝T(r_Brake)，本流程结束。
T_max(MotorBrake)≥T(Brake)说明当前前、后电机制动扭矩满足驾驶员的制动需求扭矩，则无需施加前、后轴液压制动力。
步骤210：计算液压补偿扭矩T(comp_hydru)：
T(comp_hydru)＝T(Brake)-T_max(MotorBrake)
则：
则：
则：
T_max(MotorBrake)<T(Brake)说明当前前、后电机制动扭矩不满足驾驶员的制动扭矩需求，则需要液压支持，即需要施加液压补偿扭矩T(comp_hydru)，即此时需要采用电液复合制动。
在实际应用中，为了降低前、后电机扭矩突变，可进一步对前、后电机的制动扭矩进行限值或滤波。滤波可采用一阶滤波，滤波公式如下：
y(t)＝y(t-1)+k(x(t)-y(t-1))
k为滤波系数，x(t)为t时刻的滤波前的原始制动扭矩值，y(t-1)为t-1时刻的滤波后的制动扭矩值，y(t)为t时刻的滤波后的制动扭矩值。
针对前、后电机，k的取值可不同，设分别为k(f)、k(r)。
进一步地，根据车辆所处工况，对能量回收方式进行如下优化处理：
一)当车辆处于向上坡度制动时，不进行能量回收。
由于车辆处于向上坡度制动时，电池充电效率低，因此，此时不进行能量回收。具体地，在满足能量回收激活条件时，进一步判断车辆是否处于向上坡度制动，若处于，则不使能能量回收；或者，在能量回收过程中，若检测到车辆处于向上坡度制动，则停止能量回收。
二)当车辆处于向下坡度制动时，使能能量回收。
即车辆处于向下坡度制动，可以为一独立的能量激活条件。
由于车辆的加速度在下坡行驶中比平地行驶中更大，因此此时应该进行能量回收。
三)当车辆处于转弯制动时，不使能能量回收，即，若当前满足能量回收激活条件，则进一步判断车辆是否处于转弯制动，若处于，则不使能能量回收；
若在能量回收过程中，车辆发生转弯制动，则对前、后电机制动扭矩进行滤波，具体地：
若转弯的速度大于预设速度阈值或者转弯角度大于预设角度阈值，则对前电机制动扭矩进行快速滤波，对后电机制动扭矩进行慢速滤波。这里的快、慢速滤波可采用一阶滤波，滤波公式如下：
y(t)＝y(t-1)+k(x(t)-y(t-1))
k为滤波系数，x(t)为t时刻的原始值，y(t-1)为t-1时刻的滤波后的值，y(t)为t时刻的滤波后的值。
针对前、后电机，k的取值可不同，设分别为k(f)、k(r)，
快速滤波时，增大k的取值；慢速滤波时，减少k的取值。
本发明的有益技术效果如下：
一)充分利用双电机在回馈制动方面的优势，能够根据不同的路面附着系数调节前、后轴制动力以适应当前液压压力变化，使得前、后轴制动力分配尽量地接近该车型的理想制动力分配曲线，充分提高制动效率，在增大制动扭矩的前提下保证了制动的平稳性。
二)由于是前后双电机结构，因此液压制动单元可保持其默认的前、后制动力分配比例施加液压制动力，可通过电机制动扭矩快速调整达到目标制动力，对液压制动单元控制逻辑要求降低，对液压结构要求低，同时本发明提供的能量回收算法可以可靠、快速地移植到实时控制器中。
三)根据不同工况实施前、后电机不同的制动能量回收分配方式能够最大化地提高各个电机工作效率，增强双电机驱动车辆对不同行驶环境的适应性。
图5为本发明实施例提供的双轴双电机电动汽车的能量回收装置的组成示意图，该装置主要包括：能量回收激活判断模块51、整车最大可回收扭矩计算模块52、整车设计制动扭矩计算模块53和能量回收控制模块54，其中：
能量回收激活判断模块51：用于判断电动汽车是否满足能量回收激活条件，若满足，向整车最大可回收扭矩计算模块52、整车设计制动扭矩计算模块53发送能量回收激活指示。
整车最大可回收扭矩计算模块52：接收能量回收激活判断模块51发来的能量回收激活指示，根据前、后电机的理论扭矩，计算整车最大可回收扭矩T_max(MotorBrake)，将T_max(MotorBrake)发送给能量回收控制模块54。
整车设计制动扭矩计算模块53：接收能量回收激活判断模块51发来的能量回收激活指示，检测电动汽车的工况，若处于制动工况，则根据当前的路面附着系数，计算整车设计制动扭矩T(Brake)，将T(Brake)发送给能量回收控制模块54。
能量回收控制模块54：接收整车最大可回收扭矩计算模块52发来的T_max(MotorBrake)，接收整车设计制动扭矩计算模块53发来的T(Brake)，若T_max(MotorBrake)≥T(Brake)，则不对前、后轴施加液压制动力，确定只对前、后电机施加制动力，若T_max(MotorBrake)<T(Brake)，则确定对前、后轴施加液压制动力，同时对前、后电机施加制动力。
具体地，若T_max(MotorBrake)≥T(Brake)，能量回收控制模块54确定对前、后电机施加制动力包括：
计算和
其中，T(f_motor)为前电机的制动扭矩，T(r_motor)为后电机的制动扭矩，为根据当前路面附着系数查找电动汽车的理想制动力分配系数表，得到的电动汽车的前、后轴的理想制动力分配系数；
确定根据T(f_motor)、T(r_motor)控制前、后电机产生制动扭矩，即向前电机控制模块发送T(f_motor)，向后电机控制模块发送T(r_motor)。
具体地，若T_max(MotorBrake)<T(Brake)，能量回收控制模块54确定对前、后轴施加液压制动力，同时对前、后电机施加制动力包括：
计算液压补偿扭矩T(comp_hydru)＝T(Brake)-T_max(MotorBrake)
则
则
确定根据T(f_hydru)、T(r_hydru)对前、后轴施加液压制动力，根据T(f_motor)、T(r_motor)控制前、后电机产生制动扭矩；即，向液压管理单元发送T(f_hydru)、T(r_hydru)，以使得液压管理单元根据T(f_hydru)、T(r_hydru)对前、后轴施加液压制动力，同时将T(f_motor)、T(r_motor)分别发送给前、后电机控制单元。
其中，T(f_hydru)为前轴的液压制动扭矩，T(r_hydru)为后轴的液压制动扭矩，T(f_motor)为前电机的制动扭矩，T(r_motor)为后电机的制动扭矩，为根据当前路面附着系数查找电动汽车的理想制动力分配系数表，得到的电动汽车的前、后轴的理想制动力分配系数。
具体应用中，能量回收激活判断模块51判断满足的能量回收激活条件为：
电动汽车处于非上坡制动的制动工况；或者，
电池剩余电量小于预设电量阈值；或者，
车速大于预设车速阈值。
具体应用中，能量回收控制模块54进一步包括：若电动汽车处于滑行工况，则控制后电机单独开启能量回收，且后电机的制动扭矩小于T_max(MotorBrake)*m。其中，m为小于1的正数，优选地，m＝0.3。
具体应用中，能量回收控制模块54进一步包括：对计算出的T(f_motor)、T(r_motor)进行限值或滤波，滤波可采用一阶滤波。
具体应用中，能量回收控制模块54进一步包括：在制动能量回收过程中，若检测到电动汽车处于向上坡度制动，则确定停止能量回收；或者，在能量回收过程中，若电动汽车发生转弯制动，则确定对前电机制动扭矩进行快速滤波，对后电机制动扭矩进行慢速滤波。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种电动汽车的能量回收方法，其特征在于，该方法包括：
检测到电动汽车当前满足能量回收激活条件，根据前、后电机外特性曲线查出当前转速下对应的前、后电机理论扭矩，根据当前转速和前、后电机理论扭矩分别计算无限制下前、后电机产生的回收功率，根据电池最大可充电功率、前、后电机产生的回收功率以及当前空调使用功率、DCDC变换器使用功率，计算功率限制下的整车最大可回收扭矩T_max(MotorBrake)；
检测电动汽车的工况，若处于制动工况，则根据当前的路面附着系数，计算整车设计制动扭矩T(Brake)，
若T_max(MotorBrake)≥T(Brake)，则不对前、后轴施加液压制动力，只对前、后电机施加制动力，
若T_max(MotorBrake)<T(Brake)，则对前、后轴施加液压制动力，同时对前、后电机施加制动力；
若T_max(MotorBrake)<T(Brake)，所述对前、后轴施加液压制动力，同时对前、后电机施加制动力包括：
计算液压补偿扭矩T(comp_hydru)＝T(Brake)-T_max(MotorBrake)
则
则
根据T(f_hydru)、T(r_hydru)对前、后轴施加液压制动力，根据T(f_motor)、T(r_motor)控制前、后电机产生制动扭矩；
其中，T(f_hydru)为前轴的液压制动扭矩，T(r_hydru)为后轴的液压制动扭矩，T(f_motor)为前电机的制动扭矩，T(r_motor)为后电机的制动扭矩，为根据当前路面附着系数查找电动汽车的理想制动力分配系数表，得到的电动汽车的前、后轴的理想制动力分配系数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若T_max(MotorBrake)≥T(Brake)，所述对前、后电机施加制动力包括：
计算和
其中，T(f_motor)为前电机的制动扭矩，T(r_motor)为后电机的制动扭矩，为根据当前路面附着系数查找电动汽车的理想制动力分配系数表，得到的电动汽车的前、后轴的理想制动力分配系数；
根据T(f_motor)、T(r_motor)控制前、后电机产生制动扭矩。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量回收激活条件为：
电动汽车处于非上坡制动的制动工况；或者，
电池剩余电量小于预设电量阈值；或者，
车速大于预设车速阈值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在制动能量回收过程中，若检测到电动汽车处于向上坡度制动，则停止能量回收；或者，
在能量回收过程中，若电动汽车发生转弯制动，则对前电机制动扭矩进行快速滤波，对后电机制动扭矩进行慢速滤波。
5.一种电动汽车的能量回收装置，其特征在于，该装置包括：
能量回收激活判断模块：用于判断电动汽车是否满足能量回收激活条件，若满足，向整车最大可回收扭矩计算模块、整车设计制动扭矩计算模块发送能量回收激活指示；
整车最大可回收扭矩计算模块：接收到能量回收激活指示，根据前、后电机外特性曲线查出当前转速下对应的前、后电机理论扭矩，根据当前转速和前、后电机理论扭矩分别计算无限制下前、后电机产生的回收功率，根据电池最大可充电功率、前、后电机产生的回收功率以及当前空调使用功率、DCDC变换器使用功率，计算功率限制下的整车最大可回收扭矩T_max(MotorBrake)；
整车设计制动扭矩计算模块：接收到能量回收激活指示，检测电动汽车的工况，若处于制动工况，则根据当前的路面附着系数，计算整车设计制动扭矩T(Brake)；
能量回收控制模块：若T_max(MotorBrake)≥T(Brake)，则不对前、后轴施加液压制动力，确定只对前、后电机施加制动力，若T_max(MotorBrake)<T(Brake)，则确定对前、后轴施加液压制动力，同时对前、后电机施加制动力；
若T_max(MotorBrake)<T(Brake)，所述能量回收控制模块确定对前、后轴施加液压制动力，同时对前、后电机施加制动力包括：
计算液压补偿扭矩T(comp_hydru)＝T(Brake)-T_max(MotorBrake)
则
则
确定根据T(f_hydru)、T(r_hydru)对前、后轴施加液压制动力，根据T(f_motor)、T(r_motor)控制前、后电机产生制动扭矩；
其中，T(f_hydru)为前轴的液压制动扭矩，T(r_hydru)为后轴的液压制动扭矩，T(f_motor)为前电机的制动扭矩，T(r_motor)为后电机的制动扭矩，为根据当前路面附着系数查找电动汽车的理想制动力分配系数表，得到的电动汽车的前、后轴的理想制动力分配系数。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，若T_max(MotorBrake)≥T(Brake)，所述能量回收控制模块确定对前、后电机施加制动力包括：
计算和
其中，T(f_motor)为前电机的制动扭矩，T(r_motor)为后电机的制动扭矩，为根据当前路面附着系数查找电动汽车的理想制动力分配系数表，得到的电动汽车的前、后轴的理想制动力分配系数；
确定根据T(f_motor)、T(r_motor)控制前、后电机产生制动扭矩。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述能量回收激活判断模块判断满足的能量回收激活条件为：
电动汽车处于非上坡制动的制动工况；或者，
电池剩余电量小于预设电量阈值；或者，
车速大于预设车速阈值。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述能量回收控制模块进一步包括：
在制动能量回收过程中，若检测到电动汽车处于向上坡度制动，则确定停止能量回收；或者，
在能量回收过程中，若电动汽车发生转弯制动，则确定对前电机制动扭矩进行快速滤波，对后电机制动扭矩进行慢速滤波。
CN201710071260.1A 2017-02-09 2017-02-09 电动汽车的能量回收方法及装置 Active CN106828121B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710071260.1A CN106828121B (zh) 2017-02-09 2017-02-09 电动汽车的能量回收方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710071260.1A CN106828121B (zh) 2017-02-09 2017-02-09 电动汽车的能量回收方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106828121A CN106828121A (zh) 2017-06-13
CN106828121B true CN106828121B (zh) 2019-10-22

Family

ID=59122229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710071260.1A Active CN106828121B (zh) 2017-02-09 2017-02-09 电动汽车的能量回收方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106828121B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108081961B (zh) * 2017-11-30 2019-12-17 北京新能源汽车股份有限公司 一种制动能量回收控制方法、装置及电动汽车
CN109941290B (zh) * 2017-12-21 2020-12-11 宝沃汽车（中国）有限公司 车辆制动能量回馈控制方法、装置及车辆
CN109305044A (zh) * 2018-08-28 2019-02-05 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 一种车辆的电制动扭矩分配方法及装置
CN109131306B (zh) * 2018-08-31 2020-10-30 北京新能源汽车股份有限公司 一种电动汽车的制动控制方法、制动控制***及汽车
CN111619359A (zh) * 2019-02-28 2020-09-04 北京新能源汽车股份有限公司 一种车辆制动能量回收的控制方法、整车控制器及车辆
CN111332127A (zh) * 2020-03-18 2020-06-26 东风汽车集团有限公司 一种汽车制动能量回收方法
CN111645528B (zh) * 2020-06-05 2022-02-11 中国第一汽车股份有限公司 制动能量回收控制方法、***、装置、车辆及存储介质
CN111907340A (zh) * 2020-07-14 2020-11-10 宝能(广州)汽车研究院有限公司 一种用于车辆的制动方法、电机控制器及车辆
CN112208344A (zh) * 2020-10-21 2021-01-12 奇瑞汽车股份有限公司 一种纯电动车制动能量回收控制方法及其仿真方法
CN114486245B (zh) * 2022-03-31 2024-04-23 东风汽车集团股份有限公司 一种试验方法、装置、设备及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201030800Y (zh) * 2007-05-08 2008-03-05 北京交通大学 一种电机回馈制动与气压制动联合控制的制动装置
CN103231658A (zh) * 2013-05-14 2013-08-07 江西博能上饶客车有限公司 电动客车制动***及其控制方法
CN103991442A (zh) * 2014-05-26 2014-08-20 北京理工大学 一种电动车辆的复合制动***及其复合制动方法
CN104827917A (zh) * 2015-05-15 2015-08-12 山东交通学院 一种具有缓速制动功能的电液复合制动***
CN105904972A (zh) * 2015-08-21 2016-08-31 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 一种电动汽车制动能量回收***和回收方法与电动汽车

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201030800Y (zh) * 2007-05-08 2008-03-05 北京交通大学 一种电机回馈制动与气压制动联合控制的制动装置
CN103231658A (zh) * 2013-05-14 2013-08-07 江西博能上饶客车有限公司 电动客车制动***及其控制方法
CN103991442A (zh) * 2014-05-26 2014-08-20 北京理工大学 一种电动车辆的复合制动***及其复合制动方法
CN104827917A (zh) * 2015-05-15 2015-08-12 山东交通学院 一种具有缓速制动功能的电液复合制动***
CN105904972A (zh) * 2015-08-21 2016-08-31 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 一种电动汽车制动能量回收***和回收方法与电动汽车

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于电液复合制动***的电动汽车再生制动控制策略研究;胡东海;《公路交通科技》;20140331;第148-158页 *
汽车摩擦制动与电磁制动的***集成与协调控制;胡东海;《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》;20160831;第93-96页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106828121A (zh) 2017-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106828121B (zh) 电动汽车的能量回收方法及装置
CN1927609B (zh) 具有车速适应能力的电机驱动***及该***的控制方法
JP3879650B2 (ja) 車両の制御装置
JP5514661B2 (ja) 電動車両の駆動制御装置
US9156358B2 (en) Regenerative braking in the presence of an antilock braking system control event
CN103043056B (zh) 控制车轮轴扭矩的方法和用于其的控制***
US8965614B2 (en) Hybrid vehicle
US20180312081A1 (en) Controller for a motor vehicle and method
CN1974285B (zh) 一种混合动力汽车的再生制动控制方法
JP3563314B2 (ja) ハイブリッド車両のオートクルーズ制御装置
CN101054065A (zh) 混合动力轿车再生制动与防抱死集成控制***
CN1827418A (zh) 车辆再生制动控制设备及方法
KR101272515B1 (ko) 전기자동차의 오토크루즈 제어 방법
JP2004017963A (ja) ヨー・スタビリティ制御中の回生制動制御方法、そのためのシステム及び装置
CN106541834A (zh) 一种调控增程式前驱混动汽车制动扭矩的方法
US20050228554A1 (en) Control apparatus for hybrid vehicle
CN105644546A (zh) 一种混合动力客车的发动机和驱动电机的发电控制方法
CN104627001B (zh) 一种制动能量回收调节控制方法
CN102139694A (zh) 一种混合动力轿车再生制动控制方法
JP3857144B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
CN113459817B (zh) 一种基于轮毂电机车辆的制动能量回收控制方法及***
CN111688497B (zh) 电动汽车电池高荷电状态下回馈制动***及控制方法
JP2011031698A (ja) ハイブリッド四輪駆動車の回生制動力制御装置
JP3287943B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
CN110104113A (zh) 一种实现增程的电动车线性刹车制动控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant