CN103057426A - 制动能量回馈效能参数获取方法、控制方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种制动能量回馈效能参数的获取方法、装置及系统，该方法包括：获得前轴总需求制动转矩；获得纵向动力学方程，获得目标函数；确定所述电机目标回馈转矩的范围{T_mmin1,……,T_mmax1}以及所述无级变速器速比的范围{i_CVTmin2,……,i_CVTmax2}；根据所述电机目标回馈转矩的范围{T_mmin1,……,T_mmax1}与所述无级变速器速比的范围{i_CVTmin2,……,i_CVTmax2}，获得所述目标函数的最大值P_resermax；根据所述最大值P_resermax得出与其相对应的电机目标回馈转矩以及无级变速器速比；存储所述前轴总需求制动转矩、与所述最大值P_resermax对应的电机目标回馈转矩以及与所述最大值对应的无级变速器速比的对应关系。采用本发明实施例提供的方法、装置及系统得到的电机目标回馈转矩以及无级变速器速比可以使制动回馈效能最大。

Description

制动能量回馈效能参数获取方法、控制方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，更具体的说，是涉及一种制动能量回馈效能参数获取方法、制动方法、装置和系统。

背景技术

随着配有CVT（Continuously Variable Transmission，无级自动变速器）的混合动力汽车的发展，人们对装配有CVT的混合动力汽车的制动能量回馈效能的要求越来越高。

装配CVT的混合动力汽车，其速比在一定范围内连续可变。在电机参与制动工况时，目前通常以制动减速度和车速为状态变量，对装配有CVT的混合动力汽车的电机和液压的制动转矩进行分配，以使装配有CVT的混合动力汽车的制动能量回馈效能达到最大。

目前，对于车辆的制动减速度通常采用速度微分的方法获得，而微分的方法获得的速度存在误差，导致最终得到的制动减速度不精确。此外，在实际测量时，制动减速度与车辆行驶的当前环境（例如地面的粗糙程度）有关，所以很难精确且直接得到车辆行驶时的制动减速度，导致根据制动减速度得到的最大能量回馈效能不精确。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种制动能量回馈效能参数的获取方法、控制方法、装置和系统，以克服现有技术中最大能量回馈效能不精确的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种制动能量回馈效能参数的获取方法，应用于装配电液复合制动系统的CVT混合动力车辆，其中，包括：

根据制动踏板的开度和前轴后轴制动器制动力分配曲线获得前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}；

根据所述前轴总需求制动转矩获得纵向动力学方程：T_{D_Zf}=(T_ef+T_m)i_CVTη_CVTi₀+T_μ，其中，T_ef为发动机反拖转矩，i_CVT为无级变速器速比，η_CVT为无级变速器效率，i₀为主减速比，T_μ为前轴摩擦制动转矩，T_m为电机目标回馈转矩；

根据T_{D_Zf}=(T_ef+T_m)i_CVTη_CVTi₀+T_μ，得到目标函数：

$P_{\mathrm{reser}}=\frac{(T_{D\_\mathrm{Zf}}-T_{\mathrm{\μ}}-T_{\mathrm{ef}}{i}_{\mathrm{CVT}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}{i}_0){\mathrm{u\η}}_{\mathrm{mchr}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{batchr}}}{{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}r}$

其中，η_batchr为电池充电效率，η_mchr为电机发电效率，u为车速，r为车轮半径，P_reser为可存储至所述车辆的电池中的功率；

确定所述电机目标回馈转矩T_m的范围{T_mmin1,……,T_mmax1}以及所述无级变速器速比i_CVT的范围{i_CVTmin2,……,i_CVTmax2}；

根据所述电机目标回馈转矩T_m的范围{T_mmin1,……,T_mmax1}与所述无级变速器速比i_CVT的范围{i_CVTmin2,……,i_CVTmax2}，获得所述目标函数的最大值P_resermax；

根据所述最大值P_resermax得出与其相对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT；

存储所述前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}、与所述最大值P_resermax对应的电机目标回馈转矩T_m以及与所述最大值P_resermax对应的无级变速器速比i_CVT的对应关系。

优选地，上述方法中，根据所述电机目标回馈转矩T_m的范围{T_mmin1,……,T_mmax1}与所述无级变速器速比i_CVT的范围{i_CVTmin2,……,i_CVTmax2}，获得所述目标函数的最大值P_resermax包括：

根据公式max{P_resersq|s∈{min1,...,max1},q∈{min2,...,max2}}得到所述目标函数的最大值P_resermax。

优选地，上述方法中，根据所述电机目标回馈转矩T_m的范围与所述无级变速器速比i_CVT的范围，获得所述目标函数的最大值P_resermax包括：

计算 $P_{\mathrm{reser}}=\frac{(T_{D\_\mathrm{Zf}}-T_{\mathrm{\μ}}-T_{\mathrm{ef}}{i}_{\mathrm{CVT}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}{i}_0){\mathrm{u\η}}_{\mathrm{mchr}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{batchr}}}{{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}r}$ 关于i_CVT的导函数；

根据所述导函数得到所述目标函数的最大值P_resermax。

一种制动能量回馈效能参数的控制方法，其中，所述制动能量回馈效能的参数与前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}的对应关系的获取方法与权利要求1所述方法一致，包括：

获取当前制动踏板的开度；

根据所述当前制动踏板的开度获得当前前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}；

根据所述当前前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}以及与可存储至所述车辆的电池中的最大功率P_resermax对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT对应关系，得到当前电机目标回馈转矩T_m以及当前无级变速器速比i_CVT；

将电机转矩设置为所述当前电机目标回馈转矩T_m，将无级变速器速比设置为所述当前无级变速器速比i_CVT。

一种制动能量回馈效能参数的获取装置，应用于装配电液复合制动系统的CVT混合动力车辆，其特征在于，包括：

第一获取制动转矩模块，用于根据制动踏板的开度和前轴后轴制动器制动力分配曲线获得前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}；

获取方程模块，用于根据所述制动总转矩获得纵向动力学方程：T_{D_Zf}=(T_ef+T_m)i_CVTη_CVTi₀+T_μ，其中，T_ef为发动机反拖转矩，i_CVT为无级变速器速比，η_CVT为无级变速器效率，i₀为主减速比，T_μ为前轴摩擦制动转矩，T_m为电机目标回馈转矩；

获取目标函数模块，用于根据T_{D_Zf}=(T_ef+T_m)i_CVTη_CVTi₀+T_μ，得到目标函数：

$P_{\mathrm{reser}}=\frac{(T_{D\_\mathrm{Zf}}-T_{\mathrm{\μ}}-T_{\mathrm{ef}}{i}_{\mathrm{CVT}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}{i}_0){\mathrm{u\η}}_{\mathrm{mchr}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{batchr}}}{{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}r}$

其中，η_batchr为电池充电效率，η_mchr为电机发电效率，u为车速，r为车轮半径，P_reser为可存储至所述车辆的电池中的功率；

确定模块，用于确定所述电机目标回馈转矩T_m的范围{0,……,T_mmax}以及所述无级变速器速比i_CVT的范围{i_CVTmin,……,i_CVTmax}；

计算模块，用于根据所述电机目标回馈转矩T_m的范围与所述无级变速器速比i_CVT的范围，获得所述目标函数的最大值P_resermax，根据所述最大值P_resermax得出与其相对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT；

存储模块，用于存储所述前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}、与所述最大值P_resermax对应的电机目标回馈转矩T_m以及与所述最大值P_resermax对应的无级变速器速比i_CVT对应关系。

优选地，上述装置中，所述计算模块具体用于：

根据公式max{P_resersq|s∈{min1,...,max1},q∈{min2,...,max2}}得到所述目标函数的最大值P_resermax，并根据所述最大值P_resermax得出与其相对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT。

优选地，上述装置中，所述计算模块具体用于：

计算 $P_{\mathrm{reser}}=\frac{(T_{D\_\mathrm{Zf}}-T_{\mathrm{\μ}}-T_{\mathrm{ef}}{i}_{\mathrm{CVT}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}{i}_0)u{\mathrm{\η}}_{\mathrm{mchr}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{batchr}}}{{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}r}$ 关于i_CVT的导函数，根据所述导函数得到所述目标函数的最大值P_resermax，根据所述最大值P_resermax得出与其相对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT。

一种制动能量回馈效能参数的获取系统，其中，包括上述任一项制动能量回馈效能参数的获取装置。

一种制动能量回馈效能的控制装置，应用于装配有CVT的电液混合动力车辆，其中，包括：

获取开度模块，用于获取当前制动踏板的开度；

第二获取制动转矩模块，用于根据所述当前制动踏板的开度获得前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}；

获取关系模块，用于根据所述前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}以及其与可存储至所述车辆的电池中的最大功率P_resermax对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT对应关系，得到所述电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT；

设置模块，用于将电机转矩设置为所述电机目标回馈转矩T_m，将无级变速器速比设置为所述无级变速器速比i_CVT。

一种制动能量回馈效能的控制系统，其中，包括上述制动能量回馈效能的控制装置。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，采用本发明实施例公开的获取制动能量回馈效能参数方法，通过驾驶员踩制动踏板的开度和前轴后轴制动器制动力分配曲线得到前轴总需求制动转矩，制动踏板的开度是驾驶员根据当前环境的实际情况踩踏的，所以得到的前轴总需求制动转矩也与当前环境的实际情况相符，所以根据前轴总需求制动转矩获得纵向动力学方程也符合当前环境的实际情况，目标函数包括发动机反拖转矩、主减速比、前轴摩擦制动转矩、电机目标回馈转矩以及无级变速器速比参数，这些参数能够反映车辆自身的结构和车辆当前的状态，所以结合车辆自身结构、车辆的当前状态和当前环境实际情况得到的目标函数 $P_{\mathrm{reser}}=\frac{(T_{D\_\mathrm{Zf}}-T_{\mathrm{\μ}}-T_{\mathrm{ef}}{i}_{\mathrm{CVT}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}{i}_0){\mathrm{u\η}}_{\mathrm{mchr}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{batchr}}}{{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}r}$ 也符合当前环境的实际情况、车辆的自身结构以及车辆的当前状态的。通过根据电机目标回馈转矩T_m的范围{T_mmin1,……,T_mmax1}与无级变速器速比i_CVT的范围{i_CVTmin2,……,i_CVTmax2}，获得的目标函数的最大值P_resermax也符合当前车辆的自身结构、车辆的当前状态以及当前环境的实际情况，由于当目标函数P_reser取值最大时，对应的电机目标回馈转矩以及无级变速器速比可以使制动回馈效能最大，所以根据获得的电机目标回馈转矩以及无级变速器速比可以得到精确的最大能量回馈效能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的制动能量回馈效能参数的获取方法的流程图；

图2为本发明实施例公开的制动能量回馈效能的控制方法的流程图；

图3为本发明实施例公开的制动能量回馈效能参数的获取装置示意图；

图4为本发明实施例公开的制动能量回馈效能的控制装置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种制动能量回馈效能参数的获取方法、控制方法、装置和系统，以克服现有技术中最大能量回馈效能不精确的问题。

实施例一

请参阅附图1，为本发明公开了一种制动能量回馈效能参数的获取方法的流程图，该方法应用于装配电液复合制动系统的CVT混合动力车辆，该方法包括：

步骤S11：获取制动需求转矩。

具体地，根据制动踏板的开度和前轴后轴制动器制动力分配曲线获得前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}。首先根据制动踏板的开度通过查表得到与之相对应的车辆需求的制动转矩，然后根据前轴后轴制动器制动力分配曲线获得在上述车辆需求的制动转矩时，前轴需要提供的总的制动转矩T_{D_Zf}。

步骤S12：获得动力学方程，T_{D_Zf}=(T_ef+T_m)i_CVTη_CVTi₀+T_μ。

根据上述获得的前轴的总需求制动转矩以及车辆各个关键部件的参数，建立与制动踏板开度变量相关联的纵向动力学方程：T_{D_Zf}=(T_ef+T_m)i_CVTη_CVTi₀+T_μ（②-1），其中，T_ef为发动机反拖转矩，i_CVT为无级变速器速比，η_CVT为无级变速器效率，i₀为主减速比，T_μ为前轴摩擦制动转矩，T_m为电机目标回馈转矩。

在上述公式②-1中，相同的制动踏板开度和车速下，当无级变速器速比i_CVT和电机回馈转矩确定时，相应的发动机反拖转矩T_ef以及无级变速器效率η_CVT和前轴摩擦制动转矩T_μ就能够唯一确定。

步骤S13：获得目标函数；

获取目标函数的方法可以为：

根据电机功率P_zm的公式：P_zm=T_mω_m（③-1），其中，ω_m为电机转速。

根据电机功率获得电池的充电功率P_zbat：P_zbat=P_zmη_mchr（③-2），其中，η_mchr为电机发电效率。

由于电池存在充电效率，因此，根据电池的充电功率得到能够储存到电池中的功率P_zbat：P_reser=P_zbatη_batchr（③-3），其中，η_batchr为电池充电效率。

由于发动机和电机是同轴连接，它们之间的转动还存在下列关系：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ω}}_m={\mathrm{\ω}}_e={\mathrm{\ω}}_r{i}_0{i}_{\mathrm{CVT}}\\ {\mathrm{\ω}}_r=u/r\end{array}\right.$ （③-4），其中，ω_e为发动机转速；ω_r为车轮转速；u为车速；r为车轮半径。

通过对公式②-1、③-1、③-2、③-3和③-4五个公式进行整理得到目标函数，储能功率P_reser表达式：

$P_{\mathrm{reser}}=\frac{(T_{D\_\mathrm{Zf}}-T_{\mathrm{\μ}}-T_{\mathrm{ef}}{i}_{\mathrm{CVT}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}{i}_0){\mathrm{u\η}}_{\mathrm{mchr}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{batchr}}}{{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}r}$

该目标函数中，相同制动踏板开度和车速时，储能功率P_reser只与电机目标回馈转矩T_m和无级变速器速比i_CVT有关，而其他的参数可作视为常量。由于在不同制动踏板开度和车速条件下，混合动力系统效率最大化的实质是能量回馈产生的可存储到电池中的功率最大化，因此本发明的目的是寻找在制动踏板开度和车速一定的情况下，存储功率P_reser最大时的电机目标回馈转矩和无级变速器速比。

步骤S14：获得优化目标函数P_resermax以及电机目标回馈转矩T_m和无级变速器速比i_CVT；

本实施例中根据电机目标回馈转矩T_m的取值范围{T_mmin1,……,T_mmax1}与无级变速器速比i_CVT的范围{i_CVTmin2,……,i_CVTmax2}，获得目标函数的最大值P_resermax，该方法有以下两种：

方法一：根据公式max{P_resersq|s∈{min1,...,max1},q∈{min2,...,max2}}得到目标函数的最大值P_resermax。即从电机目标回馈转矩T_m的取值范围内任取一值，并从无级变速器速比i_CVT的取值范围内任取一值，根据储能功率P_reser的表达式，计算出与之相对应的储能功率P_resersq，将电机目标回馈转矩T_m取值范围内的所有值与无级变速器速比i_CVT的取值范围内所有值任一匹配后得到所有的储能功率P_resersq。

通过比较所有的储能功率P_resersq得到最大的储能功率P_resermax，同时得到了与储能功率P_resermax相对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT。在实际操作过程中，为了便于记载可采用表格的方式进行操作。

方法二：本领域技术人员可以理解的是，得到最大的储能功率P_resermax，即为求 $P_{\mathrm{reser}}=\frac{(T_{D\_\mathrm{Zf}}-T_{\mathrm{\μ}}-T_{\mathrm{ef}}{i}_{\mathrm{CVT}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}{i}_0){\mathrm{u\η}}_{\mathrm{mchr}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{batchr}}}{{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}r}$ 关于i_CVT的导函数，并根据得到的导函数获得目标函数的最大值P_resermax，其中，约束条件为：

max(P_reser)

$s.t.\left\{\begin{array}{c}{T}_{D\_\mathrm{Zf}}=f(\mathrm{BPS},u)\\ T_{\mathrm{ef}}=f\left({\mathrm{\ω}}_e\right)\\ {\mathrm{\ω}}_r=u/r\\ {\mathrm{\ω}}_m={\mathrm{\ω}}_e\\ {\mathrm{\ω}}_e={\mathrm{\ω}}_r{i}_0{i}_{\mathrm{CVT}}\\ (T_m+T_{\mathrm{ef}})i_{\mathrm{CVT}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}{i}_0+T_{\mathrm{\μ}}=T_{D\_\mathrm{Zf}}\\ {\mathrm{\ω}}_e\∈[{\mathrm{\ω}}_{e\min },{\mathrm{\ω}}_{e\max }]\\ T_m\∈[0,T_{m\max }]\\ i_{\mathrm{CVT}}\∈[i_{\mathrm{CVT}\min },i_{\mathrm{CVT}\max }]\\ \mathrm{soc}\∈[{\mathrm{soc}}_{\min },{\mathrm{soc}}_{\max }]\end{array}\right.$

在车速一定时，通过计算可得到在当前制动踏板开度下的，最大储能功率P_resermax以及与其相对用的电机目标回馈转矩T_m和无级变速器速比i_CVT。

步骤S15：存储对应关系。

最终，将得到的最大的储能功率P_resermax以及与之相对应的电机目标回馈转矩T_m和无级变速器速比i_CVT，存储为前轴总需求制动转矩的分配关系，即为与当前前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}的关系。

通过上述方式，逐渐改变制动踏板的开度，即改变前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}，并得到与之相对应的最大的储能功率P_resermax以及与之相对应的电机目标回馈转矩T_m和无级变速器速比i_CVT，并储存，从而得到制动能量回馈效能最大的分配方式。

本发明实施例，通过驾驶员踩制动踏板的开度和前轴后轴制动器制动力分配曲线得到前轴总需求制动转矩，制动踏板的开度是驾驶员根据当前环境的实际情况踩踏的，所以得到的前轴总需求制动转矩也与当前环境的实际情况相符，所以根据前轴总需求制动转矩获得纵向动力学方程也符合当前环境的实际情况，目标函数包括发动机反拖转矩、主减速比、前轴摩擦制动转矩、电机目标回馈转矩以及无级变速器速比参数，这些参数能够反映车辆自身的结构和当前的状态，所以结合车辆自身结构、车辆的当前状态和当前环境实际情况得到的目标函数 $P_{\mathrm{reser}}=\frac{(T_{D\_\mathrm{Zf}}-T_{\mathrm{\μ}}-T_{\mathrm{ef}}{i}_{\mathrm{CVT}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}{i}_0){\mathrm{u\η}}_{\mathrm{mchr}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{batchr}}}{{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}r}$ 也符合当前环境的实际情况、车辆的自身结构以及车辆的当前状态。通过根据电机目标回馈转矩T_m的范围{T_mmin1,……,T_mmax1}与无级变速器速比i_CVT的范围{i_CVTmin2,……,i_CVTmax2}，获得的目标函数的最大值P_resermax也符合当前车辆的自身结构、车辆的当前状态以及当前环境的实际情况，由于当目标函数P_reser取值最大时，对应的电机目标回馈转矩以及无级变速器速比可以使制动回馈效能最大，所以根据获得的电机目标回馈转矩以及无级变速器速比可以得到精确的最大能量回馈效能。

实施例二

请参阅图2所示，本发明还提供了一种制动能量回馈效能的控制方法，其中，制动能量回馈效能的参数与前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}的对应关系的获取方法与上述实施例中所述的方法一致，包括：

步骤S21：获取当前制动踏板的开度。

该获取方式可通过传感器进行获得。

步骤S22：获取制动需求转矩。

根据当前制动踏板的开度获得当前前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}，该过程通过查表获得。

步骤S23：根据存储的对应关系，获得优化目标函数P_resermax以及电机目标回馈转矩T_m和无级变速器速比i_CVT。

根据当前前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}以及与可存储至车辆的电池中的最大功率对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT对应关系，得到当前电机目标回馈转矩T_m以及当前无级变速器速比i_CVT。

步骤S24：设置对应关系。

将电机转矩设置为当前电机目标回馈转矩T_m，将无级变速器速比设置为所述当前无级变速器速比i_CVT。

本发明实施例中通过对制动能量回馈效能的控制，首先获取当前制动踏板的开度，然后根据当前制动踏板的开度获取制动需求转矩，再根据存储的对应关系，获得优化目标函数P_resermax以及电机目标回馈转矩T_m和无级变速器速比i_CVT；最终将获得的对应关系进行设置。由于制动踏板的开度是驾驶员根据当前环境的实际情况踩踏的，所以得到的前轴总需求制动转矩也与当前环境的实际情况相符，而且存储的对应关系是在考虑了车辆当前状态下的关系，所以结合车辆的当前状态和当前环境实际情况得到的最大值P_resermax较精确。当目标函数P_reser取值最大时，对应的电机目标回馈转矩以及无级变速器速比可以使制动回馈效能最大，所以根据获得的电机目标回馈转矩以及无级变速器速比可以得到精确的最大能量回馈效能。

实施例三

上述本发明公开的实施例中详细描述了方法，对于本发明的方法可采用多种形式的装置实现，因此本发明还公开了一种装置，下面给出具体的实施例进行详细说明。

请参阅图3所示，本发明还公开了一种制动能量回馈效能参数的获取装置，应用于装配电液复合制动系统的CVT混合动力车辆，其中，包括：

第一获取制动转矩模块101，用于根据制动踏板的开度和前轴后轴制动器制动力分配曲线获得前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}。该第一获取制动转矩模块可首先根据制动踏板的开度并查表得到与当前开度对应的车辆需求的制动转矩；然后，根据前轴后轴制动器制动力分配曲线，获得在上述车辆需求的制动转矩时前轴需要提供的总的制动转矩T_{D_Zf}。

获取方程模块102，用于根据制动总转矩以及车辆各个关键部件的参数，获得纵向动力学方程：T_{D_Zf}=(T_ef+T_m)i_CVTη_CVTi₀+T_μ，其中，T_ef为发动机反拖转矩，i_CVT为无级变速器速比，η_CVT为无级变速器效率，i₀为主减速比，T_μ为前轴摩擦制动转矩，T_m为电机目标回馈转矩。

获取目标函数模块103，用于根据T_{D_Zf}=(T_ef+T_m)i_CVTη_CVTi₀+T_μ，以及电机功率P_zm的公式：P_zm=T_mω_m、电池的充电功率P_zbat：P_zbat=P_zmη_mchr、储存到电池中的功率P_zbat：P_reser=P_zbatη_batchr以及发动机和电机的同轴关系得到目标函数：

$P_{\mathrm{reser}}=\frac{(T_{D\_\mathrm{Zf}}-T_{\mathrm{\μ}}-T_{\mathrm{ef}}{i}_{\mathrm{CVT}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}{i}_0){\mathrm{u\η}}_{\mathrm{mchr}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{batchr}}}{{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}r}$

其中，η_batchr为电池充电效率，η_mchr为电机发电效率，u为车速，r为车轮半径，P_reser为可存储至车辆的电池中的功率。

确定模块104，用于确定电机目标回馈转矩T_m的范围{T_mmin1,……,T_mmax1}以及无级变速器速比i_CVT的范围{i_CVTmin,……,i_CVTmax}。

其中，上述电机目标回馈转矩T_m为负值。

计算模块105，用于根据电机目标回馈转矩T_m的范围与无级变速器速比i_CVT的范围，获得目标函数的最大值P_resermax，并根据最大值P_resermax得出与其相对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT。

存储模块106，用于存储前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}、与最大值P_resermax对应的电机目标回馈转矩T_m以及与最大值P_resermax对应的无级变速器速比i_CVT对应关系，即当前踏板开度时，储能功率的最大值P_resermax以及相对应的电机目标回馈转矩T_m和无级变速器速比i_CVT。

其中，根据电机目标回馈转矩T_m的取值范围{T_mmin1,……,T_mmax1}与无级变速器速比i_CVT的范围{i_CVTmin2,……,i_CVTmax2}，获得目标函数的最大值P_resermax的两种方法中，第一种方法中的计算模块105具体用于：

根据公式max{P_resersq|s∈{min1,...,max1},q∈{min2,...,max2}}得到目标函数的最大值P_resermax，并根据最大值P_resermax得出与其相对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT。

根据电机目标回馈转矩T_m的取值范围{T_mmin1,……,T_mmax1}与无级变速器速比i_CVT的范围{i_CVTmin2,……,i_CVTmax2}，获得目标函数的最大值P_resermax的两种方法中，第二种方法中的计算模块105具体用于：

计算 $P_{\mathrm{reser}}=\frac{(T_{D\_\mathrm{Zf}}-T_{\mathrm{\μ}}-T_{\mathrm{ef}}{i}_{\mathrm{CVT}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}{i}_0){\mathrm{u\η}}_{\mathrm{mchr}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{batchr}}}{{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}r}$ 关于i_CVT的导函数，根据导函数得到目标函数的最大值P_resermax，根据最大值P_resermax得出与其相对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT。

本发明实施例中提供的制动能量回馈效能参数的获取装置，应用于装配电液复合制动系统的CVT混合动力车辆，其工作过程为：由第一获取制动转矩模块101，根据制动踏板的开度获取在上述车辆需求的转动转矩时前轴需要提供的总的制动转矩；并由获取方程模块102，获取纵向动力学方程：T_{D_Zf}=(T_ef+T_m)i_CVTη_CVTi₀+T_μ；再由获取目标函数模块103，根据上述方程获得目标函数；同时由确定模块104确定电机目标回馈转矩T_m的范围{T_mmin1,……,T_mmax1}以及无级变速器速比i_CVT的范围{i_CVTmin,……,i_CVTmax}；然后由计算模块105计算出目标函数的最大值P_resermax，并得到相对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT；最后由存储模块106对上述对应关系进行存储。

由于制动踏板的开度是驾驶员根据当前环境的实际情况踩踏的，所以第一获取模块101得到的前轴总需求制动转矩也与当前环境的实际情况相符，而且存储模块106存储的对应关系是在考虑了车辆当前状态下的关系，所以结合车辆的当前状态和当前环境实际情况得到的最大值P_resermax是精确的。当计算模块105计算得到的目标函数P_reser取值最大时，对应的电机目标回馈转矩以及无级变速器速比可以使制动回馈效能最大，所以根据获得的电机目标回馈转矩以及无级变速器速比可以得到精确的最大能量回馈效能。

具体地，本发明实施例中还提供了一种具有上述制动能量回馈效能参数的获取装置的制动能量回馈效能参数的获取系统，因此，具有该制动能量回馈效能参数的获取装置的制动能量回馈效能参数的获取系统也具有上述所有技术效果。

实施例四

上述本发明公开的实施例中详细描述了方法，对于本发明的方法可采用多种形式的装置实现，因此本发明还公开了一种装置，下面给出具体的实施例进行详细说明。

请参阅图4所示，本发明还公开了一种制动能量回馈效能的控制装置，应用于装配电液复合制动系统的CVT混合动力车辆，其中，包括：

获取开度模块201，用于获取当前制动踏板的开度，该获取方式可通过检测装置检测，并存储检测结果；

第二获取制动转矩模块202，用于根据当前制动踏板的开度获得前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}。该第二获取制动转矩模块可首先根据制动踏板的开度并查表得到与当前开度对应的车辆需求的制动转矩；然后，根据前轴后轴制动器制动力分配曲线，获得在上述车辆需求的制动转矩时前轴需要提供的总的制动转矩T_{D_Zf}。

获取关系模块203，用于根据前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}以及其与可存储至车辆的电池中的最大功率P_resermax对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT对应关系，得到电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT；

设置模块204，用于将电机转矩设置为电机目标回馈转矩T_m，将无级变速器速比设置为无级变速器速比i_CVT，即将与当前下的踏板开度相对应的电机转矩设置为储能功率最大值P_resermax时对应的电机目标回馈转矩T_m，将无级变速器速比设置为储能功率最大值P_resermax时对应的无级变速器速比i_CVT。

本发明实施例中提供的制动能量回馈效能参数的控制装置，应用于装配电液复合制动系统的CVT混合动力车辆，其工作过程为：由获取开度模块201获取当前制动踏板的开度；再由第二获取制动转矩模块202获取前轴总需求制动转矩；然后由获取关系模块203根据已经存储的对应关系，获得最大功率P_resermax对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT；最后由设置模块204将电机转矩设置为电机目标回馈转矩T_m，将无级变速器速比设置为无级变速器速比i_CVT。从而实现对制动能量回馈效能参数的控制。

由于获取开度模块201获取的制动踏板的开度是驾驶员根据当前环境的实际情况产生的，所以第二获取制动转矩模块202得到的前轴总需求制动转矩也与当前环境的实际情况相符，而且关系模块203存储的对应关系是在考虑了车辆当前状态下的关系，所以结合车辆的当前状态和当前环境实际情况得到的最大值P_resermax是精确的。当目标函数P_reser取值最大时，对应的电机目标回馈转矩以及无级变速器速比可以使制动回馈效能最大，所以根据获得的电机目标回馈转矩以及无级变速器速比可以得到精确的最大能量回馈效能。

具体地，本发明实施例中还提供了一种具有上述制动能量回馈效能的控制装置的制动能量回馈效能参数的控制系统，因此，具有该制动能量回馈效能参数的控制装置的制动能量回馈效能参数的控制系统也具有上述所有技术效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种制动能量回馈效能参数的获取方法，应用于装配电液复合制动系统的CVT混合动力车辆，其特征在于，包括：

根据制动踏板的开度和前轴后轴制动器制动力分配曲线获得前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}；

根据所述前轴总需求制动转矩获得纵向动力学方程：T_{D_Zf}=(T_ef+T_m)i_CVTη_CVTi₀+T_μ，其中，T_ef为发动机反拖转矩，i_CVT为无级变速器速比，η_CVT为无级变速器效率，i₀为主减速比，T_μ为前轴摩擦制动转矩，T_m为电机目标回馈转矩；

根据T_{D_Zf}=(T_ef+T_m)i_CVTη_CVTi₀+T_μ，得到目标函数：

$P_{\mathrm{reser}}=\frac{(T_{D\_\mathrm{Zf}}-T_{\mathrm{\μ}}-T_{\mathrm{ef}}{i}_{\mathrm{CVT}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}{i}_0){\mathrm{u\η}}_{\mathrm{mchr}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{batchr}}}{{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}r}$

其中，η_batchr为电池充电效率，η_mchr为电机发电效率，u为车速，r为车轮半径，P_reser为可存储至所述车辆的电池中的功率；

确定所述电机目标回馈转矩T_m的范围{T_mmin1,……,T_mmax1}以及所述无级变速器速比i_CVT的范围{i_CVTmin2,……,i_CVTmax2}；

根据所述电机目标回馈转矩T_m的范围{T_mmin1,……,T_mmax1}与所述无级变速器速比i_CVT的范围{i_CVTmin2,……,i_CVTmax2}，获得所述目标函数的最大值P_resermax；

根据所述最大值P_resermax得出与其相对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT；

存储所述前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}、与所述最大值P_resermax对应的电机目标回馈转矩T_m以及与所述最大值P_resermax对应的无级变速器速比i_CVT的对应关系。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，根据所述电机目标回馈转矩T_m的范围{T_mmin1,……,T_mmax1}与所述无级变速器速比i_CVT的范围{i_CVTmin2,……,i_CVTmax2}，获得所述目标函数的最大值P_resermax包括：

根据公式max{P_resersq|s∈{min1,...,max1},q∈{min2,...,max2}}得到所述目标函数的最大值P_resermax。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，根据所述电机目标回馈转矩T_m的范围与所述无级变速器速比i_CVT的范围，获得所述目标函数的最大值P_resermax包括：

计算 $P_{\mathrm{reser}}=\frac{(T_{D\_\mathrm{Zf}}-T_{\mathrm{\μ}}-T_{\mathrm{ef}}{i}_{\mathrm{CVT}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}{i}_0){\mathrm{u\η}}_{\mathrm{mchr}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{batchr}}}{{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}r}$ 关于i_CVT的导函数；

根据所述导函数得到所述目标函数的最大值P_resermax。

4.一种制动能量回馈效能参数的控制方法，其特征在于，包括：

获取当前制动踏板的开度；

根据所述当前制动踏板的开度获得当前前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}；

根据所述当前前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}以及与可存储至所述车辆的电池中的最大功率P_resermax对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT对应关系，得到当前电机目标回馈转矩T_m以及当前无级变速器速比i_CVT；

将电机转矩设置为所述当前电机目标回馈转矩T_m，将无级变速器速比设置为所述当前无级变速器速比i_CVT。

5.一种制动能量回馈效能参数的获取装置，应用于装配电液复合制动系统的CVT混合动力车辆，其特征在于，包括：

第一获取制动转矩模块，用于根据制动踏板的开度和前轴后轴制动器制动力分配曲线获得前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}；

获取方程模块，用于根据所述制动总转矩获得纵向动力学方程：T_{D_Zf}=(T_ef+T_m)i_CVTη_CVTi₀+T_μ，其中，T_ef为发动机反拖转矩，i_CVT为无级变速器速比，η_CVT为无级变速器效率，i₀为主减速比，T_μ为前轴摩擦制动转矩，T_m为电机目标回馈转矩；

获取目标函数模块，用于根据T_{D_Zf}=(T_ef+T_m)i_CVTη_CVTi₀+T_μ，得到目标函数：

$P_{\mathrm{reser}}=\frac{(T_{D\_\mathrm{Zf}}-T_{\mathrm{\μ}}-T_{\mathrm{ef}}{i}_{\mathrm{CVT}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}{i}_0){\mathrm{u\η}}_{\mathrm{mchr}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{batchr}}}{{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}r}$

其中，η_batchr为电池充电效率，η_mchr为电机发电效率，u为车速，r为车轮半径，P_reser为可存储至所述车辆的电池中的功率；

确定模块，用于确定所述电机目标回馈转矩T_m的范围{T_mmin1,……,T_mmax1}以及所述无级变速器速比i_CVT的范围{i_CVTmin2,……,i_CVTmax2}；

计算模块，用于根据所述电机目标回馈转矩T_m的范围与所述无级变速器速比i_CVT的范围，获得所述目标函数的最大值P_resermax，根据所述最大值P_resermax得出与其相对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT；

存储模块，用于存储所述前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}、与所述最大值P_resermax对应的电机目标回馈转矩T_m以及与所述最大值P_resermax对应的无级变速器速比i_CVT对应关系。

6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：

根据公式max{P_resersq|s∈{min1,...,max1},q∈{min2,...,max2}}得到所述目标函数的最大值P_resermax，并根据所述最大值P_resermax得出与其相对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT。

7.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：

计算 $P_{\mathrm{reser}}=\frac{(T_{D\_\mathrm{Zf}}-T_{\mathrm{\μ}}-T_{\mathrm{ef}}{i}_{\mathrm{CVT}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}{i}_0)u{\mathrm{\η}}_{\mathrm{mchr}}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{batchr}}}{{\mathrm{\η}}_{\mathrm{CVT}}r}$ 关于i_CVT的导函数，根据所述导函数得到所述目标函数的最大值P_resermax，根据所述最大值P_resermax得出与其相对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT。

8.一种制动能量回馈效能参数的获取系统，其特征在于，包括权利要求5至7任一项所述装置。

9.一种制动能量回馈效能的控制装置，应用于装配电液复合制动系统的CVT混合动力车辆，其特征在于，包括：

获取开度模块，用于获取当前制动踏板的开度；

第二获取制动转矩模块，用于根据所述当前制动踏板的开度获得前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}；

获取关系模块，用于根据所述前轴总需求制动转矩T_{D_Zf}以及其与可存储至所述车辆的电池中的最大功率P_resermax对应的电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT对应关系，得到所述电机目标回馈转矩T_m以及无级变速器速比i_CVT；

设置模块，用于将电机转矩设置为所述电机目标回馈转矩T_m，将无级变速器速比设置为所述无级变速器速比i_CVT。

10.一种制动能量回馈效能的控制系统，其特征在于，包括权利要求9所述装置。

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