CN106541933A - 制动能量回收控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种制动能量回收控制方法及系统，所述方法包括：制动控制器接收到制动信号时，根据车辆当前状态计算车辆所需制动力；向整车控制器以及液压制动器分配制动力，且分配给所述整车控制器的制动力不大于所述整车控制器反馈的最大输出制动力；所述整车控制器计算当前扭矩指令，当所述当前扭矩指令对应的扭矩小于0时，将实际的最大输出制动力反馈至所述制动控制器；所述制动控制器接收到所述实际的最大输出制动力后，向所述整车控制器发送输出制动力请求；所述整车控制器接收到所述输出制动力请求后，向电机控制器发送控制信号，使得所述电机输出相应扭矩。采用所述方法及系统，可以避免电机扭矩指令快速跳变导致车辆发生震颤抖动的问题。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制领域，尤其涉及一种制动能量回收控制方法及系统。
背景技术
现有的内燃机汽车在车辆减速、制动时，车辆的动能通过制动系统转变成热能，并释放到大气中，造成能量的浪费。
制动能量回收是现代电动汽车与混合动力汽车重要技术之一，在车辆减速、制动时，将制动能量回收转换成电能并存储在蓄电池中，进一步转化成驱动能量。例如，当车辆起步或加速时，当存在增大驱动力的需求时，电能转化成电机驱动力，作为发动机的辅助动力，从而有效利用制动能量。
现有的制动能量回收系统通常包括制动控制器、整车控制器以及电机控制器等。当制动控制器接收到制动踏板的触发信号时，根据车辆当前状态计算制动力，并发送给整车控制器，整车控制器再将制动力转发至电机控制器。
然而，在现有技术中，当制动控制器向整车控制器发送制动力时，电机控制器接收到的扭矩指令从驱动力跳变成制动力，导致车辆发生震颤、抖动，影响车辆驾驶舒适性。
发明内容
本发明实施例解决的是避免电机扭矩指令快速跳变导致车辆发生震颤抖动的问题。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种制动能量回收控制方法，包括：
制动控制器接收到制动信号时，根据车辆当前状态计算车辆所需制动力，向整车控制器以及液压制动器分配制动力，且分配给所述整车控制器的制动力不大于所述整车控制器反馈的最大输出制动力；
所述整车控制器计算当前扭矩指令，当所述当前扭矩指令对应的扭矩小于0时，将实际的最大输出制动力反馈至所述制动控制器，所述实际的最大输出制动力由所述整车控制器根据所述车辆当前状态计算得到；
所述制动控制器接收到所述实际的最大输出制动力后，向所述整车控制器发送输出制动力请求；
所述整车控制器接收到所述输出制动力请求后，向电机控制器发送控制信号，使得所述电机控制器控制电机输出相应扭矩。
可选的，在所述整车控制器计算得到的所述当前扭矩指令对应的扭矩小于0之前，所述车辆所需制动力由所述液压制动器提供。
可选的，所述向所述整车控制器发送输出制动力请求，包括：当所述实际的最大输出制动力大于所述车辆所需制动力时，向所述整车控制器发送输出所述车辆所需制动力的请求；当所述实际的最大输出制动力小于等于所述车辆所需制动力时，向所述整车控制器发送输出所述实际的最大输出制动能力的请求。
可选的，所述制动能量回收控制方法还包括：当所述实际的最大输出制动力小于等于所述车辆所需制动力时，所述车辆所需制动力与所述实际的最大输出制动力之间的制动力差值由液压制动器提供。
可选的，所述制动控制器根据制动压力值、轮速以及制动踏板开度计算所述车辆所需制动力。
可选的，所述制动控制器通过CAN总线与所述整车控制器进行通信。
本发明实施例提供了一种制动能量回收系统，包括：
制动控制器，用于接收制动信号，根据车辆当前状态计算车辆所需制动力；向整车控制器以及液压制动器分配制动力；接收到所述整车控制器反馈的实际的最大输出制动力后，向所述整车控制器发送输出制动力请求；
所述整车控制器，适于向所述制动控制器反馈最大输出制动力；根据车辆当前状态计算实际的最大输出制动力，并反馈至所述制动控制器；接收到所述制动控制器发送的输出制动力请求时，向电机控制器发送控制信号，使得所述电机控制器控制电机输出相应扭矩。
可选的，所述液压制动器，适于在所述整车控制器计算得到的所述当前扭矩指令对应的扭矩小于0之前，提供所述车辆所需制动力。
可选的，所述制动控制器适于：当所述实际的最大输出制动力大于所述车辆所需制动力时，向所述整车控制器发送输出所述车辆所需制动力的请求；当所述实际的最大输出制动力小于等于所述车辆所需制动力时，向所述整车控制器发送输出所述实际的最大输出制动能力的请求。
可选的，所述液压制动器适于当所述实际的最大输出制动力小于等于所述车辆所需制动力时，提供所述车辆所需制动力与所述实际的最大输出制动力之间的制动力差值。
可选的，所述制动控制器通过CAN总线与所述整车控制器进行通信。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：
当整车控制器计算得到的当前扭矩指令对应的扭矩小于0时，才将实际的最大输出制动力反馈至制动控制器。制动控制器在接收到实际的最大输出制动力之后，向整车控制器发送输出制动力的请求。此时，整车控制器在接收到制动控制器发送的输出制动力的请求后，才控制电机控制器以控制电机输出相应扭矩。即：整车控制器只有在车辆当前扭矩为负扭矩时，才将输出制动力的请求发送至电机控制器，而不是直接将输出制动力请求发送至电机控制器，从而可以防止电机扭矩指令从驱动力快速跳变到制动力而导致的车辆发生震颤，提高驾驶舒适性。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种制动能量回收控制方法的流程图；
图2是本发明实施例中的一种制动能量回收控制系统的结构示意图。
具体实施方式
在现有技术中，当制动控制器向整车控制器发送制动力时，整车控制器的扭矩指令仍为驱动力。电机控制器接收到的扭矩指令从驱动力直接跳变成回馈制动力，电机扭矩指令从正到负突变，导致车辆发生震颤、抖动，影响车辆驾驶舒适性。
在本发明实施例中，当整车控制器计算得到的当前扭矩指令对应的扭矩小于0时，才将实际的最大输出制动力反馈至制动控制器。制动控制器在接收到实际的最大输出制动力之后，向整车控制器发送输出制动力的请求。此时，整车控制器在接收到制动控制器发送的输出制动力的请求后，才控制电机控制器以控制电机输出相应扭矩。即：整车控制器只有在车辆当前扭矩为负扭矩时，才将输出制动力的请求发送至电机控制器，而不是直接将输出制动力请求发送至电机控制器，从而可以防止电机扭矩指令从驱动力快速跳变到制动力而导致的车辆发生震颤，提高驾驶舒适性。
为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本发明实施例提供了一种制动能量回收控制方法，参照图1，以下通过具体步骤进行详细说明。
步骤S101，制动控制器接收制动信号。
在具体实施中，在车辆的行驶过程中，当制动踏板的行程达到一定值时，触发产生制动信号并发送至制动控制器。例如，驾驶员踩踏制动踏板时，行程传感器产生制动信号并发送至制动控制器。当制动控制器接收到制动信号后，执行步骤S102。
步骤S102，根据车辆当前状态计算车辆所需制动力，向整车控制器以及液压制动器分配制动力。
在本发明实施例中，车辆当前状态可以包括制动压力值、轮速以及制动踏板开度等状态。其中，制动压力值可以通过制动压力传感器来获取，轮速可以通过轮速传感器来获取，制动踏板开度可以由制动踏板行程传感器来获取。可以根据制动压力值、轮速以及制动踏板开度计算车辆所需制动力，也可以根据制动压力值、轮速以及制动踏板开度查找预设的映射表来获取对应的车辆所需制动力。
在具体实施中，制动控制器在获取到车辆所需制动力后，可以向整车控制器以及液压控制器分配制动力。在分配制动力的过程中，分配给整车控制器的制动力小于等于整车控制器反馈的最大输出制动力，其中，整车控制器可以根据车辆的当前状态来获取对应的最大输出制动力。例如，可以根据电池当前充放电能力、电机当前能力、高压附件的使用情况等，计算得到车辆当前所能够提供的最大输出制动力。
步骤S103，所述整车控制器计算当前扭矩指令。
在具体实施中，整车控制器实时根据车辆的状态计算当前扭矩指令。当车辆处于驱动状态时，计算得到的当前扭矩指令为正扭矩；当车辆处于制动状态时，计算得到的当前扭矩指令为负扭矩。
步骤S104，当所述当前扭矩指令对应的扭矩小于0时，将实际的最大输出制动力反馈至所述制动控制器。
在实际应用中，整车控制器实时与制动控制器进行通信，将当前车辆状态对应的最大输出制动力反馈至制动控制器，以便于制动控制器在接收到制动信号时，进行制动能力的分配。
在本发明实施例中，在整车控制器计算得到的当前扭矩指令对应的扭矩大于等于0时，可以判定当前车辆处于驱动状态。在当前扭矩指令对应的扭矩大于等于0时，整车控制器反馈至制动控制器的最大输出制动力可以为0，即在整车控制器计算得到的扭矩指令小于0之前，整车控制器反馈至制动控制器的最大输出制动力一直为0。在制动控制器接收到制动信号时，由于整车控制器反馈的最大输出制动力为0，因此，在整车控制器计算得到的当前扭矩指令大于等于0时，由液压控制器输出制动力以满足制动控制器的制动需求。
在整车控制器计算得到的当前扭矩指令对应的扭矩小于0时，可以判定当前车辆处于制动状态，此时，整车控制器才将当前工作状态计算得到的实际的最大输出制动力反馈至制动控制器，即向制动控制器发送的最大输出制动能力为当前工作状态对应的实际值，而不是0。
步骤S105，所述制动控制器接收到所述实际的最大输出制动力后，向所述整车控制器发送输出制动力请求。
步骤S106，所述整车控制器接收到所述输出制动力请求后，向电机控制器发送控制信号，使得所述电机控制器控制电机输出相应扭矩。
在具体实施中，当制动控制器接收到整车控制器发送的实际的最大输出制动力后，可以向整车控制器发送输出制动力请求，以请求整车控制器输出制动力。整车控制器在接收到输出制动力请求后，向电机控制器发送控制信号。电机控制器在接收到控制信号后，控制驱动电机输出与制动力请求对应的扭矩。
在本发明实施例中，可能存在因电池充电能力或电机能力不足的问题，导致整车控制器计算得到的最大输出制动力小于车辆所需制动力的情况，即车辆所需制动力超出车辆当前所能够提供的最大输出制动力，无法达到相应的制动效果。
针对上述问题，在本发明实施例中，当车辆所需制动力大于最大输出制动力时，即车辆的电机/电池提供的最大输出制动力无法满足车辆所需制动力时，可以通过液压制动器进行补偿。液压制动器补偿的制动力的值可以为：车辆所需制动力与最大输出制动力之差，即车辆所需制动力由最大输出制动力以及液压制动器共同提供，从而可以满足车辆所需制动力请求。
当车辆所需制动力小于最大输出制动力时，判定车辆的电机/电池提供的最大输出制动力可以满足车辆所需制动力，则车辆所需制动力可以由车载蓄电池或驱动电机提供，而无需再由液压制动器提供制动力。
例如，制动控制器计算得到的车辆所需制动力为50N，整车控制器计算得到的最大输出制动力为40N，则由液压制动器提供的制动力为10N。又如，制动控制器计算得到的车辆所需制动力为20牛，整车控制器计算得到的最大输出制动力为50N，则车辆所需制动力由车载蓄电池或驱动电机提供。
在本发明一实施例中，整车控制器与制动控制器之间通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)进行通信。在本发明其他实施例中，整车控制器与制动控制器之间也可以通过其他类型的通信方式进行通信。
在现有技术中，当制动控制器接收到制动信号时，将包含车辆所需制动力的扭矩指令发送至整车控制器，整车控制器再将扭矩指令转发至电机控制器，此时，电机控制器接收到的扭矩指令突然从驱动力跳变为制动力，导致车辆发生震颤，影响车辆的舒适性。
而在本发明实施例中，当整车控制器计算得到的当前扭矩指令对应的扭矩小于0时，才将实际的最大输出制动力反馈至制动控制器。制动控制器在接收到实际的最大输出制动力之后，向整车控制器发送输出制动力的请求。此时，整车控制器在接收到制动控制器发送的输出制动力的请求后，才控制电机控制器以控制电机输出相应扭矩。即：整车控制器只有在车辆当前扭矩为负扭矩时，才将输出制动力的请求发送至电机控制器，而不是直接将输出制动力请求发送至电机控制器，从而可以防止电机扭矩指令从驱动力快速跳变到制动力而导致的车辆发生震颤，提高驾驶舒适性。
参照图2，给出了本发明实施例中的一种制动能量回收控制系统20，包括：制动控制器201、液压制动器202、整车控制器203以及电机控制器204，其中：
制动控制器201，用于接收制动信号，根据车辆当前状态计算车辆所需制动力；向整车控制器203以及液压制动器202分配制动力；接收到所述整车控制器203反馈的实际的最大输出制动力后，向所述整车控制器203发送输出制动力请求；
所述整车控制器203，适于向所述制动控制器201反馈最大输出制动力；根据车辆当前状态计算实际的最大输出制动力，并反馈至所述制动控制器201；接收到所述制动控制器201发送的输出制动力请求时，向电机控制器204发送控制信号，使得所述电机控制器204控制电机输出相应扭矩。
在具体实施中，所述液压制动器202，适于在所述整车控制器203计算得到的所述当前扭矩指令对应的扭矩小于0之前，提供所述车辆所需制动力。
在具体实施中，所述制动控制器201适于：当所述实际的最大输出制动力大于所述车辆所需制动力时，向所述整车控制器203发送输出所述车辆所需制动力的请求；当所述实际的最大输出制动力小于等于所述车辆所需制动力时，向所述整车控制器203发送输出所述实际的最大输出制动能力的请求。
在具体实施中，所述液压制动器适于当所述实际的最大输出制动力小于等于所述车辆所需制动力时，提供所述车辆所需制动力与所述实际的最大输出制动力之间的制动力差值。
在具体实施中，所述制动控制器201可以用于根据制动压力值、轮速以及制动踏板开度计算所述车辆所需制动力。制动压力值可以通过制动压力传感器207获取，轮速可以通过轮速传感器208获取，制动踏板开度可以通过制动踏板行程传感器(图2中未示出)获取。
在具体实施中，所述制动控制器201通过CAN总线与所述整车控制器203进行通信。
在具体实施中，制动控制器201接收到的制动信号可以为驾驶员踩踏制动踏板205触发制动踏板开关206时产生的。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (11)
1.一种制动能量回收控制方法，其特征在于，包括：
制动控制器接收到制动信号时，根据车辆当前状态计算车辆所需制动力，向整车控制器以及液压制动器分配制动力，且分配给所述整车控制器的制动力不大于所述整车控制器反馈的最大输出制动力；
所述整车控制器计算当前扭矩指令，当所述当前扭矩指令对应的扭矩小于0时，将实际的最大输出制动力反馈至所述制动控制器，所述实际的最大输出制动力由所述整车控制器根据所述车辆当前状态计算得到；
所述制动控制器接收到所述实际的最大输出制动力后，向所述整车控制器发送输出制动力请求；
所述整车控制器接收到所述输出制动力请求后，向电机控制器发送控制信号，使得所述电机控制器控制电机输出相应扭矩。
2.如权利要求1所述的制动能量回收控制方法，其特征在于，在所述整车控制器计算得到的所述当前扭矩指令对应的扭矩小于0之前，所述车辆所需制动力由所述液压制动器提供。
3.如权利要求2所述的制动能量回收控制方法，其特征在于，所述向所述整车控制器发送输出制动力请求，包括：
当所述实际的最大输出制动力大于所述车辆所需制动力时，向所述整车控制器发送输出所述车辆所需制动力的请求；
当所述实际的最大输出制动力小于等于所述车辆所需制动力时，向所述整车控制器发送输出所述实际的最大输出制动能力的请求。
4.如权利要求3所述的制动能量回收控制方法，其特征在于，还包括：
当所述实际的最大输出制动力小于等于所述车辆所需制动力时，所述车辆所需制动力与所述实际的最大输出制动力之间的制动力差值由液压制动器提供。
5.如权利要求2所述的制动能量回收控制方法，其特征在于，所述制动控制器根据制动压力值、轮速以及制动踏板开度计算所述车辆所需制动力。
6.如权利要求2所述的制动能量回收控制方法，其特征在于，所述制动控制器通过CAN总线与所述整车控制器进行通信。
7.一种制动能量回收控制系统，其特征在于，包括：
制动控制器，用于接收制动信号，根据车辆当前状态计算车辆所需制动力；向整车控制器以及液压制动器分配制动力；接收到所述整车控制器反馈的实际的最大输出制动力后，向所述整车控制器发送输出制动力请求；
所述整车控制器，适于向所述制动控制器反馈最大输出制动力；根据车辆当前状态计算实际的最大输出制动力，并反馈至所述制动控制器；接收到所述制动控制器发送的输出制动力请求时，向电机控制器发送控制信号，使得所述电机控制器控制电机输出相应扭矩。
8.如权利要求7所述的制动能量回收控制系统，其特征在于，所述液压制动器，适于在所述整车控制器计算得到的所述当前扭矩指令对应的扭矩小于0之前，提供所述车辆所需制动力。
9.如权利要求8所述的制动能量回收控制系统，其特征在于，所述制动控制器适于：
当所述实际的最大输出制动力大于所述车辆所需制动力时，向所述整车控制器发送输出所述车辆所需制动力的请求；
当所述实际的最大输出制动力小于等于所述车辆所需制动力时，向所述整车控制器发送输出所述实际的最大输出制动能力的请求。
10.如权利要求9所述的制动能量回收控制系统，其特征在于，所述液压制动器适于当所述实际的最大输出制动力小于等于所述车辆所需制动力时，提供所述车辆所需制动力与所述实际的最大输出制动力之间的制动力差值。
11.如权利要求7所述的制动能量回收控制系统，其特征在于，所述制动控制器通过CAN总线与所述整车控制器进行通信。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170329 |