再生制动系统和方法技术方案

本公开涉及再生制动系统和方法。提供一种混合动力电动车辆(HEV)和操作方法，HEV具有动力传动系统，所述动力传动系统包括发动机、电机、蓄电池和经由驱动轴连接到车轮的变速器，所述车轮具有再生‑摩擦制动器。所述HEV和变速器包括再生制动和自适应制动以及检测附近的障碍物及其它车辆的能力。所述控制器监测并报告附近的车辆的距离和制动踏板踩‑抬时间及位置。作为响应，所述控制器使电机利用负扭矩产生电力，这使变速器和车轮以恒定或可变的减速度进行减速，所述减速度被调整为使在减速期间附近的车辆的距离等于或超过预定的与附近的车辆或障碍物之间的领先‑落后距离。还可产生自适应巡航信号，所述自适应巡航信号可指示用于在制动期间对减速进行控制的驾驶员的车辆优选设置和配置文件以及恒定的、可调整的、学习的和驾驶员可选择的减速曲线。

Regenerative braking system and method

The disclosure relates to a regenerative braking system and method. A hybrid electric vehicle (HEV) and a method of operation are provided. The HEV has a power transmission system comprising an engine, a motor, a storage battery and a transmission connected to a wheel by a drive shaft, and the wheel has a regenerative friction brake. The HEV and the transmission include regenerative and adaptive braking and the ability to detect nearby obstacles and other vehicles. The controller monitors and reports the distance between the vehicle nearby and the time and position of the brake pedal. In response, the controller causes the motor to generate electricity using negative torque, which causes the gearbox and the wheel to slow down at a constant or variable deceleration, which is adjusted to make the distance of the vehicle near the deceleration equal to or exceed the predetermined lead-lag distance between the vehicle or obstacle nearby. An adaptive cruise signal may also be generated indicating a driver's preferred settings and configuration files for controlling deceleration during braking and a constant, adjustable, learned and driver-selectable deceleration curve.

【技术实现步骤摘要】
再生制动系统和方法
本公开总体上涉及用于控制混合动力电动车辆中的再生制动的系统和方法。
技术介绍
混合动力电动车辆(HEV)具有动力传动系统，所述动力传动系统包括内燃发动机(ICE)以及电机或电动马达/发电机/起动机(M/G)，所述内燃发动机(ICE)以及电机或电动马达/发电机/起动机(M/G)产生动力和扭矩以推进车辆。HEV还可包括新一代的传动装置，所述传动装置包括能够实现先进操作和改进性能的各种构造。所述发动机、电机和传动装置组件可实现一个或更多个再生制动能力，所述再生制动能力整合了能够在HEV的电动、摩擦和协同制动期间使能量回收优化的各种控制器、组件和系统。
技术实现思路
根据本公开的车辆和操作方法包括具有动力传动系统的传动系，所述动力传动系统具有发动机和电机，所述电机与离合器连接并连接到电池或其它电力储存装置。车辆传动系包括动力传动系统，并由动力传动系统驱动，所述动力传动系统还包括变速器和变矩器以及其它组件，所述变矩器具有将动力传动系统连接到驱动轴和车轮的旁通或起动离合器，所述车轮具有摩擦制动器、再生制动器和/或再生-摩擦组合式制动器。车辆还包括连接到传动系和动力传动系统的一个或更多个控制器，所述一个或更多个控制器被配置为产生并响应可实现各种功能的各种命令、信号和参数。例如，在具有新一代变速器和能够检测车流中的附近的障碍物和其它车辆的再生制动及自适应制动功能的HEV中，这样的控制器可产生并响应接近车辆信号和制动踏板信号，所述接近车辆信号指示和/或包括附近的车辆的距离，所述制动踏板信号包括和/或指示在操作序列期间发生的制动踏板踩-抬时间及位置。附近的车辆的距离在HEV与附近的车辆之间延伸。作为响应，控制器可使电机通过从变速器和车轮捕获动能而利用负扭矩再生电力。电机还以通过减速度信号调整的减速度使变速器和车轮减速，所述减速度信号与附近的车辆的距离相对应并限定变速器将多快地减速以使HEV减慢。还可产生并传送自适应巡航信号，所述自适应巡航信号可包括和/或指示驾驶员和车辆的设置及配置文件、驾驶员可选择的减速曲线以及限定HEV与附近的车辆或障碍物或车流之间的优选最小距离的领先-落后距离，通过所述自适应巡航信号HEV将在附近的障碍物或车辆的后方或前方进行减速。HEV还可包括与控制器进行通信并连接到控制器的一个或更多个或至少一个接近传感器。所述传感器被配置为检测与附近的车辆或其它障碍物之间的距离，并且还可被配置为产生并传送附近的车辆的距离。此外，所述控制器被配置为或者可被配置为调整减速度信号，使得电机将负扭矩增大到使得附近的车辆的距离大致等于或超过领先-落后距离的幅值。HEV可包括在此公开的其它布置的变型，以使减速度信号指示和/或包括多个校准的学习制动减速度，所述学习制动减速度可对在先前的制动事件期间记录的多个先前的制动信号进行平均。另一布置包括减速度信号中的一个或更多个，所述减速度信号包括从多个校准减速度中选择的一个减速度，针对各种HEV性能和组件功能的范围预先确定所述多个校准减速度。所述控制器可使用选择的减速度来调整并致使电机对变速器进行减速。控制器可利用学习制动减速度和选择的校准减速度来使电机增大负扭矩并以学习制动减速度对变速器进行减速，还可进一步对所述减速度进行调整以大致保持附近的车辆的距离。在其它修改中，接近传感器可将附近的车辆的距离生成为车辆的前端与附近的车辆之间的跟随距离或落后距离和/或车辆后端与附近的车辆之间的领先距离。在其它配置中，控制器还被配置为：当未检测到附近的车辆的距离时或者当附近没有其它车辆时，使电机以选择的减速度或另一减速度对变速器进行减速。还预期其它变型，其中，HEV包括进一步连接到输出驱动轴的变速器和多个车轮，每个车轮包括摩擦制动器、再生制动器和/或再生-摩擦组合式制动器。修改的配置还可连接到与其它控制器进行通信的制动控制系统，以协同地产生、存储并传送学习制动减速度。可通过将控制器配置为接收并响应加速踏板信号或未指示和/或包括踏板踩-抬时间及位置的第二制动踏板信号，而对这些改变作进一步修改。控制器响应于加速踏板信号或第二制动踏板信号而停止减速。进一步的修改包括：控制器还被配置为协同地利用电机和摩擦制动器、再生制动器和/或再生-摩擦组合式制动器对变速器进行减速，从而对驱动轴和车轮进行减速。响应于接近车辆信号和制动踏板信号，根据和/或利用减速度信号和相对应的附近的车辆的距离以及其它信号和参数来调整电机和制动器。控制器还与电池进行通信，所述电池的荷电状态低于最大或最佳荷电状态。这里，控制器在制动期间对电机的负扭矩进行调整或修改，以将来自正在减速的变速器、驱动轴和车轮的动能再生为电能，从而将电池再充电到最大荷电状态但不超过最大荷电状态。随着负扭矩被增大，控制器可协同地减小由摩擦制动器、再生制动器和/或再生-摩擦组合式制动器供应的负扭矩，以满足由减速度信号命令的选择的减速度。本公开的车辆还预期每个前述构造和变型的操作方法，其中，所述前述构造和变型包括控制器等，所述控制器响应指示和/或具有附近的车辆的距离的接近车辆信号以及包括和/或指示制动踏板踩-抬时间及位置和操作序列的制动踏板信号。作为响应，所述控制器命令HEV的组件来启用再生制动和其它功能。例如，所述控制器命令电机利用负扭矩产生电力，所述负扭矩被调整以增加电池的荷电状态而不超过最大或最佳荷电状态。同时、并行和/或按顺序依次进行，控制器利用减速度信号对变速器、驱动轴和车轮进行减速，可调整所述减速度信号，以将HEV与附近的车辆的距离增大到大致等于或超过预定的或调整的领先-落后距离。在本文其它地方描述的操作方法和其它功能的变型中，变速器再次连接到驱动轴和具有再生摩擦制动器的车轮。自适应巡航信号指示和/或包括领先-落后距离，并且接近传感器检测与附近的车辆之间的距离并产生附近的车辆的距离。控制器如前所述地调整减速度信号，以使电机将负扭矩增大到使得附近的车辆的距离大致等于或超过领先-落后距离的幅值。这些车辆的实施方式和配置以及操作方法的
技术实现思路
以较少技术细节变化的方式描述了本公开的实施例的若干示例性布置，并且在下面的具体实施方式中结合附图说明和附图以及权利要求进一步更详细地描述所述示例性布置。本
技术实现思路
并非旨在确定要求保护的技术的关键特征或必要特征，也并非旨在用于帮助确定要求保护的主题的范围。在此讨论的特征、功能、能力和优点可在各种示例性实施方式中独立地实现，或者如本文其它地方进一步描述的，可在其它示例性配置中进行组合，并且还可由相关
的技术人员参照以下描述和附图来理解。附图说明当与以下附图一起考虑时，通过参照具体实施方式和权利要求，可获得关于本公开的示例性实施方式的更完整的理解，其中，相同和相似的附图标号在整个附图中指示相似的、相关的和/或相同的元件。提供附图以及附图上的注解以便于理解本公开，而不限制本公开的广度、范围、规模或可应用性。附图不必按比例绘制，并且可以是旨在向熟悉相关
的人员描述本公开的示意图。图1是混合动力电动车辆及其系统、组件、传感器、致动器和操作方法的图示；图2示出了在添加、移除、修改和重新排列了特定组件和特征的情况下的图1的车辆以及系统和方法的其它方面和能力；图3描绘了针对图1和图2的车辆系统和方法的多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆，包括：控制器，与连接到变速器的电机进行通信；所述控制器被配置为：响应于指示附近的车辆的距离的接近车辆信号和指示踩‑抬时间及位置的制动踏板信号，使电机产生电力和负扭矩，以使变速器以通过与所述附近的车辆的距离相对应的减速度信号调整的减速度进行减速。

【技术特征摘要】
2017.01.30 US 15/419,3311.一种车辆，包括：控制器，与连接到变速器的电机进行通信；所述控制器被配置为：响应于指示附近的车辆的距离的接近车辆信号和指示踩-抬时间及位置的制动踏板信号，使电机产生电力和负扭矩，以使变速器以通过与所述附近的车辆的距离相对应的减速度信号调整的减速度进行减速。2.根据权利要求1所述的车辆，还包括：自适应巡航信号，指示领先-落后距离；至少一个接近传感器，连接到所述控制器，并且被配置为：检测与附近的车辆之间的距离并产生所述附近的车辆的距离；所述控制器还被配置为：调整所述减速度信号，以使电机将所述负扭矩增大到使得所述附近的车辆的距离大致等于或超过所述领先-落后距离的幅值。3.根据权利要求2所述的车辆，还包括：所述减速度信号指示对多个先前的制动信号进行平均的学习制动减速度；所述控制器还被配置为：使电机增大所述负扭矩，以使变速器以所述学习制动减速度进行减速，所述学习制动减速度被调整为大致保持所述附近的车辆的距离。4.根据权利要求2所述的车辆，还包括：所述至少一个接近传感器产生的附近的车辆的距离为车辆前端与附近的车辆之间的跟随距离；制动踏板踩下/松开序列产生所述制动踏板信号，以指示所述踩-抬时间及位置。5.根据权利要求2所述的车辆，还包括：所述至少一个接近传感器产生的附近的车辆的距离为车辆后端与附近的车辆之间的领先距离；制动踏板踩下/松开序列产生所述制动踏板信号，以指示所述踩-抬时间及位置。6.根据权利要求1所述的车辆，还包括：所述减速度信号指示从多个校准减速度中选择的一个减速度；所述控制器还被配置为：使电机以选择的减速度对变速器进行减速。7.根据权利要求1所述的车辆，还包括：至少一个接近传感器，连接到所述控制器，并且被配置为：检测与附近的车辆之间的距离，并产生用于指示附近的车辆的距离的接近车辆信号；所述减速度信号指示从多个校准减速度中选择的一个减速度；所述控制器还被配置为：响应于未检测到附近的车辆的距离，使电机以选择的减速度对变速器进行减速。8.根据权利要求1所述的车辆，还包括：自适应巡航信号，指示领先-落后距离；至少一个接近传感器，连接到所述控制器，并且被配置为：检测与附近的车辆之间的距离，并产生指示附近的车辆的距离的接近车辆信号；所述减速度信号指示从多个校准减速度中选择的一个减速度；所述控制器还被配置为：调整选择的减速度，以使电机对变速器进行减速，从而使得在变速器减速期间附近的车辆的距离大致等于或超过所述领先-落后距离。9.根据权利要求1所述的车辆，还包括：所述控制被配置为：响应于加速踏板信号或未指示踩-抬时间及位置的另一制动踏板信号，停止减速。10.一种车辆，包括：控制器，与电机和具有制动器的车轮相连接；所述控制器被配置为：响应于指示附近的车辆的距离的接近车辆信号和指示踩-抬时间及位置的制动踏板信号，使电机和制动器中的一个或更多个产生电力和负扭矩，从而以通过与所述附近的车辆的距离相对应的减速度信号调整的减速度对车轮进行减速。11.根据权利要求10所述的车辆，还包括：自适应巡航信号，指示领先-落后距离；至少一个接近传感器，连接到所述控制器，并且被配置为：检测与附近的车辆之间的距离并产生附近的车辆的距离；所述控制器还被配置为：调整所述减速度信号，...

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯·维图洛，布莱恩·托马斯·秀，金伯利·特瑞斯，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US