CN108790839A - 能量回收控制方法和能量回收控制装置 - Google Patents

能量回收控制方法和能量回收控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供的能量回收控制方法和能量回收控制装置，涉及电动汽车技术领域。其中，能量回收控制方法包括：判断所述电动汽车是否处于滑行模式或制动模式；若处于滑行模式或制动模式，则判断当前车速是否大于预设车速；若当前车速大于预设车速，则根据当前车速计算得到第一回馈需求扭矩，并根据电池的最大充电功率和电机的当前转速计算得到第二回馈需求扭矩；根据所述第一回馈需求扭矩和所述第二回馈需求扭矩中的较小值控制所述电机对所述电池进行充电。通过上述方法，可以基于制动踏板开度为开关量进行能量回收控制。

Description

能量回收控制方法和能量回收控制装置
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，具体而言，涉及一种能量回收控制方法和能量回收控制装置。
背景技术
制动踏板开度是整车控制单元控制分配电机回馈扭矩的重要依据，普遍的电机回馈扭矩分配方法建立在制动踏板开度信号为模拟量的基础之上。已存在的基于理想制动力分配控制策略及最佳制动能量回收控制策略的能量回馈策略研究往往技术难度高，相应的控制策略越复杂完善，往往对其设计的控制系统要求越高，相应的整车开发成本较高且安全性较差。
其中，简单有效的机械制动为主、电制动为辅的控制策略，比较适合主机厂的量产车型。采用开关量的制动踏板可以减少整车制造成本，但是普遍存在的基于模拟量的制动踏板而进行研究的策略就不再适用开关量制动踏板。因而，提供一种基于开关量的回馈扭矩分配方法以实现能量回收的目的是亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能量回收控制方法和能量回收控制装置，以基于制动踏板开度为开关量进行能量回收控制。
为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：
一种能量回收控制方法，应用于电动汽车，所述方法包括：
判断所述电动汽车是否处于滑行模式或制动模式，其中，所述滑行模式为未接收到制动信号且未接收到加速信号，所述制动模式为接收到制动信号且未接收到加速信号；
若处于滑行模式或制动模式，则判断当前车速是否大于预设车速；
若当前车速大于预设车速，则根据当前车速计算得到第一回馈需求扭矩，并根据电池的最大充电功率和电机的当前转速计算得到第二回馈需求扭矩；
根据所述第一回馈需求扭矩和所述第二回馈需求扭矩中的较小值控制所述电机对所述电池进行充电。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述能量回收控制方法中，根据当前车速计算得到第一回馈需求扭矩的步骤包括：
若所述电动汽车处于滑行模式，则根据当前车速和第一预设规则计算得到第一滑行回馈需求扭矩；
若所述电动汽车处于制动模式，则根据当前车速和第二预设规则计算得到第一制动回馈需求扭矩。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述能量回收控制方法中，所述第一预设规则包括：
所述第二预设规则包括：
其中，T11和T12分别为第一滑行回馈需求扭矩和第一制动回馈需求扭矩，Fx和Fy分别为第一滑行回馈需求阻力和第一制动回馈需求阻力，r为电动汽车的车轮半径，i为变速箱的总减速比，Ff为整车道路滑行阻力，F1为第一滑行回馈需求阻力与整车道路滑行阻力的标定值，F2为第一制动回馈需求阻力与整车道路滑行阻力的标定值，a、b、c分别为定值参数，v为电动汽车的当前车速。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述能量回收控制方法中，在执行根据当前车速计算得到第一回馈需求扭矩的步骤之前，所述方法还包括：获取当前设定的能量回馈等级参数；
所述第一预设规则包括：
所述第二预设规则包括：
其中，u为能量回馈等级参数。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述能量回收控制方法中，所述能量回馈等级参数的取值为0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述能量回收控制方法中，所述方法还包括：
判断所述第一滑行回馈需求阻力或第一制动回馈需求阻力是否小于零；
若所述第一滑行回馈需求阻力或第一制动回馈需求阻力小于零，则将所述第一滑行回馈需求扭矩或第一制动回馈需求扭矩赋值为零。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述能量回收控制方法中，若所述电动汽车处于滑行模式，则根据当前车速和第一预设规则计算得到第一滑行回馈需求扭矩的步骤包括：
判断在所述电动汽车处于滑行模式之前是否处于加速模式，其中，所述加速模式为未接收到制动信号且接收到加速信号；
若所述电动汽车在处于滑行模式之前处于加速模式，则获取在第一时刻的整车道路滑行阻力扭矩和电机的驱动需求扭矩，并获取第二时刻的第一标定车速，其中，所述第一时刻为该加速模式的末端时刻，所述第二时刻为第一时刻后的标定时刻；
根据所述第一标定车速和第一预设规则计算得到第二时刻对应的第一滑行回馈需求扭矩，并根据该第一滑行回馈需求扭矩、在第一时刻的整车道路滑行阻力扭矩与电机的驱动需求扭矩中的较小值、第一时刻和第二时刻计算得到在第一时刻与第二时刻之间各个时刻的第一滑行回馈需求扭矩；
在第二时刻之后，根据该时刻的当前车速和第一预设规则计算得到对应的第一滑行回馈需求扭矩。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述能量回收控制方法中，若所述电动汽车处于滑行模式，则根据当前车速和第一预设规则计算得到第一滑行回馈需求扭矩的步骤包括：
判断在所述电动汽车处于滑行模式之前是否处于制动模式；
若所述电动汽车在处于滑行模式之前处于制动模式，则获取在第三时刻的电机的第一制动需求扭矩，并获取第四时刻的第二标定车速，其中，所述第三时刻为该制动模式的末端时刻，所述第四时刻为第三时刻后的标定时刻；
根据所述第二标定车速和第一预设规则计算得到第四时刻对应的第一滑行回馈需求扭矩，并根据该第一滑行回馈需求扭矩、在第三时刻的第一制动需求扭矩、第三时刻和第四时刻计算得到第三时刻和第四时刻之间各时刻的第一滑行回馈需求扭矩；
在第四时刻之后，根据该时刻的当前车速和第一预设规则计算得到对应的第一滑行回馈需求扭矩。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述能量回收控制方法中，若所述电动汽车处于制动模式，则根据当前车速和第二预设规则计算得到第一制动回馈需求扭矩的步骤包括：
判断所述电动汽车在处于制动模式之前是否处于滑行模式；
若所述电动汽车在处于制动模式之前处于滑行模式，则获取在第五时刻的第一滑行回馈扭矩，并获取第六时刻的第三标定车速，其中，所述第五时刻为该滑行模式的末端时刻，所述第六时刻为第五时刻后的标定时刻；
根据所述第三标定车速和第二预设规则计算得到第六时刻对应的第一制动回馈需求扭矩，并根据该第一制动回馈需求扭矩、第五时刻的第一滑行回馈扭矩、第五时刻和第六时刻计算得到第五时刻和第六时刻之间各时刻的第一制动回馈需求扭矩；
在第六时刻之后，根据该时刻的当前车速和第二预设规则计算得到对应的第一制动回馈需求扭矩。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述能量回收控制方法中，在执行根据所述第一回馈需求扭矩和所述第二回馈需求扭矩中的较小值控制所述电机对所述电池进行充电的步骤之后，所述方法还包括：
判断所述电动汽车是否由当前回馈模式切换至加速模式，其中，所述当前回馈模式为任意通过电机对电池进行充电的模式；
若所述电动汽车由当前回馈模式切换至加速模式，则根据第三预设规则控制电机的第一回馈需求扭矩从当前值降低至零；
根据第四预设规则控制电机的驱动需求扭矩从零增加预设值。
本发明实施例还提供了一种能量回收控制装置，应用于电动汽车，所述装置包括：
模式判断模块，用于判断所述电动汽车是否处于滑行模式或制动模式，其中，所述滑行模式为未接收到制动信号且未接收到加速信号，所述制动模式为接收到制动信号且未接收到加速信号；
车速判断模块，用于在所述电动汽车处于滑行模式或制动模式时，判断当前车速是否大于预设车速；
扭矩计算模块，用于在当前车速大于预设车速时，根据当前车速计算得到第一回馈需求扭矩，并根据电池的最大充电功率和电机的当前转速计算得到第二回馈需求扭矩；
充电控制模块，用于根据所述第一回馈需求扭矩和所述第二回馈需求扭矩中的较小值控制所述电机对所述电池进行充电。
本发明提供的能量回收控制方法和能量回收控制装置，通过基于是否接收到制动信号或加速信号以对电动汽车的当前行驶模式进行判断，并结合汽车的当前车速和电池、电机的状态，以通过对电机进行控制而实现对电池进行充电的目的，可以实现基于制动踏板开度为开关量进行能量回收控制，从而改善现有技术中通过基于制动踏板开度为模拟量进行能量回收控制而存在控制策略复杂、制造成本高的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电动汽车的结构框图。
图2为本发明实施例提供的能量回收控制方法的流程示意图。
图3为图2中步骤S130的流程示意图。
图4为图3中步骤S131的流程示意图。
图5为图4中步骤S131c中计算第一滑行回馈需求扭矩的曲线拟合示意图。
图6为图3中步骤S131的另一流程示意图。
图7为图3中步骤S133的流程示意图。
图8为本发明实施例提供的的能量回收控制方法的另一流程示意图。
图9为本发明实施例提供的电动汽车由当前回馈模式切换至加速模式的曲线拟合示意图。
图10为本发明实施例提供的能量回收控制装置的结构示意图。
图标：10-电动汽车；20-整车控制单元；30-电机控制单元；40-电池管理系统；50-防抱死刹车系统；60-能量回收等级选择单元；70-挡位管理单元；80-制动踏板信号采集单元；90-加速踏板信号采集单元；100-能量回收控制装置；110-模式判断模块；120-车速判断模块；130-扭矩计算模块；140-充电控制模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明实施例提供了一种电动汽车10，可以包括整车控制单元20、电机控制单元30、电池管理系统40、防抱死刹车系统50、能量回收等级选择单元60、挡位管理单元70、制动踏板信号采集单元80以及加速踏板信号采集单元90。
进一步地，在本实施例中，所述整车控制单元20用于处理判断电机控制单元30、电池管理系统40、防抱死刹车系统50、能量回收等级选择单元60、挡位管理单元70、制动踏板信号采集单元80、加速踏板信号采集单元90发送的相关信息、判断整车是否允许进行能量回收模式、计算分配电机的回馈需求扭矩。
所述电机控制单元30用于采集电机的输出扭矩、转速、电流、温度、故障状态等信息并通过CAN网络将电机相关信息发送给所述整车控制单元20，以控制电机执行所述整车控制单元20发送的电机需求扭矩。所述电池管理系统40用于采集电池的相关信息并通过CAN网络发送给所述整车控制单元20。所述防抱死刹车系统50用于将整车的车轮抱死状态发送给所述整车控制单元20。所述能量回收等级选择单元60用于根据驾驶员的选择，以通过调节能量回馈强度来调节驾驶舒适度。所述挡位管理单元70用于进行挡位的切换管理并把当前挡位信息通过CAN网络发送给所述整车控制单元20。所述制动踏板信号采集单元80用于采集制动踏板的开启状态，并将制动踏板状态传递给所述整车控制单元20。所述加速踏板信号采集单元90用于采集加速踏板的状态，并将加速踏板开度信息传递给所述整车控制单元20。
可选地，所述电动汽车10的类型不受限制，可以根据实际应用需求进行设置即可，例如，既可以是动力源仅包括电池的纯电动汽车，也可以是动力源包括电池和化石能源的油电混合电动汽车。
结合图2，本发明实施例还提供一种可应用于上述电动汽车10的整车控制单元20的能量回收控制方法。其中，所述整车控制单元20可以包括处理器，所述能量回收控制方法有关的流程所定义的方法步骤可以由所述处理器实现，下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。
步骤S110，判断所述电动汽车10是否处于滑行模式或制动模式。
在本实施例中，所述滑行模式为未接收到制动信号且未接收到加速信号，也就是说，所述电动汽车10当前处于滑行状态。所述制动模式为接收到制动信号且未接收到加速信号，也就是说，所述电动汽车10当前处于制动状态。
步骤S120，若处于滑行模式或制动模式，则判断当前车速是否大于预设车速。
在本实施例中，考虑到在所述电动汽车10处于加速模式时，再进行能量的回收将导致速度难以达到驾驶员的需求的问题，或者在进行纯机械制动时，再进行能量的回收将导致不能及时完成制动而容易导致事故的问题。因此，在本实施例中，可以在判断出处于滑行模式或制动模式时，再进行能量的回收。
其中，在处于滑行模式或制动模式，且当前的车速较低时，若进行能量回收将导致车速降低到一个较小值，不能满足驾驶员的需求。因此，在处于滑行模式或制动模式时，还可以获取电动汽车10的当前车速，并判断该当前车速是否达到预设车速，以在当前车速大于预设车速时，再进行能量回收。
步骤S130，若当前车速大于预设车速，则根据当前车速计算得到第一回馈需求扭矩，并根据电池的最大充电功率和电机的当前转速计算得到第二回馈需求扭矩。
在本实施例中，通过步骤S110和步骤S120判断出可以进行能量回收时，可以根据当前车速计算得到可以回收的能量值，也就是第一回馈需求扭矩，并根据电池的最大充电功率和电机的当前转速计算得到电机可以利用的动能值以及电池可以存储的能量值，也就是第二回馈需求扭矩。
步骤S140，根据所述第一回馈需求扭矩和所述第二回馈需求扭矩中的较小值控制所述电机对所述电池进行充电。
在本实施例中，在计算出第一回馈需求扭矩和第二回馈需求扭矩之后，为保证对电池充电的安全，可以将第一回馈需求扭矩和第二回馈需求扭矩进行比较。若第一回馈需求扭矩小于第二回馈需求扭矩，可以控制电机根据第一回馈需求扭矩进行扭矩输出以对电池进行充电。若第二回馈需求扭矩小于第一回馈需求扭矩，可以控制电机根据第二回馈需求扭矩进行扭矩输出以对电池进行充电。
可选地，执行步骤S130以计算第一回馈需求扭矩的方式不受限制，可以根据实际应用需求进行设置，例如，可以根据电动汽车10的当前模式进行设置。在本实施例中，考虑到需要进行能量回收的模式包括滑行模式和制动模式，结合图3，步骤S130可以包括步骤S131和步骤S133。
步骤S131，若所述电动汽车10处于滑行模式，则根据当前车速和第一预设规则计算得到第一滑行回馈需求扭矩。
步骤S133，若所述电动汽车10处于制动模式，则根据当前车速和第二预设规则计算得到第一制动回馈需求扭矩。
在本实施例中，所述第一预设规则与所述第二预设规则不同，以分别计算得到第一滑行回馈需求扭矩和第一制动回馈需求扭矩，以保证在滑行模式或制动模式中有较好的舒适度。
可选地，所述第一预设规则和所述第二预设规则的具体内容不受限制，可以根据实际应用需求进行设置。在本实施例中，所述第一预设规则可以包括：
所述第二预设规则可以包括：
其中，T11和T12分别为第一滑行回馈需求扭矩和第一制动回馈需求扭矩，Fx和Fy分别为第一滑行回馈需求阻力和第一制动回馈需求阻力，r为电动汽车10的车轮半径，i为变速箱的总减速比，Ff为整车道路滑行阻力，F1为第一滑行回馈需求阻力与整车道路滑行阻力的标定值，F2为第一制动回馈需求阻力与整车道路滑行阻力的标定值，a、b、c分别为定值参数，v为电动汽车10的当前车速。
并且，考虑到在制动模式中减速时驾驶员的需求，因此，在本实施例中，F2可以大于F1，也就是说，在相同的当前车速下，计算得到的第一制动回馈需求扭矩可以大于计算得到的第一滑行回馈需求扭矩。
进一步地，考虑到不同的驾驶员对能量回收的需求有不同的选择，在本实施例中，还可以通过设置能量回馈等级参数，以基于驾驶员的选择进行能量回收的控制。详细地，在执行步骤S130之前，所述能量回收控制方法还可以包括以下步骤：获取当前设定的能量回馈等级参数。
在获取到当前设定的能量回馈等级参数之后，在执行步骤S131时，第一预设规则可以为：
在执行步骤S133时，第二预设规则可以为：
其中，u为能量回馈等级参数。并且，能量回馈等级参数的取值不受限制，可以根据实际应用需求进行设置，在本实施例中，能量回馈等级参数取值可以设置为0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1。并且，在实际运行过程中，驾驶员可以在上述取值中任意选择一个。
并且，考虑到电动汽车10在整个运行过程中舒适度的一致性，在第一预设规则中的能量回馈等级参数和第二预设规则中的能量回馈等级参数可以是相同的。
进一步地，考虑到在加入能量回馈等级参数后，计算得到的第一滑行回馈需求阻力或第一制动回馈需求阻力可能会为负值，因此，在本实施例中，所述方法还包括以下步骤：判断所述第一滑行回馈需求阻力或第一制动回馈需求阻力是否小于零；若所述第一滑行回馈需求阻力或第一制动回馈需求阻力小于零，则将所述第一滑行回馈需求扭矩或第一制动回馈需求扭矩赋值为零。
通过上述步骤可以实现，在计算得到的第一滑行回馈需求阻力或第一制动回馈需求阻力小于零时，也就是说，在计算得到的第一滑行回馈需求扭矩或第一制动回馈需求扭矩小于零时，可以将第一滑行回馈需求扭矩或第一制动回馈需求扭矩赋值为零，以控制电机不对电池进行充电。
进一步地，执行步骤S131以在滑行模式进行能量回收时，考虑到进入到滑行模式之前处于的模式不同可以对应设置不同的能量回收策略，以避免在模式切换的过程中因进行能量回收而导致行车舒适度降低的问题，在本实施例中，针对由加速模式切换至滑行模式的情形，结合图4，步骤S131可以包括步骤S131a、步骤S131b、步骤S131c以及步骤S131d。
步骤S131a，判断在所述电动汽车10处于滑行模式之前是否处于加速模式。
在本实施例中，所述加速模式为未接收到制动信号且接收到加速信号。也就是说，在本实施例中，通过步骤S131a可以判断出电动汽车10的当前行车模式是否是由加速模式切换至滑行模式，也就是驾驶员松开加速踏板。
步骤S131b，若所述电动汽车10在处于滑行模式之前处于加速模式，则获取在第一时刻的整车道路滑行阻力扭矩和电机的驱动需求扭矩，并获取第二时刻的第一标定车速。
在本实施例中，所述第一时刻为该加速模式的末端时刻，同时也是该滑行模式的初始时刻，也就是驾驶员完全松开加速踏板的时刻。所述第二时刻为第一时刻后的标定时刻，该标定时刻可以根据电动汽车10制造完成后进行标定得到，例如，电动汽车10的性能越好，第一时刻和第二时刻之间的差值可以越小。所述第一标定车速也可以是根据汽车的性能高低，进行实车标定得到。
步骤S131c，根据所述第一标定车速和第一预设规则计算得到第二时刻对应的第一滑行回馈需求扭矩，并根据该第一滑行回馈需求扭矩、在第一时刻的整车道路滑行阻力扭矩与电机的驱动需求扭矩中的较小值、第一时刻和第二时刻计算得到在第一时刻与第二时刻之间各个时刻的第一滑行回馈需求扭矩。
在本实施例中，计算第一时刻和第二时刻之间各个时刻的第一滑行回馈需求扭矩的方式不受限制。在本实施例中，可以通过曲线拟合的方式以确定第一时刻和第二时刻之间各个时刻的第一滑行回馈需求扭矩。详细地，可以参照图5所示。
其中，t1为第一时刻，加速踏板完全松开。t2为第二时刻，可以是t1时刻后的一个标定的预设时长。T10为第一时刻的整车道路滑行阻力扭矩，T11为第一时刻电机的驱动需求扭矩，T2为第二时刻对应的第一滑行回馈需求扭矩。并且，可以获取T10和T11中的较小值与T2的平均值，以及t1时刻与第二时刻的平均值，作为曲线拟合的斜率突变点。
步骤S131d，在第二时刻之后，根据该时刻的当前车速和第一预设规则计算得到对应的第一滑行回馈需求扭矩。
在本实施例中，在第二时刻之后，也就是从模式的切换过程完全进入滑行模式，因此，可以根据当前车速和第一预设规则计算得到对应的第一滑行回馈扭矩，进而实现在第一时刻之后各个时刻的第一滑行回馈扭矩的计算。
进一步地，针对由制动模式切换至滑行模式的情形，结合图6，步骤S131可以包括步骤S131x、步骤S131y、步骤S131w以及步骤S131z。
步骤S131x，判断在所述电动汽车10处于滑行模式之前是否处于制动模式。
在本实施例中，可以通过步骤S131x判断出电动汽车10的当前行车模式是否是由制动模式切换至滑行模式，也就是驾驶员松开制动踏板。
步骤S131y，若所述电动汽车10在处于滑行模式之前处于制动模式，则获取在第三时刻的电机的第一制动需求扭矩，并获取第四时刻的第二标定车速。
在本实施例中，所述第三时刻为该制动模式的末端时刻，同时也是该滑行模式的初始时刻，也就是完全松开制动踏板的时刻。所述第四时刻为第三时刻后的标定时刻，该标定时刻可以根据电动汽车10制造完成后进行标定得到，例如，电动汽车10的性能越好，第三时刻和第四时刻之间的差值可以越小。所述第二标定车速也可以是根据汽车的性能高低，进行实车标定得到。
步骤S131w，根据所述第二标定车速和第一预设规则计算得到第四时刻对应的第一滑行回馈需求扭矩，并根据该第一滑行回馈需求扭矩、在第三时刻的第一制动需求扭矩、第三时刻和第四时刻计算得到第三时刻和第四时刻之间各时刻的第一滑行回馈需求扭矩。
其中，计算第三时刻和第四时刻之间各个时刻的第一滑行回馈需求扭矩的方式不受限制。在本实施例中，可以通过曲线拟合的方式以确定第三时刻和第四时刻之间各个时刻的第一滑行回馈需求扭矩。详细地曲线拟合方法，可以参照步骤S131c的解释说明。
步骤S131z，在第四时刻之后，根据该时刻的当前车速和第一预设规则计算得到对应的第一滑行回馈需求扭矩。
在本实施例中，在第四时刻之后，也就是从模式的切换过程完全进入滑行模式，因此，可以根据当前车速和第一预设规则计算得到对应的第一滑行回馈扭矩，进而实现在三时刻之后各个时刻的第一滑行回馈扭矩的计算。
进一步地，执行步骤S133以在制动模式进行能量回收时，考虑到进入到制动模式之前处于的模式不同可以对应设置不同的能量回收策略，以避免在模式切换的过程中因进行能量回收而导致行车舒适度降低的问题，在本实施例中，针对由滑行模式切换至制动模式的情形，结合图7，步骤S131可以包括步骤S133a、步骤S133b、步骤S133c以及步骤S133d。
步骤S133a，判断所述电动汽车10在处于制动模式之前是否处于滑行模式。
在本实施例中，通过步骤S133a可以判断出电动汽车10的当前行车模式是否是由滑行模式切换至制动模式，也就是驾驶员开始踩下制动踏板。
步骤S133b，若所述电动汽车10在处于制动模式之前处于滑行模式，则获取在第五时刻的第一滑行回馈扭矩，并获取第六时刻的第三标定车速。
在本实施例中，所述第五时刻为该滑行模式的末端时刻，同时也是该制动模式的初始时刻，也就是驾驶员开始踩下制动踏板的时刻。所述第六时刻为第五时刻后的标定时刻，该标定时刻可以根据电动汽车10制造完成后进行标定得到，例如，电动汽车10的性能越好，第五时刻和第六时刻之间的差值可以越小。所述第三标定车速也可以是根据汽车的性能高低，进行实车标定得到。
步骤S133c，根据所述第三标定车速和第二预设规则计算得到第六时刻对应的第一制动回馈需求扭矩，并根据该第一制动回馈需求扭矩、第五时刻的第一滑行回馈扭矩、第五时刻和第六时刻计算得到第五时刻和第六时刻之间各时刻的第一制动回馈需求扭矩。
其中，计算第五时刻和第六时刻之间各个时刻的第一制动回馈需求扭矩的方式不受限制。在本实施例中，可以通过曲线拟合的方式以确定第五时刻和第六时刻之间各个时刻的第一制动回馈需求扭矩。详细地曲线拟合方法，可以参照步骤S131c的解释说明。
步骤S133d，在第六时刻之后，根据该时刻的当前车速和第二预设规则计算得到对应的第一制动回馈需求扭矩。
在本实施例中，在第六时刻之后，也就是从模式的切换过程完全进入滑行模式，因此，可以根据当前车速和第二预设规则计算得到对应的第一制动回馈扭矩，进而实现在五时刻之后各个时刻的第一制动回馈扭矩的计算。
其中，执行步骤S133以在制动模式进行能量回收时，针对由加速模式切换至制动模式的情形，可以分解为由加速模式切换至滑行模式，再由滑行模式切换至制动模式，因此，详细的切换过程中的能量回收控制策略可以参照前文对两个切换过程的说明，在此不再一一赘述。
进一步地，考虑到在上述滑行或制动的回馈模式中，可能存在需要切换至加速模式的情形，因此，在本实施例中，在执行步骤S140之后，结合图8，所述能量回收控制方法还可以包括步骤S150、步骤S160和步骤S170。
步骤S150，判断所述电动汽车10是否由当前回馈模式切换至加速模式。
在本实施例中，所述当前回馈模式为通过电机对电池进行充电的任意模式，例如，可以是滑行模式，也可以是制动模式。并且，滑行模式也可以是包括前文描述中该模式中的模式切换过程，制动模式也可以是包括前文描述中该模式中的模式切换过程。
步骤S160，若所述电动汽车10由当前回馈模式切换至加速模式，则根据第三预设规则控制电机的第一回馈需求扭矩从当前值降低至零。
其中，若当前回馈模式为滑行模式，可以根据第三预设规则控制电机的第一滑行回馈扭矩从当前值降低至零。若当前回馈模式为制动模式，可以根据第三预设规则控制电机的第一制动回馈扭矩从当前值降低至零。
步骤S170，根据第四预设规则控制电机的驱动需求扭矩从零增加预设值。
在本实施例中，当电机的第一回馈需求扭矩降低至零时，可以控制电机根据第四预设规则控制电机的驱动需求扭矩从零增加至预设值。也就是说，电机从沿第一方向转动以实现动能转换为电能并对电池进行充电，切换至沿与第一方向相反的第二方向转动以实现电能转换为动能以驱动车轮转动。
其中，第三预设规则和第四规则的具体内容不受限制，可以根据实际应用需求进行设置。在本实施例中，结合图9，可以根据电动汽车10的性能标定一个时长，该时长表示电机的第一回馈需求扭矩从当前值降低至零所需消耗的时长，然后通过拟合形成一抛物线，该抛物线在第一回馈需求扭矩为当前值时的斜率可以为1、为零时的斜率可以为0。并且，可以根据电动汽车10的性能标定另一个时长，该时长表示电机的驱动需求扭矩从零增加至预设值所需消耗的时长，然后通过拟合形成另一抛物线，该抛物线在驱动需求扭矩为零时的斜率可以为0、为预设值时的斜率可以为1。
结合图10，本发明实施例还提供一种可应用于上述电动汽车10的整车控制单元20的能量回收控制装置100。其中，所述整车控制单元20还可以包括存储器，所述能量回收控制装置100可以存储于所述存储器。并且，所述能量回收控制装置100可以包括模式判断模块110、车速判断模块120、扭矩计算模块130以及充电控制模块140。
所述模式判断模块110，用于判断所述电动汽车10是否处于滑行模式或制动模式，其中，所述滑行模式为未接收到制动信号且未接收到加速信号，所述制动模式为接收到制动信号且未接收到加速信号。在本实施例中，所述模式判断模块110可用于执行图2所示的步骤S110，关于所述模式判断模块110的具体描述可以参照前文对步骤S110的描述。
所述车速判断模块120，用于在所述电动汽车10处于滑行模式或制动模式时，判断当前车速是否大于预设车速。在本实施例中，所述车速判断模块120可用于执行图2所示的步骤S120，关于所述模车速判断模块120的具体描述可以参照前文对步骤S120的描述。
所述扭矩计算模块130，用于在当前车速大于预设车速时，根据当前车速计算得到第一回馈需求扭矩，并根据电池的最大充电功率和电机的当前转速计算得到第二回馈需求扭矩。在本实施例中，所述扭矩计算模块130可用于执行图2所示的步骤S130，关于所述扭矩计算模块130的具体描述可以参照前文对步骤S130的描述。
所述充电控制模块140，用于根据所述第一回馈需求扭矩和所述第二回馈需求扭矩中的较小值控制所述电机对所述电池进行充电。在本实施例中，所述充电控制模块140可用于执行图2所示的步骤S140，关于所述充电控制模块140的具体描述可以参照前文对步骤S140的描述。
综上所述，本发明提供的能量回收控制方法和能量回收控制装置100，通过基于是否接收到制动信号或加速信号以对电动汽车10的当前行驶模式进行判断，并结合汽车的当前车速和电池、电机的状态，以通过对电机进行控制而实现对电池进行充电的目的，可以实现基于制动踏板开度为开关量进行能量回收控制，从而改善现有技术中通过基于制动踏板开度为模拟量进行能量回收控制而存在控制策略复杂、制造成本高的问题。
在本发明实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (11)

1.一种能量回收控制方法，应用于电动汽车，其特征在于，所述方法包括：
判断所述电动汽车是否处于滑行模式或制动模式，其中，所述滑行模式为未接收到制动信号且未接收到加速信号，所述制动模式为接收到制动信号且未接收到加速信号；
若处于滑行模式或制动模式，则判断当前车速是否大于预设车速；
若当前车速大于预设车速，则根据当前车速计算得到第一回馈需求扭矩，并根据电池的最大充电功率和电机的当前转速计算得到第二回馈需求扭矩；
根据所述第一回馈需求扭矩和所述第二回馈需求扭矩中的较小值控制所述电机对所述电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的能量回收控制方法，其特征在于，根据当前车速计算得到第一回馈需求扭矩的步骤包括：
若所述电动汽车处于滑行模式，则根据当前车速和第一预设规则计算得到第一滑行回馈需求扭矩；
若所述电动汽车处于制动模式，则根据当前车速和第二预设规则计算得到第一制动回馈需求扭矩。
3.根据权利要求2所述的能量回收控制方法，其特征在于，所述第一预设规则包括：
Fx＝F1-Ff，Ff＝a*v2-b*v+c；
所述第二预设规则包括：
Fy＝F2-Ff，Ff＝a*v2-b*v+c；
其中，T11和T12分别为第一滑行回馈需求扭矩和第一制动回馈需求扭矩，Fx和Fy分别为第一滑行回馈需求阻力和第一制动回馈需求阻力，r为电动汽车的车轮半径，i为变速箱的总减速比，Ff为整车道路滑行阻力，F1为第一滑行回馈需求阻力与整车道路滑行阻力的标定值，F2为第一制动回馈需求阻力与整车道路滑行阻力的标定值，a、b、c分别为定值参数，v为电动汽车的当前车速。
4.根据权利要求3所述的能量回收控制方法，其特征在于，在执行根据当前车速计算得到第一回馈需求扭矩的步骤之前，所述方法还包括：获取当前设定的能量回馈等级参数；
所述第一预设规则包括：
Fx＝u*F1-Ff，Ff＝a*v2-b*v+c；
所述第二预设规则包括：
Fy＝u*F2-Ff，Ff＝a*v2-b*v+c；
其中，u为能量回馈等级参数。
5.根据权利要求4所述的能量回收控制方法，其特征在于，所述能量回馈等级参数的取值为0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1。
6.根据权利要求4所述的能量回收控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断所述第一滑行回馈需求阻力或第一制动回馈需求阻力是否小于零；
若所述第一滑行回馈需求阻力或第一制动回馈需求阻力小于零，则将所述第一滑行回馈需求扭矩或第一制动回馈需求扭矩赋值为零。
7.根据权利要求2-6任意一项所述的能量回收控制方法，其特征在于，若所述电动汽车处于滑行模式，则根据当前车速和第一预设规则计算得到第一滑行回馈需求扭矩的步骤包括：
判断在所述电动汽车处于滑行模式之前是否处于加速模式，其中，所述加速模式为未接收到制动信号且接收到加速信号；
若所述电动汽车在处于滑行模式之前处于加速模式，则获取在第一时刻的整车道路滑行阻力扭矩和电机的驱动需求扭矩，并获取第二时刻的第一标定车速，其中，所述第一时刻为该加速模式的末端时刻，所述第二时刻为第一时刻后的标定时刻；
根据所述第一标定车速和第一预设规则计算得到第二时刻对应的第一滑行回馈需求扭矩，并根据该第一滑行回馈需求扭矩、在第一时刻的整车道路滑行阻力扭矩与电机的驱动需求扭矩中的较小值、第一时刻和第二时刻计算得到在第一时刻与第二时刻之间各个时刻的第一滑行回馈需求扭矩；
在第二时刻之后，根据该时刻的当前车速和第一预设规则计算得到对应的第一滑行回馈需求扭矩。
8.根据权利要求2-6任意一项所述的能量回收控制方法，其特征在于，若所述电动汽车处于滑行模式，则根据当前车速和第一预设规则计算得到第一滑行回馈需求扭矩的步骤包括：
判断在所述电动汽车处于滑行模式之前是否处于制动模式；
若所述电动汽车在处于滑行模式之前处于制动模式，则获取在第三时刻的电机的第一制动需求扭矩，并获取第四时刻的第二标定车速，其中，所述第三时刻为该制动模式的末端时刻，所述第四时刻为第三时刻后的标定时刻；
根据所述第二标定车速和第一预设规则计算得到第四时刻对应的第一滑行回馈需求扭矩，并根据该第一滑行回馈需求扭矩、在第三时刻的第一制动需求扭矩、第三时刻和第四时刻计算得到第三时刻和第四时刻之间各时刻的第一滑行回馈需求扭矩；
在第四时刻之后，根据该时刻的当前车速和第一预设规则计算得到对应的第一滑行回馈需求扭矩。
9.根据权利要求2-6任意一项所述的能量回收控制方法，其特征在于，若所述电动汽车处于制动模式，则根据当前车速和第二预设规则计算得到第一制动回馈需求扭矩的步骤包括：
判断所述电动汽车在处于制动模式之前是否处于滑行模式；
若所述电动汽车在处于制动模式之前处于滑行模式，则获取在第五时刻的第一滑行回馈扭矩，并获取第六时刻的第三标定车速，其中，所述第五时刻为该滑行模式的末端时刻，所述第六时刻为第五时刻后的标定时刻；
根据所述第三标定车速和第二预设规则计算得到第六时刻对应的第一制动回馈需求扭矩，并根据该第一制动回馈需求扭矩、第五时刻的第一滑行回馈扭矩、第五时刻和第六时刻计算得到第五时刻和第六时刻之间各时刻的第一制动回馈需求扭矩；
在第六时刻之后，根据该时刻的当前车速和第二预设规则计算得到对应的第一制动回馈需求扭矩。
10.根据权利要求2-6任意一项所述的能量回收控制方法，其特征在于，在执行根据所述第一回馈需求扭矩和所述第二回馈需求扭矩中的较小值控制所述电机对所述电池进行充电的步骤之后，所述方法还包括：
判断所述电动汽车是否由当前回馈模式切换至加速模式，其中，所述当前回馈模式为任意通过电机对电池进行充电的模式；
若所述电动汽车由当前回馈模式切换至加速模式，则根据第三预设规则控制电机的第一回馈需求扭矩从当前值降低至零；
根据第四预设规则控制电机的驱动需求扭矩从零增加预设值。
11.一种能量回收控制装置，应用于电动汽车，其特征在于，所述装置包括：
模式判断模块，用于判断所述电动汽车是否处于滑行模式或制动模式，其中，所述滑行模式为未接收到制动信号且未接收到加速信号，所述制动模式为接收到制动信号且未接收到加速信号；
车速判断模块，用于在所述电动汽车处于滑行模式或制动模式时，判断当前车速是否大于预设车速；
扭矩计算模块，用于在当前车速大于预设车速时，根据当前车速计算得到第一回馈需求扭矩，并根据电池的最大充电功率和电机的当前转速计算得到第二回馈需求扭矩；
充电控制模块，用于根据所述第一回馈需求扭矩和所述第二回馈需求扭矩中的较小值控制所述电机对所述电池进行充电。
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