CN117751065A - 具有再生制动扭矩限制的可选择多模式控制的方法和系统 - Google Patents

Abstract

公开了用于控制车辆的再生制动的方法、设备和系统。用户界面便于用户提供输入来选择车辆的操作模式，该操作模式选自可选择模式之一，所述可选择模式包括：(i)手动控制的再生制动模式和(ii)自动控制的再生制动模式。当选择模式(i)时，控制器基于附加用户输入将缩放因子应用于车辆的再生扭矩能力曲线。当选择模式(ii)时，控制器基于一个或更多个牵引力控制事件和环境因素自动应用缩放因子。

Description

具有再生制动扭矩限制的可选择多模式控制的方法和系统

技术领域

本发明总体上涉及电动车辆，尤其涉及改进这种车辆的再生制动的控制。

背景技术

环境问题和有限的自然资源突出了减少燃料消耗的需求。减少燃料消耗的一个有前景的途径是使用混合动力总成(hybrid powertrain)和电动动力总成(electricpowertrain)。这种动力总成利用再生制动来提高系统的总体效率。再生制动向传动系(driveline)提供负扭矩并从移动车辆回收动能，该动能被储存为电势能。车辆还可以包括产生负扭矩的其他类型的制动系统，诸如压缩释放制动和排气制动，以及发起正扭矩命令的加速器踏板。然而，通常在混合动力或全电动车辆中实现的再生制动缺乏适应不同行驶状况的灵活性。因此，该领域需要进一步的技术发展。

发明内容

本公开的各个实施方式涉及控制车辆的再生制动的方法、设备和系统。在一些示例中，所述设备包括用户界面，所述用户界面便于用户提供选择所述车辆的操作模式的输入。所述操作模式选自以下可选择模式之一，所述可选择模式包括：(i)手动控制的再生制动模式和(ii)自动控制的再生制动模式。所述设备还包括与所述用户界面联接的控制器。所述控制器从所述用户界面接收确定所选择的操作模式的输入。响应于确定选择了(i)手动控制的再生制动模式，所述控制器基于附加用户输入将缩放因子应用于所述车辆的再生扭矩能力曲线。然后，响应于确定选择了(ii)自动控制的再生制动模式，所述控制器基于一个或更多个牵引力控制事件和环境因素自动地将所述缩放因子应用于所述车辆的所述再生扭矩能力曲线。

在一些示例中，所述可选择模式还包括：(iii)最大再生制动模式和(iv)最小再生制动模式。响应于确定选择了(iii)最大再生制动模式，所述控制器启用所述车辆的最大再生扭矩能力，所述最大再生扭矩能力由所述车辆的再生扭矩能力曲线限定。响应于确定选择了(iv)最小再生制动模式，所述控制器启用所述车辆的最小再生扭矩能力。

在一些示例中，所述附加用户输入包括由所述用户进行的加速器踏板致动和制动器踏板致动。在一些示例中，响应于确定选择了(i)手动控制的再生制动模式，所述控制器减小所述加速器踏板致动在确定缩放因子中的影响，基于所述制动器踏板致动来确定所述缩放因子，并且将所述缩放因子应用于车辆的所述再生扭矩能力曲线。在一些示例中，所述缩放因子对应于由与所述制动器踏板联接的位置传感器确定的制动器踏板的位置。在一些示例中，所述缩放因子与施加到制动器踏板的力或压力成比例，所述力或压力由与所述制动器踏板联接的力或压力传感器确定。在一些示例中，所述最小再生扭矩能力被定义为当再生扭矩被禁用时。

在一些示例中，所述缩放因子选自从约5％至约95％、从约10％至约90％、或从约15％至约85％的范围。在一些示例中，响应于确定选择了(ii)自动控制的再生制动模式，所述控制器实现机器学习，以基于所述一个或更多个牵引力控制事件和环境因素来确定所述缩放因子。在一些示例中，所述控制器通过解释来自所述车辆的牵引力控制系统的指示失去牵引力的信号来检测所述一个或更多个牵引力控制事件。

本文还公开了一种车辆系统，所述车辆系统包括：能量储存装置；驱动单元，所述驱动单元包括原动机，所述原动机施加再生制动，以在制动期间将机械能转换成电能以储存在所述能量储存装置中；用户界面，所述用户界面便于用户提供选择所述驱动单元的操作模式的输入，其中所述操作模式选自可选择模式之一，所述可选择模式包括：(i)手动控制的再生制动模式和(ii)自动控制的再生制动模式；以及与所述用户界面和所述驱动单元联接的控制器。所述控制器可以：从用户界面接收确定所选择的操作模式的输入；响应于确定选择了(i)手动控制的再生制动模式，基于附加用户输入将缩放因子应用于所述车辆系统的再生扭矩能力曲线；以及响应于确定选择了(ii)自动控制的再生制动模式，基于一个或更多个牵引力控制事件和环境因素自动地将所述缩放因子应用于所述再生扭矩能力曲线。所述控制器还可以防止所述驱动单元施加超过再生扭矩极限的再生制动，所述再生扭矩极限由再生扭矩能力曲线限定。

在一些示例中，所述可选择模式还包括：(iii)最大再生制动模式和(iv)最小再生制动模式，使得所述控制器可以：响应于确定选择了(iii)最大再生制动模式，启用所述车辆系统的最大再生扭矩能力，所述最大再生扭矩能力由所述车辆系统的再生扭矩能力曲线限定；以及响应于确定选择了(iv)最小再生制动模式，启用所述车辆系统的最小再生扭矩能力。

在一些示例中，所述驱动单元与加速器踏板和制动器踏板联接，使得所述附加用户输入包括用户对加速器踏板的致动和制动器踏板的致动。在一些示例中，响应于确定选择了(i)手动控制的再生制动模式，所述控制器减小所述加速器踏板致动在确定缩放因子中的影响，基于所述制动器踏板致动来确定所述缩放因子，并且将所述缩放因子应用于车辆的所述再生扭矩能力曲线。在一些示例中，所述缩放因子对应于由与所述制动器踏板联接的位置传感器确定的制动器踏板的位置。在一些示例中，所述缩放因子与施加到制动器踏板的力或压力成比例，所述力或压力由与所述制动器踏板联接的力或压力传感器确定。

在一些示例中，所述最小再生扭矩能力被定义为当再生扭矩被禁用时。在一些示例中，所述缩放因子选自从约5％至约95％、从约10％至约90％、或从约15％至约85％的范围。在一些示例中，响应于确定选择了(ii)自动控制的再生制动模式，所述控制器实现机器学习，以基于所述一个或更多个牵引力控制事件和环境因素来确定所述缩放因子。

在一些示例中，所述系统还包括与驱动单元联接的牵引力控制系统。所述控制器通过解释来自所述牵引力控制系统的指示失去牵引力的信号来检测所述一个或更多个牵引力控制事件。在一些示例中，所述系统还包括接收器/发送器，所述接收器/发送器经由无线通信系统无线地从远程计算装置接收信息以及向远程计算装置发送信息。在一些示例中，所述信息包括用于所述车辆系统的缩放因子的计算算法。

本文还公开了一种控制车辆的再生制动的方法。所述方法包括：由控制器从用户界面接收确定由用户选择的操作模式的输入，所述用户界面便于所述用户提供选择所述车辆的所述操作模式的所述输入，所述操作模式选自以下可选择模式之一，所述可选择模式包括：(i)手动控制的再生制动模式和(ii)自动控制的再生制动模式；响应于确定选择了(i)手动控制的再生制动模式，由所述控制器基于附加用户输入将缩放因子应用于所述车辆的再生扭矩能力曲线；以及响应于确定选择了(ii)自动控制的再生制动模式，由所述控制器基于一个或更多个牵引力控制事件和环境因素自动地将所述缩放因子应用于所述车辆的所述再生扭矩能力曲线。

在一些示例中，所述可选择模式还包括(iii)最大再生制动模式和(iv)最小再生制动模式，所述方法还包括：响应于确定选择了(iii)最大再生制动模式，由所述控制器启用所述车辆的最大再生扭矩能力，所述最大再生扭矩能力由所述车辆的再生扭矩能力曲线限定；以及响应于确定选择了(iv)最小再生制动模式，由所述控制器启用所述车辆的最小再生扭矩能力。

在一些示例中，所述附加用户输入包括由所述用户进行的加速器踏板致动和制动器踏板致动，所述方法还包括：响应于确定选择了(i)手动控制的再生制动模式，由所述控制器减小所述加速器踏板致动在确定缩放因子中的影响；由所述控制器基于所述制动器踏板致动来确定所述缩放因子；以及由所述控制器将所述缩放因子应用于所述车辆的所述再生扭矩能力曲线。

在一些示例中，所述缩放因子对应于由与所述制动器踏板联接的位置传感器确定的制动器踏板的位置。在一些示例中，所述缩放因子与施加到制动器踏板的力或压力成比例，所述力或压力由与所述制动器踏板联接的力或压力传感器确定。在一些示例中，所述最小再生扭矩能力被定义为当再生扭矩被禁用时。在一些示例中，所述缩放因子选自从约5％至约95％、从约10％至约90％、或从约15％至约85％的范围。在一些示例中，所述方法包括：响应于确定选择了(ii)自动控制的再生制动模式而实现机器学习(例如由控制器)，以基于所述一个或更多个牵引力控制事件和环境因素来确定所述缩放因子。在一些示例中，所述方法包括：通过解释来自所述车辆的牵引力控制系统的指示失去牵引力的信号来检测(例如由控制器)所述一个或更多个牵引力控制事件。

本文还公开了用于控制车辆的再生制动的设备和系统，其包括用户界面和控制器。所述用户界面便于用户提供选择所述车辆的操作模式的输入，所述操作模式选自以下可选择模式之一，所述可选择模式包括：(a)最大再生制动模式，(b)最小再生制动模式，(c)手动控制的再生制动模式，以及(d)自动控制的再生制动模式。所述控制器与所述用户界面联接，并且从所述用户界面接收确定所选择的操作模式的输入；响应于确定选择了(a)最大再生制动模式，启用所述车辆的最大再生扭矩能力；响应于确定选择了(b)最小再生制动模式，启用所述车辆的最小再生扭矩能力；响应于确定选择了(c)手动控制的再生制动模式，基于附加用户输入手动地调节所述车辆的再生扭矩能力曲线；以及响应于确定选择了(d)自动控制的再生制动模式，基于一个或更多个牵引力控制事件或环境因素自动地调节所述车辆的所述再生扭矩能力曲线。

虽然公开了多个实施方式，但是根据下面示出并描述本公开的例示性实施方式的详细描述，本公开的其他实施方式对于本领域技术人员将变得明显。因此，附图和详细的描述本质上要被视为例示性的而非限制性的。

附图说明

考虑到伴随以下附图的下列描述，将更容易理解实施方式，并且其中，相同标号表示相同要素。这些描绘的实施方式要被理解为对本公开的例示，而非以任何方式加以限制。

图1是根据本文公开的实施方式的具有牵引力控制系统的车辆的示意性框图；

图2是根据本文公开的实施方式的与用户界面一起实现的控制器的示意性框图；

图3是根据本文公开的实施方式的控制车辆的再生制动能力的处理的流程图；

图4是根据本文公开的实施方式的由制动器踏板致动确定的不同再生扭矩能力曲线的图；以及

图5是根据本文公开的实施方式的在云网络中实现的车辆系统(或车队系统)的示意性框图。

虽然本公开容许各种修改和另选形式，但是具体实施方式已经在附图中通过示例进行示出，并且下面进行详细描述。然而，目的不是将本公开限制于所述特定实施方式。正相反，本公开旨在覆盖落入如所附权利要求限定的本公开的范围内的所有修改例、等同物以及另选例。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参照附图进行说明，附图形成了该详细描述的一部分，并且其中，通过例示的方式示出了具体实践本公开的具体实施方式。对这些实施方式进行足够详细的描述，以使本领域技术人员能够实践本公开，并且要理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实施方式，并且可以进行结构性改变。因此，下面的详细描述不是按限制性意义来看待的，并且本公开的范围仅通过所附权利要求及其等同物来限定。

贯穿本说明书对“一个实施方式”、“实施方式”或类似语言的引用意指在本公开的至少一个实施方式中包括结合该实施方式描述的特定特征、结构或特性。遍布本说明书出现的短语“在一个实施方式中”、“在实施方式中”以及类似语言可以但不必都是指同一实施方式。类似地，术语“实现”的使用意指具有结合本公开的一个或更多个实施方式描述的特定特征、结构或特性的实现，然而在缺乏明确的相关性来另外加以指示的情况下，可以将实现与一个或更多个实施方式相关联。而且，可以在一个或更多个实施方式中以任何合适的方式组合本文所描述的主题的所述特征、结构或特性。

通常在混合动力或全电动车辆中，再生制动并未与摩擦制动器完全集成；也就是说，再生制动不是经由驾驶员踩动制动器踏板来激活的。相反，再生制动扭矩(即，由再生制动引起的对车辆施加负扭矩)被安排在加速器踏板的低端处，而不是制动器踏板。在本领域已知的再生制动的实现中，取决于扭矩命令是如何实现的，驾驶员完全释放加速器踏板可能导致施加在车辆上的大量制动扭矩。虽然这在正常行驶状况下可能不是问题，但在光滑的路况下可能会很危险，例如在雨、雪、冰、砾石或沙子中，其中驾驶员的脚简单地从加速器踏板上移开可能会导致牵引力丧失并触发ABS。在这种情况下，驾驶员在管理各种行驶状况方面的选择有限。

然而，在本公开中，再生制动和摩擦制动均经由制动器踏板来实现，使得制动器踏板上的初始压力只能激活再生制动，而摩擦制动仅在再生制动达到其容量(即，再生制动允许的扭矩量)后才采用。由于再生制动和摩擦制动彼此串联实现而得名的这种“串联制动”方法提供了额外的好处，例如提高制动期间的安全性，特别是在不是最佳的行驶状况下。

参照图1，车辆系统100包括车辆101，其可以是任何合适类型的电驱动车辆，包括但不限于串联混合动力和/或电池电动车辆。系统100还包括具有原动机103的动力总成或驱动单元114。原动机103可以包括可选择地联接至驱动轴105的内燃机和/或一个或更多个电气装置。原动机103可以是被设置成提供混合动力总成、电动动力总成或内燃机动力总成的本领域已知的任何类型的内燃机和/或电动马达。在图1的示例中，原动机103通过传动装置107联接至驱动轴105。差速器115将驱动轴105与车轮108联接。

系统100还包括可以被连接至原动机103的电能储存装置116。电能储存装置116被电连接以储存由车辆101产生的电力。电能储存装置116可以是电池，诸如锂离子电池、铅酸电池、镍金属氢化物电池、或者能够储存电能的任何其他装置。在某些实施方式中，能量可以以非电方式进行储存，例如储存在高性能飞轮中、在压缩空气罐中和/或通过高容量弹簧的偏转。在以电方式储存能量的情况下，本文设想了任何电能储存装置116，包括超级电容器和/或超电容器。

在某些实施方式中，系统100包括将原动机103以机械方式联接至两个或更多个车辆驱动轮108A和108B的驱动轴105。系统100可以包括与驱动轮108不同或者除驱动轮108之外的任何其他类型的载荷，例如，任何包括所储存动能的载荷，该动能可被动力总成或驱动单元114中所包括的任何制动装置间歇地减慢。示例性系统100包括响应于机械制动命令的一个或更多个机械制动装置。

示例性机械制动装置包括压缩制动装置(未示出)，例如，调节包括发动机在内的原动机的气门正时的装置，使得发动机变为扭矩吸收者而不是扭矩生产者。另一示例性机械制动装置包括排气节流阀(或排气制动器)，该排气节流阀在朝着闭合位置移动时部分地阻挡排气流并在发动机上施加背压，从而产生负曲轴扭矩量。又一示例性机械制动装置是可变几何形状涡轮增压器(VGT)装置，该VGT装置可以被调节以在发动机上产生背压并提供制动效果。又一示例性机械制动装置包括液压减速器。液压减速器通常与传动装置107结合。机械制动装置可以是不作为车辆101的常规摩擦制动器的任何制动装置，并且所描述的示例不是排它性的。

系统100还包括提供扭矩请求值的扭矩请求装置109、110。扭矩请求装置可以包括制动器踏板109(用于负扭矩变化请求)和加速器踏板110(用于正扭矩变化请求)。示例性扭矩请求装置包括针对各个踏板的踏板位置传感器。

系统100还包括被连接至一个或更多个车轮108的牵引力控制系统111。将牵引力控制系统111配置成，检测与车轮108相关联的牵引力控制事件。在某些实施方式中，牵引力控制事件是由例如防抱死制动系统(ABS)113确定的失去牵引力并且指示牵引力降低的表面。例如，响应于车轮108中的一个或更多个车轮在路面上打滑，ABS113可以检测到失去牵引力。将该牵引力控制事件信号提供给控制器102，以使由动力总成或驱动单元114向车轮108施加的标称扭矩降额，从而响应于该牵引力控制事件来减少打滑。在下文中，牵引力控制事件也被称为“ABS事件”，这是因为此类事件的存在导致了ABS113的响应。

系统100的控制器102可以包括被构造成在功能上执行用于管理动力总成或驱动单元114的扭矩降额的操作的模块。将控制器102链接至扭矩请求装置109、110以及动力总成或驱动单元114。在某些实施方式中，控制器102形成处理子系统的一部分，该处理子系统包括具有存储器、处理以及通信硬件的一个或更多个计算装置。控制器102可以是单个装置或分布式装置，并且控制器102的功能可以由硬件或者被编码于计算机可读介质上的指令来执行。

同样可以将在马达和驱动单元114中实现的电动马达以再生制动的形式用于制动。当制动器踏板被压下时，将马达视为发电机来产生负扭矩，在该情况下，所产生的能量被耗散或用于对能量储存装置116(诸如电池)进行充电。

图2例示了根据一些示例的控制器102的子组件。控制器102具有再生制动控制模块200，其包括处理单元202和存储器储存装置204。处理单元202可以是任何合适的处理器，例如，中央处理单元(CPU)、芯片上系统(SoC)或多芯片模块(MCM)等(若适用的话)，并且存储器储存装置204可以是用于保存要由处理单元202访问和执行的与程序、指令、算法以及其他类型的信息有关的数据的任何合适的装置。存储器储存装置204可以是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存或者任何其他类型的合适数据储存装置，例如储存指令的非暂时性计算机可读介质，当由计算装置的一个或更多个处理器执行时，所述指令导致计算装置执行或运行本文描述的方法、计算机程序或算法中的任一种。

在一些示例中，控制器102还可以包括能够经由有线和/或无线通信接收和发送信号形式的数据的接收器/发送器(未示出)。在一些示例中，接收器/发送器允许控制器102访问车辆外部的多个外部组件，以便获得指示可能影响路况的环境因素的信息，例如天气、地形等。

控制器102经由无线连接或有线连接与用户界面206联接。在一些示例中，有线连接可以包括串行线缆、光缆、CAT5线缆或者任何其他形式的有线连接。无线连接可以包括因特网、Wi-Fi、蜂窝、无线电、蓝牙，ZigBee等。在一些示例中，控制器区域网络(CAN)总线提供信号、信息和/或数据的交换。CAN总线包括任何数量的有线和无线连接。用户界面206可以包括以下组件中的任意一个或更多个：开关208、拨盘210、滑块212和/或触摸屏214。用户界面206的组件便于基于由驾驶员确定的行驶状况在用于管理再生制动扭矩的多个不同模式之间改变或切换。

此外，控制器102能够接收来自与制动器踏板109联接的踏板传感器216和与加速器踏板110联接的踏板传感器218的数据输入。踏板传感器216、218可以指示踏板相对于车辆地板的位置和/或施加到踏板的力或压力的量。

虽然上面简要定义了术语“处理器”，但是术语“处理器”和“处理单元”意在被广泛地加以解释。在这点上，并且如上面提及的，可以将“处理器”实现为一个或更多个通用处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、或者被构造成执行由存储器提供的指令的其他合适的电子数据处理组件。所述一个或更多个处理器可以采取单核处理器、多核处理器(例如，双核处理器、三核处理器、四核处理器等)、微处理器等的形式。在一些实施方式中，所述一个或更多个处理器可以在设备外部，例如，所述一个或更多个处理器可以是远程处理器(例如，基于云的处理器)。另选地或者另外地，所述一个或更多个处理器可以在设备内部和/或本地。在这点上，给定的电路或其组件可以设置在本地(例如，作为本地服务器、本地计算系统等的一部分)或者设置在远程(例如，作为诸如基于云的服务器之类的远程服务器的一部分)。

图3示出了在再生制动控制模块200中实现的处理的流程图300，其通过向驾驶员提供关于再生制动的多种不同操作模式以便控制多少扭矩被驱动单元114转换为电能来解决上述问题。在步骤302中，控制模块从用户界面接收输入，其中该输入是四(4)个可用模式之一：(a)“完全再生制动”模式304，(b)“无再生制动”模式306，(c)“手动控制有限再生制动”模式308，以及(d)“自动控制有限再生制动”模式310。本文解释了模式304、306、308和310中的每一个的特性。

在第一模式304(也称为最大再生制动模式)中，启用最大再生扭矩能力，使得完全再生制动(如由车辆的再生扭矩能力曲线所定义)可用而无需降额或更改，如步骤312所示。在安全和干燥的行驶状况下，或者如果驾驶员愿意承担在可能遇到的任何路面上管理车辆的所有责任，建议使用此模式。

在第二模式306(也称为最小再生制动模式)中，再生制动被禁用或减小到最小阈值(或最小再生扭矩能力)，以在被认为是湿滑的或在其他方面对于再生制动太危险的表面上提供最小的风险，如步骤314所示。建议在路面条件较差的情况下使用此模式，例如在结冰的道路上。在这种状况下，任何再生制动都可能会破坏旨在保持车辆稳定性的前后制动之间的平衡，因此驾驶员可能决定完全停用再生制动。在一些示例中，最小再生扭矩能力可以被定义为当再生扭矩完全被禁用时。

然而，单独的前两种模式304和306可能不适合这样的驾驶员：当行驶状况改善或恶化时，他们可能忘记切换模式，从而损害混合动力电动车辆的燃料经济性或全电动车辆的车辆续驶里程。在这种情况下，引入第三模式308和第四模式310以提供关于再生制动设置的附加控制。

在第三模式308中，最大再生制动极限可以设定在第一模式304与第二模式306之间，由驾驶员手动激活。例如，在步骤316中，控制模块应用减小的基于加速器踏板的再生制动。也就是说，加速器踏板的致动对最大再生制动极限的影响减小。在一些示例中，该影响被减小到使得加速器踏板的致动对再生制动极限没有影响。最大再生制动极限可以通过车辆的可用再生扭矩能力来确定，该能力可以例如经由应用缩放因子或倍增因子来调节。再生扭矩能力可以基于附加的用户输入来手动调节，附加的用户输入可以是例如用户指定的/预定的再生制动极限。在步骤318中，基于用户输入(例如制动器踏板致动)，例如通过将缩放因子应用于可用再生扭矩能力曲线来调整可用再生扭矩能力曲线。因此，缩放因子的量可以取决于制动器踏板的位置，使得驾驶员可以通过应用制动器踏板来灵活且动态地控制或“放松”制动降额限制。当路况可能有些危险时，例如路面光滑导致牵引力降低，建议使用此模式。

在第四模式310中，控制模块可以基于前面提到的牵引力控制事件和环境因素，使用任何合适的降额算法来自动应用减小的再生制动，如步骤320所示。在一些示例中，算法可以实现机器学习来学习适当的再生制动控制，例如不同路况下的降额水平。在一些示例中，再生扭矩能力曲线可以基于一个或更多个牵引力控制事件或环境因素而自动调节，例如通过应用缩放因子。在步骤322中，基于制动器踏板致动来调节可用再生扭矩能力曲线，例如通过将缩放因子应用于可用再生扭矩能力曲线。控制器可以通过解释来自车辆的牵引力控制系统的指示失去牵引力的信号来检测牵引力控制事件。

在第四模式310中，可获得完全再生制动，但控制模块也能够自动响应任何ABS事件并响应于检测到此类事件而施加持续降额。然而，这样的降额可以是暂时的，并且在接收到驾驶员正在切换到另一模式的指示时，任何这样的持续降额可以被禁用并从控制模块擦除。当路况可能有些危险时，例如路面光滑导致牵引力降低并且驾驶员希望让系统针对此类情况自动调整最佳制动水平时，建议使用此模式。尽管示出了四种模式，但是可以实现其他附加模式，例如实现具有不同范围的再生制动扭矩值的模式。此外，在一些示例中，用户可能能够仅在第三模式308与第四模式310之间进行选择。在一些示例中，可以将不同的用户界面用于在选择第一模式304或第二模式306与选择第三模式308或第四模式310之间切换。

图4例示了当在步骤318和322中应用时缩放因子可以如何影响可用再生扭矩能力曲线的示例。原始可用再生扭矩能力曲线400是确定不同牵引马达速度(以RPM示出)的最大再生扭矩能力或再生扭矩极限(以Nm示出)的曲线。这样，对于牵引马达速度的各个值，再生扭矩能力不能超过由该曲线确定的值。曲线400可以基于车辆中实现的驱动单元的类型来预先确定或预定义。在一些示例中，曲线400可以存储在控制器的存储器中以供处理器访问，例如存储在查找表中。在一些示例中，与驱动单元在操作上联接的控制器可以防止驱动单元施加超过由再生扭矩能力曲线400限定的再生扭矩极限的再生制动。

在所示的示例中，存在基于原始曲线400的六(6)条曲线，其应用了不同的缩放因子，但是曲线的数量在其他示例中可以变化。第一曲线402具有最小的缩放因子，并且该小缩放因子基于驾驶员对制动器踏板的有限致动。也就是说，在该示例中，驾驶员仅施加轻制动，因此曲线402允许最少量的再生制动。相比之下，第二、第三、第四和第五曲线(分别为404、406、408和410)具有比第一曲线402逐渐更大的制动器踏板致动，其中第六曲线412具有最大的制动器踏板致动。

在一些示例中，第六曲线412表示可以在第三模式308和第四模式310中实现的最大缩放因子。也就是说，缩放因子可以是0％至100％之间的任何值，但不包括值0％和100％，因为启用最大再生制动极限的100％缩放因子仅在第一模式304(“完全再生制动”模式)中才可实现，而禁用再生制动的0％缩放因子仅在第二模式306(“无再生制动”模式)下才可实现。在一些示例中，可能的缩放因子的范围可以从约5％延伸至约95％、从约10％延伸至约90％、从约15％延伸至约85％、从约20％延伸至约80％、或其中或之间的任何合适范围。超过由曲线定义的所允许的再生制动扭矩阈值的制动扭矩量由与再生制动串联工作的摩擦制动来提供。

图4仅出于例示性目的而提供，并不旨在限制本公开的范围。作为示例，每条曲线的制动器踏板致动的百分比可以实现如下：曲线402表示10％制动器踏板致动，曲线404表示15％制动器踏板致动，曲线406表示20％制动器踏板致动，曲线408表示25％制动器踏板致动，曲线410表示30％制动器踏板致动，曲线412表示40％制动器踏板致动。然而，可以适当地实现百分比的任何其他值，并且间隔以及原始可用再生扭矩曲线400的形状可以例如根据车辆的类型而变化。

在一些示例中，如图5所示，车辆系统100可以不仅仅限于如图1所示的车辆101及其车载部件。例如，可以将云网络500实现为将车辆101与远程计算装置502无线联接，该远程计算装置执行如前所述的(d)“自动控制有限再生制动”模式310所需的计算。也就是说，云网络500可以通过将车辆101的控制器102与远程计算装置502联接来为车辆101提供附加的处理能力。装置502可以包括处理器、服务器或任何其他合适的计算装置。

装置502具有再生制动确定模块506，其执行用于(d)“自动控制有限再生制动”模式310的计算，包括但不限于机器学习。装置502还具有接收器/发送器504，用于从车辆传感器接收信息并将信息(例如上述计算的结果)发送回车辆101。类似地，车辆101也具有接收器/发送器508以发送传感器测量结果并从远程计算装置502接收计算结果。

因此，在实现如上所述的云网络500的一些示例中，车辆101的控制器102中的车载再生制动控制模块200可以具有有限的数据处理能力以仅处理(a)“完全再生制动”模式304，(b)“无再生制动”模式306，以及(c)“手动控制有限再生制动”模式308。响应于确定驾驶员已经选择了这些模式(a)至(c)中的一种，控制模块200可以自动地暂时将车辆101与云网络500断开连接，以减少其中的数据传输量，然后当驾驶员选择了(d)“自动控制有限再生制动”模式310时，自动重新连接到网络500。在一些示例中，控制模块200还可以确定连接到云网络500以获得(c)“手动控制有限再生制动”模式308所需的任何数据，例如车辆101的再生扭矩能力曲线。

在一些示例中，云网络500将远程计算装置502与车队510联接，该车队不仅包括车辆101，还包括附加车辆512，该附加车辆包括其自己的接收器/发送器514和控制器516，并且在一些示例中包括一个或更多个附加车辆518。为再生制动而实现的缩放因子的计算算法可以根据各个车辆的类型和/或型号而变化，在这种情况下，针对车队510中的每个车辆单独传输用于确定再生扭矩能力曲线的缩放因子的计算算法，使得不同的车辆即使被施加相同的用户输入(例如制动器踏板致动)，也可以具有不同的缩放因子。例如，在某些车辆中，缩放因子是线性应用的，即，用户输入与所应用的缩放因子的值成正比，而在某些车辆中，缩放因子是非线性地应用的，在这种情况下，诸如制动器踏板致动之类的用户输入不会按比例转换为所确定的缩放因子。在一些示例中，通过接收器/发送器传输的信息可以包括缩放因子的计算算法。

实现驾驶员可选择的多模式再生制动系统的优点包括根据驾驶员的偏好实时调整再生制动控制的好处。例如，驾驶员可以基于当前行驶环境确定最安全的再生制动模式，或者依赖于基于牵引力控制事件和环境因素的再生制动的自动调节。为驾驶员提供附加的选择不仅提高了系统的用户满意度，而且还允许不同驾驶员使用车辆以他们最习惯的模式操作方面的多功能性，从而提高车辆操作的安全性和稳定性。

本发明主题可以在不脱离本公开的范围的情况下以其他特定形式来具体实施。所述实施方式要如所示并且不受限地在全部方面来考虑。本领域技术人员应认识到，与所公开的实施方式一致的其他实现是可以的。本文所描述的上述详细描述和示例仅被呈现用于例示和描述的目的而并非用于限制。例如，所描述的操作可以以任何合适的方式来进行。这些方法可以以任何合适的次序来执行，同时仍然提供所描述的操作和结果。因此，设想本发明实施方式覆盖落入上面公开的和本文所要求保护的基本原理的范围内的任何和所有修改例、变型或等同物。而且，虽然上面的说明描述了采用处理器执行代码形式的硬件、采用状态机形式的硬件或者能够产生相同效果的专用逻辑，但也可以考虑其他结构。

Claims (15)

1.一种控制车辆的再生制动的方法，所述方法包括：

由控制器从用户界面接收确定由用户选择的操作模式的输入，所述用户界面被配置为便于所述用户提供选择所述车辆的所述操作模式的所述输入，所述操作模式选自可选择模式之一，所述可选择模式包括：(i)手动控制的再生制动模式和(ii)自动控制的再生制动模式；

响应于确定选择了(i)手动控制的再生制动模式，由所述控制器基于附加用户输入将缩放因子应用于所述车辆的再生扭矩能力曲线；以及

响应于确定选择了(ii)自动控制的再生制动模式，由所述控制器基于一个或更多个牵引力控制事件和环境因素自动地将所述缩放因子应用于所述车辆的所述再生扭矩能力曲线。

2.根据权利要求1所述的方法，所述可选择模式还包括(iii)最大再生制动模式和(iv)最小再生制动模式，所述方法还包括：

响应于确定选择了(iii)最大再生制动模式，由所述控制器启用所述车辆的最大再生扭矩能力，所述最大再生扭矩能力由所述车辆的再生扭矩能力曲线限定；以及

响应于确定选择了(iv)最小再生制动模式，由所述控制器启用所述车辆的最小再生扭矩能力。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述附加用户输入包括由所述用户进行的加速器踏板致动和制动器踏板致动。

4.根据权利要求3所述的方法，所述方法还包括：

响应于确定选择了(i)手动控制的再生制动模式，由所述控制器减小所述加速器踏板致动在确定缩放因子中的影响；

由所述控制器基于所述制动器踏板致动来确定所述缩放因子；以及

由所述控制器将所述缩放因子应用于所述车辆的所述再生扭矩能力曲线。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述缩放因子对应于由与制动器踏板联接的位置传感器确定的所述制动器踏板的位置，或者所述缩放因子与施加到制动器踏板的力或压力成比例，所述力或压力由与所述制动器踏板联接的力或压力传感器确定。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述最小再生扭矩能力被定义为当再生扭矩被禁用时。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述缩放因子选自从约5％至约95％、从约10％至约90％、或从约15％至约85％的范围。

8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：响应于确定选择了(ii)自动控制的再生制动模式而实现机器学习，以基于所述一个或更多个牵引力控制事件和环境因素来确定所述缩放因子。

9.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：通过解释来自所述车辆的牵引力控制系统的指示失去牵引力的信号来检测所述一个或更多个牵引力控制事件。

10.一种用于控制车辆的再生制动的设备，所述设备包括：

用户界面，所述用户界面被配置为便于用户提供选择所述车辆的操作模式的输入；以及

与所述用户界面联接的控制器，所述控制器被配置为执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。

11.一种车辆系统，所述车辆系统包括：

能量储存装置；

驱动单元，所述驱动单元包括原动机，所述原动机被配置为施加再生制动，以在制动期间将机械能转换成电能以储存在所述能量储存装置中；以及

根据权利要求10所述的设备，所述设备用于控制所述车辆系统的再生制动。

12.根据权利要求11所述的车辆系统，其中，所述控制器在操作上与所述驱动单元联接并且被配置为防止所述驱动单元施加超过再生扭矩极限的再生制动，所述再生扭矩极限由再生扭矩能力曲线限定。

13.根据权利要求11所述的车辆系统，所述车辆系统还包括接收器/发送器，所述接收器/发送器被配置为经由无线通信系统无线地从远程计算装置接收信息以及向远程计算装置发送信息。

14.根据权利要求13所述的车辆系统，其中，所述信息包括用于所述车辆系统的缩放因子的计算算法。

15.一种用于控制车辆的再生制动的设备，所述设备包括：

用户界面，所述用户界面被配置为便于用户提供选择所述车辆的操作模式的输入，所述操作模式选自以下可选择模式之一，所述可选择模式包括：(a)最大再生制动模式，(b)最小再生制动模式，(c)手动控制的再生制动模式，以及(d)自动控制的再生制动模式；以及

与所述用户界面联接的控制器，所述控制器被配置为：

从所述用户界面接收确定所选择的操作模式的所述输入；

响应于确定选择了(a)最大再生制动模式，启用所述车辆的最大再生扭矩能力；

响应于确定选择了(b)最小再生制动模式，启用所述车辆的最小再生扭矩能力；

响应于确定选择了(c)手动控制的再生制动模式，基于附加用户输入手动地调节所述车辆的再生扭矩能力曲线；以及

响应于确定选择了(d)自动控制的再生制动模式，基于一个或更多个牵引力控制事件或环境因素自动地调节所述车辆的所述再生扭矩能力曲线。