CN110884357A - 一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置，包括车辆控制系统、外界输入系统、飞轮再生制动系统、蓄电池系统、电机控制系统、机械制动系统、传动系统连接，外界输入系统用于检测待制动距离；机械制动系统用于对车辆进行机械制动；飞轮再生制动系统用于为传动系统提供驱动力矩和制动力矩并在制动过程中回收制动能量；车辆控制系统通过待制动距离控制车辆在第一制动状态下采用飞轮再生制动系统制动，在第二制动状态下采用机械制动系统制动；本发明无需人为控制即可实现对车辆的制动，可直接由车辆控制系统控制飞轮再生制动系统或机械制动系统对车辆进行制动，通过飞轮再生制动系统能够实现部分制动能量回收，提高能量的利用效率。

Description

一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置

技术领域

本发明属于汽车能量回收领域，具体来说涉及一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置。

背景技术

就目前来看，现有的车辆一般是基于驾驶员的具体操作实现车辆的行驶，如车辆在进行制动时，飞轮再生制动系统会基于驾驶员对制动踏板的输入，通过控制系统判断制动踏板踩下的深度，调用不同的策略执行能量回收操作。

但是，随着自动驾驶技术的发展，自动驾驶水平不断提高，甚至达到L4/L5级别时，车辆已经摈弃了制动踏板，制动时VCU通过CAN总线直接控制机械制动系统进行制动，而飞轮再生制动系统由于没有了制动踏板的输入，无法基于制动踏板输入执行制动能量回收操作。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置，以解决背景技术中现有的自动驾驶车辆无法基于制动踏板进行车辆制动，且无法执行能量回收操作的问题。

为实现上述目的，本发明提供技术方案如下：

一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置，包括车辆控制系统，所述车辆控制系统通过CAN总线分别与外界输入系统、飞轮再生制动系统、蓄电池系统、电机控制系统、机械制动系统、传动系统连接；

所述外界输入系统用于检测待制动距离d，包括经济制动距离d_eco和临界安全制动距离d_min；

飞轮再生制动系统与传动系统连接，为传动系统提供驱动力矩和制动力矩并在制动过程中回收制动能量；蓄电池系统与电机控制系统连接，为电机控制系统供电；所述电机控制系统与传动系统连接，为传动系统提供驱动力矩；传动系统通过驱动轴与车轮连接，驱动车辆运动；

机械制动系统用于对车辆进行机械制动；

所述车辆控制系统通过待制动距离d控制车辆制动，包括第一制动状态和第二制动状态；第一制动状态下，d_min＜d≤d_eco，采用飞轮再生制动系统进行制动，第二制动状态下，d≤d_min，采用机械制动系统进行制动。

优选地，所述电机控制系统包括电机控制器和电机，电机控制器与电机连接，用于控制电机的工作模式；蓄电池系统包括蓄电池控制器和蓄电池，蓄电池控制器与蓄电池连接，蓄电池与电机连接，蓄电池控制器用于控制蓄电池为电机供电；所述飞轮再生制动系统包括飞轮回收机构；所述传动系统包括转矩耦合器、第一电磁离合器、第二电磁离合器、CVT和变速器，飞轮回收机构通过第二电磁离合器和CVT与转矩耦合器连接，所述电机通过第一电磁离合器和变速器与转矩耦合器连接。

优选地，所述飞轮回收机构包括飞轮、转动轴和壳体，飞轮固定安装在转动轴上，且飞轮设置在壳体内，转动轴的两端转动安装在壳体上，且转动轴的两端均伸出壳体外；所述壳体内为真空密闭空腔；所述壳体的外部设有真空泵，真空泵的真空吸气端连通壳体内的真空密闭空腔；所述传动轴与壳体之间设有轴承；所述轴承为磁悬浮轴承。

优选地，所述外界输入系统包括环境感知系统和定位导航系统，环境感知系统包括若干传感器，传感器采集数据并处理，得到周边的障碍物的运动参数，包括待制动距离；所述定位导航系统通过定位导航组件实时定位车辆，确定行驶路线。

优选地，所述环境感知系统包括若干个双目摄像头、若干个长波激光雷达、若干个毫米波雷达；

所述定位导航组件包括GPS、惯导系统和高精度地图，GPS用于对车辆进行定位，惯导系统用于修正GPS对车辆的定位并对车辆的行驶状态进行检测，高精度地图用于提供静态、动态交通信息并结合车辆当前位置进行路径规划。

优选地，所述第一状态下，d_min＜d≤d_eco，车辆控制系统判断飞轮是否达到额定最高转速，若是，则车辆控制系统控制机械制动系统进行制动，否则，车辆控制系统控制飞轮再生制动系统进行制动。

优选地，所述经济制动距离d_eco为车辆控制系统检测到与障碍物有碰撞危险时立即采用飞轮再生制动系统进行制动，此时车辆与障碍物间所具有的距离；所述临界安全制动距离d_min为车辆控制系统检测到与障碍物有碰撞危险时立即采用机械制动系统进行制动，此时车辆与障碍物之间所具有的距离。

优选地，所述经济制动距离d_eco和所述临界安全制动距离d_min分别包括最小安全距离d₀。

优选地，所述经济制动距离d_eco根据障碍物的运动状态记为

其中，v₁为障碍物的运动速度，v₂为自身车辆的行驶速度，t₂为飞轮再生制动系统的反应时间，a_reg是飞轮再生制动系统所能提供的最大制动减速度，a_{f_max}为障碍物紧急制动时的最大制动减速度；所述临界安全制动距离d_min根据障碍物的运动状态记为

其中，v₁为障碍物的运动速度，v₂为自身车辆的行驶速度，t₁为机械制动系统的反应时间；a_max是机械制动系统所能提供的最大制动减速度，a_{f_max}为障碍物紧急制动时的最大制动减速度。

优选地，所述飞轮再生制动系统所能提供的最大制动减速度的计算式为

T_reg＝T_flyi₀i₁，

其中，

T_reg为飞轮再生制动系统所产生的传递到车轮的最大制动力矩，r为车轮的滚动半径，m_car为车辆的重量，T_fly为车辆制动或驱动时飞轮所产生的转矩，i₀为CVT传动比；i₁为转矩耦合器传动比；I为飞轮转动惯量，ω为飞轮转动角速度，

为飞轮转动角加速度。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

无需人为控制即可实现对车辆的制动，可直接由车辆控制系统控制飞轮再生制动系统或机械制动系统对车辆进行制动，通过飞轮再生制动系统能够实现部分制动能量回收，提高能量的利用效率；通过设置最小安全距离降低碰撞危险，通过转矩耦合器将电机控制系统和飞轮再生制动系统连接，增大力矩并减少能源浪费。

附图说明

图1为本发明的原理图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为车辆与障碍物的运动轨迹图。

图4为飞轮回收机构的结构示意图。

附图标记：1-外界输入系统，2-飞轮再生制动系统，3-传动系统，4-蓄电池系统，5-电机控制系统，6-驱动轴，7-车轮，8-机械制动系统，21-转动轴，22-飞轮，23-壳体，24-真空密闭空腔，25-轴承，41-蓄电池，31-变速器，32-CVT,33-转矩耦合器，42-蓄电池控制器，51-电机，52-电机控制器。

具体实施方式

下面将结合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。

一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置，包括车辆控制系统，所述车辆控制系统通过CAN总线分别与外界输入系统、飞轮再生制动系统、蓄电池系统、电机控制系统、机械制动系统、传动系统连接；

所述外界输入系统用于检测待制动距离d，包括经济制动距离d_eco和临界安全制动距离d_min；

飞轮再生制动系统与传动系统连接，为传动系统提供驱动力矩和制动力矩并在制动过程中回收制动能量；蓄电池系统与电机控制系统连接，为电机控制系统供电；所述电机控制系统与传动系统连接，为传动系统提供驱动力矩；传动系统通过驱动轴与车轮连接，驱动车辆运动；

机械制动系统用于对车辆进行机械制动；

所述车辆控制系统通过待制动距离d控制车辆制动，包括第一制动状态和第二制动状态；第一制动状态下，d_min＜d≤d_eco，采用飞轮再生制动系统进行制动，第二制动状态下，d≤d_min，采用机械制动系统进行制动。

所述经济制动距离d_eco为车辆控制系统检测到与障碍物有碰撞危险时立即采用飞轮再生制动系统进行制动，此时车辆与障碍物间所具有的距离；所述临界安全制动距离d_min为车辆控制系统检测到与障碍物有碰撞危险时立即采用机械制动系统进行制动，此时车辆与障碍物之间所具有的距离。

所述经济制动距离d_eco和所述临界安全制动距离d_min分别包括最小安全距离d₀。

本发明中，最小安全距离d₀为预设值，用于表示障碍物停止或者车辆与障碍物的运动速度相同时两者之间的距离，通过设置最小安全距离降低车辆与障碍物间发生碰撞的风险；最小安全距离的取值为本领域常规技术手段，本领域技术人员可根据实际情况自行设置。

本发明中，采用飞轮再生制动系统进行制动时以动能的形式把回收的制动能量存储起来，而当采用机械制动系统时机械能转化为热能释放，不进行能量回收；为提高能量的利用效率，制动时首先采用飞轮再生制动系统对车辆进行制动，且飞轮再生制动系统的制动强度采用中、小制动制动强度(制动减速度小于等于0.4g)，因此经济制动距离要大于临界安全制动距离；当待制动距离大于经济制动距离时，车辆与障碍物不会发生碰撞，因此不需要对车辆进行制动；当d_min＜d≤d_eco时，车辆与障碍物存在碰撞的危险，由飞轮再生制动系统持续对车辆进行制动，制动过程中回收制动能量，机械制动系统不参加工作，直至d≤d_min时若仍采用飞轮再生制动系统将进行制动，则无法保证车辆与障碍物间达到最小安全距离时车辆停止或者车辆与障碍物间的相对速度为0，碰撞风险较大，因此需要切换成机械制动系统进行紧急制动。

所述经济制动距离d_eco根据障碍物的运动状态记为

其中，v₁为障碍物的运动速度，v₂为车辆的行驶速度，t₂为飞轮再生制动系统的反应时间，a_reg是飞轮再生制动系统所能提供的最大制动减速度，a_{f_max}为障碍物紧急制动时的最大制动减速度；所述临界安全制动距离d_min根据障碍物的运动状态记为

其中，v₁为障碍物的运动速度，v₂为自身车辆的行驶速度，t₁为机械制动系统的反应时间；a_max是机械制动系统所能提供的最大制动减速度，a_{f_max}为障碍物紧急制动时的最大制动减速度。

本发明中，不管是飞轮再生制动系统还是机械制动系统，对车辆的制动都需要反应时间，即t₁、t₂，该反应时间为本领域的常规技术手段；车辆自身的行驶速度可以通过车辆内置的速度传感器得到或者由车辆控制系统基于外界输入系统中各传感器获得的参数计算得到，此为本领域常规技术手段，本领域技术人员可根据实际情况自行设置；障碍物的运动速度及紧急制动时的最大制动减速度可基于外界输入系统中各传感器及定位导航组件获得的参数计算得到，也属于本领域常规技术手段，本领域技术人员可根据实际情况自行设置。

如图3所示，经济制动距离d_eco可表达为采用飞轮再生制动系统开始制动直至结束，车辆B行驶过的距离d₂与障碍物A运动距离d₁之差加上最小安全距离d₀，记为d_eco＝d₂-d₁+d₀，临界安全制动距离d_min可表达为采用机械制动系统开始制动直至结束，车辆B行驶过的距离d₂与障碍物A运动距离d₁之差加上最小安全距离d₀，记为d_min＝d₂-d₁+d₀；由于障碍物的运动状态不同，导致车辆行驶的距离与障碍物运动距离之差的计算方式不同，最终使得经济制动距离或者临界安全制动距离的表达式根据障碍物的运动状态分为三种表达式；经济制动安全距离d_eco可分为：

(1)当车辆以v₂的运动速度运动时检测到前方障碍物静止，飞轮再生制动系统经过反应时间t₂后，以减速度a_reg减速至车辆停止，

同时，为避免碰撞，车辆距离障碍物的距离应满足最小安全距离d₀；因此

(2)当车辆以v₂的运动速度运动时检测到前方障碍物匀速运动，且运动速度为v₁，飞轮再生制动系统经过反应时间t₂后，以减速度a_reg减速至速度v₂，同时，为避免碰撞障碍物的的距离应满足最小安全距离d₀；因此

(3)当车辆以v₂的运动速度运动时检测到前方障碍物以运动速度为v₁，且以最大制动减速度a_{f_max}紧急制动直至停止，为避免碰撞，以减速度a_reg减速至停止，停止后车辆与障碍物的距离应满足最小安全距离d₀；因此

由于检测到的速度是以km/h来进行计算，而表达式中有关时间就是以s为单位进行计算，所以在计算时，需要将有关速度换算成m/s来进行计算，3.6km/h＝1m/s。

所述飞轮再生制动系统所能提供的最大制动减速度a_reg的计算式如下：

T_reg＝T_flyi₀i₁，

其中，T_reg为飞轮再生系统所产生的传递到车轮的最大制动力矩，N·m；r为车轮的滚动半径，m；m_car为车辆的重量，kg；T_fly为车辆制动或驱动时，飞轮所产生的转矩，N·m；i₀为CVT传动比；i₁为转矩耦合器传动比；I为飞轮转动惯量，kg·m²；ω为飞轮转动角速度，rad/s；

为飞轮转动角加速度(角速度对时间的导数)，rad/s²。

本发明中，上述额定参数可由本领域技术人员根据实际情况自行设置。

本发明中，机械制动系统可以为车辆自带的线控液压制动系统，是由制动盘和卡钳等组成的常规制动系统，此为本领域普通技术人员的公知常识，本领域技术人员可以根据实际情况自行设置。

所述电机控制系统包括电机控制器和电机，电机控制器与电机电连接，用于控制电机的工作模式；蓄电池系统包括蓄电池控制器和蓄电池，蓄电池控制器与蓄电池电连接，蓄电池控制器用于控制蓄电池为电机供电；所述飞轮再生制动系统包括飞轮回收机构；所述传动系统包括转矩耦合器、第一电磁离合器、第二电磁离合器、CVT和变速器，飞轮回收机构通过第二电磁离合器和CVT与转矩耦合器连接，所述电机通过第一电磁离合器和变速器与转矩耦合器连接。

本发明中电机控制器、蓄电池控制器以及传感器等低压电器由其他蓄电池进行供电。

所述飞轮回收机构包括飞轮、转动轴和壳体，飞轮固定安装在转动轴上，且飞轮设置在壳体内，转动轴的两端转动安装在壳体上，且转动轴的两端均伸出壳体外；所述壳体内为真空密闭空腔；所述壳体的外部设有真空泵，真空泵的真空吸气端连通壳体内的真空密闭空腔；所述传动轴与壳体之间设有轴承；所述轴承为磁悬浮轴承。

本发明中，飞轮本体被密封在真空条件下外壳中，从而消除飞轮本体转动中的空气阻力，其中，壳体中的真空度通过真空泵进行维持，真空泵由其他蓄电池进行供电，当检测到壳体内有空气时真空泵立即工作抽气，使用真空泵维持壳体中的真空度的方法为本领域普通技术人员的公知常识；飞轮轴采用磁悬浮轴承进行支撑，从而减小转动过程中飞轮轴与轴承之间的摩擦。

本发明中，第二电磁离合器控制飞轮回收机构的转动轴与CVT的转动轴一端连接，第二电磁离合器通过车辆控制系统进行控制，在需要制动或者启动时，第二电磁离合器闭合联动，飞轮回收机构的转动轴与CVT的转动轴联动；第一电磁离合器控制电机的输出轴与变速器的转动轴一端连接，第一电磁离合器通过车辆控制系统进行控制，在需要启动或加速时，第一电磁离合器闭合联动，电机的输出轴与变速器的转动轴联动，变速器的转动轴另一端与转矩耦合器的输入端连接；CVT转动轴的另一端与转矩耦合器的另一输入端连接，在车辆启动或加速时，电机和飞轮回收机构产生的转矩经转矩耦合器耦合，上述各部件间的连接关系为本领域普通技术人员的公知常识，本领域技术人员可根据实际情况自行设置。

本发明中，飞轮再生制动系统的蓄能原理是利用高速旋转的飞轮将外界输入能量以动能的形式存储起来，其具有3种工作模式，即蓄能模式、保持模式、释能模式。

本发明中，第一状态下，车辆控制系统控制飞轮再生制动系统进行制动，车辆控制系统控制第一电磁离合器断开，第二电磁离合器接合，此时，蓄电池系统不再为电机提供电力，电机控制系统不参加工作，飞轮再生制动系统处于蓄能模式，飞轮产生的转矩与车轮转动方向相反，对车轮的转动起阻碍作用，车轮由于惯性作用继续旋转，并经转矩耦合器、CVT后带动飞轮一起旋转，最终把车辆动能以机械能的形式存储在飞轮中。在车辆制动减速过程中，CVT(无级变速器)会根据转矩需求和车速，不断改变传动比，从而保证系统工作在高效区域；当车辆启动或加速时，蓄电池控制器接收来自车辆控制系统的信号后，控制蓄电池为电机供电，电机控制器通过CAN总线接收来自车辆控制系统的信号，控制电机产生驱动力矩，同时车辆控制系统控制第一电磁离合器、第二电磁离合器分别接合，飞轮再生制动系统处于释能模式，此时，飞轮产生的转动力矩和车轮的转动方向相同，保持高速旋转的飞轮产生的转动力矩经CVT、转矩耦合器后传递给驱动轴，和电机产生的驱动力矩一起驱动车轮转动，对车辆起驱动加速的作用，最终高速旋转的飞轮会因为释放能量，转速会逐渐变小；在车辆加速过程中，CVT同样会根据车辆的行驶工况，来改变传动比，保证系统工作在高效区域；在加速时若飞轮的转速小于其额定最低转速，此时车辆控制系统控制第二电磁离合器把飞轮与转矩耦合器断开，不再与电机一起驱动车轮转动，飞轮处于保持状态，既不吸收能量也不向外输出能量，飞轮的额定最低转速为选用的飞轮的额定最高转速的1％-10％，此由本领域技术人员根据实际情况自行设置。

所述第一状态下，d_min＜d≤d_eco，车辆控制系统判断飞轮是否达到额定最高转速，若是，则车辆控制系统控制机械制动系统进行制动，否则，车辆控制系统控制飞轮再生制动系统进行制动。

本发明中，若在制动开始时或者制动开始后，飞轮处于/达到额定最高转速，为了保护飞轮和制动安全，飞轮再生制动系统处于保持模式，此时，车辆控制系统控制第二电磁离合器把飞轮与转矩耦合器断开，不再对车辆进行制动能量回收，飞轮保持高速转动，既不吸收能量也不向外输出能量，若仍需要进行制动，则由车辆控制系统控制机械制动系统对车辆进行制动；可通过在飞轮回收机构的转动轴上设有转速检测传感器从而获取飞轮转速，飞轮的额定最高转速为选用的飞轮的额定转速，此为本领域普通技术人员的公知常识，本领域技术人员可根据实际情况自行设置。

所述外界输入系统包括环境感知系统和定位导航系统；

环境感知系统，包括若干传感器，传感器采集数据并处理，得到周边的障碍物的运动参数，包括待制动距离；具体来说，环境感知系统包括一个安装在汽车前玻璃上的双目摄像头，其探测范围为50°/150m，用于捕捉图像数据，例如障碍物信息、车道信息(车道属性、车道曲率等)以及交通信号信息(交通标示、交通灯等)；安装在车顶的一个长波激光雷达，探测范围50°/170m，用于进行路沿检测、障碍物检测，获取车辆行驶环境中的目标信息，如前方障碍物的位置、前方障碍物与车辆的实际距离距离即待制动距离等；四个分别安装在车脚的短波毫米波雷达，探测范围110°/60m，用于行驶过程中对车辆两侧障碍物及其距离进行检测；

定位导航系统通过定位导航组件实时定位自身车辆，确定行驶路线。

所述定位导航组件包括GPS、惯导系统和高精度地图，

GPS，安装在车顶中部，对车辆进行定位；

惯导系统,修正GPS对车辆的定位，对车辆的行驶状态进行检测；

高精度地图，提供静态、动态交通信息，结合车辆当前位置进行路径规划。

本发明中，惯导系统通过对GPS定位的不断修正，最终保证车辆在高精度地图中的精确位置，并可以对车辆行驶过程中的车速，侧倾角、横摆角等状态进行检测。

本发明中，障碍物包括大石头、前方行人或者前方车辆等能够使车辆发生碰撞事故的静止或者运动的人或者物。

所述自动驾驶车辆为L4/L5级别的自动驾驶汽车。

Claims (10)

1.一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置，其特征在于，包括车辆控制系统，所述车辆控制系统通过CAN总线分别与外界输入系统、飞轮再生制动系统、蓄电池系统、电机控制系统、机械制动系统、传动系统连接；

所述外界输入系统用于检测待制动距离d，包括经济制动距离d_eco和临界安全制动距离d_min；

飞轮再生制动系统与传动系统连接，为传动系统提供驱动力矩和制动力矩并在制动过程中回收制动能量；蓄电池系统与电机控制系统连接，为电机控制系统供电；所述电机控制系统与传动系统连接，为传动系统提供驱动力矩；传动系统通过驱动轴与车轮连接，驱动车辆运动；

机械制动系统用于对车辆进行机械制动；

所述车辆控制系统通过待制动距离d控制车辆制动，包括第一制动状态和第二制动状态；第一制动状态下，d_min＜d≤d_eco，采用飞轮再生制动系统进行制动，第二制动状态下，d≤d_min，采用机械制动系统进行制动。

2.如权利要求1所述的一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置，其特征在于，所述电机控制系统包括电机控制器和电机，电机控制器与电机连接，用于控制电机的工作模式；蓄电池系统包括蓄电池控制器和蓄电池，蓄电池控制器与蓄电池连接，蓄电池与电机连接，蓄电池控制器用于控制蓄电池为电机供电；所述飞轮再生制动系统包括飞轮回收机构；所述传动系统包括转矩耦合器、第一电磁离合器、第二电磁离合器、CVT和变速器，飞轮回收机构通过第二电磁离合器和CVT与转矩耦合器连接，所述电机通过第一电磁离合器和变速器与转矩耦合器连接。

3.如权利要求2所述的一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置，其特征在于，所述飞轮回收机构包括飞轮、转动轴和壳体，飞轮固定安装在转动轴上，且飞轮设置在壳体内，转动轴的两端转动安装在壳体上，且转动轴的两端均伸出壳体外；所述壳体内为真空密闭空腔；所述壳体的外部设有真空泵，真空泵的真空吸气端连通壳体内的真空密闭空腔；所述传动轴与壳体之间设有轴承；所述轴承为磁悬浮轴承。

4.如权利要求1所述的一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置，其特征在于，所述外界输入系统包括环境感知系统和定位导航系统，环境感知系统包括若干传感器，传感器采集数据并处理，得到周边的障碍物的运动参数，包括待制动距离；所述定位导航系统通过定位导航组件实时定位车辆，确定行驶路线。

5.如权利要求4所述的一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置，其特征在于，所述环境感知系统包括若干个双目摄像头、若干个长波激光雷达、若干个毫米波雷达；

所述定位导航组件包括GPS、惯导系统和高精度地图，GPS用于对车辆进行定位，惯导系统用于修正GPS对车辆的定位并对车辆的行驶状态进行检测，高精度地图用于提供静态、动态交通信息并结合车辆当前位置进行路径规划。

6.如权利要求1所述的一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置，其特征在于，所述第一状态下，d_min＜d≤d_eco，车辆控制系统判断飞轮是否达到额定最高转速，若是，则车辆控制系统控制机械制动系统进行制动，否则，车辆控制系统控制飞轮再生制动系统进行制动。

7.如权利要求3所述一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置，其特征在于，所述经济制动距离d_eco为车辆控制系统检测到与障碍物有碰撞危险时立即采用飞轮再生制动系统进行制动，此时车辆与障碍物间所具有的距离；所述临界安全制动距离d_min为车辆控制系统检测到与障碍物有碰撞危险时立即采用机械制动系统进行制动，此时车辆与障碍物之间所具有的距离。

8.如权利要求7所述的一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置，其特征在于，所述经济制动距离d_eco和所述临界安全制动距离d_min分别包括最小安全距离d₀。

9.如权利要求8所述的一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置，其特征在于，所述经济制动距离d_eco根据障碍物的运动状态记为

其中，v₁为障碍物的运动速度，v₂为自身车辆的行驶速度，t₂为飞轮再生制动系统的反应时间，a_reg是飞轮再生制动系统所能提供的最大制动减速度，a_{f_max}为障碍物紧急制动时的最大制动减速度；所述临界安全制动距离d_min根据障碍物的运动状态记为

其中，v₁为障碍物的运动速度，v₂为自身车辆的行驶速度，t₁为机械制动系统的反应时间；a_max是机械制动系统所能提供的最大制动减速度，a_{f_max}为障碍物紧急制动时的最大制动减速度。

10.如权利要求9所述的一种自动驾驶汽车的制动能量回收装置，其特征在于，所述飞轮再生制动系统所能提供的最大制动减速度的计算式为

T_reg＝T_flyi₀i₁，

其中，

T_reg为飞轮再生制动系统所产生的传递到车轮的最大制动力矩，r为车轮的滚动半径，m_car为车辆的重量，T_fly为车辆制动或驱动时飞轮所产生的转矩，i₀为CVT传动比；i₁为转矩耦合器传动比；I为飞轮转动惯量，ω为飞轮转动角速度，

为飞轮转动角加速度。

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