CN115610231A - 一种重载混动商用车的制动能量回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重载混动商用车的制动能量回收方法，根据当前车速与制动踏板深度值实时计算电机的回收力矩与机械制动的制动力矩；当电机转速低于基速时，混动控制器向变速箱发出降档请求；变速箱完成降档动作，电机继续输出回收力矩；电机在降档后转速升高，再次大于基速，此时电机将会以最大功率回收整车动能；如果电机转速再次下降至基速以下，混动系统将重复上述的降档过程。本发明对现有的制动能量回收策略进行改进，通过在回收过程中控制变速箱降档来最大限度的提高电机回收功率，进而提高整车动能的回收程度。分析实测数据后，采用本发明所提出的制动能量回收方法的车辆比采用原有策略的车辆能回收更多的能量。

Description

一种重载混动商用车的制动能量回收方法

技术领域

本发明涉及混动车的能量回收领域，特别涉及一种重载混动商用车的制动能量回收方法。

背景技术

为响应双碳政策，各大商用车厂家开始将现有的传统商用车型进行混动化的改造，以提高现有商用车的燃油经济性。因重载商用车重量较大，即使在混动化的过程中引入驱动电机，也需要搭配多挡位变速箱才能更好地驱动重载商用车。重载商用车较大的重量与驱动电机的功率限制会导致在制动能量回收的过程中，整车的动能不能完全被电机用于发电。这意味着将有相当一部分整车动能被机械制动机构转化为热能耗散。因此，尽可能地多用电机回收整车动能对于提高重载混动商用车的能耗效率有重大意义。

目前大多数厂家对于重载混动商用车采取的制动能量回收策略与混动乘用车类似。即根据当前的车速与刹车踏板开度来实时计算电机的回收力矩，且电机在整个制动过程中将不会有挡位的切换。对于重量较小的乘用车，这种策略在保证回收大部分整车动能的情况下同时也能实现较好的驾驶感受。但对于重量较大的重载商用车，当前策略回收的能量太少，无法满足商用车更关注的燃油经济性指标。

如图1所示，现有的重载混动商用车在制动能量回收时与混动乘用车的策略类似。首先当驾驶员踩下制动踏板时，混动控制器(HCU)将根据制动踏板深度与车速实时计算电机与机械制动的回收力矩。然后电机将按照混动控制器的回收力矩请求输出回收力矩进行发电，并保持电机的挡位不变。在这个过程中，如果电机的制动能力不足，机械制动系统将参与制动，以保证安全。如上文所述，整个制动能量回收过程中，电机的挡位都保持不变，由于电机功率有限，并且重载车辆的动能较大，因此有相当一部分整车动能会被机械制动以热能的形式耗散。另外，整车在制动过程中车速将会下降，由于挡位一直保持不变，这会导致电机转速下降，因此电机回收的功率也会随之下降，其结果是整车动能的回收量进一步减少。

发明内容

本发明目的是：提供一种新型的混动重载商用车制动能量回收方法，结合重载商用车的特点，设计了一种通过控制电机与变速箱来最大限度回收整车动能的制动能量回收策略，提高了混动重载商用车的燃油经济性。

本发明的技术方案是：

一种重载混动商用车的制动能量回收方法，包括步骤：

S1、当驾驶员踩下制动踏板后，当前的制动踏板深度值发送到混动控制器；

S2、混动控制器根据当前车速与制动踏板深度值实时计算电机的回收力矩与机械制动的制动力矩；

S3、控制电机输出回收力矩，同时控制机械制动输出制动力矩，此时车速将降低；

S4、当电机转速低于基速时，混动控制器向变速箱发出降档请求；

S5、变速箱根据接收的降档请求完成降档动作，电机继续输出回收力矩；电机在降档后转速升高，再次大于基速，此时电机将会以最大功率回收整车动能；

S6、在后续过程中，如果电机转速再次下降至基速以下，混动系统将重复S4～S5的降档过程。

优选的，步骤S4中，当电机转速高于基速时，进入电机恒功率区。

优选的，步骤S2中，混动控制器根据当前车速与制动踏板深度值实时计算电机的回收力矩与机械制动的制动力矩的方法为：

a、根据当前车速与当前踏板开度查表，得出一个轮端总的回收力矩Tre；

b、由于重载商用车的运动惯性，电机会输出当前的最大力矩，因此制动力矩的分配如下：

T_mot＝T_{mot_max}；

T_{Mec_brk}＝T_re-T_mot*i_mot；

其中T_mot为电机输出的目标力矩，T_{mot_max}为当前电机的最大力矩；T_{Mec_brk}为当前机械制动系统的制动力矩,i_mot为电机到轮端的速比。

优选的，在制动过程中，如进行降档，电机到轮端的速比i_mot会增大，根据机械制动力矩的计算公式，此时机械制动力矩T_{Mec_brk}会减小；由于机械制动力矩T_{Mec_brk}减小，将导致整车动能转化为制动系统的热能的量减少，从而通过电机回收发电的能量增多，最终达到改善燃油经济性的目的。

本发明的优点是：

本发明所提出的新型混动重载商用车的能量回收方法，对现有的制动能量回收策略进行改进，通过在回收过程中控制变速箱降档来最大限度的提高电机回收功率，进而提高整车动能的回收程度。分析实测数据后，采用本发明所提出的制动能量回收方法的车辆比采用原有策略的车辆能回收更多的能量。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为当前重载混动商用车制动能量回收的流程图；

图2为本发明所提出的新型重载混动商用车制动能量回收的流程图。

具体实施方式

如图2所示，为本发明实施例一提供的一种重载混合动力商用车制动能量回收的流程图，典型的，本实施例可适用于P2.5混动商用车制动能量回收的情况。本实施例通过在制动能量回收过程中，混动控制器发出降档请求使变速箱降档，以提高电机的回收功率。具体的，该方法包括如下步骤：

一种重载混动商用车的制动能量回收方法，包括步骤：

S1、当驾驶员踩下制动踏板后，当前的制动踏板深度值发送到混动控制器；

S2、混动控制器根据当前车速与制动踏板深度值实时计算电机的回收力矩与机械制动的制动力矩；

由于重载商用车具有较大的运动惯性，在绝大部分制动工况下，电机会输出当前的最大力矩，因此制动力矩的分配如下：

T_mot＝T_{mot_max}；

T_{Mec_brk}＝T_re-T_mot*i_mot；

其中T_mot为电机输出的目标力矩，T_{mot_max}为当前电机的最大力矩；T_{Mec_brk}为当前机械制动系统的制动力矩,i_mot为电机到轮端的速比；

在制动过程中，如进行降档，电机到轮端的速比i_mot会增大，根据机械制动力矩的计算公式，此时机械制动力矩T_{Mec_brk}会减小；由于机械制动力矩T_{Mec_brk}减小，将导致整车动能转化为制动系统的热能的量减少，从而通过电机回收发电的能量增多，最终达到改善燃油经济性的目的。

S3、控制电机输出回收力矩，同时控制机械制动输出制动力矩，此时车速将降低；

S4、当电机转速高于基速时，进入电机恒功率区；当电机转速低于基速时，混动控制器向变速箱发出降档请求；

S5、变速箱根据接收的降档请求完成降档动作，电机继续输出回收力矩；电机在降档后转速升高，再次大于基速，此时电机将会以最大功率回收整车动能；

S6、在后续过程中，如果电机转速再次下降至基速以下，混动系统将重复S4～S5的降档过程。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种重载混动商用车的制动能量回收方法，其特征在于，包括步骤：

S1、当驾驶员踩下制动踏板后，当前的制动踏板深度值发送到混动控制器；

S2、混动控制器根据当前车速与制动踏板深度值实时计算电机的回收力矩与机械制动的制动力矩；

S3、控制电机输出回收力矩，同时控制机械制动输出制动力矩，此时车速将降低；

S4、当电机转速低于基速时，混动控制器向变速箱发出降档请求；

S5、变速箱根据接收的降档请求完成降档动作，电机继续输出回收力矩；电机在降档后转速升高，再次大于基速，此时电机将会以最大功率回收整车动能；

S6、在后续过程中，如果电机转速再次下降至基速以下，混动系统将重复S4～S5的降档过程。

2.根据权利要求1所述的重载混动商用车的制动能量回收方法，其特征在于，步骤S4中，当电机转速高于基速时，进入电机恒功率区。

3.根据权利要求1所述的重载混动商用车的制动能量回收方法，其特征在于，步骤S2中，混动控制器实时计算电机的回收力矩与机械制动的制动力矩的方法为：

a、根据当前车速与当前踏板开度查表，得出一个轮端总的回收力矩T_re；

b、由于重载商用车的运动惯性，电机会输出当前的最大力矩，因此制动力矩的分配如下：

T_mot＝T_{mot_max}；

T_{Mec_brk}＝T_re-T_mot*i_mot；

其中T_mot为电机输出的目标力矩，T_{mot_max}为当前电机的最大力矩；T_{Mec_brk}为当前机械制动系统的制动力矩,i_mot为电机到轮端的速比。

4.根据权利要求3所述的重载混动商用车的制动能量回收方法，其特征在于，在制动过程中，如进行降档，电机到轮端的速比i_mot会增大，根据机械制动力矩的计算公式，此时机械制动力矩T_{Mec_brk}会减小；

由于机械制动力矩T_{Mec_brk}减小，将导致整车动能转化为制动系统的热能的量减少，从而通过电机回收发电的能量增多，最终达到改善燃油经济性的目的。

Images