CN111516691B - 滑行能量回收方法、系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

滑行能量回收方法、系统及车辆，该方法包括如下步骤：采集实时车速及预定的滑行能量回收等级，根据所述实时车速、所述预定的滑行能量回收等级，以及预先存储的各滑行能量回收等级下，实时车速与基础回馈扭矩之间的对应关系，得出在所述预定的滑行能量回收等级下的基础回馈扭矩；采集车辆的制动缸压力及预设时间内的制动频率，并根据所述车辆的制动压力及所述预设时间内的制动频率得出修正因子；根据所述基础回馈扭矩及所述修正因子得出目标回馈扭矩，并以所述目标回馈扭矩进行滑行能量回收。该滑行能量回收方法能够根据驾驶员的驾驶习惯及实际需求对回馈扭矩的大小进行调整。

Description

滑行能量回收方法、系统及车辆
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，尤其是一种滑行能量回收方法、系统及车辆。
背景技术
随着环境保护及绿色出行的理念深入人心，新能源混合动力或纯电动汽车在人们生活中越来越普及。混合动力或纯电动汽车通过电机直接驱动来减少对石油的消耗，降低汽车尾气排放和发动机噪音，同时可以通过在车辆滑行或制动时电机反转来实现对滑行、制动时的车辆动能进行能量回收来达到更好的节能效果。现有的滑行能量回收方法一般有两种，一种是将车辆的滑行能量回收的回馈扭矩设置为等级可调，如“强”、“中”、“弱”等，回馈扭矩的等级越强，车辆具有越高的能量回收效率，同时在车辆滑行时会带给驾驶员更强的减速感。另一种是通过车辆的坡度来进行回馈扭矩大小的判断，坡度越大，滑行能量回收较强。然而，上述两种方法更多体现在对车辆性能的预设调校上，用户自由度较小。滑行能量回收系统不能够根据驾驶员的实际需求进行回馈扭矩的调整。
发明内容
本发明提供了一种滑行能量回收方法、系统及车辆，该滑行能量回收方法能够根据驾驶员的驾驶习惯及实际需求对回馈扭矩的大小进行调整。
本发明提供一种滑行能量回收方法，该方法包括如下步骤：
采集实时车速及预定的滑行能量回收等级，根据所述实时车速、所述预定的滑行能量回收等级，以及预先存储的各滑行能量回收等级下，实时车速与基础回馈扭矩之间的对应关系，得出在所述预定的滑行能量回收等级下的基础回馈扭矩；
采集车辆的制动缸压力及预设时间内的制动频率，并根据所述车辆的制动压力及所述预设时间内的制动频率得出修正因子；
根据所述基础回馈扭矩及所述修正因子得出目标回馈扭矩，并以所述目标回馈扭矩进行滑行能量回收；
该方法还包括采集车辆所处的坡度，并根据所述车辆所处的坡度及所述修正因子得出修正周期，所述修正周期为以当前所述目标扭矩进行滑行能量回收所持续的时间，所述车辆所处坡度仅与所述修正时间相关，不与所述修正因子相关；在以所述修正周期的时长计时完成过后，所述目标回馈扭矩恢复至原有的所述基础回馈扭矩。
进一步地，所述修正因子与所述车辆的制动缸压力及所述预设时间内的制动频率之间的关系根据车辆的性能预先进行设定。
进一步地，所述修正因子与所述车辆的制动缸压力及所述预设时间内的制动频率均呈正相关关系。
进一步地，所述目标回馈扭矩、所述基础回馈扭矩及所述修正因子之间的关系为：
Tadj＝Min[Ts,v+(Ta,v-Ts,v)*e，Ta,v]
其中，Tadj为所述目标回馈扭矩；
Ts,v为预定的滑行能量回收等级下，实时车速v对应的基础回馈扭矩；
e为所述修正因子，e∈[0,1]；
Ta,v为最高滑行能量回收等级下，所述实时车速v对应的基础回馈扭矩。
进一步地，所述修正周期与所述车辆所在的坡度及所述修正因子均呈正相关关系。
本发明还提供了一种滑行能量回收系统，包括控制单元、模式选择单元、车速采集单元、制动缸压力采集单元及制动频率采集单元；
所述模式选择单元采集驾驶员预定的滑行能量回收等级信息，并将该信息传递至所述控制单元；
所述车速采集单元采集车辆的实时车速信息，并将该信息传递至所述控制单元；
所述制动缸压力采集单元车辆的制动缸压力信息，并将该信息传递至所述控制单元；
所述制动频率采集单元采集预定时间内的制动频率信息，并将该信息传递至所述控制单元；
所述控制单元内存储有各滑行能量回收等级下，实时车速与基础回馈扭矩之间的对应关系，所述控制单元根据该对应关系、所述实时车速及预定的滑行能量回收等级得出该预定的滑行能量回收等级下的基础回馈扭矩；
根据车辆的制动缸压力及预定时间内的制动频率得出修正因子；
根据所述修正因子对所述基础回馈扭矩进行调整，得出目标回馈扭矩；
并以所述目标回馈扭矩进行滑行能量回收；
所述滑行能量回收系统还包括坡度检测单元，所述坡度检测单元检测车辆所在的坡度信息，并将该信息传递至所述控制单元，所述控制单元根据车辆所处的坡度及所述修正因子得出修正周期，所述控制单元根据所述修正周期控制车辆以所述目标回馈扭矩进行滑行能量回收的持续时间，所述车辆所处坡度仅与所述修正时间相关，不与所述修正因子相关；在以所述修正周期的时长计时完成过后，所述目标回馈扭矩恢复至原有的所述基础回馈扭矩。
本发明还提供了一种车辆，该车辆采用上述的滑行能量回收方法进行滑行能量回收。
综上所述，通过首先选定滑行能量回收等级，参照实时车速得出基础回馈扭矩，可以使车辆的滑行能量回收大体上满足驾驶员的驾驶习惯；然后再根据车辆的制动缸压力及预设时间内的制动频率得出制动因子对基础回馈扭矩进行修正。由于在滑行能量回收模式下，车辆的制动缸压力及预设时间内的制动频率是最能够反映驾驶员在驾驶时对车速的需要，因此，通过上述的方式能够最准确地反映驾驶员的驾驶意图，能够根据驾驶员的驾驶习惯及实际需求对回馈扭矩的大小进行调整，提高驾驶体验。
进一步地，通过修正周期的设置，并使修正周期的时间可以根据车辆所处坡度及修正因子进行调整，以使其同时满足车辆的路况及驾驶员的实际意图。
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所示为本发明实施例提供的滑行能量回收方法的流程示意图。
图2所示为各滑行能量回收等级下实时车速与基础回馈扭矩的曲线图。
图3所示为本发明实施例提供的滑行能量回收系统的系统框图。
具体实施例
为更进一步阐述本发明为达成预定发明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，对本发明进行详细说明如下。
本发明提供了一种滑行能量回收方法、系统及车辆，该滑行能量回收方法能够根据驾驶员的驾驶习惯及实际需求对回馈扭矩的大小进行调整。
图1所示为本发明实施例提供的滑行能量回收方法的流程示意图，图2所示为各滑行能量回收等级下实时车速与基础回馈扭矩的对应曲线图。如图1及图2 所示，本发明实施例提供的滑行能量回收方法包括如下步骤：
S1：采集实时车速v及预定的滑行能量回收等级，根据实时车速、预定的滑行能量回收等级，以及预先存储的各滑行能量回收等级下，实时车速v与基础回馈扭矩之间的对应关系，得出在预定的滑行能量回收等级下的基础回馈扭矩Ts,v。
在本实施例中，可以车辆的性能预先规定出多个滑行能量回收等级，如“强”、“中”、“弱”等，其中滑行能量回收等级越强，则车辆具有越高的能量回收效率，同时在车辆滑行时会带给驾驶员更强的减速感。在每一滑行能量回收等级中，预先标定不同的实时车速对应的基础回馈扭矩曲线。如在图2中，可以以Ta、Tb及Tc代表三个不同的滑行能量回收等级，实时车速与三个滑行能量各形成一关系曲线。也即，在同一个实时车速下，可以有Ta,v、Tb,v及Tc,v三个不同的基础回馈扭矩。可以理解地，在本发明中，还可以设置更多的滑行能量回收等级。
驾驶员可以根据自身的习惯，在驾驶时选择不同的滑行能量回收等级。在车辆行驶时，根据不同的实时车速，会先得出不同的基础回馈扭矩Ts,v。
S2：采集车辆的制动缸压力及预设时间内的制动频率，并根据车辆的制动缸压力及预设时间内的制动频率得出修正因子e。
在本实施例中，通过制动缸压力及预设时间内的制动频率，或者说是刹车踏板的踩踏力度及预设时间内的刹车踏板的踩踏次数，得出修正因子e。也即，在本实施例中，修正因子e是与制动缸压力及预设时间内的制动频率相关。
该相关关系可以根据车辆的性能预先进行设定。在本实施例中，修正因子e 与制动缸压力及预设时间内的制动频率均呈正相关关系。也即，制动缸压力越大，修正因子越大，预设时间内的制动频率越高，修正因子越大。
修正因子e与制动缸压力及预设时间内的制动频率可以用公式：
e＝f(Pb，fb)来表示；
其中e为修正因子，其中e∈[0,1]；
Pb为制动缸压力；
fb为预设时间内的制动频率，预设时间可以根据车辆的实际情况提前进行标定。
S3：根据基础回馈扭矩Ts,v及修正因子e得出目标回馈扭矩Tadj，并根据该目标回馈扭矩Tadj进行滑行能量回收。
在本实施例中，目标回馈扭矩可以以公式：
Tadj＝Min[Ts,v+(Ta,v-Ts,v)*e，Ta,v]来表示；
其中，Tadj为目标回馈扭矩；
Ts,v为预定的滑行能量回收等级下，实时车速v对应的基础回馈扭矩；
e为修正因子，其中e∈[0,1]；
Ta,v为最高滑行能量回收等级下，实时车速v对应的基础回馈扭矩。
也即，目标回馈扭矩Tadj为根据修正因子e对基础回馈扭矩Ts,v进行修正后的修正值，以及最高滑行能量回收等级下，实时车速v对应的基础回馈扭矩Ta,v的最小值。从上述的公式可以看出，目标回馈扭矩可以根据实际情况在实时车速 v对应的选定滑行能量回收等级下对应的基础回馈扭矩，至最高滑行能量回收等级下对应的基础回馈扭矩之间变动。
在本实施例中，通过首先选定滑行能量回收等级，参照实时车速得出基础回馈扭矩，可以使车辆的滑行能量回收大体上满足驾驶员的驾驶习惯；然后再根据车辆的制动缸压力及预设时间内的制动频率得出制动因子对基础回馈扭矩进行修正。由于在滑行能量回收模式下，车辆的制动缸压力及预设时间内的制动频率是最能够反映驾驶员在驾驶时对车速的需要，因此，通过上述的方式能够最准确地反映驾驶员的驾驶意图，能够根据驾驶员的驾驶习惯及实际需求对回馈扭矩的大小进行调整，提高驾驶体验。
进一步地，在本实施例中，该方法还包括采集车辆所处的坡度α及修正因子 e，根据车辆所处的坡度α及修正因子e得出修正周期T。该修正周期T为以当前目标回馈扭矩进行滑行能量回收所持续的时间。修正周期T的计算更新频率由预设时间窗口大小来决定，新的修正周期Tn可以覆盖原有的修正时间Tn-1、并重新开始计时直至Tn计时完成；预设时间窗口的开启通过滑行过程中的第一次制动事件来触发。在持续时间Tn计时完成过后，目标回馈扭矩将恢复到原有基础回馈扭矩，直至下一次滑行制动触发回馈扭矩修正。
在本实施例中，修正周期T的时间可以根据车辆所处坡度α及修正因子e 进行调整，以使其同时满足车辆的路况及驾驶员的实际意图。
也即，在进行滑行能量回收模式下，在进行目标回馈扭矩的计算的同时，还会对修正周期T进行计算。在计算出目标回馈扭矩后，修正周期T就会是以当前目标扭矩进行滑行能量回收所持续的时间。
也即，在本实施例中，车辆所处的坡度α作为外在路况，由于不能够直接反应驾驶意图，仅对修正周期T产生影响，不再直接与修正因子e相关。这样即兼顾了路况又能够使得滑行能量回收模式反映驾驶员的驾驶意图。
修正周期T可以用公式：T＝f(α，e)来表示；
其中，T表示修正周期；
α为车辆所在的坡度；
e表示修正因子。
修正周期T与车辆所在坡度α及修正因子e的关系可以根据车辆的性能预先进行设定。在本实施例中，修正周期T与车辆所在坡度α及修正因子e均呈正相关关系，也即，车辆所在坡度α越大，修正周期T越长；修正因子e越大，修正周期T越长，以使车辆具有足够的时间来进行制动。
本发明还提供了一种滑行能量回收系统，该系统包括控制单元10、模式选择单元20、车速采集单元30、制动缸压力采集单元40及制动频率采集单元50，模式选择单元20采集驾驶员预定的滑行能量回收等级信息，并将该信息传递至控制单元10；车速采集单元30采集车辆的实时车速信息，并将该信息传递至控制单元10；制动缸压力采集单元40采集制动缸压力信息，并将该信息传递至控制单元10；制动频率采集单元50采集预设时间内的制动频率信息，并将该信息传递至控制单元10，控制单元10内存储有各滑行能量回收等级下，实时车速与基础回馈扭矩之间的对应关系，控制单元10根据实时车速、预定的滑行能量回收等级，以及各滑行能量回收等级下，实时车速与基础回馈扭矩之间的对应关系得出该滑行能量回收等级下的基础回馈扭矩；根据制动缸压力及预定时间内的制动频率得出修正因子；根据修正因子对基础回馈扭矩进行调整，得出目标回馈扭矩，最后根据目标回馈扭矩进行滑行能量回收。
在本实施例中，滑行能量回收系统还包括坡度检测单元60，坡度检测单元 60检测车辆所在的坡度并将该坡度传递至控制单元10，控制单元10根据车辆所处的坡度及修正因子得出修正周期，控制单元10根据修正周期控制车辆以目标回馈扭矩进行滑行能量回收的持续时间。
以上所述，仅是本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 (7)

1.一种滑行能量回收方法，其特征在于：包括如下步骤：
采集实时车速及预定的滑行能量回收等级，根据所述实时车速、所述预定的滑行能量回收等级，以及预先存储的各滑行能量回收等级下，实时车速与基础回馈扭矩之间的对应关系，得出在所述预定的滑行能量回收等级下的基础回馈扭矩；
采集车辆的制动缸压力及预设时间内的制动频率，并根据所述车辆的制动压力及所述预设时间内的制动频率得出修正因子；
根据所述基础回馈扭矩及所述修正因子得出目标回馈扭矩，并以所述目标回馈扭矩进行滑行能量回收；
该方法还包括采集车辆所处的坡度，并根据所述车辆所处的坡度及所述修正因子得出修正周期，所述修正周期为以当前所述目标回馈扭矩进行滑行能量回收所持续的时间；在以所述修正周期的时长计时完成过后，所述目标回馈扭矩恢复至原有的所述基础回馈扭矩。
2.根据权利要求1所述的滑行能量回收方法，其特征在于：所述修正因子与所述车辆的制动缸压力及所述预设时间内的制动频率之间的关系根据车辆的性能预先进行设定。
3.根据权利要求2所述的滑行能量回收方法，其特征在于：所述修正因子与所述车辆的制动缸压力及所述预设时间内的制动频率均呈正相关关系。
4.根据权利要求1所述的滑行能量回收方法，其特征在于：所述目标回馈扭矩、所述基础回馈扭矩及所述修正因子之间的关系为：
Tadj＝Min[Ts，v+(Ta,v-Ts，v)*e，Ta,v]
其中，Tadj为所述目标回馈扭矩；
Ts,v为预定的滑行能量回收等级下，实时车速v对应的基础回馈扭矩；
e为所述修正因子，e∈[0,1]；
Ta,v为最高滑行能量回收等级下，所述实时车速v对应的基础回馈扭矩。
5.根据权利要求1所述的滑行能量回收方法，其特征在于：所述修正周期与所述车辆所在的坡度及所述修正因子均呈正相关关系。
6.一种滑行能量回收系统，其特征在于：包括控制单元、模式选择单元、车速采集单元、制动缸压力采集单元及制动频率采集单元；
所述模式选择单元采集驾驶员预定的滑行能量回收等级信息，并将该信息传递至所述控制单元；
所述车速采集单元采集车辆的实时车速信息，并将该信息传递至所述控制单元；
所述制动缸压力采集单元车辆的制动缸压力信息，并将该信息传递至所述控制单元；
所述制动频率采集单元采集预定时间内的制动频率信息，并将该信息传递至所述控制单元；
所述控制单元内存储有各滑行能量回收等级下，实时车速与基础回馈扭矩之间的对应关系，所述控制单元根据该对应关系、所述实时车速及预定的滑行能量回收等级得出该预定的滑行能量回收等级下的基础回馈扭矩；
根据车辆的制动缸压力及预定时间内的制动频率得出修正因子；
根据所述修正因子对所述基础回馈扭矩进行调整，得出目标回馈扭矩；
并以所述目标回馈扭矩进行滑行能量回收；
所述滑行能量回收系统还包括坡度检测单元，所述坡度检测单元检测车辆所在的坡度信息，并将该信息传递至所述控制单元，所述控制单元根据车辆所处的坡度及所述修正因子得出修正周期，所述控制单元根据所述修正周期控制车辆以所述目标回馈扭矩进行滑行能量回收的持续时间；在以所述修正周期的时长计时完成过后，所述目标回馈扭矩恢复至原有的所述基础回馈扭矩。
7.一种车辆，其特征在于：所述车辆采用权利要求1至5中任意一项所述的滑行能量回收方法进行滑行能量回收。
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