用于估计车辆的可容许再生制动的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于估计车辆的可容许再生制动的系统和方法，该系统和方法通过考虑电池和电机的当前状态来估计可容许再生制动来校正可容许再生制动和制动线性度。用于估计车辆的可容许再生制动的系统包括：电机控制单元，用于提供电机的充电功率极限值作为第一输入；电池管理系统，用于提供电池的充电功率极限值作为第二输入；主动液压制动器，用于输入可容许再生制动作为第三输入；以及液压控制单元，用于使用作为输入的电池的充电功率极限值、电机的充电功率极限值、和可容许再生制动估计最终可容许再生制动。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种，该系统和方法通过考虑电池和电机的当前状态来估计可容许再生制动来校正可容许再生制动和制动线性度。用于估计车辆的可容许再生制动的系统包括：电机控制单元，用于提供电机的充电功率极限值作为第一输入；电池管理系统，用于提供电池的充电功率极限值作为第二输入；主动液压制动器，用于输入可容许再生制动作为第三输入；以及液压控制单元，用于使用作为输入的电池的充电功率极限值、电机的充电功率极限值、和可容许再生制动估计最终可容许再生制动。【专利说明】
本专利技术涉及用于估计车辆的再生制动的系统和方法，并且更具体地涉及在考虑到 电池和电机的当前状态的同时通过估计可容许再生制动获得可容许再生制动的精确值的 用于估计车辆的再生制动的系统和方法。
技术介绍
为了使环保型车辆的燃料比率最大化，再生制动技术使用制动过程中用于生成电 能的能量施加倒档转矩至电机并且存储高压电池中的生成的电能使得存储的电能能够发 动车辆，该技术可应用于许多环保车辆。特别地，在混合动力汽车中，再生制动在燃料效率 上扮演着关键作用，与一般车辆相比燃料效率改善大约30%。 再生制动中采用的电机和电池在操作状态中在充电和放电上受到限制。在电池 中，电池的充电可被限制在诸如非常高或非常低的充电状态、高温或低温的条件下或者电 池的另一个问题下。在电机中，电机的充电功能被限制在诸如电机的非常高的温度、非常快 的转速的条件下或者电机发生的另一个问题下。 例如，在冬季，电池的充电可被限制直至车辆的发动机升温，然后电机的充电功能 同样被限制并且再生制动受到影响，使得电池的充电/放电同样可被限制。 图1示出了当电机的充电功能被限制以及不被限制时的电机的特征曲线。 参照图1，当电机的充电功能不被限制时，电机具有的正向功率和正向转矩，如上 部曲线所示，但是当电机的充电功能被限制时，正向功率和正向转矩如下部曲线所示。具体 地，上部曲线和下部曲线的正向转矩区域之间的重叠部分表示根据电机充电功能被限制或 不被限制时的条件或者电机的当前状态而改变的电机的转矩特征的区域。 由于电机的特征的这个改变影响再生制动，所以在现有再生制动技术中，基于当 电机的充电功能不被限制时，当电机的充电功能被限制时制动感觉改变。因此，可以期望， 即使在电机的充电功能被限制的过程中，依然提供稳定的制动感觉。 此外，如果在正向功率区域中电机的旋转速度改变，电机的转矩同样改变(参见图 1 )。因此，当变速器被释放时轮转速(变速器的输出速度)不改变，但电机的旋转速度（即，变 速器的输入速度)急剧改变使得电机的转矩同样急剧改变。然后，电机的转矩的急剧改变影 响电机的旋转速度并且变速器被进一步释放，因此，驾驶员感到减速的急剧改变。 另一方面，在最商再生制动的现有估计的情形中，如图2中所不的，最商再生制动 值被估计为使得通过从最高再生制动映射1和主动液压制动器(AHB) 2输出的再生制动值 选择两个输出的再生制动值中的最小值（比较器3中的输出值）并且使用AHB2和比较器3 中输出的输出再生制动值。 根据现有技术，在如上所述估计最高再生制动值的情况下，最高再生制动映射仅 根据电机的可充电功率设定不考虑电机的当前状态诸如对电机的充电功能的限制。 因此，当电机的充电功能被限制时，最高再生制动映射输出无意义，然后最高再生 制动(被表示为图3中的过大可容许再生制动）被估计，使得实际用于车辆制动的大于再生 制动的值(表示为图3中执行的再生制动）被传输到AHB。 AHB估计通过从驾驶员需要的制动减去由液压控制单元（HCU)估计的再生制动 (实际再生制动）所获得的制动值作为液压制动值以执行车辆制动。在这种情况下，过大再 生制动被估计，并且作为估计结果，执行的液压制动被估计为使得执行的液压制动小于实 际液压制动，使得总制动(执行的再生制动和液压制动的总和)降低，并且车辆因此可滑动。 此外，在现有技术中，最高再生制动是基于变速器的输入速度来估计的。如由黄 色表示的区域A中所示的，当电机的旋转速度(变速器的输入速度）由于释放的传动而改变 而电机的转矩极限值（电机转矩的最大值）急剧改变时，车辆速度(变速器的输出速度）不改 变。因此，实际的再生制动值急剧改变，并且制动感觉变弱，从而由于电机转矩的急剧改变 导致变速器的潜在故障(变速调档误差)，这会引起驾驶员的负面感觉。
技术实现思路
本专利技术提供，该系统和方法为了获 得电机和电池的当前状态(特征）通过使用电池的充电功率极限值、电机的充电功率极限 值、和变速器的输出速度(车轮的旋转速度）估计最终可容许再生制动来保持稳定的制动感 觉。 根据本专利技术的一方面，提供了用于估计车辆的可容许再生制动的系统，包括：电机 控制单元（MCU)，用于提供电机的充电功率极限值作为输入(例如，"第一"输入）；电池管理 系统（BMS)，用于提供电池的充电功率极限值作为输入（S卩，"第二"输入）；主动液压制动器 (AHB)，用于输入可容许再生制动作为输入（S卩，"第三"输入);以及液压控制单元（HCU)，用 于使用作为输入的电池的充电功率极限值、电机的充电功率极限值、和可容许再生制动估 计来最终可容许再生制动。 在本专利技术的实施方式中，HCU包括：第一运算器，用于基于接收自BMS的电池的充 电功率极限值估计电机的充电功率极限值；第一比较器，用于比较接收自MCU的电机的充 电功率极限值与来自第一运算器的输出并且输出电机的充电功率极限值和来自第一运算 器的输出中的最小值；第二运算器，用于基于来自第一比较器的输出估计电机的充电转矩 极限值；第二比较器，用于比较电机的充电转矩极限值和接收自AHB的可容许再生制动以 输出电机的充电转矩极限值和可容许再生制动的最小值；以及第三运算器，用于基于从第 二比较器的输出估计最终可容许再生制动。 在本专利技术的另一实施方式中，第一运算器通过接收自BMS的电池的充电功率极限 值除以电机-反向器-电池效率来估计电机的充电功率极限值。 还是在本专利技术的另一实施方式中，第二运算器通过接收自第一比较器的电机的充 电功率极限值除以轮转速来估计电机的充电转矩极限值。 根据本专利技术的一方面，提供了一种用于估计车辆的可容许再生制动的方法，包括： (a)基于来自BMS的电池的充电功率极限值估计电机的充电功率极限值；（b)比较步骤（a) 中估计的电机的充电功率极限值与接收自MCU的电机的充电功率极限值；（c)基于步骤（b) 中的较小的一个比较结果估计电机的充电转矩极限值；（d)比较步骤（c)中估计的电机的 充电转矩极限值与接收自AHB的可容许再生制动；以及（e)基于步骤（d)中的较小的一个 比较结果估计最终可容许再生制动。在本专利技术的又一实施方式中，在步骤（a)中，电机的充 电功率极限值是通过电池的充电功率极限值除以电机-反向器-电池效率来估计的。在本 专利技术又一实施方式中，在步骤（C)中，电机的充电转矩极限值是通过电机的充电功率极限值 除以轮转速来估计的。 根据本专利技术的一个方面，提供了一种方法，该方法用于基于通过电机的充电功率 极限值除以轮转速获得的电机的充电转矩极限值和由AHB估计的可容许再生制动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于估计车辆的可容许再生制动的系统，包括：电机控制单元（MCU），用于提供电机的充电功率极限值作为第一输入；电池管理系统（BMS），用于提供电池的充电功率极限值作为第二输入；主动液压制动器（AHB），用于输入可容许再生制动作为第三输入；以及液压控制单元（HCU），用于使用分别作为所述第一输入、所述第二输入、和所述第三输入的所述电机的所述充电功率极限值、所述电池的所述充电功率极限值、和所述可容许再生制动来估计最终可容许再生制动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：许志旭，吴坰澈，赵泰焕，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR