CN115257391A - 三电机电动汽车复合制动控制方法、装置、设备及介质 - Google Patents

三电机电动汽车复合制动控制方法、装置、设备及介质 Download PDF

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CN115257391A CN202210855313.XA CN202210855313A CN115257391A CN 115257391 A CN115257391 A CN 115257391A CN 202210855313 A CN202210855313 A CN 202210855313A CN 115257391 A CN115257391 A CN 115257391A
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周波
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Abstract

本发明公开了一种三电机电动汽车复合制动控制方法、装置、设备及介质。该方法包括：确定所述电动汽车当前的制动踏板行程；根据所述制动踏板行程、所述电动汽车的总制动需求曲线和第一踏板制动特性曲线，确定所述电动汽车的电制动力和液压制动力；按照第一分配规则，将所述液压制动力按比例分配给所述电动汽车的前轮和后轮；按照第二分配规则，将所述电制动力全部分配给所述电动汽车的后轮。通过采用该方法可以在保证车辆稳定运行的前提下，最大程度的提高制动能量回收的效率。

Description

三电机电动汽车复合制动控制方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种三电机电动汽车复合制动控制方法、装置、设备及介质。
背景技术
轮毂电机驱动是将驱动电机置于车轮轮辋内，是分布式驱动的一种重要体现形式，具有驱动传动链短、传动高效、结构紧凑、响应快等突出优点。基于轮毂电机的分布式驱动的最佳形式为前轴采用集中式驱动，后轮采用轮毂电机驱动。这样不仅可以体现分布式驱动优点，实现精确的车辆主动安全控制以及高品质的驾驶体验，还避免了簧下质量增加对转向***的影响以及复杂的轮端布置工作。
目前基于三电机电动汽车复合制动控制的方案较少。且主要都是研究在一定的制动强度下，如何合理的分配电液制动力的比例以提高电机再生制动能量回收利用率，而很少关注汽车前后轮制动力的分配对汽车稳定性的影响。然而制动能量回收的前提即是确保车辆在制动时保持安全稳定的运行状态。
因此，如何提供一种基于三电机电动汽车的复合制动控制方法，能在保证车辆稳定运行的前提下，最大程度的提高制动能量回收的效率，已经成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种三电机电动汽车复合制动控制方法、装置、设备及介质，可以在保证车辆稳定运行的前提下，最大程度的提高制动能量回收的效率。
第一方面，提供了一种三电机电动汽车复合制动控制方法，所述电动汽车的前轮采用集中式电机驱动，所述电动汽车的后轮采用两个轮毂电机驱动，所述方法包括：
确定所述电动汽车当前的制动踏板行程；
根据所述制动踏板行程、所述电动汽车的总制动需求曲线和第一踏板制动特性曲线，确定所述电动汽车的电制动力和液压制动力；
按照第一分配规则，将所述液压制动力按比例分配给所述电动汽车的前轮和后轮；
按照第二分配规则，将所述电制动力全部分配给所述电动汽车的后轮。
可选的，所述根据所述制动踏板行程、所述电动汽车的总制动需求曲线和第一踏板制动特性曲线，确定所述电动汽车的电制动力和液压制动力，包括：
根据所述总制动需求曲线，确定在当前的所述制动踏板行程下对应的第一制动减速度，根据所述第一制动减速度确定所述电动汽车所需的总制动力；
根据所述第一踏板制动特性曲线，确定在当前的所述制动踏板行程下对应的第二制动减速度，根据所述第二制动减速度确定所述电动汽车的液压制动力；
根据所述总制动力和所述液压制动力，确定所述电制动力。
可选的，所述按照第一分配规则，将所述液压制动力按比例分配给所述电动汽车的前轮和后轮，包括：
按照β2：(1-β2)的比例将所述液压制动力分别分配给所述电动汽车的前轮和后轮，其中，β2＝0.901。
可选的，所述方法还包括：
判断所述电动汽车是否进入滑行再生制动工况；
当所述电动汽车进入滑行再生制动工况时，确定所述电动汽车的滑动再生制动力；
按照第三分配规则，将所述滑动再生制动力按比例分配给所述电动汽车的前轮和后轮，确定前轮电机再生制动力和后轮电机再生制动力。
可选的，所述当所述电动汽车进入滑行再生制动工况时，确定所述电动汽车的滑动再生制动力，包括：
获取所述电动汽车当前的车速；
按照以下公式，确定所述滑动再生制动力：
F0＝zslide*G；
Figure BDA0003754202410000031
其中，F0为所述滑动再生制动力，zslide为滑动再生制动强度，0.05≤zslide≤0.1，Z1、Z2、V1、V2、V3和V4均为常数，V为所述电动汽车当前的车速，G为整车重量。
可选的，按照第三分配规则，将所述滑动再生制动力按比例分配给所述电动汽车的前轮和后轮，包括：
按照β1：(1-β1)的比例将所述滑动再生制动力分别分配给所述电动汽车的前轮和后轮，其中，β1＝0.678。
可选的，所述方法还包括：
获取车速影响因子；
获取电池影响因子；
根据所述前轮电机再生制动力和所述后轮电机再生制动力，确定各个电机所需的制动转矩；
确定各个电机的最大输出转矩；
选择各个电机所需的制动转矩和最大输出转矩两者中的较小者，将所述较小者乘以所述电池影响因子和所述车速影响因子得到所述电机的实际制动转矩；
根据所述实际制动转矩驱动对应的所述电机工作给动力电池充电进行能量回收。
可选的，所述根据所述前轮电机再生制动力和所述后轮电机再生制动力，确定各个电机所需的制动转矩，包括：
根据以下公式，确定所述集中式电机所需的制动转矩T1：
T1＝F01*r/(ig*η)；
根据以下公式，确定所述轮毂电机所需的制动转矩T2：
T2＝F02*r/2；
其中，F01为所述前轮电机再生制动力，r为车轮滚动半径，ig为减速器传动比，η为减速器传动效率，F02为所述后轮电机再生制动力。
可选的，所述确定各个电机的最大输出转矩，包括：
根据以下公式，确定所述集中式电机的最大输出转矩T1max：
T1max＝9550*P1/n1；
P1≤P0；
根据以下公式，确定所述轮毂电机的最大输出转矩T2max：
T2max＝9550*P2/n1；
P1+2*P2≤P0
其中，P1为所述集中式电机的峰值功率，n1为所述集中式电机当前的转速，P2为所述轮毂电机的峰值功率，n2为所述轮毂电机当前的转速，P0为充电电池允许的最大充电功率。
可选的，所述车速影响因子为ω1，当0≤V＜5Km/h时，ω1＝0；当5Km/h≤V≤10Km/h时，ω1＝0.2V-1；当V＞10Km/h时，ω2＝1，其中，V为所述电动汽车当前的车速。
可选的，所述电池影响因子为ω2，当SOC＞0.95时，ω2＝0；当0.9≤SOC≤0.95时，ω2＝19-20*SOC；当SOC＜0.9时，ω2＝1，其中，SOC为所述动力电池的剩余电量。
可选的，所述方法还包括：
当检测到制动踏板行程信号后，延迟设定时间T，向所述电动汽车的三个电机发送第一电信号；
其中，所述制动踏板行程信号中包含所述制动踏板行程信息，所述第一电信号中包含所述电动汽车的前轮和后轮的制动力大小信息。
第二方面，提供了一种三电机电动汽车复合制动控制装置，所述电动汽车的前轮采用集中式电机驱动，所述电动汽车的后轮采用两个轮毂电机驱动，所述装置包括：
踏板行程确定模块，用于确定所述电动汽车当前的制动踏板行程；
制动力确定模块，用于根据所述制动踏板行程、所述电动汽车的总制动需求曲线和第一踏板制动特性曲线，确定所述电动汽车的电制动力和液压制动力；
第一制动力分配模块，用于按照第一分配规则，将所述液压制动力按比例分配给所述电动汽车的前轮和后轮；
第二制动力分配模块，用于按照第二分配规则，将所述电制动力全部分配给所述电动汽车的后轮。
第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如第一方面所述的三电机电动汽车复合制动控制方法。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如第一方面所述的三电机电动汽车复合制动控制方法。
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的一种三电机电动汽车复合制动控制方法、装置、设备及介质，首先确定电动汽车当前的制动踏板行程，以确定电动汽车是否处于制动状态。然后根据制动踏板行程、电动汽车的总制动需求曲线和第一踏板制动特性曲线确定出电动汽车所需的电制动力和液压制动力。最后，分别按照第一分配规则和第二分配规则，将液压制动力和电制动力分配给汽车的前后轮，以满足制动需求。该方法不仅对前后轮的液压制动力和电制动力进行了分配，保证了汽车的稳定运行，还将电制动力全部分配给了汽车后轮，以使得电机的总发电效率最高，从而实现最大程度的提高制动能量回收的效率。由于制动能量回收的效率受电机发电效率影响，当电机的发电效率越高时，制动能量回收的效率越高，因此，可以最大程度的提高制动能量回收的效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。
在附图中：
图1是本发明实施例提供的一种三电机电动汽车复合制动控制方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种踏板制动特性曲线图；
图3是本发明实施例提供的一种总电机效率计算逻辑示意图；
图4是本发明实施例提供的一种最优后轴电机力矩分配系数示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种三电机电动汽车复合制动控制方法的流程图；
图6是本发明实施例提供的一种滑动再生制动力分配相关曲线示意图；
图7是本发明实施例提供的一种车速影响因子与转速的关系示意图；
图8是本发明实施例提供的一种电池影响因子与电池SOC的关系示意图；
图9是本发明实施例提供的一种三电机电动汽车复合制动控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本公开内容实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
电动汽车在节能、环保、改善车辆性能等方面具有诸多优势，但其一次充电续驶里程普遍较短，单次充电续驶里程不足是制约电动汽车进一步发展的主要难题。采用轮毂电机的分布式三电机驱动汽车，在制动能量回收时均可减少能量损耗。
制动能量通常在整车驱动总能量中占有较大的比例，在加速、制动和停车频繁的城市道路工况下，这一比例甚至高达50％。采用合理的制动能量回收策略可以增加整车20％～30％续驶里程。通过再生制动回收制动能量，对电动汽车提高能量利用率及增加续驶里程意义非常重要，是提升电动汽车性能的重要技术手段。
本发明实施例提供了一种三电机电动汽车复合制动控制方法，该方法适用于前轮采用集中式电机驱动，后轮采用两个轮毂电机驱动的分布式三电机电动汽车。其前后轴的电机制动力可独立分配，由整车控制器将分配的电制动力发送给前轴的集中式电机和后轴的两个轮毂电机。液压制动***是采用由制动踏板、真空助力器、制动主缸等组成的传统制动***，因此制动踏板与液压力不能解耦，且前后轴的液压制动力需按照固定值分配。制动时，制动踏板推动真空助力器工作，真空助力器产生液压力推动制动卡钳，最终由卡钳产生的液压制动力和三个电机的电机制动力一起实现制动。由于轮毂电机没有传动轴且响应迅速，在电制动时可大幅减少能量损耗，提高能量回收利用率。
图1是本发明实施例提供的一种三电机电动汽车复合制动控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
步骤S110、确定电动汽车当前的制动踏板行程。
在本实施例中，当驾驶员脚踩制动踏板后，传感器可以检测到制动踏板行程并转换成制动踏板行程信号，通过获取制动踏板行程信号，即可确定电动汽车当前的制动踏板行程。
步骤S120、根据制动踏板行程、电动汽车的总制动需求曲线和第一踏板制动特性曲线，确定电动汽车的电制动力和液压制动力。
图2是本发明实施例提供的一种踏板制动特性曲线图，如图2所示，图中曲线I为原电动汽车(即后轮未采用轮毂电机驱动时)的总制动需求曲线，曲线II为原电动汽车(即后轮未采用轮毂电机驱动时)的踏板制动特性曲线，记为第一踏板制动特性曲线。本申请中将曲线I作为常规(Normal)驾驶模式期望制动特性目标：即制动踏板行程与车辆减速度关系要尽量满足曲线I的关系。
具体的，步骤S120可以包括：
第一步、根据总制动需求曲线I，确定在当前的制动踏板行程下对应的第一制动减速度a1，根据第一制动减速度a1确定电动汽车所需的总制动力F；
第二步、根据第一踏板制动特性曲线II，确定在当前的制动踏板行程下对应的第二制动减速度a2，根据第二制动减速度a2确定电动汽车的液压制动力F液；
第三步、根据总制动力和液压制动力，确定电制动力F电。
示例性的，电制动力F电等于总制动力F与液压制动力F液之差，即F电＝F-F液。
在本实施例的一种实现方式中，制动力可以根据制动减速度和汽车质量M简单计算得到。即F＝M*a1，F液＝M*a2。在本实施例的其它实现方式中，制动力还可以根据其他计算方式得到，本发明对此不作限定。
需要说明的是，在本实施例中，当电制动全部分配给后轴，分配给电动汽车的后轮的电机制动力所产生的制动减速度大小应与后轮采用轮毂电机驱动后所损失的制动减速度相当。因此将原制动踏板特性中的制动减速度乘以(1-0.752)即为在当前踏板行程下，后轮的两个轮毂电机应补偿的制动减速度。再通过整车质量和车轮半径等参数将其换算成轮毂电机的力矩。
具体的，可以按照以下公式确定电动汽车后轮轮毂电机的力矩：
T2pedal＝ZpedalK1K2；
Figure BDA0003754202410000101
其中，Zpedal根据所述第三制动加速度a3确定的制动强度，K1为常数，K1＝0.275，G为整车重量，r为车轮的滚动半径。
步骤S130、按照第一分配规则，将液压制动力按比例分配给电动汽车的前轮和后轮。
可选的，步骤S130可以包括：
按照β2：(1-β2)的比例将液压制动力分别分配给电动汽车的前轮和后轮，其中，β2＝0.901。
此时，可以确定出前轮液压制动力F液1＝β2*F液，后轮液压制动力F液2＝(1-β2)*F液。
需要说明的是，当后轮未采用轮毂电机之前，常规的前后轮液压制动力的分配比例通常为β1：(1-β1)。而本实施例中，当后轮采用轮毂电机驱动之后，分配比例变为β2：(1-β2)，在相同的制动踏板行程下，车辆制动减速度即变为改制之前的0.752倍(0.678/0.901＝0.752)。图2中的曲线III即为本申请的分布式三电机电动汽车的踏板制动特性曲线，记为第二踏板制动特性曲线。
步骤S140、按照第二分配规则，将电制动力全部分配给电动汽车的后轮。
由于制动能量回收的效率受电机发电效率影响，当电机的发电效率越高时，制动能量回收的效率越高，因此，可以最大程度的提高制动能量回收的效率。而电机发电效率与其转速和转矩有关，因此，可以在变化的总电机制动需求、以及变化的车速下，编程序计算不同的前后电机力分配系数时的总电机效率，按照如图3所示的逻辑，计算出在某一总电机制动需求和车速下，使所有电机效率之和最大的电机力分配系数。
最优的后轴电机力矩分配系数如附图4所示，通过计算表明，在所有情况下，将全部电机制动力分配给后轴电机时总发电效率最高，从而可以最大程度的提高制动能量回收的效率。
需要说明的是，如图2所示，当后轮采用轮毂电机驱动后，第二踏板制动特性曲线III相对于第一踏板制动特性曲线II下移。在同样的制动踏板行程下，本申请的三电机电动汽车的车辆减速度更小，距离期望制动特性目标越远。而本申请将电制动力全部分配给电动汽车的后轮进行补偿，即可满足常规模式制动特性设计目标。
可选的，该方法还可以包括：
当检测到制动踏板行程信号后，延迟设定时间T，向电动汽车的三个电机发送第一电信号；
其中，制动踏板行程信号中包含制动踏板行程信息，第一电信号中包含电动汽车的前轮和后轮的制动力大小信息。
此外，由于电机响应时间比液压响应时间快，因此将制动踏板解析出的目标电机力加一延迟环节再给到电机，即可使电机制动力与液压制动力尽可能保持同时输出，以保证加入电机制动力后车辆仍有良好的制动感觉。
示例性的，T设置为0.1s。实际工况中，可以对T进行实车标定，以改变T的时间大小。
图5是本发明实施例提供的另一种三电机电动汽车复合制动控制方法的流程图，如图5所示，该方法包括：
步骤S510、确定电动汽车当前的制动踏板行程。
步骤S510与上述实施例中的步骤S110相同，具体参见上述描述。
步骤S520、根据制动踏板行程、电动汽车的总制动需求曲线和第一踏板制动特性曲线，确定电动汽车的电制动力和液压制动力。
步骤S520与上述实施例中的步骤S120相同，具体参见上述描述。
步骤S530、按照第一分配规则，将液压制动力按比例分配给电动汽车的前轮和后轮。
步骤S530与上述实施例中的步骤S130相同，具体参见上述描述。
步骤S540、按照第二分配规则，将电制动力全部分配给电动汽车的后轮。
步骤S540与上述实施例中的步骤S140相同，具体参见上述描述。
步骤S550、判断电动汽车是否进入滑行再生制动工况。
在本实施例中，可以通过获取加速踏板信号来确定电动汽车是否进入滑行再生制动工况。当加速踏板信号为0时，则判断电动汽车开始进入滑行再生制动工况。其中加速踏板信号可以通过加速踏板传感器检测加速踏板行程得到。
步骤S560、当电动汽车进入滑行再生制动工况时，确定电动汽车的滑动再生制动力。
示例性地，步骤S560可以包括：
第一步、获取电动汽车当前的车速；
第二步、按照以下公式，确定滑动再生制动力：
F0＝zslide*G；
Figure BDA0003754202410000131
其中，F0为滑动再生制动力，zslide为滑动再生制动强度，0.05≤zslide≤0.1，Z1、Z2、V1和V2均为常数，V为电动汽车当前的车速，G为整车重量。zslide随车速增大而增大。车速为10km/h对应滑行制动强度为0.05，车速为120km/h对应滑行制动强度为0.1。
示例性的，V1＝10Km/h，V2＝120Km/h，Z1＝0.05，Z1＝0.1，此四个参数可在实车试验中由驾驶员根据实际情况再进行标定和修正。
步骤S570、按照第三分配规则，将滑动再生制动力按比例分配给电动汽车的前轮和后轮，确定前轮电机再生制动力和后轮电机再生制动力。
在本实施例中，按照β1：(1-β1)的比例将滑动再生制动力分别分配给电动汽车的前轮和后轮，其中，β1＝0.678。
理论上F01、F02有无数种分配方法，但是还要考虑以下问题：如图6所示，设线条IV(Z＝0.1的线条)与曲线V(改装前β线)交于A点。则分配点在A点之上时，若再叠加液压制动力，即将曲线V上移，这样在制动强度需求较大时，后轴制动力会超过I曲线，有后轴先抱死的风险；当分配点在A点之下时，若再叠加液压制动力，即将曲线V下移，则虽能保证前轮先抱死，但制动效率降低。因此将滑行制动时的前后电机力分配定在A点，则前后轮滑动再生制动力分别为：
前轮滑动再生制动力F01：
Fo1＝β1*F0：
后轮滑动再生制动力F02：
F02＝(1-β1)*F0；
本实施例中，要达到0.1g的滑行制动减速度，只要满足前后轴总的电机制动力为0.1G即可，因此前后电机力按照如图所示的曲线IV分配即可，曲线IV解析式为：
F01+F02＝0.1G
滑行再生制动时，前后轴电机回收扭矩比例按理想制动力分配，不仅能保证前轮先抱死，同时制动效率高。
由于再生制动***中涉及到电机、电池等部件，为保证其安全工作，需做以下限制条件。
可选的，该方法还可以包括：
第一步、获取车速影响因子。
在本实施例中，当车速很低时，电机转速很低，发电电压和发电效率低，此时应当退出再生制动。拟定车速在5km/h～10km/h时，电机制动力逐渐退出，设计车速影响因子ω1，如图7所示。
当0≤V＜5Km/h时，ω1＝0；当5Km/h≤V≤10Km/h时，ω1＝0.2V-1；当V＞10Km/h时，ω2＝1，其中，V为电动汽车当前的车速。
第二步、获取电池影响因子。
在本实施例中，为避免电池过充，电池SOC在90％～95％时，再生制动逐渐退出，设计电池影响因子为ω2，如图8所示。
当SOC＞0.95时，ω2＝0；当0.9≤SOC≤0.95时，ω2＝19-20*SOC；当SOC＜0.9时，ω2＝1，其中，SOC为动力电池的剩余电量。
第三步、根据前轮电机再生制动力和后轮电机再生制动力，确定各个电机所需的制动转矩。
具体的，根据以下公式，确定集中式电机所需的制动转矩T1：
T1＝F01*r/(ig*η)；
根据以下公式，确定轮毂电机所需的制动转矩T2：
T2＝F02*r/2；
其中，F01为前轮电机再生制动力，r为车轮滚动半径，ig为减速器传动比，η为减速器传动效率，F02为后轮电机再生制动力。
第四步、确定各个电机的最大输出转矩。
根据以下公式，确定集中式电机的最大输出转矩T1max：
T1max＝9550*P1/n1；
P1≤P0；
根据以下公式，确定轮毂电机的最大输出转矩T2max：
T2max＝9550*P2/n1；
P1+2*P2≤P0
其中，P1为集中式电机的峰值功率，n1为集中式电机当前的转速，P2为轮毂电机的峰值功率，n2为轮毂电机当前的转速，P0为充电电池允许的最大充电功率。
在本实施例中，为了保护电池，避免充电功率过大，当总发电功率超过电池允许充电功率时，限制电机的发电功率。具体措施是限制后轴电机的制动力，这样可以保证车辆的制动稳定性。采取的策略为：前集中式电机发电功率不能超过电池充电功率限制，且前后电机总发电功率不能超过电池充电功率限制，则自然约束了后轮毂电机发电功率也不会超过电池充电功率限制。即：
P1＝P0；
Figure BDA0003754202410000161
第五步、选择各个电机所需的制动转矩和最大输出转矩两者中的较小者，将较小者乘以电池影响因子和车速影响因子得到电机的实际制动转矩。
根据电机外特性，在电机转速小于基速时，电机恒转矩工作；大于基速时，电机恒功率工作。当电机转速较高，进入恒功率区时，电机所能提供的制动力随转速增加而降低。因此，考虑到电机能力，电机所提供的制动力不应超过其外特性。即：电机的输出转矩取各个电机所需的制动转矩和最大输出转矩两者中的较小者。
第六步、根据实际制动转矩驱动对应的电机工作给动力电池充电进行能量回收。
基于同一发明构思，本发明提供了一种实施上述实施例中所述的三电机电动汽车复合制动控制装置。
图9是本发明实施例提供的一种三电机电动汽车复合制动控制装置的结构示意图，如图9所示的装置800中包括踏板行程确定模块810、制动力确定模块820、第一制动力分配模块830和第二制动力分配模块840。其中，
踏板行程确定模块810，用于确定电动汽车当前的制动踏板行程；
制动力确定模块820，用于根据制动踏板行程、电动汽车的总制动需求曲线和第一踏板制动特性曲线，确定电动汽车的电制动力和液压制动力；
第一制动力分配模块830，用于按照第一分配规则，将液压制动力按比例分配给电动汽车的前轮和后轮；
第二制动力分配模块840，用于按照第二分配规则，将电制动力全部分配给电动汽车的后轮。
可选地，制动力确定模块820具体用于：
根据总制动需求曲线，确定在当前的制动踏板行程下对应的第一制动减速度，根据第一制动减速度确定电动汽车所需的总制动力；
根据第一踏板制动特性曲线，确定在当前的制动踏板行程下对应的第二制动减速度，根据第二制动减速度确定电动汽车的液压制动力；
根据总制动力和液压制动力，确定电制动力。
可选地，第一制动力分配模块830具体用于：
所述按照第一分配规则，将所述液压制动力按比例分配给所述电动汽车的前轮和后轮，包括：
按照β2：(1-β2)的比例将所述液压制动力分别分配给所述电动汽车的前轮和后轮，其中，β2＝0.901。
可选地，装置800还包括：
滑行再生制动工况确定模块850，用于判断电动汽车是否进入滑行再生制动工况；
滑行再生制动力确定模块860，用于当电动汽车进入滑行再生制动工况时，确定电动汽车的滑动再生制动力；
第三制动力分配模块870，用于按照第三分配规则，将滑动再生制动力按比例分配给电动汽车的前轮和后轮，确定前轮电机再生制动力和后轮电机再生制动力。
可选的，滑行再生制动力确定模块860具体用于：
获取电动汽车当前的车速；
按照以下公式，确定滑动再生制动力：
F0＝zslide*G；
Figure BDA0003754202410000181
其中，F0为滑动再生制动力，zslide为滑动再生制动强度，0.05≤zslide≤0.1，Z1、Z2、V1和V2均为常数，V为电动汽车当前的车速，G为整车重量。
可选的，第三制动力分配模块870具体用于：
按照β1：(1-β1)的比例将滑动再生制动力分别分配给电动汽车的前轮和后轮，其中，β1＝0.678。
可选的，装置800还包括能量回收模块880，用于：
获取车速影响因子；
获取电池影响因子；
根据前轮电机再生制动力和后轮电机再生制动力，确定各个电机所需的制动转矩；
确定各个电机的最大输出转矩；
选择各个电机所需的制动转矩和最大输出转矩两者中的较小者，将较小者乘以电池影响因子和车速影响因子得到电机的实际制动转矩；
根据实际制动转矩驱动对应的电机工作给动力电池充电进行能量回收。
可选的，能量回收模块880还用于：
根据以下公式，确定集中式电机所需的制动转矩T1：
T1＝F01*r/(ig*η)；
根据以下公式，确定轮毂电机所需的制动转矩T2：
T2＝F02*r/2；
其中，F1为前轮电机再生制动力，r为车轮滚动半径，ig为减速器传动比，η为减速器传动效率，F2为后轮电机再生制动力。
可选的，能量回收模块880还用于：
根据以下公式，确定集中式电机的最大输出转矩T1max：
T1max＝9550*P1/n1；
P1≤P0；
根据以下公式，确定轮毂电机的最大输出转矩T2max：
T2max＝9550*P2/n1；
P1+2*P2≤P0
其中，P1为集中式电机的峰值功率，n1为集中式电机当前的转速，P2为轮毂电机的峰值功率，n2为轮毂电机当前的转速，P0为充电电池允许的最大充电功率。
可选的，车速影响因子为ω1，当0≤V＜5Km/h时，ω1＝0；当5Km/h≤V≤10Km/h时，ω1＝0.2V-1；当V＞10Km/h时，ω2＝1，其中，V为电动汽车当前的车速。
可选的，电池影响因子为ω2，当SOC＞0.95时，ω1＝0；当0.9≤SOC≤0.95时，ω1＝19-20*SOC；当SOC＜0.9时，ω1＝1，其中，SOC为动力电池的剩余电量。
可选的，该装置800还可以包括信号发送模块890，用于：
当检测到制动踏板行程信号后，延迟设定时间T，向电动汽车的三个电机发送第一电信号；
其中，制动踏板行程信号中包含制动踏板行程信息，第一电信号中包含电动汽车的前轮和后轮的制动力大小信息。
关于本申请实施例中未介绍或未描述的内容可对应参考前述方法实施例中的相关介绍，这里不再赘述。
本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括处理器和存储器，其中处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。处理器可以为中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的三电机电动汽车复合制动控制装置对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的三电机电动汽车复合制动控制方法。
存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。所述一个或者多个模块存储在所述存储器中，当被所述处理器执行时，执行如图1所示实施例中的三电机电动汽车复合制动控制方法。上述电子设备具体细节可以对应参阅图1所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
本发明实施例提供的一种三电机电动汽车复合制动控制方法、装置、设备及介质，首先确定电动汽车当前的制动踏板行程，以确定电动汽车是否处于制动状态。然后根据制动踏板行程、电动汽车的总制动需求曲线和第一踏板制动特性曲线确定出电动汽车所需的电制动力和液压制动力。最后，分别按照第一分配规则和第二分配规则，将液压制动力和电制动力分配给汽车的前后轮，以满足制动需求。该方法不仅对前后轮的液压制动力和电制动力进行了分配，保证了汽车的稳定运行，还将电制动力全部分配给了汽车后轮，以使得电机的总发电效率最高，从而实现最大程度的提高制动能量回收的效率。由于制动能量回收的效率受电机发电效率影响，当电机的发电效率越高时，制动能量回收的效率越高，因此，可以最大程度的提高制动能量回收的效率。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (15)

1.一种三电机电动汽车复合制动控制方法，其特征在于，所述电动汽车的前轮采用集中式电机驱动，所述电动汽车的后轮采用两个轮毂电机驱动，所述方法包括：
确定所述电动汽车当前的制动踏板行程；
根据所述制动踏板行程、所述电动汽车的总制动需求曲线和第一踏板制动特性曲线，确定所述电动汽车的电制动力和液压制动力；
按照第一分配规则，将所述液压制动力按比例分配给所述电动汽车的前轮和后轮；
按照第二分配规则，将所述电制动力全部分配给所述电动汽车的后轮。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述制动踏板行程、所述电动汽车的总制动需求曲线和第一踏板制动特性曲线，确定所述电动汽车的电制动力和液压制动力，包括：
根据所述总制动需求曲线，确定在当前的所述制动踏板行程下对应的第一制动减速度，根据所述第一制动减速度确定所述电动汽车所需的总制动力；
根据所述第一踏板制动特性曲线，确定在当前的所述制动踏板行程下对应的第二制动减速度，根据所述第二制动减速度确定所述电动汽车的液压制动力；
根据所述总制动力和所述液压制动力，确定所述电制动力。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照第一分配规则，将所述液压制动力按比例分配给所述电动汽车的前轮和后轮，包括：
按照β2：(1-β2)的比例将所述液压制动力分别分配给所述电动汽车的前轮和后轮，其中，β2＝0.901。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断所述电动汽车是否进入滑行再生制动工况；
当所述电动汽车进入滑行再生制动工况时，确定所述电动汽车的滑动再生制动力；
按照第三分配规则，将所述滑动再生制动力按比例分配给所述电动汽车的前轮和后轮，确定前轮电机再生制动力和后轮电机再生制动力。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当所述电动汽车进入滑行再生制动工况时，确定所述电动汽车的滑动再生制动力，包括：
获取所述电动汽车当前的车速；
按照以下公式，确定所述滑动再生制动力：
F0＝zslide*G；
Figure FDA0003754202400000021
其中，F0为所述滑动再生制动力，zslide为滑动再生制动强度，0.05≤zslide≤0.1，Z1、Z2、V1和V2均为常数，V为所述电动汽车当前的车速，G为整车重量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，按照第三分配规则，将所述滑动再生制动力按比例分配给所述电动汽车的前轮和后轮，包括：
按照β1：(1-β1)的比例将所述滑动再生制动力分别分配给所述电动汽车的前轮和后轮，其中，β1＝0.678。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取车速影响因子；
获取电池影响因子；
根据所述前轮电机再生制动力和所述后轮电机再生制动力，确定各个电机所需的制动转矩；
确定各个电机的最大输出转矩；
选择各个电机所需的制动转矩和最大输出转矩两者中的较小者，将所述较小者乘以所述电池影响因子和所述车速影响因子得到所述电机的实际制动转矩；
根据所述实际制动转矩驱动对应的所述电机工作给动力电池充电进行能量回收。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述前轮电机再生制动力和所述后轮电机再生制动力，确定各个电机所需的制动转矩，包括：
根据以下公式，确定所述集中式电机所需的制动转矩T1：
T1＝F01*r/(ig*η)；
根据以下公式，确定所述轮毂电机所需的制动转矩T2：
T2＝F02*r/2；
其中，F01为所述前轮电机再生制动力，r为车轮滚动半径，ig为减速器传动比，η为减速器传动效率，F02为所述后轮电机再生制动力。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定各个电机的最大输出转矩，包括：
根据以下公式，确定所述集中式电机的最大输出转矩T1max：
T1max＝9550*P1/n1；
P1≤P0；
根据以下公式，确定所述轮毂电机的最大输出转矩T2max：
T2max＝9550*P2/n1；
P1+2*P2≤P0
其中，P1为所述集中式电机的峰值功率，n1为所述集中式电机当前的转速，P2为所述轮毂电机的峰值功率，n2为所述轮毂电机当前的转速，P0为充电电池允许的最大充电功率。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述车速影响因子为ω1，当0≤V＜5Km/h时，ω1＝0；当5Km/h≤V≤10Km/h时，ω1＝0.2V-1；当V＞10Km/h时，ω2＝1，其中，V为所述电动汽车当前的车速。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电池影响因子为ω2，当SOC＞0.95时，ω2＝0；当0.9≤SOC≤0.95时，ω2＝19-20*SOC；当SOC＜0.9时，ω2＝1，其中，SOC为所述动力电池的剩余电量。
12.根据权利要求1至11任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当检测到制动踏板行程信号后，延迟设定时间T，向所述电动汽车的三个电机发送第一电信号；
其中，所述制动踏板行程信号中包含所述制动踏板行程信息，所述第一电信号中包含所述电动汽车的前轮和后轮的制动力大小信息。
13.一种三电机电动汽车复合制动控制装置，其特征在于，所述电动汽车的前轮采用集中式电机驱动，所述电动汽车的后轮采用两个轮毂电机驱动，所述装置包括：
踏板行程确定模块，用于确定所述电动汽车当前的制动踏板行程；
制动力确定模块，用于根据所述制动踏板行程、所述电动汽车的总制动需求曲线和第一踏板制动特性曲线，确定所述电动汽车的电制动力和液压制动力；
第一制动力分配模块，用于按照第一分配规则，将所述液压制动力按比例分配给所述电动汽车的前轮和后轮；
第二制动力分配模块，用于按照第二分配规则，将所述电制动力全部分配给所述电动汽车的后轮。
14.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-12中任一项所述的三电机电动汽车复合制动控制方法。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-12中任一项所述的三电机电动汽车复合制动控制方法。
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