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原文传递一种融合路面识别的电动汽车再生制动力分配方法

专利名称：	一种融合路面识别的电动汽车再生制动力分配方法
摘要：	本发明公开了一种融合路面识别的电动汽车再生制动力分配方法，属于电动汽车能量回收领域，能够保证车辆在具有良好制动效能的同时，显著提高车辆的能量回收效率。本发明包括以下步骤：首先，通过建立车辆整车模型，确定整车结构参数；然后通过传感器得到车辆当前的纵向加速度、侧向加速度以及前轮转角三个容易得到的状态信息，基于扩展卡尔曼滤波预估得到当前路面附着系数；然后再通过主缸压力传感器计算得到车辆当前的制动强度，判断车辆是否处于紧急制动状态：如果处于非紧急状态，则在保证车辆行车安全的前提条件下，基于路面附着路面与制动强度的大小查表得到前后轴制动力分配系数，然后，前轴总制动力再以串联式分配方式进行液压制动力与再生制动力的分配。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京航空航天大学
发明人：	周健豪;孙静;赵万忠;宋廷伦;丁一;何龙强
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910404193.X
公开号：	CN110281947A
代理机构：	江苏圣典律师事务所
代理人：	贺翔
分类号：	B60W50/00(2006.01);B;B60;B60W;B60W50
申请人地址：	210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号
主权项：	1.一种融合路面识别的电动汽车再生制动力分配方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一:建立车辆的整车模型，包括轮胎模型、制动系统模型、整车动力学模型、电机模型以及电池模型，各个模型之间的信息通过CAN总线连接；步骤二:通过传感器得到车辆当前的纵向加速度、侧向加速度以及前轮转角，基于扩展卡尔曼滤波预估得到当前路面附着系数；通过主缸压力传感器计算得到车辆当前的制动强度，判断车辆是否处于紧急制动状态；步骤三:在保证车辆安全的前提下，以车轮抱死为临界条件、以提高能量回收效率为目标，优化得到以制动强度、路面附着系数以及前后轴制动力分配系数为坐标的三维Map图；步骤四:根据当前路面附着系数的大小以及当前车辆制动强度的大小，通过对三维Map图的数据进行查表，得到前后轴制动力分配系数，完成前后轴总制动力的分配；步骤五:根据各个控制器传递的信号，整车控制器计算得到当前行驶状况下电机能够提供的最大再生制动力，然后以串联方式完成前轴液压制动力与再生制动力的分配。 2.根据权利要求1所述的融合路面识别的电动汽车再生制动力分配方法，其特征在于，所述分配方法只在非紧急制动情况下进行分配，紧急制动时触发ABS装置进行纯液压制动。 3.根据权利要求1所述的融合路面识别的电动汽车再生制动力分配方法，其特征在于，步骤一中所述整车模型为前驱型纯电动汽车模型。 4.根据权利要求1所述的融合路面识别的电动汽车再生制动力分配方法，其特征在于，步骤二中得到所述路面附着系数的大小具体步骤：先通过传感器得到纵向加速度、横向加速度以及前轮转角三个容易得到的状态参数，基于三自由度车辆动力学方程通过扩展卡尔曼滤波(EKF)预估得到车速、横摆角速度以及质心侧偏角的大小，然后基于dugoff轮胎模型得到各个轮胎力的大小，最后再通过扩展卡尔曼滤波预估得到路面附着系数的大小；制动主缸压力传感器的大小代表了驾驶员的制动强度需求，通过制动主缸压力的大小计算得到制动强度的大小。 5.根据权利要求1所述的融合路面识别的电动汽车再生制动力分配方法，其特征在于，步骤三所述安全制动范围的具体表达式为：其中，Fμ1为车辆前轴总制动力，单位为N；Fμ2为车辆后轴总制动力，单位为N；z为制动强度，无量纲；G为车辆重力，即m*g，单位为N，其中m为汽车质量，单位为kg，g为重力加速度，单位为m/s2；L为车轴距离，单位为m；为路面附着系数的大小，无量纲；hg为车辆质心高度，单位为m；a为车辆质心到前轴的距离，单位为m；b为车辆质心到后轴的距离，单位为m；所述式(1)表示车辆制动过程中，前后轮制动力之和应满足当前制动强度的要求，并且由于路面附着条件的限制，前后轮所能提供的最大制动力之和为地面附着力的大小；所述式(2)是f线组的表达式，表示制动过程中后轮没有抱死，在各种值路面上前轮刚抱死时前后轮制动力的关系；所述式(3)是r线组的表达式，表示制动过程中前轮没有抱死，在各种值路面上后轮刚抱死时前后轮制动力的关系；所述式(4)是ECE法规，为了保证制动时车辆的方向稳定性和有足够的制动效率。 6.根据权利要求5所述的融合路面识别的电动汽车再生制动力分配方法，其特征在于，所述的安全制动范围在某一固定值下，是一个多边形范围。 7.根据权利要求1所述的融合路面识别的电动汽车再生制动力分配方法，其特征在于，步骤三中得到所述三维Map图的具体步骤为：首先以路面附着系数与制动强度的差值、前轮总制动力的大小、后轮总制动力的大小为坐标得到对应的三维Map图，然后通过前后轮制动力与制动强度以及附着系数之间的关系进行变换，得到以制动强度、路面附着系数、前后轮制动力分配系数为坐标的三维Map图，并且：其中：β为前后轮制动力分配系数，Fμ1为前轮总制动力大小，单位为N；Fμ为车辆前后轮总制动力的大小，单位为N。 8.根据权利要求1所述的融合路面识别的电动汽车再生制动力分配方法，其特征在于，步骤四中所述前后轴制动力的分配，通过对三维MAP图的数据进行查表得到前后轴分配系数以后，再通过控制制动系统电磁阀的脉冲宽度即可完成后轴纯液压制动。 9.根据权利要求1所述的融合路面识别的电动汽车再生制动力分配方法，其特征在于，步骤五所述的最大再生制动力是整车控制器根据当前状态下电池允许的最大充电电流、电池电压、荷电状态以及电机转速、电机转矩、车速计算得到的。 10.根据权利要求1所述的融合路面识别的电动汽车再生制动力分配方法，其特征在于，步骤五中所述串联方式为前轮进行总制动力分配时，液压制动力为前轮总制动力减去前行驶环境下电机能够提供的最大再生制动力，即优先使用再生制动力，当再生制动力达不到制动需求时，再由液压制动力进行补充。
所属类别：	发明专利