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一种驱动电机的制动扭矩控制方法、装置和汽车

单位名称 北京新能源汽车股份有限公司 大赛年份 2021年
大赛届次 第16届 奖项 入围奖
发明人姓名 李玮 刘超 梁海强
技术领域 机械制造与自动化,汽车零部件
应用行业 汽车制造业
项目类别 专利
专利类型 发明
专利情况 申请号 申请日期
专利号 授权日期
计算机软件著作权证书登记号
项目简介 1. 发明目的、基本思路、与现有技术对比有什么改进与创新
在纯电动汽车领域,串联式能量回收由于具有较高的能量回收效率因此是当前主流的能量回收方式。串联式能量回收基于制动扭矩分配控制,即根据驾驶员操作计算当前需求制动扭矩,在此基础上分配驱动电机与液压系统各自所担负的目标制动扭矩,通过控制驱动电机与液压系统,使其按照各自所分配的扭矩命令输出制动扭矩,最终实现车辆制动。对于液压系统,其执行机构存在死区、惯性、延迟等非线性环节,这为精确控制其制动力的输出带来困难,尤其是在需求制动扭矩迅速变化的情况下,会由于车辆总制动力输出的不平顺造成制动效果无法达到预期。在这一背景下,本发明提供了一种纯电动汽车制动能量回收扭矩控制系统及控制方法。该系统基于整车控制器、电机控制器、驱动电机、加速踏板等机构实现,在此基础上引入驾驶员模型,获得当前状态下的期望减速度,并以该期望减速度为控制目标,在液压制动系统正常输出制动力的前提下,采用PI控制对驱动电机的制动能量回收扭矩进行控制,充分利用驱动电机动态响应速度快的特点动态调整能量回收扭矩的大小,通过扭矩的闭环控制来实现制动能量回收过程中车辆的平顺性,弥补由于液压制动系统的固有特性对制动能量回收控制造成的影响。
2. 已取得的社会及经济效益,如:产值、利润、节约能源及改善环境等方面
本发明提供了一种纯电动汽车制动能量回收扭矩控制系统及控制方法。该系统基于整车控制器、电机控制器、驱动电机、加速踏板等机构实现,在此基础上实施制动扭矩控制。本发明提供的控制方法尤其适用于整车需求制动力迅速变化调整的特殊工况,其能够保证在该特殊工况下车辆总制动力输出的平顺,消除由于零部件磨损及液压系统制动力控制精度等因素所造成制动过程中的车辆抖动。具体实现方法为:在特殊工况下引入驾驶员的制动模型,根据驾驶员踩踏制动踏板的状态获得当前状态下驾驶员的期望减速度,在此基础上,以驾驶员的期望减速度为控制目标,在液压制动系统正常输出制动力的前提下,采用PI控制方法对驱动电机的制动能量回收扭矩进行控制,充分利用驱动电机动态响应速度快的特点动态调整能量回收扭矩的大小,使车辆制动过程中制动力的变化与驾驶员的预期相符,通过扭矩的闭环控制来实现制动能量回收过程中车辆的平顺性,消除常规控制方法在以上特殊工况下整车的抖动问题,弥补由于液压制动系统的固有特性对制动能量回收控制造成的影响。以上技术在其他发明中未曾涉及。
项目进展阶段 小批量试用
备注 目前该发明所涉及到的成果已经在部分型号的自主品牌纯电动车型中试验应用,加入该专利核心技术的车辆其可靠性及有效性得到了充分验证,并且加入该技术的车辆在实际驾乘过程中得到了试驾试乘人员的广泛好评。该技术成果待后续完成可靠性试验后将实施大规模推广。