用于车辆制动能量回馈的控制器、方法、系统及汽车与流程

本发明涉及机动车领域，具体地，涉及一种用于车辆制动能量回馈的控制器、方法、系统及汽车。

背景技术：

驱动电机，一般配置在电动汽车或混合动力汽车中，以车载电源为动力，驱动车轮行驶。

一些相关技术中，驱动电机可以回收车辆制动能量，输出回馈扭矩用于驱动车辆。在车辆制动能量回收过程中，一般使用单一查表确定能量回馈参数值。也即，在任何档位下，只要车速、油门踏板和制动踏板等参数相同，均使用同一回馈参数，电机输出相同的回馈扭矩。

但是，在不同档位下，相同回馈扭矩通过变速箱作用到驱动轴的扭矩将产生很大差异，该差异将造成一些档位下的驾驶感受不良，低档位舒适性差和高档位能量回收少。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提高一种用于车辆制动能量回馈的控制器、方法、系统及汽车，以解决回馈制动情况下低档位舒适性差和高档位能量回收少的问题。

在本发明实施例的第一个方面，提供了一种用于车辆制动能量回馈的控制器。该控制器包括：参数标定模块，被配置为根据车辆实际驾驶情况，预先为车辆的每个档位分别标定独立的回馈参数。档位判断模块，被配置为判断出车辆当前档位。参数读取模块，被配置为在需要进行能量回馈时，读取 出预先为所述车辆当前档位标定的回馈参数。回馈操作模块，被配置为利用所述参数读取模块读取出的回馈参数控制驱动电机执行回馈操作。

可选地，所述参数标定模块被配置为根据车辆实际驾驶情况中不同档位下对应的不同速比，预先为车辆的每个档位分别标定独立的回馈参数。

可选地，所述参数读取模块包括：能量回馈判断子模块，被配置根据车辆当前电池电量、离合器结合状态、当前车速、和/或加速踏板状态来判断是否需要进行能量回馈。参数读取子模块，在所述能量回馈判断子模块判定需要进行能量回馈的情况下，读取出预先为所述车辆当前档位标定的回馈参数。

可选地，所述回馈参数包括：制动状态对应的回馈参数以及无制动状态对应的回馈参数。所述参数读取模块被配置为在需要进行能量回馈时，判断出车辆当前制动状态，读取出与车辆当前档位、且与车辆当前制动状态对应的回馈参数。

在本发明实施例的第二个方面，提供了一种用于车辆制动能量回馈的控制方法。该控制方法包括：根据车辆实际驾驶情况，预先为车辆的每个档位分别标定独立的回馈参数，判断出车辆当前档位，在需要进行能量回馈时，读取出预先为所述车辆当前档位标定的回馈参数，利用读取出的回馈参数控制驱动电机执行回馈操作。

可选地，所述根据车辆实际驾驶情况，预先为车辆的每个档位分别标定独立的回馈参数包括：根据车辆实际驾驶情况中不同档位下对应的不同速比，预先为车辆的每个档位分别标定独立的回馈参数。

可选地，所述在需要进行能量回馈时，读取出预先为所述车辆当前档位标定的回馈参数包括：根据车辆当前电池电量、离合器结合状态、当前车速、和/或加速踏板状态来判断是否需要进行能量回馈，在判定需要进行能量回馈的情况下，读取出预先为所述车辆当前档位标定的回馈参数。

可选地，所述回馈参数包括：制动状态对应的回馈参数以及无制动状态对应的回馈参数。所述在需要进行能量回馈时，读取出预先为所述车辆当前档位标定的回馈参数包括：在需要进行能量回馈时，判断出车辆当前制动状态，读取出与车辆当前档位、且与车辆当前制动状态对应的回馈参数。

在本发明实施例的第三个方面，提供了一种用于车辆制动能量回馈的系统。该系统包括：根据本发明任意实施例所述的控制器，与所述控制器相连的驱动电机，与所述驱动电机通过离合器连接的变速箱。其中，所述控制器控制驱动电机执行回馈操作，以使所述驱动电机向所述变速箱输出回馈扭矩。

在本发明实施例的第四个方面，提供了一种汽车，包括：根据本发明任意实施例所述的控制器；与所述控制器通过CAN总线连接的电机控制器，与所述电机控制器连接的驱动电机；与所述驱动电机通过离合器连接的变速箱；其中，所述电机控制器，被配置为接收所述控制器的回馈控制指令，根据所述回馈控制指令控制所述驱动电机执行回馈操作，以使所述驱动电机向所述变速箱输出回馈扭矩；电池，被配置为提供所述驱动电机所需的电能，存储所述驱动电机通过逆变器回馈的电能。

由于本发明提供的用于车辆制动能量回馈的控制器根据车辆实际驾驶情况，预先为车辆的每个档位分别标定独立的回馈参数，在需要进行能量回馈时，读取出预先为所述车辆当前档位标定的回馈参数，利用所述参数读取模块读取出的回馈参数控制驱动电机执行回馈操作，因此，可以在车辆运行过程中区分档位进行回馈制动调节，从而使得车辆在运行过程中无论处在哪个档位下，一旦发生回馈制动情况均能执行与档位适应的能量回馈，解决了回馈制动情况下低档位舒适性差和高档位能量回收少的问题。

本发明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发明的进一步理解，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发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种手动挡电动汽车系统环境的结构示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的用于车辆制动能量回馈的控制器框图。

图2A是根据一示例性实施例示出的回馈参数查询表示意图之一。

图2B是根据一示例性实施例示出的回馈参数查询表示意图之二。

图3是根据另一示例性实施例示出的用于车辆制动能量回馈的控制器框图。

图4是根据一示例性实施例示出的用于车辆制动能量回馈的控制方法流程图。

图5是根据另一示例性实施例示出的用于车辆制动能量回馈的控制方法流程图。

图6是根据一示例性实施例示出的用于车辆制动能量回馈的系统框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明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发明，并不用于限制本发明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种汽车的框图。例如，该汽车可以为手动挡电动汽车。如图1所示，该汽车可以包括：电池110、逆变器120、控制器130、驱动电机140、离合器150、变速箱160及主减速器170等。其 中，变速箱可以为手动变速箱。其中，电池110，用于提供驱动电机140所需的电能。控制器130，例如，可以为整车控制器130。另外，该汽车还可以包括与逆变器120集成在一起的电机控制器132。驱动电机140回收的电能通过逆变器120储存到电池110中。整车控制器130作为电动汽车的总体协调控制模块，负责收集离合器状态、加速踏板位置、制动踏板位置、动力电池电量、当前车速、电机转速等信息，向电机控制器发送回馈控制指令。电机控制器132，用于根据回馈控制指令控制驱动电机140执行回馈操作，完成能量回馈至电池的过程。其中，整车控制器130与电机控制器132之间可以通过CAN总线通信。驱动电机140与变速箱160通过离合器150连接。离合器150主要功能是保障车辆的换档平顺性。

图2是根据一示例性实施例示出的用于车辆制动能量回馈的控制器框图。该控制器可以配置于电动汽车或混合动力汽车中。例如，可以配置于如图1所示的手动挡电动汽车系统。如图2所示，该控制器可以包括：参数标定模块210、档位判断模块220、参数读取模块230、以及回馈操作模块240。

该参数标定模块210，可以被配置为根据车辆实际驾驶情况，预先为车辆的每个档位分别标定独立的回馈参数。

一种可能的实施方式中，所述参数标定模块210可以被配置为根据车辆实际驾驶情况中不同档位下对应的不同速比，预先为车辆的每个档位分别标定独立的回馈参数。例如，可以根据结合设计需求及主观感受，先标定1档下的回馈参数。例如，1档下的回馈参数如图2A所示，0％为不踩下制动踏板，数值x1、x2…x11…用来表示1档下不同工况的回馈参数。该回馈参数随车速增加而增加，随着制动踏板位置增加也是增加趋势。在标定1档下的回馈参数之后，可以以1档下的回馈参数为基础，根据其他档位的速比，计算出其他档位下的回馈参数。例如，假设1档速比为a，要标定的另一个档位的速比为b，则另一个档位下的回馈参数可以等于1档下相同车速、油门 踏板和制动踏板状态对应的回馈参数的a/b倍。例如，根据图2A所示1档下的回馈参数以及速比，可以计算得到图2B所示的另一个档位的回馈参数。另外，在计算出各档位的回馈参数之后，还可以通过实车验证，对回馈参数进行微调和优化。通过该实施方式，当车辆在低档位下运行时，为保证舒适性，可以减小回馈量，且降低临界回馈允许车速值，当车辆在高档位下运行时，速比较小，且车速较高，可以加大回馈量，提高临界回馈允许车速值以增加能量回收量。

该档位判断模块220，可以被配置为判断出车辆当前档位。

例如，所述档位判断模块220可以被配置为监测车辆的当前车速与电机转速，根据当前车速与电机转速的比值确定车辆当前档位。

该参数读取模块230，可以被配置为在需要进行能量回馈时，读取出预先为所述车辆当前档位标定的回馈参数。

该回馈操作模块240，可以被配置为利用所述参数读取模块读取出的回馈参数控制驱动电机执行回馈操作。

由于在电动汽车中，各档位速比的不同，驱动电机回馈扭矩通过变速箱作用到驱动轴的扭矩将产生很大差异，该差异直接造成同样车速，不同档位下驾驶员主观感受不同，因此，本发明提供的用于车辆制动能量回馈的控制器根据车辆实际驾驶情况，预先为车辆的每个档位分别标定独立的回馈参数，在需要进行能量回馈时，读取出预先为所述车辆当前档位标定的回馈参数，利用所述参数读取模块读取出的回馈参数控制驱动电机执行回馈操作，因此，可以在车辆运行过程中区分档位进行回馈制动调节，从而使得车辆在运行过程中无论处在哪个档位下，一旦发生回馈制动情况均能执行与档位适应的能量回馈，解决了回馈制动情况下低档位舒适性差和高档位能量回收少的问题。

图3是根据另一示例性实施例示出的用于车辆制动能量回馈的控制器框 图。该控制器可以配置于电动汽车或混合动力汽车中。例如，可以配置于如图1所示的手动挡电动汽车系统。如图3所示，该控制器的参数读取模块230可以包括：能量回馈判断子模块231、参数读取子模块232。

该能量回馈判断子模块231，可以被配置为根据车辆当前电池电量、离合器结合状态、当前车速、和/或加速踏板状态来判断是否需要进行能量回馈。

例如，当电池电量较大(＞90％)时，车辆不进行能量回馈操作。当离合器分离时，电机与变速箱脱开，不能进行能量回馈操作。在当前车速小于当前档位对应的预设最小车速时，为保障舒适性不进行回馈操作。当加速踏板仍处于踩下状态时不进行能量回馈操作。其中，不同档位对应的预设最小车速可以不同。

该参数读取子模块232，可以被配置为在所述能量回馈判断子模块231判定需要进行能量回馈的情况下，读取出预先为所述车辆当前档位标定的回馈参数。

例如，一种可能的实施方式中，所述能量回馈判断子模块231可以被配置为在车辆当前电池电量小于预设最大电量阈值，且离合器处于结合状态，且当前车速大于当前档位对应的预设最小车速，且加速踏板处于未被踩下的情况下，判定需要进行能量回馈。

需要说明的是，本发明对能量回馈判断子模块231对车辆当前电池电量、离合器结合状态、当前车速、和/或加速踏板状态的判断顺序不进行限制。

例如，一种可能的实施方式中，所述能量回馈判断子模块231可以被配置为判断当前电池电量是否小于预设最大电量阈值，如果大于等于预设最大电量阈值，重新触发所述档位判断模块220判断出车辆当前档位，如果小于预设最大电量阈值，判断离合器是否处于结合状态，如果未处于结合状态，重新触发所述档位判断模块220判断出车辆当前档位，如果处于结合状态，判断当前车速是否大于当前档位对应的预设最小车速，如果小于等于预设最 小车速，重新触发所述档位判断模块220判断出车辆当前档位，如果大于预设最小车速，判断加速踏板是否处于未被踩下的状态，如果处于踩下的状态，重新触发所述档位判断模块220判断出车辆当前档位，如果处于未被踩下的状态，判定需要进行能量回馈。

在该实施方式中，由于按照不符合能量回馈情况的严重程度按顺序依次判断，从而可以减少判断次数，避免在不符合能量回馈的情况下，执行能量回馈操作，提高控制效率。

在本发明实施例一种可能的实施方式中，所述回馈参数可以包括：制动状态对应的回馈参数以及无制动状态对应的回馈参数。在该实施方式中，所述参数读取模块230可以被配置为需要进行能量回馈时，判断出车辆当前制动状态，读取出与车辆当前档位、且与车辆当前制动状态对应的回馈参数。

例如，本发明用于车辆制动能量回馈的控制器可以在每个档位下均设有一组回馈参数。该组回馈参数可以包括：当前档位下的最小回馈车速、有制动状态对应的回馈参数查询表单和无制动状态对应的回馈参数查询表单。

由于回馈参数又细分为有制动状态对应的回馈参数与无制动状态对应的回馈参数，因此，可以根据制动状态有针对的执行符合实际驾驶情况的能量回馈，提高驾驶舒适性以及能量回收率。

例如，结合图1所示手动挡电动汽车系统环境，本发明车辆在不同档位下进行制动能量回馈时，可以由整车控制器130根据当前车速、电机转速、油门踏板位置、制动踏板位置、电池电量以及离合器位置等信息判定当前需要进入哪种回馈模式(有制动状态对应的回馈参数下的回馈模式，或者，无制动状态对应的回馈参数下的回馈模式)，并发送控制指令给电机控制器132。由电机控制器132控制驱动电机140执行所需的回馈操作。

综上所述，由于本发明实施例提供的用于车辆制动能量回馈的控制器，根据车辆实际驾驶情况，预先为车辆的每个档位分别标定独立的回馈参数， 从而可以在保障驾驶舒适性的前提下最大限度提升能量回收量。而且，所标定的回馈参数包括当前档位对应的预设最小车速、有制动状态的回馈参数查询表单和无制动状态的回馈参数查询表单，如此就保障了车辆在运行过程中无论处在哪个档位下，一旦发生回馈制动情况均能执行最优的能量回馈标定参数，在保障驾驶舒适性的前提下最大限度提升能量回收量。

图4是根据一示例性实施例示出的用于车辆制动能量回馈的控制方法流程图。该控制方法可以应用于电动汽车或混合动力汽车的控制器中。例如，可以应用于如图1所示的手动挡电动汽车系统的整车控制器130。如图4所示，该控制方法可以包括：

在步骤410中，根据车辆实际驾驶情况，预先为车辆的每个档位分别标定独立的回馈参数。

例如，可以根据车辆实际驾驶情况中不同档位下对应的不同速比，预先为车辆的每个档位分别标定独立的回馈参数。

在步骤420中，判断出车辆当前档位。

在步骤430中，在需要进行能量回馈时，读取出预先为所述车辆当前档位标定的回馈参数。

例如，可以根据车辆当前电池电量、离合器结合状态、当前车速、和/或加速踏板状态来判断是否需要进行能量回馈。在判定需要进行能量回馈的情况下，读取出预先为所述车辆当前档位标定的回馈参数。

在步骤440中，利用读取出的回馈参数控制驱动电机执行回馈操作。

由于本发明提供的用于车辆制动能量回馈的控制方法根据车辆实际驾驶情况，预先为车辆的每个档位分别标定独立的回馈参数，在需要进行能量回馈时，读取出预先为所述车辆当前档位标定的回馈参数，利用读取出的回馈参数控制驱动电机执行回馈操作，因此，可以在车辆运行过程中区分档位进行回馈制动调节，从而使得车辆在运行过程中无论处在哪个档位下，一旦 发生回馈制动情况均能执行与档位适应的能量回馈，解决了回馈制动情况下低档位舒适性差和高档位能量回收少的问题。

图5是根据另一示例性实施例示出的用于车辆制动能量回馈的控制方法流程图。如图5所示，该控制方法可以包括：

在步骤510中，根据车辆实际驾驶情况，预先为车辆的每个档位分别标定独立的回馈参数，其中，所述回馈参数包括：制动状态对应的回馈参数以及无制动状态对应的回馈参数。

在步骤520中，监测车辆的当前车速与电机转速，根据当前车速与电机转速的比值确定车辆当前档位。

在步骤530中，判断当前电池电量是否小于预设最大电量阈值。

如果大于等于预设最大电量阈值，重新返回到步骤520，所述监测车辆的当前车速与电机转速，根据当前车速与电机转速的比值确定车辆当前档位的步骤。

在步骤531中，如果小于预设最大电量阈值，判断离合器是否处于结合状态。

如果未处于结合状态，重新返回到步骤520，所述监测车辆的当前车速与电机转速，根据当前车速与电机转速的比值确定车辆当前档位的步骤。

在步骤532中，如果处于结合状态，判断当前车速是否大于当前档位对应的预设最小车速。

如果小于等于预设最小车速，重新返回到步骤520，所述监测车辆的当前车速与电机转速，根据当前车速与电机转速的比值确定车辆当前档位的步骤。

在步骤533中，如果大于预设最小车速，判断加速踏板是否处于未被踩下的状态。

如果处于踩下的状态，重新返回到步骤520，所述监测车辆的当前车速 与电机转速，根据当前车速与电机转速的比值确定车辆当前档位的步骤

在步骤534中，如果处于未被踩下的状态，读取出与车辆当前档位、且与车辆当前制动状态对应的回馈参数。

在步骤540中，利用读取出的回馈参数控制驱动电机执行回馈操作。

由于本实施例提供的用于车辆制动能量回馈的控制方法，根据车辆实际驾驶情况，预先为车辆的每个档位分别标定独立的回馈参数，从而可以在保障驾驶舒适性的前提下最大限度提升能量回收量。而且，所标定的回馈参数包括当前档位下的预设最小车速、有制动状态的回馈参数和无制动状态的回馈参数，如此就保障了车辆在运行过程中无论处在哪个档位下，一旦发生回馈制动情况均能执行最优的能量回馈标定参数，在保障驾驶舒适性的前提下最大限度提升能量回收量。

图6是根据一示例性实施例示出的用于车辆制动能量回馈的系统框图。该系统可以配置于电动汽车或混合动力汽车中。例如，可以配置于如图1所示的手动挡电动汽车系统。如图6所示，该系统可以包括：根据本发明任意实施例所述的用于车辆制动能量回馈的控制器610。与所述控制器610相连的驱动电机620。与所述驱动电机620通过离合器630连接的变速箱640。其中，所述控制器610控制驱动电机620执行回馈操作，以使所述驱动电机620向所述变速箱640输出回馈扭矩。

另外，本发明实施例还提供一种汽车。例如，参见图1所示汽车框图。该汽车可以为手动档电动汽车。如图1所示，该汽车可以包括：根据本发明任意实施例所述的控制器130；与所述控制器130通过CAN总线连接的电机控制器132；与所述电机控制器132连接的驱动电机140；与所述驱动电机140通过离合器150连接的变速箱160；其中，所述电机控制器132，被配置为接收所述控制器130的回馈控制指令，根据所述回馈控制指令控制所述驱动电机140执行回馈操作，以使所述驱动电机140向所述变速箱160输 出回馈扭矩；电池110，被配置为提供所述驱动电机140所需的电能，存储所述驱动电机140通过逆变器120回馈的电能。

当然，本发明实施例所述汽车除了以上提到的部件以外，还可以包括其他部件，例如，车身、车轮、油门踏板、制动踏板、主减速器、等等，在此不再赘述。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

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，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。