车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法、装置及车辆与流程
未命名
07-19
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1.本技术涉及车辆技术领域,特别涉及一种车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法、装置及车辆。
背景技术:
2.新能源电动汽车,尤其是纯电动汽车,为了提升车辆的电驱动续航里程,均开发了能量回收系统。能量回收系统又包含了滑行能量回收系统和制动能量回收系统。能量回收的原理是利用电机的励磁作用,在一定制动强度范围内(能量回收的强度,一般覆盖区间为0.1g~0.3g),优先采用电机回馈力矩进行制动减速,从而将行驶动能转化为电能并储存在蓄电池中。
3.由于能量回收的工作特性,在能量回收功能工作时,负扭矩会集中在驱动轴,如果车辆在低附着路面或者高/低分割路面滑行行驶,或者由高附着路面滑行行驶过渡到低附着路面,驱动轮由于负扭矩的作用就会发生抱死甚至车轮的反转,如果车辆是后驱车辆,此时,车辆就会发生横摆或者甩尾,因此,针对这个问题开发了动态扭矩控制功能。
4.相关技术中,在检测到车辆状态达到动态扭矩控制功能触发的门限时,车辆制动模块直接请求一个固定单一的升扭目标值,该目标值为标定量。
5.然而,相关技术中回馈力矩进行大的阶跃,会产生较大的减速度丢失感和车辆的冲击感,尤其是在如雪面等低附路面行驶,车辆会频繁的在驾驶员松开加速踏板后,激活动态扭矩控制功能,从而使车辆频繁的产生冲击,车辆稳定性可以保证,但是对于驾乘体验非常差。
6.相关技术中,专利[cn106926710a]《电动汽车的再生制动能量回收系统和控制方法》中,整车控制器基于加速踏板的开度值和转速计算回馈扭矩,并将回馈扭矩发送到电机控制器。
[0007]
然而,该方案虽然实现了制动能量回收控制,却忽略了对车辆进行实时监控,缺少动态调节能量回收扭矩的功能,可能会导致用户体验感较差的问题,亟待解决。
技术实现要素:
[0008]
本技术提供一种车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法、装置及车辆,以解决相关技术中,回馈力矩的设置阶跃较大,从而会产生丢失感和车辆冲击感等问题,大大提升驾乘体验。
[0009]
本技术第一方面实施例提供一种车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法,包括以下步骤:
[0010]
判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件;若所述车辆满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,则判断所述车辆的制动踏板是否被触发,并在所述制动踏板未被触发时,基于预设的前馈控制策略对所述车辆进行滑行回收负扭矩的第一升扭控制;以及在完成所述第一升扭控制后,基于预设的闭环控制策略对所述车辆进行滑
行回收负扭矩的第二升扭控制,得到目标负扭矩,并控制电机执行所述目标负扭矩。
[0011]
根据上述技术手段,本技术实施例可以在当前车辆满足能量回收扭矩控制功能激活条件时,通过前馈控制策略和闭环控制策略对车辆进行滑行回收负扭矩进行升扭操作,由此,避免相关技术中的回馈力矩进行大的阶跃,从而优化功能控制过程中的车辆冲击。
[0012]
可选地,在一些实施例中,在控制电机执行所述目标负扭矩之前,还包括:获取整车控制器vcu请求扭矩;根据所述vcu请求扭矩和所述目标负扭矩生成仲裁结果,并在所述仲裁结果为请求执行扭矩请求时,发送所述请求执行扭矩请求至电机控制器,以通过所述电机控制器控制所述电机执行所述目标负扭矩。
[0013]
根据上述技术手段,本技术实施例可以将车辆的制动模块与整车控制器建立扭矩控制接口,从而实现通过vcu获取请求扭矩,并发送请求执行扭矩请求至电机控制器,由此,本技术可以动态控制车辆的制动能量回收扭矩,提升驾驶员的使用感受。
[0014]
可选地,在一些实施例中,在控制电机执行所述目标负扭矩之后,还包括:重新判断所述车辆是否满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件;若重新判断结果为不满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,则控制所述车辆退出能量回收扭矩控制功能。
[0015]
根据上述技术手段,本技术实施例在控制电机执行目标负扭矩之后,通过对能量回收扭矩控制功能激活条件进行实时监测,保证了当前车辆电动后驱车辆制动能量回收扭矩的协调。
[0016]
可选地,在一些实施例中,在重新判断所述车辆是否满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件之后,还包括:若所述重新判断结果为满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,则重新判断所述车辆的制动踏板是否被触发,直至控制所述车辆退出能量回收扭矩控制功能。
[0017]
根据上述技术手段,本技术实施例可以通过重新判断车辆满足能量回收扭矩控制功能激活条件,在车辆的制动踏板被触发时,持续控制车辆的制动能量回收扭矩的协调,由此,在车辆制动状态发生改变的情况下,保证其负扭矩的有效控制。
[0018]
可选地,在一些实施例中,所述判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,包括:采集车辆的行驶信号和驾驶员操作信息;根据所述行驶信息和所述操作信息计算所述车辆的驱动轴车轮最大轮速差或最大滑移率;若所述最大轮速差或最大滑移率满足预设的功能激活门限,则判定所述车辆满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件。
[0019]
根据上述技术手段,本技术实施例提供了判断车辆是否满足能量回收扭矩控制功能的激活条件,通过计算车辆的驱动轴车轮最大轮速差或最大滑移率,本技术可以精准判断当前车辆是否需要进行扭矩回收控制,由此,有效地提升用户的驾乘体验,保证整车系统的稳定运行。
[0020]
可选地,在一些实施例中,在判断所述车辆的制动踏板是否被触发之后,还包括:若所述车辆的制动踏板被触发,则将制动能量回收电扭矩置为0。
[0021]
根据上述技术手段,本技术实施例可以在车辆的制动踏板被触发后,将制动能量回收电扭矩置为0,由此,本技术可以保证更好的制动踏板感和驾乘体验。
[0022]
本技术第二方面实施例提供一种车辆的制动能量回收扭矩协调控制装置,包括:
[0023]
判断模块,用于判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件;第一控制模块,用于在所述车辆满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件时,判断所述车辆的制动踏板是否被触发,并在所述制动踏板未被触发时,基于预设的前馈控制策略对所述车辆进行滑行回收负扭矩的第一升扭控制;以及第二控制模块,用于在完成所述第一升扭控制后,基于预设的闭环控制策略对所述车辆进行滑行回收负扭矩的第二升扭控制,得到目标负扭矩,并控制电机执行所述目标负扭矩。
[0024]
可选地,在一些实施例中,在控制电机执行所述目标负扭矩之前,所述第二控制模块,还包括:获取单元,用于获取整车控制器vcu请求扭矩;发送单元,用于根据所述vcu请求扭矩和所述目标负扭矩生成仲裁结果,并在所述仲裁结果为请求执行扭矩请求时,发送所述请求执行扭矩请求至电机控制器,以通过所述电机控制器控制所述电机执行所述目标负扭矩。
[0025]
可选地,在一些实施例中,在控制电机执行所述目标负扭矩之后,所述第二控制模块,还包括:判断单元,用于重新判断所述车辆是否满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件;第一控制单元,用于在重新判断结果为不满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件时,控制所述车辆退出能量回收扭矩控制功能。
[0026]
可选地,在一些实施例中,在重新判断所述车辆是否满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件之后,所述判断单元,还用于:在所述重新判断结果为满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件时,重新判断所述车辆的制动踏板是否被触发,直至控制所述车辆退出能量回收扭矩控制功能。
[0027]
可选地,在一些实施例中,所述判断模块,包括:采集单元,用于采集车辆的行驶信号和驾驶员操作信息;计算单元,用于根据所述行驶信息和所述操作信息计算所述车辆的驱动轴车轮最大轮速差或最大滑移率;判定单元,用于在所述最大轮速差或最大滑移率满足预设的功能激活门限时,判定所述车辆满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件。
[0028]
可选地,在一些实施例中,在判断所述车辆的制动踏板是否被触发之后,所述第一控制模块,还包括:第二控制单元,用于在所述车辆的制动踏板被触发时,将制动能量回收电扭矩置为0。
[0029]
本技术第三方面实施例提供一种车辆,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如上述实施例所述的车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法。
[0030]
本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上的车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法。
[0031]
本技术的有益效果:
[0032]
(1)本技术提供的车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法有效地解决了在能量回收功能工作时,车辆可能会发生横摆或者甩尾的问题。
[0033]
(2)本技术有效地避免了相关技术中回馈力矩的设置阶跃较大,而导致车辆产生丢失感和冲击感的问题,从而优化功能控制过程中的车辆冲击。
[0034]
(3)本技术可以动态协调车辆的制动能量回收扭矩,实时监测车辆的扭矩回收功
能,并及时对其进行干预,保证了车辆行驶的稳定性和安全性。
[0035]
本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0036]
本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0037]
图1为本技术一个实施例的初始的动态扭矩控制功能控制效果的示意图;
[0038]
图2为根据本技术实施例提供的车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法的流程图;
[0039]
图3为本技术一个实施例的动态能量回收扭矩控制功能控制效果的示意图;
[0040]
图4为本技术一个实施例的前馈预控制map的示意图;
[0041]
图5为本技术一个实施例的第一种闭环控制的逻辑示意图;
[0042]
图6为本技术一个实施例的第二种闭环控制的逻辑示意图;
[0043]
图7为本技术一个实施例的动态制动能量回收扭矩协调控制方法的流程示意图;
[0044]
图8为本技术一个实施例的第一种控制流程的示意图;
[0045]
图9为本技术一个实施例的第二种控制流程的示意图;
[0046]
图10为根据本技术实施例提供的车辆的制动能量回收扭矩协调控制装置的方框示意图;
[0047]
图11为根据本技术实施例提供的车辆的结构示意图。
[0048]
其中,101-功能模块、102制动模块和103-控制模块;301-制动模块、302-功能激活预控制模块和303-闭环控制模块;401-轮减速度、402-行驶车速和403-控制系数factor;10-车辆的制动能量回收扭矩协调控制装置;100-判断模块、200-第一控制模块和300-第二控制模块;1101-存储器、1102-处理器和1103-通信接口。
具体实施方式
[0049]
下面详细描述本技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
[0050]
下面参考附图描述本技术实施例的车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法、装置及车辆。针对上述背景技术中提到的相关技术中,回馈力矩的设置阶跃较大,从而会产生丢失感和车辆冲击感的问题,本技术提供了一种车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法,通过判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,若车辆满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,则判断车辆的制动踏板是否被触发,并在制动踏板未被触发时,基于预设的前馈控制策略对车辆进行滑行回收负扭矩的第一升扭控制,在完成第一升扭控制后,基于预设的闭环控制策略对车辆进行滑行回收负扭矩的第二升扭控制,得到目标负扭矩,并控制电机执行目标负扭矩。由此,解决了相关技术中,回馈力矩的设置阶跃较大,从而会产生丢失感和车辆冲击感等问题,大大提升驾乘体验。
[0051]
在介绍本技术实施例之前,先介绍相关技术中的动态扭矩控制功能的方案。
[0052]
滑行能量回收强度,强滑行可达0.2g(特斯拉可达0.25g),滑行回收功能进入过程是:当蓄电池的储存电量、回收能力、行驶车速等条件均满足的情况下,驾驶员松开加速踏板滑行后,电机按照一定梯度逐渐增加电机回馈力矩,直到达到设定限值,此时,最大电机回馈负扭矩可达上千牛米;当需要滑行回收退出时,vcu(vehicle control unit,整车控制器)会控制引导滑行回收电机回馈负扭矩按照一定ramp退出。
[0053]
制动能量回收强度与滑行能量回收,一般为叠加关系,两者叠加后制动强度不高于设定限值;制动能量回收进入过程是:当整车满足能量回收的各个条件后,驾驶员制动需求会优先分配电机回馈力矩进行制动,此时电扭矩会与滑行回收扭矩进行叠加;当制动能量回收电扭矩需要退出时,系统会控制引导制动分配的电机回馈负扭矩按照设定的ramp退出,并且补充液压制动;若激活其他稳定控制安全功能如动态扭矩控制功能、abs(anti-lock brake system,防抱死制动系统)功能,则会控制引导快速退出,并补充液压制动。
[0054]
正如上述能量回收的工作特性,导致驱动轮由于负扭矩的作用发生抱死甚至车轮的反转,因此,针对该问题开发了动态扭矩控制功能。
[0055]
图1为本技术实施例提供的初始的动态扭矩控制功能控制效果的示意图,如图1所示,该动态扭矩控制系统分为三个模块:功能模块101、制动模块102和控制模块103。功能模块101中,监测到车辆状态达到功能触发的门限,功能激活;制动模块102中,直接请求一个固定单一的阶跃负扭矩升扭目标值whlinctartq,该目标值为标定量,升扭目标值whlinctartq为了可以提高鲁棒性,根据车辆的稳定性需求,极端情况下需要设定为
“‑
100n.m”(因不同车辆参数而不同);控制模块103中,电机收到升扭请求目标值whlinctartq后需要从一个较大的负扭矩(如-1500n.m),在30~50ms内阶跃到一个较小的负扭矩
“‑
100n.m”。
[0056]
然而,相关技术中,负扭矩升扭的数值为标定值,会产生较大的减速度丢失感和车辆的冲击感;尤其是在如雪面等低附路面行驶,车辆会频繁的在驾驶员松开加速踏板后,激活动态扭矩控制功能,从而使车辆频繁的产生冲击,车辆稳定性可以保证,但是对于驾乘体验非常差。
[0057]
针对上述驾乘体验差的问题,本技术的目的在于提供一种新的动态能量回收扭矩协调控制方法,在系统识别到动态能量回收扭矩控制功能的激活条件满足后,系统首先进行回收负扭矩的有效的预控制,而后进入扭矩的闭环控制,引导能量回收负扭矩完成升扭,从而避免相关技术中的回馈力矩进行大的阶跃,从而优化功能控制过程中的车辆冲击。下面将对本技术的车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法做详细介绍。
[0058]
具体而言,图2为本技术实施例所提供的一种车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法的流程示意图。
[0059]
如图2所示,该车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法包括以下步骤:
[0060]
在步骤s201中,判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件。
[0061]
可以理解的是,若当前车辆处于正常行驶状态,则不需要对其进行能量回收扭矩控制,以免浪费资源,造成不必要的浪费。因此,本技术实施例提供能量回收扭矩控制功能激活条件,用于判断当前车辆是否需要进行制动能量回收控制。
[0062]
可选地,在一些实施例中,判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,包括:采集车辆的行驶信号和驾驶员操作信息;根据行驶信息和操作信息计算车辆的
驱动轴车轮最大轮速差或最大滑移率;若最大轮速差或最大滑移率满足预设的功能激活门限,则判定车辆满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件。
[0063]
需要说明的是,本技术实施例的能量回收扭矩控制功能的预设激活条件是车辆的最大轮速差或最大滑移率达到功能激活门限,而车辆的最大轮速差或最大滑移率是基于车辆的行驶信息和操作信息通过计算得到,故而本技术实施例需要先获取当前车辆的行驶信号和驾驶员操作信息。
[0064]
具体而言,图3为本技术实施例提供的动态能量回收扭矩控制功能控制效果的示意图,如图3所示,本技术实施例的动态能量回收扭矩控制系统包括三个部分:制动模块301、功能激活预控制模块302和闭环控制模块303,其中,制动模块301与整车控制器vcu建立扭矩控制的接口whlinctartq和whlinctartact,也可以与ipu电驱控制器建立扭矩控制的接口whlinctartq和whlinctartact,制动模块301通过与vcu和ipu(instruction processing unit,电机控制器)建立接口采集整车行驶信息、驾驶员操作信息,进而通过采集到的四轮轮速进行实时的轮速差、滑移率、轮减速度计算。
[0065]
进一步地,本技术实施例通过实时的轮速差计算结果,结合驾驶员的操作信号、车辆的其他行驶状态信号,判断是否达到动态回收扭矩协调控制功能的激活条件,若不满足激活条件,则功能保持standby状态,不进行任何干预;若满足激活条件,则功能立即激活,并对于回收负扭矩进行主动请求控制干预。另外,本技术实施例的轮速差或者轮减速度或者滑移率,为功能激活的激活门限,该门限为标定参数,本技术不针对该标定参数做具体限定,本领域技术人员可以根据实际情况进行设置。
[0066]
在步骤s202中,若车辆满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,则判断车辆的制动踏板是否被触发,并在制动踏板未被触发时,基于预设的前馈控制策略对车辆进行滑行回收负扭矩的第一升扭控制。
[0067]
可选地,在一些实施例中,在判断车辆的制动踏板是否被触发之后,还包括:若车辆的制动踏板被触发,则将制动能量回收电扭矩置为0。
[0068]
在一些实施例中,当前车辆满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,且车辆处于非纯滑行状态,驾驶员有制动操作,即制动踏板被触发,则制动能量回收电扭矩快速退0,同步进行液压制动扭矩的快速补足。
[0069]
在另一些实施例中,在制动踏板未被触发时,需要基于前馈控制策略对车辆进行滑行回收负扭矩的第一升扭控制,即制动模块301动态回收扭矩控制功能的干预,功能干预分为前馈预控制和闭环控制,功能激活后,制动模块会先进行前馈预控制,控制参数包含车速、轮减速度和扭矩预控制系数三个维度,且该数值为标定参数。
[0070]
具体而言,图4为本技术实施例提供的前馈预控制map的示意图,图4中的坐标401表示功能激活前一信号周期车轮减速度,图4中的坐标402表示功能激活前一信号周期车辆的行驶车速,图4中的坐标403表示当前功能回收负扭矩控制系数,该系数用于快速计算转化whlinctartq请求目标负扭矩,进而,制动模块将whlinctartq请求目标负扭矩请求到整车控制器vcu,由vcu执行下一步扭矩控制。另外,本实施例提供的前馈预控制map仅为示意性的,本技术不针对此附图做具体限定,本领域技术人员可以根据实际情况绘制。
[0071]
举例而言,结合如图3所示,制动模块301通过整车控制器vcu与ipu电驱控制器间接建立扭矩控制接口,发送控制目标扭矩实施扭矩控制,当功能激活时,whlinctartq=“目
标负扭矩值”,whlinctartact=“1”,当功能未激活时,whlinctartq=默认值,whlinctartact=“0”,从而vcu根据whlinctartq请求目标负扭矩对当前车辆进行扭矩控制。
[0072]
由此,本技术实施例通过轮速、轮减速度、目标轮速差或者滑移率计算目标控制负扭矩,并将扭矩值赋值给扭矩控制接口,通过控制接口传递到控制对象。
[0073]
在步骤s203中,在完成第一升扭控制后,基于预设的闭环控制策略对车辆进行滑行回收负扭矩的第二升扭控制,得到目标负扭矩,并控制电机执行目标负扭矩。
[0074]
需要说明的是,如图3所示,在完成第一升扭控制后,即预控制302结束之后,系统将进入闭环控制303,对车辆进行回收负扭矩的第二升扭控制,得到最终的目标负扭矩,并基于该目标负扭矩对电机进行控制。另外,闭环控制的kp和ki均为标定参数,本技术不针对该数值做具体限定,本领域技术人员可以根据实际情况进行设置。
[0075]
可选地,在一些实施例中,在控制电机执行目标负扭矩之前,还包括:获取整车控制器vcu请求扭矩;根据vcu请求扭矩和目标负扭矩生成仲裁结果,并在仲裁结果为请求执行扭矩请求时,发送请求执行扭矩请求至电机控制器,以通过电机控制器控制电机执行目标负扭矩。
[0076]
可以理解的是,本技术的能量回收扭矩协调控制方法提供两种扭矩控制接口,本技术实施例的制动模块301可以将目标负扭矩whlinctartq发送到整车控制器vcu,由vcu仲裁后向ipu控制器请求执行扭矩请求,也可以将经过仲裁后的目标负扭矩whlinctartq直接发向ipu控制器请求执行扭矩请求。
[0077]
以下列举实施例,示意性说明本技术提供的两种闭环控制的方式。
[0078]
在一些实施例中,图5为本技术实施例提供的第一种闭环控制的逻辑示意图,结合图3和图5所示,501为输入控制目标目标轮速差slip_tar,503轮速控制器计算目标负扭矩whlinctartq。制动模块301可以将目标负扭矩whlinctartq发送到整车控制器vcu,由vcu仲裁后向ipu控制器请求执行扭矩请求。
[0079]
在另一些实施例中,图6为本技术实施例提供的第二种闭环控制的逻辑示意图,结合图3和图6所示,制动模块301可以将经过仲裁后的目标负扭矩whlinctartq直接发向ipu控制器请求执行扭矩请求。
[0080]
本实施例的具体步骤将在下述实施例中体现,为避免冗余,在此不做赘述。
[0081]
可选地,在一些实施例中,在控制电机执行目标负扭矩之后,还包括:重新判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件;若重新判断结果为不满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,则控制车辆退出能量回收扭矩控制功能。
[0082]
需要说明的是,本技术实施例的系统在功能激活后,将持续对当前车辆进行控制干预,在重新判断结果为不满足能量回收扭矩控制功能激活条件时,控制车辆退出能量回收扭矩控制功能,进入下一个功能激活循环的监控和判断。
[0083]
可选地,在一些实施例中,在重新判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件之后,还包括:若重新判断结果为满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,则重新判断车辆的制动踏板是否被触发,直至控制车辆退出能量回收扭矩控制功能。
[0084]
具体地,在重新判断结果为满足能量回收扭矩控制功能激活条件,且触发制动踏板时,继续对车辆的制动能量回收扭矩进行干预控制,直至动态能量回收扭矩控制功能满
足功能退出条件,退出当前控制循环。
[0085]
由此,本技术通过对系统的实时监测和控制,实现了动态协调控制车辆的制动能量回收扭矩功能,以提高用户的驾乘体验。
[0086]
以下列举实施例示意性说明本技术实施例的车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法的流程。
[0087]
具体地,图7为本技术实施例的动态制动能量回收扭矩协调控制方法的流程示意图,结合图3和图7所示,该方法包括以下步骤:
[0088]
步骤s701,制动模块301的动态回收扭矩功能无故障,是可用的处于standby状态。
[0089]
步骤s702,制动模块301计算驱动轮和非驱动轮的轮速差,并判断是否达到动态回收扭矩控制功能激活门限,达到门限则功能激活,并且对于能量回收负扭矩进行动态干预,若未达到门限,则继续持续监测计算和判断。
[0090]
步骤s703,制动模块301判断驾驶员是否有进行制动操作,若功能激活,且车辆处于非纯滑行状态,驾驶员有制动操作,则制动能量回收电扭矩快速退0,同步进行液压制动扭矩的快速补足。
[0091]
步骤s704,制动模块301对于滑行能量回收扭矩通过扭矩控制接口进行前馈控制,按照标定参数进行滑行回收负扭矩的升扭控制。
[0092]
步骤s705,制动模块301以前馈控制后的轮端实际扭矩作为积分起始点,通过扭矩控制接口对于滑行回收负扭矩进行闭环的扭矩控制。
[0093]
步骤s706,通过制动模块301动态能量回收扭矩的动态控制,车辆的纵向减速度ax和侧向稳定性yawrate得到有效的控制,并且动态能量回收扭矩控制功能将持续引导电机负扭矩的调节。
[0094]
步骤s707,制动模块判断动态能量回收扭矩控制功能满足功能退出条件,功能停止扭矩干预控制,退出当前控制循环,并进入下一个功能激活监控周期。
[0095]
由此,本技术提供的车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法,在系统识别到动态能量回收扭矩控制功能的激活条件满足后,系统首先进行回收负扭矩的有效的预控制,而后进入扭矩的闭环控制,引导能量回收负扭矩完成升扭,从而优化功能控制过程中的车辆冲击。
[0096]
为便于本领域技术人员进一步了解上述实施例中,关于扭矩控制接口方案的差异,以下列举实施例进一步地说明本技术的车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法。
[0097]
具体而言,图8为本技术实施例提供的第一种控制流程示意图,结合图4、图5和图8所示,该控制流程包括以下步骤:
[0098]
步骤s801,采集监控整车行驶信息、驾驶员操作信息(如轮速信号whlspd、转角信号steerag、制动信号brkpedlst、vcu轮端扭矩信号vcuwhlacttq、车辆纵向加速度信号ax、侧向加速度信号ay),用于控制参数的计算以及功能激活、退出的判断。
[0099]
步骤s802,对比整车前后轴四轮的轮速信号,计算驱动轴车轮最大轮速差或者滑移率、车轮轮减速度参数,并判断车辆是否符合激活条件。
[0100]
步骤s803,判断控制功能是否被激活,当轮速差或者滑移率达到标定设置的功能激活门限未达到功能激活门限,则执行步骤s802,即继续监控计算;达到功能激活门限且其他功能激活所需的必备状态条件满足,则执行步骤s804,即激活动态能量回收扭矩协调控
制功能。
[0101]
步骤s804,当轮速差或者滑移率达到标定设置的功能激活门限,且其他功能激活所需的必备状态条件满足,激活动态能量回收扭矩协调控制功能,进行步骤s805和步骤s809。
[0102]
步骤s805,判断踏板是否制动,若驾驶员有进行制动操作,则执行步骤s811,否则,执行步骤s806。
[0103]
步骤s806,滑行能量回收扭矩通过扭矩控制接口进行前馈控制;如图5所示,501为输入控制目标目标轮速差slip_tar,制动模块301按照标定参数进行滑行回收负扭矩的升扭控制,控制参数包含车速、轮减速度和扭矩预控制系数三个维度,为标定参数;另外,该控制参数可以参考图4的前馈预控制的map示意图,根据403当前功能回收负扭矩控制系数,该系数用于快速计算转化whlinctartq请求目标负扭矩,将whlinctartq请求目标负扭矩请求到整车控制器vcu,由vcu执行下一步扭矩控制。
[0104]
步骤s807,执行完成前馈控制后,对于滑行能量回收扭矩通过扭矩控制接口whlinctartq进入扭矩闭环控制,该闭环控制的流程可以参考本技术实施例的图5。
[0105]
步骤s808,整车控制器vcu接收来自制动模块的目标负扭矩whlinctartq。
[0106]
步骤s809,ipu电驱控制器接收仲裁后的目标负扭矩,最终由ipu电机控制器控制电机执行目标控制负扭矩whlinctartq请求。
[0107]
步骤s810,整车控制器接收ipu电机控制器控制电机执行目标控制负扭矩whlinctartq请求,并控制车辆执行制动能量回收扭矩功能。
[0108]
步骤s811,制动能量回收电扭矩快速退0,同步进行液压制动扭矩的快速补足。
[0109]
步骤s812,判断退出功能的条件是否成立,若符合退出条件,则执行步骤s813,否则,执行步骤s805。
[0110]
步骤s813,退出当前功能控制循环,继续执行步骤s803,实时监测整车系统,进行控制功能激活条件的判断,以实现动态调节车辆的制动能量回收。
[0111]
在另一些实施例中,图9为本技术实施例提供的第二种控制流程的示意图,本实施例与第一种实施例的差异在于图8中的步骤s808和图9中的步骤s908,主要差异为上述的扭矩控制接口的不同。第一种控制流程可以参考本技术实施例提供的图5,制动模块301是将负扭矩发送至整车控制器vcu,而第二种控制流程的逻辑可以参考本技术实施例提供的图6,将经过仲裁后的目标负扭矩直接发送给ipu控制器。由于两种实施例的实现步骤相类似,因此,本技术为了避免冗余,对于图9的说明在此不做赘述。
[0112]
根据本技术实施例提出的车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法,通过判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,若车辆满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,则判断车辆的制动踏板是否被触发,并在制动踏板未被触发时,基于预设的前馈控制策略对车辆进行滑行回收负扭矩的第一升扭控制,在完成第一升扭控制后,基于预设的闭环控制策略对车辆进行滑行回收负扭矩的第二升扭控制,得到目标负扭矩,并控制电机执行目标负扭矩。由此,解决了相关技术中,回馈力矩的设置阶跃较大,从而会产生丢失感和车辆冲击感等问题,大大提升驾乘体验。
[0113]
其次参照附图描述根据本技术实施例提出的车辆的制动能量回收扭矩协调控制装置。
[0114]
图10是本技术实施例的车辆的制动能量回收扭矩协调控制装置的方框示意图。
[0115]
如图10所示,该车辆的制动能量回收扭矩协调控制装置10包括:判断模块100、第一控制模块200和第二控制模块300。
[0116]
其中,判断模块100,用于判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件;第一控制模块200,用于在车辆满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件时,判断车辆的制动踏板是否被触发,并在制动踏板未被触发时,基于预设的前馈控制策略对车辆进行滑行回收负扭矩的第一升扭控制;以及第二控制模块300,用于在完成第一升扭控制后,基于预设的闭环控制策略对车辆进行滑行回收负扭矩的第二升扭控制,得到目标负扭矩,并控制电机执行目标负扭矩。
[0117]
可选地,在一些实施例中,在控制电机执行目标负扭矩之前,第二控制模块300,还包括:获取单元和发送单元。
[0118]
其中,获取单元,用于获取整车控制器vcu请求扭矩;发送单元,用于根据vcu请求扭矩和目标负扭矩生成仲裁结果,并在仲裁结果为请求执行扭矩请求时,发送请求执行扭矩请求至电机控制器,以通过电机控制器控制电机执行目标负扭矩。
[0119]
可选地,在一些实施例中,在控制电机执行目标负扭矩之后,第二控制模块300,还包括:判断单元和第一控制单元。
[0120]
其中,判断单元,用于重新判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件;第一控制单元,用于在重新判断结果为不满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件时,控制车辆退出能量回收扭矩控制功能。
[0121]
可选地,在一些实施例中,在重新判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件之后,判断单元,还用于:在重新判断结果为满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件时,重新判断车辆的制动踏板是否被触发,直至控制车辆退出能量回收扭矩控制功能。
[0122]
可选地,在一些实施例中,判断模块100,包括:采集单元、计算单元和判定单元。
[0123]
其中,采集单元,用于采集车辆的行驶信号和驾驶员操作信息;计算单元,用于根据行驶信息和操作信息计算车辆的驱动轴车轮最大轮速差或最大滑移率;判定单元,用于在最大轮速差或最大滑移率满足预设的功能激活门限时,判定车辆满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件。
[0124]
可选地,在一些实施例中,在判断车辆的制动踏板是否被触发之后,第一控制模块200,还包括:第二控制单元。其中,第二控制单元用于在车辆的制动踏板被触发时,将制动能量回收电扭矩置为0。
[0125]
需要说明的是,前述对车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的车辆的制动能量回收扭矩协调控制装置,此处不再赘述。
[0126]
根据本技术实施例提出的车辆的制动能量回收扭矩协调控制装置,通过判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,若车辆满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,则判断车辆的制动踏板是否被触发,并在制动踏板未被触发时,基于预设的前馈控制策略对车辆进行滑行回收负扭矩的第一升扭控制,在完成第一升扭控制后,基于预设的闭环控制策略对车辆进行滑行回收负扭矩的第二升扭控制,得到目标负扭矩,并控制电机执行目标负扭矩。由此,解决了相关技术中,回馈力矩的设置阶跃较大,从而会产生丢
失感和车辆冲击感等问题,大大提升驾乘体验。
[0127]
图11为本技术实施例提供的车辆的结构示意图。该车辆可以包括:
[0128]
存储器1101、处理器1102及存储在存储器1101上并可在处理器1102上运行的计算机程序。
[0129]
处理器1102执行程序时实现上述实施例中提供的车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法。
[0130]
进一步地,车辆还包括:
[0131]
通信接口1103,用于存储器1101和处理器1102之间的通信。
[0132]
存储器1101,用于存放可在处理器1102上运行的计算机程序。
[0133]
存储器1101可能包含高速ram存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
[0134]
如果存储器1101、处理器1102和通信接口1103独立实现,则通信接口1103、存储器1101和处理器1102可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(industry standard architecture,简称为isa)总线、外部设备互连(peripheral component,简称为pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture,简称为eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图11中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0135]
可选的可选地,在具体实现上,如果存储器1101、处理器1102及通信接口1103,集成在一块芯片上实现,则存储器1101、处理器1102及通信接口1103可以通过内部接口完成相互间的通信。
[0136]
处理器1102可能是一个中央处理器(central processing unit,简称为cpu),或者是特定集成电路(application specific integrated circuit,简称为asic),或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路。
[0137]
本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如上的车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法。
[0138]
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或n个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0139]
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中,“n个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0140]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或n个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,
包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0141]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或n个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(ram),只读存储器(rom),可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
[0142]
应当理解,本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,n个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(pga),现场可编程门阵列(fpga)等。
[0143]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0144]
此外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0145]
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本技术的限制,本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
技术特征:
1.一种车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法,其特征在于,包括以下步骤:判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件;若所述车辆满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,则判断所述车辆的制动踏板是否被触发,并在所述制动踏板未被触发时,基于预设的前馈控制策略对所述车辆进行滑行回收负扭矩的第一升扭控制;以及在完成所述第一升扭控制后,基于预设的闭环控制策略对所述车辆进行滑行回收负扭矩的第二升扭控制,得到目标负扭矩,并控制电机执行所述目标负扭矩。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在控制电机执行所述目标负扭矩之前,还包括:获取整车控制器vcu请求扭矩;根据所述vcu请求扭矩和所述目标负扭矩生成仲裁结果,并在所述仲裁结果为请求执行扭矩请求时,发送所述请求执行扭矩请求至电机控制器,以通过所述电机控制器控制所述电机执行所述目标负扭矩。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在控制电机执行所述目标负扭矩之后,还包括:重新判断所述车辆是否满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件;若重新判断结果为不满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,则控制所述车辆退出能量回收扭矩控制功能。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在重新判断所述车辆是否满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件之后,还包括:若所述重新判断结果为满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,则重新判断所述车辆的制动踏板是否被触发,直至控制所述车辆退出能量回收扭矩控制功能。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,包括:采集车辆的行驶信号和驾驶员操作信息;根据所述行驶信息和所述操作信息计算所述车辆的驱动轴车轮最大轮速差或最大滑移率;若所述最大轮速差或最大滑移率满足预设的功能激活门限,则判定所述车辆满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在判断所述车辆的制动踏板是否被触发之后,还包括:若所述车辆的制动踏板被触发,则将制动能量回收电扭矩置为0。7.一种车辆的制动能量回收扭矩协调控制装置,其特征在于,包括:判断模块,用于判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件;第一控制模块,用于在所述车辆满足所述预设的能量回收扭矩控制功能激活条件时,判断所述车辆的制动踏板是否被触发,并在所述制动踏板未被触发时,基于预设的前馈控制策略对所述车辆进行滑行回收负扭矩的第一升扭控制;以及第二控制模块,用于在完成所述第一升扭控制后,基于预设的闭环控制策略对所述车辆进行滑行回收负扭矩的第二升扭控制,得到目标负扭矩,并控制电机执行所述目标负扭
矩。8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,在控制电机执行所述目标负扭矩之前,所述第二控制模块,还包括:获取单元,用于获取整车控制器vcu请求扭矩;发送单元,用于根据所述vcu请求扭矩和所述目标负扭矩生成仲裁结果,并在所述仲裁结果为请求执行扭矩请求时,发送所述请求执行扭矩请求至电机控制器,以通过所述电机控制器控制所述电机执行所述目标负扭矩。9.一种车辆,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如权利要求1-6任一项所述的车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法。10.一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,以用于实现如权利要求1-6任一项所述的车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法。
技术总结
本申请涉及车辆技术领域,特别涉及一种车辆的制动能量回收扭矩协调控制方法、装置及车辆,该方法包括:判断车辆是否满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件;若车辆满足预设的能量回收扭矩控制功能激活条件,则判断车辆的制动踏板是否被触发,并在制动踏板未被触发时,基于预设的前馈控制策略对车辆进行滑行回收负扭矩的第一升扭控制;在完成第一升扭控制后,基于预设的闭环控制策略对车辆进行滑行回收负扭矩的第二升扭控制,得到目标负扭矩,并控制电机执行目标负扭矩。由此,解决了相关技术中,回馈力矩的设置阶跃较大,从而会产生丢失感和车辆冲击感等问题,大大提升驾乘体验。大大提升驾乘体验。大大提升驾乘体验。
技术研发人员:徐秦 郭丁瑞 张金强 郭伟 罗斌
受保护的技术使用者:深蓝汽车科技有限公司
技术研发日:2023.05.31
技术公布日:2023/7/18
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