CN110936822B - 滑行能量回馈的控制方法、控制***及车辆 - Google Patents

滑行能量回馈的控制方法、控制***及车辆 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种滑行能量回馈的控制方法、控制***及车辆。在该控制控制方法中,在车辆处于滑行回馈模式时,处理器首先获取车辆的目标里程、车辆的电池SOC值以及车辆的行驶状态,接着,根据目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶状态,确定车辆的实际需求减速度,然后,根据该实际需求减速度,确定车辆的回馈需求扭矩,并在该回馈需求扭矩、车辆的电机最大回馈扭矩以及电池SOC值对应的电池最大回馈扭矩中,确定绝对值最小的扭矩作为电机的目标回馈扭矩,最后,控制电机按照该目标回馈扭矩转动,进行能量回馈。由于该实际需求减速度更为符合车辆当前的实际需求,避免驾驶者在驾驶过程中手动选择回馈能量等级,提升驾驶者的驾驶体验。

Description

滑行能量回馈的控制方法、控制***及车辆
技术领域
本公开涉及车辆技术领域,具体地,涉及一种滑行能量回馈的控制方法、控制***及车辆。
背景技术
随着能源紧缺及环境污染问题的日益加剧,新能源汽车成为研究的热点,目前,在我国新能源汽车多是电动汽车,其中,电动汽车主要由存储在动力电池内的电能为车辆的行驶提供动力,具有零污染、零排放的优点,可以缓解能源紧缺以及环境污染的现状,因此,电动汽车为汽车领域今后发展的趋势。
然而,由于电动汽车的动力电池具有有限的容量,是制约电动汽车续航里程的主要原因,如何提高电动汽车的续航里程,对电动汽车的研发具有非常重要的作用。考虑到电动汽车中设置有电机,辅助动力电池为车辆行驶提供动力,可以在电动汽车制动或滑行过程中,将电机提供的动能转化成电能为动力电池进行充电,因此,当前大多数电动汽车均具备能量回收功能,以增加电动汽车的续驶里程。
发明内容
本公开的目的是提供一种滑行能量回馈的控制方法、控制***及车辆,以克服相关技术中存在的问题。
为了实现上述目的,根据本公开实施例的第一方面,提供一种滑行能量回馈的控制方法,包括:
在车辆处于滑行回馈模式时,获取所述车辆的目标里程、所述车辆的电池SOC值以及所述车辆的行驶状态,其中,所述车辆的行驶状态包括所述车辆与前车的距离和所述车辆相对于所述前车的相对速度;
根据所述目标里程、所述电池SOC值以及所述车辆的行驶状态,确定所述车辆的实际需求减速度;
根据所述实际需求减速度,确定所述车辆的回馈需求扭矩;
在所述回馈需求扭矩、所述车辆的电机最大回馈扭矩以及所述电池SOC对应的电池最大回馈扭矩中,确定绝对值最小的扭矩为电机的目标回馈扭矩;
控制所述电机按照所述目标回馈扭矩转动进行能量回馈。
可选地,所述根据所述目标里程、所述电池SOC值以及所述车辆的行驶状态,确定所述车辆的实际需求减速度包括:
根据所述目标里程和所述电池SOC值,确定所述车辆的滑行回馈减速度;
根据所述距离和所述相对速度,确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度;
根据所述滑行回馈减速度和所述补偿减速度,确定所述车辆的实际需求减速度。
可选地,根据所述距离和所述相对速度,确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度,包括:
根据所述相对速度,确定所述车辆与所述前车的安全距离:
在所述距离大于或等于所述安全距离时,确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度为0;
在所述距离小于所述安全距离时,根据所述相对速度和所述距离,查询预设的补偿减速度曲线,以确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度,其中,所述补偿减速度曲线表征相对速度以及距离与补偿减速度之间的映射关系。
可选地,所述滑行回馈减速度包括:第一减速度、第二减速度以及第三减速度,根据所述目标里程和所述电池SOC值,确定所述车辆的滑行回馈减速度,包括:
在所述目标里程小于第一预设里程,且所述电池SOC值大于第一预设SOC值时,确定所述车辆的滑行回馈减速度为所述第三减速度;
在所述目标里程大于所述第一预设里程小于第二预设里程,且所述电池SOC值大于第二预设SOC值小于所述第一预设SOC值时,确定所述车辆的滑行回馈减速度为所述第二减速度;
在所述目标里程大于所述第二预设里程,且所述电池SOC值小于所述第二预设SOC值时,确定所述车辆的滑行回馈减速度为所述第一减速度,其中,所述第三减速度小于所述第二减速度,所述第二减速度小于所述第一减速度,所述第一预设里程小于所述第二预设里程,所述第一预设SOC值大于所述第二预设SOC值。
可选地,所述第一减速度、所述第二减速度以及所述第三减速度根据驾驶舒适性设定。
可选地,所述方法还包括:
在所述车辆处于行驶状态时,确定所述车辆是否满足预设条件,其中,所述预设条件为所述车辆的行驶速度大于预设行驶速度,且所述车辆的加速踏板、制动踏板、电子稳定控制器ESC均未被触发;
在所述车辆满足所述预设条件时,确定所述车辆处于滑行回馈模式。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种滑行能量回馈的控制***,包括:处理器,
所述处理器,用于与车辆的电池管理单元相连,用于执行以下步骤:
在所述车辆处于滑行回馈模式时,获取所述车辆的目标里程、所述车辆的行驶状态以及从所述电池管理单元中获取所述车辆的电池SOC值,其中,所述车辆的行驶状态包括所述车辆与前车的距离和所述车辆相对于所述前车的相对速度;
根据所述目标里程、所述电池SOC值以及所述车辆的行驶状态,确定所述车辆的实际需求减速度;
根据所述滑行回馈减速度,确定所述车辆的回馈需求扭矩;
在所述回馈需求扭矩、所述车辆的电机最大回馈扭矩以及所述电池SOC值对应的电池最大回馈扭矩中,确定绝对值最小的扭矩为电机的目标回馈扭矩;
控制所述电机按照所述目标回馈扭矩转动进行能量回馈。
可选地,所述控制***还包括:
雷达传感器,安装在所述车辆的车身外侧,用于检测所述车辆与前车的距离,以及所述车辆相对于所述前车的相对速度;
所述处理器与所述雷达传感器相连,还用于执行以下步骤:
根据所述目标里程和所述电池SOC值,确定所述车辆的滑行回馈减速度;
根据所述距离和所述相对速度,确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度;
根据所述滑行回馈减速度和所述补偿减速度,确定所述车辆的实际需求减速度。
可选地,所述处理器还用于执行以下步骤:
根据所述相对速度,确定所述车辆与所述前车的安全距离:
在所述距离大于或等于所述安全距离时,确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度为0;
在所述距离小于所述安全距离时,根据所述相对速度和所述距离,查询预设的补偿减速度曲线,以确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度,其中,所述补偿减速度曲线表征相对速度以及距离与补偿减速度之间的映射关系。
可选地,所述滑行回馈减速度包括:第一减速度、第二减速度以及第三减速度,所述处理器还用于执行以下步骤:
在所述目标里程小于第一预设里程,且所述电池SOC值大于第一预设SOC值时,确定所述车辆的滑行回馈减速度为所述第三减速度;
在所述目标里程大于所述第一预设里程小于第二预设里程,且所述电池SOC值大于第二预设SOC值小于所述第一预设SOC值时,确定所述车辆的滑行回馈减速度为所述第二减速度;
在所述目标里程大于所述第二预设里程,且所述电池SOC值小于所述第二预设SOC值时,确定所述车辆的滑行回馈减速度为所述第一减速度,其中,所述第三减速度小于所述第二减速度,所述第二减速度小于所述第一减速度,所述第一预设里程小于所述第二预设里程,所述第一预设SOC值大于所述第二预设SOC值。
可选地,所述第一减速度、所述第二减速度以及所述第三减速度根据驾驶舒适性设定。
可选地,所述控制***还包括:车速传感器、加速踏板、制动踏板、电子稳定控制器ESC,
所述处理器分别与所述车速传感器、所述加速踏板、所述制动踏板以及所述电子稳定控制器ESC相连,用于根据所述车速传感器测量的行驶速度、所述加速踏板、所述制动踏板以及所述电子稳定控制器ESC的工作状态,确定所述车辆是否满足预设条件,其中,所述预设条件为所述车辆的行驶速度大于预设行驶速度,且所述车辆的加速踏板、制动踏板、电子稳定控制器ESC均未被触发,并在所述车辆满足所述预设条件时,确定所述车辆处于滑行回馈模式。
根据本公开实施例的第三方面提供一种车辆,包括:电池管理单元、电池、电机以及如本公开实施例第二方面提供的滑行能量回馈的控制***,
所述电池管理单元,与所述电池相连,用于确定所述电池的SOC值;
所述控制***与所述电机相连,用于在确定出目标回馈扭矩之后,控制所述电机按照所述目标回馈扭矩进行转动;
所述电机,与所述电池相连,用于将车辆行驶过程中的动能转换为电能,为所述电池进行充电。
根据本公开实施例的第四方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本公开实施例的第一方面提供的所述滑行能量回馈的控制方法的步骤。
通过上述技术方案,根据车辆的目标里程、当前电池的SOC值以及车辆的行驶状态,自动确定车辆的实际需求减速度,该实际需求减速度更为符合车辆当前的实际需求,避免驾驶者在驾驶过程中手动选择回馈能量等级,提升驾驶者的驾驶体验。并且,将根据该实际需求减速度确定的回馈需求扭矩、电机最大回馈扭矩以及电池对应的最大回馈扭矩中绝对值最小的扭矩,确定为电机的目标回馈扭矩,并按照该目标回馈扭矩,进行能量回馈。因此,采用上述方案既避免车辆的电机和电池受到损害,还可以最大限度的回收能量,提高能量的利用率。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是本公开实施例提供的一种滑行能量回馈的控制***的框图。
图2是本公开实施例提供的一种滑行能量回馈的控制***的另一框图。
图3是本公开实施例提供的一种滑行能量回馈的控制***的另一框图。
图4是本公开实施例提供的一种滑行能量回馈的控制方法的流程图。
图5是本公开实施例提供的一种滑行能量回馈的控制方法的另一流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
能量回馈是指车辆的电机从提供驱动扭矩变为回馈制动扭矩,辅助制动,在整车上产生制动减速度。同时,电机变为制动扭矩时可执行发电机的功能,将车辆行驶动能转化为电能,给车辆的电池充电,以保证电池中的电能可以为车辆行驶提供动力。需要说明的是,由于能量回收可以在整车上产生制动减速度,因此,可通过减速度的大小来反映能量回馈的等级。示例地,减速度越大,表明车辆速度的变化越快,车辆行驶的平稳性较差,驾驶舒适性较差,而能量回馈等级越大;减速度越小,表明车辆速度的变化越慢,车辆行驶的平稳性较好,驾驶舒适性较好,而能量回馈等级越小。
根据制动踏板是否被踩下,可将能量回馈模式分为滑行能量回馈模式和制动能量回馈模式,制动踏板被踩下时的能量回馈模式称为制动能量回馈模式,制动踏板未被踩下时的能量回馈模式称为滑行能量回馈模式。其中,在制动能量回馈模式时,由于在踩下制动踏板,需要部分能量来克服踩下制动踏板时产生的摩擦力,使得回收能量的效率较低。
在现有电动汽车中,为提高能量利用率,会在车辆滑行及制动时,将车辆的动能再次转化为电能回收到电池中,也即是能量回收。整车厂首先根据车辆内电池的最大充电功率及车辆的电机外特性,确定出该车辆所能回收的最大能量。然后,根据驾驶模式、能量利用率及驾驶舒适性,将能量回馈分为不同等级,用户手动选择回馈等级或者根据驾驶模式默认的回馈等级进行能量回馈。
考虑到现有的技术方案需要用户手动选择能量回馈等级或者是根据驾驶模式默认的回馈等级进行能量回收,而不是自动根据路况及车辆行驶状态自动选择车辆能量回馈等级。在用户选择的能量回馈等级不符合车辆当前行驶状态时,可能会造成驾驶舒适性较差或者能量利用率较低的弊端。
因此,为了解决上述无法自动根据路况及车辆行驶状态自动选择车辆能量回馈等级问题,避免因用户选择的能量回馈等级不符合车辆当前行驶状态,而造成用户的驾驶舒适性较差或者能量利用率较低的弊端,本公开实施例提供一种滑行能量回馈的控制方法、控制***及车辆。
在滑行能量回馈的控制方法中,车辆处于滑行回馈模式时,处理器首先获取车辆的目标里程、车辆的电池SOC值(State of Charge;荷电状态,也称为剩余电量)以及车辆的行驶状态,接着,根据目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶状态,确定车辆的实际需求减速度,然后,根据该实际需求减速度,确定车辆的回馈需求扭矩,并在该回馈需求扭矩、车辆的电机最大回馈扭矩以及电池SOC值对应的电池最大回馈扭矩中,确定绝对值最小的扭矩作为电机的目标回馈扭矩,最后,控制电机按照该目标回馈扭矩转动,进行能量回馈。
由于上述技术方案是根据车辆的目标里程、当前电池的SOC值以及车辆的行驶状态,自动确定车辆的实际需求减速度,该实际需求减速度更为符合车辆当前的实际需求,避免驾驶者在驾驶过程中手动选择回馈能量等级,提升驾驶者的驾驶体验。并且,将滑行回馈减速度确定的车辆的回馈需求扭矩、电机最大回馈扭矩以及电池对应的最大回馈扭矩中绝对值最小的扭矩,确定为电机的目标回馈扭矩,并按照该目标回馈扭矩,进行能量回馈,因此,采用上述方案既避免车辆的电机和电池受到损害,还可以最大限度的回收能量,提高能量的利用率。
请参考图1,图1是本公开实施例提供的一种滑行能量回馈的控制***的框图。如图1所示,滑行能量回馈的控制***100包括:处理器101,处理器101用于与车辆的电池管理单元300相连。
考虑到电动汽车在行驶过程中的动力来源为电池中的电量,该电动汽车能否按照用户的需求行驶到目的地,主要依赖于电池中剩余的电量,是否满足车辆行驶到目的地所需要的电量,在电池剩余的电量能够保证车辆行驶到目的地时,可以不进行能量回收,或者以较小的能量回馈等级进行能量回收,以保证用户的驾驶舒适性。因此,在本公开实施例中,在确定能量回馈等级时,需要考虑到车辆的行驶里程以及车辆的电池剩余电量值。此外,考虑到车辆在实际行驶的过程中,需要与前车保持安全距离,避免与前车发生碰撞的行车安全问题。处理器101还需要获取到车辆的行驶状态,其中,该行驶状态包括:该车辆与前车的距离和该车辆相对于前车的相对速度。
需要说明的是,本公开实施例所提供的能量回馈的控制***是适用于车辆处于滑行回馈模式下的,处理器101获取目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶速度,均是在车辆处于滑行回馈模式下获取的。因此,该控制***还包括与确定车辆是否处于滑行回馈模式有关的单元,请参考图2,图2是本公开实施例提供的一种滑行能量回馈的控制***的另一框图。如图2所示,滑行能量回馈的控制***100还包括:车速传感器102、加速踏板103、制动踏板104、电子稳定控制器ESC(Electronic Stability Control)105,其中,处理器101分别与车速传感器102、加速踏板103、制动踏板104、电子稳定控制器ESC105相连,车速传感器102用于检测车辆的行驶速度,加速踏板103用于控制车辆加速行驶,制动踏板104控制车辆减速行驶或者刹车,电子稳定控制器ESC105用于控制车辆稳定行驶。
车辆的行驶速度较低时,不适合继续减速,以避免电机出现倒转。车辆的加速踏板103被触发时,表明该车辆处于加速状态,需要电机辅助电池为车辆提供动力,无法回馈能量。在车辆的制动踏板104被触发时,表明车辆在通过制动踏板进行减速或者刹车,车辆回收能量的方式为制动回馈方式,在电子稳定控制器ESC105被触发时,表明该车辆当前的行驶状态不稳定,电子稳定控制器ESC105控制电机转动,电机需要消耗能量来维持车辆的稳定性,无法回馈能量。综上所述,确定车辆处于滑行回馈模式下预设条件为车辆的行驶速度大于预设行驶速度,且车辆的加速踏板103、制动踏板104、以及电子均未被触发稳定控制器ESC105均未被触发。
处理器101分别与车速传感器102、加速踏板103、制动踏板104、电子稳定控制器ESC105相连,分别获取车速传感器102检测到的车辆的行驶速度,以及加速踏板103、制动踏板104、电子稳定控制器ESC105的工作状态,并根据车辆的行驶速度、加速踏板103、制动踏板104、电子稳定控制器ESC105的工作状态,确定车辆是否满足预设条件。
处理器101在确定车辆的行驶速度大于预设行驶速度,且加速踏板103、制动踏板104、电子稳定控制器ESC105未被触发时,确定该车辆处于滑行回馈模式,可进一步获取车辆的目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶状态,以确定车辆的实际需求减速度;在确定车辆的行驶速度不大于预设行驶速度,或者,加速踏板103、制动踏板104、电子稳定控制器ESC105中至少一者被触发时,确定该车辆未处于滑行回馈模式,为了减少处理器获取数据和处理数据的工作量,则无需获取车辆的目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶状态。此时需继续获取车辆的行驶速度以及加速踏板103、制动踏板104、电子稳定控制器ESC105的工作状态,直到车辆满足预设条件时,再获取车辆的目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶状态,以确定车辆的实际需求减速度。
在按照上述方法确定出车辆处于滑行回馈模式时,处理器101获取车辆的目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶状态。在本公开实施例中,以处理器101分别与导航***200以及电池管理单元300相连为例进行说明。具体地,在车辆处于滑行回馈模式时,导航***200根据所规划的路线,确定出从起点位置到终点位置的目标里程,并将该目标里程发送给与之相连的处理器101。需要说明的是,在车辆设置有导航***200时,处理器101可以与导航***200相连(如图1所示),而在车辆未设置有导航***200,或者在用户直接输入目标里程的情况下,处理器101无需从导航***200中获取到目标里程,因此,处理器101还可以不与导航***200相连。在本公开实施例中不作具体限制。
同时,由于在图1中处理器101与电池管理单元300相连,该处理器101可实时获取电池管理单元300的剩余电量值,也就是电池SOC值。
为了获取到车辆的行驶状态,在本公开实施例提供的滑行能量回馈的控制***,还需要包括检测车辆与前车距离以及相对于前车的相对速度的单元。请参考图3,图3是本公开实施例提供的一种滑行能量回馈的控制***的另一框图。如图3所示100还包括雷达传感器106,安装在车辆的车身外侧,用于检测该车辆与前车的距离,以及该车辆相对于前车的相对速度。
车辆在行驶过程中,雷达传感器106向前车发射雷达信号,并接收前车反射回的雷达信号,根据发射雷达信号的时间,以及接收前车反射回的雷达信号的时间,确定出发射雷达信号和接收反射雷达信号的时间差,进而,根据该时间差和雷达信号的传播速度,确定车辆与前车之间的距离,并根据单位时间内两车之间距离的变化,确定该车辆相对于前车的相对速度。需要说明的是,由于雷达信号的传播速度较快,可认为车辆在发射雷达信号和接收反射雷达信号的时间段内,车辆的位置并未发生变化。
如图3所示,处理器101与雷达传感器106相连,用于获取雷达传感器106检测到的车辆与前车的距离,以及该车辆相对于前车的相对速度,即,获取到车辆的行驶状态。
需要说明的是,检测该车辆与前车的距离,以及该车辆相对于前车的相对速度的设备并不局限于雷达传感器106,还可以是红外传感器等,在本公开实施例中不作具体限定。
处理器101在获取到车辆的目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶状态之后,根据车辆的目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶状态,确定车辆的实际需求减速度。其中,实际需求减速度包括根据目标里程和电池SOC值确定的滑行回馈减速度,以及根据车辆的行驶状态确定的该滑行回馈减速度的补偿减速度。
首先,对处理器101确定车辆的滑行回馈减速度的具体实施方式进行说明。
处理器101获取到车辆的目标里程和电池SOC值之后,根据该目标里程和电池SOC值,确定车辆的滑行回馈减速度,其中,车辆在该滑行回馈减速度下回收能量之后,可以满足车辆行驶该目标里程,也就是该车辆具有可以行驶到目的地所需要的能量。
需要说明的是,在本公开实施例中,处理器101可以是通过查询预设表格、预设曲线或者按照预设公式获取到车辆的滑行回馈减速度,其中,该预设表格、预设曲线或者预设公式可以表征车辆的目标里程、车辆电池SOC值和滑行回馈减速度之间的关系。
可选地,所述滑行回馈减速度包括:第一减速度a1、第二减速度a2以及第三减速度a3,且上述三个减速度是根据驾驶舒适性设定,考虑到易于区分车辆在某一个减速度下进行能量回收,以及在不同的减速度下,用户可以明显区分出驾驶舒适性,在设定上述三个减速度时,可使得三个减速度有着明显的区分度,也即是,三个减速度的数值相差较大,其中,三个减速度的数值可以根据多次实验预先标定的,示例地:第一减速度a1、第二减速度a2以及第三减速度a3可以分别为1.5m/s2、1.0m/s2、0.5m/s2
处理器101根据目标里程和电池SOC值,确定车辆的滑行回馈减速度的依据可以为:在目标里程小于第一预设里程,且电池SOC值大于第一预设SOC值时,确定车辆的滑行回馈减速度为第三减速度;
在目标里程大于第一预设里程小于第二预设里程,且电池SOC值大于第二预设SOC值小于第一预设SOC值时,确定车辆的滑行回馈减速度为第二减速度;
在目标里程大于第二预设里程,且电池SOC值小于第二预设SOC值时,确定车辆的滑行回馈减速度为第一减速度,其中,第三减速度小于第二减速度,第二减速度小于第一减速度,第一预设里程小于第二预设里程,第一预设SOC值大于第二预设SOC值。
如前文所述,减速度越大,回馈的能量越大,然而,驾驶人员的舒适性越差。因此,在根据目标里程和电池SOC值,确定车辆的回馈减速度时,需综合考虑回馈能量的大小以及舒适性的高低。具体地,车辆的目标里程S小于第一预设里程S1,且电池的SOC值大于第一预设SOC值,表明车辆的目标里程较近,电量充足,此时,可以选择较低的能量回馈等级,也即是确定车辆的回馈减速度为设定的三个减速中的最小减速度a3(例如:a3=0.5m/s2),车辆在第三减速度a3下既可以回收部分能量,也可以保证驾驶人员的舒适性较高。
在车辆的目标里程S大于第一预设里程S1小于第二预设里程S2,且电池SOC值大于第二预设SOC值小于第一预设SOC值时,表明车辆的目标里程适中,电量适中,此时,可以选择较为适中的能量回馈等级,也即是确定车辆的回馈减速度为设定的三个减速中第二减速度a2(例如:a2=1.0m/s2),在尽量提高能量回收率的前提下,保证驾驶人员的舒适性。
在车辆的目标里程S大于第二预设里程,且电池SOC值小于第二预设SOC值时,表明车辆的目标里程较远,电量较低,此时,需要选择最大的能量回馈等级,最大限度地回收能量对电池进行充电,以保证车辆可以满足驾驶者的需求行驶到目的地,也即是确定车辆的回馈减速度为设定的三个减速中第一减速度a1(例如:a1=1.5m/s2),在此情况下,回收到的能量最大,但是驾驶人员的舒适性较差。
在本公开实施例中,根据车辆的目标里程和电池SOC值,在预设的三个减速度中,综合考虑到回馈能量的大小以及舒适性的高低,确定符合该目标里程和电池SOC值的滑行回馈减速度。在目标里程大,而电池电量不足时,选择一个最大的减速度,回馈的能量最大,可保证车辆行驶到目的地;在目标里程适中,电池电量适中时,选择一个适中的减速度;在目标里程小,电池电量充足时,选择一个小的减速度,即可以保证车辆行驶到目的地,也可以保证驾驶人员的舒适性,因此,采用上述技术方案,对回馈减速度的选择更为符合车辆实际需求。
接着,对处理器101确定滑行回馈减速度的补偿减速度的具体实施方式进行说明。
如前文所述,处理器101根据目标里程和电池SOC值,在预先设定的三个减速度中确定出一个与该目标里程和电池SOC值相匹配的减速度,作为车辆的滑行回馈减速度。其中,上述三个减速度是根据实验进行预先标定的,可能会与车辆的目标里程和电池SOC值的匹配度不高。而且,在利用上述方案确定减速度时,并未考虑到车辆在实际行驶过程中,需要与前车保持安全距离,避免与前车发生碰撞的行车安全问题。因此,在处理器101根据目标里程和电池SOC值,确定出滑行回馈减速度之后,还可以根据车辆实际行驶过程中,与前车发生碰撞的风险的大小,在该滑行回馈减速度的基础上进行补偿,以调整车辆的滑行回馈减速度大小,避免与前车相撞,保证车辆安全行驶。
可选地,处理器101根据该距离以及相对速度,确定滑行回馈减速度的补偿减速度的具体实施方式可以为:根据所述相对速度,确定所述车辆与所述前车的安全距离:
在所述距离大于或等于所述安全距离时,确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度为0;
在所述距离小于所述安全距离时,根据所述相对速度和所述距离,查询预设的补偿减速度曲线,以确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度,其中,所述补偿减速度曲线表征相对速度以及距离与补偿减速度之间的映射关系。
通常情况下,在车辆行驶过程中,需要与前方的车辆保持适当距离,避免与前车发生碰撞,在该车辆与前车的距离较大时,两车发生碰撞的几率较小,此时,考虑到减速度越大,驾驶人员的舒适性较差,可以不对该滑行回馈减速度进行补偿。在车辆与前车的距离较小时,该车辆与前车发生碰撞的几率较大,此时,为了避免两车相碰撞,可以适当的对滑行回馈减速度进行补偿,也即是,增大减速度,使车辆的速度较快的减小,增大两车之间的距离。
两车之间的安全距离(也称之为安全车距)与车辆的相对速度有关,车辆的相对速度越大时,所需要的安全距离越长,其中,安全距离用于表征车辆为了避免与前车发生意外碰撞而在行驶中与前车所保持的必要间隔距离。因此,处理器101根据所获取的车辆相对于前车的相对速度,确定该车辆与前车的安全距离,示例地,可根据相对速度,查询预设的安全距离曲线,确定针对该相对车速的安全距离的大小。在两车之间的距离大于或者等于该安全距离时,表明车辆与前车发生碰撞的几率极低,此时,考虑到减速度越大,驾驶人员的舒适性较差,可以不对该滑行回馈减速度进行补偿,也即是,确定该滑行回馈减速度的补偿减速度为0。
示例地,假设雷达传感器106检测到的车辆与前车的距离为100m,以及该车辆相对于前车的相对速度60m/s,处理器101根据该相对速度60m/s,查询预设的安全距离曲线,确定针对该相对车速的安全距离为60m。同时,处理器101从雷达传感器106中获取到两车之间的距离为100m,则两车之间的距离大于安全距离,此时,车辆与前车发生碰撞的几率极低,可将滑行回馈减速度的补偿减速度确定为0,即不对滑行回馈减速度进行补偿。
在两车之间的距离小于该安全距离时,表明车辆与前车发生碰撞的几率较高,此时,为了避免两车相碰撞,可以适当的对滑行回馈减速度进行补偿,也即是,增大减速度,使车辆的速度较快的减小,增大两车之间的距离。具体地,处理器101对滑行回馈减速度进行补偿的补偿减速度的大小,可以根据相对速度和两车之间的距离,查询预设的补偿减速度曲线,确定该补偿减速度的大小,其中,该补偿减速度曲线表征相对速度以及距离与补偿减速度之间的映射关系,可以通过多次实验确定的,预先存储在处理器101中。
示例地,假设雷达传感器106检测到的车辆与前车的距离为40m,以及该车辆相对于前车的相对速度60m/s,处理器101根据该相对速度60m/s,查询预设的安全距离曲线,确定针对该相对车速的安全距离为60m。同时,处理器101从雷达传感器106中获取到两车之间的距离为40m,则两车之间的距离小于安全距离,此时,处理器101查询预设的补偿减速度曲线,确定该补偿减速度为0.8m/s2
采用上述技术方案,考虑到车辆在实际行驶过程中可能会与前车发生碰撞,该滑行能量回馈的控制***中还包括雷达传感器106,用于检测车辆与前车的距离以及该车辆相对于前车的相对速度,进而处理器101获取该距离以及相对速度,并在确定出车辆的滑行回馈减速度之后,根据两车之间的距离和相对速度,对该滑行回馈减速度进行减速度补偿,增大车辆的减速度,使得两车之间的车辆增大,保证车辆安全行驶,避免与前车相撞,同时,由于减速度增大,使得车辆回馈的能量增大,提高了能量的回馈率。
在确定出滑行回馈减速度和补偿减速度之后,处理器101根据该补偿减速度和滑行回馈减速度,确定所述车辆的实际需求减速度,示例地,对补偿减速度和滑行回馈减速度进行求和计算,以得到车辆的实际需求减速度。接着,处理器101根据该实际需求减速度,确定车辆的回馈需求扭矩。
处理器101根据该实际需求减速度,确定车辆的回馈需求扭矩的具体实施方式可以为:根据动力学公式ma=F-F、F=T·ig·io·VT/r、F=CD·B·H·Va 2/21.15,确定车辆的回馈需求扭矩,在上述公式中,m为车辆的质量,a为实际需求减速度,T为车辆的回馈需求扭矩,ig为变速器速比,io为主减速器速比,VT为整车喜欢动***的机械效率,CD为空气阻力系数,通常情况下轿车取值为0.4~0.6,货车取值为0.6~0.7,B为车辆的前轮距,H为车辆的高度,Va为车辆的行驶速度,其中,m、ig、io、VT、CD、B、H、Va均为已知数据,在确定出实际需求减速度a之后,代入上述公式,可确定出车辆的回馈需求扭矩T。
如前文所述,在能量回收的过程中,车辆的电机按照某一扭矩进行转动,将车辆行驶动能转化为电量,给电池充电。扭矩较大时,转化为的电量较大,可能会超出电池所允许的充电功率。因此,在本公开实施例中,在确定车辆回收能量的过程中的电机转动时,还需要考虑电机的最大回馈扭矩,以及电池SOC值对应的电池最大回馈扭矩,其中,电机的最大回馈扭矩是根据电机的外特性以及车辆的当前车速确定的,确定电机的最大回馈扭矩的方法,属于本领域技术人员公知技术,此处不再赘述。电池最大回馈扭矩是根据电池的最大充电功率与电池温度、电池SOC值之间的关系确定的,确定电池最大回馈扭矩的方法,属于本领域技术人员公知技术,此处不再赘述。
在本公开实施例中,为了在最大程度回收能量的同时,尽量避免扭矩过大,对电机或者电池造成损害,在确定出回馈需求扭矩之后,将该回馈需求扭矩与车辆的电机最大回馈扭矩以及电池SOC值对应的电池最大回馈扭矩相比较,确定出绝对值最小的扭矩,将该扭矩确定为电机的目标回馈扭矩,最后,处理器101控制电机按照该目标回馈扭矩进行能量回馈。
示例地,假设根据实际需求减速度,确定所述车辆的回馈需求扭矩为160Nm,根据电机的外特性以及车辆的当前车速确定电机的最大回馈扭矩为200Nm,根据电池的最大充电功率与电池温度、电池SOC值确定的电池最大回馈扭矩为180Nm,确定出绝对值最小的扭矩为回馈需求扭矩,则该回馈需求扭矩160Nm即为电机的目标回馈扭矩,处理器控制电机按照160Nm的扭矩转动进行能量回收。
上述技术方案是根据车辆的目标里程、当前电池的SOC值以及车辆的行驶状态,自动确定出车辆的实际需求减速度,该实际需求减速度更符合车辆当前的实际需求,避免驾驶者在驾驶过程中手动选择回馈能量等级,提升驾驶者的驾驶体验。并且,将实际需求减速度确定的车辆的回馈需求扭矩、电机最大回馈扭矩以及电池SOC值对应的最大回馈扭矩中绝对值最小的扭矩,确定为电机的目标回馈扭矩,并按照该目标回馈扭矩,进行能量回馈,因此,采用上述方案既避免车辆的电机和电池受到损害,还可以最大限度的回收能量,提高能量的利用率。
请参考图4,图4是本公开实施例提供的一种滑行能量回馈的控制方法的流程图。如图4所示,所述方法包括以下步骤:
步骤S41:在车辆处于滑行回馈模式时,获取车辆的目标里程、车辆的电池SOC值以及车辆的行驶状态,其中,车辆的行驶状态包括车辆与前车的距离和车辆相对于所述前车的相对速度;
步骤S42:根据目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶状态,确定车辆的实际需求减速度;
步骤S43:根据实际需求减速度,确定车辆的回馈需求扭矩;
步骤S44:在回馈需求扭矩、车辆的电机最大回馈扭矩以及电池SOC值对应的电池最大回馈扭矩中,确定绝对值最小的扭矩为电机的目标回馈扭矩;
步骤S45:控制电机按照目标回馈扭矩转动进行能量回馈。
考虑到电动汽车在行驶过程中的动力来源为电池中的电量,该电动汽车能否按照用户的需求行驶到目的地,主要依赖于电池中剩余的电量,是否满足车辆行驶到目的地所需要的电量,在电池剩余的电量能够保证车辆行驶到目的地时,可以不进行能量回收,或者以较小的能量回馈等级进行能量回收,以保证用户的驾驶舒适性。因此,在本公开实施例中,在确定能量回馈等级时,需要考虑到车辆的行驶里程以及车辆的电池剩余电量值。此外,考虑到车辆在实际行驶的过程中,需要与前车保持安全距离,避免与前车发生碰撞的行车安全问题。处理器101还需要获取到车辆的行驶状态,其中,该行驶状态包括:该车辆与前车的距离和该车辆相对于前车的相对速度。
需要说明的是,考虑到在制动回馈模式时,由于在踩下制动踏板,需要部分能量来克服踩下制动踏板时产生的摩擦力,使得回收能量的效率较低,本公开实施例所提供的能量回馈的控制方法是适用于车辆处于滑行回馈模式下的,因此,处理器获取目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶速度,均是在车辆处于滑行回馈模式下获取的。因此,在本公开实施例中还需首先确定车辆是否处于滑行回馈模式。
可选地,确定车辆处于滑行回馈模式的具体实施方式可以为:
在所述车辆处于行驶状态时,确定所述车辆是否满足预设条件,其中,所述预设条件为所述车辆的行驶速度大于预设行驶速度,且所述车辆的加速踏板、制动踏板、电子稳定控制器ESC均未被触发;
在所述车辆满足所述预设条件时,确定所述车辆处于滑行回馈模式。
车辆的行驶速度较低时,不适合继续减速,以避免电机出现倒转。车辆的加速踏板被触发时,表明该车辆处于加速状态,需要电机辅助电池为车辆提供动力,无法回馈能量。在车辆的制动踏板被触发时,表明车辆在通过制动踏板进行减速或者刹车,车辆回收能量的方式为制动回馈方式,在电子稳定控制器ESC被触发时,表明该车辆当前的行驶状态不稳定,电子稳定控制器ESC控制电机转动,电机需要消耗能量来维持车辆的稳定性,无法回馈能量。综上所述,确定车辆处于滑行回馈模式下预设条件为车辆的行驶速度大于预设行驶速度,且车辆的加速踏板、制动踏板、以及电子均未被触发稳定控制器ESC均未被触发。
处理器分别获取车辆的行驶速度、以及加速踏板、制动踏板、电子稳定控制器ESC的工作状态,并根据车辆的行驶速度、加速踏板、制动踏板、电子稳定控制器ESC的工作状态,确定车辆是否满足预设条件。
处理器在确定车辆的行驶速度大于预设行驶速度,且加速踏板、制动踏板、电子稳定控制器ESC未被触发时,确定该车辆处于滑行回馈模式,可进一步获取车辆的目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶状态,以确定车辆的实际需求减速度;在确定车辆的行驶速度不大于预设行驶速度,或者,加速踏板、制动踏板、电子稳定控制器ESC中至少一者被触发时,确定该车辆未处于滑行回馈模式,为了减少处理器获取数据和处理数据的工作量,则无需获取车辆的目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶状态。此时需继续获取车辆的行驶速度以及加速踏板、制动踏板、电子稳定控制器ESC的工作状态,直到车辆满足预设条件时,再获取车辆的目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶状态,以确定车辆的实际需求减速度。
在按照上述方法在确定出车辆处于滑行回馈模式时,处理器获取车辆的目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶状态。具体地,处理器可以从车辆的导航***中获取到目标里程,在该情况下,车辆具有导航***,且该导航***根据所规划的路线,确定出从起点位置到终点位置的目标里程,并将该目标里程发送给与之相连的处理器。需要说明的是,在车辆设置有导航***时,处理器可以从导航***中获取到目标里程。而在车辆未设置有导航***,或者在用户直接输入目标里程的情况下,处理器无需从导航***中获取到该目标里程。在本公开实施例中对处理器如何获取到该目标里程不作具体限制。
同时,处理器可实时从电池管理单元中的获取到电池的剩余电量值,也就是电池SOC值。
此外,处理器可以根据一些检测单元获取到车辆的行驶状态。示例地,该检测单元为雷达传感器,且雷达传感器设置在车辆的车身外侧。车辆在行驶过程中,雷达传感器向前车发射雷达信号,并接收前车反射回的雷达信号,根据发射雷达信号的时间,以及接收前车反射回的雷达信号的时间,确定出发射雷达信号和接收反射雷达信号的时间差,进而,根据该时间差和雷达信号的传播速度,确定车辆与前车之间的距离,并根据单位时间内两车之间距离的变化,确定该车辆相对于前车的相对速度。从而处理器可以从该雷达传感器中获取到车辆与前车之间的距离,以及车辆相对于前车的相对速度。
需要说明的是,由于雷达信号的传播速度较快,可认为车辆在发射雷达信号和接收反射雷达信号的时间段内,车辆的位置并未发生变化。检测该车辆与前车的距离,以及该车辆相对于前车的相对速度的设备并不局限于雷达传感器,还可以是红外传感器等,在本公开实施例中不作具体限定。
在获取到车辆的目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶状态之后,根据车辆的目标里程、电池SOC值以及车辆的行驶状态,确定车辆的实际需求减速度。其中,实际需求减速度包括根据目标里程和电池SOC值确定的滑行回馈减速度,以及根据车辆的行驶状态确定的该滑行回馈减速度的补偿减速度。
可选地,如图5所示,图4中的步骤S42具体包括以下步骤。
步骤S421:根据目标里程和电池SOC值,确定车辆的滑行回馈减速度。
处理器获取到车辆的目标里程和电池SOC值之后,根据该目标里程和电池SOC值,确定车辆的滑行回馈减速度,其中,车辆在该滑行回馈减速度下回收能量之后,可以满足车辆行驶该目标里程,也就是该车辆具有可以行驶到目的地所需要的能量。
可选地,所述滑行回馈减速度包括:第一减速度a1、第二减速度a2以及第三减速度a3,且上述三个减速度是根据驾驶舒适性设定,考虑到易于区分车辆在某一个减速度下进行能量回收,以及在不同的减速度下,用户可以明显区分出驾驶舒适性,在设定上述三个减速度时,可使得三个减速度有着明显的区分度,也即是,三个减速度的数值相差较大,其中,三个减速度的数值可以根据多次实验预先标定的,示例地:第一减速度a1、第二减速度a2以及第三减速度a3可以分别为1.5m/s2、1.0m/s2、0.5m/s2
处理器根据目标里程和电池SOC值,确定车辆的滑行回馈减速度的依据可以为:在目标里程小于第一预设里程,且电池SOC值大于第一预设SOC值时,确定车辆的滑行回馈减速度为第三减速度;
在目标里程大于第一预设里程小于第二预设里程,且电池SOC值大于第二预设SOC值小于第一预设SOC值时,确定车辆的滑行回馈减速度为第二减速度;
在目标里程大于第二预设里程,且电池SOC值小于第二预设SOC值时,确定车辆的滑行回馈减速度为第一减速度,其中,第三减速度小于第二减速度,第二减速度小于第一减速度,第一预设里程小于第二预设里程,第一预设SOC值大于第二预设SOC值。
如前文所述,减速度越大,回馈的能量越大,然而,驾驶人员的舒适性越差。因此,在根据目标里程和电池SOC值,确定车辆的回馈减速度时,需综合考虑回馈能量的大小以及舒适性的高低。具体地,车辆的目标里程S小于第一预设里程S1,且电池的SOC值大于第一预设SOC值,表明车辆的目标里程较近,电量充足,此时,可以选择较低的能量回馈等级,也即是确定车辆的回馈减速度为设定的三个减速中的最小减速度a3(例如:a3=0.5m/s2),车辆在第三减速度a3下既可以回收部分能量,也可以保证驾驶人员的舒适性较高。
在车辆的目标里程S大于第一预设里程S1小于第二预设里程S2,且电池SOC值大于第二预设SOC值小于第一预设SOC值时,表明车辆的目标里程适中,电量适中,此时,可以选择较为适中的能量回馈等级,也即是确定车辆的回馈减速度为设定的三个减速中第二减速度a2(例如:a2=1.0m/s2),在尽量提高能量回收率的前提下,保证驾驶人员的舒适性。
在车辆的目标里程S大于第二预设里程,且电池SOC值小于第二预设SOC值时,表明车辆的目标里程较远,电量较低,此时,需要选择最大的能量回馈等级,最大限度地回收能量对电池进行充电,以保证车辆可以满足驾驶者的需求行驶到目的地,也即是确定车辆的回馈减速度为设定的三个减速中第一减速度a1(例如:a1=1.5m/s2),在此情况下,回收到的能量最大,但是驾驶人员的舒适性较差。
在本公开实施例中,根据车辆的目标里程和电池SOC值,在预设的三个减速度中,综合考虑到回馈能量的大小以及舒适性的高低,确定符合该目标里程和电池SOC值的滑行回馈减速度。在目标里程大,而电池电量不足时,选择一个最大的减速度,回馈的能量最大,可保证车辆行驶到目的地;在目标里程适中,电池电量适中时,选择一个适中的减速度;在目标里程小,电池电量充足时,选择一个小的减速度,即可以保证车辆行驶到目的地,也可以保证驾驶人员的舒适性,因此,采用上述技术方案,对回馈减速度的选择更为符合车辆实际需求。
返回图5,步骤S422:根据距离和相对速度,确定滑行回馈减速度的补偿减速度。
如前文所述,处理器根据目标里程和电池SOC值,在预先设定的三个减速度中确定出一个与该目标里程和电池SOC值相匹配的减速度,作为车辆的滑行回馈减速度。其中,上述三个减速度是根据实验进行预先标定的,可能会与车辆的目标里程和电池SOC值的匹配度不高。而且,在利用上述方案确定减速度时,并未考虑到车辆在实际行驶过程中,需要与前车保持安全距离,避免与前车发生碰撞的行车安全问题。因此,在处理器101根据目标里程和电池SOC值,确定出滑行回馈减速度之后,还可以根据车辆实际行驶过程中,与前车发生碰撞的风险的大小,在该滑行回馈减速度的基础上进行补偿,以调整车辆的滑行回馈减速度大小,避免与前车相撞,保证车辆安全行驶。
可选地,处理器根据该距离以及相对速度,确定滑行回馈减速度的补偿减速度的具体实施方式可以为:根据所述相对速度,确定所述车辆与所述前车的安全距离:
在所述距离大于或等于所述安全距离时,确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度为0;
在所述距离小于所述安全距离时,根据所述相对速度和所述距离,查询预设的补偿减速度曲线,以确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度,其中,所述补偿减速度曲线表征相对速度以及距离与补偿减速度之间的映射关系。
通常情况下,在车辆行驶过程中,需要与前方的车辆保持适当距离,避免与前车发生碰撞,在该车辆与前车的距离较大时,两车发生碰撞的几率较小,此时,考虑到减速度越大,驾驶人员的舒适性较差,可以不对该滑行回馈减速度进行补偿。在车辆与前车的距离较小时,该车辆与前车发生碰撞的几率较大,此时,为了避免两车相碰撞,可以适当的对滑行回馈减速度进行补偿,也即是,增大减速度,使车辆的速度较快的减小,增大两车之间的距离。
两车之间的安全距离(也称之为安全车距)与车辆的相对速度有关,车辆的相对速度越大时,所需要的安全距离越长,其中,安全距离用于表征车辆为了避免与前车发生意外碰撞而在行驶中与前车所保持的必要间隔距离。因此,处理器根据所获取的车辆相对于前车的相对速度,确定该车辆与前车的安全距离,示例地,可根据相对速度,查询预设的安全距离曲线,确定针对该相对车速的安全距离的大小。在两车之间的距离大于或者等于该安全距离时,表明车辆与前车发生碰撞的几率极低,此时,考虑到减速度越大,驾驶人员的舒适性较差,可以不对该滑行回馈减速度进行补偿,也即是,确定该滑行回馈减速度的补偿减速度为0。
示例地,假设雷达传感器106检测到的车辆与前车的距离为100m,以及该车辆相对于前车的相对速度60m/s,处理器101根据该相对速度60m/s,查询预设的安全距离曲线,确定针对该相对车速的安全距离为60m。同时,处理器101从雷达传感器106中获取到两车之间的距离为100m,则两车之间的距离大于安全距离,此时,车辆与前车发生碰撞的几率极低,可将滑行回馈减速度的补偿减速度确定为0,即不对滑行回馈减速度进行补偿。
在两车之间的距离小于该安全距离时,表明车辆与前车发生碰撞的几率较高,此时,为了避免两车相碰撞,可以适当的对滑行回馈减速度进行补偿,也即是,增大减速度,使车辆的速度较快的减小,增大两车之间的距离。具体地,处理器对滑行回馈减速度进行补偿的补偿减速度的大小,可以根据相对速度和两车之间的距离,查询预设的补偿减速度曲线,确定该补偿减速度的大小,其中,该补偿减速度曲线表征相对速度以及距离与补偿减速度之间的映射关系,可以通过多次实验确定的,预先存储在处理器中。
示例地,假设雷达传感器检测到的车辆与前车的距离为40m,以及该车辆相对于前车的相对速度60m/s,处理器根据该相对速度60m/s,查询预设的安全距离曲线,确定针对该相对车速的安全距离为60m。同时,处理器从雷达传感器中获取到两车之间的距离为40m,则两车之间的距离小于安全距离,此时,处理器查询预设的补偿减速度曲线,确定该补偿减速度为0.8m/s2
采用上述技术方案,考虑到车辆在实际行驶过程中可能会与前车发生碰撞,在确定出车辆的滑行回馈减速度之后,根据两车之间的距离和相对速度,对该滑行回馈减速度进行减速度补偿,增大车辆的减速度,使得两车之间的车辆增大,保证车辆安全行驶,避免与前车相撞,同时,由于减速度增大,使得车辆回馈的能量增大,提高了能量的回馈率。
在步骤S423中,根据滑行回馈减速度和补偿减速度,确定车辆的实际需求减速度。
在确定出滑行回馈减速度和补偿减速度之后,处理器根据该补偿减速度和滑行回馈减速度,确定所述车辆的实际需求减速度,示例地,对补偿减速度和滑行回馈减速度进行求和计算,以得到车辆的实际需求减速度。接着,处理器根据该实际需求减速度,确定车辆的回馈需求扭矩。
返回图4中,处理器根据该实际需求减速度,确定车辆的回馈需求扭矩的具体实施方式可以为:根据动力学公式ma=F-F、F=T·ig·io·VT/r、F=CD·B·H·Va 2/21.15,确定车辆的回馈需求扭矩,在上述公式中,m为车辆的质量,a为实际需求减速度,T为车辆的回馈需求扭矩,ig为变速器速比,io为主减速器速比,VT为整车喜欢动***的机械效率,CD为空气阻力系数,通常情况下轿车取值为0.4~0.6,货车取值为0.6~0.7,B为车辆的前轮距,H为车辆的高度,Va为车辆的行驶速度,其中,m、ig、io、VT、CD、B、H、Va均为已知数据,在确定出实际需求减速度a之后,代入上述公式,可确定出车辆的回馈需求扭矩T。
如前文所述,在能量回收的过程中,车辆的电机按照某一扭矩进行转动,将车辆行驶动能转化为电量,给电池充电。扭矩较大时,转化的电量较大,可能会超出电池所允许的充电功率。因此,在本公开实施例中,在确定车辆回收能量的过程中的电机转动时,还需要考虑电机的最大回馈扭矩,以及电池SOC值对应的电池最大回馈扭矩,其中,电机的最大回馈扭矩是根据电机的外特性以及车辆的当前车速确定的,确定电机的最大回馈扭矩的方法,属于本领域技术人员公知技术,此处不再赘述。电池最大回馈扭矩是根据电池的最大充电功率与电池温度、电池SOC值之间的关系确定的,确定电池最大回馈扭矩的方法,属于本领域技术人员公知技术,此处不再赘述。
在本公开实施例中,为了在最大程度回收能量的同时,尽量避免扭矩过大,对电机或者电池造成损害,在确定出回馈需求扭矩之后,将该回馈需求扭矩与车辆的电机最大回馈扭矩以及电池SOC值对应的电池最大回馈扭矩相比较,确定出绝对值最小的扭矩,将该扭矩确定为电机的目标回馈扭矩,最后,处理器控制电机按照该目标回馈扭矩进行能量回馈。
示例地,假设根据实际需求减速度,确定所述车辆的回馈需求扭矩为160Nm,根据电机的外特性以及车辆的当前车速确定电机的最大回馈扭矩为200Nm,根据电池的最大充电功率与电池温度、电池SOC值确定的电池最大回馈扭矩为180Nm,确定出绝对值最小的扭矩为回馈需求扭矩,则该回馈需求扭矩160Nm即为电机的目标回馈扭矩,处理器控制电机按照160Nm的扭矩转动进行能量回收。
上述技术方案是根据车辆的目标里程、当前电池的SOC值以及车辆的行驶状态,自动确定出车辆的实际需求减速度,该实际需求减速度更符合车辆当前的实际需求,避免驾驶者在驾驶过程中手动选择回馈能量等级,提升驾驶者的驾驶体验。并且,将实际需求减速度确定的车辆的回馈需求扭矩、电机最大回馈扭矩以及电池SOC值对应的最大回馈扭矩中绝对值最小的扭矩,确定为电机的目标回馈扭矩,并按照该目标回馈扭矩,进行能量回馈,因此,采用上述方案既避免车辆的电机和电池受到损害,还可以最大限度的回收能量,提高能量的利用率。
基于同一发明构思,本公开实施例还提供一种车辆,包括:电池管理单元、电池、电机以及如本公开实施例提供的滑行能量回馈的控制***,其中,所述电池管理单元,与所述电池相连,用于确定所述电池的SOC值;所述控制***与所述电机相连,用于在确定出目标回馈扭矩之后,控制所述电机按照所述目标回馈扭矩进行转动;所述电机,与所述电池相连,用于将车辆行驶过程中的动能转换为电能,为所述电池进行充电。
基于同一发明构思,本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本公开实施例所提供的滑行能量回馈的控制方法的步骤。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (6)

1.一种滑行能量回馈的控制方法,其特征在于,包括:
在车辆处于滑行回馈模式时,获取所述车辆的目标里程、所述车辆的电池SOC值以及所述车辆的行驶状态,其中,所述车辆的行驶状态包括所述车辆与前车的距离和所述车辆相对于所述前车的相对速度;
根据所述目标里程、所述电池SOC值以及所述车辆的行驶状态,确定所述车辆的实际需求减速度;
根据所述实际需求减速度,确定所述车辆的回馈需求扭矩;
在所述回馈需求扭矩、所述车辆的电机最大回馈扭矩以及所述电池SOC值对应的电池最大回馈扭矩中,确定绝对值最小的扭矩为电机的目标回馈扭矩;
控制所述电机按照所述目标回馈扭矩转动进行能量回馈;
所述根据所述目标里程、所述电池SOC值以及所述车辆的行驶状态,确定所述车辆的实际需求减速度包括:根据所述目标里程和所述电池SOC值,确定所述车辆的滑行回馈减速度;根据所述距离和所述相对速度,确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度;根据所述滑行回馈减速度和所述补偿减速度,确定所述车辆的实际需求减速度;
所述滑行回馈减速度包括:第一减速度、第二减速度以及第三减速度,根据所述目标里程和所述电池SOC值,确定所述车辆的滑行回馈减速度,包括:在所述目标里程小于第一预设里程,且所述电池SOC值大于第一预设SOC值时,确定所述车辆的滑行回馈减速度为所述第三减速度;在所述目标里程大于所述第一预设里程小于第二预设里程,且所述电池SOC值大于第二预设SOC值小于所述第一预设SOC值时,确定所述车辆的滑行回馈减速度为所述第二减速度;在所述目标里程大于所述第二预设里程,且所述电池SOC值小于所述第二预设SOC值时,确定所述车辆的滑行回馈减速度为所述第一减速度,其中,所述第三减速度小于所述第二减速度,所述第二减速度小于所述第一减速度,所述第一预设里程小于所述第二预设里程,所述第一预设SOC值大于所述第二预设SOC值。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,根据所述距离和所述相对速度,确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度,包括:
根据所述相对速度,确定所述车辆与所述前车的安全距离:
在所述距离大于或等于所述安全距离时,确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度为0;
在所述距离小于所述安全距离时,根据所述相对速度和所述距离,查询预设的补偿减速度曲线,以确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度,其中,所述补偿减速度曲线表征相对速度以及距离与补偿减速度之间的映射关系。
3.一种滑行能量回馈的控制***,其特征在于,包括:处理器,
所述处理器,用于与车辆的电池管理单元相连,用于执行以下步骤:
在所述车辆处于滑行回馈模式时,获取所述车辆的目标里程、所述车辆的行驶状态以及从所述电池管理单元中获取所述车辆的电池SOC值,其中,所述车辆的行驶状态包括所述车辆与前车的距离和所述车辆相对于所述前车的相对速度;
根据所述目标里程、所述电池SOC值以及所述车辆的行驶状态,确定所述车辆的实际需求减速度;
根据所述实际需求减速度,确定所述车辆的回馈需求扭矩;
在所述回馈需求扭矩、所述车辆的电机最大回馈扭矩以及所述电池SOC值对应的电池最大回馈扭矩中,确定绝对值最小的扭矩为电机的目标回馈扭矩;
控制所述电机按照所述目标回馈扭矩转动进行能量回馈;
雷达传感器,安装在所述车辆的车身外侧,用于检测所述车辆与前车的距离,以及所述车辆相对于所述前车的相对速度;
所述处理器与所述雷达传感器相连,还用于执行以下步骤:根据所述目标里程和所述电池SOC值,确定所述车辆的滑行回馈减速度;根据所述距离和所述相对速度,确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度;根据所述滑行回馈减速度和所述补偿减速度,确定所述车辆的实际需求减速度;
所述滑行回馈减速度包括:第一减速度、第二减速度以及第三减速度,所述处理器还用于执行以下步骤:在所述目标里程小于第一预设里程,且所述电池SOC值大于第一预设SOC值时,确定所述车辆的滑行回馈减速度为所述第三减速度;在所述目标里程大于所述第一预设里程小于第二预设里程,且所述电池SOC值大于第二预设SOC值小于所述第一预设SOC值时,确定所述车辆的滑行回馈减速度为所述第二减速度;在所述目标里程大于所述第二预设里程,且所述电池SOC值小于所述第二预设SOC值时,确定所述车辆的滑行回馈减速度为所述第一减速度,其中,所述第三减速度小于所述第二减速度,所述第二减速度小于所述第一减速度,所述第一预设里程小于所述第二预设里程,所述第一预设SOC值大于所述第二预设SOC值。
4.根据权利要求3所述的控制***,其特征在于,所述处理器还用于执行以下步骤:
根据所述相对速度,确定所述车辆与所述前车的安全距离:
在所述距离大于或等于所述安全距离时,确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度为0;
在所述距离小于所述安全距离时,根据所述相对速度和所述距离,查询预设的补偿减速度曲线,以确定所述滑行回馈减速度的补偿减速度,其中,所述补偿减速度曲线表征相对速度以及距离与补偿减速度之间的映射关系。
5.一种车辆,其特征在于,包括:电池管理单元、电池、电机以及如权利要求3和4任一权利要求所述的滑行能量回馈的控制***,
所述电池管理单元,与所述电池相连,用于确定所述电池的SOC值;
所述控制***与所述电机相连,用于在确定出目标回馈扭矩之后,控制所述电机按照所述目标回馈扭矩进行转动;
所述电机,与所述电池相连,用于将车辆行驶过程中的动能转换为电能,为所述电池进行充电。
6.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1和2中任一项所述滑行能量回馈的控制方法的步骤。
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