CN116080411A - 一种应用于坡道行驶的滑行能量回收方法、装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于坡道行驶的滑行能量回收方法、装置及车辆，该方法包括：获取车辆行驶在坡道上时的当前车速、当前加速踏板开度、当前坡度、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩；确定车辆在平路上按照所述当前车速和所述当前加速踏板开度行驶时所对应的初始滑行回收扭矩；确定与当前车速和经过滤波后的当前坡度对应的坡道修正因子；根据所述初始滑行回收扭矩和所述坡道修正因子，得到需求滑行回收扭矩；根据所述需求滑行回收扭矩、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩，确定最终需求的目标滑行回收扭矩；将所述目标滑行回收扭矩发送至电机，触发电机进行滑行能量回收。

Description

一种应用于坡道行驶的滑行能量回收方法、装置及车辆

技术领域

本方案涉及汽车能量回收领域，具体涉及一种应用于坡道行驶的滑行能量回收方法、装置及车辆。

背景技术

混合动力汽车和纯电动汽车都配置有滑动能量回收系统，在驾驶过程中，驾驶员松油门时，车辆通过电机反转来达到减速效果，在此减速过程中通过对车辆减速所损失的这部分的能量损失进行回收利用以达到很好的节油效果。目前的滑行能量回收方式，同样的车速和加速踏板开度情况下，车辆行驶在坡道上的减速度和车辆行驶在平路上的减速度是不一致的，这导致用户驾乘体验不好。

发明内容

本方案提供了一种应用于坡道行驶的滑行能量回收方法、装置及车辆，用于解决现有技术中车辆以相同速度和减速踏板开度在坡道上行驶时的滑行能量回收减速度与在平路上行驶时的滑行能量回收减速度不一致的问题。

本发明的技术方案为：

本发明提供了一种应用于坡道行驶的滑行能量回收方法，包括：

获取车辆行驶在坡道上时的当前车速、当前加速踏板开度、当前坡度、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩；

确定车辆在平路上按照所述当前车速和所述当前加速踏板开度行驶时所对应的初始滑行回收扭矩；

确定与当前车速和经过滤波后的当前坡度对应的坡道修正因子；

根据所述初始滑行回收扭矩和所述坡道修正因子，得到需求滑行回收扭矩；其中，车辆按照所述需求滑行回收扭矩在坡道上进行能量回收时的车辆减速度和车辆按照所述初始滑行回收扭矩在平路上进行能量回收时的车辆减速度的差值在预设差值范围内；

根据所述需求滑行回收扭矩、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩，确定最终需求的目标滑行回收扭矩；

将所述目标滑行回收扭矩发送至电机，触发电机进行滑行能量回收。

优选地，确定车辆在平路上按照所述当前车速和所述当前加速踏板开度行驶时所对应的初始滑行回收扭矩的步骤包括：

根据在平路上行驶的车辆的车速、加速踏板开度和初始滑行回收扭矩的预定对应关系表，查表确定车辆在平路上按照所述当前车速和所述当前加速踏板开度行驶时所对应的初始滑行回收扭矩。

优选地，确定与当前车速和经过滤波后的当前坡度对应的坡道修正因子的步骤包括：

根据在坡道上行驶的车辆的车速、经过滤波后的坡度和坡道修正因子的预定对应关系表，查表确定与当前车速和经过滤波后的当前坡度对应的坡道修正因子；其中，在坡道为下坡时，坡道修正因子大于1；在坡道为上坡时，坡道修正因子小于1。

优选地，根据所述初始滑行回收扭矩和所述坡道修正因子，得到需求滑行回收扭矩的步骤包括：

将所述初始滑行回收扭矩和所述坡道修正因子相乘，得到需求滑行回收扭矩。

优选地，根据所述需求滑行回收扭矩、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩，确定最终需求的目标滑行回收扭矩的步骤包括：

将所述需求滑行回收扭矩、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩取大，得到最终需求的目标滑行回收扭矩。

本发明还提供了一种应用于坡道行驶的滑行能量回收装置，包括：

参数获取模块，用于获取车辆行驶在坡道上时的当前车速、当前加速踏板开度、当前坡度、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩；

初始滑行回收扭矩确定模块，用于确定车辆在平路上按照所述当前车速和所述当前加速踏板开度行驶时所对应的初始滑行回收扭矩；

坡道修正因子确定模块，用于确定与当前车速和经过滤波后的当前坡度对应的坡道修正因子；

需求滑行回收扭矩确定模块，用于根据所述初始滑行回收扭矩和所述坡道修正因子，得到需求滑行回收扭矩；其中，车辆按照所述需求滑行回收扭矩在坡道上进行能量回收时的车辆减速度和车辆按照所述初始滑行回收扭矩在平路上进行能量回收时的车辆减速度的差值在预设差值范围内；

目标滑行回收扭矩确定模块，用于根据所述需求滑行回收扭矩、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩，确定最终需求的目标滑行回收扭矩；

滑行能量回收控制模块，用于将所述目标滑行回收扭矩发送至电机，触发电机进行滑行能量回收。

优选地，初始滑行回收扭矩确定模块具体用于：

根据在平路上行驶的车辆的车速、加速踏板开度和初始滑行回收扭矩的预定对应关系表，查表确定车辆在平路上按照所述当前车速和所述当前加速踏板开度行驶时所对应的初始滑行回收扭矩。

优选地，坡道修正因子确定模块具体用于：

根据在坡道上行驶的车辆的车速、经过滤波后的坡度和坡道修正因子的预定对应关系表，查表确定与当前车速和经过滤波后的当前坡度对应的坡道修正因子；

其中，在坡道为下坡时，坡道修正因子大于1；在坡道为上坡时，坡道修正因子小于1。

优选地，需求滑行回收扭矩确定模块具体用于：

将所述初始滑行回收扭矩和所述坡道修正因子相乘，得到需求滑行回收扭矩。

优选地，目标滑行回收扭矩确定模块具体用于：

将所述需求滑行回收扭矩、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩取大，得到最终需求的目标滑行回收扭矩。

本发明还提供了一种车辆，包括上述的应用于坡道行驶的滑行能量回收装置。

本发明的有益效果为：

通过引入坡道修正因子，对车辆在坡道上行驶的目标滑行回收扭矩进行干预，具体方式为，上坡路面根据车速和坡度适当减少目标滑行回收扭矩，下坡路面根据车速和坡度适当增加目标滑行回收扭矩，这样通过对滑行回收扭矩的调节，避免上坡时车辆减速过快、下坡时车辆加速过快，实现在一定的坡度范围内和平路相同或近似的滑行减速度，提升用户的驾乘体验。

附图说明

图1为本实施例中的应用于坡道行驶的滑行能量回收方法的流程图；

图2为本实施例中的应用于坡道行驶的滑行能量回收装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

本实施例提供了一种应用于坡道行驶的滑行能量回收方法，该方法的总体思想是：通过当前车速信号和滤波后的当前坡度信号分别作为横纵坐标进行查表得到坡道修正因子，将坡道修正因子与平路上的初始滑行回收扭矩相乘得到需求滑行回收扭矩，再将需求滑行回收扭矩与电池当前充电限制扭矩、电机当前最大负扭矩取大，得到最终需求的目标滑行回收扭矩。

参照图1，本实施例的上述应用于坡道行驶的滑行能量回收方法具体包括：

S101,获取车辆行驶在坡道上时的当前车速、当前加速踏板开度、当前坡度、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩。

其中，对车辆的车速、加速踏板开度和坡度的获取是通过车辆上既有的参数获取方式进行得到的。

电池当前充电限制扭矩与电池当前的SOC相关，电池当前SOC越大，电池当前充电限制扭矩越小；电池当前SOC越小，电池当前充电限制扭矩越大。电池当前充电限制扭矩是根据电池当前允许充电功率换算得到的，换算方式为现有技术。

电机当前最大负扭矩通常为电机的额定参数，是指电机在反转时的最大扭矩值。

S102,确定车辆在平路上按照所述当前车速和所述当前加速踏板开度行驶时所对应的初始滑行回收扭矩。

具体来说，通过根据在平路上行驶的车辆的车速、加速踏板开度和初始滑行回收扭矩的预定对应关系表，查表确定车辆在平路上按照所述当前车速和所述当前加速踏板开度行驶时所对应的初始滑行回收扭矩。

为了得到上述的预定对应关系表，需要预先标定。在预先标定时，将坡道修正因子标定为1，在水平路面上标定初始滑行回收扭矩。初始滑行回收扭矩为车速和加速踏板开度的三维表。通过车辆的加速度信号或者安装加速度传感器，调整初始滑行回收扭矩的大小，使平路上的减速度达到预定的g值，一般减速度不大于0.2g。注意标定时要避免被电池充电功率限制。如果电池当前的SOC值较高，可以先让车辆以纯电工况行驶一段路程，对电池当前存储的能量进行消耗，提高电池充电限制扭矩，继而使初始滑行回收扭矩能够小于电池充电限制扭矩。

S103,确定与当前车速和经过滤波后的当前坡度对应的坡道修正因子。

通过根据在坡道上行驶的车辆的车速、经过滤波后的坡度和坡道修正因子的预定对应关系表，查表确定与当前车速和经过滤波后的当前坡度对应的坡道修正因子；其中，在坡道为下坡时，坡道修正因子大于1；在坡道为上坡时，坡道修正因子小于1。

当前坡度的滤波也需要通过预先进行标定。具体来说，车辆在坡道路面行驶，路面最好有一定的颠簸，通过调整滤波系数，观察滤波后的坡度信号值，使滤波后的坡度值为一条平滑的曲线，同时又能较好的反应坡度变化情况，目的在于避免坡道修正因子所使用的坡度信号突变引起需求滑行回收扭矩的突变。通过预先标定方式，确定不同坡度经过滤波后的具体数值。

此外，本实施例中，不同坡度和不同滤波后的坡度条件下，坡道修正因子具体取多少更为合理，需要通过预先标定确定。具体标定时，首先将车辆在不同坡道的下坡路面行驶，调整相应的坡道修正因子，下坡道的坡道修正因子应大于1，随着坡道的增加而增大，使得最终得到的滑行回收扭矩能够使车辆在该坡道上滑行的减速度g值和平路相当。标定时需要注意电机的最大负扭矩限制，如果经过坡道修正因子修正后得到的需求滑行回收扭矩已经达到电机最大负扭矩，则应停止继续加大坡道修正因子。标定完几个坡度的坡度修正因子后，可以进行平滑处理，得到各个坡度的坡道修正因子，然后进行验证。下坡道标定完成后，再进行上坡道的标定，上坡道的坡道修正因子应小于1，随着坡道的增加而减小，使车辆在该坡道的减速度和平路相当，直到坡道修正因子为0时，也即是需求滑行回收扭矩为0时，结束标定。注意坡度为0时，需要将坡道修正因子标定为1，避免对水平路面正常的滑行回收扭矩造成影响。

在坡道修正因子标定后，还需要进行坡道修正因子检查。通过在不同路面行驶，检查坡道修正因子设置的合理性，保证在一般的上坡、下坡路面都能平顺、温和的进行车辆滑行，保证用户的驾乘舒适性。

S104,根据所述初始滑行回收扭矩和所述坡道修正因子，得到需求滑行回收扭矩；其中，车辆按照所述需求滑行回收扭矩在坡道上进行能量回收时的车辆减速度和车辆按照所述初始滑行回收扭矩在平路上进行能量回收时的车辆减速度的差值在预设差值范围内。

具体来说，通过将所述初始滑行回收扭矩和所述坡道修正因子相乘，得到需求滑行回收扭矩。

S105,根据所述需求滑行回收扭矩、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩，确定最终需求的目标滑行回收扭矩。

具体来说，通过将所述需求滑行回收扭矩、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩取大（由于这三个值均为负值，因而需要取大），得到最终需求的目标滑行回收扭矩。

S106,将所述目标滑行回收扭矩发送至电机，触发电机进行滑行能量回收。

通过上述的方法，实现在上坡和下坡的时候，用坡道修正因子对目标滑行回收扭矩进行适当的增加或减小，帮助车辆在坡道路面上的平稳滑行，避免下坡加速过快、上坡减速过快，提升用户的驾乘体验，同时本功能对车辆行驶的安全性和下坡滑行时能量的利用率也有一定的助益。

如图2，本发明还提供了一种应用于坡道行驶的滑行能量回收装置，包括：

参数获取模块201，用于获取车辆行驶在坡道上时的当前车速、当前加速踏板开度、当前坡度、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩；

初始滑行回收扭矩确定模块202，用于确定车辆在平路上按照所述当前车速和所述当前加速踏板开度行驶时所对应的初始滑行回收扭矩；

坡道修正因子确定模块203，用于确定与当前车速和经过滤波后的当前坡度对应的坡道修正因子；

需求滑行回收扭矩确定模块204，用于根据所述初始滑行回收扭矩和所述坡道修正因子，得到需求滑行回收扭矩；其中，车辆按照所述需求滑行回收扭矩在坡道上进行能量回收时的车辆减速度和车辆按照所述初始滑行回收扭矩在平路上进行能量回收时的车辆减速度的差值在预设差值范围内；

目标滑行回收扭矩确定模块205，用于根据所述需求滑行回收扭矩、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩，确定最终需求的目标滑行回收扭矩；

滑行能量回收控制模块106，用于将所述目标滑行回收扭矩发送至电机，触发电机进行滑行能量回收。

优选地，初始滑行回收扭矩确定模块202具体用于：

根据在平路上行驶的车辆的车速、加速踏板开度和初始滑行回收扭矩的预定对应关系表，查表确定车辆在平路上按照所述当前车速和所述当前加速踏板开度行驶时所对应的初始滑行回收扭矩。

优选地，坡道修正因子确定模块203具体用于：

根据在坡道上行驶的车辆的车速、经过滤波后的坡度和坡道修正因子的预定对应关系表，查表确定与当前车速和经过滤波后的当前坡度对应的坡道修正因子；

其中，在坡道为下坡时，坡道修正因子大于1；在坡道为上坡时，坡道修正因子小于1。

优选地，需求滑行回收扭矩确定模块204具体用于：

将所述初始滑行回收扭矩和所述坡道修正因子相乘，得到需求滑行回收扭矩。

优选地，目标滑行回收扭矩确定模块205具体用于：

将所述需求滑行回收扭矩、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩取大，得到最终需求的目标滑行回收扭矩。

通过上述的装置，实现在上坡和下坡的时候，用坡道修正因子对目标滑行回收扭矩进行适当的增加或减小，帮助车辆在坡道路面上的平稳滑行，避免下坡加速过快、上坡减速过快，提升用户的驾乘体验，同时本功能对车辆行驶的安全性和下坡滑行时能量的利用率也有一定的助益。

本发明还提供了一种车辆，包括上述的应用于坡道行驶的滑行能量回收装置。

Claims (7)

1.一种应用于坡道行驶的滑行能量回收方法，其特征在于，包括：

获取车辆行驶在坡道上时的当前车速、当前加速踏板开度、当前坡度、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩；

确定车辆在平路上按照所述当前车速和所述当前加速踏板开度行驶时所对应的初始滑行回收扭矩；

确定与当前车速和经过滤波后的当前坡度对应的坡道修正因子；

根据所述初始滑行回收扭矩和所述坡道修正因子，得到需求滑行回收扭矩；其中，车辆按照所述需求滑行回收扭矩在坡道上进行能量回收时的车辆减速度和车辆按照所述初始滑行回收扭矩在平路上进行能量回收时的车辆减速度的差值在预设差值范围内；

根据所述需求滑行回收扭矩、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩，确定最终需求的目标滑行回收扭矩；

将所述目标滑行回收扭矩发送至电机，触发电机进行滑行能量回收。

2.根据权利要求1所述的应用于坡道行驶的滑行能量回收方法，其特征在于，确定车辆在平路上按照所述当前车速和所述当前加速踏板开度行驶时所对应的初始滑行回收扭矩的步骤包括：

根据在平路上行驶的车辆的车速、加速踏板开度和初始滑行回收扭矩的预定对应关系表，查表确定车辆在平路上按照所述当前车速和所述当前加速踏板开度行驶时所对应的初始滑行回收扭矩。

3.根据权利要求1所述的应用于坡道行驶的滑行能量回收方法，其特征在于，确定与当前车速和经过滤波后的当前坡度对应的坡道修正因子的步骤包括：

根据在坡道上行驶的车辆的车速、经过滤波后的坡度和坡道修正因子的预定对应关系表，查表确定与当前车速和经过滤波后的当前坡度对应的坡道修正因子；其中，在坡道为下坡时，坡道修正因子大于1；在坡道为上坡时，坡道修正因子小于1。

4.根据权利要求1所述的应用于坡道行驶的滑行能量回收方法，其特征在于，根据所述初始滑行回收扭矩和所述坡道修正因子，得到需求滑行回收扭矩的步骤包括：

将所述初始滑行回收扭矩和所述坡道修正因子相乘，得到需求滑行回收扭矩。

5.根据权利要求1所述的应用于坡道行驶的滑行能量回收方法，其特征在于，根据所述需求滑行回收扭矩、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩，确定最终需求的目标滑行回收扭矩的步骤包括：

将所述需求滑行回收扭矩、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩取大，得到最终需求的目标滑行回收扭矩。

6.一种应用于坡道行驶的滑行能量回收装置，其特征在于，包括：

参数获取模块，用于获取车辆行驶在坡道上时的当前车速、当前加速踏板开度、当前坡度、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩；

初始滑行回收扭矩确定模块，用于确定车辆在平路上按照所述当前车速和所述当前加速踏板开度行驶时所对应的初始滑行回收扭矩；

坡道修正因子确定模块，用于确定与当前车速和经过滤波后的当前坡度对应的坡道修正因子；

需求滑行回收扭矩确定模块，用于根据所述初始滑行回收扭矩和所述坡道修正因子，得到需求滑行回收扭矩；其中，车辆按照所述需求滑行回收扭矩在坡道上进行能量回收时的车辆减速度和车辆按照所述初始滑行回收扭矩在平路上进行能量回收时的车辆减速度的差值在预设差值范围内；

目标滑行回收扭矩确定模块，用于根据所述需求滑行回收扭矩、电池当前充电限制扭矩和电机当前最大负扭矩，确定最终需求的目标滑行回收扭矩；

滑行能量回收控制模块，用于将所述目标滑行回收扭矩发送至电机，触发电机进行滑行能量回收。

7.一种车辆，其特征在于，包括权利要求6所述的应用于坡道行驶的滑行能量回收装置。

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