BR102023010004A2

BR102023010004A2 - Método e arranjo de controle para controlar uma velocidade de um veículo em uma seção de estrada em declive seguido por uma seção de estrada em aclive

Info

Publication number: BR102023010004A2
Application number: BR102023010004-0A
Authority: BR
Inventors: Manne Held; Mikael Alenius
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2022-06-14
Filing date: 2023-05-23
Publication date: 2023-12-26
Also published as: DE102023115042A9; DE102023115042A1; US20230398989A1; SE545802C2; SE2250712A1

Abstract

método e arranjo de controle para controlar uma velocidade de um veículo em uma seção de estrada em declive seguido por uma seção de estrada em aclive. um método realizado por um arranjo de controle para controlar uma velocidade de um veículo em uma seção de estrada em declive seguida por uma seção de estrada em aclive. o veículo que compreende um sistema de máquina elétrica pode ser configurado para aplicar uma potência de freio para frear o veículo para manter uma primeira velocidade de veículo na seção de estrada em declive e para aplicar uma potência de propulsão para impulsionar o veículo na seção de estrada em aclive. o método que compreende determinar se uma temperatura do sistema de máquina elétrica excederá um limite de temperatura na seção de estrada em aclive, se manter a primeira velocidade do veículo na seção de estrada em declive, e quando for determinado que a temperatura excederá o limite de temperatura na seção de estrada em aclive. o método compreende ainda a redução da primeira velocidade do veículo para uma segunda velocidade do veículo na seção de estrada em declive de tal modo que, em comparação com quando a primeira velocidade do veículo teria sido mantida, a temperatura do sistema de máquina elétrica seja reduzida quando o veículo atingir a seção de estrada em aclive e um tempo de percurso na seção de estrada em declive seja aumentado. a invenção refere-se também a um arranjo de controle, um veículo compreendendo o arranjo de controle, um programa de computador e um meio legível por computador.

Description

Campo da técnica

[0001] A invenção refere-se a um método e um arranjo de controle para controlar uma velocidade de um veículo percorrendo uma seção de estrada em declive seguido por uma seção de estrada em aclive.

[0002] A invenção refere-se também a um programa de computador e um meio legível por computador e um veículo compreendendo tal arranjo de controle. Fundamentos

[0003] A descrição dos fundamentos a seguir constitui uma descrição dos fundamentos da invenção, que, no entanto, não necessariamente tem que constituir o estado da técnica.

[0004] Um dos desafios globais atualmente é a redução dos impactos negativos do transporte rodoviário no meio ambiente devido às emissões de gases do efeito estufa. Além disso, em veículos motorizados, tal como carros, caminhões e ônibus, o custo do combustível constitui uma despesa significativa para o proprietário ou usuário do veículo. Isso levou a um maior interesse na eletrificação de veículos. O trem de força de veículos alimentados pelo menos parcialmente por energia elétrica, ou seja, veículos elétricos e híbridos, compreende um sistema de máquina elétrica para distribuir eficiente e confiavelmente uma potência de propulsão para impulsionar o veículo em uma velocidade necessária, bem como uma potência de freio para frear o veículo de forma eficiente e segura, quando necessário.

[0005] O desempenho do sistema de máquina elétrica é limitado por um ou mais motivos, por exemplo, por sua capacidade térmica. O sistema de máquina elétrica em um veículo operará de forma eficiente e segura dentro de sua faixa de temperatura operacional segura. Uma faixa de temperatura operacional segura é frequentemente delimitada por uma temperatura operacional máxima em um ou mais componentes do sistema. Quando exposto a temperaturas acima da temperatura operacional máxima, a vida útil dos componentes do sistema de máquina elétrica pode diminuir. Temperaturas muito altas também podem levar à falha do componente.

Sumário

[0006] É um objetivo da presente invenção fornecer um método e um arranjo de controle para atenuar ou resolver desvantagens de soluções convencionais. Particularmente, um objetivo da presente invenção é fornecer uma solução para controlar uma velocidade de um veículo que percorre uma seção de estrada em declive de tal modo que um desempenho melhorado do veículo possa ser obtido.

[0007] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, acima mencionados e objetivos adicionais são alcançados através de um método realizado por um arranjo de controle para controlar uma velocidade de um veículo em uma seção de estrada em declive seguido por uma seção de estrada em aclive, o veículo compreendendo um sistema de máquina elétrica sendo configurado para aplicar uma potência de freio para frear o veículo para manter uma primeira velocidade do veículo na seção de estrada em declive, e aplicar um potência de propulsão para impulsionar o veículo na seção de estrada em aclive, o método compreendendo: a. determinar se uma temperatura do sistema de máquina elétrica excederá um limite de temperatura na seção de estrada em aclive, se estiver mantendo a primeira velocidade do veículo na seção de estrada em declive, e quando for determinado que a temperatura excederá o limite de temperatura na seção de estrada em aclive: b. reduzir a primeira velocidade do veículo para uma segunda velocidade na seção de estrada em declive de tal modo que, em comparação com quando a primeira velocidade do veículo teria sido mantida, a temperatura do sistema de máquina elétrica é reduzida quando o veículo atinge a seção de estrada em aclive resultante de um tempo de percurso na seção de estrada em declive sendo aumentado.

[0008] A invenção refere-se, assim, a um método para controlar automaticamente a velocidade de um veículo alimentado por um sistema de máquina elétrica que percorre uma seção de estrada em declive seguido por uma seção de estrada em aclive. Exemplos de tais veículos são veículos elétricos com bateria, veículos elétricos híbridos e veículos elétricos híbridos de encaixe.

[0009] Um sistema de máquina elétrica pode compreender neste documento uma máquina elétrica, aparelhos eletrônicos de potência e um sistema de bateria relacionado. A temperatura nos componentes do sistema de máquina elétrica irá variar ao longo do tempo, dependendo principalmente da potência aplicada pelo sistema de máquina elétrica quando a potência de propulsão ou de freio for fornecida a partir da máquina elétrica no veículo para a roda motriz do veículo quando o veículo estiver em movimento. O aumento da saída de energia da máquina elétrica resulta em aumento da temperatura em um ou mais componentes do sistema de máquina elétrica. Assim, a temperatura do sistema de máquina elétrica pode ser entendida neste documento como uma temperatura de um ou mais componentes do sistema de máquina elétrica.

[0010] O veículo pode ser configurado para manter uma velocidade em declive máxima predefinida, referida neste documento como a primeira velocidade do veículo. A velocidade em declive máxima predefinida pode ser, por exemplo, selecionada automaticamente ou pelo motorista do veículo e não deve ser excedida. A invenção, por outro lado, controla a velocidade do veículo se for determinado que uma temperatura do sistema de máquina elétrica excederá um limite de temperatura na seção de estrada em aclive quando a primeira velocidade do veículo for mantida na seção de estrada em declive. Em vez de manter a primeira velocidade do veículo como em métodos previamente conhecidos, uma segunda velocidade do veículo, mais baixa que a primeira velocidade do veículo, é mantida na seção em declive aplicando uma potência de freio por meio de uma máquina elétrica no veículo quando a segunda velocidade do veículo tiver sido atingida. Ao manter uma velocidade mais baixa, o tempo de percurso na seção de estrada em declive é aumentado e a potência média do freio, que é necessária à medida que o veículo percorre um declive, é reduzida. Geralmente, parte da energia aplicada pela máquina elétrica do veículo durante a frenagem é regenerada. A recuperação de energia é geralmente mais eficiente quando realizada em potência mais baixa e durante um tempo maior, como no método de acordo com a invenção. Assim, mais energia pode ser recuperada na seção de estrada em declive em comparação com métodos previamente conhecidos.

[0011] A temperatura do sistema de máquina elétrica que excede um limite de temperatura pode ser entendida neste documento como a temperatura do sistema de máquina elétrica que excede o limite de temperatura quando a velocidade do veículo é controlada para manter uma velocidade configurada de um sistema de controle de velocidade, tal como um sistema de controle de cruzeiro ou um sistema de controle de velocidade em declive e quando nenhuma medida de limitação de velocidade é tomada para reduzir a temperatura do sistema de máquina elétrica devido a limitações térmicas no veículo.

[0012] Consequentemente, de acordo com a invenção, o desenvolvimento de calor nos componentes da máquina elétrica é diminuído quando o veículo está percorrendo a seção da estrada em declive, uma vez que a energia aplicada pelo sistema de máquina elétrica é reduzida. Além disso, uma vez que o tempo de percurso na seção de estrada em declive é aumentado, os componentes da máquina elétrica podem ser resfriados com mais eficiência. Assim, o sistema de máquina elétrica terá uma temperatura geralmente mais baixa quando o veículo atingir a seção de estrada em aclive em comparação com se a primeira velocidade do veículo foi mantida. Isso pode reduzir o risco de superaquecimento dos componentes da máquina elétrica ao dirigir na seção de estrada em aclive, pois um maior desenvolvimento de calor é permitido antes que o sistema fique superaquecido.

[0013] Em uma modalidade da invenção, o limite de temperatura é uma temperatura acima da qual a energia aplicada pelo sistema de máquina elétrica deve ser reduzida para evitar o superaquecimento do sistema de máquina elétrica.

[0014] Por meio deste documento, o limite de temperatura pode ser definido com base nas limitações térmicas de um veículo específico. Assim, a velocidade do veículo pode ser desviada do primeiro nível de velocidade do veículo apenas em situações em que houver um risco de superaquecimento do componente.

[0015] Por meio deste documento, a diminuição desnecessária da velocidade do veículo em seções de estrada em declives é evitada, levando à diminuição do tempo de viagem.

[0016] Em uma modalidade da invenção, a determinação de se a temperatura do sistema de máquina elétrica excederá o limite de temperatura na seção de estrada em aclive é pelo menos parcialmente baseada em um ou mais do grupo de: inclinação de estrada da seção de estrada em declive, inclinação de estrada da seção de estrada em aclive, um comprimento da seção de estrada em declive, um comprimento da seção de estrada em aclive, uma topologia da próxima seção de estrada e/ou limitações de velocidade na próxima seção de estrada.

[0017] Assim, um método confiável para controlar a velocidade do veículo é obtido onde a temperatura do sistema de máquina elétrica pode ser prevista de forma confiável.

[0018] Em uma modalidade da invenção, a determinação de se uma temperatura do sistema de máquina elétrica excederá um limite de temperatura na seção de estrada em aclive é baseado adicionalmente em um modelo térmico do sistema de máquina elétrica.

[0019] Ao determinar se uma temperatura do sistema de máquina elétrica excederá um limite de temperatura na seção de estrada em aclive com base em um modelo térmico do sistema de máquina elétrica, a temperatura do sistema de máquina elétrica pode ser determinada de uma maneira precisa para diferentes tipos de veículos.

[0020] Por meio deste documento, o sistema de máquina elétrica pode ser controlado de uma maneira precisa mitigando o envelhecimento do componente, diminuindo a eficiência do sistema de máquina elétrica e diminuindo a capacidade de condução do veículo.

[0021] Em uma modalidade da invenção, o modelo térmico leva em consideração pelo menos o calor desenvolvido pelo sistema de máquina elétrica aplicando energia e resfriamento do sistema de máquina elétrica, por exemplo, por um sistema de resfriamento e/ou ar ambiente para determinar as alterações na temperatura do sistema de máquina elétrica.

[0022] Por meio deste documento, o sistema de máquina elétrica pode ser controlado de forma segura, limitando o desgaste dos componentes do sistema de máquina elétrica e mitigando o risco de diminuição da vida útil do sistema de máquina elétrica.

[0023] Em uma modalidade da invenção, a determinação de se uma temperatura do sistema de máquina elétrica excederá um limite de temperatura é baseado adicionalmente em pelo menos um parâmetro de veículo, o pelo menos um parâmetro de veículo compreendendo pelo menos uma representação de um peso do veículo.

[0024] Por meio deste documento, a temperatura do sistema de máquina elétrica pode ser determinada de uma maneira precisa, levando em consideração informações relacionadas ao veículo que podem afetar as características térmicas do sistema de máquina elétrica.

[0025] Em uma modalidade da invenção, a segunda velocidade do veículo pode alterar dinamicamente ao longo da seção de estrada em declive.

[0026] Ao controlar a velocidade do segundo veículo para alterar dinamicamente ao longo da seção da estrada em declive, a velocidade do veículo pode ser dinamicamente adaptada à topologia da estrada. Por exemplo, uma velocidade de veículo mais alta pode ser permitida quando a inclinação do declive for reduzida e, assim, a necessidade de potência de freio. Por outro lado, em declives íngremes, a velocidade pode ser reduzida para prolongar o tempo de percurso no declive e, assim, reduzir a potência média do freio no declive. Uma vez que a recuperação de energia é geralmente mais eficiente quando realizada com potência mais baixa e durante um tempo de duração aumentado, a regeneração do sistema de freio regenerativo pode ser otimizada, por meio deste documento, de tal modo que mais energia seja recuperada.

[0027] Em uma modalidade da invenção, a redução da primeira velocidade do veículo na seção de estrada em declive compreende a redução da primeira velocidade do veículo de tal modo que a temperatura do sistema de máquina elétrica seja mantida no, ou abaixo do, limite de temperatura na seção de estrada em aclive.

[0028] Por meio deste documento, a redução de velocidade na seção de estrada em aclive é evitada.

[0029] Em uma modalidade da invenção, o método compreende ainda, quando for determinado que a temperatura excederá o limite de temperatura na seção de estrada em aclive: a. determinar um aumento necessário do tempo de percurso na seção de estrada em declive pelo menos parcialmente com base em um ou mais dos seguintes itens: a inclinação da estrada em declive, o comprimento da seção de estrada em declive, o modelo térmico do sistema de máquina elétrica e/ou o peso do veículo, e b. reduzir a primeira velocidade do veículo para uma segunda velocidade do veículo na seção de estrada em declive de tal modo que o tempo de percurso na seção de estrada em declive corresponda ao aumento necessário determinado do tempo de percurso.

[0030] Por meio deste documento, o aumento necessário do tempo de percurso pode ser determinado de uma maneira precisa para diferentes tipos de veículos e diferentes condições de estrada, e a velocidade do veículo pode ser controlada para evitar superaquecimento no sistema de máquina elétrica e alcançar maior eficiência de energia.

[0031] Em uma modalidade da invenção, o método compreende ainda, quando for determinado que a temperatura excederá o limite de temperatura na seção de estrada em aclive: a. determinar o aumento necessário do tempo de percurso na seção de estrada em declive de tal modo que o aumento no tempo de percurso na seção de estrada em declive no máximo seja o aumento do tempo de percurso que seria causado pelo sistema de máquina elétrica atingindo o limite de temperatura na seção de estrada em aclive se a primeira velocidade do veículo tivesse sido mantida na seção de estrada em declive, e b. reduzir a velocidade do primeiro veículo para uma segunda velocidade do veículo na seção de estrada em declive de tal modo que o tempo de percurso na seção de estrada em declive corresponda ao aumento necessário determinado do tempo de percurso.

[0032] Por meio deste documento, pode-se garantir que o tempo total de percurso não seja aumentado. Se o sistema de máquina elétrica atingir um limite de temperatura, a energia é, em geral, reduzida, com o resultado sendo uma perda de velocidade do veículo e um tempo de percurso prolongado. De acordo com a modalidade, pode ser garantido que o tempo de percurso aumentado no declive não exceda a perda de tempo resultante de outra forma no aclive.

[0033] Em uma modalidade da invenção, o método compreende ainda: a. reduzir a primeira velocidade do veículo para uma segunda velocidade do veículo na seção da estrada em declive de tal modo que a energia total do freio que teria sido aplicada na seção de estrada em declive para manter uma primeira velocidade do veículo seja aplicada durante o tempo de percurso aumentado de tal modo que uma potência de pico do freio seja reduzida.

[0034] Por meio deste documento, a temperatura no sistema de máquina elétrica é reduzida e a regeneração de energia no veículo é otimizada.

[0035] De acordo com um segundo aspecto, a invenção refere-se a um arranjo de controle para controlar uma velocidade de um veículo em uma seção de estrada em declive seguido por uma seção de estrada em aclive, o veículo compreendendo um sistema de máquina elétrica sendo configurado para aplicar uma potência de freio para frear o veículo para manter uma primeira velocidade de veículo na seção de estrada em declive e para aplicar uma potência de propulsão para impulsionar o veículo, o arranjo de controle sendo configurado para: b. determinar se uma temperatura do sistema de máquina elétrica excederá um limite de temperatura na seção de estrada em aclive, se manter a primeira velocidade do veículo na seção de estrada em declive, e c. reduzir a primeira velocidade do veículo para uma segunda velocidade do veículo na seção de estrada em declive de tal modo que, em comparação com quando a primeira velocidade do veículo teria sido mantida, a temperatura do sistema de máquina elétrica seja reduzida quando o veículo atingir a seção de estrada em aclive resultante de um tempo de percurso na seção de estrada em declive sendo aumentado.

[0036] Será percebido que todas as modalidades descritas para os aspectos do método da invenção também são aplicáveis a pelo menos um dos aspectos de arranjo de controle da invenção. Assim, todas as modalidades descritas para os aspectos do método da invenção podem ser realizadas pelo arranjo de controle, que também pode ser um dispositivo de controle, ou seja, um dispositivo. O arranjo de controle e suas modalidades têm vantagens correspondentes às vantagens mencionadas acima para os métodos e suas modalidades.

[0037] De acordo com um terceiro aspecto da invenção, acima mencionados e objetivos adicionais são alcançados através de um veículo compreendendo o arranjo de controle do segundo aspecto.

[0038] O veículo pode, por exemplo, ser um ônibus, um caminhão ou um carro.

[0039] De acordo com um quarto aspecto, a invenção refere-se a um programa de computador compreendendo instruções que, quando o programa for executado por um computador, farão com que o computador realize o método de acordo com o primeiro aspecto.

[0040] De acordo com um quinto aspecto, a divulgação refere-se a um meio legível por computador compreendendo instruções que, quando executadas por um computador, farão com que o computador realize o método de acordo com o primeiro aspecto.

[0041] As características e modalidades do método mencionadas acima, o arranjo de controle, o veículo, o programa de computador e o meio legível por computador, respectivamente, podem ser combinados de várias maneiras possíveis, fornecendo modalidades vantajosas adicionais.

[0042] Modalidades vantajosas adicionais do método, o arranjo de controle, o veículo, o programa de computador e o meio legível por computador, de acordo com a presente invenção e vantagens adicionais com as modalidades da presente invenção emergem da descrição detalhada das modalidades.

Breve Descrição das Figuras

[0043] As modalidades da invenção serão ilustradas abaixo em maiores detalhes juntamente com as figuras anexas, onde referências semelhantes são usadas para partes semelhantes, e onde: a Figura 1. mostra uma vista esquemática ilustrando um veículo exemplificativo em que modalidades da presente invenção podem ser implementadas; a Figura 2a . mostra um fluxograma de um método para controlar a velocidade de um veículo de acordo com a modalidade da invenção; a Figura 2b . mostra um fluxograma de um método para controlar a velocidade de um veículo de acordo com uma modalidade adicional da invenção; a Figura 3a . ilustra o princípio de uma modalidade da invenção em uma situação de direção; a Figura 3b . ilustra o princípio de uma modalidade adicional da invenção em uma situação de direção; a Figura 4 . mostra um arranjo de controle, em que um método de acordo com qualquer uma das modalidades descritas neste documento pode ser implementado.

Descrição Detalhada

[0044] Um sistema de máquina elétrica é usado para impulsionar e frear um veículo elétrico. O sistema de máquina elétrica compreende uma ou mais máquinas elétricas usadas para fornecer potência de freio e propulsão para controlar a velocidade de um veículo elétrico e uma ou mais baterias que são carregadas e descarregadas durante a frenagem e propulsão do veículo. Isso leva ao desenvolvimento de calor no sistema de máquinas elétricas, tanto durante a propulsão quanto durante a frenagem. Em terrenos montanhosos, com variações frequentes entre aclives e declives, há um risco de superaquecimento em um ou mais componentes do sistema de máquina elétrica, tal como a máquina elétrica e as baterias.

[0045] Atualmente, em veículos modernos, a temperatura operacional de vários componentes de um sistema de máquina elétrica é frequentemente monitorada. Em situações em que uma temperatura operacional excede um limite de temperatura desejado, uma solução comum é reduzir a carga no sistema de máquina elétrica, por exemplo, limitando eletronicamente sua saída de energia. O torque gerado pelo sistema de máquina elétrica é, desse modo, reduzido, o que pode levar a uma redução necessária da velocidade do veículo ou até mesmo a uma frenagem do veículo para uma paralisação. No entanto, esta solução reduz o desempenho geral do veículo, o que pode não ser desejável, uma vez que pode afetar adversamente o tempo de viagem do veículo.

[0046] Portanto, é um objetivo da presente invenção fornecer um método e um arranjo de controle para controlar uma velocidade de um veículo de tal modo que esses problemas sejam pelo menos parcialmente resolvidos.

[0047] A Figura 1, que será usada para explicar as modalidades apresentadas neste documento, ilustra esquematicamente um veículo 100. O veículo 100 pode, por exemplo, ser um carro, um ônibus ou um caminhão. O veículo 100 ilustrado na Figura 1 compreende um sistema de máquina elétrico 101 com pelo menos uma máquina elétrica 102 configurada para acionar as rodas motrizes 111, 112 do veículo 100. Na modalidade mostrada, o veículo 100 compreende duas rodas motrizes 111, 112, mas deve ser entendido que o veículo 100 pode ser disposto com uma ou mais rodas motrizes. Pelo menos uma máquina elétrica 102 pode, conforme representado na Figura 1, ser conectada a uma caixa de câmbio 104 por meio de um eixo de entrada 106. O veículo 100 pode compreender um eixo do impulsor 107 da caixa de câmbio 104 que aciona as rodas motrizes 111, 112 por meio de uma engrenagem central 105, por exemplo, um diferencial convencional e dois eixos de transmissão 108, 109 do veículo 100. Deve ser entendido que o veículo 100 pode ser disposto de qualquer forma conhecida, por exemplo, sem uma caixa de câmbio 104 ou diferencial convencional sem limitar o escopo da invenção.

[0048] A pelo menos uma máquina elétrica 102 pode ser disposta essencialmente em qualquer lugar desde que o torque seja fornecido a uma ou mais das rodas motrizes do veículo, por exemplo, adjacente a uma ou mais das rodas, ou em qualquer forma convencional como é compreendido por uma pessoa versada na técnica. A pelo menos uma máquina elétrica 102 pode ser fornecida com energia elétrica de um sistema de bateria 103 por meio de um módulo eletrônico de energia 110, ambos incluídos no sistema de máquina elétrica 101 do veículo 100. O sistema de bateria 103 pode, em um exemplo, compreender uma unidade de bateria elétrica ou uma pluralidade de unidades de bateria elétrica. O módulo eletrônico de energia 110 converte a voltagem CC fornecida pela unidade de bateria em voltagem exigida pela máquina elétrica, normalmente uma voltagem CA trifásica.

[0049] O veículo 100 pode ser um veículo elétrico puro e incluir apenas a máquina elétrica 102 para conduzir as rodas motrizes 111, 112 do veículo 100. No entanto, o veículo 100 também pode ser um veículo denominado híbrido e também incluir um motor de combustão interna (não ilustrado na Figura 1) que pode, de maneira convencional, ser conectado à caixa de câmbio 104 por meio de uma embreagem (não ilustrada na Figura 1).

[0050] O sistema de máquina elétrica 101 é controlado por um sistema de controle de veículo por meio de um arranjo de controle 120. O arranjo de controle 120 pode ser distribuído em várias unidades de controle configuradas para controlar diferentes partes do veículo 100. O arranjo de controle 120 pode, por exemplo, incluir uma unidade de determinação 121 e uma unidade de redução 122 disposta para realizar as etapas do método da invenção divulgada, conforme é explicado mais adiante. O arranjo de controle 120 e/ou outro arranjo de controle pode adicionalmente ser configurado para controlar quaisquer outras unidades/dispositivos/entidades do veículo 100. No entanto, na Figura 1, apenas as unidades/dispositivos/entidades do veículo úteis para entender a presente invenção são ilustradas. O arranjo de controle 120 será descrito em mais detalhes na Figura 4.

[0051] O veículo 100 pode incluir adicionalmente um ou mais sensores 130, por exemplo, pelo menos uma câmera localizada em posições adequadas dentro do veículo 100.

[0052] Além disso, o veículo 100 pode compreender um sistema/unidade de posicionamento 140. A unidade de posicionamento 140 pode ser baseada em um sistema de navegação por satélite, como tempo e alcance do sinal de navegação (Navstar), Sistema de Posicionamento Global (GPS), GPS Diferencial (DGPS), Galileo, GLONASS ou similares. Assim, a unidade de posicionamento 140 pode compreender um receptor de GPS.

[0053] O veículo 100 pode incluir adicionalmente pelo menos um dispositivo de comunicação 150 disposto para comunicação com pelo menos uma entidade 160 externa ao veículo 100, tal como pelo menos uma entidade de comunicação de outro veículo. Correspondentemente, o pelo menos um dispositivo de comunicação 150 pode ser um dispositivo de comunicação veículo-veículo (V2V), um dispositivo de comunicação veículo-infraestrutura (V2I), um dispositivo de comunicação veículo-tudo (V2X) e/ou um dispositivo de comunicação sem fio de tal modo que a comunicação entre o veículo e a pelo menos uma entidade externa 160 seja alcançada/fornecida.

[0054] A invenção proposta será agora descrita com referência a um método 200, divulgado na Figura 2a, para controlar uma velocidade de um veículo, tal como o veículo 100 divulgado na Figura 1, em uma seção de estrada em declive seguida por uma seção de estrada em aclive. O veículo 100 compreende um sistema de máquina elétrica 101 sendo configurado para aplicar uma potência de freio para frenagem do veículo 100 para manter uma primeira velocidade de veículo na seção de estrada em declive e para aplicar uma potência de propulsão para impulsionar o veículo 100 na seção de estrada em aclive.

[0055] O método 200 compreende na etapa 210 na Figura 2a, determinando se uma temperatura do sistema de máquina elétrica excederá um limite de temperatura Tlim na seção de estrada em aclive, se manter a primeira velocidade do veículo na seção de estrada em declive, e quando for determinado que a temperatura excederá o limite de temperatura Tlim na seção de estrada em aclive.

[0056] O método compreende ainda na etapa 230 na Figura 2a, reduzindo a primeira velocidade do veículo para uma segunda velocidade do veículo na seção de estrada em declive de tal modo que, em comparação com quando a primeira velocidade do veículo teria sido mantida, a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 seja reduzida quando o veículo 100 atingir a seção de estrada em aclive, resultando a partir de um tempo de percurso na seção de estrada em declive sendo aumentado.

[0057] Deve ser entendido que o método 200 pode ser empregado em substancialmente todos os tipos de veículos alimentados por um sistema de máquina elétrica 101 e onde a potência de propulsão e freio do veículo é gerada por uma ou mais máquinas elétricas 102.

[0058] O método da invenção pode ser aplicado em uma seção de estrada em declive seguida por uma seção de estrada em aclive onde a velocidade do veículo 100 é controlada automaticamente pelo controle do sistema de máquina elétrica 101 do veículo para fornecer uma potência de freio na seção de estrada em declive e potência de propulsão na seção de estrada em aclive necessária para alcançar uma velocidade desejada. Uma seção de estrada em declive é uma seção de estrada onde um veículo é submetido a uma força de aceleração por gravidade. Uma seção de estrada em aclive é neste documento uma seção de estrada onde uma potência de propulsão precisa ser aplicada pela unidade de tração de um veículo, tal como o sistema de máquina elétrica 101 do veículo, para manter uma velocidade de um veículo, ou seja, quando o veículo não é acelerado pela gravidade.

[0059] Tal controle automático de velocidade pode ser realizado pelo controle de cruzeiro. O controle de cruzeiro é frequentemente conduzido em veículos por dois sistemas de interação, uma função de controle de cruzeiro que exige uma potência de propulsão da unidade de tração do veículo e um controle de velocidade em declive que impede o veículo de desenvolver velocidade excessiva, particularmente ao dirigir em declive aplicando uma potência de freio.

[0060] A invenção modifica a estratégia da velocidade do veículo e altera a energia gerada no sistema de máquina elétrica 101 para reduzir a quantidade de calor desenvolvido no sistema de máquina elétrica 101 durante a frenagem na seção de estrada em declive por meio do sistema de máquina elétrica 101 quando determinado que há um risco de superaquecimento de um ou mais componentes no sistema de máquina elétrica 101 na seção de estrada em aclive seguinte. Isso é feito diminuindo a velocidade do veículo na seção de estrada em declive, o que leva a uma potência mais baixa de freio e saída de energia do sistema de máquina elétrica 101, uma vez que a potência do freio é proporcional à força de freio e à velocidade do veículo. Ao reduzir a potência do freio, as perdas de calor no sistema de máquina elétrica 101 são reduzidas devido à corrente mais baixa suprida às baterias durante a frenagem quando a energia é regenerada e as baterias são carregadas. Além disso, as perdas de calor durante um ciclo de carregamento da bateria são maiores do que as perdas de calor durante o ciclo de descarga. Assim, a redução das perdas de calor pela redução da potência do freio é mais eficiente do que pela redução da potência de propulsão na seguinte seção de estrada em aclive. A velocidade mais baixa também aumenta o tempo de percurso na seção de estrada em declive e, assim, o tempo sendo disponível para resfriar os componentes do sistema de máquina elétrica 101 será maior.

[0061] A invenção visa, assim, reduzir o aumento de calor no sistema de máquina elétrica 101 por redução do calor desenvolvido nos componentes do sistema de máquina elétrica 101 e aumentar o tempo de resfriamento dos componentes. Isso pode ser feito reduzindo a energia gerada pelo sistema de máquina elétrica, que pode ser alcançada reduzindo a velocidade do veículo. A motivação física da aplicação do método da invenção pode ser fornecida pelas seguintes relações.

[0062] A fim de que o veículo não acelere no declive, é necessária uma força F, onde esta força F pode ser determinada como o oposto das forças totais que, de outra forma, agem sobre o veículo. Essa força requer uma potência fornecida pela seguinte fórmula: O veículo é a energia gerada pelo sistema de máquina elétrica do veículo, F é a força de freio ou propulsão aplicada pelo sistema de máquina elétrica, e v é a velocidade do veículo.

[0063] Uma vez que o Pveículo de potência é gerado eletronicamente, ele é fornecido pela relação: O veículo é a energia gerada pelo sistema de máquina elétrica do veículo, U é a voltagem aplicada, e I é corrente elétrica.

[0064] O poder do desenvolvimento de calor em componentes elétricos devido a perdas elétricas é fornecido pela relação: O calor é apotência da energia térmica/calor, R é a resistência elétrica, e I é a corrente elétrica.

[0065] Assim, um aumento de velocidade gera um aumento proporcional na corrente elétrica. Isso, por sua vez, gera perdas de calor que são proporcionais ao quadrado da corrente elétrica. Consequentemente, a velocidade mais baixa gera maior eficiência da máquina elétrica.

[0066] Além disso, uma velocidade reduzida também leva a um maior tempo para resfriar os componentes, uma vez que: t = s/v, onde: t é o tempo, s é a distância da seção de estrada em declive, e v é a velocidade do veículo.

[0067] Uma vantagem principal de aumentar o tempo t de condução no declive é que a energia de resfriamento total E resfriamento do sistema de resfriamento do veículo pode aumentar porque está relacionada à potência de resfriamento Presfriamento por: Eresfriamento = Presfriamento * t, onde: Eresfriamento é energia de resfriamento, Presfriamento é a potência de resfriamento, e t é o tempo.

[0068] Isso pode levar a uma redução da energia de calor líquido Ecalor_líquido nos componentes elétricos uma vez que Ecalor_líquido é a energia térmica líquida, Ecalor é energia térmica, e Eresfriamento é a energia de resfriamento.

[0069] Além das etapas do método 210 - 230 descritas com referência à Figura 2a, o método de acordo com a invenção pode, nas modalidades, compreender etapas opcionais adicionais. As modalidades da invenção serão agora explicados em mais detalhes com referência à Figura 2b. A Figura 2b divulga um fluxograma do método 200 compreendendo as etapas do método 210 - 230 descritas com referência à Figura 2a e etapas opcionais adicionais. Deve ser notado que as etapas do método ilustradas na Figuras 2b e descritas neste documento não precisam necessariamente ser executadas na ordem ilustrada na Figura 2b. As etapas podem ser executadas essencialmente em qualquer ordem adequada, desde que os requisitos físicos e as informações necessárias para executar cada etapa do método estejam disponíveis quando a etapa for executada.

[0070] Na etapa 202 do método 200 na Figura 2b, é determinado se o veículo está percurso em uma seção de estrada em declive seguida por uma seção de estrada em aclive onde o método 200 da invenção pode ser aplicado.

[0071] Uma seção de estrada em declive seguida por uma seção de estrada em aclive pode, em um exemplo, ser entendida como um desnível descendente ou decrescente seguido por uma seção de estrada em aclive detectada pelo veículo 100, conforme ilustrado na Figura 3a.

[0072] A Figura 3a ilustra um cenário de condução, onde os aspectos do método inventivo 200 podem ser implementados. Na parte superior da Figura 3a, é mostrada uma rota de condução de um veículo, tal como o veículo 100 divulgado na Figura 1. Assim, a Figura 3a mostra o veículo 100 se aproximando de uma seção de estrada em declive 301 seguida por uma seção de estrada em aclive 302.

[0073] A seção de estrada em declive 301 ilustrada na Figura 3a é imediatamente seguida por uma seção de estrada em aclive 302. No entanto, deve-se notar que a seção de estrada em aclive 302 não precisa necessariamente seguir imediatamente a seção de estrada em declive 301, mas sim ser uma seção de estrada em aclive seguindo a seção de estrada em declive a uma distância do veículo, em que a seção de estrada entre a seção de estrada em declive e a seção de estrada em aclive pode compreender um ou mais desníveis de declínio e outras seções de estrada em aclive. A distância do veículo 100, que pode ser uma distância dentro da qual uma seguinte seção de estrada em aclive pode ser detectada no veículo 100 é ilustrada na Figura 3a como a distância D.

[0074] A distância D pode, em um exemplo, estar relacionada à temperatura do sistema de máquina elétrica 101 e corresponder a uma distância a uma seguinte seção de estrada em aclive atingida antes da temperatura do sistema de máquina elétrica 101 ter diminuído para um valor limite de temperatura. O limite de temperatura pode, em um exemplo, corresponder a um valor de temperatura predefinido. Em outro exemplo, o limite de temperatura pode corresponder à temperatura do sistema de máquina elétrica 101 na posição quando o veículo entrou na seção de estrada em declive 301.

[0075] Em outro exemplo, a distância D pode ser uma distância predeterminada dentro da qual a topologia da estrada na frente do veículo, incluindo desníveis de estrada, pode ser detectada no veículo 100. A distância D pode, em um exemplo, ser uma distância pré-configurada no sistema de controle do veículo e ser, por exemplo, com base em como a seção em aclive seguinte é detectada no veículo.

[0076] Em um exemplo, a topologia da estrada na frente do veículo 100 pode ser detectada por meio de um ou mais sensores 130 que podem ser incluídos no veículo 100, tal como uma ou mais câmeras ou um ou mais radares. Quando a topologia da estrada na frente do veículo é detectada pelo um ou mais sensores 130, a distância D pode ser restrita pelo alcance do sensor, ou seja, pela distância que o sensor é capaz de detectar a topologia da estrada na frente do veículo.

[0077] Em outro exemplo, a seção em aclive seguinte pode ser detectada com base em dados de mapa, por exemplo, de mapas digitais disponíveis no veículo 100, incluindo, por exemplo, informações topográficas, em combinação com informações de posicionamento, por exemplo, informações de GPS. As informações de posicionamento podem ser usadas para determinar a localização do veículo em relação aos dados do mapa, de modo que as informações da seção de estrada possam ser extraídas dos dados do mapa. Em ainda outro exemplo, a seguinte seção de estrada em aclive pode ser detectada por meio de pelo menos um outro veículo na frente do veículo 100 e comunicada, por exemplo, por meio do pelo menos um dispositivo de comunicação 150 ao veículo 100 usando comunicação V2V. A seção da estrada em declive também pode ser detectada por um dispositivo de infraestrutura próximo e comunicada ao veículo 100 usando, por exemplo, comunicação V2I.

[0078] Se for determinado que o veículo 100 está percorrendo uma seção de estrada em declive seguido por uma seção de estrada em aclive, ou seja, “Sim” na etapa 202, o método 200 continua na etapa 210, caso contrário, ou seja, “Não” na etapa 202, o método 200 retorna para a etapa 202 ou é finalizado.

[0079] Controles de velocidade em declive automáticos conhecidos anteriormente que podem ser usados para controlar a velocidade de veículos que percorrem uma seção de estrada em declive, baseie sua função em como uma velocidade real do veículo está relacionada à velocidade em declive máxima predefinida, de tal modo que uma potência de freio seja aplicada quando a velocidade em declive máxima predefinida for atingida. A potência do freio é então continuada a ser aplicada de modo que a velocidade em declive máxima predefinida seja mantida.

[0080] O controle de velocidade de um veículo percorrendo uma seção de estrada em declive seguido por uma seção de estrada em aclive, de acordo com métodos previamente conhecidos, bem como com o método inventivo 200 pode ser explicado em mais detalhes com referência à Figura 3a mostrando um gráfico da velocidade do veículo quando o veículo 100 passa pela rota divulgada na parte superior da figura. O gráfico de velocidade é mostrado na secção do meio da figura e denotado como “velocidade”. A Figura 3a também mostra gráficos de uma temperatura do sistema de máquina elétrica do veículo 101 e um gráfico da energia gerada pelo sistema de máquina elétrica 101 na seção inferior da figura, denotada como "temperatura" e "potência".

[0081] A temperatura do sistema de máquina elétrica 101 do veículo pode, nesta divulgação, ser entendida como uma temperatura de pelo menos um componente do sistema de máquina elétrica 101. O pelo menos um componente pode se relacionar a um componente na qual uma temperatura muito alta pode levar a uma vida útil mais curta, degradação da eficiência ou falha do componente. Exemplos de tais componentes podem compreender enrolamentos de estator e/ou rotor, módulo eletrônico de potência, ímãs permanentes da máquina elétrica 102, uma célula de bateria no sistema de bateria 103, etc.

[0082] A situação de direção ilustrada na Figura 3a é descrita em termos de posições tais como P1, P2 etc.

[0083] Conforme ilustrado na Figura 3a, a velocidade original do veículo 100 antes de entrar na seção de velocidade em declive pode corresponder a uma velocidade definida da função de controle de cruzeiro e está na Figura 3a denotada como vdefinida. Conforme explicado anteriormente, a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 do veículo pode variar ao longo do tempo, principalmente dependendo da energia aplicada pelo sistema de máquina elétrica quando uma potência de propulsão ou de um freio é fornecida pelo sistema de máquina elétrica 101 quando o veículo está em movimento. Os veículos elétricos geralmente compreendem um sistema de resfriamento para resfriar os componentes do sistema de máquina elétrica 101 quando necessário e são geralmente dimensionados para suportar alta demanda de energia. Assim, antes de entrar na seção de estrada em declive 301, quando a velocidade do veículo é substancialmente constante, a temperatura do sistema de máquina elétrica do veículo 101 pode ser mantida em um nível constante T1, uma vez que o calor gerado devido à potência de propulsão, denotada na Figura 3a como Pp2, aplicada para manter a velocidade original do veículo não é maior do que o que é capaz de ser resfriado pelo sistema de resfriamento no veículo e/ou ar ambiente. No entanto, quando a demanda de energia e, desse modo, o desenvolvimento de calor, é maior do que a capacidade de resfriamento do sistema de resfriamento do veículo, partes do sistema de máquina elétrica podem ficar superaquecidas.

[0084] Conforme explicado anteriormente, o veículo 100 pode ser configurado para manter uma primeira velocidade do veículo v1 quando dirigindo em declive. Conforme ilustrado na Figura 3a, na primeira posição P1, o veículo entra na seção de estrada em declive 301 e é acelerado pela gravidade a partir de sua velocidade original vdefinida. Normalmente, quando o veículo é acelerado pela gravidade antes que a primeira velocidade do veículo v1 tenha sido atingida, nenhuma potência de propulsão ou freio é aplicada pelo sistema de máquina elétrica 101. P0 na Figura 3 corresponde a nenhuma energia sendo aplicada pelo sistema de máquina elétrica 101. Assim, a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 do veículo pode ser reduzida entre a posição P1 e a posição P3, conforme ilustrado na Figura 3a.

[0085] De acordo com métodos previamente conhecidos, quando o veículo 100 atingiu a primeira velocidade do veículo v1 na posição P3 na Figura 3a, a primeira velocidade do veículo v1 é mantida, por exemplo, aplicando uma potência de freio, denotada como Pfreio1, por meio do sistema de máquina elétrica 101. A potência do freio Pfreio1 continua a ser aplicada até que o veículo 100 tenha atingido o final da seção em declive 301 na posição P4. Assim, quando a primeira velocidade do veículo v1 tiver sido atingida, ela é mantida durante todo o trecho da seção em declive 301, conforme ilustrado na Figura 3a pela velocidade do gráfico tracejado entre as posições P1 e P4. Quando a potência do freio Pfreio1 é aplicada pelo sistema de máquina elétrica 101, ou seja, entre a posição P3 e a posição P4 na Figura 3a, a temperatura do sistema de máquina elétrica do veículo 101 aumenta conforme ilustrado pelo gráfico de temperatura tracejado.

[0086] Na situação de direção na Figura 3a, a seção da estrada em declive 301 é seguida por uma seção de estrada em aclive 302 que é inserida pelo veículo na posição P4. A força de freio aplicada é liberada aqui (P0 na Figura 3), e a velocidade do veículo 100 pode diminuir novamente para atingir a velocidade original na sexta posição P6 mantida antes de entrar na seção em declive 301. Assim, entre a posição P4 e a posição P6, nenhuma energia é fornecida pelo sistema de máquina elétrica 101. A temperatura do sistema de máquina elétrica 101 do veículo pode ser novamente reduzida, conforme ilustrado na Figura 3a, pelo gráfico tracejado entre a posição P4 e a posição P6.

[0087] Uma vez que a vdefinida de velocidade original foi atingida na posição P6 na Figura 3a, ela é mantida na seção de estrada em aclive aplicando uma potência de propulsão Pp3 por meio do sistema de máquina elétrica 101. O calor desenvolvido no sistema de máquina elétrica 101 pode ser maior do que o que é capaz de ser resfriado pelo sistema de resfriamento no veículo 100 e, assim, a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 do veículo pode aumentar novamente, conforme ilustrado pelo gráfico de temperatura tracejado entre a posição P6 e a posição P7.

[0088] Conforme explicado anteriormente, um sistema de máquina elétrica 101 em um veículo motorizado 100 operará de forma eficiente e segura quando sua temperatura operacional estiver dentro de sua temperatura operacional segura. Uma temperatura operacional segura é frequentemente limitada por um valor limite de temperatura Tlim, conforme ilustrado na Figura 3a.

[0089] O limite de temperatura Tlim pode variar dependendo de qual componente do sistema da máquina é considerado. O limite de temperatura Tlim de um componente ou um sistema pode representar uma temperatura operacional máxima permitida do componente ou do sistema ou consiste em limites diferentes para componentes diferentes, onde o primeiro limite a ser atingido também imporá um limite no resto do sistema de máquina elétrica 101. Ao atingir temperaturas acima da temperatura operacional segura, o desgaste no sistema de máquina elétrica 101 e seus componentes pode aumentar, o que pode levar à diminuição da vida útil do componente ou até mesmo a uma falha do componente. Além disso, o grau de dano ou desgaste no componente que ocorre quando o limite de temperatura do componente é excedido depende do tipo de componente, quanto a temperatura é excedida e quanto tempo a temperatura é excedida.

[0090] Caso a energia do sistema de máquina elétrica 101 aumente de tal modo que a capacidade de resfriamento do sistema de resfriamento do veículo seja excedida durante um período de tempo suficientemente longo, a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 do veículo pode atingir o limite de temperatura Tlim. Tal cenário é ilustrado na Figura 3a onde, na posição P7, o limite de temperatura é atingido. Conforme explicado anteriormente, de acordo com métodos previamente conhecidos, quando o limite de temperatura Tlim tiver sido atingido, a carga no sistema de máquina elétrica 101 é reduzida, por exemplo, limitando eletronicamente sua potência a um nível indicado como Pp1 na Figura 3a. O torque gerado pelo sistema de máquina elétrica é, desse modo, reduzido, levando à velocidade reduzida do veículo a partir da vdefinida de velocidade original para uma velocidade reduzida indicada como v1min na Figura 3a entre a posição P7 e a posição P11, conforme ilustrado pelo gráfico de velocidade tracejada. A redução de velocidade é, assim, realizada de tal modo que o limite de temperatura de Tlim não seja excedido na seção de estrada em aclive. Deve ser entendido que se a saída de energia do sistema de máquina elétrica 101 não fosse limitada quando o limite de temperatura Tlim for atingido e a vdefinida de velocidade original fosse mantida também após o limite de temperatura Tlim ser atendido, ou seja, entre a posição P7 e a posição P11, a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 excederia o limite de temperatura Tlim, o que pode levar a superaquecimento ou mesmo falha do sistema de máquina elétrica 101.

[0091] Na posição P9 na Figura 3a, o veículo 100 atinge o final da seção de estrada em aclive, o que significa que, mantendo a potência Pp1 aplicada pelo sistema de máquina elétrica 101 de tal modo que o limite de temperatura Tlim não seja excedido, a velocidade do veículo aumentará atingindo a velocidade original vdefinida na posição P11. A propulsão aplicada agora pode ser reduzida a um nível indicado como Pp2 na Figura 3a, para manter a vdefinida de velocidade original levando a uma diminuição de temperatura no sistema de máquina elétrica 101, conforme ilustrado no gráfico de temperatura na posição P11.

[0092] Assim, quando a velocidade do veículo é controlada de acordo com métodos previamente conhecidos, a velocidade do veículo pode ser severamente restrita devido à alta potência gerada pelo sistema de máquina elétrica 101 e alta temperatura no sistema de máquina elétrica 101.

[0093] O método 200, de acordo com a invenção, controla a velocidade do veículo 100, em vez disso, na etapa 210 do método 200, conforme mostrado na Figura 2b, determinando se uma temperatura do sistema de máquina elétrica 101 excederá o limite de temperatura Tlim na seção de estrada em aclive 302, se a primeira velocidade do veículo v1 for mantida na seção de estrada em declive 301.

[0094] Conforme explicado anteriormente, a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 excedendo um limite de temperatura Tlim pode ser entendida como a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 excedendo o limite de temperatura Tlim quando a velocidade do veículo é controlada automaticamente de acordo com um perfil de velocidade, neste documento referido como um perfil de velocidade configurado, e quando nenhuma medida de limitação de velocidade for tomada para reduzir a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 devido a limitações térmicas no veículo. O perfil de velocidade configurado pode corresponder a uma variação de velocidade do veículo 100 quando o veículo é configurado para manter uma primeira velocidade do veículo v1 na seção de estrada em declive 301 e uma velocidade definida de uma vdefinida de controle de cruzeiro na seguinte seção de estrada em aclive 302. Além disso, o perfil de velocidade configurado pode levar em consideração as limitações de velocidade devido aos limites legais de velocidade em uma próxima seção de estrada e/ou a próxima topologia da estrada.

[0095] Em uma modalidade, o limite de temperatura Tlim pode ser uma temperatura acima da qual a energia aplicada pelo sistema de máquina elétrica 101 deve ser reduzida para evitar o superaquecimento do sistema de máquina elétrica 101.

[0096] Determinar se uma temperatura do sistema de máquina elétrica 101 excederá o limite de temperatura Tlim na seção de estrada em aclive 302 pode ser feito pela previsão de uma demanda de energia futura exigida do sistema de máquina elétrica 101 para impulsionar o veículo 100, manter uma velocidade correspondente ao perfil de velocidade configurado mencionado acima, a partir da posição de entrar na seção de estrada em declive, ou seja, a posição P1 na Figura 3a até o final da seção de estrada em aclive seguinte na posição P9 na Figura 3a, e com base na demanda de energia prevista estimando um desenvolvimento de calor no sistema de máquina elétrica 101. Com base no desenvolvimento de calor estimado, um perfil de temperatura do sistema de máquina elétrica 101 pode ser determinado e que pode compreender a variação de temperatura de um ou mais componentes do sistema de máquina elétrica 101 na próxima seção de estrada.

[0097] A demanda de energia futura necessária do sistema de máquina elétrica 101 pode ser prevista com base em uma série de parâmetros que têm um impacto sobre a temperatura dos componentes do sistema de máquina elétrica 101. Em uma modalidade, a determinação de se uma temperatura do sistema de máquina elétrica 101 excederá o limite de temperatura Tlim na seção de estrada em aclive 302 pode ser feita com base em informações relacionadas a uma próxima seção da estrada, tal como a inclinação da seção de estrada em declive 301, inclinação de estrada da seção de estrada em aclive 302, um comprimento da seção de estrada em declive 301, um comprimento da seção de estrada em aclive 302, uma topologia da próxima seção da estrada e/ou limitações de velocidade na próxima seção da estrada. Tais informações podem ser obtidas a partir de mapas digitais em combinação com informações de posicionamento, por exemplo, sistema de posicionamento global, GPS, informações. As informações de posicionamento podem ser usadas para determinar a localização do veículo em relação aos dados do mapa, de modo que as informações da seção de estrada possam ser extraídas dos dados do mapa. Vários sistemas atuais de controle de cruzeiro usam dados de mapas e informações de posicionamento. Tais sistemas podem então fornecer ao sistema para a presente invenção dados de mapa e informações de posicionamento. Em um exemplo, as informações associadas à próxima seção de estrada podem ser comunicações recebidas de pelo menos um outro veículo. Tal comunicação pode, por exemplo, ser recebida por meio de comunicação V2V, comunicação V2I, comunicação V2X ou similar. Em outro exemplo, as informações topográficas podem ser armazenadas no veículo e recuperadas em combinação com as informações de posicionamento. As informações associadas à próxima seção de estrada podem, em ainda outro exemplo, ser obtidas no veículo por meio de sensores e câmeras a bordo ou lidars que coletam informações associadas à próxima seção de estrada.

[0098] Ao levar em consideração as informações mencionadas acima associadas à próxima seção de estrada, uma carga prevista no sistema de máquina elétrica 101 pode ser calculada correspondente a uma potência de propulsão necessária para impulsionar o veículo de acordo com um perfil de velocidade. Em um exemplo, o perfil de velocidade pode corresponder ao perfil de velocidade configurado na seção de estrada em declive 301, seguido pela seção de estrada em aclive 302. Em outro exemplo, o perfil de velocidade pode levar em consideração as limitações de velocidade válidas na próxima seção de estrada e/ou na topologia da estrada. Por exemplo, o veículo pode ser configurado para manter 80 km/h, mas a velocidade do veículo pode ser limitada adicionalmente pelos limites de velocidade legais na próxima seção da estrada e/ou uma velocidade máxima determinada que o veículo não deve exceder na próxima seção de estrada devido à topologia da estrada, tal como a curvatura da estrada.

[0099] Em uma modalidade, a determinação de se uma temperatura do sistema de máquina elétrica 101 excederá o limite de temperatura Tlim na seção de estrada em aclive 302 pode ser baseada adicionalmente em pelo menos um parâmetro de veículo. O pelo menos um parâmetro de veículo pode, em um exemplo, pelo menos compreender uma representação de um peso do veículo 101. Por exemplo, usando as leis de movimento de Newton, a potência de propulsão ou de freio correspondente a uma carga no sistema de máquina elétrica 101 pode ser calculada com base em parâmetros como o peso do veículo, velocidade e a inclinação da estrada na frente do veículo para mencionar alguns. Os parâmetros do veículo, tais como o peso do veículo, podem estar disponíveis no sistema de controle do veículo 101 ou podem ser determinados de acordo com métodos convencionais por meio de um ou mais sensores 130 no veículo.

[0100] Em uma modalidade, a determinação de se a temperatura da máquina elétrica excederá o limite de temperatura Tlim na seção de estrada em aclive pode ser adicionalmente com base em um modelo térmico do sistema de máquina elétrica 101. O modelo térmico pode compreender modelos teóricos da temperatura do componente em função da carga no sistema de máquina elétrica 101. Assim, a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 pode ser calculada, por exemplo, com base em modelos teóricos da temperatura do componente em função da carga determinada no sistema de máquina elétrica 101.

[0101] Em uma modalidade, o modelo térmico pode levar em consideração pelo menos o calor desenvolvido no sistema de máquina elétrica 101 aplicando uma potência de propulsão ou de um freio e resfriamento da máquina elétrica por um sistema de resfriamento para determinar as alterações na temperatura do sistema de máquina elétrica 101.

[0102] Conforme explicado anteriormente, no cenário de direção ilustrado na Figura 3a, o limite de temperatura de Tlim teria sido excedido em uma direção de veículo com uma velocidade correspondente ao perfil de velocidade configurado mencionado acima na seção de estrada em aclive na posição P7.

[0103] Se for determinado que a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 excederá o limite de temperatura Tlim na seção de estrada em aclive 302, ou seja, “Sim” na etapa 210, o método 200 continua na etapa 230, caso contrário, ou seja, “Não” na etapa 210, o método 200 retorna à etapa 202 ou é finalizado.

[0104] Na etapa 230 do método 200, a primeira velocidade do veículo v1 é reduzida a uma segunda velocidade do veículo v2 na seção de estrada em declive 301. Assim, conforme ilustrado na Figura 3a, quando a velocidade do veículo 100 atingiu a segunda velocidade do veículo v2 na seção de estrada em declive 301 na posição P2, a segunda velocidade do veículo v2 é mantida na seção de estrada em declive em vez de manter a primeira velocidade do veículo v1 que é ilustrada pelo gráfico de velocidade sólido. A segunda velocidade do veículo v2 pode ser mantida aplicando-se uma potência de freio, por exemplo, a potência de freio Pfreio2 ,conforme ilustrado na Figura 3a, por meio do sistema de máquina elétrica 101.

[0105] Uma vez que a segunda velocidade do veículo v2 é mais baixa do que a primeira velocidade do veículo v1, o tempo de percurso na seção de estrada em declive 301 quando a segunda velocidade do veículo v2 é mantida é aumentado em comparação com quando a primeira velocidade do veículo v1 é mantida. Assim, a potência de freio Pfreio2 aplicada para manter a segunda velocidade do veículo v2 é mais baixa do que a potência de freio Pfreio1 que teria sido necessária para manter a primeira velocidade do veículo v1, uma vez que a energia a ser freada na seção de estrada em declive é expandida por um período de tempo mais longo. Consequentemente, o desenvolvimento de calor no sistema de máquina elétrica 101 é diminuído quando o veículo está percorrendo na seção de estrada em declive em comparação com o que teria sido se a primeira velocidade do veículo v1 fosse mantida conforme ilustrado na Figura 3a. Além disso, uma vez que o tempo de percurso na seção de estrada em declive é aumentado, os componentes da máquina elétrica podem ser resfriados com mais eficiência. Assim, quando a segunda velocidade do veículo v2 é mantida, ou seja, entre a posição P2 e a posição P4 na Figura 3a, a temperatura da máquina elétrica 101 do veículo aumenta conforme ilustrado pelo gráfico de temperatura sólido. No entanto, o aumento de temperatura é mais baixo em comparação com o aumento de temperatura quando a primeira velocidade do veículo v1 teria sido mantida conforme ilustrado pelo gráfico de temperatura tracejado na Figura 3a.

[0106] Em um exemplo, a primeira velocidade do veículo v1 pode ser reduzida de tal modo que a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 seja reduzida quando o veículo 100 atingir a seção de estrada em aclive 302 e um tempo de percurso na seção de estrada em declive 301 seja aumentado.

[0107] Ao diminuir a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 quando o veículo 100 entra na seção de estrada em aclive 302, a temperatura pode ser mantida abaixo do limite de temperatura Tlim durante um período mais longo na seção de estrada em aclive 302 em comparação com os métodos anteriormente conhecidos ao manter a vdefinida de velocidade original. Portanto, a velocidade do veículo 100 na seção de estrada em aclive 302 pode não precisar ser reduzida tanto quanto a diminuição de velocidade necessária de acordo com métodos previamente conhecidos ou pode ser evitada. Assim, conforme descrito anteriormente, na situação de direção ilustrada na Figura 3a, quando uma potência de propulsão Pp3 é aplicada na seção de estrada em aclive para manter a vdefinida de velocidade original, a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 aumenta. No entanto, devido à diminuição da temperatura na posição quando o veículo 100 atinge a seção de estrada em aclive 302, ou seja, a posição P4, quando a segunda velocidade do veículo v2 é mantida na seção de estrada em declive em comparação com métodos previamente conhecidos quando a primeira velocidade do veículo v1 é mantida, o limite de temperatura não é atingido até a posição P8, ou seja, em uma posição posterior em comparação com métodos anteriormente conhecidos. Assim, na posição P8, a potência do sistema de máquina elétrica 101 é reduzida a um nível de potência Pp1, para evitar exceder o limite de temperatura Tlim, e a velocidade do veículo é baixada até atingir o final da seção de estrada em aclive na posição P9, o que significa que, mantendo a potência Pp1 aplicada pelo sistema de máquina elétrica 101 de tal modo que o limite de temperatura Tlim não seja excedido, a velocidade do veículo aumentará atingindo a vdefinida da velocidade original na posição P10, ou seja, mais cedo em comparação com métodos previamente conhecidos. A propulsão aplicada agora pode ser reduzida a um nível indicado como Pp2 na Figura 3a, para manter a vdefinida de velocidade original levando a uma diminuição de temperatura no sistema de máquina elétrica 101, conforme ilustrado no gráfico de temperatura na posição P10. Conforme ilustrado na Figura 3a, a diminuição de velocidade na seção de estrada em aclive é reduzida de tal modo que a velocidade mínima que é atingida seja aumentada de v1min para v2min.

[0108] Além disso, ao aplicar o método da invenção, a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 pode ser reduzida em comparação com métodos previamente conhecidos também após o final da seção de estrada em aclive ter sido atingido. Conforme ilustrado na Figura 3a, o veículo 100 atinge a vdefinida de velocidade original onde a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 começa a diminuir mais cedo em comparação com métodos previamente conhecidos. A temperatura reduzida pode ser vantajosa durante o percurso adicional do veículo. Por exemplo, quando uma potência de freio ou propulsão precisa ser aplicada de tal modo que a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 seja novamente aumentada, uma temperatura inicial mais baixa é favorável.

[0109] Deve ser entendido que o tamanho da redução de velocidade a partir da primeira velocidade do veículo v1 afeta se ou quando o limite de temperatura Tlim é atingido. A Figura 3b ilustra um cenário de direção semelhante à Figura 3a e exemplifica como a velocidade do veículo na seção de estrada em aclive 302 pode ser afetada por diferentes níveis de velocidade do veículo na seção de estrada em declive 301. Assim, a Figura 3b ilustrou três diferentes níveis de velocidade constante 1-3, os gráficos de temperatura correspondentes 1-3 do sistema de máquina elétrica 101 e a diminuição de velocidade resultante 1-3 na seção de estrada em aclive 302. Assim, quando a velocidade do veículo, de acordo com o gráfico 1, é mantida na seção de estrada em declive, a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 aumenta de tal modo que a velocidade do veículo na seção de estrada em aclive precise ser reduzida de acordo com o gráfico 1. A diminuição de velocidade na seção de estrada em aclive 302 de acordo com os níveis 2 e 3, respectivamente, depende, de forma semelhante, da velocidade mantida do veículo de acordo com os níveis 2 e 3, respectivamente, na seção de estrada em declive 301.

[0110] Em uma modalidade, a primeira velocidade do veículo v1 é reduzida na etapa 230 do método 200 de tal modo que a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 seja mantida no, ou abaixo do, limite de temperatura Tlim na seção de estrada em aclive. Assim, conforme ilustrado na Figura 3b, a redução da velocidade do veículo na estrada em declive para um nível correspondente ao nível 3 na Figura 3b pode eliminar a necessidade de redução de velocidade na seção de estrada em aclive.

[0111] Na Figura 3b, a seção de estrada em declive ilustrada compreende seções com diferentes inclinações de estrada. A segunda velocidade do veículo v2 pode, em um exemplo, corresponder a uma velocidade média que o veículo 100 está mantendo na seção de estrada em declive quando a primeira velocidade do veículo foi reduzida na etapa 230 do método 200. Em um exemplo, a segunda velocidade do veículo v2 pode corresponder a um nível de velocidade constante mais baixa que a primeira velocidade do veículo v1 ,conforme ilustrado na Figura 3b pelos gráficos de velocidade 1, 2 e 3 na seção de estrada em declive 301.

[0112] Em uma modalidade, a segunda velocidade do veículo v2 pode alterar dinamicamente ao longo da seção de estrada em declive 301. A segunda velocidade v2 do veículo 100 pode, por exemplo, depender da inclinação da seção da estrada em declive e ser alcançada mantendo uma potência de freio constante na seção de estrada em declive. Quando a potência de freio aplicada pelo sistema de máquina elétrica 101 é mantida em um nível constante, a velocidade do veículo pode variar quando a inclinação da seção de estrada em declive varia. Uma velocidade do veículo que altera dinamicamente ao longo da seção de estrada em declive é ilustrada na Figura 3b pelo gráfico de velocidade 2’. A Figura 3b também mostra gráficos de potência aplicados pelo sistema de máquina elétrica 101. Assim, em vez de manter uma velocidade constante do veículo na seção de estrada em declive 301 de acordo com o gráfico de velocidade 2 aplicando uma potência de freio constante 2, uma velocidade variável de acordo com o gráfico de velocidade 2' pode ser mantida. Em seções íngremes da seção de estrada em declive 301, ou seja, entre a posição P1 e a posição P2, a velocidade do veículo pode ser mantida em um nível mais baixo do que nas seções menos íngremes, ou seja, entre a posição P2 e a posição P3. Ao aplicar uma potência de freio constante na seção de estrada em declive de acordo com o gráfico de potência 2’, a potência de pico do freio é reduzida e a regeneração de energia pode aumentar.

[0113] Em uma modalidade, a primeira velocidade do veículo v1 pode ser reduzida a uma segunda velocidade do veículo v2 na seção de estrada em declive 301 de tal modo que uma energia total do freio que teria sido aplicada na seção de estrada em declive 301 para manter uma primeira velocidade do veículo v1 seja aplicada durante o tempo de percurso aumentado de tal modo que uma potência de pico do freio seja reduzida. A recuperação de energia é geralmente mais eficiente quando realizada com potência mais baixa. Assim, a regeneração do sistema de freio regenerativo pode ser otimizada de tal modo que mais energia seja recuperada.

[0114] A redução da primeira velocidade do veículo v1 para a segunda velocidade do veículo v2 na etapa 230 pode ser feita com base em vários fatores.

[0115] Em uma modalidade, a redução da primeira velocidade do veículo v1 para a segunda velocidade do veículo v2 na seção de estrada em declive 301 pode ser feita de tal modo que o tempo de percurso na seção de estrada em declive 301 possa corresponder a um tempo de percurso aumentado. Assim, em uma etapa opcional 220 do método 200, antes da etapa 230, o tempo de percurso aumentado na seção de estrada em declive 301 pode ser determinado.

[0116] O tempo de percurso aumentado pode ser determinado de tal modo que quando o veículo 100 percorre a seção de estrada em declive 301 durante o tempo de percurso aumentado, um nível de temperatura necessário no sistema de máquina elétrica 101 seja atingido quando o veículo atinge a seção de estrada em aclive 302.

[0117] Em um exemplo, o nível de temperatura necessário pode ser mais baixo em comparação com o nível de temperatura que teria sido atingido se a primeira velocidade do veículo fosse mantida na seção de estrada em declive 301.

[0118] O nível de temperatura necessário pode, em um exemplo, corresponder a uma temperatura inicial na seção de estrada em aclive 302 de tal modo que a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 não exceda o limite de temperatura Tlim na seção de estrada em aclive 302 quando o veículo percorre de acordo com um perfil de velocidade configurado. Em outro exemplo, o nível de temperatura necessário pode corresponder a uma temperatura inicial na seção de estrada em aclive 302 de tal modo que a temperatura do sistema de máquina elétrica

[0119] 101 pode exceder o limite de temperatura Tlim na seção de estrada em aclive 302 durante um período de tempo predeterminado quando o veículo percorre de acordo com um perfil de velocidade configurado.

[0120] O tempo de percurso aumentado pode pelo menos parcialmente ser com base em um número de parâmetros, ou seja, a inclinação da seção de estrada em declive 301, um comprimento da seção de estrada em declive 301, o modelo térmico do sistema de máquina elétrica 101 e/ou o peso do veículo e determinado de acordo com métodos convencionais. Por exemplo, usando as leis de movimento de Newton e levando em consideração a inclinação e o comprimento da seção de estrada em declive, bem como o peso do veículo 100, uma carga no sistema de máquina elétrica 101 pode ser calculada. A temperatura do sistema de máquina elétrica 101 pode ser calculada, por exemplo, com base em modelos teóricos da temperatura do componente em função da carga do motor.

[0121] Ao reduzir a potência de freio aplicada por meio da frenagem durante um período de tempo mais longo na seção de estrada em declive 310 em comparação com métodos previamente conhecidos, a velocidade do veículo 100 é reduzida e o tempo de percurso na seção de estrada em declive é aumentado. Isso resulta na temperatura dos componentes ser mais baixa do que seria o caso, de modo que a potência de propulsão na seção de estrada em aclive seguinte possa ser aumentada, permitindo um desenvolvimento de temperatura mais alta, de modo que a velocidade do veículo 100 seja aumentada e o tempo de percurso na seção de estrada em aclive 320 seja reduzido. Se o tempo de percurso reduzido na seção de estrada em declive igual ao tempo de percurso aumentado na seção de estrada em aclive, a eficiência de energia total no veículo é aumentada porque, conforme explicado anteriormente, a redução da potência do freio é mais eficiente em termos de energia do que a redução da potência de propulsão.

[0122] Assim, em uma modalidade, a partir de um aspecto de eficiência de energia, o aumento necessário no tempo de percurso na seção de estrada em declive 301 pode ser determinado, no máximo, para o aumento do tempo de percurso que seria causado pela máquina elétrica atingir o limite de temperatura Tlim na seção de estrada em aclive 302 se a primeira velocidade do veículo teria sido mantida na seção de estrada em declive 301.

[0123] De acordo com um exemplo não limitativo, o tempo de percurso aumentado na seção de estrada em declive 301 pode ser determinado para o veículo que mantém o perfil de velocidade configurado, com base no tempo de percurso aumentado do veículo 100 na seção de estrada em aclive 301 causado pela diminuição de velocidade devido à temperatura do sistema de máquina elétrica 101 atingir um limite de temperatura Tlim em comparação com o tempo de percurso na seção de estrada em aclive 302 se nenhuma diminuição de velocidade foi realizada.

[0124] Quando o tempo de percurso aumentado tiver sido determinado na etapa opcional 220, a velocidade do veículo pode, na etapa 230, ser reduzida para a segunda velocidade do veículo v2 na seção de estrada em declive 301, de tal modo que o tempo de percurso na seção de estrada em declive corresponda ou seja inferior ao tempo de percurso aumentado determinado.

[0125] De acordo com um aspecto da invenção, é apresentado um arranjo de controle 120 para controlar uma velocidade de um veículo 100. O arranjo de controle 120 inclui meios 121 dispostos para determinar se uma temperatura do sistema de máquina elétrica excederá um limite de temperatura Tlim na seção de estrada em aclive 302, se manter a primeira velocidade do veículo v1 na seção de estrada em declive 301. Além disso, o arranjo de controle 120 inclui meios 122 dispostos para reduzir a primeira velocidade do veículo v1 para uma segunda velocidade do veículo v2 na seção de estrada em declive 301 de tal modo que, em comparação com quando a primeira velocidade do veículo v1 teria sido mantida, a temperatura do sistema de máquina elétrica 101 seja reduzida quando o veículo 100 atingir a seção de estrada em aclive 302, resultando em um tempo de percurso aumentado na seção de estrada em declive 301.

[0126] O arranjo de controle 120, por exemplo, um dispositivo ou um dispositivo de controle, de acordo com a invenção, pode ser disposto para realizar todos os itens acima, nas reivindicações e nas etapas do método de modalidades descritas neste documento. O arranjo de controle 120 é fornecido neste documento com as vantagens descritas acima para cada respectiva modalidade.

[0127] A invenção também está relacionada a um veículo 100, incluindo o arranjo de controle 120.

[0128] Agora de volta à Figura 4, que ilustra o arranjo de controle 400/120, que pode corresponder a ou pode incluir as unidades de controle 121 e 122 mencionadas acima, ou seja, a unidade de controle que realiza as etapas do método da invenção divulgada. O arranjo de controle 400/120 compreende uma unidade de computação 401, que pode ser constituída essencialmente por qualquer tipo adequado de processador ou microcomputador, por exemplo, um circuito para processamento de sinal digital (Processador de Sinal Digital, DSP), ou um circuito com uma função específica predeterminada (Circuito Integrado de Aplicação Específica, ASIC). A unidade de computação 401 é conectada a uma unidade de memória 402 disposta no arranjo de controle 400/120, cuja unidade de memória fornece a unidade de computação 401 com, por exemplo, o código de programa armazenado e/ou os dados armazenados que a unidade de computação 601 necessita para conseguir realizar cálculos. A unidade de computação 401 também é disposta para armazenar resultados parciais ou finais de cálculos na unidade de memória 402.

[0129] Além disso, o arranjo de controle 400/120 é fornecido com os dispositivos 411, 412, 413, 414 para receber e transmitir sinais de entrada e saída. Esses sinais de entrada e saída podem conter formas de onda, impulsos ou outros atributos que, pelos dispositivos 411, 413 para a recepção de sinais de entrada, podem ser detectados como informações e podem ser convertidos em sinais que podem ser processados pela unidade de computação 401. Esses sinais são então disponibilizados para a unidade de computação 401. Os dispositivos 412, 414 para transmissão de sinais de saída são dispostos para converter os sinais recebidos da unidade de computação 401 a fim de criar sinais de saída ao, por exemplo, modular os sinais, que podem ser transmitidos para outras partes e/ou sistemas do veículo 100.

[0130] Cada uma das ligações aos dispositivos para receber e transmitir sinais de entrada e saída pode ser constituída por um ou mais cabos; um barramento de dados, tal como um barramento CAN (barramento de rede de área do controlador), um barramento MOST (barramento de transporte de sistemas orientados à mídia) ou alguma outra configuração de barramento; ou por uma conexão sem fio. Uma pessoa versada na técnica perceberá que o computador acima indicado pode ser constituído pela unidade de computação 401 e que a memória acima indicada pode ser constituída pela unidade de memória 402.

[0131] Os sistemas de controle em veículos modernos geralmente compreendem sistemas de barramento de comunicação que consistem em um ou mais barramentos de comunicação para conectar uma série de unidades de controle eletrônico (ECUs) ou controladores e vários componentes localizados no veículo. Tal sistema de controle pode compreender uma grande quantidade de unidades de controle e a responsabilidade por uma função específica pode ser dividida entre mais de uma unidade de controle. Os veículos do tipo mostrado, portanto, muitas vezes compreendem significativamente mais unidades de controle do que as mostradas nas Figura 1 e 4, o que é bem conhecido pelos versados na técnica dentro deste campo técnico.

[0132] Em uma modalidade mostrada, a invenção pode ser implementada pelas unidades de controle 121 e 122 mencionadas acima. A invenção também pode, no entanto, ser implementada total ou parcialmente em uma ou mais outras unidades de controle já presentes no veículo 100 ou em alguma unidade de controle dedicada à invenção.

[0133] Aqui e neste documento, as unidades são frequentemente descritas como sendo dispostas para a realização das etapas do método de acordo com a invenção. Isso também inclui que as unidades são projetadas e/ou configuradas para realizar essas etapas do método.

[0134] As unidades de controle 121 e 122 são ilustradas na Figura 1 como unidades separadas. Essas unidades podem, no entanto, ser logicamente separadas, mas fisicamente implementadas na mesma unidade, ou podem ser tanto lógica quanto fisicamente dispostas juntas. As unidades podem, por exemplo, corresponder a grupos de instruções, que podem estar na forma de código de programação, que são inseridas e são utilizadas por um processador/unidade de computação 401 quando a unidade estiver ativa e/ou for utilizada para realizar sua etapa de método.

[0135] O versado na técnica perceberá que as modalidades descritas neste documento para controlar um motor também podem ser implementadas em um programa de computador, que, quando executado em um computador, instruirá o computador a executar o método. O programa de computador é geralmente constituído por um produto de programa de computador 403 armazenado em um meio de armazenamento digital não transitório/não volátil, no qual o programa de computador é incorporado no meio legível por computador do produto de programa de computador. O meio legível por computador compreende uma memória adequada, tal como, por exemplo: ROM (memória somente de leitura), PROM (memória programável somente de leitura), EPROM (PROM apagável), memória Flash, EEPROM (PROM apagável eletronicamente), uma unidade de disco rígido etc.

[0136] A invenção não está limitada às modalidades descritas acima. Em vez disso, a invenção refere-se a, e engloba todas as modalidades diferentes sendo incluídas no escopo das reivindicações independentes.

Claims

1. Método (200) realizado por um arranjo de controle para controlar a velocidade de um veículo (100) em uma seção de estrada em declive (301) seguido por uma seção de estrada em aclive (302), o veículo (100) compreendendo um sistema de máquina elétrica (101) sendo configurado para aplicar uma potência de freio para frear o veículo (100) para manter uma primeira velocidade do veículo (v1) na seção de estrada em declive (301), e para aplicar uma potência de propulsão para impulsionar o veículo (100) na seção de estrada em aclive (302), o método caracterizadopelo fato de que compreende: determinar (210) se uma temperatura do sistema de máquina elétrica excederá um limite de temperatura (Tlim) na seção de estrada em aclive (302), se manter a primeira velocidade do veículo (v1) na seção de estrada em declive (301), e quando for determinado que a temperatura excederá o limite de temperatura (Tlim) na seção de estrada em aclive (302): reduzir (230) a primeira velocidade do veículo (v1) para uma segunda velocidade do veículo (v2) na seção de estrada em declive (301) de tal modo que, em comparação com quando a primeira velocidade do veículo (v1) teria sido mantida, a temperatura do sistema de máquina elétrica (101) é diminuída quando o veículo (100) atinge a seção de estrada em aclive (302), resultando de um tempo de percurso na seção de estrada em declive (301) sendo aumentada.

2. Método (200), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o limite de temperatura (Tlim) é uma temperatura acima da qual a energia aplicada pelo sistema de máquina elétrica (101) deve ser reduzida para evitar o superaquecimento do sistema de máquina elétrica (101).

3. Método (200), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que a determinação (210) de se a temperatura do sistema de máquina elétrica excederá o limite de temperatura (Tlim) na seção de estrada em aclive (302) é pelo menos parcialmente com base em um ou mais dentre o grupo de: a inclinação da estrada na seção de estrada em declive (301), a inclinação da estrada na seção de estrada em aclive (302), um comprimento da seção de estrada em declive (301), um comprimento da seção da estrada em aclive (302), uma topologia da próxima seção da estrada e/ou limitações de velocidade na próxima seção da estrada.

4. Método (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que a determinação (210) de se uma temperatura do sistema de máquina elétrica excederá um limite de temperatura (Tlim) na seção de estrada em aclive (302) é adicionalmente com base em um modelo térmico do sistema de máquina elétrica (101).

5. Método (200), de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que o modelo térmico leva em consideração pelo menos o calor desenvolvido pelo sistema de máquina elétrica (101) aplicando energia e resfriamento do sistema de máquina elétrica, por exemplo, por um sistema de resfriamento e/ou ar ambiente para determinar as alterações na temperatura do sistema de máquina elétrica (101).

6. Método (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizadopelo fato de que determinar (210) se uma temperatura do sistema de máquina elétrica (101) excederá um limite de temperatura (Tl) é adicionalmente com base em pelo menos um parâmetro de veículo, o pelo menos um parâmetro de veículo compreendendo pelo menos uma representação de um peso do veículo (101).

7. Método (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que a segunda velocidade do veículo (v2) pode alterar dinamicamente ao longo da seção de estrada em declive (301).

8. Método (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que a redução (230) da primeira velocidade do veículo (v1) na seção de estrada em declive (301) compreende a redução da primeira velocidade do veículo (v1), de tal modo que a temperatura do sistema de máquina elétrica seja mantida no, ou abaixo do, limite de temperatura (Tlim) na seção de estrada em aclive.

9. Método (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que compreende ainda, quando for determinado que a temperatura excederá o limite de temperatura (Tlim) na seção de estrada em aclive (302): determinar (220) um aumento necessário do tempo de percurso na seção de estrada em declive (301) pelo menos parcialmente com base em um ou mais dos seguintes: a inclinação da estrada da seção de estrada em declive (301), o comprimento da seção de estrada em declive (301), o modelo térmico do sistema de máquina elétrica (101) e/ou o peso do veículo (100), e reduzir (230) a primeira velocidade do veículo (v1) para uma segunda velocidade do veículo (v2) na seção de estrada em declive (301) de tal modo que o tempo de percurso na seção de estrada em declive (301) corresponda ao aumento necessário determinado do tempo de percurso.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda, quando for determinado que a temperatura excederá o limite de temperatura (Tlim) na seção de estrada em aclive (302): determinar (220) o aumento necessário do tempo de percurso na seção de estrada em declive (301) de tal modo que o aumento no tempo de percurso na seção de estrada em declive (301) no máximo seja o aumento do tempo de percurso que seria causado pelo sistema de máquina elétrica atingindo o limite de temperatura (Tlim) na seção de estrada em aclive (302) se a primeira velocidade do veículo (v1) fosse mantida na seção de estrada em declive (301), e reduzir (230) a primeira velocidade do veículo (v1) para uma segunda velocidade do veículo (v2) na seção de estrada em declive (301) de tal modo que o tempo de percurso na seção de estrada em declive (301) corresponda ao aumento necessário determinado do tempo de percurso.

11. Método (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: reduzir (230) a primeira velocidade do veículo (v1) para uma segunda velocidade do veículo (v2) na seção de estrada em declive (301) de tal modo que a energia total do freio que teria sido aplicada na seção de estrada em declive (301) para manter uma primeira velocidade do veículo (v1) seja aplicada durante o tempo de percurso aumentado de tal modo que uma potência de pico do freio seja reduzida.

12. Arranjo de controle para controlar uma velocidade de um veículo (100) em uma seção de estrada em declive (301) seguido por uma seção de estrada em aclive (302), caracterizadopelo fato de que o veículo (100) compreende um sistema de máquina elétrica (101) sendo configurado para aplicar uma potência de freio para frear o veículo (100) para manter uma primeira velocidade de veículo (v1) na seção de estrada em declive (301) e para aplicar uma potência de propulsão para impulsionar o veículo (100), o arranjo de controle sendo configurado para: determinar (210) se uma temperatura do sistema de máquina elétrica excederá um limite de temperatura (Tlim) na seção de estrada em aclive (302), se manter a primeira velocidade do veículo (v1) na seção de estrada em declive (301), e reduzir (230) a primeira velocidade do veículo (v1) para uma segunda velocidade do veículo (v2) na seção de estrada em declive (301) de tal modo que, em comparação com quando a primeira velocidade do veículo (v1) teria sido mantida, a temperatura do sistema de máquina elétrica (101) seja diminuída quando o veículo (100) atingir a seção de estrada em aclive (302), resultando em um tempo de percurso na seção de estrada em declive (301) sendo aumentado.

13. Veículo (100), caracterizadopelo fato de que compreende um arranjo de controle (120) conforme definido na reivindicação 12.

14. Meio legível por computador caracterizadopelo fato de que compreende instruções que, quando executadas por um computador, fazem com que o computador execute o método (200) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.