CN105313704A - 用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法 - Google Patents

Abstract

用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法包括：确定再生制动的存在；在环保型车辆再生制动的时候，确定充电是否因环保型车辆的包括电池和驱动电动机的高电压部件而受限；在环保型车辆再生制动的时候，在充电受限的状态下，根据充电受限计算驱动电动机的基本速度并且基于所计算的基本速度来划分稳定转矩区域和稳定功率区域，基本速度即为基本rpm；以及基于所划分的稳定转矩区域或稳定转矩区域来确定驱动电动机的操作模式是稳定功率模式、稳定转矩模式、或是转换模式，并基于所确定的结果来计算再生制动的量。

Description

用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法

相关申请的交叉引用

基于35U.S.C.§119(a)，本申请要求在2014年7月1日于韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0082018号优先权及其权益，其公开内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法，更具体地，涉及用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法，其能够通过基于高电压部件和动力传输***的状态以及车辆速度的改变量(例如，充电受限、变速挡位和减速度)来计算并应用再生制动的量，从而改善燃料效率和驾驶性能。

背景技术

正如本领域技术人员已公知的，环保型车辆诸如混合动力车、电动车以及燃料电池车使用再生制动技术使燃料效率达到最大。

环保型车辆的再生制动技术是如下的技术，即通过使用在制动期间所生成的能量将反向转矩施加至电动机以生成电能，将所生成的电能储存在高电压电池并且在驱动车辆时再次使用所存储的电能。

在混合动力车的情况中，与传统车辆相比，再生制动提供约30％的燃料效率改善，因此在提高燃料效率中起到重要作用。

如图1所示(现有技术)，再生制动基本上基于在液压制动中起作用的电子制动***(EBS)10与混合动力控制单元(HCU)20的协同控制来执行制动。

参见图1，EBS10基于驾驶员的需求制动量(例如，基于车轮)而将再生制动公差(例如，基于车轮)递送至HCU20，并且HCU20根据电动机40、变速器等将再生制动的量(基于车轮)递送至EBS10和/或电动机控制单元(MCU)30。

EBS10使用需求制动量中非再生制动量的制动力基于液压(摩擦)制动来执行制动。

然而，再生制动取决于对有多少通过位于变速器前端处的电动机40的制动力被实际递送至车轮的估计，因此在变速期间可能无法准确地计算再生制动的量。

为防止上述问题的发生，需要基于在变速前/后的再生制动的量来计算变速期间的再生制动的量。具体地，为确保制动效果，重要的是准确地计算电动机40的制动力，实际上电动机将再生制动的量递送至车轮。对于该目的，需要开发出考虑了充电限制、挡位以及减速度的再生制动的量的逻辑。

为开发考虑了充电限制、变速挡位和减速度的再生制动的量的逻辑，需要考虑背景和现有技术中的下列问题。

首先，在用于再生制动的电动机和电池中，充电和放电可能因各种环境条件而受到限制。例如，在电池的情况中，根据诸如充电状态(SOC)太高或太低、温度过高或过低、电池存在问题等的条件的不同，充电可能受到限制。在电动机的情况中，根据诸如电动机的温度太高、电动机的速度太快、电动机存在问题等的问题的不同，充电可能受到限制。

例如，在冬季，在电池预热前，通过电池进行的充电可能受到限制，使得电动机的充电可能受到限制并且再生制动可能受到限制。在该情况下，电动机的特性改变，因此再生制动也可能受到影响。

图2(现有技术)是示出在通过电动机进行的充电受到限制时以及在通过电动机进行的充电未受限制时的电动机的特性的图表。

当通过电动机进行的充电未受限制时，电动机在由双向实线箭头所示的范围内具有稳定的功率和稳定的转矩特性，而当通过电动机进行的充电受到限制时，电动机在由双向虚线箭头所示的范围内具有稳定的功率和稳定的转矩特性。在图2中，虚线所示的区域是电动机的转矩特性改变的部分。

如上所述，在电动机的转矩特性发生改变的点处的速度被称为基本速度(基本Rpm)。因此，电动机的特性变化影响再生制动。具体地，当充电不受限制时所形成的再生制动被施加至充电受到限制的情况中时，制动作用可能会改变。

根据现有技术，因为在未反映如上所述的电动机的充电受限的情况下计算出电动机制动的量，再生制动在出现充电限制时输出太多或输出太少，因此启用液压制动，使得实际总的制动量发生改变。在该情况中，可造成感受到推压作用或突如其来的作用的问题。

其次，在装备有有级变速器的混合动力车的情况下，在再生制动期间执行变速并且在变速期间计算再生制动的量，但是还未应用考虑了车辆根据变速阶段(即，变速挡位)的不同而具有不同特性的事实的用于再生制动的逻辑。

具体地，在变速前/后，变速器输入速度的变化根据挡间比率(各挡之间的差异)的不同而不同，但根据现有技术，随当前挡位而变的逻辑并没有划分开，因此在确定稳定转矩区域和稳定功率区域的时候可能出现错误。因此，在计算再生制动的量时出现错误，该错误可以表现为减速效应的变化。

第三，当车辆在驾驶期间碰上上坡或下坡时，以及在许多人乘坐在车辆内或有许多行李装在车辆中时，车辆负载发生改变。在该情况中，即使驾驶员用相等的力踏在制动器上，也会改变车辆的减速度。因此，需要开发用于考虑了车辆减速的再生制动的量的计算逻辑。

例如，在减速度(上坡、下坡等)发生改变时，电动机速度在变速前/后的变化可能与平坦区域不同。因为在下坡的情况中出现减速度的变化，在相同变速时间的车辆速度减小量较少并且转速(rpm)差异较小。

然而，因为如上所述减速度改变并未反映到现有技术中，再生制动的量被错误计算，因此可能出现减速作用的改变。具体地，在车辆负载发生改变时，在变速前后出现变速器输入速度的差异，但在现有技术中，该差异并未反映至再生制动的量的计算条件和映射数据。

在背景技术中所公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能包含不构成该国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法，该方法能够通过基于高电压部件和动力传输***的状态以及车辆速度的改变量(例如，充电受限、变速挡位和减速度)来计算并应用环保型车辆的再生制动的量，从而改善燃料效率和驾驶性能。

本发明的示例性实施方式提出用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法，其包括以下步骤：确定环保型车辆的再生制动的存在；在环保型车辆再生制动的时候，确定充电是否因环保型车辆的高电压部件而受限，其中高电压部件包括电池和驱动电动机；在环保型车辆再生制动时，在充电限制状态下，根据充电受限来计算驱动电动机的基本速度(基本rpm)并且基于所计算的基本速度来划分稳定转矩区域和稳定功率区域；以及基于所划分的稳定转矩区域或稳定功率区域，确定驱动电动机的操作模式是稳定功率模式、稳定转矩模式、或是转换模式，并基于所确定的结果来计算再生制动的量。

驱动电动机的基本速度可以是当驱动电动机的特性从稳定功率变为稳定转矩或是从稳定转矩变为稳定功率时的速度。

可以通过以下等式计算基本速度：

N_Baserpm＝Pwr_MAXMot/Tq_MAXMot

N_Baserpm:基本速度(基本rpm)；

Pwr_MAXMot：驱动电动机最大功率；以及

Tq_MAXMot：驱动电动机最大转矩。

充电受限可以包括因驱动电动机本身所致的充电受限以及因环保型车辆的电池所致的充电受限。

稳定功率模式可以是驱动电动机的速度大于通过将规定的第一Δrpm加到基本速度而获得的值的情况，并且可以通过以下等式计算在稳定功率模式的再生制动的量：

${\mathrm{GR}}_{\mathrm{cal}\_\mathrm{SteadyPower}}=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{TmIn}}}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{TmOut}}}$

Regen_SteadyPower＝T_motor×GR_cal

GR_{cal_SteadyPower}(＝GR_cal):所计算的在稳定功率模式的比率

ω_TmIn、ω_TmOut:变速器输入转速以及输出转速；

T_motor：驱动电动机转矩；以及

Regen_SteadyPower：在稳定功率模式的再生制动的量。

稳定转矩模式可以是驱动电动机的速度小于通过将规定的第二Δrpm(例如，100rpm)从基本速度中减去而获得的值的情况，并且可以通过以下等式计算在稳定转矩模式的再生制动的量：

GR_Diff＝GR_after-GR_before

$\mathrm{\α}=\frac{{\mathrm{GR}}_{\mathrm{Diff}}}{\mathrm{\Δ}{T}_{\mathrm{Shift}}}$

${\mathrm{GR}}_{\mathrm{cal}\_\mathrm{StadyTorque}}={\mathrm{GR}}_{\mathrm{before}}+{\∫}_0^{T_{\mathrm{ShiftEnd}}}\mathrm{\αdT}$

Regen_SteadyTorque＝T_motor×GR_{cal_SteadyTorque}

GR_after、GR_before：变速后和变速前的齿轮级(gearlevel)；

GR_Diff：齿轮级差；

ΔT_Shift：变速时间

α：在稳定转矩模式的齿轮比斜率；

T_ShiftEnd：变速结束时间；

${\mathrm{GR}}_{\mathrm{cal}\_\mathrm{SteadyTorque}(=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{TmIn}}}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{TmOut}}}):}$ 齿轮比；以及

Regen_SteadyTorque：在稳定转矩模式的再生制动的量。

转换模式可以是驱动电动机的速度小于通过将第一Δrpm(例如，200rpm)加到基本速度而获得的值并且大于通过将第二Δrpm(例如，100rpm)从基本速度中减去而获得的值的情况，并且可以通过以下等式计算在转化模式的再生制动的量：

${\mathrm{GR}}_{\mathrm{cal}\_\mathrm{ModeChange}}={\mathrm{GR}}_{\mathrm{before}}+{\∫}_0^{T_{\mathrm{ShiftEnd}}}\mathrm{\γdT}$

Regen_ModeChange＝T_{motor_virtual}×GR_{cal_ModeChange}

GR_{cal_ModeChange}：所计算的在转换模式的齿轮比；

γ的斜率(齿轮比的增加量)；

β：在转换模式的齿轮比斜率(可映射常数)；

γ：当前在α和β中使用的斜率；

T_{motor_virtual}：虚拟电动机转矩；

GR_{cal_ModeChange}：所计算的在转换模式的斜率；以及

Regen_ModeChange：在转换模式的再生制动的量。

本发明的另一个示例性实施方式提供用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法，其包括以下步骤：确定环保型车辆的再生制动的存在；在环保型车辆的再生制动的时候，计算驱动电动机的基本速度(基本rpm)；基于所计算的基本速度来确定并划分驱动电动机的稳定转矩区域和稳定功率区域；检测在再生制动时候的环保型车辆的动力传输***(包括变速器)的状态和变化状态；基于所检测的动力传输***的状态和变化状态来确定驱动电动机的操作模式，即确定驱动电动机是在稳定转矩区域或是稳定功率区域***作；以及根据操作模式的确定，基于所确定的稳定功率模式、稳定转矩模式、或转换模式来计算再生制动的量。

动力传输***的状态可以是变速器是否变速以及当前的变速挡位，并且动力传输***的变化状态可以是变速器是否变速以及是否正从当前挡位变速为目标挡位。

可以通过以下等式计算基本速度。

N_Baserpm＝Pwr_MAXMot/Tq_MAXMot

稳定功率模式可以是驱动电动机的速度大于通过将规定的第一Δrpm加到基本速度而获得的数的情况，并且可以通过以下等式计算在稳定功率模式的再生制动的量。

${\mathrm{GR}}_{\mathrm{cal}\_\mathrm{SteadyPower}}=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{TmIn}}}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{TmOut}}}$

Regen_SteadyPower＝T_motor×GR_cal

稳定转矩模式可以是驱动电动机的速度小于通过将规定的第二Δrpm从基本速度中减去而获得的值的情况，并且可以通过以下等式计算在稳定转矩模式的再生制动的量：

GR_Diff＝GR_after-GR_before

$\mathrm{\α}=\frac{{\mathrm{GR}}_{\mathrm{Diff}}}{\mathrm{\Δ}{T}_{\mathrm{Shift}}}$

${\mathrm{GR}}_{\mathrm{cal}\_\mathrm{StadyTorque}}={\mathrm{GR}}_{\mathrm{before}}+{\∫}_0^{T_{\mathrm{ShiftEnd}}}\mathrm{\αdT}$

Regen_SteadyTorque＝T_motor×GR_{cal_SteadyTorque}

转换模式可以是驱动电动机的速度小于通过将第一Δrpm加到基本速度而获得的值并且大于通过将第二Δrpm从基本速度中减去而获得的值的情况，并且可以通过以下等式计算在转化模式的再生制动的量。

${\mathrm{GR}}_{\mathrm{cal}\_\mathrm{ModeChange}}={\mathrm{GR}}_{\mathrm{before}}+{\∫}_0^{T_{\mathrm{ShiftEnd}}}\mathrm{\γdT}$

Regen_ModeChange＝T_{motor_virtual}×GR_{cal_ModeChange}

本发明的另一个示例性实施方式提供用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法，其包括以下步骤：确定环保型车辆的再生制动的存在；在再生制动的时候，计算环保型车辆的驱动电动机的基本速度(基本rpm)和环保型车辆的车辆速度变化；基于所计算的基本速度和车辆速度变化来确定并划分驱动电动机的稳定转矩区域和稳定功率区域；以及基于所划分的稳定转矩区域或稳定转矩区域来确定驱动电动机的操作模式是稳定功率模式、稳定转矩模式、或是转换模式，并且基于所确定的结果来计算再生制动的量。

车辆速度变化可以通过对环保型车辆的车辆速度求差分来获得。

稳定转矩模式可以是作为减速度较大的情况的车辆速度变化大于预先确定的第一设定值的情况。

稳定功率模式可以是作为减速度较小的情况的车辆速度变化小于预先确定的第二设定值的情况。

转换模式可以是车辆速度变化小于预先确定的第一设定值并且大于预先确定的第二设定值的情况。

如上所述，根据本发明的示例性实施方式，因为再生制动的量是考虑到充电是否受限而计算的，当不存在充电受限时，在制动期间，能够解决变速时候出现的制动作用改变、出现振动等的问题，并且能够移除燃料效率的不利因素，诸如由于再生制动的突然改变而导致的制动油压的突然改变、制动线性度的变差以及不能准确估计再生制动的量。

根据本发明的示例性实施方式，通过考虑到变速挡位来计算再生制动的量，能够在制动期间解决在变速时制动效果发生变化的问题。

根据本发明的示例性实施方式，通过考虑到减速度(或者车辆速度变化率)来计算再生制动的量，能够改善制动线性度以及驾驶性能。

附图说明

图1(现有技术)是示出用于一般再生制动的电子制动***(EBS)与混合动力控制单元(HCU)的协同控制关系的框图。

图2(现有技术)是示出在通过电动机进行的充电受限而通过电动机进行的充电未受限时的电动机的特性的曲线图。

图3是图示出根据本发明的示例性实施方式的用于执行计算环保型车辆的再生制动的量的方法的***的框图。

图4是根据本发明的示例性实施方式的用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法的流程图。

图5是根据本发明的另一个示例性实施方式的用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法的流程图。

图6是根据本发明的另一个示例性实施方式的用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法的流程图。

图7是示出根据本发明的示例性实施方式的用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法的变速挡位关系的图表。

图8至图12是根据本发明的示例性实施方式的用于描述计算环保型车辆的再生制动的量的方法的操作的曲线图。

具体实施方式

在下文中，本发明将参考示出本发明示例性实施方式的附图来进行更彻底的描述。然而，本公开并不限制于本文所列的示例性实施方式，而是可以许多不同形式加以修改。

应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、***式混合电动车、氢动力车和其他代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。本文中提到的混合动力车是具有两种或更多种动力来源的车，例如同时为汽油动力和电动力的车。

本文使用的术语仅为说明具体实施方式，而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种、该”也意在包括复数形式，除非上下文中另外明确指明。还应当理解的是，在说明书中使用的术语“包括、包含、含有”是指存在所述特性、整数、步骤、操作、元素和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特性、整数、步骤、操作、元素、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有结合。

此外，本发明的控制逻辑可以具体表现为，在含有由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非瞬时性计算机可读介质。计算机可读介质的例子包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光数据存储装置。计算机可读记录介质也可以在连接网络的计算机***中分布，从而计算机可读介质可以通过例如远程信息处理服务器或控制器局域网络(CAN)以分布方式进行存储并执行。

图3是图示出根据本发明的示例性实施方式的用于执行计算环保型车辆的再生制动的量的方法的***的图。

如图3所示，根据本发明的示例性实施方式的用于执行计算再生制动的量的方法的***可以包括：再生制动量计算器250；混合动力控制单元200，其配置成控制混合动力车；电子制动***(EBS)10，其配置成接收与加速器踏板11的操作关联的加速器位置传感器(APS)12的信号并且执行制动控制；电动机控制单元(MCU)300，其配置成控制驱动电动机340；变速器控制单元(TCU)400，其配置成控制变速器410；以及电池控制单元(BCU)500，其配置成管理和控制电池510。混合动力控制单元200可以将信号传输至高电压部件600以及从高电压部件600接收信号，并且接收车辆速度传感器700的信号。

与混合动力控制单元200连接以执行协同控制的电动机控制单元300、变速器控制单元400、电池控制单元500以及电子制动***10是一般装备在混合动力车辆内的部件，因此将省略其详细描述。

再生制动量计算器250和/或混合动力控制器200包括由预先确定的程序进行操作的至少一个微处理器和/或包括微处理器的硬件，并且预先确定的程序可以由根据本发明的示例性实施方式的用于执行计算再生制动的量的方法的一系列指令构成。

根据本发明的示例性实施方式，本领域技术人员将明白再生制动量计算器250可以配置为混合动力控制单元200的一部分。

下文中，将参考附图描述根据本发明的示例性实施方式的用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法。

根据本发明的示例性实施方式的用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法考虑到充电首先、变速挡位和车辆负载。

图4是根据本发明的第一示例性实施方式的用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法的流程图。

本发明的第一示例性实施方式可以基于在制动期间充电是否受限来准确计算出再生制动的量。

如图4所示，混合动力控制单元200确定作为环保型车辆的混合动力车的再生制动(S110)。本领域技术人员可以轻松执行用于确定混合动力控制单元200是否执行混合动力车的再生制动的技术，因此将省略其详细描述。

当环保型车辆的再生制动被确认时，混合动力控制单元200确定充电是否因环保型车辆的电池510、驱动电动机340和/或高电压部件600而受限(S120)。本领域技术人员基于现有技术可以轻松地执行对于环保型车辆的充电是否受限的确定，因此将省略其详细描述。

例如，在电池的情况中，充电可能根据诸如当充电状态(SOC)太高或太低、温度过高或过低、或者电池存在问题的条件而受到限制，以及在驱动电动机的情况中，充电可能根据诸如当驱动电动机的温度太高、驱动电动机的速度太快、或者驱动电动机存在问题的条件而受到限制。例如，在冬季，在电池预热前通过电池进行的充电可能受到限制，从而通过驱动电动机进行的充电可能受到限制并且再生制动可能受到限制。

作为步骤S120中的确定结果，在充电受限状态下，混合动力控制单元200根据充电受限来计算驱动电动机340的基本速度(基本rpm)，并且基于所计算的基本速度来划分驱动电动机340的稳定转矩区域和稳定功率区域(S130和S140)。

充电受限可以包括由驱动电动机340本身导致的充电受限以及由电池510导致的充电受限，并且为确认充电受限，混合动力控制单元200可以将信号传输至MCU300和BCU500并从MCU300和BCU500接收信号。

混合动力控制单元200可以基于以下等式来计算基本速度N_Baserpm：

N_Baserpm＝Pwr_MAXMot/Tq_MAXMot

Pwr_MAXMot：驱动电动机最大功率；以及

Tq_MAXMot：驱动电动机最大转矩。

当如上所述计算基本速度时，如图2所示，混合动力控制单元200基于基本速度来确定并划分驱动电动机340的稳定转矩区域和稳定功率区域(S140)。

在步骤S140中，当划分稳定转矩区域和稳定功率区域时，混合动力控制单元200确认驱动电动机340的操作处于稳定转矩区域或是稳定功率区域亦或是在稳定转矩区域与稳定功率区域之间交替(S150)。具体地，混合动力控制单元200确定驱动电动机340的操作模式是稳定功率模式、稳定转矩模式、或是转换模式(S150)。

例如，如图8所示，混合动力控制单元200将驱动电动机340的速度大于通过将规定的Δrpm(例如，200rpm)加到基本速度而获得的值的情况确定为稳定功率模式，将驱动电动机340的速度小于通过将规定的第二Δrpm(例如，100rpm)从基本速度中减去而获得的值的情况确定为稳定转矩模式，将驱动电动机340的速度小于通过将第一Δrpm加到基本速度而获得的值并且大于通过将第二Δrpm从基本速度中减去而获得的值的情况确定为转换模式。

如上所述，当驱动电动机340的操作模式被确定时，再生制动量计算器250基于操作模式的确定结果来计算再生制动的量并且应用所计算的再生制动的量(S160和S170)。

例如，再生制动量计算器250可以基于图9～11以及以下等式来计算再生制动的量。

具体地，当驱动电动机340在稳定功率区域以稳定功率模式***作时，再生制动量计算器250可以基于以下等式1和2计算再生制动的量Regen_SteadyPower，当驱动电动机340在稳定转矩区域以稳定转矩模式***作时，再生制动量计算器250可以基于以下等式3～6计算再生制动的量Regen_SteadyTorque，以及当驱动电动机340作为转换电动机***作时，再生制动量计算器250可以基于以下等式7和8计算再生制动的量Regen_ModeChange。

${\mathrm{GR}}_{\mathrm{cal}\_\mathrm{SteadyPower}}=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{TmIn}}}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{TmOut}}}$ 等式1

Regen_SteadyPower＝T_motor×GR_cal等式2

GR_{cal_SteadyPower}(＝GR_cal):在稳定功率模式下所计算的齿轮比

ω_TmIn、ω_TmOut:变速器输入转速、输出转速

T_motor：驱动电动机转矩

Regen_SteadyPower：在稳定功率模式的再生制动的量

GR_Diff＝GR_after-GR_before等式3

$\mathrm{\α}=\frac{{\mathrm{GR}}_{\mathrm{Diff}}}{\mathrm{\Δ}{T}_{\mathrm{Shift}}}$ 等式4

${\mathrm{GR}}_{\mathrm{cal}\_\mathrm{StadyTorque}}={\mathrm{GR}}_{\mathrm{before}}+{\∫}_0^{T_{\mathrm{ShiftEnd}}}\mathrm{\αdT}$ 等式5

Regen_SteadyTorque＝T_motor×GR_{cal_SteadyTorque}等式6

GR_after、GR_before：变速前和变速后的齿轮级

GR_Diff：齿轮级差

ΔT_Shift：变速时间

α:在稳定转矩模式作为齿轮比斜率的可映射变量

T_ShiftEnd：变速结束时间

${\mathrm{GR}}_{\mathrm{cal}\_\mathrm{SteadyTorque}(=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{TmIn}}}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{TmOut}}}):}$ 齿轮比

Regen_SteadyTorque：在稳定转矩模式的再生制动的量

${\mathrm{GR}}_{\mathrm{cal}\_\mathrm{ModeChange}}={\mathrm{GR}}_{\mathrm{before}}+{\∫}_0^{T_{\mathrm{ShiftEnd}}}\mathrm{\γdT}$ 等式7

Regen_ModeChange＝T_{motor_virtual}×GR_{cal_ModeChange}等式8

GR_{cal_ModeChange}：所计算的在转换模式的齿轮比

γ的斜率(齿轮比的增加量)

β：在转换模式作为齿轮比斜率的可映射常数

γ：α和β中当前使用的斜率

T_{motor_virtual}：虚拟电动机转矩

GR_{cal_ModeChange}：所计算的在转换模式的斜率

Regen_ModeChange：在转换模式的再生制动的量

根据如上所述的本发明的第一示例性实施方式，因为在充电受限时，驱动电动机的基本rpm通过高电压部件(例如驱动电动机、电池等)连续变化，驱动电动机的三种操作模式考虑到变化而进行确定，以能够准确地确保再生制动的量。具体地，根据本发明的第一示例性实施方式，例如，根据驱动电动机的充电受限，通过例如基于所计算的基本rpm来无疑地划分稳定转矩区域和稳定功率区域，可以准确确定稳定功率区域、稳定转矩模式以及模式转换的模式，使得可以准确地计算再生制动的量。

图5是根据本发明的第二示例性实施方式的用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法的流程图。

本发明的第二示例性实施方式可以基于制动期间的变速挡位而准确地确定驱动器电动机的操作模式并且基于所确定的操作模式来准确地计算再生制动的量。

如图5所示，混合动力控制单元200确定作为环保型车辆的混合动力车的再生制动(S210)。

当再生制动被确认时，混合动力控制单元200计算环保型车辆的驱动电动机340的基本速度(基本rpm)(S220)。混合动力控制单元200可以基于与电动机控制单元300的协同控制来而计算基本速度。

混合动力控制单元200可以通过例如以下等式来计算基本速度N_Baserpm：

N_Baserpm＝Pwr_MAXMot/Tq_MAXMot

当如上所述计算基本速度时，如图2所示，混合动力控制单元200基于基本速度确定并划分驱动电动机340的稳定转矩区域和稳定功率区域(S230)。

当稳定转矩区域和稳定功率区域被确定并划分时，混合动力控制单元200检测配置动力传输***的变速器410的当前档位和目标档位、以及变速前后的关系等，如图7所示(S240)。

根据本发明的第二示例性实施方式，如上所述，检测变速前后的驱动电动机的速度的关系等的原因是仅当变速前后的驱动电动机340的速度差被确定时才能做出准确确定，以根据驱动电动机340的速度的不同来确定操作模式。具体地，因为在变速时，对于各个变速档位，在变速前后的驱动电动机340的速度是不同的，需要考虑该点来计算再生制动的量。本领域技术人员将明白变速模式可以基于目标挡位和当前挡位而确定。

为确定驱动电动机在变速前后的速度的关系，本领域技术人员将明白混合动力控制单元200可以与变速器控制单元400执行协同控制。

如上所述，当驱动电动机340的基本速度被计算并且变速器的当前档位和目标档位以及驱动电动机340在变速换挡前后的速度关系被检测时，混合动力控制单元200基于此确定驱动电动机340是在稳定转矩区域、稳定功率区域中***作，或是在稳定转矩区域和稳定功率区域之间交替(S250)。具体地，混合动力控制单元200确定驱动电动机340的操作模式是稳定功率模式、稳定转矩模式、或是转换模式(S250)。

例如，如图8所示，混合动力控制单元200将驱动电动机340的速度大于通过将规定的Δrpm(例如，200rpm)加到基本速度而获得的值的情况确定为稳定功率模式，将驱动电动机340的速度小于通过将规定的第二Δrpm(例如，100rpm)从基本速度中减去而获得的值的情况确定为稳定转矩模式，以及将驱动电动机340的速度小于通过将第一Δrpm加到基本速度而获得的值并且大于通过将第二Δrpm从基本速度中减去而获得的值的情况确定为转换模式。

如上所述，当驱动电动机340的操作模式被确定时，再生制动量计算器250基于操作模式的确定结果来计算再生制动的量并且应用所计算的再生制动的量(S260和S270)。

例如，再生制动量计算器250可以基于图9～11以及以下等式并考虑档位来计算再生制动的量。

具体地，当驱动电动机340在稳定功率区域以稳定功率模式进行操作时，再生制动量计算器250可以基于以下等式1和2计算再生制动的量Regen_SteadyPower，当驱动电动机340在稳定转矩区域以稳定转矩模式进行操作时，再生制动量计算器250可以基于以下等式3～6计算再生制动的量Regen_SteadyTorque，以及当驱动电动机340作为转换电动机进行操作时，再生制动量计算器250可以基于以下等式(7)和(8)计算再生制动的量Regen_ModeChange。

${\mathrm{GR}}_{\mathrm{cal}\_\mathrm{SteadyPower}}=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{TmIn}}}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{TmOut}}}$ 等式1

Regen_SteadyPower＝T_motor×GR_cal等式2

GR_Diff＝GR_after-GR_before等式3

$\mathrm{\α}=\frac{{\mathrm{GR}}_{\mathrm{Diff}}}{\mathrm{\Δ}{T}_{\mathrm{Shift}}}$ 等式4

${\mathrm{GR}}_{\mathrm{cal}\_\mathrm{StadyTorque}}={\mathrm{GR}}_{\mathrm{before}}+{\∫}_0^{T_{\mathrm{ShiftEnd}}}\mathrm{\αdT}$ 等式5

Regen_SteadyTorque＝T_motor×GR_{cal_SteadyTorque}等式6

${\mathrm{GR}}_{\mathrm{cal}\_\mathrm{ModeChange}}={\mathrm{GR}}_{\mathrm{before}}+{\∫}_0^{T_{\mathrm{ShiftEnd}}}\mathrm{\γdT}$ 等式7

Regen_ModeChange＝T_{motor_virtual}×GR_{cal_ModeChange}等式8

根据如上所述的本发明的第二示例性实施方式，因为对于各个档位，驱动电动机在变速前后的速度彼此不同，所以可以通过考虑该点(即对于每次变速，将驱动电动机在变速前后的速度二值化(binarize))来计算再生制动的准确量。

图6是根据本发明的第三示例性实施方式的用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法的流程图。

本发明的第三示例性实施方式是基于制动期间的车辆速度变化(例如，减速)而准确确定驱动器电动机的操作模式并且基于其准确计算再生制动的量的示例性实施方式。

如图6所示，混合动力控制单元200确定作为环保型车辆的混合动力车的再生制动(S310)。

当再生制动被确认时，混合动力控制单元200计算环保型车辆的驱动电动机340的基本速度(基本rpm)(S320)。

混合动力控制单元200可以基于与电动机控制单元300的协同控制来计算基本速度。

混合动力控制单元200可以通过例如以下等式来计算基本速度N_Baserpm：

N_Baserpm＝Pwr_MAXMot/Tq_MAXMot

当如上所述计算基本速度时，混合动力控制单元200计算由车辆速度传感器700所检测的车辆速度变化(S330)。

例如，混合动力控制单元200可以对车辆速度求差分以计算车辆速度变化。

当如上所述计算基本速度和车辆速度变化时，混合动力控制单元200基于所计算的基本速度和车辆速度变化来确定并划分驱动电动机340的稳定转矩区域和稳定功率区域(S340)。

在确定并划分稳定转矩区域和稳定功率区域的时候，车辆速度变化与变速情况相关，因此可以考虑变速情况。

根据本发明的第三示例性实施方式，计算并考虑车辆速度变化(即，在再生制动时减速)的原因是驱动电动机340的速度根据车辆速度变化(减速)而变化并因此影响驱动电动机340的操作模式。

例如，因为在减速度发生改变时驱动电动机340的速度的斜率在变速期间发生改变，当基于正常制动和平坦区域而设定的模式被应用时，在突然制动和上坡/下坡期间模式可能会被错误地确定。为此，模式确定需要通过计算减速度在减速发生改变的时候被二值化。

在步骤S340中，当稳定转矩区域和稳定功率区域被划分时，混合动力控制单元200基于减速度确定驱动电动机340的操作模式是稳定功率模式、稳定转矩模式、或是转换模式(S350)。

例如，如图12所示，混合动力控制单元200可以在减速度较大时，即在车辆速度变化大于预先确定的第一设定值时，确定驱动电动机340处于稳定转矩模式；在减速度较小时，即在车辆速度变化是预先确定的第二设定值时，确定驱动电动机340处于稳定功率模式；以及在车辆速度变化小于预先确定的第一设定值而大于预先确定的第二设定值时确定驱动电动机340处于转换模式。

预先确定的第一设定值和第二设定值可以通过可确定Δrpm的常数与实验的组合而获得。

如上所述，当驱动电动机340的操作模式被确定时，再生制动量计算器250基于操作模式的确定结果来计算再生制动的量并且应用所计算的再生制动的量(S360和S370)。

根据如上所述的本发明的第三示例性实施方式，可以通过考虑车辆速度变化(减速)来计算再生制动的量从而改善在突然加速以及上坡/下坡时候的驾驶性能。

尽管本发明已经结合目前认为是可实施的示例性实施方式的内容进行了描述，应该理解的是，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明旨在涵盖在所附权利要求的精神和范围内包括的各种修饰和等效布置。

Claims (17)

1.一种用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法，其包括以下步骤：

确定所述环保型车辆的再生制动的存在；

在所述环保型车辆的再生制动的时候，确定充电是否因所述环保型车辆的包括电池和驱动电动机的高电压部件而受限；

在所述环保型车辆的再生制动的时候，在充电受限的状态下，基于充电受限来计算驱动电动机的基本速度，并基于所计算的基本速度来划分稳定转矩区域和稳定功率区域，所述基本速度是基本rpm；以及

基于所划分的稳定转矩区域或稳定功率区域来确定所述驱动电动机的操作模式是稳定功率模式、稳定转矩模式、或是转换模式，并基于所确定的结果来计算所述再生制动的量，

所述驱动电动机的基本速度是当所述驱动电动机的特性从稳定功率变为稳定转矩或是从稳定转矩变为稳定功率时的速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述基本速度通过以下等式计算，

N_Baserqm＝Pwr_MAXMot/Tq_MAXMot，

N_Baserpm表示所述基本速度，所述基本速度是所述基本rpm，

Pwr_MAXMot表示驱动电动机最大功率，以及

Tq_MAXMot表示驱动电动机最大转矩。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述充电受限包括因所述驱动电动机本身引起的充电受限以及因所述环保型车辆的电池引起的充电受限。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述稳定功率模式是所述驱动电动机的速度大于通过将规定的第一Δrpm加到所述基本速度而获得的值的情况，并且在所述稳定功率模式的所述再生制动的量通过以下等式计算，

Regen_SteadyPower＝T_motor×GR_cal，

GR_{cal_SteadyPower}等于GR_cal，表示所计算的在所述稳定功率模式的比率，

ω_TmIn和ω_TmOut分别表示变速器输入转速和输出转速，

T_motor表示驱动电动机转矩，以及

Regen_SteadyPower表示在所述稳定功率模式的再生制动的量。

5.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述稳定转矩模式是所述驱动电动机的速度小于通过将规定的第二Δrpm从所述基本速度中减去而获得的值的情况，并且在所述稳定转矩模式的再生制动的量通过以下等式计算，

GR_Diff＝GR_after-GR_before，

Regen_SteadyTorque＝T_motor×GR_{cal_SteadyTorque}，

GR_after和GR_before分别表示变速前和变速后的齿轮级，

GR_Diff表示齿轮级差，

ΔT_Shift表示变速时间，

α表示在所述稳定转矩模式的齿轮比斜率，

T_ShiftEnd表示变速结束时间，

且GR_{cal_SheadyTorque}表示齿轮比，以及

Regen_SteadyTorque表示在所述稳定转矩模式的再生制动的量。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述转换模式是所述驱动电动机的速度小于通过将第一Δrpm加到所述基本速度而获得的值并且大于通过将第二Δrpm从所述基本速度中减去而获得的值的情况，并且在所述转化模式的再生制动的量通过以下等式计算，

Regen_ModeChange＝T_{motor_virtual}×GR_{cal_ModeChange}，

GR_{cal_ModeChange}表示所计算的在所述转换模式的齿轮比，

表示γ的斜率，该斜率即为齿轮比的增加量，

β表示在所述转换模式的齿轮比斜率，其为可映射的常数，

γ表示α和β中当前使用的斜率，

T_{motor_virtual}表示虚拟电动机转矩，

GR_{cal_ModeChange}表示所计算的在所述转换模式的斜率，以及

Regen_ModeChange表示在所述转换模式的再生制动的量。

7.一种用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法，其包括以下步骤：

确定所述环保型车辆的再生制动的存在；

在所述再生制动的时候，计算所述环保型车辆的驱动电动机的基本速度，所述基本速度是基本rpm；

基于所计算的基本速度来确定并划分所述驱动电动机的稳定转矩区域和稳定功率区域；

检测在所述再生制动的时候的所述环保型车辆的包括变速器的动力传输***的状态和变化状态；

基于所检测的动力传输***的状态和变化状态来确定所述驱动电动机的操作模式，即确定所述驱动电动机是在所述稳定转矩区域或是在所述稳定功率区域进行操作；以及

根据所述操作模式的确定，基于稳定功率模式、稳定转矩模式、或转换模式来计算所述再生制动的量，

所述驱动电动机的基本速度是当所述驱动电动机的特性从稳定功率变为稳定转矩或是从稳定转矩变为稳定功率时的速度。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述动力传输***的状态是所述变速器是否被变速以及当前的变速挡位，并且所述动力传输***的变化状态是所述变速器是否被变速以及是否从所述当前的挡位变速到目标挡位。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述基本速度通过以下等式计算：

N_Baserpm＝Pwr_MAXMot/Tq_MAXMot，

N_Baserpm表示所述基本速度，所述基本速度是所述基本rpm，

Pwr_MAXMot表示驱动电动机最大功率，以及

Tq_MAXMot表示驱动电动机最大转矩。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述稳定功率模式是所述驱动电动机的速度大于通过将规定的第一Δrpm加到所述基本速度而获得的值的情况，并且在所述稳定功率模式的所述再生制动的量通过以下等式计算，

Regen_SteadyPower＝T_motor×GR_cal，

GR_{cal_SteadyPower}等于GR_cal，表示齿轮比，

ω_TmIn和ω_TmOut分别表示变速器输入转速和输出转速，

T_motor表示驱动电动机转矩，以及

Regen_SteadyPower表示在所述稳定功率模式的再生制动的量。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述稳定转矩模式是所述驱动电动机的速度小于通过将规定的第二Δrpm从所述基本速度中减去而获得的值的情况，并且在所述稳定转矩模式的再生制动的量通过以下等式计算，

GR_Diff＝GR_after-GR_before，

Regen_SteadyTorque＝T_motor×GR_{cal_SteadyTorque}，

GR_after和GR_before分别表示变速前和变速后的齿轮级，

GR_Diff表示齿轮级差，

ΔT_Shift表示变速时间，

α表示在所述稳定转矩模式的齿轮比斜率，

T_ShiftEnd表示变速结束时间，

且GR_{cal_SteadyTorque}表示齿轮比，以及

Regen_SteadyTorque表示在所述稳定转矩模式的再生制动的量。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述转换模式是所述驱动电动机的速度小于通过将第一Δrpm加到所述基本速度而获得的值并且大于通过将第二Δrpm从所述基本速度中减去而获得的值的情况，并且在所述转化模式的再生制动的量通过以下等式计算，

Regen_ModeChange＝T_{motor_virtual}×GR_{cal_ModeChange}，

GR_{cal_ModeChange}表示所计算的在所述转换模式的齿轮比，

表示γ的斜率，该斜率即为齿轮比的增加量，

β表示在所述转换模式的齿轮比斜率，其为可映射的常数，

γ表示α和β中当前使用的斜率，

T_{motor_virtual}表示虚拟电动机转矩，

GR_{cal_ModeChange}表示所计算的在所述转换模式的斜率，以及

Regen_ModeChange表示在所述转换模式的再生制动的量。

13.一种用于计算环保型车辆的再生制动的量的方法，其包括以下步骤：

确定所述环保型车辆的再生制动的存在；

在所述再生制动的时候，计算所述环保型车辆的驱动电动机的基本速度和所述环保型车辆的车辆速度变化，所述基本速度是基本rpm；

基于所计算的基本速度和车辆速度变化来确定并划分所述驱动电动机的稳定转矩区域和稳定功率区域；以及

基于所划分的稳定转矩区域或稳定转矩区域来确定所述驱动电动机的操作模式是稳定功率模式、稳定转矩模式、或是转换模式，并基于所确定的结果来计算所述再生制动的量，

所述驱动电动机的基本速度是当所述驱动电动机的特性从稳定功率变为稳定转矩或从稳定转矩变为稳定功率时的速度，在该速度所述驱动电动机的特性发生改变。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述车辆速度变化通过对所述环保型车辆的车辆速度求差分来获得。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述稳定转矩模式是作为减速度较大的情况的所述车辆速度变化大于预先确定的第一设定值的情况。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述稳定功率模式是作为减速度较小的情况的所述车辆速度变化小于预先确定的第二设定值的情况。

17.根据权利要求13所述的方法，其中所述转换模式是所述车辆速度变化小于预先确定的第一设定值并且大于预先确定的第二设定值的情况。