一种电动摩托车的冗余制动控制方法、系统与流程

本发明属于车辆制动领域，具体地说，本发明涉及一种电动摩托车的冗余制动控制方法、系统。

背景技术：

1、制动系统的可靠性对于电动摩托车而言具有至关重要的安全意义。然而，现有的电动摩托车普遍采用传统的液压制动系统或机械制动系统作为唯一的制动手段，当制动系统因液压管路泄漏、制动片过度磨损等原因发生故障时，车辆将完全丧失制动能力，骑行者面临极大的安全风险。

2、现有技术中，存在利用制动能量回收控制系统作为液压制动失效备份，既可用于乘用车，其原理亦可用于支持能量回收功能的电动摩托车。而使用制动能量回收控制系统作为制动备份的方案还存在以下问题：

3、一是回收扭矩过大容易导致后轮抱死；

4、二是回收扭矩固定不变，无法适应不同的行驶工况和路面条件；

5、三是在车辆经过减速带、颠簸路段时，容易误判为后轮滑移而减小回收扭矩。

技术实现思路

1、本发明旨在克服现有技术的不足，提出了一种电动摩托车的冗余制动控制方法、系统，以达到以下目的：在液压制动失效时，利用电机的能量回收功能，实现冗余制动并智能确认和分配回收扭矩；当冗余制动在低附着路面引起轮速抱死时，利用滑移率扭矩控制，帮助轮速恢复，保证冗余制动的车辆稳定性。

2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、本发明提供了一种电动摩托车的冗余制动控制方法，包括：

4、步骤s1、根据制动信号判断是否触发制动请求，若触发，则继续执行下一步；

5、步骤s2、判断制动系统是否可用，若不可用，则继续执行下一步；

6、步骤s3、激活基于能量回收的冗余制动功能，包括回收扭矩的确认与分配；

7、步骤s4、实时检测车辆滑移率；

8、步骤s5、判断滑移率是否满足预设的回收扭矩仲裁条件，若满足，则执行步骤s6；否则，执行步骤s7；

9、步骤s6、基于滑移率对回收扭矩进行仲裁；

10、步骤s7、基于当前回收扭矩进行能量回收以实现冗余制动。

11、进一步的，步骤s1中，所述制动信号包括制动开关发出的开关信号、制动行程传感器发出的行程信号；若检测到制动开关按下或者制动行程大于预设阈值，则判断触发制动请求；否则不触发制动请求。

12、进一步的，步骤s2中，通过获取制动系统可用状态信号以判断制动系统是否可用，其中：

13、实时监测制动系统状态，当监测到制动系统故障或者制动系统输出的制动力小于预设阈值时，将制动系统可用状态信号置为不可用；否则，将制动系统可用状态信号置为可用。

14、进一步的，步骤s2中，判断制动系统是否可用，还包括：

15、非下坡工况，当触发制动请求后，车速变化量小于预设的变化量阈值，则判断制动系统不可用。

16、进一步的，步骤s3中，回收扭矩的确认包括：

17、当制动信号为制动开关发出的开关信号时，依据车速信号，检索预设的车速与回收扭矩对照表，得到对应的回收扭矩；所述车速与回收扭矩对照表中，为每一个车速设置有对应的回收扭矩；

18、当制动信号为制动行程传感器发出的行程信号时，依据车速信号和制动行程，检索预设的车速、制动行程与回收扭矩对照表，得到对应的回收扭矩；所述车速、制动行程与回收扭矩对照表中，为每一种车速、制动行程组合设置有对应的回收扭矩。

19、进一步的，所述车速通过电机转速信号计算获取，通过公式表示如下：

20、v=0.3768*nr/i；

21、其中，v表示计算得到车速；n表示电机转速；r表示车轮滚动半径；i表示电机到车轮的传动比。

22、进一步的，步骤s3中，对于前后双电机的电动摩托车，在确认完成回收扭矩后，回收扭矩的分配包括：

23、（1）按照预设的扭矩分配比例，将回收扭矩分别分配给前后双电机；

24、（2）捏左刹时，回收扭矩分配给后电机；捏右刹时，回收扭矩分配给前电机；左刹和右刹同时按下时，按照预设的扭矩分配比例，将回收扭矩分别分配给前后双电机；

25、扭矩分配时，各个电机所分配的扭矩小于等于其额定回收扭矩。

26、进一步的，p=（v整车-v后轮）/vref；

27、其中，p表示滑移率；v整车表示整车实际车速；v后轮表示后轮实际轮速；vref表示参考车速。

28、进一步的，所述方法还包括：在判断滑移率满足预设的回收扭矩仲裁条件后，进一步进行减速带识别，包括：

29、计算后轮轮速的二阶导数值，若该值大于预设的幅值阈值，则判断为减速带或颠簸路面，此时，不进行回收扭矩仲裁，跳转至步骤s7；若该值小于等于预设的幅值阈值，则判断为平整路面，此时跳转至步骤s6进行回收扭矩仲裁。

30、本发明还提供了一种电动摩托车的冗余制动控制系统，使用上述的一种电动摩托车的冗余制动控制方法，所述系统包括：

31、制动触发设备，用于产生制动信号并发送给整车控制器；

32、底盘控制器，用于发送轮速或车速信号，以及制动系统可用状态给整车控制器；

33、电驱控制器，用于反馈电机转速信号给整车控制器；以及响应整车控制器的冗余制动指令进行基于能量回收的冗余制动；

34、整车控制器，用于根据上述的一种电动摩托车的冗余制动控制方法生成冗余制动指令。

35、本发明的技术效果为：

36、（1）本发明在制动系统故障或制动力不足时提供了有效的冗余制动手段，通过电机能量回收产生的制动力矩替代或补充传统制动系统，显著提升了电动摩托车的制动安全性和可靠性，降低了因制动失效导致的交通事故风险，为骑行者提供了重要的安全保障；

37、（2）本发明通过基于滑移率的闭环仲裁控制和减速带识别机制，有效防止了冗余制动过程中后轮抱死和车辆失稳，确保了后轮滑移始终处于安全范围，同时，减速带识别避免了颠簸路面的误判，保障了骑行者的人身安全；

38、（3）本发明通过能量回收实现了制动能量的再利用，将原本以摩擦热能形式耗散掉的制动能量转化为电能储存到动力电池中，提高了整车的能量利用效率和续航里程，兼顾了安全性和经济性，符合新能源汽车节能环保的发展趋势；

39、（4）本发明通过精细化的扭矩确认和分配策略，使得冗余制动的操作感受更加符合骑行者的制动意图，制动开关和制动行程两种信号源分别提供了简单可靠和精细人性化的控制方案，前后电机的智能分配策略符合骑行习惯，提升了骑行体验和舒适性。

1.一种电动摩托车的冗余制动控制方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种电动摩托车的冗余制动控制方法，其特征在于：步骤s1中，所述制动信号包括制动开关发出的开关信号、制动行程传感器发出的行程信号；若检测到制动开关按下或者制动行程大于预设阈值，则判断触发制动请求；否则不触发制动请求。

3.根据权利要求1所述的一种电动摩托车的冗余制动控制方法，其特征在于：步骤s2中，通过获取制动系统可用状态信号以判断制动系统是否可用，其中：

4.根据权利要求3所述的一种电动摩托车的冗余制动控制方法，其特征在于：步骤s2中，判断制动系统是否可用，还包括：

5.根据权利要求1所述的一种电动摩托车的冗余制动控制方法，其特征在于：步骤s3中，回收扭矩的确认包括：

6.根据权利要求5所述的一种电动摩托车的冗余制动控制方法，其特征在于：所述车速通过电机转速信号计算获取，通过公式表示如下：

7.根据权利要求1所述的一种电动摩托车的冗余制动控制方法，其特征在于：步骤s3中，对于前后双电机的电动摩托车，在确认完成回收扭矩后，回收扭矩的分配包括：

8.根据权利要求1所述的一种电动摩托车的冗余制动控制方法，其特征在于：步骤s4中，车辆滑移率的计算，通过公式表示如下：

9.根据权利要求1所述的一种电动摩托车的冗余制动控制方法，其特征在于：所述方法还包括：在判断滑移率满足预设的回收扭矩仲裁条件后，进一步进行减速带识别，包括：

10.一种电动摩托车的冗余制动控制系统，使用根据权利要求1-9任一项所述的一种电动摩托车的冗余制动控制方法，其特征在于：所述系统包括：