控制电动车或混合动力汽车的制动功率的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于控制具有能够以回收运行方式工作的电机(6)的电动车或混合动力汽车的制动功率、尤其是拖拽扭矩的方法和装置(1)，其包括处理和控制单元(2)，借助该处理和控制单元确定当前在考虑至少一个参数的情况下能够产生的回收功率，其中，可确定当前能够产生的回收功率与通过至少一个第一器件(3)设置的回收功率或预定的回收功率之间的差值，其中，借助处理和控制单元(2)能够控制用于产生当前可能的回收功率的电机(6)和用于根据所确定的差值产生制动功率的可电控的行车制动器(7)。
【专利说明】控制电动车或混合动力汽车的制动功率的方法和装置
[0001]本发明涉及一种用于控制电动车或混合动力汽车的制动功率的方法和装置。
[0002]由DE102008054859A1已知一种用于控制汽车的液压汽车制动设备的制动操作的方法，该汽车具有电驱动马达，该电驱动马达作为发电机被用于汽车制动，其中，汽车制动设备具有与车轮制动器相连的可人力操控的主制动缸和通过阀与汽车制动设备相连的液压蓄能器，其中，当在制动操作中电驱动马达作为发电机工作时，通过打开阀使制动液体流导入液压蓄能器中，并且由此使在车轮制动器中的车轮制动压力被减小。因此在发电机工作中，在利用电驱动马达进行制动操作时，踏板感觉和踏板性能可以自行调整得如同没有电驱动马达的制动作用时一样。即使在制动中出现一定程度的波动，汽车驾驶员也不会感觉到困惑，即感觉到制动效果的一部分是由在发电机工作中的电驱动马达引起的。
[0003]由DE102010004846A1已知一种用于电动车的能量回收的方法，其中，电动车具有用于驱动电动车的电动机和用于为电动机供给电能的蓄能器，其中，电动车具有用于电动车制动的第一操作元件，用于电动车加速的第二操作元件和用于设定理论回收力矩的第三操作元件，其中，电动车的能量回收工作中，自动按照预定的理论回收扭矩实施能量回收，用以按照理论回收扭矩制动所述电动车，并且将与理论回收扭矩相对应的电能通过作为发电机工作的电机输入蓄能器中。电动车的驾驶员例如通过第三操作元件设定理论回收扭矩，以这种方式驾驶员可以有利地按照其期望调整汽车的能量回收性能。由此通过能量回收所达到的制动效果可以被调整成与驾驶员的期望一样。所述能量回收尤其当存在以下条件或状态时被实施:
[0004]I)第一操作元件、例如制动踏板被操作；
[0005]2)第二操作元件、例如油门踏板的调节路程小于预定的调节路程，例如为最大调节路程的10%。在此，预定调节路程可以取决于当前的速度。汽车当前的速度越大(越小)，则预定的调节路程通常越大(越小)。当第二操作元件的调节路程低于预定的调节路程，则实施能量回收，在此之前已经借助汽车的第四操作元件开启能量回收运行。当满足第二条件时，可根据驾驶员的期望对具有内燃机的汽车的已知拖拽扭矩有利地进行调整。其中，拖拽扭矩被理解为要拖拽没有驱动燃料输入的已耦连的内燃机所必需的力矩。其中规定，所用的回收力矩可如下地被调整:
[0006]-回收力矩根据预定的理论回收力矩被调整。
[0007]-回收力矩根据电动车与在该电动车前方行驶的汽车之间的距离被调整。
[0008]-回收力矩根据电动车当前行驶的道路或路面的地形被调整。
[0009]-回收力矩可根据电池状态被调整。其中电池状态尤其被定义为电池的温度、电池的已使用时长和电池的充电状态。在接近最大的充电状态中，回收力矩在其他条件相同时被调整为小于具有较少充电状态的电池的情况。在其他条件相同时，回收力矩在较冷的电池中被调整为小于电池较热的情况。电池的已使用时长通常对最大充电状态产生不利影响，这会根据电池的当前充电状态将回收力矩调整得比具有相同充电状态的较新的电池更小。
[0010]-回收力矩根据汽车当前速度被调整。例如通过特征曲线考虑这种关联，在特征曲线中也可以考虑第二操作元件的当前位置。
[0011]-回收力矩取决于驾驶员的行驶方式。这例如由驾驶员手动设定(例如运动型或非运动型)。行驶方式越具有运动性或越激进，则回收力矩被调整到越大。
[0012]-回收力矩取决于行驶状态。例如冰层打滑风险越大，则回收力矩被调整至越小。
[0013]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于控制电动车或混合动力汽车的制动功率的方法和装置，借助它们可以保证汽车的可再生的制动性能。
[0014]所述技术问题的解决方案由具有权利要求1和6所述特征的技术方案得出。从属权利要求还给出了本发明其他有利的设计方案。
[0015]为此设置处理和控制单元，借助该处理和控制单元确定在考虑至少一个参数的情况下当前能够产生的回收功率，其中，确定当前能够产生的回收功率和被设置的或已设定的回收功率之间的差值。以下功率和力矩应该理解为同义的。预设的回收功率在系统中是确定的或能由用户设置。被调整的回收功率在此例如可以是定性的区间，如最小，中等或最大。可选的，该区间也可以是最大值的百分比区间。但是也可以考虑设置具体的功率。然后处理和控制单元控制用于产生当前可能的回收功率的电机，并且这样控制用于产生制动功率的行车制动器，使得所确定的回收功率的差值完全地或部分地被行车制动器补偿。由此，即使当前的回收功率较小，驾驶员也可以使其汽车达到可再现的制动性能，尤其是汽车的拖拽性能。预定的回收功率在此也可以是系统中确定的或预定的和必要时是之前确定的回收功率。这尤其在斜坡上起步或在斜坡上倒滑时很有利。若汽车驾驶员在斜坡上打算起步并且松开刹车，则汽车向后滑动。为了使汽车被牵引力驱动，则汽车首先必须被停止或制动。通过回收功率可以产生制动力矩，该制动力矩可以避免倒滑。所必需的回收功率在系统中被检测并且被确定(预定)。如果此时没有产生确定的回收功率，例如因为牵引电池被完全充电，因此所述差值通过行车制动器被补偿，而无需驾驶员操作制动踏板。相应地可以规定，在斜坡上的倒滑速度被限定，为此同样可以应用回收功率。在此也可以通过行车制动器补偿可能缺少的回收功率。在所有情况中，对于驾驶员而言汽车性能可以重现。可电控的行车制动器在此可以是机电式的或电液压式的行车制动器。其中应该注意的是，控制的概念也应该包括调节。对用于补偿所述差值的行车制动器的控制在时间上受限和/或随时间衰减。
[0016]在一种实施形式中，所述至少一个参数是牵引电池的充电状态(SOC，state ofcharge)和/或牵引电池的老化程度(SOH, state of health)和/或已确定的行驶状况和/或牵引电池的温度。行驶状况在此例如是行驶路径的类型(高速公路，城市街道，公路)和/或汽车速度和/或行车路径的地形和/或当前的速度调节设备。
[0017]在另一种实施形式中，在考虑加权系数k < I情况下控制行车制动器来补偿所述差值。由此可以避免在较长的时间范围中借助行车制动器制动，那样的话会与能量优化的行驶方式背道而驰。在此，行车制动器的制动功率的时长和/或随时间的衰减和/或加权系数的数值可以是参数化的，尤其根据行驶状况来选择。
[0018]在另一种实施形式中，可以通过其他器件切断对所述差值的补偿。用户优选可以手动选择，其是否期望主要将回收力矩作为拖拽扭矩，以及如果当前产生的回收力矩太小，这种回收力矩是否应该根据情况被补偿。
[0019]在另一种实施形式中，设置至少一个信号化装置，用以将进行中的和/或已完成的补偿措施转换为可视的和/或有声的和/或触觉上的信号。
[0020]以下结合优选的实施例进一步阐述本发明。在附图中:
[0021]图1示出用于控制电动车或混合动力汽车的制动功率的装置的示意框图和
[0022]图2示出制动力矩的示范性的时间曲线。
[0023]用于控制电动车或混合动力汽车的制动功率的装置I包括处理和控制单元2、用于设置回收功率的第一器件3、用于切断拖拽扭矩的第二器件4、用于切断补偿的第三器件
5、电机6、至少一个可电操控的行车制动器7和显示单元8。充电状态S0C、老化状态SOH和未显示的牵引电池的温度T被输出到处理和控制单元2中。在此，牵引电池与电机6相连，其中，电机6使用牵引电池中的电能进行驱动工作，并且在能量回收工作中将电能存储在牵引电池中。此外，汽车的速度信号V和踏板操作信号P被输入处理和控制单元2中。
[0024]然后用户或驾驶员通过第一器件设置所期望的回收功率，借助该回收功率应该实现与内燃机相似的拖拽扭矩。用户可以通过第二器件4决定这种拖拽扭矩是否应该有效。在此假设，用户已经决定需要拖拽扭矩。然后，若处理和控制单元2检测到踏板操作信号P是油门踏板未被操作(或小于预设的数值)，则处理和控制单元2在考虑到参数牵引电池的S0C、S0H和T的情况下检测当前能够实现多大回收功率或回收力矩。将这种可能的回收功率与用户已设置的回收功率进行比较，并且确定差值。这种差值也可称为制动力矩差值AM。然后处理和控制单元2产生用于可电操控的行车制动器7的控制信号，从而其产生这种制动力矩差值AM。在驾驶感觉上，所述汽车表现得和拖拽扭矩完全通过能量回收所施加时是一样的，也就是说，即使暂时不能完全进行能量回收，也可以达到可重现的汽车性能。
[0025]在图2中显示了所期望的拖拽扭矩Msehlepp，该拖拽力矩与已设置的回收功率相当。用Mltekup表示当前能够产生的回收力矩和用Mbms表示由行车制动器7产生的制动力矩。自时刻t0开始拖拽扭矩阶段，其中，制动力矩差值AM完全由行车制动器补偿。然后，制动力矩1_从时刻h直到时刻t2线性地减小到零。其中，这种下降也可以不是线性的，而是指数的。此外可以规定，根据行驶状况，并非全部制动力矩差值ΛM被补偿，而是仅有一部分、例如0.9至0.7 AM被补偿。
【权利要求】
1.一种用于控制具有能够以回收运行方式工作的电机的电动车或混合动力汽车的制动功率、尤其是拖拽扭矩的方法，其中，回收功率能够通过至少一个第一器件(3)设置或设定，其中，借助处理和控制单元(2)确定当前在考虑至少一个参数的情况下能够产生的回收功率，其中，确定当前能够产生的回收功率和设置的或设定的回收功率之间的差值，其中，处理和控制单元(2)这样控制用于产生当前可能的回收功率的电机(6)和用于产生制动功率的可电控的行车制动器(7)，使得所确定的回收功率之间的差值通过行车制动器(7)完全地或部分地产生并且对用于补偿所述差值的该行车制动器(7)的控制在时间上受限和/或随时间衰减。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个参数是牵引电池的充电状态(SOC)和/或牵引电池的老化程度(SOH)和/或已确定的行驶状况和/或牵引电池的温度⑴。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在考虑加权系数k< I情况下控制行车制动器(7)来补偿所述差值。
4.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，对所述差值的补偿是可切断的。
5.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，进行中的补偿措施被转换为可视的和/或有声的和/或触觉上的信号。
6.一种用于控制具有能够在回收运行中工作的电机(6)的电动车或混合动力汽车的制动功率、尤其是拖拽扭矩的装置(I)，所述装置包括处理和控制单元(2)，借助该处理和控制单元可确定当前在考虑至少一个参数的情况下能够产生的回收功率，其中，可确定当前能够产生的回收功率和通过至少一个第一器件(3)设置的回收功率或预定的回收功率之间的差值，其中，借助处理和控制单元(2)能够控制用于产生当前可能的回收功率的电机(6)和用于根据所确定的差值产生制动功率的可电控的行车制动器(7)，并且对用于补偿所述差值的行车制动器(7)的控制在时间上受限和/或随时间衰减。
7.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，所述至少一个参数是牵引电池的充电状态(SOC)和/或牵引电池的老化程度(SOH)和/或已确定的行驶状况和/或牵引电池的温度⑴。
8.按照权利要求7所述的装置，其特征在于，在考虑加权系数k< I情况下控制行车制动器(7)来补偿所述差值。
9.按照权利要求6至8之一所述的装置，其特征在于，对所述差值的补偿可通过其他器件(5)被切断。
10.按照权利要求6至9之一所述的装置，其特征在于，所述装置(I)包括至少一个信号化装置，借助该信号化装置可将补偿措施转化为信号。
【文档编号】B60L15/20GK103648831SQ201280034124
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年5月7日 优先权日:2011年5月14日
【发明者】N.维斯, R.奥尔 申请人:大众汽车有限公司