本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种根据制动强度的能量回馈控制方法及系统。
背景技术：
随着节能减排要求的逐渐升级，制动能量回馈功能在纯电动车辆或混合动力车辆中显得愈发重要。能量回馈功能应该在保证车辆驾驶安全的前提下，根据车辆工作状态实时调节回馈状态和回馈力矩。
虽然当今科技迅猛发展，但电池技术仍然是制约纯电动汽车发展的最大瓶颈，无法满足用户的续航要求。如果能最大限度的提高能量回收效率，对于延长纯电动汽车的续航里程是有重要意义的。同时也能在一定程度上减少制动装置的机械损耗，降低制动失效的风险。目前的能量回馈方式大多只是单独或综合考虑了加速踏板开度、制动踏板开度、车速等来决定滑行回馈和制动回馈的回馈程度。目前相关的能力回馈方式主要存在以下缺点：如果单独考虑车速来决定能量回馈程度，并不能通过预判驾驶员加减速意图来提高能量回馈效率；如果考虑加速踏板开度、制动踏板开度、车速等来决定能量回馈程度，虽然能在一定程度上对驾驶员的意图进行判断，但并不能准确的判断减速程度和制动程度，驾驶感受欠佳。
本发明首先将强度、制动情况分类并给出了每种类型所需制动力，再将机械制动力和电机制动力按比例分配，并依据车辆行驶速度和制动力这两个指标来控制再生制动比例，最终高效的能量回馈控制。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供了一种根据制动强度的能量回馈控制方法及系统，采用制动情况分类、机械制动力和电机制动力比例分配、再生制动比例控制的综合方法，以解决现有技术中主要依据制动踏板开度来控制能量回馈程度影响驾驶性能的问题。
本发明提供了一种根据制动强度的能量回馈控制方法，包括如下步骤：
步骤1：根据制动强度的大小，选择制动方式；
步骤2：根据制动方式确定前后轮的制动力分配；
步骤3：根据车辆行驶速度和制动力确定再生制动比例。
可选地，所述步骤1中所述选择制动方式的具体选择方法为：
若车辆的制动强度不大于0.2时，直接采用再生制动力制动；
若车辆的制动强度大于0.2且不大于0.5时，同时采用再生制动力和机械制动力制动；
若车辆的制动强度大于0.5且不大于0.7时，同时采用再生制动力和机械制动力制动，且再生制动力逐渐减小，机械制动力逐渐增大；
若车辆的制动强度大于0.7时，只采用机械制动力制动。
可选地，所述制动强度的计算方法为：
其中：z为制动强度，θr为实际刹车踏板开度，θo为刹车踏板最大开度。可选地，所述步骤2中所述分配制动力的具体分配方法为：
若直接采用再生制动力制动时，制动力仅由驱动轴电机提供，前后轮的制动力分配方法为：
其中：fbf为前轮制动力，fbr为后轮制动力，g为车辆重量；
若同时采用再生制动力和机械制动力制动时，制动力由机械摩擦制动力和驱动电机制动力协同提供，前后轮的制动力分配策略为：
其中：b为后轮至车辆重心的距离，hg为车辆重心高度，l为车辆前后轮之间的距离；
若同时利用再生制动力和机械制动力制动时，但再生制动力逐渐减小，机械制动力逐渐增大时，制动力由机械摩擦制动力和驱动电机制动力协同提供，前后轮的制动力分配方法为：
其中：
当只利用机械制动力制动时，制动力由机械摩擦制动力提供；此时车辆由于制动强度很大而处于紧急制动状态，为保证车辆的安全性，前后轮一致抱死，前后轮的制动力分配策略为：
其中：a为前轮至车辆重心的距离。
可选地，所述步骤3中所述确定再生制动比例与车辆行驶速度和制动力的关系具体确定方法为：
k＝k1×f1(v)+k2×f2(f)
其中：k为再生制动比例，k1为车辆行驶速度v在再生制动比例中所占权重，f1(v)为车辆行驶速度v与再生制动比例的关系函数，k2为制动力f在再生制动比例中所占权重，f2(f)为制动力f与再生制动比例的关系函数。
可选地，所述车辆行驶速度v与再生制动比例的关系函数f1(v)确定方法如下：
可选地，所述制动力f与再生制动比例的关系函数f2(f)确定方法如下：
本发明提供了一种根据制动强度的能量回馈控制系统，包括如下模块：
刹车踏板、制动强度模块、制动力模块、前轮制动模块、后轮制动模块、车辆速度、再生制动力模块、机械制动力模块；
刹车踏板分别与制动强度模块、制动力模块相连，用于根据刹车踏板开度确定制动强度大小和制动力大小；
制动强度模块分别与再生制动力模块、机械制动力模块相连，用于确定再生制动力和机械制动力的分配；
机械制动力模块分别与前轮制动模块、后轮制动模块相连，用于确定前轮制动力、后轮制动力的大小分配；
再生制动力模块分别与制动力模块、车辆速度，用于根据制动力、车辆速度确定再生制动力比例。
本发明的有益效果：
1、根据制动强度确定再生制动力和机械制动力制动的四种组合方式，既不影响制动速度，又能有效回收制动时的能量。
2、根据再生制动力和机械制动力制动的组合方式，分配制动前轮后轮的制动力，和分配再生制动力和机械制动力比例。这有助于提升能量回收的效率，且不影响驾驶感受。
3、再生制动比例依据车辆行驶速度和制动力确定再生比例，可以有效减少再生制动对车辆整体制动的影响，在收集能量的同时不会增加制动时间。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了本发明一种根据制动强度的能量回馈控制方法的总流程图。
图2示出了本发明一种根据制动强度的能量回馈控制系统图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种根据制动强度的能量回馈的控制方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤s1：根据制动强度的大小，选择制动方式；
步骤s2：根据制动方式确定前后轮的制动力分配；
步骤s3：根据车辆行驶速度和制动力确定再生制动比例。
可选地，所述步骤s1中所述选择制动方式的具体选择方法为：
若车辆的制动强度不大于0.2时，直接采用再生制动力制动；
若车辆的制动强度大于0.2且不大于0.5时，同时采用再生制动力和机械制动力制动；
若车辆的制动强度大于0.5且不大于0.7时，同时采用再生制动力和机械制动力制动，且再生制动力逐渐减小，机械制动力逐渐增大；
若车辆的制动强度大于0.7时，只采用机械制动力制动。
可选地，所述制动强度的计算方法为：
其中：z为制动强度，θr为实际刹车踏板开度，θo为刹车踏板最大开度。
可选地，所述步骤s2中所述分配制动力的具体分配方法为：
若直接采用再生制动力制动时，制动力仅由驱动轴电机提供，前后轮的制动力分配方法为：
其中：fbf为前轮制动力，单位为n·m，fbr为后轮制动力，单位为n·m，g为车辆重量，单位为kg；
若同时采用再生制动力和机械制动力制动时，制动力由机械摩擦制动力和驱动电机制动力协同提供，在优先考虑制动可靠性的前提下，最大程度的回收能量，主要依靠前轮在制动，尽量降低后轮的制动任务，此时前后轮的制动力分配策略为：
其中：b为后轮至车辆重心的距离，单位为m，hg为车辆重心高度，单位为m，l为车辆前后轮之间的距离，单位为m；
若同时利用再生制动力和机械制动力制动时，但再生制动力逐渐减小，机械制动力逐渐增大时，制动力由机械摩擦制动力和驱动电机制动力协同提供，前后轮的制动力分配方法为：
其中：
当只利用机械制动力制动时，制动力由机械摩擦制动力提供。此时车辆由于制动强度很大而处于紧急制动状态，为保证车辆的安全性，前后轮一致抱死，此时前后轮的制动力分配策略为：
其中：a为前轮至车辆重心的距离，单位为m。
可选地，所述步骤s3中所述确定再生制动比例与车辆行驶速度和制动力的关系具体确定方法为：
k＝k1×f1(v)+k2×f2(f)
其中：k为再生制动比例，k1为车辆行驶速度v在再生制动比例中所占权重，f1(v)为车辆行驶速度v与再生制动比例的关系函数，k2为制动力f在再生制动比例中所占权重，f2(f)为制动力f与再生制动比例的关系函数，k1和k2的选取根据实际需求来确定，本发明不做介绍。
可选地，所述车辆行驶速度v与再生制动比例的关系函数f1(v)确定方法如下：
可选地，所述制动力f与再生制动比例的关系函数f2(f)确定方法如下：
本发明提供了一种根据制动强度的能量回馈控制系统，包括如下模块：
刹车踏板51、制动强度模块52、制动力模块53、前轮制动模块56、后轮制动模块57、车辆速度58、再生制动力模块54、机械制动力模块55；
刹车踏板51分别与制动强度模块52、制动力模块相连53，用于根据刹车踏板开度确定制动强度大小和制动力大小；
制动强度模块52分别与再生制动力模块54、机械制动力模块55相连，用于确定再生制动力和机械制动力的分配；
机械制动力模块55分别与前轮制动模块56、后轮制动模块57相连，用于确定前轮制动力、后轮制动力的大小分配；
再生制动力模块54分别与制动力模块53、车辆速度58，用于根据制动力、车辆速度确定再生制动力比例。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
1.一种根据制动强度的能量回馈控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：根据制动强度的大小，选择制动方式；
步骤2：根据制动方式确定前后轮的制动力分配；
步骤3：根据车辆行驶速度和制动力确定再生制动比例。
2.如权利要求1所述的根据制动强度的能量回馈控制方法，其特征在于，所述步骤1中所述选择制动方式的具体选择方法为：
若车辆的制动强度不大于0.2时，直接采用再生制动力制动；
若车辆的制动强度大于0.2且不大于0.5时，同时采用再生制动力和机械制动力制动；
若车辆的制动强度大于0.5且不大于0.7时，同时采用再生制动力和机械制动力制动，且再生制动力逐渐减小，机械制动力逐渐增大；
若车辆的制动强度大于0.7时，只采用机械制动力制动。
3.如权利要求2所述的根据制动强度的能量回馈控制方法，其特征在于，所述制动强度的计算方法为：
其中：z为制动强度，θr为实际刹车踏板开度，θo为刹车踏板最大开度。
4.如权利要求1所述的根据制动强度的能量回馈控制方法，其特征在于，所述步骤2中所述分配制动力的具体分配方法为：
若直接采用再生制动力制动时，制动力仅由驱动轴电机提供，前后轮的制动力分配方法为：
其中：fbf为前轮制动力，fbr为后轮制动力，g为车辆重量；
若同时采用再生制动力和机械制动力制动时，制动力由机械摩擦制动力和驱动电机制动力协同提供，此时前后轮的制动力分配策略为：
其中：b为后轮至车辆重心的距离，hg为车辆重心高度，l为车辆前后轮之间的距离；
若同时利用再生制动力和机械制动力制动时，但再生制动力逐渐减小，机械制动力逐渐增大时，制动力由机械摩擦制动力和驱动电机制动力协同提供，前后轮的制动力分配方法为：
其中：
当只利用机械制动力制动时，制动力由机械摩擦制动力提供；此时车辆由于制动强度很大而处于紧急制动状态，为保证车辆的安全性，前后轮一致抱死，前后轮的制动力分配策略为：
其中：a为前轮至车辆重心的距离。
5.如权利要求1所述的根据制动强度的能量回馈控制方法，其特征在于，所述步骤3中确定再生制动比例与车辆行驶速度和制动力的关系具体确定方法为：
k＝k1×f1(c)+k2×f2(f)
其中：k为再生制动比例，k1为车辆行驶速度v在再生制动比例中所占权重，f1(v)为车辆行驶速度v与再生制动比例的关系函数，k2为制动力f在再生制动比例中所占权重，f2(f)为制动力f与再生制动比例的关系函数。
6.如权利要求5所述的根据制动强度的能量回馈控制方法，其特征在于，所述车辆行驶速度v与再生制动比例的关系函数f1(v)确定方法如下：
7.如权利要求5所述的根据制动强度的能量回馈控制方法，其特征在于，所述制动力f与再生制动比例的关系函数f2(f)确定方法如下：
8.一种根据制动强度的能量回馈控制系统，其特征在于，包括刹车踏板、制动强度模块、制动力模块、前轮制动模块、后轮制动模块、车辆速度、再生制动力模块、机械制动力模块；
刹车踏板分别与制动强度模块、制动力模块相连，用于根据刹车踏板开度确定制动强度大小和制动力大小；
制动强度模块分别与再生制动力模块、机械制动力模块相连，用于确定再生制动力和机械制动力的分配；
机械制动力模块分别与前轮制动模块、后轮制动模块相连，用于确定前轮制动力、后轮制动力的大小分配；
再生制动力模块分别与制动力模块、车辆速度，用于根据制动力、车辆速度确定再生制动力比例。
技术总结