[发明专利]一种电动汽车的串联制动系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种电动汽车的串联制动系统及控制方法，该方法基于该系统，在使用时，若当前车速大于设定车速，驾驶员松开油门踏板且未操作制动踏板，分配常量负扭矩给电制动；若驾驶员操作制动踏板，踏板行程变化率大于等于设定门限，或当前车速小于等于设定车速，将总制动扭矩需求全部分配给机械制动系统；当驾驶员操作制动踏板，且车速大于设定车速，且踏板行程变化率小于设定门限：制动踏板深度小于等于a1，将总制动扭矩需求全部分配给电制动；制动踏板深度大于a1，且小于等于a2，将电制动最大允许制动扭矩分配给电制动，将剩余的需求扭矩分配给机械制动系统；若制动踏板深度大于a2，将总制动扭矩需求全部分配给机械制动系统。

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，具体地说，涉及一种电动汽车的串联制动系统及控制方法。

背景技术

在能源和环境的双重压力下，发展具有低碳环保型的汽车越来越受到社会关注。电动汽车作为清洁新能源交通工具，在我国得到了快速的推广。然而，电动汽车受动力电池限制，其成本和里程的矛盾在一段时间内，仍然是约束电动车推广的瓶颈之一。因此，在现阶段加强电池能量回收，尽量减少机械制动，是提升整车续航里程的有效手段之一。

在现阶段，电动车的能量回收往往采用滑行回馈与并联制动相结合的方式，即在制动踏板和油门踏板都无效时，通过滑行回馈回收能量；当制动踏板有效时，电制动与机械制动同时起作用。尽管该方案控制简单，但是驾驶员操作舒适感差，且能量回馈效率较低。

申请号为CN201410226728.6的发明专利给出了一种基于纯电四驱的串联制动控制系统，该专利较好的平衡了整车稳定性和制动性的矛盾，但算法过于复杂，不利于工程实现。申请号为CN201510025850.1的发明专利给出了一种分段串联制动系统，将驾驶员制动意图分为轻度、中度和重度，但该方案由于制动电阻盒的加入，增加了成本，且能量回收效率低。申请号为CN201510235589.8的发明专利在整车制动过程维持总制动扭矩不变，确保刹车平稳，但在刹车过程制动扭矩恒定，显然不能满足驾驶员对驾驶舒适性的要求。申请号为CN201710508913.8的发明专利在制动踏板有效空行程采用电制动，在有效行程采用并联制动，该方案并没有完全解耦电制动和机械制动。

发明内容

针对现有技术中上述的不足，本发明提供一种电动汽车的串联制动系统及控制方法，该控制方法基于该制动系统，该系统能够将电制动与机械制动完全解耦，有效提升能量回馈效率，同时由于电制动的占比加大，降低机械制动的作用时间，提升机械制动盘的寿命。

为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：一种电动汽车的串联制动系统，包括串联复合制动控制单元、整车控制器、制动踏板、油门踏板、机械制动系统、电机控制器、电池管理系统和电机，所述的串联复合制动控制单元分别与整车控制器、机械制动系统以及制动踏板连接，串联复合制动控制单元接收制动踏板的行程信息，并根据制动踏板的行程信息以及车速信息判断制动扭矩的分配方式，并根据制动扭矩的分配方式输出电制动扭矩到整车控制器，输出机械制动扭矩到机械制动系统，同时输出制动踏板反馈力；所述的整车控制器与串联复合制动控制单元、油门踏板、电池管理系统和电机控制器连接，整车控制器接收电机控制器发送的电机允许最大扭矩信息和电池管理系统发出的允许最大回馈电流信息，并将电制动允许最大扭矩信息发送给串联复合制动控制单元，同时接收串联复合制动控制单元发送的电制动扭矩，并传输到电机控制器，整车控制器还接收油门踏板信号；所述的电机控制器与电机连接，电机控制器根据接收到的电制动扭矩控制电机减速，所述的机械制动系统用于执行来自串联复合制动控制单元的机械制动扭矩；所述的制动踏板用于采集驾驶员操作制动踏板时的踏板行程，执行来自串联复合制动控制单元的踏板反馈力；所述的油门踏板用于采集驾驶员操作油门踏板时的踏板行程。

所述的判断制动扭矩的分配方式具体包括：

A.若当前车速大于设定车速V_S，驾驶员松开油门踏板且未操作制动踏板，分配一常量负扭矩T_rd给电制动，串联复合制动控制单元发送常量负扭矩T_rd到整车控制器；