电动汽车的再生制动能量回收控制方法与流程

本发明涉及电动汽车制造技术领域，尤其是一种电动汽车的再生制动能量回收控制方法。

背景技术：

现有的技术方案中，纯电动汽车的能量回收控制方式是通过松油门后esp控制再生制动扭矩的大小和降扭曲线，该方法的制动扭矩通常较小因而回收能量较少。

现有的已公开的专利中，和本技术方案最接近的cn108284771a中所述的方案，需要根据松开踏板时的变化率，车速，踏板开度来实现制动力矩的控制，若松踏板时的变化率大于预设值时，则将松踏板前的开度和松踏板变化率以及车速，输入到计算制动扭矩的神经网络计算模块计算得到制动扭矩，若松踏板时的变化率小于预设阈值，则通过转速-制动扭矩的表计算制动扭矩，以上制动扭矩输出给电机控制器需要完全松开油门(踏板开度<1.5%)才能够实现，可以看出，以上方案存在两个缺点：

一、上述专利提及的方法本质上属于松油门再生制动，将制动扭矩的结果输出到电机控制器需要完全松开油门，即一次制动过程只能产生一种扭矩，无法连续调节；

二、制动扭矩的计算使用的是神经网络方法，本质上属于输入和输出是非线性关系，输入参数多且各个参数的权重不同，输入参数无法每次都控制相同，从而导致无法获得稳定的制动扭矩。

esp为电子稳定控制模块的简称。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电动汽车的再生制动能量回收控制方法，它可以解决现有技术一次制动过程只能产生一种扭矩，无法连续调节；输入参数多且各个参数的权重不同，输入参数无法每次都控制相同，从而导致无法获得稳定的制动扭矩的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种电动汽车的再生制动能量回收控制方法，采用电动汽车制动装置来实现，该装置包括整车控制器，所述整车控制器接收设有开度传感器的加速踏板的开度信息及按键操作面板的操作信息，所述整车控制器根据所述开度信息及所述操作信息通过换挡机构和电机控制器控制驱动电机运行，所述整车控制器还根据所述开度信息及所述操作信息通过电池管理系统去控制动力电池的输出，并通过电子稳定控制模块去控制车身的稳定；其实现步骤是：1）将所述加速踏板的开度区间分为加速区间的制动区间，所述整车控制器根据所述加速踏板的所述开度信息，向所述电机控制器发送命令，若所述开度信息的值不大于预设门限值，且开度变化率大于预设门限值，则所述整车控制器向所述电机控制器发送负扭矩命令，汽车实现制动功能，若所述开度信息的值大于预设门限值，则所述整车控制器向所述电机控制器发送正扭矩命令，汽车实现前进功能；所述开度信息包括所述加速踏板的开度和所述加速踏板的变化率，所述变化率为所述加速踏板前一时刻的开度减当前时刻开度；2）所述整车控制器对再生制动扭矩t的大小进行计算，将计算得到的t发送给所述电机控制器，t是一个负值；所述再生制动扭矩t的计算方法为：当松油门的变化率>2%且加速踏板实际开度b<30%时，根据所述加速踏板实际开度b得到映射的逻辑开度f与回收强度r以及最大允许制动扭矩t1的乘积为t2,将t2和电池允许的最大制动扭矩tmax比较后取大的值，保证回馈的电流不超过允许值，使用数学公式表述为，t2=f×r×t1，若t2>tmax,则t=t2,否则t=tmax,计算结果输出给电机控制器；所述回收强度r是不同车速下的最大制动扭矩的百分比，该值根据实车进行标定，结果存储在车速-回收强度的一维表中，由于制动扭矩是根据踏板开度计算结果后直接输出，因此在制动阶段驾驶员可以根据意图改变油门开度实现不同的制动效果。

上述技术方案中，更为具体的方案还可以是：所述开度信息与扭矩的关系为：当所述开度为0～30%为再生制动功能，当所述开度从30%～0变化时，再生制动扭矩从0～最大，且为线性增长，当所述开度为30%～100%时，加速扭矩从0开始逐渐增大；所述开度在0～30%内，所述变化率大于2%，即所述加速踏板处于释放状态，汽车处于制动状态，当所述开度在30～100%时，所述加速踏板处于踩下状态，汽车处于前进状态。

更进一步：所述正扭矩的计算方法为：根据所述加速踏板的实际开度b，设定b>30%，得到映射的所述逻辑开度f，所述加速踏板实际开度在30%～100%映射的逻辑开度为0～100%，将f做为所述整车控制器的输入，所述整车控制器查所述加速踏板开度和转速的表计算实际逻辑开度，并将所述实际逻辑开度与电机外特性的表得到的电机扭矩t3相乘得到的乘积作为所述正扭矩的输出；因此当所述加速踏板实际开度>30%时，则处于加速状态，若所述加速踏板的实际开度<30%且所述加速踏板变化率<2,则f被限制为0，此时不输出正扭矩，车辆处于滑行状态。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：由于本发明将油门踏板开度区间分为加速区间和制动区间，在制动区间内制动扭矩和踏板开度存在明确的数学关系，所以在制动过程中改变开度即可根据开度计算得到的制动扭矩，并且计算得到的制动扭矩直接输出给电机控制器，无需前置条件。从而实现了可连续调节的，稳定的制动扭矩。

附图说明

图1是本发明电动汽车制动装置的结构方框示意图。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述：

图1所示的电动汽车的再生制动能量回收控制方法，采用电动汽车制动装置来实现，该装置包括整车控制器1，整车控制器1接收设有开度传感器的加速踏板2的开度信息及按键操作面板3的操作信息，整车控制器1根据开度信息及操作信息通过换挡机构4和电机控制器5控制驱动电机运行，整车控制器1还根据开度信息及操作信息通过电池管理系统7去控制动力电池9的输出，并通过电子稳定控制模块6（简称esp）去控制车身的稳定；其实现步骤是：1）将加速踏板2的开度区间分为加速区间的制动区间，整车控制器1根据加速踏板的开度信息，向电机控制器5发送命令，若开度信息的值不大于预设门限值，且开度变化率大于预设门限值，则整车控制器1向电机控制器5发送负扭矩命令，汽车实现制动功能，若开度信息的值大于预设门限值，则整车控制器1向电机控制器5发送正扭矩命令，汽车实现前进功能；开度信息包括加速踏板的开度和加速踏板的变化率，变化率为加速踏板前一时刻的开度减当前时刻开度；2）整车控制器1将计算得到的再生制动扭矩t发送给电机控制器5；再生制动扭矩t的计算方法为：当加速踏板2的变化率>2%且加速踏板2实际开度b<30%时，根据加速踏板2的实际开度b得到映射的逻辑开度f与回收强度r以及最大允许制动扭矩t1的乘积为t2,将t2和电池管理系统7允许的最大制动扭矩tmax比较后取大的值，保证回馈的电流不超过允许值，使用数学公式表述为，t2=f×r×t1，若t2>tmax,则t=t2,否则t=tmax,计算结果输出给电机控制器；回收强度r是不同车速下的最大制动扭矩的百分比，该值根据实车进行标定，结果存储在车速-回收强度的一维表中，由于制动扭矩是根据踏板开度计算结果后直接输出，因此在制动阶段驾驶员可以根据意图改变油门开度实现不同的制动效果。

开度信息与扭矩的关系为：当开度为0为再生制动功能，当再生制动扭矩为最大，当开度为30%时，加速扭矩大于0，当加速踏板2从30%开度开始释放，且变化率大于2%，汽车处于制动状态，当开度大于30%时，汽车获得正扭矩，汽车处于加速前进状态。

正扭矩的计算方法为：根据加速踏板2的实际开度b，设定b>30%，得到映射的所述逻辑开度f，加速踏板2实际开度在30%映射的逻辑开度为0，将f做为整车控制器1的输入，整车控制器1查加速踏板开度和转速的表计算实际逻辑开度，并将实际逻辑开度与电机外特性的表与电机扭矩t3相乘得到的乘积作为正扭矩的输出。因此当加速踏板2实际开度>30%时，则处于加速状态，若加速踏板2的实际开度<30%且加速踏板2变化率<2,则f被限制为0，此时不输出正扭矩，车辆处于滑行状态。

实施例2

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述：

图1所示的电动汽车的再生制动能量回收控制方法，采用电动汽车制动装置来实现，该装置包括整车控制器1，整车控制器1接收设有开度传感器的加速踏板2的开度信息及按键操作面板3的操作信息，整车控制器1根据开度信息及操作信息通过换挡机构4和电机控制器5控制驱动电机运行，整车控制器1还根据开度信息及操作信息通过电池管理系统7去控制动力电池9的输出，并通过电子稳定控制模块6（简称esp）去控制车身的稳定；其实现步骤是：1）将加速踏板2的开度区间分为加速区间的制动区间，整车控制器1根据加速踏板的开度信息，向电机控制器5发送命令，若开度信息的值不大于预设门限值，且开度变化率大于预设门限值，则整车控制器1向电机控制器5发送负扭矩命令，汽车实现制动功能，若开度信息的值大于预设门限值，则整车控制器1向电机控制器5发送正扭矩命令，汽车实现前进功能；开度信息包括加速踏板的开度和加速踏板的变化率，变化率为加速踏板前一时刻的开度减当前时刻开度；2）整车控制器1将计算得到的再生制动扭矩t发送给电机控制器5；再生制动扭矩t的计算方法为：当加速踏板2的变化率>2%且加速踏板2实际开度b<30%时，根据加速踏板2的实际开度b得到映射的逻辑开度f与回收强度r以及最大允许制动扭矩t1的乘积为t2,将t2和电池管理系统7允许的最大制动扭矩tmax比较后取大的值，保证回馈的电流不超过允许值，使用数学公式表述为，t2=f×r×t1，若t2>tmax,则t=t2,否则t=tmax,计算结果输出给电机控制器；回收强度r是不同车速下的最大制动扭矩的百分比，该值根据实车进行标定，结果存储在车速-回收强度的一维表中，由于制动扭矩是根据踏板开度计算结果后直接输出，因此在制动阶段驾驶员可以根据意图改变油门开度实现不同的制动效果。

开度信息与扭矩的关系为：当开度为10%为再生制动功能，再生制动扭矩为中间值，当开度从10%变化到0时，再生制动扭矩从中间值变化到0，且为线性增长，当开度为65%时，加速扭矩为中间值，当加速踏板从30%开度释放，且变化率大于2%，汽车处于制动状态，当开度在30%～65%内时，汽车获得正扭矩，处于加速前进状态。

正扭矩的计算方法为：根据加速踏板2的实际开度b，设定b>30%，得到映射的所述逻辑开度f，加速踏板2实际开度在45%映射的逻辑开度为50%，将f做为整车控制器1的输入，整车控制器1查加速踏板开度和转速的表计算实际逻辑开度，并将实际逻辑开度与电机外特性的表与电机扭矩t3相乘得到的乘积作为正扭矩的输出。因此当加速踏板2实际开度>30%时，则处于加速状态，若加速踏板2的实际开度<30%且加速踏板2变化率<2,则f被限制为0，此时不输出正扭矩，车辆处于滑行状态。

实施例3

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述：

图1所示的电动汽车的再生制动能量回收控制方法，采用电动汽车制动装置来实现，该装置包括整车控制器1，整车控制器1接收设有开度传感器的加速踏板2的开度信息及按键操作面板3的操作信息，整车控制器1根据开度信息及操作信息通过换挡机构4和电机控制器5控制驱动电机运行，整车控制器1还根据开度信息及操作信息通过电池管理系统7去控制动力电池9的输出，并通过电子稳定控制模块6（简称esp）去控制车身的稳定；其实现步骤是：1）将加速踏板2的开度区间分为加速区间的制动区间，整车控制器1根据加速踏板的开度信息，向电机控制器5发送命令，若开度信息的值不大于预设门限值，且开度变化率小于预设门限值，则整车控制器1向电机控制器5发送负扭矩命令，汽车实现制动功能，若开度信息的值大于预设门限值，则整车控制器1向电机控制器5发送正扭矩命令，汽车实现前进功能；开度信息包括加速踏板的开度和加速踏板的变化率，变化率为加速踏板前一时刻的开度减当前时刻开度；2）整车控制器1将计算得到的再生扭矩t发送给电机控制器5；再生制动扭矩t的计算方法为：当加速踏板2的变化率>2%且加速踏板2实际开度b<30%时，根据加速踏板2的实际开度b得到映射的逻辑开度f与回收强度r以及最大允许制动扭矩t1的乘积为t2,将t2和电池管理系统7允许的最大制动扭矩tmax比较后取大的值，保证回馈的电流不超过允许值，使用数学公式表述为，t2=f×r×t1，若t2>tmax,则t=t2,否则t=tmax,计算结果输出给电机控制器；回收强度r是不同车速下的最大制动扭矩的百分比，该值根据实车进行标定，结果存储在车速-回收强度的一维表中，由于制动扭矩是根据踏板开度计算结果后直接输出，因此在制动阶段驾驶员可以根据意图改变油门开度实现不同的制动效果。

开度信息与扭矩的关系为：当开度为30%为再生制动功能，当开度从30%变化到0时，再生制动扭矩从0变化到最大，且为线性增长，当开度为100%时，加速扭矩为最大值，当加速踏板2从30%开度释放，且变化率大于2%，汽车处于制动状态，当开度在100%内时，汽车处于前进状态。

正扭矩的计算方法为：根据加速踏板2的实际开度b，设定b>30%，得到映射的所述逻辑开度f，加速踏板2实际开度在100%映射的逻辑开度为100%，将f做为整车控制器1的输入，整车控制器1查加速踏板开度和转速的表计算实际逻辑开度，并将实际逻辑开度与电机外特性的表与电机扭矩t3相乘得到的乘积作为正扭矩的输出。因此当加速踏板2实际开度>30%时，则处于加速状态，若加速踏板2的实际开度<30%且加速踏板2变化率<2,则f被限制为0，此时不输出正扭矩，车辆处于滑行状态。