控制電動車或混合動力汽車的制動功率的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于控制具有能夠以回收運行方式工作的電機(6)的電動車或混合動力汽車的制動功率、尤其是拖拽扭矩的方法和裝置(1)，其包括處理和控制單元(2)，借助該處理和控制單元確定當前在考慮至少一個參數的情況下能夠產生的回收功率，其中，可確定當前能夠產生的回收功率與通過至少一個第一器件(3)設置的回收功率或預定的回收功率之間的差值，其中，借助處理和控制單元(2)能夠控制用于產生當前可能的回收功率的電機(6)和用于根據所確定的差值產生制動功率的可電控的行車制動器(7)。
【專利說明】控制電動車或混合動力汽車的制動功率的方法和裝置
[0001]本發明涉及一種用于控制電動車或混合動力汽車的制動功率的方法和裝置。
[0002]由DE102008054859A1已知一種用于控制汽車的液壓汽車制動設備的制動操作的方法，該汽車具有電驅動馬達，該電驅動馬達作為發電機被用于汽車制動，其中，汽車制動設備具有與車輪制動器相連的可人力操控的主制動缸和通過閥與汽車制動設備相連的液壓蓄能器，其中，當在制動操作中電驅動馬達作為發電機工作時，通過打開閥使制動液體流導入液壓蓄能器中，并且由此使在車輪制動器中的車輪制動壓力被減小。因此在發電機工作中，在利用電驅動馬達進行制動操作時，踏板感覺和踏板性能可以自行調整得如同沒有電驅動馬達的制動作用時一樣。即使在制動中出現一定程度的波動，汽車駕駛員也不會感覺到困惑，即感覺到制動效果的一部分是由在發電機工作中的電驅動馬達引起的。
[0003]由DE102010004846A1已知一種用于電動車的能量回收的方法，其中，電動車具有用于驅動電動車的電動機和用于為電動機供給電能的蓄能器，其中，電動車具有用于電動車制動的第一操作元件，用于電動車加速的第二操作元件和用于設定理論回收力矩的第三操作元件，其中，電動車的能量回收工作中，自動按照預定的理論回收扭矩實施能量回收，用以按照理論回收扭矩制動所述電動車，并且將與理論回收扭矩相對應的電能通過作為發電機工作的電機輸入蓄能器中。電動車的駕駛員例如通過第三操作元件設定理論回收扭矩，以這種方式駕駛員可以有利地按照其期望調整汽車的能量回收性能。由此通過能量回收所達到的制動效果可以被調整成與駕駛員的期望一樣。所述能量回收尤其當存在以下條件或狀態時被實施:
[0004]I)第一操作元件、例如制動踏板被操作；
[0005]2)第二操作元件、例如油門踏板的調節路程小于預定的調節路程，例如為最大調節路程的10%。在此，預定調節路程可以取決于當前的速度。汽車當前的速度越大(越小)，則預定的調節路程通常越大(越小)。當第二操作元件的調節路程低于預定的調節路程，則實施能量回收，在此之前已經借助汽車的第四操作元件開啟能量回收運行。當滿足第二條件時，可根據駕駛員的期望對具有內燃機的汽車的已知拖拽扭矩有利地進行調整。其中，拖拽扭矩被理解為要拖拽沒有驅動燃料輸入的已耦連的內燃機所必需的力矩。其中規定，所用的回收力矩可如下地被調整:
[0006]-回收力矩根據預定的理論回收力矩被調整。
[0007]-回收力矩根據電動車與在該電動車前方行駛的汽車之間的距離被調整。
[0008]-回收力矩根據電動車當前行駛的道路或路面的地形被調整。
[0009]-回收力矩可根據電池狀態被調整。其中電池狀態尤其被定義為電池的溫度、電池的已使用時長和電池的充電狀態。在接近最大的充電狀態中，回收力矩在其他條件相同時被調整為小于具有較少充電狀態的電池的情況。在其他條件相同時，回收力矩在較冷的電池中被調整為小于電池較熱的情況。電池的已使用時長通常對最大充電狀態產生不利影響，這會根據電池的當前充電狀態將回收力矩調整得比具有相同充電狀態的較新的電池更小。
[0010]-回收力矩根據汽車當前速度被調整。例如通過特征曲線考慮這種關聯，在特征曲線中也可以考慮第二操作元件的當前位置。
[0011]-回收力矩取決于駕駛員的行駛方式。這例如由駕駛員手動設定(例如運動型或非運動型)。行駛方式越具有運動性或越激進，則回收力矩被調整到越大。
[0012]-回收力矩取決于行駛狀態。例如冰層打滑風險越大，則回收力矩被調整至越小。
[0013]本發明所要解決的技術問題在于，提供一種用于控制電動車或混合動力汽車的制動功率的方法和裝置，借助它們可以保證汽車的可再生的制動性能。
[0014]所述技術問題的解決方案由具有權利要求1和6所述特征的技術方案得出。從屬權利要求還給出了本發明其他有利的設計方案。
[0015]為此設置處理和控制單元，借助該處理和控制單元確定在考慮至少一個參數的情況下當前能夠產生的回收功率，其中，確定當前能夠產生的回收功率和被設置的或已設定的回收功率之間的差值。以下功率和力矩應該理解為同義的。預設的回收功率在系統中是確定的或能由用戶設置。被調整的回收功率在此例如可以是定性的區間，如最小，中等或最大。可選的，該區間也可以是最大值的百分比區間。但是也可以考慮設置具體的功率。然后處理和控制單元控制用于產生當前可能的回收功率的電機，并且這樣控制用于產生制動功率的行車制動器，使得所確定的回收功率的差值完全地或部分地被行車制動器補償。由此，即使當前的回收功率較小，駕駛員也可以使其汽車達到可再現的制動性能，尤其是汽車的拖拽性能。預定的回收功率在此也可以是系統中確定的或預定的和必要時是之前確定的回收功率。這尤其在斜坡上起步或在斜坡上倒滑時很有利。若汽車駕駛員在斜坡上打算起步并且松開剎車，則汽車向后滑動。為了使汽車被牽引力驅動，則汽車首先必須被停止或制動。通過回收功率可以產生制動力矩，該制動力矩可以避免倒滑。所必需的回收功率在系統中被檢測并且被確定(預定)。如果此時沒有產生確定的回收功率，例如因為牽引電池被完全充電，因此所述差值通過行車制動器被補償，而無需駕駛員操作制動踏板。相應地可以規定，在斜坡上的倒滑速度被限定，為此同樣可以應用回收功率。在此也可以通過行車制動器補償可能缺少的回收功率。在所有情況中，對于駕駛員而言汽車性能可以重現。可電控的行車制動器在此可以是機電式的或電液壓式的行車制動器。其中應該注意的是，控制的概念也應該包括調節。對用于補償所述差值的行車制動器的控制在時間上受限和/或隨時間衰減。
[0016]在一種實施形式中，所述至少一個參數是牽引電池的充電狀態(SOC，state ofcharge)和/或牽引電池的老化程度(SOH, state of health)和/或已確定的行駛狀況和/或牽引電池的溫度。行駛狀況在此例如是行駛路徑的類型(高速公路，城市街道，公路)和/或汽車速度和/或行車路徑的地形和/或當前的速度調節設備。
[0017]在另一種實施形式中，在考慮加權系數k < I情況下控制行車制動器來補償所述差值。由此可以避免在較長的時間范圍中借助行車制動器制動，那樣的話會與能量優化的行駛方式背道而馳。在此，行車制動器的制動功率的時長和/或隨時間的衰減和/或加權系數的數值可以是參數化的，尤其根據行駛狀況來選擇。
[0018]在另一種實施形式中，可以通過其他器件切斷對所述差值的補償。用戶優選可以手動選擇，其是否期望主要將回收力矩作為拖拽扭矩，以及如果當前產生的回收力矩太小，這種回收力矩是否應該根據情況被補償。
[0019]在另一種實施形式中，設置至少一個信號化裝置，用以將進行中的和/或已完成的補償措施轉換為可視的和/或有聲的和/或觸覺上的信號。
[0020]以下結合優選的實施例進一步闡述本發明。在附圖中:
[0021]圖1示出用于控制電動車或混合動力汽車的制動功率的裝置的示意框圖和
[0022]圖2示出制動力矩的示范性的時間曲線。
[0023]用于控制電動車或混合動力汽車的制動功率的裝置I包括處理和控制單元2、用于設置回收功率的第一器件3、用于切斷拖拽扭矩的第二器件4、用于切斷補償的第三器件
5、電機6、至少一個可電操控的行車制動器7和顯示單元8。充電狀態S0C、老化狀態SOH和未顯示的牽引電池的溫度T被輸出到處理和控制單元2中。在此，牽引電池與電機6相連，其中，電機6使用牽引電池中的電能進行驅動工作，并且在能量回收工作中將電能存儲在牽引電池中。此外，汽車的速度信號V和踏板操作信號P被輸入處理和控制單元2中。
[0024]然后用戶或駕駛員通過第一器件設置所期望的回收功率，借助該回收功率應該實現與內燃機相似的拖拽扭矩。用戶可以通過第二器件4決定這種拖拽扭矩是否應該有效。在此假設，用戶已經決定需要拖拽扭矩。然后，若處理和控制單元2檢測到踏板操作信號P是油門踏板未被操作(或小于預設的數值)，則處理和控制單元2在考慮到參數牽引電池的S0C、S0H和T的情況下檢測當前能夠實現多大回收功率或回收力矩。將這種可能的回收功率與用戶已設置的回收功率進行比較，并且確定差值。這種差值也可稱為制動力矩差值AM。然后處理和控制單元2產生用于可電操控的行車制動器7的控制信號，從而其產生這種制動力矩差值AM。在駕駛感覺上，所述汽車表現得和拖拽扭矩完全通過能量回收所施加時是一樣的，也就是說，即使暫時不能完全進行能量回收，也可以達到可重現的汽車性能。
[0025]在圖2中顯示了所期望的拖拽扭矩Msehlepp，該拖拽力矩與已設置的回收功率相當。用Mltekup表示當前能夠產生的回收力矩和用Mbms表示由行車制動器7產生的制動力矩。自時刻t0開始拖拽扭矩階段，其中，制動力矩差值AM完全由行車制動器補償。然后，制動力矩1_從時刻h直到時刻t2線性地減小到零。其中，這種下降也可以不是線性的，而是指數的。此外可以規定，根據行駛狀況，并非全部制動力矩差值ΛM被補償，而是僅有一部分、例如0.9至0.7 AM被補償。
【權利要求】
1.一種用于控制具有能夠以回收運行方式工作的電機的電動車或混合動力汽車的制動功率、尤其是拖拽扭矩的方法，其中，回收功率能夠通過至少一個第一器件(3)設置或設定，其中，借助處理和控制單元(2)確定當前在考慮至少一個參數的情況下能夠產生的回收功率，其中，確定當前能夠產生的回收功率和設置的或設定的回收功率之間的差值，其中，處理和控制單元(2)這樣控制用于產生當前可能的回收功率的電機(6)和用于產生制動功率的可電控的行車制動器(7)，使得所確定的回收功率之間的差值通過行車制動器(7)完全地或部分地產生并且對用于補償所述差值的該行車制動器(7)的控制在時間上受限和/或隨時間衰減。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一個參數是牽引電池的充電狀態(SOC)和/或牽引電池的老化程度(SOH)和/或已確定的行駛狀況和/或牽引電池的溫度⑴。
3.按照權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在考慮加權系數k< I情況下控制行車制動器(7)來補償所述差值。
4.按照前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，對所述差值的補償是可切斷的。
5.按照前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，進行中的補償措施被轉換為可視的和/或有聲的和/或觸覺上的信號。
6.一種用于控制具有能夠在回收運行中工作的電機(6)的電動車或混合動力汽車的制動功率、尤其是拖拽扭矩的裝置(I)，所述裝置包括處理和控制單元(2)，借助該處理和控制單元可確定當前在考慮至少一個參數的情況下能夠產生的回收功率，其中，可確定當前能夠產生的回收功率和通過至少一個第一器件(3)設置的回收功率或預定的回收功率之間的差值，其中，借助處理和控制單元(2)能夠控制用于產生當前可能的回收功率的電機(6)和用于根據所確定的差值產生制動功率的可電控的行車制動器(7)，并且對用于補償所述差值的行車制動器(7)的控制在時間上受限和/或隨時間衰減。
7.按照權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述至少一個參數是牽引電池的充電狀態(SOC)和/或牽引電池的老化程度(SOH)和/或已確定的行駛狀況和/或牽引電池的溫度⑴。
8.按照權利要求7所述的裝置，其特征在于，在考慮加權系數k< I情況下控制行車制動器(7)來補償所述差值。
9.按照權利要求6至8之一所述的裝置，其特征在于，對所述差值的補償可通過其他器件(5)被切斷。
10.按照權利要求6至9之一所述的裝置，其特征在于，所述裝置(I)包括至少一個信號化裝置，借助該信號化裝置可將補償措施轉化為信號。
【文檔編號】B60L15/20GK103648831SQ201280034124
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年5月7日 優先權日:2011年5月14日
【發明者】N.維斯, R.奧爾 申請人:大眾汽車有限公司