具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的示例实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

本公开提供了一种车辆的能量回收控制系统，主要用于控制车辆中的能量回收系统的开启以及开启后反馈给电池的电流高低。一般的，车辆的电池为多个动力电池组成的动力电池组。

具体的，本公开所提供的控制系统主要包括：距离传感器、车速传感器、电池管理系统、能量回收系统以及控制器。

其中，距离传感器用于监测车辆与前方目标物的间距。前方目标物可以是移动的物体(例如：行驶的车辆、行走的行人)，也可以是静止的物体(例如：静止的车辆、静止的车闸)。距离传感器一般为设于车辆上的雷达。可以理解的，出于安全的考虑，一般情况下驾驶员一定会车辆在接触到前方目标物之前制动车辆。

车速传感器用于监测车辆的车速。车速传感器可以为设于车辆上的车轮转速传感器，也可以为设于车辆上的雷达。

电池管理系统用于监测电池的剩余电量。需要说明的是，除用于监测电池的剩余电量外，电池管理系统还可用于监测电池的电压、充放电电流、电芯温度、电芯电压等电池状态。

能量回收系统用于在开启状态下进行能量回收以充电车辆的电池。一般的，能量回收系统所进行的能量回收主要是将车辆在制动过程中产生的热能转换为机械能进而转换为电能，并将电能反馈至电池，从而达到能量回收的效果。

控制器作为该控制系统的核心调度组件，与各个传感器或子系统保持实时通讯从而通过各个传感器或子系统分别实时监测与前方目标物的间距、车速、电池的剩余电量，进而基于所监测到的数据控制能量回收系统的开启以及开启后反馈给电池的电流高低。

图1示出了本公开所提供的车辆的能量回收控制方法。参考图1，对本公开实施例中控制器对能量回收系统的控制过程进行描述。

本公开实施例中，控制器通过距离传感器监测车辆与前方目标物的间距S。响应于检测到间距S小于等于预设距离阈值S0(S0一般设为车辆行驶过程中的安全间距)，控制器控制能量回收系统处于开启状态。

本公开实施例中，控制器一旦监测到间距S小于等于S0，即使未检测到制动信号(即，即使驾驶员未对车辆进行制动)，控制器也会开启能量回收系统，使得能量回收系统提前工作进行能量回收。

本公开实施例中，能量回收系统处于开启状态进行能量回收的过程中，控制器还会基于间距S以及通过车速传感器监测到的车速V，实时预估能量回收系统继续处于开启状态的剩余时长T。可以理解的，无法避让的极限情况下车辆会在与前方目标物相遇的那一刻完全停止，当车辆完全停止，能量回收系统也无能量可继续回收，故剩余时长T的上限为从当前时刻开始车辆与前方目标物相遇所花费时长。

从而，控制器进一步地基于剩余时长T以及通过电池管理系统监测到的电池的剩余电量soc(state of charge)，实时控制能量回收系统充电电池时向电池所反馈的电流的高低，以实时保证合理地对电池进行充电。

由此可见，本公开实施例中，通过间距的监测，控制车辆与前方目标物靠近至一定距离时开启能量回收系统，避免了能量回收依赖于驾驶员的制动判断。驾驶员未对车辆进行制动的情况下，能量回收可以提前进行，从而提高了车辆能量回收的回收率；而且，通过结合车速以及剩余电量对反馈给电池的电流高低进行控制，能够保证能量回收过程中电池充电的合理性。

在一实施例中，控制器配置为：将该间距除以该车速，得到该剩余时长。

该实施例中，能量回收系统处于开启状态时，控制器将监测到的车辆与前方目标物的间距S除以车速V，预估得到当前能量回收系统继续处于开启状态的剩余时长T。

需要说明的是，该实施例只是示例性的说明，不应对本公开的功能和使用范围造成限制。

在一实施例中，控制器配置为：将该间距减去预设的最小安全距离后再除以该车速，得到该剩余时长。

该实施例中，预设的最小安全距离S1一般小于行驶中的车辆与前方目标物的间距S。能量回收系统处于开启状态时，控制器将监测到的车辆与前方目标物的间距S减去S1后，再除以车速V，实时预估得到当前能量回收系统继续处于开启状态的剩余时长T。

需要说明的是，该实施例只是示例性的说明，不应对本公开的功能和使用范围造成限制。

在一实施例中，该控制系统还包括与控制器保持实时通讯的目标物速度传感器。该目标物速度传感器用于监测前方目标物的移动速度，从而，控制器可以通过该目标物速度传感器监测前方目标物的移动速度。

进而，能量回收系统处于开启状态时，该控制器基于监测到的车辆的车速以及前方目标物的移动速度，监测车辆与前方目标物之间的相对速度；进而基于监测到的车辆与前方目标物的间距以及该相对速度，实时预估当前能量回收系统继续处于开启状态的剩余时长。

该实施例的优点在于，通过进一步结合前方目标物的移动速度进行剩余时长的估计，提高了剩余时长的预估准确度，从而提高后续电流反馈的合理度。

需要说明的是，该实施例只是示例性的说明，不应对本公开的功能和使用范围造成限制。

在一实施例中，该控制系统还包括与控制器保持实时通讯的踏板传感器。该踏板传感器用于监测车辆的踏板的行程，从而，控制器可以通过该踏板传感器监测车辆的踏板的行程。可以理解的，车辆的踏板主要用于供驾驶员对车辆进行加速控制或者减速控制；踏板的行程越长，加速便越快或者减速便越快；踏板的行程越短，加速便越慢或者减速便越慢。

进而，能量回收系统处于开启状态时，该控制器基于监测到的与前方目标物的间距、车辆的车速以及踏板的行程，实时预估当前能量回收系统继续处于开启状态的剩余时长。

其中，该踏板传感器包括分别与控制器保持实时通讯的制动踏板传感器以及油门踏板传感器。制动踏板传感器用于监测车辆的制动踏板的第一行程，从而控制器通过该制动踏板传感器监测制动踏板的第一行程；油门踏板传感器用于监测车辆的油门踏板的第二行程，从而控制器通过该油门踏板传感器监测油门踏板的第二行程。

可以理解的，多数情况下，制动踏板与油门踏板并不会同时动作。因此，当制动踏板动作时，控制器基于监测到的与前方目标物的间距S、车辆的车速V以及制动踏板的第一行程L1，实时预估当前能量回收系统继续处于开启状态的剩余时长T；当油门踏板动作时，控制器基于监测到的间距S、车速V以及油门踏板的第二行程L2，实时预估当前能量回收系统继续处于开启状态的剩余时长T。

在一实施例中，以制动踏板的动作为高优先级，以油门踏板的动作为低优先级。即，制动踏板可以与油门踏板同时动作；且当制动踏板与油门踏板同时动作时(即，制动踏板的第一行程L1大于0，且油门踏板的第二行程L2也大于0时)，控制器基于间距S、车速V以及制动踏板的第一行程L1预估剩余时长T。

显然，当只有制动踏板动作时(即，制动踏板的第一行程L1大于0，且油门踏板的第二行程L2等于0时)，控制器也是基于间距S、车速V以及制动踏板的第一行程L1预估剩余时长T。

该实施例中，只有制动踏板未动作时(即，制动踏板的第一行程L1等于0时)，控制器才会基于间距S、车速V以及油门踏板的第一行程L2预估剩余时长T。

该实施例的优点在于，采用制动信号优先的方式对能量回收系统进行控制，保证了制动信号对能量回收的强控制权。

在一实施例中，控制器基于监测到的制动踏板的第一行程L1，确定车辆的第一加速度a1。其中，第一加速度a1的大小与第一行程L1的长短呈正相关。进而，控制器可以应用运动学定理，对监测到的间距S、车速V以及第一加速度a1进行处理，实时预估出当前能量回收系统继续处于开启状态的剩余时长T。

在一实施例中，控制器基于监测到的油门踏板的第二行程L2，确定车辆的第二加速度a2。其中，第二加速度a2的大小与第二行程L2的长短呈正相关。进而，控制器可以应用运动学定理，对监测到的间距S、车速V以及第二加速度a2进行处理，实时预估出当前能量回收系统继续处于开启状态的剩余时长T。其中，第一加速度a1的方向与第二加速度a2的方向相反。

在一实施例中，该控制器还配置为：响应于检测到第一行程大于0，控制该能量回收系统处于开启状态。

该实施例中，控制器除了会在监测到车辆与前方目标物的间距S小于等于距离阈值S0时控制能量回收系统处于开启状态，还会在检测到制动踏板动作(即，制动踏板的第一行程L1大于0)时控制能量回收系统处于开启状态。

该实施例的优点在于，既可以响应制动信号进行能量回收，也可以在无制动信号时提前进行能量回收，保证了能量回收的基本用户需求的同时提高了能量回收的回收率。

在一实施例中，控制器预估得到当前能量回收系统继续处于开启状态的剩余时长T后，结合监测到的电池的剩余电量soc，进一步预估能量回收系统若要在剩余时长T内恰好将剩余电量soc提升至预设目标电量Q0所应向电池输出的第一电流I1。其中，根据应用需求，该目标电量Q0可以设为100％电池容量的电量，也可以设为小于100％电池容量的电量。

控制器还确定当前的剩余电量soc下，电池最高可接收的第二电流I2。

进而，若I1小于I2，则控制器控制当前的能量回收系统以I1为电流上限充电该电池，即，控制当前的能量回收系统充电电池时的电流不能超出I1；若I1大于I2，则控制器控制当前的能量回收系统以I2为电流上限充电该电池，即，控制当前的能量回收系统充电电池时的电流不能超出I2；若I2等于I2，则控制器控制当前的能量回收系统以I1或者I2为电流上限充电该电池。

在一实施例中，控制器将目标电量Q0减去剩余电量soc，得到差值电量Q1；进而将该差值电量Q1除以该剩余时长T，预估得到第一电流I1。

需要说明的是，该实施例只是示例性的说明，不应对本公开的功能和使用范围造成限制。根据对电池的具体管理策略，通过差值电量与剩余时长得到第一电流的过程可以相应地进行调整，例如：对差值电量划分区间，不同区间的用于得到第一电流所采用的函数或者函数参数根据电池的物理特性进行调整。

图2示出了本公开一实施例的车辆的基本结构示意图。

参考图2所示，该实施例中，车辆中与能量回收有关的组件主要有：MCU(Microcontroller Unit，微控制器)、VCU(Vehicle Control Unit，整车控制器)、CRBS(Cooperate Braking Energy Recovery System，协作式能量回收系统)、BMS(BatteryManange System，电池管理系统)、动力电池、毫米波雷达、制动踏板、油门踏板。

毫米波雷达主要用于监测车辆与前方目标物的间距以及车辆的车速。

BMS主要用于对车辆的电池进行管理，例如：充电管理、放电管理。

CRBS主要用于将车辆在减速或制动时产生的热能转换为机械能，再转换为电能，并通过BMS将电能反馈至动力电池。其中，CRBS的开启以及反馈的电流大小主要由VCU进行控制。

图3示出了本公开一实施例的能量回收系统回收能量的线条图。

参考图3所示，该实施例中，图3的横坐标为时间轴，纵坐标为电流值。该图中线条所展示横坐标与纵坐标所围的面积代表所回收的能量。

电流值从-90至-20的这段过程说明车辆处于滑行或者减速状态，能量回收的强度逐级减小；在时间轴2.0附近所出现的突变是由能量回收强度不同所导致的；电流值从-20不断升高的这段过程说明车辆处于明显减速状态，能量回收的强度逐级增大。

图4示出了本公开一实施例的能量回收控制的流程图。

参考图4所示，该实施例中，由整车控制器VCU进行能量回收的控制。

在车辆行驶的过程中，车辆上的毫米波雷达监测车辆与前方目标物的间距。当间距小于等于预设的安全距离150M时，VCU控制能量回收系统提前开启，提前进行能量回收。当间距大于150M时，VCU在检测到制动信号后才会控制能量回收系统开启，并以制动信号的持续时长作为能量回收的时长。

提前开启能量回收系统后，若制动踏板未动作(即，制动踏板行程L1等于0)，则VCU结合油门踏板行程L2、车辆与前方目标物的间距S以及当前车速V，预估当前能量回收的剩余时长T；若制动踏板动作(即，制动踏板行程L2大于0，不等于0)，则VCU结合间距S以及车速V，预估剩余时长T。

预先将动力电池的剩余电量soc划分为各个子区间，每个子区间的soc对应着一个最大可接收电流I2，从而得到描述了soc子区间与I2对应关系的电流矩阵。

开启能量回收系统后，VCU通过电池管理系统EMS读取当前动力电池的剩余电量soc，结合预估出的剩余时长T，预估得到若要在剩余时长T内恰好将剩余电量soc提升至预设目标电量所应向电池输出的电流I1。进而将I1与电流矩阵进行对比，从而确定当前能量回收时向动力电池反馈的电流。

需要说明的是，图2、图3以及图4所展示的实施例只是示例性的说明，不应对本公开的功能和使用范围造成限制。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。