一种再生制动切换报警方法及系统与流程

本发明涉及一种再生制动切换报警方法及系统，属于汽车制动领域。

背景技术：

随着人们的环保意识不断加强，对能源安全和环境保护问题的不断重视，新能源汽车的普及和相关新技术的采用成为必然趋势。再生制动亦称反馈制动，是一种使用在电动车辆上的制动技术。电动汽车的再生制动的使用增加了电动车续航里程，提高了能量利用率。

由电机的工作原理可知，电机既是电动机又是发电机，再生制动利用电机的这种特性将车辆动能和势能转换为电能进而又被存储到蓄电池中。再生制动工作过程中产生的制动力，又被称为再生制动力。在某些纯电动汽车中采用电子踏板，油门与刹车一体（也单设有刹车踏板），当驾驶员松开油门踏板时，系统对动能进行回收，利用再生制动力减速，完全松开油门踏板时等同于踩下制动踏板，遇到紧急情况时驾驶员可按驾驶习惯，直接踩刹车踏板进行紧急制动。

在实际车辆行驶过程中，为了保护电池不被过分充电，常常参考电池组的SOC（充电状态：state of charge）并设立阈值，当超过SOC的阈值时终止再生制动模式，切换为传统液压制动方式，此时油门松开无制动力产生，汽车无减速，驾驶员容易产生异常，行驶不适感。尤其在长下坡路段或者寒冷天气的工况中，电池组状态下降，再生制动能量充电过程可能达到SOC阈值，驾驶员过晚察觉制动力消失，容易导致不必要的事故发生。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种再生制动切换报警方法及系统，能够实现当驱动电池不能再充电时提醒驾驶员再生制动终止或受限。

为了实现上述目的，本发明的解决方案是：一种再生制动切换报警系统，其特征在于，包括：总控模块、驱动电机模块、电池组模块和报警模块，其中，所述驱动电机模块分别与总控模块和电池组模块相连，一方面将电池组模块的电能转换为动能来驱动车辆，另一方面，通过再生制动为电池组模块充电；总控模块采集所述驱动电机模块、电池组模块和报警模块中的多个信号，协调各模块动作；所述电池组模块包括驱动电池组以及控制驱动电池组的电池管理系统，所述的驱动电池组达到SOC充电阈值时，再生制动终止，切换为液压制动模式，总控模块发送报警提示，报警模块触发，提示驾驶员再生制动已终止或受限。

所述驱动电机模块包括电动车驱动电机，所述驱动电机模块分别与驱动电池组、车轮驱动系统相连，用于将电能转换为机械能，为车辆行驶提供动力。

所述总控模块采用具有再生制动功能的整车ECU。

所述报警模块为仪表显示屏或报警音发生装置中的一种或几种组合。

所述总控模块还连接有位置检测装置，所述位置检测装置包括GPS和高度测定装置。

上述再生制动切换报警系统，通过总控模块采集各个模块的信号，并判断电池组模块中的电池组SOC状态，当电池组模块中的电池组不能再充电时，系统通过仪表显示屏或报警音发生装置提示驾驶员再生制动终止或受限，使驾驶员对踏板松开后无制动力状态有提前准备，减少驾驶员恐慌感。

再生制动切换报警方法，包括如下步骤：

获取油门踏板状态，当检测到油门踏板松开时，评估驱动电池组的SOC最小值，并将驱动电池组SOC最小值与驱动电池组的实时SOC 值进行比较，同时将再生制动充电功率与驱动电池最大充电功率进行比较，若满足驱动电池组充电条件，则再生制动产生的电能对驱动电池组进行充电；

若不满足驱动电池组充电条件，则报警模块触发，仪表显示屏提示或发出报警音提示驾驶员，再生制动终止，切换为液压制动。

所述驱动电池组充电条件为：若SOC驱≤SOC驱min，且P再生≤P充电max，则再生制动产生的电能对驱动电池组进行充电。

所述方法还包括：获取目标制动力F目标及预期车速V预期，同时与再生制动产生的制动力、实时车速进行对比，若F再生制动力＜F目标，主动制动装置对液压进行补充增压，加大制动力，实现电动车辆减速直至达到目标车速。

所述方法还包括：报警装置报警后，若驾驶员不介入，或F制动＜F目标，主动制动装置对液压进行补充增压，加大制动力，实现电动车辆减速直至达到目标车速。

所述方法还包括：若V车＞V预期，V车不满足要求，则循环上述步骤，消耗再生制动能量，直至结束。

所述方法还包括：车辆控制系统根据人工智能AI结合位置检测装置分析行驶过程中路况及驱动电池组SOC情况，当驱动电池组的实时SOC值接近SOC最小值时，报警模块触发，提示驾驶员汽车再生制动力即将消失。

上述再生制动切换报警方法适用于新能源汽车尤其纯电动汽车，通过ECU（电子控制单元Electronic Control Unit）对采集的位置信号及SOC状态进行判断，当驱动电池不能再充电时，系统通过仪表显示屏图标显示或发出报警音提示驾驶员再生制动终止或受限，使驾驶员对油门踏板松开后无制动力状态有提前准备。

以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明系统结构图；

图2为本发明流程图。

具体实施方式

图1为一种再生制动切换报警系统，包括：总控模块1、驱动电机模块2、电池组模块3和报警模块4，其中，所述驱动电机模块2分别与总控模块1和电池组模块3相连，一方面将电池组模块的电能转换为动能来驱动车辆，另一方面，通过再生制动为电池组模块充电；总控模块1采集所述驱动电机模块2、电池组模块3和报警模块4中的多个信号，协调各模块动作。

其中，所述电池组模块3包括驱动电池组31以及控制驱动电池组的电池管理系统，所述电池管理系统可以采用BMS电池管理系统32，用于各个电池组件的状态控制，实时评估电池组件情况并反馈给总控模块，用于判断续航里程及是否需要充电等。所述驱动电池组用于为驱动电机提供电能，保持整车续航能力。所述的驱动电池组达到SOC充电阈值时，再生制动终止，切换为液压制动模式，总控模块发送报警提示，报警模块触发，提示驾驶员再生制动已终止或受限。

所述驱动电机模块2，主要包括电动车驱动电机极其相关组件，用于将电能转换为机械能，为车辆行驶提供动力。所述驱动电机模块2与总控模块1相连，根据总控模块的信号控制驱动电机，所述驱动电机模块2分别与驱动电池组31、车轮驱动系统相连，用于将电能转换为机械能，为车辆行驶提供动力，优选的，驱动电机与车轮驱动系统的差速器5相连，，车轮驱动系统差的速器，可调节两侧车轮转速差，提高汽车行驶操控性能。车轮6的转速通过轮速传感器7测定，将信号反馈给总控模块，计算汽车行驶速度。

所述总控模块1还连接有位置检测装置8，所述位置检测装置包括GPS（或其他位置检测方式）和高度测定装置，将位置信号反馈给总控模块，用于驱动电池组充电率及再生制动趋势计算。

所述报警模块4为仪表显示屏或报警音发生装置中的一种或几种组合，总控模块判断再生制动终止或者受限时，触发报警模块，报警模块在仪表显示屏提示或发出报警音提示驾驶员注意。

报警方式可由驾驶员自行选择：仪表盘显示警告或声音报警或二者同时发生，其中声音报警也可由驾驶员自行设定音量的大小。

报警提示终止方式可由驾驶员自行设定，可以报警时间运行一定时间后自动终结，或按下终止按钮或点击中控屏相应图标或整车语音识别驾驶员终止命令等方式。

所述总控模块1用于采集各个信号，包括油门开度信号；驱动电机模块2的直流电压值信号；通过安装在车轮上的轮速传感器7反馈的实时车速信号；位置检测装置8输出的位置信号，报警模块4发出的控制信号，以及电池管理系统BMS32的各个实时SOC信号。总控模块通过实时信号及车况反馈，对驾驶员制动意图进行判断，调节各模块之间协作。总控模块通过总线与其他各模块通信，具体可以采用具有再生制动功能的整车ECU。所述的再生制动功能的整车ECU，即整车电子控制单元，采集处理各种信号，运行自身存储的程序并与各个执行机构进行信息交互实现预定控制功能。

优选地，所述总控模块中添加预切换提醒程序，车辆控制系统根据人工智能AI结合GPS（或其他位置检测方式）分析行驶过程中路况及驱动电池组SOC情况，当接近SOC设定值时，报警模块触发，提示驾驶员汽车再生制动力即将消失。即在再生制动模式切换为液压电子制动模式之前，为驾驶员提供一个段缓冲时间。

上述再生制动切换报警系统，通过总控模块采集各个模块的信号，并判断电池组模块中的电池组SOC状态，当电池组模块中的电池组不能再充电时，系统通过仪表显示屏或报警音发生装置提示驾驶员再生制动终止或受限，使驾驶员对踏板松开后无制动力状态有提前准备，减少驾驶员恐慌感。

如图2所示，再生制动切换报警方法，包括如下步骤：

S101，判断油门踏板的状态，若油门踏板未松开，则车辆处于驱动模式；

S102，当检测到油门踏板松开时，评估驱动电池组的SOC最小值，并将驱动电池组SOC最小值与BMS反馈的实时SOC 值进行比较，若实时SOC驱≤SOC 驱min，则执行S103，否则，执行S105；

S103，将再生制动充电功率与驱动电池最大充电功率进行比对，若P再生≤P充电max，则再生制动产生的电能对驱动电池进行充电，否则执行S105；

S104，总控模块实时采集轮速传感器反馈信号预测驾驶员行驶意图并计算出实时目标制动力F目标及预期车速V预期，同时与再生制动产生的制动力、实时车速进行对比是否满足要求：若F再生制动力≥F目标，则执行S106，反之，再生制动力不足，则由主动制动装置（电子制动助力器或ESC电子稳定控制系统）对液压进行补充增压，加大制动力，实现电动车辆减速直至目标车速；

S105，若SOC驱＞SOC 驱min，或SOC驱≤SOC 驱min且若P再生＞P充电max，则报警模块触发，报警模块在仪表显示屏提示或发出报警音提示驾驶员注意，再生制动终止，驾驶员制动介入，踏下制动踏板对汽车施加制动力，若F制动≥F目标，则执行S106，若驾驶员不介入或F制动＜F目标，再生制动力不足，则由主动制动装置（电子制动助力器或ESC电子稳定控制系统）对液压进行补充增压，加大制动力，实现电动车辆减速直至目标车速；

S106，对比检测车速V车与V预期，若V车≤V预期，则结束，反之，若V车不满足要求，则返回步骤S102，循环上述步骤，直至结束。

上述再生制动切换报警方法适用于新能源汽车尤其纯电动汽车，通过ECU（电子控制单元Electronic Control Unit）对采集的位置信号及SOC状态进行判断，当驱动电池不能再充电时，系统通过仪表显示屏图标显示或发出报警音提示驾驶员再生制动终止或受限，使驾驶员对油门踏板松开后无制动力状态有提前准备。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。