[发明专利]一种可进行能量回收的自动驾驶车辆

权利要求书

1.一种可进行能量回收的自动驾驶车辆，其特征在于，包括

外界输入系统，用以检测待制动距离d，待制动距离d包括临界安全制动距离d_min和经济制动距离d_eco；

机械制动系统，对车辆进行机械制动；

超级电容系统和蓄电池系统，分别与电机控制系统连接，超级电容系统为电机控制系统供电以及在制动过程中回收能量，蓄电池为电机控制系统供电；

电机控制系统与传动系统连接，为传动系统提供驱动力矩或者制动力矩；

传动系统通过驱动轴与车轮连接，驱动车辆运动；

车辆控制系统，通过CAN总线分别与外界输入系统、机械制动系统、超级电容系统、蓄电池系统、电机控制系统连接，用于控制车辆驱动并根据待制动距离d对车辆进行制动，包括第一制动状态和第二制动状态；第一制动状态下，d_min＜d≤d_eco，仅采用超级电容系统制动；第二制动状态下，d≤d_min，仅采用机械制动系统制动。

2.如权利要求1所述的一种可进行能量回收的自动驾驶车辆，其特征在于，所述电机控制系统包括电机控制器和电机，电机控制器与电机连接；所述传动系统包括离合器和变速器，电机通过离合器与变速器连接；所述超级电容系统包括超级电容控制器、超级电容及双向DC/DC，超级电容控制器与超级电容连接，超级电容通过双向DC/DC与电机控制器连接；所述蓄电池系统包括蓄电池控制器和蓄电池，蓄电池控制器通过蓄电池与电机控制器连接。

3.如权利要求2所述的一种可进行能量回收的自动驾驶车辆，其特征在于，所述电机为永磁直流电机。

4.如权利要求2所述的一种可进行能量回收的自动驾驶车辆，其特征在于，第一制动状态下，d_min＜d≤d_eco，超级电容电量小于最高阈值，仅采用超级电容系统制动，超级电容电量达到最高阀值时，切换成机械制动系统进行制动。

5.如权利要求2所述的一种可进行能量回收的自动驾驶车辆，其特征在于，车辆控制系统根据超级电容电量控制车辆驱动，包括第一驱动状态和第二驱动状态，第一驱动状态下，超级电容电量大于最低阈值，仅采用超级电容系统为电机供电，第二驱动状态下，超级电容电量小于或者等于最低阈值，仅采用蓄电池系统为电机供电。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种可进行能量回收的自动驾驶车辆，其特征在于，所述经济制动距离d_eco为车辆控制系统检测到与障碍物有碰撞危险时立即采用超级电容系统进行制动，此时车辆与障碍物间所具有的距离；所述临界安全制动距离d_min为车辆控制系统检测到与障碍物有碰撞危险时立即采用机械制动系统进行制动，此时车辆与障碍物之间所具有的距离。

7.如权利要求6所述的一种可进行能量回收的自动驾驶车辆，其特征在于，所述经济制动距离和临界安全制动距离均包括最小安全距离d₀；经济制动距离根据障碍物的运动状态记为其中，v₁为障碍物的运动速度，v₂为车辆的行驶速度，t₂为超级电容系统的反应时间，a_reg是超级电容系统所能提供的最大制动减速度，a_{f_max}为障碍物紧急制动时的最大制动减速度；临界安全制动距离根据障碍物的运动状态记为其中，v₁为障碍物的运动速度，v₂为车辆的行驶速度，t₁为机械制动系统的反应时间；a_max是机械制动系统所能提供的最大制动减速度，a_{f_max}为障碍物紧急制动时的最大制动减速度。