CN111452769A - 自适应地调节车辆的再生制动强度的方法、装置以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于自适应地调节车辆的再生制动强度的方法，至少包括以下步骤：基于测量数据判断目前采用的再生制动强度是否与驾驶员的预期存在偏差并在确定出存在所述偏差的情况下生成用于调节再生制动强度的控制信号；以及将控制信号被输出给再生制动装置，以使得再生制动装置响应于控制信号改变再生制动强度。通过基于包括踏板操作数据的所述测量数据判断标记事件的发生来确定是否存在偏差，标记事件包括：第一标记事件，其指的是加速踏板的一次或连续多次轻度致动动作；和第二标记事件，其指的是制动踏板的一次或连续多次轻度致动动作。还涉及一种相应的用于自适应地调节车辆的再生制动强度的控制装置和一种相应的车辆。可改进再生制动控制。

Description

自适应地调节车辆的再生制动强度的方法、装置以及车辆

技术领域

本发明涉及一种用于自适应地调节车辆的再生制动强度的方法置。本发明还涉及一种相应的用于自适应地调节车辆的再生制动强度的控制装置以及一种相应的方法。

背景技术

对于现有的电动车辆(包括48V，HEV和PHEV)，在驾驶员丢油门滑行的时候，再生制动的强度往往是不可调的。这存在以下技术问题：如果预设的再生制动强度较小，则会影响能量利用率；但是如果预设的再生制动较大，则会造成过大甚至突兀的减速，以使得驾驶员不得不通过频繁地补油门来维持车速，从而导致车辆频繁加减速。这不仅会带来不好的驾驶体验，而且能量传递过程中不可避免地存在能量损失。

为了解决这一技术问题，一部分电动车辆(如BEV)提供了2档或3档再生制动强度以供驾驶员选择。然而，这种方式实际上仍然属于由系统来统一预设再生制动强度，其留给驾驶员的选择空间非常有限，更谈不上对不同驾驶员的不同驾驶风格和不同偏好的满足。

特别是，这些方法仍然无法满足一些应用场景，特别是随着大数据的快速发展、节能要求的提高、用户驾驶体验的期望改善，仍然期望对目前的方法进行改进。

因此，期待提供一种能根据驾驶员的风格和习惯智能地自适应调节再生制动强度的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于自适应地调节车辆的再生制动强度的控制装置，该控制装置能从驾驶数据学习驾驶员对于再生制动强度的偏好并据此来调试再生制动强度。所述控制装置包括存储有计算机程序的机器可读存储介质，当所述计算机程序被处理器执行时实施以下步骤：

基于测量数据判断目前采用的再生制动强度是否与驾驶员的预期存在偏差并在确定出存在所述偏差的情况下生成用于调节再生制动强度的控制信号；以及将所述控制信号被输出给再生制动装置，以使得再生制动装置响应于所述控制信号改变施加于车辆的再生制动强度。

在此，需要说明的是，在本文的上下文中，术语“再生制动强度”不应当狭义地理解成具有固定的强度值，而是应当广泛地理解成其具有可变的强度曲线。对应地，“调大再生制动强度”和“调小再生制动强度”也应当理解成是提高或降低强度曲线中的某个值或某些值或某段值。

根据一个可选的实施例，通过基于包括踏板操作数据的所述测量数据判断标记事件的发生来确定是否存在所述偏差，所述标记事件包括：第一标记事件，其指的是加速踏板的一次或连续多次轻度致动动作；和第二标记事件，其指的是制动踏板的一次或连续多次轻度致动动作。

在此，需要说明的是，在本文的上下文中，术语“踏板的轻度致动动作”是相对于中度致动动作和重度致动动作而言的，其范围可以根据车辆耐久测试、驾驶员日常驾驶信息收集的大数据以及标定工程师的工作经验来确定。在一个示例性实施例中，轻度致动动作指的是具有25％以下踏板行程的踏板致动动作。尤其，在车速为60km/h至80km/h的情况下，轻度致动动作指的是具有20％以下踏板行程的踏板致动动作，在车速大于80km/h的情况下，轻度致动动作指的是具有25％以下踏板行程的踏板致动动作。以上给出的数值的设定仅是示例性的，具体可结合不同车辆的车重、动力大小、加速踏板响应特性等，例如通过软件标定的方式进行调整，在此不再赘述。

根据一个可选的实施例，所述标记事件还包括第三标记事件，其指的是由加速踏板或制动踏板的所述轻度致动动作所导致的车速变化位于预设的范围内，并且，在所述第一标记事件和所述第三标记事件均发生的情况下生成用于调小再生制动强度的控制信号，在所述第二标记事件和所述第三标记事件均发生的情况下生成用于调大再生制动强度的控制信号。

根据一个可选的实施例，所述标记事件还包括第四标记事件，其指的是前方存在减速需求，并且，在所述第二标记事件和所述第四标记事件并行发生的情况下生成用于调大再生制动强度的控制信号。

根据一个可选的实施例，对以下事件或事件组合分别进行计数，并在相应的计数值达到预设值的情况下才触发相应的控制信号：

·第一标记事件；

·第二标记事件；

·第一标记事件和第三标记事件的组合；

·第二标记事件和第三标记事件的组合；和/或

·第二标记事件和第四标记事件的组合。

根据一个可选的实施例，在基于所述测量数据检测到以下事件中的一个或多个出现的情况下再去判断第一标记事件和/或第二标记事件的发生：

·再生制动正在被施加；

·车辆没有正在处于拥堵工况；和

·车辆处于高速滑行状态。

根据一个可选的实施例，在调节再生制动强度时考虑发动机的运行状态。在检测到发动机由于具有较小的负荷而导致燃烧效率较低时，则增大再生制动强度，或者，在调节再生制动强度时考虑发动机所提供的反拖扭矩。

本发明的目的还通过一种由控制装置执行的用于自适应地调节车辆的再生制动强度的方法来实现，该方法的特征细节参见上下文的说明。

本发明的目的还通过一种相应的车辆来实现。

从说明书、附图和权利要求书中，本发明主题的其他优点和有利实施例是显而易见的。

附图说明

本发明的更多特征及优点可以通过下述参考附图的具体实施例的详细说明来进一步阐述。所述附图为：

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于自适应地调节车辆的再生制动强度的控制系统的结构框图；

图2以流程框图示出了根据本发明的一个实施例的用于自适应地调节车辆的再生制动强度的方法；

图3以流程框图示出了图2中的一个步骤的一个示例性实施例；

图4以流程框图示出了图2中的两个步骤的一个示例性实施例；

图5以流程框图示出了图2中的两个步骤的另一个示例性实施例；

图6以流程框图示出了根据本发明的另一实施例的用于自适应地调节车辆的再生制动强度的方法；以及

图7以流程框图示出了根据本发明的又一实施例的用于自适应地调节车辆的再生制动强度的方法。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而不是用于限定本发明的保护范围。在附图中，相同或类似的附图标记指代相同或等价的部件。

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于自适应地调节车辆的再生制动强度的控制系统1的结构框图。所述控制系统1包括控制装置2，控制装置2包括存储有计算机程序的机器可读存储介质，当所述计算机程序被处理器执行时实施用于自适应地调节车辆的再生制动强度的方法。控制装置2与多个车辆检测装置通信连接，以接收来自这些车辆检测装置的测量数据。车辆检测装置包括但不限于：车速传感器11，加速踏板位置传感器12，制动踏板位置传感器13，雷达14，摄像头15，GPS 16和节气门位置传感器17。此外，控制装置2还与再生制动装置3通信连接，以使得再生制动装置3能够响应于来自控制装置2的用于调节再生制动强度的指令而改变其所施加的再生制动强度。再生制动装置3通常配置为可逆电机。

在本发明的一个示例性实施例中，作为控制装置2的运算依据的测量数据包括但不限于：

·车速；

·踏板操作数据，其包括：制动踏板的致动时机，制动踏板的致动力度，加速踏板的释放时间，加速踏板的致动时间，和/或加速踏板的致动力度；

·来自雷达和/或摄像头的检测数据，其包括：与前车的距离，车速限制标识的识别，和/或红绿灯的识别；

·地图信息、路况信息和/或导航信息，其包括：弯道/环岛的位置和/或前方路况拥堵情况；

·时间信息；

·发动机运行状态；和/或

·再生制动装置的运行状态。

图2示出了由根据本发明的控制系统1实施的一个示例性实施例的用于自适应地调节车辆的再生制动强度的方法100的流程框图。在步骤S1中，控制装置2基于测量数据判断目前所采用的再生制动强度是否与驾驶员的预期存在偏差。在不存在所述偏差的情况下，则保持当前再生制动强度并继续执行监测步骤S1。在存在所述偏差的情况下，则在步骤S2中控制装置2生成用于调节再生制动强度的控制信号并将所述控制信号输出给再生制动装置3。进而，在步骤S3中，再生制动装置3响应于所述控制信号改变施加于车辆的再生制动强度。然后，重复上述流程，以使得向车辆施加的再生制动强度不断地自适应于驾驶员的预期。

现在转至图3来说明图2中的步骤S3的一种示例性实施方式。在步骤S31中，判断控制信号是否表示目前所采用的再生制动强度相对于驾驶员预期的再生制动强度偏小。如果是的话，则在步骤S32中使再生制动装置3调大其所施加的再生制动强度；如果否的话，则进而在步骤S33中判断控制信号是否表示当前再生制动强度相对于驾驶员预期的再生制动强度偏大。如果是的话，则在步骤S34中使再生制动装置3调小其所施加的再生制动强度；如果否的话，则返回并重复步骤S31。

在该示例性实施例中，判断再生制动强度是否偏小的优先级高于判断再生制动强度是否偏大的优先级。然而，替代地，也可以配置成使得后者的优先级高于前者。

根据一个示例性实施例，再生制动装置3每次接收到控制信号则以固定的步进量增大或减小再生制动强度。

在本发明的一优选实施例中，采用以下方式来判断所采用的再生制动强度是否与驾驶员的预期存在偏差(即步骤S1)：基于所述测量数据检测在再生制动正在被施加期间特定标记事件的发生，这些标记事件中的一个或多个的发生表明存在所述偏差。所述标记事件包括但不限于：

第一标记事件，其指的是加速踏板的一次或连续多次轻度致动动作；

第二标记事件，其指的是制动踏板的一次或连续多次轻度致动动作；

第三标记事件，其指的是由加速踏板或制动踏板的所述轻度致动动作所导致的车速变化位于预设的范围内，所述预设的范围例如是+/-8km/h；

第四标记事件，其指的是前方存在减速需求，例如前方有更低限速或红绿灯路口、或者前方需要转弯/掉头/有环岛/即将进入拥堵路段。

现在结合图4来说明图2中的步骤S1和S2的一种示例性实施方式。在步骤S11中，判断再生制动是否正在被施加。如果否的话，则返回并继续监测；如果是的话，则在步骤S12中，基于测量数据判断是否发生制动踏板的一次或连续多次轻度致动动作(即检测第二标记事件的发生)。如果是的话，则进而在步骤S13中基于测量数据判断所述轻度致动动作所导致的车速变化是否位于预设的范围内(即检测第三标记事件的发生)。如果是的话，则表明驾驶员认为车速降得过缓而需要通过踩踏制动踏板来实现想要的减速。进而，在步骤S21中生成用于调大再生制动强度的控制信号，以减少驾驶员对制动踏板的使用，从而减小由摩擦制动导致的能量损失。

在另一方面，如果在步骤S12中没有检测到第二标记事件的发生，则在步骤S14中基于测量数据判断是否发生加速踏板的一次或连续多次轻度致动动作(即检测第一标记事件的发生)。如果是的话，则在步骤S15中基于测量数据判断所述轻度致动动作所导致的车速变化是否位于预设的范围内(即检测第三标记事件的发生)。如果是的话，则表明驾驶员认为车速降得过快而需要通过踩踏加速踏板来实现维持想要的车速。进而，在步骤S22中生成用于调小再生制动强度的控制信号，以减小能量回收量。

在该示例性实施例中，判定第二标记事件发生的优先级高于判定第一标记事件发生的优先级。然而，替代地，也可以配置成使得后者的优先级高于前者，如下文结合图5所说明的。

此外，如果在步骤S13和S15中确定出所导致的车速变化超出预设的范围，则认为踏板的本次致动动作不属于触发再生制动强度的自适应调节的有效动作，所以返回并继续监测。

另外，在一个简化实施例中，可以省去上述步骤S13和S15，以仅根据第一标记事件和第二标记事件的发生来调节再生制动强度。

现在结合图5来说明图2中的步骤S1和S2的另一种示例性实施方式。

在步骤S11’中，判断再生制动是否正在被施加。如果否的话，则返回并继续监测；如果是的话，则在步骤S14’中，基于测量数据判断是否发生加速踏板的一次或连续多次轻度致动动作(即检测第一标记事件的发生)。如果是的话，则进而在步骤S15’中基于测量数据判断所述轻度致动动作所导致的车速变化是否位于预设的范围内(即检测第三标记事件的发生)。如果是的话，则在步骤S22’中生成用于调小再生制动强度的控制信号。

在另一方面，如果在步骤S14’中没有检测到第一标记事件的发生，则在步骤S12’中基于测量数据判断是否发生制动踏板的一次或连续多次轻度致动动作(即检测第二标记事件的发生)。如果是的话，则在步骤S16基于测量数据判断前方是否存在减速需求(即检测第四标记事件的发生)。如果是的话，则表明该驾驶员偏好提前减速。进而，在步骤S21’中生成用于调大再生制动强度的控制信号，以实施提前减速。

根据一个示例性实施例，根据本发明的方法还包括：在步骤S1执行之前，首先基于测量数据判断车辆是否正处于拥堵工况。如果确定出车辆正处于拥堵工况，则不执行图4-5中的步骤S11-S15和S11’-S16’，直至车辆离开拥堵工况，这是因为拥堵工况下所采集的踏板操作数据由于受到很多不确定因素(例如车辆加塞)的影响，因而无法可靠地代表驾驶员对于当前再生制动强度的反馈。

根据一个示例性实施例，根据本发明的方法还包括：在检测第一标记事件和/或第二标记事件的发生之前先检测车辆是否正处于高速滑行状态，并且在确定出车辆正处于高速滑行的情况下才进一步基于第一、第二标记事件的发生来调节再生制动强度。采用这种方式，可以针对高速滑行这一场合根据驾驶员的偏好来调节扭矩回收强度。示例性地，高速滑行指的是车辆以60km/h以上、尤其是80km/h以上的速度滑行。

在一个示例性实施例中，用于判断第一标记事件和第二标记事件的发生的测量数据可以包括踏板操作数据，例如来自加速踏板位置传感器12和制动踏板位置传感器13的踏板位置数据；用于判断第三标记事件的发生的测量数据可以包括车速数据；和/或用于判断第四标记事件的发生的测量数据可以包括地图数据、导航数据和路况数据，例如，借助于雷达14和/或摄像头15和/或GPS 16可以测量与前车的距离、识别车速限制标识、和/或识别红绿灯。

图6以流程框图示出根据本发明的另一实施例的用于自适应地调节车辆的再生制动强度的方法200。该方法200可以单独使用，或者其方法步骤可以与上文结合图2-5所描述的方法或其方法步骤以本领域技术人员所能想到的任意方式组合使用。

在步骤S201中，再生制动装置3以基础再生制动强度回收车辆动能。在步骤S202中，基于采集到的测量数据判断上述第一标记事件是否发生。如果发生的话，则在步骤S203中使计数值i₁增加1。如果计数值i₁达到预设值A₁(参见步骤204)，则在步骤S205中使基础再生制动强度减小一预设的步进量并使减小后的强度作为新的基础再生制动强度被存储。随后，以最新的基础再生制动强度执行再生制动。

在另一方面，如果在步骤S202中没有检测到第一标记事件的发生，则在步骤S206中基于测量数据判断上述第二标记事件是否发生。如果发生的话，则在步骤S207中使计数值i₂增加1。如果计数值i₂达到预设值A₂(参见步骤208)，则在步骤S209中使基础再生制动强度增加一预设的步进量并使增加后的强度作为新的基础再生制动强度被存储。随后，以最新的基础再生制动强度执行再生制动。

在一替代的实施例中，可以在上述步骤S202与S203之间或步骤S206与S207之间执行附加的步骤：判断是否发生第三标记事件，并在发生的情况下再相应地执行步骤S203、S207。

图7以流程框图示出根据本发明的又一实施例的用于自适应地调节车辆的再生制动强度的方法300。该方法300可以单独使用，或者其方法步骤可以与上文结合图2-6所描述的方法或其方法步骤以本领域技术人员所能想到的任意方式组合使用。

在步骤S301中，再生制动装置3以基础再生制动强度向车辆施加再生制动。在步骤S302中，基于采集到的测量数据判断是否并行地发生上述第二标记事件和上述第四标记事件。如果是的话，则在步骤S303中使计数值i₃增加1。如果计数值i₃达到预设值A₃(参见步骤304)，则在步骤S305中使基础再生制动强度增大一预设的步进量并使增大后的强度存储为用于提前减速的再生制动强度。随后，在步骤306中判断前方是否存在类似的减速需求，并在存在减速需求的情况下在步骤S307中施加所存储的用于提前减速的再生制动强度。接下来，重复步骤S302，以基于驾驶员的行为持续地个性化调节再生制动强度。

上文描述的方法200和300通过加入对行为的计数，实现了再生制动强度的具有更高信度的自适应调节，从而在很大程度上避免了由于驾驶员的一些偶然行为导致的偏离驾驶员预期的再生制动强度调节。

根据本发明的一个示例性实施例，预设值A₁、预设值A₂或预设值A₃大于1，优选大于3，更优选地大于7。附加地或替代地，预设值A₁、预设值A₂和预设值A₃可以具有相同或不同的值。此外，用于减小再生制动强度的步进量和用于增大再生制动强度的步进量也可以具有相同或不同的绝对值。

根据本发明的一个示例性实施例，在调节再生制动强度时还考虑发动机的当前运行状态。在一示例性实施例中，在检测到发动机以较小的工作负荷运转时，则适当地增大再生制动强度。采用这种方式，可以调高发动机的工作负荷区间，从而提高燃烧效率以提高燃油利用率。在另一示例性实施例中，在例如基于来自节气门位置传感器17的测量数据检测到发动机已经处于断油状态的情况下，在调节再生制动强度时考虑发动机所提供的反拖扭矩。

还需要指出的是，根据本发明的一个示例性实施例，对于紧急制动而言(可以通过预定参数判断)，停止对电机反拖制动扭矩的请求，而仅依靠摩擦制动来实现制动。

尽管一些实施例已经被说明，但是这些实施例仅仅是以示例的方式予以呈现，而没有旨在限定本发明的范围。所附的权利要求和它们的等价形式旨在覆盖落在本发明范围和精神内的所有改型、替代和改变。

Claims (10)

1.一种用于自适应地调节车辆的再生制动强度的方法，至少包括以下步骤：

基于测量数据判断目前采用的再生制动强度是否与驾驶员的预期存在偏差并在确定出存在所述偏差的情况下生成用于调节再生制动强度的控制信号；以及

将所述控制信号输出给再生制动装置(3)，以使得再生制动装置(3)响应于所述控制信号改变施加于车辆的再生制动强度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

通过基于包括踏板操作数据的所述测量数据判断标记事件的发生来确定是否存在所述偏差，所述标记事件包括：

第一标记事件，其指的是加速踏板的一次或连续多次轻度致动动作；和

第二标记事件，其指的是制动踏板的一次或连续多次轻度致动动作。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述标记事件还包括第三标记事件，其指的是由加速踏板或制动踏板的所述轻度致动动作所导致的车速变化位于预设的范围内，并且，在所述第一标记事件和所述第三标记事件均发生的情况下生成用于调小再生制动强度的控制信号，在所述第二标记事件和所述第三标记事件均发生的情况下生成用于调大再生制动强度的控制信号。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，

所述标记事件还包括第四标记事件，其指的是前方存在减速需求，并且，在所述第二标记事件和所述第四标记事件并行发生的情况下生成用于调大再生制动强度的控制信号。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，对以下事件或事件组合分别进行计数，并在相应的计数值(i₁、i₂和i₃)达到预设值(A₁、A₂和A₃)的情况下生成相应的控制信号：

第一标记事件；

第二标记事件；

第一标记事件和第三标记事件的组合；

第二标记事件和第三标记事件的组合；和/或

第二标记事件和第四标记事件的组合。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，在基于所述测量数据检测到以下事件中的一个或多个出现的情况下再去判断第一标记事件和/或第二标记事件的发生：

再生制动正在被施加；

车辆没有正在处于拥堵工况；和

车辆处于高速滑行状态。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，

所述测量数据包括以下数据中的一个或多个：车速；来自踏板位置传感器的踏板位置数据；来自雷达和/或摄像头的检测数据；地图信息、路况信息和/或导航信息；时间数据；和/或再生制动装置的运行状态；和/或

在调节再生制动强度时考虑发动机的运行状态。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

在检测到发动机由于具有较小的负荷而导致燃烧效率较低时，则增大再生制动强度；和/或

在调节再生制动强度时考虑发动机所提供的反拖扭矩。

9.一种用于自适应地调节车辆的再生制动强度的控制装置(2)，其被配置成适于执行根据权利要求1至8中任一所述的方法。

10.一种车辆，其包括根据权利要求9所述的控制装置(2)。

Images