阅读说明：本技术 用于车辆回收式制动控制的控制单元、装置和方法 (Control unit, device and method for recuperative brake control of a vehicle ) 是由 韩培 钟京华 于 2018-08-10 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种用于车辆回收式制动控制的控制单元,所述控制单元包括：判断模块,所述判断模块被配置成在车辆处于减速状态时能够判断所述车辆是否处于制动阶段；计算模块,所述计算模块被配置成：从所述车辆的另一模块接收滑行能量回收目标值：根据所述车辆的稳定性生成能量回收目标值并发送给所述另一模块；以及在所述车辆执行回收式制动后接收来自所述另一模块的能量回收实际值。本发明还提供了用于车辆回收式制动控制的装置、方法、计算机可读介质和控制设备。利用本发明,能够实现车辆稳定控制与滑行能量回收的结合,从而在确保车辆稳定性的前提下优化能量的回收。(The present invention provides a control unit for regenerative braking control of a vehicle, the control unit comprising: a determination module configured to enable determination of whether a vehicle is in a braking phase when the vehicle is in a decelerating state; a computing module configured to: receiving a coasting energy recovery target value from another module of the vehicle: generating an energy recovery target value according to the stability of the vehicle and sending the energy recovery target value to the other module; and receiving an energy recovery actual value from the other module after the vehicle performs regenerative braking. The invention also provides a device, a method, a computer readable medium and a control device for the regenerative braking control of a vehicle. By utilizing the method and the device, the combination of vehicle stability control and sliding energy recovery can be realized, so that the energy recovery is optimized on the premise of ensuring the vehicle stability.)

用于车辆回收式制动控制的控制单元、装置和方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及用于车辆回收式制动控制的控制单元、装置、方法以及计算机可读存储介质、控制设备。

背景技术

为了提高能量的利用率，电动车(EV)和混合动力车(HEV)广泛采用回收式制动系统(RBS)来回收能量。这样，在车辆滑行(例如，加速踏板释放且制动踏板未踩下)和制动(例如，制动踏板踩下)期间，可以允许车辆的电动马达以发电机的方式工作，将来自动力传动系统的能量转换成电能，同时对车轮/车轴施加制动力矩而使车辆减速。通常，RBS由车辆的电子稳定控制系统(ESP)的供货商提供。ESP的RBS会根据车辆当前的行驶状况参数进行判断，确定回收式制动力矩，以在确保车辆稳定的前提下回收适当的能量并提高驾驶员的驾驶感受。

出于能源管理的需要，现在越来越多的整车厂家希望在外购的ESP基础上采用自己研发的系统来进一步优化车辆的能量回收，即，通过在车辆控制单元(VCU)或发动机管理系统(EMS)等车辆控制系统中加入用于能量回收的模块来提高能量的回收值。回收式制动包括滑行回收和制动回收两部分，但是，由于制动回收部分涉及车辆的防抱死系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)、自适应巡航控制系统(ACC)等ESP的子系统而直接关系到车辆的行驶稳定性，因此，为确保可靠的稳定性，制动回收部分一般由ESP来控制。所以，较多的整车厂家加入自己研发的仅针对滑行阶段的滑行能量回收模块，以期获得更多的回收能量。然而，由于整车厂家并不能获得ESP的关于车辆稳定性的参数或仅能获得非常有限的参数，因此VCU/EMS并不能准确地判断车辆的稳定性，其计算结果往往会对ESP的原始功能造成不良的影响。例如，如果在滑行阶段回收过多的能量，则可能导致车辆在冰雪路面上出现打滑而影响行车安全。然而，与VCU/EMS相比，ESP可以更精确地计算出车辆的稳定性指标。

因此，需要一种能够更好地结合滑行能量回收和车辆稳定控制的用于车辆回收式制动控制的装置和方法，以确保车辆的稳定性并优化能量的回收。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于车辆回收式制动控制的控制单元、装置和方法，以减轻滑行能量回收与车辆稳定控制之间在回收式制动方面的冲突，确保车辆的稳定性并优化能量的回收。

为此，根据本发明的一方面，提供了一种用于车辆回收式制动控制的控制单元，所述控制单元包括：

判断模块，所述判断模块被配置成在车辆处于减速状态时能够判断所述车辆是否处于制动阶段；

计算模块，所述计算模块被配置成：从所述车辆的另一模块接收滑行能量回收目标值：根据所述车辆的稳定性生成能量回收目标值并发送给所述另一模块；以及在所述车辆执行回收式制动后接收来自所述另一模块的能量回收实际值。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于车辆回收式制动控制的装置，包括：

第一模块，所述第一模块被配置成在车辆处于减速状态时能够判断所述车辆是否处于制动阶段，并能够生成能量回收目标值和接收能量回收实际值；

第二模块，所述第二模块被配置成在所述车辆处于减速状态时能够生成滑行能量回收目标值，并接收所述能量回收目标值和生成所述能量回收实际值；和

回收式制动模块，所述回收式制动模块被配置成在所述第二模块的指令下根据所述能量回收目标值执行回收式制动；

其中，所述第一模块和所述第二模块被进一步配置成使得所述第二模块将所述滑行能量回收目标值发送给所述第一模块，所述第一模块接收所述滑行能量回收目标值之后根据所述车辆的稳定性生成所述能量回收目标值并发送给所述第二模块，所述第二模块根据所述能量回收目标值指令所述回收式制动模块执行制动，并生成所述能量回收实际值且将其发送给所述第一模块。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于车辆回收式制动控制的方法，所述方法包括下述步骤：

在所述车辆处于减速状态时，通过第一模块判断所述车辆是否处于制动阶段，且通过第二模块生成滑行能量回收目标值并将其发送给所述第一模块；

根据所述第一模块的判断结果，所述第一模块根据所述车辆的稳定性利用所述滑行能量回收目标值生成能量回收目标值；

所述第一模块将所述能量回收目标值传送给所述第二模块；

所述第二模块接收所述能量回收目标值并指令回收式制动模块执行制动；

所述第二模块生成能量回收实际值并将其传送给所述第一模块。

根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时能够实现所述的方法。

根据本发明的第五方面，提供了一种用于车辆回收式制动控制的控制设备，所述控制设备包括存储器和处理器，其中所述存储器中存储有能够在所述处理器上运行的程序指令，其中，所述处理器执行所述程序指令时能够实现所述的方法。

根据本发明提供的用于车辆回收式制动控制的控制单元、装置和方法，通过从车辆稳定控制方面对滑行能量回收值进行校正，可以实现滑行能量回收和车辆稳定控制的结合，并减少两者之间的冲突，从而提高车辆的安全性且优化能量的回收。

附图说明

从下面结合附图给出的对本发明优选实施例的描述中，本领域的技术人员能够更好地理解本发明的特征和优点。其中：

图1示出了根据本发明的一实施例的用于车辆回收式制动控制的控制单元及装置的架构示意图；

图2示出了在图1所示装置中稳定性因子在不同阶段的变化示意图；

图3示出了根据本发明的一实施例的用于车辆回收式制动控制的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚，以下将结合附图以及示例性实施例对本发明进行进一步详细描述。应当理解，这些示例性实施例并不意味着对本发明形成任何限制。

图1示出了根据本发明的一实施例的用于车辆回收式制动控制的控制单元及装置的架构示意图。图1中所示的装置1可以利用软件、硬件或软硬件结合的方式来实现。如图1所示，用于车辆回收式制动控制的装置1可包括第一模块10(即，用于车辆回收式制动控制的控制单元，例如，ESP系统或其子系统)、第二模块20(例如，VCU/EMS系统或其子系统)和回收式制动模块30，其中第一模块10和第二模块20通过有线或无线的方式彼此联接。通常，第一模块10被配置成用于控制车辆稳定行驶的车辆稳定控制模块(例如，由供货商提供的)，而第二模块20被配置成用于改进车辆滑行阶段的能量回收的滑行能量回收模块(例如，整车厂家自身研发的)。

总体上，第一模块10被配置成判断车辆的工况，例如，加速、滑行、制动、ACC加减速等，相应地，第一模块10包括判断模块(未示出)。另外，第一模块10被配置成生成和接收各种控制参数，相应地，第一模块10包括计算模块(未示出)。当然，第一模块10还可以包括另外的模块，且判断模块和计算模块也可以并入同一模块。在本发明的一实施例中，第一模块10的判断模块被配置成在车辆处于减速状态时能够判断车辆是否处于制动阶段(例如，包括制动踏板踩下或ACC减速状态)，并相应地由第一模块10的计算模块生成能量回收目标值RegT和接收能量回收实际值RegA。第二模块20被配置成在车辆处于减速状态时能够生成滑行能量回收目标值CRegT，并接收能量回收目标值RegT和生成能量回收实际值RegA。回收式制动模块30被配置成在第二模块20的指令下根据能量回收目标值RegT执行回收式制动，例如，通过电动马达产生制动力矩使车辆减速，同时将电动马达回收的能量以充电的方式给车载电池充电。

继续参照图1，下面描述第一模块10和第二模块20之间的协作情况。如图1所示，第一模块10和第二模块20以下述方式被进一步配置，即，在车辆处于减速状态时，第一模块10的判断模块判断车辆的工况并生成用于表示车辆工况的判断结果B(例如，如果B为肯定(Y)，则车辆处于制动阶段，反之，如果B为否定(N)，则车辆处于滑行阶段)，且第二模块20生成滑行能量回收目标值CRegT并将其发送给第一模块10，第一模块10的计算模块接收滑行能量回收目标值CRegT之后根据车辆的稳定性生成能量回收目标值RegT(根据判断结果B的不同，生成不同的能量回收目标值RegT)并将其发送给第二模块20，第二模块20接收能量回收目标值RegT并指令回收式制动模块30执行回收式制动，并生成能量回收实际值RegA且将其发送给第一模块10的计算模块。

在本发明的一实施例中，第一模块10的判断模块根据车速的变化、加速踏板的状态、制动踏板的状态和ACC等系统的状态判断车辆处于滑行阶段还是制动阶段，并生成判断结果B。例如，如果第一模块10的判断模块确定车辆正在减速、加速踏板释放、制动踏板被踩下，则第一模块10的判断模块判断车辆处于制动阶段，则判断结果B为肯定(Y)。另外，如果第一模块10的判断模块确定车辆正在减速、加速踏板释放、制动踏板也释放，则第一模块10的判断模块判断车辆处于滑行阶段中，则判断结果B为否定(N)。对于在ACC等系统工作的情况下，第一模块10仍然可以根据目标制动力的大小来判断车辆处于滑行阶段还是制动阶段。在现有技术中存在多种关于车辆工况判断的方案，且本申请人还设想到了其它的判断方案，在此不再赘述。

在车辆处于减速状态时，第二模块20可根据车辆的运行状况、电池状况等确定滑行能量回收目标值CRegT，其中车辆的运行状况可包括车速、加速踏板开度等，电池状况可包括电池容量、电池剩余电量和电池温度等。第一模块10的计算模块接收滑行能量回收目标值CRegT之后，根据车辆的行驶状况参数并结合判断结果B，可以生成能量回收目标值RegT。关于能量回收目标值RegT的计算过程将在下文中进一步详细描述。

第二模块20接收能量回收目标值RegT后，指令回收式制动模块30执行回收式制动，并将能量回收实际值RegA发送给第一模块10，由第一模块10的计算模块评估回收式制动效果，并完成闭环控制。

由此，通过如上所述的第一模块10和第二模块20之间的协作，可以实现第一模块10从车身稳定性的角度对第二模块20的滑行能量回收值进行监控，在确保车辆稳定性的前提下实现能量回收的优化。

在所示的实施例中，回收式制动模块30被示为第二模块20的一部分。然而，回收式制动模块30也可以是与第二模块20分离的单独模块，且通过有线或无线的方式与第二模块20联接。

除了回收式制动模块30之外，本发明的装置1还可包括液压制动模块(未示出)，该液压制动模块被配置成在车辆不稳或可能不稳时提供液压制动，以弥补回收式制动的不足。

如图1所示，本发明的装置1还可包括感测模块30，该感测模块被配置成用于感测车辆的行驶状况参数，例如，车轮转速、方向盘转向角度、横向加速度、相对车速，以及关于电池的参数，例如，电池容量、电池剩余电量、电池温度等。另外，本申请人还设想到感测模块30可感测车辆的其它参数。

下面结合图2进一步描述能量回收目标值RegT的计算过程。本发明的装置1的第一模块10的判断模块在生成能量回收目标值RegT的过程中需要根据车辆的行驶状况参数确定车辆的稳定性因子K。在车辆的行驶中，由于车辆自身的状况(例如，动力系统、悬架等)、驾驶员的操控状况(例如，紧急制动、转向等)和路面状况(例如，沙漠、冰雪路面等)等，车辆可能出现失稳。同样，在回收式制动过程中，如果回收的能量不当，也会导致车辆失稳。为此，本发明的装置1的第一模块10的计算模块会在收到第二模块20的滑行能量回收目标值CRegT之后确定车辆的稳定性因子K。

如图2所示，车辆的稳定性因子K是用于表示车辆稳定性的介于0和1之间的数值。稳定性因子K可以被表示成控制变量CV与控制阈值CT的比值(CV/CT)。从图2可以看出，稳定性因子K随着控制变量CV的变化而变化，且可以划分为三个阶段。在第一阶段(I)，车辆稳定行驶，液压制动控制模块没有激活，稳定性因子K＝1，可以允许全部回收式制动。在第二阶段(II)，车辆的不稳定性待定，液压制动控制模块仍然没有激活，该阶段处于回收式制动和液压制动之间的过渡范围内，稳定性因子K为介于0和1之间的数值。随着车辆的不稳定性增强，稳定性因子K从1逐渐过渡到0。在第三阶段(III)，车辆出现不稳，液压制动控制模块激活，稳定性因子K＝0，没有回收式制动而只能采用全部液压制动。关于稳定性因子K的确定，不同的厂家采用的控制变量的种类、数量、阈值等各不相同，相应地稳定性因子K的计算方法也不尽相同，但对于本领域技术人员来说，显然可以根据车辆的行驶状况参数计算出稳定性因子K。因此，稳定性因子K的具体计算过程不再赘述。

当第一模块10的判断模块判断车辆处于制动阶段时，即判断结果为肯定(Y)，则第一模块10的计算模块根据车辆的行驶状况参数生成稳定性因子K，并生成制动能量回收值BReg。制动能量回收值BReg与经过校正的第二模块20所生成的滑行能量回收目标值CRegT相叠加，从而生成能量回收目标值RegT。换言之，第一模块10的计算模块生成的能量回收目标值RegT等于滑行能量回收值CRegT与稳定性因子K的乘积加上制动能量回收值BReg，即，RegT＝BReg+CRegT*K。

当第一模块10的判断模块判断车辆处于滑行阶段时，即判断结果为否定(N)，第一模块10的计算模块根据车辆的行驶状况参数生成稳定性因子K，并利用稳定性因子K对第二模块20所生成的滑行能量回收目标值CRegT进行校正，从而生成能量回收目标值RegT。换言之，第一模块10的计算模块生成的能量回收目标值RegT等于滑行能量回收值CRegT与稳定性因子K的乘积，即，RegT＝CRegT*K。

在本发明的另一实施例中，第二模块20在生成滑行能量回收目标值CRegT的同时，还可根据车辆的运行状况(例如，车速、加速踏板开度等)生成滑行能量回收最大值CRegM并将其发送给第一模块10。根据车辆的工况不同，第一模块10的计算模块可以利用滑行能量回收目标值CRegT和滑行能量回收最大值CRegM中的一个或两个来计算能量回收目标值RegT。例如，当车辆需要回收更多的能量时，可以采用滑行能量回收最大值CRegM来计算。具体的计算方式可以根据车辆的工况需要而存在多种组合。

以上简要地描述了本发明的用于车辆回收式制动控制的装置1的总体架构，但应理解的是，上述总体架构并不表明本发明的装置1不可包括另外的其它部件。

在上述的实施例中，第一模块10可以是电子稳定控制系统ESP、车辆稳定性辅助系统VSA等或包括在其内，第二模块可以是车辆控制单元VCU、发动机管理系统EMS、马达控制单元MCU等或包括在其内。当然，上述系统可以根据供货商的不同而有不同的称谓，但第一模块10被配置成用于车辆稳定控制的模块，且第二模块20被配置成用于滑行能量回收的模块。

下面将结合图3所示的根据本发明的一实施例的用于车辆回收式制动控制的方法的流程图进一步描述回收式制动的过程。

如图3所示，在起始步骤S1处，指示各模块工作正常。

在步骤S2处，在车辆处于减速状态时第一模块10判断车辆是否处于制动阶段，且第二模块20生成滑行能量回收目标值CRegT并将其发送给第一模块10。如果判断结果为肯定(Y)，则执行步骤S3，且如果判断结果为否定(N)，则执行步骤S4。

在步骤S3处，第一模块10根据车辆的稳定性生成制动能量回收值BReg和稳定性因子K，并生成能量回收目标值RegT，其中能量回收目标值RegT等于滑行能量回收目标值CRegT与稳定性因子K的乘积加上制动能量回收值BReg。

在步骤S4处，第一模块10根据车辆的稳定性生成稳定性因子K，并生成能量回收目标值RegT，其中能量回收目标值RegT等于滑行能量回收目标值CRegT与稳定性因子K的乘积。

在步骤S5处，第一模块10将生成的能量回收目标值RegT发送给第二模块20。

在步骤S6处，第二模块20根据所接收到的能量回收目标值RegT指令回收式制动模块30执行回收式制动，并将能量回收实际值RegA发送给第一模块10。

当然，在步骤S2中，第二模块20还可生成滑行能量回收最大值CRegM，且在后续的步骤中第一模块10可以利用该值来生成能量回收目标值RegT，如上文所述。

在本发明的一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，其中，该程序指令被处理器执行时能够实现图3所示的方法。

另外，在本发明的一实施例中，还提供了一种用于车辆回收式制动控制的控制设备，其包括存储器和处理器，其中存储器中存储有能够在处理器上运行的程序指令，其中，处理器执行程序指令时能够实现图3所述的方法。

通过第一模块从车辆稳定性的角度对第二模块生成的滑行能量回收值进行校正，可以实现两个模块的结合，并减少两者之间的冲突，从而提高车辆的安全性且优化能量的回收。

以上结合具体实施例对本发明进行了详细描述。显然，以上描述以及在附图中示出的实施例均应被理解为是示例性的，而不构成对本发明的限制。对于本领域技术人员而言，可以在不脱离本发明的精神的情况下对其进行各种变型或修改，这些变型或修改均不脱离本发明的范围。