一种基于自适应巡航控制系统的制动能量回收系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车的制动能量回收技术，具体涉及一种基于自适应巡航控制系统的制动能量回收系统及其方法。
【背景技术】
[0002]发展新能源汽车汽车工业今后发展中实现节能减排目标的主要途径之一，制动能量回收是现代新能源汽车的重要节能技术之一。传统的内燃机汽车上，当车辆减速、制动时，车辆的运动能量通过制动系统而转变为热能，并向大气中释放，而在电动汽车与混合动力车上，这种被浪费掉的运动能量已可通过制动能量回收技术转变为电能并储存于蓄电池中，并进一步转化为驱动能量。例如，当车辆起步或加速时，需要增大驱动力时，电机驱动力成为发动机的辅助动力，使电能获得有效应用。
[0003]自适应巡航控制系统是一种智能化的自动控制系统，在车辆行驶过程中，通过协调车距和轮速以使车辆与前方车辆始终保持安全距离。目前的自适应巡航系统多用在传统的高端车型上，在新能源汽车领域鲜有应用。切传统车上的自适应巡航系统在检测到车辆与前车之间距离过小时，是通过与制动防抱死系统以及发动机控制系统协调动作以使车轮适当制动，从而达到自动降速的目的。此过程中因车辆减速产生的能量是直接以热量的形式损失的。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种基于自适应巡航控制系统的制动能量回收系统及其方法，旨在提高整车的经济性。
[0005]本发明采用的技术方案具体为:
[0006]一种基于自适应巡航控制系统的制动能量回收系统，包括自适应巡航控制系统、车距传感器、制动防抱死系统、整车控制器、电机控制器和驱动电机，所述车距传感器和所述制动防抱死系统分别与所述整车控制器相连接，将车辆与前车之间的车距信号以及当前的轮速信号传输至所述整车控制器，所述自适应巡航控制系统与所述整车控制器相连接，所述自适应巡航控制系统通过车距信号和轮速信号调整车辆与前车之间的车距，所述整车控制器通过电机控制器与驱动电机相连接。
[0007]一种基于自适应巡航控制系统的制动能量回收系统的控制方法，具体步骤为:
[0008]在车辆行驶过程中，安装在车辆前部的车距传感器持续扫描车辆前方的道路，同时制动防抱死系统的轮速传感器采集车速信号，当车辆与前车之间的距离S小于标定值S。时，整车控制器通过发送制动回收扭矩指令给电机控制器，电机控制器控制驱动电机发出相应制动扭矩，达到制动效果，自适应巡航控制系统与驱动电机协调动作，使车辆与前车始终保持安全距离；
[0009]当驱动电机的发电功率不足或者驱动电机出现故障无法满足制动要求时，自适应巡航控制系统与制动防抱死系统协调动作，对车轮进行制动，使车辆与前车始终保持安全距离。
[0010]所述标定值So根据当前车速V和具体车型确定。
[0011 ] 制动扭矩的确定方法为:
[0012]根据车型确定车速V、车辆与前车之间的距离S以及电机的扭矩值M之间的基准函数表；车速不变的情况下，电机的扭矩值随着车辆与前车之间的距离的减小而增加，车辆与前车之间的距离不变的情况下，，电机的扭矩值随着车速的减小而增加。
[0013]当驱动电机的发电功率不足或者驱动电机出现故障无法满足制动要求时，自适应巡航控制系统与制动防抱死系统协调动作，使车轮适当制动，使车辆与前车始终保持安全距离。
[0014]本发明产生的有益效果是:
[0015]在自适应巡航自动降速的过程中，根据雷达实时监测与前车的距离和当前的车速判断，在需要减速的时候，整车控制器给电机控制器发送合适的扭矩，优先使用电机制动回收电能，通过制动能量回收的方式将能量有效保存起来，用于驱动车辆，提高了电动汽车的整车经济性，延长了续驶里程，可应用于纯电动汽车、混合动力汽车以及燃料电池汽车等。
【附图说明】
[0016]当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0017]图1为本发明一种基于自适应巡航控制系统的制动能量回收系统的结构示意图；
[0018]图2为本发明一种基于自适应巡航控制系统的制动能量回收方法的逻辑框图。
[0019]图中:1、自适应巡航控制系统ACC 2、车距传感器3、制动防抱死系统ABS 4、整车控制器V⑶5、电机控制器MCU 6、驱动电机。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
[0021]如图1所示的一种基于自适应巡航控制系统的制动能量回收系统，包括自适应巡航控制系统1、车距传感器2、制动防抱死系统3、整车控制器4、电机控制器5和驱动电机6，车距传感器2和制动防抱死系统3分别与整车控制器4相连接，将车辆与前车之间的车距信号以及当前的轮速信号传输至整车控制器4，自适应巡航控制系统I与整车控制器4相连接，自适应巡航控制系统I通过车距信号和轮速信号调整车辆与前车之间的车距，整车控制器4通过电机控制器5与驱动电机6相连接。
[0022]上述基于自适应巡航控制系统的制动能量回收系统的控制方法如图2所示，控制策略具体为:
[0023]在车辆行驶过程中，安装在车辆前部的车距传感器持续扫描车辆前方的道路，同时制动防抱死系统的轮速传感器采集车速信号，当车辆与前车之间的距离S小于标定值So时，整车控制器通过发送制动回收扭矩指令给电机控制器，电机控制器控制驱动电机发出相应制动扭矩，达到制动效果，自适应巡航控制系统与驱动电机协调动作，使车辆与前车始终保持安全距离；
[0024]当驱动电机的发电功率不足或者驱动电机出现故障无法满足制动要求时，自适应巡航控制系统与制动防抱死系统协调动作，对车轮进行制动，使车辆与前车始终保持安全距离。
[0025]所述标定值Stl根据当前车速V和具体车型确定，标定值S C1根据不同车型标定获得，例如对于某车型，函数表中默认车速在50km/h时查得的Stl值为100m。
[0026]制动扭矩的确定方法为:
[0027]根据车型确定车速V、车辆与前车之间的距离S以及电机的扭矩值M之间的基准函数表；车速不变的情况下，电机的扭矩值随着车辆与前车之间的距离的减小而增加，车辆与前车之间的距离不变的情况下，，电机的扭矩值随着车速的减小而增加。通过当前车速V与当前车辆与前车之间的距离S查函数表获得，函数表需要进行实车标定获取。例如，对于某已知车型，函数表中默认车速V为50km/h、距离S为10m时，电机状态为发电状态，电机的扭矩值为1Nm:则以此状态A为基准，距离S每减少10m，扭矩增加10Nm，即车速V为50km/h、距离S为90m时，电机状态为发电状态，电机的扭矩值为20Nm ；
[0028]车速V每减少10km/h，扭矩减少2Nm，即车速V为40km/h、距离S为10m时，电机状态为发电状态，电机的扭矩值为8Nm ;反之，车速V为60km/h、距离S为10m时，电机状态为发电状态，电机的扭矩值为12Nm。
[0029]当驱动电机6的发电功率不足或者驱动电机6出现故障无法满足制动要求时，自适应巡航控制系统I与制动防抱死系统3协调动作，使车轮适当制动，使车辆与前车始终保持安全距离。
[0030]如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，显然，只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果、对本领域的技术人员来说是显而易见的变形，也均包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于自适应巡航控制系统的制动能量回收系统，其特征在于，包括自适应巡航控制系统、车距传感器、制动防抱死系统、整车控制器、电机控制器和驱动电机，所述车距传感器和所述制动防抱死系统分别与所述整车控制器相连接，将车辆与前车之间的车距信号以及当前的轮速信号传输至所述整车控制器，所述自适应巡航控制系统与所述整车控制器相连接，所述自适应巡航控制系统通过车距信号和轮速信号调整车辆与前车之间的车距，所述整车控制器通过电机控制器与驱动电机相连接。
2.一种基于自适应巡航控制系统的制动能量回收方法，其特征在于，具体步骤为: 在车辆行驶过程中，安装在车辆前部的车距传感器持续扫描车辆前方的道路，同时制动防抱死系统的轮速传感器采集车速信号，当车辆与前车之间的距离S小于标定值S。时，整车控制器通过发送制动回收扭矩指令给电机控制器，电机控制器控制驱动电机发出相应制动扭矩，达到制动效果，自适应巡航控制系统与驱动电机协调动作，使车辆与前车始终保持安全距离； 当驱动电机的发电功率不足或者驱动电机出现故障无法满足制动要求时，自适应巡航控制系统与制动防抱死系统协调动作，对车轮进行制动，使车辆与前车始终保持安全距离。
3.根据权利要求2所述的基于自适应巡航控制系统的制动能量回收方法，其特征在于，所述标定值S。根据当前车速V和具体车型确定。
4.根据权利要求2所述的基于自适应巡航控制系统的制动能量回收方法，其特征在于，制动扭矩的确定方法为: 根据车型确定车速V、车辆与前车之间的距离S以及电机的扭矩值M之间的基准函数表；车速不变的情况下，电机的扭矩值随着车辆与前车之间的距离的减小而增加，车辆与前车之间的距离不变的情况下，，电机的扭矩值随着车速的减小而增加。
【专利摘要】本发明提供一种基于自适应巡航控制系统的制动能量回收系统及其方法，制动能量回收系统包括自适应巡航控制系统、车距传感器、制动防抱死系统、整车控制器、电机控制器和驱动电机，所述车距传感器和所述制动防抱死系统分别与所述整车控制器相连接，将车辆与前车之间的车距信号以及当前的轮速信号传输至所述整车控制器，所述自适应巡航控制系统与所述整车控制器相连接，所述自适应巡航控制系统通过车距信号和轮速信号调整车辆与前车之间的车距，所述整车控制器通过电机控制器与驱动电机相连接。本发明的控制方法基于随车搭载的自适应巡航系统，当车辆巡航自动减速时，优先使用电机制动回收电能，提高了整车的经济性能。
【IPC分类】B60L7-10, B60W30-16
【公开号】CN104608643
【申请号】CN201410743865
【发明人】柯南极, 朱波, 曹琛, 王可峰
【申请人】北京新能源汽车股份有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月8日