用于运行电动车辆或混合动力车辆的方法和控制设备与流程

本发明涉及用于运行电动车辆或混合动力车辆的方法。此外，本发明还涉及用于运行电动车辆或混合动力车辆的控制设备。

背景技术：

当电动车辆或混合动力车辆的驾驶员在驾驶员侧操纵也被称为油门踏板的加速踏板时，依赖于驾驶员踏板操纵并因此依赖于驾驶员期望，通过电动车辆或混合动力车辆的电机在输出端上提供实际力矩。依赖于驾驶员期望提供的实际力矩已经可以通过简单的安全功能来监控。

使用蠕行和坡道起步功能的电动车辆和混合动力车辆是已知的。当在驾驶员侧不存在加速踏板操纵时，则通过蠕行和坡道起步功能在输出端上提供实际力矩，该实际力矩依赖于在控制侧由蠕行和坡道起步功能所要求的目标力矩。由此，当车辆在平地内运行时应该能够实现车辆的蠕行起动。当车辆在坡上上坡运行时，车辆在坡上的倒退由此应该被避免，并且优选也能够实现车辆在坡上的蠕行起动。

当电动车辆或混合动力车辆使用这种蠕行和坡道起步功能时，通过电机可以在输出端上提供高的实际力矩。迄今为止的困难是，在控制侧监控通过蠕行和坡道起步功能在输出端上提供的实际力矩，这是因为通常在机动车中不安装倾角传感器，通过该倾角传感器可以以测量技术检测车辆是在平地内运行还是在坡上上坡运行。

然而，依赖于电动车辆或混合动力车辆是否在平地内运行还是在坡上上坡运行，一个并且是同一个实际力矩却在车辆加速度方面具有不同的作用。因此，例如当车辆在平地内运行并且在过长的时间段内提供了过高的力矩时，可以导致车辆的不期望的不受控的加速。这是不利的。因此存在如下需求：通过蠕行和坡道起步功能在输出端上提供的实际力矩在其可容许性或安全性方面得到监控。

由de102015202107a1已知了用于消除混合动力车辆中的蠕行力矩的方法。根据该现有技术提出的是，在车轮上施加蠕行力矩，并且随后将制动力矩施加至轮上。作为对制动力矩超过经校准的阈值的反应而阻止电机生成蠕行力矩。

技术实现要素：

由此出发，本发明的任务是提供一种用于运行电动车辆或混合动力车辆的新的方法和控制设备。

该任务通过根据独立权利要求所述的方法和控制设备解决。根据本发明获知依赖于实际力矩在输出端上产生的加速度改变。依赖于加速度改变来获知最大允许的蠕行和坡道起步力矩。当由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩小于最大允许的蠕行和坡道起步力矩时，则使由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩保持不变。当由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩大于最大允许的蠕行和坡道起步力矩时，则将由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩减小至0或减小至大约为0。控制设备构造用于实施该方法的各个步骤。

根据本发明的方法和控制设备允许对通过蠕行和坡道起步功能借助电机(例如同步或异步电机)在电动车辆或混合动力车辆的输出端上提供的实际力矩进行简单和可靠的安全性方面的监控。由此，可以避免混合动力车辆或电动车辆的不受控的加速。获知依赖于实际力矩在输出端上产生的加速度改变。依赖于加速度改变确定最大允许的蠕行和坡道起步力矩，其中，将控制侧要求的目标力矩与最大允许的蠕行和坡道起步力矩比较，以便决定目标力矩是保持不变还是减小至0或减小至大约为0。

在此，当由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩大于最大允许的蠕行和坡道起步力矩时，利用本发明，将由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩阶梯式地或斜坡式地减小至0或减小至大约为0。因此可以安全和可靠地避免机动车的不受控的加速。

根据有利的改进方案，以如下方式获知最大允许的蠕行和坡道起步力矩：在输出端上产生的加速度改变越大，最大允许的蠕行和坡道起步力矩就越小。因此可以避免机动车的不受控的加速。

根据有利的改进方案，以第一周期时间来检测由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩。在第二周期时间内获知依赖于实际力矩在输出端上产生的加速度改变和最大允许的蠕行和坡道起步力矩，该第二周期时间比第一周期时间大了能调节的多倍，其中，最大允许的蠕行和坡道起步力矩与由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩之间的比较优选在第二周期时间内进行。因此可以避免机动车的不受控的加速。

根据有利的改进方案，借助控制侧存储的特征曲线来获知最大允许的蠕行和坡道起步力矩。因此可以特别可靠地和简单地获知最大允许的蠕行和坡道起步力矩。

本发明允许了对依赖于蠕行和坡道起步功能经由电机在输出端上提供的实际力矩的简单和稳健的安全性方面的检验，该实际力矩依赖于要求的目标力矩。本发明不需要机动车的倾角的传感器件。

附图说明

优选的改进方案由从属权利要求和随后的说明书得到。本发明的实施例借助附图详细阐述，本发明并不局限于这些实施例。在此：

图1示出用于执行本发明的特征曲线；

图2示出用于说明本发明的第一时间图表；

图3示出用于说明本发明的第二时间图表；并且

图4示出用于说明本发明的第三时间图表。

具体实施方式

本发明涉及用于运行具有包括电机的驱动机组的电动车辆或混合动力车辆的方法。此外，本发明还涉及用于执行该方法的控制设备。

在此，本发明涉及电动车辆或混合动力车辆的蠕行和坡道起步功能的细节，其中，通过电机在输出端上提供力矩。

当在驾驶员侧不存在加速踏板操纵时，并且当优选此外在驾驶员侧也不存在制动踏板操纵时，通过蠕行和坡道起步功能，经由驱动机组的电机在车辆的输出端上提供实际力矩。这种在输出端上提供的实际力矩依赖于在控制侧由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩。

虽然即使当不存在加速踏板操纵，但存在制动踏板操纵时，也可以在控制侧由蠕行和坡道起步功能计算出或在控制侧输出要求的目标力矩。但只有当也不再存在制动踏板操纵，或制动踏板操纵减小时，才将由蠕行和坡道起步功能在控制侧要求的目标力矩在输出端上转换为实际力矩。

为了提高电动车辆或混合动力车辆的蠕行和坡道起步功能的安全性(其中，通过电机在输出端上提供实际力矩)而根据本发明提出的是，获知依赖于实际力矩在输出端上产生的加速度改变。

车辆的加速度可以由车辆的测量的速度获知，其中，加速度是速度的一阶时间导数。加速度改变是加速度的一阶时间导数，或者说是速度的二阶时间导数。

依赖于所获知的加速度改变来获知最大允许的蠕行和坡道起步力矩。这优选通过在控制侧存储的综合特征曲线或在控制侧存储的特征曲线实现。因此，图1示范性地示出这种在控制侧存储的特征曲线1，在其中，针对加速度改变δa绘出最大允许的蠕行和坡道起步力矩mmax。

当由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩小于依赖于加速度改变所获知的最大允许的蠕行和坡道起步力矩时，使由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩保持不变，并且基于该目标力矩在输出端上提供实际力矩。

相反地，当由蠕行和坡道起步功能在控制侧要求的目标力矩大于依赖于加速度改变所获知的最大允许的蠕行和坡道起步力矩时，将由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩减小至0或减小至大约为0。经由驱动机组的电机的驱动因此被切断。

利用本发明可以实现针对蠕行和坡道起步功能的简单的和稳健的安全功能。该功能在没有原本需要利用其获知机动车运行的倾角的传感器件的情况下是合适的。根据本发明的方法因此不要求知晓混合动力车辆或电动车辆所处的倾角或倾斜度。

本发明的另外的细节随后参考图2至4的信号流程图描述。

在图2、3和4中关于时间t绘出多个时间曲线走向2、3、4和5，即利用时间曲线走向2绘出由蠕行和坡道起步功能在控制侧要求的目标力矩的时间走向，利用时间曲线走向3绘出依赖于加速度改变所获知的最大允许的蠕行和坡道起步力矩mmax的时间走向，利用时间曲线走向4绘出电动车辆或混合动力车辆的速度的时间走向，并且利用时间曲线走向5绘出电动车辆或混合动力车辆的加速度的时间走向。

图2针对如下情况示出曲线走向2、3、4和5，在该情况下，电动车辆或混合动力车辆在坡道中处于上坡方向并且应该蠕行起动。由电动车辆或混合动力车辆的驱动机组的电机在输出端上提供实际力矩，该实际力矩依赖于由蠕行和坡道起步功能在控制侧要求的目标力矩2。在曲线走向4的意义中提高速度的情况下以及在根据曲线走向5产生加速度的情况下，在输出端上提供的实际力矩导致机动车的起步。依赖于获知的或产生的加速度改变δa，通过图1的特征曲线1获知最大允许的蠕行和坡道起步力矩mmax或3，其在图2的坡道起步的情况下是恒定的。在此在图2中，由蠕行和坡道起步功能在控制侧要求的目标力矩2总是在最大允许的蠕行和坡道起步力矩3以下。由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩2因此始终小于最大允许的蠕行和坡道起步力矩3。在该情况下，使由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩2保持不变，以便依赖于其在输出端上通过电机提供实际力矩。

图3针对如下情况示出曲线走向2、3、4和5，在该情况下，电动车辆或混合动力车辆应该在平地内蠕行起动。为此，又由蠕行和坡道起步功能在控制侧要求目标力矩2，电动车辆或混合动力车辆的电机在输出端上依赖于该目标力矩构建或提供实际力矩。该实际力矩导致机动车的速度4的改变和加速度5的改变。依赖于产生的加速度改变，又通过图1的特征曲线1获知最大允许的蠕行和坡道起步力矩3。在图3中，由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩2也始终小于最大允许的蠕行和坡道起步力矩3，从而使由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩2保持不变，以便依赖于其在输出端上提供实际力矩。

图4示出蠕行和坡道起步功能的误动作，其可以利用根据本发明的方法识别出，尤其是当例如为了在平地内蠕行起动而要求了过高的并且实际仅对于坡道起步功能来说是允许的目标力矩时。图4利用曲线走向2说明了依赖于蠕行和坡道起步功能在控制侧要求的目标力矩。依赖于该目标力矩2，在输出端上提供实际力矩，该实际力矩在输出端上导致速度4的改变和加速度5的改变。依赖于获知的加速度改变δa，又在使用图1的特征曲线1的情况下获知最大允许的蠕行和坡道起步力矩3。

在图4中，在时间点t1，由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩2大于最大允许的蠕行和坡道起步力矩3。在图4中，即使在时间点t2(即在时间点t1后的限定的去抖动时间δt)也是这样的情况，从而由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩2不是保持不变，而是根据本发明减小至0或减小至大约为0。大约为0意味着的是，目标力矩可以与0偏差限定的数值。

在图4中，当由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩2大于最大允许的蠕行和坡道起步力矩3时，将目标力矩2斜坡式地减小至0或减小至大约为0。

然而也可能的是，阶梯式地减小目标力矩2。

由在控制侧存储的图1的特征曲线1得出的是，以如下方式获知最大允许的蠕行和坡道起步力矩3或mmax：输出端上产生的加速度改变δa越大，最大允许的蠕行和坡道起步力矩就越小。

在本发明的特别优选的设计方案中，由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩2以第一周期时间来检测，尤其是每10ms检测一次。依赖于实际力矩在输出端上产生的加速度改变和依赖于此的最大允许的蠕行和坡道起步力矩3在第二周期时间中获知，该第二周期时间比第一周期时间大了能调节的整数的多倍。第二周期时间尤其是300ms。由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩2与依赖于加速度改变所获知的最大允许的蠕行和坡道起步力矩3的比较尤其是在第二周期时间的时钟周期中进行。如果由于在第二周期时间内获知的加速度改变而存在加速度的持续改变，那么要求的目标力矩2是过高的，从而应该不再在输出端上构建另外的转矩。

本发明此外还涉及用于运行电动车辆或混合动力车辆的控制设备，其中，控制设备用于执行根据本发明的方法。

当不存在加速踏板操纵时，控制设备通过蠕行和坡道起步功能获知目标力矩。如果此外也不存在制动踏板操纵，那么要求的目标力矩2由电机转换，以便在输出端上提供实际力矩。控制设备获知依赖于实际力矩在输出端上产生的加速度改变，并且依赖于加速度改变来获知最大允许的蠕行和坡道起步力矩3。控制设备比较目标力矩2与最大允许的蠕行和坡道起步力矩3。当由蠕行和坡道起步功能要求的目标力矩2小于最大允许的蠕行和坡道起步力矩3时，则控制设备使要求的目标力矩2保持不变。相反地，当要求的目标力矩2大于最大允许的蠕行和坡道起步力矩时，则控制设备将要求的目标力矩减小至0或减小至大约为0。

控制设备优选是用于电机的电子马达控制设备。该控制设备包括用于执行根据本发明的方法的机构，即硬件方面的机构和软件方面的机构。数据接口视为硬件方面的机构，以便与参与根据本发明的方法的实施的组件(因此例如与电机)交换数据。此外，用于数据处理的处理器和用于数据存储的存储器视为硬件方面的机构。用于执行根据本发明的方法的程序模块视为软件方面的机构。

附图标记列表

1特征曲线

2要求的目标力矩的走向

3最大允许的蠕行和坡道起步力矩的走向

4速度的走向

5加速度的走向