本发明实施例涉及新能源汽车技术，其涉及一种电动汽车制动力分配方法及系统。
背景技术：
电动汽车制动过程中的动能可以加以回收利用，车辆配置不同，回收形式也不同，前驱车辆再生制动力仅施加在前轮，极限工况(强减速且低附着路况)下，由于再生制动力大会出现前轮抱死情况，此时车辆丧失转向能力，但车辆仍然可以保持稳定。前后轴四驱车辆再生制动力可同时施加在前后车轮上，由于不同车辆附着系数存在差异，因此当后轮再生制动力大于前轮制动力时，存在后轮比前轮更早抱死而造成车辆失稳的问题。
现有技术中通常通过基于附着系数的优化，完善汽车前后轴之间制动力的分配，但该类方法容易受到路面状况、载荷工况等因素的影响，无法很好的满足车辆实际运行的需要。
技术实现要素：
本发明提供一种电动汽车制动力分配方法及系统，综合考虑前后轴整体效率、制动舒适性等因素，在充分保证车辆稳定性的前提下，实现对再生制动力的最优分配。
第一方面，本发明实施例提供了一种电动汽车制动力分配方法，包括将制动强度划分为第一区间、第二区间和第三区间，
当制动强度处于第一区间时，根据电机效率分配方案计算前轴电机和后轴电机的分配系数，当制动强度处于第二区间时，根据所述电机效率分配方案以及电机效率分配限制法规计算所述分配系数，当制动强度处于第三区间时，根据制动力分配曲线以及所述电机效率分配限制法规计算所述分配系数，
根据所述分配系数计算前轴电机和后轴电机的制动力。
进一步的，当根据所述分配系数计算的前轴电机的制动力超过所述前轴电机所能提供的最大制动力时，对所述前轴电机进行前轴制动力协调。
进一步的，当根据所述分配系数计算的后轴电机的制动力超过所述后轴电机所能提供的最大制动力时，对所述后轴电机进行后轴制动力协调。
进一步的，对所述前轴电机进行前轴制动力协调时，通过机械制动力补充所述前轴电机所能提供的最大制动力与根据所述分配系数计算的前轴电机的制动力之间的差值。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电动汽车制动力分配系统，包括整车控制器，所述整车控制器用于根据制动强度计算前轴电机和后轴电机的分配系数，所述整车控制器根据所述分配系数计算前轴电机和后轴电机的制动力，
所述制动强度包括第一区间、第二区间和第三区间，当制动强度处于第一区间时，所述整车控制器根据电机效率分配方案计算前轴电机和后轴电机的分配系数，当制动强度处于第二区间时，所述整车控制器根据所述电机效率分配方案以及电机效率分配限制法规计算所述分配系数，当制动强度处于第三区间时，所述整车控制器根据制动力分配曲线以及所述电机效率分配限制法规计算所述分配系数。
进一步的，还包括前轴轮毂电机，所述前轴轮毂电机与所述整车控制器电连接。
进一步的，还包括后轴轮毂电机，所述后轴轮毂电机与所述整车控制器电连接。
进一步的，还包括液压电机和液压电机控制器，所述液压电机控制器与所述整车控制器电连接，所述液压电机和所述液压电机控制器电连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提出的制动力分配方法根据制动强度的不同，实施不同的分配策略，综合考虑前后轴整体效率以及制动舒适性，并结合ece法规来确定前后轴电机的分配比例，使得对再生制动力分配时充分保证了车辆的稳定性。
附图说明
图1是实施例一中的一种分配方法流程图；
图2是实施例二中的一种分配系统结构框图；
图3是实施例二中分配系统的工作流程图；
图4是实施例二中的分配曲线示意图；
图5是实施例二中的另一种分配系统结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
本实施例中，制动力分配方法将制动强度划分为第一区间、第二区间和第三区间。
示例性的，第一区间、第二区间和第三区间的制动强度分别为，小于0.15、大于0.15且小于0.3、大于0.3且小于0.85。
图1是实施例一中的一种分配方法流程图，参考图1，分配方法包括：
s1.当制动强度处于第一区间时，根据电机效率分配方案计算前轴电机和后轴电机的分配系数。
示例性的，电机效率分配方案为根据实际制动力分配线，即通过β线进行前轴制动力和后轴制动力的分配。实际制动器动力分配系数β为前轴制动力与总制动力之间的比值。示例性的，可以根据车辆参数，包括轮缸直径、制动器有效半径、车轮滚动半径和制动器效能等因素计算出前轴制动力和后轴制动力(前轴制动力和后轴制动力之和)比值，即制动力分配系数β，采用的公式为：
f1＝2[bef]πd12rb1pg/4rt
f2＝2[bef]πd22rb2pg/4rt
式中，bef为制动器效能因数，d1为前轴轮缸直径，rb1为前轴制动器有效半径，d2为后轴轮缸直径，rb2为后轴制动器有效半径，p为车辆管路压强，g为重力加速度，rt为车轮滚动半径。
s2.当制动强度处于第二区间时，根据电机效率分配方案以及电机效率分配限制法规计算分配系数。
本步骤中，电机效率分配限制法规为ece法规，基于ece法规，本步骤中当制动强度处于第二区间时，制动强度应满足
即
式中
式中，l为前轴、后轴中心线之间的间距，a、b分别为汽车质心到前轴、后轴中心线的距离hg为汽车质心高度。计算出的制动力分配曲线为：
上述三个公式中，第一个公式为抱死顺序控制线、第二个公式为制动力分配下控制线，第三个公式为制动力分配上控制线，基于ece法规，分配系数的取值范围为大于下控制线的最大值且小于上控制线的最小值。
本步骤中，在分配系数的取值范围内，根据实际制动力分配线使分配系数尽量贴近实际制动力分配线。
s3.当制动强度处于第三区间时，根据制动力分配曲线以及电机效率分配限制法规计算分配系数。
本步骤中，制动力分配曲线为理想制动力分配曲线，即i线，电机效率分配限制法规与步骤s2中记载的方法相同。在分配系数的取值范围内，根据实际制动力分配线使分配系数尽量贴近理想制动力分配曲线。
s4.根据分配系数计算前轴电机和后轴电机的制动力。
本步骤中，基于车辆行驶工况计算出总制动力，其采用的方法与现有技术相同，在此不再赘述。
本实施例中提出的制动力分配方法根据制动强度的不同，实施不同的分配策略，综合考虑前后轴整体效率以及制动舒适性，并结合ece法规来确定前后轴电机的分配比例，使得对再生制动力分配时充分保证了车辆的稳定性。
可选的，当根据分配系数计算的前轴电机的制动力超过前轴电机所能提供的最大制动力时，对前轴电机进行前轴制动力协调，具体的，对前轴电机进行前轴制动力协调时，通过机械制动力补充前轴电机所能提供的最大制动力与根据分配系数计算的前轴电机的制动力之间的差值。
可选的，当根据分配系数计算的后轴电机的制动力超过后轴电机所能提供的最大制动力时，对后轴电机进行后轴制动力协调。
示例性的，对后轴电机进行制动力协调时，可以通过机械制动力补充后轴电机所能提供的最大制动力与根据分配系数计算的后轴电机的制动力之间的差值。在前轴制动力未到达其最大值动力时，也可以将最大制动力与计算后的制动力之间的差值转移到前轴电机，借由前轴电机输出该部分制动力。
实施例二
图2是实施例二中的一种分配系统结构框图，参考图2，本发明实施例提供了一种电动汽车制动力分配系统，包括整车控制器100，液压控制单元200，后电机桥总成300，前电机桥总成400。其中整车控制器100与液压控制单元200、后电机桥总成300以及前电机桥总成400通信连接。液压控制单元200与前轴、后轴总成相连接，后电机桥总成300与后轴总成相连接，前电机桥总成400与前轴总成相连接。其中液压控制单元200主要用于提供机械制动力。
可选的，前电机桥总成400包括前轴轮毂电机，前轴轮毂电机与整车控制器100电连接。后电机桥总成300包括后轴轮毂电机，后轴轮毂电机与所述整车控制器100电连接。其中轮毂电机用于提供制动力矩。
可选的，液压控制单元200包括液压电机和液压电机控制器，液压电机控制器与整车控制器电连接，液压电机和液压电机控制器电连接。
其中，整车控制器100用于根据制动强度计算前轴电机和后轴电机的分配系数，整车控制器100根据分配系数计算前轴电机和后轴电机的制动力。
制动强度包括第一区间、第二区间和第三区间，当制动强度处于第一区间时，整车控制器根据电机效率分配方案计算前轴电机和后轴电机的分配系数，当制动强度处于第二区间时，整车控制器根据电机效率分配方案以及电机效率分配限制法规计算分配系数，当制动强度处于第三区间时，整车控制器根据制动力分配曲线以及电机效率分配限制法规计算分配系数。其中制动强度区间与实施例一记载的内容相同。
图3是实施例二中分配系统的工作流程图，图4是实施例二中的分配曲线示意图，参考图3和图4，具体的，本实施例中整车控制器的分配方法包括：
步骤1.当制动强度处于第一区间时，根据电机效率分配方案计算前轴电机和后轴电机的分配系数。
示例性的，电机效率分配方案为根据实际制动力分配线，即通过β线(制动器制动力分配器)进行前轴制动力和后轴制动力的分配。实际制动器动力分配系数β为前轴制动力与总制动力之间的比值。示例性的，可以根据车辆参数，包括轮缸直径、制动器有效半径、车轮滚动半径和制动器效能等因素计算出前轴制动力和后轴制动力(前轴制动力和后轴制动力之和)比值，即制动力分配系数β，采用的公式为：
f1＝2[bef]πd12rb1pg/4rt
f2＝2[bef]πd22rb2pg/4rt
式中，bef为制动器效能因数，d1为前轴轮缸直径，rb1为前轴制动器有效半径，d2为后轴轮缸直径，rb2为后轴制动器有效半径，p为车辆管路压强，g为重力加速度，rt为车轮滚动半径。
步骤2.当制动强度处于第二区间时，根据电机效率分配方案以及电机效率分配限制法规计算分配系数。
本步骤中，电机效率分配限制法规为ece法规，基于ece法规，本步骤中当制动强度处于第二区间时，制动强度应满足
即
式中
式中，l为前轴、后轴中心线之间的间距，a、b分别为汽车质心到前轴、后轴中心线的距离hg为汽车质心高度。计算出的制动力分配曲线为：
上述三个公式中，第一个公式为抱死顺序控制线、第二个公式为制动力分配下控制线，第三个公式为制动力分配上控制线，基于ece法规，分配系数的取值范围为大于下控制线的最大值且小于上控制线的最小值。
本步骤中，在分配系数的取值范围内，根据实际制动力分配线使分配系数尽量贴近实际制动力分配线。
步骤3.当制动强度处于第三区间时，根据制动力分配曲线以及电机效率分配限制法规计算分配系数。
本步骤中，制动力分配曲线为理想制动力分配曲线，即i线(理想制动力分配曲线)，电机效率分配限制法规与步骤2中记载的方法相同。在分配系数的取值范围内，根据实际制动力分配线使分配系数尽量贴近理想制动力分配曲线。
步骤4.根据分配系数计算前轴电机和后轴电机的制动力。
示例性的，本实施例中针对后轴电机进行制动力协调。包括：
步骤1.计算分配系数，根据分配系数计算制动力。
步骤2.判断后轴制动力是否超过最大限值，若后轴制动力超过后轴电机所能提供的最大制动力时，进行制动力协调，若后轴制动力在后轴电机的额定范围内则直接由后轴电机按照后轴制动力进行车辆制动。
示例性的，可以通过机械制动力补充后轴电机所能提供的最大制动力与根据分配系数计算的后轴电机的制动力之间的差值。在前轴制动力未到达其最大值动力时，也可以将最大制动力与计算后的制动力之间的差值转移到前轴电机，借由前轴电机输出该部分制动力。
图5是实施例二中的另一种分配系统结构框图，参考图5，作为一种可实施方案，分配系统还可以包括vcu100(vehiclecontrolunit，整车控制器)，mcu101和esc102(electronicstabilitycontroller，电子稳定性控制系统)。
其中vcu100用于接收加速踏板信号，基于加速踏板信号计算分配系数以及前轴、后轴制动力，并进行制动力协调，并将最终的控制信号发送至mcu101，由mcu101控制前轴电机以及后轴电机进行车辆制动。esc102用于接收制动踏板信号，并根据制动踏板信号计算由液压制动系统提供的机械制动力，接收加速踏板信号，根据加速踏板信号计算前轴以及后轴的msr扭矩(motorcontrolslideretainer，发动机牵引力扭矩)，其中esc102将msr扭矩发送至vcu100，vcu100可以根据msr扭矩进行针对前轴以及后轴的扭矩协调。
本实施例中，制动力分配系统包括整车控制器，整车控制器可以根据制动强度的不同，实施不同的分配策略，综合考虑前后轴整体效率以及制动舒适性，并结合ece法规来确定前后轴电机的分配比例，使得对再生制动力分配时充分保证了车辆的稳定性。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
1.一种电动汽车制动力分配方法，其特征在于，包括将制动强度划分为第一区间、第二区间和第三区间，
当制动强度处于第一区间时，根据电机效率分配方案计算前轴电机和后轴电机的分配系数，当制动强度处于第二区间时，根据所述电机效率分配方案以及电机效率分配限制法规计算所述分配系数，当制动强度处于第三区间时，根据制动力分配曲线以及所述电机效率分配限制法规计算所述分配系数，
根据所述分配系数计算前轴电机和后轴电机的制动力。
2.如权利要求1所述的分配方法，其特征在于，当根据所述分配系数计算的前轴电机的制动力超过所述前轴电机所能提供的最大制动力时，对所述前轴电机进行前轴制动力协调。
3.如权利要求1所述的分配方法，其特征在于，当根据所述分配系数计算的后轴电机的制动力超过所述后轴电机所能提供的最大制动力时，对所述后轴电机进行后轴制动力协调。
4.如权利要求2所述的分配方案，其特征在于，对所述前轴电机进行前轴制动力协调时，通过机械制动力补充所述前轴电机所能提供的最大制动力与根据所述分配系数计算的前轴电机的制动力之间的差值。
5.一种电动汽车制动力分配系统，其特征在于，包括整车控制器，所述整车控制器用于根据制动强度计算前轴电机和后轴电机的分配系数，所述整车控制器根据所述分配系数计算前轴电机和后轴电机的制动力，
所述制动强度包括第一区间、第二区间和第三区间，当制动强度处于第一区间时，所述整车控制器根据电机效率分配方案计算前轴电机和后轴电机的分配系数，当制动强度处于第二区间时，所述整车控制器根据所述电机效率分配方案以及电机效率分配限制法规计算所述分配系数，当制动强度处于第三区间时，所述整车控制器根据制动力分配曲线以及所述电机效率分配限制法规计算所述分配系数。
6.如权利要求5所述的分配系统，其特征在于，还包括前轴轮毂电机，所述前轴轮毂电机与所述整车控制器电连接。
7.如权利要求5所述的分配系统，其特征在于，还包括后轴轮毂电机，所述后轴轮毂电机与所述整车控制器电连接。
8.如权利要求7所述的分配系统，其特征在于，还包括液压电机和液压电机控制器，
所述液压电机控制器与所述整车控制器电连接，所述液压电机和所述液压电机控制器电连接。
技术总结