專利名稱：用于控制對具有至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)的車輛的車輪施加的扭矩的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制對電動(dòng)車輛或具有混合內(nèi)燃機(jī)/電力的車輛的再生制動(dòng)的方法。
背景技術(shù)：
在例如混合動(dòng)力車輛的情況下，實(shí)踐中已知對第一輪軸系統(tǒng)施加內(nèi)燃機(jī)的推動(dòng)或驅(qū)動(dòng)力并對車輛的第二輪軸系統(tǒng)施加電動(dòng)機(jī)的推動(dòng)力。在全電動(dòng)車輛的情況下，可以通過例如被連接到車輛的一個(gè)輪軸系統(tǒng)的單個(gè)電動(dòng)機(jī)或通過例如車輛的每個(gè)輪軸系統(tǒng)一個(gè)電動(dòng)機(jī)的若干個(gè)電動(dòng)機(jī)或與每個(gè)車輪相關(guān)聯(lián)的電動(dòng)機(jī)，來對車輛的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行設(shè)定。致力于推進(jìn)與所有相關(guān)聯(lián)的變速器部件(離合器、變速箱)的所有發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電動(dòng)機(jī)(在前輪軸系統(tǒng)上和后輪軸系統(tǒng)上)被稱為PT(即，動(dòng)力傳動(dòng)系)。在現(xiàn)有技術(shù)中，實(shí)踐中還已知當(dāng)存在用作電動(dòng)機(jī)的用于驅(qū)動(dòng)車輛的電機(jī)器時(shí)，對于將以再生制動(dòng)模式操作的該電動(dòng)機(jī)，即，從電氣觀點(diǎn)，接下來將如同發(fā)電機(jī)一樣工作的該機(jī)器將對其轉(zhuǎn)子施加的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電流， 該電流于是可在電極控制器中被調(diào)節(jié)為用于對電池充電的電流。在該操作模式下，通過電氣轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的機(jī)械能的消耗向車輛的車輪施加制動(dòng)扭矩。這意味著第一，可以使用用作發(fā)電機(jī)的電氣驅(qū)動(dòng)機(jī)器來使車輛至少部分地被制動(dòng)；第二，通過制動(dòng)作用恢復(fù)的動(dòng)能可以以電氣形式存儲在蓄電池元或電池的庫中，該能量隨后可被再利用來推進(jìn)車輛或者用于輔助功能?？梢栽趯?shí)際制動(dòng)相期間，即，當(dāng)駕駛者壓下制動(dòng)踏板時(shí)，使用再生制動(dòng)。該再生制動(dòng)已被發(fā)展為優(yōu)先在無制動(dòng)減速相期間工作，即，當(dāng)駕駛者“使其腳抬離”油門踏板而不操作制動(dòng)踏板時(shí)工作。由此可以在油門踏板的行程中將“中性點(diǎn)(neutral point) ”定義為這樣的點(diǎn)，在該點(diǎn)處，通過PT傳送到車輪的扭矩為零。超出該中性點(diǎn)時(shí)，PT向從動(dòng)車輪提供驅(qū)動(dòng)扭矩。不到該中性點(diǎn)時(shí)，PT向從動(dòng)車輪提供阻力扭矩。在全電動(dòng)車輛的情況下，該阻力扭矩會(huì)被完全(給出或獲得效率損失)轉(zhuǎn)換成電能。在混合車輛的情況下，該阻力扭矩可被分成由發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)產(chǎn)生的(由機(jī)械部分(特別是內(nèi)燃機(jī)的汽缸中的活塞)的摩擦而引起的)扭矩和通過電動(dòng)機(jī)而被轉(zhuǎn)換成電力的再生制動(dòng)扭矩。要使用的再生制動(dòng)的量依賴于可得的動(dòng)能，因此依賴于車輛的速度、依賴于車輛可用通過直接消耗或通過在電池中存儲而吸收的轉(zhuǎn)換后電能。為了將這些變化考慮進(jìn)去， 專利申請US 2006/137925提議使用計(jì)算機(jī)來修改與油門踏板(在本文的剩余部分中將簡稱為“踏板”)的各種位置相關(guān)的推動(dòng)或阻力扭矩，其中根據(jù)電氣或液壓再生裝置的操作而進(jìn)行該修改。所提議的解決方案由于采取被插入在踏板與PT之間的專用計(jì)算機(jī)的安裝且從該計(jì)算機(jī)向踏板、再生系統(tǒng)和PT布線而使其實(shí)施昂貴。該文獻(xiàn)沒有規(guī)定在對踏板行為方式的修改中如何將駕駛性能考慮進(jìn)去。此外，車輛的電池不能被再充電超出其最大充電水平。因此，再生制動(dòng)水平在電池逐漸接近其滿充電水平時(shí)受到限制，并且在電池電荷降低時(shí)必須再次增加該再生制動(dòng)。該文獻(xiàn)也沒有提議如何根據(jù)電池電荷水平而管理這些變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是一種使用油門踏板(或用于傳送漸變設(shè)定點(diǎn)的其他等效裝置)來控制車輪處的扭矩的系統(tǒng)，其允許駕駛者量度對車輛的車輪施加的阻力扭矩或驅(qū)動(dòng)扭矩的級別并同時(shí)作為車輛電池充電的函數(shù)改變可得的阻力減速扭矩。該系統(tǒng)需要通過對踏板的直覺使用并通過確保車輛以一致的方式持續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn)而特別地保持駕駛性能。本發(fā)明的一個(gè)目的是一種用于控制在裝配有至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)的車輛的車輪處的扭矩的方法，所述至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)被連接到電池并被連接到至少一個(gè)從動(dòng)車輪，所述電動(dòng)機(jī)能夠操作為發(fā)電機(jī)而在使車輛減速的同時(shí)對電池再充電。對車輛油門踏板的運(yùn)動(dòng)施加第一制動(dòng)調(diào)節(jié)行程和第二加速調(diào)節(jié)行程，所述制動(dòng)調(diào)節(jié)行程是電池充電的連續(xù)遞減函數(shù)。所述制動(dòng)調(diào)節(jié)行程由此可以作為電池充電的函數(shù)而在最大值與最小值之間變化，該最大值例如在總踏板行程的0. 2倍與0. 4倍之間，該最小值例如可以是零行程。當(dāng)沒有對踏板作用時(shí)，在車輪處施加的扭矩為最小扭矩函數(shù)，該最小扭矩函數(shù)是車輛速度和電池充電的連續(xù)函數(shù)。該函數(shù)在低于極限速度的速度范圍內(nèi)指示驅(qū)動(dòng)扭矩或?yàn)榱愕呐ぞ?，并且該函?shù)在高于所述極限速度的速度范圍內(nèi)指示阻力扭矩，該阻力扭矩的絕對值關(guān)于電池充電而減小且在至少一個(gè)點(diǎn)處不為零。有利地，當(dāng)踏板處于其最大行程位置時(shí)，在車輪處施加的扭矩為最大扭矩函數(shù)，該最大扭矩函數(shù)指示僅僅作為車輛速度的函數(shù)連續(xù)變化的驅(qū)動(dòng)扭矩。優(yōu)選地，所述最大扭矩函數(shù)為其絕對值關(guān)于車輛速度減小的函數(shù)。在高于所述極限速度的速度范圍內(nèi)，踏板的中性點(diǎn)可以是隨電池充電而減小的第一連續(xù)不飽和函數(shù)與隨速度增加的第二連續(xù)函數(shù)的乘積，所述中性點(diǎn)(X)的意義為，對于所述踏板(18)的運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)扭矩和阻力扭矩均未被施加到所述車輪。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述最小扭矩函數(shù)是通過對作為車輛速度的函數(shù)而繪制 (mapped)的參考函數(shù)施加等于閾值再充電扭矩的阻力或零扭矩的閾值而從該參考函數(shù)獲得，該閾值再充電扭矩的絕對值是電池充電的連續(xù)遞減小函數(shù)。所述不飽和函數(shù)可以被選擇為等于所述閾值再充電扭矩除以所述參考函數(shù)的最高阻力扭矩值而得到的商。有利地，對于屬于高于所述極限速度的速度范圍的給定車輛速度，在所述中性點(diǎn)的每一側(cè)在所述踏板的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍的每一個(gè)中，對車輪施加的扭矩的值作為所述踏板離開其中性點(diǎn)的距離的線性函數(shù)而變化。有利地，對于低于所述極限速度的給定車輛速度，對車輪施加的扭矩的值在踏板的整個(gè)行程內(nèi)線性變化。在另一方面中，本發(fā)明的主題是一種用于控制在裝配有至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)的車輛的車輪處的扭矩的系統(tǒng)，所述至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)被連接到電池并被連接到至少一個(gè)從動(dòng)車輪。 所述電動(dòng)機(jī)能夠操作為發(fā)電機(jī)以在使車輛減速的同時(shí)對電池再充電。該系統(tǒng)包括被連接到電子控制單元的油門踏板。所述電子控制單元被配置為根據(jù)所述踏板的位置而通過包括所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)系對所述從動(dòng)車輪施加驅(qū)動(dòng)扭矩或阻力扭矩。所述電子控制單元對所述油門踏板的運(yùn)動(dòng)施加第一制動(dòng)調(diào)節(jié)行程和第二加速調(diào)節(jié)行程，所述第二加速調(diào)節(jié)行程的幅度是電池充電的連續(xù)遞增函數(shù)。
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根據(jù)實(shí)施例的備選形式，所述動(dòng)力傳動(dòng)系僅僅包括電動(dòng)機(jī)。根據(jù)實(shí)施例的另一備選形式，所述動(dòng)力傳動(dòng)系包括至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)和至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)。


通過閱讀以完全非限制性實(shí)例的方式給出且由附圖示例的一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述，將更好地理解本發(fā)明，在附圖中圖1為配備有根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)的混合動(dòng)力車輛的示意圖；圖2為圖1的控制系統(tǒng)所使用的繪制曲線的實(shí)例；圖3為從圖1的控制系統(tǒng)所使用的繪圖推斷的曲線的實(shí)例；圖4為圖1的控制系統(tǒng)所使用的最小扭矩設(shè)定點(diǎn)函數(shù)的三維圖示；圖5示例出解釋圖2和3的一種方式；圖6為圖1的控制系統(tǒng)所使用的繪制曲線的實(shí)例；以及圖7是總結(jié)了根據(jù)本發(fā)明的控制方法的圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，混合動(dòng)力車輛1配備有承載兩個(gè)從動(dòng)車輪3的前軸2，并配備有承載兩個(gè)從動(dòng)車輪5的后軸4。可以通過特別地包括離合器和變速箱的變速器系統(tǒng)6而由內(nèi)燃機(jī)7驅(qū)動(dòng)前輪3的旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)8被設(shè)置在這樣的位置，以使其可以通過減速箱(未示出)而隨后輪5旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)8被連接到電池9，電動(dòng)機(jī)8從電池9引出電能以向車輪5施加驅(qū)動(dòng)扭矩，或者電動(dòng)機(jī)8可以向電池9發(fā)送當(dāng)該電動(dòng)機(jī)正向車輪5施加阻力扭矩(也稱為“再生制動(dòng)扭矩) 時(shí)產(chǎn)生的電流。電池9被連接到本地計(jì)算機(jī)10，該本地計(jì)算機(jī)10能夠計(jì)算指示出電池9中的充電水平的值SOC (充電狀態(tài))。電子控制單元11通過連接線12和13而分別控制由內(nèi)燃機(jī)7和電動(dòng)機(jī)8向車輛的前輪軸系統(tǒng)和后輪軸系統(tǒng)施加的扭矩。常規(guī)方式的電子控制單元包括微處理器或中央處理單元、隨機(jī)存取存儲器、只讀存儲器、模-數(shù)轉(zhuǎn)換器以及各種輸入和輸出接口。電子控制單元11還通過連接線14而連接到充電狀態(tài)計(jì)算機(jī)10且通過連接線15 而連接到轉(zhuǎn)速計(jì)數(shù)器16，該轉(zhuǎn)速計(jì)數(shù)器16位于車輪軸系統(tǒng)中的一個(gè)處并允許其評估車輛的行駛速度V。電子控制單元11還通過連接線17的組而連接到特別地包括油門踏板18的人機(jī)接口 19。電子控制單元11在內(nèi)部或外部存儲器中包括繪圖20、21、22和23，其中繪制出車輛速度V和電池的充電或SOC的函數(shù)。電子控制單元11通過連接線17而接收指示油門踏板18的位置的值α。該值α例如可以為踏板的相對角度位置，將原點(diǎn)“0”的位置取為踏板自由的位置，即，駕駛者不將其腳放在踏板上的位置，且將值“ 1，，分配給踏板被完全壓下的位置。電子控制單元通過連接線14接收指示電池9的充電狀態(tài)的SOC值。使用電池的充電狀態(tài)SOC的值、踏板18的角度位置的值α以及使用轉(zhuǎn)速計(jì)數(shù)器16測量的車輛速度V 的值，并且使用繪圖20、21、22和23，電子控制單元11使用稍后將描述的方法確定將通過內(nèi)燃機(jī)7和電動(dòng)機(jī)8對車輪施加的在車輪處的扭矩的設(shè)定點(diǎn)C。如果扭矩設(shè)定點(diǎn)C為正值(這意味著駕駛者正請求車輪處的驅(qū)動(dòng)扭矩，則ECU致動(dòng)電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)或者同時(shí)致動(dòng)二者，以獲得所需的扭矩。推進(jìn)力扭矩C在發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間的分配例如依賴于可得的電能和燃料儲備 (例如，通過從由內(nèi)燃機(jī)7傳送的扭矩而取得能量，電動(dòng)機(jī)8用作當(dāng)前發(fā)電機(jī))，或者依賴于來自使用人機(jī)接口 19的駕駛者的具體指令(例如，在城鎮(zhèn)中以僅僅電氣模式行駛)。當(dāng)設(shè)定點(diǎn)扭矩C為負(fù)時(shí)(這意味著車輛的駕駛者正要求車輛的制動(dòng)扭矩或減速，阻力扭矩將是由內(nèi)燃機(jī)7產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)扭矩(特別地對應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)7的柱體中的活塞的摩擦力)和由電動(dòng)機(jī)8產(chǎn)生的再生制動(dòng)扭矩的和，允許電流產(chǎn)生和向電池9發(fā)送。然后，電子控制單元11控制內(nèi)燃機(jī)7以使發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)改變?yōu)檫m合車輛速度，并控制內(nèi)燃電動(dòng)機(jī)8以使其產(chǎn)生互補(bǔ)的阻力扭矩，這使得可以獲得總設(shè)定點(diǎn)阻力扭矩C。圖2示出了圖1的系統(tǒng)的操作曲線中的一個(gè)，其例如對應(yīng)于圖1的繪圖22。該圖 2示出了代表當(dāng)油門踏板處于其最大移動(dòng)位置時(shí)，S卩，當(dāng)α =1時(shí)由ECU傳送的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩設(shè)定點(diǎn)C(使用所選擇的符號規(guī)約的正扭矩))。該發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩設(shè)定點(diǎn)僅僅是車輛速度V的函數(shù)。其嚴(yán)格地為正的且是速度V的遞減函數(shù)。由該曲線覆蓋的范圍包括正車輛速度且還延伸直到數(shù)千米/小時(shí)量級的負(fù)速度。這些稍負(fù)的速度對應(yīng)于這樣的情況即使正對車輪施加正驅(qū)動(dòng)扭矩，例如，當(dāng)車輛正試圖向上移動(dòng)到斜坡上時(shí)，車輛正在倒轉(zhuǎn)。該最大扭矩函數(shù)Cmax特別地適于僅僅電動(dòng)車輛的情況。在混合動(dòng)力車輛的情況下，可以想到這樣的最大扭矩函數(shù)，該函數(shù)是在整個(gè)車輛速度范圍內(nèi)不遞減的函數(shù)。圖3示例出圖1的系統(tǒng)的操作的曲線，其例如是從圖1的繪圖20和23構(gòu)造的。該圖3示出了代表當(dāng)踏板18處于全上位置時(shí)，S卩，當(dāng)α =0時(shí)，由電子控制單元傳送的設(shè)定點(diǎn)扭矩Cmin的實(shí)線的曲線。該扭矩設(shè)定點(diǎn)Cmin在這里被示出用于電池的給定充電狀態(tài)S0C。 對于每個(gè)充電狀態(tài)SOC值，設(shè)定點(diǎn)扭矩Cmin是車輛速度V的函數(shù)。對于小的或稍負(fù)的車輛速度值，扭矩設(shè)定點(diǎn)Cmin為正的，這意味著對車輪施加驅(qū)動(dòng)扭矩。然后，扭矩設(shè)定點(diǎn)Cmin 作為車輛速度的函數(shù)而減小，對于速度Vtl而變?yōu)榱?，并且對于高于Vtl的值保持為負(fù)(阻力扭矩)。在高于Vtl的速度范圍內(nèi)，扭矩Cmin首先隨速度減小，然后在再次增大之前經(jīng)過最小值，這意味著就絕對值而言，其關(guān)于高車輛速度減小。由此限定的行為曲線獲得作為車輛速度的函數(shù)的車輛行為，其類似于通常的配備有內(nèi)燃機(jī)和連續(xù)變速箱的車輛的行為方式?？梢詮脑邳c(diǎn)線中示出的存儲于圖1的繪圖23中的準(zhǔn)曲線(directrix curve) Cmintl推斷與電池的充電狀態(tài)SOC對應(yīng)的腳抬離(foot-off)設(shè)定點(diǎn)扭矩Cmin的每個(gè)曲線。 通過使曲線Cmintl的絕對值減小阻力扭矩值Csat而獲得與電池的給定充電狀態(tài)SOC對應(yīng)的最小扭矩Cmin的每個(gè)曲線，其中阻力扭矩值Csat也是電池充電狀態(tài)的函數(shù)?？梢詮臏?zhǔn)曲線Cmintl讀出的具有最大絕對值的阻力扭矩由值Csatmax表示。對于低電池充電值，值Csat 等于曲線Cmintl的最小Csatmax。與電池的當(dāng)前充電水平對應(yīng)的設(shè)定點(diǎn)扭矩Cmin的曲線于是與準(zhǔn)曲線Cmintl相符。隨著電池充電逐漸增加，代表由電動(dòng)機(jī)8和內(nèi)燃機(jī)7構(gòu)成的動(dòng)力傳動(dòng)系為對抗車輛1的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的最大阻力扭矩的值Csat的絕對值減小。當(dāng)電池不能被進(jìn)一步充電時(shí)，其達(dá)到與僅僅來自發(fā)動(dòng)機(jī)7的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)扭矩對應(yīng)的阻力扭矩值?？梢宰鳛殡姵爻潆娭礢OC的函數(shù)繪制減小的值Csat。該減小的值Csat還可以被間接繪制，例如在圖1的繪圖20中，通過飽和函數(shù)τ繪制，該函數(shù)τ是充電狀態(tài)SOC的連續(xù)遞增函數(shù)。該函數(shù)τ例如被選擇為對應(yīng)于當(dāng)前電池充電的減小的扭矩Csat與當(dāng)電池處于其最小充電水平時(shí)可得的最高阻力扭矩Csatmax之間的比率對1的補(bǔ)數(shù)，即T(SOC)=I-Msocl 。
CsatmaxE⑶11由此可以使用繪圖20和以下關(guān)系而推斷減小的扭矩Csat Csat (SOC) = Csat ( τ ) = (1- τ ) Csatmax。函數(shù)τ為在零(對于處于其最小充電水平的電池)與小于或等于1的最大值τ _ 之間增大的連續(xù)函數(shù)。在僅僅電動(dòng)車輛的情況下，值τ_等于1，這是因?yàn)檫@樣的車輛不具有來自內(nèi)燃機(jī)的任何制動(dòng)扭矩。飽和函數(shù)τ可以替代SOC值而被用作指示電池充電水平的值?？梢韵氲奖景l(fā)明的這樣的備選形式其中計(jì)算機(jī)10直接傳送值τ以量化電池充電狀態(tài)。通過選擇以使減小的值Csat作為電池充電的連續(xù)函數(shù)變化(其絕對值隨著電池充電增大而減小)，獲得值Cmin的面積，該面積代表當(dāng)踏板18抬起時(shí)由ECU傳送的設(shè)定點(diǎn)扭矩。在圖4中示出的由此限定的函數(shù)Cmin為車輛速度V和電池充電的連續(xù)函數(shù)，可以關(guān)于初始變量SOC或者關(guān)于飽和函數(shù)τ來代表該電池充電。圖5是由飽和函數(shù)的值τ表征的由圖1的電子控制單元11對車輪施加的作為車輛速度V的函數(shù)且對于給定電池的SOC的設(shè)定點(diǎn)扭矩的變化范圍的圖形示例。對于高于極限速度Vtl的車輛速度VI，在踏板處的設(shè)定點(diǎn)扭矩的范圍由直線段AB劃界。點(diǎn)A對應(yīng)于踏板被完全壓下的位置，即，值α = 1。對于α = 1，對車輪施加的扭矩是可作為速度V的函數(shù)從圖2的曲線Cmax讀出的值Cmax1的驅(qū)動(dòng)扭矩。點(diǎn)B對應(yīng)于踏板的完全釋放的位置，即， α =0。對車輪施加的設(shè)定點(diǎn)扭矩于是為值Cmin1的阻力扭矩，其可從由作為V的函數(shù)的準(zhǔn)曲線Cmintl減去作為電池充電水平的函數(shù)的閾值扭矩值Csat(T)的圖3的構(gòu)造而推斷出。 在兩個(gè)極端角度位置α =0和α = 1之間，對于由字母X表示的角度位置抵消設(shè)定點(diǎn)扭矩。對于低于Vtl的速度值，設(shè)定點(diǎn)扭矩在嚴(yán)格為正的扭矩值Cmax與正或零扭矩值 Cmin之間變化。中性點(diǎn)X處的值按規(guī)約被視為等于零。對于高于V。的速度，駕駛者可通過釋放油門踏板而獲得的最大阻力扭矩Csat( τ ) 隨電池充電而減小。本發(fā)明還提議在電池充電增加時(shí)減小分配給阻力扭矩的踏板行程。圖6示例了改變在圖5中限定的中性點(diǎn)函數(shù)X的一種可能方式。圖5中示出的函數(shù)Χ(τ，V)是連續(xù)函數(shù)f(V)與函數(shù)g的乘積，函數(shù)g為電池充電SOC的連續(xù)函數(shù)并相對于該充電而減小。因此可以說其以相同的方式為飽和函數(shù)τ的連續(xù)且遞減的函數(shù)。例如，函數(shù)g可以被選擇為等于飽和函數(shù)τ對1的補(bǔ)數(shù)，S卩，g=l_T。在圖6示例的實(shí)例中，對于低于極限速度Vtl的速度，函數(shù)f為零函數(shù)。對于高于速度Vamax的速度，函數(shù)f等于極限位置α _。函數(shù)f例如在Vtl與Vamax之間線性增加。值 α_為希望分配給調(diào)節(jié)制動(dòng)扭矩的最大踏板行程。例如，值α_代表總踏板行程的大約三分之一，以及例如在0. 2與0. 4之間。因此，被定義為作為車輛速度的連續(xù)函數(shù)的函數(shù)f和作為電池充電的連續(xù)函數(shù)的函數(shù)g的乘積的函數(shù)X是速度和充電的連續(xù)函數(shù)。速度V α max為比極限速度Vtl高出數(shù)km/h的速度。這兩個(gè)速度典型地在5與15km/ h之間，例如Vtl可以在約7到8km/h，V α max可以在約9到1 lkm/h。低于Vtl的速度對應(yīng)于車輛徐行的速度，即，車輛具有即使駕駛者將其腳完全抬離油門踏板也向前緩慢行進(jìn)的傾向
8的速度。速度V α max為這樣的過渡速度，超過該速度，中性點(diǎn)不再作為速度的函數(shù)變化，以使駕駛者更加直覺地利用踏板。速度Vtl與Vamax之間的線性變化確保了踏板在車輛開始移動(dòng)與車輛達(dá)到巡行速度之間的行為方式的連續(xù)性。對于飽和水平τ =0，S卩，對于電池包含很少或不包含電荷的情況，中性點(diǎn)隨函數(shù)f (V)變化。當(dāng)電池逐漸被充電且飽和水平τ增加時(shí)，函數(shù)X = f(V) g(T)減小。當(dāng)電池被充滿電時(shí)，飽和水平τ達(dá)到依賴于在車輛中可得的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)扭矩的值τ_。如果發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)為低的，τ_將接近于值1，且函數(shù)Χ(τ，ν)將接近于零函數(shù)。一旦已為車輛的當(dāng)前速度和電池的當(dāng)前充電狀態(tài)限定了中性點(diǎn)X的位置，用于在車輪處的扭矩的設(shè)定點(diǎn)C就與踏板的每個(gè)位置α相關(guān)聯(lián)。以這樣的方式實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)在中性點(diǎn)位置α =X與踏板被完全壓下的位置α = 1之間，車輪處的扭矩的變化是連續(xù)的且嚴(yán)格遞增的函數(shù)。還可以以這樣的方式實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)在踏板的最小壓下位置α =0與中性點(diǎn)位置α =X之間，車輪處的扭矩的變化是連續(xù)的且嚴(yán)格遞增的，S卩，絕對值減小(因?yàn)榕ぞ貫榘催x擇的符號規(guī)約為負(fù)的阻力扭矩)。例如，對于高于Vtl的速度值V和對于X與1之間的α，可以使用以下定義的函數(shù)使車輪處的扭矩與距中性點(diǎn)的距離(α-Χ)成比例地變化
權(quán)利要求
1.一種用于控制在裝配有至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)(8)的車輛(1)的車輪(3，幻處的扭矩的方法，所述至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)(8)被連接到電池(9)并被連接到至少一個(gè)從動(dòng)車輪(5)，所述電動(dòng)機(jī)能夠操作為發(fā)電機(jī)而在使所述車輛減速的同時(shí)對所述電池再充電，在該方法中，對車輛油門踏板(18)的運(yùn)動(dòng)施加第一制動(dòng)調(diào)節(jié)行程和第二加速調(diào)節(jié)行程，所述制動(dòng)調(diào)節(jié)行程是電池充電的連續(xù)遞減函數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的控制方法，其中，當(dāng)沒有對所述踏板(18)作用時(shí)，在車輪處施加的扭矩(C)為最小扭矩函數(shù)(Cmin)，該最小扭矩函數(shù)(Cmin)是車輛速度(V)和電池 充電(τ， S0C)的連續(xù)函數(shù)，該函數(shù)在低于極限速度(Vtl)的速度范圍內(nèi)指示驅(qū)動(dòng)扭矩或?yàn)榱愕呐ぞ兀?并且該函數(shù)在高于所述極限速度(Vtl)的速度范圍內(nèi)指示阻力扭矩，該阻力扭矩的絕對值關(guān)于電池充電(τ，S0C)而減小且在至少一個(gè)點(diǎn)處不為零。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)的控制方法，其中，當(dāng)所述踏板(18)處于其最大行程位置時(shí)，在車輪處施加的扭矩(C)為最大扭矩函數(shù)(Cmax)，該最大扭矩函數(shù)(Cmax)指示僅僅作為車輛速度(V)的函數(shù)而連續(xù)變化的驅(qū)動(dòng)扭矩。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)的控制方法，其中，所述最大扭矩函數(shù)(Cmax)為其絕對值關(guān)于車輛速度(V)減小的函數(shù)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)的控制方法，其中，在高于所述極限速度(Vtl)的速度范圍內(nèi)，所述踏板(18)的中性點(diǎn)(X)是隨電池充電而減小的第一連續(xù)不飽和函數(shù)與隨速度增加的第二連續(xù)函數(shù)(f(V))的乘積，所述中性點(diǎn)(X)的意義為，對于所述踏板(18)的運(yùn)動(dòng)， 驅(qū)動(dòng)扭矩和阻力扭矩均未被施加到所述車輪。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)的控制方法，其中，所述最小扭矩函數(shù)(Cmin)是通過對作為車輛速度(V)的函數(shù)而繪制的參考函數(shù)(Cmintl)施加等于閾值再充電扭矩的阻力或零扭矩的閾值(Csat)而從該參考函數(shù)(Cmintl)獲得，該閾值再充電扭矩的絕對值是電池充電 (τ，S0C)的連續(xù)遞減函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5到6的控制方法，其中，所述不飽和函數(shù)等于所述閾值再充電扭矩 (Csat)除以所述參考函數(shù)(Cmintl)的最高阻力扭矩值(Csatmax)而得到的商。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)的控制方法，其中，對于屬于高于所述極限速度(Vtl)的速度范圍的給定車輛速度，在所述中性點(diǎn)的每一側(cè)在所述踏板的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍的每一個(gè)中，對車輪施加的扭矩(C)的值作為所述踏板(8)離開其中性點(diǎn)(X)的距離的線性函數(shù)而變化。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)的控制方法，其中，對于低于所述極限速度(Vtl)的給定車輛速度，對車輪施加的扭矩的值在所述踏板(8)的整個(gè)行程內(nèi)線性變化。
10.一種用于控制在裝配有至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)(8)的車輛(1)的車輪處的扭矩的系統(tǒng)， 所述至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)(8)被連接到電池(9)并被連接到至少一個(gè)從動(dòng)車輪(5)，所述電動(dòng)機(jī)能夠操作為發(fā)電機(jī)以在使車輛減速的同時(shí)對電池再充電，該系統(tǒng)包括被連接到電子控制單元(11)的油門踏板(18)，所述電子控制單元被配置為根據(jù)所述踏板的位置而通過包括所述電動(dòng)機(jī)(8)的動(dòng)力傳動(dòng)系對所述從動(dòng)車輪施加驅(qū)動(dòng)扭矩或阻力扭矩，該系統(tǒng)的特征在于，所述電子控制單元(11)對所述油門踏板(18)的運(yùn)動(dòng)施加第一制動(dòng)調(diào)節(jié)行程和第二加速調(diào)節(jié)行程，所述第二加速調(diào)節(jié)行程的幅度是電池充電的連續(xù)遞增函數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的控制系統(tǒng)，其中，所述動(dòng)力傳動(dòng)系僅僅包括電動(dòng)機(jī)(8)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的控制系統(tǒng)，其中，所述動(dòng)力傳動(dòng)系包括至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)(7)和至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)(8)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制對包括至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)(8)的車輛的車輪(3，5)施加的扭矩的方法，所述至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)(8)被連接到電池(9)并被連接到至少一個(gè)從動(dòng)車輪(5)，所述電動(dòng)機(jī)能夠操作為發(fā)電機(jī)而在使所述車輛減速的同時(shí)對所述電池再充電。對車輛的加速踏板(18)的運(yùn)動(dòng)施加第一制動(dòng)調(diào)節(jié)行程和第二加速調(diào)節(jié)行程，所述制動(dòng)調(diào)節(jié)行程是電池充電的連續(xù)遞減函數(shù)。
文檔編號B60L7/18GK102458903SQ201080030724
公開日2012年5月16日 申請日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
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