CN110023161A - 具有至少一个用于在混合动力车辆中控制内燃机的电子控制单元的控制系统 - Google Patents

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Abstract

在按照本发明的控制系统和按照本发明的用于在混合动力车辆中控制内燃机的追加起动和关停的控制方法中，借助于电子控制单元(1)鉴于对定义的反复的速度提高和速度下降情况的识别来评估定义的输入信号(v、R)，并且在识别出定义的情况之后在起动过程中阻止内燃机的与速度有关的追加起动，直至达到或超过预定的第一速度阈值(vs1)，或者直到在识别出定义的情况之后识别出了无静止阶段的在确定的最大持续时间之上的行驶持续时间。

Description

具有至少一个用于在混合动力车辆中控制内燃机的电子控制 单元的控制系统
技术领域
本发明涉及一种具有至少一个用于在混合动力车辆中控制内燃机的电子控制单元的控制系统。
背景技术
多年来混合动力车辆也已经作为量产车辆已知，所述混合动力车辆包括至少一个内燃机和至少一个电机作为驱动马达。这种混合动力车辆具有包括至少一个电子控制单元的控制系统，所述电子控制单元特别是通过相应程序化的功能模块实施不同的运行方法，以用于选择一个匹配于相应当前的行驶状态的运行模式。可选择的运行模式特别是纯电动行驶(仅电机驱动；“E-模式”，“E-行驶”)、纯内燃机行驶(仅内燃机驱动)和/或混合驱动行驶(不仅电机驱动而且内燃机驱动)。
已知的运行方法首要考虑电池或其它电储能器(例如超级电容)的荷电状态来选择运行模式。在此部分地也考虑如下参数：如当前的车辆速度、当前的行驶行为或确定的当前设定的用户功能。
未预先公开的德国申请DE 10 2015 223 588大体上包括一种用于在混合动力车辆中控制内燃机的追加起动(Zustart)和关停(Ablegen)的方法，在所述混合动力车辆中借助于对当前情况以及先前情况的评估，优选地在定义的预测区域内，至少鉴于预期的速度变化以定义的方式优化追加起动和关停行为。
发明内容
本发明的任务在于，为了应用于其他情况而改进开头所述类型的控制系统。
按照本发明，所述任务通过权利要求1的技术方案解决。在从属权利要求中包括本发明的有利的进一步扩展方案。
按照本发明的控制系统具有至少一个电子控制单元，所述电子控制单元用于在混合动力车辆中控制内燃机的追加起动和关停。在此，在电子控制设备中控制单元特别是通过相应程序化的功能模块这样设计，使得能执行如下部分功能：
-能鉴于对所定义的反复的速度提高和速度下降情况的识别来评估至少一个确定的输入信号、优选车辆速度和/或用于识别挂入倒车挡的信号。所述定义的情况特别是应该表达停止&前进运行、在交通灯处的跟随移动和/或调车。
-在识别出所述定义的情况之后，在起动过程中可以阻止内燃机的(例如在当前的模式原本规定的)与速度相关的追加起动，直到满足至少一个再下面提到的确定的条件。所述当前的模式例如可以是用于内燃机追加起动的自动的马达起动模式“MSA”，其用于在相对低的速度时的内燃机追加起动或在低的城市速度范围内的充电阶段模式。例如通常在用于控制电池的充电模式中使内燃机在起动过程中追加起动；按照本发明，这通过停止&前进和调车识别来阻止。起动过程特别是理解为从静止状态或相对低的速度水平出发的速度提升。
-一个确定的条件是在识别出定义的情况之后达到(或超过)预定的第一速度阈值(例如在约25km/h的数量级上)或者在识别出定义的情况之后存在无静止阶段的在确定的最大持续时间之上的行驶持续时间。静止阶段特别是理解为静止状态或相对低的速度水平。
在本发明的一种有利的实施方案中，所述控制单元这样设计，使得如果在识别出定义的情况之后在重新的起动过程之前，没有超过预定的与第一速度阈值相比更高的第二速度阈值并且不存在无静止阶段的在确定的最大持续时间之上的行驶持续时间，那么在没有重新识别出定义的情况下在从静止阶段出发的重新的起动过程中保持激活或可再次激活对追加起动的阻止。
特别是，所述控制单元这样设计，使得如果在超过第一速度阈值后超过了预定的更高的第二速度阈值，或者如果存在了无静止阶段的在确定的最大持续时间之上的行驶持续时间，那么仅在重新识别出定义的情况之后，在重新的起动过程中又能激活对追加起动的阻止。
在本发明的另一种有利的实施方案中，所述定义的情况通过如下方式定义，即，车辆速度至少两次(优选在确定的时间之内)超过了规定的上极限速度和/或存在用于识别挂入倒车挡的信号。
优选地，所述定义的情况通过如下方式定义，即，车辆速度至少两次超过了规定的上极限速度并且在此后相应地低于了规定的下极限速度。
特别优选地，所述定义的情况通过如下方式定义，使得车辆速度不仅至少两次超过了规定的上极限速度，而且在此后相应地至少两次低于了规定的下极限速度，并且在第一次超过与第一次低于之间所检测的第一单个时间和在第二次超过与第二次低于之间所检测的第二单个时间的总和超过了预定的总时间。附加地或备选地，也可以对于所述单个时间分别能预定各自的最小时间。也可以对于在所述单个时间之间的持续时间预定最大时间。
按照本发明，也要求保护一种电子控制单元，其作为按照本发明的控制系统的组件，所述电子控制单元具有至少一个程序化的功能模块以用于实施以控制系统为基础的控制方法。
此外，也要求保护所述控制方法自身。在此，这样基本上鉴于对定义的反复的速度提高和速度下降情况的识别来评估定义的输入信号，并且在识别出定义的情况之后在起动过程中阻止内燃机的与速度有关的追加起动，直到达到或超过预定的第一速度阈值或者直到在识别出定义的情况之后识别出了无静止阶段的在确定的最大持续时间之上的行驶持续时间。
通过按照本发明的控制系统或按照本发明的方法特别是实现以下优点：
·特别在调车或停止&前进运行中减少追加起动频率和关停频率。
·避免内燃机仅短暂关停或仅短暂追加起动的阶段
·本发明因此可以否决原则上可能导致频繁关停或追加起动的当前的特定的模式，例如在本申请人的车辆中预定荷电理论值的“电池控制”运行或“电量保持”运行。
附图说明
在附图中示出本发明的一个实施例。图中：
图1示出按照本发明的用于实施以控制系统为基础的运行方法的控制系统的重要的必需的组件，以及
图2示出用于模式选择的可能的E-行驶特性曲线的例子。
具体实施方式
控制系统按照图1特别是包括电子控制单元1，所述电子控制单元用于控制在此没有更详细示出的混合动力车辆中的内燃机的追加起动和关停。控制单元1可以是车辆中用于驱动控制的常见的控制设备，所述控制单元具有功能模块2，所述功能模块以软件程序和存储的数据的形式来设计，并且所述功能模块至少包括车辆速度v和可选地也包括用于识别挂入倒车挡的信号R作为输入信号。能鉴于对定义的反复的速度提高和速度下降情况“S&G”的识别来评估输入信号v和R。
按照本发明，借助于功能模块2、特别是也基于情况评估模块4和模式选择模块3，在识别出定义的情况S&G之后在起动过程中阻止内燃机的与速度有关的追加起动，直至达到或超过预定的第一速度阈值vs1(例如25km/h)，或者(这里未更详细示出)直到在识别出定义的情况之后存在无静止阶段的在确定的最大持续时间之上的行驶持续时间。
优选地，控制单元1或功能模块2这样设计，使得如果在识别出定义的情况之后在重新的起动过程之前，没有超过预定的与第一速度阈值vs1相比更高的第二速度阈值vs2(例如35km/h)并且不存在无静止阶段的在确定的最大持续时间之上的行驶持续时间，那么在没有重新识别出定义的情况S&G的情况下，在重新的起动过程中保持激活或可再次激活对追加起动的阻止。相反地，控制单元优选这样设计，使得如果在超过第一速度阈值vs1之后也超过了预定的更高的第二速度阈值vs2，或者存在了无静止阶段的在确定的最大持续时间之上的行驶持续时间，那么仅在重新识别出定义的情况S&G之后，在重新的起动过程中又可激活对追加起动的阻止。
在本发明的一种有利的实施方案中(特别是以情况评估模块4的形式)，定义的情况S&G通过如下方式定义：在起动过程之后，车辆速度v至少两次超过了规定的上极限速度v1。在此，定义的情况S&G特别优选地通过如下方式定义：车辆速度v不仅至少两次超过规定的上极限速度v1而且在此后相应地低于规定的下极限速度v2，并且在第一次超过与第一次低于之间的第一单个时间t1和在第二次超过与第二次低于之间的第二单个时间t2之间的总和至少超过预定的总时间。因此如果超过预定的总时间，那么停用对定义的情况S&G的识别。也可分别预定用于在第一次低于与第二次超过之间的时间t3的最大时间和/或用于在第一次超过与第二次超过之间的时间t4的最大时间。
图2示出了模式选择模块3的可能的细节。在此示出三种示例性的用于控制传动系的E-行驶特性曲线A、B、C，特别是用于在混合动力车辆中控制电机和/或内燃机。每个E-行驶特性曲线A、B或C配置给一种特定的可选的运行模式，这里例如:
A＝“Auto eDrive”：在储能器充足电的情况下的正常运行
B＝“CS E-行驶”：(CS＝“电量保持”)：中等负载和速度范围内的城市行驶——这里利用按照本发明在“S&G”情况下的改型B2
C＝“MSA”：发动机-起动-停止-自动化：在速度非常小的情况下追加起动内燃机。
在E-行驶特性曲线中，在纵坐标上描绘在动力传动系上的负载要求或车辆加速度a，在横坐标上描绘车辆速度v。在暂时有效的E-特性曲线1、2或3之下，混合动力传动系纯电动运行、也就是以零排放模式运行，在所述特性曲线之上未内燃机接通的排放模式中。
运行策略在以下的现有技术上建立：如果实际速度v低于按照E-行驶特性曲线的当前有效的E-行驶速度极限，那么根据现有技术关停内燃机。如果实际速度超过当前有效的E-行驶速度极限，那么根据现有技术立即追加起动内燃机。同样的情况可以在通过驾驶员方面的负载愿望而超过或低于与速度和荷电状态有关地定义的追加起动或关停极限时适用。
通过本发明，特别是从特定的模式出发(在这里例如E-行驶特性曲线C)在识别出定义的情况S&G之后在起动过程中阻止在这里原则上更早设置的内燃机的接通，直到这里通过转变为改变的特性曲线B2而达到或超过预定的第一速度阈值vs1。

Claims (8)

1.具有至少一个电子控制单元(1)的控制系统，用于在混合动力车辆中控制内燃机的追加起动和关停，其中，所述控制单元(1)设计为使得能鉴于对定义的反复的速度提高和速度下降情况(S&G)的识别来评估至少一个确定的输入信号(v、R)，并且在识别出定义的情况(S&G)之后能在起动过程中阻止内燃机的与速度有关的追加起动，直至达到或超过预定的第一速度阈值(vs1)，或者直到在识别出定义的情况之后存在了无静止阶段的在确定的最大持续时间之上的行驶持续时间。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制单元设计为使得：如果在识别出定义的情况之后在重新的起动过程之前，没有超过预定的与第一速度阈值(vs1)相比更高的第二速度阈值(vs2)，并且不存在无静止阶段的在确定的最大持续时间之上的行驶时间，那么在没有重新识别出定义的情况(S&G)下，在重新的起动过程中保持激活或可再次激活对追加起动的阻止。
3.按照上述权利要求之一所述的控制系统，其特征在于，所述控制单元设计为使得：如果在超过第一速度阈值(vs1)之后也超过了预定的更高的第二速度阈值(vs2)，或者如果存在无静止阶段的在确定的最大持续时间之上的行驶持续时间，那么仅在重新识别出定义的情况(S&G)之后，在重新的起动过程中又能激活对追加起动的阻止。
4.按照上述权利要求之一所述的控制系统，其特征在于，所述定义的情况(S&G)通过如下方式定义，即，在起动过程之后车辆速度(v)至少两次超过了规定的上极限速度(v1)和/或存在用于识别挂入倒车挡(R)的信号。
5.按照上述权利要求之一所述的控制系统，其特征在于，所述定义的情况(S&G)通过如下方式定义，即，车辆速度(v)至少两次超过了规定的上极限速度(v1)并且至少两次低于了规定的下极限速度(v2)。
6.按照上述权利要求之一所述的控制系统，其特征在于，所述定义的情况(S&G)通过如下方式定义，即，车辆速度(v)不仅至少两次超过了规定的上极限速度(v1)而且至少两次低于了规定的下极限速度(v2)，并且在第一次超过与第一次低于之间的第一单个时间(t1)和在第二次超过与第二次低于之间的第二单个时间(t2)的总和至少超过了预定的总时间。
7.用于在混合动力车辆中控制内燃机的电子控制单元，所述电子控制单元包括至少一个功能模块(3、5)以用于实施以按照上述权利要求之一所述的控制系统为基础的控制方法。
8.用于在混合动力车辆中控制内燃机的追加起动和关停的方法，其中，借助于电子控制单元能鉴于对定义的反复的速度提高和速度下降情况(S&G)的识别来评估定义的输入信号(v、R)，并且在识别出定义的情况(S&G)之后在起动过程中阻止内燃机的与速度有关的追加起动，直至达到或超过预定的第一速度阈值(vs1)，或者直到在识别出定义的情况之后识别出了存在无静止阶段的在确定的最大持续时间之上的行驶持续时间。
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