CN114670648B - 电动汽车能量回收方法及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电动汽车能量回收方法及电子设备,方法包括:进行能量回收的过程中,响应于防抱死制动***激活事件;确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面;根据当前行驶路面的类型,控制所述能量回收的退出操作。本发明区分当前行驶路面的类型,根据当前行驶路面的类型,控制所述能量回收的退出操作,从而充分利用能量回收扭矩且避免车轮抱死。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车相关技术领域,特别是一种电动汽车能量回收方法及电子设备。
背景技术
现有的电动汽车为了提高续航里程,一般设置有能量回收功能。通过对制动或滑行时能量的回收来对电动汽车的电池进行充电,以增加续驶里程。
在现有技术中个,为了保证车辆稳定,在防抱死制动***(Anti-lock BrakingSystem,ABS)激活后为了避免车辆前轮抱死或失稳,整车控制器(Vehicle Control Unit,VCU)会退出能量回收来保证车辆稳定。
然而,这种退回收的控制逻辑仅适用于低附着系数的路面,在低附路面时,由于路面附着系数低,如果能量回收不立刻退出,只需要较小的回收扭矩就可以把车辆拖抱死,使车辆失去转向能力,甚至甩尾,影响车辆稳定性。而在高附着系数的路面,由于路面附着系数高,会对车轮产生足够的附着力,即使不退出能量回收,也不会导致车辆抱死。因此,现有技术在高附路面仍然执行能量回收退出操作,无法充分利用能量回收扭矩。
发明内容
基于此,有必要针对现有技术的电动汽车无法重复利用能量回收扭矩的技术问题,提供一种电动汽车能量回收方法及电子设备。
本发明提供一种电动汽车能量回收方法,包括:
进行能量回收的过程中,响应于防抱死制动***激活事件;
确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面;
根据当前行驶路面的类型,控制所述能量回收的退出操作。
本发明区分当前行驶路面的类型,根据当前行驶路面的类型,控制所述能量回收的退出操作,从而充分利用能量回收扭矩且避免车轮抱死。
进一步地,所述确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面,具体包括:
获取电动汽车的纵向加速度;
根据所述纵向加速度,确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面。
本实施例利用纵向加速度来区分不同附着系数路面,计算更为简化且迅速。
更进一步地,所述根据所述纵向加速度,确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面,具体包括:
如果所述纵向加速度大于等于预设阈值,则确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面;
如果所述纵向加速度小于预设阈值,则确定当前行驶路面的类型为低附着力系数路面。
本实施例基于纵向加速度与阈值的比较结果,准确区分当前行驶路面的类型。
再进一步地,所述阈值为低附着力系数路面的纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积。
本实施例通过纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积准确地确定阈值。
再进一步地,所述阈值为湿沥青路面的纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积。
本实施例采用湿沥青路面的纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积作为阈值,更为符合现实的路面情况。
更进一步地,所述根据所述纵向加速度,确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面,具体包括:
获取电动汽车的坡度角α;
如果所述纵向加速度大于等于预设阈值与cosα的乘积,则确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面;
如果所述纵向加速度小于预设阈值与cosα的乘积,则确定当前行驶路面的类型为低附着力系数路面。
本实施例根据纵向加速度纵向加速度与阈值及坡度角的比较结果,准确区分当前行驶路面的类型。
再进一步地,所述阈值为低附着力系数路面的纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积。
本实施例通过纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积准确地确定阈值。
再进一步地,所述阈值为湿沥青路面的纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积。
本实施例采用湿沥青路面的纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积作为阈值,更为符合现实的路面情况。
再进一步地,所述根据当前行驶路面的类型,控制所述能量回收的退出操作,具体包括:
如果当前行驶路面的类型为高附着力系数路面,则不执行能量回收的退出操作;
如果当前行驶路面的类型为低附着力系数路面,则执行能量回收的退出操作。
本实施例对于高附着力系数路面,不退出能量回收,而对于低附着力系数路面,退出能量回收,充分利用能量回收扭矩的同时,避免车轮抱死。
本发明提供一种电动汽车的电子设备,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及,
与至少一个所述处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令,所述指令被至少一个所述处理器执行,以使至少一个所述处理器能够执行如前所述的电动汽车能量回收方法。
本发明区分当前行驶路面的类型,根据当前行驶路面的类型,控制所述能量回收的退出操作,从而充分利用能量回收扭矩且避免车轮抱死。
附图说明
图1为本发明一种电动汽车能量回收方法的工作流程图;
图2为本发明最佳实施例的***原理图;
图3为本发明最佳实施例一种电动汽车能量回收方法的工作流程图;
图4为本发明一种电动汽车的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示为本发明一种电动汽车能量回收方法的工作流程图,包括:
步骤S101,进行能量回收的过程中,响应于防抱死制动***激活事件;
步骤S102,确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面;
步骤S103,根据当前行驶路面的类型,控制所述能量回收的退出操作。
具体来说,本实施例可以应用在汽车的电子控制单元(Electronic ControlUnit,ECU),例如整车控制器(Vehicle Control Unit,VCU)的控制器中。
当电动汽车进入能量回收模式,例如踩下制动踏板时。当ABS激活,此时触发步骤S101,然后执行步骤S102,确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面。并执行步骤S103,根据当前行驶路面的类型,控制所述能量回收的退出操作。
如图2所示为本发明最佳实施例的***原理图,包括纵向加速度传感器1、制动踏板开关信号2、轮速传感器3、汽车电子稳定控制***(Electronic Stability Controller,ESC)控制器4、ABS状态信号5、VCU控制器6、电机7、以及制动器8。电动汽车的能量回收,是由VCU控制器6向电机7发出能量回收请求,由电机7根据VCU控制器6的请求执行对应的能量回收扭矩,将该部分的能量回收扭矩转换为电能,实现回收。而能量回收的退出操作,则是电机7停止执行能量回收扭矩。
本发明区分当前行驶路面的类型,根据当前行驶路面的类型,控制所述能量回收的退出操作,从而充分利用能量回收扭矩且避免车轮抱死。
在其中一个实施例中,所述确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面,具体包括:
获取电动汽车的纵向加速度;
根据所述纵向加速度,确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面。
本实施例利用纵向加速度来区分不同附着系数路面,计算更为简化且迅速。
在其中一个实施例中,所述根据所述纵向加速度,确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面,具体包括:
如果所述纵向加速度大于等于预设阈值,则确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面;
如果所述纵向加速度小于预设阈值,则确定当前行驶路面的类型为低附着力系数路面。
具体来说,根据汽车理论,路面最大制动力Fb≤Fzφ≤Gφ≤mgφ=mamax,可得到理论路面最大减速度amax=gφ。
其中Fz表示地面对车轮的法向反力,G表示重力,m表示车辆质量,g为重力加速度。
而ABS的目标就是控制车轮滑移率,使车轮不被抱死,保持边滚边滑(保持滑移率S=15%-20%)的状态,这样能够利用峰值附着系数φ获得最大的地面制动力,同理获得路面最大减速度。
因此,通过以上分析可认为在ABS激活时,车辆获得最大路面减速度a=amax=gφ,结合公式可知,ABS激活时减速度等价于路面峰值附着系数与重力加速度的乘积。
因此,通过判断纵向加速度与阈值的比较结果,则能够准确区分当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面。
本实施例基于纵向加速度与阈值的比较结果,准确区分当前行驶路面的类型。
在其中一个实施例中,所述阈值为低附着力系数路面的纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积。
如前所述最大路面减速度a=amax=gφ,即路面的最大减速度等价于重力加速度乘以路面峰值附着系数,而重力加速度可以认为是定值,那就是减速度等价于附着系数。减速度大意味着附着系数大,对应就是高附路面,减速度小对应附着系数小,对应就是低附路面。
本实施例通过纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积准确地确定阈值。
在其中一个实施例中,所述阈值为湿沥青路面的纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积。
常用的路面附着系数如下:
冰面/湿瓷砖:φ=0.1-0.2
雪面/湿玄武岩:φ=0.3-0.4
湿沥青:φ=0.6-0.7
干沥青:φ=0.8-1.0
根据上面的常见路面附着系数,可以看到路面附着系数低于湿沥青路面就是低附路面即冰面、雪面。其附着系数较低,比较小的回收扭矩都可能把车辆拖抱死,所以不能让回收扭矩介入,影响车辆稳定性;而高于湿沥青路面就是常见的城市道路,回收扭矩对车辆稳定性没有影响,且可以提升续航,需要回收扭矩的介入。所以定义湿沥青路面的纵向峰值附着系数作为分界线。
本实施例采用湿沥青路面的纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积作为阈值,更为符合现实的路面情况。
在其中一个实施例中,所述根据所述纵向加速度,确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面,具体包括:
获取电动汽车的坡度角α;
如果所述纵向加速度大于等于预设阈值与cosα的乘积,则确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面;
如果所述纵向加速度小于预设阈值与cosα的乘积,则确定当前行驶路面的类型为低附着力系数路面。
具体来说,根据汽车理论,路面最大制动力Fb≤Fzφ≤Gφ≤mgφ=mamax,可得到理论路面最大减速度amax=gφ。
其中Fz表示地面对车轮的法向反力,G表示重力,m表示车辆质量,g为重力加速度。
而考虑到路面坡度时,可得到在坡度角为α的路面,理论路面最大减速度amax=gφcosα。
而ABS的目标就是控制车轮滑移率,使车轮不被抱死,保持边滚边滑(保持滑移率S=15%-20%)的状态,这样能够利用峰值附着系数φ获得最大的地面制动力,同理获得路面最大减速度。
因此,通过以上分析可认为在ABS激活时,车辆获得最大路面减速度a=amax=gφcosα,结合公式可知,ABS激活时减速度等价于路面峰值附着系数与重力加速度及cosα的乘积。
因此,通过判断纵向加速度与阈值及cosα的比较结果,则能够准确区分在坡度角为α时,当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面。
本实施例根据纵向加速度纵向加速度与阈值及坡度角的比较结果,准确区分当前行驶路面的类型。
在其中一个实施例中,所述阈值为低附着力系数路面的纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积。
本实施例通过纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积准确地确定阈值。
在其中一个实施例中,所述阈值为湿沥青路面的纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积。
本实施例采用湿沥青路面的纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积作为阈值,更为符合现实的路面情况。
在其中一个实施例中,所述根据当前行驶路面的类型,控制所述能量回收的退出操作,具体包括:
如果当前行驶路面的类型为高附着力系数路面,则不执行能量回收的退出操作;
如果当前行驶路面的类型为低附着力系数路面,则执行能量回收的退出操作。
本实施例对于高附着力系数路面,不退出能量回收,而对于低附着力系数路面,退出能量回收,充分利用能量回收扭矩的同时,避免车轮抱死。
如图3所示为本发明最佳实施例一种电动汽车能量回收方法的工作流程图,采用如图2所示的***,ESP***正常,无降级,VCU***正常,方法包括:
步骤S301,制动踏板开关2处于踩下(Pressed)状态;
步骤S302,滑移率达到门限,ABS状态信号5激活;
步骤S303,如果纵向加速度传感器<0.6g,可判定为车辆处于低附着系数路面(低附路面),执行步骤S304,否则纵向加速度传感器≥0.6g,可判定为车辆处于高附着系数路面(高附路面),执行步骤S306;
步骤S304,VCU控制器6根据信号纵向加速度传感器1<0.6g,请求电机7退出能量回收防止前轮抱死,车辆失去转向能力;
步骤S305,电机7根据VCU请求扭矩,退出能量回收;
步骤S306,VCU根据纵向加速度传感器1≥0.6g,请求电机7保持能量回收扭矩,使车辆在液压制动器8基础上叠加能量回收力矩,辅助车辆制动,缩短制动距离,降低ABS抱死时的制动轮缸压力,提高制动稳定性和踏板感;
步骤S307,VCU***6继续请求电机扭矩,电机8根据VCU请求继续执行回收扭矩。
具体来说,常见路面纵向峰值附着系数φ如下(根据实际路面情况存在一定偏差):
冰面/湿瓷砖:φ=0.1-0.2
雪面/湿玄武岩:φ=0.3-0.4
湿沥青:φ=0.6-0.7
干沥青:φ=0.8-1.0
根据汽车理论,路面最大制动力Fb≤Fzφ≤Gφ≤mgφ=mamax,可得到理论路面最大减速度amax=gφ。
其中Fz表示地面对车轮的法向反力,G表示重力,m表示车辆质量,g为重力加速度。
而ABS的目标就是控制车轮滑移率,使车轮不被抱死,保持边滚边滑(保持滑移率S=15%-20%)的状态,这样能够利用峰值附着系数φ获得最大的地面制动力,同理获得路面最大减速度。
因此,通过以上分析可认为在ABS激活时,车辆获得最大路面减速度a=amax=gφ,结合公式可知,ABS激活时减速度等价于路面峰值附着系数与重力加速度的乘积。再利用纵向加速度传感器1,参考常见路面的纵向峰值附着系数,制定出如下通过减速度区分高低附路面的逻辑:
a.当纵向加速度传感器<0.6g,可认为此时处于低附路面,其中g为重力加速度;
b.当纵向加速度传感器≥0.6g,可认为此时处于高附路面,其中g为重力加速度。
本发明可根据纵向加速度信号判断当前路面状态,并制定不同的能量回收控制逻辑,从而缩短高附路面制动距离,并优化高附路面ABS激活后制动稳定性和踏板感。
如图4所示为本发明一种电动汽车的电子设备的硬件结构示意图,电子设备包括:
至少一个处理器401;以及,
与至少一个所述处理器401通信连接的存储器402;其中,
所述存储器402存储有可被至少一个所述处理器401执行的指令,所述指令被至少一个所述处理器401执行,以使至少一个所述处理器401能够执行如前所述的电动汽车能量回收方法。
具体来说,电子设备可以为汽车的电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU),例如VCU的控制器。图4中以一个处理器401为例。
处理器401、存储器402可以通过总线或者其他方式连接,图中以通过总线连接为例。
存储器402作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块,如本申请实施例中的电动汽车能量回收方法对应的程序指令/模块,例如,图1所示的方法流程。处理器401通过运行存储在存储器402中的非易失性软件程序、指令以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述实施例中的电动汽车能量回收方法。
存储器402可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据电动汽车能量回收方法的使用所创建的数据等。此外,存储器402可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中,存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至执行电动汽车能量回收方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
在所述一个或者多个模块存储在所述存储器402中,当被所述一个或者多个处理器401运行时,执行上述任意方法实施例中的电动汽车能量回收方法。
本发明区分当前行驶路面的类型,根据当前行驶路面的类型,控制所述能量回收的退出操作,从而充分利用能量回收扭矩且避免车轮抱死。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种电动汽车能量回收方法,其特征在于,包括:
进行能量回收的过程中,响应于防抱死制动***激活事件;
确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面;
根据当前行驶路面的类型,控制所述能量回收的退出操作;
所述确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面,具体包括:
获取电动汽车的纵向加速度;
根据所述纵向加速度,确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面;
所述根据所述纵向加速度,确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面,具体包括:
如果所述纵向加速度大于等于预设阈值,则确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面;
如果所述纵向加速度小于预设阈值,则确定当前行驶路面的类型为低附着力系数路面;
所述阈值为低附着力系数路面的纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积;
所述根据当前行驶路面的类型,控制所述能量回收的退出操作,具体包括:
如果当前行驶路面的类型为高附着力系数路面,则不执行能量回收的退出操作;
如果当前行驶路面的类型为低附着力系数路面,则执行能量回收的退出操作。
2.根据权利要求1所述的电动汽车能量回收方法,其特征在于,所述阈值为湿沥青路面的纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积。
3.根据权利要求1所述的电动汽车能量回收方法,其特征在于,所述根据所述纵向加速度,确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面或低附着力系数路面,具体包括:
获取电动汽车的坡度角α;
如果所述纵向加速度大于等于预设阈值与cosα的乘积,则确定当前行驶路面的类型为高附着力系数路面;
如果所述纵向加速度小于预设阈值与cosα的乘积,则确定当前行驶路面的类型为低附着力系数路面。
4.根据权利要求3所述的电动汽车能量回收方法,其特征在于,所述阈值为低附着力系数路面的纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积。
5.根据权利要求4所述的电动汽车能量回收方法,其特征在于,所述阈值为湿沥青路面的纵向峰值附着系数与重力加速度的乘积。
6.一种电动汽车的电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及,
与至少一个所述处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令,所述指令被至少一个所述处理器执行,以使至少一个所述处理器能够执行如权利要求1至5任一项所述的电动汽车能量回收方法。
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- 2020-12-24 CN CN202011543986.9A patent/CN114670648B/zh active Active
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