一种前后轴驱动电动汽车再生制动过程的控制方法

摘要

本发明提供了一种前后轴驱动电动汽车再生制动过程的控制方法，其特征在于：首先，检测制动踏板开度判定是否存在制动需求；然后，判断车速、电池组SOC和制动强度是否均满足再生制动控制开启条件；之后，建立前后轴驱动电机再生制动转矩分配优化模型，并求解得出T_bf和T_br。本发明控制方法能保证前后轴驱动电动汽车在制动过程安全、稳定的同时最大限度地回收制动能量，进一步延长电动汽车的行驶里程。

主权项

一种前后轴驱动电动汽车再生制动过程的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，检测制动踏板开度，直至制动踏板开度＞0；第二步，采集整车状态信息；所述整车状态信息包括车速、前轴驱动电机的当前转速n_f、后轴驱动电机的当前转速n_r、电池组SOC、制动踏板开度和开度变化率；根据整车状态信息，判断车速、电池组SOC和制动强度是否均满足再生制动控制开启条件：若均满足，则进入第四步；否则跳至第一步；第三步，以前轴制动力F_bf为横坐标、后轴制动力F_br为纵坐标生成机械摩擦制动与再生制动分配关系图；所述机械摩擦制动与再生制动分配关系图中包括I曲线、ECE线、β线和a_x线；其中，I曲线为前后轴理想制动力分配曲线，ECE线为前后轴安全制动力分配关系曲线，β线为前后轴机械摩擦制动力固有分配线，a_x线为等减速度线；第四步，采集制动油缸压力值得到机械制动总制动力F_b；根据机械制动总制动力F_b计算前轴机械摩擦制动力F_{bf_m}和后轴机械摩擦制动力F_{br_m}：F_b＝F_{bf_m}+F_{br_m}$F_{bf\_m}=\frac{\beta }{1-\beta }·F_{br\_m};$其中，β为前轴机械摩擦制动力与后轴机械摩擦制动力的固有分配系数；根据制动踏板开度选取a_x线；在所述机械摩擦制动与再生制动分配关系图中生成点a、点b和点c：点a是横坐标为前轴机械摩擦制动力F_{bf_m}、纵坐标为后轴机械摩擦制动力F_{br_m}的点；点b是过点a的水平延长线与所选取的a_x线的交点；点c是所选取的a_x线与I曲线的交点；设定点c的纵坐标值为后轴最大制动力F_Iy、点c的横坐标值为前轴最小制动力F_Ix；判断点b是否位于ECE线下方：若是，则设定ECE线与所选取的a_x线的交点的横坐标为前轴最大制动力F_mz；否则设定点b的横坐标值为前轴最大制动力F_mz；第五步，建立前后轴驱动电机再生制动转矩分配优化模型：$\max f(T_{bf},T_{br})=\frac{{\eta }_{bf}(n_f,T_{bf})+{\eta }_{br}(n_r,T_{br})}{2}$$s.t.\left\{\begin{array}{c}{T}_{bf}\le T_{bf\_\max }\\ T_{br}\le T_{br\_\max }\\ n_f{T}_{bf}+n_r{T}_{br}\le P_{ch}\\ 0<\frac{T_{br}{i}_r}{r}\le F_{Iy}-F_{br\_m}\\ F_{Ix}-F_{bf\_m}\le \frac{T_{bf}{i}_f}{r}<F_{mz}-F_{bf\_m}\end{array}\right.$其中，T_bf为前轴驱动电机的再生制动转矩；T_br为后轴驱动电机的再生制动转矩；η_bf为前轴驱动电机在当前转速n_f和转矩下的运行效率；η_br为后轴驱动电机在当前转速n_r和转矩下的运行效率；T_{bf_max}为前轴驱动电机在当前转速n_f下能够提供的最大制动转矩；T_{br_max}为后轴驱动电机在当前转速n_r下能够提供的最大制动转矩；P_ch为电池组最大允许充电功率；i_f为前轴的减速比；i_r为后轴的减速比；r为轮胎半径；对所述前后轴驱动电机再生制动转矩分配优化模型进行求解得出T_bf和T_br；第六步，将T_bf和T_br分别传送给前轴驱动电机驱动器和后轴驱动电机驱动器，前轴驱动电机驱动器和后轴驱动电机驱动器分别对前轴驱动电机和后轴驱动电机进行转矩控制。