具有至少一个电子的控制单元用于控制混合动力车辆中的内燃机的控制系统技术方案

在按照本发明专利技术的具有至少一个电子的控制单元用于控制混合动力车辆中的内燃机的控制系统中，所述控制单元被设计使得：所述控制单元在所预期的速度走向和至少所预测的当前交通灯阶段持续时间方面分析输入信号，以便检测用于识别当前情况的以及用于识别至少一种在不久的未来中存在的情况的数据；并且根据所预期的速度走向和至少所预测的当前交通灯阶段持续时间以及根据通过驾驶员交互的负载变化，与当前预定的电动行驶速度界限和/或电动行驶负载界限无关地与情况适配地控制内燃机的起动和停止。

Control system for controlling internal combustion engine in hybrid electric vehicle with at least one electronic control unit

In the control system of an internal combustion engine in a hybrid vehicle with at least one electronic control unit in accordance with the invention, the control unit is designed so that the control unit analyses the input signal at the expected speed direction and at least the duration of the current traffic light phase in which it is predicted, so that the inspection can be detected. The test is used to identify the current situation and to identify at least one of the data that exists in the near future; and according to the expected speed and at least the predicted current traffic light stage duration, and according to the load change through the driver interaction, the limit and / or the pre scheduled electric speed limit and / or The starting and stopping of the internal combustion engine is controlled by the electric load limits independently and adaptable to the situation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有至少一个电子的控制单元用于控制混合动力车辆中的内燃机的控制系统
本专利技术涉及一种控制系统，所述控制系统具有至少一个电子的控制单元用于控制混合动力车辆中的内燃机。
技术介绍
自多年以来，混合动力车辆也已经作为如下量产车辆已知，所述量产车辆包含至少一个内燃机和至少一个电机作为驱动发动机。这种混合动力车辆包括具有至少一个电子控制单元的控制系统，所述控制单元尤其是通过相应被编程的功能模块来实施不同的用于选择与相应当前的行驶情况适配的运行模式的运行方法。可选择的运行模式尤其是纯电动行驶(仅电机驱动；“E模式”，“电动行驶”)、纯内燃机式行驶(仅内燃机驱动)和/或混合动力驱动行驶(不仅电机而且内燃机驱动)。已知的运行方法优先考虑电池或其它电储存器(例如超级电容)的荷电状态来选择运行模式。部分地在此也考虑如下参数，例如当前车辆速度、当前行驶行为或确定的当前设定的客户功能。
技术实现思路
本专利技术的任务是，进一步改善具有开头提及类型的运行方法的控制系统。该任务按照本专利技术通过独立权利要求的技术方案来解决。本专利技术的有利的进一步扩展方案包含在从属权利要求中。在按照本专利技术的具有至少一个电子的控制单元用于控制混合动力车辆的内燃机的控制系统中，所述控制单元被设计使得：所述控制单元在所预期的速度走向和所预测的交通灯阶段变换方面分析输入信号，以便检测用于识别当前情况的以及用于识别至少一种在不久的未来中存在的情况的数据，并且所述控制单元根据所预期的速度走向和所预测的交通灯阶段变换以及根据负载相关的驾驶员交互、与当前预定的电动行驶速度界限和/或负载界限无关地与情况适配地控制内燃机的起动和停止。本专利技术总体包括一种用于控制混合动力车辆中的内燃机的起动和停止的方法，其中，借助在所预期的速度走向方面和优选也在负载走向方面评估当前情况以及前方情况(优选在定义的预测范围内)，根据驾驶员交互和/或根据高压储存器的荷电状态以定义的方式对起动和停止行为进行优化，在更下面更详尽地探讨所述定义的方式。按照本专利技术，原则上检测用于识别当前情况的以及用于识别至少一种在不久的未来(例如定义的预测视野<5km)中存在的情况的数据并且在所预期的速度走向方面对所述数据进行分析。这样的用于预测速度走向的数据尤其是包括：-导航系统(例如具有RTTI的ADAS)的关于环境信息和/或交通路线信息的地图数据以及(驾驶员特定地)进行学习的系统，用于预测最可能的前方路径、用于预测在前方弯道中的速度、用于检测前方车速限制和当前车速限制、用于预测路段的前方坡度走向、用于根据前方路段上的交通密度来预测平均速度等，和/或-指示牌识别系统(例如KAFAS)，尤其是用于识别影响要预期的速度的交通指示牌，和/或-用于检测前方的和相关的信号灯设备的当前状态(识别交通灯状态)的相机系统以及在车辆中或通过后台来在时间上预测相关的信号灯设备(预测交通灯状态)的(进行学习的)系统，和/或-车辆传感机构(例如雷达和KAFAS)，用于检测前方行驶的其它交通参与者(尤其是前方车辆的速度和加速度)，和/或-所有的能够有助于预测所预期的速度走向的其它系统。此外，优选求取至少一个负载相关的驾驶员交互，尤其是通过检测加速踏板位置来求取相应当前的负载期望。按照本专利技术，优先根据在预定的预测视野中所预期的速度走向并且根据当前的负载相关的驾驶员交互来控制内燃机的起动和停止。此外，可以根据车辆的运行状态、如尤其是高压储存器的荷电状态来优化起动和停止行为。将所预期的速度走向优选与用于纯电动行驶(E模式)的在充电状态(CD＝“荷电耗尽(chargedepleting)”，电动行驶速度上限)下和在放电状态(CS＝“荷电维持(chargesustaining)”，电动行驶速度下限)下的常见的与荷电状态有关的固定或可变的最大电动行驶速度界限进行比较。如果实际速度低于当前有效的电动行驶速度界限，则按照现有技术立即停止内燃机。如果实际速度超过当前有效的电动行驶速度界限，则按照现有技术立即起动内燃机。此外，按照现有技术在这些速度界限之外也进行起动或停止，只要超过或低于与速度和电池荷电状态有关的负载界限。通过本专利技术，尤其是所预期的速度走向和负载走向(负载变化)并且不仅当前速度和当前负载在这些至今静态地设置的界限方面被考虑。在不久的未来中的新的情况按照本专利技术能够导致向上和向下(无级地)移动这些至今与情况无关地预定的起动界限和/或导致忽略这些起动界限。借助按照本专利技术的控制系统的控制或按照本专利技术的用于控制内燃机的起动或停止的方法以定义的方式来实施，即优选这样实施，使得：·避免仅短暂地停止或仅短暂地起动内燃机的阶段；和/或·在负载相对低时尽可能长时间地保持E模式或在负载相对高或升高时避免E模式；和/或·优选在开始加速过程时进行内燃机的起动，不在加速过程期间并且不在恒速行驶时进行内燃机的起动；·优选以停止的内燃机进行要预期的长时间的减速；·减少在客户运行中的起动和停止过程的次数。按照本专利技术的控制系统的焦点在于使用交通灯阶段预测，所述交通灯阶段预测是本身已知的(例如参考本申请人的未在先公开的DE102016210071.8)、但同样还能够被进一步构造。通过交通灯阶段预测，例如借助在时间上被学习的交通灯阶段或借助进行发射的基础设施(尤其是交通灯设备)能够预先确定直至交通灯阶段变换的持续时间。按照本专利技术的系统以本身常见的方式装备有用于这样的基础设施数据的接收和分析单元。所述电子控制单元访问这些基础设施数据。在此，按照本专利技术尤其是借助相应被设计的并且被编程的控制单元在所预期的速度走向方面分析输入信号，以便检测用于识别当前情况的以及用于识别至少一种在不久的未来中存在的情况的数据。当通过交通灯阶段预测将交通灯阶段变换识别或预测为一种在不久的未来中存在的情况时，当在当前情况下出现负载相关的驾驶员交互时(例如在松开油门时或在踩下油门时)与当前预定的电动行驶速度界限无关地控制内燃机的起动或停止。通过本专利技术实现下列优点：1)通过如下方式提高在E模式中的行驶历程·延长在E模式中的行驶阶段(借助减少在所预期的低负载情况下的由负载决定的起动)·在能量方面的优化·起动鲁棒性2)通过如下方式改善运行策略的客户可实施性、舒适性和声学·避免短暂停止或起动内燃机·减少停止振动·起动鲁棒性(在低速度带中)·减少在客户运行中的起动和停止过程·避免在恒速行驶中的起动过程(可能借助在加速中的掩盖)·优选在高负载情况之前起动(避免高的连接转速)3)通过如下方式减少消耗或提高续航里程·在预期高的负载时阻止不必要的E模式行驶·借助避免不必要的停止过程而减少起动损耗·通过提早停止内燃机而提高对回收能量的利用4)通过如下方式改善运动性或响应·避免在高负载情况之前的仅短暂的停止过程·在高的负载要求之前提早起动内燃机附图说明在附图中示出示出本专利技术的实施例。其中：图1示出用于实施基于控制系统的运行方法的主要需要的功能构件。图2示出示例1：从开动的内燃机和红色交通灯阶段出发的当前情况；在不久的未来中的第一种情况：在长时间的减速之后(在减速持续时间足够时)变换为绿色交通灯阶段；所预期的速度(例如车速限制)高于最大电动行驶速度的第二种情况。图3示出示例2：从开动的内燃机和红色交通灯阶段出发的当前情况；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制系统，所述控制系统具有至少一个电子的控制单元(3、5)用于控制混合动力车辆中的内燃机，其中，所述控制单元(3、5)被设计使得：所述控制单元在所预期的速度走向(ve)和/或负载走向方面分析输入信号，以便检测用于识别当前情况(S0)的以及用于识别至少一种在不久的未来中存在的情况(S1、S2)的数据；并且当所述控制单元将交通灯阶段及其持续时间识别为在不久的未来中存在的情况(S1)时，所述控制单元当在当前情况(S0)中出现负载相关的驾驶员交互(FP；FP‑、FP+)时与当前预定的电动行驶速度界限(eVMax,CD、eVMax,CS)和/或负载界限无关地控制内燃机的起动或停止。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.27 DE 102015223588.21.一种控制系统，所述控制系统具有至少一个电子的控制单元(3、5)用于控制混合动力车辆中的内燃机，其中，所述控制单元(3、5)被设计使得：所述控制单元在所预期的速度走向(ve)和/或负载走向方面分析输入信号，以便检测用于识别当前情况(S0)的以及用于识别至少一种在不久的未来中存在的情况(S1、S2)的数据；并且当所述控制单元将交通灯阶段及其持续时间识别为在不久的未来中存在的情况(S1)时，所述控制单元当在当前情况(S0)中出现负载相关的驾驶员交互(FP；FP-、FP+)时与当前预定的电动行驶速度界限(eVMax,CD、eVMax,CS)和/或负载界限无关地控制内燃机的起动或停止。2.按照权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制单元(3、5)被设计使得：所述控制单元立即地当在具有开动的内燃机的当前情况(S0)中存在减少负载的驾驶员交互(FP-)时以及当在过渡到未来情况(S1)中时由系统识别出由于交通灯阶段即将变换为红色或由于红色交通灯阶段的识别出的长剩余时间而长时间减速时与低于电动行驶速度和/或负载界限(eVMax,CD、eVMax,CS)无关地直接停止内燃机，至少直到进入所述未来情况(S1)。3.按照上述权利要求中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述控制单元(3、5)被设计使得：仅当所预期的速度走向(ve)的减速的减少直到过渡到未来情况(S1)中的持续时间超过预定的最小持续时间(dt_min)时，所述控制单元才立即地当在具有开动的内燃机的当前情况(S0)中存在减少负载的驾驶员交互(FP-)时以及当在过渡到未来情况(S1)中时由系统识别出交通灯阶段即将变换时与低于电动行驶速度界限(eVMax,CD、eVMax,CS...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·维斯贝克，M·范格利库姆，N·斯玛依洛维克，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE