CN109849679B - 一种制动能量回收方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制动能量回收方法及装置，该方法获取预先建立的制动力矩曲线，基于制动力矩曲线确定与获取到的制动踏板开度对应的电机制动力矩，制动力矩曲线中第二区间内电机制动力矩维持电机最大制动力矩，第三区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；第二区间为从第一开度开始直至第二开度，第一开度为施加机械制动力时的制动踏板开度；第二开度为在最大电机制动力的条件下防止车辆发生抱死状态时允许施加的最大机械制动力对应的制动踏板开度。从而根据当前获取到的制动踏板开度获取到的电机制动力矩一定小于电机最大制动力矩，在电机最大制动力矩下可以避免车辆发生抱死状态，且最大可能的提高制动能量的回收效率。

Description

一种制动能量回收方法及装置

技术领域

本发明属于新能源技术领域，尤其涉及一种制动能量回收方法及装置。

背景技术

随着国家新能源车辆的大力推广，新能源车辆越来越多的出现在市场上，制动能量回收作为新能源车辆的重要功能，在节油率、经济性方面起着重要的作用。

基于新能源车辆上的制动能量回收系统进行制动能量回收的过程中，制动能量回收力矩越大，则制动能量回收效率越高，从而能够将更多的制动能量转换为电能，但是，制动能量回收力矩越大，在车辆制动过程中车辆的制动减速度越大，从而造成车辆容易发生抱死的问题，导致安全性低；制动能量回收力矩越小，则制动能量回收效率低，从而无法充分回收制动能量，造成资源浪费。

因此，亟需一种能够合理设置制动能量回收力矩以提高制动能量回收效率且不对车辆的安全性造成影响的制动能量回收方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种制动能量回收方法及装置，用于解决现有技术中无法在提高制动能量回收效率的同时避免产生安全问题的问题。

技术方案如下：

本发明提供一种制动能量回收方法，包括：

获取预先建立的制动力矩曲线；所述制动力矩曲线包括三个区间，第一区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系，第二区间内电机制动力矩维持电机最大制动力矩，第三区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；第二区间为从第一开度开始，直至第二开度为止，所述第一开度为施加机械制动力时的制动踏板开度；所述第二开度为在最大电机制动力的条件下防止车辆发生抱死状态时允许施加的最大机械制动力对应的制动踏板开度；

获取车辆在制动过程中的制动踏板开度以及电机转速；

基于所述制动力矩曲线、制动踏板开度以及电机转速，确定制动能量回收力矩，以回收所述制动能量回收力矩产生的制动能量。

优选地，所述制动力矩曲线采用如下方式建立得到：

基于车辆配置参数，确定施加机械制动力时制动踏板开度；

在车辆滑行过程中，基于车速确定滑行能量回收力矩，将所述滑行能量回收力矩作为电机最小制动力矩；

在车辆制动过程中，基于车辆配置参数以及车辆运行参数确定电机最大制动力矩；

基于电机最大制动力矩，确定最大电机制动力；

获取车辆发生抱死状态时的抱死制动力；

基于所述最大电机制动力以及所述抱死制动力，确定允许通过踩踏制动踏板施加的最大机械制动力；

确定与所述最大机械制动力对应的制动踏板开度；

基于施加机械制动力时制动踏板开度、电机最小制动力矩、电机最大制动力矩以及与所述最大机械制动力对应的制动踏板开度，建立制动力矩曲线；其中，所述制动力矩曲线中制动踏板开度为0对应电机最小制动力矩；从制动踏板开度为0开始直至所述第一开度，所述制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；从所述第一开度开始直至所述第二开度，所述电机制动力矩维持电机最大制动力矩；从所述第二开度开始直至制动踏板开度最大值，所述制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；所述制动踏板开度最大值对应电机最小制动力矩。

优选地，所述基于所述制动力矩曲线、制动踏板开度以及电机转速，确定制动能量回收力矩，以回收所述制动能量回收力矩产生的制动能量包括：

基于所述制动力矩曲线以及车辆在制动过程中的制动踏板开度，确定制动力矩基础值；

基于所述电机转速以及所述制动力矩基础值，确定制动能量回收力矩，以回收所述制动能量回收力矩产生的制动能量。

优选地，所述基于所述电机转速以及所述制动力矩基础值，确定制动能量回收力矩包括：

对所述电机转速进行归一化处理，得到力矩调整系数；

计算所述制动力矩基础值与所述力矩调整系数的乘积，得到与所述电机转速匹配的制动能量回收力矩。

优选地，确定制动能量回收力矩之后，还包括：

如果车辆为双电机系统，则确定第一电机在当前电机转速下处于高效区间时对应的力矩值；

将所述力矩值作为第一电机的电机制动力矩；

计算所述制动能量回收力矩与所述第一电机的电机制动力矩的差值，并将所述差值作为第二电机的电机制动力矩。

本发明还提供了一种制动能量回收装置，包括：

第一获取单元，用于获取预先建立的制动力矩曲线；所述制动力矩曲线包括三个区间，第一区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系，第二区间内电机制动力矩维持电机最大制动力矩，第三区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；第二区间为从第一开度开始，直至第二开度为止，所述第一开度为施加机械制动力时的制动踏板开度；所述第二开度为在最大电机制动力的条件下防止车辆发生抱死状态时允许施加的最大机械制动力对应的制动踏板开度；

第二获取单元，用于获取车辆在制动过程中的制动踏板开度以及电机转速；

确定单元，用于基于所述制动力矩曲线、制动踏板开度以及电机转速，确定制动能量回收力矩，以回收所述制动能量回收力矩产生的制动能量。

优选地，还包括建立单元；

所述建立单元，用于基于车辆配置参数，确定施加机械制动力时制动踏板开度；在车辆滑行过程中，基于车速确定滑行能量回收力矩，将所述滑行能量回收力矩作为电机最小制动力矩；在车辆制动过程中，基于车辆配置参数以及车辆运行参数确定电机最大制动力矩；基于电机最大制动力矩，确定最大电机制动力；获取车辆发生抱死状态时的抱死制动力；基于所述最大电机制动力以及所述抱死制动力，确定允许通过踩踏制动踏板施加的最大机械制动力；确定与所述最大机械制动力对应的制动踏板开度；基于施加机械制动力时制动踏板开度、电机最小制动力矩、电机最大制动力矩以及与所述最大机械制动力对应的制动踏板开度，建立制动力矩曲线；其中，所述制动力矩曲线中制动踏板开度为0对应电机最小制动力矩；从制动踏板开度为0开始直至所述第一开度，所述制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；从所述第一开度开始直至所述第二开度，所述电机制动力矩维持电机最大制动力矩；从所述第二开度开始直至制动踏板开度最大值，所述制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；所述制动踏板开度最大值对应电机最小制动力矩。

优选地，所述确定单元包括：

第一确定子单元，用于基于所述制动力矩曲线以及车辆在制动过程中的制动踏板开度，确定制动力矩基础值；

第二确定子单元，用于基于所述电机转速以及所述制动力矩基础值，确定制动能量回收力矩，以回收所述制动能量回收力矩产生的制动能量。

优选地，所述第二确定子单元，包括：

处理模块，用于对所述电机转速进行归一化处理，得到力矩调整系数；

计算模块，用于计算所述制动力矩基础值与所述力矩调整系数的乘积，得到与所述电机转速匹配的制动能量回收力矩。

优选地，还包括：

第三确定子单元，用于如果车辆为双电机系统，则确定第一电机在当前电机转速下处于高效区间时对应的力矩值；将所述力矩值作为第一电机的电机制动力矩；

计算子单元，用于计算所述制动能量回收力矩与所述第一电机的电机制动力矩的差值，并将所述差值作为第二电机的电机制动力矩。

与现有技术相比，本申请提供的上述技术方案具有如下优点：

从上述技术方案可知，本申请中预先建立了制动踏板开度与电机制动力矩之间的制动力矩曲线，基于建立的制动力矩曲线，确定与获取到的制动踏板开度对应的电机制动力矩时，在制动力矩曲线中的第二区间内电机制动力矩维持电机最大制动力矩，第三区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；第二区间为从第一开度开始，直至第二开度为止，所述第一开度为施加机械制动力时的制动踏板开度；所述第二开度为在最大电机制动力的条件下防止车辆发生抱死状态时允许施加的最大机械制动力对应的制动踏板开度；从而根据当前获取到的制动踏板开度获取到的电机制动力矩一定小于电机最大制动力矩，在电机最大制动力矩下可以避免车辆发生抱死状态，且在避免车辆发生抱死状态的情况下最大可能的提高制动能量的回收效率。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明公开的一种制动能量回收方法的流程图；

图2是本发明公开的一种建立制动力矩曲线的流程图；

图3是本发明实施例建立得到的制动力矩曲线的示意图；

图4是本发明公开的另一种制动能量回收方法方法的流程图；

图5是本发明公开的一种制动能量回收装置的结构图。

具体实施方式

现有技术中，制动能量回收力矩与车速、制动踏板开度呈线性关系，具体为车速越大、制动踏板开度越大，确定出的制动能量回收力矩越大，车速越小、制动踏板开度越小，确定出的制动能量回收力矩越小。

但是，车速越大、制动踏板开度越大，确定出的制动能量回收力矩越大，这种情况下容易出现车辆抱死的状态，产生安全性问题，且制动能量回收力矩大容易导致制动功率超过车辆电池允许的充电功率，从而损坏电池。车速越低、制动踏板开度越小，确定出的制动能量回收力矩越小，这种情况下容易出现制动能量回收效率过低，无法充分利用制动产生的能量。

针对现有技术中存在的上述问题，本发明预先建立了制动踏板开度与电机制动力矩之间的制动力矩曲线，基于建立的制动力矩曲线，确定与获取到的制动踏板开度对应的电机制动力矩时，在制动力矩曲线中的第二区间内电机制动力矩维持电机最大制动力矩，第三区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；第二区间为从第一开度开始，直至第二开度为止，所述第一开度为施加机械制动力时的制动踏板开度；所述第二开度为在最大电机制动力的条件下防止车辆发生抱死状态时允许施加的最大机械制动力对应的制动踏板开度；从而根据当前获取到的制动踏板开度获取到的电机制动力矩一定小于电机最大制动力矩，在电机最大制动力矩下可以避免车辆发生抱死状态，且在避免车辆发生抱死状态的情况下最大可能的提高制动能量的回收效率。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供的制动能量回收方法，应用于具有制动能量回收系统的车辆系统中，具体地，如图1所示，本申请实施例提供的制动能量回收方法可以包括：

S101、获取预先建立的制动力矩曲线；所述制动力矩曲线包括三个区间，第一区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系，第二区间内电机制动力矩维持电机最大制动力矩，第三区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；第二区间为从第一开度开始，直至第二开度为止，所述第一开度为施加机械制动力时的制动踏板开度；所述第二开度为在最大电机制动力的条件下防止车辆发生抱死状态时允许施加的最大机械制动力对应的制动踏板开度。

在车辆制动时会借助车辆的制动能量回收系统将部分动能通过发电机转化成电能储存起来，如为电池充电，以为车辆加速或启动时为车辆提供驱动力，其中，确定车辆制动时获取预先建立的制动力矩曲线，以基于制动力矩曲线确定能量回收系统进行制动能量回收时的制动能量回收力矩，并回收制动能量回收力矩产生的制动能量。

针对特定型号的车辆，预先建立对应该特定型号车辆的制动力矩曲线。其中，不同型号的车辆对应的制动力矩曲线可能不同，也可能相同。

本实施例中是以制动踏板开度为横坐标，电机制动力矩为纵坐标建立的制动力矩曲线。横坐标的初始值为0％，对应制动踏板开度为0％，横坐标的终止值为100％，对应制动踏板开度为100％。纵坐标的初始值为0，对应电机制动力矩为0，纵坐标的终止值对应电机最大制动力矩，记为Tmax。不同型号的车辆，内部配置的电机、电池等部件可能不同，那么，不同型号的车辆对应的电机最大制动力矩是不同的。且，Tmax除与电机、电池等有关联之外，还与车辆的运行参数有关联，运行参数包括加速度、减速度。

从而，结合该型号车辆处于的不同运行参数确定出对应该型号车辆的Tmax。在Tmax下进行制动不会使得减速度太大而影响制动平滑性的问题，驾驶员的驾驶体验好。

并在车辆制动过程中，分别确定出第一开度r1和第二开度r2。

确定r1的一种实现方式为施加机械制动力的同时获取当前时刻的制动踏板开度。

确定r2的一种实现方式为在确定了最大电机制动力以及车辆发生抱死状态时的抱死制动力的情况下，计算抱死制动力与最大电机制动力的差值，该差值为允许施加的最大机械制动力，但是考虑到如果施加与该差值大小相同的机械制动力将导致车辆发生抱死状态，那么，在实际应用中可以将小于该差值特定阈值的制动力作为允许施加的最大机械制动力，具体特定阈值可以根据实际需要进行合理设置。

如，抱死制动力为1000N，最大电机制动力为800N，差值为200N，特定阈值为20N，那么，允许施加的最大机械制动力为180N。

机械制动力的大小由踩踏制动踏板的力度决定，踩踏制动踏板的力度与制动踏板开度具有对应关系，从而根据最大机械制动力可以确定对应的制动踏板开度。

确定了r1、r2以及Tmax后，制动踏板开度从0％开始直至r1，对应的纵坐标与制动踏板开度呈线性关系；制动踏板开度从r1开始直至r2为止，对应的纵坐标均为Tmax；制动踏板开度从r2开始直至100％，对应的纵坐标与制动踏板开度呈线性关系，且由于在r2处施加的机械制动力与Tmax下施加的电机制动力的总和已经接近车辆抱死状态下能够施加的最大制动力了，因此，在制动踏板开度超过r2后，说明施加的机械制动力持续增加，为了避免机械制动力与电机制动力的总和超过车辆抱死状态下能够施加的最大制动力，需要降低电机制动力，从而制动踏板开度从r2开始直至100％，对应的纵坐标均小于Tmax。

S102、获取车辆在制动过程中的制动踏板开度以及电机转速。

车辆在制动过程中，从整车控制单元VCU获取制动踏板开度以及电机转速。

另一种实现方式为通过设置在制动踏板处的传感器，如位移传感器、压力传感器等，获取制动踏板开度；通过设置在电机处的传感器，如转速传感器、霍尔传感器等，获取电机转速。

S103、基于所述制动力矩曲线、制动踏板开度以及电机转速，确定制动能量回收力矩，以回收所述制动能量回收力矩产生的制动能量。

确定制动能量回收力矩后，按照当前制动能量回收力矩产生制动力，能量回收系统回收制动力，实现制动力的再利用。

通过上述技术方案，本实施例中预先建立了制动踏板开度与电机制动力矩之间的制动力矩曲线，基于建立的制动力矩曲线，确定与获取到的制动踏板开度对应的电机制动力矩时，在制动力矩曲线中的第二区间内电机制动力矩维持电机最大制动力矩，第三区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；第二区间为从第一开度开始，直至第二开度为止，所述第一开度为施加机械制动力时的制动踏板开度；所述第二开度为在最大电机制动力的条件下防止车辆发生抱死状态时允许施加的最大机械制动力对应的制动踏板开度；从而根据当前获取到的制动踏板开度获取到的电机制动力矩一定小于电机最大制动力矩，在电机最大制动力矩下可以避免车辆发生抱死状态，且在避免车辆发生抱死状态的情况下最大可能的提高制动能量的回收效率。

下面详细介绍一种建立制动力矩曲线的方式，参见图2所示，包括以下步骤：

S201、基于车辆配置参数，确定施加机械制动力时制动踏板开度。

车辆配置参数指的是与车辆型号相关的参数，与车辆运行状态无关，包括如电机参数、电池参数、整车重量等。

通常情况下，车辆型号确定后，施加机械制动力时制动踏板开度r1就可以确定了。

S202、在车辆滑行过程中，基于车速确定滑行能量回收力矩，将所述滑行能量回收力矩作为电机最小制动力矩。

为了避免制动能量回收与滑行能量回收切换时导致电机制动力矩发生突变，从而导致车辆发生抖动，将制动能量回收中的电机最小制动力矩设置为与滑行能量回收力矩相同的力矩。将电机最小制动力矩记为T1。

本实施例中确定滑行能量回收力矩的一种实现方式为，在车辆滑行过程中，基于不同车速确定在不同车速下均能够满足平滑制动的力矩，将此力矩确定为滑行能量回收力矩。

S203、在车辆制动过程中，基于车辆配置参数以及车辆运行参数确定电机最大制动力矩。

本步骤中确定电机最大制动力矩Tmax的实现方式与步骤S101中描述的确定Tmax的实现方式类似。此处不再赘述。

S204、基于电机最大制动力矩，确定最大电机制动力。

基于力与力矩的计算公式，以及电机最大制动力矩，计算得到最大电机制动力。

S205、获取车辆发生抱死状态时的抱死制动力。

通过监测车辆发生抱死状态时施加在车辆上的总制动力，确定得到抱死制动力。总制动力包括通过电机施加的电机制动力和通过制动踏板施加的机械制动力。

S206、基于所述最大电机制动力以及所述抱死制动力，确定允许通过踩踏制动踏板施加的最大机械制动力。

施加在车辆上的电机制动力以及施加在车辆上的机械制动力的和值为施加在车辆上的总制动力，为了避免施加在车辆上的制动力过大导致车辆发生抱死，当前施加在车辆上的总制动力应该小于抱死制动力。

一种实现方式为：在确定了最大电机制动力以及车辆发生抱死状态时的抱死制动力的情况下，计算抱死制动力与最大电机制动力的差值，该差值为允许施加的最大机械制动力。但是考虑到如果施加与该差值大小相同的机械制动力将导致车辆发生抱死状态，那么，在实际应用中可以将小于该差值特定阈值的制动力作为允许施加的最大机械制动力，具体特定阈值可以根据实际需要进行合理设置。

如，抱死制动力为1000N，最大电机制动力为800N，差值为200N，特定阈值为20N，那么，允许施加的最大机械制动力为180N。

S207、确定与所述最大机械制动力对应的制动踏板开度。

机械制动力的大小由踩踏制动踏板的力度决定，踩踏制动踏板的力度与制动踏板开度具有对应关系，从而根据最大机械制动力可以确定对应的制动踏板开度r2。

S208、基于施加机械制动力时制动踏板开度、电机最小制动力矩、电机最大制动力矩以及与所述最大机械制动力对应的制动踏板开度，建立制动力矩曲线。

参见图3所示，为本实施例建立得到的制动力矩曲线的示意图。横坐标表示的是制动踏板开度，为百分比，纵坐标表示的是电机制动力矩，单位为牛顿·米(N·m)。

横坐标制动踏板开度为0％，对应的纵坐标为电机最小制动力矩T1。

横坐标制动踏板开度从0％开始直至r1，对应的纵坐标为线性变化的，且呈现上升趋势。

横坐标制动踏板开度从r1开始到r2，对应的纵坐标均为电机最大制动力矩Tmax。即从施加机械制动力开始，制动能量回收力矩的最大值为电机最大制动力矩，即使机械制动力不断增大，考虑到舒适性问题，仍然维持电机最大制动力矩而不再继续增大电机最大制动力矩，从而不增多回收的制动能量，且虽然维持电机最大制动力矩，但是，施加的机械制动力再增加，导致电机最大制动力矩产生的电机最大制动力与不断增加的机械制动力的和会接近车辆发生抱死状态的制动力，图3中制动踏板开度为r2时施加的机械制动力与Tmax下产生的电机制动力的和小于或等于抱死状态的制动力，而制动踏板开度超过r2时，机械制动力还再不断增大，此时如果仍然维持Tmax，则必然导致Tmax下产生的电机制动力与机械制动力的和超过抱死状态的制动力，会发生车辆抱死，导致安全问题发生。从而，本实施例中在制动踏板开度超过r2时，降低电机制动力矩，从而降低产生的电机制动力，避免导致车辆抱死，制动踏板开度从r2开始直至制动踏板开度最大值100％，对应的纵坐标为线性变化的，且呈现下降趋势。

横坐标制动踏板开度最大值100％，对应的纵坐标为电机最小制动力矩T1。

参见图4所示，为本实施例提供的另一种制动能量回收方法，该制动能量回收方法包括以下步骤：

S401、获取预先建立的制动力矩曲线；所述制动力矩曲线包括三个区间，第一区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系，第二区间内电机制动力矩维持电机最大制动力矩，第三区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；第二区间为从第一开度开始，直至第二开度为止，所述第一开度为施加机械制动力时的制动踏板开度；所述第二开度为在最大电机制动力的条件下防止车辆发生抱死状态时允许施加的最大机械制动力对应的制动踏板开度。

S402、获取车辆在制动过程中的制动踏板开度以及电机转速。

本实施例中步骤S401-S402的实现方式与上一实施例中步骤S101-S102的实现方式类似，此处不再赘述。

S403、基于所述制动力矩曲线以及车辆在制动过程中的制动踏板开度，确定制动力矩基础值。

获取到车辆在制动过程中的制动踏板开度后，基于如图3所示的制动力矩曲线，插值计算得到此制动踏板开度对应的纵坐标值，即电机制动力矩，将纵坐标处的电机制动力矩作为制动力矩基础值。

本实施例中预先建立的制动力矩曲线包括三个区间，针对三个区间分别进行曲线拟合得到对应的曲线方程。

对应第一区间的曲线方程为：

y＝T1+R1×(Tmax-T1)/(r1-0)，其中，R1的范围为[0，r1]；

对应第二区间的曲线方程为：y＝Tmax；

对应第三区间的曲线方程为：

y＝[(Tmax-T1)×R2+T1×r2-100×Tmax]/(r2-100)，其中，R2的范围为[r2，100]。

S404、基于所述电机转速以及所述制动力矩基础值，确定制动能量回收力矩，以回收所述制动能量回收力矩产生的制动能量。

在实际应用中，车辆在制动过程中电机转速直接影响制动效果，在电机转速很高的情况下不能突然施加非常大的制动力，避免发生安全问题。同时，电机转速较低的情况下，不能进行制动能量回收，从而本实施例中在确定制动能量回收力矩时，充分考虑了电机转速对制动能量回收的影响，将电机转速作为重要参数加入到对制动能量回收力矩的确定中。

一种实现方式为：对所述电机转速进行归一化处理，得到力矩调整系数；计算所述制动力矩基础值与所述力矩调整系数的乘积，得到与所述电机转速匹配的制动能量回收力矩。

具体地，基于公式η＝f(n_MT)计算得到力矩调整系数，其中，η为力矩调整系数，η∈[0,1]；n_MT为电机转速，f()为归一化函数。

基于公式T_MT＝η×T_base，计算得到制动能量回收力矩。其中，T_MT为制动能量回收力矩，T_base为制动力矩基础值。

基于确定的制动能量回收力矩，进行制动能量回收可以在确保回收效率的前提下避免发生车辆抱死状态，从而避免发生安全问题。

需要注意的是，在实际应用中，车辆包括单电机系统的车辆以及双电机系统的车辆。

在确定制动能量回收力矩之后，如果确定车辆为单电机系统，如，并联单电机纯电动系统，则直接将确定的制动能量回收力矩发送给车辆的整车控制单元VCU，由整车控制单元VCU发送至电机控制单元MCU，电机控制单元MCU控制电机进行制动，产生制动力，并基于制动能量回收系统完成对制动能量的回收，以再利用回收的制动能量。

一种实现方式中，如果电机转速高，基于制动能量回收系统回收的制动能量的功率存在超过电池最大功率的情况，会对电池造成损坏。针对此，本实施例中还包括：判断回收的制动能量的功率是否超过电池最大功率，若判断回收的制动能量的功率超过电池最大功率，则通过MCU控制电机施加的制动力。

如果确定车辆为双电机系统，例如混联系统，混联系统具备ISG、TM两个电机，则本实施例还包括以下步骤：

步骤一、确定第一电机在当前电机转速下处于高效区间时对应的力矩值。

具体实现方式为获取第一电机的扭矩转速曲线图确定高效区间，并确定在高效区间中与当前电机转速对应的力矩值。

步骤二、判断确定出的制动能量回收力矩是否大于步骤一确定出的力矩值。

如果确定出的制动能量回收力矩大于步骤一中确定出的力矩值，则执行步骤三；

如果确定出的制动能量回收力矩小于或等于步骤一中确定出的力矩值，则直接将确定的制动能量回收力矩发送给车辆的整车控制单元VCU，由整车控制单元VCU发送至第一电机对应的MCU，第一电机对应的MCU控制第一电机进行制动，产生制动力，并基于制动能量回收系统完成对制动能量的回收，以再利用回收的制动能量。

步骤三、将步骤一中确定的力矩值作为第一电机的电机制动力矩，计算制动能量回收力矩与第一电机的电机制动力矩的差值，并将差值作为第二电机的电机制动力矩。

通过执行上述步骤一至步骤三，将制动能量回收力矩分配到两个电机。其中，第一电机为TM电机，第二电机为ISG电机。通过本实施例中公开的技术方案，使得TM电机的电机制动力矩的变化最小且高效，而将ISG电机的电机制动力矩作为制动能量的补充，进一步提高制动能量回收效率。

对应上述实施例公开的制动能量回收方法，本实施例还提供了一种制动能量回收装置，该装置可以集成在车辆系统中，参见图5所示，该装置包括：

第一获取单元501、第二获取单元502和确定单元503；

第一获取单元501，用于获取预先建立的制动力矩曲线；所述制动力矩曲线包括三个区间，第一区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系，第二区间内电机制动力矩维持电机最大制动力矩，第三区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；第二区间为从第一开度开始，直至第二开度为止，所述第一开度为施加机械制动力时的制动踏板开度；所述第二开度为在最大电机制动力的条件下防止车辆发生抱死状态时允许施加的最大机械制动力对应的制动踏板开度；

第二获取单元502，用于获取车辆在制动过程中的制动踏板开度以及电机转速；

确定单元503，用于基于所述制动力矩曲线、制动踏板开度以及电机转速，确定制动能量回收力矩，以回收所述制动能量回收力矩产生的制动能量。

可选地，在其他实施例中，在图5所示回收装置的基础上，还可以包括：

建立单元；

所述建立单元用于基于车辆配置参数，确定施加机械制动力时制动踏板开度；在车辆滑行过程中，基于车速确定滑行能量回收力矩，将所述滑行能量回收力矩作为电机最小制动力矩；在车辆制动过程中，基于车辆配置参数以及车辆运行参数确定电机最大制动力矩；基于电机最大制动力矩，确定最大电机制动力；获取车辆发生抱死状态时的抱死制动力；基于所述最大电机制动力以及所述抱死制动力，确定允许通过踩踏制动踏板施加的最大机械制动力；确定与所述最大机械制动力对应的制动踏板开度；基于施加机械制动力时制动踏板开度、电机最小制动力矩、电机最大制动力矩以及与所述最大机械制动力对应的制动踏板开度，建立制动力矩曲线；其中，所述制动力矩曲线中制动踏板开度为0对应电机最小制动力矩；从制动踏板开度为0开始直至所述第一开度，所述制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；从所述第一开度开始直至所述第二开度，所述电机制动力矩维持电机最大制动力矩；从所述第二开度开始直至制动踏板开度最大值，所述制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；所述制动踏板开度最大值对应电机最小制动力矩。

可选地，在其他实施例中，确定单元503包括：

第一确定子单元和第二确定子单元；

所述第一确定子单元，用于基于所述制动力矩曲线以及车辆在制动过程中的制动踏板开度，确定制动力矩基础值；

所述第二确定子单元，用于基于所述电机转速以及所述制动力矩基础值，确定制动能量回收力矩，以回收所述制动能量回收力矩产生的制动能量。

可选地，在其他实施例中，所述第二确定子单元，包括：

处理模块和计算模块；

所述处理模块，用于对所述电机转速进行归一化处理，得到力矩调整系数；

所述计算模块，用于计算所述制动力矩基础值与所述力矩调整系数的乘积，得到与所述电机转速匹配的制动能量回收力矩。

可选地，在其他实施例中，还包括：

第三确定子单元和计算子单元；

所述第三确定子单元，用于如果车辆为双电机系统，则确定第一电机在当前电机转速下处于高效区间时对应的力矩值；将所述力矩值作为第一电机的电机制动力矩；

所述计算子单元，用于计算所述制动能量回收力矩与所述第一电机的电机制动力矩的差值，并将所述差值作为第二电机的电机制动力矩。

通过上述技术方案，本实施例中预先建立了制动踏板开度与电机制动力矩之间的制动力矩曲线，基于建立的制动力矩曲线，确定与获取到的制动踏板开度对应的电机制动力矩时，在制动力矩曲线中的第二区间内电机制动力矩维持电机最大制动力矩，第三区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；第二区间为从第一开度开始，直至第二开度为止，所述第一开度为施加机械制动力时的制动踏板开度；所述第二开度为在最大电机制动力的条件下防止车辆发生抱死状态时允许施加的最大机械制动力对应的制动踏板开度；从而根据当前获取到的制动踏板开度获取到的电机制动力矩一定小于电机最大制动力矩，在电机最大制动力矩下可以避免车辆发生抱死状态，且在避免车辆发生抱死状态的情况下最大可能的提高制动能量的回收效率。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种制动能量回收方法，其特征在于，包括：

获取预先建立的制动力矩曲线；所述制动力矩曲线包括三个区间，第一区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系，第二区间内电机制动力矩维持电机最大制动力矩，第三区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；第二区间为从第一开度开始，直至第二开度为止，所述第一开度为施加机械制动力时的制动踏板开度；所述第二开度为在最大电机制动力的条件下防止车辆发生抱死状态时允许施加的最大机械制动力对应的制动踏板开度；

获取车辆在制动过程中的制动踏板开度以及电机转速；

基于所述制动力矩曲线、制动踏板开度以及电机转速，确定制动能量回收力矩，以回收所述制动能量回收力矩产生的制动能量。

2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述制动力矩曲线采用如下方式建立得到：

基于车辆配置参数，确定施加机械制动力时制动踏板开度；

在车辆滑行过程中，基于车速确定滑行能量回收力矩，将所述滑行能量回收力矩作为电机最小制动力矩；

在车辆制动过程中，基于车辆配置参数以及车辆运行参数确定电机最大制动力矩；

基于电机最大制动力矩，确定最大电机制动力；

获取车辆发生抱死状态时的抱死制动力；

基于所述最大电机制动力以及所述抱死制动力，确定允许通过踩踏制动踏板施加的最大机械制动力；

确定与所述最大机械制动力对应的制动踏板开度；

基于施加机械制动力时制动踏板开度、电机最小制动力矩、电机最大制动力矩以及与所述最大机械制动力对应的制动踏板开度，建立制动力矩曲线；其中，所述制动力矩曲线中制动踏板开度为0对应电机最小制动力矩；从制动踏板开度为0开始直至所述第一开度，所述制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；从所述第一开度开始直至所述第二开度，所述电机制动力矩维持电机最大制动力矩；从所述第二开度开始直至制动踏板开度最大值，所述制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；所述制动踏板开度最大值对应电机最小制动力矩。

3.根据权利要求1或2所述的回收方法，其特征在于，所述基于所述制动力矩曲线、制动踏板开度以及电机转速，确定制动能量回收力矩，以回收所述制动能量回收力矩产生的制动能量包括：

基于所述制动力矩曲线以及车辆在制动过程中的制动踏板开度，确定制动力矩基础值；

基于所述电机转速以及所述制动力矩基础值，确定制动能量回收力矩，以回收所述制动能量回收力矩产生的制动能量。

4.根据权利要求3所述的回收方法，其特征在于，所述基于所述电机转速以及所述制动力矩基础值，确定制动能量回收力矩包括：

对所述电机转速进行归一化处理，得到力矩调整系数；

计算所述制动力矩基础值与所述力矩调整系数的乘积，得到与所述电机转速匹配的制动能量回收力矩。

5.根据权利要求3所述的回收方法，其特征在于，确定制动能量回收力矩之后，还包括：

如果车辆为双电机系统，则确定第一电机在当前电机转速下处于高效区间时对应的力矩值；

将所述力矩值作为第一电机的电机制动力矩；

计算所述制动能量回收力矩与所述第一电机的电机制动力矩的差值，并将所述差值作为第二电机的电机制动力矩。

6.一种制动能量回收装置，包括：第一获取单元和第二获取单元，其特征在于，所述第一获取单元，用于获取预先建立的制动力矩曲线；所述制动力矩曲线包括三个区间，第一区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系，第二区间内电机制动力矩维持电机最大制动力矩，第三区间内制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；第二区间为从第一开度开始，直至第二开度为止，所述第一开度为施加机械制动力时的制动踏板开度；所述第二开度为在最大电机制动力的条件下防止车辆发生抱死状态时允许施加的最大机械制动力对应的制动踏板开度；

所述第二获取单元，用于获取车辆在制动过程中的制动踏板开度以及电机转速；

所述制动能量回收装置还包括：确定单元，

所述确定单元，用于基于所述制动力矩曲线、制动踏板开度以及电机转速，确定制动能量回收力矩，以回收所述制动能量回收力矩产生的制动能量。

7.根据权利要求6所述的回收装置，其特征在于，还包括建立单元；

所述建立单元，用于基于车辆配置参数，确定施加机械制动力时制动踏板开度；在车辆滑行过程中，基于车速确定滑行能量回收力矩，将所述滑行能量回收力矩作为电机最小制动力矩；在车辆制动过程中，基于车辆配置参数以及车辆运行参数确定电机最大制动力矩；基于电机最大制动力矩，确定最大电机制动力；获取车辆发生抱死状态时的抱死制动力；基于所述最大电机制动力以及所述抱死制动力，确定允许通过踩踏制动踏板施加的最大机械制动力；确定与所述最大机械制动力对应的制动踏板开度；基于施加机械制动力时制动踏板开度、电机最小制动力矩、电机最大制动力矩以及与所述最大机械制动力对应的制动踏板开度，建立制动力矩曲线；其中，所述制动力矩曲线中制动踏板开度为0对应电机最小制动力矩；从制动踏板开度为0开始直至所述第一开度，所述制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；从所述第一开度开始直至所述第二开度，所述电机制动力矩维持电机最大制动力矩；从所述第二开度开始直至制动踏板开度最大值，所述制动踏板开度与电机制动力矩呈线性关系；所述制动踏板开度最大值对应电机最小制动力矩。

8.根据权利要求6或7所述的回收装置，其特征在于，所述确定单元包括：

第一确定子单元，用于基于所述制动力矩曲线以及车辆在制动过程中的制动踏板开度，确定制动力矩基础值；

第二确定子单元，用于基于所述电机转速以及所述制动力矩基础值，确定制动能量回收力矩，以回收所述制动能量回收力矩产生的制动能量。

9.根据权利要求8所述的回收装置，其特征在于，所述第二确定子单元，包括：

处理模块，用于对所述电机转速进行归一化处理，得到力矩调整系数；

计算模块，用于计算所述制动力矩基础值与所述力矩调整系数的乘积，得到与所述电机转速匹配的制动能量回收力矩。

10.根据权利要求8所述的回收装置，其特征在于，还包括：

第三确定子单元，用于如果车辆为双电机系统，则确定第一电机在当前电机转速下处于高效区间时对应的力矩值；将所述力矩值作为第一电机的电机制动力矩；

计算子单元，用于计算所述制动能量回收力矩与所述第一电机的电机制动力矩的差值，并将所述差值作为第二电机的电机制动力矩。

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