CN109624723B - 混合动力车能量回收控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开一种混合动力车能量回收控制方法及装置，用于在混合动力车行车过程中进行能量回收，所述方法包括以下步骤：获取动力系统最大发电值及发电请求目标值；判断车辆是否处于制动状态；若不处于制动且车辆处于稳定状态，则发电量为发电请求目标值；若车辆处于不稳定状态，则发电量为稳定状态发电量与稳定因子的乘积；发送发电量于动力系统；动力系统根据上述发电量进行发电。该方法及装置可在确保车轮不产生过度滑移的情况下，尽量按照充电系统的发电需求，尽量的进行能量回收；在利用能源的同时，保证了车辆的安全性，同时使车辆拥有良好的制动踏板感和驾驶感受。

Description

混合动力车能量回收控制方法及装置
技术领域
本发明涉及混合动力汽车技术领域，具体涉及一种混合动力车能量回收控制方法及装置。
背景技术
能量回收系统(Braking Energy Recovery System，简称RBS)是指汽车在制动或者滑行时将损失变成电能，储存在电池里，如下次需要电机运转的时候，可以再次利用。电子稳定性控制系统(Energy Absorbing Steering Column，简称ESC)以横向稳定控制的特点把防抱制动系统和牵引力控制系统性能组合在一起，可监视车辆的横向稳定性，并调节制动压力和发动机扭矩，以使车辆保持在稳定行驶状态。该项技术成为日益盛行的汽车标准配置。荷电状态(State of Charge，简称SOC)，也叫剩余电量，代表的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示。其取值范围为0～1，当SOC＝0时表示电池放电完全，当SOC＝1时表示电池完全充满。
随着车辆的发展(尤其是混合动力车型的产生)能量回收技术目前已经经过多年的发展，但功能在兼顾能量回收率，充电系统能源管理，制动踏板感，整车平顺性及驾驶性，车辆稳定安全等性能方面，难于达到很好的平衡，当前，RBS的控制方式通常是，在驾驶员制动工况下，由动力系统发送当前可用于回收的最大潜能，由制动系统根据驾驶员踩下的制动踏板深度决定最终实现的发电量。而当车辆处于滑行阶段，由于不涉及制动踏板感觉的匹配，因此由动力系统自行决定实际的发电量，在此工况下，制动系统不再干涉RBS的能量回收量。
现有方案中，由于滑行阶段由动力系统自行决定能量的回收量，车辆的其它系统不再参与该功能的运作，当车辆处于冰面、雪面等附着力较低的路面下，过大的能量回收量容易导致车辆轮胎产生较大的滑移率，易造成整车失控，车辆失去转向能力，同时增加了制动距离。给车内成员造成一定的危险性。
发明内容
本发明实施例的目的包括提供一种混合动力车能量回收控制方法及装置，用以解决现有的混合动力汽车在滑行能量回收阶段，难以同时兼顾能量回收率、充电系统能源管理，整车平顺性、安全性、驾驶性的问题。
本发明实施例提供一种混合动力车能量回收控制方法，用于在混合动力车行车过程中进行能量回收，所述方法包括以下步骤：
获取动力系统最大发电值及发电请求目标值，所述发电请求目标值为动力控制系统根据车辆状态指数计算得出的最佳充电功率，并转化为发电机的扭矩，该扭矩即为动力系统当前请求的发电目标扭矩，所述车辆状态指数包括当前电池SOC值、当前整车用电量、发电机发电效率、电池充电效率、当前车辆速度及减速度；
判断车辆是否处于制动状态，若处于制动状态，则发电量为根据驾驶员的制动深度请求，在发电请求目标值的基础上增加液压制动对应的回收值的发电量；若不处于制动且车辆处于稳定状态，则发电量为发电请求目标值，其中，所述发电量的最大值不超过最大发电值；若车辆处于不稳定状态，则发电量为稳定状态发电量与稳定因子的乘积；
发送发电量于动力系统；
动力系统根据上述发电量进行发电。
优选地，还包括反馈当前发电状态。
优选地，所述动力系统最大发电值为当前发电机可用于发电的最大发电功率和电池的最大充电功率两者中的较小值，并计算得出当前系统的最大的可用发电功率，并计算得出该功率下当前状态下的发电机对应发电扭矩，该扭矩即为发电机系统最大发电扭矩。
本发明实施例还提供一种混合动力车能量回收控制装置，用于在混合动力车行车过程中进行能量回收，包括：
采集单元，用于获取动力系统最大发电值及发电请求目标值，所述发电请求目标值为动力控制系统根据车辆状态指数计算得出的最佳充电功率，并转化为发电机的扭矩，该扭矩即为动力系统当前请求的发电目标扭矩，所述车辆状态指数包括当前电池SOC值、当前整车用电量、发电机发电效率、电池充电效率、当前车辆速度及减速度；
判断单元，用于判断车辆是否处于制动状态，若处于制动状态，则发电量为根据驾驶员的制动深度请求，在发电请求目标值的基础上增加液压制动对应的回收值的发电量；若不处于制动且车辆处于稳定状态，则发电量为发电请求目标值，其中，所述发电量的最大值不超过最大发电值；若车辆处于不稳定状态，则发电量为稳定状态发电量与稳定因子的乘积；
第一反馈单元，用于将发电值发送于动力系统；
发电单元，用于动力系统根据发电值进行发电。
优选地，还包括第二反馈单元，用于反馈当前发电状态。
优选地，所述动力系统最大发电值为当前发电机可用于发电的最大发电功率和电池的最大充电功率两者中的较小值，并计算得出当前系统的最大的可用发电功率，并计算得出该功率下当前状态下的发电机对应发电扭矩，该扭矩即为发电机系统最大发电扭矩。
本发明实施例提供的一种混合动力车能量回收控制方法及装置，增加了动力系统根据能源管理需求而计算得能量回收请求力矩，同时该请求力矩是否实现需要制动系统的校核；制动系统负责整车是否处于制动状态的判断，保证了车辆制动状态判断的准确性并负责车辆滑移率的控制。本发明可在确保车轮不产生过度滑移的情况下，尽量按照充电系统的发电需求，尽量的进行能量回收；在利用能源的同时，保证了车辆的安全性，同时使车辆拥有良好的制动踏板感和驾驶感受。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种混合动力车能量回收控制方法的流程示意图。
图2为本发明实施例提供的一种混合动力车能量回收控制装置的结构示意图。
图3为图1所示混合动力车能量回收控制方法的应用示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种混合动力车能量回收控制方法及装置的具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
请参考图1，图1是本发明实施例提供的一种混合动力车能量回收控制方法的流程示意图。如图1所示，该混合动力车能量回收控制方法主要应用于在混合动力车行车过程中进行能量回收，该方法包括以下步骤：
S101，获取动力系统最大发电值及发电请求目标值；
在本发明实施例中，该动力系统最大发电值为当前发电机可用于发电的最大发电功率和电池的最大充电功率两者中的较小值，并计算得出当前系统的最大的可用发电功率，并计算得出该功率下当前状态下的发电机对应发电扭矩，该扭矩即为发电机系统最大发电扭矩。该发电请求目标值为动力控制系统根据车辆状态指数计算得出的最佳充电功率，并转化为发电机的扭矩，该扭矩即为动力系统当前请求的发电目标扭矩，其中，所述车辆状态指数包括当前电池SOC值、当前整车用电量、发电机发电效率、电池充电效率、当前车辆速度及减速度。
S102，判断车辆是否处于制动状态，若处于制动状态，则发电量为根据驾驶员的制动深度请求，在发电请求目标值的基础上增加液压制动对应的回收值的发电量；若不处于制动且车辆处于稳定状态，则发电量为发电请求目标值，其中，所述发电量的最大值不超过最大发电值。在本发明实施例中，该液压制动对应的回收值的发电量是根据液压制动力计算得出，与液压制动成一定比例。
S103，将发电值发送于动力系统；
底盘控制系统通过驾驶员制动踏板的踩下深度进行判断，根据不同的驾驶员制动请求，采取相应的能量回收值，来保证车辆良好的制动踏板感及整车良好的驾驶性。同时时刻检测车辆当前的路况，在可能发生车轮过度滑移之前，主动减小允许的能量回收力矩，用于保证车辆的行驶安全。在车辆处于滑行状态下，尽量满足动力系统发出的发电请求扭矩，满足车辆电平衡等需求。结合动力系统发出最大发电力矩及请求的发电目标扭矩，得出当前车辆各系统综合后的需求发电力矩。
S104，动力系统根据发电值进行发电；
S105，反馈当前发电状态。
动力控制系统接收到底盘控制系统发出的需求发电扭矩后，正常的控制其发电机，以该扭矩进行合理的发电，同时将发电机实时响应的扭矩进行反馈，以达到系统的闭环控制，提高系统发电力矩控制的精确性；同时在系统有故障的情况下，及时的通知驾驶员，更人性化。
请参考图2，图2为本发明实施例提供的一种混合动力车能量回收控制装置的结构示意图。如图2所示，该混合动力车能量回收控制装置，用于在混合动力车行车过程中进行能量回收，包括：
采集单元201，用于获取动力系统最大发电值及发电请求目标值；
判断单元202，用于判断车辆是否处于制动状态，若处于制动状态，则发电量为根据驾驶员的制动深度请求，在发电请求目标值的基础上增加液压制动对应的回收值的发电量；若不处于制动且车辆处于稳定状态，则发电量为发电请求目标值，其中，所述发电量的最大值不超过最大发电值；若车辆处于不稳定状态，则发电量为稳定状态发电量与稳定因子的乘积。
第一反馈单元203，用于将发电值发送于动力系统；
发电单元204，用于动力系统根据发电值进行发电；
第二反馈单元205，用于反馈当前发电状态。
在本发明实施例中，该液压制动对应的回收值的发电量是根据液压制动力计算得出，与液压制动成一定比例。
请参考图3，图3为图1所示混合动力车能量回收控制方法的应用示意图。如图3所示，在ACC工况下，当车辆需求减速度越大时，需求的整车阻力越大。由于能给整车提供阻力有风阻、滚阻等车辆行驶中固有的阻力，发动机的拖滞力矩，电机的发电制动力矩，车辆制动系统液压制动的力矩，由于车辆行驶中的固有力矩相对固定，一般只能通过改变车辆造型等进行改善，车辆制动系统的液压制动力矩又只能将车辆的动能转化成热能消耗掉，而电机的发电制动，在实现车辆制动的同时，可以回收部分能量对电池进行充电，以备需要的时候提供动力。在本发明实施例中，尽量的利用电机的发电制动进行能量回收，尽可能的回收车辆减速时所造成的能量浪费。
在ACC工况中，ESC根据雷达发出的减速度值，根据当前车况计算实现当前减速度时整车所需要的阻力扭矩，并对阻力扭矩进行重新分配，系统优先将需求的阻力扭矩分配给发动机的反拖，分配给发动机的反拖力矩不得超过发动机发出的可用最小力矩，以减小燃油消耗，在最大的反拖不足时，再将剩余的需求阻力扭矩分配给电机制动，进行制动能量回收，回收减速过程中的部分能量，其中分配给电机制动的力矩不得超过动力系统发出的可用最大发电力矩，如以上还不足以达到车辆需求的阻力矩，再由制动系统自行增加相应大小值的液压制动力矩，以达到整车需求的减速度。
本发明实施例提供一种混合动力车能量回收控制方法及装置，增加了动力系统根据能源管理需求而计算得能量回收请求力矩，同时该请求力矩是否实现需要制动系统的校核；制动系统负责整车是否处于制动状态的判断，保证了车辆制动状态判断的准确性并负责车辆滑移率的控制。该制动系统主要根据制动踏板开关、制动主缸压力、车辆减速度等判断车辆是否处于制动状态，负责保障ABS的功能；制动系统可命令发电机瞬间去除或逐渐减少发电制动扭矩，在驱动轮滑移率处于稳定区间内，制动系统应最大限度地允许动力系统的发电制动扭矩；制动系统负责踏板感，包括整个制动过程的平顺性及发电机固有特性导致力矩变化时的制动踏板平顺性，可以使车辆在制动与非制动的不同工况下进行平稳的过渡，使车辆拥有良好的驾驶感觉。
在制动能量回收阶段，主要由制动系统提供能量回收值，以保证制动过程中车辆的稳定性以及良好的制动踏板感；在滑行能量回收阶段，主要由动力系统提供能量回收值，由制动系统进行审核，保证了车辆的安全性，同时最大程度的满足了车辆的能源管理需求。其中，动力系统主要负责车辆的能源管理，动力系统需准确的估算当前发电系统的最大发电扭矩及发电请求扭矩，同时可以准确的响应底盘控制系统最后发出的需求发电扭矩，并对实际值进行反馈，并且在保证电池寿命的前提下尽可能的提高能量的回收率。
以上所述，仅是发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种混合动力车能量回收控制方法，用于在混合动力车行车过程中进行能量回收，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获取动力系统最大发电值及发电请求目标值，所述发电请求目标值为动力控制系统根据车辆状态指数计算得出的最佳充电功率，并转化为发电机的扭矩，该扭矩即为动力系统当前请求的发电目标扭矩，所述车辆状态指数包括当前电池SOC值、当前整车用电量、发电机发电效率、电池充电效率、当前车辆速度及减速度；
判断车辆是否处于制动状态，若处于制动状态，则发电量为根据驾驶员的制动深度请求，在发电请求目标值的基础上增加液压制动对应的回收值的发电量；若不处于制动且车辆处于稳定状态，则发电量为发电请求目标值，其中，所述发电量的最大值不超过最大发电值；若车辆处于不稳定状态，则发电量为稳定状态发电量与稳定因子的乘积；
发送发电量于动力系统；
动力系统根据上述发电量进行发电。
2.根据权利要求1所述的混合动力车能量回收控制方法，其特征在于，还包括反馈当前发电状态。
3.根据权利要求1所述的混合动力车能量回收控制方法，其特征在于，所述动力系统最大发电值为当前发电机可用于发电的最大发电功率和电池的最大充电功率两者中的较小值，并计算得出当前系统的最大的可用发电功率，并计算得出该功率下当前状态下的发电机对应发电扭矩，该扭矩即为发电机系统最大发电扭矩。
4.一种混合动力车能量回收控制装置，用于在混合动力车行车过程中进行能量回收，其特征在于，包括：
采集单元，用于获取动力系统最大发电值及发电请求目标值，所述发电请求目标值为动力控制系统根据车辆状态指数计算得出的最佳充电功率，并转化为发电机的扭矩，该扭矩即为动力系统当前请求的发电目标扭矩，所述车辆状态指数包括当前电池SOC值、当前整车用电量、发电机发电效率、电池充电效率、当前车辆速度及减速度；
判断单元，用于判断车辆是否处于制动状态，若处于制动状态，则发电量为根据驾驶员的制动深度请求，在发电请求目标值的基础上增加液压制动对应的回收值的发电量；若不处于制动且车辆处于稳定状态，则发电量为发电请求目标值，其中，所述发电量的最大值不超过最大发电值；若车辆处于不稳定状态，则发电量为稳定状态发电量与稳定因子的乘积；
第一反馈单元，用于将发电值发送于动力系统；
发电单元，用于动力系统根据发电值进行发电。
5.根据权利要求4所述的混合动力车能量回收控制装置，其特征在于，还包括第二反馈单元，用于反馈当前发电状态。
6.根据权利要求4所述的混合动力车能量回收控制装置，其特征在于，所述动力系统最大发电值为当前发电机可用于发电的最大发电功率和电池的最大充电功率两者中的较小值，并计算得出当前系统的最大的可用发电功率，并计算得出该功率下当前状态下的发电机对应发电扭矩，该扭矩即为发电机系统最大发电扭矩。
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GR01 Patent grant
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