CN1112063A - 混合型机动车 - Google Patents

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Abstract

汽车(1)包含电动马达(5)、由汽油发动机(2)驱动 的发生器(3)以及调节电路(9)，调节电路(9)按照加速 踏板(8a)位置的变化调节汽油发动机(2)的转速和提 供给电动马达(5)的电能，并设置为当启动踏板(8a)增 大汽车(1)的速度时电能(F)与汽油发动机(2)的转速 同时增大。该特征消除了同样类型现有汽车中将加 速板的启动时刻与提供给驱动马达的电能的增大相 分离的延时。

Description

本发明涉及一种机动车，它包括：由用于产生机械能的内燃机构成的第一发动机；含有耦合于所述第一发动机、用于提供表征所述第一发动机的旋转速度的第一测量信号并响应表示所需旋转转速度的所需速度信号使所述第一发动机的所述旋转速度取决于所述所需旋转速度的第一测量装置的速度从属装置；含有能由所述汽车的司机驱动的控制构件和耦合于所述控制构件以提供表示所述控制构件以提供表示所述控制构件的位置和第一所需能量的第一所需能量信号的检测器的控制装置；机械耦合于所述第一发动机、用于根据所述机械能产生第一电能的发生器；一个驱动轮；由机械耦合于所述驱动轮的电动马达构成的第二发动机；以及响应所述第一电能将第二电轮提供给所述第二发动和并响应所述第一所需能量信号产生所述所需速度信号且使所述第二电能随所述第一所需能量而变的调节装置。
在公开号为WO 93/07022的PCT专利申请中公开了具有上述特征通常称之为混合型汽车的机动车。
当使用这种类型的机动车时，其内燃机永久工作。因此由该发动机驱动的发生器也永久性地提供耦合于该机动车驱动轮的电动马达所消耗的能量，在以下描述中将该电动马达称为驱动马达。
这种特征使该机动车具有如下优点，即不必包括诸如在其它同类已有机动车中至少部分和/或暂时提供驱动马达所消耗的电能的大容量蓄电池。
在上述专利申请WO 93/07022中公开的机动车包含使提供给驱动马达的电能量随由加速踏板的位置确定的各种所需能量而变的控制电路。
当该汽车的司机改变加速踏板的位置以增加供给驱动马达的能量时，例如，增加该汽车的速度，调节电路确定相应于加速踏板位置的新的所需能量和汽车的内燃机必须旋转提供除损失外与仅消耗最少可能量的燃料时上述所述能量相等的机械能量的新的所需旋转速度。
然而，调节电路起初并不改变发生器供给驱动马达的电能，而仅作用于内燃机，因此后者提供的机械能增加。由于此时该机械能大于发生器提供的电能，内燃机的旋转速度增大。
当且仅当内燃机旋转速度达到新的所需值时，调节电路将供给驱动马达的电能增加到其新的所需值。由于此时该电能除损耗之外等于内燃机提供的机械能，后者的旋转速度稳定在新的所需速度上。
由此可见在这种情况下，当汽车司机将加速踏板移动到新位置时，提供给驱动马达的电能并非立即增加，而是在可能达数秒的一段时间后才增加，这对汽车司机不是件非常乐观的事，甚至可能是危险的。
诸如以上所描述类型的现有汽车还存在以下缺点，当司机在汽车静止或缓慢行驶时快速显著改变其加速踏板位置时，如上所述，一旦内燃机到达其新的所需速度，调节电路将对应于加速踏板新的位置的所有电能提供给驱动马达。
此时，驱动马达仍处于静止状态或仅缓慢地旋转着。故它吸收的电流可能非常大并具有在该驱动马达旋转于其最大速度提供其最大机械能时所吸收的电流大若干倍的强度。
因此必须这样来选定驱动马达所吸收电流流经的调节电路的各种电子元件，即它们能够经受这种大电流而不损坏，即使很少出现这些元件中经过这种大电流的情况。因此这些元件很贵，它们的价格对调节电路产生不利影响。
本发明的一个目的是提供一种上述同样类型但没有上述类型车缺点的汽车，亦即，一种在其司机压下加速踏板时立即增大提供给驱动马达的电能而且驱动马达吸收的电流决不会超过该驱动马达以其最大速度旋转并提供最大能量时所具有的值的汽车。
达到该目的的所述汽车包括：用于产生机械能的内燃机构成的第一发动机；含有耦合于第一发动机、用于提供表示所述第一发动机的旋转速度的第一测量信号并响应表示所需旋转速度的所需速度信号使所述第一发动机的所述旋转速度取决于所述所需旋转速度的第一测量装置的速度从属装置；含有能由所述汽车的司机驱动的控制构件以及耦合于所述控制构件以提供表示所述控制构件的位置和第一所需能量的第一所需能量信号的检测器的控制装置；机械耦合于所述第一发动机、用于按所述机械能产生第一电能的发生器；一个驱动轮；由机械耦合于所述驱动轮的电动马达构成的第二发动机；以及，响应所述第一电能将二电路提供给所述第二种发动机并响应所述第一所需能量信号产生所述所需速度信号并使所述第二电能随所述第一所需能量而变的调节装置，其特征在于：所述汽车还包含耦合于所述第二发动机用于提供表示所述第二发动机的旋转速度的第二测量信号的第二测量装置；所述调节装置包含：响应表示第二所需能量的第二所需能量信号使所述第二电能随所述第二所需能量而变的能量从属装置；响应所述第一所需能量信号和所述第二测量信号、用于提供代表第三所需能量的第三所需能量信号并设置为使所述第三所需能量信号具有使所述第三所需能量最多等于所述从属装置能提供的最大电能而不损坏所述第二发动机的数值的保险装置；响应所述第三所需能量信号用于提供所述所需速度信号并如此设置即使得所述所需速度信号具有这样的数值，当所述第一发动机的旋转速度等于所速所需速度时，所述第一发动机可提供的一定信数的最大机械能等于所述第三所述能量与所述发生器及所述能量控制装置中消耗能量之和的第一信号处理装置；响应所述第一测量信号。用于提供表示第四所需能量的第四所需能量信号并设置为使所述第四所需能量信号具有使所述第四所需能量等于所述确定倍数的所述最大机械能与所述消耗能量之间的差的数值的第二信号处理装置；以及，响应所述第三所需能量信号和所述第四所需能量信号、用于提供所述第二所需能量信号并设置使得所述第二所需能量信号具有使所述第二所需能量等于所述第三所需能量与所述第四所需能量之最小者的数值的选择装置。
由于这些特征并如以下将要详细说明的，按照本发明的汽车在其司机踏下加速踏板时完全象常规汽车一样反应，提供给驱动马达的电能与内燃机提供的机械能同时增加，而不需等待该内燃机如专利申请WO93/07022中公开的现有汽车那样达到其新旋转速度。
因此驾驶车发明的汽车比上述现有汽车要愉快和安全得多。
而且，仍然由于这些特征，驱动马达吸收的电流通过的电子元件不必这样来选定。即它们能够经受比该马达在提供最大能量并以最大旋转速度旋转时吸收的电流大的电流而不损坏。
这样，在所有其它条件都相同的情况下，这些电子元件比前述现有汽车的相应电子元件便宜，而且在所有其它条件也都相同的情况下，本发明汽车的成本可比现有汽车低。
通过以下结合附图的描述，本发明的其它目的和优点会显而易见，附图中：
图1是按照本发明的汽车实施例的框图；
图2是表示汽油发动机提供的机械能P作为其旋转速度V的函数对应其汽化器控制信号SP的两个不同值的示意图；以及
图3至6示意性说明图1电路不同元件的特征。
在开始描述车发明之前，应注意下面将作描述的图1框图中不同元器件之间的电连接是用带箭头的直线来表示的，其中箭头以简略形式表明了从一个元器件到另一元器件传输的数据或电能的方向。然而，本领域的技术人员容易理解，实际上用为避免使图1不必要的复杂化而未另外示出的若干导线可形成某些连接。
而且，本领域技术人员易于明白，有利的是处理和/或产生该数据的以及以下将要说明的大部分电路是数据式电路，这样将该数据从这些电路之一传输到另一个的信号显然也是数字式的。
同样，本领域技术人员会认识到所有这些数字电路可有利地用编制有实现与这些电路相同功能程序的计算机来代替。
还应注意到图1中的双箭头表示该图1汽车运行时的不同机械能或电能。
在图1借助于非限定实例示意性和部分地示出的实施例中，用标号1表示本发明的汽车。
汽车1包含用标号2a表示其燃料和燃料供给元件的内燃机2。
为了简化说明，在本实例中认为发动机2为常规汽油发动机，并用同等的常规汽化器形成其供燃元件。
但是本领域技术人员容易看出，发动机2可以是任何熟知的不同类型诸如例如柴油机或燃气轮机一类的内燃机之一。同样元件2a可以是任何分别适用不同类型内燃机的不同类型供燃元件之一。特别地，当发动机2如本实例是汽油机时，自然可用同样熟知的注入系统形成供燃元件2a。
然而，由于通过下列说明可知的原因，供给发动机的燃料流量应能根据用标号SP表示的相应控制信号来调节。
在本实例中认为汽油机2的汽化器2a是这样设置的，其未单独示出的节流阀在该控制信号SP从最小值SPmin变为最大值SPmax时从完全关闭的位置移动到完全打开的位置。
这样信号SP构成发动机2供给的机械能P的控制信号，当信号SP为最大值SPmax时该机械能P正好等于最大值Pmax。
图2曲线C2a概略示出了最大能量Pmax作为发动机2的旋转速度V函数的已知变化。
在下列描述中由于以下会知道的原因，不管发动机2的旋转速度V是多大，将发动机2提供与最大能量Pmax的f倍相等的机械能Pf的信号SP的值指定为SPf。
因稍后将知的原因，系数f应小于100%。但本领域的技术人员知道该系数f不能太小，因为马达2在在其效率明显小于最大效率时大部分时间都工作。实际在90%与70%之间选择该系数f，例如80%。
图2中的曲线C2b示意示出了在上述系统等于80%的情况下该机械能Pf随发动机2的旋转速度V的变化。
以熟知的方法可注意到，当信号SP具有最小值SPmin时，发动机2提供的机械能P为0或至少实际上为0，由此表示该机械能P的曲线与图2的X轴重合。
仍以熟知的方式还可注意到，当该发动机2的旋转速度V等于或小于其在图2中用标号Vr表示的所谓空转速度时，发动机2提供的机械能P也为0或实际上为0。
发动机2的输出轴通过图1中以双线表示的机械连接件连接到未单独示出的旋转电能发生器3的转子。
用标记E表示发生器3根据它从发动机2接收的机械能P提供的电能。用标记DG表示代表发生器3中消能的能量的机械能P与电能F之间的差。
在图1中，发动机2与发生器3是相互分开的，显然它们也可相互靠近安装。同样，发动机2的输出轴与发生器的转子间的机械连接可以是直接的。正如图中所示，或者可借助于齿轮系或任何其它类似装置实现。
汽车1包含提供测量信号SMV的测量装置4，测量信号SMV与汽油发动机2的旋转速度V成正比，在本实例中显然也与发动机3的旋转速度成正比。由此图2还未出了机械能Pmax和Pf作为信号SMV值的函数的变化。
测量装置4包含同心固定于将发动机2连接至发生器3的轴圆盘4a，以及与未单独示出的光电或电磁传感器相关联的电子电路46，该电路响应也未分别示出的在圆盘4a周围规则形成的齿或孔的通过产生信号SMV。
对测量装置4不再进行更为详细的描述，因为它涉及也可用许多熟知的其它方式实现的常见装置。
汽车1还包括电动马达5，其未单独示出的转子用也是以双线表示的机械连接件连接于驱动轮6。
图1中马达5和轮6也是分离的，但是很明显它们的也可相互靠近安装。同样，马达5的转子与轮6之间的机械连接可是直接的，正如图中所示，或者借助于齿轮系或任何其它类似装置来实现。
作为汽车1的驱动马达的马达5不作详细说明，因为它可以是适合于该用途并且已有的任何不同类型电子马达之一。
在本实例中马达5被看作为异步马达。
汽车1还含有用标号7表示的另一测量装置，提供与马达5的旋转速度W在本实例中显然也与轮6的旋转速度成正比的测量信号SMW。
测量装置7包含类似于上述圆盘4a并同心固定于将马达5与轮6连接的轴的圆盘7a，以及类似于上述电路4b提供信号SMW的电路7b。也由于以上给出的与测量装置4有关的同样原因不对测量装置7进行更为详细的说明。
汽车1还包括控制装置8，所述汽车1的司机可操作该装置以调节汽车1的速度。
在本实例中，控制装置8包括机械耦合于检测器8b的加速踏板8a，检测器8b提供表示该踏板8a位置的信号SCF。在汽车1的另一实施例中，可用任何其它合适控制部件，例如能够由汽车司机手动操作的操纵杆来代替加速踏板8a。这种类型的实施例未示出。
检测器8b将不作详细描述，因为它是一种可用本领域技术人员熟知的多种方式实现的装置。
如同在驱动马达为电动马达的所有汽车中，加速踏板8a的每一位置对应于所需能量，在以下描述中将之称为FC，其与信号SCF的值成正比的值是控制电路提供给马达5的电能（以下将时行说明），是为使汽车的速度保持在该汽车1的司机所要求的速度或达到这一速度必须具有的。
在以下说明中用标记F表示由其控制电路供给马达5的电能。
当汽车1的司机未接触加速踏板8a时，信号SCF和所需能量FC明显为0值。当司机将该踏板8a压至其末端停止时，信号SCF和所需能量分别为最大值SCFFmax和FCmax。
在下列描述中以标记R表示信号SCF与所需能量FC间的比率。
汽车1还包含特别用来使提供给马达5的电路F随由加速踏板8a的位置决定的所需能量FC而变的调节电路9。
调节电路9还用来将汽油发动机2的旋转速度v调整到这样的值，当发动机2的汽化器2a所控制信号SP为以上交叉之值SPf时，其提供与供给马达5的电路F与发生器3中的损耗DG以及该马达5的控制电路中的损耗之和相等的机械能P。在下面的说明中用标记DC表示后一种损耗。
为了以下述方式实现这些功能，调节电路9特别包含设置于发生器3与马达5之间的从属电路10。
以常规方式从属电路10包含马达5的控制电路10a，用于测量由该控制电路10a提供给马达5的电路F的电路10b，以及调节电路10C。
控制电路10a从发生器3接收其提供的电能E，并设置为将具有适于该马达5性质的形式的电压和/或电流提供马达5且作为以下将要说明其产生的控制信号SF的函数来调节提供给马达5的电路F。
在本实例中，马达5是异步马达，控制电路10a可以设置为例如将具有固定幅度但频率和周期按信号SF变化的脉冲形成的交流电压施加于该马达5。产生该电压的这种技术通常用其常被使用的名称（脉冲宽度调制）的起始字母PWM来表示。
设置测量电路10b以提供与由控制电路10a提供给马达5的电路F成正比的测量信号SMF。
设置积分电路10c以产生其值等于作为所需能量信号SCFa与上述测量信号SMF之间差的时间的函数的积分的信号SF。所需的量信号SCFa的生成将在下文描述。这里仅指出该信号SCFa正比于所需能量FCa，也如从下文将会知道的，所需能量FCa可取不同值，信号SCFa与所需能量FCa之间的比率也具有前述值R。
对三个电路10a，10b及10c不进行更为详细的描述，因为它们可以用本领域技术人员熟知的多种方式实现。
仅要指出的是它们自然是互相适应的。而且如此来设置它们，当测量信号SMF等于所需能量信号SCFa时，控制信号SF的值为使施加于马达5的电能F等于所需能量FCa。例哪，如果信号SCFa增大，该信号SCFa与信号SMF之间的差变为正值，等于作为该差值的时间的函数的积分的信号SF也增大，因此如同信号SMF电能F也增大。当信号SMF等于信号SCFa时，这两个信号之间的差减小为0且信号SF停止增大。当信号SCFa与SMF之间的差变为负值时显然会发生类似过程。
测量电路10b中消耗的能量也看作为0或至少相对电能F来讲是可忽略不计的。
由于以下将解释的原因，这样选定提供给马达5的电流流过的控制电路10a的元件，它们的额定电流亦即它们能永久承受而不毁坏的最大电流等于该马达5旋转于其最大速度并提供最大机械能时所吸收的电流。
马达5在这些条件下吸收的电流明显大大低于马达5低速旋转或停止时可吸收的电流。
由控制电路10a这些元件的选定得出该控制电路10a可提供给马达5而不损坏马达5的最大电能FM在马达5停止或缓慢旋转时低于其以最大速度旋转时。
图3的曲线C3示意性表示出该最大电能FM随马达5的旋转速度W的变化，其是由控制电路10b和该马达5形成的组合的特性曲线。
该图3示出控制电路10a可提供给马达5而不损坏马达5的最大电能FM在马达5的旋转速度从变化到值WA时从最小值FMmin变化到最大值FMmax，并在该旋转速度增大超过值WA时保持等于该最大值FMmax。
这里应注意当汽车1的加速踏板被按至其终端不动时，传感器8b产生的所需信号SCF达到其正比于所需能量FC的最大值FCmax的最大值SCFmax。此外，该所需能量FC的值是控制电能10a提供的电能F为使汽车1以要求的速度移动或达到要求的速度所应具有的值。由此可见应这样来选定控制电路10a，其供给马达5而不损坏该马达的最大能量FM的值FMmax至少等于所需能量FC的值FCmax。以下说明中认为将控制电路10a设置为这些值FMmax和FCmax是相等的。
调节电路9还包含用标号11表示的第一信号处理电路，其输入连接到驱动马达5的旋转速度W测量装置7的电路7b，由此接收正比于该旋转转速度W的测量信号SMW。
由于下文将作解释的原因，设置信号处理电路11以产生正比于上述最大电能FM的限幅信号SL。
因此为信号SMW的值从0变化到相应于旋转速度WA的值SMWA时，信号SL还从相应于FMmin的值SLmin变为相应于FMmax的值SLmax，并在信号SMW增大到超过SMWA时保持在该值SLmax上。
图3的曲线C3还示出了当相应地选择所述图3图形中两轴的标度时信号SL随信号SMW的变化。
本领域技术人员容易理解处理电路11可方便地用只读存储器形成，只读存储器是熟知的器件故不作详细说明。
由于以下显见的原因，设置处理电路11以使信号与能量FM之间的比率也具有可述值R。
调节电路9还包含具有两个分别接收信号SCF和信号SL的输入端的乘法电路12。
仍由于下面将说明的原因，设置乘法电路12使其输出端提供的信号SCFb的值总是等于信号SCF值和信号SL值与其最大值SLmax间比率的乘积。
换言之，设置乘法电路12使信号SCFb的值满足方程式：
SCFb＝SCF (SL)/(SLmax)
该方程表明当马达5以等于或大于速度WA的速度W旋转并且信号SL达到其值SLmax时，信号SCFb等于信号SCF。另一方面，当马达5的旋转速度W小于速度WA，而信号SL为小于其值SLmax的数值时，信号SCFb小于信号SCF。
由以下说明可知信号SCFb是正比于所需能量FCb的所需能量信号，该信号SCFb与所需能量FCb之间的比率也为上述值R。
图4中标以C4a和C4b的直线作为举例分别表示对应信号SL的两个数值SLmax和SLmin的信号SCFb作为信号SCF的函数的变化和所需能量FCB作为所需能量FC的函数的变化。
由于乘法电路12可用本领域技术人员熟知的多种方式实现，故不对其作更详细的描述。
调节电路9包含用标号13表示的第二信号处理电路，其响应所需能量信号SCFb产生信号SVC，可以看出信号SCV是正比于汽油发动机2的所需旋转速度2的所需速度信号。
也由于以下会明白的原因，设置处理电路13使得对应信号SCFb每一值及所需能量FCb的每一值，信号SCV的值等于当发动机2的汽化器2a的控制信号SP为上述值SPf时以及发动机2以使其产生的机械能P与所需能量FCb与发生器3及控制电路10a中消耗的能量DG和DC之和相等的速度V旋转时信号SMV所具有的值。
换言之，正比于所需速度信号SCV的所需速度VC为当发动机2的汽化器2a的节流阀在相应于信号SP的值SPf的位置时，发动机2必须旋转以提供等于正比于信号SCFb的所需能量FCb与上述消耗能量DG和DC之和的机械能P。
图5的曲线C5表明处理电路13的特征，亦即信号SCV作为信号SCFb函数的变化。因此若适当选择图5两轴的标度则亦表明所需速度VC随所需能量FCb的变化。
本领域技术人员很容易意识到也可用只读存储器方便也形成处理电路13。
处理电路13产生的信号SCV施加于比较电路14的第一输入端，比较电路14包含施加有正比于旋转速度V的信号SMV的第二输入端。
比较器14具有一输出端，产生发动机2的汽化器2a的控制信号SP，并将其设置为使该信号SP按照信号SCV是分别大于、等于还是小于信号SMV而可选择地取SPmax、SPF和SPmin的值。
如以下会更详细说明的，比较器14和汽化器2a一起构成使发动机2的旋转速度V随从正比于信号SCV的所需速度VC而变的从属电路。而且，比较器14、汽化器2a处理器13共同构成使发动机2供给的机械能P取决于信号SCFb成正比的所需能量FCb与上述消耗能量DG和DC之和的从属电路。
与发动机2的旋转速度成正比的信号SMV还施加于用标号15表明的第三信号处理电路的输入端。
由于下面将会清楚的原因，设置信号处理电路15使得对应信号SMV的每一值在其输出端产生的信号SCFc与所需能量FCc成正比，所需能量FCc等于一方面是当发动机2以相应于信号SMV的值的速度V旋转并且信号SP为其值SPf时发动机2提供的机械能P与另一方面是消耗能量DG和DC之和这二者之间的差值。此外设置处理电路15以便结号SCFc与所需能量FCc之间的比率也为上述定义值R。
图6的曲线C6示意性表示出处理电路15的特性，亦即信号SCFc作为信号SMV的函数的变化以及所需能量FCc作为发动机2旋转速度V的函数的变化。可能看出曲线C6与图2的曲线C2b具有相同趋向，特别当信号SMV为相应于发动机2的空转速度Vr的值SMVr时所需能量FCc为零。
本领域技术人员易于看出也可用只读存储器方便地形成处理电路15。
信号SCF施加于图标号16标明的含有接收乘法电路12提供的信号SCFb的第二输入端的比较电路的第一输入端。设置比较器16在其输出端产生开关信号SD，该开关信号SD按照信号SCFb是大于还是小于信号SCFc选择性地取第一状态SD1或第地状态SD2。
如以下会清楚知道的，可同样设置比较器16以便当信号SCFb和SCFc相等时信号SD或处于其第一状态SD1或者处于其第二状态SD2。
对比较电路16不作详细描述，因为本领域技术人员能够以多种熟知方式中的一种或其它种毫不困难地实现该电路。
调节电路9还包含用标号17标明的开关电路，其具有分别接收信号SCFb和信号SCFc的两个信号输入端，接收比较器16产生的信号SD的一个控制输入端以及提供施加至上述积分电路10C的所需能量信号SCFa的一个输出端。设置开关电路17使信号SCFa根据信号SD是在其第一状态SD1还是其第二状态SD2而选择性地等于信号SCFb或信号SCFc。
可以看出由于电路16和17的设置，信号SCFa总是等于信号SCFb和SCFc中的最小者，或者若这二者相等则等于这两个信号。
不详细描述电路16和17，因为它们都可用本领域技术人员熟知的多种方式实现。
为开始说明汽车1的操作，更准确地说是调节电路9的操作，认为该汽车1的司机已在某段时间内将加速踏板8a保持在检测器8b产生的信号SCF为数值SCF1的位置，该值SCF1不为0并小于其最大值SCFmax，而且其正比于所需能量FC的值FC1。
此外认为汽车1已在相当平的地面以恒定速度移了一段时间，这样马达5以大于前述速度WA的速度W1旋转。
因此限幅信号SL具有最大值SLmax（见图3）。乘法电路12的特性为图4直线C4a所表示的，乘法电路12产生的信号SCFb为等于信号SCF的值SCF1的值SCFb1。
所需能量SCb具有等于所需能量FC的值FC1的值Fcb1。
由于信号SCFb具有该值SCFb1，处理电路13产生的信号SCV具有值SCV1（图5）。
进一步认为对应发动机2的旋转速度V稳定在等于与信号SCV的值SVC1成正比的所需值VC1的值V1上，信号SCV已在足够时间为该值SCV1。
这样发动机2的旋转速度测量信号SMV具有等于信号SCV的值SCV1的值SMV1，比较器14提供的信号SP具有值SPf。
发动机2提供的机械能P的值P1用图2的曲线C2b的点的纵坐标表示，曲线C2b的点的横坐表示发动机2的旋轴速度的值V1。
由以上定义并用图5表示出的信号处理电路13的特性曲线得出该能量P1等于前述所需能量FCb1与发生器3中及马达5的控制电路10a中消耗的能量DC和DG之和，其中所需能量FCb1在目前情况下我们记得其等于所需能量FC1。
发生器3提供的电能E显然具有等于能量P1与消耗能量DG之差，由此也等于所需能量FC1与控制电路10a中消耗的能量DC之和的值E1。
由于发动机2的旋转速度V的测量信号SMV具有上述值SMV1，信号处理电路15产生的信号SCFc具有值SCFe1，而所需能量FCc具有与信号SCFc的该值SCFc1成正比的值FCc1。
由以上定义并以图6表征的信号处理电路15的特性曲线得出所需能量FCc1等于一方面发动机2提供的能量P1与另一方面发生器3马达5的控制电路10a中消耗的能量DG及DC之和之间的差值。
可以看出所需能量FCc1等于所需能量FCb1，因此信号SCFc和SCFb的值SCFc1和SCFb1也是相等的。
并关电路17提供的所需能量信号SCFa具有等于该值SCFb1的值SCFa1，如以上已知的值SCFb1本身等于加速踏板8a的位置检测器8b产生的信号SCF的SCF1。
如果该情形持续足够长的时间，控制电路10a提供给马达5的电能F具有与信号SCFa的值SCFa1或正比的值F1，这样其等于与信号SCF的值SCF1成正比的所需能量FC1。因此该电路F1对应于加速踏板8a的位置。
为了让电能F为该值F1，由发生器3提供给控制电路10a的电能E自然应具有等于该值F1与控制电路10a中消耗的能量DC之和的值。
情况确实如此，因此上面已看到电能E具有E1值等于所需能量FC1与控制电路10a中消耗的能量DC之和，能量F1等于所需能量FC1。
这种情形可称为平衡的情形，只要汽车1的司机不改变加速踏板8a的位置以及该汽车1的行驶不改变地域范围就维持在这种情况。
当汽车1处在上述情形下时，它的司机希望增加其速度或保持速度恒定，不管汽车1行驶于其上的地域灌输是否增加，他将加速踏板8a移向其末端停止位置只到其达到信号SCF取例如数值SCF2的位置，数值SCF2大于以前的值SCF1并与也大于以前所需能量SCF1的新所需能量SCF2成正比。
同于马达5的旋转速度5仍大于速度WA，信号SL仍具有其值SLmax，乘法电12产生的信号SCFb取等于信号SCF的值SCF2的值SCFb2（图4）。
响应信号SCFb的值SCFb2，处理电路13产生的信号SCV取大于以前值SCV1的新值SCV2（图5）。
由于发动机2的旋转速度明显不能瞬间增大到等于与信号SCV的新值SCV2成正比的所需速度VC2的值V2，后一值SCV2至少开始时明显大于发动机2的旋转速度V的测量信号值SMV1。
由此比较器14提供的信号SP取其最大值SPmax，发动机2的汽化器的节流阀完全打开。
发动机2提供的机械能P增大到值P1′（图2）。
如以下可看出的，能量P的增加影响发动机2的旋转速度V增大到等于所需速度VC2的速度V2。
然而，只要旋转速度V未达到值V2，速度V的测量信号SMV保持小于信号SCV的新值SVC2，处理电路15产生的所需能量信号SCFc保持小于信号SCFb的新值SCFb2。
比较器16赋予信号SD其第二状态SD2，因此开关17提供的信号SCF2等于信号SCFc，从属电路10使提供给马达5的电能F从属的所需能量FCa等于与信号SCFc成正比的所需能量FCc。
记得信号处理电路15是这样设置的，所需能量FCc总是等于发动机2可在其旋转的速度上提供的最大机械能Pmax的f倍与消耗能量DG及DC之和之间的差值。
由于如以上已说明的信号SP已取值SPmax，机械能P已取值P1′，控制电路10a提供给马达5的电能F小于机械能P1′与消耗能量DG及DC之间的差，由于信号SCFa的值等于信号SCFc的值，所述电能F取决于所需能量FCc。
机械能P1′大于发生器3吸收的能量，发动机2的旋转速度V增加直到信号SMV达到等于信号SCV值SCV2的值SMV2。
当信号SMV达到值SMV2时，比较电路14将信号SP恢复到其值SPf，而已从值P1′增加到值P2′的能量P下降到其值P2（图2）。
在发动机2加速期间，所需能量信号SCFc明显与信号SMV同时上升，并从SCFc1值变化到值SCFc2。但是只要它们未达到值SCFc2，它就保持小于信号SCFb，因此信号SCFa仍等于信号SCFc。
由此得出电路10使马达5的控制电路10a所提供的电能F所从属的所需能量FCa与发动机2的旋转速度V同时增大，并保持总等于若信号SP具有其值SPF发动机2可提供的机械能P与消耗能量DG及DC之和之间的差值。而且，所需能量FCa保持小于与信号SCFb的值SCFb2成正比的所需能量FCb2。
此时仅仅当发动机2的旋转速度V达到值V2并且其提供的机械能P如以上所述减小为值P2时，所需能量FCc和所需能量FCc达到所需能量FCb的值FCb2。
此后，只要加速踏板8a的位置不改变而且汽车1行驶的地域范围不变，刚刚描述的情形维持不变。
如果汽车1的司机希望降低其速度或将速度保持相应不变而不管汽车1所行驶的地域范围的减小，他将加速踏板8a向停止的位置移动直到达到信号SCF取例如值SCF3的位置，该值SCF3小于前述值SCF2并与也小于前所述需能量FC2的新所需能量FC3。
由于马达5的旋转速度W是显然仍大于速度WA，信号SL仍具有值SLmax，信号SCFb取与信号SCF使SCF3相等的值SCFb3（图4）。
根据信号SCFb的值SCFb3，信号SCV取小于以前值SCV2的新值SCV3（图5）。
因为发动机2的旋转速度V显然不能瞬间减小到与正比于信号SCV的新值SCV的所需速度VC3相等的值V3，后一值SCV3至少在开始明显小于发动机2旋转速度V的测量信号值SMV2。
这样比较器14提供的信号SP取最小值SPmin，发动机汽化器2a的节流阀完全关闭。
发动机2提供的机械能P变成部分为0，发动机2的速度减小直到与新所需值VC3相等的值V3。
但是，只要旋转速度V还未达到V3，速度V的测量信号SMV保持大于信号SCV的新值SCV3，处理电路15产生的所需能量SCFc信号保持大于信号SCFb的新值SCFb3。
比较器16给信号SD其第一状态SD1，因此开关17提供的信号SCFa即刻取与信号SCFb的值SCFb3相等的值SCFa3。
从属电路10使由控制电路10a提供给马达5的电能F所取决于的所需能量FCa也立即取与所需能量FCb的值FCb3相等的值FCa3，如以上已知，该值也与所需能量FC的新值FC3相等。
当发动机2的旋转速度V达到值V3，并且信号SMV达到与所需速度信号SCV的值SCV3相等的值SMV3时，比较电路14将信号SP恢复到其值SPf，同时发动机2提供的机械能P取值P3，易于看出机械能P的值P3为等于自身与所需能量FC3相等的所需能量FCa3与发生器3及控制电路10a中消耗的能量DG及DC之和的值。
只要加速踏板8a的位置不变和/或汽车1行驶的地域范围不变，该情形也维持不变。
现在考虑汽车1停止且加速踏板8a已处于其停止位置这一段时间的情况。
信号SCFb为0，结果信号SCV为值SCVr（图5）。发动机2的空转速度Vr旋转，因此信号SMV具有等于值SCVr的值SMVr。信号SCFc为0，信号SCFa同样如此（图6），控制电路10a不供给马达5任何电能F。
另一方面，马达5旋转速度W的测量信号SMW为0，限幅信号SL取其最小值SLmin（图3）。
如果汽车1的司机为使汽车1起动按下加速踏板8a，信号SCF取相应于踏板8a新位置的数值。认为信号SCF取以上已用的值SCF1。（为避免不必要的过度牵引，已人为地选定了值SCF1）。
因为信号SL取值SLmin，信号SCFb的值由图4直线C4b的点的纵坐标表示，该点的横坐标用信号SCF的值SCF1表示。信号SCFb的这一数值已被标明为SCFb1a。
按照信号SCFb的值SCFb1a，处理电路13将值SCV1a给予信号SCV，该数据显然大于值SCVr。
发动机2仍空转并且由于信号SMW仍具有值SMVr，比较器14将值SPmax给予信号SP，发动机2提供的机械能P取图C2a中其横轴表示旋转速度Vr的点的纵坐标表示的值Pr′。由于能量Pr′大于发生器3吸收的能量，发动机2的旋转速度V开始增大并趋向于与信号SCV的值SCV1a成正比的速度V1a。同时，机械能P增加并趋于由C2a曲线中横坐标表示速度V1a的点的纵坐标表示的值P1a。
这样信号SCFc也开始增大，但至少在开始时明显保持小于信号SCFb的值SCFb1a。
信号SCFa具有与信号SCFc相同的值并明显与其同时增大。控制电路10a提供给马达5的电能F也增大，而且只要它达到足够的值，汽车1就开动。
显然如同信号SMW的值一样，马达5的旋转速度W开始增加。由此信号SL增大，因此信号SCFb如信号SCV那样也增大。
至少在该过程的开始，信号SMV保持小于信号SCV，因此信号SP保持其值SPmax，发动机2提供的机械能P保持其值Pmax，信号SMV明显与发动机2的旋转速度V同时增大（图2的曲线C2a）。
发动机2的旋转速度V的增大促使信号SMV以及信号SCFc相应增大。
只要信号SMV保持小于信号SCV，信号SP取其值SPmax，并且发动机2提供的机械能P仍等于最大机械能Pmax，最大机械能Pmax是发动机2在其旋转速度V可提供的能量。
此外，信号SCFa保持等于信号SCFc，控制电路10a提供给马达5的电能F仍与信号SCFc成正比并同样地增大。
机械能P仍大于电能F与消耗能量DG及DC之和，因此发动机2的旋转速度V继续增大。
该过程持续到信号SMV变为等于信号SCV且比较器14将信号SP恢复到值SPf。从这时起，信号SCFc和信号SCFa等于信号SCFb。
在该处理过程期间，如果汽车1的速度已达到比马达5旋转速度W等于速度WA的值大的数值，信号SL取其值SLmax，信号SCFb具有等于信号SCF的值SCF1的值SCFb1，信号SCFa当然也取该值SCF1。
汽车1是处在与前面已描述的相类似的情形下。
另一方面，当信号SMV变为等于信号SCV时，如果汽车1的速度是这样的，即马达5的旋转速度W取小于速度WA的值，例如图3中表明的值Wx，则信号SL的相应值SLx仍小于其最大值SLmax。
在这种情况下，乘法电路12的特性用图4的直线C4x表示，信号SCFb的值SCFbx由该直线C4x的点的纵坐标给出，该点的横坐标表示信号SCF的值SCF1。
信号SCV具有相应值SCVx（图5），信号SMV具有等于值SCVx的值SMVx。
发动机2提供图2中表示出的机械能Px，而信号SCFc具有与信号SCFb的值SCFbx相等的值SCFcx。信号SCFa具有等于值SCFbx的值SCFax，而控制电路10a提供给发动机2的电路F具有与值SCFbx成正比的值Fx。
如对汽车1的各种操作方式所作描述清楚显现出的，调节电路9中电路13至17的作用是当汽车1的司机压下加速踏板8a时由控制电路10a提供给电驱动马达5的电能F与发动机2的旋转速度v同时增大，这与在相同类型的现有汽车中出现的情况正好相反。而且，电能F是逐渐增加的，因为它直接依赖于汽油发动机2加速时机械能P的增大。由此得出按照本发明的汽车的行为非常接近于驱动马达是汽油发动机的常规汽车，并消除了在相同类型已有汽车中可能由使司机按在加速踏板上的瞬间与提供给驱动马达的电能增加的瞬时分离的延时所引起的危险。
最后，可以看出本发明的汽车中，控制电路10a提供给驱动马达5的电能F从不会超过以上定义的最大值FM，其原因在于汽车1中马达5旋转速度W的测量装置7、信号处理电路11以及乘法电路12的存在。
驱动马达5吸收的电流流经的控制电路10a的元件可具有较小的额定电流，这样在所有其它条件等同时比已有汽车的相应元件具有更小的体积和更低的价格。
应注意到前述不同比率仅为了简化说明的目的被定义为均相等。有可能给予这些比率不同的值，在这种情况下图1框图中的不同元件作相应设置。
上述用图1表示的汽车1可作多种更改而不偏离本发明的范围。
因此例如有可能以这样的方式设置比较电路14即发动机2的汽化器2a的控制信号SP不是如以上所述突然发生变化，即是完全相反地在其值SPmax、SPf与SPmin之间做缓慢的变化。
本领域的技术人员明白使信号SP逐渐发生变化可能是有益的，尤其当它必须从其值SPmax或SPmin变化到值SPf时，为了避免发动机2的旋转速度V围绕信号SMV等于所需信号SCV的值振荡。
同样作为举例，有可能在图1的框图中在处理电路15的输出端与开关17的输入端之间插入延时电路接收信号SCFc以在发动机2的旋转速度增大时延迟加于该输入端的信号的增长，所需能量信号SCFa的增大。
由该延时电路引入的延迟，发动机2提供的用于使其加速的机械能P增大，因此该加速比图1表示的情况显著而且发动机2更快地达到新的旋转速度。
还应注意本发明不限于上述仅有一个驱动轮的汽车的情形，明显它也适用于具有由公共驱动马达驱动的若干驱动轮的汽车的情形，以及具有各驱动一个或多个驱动轮的若干驱动马达的汽车的情形。

Claims (5)

1、汽车(1)包含：
由用于产生机械能(P)的内燃机构成的第一发动机(2)；
含有耦合于所述第一发动机(2)、用于提供表示所述第一发动机(2)的旋转速度(V)的第一测量信号(SMV)的第一测量装置(4)并响应表示所需旋转速度(VC)使所述第一发动机(2)的所述旋转速度(V)取决于所述所需旋转速度(VC)的速度从属装置(2a，4，14)；
含有能够由所述汽车(1)的司机启动的控制构件(8a)和耦合于所述控制构件(8a)、用于提供表示所述控制构件(8a)的位置和第一所需能量(FC)的第一所需能量信号(SCF)的检测器(8b)的控制装置(8)；
机械耦合于所述第一发动机(2)用于按照所述机械能(P)产生第一电能(E)的发生器(3)；
驱动轮(6)；
由机械耦合于所述驱动能(6)的电动马达构成的第二发动机5；以及
响应所述第一电能(E)将第二电能(F)提供给所述第二发动机(5)并响应所述第一所需能量信号(SCF)产生所述所需速度信号(SCV)并使所述第二电能(F)取决于所述第一所需能量(FC)的调节装置(9)；
其特征在于：
所述汽车(1)还包含耦合于所述第二发动机(5)用于提供表示所述第二发动机(5)旋转速度(W)的第二测量信号(SMW)的第二测量装置(7)；
所述调节装置(9)包括：
响应表示第二所需能量(FCa)的第二所需能量信号(SCFa)使第二电能(F)取决于所述第二所需能量(FCa)的能量从属装置(10)；
响应所述第一所需能量信号(SCF)和所述第二测量信号(SMW)提供表示第三所需能量(FCb)的第三所需能量信号(SCFb)并设置为使得所述第三所需能量信号(SCFb)具有使所述第三所需能量最多等于所述从属装置可提供的最大电能而不损坏所述第二发动机数值的保险装置；
响应所述第三所需能量信号(SCFb)提供所述所需速度信号(SCV)具有这样的数值即当所述第一发动机(2)的旋转速度等于所述所需速度(VC)时，所述第一发动机(2)可提供的一定倍数(f)的最大机械能(Pmax)等于所述第三所需能量(FCb)与所述发生器(3)和所述能量控制装置(10)中消耗的能量(DG、DC)之和的第一信号处理装置(13)；
响应所述第一测量信号(SMV)提供表示第四所需能量(FCc)的第四所需能量信号(SCFc)并设置为使所述第四所需能量信号(SCFc)具有这样的数值使得所述第四所需能量(FCc)等于所述确定倍数(f)的所述最大机械能(Pmax)与所述消耗能量(DG，DC)之间的差的第二信号处理装置(15)；以及
响应所述第三所需能量信号(SCFb)和所述第四所需能量信号(SCFc)提供所述第二所需能量信号(SCFa)并设置为使所述第二所需能量信号(SCFa)具有使所述第二所需能量(FCa)等于所述第三所需能量(FC6)与所述第四所需能量(FCc)中之最小者的数值的选择装置(16，17)。
2、如权利要求1所述的汽车1，其特征在于：所述保险装置（11，12）包含响应所述第二测量信号（SMW）提供表示所述最大电能（FM）的限幅信号（SL）的第三信号处理装置（11）以及响应所述第一所需能量信号（SCF）和所述限幅信信号（SL）产生所述第三所需量信号（SCFb）的计算装置（12）。
3、如权利要求1所述的汽车（1），其特征在于所述从属装置（2a，4，14）还包含：
用于响应能量控制信号（SP）控制所述机械能（P）并设置为使所述机械能（P）根据所述能量控制信号（SP）是否分别具有第一值（SPmax）、第二值（SPf）和第三值（SPmin）而等于所述确定倍数（f）的所述最大机械能（Pmax）和基本上为0的装置（2a）；以及
响应所述所需速度信号（SCV）和所述第一测量信号（SMV）产生所述能量控制信号（SP）并设置为使所述能量控制信号（SP）根据所述所需速度信号（SCV）是否分别大于、等于或小于所述第一测量信号（SMV）而取所述第一值（SPmax）、所述第二值（SPf）和所述第三值（SPmin）的比较装置（14）。
4、如权利要求1所述的汽车（1），其特征在于所述选择装置（16，17）包含：
响应所述第三所需能量信号（SCF6）和所述第四所需能量信号（SCFc）提供开关信号（SD）并这样设置即使所述开关信号（SD）根据所述第三所需能量信号（SCFb）是分别小于还是大于所述第四所需能量信号（SCFc）而取第一状态（SD1）和第二状态（SP2）；以及
响应所述开关信号（SD）、所述第三所需能量信号（SCFb）和所述第四所需能量信号（SCFc）提供所述第二所需能量信号（SCFa）并设置为使所述第二所需能量信号（SCFa）具有使所述第二所需能量（FCa）按所述开关信号（SD）分别是处于第一状态（SD1）还是第二状态（SD2）而与所述第三所需能量（FCb）或所述第四所需能量（FCc）相等的值的开关装置（17）。
5、如权利要求1所述的汽车（1），其特征在于：所述确定倍数（f）实际上等于80%。
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