本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行具有至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的車輛的方法，以及一種計(jì)算單元、一種車輛和一種用于執(zhí)行該方法的計(jì)算機(jī)程序。
背景技術(shù)：
1、本發(fā)明涉及車輛的驅(qū)動(dòng)裝置，尤其是行駛驅(qū)動(dòng)裝置，這些驅(qū)動(dòng)裝置可以并聯(lián)布置。這些驅(qū)動(dòng)裝置可以通過求和變速器(summierungsgetriebe)驅(qū)動(dòng)單個(gè)工作軸或行駛軸，或者可以在車輛中安裝兩個(gè)或更多個(gè)車軸，每個(gè)車軸配備一個(gè)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、根據(jù)本發(fā)明，提出了具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的一種用于運(yùn)行具有至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元、尤其是行駛驅(qū)動(dòng)單元的車輛的方法，以及一種計(jì)算單元、一種車輛和一種用于執(zhí)行該方法的計(jì)算機(jī)程序。有利的設(shè)計(jì)方案是從屬權(quán)利要求以及以下說明的主題。
2、本發(fā)明基于以下措施：當(dāng)從第一運(yùn)行狀態(tài)(在該運(yùn)行狀態(tài)下由至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元共同提供扭矩)切換到第二運(yùn)行狀態(tài)(在該運(yùn)行狀態(tài)下所述至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元中的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元是部分負(fù)載或關(guān)閉的，從而提供更少或不提供扭矩)時(shí)，將第二運(yùn)行模式下未關(guān)閉的或負(fù)載增加(輸出功率增加)的驅(qū)動(dòng)單元的負(fù)荷作為成本函數(shù)的成本參量加以考慮，并且當(dāng)?shù)诙\(yùn)行狀態(tài)下的成本函數(shù)導(dǎo)致比第一運(yùn)行狀態(tài)下更低的成本時(shí)進(jìn)行切換。
3、換言之，負(fù)載增加(auflastung)帶來的損害性方面也被納入考量，并使一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的關(guān)閉或部分負(fù)載情況與該措施對(duì)其他未關(guān)閉的或負(fù)載增加的驅(qū)動(dòng)單元的使用壽命的影響相關(guān)聯(lián)。這使得能夠在不影響驅(qū)動(dòng)單元使用壽命的情況下提高其負(fù)載。
4、本發(fā)明尤其適用于具有高功率需求的電動(dòng)化車輛，例如商用車、工程機(jī)械等，其功能(如行駛功能或作業(yè)功能)可由多于一個(gè)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)。
5、本發(fā)明特別適用于電動(dòng)行駛驅(qū)動(dòng)單元，因?yàn)樵谠摴δ芟滦枰谳^長時(shí)間內(nèi)持續(xù)輸出功率，且功率波動(dòng)較小，因此在運(yùn)行期間無需頻繁切換不同的運(yùn)行模式。
6、負(fù)荷尤其可以作為載荷集合(lastkollektiv)或負(fù)荷集合(beanspruchungskollektiv)來獲知。在載荷集合中，可以確定例如溫度或電壓等作用參量隨時(shí)間的變化過程。這些參量通過內(nèi)部傳感器直接采集，或根據(jù)相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算得出。
7、根據(jù)一種設(shè)計(jì)方案，未關(guān)閉的驅(qū)動(dòng)單元的負(fù)荷包括未來負(fù)荷(即關(guān)閉后或通過關(guān)閉產(chǎn)生的負(fù)荷)和/或累積的歷史負(fù)荷(即已存在的損耗)。特別地，對(duì)于已嚴(yán)重受損或預(yù)加載的驅(qū)動(dòng)單元，應(yīng)在未來使其承受較低的負(fù)荷，以盡可能避免使用壽命縮短。
8、根據(jù)一種設(shè)計(jì)方案，成本函數(shù)的第二成本參量包括第二運(yùn)行狀態(tài)下未關(guān)閉的驅(qū)動(dòng)單元的能量需求。在具有多個(gè)、尤其是電動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元的車輛中，在許多情況下可以關(guān)閉某個(gè)驅(qū)動(dòng)單元或降低其功率輸出，而不會(huì)導(dǎo)致車輛整體性能明顯下降。在這種情況下，原本由兩個(gè)(或更多個(gè))驅(qū)動(dòng)單元分擔(dān)的功率，現(xiàn)在主要由單個(gè)或更少的驅(qū)動(dòng)單元承擔(dān)。這導(dǎo)致負(fù)載增加，但同時(shí)也導(dǎo)致以更高的效率運(yùn)行，從而導(dǎo)致能耗降低或整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率提高。
9、然而，負(fù)載增加會(huì)導(dǎo)致更高的載荷，因此如果頻繁使用該功能，隨著運(yùn)行時(shí)間的推移，對(duì)持續(xù)運(yùn)行的部件的損害作用會(huì)加劇，可能導(dǎo)致部件過早達(dá)到使用壽命，甚至可能提前失效。本發(fā)明可以避免這種情況。
10、在一種設(shè)計(jì)方案中，未關(guān)閉的或功率輸出增加的驅(qū)動(dòng)單元的未來負(fù)荷根據(jù)第二運(yùn)行狀態(tài)下需輸出的功率和/或第二運(yùn)行狀態(tài)下需輸出的扭矩來確定。功率或扭矩是表征驅(qū)動(dòng)單元負(fù)荷的關(guān)鍵因素。
11、在一種設(shè)計(jì)方案中，未關(guān)閉的或功率輸出增加的驅(qū)動(dòng)單元的未來負(fù)荷根據(jù)先前負(fù)荷確定。這使得系統(tǒng)能夠通過利用歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)來匹配車輛的個(gè)性化使用情況。特別是商用車、工程機(jī)械等通常用于重復(fù)性作業(yè)場景。在大多數(shù)情況下，這些場景下出現(xiàn)的負(fù)荷不會(huì)達(dá)到部件的設(shè)計(jì)極限。有利的是，可以將歷史負(fù)荷納入考慮并預(yù)測未來負(fù)荷。由此使系統(tǒng)能夠針對(duì)具體應(yīng)用情況個(gè)性化地進(jìn)行適配的關(guān)閉或降低功率，從而在充分利用設(shè)計(jì)極限的同時(shí)提高效率。
12、在一種設(shè)計(jì)方案中，未關(guān)閉的或功率輸出增加的驅(qū)動(dòng)單元的未來負(fù)荷根據(jù)第一和/或第二運(yùn)行模式下未關(guān)閉的或功率輸出增加的驅(qū)動(dòng)單元的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)確定。尤其包括關(guān)閉或降低功率前的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，或關(guān)閉或降低功率后的(預(yù)測的)未來運(yùn)行參數(shù)。合適的運(yùn)行參數(shù)尤其選自轉(zhuǎn)速、溫度、扭矩、驅(qū)動(dòng)電流、電壓、調(diào)制頻率?？紤]這些運(yùn)行參數(shù)是有利的，因?yàn)樗鼈兡軌虮碚黩?qū)動(dòng)單元的負(fù)荷。
13、在本發(fā)明中，既可以考慮實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，也可以考慮驅(qū)動(dòng)單元的個(gè)性化累積損耗(或歷史累積負(fù)荷)，這有利地導(dǎo)致在低負(fù)載和高負(fù)載的驅(qū)動(dòng)單元之間進(jìn)行切換，以實(shí)現(xiàn)所有驅(qū)動(dòng)單元的負(fù)載和損耗均衡，并進(jìn)一步提高效率提升潛力的利用率。
14、根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算單元，例如車輛的控制器，特別是通過編程技術(shù)被配置用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。
15、以計(jì)算機(jī)程序或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法(包含執(zhí)行所有方法步驟的程序代碼)也是有利的，因?yàn)檫@尤其成本低廉，特別是當(dāng)執(zhí)行該程序的控制器還用于其他任務(wù)且因此本身已存在時(shí)。最后，還提供了一種存儲(chǔ)有上述計(jì)算機(jī)程序的機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。適用于提供計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)介質(zhì)或數(shù)據(jù)載體尤其包括磁性、光學(xué)和電子存儲(chǔ)器，例如硬盤、閃存、eeprom、dvd等。也可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)等)下載程序，下載方式可以是有線(如以太網(wǎng))或無線(如wlan、3g/4g/5g/6g網(wǎng)絡(luò)等)。
16、本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和設(shè)計(jì)方案可從說明書和附圖中得出。
17、本發(fā)明通過附圖中的實(shí)施例進(jìn)行示意性說明，并在下文結(jié)合附圖進(jìn)行描述。
1.用于運(yùn)行具有至少兩個(gè)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元(112，122)(112，122)的車輛(100，100’)的方法，其中，當(dāng)?shù)诙\(yùn)行狀態(tài)下的成本函數(shù)導(dǎo)致比第一運(yùn)行狀態(tài)下更低的成本時(shí)，從所述第一運(yùn)行狀態(tài)切換到所述第二運(yùn)行狀態(tài)，從而不提供或提供更少的扭矩，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述未關(guān)閉的或功率輸出增加的驅(qū)動(dòng)單元(112、122)的負(fù)荷包括未來負(fù)荷和/或累積的歷史負(fù)荷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述未關(guān)閉的或功率輸出增加的驅(qū)動(dòng)單元(112、122)的未來負(fù)荷根據(jù)在所述第二運(yùn)行狀態(tài)下需輸出的功率和/或在所述第二運(yùn)行狀態(tài)下需輸出的扭矩確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，所述未關(guān)閉的或功率輸出增加的驅(qū)動(dòng)單元(112、122)的未來負(fù)荷根據(jù)歷史負(fù)荷確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述未關(guān)閉的或功率輸出增加的驅(qū)動(dòng)單元(112、122)的未來負(fù)荷根據(jù)所述未關(guān)閉的驅(qū)動(dòng)單元(112、122)在所述第一和/或所述第二運(yùn)行模式下的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)(p)確定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)(p)選自：轉(zhuǎn)速、溫度、扭矩、驅(qū)動(dòng)電流、電壓、調(diào)制頻率。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述成本函數(shù)的第二成本參量包括在所述第二運(yùn)行狀態(tài)下所述未關(guān)閉的或功率輸出增加的驅(qū)動(dòng)單元(112、122)的能量需求。
8.計(jì)算單元(200)，所述計(jì)算單元被配置為執(zhí)行前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法的所有方法步驟。
9.車輛(100、100’)，所述車輛具有至少兩個(gè)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元(112、122)和根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算單元(200)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛(100’)，其中，所述至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元(112、122)通過求和變速器(111’)連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛(100)，其中，所述至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元(112、122)與不同的輸出裝置(110、120)連接。
12.計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的車輛(100、100’)的計(jì)算單元(200)上運(yùn)行時(shí)，使所述計(jì)算單元執(zhí)行權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述方法的所有方法步驟。
13.機(jī)器可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，在所述存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有根據(jù)權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)程序。