CN114211970A - 一种能量回收方法、设备、车辆及存储介质 - Google Patents

一种能量回收方法、设备、车辆及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种能量回收方法、设备、车辆及存储介质。该能量回收方法包括当车辆处于下坡工况时，激活预设回收等级的能量回收自适应系统，并根据车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量调整能量回收自适应系统的回收等级，当车辆脱离下坡工况时关闭能量回收自适应系统并保存调整后的回收等级，本申请实施例提供的技术方案能够根据驾驶员的驾驶习惯设定能量回收自适应系统的回收等级，减少了驾驶员踩刹车和油门的频率，提高了能量回收的效率，提升了用户体验。

Description

一种能量回收方法、设备、车辆及存储介质
技术领域
本申请实施例涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种能量回收方法、设备、车辆及存储介质。
背景技术
随着城市内电动汽车的日益普及，电动汽车的节能和续航问题成为限制电动汽车在长途场景下替代燃油车的主要问题。为了节能减排，就必需降低电动汽车能耗，提高电动汽车的续航里程。面对该问题，现有的电动汽车大多配置有能量回收自适应系统，其将制动时损失的能量进行回收，并在电动汽车加速或上坡时再利用，可以有效提高电动汽车的续航能力。
但是，驾驶员对现有的能量回收系统褒贬不一，尤其是在下坡工况下，驾驶员手动调整能量回收等级后经常出现升高一个等级嫌慢，降低一个等级车辆速度又过快的问题，面对这样的情况，现有的技术方式大多是提高能量回收系统回收等级的可调节数量，将更多的挡位开放给用户选择，导致用户调节回收等级较为繁琐。
发明内容
本申请实施例提供一种能量回收方法、设备、车辆及存储介质，以解决现有的车辆能量回收等级与驾驶员驾驶习惯不匹配的问题。
第一方面，本申请提供一种能量回收方法，该方法可以通过车辆或车辆上的部件(例如，芯片)执行，该方法可以包括：确定车辆处于下坡工况；在车辆所在的坡道处于目标坡度区间时，调用目标坡度区间对应的第一能量回收等级进行能量回收；第一能量回收等级为根据车辆处于目标坡度区间时的历史能量变化数据确定的。
通过使用历史能量变化数据确定能量回收等级的设置值，并将坡道度数划分为多个区间，为不同的区间匹配该区间内采集的历史数据，而后得到下坡工况处于该区间的车辆设置的能量回收等级，使得车辆调用的能量回收等级符合驾驶员的驾驶习惯，提升驾驶员的驾驶体验。
可选地，确定车辆处于下坡工况，包括以下至少一项：
车辆所在车道的坡道角度符合下坡车道的标准，且车辆处于下坡车道的持续时间大于第一预设阈值；
车辆的车速大于第二预设阈值。
通过设置第一预设阈值，减少了坡度区间频繁变化下，能量回收等级也随着频繁变动导致驾驶体验差的问题，通过设置第二预设阈值，避免车辆在堵车或等红灯场景下，车辆起步后能量回收等级突然发生改变造成驾驶体验差的问题，提升了驾驶员的驾驶体验。
可选地，第一能量回收等级为根据车辆在历史驾驶过程中处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量确定的。
通过车辆刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量来调整能量回收等级，有效避免了使用实体按键或虚拟按键来调整能量回收等级所带来的操作复杂和需要转移视线以及手离开方向盘的问题，保障了驾驶员在进入下坡工况时的驾驶安全，同时根据车辆刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量来调整能量回收的等级，更符合驾驶直觉，提升了驾驶体验。
可选地，第一能量回收等级为根据车辆上一次处于目标坡度区间时，采集到车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量确定的；
或者，第一能量回收等级为根据车辆前N次中的至少一次处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量确定的。
可选地，第一能量回收等级为根据第一能量调整值和第二能量调整值中的至少一项确定的；
第一能量调整值为根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的滑行力矩及车辆的刹车因子确定的；
第二能量调整值为根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的动力力矩及车辆的动力因子确定的。
可选地，第一能量调整值满足：
Figure BDA0003418879530000031
其中，ΔT1为调高的值，k1为刹车系统消耗的能量系数，刹车系统消耗的能量越高、能量系数越大，Mg为整车重力，θ为坡道度数，R动载半径为车辆动负荷半径，v为当前车速，A，B，C为该车辆滑行阻力曲线的系数，T滑行为滑行扭矩。
可选地，第二能量调整值满足：
Figure BDA0003418879530000032
其中，ΔT2为调低的值，k2为动力系统增加的能量系数，动力系统增加的能量越多、能量系数越大，Mg为整车重力，θ为坡道度数，R动载半径为车辆动负荷半径，v为当前车速，A，B，C为该车辆滑行阻力曲线的系数，a为当前加速度。
第二方面，本申请还提供一种能量回收方法，包括：在车辆处于下坡工况时，确定车辆所在坡道的目标坡度区间，并监测车辆在目标坡度区间内的能量变化数据；根据目标坡度区间内的能量变化数据，确定在目标坡度区间对应的第一能量回收等级；第一能量回收等级用于车辆驶入目标坡度区间对应的坡道时，根据第一能量回收等级进行能量回收。
可选地，车辆处于下坡工况，包括以下至少一项：
车辆所在车道的坡道角度符合下坡车道的标准，且车辆处于下坡车道的持续时间大于第一预设阈值；
车辆的车速大于第二预设阈值。
可选地，根据车辆在历史驾驶过程中处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量，确定第一能量回收等级。
可选地，根据车辆上一次处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量，确定第一能量回收等级；
或者，根据车辆前N次中的至少一次处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量，确定第一能量回收等级。
可选地，方法还包括：
根据第一能量回收等级，更新车辆存储的目标坡度区间的能量回收等级；
或者，将第一能量回收等级，作为目标坡度区间对应的历史能量回收等级进行存储，目标坡度区间对应的能量回收等级为根据目标坡度区间对应的历史能量回收等级确定的。
可选地，根据目标坡度区间内的能量变化数据，确定在目标坡度区间对应的第一能量回收等级，包括：
根据第一能量调整值和第二能量调整值中的至少一项，确定第一能量回收等级；
第一能量调整值为根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的滑行力矩及车辆的刹车因子确定的；
第二能量调整值为根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的动力力矩及车辆的动力因子确定的。
第三方面，本申请还提出一种能量回收设备，能量回收设备包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行能量回收程序，能量回收程序被处理器执行时实现如上的能量回收方法。
第四方面，本申请还提出一种车辆，所述车辆包括如上所述的能量回收设备，或应用于如上所述的能量回收方法。
第五方面，本申请还提出一种可读存储介质，可读存储介质上存储有能量回收程序，能量回收程序被处理器执行时实现如上的能量回收方法。
第六方面，本申请还提出一种计算机程序产品，计算机程序产品具有计算机可读介质，计算机可读存储介质存储有如上的能量回收程序，用于在计算机或数字信号处理器上执行程序时，执行上述能量回收方法的所有步骤。
第七方面，本实施例还提出一种车用回收系统，所述车用回收系统包括：
下坡工况计算单元，用于确定车辆处于下坡工况；
回收等级计算单元，用于在车辆所在的坡道处于目标坡度区间时，调用所述目标坡度区间对应的第一能量回收等级进行能量回收；所述第一能量回收等级为根据车辆处于所述目标坡度区间时的历史能量变化数据确定的。
本申请通过在下坡工况时，根据车辆所在坡道所处的坡度区间的历史能量变化数据，得到对应的能量回收等级，使得驾驶员行驶过的坡道越多，历史能量变化数据也越多，得到的能量回收等级也越符合驾驶员的驾驶习惯，降低驾驶员踩刹车和油门的频率，提高驾驶体验，解决了现有技术中能量回收的回收等级与驾驶习惯不匹配导致驾驶员频繁踩刹车和油门的问题，提升了能量回收的效率，同时不增加能量回收等级的可调节数量，避免了调节到与驾驶员驾驶习惯相匹配的能量回收等级操作繁琐的问题。
附图说明
图1为本申请实施例提供一种能量回收方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供一种能量回收方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供一种能量回收方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供一种能量回收方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的轮端扭矩和车速的关系示意图；
图6为本申请实施例提供的驱动扭矩及车速的关系示意图；
图7是本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的能量回收设备结构示意图；
图8是本申请实施例方案的功能模块示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。
参照图1，提出本申请能量回收方法的实施例，能量回收系统执行所述能量回收方法的步骤具体包括：
S100、确定车辆处于下坡工况；
车辆可以通过多种方式监测车辆处于下坡工况，一种可能的实现方式，通过电子水平仪的方式获取到车辆是处于上坡状态、下坡状态还是平路，还可通过电子水平仪获取下坡的坡度；应用在车辆上的上下坡检测设备及对应的检测方法会更加复杂；在本实施例中，能量回收策略主要强调的是滑行回收功能，其主要应用于下坡工况下的能量回收，例如，能量回收在非急刹的前半段及减速阶段可以参与车辆的制动，本申请所描述的能量回收等级是指激活下坡工况下的能量回收策略后的滑行能量回收。
S110、在车辆所在的坡道处于目标坡度区间时，调用所述目标坡度区间对应的第一能量回收等级进行能量回收；所述第一能量回收等级为根据车辆处于所述目标坡度区间时的历史能量变化数据确定的。
一种可能的实现方式，车身控制器可以根据不同的坡度区间出厂设置有不同的能量回收等级，因此，本实施例车身控制器先根据测得的车辆下坡的坡度，获得测得坡度所在的目标坡度区间，而后获取目标坡度区间设置的能量回收等级执行能量回收；目标坡度区间设置的能量回收等级是根据驾驶员开车经过同一坡度区间时，采用的能量回收等级确定的，例如，将-3°至-4°的坡度设置为同一坡度区间，此次下坡工况的测量坡度为-3.8°，则车辆之前驶过-3.5°的下坡工况时所使用的能量回收等级能够用于设置该次的能量回收等级。为描述方便，本申请实施例中，以上坡的坡度为正，下坡的坡度为负进行说明，在具体实施中，也可以设置为其他方式，在此不再赘述。通常情况下，当历史能量变化的样本数量较小时，最近一次的能量回收等级的权重较高，而当样本数量增加后，能量变化数据越稳定，能量回收等级的权重越高，当样本数量溢出时，则可去除离群值后，选取平均值或中位数作为该次下坡区间的能量回收等级。
本实施例通过使用历史能量变化数据确定能量回收等级的设置值，并将坡道度数划分为多个区间，为不同的区间匹配该区间内采集的历史数据，而后得到下坡工况处于该区间的车辆设置的能量回收等级，使得车辆调用的能量回收等级符合驾驶员的驾驶习惯，减少对于车辆能量回收等级的调整，减少不必要的制动和加速造成的能量消耗，提高车辆能量回收的回收效率。
参照图2，图2为本申请能量回收方法判断车辆是否处于下坡工况的判定步骤，所述确定车辆处于下坡工况，包括以下至少一项：
S220、所述车辆所在车道的坡道角度符合下坡车道的标准，且车辆处于下坡车道的持续时间大于第一预设阈值；
举例来说，第一预设阈值为2分钟，当车辆在下坡道路上行驶超过2分钟后，则认为该坡道的长度满足下坡工况的长度阈值，其主要目的时排除长度较短的下坡路段，频繁的切换能量回收的策略易降低能量回收的回收效率，且容易产生大量参考性较低的历史能量变化数据，降低第一能量回收等级的准确性。
在本实施例中，车道类型的可以满足：上坡：坡道角度＞3°；平路：-3°≤坡道角度≤3°；下小坡：-7°≤坡道角度＜-3°；下大坡：坡道角度＜-10°。
需要说明的是，下小坡和下大坡的角度范围可以是不连续的，在-10°≤坡道角度＜-7°时，可以采用其他方式进行能量回收，在此不做限定。
另一种可能的实现方式，车道的类型可以满足：上坡：坡道角度＞3°；平路：-3°≤坡道角度≤3°；下小坡：-7°≤坡道角度＜-3°；下大坡：坡道角度＜-7°。
另一种可能的实现方式，车道类型的可以满足：上坡：坡道角度＞3°；平路：-3°≤坡道角度≤3°；下小坡：-10°≤坡道角度＜-3°；下大坡：坡道角度＜-10°。
S230、所述车辆的车速大于第二预设阈值。
举例来说，第二预设阈值可以为20千米每小时，其通过设置最低车速，使得本申请技术方案能够进一步优化车速在20千米每小时以上的驾驶场景，而车速小于或等于20千米每小时时，车辆可能在堵车或等红绿灯，在此场景下，驾驶员需要对车辆有较强的操控，车辆会有频繁的启停或缓慢行驶，能量回收的介入会在一定程度上降低驾驶员的驾驶体验。
短下坡的能量回收策略为：将刹车的部分行程设为能量回收，而不是摩擦刹车片，这在需要缓慢减速时具备较高的能量回收效率，因此，会在是否进入下坡工况增加判断过程，而下坡工况下，最优的方案为驾驶员不踩刹车和油门，由能量回收实现车辆在下坡工况下车速稳定在驾驶员驾驶习惯能接受的范围内。
所述能量回收方法的步骤具体包括：
S200、确定车辆处于下坡工况；
步骤S200的功能及有益效果可以参见步骤S100，在此不再赘述。
S210、在车辆所在的坡道处于目标坡度区间时，调用所述目标坡度区间对应的第一能量回收等级进行能量回收；所述第一能量回收等级为根据车辆处于所述目标坡度区间时的历史能量变化数据确定的。
步骤S210的功能及有益效果可以参见步骤S110，在此不再赘述。
本实施例通过增加如何判断车辆进入下坡工况的方法，完善了技术方案，且降低了车辆在短距离的坡道中切换能量回收策略的情况，一定程度上提高了能量回收的整体回收效率，同时通过将进入目标坡度区间的时间设置为2分钟，减少了坡度区间频繁变化下，能量回收等级也随着频繁变动导致驾驶体验差的问题，通过设置最低车速，避免车辆在堵车或等红灯场景下，车辆起步后能量回收等级突然发生改变造成驾驶体验差的问题，提升了驾驶员的驾驶体验。
参照图3，所述能量回收方法的步骤具体包括：
S300、确定车辆处于下坡工况；
步骤S300的功能及有益效果可以参见步骤S100，在此不再赘述。
S310、在车辆所在的坡道处于目标坡度区间时，调用所述目标坡度区间对应的第一能量回收等级进行能量回收；所述第一能量回收等级为根据车辆处于所述目标坡度区间时的历史能量变化数据确定的。
步骤S310的功能及有益效果可以参见步骤S110，在此不再赘述。
S320、所述第一能量回收等级为根据车辆在历史驾驶过程中处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量确定的。
需要说明的是，在本实施例中，当刹车系统消耗能量时，判断驾驶员希望降低车辆的行驶速度，则此时可将回收等级调高，既可以降低车速，又可以增加能量回收的效率，而当动力系统增加能量时，判断驾驶员希望提高车辆行驶速度，如果还维持现有的能量回收等级，则会出现驾驶员频繁踩油门的情况，由于能量回收自适应系统不能100％回收动力系统释放的能量，在能量回收的过程中频繁踩油门会降低能量回收的回收效率，此时采取降低能量回收等级的做法，车辆行驶速度增加，避免了驾驶员频繁踩油门，提高了用户的驾驶体验，且在一定程度上提高了整体的能量回收效率。
S330、所述第一能量回收等级为根据车辆上一次处于目标坡度区间时，采集到车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量确定的；
或者，所述第一能量回收等级为根据车辆前N次中的至少一次处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量确定的。
考虑到不同驾驶员的驾驶习惯不同，不同的驾驶员在面对同一个坡度区间长下坡时，对于车辆能量回收的等级会有不同的要求，然而让驾驶员在进入下坡工况时手动调整车辆能量回收的回收等级会需要增加控制按钮或使用虚拟按键，增加控制按钮会使得车辆的操作逻辑变得更加复杂，而虚拟按键通常需要一只手离开方向盘，且视线看向屏幕，在下坡工况且车速不符合驾驶员的驾驶习惯的情况下，该操作具备一定的风险，因此，本申请中，系统可以根据驾驶员的驾驶动作自动匹配符合驾驶员驾驶习惯的能量回收等级，本方案根据相同坡度区间的下坡工况下，刹车系统消耗的能量判断驾驶员认为车速过快，此时通过调整能量回收系统，提高能量回收系统的回收等级，使得更多的能量被能量回收系统回收，避免驾驶员多次踩刹车，降低能量回收的效率，同时将调整后的回收等级作为历史数据，便于下次进入相同坡度区间的坡道时，直接调用，避免下次进入相同坡度区间的坡道时再次调整，提升了驾驶员的驾驶体验。
采用上一次处于目标坡度区间时得到的数据，还是前N次中至少一次处于目标坡度区间时采集到的车辆刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量的数据，取决于N的数量以及历次车辆刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量得到的数据，所有车辆出厂时，会根据设定的所有坡度区间设定一个初始的能量回收等级作为初次进入对应坡度区间的初始值。
例如当车辆第一次进入目标坡度区间时，能量回收等级调用出厂时设定的值，而后根据车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量调整该初始值，得到一个相对符合机驾驶习惯的回收等级的值，而在第二次进入目标坡度区间时，则调用第一次生成的值，再根据第二次车辆刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量生成更加符合驾驶员驾驶习惯的回收等级的值，同理，第三次调用第二次的值，通常前5次都会调用上一次的值，而当积累的数据总量超过设定的阈值时，在本示例中为5，新产生的值并不一定优于之前的值，此时则根据每个值对应的车辆刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量判断每个值的权重，车辆刹车系统消耗的能量最小且动力系统增加的能量最小的次数生成的值，其权重会更大，当数据总量再次上升，达到参考数量的上限时，在本示例中该上限为20，所述上限根据计算性能及读取速度进行设定，当样本数量大于20时，则选用最近的20组数据，并去除其中的离群值，根据权重比例选取其中的中位数或平均值作为能量回收等级调用的值。
本实施例通过公开能量回收等级的取值方法，同时通过车辆刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量来调整能量回收等级，有效避免了使用实体按键或虚拟按键来调整能量回收等级所带来的操作复杂和需要转移视线以及手离开方向盘的问题，保障了驾驶员在进入下坡工况时的驾驶安全，同时根据车辆刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量来调整能量回收的等级，更符合驾驶直觉，提升了驾驶体验。
具体地，所述第一能量回收等级为根据第一能量调整值和第二能量调整值中的至少一项确定的；
所述第一能量调整值为根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的滑行力矩及车辆的刹车因子确定的；
在一些实施例中，第一能量调整值与刹车系统消耗的能量强相关，与动力系统增加的能量弱相关，在下坡工况中，车辆刹车消耗的能量与上述参数相关，在不同的坡道及车速情况下，由于坡度的不同上述参数的数值存在着较大的区别，例如在高原的长坡到中，我国西部高原存在着几十公里的长坡道，且下坡的坡度小于-10°，车辆判断车辆处于下坡工况，且根据坡度可知，车辆在下大坡，此时若无历史数据，则根据测量坡度所在的坡度区间，调用对应的初始值进行能量回收，驾驶员会使用刹车及油门调整车辆的车速，而能量回收系统也会根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的滑行力矩及车辆的刹车因子调整能量回收等级，由于坡道的距离足够长回收等级的调整可以是实时调整的，当驾驶员不再踩刹车和油门，完全依赖于能量回收系统控制下坡车速时，虽然该次坡道还未结束，但是得到的回收等级已经具备较高的可用性，该次坡道行驶的过程中，在车道的前半段调整能量回收等级时相较于后半段，能量回收等级符合驾驶习惯后车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量总量更多，该次进入目标坡度区间所产生的值，尤其是车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量都较小时的值，由于经历了高原长坡道的调整，整体的调整时间较长，长时间的下坡工况影响因素较短距离的下坡工况更少，回收等级的值相较短距离的下坡工况而言准确性更高，因此可以通过设置单一次数记录上限的方式根据该次下坡工况生成多个值，例如设置时间上限或距离上限，车辆行驶超过20分钟则记为下一次进入目标坡度区间，或车辆行驶超过10公里则记为下一次进入目标坡度区间，使得高原长坡道生成多个回收等级，以提高高原长坡道得到的回收等级数据的使用次数，一定程度上提高了回收等级与驾驶员驾驶习惯的匹配程度。
所述第二能量调整值为根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的动力力矩及车辆的动力因子确定的。
易于理解的是，车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的动力力矩及车辆的动力因子等参数与车辆动力系统增加的能量强相关，其判断逻辑与上述刹车系统消耗的能量的判断逻辑相似，在此不再一一赘述。
具体地，所述第一能量调整值满足：
Figure BDA0003418879530000141
其中，所述ΔT1为调高的值，k1为刹车系统消耗的能量系数，刹车系统消耗的能量越高、能量系数越大，Mg为整车重力，θ为坡道度数，R动载半径为车辆动负荷半径，v为当前车速，A，B，C为该车辆滑行阻力曲线的系数，T滑行为滑行扭矩。
需要说明的是，车辆在坡道产生的第一力矩可由整车重力、动负荷半径及坡道度数得出，车辆的车速产生的第二力矩，可由车辆的重量及当前车速得出，车辆的滑行力矩可由车辆滑行阻力曲线的系数结合上述参数得出，车辆的刹车因子可由刹车系统消耗的能量系数得出。
需要说明的是，车辆动负荷半径以及车辆的滑行阻力曲线的系数需要根据车型及实验数据进行设定，每一个型号的车辆在设计和制造后可以获取到相关的数据，从而得到其在道路上行驶时的动负荷半径以及滑行阻力曲线的系数；参照图4，根据刹车压力和车速查询本领域常用的轮端扭矩和车速的关系图可以得出轮端扭矩的值，最终调整的值，需要将轮端扭矩的值和ΔT1调高的值进行比对，取较小的值，目的在于，使用轮端扭矩和车速的关系图的进一步保障了能量回收等级设置的安全性，取小后再与设定的最小增加值比较取较大的值，有效的降低了满足调整需求的硬件的成本，也减少了大量不可感知的微调，避免能量回收系统频繁调整所造成的回收效率降低的问题；最后将得到的结果作为最终调整的值。
在一些实施例中，刹车系统消耗的能量系数k1还可根据刹车片的发热情况，即温度变化获取刹车系统消耗的能量系数，然而由于能量回收自适应系统会在刹车的前一阶段会进行接入，此时刹车片并没有开始工作，为了降低驾驶员踩刹车的频率，本实施例采用的是根据刹车时常及刹车压力的方式获取刹车能量，其能够在动能回收阶段就计算出驾驶员想要消耗的能量，得出的回收等级的调整更加准确，进一步提高驾驶员的驾驶体验。
一种可能的实现方式，第二能量调整值满足：
Figure BDA0003418879530000151
其中，所述ΔT2为调低的值，k2为动力系统增加的能量系数，动力系统增加的能量越多、能量系数越大，Mg为整车重力，θ为坡道度数，R动载半径为车辆动负荷半径，v为当前车速，A，B，C为该车辆滑行阻力曲线的系数，a为当前加速度。
车辆在坡道产生的第一力矩可由整车重力、动负荷半径及坡道度数得出，车辆的车速产生的第二力矩，可由车辆的重量及当前车速得出，车辆的动力力矩车辆滑行阻力曲线的系数及当前加速度结合上述参数得出，车辆的动力因子可由动力系统增加的能量系数得出。
参照图5，本实施例公开的根据所述动力系统产生的能量调低回收等级的计算方法通过上述计算方法获得的调低的值ΔT2，需要与根据油门开度和车速查询驱动扭矩及车速图查询到的值T驱动进行比较取大，这是为了防止调整范围超过安全限制，再与最大减小值取小后将最终的值作为扭矩减小的值，这是由于回收等级是有最低值的，最低值与当前值的差即为最大减小值，通过设定最大减小值，有效的降低了满足调整需求的硬件的成本，也减少了大量不可感知的微调，避免能量回收系统频繁调整所造成的回收效率降低的问题。
本实施例通过公开根据刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量调整回收等级的具体方法，进一步完善了技术方案，并通过公开相关参数及计算公式，使用客观科学的方法调整回收等级，在无需人工干预与调整的前提下，使得踩踏刹车和油门能够对能量回收等级进行调整，符合驾驶直觉，在不增加学习成本的前提下，实现了回收等级的自适应调整，在不增加按键或虚拟按键，无需驾驶员主动调整的前提下，使得能量回收的回收等级符驾驶员的驾驶习惯，提升了驾驶体验。
参照图6，本实施例提出的一种能量回收方法，包括：
S600、在车辆处于下坡工况时，确定车辆所在坡道的目标坡度区间，并监测车辆在所述目标坡度区间内的能量变化数据；
S610、根据所述目标坡度区间内的能量变化数据，确定在所述目标坡度区间对应的第一能量回收等级；所述第一能量回收等级用于车辆驶入所述目标坡度区间对应的坡道时，根据所述第一能量回收等级进行能量回收。
能量回收等级的调整除了上述示例中根据上次该坡度区间时刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量确定以外，还可以根据当此行驶过程中的能量变化数据进行实时调整，调整结果可以作为第一能量回收等级，例如，当车辆驶入有坡度变化较大的长坡道时，坡度变化后，可能存在进入另一坡度区间的情况，此时则可通过读取另一坡度区间对应的回收等级，进行能量回收，也可根据不同坡度区间初始值的差值，以该差值调整回收等级，无论采用何种方案，都会出现车辆的回收等级不符合驾驶员预期的情况，此时驾驶员踩刹车或油门后，监测到车辆在目标坡度区间内的能量变化情况，则根据该能量变化情况实时调整能量回收等级，实时给驾驶员反馈，满足驾驶员操控感，提升驾驶体验，同时实时的响应能够更加有效的减少该次坡度区间内车辆的能量回收等级不符合驾驶习惯所带来的不必要的刹车和油门，进一步提高了回收系统的能量回收效率。
一种可能的实现方式，所述车辆处于下坡工况，包括以下至少一项：
所述车辆所在车道的坡道角度符合下坡车道的标准，且车辆处于下坡车道的持续时间大于第一预设阈值；
上述第一预设阈值的取值方式及使用场景可以参见步骤S220，在此不再赘述。
所述车辆的车速大于第二预设阈值。
上述第二预设阈值的取值方式及使用场景可以参见步骤S230，在此不再赘述。
具体地，所述根据所述目标坡度区间内的能量变化数据，确定在所述目标坡度区间对应的第一能量回收等级，包括：
根据车辆在历史驾驶过程中处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量，确定所述第一能量回收等级。
在非实时场景下，第一能量回收等级的确认方式及使用场景可以参考步骤S110，在此不再赘述，而对于实时根据车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量来确定能量回收等级的方案来说，同一个下坡工况，存在多种坡度区间时，能量回收等级的调整会更加平顺，为保障司乘的驾驶体验，通常在同一个下坡工况下，只是坡度的变化较大使得车辆频繁在多个坡度区级切换时，使用同一坡度区间对于的能量回收等级搭配驾驶员的刹车和油门来调整能量回收的回收等级，例如从-4°至-5°的坡度区间行驶到车道坡度在-5°至-6°的坡度区间，而后再行驶到车道坡度在-4°至-5°的坡度区间时，调用的回收等级为行驶到车道坡度在-5°至-6°的坡度区间之前的回收等级，并根据驾驶员的刹车和油门来调整调用的回收等级。
具体地，所述根据车辆在历史驾驶过程中处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量，确定所述第一能量回收等级，包括：
根据车辆上一次处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量，确定所述第一能量回收等级；
或者，根据车辆前N次中的至少一次处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量，确定所述第一能量回收等级。
非实时调整的能量回收等级的确定可以参考步骤S320至S330，在此不再赘述，而在实时调整的场景下，由于根据刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量实时调整能量回收的等级会消耗更多的算力，而能量回收大多在处理器占用低于95％时才会启动，为避免消耗太多的算力导致能量回收被停止，当系统性能不足时，回收等级的实时调整会被关闭，而根据车辆上一次的数据；或者根据车辆前N次中的至少一次的数据来确定能量回收等级，其能量等级的计算可以在处理器空闲时计算得出，车辆驶入目标坡度区间时仅需调用该数据即可，消耗的算力极小，可以有效避免能量回收被停止，因此当计算性能不足时，也仅需关闭实时调整，根据历史数据得出的能量回收等级依然较为符合驾驶员的驾驶习惯。
具体地，所述能量回收方法还包括：
根据所述第一能量回收等级，更新车辆存储的所述目标坡度区间的能量回收等级；
易于理解的是，第一能量回收等级是根据能量变化情况推算得出的，由于能量变化情况等数据的存储会占用较大的空间，且推算能量回收等级较为复杂，而在行驶过程中该数据已经推算得出，因此本实施例通过更新车辆存储的目标坡度区间对应的能量回收等级来存储已推算的数据，减少了存储能量变化情况的空间，避免了下次调用目标区间的能量回收等级时再次推算的计算过程，提高了响应速度，降低了算力消耗。
或者，将所述第一能量回收等级，作为所述目标坡度区间对应的历史能量回收等级进行存储，所述目标坡度区间对应的能量回收等级为根据所述目标坡度区间对应的历史能量回收等级确定的。
需要说明的是，并不能认为这次使用的能量回收等级较上一次相比，必然更符合驾驶员的驾驶习惯，且同一驾驶员驾驶同一辆车，随着环境的不同也会对能量回收等级有不同的要求，例如存在跟车情况或者马路外面的地势较为险峻，这些外部条件都会影响驾驶员对能量回收等级的需求，哪怕驾驶员以同一能量回收等级行驶了多次，但是若存在上述环境因素，驾驶员还是会踩刹车或油门来调整能量回收等级。因此，本实施例以保存历史能量回收等级的方式可以找出某次由于上述环境情况造成的离群值，可以将其删除或排除出统计范围，并通过计算其它数据的中位数或平均值的方式使得能量回收的等级更加符合驾驶员的驾驶习惯。
当从下坡进入平路或者上坡时，退出能量回收或在不同的回收等级中切换时需要有滤波，防止退出过快带来的驾驶性问题，退出时能量回收等级回到平路默认的能量回收等级。
具体地，所述根据所述目标坡度区间内的能量变化数据，确定在所述目标坡度区间对应的第一能量回收等级，包括：
根据第一能量调整值和第二能量调整值中的至少一项，确定所述第一能量回收等级；
易于理解的是，第一能量调整值与第二能量调整值是相对独立的，第一能量调整值与刹车系统消耗的能量强相关，刹车系统消耗能量时，说明驾驶员想减速，此时则可判定能量回收等级较低，可以适当提高能量回收等级，而动力系统增加能量时，则可判定能量回收等级较高，可以适当降低能量回收等级，驾驶员只需踩一次刹车或一次油门即可实现能量回收等级符合驾驶员的驾驶习惯，然而现实生活中大多数场景下，驾驶员本人也不确定需要降低或提高多少回收等级，需要来回的调整或是缓慢增加或缓慢减少最终确定符合习惯的回收等级，然而每一次的刹车或每一次的油门之间是相互独立的，可以根据单次的刹车或油门调整能量回收的等级，通过多次的踩刹车或油门来实现能量回收等级的调整。
所述第一能量调整值为根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的滑行力矩及车辆的刹车因子确定的；
车辆可以在刹车时实时采集上述参数，而后根据上述参数计算出第一能量调整值调整能量回收等级，其中车辆的刹车因子可根据刹车时长和刹车压力获取，也可根据刹车片的温度变化获取。
所述第二能量调整值为根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的动力力矩及车辆的动力因子确定的。
车辆可以在驾驶员踩油门时获取上述参数，而后根据上述参数计算第二调整值调整能量回收等级，其中车辆的动力因子可通过油门开度及油门持续时间获取，也可根据耗电量来获取。
本实施例通过公开根据刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量实时调整能量回收等级的方法，完善了技术方案，进一步提高了能量回收的效率，通过给驾驶员实时的反馈，符合驾驶直觉，优化了驾驶员的驾驶体验，且通过公开CPU性能不足时的退出机制，保障了能量回收的稳定性，通过对在不同样本数量下对历史数据的不同使用方式，实现了对能量回收等级的精细化控制，使得能量回收等级的调整在更多的场景下更加贴近于驾驶员的驾驶习惯，减少了刹车和油门的使用，在不增加按键或虚拟按键，无需驾驶员主动调整的前提下实现了能量回收等级的自适应调整。
参照图7，本申请还提出一种能量回收设备，图7是本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的能量回收设备结构示意图。
如图7所示，所述能量回收设备安装与车辆700中，可以包括：处理器701，例如CPU，可读存储介质702，可读存储介质702可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器702可选的还可以是独立于前述处理器701的存储服务器。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对所述能量回收设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图7所示，作为一种计算机存储介质的存储器702中可以包括操作系统以及能量回收程序。
在图7所示的能量回收设备中，所述处理器701调用可读存储介质702中的能量回收程序，并执行以下操作：
确定车辆处于下坡工况；
在车辆所在的坡道处于目标坡度区间时，调用所述目标坡度区间对应的第一能量回收等级进行能量回收；所述第一能量回收等级为根据车辆处于所述目标坡度区间时的历史能量变化数据确定的。
具体地，所述确定车辆处于下坡工况，包括以下至少一项：
所述车辆所在车道的坡道角度符合下坡车道的标准，且车辆处于下坡车道的持续时间大于第一预设阈值；
所述车辆的车速大于第二预设阈值。本能量回收设备具备上述能量回收方法相应的功能及有益效果，在此不再赘述。
本申请还提出一种计算机程序产品，计算机程序产品具有计算机可读介质，计算机可读存储介质存储有如上的能量回收程序，用于在计算机或数字信号处理器上执行程序时，执行上述能量回收方法的所有步骤，具备上述能量回收方法相应的功能及有益效果，在此不再赘述。
本申请还提出一种车辆，所述车辆包括如上所述的能量回收设备，或应用于如上所述的能量回收方法，具备上述能量回收方法相应的功能及有益效果，在此不再赘述。
参照图8，本实施例还提出一种能量回收装置，所述能量回收装置包括：
下坡工况确定单元800，用于确定车辆处于下坡工况；
回收等级调用单元810，用于在车辆所在的坡道处于目标坡度区间时，调用所述目标坡度区间对应的第一能量回收等级进行能量回收；所述第一能量回收等级为根据车辆处于所述目标坡度区间时的历史能量变化数据确定的。
可选地，下坡工况确定单元800确定车辆处于下坡工况，包括以下至少一项：
车辆进入目标坡度区间的时间大于第一预设阈值；
车辆的车速大于第二预设阈值。
可选地，第一能量回收等级为根据车辆在历史驾驶过程中处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量确定的。
可选地，第一能量回收等级为根据车辆上一次处于目标坡度区间时，采集到车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量确定的；
或者，第一能量回收等级为根据车辆前N次中的至少一次处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量确定的。
可选地，第一能量回收等级为根据第一能量调整值和第二能量调整值中的至少一项确定的；
第一能量调整值为根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的滑行力矩及车辆的刹车因子确定的；
第二能量调整值为根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的动力力矩及车辆的动力因子确定的。
可选地，第一能量调整值满足：
Figure BDA0003418879530000231
其中，ΔT1为调高的值，k1为刹车系统消耗的能量系数，刹车系统消耗的能量越高、能量系数越大，Mg为整车重力，θ为坡道度数，R动载半径为车辆动负荷半径，v为当前车速，A，B，C为该车辆滑行阻力曲线的系数，T滑行为滑行扭矩。
可选地，第二能量调整值满足：
Figure BDA0003418879530000241
其中，ΔT2为调低的值，k2为动力系统增加的能量系数，动力系统增加的能量越多、能量系数越大，Mg为整车重力，θ为坡道度数，R动载半径为车辆动负荷半径，v为当前车速，A，B，C为该车辆滑行阻力曲线的系数，a为当前加速度。
可选地，能量回收装置还可以包括监测单元和能量回收等级确定单元；
其中，该监测单元可以用于在车辆处于下坡工况时，确定车辆所在坡道的目标坡度区间，并监测车辆在目标坡度区间内的能量变化数据；
能量回收等级确定单元，用于根据目标坡度区间内的能量变化数据，确定在目标坡度区间对应的第一能量回收等级；第一能量回收等级用于车辆驶入目标坡度区间对应的坡道时，根据第一能量回收等级进行能量回收。
可选地，车辆处于下坡工况，包括以下至少一项：
车辆进入目标坡度区间的时间大于第一预设阈值；
车辆的车速大于第二预设阈值。
可选地，能量回收等级确定单元，还可以用于根据车辆在历史驾驶过程中处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量，确定第一能量回收等级。
可选地，能量回收等级确定单元，还可以用于根据车辆上一次处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量，确定第一能量回收等级；
可选地，能量回收等级确定单元，还可以用于根据车辆前N次中的至少一次处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量，确定第一能量回收等级。
可选地，该装置还可以包括能量回收等级更新单元，用于根据第一能量回收等级，更新车辆存储的目标坡度区间的能量回收等级；
可选地，能量回收等级更新单元，还可以用于将第一能量回收等级，作为目标坡度区间对应的历史能量回收等级进行存储，目标坡度区间对应的能量回收等级为根据目标坡度区间对应的历史能量回收等级确定的。
可选地，能量回收等级确定单元，还可以用于根据第一能量调整值和第二能量调整值中的至少一项，确定第一能量回收等级；
第一能量调整值为根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的滑行力矩及车辆的刹车因子确定的；
第二能量调整值为根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的动力力矩及车辆的动力因子确定的。
本能量回收装置具备上述能量回收方法相应的功能及有益效果，在此不再赘述。
当然，本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的能量回收方法操作，还可以执行本申请任意实施例所提供的能量回收方法中的相关操作，且具备相应的功能和有益效果。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本申请可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，能量回收设备，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的能量回收方法。

Claims (16)

1.一种能量回收方法，其特征在于，包括：
确定车辆处于下坡工况；
在车辆所在的坡道处于目标坡度区间时，调用所述目标坡度区间对应的第一能量回收等级进行能量回收；所述第一能量回收等级为根据车辆处于所述目标坡度区间时的历史能量变化数据确定的。
2.根据权利要求1所述的能量回收方法，其特征在于，所述确定车辆处于下坡工况，包括以下至少一项：
所述车辆进入所述目标坡度区间的时间大于第一预设阈值；
所述车辆的车速大于第二预设阈值。
3.根据权利要求1或2所述的能量回收方法，其特征在于，所述第一能量回收等级为根据车辆在历史驾驶过程中处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量确定的。
4.根据权利要求3所述的能量回收方法，其特征在于，所述第一能量回收等级为根据车辆上一次处于目标坡度区间时，采集到车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量确定的；
或者，所述第一能量回收等级为根据车辆前N次中的至少一次处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量确定的。
5.根据权利要求1-4任一项所述的能量回收方法，其特征在于，所述第一能量回收等级为根据第一能量调整值和第二能量调整值中的至少一项确定的；
所述第一能量调整值为根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的滑行力矩及车辆的刹车因子确定的；
所述第二能量调整值为根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的动力力矩及车辆的动力因子确定的。
6.根据权利要求5所述的能量回收方法，其特征在于，所述第一能量调整值满足：
Figure FDA0003418879520000021
其中，所述ΔT1为调高的值，k1为刹车系统消耗的能量系数，刹车系统消耗的能量越高、能量系数越大，Mg为整车重力，θ为坡道度数，R动载半径为车辆动负荷半径，v为当前车速，A，B，C为该车辆滑行阻力曲线的系数，T滑行为滑行扭矩。
7.根据权利要求5所述的能量回收方法，其特征在于，所述第二能量调整值满足：
Figure FDA0003418879520000022
其中，所述ΔT2为调低的值，k2为动力系统增加的能量系数，动力系统增加的能量越多、能量系数越大，Mg为整车重力，θ为坡道度数，R动载半径为车辆动负荷半径，v为当前车速，A，B，C为该车辆滑行阻力曲线的系数，a为当前加速度。
8.一种能量回收方法，其特征在于，包括：
在车辆处于下坡工况时，确定车辆所在坡道的目标坡度区间，并监测车辆在所述目标坡度区间内的能量变化数据；
根据所述目标坡度区间内的能量变化数据，确定在所述目标坡度区间对应的第一能量回收等级；所述第一能量回收等级用于车辆驶入所述目标坡度区间对应的坡道时，根据所述第一能量回收等级进行能量回收。
9.根据权利要求8所述的能量回收方法，其特征在于，所述车辆处于下坡工况，包括以下至少一项：
所述车辆进入所述目标坡度区间的时间大于第一预设阈值；
所述车辆的车速大于第二预设阈值。
10.根据权利要求8所述的能量回收方法，其特征在于，所述根据所述目标坡度区间内的能量变化数据，确定在所述目标坡度区间对应的第一能量回收等级，包括：
根据车辆在历史驾驶过程中处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量，确定所述第一能量回收等级。
11.根据权利要求10所述的能量回收方法，其特征在于，所述根据车辆在历史驾驶过程中处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量，确定所述第一能量回收等级，包括：
根据车辆上一次处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量，确定所述第一能量回收等级；
或者，根据车辆前N次中的至少一次处于目标坡度区间时，采集到的车辆的刹车系统消耗的能量及动力系统增加的能量，确定所述第一能量回收等级。
12.根据权利要求10或11所述的能量回收方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述第一能量回收等级，更新车辆存储的所述目标坡度区间的能量回收等级；
或者，将所述第一能量回收等级，作为所述目标坡度区间对应的历史能量回收等级进行存储，所述目标坡度区间对应的能量回收等级为根据所述目标坡度区间对应的历史能量回收等级确定的。
13.根据权利要求8-12任一项所述的能量回收方法，其特征在于，所述根据所述目标坡度区间内的能量变化数据，确定在所述目标坡度区间对应的第一能量回收等级，包括：
根据第一能量调整值和第二能量调整值中的至少一项，确定所述第一能量回收等级；
所述第一能量调整值为根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的滑行力矩及车辆的刹车因子确定的；
所述第二能量调整值为根据车辆所在坡道产生的第一力矩、车辆的车速产生的第二力矩、车辆的动力力矩及车辆的动力因子确定的。
14.一种能量回收设备，其特征在于，所述能量回收设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行能量回收程序，所述能量回收程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至13中任一项所述的能量回收方法。
15.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求14所述的能量回收设备，或应用于根据权利要求1至13中任一项所述的能量回收方法。
16.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有能量回收程序，所述能量回收程序被处理器执行时实现根据权利要求1至13中任一项所述的能量回收方法。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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