CN111361547B - 一种纯电动后轮驱动汽车能量回收控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动汽车控制领域，针对纯电动后驱车提出一种全新的能量回收控制方法。当车辆处于滑行或制动状态时，电机通过施加反向力矩达到一部分的制动效果并对电池进行充电以减少电耗提升整车的经济性。同时由于科学的控制了驱动轮能量回收的强度不会使车辆出现在能量回收过程中驱动轮抱死的情况，提高整车安全性。

Description

一种纯电动后轮驱动汽车能量回收控制方法

技术领域

本发明涉及电动汽车控制领域，特别涉及一种纯电动后轮驱动汽车能量回收控制方法。

背景技术

随着新能源汽车技术的快速发展，纯电动汽车的汽车市场份额逐年增加，商用车由于自身结构及成本等多方面因素的限制一般采用后轮驱动的驱动形式。同时采取滑行及制动能量回收的方式提高车辆的续航里程，减少电耗。

传统电动后驱车的能量回收策略根据油门踏板位置传感器及制动开关判定车辆的行驶状态，当检测到驾驶员滑行或制动的意图时通过电机施加恒定的反向转矩制动驱动轮。但是在实际驾驶过程中，该策略会导致车辆空载行驶在低附路面时极易出现后轮（驱动轮）打滑甚至抱死的情况，极大影响了整车的安全性，若单纯减小能量回收力虽可在一定程度上保证安全却会损失车辆的经济性。。

发明内容

本发明为解决纯电动后驱车在滑行及制动能量回收过程中驱动轮出现打滑或抱死的问题。针对纯电动后驱车提出一种全新的能量回收控制方法使车辆达到经济性及安全性上的平衡。具体技术方案如下：

一种纯电动后轮驱动汽车能量回收控制方法，包括以下步骤：

（1）判断蓄电池剩余电量，当SOC值＞95%，禁用能量回收功能；当SOC值≤95%，能量回收功能处于可开启状态；

（2）判断车辆车速，当车速＜20Km/h时禁用能量回收功能；当车速≥20Km/h时打开能量回收功能；

（3）判断汽车行驶状态，当车辆处于加速状态，禁用能量回收功能；当车辆处于滑行模式，按照滑行能量回收模式回收力矩；当车辆处于制动状态，按照制动能量回收模式回收力矩；

（4）进行滑行或制动能量回收的同时，防抱死***实时监控驱动轮转速，当驱动轮轮速低于车速时，立即退出能量回收模式；

（5）在满足经过一定时间周期或检测到加速踏板被踩下条件之一时，重新进入步骤（3）进行判断处理。

进一步的，所述滑行状态为未接受到加速踏板和制动踏板被踩下的信号；所述制动状态为未接收到加速踏板被踩下的信号，接收到制动踏板被踩下的信号；所述加速状态为未接收到制动踏板被踩下的信号，接收到加速踏板被踩下的信号。

进一步的，所述滑行能量回收模式下能量回收力矩T的计算方式为：

式中：φ为路面附着系数，G为车重，a为质心到前轴的距离，L为车辆轴距，hg为车辆的质心高度，r为车轮半径。其中a、L、hg、r的数值取决于电动车的设计参数，为确保电动车在任何载荷条件下的安全性，G取车辆空载情况下的车重。根据电动车经常行驶的路况环境标定路面附着系数φ的值以保证在绝大多数路况环境下滑行能量回收工作时不会出现制动回收力大于路面附着力从而出现驱动轮打滑的情况。

进一步的，所述制动能量回收模式下能量回收力矩分三段进行计算：

（a）当F_μ2≤F_xb2h，F₂= F_xb2h时，能量回收力矩T的计算方式为：

式中：F_μ2为后轮机械制动力，F_xb2h为后轮能量回收力，F₂为驱动轮总制动力即能量回收力与机械制动力之和，r为车轮半径；

（b）当F_μ2≥F_xb2h且满足

，能量回收力矩的计算方式为：

式中：G为车重，hg为质心高度，b为质心到后轴的距离，L为轴距，F_μ2为后轮机械制动力，β为制动器制动分配系数，r为车轮半径；

（c）当F_μ2满足

时，能量回收力矩T=0。

本发明针对纯电动后驱车提出一种全新的能量回收控制方法。当车辆处于滑行或制动状态时，电机通过施加反向力矩达到一部分的制动效果并对电池进行充电以减少电耗提升整车的经济性。同时由于科学的控制了驱动轮能量回收的强度不会使车辆出现在能量回收过程中驱动轮抱死的情况，提高整车安全性。

附图说明

图1本发明能量回收控制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先判断电池电量，当SOC值高于95%时禁用能量回收功能，当SOC值低于95%时进入下一步。

判断车速，当车速小于20Km/h时禁用能量回收功能，当车速大于20Km/h时进入下一步。

判断当前行驶模式，当检测到加速踏板被踩下时判定为加速模式，此模式下禁用能量回收功能。

当检测到加速踏板和制动踏板均未被踩下时判定为滑行模式，此模式下能量回收力矩：

式中φ为路面附着系数，G为车重，a为质心到前轴的距离，L为车辆轴距，hg为车辆的质心高度，r为电动车的车轮半径。

当检测到制动踏板被踩下时判定为制动模式，此模式下能量回收力矩分三段进行计算。 （a）当后轮机械制动力小于滑行能量回收力时判定为第一种模式，此模式下能量回收力矩为：

F_xb2h为后轮能量回收力，可根据制动踏板开度得出；F_xb2h为后轮能量回收力，r为车轮半径。

（b）当后轮机械制动力大于滑行能量回收力且满足

时，能量回收力矩为：

式中G为车重，hg为质心高度，b为质心到后轴的距离，L为轴距，F_μ2为后轮机械制动力，β为制动器制动分配系数，r为车轮半径。

当满足

时，能量回收力矩为零。

进行滑行及制动能量回收的同时，防抱死***实时监控驱动轮转速，若发现驱动轮转速低于车速时即判定为车轮出现打滑情况，此时立即退出能量回收模式，在满足经过一定时间周期或检测到加速踏板被踩下条件之一时重新重复判定驾驶模式的步骤。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (2)

1.一种纯电动后轮驱动汽车能量回收控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）判断蓄电池剩余电量，当SOC值＞95%，禁用能量回收功能；当SOC值≤95%，能量回收功能处于可开启状态；

（2）判断车辆车速，当车速＜20Km/h时禁用能量回收功能；当车速≥20Km/h时打开能量回收功能；

（3）判断汽车行驶状态，当车辆处于加速状态，禁用能量回收功能；当车辆处于滑行模式，按照滑行能量回收模式回收力矩；当车辆处于制动状态，按照制动能量回收模式回收力矩；

（4）进行滑行或制动能量回收的同时，防抱死***实时监控驱动轮转速，当驱动轮轮速低于车速时，立即退出能量回收模式；

（5）在满足经过一定时间周期或检测到加速踏板被踩下条件之一时，重新进入步骤（3）进行判断处理；

所述滑行能量回收模式下能量回收力矩T的计算方式为：

式中：φ为路面附着系数，G为车重，a为质心到前轴的距离，L为车辆轴距，hg为车辆的质心高度，r为车轮半径；

所述制动能量回收模式下能量回收力矩分三段进行计算：

（a）当F_μ2≤F_xb2h，F₂= F_xb2h时，能量回收力矩T的计算方式为：

式中：F_μ2为后轮机械制动力，F_xb2h为后轮能量回收力，F₂为驱动轮总制动力即能量回收力与机械制动力之和，r为车轮半径；

（b）当F_μ2≥F_xb2h且满足

，能量回收力矩的计算方式为：

式中：G为车重，hg为质心高度，b为质心到后轴的距离，L为轴距，F_μ2为后轮机械制动力，β为制动器制动分配系数，r为车轮半径；

（c）当F_μ2满足

时，能量回收力矩T=0。

2.根据权利要求1所述的一种纯电动后轮驱动汽车能量回收控制方法，其特征在于：所述滑行状态为未接受到加速踏板和制动踏板被踩下的信号；所述制动状态为未接收到加速踏板被踩下的信号，接收到制动踏板被踩下的信号；所述加速状态为未接收到制动踏板被踩下的信号，接收到加速踏板被踩下的信号。

Images