CN107709118B - 用于控制液压混合动力车辆的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制液压混合动力车辆的方法，所述液压混合动力车辆包括：第一对车轮(102)和第二对车轮(104)；内燃机(106)，该内燃机(106)连接到所述第一对车轮(102)，以用于推进所述液压混合动力车辆；以及液压推进系统，该液压推进系统包括第一液压机器(108)，该第一液压机器(108)连接到所述第二对车轮(104)，所述方法包括以下步骤：接收(S1)指示所述液压混合动力车辆(100)的行驶状况的信号，该行驶状况包括车辆速度；将所述液压混合动力车辆(100)的所述行驶状况的车辆速度与预定的阈值速度上限进行比较(S2)；确定(S3)所述行驶状况的车辆速度是否高于所述预定的阈值速度上限；以及，当车辆速度高于所述预定的阈值速度上限时，基于行驶状况来确定(S4)用于操作所述第一液压机器(108)的控制参数；并且控制(S5)第一液压机器(108)的控制参数以用于操作第一液压机器。本发明还涉及一种控制单元和液压混合动力车辆。

Description

用于控制液压混合动力车辆的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制液压混合动力车辆的方法。本发明还涉及一种用于控制液压混合动力车辆的控制单元、液压混合动力车辆以及被布置成执行由上述方法限定的方法步骤的计算机程序。本发明适用于液压混合动力车辆上，特别是诸如卡车的液压混合动力重型车辆。
背景技术
关于重型车辆，即，相对大且重的卡车(其被布置成在设置于卡车上的集装箱上或在连接到卡车的一个或多个挂车上携带货物)，对驾驶性能和车辆性能的要求不断提高，并且车辆已经稳定地发展以满足来自市场的各种要求。例如，减少废气、降低燃料消耗和提高发动机性能是在选择车辆时变成重要方面的一些标准。
为了满足来自市场的各种要求，可得到取决于其具体目的以不同的方式推进的多个不同的车辆。例如，存在被电推进以及由传统的内燃机推进的电动混合动力公交车。在这种情况下，在低车辆速度期间(诸如关于公交车站或在环岛(roundabout)中)，公交车例如由电机推进。这些发动机概念也适用于在其操作期间具有多次启动和停止的其它类型的车辆，例如，垃圾收集车辆。更进一步，最近，重型车辆也设有纯电力推进，而没有传统的内燃机。
尽管上文针对用于重型车辆的各种推进系统给出了示例，但仍然期望进一步提高驾驶性能和车辆性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于控制液压混合动力车辆的方法，该液压混合动力车辆与现有技术相比具有提高的驾驶性能和车辆性能。该目的至少部分地通过根据权利要求1所述的方法来实现。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于控制液压混合动力车辆的方法，该液压混合动力车辆包括：第一对车轮和第二对车轮；内燃机，该内燃机连接到第一对车轮以用于推进液压混合动力车辆；以及液压推进系统，该液压推进系统包括第一液压机器，该第一液压机器连接到第二对车轮，其中，该方法包括以下步骤：接收指示液压混合动力车辆的行驶状况的信号，该行驶状况包括车辆速度；将液压混合动力车辆的所述行驶状况的车辆速度与预定的阈值速度上限进行比较；确定所述行驶状况的车辆速度是否高于所述预定的阈值速度上限；以及，当车辆速度高于所述预定的阈值速度上限时：基于所述行驶状况来确定用于操作第一液压机器的控制参数；并且控制第一液压机器的所述控制参数，以用于操作第一液压机器。
在下文以及整个说明书中，词语“第一对车轮”和“第二对车轮”应该被解释为位于车辆的沿车辆纵向方向观察的每一侧上的车轮。例如，车辆的前轮包括一对车轮，其中，所述一对车轮中的每个车轮分别位于车辆的沿其纵向方向观察的左侧和右侧。而且，车辆可以在车辆的每一侧设有不止一个车轮，例如车辆的每一侧的两个车轮。此外，第一对车轮和第二对车轮可以连接到相应的第一轮轴和第二轮轴。在一些情况下，第一轮轴和/或第二轮轴可以连接到差速齿轮，以用于将扭矩分配到各个车轮。
此外，词语“车辆”应被解释为包括：牵引车车辆(牵引车单元)，即进行牵引的车辆；以及挂车车辆(挂车单元)，即被牵引的车辆。而且，在下面的描述中，词语“车辆”包括牵引车单元和挂车单元的组合。此外，词语“车辆”还能够包括布置在牵引车单元与挂车单元之间的加挂拖台(converter dolly)。
另外，应该容易理解的是，“预定的阈值速度上限”是该液压混合动力车辆相对快地行驶的情况下的速度极限。因此，所述预定的阈值速度上限并非旨在涉及用于启停操作的比较值，而是例如至少40km/h的速度极限。因此，仅当液压混合动力车辆的车辆速度高于预定的阈值速度上限时，才控制和操作第一液压机器。第一液压机器(如下面将进一步描述的，其当然可以是位于第二对车轮的相应车轮上的两个第一液压机器)因而是布置成当车辆速度高于预定的阈值速度上限时运行的高速液压机器。第一液压机器具有高于车辆静止速度的运行速度范围。因此，第一液压机器具有低扭矩能力和高速度能力，因此不适合用于例如启停操作。
此外，词语“行驶状况”应被解释为车辆状况，即，当前的车辆状况或所估计的即将到来的车辆状况。例如并且如下文将进一步描述的，行驶状况可以涉及来自车辆驾驶员的所要求的加速度、上坡/下坡道路倾斜度的指示、当前上坡/下坡道路倾斜度或所估计的即将到来的上坡/下坡道路倾斜度等。取决于特定的行驶状况，可以从合适的车辆传感器、GPS等接收其信息。
“控制参数”应理解为被布置成控制和操作第一液压机器的参数。如下面将进一步描述的，该控制参数可以控制第一液压机器作为液压马达或液压泵运行。而且，该控制参数可以控制当第一液压机器作为马达运行时该第一液压机器推进第二对车轮的程度，或者当第一液压机器作为液压泵运行时该第一液压机器将多少液压流体分配给其他系统。
本发明的优点是，该液压混合动力车辆设有第一液压机器，该第一液压机器可与内燃机一起用于较高的车辆速度。因此，代替启停辅助或者除了启停辅助之外，能够控制第一液压机器以在较高的车辆速度下提供辅助，这因而增加了用于当能够向液压混合动力车辆提供液压辅助时的总车辆速度范围。因此，与现有技术相比提高了驾驶性能和车辆性能。这对于具有相对较高重量(即所谓的总重量)的车辆可能是特别有利的，其中，例如道路倾斜度的小偏差仅通过使用内燃机而影响车辆的推进。下面将关于本发明的详细示例性实施例给出进一步示例。
根据一个示例性实施例，该方法可以包括以下步骤：控制第一液压机器的控制参数，以通过将来自第一液压机器的推进扭矩添加到第二对车轮而使第一液压机器作为马达运行。
因此，推进力增强(propulsion boost)能够被添加到来自内燃机的推进力。因此，如果来自内燃机的推进力不足以例如保持某一期望的车辆速度，则由于第一液压机器能够向车辆供应推进力而提高液压混合动力车辆的驾驶性能。而且，由于添加了来自第一液压机器的推进力使得能够减少来自内燃机的推进力并从而降低了燃料消耗，所以在降低燃料消耗方面提高了车辆性能。因此，能够通过降低内燃机的性能并添加来自第一液压机器的推进力而使所使用的总功率维持在恒定水平，或者能够通过保持来自内燃机的性能并同时添加来自第一液压机器的推进力来提高性能。作为进一步的优点，提高了爬坡能力，即，车辆能够在有效速度下爬升的坡度陡峭度。
根据示例性实施例，行驶状况可以包括车辆速度的非期望降低的指示，所述方法包括以下步骤：将车辆速度的非期望降低与预定的速度降低阈值速率进行比较；确定车辆速度的非期望降低是否比所述预定的速度降低阈值速率降低得更快；以及当车辆速度比所述预定的速度降低阈值速率降低得更快时，控制第一液压机器的控制参数，以通过将来自第一液压机器的推进扭矩添加到第二对车轮而使第一液压机器作为马达运行。
词语“车辆速度的非期望降低”应当被理解为使得：车辆的速度正在降低，而车辆驾驶员并未主动表明期望这种降低。例如，即使车辆的巡航控制器设定了速度，车辆速度也正在降低，或者，如果当加速器踏板被保持在固定位置时车辆速度仍在降低。当车辆在向上倾斜的斜坡上行驶时或在突然增加的逆风的情况下，可能会发生这种情况。因此能够通过接收车辆速度正在降低而同时加速器踏板被保持在与车辆速度的降低之前大致相同的位置的指示、或者接收指示给出来自巡航控制的期望设定速度的信号(该设定速度不能被保持)来检测到车辆速度的非期望降低。
因此，优点是，在来自内燃机的推进力不足的情况下，车辆速度能够保持在期望的速度水平。在小的上坡坡度可能使车辆速度非期望地降低的情况下，这可能对于具有重负载的较大车辆特别有利。因此，提高了车辆性能。
根据一个示例性实施例，行驶状况可以包括该液压混合动力车辆的道路坡度的倾斜度的指示，该方法包括以下步骤：将道路坡度的倾斜度与预定的倾斜度阈值极限进行比较；确定道路坡度的倾斜度是否大于所述预定的倾斜度阈值极限；以及当道路坡度的倾斜度大于所述预定的倾斜度阈值极限时，控制第一液压机器的控制参数，以通过将来自第一液压机器的推进扭矩添加到第二对车轮而使第一液压机器作为马达运行。
如上所述，优点因此是：液压混合动力车辆能够在上坡行驶时被提供有推进力增强，使得能够保持期望的车辆速度。此外，道路坡度能够是车辆的当前道路坡度或者是能够由例如GPS等检测到的、所估计的即将到来的道路坡度。接收用于车辆的即将到来的道路坡度的指示的优点是：第一液压机器能够被准备和布置成在车辆到达道路的向上斜坡之前供应推进扭矩。
此外，应该容易理解的是，可以根据特定的车辆来设定不同的预定的倾斜度阈值极限。例如，与较小且较轻的车辆相比，可以允许较大且较重的车辆在较不陡峭的倾斜度下添加来自第一液压机器的推进扭矩。而且，可以通过测量/检测车辆的负载来设定预定的倾斜度阈值极限，其中，与未负载的车辆相比，能够允许负载的车辆在较不陡峭的倾斜度下添加来自第一液压机器的推进扭矩。
根据一个示例性实施例，所述行驶状况可以包括加速器踏板位置的变化的指示，该方法包括以下步骤：响应于加速器踏板位置的变化来测量车辆的加速度；将车辆的测量到的加速度与预定的车辆加速度阈值极限进行比较；确定测量到的加速度是否低于预定的车辆加速度阈值极限；以及，当测量到的加速度低于预定的车辆加速度阈值极限时，控制第一液压机器的控制参数，以通过将来自第一液压机器的推进扭矩添加到第二对车轮而使第一液压机器作为马达运行。
因此，如果车辆驾驶员期望推进力增强，则控制第一液压机器以将推进扭矩添加到第二对车轮。如果车辆发起对另一车辆的超车，或者如果可接受的速度极限增加并且期望将车辆迅速加速到新的速度极限，则可能发生这种情况。因此，优点是：与仅通过使用内燃机使车辆加速的情况相比，该液压混合动力车辆将会更快地被加速到期望的车辆速度。这也将降低燃料消耗，因为与增加的燃料消耗相关联的加速时长减少了。
根据一个示例性实施例，该液压混合动力车辆可以包括可提升轮轴，第二对车轮连接至该可提升轮轴，其中，所述行驶状况包括该可提升轮轴的轮轴负载压力的指示，该方法包括以下步骤：将该可提升轮轴的轮轴负载压力与最大容许负载压力阈值极限进行比较；确定该可提升轮轴的轮轴负载压力是否低于最大容许负载压力阈值极限；以及，当该可提升轮轴的轮轴负载压力低于最大容许负载压力阈值极限时，控制该可提升轮轴以便被定位在第二对车轮不与地面接触的状态。
优点是，当不期望使用第一液压机器并且轮轴的负载状况有利时，来自第一液压机器的机械阻力减小，这由此使得能够“按需”添加第一液压机器。由此，与不能提升与第一液压机器连接的车轮相比，为本发明的本实施例提供了总燃料消耗降低。
根据一个示例性实施例，所述液压推进系统可以包括液压蓄积器，该液压蓄积器与第一液压机器流体连通。
因此，为第一液压机器提供具有高压液压流体的缓冲箱，使得能够以与例如从车辆的液压箱等接收液压流体相比更快速的方式将高压液压流体供应到第一液压机器。如下文所述，该液压蓄积器当然也能够布置成与第二液压机器流体连通。
根据一个示例性实施例，该方法可以包括以下步骤：控制第一液压机器的控制参数，以通过将来自第一液压机器的液压流体供应到液压蓄积器而使第一液压机器作为液压泵运行。
因此优点是，第一液压机器能够作为提高系统的能量效率的泵运行。由此，在期望将第一液压机器作为液压马达运行时，第一液压机器向液压蓄积器供应高压液压流体以供后期使用。
根据一个示例性实施例，所述行驶状况可以包括车辆的下坡的倾斜度的指示，该方法包括以下步骤：将下坡的倾斜度与预定的最小阈值倾斜度极限进行比较；确定下坡的倾斜度是否高于预定的最小阈值倾斜度极限；以及，当下坡的倾斜度高于预定的最小阈值倾斜度极限时，控制第一液压机器的控制参数，以使第一液压机器作为用于将液压流体供应到液压蓄积器的泵运行。
在下坡中，通常不期望将推进扭矩添加到车辆，因此，有利的是控制液压机器作为泵运行，以向液压蓄积器供应高压液压流体。
根据一个示例性实施例，所述行驶状况可以包括液压蓄积器中存在的液压流体量的指示；该方法包括以下步骤：将液压蓄积器中存在的液压流体量与预定的阈值极限进行比较；确定液压蓄积器中的液压流体量是否大于预定的阈值极限；以及，当液压蓄积器中的液压流体量大于预定的阈值极限时，使用内燃机的控制参数来控制内燃机以减小对第一对车轮的推进扭矩；并且，控制第一液压机器的控制参数，以通过将来自第一液压机器的推进扭矩添加到所述第二对车轮而使第一液压机器作为马达运行。
优点是，如果蓄积器中存在足够量的液压流体来这样做，则控制第一液压机器作为液压马达运行。这从燃料消耗的观点来看也是有利的，因为：如果存在添加来自第一液压机器的推进力的可能性，则能减少从来自内燃机的推进力。由此，该方法也适于在相对平坦的道路表面上行驶时使用。在第一液压机器能够作为向液压蓄积器供应和填充液压流体的泵而运行的情况下，如果例如来自例如GPS等的指示确定出在更前方存在下坡，则也能够允许液压蓄积器完全耗尽液压流体。
根据一个示例性实施例，该液压混合动力车辆还可以包括第三对车轮和连接到第三对车轮的第二液压机器，其中，该方法包括以下步骤：将所述液压混合动力车辆的所述行驶状况的车辆速度与预定的阈值速度下限进行比较；确定所述行驶状况的车辆速度是否低于所述预定的阈值速度下限；以及，当车辆速度低于所述预定的阈值速度下限时，基于所述行驶状况来确定用于操作第二液压机器的控制参数；以及，控制第二液压机器的控制参数，以通过将来自第二液压机器的推进扭矩添加到所述第三对车轮而使第二液压机器作为马达运行。
第二液压机器因此布置成在较低的车辆速度期间添加推进力。因此，该液压混合动力车辆能够被提供有来自液压马达的推进力增强，以用于增加车辆速度范围。例如，第二液压机器能够针对例如在0-40km/h之间的速度范围将推进扭矩添加到该液压混合动力车辆，并且第一液压机器能够针对例如在40-90km/h之间的速度范围将推进扭矩添加到该液压混合动力车辆。应该注意，这些范围仅是示例性的，并且给出该示例以用于表明第一液压机器被布置成在与第二液压机器被布置成运行的速度范围相比更高的速度范围下运行。因此，第二液压机器能够将推进扭矩添加到例如最高达40km/h的车辆，这可以降低燃料消耗，因为内燃机能够被推进到较小的程度。还应该理解的是，可以控制第二液压机器的控制参数以使第二机器作为液压泵运行，即，以进行从例如40km/h的速度到大致静止的再生制动。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于控制液压混合动力车辆的控制单元，所述液压混合动力车辆包括第一对车轮和第二对车轮；内燃机，内燃机连接到所述第一对车轮以用于推进所述液压混合动力车辆；以及液压推进系统，液压推进系统包括第一液压机器，第一液压机器连接到第二对车轮，其中，控制单元被配置成：接收指示所述液压混合动力车辆的行驶状况的信号，该行驶状况包括车辆速度；将所述液压混合动力车辆的行驶状况的车辆速度与预定的阈值速度上限进行比较；确定所述行驶状况的车辆速度是否高于预定的阈值速度上限；以及，当车辆速度高于预定的阈值速度上限时，基于行驶状况来确定用于操作第一液压机器的控制参数；并且控制第一液压机器的控制参数以用于操作第一液压机器。
此第二方面的效果和特征大部分与上文关于本发明的第一方面描述的效果和特征类似。
根据本发明的第三方面，提供了一种液压混合动力车辆，包括：第一对车轮和第二对车轮；内燃机，该内燃机连接到所述第一对车轮并且布置成用于推进液压混合动力车辆；以及液压推进系统，该液压推进系统包括第一液压机器，该第一液压机器连接到第二对车轮；其中，液压混合动力车辆包括控制单元，该控制单元被配置成接收指示所述液压混合动力车辆的行驶状况的信号，该行驶状况包括车辆速度；将所述液压混合动力车辆的所述行驶状况的车辆速度与预定的阈值速度上限进行比较；确定所述行驶状况的车辆速度是否高于预定的阈值速度上限；以及，当车辆速度高于预定的阈值速度上限时，基于所述行驶状况来确定用于操作第一液压机器的控制参数；并且控制第一液压机器的控制参数以用于操作第一液压机器。
根据一个示例性实施例，该液压混合动力车辆可以包括可提升轮轴，其中，第二对车轮连接到该可提升轮轴。
根据一个示例实施例，该液压混合动力车辆还可以包括第三对车轮和连接至第三对车轮的第二液压机器。
根据示例性实施例，第一对车轮中的每个车轮可以包括单独的第一液压机器。因此，改进了车辆的包装布置，因为液压机器不必合并到车辆传动系统的相对紧密的区域中。
根据示例实施例，第一液压机器可以连接到差速齿轮装置，以用于将来自第一液压机器的扭矩分配到第一对车轮中的每个车轮。优点是能够为一对车轮中的两个车轮提供单个液压机器。
根据一个示例性实施例，该液压推进系统可以包括变速器装置，所述变速器装置连接在第一液压机器的下游和第一对车轮的上游。
因此，增加了第一液压机器能够作为液压马达或液压泵运行的速度范围。该变速器装置能够是自动变速器装置或手动变速器装置。优点是能够增大第一液压机器的运行范围，即，使其扩大到更大的速度范围。
根据一个示例性实施例，该液压推进系统可以包括液压蓄积器，该液压蓄积器与第一液压机器流体连通。
根据一个示例实施例，液压推进系统可以包括液压泵，该液压泵与所述液压蓄积器流体连通。该液压泵能够优选用于对液压蓄积器装填。
根据一个示例实施例，液压泵可以连接到液压混合动力车辆的内燃机。
根据一个示例实施例，该液压泵可以电连接到液压混合动力车辆的电力系统。因此，对液压蓄积器进行所谓的发电机装填(dynamo charging)是可能的，而不需要推进车辆。因此，液压蓄积器能够在不推进车辆的情况下被装填有液压流体。可以通过使用例如挂车单元中的线缆或标准连接将电力提供至电动液压泵。
根据一个示例性实施例，液压混合动力车辆还可以包括位于该液压混合动力车辆的牵引车单元和挂车单元之间的加挂拖台。
根据一个示例性实施例，第二对车轮可以连接到加挂拖台。根据一个示例性实施例，第三对车轮可以连接到加挂拖台。
优点是向车辆的其他部分提供推进可能性，这对于包括例如挂车的车辆组合可以是有利的，因为能够将液压推进力提供给与牵引车单元的最后面的车轮相比进一步向后定位的车轮。此外，对于车辆的从动轮因此可得到更多的轮轴负载，这在需要将推进力分配到车辆的几个轮轴(例如在低摩擦区域上等)的情况下是有利的。通过将第一液压机器定位成连接到加挂拖台，具有如下的进一步的优点：其将仅在使用加挂拖台且车辆设置有相对重的负载的情况下使用。
此外，由于将推进力添加到位于牵引车单元车轮后方的车轮，所以在加挂拖台单独转向的情况下或者为了提高车辆倒车(reversing)期间的稳定性，将液压机器定位在加挂拖台上还能够提高在低速期间的可操纵性。
进一步的优点是所述电控液压泵能够定位在加挂拖台上。因此，加挂拖台能够在不连接到牵引车单元的情况下被推进。这在用于将加挂拖台对接到挂车和/或牵引车单元的装载/卸载区域中能够尤其有益。
本发明的第三方面的其他效果和特征大部分与上文关于本发明的第一方面和第二方面描述的效果和特征相似。
根据本发明的第四方面，提供了一种计算机程序，其包括程序代码组件，该程序代码组件用于当所述程序在计算机上运行时执行上文关于本发明的第一方面限定的步骤中的任一个。
根据本发明的第五方面，提供了一种承载计算机程序的计算机可读介质，该计算机程序包括程序代码组件，该程序代码组件用于当所述程序在计算机上运行时执行上文关于本发明的第一方面限定的步骤中的任一个。
本发明的第四方面和第五方面的其他效果和特征大部分与上文关于本发明的第一方面、第二方面和第三方面描述的效果和特征相似。
当研究所附权利要求书和以下说明书时，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以组合本发明的不同特征来创建除以下描述的实施例之外的实施例。
附图说明
通过以下对本发明的示例性实施例的说明性和非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述以及其他目的、特征和优点，其中：
图1是示出了卡车形式的液压混合动力车辆的示例性实施例的侧视图；
图2详细示出了图1中的液压混合动力车辆的内燃机和液压推进系统的示例性实施例；
图3示出了根据本发明的布置在加挂拖台上的液压推进系统的示例性实施例；并且
图4是根据本发明的示例性实施例的用于控制液压混合动力车辆的方法的流程图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于本文中阐述的实施例；相反，这些实施例是为了彻底性和完整性而提供的。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
具体参考图1，提供了一种液压混合动力车辆100，该液压混合动力车辆100具有：牵引车单元1，牵引车单元1是进行牵引的车辆单元；以及挂车单元2，挂车单元2是被牵引的车辆单元。牵引车单元1包括驾驶室3，驾驶室3用于例如该液压混合动力车辆的操作。此外，图1中所描绘的液压混合动力车辆100包括加挂拖台300，该加挂拖台300布置在牵引车单元1与挂车单元2之间。此外，液压混合动力车辆100的牵引车单元包括一对前轮110和两对后轮102、104。在下文和整个说明书中，所述一对前轮将被表示为第二对车轮，所述两对后轮中的最前面的一对车轮将被表示为第一对车轮102，并且所述两对后轮中的最后面的一对车轮将被表示为第三对车轮104。
转到图2，其进一步详细示出了布置在液压混合动力车辆100的牵引车单元1上的部件。更具体地，如图2所示，液压混合动力车辆100包括车架202，在该车架202上连接有内燃机106。内燃机106可以是柴油机或汽油机。当然也可以设想到其它替代的内燃机，例如由乙醇或气体等推进的内燃机。此外，内燃机106连接到液压混合动力车辆100的传动轴204。内燃机106可以经由适当类型的车辆变速器连接到传动轴204。此外，在图2所描绘的示例性实施例中，内燃机106经由传动轴204和差速齿轮装置206连接到第一对车轮102。因此，从内燃机106供应的扭矩被传递到第一对车轮102，因此应容易理解到，第一对车轮102是车辆的驱动轮。另外，液压混合动力车辆100的第一轮轴208将第一对车轮102连接到差速齿轮装置206。
因此，从本公开中应该容易理解到，内燃机106是液压混合动力车辆100的主动力源。因此，液压混合动力车辆100主要由内燃机106推进。
此外，液压混合动力车辆100包括第二对车轮104。在图2的所示出的示例性实施例中，第二对车轮104被定位为牵引车单元1的最后面的一对车轮。此外，该第二对车轮连接到第二轮轴。第二轮轴可布置为可提升轮轴116。可提升轮轴116可被提升，使得第二对车轮定位在地面上方且不与地面接触。可提升轮轴116可以根据来自车辆驾驶员的要求而被提升，或者在轮轴负载条件允许轮轴负载这样重新分配给车辆的其余轮轴时被提升。此外，可通过控制轮轴悬架的空气弹簧(未示出)中的空气压力而提升该可提升轮轴。然而，在本申请的下文中，将不给出关于提升过程的细节。
而且，在图2所描绘的示例性实施例中，第二对车轮104中的每个车轮连接到第一液压机器108。因此，第一液压机器108被布置成推进第二对车轮104。虽然图2描绘了每个车轮均包括单独的第一液压机器108，但应当容易理解，第二对车轮104可以连接到推进第二对车轮104的单个第一液压机器。这种单个第一液压机器可以直接连接到可提升轮轴116或经由例如差速齿轮装置(未示出)连接到可提升轮轴116。
第一液压机器108是高速液压机器，这意味着其仅被构造成在相对高的车辆速度下运行。因此，第一液压机器108具有在液压混合动力车辆100的巡航速度范围内的运行速度范围。作为非限制性示例，第一液压机器108可具有在40km/h至90km/h之间的运行速度范围。作为示例，第一液压机器108可以是与低速液压机器相比包括更少活塞的径向液压发动机，使得其速度能够针对特定和恒定的功率水平而增加。
此外，第一液压机器108布置成与液压混合动力车辆100的液压蓄积器114流体连通。液压蓄积器114布置成用于高压液压流体的缓冲箱。另外，液压蓄积器114还布置成与液压泵105流体连通。在图2中，液压泵105是由内燃机106连接和控制的机械液压泵。然而，液压泵105可替代地是连接到例如液压混合动力车辆100的电力系统的电动液压泵。因此，液压泵105将高压液压流体供应到液压蓄积器114，该液压蓄积器114储存高压液压流体，直到将其提供给第一液压机器108为止。
应当容易理解到，第一液压机器108可以作为用于推进第二对车轮104的液压马达运行，或者作为液压泵运行以将液压流体供应到液压蓄积器114。因此，在第一液压机器被控制为作为液压泵运行的情况下，液压蓄积器114可以从液压泵105以及从第一液压机器108接收高压液压流体。下面关于图4将给出关于第一液压机器如何运行的进一步细节。
此外，液压混合动力车辆100包括第三对车轮110。在图2的所示的示例性实施例中，第三对车轮110被定位为牵引车单元1的最前面的一对车轮。第三对车轮110因此是位于液压混合动力车辆100的驾驶室3下方的可转向车轮。第三对车轮110连接到第三轮轴212。
此外，第三对车轮中的每个车轮连接到第二液压机器112。第二液压机器112因此被布置成推进第三对车轮110。虽然图2描绘了每个车轮均包括单独的第二液压机器112，但应当容易理解到，第三对车轮110可以连接到推进第三对车轮110的单个第二液压机器。这种单个第二液压机器可以直接连接到第三轮轴212或经由例如差速齿轮装置(未示出)连接到第三轮轴212。
第二液压机器112是低速液压机器，这意味着其仅被构造成在相对低的车辆速度下操作。因此，第二液压机器112具有与车辆处于加速阶段或在城市环境中驾驶等的情况下的车辆的启停操作以及车辆速度对应的运行速度范围。作为非限制性示例，第二液压机器112可以具有在0km/h至40km/h之间的运行速度范围。第二液压机器112能够提高较陡峭斜坡上的爬坡能力并增大低摩擦表面上的牵引力等。
因此，从本说明书应该理解到，第一液压机器108被构造成在比第二液压机器112的速度范围更快的速度范围下操作。第一液压机器108具有与第二液压机器112相比更低的扭矩能力，但另一方面，第一液压机器108具有与第二液压机器112相比更高的速度能力。
虽然图2中没有清楚地描绘出，但第二液压机器112也能够布置成与液压蓄积器114和/或液压泵105流体连通。
应该容易理解到，第二液压机器112可以作为用于推进第三对车轮110的液压马达运行，或者作为泵运行以将液压流体供应到液压蓄积器114。因此，在第二液压机器112被控制成作为泵运行的情况下，液压蓄积器114可以也从第二液压机器108接收高压液压流体。下面关于图4将给出关于第二液压机器如何运行的进一步细节。
现在，具体地参考图3，示出了根据本发明的示例性实施例的加挂拖台(或拖带挂车)300，第一液压机器108和第二液压机器112能够位于加挂拖台300上。加挂拖台300布置成位于液压混合动力车辆100的牵引车单元1和挂车单元2之间。更具体地，该加挂拖台经由前联接装置302连接到牵引车单元1并经由加挂拖台300的所谓的第五轮305连接到挂车单元2。前联接装置302不一定必须连接到牵引车单元1，而是在液压混合动力车辆100设置有多个挂车单元的情况下也能够用于连接到另一挂车单元2。
如图3中可见，加挂拖台300设置有连接到第一液压机器108的第二对车轮304以及连接到第二液压机器112的第三对车轮310。内燃机106因此推进位于液压混合动力车辆100的牵引车单元1上的第一对车轮。
图3中所描绘的加挂拖台300还包括液压蓄积器114，该液压蓄积器114布置成与第一液压机器108和第二液压机器112流体连通，并且如上文关于图2描述的那样起作用。该加挂拖台还包括液压泵105，该液压泵105布置成与液压蓄积器114流体连通。液压泵105还可以与第一液压机器108和第二液压机器112直接流体连通。此外，图3中描绘的液压泵105是与液压混合动力车辆的电力系统电连接的电动液压泵。另外，在内燃机的推进期间，能够通过所谓的发电机装填来对液压蓄积器进行装填。
因此，如图3的示例性实施例所描绘的，作为将第一液压机器108和第二液压机器112定位在液压混合动力车辆100的牵引车单元上的替代，第一液压机器108和第二液压机器112可以布置在加挂拖台300上。
现在，为了描述液压混合动力车辆100的液压机器108、112的实施方案，参考图4，其描绘了根据本发明的示例性实施例的用于控制液压混合动力车辆的方法的流程图。
当利用来自内燃机106的主推进力来驱动液压混合动力车辆100时，信号被接收S1，该信号指示液压混合动力车辆的行驶状况。该行驶状况至少包括液压混合动力车辆100的车辆速度的指示。该行驶状况还可以包括与车辆状况或车辆运行状况相关的进一步信息。例如，该信号可以包含与车辆速度相关的信息以及车辆速度如何在预定时间段内增加/减少以及车辆速度的增加/减少是否是加速器踏板位置变化的结果。因此，该行驶状况可以包含与加速器踏板位置随时间的变化相关的信息，这是是否期望增加/减小车辆速度的指示。制动器踏板位置传感器或用于确定是否(或打算)施加制动的其他传感器也可以构成行驶状况。作为进一步的示例，道路倾斜度也可以构成行驶状况。这样的道路倾斜度能够是车辆当前的道路倾斜度或者位于车辆前方的一定距离处的估计/计算出的即将到来的道路倾斜度。
此后，将液压混合动力车辆100的车辆速度与预定的阈值速度上限进行比较S2。此后，确定S3液压混合动力车辆100的车辆速度是否高于所述预定的阈值速度上限。因此，确定车辆是否在与第一液压机器108的运行速度对应的速度下运行。如上所述，第一液压机器108是高速液压机器。因此，液压混合动力车辆100的车辆速度必须高于所述预定的阈值速度上限以便能够操作第一液压机器108。优选地，所述预定的阈值速度上限对应于第一液压机器108的运行速度范围的速度下限。
当确定车辆速度高于所述预定的阈值速度上限时，基于上述行驶状况来确定S4用于操作第一液压机器108的控制参数。此后，控制S5该控制参数以用于操作第一液压机器。
因此，基于当前的或即将到来的车辆状况来控制第一液压机器108。例如，如果确定该车辆需要增加的加速度增强，则所述控制参数控制第一液压机器108作为液压马达运行，以向第二对车轮104添加推进力。因此，内燃机106与第一液压机器108一起将向液压混合动力车辆100添加推进力以增加其加速度。
另一方面，如果确定希望环保地推进车辆，则所述控制参数可以控制第一液压机器作为液压马达运行，同时所述内燃机的控制参数减少来自内燃机的推进力。因此，液压混合动力车辆将具有降低的燃料消耗，同时仍以与之前大致相同的速度被推进。
因此，就将第一液压机器108用作液压马达而言，第一液压机器能够增加液压混合动力车辆100的能力，即，提供额外的推进力增强以增加车辆速度，或者通过减少来自内燃机106的推进力而减少液压混合动力车辆100的燃料消耗，并且将车辆速度保持在基本恒定的巡航速度。
此外，所述行驶状况还可以包含与液压混合动力车辆的下坡相关的信息。因此，第一液压机器108的控制参数可以控制第一液压机器108作为向液压蓄积器114供应高压液压流体的液压泵运行。
此后，当第一液压机器108被控制成作为液压马达运行时，在液压蓄积器114中提供的高压液压流体能够用于推进第一液压机器108。当第二液压机器112被控制成作为液压马达运行时，该高压液压流体也可以用于推进第二液压机器112。在后一种情况下，液压蓄积器114中的高压液压流体能够在例如液压混合动力车辆100的启动期间被供应到第二液压机器112。
液压混合动力车辆100的车辆速度也能够与预定的阈值速度下限进行比较。当液压混合动力车辆100的车辆速度低于所述预定的阈值速度下限时，基于行驶状况来确定第二液压机器112的控制参数。此后，控制第二液压机器112的所述控制参数以用于操作第二液压机器112。因此，如果车辆在比所述预定的阈值速度下限低的速度(其在第二液压机器112的运行速度范围内)下行驶，则第二液压机器112的控制参数能够用于控制第二液压机器112。
因此，如果车辆行驶相对缓慢且打算制动，则第二液压机器112的控制参数能够控制第二液压机器112作为液压泵运行，以进一步降低车辆速度并将高压液压流体提供给液压蓄积器114。第二液压机器112的控制参数还可以通过将来自第二液压机器的推进扭矩添加到所述第三对车轮来控制第二液压机器112作为液压马达运行。后者在启动情况下或者当车辆在相对陡峭的上坡上运行并以缓慢速度行驶时可能是有益的。
应该理解到，本发明不限于上文描述的和在附图中示出的实施例；相反，技术人员将认识到，在所附权利要求书的范围内可以做出许多改变和修改。例如，已经给出了与车辆的不同行驶状况相关的一些细节，并且应该理解也可以设想到其他替代方案。此外，本发明不应被解释为限于图1-3中所描绘的液压机器的数目，连接到另外的车轮或轮轴的其他液压机器也是可以设想到的并且在本发明的范围内。

Claims (24)

1.一种用于控制液压混合动力车辆(100)的方法，其特征在于，所述液压混合动力车辆包括：
-第一对车轮(102)、第二对车轮(104)和第三对车轮(110)；
-内燃机(106)，所述内燃机(106)连接到所述第一对车轮(102)，用于推进所述液压混合动力车辆；以及
-液压推进系统，所述液压推进系统包括：第一液压机器(108)，所述第一液压机器(108)连接到所述第二对车轮(104)；以及第二液压机器(112)，所述第二液压机器(112)连接到所述第三对车轮(110)，其中，所述方法包括以下步骤：
-接收(S1)指示所述液压混合动力车辆(100)的行驶状况的信号，所述行驶状况包括车辆速度；
-将所述液压混合动力车辆(100)的所述行驶状况的车辆速度与预定的阈值速度上限及预定的阈值速度下限进行比较(S2)；
-确定(S3)所述行驶状况的所述车辆速度是否高于所述预定的阈值速度上限；以及当所述车辆速度高于所述预定的阈值速度上限时：
-基于所述行驶状况来确定(S4)用于操作所述第一液压机器(108)的控制参数；
-控制(S5)所述第一液压机器(108)的所述控制参数以用于操作所述第一液压机器，
-确定所述行驶状况的所述车辆速度是否低于所述预定的阈值速度下限；以及当所述车辆速度低于所述预定的阈值速度下限时：
-基于所述行驶状况来确定用于操作所述第二液压机器的控制参数；并且
-控制所述第二液压机器的所述控制参数，以通过将来自所述第二液压机器的推进扭矩添加到所述第三对车轮(104)而使所述第二液压机器作为马达运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述第一液压机器的所述控制参数，以通过将来自所述第一液压机器的推进扭矩添加到所述第二对车轮(104)而使所述第一液压机器作为马达运行。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述行驶状况包括车辆速度的非期望降低的指示，所述方法包括以下步骤：
-将车辆速度的所述非期望降低与预定的速度降低阈值速率进行比较；
-确定车辆速度的所述非期望降低是否比所述预定的速度降低阈值速率降低得更快；以及当车辆速度比所述预定的速度降低阈值速率降低得更快时：
-控制所述第一液压机器的所述控制参数，以通过将来自所述第一液压机器的推进扭矩添加到所述第二对车轮(104)而使所述第一液压机器作为马达运行。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述行驶状况包括所述液压混合动力车辆的道路坡度的倾斜度的指示，所述方法包括以下步骤：
-将所述道路坡度的倾斜度与预定的倾斜度阈值极限进行比较；
-确定所述道路坡度的倾斜度是否大于所述预定的倾斜度阈值极限；以及当所述道路坡度的倾斜度大于所述预定的倾斜度阈值极限时：
-控制所述第一液压机器的所述控制参数，以通过将来自所述第一液压机器的推进扭矩添加到所述第二对车轮(104)而使所述第一液压机器作为马达运行。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述行驶状况包括加速器踏板位置的变化的指示，所述方法包括以下步骤：
-响应于所述加速器踏板位置的变化来测量所述车辆的加速度；
-将所述车辆的测量到的加速度与预定的车辆加速度阈值极限进行比较；
-确定所述测量到的加速度是否低于所述预定的车辆加速度阈值极限；以及当所述测量到的加速度低于所述预定的车辆加速度阈值极限时：
-控制所述第一液压机器的所述控制参数，以通过将来自所述第一液压机器的推进扭矩添加到所述第二对车轮(104)而使所述第一液压机器作为马达运行。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述液压混合动力车辆包括可提升轮轴(116)，所述第二对车轮(104)连接至所述可提升轮轴(116)，其中，所述行驶状况包括所述可提升轮轴的轮轴负载压力的指示，所述方法包括以下步骤：
-将所述可提升轮轴的所述轮轴负载压力与最大容许负载压力阈值极限进行比较；
-确定所述可提升轮轴的所述轮轴负载压力是否低于所述最大容许负载压力阈值极限；以及当所述可提升轮轴的所述轮轴负载压力低于所述最大容许负载压力阈值极限时：
-控制所述可提升轮轴以便被定位在所述第二对车轮不与地面接触的状态。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述液压推进系统包括液压蓄积器(114)，所述液压蓄积器(114)与所述第一液压机器流体连通。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，控制所述第一液压机器的所述控制参数，以通过将来自所述第一液压机器的液压流体供应到所述液压蓄积器而使所述第一液压机器作为液压泵运行。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述行驶状况包括所述车辆的下坡的倾斜度的指示，所述方法包括以下步骤：
-将所述下坡的倾斜度与预定的最小阈值倾斜度极限进行比较；
-确定所述下坡的倾斜度是否高于所述预定的最小阈值倾斜度极限；以及当所述下坡的倾斜度高于所述预定的最小阈值倾斜度极限时：
-控制所述第一液压机器的所述控制参数，以使所述第一液压机器作为用于将液压流体供应到所述液压蓄积器的泵而运行。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述行驶状况包括所述车辆的下坡的倾斜度的指示，所述方法包括以下步骤：
-将所述下坡的倾斜度与预定的最小阈值倾斜度极限进行比较；
-确定所述下坡的倾斜度是否高于所述预定的最小阈值倾斜度极限；以及当所述下坡的倾斜度高于所述预定的最小阈值倾斜度极限时：
-控制所述第一液压机器的所述控制参数，以使所述第一液压机器作为用于将液压流体供应到所述液压蓄积器的泵而运行。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述行驶状况包括所述液压蓄积器(114)中存在的液压流体量的指示；所述方法包括以下步骤：
-将所述液压蓄积器中存在的所述液压流体量与预定的阈值极限进行比较；
-确定所述液压蓄积器中的所述液压流体量是否大于所述预定的阈值极限；以及当所述液压蓄积器中的所述液压流体量大于所述预定的阈值极限时：
-使用所述内燃机(106)的控制参数来控制所述内燃机(106)，以减小对所述第一对车轮(102)的推进扭矩；并且
-控制所述第一液压机器的所述控制参数，以通过将来自所述第一液压机器的推进扭矩添加到所述第二对车轮(104)而使所述第一液压机器作为马达运行。
12.一种用于控制液压混合动力车辆(100)的控制单元，其特征在于，所述液压混合动力车辆包括：
-第一对车轮(102)、第二对车轮(104)和第三对车轮(110)；
-内燃机(106)，所述内燃机(106)连接到所述第一对车轮(102)，用于推进所述液压混合动力车辆；以及
-液压推进系统，所述液压推进系统包括：第一液压机器(108)，所述第一液压机器(108)连接到所述第二对车轮(104)；以及第二液压机器(112)，所述第二液压机器(112)连接到所述第三对车轮(110)，其中，所述控制单元被配置成：
-接收指示所述液压混合动力车辆的行驶状况的信号，所述行驶状况包括车辆速度；
-将所述液压混合动力车辆的所述行驶状况的车辆速度与预定的阈值速度上限及预定的阈值速度下限进行比较；
-确定所述行驶状况的所述车辆速度是否高于所述预定的阈值速度上限；以及当所述车辆速度高于所述预定的阈值速度上限时：
-基于所述行驶状况来确定用于操作所述第一液压机器的控制参数；
-控制所述第一液压机器(108)的所述控制参数以用于操作所述第一液压机器；
-确定所述行驶状况的所述车辆速度是否低于所述预定的阈值速度下限；以及当所述车辆速度低于所述预定的阈值速度下限时：
-基于所述行驶状况来确定用于操作所述第二液压机器的控制参数；并且
-控制所述第二液压机器的所述控制参数，以通过将来自所述第二液压机器的推进扭矩添加到所述第三对车轮(104)而使所述第二液压机器作为马达运行。
13.一种液压混合动力车辆，其特征在于，所述液压混合动力车辆包括：
-第一对车轮(102)、第二对车轮(104)和第三对车轮(110)；
-内燃机(106)，所述内燃机(106)连接到所述第一对车轮(102)并且被布置成用于推进所述液压混合动力车辆；以及
-液压推进系统，所述液压推进系统包括第一液压机器(108)，所述第一液压机器(108)连接到所述第二对车轮(104)；以及第二液压机器(112)，所述第二液压机器(112)连接到所述第三对车轮(110)；其中，所述液压混合动力车辆包括控制单元(200)，所述控制单元(200)被配置成：
-接收指示所述液压混合动力车辆的行驶状况的信号，所述行驶状况包括车辆速度；
-将所述液压混合动力车辆的所述行驶状况的车辆速度与预定的阈值速度上限及预定的阈值速度下限进行比较；
-确定所述行驶状况的所述车辆速度是否高于所述预定的阈值速度上限；以及当所述车辆速度高于所述预定的阈值速度上限时：
-基于所述行驶状况来确定用于操作所述第一液压机器的控制参数；并且
-控制所述第一液压机器(108)的所述控制参数以用于操作所述第一液压机器；
-确定所述行驶状况的所述车辆速度是否低于所述预定的阈值速度下限；以及当所述车辆速度低于所述预定的阈值速度下限时：
-基于所述行驶状况来确定用于操作所述第二液压机器的控制参数；并且
-控制所述第二液压机器的所述控制参数，以通过将来自所述第二液压机器的推进扭矩添加到所述第三对车轮(104)而使所述第二液压机器作为马达运行。
14.根据权利要求13所述的液压混合动力车辆，其特征在于，所述液压混合动力车辆包括可提升轮轴(116)，其中，所述第二对车轮连接至所述可提升轮轴(116)。
15.根据权利要求13至14中的任一项所述的液压混合动力车辆，其特征在于，所述第一对车轮中的每个车轮均包括单独的第一液压机器。
16.根据权利要求13至14中的任一项所述的液压混合动力车辆，其特征在于，所述第一液压机器连接到差速齿轮装置，用于将来自所述第一液压机器的扭矩分配到所述第一对车轮中的每个车轮。
17.根据权利要求13至14中的任一项所述的液压混合动力车辆，其特征在于，所述液压推进系统包括变速器装置，所述变速器装置连接在所述第一液压机器的下游和所述第一对车轮的上游。
18.根据权利要求13至14中的任一项所述的液压混合动力车辆，其特征在于，所述液压推进系统包括液压蓄积器，所述液压蓄积器与所述第一液压机器流体连通。
19.根据权利要求18所述的液压混合动力车辆，其特征在于，所述液压推进系统包括液压泵，所述液压泵与所述液压蓄积器流体连通。
20.根据权利要求19所述的液压混合动力车辆，其特征在于，所述液压泵连接到所述液压混合动力车辆的所述内燃机。
21.根据权利要求19所述的液压混合动力车辆，其特征在于，所述液压泵由电连接到所述液压混合动力车辆的电力系统的电动机推进。
22.根据权利要求13至14中的任一项所述的液压混合动力车辆，其特征在于，所述液压混合动力车辆还包括加挂拖台(300)，所述加挂拖台(300)位于所述液压混合动力车辆的牵引车单元和挂车单元之间。
23.根据权利要求22所述的液压混合动力车辆，其特征在于，所述第二对车轮(104)和所述第三对车轮(110)连接到所述加挂拖台(300)。
24.一种承载计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括程序代码组件，所述程序代码组件用于当所述程序在计算机上运行时执行根据权利要求1至11中的任一项所述的方法。
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