混合动力轿车制动协调控制系统及控制方法

专利名称：混合动力轿车制动协调控制系统及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种混合动力轿车的控制系统，更具体地说，它涉及一种混合 动力轿车制动协调控制系统及采用该系统控制再生制动与液压制动的方法。
背景技术：
专利资料检索结果表明，有如下五个专利与本发明相关
1. 中国专利申请号200680029974. 6 ，/>开号CN101242981A，/>开日为2008 年8月13日，名称为"具有液压或者气动制动装置的混合动力电动汽车中的能 量再生"中公开了 一种用于在混合动力电动汽车的制动过程中再生能量的方法， 可以优化电机的利用，当制动装置包括至少一个减压阀时，使用该减压阀根据 电机的减速份额减小由驾驶员施加的制动压力。
2. 中国专利申请号为200710139814.3，公开号CN101117094A， />开日为 2008年2月6日，名称为"用于混合动力电动汽车的制动系统及其控制方法" 中公开了一种制动系统及其控制方法，控制单元通过基于驱动电机的旋转速度 等计算最大再生制动转矩来控制驱动电机，并且通过对制动转矩补偿液压制动 转矩，才艮据由此计算出的最大再生制动转矩控制液压制动调节器来改变液压制 动转矩以满足目标制动转矩。
3. 中国专利申请号2005100169773, />开号CN 1895941A,
公开日为2007 年l月17日，名称为"提高混合动力电动汽车制动能量回收的控制方法"中 公开了一种控制方法，其特征在于当车辆制动减速时，运用离合器使发动机与 动力传动系统断开，提高电机发电制动负荷；整车控制器指令离合器控制器切 断发动机与动力传动系统的联接，同时指令电机控制器实现电机发电回收制动 能量；提高电机制动扭矩负荷补偿发动机脱开后引起的制动力矩减少，从而在 保证相同制动效能的前提下，提高了制动能量的回收率，即提高了整车的燃料 经济性。
4. 中国专利申请号为200610098185, X,公开号CN1974285A,/^开日为2007 年6月6日，名称为"一种混合动力电动汽车的再生制动控制方法"中公开了 一种在车辆减速时，整车控制器发出控制信号，发动机转换到燃油切断模式，
电机控制器发出控制信号控制电机工作在发电状态，电机发出的电能经由逆变 器输送到高压储电池中，高压储电池再经由DC-DC转换器、低压储电池和车身 电路中，在车辆启动和辅助助力时使用这部分能量，以提高整车的燃油经济性、 排放和整车性能。
5. 中国专利申请号为200710055687. 9, />开号CN101054065A,
公开日为
72007年10月17日，名称为"混合动力电动汽车再生制动与防抱死集成控制系 统"中公开了一种再生制动和液压防抱死集成控制系统，其包括再生制动控制 子系统和液压制动控制子系统。两控制子系统既相互独立又相互统一。相互独 立是指液压制动控制子系统^4居车轮的制动状态对液压压力进行控制，不受再 生制动控制子系统工作状态的限制，同理，再生制动控制子系统也根据车轮的 制动状态对前轴的再生制动力矩进行控制，不受液压控制子系统工作状态的限 制。两制动控制子系统相互统一是指两控制子系统在作用效果上是协调统一的， 能够实现能量回收和防抱死的协调统一。本发明主要解决了在保证汽车制动安 全性和平顺性基础上最大限度的发挥电机的再生制动功能，提高整车的能量利 用率和经济性。
上述专利的不足之处主要有
致性较差；
2. 在调节液压制动力矩时会影响制动踏板感觉的舒适性；
3. 制动防抱死控制时，电机再生制动力矩没能尽快退出制动，对制动安全 性造成影响。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的问题，提供了 一种混 合动力轿车再生制动与液压制动的协调控制系统及采用该系统控制再生制动与
液压制动的方法。
为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的混合动力轿车 制动协调控制系统由液压制动力矩调节子系统、再生制动力矩调节子系统、电 子制动操纵子系统和协调控制器(29 )组成。
所述的电子制动操纵子系统包括有真空泵、踏板力模拟器、制动踏板行程 传感器、制动踏板、制动踏板主缸活塞、制动踏板主缸、真空助力器、储液室、 气压管路及制动主缸。
制动踏板和制动踏板行程传感器固定连接，制动踏板行程传感器的信号输 出端通过传感器信号线和协调控制器连接，制动踏板的一端与制动踏板主缸活 塞铰接，制动踏板的另一端固定在驾驶室上。制动踏板主缸固定在真空助力器 的右端，制动踏板主缸通过制动液压管路与储液室连接，制动踏板主缸的另一 油口和踏板力模拟器上的第二油口通过制动液压管路连接，踏板力模拟器上的 第 一油口和制动主缸通过制动液压管路连接。踏板力模拟器上的第二出气口 (C)、第一出气口通过气压管路分别和真空助力器的前腔与后腔连接，真空泵 和真空助力器的前腔通过气压管路连接。制动主缸的两个出油口和液压制动力 矩调节子系统中的电子稳定性控制系统阀的两个进油口通过制动液压管路连接。
所述的协调控制器包括电源控制电路、存储器、协调控制器插槽、传感器
输入信号处理电路、CAN信号处理电路和中央处理器。
中央处理器采用装入了能够执行协调控制混合动力轿车再生制动力矩与液 压制动力矩方法的功能模块架构装置即防抱死协调控制单元和制动力矩分配控
制单元的型号为HCS12DP512或者型号为HCS12XE100的微处理器，中央处理器 分别采用电路连接线和电源控制电路、存储器、协调控制器插槽、传感器输入 信号处理电路与CAN信号处理电路连接。
协调控制器分别和电子制动操纵子系统、液压制动力矩调节子系统与再生 制动力矩调节子系统电连接。
技术方案中所述的踏板力模拟器包括平衡弹簧、模拟器壳体、踏板行程/ 力弹簧、；溪拟器活塞杆、踏板行程/制动压力弹簧、环形腔室、活塞机构、阀座、 挡板和模拟器活塞。固定在模拟器活塞杆右端的模拟器活塞)装入模拟器壳体 右端的内孔中成滑动配合，模拟器活塞杆的左端插入在模拟器壳体内部的中间 壁中心处加工的孔里成滑动配合。在模拟器活塞杆上并在模拟器活塞的左端依 次套装有平衡弹簧、阀座、固定套装的挡板、活塞机构和踏板行程/制动压力弹 簧。平衡弹簧和模拟器活塞为接触连接，平衡弹簧和阀座为接触连接，阀座和 活塞机构为接触连接，踏板行程/制动压力弹簧与模拟器壳体内部的中间壁为接 触连接，踏板行程/制动压力弹簧和活塞机构为接触连接，活塞机构和阀座与模 拟器壳体内部中间处的孔壁是滑动连接。模拟器活塞杆左端和踏板行程/力弹簧 为接触连接，踏板行程/力弹簧和模拟器壳体的左侧壁为接触连接。模拟器壳体 上设置有和中间处的内孔相通的第一出气口、第二出气口、 一个与模拟器壳体 右端的内孔相通大气的进气口 、 一个与模拟器壳体里面设置的环形腔室相通的 第一油口和一个与模拟器活塞的右端相通的第二油口；所述的液压制动力矩调
节子系统包括电子稳定性控制系统阀、右前轮轮缸压力传感器、右后轮轮缸压 力传感器、左后轮轮缸压力传感器、左前轮轮缸压力传感器、右前轮轮速传感 器、右后轮轮速传感器、左后轮轮速传感器、左前轮轮速传感器、右前轮盘式 制动器、右后轮盘式制动器、左后轮盘式制动器、左前轮盘式制动器、制动主 缸压力传感器及电磁阔驱动电路。制动主缸压力传感器装在制动主缸出口的油 路中，制动主缸压力传感器的信号输出端和协调控制器的输入端电连接。电子 稳定性控制系统阀的两个进油口通过制动液压管^各与制动主缸的两个出油口连 接。电子稳定性控制系统阀的四个出油口通过制动液压管路分别与右前轮盘式 制动器、右后轮盘式制动器、左后轮盘式制动器和左前轮盘式制动器连接。电 子稳定性控制系统阀的四个出油口分别与右前轮盘式制动器、右后轮盘式制动 器、左后轮盘式制动器和左前轮盘式制动器的连接形式包括一轴对一轴型、交
9叉型、 一轴半对半轴型、半轴一轮对半轴一轮型和双半轴对双半轴型。电子稳 定性控制系统阀通过驱动信号线和电磁阀驱动电路连接，电磁阀驱动电路通过 电路连接线和协调控制器连接。右前轮轮缸压力传感器、右后轮轮缸压力传感 器、左后轮轮缸压力传感器、左前轮轮缸压力传感器、右前轮轮速传感器、右 后轮轮速传感器、左后轮轮速传感器与左前轮轮速传感器的信号输出端和协调
控制器的输入端电连接；所述的再生制动力矩调节子系统包括力矩耦合器、电 机、电机控制器、电线、电池组、电池组控制器、AMT变速箱、主减速器及AMT 变速箱控制器。电机的输出轴通过力矩耦合器与AMT变速箱的输入轴连接。电 机、AMT变速箱、主减速器之间都是齿轮啮合连接。电机和电机控制器之间、 AMT变速箱和AMT变速箱控制器之间与电池组和电池组控制器之间通过控制信 号线连接。电机控制器、电池组控制器和AMT变速箱控制器分别通过控制信号 线和CAN总线连接。CAN总线通过控制信号线和协调控制器连接。电机和电池 组之间通过电线连接；所述的协调控制器分别与电子制动操纵子系统、液压制 动力矩调节子系统和再生制动力矩调节子系统电连接是指1号针脚和2号针 脚接左前轮轮速传感器。3号针脚和4号针脚接右前轮4&速传感器。5号针脚和 6号针脚接左后轮轮速传感器。7号针脚和8号针脚接右后轮轮速传感器。9号 针脚、13号针脚和17号针脚接左前轮轮缸压力传感器。1G号针脚、14号针脚 和18号针脚接右前轮轮缸压力传感器。11号针脚、15号针脚和19号针脚接左 后轮轮缸压力传感器。12号针脚、16号针脚和20号针脚接右后轮轮缸压力传 感器。21号针脚、22号针脚和23号针脚接制动主缸压力传感器(9)。 24号针 脚、25号针脚和26号针脚接制动踏板行程传感器。27号针脚和28号针脚接 CAN总线。29号针脚和30号针脚接12V电源。31号针脚和32号针脚接地。
一种应用混合动力轿车制动协调控制系统控制再生制动和液压制动的方 法，该控制方法包括如下步骤
1. 获取制动踏板行程信号、制动主缸压力信号、各车轮轮缸制动压力信号 和各车轮轮速信号并进行信号值的修正。
2. 根据制动主缸压力信号和各车轮轮缸制动压力信号对当前制动条件进行 判断。
3. 根据各车轮轮速信号计算参考车速，各车轮制动减速度和车轮纵向滑移率。
4. 根据制动踏板行程信号判断驾驶员制动需求，根据驾驶员需求的制动强 度判断是大强度制动力矩分配策略还是小强度制动力矩分配策略，如果是大强 度制动力矩分配策略则进入第5步骤，如果是小强度制动力矩分配策略则进入 第6步骤。
5. 在执行大强度制动力矩分配策略的步骤中保持后轴液压制动力矩，减小前轴液压制动力矩，以相同速率增加电机再生制动力矩，直到发挥电机的最 大制动能力或者达到驾驶员制动需求。
6. 在执行小强度制动力矩分配策略的步骤中前轴与后轴液压制动力矩同 时减小，以相同速率增加电机再生制动力矩，直到发挥电机的最大制动能力或 者达到驾驶员制动需求。
7. 判断各车轮制动减速度和纵向滑移率是否触发防抱死门限，当触发了防 抱死门限，停止第5步骤或第6步骤，强制运行第7步骤即防抱死协调控制策 略。
8. 根据第5步骤、第6步骤或第7步骤的控制策略发送相应控制指令控制 再生制动力矩调节子系统产生相应的目标再生制动力矩，控制液压制动力矩调 节子系统产生相应的目标液压制动力矩。
9. 最后对参考车速进行判断，如果车速为0则停止程序运行，如果车速不 为O则返回到开始位置重新开始运行，如此循环下去。
技术方案中所述的强制运行防抱死协调控制策略包括如下步骤
1. 对当前的实际电机再生制动力矩进行判断，如果当前的实际电机再生制 动力矩不为0,则进入步骤2，执行协调控制防抱死逻辑，如果当前的实际电机 再生制动力矩为0,则进入步骤8，执行纯液压控制防抱死逻辑。
2. 当前的实际电机再生制动力矩不为0时，如果车轮制动减速度触发了 a0 门限，判断车轮纵向滑移率，如果车轮纵向滑移率小于S1门限，制动进入步骤 4中的制动力矩协调保持状态，如果车轮纵向滑移率大于S1门限，制动进入步 骤5中的制动力矩协调减小状态。
3. 当前的实际电机再生制动力矩不为0时，如果车轮制动减速度没有触发 a0门限，但是车轮纵向滑移率触发了 SO门限，则直接进入步骤5中的制动力 矩协调减小状态。
4. 在制动力矩协调保持状态中，如果车轮纵向滑移率小于S1门限，则制动 状态不变,如果车轮纵向滑移率大于Sl门限，则进入步骤5中的制动力矩协调 减小状态。
5. 在制动力矩协调减小状态中，如果实际电4几再生制动力矩减小为0，那 么进入步骤ll判断车轮制动减速度；如果实际电机再生制动力矩不为0,判断 车轮制动减速度，如果车轮制动减速度大于al门限，制动进入步骤6中的制动 力矩协调保持状态，如果车轮制动减速度小于al门限，判断车轮纵向滑移率， 如果车轮纵向滑移率小于S1门限，则进入步骤7中的制动力矩协调阶梯增加状 态，如果车轮纵向滑移率大于Sl门限，则回到制动力矩协调减小状态。
6. 在制动力矩协调保持状态中，如果车轮制动减速度大于al门限，则制动 状态不变，如果车轮制动减速度小于al门限，则进入步骤7中的制动力矩协调7. 在制动力矩协调阶梯增加状态，如果车轮制动减速度小于a2门限或者 车轮纵向滑移率大于S2门限，制动进入步骤5中的制动力矩协调减小状态，否 则制动状态不变。
8. 当前的实际电机再生制动力矩为0时，如果车轮制动减速度触发了 a0门 限，判断车轮纵向滑移率，如果车轮纵向滑移率小于Sl门限，制动进入步骤 IO中的液压保持状态，如果车轮纵向滑移率大于Sl门限，制动进入步骤ll中 的液压减压状态。
9. 当前的实际电机再生制动力矩为0时，如果车轮制动减速度没有触发aO 门限，但是车轮纵向滑移率触发了 SO门限，则直接进入步骤ll中的液压减压 状态。
10. 在液压保压状态中，如果车轮纵向滑移率小于Sl门限，则制动状态不 变，如果车轮纵向滑移率大于S1门限，则进入步骤ll中的液压减压状态。
11. 在液压减压状态中，如果车轮制动减速度大于al门限，制动进入步骤 12中的液压保压状态，如果车轮制动减速度小于al门限，判断车轮纵向滑移 率，如果车轮纵向滑移率小于S1门限，则进入步骤13中的液压阶梯增压状态， 如果车轮纵向滑移率大于Sl门限，则回到液压减压状态。
12. 在液压保持状态中，如果车轮制动减速度大于al门限，则制动状态不 变，如果车轮制动减速度小于al门限，则进入步骤13中的液压阶梯增压状态。
13. 在液压阶梯增压状态中，如果车轮制动减速度小于a2门限或者车轮纵 向滑移率大于S2门限，制动进入步骤11中的液压减压状态，否则制动状态不 变。
与现有技术相比本发明的有益效果是
1. 本发明能够通过电子稳定性控制系统(ESP)阀精确调节液压制动力矩， 从而最大限度的发挥电机的再生制动能力，提高了能量回收率和燃油经济性；
2. 本发明在液压制动力矩调节过程中，电子制动#:纵系统能够解耦制动主 缸的压力和制动踏板力，保证制动感觉的一致性和舒适性；
3. 本发明当车轮出现抱死趋势时，通过协调控制再生制动力矩和液压制动 力矩，防止车轮抱死，提高了整车的主动安全性。


下面结合附图对本发明作进一步的说明
图1为本发明所述的混合动力轿车制动协调控制系统的结构原理示意图； 图2为利用本发明所述的混合动力轿车制动协调控制系统协调控制再生制 动与液压制动的逻辑流程框图3为欧洲经济委员会(Economic Commission for Europe. ECE )法规
12关于汽车前、后轴制动力矩分配的规定的示意图4为采用本发明所述的混合动力轿车制动协调控制系统实施小强度制动 时制动力矩分配策略示意图5为采用本发明所述的混合动力轿车制动协调控制系统实施大强度制动 时制动力矩分配策略示意图6-a为防抱死车轮制动减速度触发门限a0、车4仑减速度控制上限al和 车轮减速度控制下限a2的协调控制逻辑门限示意图6-b为液压防抱死车轮纵向滑移率触发门限sO、车轮纵向滑移率控制下 限si和车轮纵向滑移率控制上限s2的协调控制逻辑门限示意图7为本发明所述的混合动力轿车制动协调控制系统的防抱死协调控制逻 辑流程框图8-A为本发明所述的混合动力轿车制动协调控制系统的a0门限触发而 s0门限未触发引起的防抱死协调控制逻辑示意图8-B为本发明所述的混合动力轿车制动协调控制系统的s0门限触发而 a 0门限未触发引起的防抱死协调控制逻辑示意图9为本发明所述的混合动力轿车制动协调控制系统中电子制动操纵子系 统的结构原理示意图10为为本发明所述的混合动力轿车制动协调控制系统中电子稳定性控 制系统阀、协调控制器和其它子系统之间连接关系的示意框图中1.右前轮轮缸压力传感器，2.右前轮，3.右前轮盘式制动器，4. 力矩耦合器，5.电机，6.电机控制器(MCU), 7.电线，8.电子稳定性控制系统 (Electronic Stability Program. ESP)阀，9.制动主缸压力传感器，10.制动 主缸，11.气压管路，12.储液室，13.真空助力器，14.制动5'l^反主缸，15.制动 踏板主缸活塞，16.制动踏板，17.制动踏板行程传感器，18.踏板力模拟器，19. 右后轮，2G.右后轮盘式制动器，21.右后轮轮缸压力传感器，22.右后轮轮速 传感器，23.电池组，24.电池组控制器(BCU), 25.左后4仑轮速传感器，26.左 后轮轮缸压力传感器，27.左后轮盘式制动器，28.左后4仑，29.协调控制器，30. 防抱死协调控制单元，31.电》兹阀驱动电3各，32.制动力矩分配控制单元，33. 控制信号线，34. CAN总线，35.整车控制器(HCU), 36.制动液压管路，37.传 感器信号线，38.左前轮，39.左前轮盘式制动器，40.左前轮轮缸压力传感器， 41.左前轮轮速传感器，42.发动机，43.发动机控制器(ECU)，44.离合器，45.AMT 变速箱，46.主减速器，47.AMT变速箱控制器(TCU), 48.右前轮轮速传感器， 49.模拟器活塞，50.挡板，51.阀座，52.活塞机构，53.环形腔室，54.踏板行 程/制动压力弹簧，55.模拟器活塞杆，56.踏板行程/力弹簧，57.模拟器壳体， 58.真空泵，59.平衡弹簧，60.电磁阀，61.电磁阔线圈，62.电磁阀驱动电源线，63.电源控制电路，64.存储器，65.协调控制器插槽，66.针脚，67.传感器输 入信号处理电路，68. CAN信号处理电路，69.中央处理器，70.电路连接线，71.驱 动信号线，PL l号针脚，P2. 2号针脚，P3. 3号针脚，P4. 4号针脚，P5. 5号 针脚，P6. 6号针脚，P7. 7号针脚，P8. 8号针脚，P9. 9号针脚，P10. IO号针脚， Pll. 11号针脚，P12. 12号针脚，Pll 13号针脚，P14. 14号针脚，P15. 15 号针脚，P16. 16号针脚，P17. 17号针脚，P18. 18号针脚，P19. 19号针脚，P20. 20 号针脚，P21. 21号针脚，P22. 22号针脚，P23. 23号针脚，P24. 24号针脚，P25. 25 号针脚，P26. 26号针脚，P27. 27号针脚，P28. 28号针脚，P29. 29号针脚，P30. 30 号针脚，P31.31号针脚，P32.32号针脚，A.第二油口， B.进气口， C.第二出 气口， D.第一油口， E.第一出气口， T.实际电机再生制动力矩，a.车轮制动减 速度，s.车轮纵向滑移率，v.参考车速。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作详细的描述
参阅图1与图9,本发明的目的在于解决目前混合动力轿车再生制动和液 压制动不能协调控制的问题，提出了一种混合动力轿车再生制动与液压制动的 协调控制系统。图1中所示的为前轮驱动的只在前轴进行再生制动的并联混合 动力轿车。本发明提出总的技术控制方案是制动力矩分配控制和防抱死协调控 制，更具体地说，在车轮未出现抱死趋势时，最大限度的发挥电机再生制动力 矩在总制动力矩中所占的比例，提高制动能量回收率；当车轮出现抱死趋势时， 最快的减小电机再生制动力矩在总制动力矩中所占的比例，保证制动过程的安 全性，由此实现了集节能环保和安全稳定于一体的再生制动与液压制动的协调 控制。当然，本发明的技术方案同样适用于其他类型的混合动力电动汽车。
本发明所述的混合动力轿车的再生制动与液压制动协调控制系统包括电子 制动^t喿纵子系统、液压制动力矩调节子系统、再生制动力矩调节子系统和协调 控制器29，
所述的电子制动操纵子系统包括有真空泵58、踏板力模拟器18、制动踏板 行程传感器17、制动踏板16、制动踏板主缸活塞15、制动踏板主缸14、真空 助力器13、储液室12、气压管路11及制动主缸10。
制动踏板16和制动踏板行程传感器17固定连接，制动踏板行程传感器17 的信号输出端通过传感器信号线37和协调控制器29连接。制动踏板16的一端 与制动踏板主缸活塞15铰接，制动踏板16的另一端固定在驾驶室上。制动踏 板主缸14固定在真空助力器13的右端，制动踏板主缸14通过制动液压管3各 36与储液室12连接，制动踏板主缸14另一油口和踏板力模拟器18上的第二 油口 A通过制动液压管路36连接。踏板力模拟器18上的第一油口 D和制动主 缸10通过制动液压管路36连接，踏板力模拟器18上的第二出气口 C、第一出气口 E通过气压管路11分别和真空助力器13的前腔与后腔连接，真空泵58 和真空助力器13的前腔通过气压管^各11连接。制动主缸10的两个出油口和液 压制动力矩调节子系统中的电子稳定性控制系统阀8的两个进油口通过制动液 压管路36连接。
踏板力模拟器18包括平衡弹簧59、模拟器壳体57、踏板行程/力弹簧56、 模拟器活塞杆55、踏板行程/制动压力弹簧54、环形腔室53、活塞机构52、阀 座51、挡板50和模拟器活塞49。固定在模拟器活塞杆55右端的模拟器活塞 49装入模拟器壳体57右端的内孔中成滑动配合，模拟器活塞杆55的左端插入 在模拟器壳体57内部的中间壁中心处加工的孔里成滑动配合。在模拟器活塞杆 55上并在模拟器活塞49的左端依次套装有平衡弹簧59、阀座51、固定套装的 挡板50、活塞机构52和踏板行程/制动压力弹簧54。平衡弹簧59的右端面和 模拟器活塞49的左端面为接触连接，平衡弹簧59的左端面和阀座51的右端面 为接触连接，阀座51的左端面和活塞机构52的右端面为接触连接，踏板行程/ 制动压力弹簧54的左端面与模拟器壳体57内部中间壁的右端面为接触连接， 踏板行程/制动压力弹簧54的右端面和活塞机构52的内设台肩的左端面为接触 连接。活塞机构52和阀座51的外圆柱面与模拟器壳体57内中间处的孔壁是滑 动连接，模拟器活塞杆55左端通过固定在模拟器活塞杆55上的弹簧托盘和踏 板行程/力弹簧56的右端面为接触连接，踏板行程/力弹簣56的左端面和模拟 器壳体57左侧壁的右端面为接触连接。模拟器壳体57上设置有和处于中间位 置的内孔相通的第一出气口 E、第二出气口C、 一个与模拟器壳体57右端的内 孔相通大气的进气口 B、 一个与模拟器壳体57里面设置的环形腔室53相通的 第一油口 D和一个与模拟器活塞49的右端相通的第二油口 A。
驾驶员踩下制动踏板16,制动踏板主缸活塞15将制动踏板主缸14内的油 液通过第二油口 A压入踏板力模拟器18中，推动踏板力模拟器18中的模拟器 活塞49向左移动，从而推动模拟器活塞杆55与阀座51分离，使第一出气口E 与进气口B连通，大气进入真空助力器13的后腔，从而产生压力差，推动真空 助力器13中的真空膜和制动主缸10中的活塞，将制动液压油通过电子稳定性 控制系统阀8压入相应车轮的制动轮缸内，同时通过旁通的制动液压管路36通 过第一油口 D进入5喬板力模拟器18内的环形腔室53,推动活塞机构52运动， 当制动主缸10的压力达到驾驶员制动需求后，活塞机构52向左移动，阀座51 将第一出气口 E与进气口 B隔断，电子制动操纵子系统处于平衡状态。踏板力 模拟器18能够使第一出气口 E与进气口 B连通，导致真空助力器13前后、腔 压力差增加，从而增大制动压力，也能够使第一出气口E与第二出气口 C连通， 导致真空助力器13前、后腔压力差减小，从而减小制动压力。当电子稳定性控 制系统阀8对相应车轮制动轮缸的制动液压力做出调整的时候，制动主缸10的压力也随之发生变化，平衡被破坏，从而影响制动主缸10内的活塞和真空膜的
位置，并且油液通过第一油口 D进入踏板力模拟器18的环形腔室53内，导致 活塞机构52的位置发生变化，从而引起第一出气口 E和第二出气口 C连通，或 者第一出气口 E与进气口 B连通，从而调节真空助力器13前、后腔的压力差， 使其再次与制动主缸10的压力保持平衡，在此过程中踏板力模拟器18通过平 衡弹簧59、踏板行程/制动压力弹簧54和活塞机构52的解耦作用，消除了制 动踏板主缸14内的压力变化(第二油口 A处的压力不会受到影响)，从而保i正 了驾驶员制动感觉的舒适性和一致性。
参阅图IO,所述的协调控制器29包括电源控制电路63、存储器64、协调 控制器插槽65、针脚66、传感器输入信号处理电路67、 CAN信号处理电路68 和中央处理器69。中央处理器69是采用了型号为HCS12DP512或者型号为 HCS12XE100的孩i处理器，在型号为HCS12DP512或者型号为HCS12XE100的樣￡处 理器中装入了自编的计算机程序，换句话说装入了 (以另一种方式表述计算才几 程序的功能模块架构装置)能够执行协调控制混合动力轿车再生制动力矩与液 压制动力矩方法的功能模块架构装置，也就是装入了防抱死协调控制单元30和 制动力矩分配控制单元32，中央处理器69分别采用电路连接线70和电源控制 电路63、存储器64、协调控制器插槽65、传感器输入信号处理电路67与CAN 信号处理电路68连接。协调控制器29通过电路连接线70与电磁阀驱动电路 31连接，电磁阀驱动电路31通过驱动信号线71与电子稳定性控制系统阀8中 电磁阀60的电磁阀线圏61连接。各车轮轮速传感器信号通过协调控制器29的 传感器输入信号处理电路67送入中央处理器69,中央处理器69经过控制逻辑 的运行通过CAN信号处理电路68向CAN总线34发送电机控制信号，通过电磁 阀驱动电if各31向电子稳定性控制系统阀8中的电》兹阀60的电-兹阀线圏61发送 电磁阀控制信号。电源通过电源控制电路63为中央处理器69及各传感器供电， 电源控制电^各63通过电磁阀驱动电源线62为电子稳定性控制系统阀8中的电 /磁阀60提供驱动。
协调控制器29分别和电子制动操纵子系统、液压制动力矩调节子系统与再 生制动力矩调节子系统电连接。具体地说，协调控制器插槽65上的1号针脚 Pl和2号针脚P2接液压制动力矩调节子系统中的左前轮4仑速传感器；3号针脚 P3和4号针脚P4接右前轮轮速传感器；5号针脚P5和6号针脚P6接左后轮轮 速传感器；7号针脚P7和8号针脚P8接右后轮4仑速传感器。9号针脚P9、 13 号针脚P13和17号针脚P17接左前轮轮缸压力传感器；IO号针脚PIO、 14号 针脚P14和18号针脚P18接右前轮轮缸压力传感器；ll号针脚Pll、 15号针 脚P15和19号针脚P19接左后轮轮缸压力传感器；12号针脚P12、 16号针脚 P16和20号针脚P20接右后轮轮缸压力传感器。协调控制器插槽65上的21号针脚P21、 22号针脚P22和23号针脚P23接液压制动力矩调节子系统中的制动 主缸压力传感器9。协调控制器插槽65上的24号针脚P24、 25号针脚P25和 26号针脚P26接电子制动操纵子系统中的制动踏板行程传感器17。协调控制器 插槽65上的27号针脚P27和28号针脚P28接再生制动力矩调节子系统中的 CAN总线34。协调控制器插槽65上的29号针脚P29和30号针脚P30接12V电 源；31号针脚P31和32号针脚P32^接地。
协调控制器29也和属于汽车其它系统的整车控制器35通过信号线33和 CAN总线34连接，获取电机5、电池组23的状态信号。协调控制器29与右前 轮轮缸压力传感器l、右后轮轮缸压力传感器21、左后轮4仑缸压力传感器26和 左前轮轮缸压力传感器40通过传感器信号线37获取各车轮轮缸压力信号，与 制动主缸压力传感器9通过传感器信号线37获取制动主缸10的压力信号，协 调控制器29通过传感器信号线37与制动踏板行程传感器17连接获取驾驶员需 求信号，通过传感器信号线37与右前轮轮速传感器48、右后轮轮速传感器22、 左后轮轮速传感器25和左前轮轮速传感器连接获取各车轮轮速信号，通过控制 算法计算目标再生制动力矩，通过CAN总线34与整车控制器35连接发出再生 制动控制指令，通过控制电路31直接驱动并控制电子稳定性控制系统阀8得到 目标液压制动力矩。整车控制器35通过CAN总线34和信号线33与电机控制器 6、电池组控制器24、发动机控制器43、 AMT变速箱控制器47进行连接，发送 控制信号。
参阅图1,所述的液压制动力矩调节子系统包括电子稳定性控制系统阀8、 右前轮轮缸压力传感器1、右后轮轮缸压力传感器21、左后轮轮缸压力传感器 26、左前轮轮缸压力传感器40、右前轮轮速传感器48、右后轮轮速传感器22、 左后轮轮速传感器25、左前轮轮速传感器41、右前轮盘式制动器3、右后轮盘 式制动器20、左后轮盘式制动器27、左前轮盘式制动器39、制动主缸压力传 感器9及控制电路31。制动主缸压力传感器9装在制动主缸10的出口油路中， 制动主缸压力传感器9的信号输出端和协调控制器29的输入端(协调控制器插 槽65上的21号针脚P21、 22号针脚P22和23号针脚P23)电连接。电子稳定 性控制系统阀8的两个进油口通过制动液压管^各36与制动主缸10的两个出油 口连接，电子稳定性控制系统阀8的四个出油口通过制动液压管路36分别与右 前轮盘式制动器3、右后轮盘式制动器2Q、左后轮盘式制动器27和左前轮盘式 制动器39连接，电子稳定性控制系统阀8的四个出油口分别与右前轮盘式制动 器3、右后轮盘式制动器20、左后轮盘式制动器27和左前轮盘式制动器39的 连接形式包括一轴对一轴型即II型、交叉型即X型、 一轴半对半轴型即HI型、 半轴一轮对半轴一轮型即LL型和双半轴对双半轴型即HH型，电子稳定性控制 系统阀8中电磁阀60的电磁阀线圈61通过驱动信号线71和电磁阀驱动电路31连接，电磁阀驱动电路31通过电路连接线70和协调控制器29连接。右前 專仑轮缸压力传感器l、右后4仑4仑缸压力传感器21、左后4仑轮缸压力传感器26、 左前轮轮缸压力传感器40、右前轮轮速传感器48、右后轮轮速传感器22、左 后轮轮速传感器25与左前轮轮速传感器41的信号输出端和协调控制器29的输 入端(协调控制器插槽65上的1号针脚Pl至20号针脚P20 )电连接。
参阅图l,所述的再生制动力矩调节子系统包括力矩耦合器4、电机5、电 机控制器6、电线7、电池组23、电池组控制器24、 AMT变速箱45、主减速器 46及AMT变速箱控制器47。
电机5的输出轴通过力矩耦合器4 (皮带)与AMT变速箱45的输入轴连接， 电机5、 AMT变速箱45和主减速器46之间都是齿轮。齿合连接。电机5和电机控 制器6之间、AMT变速箱45和AMT变速箱控制器47之间与电池组23和电池组 控制器24之间通过控制信号线33连接。电机控制器6、电池组控制器24和AMT 变速箱控制器47分别通过控制信号线33和CAN总线34连接，CAN总线34通 过控制信号线33和协调控制器29连接，电机5和电池组23之间通过电线7连 接。
采用混合动力轿车制动协调控制系统控制混合动力轿车再生制动与液压制 动的方法
前面已经说了，在协调控制器29中的型号为HCS12DP512或者型号为 HCS12XE100的微处理器中装入了自编的计算机程序，换句话说装入了 (以另一 种方式表述计算机程序的功能模块架构装置)能够执行协调控制混合动力轿车 再生制动与液压制动方法的功能模块架构装置，也就是装入了防抱死协调控制 单元30和制动力矩分配控制单元32。整个混合动力轿车制动协调控制系统就 是以本发明所述技术方案的硬件环境为基础，在执行计算机程序的过程中或者 在防抱死协调控制单元30和制动力矩分配控制单元32的控制下，实现对混合 动力轿车再生制动与液压制动的协调控制。
制动力矩分配控制单元32主要根据制动需求和当前制动条件通过大强度 制动力矩分配策略或者小强度制动力矩分配策略确定目标再生制动力矩和目标 液压制动力矩，并发送相应控制指令控制再生制动力矩调节子系统产生相应的 目标再生制动力矩，控制液压制动力矩调节子系统产生相应的目标液压制动力矩。
防抱死协调控制单元30主要判断任意一个前轮或者两个前轮的制动减速 度或纵向滑移率s是否触发了制动防抱死门限，如果触发了制动防抱死门限则 通过协调控制再生制动力矩和液压制动力矩使触发了制动防抱死门限的前轮解 除抱死趋势。
综合起来说，在车轮未出现抱死趋势时，最大限度的发挥电机再生制动力矩在总制动力矩中所占的比例，提高制动能量回收率；当车轮出现抱死趋势时， 最快的减小电机再生制动力矩在总制动力矩中所占的比例，保证制动过程的安 全性，由此实现集节能环保和安全稳定于一体的再生制动与液压制动的协调控 制。该协调控制技术方案同样适用于其它类型的混合动力电动汽车。
参阅图2，采用混合动力轿车制动协调控制系统控制混合动力轿车再生制 动与液压制动的方法包括如下步骤
1. 计算机程序首先获取制动踏板行程传感器17的制动踏板行程信号、制动 主缸10的制动主缸压力信号、各车轮轮缸制动压力信号和各车轮轮速信号并进 行信号值的修正。
2. 根据制动主缸压力信号和各车轮轮缸制动压力信号对当前制动条件进行 判断。
3. 根据各车轮轮速信号计算参考车速v,车轮制动减速度a和纵向滑移率s。
4. 根据制动踏板行程信号判断驾驶员制动需求，根据驾驶员需求的制动强 度判断是大强度制动力矩分配策略还是小强度制动力矩分配策略，如果是大强 度制动力矩分配策略则进入第5步骤，如果是小强度制动力矩分配装略则进入 第6步骤。
参阅图3,图中所示为欧洲经济委员会(Economic Commission for Europe. ECE)法规关于汽车前、后轴制动力矩分配的规定，根据法规规定确定合理的制 动强度门限值z0。
当制动强度小于zO时，采用小强度制动力矩分配策略，通过减小前、后轴 液压制动力矩，最大限度的增加电机再生制动力矩，发挥电机的最大再生能力， 此时前后制动力矩分配系数&w的范围为
式中A为液压制动系统前、后制动力矩分配系数，当再生制动力矩为0时， ~^=^>;当前、后轴液压制动力矩均为0,制动力矩完全由前轴电机5再生制 动力矩提供时，戶朋「=1。
当制动强度大于zO时，采用大强度制动力矩分配策略，通过减小前轴液压 制动力矩，最大限度的增加电机再生制动力矩，后轴液压制动力矩保持不变， 此时前后制动力矩分配系数为/ 服=/ 。。
5. 参阅图5，在执行大强度制动力矩分配策略的步骤中，当制动需求信号 稳定后，关闭后轴进液阀，始终保持后轴液压制动力矩不变，增加电机5再生 制动力矩，按照相同速率通过电子稳定性控制系统阀8减小前轴液压制动力矩， 当电机5再生制动力矩达到恒功率区时，按照电机5最大制动力矩的变化，实 时控制减小前轴液压制动力矩，当电机5再生制动力矩达到恒扭矩区时，保持 电机5再生制动力矩和前轴液压制动力矩，当车速小于最低车速时，减小电机
19再生制动力矩，并以相同速率通过电子稳定性控制系统阀8增加前轴液压制动 力矩。
6. 参阅图4，在执行小强度制动力矩分配策略的步骤中，当制动需求信号 稳定后，增加电机5再生制动力矩，按照相同速率通过电子稳定性控制系统阀 8减小前、后轴液压制动力矩，当电机5再生制动力矩达到恒功率区时，按照 电机5最大制动力矩的变化，实时控制减小前、后轴液压制动力矩，当电机5 再生制动力矩达到恒扭矩区时，保持电机再生制动力矩和前、后轴液压制动力 矩，当车速小于最低车速时，减小电机5再生制动力矩，并以相同速率通过电 子稳定性控制系统阔8增加前、后轴液压制动力矩。
7. 判断各车轮制动减速度a和纵向滑移率s是否触发防抱死门限，当触发 了防抱死门限，停止第5步骤或第6步骤，强制运行第7步骤即防抱死协调控 制策略，就是说在混合动力轿车制动过程中，尚未出现车轮抱死趋势，则再生 制动力矩调节子系统和液压制动力矩调节子系统由制动力矩分配控制单元32 控制，当任一个或两个前轮制动防抱死门限被触发，再生制动力矩调节子系统 和液压制动力矩调节子系统由防抱死协调控制单元30控制，即防抱死协调控制 单元控制优先级高于制动力矩分配控制单元。
参阅图6-a与图6-b，图6-a中a0为防抱死协调控制逻辑的车轮制动减速 度触发门限，al为车轮减速度控制上限，a2为车轮减速度控制下限。图6-b中 s0为液压防抱死协调控制逻辑的车轮纵向滑移率触发门限，sl为车轮纵向滑移 率控制下限，s2为车轮纵向滑移率控制上限。
参阅图8-A，图中所示为车辆在制动过程中随着车轮减速度的减小和纵向 滑移率的增加，车轮加减速度首先触发aO门限，启动防抱死协调控制策略，保 持电机再生制动力矩和液压制动力矩，当纵向滑移率触发了 sl门限，开始减小 电机再生制动力矩保持液压制动力矩，当加减速度触发了 al门限时，保持电机 再生制动力矩和液压制动力矩，当车轮加减速度再次触发了 al门限，开始阶梯 增加液压制动力矩，保持再生制动力矩。当加减速度触发了 a2门限，减小再生 制动力矩，保持液压制动力矩。
参阅图8-B，图中所示为车辆在制动过程中随着车轮减速度的减小和纵向 滑移率的增加，车轮纵向滑移率首先触发sO门限，启动防抱死协调控制策略， 直接减小电机再生制动力矩，保持液压制动力矩，然后当纵向滑移率小于S1门 限，则直接进入液压阶梯增压阶段。液压阶梯增压阶段，电子稳定性控制系统 阀8以增压一保压的方式不断切换调节液压制动力矩，直到车轮减速度小于a2 门限或者车轮的纵向滑移率大于S2门限，制动进入液压减压阶段。即这一循环 的制动控制结束。
8. 根据第5步骤、第6步骤或第7步骤的控制策略发送相应控制指令控制再生制动力矩调节子系统产生相应的目标再生制动力矩，控制液压制动力矩调
节子系统产生相应的目标液压制动力矩；
9.最后对参考车速v进行判断，如果车速为0则停止程序运行，如果车速 不为O则返回到开始位置重新开始运行，如此循环下去。
强制运行上述控制方法的第7步骤即防抱死协调控制策略时包括如下步
骤
1. 对当前的实际电机再生制动力矩进行判断，如果当前的实际电机再生制 动力矩T不为O,则进入步骤2，执行协调控制防抱死逻辑，如果当前的实际电 机再生制动力矩T为O，则进入步骤8，执行纯液压控制防抱死逻辑；
2. 当前的实际电机再生制动力矩T不为0时，如果车轮制动减速度a触发 了 a0门限，判断车轮纵向滑移率s,如果车轮纵向滑移率s小于Sl门限，制 动进入步骤4中的制动力矩协调保持状态，如果车轮纵向滑移率s大于Sl门限， 制动进入步骤5中的制动力矩协调减小状态。
3. 当前的实际电机再生制动力矩T不为0时，如果车轮制动减速度a没有 触发a0门限，但是车轮纵向滑移率s触发了 SO门限，则直接进入步骤5中的
制动力矩协调减小状态。
4. 在制动力矩协调保持状态中，如果车轮纵向滑移率s小于S1门限，则制 动状态不变，如果车轮纵向滑移率s大于Sl门限，则进入步骤5中的制动力矩 协调减小状态。
5. 在制动力矩协调减小状态中，如果实际电才几再生制动力矩T减小为0, 那么进入步骤11判断车轮制动减速度a;如果实际电机再生制动力矩T不为0， 判断车轮制动减速度a，如果车轮制动减速度a大于al门限，制动进入步骤6 中的制动力矩协调保持状态，如果车轮制动减速度a小于al门限，判断车轮纵 向滑移率s,如果车轮纵向滑移率s小于Sl门限，则进入步骤7中的制动力矩 协调阶梯增加状态，如果车轮纵向滑移率s大于Sl门限，则回到制动力矩协调 减小状态。
6. 在制动力矩协调保持状态中，如果车轮制动减速度a大于al门限，则制 动状态不变，如果车轮制动减速度a小于al门限，则进入步骤7中的制动力矩 协调阶梯增加状态。
7. 在制动力矩协调阶梯增加状态，如果车轮制动减速度a小于a2门限或 者车轮纵向滑移率s大于S2门限，制动进入步骤5中的制动力矩协调减小状态， 否则制动状态不变。
8. 当前的实际电机再生制动力矩T为0时，如果车轮制动减速度a触发了 a0门限，判断车4&纵向滑移率s,如果车轮纵向滑移率s小于S1门限，制动进 入步骤10中的液压保持状态，如果车轮纵向滑移率s大于Sl门限，制动进入步骤11中的液压减压状态。
9. 当前的实际电机再生制动力矩T为0时，如果车轮制动减速度a没有触 发a0门限，但是车轮纵向滑移率s触发了 SO门限，则直接进入步骤11中的液 压减压状态。
10. 在液压保压状态中，如果车轮纵向滑移率s小于Sl门限，则制动状态 不变，如果车轮纵向滑移率s大于Sl门限，则进入步骤11中的液压减压状态。
11. 在液压减压状态中，如果车轮制动减速度a大于al门限，制动进入步 骤12)中的液压保压状态，如果车轮减速度小于al门限，判断车寿会纵向滑移 率s,如果车轮纵向滑移率s小于Sl门限，则进入步骤13中的液压阶梯增压 状态，如果车轮纵向滑移率s大于Sl门限，则回到液压减压状态。
12. 在液压保持状态中，如果车轮制动减速度a大于al门限，则制动状态 不变，如果车轮制动减速度a小于al门限，则进入步骤13中的液压阶梯增压 状态。
13. 在液压阶梯增压状态中，如果车轮制动减速度a小于a2门限或者车轮 纵向滑移率s大于S2门限，制动进入步骤11中的液压减压状态，否则制动状 态不变。
参阅图7,图中表示的是协调控制器29中的防抱死协调控制单元30防抱 死协调控制逻辑流程。控制逻辑有六个状态即制动力矩协调保持状态、制动力 矩协调减小状态、制动力矩协调阶梯增加状态、液压保压状态、液压减压状态 以及液压阶梯增压状态。其中制动力矩协调保持状态指的是保持电机再生制 动力矩和液压制动力矩；制动力矩协调减小状态指的是减小电机再生制动力矩 并保持液压制动力矩；制动力矩协调阶梯增加状态指的是保持电机再生制动力 矩并阶梯增加液压制动力矩；液压保压状态指的是保持液压制动力矩；液压减 压状态指的是减小液压制动力矩；液压阶梯增压状态指的是以增加-保持的方式 增加液压制动力矩。
制动过程中，防抱死协调控制逻辑首先对实际电机再生制动力矩T进行判 断，如果当前实际电机再生制动力矩T为0,则进入纯液压控制防抱死逻辑， 如果当前实际电机再生制动力矩T不为0，则进入协调控制防4包死還辑。两套 逻辑的门限控制方法基本一致，只是制动力矩调节过程稍有区别。具体控制过 程如前面强制运行防抱死协调控制策略的第1至第13步骤所说。
当某一个前轮防抱死协调控制逻辑处于工作状态并且实际电机再生制动力 矩T不为0时，协调控制器29协调控制再生制动力矩和该前轮液压制动力矩， 使车轮解除抱死趋势。当该前轮防抱死协调控制逻辑需要保持制动力矩时，电 机再生制动力矩和该前轮液压制动力矩均保持不变；当该前轮防抱死协调控制 逻辑需要减小制动力矩时，电机再生制动力矩减小，该前轮液压制动力矩保持不变；当该前轮防抱死协调控制逻辑需要增加制动力矩时，电机再生制动力矩 保持不变，该前轮液压制动力矩增加。
当两个前轮防抱死协调控制逻辑都处于工作状态并且实际电机再生制动力 矩T不为0时，协调控制器协29调控制再生制动力矩和两前轮液压制动力矩。 当两前轮防抱死协调控制逻辑都需要保持制动力矩时，电机再生制动力矩和两 前轮液压制动力矩均保持不变；当两前轮防抱死协调控制逻辑都需要减小制动 力矩时，电机再生制动力矩减小，两前轮液压制动力矩保持不变；当两前轮防 抱死协调控制逻辑都需要增加制动力矩时，电机再生制动力矩保持不变，两前 轮液压制动力矩增加；当一个前轮防抱死逻辑需要保持制动力矩，另一个前轮 防抱死逻辑需要增加制动力矩时，电机再生制动力矩保持不变，两前轮液压制 动力矩做相应变化以满足防抱死逻辑；当一个前轮防抱死逻辑需要保持制动力 矩，另一个前轮防抱死逻辑需要减小制动力矩时，电机再生制动力矩减小，两 前轮液压制动力矩做相应变化以满足防抱死逻辑；当一个前轮防抱死逻辑需要 减小制动力矩，另一个前轮防抱死逻辑需要增加制动力矩时，电机再生制动力 矩减小，两前轮液压制动力矩做相应变化以满足防抱死逻辑。
当任意一个或两个前轮防抱死协调控制逻辑处于工作状态并且实际电机再 生制动力矩T为0时，协调控制器协29通过控制电子稳定性控制系统阀8保持、 减小、增加前车轮轮缸液压制动力矩以解除相应车轮抱死趋势。
权利要求
1.一种混合动力轿车制动协调控制系统，包括有液压制动力矩调节子系统和再生制动力矩调节子系统，其特征在于混合动力轿车制动协调控制系统还加装了电子制动操纵子系统和协调控制器(29)；所述的电子制动操纵子系统包括有真空泵(58)、踏板力模拟器(18)、制动踏板行程传感器(17)、制动踏板(16)、制动踏板主缸活塞(15)、制动踏板主缸(14)、真空助力器(13)、储液室(12)、气压管路(11)及制动主缸(10)；制动踏板(16)和制动踏板行程传感器(17)固定连接，制动踏板行程传感器(17)的信号输出端通过传感器信号线(37)和协调控制器(29)连接，制动踏板(16)的一端与制动踏板主缸活塞(15)铰接，制动踏板(16)的另一端固定在驾驶室上，制动踏板主缸(14)固定在真空助力器(13)的右端，制动踏板主缸(14)通过制动液压管路(36)与储液室(12)连接，制动踏板主缸(14)的另一油口和踏板力模拟器(18)上的第二油口(A)通过制动液压管路(36)连接，踏板力模拟器(18)上的第一油口(D)和制动主缸(10)通过制动液压管路(36)连接，踏板力模拟器(18)上的第二出气口(C)、第一出气口(E)通过气压管路(11)分别和真空助力器(13)的前腔与后腔连接，真空泵(58)和真空助力器(13)的前腔通过气压管路(11)连接，制动主缸(10)的两个出油口和液压制动力矩调节子系统中的电子稳定性控制系统阀(8)的两个进油口通过制动液压管路(36)连接；所述的协调控制器(29)包括电源控制电路(63)、存储器(64)、协调控制器插槽(65)、传感器输入信号处理电路(67)、CAN信号处理电路(68)和中央处理器(69)；中央处理器(69)采用装入了能够执行协调控制混合动力轿车再生制动力矩与液压制动力矩方法的功能模块架构装置即防抱死协调控制单元(30)和制动力矩分配控制单元(32)的型号为HCS12DP512或者型号为HCS12XE100的微处理器，中央处理器(69)分别采用电路连接线(70)和电源控制电路(63)、存储器(64)、协调控制器插槽(65)、传感器输入信号处理电路(67)与CAN信号处理电路(68)连接；协调控制器(29)分别和电子制动操纵子系统、液压制动力矩调节子系统与再生制动力矩调节子系统电连接。
2. 按照权利要求1所述的混合动力轿车制动协调控制系统，其特征在于所述的踏板力模拟器(18 )包括平衡弹簧(59 )、模拟器壳体(57 )、踏板行程/力弹簧(56)、模拟器活塞杆(5"、踏板行程/制动压力弹簧(54)、环形腔室(53)、活塞机构(52)、阀座(51)、挡板(50)和模拟器活塞(49);固定在模拟器活塞杆(55 )右端的模拟器活塞(49 )装入模拟器壳体(57 )右端的内孔中成滑动配合，模拟器活塞杆(55 )的左端插入在模拟器壳体(57 )内部的中间壁中心处加工的孔里成滑动配合，在模拟器活塞杆(55)上并在模拟器活塞(49)的左端依次套装有平衡弹簧(59)、阀座(51)、固定套装的挡板(50 )、活塞机构(52 )和踏板行程/制动压力弹簧(54 )，平衡弹簧(59 )和模拟器活塞(49)为接触连接，平衡弹簧(59)和阀座(51)为接触连接，阀座(51)和活塞机构(52 )为接触连接，踏板行程/制动压力弹簧(54 )与模拟器壳体(57)内部的中间壁为接触连接，踏板行程/制动压力弹簧(54)和活塞机构(52 )为接触连接，活塞机构(52 )和阀座(51 )与模拟器壳体(57 )内部中间处的孔壁是滑动连接，模拟器活塞杆(55 )左端和踏板行程/力弹簧(56 )为接触连接，踏板行程/力弹簧(56 )和模拟器壳体(57 )的左侧壁为接触连接，模拟器壳体(57)上设置有和中间处的内孔相通的第一出气口 (E)、第二出气口 (c)、 一个与模拟器壳体(57)右端的内孔相通大气的进气口 (B)、 一个与模拟器壳体(57)里面设置的环形腔室(53)相通的第一油口 (D)和一个与才莫拟器活塞(49)的右端相通的第二油口 (A)。
3.按照权利要求1所述的混合动力轿车制动协调控制系统，其特征在于所述的液压制动力矩调节子系统包括电子稳定性控制系统阀(8)、右前轮轮缸压力传感器(1 )、右后轮轮缸压力传感器(n )、左后4仑轮缸压力传感器(26 )、左前轮轮缸压力传感器(40 )、右前轮轮速传感器(48 )、右后轮轮速传感器(22 )、左后轮轮速传感器(25)、左前轮轮速传感器(41)、右前轮盘式制动器(3)、右后轮盘式制动器(20)、左后轮盘式制动器(27)、左前轮盘式制动器(39)、制动主缸压力传感器(9 )及电磁阀驱动电路(31 );制动主缸压力传感器(9 )装在制动主缸(10 )出口的油路中，制动主缸压力传感器(9)的信号输出端和协调控制器(29)的输入端电连接；电子稳定性控制系统阀(8)的两个进油口通过制动液压管路(36)与制动主缸(10)的两个出油口连接，电子稳定性控制系统阀(8 )的四个出油口通过制动液压管路(3 6 )分别与右前轮盘式制动器(3 )、右后轮盘式制动器(20 )、左后轮盘式制动器(27 )和左前轮盘式制动器(39)连接，电子稳定性控制系统阀(8)的四个出油口分别与右前轮盘式制动器(3 )、右后轮盘式制动器(20 )、左后轮盘式制动器(27 )和左前轮盘式制动器(39)的连接形式包括一轴对一轴型(11)、交叉型(X)、一轴半对半轴型(HI )、半轴一轮对半轴一轮型(LL )和双半轴对双半轴型(HH );电子稳定性控制系统阀(8 )通过驱动信号线(71)和电磁阀驱动电路(31 )连接，电磁阀驱动电路(31 )通过电路连接线(70 )和协调控制器(29 )连接；右前轮轮缸压力传感器(1)、右后轮轮缸压力传感器(21)、左后轮轮缸压力传感器(26)、左前轮轮缸压力传感器(40)、右前轮轮速传感器(48)、右后轮轮速传感器(22)、左后轮轮速传感器(25)与左前轮轮速传感器(41)的信号输出端和协调控制器(29)的输入端电连接。
4. 按照权利要求l所述的混合动力轿车制动协调控制系统，其特征在于-.所述的再生制动力矩调节子系统包括力矩耦合器(4)、电机(5)、电机控制器(6)、电线(7)、电池组(23)、电池组控制器(24)、 AMT变速箱(45)、主减速器(46 )及AMT变速箱控制器(47 );电机(5)的输出轴通过力矩耦合器(4)与AMT变速箱(45)的输入轴连接，电机(5)、 AMT变速箱(45)、主减速器(46)之间都是齿轮啮合连接，电机(5 )和电机控制器(6 )之间、AMT变速箱(45 )和AMT变速箱控制器(47 )之间与电池组(23)和电池组控制器(24)之间通过控制信号线(33)连接，电机控制器(6 )、电池组控制器(24 )和AMT变速箱控制器(47 )分别通过控制信号线(33 )和CAN总线(34 )连接，CAN总线(34 )通过控制信号线(33 )和协调控制器(29 )连接，电机(5 )和电池组(23 )之间通过电线(7 )连接。
5. 按照权利要求1所述的混合动力轿车制动协调控制系统，其特征在于所述的协调控制器(29)分别与电子制动操纵子系统、液压制动力矩调节子系统和再生制动力矩调节子系统电连接是指1号针脚(Pl)和2号针脚(P2)接左前轮轮速传感器；3号针脚(P3 )和4号针脚(P4 )接右前轮轮速传感器；5号针脚(P5 )和6号针脚(P6 )接左后轮轮速传感器；7号针脚(P7 )和8号针脚(P8 )接右后轮轮速传感器；9号针脚(P9 )、 13号针脚(P13 )和17号针脚(P17)接左前轮轮缸压力传感器；10号针脚(PIO)、 14号针脚(P14)和18号针脚(P18)接右前轮轮缸压力传感器；ll号针脚(Pll)、 15号针脚(P15)和19号针脚(P19 )接左后轮轮缸压力传感器；12号针脚(P12 )、 16号针脚(P16 )和20号针脚(P20 )接右后轮轮缸压力传感器；21号针脚(P21 )、 22号针脚(P22 )和23号针脚(P23 )接制动主缸压力传感器(9 ); 24号针脚(P24 )、 25号针脚(P25)和26号针脚(P26)接制动踏板行程传感器(17); 27号针脚(P27)和28号针脚(P28 )接CAN总线(34 ); 29号针脚(P29 )和30号针脚(P30 )接12V电源；31号针脚(P31)和32号针脚(P32)接地。
6. —种应用权利要求1所述的混合动力轿车制动协调控制系统控制再生制动和液压制动的方法，其特征是该控制方法包括如下步骤1)获取制动踏板行程信号、制动主缸压力信号、各车轮轮缸制动压力信号和各车轮轮速信号并进行信号值的修正；2)根据制动主缸压力信号和各车轮轮缸制动压力信号对当前制动条件进行判断；3) 根据各车轮轮速信号计算参考车速(v),各车轮制动减速度(a)和车轮纵向滑移率(s);4) 根据制动踏板行程信号判断驾驶员制动需求，根据驾驶员需求的制动强度判断是大强度制动力矩分配策略还是小强度制动力矩分配策略，如果是大强度制动力矩分配策略则进入第5)步骤，如果是小强度制动力矩分配策略则进入第6 )步骤；(5) 在执行大强度制动力矩分配策略的步骤中保持后轴液压制动力矩，减小前轴液压制动力矩，以相同速率增加电机再生制动力矩，直到发挥电机的最大制动能力或者达到驾驶员制动需求；(6) 在执行小强度制动力矩分配策略的步骤中前轴与后轴液压制动力矩同时减小，以相同速率增加电机再生制动力矩，直到发挥电机的最大制动能力或者达到驾驶员制动需求；(7) 判断各车轮制动减速度和纵向滑移率是否触发防抱死门限，当触发了防抱死门限，停止第5)步骤或第6)步骤，强制运行第7)步骤即防抱死协调控制策略；(8) 根据第5)步骤、第6)步骤或第7)步骤的控制策略发送相应控制指令控制再生制动力矩调节子系统产生相应的目标再生制动力矩，控制液压制动力矩调节子系统产生相应的目标液压制动力矩；(9) 最后对参考车速(v)进行判断，如果车速为0则停止程序运行，如果车速不为O则返回到开始位置重新开始运行，如此循环下去。
7.按照权利要求6所述的控制再生制动和液压制动的方法，其特征是强制运行防抱死协调控制策略包括如下步骤(1) 对当前的实际电机再生制动力矩进行判断，如果当前的实际电机再生制动力矩(T)不为0,则进入步骤2),执行协调控制防抱死逻辑，如果当前的实际电机再生制动力矩(T)为0,则进入步骤8),执行纯液压控制防抱死逻辑；(2) 当前的实际电机再生制动力矩(T)不为0时，如果车轮制动减速度(a)触发了 a0门限，判断车轮纵向滑移率(s),如果车轮纵向滑移率(s)小于S1门限，制动进入步骤4 )中的制动力矩协调保持状态，如果车轮纵向滑移率(s )大于S1门限，制动进入步骤5)中的制动力矩协调减小状态；(3) 当前的实际电机再生制动力矩(T)不为0时，如果车轮制动减速度(a)没有触发a0门限，但是车轮纵向滑移率(s)触发了 SO门限，则直接进入步骤5)中的制动力矩协调减小状态；(4) 在制动力矩协调保持状态中，如果车轮纵向滑移率(s)小于S1门限，则制动状态不变，如果车轮纵向滑移率(s)大于Sl门限，则进入步骤5)中的制动力矩协调减小状态；(5) 在制动力矩协调减小状态中，如果实际电机再生制动力矩(T)减小为0,那么进入步骤11)判断车轮制动减速度(a);如果实际电机再生制动力矩(T)不为0,判断车轮制动减速度(a),如果车轮制动减速度(a)大于al门限，制动进入步骤6)中的制动力矩协调保持状态，如果车轮制动减速度(a)小于al门限，判断车轮纵向滑移率(s ),如果车轮纵向滑移率(s )小于Sl门限，则进入步骤7 )中的制动力矩协调阶梯增加状态，如果车轮纵向滑移率(s )大于S1门限，则回到制动力矩协调减小状态；6) 在制动力矩协调保持状态中，如果车轮制动减速度(a)大于al门限，则制动状态不变，如果车轮制动减速度(a)小于al门限，则进入步骤7)中的制动力矩协调阶梯增加状态；7) 在制动力矩协调阶梯增加状态，如果车轮制动减速度(a)小于a2门限或者车轮纵向滑移率(s)大于S2门限，制动进入步骤5)中的制动力矩协调减小状态，否则制动状态不变；8) 当前的实际电机再生制动力矩(T)为0时，如果车轮制动减速度(a)触发了 a0门限，判断车轮纵向滑移率(s),如果车轮纵向滑移率(s)小于S1门限，制动进入步骤10)中的液压保持状态，如果车轮纵向滑移率(s)大于Sl门限，制动进入步骤ll)中的液压减压状态；9) 当前的实际电机再生制动力矩(T)为0时，如果车轮制动减速度(a)没有触发a0门限，但是车轮纵向滑移率(s )触发了 SO门限，则直接进入步骤11)中的液压减压状态；10) 在液压保压状态中，如果车轮纵向滑移率(s)小于Sl门限，则制动状态不变，如果车轮纵向滑移率(s)大于S1门限，则进入步骤ll)中的液压减压状态；11) 在液压减压状态中，如果车轮制动减速度(a)大于al门限，制动进入步骤12)中的液压保压状态，如果车轮制动减速度(a)小于al门限，判断车轮纵向滑移率(s ),如果车轮纵向滑移率(s )小于Sl门限，则进入步骤13 )中的液压阶梯增压状态，如果车轮纵向滑移率(s)大于Sl门限，则回到液压减压状态；12) 在液压保持状态中，如果车轮制动减速度(a)大于al门限，则制动状态不变，如果车轮制动减速度(a)小于al门限，则进入步骤13)中的液压阶梯增压状态；13) 在液压阶梯增压状态中，如果车轮制动减速度(a)小于a2门限或者车轮纵向滑移率(s)大于S2门限，制动进入步骤ll)中的液压减压状态，否则制动状态不变。
全文摘要
本发明公开了一种混合动力轿车制动协调控制系统及控制方法。旨在克服现有技术中混合动力轿车再生制动力矩与液压制动力矩不能协调控制的问题。系统包括电子制动操纵子系统、协调控制器(29)、液压制动力矩调节子系统和再生制动力矩调节子系统。协调控制器(29)分别和电子制动操纵子系统、液压制动力矩调节子系统与再生制动力矩调节子系统电连接。协调控制器(29)包括电源控制电路(63)、存储器(64)、协调控制器插槽(65)、传感器输入信号处理电路(67)、CAN信号处理电路(68)和中央处理器(69)。中央处理器(69)采用电路连接线(70)和各部分连接。本发明还提供了协调控制再生制动力矩与液压制动力矩的方法。
文档编号B60W30/09GK101524995SQ200910066789
公开日2009年9月9日 申请日期2009年4月9日 优先权日2009年4月9日
发明者亮 初, 亮 姚, 孙万峰, 尚明利, 张永生, 永 房, 晁黎波, 阳 欧, 郭建华 申请人:吉林大学