CN207291690U - 再生制动系统及其操控装置 - Google Patents

Abstract

一种再生制动系统及其操控装置，适用于一车辆上，该再生制动系统是由一再生制动操控装置、一动力控制器、一马达控制器、一马达、一充电器及一电池所组成。其中，该再生制动操控装置包括一无段式操控件及一显示单元，通过该无段式操控件提供连续性之一再生制动调整信号，由该动力控制器动态地调整该显示单元的该些制动能量调整级距的变化，并由该马达控制器改变该马达的一再生制动能量值，再由该充电器将该再生制动能量值所产生的电流回充至该电池中，以使驾驶能自由操控减速的煞车力道，并能充分回收再生制动所产生的电能。

Description

再生制动系统及其操控装置

技术领域

本实用新型是一种再生制动系统及其操控装置，特别是一种可以无段式操控的再生制动系统及其操控装置。

背景技术

随着环保意识的抬头，有着低污染的混合动力及纯电动的节能车，已渐渐受到消费者的喜爱。而欲使这类节能车在减速时的动能能充分再被利用，再生制动(Regenerativebrake)的机制即被发展出来。再生制动的机制就是把车辆在制动时的动能转化成电能，并储存于车辆的电池内。较详细的说，再生制动机制类似于汽油车的引擎煞车，当驾驶在行驶中松开加速踏板，车内的马达由于磁能转动能效应产生反电动势，而使马达有类似于引擎煞车的减速效果，反向电动势再经过变电处理，可将再生制动的动能转换成电能，进行电能回充。

目前车辆针对再生制动的煞车回充有混合控制(Blending Control)和单踏板控制(One Pedal Driving)两种形式。混合控制的形式在减速时需踩煞车踏板，利用马达再生制动以及夹碟盘摩擦一起调和达到车辆减速，好处是驾驶习性与汽油车相同，但需松开加速踏板进入滑行，并踩煞车踏板才会执行，缺点是回充电池电量较少；单踏板控制的形式使用加速踏板来作为车辆加减速，踩下加速踏板时车辆进入加速模式，松开加速踏板进入再生制动模式，好处是回充电池电量较多，可以仅用加速踏板来驾驶车辆，而渐为主流。

然而，目前的问题点在于单踏板控制模式其再生制动的能量值通常设计为固定，故当驾驶执行再生制动机制时，瞬间产生减速的顿挫感，常让驾驶及乘客感觉不舒适，也因无法自行调整再生制动的能量值，而让驾驶无法在操控乐趣与电能回收间取得主控权。

实用新型内容

有鉴于上述问题，本实用新型提供一种再生制动系统及其操控装置，通过无段式操控装置的设计，使驾驶能自主的调整再生制动能量，且以直观的视觉显示再生制动能量调整级距(Level)的变化，进而达到平顺煞车感并能满足操控乐趣。

本实用新型的一种再生制动系统及其操控装置，适用于一车辆上，再生制动系统是由一再生制动操控装置、一动力控制器、一马达控制器、一马达、一充电器及一电池所组成。其中，再生制动操控装置包括一无段式操控件及一显示单元，通过无段式操控件提供一连续性的再生制动调整信号，由动力控制器动态地调整显示单元上的制动能量调整级距，并由马达控制器改变马达的再生制动能量值，再由充电器将上述再生制动能量值所产生的电流回充至电池中，使驾驶能自由操控调整再生制动能量值，使减速期间达到平顺感外，并能充分回收再生制动所产生的电能。

附图说明

图1是本实用新型再生制动系统的系统架构示意图。

图2是本实用新型再生制动系统的动力控制器的内部运作示意图。

图3是本实用新型再生制动系统的根据车速与加速踏板开度的扭力输出对照表。

图4是本实用新型再生制动系统的再生制动能量调整级距与权重关系表。

其中附图标记为：

1：再生制动系统

10：再生制动操控装置

11：无段式操控件

11a：右操控件

11b：左操控件

12：显示单元

13：动力控制器

14：马达控制器

15：马达

16：充电器

17：电池

18：加速踏板

19：时速表

20：方向盘

具体实施方式

请参阅图1，为本实用新型再生制动系统的系统架构示意图。本实用新型的一种再生制动系统1，适用于一车辆(特别是装设有马达的纯电动车或混合动力车)上，主要是由一再生制动操控装置10、一动力控制器13、一马达控制器14、一马达15、一充电器16及一电池17所组成。

其中，再生制动操控装置10包括一无段式操控件11及一显示单元12。无段式操控件11配置于方向盘20上，在本实施例中，无段式操控件11由一右操控件11a及一左操控件11b所构成，右操控件11a位于方向盘20的右侧，左操控件11b位于方向盘20左侧，且右操控件11a及左操控件11b为相对称的拨片。当然，除可为拨片外，亦可为拨杆、按钮或旋钮等态样。上述无段式操控件11可提供一连续性的再生制动调整信号，在本实施例中，右操控件11a及左操控件11b为相对称的拨片，可通过驾驶手指的拨动上述任一操控件，并在不释放操控件的情况下，提供连续性的再生制动调整信号。显示单元12与无段式操控件11电性连接，可配置于车辆的仪表板或中控屏幕上，显示单元12具多个制动能量调整级距(Level)，通过无段式操控件11提供再生制动调整信号，动态地调整该些制动能量调整级距，用以改变车辆的一再生制动能量值，在本实施例中，右操控件11a用以增加该些制动能量调整级距；左操控件11b用以减低该些制动能量调整级距。再者，显示单元12可以百分比(％)、格数、色块显示该些制动能量调整级距。

动力控制器(HCU)13与再生制动操控装置10电性连接，可通过无段式操控件11提供连续性的再生制动调整信号，由动力控制器13动态地调整显示单元12上的制动能量调整级距。马达控制器(MCU)14分别与动力控制器13、马达15及充电器16电性连接，而充电器16与电池17电性连接，马达控制器14可通过上述再生制动调整信号改变马达15的再生制动能量值，再通过充电器16将上述再生制动能量值所产生的电流回充至电池17中。

图2为本实用新型再生制动系统的动力控制器的内部运作示意图。请参阅图2，并适时对照图1，动力控制器13接收上述再生制动操控装置10的无段式操控件11的连续性再生制动调整信号I，以及时速表19上的速度信号V，通过至少这两种信号，动力控制器13内部运作会先确认处于那个制动能量调整级距(例如Level 1～Level N)，接着，会以该制动能量调整级距进行查表(即Tab表)，若该制动能量调整级距为预设级距，则不进行权重运算，而若该制动能量调整级距并不为预设级距，则将以预设级距为基准进行权重运算，最后，再由动力控制器13指示马达控制器14对马达15执行再生制动的机制。

图3为本实用新型再生制动系统的根据车速与加速踏板开度的扭力输出对照表。请参阅图3，表中的横轴为车速(kph)、纵轴为加速踏板开度(APS)百分比，在本实施例中，此张对照表是制动能量调整级距为预设级距(即原厂设定)的对照表，依据当时速度与加速踏板开度的关系，查表获得马达的输出扭力。举例而言，若当时车速在100kph，加速踏板开度约在30％～50％，车辆前进的速度与风阻相减后，仍可维持在一固定速度下，此时马达为零扭矩(Zero Torque)，属定速巡航区域(Coasting zone)；而若驾驶继续踏下加速踏板，加速踏板开度约在50％～100％，此时马达为正扭矩(+Torque)，属加速区域(Motor zone)，车辆可加速前进；而若驾驶释放加速踏板，加速踏板开度约在0％～30％，此时马达为负扭矩(-Torque)，属再生制动区域(Regen zone)。

值得注意的是，在本实施例中，时速100kph且加速踏板开度约30％，此时提供的是最小的负扭矩值，意即减速煞车力道较弱，而加速踏板开度至0％(即驾驶的脚完全松开加速踏板，加速踏板弹回原点)，此时会一直提供最大的负扭矩值，并直到车辆完全静止。简言之，加速踏板在固定的开度下，对应的马达扭力会在某个车速下达成平衡，视为定速巡航，此时若要加速则将加速踏板的开度增加，若要减速则减少加速踏板的开度，并同时进入再生制动机制回收能量。

图4为本实用新型再生制动系统的再生制动能量调整级距与权重关系表。请参阅图4，并适时对照图1～图3，前述提到的制动能量调整级距，在本实施例中，假设是五个级距(Level 1～Level 5)，其中若将第三阶(Level 3)设定为预设级距，即可对应图3的对照表，由软件控制来查询在当时速度与加速踏板开度的关系下的马达输出扭力值。而第一阶～第五阶都会设定权重，例如第三阶设定为预设级距，其权重为100％。第一阶的权重则设为第三阶的80％、第二阶的权重则设为第三阶的90％、第四阶则设为第三阶的110％，而第五阶则设为第三阶的120％。

举例来说，对照图1及图2，驾驶通过拨动再生制动操控装置10的无段式操控件11，持续性地提供再生制动调整信号，将显示单元12上的再生制动能量调整级距，由预设的第三阶调整到第五阶，在图3上所查到在当时速度与加速踏板开度的关系下的马达输出扭力值，将乘上权重120％，意即在表上查出的马达输出扭力值都将乘以1.2倍。通过上述的方式就能以图3的预设对照表，再根据驾驶手动调整所选择的制动能量调整级距，换算出对应级距下的马达输出扭力值。简单的说，以图4的例子来说，想要再加强减速煞车效果，就将制动能量调整级距由第三阶往上调到第四阶或第五阶；而想要减弱减速煞车效果，就将制动能量调整级距由第三阶往下调到第二阶或第一阶。

承上所述，熟悉该项技术者应知，本实用新型所提及的制动能量调整级距并不局限如图4设定为五阶，若级距设计的越细，如Level n(n＝100)，每一阶与每一阶之间的马达输出扭力值差距会更为微小，因此，驾驶如同图2在手动调整无段式操控件时，制动能量调整的幅度改变微小亦可产生无段感，所产生的减速煞车的感受将更为平顺。

综上所述，本实用新型所提供的一种再生制动系统及其操控装置，通过无段式操控装置的设计，使驾驶能自主的调整再生制动能量，且以直观的视觉显示再生制动能量调整级距的变化，进而达到平顺煞车感并能满足操控乐趣。

虽然本实用新型的技术内容已经以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本实用新型的范畴内，因此本实用新型的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种再生制动操控装置，适用于一车辆上，其特征在于，该装置包括：

一无段式操控件，安装于该车辆的一方向盘上，该无段式操控件可持续性提供一再生制动调整信号；以及

一显示单元，与该无段式操控件电性连接，该显示单元具多个制动能量调整级距，通过该无段式操控件提供该再生制动调整信号，动态地调整该些制动能量调整级距，以改变该车辆的一再生制动能量值。

2.如权利要求1所述的再生制动操控装置，其特征在于，该无段式操控件可为拨片、拨杆、按钮或旋钮。

3.如权利要求1所述的再生制动操控装置，其特征在于，该无段式操控件包括：

一右操控件，配置于该方向盘右侧，用以增加该些制动能量调整级距；以及

一左操控件，配置于该方向盘左侧，用以减低该些制动能量调整级距。

4.如权利要求1所述的再生制动操控装置，其特征在于，该显示单元以百分比、格数、色块显示该些制动能量调整级距。

5.一种再生制动系统，适用于一车辆上，其特征在于，该再生制动系统包括：

一再生制动操控装置，包括：

一无段式操控件，安装于该车辆的一方向盘上，该无段式操控件可持续性提供一再生制动调整信号；

一显示单元，与该无段式操控件电性连接，该显示单元具多个制动能量调整级距；

一动力控制器，与该再生制动操控装置电性连接；

一马达控制器，与该动力控制器电性连接；

一马达，与该马达控制器电性连接；

一充电器，与该马达控制器电性连接；以及

一电池，与该充电器电性连接，其中通过该无段式操控件提供该再生制动调整信号，由该动力控制器动态地调整该显示单元的该些制动能量调整级距，并由以该马达控制器改变该马达的一再生制动能量值，再由该充电器将该再生制动能量值所产生的一电流回充至该电池中。

6.如权利要求5所述的再生制动系统，其特征在于，该无段式操控件可为拨片、拨杆、按钮或旋钮。

7.如权利要求5所述的再生制动系统，其特征在于，该无段式操控件包括：

一右操控件，配置于该方向盘右侧，用以增加该些制动能量调整级距；以及

一左操控件，配置于该方向盘左侧，用以减低该些制动能量调整级距。

8.如权利要求5所述的再生制动系统，其特征在于，该显示单元以百分比、格数、色块显示该些制动能量调整级距。

9.如权利要求5所述的再生制动系统，其特征在于，该些制动能量调整级距中具有一预设级距，该预设级距与其他级距的再生制动能量值具有一权重关系。

10.如权利要求9所述的再生制动系统，其特征在于，该些制动能量调整级距为第一阶～第五阶，第三阶为该预设级距，第一阶～第五阶的该权重关系相较于第三阶其范围介于80％～120％。