用于操纵摩擦制动设备的方法、控制装置和能电驱动的车辆、尤其是商用车辆与流程

本发明涉及一种用于操纵能电驱动的车辆、尤其是商用车辆的摩擦制动设备的方法，该车辆具有能够用于再生制动的电驱动器。这种方法具有以下步骤：获知是否需要进行通过摩擦制动设备的制动，并且按照制动参数引起通过摩擦制动设备的制动。本发明尤其涉及一种电驱动的（商用）车辆，其具有传统的、尤其是气动的制动器和至少一个能够用于通过再生制动进行回收的电驱动器，电驱动器例如通过差速器作用到至少一个车轮或车桥上。

背景技术：

1、这种方法在现有技术中是已知的。用于操纵车辆的摩擦制动设备的方法也是已知的，该摩擦制动设备替代再生制动器地具有没有回收功能的持续制动器。当再生制动器或持续制动器不能建立足够的制动力矩以满足驾驶员的制动期望或制动命令时，在车辆中通常使用摩擦制动设备。

2、de 10 2011 101 773 a1公开了一种用于调节具有摩擦制动系统和持续制动系统的车辆的制动力的方法。在此，获知摩擦制动温度，并且根据摩擦制动温度调节摩擦制动系统和持续制动系统之间的制动力分布。

3、ep 0 974 505 b1公开了一种用于控制车辆的具有行车制动器和持续制动器的制动设施的方法，其中，相互协调地操控行车制动器和持续制动器，其中，在每个制动过程中激活持续制动器，并且根据驾驶员的制动期望以及行驶状态参量、道路状态参量和车辆的运行状态来操控持续制动器。在此，运行状态包括对油门踏板的操纵、发动机故障、车速、桥负载分布和负载。

4、de 10 2019 210 918 a1公开了一种用于控制车辆的具有至少一个可以作为再生制动装置运行的电驱动器和至少一个摩擦制动设备的制动设施的方法，其中，在制动运行中，所需的制动功率到摩擦制动设备和再生制动装置的分配循环地改变。该方法可以依赖于制动装置的温度达到温度阈值以上来激活或仅在下坡期间被激活。

5、de 103 16 090 a1公开了一种用于监控和控制车辆的制动设施的方法，以便避免由于制动设施的过高的温度而导致的制动力衰减。在此，为了监控，检测表示车轮制动器的制动负载的制动参量，并且将其与预设的阈值进行比较。根据比较和车辆的行驶情况和/或位于车辆中的车辆部件的运行状态，在制动过程期间执行修改车轮制动器处的减速度的措施。运行状态可以是电池的充电状态。车辆可以配备有能够实现能量回收并且因此将动能转换为电能的系统部件。由于该转换，车辆可以附加于和/或替选于摩擦制动器地减速。在制动过程中，电动机可以以发电方式运行，以便减少燃料消耗。

6、ep 0469 280 b1公开了一种用于运行具有行车制动器和附加制动器的制动设施的方法，其中，检测和评估表示制动效果的信号。在第一运行模式中，附加制动器优选被操控，并且在高的信号电平中，行车制动器被接通。检测行车制动器的制动的数量和其强度，并且据此切换第二运行模式，在该第二运行模式中仅操控行车制动器。因此，行车制动器的性能应该通过避免制动片的玻璃化来保持，或通过“自由制动”来恢复，并且同时减少制动片的过早的磨损。

7、在电驱动的车辆（电动汽车、纯电动汽车；燃料电池车辆、fcev；混动车、hev）中，由于效率原因，构造用于再生制动的电驱动器优先于摩擦制动设备。这导致的是，用于制动车辆的传统的、尤其是气动的摩擦制动设备很少被操纵。由此，制动设备的制动片可能玻璃化，这可能导致制动性能的明显的降低。这可能导致的是，在特定的情况下无法提供所需的制动功率。

8、可以通过导致制动片的高的温度来避免玻璃化。高的温度可以通过在特定的时间之内以特定的力操纵摩擦制动设备来实现，其中，产生特定的以温度来表现的热量。为此，执行所谓的清洁制动。清洁制动被执行以实现制动片维护。结果，清洁制动表示一种通过摩擦制动设备的制动，该制动被执行以通过避免摩擦制动设备的至少一个摩擦配对件、尤其是制动片的玻璃化来保持制动效果，或者该制动被执行以便使已经玻璃化的摩擦配对件摆脱玻璃化，直到制动功率或预定的摩擦值被恢复。

9、基本上最适合的是，选择这种用于制动片维护的制动作为清洁制动，其持续足够长的时间并且产生足够的热量来充分加热摩擦制动设备或制动片。根据现有技术的热模型可以用于确定所需的制动持续时间和制动力。

10、应该通过经由主动的清洁制动导致的定期和充分的加热来防止制动片的玻璃化的方法是值得改进的。根据现有技术的方法例如使用制动过程计数器，其没有通过电驱动器，而是通过摩擦制动设备执行特定的百分比的制动。这对效率是不利的，但可能为了保持制动片是必需的。然而在此，不能排除必须执行清洁制动的多次尝试，因为清洁制动过早中断，即在达到预定的温度之前中断。例如，根据驾驶员不制动的驾驶员期望或在（半）自动车辆中根据解除制动的命令来中断清洁制动。因此，由摩擦制动设备的制动产生的热量不足以避免玻璃化，并且因此不足以执行成功的制动片维护。因此，可能必须执行清洁制动的多次尝试，以便充分加热摩擦制动设备并实现成功的清洁制动。在执行清洁制动的重复的不成功的尝试中，可用于前进的能量可能被转换为热能，而不会阻碍玻璃化。在此，降低回收潜力和车辆的续航里程，而没有实现清洁制动的目标、即制动片维护。

技术实现思路

1、因此，本发明的任务是提供一种方法，该方法避免清洁制动的多次尝试，并且因此增加效率和车辆的续航里程。

2、该任务通过根据权利要求1的方法、通过根据并列的权利要求的控制装置并且通过根据并列的权利要求的车辆、尤其是商用车辆来解决。从属权利要求说明了本发明的优选的改进方案。

3、在根据本发明的用于操纵能电驱动的车辆（其具有能够用于再生制动的电驱动器）、尤其是商用车辆的摩擦制动设备的方法中，获知是否需要为了制动片维护而进行通过摩擦制动设备的制动，并且按照制动参数引起通过摩擦制动设备的制动。制动参数包括表征摩擦制动的一个或多个参量，其例如用于表征力、力矩、制动持续时间和/或力和/或力矩的时间相关性。在现有技术中，例如通过操纵制动踏板或者在（半）自动车辆的情况下通过制动命令来限定制动参数。由是否要执行清洁制动来获知是否需要进行通过摩擦制动设备的制动。摩擦制动通常被抑制并且仅当需要制动片维护或清洁制动时才执行。如果获知需要通过摩擦制动设备的制动，那么按照制动参数进行通过摩擦制动设备的制动。

4、根据本发明，获知与电驱动器相关的驱动信息。驱动信息被获知，从而根据本发明的方法可以由于效率原因将关于摩擦制动设备的信息与关于电驱动器的信息组合，以便可以成功地完成清洁制动并因此实现制动片维护。因此，通过摩擦制动设备的制动不是仅例如基于关于摩擦制动设备的信息来确定制动参数。

5、根据本发明，依赖于驱动信息修改制动参数和驱动参数以实现制动片维护，其中，驱动参数依赖于制动引起电驱动器的运行。利用根据本发明的方法，通过摩擦制动设备的制动与电驱动器相关联。在此，制动参数和驱动参数相互协调地进行修改，以便可以成功地完成制动片维护。制动参数和驱动参数相互协调以实现制动片维护，使得摩擦制动设备的温度和尤其是制动片的温度达到或超过预定的温度，可选地达到或超过预定的温度阈值。因此可以实现的是，尽管存在电驱动器对于通过再生制动导致的车辆减速的优先，但制动片不会失去其摩擦值，并且为了强的制动在任何时间可以提供被测量的制动功率。本发明认识到，电驱动器和摩擦制动设备的组合为此是决定性的。在此，对车辆效率的负面影响被最小化，因为可靠地避免了必需重复执行清洁制动的尝试。因此，在清洁制动中考虑对车辆效率起决定性作用的部件、即电驱动器和摩擦制动设备。通过修改制动参数和驱动参数，通过摩擦制动设备作为清洁制动的制动一直被保持或针对性地执行，从而可靠地避免制动片的玻璃化。

6、所说明的方法步骤的顺序在此不限于所说明的顺序。例如，可以在获知是否需要通过三次制动进行的制动以实现制动片维护之前或者在引起通过摩擦制动设备的制动之前实现驱动信息。制动参数和驱动参数的修改例如可以在按照制动参数引起通过摩擦制动设备的制动之前、期间和/或之后进行。

7、优选地，修改制动参数和驱动参数，使得通过摩擦制动设备的制动在驱动阶段中与通过电驱动器对车辆的驱动相协调。可选地，制动参数和驱动参数为此分别包括时间信息、例如关于制动时间点和驱动时间点和/或制动区间和驱动区间的时间信息。该实施方式暂时不是效率中性的，因为同时进行车辆的驱动和车辆的制动。然而，制动与驱动阶段的协调确保了可靠地进行足够的清洁制动。因此，另外的清洁制动的可能不成功的尝试是可有可无的。因此，不必使用能量来进一步尝试清洁制动，这导致效率的总体上的提高。

8、有利地，在通过摩擦制动设备的制动期间修改制动参数和驱动参数。从而确保了，制动参数和驱动参数也可以在制动期间被修改，从而成功地进行制动片维护。例如，如果摩擦制动已经启动以用于制动片维护，并且在通过摩擦制动设备的制动期间例如经由热模型和/或温度测量表明的是，能量在制动时间之内不足以或将不足以达到清洁制动所需的温度，则制动参数与驱动参数相协调地被修改，从而摩擦制动力矩得到保持并且通过电驱动器进行补偿。

9、优选地，该方法还具有以下步骤：获知制动时间点。制动时间点是应该执行成功的清洁制动的时间点。有利地，按照获知车辆的运行信息来获知制动时间点。运行信息包括与车辆的运行相关的信息、例如关于自从上次成功的清洁制动以来的时间、车辆的运行持续时间或运行时间、材料特征数据、车辆的负载和/或运行模式的信息，例如车辆是手动驾驶还是（半）自动驾驶。自从上次成功的清洁制动以来的时间尤其可以提供关于是否以及可能何时应该执行新的清洁制动的消息。因此，按照运行信息，在可参数化的时间窗之内识别合适的情况，在该情况下尽可能效率中性地执行清洁制动。替选地或附加地，获知制动时间点包括对未来的驱动信息的预测和/或计算。可以例如通过运行信息，基于导航数据和/或按照驱动信息的重复的序列来预测和/或计算未来的驱动信息。因此，例如，负载变化可以被包括在获知制动时间点内。附加地或替选地，获知制动时间点包括对拓扑信息、位置信息和/或速度信息的评估。在此可选地，考虑对电驱动器的操纵具有影响的预测数据、例如长的下坡路线。

10、有利地，在考虑到摩擦制动设备的温度的获知的情况下和/或在考虑到某一制动时间点或该制动时间点的情况下获知是否需要进行通过摩擦制动设备的制动。在此可选地，温度通过热模型来获知，这从制动力和持续时间确定温度或能量的量。替选地或附加地，通过温度测量装置获知温度。温度可以在特定的时间点，例如在引起制动时和/或以特定的区间或连续被获知。尤其可以获知在制动期间的温度，以便确定是否通过达到预定的温度来实现或将要实现制动片维护。

11、优选地，驱动信息包括充电状态信息和回收信息，其中，充电状态信息包含关于电驱动器的储能设备的充电状态的信息，并且回收信息包含关于电驱动器的回收功率的信息。因此，可以与电驱动器协调地特别有效地修改制动参数。例如，如果储能设备已经被充分充电并且通过回收实现储能设备的多于一次的预定的充电，那么可以优选通过摩擦制动设备的制动。

12、替选地或附加地，驱动信息包括驱动器温度信息，该驱动器温度信息包括关于电驱动器的温度的信息。例如，如果电驱动器和/或储能设备超过预定的温度并且因此面临电驱动器和/或储能设备的过热的危险，那么可以优选通过摩擦制动设备的制动。

13、替选地或附加地，驱动信息包括驱动信号，该驱动信号包括关于操纵电驱动器的信息。驱动信号是用于运行电驱动器的信号，其对应于对例如踏板的驾驶员侧的操纵或者在（半）自动车辆的情况下对应于命令。因此，驱动信息可以包括满足驾驶员期望的信息，该信息在修改制动参数和驱动参数时被考虑到。例如，可以进行制动参数和驱动参数的修改，从而满足驾驶员期望或命令，从而在驾驶员或车辆乘客不注意的情况下进行制动片维护。

14、有利地，在考虑到电驱动器的效率变化的情况下修改制动参数和驱动参数。优选地，可以按照效率特性曲线确定效率变化。替选地或附加地，可以考虑效率与储能设备的充电状态和/或驱动温度、尤其是储能设备的温度的相关性。考虑效率变化，从而摩擦制动的时间和持续时间相对于电驱动器在设定的工作点的效率被优化。

15、优选地，按照材料特征数据修改制动参数。替选地或附加地，制动参数具有与制动力、与制动的持续时间和/或与能由制动产生的热量相关的参数。因此，在可靠的基础上修改制动参数。

16、根据本发明，用于能电驱动的车辆、尤其是商用车辆的控制装置，其中，该控制装置被设计成用于控制根据本发明的方法。控制装置有利地被设计成用于执行包括有利的和可选的特征的方法，以便实现相关的技术效果。

17、根据本发明，能电驱动的车辆、尤其是商用车辆具有摩擦制动设备、能够用于再生制动的电驱动器和根据本发明的控制装置。控制装置有利地被设计成用于执行包括有利的和可选的特征的方法，以便实现相关的技术效果。