CN105121199B - 用于控制具有独立的后部电动机器的机动车辆的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于控制机动车辆的方法，该机动车辆包括联接至第一车桥组上并且联接至至少两个电动机器(7，8)上的内燃发动机(2)，每一个电动机器联接至第二车桥组的车轮上，该方法包括以下步骤：确定这些电动机器(7，8)中的至少一个电动机器的速度，将所确定的速度与阈值进行比较，并且如果所确定的速度高于所述阈值，则影响这些电动机器(7，8)的最大转矩，以便限制所述机器的旋转速度。

Description

用于控制具有独立的后部电动机器的机动车辆的系统和方法
技术领域
本发明的技术领域是控制混合动力车辆、更具体地控制具有独立的后部电动机器的混合动力车辆。
背景技术
具有轮毂马达的混合动力车辆包括两个牵引系统并且因此为全电动车辆的牵引系统提供额外选项。
这种车辆中的第一牵引系统是纯电动的。该牵引系统在后车桥组上包括“轮毂马达”类型的电动牵引机器。
第二牵引系统是由内燃发动机和半自动齿轮箱组成的热力发动机推进单元。
该车辆主要旨在用于在城镇电动使用而且还需要可在城镇以外使用。
与电动模式相比较，内燃发动机操作给予了车辆额外的自主权和更高的最大速度。
因此，电动操作有意被限制到例如90km/h的最大速度。高于和超过此速度，解耦系统就允许电动机器断开。因此，可以是针对足够的速度范围来确定这些电动机器的额定值的，超过90km/h时车辆损耗和因此的能耗就可以被减少，并且使得额外的安全保障可供使用来在电动牵引系统故障时确保驾驶员维持对车辆的控制。
考虑此车辆的设计，绝对有必要的是在操作时保护牵引电动机器免受超速的风险。为此，电动机器的速度在所有标称操作条件下都是受到限制的，甚至是当车轮打滑或不再触地时也是如此。这于是就防止了车轮失控。还有必要能够既在标称操作时又在电动牵引系统的部分或完全故障的情况下提供此保护级别。
以下文献是从现有技术中已知的。
文献US 20090033264 A1披露了一种用于限制和调节车辆速度的标准设备。
文献WO 200735146 A1披露了一种对机动化车辆的动力传动系统的部件提供速度控制的设备。
文献WO 201023998 A1披露了一种用于调节和限制机动车辆的速度的设备。
因此，对于一种能够在操作期间预防电动牵引机器超速风险的控制系统和方法存在需求。
发明内容
本发明的一个主题是一种用于控制机动车辆的方法，该机动车辆包括联接至第一车桥组上的内燃发动机并且具有至少两个电动机器，每个电动机器联接至第二车桥组的车轮上。该方法包括以下步骤：
确定这些电动机器中的至少一个电动机器的速度，
将所确定的速度与阈值进行比较，
如果所确定的速度高于所述阈值，则使得这些电动机器的最大转矩改变从而限制所述机器的旋转速度。
这些电动机器的速度可以是从预定时间段上这些左和右电动机器的旋转速度的最大值中确定的。
这些电动机器的速度可以是从对该第二车桥组的左车轮和右车轮的旋转速度的测量结果中和从预定时间段上这些左车轮和右车轮的旋转速度的最大值中确定的。
可以确定这些电动机器的旋转速度是否高于第一速度阈值，
如果是，则对这些电动机器的最大转矩加以调节以便限制它们的旋转速度。
替代地，如果这些电动机器的旋转速度高于比该第一阈值更高的第二阈值，则将零最大转矩指令发送给这些电动机器。
该第一车桥组可以是前车桥组；该第二车桥组可以是后车桥组。
本发明的另一个主题是一种用于控制机动车辆的系统，该机动车辆包括联接至第一车桥组上的内燃发动机和至少两个电动机器，每个电动机器联接至第二车桥组的车轮上，该控制系统连接至该内燃发动机上并且连接至这些电动机器上。该系统包括确定这些电动机器速度的装置、确定针对激活对这些电动机器的旋转速度进行限制的条件的装置和调节这些电动机器的转矩的装置。
该控制系统还可以通过一条第一数据链路连接至这些电动机器上，确定这些电动机器的速度的装置潜在地能够确定这些电动机器的极限速度，该极限速度等于预定时间段上通过该第一数据链路发送的这些左和右电动机器的旋转速度的最大值。
该控制系统可以通过一条第二数据链路连接至用于控制该车辆的制动系统的装置上，
确定这些电动机器速度的该装置潜在地包括重新计算这些电动机器的速度的装置，如果这些电动机器的旋转速度并未通过该第一数据链路发送的话，该装置能够从通过该第二数据链路发送的对该第二车桥组的左和右车轮的旋转速度的测量结果中重新计算这些电动机器中的每个电动机器的速度。
确定针对激活对速度进行限制的条件的该装置可以包括用于存储器存储第一速度阈值的装置和用于存储器存储比该第一阈值更高的第二速度阈值的装置。
该控制系统可以包括将这些电动机器的速度与该第一速度阈值进行比较的第一比较器和基于来自将这些电动机器的速度进行比较的该第一比较器的信号来对这些电动机器的最大转矩进行调节的装置。
该控制系统可以包括将这些电动机器的速度与该第二速度阈值进行比较的第二比较器和用于基于来自该第二比较器的信号来对这些电动机器施加零最大转矩指令的装置。
附图说明
从以下仅仅通过非限制性举例的方式给出的并且通过参考附图作出的说明中显现了其他目的、特征和优点，在附图中：
-图1展示了用于控制混合动力车辆的电动机器的系统的主要元件，并且
-图2展示了用于控制混合动力车辆的电动机器的方法中的主要步骤。
具体实施方式
图1展示了用于还装备有内燃发动机2的混合动力车辆1的电动机器7、8的控制系统4。这些电动机器7、8各自联接至后车桥组11的车轮9、10上，这些电动机器7、8相互独立。控制系统4特别适合于在内燃发动机2运行时控制电动机器7、8。
控制系统4通过被称为第一数据链路12的CAN(控制器局域网)链路连接至包括这两个电动机器7、8的电动牵引系统3上，该链路尤其允许发送这些电动机器7、8中的每个电动机器的旋转速度。
控制系统4还通过另一条被称为第二数据链路14的CAN链路与控制制动系统13的装置通信。右后车轮和左后车轮中的每个车轮的旋转速度通过第二数据链路14发送至控制系统4。
控制系统4包括确定电动机器速度的装置15，该装置以输出端连接至确定针对激活对这些电动机器的旋转速度进行限制的条件的装置16上，这个装置本身以输出端连接至对这些电动机器转矩进行调节的装置17上并且连接至用于对这些电动机器施加零最大转矩的装置18上。
确定电动机器速度的装置15以输入端通过第一数据链路12连接至对后车轮9、10的速度进行感测并且对电动机器7、8的速度进行感测的传感器上。确定电动机器速度的装置15包括基于后车轮的旋转速度来重新计算电动机器速度的装置15a。
确定针对激活对速度进行限制的条件的装置16可以包括用于存储器存储第一速度阈值的装置16a和用于存储器存储第二速度阈值的装置16b。
第一比较器19以输入端连接至确定电动机器速度的装置15并且连接至用于存储器存储第一速度阈值的装置16a。
第二比较器20以输入端连接至确定电动机器速度的装置15并且连接至用于存储器存储第二速度阈值的装置16b。
对电动机器转矩进行调节的装置17以输入端连接至第一比较器19并且以输出端连接至电动机器7、8中的每个电动机器上。
用于对这些电动机器施加零最大转矩的装置18以输入端连接至第二比较器20上并且以输出端连接至电动机器7、8中的每个电动机器上。
该控制方法包括多个步骤，在这些步骤过程中，基于后车轮9、10中的每个后车轮的旋转速度和后部电动机器7、8中的每个后部电动机器的旋转速度确定了电动机器7、8的速度，将这些电动机器7、8的速度与阈值进行比较，以便(如果有必要)限制或取消电动机器7、8的转矩。
下文参照图2更加详细地描述这些不同步骤。
在第一步骤21过程中，基于预先确定的时间段(例如，10毫秒)上电动机器7、8通过第一数据链路12发送的旋转速度信号确定了这些电动机器7、8的速度。
替代地，如果出于多种不同原因(传感器缺陷、第一数据链路12出故障、整个电动牵引系统故障等)而不能基于第一数据链路12发送的信号确定电动机器7、8的旋转速度的话，则在第二步骤22中，从对第二车桥组的车轮(右和左)的旋转速度的测量结果中重新计算电动机器7、8(右和左)的速度，这些测量结果是通过第二数据链路14发送的。这一计算的执行可以是通过：将这些车轮中的每个车轮的速度乘以与将每个车轮连接至其电动机上的齿轮的降速比相对应的因数。
在正常操作过程中，因此，可以了解电动机器7、8的速度并且在所有操作条件下限制车轮的旋转速度，甚至在车辆打滑或不再触地时亦然。还可以在电动牵引系统出现局部或完全故障时通过用重新计算代以不可用的量值来确保这种限制。
在第三步骤23，确定电动机器7、8的旋转速度是否高于第一存储的速度阈值。如果是，则在第四步骤24过程中，将所有电动机器7、8的转矩调节成低于最大转矩，从而使得能够限制其旋转速度。
那使得可以限制牵引转矩(和因此的机器的速度)而同时确保转矩的连续性(和因此的高品质的驾驶性能)。
在第五步骤25，确定电动机器7、8的旋转速度是否高于第二存储的阈值。如果是，则在第六步骤26过程中，将零最大转矩指令发送给这些电动机器7、8。
这允许迫使这些车轮到零转矩以便毫无疑问地降低电动机器7、8的速度。
该控制方法和系统4因此使得可以限制电动机器7、8的旋转速度以便防止它们在内燃发动机2所施加的牵引力的影响下变得受损。

Claims (11)

1.一种用于控制机动车辆的控制方法，该机动车辆包括联接至第一车桥组上的内燃发动机(2)并且具有至少两个电动机器(7，8)，每个电动机器联接至第二车桥组的车轮上，
其特征在于，该控制方法包括以下步骤：
确定这些电动机器(7，8)中的至少一个电动机器的速度，
将所确定的速度与第一速度阈值进行比较，
如果所确定的速度高于所述第一速度阈值，则使得这些电动机器(7，8)的最大转矩改变从而限制所述机器的旋转速度。
2.如权利要求1所述的控制方法，其中，
这些电动机器(7，8)的速度是从预定时间段上这些左和右电动机器(7，8)的旋转速度的最大值中确定的。
3.如权利要求2所述的控制方法，其中，这些电动机器(7，8)的速度是从对该第二车桥组的左车轮和右车轮的旋转速度的测量结果中和从预定时间段上这些左车轮和右车轮的旋转速度的最大值中确定的。
4.如以上权利要求中任一项所述的控制方法，其中
确定这些电动机器(7，8)的旋转速度是否高于第一速度阈值，
如果是，则对这些电动机器(7，8)的最大转矩加以调节以便限制它们的旋转速度，
替代地，如果这些电动机器(7，8)的旋转速度高于比该第一速度阈值更高的第二阈值，
则将零最大转矩指令发送给这些电动机器(7，8)。
5.如权利要求1至3中任一项所述的控制方法，其中，该第一车桥组是前车桥组(5)，该第二车桥组是后车桥组。
6.一种用于控制机动车辆的控制系统，该机动车辆包括联接至第一车桥组上的内燃发动机(2)和至少两个电动机器(7，8)，每个电动机器联接至第二车桥组的车轮上，该控制系统(4)连接至该内燃发动机(2)上并且连接至这些电动机器(7，8)上，
其特征在于，该控制系统包括
确定这些电动机器速度的装置(15)，
确定针对激活对这些电动机器的旋转速度进行限制的条件的装置(16)，以及
调节这些电动机器的转矩的装置(17)。
7.如权利要求6所述的控制系统，其中，该控制系统(4)通过一条第一数据链路(12)连接至这些电动机器(7，8)上，
确定这些电动机器(7，8)速度的该装置(15)能够确定这些电动机器(7，8)的极限速度，该极限速度等于预定时间段上通过该第一数据链路(12)发送的这些左和右电动机器(7，8)的旋转速度的最大值。
8.如权利要求7所述的控制系统，其中，该控制系统(4)通过一条第二数据链路(14)连接至用于控制该车辆的制动系统(13)的装置上，
确定这些电动机器速度的该装置(15)包括重新计算这些电动机器的速度的装置(15a)，如果这些电动机器(7，8)的旋转速度并未通过该第一数据链路(12)发送的话，该装置能够从通过该第二数据链路(14)发送的对该第二车桥组的左和右车轮的旋转速度的测量结果中重新计算这些电动机器(7，8)中的每个电动机器的速度。
9.如权利要求6至8中任一项所述的控制系统，其中，确定针对激活对速度进行限制的条件的该装置包括用于存储器存储第一速度阈值的装置(16a)和用于存储器存储比该第一速度阈值更高的第二速度阈值的装置(16b)。
10.如权利要求9所述的控制系统，包括将这些电动机器(7，8)的速度与该第一速度阈值进行比较的第一比较器(19)和基于来自将这些电动机器(7，8)的速度进行比较的该第一比较器(19)的信号来对这些电动机器(7，8)的最大转矩进行调节的装置。
11.如权利要求9所述的控制系统，包括将这些电动机器(7，8)的速度与该第二速度阈值进行比较的第二比较器(20)和用于基于来自该第二比较器(20)的信号来对这些电动机器(7，8)施加零最大转矩指令的装置。
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