[发明专利]一种高安全性的电动汽车制动能量回收方法

摘要

本发明公开了一种高安全性的电动汽车制动能量回收系统，包括电机制动系统、传统液压制动系统和辅助制动系统。基于制动能量回收系统，设计了一套电动汽车的制动能量回收方法，其方法按照车辆行驶的路面附着系数、车速和制动踏板的开度，分配前、后轮的制动力。本发明相比于现有技术，采用了前、后两个制动电机，且通过电流调节器可调节回馈制动力的分配，在保证制动能量回收率最大的同时，保持了汽车制动过程的稳定性，避免了汽车侧滑或偏移，制动能量回收安全性能高。

主权项

1.一种利用电动汽车制动能量回收系统进行制动能量回收的方法，该电动汽车制动能量回收系统包括电机制动系统、传统液压制动系统和辅助制动系统；所述电机制动系统包括前轴电机和后轴电机，前轴电机通过前离合器连接前轴驱动桥，前轴驱动桥安装在前轴上，后轴电机通过后离合器连接后轴驱动桥，所述前轴电机和后轴电机分别通过导线连接电流调节器，两个电流调节器分别接入电池管理系统，电池管理系统连接车载锂离子电池，电池管理系统和整车控制器通过数据线连接；所述的传统液压制动系统包括前、后轮的液压制动器、制动踏板、ABS泵、制动主缸和储液罐，所述储液罐内装有液压油，储液罐安装在所述制动主缸上，所述制动踏板和所述制动主缸的推杆相连，所述制动主缸的出液口通过液压油管连接ABS泵，ABS泵用于分配前、后轴的液压制动力，所述ABS泵通过液压油管分别连接前、后轮的液压制动器；所述辅助制动系统包括整车控制器、路面识别模块、车速传感器和踏板开度传感器，所述整车控制器通过数据线和电池管理系统实现数据交互连接，所述整车控制器通过数据线和电流调节器、ABS泵连接，用于输出指令到电流调节器、ABS泵，路面识别模块、车速传感器和踏板开度传感器通过数据线和整车控制器17连接，用于将计算所得的路面附着系数、车速和制动踏板的开度传输到整车控制器中；其特征在于，按照车辆行驶的路面附着系数、车速和制动踏板的开度，分配前、后轮的制动力，其具体为：当路面附着系数φ≤0.3、车速v≤30km/h时，驾驶员轻微踩下制动踏板，液压制动系统不工作，前离合器闭合，前轴电机转动发电，同时提供制动力矩，发电所得电能通过电流调节器流入电池管理系统中，再由电池管理系统导入车载锂离子电池内，后离合器断开，后轴电机不参与制动；当驾驶员中度踩踏制动踏板时，制动踏板部位的压力传感器将信号传递至整车控制器，所述整车控制器内预先设有车辆空载状态下理想的前、后轮制动力分配曲线，路面识别模块实时将路面的附着系数值传输到整车控制器中，整车控制器根据附着系数确定后轮制动力与前轮制动力的比值β1，后轮制动力与前轮制动力的线性曲线正好经过附着系数值对应的理想曲线的数值，然后整车控制系统输出信号同时闭合前离合器和后离合器，再按照β1值输出指令调节两个电流调节器，使得后轴电机和前轴电机的制动力比值为β1；当驾驶员重度踩踏制动踏板时，前离合器和后离合器断开，整车控制器启动液压制动系统将前后车轮同时抱死；当路面附着系数φ≤0.3、车速v＞30km/h时，驾驶员踩踏制动踏板的开度≤总开度的70%时，整车控制器同时闭合前离合器和后离合器，并输出指令调节两个电流调节器，使得前轴电机和后轴电机的制动力比值为β1，当驾驶员踩踏制动踏板的开度＞总开度的70%时，前离合器和后离合器断开，整车控制器启动液压制动系统将前后车轮同时抱死；当路面附着系数0.3＜φ≤0.9、车速≤30km/h时，驾驶员轻微踩下制动踏板，液压制动系统不工作，前离合器闭合，前轴电机转动发电，进行能量回收，同时提供制动力矩，后离合器断开，后轴电机不参与制动；当驾驶员中度踩踏制动踏板时，先由前轴电机单独提供制动力，当前轴电机最大制动力不能满足制动踏板开度对应的制动力时，后轴电机参与制动，使得总制动力和制动踏板开度对应的制动力相等；当驾驶员重度踩踏制动踏板时，整车控制器根据附着系数与车辆空载状态下理想的前、后轮制动力分配曲线确定后轮制动力与前轮制动力的比值β2，整车控制器首先判断制动踏板开度对应的制动力按照β2分配到前、后轴后，是否均小于前轴电机和后轴电机最大制动力，如果小于，则同时闭合前离合器和后离合器，调节两个电流调节器，按照β2分配前轴电机和后轴电机的制动力，进行能量回收，同时保持车的稳定性，如果制动踏板开度对应的制动力按照β2分配到前、后轴后，其中有一个或两个均大于前轴电机或后轴电机最大制动力，断开前离合器和后离合器，前轴电机和后轴电机均不产生回馈制动力，分配前、后轴的液压制动力，使得前、后轴总制动力满足β2值，当制动踏板的开度为总开度的90%以上时，液压制动系统同时抱死前后轴进行制动；当路面附着系数0.3＜φ≤0.9、车速＞30km/h时，驾驶员轻微踩下制动踏板，液压制动系统不工作，整车控制器同时闭合前离合器和后离合器，并输出指令调节两个电流调节器，使得前轴电机和后轴电机的制动力比值为β3，所述β3为整车控制器根据附着系数与车辆空载状态下理想的前、后轮制动力分配曲线确定后轮制动力与前轮制动力的比值，当驾驶员中度或重度踩踏制动踏板时，前离合器和后离合器断开，前轴电机和后轴电机不参加制动，整车控制器启动液压制动系统进行制动，前、后轴制动力按照β3分配。