本发明涉及一种用于控制车辆的减速度的控制系统。此外,本发明涉及一种车辆。此外,本发明涉及一种用于控制车辆的减速度的方法。本发明可适用于重型车辆,诸如卡车、公共汽车和施工设备。尽管本发明将关于卡车进行描述,但是本发明不限于这种特定车辆,而是也可以用于其他车辆,诸如公共汽车、运输车和其他类型的车辆。
背景技术:
1、现代车辆可能包括用于控制车辆的推进的多个运动支持装置。至少一个运动支持装置可以是电动马达,并且另一个运动支持装置可以是行车制动器。可以控制运动支持装置以达到车辆的期望状态,诸如期望的正加速度或负加速度。这种负加速度也可称为减速度。
2、例如,根据其摘要,us2005/0130796 a1公开了一种用于控制车辆的混合动力驱动装置的方法。混合驱动装置包括作为推进马达的内燃发动机和至少一个电动马达/发电机,并且推进马达的输出轴可操作地连接至车辆的动力传动系。车辆的推进马达和可电动激活制动系统根据负的负载请求以协调的方式激活,从而将该负的负载请求考虑在内。
3、然而,在车辆控制方面,例如在使车辆减速时,仍然需要进一步改进。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种控制系统,通过所述系统可以以高效节能的方式使车辆减速。
2、根据本发明的第一方面,所述目的是通过根据权利要求1所述的控制系统来实现的。
3、因此,本发明涉及一种用于控制车辆的减速度的控制系统。
4、所述车辆包括用于控制车辆的减速度的一组运动支持装置。所述一组运动支持装置中的至少第一运动支持装置为电动马达,并且所述一组运动支持装置中的至少第二运动支持装置为行车制动器。所述车辆包括一组车轮,其中所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置直接或间接地驱动地连接到所述车轮中的一个或多个。
5、所述控制系统适用于使用所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置的功率损耗信息。对于所述运动支持装置中的每一个,所述功率损耗信息使得:对于多个操作点中的每一个,所述功率损耗信息包括指示运动支持装置在所述操作点处操作时的功率损耗的功率损耗值,每个操作点至少与由所述运动支持装置产生的负载相关。
6、根据本发明,所述控制系统适于:
7、- 接收指示请求的所述车辆的减速度的车辆减速度请求;
8、- 使用所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置的所述功率损耗信息来确定由所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置要提供的制动负载,使得由所述一组运动支持装置提供的总制动负载导致与所述车辆减速度请求相对应的所述车辆的减速度,并且
9、- 向所述一组运动支持装置发出指示由所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置要提供的所述制动负载的信息。
10、因此,本发明的控制系统在确定由每个运动支持装置要提供的制动负载时使用每个运动支持装置(包括作为行车制动器的至少一个运动支持装置)的功率损耗信息。这进而意味着可以控制所述一组运动支持装置,使得在使车辆减速可以达到适当低的总功率损耗。
11、为此,本发明的发明人已经意识到,在确定由所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置要提供的制动负载时还使用作为行车制动器的第二运动支持装置的功率损耗信息导致可以实现运动支持装置之间的负载分配,与采用在确定负载分配时仅考虑电动马达和/或内燃发动机之间的功率损耗的控制策略的控制单元相比,这可以实现较低的总功率损耗。
12、如本文所用,术语运动支持装置的“功率损耗”旨在涵盖运动支持装置产生的无法重新使用而遭到浪费的功率。作为非限制性示例,功率损耗可以与由运动支持装置产生的热量有关。
13、可选地,所述控制系统适于使用所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置的所述功率损耗信息来确定由所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置要提供的制动负载,使得由所述一组运动支持装置提供的所述总制动负载导致与所述车辆减速度请求相对应的所述车辆的减速度,并且使得来自所述一组运动支持装置的所述总功率损耗等于或低于与所述车辆减速度请求相关联的总功率损耗阈值。
14、可选地,所述控制系统适于使用所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置的所述功率损耗信息来确定由所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置要提供的制动负载,使得由所述一组运动支持装置提供的所述总制动负载导致与所述车辆减速度请求相对应的所述车辆的减速度,并且使得来自所述一组运动支持装置的所述总功率损耗和与所述车辆减速度请求相关联的所述总功率损耗的最小值之间的差值的绝对值等于或低于预定的差值阈值。优选地,来自所述一组运动支持装置的所述总功率损耗对应于与所述车辆减速度请求相关联的所述总功率损耗的最小量。
15、上述内容意味着可以确定导致适当低的总功率损耗的由每个运动支持装置要提供的制动负载。
16、可选地,所述控制系统包括存储器,所述存储器适于存储所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置的所述功率损耗信息。
17、可选地,对于所述一组运动支持装置中的所述运动支持装置中的至少一个、优选地每一个的所述功率损耗信息,每个操作点至少与由所述运动支持装置产生的负载以及指示连接到所述运动支持装置的车轮的转速的信息相关。
18、可选地,所述一组运动支持装置中的第一运动支持装置是连接到能量存储装置的电动马达,并且对于所述第一运动支持装置的所述功率损耗信息,每个操作点至少与由所述运动支持装置产生的负载以及指示与所述能量存储装置相关联的当前荷电状态和/或与所述能量存储装置相关联的当前最大充电率的信息相关。
19、可选地,对于所述运动支持装置中的每一个,每个操作点至少与所述运动支持装置产生的负载以及指示所述运动支持装置的至少一部分的当前温度的信息相关。
20、可选的,由每个运动支持装置产生的所述负载为以下中的一个:力和扭矩。
21、本发明的第二方面涉及一种车辆,所述车辆包括用于控制所述车辆的减速度的一组运动支持装置。所述一组运动支持装置中的至少第一运动支持装置为电动马达,并且所述一组运动支持装置中的至少第二运动支持装置为行车制动器。所述车辆包括一组车轮,其中所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置直接或间接地驱动地连接到所述车轮中的一个或多个,所述车辆包括根据前述权利要求中任一项所述的控制系统。
22、本发明的第三方面涉及一种用于控制车辆的减速度的方法。
23、所述车辆包括用于控制车辆的减速度的一组运动支持装置。所述一组运动支持装置中的至少第一运动支持装置为电动马达,并且所述一组运动支持装置中的至少第二运动支持装置为行车制动器。所述车辆包括一组车轮,其中所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置直接或间接地驱动地连接到所述车轮中的一个或多个。
24、所述方法包括使用所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置的功率损耗信息。
25、对于所述运动支持装置中的每一个,所述功率损耗信息使得:对于多个操作点中的每一个,所述功率损耗信息包括指示运动支持装置在所述操作点处操作时的功率损耗的功率损耗值,每个操作点至少与由所述运动支持装置产生的负载相关。
26、根据本发明的第三方面的所述方法包括:
27、- 接收指示请求的所述车辆的减速度的车辆减速度请求;
28、- 使用所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置的所述功率损耗信息来确定由所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置要提供的制动负载,使得由所述一组运动支持装置提供的总制动负载导致与所述车辆减速度请求相对应的所述车辆的减速度,并且
29、- 向所述一组运动支持装置发出指示由所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置要提供的所述制动负载的信息。
30、可选地,所述方法包括使用所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置的所述功率损耗信息来确定由所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置要提供的制动负载,使得由所述一组运动支持装置提供的所述总制动负载导致与所述车辆减速度请求相对应的所述车辆的减速度,并且使得来自所述一组运动支持装置的所述总功率损耗等于或低于与所述车辆减速度请求相关联的总功率损耗阈值。
31、可选地,所述方法包括使用所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置的所述功率损耗信息来确定由所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置要提供的制动负载,使得由所述一组运动支持装置提供的所述总制动负载导致与所述车辆减速度请求相对应的所述车辆的减速度,并且使得来自所述一组运动支持装置的所述总功率损耗和与所述车辆减速度请求相关联的所述总功率损耗的最小值之间的差值的绝对值等于或低于预定的差值阈值。优选地,来自所述一组运动支持装置的所述总功率损耗对应于与所述车辆减速度请求相关联的所述总功率损耗的最小量。
32、可选地,对于所述一组运动支持装置中的所述运动支持装置中的至少一个、优选地每一个的所述功率损耗信息,每个操作点至少与由所述运动支持装置产生的负载以及指示连接到所述运动支持装置的车轮的转速的信息相关。
33、可选地,所述一组运动支持装置中的第一运动支持装置是连接到能量存储装置的电动马达,并且对于所述第一运动支持装置的所述功率损耗信息,每个操作点至少与由所述运动支持装置产生的负载以及指示与所述能量存储装置相关联的当前荷电状态和/或与所述能量存储装置相关联的当前最大充电率的信息相关。
34、可选地,对于所述运动支持装置中的每一个,每个操作点至少与所述运动支持装置产生的负载以及指示所述运动支持装置的至少一部分的当前温度的信息相关。
35、可选的,由每个运动支持装置产生的所述负载为以下中的一个:力和扭矩。
36、本发明的进一步优点和有利特征在以下描述和从属权利要求中公开。
1.一种用于控制车辆(10)的减速度的控制系统(20),
2.根据权利要求1所述的控制系统(20),其中所述控制系统(20)适于使用所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)的所述功率损耗信息来确定由所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)要提供的制动负载(li),使得由所述一组运动支持装置提供的总制动负载(ltot)导致与所述车辆(10)减速度请求相对应的所述车辆(10)的减速度,并且使得来自所述一组运动支持装置的总功率损耗等于或低于与所述车辆(10)减速度请求相关联的总功率损耗阈值(p总损耗阈值)。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统(20),其中所述控制系统(20)适于使用所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)的所述功率损耗信息来确定由所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)要提供的制动负载(li),使得由所述一组运动支持装置提供的所述总制动负载(li)导致与所述车辆(10)减速度请求相对应的所述车辆(10)的减速度,并且使得来自所述一组运动支持装置的所述总功率损耗和与所述车辆(10)减速度请求相关联的所述总功率损耗的最小值()之间的差值的绝对值等于或低于预定的差值阈值,优选地,来自所述一组运动支持装置的所述总功率损耗对应于与所述车辆(10)减速度请求相关联的所述总功率损耗的所述最小量。
4.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统(20),其中所述控制系统(20)包括存储器,所述存储器适于存储所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)的所述功率损耗信息。
5.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统(20),其中对于所述一组运动支持装置中的所述运动支持装置中的至少一个、优选地每一个的所述功率损耗信息,每个操作点至少与由所述运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)产生的负载以及指示连接到所述运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)的车轮(12、14、16、22、24、26)的转速(ω)的信息相关。
6.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统(20),其中所述一组运动支持装置中的所述第一运动支持装置(28、30、32)是连接到能量存储装置的电动马达,并且对于所述第一运动支持装置(28、30、32)的所述功率损耗信息,每个操作点至少与由所述运动支持装置(28、30、32)产生的负载以及指示与所述能量存储装置相关联的当前荷电状态和/或与所述能量存储装置相关联的当前最大充电率的信息相关。
7.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统(20),其中对于所述运动支持装置中的每一个,每个操作点至少与由所述运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)产生的负载以及指示所述运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)的至少一部分的当前温度的信息相关。
8.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统(20),其中由每个运动支持装置产生的所述负载(l)为以下中的一个:力(f)和扭矩(t)。
9.一种车辆(10),其包括用于控制所述车辆(10)的减速度的一组运动支持装置,所述一组运动支持装置中的至少第一运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)为电动马达,并且所述一组运动支持装置中的至少第二运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)为行车制动器,所述车辆(10)包括一组车轮(12、14、16、22、24、26),其中所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)直接或间接地驱动地连接到所述车轮(12、14、16、22、24、26)中的一个或多个,所述车辆(10)包括根据前述权利要求中任一项所述的控制系统(20)。
10.一种用于控制车辆(10)的减速度的方法,
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述方法包括使用所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)的所述功率损耗信息来确定由所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)要提供的制动负载(li),使得由所述一组运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)提供的总制动负载(ltot)导致与所述车辆(10)减速度请求相对应的所述车辆(10)的减速度,并且使得来自所述一组运动支持装置的总功率损耗等于或低于与所述车辆(10)减速度请求相关联的总功率损耗阈值(p总损耗阈值)。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法,其中所述方法包括使用所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)的所述功率损耗信息来确定由所述一组运动支持装置中的每个运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)要提供的制动负载(li),使得由所述一组运动支持装置提供的所述总制动负载(ltot)导致与所述车辆(10)减速度请求相对应的所述车辆(10)的减速度,并且使得来自所述一组运动支持装置的所述总功率损耗和与所述车辆(10)减速度请求相关联的所述总功率损耗的最小值()之间的差值的绝对值等于或低于预定的差值阈值,优选地,来自所述一组运动支持装置的所述总功率损耗对应于与所述车辆(10)减速度请求相关联的所述总功率损耗的所述最小量。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法,其中对于所述一组运动支持装置中的所述运动支持装置中的至少一个、优选地每一个的所述功率损耗信息,每个操作点至少与由所述运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)产生的负载以及指示连接到所述运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)的车轮的转速的信息相关。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法,其中所述一组运动支持装置中的所述第一运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)是连接到能量存储装置的电动马达,并且对于所述第一运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)的所述功率损耗信息,每个操作点至少与由所述运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)产生的负载以及指示与所述能量存储装置相关联的当前荷电状态和/或与所述能量存储装置相关联的当前最大充电率的信息相关。
15.根据权利要求10至15中任一项所述的方法,其中对于所述运动支持装置中的每一个,每个操作点至少与由所述运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)产生的负载以及指示所述运动支持装置(28、30、32、34、36、38、40)的至少一部分的当前温度的信息相关。
16.根据权利要求10至16中任一项所述的方法,其中由每个运动支持装置产生的所述负载(l)为以下中的一个:力(f)和扭矩(t)。