用于运行车辆的电驱动部的方法以及带有电驱动部的车辆与流程

本发明涉及一种用于运行车辆的电驱动部的方法，该电驱动部具有电机，其中，车辆可至少以滑行运行或以再生运行来运行，其中，此外在滑行运行中车辆的运动不或至少基本上不被电机影响且在再生运行中为了由车辆的动能产生电能电机以发电机工作方式被运行，且其中，电机与构造用于存储和提供用于电机的电能的牵引蓄能器在牵引电网中被电气联接。此外，本发明涉及一种带有电驱动部的车辆，该电驱动部具有至少一个电机，其中，车辆可至少以滑行运行和再生运行来运行，其中，电机在滑行运行中不或至少基本上不影响车辆的运动且在再生运行中电机为了由车辆的动能产生电能可以发电机工作方式被运行，且其中，电机与构造用于存储和提供用于电机的电能的牵引蓄能器在牵引电网中被电气联接。

背景技术：

在许多现代车辆中，使用带有用于产生车辆的推进的电机的电驱动部。在此，电驱动部不仅可设置成在车辆中唯一的驱动部，而且可(如例如在带有混合驱动部的车辆中那样)与另一驱动部尤其内燃机一起被设置用于车辆的推进。在此已知不同的用于减少该车辆的燃料消耗的操作方法。在此，已知的措施例如是车辆的动能通过之后以发电机工作方式来运行的电机的再生。另一可行性方案是所谓的滑行运行，在其中驱动部与车辆的运动脱开联接且车辆由于其惯性继续向前移动。应使用哪种运行策略的选择方法同样是已知的，例如参见de102014213701a1、de10229035a1或者de102013211534a1。

如上面所描述的那样，电驱动部的电机可尤其至少对于车辆的滑行运行或者再生运行而言被运行。在此，尤其对于电驱动部或者在其中布置有该电驱动部的牵引电网而言得出不同的优选的用于各种运行模式的电压水平。因此，在再生运行的情形中在布置在牵引电网中的牵引蓄能器的空载电压与作为发电机运行的电机的电压之间的尽可能大的电压差是有利的，以便于实现牵引蓄能器的尽可能良好的充电。与之相反，在电机的滑行运行中在牵引电网中尽可能高的电压水平是有利的，因为在滑行运行结束时电驱动部的电机和/或内燃机的起动器须被起动，由此在牵引电网中可出现较高的电压降。尤其在牵引电网与车辆的整车电网并联的情形中，该较高的电压降在此须通过事先较高的电压水平被补偿和截止，以便于确保车辆的运行安全性，因为否则例如转向控制器和/或光功率可能受限制。因此在牵引电网中的电压水平不可设定成，使得对于电驱动部的上述两种运行状态而言理想的电压水平居占主导。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是至少部分排除上述缺点。尤其地本发明的目的是提供一种用于运行车辆的电驱动部的方法以及一种带有电驱动部的车辆，其以特别简单且低成本的方式改善电驱动部的运行，其中，尤其地电驱动部的电机的电气环境可适配于电驱动部的可能的运行模式来设定。

上述目的通过一种带有独立权利要求1的特征的用于运行车辆的电驱动部的方法来实现。此外，该目的通过一种带有并列的权利要求8的特征的车辆来实现。本发明的另外的特征和细节由从属权利要求、说明书和附图得出。在此，与根据本发明的方法相关联地说明的特征和细节显然还与根据本发明的车辆相关联地适用且相应地反之亦然，从而关于对于各个发明方面的公开内容始终可相互参考。

根据本发明的第一方面，该目的通过一种用于运行车辆的电驱动部的方法来实现，该电驱动部具有电机，其中，车辆可至少以滑行运行中和在再生运行来运行，其中，此外在滑行运行中车辆的运动不或至少基本上不被电机影响且在再生运行中为了由车辆的动能产生电能电机以发电机工作方式被运行，且其中，电机与构造用于存储和提供用于电机的电能的牵引蓄能器在牵引电网中被电气联接。根据本发明的方法的特征在于，通过电驱动部的控制单元至少鉴于滑行运行和再生运行执行车辆的行驶过程的预测且通过控制单元在牵引电网中基于行驶过程的预测设定电气电压水平。

通过根据本发明的方法可运行车辆的电驱动部。为此，车辆具有电驱动部，其例如还可以是车辆的混合驱动部的部分。尤其地，车辆且进而电驱动部可至少以滑行运行和再生运行来运行。在此，在再生运行中通过然后作为发电机被运行的电机将车辆的动能转换成电能。为此，电机在再生运行中与车辆的至少一个轴(优选推进轴)机械联接。在滑行运行中该联接被取消，从而使得车辆可不或至少基本上不被电机影响地滚动。优选地可设置成，使得在混合动力车辆的情形中内燃机在该滑行运行的情形中也可与车辆的轴(尤其推进轴)脱开联接且优选甚至可断开。为了提供例如由电机消耗的电能(当该电机被用作电动机时)或者为了容纳通过电机以其发电机工作方式所产生的电能设置有牵引蓄能器，其与电机一起被电气联接在牵引电网中。由此可在两个方向上提供电能在牵引蓄能器与电机之间的流动。在此，该牵引电网还可与车辆的整车电网相联接(尤其并联)，从而对于在牵引电网中的电压水平而言得出另外的边界条件。在此，该边界条件尤其可由此来建立，即，在整车电网中的消耗器大多数需要最小电压，以便于可被安全地运行。通过并联，该最小电压还须在牵引电网中被预置，以便于确保在整车电网中的消耗器的运行安全性。

根据本发明设置成，在执行根据本发明的方法的情形中通过电驱动部的控制单元进行车辆的行驶过程的预测。通过该预测可尤其地预估车辆在紧接着的带有减速意图的运行阶段期间是以更大的概率处在滑行运行中还是在再生运行中。这例如意味着识别车辆的用户在不久的将来是否更宁愿使车辆滚动或用户是否主动引入制动过程。尤其地对于本发明而言重要地设置成，通过控制单元基于行驶过程的该预测设定在牵引电网中的电压水平。因此通过预测创建了在不久的将来是电驱动部的滑行运行还是再生运行更有可能的信息，该信息可按照根据本发明的方法被用于相应地设定在牵引电网中的电压水平。在牵引电网中特别适配的电压可由此被达到。尤其地还在牵引电网与整车电网的可能的并联方面这可以是有利的，因为这也可被考虑且因此可在由牵引电网和整车电网的并联构成的整个电网中随时预置足够高的电压水平。在此，构造用于预测行驶过程且用于设定电气电压水平的控制单元可以是电驱动部的单独的控制单元，然而显然也可以是被集成到上游的车辆控制系统中的控制单元。用于该方法的各个步骤的多件式控制单元也是可想到的。总的来说，因此通过根据本发明的方法可如此地改善电驱动部的运行，即，基于电驱动部的可能的未来的运行形式设定在其中布置有电驱动部的牵引电网的电压水平。各种运行模式的效率可由此被提高。

优选地，在此在根据本发明的方法的情形中可设置成，通过控制单元在此在经预测的滑行运行的情形中在牵引电网中设定高于在经预测的再生运行的情形中的电压水平，尤其地通过控制单元在经预测的滑行运行的情形中在牵引电网中设定最大或至少基本上最大的电压水平且在经预测的再生运行的情形中在牵引电网中设定最小或至少基本上最小的电压水平。以该方式可在牵引电网中设定特别良好地适配的电压水平。在此，通过较高的电压水平在经预测的滑行运行的情形中可使得如下成为可能，即，该滑行运行可被尽可能长地维持。这可尤其由此来建立，即，此类电压水平由于不可避免的消耗(例如由于在车辆中的电气消耗器)或者由于损失逐渐降低。通过在滑行运行开始时的特别高的电压水平因此可提供是，尽可能晚地进入滑行运行的在其中该滑行运行须被结束的中止点，以便于可更安全地起动电驱动部和/或(尤其在混合动力车辆中的优选的使用根据本发明的方法的情形中)内燃机的起动器。与之相反，通过尽可能低的电压水平在经预测的再生运行中牵引蓄能器通过作为发电机被运行的电机的充电可被特别高效地设计。在此，牵引蓄能器的该充电特别高效，当在电蓄能器的空载电压(leerspannung)与通过作为发电机被运行的电机所提供的电压之间存在尽可能大的差别时。该差别可以如下方式被最大化，即，牵引电网的电压水平(其尤其在该情况中相应于通过电机所提供的电压)尽可能低地、尤其最小地来设定。通过设定最大或者最小的电压水平，这些优点可被进一步最大化。

此外，根据本发明的方法可构造成，通过控制单元基于以下参量中的至少一个执行行驶过程的预测：

-油门踏板位置

-油门踏板运动

-车辆的速度

-当前的行驶过程

-车辆的状态

-导航数据

-环境数据。

在此该列表未完结，从而如果有必要或者有意义的话还可使用另外的参量作为行驶过程的预测的基础。尤其地通过油门踏板位置或者油门踏板运动可在此根据待引入的滑行运行或者再生运行识别出驾驶员意图的识别。在此，关于油门踏板运动的信息可尤其包括该运动的速度而且包括油门踏板的该运动的加速度。车辆的速度和当前的行驶过程(例如是否已存在滑行运行)可例如被评估用于关于如下的判断，即在不久的将来究竟是滑行运行还是再生运行是有意义的。车辆的状态也可被包含到行驶过程的预测中。因此可例如出现在其中滑行运行原则上被排除的情况。因此，此类情况可例如是柴油颗粒过滤器的持续恢复，在其中尤其内燃机的关闭(其经常伴随有滑行运行)原则上是不可能的。通过包含导航数据可例如考虑车辆目前处在哪种环境中。因此，在城市环境中可进行不同于当车辆例如处在乡村道路或高速公路上时的预测。地形信息(例如上坡路和下坡路)也可基于导航数据被一起包含到行驶过程的预测中。在此，导航数据具有至例如包括在车辆环境中的交通量的环境数据的流畅的转变。例如，在车辆处在其中的交通堵塞中，滑行运行经常是无意义的。在此，此类环境数据例如还可通过摄像机、距离传感器和/或车辆的另外的传感器来测定。总的来说，通过包含最不同的参量可提供行驶过程的特别精确的预测且由此可提供在车辆中的电驱动部的特别高效的运行。

特别优选地，在一种根据本发明的方法的情形中此外可设置成，通过控制单元使行驶过程通过行驶过程值被参数化，通过控制单元将行驶过程值与至少一个行驶过程极限值比较且通过控制单元基于比较结果执行行驶过程的预测。以该方式，行驶过程的预测可通过各个参数(行驶过程值)来描述。最可能存在电驱动部的可能的运行模式中的哪个的特别简单的判断可由此成为可能。因此，在行驶过程值与行驶过程极限值的比较的情形中行驶过程值可大于或小于行驶过程极限值。视该比较得出怎样的结果而定，可相应地选择行驶过程的预测的结果。由此可提供行驶过程的特别简单的预测。

特别优选地可如此地进一步改进根据本发明的方法，即，使用构造成滑行极限值和再生极限值的两个行驶过程极限值，其中，滑行极限值大于再生极限值，且其中，在行驶过程值超出滑行极限值的情形中通过控制单元预测滑行运行，在行驶过程值低于再生极限值的情形中通过控制单元预测再生运行且在超出再生极限值的情形中和在低于滑行极限值的情形中通过控制单元保持行驶过程的当前预测。特别优选地，在此行驶过程值可例如假设在0与1之间的值，其中，作为滑行极限值使用0.6而作为再生极限值使用0.4。这些值被证明是特别合适的，以便于可执行行驶过程的有说服力的预测。在此，对于在值0.6与1之间的任意行驶过程值而言预测滑行运行。与此类似地，对于在0与0.4之间的任意行驶过程值而言预测再生运行。对于通过行驶过程值假设的在0.4与0.6之间的值而言，保持行驶过程的目前所使用的预测，直至超出或者低于两个行驶过程极限值中的其中一个来使得预测的改变为必要的。由此可避免行驶过程的预测在行驶过程值围绕两个行驶过程极限值中的其中一个波动的情形中持续改变。因此行驶过程的预测被保持，直至行驶过程值假设为允许预测的可靠的改变的值。在此，控制或者调节的此类表现可被称作为迟滞。

此外在一种根据本发明的方法的情形中设置成，通过控制单元测定车辆的用户且通过控制单元适配于所测定的用户的被储存在存储单元中的用户行为地进行行驶过程的预测。车辆的不同用户可表现出不同的用户行为。因此一个用户更倾向于引入车辆的滑行运行，其中，另一驾驶员更主动地干预到车辆的减速中且因此对于该驾驶员而言再生运行更适配。通过识别用户且通过由此成为可能的对所测定的用户的被储存在存储单元中的用户行为的追溯可由根据本发明的方法用户特定地提供不同的预测表现。因此，在上面的示例中对于带有较大制动倾向的运动型驾驶员而言以更高的概率预测再生运行，与之相反在具有环保意识的驾驶员的情形中滑行运行在预测行驶过程的情形中获得更大的权重。这些不同的用户行为可在此例如通过不同的行驶过程极限值来表述。总的来说，因此通过根据本发明的方法可提供车辆的电驱动部的特别用户友好的运行，由此可提高对于用户而言的舒适性。

同样地，行驶过程的当前所进行的预测对于车辆的用户的显示是可设想的。以该方式可例如给用户显示行驶过程的目前的预测，由此对于用户而言可使得如下成为可能，即(如果必要且/或期望)相应地适配其驾驶行为。

此外，一种根据本发明的方法可如此地构造，即，通过控制单元适配于车辆的行驶过程的被储存在存储单元中的历史进行预测。在此，该存储单元可以是在其中存储用户行为的相同的存储单元，然而必要时还可以是另一存储单元。在此，行驶过程的被储存的历史可尤其例如包含在车辆已驶过的哪些路段上且行驶过程在这些路段上进行哪种预测的信息。如果相同的路段被再次由车辆驶过，存在相同行驶过程再次出现的较高的概率。在该情况中，行驶过程的预测通过追溯行驶过程的被储存的历史可更简单、更快速且尤其以更少的计算成本被执行。由此可提供根据本发明的方法的简化。

根据本发明的第二方面，该目的通过带有电驱动部的车辆来实现，该电驱动部具有至少一个电机，其中，车辆可至少以滑行运行和再生运行来运行，其中，电机在滑行运行中不或至少基本上不影响车辆的运动且在再生运行中电机为了由车辆的动能产生电能可以发电机工作方式来运行，且其中，电机与构造用于存储和提供用于电机的电能的牵引蓄能器在牵引电网中被电气联接。根据本发明的车辆的特征在于，电驱动部具有用于实施用于运行电驱动部的根据本发明的第一方面的方法的控制单元。相应地，根据本发明的车辆带来与其具体地参照依照本发明的第一方面的根据本发明的方法所阐述的相同的优点。根据本发明的车辆还带来所有对于实施根据本发明的方法所必要的装置和元件。尤其地，根据本发明的车辆或者根据本发明的车辆的电驱动部具有控制单元，其构造用于实施根据本发明的第一方面的方法。在此，该控制单元可以是电驱动部的部分，然而显然也可以是车辆的上游的控制系统的部分。

优选地，在一种根据本发明的车辆的情形中可设置成，使得电驱动部是车辆的混合驱动部的部分，其中，混合驱动部至少具有电驱动部和内燃机。通过此类混合驱动部，根据本发明的车辆可特别节省能量地被运行。尤其地，例如在车辆的滑行运行中不仅电驱动部而且内燃机可与车辆的运动脱开联接且尤其优选地还可被断开。由此可在该情况中提供车辆的特别低的消耗。在再生运行中，例如内燃机也可与车辆的运动脱开联接且仅作为发电机被运行的电驱动部负责用于车辆的减速。总的来说，通过车辆的此类混合驱动部相比车辆的纯内燃机驱动可获得更明显的节能效果。

此外，一种根据本发明的车辆可构造成，即电驱动部具有用于储存电驱动部的运行数据、尤其用户的用户行为和/或车辆的行驶过程的历史的存储单元。在此，此类存储单元同样可以是电驱动部的部分，然而也可集成或者被集成到车辆电子设备中。通过储存电驱动部的运行数据(其尤其优选地可包括用户的用户行为和/或车辆的行驶过程的历史)，行驶过程的已实行的预测可被重新调入。由此可减少在行驶过程的预测的情形中的计算成本，由此尤其地一方面可加速预测的进行且/或另一方面降低对此所必要的计算量。

附图说明

本发明的另外的优点、特征和细节由接下来的说明书得出，在其中参照附图具体描述了本发明的实施例。在此，在权利要求中且在说明书中所提及的特征可相应地分别或以任意组合对于本发明而言是重要的。带有相同功能和作用方式的元件在各个附图中设有相同的附图标记。其中：

图1示意性地显示了可通过根据本发明的方法被运行的电驱动部，

图2示意性地显示了根据本发明的车辆，且

图3示意性地显示了根据本发明的方法。附图标记清单

10电驱动部

11电机

12牵引蓄能器

20牵引电网

21电位分配器

30整车电网

31起动器

32整车电网蓄能器

33消耗器

40控制单元

41存储单元

50内燃机

100车辆

101运动

102滑行运行

103再生运行

104制动力矩。

具体实施方式

在图1中显示了根据本发明的电驱动部10。在此，电驱动部10尤其具有电机11，其与牵引蓄能器12一起布置在牵引电网20中。该牵引电网20经由电位分配器21与整车电网30电气并联。在该整车电网30中布置有不同的消耗器33，其中内燃机50(未一起画出)的起动器31和整车电网蓄能器32被详尽地标明。此外，电驱动部10具有控制单元40，其尤其构造用于实施根据本发明的方法。在实施根据本发明的方法的情形中可被一起包含的数据可被储存在存储单元41中，其同样与控制单元40相连接。在此可尤其设置成，通过控制单元40进行在其中安装电驱动部10的车辆100(未一起画出)的行驶过程的预测。行驶过程的该预测通过控制单元40被用于基于该预测设定在牵引电网20中的电气电压水平。在此，电压水平可尤其设定成，使得在电驱动部10的经预测的滑行运行102(未一起画出)的情形中在牵引电网20中设定较高的、尤其最大的电压水平且在经预测的再生运行103(未一起画出)的情形中设定较低的、尤其最小的电压水平。在此此外可额外地考虑到，当牵引电网20并联于整车电网30时，尤其地该最小的电压水平选择成，使得可随时确保在整车电网30中的消耗器33的运行。

图2示意性地显示了车辆100，其尤其作为混合驱动部的部分具有内燃机50和电驱动部10。通过箭头示意性示出的是车辆100的运动101。通过电驱动部10的运行，不同的制动力矩104可作用到车辆100上，其中，示例性地显示了滑行运行102的制动力矩104和再生运行103的制动力矩104。因此，电驱动部1的两种运行模式使车辆100减速。其尤其地然而在如下电压水平上区别，该电压水平优选在其中布置有电驱动部10的整车电网30(未一起画出)中应被设定。通过预测车辆100的行驶过程且进而尤其地预测不久之后是滑行运行102还是再生运行103更有可能，可通过根据本发明的方法使得如下成为可能，即适配于该预测设定在牵引电网20中的电压水平。由此可提供在根据本发明的车辆100中的电驱动部10的特别符合需求的运行。

在图3中示意性地显示了根据本发明的方法。在此，方法的不同阶段被以字母a,b,c和d标明。在根据本发明的方法的第一阶段a中(其尤其可通过车辆100(相应地未一起画出)的电驱动部10的控制单元40来实施)，测定车辆100的此类行驶情况。在此，可评估例如车辆100的不同的参量(例如油门踏板位置、油门踏板运动、车辆100的速度)。还可将被储存在存储单元41中的用户行为和/或车辆100的行驶过程的历史一起注入到预测中。由这些信息，在控制单元40中可尤其地测定哪种运行模式由车辆100的驾驶员在不久的将来被期望。该驾驶员意图可例如通过行驶过程值被参数化，该行驶过程值可例如假设为在0与1之间的值。在根据本发明的方法的紧接着的阶段b中，该经测定的行驶过程值可与一个或多个行驶过程极限值(例如0.4大小的再生极限值与0.6大小的滑行极限值)比较，以便于可尤其地鉴于电驱动部10的滑行运行102和/或再生运行103进行行驶过程的基本预测。在根据本发明的方法的紧接着的阶段c中可检查是否可实现车辆100的驾驶员的这些被识别出的期望行为。为此可例如评估车辆100的状态。这例如包含在其中不可相应于驾驶员的期望的情况的识别，例如当滑行运行102不可被进行时，因为车辆100的内燃机50(未一起画出)不可被关闭，因为运转的内燃机50例如被需要用于车辆100的柴油颗粒过滤器的再生。车辆100处在哪种环境中且哪种交通情况占主导的例如可被识别出的另外的条件(例如导航数据和/或环境数据)可影响行驶过程的最终被执行的预测。一旦完成行驶过程的预测，在根据本发明的方法的最后的阶段d中可基于行驶过程的该预测设定在牵引电网20(未一起画出)中的电气电压水平。尤其地在此，较高的、尤其最大的电压水平可被设定用于滑行运行且较低的尤其最小的电压水平可被设定用于在牵引电网中的再生运行。以该方式可实现的是，不仅对于电驱动部10的滑行运行102(未一起画出)而且对于再生运行103(未一起画出)而言可相应地提供在牵引电网20中的尽可能适配的电压水平。由此可提供电驱动部10的特别经济的且高效的运行。