CN106347137A - 自适应再生制动方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种示例性制动方法包括监测电动车辆的将要进行的减速，如果检测到将要进行的减速，则允许一定量值的再生制动，如果没有检测到将要进行的减速，则减小该量值的再生制动。

Description

自适应再生制动方法和系统

技术领域

本发明涉及控制再生制动来提升电动车辆的效率。

背景技术

一般来说，电动车辆区别于传统机动车辆的地方在于电动车辆是选择性地采用一个或多个电池供电的电机来进行驱动。与电动车辆相比，传统机动车辆则是仅通过采用内燃发动机进行驱动。电机替换了内燃发动机，或者除了内燃发动机外再辅以电机都可以对电动车辆进行驱动。示例电动车辆包括混合动力电动车辆(HEV)，插电式混合动力电动车辆(PHEV)，燃料电池车辆(FCV)，电池电动车辆(BEV)。

施加制动扭矩可以使电动车辆减速。制动扭矩可以包括部分来自摩擦制动的制动扭矩和部分来自再生制动的制动扭矩。摩擦制动以及不必要的或者过度的再生制动会降低电动车辆的燃油经济性。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种制动方法除了其他方面外包括：在检测到将要进行的减速时，允许电动车辆中一定量值的再生制动，并且在未检测到将要进行的减速时，减小该量值的再生制动。

在上述方法的另外的非限制性实施例中，该方法进一步包括对检测将要进行的减速的监测，其中该监测至少部分基于由对象检测系统提供的信息。

在任一上述方法的另外的非限制性实施例中，该监测至少部分基于对象检测系统，该对象检测系统提供对象在电动车辆的预测路线上的指示。

在任一上述方法的另外的非限制性实施例中，该监测至少部分基于对象检测系统，该对象检测系统提供表示电动车辆必须减速的交通信号、停车标志或这些的一些组合的指示。

在任一上述方法的另外的非限制性实施例中，该减少进一步响应于加速器踏板踩压小于阈值量。

在任一上述方法的另外的非限制性实施例中，该减少包括阻止再生制动。

在任一上述方法的另外的非限制性实施例中，该方法包括可选择性地禁用该减少。

在任一上述方法的另外的非限制性实施例中，该方法包括如果检测到将要进行的减速，则增加再生制动以减少摩擦制动。

在任一上述方法的另外的非限制性实施例中，该方法包括当制动踏板未被踩压时响应于检测到将要进行的减速而施加再生制动。

在任一上述方法的另外的非限制性实施例中，该量值的再生制动是一定量值的再生制动扭矩。

根据本发明的另一示例性方面，一种自适应再生制动系统除了其他方面外包括：监测组件；和再生制动组件，与监测组件没有检测到将要进行的减速时相比，该再生制动组件在监测组件检测到将要进行的减速时施加更多的再生制动扭矩。

在上述系统的另外的非限制性实施例中，监测组件包括对象检测组件。

在任一上述系统的另外的非限制性实施例中，监测组件至少部分响应于对象在电动车辆的预测路线上的指示而检测将要进行的减速。

在任一上述系统的另外的非限制性实施例中，再生制动扭矩包括抬升踏板再生制动扭矩。

在任一上述系统的另外的非限制性实施例中，当没有检测到将要进行的减速时，再生制动组件不会施加再生制动扭矩。

在任一上述系统的另外的非限制性实施例中，与当没有检测到将要进行的减速且加速踏板踩压时相比，当检测到将要进行的减速且电动车辆的加速踏板没有踩压时，再生制动组件将施加更多的再生制动扭矩。

在任一上述系统的另外的非限制性实施例中，再生制动组件包括配置用于调整再生制动扭矩的控制器。

根据本发明的又一示例性方面，一种电动车辆总成除了其他方面外包括：监测组件以及控制器，该控制器通过允许第一量值的再生制动或小于第一量值的第二量值的再生制动来控制再生制动。该控制器在监测组件检测到将要进行的减速时，准许第一量值的再生制动。当监测组件没有检测到将要进行的减速时，控制器准许第二量值的再生制动。

在上述总成的另外的非限制性实施例中，第二量值的再生制动包括没有再生制动。

在上述总成的另外的非限制性实施例中，控制器配置为改变第一量值的再生制动、第二量值的再生制动或二者。

附图说明

通过具体实施方式，所公开的示例的各种特征和优点对于本领域技术人员来说是显而易见的。与详细说明一起的附图被简要描述如下：

图1描述了电动车辆的示例动力传动系统的高度示意图；

图2描述了包含图1中所示的动力传动系统的电动车辆的示意图；

图3描述了图2所示的电动车辆接近含有对象的预测路线；

图4描述了图2所示的电动车辆在不含有对象的预测路线上；

图5描述了示例自适应再生制动方法的流程；

图6描述了图2所示的电动车辆的示例控制系统的高度示意图。

具体实施方式

本发明的目的在于调整再生制动来提升电动车辆的效率。

一些电动车辆在制动踏板和加速踏板没有踩压时执行相对攻击性的再生制动。相比于允许电动车辆滑行，再生制动使电动车以更快的速率减速。再生制动引入除了其他方面外与将能量移至和移出牵引蓄电池相关的损耗。

电动车辆的驾驶员通常情况下不能够最优化利用再生制动来减少这些低效率。本发明提供了一种可以用于最优化再生制动的方法和系统。该方法和系统响应于来自对象检测系统的信息而调整再生制动。

图1示意性示出了用于电动车辆的动力传动系统10。虽然图示描述的是混合动力电动车辆(HEV)，但应该理解的是这里描述的概念并不局限于HEV，而且还可以延伸到其他的电动车辆，包括但不限于：插电式混合动力电动车辆(PHEV)，燃料电池车辆，和电池电动车辆(BEV)。

在这个实施例中，动力传动系统10是功率分流动力传动系统，该系统采用第一驱动系统和第二驱动系统。第一驱动系统包括发动机14和发电机18(即第一电机)的组合。第二驱动系统包括至少马达22(即第二电机)，发电机18，和电池组24。在这个示例中，第二驱动系统被当作动力传动系统10的电驱动系统。第一和第二驱动系统产生扭矩来驱动电动车辆的一组或多组车辆驱动轮28。

在这个示例中是内燃发动机的发动机14，以及发电机18可以通过如行星齿轮组的动力传输单元30连接。当然，其他类型的动力传送单元，包括其他齿轮组和变速器也可以用来连接发动机14和发电机18。在一个非限定性实施例中，动力传输单元30是行星齿轮组，该行星齿轮组包含环形齿轮32，中心齿轮34和行星齿轮架组件36。

发电机18可以通过动力传输单元30由发动机14驱动，从而将动能转化为电能。发电机18可以选择性地充当马达以将电能转化为动能，从而向与动力传输单元30连接的轴38输出扭矩。由于发电机18可操作地连接到发动机14，所以发动机14的转速可以通过发电机18来控制。

动力传输单元30的环形齿轮32可以与轴40连接，该轴通过第二动力传输单元44与车辆驱动轮28连接。第二动力传输单元44可以包括具有多个齿轮46的齿轮组。其他的动力传输单元也是适用的。齿轮46将扭矩从发动机14传递至差速器48来最终为车辆驱动轮28提供牵引力。差速器48可以包含使扭矩能够传递至车辆驱动轮28的多个齿轮。在这个示例中，第二动力传输单元44通过差速器48机械地与车轴50连接到一起，从而为车辆驱动轮28分配扭矩。

马达22(即第二电机)也可以被用来通过向同样与第二传输单元44连接的轴52输出扭矩来驱动车辆驱动轮28。在一个实施例中，马达22和发电机18配合作为再生制动系统的一部分，在再生制动系统中，马达22和发电机18都可以被用作输出扭矩的马达。例如，马达22和发电机18都可以向电池组24输出电力。

电池组24是示例类型的电动车辆电池总成。电池组24可以是能够输出电能使马达22和发电机18运转的高压电池组的形式。其他种类的能量存储和/或输出装置也可以与具有动力传动系统10的电动车辆一起使用。

控制器54被可操作地连接到示例动力传动系统10的多个部分。控制器54可以调节再生制动的级别。在这个示例中，控制器54可以在动力传动系统10的某些工作条件期间减小或消除再生制动，并且可以在动力传动系统的其他工作条件期间增加再生制动。当控制器54消除再生制动时，动力传动系统10处于滑行(或滑进)模式。

控制器54是一种可以被致动以改变再生制动——并且具体是再生制动扭矩的量值的再生制动组件。只能通过改变再生制动扭矩请求来凭借对于扭矩的控制来调节再生制动扭矩的量值。

其他的再生制动组件在其他示例中是可能的，例如在不同传动状态之间物理切换的离合器。该离合器，举例来说，可以选择性地与齿轮46啮合或分离。在啮合位置，再生制动扭矩可以通过差速器48传递到第一驱动系统，第二驱动系统或者两者。在分离位置，再生制动扭矩不能通过差速器48传递到第一驱动系统，第二驱动系统或者两者。

在继续参考图1的情况下，现在参考图2，示例电动车辆60包括动力传动系统10，制动踏板64，加速踏板68，对象检测系统72，和控制器54。

再生制动，摩擦制动或两者可以用来使车辆驱动轮28减速，也因此可以使车辆60减速。在这个示例中，再生制动利用发电机18和马达22使车辆60减速。摩擦制动通过摩擦制动器将动能转化为热能来使车辆60减速。

当车辆60正在移动时，驾驶员可以踩压制动踏板64来发起使车辆60减速的制动请求。如果控制器54阻止再生制动，则摩擦制动可以使车辆减速。如果控制器54允许再生制动，则再生制动和摩擦制动可以使车辆60减速。举例来说，当控制器54允许再生制动时，对制动踏板64相对较轻的踩压可以发起再生制动。更稳固的踩压制动踏板64可以利用摩擦制动来使车辆驱动轮28减速。

当制动踏板64没有被踩压时，驾驶员可以踩压加速踏板68来促使动力传动系统10使车辆驱动轮28转动来使车辆60移动。

如果加速踏板68被踩压，则松开加速踏板68可以使车辆驱动轮28减速。如果控制器54允许再生制动，则松开加速踏板68可以发起再生制动。如果控制器54阻止再生制动，则松开加速踏板68可以引起车辆滑行。

再生制动可以为电池组24产生电力。然而，会引入与将能量移至和移出电池组相关的损耗。对象检测系统72可以为控制54提供输入，控制器54使用该输入减少这些损耗。

特别是，示例控制器54基于来自对象检测系统72的信息来调整再生制动。这种调整为车辆60提供了自适应再生制动策略。控制器54，举例来说，可以响应于来自对象检测系统72的信息而选择性地调整再生制动。

这种自适应再生制动策略可以是用户可选择的。也就是说，用户可以通过用户界面来激活或者停用自适应再生制动策略。当自适应再生制动策略停用时，车辆60采用不根据来自对象检测系统72的信息调整再生制动的标准再生制动策略。

由对象检测系统72提供的信息用来确定在一行驶周期的部分期间可以减小还是消除再生制动。在一行驶周期期间，在不需要再生制动的工作条件下，再生制动被减小或消除从而避免与再生制动相关的损耗。

举例来说，如果对象出现在车辆60的预测行驶路线上，则电动车辆60通常需要减速或停止。如果对象检测系统72检测到对象在车辆60的预测行驶路线上，则控制器54允许再生制动以便当驾驶员松开加速踏板68时，再生制动将开始。然而，如果对象检测系统72没有检测到对象在车辆60的预测行驶路线上，则控制器54阻止再生制动以便当驾驶员松开加速踏板68时，再生制动将不会开始。相反，当控制器阻止再生制动时，松开加速踏板68将使车辆60进入滑行模式。

示例对象检测系统72是前向对象检测系统。对象检测系统72可以是基于雷达的，基于激光雷达的，基于摄像机的，这些的一些组合或者能够在预测行驶路线上检测对象的一些其他系统。如果车辆60处于倒挡并且预测行驶路线位于车辆60后方，则对象检测系统也可以是后向对象检测系统。

对象检测系统72可操作地连接到控制器54。对象检测系统72向控制器54提供数据，该数据可以被控制器54分析以确定对象是否处于车辆60的预测行驶路线中。

示例控制器54包括可操作地连接到内存部分84的处理器80。示例处理器80被编程为执行存储在内存部分84中的程序。程序可以以软件代码形式存储在内存部分84中。

存储在内存部分84中的程序可以包括一个或多个附加的或独立的程序，每一个程序包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。这些指令使控制器54能够在第一量值和第二量值的再生制动之间做出调整。第二量值小于第一量值。

在继续参考图2的情况下，现在参考图3，当车辆60正在移动时，预测路线86从车辆60向前延伸。预测路线86表示的是车辆60的预测轨迹，并且可以基于由对象检测系统72搜集到的信息，比如车辆60正在行驶的道路的路线。

对象检测系统72监测预测路线86的从车辆60延伸距离D的区域。距离D可以是可校准的。这即是说，例如，用户可以通过用户界面来调整距离D。

停止提示(stop)90位于预测路线86中。对象检测系统72检测到停止提示90，并且向控制器54提供关于障碍90的信息。为了避免经过停止提示90而没有停车，车辆需要在停止提示90前面开始制动，如果有必要，控制器54可以调节再生制动以确保至少部分制动将是再生制动。控制器54和对象检测系统72因此作为监测组件协同工作以监测车辆60将要进行的减速。

停止提示90是可以被对象检测系统72识别的一种类型的对象。在这个示例中，停止提示90包括人行横道和停车标志。停车标志、人行横道或者二者可以包括对象检测系统72可以将其识别为停止提示的特征。在另一示例中，停止提示90是正在移动或停放在预测线路86中且距车辆60距离D的车辆。在又一示例中，停止提示90是交通信号灯或者不同于停车标志的其他类型的道路标志。

在继续参考图2的情况下，现在参考图4，当车辆60正在移动时，预测线路94从车辆60向前延伸。对象检测系统72在距离车辆60距离D的范围内在预测路线94上未检测到对象。

对象检测系统72向控制器84提供表明因为没有对象在距离D内而无需将要进行的减速的信息。控制器54把该信息解析为意味着在距离D内不需要停止提示。因为由于没有对象在距离D内而不需要停止提示，所以控制器54阻止再生制动。这样确保松开加速踏板68将导致车辆60进入滑行模式而不是再生制动。控制器54在由于没有对象在距离D内而不需要停止提示时还减小再生制动而不是使车辆60完全进入滑行模式。

当然，即使当控制器54减小或消除再生制动，驾驶员仍然可以踩压制动踏板64来通过摩擦制动使车辆60制动。

参考图5，示例自适应再生制动方法100包括计算自适应再生制动是否启用的步骤110。在这个示例中，自适应再生制动是用户可选择的选项。车辆60的驾驶员可以根据驾驶偏好来选择激活或提供自适应再生制动。可以通过车辆60内的用户界面例如触摸屏界面来做出这种选择。

如果自适应再生系统没有启用，则方法100移动到步骤120并且采用标准再生制动方法。如果自适应再生制动启用，则方法100移动到步骤130。

在步骤130中，方法100计算加速踏板68和制动踏板64是否踩压小于阈值量。在一些示例中，阈值量是没有踩压加速踏板68和没有踩压制动踏板64。如果加速踏板68和制动踏板64踩压小于阈值量，则方法100移动到步骤140，在步骤140采用标准再生制动策略。在步骤140，由于加速踏板68踩压大于阈值量——这意味着驾驶员想要使车辆60移动而非减速，所以不会进行再生制动动作。

如果加速踏板68和制动踏板64踩压小于阈值量，则方法100移动到步骤150。

在步骤150，方法100计算是否检测到对象。在这个示例中，对象检测系统72提供这个信息。

如果在步骤150中没有检测到对象，则方法100移动到步骤160，这在步骤160减小再生制动。在步骤160，再生制动可以被控制器54完全禁用。

相应地，如果检测到将要进行的减速，则方法100允许再生制动，并且如果没有检测到对象，则方法100允许车辆60滑行。在一些示例中，车辆60进行滑行可以减小不必要的过度执行再生制动并且因此消除不必要的能量转换损耗。

如果在步骤150检测到对象，则方法100移动到步骤170。在步骤170，对象检测系统72检测对象是停止的还是移动的。如果对象是远离车辆60移动的移动对象，例如当车辆60正在靠近与车辆60同向行驶的另一移动车辆时，方法100移动到步骤180。如果对象是静止对象，则方法100移动到方法190。

在步骤180，方法100可以允许车辆60采用再生制动减速，这样将减小保持车辆60和移动对象之间的一定距离所需的摩擦制动。

如果驾驶员在步骤180中没有踩压加速踏板68或者制动踏板64，则步骤180可以包括采用车辆60的相对速度的改变和车辆60以及在步骤150中检测到的对象之间的相对距离的改变。可以在步骤180中使用这种改变来识别可能的急刹车或快速刹车请求。步骤180可以通过将再生制动施加到一些最大量来缓和急刹车或快速刹车。

在步骤190中，方法100可以允许车辆60采用再生制动来减速，这样将减小车辆60在到达静止对象前使其停止所需的摩擦制动。

如果在步骤190驾驶员没有踩压加速踏板68或制动踏板64，则步骤190可以包括控制器54计算所需再生制动的量值和将回收最大量动能的再生制动的实施。

在步骤160、180或190之后，方法100响应于举例来说加速踏板68被踩压使车辆60加速而回到步骤110。

在一些示例中，车辆60包括显示器，例如图形显示器，该显示器显示随着时间的再生制动使用的量值。该显示器可以进一步包括在某些时候使用再生制动的原因的说明。该显示器举例来说，还可以说出“检测到对象”。

在参考图2的情况下参考图6，车辆60的示例控制系统200包括自适应巡航控制模块204，该模块采用前向对象检测、车辆60和另一车辆之间为了维持控制车距(controlgap)的相对距离。用户选择的目标车距可以提供用于计算这个控制车距的输入。

在实际间隙和控制间隙之间存在的任何差值会传送到控制器54，这会确定是否需要提升踏板再生制动来处理这一差值。控制器54可以在这里用来执行图5中方法100的步骤180来将实际车距保持为控制车距。

如果电动车辆60需要加速来减小实际车距，则控制器54可以将扭矩请求传送到混合动力传动系统监视控制器210，这个混合动力传动系统监视控制器控制动力传动系统10以使车辆60加速。

以上说明书是本质上示例性的而非限制性的。在不脱离本申请发明构思的情况下对所公开的示例做出的修改、变换对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此，仅通过研读以下述权利要求来确定本发明的法律保护范围。

Claims (10)

1.一种制动方法，包含：

在检测到将要进行的减速时，允许电动车辆中一定量值的再生制动；以及

在没有检测到所述将要进行的减速时，减小所述量值的再生制动。

2.如权利要求1所述的制动方法，进一步包含对检测所述将要进行的减速的监测，其中所述监测至少部分基于由对象检测系统提供的信息。

3.如权利要求2所述的制动方法，其中所述监测至少部分基于所述对象检测系统，所述对象检测系统提供对象在所述电动车辆的预测路线上的指示。

4.如权利要求2所述的制动方法，其中所述监测至少部分基于所述对象检测系统，所述对象检测系统提供表示所述电动车辆需要减速的交通信号、停车标志、或这些标志的一些组合的指示。

5.如权利要求1所述的制动方法，其中所述减小进一步响应于加速踏板踩压小于阈值量。

6.如权利要求1所述的制动方法，其中所述减小包含阻止再生制动。

7.如权利要求1所述的制动方法，进一步包含可选择性地禁用所述减小。

8.如权利要求1所述的制动方法，进一步包含在检测到所述将要进行的减速时增加再生制动以减小摩擦制动。

9.如权利要求8所述的制动方法，进一步包含在制动踏板没有被踩压时响应于检测到所述将要进行的减速而施加再生制动。

10.如权利要求1所述的制动方法，其中所述量值的再生制动是一定的再生制动扭矩。