CN110745005A

CN110745005A - 用于对在车辆的滑行运行中由电机产生的电功率进行优化的装置和方法

Info

Publication number: CN110745005A
Application number: CN201910660784.3A
Authority: CN
Inventors: B.克劳斯
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-07-23
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2020-02-04
Also published as: DE102018212200A1; US20200023848A1

Abstract

本发明涉及一种用于对在车辆的滑行运行中由电机（13）产生的电功率进行优化的装置，包括用于计算总回收力矩（M_R,ges）或与之成比例的参量的模块（1），在总回收力矩或参量的基础上以发电机运行模式来运行电机（13）。所述模块（1）如此设立而成，使得其至少执行以下功能：将在车辆的至少一个车轮上存在的车轮滑移（S）与预先给定的阈值（SW）进行比较；如果所获取的车轮滑移（S）小于预先给定的阈值（SW），就将总回收力矩（M_R,ges）降低小的量（‑ΔM_R）；并且如果所获取的车轮滑移（S）大于预先给定的阈值（SW）时，就将总回收力矩（M_R,ges）提高小的量（+ΔM_R）；其中在具有多个相继的迭代步骤的迭代方法中执行总回收力矩（M_R,ges）的降低或者提高。

Description

用于对在车辆的滑行运行中由电机产生的电功率进行优化的装置和方法

技术领域

本发明涉及用于对在车辆的滑行运行中由电机产生的电功率进行优化的装置和方法，包括用于计算总回收力矩或与之成比例的参量的模块，在所述总回收力矩或者参量的基础上以发电机运行模式来运行所述电机。

背景技术

已知的具有电驱动装置的车辆、像比如纯电动车或混合动力车通常包括回收***，在车辆减速时能够用所述回收***又能够收回一部分动能（回收）。在回收期间，以发电机运行模式来运行电驱动装置或电机，并且因此能够将在车辆减速时释放出来的动能转换成电能。所获得的电能被储存在电蓄能器、像比如车辆的电池中并且而后能够在其它行驶情况中又用于驱动车辆或者用于向电负载供电。所述回收尤其改进了车辆的效率，因为还只有减速的较小的余下的份额被行车制动器转换成损耗热量。

在回收制动时，电机产生拖动力矩，该拖动力矩对车辆的车轮起制动作用。在危急的行驶条件下、像如在车行道结冰或者被雨淋湿时，这可能导致以下情况，即：一个或多个车轮上的车轮滑移提高并且车辆陷于不稳定的极限情况中，所述不稳定的极限情况需要车辆稳定性程序（ESP）的干预。因此，为了防止这种情况，对于传统的回收***来说，由电机施加的拖动力矩宁可被设定到保守的低值。然而，由此在绝大多数行驶情况下仅仅部分地利用了最大可能的回收程度。所期望的车辆减速的其余份额由行车制动器来提供，这当然会有损***的效率。

发明内容

因此，本发明的任务是，改进用于回收电能的回收***的效率。

该任务按照本发明通过在权利要求1中所说明的特征得到解决。本发明的另外的设计方案由从属权利要求中得出。

根据本发明提出一种用于对在车辆的滑行运行中由电机产生的电功率进行优化的装置，包括用于计算总回收力矩或者与之成比例的参量的模块，在所述总回收力矩或者参量的基础上以发电机运行模式来运行所述电机。所述模块在此如此设立而成，使得其至少执行以下功能：

-将在车辆的至少一个车轮上存在的车轮滑移与预先给定的阈值进行比较；

-如果所获取的车轮滑移小于预先给定的阈值，就将总回收力矩降低（或者按照量值提高）小的量（注：总回收力矩是小于零的值，因而在将其降低时它按照量值会变大）；并且

-如果所获取的车轮滑移大于预先给定的阈值，就将总回收力矩提高（或者按照量值降低）小的量；

其中在具有多个相继的迭代步骤的迭代方法中执行总回收力矩的降低或提高。

根据本发明的一种优选的实施方式，所述模块获取所谓的允许的回收力矩，该回收力矩形成用于计算总回收力矩的基础。允许的回收力矩比如能够根据不同的行驶状态参量由特性曲线族来获取或者如在现有技术中常见的那样通过算法来计算。

根据本发明，所述模块从在各个迭代步骤中所获取的降低量或提高量中获取累积的校正值，而后用该校正值对允许的回收力矩进行校正，以用于从中确定所提到的总回收力矩。

各个降低量能够全部一样大或者能够根据行驶情况、像比如车辆的速度、车轮滑移的大小或者其他参数而不一样大。这同样也适用于所述提高量。出于安全原因，降低量优选按照量值来选择得大于提高量。

在车辆的滑行阶段中最后计算的累积的校正值优选得到保存并且而后形成用于在车辆的随后的新的滑行阶段中对允许的回收力矩进行校正的起始值。

根据本发明，总回收力矩比如能够通过允许的回收力矩和校正值的相加来获取。最后还能够对结果进行进一步处理。

所提到的按本发明的模块优选与用于对电机进行操控的控制电子装置、像比如从现有技术中已知的逆变器相连接。

本发明也涉及一种用于对在车辆的滑行运行中由电机产生的电功率进行优化的方法，其中在所述方法的范围内计算总回收力矩或者与之成比例的参量，在所述总回收力矩或者参量的基础上以发电机运行模式来运行所述电机。根据本发明，所述方法至少包括以下步骤：

-如果所获取的车轮滑移小于预先给定的阈值，就将总回收力矩降低（或者按照量值提高）小的量；并且

根据本发明，如果车辆稳定性程序在起作用，就中断所述方法并且设定其它的总回收力矩。

附图说明

下面借助于附图来示范性地对本发明进行详细解释，其中：

图1示出了用于在车辆的滑行运行中回收电能的***的示意图。

具体实施方式

图1示出了用于在车辆的滑行运行中回收电能的***的示意图。车辆包括电机13，该电机在车辆的滑行阶段中以发电机运行模式来运行并且将在车辆减速时释放出来的动能的一部分转换成电能。电机13以发电机运行模式产生拖动力矩，所述拖动力矩对一个或多个与其连接的车轮起制动作用。

由电机13施加的拖动力矩的大小由功率电子装置12设定。为了调节电机13，功率电子装置12比如能够改变电机13的励磁电压或者电流与电压之间的相位角。用于改变电机的按发电机方式的功率的不同的方法足以从现有技术中为人所知。

功率电子装置12在其输入端处与用于对由电机13产生的电功率进行优化的模块1相连接。所提到的模块1在其输出端处输出总回收力矩M_R,ges或与之成比例的参量，所述参量代表着总回收力矩M_R,ges并且而后在所述参量的基础上设定电机13的按发电机方式的功率。

模块1比如能够是任何控制器或其他的控制单元，在所述控制器或者控制单元上处理软件，所述软件获取前面所提到的总回收力矩M_R,ges。

在图1所示出的实施方式中，总回收力矩M_R,ges原则上如下获取：首先预先给定所谓的允许的回收力矩M_R,zul，该回收力矩形成用于后来计算总回收力矩M_R,ges的基础。允许的回收力矩M_R,zul例如能够通过特性曲线族5来预先给定，该特性曲线族考虑到不同的行驶状态参量、像比如在变速器输出端上存在的转速n_G、车轮转速n_车轮、环境条件、像比如温度或湿度等。借助于特性曲线族5所获取的允许的回收力矩M_R,zul通过在迭代方法中不断地重新计算的校正值ΔM_R,korr来校正。

在所示出的实施例中，在节点6处将允许的回收力矩M_R,zul和累积的校正值ΔM_R,korr相加。而后将结果乘以因子-1（方框7），以用于获得关于符号物理上正确的总回收力矩M_R,ges。乘法器示意性地用附图标记8来表示。

在方框9中检查，车辆是否处于滑行运行中。只要驾驶员操纵加速踏板FP，相应的由驾驶员在加速踏板FP上预先给定的驾驶员期望力矩由方框10来输出。如果驾驶员没有操纵加速踏板FP并且车辆因此处于滑行运行中，方框10就输出先前计算的总回收力矩。对于车辆稳定性程序（ESP）在起作用这种情况来说，在接下来的节点11处在由方框10输出的力矩上还要添加由车辆稳定性程序ESP所要求的力矩。而后将所产生的参量输送给逆变器12，该逆变器相应地调节电机13。

前面所提到的校正值ΔM_R,korr被加到允许的回收力矩M_R,zul上，所述校正值是累积的（正）值，该值在迭代方法中获取并且在每个迭代步骤中重新计算并且保存。所述校正值ΔM_R,korr在所示出的实施例中同样是正值并且基本上如下获取：在步骤2中比较，在至少一个车轮上存在的车轮滑移是否大于预先给定的阈值SW或者车辆稳定性程序ESP是否在起作用。如果满足了所述两个条件之一，就输出小的降低值-ΔM_R，该降低值而后由学习算法4来处理，所述学习算法从先前的校正值ΔM_R,korr和所述降低值-ΔM_R中获取新的校正值ΔM_R,korr。如果车辆处于滑行运行中并且例如出现车轮滑移，则将校正值ΔM_R,korr每时间增量比如减少一定量。一直这样做，直到车轮滑移变得小于阈值SW。

在步骤3中比较，在至少一个车轮上存在的车轮滑移S是否小于预先给定的阈值SW并且同时是否切断了车辆稳定性程序ESP。如果满足这两个条件，就输出小的提高值+ΔM_R，该提高值而后由学习算法4来处理，所述学习算法又从先前的校正值ΔM_R,korr和提高值+ΔM_R中获取新的校正值ΔM_R,korr。如果车辆处于滑行运行中并且没有出现车轮滑移S，则将校正值ΔM_R,korr每时间增量比如提高相应的量。一直这样做，直到出现比阈值SW大的车轮滑移S。因此，车辆减速的按发电机方式的份额连续地变大，并且行车制动器的份额相应地变小，由此能够提高车辆的效率。

在车辆的滑行阶段之内的最后累积的校正值ΔM_R,korr由学习算法4优选作为新的校正值ΔM_R,korr根据运行点加以保存。在车辆的新的滑行阶段中，能够将最后保存的校正值ΔM_R,korr用作用于对总回收力矩M_R,ges进行校正的新的起始值。

Claims

1.用于对在车辆的滑行运行中由电机（13）产生的电功率进行优化的装置，包括用于计算总回收力矩（M_R,ges）或与之成比例的参量的模块（1），而后在所述总回收力矩或参量的基础上以发电机运行模式来运行所述电机（13），其特征在于，

所述模块（1）如此设立而成，使得其至少执行以下功能：

-将在所述车辆的至少一个车轮上存在的车轮滑移（S）与预先给定的阈值（SW）进行比较；

-如果所获取的车轮滑移（S）小于预先给定的阈值（SW），就将所述总回收力矩（M_R,ges）降低小的量（-ΔM_R）；并且

-如果所获取的车轮滑移（S）大于预先给定的阈值（SW），就将所述总回收力矩（M_R,ges）提高小的量（+ΔM_R）;

其中在具有多个相继的迭代步骤的迭代方法中执行所述总回收力矩（M_R,ges）的降低或者提高。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述模块（1）从在各个迭代步骤中所获取的降低值或提高值（-ΔM_R、+ΔM_R）中获取校正值（ΔM_R,korr），用所述校正值来校正预先给定的允许的回收力矩（M_R,zul）并且获取所提到的总回收力矩（M_R,ges）。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述车辆的第一滑行阶段中保存所获取的允许的回收力矩（ΔM_R,korr）并且在随后的滑行阶段中将其用作用于对总回收力矩（M_R,ges）进行校正的起始值。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述模块（1）通过所述允许的回收力矩（M_R,zul）和所述校正值（ΔM_R,korr）的相加来获取所述总回收力矩（M_R,ges）。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，根据不同的行驶状态参量来获取所述允许的回收力矩（M_R,zul）。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述模块（1）与用于对所述电机（13）进行操控的控制电子装置相连接。

7.用于对在车辆的滑行运行中由电机（13）产生的电功率进行优化的方法，其中在所述方法的范围内计算总回收力矩（M_R,ges）或与之成比例的变量，在所述总回收力矩或者参量的基础上以发电机运行模式来运行所述电机（13），其特征在于以下步骤：

-如果所获取的车轮滑移（S）大于预先给定的阈值（SW），就将所述总回收力矩（M_R,ges）提高小的量（＋ΔM_R）；

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，如果车辆稳定性程序（ESP）起作用，就中断所述方法并且设定其它的回收力矩。