[发明专利]基于轮毂电机四轮驱动车辆的再生制动能量回收控制及计算方法

说明书

本发明提供一种基于轮毂电机四轮驱动车辆的再生制动能量回收控制方法，当动力电池SOC大于饱和阈值时，整车制动力全部来自机械液压制动系统；否则进行判断：当车速大于启动阈值时，根据制动踏板开度及其变化率判定工况为小制动工况、中等制动强度工况或紧急制动工况；当紧急制动工况时，整车制动力全部来自机械液压制动系统；当小制动工况时，整车制动力全部来自再生制动系统，轮毂电机输出再生制动力矩；当中等制动强度工况时，整车制动力由机械液压制动系统和再生制动系统协调工作获得，轮毂电机以最大再生制动力矩输出，剩余部分由机械液压制动系统补充。本发明能分工况对制动时轮毂电机产生的能量进行合理的回收控制，避免动力电池的损伤。

技术领域

本发明属于汽车控制领域，具体涉及一种基于轮毂电机四轮驱动车辆的再生制动能量回收控制及计算方法。

背景技术

随着石油危机能源问题的越发突出，排放小，污染小的电动汽车在市场上的竞争力越来越大。其中轮毂电机驱动车辆将动力装置、传动装置以及制动装置都整合到轮毂内，使得车辆的机械部分大为简化，增加了底盘布置的空间灵活度。同时轮毂电机驱动车辆各个车轮转矩由整车控制器分配，且独立可控，所以轮毂电机驱动电动车辆相对于传统车辆，动力学控制能够更好地应用，驾驶者可以体验到更好的动力性能、操纵稳定性能以及制动性能。而轮毂电机驱动车辆的另一巨大优势在于可以采用轮毂电机再生制动系统。车辆制动时，轮毂电机处于发电模式，动力电池处于充电模式，将制动能量通过再生制动的方式进行回收，对提高车辆的续驶里程具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于轮毂电机四轮驱动车辆的再生制动能量回收控制及计算方法。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于轮毂电机四轮驱动车辆的再生制动能量回收控制方法，其特征在于：当动力电池SOC大于饱和阈值时，停止使用再生制动系统，整车制动力全部来自机械液压制动系统；当动力电池SOC小于或等于饱和阈值时，进行以下判断：

当车速大于启动阈值时，根据制动踏板开度所在区间及其变化率，判定工况为小制动工况、中等制动强度工况或紧急制动工况；

当紧急制动工况时，整车制动力全部来自机械液压制动系统；当小制动工况时，整车制动力全部来自再生制动系统，轮毂电机输出再生制动力矩；当中等制动强度工况时，整车制动力由机械液压制动系统和再生制动系统协调工作获得，轮毂电机以最大再生制动力矩输出，剩余部分由机械液压制动系统补充；

当机械液压制动系统工作时，若车轮发生抱死，则启动车辆的ABS系统，以此输出整车的液压制动力；

当再生制动系统工作时，若车轮发生抱死、或给动力电池的充电倍率达到了3C，则减小再生制动力矩的输出；

整车制动力控制车辆减速、停车或匀速下坡，直至车速小于最小阈值或制动踏板开度等于0，制动结束，否则继续进行制动。

按上述方案，所述的再生制动系统通过在车辆制动时，轮毂电机作为发电机克服磁阻力矩输出再生制动力矩，轮毂电机内转子切割磁感线产生感应电流存储在动力电池中。

按上述方案，所述的动力电池SOC的饱和阈值为0.95。

按上述方案，当制动踏板开度大于0.7且制动踏板开度变化率大于0.875时，判定为紧急制动工况；当制动踏板开度小于0.3时，判定为小制动工况；当制动踏板开度在0.3至0.7之间，或者制动踏板开度大于0.7且制动踏板开度变化率小于或等于0.875时，判定为中等制动强度工况。

基于轮毂电机四轮驱动车辆的再生制动能量回收的计算方法，其特征在于：基于所述的基于轮毂电机四轮驱动车辆的再生制动能量回收控制方法，

当车辆处于制动状态，且轮毂电机的再生制动系统工作时，根据实际的轮毂电机制动特性曲线，得到轮毂电机输出的再生制动力矩，单个轮毂电机的制动功率P_regi为：