CN113561782A - 一种车辆能量回收方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆能量回收方法及系统，所述车辆能量回收方法包括：使车辆能量回收触发逻辑与油门、刹车逻辑分离；当车辆进入滑行状态时，使油门踏板、刹车踏板及能量回收踏板均不触发，则不进行能量回收；当车辆处于运动状态时，触发能量回收踏板，且不触发刹车踏板及油门踏板，则进行能量回收。本发明提供的车辆能量回收方法，增加了用户舒适性，同时增加了驾驶的安全性。

Description

一种车辆能量回收方法及系统
技术领域
本发明涉及能量回收技术领域，尤其涉及一种车辆能量回收方法及系统。
背景技术
目前，车辆动能回收的逻辑，都是将能量回收触发、能量回收力度的逻辑与油门逻辑，一起合并在油门与刹车2个踏组成的装置中。利用油门或者刹车踏板位置来确定油门、动能回收的触发和力度控制。此种方法存在几个弊端：一是，回收和油门都是通过同一个踏板来控制，驾驶员必如果需要保持匀速行驶，或在需要完成“匀速滑行”时，须通踩踏油门踏板到特定的深度，才能达到。但是实际使用中，因为算法差异，或者因为驾驶员操作习惯不一样，平衡点不容易达到，导致辆车长期处非加速即减速的状态，导致用户(驾驶员和乘客)的舒适性较差；二是，因为长期通过同一脚来控制油门踏板、刹车踏板，驾驶员已习惯单脚操作，在紧急情况下，驾驶员可能因为操作不当，单脚踩在油门上，导致车辆需要制动时反而加速，从而导致驾驶安全性较差；三是，通过刹车踏板的位置来确定能量回收的力度以及刹车制动力度，此2套力度设置是预先设定好的，或者根据设定的工况来确定各自回收的力度的比例。能量回收力度与刹车力度不能由驾驶员实时自行决定其比例关系。这样虽然可以减少驾驶员操作的复杂程度，但是限制了驾驶员控制回收能量力度的能力，在部分场景下，比如驾驶员不需要刹车但是需要控制动能回收时，就很难达到；四是，在部分工况情况下，驾驶员采用易操作的控制手段，控制低功率的动能回收力度，或直接控制不回收车辆动能，可以将车辆动能尽可能多的用于车辆的行驶，避免车辆动能频繁强制回收转化成电能，再从电能转化为动能过程中的损耗，从而使得车辆获得更长的综合行驶距离。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种车辆能量回收方法及系统，用以解决现有技术中导致用户的舒适性及驾驶的安全性较差的问题。
为了解决上述问题，本发明提供一种车辆能量回收方法，包括：
使车辆能量回收触发逻辑与油门、刹车逻辑分离；
当车辆进入滑行状态时，使油门踏板、刹车踏板及能量回收踏板均不触发，则不进行能量回收；
当车辆处于运动状态时，触发能量回收踏板，且不触发刹车踏板及油门踏板，则进行能量回收。
进一步地，所述车辆能量回收方法还包括，在能量回收过程中，能量回收踏板开度与车辆加速度保持正比关系。
进一步地，所述能量回收踏板开度与车辆加速度保持正比关系，具体包括：能量回收踏板开度与车辆加速度满足正比公式，所述正比公式为
Figure BDA0003228847430000021
其中，v为车辆当前车速，m为车辆最大质量，Pmax为电动机最大反向制动功率，ARmax为车辆最大允许反向制动加速度，PS为能量回收踏板开度，a为车辆加速度。
进一步地，所述车辆能量回收方法还包括，在能量回收过程中，车辆电动机制动力矩等于车辆最大质量与车辆加速度的乘积。
进一步地，所述车辆能量回收方法还包括，根据车辆当前车速、车辆体验速度及体验加速度，确定车辆最大允许反向制动加速度。
进一步地，根据车辆当前车速、车辆体验速度及体验加速度，确定车辆最大允许反向制动加速度，具体包括：根据车辆当前车速、车辆体验速度、体验加速度及制动加速度公式，确定车辆最大允许反向制动加速度，所述制动加速度公式为
Figure BDA0003228847430000031
其中，所述V0为体验速度，A0为体验加速度。
进一步地，所述车辆能量回收方法还包括，当车辆在运动，触发油门踏板并且不触发刹车踏板及或能量回收踏板时，则车辆处于油门控制状态。
进一步地，所述车辆能量回收方法还包括，当车辆在运动，触发刹车踏板，不触发油门踏板和能量回收踏板时，则车辆处于机械制动或机械制动叠加电机制动状态。
进一步地，所述车辆能量回收方法还包括，当车辆在运动，触发刹车踏板和能量回收踏板，则车辆处于电动机制动叠加机械制动状态。
本发明提供了一种车辆能量回收系统，包括逻辑分离模块、滑行状态模块及能量回收模块；
所述逻辑分离模块，用于使车辆能量回收触发逻辑与油门、刹车逻辑分离；
所述滑行状态模块，用于在车辆进入滑行状态时，使油门踏板、刹车踏板及能量回收踏板均不触发，使车辆不进行能量回收；
所述能量回收模块，用于在车辆处于运动状态时，触发能量回收踏板，且不触发刹车踏板，使车辆进行能量回收。
采用上述实施例的有益效果是：通过使车辆能量回收触发逻辑与油门、刹车逻辑分离；当车辆进入滑行状态时，使油门踏板、刹车踏板及能量回收踏板均不触发，则不进行能量回收；当车辆处于运动状态时，触发能量回收踏板，且不触发刹车踏板，则进行能量回收，使车辆可以很容易达到匀速驾驶状态，增加了用户舒适性，同时增加了制动系统冗余，增加了驾驶的安全性。
附图说明
图1为本发明提供的车辆能量回收方法一实施例的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的车辆能量回收系统的结构框图；
图3为本发明实施例提供的能量回收装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
本发明实施例提供了一种车辆能量回收方法，其流程示意图，如图1所示看，所述方法包括：
步骤S1、使车辆能量回收触发逻辑与油门、刹车逻辑分离；
步骤S2、当车辆进入滑行状态时，使油门踏板、刹车踏板及能量回收踏板均不触发，则不进行能量回收；
步骤S3、当车辆处于运动状态时，触发能量回收踏板，且不触发刹车踏板及油门踏板，则进行能量回收。
需要说明的是，使能量回收(力度)逻辑的装置从油门、刹车控制逻辑中独立出来，使车辆可以很容易达到匀速驾驶状态，驾驶员可以根据实际需求触发能量回收逻辑，增加了用户舒适性，同时增加了驾驶的安全性。
一个具体实施例中，能量回收及实时调整回收力度装置输出信号与车辆驱动、制动逻辑存在以下逻辑关系；当油门踏板、刹车踏板、能量回收踏板均未触发时，车辆进入滑行状态，此状态下，电动机、机械制动器均未启动制动功能，车辆进入无动力、无制动的滑行状态，可以最大程度的利用动能滑行，滑行距离最远，并且可以增加车辆平顺性；当刹车踏板未触发，并且能量回收踏板触发时，车辆完全利用电动机对车辆进行制动，并回收动能。
作为一个优选的实施例，所述车辆能量回收方法还包括，在能量回收过程中，能量回收踏板开度与车辆加速度保持正比关系。
需要说明的是，当驾驶员触发能量回收逻辑(例如，踩下能量回收装置)后，并实时调整能量回收力度后，通过踏板位置传感器将踏板位置信息传递至动能回收力度控制器；所述能量回收力度控制器可根据踏板回收开度位置，确定车辆加速度。
作为一个优选的实施例，所述能量回收踏板开度与车辆加速度保持正比关系，具体包括：能量回收踏板开度与车辆加速度满足正比公式，所述正比公式为
Figure BDA0003228847430000061
其中，v为车辆当前车速，m为车辆最大质量，Pmax为电动机最大反向制动功率，ARmax为车辆最大允许反向制动加速度，PS为能量回收踏板开度，a为车辆加速度。
需要说明的是，车辆加速度与能量回收踏板开度的关系函数，为分段函数，根据电动机最大反向制动功率与车辆最大允许反向制动加速度、能量回收踏板开度、车辆当前车速的关系，可以确定不同的关系函数。
作为一个优选的实施例，所述车辆能量回收方法还包括，在能量回收过程中，车辆电动机制动力矩等于车辆最大质量与车辆加速度的乘积。
作为一个优选的实施例，所述车辆能量回收方法还包括，根据车辆当前车速、车辆体验速度及体验加速度，确定车辆最大允许反向制动加速度。
需要说明的是，通过车辆当前车速、车辆体验速度及体验加速度，确定车辆最大允许反向制动加速度，可以使车辆更平稳的运行。
作为一个优选的实施例，根据车辆当前车速、车辆体验速度及体验加速度，确定车辆最大允许反向制动加速度，具体包括：根据车辆当前车速、车辆体验速度、体验加速度及制动加速度公式，确定车辆最大允许反向制动加速度，所述制动加速度公式为
Figure BDA0003228847430000062
其中，所述V0为体验速度，A0为体验加速度。
需要说明的是，体验速度V0、体验加速度A0可以根据驾驶体验设定，体验速度V0、体验加速度A0为不同的阈值，通过设置不同的体验速度V0、体验加速度A0可以，确定不同的车辆加速度。
作为一个优选的实施例，所述车辆能量回收方法还包括，当车辆在运动，触发油门踏板并且不触发刹车踏板及能量回收踏板时，则车辆处于油门控制状态。
作为一个优选的实施例，所述车辆能量回收方法还包括，当车辆在运动，触发刹车踏板，不触发油门踏板和能量回收踏板时，则车辆处于机械制动或机械制动叠加电机制动状态。
一个具体实施例中，能量回收及实时调整回收力度装置输出信号与车辆驱动、制动逻辑还存在以下逻辑关系；刹车踏板和能量回收踏板均未触发，并且油门踏板触发时，油门踏板的踩踏深度可完全控制发动机、电动机输出功率，车辆处于油门控制状态；刹车踏板触发(即踩下)，油门踏板状态和能量回收踏板状态均不参与控制此状态，此时，刹车踏板的踩踏深度，可以控制能量回收(电动机制动)以及刹车制动(机械制动)。
作为一个优选的实施例，所述车辆能量回收方法还包括，当车辆在运动，触发刹车踏板和能量回收踏板，则车辆处于电动机制动叠加机械制动状态。
需要说明的是，机械制动输入来自刹车踏板状态，电机制动输入来自于刹车踏板状态与能量回收踏板状态共同计算的结果，其计算公式为，
α＝MAX{AB_Rev,AM_Rev}
其中，AB_Rev为通过刹车踏板位置计算出的电机制动加速度，AM_Rev为能量回收踏板位置计算出的电机制动加速度。
本发明实施例提供了一种车辆能量回收系统，所述系统的结构框图，如图2所示，所述车辆能量回收系统包括逻辑分离模块1、滑行状态模块2及能量回收模块3；
所述逻辑分离模块1，用于使车辆能量回收触发逻辑与油门、刹车逻辑分离；
所述滑行状态模块2，用于在车辆进入滑行状态时，使油门踏板、刹车踏板及能量回收踏板均不触发，使车辆不进行能量回收；
所述能量回收模块3，用于在车辆处于运动状态时，触发能量回收踏板，且不触发刹车踏板，使车辆进行能量回收。
一个具体实施例中，在车辆处于运动状态时，同时触发刹车踏板与能量回收踏板，则车辆处于机械制动叠加电动机能量回收制动状态，其机械制动输入来自刹车踏板状态，其电机制动输入来自于刹车踏板状态与能量回收踏板状态共同计算的结果。
需要说明的是，本发明实施例所述车辆能量回收系统，可以扩展到一些其他装置中，从而让驾驶员有更多选择，所述车辆能量回收系统，其输出为能量回收启动/关闭控制信号，以及实时设定的能量回收力度信号，可以作为车辆现有自身控制系统逻辑的输入，也可经过计算后，作为控制车辆行为的信号。能量回收力度信号，指的是驾驶员可以实时设定并可以实时调整的能量回收力度值，由设计者或驾驶者预先设定好的一组参数值或者特定的模式。
本发明实施例所述车辆能量回收系统，可以由驾驶员实时开启、关闭并且调整当前能量回收力度，而不是通过其它装置(例如油门踏板或者其他按钮)来触发，经过提前预设的参数计算得到当前能量回收力度值。
车辆能量回收系统一般情况下是指非油门、刹车踏板，或非现存已有能实时触发、控制回收力度的控制装置，而是将触发、控制回收力度的逻辑，从目前已有的控制装置(比如油门)中独立出来单独放在其它控制装置中，或另外独立设置的控制装置。
本发明实施例所述车辆能量回收系统，形态和位置可与车内已存在或曾经存在过的与操作驾驶相关的装置类似，最典型的有离合踏板，档把位置或方向盘、档把上的滚轮按钮、滑动按钮、加减按键等。
以离合踏板为举例，本发明实施例所述车辆能量回收系统，可以采用类似离合脚踏板这种踏板形式，放置位于刹车踏板左侧，车辆能量回收系统包括能量回收装置，所述能量回收装置的结构示意图，如图3所示，所述能量回收装置包括动能回收力度控制踏板、踏板位置传感器及动能回收力度控制器。
对于原车已存在离合踏板的情况，该系统逻辑可与原车离合踏板逻辑合并，仅在离合踏板额外上加装踏板位置传感器(对于已经装有离合踏板位置传感器的，可以直接从踏板位置传感器中引出踏板位置信号)，并不改变原离合踏板的功能逻辑。
本发明实施例所述车辆能量回收系统，比较常见可以应用于一般混动、电驱动车中，但也可用于普通的机动车、可以控制能量回收力度的汽车、摩托或者特种车辆。
本发明公开的车辆能量回收方法及系统，通过使车辆能量回收触发逻辑与油门、刹车逻辑分离；当车辆进入滑行状态时，使油门踏板、刹车踏板及能量回收踏板均不触发，则不进行能量回收；当车辆处于运动状态时，触发能量回收踏板，且不触发刹车踏板，则进行能量回收；使车辆可以很容易达到匀速驾驶状态，驾驶员可以根据实际需求触发能量回收逻辑，增加了用户舒适性，同时增加了制动系统冗余，增加了驾驶的安全性，并且驾驶员可以根据实际需求触发能量回收逻辑，并根据实际场景实时控制能量回收力度，在部分工况下还可以减少因强制回收动能导致的能量转换损耗，提高车辆能量利用效率。
本发明技术方案引入能量回收逻辑后，对于车辆动驱动的控制，增加了一个新的冗余状态逻辑，在紧急时，驾驶员双脚同时踩下油门、刹车、能量回收控制装置踏板中的任意2个，都可以切断车辆驱动动力，这样比仅用同一只脚控制油门和刹车的单脚操作行为来说，增加了驾驶的安全性。
本发明所述能量回收逻辑，对于有经验的驾驶员来说，可以由驾驶员来灵活决定车辆的动能是否需要回收，回收的力度大小，使得在部分场景下，更多动能留在车身上，而不强制进入回收，使得整体能量使用效率，在原单踏板或者刹车踏板逻辑基础上，有所提高。
本发明所述能量回收逻辑的操作方式与现有驾驶操作行为相近，比如采用类似离合踏板的形式，就与手动档离合器的作用非常相近(即踩下后触发能量回收并同时切断驱动动力)，对于习惯手动挡的驾驶员来说，所需要操作与培训非常少，非常容易熟悉。
本发明所述能量回收逻辑与现有已存在的能量回收控制逻辑并不冲突，因为其输出信息可作为现有能量回收控制逻辑的输入。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆能量回收方法，其特征在于，包括：
使车辆能量回收触发逻辑与油门、刹车逻辑分离；
当车辆进入滑行状态时，使油门踏板、刹车踏板及能量回收踏板均不触发，则不进行能量回收；
当车辆处于运动状态时，触发能量回收踏板，且不触发刹车踏板及油门踏板，则进行能量回收。
2.根据权利要求1所述的车辆能量回收方法，其特征在于，还包括，在能量回收过程中，能量回收踏板开度与车辆加速度保持正比关系。
3.根据权利要求2所述的车辆能量回收方法，其特征在于，所述能量回收踏板开度与车辆加速度保持正比关系，具体包括：能量回收踏板开度与车辆加速度满足正比公式，所述正比公式为
Figure FDA0003228847420000011
其中，v为车辆当前车速，m为车辆最大质量，Pmax为电动机最大反向制动功率，ARmax为车辆最大允许反向制动加速度，PS为能量回收踏板开度，a为车辆加速度。
4.根据权利要求3所述的车辆能量回收方法，其特征在于，还包括，在能量回收过程中，车辆电动机制动力矩等于车辆最大质量与车辆加速度的乘积。
5.根据权利要求3所述的车辆能量回收方法，其特征在于，还包括，根据车辆当前车速、车辆体验速度及体验加速度，确定车辆最大允许反向制动加速度。
6.根据权利要求5所述的车辆能量回收方法，其特征在于，根据车辆当前车速、车辆体验速度及体验加速度，确定车辆最大允许反向制动加速度，具体包括：根据车辆当前车速、车辆体验速度、体验加速度及制动加速度公式，确定车辆最大允许反向制动加速度，所述制动加速度公式为
Figure FDA0003228847420000021
其中，所述V0为体验速度，A0为体验加速度。
7.根据权利要求1所述的车辆能量回收方法，其特征在于，还包括，当车辆在运动，触发油门踏板并且不触发刹车踏板及能量回收踏板时，则车辆处于油门控制状态。
8.根据权利要求1所述的车辆能量回收方法，其特征在于，还包括，当车辆在运动，触发刹车踏板，不触发油门踏板和能量回收踏板时，则车辆处于机械制动或机械制动叠加电机制动状态。
9.根据权利要求1所述的车辆能量回收方法，其特征在于，还包括，当车辆在运动，触发刹车踏板和能量回收踏板，则车辆处于电动机制动叠加机械制动状态。
10.一种车辆能量回收系统，其特征在于，包括逻辑分离模块、滑行状态模块及能量回收模块；
所述逻辑分离模块，用于使车辆能量回收触发逻辑与油门、刹车逻辑分离；
所述滑行状态模块，用于在车辆进入滑行状态时，使油门踏板、刹车踏板及能量回收踏板均不触发，使车辆不进行能量回收；
所述能量回收模块，用于在车辆处于运动状态时，触发能量回收踏板，且不触发刹车踏板，使车辆进行能量回收。
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