用于控制车辆中的再生制动的方法和控制装置与流程

1.本公开大体上涉及一种用于控制车辆的方法。本公开大体上还涉及一种被配置成控制车辆的控制装置。本公开大体上还涉及一种计算机程序和一种计算机可读介质。本公开大体上还涉及一种车辆。


背景技术：

2.车辆的再生制动是用于控制诸如重型陆地车辆的车辆的速度的有效工具。其也是有益的，因为其允许回收能量，所述能量后续可用于车辆的推进。更具体地，在再生制动期间，车辆的电动马达作为发电机操作，由此车辆的动能转换成用于为车辆的能量存储装置充电的电能。回收的能量可以后续用于由能量存储装置供电的电动马达来推进车辆。
3.然而，使用再生制动的能力受到能量存储装置的存储容量的限制。存储容量通常由预定的最大阈值给出。在制动事件期间，能量存储装置可被充电到预定的最大阈值，并且在没有对能量存储装置进行过量充电和损坏的风险的情况下，无法接受任何额外能量。因此，当能量存储装置的容量处于或高于预定的最大阈值时，再生制动在制动事件期间不能用于控制车辆的速度。
4.在再生制动事件开始时能量存储装置的容量不足以为制动事件提供所需的再生制动功率的情况下，在制动事件期间可能必须使用车辆的其它制动系统。此类其它制动系统的实例可包括被配置成制动车辆的车轮的行车制动器，或辅助制动系统，例如减速器或发动机制动器(在混合动力车辆的情况下)。举例来说，在制动事件期间使用行车制动器尤其在延长的制动事件期间可能导致行车制动器的磨损增加和/或过热。这又可能带来安全风险。


技术实现要素：

5.本发明的目的是实现再生制动的更有效使用。
6.该目的通过所附独立权利要求的主题来实现。
7.根据本公开，提供了一种用于控制车辆的方法。所述方法由控制装置执行。车辆包括能够通过车辆的再生制动充电的能量存储装置、呈由能量存储装置供电的电动马达形式的推进单元，以及被配置成制动车辆的车轮的至少一个行车制动器。该方法包括以下步骤：如果预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率，则通过启用行车制动器来施加制动力，其中行车制动器在电动马达施加推进力的同时被启用，或者在电动马达的推进力被暂时中断的多个连续制动阶段中被启用，所述制动阶段由车辆加速阶段分开，在所述车辆加速阶段期间，由电动马达施加推进力。
8.通过本方法，可以在制动事件期间实现再生制动的更有效使用。这是由于如果预测能量存储装置的充电状态在制动事件开始时将太高而不允许所需的再生制动功率，则在制动事件之前对能量存储装置进行有效放电。通过本方法，通过施加至少部分地由电动马
达补偿的制动力来实现对能量存储的放电。这继而导致与简单地继续在正常电(或如适用，混合)驱动模式中驱动的情况相比，电动马达需要更多的能量。这导致能量存储装置的放电增加，这意味着当车辆到达制动事件的起点时，与继续以电动(或如果适用，混合动力)驾驶模式驾驶的情况相比，能量存储装置的充电状态将较低。因此，在制动事件期间利用再生制动的能力得到改进。
9.所述方法可包括以下步骤：基于在即将到来的制动事件开始时能量存储装置的估计充电状态和在所识别的即将到来的制动事件期间由再生制动产生的估计充电，预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间是否将具有足够的容量用于所需的再生制动功率。因此，可以提高预测能量存储装置在即将到来的制动事件期间是否将具有足够的容量以允许所需的再生制动功率的准确性。这继而进一步改进对车辆的控制，并且由此进一步提高在即将到来的制动事件期间有效地使用再生制动的可能性。
10.可以执行通过启用行车制动器来施加制动力的步骤，以便将车辆速度保持在预选速度间隔内。由此，能量存储装置可以有效地进行放电，而没有对车辆的驾驶员造成任何混乱和/或不适的风险。此外，这可进一步促成能量存储装置的放电，因为通过启用行车制动器施加制动力导致的速度减小由借助于电动马达施加的推进力进行补偿。
11.所述方法可进一步包括以下步骤：预测在所识别的即将到来的制动事件开始的时间点之前要实现的能量存储装置的所需放电量，以允许在制动事件期间的所需的再生制动功率。这尤其具有以下优点：使得能够更准确地确定由行车制动器施加的制动力的量，以及何时应当施加制动力，这继而改善了对车辆的控制。由此，可降低行车制动器的过度高使用率的风险，这继而尤其减少行车制动器的磨损并且进一步降低行车制动器的过热风险。
12.所述方法还可包括：预测应借助于行车制动器施加制动力的第一时间点；以及在所述第一时间点处启用行车制动器。这继而进一步改进了对车辆的控制，因为这使得能够在适当时间点处执行制动力的施加，以允许能量存储装置进行所需量的放电，同时不会不利地影响车辆的操作。
13.所述方法可进一步包括：预测第二时间点，在所述第二时间点处，应终止通过启用行车制动器来施加制动力，以允许在所述制动事件开始时所述行车制动器具有所需温度；以及如果所述行车制动器尚未被停用，则在所述第二时间点处终止通过启用所述行车制动器来施加制动力的步骤。这具有以下优点：使得能够有足够的时间来降低行车制动器的温度(在施加制动力期间行车制动器的温度可能增加)，从而可以确保在制动事件开始时行车制动器具有合适的温度。
14.尽管可能并不打算在制动事件期间使用行车制动器，但这些行车制动器仍应做好准备以便在车辆在制动事件期间意外地需要用较高的制动功率进行制动的情况下使用。此外，在某些情境下，如果可用的再生制动功率不足以用于整个制动事件，则可能需要在制动事件期间使用行车制动器。
15.所述方法可进一步包括：控制借助于行车制动器施加的制动力，以满足预测的在所识别的即将到来的制动事件开始的时间点之前要实现的能量存储装置的所需放电量。因此，可以最小化不必要地使用行车制动器的风险。此外，可以最小化能量存储装置放电超过预期或必要的风险。此外，这具有在制动事件开始的时间点之前实现能量存储装置的足够放电的优点，并且因此增加了在制动事件期间高效使用再生制动的可能性。
16.所述方法还可包括：响应于确定能量存储装置已达到所需的充电状态和/或行车制动器的温度已达到预定阈值温度而停用行车制动器。因此，可以确保在能量存储装置达到太低的充电状态或行车制动器的温度变得太高之前，中断通过使用行车制动器来施加制动力。换句话说，这增加了车辆控制的安全性，并且降低了其组成部件永久损坏的风险。
17.该方法还可包括：控制能量存储装置的温度，以增加在制动事件期间可用的再生制动功率。因此，可以进一步提高在制动事件期间利用再生制动的可能性。
18.此外，本公开提供了一种包括指令的计算机程序，所述指令在由控制装置执行时使控制装置执行如上所述的方法。
19.本公开还提供了一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在由控制装置执行时使控制装置执行如上所述的方法。
20.此外，根据本公开，提供了一种被配置成控制车辆的控制装置。车辆包括能够通过车辆的再生制动充电的能量存储装置、呈由能量存储装置供电的电动马达形式的推进单元，以及被配置成制动车辆的车轮的至少一个行车制动器。所述控制装置被配置成：如果预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率，则(i)在电动马达施加推进力的同时通过启用行车制动器来施加制动力，或者(ii)通过在电动马达的推进力被暂时中断的多个连续制动阶段中启用行车制动器来施加制动力，所述制动阶段由车辆加速阶段分开，在所述车辆加速阶段期间，由电动马达施加推进力。
21.控制装置具有与上文关于用于控制车辆的对应方法描述的优点相同的优点。
22.控制装置可进一步被配置成预测在所识别的即将到来的制动事件开始的时间点之前要实现的能量存储装置的所需放电量，以允许在制动事件期间的所需的再生制动功率。
23.此外，控制装置可以被配置成：预测应借助于行车制动器施加制动力的第一时间点；并且在所述第一时间点处启用行车制动器。替代地或另外地，控制装置可以被配置成：预测第二时间点，在所述第二时间点处，应终止通过启用行车制动器来施加制动力，以允许在制动事件开始时行车制动器具有所需温度；并且如果行车制动器尚未被停用，则在所述第二时间点处终止通过启用行车制动器来施加制动力的步骤。
24.控制装置可进一步被配置成响应于确定能量存储装置已达到所需的充电状态和/或行车制动器的温度已达到预定阈值温度而停用所述至少一个行车制动器。
25.本公开还提供了一种包括如上所述的控制装置的车辆。车辆可以是重型车辆，例如公共汽车或卡车。此外，车辆可以是混合动力车辆或完全电动车辆。
附图说明
26.图1示意性地示出了车辆的侧视图，
27.图2示意性地示出了车辆接近道路的下坡路段的情况，并且识别出与下坡路段相关联的制动事件，
28.图3表示示意性地示出了根据本公开的用于控制车辆的方法的第一示例性实施例的流程图，
29.图4表示示意性地示出了根据本公开的用于控制车辆的方法的第二示例性实施例
的流程图，
30.图5a-5c示意性地示出了根据本公开的方法的通过启用一个或多个行车制动来施加制动力的不同替代方案，
31.图6示意性地示出了根据本公开的可以构成控制装置、包括控制装置或为控制装置的一部分的装置，所述控制装置被配置为控制车辆。
具体实施方式
32.下面将参考示例性实施例和附图更详细地描述本发明。然而，本发明不限于在附图中讨论和/或示出的示例性实施例，而是可以在所附权利要求的范围内变化。此外，不应认为附图是按比例绘制的，原因是一些特征可能被夸大以便更清楚地示出本发明或其特征。
33.根据本公开，提供了一种用于控制车辆的方法。更具体地，本公开提供了一种用于控制接近即将到来的制动事件的车辆的方法，在该即将到来的制动事件期间，可能期望(在制动事件的至少一部分期间和/或至少部分地)通过再生制动来制动车辆。车辆包括能够通过车辆的再生制动充电的能量存储装置。车辆进一步包括呈由能量存储装置供电的电动马达形式的第一推进单元。如果需要，车辆可包括另外的推进单元，例如第二电动马达和/或燃烧式发动机。车辆的再生制动可以通过将车辆的第一推进单元或可能的第二电动马达操作为发电机来执行，由此对能量存储装置进行充电。车辆还包括至少一个行车制动器，所述至少一个行车制动器被配置成制动车辆的从动轮或非从动轮。优选地，车辆包括多个行车制动器。车辆的任何(从动或非从动)车轮都可以设置有相应的行车制动器。
34.根据本公开的用于控制车辆的方法包括以下步骤：如果预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率，则通过启用行车制动器来施加制动力。根据第一替代方案，行车制动器在电动马达施加车辆推进力的同时被启用。换句话说，当电动马达的推进力施加到车辆时施加(通过启用行车制动器实现的)制动力。根据该第一替代方案，行车制动器可例如在单个制动阶段期间或在多个连续制动阶段中被启用，其中在至少两个连续制动阶段的总持续时间(适当地基本上为多个制动阶段的整个持续时间)内同时施加车辆推进力。根据第二替代方案，行车制动器在电动马达的车辆推进力被暂时中断的多个连续制动阶段中被启用，并且其中两个连续制动阶段由车辆加速阶段分开，在该车辆加速阶段期间，由电动马达施加车辆推进力。换句话说，多个车辆制动阶段与多个车辆加速阶段交替地施加。
35.无论使用如何借助于行车制动器施加制动力的两个替代方案中的哪个替代方案，本方法都会导致由于电动马达至少部分地补偿所施加的制动力而排放能量存储装置。与第二替代方案相比，如何施加制动力的第一替代方案具有使得能量存储装置能够更快速地放电的优点。然而，对于某些车辆配置和/或车辆质量，第一替代方案可能不合适，在这种情况下，第二替代方案更合适。
36.如上所述，该方法包括以下步骤：如果预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率，则通过启用行车制动器来施加制动力。如果车辆包括多个行车制动器(在一般情况下)，则施加制动力的步骤可包括启用一个或多个行车制动器。出于车辆稳定性和/或要实现的所需的制动功率的原因，可以通
过启用至少两个行车制动器来实现制动力的施加。该步骤可包括通过启用行车制动器(包括所有行车制动器)的任何组合来施加制动力。
37.响应于先前所提及的能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率的预测，可以执行通过启用行车制动器来施加制动力的步骤。换句话说，如果预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率，则可以自动发起所述步骤。在这种情况下，本方法可描述为包括以下步骤：响应于能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率的预测，通过启用行车制动器来施加制动力，其中行车制动器在电动马达施加推进力的同时被启用，或者在电动马达的推进力被暂时中断的多个连续制动阶段中被启用，制动阶段由车辆加速阶段分开，在所述车辆加速阶段期间，由电动马达施加推进力。
38.替代地，如果需要，可以响应于驾驶员发起的在即将到来的制动事件之前排放能量存储装置的请求而执行通过启用行车制动器来施加制动力的步骤。在这种情况下，所述方法可包括以下步骤：响应于能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率的预测，向驾驶员提出发起在即将到来的制动事件之前排放能量存储装置的请求的建议。可以以先前已知的向车辆的驾驶员提出建议动作的任何方式，例如通过在车辆的显示器上显示消息和/或通过声音向驾驶员提出建议。例如可通过向驾驶员提出警告来执行所述的向驾驶员提出建议。
39.所述方法还可包括以下步骤：基于在即将到来的制动事件开始时能量存储装置的估计充电状态和在所识别的即将到来的制动事件期间由再生制动产生的估计充电，预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间是否将具有足够的容量用于所需的再生制动功率。由此，可以提供以下可靠的预测：在即将到来的制动事件期间能量存储装置是否将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率，并且能量存储装置因此应在制动事件之前进行放电。由此，可以避免通过启用行车制动器来不必要地施加制动力。
40.可以执行通过启用车辆的行车制动器中的一个或多个来施加制动力的步骤，以便将车辆速度保持在预选速度间隔内。预选速度间隔可例如包括具有相关联的可接受裕度的预选目标车辆速度，但不限于此。由此，制动力的施加可能不会造成引起车辆的驾驶员混乱的风险，从而期望车辆例如以预选巡航速度行进。此外，通过以预选速度间隔保持车辆速度，可以确保借助于一个或多个行车制动器施加的制动力由电动马达施加的推进力有效地补偿，使得能量存储装置有效地进行放电。
41.如果需要，所述方法可进一步包括以下步骤：当一个或多个行车制动器被启用时抑制车辆的制动灯的启用(照明)。这可以特别地在施加制动力的步骤被执行以便将车辆速度保持在预选速度间隔内的情况下执行。通常，当行车制动器被启用时，车辆的制动灯被自动地启用。如果在执行本文所述的方法期间启用车辆的制动灯，则(车辆附近的)其它道路使用者可能变得困惑。出于所述原因，所述方法可包括以下步骤：当出于排放能量存储装置的目的启用行车制动器时抑制制动灯的启用。
42.所述方法可进一步包括以下步骤：预测在即将到来的制动事件开始的时间点之前要实现的能量存储装置的所需放电量，以允许在制动事件期间的所需的再生制动功率。基于这种预测，可以确定何时通过启用一个或多个行车制动器来施加制动力，以允许有足够
的时间对能量存储装置进行放电。因此，基于此，所述方法可包括：预测应借助于一个或多个行车制动器施加制动力的第一时间点；以及在所述第一时间点处启用所述一个或多个行车制动器。
43.所述方法可进一步包括以下步骤：预测第二时间点，在所述第二时间点处，应终止借助于所述一个或多个行车制动器施加制动力，以允许在制动事件开始时所述一个或多个行车制动器具有所需温度。尽管可能并不打算在制动事件期间使用行车制动器，而是依赖于再生制动，但行车制动器仍应能够在制动事件期间的任何时间提供足够的制动力，以防发生意外情况。出于所述原因，可能重要的是确保行车制动器在制动事件开始时或至少在制动事件后不久可具有合适的温度。此外，在某些情况下，取决于道路的梯度和/或制动事件的持续时间，也可以在制动事件期间使用行车制动器以控制车辆速度。同样出于这个原因，在制动事件开始时，行车制动器应具有适当的温度。所述方法可进一步包括以下步骤：终止在所述第二时间点处施加制动力的步骤(无论该制动力是在单个制动阶段施加还是在多个连续制动阶段施加)。
44.所述方法还可包括以下步骤：控制由所述一个或多个行车制动器(在打算进行再生制动的制动事件之前)施加的制动力，以满足预测的在即将到来的制动事件开始的时间点之前要实现的能量存储装置的所需放电量。这样的控制可以考虑应施加制动力的第一时间点以及应终止施加制动力的第二时间点，如上文所论述的。
45.所述方法主要出于安全原因可包括以下步骤：响应于确定能量存储装置已达到所需的充电状态和/或所述一个或多个行车制动器的温度已达到预定阈值温度，停用所述一个或多个行车制动器。由此，终止制动力的施加。通过在能量存储装置已达到所需的充电状态时终止制动力的施加，可以避免能量存储装置放电到可允许的最小充电状态阈值以下，并且确保能量存储装置可以在再生制动期间在制动事件结束之后获得用于推进车辆的合适的充电状态。预定阈值温度可例如对应于所述一个或多个行车制动器的最大可允许温度。
46.所述方法还可包括以下步骤：主动地控制能量存储装置的温度，以增加在制动事件期间可用的再生制动功率。取决于情况，这样的控制可包括增加、保持或降低能量存储装置的温度。可以在通过启用一个或多个行车制动器来施加制动力之前和/或期间执行对能量存储装置的温度的控制。通过主动地控制能量存储装置的温度，例如可以在制动事件之前增加能量存储装置的放电，由此提高在制动事件期间使用再生制动的能力。
47.如本文中所描述的用于控制车辆的方法的执行可由编程指令管理。这些编程指令通常采用计算机程序的形式，当计算机程序在控制装置中执行或由控制装置执行时，使控制装置实现期望形式的控制动作。此类指令通常可以存储在计算机可读介质上。
48.本公开还涉及一种被配置成根据上文所述的方法控制车辆的控制装置。所述控制装置可以被配置成执行如本文所述的用于控制车辆的方法的步骤中的任何一个步骤。
49.更具体地，提供了一种被配置成控制车辆的控制装置。所述车辆包括能够通过车辆的再生制动充电的能量存储装置、呈由能量存储装置供电的电动马达形式的推进单元，以及被配置成制动车辆的车轮的至少一个行车制动器。控制装置被配置成，如果预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率，则通过启用行车制动器来施加制动力。所述通过启用来施加制动力可以在电动马达
施加推进力的同时由控制装置执行。替代地，所述通过启用来施加制动力可以通过在电动马达的推进力被暂时中断的多个连续制动阶段中启用行车制动器来执行，其中两个连续制动阶段由车辆加速阶段分开，在所述车辆加速阶段期间，由电动马达施加推进力。
50.控制装置可进一步被配置成预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间是否将具有足够的容量用于所需的再生制动功率。替代地，控制装置可以被配置成与(车辆的、部分地包括在车辆中的，或远离车辆布置的)控制系统通信，该控制系统被配置成对能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间是否将具有足够的容量用于所需的再生制动功率进行预测。
51.控制装置可以包括一个或多个控制单元。在控制装置包括多个控制单元的情况下，每个控制单元可以配置成控制某一功能，或某一功能可以在一个以上的控制单元之间划分。控制装置可以是车辆本身的一部分。替代地，控制装置的各部分可以远离车辆布置，例如远程控制中心或类似物。
52.图1示意性地示出了车辆1的实例的侧视图。车辆可以是完全电动车辆或混合动力车辆。此外，车辆可以是重型车辆，例如公共汽车或卡车，但不限于此。车辆1包括呈电动马达2形式的第一推进单元。电动马达2由车辆的能量存储装置3供电。如果需要，车辆1可包括第二推进单元，例如燃烧式发动机5和/或第二电动马达(未示出)。车辆还包括布置在车辆的相应车轮(例如驱动轮7或非驱动轮8)处的一个或多个行车制动器10。
53.优选地，车辆1的每个车轮可由相应的行车制动器10制动。
54.车辆1还可包括齿轮箱4，该齿轮箱被配置成将来自推进单元的推进扭矩选择性地传递到车辆的驱动轮7。齿轮箱4可经由常规推进器轴6连接到车辆的驱动轮7。在这种情况下，车辆动力系统可以具有中心驱动配置。然而，应注意，如果需要，车辆动力系统可替代地具有电动轴配置。
55.除了被配置成为电动马达2供电之外，能量存储装置3被配置成通过车辆1的再生制动进行充电。这可以例如通过将电动马达2操作为发电机来实现。替代地，在车辆的再生制动期间可以通过将第二电动马达(如果存在的话)操作为发电机来对能量存储装置3进行充电。
56.车辆1还可以包括被配置成控制车辆的控制装置100。具体地，控制装置100可被配置成控制电动马达、能量存储装置和行车制动器。控制装置100还可被配置成因此经由任何先前已知的通信系统(例如v2x通信系统)与远程控制中心、其它车辆的控制装置和/或基础设施的控制单元通信，以用于交换各种形式的数据。此类数据的实例可包括用于车辆的定位的数据和/或地图数据(包括地形数据)，但不限于此。
57.为了说明根据本公开的方法的一种可能情况和某些特征，图2示意性地示出了当接近道路的下坡路段时的车辆，例如图1中所示的车辆1。在时间点t0处，可以识别即将到来的制动事件，并且可以确定该制动事件预期在时间t
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处开始。制动事件可以例如在下坡路段期间发生，但是也可以在车辆实际到达下坡路段之前或在车辆已经通过下坡路段的起点之后开始。即将到来的制动事件还可预期在时间点t
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处结束。当已识别出即将到来的制动事件时，可以预测在t
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处能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间是否将具有足够的容量用于所需的再生制动功率。所需的再生制动功率例如可以是用于在制动事件期间将车辆速度保持在预定速度间隔内的再生制动功率。这样的车辆速度可以基本
上与制动事件之前的车辆速度相同、高于制动事件之前的车辆速度或低于制动事件之前的车辆速度。替代地或另外，所需的再生制动功率可以是足够的再生制动功率，使得可以在制动事件期间或在制动事件的至少一部分期间避免使用车辆的另外的制动系统，例如辅助制动系统和/或行车制动器。
58.如果预测能量存储装置将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率，即如果能量存储装置的充电状态在t
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处将太高而不允许所需的再生制动功率，则所述方法包括通过在第一时间点t1处启用行车制动器来施加制动力。通过启用行车制动器来施加制动力可以在第二时间点t2处终止。在车辆到达制动事件之前，启动和终止制动力的施加。换句话说，t1和t2两者都在制动事件开始之前，即在t
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之前。此外，通过启用行车制动器来施加制动力在电动马达施加车辆推进力的同时执行，或者在电动马达的推进力被暂时中断的多个连续制动阶段中执行，制动阶段由车辆加速阶段分开，在所述车辆加速阶段期间，由电动马达施加推进力。由此，在车辆到达制动事件之前，能量存储装置有效地进行放电，因为(借助于行车制动器)施加的制动力由能量存储装置供电的电动马达施加的推进力进行补偿。
59.图3表示示意性地示出了根据本公开的用于控制车辆的方法的第一示例性实施例200的流程图。在流程图中，可选步骤由虚线和/或虚线框示出。所述方法可包括独立于其它可选步骤的可选步骤中的任一个，以及多个可选步骤的任何组合。如先前所提及的，车辆包括能够通过车辆的再生制动充电的能量存储装置、呈由能量存储装置供电的电动马达形式的推进单元，以及被配置成制动车辆的车轮的至少一个行车制动器。如果车辆包括多个行车制动器，则每个行车制动器可与车辆的相应(从动或非从动)车轮相关联。
60.方法200可包括步骤s101：识别即将到来的制动事件。因此，这样的识别可以通过任何先前已知的方法进行，例如通过使用车辆的地理位置的知识与地图数据的结合和/或通过使用前瞻系统。
61.所述方法还可包括步骤s102：在所识别的即将到来的制动事件开始时估计能量存储装置的充电状态。换句话说，所述方法可包括步骤s102：在估计针对制动事件开始再生制动的时间点处估计能量存储装置的(未来)充电状态。这样的估计可通过以下方式进行：确定能量存储装置的当前充电状态，以及估计能量存储装置的充电状态从当前充电状态直到制动事件开始的时间点的变化。充电状态的变化取决于车辆直到制动事件开始的时间点的操作。
62.因此，在估计能量存储装置的充电状态的变化时，可以考虑车辆的操作条件。此外，在估计充电状态的变化时，可以考虑其他因素，例如车辆质量等。
63.所述方法还可包括步骤s103：估计在即将到来的制动事件期间由再生制动产生的充电。对在制动事件期间由再生制动产生的充电的估计可以考虑诸如车辆速度(其在制动事件期间可能基本上相同或变化)、地形、制动事件的持续时间、制动功率(其在制动事件期间可基本上恒定或变化)、车辆质量等的因素。此外，所述估计还可以考虑辅助制动器(如果可用的话)的可能使用以及由此实现的制动功率。
64.方法200通常可包括步骤s104：预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间是否将具有足够的容量用于所需的再生制动功率。所需的再生制动功率可以例如对应于将车辆速度保持在预选速度间隔内所需的再生制动功率。这可例如由巡航控制系统、
下坡速度控制系统或类似物来限定。在步骤s104中的所述预测可以基于如在步骤s102中获得的在制动事件开始时的估计充电状态以及如在s103中获得的在所识别的即将到来的制动事件期间由再生制动产生的估计充电。如果预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将具有足够的容量用于所需的再生制动功率，则所述方法可以返回到开始。然而，如果预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率，则所述方法前进到后续步骤。
65.方法200包括步骤s108：如果预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率，则通过启用车辆的一个或多个行车制动器来施加制动力。可以响应于能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率的预测而自动地执行步骤s108。根据一个替代方案，在步骤s108中施加制动力是在单个制动阶段中执行，在该单个制动阶段期间，还借助于电动马达施加车辆推进力(与图5a比较)。根据另一替代方案，在步骤s108中施加制动力通过在多个连续制动阶段中启用行车制动器来执行，其中针对至少两个连续制动阶段的总持续时间同时施加推进力(与图5b比较)。根据又一替代方案，在步骤s108中施加制动力通过在电动马达的推进力被暂时中断的多个连续制动阶段中启用行车制动器来执行，所述连续制动阶段由车辆加速阶段分开，在所述车辆加速阶段期间，由电动马达施加推进力(与图5c比较)。
66.在步骤s108之前，方法200还可包括步骤s105：预测在所识别的即将到来的制动事件开始的时间点之前要实现的所需放电量，以允许在制动事件期间的所需的再生制动功率。这可以与步骤s104同时执行。
67.方法200还可包括步骤s106：预测应借助于一个或多个行车制动器施加制动力的第一时间点。换句话说，在步骤s106中，可以预测何时发起步骤s108。
68.方法200还可包括步骤s107：预测第二时间点，在所述第二时间点处，应终止通过启用行车制动器施加制动力，以允许在制动事件开始时行车制动器具有所需温度。因此，原因是允许行车制动器具有足够的时间冷却到合适的温度，以允许在即将到来的制动事件期间在必要时使用行车制动器。换句话说，在步骤s107中，可以预测何时终止步骤s108。
69.当已发起步骤s108时，方法200可进一步包括步骤s109：控制借助于行车制动器施加的制动力，以满足预测的在所识别的即将到来的制动事件开始的时间点之前要实现的能量存储装置的所需放电量(如在步骤s105中获得的)。
70.在发起步骤s108之后，方法200可进一步包括步骤s110：响应于确定能量存储装置已达到所需的充电状态和/或行车制动器的温度已达到预定阈值温度而停用所述一个或多个行车制动器。换句话说，所述方法可包括以下步骤：如果不再需要对能量存储装置进行放电(其达到最小阈值充电状态或对于再生制动事件而言具有足够的容量)和/或行车制动器已达到不期望高的温度，则终止借助于行车制动器施加制动力。因此，步骤s108可被视为安全步骤。
71.在步骤s108和/或可选步骤s109和s110中的任一个之后，可以终止所述方法。替代地，所述方法可以回到开始。
72.图4表示示意性地示出了根据本公开的用于控制车辆的方法的第二示例性实施例220的流程图。方法220可包括步骤s104：预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事
件期间是否将具有足够的容量用于所需的再生制动功率。如果预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将具有足够的容量用于所需的再生制动功率，则所述方法可以返回到开始。然而，如果(在步骤s104中)预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率，则所述方法前进到步骤s120。步骤s120包括向车辆的驾驶员提出发起在所识别的即将到来的制动事件之前排放能量存储装置的请求的建议。所述建议的提出可以通过使用任何先前已知的向车辆的驾驶员提出建议动作的方式，例如在视觉上(经由例如显示器)和/或通过声音来执行。
73.在步骤s120之后，所述方法包括步骤s121：确定驾驶员是否已请求排放能量存储装置。如果确定驾驶员未请求排放能量存储装置，则方法220可以回到开始。然而，如果确定驾驶员已请求排放能量存储装置，则所述方法可前进到步骤s108，其中通过启用行车制动器来施加制动力。如上文关于图3中所示的示例性实施例所述，根据一个替代方案，在步骤s108中施加制动力可以在单个制动阶段中执行，在该单个制动阶段期间，还借助于电动马达施加车辆推进力(与图5a比较)。根据另一替代方案，在步骤s108中施加制动力通过在多个连续制动阶段中启用行车制动器来执行，其中针对至少两个连续制动阶段的总持续时间同时施加推进力(与图5b比较)。根据又一替代方案，在步骤s108中施加制动力通过在电动马达的推进力被暂时中断的多个连续制动阶段中启用行车制动器来执行，所述连续制动阶段由车辆加速阶段分开，在所述车辆加速阶段期间，由电动马达施加推进力(与图5c比较)。
74.尽管图4中未示出，但如果需要，所述方法可进一步包括如上文参考图3所述的步骤s101-s103、s105-s107和s109中的任一个。
75.如先前所论述的，本公开的方法包括：如果预测到在所识别的即将到来的制动事件期间没有足够的容量用于所需的再生制动功率，则通过启用车辆的行车制动器中的一个或多个来施加制动力。施加这种制动力的目的是增加电动马达上的负载，使得其将导致能量存储装置的增加的放电。换句话说，电动马达上增加的负载是通过启用车辆的行车制动器中的一个或多个施加的制动力的结果，所述制动力旨在由电动马达进行补偿。在即将到来的制动事件开始之前，执行制动力的这种施加以及与其相关联的推进力的施加。图5a-5c示意性地示出了根据本公开的方法的如何能够通过启用一个或多个行车制动器来施加这种制动力的不同替代方案。
76.图5a示意性地示出了随时间推移的由一个或多个行车制动器施加的制动力(上部部分)以及由电动马达施加的车辆推进力(下部部分)。根据该替代方案，制动力在电动马达施加推进力的同时施加。借助于一个或多个行车制动器施加制动力可以在第一时间点t1处开始的单个制动阶段期间执行。在第二时间点t2处，终止制动力的施加。第二时间点t2在估计制动事件开始的时间点t
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之前(也与图2比较)。在即将到来的制动事件开始之前终止借助于一个或多个行车制动器施加制动力的事实允许在即将到来的制动事件开始之前降低行车制动器的温度。由此，由制动阶段引起的行车制动器的温度增加不具有引起由行车制动器在制动事件期间具有过高温度导致的安全问题的风险。还如图5a所示，在整个制动阶段期间，由电动马达施加车辆推进力。如果需要，可以在t2之后终止车辆推进力的施加。因此，在直到t
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的时间期间都可以继续由电动马达施加车辆推进力，这引起能量存储装置的放电(尽管比上述制动阶段期间低)。然而，t2与t
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之间施加的车辆推进力可优选地比制动阶段期间得低，以避免恰好在制动事件开始之前车辆速度增加。替代地，由电
动马达施加推进力可以与制动阶段的终止基本上同时终止，或在制动阶段的终止之前终止。
77.图5b示意性地示出了如何在电动马达施加车辆推进力的同时通过启用车辆的一个或多个行车制动器来施加制动力的另一替代方案。图5b中所示的替代方案与图5a中所示的替代方案类似，但是不同之处在于，在多个连续制动阶段20(图中示出了三个)中启用一个或多个行车制动器。所述多个制动阶段在t1处开始且在(可在t
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之前的)t2处终止。
78.图5c示意性地示出了如何通过启用车辆的一个或多个行车制动器来施加制动力的另一替代方案。类似于图5b中所示的替代方案，一个或多个行车制动器在若干连续制动阶段20中被启用，并且制动阶段的总持续时间在t1到t2的范围内。然而，与图5b中所示的替代方案相比，在相应的制动阶段期间，电动马达不施加车辆推进力。相反，制动阶段20由车辆加速阶段22分开。在这样的车辆加速阶段期间，由电动马达施加推进力。在车辆加速阶段期间，由施加前一制动阶段引起的车辆速度的降低可以在车辆加速阶段期间得到补偿。如图5c中所示，可以在t2之后但在t
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之前执行最终车辆加速阶段24。然而，如果需要，最终车辆加速阶段24可以省略，或者与先前的车辆加速阶段22相比，以施加较低的推进力来执行。如图5c中所示，与假设车辆的行进路线、针对相同平均车辆速度将仅施加推进力(即，无制动力)的情况相比，由车辆加速阶段分开的多个制动阶段的组合导致能量存储装置具有更高的放电。
79.图6示意性地示出了装置500的示例性实施例。上述控制装置100可以例如包括装置500，由装置500组成，或包括在装置500中。
80.装置500包括非易失性存储器520、数据处理单元510和读/写存储器550。非易失性存储器520具有第一存储器元件530，诸如操作系统的计算机程序存储在其中以控制装置500的功能。装置500还包括总线控制器、串行通信端口、i/o装置、a/d转换器、时间和日期输入和传输单元、事件计数器和中断控制器(未描绘)。非易失性存储器520还具有第二存储器元件540。
81.提供了一种计算机程序p，其包括用于控制车辆的指令，所述车辆包括能量存储装置、由能量存储装置供电的电动马达和被配置成制动车辆的车轮的至少一个行车制动器。计算机程序包括以下指令：如果预测能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率，则通过启用行车制动器来施加制动力。计算机程序可包括以下指令：在电动马达施加车辆推进力的同时执行制动力的所述施加。替代地，计算机程序可包括以下指令：通过在电动马达的推进力被暂时中断的多个连续制动阶段中启用行车制动器来施加所述制动力，所述制动阶段由车辆加速阶段分开，在所述车辆加速阶段期间，由电动马达施加推进力。
82.程序p可以以可执行形式或以压缩形式存储在存储器560和/或读/写存储器550中。
83.数据处理单元510可以执行一个或多个功能，即，数据处理单元510可以实现存储器560中存储的程序p的某个部分或读/写存储器550中存储的程序p的某个部分。
84.数据处理装置510可以经由数据总线515与数据端口599通信。非易失性存储器520旨在经由数据总线512与数据处理单元510通信。单独的存储器560旨在经由数据总线511与数据处理单元510通信。读/写存储器550适于经由数据总线514与数据处理单元510通信。组
成部件之间的通信可以通过通信链路来实现。通信链路可以是物理连接(如光电通信线)，或者非物理连接(如无线连接，例如无线电链路或微波链路)。
85.当在数据端口599上接收数据时，它们可以临时存储在第二存储器元件540中。当所接收的输入数据已被临时存储时，数据处理单元510准备好实现如上所述的代码执行。
86.本文所述的方法的各部分可以由装置500通过运行存储器560或读/写存储器550中存储的程序的数据处理单元510来实现。当装置500运行程序时，本文所述的方法被执行。

技术特征：
1.一种由控制装置(100)执行的用于控制车辆(1)的方法(200、220)，所述车辆(1)包括：能量存储装置(3)，所述能量存储装置能够通过所述车辆(1)的再生制动充电，推进单元，所述推进单元呈电动马达(2)的形式，所述电动马达由所述能量存储装置(3)供电，以及至少一个行车制动器(10)，所述至少一个行车制动器被配置成制动所述车辆(1)的车轮(7、8)；所述方法(200、220)包括以下步骤：如果预测所述能量存储装置在所识别的即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率，则通过启用所述行车制动器(10)来施加(s018)制动力，其中所述行车制动器(10)在所述电动马达(2)施加推进力的同时被启用，或者在所述电动马达(2)的推进力被暂时中断的多个连续制动阶段(20)中被启用，所述制动阶段(20)由车辆加速阶段(22)分开，在所述车辆加速阶段期间，由所述电动马达(2)施加推进力。2.根据权利要求1所述的方法(200、220)，还包括：基于在所述即将到来的制动事件开始(t
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)时所述能量存储装置(3)的估计充电状态和在所识别的即将到来的制动事件期间由再生制动产生的估计充电，预测(s104)所述能量存储装置(3)在所识别的即将到来的制动事件期间是否将具有足够的容量用于所需的再生制动功率。3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法(200、220)，其中执行通过启用所述行车制动器来施加(s018)制动力的步骤，以便将车辆速度保持在预选速度间隔内。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(200、220)，还包括：预测(s105)在所识别的即将到来的制动事件开始的时间点(t
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)之前要实现的所述能量存储装置的所需放电量，以允许在所述制动事件期间的所需的再生制动功率。5.根据权利要求4所述的方法(200、220)，还包括：预测应借助于所述行车制动器(10)施加制动力的第一时间点(t1)，以及在所述第一时间点(t1)处启用所述行车制动器。6.根据权利要求4或5中任一项所述的方法(200、220)，还包括：预测第二时间点(t2)，在所述第二时间点处，应终止通过启用所述行车制动器(10)施加制动力，以允许在所述制动事件开始(t
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)时所述行车制动器(10)具有所需温度，以及如果所述行车制动器(10)尚未被停用，则在所述第二时间点(t
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)处终止通过启用所述行车制动器施加(s108)制动力的步骤。7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法(200、220)，还包括：控制(s109)借助于所述行车制动器(10)施加的制动力，以满足预测的在所识别的即将到来的制动事件开始的时间点(t
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)之前要实现的所述能量存储装置的所需放电量。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法(200、220)，还包括：响应于确定所述能量存储装置(3)已达到所需的充电状态和/或所述行车制动器(10)的温度已达到预定阈值温度而停用(s110)所述行车制动器。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法(200、220)，还包括：控制所述能量存储装置(3)的温度，以增加在所述制动事件期间可用的再生制动功率。
10.一种包括指令的计算机程序，所述指令在由控制装置(100)执行时使所述控制装置(100)执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。11.一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在由控制装置(100)执行时使所述控制装置(100)执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。12.一种被配置成控制车辆(1)的控制装置(100)，所述车辆(1)包括：能量存储装置(3)，所述能量存储装置能够通过所述车辆(1)的再生制动充电，推进单元，所述推进单元呈电动马达(2)的形式，所述电动马达由所述能量存储装置(3)供电，以及至少一个行车制动器(10)，所述至少一个行车制动器被配置成制动所述车辆(1)的车轮(7、8)；其中所述控制装置(100)被配置成：如果预测所述能量存储装置(3)在所识别的即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率，则(i)在所述电动马达施加推进力的同时通过启用所述行车制动器(10)来施加制动力，或者(ii)通过在所述电动马达(2)的推进力被暂时中断的多个连续制动阶段(20)中启用所述行车制动器(10)来施加制动力，所述制动阶段(20)由车辆加速阶段(22)分开，在所述车辆加速阶段期间，由所述电动马达(2)施加推进力。13.根据权利要求12所述的控制装置(100)，进一步被配置成：预测在所识别的即将到来的制动事件开始的时间点(t
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)之前要实现的所述能量存储装置的所需放电量，以允许在所述制动事件期间的所需的再生制动功率。14.根据权利要求13所述的控制装置(100)，进一步被配置成：预测应借助于所述行车制动器(10)施加制动力的第一时间点(t1)；以及在所述第一时间点(t1)处启用所述行车制动器(10)；和/或预测第二时间点(t2)，在所述第二时间点处，应终止通过启用所述行车制动器(10)施加制动力，以允许在所述制动事件开始(t
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)时所述行车制动器(10)具有所需温度；以及如果所述行车制动器(10)尚未被停用，则在所述第二时间点(t2)处终止通过启用所述行车制动器(10)施加制动力的步骤。15.根据权利要求12至14中任一项所述的控制装置(100)，进一步被配置成：响应于确定所述能量存储装置(3)已达到所需的充电状态和/或所述行车制动器(10)的温度已达到预定阈值温度而停用所述行车制动器(10)。16.一种车辆(1)，所述车辆包括根据权利要求12至15中任一项所述的控制装置(100)。

技术总结
提供了用于控制车辆(1)的控制装置(100)和方法(200、220)。车辆包括能量存储装置(3)、电动马达(2)以及被配置成制动车辆车轮(7、8)的至少一个行车制动器(10)。该方法(200、220)包括以下步骤：如果预测5能量存储装置(3)在即将到来的制动事件期间将不具有足够的容量用于所需的再生制动功率，则通过启用行车制动器(10)来施加制动力。行车制动器(10)在电动马达(2)施加推进力的同时被启用，或者在电动马达(2)的推进力被暂时中断的多个连续制动阶段(20)中被启用，制动阶段(20)由车辆10加速阶段(22)分开，在该车辆加速阶段期间，由电动马达(2)施加推进力。(2)施加推进力。(2)施加推进力。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：斯堪尼亚商用车有限公司
技术研发日：2022.02.10
技术公布日：2023/8/31