CN102555763A - 混合动力电动车辆及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种设备，其包括燃料燃烧致动器，燃料燃烧致动器可操作为燃烧燃料以驱动发电机装置产生电荷，以便向储能装置再充电。该设备可操作为通过包括电机的马达驱动装置马达驱动燃料燃烧致动器，燃料燃烧致动器可操作为在被马达驱动时泵送气体。包括第二电机的制动装置可操作为在再生制动过程中产生电荷以便为储能装置再充电。该设备可操作为响应于与储能装置相关联的至少一个操作参数在燃料燃烧致动器不燃烧燃料时通过马达驱动装置自动地马达驱动燃料燃烧致动器，该设备可自动地操作为通过限制器装置限制由燃料燃烧致动器泵送的气体的量，由此增加当燃料燃烧致动器被马达驱动时马达驱动装置所完成的做功量。

Description

混合动力电动车辆及其控制方法
技术领域
本发明涉及混合动力电动车辆(HEV)。具体但不排他地，本发明涉及能够操作成以串联模式工作的HEV以及在串联模式下HEV的操作方法。本发明的方面涉及一种设备、一种车辆以及一种方法。
背景技术
已知提供一种构造为在串联模式下操作的混合动力电动车辆(HEV)，其中使用内燃发动机来驱动发电机，用以对电池充电并为电动马达供电。串联布置的优点在于：发动机可以以基本恒定的速度操作，从而允许改进发动机的动力产生效率。速度可以选择为对应于获得发动机的最大操作效率时的速度的速度。
本发明的目的是提供一种改进的HEV和一种改进的HEV操作方法。本发明的实施方式可以提供一种设备，其中在车辆制动过程中回收的能量被用作马达的发电机使用，以保持内燃发动机的旋转，并由此改进再生制动能力。本发明的其他目的和优点将从下文的描述、权利要求及附图中变得显而易见。
发明内容
因此，本发明的方面提供一种如权利要求所述的设备、方法、车辆、水运工具和机车。
根据要求保护的本发明另一方面，提供了一种燃料燃烧致动器，该致动器能够操作成燃烧燃料，以驱动发电机装置产生电荷从而对储能装置再充电，该设备能够操作成通过马达驱动装置来马达驱动燃料燃烧致动器，马达驱动装置包括第一电机，燃料燃烧致动器能够操作成在被马达驱动时泵送流体，该设备还包括制动装置，制动装置包括第二电机，第二电机能够操作成在再生制动操作中产生电荷以便对储能装置再充电，其中该设备能够响应于与储能装置相关联的至少一个操作参数自动操作为在燃料燃烧致动器不燃烧燃料时通过马达驱动装置马达驱动燃料燃烧致动器，该设备能够自动地操作成通过限制器装置限制由燃料燃烧致动器泵送的流体的量，由此增加当燃料燃烧致动器被马达驱动时由马达驱动装置完成的做功量。
本发明实施方式具有以下优点：在再生制动操作中产生的过量能量可以通过燃料燃烧致动器散发。
可以理解，在一些情况下，储能装置可能不能接收再生制动操作中产生的全部电荷量，造成可能在再生制动操作中形成的制动力矩的量减少，并且需要通过替代性制动装置补充再生制动。
燃料燃烧致动器可以被马达驱动这一特征允许该设备的再生制动系统独立于储能装置的操作状态而操作。该特征允许无论储能装置的操作状态如何，设备都能够以在所使用的再生制动的量方面为用户提供一贯的体验的方式操作。因此，如果储能装置不能够接收在再生制动操作过程中产生的电荷的量，则过量的电荷可以通过马达驱动燃料燃烧致动器来散发。
可以理解，例如由于储能装置的相对较高的充电状态或者因为储能装置已经被降低额定值(de-rated)，储能装置可能不能够接收再生制动操作过程中产生的全部电荷量。储能装置可以例如在储能装置接收或者放出相对大量的电力的充电或放电操作之后降低额定值。如果储能装置的温度低于规定值或者储能装置的温度升高到规定值以上，也可以使储能装置降低额定值。其他效果也可能导致储能装置降低额定值。
本发明实施方式具有以下优点：可以通过限制通过燃料燃烧致动器的气体流量来增加可以通过马达驱动燃料燃烧致动器而散发的能量的大小。燃料燃烧致动器可以例如是内燃发动机，或者是通过吸入进气及排出燃烧气体来泵送气体的涡轮发动机。
可以理解，在诸如混合动力电动马达车辆应用的一些应用中，需要减少燃料燃烧致动器的重量，以增加以电动车辆(EV)模式操作时车辆的行程(range)。马达驱动燃料燃烧致动器所需的做功量通常随着致动器尺寸的减小而减小。因此，未来很可能会减小马达驱动混合动力车辆中使用的燃料燃烧致动器所需的做功量。
本发明的实施方式允许通过限制流过给定燃料燃烧致动器的气体流量而令人惊讶地增加马达驱动该给定燃料燃烧致动器所需的做功量。因此，可以在燃料燃烧致动器中散发相对大量的电能。可以理解，依靠诸如冷却水套或者空气冷却装置的通常已经由致动器使用以去除在燃烧燃料过程中所产生的热的散热技术，可以容易地克服马达驱动燃料燃烧致动器时产生的散热问题。因此，燃料燃烧致动器提供了极佳的方式用于散发或者卸放(dumping)大量再生电能。
在根据本发明的一些实施方式的设备中，设置成作为由燃料燃烧致动器驱动的发电机而操作的电机也可以作为马达驱动燃料燃烧致动器的马达来操作。联接至机动车辆的燃料燃烧致动器的发电机通常设置为差生大量的电功率(例如20kW或更高)。当作为马达操作时，电机能够以与其可以作为发电机操作时的额定功率类似的额定功率操作。因此，当作为马达操作时，可以通过电机散发相对大量的能量，而不需要增加电机的额定功率。
可以理解，在一些应用中，燃料燃烧致动器和由其驱动的发电机装置可以构成辅助动力单元(APU)。APU可以是任何适合的设备的APU，如机动车辆、诸如船只或者潜艇的水运工具、诸如火车头的机车、飞行器，或者是任何其他的适当设备的APU。APU可以设置成为设备提供增程，使得该设备可以行进的距离可以大于不可能通过APU对储能装置再充电的情况下的距离。
有利地，该设备能够自动地操作成通过限制流入燃料燃烧致动器的进气的量来限制由燃料燃烧致动器泵送的气体的量。
该设备能够自动地操作成通过限制从燃料燃烧致动器流出的气体的量来限制由燃料燃烧致动器泵送的气体的量。
有利地，限制器装置可以包括阀装置。
有利地，该设备能够操作成控制限制器装置使燃料燃烧致动器被马达驱动时由马达驱动装置完成的做功量增加响应于与储能装置相关联的至少一个操作参数的值的量。
储能装置的所述至少一个操作参数可以从其充电状态、其温度及其最大容许充电率的当前值之中选择。
在一些实施方式中，如果储能装置能够接收相对大量的电力，则该设备可以设置为不限制当发生再生制动操作时通过燃料燃烧致动器的气体流量。然而，如果储能装置仅能接收相对少量的电力，那么该设备可以设置为限制通过燃料燃烧致动器的气体流量以增加在马达驱动燃料燃烧致动器时完成的做功量。
在一些实施方式中，该设备可以设置成使通过燃料燃烧致动器的气体流量被限制的量与储能装置能够接收的电力的量成反比。因此，如果燃料燃烧致动器能够接收相对大量的电力，则该设备可以设置为将通过燃料燃烧致动器的气体流量限制至比储能装置能够接收相对少量电力的情况更小的程度。
第一电机可以作为发电机操作以提供由燃料燃烧致动器驱动的发电机装置，还作为马达操作以提供用于马达驱动燃料燃烧致动器的马达驱动装置。
可选地，第一发电装置和第一电动马达装置由从发动机的曲柄集成起动器发电机(CISG)和皮带集成起动器发电机(BISG)中选择的一个提供。
有利地，第二电机也可以作为牵引马达操作。
有利地，燃料燃烧致动器可以包括从内燃发动机和燃气涡轮发动机(gas turbine engine)中选择的一个。
设备能够操作成当马达驱动装置在再生制动操作过程中马达驱动发动机时终止向燃料燃烧致动器的燃料流。
根据本发明要求保护的另一方面，提供了一种混合动力电机动车辆，其包括根据前述方面的设备。
该车辆可以是其中燃料燃烧致动器不提供原动力牵引(motivetraction)的串联式混合动力车辆，或者是其中燃料燃烧致动器设置为按需提供牵引力的并联式混合动力车辆。本发明的实施方式在能够以串联或并联混合动力模式操作的车辆中也是有用的。本发明的实施方式在其他车辆中也是有用的。
根据本发明要求保护的另一方面，提供了一种混合动力电机车，其包括根据前述方面的设备。
根据本发明要求保护的另一方面，提供了一种水运工具，其包括根据前述方面的设备。
根据本发明要求保护的另一方面，提供了一种方法，该方法包括：通过由燃料燃烧致动器驱动的发电机装置产生电荷以便对储能装置再充电；执行再生制动操作，其中制动装置的电机控制为产生电荷以便对储能装置再充电；在执行再生制动操作时，响应于与储能装置相关联的至少一个操作参数通过马达驱动装置自动地马达驱动燃料燃烧致动器，由此该方法还包括：通过限制器装置自动限制当马达驱动燃料燃烧致动器时由燃料燃烧致动器泵送的气体的流量，由此增加马达驱动燃料燃烧致动器时由马达驱动装置完成的做功量。
根据本发明要求保护的另一方面，提供了一种混合动力电动车辆，其包括：第一致动器，该第一致动器具有旋转输出轴；第一发电装置，该第一发电装置用于产生电能，第一发电装置设置为由第一致动器的旋转输出轴驱动；储能装置，该储能装置用于储存由第一发电装置产生的电能；第一电动马达装置，该第一电动马达装置能够操作成通过储存在储能装置中的电能旋转第一致动器的旋转输入轴；第二电动马达装置，该第二电动马达装置用于使用储存在储能装置中的能量驱动车辆的至少一个车轮；和第二发电装置，该第二发电装置用于在需要减少所述至少一个车轮的旋转速度时从所述至少一个车轮的旋转产生电能，从而使得能够执行再生制动操作，车辆设置为将由第二发电装置产生的电能储存在储能装置内，其中车辆构造为当储存在储能装置中的能量的量超过规定值并且执行再生制动操作时通过第一电动马达装置旋转第一致动器的输入轴。
可以理解，由于在制动过程中产生电能，故而通过第二发电装置产生电能以降低车辆速度被称为再生制动。
本发明实施方式具有以下优点：减少了当储能装置的充电状态(SoC)超过规定值时在再生制动过程(event)中车辆的储能装置(例如电池)需要储存的电荷量。这是因为由再生制动过程产生的过量电荷被用来引起(或保持)主致动器的旋转。
这反过来又具有如下优点：如果再生制动操作开始时主致动器(例如内燃发动机)在旋转，并且向主致动器的燃料供给响应于再生制动操作而短暂停止，则主致动器在再生制动过程中继续旋转。由于可以在制动过程中切断向主致动器的燃料供给而不引起主致动器停止，故而这有利地改进了车辆的燃料效率。
此外，如果在再生制动操作以后需要立即使用主致动器，则有必要使致动器从歇停(rest)状态“开始旋转(spin up)”，减少第一致动器的响应时间，所谓响应时间是从致动器请求动力的时刻与由致动器输送动力的时刻之间所经历的时间。
第一发电装置和第一电动马达装置可以由电动马达/发电机形式的单电机提供。
替代性地，第一发电装置和第一电动马达装置可以由不同的各个电机提供。
第一致动器的旋转输出轴和第一致动器的旋转输入轴可以是同一个轴。
第一致动器可以包括燃料燃烧发动机。
燃料燃烧发动机可以包括从内燃发动机和燃气涡轮发动机中选择的一个。
车辆可以设置为当第一电动马达装置在再生制动操作过程中旋转发动机时终止向发动机的燃料流。
这具有可以减少在再生制动过程中由车辆消耗的燃料的量的优点。
车辆可以设置为当第一电动马达在再生制动过程中旋转发动机时关闭发动机的进气口。
这具有可以增加发动机对借助于第一电动马达装置旋转的阻力的优点。这是因为发动机作用成泵送气体流动路径的上游的气体流过发动机，而当发动机上游的气体流动受限时，通常需要较大量的扭矩来旋转发动机。发动机对旋转的阻力增加的事实具有如下优点：需要更大量的电功率来转动发动机，由此允许消耗或者卸放再生制动操作过程中产生的更多电流。
燃料燃烧发动机可以包括内燃发动机，并且车辆可以设置为当第一电动马达在再生制动操作过程中旋转发动机时关闭发动机的排气管道。
此特征也具有可以增加发动机对借助于第一电动马达装置的旋转的阻力的优点。这是因为发动机作用成将通过发动机的气流的下游的气体压缩至比排气管道完全打开的情况下更大的压力，由此将通常需要更大量的扭矩来旋转发动机以压缩从发动机排出的气体。转动发动机所需电流的量产生相应的增加，由此允许卸放在再生制动过程中产生的更多电流。
根据本发明要求保护的另一方面，提供了一种混合动力车辆，其包括：原动机(prime mover)；第一电机，该第一电机联接至原动机的输入/输出轴；电池，该电池用于储存由第一电机产生的电荷；第二电机，该第二电机联接至变速器单元的输入/输出轴；和控制装置，该控制装置用于控制原动机和第一、第二电机，其中在车辆加速过程中，控制装置设置为使第一电机作为由原动机驱动的发电机操作，以便向电池供给电流，还使第二电机作为电动马达操作以使用由电池供给的电流驱动变速器单元，其中在车辆制动过程中，控制装置设置为控制第一电机作为电动马达操作，以便使用由电池供给的电流来旋转原动机，还使第二电机作为由变速器单元驱动的发电机操作，以便向电池供给电流。
根据本发明要求保护的另一方面，提供了一种用于控制混合动力电动车辆的方法，该方法包括：在车辆制动过程中，使用发电机从车辆的至少一个车轮的旋转产生电能；将电能储存在储能装置内；以及从储能装置和/或发电机向电动马达供给电能，并且使用所述电动马达旋转车辆内燃发动机的输入轴，从而减少制动过程中储能装置的充电状态增加的速率。
该方法可以包括当电动马达在再生制动操作过程中旋转发动机时终止向发动机的燃料流。
发动机可以设置为接收气体供给以燃烧燃料，并且该方法可以包括当电动马达在再生制动操作过程中旋转发动机时终止向发动机的气体供给的步骤。
燃料燃烧发动机可以包括排气管道，并且该方法可以包括当电动马达在再生制动过程中旋转发动机时，防止废气流经该管道。
在本申请的范围内，可以设想在前述段落、权利要求和/或下文描述和附图中陈述的每个特征、方面、实施方式、示例和替代均可以单独地或者以其任意组合来采用。例如，除非存在特征的不相容性，否则参照一个实施方式描述的特征也可适用于其他实施方式。
附图说明
现在将参照附图通过仅为示例的方式描述本发明的实施方式，其中：
图1是实施本发明的一种形式的混合动力电动车辆的示意图；以及
图2是实施本发明的另一种形式的混合动力电动车辆的示意图。
具体实施方式
图1示出了包括具有布置成驱动第一马达-发电机115的输出轴的内燃发动机110的串联混合动力电动车辆(HEV)100。发动机110具有进气管117和排气管118。马达-发电机115能够操作成产生电流以用于为电池120充电。在示出的实施方式中，马达-发电机115是曲轴集成马达-发电机(CIMG)115。诸如皮带集成起动器发电机(BISG)之类的其它的马达-发电机装置也是有用的。
CIMG 115还能够作为电动马达操作以在需要时使发动机110转动。当需要使CIMG 115作为马达操作时，电池120能够操作成为CIMG 115供应电流。
电池120还布置成为牵引马达/发电机130供应电流。牵引马达/发电机130能够作为电动马达操作成供应原动力以驱动车辆100的驱动轴132。驱动轴132又布置成经由差速器105驱动一对负重轮107、109。
牵引马达/发电机130还能够作为由负重轮107、109驱动的发电机操作。当车辆的驾驶者压下车辆的制动踏板时，控制器150布置成将牵引马达/发电机130控制成用作发电机。因此，转动的负重轮107、109使牵引马达/发电机130的转子转动，导致相反的电动势(EMF)在马达/发电机130的定子中产生。该相反的EMF将减速转矩施加于驱动轴132，从而使车辆减速。相反的EMF还产生用于为车辆100的电池120再充电的电流。在一些实施方式中，牵引马达/发电机130可以作为发电机操作成在释放油门踏板时施加减速力以使车辆100减速。如果随后压下制动踏板，则减速力的大小可以增大。
产生电流并引起车辆100的制动的以上过程通常被称为“再生制动”。执行再生制动过程的情形在本文中将被称为再生制动情形。
应当理解，再生制动使否则通过车辆100的摩擦制动散发成热的能量能够转换成存储的电荷形式的有用能量。
控制器150布置成监控电池120的充电状态(SoC)。如果SoC超过规定的阈值并且发生牵引马达/发电机产生电力的再生制动情形，则控制器150布置成使终止向发动机110的燃料供给(如果这尚未发生)并将CIMG 115控制成用作马达以使发动机110的曲柄转动。
因此，来自电池120(或牵引马达/发电机130)的电流被CIMG 115消耗在用曲柄转动发动机110中。发动机110的用曲柄转动也可以被称为用马达驱动发动机110。
应当理解，如果电池120的SoC超过规定的阈值，则控制器150防止电池120的进一步充电以避免对电池120的损坏。这在不能够执行再生制动情形的已知HEV中具有效果。这是因为在再生制动情形期间，对于由牵引马达/发电机130产生的电流而言，不存在来自牵引马达/发电机130的流动路径。因此，基本上没有相反的EMF可以通过牵引马达/发电机130产生，并且因此没有减速转矩可以施加于驱动轴132。
为了克服该问题，在本实施方式中，当发生再生制动情形并且电池SoC高于阈值水平时，牵引马达/发电机130(通常作为电动马达操作)控制成作为发电机操作，并且CIMG 115(通常作为发电机操作)控制成作为马达操作。
本发明的实施方式具有如下优点：甚至在电池SoC使得电池120不能够接受进一步的电荷时，再生制动仍可以通过车辆实现。这在油门踏板被释放并且制动踏板被压下时允许车辆100的性能与电池120的SoC无关地保持一致。即，在制动操作期间车辆所使用的再生制动与摩擦制动的相对比例可以与电池的充电状态无关而基本上保持相同。
应当理解，CMIG 115在再生制动情形期间控制成作为马达操作的情况可以是相对较少的。在电池120的SoC较高时可能发生再生制动的情况的一个示例是在车辆以稳定且相对较高的速度行进时。突然施加制动以利用再生制动使汽车减速可以产生足够大的量的电荷，电池将不能够接受这些电荷。因此，这些电荷中的至少一些可以用于驱动作为电动马达的CIMG 115，其中，向发动机110的燃料供给终止。
应当理解，当用作发电机时，CIMG 115可以在一些实施方式中产生大约35kW的电能以为电池120充电并且为作为马达的牵引马达/发电机130提供动力。在再生制动的情况下，牵引马达/发电机130可以产生大约10kW的功率一段相对较短的时间。如果电池120的SoC较高，则电池120不能够接受由CIMG 115产生的35kW的功率和由牵引马达/发电机130产生的10kW的功率(总共45kW)。
通过关掉发动机110，因为燃料至发动机110的供应被切断(或在一些实施方式中，至少充分地减少)，所以形成为对电池120充电的点功率的量从45kW减少到10kW，并且节省了燃料。此外，如果CIMG115此时作为电动马达操作成用曲柄转动发动机110，则大约2kW的电功率可以被CIMG 115耗散，从而留下来自再生制动操作的总共8kW的功率让电池120吸收。车辆100可以布置成将电池控制成接受该电荷。在一些实施方式中，这可以导致暂时超过推荐的最大SoC(诸如以上讨论的规定水平)的电池120的总SoC，以在再生制动过程中保持车辆100的一致性能。这具有如下优点：车辆100可以在再生制动过程中基本上以驾驶者期望的方式执行而不管电池120的SoC如何。
应当理解，由于需要使用摩擦制动器的可能性降低，因此摩擦制动器的磨损还可以减少。
在一些实施方式中，车辆构造成驱动CIMG 115以在再生制动情形期间使发动机110转动，直到由牵引马达/发电机130产生的电流的量下降到规定阈值之下。控制器150接着可以布置成恢复燃料至发动机110的供应以使发动机110重新启动。可替代地，控制器150可以布置成通过CIMG 115使发动机110的转动终止并且不恢复燃料至发动机110的供应以使内燃发动机呈静止状态。
控制器150采取的行动可以取决于驾驶者在再生制动情形之后是否将压力施加于油门踏板或者是否允许车辆减速至静止。其它的布置也是有用的。
应当理解，虽然通过再生制动过程形成的能量在以上描述的情况下被消耗在用曲柄转动发动机110中，但是因为燃料至发动机110的供应终止，所以被发动机110消耗的燃料的量减小，从而使车辆100排放的二氧化碳的量减小。
在图1的实施方式中，控制器150还构造成控制设置在发动机进气管117中的发动机进气节气阀117V的操作。节气阀117被发动机控制单元用来在发动机110在其自身功率下运行时控制吸入到发动机110中的空气的量。在本实施方式中，控制器150控制节气阀117以确定当通过CIMG 115用马达驱动内燃发动机110时所限制的进入发动机110中的空气流量。
如果在再生制动操作中通过马达/发电机130形成的能量的大小超过电池120可以接收的量，则控制器150使节气阀关闭规定的量以使CIMG 115以给定的转速马达驱动发动机100所必须完成的做功量增大。在一些实施方式中，响应于必须耗散的在再生制动操作中形成的过多电流的量确定阀的关闭量。
应当理解，在相对较小的尺寸的典型内燃发动机中，取决于发动机110的尺寸，在限制穿过发动机110的气流和用马达驱动发动机110时被发动机110耗散的功率的量可以从大约2kW增大到大约10kW或更多。因此，在以上给出的实施例中，其中，形成的过多功率为大约10kW，基本上是在通过限制穿过发动机110的空气流动用马达驱动发动机110时被CIMG 115耗散的过多功率的全部大小。因此，电池120将基本上接触所有要求以接受再生功率。
图2示出了根据与图1的实施方式相似的又一个实施方式的车辆200的发动机210。图2的实施方式的与图1相似的特征设有以标记2而不是标记1开头的相似附图标记。
发动机210联接于布置成在控制器250的控制下为电池220充电的CIMG 215。
发动机210具有进气管217和排气管218。在示出的实施方式中，入口阀217V设置在进气管217中，并且出口阀218V设置在排气管218中。阀217V、218V能够操作成在需要时防止气体流过。
当要求将来自车辆的电池220的电荷卸放到CIMG 215中以使发动机210的曲轴转动时，如上所述，例如在当电池220的SoC超过预定阈值水平时的再生制动情形期间，控制器250布置成使入口阀217V和出口阀218V中的一个或二个关闭。
在一些实施方式中，仅仅阀217V、218V中的一个如在图1的实施方式中那样设置。
应当理解，如果入口阀217V关闭，并且通过CIMG 215用曲柄转动(或用马达驱动)发动机210，直接位于阀217V下游的气体压力将下降到在阀217V打开的情况下该区域中存在的气体压力的值以下。
相似地，如果出口阀218V关闭，并且通过CIMG 215用马达驱动发动机210，直接位于阀218V上游的气体压力将上升到在阀218V打开的情况下该区域中存在的气体压力的值以上。
应当理解，阀217V、218V中的任一个或二个的关闭具有如下效果：要求由CIMG 215提供更大量的转矩以用马达驱动发动机210。因此，在这些情况下更大量的电功率被CIMG 215耗散。因此，在对于再生致动期间由牵引马达/发电机230产生的给定量的电荷(或功率)而需要储存的电池220的电荷量方面，CIMG 215对电池220的要求更宽。
本发明的实施方式具有如下优点：甚至在电池SoC使得再生制动对于已知车辆系统而言是不可能的或被已知车辆系统禁止的情况下，也可以执行再生制动。这又使车辆的性能甚至在电池的较高SoC的状态下也保持一致。此外，因为燃料至发动机的供应可以在再生制动情形发生时终止，所以本发明的实施方式允许车辆的燃料消耗的减少。然而，因为CIMG继续使发动机转动，所以如果燃料至发动机的供应重新开始，则发动机可以更快速地重新启动。应当理解，在要求燃料的火花点火的燃料燃烧致动器中，控制器可以布置成使火花点火的设置暂停，以作为终止燃料供给的补充或替代。其它的装置也是有用的。
应当理解，图1和图2的实施方式的控制器150、250可以布置成通过和与马达/发电机相关联的控制器(诸如布置成将DC电流转换成AC电流或将AC电流转换成CC电流的逆变器)通信来监控由牵引马达/发电机130、230形成的电功率的量。
在一些实施方式中，控制器150、250布置成与诸如防抱死制动系统(ABS)控制器之类的制动器控制器连通。控制器150、250可以为制动器控制器提供电池120、220或CIMG 115、215能够耗散的再生功率的量的指示，从而使制动器控制器能够确定再生制动系统与基本制动系统(通常为摩擦制动系统)之间的所需制动力矩分配。应当理解，在正常的操作中，制动器控制器可以尝试控制车辆提供制动，其中，再生制动系统和基本制动系统都用于提供制动力矩，除非所需的制动力矩特别低，在这种情况下，可以仅使用再生(或基本)制动。
本发明的实施方式具有如下优点：因为在电池120、220不能够接收功率时，CIMG 115、215能够耗散大量的再生电功率，所以制动器控制器能够根据再生制动系统与基本制动系统之间的最佳制动力矩分配一致地操作而不管电池的充电状态(或操作可用性)如何。这具有如下优点：施加车辆的制动时的驾驶者感受是基本上一致的而不管电池状态如何。
在本说明书的描述和权利要求中，词语“包括”和“电含”以及例如“包括”和“包括有”的词语形态变化指的是“包括但不限于”，并且不旨在(也不应该)排除其它的部分、添加物、构件、整体或步骤。
在本说明书的描述和权利要求中，单数形式包含复数形式，除非在上下文中另有要求。特别地，在使用不定冠词的地方，说明书应当理解为考虑多个以及单个，除非在上下文中另有要求。
结合本发明的特定方面、实施方式或示例描述的特征、整体或特性应当理解成能够应用于本文中描述的任何其它的方面、实施方式或示例，除非与其不相容。
本申请要求2010年12月2日提交的英国专利申请No.GB1020446.9的优先权，其全部内容以参引的方式明确地并入本文中。

Claims (14)

1.一种设备，包括：
燃料燃烧致动器；
发电机装置，所述发电机装置构造为由所述致动器驱动，并且设置为产生电荷从而为储能装置再充电；
第一电机，所述第一电机能够操作为马达驱动所述致动器，从而使所述致动器泵送流体；
第二电机，所述第二电机能够操作为在再生制动操作中产生电荷以便为所述储能装置再充电；
其中，所述设备构造为根据与所述储能装置相关联的至少一个操作参数在所述致动器不燃烧燃料时通过所述第一电机自动地马达驱动所述致动器，所述设备能够自动地操作成通过限制器装置限制由所述致动器泵送的流体的量，从而增加当所述致动器被马达驱动时由所述第一电机完成的做功量。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述流体是气体。
3.如权利要求1或2所述的设备，所述设备能够自动地操作为通过限制流入所述燃料燃烧致动器中的进气量来限制由所述燃料燃烧致动器泵送的流体的量。
4.如前述权利要求中任一项所述的设备，所述设备能够自动地操作为通过限制从所述燃料燃烧致动器流出的流体的量来限制由所述燃料燃烧致动器泵送的流体的量。
5.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述限制器装置包括阀或类似装置。
6.如前述权利要求中任一项所述的设备，所述设备能够操作成控制所述限制器使所述燃料燃烧致动器被马达驱动时由所述第一电机完成的做功量增加取决于与所述储能装置相关联的至少一个操作参数的值的量。
7.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述储能装置的所述至少一个操作参数从其充电状态、其温度以及其最大容许充电率的当前值中选择。
8.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述第一电机能够作为发电机操作以提供由所述燃料燃烧致动器驱动的发电机装置，并且能够作为用于马达驱动所述燃料燃烧致动器的马达。
9.如权利要求8所述的设备，其中，所述第一电机由从发动机的曲柄集成起动器发电机和皮带集成起动器发电机中选择的一个提供。
10.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述第二电机还能够作为牵引马达操作。
11.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述燃料燃烧致动器包括从内燃发动机和燃气涡轮发动机中选择的一个。
12.如前述权利要求中任一项所述的设备，所述设备能够操作为当所述第一电机在再生制动操作过程中马达驱动所述发动机时终止向所述燃料燃烧致动器的燃料流。
13.包括如前述权利要求中任一项所述的设备的混合动力电动车辆、混合动力电动机车或水运工具。
14.一种方法，包括：
通过由燃料燃烧致动器驱动的发电机产生电荷以便为储能装置再充电；
执行再生制动操作以便为所述储能装置再充电；
当执行所述再生制动操作时，根据与所述储能装置相关联的至少一个操作参数自动地马达驱动所述燃料燃烧致动器；以及
限制所述燃料燃烧致动器被马达驱动时由所述燃料燃烧致动器泵送的流体的量，从而增加所述燃料燃烧制动器被马达驱动时完成的做功量。
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