CN117141486A - 一种防侧滑自适应能量回收强度的控制方法及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防侧滑自适应能量回收强度的控制方法，在车辆进入能量回收功能后，按照制动能量回收策略分配初始制动能量回收等级，按照分配的初始制动能量回收等级进行能量回收，在能量回收时实时监控车辆的打滑状态，基于打滑状态自适应调节初始制动能量回收等级。本发明的优点在于：采用自适应能量回收强度等级控制策略，在满足尽可能大的能力回收等级的情况下，降低车辆的失控风险，既实现了车辆的安全行驶，同时保证最大的节能效果提升整车的续航能力。
Description
技术领域
本发明涉及汽车能量回收领域，特别涉及一种防侧滑自适应能量回收强度的控制方法及汽车。
背景技术
随着电动汽车的发展，电动车续航能力一直以来备受消费者的关注，可以说制约电动汽车的发展很大程度取决于电动汽车续航能力的解决。特别是在低温雨雪天气续航里程保持相较于其他时间段有将近一半的折扣损耗甚至更多，严重降低了电动汽车的续航能力，给用户带来极差的体验感。为了提升整车电动汽车的续航能力，工程师们制定了一系列的技术路线用以提升续航里程，而能量回收技术路线是现在电动汽车较为常用的一种提升续航能力的手段。
电动汽车能量回收策略包含制动能量回收和滑行能量回收，随着电动汽车的发展，主要通过解耦式进行能量回收。而在低温环境下为了更好的提升续航能力，用户都希望得到较高的能量回收效果用以提升整车的续航里程，但是当在路面湿滑等情况下开启高强度的能量回收等级有可能会因为路面湿滑而造成车辆打滑侧移，特别是在冬天低温雨雪冰面的下坡道路上，正常开启强能量回收时，因为路面附着系数变小，在高等级能量回收等级的情况下，电动汽车驱动轮的滑移率增大，会导致车辆发生严重的侧滑以至于影响行车的安全。
但是由于雨雪天气并不占据车辆的主要使用情况，因此能量回收系统并未对此进行考虑或者始终采用较小的回收等级进行能量回收避免打滑的风险，但是这种固定式的能量回收强度等级不能满足在雨雪天气下的能量回收下的车辆安全，因此现有技术的能量回收等级控制策略不能满足车辆在雨雪天气的安全要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种防侧滑自适应能量回收强度的控制方法，采用一种自适应的能量回收等级控制策略，以满足用户尽可能的高的回收能量且不出现打滑的安全事故。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种防侧滑自适应能量回收强度的控制方法，在车辆进入能量回收功能后，按照制动能量回收策略分配初始制动能量回收等级，按照分配的初始制动能量回收等级进行能量回收，在能量回收时实时监控车辆的打滑状态，基于打滑状态自适应调节初始制动能量回收等级。
所述打滑状态采用驱动轮的滑移率来表征。
在进入能量回收阶段后实施计算车辆的滑移率并基于滑移率调整初始制动能量回收等级。
基于车辆的车速、轮速计算驱动轮的滑移率，滑移率计算公式为：
δ＝(Vt-Wr*R)/Vt
其中δ为滑移率、Vt为车速、Wr为轮速、R为车轮半径。
在当滑移率为0时，此时将允许将能量回收等级调高直至最大能量回收强度等级；当滑移率为1时，VCU通过扭矩输出请求做出判断，关闭能量回收功能。
在滑移率处于0-1之间时，VCU通过扭矩输出请求做出判断，内部程序通过自适应线性插值方式自动调整能量回收强度等级以使得滑移率趋于0或向等于0方向靠近。
在车辆满足能量回收条件后进入能量回收功能，其中满足能量回收的条件包括：车辆上电信号正常、加速踏板未踩下、档位未处于N/R档、ABS未激活且无故障、整车无二级以上故障、SOC满足能力回收要求。
通过车载传感器和轮速传感器将路面环境及轮速信号采集输入到VCU计算其滑移率δ，然后由VCU对制动能量回收等级进行调整控制。
一种汽车，所述汽车的能力回收系统采用所述的防侧滑自适应能量回收强度的控制方法进行制动能量回收等级的控制。
本发明的优点在于：采用自适应能量回收强度等级控制策略，在满足尽可能大的能力回收等级的情况下，降低车辆的失控风险，既实现了车辆的安全行驶，同时保证最大的节能效果提升整车的续航能力。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明能量回收强度等级与滑移率关系图；
图2为本发明自适应能量回收强度的控制方法框图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本实施例为了解决因低温冰雪环境带来下坡道路附着系数的变化，在不影响行车安全，并能最大限度的开启整车能量回收功能，提升整车的续航能力，提升用户的体验感。此发明一种防侧滑的自适应能量回收强度的控制方法，能有效的解决在因恶劣天气带来道路附着系数变化的同时，在下坡时通过计算机辅助自动调节能量回收的强度等级，保证了车辆续航能力的提升，同时避免车辆的侧滑和保证行车安全。
一种防侧滑的自适应能量回收强度的控制方法，通过实时道路环境识别，判断下坡路面附着状态，轮速传感器与实时车速，反馈至整车控制器(VCU)计算并判断驱动轮的滑移率，输出扭矩请求至电机控制器(MCU)，然后整车控制器(VCU)自适应调整能量回馈等级适应当前的滑移率情况，以保证车辆不出现打滑情况，保证行车的安全同步得到最优的能量回收效果。
本发明专利一种防侧滑的自适应能量回收强度的控制方法框图见图2，具体描述如下：
道路环境路面识别：路面识别本质就是路面附着系数的辨识，通过高精度的传感器及多维融合算法，计算当前的路面附着系数状态，判断路面最优滑转率并反馈至VCU进行车速计算。
滑移率的计算，表征车轮的打滑程度，决定了地面提供给轮胎的最大附着力，即纵向力和侧向力，通过车辆的纵向车速和轮速反馈至VCU计算处理判断。
根据车速、轮速计算滑移率:
δ＝(Vt-Wr*R)/Vt
δ滑移率、V_t车速、W_r轮速、R车轮半径
通过总线CAN数据，滑移率判断，VCU通过将滑移率的计算判断，自动自适应调整能量回收强度等级要求，满足行车安全，当车轮纯滚动时δ＝0，VCU通过扭矩输出请求做出判断，当前可自动执行最大能量回收强度等级；当车轮抱死时δ＝1，VCU通过扭矩输出请求做出判断，关闭能量回收功能；当车轮边滚动边滑动时0＜δ＜1，VCU通过扭矩输出请求做出判断，内部程序通过自适应线性插值等方式自动调整能量回收强度等级(例如：弱能量回收、中度能量回收、强能量回收等级等方式)，以适应当前的滑移状态，并自适应调整滑移率趋于δ＝0，从而达到保证车辆在恶劣路面出现造成车辆失控的风险，保证在最大的提升节能效果的同时，保证车辆的不失控，保证行车的安全性能。如图1能量回收强度等级与滑移率关系图。
能量回收满足条件：车辆上电信号正常；加速踏板未踩下；档位未处于N/R档；ABS未激活且无故障；整车无二级以上故障；SOC满足要求。
当在雨雪冰面的下坡道路环境下，为提升续航能力，在开启能量回收功能的时候，通过主动识别并判断轮胎出现打滑状态，提示整车控制器(VCU)车辆处于失控打滑状态，整车控制器(VCU)通过计算自动调整能量回收的等级强度，甚至退出当前能量回收功能，以适应当前下坡路面的附着系数，从而自适应调整电机的负扭矩，同时补偿电机能量调整后的制动力。以此来保证行车安全情况下，并达到最大的节能效果。
因解耦式能量回收由电子制动助力器控制，依据其经验值0.3g的(可依据电池SOC状态及电机特性做适应性变更)减速度及以下，制动效果完全由驱动电机负扭矩来完成，在满足制动效能的同时，达到最大的节能效果。能量回收控制，通过控制电机负扭矩，满足不同程度下制动时驾驶员的减速度要求；在制动过程中，补偿因电机能量回收退出后的制动力，控制滑行与制动能量回收，保证过度平顺，在下坡路面附着系数降低后，强能量回收易引起车辆侧滑。
下面对照附图2，具体描述本发明的具体实施方式进行说明：
本发明通过利用车辆的CAN总线数据通讯及整车控制策略设定判断方法，通过外部高精度传感器识别路面状态，VCU内部程序进行轮胎滑移率的计算与判断，并向电机控制器(MCU)，提出扭矩需求后，MCU做出扭矩反馈给整车控制器VCU，再通过整车控制器VCU内部程序集成判断，并做出适应性能量回收等级的调整，从而将扭矩做出调整，已达到降低整车轮胎的滑移率，进而在通过识别道路、内部计算滑移率及判断，自动调整能量回收强度等级功能，保证车辆在不同附着系数路面使用能量回收功能的同时，行驶时不出现车辆失控侧滑等行车安全问题。
本发明通过VCU/MCU内部控制策略、路面识别及总线数据来识别、计算及判断在雨雪冰面等低附着系数路面时自动使用能量回收的不同等级，防止能量回收带来的侧滑及车辆失控的危险。如附图1所示，传感器1和轮速传感器2将路面环境及轮速信号采集输入到VCU计算其滑移率δ，当整车集成控制VCU判定δ＝0时，车轮纯滚动无滑动，则VCU扭矩输出至MCU请求实施，MCU执行后反馈至整车集成控制VCU判断，并执行当前条件下的能量回收等级最大的状态下执行并保证车辆行驶安全；当整车集成控制VCU判定δ＝1时，车轮抱死，则VCU扭矩输出至MCU请求实施，MCU执行后反馈至整车集成控制VCU判断，当前不执行能量回收功能；当整车集成控制VCU判定0＜δ＜1时，车轮存在滑动和滚动两种形式，则VCU扭矩输出至MCU请求实施，MCU执行后反馈至整车集成控制VCU判断，并通过内部程序计算做出适应的能量回收强度(弱能量回收、中度能量回收、强能量回收等级等)等级功能执行，从而消除因强能量回收等级因素的影响而带来的车辆失控。
通过本发明一种防侧滑自适应能量回收强度的控制方法，通过自适应调整能量回收强度等级防止车辆在雨雪冰面的道路的侧滑安全隐患。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种防侧滑自适应能量回收强度的控制方法，其特征在于：在车辆进入能量回收功能后，按照制动能量回收策略分配初始制动能量回收等级，按照分配的初始制动能量回收等级进行能量回收，在能量回收时实时监控车辆的打滑状态，基于打滑状态自适应调节初始制动能量回收等级。
2.如权利要求1所述的一种防侧滑自适应能量回收强度的控制方法，其特征在于：所述打滑状态采用驱动轮的滑移率来表征。
3.如权利要求2所述的一种防侧滑自适应能量回收强度的控制方法，其特征在于：在进入能量回收阶段后实施计算车辆的滑移率并基于滑移率调整初始制动能量回收等级。
4.如权利要求3所述的一种防侧滑自适应能量回收强度的控制方法，其特征在于：基于车辆的车速、轮速计算驱动轮的滑移率，滑移率计算公式为：δ＝(Vt-Wr*R)/Vt
其中δ为滑移率、Vt为车速、Wr为轮速、R为车轮半径。
5.如权利要求1-4任一所述的一种防侧滑自适应能量回收强度的控制方法，其特征在于：
在当滑移率为0时，此时将允许将能量回收等级调高直至最大能量回收强度等级；当滑移率为1时，VCU通过扭矩输出请求做出判断，关闭能量回收功能。
6.如权利要求5所述的一种防侧滑自适应能量回收强度的控制方法，其特征在于：在滑移率处于0-1之间时，VCU通过扭矩输出请求做出判断，内部程序通过自适应线性插值方式自动调整能量回收强度等级以使得滑移率趋于0或向等于0方向靠近。
7.如权利要求1所述的一种防侧滑自适应能量回收强度的控制方法，其特征在于：
在车辆满足能量回收条件后进入能量回收功能，其中满足能量回收的条件包括：车辆上电信号正常、加速踏板未踩下、档位未处于N/R档、ABS未激活且无故障、整车无二级以上故障、SOC满足能力回收要求。
8.如权利要求1-7任一所述的一种防侧滑自适应能量回收强度的控制方法，其特征在于：
通过车载传感器和轮速传感器将路面环境及轮速信号采集输入到VCU计算其滑移率δ，然后由VCU对制动能量回收等级进行调整控制。
9.一种汽车，其特征在于：所述汽车的能力回收系统采用如权利要求1-8任一所述的防侧滑自适应能量回收强度的控制方法进行制动能量回收等级的控制。
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