CN109484198A - 一种电动汽车能量回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车能量回收方法，包括如下步骤：S1、在车辆能量回收的第一阶段，根据预先标定能量回收扭矩控制车辆以恒定减速度均匀减速；S2、在满足车辆能量回收第一阶段的条件下，踩下制动踏板，触发能量回收的第二阶段；S3、在能量回收第二阶段：预设制动踏板行程阈值，当制动踏板的行程大于行程阈值时，机械制动才参与制动；当制动踏板行程小于行程阈值时，根据制动踏板的行程大小来调节能量回收扭矩。本发明的优点在于：在能量回收的第二阶段，将踏板行程设置一段空行程，在这段行程阈值内，机械制动不参与，而根据实际的踏板开度调节能量回收扭曲，提高能量回收扭矩，增大制动，从而最大程度满足用于制动需求的同时回收能量。

Description

一种电动汽车能量回收方法

技术领域

本发明涉及汽车能量回收领域，特别涉及一种电动汽车能量税收方法

背景技术

近几年，纯电动汽车在国家、地方政策的支持下，取得了较为快速的而发展，纯电动汽车的电池系统、电机系统以及整车控制等各项技术均取得了明显的进步！

在汽车行业中，纯电动汽车的技术进步与发展，解决了部分环境和能源问题，但是仍存在着一定的技术缺陷。受制于电池、电机以及控制技术等发展的制约，纯电动汽车的能量消耗率一直处于较高水平。在这种情况下，一定的电池电量，在一定条件下尽可能的增大纯电动汽车的续驶里程，尽可能的降低整车能量消耗率成为了纯电动汽车企业不断探索的方向。在电池、电机与整车技术在短时间内无法快速进步的条件下，通过改善整车能量回收系统，最大限度的回收制动时整车的动能是解决这一问题的有效途径。

目前，整车厂为达到回收制动能量(动能、势能)的目的，一般会采取恒转矩或者恒扭矩的回收方法，一般会分为两个阶段：第一阶段是完全松开加速踏板，并且未踩下制动踏板；第二阶段是完全松开制动踏板，并且踩下制动踏板；第一阶段和第二阶段的能量回收强度各厂家标定的各有不同，但是，为了避免用户滑行时的能量浪费，一阶段的能量回收都标定的稍微强一些。有些厂家甚至给出多个强度等级，目的都是降低整车能量消耗率，提升整车续航能力。二阶段能量回收一般都会有机械制动(液压制动)的介入，机械制动的在一定程度上来讲是浪费能量的过程。

如果一阶段能量回收强度较弱，用户开车时踩制动踏板的频率就会更高一些，机械制动参与的就多一些，机械制动消耗的能量也会多一些；如果一阶段能量回收强度较强，完全松开加速踏板后整车降速就会较快(多数情况下会超过用户的预判)，用户就会再次踩油门使车辆滑行至目标，这种情况下的能量回收也是浪费能量的过程(回收的能量再次被释放，中间有两次转换效率)；

以上两种情况均有一定程度的能量损失，不利于整车能量消耗率的降低，即不利于整车续航里程的提升。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动汽车能量回收方法，用于在尽量不影响用户实际需求的前提下尽可能多的回收能量。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电动汽车能量回收方法，包括如下步骤：

S1、在车辆能量回收的第一阶段，根据预先标定能量回收扭矩控制车辆以恒定减速度均匀减速；

S2、在满足车辆能量回收第一阶段的条件下，踩下制动踏板，触发能量回收的第二阶段；

S3、在能量回收第二阶段：预设制动踏板行程阈值，当制动踏板的行程大于行程阈值时，机械制动才参与制动；当制动踏板行程小于行程阈值时，根据制动踏板的行程大小来调节能量回收扭矩。

在步骤S1中，能量回收第一阶段，根据车速对能量回收扭矩进行标定，根据预先标定的车速与能量回收的对应关系获取实际运行车速对应的能量回收扭矩，在能量回收扭矩的作用下以恒定减速带A均匀减速。

由整车控制器VCU获取整车状态数据来判断是否进入能量回收阶段，当满足能量回收功能的触发条件时进入能量回收阶段，在在能量回收阶段完全松开加速踏板且未踩下制动踏板时为能量回收第一阶段。

整车控制器VCU获取的整车数据包括电池包状态、电机工作模式、ABS状态、踏板状态等。

在制动踏板行程小于行程阈值时，当制动踏板行程越大时，对应的能量回收扭矩越大。

在制动踏板行程阈值范围内，预先标定踏板行程、车速对应的能量回收力矩，在能量回收第二阶段时，根据实际车速、踏板行程获取对应的能量回收扭矩进行能量回收。

制动踏板行程阈值设置为满行程的20％。

本发明的优点在于：在能量回收的第二阶段，将踏板行程设置一段空行程，在这段行程阈值内，机械制动不参与，而根据实际的踏板开度调节能量回收扭曲，提高能量回收扭矩，增大制动，从而最大程度满足用于制动需求的同时回收能量；相较于现有技术中直接将将机械制动参与浪费能量，本申请可以提高能量回收，且满足了用户的制动需求，当制动踏板大于设定的行程阈值时，说明能量回收扭矩带来的制动不满足用户，然后才控制机械制动参与，来进一步满足用户的需求。由此，本申请可以通过制动踏板来调节能量回收扭矩，增大能量回收且满足用户的制动需求。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明电动汽车能量回收方法的流程图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

在现有技术中制动能力回收包括的第一阶段和第二阶段，通过在制动踏板设计空行程(空行程是指一定行程内液压制动不动作，而是根据标定增加能量回收扭矩的方式增加制动)的基础上，根据制动踏板不同开度标定二阶段能量回收强度(也就是标定二阶段的能量回收扭矩)，同时标定一阶段的能量回收强度，能够在一定程度上提高制动能量回收率，对促进纯电动汽车的推广与发展具有重要意义。

本申请在制动踏板设计空行程(一定行程内液压制动不动作)的基础上，根据制动踏板不同开度标定二阶段能量回收强度，同时弱化一阶段的能量回收强度，来提高整车能量回收率，实现降低整车能量消耗率、提升整车续航里程的目的。

本申请在纯电动汽车制动踏板设计空行程(空行程的行程阈值以满行程的20％为例进行说明，当制动踏板行程开度≤20％时，机械液压制动不工作)，根据制动踏板开度和车速等条件设定二阶段能量回收力矩；根据车速等条件设定一阶段能量回收力矩，以提高整车制动能量回收率。这样，在一阶段能量回收扭矩产生的制动无法满足用户制动需求时，此时用户踩下刹车踏板，当踏板小于行程阈值时，采用调节能量回收扭矩的方式进一步制动，而不是直接接入机械制动，可以减少能量的浪费，提高能量的回收同时也能满足用户在驾驶时的需求，更加符合驾驶习惯需求且可以回收能量。

本发明纯电动汽车能量回收实现方法主要包含以下几部分结构：

1、整车控制器(VCU)；

2、电池管理系统(BMS)；

3、车速等信号采集模块；

4、加速踏板

5、制动踏板

使能能量回收的条件由整车控制器(VCU)进行判定，一般会检测电池包状态(荷电状态等)、电机工作模式、ABS状态、踏板(制动、加速踏板)状态等等；数据的获取一般分为两部分：一部分采用传感器来实现数据的采集，另一部分为整合控制器直接读取其它控制器中的检测数据。

在整车控制器VCU获取数据判断此时符合能量回收条件时，在车辆滑行(满足所有能量回收功能的触发条件、完全松开加速踏板、未踩下制动踏板)时，触发一阶段能量回收。第一阶段能量回收标定以整车减速度为目标(假设减速度为a)，即根据车速对能量回收扭矩进行标定，得到车速对应的能量回收扭矩关系表，根据对应关系获取实际车速下对应的扭矩大小，然后以实际车速对应的能量回收扭矩进行能量回收，使整车在滑行过程中按照恒定减速度(a)均匀减速。

在满足一阶段能量回收触发条件的基础上。若踩下制动踏板(制动踏板开度＞0％)，使能二阶段能量回收(此时踩下制动踏板的原因为驾驶员认为一阶段能量回收扭矩产生的制动不能满足要求，需要加大制动，因此踩下制动踏板，然后进入二阶段能量回收)，二阶段能量回收扭矩在踏板的作用下相对于一阶段的能量回收扭矩进一步增大。

预先设定制动踏板的行程阈值，也就是制动踏板设计20％空行程(行程阈值为20％)，即踏板开度≤20％时，机械液压制动不介入，完全靠能量回收力矩减速，通过增加能量回收力矩的大小来满足驾驶员的制动需求，当踏板开度大于阈值，也就是大于20％时，说明此时能量回收扭矩无法满足驾驶员的制动需求，此时进一步提升制动力，使得机械制动接入。

第二阶段的能量回收扭矩也是通过预先标定的，二阶段的能量回收标定也是以整车减速度为目标值进行标定，预先标定踏板行程、车速对应的能量回收扭矩，标定出踏板行程、车速、能量回收扭矩三者之间对应的三维表格，然后根据踏板行程以及车速度通过三位表格读出对应的能量回收扭矩，二阶段的能力回收力矩大于一阶段结束时对应的能量回收力矩，这样通过增加能量回收制动的方式来满足用户的进一步制动需求。如制动踏板开度为5％时，根据车速对能量回收扭矩进行标定，得到踏板开度、车速对应的能量回收扭矩，以该能量回收扭矩进行能力回收使整车按照恒定减速度b均匀减速；如制动踏板开度为10％时，查表获取此时车速对应的能量回收扭矩，使整车按照恒定减速度c均匀减速；如制动踏板开度为15％时，查表获取此时车速对应的能量回收扭矩，使整车按照恒定减速度d均匀减速；以此类推。如此，二阶段能量回收力矩为根据制动踏板开度和车速进行查表的三维表格。

整车的减速度由于制动踏板在小于20％的范围内，需要增加能量回收扭矩来提高制动，也就是二阶段的整车减速度b、c、d是大于一阶段减速度a的。

本申请的主要技术方案是在一阶段时，通过标定得到的车速和能量回收扭矩的关系表来获取此时车速对应的能量回收扭矩进行能量回收，当踩下踏板，进入二阶段的能量回收，现有技术会在踩下制动踏板后立刻开启机械制动，这种方式会浪费能量；而本申请改进点则在二阶段中以20％的制动踏板行程不做机械制动的接入，当驾驶员踩下制动踏板时，若制动踏板行程小于20％，此时不介入机械制动，而是仍然调节能量回收扭矩，适当增加能量回收扭矩来增大减速度以满足用户的制动需求。若在20％的制动行程仍不能满足用户制动需求，也就是制动踏板行程大于20％时，才开启机械制动，使得机械制动接入来满足制动需求。这种方式使得在满足驾驶员制动需求的同时，给出一段制动踏板形成让用户来调节能量回收扭矩大小，进而满足用户的制动需求，方便在满足用户滑行过程中的制动的同时进行能量回收。

关于二阶段的能量回收扭矩的大小的设定，通过预先标定在整车控制器VCU中，在制动踏板小于满行程的20％时，通过标定二阶段的踏板行程、车速、能量回收扭矩三者之间的关系形成标定表格，然后在实际运行时，根据此时的踏板行程以及车速通过标定的表格读取相对应的能量回收扭矩，然后以该扭矩来能量回收，进而提升制动同时回收能量。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电动汽车能量回收方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、在车辆能量回收的第一阶段，根据预先标定能量回收扭矩控制车辆以恒定减速度均匀减速；

S2、在满足车辆能量回收第一阶段的条件下，踩下制动踏板，触发能量回收的第二阶段；

S3、在能量回收第二阶段：预设制动踏板行程阈值，当制动踏板的行程大于行程阈值时，机械制动才参与制动；当制动踏板行程小于行程阈值时，根据制动踏板的行程大小来调节能量回收扭矩。

2.如权利要求1所述的一种电动汽车能量回收方法，其特征在于：在步骤S1中，能量回收第一阶段，根据车速对能量回收扭矩进行标定，根据预先标定的车速与能量回收的对应关系获取实际运行车速对应的能量回收扭矩，在能量回收扭矩的作用下以恒定减速带A均匀减速。

3.如权利要求1所述的一种电动汽车能量回收方法，其特征在于：由整车控制器VCU获取整车状态数据来判断是否进入能量回收阶段，当满足能量回收功能的触发条件时进入能量回收阶段，在在能量回收阶段完全松开加速踏板且未踩下制动踏板时为能量回收第一阶段。

4.如权利要求1-3任一所述的一种电动汽车能量回收方法，其特征在于：整车控制器VCU获取的整车数据包括电池包状态、电机工作模式、ABS状态、踏板状态等。

5.如权利要求1-3任一所述的一种电动汽车能量回收方法，其特征在于：在制动踏板行程小于行程阈值时，当制动踏板行程越大时，对应的能量回收扭矩越大。

6.如权利要求1-3任一所述的一种电动汽车能量回收方法，其特征在于：在制动踏板行程阈值范围内，预先标定踏板行程、车速对应的能量回收力矩，在能量回收第二阶段时，根据实际车速、踏板行程获取对应的能量回收扭矩进行能量回收。

7.如权利要求1-3任一所述的一种电动汽车能量回收方法，其特征在于：制动踏板行程阈值设置为满行程的20％。