CN108058615B - 车辆制动能量的回收方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆制动能量的回收方法和装置，该方法包括：获取第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息，其中，所述第一车辆和所述第二车辆的距离小于预设阈值，根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息确定目标扭矩，获取加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态，并根据所述加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态确定驾驶意图，根据所述目标扭矩和所述驾驶意图确定整车需求扭矩，根据所述整车需求扭矩控制所述车辆的电机进行制动能量回收。本发明提供的车辆制动能量的回收方法和装置可以提高制动能量的回收率。

Description

车辆制动能量的回收方法和装置
技术领域
本发明涉及能量回收技术，尤其涉及一种车辆制动能量的回收方法和装置。
背景技术
当前大气污染严重、雾霾频发，环境保护问题受到广泛关注，因此，电动汽车(Electric Vehicle，简称：EV)的发展受到了各国的重视。然而，续驶里程是阻碍EV推广的最大问题。
在现有技术中，通常采用提高EV能量利用率的方式解决续驶里程的问题，具体地，可以采用制动能量回收来提高EV的能量利用率。图1为现有技术中车辆制动能量回收的系统框架图，如图1所示，现有的EV的制动能量回收及控制决策均通过对加速踏板、制动踏板、离合踏板开度的操作识别，获取制动信号、油门信号、离合信号，进而根据最大允许充电电流、电池荷电状态信号(State of Charge；简称：SOC)，整车控制器再综合电机转速算出制动扭矩命令，控制电机进行能量回馈。
然而，现有的制动能量回收方式是根据驾驶员对踏板的操作和电池、电机状态被动地进行制动能量的回收，使得制动能量的回收率较低。
发明内容
本发明实施例提供一种车辆制动能量的回收方法和装置，用以提高制动能量的回收率。
第一方面，本发明实施例提供一种车辆制动能量的回收方法，该方法包括：
第一车辆获取第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息，其中，该第一车辆和该第二车辆的距离小于预设阈值；
该第一车辆根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息确定目标扭矩；
该第一车辆获取加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态，并根据该加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态确定驾驶意图；
该第一车辆根据该目标扭矩和该驾驶意图确定整车需求扭矩；
该第一车辆根据该整车需求扭矩控制该车辆的电机进行制动能量回收。
上述第一方面提供的车辆制动能量的回收方法，由于第一车辆在获取到自身的行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息之后，将根据这些信息确定目标扭矩，并通过获取加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态，并根据加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态确定驾驶意图，最后根据目标扭矩和驾驶意图确定出整车需求扭矩之后，将进行扭矩分配控制，以达到制动能量回收的目的。由于根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息共同进行制动能量的回收，即同时考虑了第一车辆自身的信息和车外的相关信息，避免了现有技术中仅根据驾驶员对踏板的操作和电池、电机状态被动地进行制动能量的回收的现象，从而提高了制动能量的回收率。
在一种可能的设计中，该第一车辆根据该行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息确定目标扭矩，包括：
该第一车辆根据该行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算该第一车辆的目标减速度；
该第一车辆获取该第一车辆所在行驶道路的坡度；
该第一车辆根据该第一车辆所在行驶道路的坡度和该目标减速度确定该目标扭矩。
在一种可能的设计中，该预设路程内道路信息包括：该预设路程内的信号灯的颜色、该第一车辆与该信号灯之间的距离；
该第一车辆根据该行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算该第一车辆的目标减速度，包括：
若没有行驶的第二车辆，且在该预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则根据该第一车辆与该信号灯之间的距离和该行驶速度计算该目标减速度。
在一种可能的设计中，该预设路程内道路信息包括：该预设路程内的信号灯的颜色、该第一车辆与该信号灯之间的距离和该信号灯路口道路的宽度；
该第一车辆根据该行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算该第一车辆的目标减速度，包括：
若没有行驶的第二车辆，且在该预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则根据该第一车辆与该信号灯之间的距离、该信号灯路口道路的宽度和该行驶速度计算该目标减速度。
在上述可能的设计中，当在预设距离内未检测到有行驶的第二车辆，但是预设路程内检测到信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，以第一车辆行驶至距信号灯的距离为预设路程内信号灯所在路口的宽度LRoad时行驶速度v0＝0为控制目标，则根据运动学原理，目标减速度atrg可以根据以下公式进行计算：
Figure BDA0001148951210000031
其中，LLight为第一车辆与信号灯之间的距离。
在一种可能的设计中，该预设路程内道路信息包括：该预设路程内的最高限速和信号灯的颜色；
该第一车辆根据该行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算该第一车辆的目标减速度，包括：
若没有行驶的第二车辆、该信号灯的颜色为绿色，且该行驶速度大于该最高限速，则根据该最高限速和该行驶速度计算该目标减速度。
在一种可能的设计中，该预设路程内道路信息包括：该预设路程内的最高限速和道路类型；
该第一车辆根据该行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算该第一车辆的目标减速度，包括：
若没有行驶的第二车辆、该道路类型为高速公路且该行驶速度大于该最高限速，则根据该最高限速、该行驶速度计算该目标减速度。
在上述可能的设计中，当在预设距离内未检测到有行驶的第二车辆，但是预设路程内道路类型为高速公路且行驶速度大于预设路程内的最高限速vMaxPem时，以第一车辆行驶至距本车的当前位置预设距离为LVmax时行驶速度v0等于vMaxPem为控制目标时，根据运动学原理，目标减速度atrg可以根据以下公式进行计算：
Figure BDA0001148951210000041
在一种可能的设计中，该预设路程内道路信息包括：该预设路程内的最高限速、与该第一车辆同向行驶的车辆的平均车速以及信号灯的颜色；
该第一车辆根据该行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算该第一车辆的目标减速度，包括：
若没有行驶的第二车辆、该信号灯的颜色为绿色，且该行驶速度小于该最高限速时，则根据该行驶速度和平均车速计算该目标减速度。
在上述可能的设计中，当在预设距离内未检测到有行驶的第二车辆，但是预设路程内信号灯的颜色为绿色且行驶速度小于预设路程内的最高限速vMaxPem时，此时，目标减速度atrg可以根据以下公式进行计算：
Figure BDA0001148951210000042
在一种可能的设计中，该第二车辆的行驶信息包括：该第二车辆的车速、该第二车辆与该第一车辆之间的距离；该预设路程内道路信息包括两车之间的安全距离；
该第一车辆根据该行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算该第一车辆的目标减速度，包括：
若有行驶的第二车辆，则根据该第二车辆的车速、该行驶速度、该第二车辆与该第一车辆之间的距离和该两车之间的安全距离计算该目标减速度。
上述各可能的设计所提供的车辆制动能量的回收方法，在不同的情况下可以采用不同的方式计算目标减速度，使得目标减速度的计算方式更加灵活。
在一种可能的设计中，该第一车辆根据该第一车辆所在行驶道路的坡度和该目标减速度确定该目标扭矩，包括：
根据下列公式计算该目标扭矩；
Figure BDA0001148951210000043
其中，G为该第一车辆的重量；f为滚动阻力系数；CD为风阻系数；A为该第一车辆的迎风面积；v0为该第一车辆行驶的实时车速；i为该第一车辆行驶道路的坡度；δ为旋转质量换算系数；m为该第一车辆的质量；atrg为该目标减速度；r为该第一车辆的车轮半径；ig为该第一车辆的变速器传动比；i0为主减速比；η为机械传动效率；Ttrg为该目标扭矩。
在一种可能的设计中，该第一车辆根据该目标扭矩和该驾驶意图确定整车需求扭矩之前，该方法还包括：
该第一车辆获取该第一车辆的电机转速；
该第一车辆根据该目标扭矩和该驾驶意图确定整车需求扭矩包括：
该第一车辆根据该驾驶意图和该电机转速计算驾驶需求扭矩；
该第一车辆根据该目标扭矩、该驾驶意图和该驾驶需求扭矩确定该整车需求扭矩。
上述各可能的设计所提供的车辆制动能量的回收方法，可以根据驾驶意图、第一车辆的踏板开度信号和电机转速以及电机外特性曲线计算驾驶需求扭矩，进而确定整车需求扭矩，这样，不仅根据第一车辆自身的信息和车外的相关信息，还根据驾驶员的习惯等影响因素进行制动能量的回收，因而可以从全局经济性考虑再生制动的控制
在一种可能的设计中，该第一车辆根据该整车需求扭矩控制该车辆的电机进行制动能量回收之前，该方法还包括：
该第一车辆获取该第一车辆中的电机可输出扭矩最大值、该第一车辆中的电机可输出扭矩最小值、该第一车辆中电机的额定转速、该第一车辆中的电池实时允许充电功率和该第一车辆中的电池实时允许放电功率；
该第一车辆根据该整车需求扭矩控制该车辆的电机进行制动能量回收，包括：
该第一车辆根据该第一车辆中的电机可输出扭矩最大值、该第一车辆中的电机可输出扭矩最小值、该第一车辆中电机的额定转速、该第一车辆中的电池实时允许充电功率、该第一车辆中的电池实时允许放电功率和该整车需求扭矩确定该第一车辆的电机扭矩；
该第一车辆根据该电机扭矩控制该第一车辆中的电机，以进行制动能量的回收。
在上述设计中，第一车辆在确定出整车需求扭矩之后，将根据该整车需求扭矩控制车辆的电机进行制动能量回收。
上述可能的设计所提供的车辆制动能量的回收方法，由于根据整车需求扭矩，在第一车辆中的电机可输出扭矩最大值或最小值，以及第一车辆中的电池实时允许充、放电功率内优先使用电制动满足整车需求扭矩，整车需求扭矩超出部分再使用机械制动，由此可以达到回收更多能量的目的。
第二方面，本发明实施例提供一种车辆制动能量的回收装置，包括：
获取模块，用于获取第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息，其中，该第一车辆和该第二车辆的距离小于预设阈值；
确定模块，用于根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息确定目标扭矩；
该获取模块，还用于获取加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态；
该确定模块，还用于根据该加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态确定驾驶意图；
该确定模块，还用于根据该目标扭矩和该驾驶意图确定整车需求扭矩；
控制模块，用于根据该整车需求扭矩控制该车辆的电机进行制动能量回收。
在一种可能的设计中，该确定模块，包括：
计算单元，用于根据该行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算该第一车辆的目标减速度；
获取单元，用于获取该第一车辆所在行驶道路的坡度；
确定单元，用于根据该第一车辆所在行驶道路的坡度和该目标减速度确定该目标扭矩。
在一种可能的设计中，该预设路程内道路信息包括：该预设路程内的信号灯的颜色、该第一车辆与该信号灯之间的距离；
该计算单元，还用于若没有行驶的第二车辆，且在该预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则根据该第一车辆与该信号灯之间的距离和该行驶速度计算该目标减速度。
在一种可能的设计中，该预设路程内道路信息包括：该预设路程内的信号灯的颜色、该第一车辆与该信号灯之间的距离和该信号灯路口道路的宽度；
该计算单元，还用于若没有行驶的第二车辆，且在该预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则根据该第一车辆与该信号灯之间的距离、该信号灯路口道路的宽度和该行驶速度计算该目标减速度。
在一种可能的设计中，该预设路程内道路信息包括：该预设路程内的最高限速和信号灯的颜色；
该计算单元，还用于若没有行驶的第二车辆、该信号灯的颜色为绿色，且该行驶速度大于该最高限速，则根据该最高限速和该行驶速度计算该目标减速度。
在一种可能的设计中，该预设路程内道路信息包括：该预设路程内的最高限速和道路类型；
该计算单元，还用于若没有行驶的第二车辆、该道路类型为高速公路且该行驶速度大于该最高限速，则根据该最高限速、该行驶速度计算该目标减速度。
在一种可能的设计中，该预设路程内道路信息包括：该预设路程内的最高限速、与该第一车辆同向行驶的车辆的平均车速以及信号灯的颜色；
该计算单元，还用于若没有行驶的第二车辆、该信号灯的颜色为绿色，且该行驶速度小于该最高限速时，则根据该行驶速度和平均车速计算该目标减速度。
在一种可能的设计中，该第二车辆的行驶信息包括：该第二车辆的车速、该第二车辆与该第一车辆之间的距离；其中，该预设路程内道路信息包括两车之间的安全距离；
该计算单元，还用于若有行驶的第二车辆，则根据该第二车辆的车速、该行驶速度、该第二车辆与该第一车辆之间的距离和该两车之间的安全距离计算该目标减速度。
在一种可能的设计中，该确定模块，还用于根据下列公式计算该目标扭矩；
Figure BDA0001148951210000071
其中，G为该第一车辆的重量；f为滚动阻力系数；CD为风阻系数；A为该第一车辆的迎风面积；v0为该第一车辆行驶的实时车速；i为该第一车辆行驶道路的坡度；δ为旋转质量换算系数；m为该第一车辆的质量；atrg为该目标减速度；r为该第一车辆的车轮半径；ig为该第一车辆的变速器传动比；i0为主减速比；η为机械传动效率；Ttrg为该目标扭矩。
在一种可能的设计中，该获取模块，还用于获取该第一车辆的电机转速；
该确定模块，具体用于：
根据该驾驶意图和该电机转速计算驾驶需求扭矩；
根据该目标扭矩、该驾驶意图和该驾驶需求扭矩确定该整车需求扭矩。
在一种可能的设计中，该获取模块，还用于获取该第一车辆中的电机可输出扭矩最大值、该第一车辆中的电机可输出扭矩最小值、该第一车辆中电机的额定转速、该第一车辆中的电池实时允许充电功率和该第一车辆中的电池实时允许放电功率；
该控制模块，包括：
确定单元，用于根据该第一车辆中的电机可输出扭矩最大值、该第一车辆中的电机可输出扭矩最小值、该第一车辆中电机的额定转速、该第一车辆中的电池实时允许充电功率、该第一车辆中的电池实时允许放电功率和该整车需求扭矩确定该第一车辆的电机扭矩；
控制单元，用于根据该电机扭矩控制该第一车辆中的电机，以进行制动能量的回收。
上述第二方面以及第二方面的各可能的设计所提供的车辆制动能量的回收装置，其有益效果可以参照上述第一方面以及第一方面的各可能的设计所带来的有益效果，在此不再赘述。
第三方面，本发明实施例提供一种车辆，包括：
处理器，用于获取第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息，其中，该第一车辆和该第二车辆的距离小于预设阈值；
该处理器，还用于根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息确定目标扭矩；
该处理器，还用于获取加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态；
该处理器，还用于根据该加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态确定驾驶意图；
该处理器，还用于根据该目标扭矩和该驾驶意图确定整车需求扭矩；
该处理器，还用于根据该整车需求扭矩控制该车辆的电机进行制动能量回收。
在一种可能的设计中，该处理器，还用于根据该行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算该第一车辆的目标减速度；
该处理器，还用于获取该第一车辆所在行驶道路的坡度；
该处理器，还用于根据该第一车辆所在行驶道路的坡度和该目标减速度确定该目标扭矩。
在一种可能的设计中，该预设路程内道路信息包括：该预设路程内的信号灯的颜色、该第一车辆与该信号灯之间的距离；
该处理器，还用于若没有行驶的第二车辆，且在该预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则根据该第一车辆与该信号灯之间的距离和该行驶速度计算该目标减速度。
在一种可能的设计中，该预设路程内道路信息包括：该预设路程内的信号灯的颜色、该第一车辆与该信号灯之间的距离和该信号灯路口道路的宽度；
该处理器，还用于若没有行驶的第二车辆，且在该预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则根据该第一车辆与该信号灯之间的距离、该信号灯路口道路的宽度和该行驶速度计算该目标减速度。
在一种可能的设计中，该预设路程内道路信息包括：该预设路程内的最高限速和信号灯的颜色；
该处理器，还用于若没有行驶的第二车辆、该信号灯的颜色为绿色，且该行驶速度大于该最高限速，则根据该最高限速和该行驶速度计算该目标减速度。
在一种可能的设计中，该预设路程内道路信息包括：该预设路程内的最高限速和道路类型；
该处理器，还用于若没有行驶的第二车辆、该道路类型为高速公路且该行驶速度大于该最高限速，则根据该最高限速、该行驶速度计算该目标减速度。
在一种可能的设计中，该预设路程内道路信息包括：该预设路程内的最高限速、与该第一车辆同向行驶的车辆的平均车速以及信号灯的颜色；
该处理器，还用于若没有行驶的第二车辆、该信号灯的颜色为绿色，且该行驶速度小于该最高限速时，则根据该行驶速度和平均车速计算该目标减速度。
在一种可能的设计中，该第二车辆的行驶信息包括：该第二车辆的车速、该第二车辆与该第一车辆之间的距离；其中，该预设路程内道路信息包括两车之间的安全距离；
该处理器，还用于若有行驶的第二车辆，则根据该第二车辆的车速、该行驶速度、该第二车辆与该第一车辆之间的距离和该两车之间的安全距离计算该目标减速度。
在一种可能的设计中，该处理器，还用于根据下列公式计算该目标扭矩；
Figure BDA0001148951210000101
其中，G为该第一车辆的重量；f为滚动阻力系数；CD为风阻系数；A为该第一车辆的迎风面积；v0为该第一车辆行驶的实时车速；i为该第一车辆行驶道路的坡度；δ为旋转质量换算系数；m为该第一车辆的质量；atrg为该目标减速度；r为该第一车辆的车轮半径；ig为该第一车辆的变速器传动比；i0为主减速比；η为机械传动效率；Ttrg为该目标扭矩。
在一种可能的设计中，该处理器，还用于获取该第一车辆的电机转速；
该处理器，还用于根据该驾驶意图和该电机转速计算驾驶需求扭矩；
该处理器，还用于根据该目标扭矩、该驾驶意图和该驾驶需求扭矩确定该整车需求扭矩。
在一种可能的设计中，该处理器，还用于获取该第一车辆中的电机可输出扭矩最大值、该第一车辆中的电机可输出扭矩最小值、该第一车辆中电机的额定转速、该第一车辆中的电池实时允许充电功率和该第一车辆中的电池实时允许放电功率；
该处理器，还用于根据该第一车辆中的电机可输出扭矩最大值、该第一车辆中的电机可输出扭矩最小值、该第一车辆中电机的额定转速、该第一车辆中的电池实时允许充电功率、该第一车辆中的电池实时允许放电功率和该整车需求扭矩确定该第一车辆的电机扭矩；
该处理器，还用于根据该电机扭矩控制该第一车辆中的电机，以进行制动能量的回收。
上述第三方面以及第三方面的各可能的设计所提供的车辆，其有益效果可以参照上述第一方面以及第一方面的各可能的设计所带来的有益效果，在此不再赘述。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中车辆制动能量回收的系统框架图；
图2为本发明车辆制动能量回收方法的系统架构示意图；
图3为本发明车辆制动能量的回收方法实施例一的流程示意图；
图4所示的第一车辆确定目标扭矩的流程示意图；
图5为不同目标减速度的计算场景示意图；
图6所示的第一车辆确定整车需求扭矩的流程示意图；
图7a为驱动扭矩时电机外特性曲线与电机转速的映射关系图；
图7b为回馈扭矩时电机外特性曲线与电机转速的映射关系图；
图8所示的第一车辆控制车辆的电机进行制动能量回收的流程示意图；
图9为本发明实施例提供的车辆制动能量的回收装置实施例一的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的车辆制动能量的回收装置实施例二的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的车辆实施例的结构示意图。
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。
图2为本发明车辆制动能量回收方法的系统架构示意图，如图2所示，本发明实施例适用于车联网系统中，该系统包括：感知单元、计算单元、驾驶员意图识别单元和执行单元。
其中，感知单元包括自身感知系统模块和车联网模块，自身感知系统模块可以通过高级驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistant System；简称：ADAS)中的雷达、摄像头和各种传感器获取到第一车辆自身的行驶速度、第一车辆所处的环境以及预设路程内道路的相关信息，车联网模块可以包括车对车的信息交换(Vehicle to Vehicle；简称：V2V)模块和车对基础设施的信息交换(Vehicle to Infrastructure；简称V2I)模块，用于获取第二车辆的行驶信息，其中，第二车辆为第一车辆行驶方向上与该第一车辆的距离小于第一预设阈值的车辆。由于引入了自身感知系统模块和车联网模块获取第一车辆自身的相关信息或者车外的相关信息，可以避免急加速或急减速的现象，由此可以有效地平衡高制动能量回收率与驾乘舒适性之间的关系。
驾驶意图识别单元用于根据加速踏板的状态、制动踏板的状态和车辆操控的状态识别驾驶员驾驶意图。
计算单元包括目标减速度计算单元、目标扭矩计算单元和驾驶意图仲裁及扭矩分配控制单元，其中，目标减速度计算单元用于根据感知单元获取的行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算目标减速度；实时目标扭矩计算单元用于根据目标减速度计算单元计算出的目标减速度，确定目标扭矩；驾驶意图仲裁及扭矩分配控制单元用于根据驾驶意图识别单元识别出的驾驶意图以及第一车辆的踏板开度、电机转速和电机外特性曲线计算实时驾驶员需求扭矩，并根据车辆操控的状态、目标扭矩计算单元确定出的目标扭矩、驾驶员需求扭矩、驾驶意图和预设路程内道路信息进行驾驶意图综合仲裁并确定整车需求扭矩。
执行单元包括电驱动系统、动力电池系统以及主动机械制动系统，执行单元用于根据第一车辆中的电机可输出扭矩最大值、电机可输出扭矩最小值、第一车辆中电机的额定转速、第一车辆中的电池实时允许充电功率、第一车辆中的电池实时允许放电功率以及整车需求扭矩进行扭矩分配，并控制电机与主动机械制动系统工作，其中，电机可输出扭矩最大值、电机可输出扭矩最小值分别代表电机当前状态驱动扭矩限值和制动回馈扭矩限制。
本发明实施例中的车辆制动能量的回收方法，通过综合考虑车内的电驱系统、电池系统、踏板状态和操控状态等以及第一车辆外部的预设路程内道路信息和第二车辆的行驶信息等两种重要信息输入，进行最终的再生制动控制与驱动控制，这样，不仅在驾驶员有相应制动操作时优化再生制动，而且在无制动意图时可以根据环境情况，智能地进行再生制动，从而提高制动能量回收率，同时可以避免急加速或急减速，尽量不使用机械制动，使续驶里程达到最优控制。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图3为本发明车辆制动能量的回收方法实施例一的流程示意图。本发明实施例提供了一种车辆制动能量的回收方法，该方法可以由任意执行车辆制动能量的回收方法的装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件实现。本实施例中，该装置可以集成在第一车辆中。
在上述图2所示系统架构的基础上，如图3所示，本实施例的方法可以包括：
步骤301、第一车辆获取第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息，其中，第一车辆和第二车辆的距离小于预设阈值。
在本实施例中，可以通过传感器获取第一车辆自身的行驶速度v0，通过雷达识别第二车辆的行驶信息，通过摄像头获取预设路程内道路信息，当然，也可以通过其他方式获取行驶速度v0、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息，对于行驶速度v0、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息的具体的获取方式，本实施例在此不作限制。
另外，预设阈值可以根据实际情况或者经验进行选取，例如可以为200m或2-10km等，对于预设阈值的具体取值，本实施例在此不作限制。
步骤302、第一车辆根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息确定目标扭矩。
在本实施例中，第一车辆在获取到行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息之后，将根据该行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息确定第一车辆的目标扭矩。
可选地，参见图4所示的第一车辆确定目标扭矩的流程示意图，上述步骤302具体可以包括：该方法包括：
步骤3021、第一车辆根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算第一车辆的目标减速度。
步骤3022、第一车辆获取第一车辆所在行驶道路的坡度。
步骤3023、第一车辆根据第一车辆所在行驶道路的坡度和目标减速度确定目标扭矩。
具体地，第一车辆在确定目标扭矩时，首先需要计算出第一车辆的目标减速度，再利用计算出的目标减速度及第一车辆所在行驶道路的坡度确定目标扭矩。
可选地，根据第二车辆的行驶信息及预设路程内道路信息的不同，第一车辆计算目标减速度的方式可以包括以下几种情况：
第一种：图5为不同目标减速度的计算场景示意图，如图5所示，若预设路程内道路信息包括预设路程内的信号灯的颜色、第一车辆与信号灯之间的距离，则第一车辆根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算第一车辆的目标减速度，包括若没有行驶的第二车辆，且在预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则根据第一车辆与信号灯之间的距离和行驶速度计算目标减速度。
具体地，可以通过速度传感器获取第一车辆自身的行驶速度v0，通过摄像头识别预设路程内信号灯的颜色状态，通过雷达获取第一车辆与信号灯之间的距离LLight，当然，也可以通过其他方式获取行驶速度v0、信号灯的颜色状态和LLight，对于行驶速度v0、信号灯的颜色状态和LLight的具体的获取方式，本实施例在此不作限制。
当在预设距离L1内未检测到有行驶的第二车辆，但是预设路程L2内检测到信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则可以根据运动学原理，将根据第一车辆与信号灯之间的距离LLight和行驶速度v0计算目标减速度atrg。其中，若目标减速度atrg大于0时为加速，若目标减速度atrg小于0时为减速。
另外，预设距离L1可以小于或等于预设路程L2，预设距离L1和预设路程L2可以根据实际情况或者经验进行设置，例如：预设距离L1可以为200m，预设路程L2可以为800m等，对于预设距离L1和预设路程L2的具体取值，本实施例在此不作限制。
第二种：继续参照图5所示，若预设路程内道路信息包括预设路程内的信号灯的颜色、第一车辆与该信号灯之间的距离和信号灯路口道路的宽度，则第一车辆根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算第一车辆的目标减速度，包括若没有行驶的第二车辆，且在预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则根据第一车辆与信号灯之间的距离、信号灯路口道路的宽度和行驶速度计算目标减速度。
具体地，可以通过摄像头识别预设路程内信号灯所在路口的宽度LRoad，而行驶速度v0、预设路程内信号灯的颜色状态以及第一车辆与信号灯之间的距离LLight的获取方式与第一种情况中的获取方式类似，此处不再赘述。
当在预设距离L1内未检测到有行驶的第二车辆，但是预设路程L2内检测到信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，以第一车辆行驶至距信号灯的距离为LRoad时v0＝0为控制目标，则根据运动学原理，目标减速度atrg可以根据公式(1)进行计算：
Figure BDA0001148951210000151
其中，当目标减速度atrg大于0时为加速，当目标减速度atrg小于0时为减速。
第三种：继续参照图5所示，若预设路程内道路信息包括预设路程内的最高限速和信号灯的颜色，则第一车辆根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算第一车辆的目标减速度，包括若没有行驶的第二车辆、信号灯的颜色为绿色，且行驶速度大于最高限速时，则根据最高限速和行驶速度计算目标减速度。
具体地，可以通过摄像头识别预设路程内的最高限速vMaxPem，而行驶速度v0以及预设路程内信号灯的颜色状态的获取方式与上述各情况中的获取方式类似，此处不再赘述。
当在预设距离L1内未检测到有行驶的第二车辆，但是预设路程L2内检测到信号灯的颜色状态为绿色时，则可以根据运动学原理，将根据预设路程内的最高限速vMaxPem和行驶速度v0计算目标减速度atrg。其中，若目标减速度atrg大于0时为加速，若目标减速度atrg小于0时为减速。
第四种：继续参照图5所示，若预设路程内道路信息包括预设路程内的最高限速和道路类型，则第一车辆根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算第一车辆的目标减速度，包括：若没有行驶的第二车辆、道路类型为高速公路且行驶速度大于最高限速，则根据最高限速、行驶速度计算目标减速度。
具体地，可以通过摄像头识别预设路程内的道路类型，而行驶速度v0以及预设路程内的最高限速vMaxPem的获取方式与上述各情况中的获取方式类似，此处不再赘述。
当在预设距离L1内未检测到有行驶的第二车辆，但是预设路程L2内道路类型为高速公路且行驶速度大于最高限速时，以第一车辆行驶至距本车的当前位置预设距离为LVmax时v0＝vMaxPem为控制目标时，根据运动学原理，目标减速度atrg可以根据公式(2)进行计算：
Figure BDA0001148951210000161
其中，若目标减速度atrg大于0时为加速，若目标减速度atrg小于0时为减速。
另外，LVmax可以根据实际情况或者经验进行设置，例如可以设置为300m等，对于LVmax的具体取值，本实施例在此不作限制。
第五种：继续参照图5所示，若预设路程内道路信息包括预设路程内的最高限速、与第一车辆同向行驶的车辆的平均车速以及信号灯的颜色，则第一车辆根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算第一车辆的目标减速度，包括若没有行驶的第二车辆、信号灯的颜色为绿色，且行驶速度小于最高限速时，则根据行驶速度和平均车速计算第一车辆的目标减速度。
具体地，可以通过雷达识别预设路程L3内各与第一车辆同向行驶的车辆的速度，在识别出各车辆的速度之后，便可以计算出所有与第一车辆同向行驶的车辆的平均车速。而行驶速度v0、预设路程内信号灯的颜色状态以及最高限速vMaxPem的获取方式与上述各情况中的获取方式类似，此处不再赘述。
当在预设距离L1内未检测到有行驶的第二车辆，但是预设路程L2内信号灯的颜色为绿色且行驶速度小于最高限速时，此时，目标减速度atrg可以根据公式(3)进行计算：
Figure BDA0001148951210000171
其中，vi为预设路程L3内第i个与第一车辆同向行驶的车辆的车速，当目标减速度atrg大于0时为加速，当目标减速度atrg小于0时为减速。
第六种：继续参照图5所示，若第二车辆的行驶信息包括第二车辆的车速以及第二车辆与第一车辆之间的距离；预设路程内道路信息包括两车之间的安全距离，则第一车辆根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算第一车辆的目标减速度，包括若有行驶的第二车辆，则根据第二车辆的车速、行驶速度、第二车辆与第一车辆之间的距离和两车之间的安全距离计算目标减速度。
具体地，可以通过雷达识别第二车辆的车速v1和第二车辆与第一车辆之间的距离L，通过第二车辆的车速v1和行驶速度v0计算获取两车之间的安全距离LSafe，在具体的实现过程中，可以通过LSafe＝Max(Min(v1，v0)*2，5)计算获取两车之间的安全距离LSafe，而行驶速度v0的获取方式与上述各情况中的获取方式类似，此处不再赘述。
当在预设距离L1内检测到有行驶的第二车辆时，以第一车辆行驶至距第二车辆的距离为两车之间的安全距离LSafe时v0＝v1为控制目标时，则根据运动学原理，第一车辆的目标减速度atrg可以根据公式(4)进行计算：
Figure BDA0001148951210000172
其中，当目标减速度atrg大于0时为加速，当目标减速度atrg小于0时为减速。
第一车辆在计算出自身的目标减速度之后，将根据第一车辆所在行驶道路的坡度和目标减速度确定目标扭矩。在具体的实现过程中，目标扭矩计算单元可以根据前述任一种方式确定出的目标减速度atrg，以及通过加速度传感器获得的道路的坡度i，结合车辆动力学模型，采用公式(5)计算目标扭矩Ttrg：
Figure BDA0001148951210000173
其中，G为第一车辆的重量；f为滚动阻力系数；CD为风阻系数；A为第一车辆的迎风面积；v0为第一车辆行驶的实时车速；i为第一车辆行驶道路的坡度；δ为旋转质量换算系数；m为第一车辆的质量；atrg为目标减速度；r为第一车辆的车轮半径；ig为第一车辆的变速器传动比；i0为主减速比；η为机械传动效率；Ttrg为目标扭矩。
当Ttrg大于0时为目标驱动扭矩，当Ttrg小于0时为目标制动扭矩。
本实施例中，通过引入车辆动力学模型计算目标扭矩，因而可以达到从全局经济性考虑以进行制动能量回收的目的。
步骤303、第一车辆获取加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态，并根据加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态确定驾驶意图。
在本实施例中，第一车辆的加速踏板信号的范围为0-1，制动踏板信号的范围也为0-1，车辆操控的状态包括人工驾驶和自动驾驶，第一车辆的驾驶意图识别单元将根据获取到的加速踏板的状态、制动踏板的状态和车辆操控的状态，识别人工驾驶状态下的驱动或制动意图，并输出有效的踏板开度。在实际应用中，可以通过以下步骤完成驾驶员驾驶意图的识别：
S1：判断车辆操控的状态是否为人工驾驶。
若为人工驾驶，则执行步骤S2，否则，将确定第一车辆为自动驾驶。
S2：判断制动踏板信号是否大于零。
若制动踏板信号大于零，则此时为人工驾驶状态下的制动意图，且制动踏板信号有效。否则，执行步骤S3。
S3：判断加速踏板信号是否大于零。
若加速踏板信号大于零，则此时为人工驾驶状态下的驱动意图，且驱动踏板信号有效。否则，为人工驾驶状态下的滑行意图。
步骤304、第一车辆根据目标扭矩和驾驶意图确定整车需求扭矩。
在本实施例中，第一车辆在确定出目标扭矩和驾驶意图之后，将根据目标扭矩和驾驶意图确定整车需求扭矩。
可选地，参见图6所示的第一车辆确定整车需求扭矩的流程示意图，在根据目标扭矩和驾驶意图确定整车需求扭矩之前，第一车辆还将获取第一车辆的踏板开度信号和电机转速，则上述步骤304具体可以包括：
步骤3041、第一车辆根据驾驶意图和电机转速计算驾驶需求扭矩。
步骤3042、第一车辆根据目标扭矩、驾驶意图和驾驶需求扭矩确定整车需求扭矩。
具体地，根据驾驶意图、第一车辆的踏板开度信号和电机转速以及电机外特性曲线计算驾驶需求扭矩时，可以通过如下方法计算：
(1)图7a为驱动扭矩时电机外特性曲线与电机转速的映射关系图，如图7a所示，当驾驶意图为驱动意图时，可以根据电机转速获取当前转速允许的最大驱动扭矩TD。在获取到最大驱动扭矩TD之后，根据TD*踏板开度信号即可获得驾驶需求扭矩TDrv，其中，踏板开度信号为加速踏板信号，驾驶需求扭矩TDrv为驾驶需求驱动扭矩TDrv。
(2)图7b为回馈扭矩时电机外特性曲线与电机转速的映射关系图，如图7b所示，当驾驶意图为制动意图时，可以根据电机转速获取当前转速允许的最大回馈扭矩TR。在获取到最大回馈扭矩TR之后，根据TR*踏板开度信号即可获得驾驶需求扭矩TBrk，其中，踏板开度信号为制动踏板信号，驾驶需求扭矩TBrk为驾驶需求制动扭矩TBrk。
第一车辆在计算出驾驶需求扭矩之后，将根据车辆操控的状态、目标扭矩Ttrg、驾驶需求扭矩TDrv或TBrk、驾驶员的驾驶意图、预设路程内第一车辆所在道路的最高限速vMaxPem以及预设路程内信号灯的颜色状态进行驾驶意图综合仲裁并确定整车需求扭矩TReq。
需要进行说明的是，由于第一车辆的目标扭矩Ttrg是根据目标减速度atrg确定的，因此，整车需求扭矩TReq会随着目标减速度atrg的不同而变化。在具体的实现过程中，整车需求扭矩TReq的确定方式可以包括以下几种情况：
第一种：若没有行驶的第二车辆，且在预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，根据第一车辆与信号灯之间的距离和行驶速度计算出目标减速度后，根据公式(5)计算出目标扭矩Ttrg，此时，整车需求扭矩TReq即为目标扭矩Ttrg。
第二种：若没有行驶的第二车辆，且在预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，根据第一车辆与信号灯之间的距离、信号灯路口道路的宽度和行驶速度计算出目标减速度后，根据公式(5)计算出目标扭矩Ttrg，此时，整车需求扭矩TReq即为目标扭矩Ttrg。
第三种：若没有行驶的第二车辆、信号灯的颜色为绿色，且行驶速度大于最高限速时，根据最高限速和行驶速度计算出目标减速度后，根据公式(5)计算出目标扭矩Ttrg，此时，整车需求扭矩TReq即为目标扭矩Ttrg。
第四种：若没有行驶的第二车辆、道路类型为高速公路且行驶速度大于最高限速时，根据最高限速、行驶速度计算出目标减速度后，根据公式(5)计算出目标扭矩Ttrg，此时，整车需求扭矩TReq即为目标扭矩Ttrg。
第五种：若没有行驶的第二车辆、信号灯的颜色为绿色，且行驶速度小于最高限速时，则判断车辆操控的状态是否为自动驾驶，若为自动驾驶，则根据行驶速度和平均车速计算出的目标减速度，并根据公式(5)计算出目标扭矩Ttrg后，此时，整车需求扭矩TReq即为目标扭矩Ttrg；若车辆操控的状态为人工驾驶时，则需要判断驾驶员的驾驶意图是否为制动意图。
若驾驶员的驾驶意图为制动意图，则根据公式(6)计算整车需求扭矩TReq：
TReq＝Min(Ttrg,-TBrk) (6)
若驾驶员的驾驶意图为驱动意图，则根据公式(7)计算整车需求扭矩TReq：
TReq＝Min(Ttrg,TDrv) (7)
若驾驶员驾驶意图为滑行，此时，整车需求扭矩TReq即为计算出的目标扭矩Ttrg。
第六种：若有行驶的第二车辆，根据第二车辆的车速、行驶速度、第二车辆与第一车辆之间的距离和两车之间的安全距离计算出目标减速度后，根据公式(5)计算出目标扭矩Ttrg，此时，整车需求扭矩TReq即为目标扭矩Ttrg。
由此可见，本实施例中，在第一车辆处于不同的行驶状态，例如自动驾驶、半自动驾驶以及滑行的状态时，可以根据不同的方式确定出整车需求扭矩，使得整车需求扭矩的确定方式更加灵活。
步骤305、第一车辆根据整车需求扭矩控制车辆的电机进行制动能量回收。
在本实施例中，第一车辆在确定出整车需求扭矩之后，将进行扭矩分配控制，以达到制动能量回收的目的。
可选地，参见图8所示的第一车辆控制车辆的电机进行制动能量回收的流程示意图，如图8所示，在第一车辆根据整车需求扭矩控制车辆的电机进行制动能量回收之前，还需要获取第一车辆中的电机可输出扭矩最大值TMUp、第一车辆中的电机可输出扭矩最小值TMDw、第一车辆中电机的额定转速n0、第一车辆中的电池实时允许充电功率PChg和第一车辆中的电池实时允许放电功率PDisC，则上述步骤305具体可以包括：
步骤3051、第一车辆根据第一车辆中的电机可输出扭矩最大值TMUp、第一车辆中的电机可输出扭矩最小值TMDw、第一车辆中电机的额定转速n0、第一车辆中的电池实时允许充电功率PChg、第一车辆中的电池实时允许放电功率PDisC和整车需求扭矩TReq确定第一车辆的电机扭矩。
步骤3052、第一车辆根据电机扭矩控制第一车辆中的电机，以进行制动能量的回收。
具体地，当整车需求扭矩TReq大于零时，整车需求扭矩为驱动扭矩，此时，电机扭矩为Min(TMUp,TReq,TDisC)，其中，TDisC＝9550*PDisC/n0。
当整车需求扭矩TReq小于或等于零时，整车需求扭矩为制动扭矩，此时，电机扭矩为Max(TMDw,TReq,TChg)，其中，TChg＝9550*PChg/n0，机械制动扭矩为TReq-Max(TMDw,TReq,TChg)。
第一车辆在确定出整车需求扭矩之后，将根据该整车需求扭矩控制车辆的电机进行制动能量回收。
另外，由于根据整车需求扭矩，在第一车辆中的电机可输出扭矩最大值或最小值，以及第一车辆中的电池实时允许充、放电功率内优先使用电制动满足整车需求扭矩，整车需求扭矩超出部分再使用机械制动，由此可以达到回收更多能量的目的。
本发明实施例提供的车辆制动能量的回收方法，通过获取行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息，并根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息确定目标扭矩，通过获取加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态，并根据加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态确定驾驶意图，根据目标扭矩和驾驶意图确定整车需求扭矩，再根据该整车需求扭矩控制车辆的电机进行制动能量回收。由于根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息共同进行制动能量的回收，即同时考虑了第一车辆自身的信息和车外的相关信息，避免了现有技术中仅根据驾驶员对踏板的操作和电池、电机状态被动地进行制动能量的回收的现象，从而提高了制动能量的回收率。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
图9为本发明实施例提供的车辆制动能量的回收装置实施例一的结构示意图。该回收装置可以为独立的车辆，还可以为集成在车辆中的装置，该装置可以通过软件、硬件或者软硬件结合的方式实现。如图9所示，该回收装置包括：
获取模块11，用于获取第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息，其中所述第二车辆是所述第一车辆行驶方向上与所述第一车辆的距离小于预设阈值的车辆；
确定模块12，用于根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息确定目标扭矩；
所述获取模块11，还用于获取加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态；
所述确定模块12，还用于根据所述加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态确定驾驶意图；
所述确定模块12，还用于根据所述目标扭矩和所述驾驶意图确定整车需求扭矩；
控制模块13，用于根据所述整车需求扭矩控制所述车辆的电机进行制动能量回收。
可选的，上述获取模块11、确定模块12和控制模块13对应可以为车辆中的处理器。
本发明实施例提供的车辆制动能量的回收装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
图10为本发明实施例提供的车辆制动能量的回收装置实施例二的结构示意图。在上述实施例的基础上，进一步地，上述确定模块12，具体包括：
计算单元121，用于根据所述行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算所述第一车辆的目标减速度；
获取单元122，用于获取所述第一车辆所在行驶道路的坡度；
确定单元123，用于根据所述第一车辆所在行驶道路的坡度和所述目标减速度确定所述目标扭矩。
可选地，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的信号灯的颜色、所述第一车辆与所述信号灯之间的距离；
所述计算单元121，还用于若没有行驶的第二车辆，且在所述预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则根据所述第一车辆与所述信号灯之间的距离和所述行驶速度计算所述目标减速度。
可选地，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的信号灯的颜色、所述第一车辆与所述信号灯之间的距离和所述信号灯路口道路的宽度；
所述计算单元121，还用于若没有行驶的第二车辆，且在所述预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则根据所述第一车辆与所述信号灯之间的距离、所述信号灯路口道路的宽度和所述行驶速度计算所述目标减速度。
可选地，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的最高限速和信号灯的颜色；
所述计算单元121，还用于若没有行驶的第二车辆、所述信号灯的颜色为绿色，且所述行驶速度大于所述最高限速，则根据所述最高限速和所述行驶速度计算所述目标减速度。
可选地，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的最高限速和道路类型；
所述计算单元121，还用于若没有行驶的第二车辆、所述道路类型为高速公路且所述行驶速度大于所述最高限速，则根据所述最高限速、所述行驶速度计算所述目标减速度。
可选地，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的最高限速、与所述第一车辆同向行驶的车辆的平均车速以及信号灯的颜色；
所述计算单元121，还用于若没有行驶的第二车辆、所述信号灯的颜色为绿色，且所述行驶速度小于所述最高限速时，则根据所述行驶速度和平均车速计算所述目标减速度。
可选地，所述第二车辆的行驶信息包括：所述第二车辆的车速、所述第二车辆与所述第一车辆之间的距离；其中，所述预设路程内道路信息包括两车之间的安全距离；
所述计算单元121，还用于若有行驶的第二车辆，则根据所述第二车辆的车速、所述行驶速度、所述第二车辆与所述第一车辆之间的距离和所述两车之间的安全距离计算所述目标减速度。
可选地，所述确定模块，还用于根据下列公式计算所述目标扭矩；
Figure BDA0001148951210000241
其中，G为所述第一车辆的重量；f为滚动阻力系数；CD为风阻系数；A为所述第一车辆的迎风面积；v0为所述第一车辆行驶的实时车速；i为所述第一车辆行驶道路的坡度；δ为旋转质量换算系数；m为所述第一车辆的质量；atrg为所述目标减速度；r为所述第一车辆的车轮半径；ig为所述第一车辆的变速器传动比；i0为主减速比；η为机械传动效率；Ttrg为所述目标扭矩。
可选地，所述获取模块11，还用于获取所述第一车辆的电机转速；
所述确定模块12，具体用于：
根据所述驾驶意图和所述电机转速计算驾驶需求扭矩；
根据所述目标扭矩、所述驾驶意图和所述驾驶需求扭矩确定所述整车需求扭矩。
可选地，继续参照上述图10所示，可选的，上述控制模块13包括确定单元131和控制单元132；
所述获取模块11，还用于获取所述第一车辆中的电机可输出扭矩最大值、所述第一车辆中的电机可输出扭矩最小值、所述第一车辆中电机的额定转速、所述第一车辆中的电池实时允许充电功率和所述第一车辆中的电池实时允许放电功率；
所述控制模块13，包括：
确定单元131，用于根据所述第一车辆中的电机可输出扭矩最大值、所述第一车辆中的电机可输出扭矩最小值、所述第一车辆中电机的额定转速、所述第一车辆中的电池实时允许充电功率、所述第一车辆中的电池实时允许放电功率和所述整车需求扭矩确定所述第一车辆的电机扭矩；
控制单元132，用于根据所述电机扭矩控制所述第一车辆中的电机，以进行制动能量的回收。
本发明实施例提供的车辆制动能量的回收装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
图11为本发明实施例提供的车辆实施例的结构示意图。如图11所示，该车辆可以包括发送器20、处理器21、存储器22和至少一个通信总线23。通信总线23用于实现元件之间的通信连接。存储器22可能包含高速RAM存储器22，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器22，存储器22中可以存储各种程序，用于完成各种处理功能以及实现本实施例的方法步骤。另外，该车辆还可以包括接收器24，本实施例中的接收器24可以为相应的具有通信功能和接收信息功能的输入接口，本实施例中的发送器20可以为相应的具有通信功能和发送信息功能的输出接口。可选的，该发送器20和接收器24可以集成在一个通信接口中，也可以分别为独立的两个通信接口。
本实施例中，处理器21，用于获取第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息，其中所述第二车辆是所述第一车辆行驶方向上与所述第一车辆的距离小于预设阈值的车辆；
所述处理器21，还用于根据行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息确定目标扭矩；
所述处理器21，还用于获取加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态；
所述处理器21，还用于根据所述加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态确定驾驶意图；
所述处理器21，还用于根据所述目标扭矩和所述驾驶意图确定整车需求扭矩；
所述处理器21，还用于根据所述整车需求扭矩控制所述车辆的电机进行制动能量回收。
可选地，所述处理器21，还用于根据所述行驶速度、第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算所述第一车辆的目标减速度；
所述处理器21，还用于获取所述第一车辆所在行驶道路的坡度；
所述处理器21，还用于根据所述第一车辆所在行驶道路的坡度和所述目标减速度确定所述目标扭矩。
可选地，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的信号灯的颜色、所述第一车辆与所述信号灯之间的距离；
所述处理器21，还用于若没有行驶的第二车辆，且在所述预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则根据所述第一车辆与所述信号灯之间的距离和所述行驶速度计算所述目标减速度。
可选地，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的信号灯的颜色、所述第一车辆与所述信号灯之间的距离和所述信号灯路口道路的宽度；
所述处理器21，还用于若没有行驶的第二车辆，且在所述预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则根据所述第一车辆与所述信号灯之间的距离、所述信号灯路口道路的宽度和所述行驶速度计算所述目标减速度。
可选地，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的最高限速和信号灯的颜色；
所述处理器21，还用于若没有行驶的第二车辆、所述信号灯的颜色为绿色，且所述行驶速度大于所述最高限速，则根据所述最高限速和所述行驶速度计算所述目标减速度。
可选地，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的最高限速和道路类型；
所述处理器21，还用于若没有行驶的第二车辆、所述道路类型为高速公路且所述行驶速度大于所述最高限速，则根据所述最高限速、所述行驶速度计算所述目标减速度。
可选地，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的最高限速、与所述第一车辆同向行驶的车辆的平均车速以及信号灯的颜色；
所述处理器21，还用于若没有行驶的第二车辆、所述信号灯的颜色为绿色，且所述行驶速度小于所述最高限速时，则根据所述行驶速度和平均车速计算所述目标减速度。
可选地，所述第二车辆的行驶信息包括：所述第二车辆的车速、所述第二车辆与所述第一车辆之间的距离；其中，所述预设路程内道路信息包括两车之间的安全距离；
所述处理器21，还用于若有行驶的第二车辆，则根据所述第二车辆的车速、所述行驶速度、所述第二车辆与所述第一车辆之间的距离和所述两车之间的安全距离计算所述目标减速度。
可选地，所述处理器21，还用于根据下列公式计算所述目标扭矩；
Figure BDA0001148951210000271
其中，G为所述第一车辆的重量；f为滚动阻力系数；CD为风阻系数；A为所述第一车辆的迎风面积；v0为所述第一车辆行驶的实时车速；i为所述第一车辆行驶道路的坡度；δ为旋转质量换算系数；m为所述第一车辆的质量；atrg为所述目标减速度；r为所述第一车辆的车轮半径；ig为所述第一车辆的变速器传动比；i0为主减速比；η为机械传动效率；Ttrg为所述目标扭矩。
可选地，所述处理器21，还用于获取所述第一车辆的电机转速；
所述处理器21，还用于根据所述驾驶意图和所述电机转速计算驾驶需求扭矩；
所述处理器21，还用于根据所述目标扭矩、所述驾驶意图和所述驾驶需求扭矩确定所述整车需求扭矩。
可选地，所述处理器21，还用于获取所述第一车辆中的电机可输出扭矩最大值、所述第一车辆中的电机可输出扭矩最小值、所述第一车辆中电机的额定转速、所述第一车辆中的电池实时允许充电功率和所述第一车辆中的电池实时允许放电功率；
所述处理器21，还用于根据所述第一车辆中的电机可输出扭矩最大值、所述第一车辆中的电机可输出扭矩最小值、所述第一车辆中电机的额定转速、所述第一车辆中的电池实时允许充电功率、所述第一车辆中的电池实时允许放电功率和所述整车需求扭矩确定所述第一车辆的电机扭矩；
所述处理器21，还用于根据所述电机扭矩控制所述第一车辆中的电机，以进行制动能量的回收。
本发明实施例提供的车辆，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (24)

1.一种车辆制动能量的回收方法，其特征在于，所述方法包括：
第一车辆获取预设范围内第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息，其中，所述预设范围为与所述第一车辆的距离小于预设阈值的范围，所述第一车辆包括自身感知系统模块和车联网模块，所述预设范围内第二车辆的行驶信息包括通过所述自身感知系统模块获取的行驶信息和通过所述车联网模块获取的行驶信息；
所述第一车辆根据行驶速度、所述预设范围内第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息确定目标扭矩；
所述第一车辆获取加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态，并根据所述加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态确定驾驶意图；
所述第一车辆根据所述目标扭矩和所述驾驶意图确定整车需求扭矩；
所述第一车辆根据所述整车需求扭矩控制所述车辆的电机进行制动能量回收。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一车辆根据行驶速度、所述预设范围内第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息确定目标扭矩，包括：
所述第一车辆根据所述行驶速度、所述预设范围内第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算所述第一车辆的目标减速度；
所述第一车辆获取所述第一车辆所在行驶道路的坡度；
所述第一车辆根据所述第一车辆所在行驶道路的坡度和所述目标减速度确定所述目标扭矩。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的信号灯的颜色、所述第一车辆与所述信号灯之间的距离；
所述第一车辆根据所述行驶速度、所述预设范围内第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算所述第一车辆的目标减速度，包括：
若所述预设范围内没有行驶的所述第二车辆，且在所述预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则根据所述第一车辆与所述信号灯之间的距离和所述行驶速度计算所述目标减速度。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的信号灯的颜色、所述第一车辆与所述信号灯之间的距离和所述信号灯路口道路的宽度；
所述第一车辆根据所述行驶速度、所述预设范围内第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算所述第一车辆的目标减速度，包括：
若所述预设范围内没有行驶的所述第二车辆，且在所述预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则根据所述第一车辆与所述信号灯之间的距离、所述信号灯路口道路的宽度和所述行驶速度计算所述目标减速度。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的最高限速和信号灯的颜色；
所述第一车辆根据所述行驶速度、所述预设范围内第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算所述第一车辆的目标减速度，包括：
若所述预设范围内没有行驶的所述第二车辆、所述信号灯的颜色为绿色，且所述行驶速度大于所述最高限速，则根据所述最高限速和所述行驶速度计算所述目标减速度。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的最高限速和道路类型；
所述第一车辆根据所述行驶速度、所述预设范围内第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算所述第一车辆的目标减速度，包括：
若所述预设范围内没有行驶的所述第二车辆、所述道路类型为高速公路且所述行驶速度大于所述最高限速，则根据所述最高限速、所述行驶速度计算所述目标减速度。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的最高限速、与所述第一车辆同向行驶的车辆的平均车速以及信号灯的颜色；
所述第一车辆根据所述行驶速度、所述预设范围内第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算所述第一车辆的目标减速度，包括：
若所述预设范围内没有行驶的所述第二车辆、所述信号灯的颜色为绿色，且所述行驶速度小于所述最高限速时，则根据所述行驶速度和平均车速计算所述目标减速度。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二车辆的行驶信息包括：所述第二车辆的车速、所述第二车辆与所述第一车辆之间的距离；所述预设路程内道路信息包括两车之间的安全距离；
所述第一车辆根据所述行驶速度、所述预设范围内第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算所述第一车辆的目标减速度，包括：
若所述预设范围内有行驶的所述第二车辆，则根据所述第二车辆的车速、所述行驶速度、所述第二车辆与所述第一车辆之间的距离和所述两车之间的安全距离计算所述目标减速度。
9.根据权利要求2-8任一项所述的方法，其特征在于，所述第一车辆根据所述第一车辆所在行驶道路的坡度和所述目标减速度确定所述目标扭矩，包括：
根据下列公式计算所述目标扭矩；
Figure FDA0003357416920000031
其中，G为所述第一车辆的重量；f为滚动阻力系数；CD为风阻系数；A为所述第一车辆的迎风面积；v0为所述第一车辆行驶的实时车速；i为所述第一车辆行驶道路的坡度；δ为旋转质量换算系数；m为所述第一车辆的质量；atrg为所述目标减速度；r为所述第一车辆的车轮半径；ig为所述第一车辆的变速器传动比；i0为主减速比；η为机械传动效率；Ttrg为所述目标扭矩。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述第一车辆根据所述目标扭矩和所述驾驶意图确定整车需求扭矩之前，所述方法还包括：
所述第一车辆获取所述第一车辆的电机转速；
所述第一车辆根据所述目标扭矩和所述驾驶意图确定整车需求扭矩包括：
所述第一车辆根据所述驾驶意图和所述电机转速计算驾驶需求扭矩；
所述第一车辆根据所述目标扭矩、所述驾驶意图和所述驾驶需求扭矩确定所述整车需求扭矩。
11.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，所述第一车辆根据所述整车需求扭矩控制所述车辆的电机进行制动能量回收之前，所述方法还包括：
所述第一车辆获取所述第一车辆中的电机可输出扭矩最大值、所述第一车辆中的电机可输出扭矩最小值、所述第一车辆中电机的额定转速、所述第一车辆中的电池实时允许充电功率和所述第一车辆中的电池实时允许放电功率；
所述第一车辆根据所述整车需求扭矩控制所述车辆的电机进行制动能量回收，包括：
所述第一车辆根据所述第一车辆中的电机可输出扭矩最大值、所述第一车辆中的电机可输出扭矩最小值、所述第一车辆中电机的额定转速、所述第一车辆中的电池实时允许充电功率、所述第一车辆中的电池实时允许放电功率和所述整车需求扭矩确定所述第一车辆的电机扭矩；
所述第一车辆根据所述电机扭矩控制所述第一车辆中的电机，以进行制动能量的回收。
12.一种车辆制动能量的回收装置，其特征在于，用于第一车辆，所述第一车辆包括感知单元，所述感知单元包括自身感知系统模块和车联网模块，所述装置包括：
获取模块，用于获取预设范围内第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息，其中，所述预设范围为与所述第一车辆的距离小于预设阈值的范围，所述预设范围内第二车辆的行驶信息包括通过所述自身感知系统模块获取的行驶信息和通过所述车联网模块获取的行驶信息；
确定模块，用于根据行驶速度、所述预设范围内第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息确定目标扭矩；
所述获取模块，还用于获取加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态；
所述确定模块，还用于根据所述加速踏板的状态、制动踏板的状态以及车辆操控的状态确定驾驶意图；
所述确定模块，还用于根据所述目标扭矩和所述驾驶意图确定整车需求扭矩；
控制模块，用于根据所述整车需求扭矩控制所述车辆的电机进行制动能量回收。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述确定模块，包括：
计算单元，用于根据所述行驶速度、所述预设范围内第二车辆的行驶信息以及预设路程内道路信息计算所述第一车辆的目标减速度；
获取单元，用于获取所述第一车辆所在行驶道路的坡度；
确定单元，用于根据所述第一车辆所在行驶道路的坡度和所述目标减速度确定所述目标扭矩。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的信号灯的颜色、所述第一车辆与所述信号灯之间的距离；
所述计算单元，还用于若所述预设范围内没有行驶的所述第二车辆，且在所述预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则根据所述第一车辆与所述信号灯之间的距离和所述行驶速度计算所述目标减速度。
15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的信号灯的颜色、所述第一车辆与所述信号灯之间的距离和所述信号灯路口道路的宽度；
所述计算单元，还用于若所述预设范围内没有行驶的所述第二车辆，且在所述预设路程内信号灯的颜色状态为红色或者黄色时，则根据所述第一车辆与所述信号灯之间的距离、所述信号灯路口道路的宽度和所述行驶速度计算所述目标减速度。
16.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的最高限速和信号灯的颜色；
所述计算单元，还用于若所述预设范围内没有行驶的所述第二车辆、所述信号灯的颜色为绿色，且所述行驶速度大于所述最高限速，则根据所述最高限速和所述行驶速度计算所述目标减速度。
17.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的最高限速和道路类型；
所述计算单元，还用于若所述预设范围内没有行驶的所述第二车辆、所述道路类型为高速公路且所述行驶速度大于所述最高限速，则根据所述最高限速、所述行驶速度计算所述目标减速度。
18.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述预设路程内道路信息包括：所述预设路程内的最高限速、与所述第一车辆同向行驶的车辆的平均车速以及信号灯的颜色；
所述计算单元，还用于若所述预设范围内没有行驶的所述第二车辆、所述信号灯的颜色为绿色，且所述行驶速度小于所述最高限速时，则根据所述行驶速度和平均车速计算所述目标减速度。
19.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第二车辆的行驶信息包括：所述第二车辆的车速、所述第二车辆与所述第一车辆之间的距离；其中，所述预设路程内道路信息包括两车之间的安全距离；
所述计算单元，还用于若所述预设范围内有行驶的所述第二车辆，则根据所述第二车辆的车速、所述行驶速度、所述第二车辆与所述第一车辆之间的距离和所述两车之间的安全距离计算所述目标减速度。
20.根据权利要求13-19任一项所述的装置，其特征在于，
所述确定模块，还用于根据下列公式计算所述目标扭矩；
Figure FDA0003357416920000071
其中，G为所述第一车辆的重量；f为滚动阻力系数；CD为风阻系数；A为所述第一车辆的迎风面积；v0为所述第一车辆行驶的实时车速；i为所述第一车辆行驶道路的坡度；δ为旋转质量换算系数；m为所述第一车辆的质量；atrg为所述目标减速度；r为所述第一车辆的车轮半径；ig为所述第一车辆的变速器传动比；i0为主减速比；η为机械传动效率；Ttrg为所述目标扭矩。
21.根据权利要求12-20任一项所述的装置，其特征在于，
所述获取模块，还用于获取所述第一车辆的电机转速；
所述确定模块，具体用于：
根据所述驾驶意图和所述电机转速计算驾驶需求扭矩；
根据所述目标扭矩、所述驾驶意图和所述驾驶需求扭矩确定所述整车需求扭矩。
22.根据权利要求12-21任一项所述的装置，其特征在于，
所述获取模块，还用于获取所述第一车辆中的电机可输出扭矩最大值、所述第一车辆中的电机可输出扭矩最小值、所述第一车辆中电机的额定转速、所述第一车辆中的电池实时允许充电功率和所述第一车辆中的电池实时允许放电功率；
所述控制模块，包括：
确定单元，用于根据所述第一车辆中的电机可输出扭矩最大值、所述第一车辆中的电机可输出扭矩最小值、所述第一车辆中电机的额定转速、所述第一车辆中的电池实时允许充电功率、所述第一车辆中的电池实时允许放电功率和所述整车需求扭矩确定所述第一车辆的电机扭矩；
控制单元，用于根据所述电机扭矩控制所述第一车辆中的电机，以进行制动能量的回收。
23.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有代码或指令，当所述代码或指令被执行时，实现如权利要求1至11中任一项所述的方法。
24.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求12至22中任一项所述的装置以及感知单元，所述感知单元包括自身感知系统模块和车联网模块。
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