CN109415066B - 用于运行车辆调节系统的方法 - Google Patents

Abstract

在一种用于运行车辆调节系统的方法中，该车辆调节系统具有作用到行驶状态参量上的至少两个促动器，首先操纵第一促动器，并且以在到达第一促动器的边界条件之前的时间间隔切换到第二促动器上。

Description

用于运行车辆调节系统的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行车辆中的车辆调节系统的方法，该车辆调节系统具有至少两个促动器，它们作用到相同的行驶状态参量上。

背景技术

已知有如下车辆调节系统，它们控制车辆中的各个促动器的协作，这些促动器影响相同的行驶状态参量。例如，已知具有电驱动马达和内燃机的混合动力车辆，其中，依赖于不同参数和状态参量地，要么仅激活电驱动马达，要么仅激活内燃机，要么共同激活电驱动马达和内燃机。在这样的混合动力车辆中，还已知的是，在制动运行中将电驱动马达在恢复运行中用作发电机，以便再次对车辆电池充电。在由驾驶员提出制动要求时执行恢复，其中补充地，可以激活液压的车辆制动器，以便实现需要的额定减速。一旦车辆电池达到特定的充电状态，就切换到液压的车辆制动器作为唯一的制动机构。

发明内容

根据本发明的方法涉及车辆调节系统的运行，该系统具有作用到共同的行驶状态参量或车辆状态参量的至少两个促动器。替选地，促动器可以如下运行，其中，运行符合限定的边界条件。必要时，不同的促动器也可以同时运行，其中优选地，共同作用到相同的行驶状态参量上的促动器的权重是能调整的，从而每个促动器对实现行驶状态参量的贡献能够以可改变的方式进行调整。

至少一个促动器承受限定的边界条件，该边界条件与能经由促动器的操纵而受影响的行驶状态参量有区别。边界条件例如限定了促动器的功能效率，其中，只要仍未到达边界条件，完全的功能效率就得以确保。反之，随着边界条件的到达，所涉及的促动器的功能效率就无法确保或至少不再能完全地得以确保。

在根据本发明的方法中，预测性地、即预判地获知到达限定的边界条件的时间点，尤其是由促动器或配属于促动器的机组的状态参量或特征参量来获知。监控这些例如以传感器方式或基于数学模型获知的状态参量或特征参量，其中，由状态参量或特征参量的走向可以推断出到达限定的边界条件的时间点。

从到达限定的边界条件的时间点回算出如下时间段，该时间段相应地以时间间隔位于到达边界条件之前。在该时间点，从第一促动器切换到第二促动器。因此，切换不是在到达限定的边界条件时才进行，而是已经在更早的时间点就进行，在该时间点，第一促动器的功能效率得以确保而仍未受限制。该过程具有的优点是，从第一促动器到第二促动器的转换可以不受限制地执行，从而可以例如在具有对驾驶感受尽可能小的影响下的人体工程学方面来实现转换。理想地，从第一促动器到第二促动器的切换以不被驾驶员察觉到的方式实现。相应地，转换可以在附加条件下实现，例如在恒定的、受促动器影响的行驶状态参量下，例如在恒定的车辆速度或恒定的车辆减速或加速的情况下。在促动器之间的转换因此平稳地且不被驾驶员察觉到地实现。

利用该方法，可以运行车辆中的如下调节系统，其中两个促动器或必要时多于两个的促动器作用到相同的行驶状态参量上。只要根据本发明确保了促动器作用到车辆的相同的行驶状态参量上，促动器要么可以属于相同的模块(例如制动系统)要么可以属于不同的模块(例如制动系统和驱动系统)。

行驶状态参量例如是运动学的行驶状态参量，像例如车辆速度或在纵向、横向和/或高度方向上的车辆加速度。行驶状态参量也包括如下状态参量，其间接地影响车辆的行驶状态，例如转向角、转向力矩或制动力矩。

根据有利的实施方案，在促动器之间进行切换之前的时间间隔以如下方式确定大小，使得在到达第一促动器的限定的边界条件之前切换过程就已经结束。由此确保的是，在促动器之间的切换过程期间也确保了每个促动器的完全的功能效率。只有在切换过程结束之后，第一促动器才可能达到它限制功能效率的边界条件；然而在该时间点，切换过程已经结束并且行驶状态参量受该促动器或另外的促动器影响。

根据另外的适宜的实施方案，促动器之间的切换过程连续且交叠地实现。相应地，切换过程不是突然地执行，而实际上是第一促动器的活动连续地减少，并且同时在时间上交叠地，第二促动器的活动增加。在交叠阶段中，促动器的影响叠加到行驶状态参量上，其中，两个促动器保持在它们的最大工作能力以下并且按照有利方式，在总和上对行驶状态参量的影响保持不变，例如产生了恒定的制动力矩，该制动力矩处于与切换过程之前相同的水平上。切换过程例如以如下方式执行，即，行驶状态参量在切换过程之前、期间和之后具有相同的恒定的值。

根据另外的适宜的实施方案，在初始状态(在执行切换过程之前)中，仅一部分促动器是激活的，它们在切换过程结束之后被取消激活，其中，在切换过程之后，一个或多个另外的促动器是激活的。因此，涉及从一个促动器向另一个促动器的活动的完全的变换。

反之，在替选的实施方案中设置的是，不仅在切换过程之前而且在切换过程之后同时激活至少两个促动器，然而随着切换改变促动器之间的权重。该实施方式具有的优点是，将行驶状态参量的维持分配到各个促动器上，其中，仅促动器之间的活动状态随着切换而改变。例如可以实现的是，在混合动力车辆的制动运行中，在切换过程之前，为了执行恢复而经由处于发电机运行的电驱动马达产生所要求的制动功率的较大部分，并且经由液压的车辆制动器产生所要求的制动功率的较小部分，其中，在切换之后颠倒该关系。

根据另外的适宜的实施方案，在切换过程之前多个促动器是激活的，并且在切换过程之后由一个或多个促动器取代，其中，必要时也考虑改变的权重分配。

根据另外的有利的实施方案，通过操控影响制动性能的不同促动器，将根据本发明的方法使用在车辆的制动器中。例如在液压的车辆制动器中，液压泵、例如ESP(电子稳定程序)泵被用作用于产生制动力的促动器。液压泵可以在切换过程之前、期间和之后以不同的方式来操控。

作为影响车辆的制动过程的且能生成制动力的另外的促动器，也可以使用车辆中的内燃机，其在滑行运行(Schubbetrieb)中产生拖曳力矩。处于滑行运行中的内燃机、液压的车辆制动器和/或处于发电机运行的电驱动马达都可以用作促动器，该促动器产生制动力且对作为行驶状态参量的车辆速度产生影响，其中，切换可以在这些促动器之间实现。

例如可能适宜的是，为了避免在液压的车辆制动器中的不允许的高的制动温度，以在到达关键的制动温度之前的时间间隔，从以对液压的车辆制动器进行操纵的运行切换到以内燃机处于滑行运行的运行。在此，按照有利方式，切换过程连续且交叠地执行，以避免在切换期间的制动颠簸。

根据另外的有利实施方案，该方法用于车辆的转向，其中，用于产生转向力矩的电伺服马达被用作转向系统中的促动器。如果转向系统承受很高的机械负载，例如由于在车辆停止时或在难于行车的地区中的越野运行时反复或持续地操控转向器，因此例如电伺服马达中的温度可能上升。在该温度到达温度界限值之前，可以以在此之前的时间间隔操控附加的、影响转向的促动器。例如，转向系统可以在行驶期间通过车辆中一侧的制动干预得到支持，由此减少了对于电伺服马达的负载。

不同的方法步骤在产生用于操控促动器的调整信号的调节器或控制器中执行或协调。

附图说明

另外的优点和适宜的实施方案由另外的权利要求、附图说明和附图得知。其中：

图1示出了具有方法步骤的流程图，用于在制动运行中在发电机运行中使用的电驱动马达与液压的车辆制动器之间进行切换，

图2示出了，在以液压的车辆制动器和以在滑行运行中以拖曳力矩运行的内燃机进行制动时，车辆中的不同状态参量和特征参量的走向的时间图。

具体实施方式

在根据图1的流程图中，示出了在制动期间车辆中的行驶情况。首先，在方法步骤1中，尤其是通过操纵制动踏板产生驾驶员制动期望。在下一个方法步骤2中，驾驶员制动期望在调节器或控制器中处理，在其中产生用于操控促动器的调整信号，经由该调整信号可以对要产生的制动力产生影响。例如涉及在发电机运行中运转的电驱动马达3，以及装备有用于调制液压的制动压力的、能电操控的液压泵(例如ESP泵)的液压的车辆制动器4。

在步骤2中，在控制器中执行将要产生的制动力或制动力矩分配到电驱动马达3和液压的车辆制动器4上。在此，不仅可以考虑电驱动马达3中的边界条件，也可以考虑车辆制动器4中的边界条件，这些边界条件在超过界限值时导致相应的促动器中的功能受到影响。

在初始状态中，执行限定的在电驱动马达3与车辆制动器4之间的分配。为了恢复，车辆优选经由电驱动马达3的发电机运行来制动，其中，车辆制动器4仅在以下情况被激活，即，所要求的制动力矩无法仅经由发电机运行来提供。

在步骤5中，监控车辆电池的电压状态，车辆电池在电驱动马达3的发电机运行中充电。发电机运行可以最多一直维持到电池被完全充电。监控车辆电池中的当前的充电状态，其中，在时间上在达到表示界限值的最大充电状态之前，切换到车辆制动器作为在制动期间唯一起作用的促动器。

在本发明中，切换以时间间隔在达到车辆电池的最大的充电状态之前实现。在此还根据切换过程的持续时间来确定时间间隔的大小，该切换过程优选连续且均匀地执行，其方式是：电驱动马达的制动活动连续地减少并且同时车辆制动器的制动活动连续地增加。

如果在步骤5中查询到车辆电池的充电状态达到如下值，该值以限定的时间间隔处于最大充电状态之前，随后就将是-支路(“Y”)引回到控制器2，在控制器中，导入在电驱动马达3与车辆制动器4之间的切换过程。反之，如果在步骤5中查询到在比限定的时间间隔长的时间段内才达到该充电状态，随后就将否-支路(“N”)再次引回到根据步骤5的查询的起始，并且以循环间隔重复该查询。

并行地在步骤6中，在车辆制动器中监控制动器温度，尤其是制动盘温度。制动器温度不允许超过界限值。在步骤6中监控的是，温度是否接近如下值，该值将在继续上升时以限定的时间间隔达到界限温度。如果不是这种情况，就将否-支路随后再次引回到根据步骤6的查询的起始，并且以循环间隔重复执行。反之，如果到达了在到达关键的温度之前的限定的时间间隔，随后就将是-支路引回到步骤2，并且在控制器中执行的是，利用促动器之间的切换将要产生的制动力重新分配。

图1中所示的示意图原则上能应用到不同的车辆调节系统上，这些车辆调节系统包括至少两个促动器，利用它们能影响相同的行驶状态参量。在这里也涉及稳定系统，例如车辆中的摇晃稳定或转向系统。

图2中与时间相关地示出了在车辆下坡行驶时的不同参量的走向，该车辆处于制动运行中。位于上方的曲线s表明所示车辆的下坡行驶。车道预测性地由车辆中的导航系统的信息已知。

驾驶员经由操纵制动踏板预先给定减速期望a_dr。在该实施例中，减速a_dr应该是恒定的。

制动期望在制动踏板开关SW中导致提高的、恒定的值，该值反映了驾驶员减速期望a_dr以及由导航系统的信息而已知的下坡行驶。

在时间点t₀，车辆不仅以液压的车辆制动器的制动力F_br制动，而且(在较低的制动力水平上)以来自在滑行运行中行驶的内燃机的马达拖曳力矩的制动力F_ice制动。该制动过程持续直至时间点t₁。

在操纵液压的车辆制动器期间，制动温度T_br连续升高。当车辆制动器的温度到达界限值T_br，lim时，车辆制动器的潜力P_br突然下降到值零，从而经由液压的车辆制动器不再能产生制动力。

在时间点t₂到达温度界限值T_br，lim。通过监控当前的制动器温度T_br，可以在此之前以限定的时间间隔识别出时间点t₁，其中，将制动运行连续地切换到处于滑行运行中(用于产生拖曳力矩)的内燃机。在时间点t₁，制动器温度仍未处于关键的区域中。相应地，在t₁与t₂之间的时间段可以用于执行在产生制动力时的连续转换，其中，车辆制动器的制动力F_br下降到值零并且马达马达拖曳力矩F_ice同时提高到提高的值，从而达到期望的制动力。这也适用于在t₁与t₂之间的时间段中的液压的制动力的转换，在其中，液压的制动力连续下降并且马达拖曳力矩连续增加；在转换期间，也由液压的制动力和马达拖曳力矩之和得到所需的制动力。

如从表征马达拖曳力矩的潜力的曲线P_ice获知的那样，其在整个相关的时间段内保持恒定，从而马达拖曳力矩在所有相关的情况下都可供使用。

Claims (7)

1.用于运行车辆调节系统的方法，所述车辆调节系统具有作用到行驶状态参量上的至少两个促动器，所述促动器包括车辆中的处于发电机运行的电驱动马达、液压的车辆制动器中的液压泵和处于惯性滑行的内燃机；

其中不仅考虑电驱动马达(3)中的边界条件，而且考虑车辆制动器(4)中的边界条件，这些边界条件在超过界限值时导致相应的促动器中的功能受到影响；

其中监控车辆电池的电压状态，车辆电池在电驱动马达的发电机运行中充电；其中发电机运行能够最多维持这么久，直到电池被完全充电；其中监控车辆电池中的当前的充电状态，其中，在时间上在达到表示界限值的最大充电状态之前，切换至作为在制动期间唯一起作用的促动器的车辆制动器，为了避免在液压的车辆制动器中的不允许的高的制动温度，以在到达关键的制动温度之前的时间间隔，从以对液压的车辆制动器进行操纵的运行切换到以内燃机处于滑行运行的运行，在时间点t₂到达温度界限值，通过监控当前的制动器温度，能够在此之前以限定的时间间隔识别出时间点t₁，在时间点t₁，制动器温度仍未处于关键的区域中，在t₁与t₂之间的时间段能够用于执行在产生制动力时的连续转换，其中，车辆制动器的制动力下降并且马达拖曳力矩同时提高到提高的值，从而达到期望的制动力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在促动器之间进行切换之前的所述时间间隔以如下方式确定大小，即，在到达所述促动器的边界条件之前结束切换过程。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，促动器之间的切换过程连续且交叠地实现。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在初始状态中，仅一部分促动器是激活的，并且随着切换，这些促动器被取消激活并且一个或多个另外的促动器被激活。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在初始状态中，同时激活至少两个促动器，并且随着切换改变所述促动器之间的权重。

6.用于执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法的车辆调节系统，其中，所述车辆调节系统包括作用到行驶状态参量上的至少两个促动器，经由调节器或控制器的调整信号在所述促动器之间切换。

7.调节器或控制器，用于操控根据权利要求6所述的车辆调节系统的能调整的部件。

Images