CN105774564A - 一种混合动力车能量回馈方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混合动力车能量回馈方法，首先，根据当前制动踏板开度以及当前车速确定制动能量回馈扭矩值，并与电池最大充电功率对应的扭矩值取小，得到制动能量回馈扭矩需求值，根据该制动能量回馈扭矩需求值闭合车辆当前工作模式，进行制动能量回馈。该方案中，使用了制动踏板开度信号，踏板开度包括0-100%，针对当前的制动程度来确定制动能量回馈扭矩值，与现有技术中只有滑行和制动两种状态相比，更加准确。该方案提供的制动能量回馈采用模拟量制动踏板信号，并根据当前离合器的工作状态及整车的工作模式，合理分配发电机及驱动电机的制动能量回馈扭矩，能够提高制动能量回馈效率，达到延长电池续驶里程，提高燃油经济性的目的。

Description

一种混合动力车能量回馈方法及系统

技术领域

本发明涉及一种混合动力车领域，具体地说是一种混合动力车能量回馈方法及系统。

背景技术

进入21世纪，世界能源问题以及环境保护问题成为限制人类社会发展的突出问题，在此背景下，汽车行业把新能源汽车作为研究热点。在新能源汽车的研究和发展过程中，如何提高能量的储备与利用率、如何提高新能源汽车的续驶里程成为当今迫切需要解决的问题。新能源汽车在减速过程中，大量的动能由于参与机械制动或者液压制动而转化为热能消耗掉，若将这些动能进行回收利用，必然能够提高新能源汽车的能源利用率，延长动力电池的续驶里程，从而提高车辆的燃油经济性。

制动能量回收是指车辆在滑行或者制动的工况下，将汽车消耗在车轮上的动能通过传动系统和电机来转化为动力电池的电能存储，然后将其用于驱动车辆，同时产生的电机制动力矩通过传动系统对驱动轮进行制动作用。

现有制动能量回收系统主要采用开关量式制动踏板，即没有踩下制动踏板时，制动踏板信号为0；当踩下制动踏板时，制动踏板信号为1。相应地，制动能量回收分为两个等级，当制动踏板没有踩下，加速踏板也没有踩下的情况，此等级为滑行状态；另一种等级是制动状态，即制动踏板踩下的情况。在上述两种状态下，都可以进行能量回收。但是，制动踏板在不同的踩踏程度下，可回收的能量存在较大差异，该方案不能针对不同的踩踏程度，来获得可回收的能量，因此回收能量的效率低。

目前，混合动力车的动力系统结构如图1所示，发动机与发电机ISG连接，发电机ISG通过离合器C与驱动电机连接，驱动电机驱动车辆，驱动电机和发电机与动力电池连接。在该现有的动力系统中，一般只含有一个离合器，即发电机ISG与驱动电机之间的离合器，因此在能量回馈系统中，只有驱动电机参与能量回馈的，制动能量回馈效率低。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的制动能量回馈效率低的技术问题，从而提出一种针对各种制动情况分别进行能量回馈、提高了能量回馈效率的混合动力车能量回馈方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明的提供一种混合动力车能量回馈方法及系统，包括：

获取当前制动踏板开度值以及当前车速，根据当前制动踏板开度以及当前车速确定制动能量回馈扭矩值；

获取电池最大充电功率，根据所述电池最大充电功率和所述制动能量回馈扭矩值得到制动能量回馈扭矩需求值；

根据所述制动能量回馈扭矩需求值以及车辆当前工作模式，进行制动能量回馈。

优选地，获取当前制动踏板开度值以及当前车速，根据当前制动踏板开度以及当前车速确定制动能量回馈扭矩值的步骤之前，还包括：

建立由制动踏板开度值和车速值确定的制动能量回馈扭矩值的二维映射关系。

优选地，所述根据所述制动能量回馈扭矩需求值以及车辆当前工作模式，进行制动能量回馈的过程，包括：

使得发动机与发电机之间的离合器为分离状态，发电机与驱动电机之间的离合器保持在当前状态，若当前发电机与驱动电机之间的离合器闭合，则通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

优选地，若当前发电机与驱动电机之间的离合器分离，则通过驱动电机进行制动能量回馈。

优选地，若当前发电机与驱动电机之间的离合器分离，制动能量回馈的扭矩需求值超出驱动电机在当前车速下高效运转对应的扭矩范围的上限达到预设阈值时，闭合发电机与驱动电机之间的离合器，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

预设阈值为50%。

优选地，所述根据所述制动能量回馈扭矩需求值以及车辆当前工作模式，进行制动能量回馈的过程，包括：

若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器分离，则通过驱动电机进行制动能量回馈；

若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器闭合，则通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

优选地，所述根据所述制动能量回馈扭矩需求值以及车辆当前工作模式，进行制动能量回馈的过程，包括：

若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器分离，且制动能量回馈的扭矩需求值超出驱动电机在当前车速下高效运转对应的扭矩范围的上限达到预设阈值时，闭合发电机与驱动电机之间的离合器，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈；

若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器闭合，则通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

优选地，所述根据所述制动能量回馈扭矩需求值以及车辆当前工作模式，进行制动能量回馈的过程，包括：

若当前车辆处于串联模式，则分离发电机与发动机之间的离合器，并保持发电机与驱动电机之间的离合器的分离状态，通过驱动电机进行制动能量回馈；

若当前车辆处于并联模式，则分离发电机与发动机之间的离合器，并保持发电机与驱动电机之间的离合器的闭合状态，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

优选地，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈的过程，包括：

获取当前车速下驱动电机高效运转对应的扭矩范围；

获取当前车速下发电机高效运转时对应的扭矩范围；

制动能量回馈时，根据所述制动能量回馈扭矩需求值的大小，首先为驱动电机分配扭矩，然后为发电机分配扭矩。

优选地，制动能量回馈时，根据所述制动能量回馈扭矩需求值的大小，首先为驱动电机分配扭矩，然后为发电机分配扭矩的过程，包括：

如果制动能量回馈扭矩需求值小于驱动电机高效运转对应的扭矩范围的最大值，则将所述制动能量回馈扭矩需求值分配给驱动电机；

如果制动能量回馈扭矩需求值可以同时满足驱动电机和发电机高效运转对应的扭矩范围，则为所述驱动电机和发电机分别分配其高效运转对应的扭矩值；否则，为所述驱动电机分配高效运转对应的扭矩范围的上限值，剩余的扭矩值分配给所述发电机。

优选地，所述制动踏板开度数据范围为0-100%。

优选地，在获取当前制动踏板开度值以及当前车速的同时，还包括获取加速踏板信号，根据所述加速踏板信号确定是否需要进行能量回馈。

优选地，，所述根据所述电池最大充电功率和所述制动能量回馈扭矩值得到制动能量回馈扭矩需求值的过程，包括：在电池最大充电功率对应的扭矩值与所述制动能量回馈扭矩值之间取相对较小值，将取小后得到的值作为制动能量回馈扭矩需求值。

本发明提供一种混合动力车能量回馈系统，包括：

制动能量回馈扭矩值确定单元：获取当前制动踏板开度以及当前车速，根据当前制动踏板开度以及当前车速确定制动能量回馈扭矩值；

制动能量回馈扭矩需求值确定单元：获取电池最大充电功率，根据所述电池最大充电功率和所述制动能量回馈扭矩值得到制动能量回馈扭矩需求值；

制动能量回馈单元：根据所述制动能量回馈扭矩需求值以及车辆当前工作模式，进行制动能量回馈。

优选地，还包括映射单元，建立由制动踏板开度值和车速值确定的制动能量回馈扭矩值的二维映射关系。

优选地，制动能量回馈单元包括第一回馈子单元：使得发动机与发电机之间的离合器为分离状态，发电机与驱动电机之间的离合器保持在当前状态，若当前发电机与驱动电机之间的离合器闭合，则通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

优选地，制动能量回馈单元包括第二回馈子单元：若当前发电机与驱动电机之间的离合器分离，则通过驱动电机进行制动能量回馈。

优选地，制动能量回馈单元包括第三回馈子单元：若当前发电机与驱动电机之间的离合器分离，制动能量回馈的扭矩需求值超出驱动电机在当前车速下高效运转对应的扭矩范围的上限达到预设阈值时，闭合发电机与驱动电机之间的离合器，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

优选地，制动能量回馈单元包括：

纯电模式第一回馈单元：若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器分离，则通过驱动电机进行制动能量回馈；

纯电模式第二回馈单元：若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器闭合，则通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，

（1）本发明提供一种混合动力车能量回馈方法，首先，根据当前制动踏板开度以及当前车速确定制动能量回馈扭矩值，并与电池最大充电功率对应的扭矩值取小，得到制动能量回馈扭矩需求值，根据该制动能量回馈扭矩需求值闭合车辆当前工作模式，进行制动能量回馈。该方案中，使用了制动踏板开度信号，踏板开度包括0-100%，针对当前的制动程度来确定制动能量回馈扭矩值，与现有技术中，只有滑行和制动两种状态相比，更加准确。该方案提供的制动能量回馈采用模拟量制动踏板信号，并根据当前离合器的工作状态及整车的工作模式，合理分配发电机及驱动电机的制动能量回馈扭矩，能够提高制动能量回馈效率，达到延长电池续驶里程，提高燃油经济性的目的。

（2）本发明所述的混合动力车能量回馈方法，首先，建立由制动踏板开度值和车速值确定的制动能量回馈扭矩值的二维映射关系，在使用时，通过查表的方式，即可以得到当前踏板开度值和车速值对应的制动能量回馈扭矩值，该方式简单方便，且提高了制动能量回馈扭矩值的准确性。

（3）本发明所述的混合动力车能量回馈方法，使得发动机与发电机之间的离合器为分离状态，发电机与驱动电机之间的离合器保持在当前状态，将发动机与发电机之间的离合器分离，使得发电机具有了参与能量回馈的条件，使得发电机与驱动电机之间的离合器保持在当前状态，可以最大程度的避免离合器闭合或分离导致的能量损耗以及对车辆造成的影响，不仅节约能源，还有利于保证车辆平稳运行。

（4）本发明所述的混合动力车能量回馈方法，当发电机与驱动电机之间的离合器分离时，若制动能量回馈的扭矩需求值超出驱动电机在当前车速下高效运转对应的扭矩范围上限的50%以上时，由于只使用驱动电机进行制动能量回馈，已经无法完全回收，必然造成浪费，从节约能量的角度出发，需要闭合发电机与驱动电机之间的离合器，通过驱动电机和发电机同时进行制动能量回馈，提高回收效率。

（4）本发明所述的混合动力车能量回馈方法，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈时，先满足驱动电机的高效运转，再分配发电机，保证能量回馈值可以最大，提高回收效率。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并闭合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是现有技术中的混合动力车的动力系统结构图；

图2是本发明实施例1中的深度混合动力系统结构图；

图3是本发明实施例2中的混合动力车制动能量回馈方法的流程图；

图4是本发明实施例2中的混合动力车制动能量回馈方法的制动能量回馈步骤的流程图；

图5是本发明实施例2中制动能量回馈步骤中其他可替换的优选方案的流程图；

图6是本发明实施例4中串联或并联模式下混合动力车能量回馈方法的流程图；

图7是本发明实施例4中串联或并联模式下的混合动力车能量回馈方法的时序图。

具体实施方式

实施例1：

本实施例中，混合动力车的深度混合动力系统结构如图2所示。发动机后面连着离合器C1主动盘，离合器C1从动盘与发电机相连，发电机后面连着离合器C2主动盘，离合器C2从动盘与驱动电机相连。动力电池跟发电机控制器及驱动电机控制器相连，驱动电机之后是电控机械式自动变速器（AMT变速器），主减速器通过传动轴与AMT变速器相连。AMT变速器控制器（TCU）控制离合器及选换档机构，进行选换档操作。

该混合动力系统可以实现多种工作模式：当离合器C1分离，动力电池给驱动电机（TM）及（或）发电机（ISG）供电驱动车辆行驶，该结构为纯电动模式；当离合器C1闭合，C2分离，发动机通过发电机给动力电池充电，而动力电池同时提供驱动电机动力，驱动车辆行驶，该结构为串联模式；当离合器C1、离合器C2同时闭合，该模式为并联模式。

本实施例中的方案，由于在发动机和发电机之间设置有离合器C1，通过离合器C1分离的方式，可以使得发电机独立运转，使得发电机参与能量回馈具备条件。

实施例2：

本实施例中，提供一种混合动力车能量回馈方法，流程图如图3所示，包括以下步骤：

第一步，获取当前制动踏板开度值以及当前车速，根据当前制动踏板开度以及当前车速确定制动能量回馈扭矩值。

车辆运行时，通过当前速度和制动踏板的开度值，就可以得到当前可回收的能量值。此处制动踏板的开度值，可以为0-100%，当开度值为0时，就是车辆未踩制动踏板，此时为滑行状态，当制动踏板的开度值大于0时，表示进行了制动踏板制动，制动力的大小与制动踏板的开度成正比，当制动踏板的开度值为100%时，表示制动程度达到最大值。通过引入该制动踏板开度值，将制动程度和当前车速相结合，可以更加准确的得到可回收的扭矩。而现有技术中，当制动踏板的开度大于0时，都采用同一状态表示，而实际上制动力的大小，对可回收的能量值也存在较大的影响，现有技术中的该方式，影响能量回收效率。

本实施例中，预先建立由制动踏板开度值和车速值确定的制动能量回馈扭矩值的二维映射关系表，该关系表中，当制动踏板的开度值和车速值固定后，可以得到一个制动能量回馈扭矩值。该关系表通过大量实验可以预先设置好。其中，制动踏板开度包括0-100%，车速包括从0到最大车速，然后通过实验建立由制动踏板开度值和车速值确定的制动能量回馈扭矩值的二维映射关系，在使用时，通过查表的方式，即可以得到当前踏板开度值和车速值对应的制动能量回馈扭矩值，该方式简单方便，且提高了制动能量回馈扭矩值的准确性。

第二步，获取电池最大充电功率，根据所述电池最大充电功率和所述制动能量回馈扭矩值得到制动能量回馈扭矩需求值。

由于进行能量回馈时，同时对电池进行充电，为了保证电池工作在正常状态下，保证电池的使用寿命，充电功率不能超出电池最大充电功率。此时，在电池最大充电功率对应的扭矩值与第一步中得到的制动能量回馈扭矩值二者之间取相对较小值，将取小后得到的值作为制动能量回馈扭矩需求值。通过该步骤中的限值处理，可以对电池的充电功率进行有效保证，避免超出电池能承受的充电功率而对电池造成的损伤。

第三步，根据所述制动能量回馈扭矩需求值以及车辆当前工作模式，进行制动能量回馈。

由于车辆运行的状态不同时，发电机、驱动电机的工作模式不同，因此可以根据当前各离合器的工作状态及整车的工作模式，合理分配发电机及驱动电机的制动能量回馈扭矩，能够提高制动能量回馈效率，达到延长电池续驶里程，提高燃油经济性的目的。

本步骤中，采用的策略如图4所示，首先，使得发动机与发电机之间的离合器为分离状态，发电机与驱动电机之间的离合器保持在当前状态。为了使得发电机可参与能量回馈，因此发电机与发动机之间的离合器必须为分离状态，如果当前模式下为分离状态，则可以保持分离状态，如果当前模式下为闭合状态，则要切换到分离状态，使得发电机具有了参与能量回馈的条件。而发动机和驱动电机之间的离合器，保持在当前状态，可以最大程度的避免离合器闭合或分离导致的能量损耗以及对车辆造成的影响，不仅节约能源，还有利于保证车辆平稳运行。也就是说，若当前发电机与驱动电机之间的离合器闭合，则通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。若当前发电机与驱动电机之间的离合器分离，则通过驱动电机进行制动能量回馈。

此外，在其他可以替换的实施方式中，为了使得能量回收的程度尽量高，节约能源，如图5所示，若当前发电机与驱动电机之间的离合器分离，且制动能量回馈的扭矩需求值超出驱动电机在当前车速下高效运转对应的扭矩范围的上限50%(或根据需要标定为其他值)以上时，则闭合发电机与驱动电机之间的离合器，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。驱动电机或发电机，其运行性能中会有一个效率Map图，该图中表示出驱动电机或发电机高效工作运转时对应的扭矩范围，在高效工作状态下对应的扭矩值是一系列数据范围。

由于当制动能量回馈的扭矩需求值超出驱动电机在当前车速下高效运转对应的扭矩50%以上时，如果只使用驱动电机进行制动能量回馈，已经无法完全回收，必然造成浪费，从节约能量的角度出发，需要闭合发电机与驱动电机之间的离合器，通过驱动电机和发电机同时进行制动能量回馈，提高回收效率。

通过以上分析可以看出，本实施例中的混合动力车能量回馈方法，首先，根据当前制动踏板开度以及当前车速确定制动能量回馈扭矩值，并与电池最大充电功率对应的扭矩值取小，得到制动能量回馈扭矩需求值，根据该制动能量回馈扭矩需求值闭合车辆当前工作模式，进行制动能量回馈。该方案中，使用了制动踏板开度信号，踏板开度包括0-100%，针对当前的制动程度来确定制动能量回馈扭矩值，与现有技术中只有滑行和制动两种状态相比，更加准确。该方案提供的制动能量回馈采用模拟量制动踏板信号，并根据当前离合器的工作状态及整车的工作模式，合理分配发电机及驱动电机的制动能量回馈扭矩，能够提高制动能量回馈效率，达到延长电池续驶里程，提高燃油经济性的目的。

实施例3：

本实施例提供一种混合动力车能量回馈方法，该方法的第一步、第二步与实施例1中的第一步、第二步相同，本实施例针对第三步结合车辆当前的各种工作模式，分别进行说明。

由于混合动力车当前的工作模式包括纯电工作模式、串联模式、并联模式，当发动机与发电机之间的离合器分离，动力电池给驱动电机和/或发电机供电驱动车辆行驶时，该结构为纯电动模式；当发动机与发电机之间的离合器闭合，发电机与驱动电机之间的离合器分离，发动机通过发电机给动力电池充电，而动力电池同时提供驱动电机动力，驱动车辆行驶，该结构为串联模式；当发动机与发电机之间的离合器闭合，且同时发电机与驱动电机之间的离合器也闭合，该模式为并联模式。

针对上述不同的工作模式，根据所述制动能量回馈扭矩需求值以及车辆当前工作模式，进行制动能量回馈的过程，分别包括如下情况：

1、若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器分离，则通过驱动电机进行制动能量回馈。此时，由于发电机与驱动电机之间的离合器分离，为了尽量减小离合器闭合造成的能量损耗，维持离合器的状态，则只通过驱动电机进行制动能量回馈，通过驱动电机，为所述驱动电池进行充电，对能量进行回收利用。

此时，作为其他可替换的优选的实施方案，若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器分离，且制动能量回馈的扭矩需求值超出驱动电机在当前车速下高效运转对应的扭矩范围的上限50%（可以根据需要标定为其他值）以上时，闭合发电机与驱动电机之间的离合器，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。因为制动能量回馈的扭矩需求值超出驱动电机在当前车速下高效运转对应的扭矩范围上限的50%以上时，如果只使用驱动电机进行制动能量回馈，已经无法完全回收，必然造成浪费，从节约能量的角度出发，需要闭合发电机与驱动电机之间的离合器，通过驱动电机和发电机同时进行制动能量回馈，提高回收效率。例如如驱动电机高效运转对应的扭矩范围为100-200，当制动能量回馈的扭矩需求值达到300时，则需要闭合发电机与驱动电机之间的离合器，提高能量回收效率。

2、若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器闭合，则通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。此时，由于离合器是闭合的，因此可以通过驱动电机和发电机同时进行制动能量回馈。

3、若当前车辆处于串联模式，则分离发电机与发动机之间的离合器，并保持发电机与驱动电机之间的离合器的分离状态，通过驱动电机进行制动能量回馈。在其他可以替换的实施方案中，也可以与情况2相似地，当制动能量回馈的扭矩需求值超出驱动电机在当前车速下高效运转对应的扭矩50%以上时，闭合发电机与驱动电机之间的离合器，通过驱动电机和发电机同时进行制动能量回馈

4、若当前车辆处于并联模式，则分离发电机与发动机之间的离合器，并保持发电机与驱动电机之间的离合器的闭合状态，通过驱动电机和发电机同时进行制动能量回馈。

在上述过程中，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈时，预先通过驱动电机系统性能参数中的效率Map图，可以得到驱动电机高效工作运转时对应的扭矩范围。由于不同的发电机，其高效运转时对应的扭矩范围不同，根据发电机的性能形成了效率Map图，通过查表的方式，即可以得到在某一个车速下，其高效工作对应的扭矩范围。

上述过程中，当通过驱动电机和发电机同时进行制动能量回馈时，如果制动能量回馈扭矩需求值小于驱动电机高效运转对应的扭矩范围的最大值，则将所述制动能量回馈扭矩需求值分配给驱动电机；

如果制动能量回馈扭矩需求值可以同时满足驱动电机和发电机高效运转对应的扭矩范围，则为所述驱动电机和发电机分别分配其高效运转对应的扭矩值；否则，为所述驱动电机分配高效运转对应的扭矩范围的上限值，剩余的扭矩值分配给所述发电机。

通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈时，首先，获取当前车速下驱动电机高效运转对应的扭矩范围；然后，获取当前车速下发电机高效运转时对应的扭矩范围；制动能量回馈时，首先为驱动电机分配的扭矩，然后为发电机分配扭矩。此过程中，当通过驱动电机和发电机同时进行制动能量回馈时，如果制动能量回馈扭矩需求值小于驱动电机高效运转对应的扭矩范围的最大值，则将所述制动能量回馈扭矩需求值分配给驱动电机；如果制动能量回馈扭矩需求值可以同时满足驱动电机和发电机高效运转对应的扭矩范围，则为所述驱动电机和发电机分别分配其高效运转对应的扭矩值；否则，为所述驱动电机分配高效运转对应的扭矩范围的上限值，剩余的扭矩值分配给所述发电机。如驱动电机高效运转对应的扭矩范围为100-150，发电机对应的高效运转对应的扭矩范围也为100-150，如果制动能量回馈扭矩需求值为200，则可以分别为驱动电机和发电机都分配100；如果制动能量回馈扭矩需求值小于150，则只为驱动电机分配，发电机不分配。如果制动能量回馈扭矩需求值为170，则为驱动电机分配150，为发电机分配20.此处只是举例说明，在此分配策略下，可以根据需要进行分配数据的调整。这样，可以保证各个电机尽量工作在高效状态下，提高能量回收的效率，保证能量回馈值可以最大。

实施例4

本实施例中，提供一种混合动力车能量回馈方法，整车控制器采集制动踏板信号、加速踏板信号、车速信号等，制动踏板采用的是模拟量信号的制动踏板。根据加速踏板信号以及车速信号判断当前车辆是否具备制动能量回馈的条件。当加速踏板信号为0，车速大于10km/h（可标定）时，认为车辆具备制动能量回馈的条件。根据模拟量制动踏板信号（0-100%）、车速信号（0-200km/h，可根据需要进行标定）以及制动能量回馈的需求扭矩值来制定制动能量回馈扭矩二维表。该二维表涵盖“滑行制动能量回馈”及“制动制动能量回馈”两种形式的制动能量回馈。滑行制动能量回馈是指加速踏板信号为0、制动踏板信号为0、车速大于10km/h（可标定）的情况；制动制动能量回馈，指的是加速踏板信号为0，制动踏板信号大于0，车速大于10km/h（可标定）的情况。由此可以根据当前的制动踏板开度、车速，通过查询制动能量回馈扭矩二维表就可以得到此时车辆总的制动能量回馈扭矩值（T_RegTotal）。同时，应该考虑此时电池所能承受的最大充电功率，该最大充电功率与温度、电池荷电状态（SOC）等有关。将制动能量回馈功率用电池最大充电功率进行限制，从而得到制动能量回馈扭矩需求值（T_RegReq）。

根据驱动电机系统（驱动电机及其控制器）的效率Map图，可以得到当前车速下驱动电机高效率所对应的扭矩范围。同样地，根据发电机系统（发电机及其控制器）的效率Map图，可以得到当前车速下发电机高效率所对应的扭矩范围。

在制动能量回馈过程中，离合器C1必须分离，而离合器C2根据以下情况来决定分离还是闭合。考虑到离合器闭合时需要进行滑膜，而这时需要消耗能量，并且考虑到离合器的寿命，所以离合器C2在制动能量回馈时遵循能不滑膜尽量不要进行滑膜，即尽量保持离合器C2的当前状态。具体过程如下：

第一，如果当前处于纯电动工作模式，离合器C1为分离状态，分为以下情况进行：

若离合器C2处于分离状态，则原则上制动能量回馈时，只有驱动电机（TM）进行制动能量回馈；除非是制动能量回馈远远大于驱动电机在当前转速下高效率工作时的对应的扭矩范围，一般认为超过高效率工作时的对应的扭矩范围的上限值50%以上就是远大于，此时需要闭合离合器C2，将部分扭矩通过发电电机（ISG）电机进行回收，提高回收效率。

若离合器C2处于闭合状态，则制动能量回馈扭矩需求值由两个电机同时进行回馈，而回馈值通过之前查询的扭矩范围进行分配。分配时，先满足驱动电机高效工作时的扭矩，然后为发电机进行分配。

第二，如果当前处于串联或并联模式时，离合器C1为闭合状态，因此首先需要分离离合器C1，如图6所示，

若当前处于串联模式，制动能量回馈时，离合器C2一直处于分离状态，只有驱动电机参与制动能量回馈，而发电电机处于自由状态。

若当前处于并联模式，则制动能量回馈时，离合器C2一直处于闭合状态，此时制动能量回馈需求值通过单个电机在当前转速和最高效率情况下的扭矩范围进行分配，与上述其他实施例中的分配策略相同。

图7是当离合器C1为闭合状态时，混合动力车能量回馈方法的时序图，当C1闭合时，混合动力车应该是处于并联或串联模式。在0-t₁时刻，车辆处于加速阶段，加速踏板开度、车速、需求扭矩等信号随着时间的推移，一直在上升，此时车辆进入并联工作模式，离合器C1和离合器C2都处于闭合状态。在t₁时刻，驾驶员松开加速踏板（加速踏板开度为0），并且车速大于一定值（10km/h，可标定），此时车辆满足进入制动能量回馈的条件，车辆的工作模式进入制动能量回馈模式，离合器C1打开，分离发动机。由于在t₁时刻之前，车辆进入的是并联模式，离合器C2已经闭合。考虑到离合器的经常开闭涉及到能量的损耗及部件的使用寿命，所以离合器C2在此制动能量回馈过程中不再打开。在t₁-t₂时刻，根据车速以及制动踏板的开度，查询制动能量回馈扭矩二维表，得出此时车辆总的制动能量回馈扭矩值（T_RegTotal）。同时，应该考虑此时电池所能承受的最大充电功率，该最大充电功率与温度、电池荷电状态（SOC）等有关。将制动能量回馈功率用电池最大充电功率进行限制，从而得到制动能量回馈扭矩需求值（T_RegReq）。根据驱动电机系统（驱动电机及其控制器）的效率Map图，可以得到当前车速下驱动电机高效率运转所对应的扭矩范围。同样地，根据发电机系统（发电机及其控制器）的效率Map图，可以得到当前车速下发电机高效率运转所对应的扭矩范围。根据制动能量回馈扭矩需求值（T_RegReq）及发电机及电机在同一车速下，最高效率所对应的扭矩范围，得出发电机及电机的制动回馈扭矩范围。随着时间的增加，制动踏板开度也增加，而车速开始下降，到达t₂时刻制动能量回馈达到最大值。在t₂-t₃时刻，随着时间的增加，制动能量回馈扭矩开始下降，直到车辆不满足制动能量回馈条件，退出制动能量回馈工作模式。

本实施例中的方案，制动踏板采用模拟量信号的制动踏板，根据模拟量制动踏板信号与车速信号，查询二维表得到制动能量回馈扭矩值；并根据驱动电机及其控制器的效率图决定某一车速下驱动电机的扭矩范围；以及根据发电机及其控制器的效率图决定某一车速下发电机的扭矩范围；最后根据制动能量回馈扭矩和工作模式来分配驱动电机及发电机在某一车速下的制动扭矩。该方案中，合理分配发电机及驱动电机的制动能量回馈扭矩，能够提高制动能量回馈效率，达到延长电池续驶里程，提高燃油经济性的目的。

实施例5

本实施例中提供一种混合动力车能量回馈系统，包括：

制动能量回馈扭矩值确定单元：获取当前制动踏板开度以及当前车速，根据当前制动踏板开度以及当前车速确定制动能量回馈扭矩值。

制动能量回馈扭矩需求值确定单元：获取电池最大充电功率，根据所述电池最大充电功率和所述制动能量回馈扭矩值得到制动能量回馈扭矩需求值；具体为在电池最大充电功率对应的扭矩值与所述制动能量回馈扭矩值之间取相对较小值，将取小后得到的值作为制动能量回馈扭矩需求值。

制动能量回馈单元：根据所述制动能量回馈扭矩需求值以及车辆当前工作模式，进行制动能量回馈。

本实施例中，还包括映射单元，建立由制动踏板开度值和车速值确定的制动能量回馈扭矩值的二维映射关系。

其中，制动能量回馈单元包括第一回馈子单元：使得发动机与发电机之间的离合器为分离状态，发电机与驱动电机之间的离合器保持在当前状态，若当前发电机与驱动电机之间的离合器闭合，则通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

此外，制动能量回馈单元包括第二回馈子单元：若当前发电机与驱动电机之间的离合器分离，则通过驱动电机进行制动能量回馈。

另外，制动能量回馈单元包括第三回馈子单元：若当前发电机与驱动电机之间的离合器分离，制动能量回馈的扭矩需求值超出驱动电机在当前车速下高效运转对应的扭矩范围的上限达到预设阈值如50%（可标定）时，闭合发电机与驱动电机之间的离合器，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

根据模式不同，制动能量回馈单元还可以包括：

纯电模式第一回馈单元：若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器分离，则通过驱动电机进行制动能量回馈；

纯电模式第二回馈单元：若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器闭合，则通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

优选的方式中，制动能量回馈单元还包括：

纯电模式第三回馈单元若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器分离，且制动能量回馈的扭矩需求值超出驱动电机在当前车速下高效运转对应的扭矩范围的上限达到预设阈值如50%（可标定）时，闭合发电机与驱动电机之间的离合器，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

其他模式中，动能量回馈单元包括：

串联模式回馈单元：若当前车辆处于串联模式，则分离发电机与发动机之间的离合器，并保持发电机与驱动电机之间的离合器的分离状态，通过驱动电机进行制动能量回馈；

并联模式回馈单元：若当前车辆处于并联模式，则分离发电机与发动机之间的离合器，并保持发电机与驱动电机之间的离合器的闭合状态，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

上述用于通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈的单元中，包括：

驱动电机高效扭矩单元：获取当前车速下驱动电机高效运转对应的扭矩范围；

发电机高效扭矩单元：获取当前车速下发电机高效运转时对应的扭矩范围；

分配单元：制动能量回馈时，根据所述制动能量回馈扭矩需求值的大小，首先为驱动电机分配扭矩，然后为发电机分配扭矩。

所述分配单元还包括：

第一分配单元：如果制动能量回馈扭矩需求值小于驱动电机高效运转对应的扭矩范围的最大值，则将所述制动能量回馈扭矩需求值分配给驱动电机；

第二分配单元：如果制动能量回馈扭矩需求值可以同时满足驱动电机和发电机高效运转对应的扭矩范围，则为所述驱动电机和发电机分别分配其高效运转对应的扭矩值；否则，为所述驱动电机分配高效运转对应的扭矩范围的上限值，剩余的扭矩值分配给所述发电机。

本实施例中，所述制动踏板开度数据范围为0-100%。在获取当前制动踏板开度值以及当前车速的同时，还包括获取加速踏板信号，根据所述加速踏板信号确定是否需要进行能量回馈。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或闭合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

Claims (20)

1.一种混合动力车能量回馈方法，其特征在于，包括如下步骤

获取当前制动踏板开度值以及当前车速，根据当前制动踏板开度以及当前车速确定制动能量回馈扭矩值；

获取电池最大充电功率，根据所述电池最大充电功率和所述制动能量回馈扭矩值得到制动能量回馈扭矩需求值；

根据所述制动能量回馈扭矩需求值以及车辆当前工作模式，进行制动能量回馈。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取当前制动踏板开度值以及当前车速，根据当前制动踏板开度以及当前车速确定制动能量回馈扭矩值的步骤之前，还包括：

建立由制动踏板开度值和车速值确定的制动能量回馈扭矩值的二维映射关系。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述制动能量回馈扭矩需求值以及车辆当前工作模式，进行制动能量回馈的过程，包括：

使得发动机与发电机之间的离合器为分离状态，发电机与驱动电机之间的离合器保持在当前状态，若当前发电机与驱动电机之间的离合器闭合，则通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若当前发电机与驱动电机之间的离合器分离，则通过驱动电机进行制动能量回馈。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若当前发电机与驱动电机之间的离合器分离，制动能量回馈的扭矩需求值超出驱动电机在当前车速下高效运转对应的扭矩范围的上限达到预设阈值时，闭合发电机与驱动电机之间的离合器，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，预设阈值为50%。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述制动能量回馈扭矩需求值以及车辆当前工作模式，进行制动能量回馈的过程，包括：

若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器分离，则通过驱动电机进行制动能量回馈；

若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器闭合，则通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述制动能量回馈扭矩需求值以及车辆当前工作模式，进行制动能量回馈的过程，包括：

若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器分离，且制动能量回馈的扭矩需求值超出驱动电机在当前车速下高效运转对应的扭矩范围的上限达到预设阈值时，闭合发电机与驱动电机之间的离合器，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈；

若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器闭合，则通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述制动能量回馈扭矩需求值以及车辆当前工作模式，进行制动能量回馈的过程，包括：

若当前车辆处于串联模式，则分离发电机与发动机之间的离合器，并保持发电机与驱动电机之间的离合器的分离状态，通过驱动电机进行制动能量回馈；

若当前车辆处于并联模式，则分离发电机与发动机之间的离合器，并保持发电机与驱动电机之间的离合器的闭合状态，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

10.根据权利要求3或5或8所述的方法，其特征在于，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈的过程，包括：

获取当前车速下驱动电机高效运转对应的扭矩范围；

获取当前车速下发电机高效运转时对应的扭矩范围；

制动能量回馈时，根据所述制动能量回馈扭矩需求值的大小，首先为驱动电机分配扭矩，然后为发电机分配扭矩。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，制动能量回馈时，根据所述制动能量回馈扭矩需求值的大小，首先为驱动电机分配扭矩，然后为发电机分配扭矩的过程，包括：

如果制动能量回馈扭矩需求值小于驱动电机高效运转对应的扭矩范围的最大值，则将所述制动能量回馈扭矩需求值分配给驱动电机；

如果制动能量回馈扭矩需求值可以同时满足驱动电机和发电机高效运转对应的扭矩范围，则为所述驱动电机和发电机分别分配其高效运转对应的扭矩值；否则，为所述驱动电机分配高效运转对应的扭矩范围的上限值，剩余的扭矩值分配给所述发电机。

12.根据权利要求1-11任一所述的方法，其特征在于，所述制动踏板开度数据范围为0-100%。

13.根据权利要求1-12任一所述的方法，其特征在于，在获取当前制动踏板开度值以及当前车速的同时，还包括获取加速踏板信号，根据所述加速踏板信号确定是否需要进行能量回馈。

14.根据权利要求1-13任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述电池最大充电功率和所述制动能量回馈扭矩值得到制动能量回馈扭矩需求值的过程，包括：在电池最大充电功率对应的扭矩值与所述制动能量回馈扭矩值之间取相对较小值，将取小后得到的值作为制动能量回馈扭矩需求值。

15.一种混合动力车能量回馈系统，其特征在于，包括：

制动能量回馈扭矩值确定单元：获取当前制动踏板开度以及当前车速，根据当前制动踏板开度以及当前车速确定制动能量回馈扭矩值；

制动能量回馈扭矩需求值确定单元：获取电池最大充电功率，根据所述电池最大充电功率和所述制动能量回馈扭矩值得到制动能量回馈扭矩需求值；

制动能量回馈单元：根据所述制动能量回馈扭矩需求值以及车辆当前工作模式，进行制动能量回馈。

16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，还包括映射单元，建立由制动踏板开度值和车速值确定的制动能量回馈扭矩值的二维映射关系。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，制动能量回馈单元包括第一回馈子单元：使得发动机与发电机之间的离合器为分离状态，发电机与驱动电机之间的离合器保持在当前状态，若当前发电机与驱动电机之间的离合器闭合，则通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，制动能量回馈单元包括第二回馈子单元：若当前发电机与驱动电机之间的离合器分离，则通过驱动电机进行制动能量回馈。

19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，制动能量回馈单元包括第三回馈子单元：若当前发电机与驱动电机之间的离合器分离，制动能量回馈的扭矩需求值超出驱动电机在当前车速下高效运转对应的扭矩范围的上限达到预设阈值时，闭合发电机与驱动电机之间的离合器，通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。

20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，制动能量回馈单元包括：

纯电模式第一回馈单元：若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器分离，则通过驱动电机进行制动能量回馈；

纯电模式第二回馈单元：若当前车辆处于纯电动工作模式，且发电机与驱动电机之间的离合器闭合，则通过驱动电机和发电机进行制动能量回馈。