專利名稱：用于運行車載電網(wǎng)的方法、控制設備和計算機程序產(chǎn)品的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于運行機動車的車載電網(wǎng)的方法，其具有至少一個能量存儲 器，其中所述機動車具有內(nèi)燃機和與該內(nèi)燃機機械地耦接的電機、用于預先設定至少可由 內(nèi)燃機輸出的轉矩的可操縱的加速踏板、以及用于將燃料噴射到內(nèi)燃機中的發(fā)動機控制設 備以及尤其具有可操縱的制動踏板，通過該制動踏板至少在其操縱的第一子區(qū)域中在第一 外部運行條件的前提條件下激活控制設備，從而在同時將能量饋送至車載電網(wǎng)中的情況下 產(chǎn)生機器之間的回收功率。本發(fā)明也涉及一種用于上面所描述的機動車的車載電網(wǎng)的控制 設備。此外，本發(fā)明還涉及一種計算機程序產(chǎn)品。
背景技術：
越來越多地了解到在機動車中利用制動能量，方法是使用、改變或提高電機的發(fā) 電機轉矩。
文獻DE 10 2004 051530 Al描述了一種機動車，其具有發(fā)電機和電容器。在機動 車的滑行階段中，由作為回收器的發(fā)電機產(chǎn)生回收能量并且存儲在電容器中。為了避免在 回收運行中感受到令人不舒適的過強的減速，由在發(fā)電機的激發(fā)電路中的激發(fā)電流引起的 發(fā)電機的功率根據(jù)至少一個對于車輛來說特定的運行參數(shù)和/或電容器的瞬時充電狀態(tài) 而變化。
文獻DE 10 2007 036 402 Al描述了一種用于運行在車輛中的電機的方法，其中， 當車輛處于這樣的狀態(tài)中時，電機根據(jù)與行駛狀態(tài)有關地計算的測量參量取決于行駛動力 學的邊界區(qū)域進行調節(jié)，以便減小或者提高作為發(fā)電機起作用的電機的轉矩以穩(wěn)定車輛。
文獻DE 10 2008 061 821 Al描述了一種用于在具有回收能力的運行狀態(tài)期間回 收機動車中的能量的方法，其中自由能量被轉換成電能量并且存儲在車載電網(wǎng)中或直接提 供給車輛動力總成(Fahrzeugaggregat)，其中車輛在滑行運行階段和/或制動運行階段期 間處于具有回收能力的運行狀態(tài)中。為了回收顯著更大量的能量，在識別出的來自駕駛員 的或來自系統(tǒng)的減速期望時，在沒有操縱制動踏板或者沒有主動制動介入的情況下進行具 有相對于在滑行運行時的回收功率更大的回收功率的能量回收。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務在于，如此改進開頭所述的類型的方法、控制設備和計算機程序產(chǎn) 品，從而提高回收潛力，其中不提高內(nèi)燃機的燃料消耗。
根據(jù)本發(fā)明，該任務通過權利要求1、8和9的主題來解決。從屬權利要求限定了 本發(fā)明的優(yōu)選的改進方案。
本發(fā)明的構思是，將盡可能高份額的制動能量轉換成回收功率，以便因此提高回 收潛力。目前傳統(tǒng)上已知一種具有回收發(fā)電機管理裝置的簡單的回收系統(tǒng)，所述回收系統(tǒng) 基于具有作為能量存儲器的鉛酸電池的14V車載電網(wǎng)，在激活滑行切斷時提高了發(fā)電機電 壓進而提高了電池充電功率。因此，制動能量的一部分在“滑移(Segeln)”時、也就是說在車輛的滑行運行和制動時被回收。根據(jù)具有鋰電池和雙層電容器的更為有效的回收系統(tǒng)， 明顯更高的回收功率是可能的。在此情況下優(yōu)選通過制動踏板控制回收功率。即使在根據(jù) 加速踏板來激活回收的系統(tǒng)中，也使用滑行切斷的條件。本發(fā)明的構思是，在運行階段中導 入和提高回收功率，其中由于第二內(nèi)部運行條件、即所謂的鎖定條件(Sperrbedingung)而 阻礙或延緩了滑行切斷。
該任務通過以下方式來解決由控制設備在運行階段中調整電機的回收功率，其 中基于對加速踏板的操縱倒推駕駛員期望，所述駕駛員期望引起了車輛的制動功率，其中 內(nèi)燃機的噴射基于車輛的第二內(nèi)部運行條件得到保持。因此可以比目前現(xiàn)有技術明顯更早 知曉地進行回收。
根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，將基于加速踏板的操縱的反饋作為第一內(nèi)部運行條件 進行回收。因此，對加速踏板的操縱的每個反饋都作為車輛駕駛員的減速期望進行推導。
根據(jù)一種可成本低廉地制造的優(yōu)選的實施方式，將根據(jù)所述制動踏板的確定的位 置、尤其是無操縱的“零”位置作為另外的第一外部運行條件來進行回收。因此，根據(jù)加速踏 板的位置來進行回收。加速踏板的確定的位置簡單地利用成本低廉的位置傳感器來檢測， 進而可以簡單地實現(xiàn)對電機的控制以運行車載電網(wǎng)。
根據(jù)另一種優(yōu)選的實施方式，替代地或附加地根據(jù)所述加速踏板的操縱的反饋的 動態(tài)特性來進行回收。因此不僅加速踏板的位置是重要的而且反饋的動態(tài)特性也是重要 的。為此，設置相應的傳感設備(Sensorik)，所述傳感設備具有相應的分析裝置。
根據(jù)另一種優(yōu)選的實施方式，回收的強度取決于所述加速踏板的反饋的動態(tài)特 性。因此當更快地收回加速踏板時，實現(xiàn)更強的制動功率。
根據(jù)另一種優(yōu)選的實施方式，由所述控制設備提高發(fā)電機轉矩進而提高回收功率 直至運行極限，其中可靠地保持第二內(nèi)部運行條件、比如尤其像催化器加熱和/或內(nèi)燃機 的暖機運行，并且尤其提高的運行極限在任何運行時刻都不會引起基于回收的噴射量的提 高。因此，充分利用最大回收潛力，其中不設置噴射量提高或者說更高的發(fā)電機轉矩并不通 過提高內(nèi)燃機的噴射量來補償。與現(xiàn)有技術相反，不僅僅在激活滑行切斷時使用每種電制 動功率。至滑行切斷的過渡在回收期間可以是流暢的并且優(yōu)選對于駕駛員而言是不能感覺 到的并且根據(jù)現(xiàn)有技術來實現(xiàn)。
根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，在檢測到滑行運行時進行回收、尤其增加地進行回收。 例如當發(fā)動機被牽引、也就是說當動能大于驅動能時，檢測到滑行運行。例如由此提高地進 行回收，其中電機的激勵電壓被置于更高。
該任務也借助用于機動車的具有至少一個能量存儲器的車載電網(wǎng)的控制設備通 過如下方式來解決設置一種控制設備，所述控制設備與內(nèi)燃機的發(fā)動機控制設備共同作 用并且尤其是包括基于微型計算機的部件，以便實施上面所描述的方法。所述控制設備因 此包括分析裝置，所述分析裝置基于加速踏板的位置或加速踏板動態(tài)特性或者說強度來測 量和分析加速踏板的傳感器值，并且由此分析駕駛員期望，所述駕駛員期望引起車輛的制 動功率。根據(jù)本發(fā)明，盡管由于外部的邊界條件、例如催化器加熱或進行冷的發(fā)動機暖機運 行而將燃料噴射到內(nèi)燃機中，仍然進行回收。因此通過根據(jù)本發(fā)明的控制設備可以提高回 收潛力。根據(jù)本發(fā)明恰好不重要的是，等待直至滑行切斷以便激活回收。
該任務也通過一種計算機程序產(chǎn)品來解決，所述計算機程序產(chǎn)品在具有用于容納微型計算機的程序指令的預設區(qū)域的程序存儲器中能夠加載到控制設備中，以便執(zhí)行上述 方法的所有步驟，其中所述控制設備尤其具有基于微型計算機的部件。計算機程序產(chǎn)品具 有如下優(yōu)點其可以單獨地與車輛類型和發(fā)動機類型匹配并且基于經(jīng)驗確定的值或者根據(jù) 系列測試(Testreihen)所求得的值也可以在車輛運行期間額外地單獨匹配和優(yōu)化。
應理解的是，前面所提及的和下面還要闡述的特征不僅能夠以相應給出的組合進 行應用，而且能夠以其他組合進行應用。


以下參照附圖對本發(fā)明進行詳細闡述。其中圖1示出了具有驅動單元和根據(jù)本發(fā)明的嵌入式控制設備的車載電網(wǎng)的示意性線路 圖；以及圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的控制設備的根據(jù)本發(fā)明的方法過程的流程圖。
具體實施方式
圖1示出了機動車I的車載電網(wǎng)的示意性的線路圖。機動車I包括內(nèi)燃機2，該 內(nèi)燃機機械地與電機4 f禹合。電機4優(yōu)選是爪形電極電機(Klauenpolmaschine)。內(nèi)燃機 2例如通過皮帶與電機4耦合。在發(fā)電機與電能量存儲器14之間連接有功率電子裝置3。 功率電子裝置3包括整流器以及調節(jié)器、尤其是用于調節(jié)激勵電壓和/或電能量存儲器14 中的饋送電流或者說饋送電壓的發(fā)電機調節(jié)器。功率電子裝置3由控制設備15觸發(fā)并且 因此是根據(jù)本發(fā)明的控制設備的一部分。
內(nèi)燃機2通過離合器10和傳動裝置6驅動驅動輪7和8。驅動輪7、8可以借助機 械制動系統(tǒng)9來制動。傳動裝置可以是可自動操縱的或可手動操縱的傳動裝置。
此外，機動車I還包括帶有加速踏板傳感器21A的、可操縱的加速踏板21和帶有 制動踏板傳感器22A的制動踏板22。加速踏板21和制動踏板22的傳感器2IA和22A與控 制設備15連接。控制設備15將通過傳感器21A、22A分析得出的加速踏板21和制動踏板 22的位置的控制信息相應地轉送給發(fā)動機控制設備18、發(fā)電機的功率電子裝置3和機械制 動控制設備9。發(fā)動機控制設備18根據(jù)內(nèi)部運行條件和外部運行條件、譬如像駕駛員意圖 來控制和調節(jié)內(nèi)燃機2，其中所述駕駛員意圖基于加速踏板21或者說制動踏板22來進行分 析。
發(fā)動機控制設備18可以與控制設備15 —起實現(xiàn)為結構單元，或者正如在圖1中 所示的那樣包括兩個結構單元。
圖2示出了在控制設備15中能夠優(yōu)選進行的示意性的流程圖。在內(nèi)燃機2借助 未示出的起動器起動的時刻，控制設備以步驟Si開始工作。
在步驟S2中，車輛I處于運動狀態(tài)，方法是操縱加速踏板21，這由傳感器21A來檢 測。
控制設備15于是轉入到查詢步驟A3中并且借助加速踏板傳感器21A連續(xù)地查詢 加速踏板21是否收回。加速踏板的反饋(RUcknahme)能夠包括加速踏板位置、尤其是自由 操縱的“零”位置，也就是說未操縱的位置或者比在步驟2中操縱的位置更低的每個其他位 置。此外，根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，加速踏板21的反饋的動態(tài)特性可以由帶有分析電子裝置的傳感器21A來檢測。如果沒有檢測到反饋，則持續(xù)地重復查詢步驟A3。
如果查詢步驟A3被肯定，則控制設備15將功率電子裝置3切換到回收模式，從而 使得電機2作為發(fā)電機根據(jù)第一回收模式Rekl來回收電能。在此情況下，受發(fā)動機控制設 備18控制地還一直將燃料噴射到內(nèi)燃機2中以便例如將催化器加熱到工作溫度，或者將內(nèi) 燃機2引入到熱運行溫度以便將內(nèi)燃機引入到具有低燃料消耗的運行環(huán)境中。在回收模式 Rekl中的回收因此在步驟S4中進行。
該方法進入到用于接下來的查詢步驟A5的新查詢中，其中查詢是否存在 滑行切斷(Schubabschaltung)的前提條件。也就是說在此檢查是否存在滑行運行 (Schubbetrieb)以及是否實施滑行切斷。當基于內(nèi)部運行條件能夠實現(xiàn)滑行切斷時，例如 因為催化器被加熱或者不再需要內(nèi)燃機的暖機運行(Warmlauf)時，滑行切斷例如在一定的 延時之后被觸發(fā)。
如果滑行切斷被肯定，則在第二回收模式Rek2中在步驟S6中進行回收。該步驟 已經(jīng)在傳統(tǒng)的車輛中實現(xiàn)和公開。因此，回收收益尤其通過引入回收模式Rekl得到。
如果滑行切斷被否定或被肯定，則與此無關地在步驟A7中通過制動踏板傳感器 22A的查詢進一步查詢，是否操縱制動踏板22。
如果這被肯定，則在步驟S8中起動第三回收模式Rek3，其中根據(jù)操縱制動踏板22 的強度和力度通過功率電子裝置3還將回收力矩設置或改變得更高，并且必要時機械制動 系統(tǒng)通過機械制動控制設備3來激活，以便使車輛制動。
控制設備15于是接著轉入到查詢步驟A9，以便查詢內(nèi)燃機是否在另一滑行運行 中聯(lián)動(mitschleppen),從而使得在步驟SlO中利用回收模式Rek4相對于步驟S8還可以 進一步提聞回收。
重復查詢直至在步驟All中查詢，制動踏板22是否收回到無操縱的位置。
當制動踏板22的操縱還未被收回時，在有滑行運行的情況下或在沒有滑行運行 的情況下在回收模式3或4中進一步進行回收。
如果制動踏板無操縱地處于“零”位置中，則在查詢步驟A13中檢查加速踏板21是 否又被操縱。
如果這被肯定，則在步驟S14中切斷相應地調節(jié)的回收模式并且控裝裝置又轉入 到步驟S2。
如果加速踏板并未被操縱并且車輛繼續(xù)行駛，則切換到回收模式Rekl。
如果加速踏板未被操縱并且因此車輛靜止，則在步驟SI中進行控制。基于在此所 提出的能量管理策略，因此只要可能，能夠立即在回收模式Rekl中釋放回收。因此提高了 回收潛力?；厥展δ芸梢允褂迷谒谢旌蟿恿ψ冃头桨负偷燃壍乃熊囕v中，如中混、微混 或全混合動力的所有車輛中。因此，可以通過提高發(fā)電機轉矩而在不提高噴射量的情況下 獲得電能。因此能夠獲得用于使車輛減速的動能或者來自下坡行駛的勢能。不再必須等待 滑行切斷以進行回收。所有附圖僅示出了示意性的而非合乎比例的示圖。此外，尤其對本 發(fā)明而言參考繪出的示圖是重要的。
權利要求
1.一種用于運行機動車的車載電網(wǎng)的方法，所述車載電網(wǎng)具有至少一個能量存儲器(14)，其中所述機動車具有內(nèi)燃機(2)和與所述內(nèi)燃機機械地耦接的電機(4)、用于預先設定能夠至少由所述內(nèi)燃機(2)輸出的轉矩的可操縱的加速踏板(21)、用于將燃料噴射(J) 到所述內(nèi)燃機(2)中的發(fā)動機控制設備(18)以及尤其具有可操縱的制動踏板(22)，通過所述制動踏板至少在其操縱的第一子區(qū)域中在第一外部運行條件的前提條件下激活控制設備(15)，從而在同時將能量饋送至車載電網(wǎng)中的情況下產(chǎn)生所述電機的回收功率，其特征在于，在運行階段中由所述控制設備(15)調整所述電機(4)的回收功率，其中基于對所述加速踏板(21)的操縱倒推出駕駛員期望，所述駕駛員期望引起了車輛的制動功率，其中所述內(nèi)燃機(2)的噴射(J)基于車輛的第二內(nèi)部運行條件而得到保持。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，將基于所述加速踏板(21)的操縱的反饋作為另外的第一外部運行條件來進行回收。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，將根據(jù)所述制動踏板(22)的確定的位置、尤其是無操縱的“零”位置作為第一外部運行條件來進行回收。
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述加速踏板的操縱的反饋的動態(tài)特性來進行回收。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述回收的強度取決于所述加速踏板的反饋的動態(tài)特性。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，由所述控制設備(15)提高發(fā)電機轉矩進而提高回收功率直至運行極限，其中可靠地保持第二內(nèi)部運行條件、比如尤其像催化器加熱和/或內(nèi)燃機的暖機運行，并且尤其提高的運行極限在任何運行時刻都不會引起基于回收的噴射量的提高。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，在檢測到滑行運行時進行回收、尤其增加地進行回收。
8.一種用于運行機動車的車載電網(wǎng)的控制設備，所述車載電網(wǎng)具有至少一個能量存儲器(14)，其中所述機動車具有內(nèi)燃機(2)和與所述內(nèi)燃機機械地耦接的電機(4)、用于預先設定能夠至少由所述內(nèi)燃機(2)輸出的轉矩的可操縱的加速踏板(21)、用于將燃料噴射 (J)到所述內(nèi)燃機(2)中的發(fā)動機控制設備(18)以及尤其具有可操縱的制動踏板(22)，通過所述制動踏板至少在其操縱的第一子區(qū)域中在第一外部運行條件的前提條件下激活控制設備，從而在同時將能量饋送至車載電網(wǎng)中的情況下能夠產(chǎn)生所述電機的回收功率，其特征在于，設置控制設備(15)，所述控制設備與所述內(nèi)燃機(2)的發(fā)動機控制設備(18)共同作用并且尤其包括用于執(zhí)行根據(jù)權利要求1至7中至少一項所述的方法的、基于微型計算機的部件。
9.一種計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品在具有用于容納微型計算機的程序指令的預設區(qū)域的程序存儲器中能夠加載到控制設備中，以便執(zhí)行根據(jù)權利要求1至7中至少一項所述方法的所有步驟，其中根據(jù)權利要求8所述的控制設備(15)尤其具有基于微型計算機的部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于運行機動車的車載電網(wǎng)的方法，所述車載電網(wǎng)具有至少一個能量存儲器(14)，其中機動車具有內(nèi)燃機(2)和與內(nèi)燃機機械地耦接的電機(4)、用于預先設定能夠至少由內(nèi)燃機(2)輸出的轉矩的可操縱的加速踏板(21)、用于將燃料噴射(J)到內(nèi)燃機(2)中的發(fā)動機控制設備(18)以及尤其具有可操縱的制動踏板(22)，通過制動踏板至少在其操縱的第一子區(qū)域中在第一外部運行條件的前提條件下激活控制設備(15)，從而在同時將能量饋送至車載電網(wǎng)中的情況下產(chǎn)生電機的回收功率。為了提高回收潛力在運行階段中由控制設備(15)調整電機(4)的回收功率，其中基于對加速踏板(21)的操縱倒推出駕駛員期望，駕駛期望引起了車輛的制動功率，其中內(nèi)燃機(2)的噴射(J)基于車輛的第二內(nèi)部運行條件而得到保持。
文檔編號B60W30/18GK103068657SQ201180039346
公開日2013年4月24日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權日2010年8月9日
發(fā)明者M.施密特 申請人:羅伯特·博世有限公司