一種再生制動能量回收控制方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種再生制動能量回收控制方法及裝置，涉及電動汽車控制領(lǐng)域，所述方法包括：獲取行駛中的電動汽車的檔位信號、加速踏板或制動踏板的開合度數(shù)據(jù)；判斷所獲取的檔位信號是否是前進(jìn)檔位信號；若所述檔位信號是前進(jìn)檔位信號，則根據(jù)所述加速踏板或制動踏板的開合度數(shù)據(jù)，對駕駛員的減速意圖進(jìn)行判斷；當(dāng)確定駕駛員的減速意圖時，獲取電動汽車動力電池的電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，并存儲至動力電池中。本發(fā)明通過對再生制動能量進(jìn)行回收，能夠使駕駛員獲得更佳的駕駛舒適性，增加電動汽車行使里程，延長制動襯片壽命。
【專利說明】—種再生制動能量回收控制方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動汽車控制領(lǐng)域，特別涉及一種電動汽車的再生制動能量回收控制方法及相關(guān)的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)電動汽車制動時，再生制動扭矩驅(qū)動牽引電機(jī)工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，并將所產(chǎn)生的動能通過輪胎的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成電能，所產(chǎn)生的電能儲存到動力電池里，這對延長電動車行駛里程產(chǎn)生重要影響。
[0003]國外有關(guān)研究表明，在存在較頻繁的制動與起動的城市工況運(yùn)行條件下，回收制動能量可以使電動汽車的續(xù)駛里程延長百分之十到百分之三十。
[0004]研究電動汽車制動能量回收，合理設(shè)計制動力分配控制策略，充分利用能源，能夠使電動車最大限度增加續(xù)駛里程。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種再生制動能量回收控制方法及裝置，能更好地通過感知駕駛者的制動意圖控制再生制動能量回收。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種再生制動能量回收控制方法，包括:
[0007]獲取行駛中的電動汽車的檔位信號、加速踏板或制動踏板的開合度數(shù)據(jù)；
[0008]判斷所獲取的檔位信號是否是前進(jìn)檔位信號；
[0009]若所述檔位信號是前進(jìn)檔位信號，則根據(jù)所述加速踏板或制動踏板的開合度數(shù)據(jù)，對駕駛員的減速意圖進(jìn)行判斷；
[0010]當(dāng)確定駕駛員的減速意圖時，獲取電動汽車動力電池的電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，并存儲至動力電池中。
[0011]優(yōu)選地，所述對駕駛員的減速意圖進(jìn)行判斷的步驟包括:
[0012]在所述加速踏板上設(shè)置第一行程傳感器；
[0013]利用所述第一行程傳感器，采集所述加速踏板的開合度數(shù)據(jù)；
[0014]將所采集到的加速踏板的開合度數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)加速踏板開合度閾值進(jìn)行比較；
[0015]當(dāng)所采集到的加速踏板的開合度數(shù)據(jù)小于所述預(yù)設(shè)加速踏板開合度閾值時，確定駕駛員的減速意圖。
[0016]優(yōu)選地，所述的根據(jù)所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，并存儲至動力電池中的步驟包括:
[0017]將所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值進(jìn)行比較；
[0018]當(dāng)所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值時，獲取電動汽車當(dāng)前車速；
[0019]在預(yù)設(shè)的再生制動力矩映射表中，查找與所述車速對應(yīng)的再生制動力矩數(shù)據(jù)，并將找到的再生制動力矩數(shù)據(jù)發(fā)送至電機(jī)控制器，以供電機(jī)控制器根據(jù)所述再生制動扭矩數(shù)據(jù)，將電機(jī)產(chǎn)生的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，存儲至動力電池中。
[0020]優(yōu)選地，所述對駕駛員的減速意圖進(jìn)行判斷的步驟包括:
[0021 ] 在所述制動踏板上設(shè)置第二行程傳感器；
[0022]利用所述第二行程傳感器，采集所述制動踏板的開合度數(shù)據(jù)；
[0023]當(dāng)所采集到的制動踏板的開合度數(shù)據(jù)大于零時，確定駕駛員的減速意圖。
[0024]優(yōu)選地，所述的根據(jù)所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，并存儲至動力電池中的步驟包括:
[0025]將所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值進(jìn)行比較；
[0026]當(dāng)所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值時，獲取電動汽車當(dāng)前車速；
[0027]在預(yù)設(shè)的再生制動力矩映射表中，查找與所述車速對應(yīng)的再生制動力矩數(shù)據(jù)，并將找到的再生制動力矩數(shù)據(jù)發(fā)送至電機(jī)控制器，以供電機(jī)控制器根據(jù)所述再生制動扭矩數(shù)據(jù)，將電機(jī)產(chǎn)生的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，存儲至動力電池中。
[0028]優(yōu)選地，還包括:
[0029]在預(yù)設(shè)的總制動力映射表中，查找與所述制動踏板的開合度數(shù)據(jù)對應(yīng)的總制動力矩；
[0030]利用所述總制動力矩和再生制動力矩數(shù)據(jù)，計算液壓制動力矩；
[0031]將液壓制動力矩發(fā)送至電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)，以供所述電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)根據(jù)所述液壓制動力矩控制施加在液壓制動系統(tǒng)的制動襯片上的液壓制動力。
[0032]優(yōu)選地，還包括:
[0033]在將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能存儲至動力電池期間，對電動汽車的防鎖死剎車系統(tǒng)的啟動狀態(tài)進(jìn)行檢測；
[0034]當(dāng)檢測到所述防鎖死剎車系統(tǒng)已啟動時，停止轉(zhuǎn)換電動汽車的再生制動能量。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種再生制動能量回收控制裝置，包括:
[0036]數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取行駛中的電動汽車的檔位信號、加速踏板或制動踏板的開合度數(shù)據(jù)；
[0037]第一判斷模塊，用于判斷所獲取的檔位信號是否是前進(jìn)檔位信號；
[0038]第二判斷模塊，用于當(dāng)所述第一判斷模塊判斷檔位信號是前進(jìn)檔位信號時，根據(jù)所述加速踏板或制動踏板的開合度數(shù)據(jù)，對駕駛員的減速意圖進(jìn)行判斷；
[0039]能量回收模塊，用于當(dāng)確定駕駛員的減速意圖時，獲取電動汽車動力電池的電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，并存儲至動力電池中。
[0040]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括:
[0041]設(shè)置在加速踏板上的第一行程傳感器，用來采集所述加速踏板的開合度數(shù)據(jù)，以供第二判斷模塊在確定所采集到的加速踏板的開合度數(shù)據(jù)小于所述預(yù)設(shè)加速踏板開合度閾值時，確定駕駛員的減速意圖；
[0042]設(shè)置在制動踏板上的第二行程傳感器，用來采集所述制動踏板的開合度數(shù)據(jù)，以供第二判斷模塊在確定所采集到的制動踏板的開合度數(shù)據(jù)大于零時，確定駕駛員的減速意圖。
[0043]優(yōu)選地，所述能量回收模塊將所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值進(jìn)行比較，當(dāng)所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值時，獲取電動汽車當(dāng)前車速，在預(yù)設(shè)的再生制動力矩映射表中，查找與所述車速對應(yīng)的再生制動力矩數(shù)據(jù)，并將找到的再生制動力矩數(shù)據(jù)發(fā)送至電機(jī)控制器，以供電機(jī)控制器根據(jù)所述再生制動扭矩數(shù)據(jù)，將電機(jī)產(chǎn)生的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，存儲至動力電池中。
[0044]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果在于:
[0045]本發(fā)明通過感知駕駛員的制動意圖，對再生制動能量進(jìn)行回收，能夠使駕駛員獲得更佳的駕駛舒適性，增加電動汽車行使里程，延長制動襯片壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的再生制動能量回收控制方法原理框圖；
[0047]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的再生制動能量回收控制裝置框圖；
[0048]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的再生制動能量回收系統(tǒng)示意圖；
[0049]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的再生制動能量回收控制流程圖；
[0050]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的再生制動扭矩與加速踏板、再生制動選擇開關(guān)關(guān)系示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0051]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說明的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0052]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的再生制動能量回收控制方法原理框圖，如圖1所示，包括:
[0053]步驟SlOl:獲取行駛中的電動汽車的檔位信號、加速踏板或制動踏板的開合度數(shù)據(jù)。
[0054]在電動汽車中，檔位信號至少包括前進(jìn)檔位(D)信號、空檔位(N)信號、倒車檔位(R)信號和駐車檔位(P)信號，可以設(shè)置位置傳感器，通過檔位操縱桿和與之相配合部位間的位置傳感裝置獲得的相應(yīng)檔位操縱桿位置信號，從而確定具體的檔位信號。
[0055]可以在加速踏板上設(shè)置第一行程傳感器，并利用第一行程傳感器，采集加速踏板的開合度數(shù)據(jù)。
[0056]可以在制動踏板上設(shè)置第二行程傳感器，并利用第二行程傳感器，采集制動踏板的開合度數(shù)據(jù)。
[0057]步驟S102:判斷所獲取的檔位信號是否是前進(jìn)檔位信號。
[0058]步驟S103:若檔位信號是前進(jìn)檔位信號，則根據(jù)加速踏板或制動踏板的開合度數(shù)據(jù)，對駕駛員的減速意圖進(jìn)行判斷。
[0059]對駕駛員的減速意圖進(jìn)行判斷時，具體包括以下兩種情況:
[0060]第一種:在駕駛員松開加速踏板期間，將第一行程傳感器所采集到的加速踏板的開合度數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)加速踏板開合度閾值進(jìn)行比較，如果所采集到的加速踏板的開合度數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)加速踏板開合度閾值，則確定駕駛員有減速意圖；
[0061]第二種:駕駛員完全松開加速踏板后，判斷第二行程傳感器采集到的制動踏板的開合度數(shù)據(jù)是否大于零，如果大于零，則確定駕駛員有減速意圖。
[0062]步驟S104:當(dāng)確定駕駛員的減速意圖時，獲取電動汽車動力電池的電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，并根據(jù)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，并存儲至動力電池中。
[0063]對再生制動能量進(jìn)行回收時，首先將電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值進(jìn)行比較，當(dāng)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值時，獲取電動汽車當(dāng)前車速；然后在預(yù)設(shè)的再生制動力矩映射表中，查找與車速對應(yīng)的再生制動力矩數(shù)據(jù)，并將找到的再生制動力矩數(shù)據(jù)發(fā)送至電機(jī)控制器，電機(jī)控制器根據(jù)再生制動扭矩數(shù)據(jù)，將電機(jī)產(chǎn)生的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，存儲至動力電池中。
[0064]對于上述第二種情況，即在駕駛員踩下制動踏板后，需要在預(yù)設(shè)的總制動力映射表中，查找與制動踏板的開合度數(shù)據(jù)對應(yīng)的總制動力矩，并利用總制動力矩和再生制動力矩數(shù)據(jù)，計算液壓制動力矩，然后將液壓制動力矩發(fā)送至電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)，以供電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)根據(jù)液壓制動力矩控制施加在液壓制動系統(tǒng)的制動襯片上的液壓制動力。
[0065]需要注意的是，在將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能存儲至動力電池期間，對電動汽車的防鎖死剎車系統(tǒng)的啟動狀態(tài)進(jìn)行檢測，一旦檢測到防鎖死剎車系統(tǒng)已啟動時，需要停止將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換為電能，即停止再生制動能量回收。
[0066]上述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)可以是動力電池剩余電量占動力電池總?cè)萘康谋戎?，所述預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值的取值范圍為[90 %，99 % ]，例如可以是95 %，即電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)在95 %以下時，可以進(jìn)行再生制動能量回收。
[0067]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的再生制動能量回收控制裝置框圖，如圖2所示，包括數(shù)據(jù)采集模塊201、第一判斷模塊202、第二判斷模塊203、能量回收模塊204。
[0068]數(shù)據(jù)采集模塊201用于獲取行駛中的電動汽車的檔位信號、加速踏板或制動踏板的開合度數(shù)據(jù)。其中，數(shù)據(jù)采集模塊201包括位置傳感器、第一行程傳感器、第二行程傳感器，具體地說，檔位信號至少包括前進(jìn)檔位信號、空檔位信號、倒車檔位信號和駐車檔位信號，通過檔位操縱桿和與之相配合部位間的位置傳感裝置獲得的相應(yīng)檔位操縱桿位置信號，從而確定具體的檔位信號；加速踏板的開合度數(shù)據(jù)可以通過設(shè)置在加速踏板上的第一行程傳感器采集，以供第二判斷模塊在確定所采集到的加速踏板的開合度數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)加速踏板開合度閾值時，確定駕駛員的減速意圖；制動踏板的開合度數(shù)據(jù)可以通過設(shè)置在制動踏板上的第二行程傳感器采集，以供第二判斷模塊在確定所采集到的制動踏板的開合度數(shù)據(jù)大于零時，確定駕駛員的減速意圖。
[0069]第一判斷模塊202用于判斷所獲取的檔位信號是否是前進(jìn)檔位信號。
[0070]第二判斷模塊203用于當(dāng)?shù)谝慌袛嗄K判斷檔位信號是前進(jìn)檔位信號時，根據(jù)加速踏板或制動踏板的開合度數(shù)據(jù)，對駕駛員的減速意圖進(jìn)行判斷。具體地說，在駕駛員松開加速踏板期間，第二判斷模塊203將第一行程傳感器所采集到的加速踏板的開合度數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)加速踏板開合度閾值進(jìn)行比較，如果所采集到的加速踏板的開合度數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)加速踏板開合度閾值，則確定駕駛員有減速意圖；駕駛員完全松開加速踏板后，第二判斷模塊203判斷第二行程傳感器采集到的制動踏板的開合度數(shù)據(jù)是否大于零，如果大于零，則確定駕駛員有減速意圖。
[0071]能量回收模塊204用于當(dāng)確定駕駛員的減速意圖時，獲取電動汽車動力電池的電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，并根據(jù)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，并存儲至動力電池中。具體地說，能量回收模塊將電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值進(jìn)行比較，當(dāng)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值時，獲取電動汽車當(dāng)前車速，在預(yù)設(shè)的再生制動力矩映射表中，查找與車速對應(yīng)的再生制動力矩數(shù)據(jù)，并將找到的再生制動力矩數(shù)據(jù)發(fā)送至電機(jī)控制器，以供電機(jī)控制器根據(jù)再生制動扭矩數(shù)據(jù)，將電機(jī)產(chǎn)生的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，存儲至動力電池中。
[0072]需要進(jìn)一步說明的是，在駕駛員踩下制動踏板后，需要在預(yù)設(shè)的總制動力映射表中，查找與制動踏板的開合度數(shù)據(jù)對應(yīng)的總制動力矩，并利用總制動力矩和再生制動力矩數(shù)據(jù)，計算液壓制動力矩，然后將液壓制動力矩發(fā)送至電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)，使電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)根據(jù)液壓制動力矩控制施加在液壓制動系統(tǒng)的制動襯片上的液壓制動力。
[0073]需要注意的是，在將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能存儲至動力電池期間，對電動汽車的防鎖死剎車系統(tǒng)的啟動狀態(tài)進(jìn)行檢測，一旦檢測到防鎖死剎車系統(tǒng)已啟動時，需要停止將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換為電能，即停止再生制動能量回收。
[0074]進(jìn)一步地，通過電動汽車的整車控制單元可以控制再生制動能量回收，也就是說，使用帶有行程傳感器的加速踏板和制動踏板，能夠讓整車控制單元準(zhǔn)確感知駕駛員的減速意圖。整車控制單元實(shí)時采集加速踏板、制動踏板的相關(guān)信號，通過CAN總線采集電機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、動力電池荷電狀態(tài)(SOC)數(shù)據(jù)、各電控單元故障狀態(tài)、防鎖死剎車系統(tǒng)(ABS)啟動狀態(tài)、電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESC)工作狀態(tài)、液壓制動力等信號。當(dāng)駕駛員松開加速踏板，整車控制單元檢測到駕駛員減速意圖，并檢測到加速踏板降低至預(yù)設(shè)加速踏板開合度閾值(例如30% )以內(nèi)時，整車控制單元檢測到無整車控制故障，動力電池SOC低于預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值(例如95 %，可標(biāo)定)，動力電池連接正常，整車控制單元獲取車速信號，根據(jù)車速信號查表得到再生制動扭矩(即再生制動力矩)，并發(fā)送給電機(jī)控制器，開始再生制動能量回收，制動力矩根據(jù)車速進(jìn)行標(biāo)定，制動效果等同于同等功率大小的發(fā)動機(jī)制動力?？梢?，在加速踏板釋放過程中，從加速踏板還處于高位時就開始對驅(qū)動電機(jī)施加制動能量回收力矩，能夠明顯控制車速降速趨勢，縮短剎車?yán)锍蹋岣唏{駛舒適性。當(dāng)駕駛員完全釋放加速踏板，并踩下制動踏板時，整車控制單元檢測到駕駛員較強(qiáng)烈制動需求，根據(jù)車速大小查表得到再生制動扭矩，根據(jù)制動踏板踩的行程(即制動踏板踩的開合度數(shù)據(jù))查表得到總制動扭矩，此時，車輛的制動力由兩部分組成:一部分制動力來自于傳統(tǒng)液壓制動系統(tǒng)，一部分制動力來自驅(qū)動電機(jī)產(chǎn)生的再生制動力。整車控制單元能夠根據(jù)車輛需要調(diào)節(jié)制動力分配，在制動過程中最大限度的利用再生制動能量。驅(qū)動電機(jī)產(chǎn)生的制動能量在動力電池SOC不超過預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值(例如95%，可標(biāo)定)，并且電池、電機(jī)、整車系統(tǒng)都沒有故障的情況下能夠反饋到動力電池，給動力電池充電，進(jìn)行能量回收。在能量回收過程中，為保障車輛安全，需要確保ABS沒有開啟，一旦ABS起作用，立刻終止制動能量回收。通過驅(qū)動電機(jī)的再生制動力，能夠獲得更佳的駕駛舒適性，增加電動汽車?yán)m(xù)駛里程，延長制動襯片壽命。
[0075]進(jìn)一步地，還可以在制動踏板上設(shè)置再生制動力選擇開關(guān)，駕駛員可以根據(jù)自己的駕駛習(xí)慣和行駛路況來調(diào)節(jié)所需再生制動力的強(qiáng)弱范圍，再生制動力選擇開關(guān)可以設(shè)置為關(guān)閉(OFF)、弱、中、強(qiáng)四檔。由于制動踏板同時具有行程傳感器和開關(guān)位置信號，整車控制單元能夠更加準(zhǔn)確感知駕駛員的制動意圖，更加準(zhǔn)確的控制再生制動能量的大小。
[0076]通過電動汽車制動能量回收，合理設(shè)計制動力分配控制策略，充分利用能源，能夠使電動車最大限度增加續(xù)駛里程。
[0077]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的再生制動能量回收系統(tǒng)示意圖，如圖3所示，使用帶有行程傳感器的制動踏板，使制動踏板能準(zhǔn)確檢測到駕駛員的剎車減速意圖，和加速踏板構(gòu)成再生制動能量回收策略的主要控制輸入信號。本案還設(shè)計了限制再生制動力范圍的再生制動力選擇開關(guān)，把再生制動力矩范圍劃分為強(qiáng)、中、弱三檔，可以根據(jù)駕駛者的習(xí)慣及路況選擇使用或者關(guān)閉再生制動能量回收功能，提高駕駛安全性、舒適性。在再生制動能量回收模式下，整車控制單元I能夠通過CAN總線采集到來自ESC8的液壓制動力信號和ABS4是否作用信號(即啟動信號)、來自電池管理系統(tǒng)(BMS) 3的電池工作狀態(tài)信號和動力電池最大允許充電電流信號，來自電機(jī)控制器2的電機(jī)當(dāng)前扭矩信號等等。在車輛行駛中動力電池連接正常且動力電池SOC小于95%、加速踏板放松下降至30%以內(nèi)或踩下制動踏板，再生制動力選擇開關(guān)不在OFF檔，檔位開關(guān)為D檔，再生制動控制策略起作用，再生制動控制策略由圖4說明。
[0078]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的再生制動能量回收控制流程圖，如圖4所示，步驟包括:
[0079]步驟S401:輸入步驟。
[0080]輸入來自再生制動力選擇開關(guān)的信號、加速踏板上的行程傳感器采集的信號、制動踏板上的行程傳感器采集的信號、制動踏板的開關(guān)傳感器的信號、液壓制動系統(tǒng)的液壓制動力矩、檔位PRND、整車故障狀態(tài)、動力電池S0C、動力電池最大允許充電電流、ABS工作狀態(tài)等。
[0081]步驟S402:判斷電動汽車當(dāng)前狀態(tài)是否滿足如下條件:制動力選擇開關(guān)不為0FF，檔位狀態(tài)為D檔位，動力電池SOC小于95%，ABS工作狀態(tài)為未啟動。當(dāng)判斷電動汽車當(dāng)前狀態(tài)滿足上述條件時，執(zhí)行步驟S403，否則退出制動能量回收控制模式。
[0082]步驟S403:判斷電動汽車當(dāng)前狀態(tài)是否滿足如下條件:加速踏板有松開趨勢并小于30%，且制動踏板開關(guān)為關(guān)。當(dāng)判斷加速踏板的開合度小于30%且制動踏板未起作用時，執(zhí)行步驟S404，否則退出制動能量回收控制模式。
[0083]步驟S404:獲取車速信號，根據(jù)車速信號查表得到驅(qū)動電機(jī)制動力矩大小，即再生制動扭矩。
[0084]步驟S405:判斷電動汽車當(dāng)前狀態(tài)是否滿足如下條件:加速踏板完全釋放、制動踏板開關(guān)已開(on)、制動行程(即制動踏板的開合度)大于O。當(dāng)電動汽車加速踏板完全釋放、制動踏板開關(guān)已開、且制動行程大于O時，執(zhí)行步驟S407，否則執(zhí)行步驟S406。
[0085]步驟S406:判斷駕駛員是否維持制動意圖(即減速意圖)，若是，則執(zhí)行步驟S404，否則退出制動能量回收控制模式。
[0086]步驟S407:根據(jù)制動踏板深度查表得到需求制動力矩大小(即總制動力矩)。
[0087]步驟S408:根據(jù)需求制動力矩,計算需求制動力。
[0088]步驟S409:根據(jù)車速查表得到再生制動力矩，并根據(jù)再生制動力矩，計算再生制動力。
[0089]步驟S410:驅(qū)動電機(jī)對再生制動力進(jìn)行能量回收。
[0090]步驟S411:用需求制動力減去再生制動力,得到液壓制動力。
[0091]步驟S412:將液壓制動力傳遞給液壓制動系統(tǒng)，同時液壓制動系統(tǒng)也可以利用主缸壓力傳感器采集液壓制動力信號并向整車控制單元進(jìn)行信息反饋。
[0092]步驟S413:液壓制動系統(tǒng)輸出液壓制動力，利用摩擦力進(jìn)行制動。
[0093]換句話說，圖4中信號輸入給出了電動汽車制動能量回收控制模式啟動的條件，基本和圖1至圖3中所列條件相同，當(dāng)各條件滿足時電動汽車在整車控制單元1的控制下進(jìn)入制動能量回收模式。能量回收控制分為兩個階段。
[0094]第一階段，駕駛員松加速踏板對車輛施加減速意圖，當(dāng)加速踏板開合度小于30%時(制動踏板還沒起作用)，整車控制單元停止輸出驅(qū)動扭矩，對電機(jī)控制器發(fā)送制動扭矩，驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，在動力電池S0C小于95%且最大充電電流允許條件下，整車控制進(jìn)入再生制動能量回收模式，對動力電池進(jìn)行回饋能量充電，此刻駕駛員能夠感受到制動效果，車速下降趨勢可由再生制動力選擇開關(guān)控制。如果此時駕駛員有加速意圖即加速踏板開度再度增加，則整車控制退出再生制動模式。
[0095]第二階段，加速踏板完全釋放，整車控制單元1檢測到制動踏板開關(guān)信號，根據(jù)采集到制動踏板行程傳感器信號計算整車制動需要的總制動力，然后最大限度的計算此刻由電機(jī)所能夠提供的制動力大小，電機(jī)產(chǎn)生制動扭矩，由總制動力減去電機(jī)所能夠提供的制動力大小得出需要的液壓制動力，得出傳統(tǒng)制動襯片的液壓壓力輸出。整車控制單元1根據(jù)整車需要靈活分配液壓制動力和再生制動力，最大限度利用再生制動力進(jìn)行能量回收，由電機(jī)控制器2實(shí)施再生制動扭矩控制，由ESC8控制施加在制動襯片上的液壓壓力大小。由于制動過程中施加了電機(jī)制動，施加在制動襯片上的液壓壓力明顯少于沒有電機(jī)再生制動功能的汽車，從而能夠延長制動襯片的使用壽命。
[0096]圖5給出了在制動能量回收模式下，再生制動扭矩和制動力開關(guān)、加速踏板的關(guān)系，清楚表示出制動能量回收在不同階段施加的再生制動扭矩的控制趨勢。
[0097]綜上所述，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果:
[0098]1、本發(fā)明將目前大多數(shù)電動汽車使用的開關(guān)式踏板改進(jìn)為兼有行程位置傳感器的制動踏板，能夠準(zhǔn)確感知駕駛員的減速意圖；
[0099]2、整車控制單元具有分配液壓制動力和再生制動力的功能；
[0100]3、本發(fā)明在加速踏板釋放至30%以下時開始能量回收的策略，能夠抑制由于緩速松開加速踏板而短時產(chǎn)生行車速度不降反升、降速不明顯等隱患。
[0101]盡管上文對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明不限于此，本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種再生制動能量回收控制方法，其特征在于，包括: 獲取行駛中的電動汽車的檔位信號、加速踏板或制動踏板的開合度數(shù)據(jù)； 判斷所獲取的檔位信號是否是前進(jìn)檔位信號； 若所述檔位信號是前進(jìn)檔位信號，則根據(jù)所述加速踏板或制動踏板的開合度數(shù)據(jù)，對駕駛員的減速意圖進(jìn)行判斷； 當(dāng)確定駕駛員的減速意圖時，獲取電動汽車動力電池的電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，并存儲至動力電池中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對駕駛員的減速意圖進(jìn)行判斷的步驟包括: 將所采集到的加速踏板的開合度數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)加速踏板開合度閾值進(jìn)行比較； 當(dāng)所采集到的加速踏板的開合度數(shù)據(jù)小于所述預(yù)設(shè)加速踏板開合度閾值時，確定駕駛員的減速意圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的根據(jù)所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，并存儲至動力電池中的步驟包括: 當(dāng)所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值時，獲取電動汽車當(dāng)前車速； 在預(yù)設(shè)的再生制動力矩映射表中，查找與所述車速對應(yīng)的再生制動力矩數(shù)據(jù)，并將找到的再生制動力矩數(shù)據(jù)發(fā)送至電機(jī)控制器，以供電機(jī)控制器根據(jù)所述再生制動扭矩數(shù)據(jù)，將電機(jī)產(chǎn)生的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，存儲至動力電池中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對駕駛員的減速意圖進(jìn)行判斷的步驟包括: 當(dāng)所采集到的制動踏板的開合度數(shù)據(jù)大于零時，確定駕駛員的減速意圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的根據(jù)所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，并存儲至動力電池中的步驟包括: 將所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值進(jìn)行比較； 當(dāng)所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值時，獲取電動汽車當(dāng)前車速； 在預(yù)設(shè)的再生制動力矩映射表中，查找與所述車速對應(yīng)的再生制動力矩數(shù)據(jù)，并將找到的再生制動力矩數(shù)據(jù)發(fā)送至電機(jī)控制器，以供電機(jī)控制器根據(jù)所述再生制動扭矩數(shù)據(jù)，將電機(jī)產(chǎn)生的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，存儲至動力電池中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括: 在預(yù)設(shè)的總制動力映射表中，查找與所述制動踏板的開合度數(shù)據(jù)對應(yīng)的總制動力矩； 利用所述總制動力矩和再生制動力矩數(shù)據(jù)，計算液壓制動力矩； 將液壓制動力矩發(fā)送至電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)，以供所述電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)根據(jù)所述液壓制動力矩控制施加在液壓制動系統(tǒng)的制動襯片上的液壓制動力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括: 在將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能存儲至動力電池期間，對電動汽車的防鎖死剎車系統(tǒng)的啟動狀態(tài)進(jìn)行檢測； 當(dāng)檢測到所述防鎖死剎車系統(tǒng)已啟動時，停止轉(zhuǎn)換電動汽車的再生制動能量。
8.—種再生制動能量回收控制裝置，其特征在于，包括: 數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取行駛中的電動汽車的檔位信號、加速踏板或制動踏板的開合度數(shù)據(jù)； 第一判斷模塊，用于判斷所獲取的檔位信號是否是前進(jìn)檔位信號； 第二判斷模塊，用于當(dāng)所述第一判斷模塊判斷檔位信號是前進(jìn)檔位信號時，根據(jù)所述加速踏板或制動踏板的開合度數(shù)據(jù)，對駕駛員的減速意圖進(jìn)行判斷； 能量回收模塊，用于當(dāng)確定駕駛員的減速意圖時，獲取電動汽車動力電池的電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)，將電動汽車的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，并存儲至動力電池中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括: 設(shè)置在加速踏板上的第一行程傳感器，用來采集所述加速踏板的開合度數(shù)據(jù)，以供第二判斷模塊在確定所采集到的加速踏板的開合度數(shù)據(jù)小于所述預(yù)設(shè)加速踏板開合度閾值時，確定駕駛員的減速意圖； 設(shè)置在制動踏板上的第二行程傳感器，用來采集所述制動踏板的開合度數(shù)據(jù)，以供第二判斷模塊在確定所采集到的制動踏板的開合度數(shù)據(jù)大于零時，確定駕駛員的減速意圖。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述能量回收模塊將所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值進(jìn)行比較，當(dāng)所述電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)閾值時，獲取電動汽車當(dāng)前車速，在預(yù)設(shè)的再生制動力矩映射表中，查找與所述車速對應(yīng)的再生制動力矩數(shù)據(jù)，并將找到的再生制動力矩數(shù)據(jù)發(fā)送至電機(jī)控制器，以供電機(jī)控制器根據(jù)所述再生制動扭矩數(shù)據(jù)，將電機(jī)產(chǎn)生的再生制動能量轉(zhuǎn)換成電能，存儲至動力電池中。
【文檔編號】B60L7/10GK104228591SQ201410531559
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】王圣學(xué), 洪偉, 李玉平 申請人:北京現(xiàn)代汽車有限公司