[发明专利]混合动力电动车辆及其制动控制方法

说明书

本发明涉及一种混合动力电动车辆及其制动控制方法。所述方法包括：由第一控制器确定对应于制动踏板操作量的总制动量，并且将对应于总制动量的至少一部分的再生制动请求发送到第二控制器。确定具有电机和电池的再生制动系统的状态，并且基于确定出的状态、通过选择性地利用与基于再生制动请求而发送到第三控制器以操作电机的扭矩指令相对应的第一扭矩或由第三控制器测量出的第二扭矩来计算再生制动执行量。基于计算出的再生制动执行量和总制动量来确定摩擦制动器的制动力。

技术领域

本发明涉及一种能够以提高的响应性和效率实现再生制动的混合动力电动车辆及其制动控制方法。

背景技术

通常，混合动力电动车辆(HEV)是指利用两种类型的动力源的车辆。具体地，两种类型的动力源主要是发动机和电机。相比于仅包括内燃机的车辆，这样的混合动力电动车辆表现出优异的燃料经济性和优异的动力性能，并且在减少排放气体方面也是有利的。因此，最近已经对混合动力电动车辆进行了积极的开发。

混合动力电动车辆可以基于所操作的动力传动系以两种行驶模式驱动。一种行驶模式是仅利用电机来驱动车辆的电动车辆(EV)模式，另一种行驶模式是电机与发动机一起操作的混合动力电动车辆(HEV)模式。混合动力电动车辆基于行驶状况在两种模式之间进行转换。通常，根据动力传动系的效率特性，执行这种行驶模式转换以使燃料经济性或驱动效率最大化。

另外，在混合动力电动车辆(HEV)中，在制动期间，电机作为发电机与现有的液压摩擦制动器一起运行，从而将车辆的动能转换为电能，进而实现制动。以上述方式执行的制动称为“再生制动”。在混合动力电动车辆中，最大制动量用于制动期间的再生制动，以实现燃料经济性的提高。最大制动量基于电机的最大功率和电池的电量状态(SOC)确定。当基于驾驶员对制动踏板的操作在普通混合动力电动车辆中执行制动时，根据制动踏板的操作量的总制动力通常分配给摩擦制动和再生制动。这种分配在图1中示出。

图1示出了根据相关技术的普通混合动力电动车辆中的制动力分配形式的示例。在图1所示的曲线图中，横轴表示车辆速度，纵轴表示制动力。参考图1，总制动力可以以电机中的再生制动扭矩和摩擦制动扭矩之和的形式得到满足。再生制动扭矩不超过电机的最大扭矩。另外，再生制动扭矩受到电机根据速度的最大功率的限制。

在下文中，将参考图2描述执行再生制动的过程。图2示出了根据相关技术，在普通混合动力电动车辆中确定再生制动量并且基于确定结果执行再生制动的过程的示例。

参考图2，当驾驶员操作或接合制动踏板时，集成式制动器致动单元(IntergratedBrake Actuation Unit，iBAU)首先确定对应于制动踏板的操作量的总制动扭矩(1)。集成式制动器致动单元请求混合控制单元(HCU)将确定的总制动扭矩的预定部分分配为再生制动扭矩(2)。因此，HCU考虑到系统情况(例如，请求电机扭矩)，基于请求的再生制动扭矩，将扭矩指令发送到电机控制单元(MCU)(3)。

然后，MCU执行从HCU接收到的扭矩指令，测量执行的扭矩，并且将测量出的扭矩发送到HCU(4)。因此，HCU基于电机中执行的扭矩来计算所执行的再生制动扭矩，然后将计算出的再生制动扭矩发送到集成式制动器致动单元(iBAU)(5)。iBAU通过液压制动器施加总制动扭矩除了再生制动扭矩之外的部分(6)。

然而，在上述制动力分配过程中，在控制单元iBAU、HCU和MCU之间执行对于请求(2和3)和执行报告(4和5)的通信期间，可能会发生通信延迟。例如，当控制器之间的通信利用控制器局域网(CAN)通信系统时，假设网络的周期为10ms，则通过4次通信可能会发生至少40ms的通信延迟。这样的通信延迟会导致过大的区间内的驾驶性能和响应性下降，并且还导致再生制动效率下降。

具体地，当由于延迟而使电机执行的实际再生量没有在集成式制动器致动单元iBAU中反映出来时，施加对应于给定执行量的液压制动。因此，再生制动量由于液压制动的响应特性而减小，直到解除了不正确的液压。

发明内容