具有第一动力设备和设计为电机的第二动力设备的机动车及运行机动车的方法技术

技术编号：40236199 阅读：10 留言：0更新日期：2024-02-02 22:36

本发明专利技术涉及一种机动车，其中，机动车(1)的控制装置(6)设计用于，控制第一和第二动力设备(2、3)的运行，使得第一动力设备(2)驱动机动车(1)，其中，第二动力设备(3)作为发电机运行，由此，第一动力设备(2)的负载点以增量(7)来提高，其中，增量(7)通过第一限值(8)限制，第一限值被选择为，使得在第一动力设备(2)的驱动力矩被减小到零时，在增量(7)被设置为第一限值(8)并且同时机动车(1)的动力装置打滑控制(10)不工作或无效期间，在第一测试行驶情况(29)下发生机动车(1)的不稳定，并且在第二测试行驶情况中不发生机动车(1)的不稳定，其中，在第一测试行驶情况(29)下，机动车(1)的轮胎(4)与道路(37)之间的静摩擦的摩擦系数在0.4至0.9之间，并且在第二测试行驶情况中，摩擦系数在0.9至1.1之间。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机动车，该机动车具有尤其是内燃机的第一动力设备和设计为电机的第二动力设备，其中，机动车的控制装置设计用于，在机动车的至少一个运行模式下控制第一、第二动力设备的运行，以使第一动力设备驱动机动车同时第二动力设备作为发电机运行，由此使第一动力设备的负载点提高了增量，其中，在常规运行中，所述增量由第一限值限制，机动车的动力装置打滑控制处于工作中。此外，本专利技术涉及一种用于运行机动车的方法。

技术介绍

1、如果在机动车中除第一动力设备、尤其是内燃机外还存在电机作为第二动力设备，那么电机可以用于第一动力设备的正的和负的负载点移动。在此，分别由第一动力设备和电机提供的转矩可以由控制装置控制。负载点移动可能是有利的，以便使内燃机在一个转速或转矩范围内运行，即使当该范围不对应于由驾驶员或用于至少半自动的车辆引导的系统实现的当前力矩预设时，在该转速或转矩范围内仍然达到内燃机的最优效率。

2、在通过电机导致的负载点提高中可能的问题是，例如由于缺陷、软件错误等，转矩要求没有由第一动力设备正确地实现或实际上由第一动力设备提供的转矩没有被正确检测。这可能导致，由于负载点移动总体上产生高的负转矩，这可能引起驱动轮抱死，从而引起车辆的不稳定。例如，如果向第一动力设备输出4000牛米的正的力矩要求或者如果检测到动力设备的这种表面上的转矩，并且希望总转矩为1000nm，那么为电机预设3000nm的负转矩。如果现在第一动力设备实际上仅提供500nm的转矩，那么产生2500nm的减速转矩，由此，根据行驶情况可能产生车辆的不稳定。

3、为了避免不合理的风险，在机动车中已知：为相关的部件预设“汽车安全完整性等级”(asil)。该汽车安全完整性等级从与常见的质量保证相对应的qm等级出发，包括asil a至c、直至asil d，在此潜在风险越来越高并且因此需要越来越复杂的措施来降低风险。

4、从粗略的风险和危害评估得出，由根据天气条件的不稳定风险导致根据asil b至d的要求。为了满足在第一动力设备的力矩预设和检测方面的要求，尤其是如果该第一动力设备设计为内燃机，那么需要非常复杂的措施、例如动力传动系的大部件的非常广泛的冗余度和/或复杂的传感器系统，由此产生相当大的附加耗费以及车辆重量和价格的明显增加，因为在常见的内燃机中，只能识别在故障情况下过高的转矩提供，而不能识别在故障情况下过低的转矩提供。

5、迄今为止，该问题以如下方式解决，即负载点提高被限制到相对低的最大负转矩，例如被限制为最大1000nm至1500nm，使得在故障情况下过低的内燃机转矩不会导致不稳定。在适当选择该限值时可以实现，即使在湿滑或下雪的情况下，在故障中过低的内燃机转矩下，也不会产生机动车的不稳定，或最多会产生能由驾驶员良好控制的机动车不稳定。

6、从文献de 10 2014 210 537 a1还已知，在减小车轮力矩的安全措施介入的情况下，将电机转移到不工作状态中，以避免电机与通过内燃机和/或制动器触发的转矩减小之间的可能不利的相互作用。由此，可以进一步降低由于电机的负转矩而导致车辆不稳定的风险。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是，以低技术成本进一步提高具有第一动力设备和设计为电机的第二动力设备的机动车的效率，具体地尤其是可以允许更高的、由电机引起的第一动力设备负载点提高。

2、根据本专利技术，该目的通过上述类型的机动车来实现，其中，第一限值被选择为，使得在第一动力设备的驱动力矩减小为零时，在增量被设置为第一限值并且同时机动车的动力装置打滑控制不工作或无效期间，当机动车在第一和第二测试行驶情况中分别沿圆形轨迹的区段被引导时，在第一测试行驶情况中发生机动车的不稳定，并且在第二测试行驶情况中不发生机动车的不稳定，其中，机动车的速度和圆形轨迹的半径被选择为，使得在圆形轨迹上引导机动车所需的向心力与一乘积之间的比例具有预设的目标比例，该乘积为机动车车轮传输到所行驶的道路上的法向力与机动车轮胎与道路之间的静摩擦的摩擦系数的乘积，其中，在第一测试行驶情况中，该摩擦系数为0.4到0.9，而目标比例为0.65到0.9，而在第二测试行驶情况中，摩擦系数为0.9到1.1，目标比例为0.4到0.6。

3、动力装置打滑控制可以在由于负转矩而在车辆车轮上出现高滑移的情况下，通过施加附加的转矩或减小负转矩、尤其通过第二动力设备减小负载点移动，来避免车辆的不稳定或者是能由驾驶员或由辅助系统对这种不稳定形成良好的控制，该辅助系统用于至少半自动地引导机动车。根据本专利技术，这一点被充分利用，以便相对于之前阐述的增量限制允许更高的增量，所述增量限制使得即使在低摩擦值或摩擦系数的情况下，即例如在下雪或湿滑的情况下，第一动力设备的在故障情况下过低的驱动力矩在没有动力装置打滑控制的情况下也不能导致不稳定。在此，初始的不稳定可以通过动力装置打滑控制识别并且补偿。因此看起来首先可能的是，在具有动力装置打滑控制的机动车中，通过第二动力设备可以允许负载点提高的任意高的限值。

4、然而在该情况下，动力装置打滑控制必须具有足够高的安全完整性，以在所有行驶情况下避免由于在故障情况下过高的负转矩而导致的不稳定。因此，通常需要asil-d完整性等级的实施方案。然而，常见的实施方案通常仅达到根据asil-b的完整性等级，在合理成本下可达到的完整性等级被限制为asil-c。

5、因为所需的完整性除了与损坏严重程度和可控性相关以外，还与故障情况的发生概率相关，所以如果在鲜少出现的行驶情况下——例如仅在存在减小的或低的摩擦系数时，即例如在潮湿的道路上和/或在雪或冰上行驶时——只需要通过动力装置打滑控制来避免不稳定，则可以降低所需的完整性水平。

6、摩擦系数的关于第二测试行驶情况提到的值范围尤其对应于在正常的摩擦系统中或在干燥的道路上的测试行驶。在第二测试行驶情况中，公路状况尤其可以对应于在汽车工业协会的vda 702建议的意义中的正常的摩擦值上的行驶。目标比例的限制由以下得到，即可以假设，在正常的公路交通中，在转弯时，在干燥的道路上可用的静摩擦力被充分利用最大40％至60％。

7、摩擦系数的关于第一测试行驶情况提到的值范围包括减小的或低的摩擦系数的范围，并且因此尤其包括在潮湿的道路上或在冰或雪上的行驶。因此，在第一测试行驶情况中的公路状况尤其可以对应于在减小的摩擦值上的行驶，或在vda 702建议的意义中的低摩擦值上的行驶。在这些行驶情况下，在正常的公路交通中的可用的静摩擦力通常被更充分地利用，从而为了模拟这种行驶，假设更高的目标比例。

8、换言之，限值因此尤其被选择为，使得当在干燥的公路上行驶时或者以正常的摩擦系数行驶时，在通过第二动力设备实现最大再生的情况下，即使在动力装置打滑控制失效的情况下，将驱动力矩减小到零也不会导致机动车的不稳定。因此，仅在潮湿的地面或者说雪或冰上行驶或以减小的或低的摩擦系数行驶时，才需要动力装置打滑控制的正确功能。由此，可以明显降低故障的发生概率，由此，根据是否在减小的摩擦系本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种机动车，该机动车具有尤其是内燃机的第一动力设备(2)和设计为电机的第二动力设备(3)，其中，机动车(1)的控制装置(6)设计用于，在机动车(1)的至少一个运行模式下控制第一、第二动力设备(2、3)的运行，以使第一动力设备(2)驱动机动车(1)同时第二动力设备(3)作为发电机运行，由此使第一动力设备(2)的负载点提高了一增量(7)，其中，在常规运行中，所述增量(7)由第一限值(8)限制，机动车(1)的动力装置打滑控制(10)处于工作中，

2.根据权利要求1所述的机动车，其特征在于，在第一测试行驶情况(29)中，

3.根据权利要求1所述的机动车，其特征在于，在第一测试行驶情况(29)下，摩擦系数为0.4到0.6，目标比例为0.7到0.9，其中，第一限值(8)被选择为，使得在将第一动力设备(2)的驱动力矩减小到零时，在增量(7)被设置为第一限值(8)并且同时机动车(1)的动力装置打滑控制(10)不工作或无效期间，在第三测试行驶情况中不发生机动车(1)的不稳定，其中，在第三测试行驶情况中，机动车沿圆形轨迹(31)的区段被引导，其中，摩擦系数为0.7到0.9，目标比例为0.65到0.85。

4.根据前述权利要求中任一项所述的机动车，其特征在于，控制装置(6)设计用于，检查故障条件(9)，该故障条件的满足表明动力装置打滑控制(10)的故障或不工作状态，在满足故障条件(9)时，切换到故障模式中，在该故障模式中，增量(7)被第二限值(11)限制，该第二限值小于第一限值(8)。

5.根据权利要求4所述的机动车，其特征在于，第二限值被选择为，使得在第一动力设备(2)的驱动力矩减小到零时，在增量(7)被设置为第二限值(11)并且同时机动车(1)的动力装置打滑控制(10)不工作或无效期间，在第一测试行驶情况(29)下不发生机动车(1)的不稳定。

6.根据权利要求4或5所述的机动车，其特征在于，第二限值被选择为，使得在第一动力设备(2)的驱动力矩减小到零时，在增量(7)被设置为第二限值(11)并且同时机动车(1)的动力装置打滑控制(10)不工作或无效期间，在第四测试行驶情况中不发生机动车(1)的不稳定，其中，在第四测试行驶情况中，机动车沿圆形轨迹(31)的区段被引导，其中，摩擦系数为0.4到0.6，目标比例为0.7到0.9。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的机动车，其特征在于，控制装置(6)或控制装置(6)的执行对故障条件(9)的评估(17)和/或将增量(7)限制(18)到第二限值(11)的至少一个子装置(16)以比对第一动力设备(2)所提供的转矩进行的控制和/或监控更高、和/或比动力装置打滑控制(10)更高的完整性要求来实施。

8.根据前述权利要求中任一项所述的机动车，其特征在于，动力装置打滑控制(10)设计为，在动力装置打滑控制(10)做出响应时为降低车轮力矩(12)而使增量(7)减小、尤其是减小到零。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的机动车，其特征在于，故障条件(9)的满足和/或动力装置打滑控制的响应与至少一个车轮(4)的车轮转速(13)相关，该车轮转速通过相应的车轮转速传感器(14)检测。

10.根据前述权利要求中任一项所述的机动车，其特征在于，控制装置(6)设计用于，根据总力矩要求(12)来预设增量值(7)，该总力矩要求尤其能够通过驾驶员在操作装置(20)上的操作输入来预设，和/或通过用于至少半自动引导机动车(1)的系统(23)来预设。

11.一种用于运行机动车(1)的方法，该机动车具有尤其是内燃机的第一动力设备(2)和设计为电机的第二动力设备(3)，其中，第一动力设备(2)和第二动力设备的运行被控制为，使第一动力设备(2)驱动机动车(1)同时第二动力设备(3)作为发电机运行，由此使第一动力设备(2)的负载点提高了一增量(7)，其中，在常规运行中，增量(7)由第一限值(8)限制，机动车(1)的动力装置打滑控制(10)处于工作中，

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，检查故障条件(9)，故障条件的满足表明动力装置打滑控制(10)的故障或不工作状态，其中，在满足故障条件(9)时切换到故障模式中，在故障模式中，增量(7)被小于第一限值(8)的第二限值(11)限制。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在其中进行常规运行的时间区间中的至少一个子区间上，增量(7)超过第二限值(11)。

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【技术特征摘要】

2.根据权利要求1所述的机动车，其特征在于，在第一测试行驶情况(29)中，

6.根据权利要求4或5所述的机动车，其特征在于，第二限值被选择为，使得在第一动力设备(2)的驱动力矩减小到零时，在增量(7)被设置为第二限值(11)并且同时机动车(1)的动力装置打滑控制(10)不工作或无效期间，在第四测试行驶情况中不发生机动车(1)的不稳定，其中，在第四测试行驶情况中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·帕斯勒，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人