CN114750602A - 车辆能量回收控制方法、装置、可读存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

一种车辆能量回收控制方法、装置、可读存储介质及电子设备，该方法括：根据整车的当前质量，估算前后轴载荷情况；再依据前后轴的载荷情况和驾驶员预期减速度，确定车辆的最大允许电机回收扭矩值；并在最大允许电机回收扭矩范围内，实现对汽车滑行能量回收扭矩和制动能量回收扭矩进行动态调节，达到高载荷时能量回收多、低载荷时驾驶舒适性好的目的，实现不同载荷下相同的驾驶体验。

Description

车辆能量回收控制方法、装置、可读存储介质及电子设备

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种车辆能量回收控制方法、装置、可读存储介质及电子设备。

背景技术

随着国家号召节能减排，以及越来越严苛的排放标准实行，为面对今后的市场需求，也来越多的主机厂也向市场投放纯电动和混合动力等新能源车型。新能源汽车已经广泛应用到各种车型中，如近年来商用车也加入了电动控制。

商用车是在设计和技术特征上是用于运送人员和货物的汽车，厂家出于成本和技术等因素的考虑，大多没有安装车辆载荷传感器，不能获取准确的轴荷。由于不能获取准确的轴荷，当前商用车的能量回收策略偏于保守。

避免因制动能量回收扭矩过大导致驱动轮抱死而引起的整车失控的问题，目前商用车主要通过车辆装备的ESP或ABS避免车轮抱死，但ESP或ABS激活会引起回收扭矩突变，影响整车驾驶感受。而且，对于装载质量大的车辆，则有制动力矩小、制动距离长，能耗大、回收能量过少的缺点。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种车辆能量回收控制方法、装置、可读存储介质及电子设备，以实现动态的调节整车滑行能量回收扭矩和制动能量回收扭矩，使车辆达到安全、经济、高效的状态。

一种车辆能量回收控制方法，包括：

获取整车的当前质量，根据所述当前质量确定整车的驱动轴的静态载荷；

获取驾驶员设置的预期减速度，并根据所述预期减速度对所述驱动轴的静态载荷进行修正，得到驱动轴动态载荷；

根据所述驱动轴动态载荷计算驱动轮抱死时作用在车轮上的最大阻力矩；

根据所述当前质量和所述预期减速度计算整车减速所需的制动扭矩；

当检测到所述整车的当前能量回收的类型为滑行能量回收类型时，控制所述整车为电机制动，且所述电机制动的扭矩为所述制动扭矩、所述最大阻力矩和最大电机制动扭矩中，取值最小的一个；

当检测到所述整车的当前能量回收类型为制动能量回收类型时，控制整车为电机制动和机械制动，并根据所述制动扭矩、所述最大阻力矩和最大电机制动扭矩确定电机制动和机械制动的扭矩。

进一步的，上述车辆能量回收控制方法，其中，所述根据所述制动扭矩、所述最大阻力矩和最大电机制动扭矩确定电机制动和机械制动的扭矩的步骤包括：

当所述制动扭矩小于所述最大阻力矩，且小于或等于所述最大电机制动扭矩时，确定所述电机制动的扭矩等于所述最大阻力矩，且所述机械制动的扭矩为零；

当所述制动扭矩小于所述最大阻力矩，且大于所述最大电机制动扭矩时，确定所述电机制动的扭矩等于所述最大电机制动扭矩，所述机械制动的扭矩为所述制动扭矩减去所述最大电机制动扭矩；

当所述制动扭矩大于或等于所述最大阻力矩，且所述最大阻力矩小于或等于所述最大电机制动扭矩时，确定所述电机制动的扭矩等于所述最大阻力矩，且所述机械制动的扭矩为零；

当所述制动扭矩大于或等于所述最大阻力矩，且所述最大阻力矩大于所述最大电机制动扭矩时，确定所述电机制动的扭矩等于所述最大电机制动扭矩，且所述机械制动的扭矩为所述最大阻力矩减去所述最大电机制动扭矩。

进一步的，上述车辆能量回收控制方法，其中，所述获取整车的当前质量的步骤包括：

在整车的一驾驶循环时间内，每间隔一定时间取一个采样样本，在每个所述采样样本内取预设时间间隔的两个时间点；

分别确定所述采样样本内的两个时间点的行驶方程计算整车的质量，并根据两个所述时间点的行驶方程计算所述采样样本的整车质量；

根据各个所述采样本的整车质量确定所述整车的当前质量。

进一步的，上述车辆能量回收控制方法，其中，所述根据两个所述时间点的行驶方程计算所述采样样本的整车质量的公式为：

其中，P₀和P₁分别为两个所述时间点的汽车瞬时驱动功率，η₀和η₁分别为两个所述时间点的驱动系统传动效率，V₀，V₁分别为两个所述时间点的车瞬时车速，M为汽车总质量，f_r0和f_r1分别为两个所述时间点的滚动阻力系数，θ₀和θ₁分别为两个所述时间点的道路坡度，ρ_a为空气密度，C_D为空气阻力系数，A_f为车辆迎风面积，σ为汽车旋转质量换算系数，a₀和a₁分别为两个所述时间点的瞬时加速度；

该两个所述时间点下，车辆动力系统的传动效率、以及轮胎滚动阻力系数和路面坡度视为不变，根据上述两式得到：

由于，

得出所述采样样本的整车质量M，

进一步的，上述车辆能量回收控制方法，其中，所述根据所述当前质量确定整车的驱动轴的静态载荷的步骤包括：

根据所述当前质量在静态轴荷参考模型查询驱动轴的静态载荷，所述静态轴荷参考模型包括不同整车质量下前轴和后轴的载荷。

进一步的，上述车辆能量回收控制方法，其中，所述根据所述预期减速度对所述驱动轴的静态载荷进行修正的公式为：

其中，W_G′为驱动轴动态载荷，W_G为驱动轴的静态载荷，M_T为整车当前质量，a为预期减速度，H₀为整车的质心高度，L₀为车辆轴距。

进一步的，上述车辆能量回收控制方法，其中，检测所述整车的当前能量回收类型的步骤包括：

根据油门开度信号和制动踏板开度信号，判断当前是否满足能量回收条件；

当识别到当前油门踏板为0，且未踩下制动踏板时，确定当前满足能量回收条件，且整车的当前能量回收类型为滑行能量回收类型；

当当前油门踏板为0，且制动踏板开度大于一定值，确定当前满足能量回收条件，且当前能量回收类型为制动能量回收。

本发明还公开了一种车辆能量回收控制装置，包括：

获取模块，用于获取整车的当前质量；、

静态载荷确定模块，用于根据所述当前质量确定整车的驱动轴的静态载荷；

修正模块，用于获取驾驶员设置的预期减速度，并根据所述预期减速度对所述驱动轴的静态载荷进行修正，得到驱动轴动态载荷；

最大阻力矩计算模块，用于根据所述驱动轴动态载荷计算驱动轮抱死时作用在车轮上的最大阻力矩；

制动扭矩计算模块，用于根据所述当前质量和所述预期减速度计算整车减速所需的制动扭矩；

第一控制模块，用于当检测到所述整车的当前能量回收的类型为滑行能量回收类型时，控制所述整车为电机制动，且所述电机制动的扭矩为所述制动扭矩、所述最大阻力矩和最大电机制动扭矩中，取值最小的一个；

第二控制模块，用于当检测到所述整车的当前能量回收类型为制动能量回收类型时，控制整车为电机制动和机械制动，并根据所述制动扭矩、所述最大阻力矩和最大电机制动扭矩确定电机制动和机械制动的扭矩。

本发明还公开了一种电子设备，包括：存储器，处理器，以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时实现上述任意一项所述的方法。

本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现上述任意一所述的方法。

本发明在驱动轮不发生抱死的前提下，以驾驶员的预期减速度为整车目标减速度，动态的调节滑行回收扭矩和制动能量回收扭矩，在保证整车制动力和驾驶平顺性的同时，优化整车电耗，使车辆达到安全、经济、高效的状态。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的车辆能量回收控制方法的流程图；

图2为制动开度与制动扭矩关系图；

图3为本发明第二实施例中的整车当前质量的计算方法的流程图；

图4为多点取样方法示意图；

图5为本发明第三实施中车辆能量回收控制系统的原理图；

图6为本发明第三实施中车辆能量回收控制系统的控制流程图；

图7为本发明第四实施例中的车辆能量回收控制装置的结构框图

图8为本发明实施例中电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

请参阅图1，为本发明第一实施例中的车辆能量回收控制方法，包括步骤S11～S16。

步骤S11，获取整车的当前质量，根据所述当前质量确定整车的驱动轴的静态载荷。

整车的当前质量为整车当前的总质量，包括整备质量和装载质量。根据该当前质量确定整车的驱动轴的静态载荷。具体实施时，可以根据当前质量在静态轴荷参考模型查询驱动轴的静态载荷，该静态轴荷参考模型包括不同整车质量下车辆前轴和后轴的载荷。汽车的驱动方式大致可以分为：前驱、后驱和四驱，而在日常大家购买的汽车大多数是前驱和后驱。对于前驱车辆，其驱动轴为前轴，需要查询前轴的静态载荷，对于后驱车辆，其驱动轴为后轴，则需要查询后轴的静态载荷。

该静态轴荷分布参考模型，是对目标车辆，运用GB/T 12674-1990《汽车质量(重量)参数测定方法渺所述测试方法，得出不同整车质量下前轴和后轴的静态轴荷参考模型。对目标车型为两轴的商用车型，如：轻客、轻卡或皮卡，其轴荷参考模型如表1所示：

表1轴荷参考模型

上表中，M₀表示整车整备质量，可等同于整车空载质量；ΔM为测试过程任意两相邻取样点之间整车质量变化梯度，S₁、S₂、S₃...S_n为取样点，n为取样点的个数，n取值的大小会影响轴荷参考模型的精度；S_n取样点的整车总质量M₀+(n-1)ΔM，应大于或等于整车满载质量(最好考虑一定的过载)；

分别为对应取样点下测试得到的前后轴静态载荷。

步骤S12，获取驾驶员设置的预期减速度，并根据所述预期减速度对所述驱动轴的静态载荷进行修正，得到驱动轴动态载荷。

根据轴荷分布参考模型，得出当前整车质量下前后轴的静态载荷。同时，考虑动态驾驶引起的轴荷分布的转移(加速度的变化引起前后轴荷的变化)，最终分别计算出整车驱动轴的载荷，如前轴动态载荷W_f和后轴动态载荷W_r。

可以理解的，表1中的轴荷分布参考模型没有涉及整车的所有质量，因此，计算出的当前整车质量M_T应满足：

M₀≤M_T≤M₀+(n-1)ΔM。

举例来说，当整车质量M_T处于[M₀，M₀+ΔM]区间时，有：前轴载荷

满足

后轴载荷

满足

可以理解的，当整车的当前质量位于相邻两个取样点的整车总质量之间时，考虑一定的过载，一般取后一个采用点的整车总质量作为整车的当前质量。

假设车辆为刚性模型且车辆在平整道路上行驶，不考虑道路坡度对载荷的影响(按照30％的最大爬坡度设计，实际角度为16.42°，cos16.42°≈0.959，对最终计算结果影响很小)。此处只考虑整车加速度变化引起的轴荷变化，则在滑行或制动扭矩回过程中(加速度a＜0)，则根据预期减速度对驱动轴的静态载荷进行修正的公式为：

其中，W_G′为驱动轴动态载荷，W_G为驱动轴的静态载荷，M_T为整车当前质量，a为预期减速度，H₀为整车的质心高度，L₀为车辆轴距。

驱动轴为前轴或后轴驱动，对应的前后轴的动态载荷分布如下：

前轴动态载荷可表示为：

后轴动态载荷可表示为：

步骤S13，根据所述驱动轴动态载荷计算驱动轮抱死时作用在车轮上的最大阻力矩。

为避免轮胎抱死，预期减速度下允许作用于轮胎的等效阻力矩最大边界值计算如下：

(1)对于前驱车辆，其最大阻力矩T_f应为：

(2)对于后驱车辆，其最大阻力矩T_r应为：

式中，r为轮胎滚动半径，为设计值；μ为路面附着系数；a为车辆加速度，m/s²；H₀为质心高度，为设计值；L₀为车辆轴距，为设计值。

步骤S14，根据所述当前质量和所述预期减速度计算整车减速所需的制动扭矩。

根据车辆行驶方程式，有：

即，

式中，a为目标减速度，T_c0为整车减速需要施加到驱动轮上的制动扭矩，M为整车的当前质量，g为重力加速度。在滑动回收过程，整车的制动扭矩为作用在轮端的电机制动扭矩；在制动减速过程，整车的制动扭矩为机械制动扭矩和作用在轮端的电制动扭矩之和。

步骤S15，当检测到所述整车的当前能量回收的类型为滑行能量回收类型时，控制所述整车为电机制动，且所述电机制动的扭矩为所述制动扭矩、所述最大阻力矩和最大电机制动扭矩中，取值最小的一个。

具体实施时，首先，需要通过油门开度信号或制动踏板开度信号，判断当前是否满足能量回收条件；

当识别到当前油门踏板为0，且未踩下制动踏板时，确定当前满足能量回收条件，且整车的当前能量回收类型为滑行能量回收类型；

当当前油门踏板为0，且制动踏板开度大于一定值，确定当前满足能量回收条件，且当前能量回收类型为制动能量回收。

当检测到整车的当前能量回收的类型为滑行能量回收类型时，控制整车为电机制动，并计算滑行能量回收扭矩(即电机制动的扭矩)。具体的，车辆以目标减速度a进行滑行能量回收且不出现驱动轮抱死，应满足：

前驱车辆最大允许滑行能量回收扭矩T_m，

T_m＝min{T_f，T_c0，T_max}；

后驱车辆最大允许滑行能量回收扭矩T_n，

T_n＝min{T_r，T_c0，T_max}。

即滑行能量回收类型下，电机制动的扭矩不应超过最大阻力矩和电机的最大扭矩T_max。

上述T_c0、T_f和T_r受整车质量影响较大。在电机的能力内，整车质量越大，则允许滑行回收的扭矩更大。因此，相对空载车辆，满载车辆上能施加更大的滑行能量回收扭矩。

步骤S16，当检测到所述整车的当前能量回收类型为制动能量回收类型时，控制整车为电机制动和机械制动，并根据所述制动扭矩、所述最大阻力矩和最大电机制动扭矩确定电机制动和机械制动的扭矩。

当检测到整车的当前能量回收类型为制动能量回收类型时，控制整车同时进行电机制动和机械制动。车辆在制动过程且不出现驱动轮抱死，应满足：

对于前驱车辆，机械制动的扭矩T_brk和电机制动的扭矩T_rec之和T_c与作用于轮上的最大阻力矩T_f的关系可表示为：

T_rec+T_brk＝T_c≤T_f；

对于后驱车辆，机械制动的扭矩T_brk和电机制动的扭矩T_rec之和T_c与作用于轮上的最大阻力矩T_r的关系可表示为：

T_rec+T_brk＝T_c≤T_r；

式中，T_rec为依据控制策略允许电机回收的最大扭矩值，其数值应不大于电机的最大扭矩能力T_max，T_brk为机械制动的扭矩。

因此，制动能量回收类型下，根据计算出的制动扭矩与最大阻力矩和最大电机制动扭矩间的关系，整车的制动有如下四种情况：

一，当所述制动扭矩小于所述最大阻力矩，且小于或等于所述最大电机制动扭矩时，确定所述电机制动的扭矩等于所述最大阻力矩，且所述机械制动的扭矩为零；

二，当所述制动扭矩小于所述最大阻力矩，且大于所述最大电机制动扭矩时，确定所述电机制动的扭矩等于所述最大电机制动扭矩，所述机械制动的扭矩为所述制动扭矩减去所述最大电机制动扭矩；

三，当所述制动扭矩大于或等于所述最大阻力矩，且所述最大阻力矩小于或等于所述最大电机制动扭矩时，确定所述电机制动的扭矩等于所述最大阻力矩，且所述机械制动的扭矩为零；

四，当所述制动扭矩大于或等于所述最大阻力矩，且所述最大阻力矩大于所述最大电机制动扭矩时，确定所述电机制动的扭矩等于所述最大电机制动扭矩，且所述机械制动的扭矩为所述最大阻力矩减去所述最大电机制动扭矩。

当整车减速所需的制动扭矩小于最大阻力矩时，该制动扭矩可完全通过电机制动或机械制动来满足。该种情况下，由图2可知，当制动踏板开度(或目标减速度)较小时(对应A-B-C段)，即其制动扭矩需求T_c0≤T_max时，其制动扭矩可全部为电机制动扭矩，即T_c0＝T_rec；当制动踏板开度(或目标减速度)较大时(对应C-D-E段)，其制动扭矩需求T_c0≥T_max时，需要机械制动进行辅助制动，其机械制动的扭矩T_brk＝T_c0-T_max。

当整车减速所需的制动扭矩大于或等于最大阻力矩时，为了避免轮胎抱死，整车的实际扭矩不能超过最大阻力矩，因此，整车的实际扭矩应为该最大阻力矩，则对于前驱车辆T_C＝T_f，对于后驱车辆T_C＝T_r。并且，当该最大阻力矩小于或等于最大电机制动扭矩时，则车辆减速全部由电机制动来实现，电机制动的扭矩等于该最大阻力矩。当该最大阻力矩大于最大电机制动扭矩时，确定电机制动的扭矩等于该最大电机制动扭矩，且机械制动的扭矩为最大阻力矩减去最大电机制动扭矩。

本实施例根据整车质量结合轴荷分布参考模型，估算出车辆驱动轴的载荷。在驱动轮不发生抱死的前提下，以驾驶员的预期减速度为整车目标减速度(滑行能量回收过程减速度可由驾驶员根据需要通过能量回收等级调节，制动过程减速度可由驾驶员通过制动踏板调节)，动态的调节滑行回收扭矩和制动能量回收扭矩，在保证整车制动力和驾驶平顺性的同时，优化整车电耗，使车辆达到安全、经济、高效的状态。

商用车是在设计和技术特征上是用于运送人员和货物的汽车，其整车总质量由整备质量和装载质量决定，装载质量对整车总质量影响很大，如某品牌轻卡，其整备质量为3吨，汽车允许总质量最大可达到4.5吨，考虑到实际装载情况，整车总质量可能更大。而对于中重卡车，其允许装载质量更大，对整车总质量的影响也更大。当前行业普遍缺乏有效的方法计算实时的整车总质量。基于此，如图3所示，本发明第二实施例还公开了一种整车当前质量的计算方法，包括步骤S21～S23。

步骤S21，在整车的一驾驶循环时间内，每间隔一定时间取一个采样样本，在每个所述采样样本内取预设时间间隔的两个时间点。

步骤S22，分别确定所述采样样本内的两个时间点的行驶方程计算整车的质量，并根据两个所述时间点的行驶方程计算所述采样样本的整车质量。

步骤S23，根据各个所述采样本的整车质量确定所述整车的当前质量。

在任意连续驾驶循环内，存在任意相邻的两个时间点t₀和t₁，其时间间隔nT₀(例如，取n＝5，采样周期为T₀＝10ms)。根据汽车的行驶方程式

可知：

t₀时刻的行驶方程式可表示如下：

t₁时刻的行驶方程式可表示如下：

式中，

P₀和P₁分别为t₀时刻和t₁时刻的汽车瞬时驱动功率，kw；

η₀和η₁分别t₀时刻和t₁时刻的驱动系统传动效率，可由η＝η_m*η_n*η_p计算得到，其中：η_m为电机工作效率；η_n为传动轴效率；η_p为变速箱或减速箱工作效率；

V₀，V₁分别为t₀时刻和t₁时刻的瞬时车速，m/s；

M为汽车总质量，kg；

f_r0和f_r1分别为t₀时刻和t₁时刻的滚动阻力系数；

θ₀和θ₁分别为t₀时刻和t₁时刻道路坡度；

ρ_a为空气密度，kg/m³；

C_D为空气阻力系数；

A_f为车辆迎风面积，m²；

σ为汽车旋转质量换算系数，可由

计算得到。∑I_w为所有车轮转动惯量，I_f为飞轮转动惯量，i_g为变速箱某挡位的传动比，i₀为主减速器的传动比，η为传动系总的传动效率，M为汽车的总质量，r为轮胎滚动半径，对于给定的车辆或系统，∑I_w、I_f、i_g、i₀、η以及r都为固定已知数值。

a₀和a₁分别t₀和t₁时刻的车辆瞬时加速度，可由任意连续两个周期的速度变化值计算得到，即

m/^s2；

T₀为计算采样周期，ms。

由于时间间隔nT₀极短，可近似认为在t₀时刻和t₁时刻，车辆动力系统的传动效率、以及轮胎滚动阻力系数和路面坡度不变。因此，可由式(1)和式(2)得：

即，采样样本的整车质量的计算表达式如下：

在同一驾驶循环内(行驶过程中整车总质量近似认为不变)且车速满足一定条件时(车辆处于驱动行驶状态，且车辆加速度处于边界范围内)允许进行整车质量计算。可以采取多点取样的方法，即：每隔一固定时间取一个采样样本，在每个采样样本内取时间间隔为nT₀的两个点，按照上述方法计算该样本点的整车质量。

图4所示为多点取样方法示意图，其具体用法是：点A、B、C、D…为不同的样本，相邻两个采样样本之间的时间间隔为T。总的采样样本数为N个，各采样样本计算的质量分别为M_A、M_B、M_C、M_D…M_P、M_Q…。

对采样样本数据的处理，可以采用多种数学方法，如：递推最小二乘法等。此处，用最易理解的平均值法对经多点取样方法得到的数据进行处理，修正计算后的整车质量为：

采用不同数学计算方法、以及间隔时间nT₀和采样样本数N的取值大小，都将影响整车质量的计算精度。

根据上述方法可准确的计算出整车质量，继而计算出准备的轴荷，并基于该整车质量和轴荷计算能量回收扭矩。

请参阅图5，所示为本发明第三实施例中的车辆能量回收控制系统的原理图，该车辆能量回收控制系统由输入单元、整车控制单元和执行单元组成。输入单元主要负责初始信号的采集和处理，如车速信号、整车驱动功率信号、制动踏板开度信号、能量回收等级信号等。整车控制单元主要负责整车质量计算、静态轴荷计算、驾驶员期望扭矩识别、动态轴荷计算、驱动轮抱死扭矩边界计算和能量回收扭矩计算，最终输出请求电机回收扭矩值；执行单元是指电机负责回收扭矩。

图6所示为基于车辆能量回收控制系统的控制流程。具体控制过程如下：

步骤S301，依据车辆状态，判断当前是否满足质量计算，若是执行步骤S302。当车速大于一定值，且整车驱动扭矩大于一定值时，允许进行整车质量计算，进入步骤S302。

步骤S302，依据整车功率和车速信号，计算整车质量。具体可按照第二实施例中的整车质量计算方法计算整车质量。

步骤S303，根据计算出的整车质量，参考载荷分布模型，估算前后轴静态载荷。

S304，通过油门开度信号或制动踏板开度信号，判断当前是否满足能量回收条件。当整车控制单元识别当前油门踏板为0，且未踩下制动踏板时，判断允许滑行能量回收；当整车控制单元识别当前油门踏板为0，且制动踏板开度大于一定值，判断允许制动能量回收。

步骤S305，通过驾驶员设置的滑行能量回收等级或踩下的制动踏板开度，查表得到驾驶员预期减速度。

(1)滑行过程驾驶员预期减速度识别

表2滑行过程驾驶员预期减速度

滑行能量回收等级	Level 1	Level 2	Level3	...
					预期减速度(m/s<sup>2</sup>)	a<sub>L1</sub>	a<sub>L2</sub>	a<sub>L3</sub>	...

(2)制动过程驾驶员预期减速度识别

表3制动过程驾驶员预期减速度

制动踏板开度(％)	5	10	20	...	100
						预期减速度(m/s<sup>2</sup>)	a<sub>05</sub>	a<sub>10</sub>	a<sub>20</sub>	...	a100

上述表2和表3，可以在车辆调试过程中通过标定的方法确定。

步骤S306，依据驾驶员的预期加速度，对前后轴载荷进行修正，计算前后轴动态载荷。

步骤S307，依据前后轴动态载荷，计算驱动轮抱死时的最大阻力矩。

步骤S308，计算滑行能量回收扭矩和制动能量回收扭矩。

通过对整车质量进行计算，对比整车载荷分布参考模型，估算前后轴载荷情况；再依据前后轴的载荷情况和驾驶员预期减速度，确定车辆的最大允许电机回收扭矩值；并在最大允许电机回收扭矩范围内，实现对汽车滑行能量回收扭矩和制动能量回收扭矩进行动态调节，达到高载荷时能量回收多、低载荷时驾驶舒适性好的目的，实现不同载荷下相同的驾驶体验。

为了说明本发明的技术效果，将本发明中的车辆能量回收控制方法应用在某品牌轻卡纯电后驱项目。

车辆相关设计参数如表4所述：

表4车辆相关参数

对应空载和满载状态，其相关参数如表5所示：

表5载荷分布相关参数

根据以上参数，分析计算得到如下参数：

表6驱动轮抱死边界扭矩

根据车辆行驶方程式，考虑车辆滑行回收过程以等减速度运行，计算出目标减速度下作用于轮端的电机制动扭矩值如表7：

表7目标滑行减速度下的电机制动扭矩

以表6计算的扭矩抱死边界为约束条件，表7所述的电机制动扭矩，需经过修正。

上述实施例表明：以滑行回收目标减速度0.1g为例，在80kph时速下，空载时允许电机回收扭矩为750Nm，而满载时允许电机回收1965Nm。因此，基于整车质量计算的智能能量回收方案，可实现对电机制动扭矩的动态调节，提高了回收效率；同时，保证了车辆具有较好的驾驶性。

请参阅图7，为本发明第四实施例中的车辆能量回收控制装置，包括：

获取模块41，用于获取整车的当前质量；、

静态载荷确定模块42，用于根据所述当前质量确定整车的驱动轴的静态载荷；

修正模块43，用于获取驾驶员设置的预期减速度，并根据所述预期减速度对所述驱动轴的静态载荷进行修正，得到驱动轴动态载荷；

最大阻力矩计算模块44，用于根据所述驱动轴动态载荷计算驱动轮抱死时作用在车轮上的最大阻力矩；

制动扭矩计算模块45，用于根据所述当前质量和所述预期减速度计算整车减速所需的制动扭矩；

第一控制模块46，用于当检测到所述整车的当前能量回收的类型为滑行能量回收类型时，控制所述整车为电机制动，且所述电机制动的扭矩为所述制动扭矩、所述最大阻力矩和最大电机制动扭矩中，取值最小的一个；

第二控制模块47，用于当检测到所述整车的当前能量回收类型为制动能量回收类型时，控制整车为电机制动和机械制动，并根据所述制动扭矩、所述最大阻力矩和最大电机制动扭矩确定电机制动和机械制动的扭矩。

本发明实施例所提供的车辆能量回收控制装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

本发明另一方面还提出一种电子设备，请参阅图8，所示为本发明第四实施例当中的电子设备，包括处理器10、存储器20以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序30，所述处理器10执行所述计算机程序30时实现如上述的车辆能量回收控制方法。

其中，所述电子设备可以为但不限于MCU、电脑等能够进行虚拟麻将游戏的计算机设备。处理器10在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器20中存储的程序代码或处理数据。

其中，存储器20至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器20在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元，例如该电子设备的硬盘。存储器20在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储装置，例如电子设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。进一步地，存储器20还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储装置。存储器20不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

可选地，该电子设备还可以包括用户接口、网络接口、通信总线等，用户接口可以包括显示器(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)，通常用于在该装置与其他电子装置之间建立通信连接。通信总线用于实现这些组件之间的连接通信。

需要指出的是，图8示出的结构并不构成对电子设备的限定，在其它实施例当中，该电子设备可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的车辆能量回收控制方法。

本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置中获取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或结合这些指令执行系统、装置而使用的设备。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种车辆能量回收控制方法，其特征在于，包括：

获取整车的当前质量，根据所述当前质量确定整车的驱动轴的静态载荷；

获取驾驶员设置的预期减速度，并根据所述预期减速度对所述驱动轴的静态载荷进行修正，得到驱动轴动态载荷；

根据所述驱动轴动态载荷计算驱动轮抱死时作用在车轮上的最大阻力矩；

根据所述当前质量和所述预期减速度计算整车减速所需的制动扭矩；

当检测到所述整车的当前能量回收的类型为滑行能量回收类型时，控制所述整车为电机制动，且所述电机制动的扭矩为所述制动扭矩、所述最大阻力矩和最大电机制动扭矩中，取值最小的一个；

当检测到所述整车的当前能量回收类型为制动能量回收类型时，控制整车为电机制动和机械制动，并根据所述制动扭矩、所述最大阻力矩和最大电机制动扭矩确定电机制动和机械制动的扭矩。

2.如权利要求1所述的车辆能量回收控制方法，其特征在于，所述根据所述制动扭矩、所述最大阻力矩和最大电机制动扭矩确定电机制动和机械制动的扭矩的步骤包括：

当所述制动扭矩小于所述最大阻力矩，且小于或等于所述最大电机制动扭矩时，确定所述电机制动的扭矩等于所述最大阻力矩，且所述机械制动的扭矩为零；

当所述制动扭矩小于所述最大阻力矩，且大于所述最大电机制动扭矩时，确定所述电机制动的扭矩等于所述最大电机制动扭矩，所述机械制动的扭矩为所述制动扭矩减去所述最大电机制动扭矩；

当所述制动扭矩大于或等于所述最大阻力矩，且所述最大阻力矩小于或等于所述最大电机制动扭矩时，确定所述电机制动的扭矩等于所述最大阻力矩，且所述机械制动的扭矩为零；

当所述制动扭矩大于或等于所述最大阻力矩，且所述最大阻力矩大于所述最大电机制动扭矩时，确定所述电机制动的扭矩等于所述最大电机制动扭矩，且所述机械制动的扭矩为所述最大阻力矩减去所述最大电机制动扭矩。

3.如权利要求1所述的车辆能量回收控制方法，其特征在于，所述获取整车的当前质量的步骤包括：

在整车的一驾驶循环时间内，每间隔一定时间取一个采样样本，在每个所述采样样本内取预设时间间隔的两个时间点；

分别确定所述采样样本内的两个时间点的行驶方程计算整车的质量，并根据两个所述时间点的行驶方程计算所述采样样本的整车质量；

根据各个所述采样本的整车质量确定所述整车的当前质量。

4.如权利要求3所述的车辆能量回收控制方法，其特征在于，所述根据两个所述时间点的行驶方程计算所述采样样本的整车质量的公式为：

其中，P₀和P₁分别为两个所述时间点的汽车瞬时驱动功率，η₀和η₁分别为两个所述时间点的驱动系统传动效率，V₀，V₁分别为两个所述时间点的车瞬时车速，M为汽车总质量，f_r0和f_r1分别为两个所述时间点的滚动阻力系数，θ₀和θ₁分别为两个所述时间点的道路坡度，ρ_a为空气密度，C_D为空气阻力系数，A_f为车辆迎风面积，σ为汽车旋转质量换算系数，a₀和a₁分别为两个所述时间点的瞬时加速度；

该两个所述时间点下，车辆动力系统的传动效率、以及轮胎滚动阻力系数和路面坡度视为不变，根据上述两式得到：

由于，

得出所述采样样本的整车质量M，

5.如权利要求1所述的车辆能量回收控制方法，其特征在于，所述根据所述当前质量确定整车的驱动轴的静态载荷的步骤包括：

根据所述当前质量在静态轴荷参考模型查询驱动轴的静态载荷，所述静态轴荷参考模型包括不同整车质量下前轴和后轴的载荷。

6.如权利要求1所述的车辆能量回收控制方法，其特征在于，所述根据所述预期减速度对所述驱动轴的静态载荷进行修正的公式为：

其中，W_G′为驱动轴动态载荷，W_G为驱动轴的静态载荷，W_T为整车当前质量，a为预期减速度，H₀为整车的质心高度，L₀为车辆轴距。

7.如权利要求1所述的车辆能量回收控制方法，其特征在于，检测所述整车的当前能量回收类型的步骤包括：

根据油门开度信号和制动踏板开度信号，判断当前是否满足能量回收条件；

当识别到当前油门踏板为0，且未踩下制动踏板时，确定当前满足能量回收条件，且整车的当前能量回收类型为滑行能量回收类型；

当当前油门踏板为0，且制动踏板开度大于一定值，确定当前满足能量回收条件，且当前能量回收类型为制动能量回收。

8.一种车辆能量回收控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取整车的当前质量；、

静态载荷确定模块，用于根据所述当前质量确定整车的驱动轴的静态载荷；

修正模块，用于获取驾驶员设置的预期减速度，并根据所述预期减速度对所述驱动轴的静态载荷进行修正，得到驱动轴动态载荷；

最大阻力矩计算模块，用于根据所述驱动轴动态载荷计算驱动轮抱死时作用在车轮上的最大阻力矩；

制动扭矩计算模块，用于根据所述当前质量和所述预期减速度计算整车减速所需的制动扭矩；

第一控制模块，用于当检测到所述整车的当前能量回收的类型为滑行能量回收类型时，控制所述整车为电机制动，且所述电机制动的扭矩为所述制动扭矩、所述最大阻力矩和最大电机制动扭矩中，取值最小的一个；

第二控制模块，用于当检测到所述整车的当前能量回收类型为制动能量回收类型时，控制整车为电机制动和机械制动，并根据所述制动扭矩、所述最大阻力矩和最大电机制动扭矩确定电机制动和机械制动的扭矩。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，处理器，以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中任意一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1－7任意一所述的方法。

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