CN114013288A - 电动汽车动能回收与刹车力回收方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种电动汽车动能回收与刹车力回收方法及系统，包括电传刹车踏板、控制器、电动驱动平台和机械刹车，所述控制器与所述电传刹车踏板连接，并用于接收所述电传刹车踏板发送的刹车踏板踩踏深度信号、用于控制所述电动驱动平台执行与所述刹车踏板踩踏深度信号匹配的总制动力的配置、用于接收所述电动驱动平台发送的动能回收电流测量值；所述电动驱动平台；所述机械刹车，与所述控制器连接。本发明实现在电池或超级电容充满电动能回收制动力突然降低时能及时增加机械刹车分配的制动力，进一步确保总制动力与刹车踏板踩踏深度的对应关系固定，消除了具有动能回收功能的电动汽车具有不同刹车制动力体验的隐患，提高了驾驶安全性。

Description

电动汽车动能回收与刹车力回收方法及系统
技术领域
本申请涉及动能回收技术领域，特别是涉及一种电动汽车动能回收与刹车力回收方法及系统。
背景技术
目前电动汽车在刹车时广泛采用了动能回收技术，该技术使电动汽车的电动机不仅在驱动车辆行驶时可以提供驱动力，也可以在车辆滑行或制动时变为发动机，在提供反向制动力的同时回收动能，且可以根据刹车踏板的踩踏深度来改变反向制动力的大小，实现不同的制动力度。
具体技术方案如申请号为CN202110597137.X的发明专利公开了一种新能源汽车用刹车装置，实现在汽车采取制动时可将刹车盘转动动能进行回收，通过内置发电装置进行电量反冲，有利于新能源汽车节省电量，提高续航里程，并且有别于现有技术中的制动能源回收，通过采取制动时改变刹车盘位置，使之与动能回收机构相啮合，不仅安全可靠回收电量，还能够增加制动效果。
又有申请号为CN202011077135.X的发明专利中公开了一种电动车刹车能量回收利用装置，实现了在放松刹车扭转油门时将蓄能装置中的能量重新转换为动能，提高电量的利用率，同时能够根据车辆的车速决定蓄能的快慢，在蓄能装置进行能量释放时能够均匀释放，防止车辆起步速度过快的情况，该装置能够使车辆快速起步，有效增加续航里程，降低对电池的损耗。
以及申请号为CN202010043075.3的发明专利公开了一种协助汽车动能回收的刹车设备，通过回转轴与转轴接触啮合时，回转轴会被带动跟随其一起旋转，而当踏板失去压力时，压缩弹簧和弹簧杆拉动各部位恢复到原来的位置，故扭转弹簧失去压力回转推动转轴跟随汽车前进的方向，从而达到了根据刹车力度准确回收动能减少汽车行驶阻力的效果。
但这些方法均只考虑了电池或超级电容未充满电的场景，而未考虑在电池或超级电容浅放电情况下电池或超级电容突然充满电的情况，如电动汽车刚完成充电不久或遇到长下坡，此时进行制动时电池或超级电容可能会充满电而无法吸收反向电流，电动机的反向制动力会急剧降低，此时会造成制动力度突然降低，不仅会造成惊险的驾驶体验，还具有安全隐患。
虽然，有一些电动汽车在电池或超级电容接近满电时会关闭动能回收功能，仅使用刹车片进行制动，可以在一定程度上减少碰到制动力突然降低的情况，但相同刹车踏板踩踏深度会有两种制动力度的体验仍有一定不适。
因此，现有技术中存在具有动能回收功能的电动汽车具有不同刹车制动力体验的隐患，降低了驾驶安全性的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够消除具有动能回收功能的电动汽车具有不同刹车制动力体验的隐患，提高了驾驶安全性的电动汽车动能回收与刹车力回收方法及系统。
本发明技术方案如下：
一种电动汽车动能回收与刹车力回收系统，所述系统包括电传刹车踏板、控制器、电动驱动平台和机械刹车，其中，
所述电传刹车踏板，用于根据司机踩下电动汽车的刹车踏板的深度数据转换生成刹车踏板踩踏深度信号；
所述控制器，与所述电传刹车踏板连接，并用于接收所述电传刹车踏板发送的刹车踏板踩踏深度信号、用于控制所述电动驱动平台执行与所述刹车踏板踩踏深度信号匹配的总制动力的配置、用于接收所述电动驱动平台发送的动能回收电流测量值、以及用于基于机械制动力控制机械刹车；
所述电动驱动平台，与所述控制器连接，并用于执行与所述刹车踏板踩踏深度信号匹配的总制动力的配置，以及根据所述总制动力向所述控制器发送与所述总制动力匹配的动能回收电流测量值；
所述机械刹车，与所述控制器连接，并用于响应于所述控制器发送的机械制动力，以实现刹车。
具体而言，还包括ABS传感器，所述ABS传感器与所述控制器连接，所述ABS传感器用于向所述控制器发送轮胎抱死信号，当所述控制器收到所述ABS传感器发送的轮胎抱死信号，则所述控制器控制电动驱动平台执行实现动能回收制动力为0的配置，所述控制器控制机械刹车施加制动力为0的配置，直到所述ABS传感器发送的轮胎抱死信号消失。
具体而言，一种电动汽车动能回收与刹车力回收方法，所述方法基于所述电动汽车动能回收与刹车力回收系统进行，所述方法具体包括：
步骤一：所述电传刹车踏板根据司机踩下电动汽车的刹车踏板的深度数据转换生成刹车踏板踩踏深度信号；
步骤二：所述控制器基于所述电传刹车踏板查询并获取刹车踏板踩踏深度信号S，并判断所述刹车踏板踩踏深度信号是否大于O；
步骤三：若所述控制器判断所述刹车踏板踩踏深度信号是大于O，则所述控制器根据所述刹车踏板踩踏深度信号控制所述电动驱动平台执行与所述刹车踏板踩踏深度信号匹配的总制动力的配置，其中，所述总制动力与所述刹车踏板踩踏深度信号成正比；
步骤四：所述电动驱动平台根据所述总制动力向所述控制器发送与所述总制动力匹配的动能回收电流测量值；
步骤五：所述控制器根据所述总制动力和所述动能回收电流测量值生成机械制动力，并基于机械制动力控制机械刹车。
具体而言，步骤五：所述控制器根据所述总制动力和所述动能回收电流测量值生成机械制动力，并基于机械制动力控制机械刹车，具体包括：
所述控制器根据所述总制动力和所述动能回收电流测量值基于第一公式生成机械制动力，并基于机械制动力控制机械刹车；其中，第一公式为：
D＝B-f2*IEm；
其中，D为机械制动力，B为总制动力，f2为第二比例系数，IEm为动能回收电流测量值。
具体而言，步骤三中，所述控制器根据所述刹车踏板踩踏深度信号控制所述电动驱动平台执行与所述刹车踏板踩踏深度信号匹配的总制动力的配置，具体包括：
所述控制器根据所述刹车踏板踩踏深度信号基于第二公式生成总制动力，并控制所述电动驱动平台执行所述总制动力的配置；其中，第二公式为：
B＝f1*S；
其中，B为总制动力，f1为第一比例系数，S为刹车踏板踩踏深度信号。
具体而言，所述方法还包括：
步骤(6-1)：所述控制器实时检测并获取ABS传感器发送的轮胎抱死信号；
步骤(6-2)：所述控制器控制所述电动驱动平台执行实现动能回收制动力为0的配置，并控制机械刹车施加制动力为0的配置；
步骤(6-3)：当所述轮胎抱死信号消失，则转步骤一至步骤五。
具体而言，步骤五：所述控制器根据所述总制动力和所述动能回收电流测量值生成机械制动力，并基于机械制动力控制机械刹车，之后还包括：
所述控制器等待第二时间后，转步骤一。
具体而言，步骤二：所述控制器基于所述电传刹车踏板查询并获取刹车踏板踩踏深度信号S，并判断所述刹车踏板踩踏深度信号S是否大于O，之后还包括：
若所述控制器判断所述刹车踏板踩踏深度信号S不是大于O，则等待第一时间后，转步骤二。
具体而言，所述第二时间的范围为0ms≤T2≤10ms。
具体而言，所述第一时间的范围为0ms≤T1≤10ms。
本发明实现技术效果如下：
上述电动汽车动能回收与刹车力回收方法及系统，依次通过所述电传刹车踏板根据司机踩下电动汽车的刹车踏板的深度数据转换生成刹车踏板踩踏深度信号；所述控制器基于所述电传刹车踏板查询并获取刹车踏板踩踏深度信号S，并判断所述刹车踏板踩踏深度信号是否大于O；若所述控制器判断所述刹车踏板踩踏深度信号是大于O，则所述控制器根据所述刹车踏板踩踏深度信号控制所述电动驱动平台执行与所述刹车踏板踩踏深度信号匹配的总制动力的配置，其中，所述总制动力与所述刹车踏板踩踏深度信号成正比；所述电动驱动平台根据所述总制动力向所述控制器发送与所述总制动力匹配的动能回收电流测量值；所述控制器根据所述总制动力和所述动能回收电流测量值生成机械制动力，并基于机械制动力控制机械刹车，进而实现通过实时测量进而获取动能回收电流测量值，这样来确定动能回收的实际制动力，并将刹车踏板踩踏深度对应的制动力减去动能回收的制动力来确定机械刹车分配的制动力，进而可以在电池或超级电容充满电动能回收制动力突然降低时能及时增加机械刹车分配的制动力，进一步确保总制动力与刹车踏板踩踏深度的对应关系固定，消除了具有动能回收功能的电动汽车具有不同刹车制动力体验的隐患，提高了驾驶安全性。
附图说明
图1为一个实施例中电动汽车动能回收与刹车力回收系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种电动汽车动能回收与刹车力回收系统，所述系统包括电传刹车踏板、控制器、电动驱动平台和机械刹车。
所述电传刹车踏板用于根据司机踩下电动汽车的刹车踏板的深度数据转换生成刹车踏板踩踏深度信号。
所述控制器与所述电传刹车踏板连接，并用于接收所述电传刹车踏板发送的刹车踏板踩踏深度信号、用于控制所述电动驱动平台执行与所述刹车踏板踩踏深度信号匹配的总制动力的配置、用于接收所述电动驱动平台发送的动能回收电流测量值、以及用于基于机械制动力控制机械刹车。
所述电动驱动平台与所述控制器连接，并用于执行与所述刹车踏板踩踏深度信号匹配的总制动力的配置，以及根据所述总制动力向所述控制器发送与所述总制动力匹配的动能回收电流测量值。
所述机械刹车与所述控制器连接，并用于响应于所述控制器发送的机械制动力，以实现刹车。
在一个实施例中，如图1所示，所述电动汽车动能回收与刹车力回收系统还包括ABS传感器，所述ABS传感器与所述控制器连接，所述ABS传感器用于向所述控制器发送轮胎抱死信号，当所述控制器收到所述ABS传感器发送的轮胎抱死信号，则所述控制器控制电动驱动平台执行实现动能回收制动力为0的配置，所述控制器控制机械刹车施加制动力为0的配置，直到所述ABS传感器发送的轮胎抱死信号消失。进一步地，通过在所述ABS传感器用于向所述控制器发送轮胎抱死信号时，所述控制器控制电动驱动平台执行实现动能回收制动力为0的配置，所述控制器控制机械刹车施加制动力为0的配置，实现在轮胎抱死信号存在时的安全控制，提升系统稳定性。
在一个实施例中，本发明还提供一种电动汽车动能回收与刹车力回收方法，所述方法基于所述电动汽车动能回收与刹车力回收系统进行，所述方法具体包括以下步骤：
步骤一：所述电传刹车踏板根据司机踩下电动汽车的刹车踏板的深度数据转换生成刹车踏板踩踏深度信号；
其中，本步骤中，所述司机踩下电动汽车的刹车踏板的深度与刹车踏板踩踏深度信号的数值成正比，也即，踩下电动汽车的刹车踏板的深度越深，那么，生成的刹车踏板踩踏深度信号的数值越大。
步骤二：所述控制器基于所述电传刹车踏板查询并获取刹车踏板踩踏深度信号S，并判断所述刹车踏板踩踏深度信号是否大于O；
步骤三：若所述控制器判断所述刹车踏板踩踏深度信号是大于O，则所述控制器根据所述刹车踏板踩踏深度信号控制所述电动驱动平台执行与所述刹车踏板踩踏深度信号匹配的总制动力的配置，其中，所述总制动力与所述刹车踏板踩踏深度信号成正比；
步骤四：所述电动驱动平台根据所述总制动力向所述控制器发送与所述总制动力匹配的动能回收电流测量值；
步骤五：所述控制器根据所述总制动力和所述动能回收电流测量值生成机械制动力，并基于机械制动力控制机械刹车。
具体地，所述控制器根据所述动能回收电流测量值生成动能回收制动力，接着通过总制动力减去动能回收制动力可以得到机械制动力，进而基于机械制动力控制机械刹车。由于动能回收制动力为可变制动力，故及时在电池或超级电容充满电动能回收制动力突然降低时，控制机械刹车的机械制动力也能够实时调整，进而可以在电池或超级电容充满电动能回收制动力突然降低时能及时增加机械刹车分配的制动力，进一步确保总制动力与刹车踏板踩踏深度的对应关系固定，消除了具有动能回收功能的电动汽车具有不同刹车制动力体验的隐患，提高了驾驶安全性。
在一个实施例中，步骤五：所述控制器根据所述总制动力和所述动能回收电流测量值生成机械制动力，并基于机械制动力控制机械刹车，具体包括：
所述控制器根据所述总制动力和所述动能回收电流测量值基于第一公式生成机械制动力，并基于机械制动力控制机械刹车；其中，第一公式为：
D＝B-f2*IEm；
其中，D为机械制动力，B为总制动力，f2为第二比例系数，IEm为动能回收电流测量值，其中，f2*IEm为可变的动能回收制动力，第二比例系数f2是动能回收制动力与动能回收电流测量值IEm之前的比例系数，该数值预先由本领域技术人员设定。
在一个实施例中，步骤三中，所述控制器根据所述刹车踏板踩踏深度信号控制所述电动驱动平台执行与所述刹车踏板踩踏深度信号匹配的总制动力的配置，具体包括：
所述控制器根据所述刹车踏板踩踏深度信号基于第二公式生成总制动力，并控制所述电动驱动平台执行所述总制动力的配置；其中，第二公式为：
B＝f1*S；
其中，B为总制动力，f1为第一比例系数，S为刹车踏板踩踏深度信号。
具体地，所述第一比例系数f1为总制动力与刹车踏板踩踏深度信号之间的比例系数。总制动力与刹车踏板踩踏深度信号之间成正比。
在一个实施例中，所述方法还包括：
步骤(6-1)：所述控制器实时检测并获取ABS传感器发送的轮胎抱死信号；
步骤(6-2)：所述控制器控制所述电动驱动平台执行实现动能回收制动力为0的配置，并控制机械刹车施加制动力为0的配置；
步骤(6-3)：当所述轮胎抱死信号消失，则转步骤一至步骤五。
进一步地，本步骤中，通过所述控制器实时检测并获取ABS传感器发送的轮胎抱死信号；然后，所述控制器控制所述电动驱动平台执行实现动能回收制动力为0的配置，并控制机械刹车施加制动力为0的配置；接着，当所述轮胎抱死信号消失，则转步骤一至步骤五，进而实现了在轮胎抱死信号存在时的安全控制，提升系统稳定性和安全性能。
在一个实施例中，步骤五：所述控制器根据所述总制动力和所述动能回收电流测量值生成机械制动力，并基于机械制动力控制机械刹车，之后还包括：
所述控制器等待第二时间后，转步骤一。
其中，通过等待第二时间实现缓冲，提升数据处理精度，并且通过间隔一段时间，也即第二时间，实现持续检测。
在一个实施例中，所述第二时间的范围为0ms≤T2≤10ms。
在一个实施例中，步骤二：所述控制器基于所述电传刹车踏板查询并获取刹车踏板踩踏深度信号S，并判断所述刹车踏板踩踏深度信号S是否大于O，之后还包括：
若所述控制器判断所述刹车踏板踩踏深度信号S不是大于O，则等待第一时间后，转步骤二。
具体地，通过在判断所述刹车踏板踩踏深度信号S不是大于O时，说明此时无需刹车，故此时无需进行相应控制，因而等待第一时间后，再转步骤二，为降低能耗，并且实现刹车踏板踩踏深度信号的规律查询，提升数据处理规律性，以及后续对数据处理时基于时间的可溯性。
在一个实施例中，所述第一时间的范围为0ms≤T1≤10ms。
综上所述，本发明依次通过所述电传刹车踏板根据司机踩下电动汽车的刹车踏板的深度数据转换生成刹车踏板踩踏深度信号；所述控制器基于所述电传刹车踏板查询并获取刹车踏板踩踏深度信号S，并判断所述刹车踏板踩踏深度信号是否大于O；若所述控制器判断所述刹车踏板踩踏深度信号是大于O，则所述控制器根据所述刹车踏板踩踏深度信号控制所述电动驱动平台执行与所述刹车踏板踩踏深度信号匹配的总制动力的配置，其中，所述总制动力与所述刹车踏板踩踏深度信号成正比；所述电动驱动平台根据所述总制动力向所述控制器发送与所述总制动力匹配的动能回收电流测量值；所述控制器根据所述总制动力和所述动能回收电流测量值生成机械制动力，并基于机械制动力控制机械刹车，进而实现通过实时测量进而获取动能回收电流测量值，这样来确定动能回收的实际制动力，并将刹车踏板踩踏深度对应的制动力减去动能回收的制动力来确定机械刹车分配的制动力，进而可以在电池或超级电容充满电动能回收制动力突然降低时能及时增加机械刹车分配的制动力，进一步确保总制动力与刹车踏板踩踏深度的对应关系固定，消除了具有动能回收功能的电动汽车具有不同刹车制动力体验的隐患，提高了驾驶安全性。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电动汽车动能回收与刹车力回收系统，其特征在于，所述系统包括电传刹车踏板、控制器、电动驱动平台和机械刹车，其中，
所述电传刹车踏板，用于根据司机踩下电动汽车的刹车踏板的深度数据转换生成刹车踏板踩踏深度信号；
所述控制器，与所述电传刹车踏板连接，并用于接收所述电传刹车踏板发送的刹车踏板踩踏深度信号、用于控制所述电动驱动平台执行与所述刹车踏板踩踏深度信号匹配的总制动力的配置、用于接收所述电动驱动平台发送的动能回收电流测量值、以及用于基于机械制动力控制机械刹车；
所述电动驱动平台，与所述控制器连接，并用于执行与所述刹车踏板踩踏深度信号匹配的总制动力的配置，以及根据所述总制动力向所述控制器发送与所述总制动力匹配的动能回收电流测量值；
所述机械刹车，与所述控制器连接，并用于响应于所述控制器发送的机械制动力，以实现刹车。
2.根据权利要求1所述的电动汽车动能回收与刹车力回收系统，其特征在于，还包括ABS传感器，所述ABS传感器与所述控制器连接，所述ABS传感器用于向所述控制器发送轮胎抱死信号，当所述控制器收到所述ABS传感器发送的轮胎抱死信号，则所述控制器控制电动驱动平台执行实现动能回收制动力为0的配置，所述控制器控制机械刹车施加制动力为0的配置，直到所述ABS传感器发送的轮胎抱死信号消失。
3.一种电动汽车动能回收与刹车力回收方法，其特征在于，所述方法基于权利要求2所述电动汽车动能回收与刹车力回收系统进行，所述方法具体包括：
步骤一：所述电传刹车踏板根据司机踩下电动汽车的刹车踏板的深度数据转换生成刹车踏板踩踏深度信号；
步骤二：所述控制器基于所述电传刹车踏板查询并获取刹车踏板踩踏深度信号S，并判断所述刹车踏板踩踏深度信号是否大于O；
步骤三：若所述控制器判断所述刹车踏板踩踏深度信号是大于O，则所述控制器根据所述刹车踏板踩踏深度信号控制所述电动驱动平台执行与所述刹车踏板踩踏深度信号匹配的总制动力的配置，其中，所述总制动力与所述刹车踏板踩踏深度信号成正比；
步骤四：所述电动驱动平台根据所述总制动力向所述控制器发送与所述总制动力匹配的动能回收电流测量值；
步骤五：所述控制器根据所述总制动力和所述动能回收电流测量值生成机械制动力，并基于机械制动力控制机械刹车。
4.根据权利要求4所述的电动汽车动能回收与刹车力回收方法，其特征在于，步骤五：所述控制器根据所述总制动力和所述动能回收电流测量值生成机械制动力，并基于机械制动力控制机械刹车，具体包括：
所述控制器根据所述总制动力和所述动能回收电流测量值基于第一公式生成机械制动力，并基于机械制动力控制机械刹车；其中，第一公式为：
D＝B-f2*IEm；
其中，D为机械制动力，B为总制动力，f2为第二比例系数，IEm为动能回收电流测量值。
5.根据权利要求4所述的电动汽车动能回收与刹车力回收方法，其特征在于，步骤三中，所述控制器根据所述刹车踏板踩踏深度信号控制所述电动驱动平台执行与所述刹车踏板踩踏深度信号匹配的总制动力的配置，具体包括：
所述控制器根据所述刹车踏板踩踏深度信号基于第二公式生成总制动力，并控制所述电动驱动平台执行所述总制动力的配置；其中，第二公式为：
B＝f1*S；
其中，B为总制动力，f1为第一比例系数，S为刹车踏板踩踏深度信号。
6.根据权利要求5所述的电动汽车动能回收与刹车力回收方法，其特征在于，所述方法还包括：
步骤(6-1)：所述控制器实时检测并获取ABS传感器发送的轮胎抱死信号；
步骤(6-2)：所述控制器控制所述电动驱动平台执行实现动能回收制动力为0的配置，并控制机械刹车施加制动力为0的配置；
步骤(6-3)：当所述轮胎抱死信号消失，则转步骤一至步骤五。
7.根据权利要求3-6任一项所述的电动汽车动能回收与刹车力回收方法，其特征在于，步骤五：所述控制器根据所述总制动力和所述动能回收电流测量值生成机械制动力，并基于机械制动力控制机械刹车，之后还包括：
所述控制器等待第二时间后，转步骤一。
8.根据权利要求3-6任一项所述的电动汽车动能回收与刹车力回收方法，其特征在于，步骤二：所述控制器基于所述电传刹车踏板查询并获取刹车踏板踩踏深度信号S，并判断所述刹车踏板踩踏深度信号S是否大于O，之后还包括：
若所述控制器判断所述刹车踏板踩踏深度信号S不是大于O，则等待第一时间后，转步骤二。
9.根据权利要求7所述的电动汽车动能回收与刹车力回收方法，其特征在于，所述第二时间的范围为0ms≤T2≤10ms。
10.根据权利要求8所述的电动汽车动能回收与刹车力回收方法，其特征在于，所述第一时间的范围为0ms≤T1≤10ms。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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