CN106218421A - 控制车辆再生制动的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制车辆再生制动的方法和系统，属于汽车控制领域。方法包括：整车控制单元VCU获取目标再生制动强度，目标再生制动强度为用户从多个再生制动强度中选择的再生制动强度；VCU获取车辆的当前车速、车辆的制动踏板的制动开度；VCU根据当前车速、制动开度和目标再生制动强度，确定回收系数；VCU根据车辆的动力电池的剩余电量和回收系数，确定动力电池的实际可回收功率；VCU根据实际可回收功率，确定扭矩，向电机控制单元MCU发送发电请求，发电请求携带扭矩；MCU根据扭矩，控制车辆的电机发电，向动力电池充电。系统包括：VCU和MCU。本发明通过划分再生制强度等级，最大化满足用户对制动体验的要求。

Description

控制车辆再生制动的方法和系统

技术领域

本发明涉及汽车控制领域，特别涉及一种控制车辆再生制动的方法和系统。

背景技术

新能源车辆上的电池是整车动力系统的关键，它能为新能源车辆提供动力，但是受到材质、技术等因素制约，电池所提供的续航里程有限。对于新能源车辆而言，尤其纯电动车辆，为节约用电、延长电池续航里程，当前往往采用再生制动技术将新能源车辆制动时的能量回收，即新能源车辆制动时，将车轮端的机械能转化成电能储存在新能源车辆的电池中。

然而，新能源车辆制动时，应用再生制动技术会影响新能源车辆的制动性能，进而给用户带来不好的制动体验。因此，如何控制新能源车辆再生制动是本领域技术人员较为关注的问题。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种控制车辆再生制动的方法和系统。技术方案如下：

一种控制车辆再生制动的方法，其特征在于，所述车辆至少包括整车控制单元VCU和电机控制单元MCU，所述方法包括：

所述VCU获取目标再生制动强度，所述目标再生制动强度为用户从多个再生制动强度中选择的再生制动强度；

所述VCU获取所述车辆的当前车速、所述车辆的制动踏板的制动开度；

所述VCU根据所述当前车速、所述制动开度和所述目标再生制动强度，确定回收系数；

所述VCU根据所述车辆的动力电池的剩余电量和所述回收系数，确定所述动力电池的实际可回收功率；

所述VCU根据所述实际可回收功率，确定扭矩，向所述MCU发送发电请求，所述发电请求携带所述扭矩；

所述MCU根据所述扭矩，控制所述车辆的电机发电，向所述动力电池充电。

可选的，所述VCU获取目标再生制动强度，包括：

所述车辆的车载显示终端显示所述多个再生制动强度，获取所述用户从所述多个再生制动强度中选择的所述目标再生制动强度；

所述车载显示终端通过所述车辆的控制器局域网络CAN总线向所述VCU发送所述目标再生制动强度；

所述VCU通过所述CAN总线接收所述车载显示终端发送的所述目标再生制动强度。

可选的，所述VCU获取所述车辆的当前车速、所述车辆的制动踏板的制动开度之前，还包括：

所述VCU检测所述车辆的加速踏板是否被踩下以及所述制动踏板是否被踩下；

如果所述加速踏板没有被踩下且所述制动踏板被踩下，执行所述VCU获取所述车辆的当前车速、所述车辆的制动踏板的制动开度的步骤。

可选的，所述VCU根据所述当前车速、所述制动开度和所述目标再生制动强度，确定回收系数，包括：

所述VCU根据所述当前车速、所述制动开度和所述目标再生制动强度，从当前车速、制动开度、再生制动强度和回收系数的对应关系中获取所述当前车速、所述制动开度和所述目标再生制动强度对应的所述回收系数。

可选的，所述VCU根据所述车辆的动力电池的剩余电量和所述回收系数，确定所述动力电池的实际可回收功率，包括：

所述VCU获取所述动力电池的剩余电量和最大允许充电功率，根据所述剩余电量和所述最大允许充电功率，确定所述动力电池的最大回收功率；

所述VCU将所述最大回收功率与所述回收系数的乘积作为所述动力电池的实际可回收功率。

一种控制车辆再生制动的系统，其特征在于，所述系统包括整车控制单元VCU和电机控制单元MCU；

所述VCU，用于获取目标再生制动强度，所述目标再生制动强度为用户从多个再生制动强度中选择的再生制动强度；

所述VCU，还用于获取所述车辆的当前车速、所述车辆的制动踏板的制动开度；

所述VCU，还用于根据所述当前车速、所述制动开度和所述目标再生制动强度，确定回收系数；

所述VCU，还用于根据所述车辆的动力电池的剩余电量和所述回收系数，确定所述动力电池的实际可回收功率；

所述VCU，还用于根据所述实际可回收功率，确定扭矩，向所述MCU发送发电请求，所述发电请求携带所述扭矩；

所述MCU，用于根据所述扭矩，控制所述车辆的电机发电，向所述动力电池充电。

可选的，所述系统还包括车载显示终端，所述车载显示终端，用于显示所述多个再生制动强度，获取所述用户从所述多个再生制动强度中选择的所述目标再生制动强度；

所述车载显示终端，还用于通过所述车辆的控制器局域网络CAN总线向所述VCU发送所述目标再生制动强度；

所述VCU，还用于通过所述CAN总线接收所述车载显示终端发送的所述目标再生制动强度。

可选的，所述VCU，还用于检测所述车辆的加速踏板是否被踩下以及所述制动踏板是否被踩下；

如果所述加速踏板没有被踩下且所述制动踏板被踩下，所述VCU用于获取所述车辆的当前车速、所述车辆的制动踏板的制动开度。

可选的，所述VCU，还用于根据所述当前车速、所述制动开度和所述目标再生制动强度，从当前车速、制动开度、再生制动强度和回收系数的对应关系中获取所述当前车速、所述制动开度和所述目标再生制动强度对应的所述回收系数。

可选的，所述VCU，还用于获取所述动力电池的剩余电量和最大允许充电功率，根据所述剩余电量和所述最大允许充电功率，确定所述动力电池的最大回收功率；

所述VCU，还用于将所述最大回收功率与所述回收系数的乘积作为所述动力电池的实际可回收功率。

在本发明实施例中，通过将车辆的再生制强度划分多个强度等级，并且精确了车辆制动时对能量进行回收的回收系数，更准确的控制车辆制动时再生制动的过程，继而在尽可能的节约用电、延长车辆续航里程的情况下，最大化的满足了不同用户对制动体验的要求。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种控制车辆再生制动的方法流程图；

图2-1是本发明实施例2提供的一种车辆的结构示意图；

图2-2是本发明实施例2提供的一种控制车辆再生制动的方法流程图；

图3是本发明实施例3提供的一种控制车辆再生制动的系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

本发明实施例提供了一种控制车辆再生制动的方法，车辆至少包括VCU(VehicleControl Unit，整车控制单元)和MCU(Moter Control Unit，电机控制单元)，车辆还可以包括动力电池和电机。该方法的执行主体是VCU和MCU。其中，本发明中车辆为新能源车辆，新能源车辆可以是纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。参见图1，该方法包括：

步骤101：VCU获取目标再生制动强度，该目标再生制动强度为用户从多个再生制动强度中选择的再生制动强度；

步骤102：VCU获取车辆的当前车速、车辆的制动踏板的制动开度；

步骤103：VCU根据该当前车速、该制动开度和该目标再生制动强度，确定回收系数；

步骤104：VCU根据车辆的动力电池的剩余电量和该回收系数，确定该动力电池的实际可回收功率；

步骤105：VCU根据该实际可回收功率，确定扭矩，向MCU发送发电请求，该发电请求携带该扭矩；

步骤106：MCU根据该扭矩，控制车辆的电机发电，向该动力电池充电。

在本发明实施例中，通过将车辆的再生制强度划分多个强度等级，并且精确了车辆制动时对能量进行回收的回收系数，更准确的控制车辆制动时再生制动的过程，继而在尽可能的节约用电、延长车辆续航里程的情况下，最大化的满足了不同用户对制动体验的要求。

实施例2

本发明实施例提供了一种控制车辆再生制动的方法，参见图2-1，车辆至少包括VCU和MCU，车辆还可以包括车载显示终端、动力电池、电机和电池控制单元，电池控制单元可以为BMS(Battery Management System，电池管理系统)。该方法的执行主体是VCU和MCU。其中，本发明中车辆为新能源车辆，新能源车辆可以是纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。

参见图2-2，该方法包括：

步骤201：VCU获取目标再生制动强度，该目标再生制动强度为用户从多个再生制动强度中选择的再生制动强度；

本步骤可以通过以下步骤2011-2013实现，包括：

步骤2011：车辆的车载显示终端显示多个再生制动强度，获取用户从多个再生制动强度中选择的目标再生制动强度；

需要说明的是，VCU是车辆整车控制系统的核心控制单元，用于协调各控制系统协同工作，为车辆良好运行提供完善的控制逻辑。本发明实施例中，为满足不同用户对制动体验的要求，VCU划分多个再生制动强度，车载显示终端显示多个再生制动强度，用户可以在车载显示终端上显示的多个再生制动强度中按需选择再生制动强度；VCU将用户选择的再生制动强度确定为目标制动强度。

本发明实施例对再生制动强度的划分方式不作具体限定。例如，VCU根据能量回收率和制动体验的不同，将再生制动强度划分为三个等级，分别为高等级再生制动强度、中等级再生制动强度和低等级再生制动强度：高等级再生制动强度的能量回收率高于中等级再生制动强度的能量回收率，中等级再生制动强度的能量回收率高于低等级再生制动强度的能量回收率；对应的，高等级再生制动强度的制动体验较强劲，中等级再生制动强度的制动体验适中，低等级再生制动强度的制动体验较柔和。

步骤2012：车载显示终端通过车辆的CAN总线向VCU发送该目标再生制动强度；

需要说明的是，CAN(Controller Area Network，控制局域网络)是一种支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，CAN总线用于实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信，车载显示终端获取目标再生制动强度后，通过CAN总线向VCU发送目标再生制动强度。

步骤2013：VCU通过CAN总线接收车载显示终端发送的目标再生制动强度。

进一步地，VCU存储该目标再生制动强度，以便于后续不需要用户重复选择；因此，本步骤中，VCU还需检测用户是否在车载显示终端上选择目标再生制动强度，如果用户在车载显示终端上选择目标再生制动强度，则按以上步骤2011-2013，获取目标再生制动强度；如果用户在车载显示终端上没有选择目标再生制动强度，则VCU检测自身是否存储用户历史选择的目标再生制动强度，如果存储，则直接获取用户历史选择的目标再生制动强度。如果未存储，则VCU获取预设再生制动强度作为目标再生制动强度。

如果VCU中存储多个用户历史选择的目标再生制动强度时，VCU可以从多个用户历史选择的目标再生制动强度中选择用户在离当前时间最近的时间选择的目标再生制动强度。

如果VCU中存储多个用户历史选择的目标再生制动强度时，VCU还可以从多个用户历史选择的目标再生制动强度中选择被选择次数最多的目标再生制动强度。

预设再生制动强度可以根据需要进行设置并更改，在本发明实施例中，对预设再生制动强度不作具体限定；例如，预设再生制动强度可以为中等级的再生制动强度。

步骤202：VCU检测车辆的加速踏板是否被踩下以及车辆的制动踏板是否被踩下，若该加速踏板没有被踩下且该制动踏板被踩下，执行步骤203；

需要说明的是，在本步骤中，VCU确定加速踏板没有被踩下且制动踏板被踩下之前，VCU还需获取车辆的当前挡位，检测该当前挡位是否为前进挡，如果该当前挡位为前进挡，执行VCU检测车辆的加速踏板是否被踩下以及车辆的制动踏板是否被踩下的步骤。

如果加速踏板被踩下，或制动踏板没有被踩下，或该当前挡位不为前进挡，结束。

步骤203：VCU获取车辆的当前车速、车辆的制动踏板的制动开度；

需要说明的是，车辆中包括速度传感器和制动踏板力传感器，VCU通过速度传感器获取车辆的当前车速，通过制动踏板力传感器获取车辆的制动踏板的制动开度。

步骤204：VCU根据该当前车速、该制动开度和该目标再生制动强度，确定回收系数；

需要说明的是，VCU中存储当前车速、制动开度、再生制动强度和回收系数的对应关系；相应的，本步骤可以为：

VCU根据当前车速、制动开度和再生制动强度，从当前车速、制动开度、再生制动强度和回收系数的对应关系中获取当前车速、制动开度和再生制动强度对应的回收系数。

步骤205：VCU根据车辆的动力电池的剩余电量和该回收系数，确定该动力电池的实际可回收功率；

具体的，本步骤可以通过步骤2051和2052实现：

步骤2051：VCU获取动力电池的剩余电量和最大允许充电功率，根据该剩余电量和最大允许充电功率，确定该动力电池的最大回收功率；

需要说明的是，VCU从车辆的BMS中获取车辆的动力电池的剩余电量和最大允许充电功率。

VCU中存储剩余电量、最大允许充电功率和最大回收功率的对应关系；相应的，VCU根据剩余电量和最大允许充电功率，确定动力电池的最大回收功率的步骤可以为：

VCU根据剩余电量和最大允许充电功率，从剩余电量、最大允许充电功率和最大回收功率的对应关系中获取剩余电量和最大允许充电功率对应的最大回收功率。

步骤2052：VCU将该最大回收功率与回收系数的乘积作为该动力电池的实际可回收功率。

需要说明的是，VCU确定动力电池的最大回收功率后，需根据用户选择的目标再生制动强度确定能量回收率。因此，可将最大回收功率与回收系数的乘积作为动力电池的实际可回收功率，进而确定制动能量回收率。

步骤206：VCU根据该实际可回收功率，确定扭矩，向MCU发送发电请求，该发电请求携带该扭矩；

需要说明的是，由于车辆的电机输入/输出数据为扭矩，单位为牛顿·米(N·m)，而动力电池输入/输出数据为电功率，单位为瓦(W)，因此，VCU控制电机发电时，需要将该实际可回收功率转换为扭矩。

进一步的，VCU根据实际可回收功率，确定扭矩的步骤可以为：

VCU获取车辆的电机转速，计算该实际可回收功率与预设系数的乘积，计算该乘积与电机转速的比值，将该比值作为扭矩。

预设系数可以根据需要进行设置并更改，在本发明实施例中，对预设系数不作具体限定；例如，实际可回收功率单位为千瓦(Kw)时，预设系数可以为9550。

VCU向MCU发送发电请求的步骤可以为：

VCU通过CAN总线向MCU发送发电请求，该发电请求携带该扭矩。

步骤207：MCU根据该扭矩，控制车辆的电机发电，向动力电池充电。

需要说明的是，本发明实施例中，MCU通过CAN总线接收VCU发送的发电请求，从该发电请求中获取该扭矩，根据该扭矩，控制电机进入发电模式，并将电机产生的电能，向动力电池充电。

具体的，MCU根据发电请求携带的扭矩，控制电机充当发电机给动力电池充电，将机械能转化为电能储存在动力电池中。

进一步的，MCU对电机的发电状态进行实时监测，当电机转化的机械能达到VCU发送的扭矩时，MCU控制电机停止向动力电池充电。

在本发明实施例中，通过将车辆的再生制强度划分多个强度等级，并且精确了车辆制动时对能量进行回收的回收系数，更准确的控制车辆制动时再生制动的过程，继而在尽可能的节约用电、延长车辆续航里程的情况下，最大化的满足了不同用户对制动体验的要求。

实施例3

本发明实施例提供了一种控制车辆再生制动的系统，参见图3，该系统包括VCU301、MCU302和车载显示终端303：

VCU301，用于获取目标再生制动强度，目标再生制动强度为用户从多个再生制动强度中选择的再生制动强度；

VCU301，还用于获取车辆的当前车速、车辆的制动踏板的制动开度；

VCU301，还用于根据当前车速、制动开度和目标再生制动强度，确定回收系数；

VCU301，还用于根据车辆的动力电池的剩余电量和回收系数，确定动力电池的实际可回收功率；

VCU301，还用于根据实际可回收功率，确定扭矩，向MCU302发送发电请求，发电请求携带扭矩；

MCU302，用于根据扭矩，控制车辆的电机发电，向动力电池充电。

车载显示终端303，用于显示多个再生制动强度，获取用户从多个再生制动强度中选择的目标再生制动强度；

车载显示终端303，还用于通过车辆的控制器局域网络CAN总线向VCU301发送目标再生制动强度；

VCU301，还用于通过CAN总线接收车载显示终端303发送的目标再生制动强度。

进一步的，VCU301，还用于检测车辆的加速踏板是否被踩下以及制动踏板是否被踩下；

如果加速踏板没有被踩下且制动踏板被踩下，VCU301用于获取车辆的当前车速、车辆的制动踏板的制动开度。

进一步的，VCU301，还用于根据当前车速、制动开度和目标再生制动强度，从当前车速、制动开度、再生制动强度和回收系数的对应关系中获取当前车速、制动开度和目标再生制动强度对应的回收系数。

进一步的，VCU301，还用于获取动力电池的剩余电量和最大允许充电功率，根据剩余电量和最大允许充电功率，确定动力电池的最大回收功率；

VCU301，还用于将最大回收功率与回收系数的乘积作为动力电池的实际可回收功率。

在本发明实施例中，通过将车辆的再生制强度划分多个强度等级，并且精确了车辆制动时对能量进行回收的回收系数，更准确的控制车辆制动时再生制动的过程，继而在尽可能的节约用电、延长车辆续航里程的情况下，最大化的满足了不同用户对制动体验的要求。

需要说明的是：上述实施例提供的控制车辆再生制动的系统在控制车辆再生制动时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的控制车辆再生制动的系统与控制车辆再生制动的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制车辆再生制动的方法，其特征在于，所述车辆至少包括整车控制单元VCU和电机控制单元MCU，所述方法包括：

所述VCU获取目标再生制动强度，所述目标再生制动强度为用户从多个再生制动强度中选择的再生制动强度；

所述VCU获取所述车辆的当前车速、所述车辆的制动踏板的制动开度；

所述VCU根据所述当前车速、所述制动开度和所述目标再生制动强度，确定回收系数；

所述VCU根据所述车辆的动力电池的剩余电量和所述回收系数，确定所述动力电池的实际可回收功率；

所述VCU根据所述实际可回收功率，确定扭矩，向所述MCU发送发电请求，所述发电请求携带所述扭矩；

所述MCU根据所述扭矩，控制所述车辆的电机发电，向所述动力电池充电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述VCU获取目标再生制动强度，包括：

所述车辆的车载显示终端显示所述多个再生制动强度，获取所述用户从所述多个再生制动强度中选择的所述目标再生制动强度；

所述车载显示终端通过所述车辆的控制器局域网络CAN总线向所述VCU发送所述目标再生制动强度；

所述VCU通过所述CAN总线接收所述车载显示终端发送的所述目标再生制动强度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述VCU获取所述车辆的当前车速、所述车辆的制动踏板的制动开度之前，还包括：

所述VCU检测所述车辆的加速踏板是否被踩下以及所述制动踏板是否被踩下；

如果所述加速踏板没有被踩下且所述制动踏板被踩下，执行所述VCU获取所述车辆的当前车速、所述车辆的制动踏板的制动开度的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述VCU根据所述当前车速、所述制动开度和所述目标再生制动强度，确定回收系数，包括：

所述VCU根据所述当前车速、所述制动开度和所述目标再生制动强度，从当前车速、制动开度、再生制动强度和回收系数的对应关系中获取所述当前车速、所述制动开度和所述目标再生制动强度对应的所述回收系数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述VCU根据所述车辆的动力电池的剩余电量和所述回收系数，确定所述动力电池的实际可回收功率，包括：

所述VCU获取所述动力电池的剩余电量和最大允许充电功率，根据所述剩余电量和所述最大允许充电功率，确定所述动力电池的最大回收功率；

所述VCU将所述最大回收功率与所述回收系数的乘积作为所述动力电池的实际可回收功率。

6.一种控制车辆再生制动的系统，其特征在于，所述系统包括整车控制单元VCU和电机控制单元MCU；

所述VCU，用于获取目标再生制动强度，所述目标再生制动强度为用户从多个再生制动强度中选择的再生制动强度；

所述VCU，还用于获取所述车辆的当前车速、所述车辆的制动踏板的制动开度；

所述VCU，还用于根据所述当前车速、所述制动开度和所述目标再生制动强度，确定回收系数；

所述VCU，还用于根据所述车辆的动力电池的剩余电量和所述回收系数，确定所述动力电池的实际可回收功率；

所述VCU，还用于根据所述实际可回收功率，确定扭矩，向所述MCU发送发电请求，所述发电请求携带所述扭矩；

所述MCU，用于根据所述扭矩，控制所述车辆的电机发电，向所述动力电池充电。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括车载显示终端；

所述车载显示终端，用于显示所述多个再生制动强度，获取所述用户从所述多个再生制动强度中选择的所述目标再生制动强度；

所述车载显示终端，还用于通过所述车辆的控制器局域网络CAN总线向所述VCU发送所述目标再生制动强度；

所述VCU，还用于通过所述CAN总线接收所述车载显示终端发送的所述目标再生制动强度。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述VCU，还用于检测所述车辆的加速踏板是否被踩下以及所述制动踏板是否被踩下；

如果所述加速踏板没有被踩下且所述制动踏板被踩下，所述VCU用于获取所述车辆的当前车速、所述车辆的制动踏板的制动开度。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述VCU，还用于根据所述当前车速、所述制动开度和所述目标再生制动强度，从当前车速、制动开度、再生制动强度和回收系数的对应关系中获取所述当前车速、所述制动开度和所述目标再生制动强度对应的所述回收系数。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述VCU，还用于获取所述动力电池的剩余电量和最大允许充电功率，根据所述剩余电量和所述最大允许充电功率，确定所述动力电池的最大回收功率；

所述VCU，还用于将所述最大回收功率与所述回收系数的乘积作为所述动力电池的实际可回收功率。