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CN111619359A - 一种车辆制动能量回收的控制方法、整车控制器及车辆 - Google Patents

一种车辆制动能量回收的控制方法、整车控制器及车辆 Download PDF

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CN111619359A
CN111619359A CN201910153157.0A CN201910153157A CN111619359A CN 111619359 A CN111619359 A CN 111619359A CN 201910153157 A CN201910153157 A CN 201910153157A CN 111619359 A CN111619359 A CN 111619359A
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CN
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torque
braking
vehicle
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required torque
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CN201910153157.0A
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郑潮雄
梁海强
储琦
张小帅
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Beijing Electric Vehicle Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明的实施例提供了一种车辆制动能量回收的控制方法、整车控制器及车辆，其中，方法包括：当检测到制动踏板处于踩踏状态时，得到车辆的制动需求扭矩；检测并根据车辆的挡位信息、制动需求扭矩以及电机的最大制动扭矩，得到电机的第一需求扭矩函数，并进行滤波处理，得到第二需求扭矩函数；根据第二需求扭矩函数以及制动需求扭矩得到助力制动系统的第三需求扭矩函数，并根据第二需求扭矩函数发送第一控制信号至电机控制器，根据第三需求扭矩函数发送第二控制信号至助力制动系统控制器。本发明所提供的技术方案在进行车辆制动控制时，充分考虑了挡位变换对电机的电制动扭矩以及车辆减速度的影响，保证用户具有良好的驾乘体验。

Description

一种车辆制动能量回收的控制方法、整车控制器及车辆
技术领域
本发明涉及车辆制动技术领域，特别涉及一种车辆制动能量回收的控制方法、整车控制器及车辆。
背景技术
当前电动汽车的串联能量回收系统，在驾驶员踩下制动踏板进行刹车减速时，会根据车辆当前电制动回收能力优先使用电制动扭矩，当电制动回收能力不足以达到驾驶员的总制动力需求时，再在电制动回收能力的基础上叠加一部分液压制动力，以达到驾驶员的总制动力需求。
驾驶员踩制动踏板进行刹车减速时，会存在从驱动挡位切换到空挡的情况。由于电动汽车处于空挡时，整车需求的电机扭矩为0，为了保证更好的制动踏板感和驾乘体验，串联能量回收系统需保证总制动力不变，所以此时液压制动力需快速补偿，但液压制动力补偿有一定的响应延迟，并且实际的补偿速度也没有电制动扭矩退出的快，这样换挡瞬间车辆的实际制动减速度会先变小再变大，造成车辆耸动现象，实际的制动踏板感和驾乘体验也会变差。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种车辆制动能量回收的控制方法、整车控制器及车辆，用以解决当前车辆在制动时，若进行切换空挡操作易出现车辆耸动现象的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种车辆制动能量回收的控制方法，包括：
当检测到制动踏板处于踩踏状态时，获取制动踏板行程；
根据制动踏板行程得到车辆的制动需求扭矩；
检测车辆的挡位信息，并根据挡位信息、制动需求扭矩以及预先得到的电机的最大制动扭矩，得到电机的第一需求扭矩函数；
对第一需求扭矩函数进行滤波处理，得到滤波后的第二需求扭矩函数；
根据第二需求扭矩函数以及制动需求扭矩得到助力制动系统的第三需求扭矩函数，并根据第二需求扭矩函数发送第一控制信号至电机控制器，根据第三需求扭矩函数发送第二控制信号至助力制动系统控制器。
具体地，如上所述的车辆制动能量回收的控制方法，检测车辆的挡位信息，并根据挡位信息、制动需求扭矩以及预先得到的电机的最大制动扭矩，得到电机的第一需求扭矩函数的步骤包括：
当挡位信息为驱动挡位时，确定第一需求扭矩函数为恒等于目标制动扭矩的函数，其中，当制动需求扭矩大于电机的最大制动扭矩时，确定目标制动扭矩为电机的最大制动扭矩；当制动需求扭矩小于或等于电机的最大制动扭矩时，确定制动需求扭矩为目标制动扭矩；
当挡位信息表示由驱动挡位切换为空挡时，确定第一需求扭矩函数为从目标制动扭矩匀速变化至零的线性函数。
优选地，如上所述的车辆制动能量回收的控制方法，当挡位信息表示由驱动挡位切换为空挡时，确定第一需求扭矩函数为从目标制动扭矩匀速变化至零的线性函数的步骤之后，还包括：
检测车辆的车速信息以及制动踏板的状态信息；
当车速信息表示车辆的当前车速小于或等于一预设车速和/或制动踏板处于松开状态时，确定第一需求扭矩函数为一恒等于零的常值函数。
进一步的，如上所述的车辆制动能量回收的控制方法，根据第二需求扭矩函数以及制动需求扭矩得到助力制动系统的第三需求扭矩函数的步骤包括：
将制动需求扭矩减去第二需求扭矩函数得到第三需求扭矩函数。
本发明的另一优选实施例还提供了一种整车控制器，包括：
获取模块，用于当检测到制动踏板处于踩踏状态时，获取制动踏板行程；
第一处理模块，用于根据制动踏板行程得到车辆的制动需求扭矩；
第二处理模块，用于检测车辆的挡位信息，并根据挡位信息、制动需求扭矩以及预先得到的电机的最大制动扭矩，得到电机的第一需求扭矩函数；
第三处理模块，用于对第一需求扭矩函数进行滤波处理，得到滤波后的第二需求扭矩函数；
第四处理模块，用于根据第二需求扭矩函数以及制动需求扭矩得到助力制动系统的第三需求扭矩函数，并根据第二需求扭矩函数发送第一控制信号至电机控制器，根据第三需求扭矩函数发送第二控制信号至助力制动系统控制器。
具体地，如上所述的整车控制器，第二处理模块包括：
第一确定单元，用于当挡位信息为驱动挡位时，确定第一需求扭矩函数为恒等于目标制动扭矩的函数，其中，当制动需求扭矩大于电机的最大制动扭矩时，确定目标制动扭矩为电机的最大制动扭矩；当制动需求扭矩小于或等于电机的最大制动扭矩时，确定制动需求扭矩为目标制动扭矩；
第二确定单元，用于当挡位信息表示由驱动挡位切换为空挡时，确定第一需求扭矩函数为从目标制动扭矩匀速变化至零的线性函数。
优选地，如上所述的整车控制器，第二处理模块还包括：
检测单元，用于检测车辆的车速信息以及制动踏板的状态信息；
第三确定单元，用于当车速信息表示车辆的当前车速小于或等于一预设车速和/或制动踏板处于松开状态时，确定第一需求扭矩函数为一恒等于零的常值函数。
本发明的又一优选实施例还提供了一种制动能量回收系统，包括：
用于检测制动踏板状态以及行程的制动踏板位置传感器、用于控制电机的电机控制器、用于控制助力制动系统的助力制动系统控制器、挡位信号传感器、车速传感器以及如上所述的整车控制器；
整车控制器分别与制动踏板位置传感器、电机控制器、助力制动系统控制器、挡位信号传感器以及车速传感器连接。
本发明的再一优选实施例还提供了一种车辆，包括：如上所述的制动能量回收系统。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种车辆制动能量回收的控制方法、整车控制器及车辆，至少具有以下有益效果：
在进行车辆制动控制时，需要根据检测到的挡位信息、制动需求扭矩以及电机的最大制动扭矩进行确定，充分考虑了挡位变换对电机的电制动扭矩以及车辆减速度的影响，有利于减小挡位变换时的车速波动，保证用户具有良好的驾乘体验。
附图说明
图1为本发明的车辆制动能量回收的控制方法的流程示意图之一；
图2为本发明的车辆制动能量回收的控制方法的流程示意图之二；
图3为本发明的整车控制器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。
参见图1，本发明的一优选实施例提供了一种车辆制动能量回收的控制方法，包括：
步骤S101，当检测到制动踏板处于踩踏状态时，获取制动踏板行程；
步骤S102，根据制动踏板行程得到车辆的制动需求扭矩；
步骤S103，检测车辆的挡位信息，并根据挡位信息、制动需求扭矩以及预先得到的电机的最大制动扭矩，得到电机的第一需求扭矩函数；
步骤S104，对第一需求扭矩函数进行滤波处理，得到滤波后的第二需求扭矩函数；
步骤S105，根据第二需求扭矩函数以及制动需求扭矩得到助力制动系统的第三需求扭矩函数，并根据第二需求扭矩函数发送第一控制信号至电机控制器，根据第三需求扭矩函数发送第二控制信号至助力制动系统控制器。
在本发明的实施例中，当检测到制动踏板处于踩踏状态时，即驾驶员进行了制动操作，此时获取制动踏板行程得到车辆总的制动需求扭矩，然后检测车辆的档位信息，并根据档位信息采取对应的控制策略，得到用于控制电机的电制动扭矩的第一需求扭矩函数；对第一需求扭矩函数进行滤波处理得到第二需求扭矩函数，进而根据制动需求扭矩以及第二需求扭矩函数得到用于控制助力制动系统的第三需求扭矩函数，并根据第二需求扭矩函数发送第一控制信号至电机控制器，使电机控制器根据第二需求扭矩函数控制电机的电制动扭矩，根据第三需求扭矩函数发送第二控制信号至助力制动系统控制器，使助力制动系统控制器根据第三需求扭矩函数控制助力制动系统的制动扭矩。其中，在得到第一需求扭矩函数时，需要根据检测到的挡位信息、制动需求扭矩以及电机的最大制动扭矩进行确定，充分考虑了挡位变换对电机的电制动扭矩以及车辆减速度的影响，有利于减小挡位变换时的车速波动，保证用户具有良好的驾乘体验。
优选地，对第一需求扭矩函数进行滤波处理得到第二需求扭矩函数，使得处理后的第二需求扭矩函数中扭矩的变化曲线更加平缓，避免电机根据第二需求扭矩函数得到的电制动扭矩具有较大的波动，使车速产生波动，影响用户的驾乘体验。
具体地，如上所述的车辆制动能量回收的控制方法，检测车辆的挡位信息，并根据挡位信息、制动需求扭矩以及预先得到的电机的最大制动扭矩，得到电机的第一需求扭矩函数的步骤包括：
当挡位信息为驱动挡位时，确定第一需求扭矩函数为恒等于目标制动扭矩的函数，其中，当制动需求扭矩大于电机的最大制动扭矩时，确定目标制动扭矩为电机的最大制动扭矩；当制动需求扭矩小于或等于电机的最大制动扭矩时，确定制动需求扭矩为目标制动扭矩；
当挡位信息表示由驱动挡位切换为空挡时，确定第一需求扭矩函数为从目标制动扭矩匀速变化至零的线性函数。
在本发明的实施例中，当挡位信息为驱动挡位时，电机能够一致提供电制动扭矩，此时若电机的制动需求扭矩大于电机的最大制动扭矩，需要通过助力制动系统进行补充剩余的制动扭矩时，即使助力制动系统补充制动扭矩的速度较慢，但提供的总的制动扭矩在助力制动系统启动过程中一直处于增大趋势，不存在波动现象；当挡位信息表示由驱动挡位切换为空挡时，用于控制电机的电制动扭矩的第一需求扭矩函数为从目标制动扭矩匀速变化至零的线性函数，使得电机提供的电制动扭矩缓慢变化至零，为助力制动系统提高制动扭矩提供了充足的时间，使得提供的总的制动扭矩的变化较为平缓，避免了一般情况下，电机的电制动扭矩突变为零，而助力制动系统所提供的制动扭矩不能及时提高造成的车辆减速度的波动，有利于保证用户的驾乘体验。其中，匀速变化时的速率可通过进行标定试验确定，其判断标准以不影响整车的减速度为宜。
参见图2，优选地，如上所述的车辆制动能量回收的控制方法，当挡位信息表示由驱动挡位切换为空挡时，确定第一需求扭矩函数为从目标制动扭矩匀速变化至零的线性函数的步骤之后，还包括：
步骤S201，检测车辆的车速信息以及制动踏板的状态信息；
步骤S202，当车速信息表示车辆的当前车速小于或等于一预设车速和/或制动踏板处于松开状态时，确定第一需求扭矩函数为一恒等于零的常值函数。
在本发明的实施例中，在进行上述操作时，还会实时检测车辆的车速信息以及制动踏板的状态信息，当车速信息表示车辆的当前车速小于或等于一预设车速时，表明当前车辆处于正在停车状态，此时将第一需求扭矩确定为一恒等于零的常值函数，有利于避免车辆在电机的电制动扭矩下出现后溜的现象。当制动踏板处于松开状态时，此时车辆不需要制动扭矩，控制第一需求扭矩函数为零，有利于避免电制动扭矩对车辆的正常行驶造成的影响，需要说明的是当制动踏板处于松开状态时，车辆的制动扭矩需求也变为零；且上述步骤贯穿车辆制动的整个过程，即在发送第一控制信号至电机控制器以及第二控制信号至助力制动系统控制器后，进行车辆的车速信息以及制动踏板的状态信息的检测，若判断不需要进行电制动时，确定第一需求扭矩函数为一恒等于零的常值函数，并进行后续步骤。具体地，上述的预设车速包括零以及接近零的标定值，该标定值可根据驾驶员的实际驾驶感受进行标定，也可根据车辆能否发生后溜等情况标定。
进一步的，如上所述的车辆制动能量回收的控制方法，根据第二需求扭矩函数以及制动需求扭矩得到助力制动系统的第三需求扭矩函数的步骤包括：
将制动需求扭矩减去第二需求扭矩函数得到第三需求扭矩函数。
在本发明的实施例中，得到助力制动系统的第三需求扭矩函数的步骤包括：将制动需求扭矩减去第二需求扭矩函数，即车辆总的制动需求扭矩为电机提供的电制动扭矩与助力制动系统提供的制动扭矩之和。需要说明的是，在进行当前步骤时，本发明仅表明了制动需求扭矩与助力制动系统提供的制动扭矩以及电机提供的电制动扭矩之间的对应关系，并不表示对实际的数值的运算过程，本领域的技术人员根据上述对应关系进行实际运算时，对上述数据进行取绝对值等操作均属于本发明的保护范围。
参见图3，本发明的另一优选实施例还提供了一种整车控制器，包括：
获取模块301，用于当检测到制动踏板处于踩踏状态时，获取制动踏板行程；
第一处理模块302，用于根据制动踏板行程得到车辆的制动需求扭矩；
第二处理模块303，用于检测车辆的挡位信息，并根据挡位信息、制动需求扭矩以及预先得到的电机的最大制动扭矩，得到电机的第一需求扭矩函数；
第三处理模块304，用于对第一需求扭矩函数进行滤波处理，得到滤波后的第二需求扭矩函数；
第四处理模块305，用于根据第二需求扭矩函数以及制动需求扭矩得到助力制动系统的第三需求扭矩函数，并根据第二需求扭矩函数发送第一控制信号至电机控制器，根据第三需求扭矩函数发送第二控制信号至助力制动系统控制器。
具体地，如上所述的整车控制器，第二处理模块303包括：
第一确定单元3031，用于当挡位信息为驱动挡位时，确定第一需求扭矩函数为恒等于目标制动扭矩的函数，其中，当制动需求扭矩大于电机的最大制动扭矩时，确定目标制动扭矩为电机的最大制动扭矩；当制动需求扭矩小于或等于电机的最大制动扭矩时，确定制动需求扭矩为目标制动扭矩；
第二确定单元3032，用于当挡位信息切换为空挡时，确定第一需求扭矩函数为从目标制动扭矩匀速变化至零的线性函数。
优选地，如上所述的整车控制器，第二处理模块303还包括：
检测单元3033，用于检测车辆的车速信息以及制动踏板的状态信息；
第三确定单元3034，用于当车速信息表示车辆的当前车速小于或等于一预设车速和/或制动踏板处于松开状态时，确定第一需求扭矩函数为一恒等于零的常值函数。
本发明的整车控制器的实施例是与上述车辆制动能量回收的控制方法的实施例对应的整车控制器，上述方法实施例中的所有实现手段均适用于该整车控制器的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的又一优选实施例还提供了一种制动能量回收系统，包括：
用于检测制动踏板状态以及行程的制动踏板位置传感器、用于控制电机的电机控制器、用于控制助力制动系统的助力制动系统控制器、挡位信号传感器、车速传感器以及如上所述的整车控制器；
整车控制器分别与制动踏板位置传感器、电机控制器、助力制动系统控制器、挡位信号传感器以及车速传感器连接，用于根据制动踏板的状态信息、档位信息、车速信息等，得到分别用于控制电机的第一控制信号以及用于控制助力制动系统的第二控制信号，并将第一控制信号发送至电机控制器，将第二控制信号发送至电机控制器。
本发明提供的制动能量回收系统在进行车辆制动控制时，需要根据检测到的挡位信息、制动需求扭矩以及电机的最大制动扭矩确定控制策略，充分考虑了挡位变换对电机的电制动扭矩以及车辆减速度的影响，有利于减小挡位变换时的车速波动，保证用户具有良好的驾乘体验。
本发明的再一优选实施例还提供了一种车辆，包括：如上所述的制动能量回收系统。
本发明所提供的车辆包括上述的制动能量回收系统，充分考虑了挡位变换在车辆制动时对电机的电制动扭矩以及车辆减速度的影响，有利于减小挡位变换时的车速波动，保证用户具有良好的驾乘体验。
此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种车辆制动能量回收的控制方法，其特征在于，包括：
当检测到制动踏板处于踩踏状态时，获取制动踏板行程；
根据所述制动踏板行程得到车辆的制动需求扭矩；
检测所述车辆的挡位信息，并根据所述挡位信息、所述制动需求扭矩以及预先得到的电机的最大制动扭矩，得到所述电机的第一需求扭矩函数；
对所述第一需求扭矩函数进行滤波处理，得到滤波后的第二需求扭矩函数；
根据所述第二需求扭矩函数以及所述制动需求扭矩得到助力制动系统的第三需求扭矩函数，并根据所述第二需求扭矩函数发送第一控制信号至电机控制器，根据所述第三需求扭矩函数发送第二控制信号至助力制动系统控制器。
2.根据权利要求1所述的车辆制动能量回收的控制方法，其特征在于，所述检测车辆的挡位信息，并根据所述挡位信息、所述制动需求扭矩以及预先得到的电机的最大制动扭矩，得到所述电机的第一需求扭矩函数的步骤包括：
当所述挡位信息为驱动挡位时，确定所述第一需求扭矩函数为恒等于目标制动扭矩的函数，其中，当所述制动需求扭矩大于所述电机的最大制动扭矩时，确定所述目标制动扭矩为所述电机的最大制动扭矩；当所述制动需求扭矩小于或等于所述电机的最大制动扭矩时，确定所述制动需求扭矩为所述目标制动扭矩；
当所述挡位信息表示由所述驱动挡位切换为空挡时，确定所述第一需求扭矩函数为从所述目标制动扭矩匀速变化至零的线性函数。
3.根据权利要求2所述的车辆制动能量回收的控制方法，其特征在于，所述当所述挡位信息表示由所述驱动挡位切换为空挡时，确定所述第一需求扭矩函数为从目标制动扭矩匀速变化至零的线性函数的步骤之后，还包括：
检测车辆的车速信息以及所述制动踏板的状态信息；
当所述车速信息表示车辆的当前车速小于或等于一预设车速和/或所述制动踏板处于松开状态时，确定所述第一需求扭矩函数为一恒等于零的常值函数。
4.根据权利要求2所述的车辆制动能量回收的控制方法，其特征在于，所述根据所述第二需求扭矩函数以及所述制动需求扭矩得到助力制动系统的第三需求扭矩函数的步骤包括：
将所述制动需求扭矩减去所述第二需求扭矩函数得到所述第三需求扭矩函数。
5.一种整车控制器，其特征在于，包括：
获取模块，用于当检测到制动踏板处于踩踏状态时，获取制动踏板行程；
第一处理模块，用于根据所述制动踏板行程得到车辆的制动需求扭矩；
第二处理模块，用于检测所述车辆的挡位信息，并根据所述挡位信息、所述制动需求扭矩以及预先得到的电机的最大制动扭矩，得到所述电机的第一需求扭矩函数；
第三处理模块，用于对所述第一需求扭矩函数进行滤波处理，得到滤波后的第二需求扭矩函数；
第四处理模块，用于根据所述第二需求扭矩函数以及所述制动需求扭矩得到助力制动系统的第三需求扭矩函数，并根据所述第二需求扭矩函数发送第一控制信号至电机控制器，根据所述第三需求扭矩函数发送第二控制信号至助力制动系统控制器。
6.根据权利要求5所述的整车控制器，其特征在于，所述第二处理模块包括：
第一确定单元，用于当所述挡位信息为驱动挡位时，确定所述第一需求扭矩函数为恒等于目标制动扭矩的函数，其中，当所述制动需求扭矩大于所述电机的最大制动扭矩时，确定所述目标制动扭矩为所述电机的最大制动扭矩；当所述制动需求扭矩小于或等于所述电机的最大制动扭矩时，确定所述制动需求扭矩为所述目标制动扭矩；
第二确定单元，用于当所述挡位信息表示由所述驱动挡位切换为空挡时，确定所述第一需求扭矩函数为从所述目标制动扭矩匀速变化至零的线性函数。
7.根据权利要求6所述的整车控制器，其特征在于，所述第二处理模块还包括：
检测单元，用于检测车辆的车速信息以及所述制动踏板的状态信息；
第三确定单元，用于当所述车速信息表示车辆的当前车速小于或等于一预设车速和/或所述制动踏板处于松开状态时，确定所述第一需求扭矩函数为一恒等于零的常值函数。
8.一种制动能量回收系统，其特征在于，包括：
用于检测制动踏板状态以及行程的制动踏板位置传感器、用于控制电机的电机控制器、用于控制助力制动系统的助力制动系统控制器、挡位信号传感器、车速传感器以及如权利要求5至7任一项所述的整车控制器；
所述整车控制器分别与所述制动踏板位置传感器、电机控制器、助力制动系统控制器、挡位信号传感器以及车速传感器连接。
9.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求8所述的制动能量回收系统。
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