用于產生影響對汽車車輪的滑轉的調節(jié)的指令信號的設備、方法和計算機程序的制作方法
【專利說明】用于產生影響對汽車車輪的滑轉的調節(jié)的指令信號的設備、方法和計算機程序
[0001]本發(fā)明的實施例涉及一種用于產生影響對汽車車輪的滑轉的調節(jié)的指令信號的設備，所述指令信號尤其用于在電動驅動的機動車或混合動力車的能量回收期間影響對滑轉的調節(jié)。
[0002]為了降低燃料消耗并且為了改善汽車的環(huán)境兼容性，討論或者已經實現(xiàn)了大量用于至少部分電動驅動汽車的方案。在此，一方面存在用于完全電動驅動的方法，另一方面也存在大量混合解決方案，在這些解決方案中內燃機與電動機耦連?；旌辖鉀Q方案或者混合動力車本身具有不同的設計類型，例如設計為串聯(lián)式混合驅動，其中內燃機產生用于運行電動驅動器所需的能量，其中，驅動器本身只借助電動機實現(xiàn)。在并聯(lián)式混合驅動中，內燃機和電動機以變化的功率比共同工作，以便為機動車提供驅動力。
[0003]所有這些方案原則上實現(xiàn)了所謂的再生制動或能量回收，以便進一步提高能效。在傳統(tǒng)的制動中，由于制動而從機動車中獲取的機動車動能通常作為制動器或機動車發(fā)動機中的熱而未被利用地損失，但在再生制動或者能量回收中，檢測到的動能通過發(fā)電機轉化為電能并且以保存在機動車蓄電池中的電荷的形式被存儲以便之后使用。因此其在之后可以用于為電動機供能。在此可行的是，為了能量回收而使用與傳動系耦連的單獨發(fā)電機，或者用于驅動的電動機在第二運行模式中同時也用作能量回收設備，即類似于發(fā)電機。
[0004]在具有部分電動驅動器的電動車或機動車中，行駛速度降低時通過回收動能獲得的電能在與能量回收設備相連的車輪或單獨的車輪上作用產生制動力矩。這與是否將電動機用作發(fā)電機還是使用單獨的發(fā)電機無關。
[0005]與車輪的旋轉方向相反作用的制動力矩可以大到超過了車輪與行車道路面之間可借助摩擦傳遞的最大力矩，這可能導致車輪鎖死。因此，通過在用于能量回收的車輪或被驅動的車輪滑轉之后對能量回收力矩的調節(jié)限制能量回收或通過能量回收獲得的能量。不參與能量回收的車輪上的滑轉通常也例如通過用于穩(wěn)定行駛動力的系統(tǒng)進行限制。這也適用于不進行能量回收的機動車。否則在彎道行駛時，在前車輪上的滑轉過大時、尤其是在具有前部驅動器的機動車中可能造成強烈的失調，而在具有后部驅動器的機動車中可能造成過調。例如可以通過機動車制動系統(tǒng)上的調節(jié)干預避免出現(xiàn)上述行駛狀態(tài)，以便有針對性地制動所選擇的機動車車輪。在一個或多個車輪上的額定滑轉值被超過時進行這種調節(jié)。為了防止對行駛穩(wěn)定性的影響，額定滑轉值或者說明車輪的允許滑轉的額定滑轉閾值原則上可以選得較小，從而杜絕在任何摩擦系數的行車道路面與車輪之間的附著被超過。這可能導致產生較小的額定滑轉閾值，使得在出于行駛穩(wěn)定性的原因本來不需要進行調節(jié)干預的情況下就已經進行調節(jié)干預。
[0006]因此，本發(fā)明所要解決的技術問題在于，在保持機動車的行駛穩(wěn)定性的情況下減少調節(jié)干預。
[0007]該技術問題按本發(fā)明的實施例通過一種用于產生影響對汽車的車輪的滑轉的調節(jié)的指令信號的設備解決。所述設備具有輸入接口和控制裝置，所述輸入接口用于接收代表汽車的轉向的車輪的轉向角的傳感器信號，所述控制裝置設計用于基于所述傳感器信號提供額定滑轉值，所述額定滑轉值代表車輪的可容忍的滑轉。所述設備還具有輸出接口，所述輸出接口設計用于輸出指令信號，所述指令信號作用使得車輪的滑轉調節(jié)的當前額定滑轉值改變?yōu)樗鲱~定滑轉值。換而言之，按照本發(fā)明的實施例，用于滑轉調節(jié)的額定值隨情況適配，也就是基于由控制裝置提供的額定滑轉值改變車輪的滑轉調節(jié)的當前額定滑轉值。所提供的額定滑轉值以對機動車的轉向車輪的轉向角的測評為基礎。在上述意義中，滑轉調節(jié)在此理解為這種調節(jié)，其借助控制回路調節(jié)車輪的滑轉。
[0008]因此，通過本發(fā)明的實施例可以例如在直線行駛時允許較高的額定滑轉值并且盡可能防止提前進行調節(jié)干預。同時，在彎道行駛時可以避免不期望的較大滑轉。
[0009]按照本發(fā)明的實施例，所述指令信號設計用于作用使得滑轉調節(jié)的當前額定滑轉值改變，借助滑轉調節(jié)調節(jié)作為被調參數的車輪滑轉，其中，滑轉調節(jié)的至少一個調節(jié)變量是由能量回收設備、例如由發(fā)電機作用產生的能量回收力矩。所述能量回收力矩同樣在相關的車輪上作用產生制動力矩。
[0010]因此，總地來說可以在較高程度上利用能量回收能力來實現(xiàn)較高的能量利用。同時也可以在能量回收運行中實現(xiàn)較高的彎道行駛穩(wěn)定性，因為通過使用轉向角信號或者代表轉向車輪的轉向角的傳感器信號可以隨機應變地對機動車的行駛狀態(tài)做出響應。這能夠以有利的方式方法實現(xiàn)，而不需要例如通過行駛動力調節(jié)裝置的復雜的調節(jié)算法在其它車輪上進行附加的制動干預等。行駛動力調節(jié)裝置的這種調節(jié)干預例如可能使駕駛員局促不安并且在整體上導致不太習慣的機動車行駛特性。這可以通過本發(fā)明的實施例避免。
[0011]按照本發(fā)明的一些實施例，已經存在的用于能量回收力矩的滑轉調節(jié)(迄今沒有隨機應變地對機動車的行駛狀態(tài)或者彎道行駛做出響應)能夠以簡單的方式方法通過按照本發(fā)明實施例的設備進行補充，以便在不產生較高附加成本的情況下實現(xiàn)按照本發(fā)明的優(yōu)點。
[0012]按照本發(fā)明的一些實施例，附加的功能性不需要通過附加的硬件構件(形式為控制設備等)實現(xiàn)。本發(fā)明的其它實施例也包含一種用于產生影響對汽車車輪滑轉的調節(jié)的指令信號的方法，其中，首先提供代表汽車的轉向的車輪的轉向角的傳感器信號。基于所述傳感器信號提供額定滑轉值，其中，所述額定滑轉值代表與行駛狀態(tài)有關的可容忍的車輪滑轉。通過提供作用使得車輪的滑轉調節(jié)的當前額定滑轉值改變?yōu)樗鲱~定滑轉值的指令信號，可以繼續(xù)使用用于滑轉調節(jié)的傳統(tǒng)控制設備。在此可以在新的附加硬件部件如CPU等上實現(xiàn)附加的功能性。作為備選，按照其它實施例也可行的是，通過對已經存在的CPU或者已經存在的控制設備進行簡單的軟件更新實現(xiàn)附加的功能性。因此，本發(fā)明的實施例也包含一種具有程序代碼的程序，當在計算機、處理器或者可編程的硬件部件上運行或執(zhí)行所述程序代碼時，所述程序代碼實施上述方法。
[0013]按照本發(fā)明的一些實施例，所述控制裝置設計用于在與較大的轉向角對應的傳感器信號下尤其與轉向角α的余弦成比例地提供比在與較小的轉向角對應的傳感器信號下更小的額定滑轉值。
[0014]由此可以在直線行駛時實現(xiàn)良好的能量回收效率，而在彎道行駛時，可以在實現(xiàn)最佳的能量回收效率的同時基于對行駛動力或其物理基礎的認知確保機動車的軌跡穩(wěn)定性，而不必啟動行駛穩(wěn)定性系統(tǒng)的復雜而造成干擾的調節(jié)干預。
[0015]按照本發(fā)明的一些實施例，本發(fā)明的一個實施例使用在具有前部驅動器的機動車中，也就是所述輸出接口設計用于輸出指令信號，所述指令信號作用使得被驅動的前輪的滑轉調節(jié)的當前額定滑轉值改變。當使用在前輪驅動的機動車中時，本發(fā)明的實施例可以改善所感受到的行駛特性，因為可以避免前輪驅動機動車的略微提高的失調，在不使用本發(fā)明的實施例的情況下當其余用于調節(jié)行駛動力的系統(tǒng)相對包容地協(xié)調適配時可能出現(xiàn)這種失調。
[0016]按照本發(fā)明的一些實施例，所述控制裝置只基于代表機動車的轉向車輪的轉向角的傳感器信號確定所述額定滑轉值。也就是說本發(fā)明的實施例能夠以極為有效的方式方法在使用唯一一個原本就可供機動車系統(tǒng)使用的測量參數的情況下實現(xiàn)。在此，關于當前轉向角的信息可以由傳感器信號以任何能想到的方式方法確定或提供，例如以模擬電平的形式被模擬地或數字地調制、如脈沖帶寬調制，或者作為數字的數值傳輸至總線系統(tǒng)，例如傳輸至機動車的CAN總線。按照其它實施例，關于轉向角的信息或者傳感器信號也可以無線地傳輸，因此輸入接口可以是有線的、光學的、導電的或者無線的接口。
[0017]同理適用于指令信號，其原則上能夠以與傳感器信號相同的方式方法數字地或模擬地表示以及以上述方式傳輸或傳遞。同樣地，控制裝置能夠以任意的方式方法基于傳感器信號確定額定滑轉值。所述額定滑轉值例如可以通過模擬電路由模擬的傳感器信號確定或者基于數字地表示的數值或參數通過分析進行計算或者通過查閱表格(Look-Up-Tabelle)確定。額定滑轉值同樣能夠與其它信號一樣模擬地、數字地或者以任意其它的方式方