CN105745132B - 用于控制车辆速度的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

在此披露一种用于控制能够在道路上行进的车辆、具体地说是电动车辆或混合动力车辆的速度(V1)的方法和系统，所述方法包括以下步骤：估计(15)该车辆在该道路上的位置；根据该车辆的该位置预测(16)一个道路区(B)，该道路区包括一个速度限值(V2)，所述车辆可能通过该道路区；并且当该车辆的该速度(V1)高于所述速度限值(V2)时，确定一个能量回收装置的使得该车辆在进入所述区(B)时能够达到所述速度限值(V2)的一个控制电流(I)。

Description

用于控制车辆速度的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种用于控制车辆速度的方法以及一种用于实现此方法的系统。
本发明还涉及一种包括这种速度控制系统的车辆，特别是电动车辆或混合动力车辆。
背景技术
传统地，一个车道包括多个区，这些区各自具有与之前的区不同的速度限值。
该速度限值必须被经过该区受此限值影响的这些车辆观察到。
因此，当该车辆到达这种区附近时，驾驶员一般由信号传送面板提醒，该信号传送面板通知他观察此速度限值。
此驾驶员然后作用于该车辆以便将其速度调整至此速度限值。
为此，当例如是减缓该车辆的速度以便达到此速度限值的正确时间时，通常该驾驶员在该信号传送面板几米前使他的脚离开加速器，然后在该车辆进入该速度限值区的时候制动。
通过以此方式动作，该车辆的速度经常在显著时间内未在这个区被调整到现行的该速度限值。
为了减轻这个缺点，根据现有技术，例如，根据专利申请AU2011100733已知包括用于定位该车辆的GPS(“全球定位系统”的缩写)类型的一个模块的速度调节系统，该模块适于评估该车辆的位置并且适于确定在此位置处现行的该速度限值。
此速度调节系统因此在此类信息的基础上使得肯能通过作用在热力发动机和/或其制动系统上将该车辆的速度保持在现行的该速度限值。
然而，此系统具有的主要缺点是尽管它使得当该车辆已经在此区中行进时可能将该车辆的速度保持在速度限值处，但是它不可能避免当进入此区被错过的时候，该车辆为了将其速度调整到现行的该速度限值的突然和非最佳减速，因为此减速仍然由该车辆的该驾驶员执行。
发明内容
本发明的目的是完全地或部分地补救先前描述的各种缺点。
为此，本发明涉及一种用于控制能够在车道上行进的车辆、特别是电动车辆或混合动力车辆的速度的方法，该方法包括以下步骤：
-估计该车辆在该车道上的位置；
-随该车辆的该位置变化预测该车道的包括一个速度限值的一个区，该区可能由所述车辆经过，并且
-当该车辆的速度高于所述速度限值时，确定一个能量收集装置的使得该车辆在进入所述区时能够达到所述速度限值的一个控制电流。
在其他实施例中：
-确定该控制电流的步骤包括：
·确定该车辆的一个负加速度常数；
·评估该车辆在到达该区之前待覆盖的距离内的减速的开始瞬间，并且
·计算作为该负加速度常数的一个函数的该控制电流；
-启动被包括在该能量收集装置中的一个电机的发电机模式的步骤，所述电机适于在该车辆的该减速时为所述车辆产生一个能量再生制动以便达到在进入该区时的该速度限值；
-该方法包括确定一个控制电流的步骤，该控制电流在该车辆的该速度低于此速度限值时使得该车辆能够达到在进入下一个区时的一个速度限值，确定一个控制电流的所述步骤包括：
·确定该车辆的一个正加速度常数；
·评估对应于离开该速度限值区的一个瞬时，该车辆在该速度限值区中行进以便在到达下一个区之前待覆盖的距离内开始该车辆的减速，并且
·计算作为所述正加速度常数的一个函数的该控制电流；
-该方法包括调节该车辆的该加速度或减速度的步骤；
-估计该车辆的该位置的步骤包括确定该车辆在该车道上的该位置的地理坐标，并且
-该预测步骤包括使关于该车辆的该位置的地理坐标与地图数据相关，以用于确定该车道的包括一个速度限值的该区。
本发明还涉及一种用于控制能够在车道上行进并且包括能量收集装置的车辆、特别是电动车辆或混合动力车辆的速度的系统，该系统包括一个导航装置和用于该能量收集装置的一个控制装置，该导航装置适于在该车道上定位所述车辆并适于识别此车道的可能由所述车辆经过的一个区，所述导航装置适于与该控制装置交互以便为该能量收集装置确定控制电流，当该车辆的该速度高于一个速度限值时，该控制电流使得该车辆能够在进入所述区时达到该速度限值。
在其他实施例中：
-该能量收集装置包括一个电机；
-该导航装置包括一个定位模块并且适于与用于确定该车辆的速度和加速度/减速度的模块合作，并且
-该导航装置包括一个存储模块，该存储模块归档地图数据，特别地包括该车道的多个区的速度限值。
本发明还涉及一种包括这种速度控制系统的车辆，特别是电动车辆或混合动力车辆。
在另一个方面中，本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序包括用于当由一个导航装置的一个计算单元和一个控制装置的一个处理单元执行所述程序时执行该方法的这些步骤的多个程序代码指令。
本发明具有的优点是，使该车辆早期加速或减速至以优化此车辆的能量预算的这种方式施加的速度限值。
有利地，本发明提出提供一种用于控制车辆速度的自动且可靠的系统。
具体地说，本发明通过预期提供更智能并且更灵活的驱动。
附图说明
在参照附图来阅读以下作为说明性且非限制性实例给出的对优选实施例的说明后，本发明的其他优点和特征将变得更加清楚：
-图1是根据本发明的这个实施例的用于控制一辆车辆的速度的系统的理论方框图；
-图2是根据本发明的这个实施例涉及用于控制该车辆的速度的方法的流程图；
-图3A和图4A表示根据本发明的这个实施例的涉及包括多个速度限值区的一个车道上的该车辆的速度变化的曲线的实例；
-图3B和图4B表示根据本发明的这个实施例的涉及该车辆的加速度变化的曲线的实例；
-图3C示出根据本发明的这个实施例的涉及一个电机的发电机模式的启动随时间变化的曲线的实例；
-图3D表示根据本发明的这个实施例的涉及在再生制动时该车辆的动能收集随时间变化的曲线的实例；
-图3E表示根据本发明的这个实施例的涉及在再生制动时由该电机生成的电能随时间变化的曲线的实例；
-图4C表示根据本发明的这个实施例的涉及一个控制装置的启动随时间变化的曲线的实例；并且
-图5A和图5B涉及根据本发明的这个实施例的涉及该方法的调节步骤的流程图。
具体实施方式
图1示出用于控制一辆车辆的速度的该系统的一个实施例。此车辆可以是混合动力类型或电动类型的机动车辆或甚至是摩托车。
此车辆被装备有一个动力传动系4，该动力传动系包括至少一个电机3和相关联的存储元件，特别是电池。
如已经陈述的，此车辆可以是包括与至少一个电机3相关联的一个热力发动机的一个严格的电动车辆或一个混合动力车辆。
此车辆还包括各自包括两个轮11、12的尾部末端9和前部末端10。这两个末端9、10中的一者或甚至两者可以不同地根据该车辆是否具有两个驱动轮11、12还是具有四个驱动轮来被联接到电机3的转子的轴上。
转子的轴被联接到一个或两个末端9、10上的电机3的车辆包括驱动轮11、12并且该存储元件形成一个车辆能量收集装置。此电机3可以被链接到该嵌入式存储元件上并且能够根据三种操作模式可逆地操作。
一种第一操作模式被称为电动机模式，其中电机3适于在该车辆的驱动轮11、12上施加驱动转矩。
一种第二操作模式被称为发电机模式，其中电机3适于在这些驱动轮11、12上施加制动转矩，并且具体地说是能量再生制动。
该第三操作模式被称为自由轮模式，其中电机3不在驱动轮11、12上施加转矩。
该能量收集装置在电机3处于发电机模式时启动。事实上，在此配置中，它然后产生再生制动，从而使得可能将该车辆的动能转换为可以存储并随后重新使用的电能。例如，此所存储电能在电机3通过驱动该车辆的驱动轮11、12以电动机模式操作时被使用，以便设定该车辆运动和/或使其加速。
更确切地说，电机3然后通过能够递送抗转矩并且能够向这些存储元件输出由该车辆在制动期间耗散的动能转换而产生的电能来在车辆减速期期间作为发电机操作。
此动力传动系4，特别是该能量收集装置以及因此电机3被放置在该速度控制系统的控制下，并且更具体地说，在控制装置2的控制下。
该车辆的动力传动系4的此控制装置2包括一个处理单元8，该处理单元对应于先进的控制电子装置，特别地使得可能确保电机3在这三种操作模式中的管理。此处理单元8包括至少一个处理器，该至少一个处理器与存储器元件合作并且适于执行用于实现一个计算机程序的指令。
此外，当该车辆具有混合推进时，控制装置2还使得可能控制电机3与动力传动系4的其他推进构件(例如热类型)的协调。
此控制装置2可以被链接到：
-用于确定该车辆的速度的一个模块13，该模块可包括用于该车辆的驱动轮11、12的至少一个速度传感器和/或一个电机转速传感器，以及
-用于确定该车辆的正/负加速度的一个模块14，例如像一个加速计。
控制装置2特别地由于它的处理单元8而能够限定一个电流强度，在此被称为控制电流I，以用于控制这些不同操作模式中的能量收集装置的电机3。
事实上，电机3被机械地链接到该车辆的驱动轮11、12上并且适于生成磁场作为其操作的一部分以便在这些驱动轮11、12上施加制动转矩或驱动转矩。
这个磁场取决于电机3的架构并且由控制电流I驱动，该控制电流的强度由控制装置2并且特别地由其处理单元8限定。
因此，这个磁场的强度与由控制装置2控制的控制电流I的强度成比例。
此控制装置2还能够接收不但源自用于确定该车辆的速度和加速度/减速度的这些模块，而且也来自该速度控制系统的一个导航装置1的信息。
导航装置1适于与控制装置2交换信息，特别是在此控制装置2由此导航装置1驱动时。
导航装置1包括一个车辆定位模块5，该车辆定位模块可以是一个卫星地理定位模块(GPS，全球定位系统的缩写)或任何等效定位模块。此定位模块5适于以纬度和经度递送关于该车辆的地理定位的数据。
在一个第一变体中，此定位模块5可实现一个蜂窝式定位，也被称为“蜂窝id”定位，该定位使用蜂窝移动电话网通过经由此网络的中继站天线三角测量来地理定位，该车辆在导航装置1包括一个通信模块6时与这种网络兼容。此蜂窝式定位可以使得可能定位该车辆，特别是在GPS覆盖较弱或甚至不存在的地方，例如像在隧道中。
在一个第二变体中，此定位模块5还可以基于Wifi技术实现定位，当此导航装置1的通信模块6与这种技术兼容时，通过从位于该车辆的环境中的Wifi终端的已知识别器的辨识确保此定位。这些识别器对应于例如这些终端的Mac(“媒体访问控制”的缩写)地址。
在一个第三变体中，此定位模块5还可以根据定位在该车道上的灯标和链接到定位模块5上用于识别这些灯标的一个模块来实现定位。因此，通过识别这些灯标，定位模块5能够确定该车辆在该车道上的位置。
定位模块5可实现这些变体中的一个或另一个或其组合以便准确地确定该车辆在该车道上的位置。
该导航装置还包括一个存储模块6，该存储模块使得可能具体地归档地图数据。这些地图数据涉及对于该车辆在其环境中的移动所必须的信息。
此信息涉及例如通信路径，诸如道路网络，并且涉及与其相关的所有情报和所有特征，特别地包括这些通信路径上所限定的这些不同区中的现行速度限值或甚至涉及相对于该车辆移动的该环境的形貌。
存储模块6可以例如是具有大容量，典型地在千兆字节的量级的一个存储器。
导航装置1还包括一个计算单元7，该计算单元适于根据该地图数据和该地理定位数据准确地确定该车辆在该车道上的位置和该车辆在其上移动的方向。这一个计算单元7包括与存储器元件合作的至少一个处理器。此计算单元7适于执行用于实现一个计算机程序的指令。
如已经看到的，此导航装置1包括一个通信模块6，该通信模块使得其能够与控制装置2而且也与包括地图数据的一个服务器和/或一个可移除数据媒体(例如，USB密钥、硬盘、存储卡、数字光盘等等)交换数据。
此通信模块6然后可以使得导航装置1能够经由例如在蜂窝式或卫星网络的基础上或甚至根据蓝牙或NFC(近场通信)类型或甚至Wifi执行的一个无线传输与此服务器和/或此数据媒体交换这些地图数据。
可替代地，此传输可以是有线的。事实上，该服务器可以被连接到以太网类型的网络上或甚至该数据媒体可以根据该USB(通用串行总线)或甚至FireWireTM技术被链接到导航装置1上。当该数据媒体像一个存储卡或甚至一个数字光盘一样可移除时，此通信模块6包括与这些不同媒体中的每一个兼容的一个读取单元。
将注意的是，导航装置1因此可以经由互联网通过先前描述的不同有线和/或无线网络被连接到该服务器上。
因此，归档在存储模块6中的该地图数据可以通过从该服务器和/或从该数据媒体下载来从此通信模块6定期地更新。这些地图数据始终符合该车辆需要以移动的该环境并且还符合特别关于涉及一个车道的不同区的这些速度限值的当前法规。
将注意的是，此导航装置1还适于确保在其瞬时位置与由该驾驶员选择的一个目的地之间的一个车辆导引功能。
导航装置1还包括一个人机界面，该人机界面包括一个显示模块和控制元件。
这些控制元件可以与该显示模块不同(一个车辆的方向盘上的控制、一个远程远程控制、一个小键盘等等的情况)、形成其整体的一部分(触摸屏的情况)或是这两个可能性的组合。这些控制元件优选地由一个用户致动。
因此，该车辆的该驾驶员可以从这些控制元件启动/停止该车辆的该速度控制系统。
此导航装置1还可以直接地或甚至通过控制装置2被链接到该车辆的速度确定模块13上和/或该车辆的加速度/减速度确定模块14上。
另外，导航装置1还可以由该车辆的该多路复用网络链接到其这些电子控制单元上，这些电子控制单元能够向该导航装置递送关于车辆在其上行进的该车道的状态信息。
此类单元例如以非穷尽和非限制性方式对应于一个电子喷射计算机、一个仪表板计算机，对应于制动控制单元，诸如这些轮的防锁定制动系统(ABS)、防滑电子稳定程序(ESP)或轨道控制的防分裂调节(ASR)功能或甚至对应于一个动态驱动控制计算机。
此导航装置1还可以被连接到安装在该车辆中的传感器上。例如，用于检测挡风雨刷的操作的传感器反映雨现象，不同灯能够根据环境亮度或天气条件被切换，诸如夜晚的近光或甚至雾灯。
一个机动车辆的该速度控制系统适于实现用于控制所述车辆的速度的一种方法，该方法的原理由图2的流程图描述。
此方法使得可能通过逐渐地调整车辆并且早先对应地调整在该车辆行进的该车道的区B或C上的现行速度限值V2或V3来控制该车辆的速度V1。该车辆的在区A、B或C上的这种速度变化由图4A中示出的曲线描述并且也由在图3A中表示的该曲线描述，该曲线更确切地涉及此车道的区A。
为此，这种方法可以包括更新包含在存储模块6中的地图数据的一个预备步骤。事实上，导航装置1适于被连接到该服务器和/或到该数据媒体上，以便检查包含在存储模块6中的该地图数据是最新的，并且如果不是，执行此更新。
此类所更新地图数据可以用非限制性和非穷尽方式涉及该车辆移动或将移动的该环境的形貌以及这些区B、C的可能涉及变化的速度限值V2、V3。
然而，此更新步骤还可以在任何时候执行，例如被归档在该服务器上的该地图数据的修改发生时。
此外，导航装置1还适于根据在该车辆的该环境中发生的事件修改该地图数据并且这些事件可能对该车道的区B、C上的现行速度限值V2、V3有影响。
此类事件可以涉及道路交通事故、该车道的施工或任何其他干预或甚至气候条件的变化。
以此方式，相对于包含在该车辆的直接环境和/或将来环境中的通信路径的预定义区B、C的这些速度限值对应于在该车辆经过这些不同区B、C的时候法律上现行的这些速度限值。
此方法提供估计15该车辆在该车道上行进时的位置的步骤。事实上，导航装置1相对于其在此车道的这些区A或甚至B的定位来确定地理坐标、纬度和经度。
这些坐标然后被归档在该装置的存储模块6中以便特别地传输到计算单元7。此计算单元7然后在这些坐标与归档在存储模块6中的该地图数据之间执行一个相关操作。
因此，在图3A和图4A中示出的该车辆行进在该车道的该区A中的该实例中，此计算单元7然后确定该车辆在瞬间t0处的位置。
在确定了该车辆的该位置的情况下，此方法然后包括该车道的一个区的预测16的步骤，该区包括速度限值并且位于由该车辆跟随的该路线上。
为此，计算单元7从该地图数据识别此车道的这些不同区B、C，这些区包括一个速度限值V2、V3，该速度限值不同于由该车辆在瞬间t0处经过的该区A上的现行速度限值。
计算单元7然后从所识别区B、C确定很快将必须由该车辆经过的一个区B和将必须由该车辆在经过此区B时观察到的关于此区B的速度限值V2。
此区B在该车辆行进的方向上在其连续的延伸部分被附接到区A。
导航装置1，更确切地说是计算单元7通过被链接到速度确定模块13，还在确定17该车辆的速度V1的步骤中评估该车辆在瞬间t0处的速度V1。
如图4A中所示，此速度V1可以通过在一个给定时间间隔内执行速度的测量的一个采样D来确定。因此，速度的被认为足以获得此速度V1的准确测量的预先确定数量的测量然后在此时间间隔内执行。
计算单元7然后执行该车辆的速度V1与该车道的这个区B中的现行速度限值V2的比较18的步骤。
当该车辆的此速度V1高于速度限值V2时，导航装置1然后执行评估从该车辆在瞬间t0的位置到在瞬间t2进入区B将待覆盖的距离d0的步骤，参考图4A。
此距离d0根据该车辆在瞬间t0处的位置的确定和特别地涉及该车道的区A的该地图数据来进行评估。
在速度V1高于速度限值V2的此背景下，该方法然后包括确定负加速度常数G1的步骤，该步骤由计算单元7实现并且必须使得可能使该车辆减速，这样使得当由图3B和图4B的该曲线定义的这种负加速度G1在瞬间t1与t2之间被施加到该车辆时，车辆在瞬间t2越过进入区B时从速度V1切换到速度V2，如由图3A和图4A中定义该车辆的速度变化的该曲线所示。
此负加速度常数G1被预先计算并归档在导航装置1的存储模块6中。此负加速度常数G1被定义为随该车辆的技术准则变化，也就是说，以非穷尽和非限制性方式，例如根据其阻力系数、其重量、其种类(工业的、家庭的或运动车辆)变化。
然后，该方法包括评估19该车辆的此减速开始的瞬间t1的步骤和确定该车辆将需要在其内减速的距离d1的步骤。
评估19时间t1和确定距离d1的这些步骤由计算单元7实现，该计算单元适于执行实现以下等式的算法：
-对于瞬间t1的该评估确定：t＝(Vf–Vi)/G
其中：
■t是该车辆的减速开始的瞬间t1；
■G是负加速度常数G1；
■Vi是该车辆的速度V1，并且
■Vf是在区B中的现行速度限值V2。
-对于距离d1的该确定：
其中：
■d是瞬间t1与t2之间的减速距离d1；
■G是负加速度常数G1；
■Vi是该车辆的速度V1，并且
■Vf是在区B中的现行速度限值V2。
在瞬间t1处，导航装置1与动力传动系4的控制装置2交互，并且在一个传输步骤20中将一个制动设定点发送到该控制装置上。
因此，在瞬间t1处，控制装置2然后由导航装置1启动并驱动，如由图4C的曲线所示。
将注意的是，此控制装置2在一个加速度或一个减速度已经施加到该车辆后由导航装置1启动。此控制装置2因此被启动直到该车辆达到区B中的现行速度限值V2。
该制动设定点由计算单元7，特别地由涉及负加速度常数G1的数据生成。该数据然后由一个请求组成，该请求包括该车辆将必须跟随以便在瞬间t2处达到速度限值V2的此负加速度常数G1。此制动设定点被链接到电机3的磁场的一个驱动设定点。
基于此制动设定点，该方法包括由控制装置2并且特别地由其处理单元8以发电机模式启动21该能量收集装置的电机3的步骤。
如由图3C中涉及该电机的该发电机模式的启动相对于时间的该曲线所示，该电机的此发电机模式从瞬间t1到瞬间t2在该车辆的减速以及因此直到该车辆达到速度限值V2的整个距离d2内被启动。
处理单元8然后在一个计算步骤22中确定用于控制该能量收集装置以及因此控制电机3的该控制电流I。
为此，此处理单元8执行实现以下等式的一个算法：
I＝C/K.Em
其中：
■C对应于将施加到该车辆的驱动轮11、12上的该制动转矩；
■K是关于电机3的机械架构和电子架构的常数，并且
■Em是电机3的磁场。
转矩C在此对应于该制动转矩，该制动转矩几乎与电机3的的该转矩相同，该制动转矩从以下等式确定：
C＝R.比率.F
其中：
■R是该车辆的一个驱动轮11、12的半径；
■比率涉及对应于电机3的转速与这些轮的轴线的转速之间的该比率的齿轮减速比；
■F是一个力，在此是该制动力，该力符合定义有待观察的该负加速度常数G1的该制动设定点。
此制动力由以等式定义：
F＝g.M.G
其中：
■g是重力加速度；
■M是该车辆的重量，并且
■G是负加速度常数G1。
因此，控制装置2确定能量收集装置的作为负加速度常数G1的一个函数的控制电流I，更具体地说是其强度。控制电流I的此强度与电机3的该磁场的强度成比例。
发电机模式中的电机3将因此生成一个磁场，该磁场将因此产生一个抗转矩。然后与该磁场成比例的这个抗转矩与该制动转矩相关，该制动转矩将使得可能产生该车辆到速度限值V2的该减速度。
将清楚地理解的是，该车辆的这种减速在该车辆的该液压制动系统被调用的情况下执行。
通过产生此减速度，电机3执行该车辆的一个再生制动以便利用电能对这些存储元件充电。
事实上，电机3处于发电机模式中时，由这些轮11、12通过传输轴恢复的机械能驱动此电机3并且生成转换为电能的一个磁场。
其结果是该车辆然后使用在瞬间t1与t2之间作为发电机操作的该电机使这些制动施加。
在这些瞬间t1与t2之间，由该制动收集的由在图3D中表示的该曲线定义的该动能被转换为如由图3E的该曲线所示将被存储的电能，这改善该车辆在运行时的总能量效率。
将注意的是控制电流I越高，该再生制动越强大并且所恢复的该电能越多。
当执行该车辆的该减速时，该方法包括通过根据图5A中定义的原理随动控制电机3来闭环模式调节23该负加速度常数G1的步骤。此调节步骤23由控制装置2并且具体地说由处理单元8执行。
事实上，此控制装置2使得可能实现并维持施加到该车辆的这些轮11、12的随该制动设定点变化的一个制动转矩。如已经看到的，此制动设定点定义由图3B的曲线C1描述的一个负加速度常数G1。
为此，控制装置2实现PID(比例积分和微分的缩写)校正器类型的一个计算算法以便随后递送来自由该制动设定点定义的该负加速度常数G1与该车辆的负加速度G1’的一个实际测量值之间的差的一个控制信号。
更确切地说，通过执行此算法，控制装置2在给定的瞬间定期地执行该车辆的由图3B中的曲线C2定义的负加速度G1’的一个物理测量并且将其与该制动设定点的负加速度常数G1比较。
该车辆的负加速度G1’的这种物理测量可以由控制装置2从用于确定该车辆的加速度的模块14获得或甚至从计算单元7适于通过在由定位模块5递送的信息的基础上执行特定操作来确定这种测量并涉及该车辆在不同相继瞬间处的移动和位置的导航装置1获得。
如果所测量的负加速度G1’不同于负加速度常数G1，那么控制装置2以及因此处理单元8然后进行以校正25由电机3通过增大或减小控制电流I的强度供应的该制动转矩。
相反地，如果所测量的负加速度G1’基本上等于负加速度常数G1，那么处理单元8允许该车辆的该减速通过不执行由电机3供应的该制动转矩的校正来继续24。
因此，该车辆的这个减速然后根据由该制动设定点定义的负加速度常数G1继续。
负加速度常数G1的此调节23被执行直到该车辆达到速度限值V2。
这种调节23使得可能免除地理倾斜的起伏、该车辆的重量、无源阻力、机器的漂移以及能量存储的可能影响。
以下定义适用：
-无源阻力：可能妨碍该车辆的移动的这些力量；
-这些机器的漂移：从电机3的老化和/或从电机3在发电机模式中的效率变化产生的这些阻力主要作为在由例如像铜组成的这些材料的分子结构中的内部温度以及随时间推移变化的一个函数；
-能量存储：控制并调节可以变得破旧并具有一个更低效率的这些存储元件的再充电的子系统随时间推移的变化。
此外，在该车辆的该减速期间，如果由此再生制动带来的该减速太强，控制装置2可以触发刹车灯的自动连通。
该再生制动通过导航装置1的该管理对于将可用一个等级的制动的驾驶员实际上透明，该制动等级基本上恒定，不管动力传动系4的性质是混合的还是电动的。
将注意的是，用于控制车辆速度的该系统因此通过执行在该车辆减速到速度限值前执行的一个再生制动使得优化此车辆的能量预算成为可能。
一旦具有速度限值V2的区B在瞬间t2处由该车辆到达，导航装置1不再与动力传动系4的控制装置2交互，如由关于此控制装置2的启动的该曲线所示，该启动在图4C中定义为时间的一个函数。
在瞬间t2处，控制装置2启动电机3的电动机模式并且将该车辆的速度V1保持在速度V2。
将注意的是在瞬间t2处，如果该车辆的速度V1等于速度限值V2并且负加速度常数G1是零，那么控制装置2启动电机3的该电动机模式或该自由轮模式。
当该车辆在瞬间t2与t3之间在该车道的区B中行进时，导航装置1执行不同操作，这些操作特别地旨在确定该车辆的位置并识别包括不同于车辆行进的区B的速度限值V2的速度限值V3的下一个区C。
为此，在图4A中所示的实例中，其中该车辆在该车道的区B中行进，在瞬间t3处该方法包括估计15该车辆的位置的步骤，该步骤旨在确定该车辆的地理坐标并将它们与包含在导航装置1的这些存储器元件中的该地图数据相关。
一旦该车辆的位置被建立，包括一个速度限值V3并位于由该车辆跟随的该路线上的区C然后在预测步骤16中确定。
参考图4A中示出的关于该车辆的速度的该曲线，在瞬间t2与t3之间，在该车道的区B中行进的该车辆具有一个速度V1，该速度对应于速度限值V2。
此速度V1以及因此速度限值V2然后稍后与该车道的区C中的现行速度限值V3比较。这些速度V1和V3的比较18的这种步骤由导航装置1的计算单元7实现。
当该车辆的速度V1低于速度限值V3时，导航装置1并且具体地说是计算单元7实现确定一个正加速度常数G2的步骤，该正加速度常数被预先计算并归档在此导航装置1的存储模块6中。就负加速度常数G1而言，加速度常数G2被定义为随该车辆的技术准则变化。
该方法然后包括评估19该车辆的加速开始的瞬间t3的步骤，该瞬间在此对应于以恒定速度V2行进的该车辆离开区B的该瞬间。此瞬间t3通过由导航装置1的计算单元7的计算从相对于区B的距离d2和在此区B中的现行速度限值V2确定。
随后，该方法包括确定一个距离d3的步骤，该车辆将需要在该距离内加速。
确定距离d3的这个步骤由计算单元7执行，该计算单元适于执行实现以下等式的算法：
d3：
其中：
■d是瞬间t3与t4之间的加速距离d3；
■G是正加速度常数G2；
■Vi是该车辆的速度V1，该速度等于瞬间t2与t3之间的V2，并且
■Vf是在区C中的现行速度限值V3。
在瞬间t3处，导航装置1与动力传动系4的控制装置2交互，并且在一个传输步骤20中将一个加速度设定点发送到该控制装置上。
因此，在瞬间t3处，控制装置2然后由导航装置1启动并驱动，如由图4C中定义此控制装置相对于时间的启动的该曲线所示。
此控制装置2被启动直到该车辆达到区C中的现行速度限值V3。
该加速度设定点由计算单元7，特别地从涉及正加速度常数G2的数据生成。该数据然后由一个请求组成，该请求包括该车辆将必须跟随以便在瞬间t4处达到速度限值V3的此正加速度常数G2。此加速度设定点被链接到电机3的磁场的一个驱动设定点。
基于此加速设定点，该方法包括由控制装置2并且特别地由其处理单元8以电动机模式启动21电机3的步骤。
该电机的此电动机模式从瞬间t3到t4在该车辆的整个加速距离d3内启动并且因此直到该车辆达到速度限值V3。
处理单元8然后在一个计算步骤22中确定用于控制所述电机3的一个控制电流I。
为此，控制装置2执行实现以下等式的一个算法：
I＝C/K.Em
其中：
■C对应于将施加到该车辆的驱动轮11、12上的该驱动转矩；
■K是关于电机3的机械架构和电子架构的常数；
■Em是电机3的磁场。
转矩C在此对应于该驱动转矩，该制动转矩几乎与电机3的该转矩相同并且从以下等式确定：
C＝R.比率.F
其中：
■R是该车辆的一个驱动轮11、12的半径；
■比率涉及对应于电机3的转速与这些轮的轴线的转速之间的该比率的齿轮减速比；
■F是一个力，在此是该加速度力，该力符合定义有待观察的该正加速度常数G2的该制动设定点。
此加速度力由以等式定义：
F＝g.M.G
其中：
■g是重力加速度；
■M是该车辆的重量，并且；
■G是正加速度常数G2。
因此，控制装置2确定作为正加速度常数G2的一个函数的该控制电流I的强度，该强度与电机3的磁场的强度成比例。
电动机模式的电机3将因此生成一个磁场，该磁场将产生一个驱动转矩并且因此使得可能使该车辆加速直到其速度V1达到速度限值V3。
因此，控制装置2确定作为正加速度常数G2的一个函数的控制电流I，更具体地说是其强度。控制电流I的此强度与电机3的该磁场的强度成比例。
电动机模式中的电机3将因此生成一个磁场，该磁场将因此产生一个电动机转矩。然后与该磁场成比例的这个电动机转矩然后与该驱动转矩相关，该制动转矩将使得可能产生该车辆到速度限值V3的该加速度。
当使该车辆加速时，该方法如在该车辆的减速中包括通过根据图5B中定义的原理随动控制电机3来闭环模式调节23该正加速度常数G2的步骤。此调节步骤23由控制装置2并且具体地说由处理单元8执行。
事实上，此控制装置2使得可能实现并维持该车辆的这些轮11、12随该制动设定点变化的一个驱动转矩。如已经看到的，此加速度设定点定义一个正加速度常数G2，该正加速度常数由图4B中在瞬间t3与t4之间的该曲线描述。
为此，控制装置2实现PID(比例积分和微分的缩写)校正器类型的一个计算算法以便随后递送来自由该加速度设定点定义的该正加速度常数G2与该车辆的正加速度G2’的一个实际测量值之间的差的一个控制信号。
更确切地说，通过执行此算法，控制装置2在给定的瞬间定期地执行该车辆的正加速度G2’的一个物理测量并且将其与该加速度设定点的正加速度常数G2比较。
如果所测量正加速度G2’不同于正加速度常数G2，那么控制装置2以及因此处理单元8然后进行以校正25由电机3通过增加或减少控制电流I供应的该驱动转矩。
相反地，如果所测量正加速度G2’基本上等于正加速度常数G2，那么处理单元8允许该车辆的该加速通过不执行由电机3供应的该驱动转矩的校正来继续26。
因此，该车辆的这个加速然后根据由该加速设定点定义的正加速度常数G2继续。
正加速度常数G2的此调节23被执行直到该车辆达到速度限值V3。
在瞬间t3与t4之间，导航装置1可以用互补方式在一个校准时间内限定一个渐进速度斜坡以便避免该车辆在电机3切换到电动机模式时的突然加速。
一旦速度限值V3的区C在瞬间t4处由该车辆到达，导航装置1不再与动力传动系4的控制装置2交互，如由关于此控制装置2的启动的该曲线所示，该启动在图4C中定义为时间的一个函数。
当该车辆在该车道的区C中行进时，导航装置1从该车辆的位置和地图数据确定下一个区，该区可能由该车辆经过并且具有不同于该车辆行进的该区的速度限值，在此为区C，以便预期该车辆的一个加速或一个减速。
本发明因此使得可能提前预期该车辆的速度调整至速度限值，此调整通过例如允许在该速度限值区之前该车辆的逐渐和最佳制动以便因此达到该速度限值。
本发明还可以具体地适用于包括一个能量收集装置的车辆，该能量收集装置包括一个液压机而不是一个电机。在此情况下，旨在驱动电机3的控制电流I的该制动设定点和加速设定点将被适配成驱动一个控制压力。
本发明还可以在存在繁忙车辆交通的环境中实现。这例如是在露天采石场或甚至位于港口或机场区中的装载或卸载码头的情况。在此类情况下，该交通规则的规定是以负责操作的企业或公司的授权的形式。因此，该车辆的导航的控制和该地图数据将根据这些企业或公司的内部规则来调整。
本发明并不限于已明确描述的实施例，但是其包括包含在以下权利要求的范围之内的混杂变体及其概括。

Claims (13)

1.一种用于控制能够在车道上行进的车辆的速度(V1)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-估计(15)该车辆在该车道上的位置；
-随该车辆的该位置变化预测(16)该车道的包括第一速度限值(V2)的第一区(B)，该第一区可能由所述车辆经过，并且
-当该车辆的该速度(V1)高于所述第一速度限值(V2)时，确定能量收集装置的使得该车辆在进入所述第一区(B)时能够达到所述第一速度限值(V2)的第一控制电流，确定该第一控制电流的步骤包括：
-确定该车辆的负加速度常数(G1)，所述负加速度常数根据车辆的前进阻力和/或车辆的重量和/或车辆的种类来限定；
-评估(19)该车辆在到达该第一区(B)之前待覆盖的距离(d1)内的减速的开始瞬间(t1)，并且
-计算(22)作为该负加速度常数(G1)的函数的该第一控制电流。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括启动(21)被包括在该能量收集装置中的电机(3)的发电机模式的步骤，所述电机(3)适于在该车辆的该减速时为所述车辆产生能量再生制动以便达到在进入该第一区(B)时的该第一速度限值(V2)。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括确定第二控制电流的步骤，该第二控制电流在该车辆的该速度(V1)低于第二速度限值(V3)时使得该车辆能够达到在进入接下来的第二区(C)时的第二速度限值(V3)，确定第二控制电流的所述步骤包括：
-确定该车辆的正加速度常数(G2)；
-评估(19)对应于离开限制于该第一速度限值(V2)的第一区(B)的瞬时(t3)，该车辆在该第一速度限值的第一区中行进以便在到达接下来的第二区(C)之前待覆盖的距离(d3)内开始该车辆的加速，并且
-计算(22)作为所述正加速度常数(G2)的函数的该第二控制电流。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括调节(23)该车辆的加速度或减速度的步骤。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，估计(15)该车辆的该位置的步骤包括确定该车辆在该车道上的该位置的地理坐标。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，预测(16)的步骤包括使关于该车辆的该位置的地理坐标与地图数据相关，以用于确定该车道的包括速度限值的区。
7.一种用于控制能够在车道上行进并且包括能量收集装置的车辆的速度的系统，该系统包括导航装置(1)和用于该能量收集装置的控制装置(2)，其特征在于，该导航装置(1)适于在该车道上定位所述车辆并适于识别此车道的可能由所述车辆经过的第一区(B)，所述导航装置(1)适于与该控制装置(2)交互以便为该能量收集装置确定第一控制电流，当该车辆的该速度(V1)高于第一速度限值(V2)时，该第一控制电流使得该车辆能够在进入所述第一区(B)时达到该第一速度限值(V2)，该第一控制电流的确定通过下述步骤来进行，根据车辆的前进阻力和/或车辆的重量和/或车辆的种类确定该车辆的负加速度常数(G1)，然后评估该车辆在到达该第一区(B)之前待覆盖的距离(d1)内的减速的开始瞬间(t1)，并且计算作为该负加速度常数(G1)的函数的该第一控制电流。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，该能量收集装置包括电机(3)。
9.如权利要求7和8中任一项所述的系统，其特征在于，该导航装置(1)包括定位模块(5)并且适于与用于确定该车辆的该速度的模块(13)以及用于确定加速度/减速度的模块(14)合作。
10.如权利要求7和8中任一项所述的系统，其特征在于，该导航装置(1)包括存储模块(6)，该存储模块归档地图数据，所述地图数据包括该车道的区的速度限值。
11.一种车辆，所述车辆包括如权利要求7至10中任一项所述的系统。
12.如权利要求11所述的车辆，其特征在于，所述车辆是电动车辆或混合动力车辆。
13.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有多个程序代码指令，所述多个程序代码指令用于当所述多个程序代码指令由导航装置(1)的计算单元(7)和控制装置(2)的处理单元(8)执行时执行如权利要求1至6中任一项所述的方法的这些步骤。
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