專利名稱：交通工具的操作方法及相關(guān)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本發(fā)明包括涉及^ffl皿系統(tǒng)的方法的實(shí)施例。本發(fā)明還包括涉及^J1
工具及系統(tǒng)的實(shí)施例。 背景駄
0002已經(jīng)發(fā)展了混合繊系綱于回收一部分否貝iJ條在動(dòng)力制動(dòng)(dynamic braking)過程中以熱量形式浪費(fèi)的能量。這種否貝臓被浪費(fèi)的能量的回收是可 再生制動(dòng)。混合,系統(tǒng)可使用兩種不同的能源熱力發(fā)動(dòng)t朋卩肖遣存儲(chǔ)單元。 該發(fā)動(dòng)機(jī)可以燃:^燃料產(chǎn)生機(jī)械功，內(nèi)燃機(jī)、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)豐/l就是這 樣的例子。該能量存儲(chǔ)單元可包括可再充電電池、超級(jí)電容器或具有高功率密 度的飛輪(flywheel)。
0003混合推進(jìn)系統(tǒng)可以根據(jù)具體的局部事件，例如制動(dòng)請(qǐng)求鄉(xiāng)卩速請(qǐng)求而進(jìn) 行動(dòng)作?；旌贤七M(jìn)系統(tǒng)不具有對(duì)周圍環(huán)境的一般意識(shí)，并且不會(huì)根據(jù)那些意識(shí)
改變功能。在任何^a工具能感測(cè)環(huán)境的意義上， 一種混合^I工具監(jiān)測(cè)環(huán)境
溫度并且在會(huì)損壞電池的環(huán)境,停止電池的使用。
0004希望提供一種推鵬統(tǒng)，該 ^統(tǒng)能執(zhí)行一種不同于當(dāng)前可用的方法 的操作方法。希望提供一種推進(jìn)系統(tǒng)，該推進(jìn)系統(tǒng)具有的性質(zhì)和特征不同于當(dāng) 前可用推鵬統(tǒng)的那些性質(zhì)和特征。

發(fā)明內(nèi)容
0005本發(fā)明包括涉及操作具有電驅(qū)動(dòng)的 工具的方法的實(shí)施例。該方^ 括定義第一區(qū)域和第二區(qū)域。第一區(qū)域具有相關(guān)第一特征，第二區(qū)域具有不同 于第"^寺征的相關(guān)第二特征。該方法進(jìn)一步包括響應(yīng)于^1X具從第一區(qū)域 轉(zhuǎn)移至'傑二區(qū)域，將mE具的操作模式/AB—區(qū)域的第一操作模式轉(zhuǎn)換到第 二區(qū)域的第二操f^莫式。
0006本發(fā)明包括涉及可電驅(qū)動(dòng)的CT工具的實(shí)施例。該^1工具包括肯灘響 應(yīng)于^1工具從第一區(qū)域轉(zhuǎn)移到第二區(qū)^，工具的操作模式從第一區(qū)域的 第一操作模式轉(zhuǎn)換到第二區(qū)域的第二操作模式的控制器。第一區(qū)域具有相關(guān)第
4~#征，第二區(qū)域具有相絲二特征，這辦征使各區(qū)域彼此不同。該頓工 具進(jìn)一步包括與控制器通信的傳感器，其能確定^1工具是否轉(zhuǎn)移到第二區(qū)域 以M第二區(qū)域中移出。
0007本發(fā)明包括涉及一種系統(tǒng)的實(shí)施例，該系統(tǒng)具有將^ffi工具使用的電能 量與i^I工具所消耗的燃料量或^l工具所排放的排放物量相關(guān)聯(lián)的信息。 該系統(tǒng)包括傳感器和控制器。傳感器可測(cè)量能量存儲(chǔ)裝置提供的肖遣量并且可 將關(guān)于該能量量的信息傳遞給控制器。并且，控偉幡可采用該關(guān)M^和由能 量存f^S提供的能量的觀懂量確定節(jié)省的燃料量或M^的排放物量，如果該 能量是發(fā)動(dòng)機(jī)提供而非能量存儲(chǔ)^g提供，就不能節(jié)省下該節(jié)省的^t料量或該 M^的排放物量。


0008圖l ^括根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的方法的示意方框圖。0009圖2 J^括根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的方法的示意說明圖。
具體實(shí)施例方式
0010本發(fā)明包括涉及操^tiia系統(tǒng)的方法的實(shí)施例。本發(fā)明包括涉及具有推
迸系統(tǒng)的，工具的實(shí)施例。本發(fā)明包括涉及，工具推進(jìn)系統(tǒng)的實(shí)施例。根
據(jù)地理位置改變操作模式的能力允許控制^m工具的特征，例如排放物，并且 允許^mito環(huán)TO感區(qū)域具有減小的環(huán)境影響的操作。
0011如此處所使用的，如果不是上下文或語言中另有說明，電壓是指直流 (DC)電壓。原動(dòng)機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)，例如，柴油發(fā)動(dòng)W交流發(fā)電機(jī)組合。 一般地，獸遣電池(energybattery)具有能量多于功率的比率，而功率電池(power battery)的額定功率大于額定獸遣(energy rating)。
0012參看圖l，示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的方法。該方法包括定義^X 具操作的區(qū)域?yàn)?00)，根據(jù)頓工具所在區(qū)鵬制頓工具的操f^莫式(框 110)?？蛇x地，該方法可包括確定區(qū)域轉(zhuǎn)移或改變將要發(fā)生，轉(zhuǎn)換操作模式從 而為區(qū)域轉(zhuǎn)執(zhí)故準(zhǔn)備(框120)。
0013關(guān)于各區(qū)域，它們至少^括第一區(qū)概嗨二區(qū)域。第一區(qū)域具有相關(guān)第 "4寺征，第二區(qū)域具有不同于第HT征的相關(guān)第二特征。如此處所4頓的，第 一區(qū)域是對(duì)操作參數(shù)的限制相對(duì)較少的區(qū)域，第二區(qū)域是對(duì)操作參數(shù)的關(guān)注比 第一區(qū)域相對(duì)更多的區(qū)域。盡管下面將進(jìn)一步討論區(qū)域的不同之處，此處提到
5的一個(gè)實(shí)施例可以幫助表征下面公開的特征，在該實(shí)施例中第一區(qū)域是對(duì)排放 物相對(duì)不敏感的區(qū)域，而第二區(qū)域是環(huán)驗(yàn)感的區(qū)域。
0014這些區(qū)域可以具有將它們彼此分開或以中間布置的區(qū)域(inter-disposed zone)(下面將要討論的第三區(qū)域)將它們隔開的界面或界線。第一區(qū)域和第二 區(qū)域可由地理柵欄(geo"fcnce)區(qū)分。其它定義或定界第一區(qū)域的方,括識(shí) 別地理區(qū)域。地理限制可以對(duì)應(yīng)于領(lǐng)土主權(quán)，例如，州界線、縣界線、鄉(xiāng)村邊 界線等。同樣，地理限制可以對(duì)應(yīng)于自然地形特征，例如，河流、小山等等。
其它定界區(qū)域的方法包括確定可以與位置相關(guān)聯(lián)的某些特點(diǎn)或特征。例如，洛 紛幾盆地可被表征為一個(gè)要求較小污染和較少^IX具排放物的環(huán)境敏感區(qū)域 (第~#征)。另一個(gè)例子Ji^稅方案在生效從而使得排放物在規(guī)定的城市內(nèi)被 足鵬并且交付稅費(fèi)的地區(qū)(例如，倫敦、英格蘭)。相反地，納稅方案可以為定 義的區(qū)域(即，第二區(qū)域)內(nèi)的排放物M^ilf^t用(credit)和好處。0015在一些實(shí)施例中區(qū)斬必是靜態(tài)的。如果在一天的特定時(shí)段(time),排 放物更為有害，人們可以參考一天中的時(shí)段動(dòng)態(tài)地定義第一區(qū)域的邊界。如果 在噪聲敏感地區(qū)噪聲是穀咲注的，該區(qū)域可以由那些噪聲受到關(guān)注并且是在 ""^中噪聲數(shù)咲注的那些時(shí)間期間的地區(qū)所區(qū)分。
0016可以參考一周中的各天動(dòng)態(tài)地斜亍相同的設(shè)置。例如，如果mr具操
作將 粒物是受到關(guān)注的而當(dāng)?shù)鼐用癖┞叮Ｎ镏械牡貐^(qū)附近，則該區(qū)域 可以被定義為這樣的地區(qū)，并且是^^f關(guān)注的各天內(nèi)所定義。如果，例如，在 周末而不是工作日海灘上聚集了很多人，并且在海灘聚集很多人時(shí)顆粒物受到 關(guān)注，則在周末該區(qū)域可以是海灘附近。
0017借助一^M^j，有可能識(shí)別年度模式，例如國(guó)定假曰，在此期間行為是 可預(yù)測(cè)的。如mm樣，參考,中的一天動(dòng)態(tài)地定義第一區(qū)域的界限是可能的。0018由于天氣在世界的絕大多數(shù)地方被密切;M視，天氣、氣候，境可作 為定義區(qū)域的環(huán)境指示器。這樣可參考對(duì)應(yīng)于該區(qū)域的環(huán)境指示器動(dòng)態(tài)地限制 第一區(qū)域。例如，如果在一個(gè)地區(qū)需要臭氧警報(bào)并且該警報(bào)是基于天氣和氣候 條件，該警報(bào)可以作為環(huán)境指示器，此處，在一個(gè)實(shí)施例中，臭氧減少的操作 模式可用作第二區(qū)域的第二操作模式。其它合適的環(huán)境指示器可包括紫外線 (UV)指標(biāo)、污染指標(biāo)、地面臭氧含量、地面NOx含量、地面SOx含量、二氧 化碳含量、一氧化碳含量、風(fēng)速、風(fēng)向、顆粒物含量艦^H十?dāng)?shù)。
0019第一區(qū)域可以以絕對(duì)項(xiàng)(例如，州界線)或相比于第二區(qū)域(例如，更 嚴(yán)格的納稅制度)的相對(duì)項(xiàng)來定義。例如，相對(duì)于第二特征，第,征可以是 基于排放物 料消耗或噪聲的一種或多種的稅費(fèi)優(yōu)惠或一種或多種納稅義務(wù) 的減少；排放物；燃料消耗；或噪聲。在一個(gè)可割t的實(shí)施例中，第4寺征是 使^1X具的能量存儲(chǔ)裝置再生的基于拓?fù)涞哪芰Α?br> 0020根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，當(dāng)^fflX具M(jìn)^^l工具從一個(gè)區(qū),移到
另一區(qū)域時(shí)，^1I具上的控制器識(shí)別出CTX具正在發(fā)生轉(zhuǎn)移(或?qū)⒁l(fā)生
轉(zhuǎn)移)，并且控制 工具將^1工具的控庫(kù)贖式從第一區(qū)域中的第一操很莫式
轉(zhuǎn)換到第二區(qū)域中的第二操作模式。 一方面，對(duì)鵬柵欄或區(qū)域邊界做標(biāo)記， 并且操作模式的轉(zhuǎn)換^t^I工具從第一區(qū)域轉(zhuǎn)移到第二區(qū)域或從第二區(qū),
移至i傑一區(qū)域作出響應(yīng)?？砷繆J地，在一個(gè)實(shí)施例中，^ai具的操作者可使
用手動(dòng)觸發(fā)器(manual toggle)來啟動(dòng)該轉(zhuǎn)換。
0021當(dāng)在第一操作模式下操作時(shí)，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，mr具以一種可以實(shí)
現(xiàn)以下各方面至少之一的方式使用延長(zhǎng)電池壽命、增加電池充電、增大CT 工具繊或提高腦經(jīng)濟(jì)性。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一操作模式可以包括在第 二區(qū)嫩憤化3 1具性能，這樣一旦iSA第二區(qū)域，至少一個(gè)電池特征是處 于用于第二區(qū)域的確定狀態(tài)。這樣的電池特征可以包括電池溫叟或電池的充電 狀態(tài)。特別地，電池的充電狀態(tài)是指電池或電池組的可使用的充電能量。在另 一個(gè)實(shí)施例中，^!I具可在第一區(qū)域內(nèi)操作，這樣可使與^1X具的電驅(qū)動(dòng) 發(fā)動(dòng)機(jī)耦合的能量存^S的放電M^或消除。因此，能量存儲(chǔ)裝置(或其中 包含的電池)準(zhǔn)備好在轉(zhuǎn)移到第二區(qū)域中時(shí)使用。
0022參考第二操作模式，^t工具以可實(shí)現(xiàn)以下各方面至少之一的方式操作: 基于減少的排放物、^>的燃料消耗、或減小的噪聲中的一種或多種的增加的 稅費(fèi)優(yōu)惠；斷氐的排放物；斷氐的燃料消耗；或，基于排放物、燃料消耗、或 噪聲中的一種或多種的陶氏的納稅義務(wù)?？商鎿Q或可附加地，處于第二操作模 式的 工具可操作以便^1工具減小車,動(dòng)機(jī)的噪聲。在一個(gè)示例性的實(shí) 施例中，^t工具可在接近第二區(qū)域時(shí)在第一區(qū)域中對(duì)具有電池組的能量存儲(chǔ)
^S注滿電荷并且可以在不考慮;M經(jīng)濟(jì)性的情況下使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)移 i4A第二區(qū)域后，停止柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或使其空轉(zhuǎn)，^i工具則可由肯遣存儲(chǔ)裝置
鄉(xiāng)電力給牽引電機(jī)而被鵬。0023在一個(gè)實(shí)施例中，第二區(qū)域可包括對(duì)^I工具的再生肖遣存皿置的基 于拓?fù)涞男枰?。例如，能量存^g中儲(chǔ)存的能量可以被取出并且可用來提供 獸遣lliS，山。
0024該方法樹共的第二操俏莫式包繊感頓工具的肖遣存^S中取出 存儲(chǔ)的能fi^操作^I工具?？商鎿Q地，第二操,式包括皿僅從^M工具 的能量存儲(chǔ)裝置中取出能量而不是從交通工具發(fā)動(dòng)機(jī)中取出能量來操作交ffiX 具。適合的能量存儲(chǔ)裝置可以包括電池、燃料電池、飛輪、超級(jí)電容器、上述 的組合等。適合的電池可以包括能量電池、功率電池或能量和功率電池，其中 能量與功率的比率決定了電池是哪一種。適合的會(huì)遣電池可以包括高溫電池、 比如金屬卣化物電池、ISS電池和鈉硫電池。適合的功率電池包括鋰堿(lithium bases)、鎳金屬氫化物、鋅基質(zhì)(zinc matrix)、鉛酸等。
0025在一個(gè)實(shí)施例中，第二操作豐I^;可以包括確定J^自mr具的育遣存
麟置和 1具的發(fā)動(dòng)機(jī)的肖譴的混合的)1亂(compliant)操俏莫式的步驟。 一旦確定出比例，控葡鵬制發(fā)動(dòng)機(jī)在相對(duì)于僅有第一操作模式而言具有更小 的噪聲、更少的排放物、更少的納稅項(xiàng)中至少之一的方跟行。0026靜態(tài)或動(dòng)態(tài)定義的轉(zhuǎn)移點(diǎn)4OT信號(hào)/傳S^對(duì)、，定位系統(tǒng)或基于已知 路線和距離g著該路線的時(shí)間/速度的測(cè)量的計(jì)算而確定。對(duì)于后者，具有已 定義的線路的機(jī)車特別合適。合適的信號(hào)/傳^H對(duì)包括射頻i朋iJ (RFID)傳感 器和/或RFID信號(hào)發(fā)生器。例如，JOT RFID使區(qū)職界(尤其是靜態(tài)的情況 下)在其上定位有RF1D組件。對(duì)應(yīng)的RFID部分可以設(shè)定在^IX具上。根據(jù) 具體瞎況，可以更經(jīng)濟(jì)地糊專S^^^器設(shè)在^1I具上，并且當(dāng)應(yīng)用可以 保證時(shí)RFIE^^既可以是有源的也可以是無源的。
0027參考圖2,本發(fā)明的另一實(shí)施例包括定義具有相絲三特征的第三區(qū)域。 該方法進(jìn)一步包括響應(yīng)于 工具從第一區(qū)域轉(zhuǎn)移到第三區(qū)域使^I工具轉(zhuǎn)換 至1傑三區(qū)域的第，作模式。圖2只Ji^意性而非限制性;tl^出一同心設(shè) 置的M區(qū)域，其中第一區(qū)域位于第二區(qū)域的夕剛，所示第三區(qū)域(或充電區(qū) 域)位于其間。庫(kù)房200 Jiit輸貨車210的起點(diǎn)，，線路212MH個(gè)區(qū)域 中每一個(gè)。第一行駛路段220示出了皿和燃料消耗處于平衡和最大化的操作 模式。第二行駛路段222示出了車載育遣電池充電到最大可用電荷并且電池溫 度被調(diào)節(jié)的操作模式。第三行,段224示出了發(fā)動(dòng)機(jī)被停止并且肖遣存鵬
8置向牽弓I電動(dòng)機(jī)鄉(xiāng)能量從而驅(qū)動(dòng)^fflX具至U達(dá)目的地230,然后在停留之后越過目的地,作模式。第四行駛路段232示出了重啟發(fā)動(dòng)機(jī)和給會(huì)遣存^g再充電的操^^莫式。
0028第三區(qū)域鄰近第二區(qū) 置。用于定義第三區(qū)域的邊界和界限的第三特征可以包括使^1工具上的能量存儲(chǔ)裝置從目前的充電狀態(tài)到完全充滿電的狀態(tài)所計(jì)箅出的最小的CT長(zhǎng)度。第三區(qū)域直接從第二區(qū)域的邊界向外延伸；但是，由于通過第三區(qū)域的，路徑可以是歪斜、曲折^回的，而不是線性和垂直的，所以第三區(qū)域不需要如CT工具向車載電池充電所需要的最小長(zhǎng)度那么寬。
0029另一^S的第三特征可包括偏于再生制動(dòng)的鵬特征，例如下坡。為了計(jì)算最小行進(jìn)路徑，將要考慮幾個(gè)因素。這些因素包括穿過第二區(qū)域所需的能量、位于第二區(qū)域中時(shí)由能量存皿置吸收的附加能量量(例如，通過再生帝慟或插上電源停車(plug-in stop))、至悌二區(qū)域的外界限的時(shí)間和/郷巨離、逐漸引到且接近第二區(qū)域的地形或路線^j牛、能量存儲(chǔ)體的吸收率、再生制動(dòng)系統(tǒng)的會(huì)遣輸出等等。
0030i^"法可以包括確定5SI工具的能量存f^置的目前充電狀態(tài)和確定使能量存儲(chǔ)裝置從目前充電狀態(tài)到完全充滿電的可用狀態(tài)的再生制動(dòng)的最短距離?？商鎿Q或附加地，該方法可以包括i周整，工具的路線，從而使^I工具在第三區(qū)域中的行進(jìn)路徑足夠長(zhǎng)以將 工具的存儲(chǔ)裝置充電到完全充滿電的可用拔態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)整穿過第三區(qū)域的行M徑以利用下坡的優(yōu)勢(shì)，在此期間再生制動(dòng)被用于向能量存儲(chǔ)裝置充電。i^"法可進(jìn)一步包括確定第二
區(qū)域中的預(yù)計(jì)行iffl^徑長(zhǎng)度、確定mr具的能量存儲(chǔ)裝置的充電狀態(tài)、基于
可j頓的充電狀態(tài)確定期望的混合鵬巨離，以及將期望的混合郷巨離與行 徑長(zhǎng)度比較。如果電池電量能驅(qū)動(dòng) 工具的距離大于第二區(qū)域中的期望距離，那么控制系統(tǒng)僅體測(cè)電池狀態(tài)并且不需要注滿儲(chǔ)存在能量存儲(chǔ)體中的能量。但是，如果會(huì)遣存儲(chǔ)錢中的能量不足，控制器將開始對(duì)能量存儲(chǔ)裝置充電的進(jìn)程。合適的充電方式包括重新下坡從而使用再生制動(dòng)、應(yīng)用混合軸的反向轉(zhuǎn)矩(opposingtorque),這樣發(fā)動(dòng)機(jī)"iliaii路"間接地向能量存儲(chǔ)裝置充
電，此處發(fā)動(dòng)機(jī)提供的推進(jìn)功率大于^ia所需要的推進(jìn)功率并且混合軸同時(shí)制動(dòng)以再充電，或使獸遣存麟置魏交流發(fā)電+脈而直接從交流發(fā)電機(jī)處充電。4頓戰(zhàn)的其中一種方式，可能使能量存儲(chǔ)體在 工具轉(zhuǎn)移到第二區(qū)域之前在第三區(qū)域中超院全充滿電的狀態(tài)。
0031為了優(yōu)化再充電媳呈，再生制動(dòng)可考慮組件限制的因素。例如，獸遣存儲(chǔ)裝置具有特定比率的能量吸收。那么，該方法可以在由能量存皿置的能量吸收率或作為另一個(gè)示例的耦合在其上的再生律慟系統(tǒng)的能量生成能力的所確定的比率下<頓再生制動(dòng)來減慢 1具。
0032在一個(gè)實(shí)施例中，第一操作模式包括鄉(xiāng)一、較高能量消耗的操作模式下操作一個(gè)輔助電動(dòng)系統(tǒng)。第二操作模式可包括在第二、較低能量消耗的操作模式下操作該輔助電動(dòng)系統(tǒng)。以這種方式，就可能在電能充足的的地方^ffl更大量的電能，并且當(dāng)供應(yīng)有限時(shí)(例如，有限的電池容量)，變換成減少的電消繊俏莫式。這允許在第二區(qū)域中將更多的電Mffl于繊力。0033根據(jù)本發(fā)明的方法可由可電驅(qū)動(dòng)，工具實(shí)施。該CT工具可以至少包
括控制器和傳感器。該控制器可將^ax具的操,式^m—區(qū)域的第一操作
模式轉(zhuǎn)換到第二區(qū)域的第二操作模式。該模式轉(zhuǎn)換可以是響應(yīng)于 工具從第—區(qū)域轉(zhuǎn)移到第二區(qū)域。傳感器與控庫(kù)I慨進(jìn)^S信，并告知控制器是交通工具轉(zhuǎn)移至'傑二區(qū)域以及綠二區(qū)域中轉(zhuǎn)移出去。該頓工具可包括能以至少一種操作模式推進(jìn)或輔助繊^1X具的能量存儲(chǔ)錢。在一個(gè)實(shí)施例中，能量存儲(chǔ)裝置不被電耦合到發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)上。例子可以包括混合機(jī)車，其中六個(gè)牽引電動(dòng)機(jī)中的兩個(gè)從DC ,上去耦合而變更到會(huì)遣存皿置上?？蛇x擇地，CTX具可以是插電混合式(plug-inhybrid)的而且可以不具有發(fā)動(dòng)機(jī)。在一個(gè)示意性的實(shí)施例中，該 工具是柴油機(jī)電動(dòng)混合機(jī)車。其它合適的交fflX具包^^^l工具、海上運(yùn)載工具、公交車、廂式貨車、拖拉機(jī)掛車和客車。每種交通工具的類型自然地具有與其相關(guān)的需要和要求，如電壓要求、排放物規(guī)則、維護(hù)要求和豸m模式。
0034在一個(gè)實(shí)施例中，^M工具皿一步包括可操作地向輔助電動(dòng)系統(tǒng)或電動(dòng)OTI具的附加系統(tǒng)提供能量的燃料電池。該燃料電池可以直接電耦合到能量存儲(chǔ)^S或通過升壓變流器路由?？蛇x擇地，燃料電池可以耦合到牽引驅(qū)動(dòng)
電動(dòng)aJ:從而使得燃料電池的能量可以如所需要或所期望的那樣補(bǔ)充CT工具
的繊力。
0035在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種具有將mr具所使用的育譴量與頓工具消耗的燃料量或^ix具的排放物量相關(guān)聯(lián)的信息的系統(tǒng)。即，基于驅(qū)動(dòng)鵬電動(dòng)m^刑頓的電能量的量，該信息將該肯遣的量與車驗(yàn)動(dòng)機(jī)或由其它^i工具的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生該能量的量所需要的燃料量相關(guān)聯(lián)。該系統(tǒng)包括控制器
和傳自。該傳感器可以測(cè)量由能量存儲(chǔ)^g提供的能量量，也可測(cè)量由mia牽弓I電動(dòng)機(jī)消耗的能量量。該傳自可向控制器通信關(guān)于所提供的或消耗的能
量量的信息。該控制器基于關(guān)ra據(jù)確定基于能量存儲(chǔ)^2提供的能量量或牽弓I電動(dòng)機(jī)消耗的MM的所節(jié)省的燃料量或減少的排放物量。
0036{趟地，在該系統(tǒng)中，由能量存儲(chǔ)縫麟的肖遣的至少一部分由頓
工具的再生制動(dòng)提供給能量存儲(chǔ)裝置。關(guān)，息可以涉及消耗燃料并排放排放
物的僅由發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)的^ii工具，從而節(jié)省的燃料量或減少的排放物量是涉及
與相對(duì)于僅由發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)的CT工具的即時(shí)^MX具(instantvehicle)的量。顯示屏可安裝在5S1工具上用來顯示相對(duì)于不是在特定的燃料節(jié)省或排放物節(jié)省
模式下操作的該mr:具或另一類似^工具的操作，由該 工具未消耗的
燃料量或MX具未排放的排放物量。
0037具有能實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的控制系統(tǒng)的^MX具可具有分布式的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。原動(dòng)機(jī)提供電功率給第一或常規(guī)牽引驅(qū)動(dòng)，而剩下的第二或混合牽引驅(qū)動(dòng)由一個(gè)或多個(gè)能量存儲(chǔ)裝置電供電。在儲(chǔ)存在肖遣存儲(chǔ)單元中的獸遣被完全耗盡時(shí)的延長(zhǎng)的高驅(qū)動(dòng)力操作期間，控制器允許在推進(jìn)驅(qū)動(dòng)中艦來自原動(dòng)機(jī)的功率，而該鵬驅(qū)動(dòng)所j頓的功率最初來源于能量存儲(chǔ)單元。0038在制動(dòng)事件期間，像戰(zhàn)動(dòng)f鵬式下的牽引驅(qū)動(dòng)操作所要求的那樣，牽弓l驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩命令處于相反的極性，再生制動(dòng)能量的一部分可以被捕獲在能量存儲(chǔ)單元中，這就是"經(jīng)Mil^"對(duì)能量存儲(chǔ)單元充電。高功率再生制動(dòng)能量可被捕獲在能量存儲(chǔ)系統(tǒng)中，直到獲得確定的電荷或腿P艮。接著，該能量可在傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)制動(dòng)?xùn)鸥裰幸詮U熱的形式耗散。類似地，在能量存儲(chǔ)單元鄉(xiāng)時(shí)的延長(zhǎng)的髙牽弓l動(dòng)力操作期間，動(dòng)力控制設(shè)備引導(dǎo)原動(dòng)機(jī)，來自車皿動(dòng)機(jī)的能量提供功率。對(duì)電配置的選擇保證系^ffl^頓第二牽弓l驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以相對(duì)較慨的
速度禾嗨在的高,職OTX具，并且艦艦至少第一牽引驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以相對(duì)較高的皿和中等轉(zhuǎn)矩的方式推進(jìn) 工具。特別地，在高速或大負(fù)荷情況下(重載、高速或 道)，肖遣可以從存，置中牽出從而與由第一牽引驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供的原動(dòng)力^給第二牽弓駆動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力。0039輔助電氣系統(tǒng)可以電連接到能量存f^g。鄉(xiāng)助電氣系^iaH^電育餘原輔助電氣系統(tǒng)而對(duì)其補(bǔ)充，尤其是在從牽弓l驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提取再生育瞳期間。該輔助電氣系M31提供電能給一些分組件而補(bǔ)充原輔助電氣系統(tǒng)，同時(shí)原輔助電氣系統(tǒng)提供電能給其它分組件。 一個(gè)示例是輔助電氣系統(tǒng)可以操作關(guān)鍵的輔助組件，而此時(shí)原輔助電氣系統(tǒng)不工作或被停止從而消除噪聲或排放物或減小發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗。
0040發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓基于車速、牽引轉(zhuǎn)矩和載荷而被控制。根據(jù)能量存儲(chǔ)錢和載荷，以第一較1iil^和潛在高糊推進(jìn)電驅(qū)動(dòng)頓工具可以單獨(dú)使用第二電動(dòng)機(jī)執(zhí)行，即電動(dòng)CTX具模式(EV)，或與第一電動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)相結(jié)合，即混合電mr具模式(HEV)。值得
注意的是不同的電壓導(dǎo)致不同的最終用途?？蛙嚭洼p型卡車使用的電壓大約為
200至約400伏特；中型卡車、廂式貨車和公共汽車使用的電壓大約為500至約650伏特；機(jī)車使用的電壓大約可至1400伏特。
0041在一個(gè)實(shí)施例中，控制系統(tǒng)可以啟動(dòng)要求所需要的制動(dòng)功率的制動(dòng)事件(braking event)。第一可利用的制動(dòng)功率基于由下面多種因素中的至d^^個(gè)確定的組件限制因素第一牽引電動(dòng)機(jī)的功率容量、能量存儲(chǔ)裝置的電吸收能力(electrical uptake capacity)、電子換流器的額定電功率(electrical rating capacity)或功率開關(guān)的額定電功率。將第一可利用的制動(dòng)功率和所需要的制動(dòng)功率比較。
第一可利用的制動(dòng)功率首先滿足所需要的制動(dòng)功率。如果第一可利用的制動(dòng)功率不足以滿足所需要的制動(dòng)功率，那么第一可利用的制動(dòng)功率將由第二可利用的制動(dòng)功率補(bǔ)充。該第二可利用的制動(dòng)功率可以至少基于耦合第二牽弓I電動(dòng)機(jī)
的動(dòng)態(tài)制動(dòng)?xùn)鸥耠娮杵麝嚵械娜萘俊?br> 0042在一個(gè)實(shí)施例中，該方法進(jìn)"^包括將第二電動(dòng)機(jī)的操作的制動(dòng)模式期
間的^W能轉(zhuǎn)換成電能從而向能量存^g充電。操作模式可以鵬擇j頓，其中相對(duì)于其中來自原動(dòng)機(jī)的功率與一個(gè)或多個(gè)旨遣存儲(chǔ)^g提供的能量結(jié)合
的另一操作模式，所選擇的操作模式使用大于全原動(dòng)力的動(dòng)力推進(jìn)，工具。可替換地，操作模式可以被選擇，其中提供^"個(gè)或多4^引電動(dòng)機(jī)的所有推進(jìn)功率是由一個(gè)或多個(gè)能量存儲(chǔ)^S所提供的能量。提供另一種操作模式，其
中提供l個(gè)牽弓I電動(dòng)機(jī)的所有推進(jìn)功率是由一個(gè)或多個(gè)能量存皿置所提供的能量，并且其中提供給另一牽弓I電動(dòng)機(jī)的所有t!3S功率是由交流發(fā)電機(jī)所提供的肖遣。
0043根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方'跑括啟動(dòng)要求所需要的帝慟功率的制動(dòng)事
件。第一可利用的偉慟功率基于由下面至少一個(gè)而確定的組件限制因素來確定:
電動(dòng)機(jī)的功率容量、肖遣存儲(chǔ)裝置的電吸收能力、電子換流器的額定電功率或
功率開關(guān)的額定電功率；并將第一可利用的制動(dòng)功率和所需要的串慟功率進(jìn)行
比較。所需要的制動(dòng)功率可首先由第一可利用制動(dòng)功率提供。正如所需要的， 可以用第二可利用的制動(dòng)功率補(bǔ)充第一可利用制動(dòng)功率。該第二可利用的制動(dòng) 功率可以至少基于與其耦合的動(dòng)態(tài)制動(dòng)?xùn)鸥耠娮杵麝嚵械娜萘?。可選地，能量 存儲(chǔ)裝置可以包括能量電池，和具有比能量存儲(chǔ)電池相對(duì)更快的會(huì)遣吸收的功
率電池。該再生捕獲的能量能經(jīng)過或不經(jīng)過能量電池到達(dá)功率裝置(power device)。從這里，倉(cāng)嬉以旨遣電池能處理的吸收率從功率電池供應(yīng)給會(huì)遣電池。0044盡管例子只是以參考機(jī)車的形式給出，然而該推進(jìn)系統(tǒng)皿合用于其它 類型的^il工具。其它適合的^M工具可以包括客車；中型或輕型廂式貨車和 卡車；公共汽車、重型卡車、魏設(shè)備；鵬車(OHV);船、艦和潛艇。0045此處所描述實(shí)施例是具有與權(quán)利要求中所敘述的發(fā)明的元件相對(duì)應(yīng)的元 件的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和方法的例子。這些記載的描述可以使本領(lǐng)域的fe^人員實(shí)現(xiàn) 和使用具有同樣與權(quán)利要求中描述的元件相對(duì)應(yīng)的可替代元件的實(shí)施例。因此 本發(fā)明的范圍包括與權(quán)利要求的字面語言，相同的的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和方法，并 皿一步包括具有與權(quán)利要求字面意思無實(shí)質(zhì)性區(qū)別的其它結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和方法。 盡管在這里僅僅舉例說明和描述了某些特征和實(shí)施例，本領(lǐng)域的M人員可以 做出很多^ia和改變。所附的權(quán)利要求M了所有的鵬^4和喊。
1權(quán)利要求
1.一種方法，其包括定義第一區(qū)域和第二區(qū)域，并且第一區(qū)域具有相關(guān)第一特征，第二區(qū)域具有不同于第一特征的相關(guān)第二特征；并且響應(yīng)于交通工具從第一區(qū)域轉(zhuǎn)移到第二區(qū)域，將交通工具的操作模式從第一區(qū)域的第一操作模式轉(zhuǎn)換到第二區(qū)域的第二操作模式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)一天、一周或一年中的時(shí)間動(dòng)態(tài)定義第一區(qū)域的界限。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括參考對(duì)應(yīng)第一區(qū)域的環(huán)境指示器動(dòng)態(tài)限制第一區(qū)域，其中環(huán)境指示器是UV指標(biāo)、污染指標(biāo)、地面臭氧含量、NOx縫、SQx含量、，七齢量、 一氧化齢量、鵬、風(fēng)向、顆粒齢量或花粉十,少之一。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中相對(duì)于第二特征，第~#征是基于排放物、燃料消耗或噪聲中的一種或多種的稅費(fèi)優(yōu)惠或一種或多種納稅義務(wù)的減少；排放物；燃料消耗；或噪聲。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中第一操作模式包括以實(shí)現(xiàn)下述的目的至少之一的方式操作^iix具延長(zhǎng)電池壽命，增加電池充電，增大車^^提高燃油經(jīng)濟(jì)性；或優(yōu)lt^包含電池^^和電池充電狀態(tài)的組中選擇的至少一種電池特征；或減小或消除船至iJ^Ml具的電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)豐;U:的肯遣存f^S的放電。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中第二操f^莫式包括以實(shí)現(xiàn)下述目的至少之一的方式操作mr:具基于斷氐的排放物、斷氐的燃料消繊^i氐的噪聲中一種或多種的增加的稅費(fèi)優(yōu)惠；減少的排放物；減小的燃料消耗；或減小的來自運(yùn)載工具上的發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲；,于排放物、燃料消耗或噪聲中的一種或多種的減小的納稅義務(wù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中第二操^^莫式包括itmCT工具的能量存儲(chǔ)裝置中提取存儲(chǔ)的能S^作^1工具。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，迸一步包括定義具有相關(guān)第三特征的第三區(qū)域；并且響應(yīng)于^ix具，一區(qū)域，二區(qū),移到第三區(qū)域，將^mx具的操俏莫式轉(zhuǎn)換至瞎三區(qū)域的第三操俏莫式。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中第三特征包括使CTX具的能量存儲(chǔ)裝置從目前的充電狀態(tài)達(dá)到完全充滿電的可用狀態(tài)的最小行進(jìn)長(zhǎng)度；或偏于可再生制動(dòng)的地形特征中的一個(gè)或多個(gè)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)^^包括調(diào)^l工具的路線從而^il工具在第三區(qū)域中的^^徑具有足夠的長(zhǎng)度以，^l工具的會(huì)疆存儲(chǔ)^g充電到完全充滿電的可用狀態(tài)。
11. 一種具有將交通工具所使用的能量量與該交通工具消耗的燃料量或交虹具排放的排放物量相關(guān)聯(lián)的信息的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括可操作用于確定出節(jié)省的燃料量或減少的排放物量中至少之一的控制器；和可操作用于測(cè)量能量存儲(chǔ)^a提供的能量量并可操作用于將關(guān)于該能量量的信肩ai信給控制器的傳麟，其中控制器基于能量存儲(chǔ)^a提供的能量量確定節(jié)省的燃料量或M^的排放物里。
全文摘要
本發(fā)明涉及交通工具的操作方法及相關(guān)系統(tǒng)。提供一種操作具有電驅(qū)動(dòng)的交通工具的方法。該方法包括確定第一區(qū)域和第二區(qū)域。第一區(qū)域具有相關(guān)第一特征而第二區(qū)域具有不同于第一特征的相關(guān)第二特征。該方法進(jìn)一步包括響應(yīng)于交通工具從第一區(qū)域轉(zhuǎn)移到第二區(qū)域，將交通工具的操作模式從第一區(qū)域中的第一操作模式轉(zhuǎn)換為第二區(qū)域中的第二操作模式。還提供相關(guān)交通工具及系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B60L11/18GK101643037SQ200810173738
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月7日
發(fā)明者A·K·庫(kù)馬, L·薩拉索, R·D·金, R·S·塞齊奧爾, T·G·里奇特 申請(qǐng)人:通用電氣公司