控制车辆速度的方法、控制单元、计算机可读存储介质、制动系统和车辆与流程

本发明涉及一种用于根据车辆的所确定的实际驾驶状况来控制车辆的速度的方法和控制单元。另外，本发明涉及一种计算机程序产品、非暂时性计算机可读存储介质、制动系统和车辆。

背景技术：

1、由cn 113561794 a已知一种用于双马达纯电动装载机的驱动控制方法和装置。所述方法和装置包括：根据车辆的当前状态和操作信号确定车辆的驱动模式和马达控制模式，根据不同驱动模式下加速器踏板的开度来计算目标扭矩或目标转速，以及将所述目标扭矩或所述目标转速作为参考转速或参考扭矩输出到驱动马达控制器。

2、us2021/0370913 a1涉及一种用于增强车辆在坡道上的安全性的方法及其车辆，该方法在车辆在不应用电动驻车制动器的情况下在反向陡坡上启动时防止车辆打滑和熄火。在一个实施例中，us 2021/0370913a1教导了提供下限车速阈值和上限车速阈值，其可以被理解为根据本发明的最大和临界速度值。根据us2021/0370913 a1，当速度在下限车速阈值和上限车速阈值之间时，车辆处于主车速状态。

3、ep 3719355 a1涉及一种用于作业车辆(例如紧凑型轮式装载机)的用于在下坡制动期间防止发动机超速的静液压传动装置。根据制动踏板和加速器踏板的位置，根据控制单元产生驱动电流。ep 3719355a1基于这样的思想，即在下坡制动期间检查车辆速度，并且只要车辆速度高于给定阈值，就防止液压泵的排量变为零。换言之，液压泵的排量在下坡制动期间减小，但只要车辆速度高于上述阈值，液压泵就不会完全关闭(即，不将其排量置于零)。

4、这些已知方案包括多种优点。

5、特别是，已知电动紧凑型轮式装载机在下坡条件下加速，如果电马达不能提供足够的制动扭矩。例如，如果使用较低电压系统，就会发生这种情况。因此，一方面，可能会超出传动装置的物理极限，另一方面，摩擦制动器可能过热，这可能导致危险情况。特别是，这可能导致制动过程中的故障，并且在最坏的情况下，不仅会导致挡泥板弯曲或类似情况，还会导致人身伤害。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是提供一种用于根据车辆的所确定的实际驾驶状况来控制车辆的速度的方法和控制单元，以及一种计算机程序产品、非暂时性计算机可读存储介质、制动系统和车辆，以克服上述缺点。特别是，本发明的目的是提供一种方法、控制单元、计算机程序产品、非暂时性计算机可读存储介质、制动系统和车辆，其提供了增强的制动安全性。

2、根据本发明的第一方面，该目的通过下文所述的方法来实现。该方法被配置用于根据车辆的所确定的实际驾驶状况来控制车辆的速度。

3、优选地，该车辆是作业机械，例如轮式装载机。

4、这种车辆包括驱动单元。该驱动单元连接到车辆的至少一个车轮。优选地，该驱动单元连接到车辆的每个车轮。作为替代，可以优选的是，车辆包括用于每个车轮的驱动单元。特别地，可以优选的是，车辆包括至少两个驱动单元，其中每个驱动单元联接到车辆的至少两个车轮。优选地，该驱动单元直接联接到车辆的车轮。然而，也可以优选的是，一个或多个所述驱动单元经由齿轮箱等联接到一个车轮或联接到多个车轮。

5、该驱动单元被配置用于驱动和制动车辆的所述至少一个车轮。特别地，通过驱动单元，车辆被加速到期望的速度和/或以期望的速度驱动。进一步优选地，车辆通过驱动单元被制动或减速。在后面的情况下，驱动单元被理解为某种马达制动器。

6、优选地，该驱动单元是或包括电马达。电马达可以是直流驱动器或异步驱动器。可替换地或另外，该驱动单元是或包括静液压驱动单元。

7、此外，该车辆包括传感器单元。该传感器单元被配置用于检测车辆的实际速度值。该传感器单元可以通过测量一个或多个车轮的旋转速度来检测速度。另外或替代地，该传感器单元可以通过测量驱动单元的旋转速度来检测速度。还可以优选通过全球导航卫星系统来测量速度。

8、特别是，该传感器单元是或包括速度传感器。

9、优选地，该传感器单元基于电位计、光学编码器、霍尔传感器、感应式编码器、簧片传感器等。可替换地或另外，该传感器单元可以基于全球导航卫星系统。

10、此外，该车辆具有某种制动系统。所述制动系统连接到车辆的所述至少一个车轮。所述制动系统被构造用于制动车辆的所述至少一个车轮。因此，如果需要，制动系统能够使车辆减速。优选地，制动系统是某种类型的机械制动器。特别地，制动系统是或包括摩擦制动单元。通常，在优选实施例中，制动系统包括行车制动器和/或驻车制动器。优选地，制动系统包括盘式制动器和/或鼓式制动器。

11、最后，该车辆包括控制单元。特别地，该车辆包括如本文所述的控制单元。所述控制单元被配置用于根据车辆的实际驾驶状况来控制车辆的速度。为此，所述控制单元与传感器单元、驱动单元和制动系统以信令联接。可以优选的是，所述控制单元通过有线或无线方式与一些或所有设备进行信令联接。

12、为了根据车辆的实际驾驶状况来控制车辆的速度，该方法包括几个步骤。以下将详细说明该方法的这些步骤。

13、该方法包括确定车辆的实际速度值的步骤。车辆的实际速度值通过传感器单元来确定。此外，该方法包括确定最高速度值和确定临界速度值的步骤。所述最高速度值和/或所述临界速度值可以由车辆的用户和/或制造商和/或卖方确定。特别地，最高速度值和/或临界速度值取决于车辆包括的驱动单元。优选地，最高速度值和/或临界速度值取决于驱动单元的性能数据。

14、应当理解，临界速度值被定义为大于最高速度值。如下文中将描述的，根据所确定的临界速度值和所确定的最高速度值来控制车辆的速度。

15、根据该方法的另一步骤，确定实际驾驶状况。确定驾驶状况取决于车辆的所确定的实际速度值以及所确定的最高速度值和所确定的临界速度值。因此，所述驾驶状况是以下项中的至少一个：超速驾驶状况，加速驾驶状况，或正常驾驶状况。如果所确定的实际速度值大于所确定的最高速度值并且小于所确定的临界速度值，则存在超速驾驶状况。如果车辆加速并且所确定的实际速度值小于所确定的最高速度值，则存在加速驾驶状况。最后，如果车辆没有加速并且所确定的实际速度值小于所确定的最高速度值，则存在正常驾驶状况。

16、所述方法还包括以下步骤：确定车辆的小于所确定的最高速度值的目标速度值。根据所确定的目标速度值，所述方法在驾驶状况被确定为超速驾驶状况时还包括下面两个步骤：根据所确定的目标速度值，确定用于致动摩擦制动单元的速度制动信号值，以及将所述速度制动信号值提供给所述制动系统，用于致动所述摩擦制动单元。

17、如果检测到该机械的加速度偏离了最大请求速度，则可以通过摩擦制动器的致动而自动降低机械速度。通过仅短时间内使用摩擦制动器，可以防止摩擦制动器的过热。过热会导致衰减，并可能导致热损坏。

18、关于该方法的进一步优点、优选实施例和细节，参考下面描述的控制单元、计算机程序产品、非暂时性计算机可读存储介质、制动系统和车辆的相应方面和实施例。

19、根据该方法的优选实施例，规定该方法包括进一步的步骤。特别地，该方法包括确定目标制动持续时间值的步骤。目标制动持续时间值是车辆的制动持续时间应该持续的值。由此，目标制动持续时间值以这样的方式确定：即，使得制动系统(特别是摩擦制动器)不会过热。制动过程持续的时间越长，则制动系统退化的风险就越高。因此，目标制动持续时间值将以制动系统不会过热的方式确定。应当理解，目标制动持续时间值可以根据制动系统的类型而变化。例如，如果制动系统包括相对较大的盘式制动器，则与具有较小盘式制动器的制动系统的目标制动持续时间值相比，目标制动持续时间值可以较大。此外，如果在制动系统不能充分冷却的情况下在较长的时间段内经常地使用制动系统，则目标制动持续时间值也可随着时间的推移而减小。

20、另外或替代地，该方法包括确定车辆的目标减速度值的步骤。类似于目标制动持续时间值，目标减速度值取决于所使用的制动系统的类型。如果制动系统包括相对较大的盘式制动器，则与具有较小盘式制动器的制动系统相比，目标减速度值可能较大。此外，如果在制动系统不能充分冷却的情况下在较长的时间段内经常地使用制动系统，则目标减速度值会随着时间的推移而减小。

21、此外，另外或替代地，该方法包括根据所确定的目标制动持续时间值和/或所确定的目标减速度值来确定用于致动摩擦制动单元的速度制动信号值的步骤。

22、通过考虑目标制动持续时间值和/或所确定的目标减速度值，它降低了制动系统过热的风险。特别是，提高了制动系统的制动的控制和效率。

23、在另外的优选实施例中，所述方法包括进一步的步骤。规定该方法包括以下步骤：确定由于先前的第一超速驾驶事件导致的先前的第一制动操作与由于后续的第二超速驾驶事件导致的后续的第二制动操作之间的所述摩擦制动单元的最小制动静止持续时间，以及确定由于所述先前的第一超速驾驶事件导致的所述先前的第一制动操作与由于所述后续的第二超速驾驶事件导致的所述后续的第二制动操作之间的实际制动静止持续时间，其中，用于致动所述摩擦制动单元的所述速度制动信号值仅在所确定的实际制动静止持续时间超过所述摩擦制动单元的所确定的最小制动静止持续时间时被提供用于致动所述摩擦制动单元。

24、通过确定最小制动静止持续时间，保证制动系统有足够的时间冷却以确保车辆的安全制动。此外，通过跟踪实际制动静止持续时间，可以提高制动系统的制动控制和效率，因为可以考虑到可能太短而不能冷却的制动静止持续时间或允许制动系统的冷却超过安全原因所需的更长制动静止持续时间。

25、在另一个优选实施例中，该方法包括确定大于所确定的目标制动持续时间值的最大制动持续时间值的步骤。

26、此外，为了防止制动系统退化和过热，车辆的制动过程不应超过最大制动持续时间值。否则，制动系统过热并退化。

27、然而，在另一个优选实施例中，该方法包括对由于超速驾驶事件引起的制动操作的数目进行计数的步骤。

28、通过考虑到超速驾驶事件导致的制动操作的数目，可以更好地估计制动系统的耐久性。特别地，这允许关于上面引入的参数更好地控制制动系统。

29、此外，在该方法的优选实施例中，规定了确定所述最小制动静止持续时间取决于以下项中的至少一个：

30、-所述车辆的实际重量，

31、-所确定的实际速度值，

32、-所述先前的第一制动操作的所确定的目标速度值，

33、-所述先前的第一制动操作的所确定的目标制动持续时间值，

34、-所述先前的第一制动操作的所确定的目标减速度值，

35、-由于先前的超速驾驶事件引起的制动操作的所计数的数目，和

36、-待被确定用于所述后续的第二制动操作的所述目标速度值。

37、根据该方法的另一个优选实施例，确定目标速度值取决于以下项中的至少一个：

38、-所述车辆的实际重量，

39、-所确定的实际速度值，

40、-所述先前的第一制动操作的所确定的目标速度值，

41、-所述先前的第一制动操作的所确定的目标制动持续时间值，

42、-所述先前的第一制动操作的所确定的目标减速度值，

43、-由于先前的超速驾驶事件引起的制动操作的所计数的数目，

44、-待被确定用于所述后续的第二制动操作的所述目标速度值，和

45、-先前的第一超速驾驶状况和后续的第二超速驾驶状况之间的时间。

46、此外，在该方法的优选实施例中，制动系统包括行车制动器(特别是摩擦制动器)和/或驻车制动器(特别是弹簧作用式液压释放制动单元)。优选地，该方法包括以下步骤：根据提供给制动系统的速度制动信号值，释放所述弹簧作用式液压释放制动单元中的液压压力，特别是低于所述弹簧作用式液压释放制动单元的弹簧的弹簧制动力。

47、根据本发明的另一方面，该目的通过下文所述的控制单元来实现。所述控制单元被配置用于根据车辆的实际驾驶状况来控制车辆的速度，特别是诸如轮式装载机的作业机械的速度。此外，所述控制单元被配置用以执行根据上述方法的方面及其实施例的方法。

48、关于控制单元的优点、优选实施例和细节，参考上文和/或下文所述的方法和/或计算机程序产品和/或非暂时性计算机可读存储介质和/或制动系统和/或车辆的相应方面和实施例。

49、根据本发明的另一方面，该目的通过下文所述的计算机程序产品来实现。该计算机程序产品包括程序代码，当由控制单元执行时，该程序代码用于执行根据上面和/或下面描述方法的方面及其实施例的方法。

50、关于计算机程序产品的优点、优选实施例和细节，参考上文和/或下文所述的方法和/或控制单元和/或非暂时性计算机可读存储介质和/或制动系统和/或车辆的相应方面和实施例。

51、根据本发明的另一方面，该目的通过下文所述的非暂时性计算机可读存储介质来实现。该非暂时性计算机可读存储介质包括指令，所述指令在由控制单元执行时，使控制单元执行根据上述方法的方面及其实施例的方法。

52、关于非暂时性计算机可读存储介质的优点、优选实施例和细节，参考上面和/或下面描述的方法和/或控制单元和/或计算机程序产品和/或制动系统和/或车辆的相应方面和实施例。

53、根据本发明的另一方面，该目的通过下文所述的制动系统来实现。所述制动系统被构造用于制动车辆的至少一个车轮，所述制动系统包括根据上述控制单元的方面及其实施例的控制单元。

54、关于制动系统的优点、优选实施例和细节，参考上面和/或下面描述的方法和/或控制单元和/或计算机程序产品和/或非暂时性计算机可读存储介质和/或车辆的相应方面和实施例。

55、根据本发明的另一方面，该目的通过下文所述的车辆来实现。特别地，所述车辆是诸如轮式装载机的作业机械。

56、所述车辆包括：驱动单元，所述驱动单元联接到所述车辆的至少一个车轮，其中，所述驱动单元被构造用于驱动和制动所述车辆的所述至少一个车轮，和传感器单元，所述传感器单元被配置用于检测所述车辆的实际速度值，和制动系统，所述制动系统联接到所述车辆的至少一个车轮，其中所述制动系统被构造用于制动所述车辆的所述至少一个车轮，和控制单元，其与所述传感器单元、所述驱动单元和所述制动系统以信令联接，其中所述控制单元被配置用于根据所述车辆的实际驾驶状况来控制所述车辆的速度，其中所述驾驶状况是以下状况中的一项：超速驾驶状况，其中所确定的实际速度值大于所确定的最高速度值并且小于所确定的临界速度值；加速驾驶状况，其中车辆加速并且所确定的实际速度值小于所确定的最高速度值；和正常驾驶状况，其中车辆不加速并且所确定的实际速度值小于所确定的最高速度值。

57、关于车辆的优点、优选实施例和细节，参考上面描述的方法和/或控制单元和/或计算机程序产品和/或非暂时性计算机可读存储介质和/或制动系统的相应方面和实施例。

58、根据车辆的优选实施例，驱动单元是或包括电驱动单元和/或是或包括静液压驱动单元。另外或替代地，制动系统包括行车制动器(特别是摩擦制动器)和/或驻车制动器(特别是弹簧作用式液压释放制动单元)。

59、在另一优选实施例中，车辆的传感器单元是或包括：被配置用于检测车辆的实际速度的至少一个传感器，和/或被配置用于检测车辆的实际加速度的至少一个传感器，和/或被配置用于检测车辆的实际倾斜度的至少一个传感器，和/或至少一个gnss传感器，和/或被配置用于检测制动踏板的致动的至少一个传感器，例如角度传感器。

60、下面参照附图描述本发明的实施例。这些并不一定旨在按比例示出实施例；相反，在有助于解释的情况下，图纸是示意性的和/或轻微扭曲的形式。关于从附图中可直接识别的计量的添加，请参考相关的现有技术。应当记住，在不偏离本发明的总体思想的情况下，可以对实施例的形状和细节进行多种的修改和改变。在说明书、附图以及权利要求书中公开的本发明的特征对于本发明的进一步发展可能是必不可少的，无论是单独地还是以任何组合方式。此外，在说明书、附图和/或权利要求书中公开的特征中的至少两个特征的所有组合都落入本发明的范围内。本发明的总体思想不限于下文所示和描述的优选实施例的确切形式或细节，也不限于与权利要求书中所要求保护的主题相比将受到限制的任何主题。在所述的设计范围的情况下，位于所述限制内的值也旨在作为限制值公开，并且能够根据需要使用和要求保护。为了简单起见，以下使用相同的附图标记表示相同或相似的部件或具有相同或相似功能的部件。

61、在以下描述中公开了本发明的进一步优点和有利特征。