CN106965697B - 基于hmi的混合动力车辆能量回收控制***以及控制方法 - Google Patents

基于hmi的混合动力车辆能量回收控制***以及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于HMI的混合动力车辆能量回收控制***以及控制方法，属于电动汽车的技术领域。本发明的控制***包括能量回收单元、动力电池单元、整车控制器和人机接口；能量回收单元包括制动能量回收模块和滑行能量回收模块；动力电池单元包括动力电池和电池管理***；整车控制器根据HMI输入的指令对能量回收强度控制，并且判断车辆是否处于禁止能量回收的状态以及动力电池单元是否处于可以被充电的状态；人机接口用于向所述整车控制器发送能量回收控制指令。本发明的混合动力车辆能量回收控制***能够可实现能量回收强度的精确控制，而且无需增加硬件设备，成本较低，而且用户体验良好。

Description

基于HMI的混合动力车辆能量回收控制***以及控制方法
技术领域
本发明涉及电动汽车的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于HMI的混合动力车辆能量回收控制***以及控制方法。
背景技术
如图1～3所示，在现有技术中，通过调整换挡杆的位置，来调整能量回收方式；通过方向盘上的阻旋正开关10a和阻旋副开关10b，或者通过变速杆6来进行能量回收强度的调整，操作的界面如图3所示。总结来说其缺点如下：(1)能量回收强度是通过机械机构的档位调整实现，可调档位数有限，即强度可调精度有限；(2)需增加变速传感器等硬件设备，硬件成本增加；(3)同时在行程过程中更多关注与能量回收强度的调整，分散驾驶员注意力，容易造成安全事故。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于HMI的混合动力车辆能量回收控制***以及控制方法。
为了解决发明所述的技术问题并实现发明目的，本发明采用了以下技术方案：
一种基于HMI的混合动力车辆能量回收控制***，其特征在于：包括能量回收单元、动力电池单元、整车控制器和人机接口；所述能量回收单元包括制动能量回收模块和滑行能量回收模块；所述动力电池单元包括动力电池和电池管理***，所述电池管理***根据所述能量回收单元提供的电力向所述动力电池单元进行充电，所述电池管理***还收集包括充电状态、温度、充放电速率以及出错信息的信号；所述整车控制器用于启动或退出能量回收模式，并且根据HMI输入的指令对能量回收单元的回收扭矩大小进行控制；所述整车控制用于接收包括踏板信号和速度信号的信息以判断车辆是否处于禁止能量回收的状态，所述整车控制器还接收动力电池单元的信号，用以判断所述动力电池单元是否处于可以被充电的状态；所述人机接口用于向所述整车控制器发送能量回收控制指令。
本发明的第二方面还涉及一种基于HMI的混合动力车辆能量回收控制的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)通过人机接口向整车控制器发送能量回收控制请求信号；
(2)整车控制器根据接收的包括踏板信号和速度信号的信息判断车辆是否处于禁用能量回收单元的状态，如果处于禁用能量回收单元的状态则向人机接口发送能量回收控制无效的状态；如果不处于禁用能量回收单元的状态，则向动力电池单元发送充电请求确认信号，如果动力电池单元向整车控制器发送确认可以被充电的信号，则整车控制器唤醒能量回收单元进行能量回收，并且所述能量回收单元向动力电池单元的动力电池进行充电；
(3)通过人机接口向整车控制器发送制动能量回收强度增加或减少的控制信号，或者向整车控制器发送滑动能量回收强度增加或减少的控制信号；所述整车控制器根据人机接口发送的控制信号，控制所述制动能量回收模块的制动能量回收强度的增加或减少，或者控制所述滑动能量回收模块的滑动能量回收强度。
与最接近的现有技术相比，本发明的基于HMI的混合动力车辆能量回收控制***具有以下有益效果：
本发明的***能够可实现能量回收强度的精确控制，而且无需增加硬件设备，成本较低，而且用户体验良好。
附图说明
图1为现有技术中通过带有阻旋开关。
图2为现有技术中通过变速能量回收控制的示意图。
图3为现有技术中能量回收强度控制的截面示意图。
图4为本发明的混合动力车辆能量回收控制***的结构框图。
图5为HMI的能量回收控制菜单界面示意图。
图6为滑行能量回收强度控制的菜单界面示意图。
图7为制动能量回收强度控制的菜单界面示意图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的基于HMI的混合动力车辆能量回收控制***以及控制方法做进一步的阐述，以期对本发明的技术方案做出更完整和清楚的说明。
实施例1
混合动力车辆能量回收***可以用于在车辆制动或滑行时回收能量，并且将回收的能量用于给动力电池充电。车辆的能量回收一方面可以减轻车辆的摩擦，另一方面也有利于提高能源的利用效率。当混合动力车辆处于能量回收模式时，电动机被用作发电机，制动或滑行时回收的能量被用来给发电机发电，而发电所生成的电能通过逆变器转化并被用于给混合动力车辆的动力电池充电。
本实施例涉及采用人机接口(HMI)的控制方式来对混合动力车辆能量回收***进行控制操作。如图4所示，本实施例的混合动力车辆能量回收控制***包括能量回收单元、动力电池单元、整车控制器(VCU)和人机接口(HMI)。所述能量回收单元包括制动能量回收模块和滑行能量回收模块。在回收制动能量或者滑动能量期间，能量回收单元可以对动力电池进行充电。整车控制器可以启动或退出能量回收模式，并且根据HMI输入的指令对能量回收单元的回收扭矩进行控制。在本发明的实施例中所述整车控制器除了用于接收HMI输入的指令外，还可以接收踏板信号、速度信号以及温度信号等用于判断车辆是否处于能量回收模式。所述整车控制器还接收来自动力电池单元的信号。动力电池单元向所述整车控制器发送充电状态、温度、充放电速率、出错信息等信号。人机接口(HMI)借助于通信网络或者CAN总线等电气接口向所述整车控制器发送指令。当然为了防止车辆在加速等状态时的误操作，也可以规定在特定模式下禁用能量回收单元，此时即使启动HMI控制能量回收，其操作也无效，例如可以使得操作界面为灰度状态而无法通过HMI的控制界面菜单触发启动所述能量回收单元。
具体来说，本实施例的混合动力车辆能量回收控制***，包括能量回收单元、动力电池单元、整车控制器和人机接口。能量回收单元包括制动能量回收模块和滑行能量回收模块；所述动力电池单元包括动力电池和电池管理***，所述电池管理***根据所述能量回收单元提供的电力向所述动力电池单元进行充电，所述电池管理***还收集包括充电状态、温度、充放电速率以及出错信息的信号；所述整车控制器用于启动或退出能量回收模式，并且根据HMI输入的指令对能量回收单元的回收扭矩大小进行控制；所述整车控制用于接收包括踏板信号和速度信号的信息以判断车辆是否处于禁止能量回收的状态，所述整车控制器还接收动力电池单元的信号，用以判断所述动力电池单元是否处于可以被充电的状态；所述人机接口用于向所述整车控制器发送能量回收控制指令。
基于HMI的混合动力车辆能量回收控制的方法包括以下步骤：
(1)通过人机接口向整车控制器发送能量回收控制请求信号；
(2)整车控制器根据接收的包括踏板信号和速度信号的信息判断车辆是否处于禁用能量回收单元的状态，如果处于禁用能量回收单元的状态则向人机接口发送能量回收控制无效的状态；如果不处于禁用能量回收单元的状态，则向动力电池单元发送充电请求确认信号，如果动力电池单元向整车控制器发送确认可以被充电的信号，则整车控制器唤醒能量回收单元进行能量回收，并且所述能量回收单元向动力电池单元的动力电池进行充电；
(3)通过人机接口向整车控制器发送制动能量回收强度增加或减少的控制信号，或者向整车控制器发送滑动能量回收强度增加或减少的控制信号；所述整车控制器根据人机接口发送的控制信号，控制所述制动能量回收模块的制动能量回收强度的增加或减少，或者控制所述滑动能量回收模块的滑动能量回收强度。
人机界面的操作简述如下：触发HMI界面的能量回收调节按钮，直接进入如图5所示菜单，双击能量回收控制图框，则展开制动、滑行两个选项，根据实际情形单击一个选项，则会显示图6或图7所示的菜单界面。以图6为例，横坐标是滑行能量回收强度，纵坐标是滑行距离，点击增加滑行能量回收强度，则图中圆点沿着横坐标增大的方向移动，减小按钮则相反，调整后，需点击确认件，开始起作用，否则仍保持上一次的状态。以图7为例，横坐标是制动能量回收强度，纵坐标是制动距离，点击增加制动能量回收强度，则图中圆点沿着横坐标增大的方向移动，减小按钮则相反，调整后，需点击确认件，开始起作用，否则仍保持上一次的状态。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，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，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于HMI的混合动力车辆能量回收控制***，其特征在于：包括能量回收单元、动力电池单元、整车控制器和人机接口；所述能量回收单元包括制动能量回收模块和滑行能量回收模块；所述动力电池单元包括动力电池和电池管理***，所述电池管理***根据所述能量回收单元提供的电力向所述动力电池单元进行充电，所述电池管理***还收集包括充电状态、温度、充放电速率以及出错信息的信号；所述整车控制器用于启动或退出能量回收模式，并且根据HMI输入的指令对能量回收单元的回收扭矩大小进行控制；所述整车控制用于接收包括踏板信号和速度信号的信息以判断车辆是否处于禁止能量回收的状态，所述整车控制器还接收动力电池单元的信号，用以判断所述动力电池单元是否处于可以被充电的状态；所述人机接口用于向所述整车控制器发送能量回收控制指令。
2.一种基于HMI的混合动力车辆能量回收控制的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)通过人机接口向整车控制器发送能量回收控制请求信号；
(2)整车控制器根据接收的包括踏板信号和速度信号的信息判断车辆是否处于禁用能量回收单元的状态，如果处于禁用能量回收单元的状态则向人机接口发送能量回收控制无效的状态；如果不处于禁用能量回收单元的状态，则向动力电池单元发送充电请求确认信号，如果动力电池单元向整车控制器发送确认可以被充电的信号，则整车控制器唤醒能量回收单元进行能量回收，并且所述能量回收单元向动力电池单元的动力电池进行充电；
(3)通过人机接口向整车控制器发送制动能量回收强度增加或减少的控制信号，或者向整车控制器发送滑动能量回收强度增加或减少的控制信号；所述整车控制器根据人机接口发送的控制信号，控制所述制动能量回收模块的制动能量回收强度的增加或减少，或者控制所述滑动能量回收模块的滑动能量回收强度。
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