电动汽车制动末端减速度的控制方法与流程

1.本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车制动末端减速度的控制方法。


背景技术：

2.驾驶员在开车过程中，都是通过踩制动踏板来实现减速刹车的，通过踩制动踏板的不同力度和不同行程来控制车辆的减速度，从而达到控制车辆的目的。在刹车的过程中，由于惯性因素，车辆的载荷会转移到前轴，导致车辆姿态的不稳定，会来回震荡。人的感知对车辆纵向的这种震荡或者说减速度特别敏感，如果差异过大，会感觉到非常不舒适，有晕吐感。
3.目前大部分车辆，在刹车过程时都不可避免的会发生震荡运动。尤其当驾驶员刹车使车辆停止时，车辆在快要停止的时候，这种震荡顿挫感非常严重，有的车型悬架系统没有调校好的，会震荡好多次，直到整个能量被悬架系统吸收掉。因此，制动踏板控制不好，会影响刹车的舒适性。因此，有的老司机在开车过程中，特别是在快刹车到停止的时候，都会控制好制动踏板(比如会回收一点)，减小这种震荡来提升制动舒适性。
4.因此，亟需一种电动汽车制动末端减速度的控制方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种电动汽车制动末端减速度的控制方法，以解决上述现有技术中的问题，能够减轻司机在快要刹停时，由于整车的震荡顿挫而导致的制动不舒适感。
6.本发明提供了一种电动汽车制动末端减速度的控制方法，其中，包括：
7.在解耦状态下，对机械液压力随制动踏板行程的变化关系进行标定；
8.在刹车时，获取制动踏板行程；
9.根据机械液压力的标定结果和所获取的所述制动踏板行程，控制通过能量回收扭矩和/或机械液压力进行刹车减速。
10.如上所述的电动汽车制动末端减速度的控制方法，其中，优选的是，所述在解耦状态下，对机械液压力随制动踏板行程的变化关系进行标定，具体包括：
11.通过智能刹车系统，利用设置在制动踏板上的位移传感器，检测驾驶员踩制动踏板时的制动踏板行程；
12.在能量回收扭矩为零时，通过智能刹车系统，利用液压传感器，检测驾驶员踩制动踏板时智能刹车系统内部所产生的机械液压力；
13.根据检测的制动踏板行程和对应的机械液压力，标定机械液压力随制动踏板行程的变化关系，得到map表。
14.如上所述的电动汽车制动末端减速度的控制方法，其中，优选的是，所述获取制动踏板行程，具体包括：
15.通过智能刹车系统，利用设置在制动踏板上的位移传感器，获取驾驶员踩制动踏
板的行程。
16.如上所述的电动汽车制动末端减速度的控制方法，其中，优选的是，所述根据机械液压力的标定结果和所获取的所述制动踏板行程，控制通过能量回收扭矩和/或机械液压力进行刹车减速，具体包括：
17.若能量回收扭矩请求状态位为正常，则响应于智能刹车系统发出的能量回收扭矩请求，整车控制器输出实际制动回收扭矩；
18.若能量回收扭矩请求状态位为无效，则整车控制器输出的实际制动回收扭矩为零，由智能刹车系统根据机械液压力的标定结果建压，通过机械液压力进行刹车减速。
19.如上所述的电动汽车制动末端减速度的控制方法，其中，优选的是，所述若能量回收扭矩请求状态位为正常，则响应于智能刹车系统发出的能量回收扭矩请求，整车控制器输出实际制动回收扭矩，具体包括：
20.在制动请求小于电机再生制动能力时，则整车控制器对智能刹车系统可输出的制动回收扭矩和滑行回收扭矩进行比较，并将较大值作为实际制动回收扭矩，通过能量回收扭矩进行刹车减速；
21.在制动请求大于电机再生制动能力时，则整车控制器设置扭矩限制值为零，此时由智能刹车系统根据机械液压力的标定结果建压，通过机械液压力进行刹车减速。
22.如上所述的电动汽车制动末端减速度的控制方法，其中，优选的是，所述若能量回收扭矩请求状态位为正常，则响应于智能刹车系统发出的能量回收扭矩请求，整车控制器输出实际制动回收扭矩，还包括：
23.在车辆快要停止时，通过末端减速度控制系统，减小能量回收扭矩或减小液压制动力。
24.如上所述的电动汽车制动末端减速度的控制方法，其中，优选的是，所述末端减速度控制系统通过实体按键触发，或通过设置在仪表盘或车载娱乐信息系统上的功能开关触发。
25.如上所述的电动汽车制动末端减速度的控制方法，其中，优选的是，所述在车辆快要停止时，通过末端减速度控制系统，减小能量回收扭矩或减小液压制动力，具体包括：
26.驾驶员在刹车时，若当前的能量回收扭矩可以满足制动踏板行程所需的减速度时，则智能刹车系统不推动其内部的机构产生机械液压力，通过能量回收扭矩进行刹车减速；
27.当车速小于预设速度阈值时，智能刹车系统根据整车当前的减速度和制动踏板行程，有梯度地减小能量回收扭矩。
28.如上所述的电动汽车制动末端减速度的控制方法，其中，优选的是，所述在车辆快要停止时，通过末端减速度控制系统，减小能量回收扭矩或减小液压制动力，具体包括：
29.驾驶员在刹车时，若当前的能量回收扭矩不满足制动踏板行程所需的减速度时，则通过能量回收扭矩和智能刹车系统的内部机构推动液压所产生的机械液压力进行刹车减速；
30.当车速小于预设速度阈值时，智能刹车系统根据整车当前的减速度和制动踏板行程，智能刹车系统的内部机构回退部分行程，减小液压制动产生的机械液压力。
31.本发明提供一种电动汽车制动末端减速度的控制方法，根据机械液压力的标定结
果和所获取的制动踏板行程，控制通过能量回收扭矩以及机械液压力进行刹车减速，实现车辆的平缓减速度和平稳刹停，可以最大程度上提高制动舒适性的问题，避免刹停时整车的前俯后仰给人带来的不舒服感。
附图说明
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：
33.图1为本发明提供的电动汽车制动末端减速度的控制方法的实施例的流程图。
具体实施方式
34.现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
35.本公开中使用的“第一”、“第二”：以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
36.在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。
37.本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
38.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
39.目前新能源电动车在制动系统上采用的比较多的是电子制动，即智能刹车系统(ebooster，ebs)。采用这种智能刹车系统，可以在刹车时候结合整个驱动电机的能量回收来减速。
40.目前大多数燃油车或者部分新能源电动车的制动系统，使用的还是通过真空助力器来实现刹车减速，如在我们踩下刹车踏板后，踏板会推动真空助力泵，再由真空助力泵推动刹车主缸产生刹车液压控制刹车钳刹车。这种减速控制方案是固定的。这种车辆在优化刹车减速时，一般都是通过调校悬架系统，来控制悬架系统的阻尼，提升支撑，不要让悬架系统太软来提升。还有一种方案在刹车减速时，通过汽车的电子稳定系统(esc)的马达回吸部分液压，减小轮缸的制动的压力，减小车辆的这种震荡。
41.现有的这种真空助力系统达到制动力度和踏板的行程都是预先设定好的，踏板的力度、踏板位移、踩下踏板时与车身的减速度关系都是不能更改的，只能驾驶人员去适应这种制动系统，并习惯它，然后在实际使用过程中精准控制踏板的力度与位移。而且这种控制对司机的要求比较高。当更换一辆车的时候，司机需要重新适应这台车的踏板感。
42.通过esc在刹车减速时，用马达回吸部分液压，减小轮缸的制动的压力，这种方案由于esc马达在回抽的过程中，会产生电机的噪音，同时会有振动，nvh(noise,vibration and harshness，噪声、振动和粗糙度)不好。而且更主要的是，这种方案精准度不高，液压的控制不精准，会导致整车的减速度波动，甚至如果回吸过多的话，会给司机产生没有刹车的感觉。而且esc马达工作的响应性也比较滞后。
43.如图1所示，本实施例提供的电动汽车制动末端减速度的控制方法在实际执行过程中，具体包括如下步骤：
44.步骤s1、在解耦状态下，对机械液压力随制动踏板行程的变化关系进行标定。
45.其中，解耦状态指的是制动踏板行程与机械液压力二者之间并没有物理机构上的直接关联，二者之间的关系是通过标定确定的。
46.在本发明的电动汽车制动末端减速度的控制方法的一种实施方式中，所述步骤s1具体可以包括：
47.步骤s11、通过智能刹车系统，利用设置在制动踏板上的位移传感器，检测驾驶员踩制动踏板时的制动踏板行程。
48.步骤s12、在能量回收扭矩为零时，通过智能刹车系统，利用液压传感器，检测驾驶员踩制动踏板时智能刹车系统内部所产生的机械液压力；
49.步骤s13、根据检测的制动踏板行程和对应的机械液压力，标定机械液压力随制动踏板行程的变化关系，得到map表。
50.步骤s2、在刹车时，获取制动踏板行程。
51.具体地，通过智能刹车系统，利用设置在制动踏板上的位移传感器，获取驾驶员踩制动踏板的行程。在得到制动踏板行程后，便于根据制动踏板行程对整个制动行程进行减速度的分配。
52.步骤s3、根据机械液压力的标定结果和所获取的所述制动踏板行程，控制通过能量回收扭矩和/或机械液压力进行刹车减速。
53.能量回收扭矩是由电机反转、即给电池充电产生的扭矩，机械液压力是由智能刹车系统推动其内部的机构产生机械液压力，由机械液压制动产生摩擦力，从而给整车提供制动。在本发明的电动汽车制动末端减速度的控制方法的一种实施方式中，所述步骤s3具体可以包括：
54.步骤s31、若能量回收扭矩请求状态位为正常，则响应于智能刹车系统发出的能量回收扭矩请求，整车控制器输出实际制动回收扭矩。
55.整车控制器根据能量回收扭矩请求的大小和方向(例如为正转、反转)，来调整输出的扭矩。
56.在本发明的电动汽车制动末端减速度的控制方法的一种实施方式中，所述步骤s31具体可以包括：
57.步骤s311、在制动请求小于电机再生制动能力时，则整车控制器对智能刹车系统
可输出的制动回收扭矩和滑行回收扭矩进行比较，并将较大值作为实际制动回收扭矩，通过能量回收扭矩进行刹车减速。
58.电机再生制动能力可以理解为电机反转所能提供的最大扭矩，整车控制器比较智能刹车发出的制动回收扭矩与滑行回收扭矩，并且取大执行，通过能量回收扭矩来刹车减速，即通过电机来实现刹车减速，而无需通过机械液压力来实现刹车减速。
59.步骤s312、在制动请求大于电机再生制动能力时，则整车控制器设置扭矩限制值为零，此时由智能刹车系统根据机械液压力的标定结果建压，通过机械液压力进行刹车减速。
60.在制动请求大于再生制动能力时，机械液压制动产生摩擦力，给整车提供制动，整车控制器响应智能刹车系统的回收扭矩请求时，通常整车控制器会向智能刹车系统反馈当前回收能力限值，整车控制器根据电池、电机、整车状态计算能量回收扭矩限制值，当不满足能量回收(例如电池处于满电状态无法继续充电)时，设置扭矩限制值为0，而智能刹车系统输出的能量回收扭矩值不能超过整车控制器发送的扭矩限制值，此时只能通过智能刹车系统的机械液压力来减速。刹车减速通过能量回收扭矩和机械液压叠加在一起。
61.在本发明的电动汽车制动末端减速度的控制方法的一种实施方式中，所述步骤s31还可以包括：
62.步骤s313、在车辆快要停止时，通过末端减速度控制系统，减小能量回收扭矩或减小液压制动力。
63.其中，所述末端减速度控制系统通过实体按键触发，或通过设置在仪表盘或车载娱乐信息系统上的功能开关触发，其中，车载娱乐信息系统例如可以为mp5车载多媒体。下面分别对通过末端减速度控制系统减小能量回收扭矩和通过末端减速度控制系统减小液压制动力两种情况进行介绍。
64.在通过末端减速度控制系统减小能量回收扭矩的情况下，所述步骤s313具体可以包括：
65.步骤s3131、驾驶员在刹车时，若当前的能量回收扭矩可以满足制动踏板行程所需的减速度时，则智能刹车系统不推动其内部的机构产生机械液压力，通过能量回收扭矩进行刹车减速。
66.作为一个示例而非限定，预设速度阈值为8km/h。驾驶员在刹车时，依据踏板位移传感器获取的踏板行程，来使车辆产生减速度，当前的能量回收扭矩就可以满足当前制动踏板行程需要的减速度时，智能刹车系统不会推动其内部的机构产生机械液压力。
67.步骤s3132、当车速小于预设速度阈值时，智能刹车系统根据整车当前的减速度和制动踏板行程，有梯度地减小能量回收扭矩。
68.作为一个示例而非限定，能量回收扭矩下降梯度为200nm/s，当驾驶员在刹车时，在车辆快要停止时，比如车速小于8km/h时，智能刹车系统依据当前的整车的减速度，并结合制动踏板的行程，使能量回收扭矩有梯度的的减小，由于能量回收扭矩的减小，整车所产生的减速度也相应的减小，从而减小车辆纵向的震荡顿挫，提升制动舒适性。
69.在通过末端减速度控制系统减小液压制动力的情况下，所述步骤s313具体可以包括：
70.步骤s3131'、驾驶员在刹车时，若当前的能量回收扭矩不满足制动踏板行程所需
的减速度时，则通过能量回收扭矩和智能刹车系统的内部机构推动液压所产生的机械液压力进行刹车减速。
71.在当前的能量回收扭矩不能满足当前制动踏板行程需要的减速度时，整个刹车的减速度是由能量回收扭矩和智能刹车系统其内部的机构推动液压产生的机械液压力二者共同产生的。
72.步骤s3132'、当车速小于预设速度阈值时，智能刹车系统根据整车当前的减速度和制动踏板行程，智能刹车系统的内部机构回退部分行程，减小液压制动产生的机械液压力。
73.当驾驶员在刹车时，在车辆快要停止时，比如车速小于8km/h时，智能刹车系统依据当前的整车的减速度，并结合制动踏板的行程，内部机构回退部分行程，减小液压制动产生的压力，降低轮缸的压力，智能刹车系统在判断车辆处于安全的前提下，回退齿条泄压，在车辆稳定停止后，再退回到之前的压力。由于液压制动压力的减小，整车所产生的减速度也相应的减小，从而减小车辆纵向的震荡顿挫，解决车辆停止时的前后俯仰剧烈的问题，提升制动舒适性。在这种情况下，由于当前的智能刹车系统是解耦的，踏板行程不变。
74.步骤s32、若能量回收扭矩请求状态位为无效，则整车控制器输出的实际制动回收扭矩为零，由智能刹车系统根据机械液压力的标定结果建压，通过机械液压力进行刹车减速。
75.通过智能刹车系统来判断能量回收扭矩请求状态位是否有效。在电池组或者电机出现故障的情况下，能量回收扭矩请求状态位为无效。此时，由智能刹车系统建压，以实现制动踏板行程对应的目标减速度。例如，在能量回收扭矩请求状态位为正常的情况下，制动踏板行程对应0.3g的减速度，其中，能量回收扭矩贡献的减速度为0.1g，机械液压力贡献的减速度为0.2g；在能量回收扭矩请求状态位为无效的情况下，能量回收扭矩为0，此时，通过将机械液压力建的更大一些，通过机械液压力补足能量回收扭矩贡献的减速度，机械液压力贡献的减速度由原来的0.2g变为0.3g，对驾驶员来说，驾驶员在刹车时，依据踏板位移传感器获取的踏板行程，来使车辆产生减速度，不管能量回收扭矩请求状态位是正常还是无效，同样的制动踏板行程所产生的减速度是一样的，只是在内部分配(即能量回收扭矩和机械液压力)上做一些调整。
76.需要说明的是，末端减速度控制系统动汽车，在某些特殊工况下是不会被触发的，比如驾驶员在紧急刹车时(减速度大于0.4g)时，或者abs(防抱死刹车系统)\tcs(牵引力控制系统)\vdc(动力蓄电池组)等整车安全功能触发时，或者系统有故障时，该功能不会触发，以保证整车安全性能。
77.因此，本发明通过智能刹车系统(ebs)和整车控制器(vcu)之间的交互实现能量回收，减小司机在快要刹停时由于整车震荡顿挫而导致的制动不舒适感。需要说明的是，本发明在一些实施方式中，电动汽车制动末端时减速度控制可以通过整车控制器(vcu)与电子稳定系统(esc)之间的交互，或者智能刹车系统与电子稳定系统(esc)之间的交互来实现，本发明对此不作具体限定。
78.本发明实施例提供的电动汽车制动末端减速度的控制方法，根据机械液压力的标定结果和所获取的制动踏板行程，控制通过能量回收扭矩以及机械液压力进行刹车减速，实现车辆的平缓减速度和平稳刹停，可以最大程度上提高制动舒适性的问题，避免刹停时
整车的前俯后仰给人带来的不舒服感。
79.至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
80.虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。