一种基于路面附着系数进行能量回收设计的方法与流程

本发明涉及汽车能耗领域，具体地，涉及一种基于路面附着系数进行能量回收设计的方法。

背景技术：

1、滑行能量回收通常指的是汽车或其他交通工具在滑行或减速时利用动能转换为电能，并将其存储在电池或其他储能装置中。这种技术可以减少能源浪费，延长车辆行驶里程，同时也有助于减少对刹车系统的依赖，延长刹车系统的使用寿命。滑行能量回收在混合动力车辆和电动车辆中较为常见，通过回收制动过程中产生的能量，将其转化为电能再利用，从而提高能源利用效率。在利用滑行能量回收系统时，当车辆减速时，滑行能量回收系统可以将动能转换为电能进行储存。滑行能量回收减速度越高，表示车辆在减速时能够更有效地利用滑行能量回收系统，从而实现更好的能量回收效果。

2、当前滑行能量回收设计都是基于低附路面边界进行设计和验证，滑行能量回收的最大减速度较小，主要是因为考虑到车辆在低附路面的驾驶性和安全。若滑行能量回收减速度过大，车辆在低附路面容易导致abs防抱死激活，abs防抱死激活会导致车辆甩尾和冲击。若能实时获取路面附着系数，则可基于路面附着系数设计滑行能量回收的最大减速度曲线，提高能量回收强度，降低能耗，提升续驶里程。因此需要基于不同的路面工况，设计不同的最大滑行减速度。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于路面附着系数进行能量回收设计的方法以实时获取路面附着系数，并基于路面附着系数设计滑行能量回收的最大减速度曲线，提高能量回收强度，降低能耗，提升续驶里程。

2、为实现上述技术效果，本发明采用如下所述技术方案：

3、一种基于路面附着系数进行能量回收设计的方法，包括以下步骤：

4、s1.计算车轮滑移率以激活路面附着系数的计算；

5、按照以下公式计算车轮滑移率：s轮＝(v轮-v车)/v车，其中，s轮为单个车轮滑移率，v轮为轮速，v车为车速；当车轮滑移率大于20％时计算路面附着系数u；

6、s2.基于路面特性实时计算路面附着系数u以及道路坡度角度α；

7、所述道路坡度角度α的计算公式为：其中，ω为轮速，rstat为轮胎半径；

8、所述路面附着系数计算公式为：其中，ax为纵向加速度，ay为横向加速度；

9、s3.对路面附着系数u进行区间划分和定义；

10、当u≥0.6时，将此时的路况定义为高附路面，当0.2≤u<0.6时，将此时的路况定义为中附路面，当u<0.2时，将此时的路况定义为低附路面；

11、s4.在轮胎不打滑的前提下，实车测试高/中/低附路面能够提供的最大减速度a1,a2,a3；

12、s5.设计高/中/低附路面附着系数的目标减速度曲线并基于实时车速和路面附着系数确定目标减速度，其中最大减速度值需依次小于a1,a2,a3；

13、s6.基于目标减速度计算滑行回馈扭矩f；

14、滑行回馈扭矩f的计算公式为：f＝|[ma-(a+b*v+c*v2)]*r|；其中m为整车质量，a为目标减速度的绝对值，f为车辆阻力，v为车速，a/b/c为整车阻力系数，r为轮胎半径；

15、s7.对滑行回馈扭矩f取反，并进行斜率处理发给电机控制器执行；当滑移率大于20％时，滑行回馈扭矩提前快速按一定斜率r到0，所述斜率r根据实际情况确定。

16、优选地，在步骤s2中计算路面附着系数时，需要对4个车轮的路面附着系数都进行独立计算，包括左前轮、右前轮、左后轮、右后轮，对输出值进行取小处理。

17、优选地，在步骤s2中，对路面附着系数输出值进行斜率滤波和时间延迟处理，避免输出值跳变，其中斜率滤波参数和延迟时间均为标定量。

18、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

19、1、本发明基于路面附着系数设计滑行能量回收的目标减速度曲线，能够提高能量回收强度，降低车辆能耗，提升续驶里程。

20、2、本发明中，当车辆打滑时，滑行回馈扭矩提前快速按一定斜率r到0,避免abs防抱死激活导致车辆甩尾和冲击的风险，提高整车驾驶性和安全性。

技术特征：

1.一种基于路面附着系数进行能量回收设计的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于路面附着系数进行能量回收设计的方法，其特征在于，在步骤s2中计算路面附着系数时，需要对4个车轮的路面附着系数都进行独立计算，包括左前轮、右前轮、左后轮、右后轮，对输出值进行取小处理。

3.根据权利要求1所述的基于路面附着系数进行能量回收设计的方法，其特征在于，在步骤s2中，对路面附着系数输出值进行斜率滤波和时间延迟处理，避免输出值跳变，其中斜率滤波参数和延迟时间均为标定量。

技术总结本发明提供了一种基于路面附着系数进行能量回收设计的方法，具体包括以下步骤：计算车轮滑移率以激活路面附着系数的计算；基于路面特性实时计算路面附着系数u以及道路坡度角度α；对路面附着系数u进行区间划分和定义；基于路面附着系数设计滑行能量回收的目标减速度曲线并获得目标减速度；计算滑行回馈扭矩F；对滑行回馈扭矩输出值F取反，并进行斜率处理发给电机控制器执行。采用上述方法进行能量回收能够提高能量回收强度，降低能耗，提升续驶里程。同时，当车辆打滑时，滑行回馈扭矩提前快速按一定斜率r到0,能避免ABS防抱死激活导致车辆甩尾和冲击的风险，进而提高整车驾驶性和安全性。技术研发人员：林玉敏,刘强,魏广杰,游道亮受保护的技术使用者：江铃汽车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11