專利名稱：由電動(dòng)馬達(dá)或液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的地面車輛的制作方法
由電動(dòng)馬達(dá)或液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的地面車輛本發(fā)明涉及地面車輛，并且具體地，涉及由電動(dòng)馬達(dá)或液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的地面車輛。傳統(tǒng)的地面車輛使用通過(guò)嚙合傳動(dòng)連接到從動(dòng)輪的內(nèi)燃機(jī)。傳動(dòng)比轉(zhuǎn)換由駕駛者使用換擋桿或離合器來(lái)手動(dòng)地實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)傳統(tǒng)的自動(dòng)變速裝置來(lái)自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)由駕駛者使用半自動(dòng)變速裝置控制的動(dòng)カ轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)。相反，由電動(dòng)馬達(dá)或液壓馬達(dá)供能的車輛典型地具有包括僅ー個(gè)傳動(dòng)比或兩個(gè)傳動(dòng)比的變速裝置；這給予了非常不同的駕駛體驗(yàn)，使駕駛者更少地參與到地面車輛的控制中。具有手動(dòng)變速裝置的傳統(tǒng)地面車輛為駕駛者提供使用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)來(lái)減速接近道路樞紐的地面車輛或者控制在山上的下坡處的速度的便利。駕駛者將選擇比最高的傳動(dòng)比低的傳動(dòng)比以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的速度，同時(shí)保持油門(mén)關(guān)閉，以提供發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的程度取決于駕駛者選擇的排擋。在油門(mén)關(guān)閉的最高排擋中，發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的程度最小，并且在油門(mén)關(guān)閉的最低排擋中，發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的程度最大。例如，如果在高速公路上駕駛汽車，并且由于前方的較慢的車輛，駕駛者希望使車輛減速，則駕駛者將汽車保持在最高的排擋 并且逐漸地使車輛減速。在另一方面，當(dāng)例如在接近環(huán)狀交叉路ロ的情況下車輛被減速為靜止時(shí)，駕駛者手動(dòng)地選擇逐步降低的排擋以受益于級(jí)別逐步增加的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。而且，在下山的過(guò)程中，駕駛者將典型地選擇低排擋以提供發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，從而將車輛速度保持在控制中。電動(dòng)地面車輛和液壓供能地面車輛在過(guò)去已經(jīng)被構(gòu)造為提供再生制動(dòng)，例如，將車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閷⒈淮鎯?chǔ)的電能或液壓以便于以后的使用，這提供了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的等價(jià)物。然而，典型地，僅提供了ー個(gè)再生制動(dòng)級(jí)別。這典型地設(shè)置了單個(gè)級(jí)別。該級(jí)別可能對(duì)于ー些情形過(guò)高，例如，上述的在高速公路速度下的逐漸減速的情形，對(duì)于其它情形過(guò)低，例如，當(dāng)接近環(huán)狀交叉路ロ時(shí)減速到完全停止的情形。在ー些Lexus 汽車中，公知的是，為駕駛者提供用來(lái)在兩個(gè)再生級(jí)別之間進(jìn)行選擇的切換裝置，但是這是用于例如當(dāng)駕駛車輛時(shí)在首先開(kāi)離站之前的，而不允許在車輛的駕駛期間連續(xù)地改變?cè)偕苿?dòng)級(jí)別。在第一方面中，本發(fā)明提出了如在權(quán)利要求I或17中所要求的地面車輛以及如在權(quán)利要求12或28中所要求的操作地面車輛的方法。具有內(nèi)燃機(jī)的傳統(tǒng)地面車輛為駕駛者提供了轉(zhuǎn)變到更低的排擋以從發(fā)動(dòng)機(jī)獲得更大的轉(zhuǎn)矩和功率輸出從而加速超過(guò)另ー個(gè)車輛的能力。在由電動(dòng)馬達(dá)或液壓馬達(dá)供能的地面車輛中該能力還不是可用的，在由電動(dòng)馬達(dá)或液壓馬達(dá)供能的地面車輛中，在馬達(dá)和車輪之間存在固定的傳動(dòng)比。例如，電動(dòng)馬達(dá)具有僅依賴于旋轉(zhuǎn)速度的設(shè)定的轉(zhuǎn)矩曲線。在第二方面中，本發(fā)明提出了如在權(quán)利要求14和30中所要求的地面車輛。因此，駕駛者當(dāng)選擇更低的模擬的排擋時(shí)可以體驗(yàn)到加速的沖擊，即使在馬達(dá)和從動(dòng)輪之間的傳動(dòng)比保持不變，因此復(fù)制駕駛具有內(nèi)燃機(jī)和多級(jí)變速裝置的公知傳統(tǒng)汽車的體驗(yàn)。下面將參考附圖
描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，附圖是根據(jù)本發(fā)明的車輛的示意性表不。在圖中，可以看到包括四個(gè)從動(dòng)輪11、12、13和14的地面車輛10。每ー個(gè)車輪都由各自的輪轂電機(jī)15、16、17和18驅(qū)動(dòng)。輪轂電機(jī)經(jīng)由線20、21、22和23連接到電カ電池組19并且通過(guò)電池組19提供的電カ供電，該電力電池組19為車輛的主要長(zhǎng)期能量存儲(chǔ)源。小的內(nèi)燃機(jī)24耦接到發(fā)電機(jī)25并且可以被操作以提供電力，從而將電池組19充滿電。短期能量存儲(chǔ)源34 (例如，電容器)通過(guò)線35、36、37和38連接到輪轂馬達(dá)15、16、17和18。優(yōu)選的短期能量存儲(chǔ)源的關(guān)鍵特征在干，與車輛的主要能量存儲(chǔ)源相比，它存儲(chǔ)相對(duì)小量的能量，但是它能夠以高于主要能量存儲(chǔ)源的速率進(jìn)行充電和放電。短期能量存儲(chǔ)源可以存儲(chǔ)例如200KJ的能量。短期能量存儲(chǔ)源可以連接到主要能量存儲(chǔ)源(例如，電池組)，并且將典型地控制為平均地保持在其最大容量的30%的充電量，同時(shí)在該充電量以上的充電量部分隨著時(shí)間傳輸以再充電主要能量存儲(chǔ)源。按照該方式，短期能量存儲(chǔ)源可用來(lái)容納由再生制動(dòng)生成的能量，以用于車輛的大部分操作。電子控制器26通過(guò)控制線27、28、29和30連接到輪轂馬達(dá)15、16、17和18并且控制這些輪轂馬達(dá)的操作。電子控制器26還通過(guò)通信線31連接到電池組19，從而控制器26可以監(jiān)控電池組19的充電的狀態(tài)。電子控制器26通過(guò)控制線32和33連接到發(fā)電機(jī) 25和發(fā)動(dòng)機(jī)24以控制其操作。電子控制器26還通過(guò)通信線39連接到短期能量存儲(chǔ)源34以控制其操作，監(jiān)控其充電狀態(tài)，以及控制在短期能量存儲(chǔ)源與電池組19 (如上所述)和輪轂馬達(dá)之間的能量的流動(dòng)。在圖中，可以看到駕駛者可操作的油門(mén)踏板40和制動(dòng)踏板41。它們通過(guò)通信線42和43連接到控制器26。制動(dòng)踏板41也將典型地連接到傳統(tǒng)的液壓基礎(chǔ)制動(dòng)(未示出)?！M換擋選擇器’45 (其操作將在下面被描述)也被提供作為駕駛者操作的控制部，并且通過(guò)通信線44連接到控制器。車輛10可以利用再生制動(dòng)來(lái)操作，S卩，馬達(dá)15到18可以切換為發(fā)電機(jī)來(lái)操作，以通過(guò)將車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能來(lái)使車輛減速，轉(zhuǎn)換得到的電能可以用來(lái)將電池組19充滿電。車輛10還設(shè)置有也可以通過(guò)再生制動(dòng)來(lái)充電的短期能量存儲(chǔ)源34。短期能量存儲(chǔ)源34可以被首先充電直到充分地充電，并且然后剩余的能量用來(lái)對(duì)電池組19充電，或者，電池組19和暫時(shí)能量源19可以同時(shí)充電。控制器26將管理短期能量存儲(chǔ)源34和電池組19的充電以確保有足夠的容量來(lái)存儲(chǔ)回收的能量，例如，通過(guò)在短期能量存儲(chǔ)源中維持平均為其總?cè)萘康?0%的充電量。重要的是，對(duì)于駕駛者利用選擇器45選擇的每ー個(gè)模擬傳動(dòng)比而言，制動(dòng)カ始終以一致的級(jí)別傳送，并且這是通過(guò)控制器26來(lái)管理的。車輛典型地將設(shè)置有五個(gè)、六個(gè)或七個(gè)模擬傳動(dòng)比。與每ー個(gè)選擇的模擬傳動(dòng)比相關(guān)聯(lián)的是選擇的再生制動(dòng)級(jí)別。當(dāng)啟動(dòng)再生制動(dòng)時(shí)(參見(jiàn)下文)，選擇最低的模擬傳動(dòng)比將例如選擇100%的最大再生制動(dòng)カ。然后，對(duì)于具有6個(gè)模擬傳動(dòng)比的車輛而言，選擇第二模擬傳動(dòng)比(模擬為比第一模擬傳動(dòng)比高)將選擇最大再生制動(dòng)カ的80%，選擇第三模擬傳動(dòng)比(模擬為比第二模擬傳動(dòng)比高)將選擇最大再生制動(dòng)カ的60%，選擇第四模擬傳動(dòng)比(模擬為比第三模擬傳動(dòng)比高)將選擇最大再生制動(dòng)カ的40%，選擇第五模擬傳動(dòng)比(模擬為比第四模擬傳動(dòng)比高)將選擇最大再生制動(dòng)カ的20%，選擇第六模擬傳動(dòng)比(模擬為最高的傳動(dòng)比)將使再生制動(dòng)完全失效，從而不施加再生制動(dòng)力。按照該方式，電動(dòng)車輛可以由習(xí)慣于駕駛具有內(nèi)燃機(jī)的汽車的駕駛者利用變化的模擬發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)來(lái)操作，并且在電動(dòng)車輛中將呈現(xiàn)與多級(jí)變速箱相似的體驗(yàn)。車輛可以設(shè)置有任何數(shù)量的模擬傳動(dòng)比，盡管4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)或7個(gè)將是典型的，并且在排擋之間的再生制動(dòng)カ的百分比的減小將依賴于模擬的傳動(dòng)比的數(shù)量。在上述的示例中，再生制動(dòng)カ的大小存在線性的減小，根據(jù)更高的排擋的選擇減小20%，但是不一定是這樣的，在ー些模擬傳動(dòng)比之間(例如，在第一模擬傳動(dòng)比和第二模擬傳動(dòng)比之間)可能存在與在其它模擬傳動(dòng)比之間(例如，在第五模擬傳動(dòng)比和第六模擬傳動(dòng)比之間)相比而言更大的百分比的減小。而且，盡管上面已經(jīng)討論了當(dāng)選擇更高的傳動(dòng)比時(shí)在模擬傳動(dòng)比之間的差異減小，但是當(dāng)選擇更低的傳動(dòng)比時(shí)再生制動(dòng)カ將會(huì)相應(yīng)地増大，例如，在上述的示例中，當(dāng)駕駛者選擇從第三模擬傳動(dòng)比向下改變到第二模擬傳動(dòng)比吋，再生制動(dòng)カ將從60%増加至Ij 80%。在極端的情形中，如果需要的話，系統(tǒng)還可以配置為“拋棄”能量，并且/或者，當(dāng)暫時(shí)能量存儲(chǔ)源34和電池組19都被充分地充電時(shí)(例如，在長(zhǎng)時(shí)間的下坡之后)，控制器可以被設(shè)置為與液壓制動(dòng)系統(tǒng)(未示出)交互以施加基礎(chǔ)制動(dòng)。在圖中，也可以看到用于駕駛者的座位46。致動(dòng)器(例如，電子致動(dòng)器)耦接到該座位46并且由控制器26經(jīng)由控制線48來(lái)控制。示出的在車輛中的從動(dòng)輪11到14被輪轂馬達(dá)15到18直接地驅(qū)動(dòng)，并且沒(méi)有多 級(jí)變速裝置包括在傳動(dòng)系統(tǒng)中。然而，通過(guò)下述過(guò)程中的一個(gè)或更多個(gè)過(guò)程，本發(fā)明的電動(dòng)車輛通過(guò)提供可手動(dòng)操作的模擬換擋選擇器45和通過(guò)用于執(zhí)行可以對(duì)可手動(dòng)操作的模擬換擋選擇器45的操作做出響應(yīng)的算法的控制器26并且響應(yīng)于由此接收到的其它信號(hào)，來(lái)提供換擋的模擬，其中，駕駛者通過(guò)所述模擬換擋選擇器45來(lái)選擇模擬換擋(選擇器實(shí)際上沒(méi)有選擇不同的傳動(dòng)比的改變，而是選擇傳動(dòng)比的轉(zhuǎn)變的模擬)，上述一個(gè)或更多個(gè)過(guò)程為I.暫時(shí)地減小電動(dòng)馬達(dá)11到14的轉(zhuǎn)矩輸出以復(fù)制在傳統(tǒng)的地面車輛中的離合操作，車輛使用者將體驗(yàn)到作用在他們身上的力的改變；2.控制致動(dòng)器47以引起在座位46上的小的搖晃；3.改變電動(dòng)馬達(dá)15到18的轉(zhuǎn)矩特性，電動(dòng)馬達(dá)的最大轉(zhuǎn)矩和功率輸出顯著地超出普通的車輛使用所需要的轉(zhuǎn)矩和功率輸出是典型的，因此控制器執(zhí)行第一控制規(guī)程并且將馬達(dá)15到18的功率和轉(zhuǎn)矩輸出限制到普通使用，并且然后，響應(yīng)于從油門(mén)踏板40和換擋選擇器45接收到的輸入，利用來(lái)自馬達(dá)的更高的功率和轉(zhuǎn)矩輸出執(zhí)行第二控制規(guī)程，由此模擬到更低的排擋的轉(zhuǎn)換并且例如為超車提供額外的加速度；4.控制器26可以將能量從短期能量存儲(chǔ)源34釋放，以補(bǔ)充來(lái)自電池組的電カ，從而提供増加的加速度。在傳統(tǒng)的汽車中，傳動(dòng)比的降擋增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度并且使得可以將更多的功率用于加速。在電動(dòng)車輛中，將不會(huì)有傳動(dòng)比的實(shí)際改變。因此，存在如何為電動(dòng)車的駕駛者提供相似的體驗(yàn)的技術(shù)問(wèn)題。對(duì)于本發(fā)明，當(dāng)控制器識(shí)別出駕駛者已經(jīng)在壓下油門(mén)踏板以要求車輛的加速的情況下選擇了更低的模擬傳動(dòng)比時(shí)，控制器將存儲(chǔ)的能量從短期能量存儲(chǔ)源釋放，如此實(shí)現(xiàn)了上述技術(shù)問(wèn)題；5.響應(yīng)于來(lái)自油門(mén)踏板40和換擋選擇器45的輸入的組合(例如，在沒(méi)有壓下油門(mén)踏板的情況下降擋)，實(shí)施再生制動(dòng)以模擬在普通汽車中的“發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)”，這實(shí)現(xiàn)了駕駛者對(duì)再生制動(dòng)的控制，并且當(dāng)駕駛者要求減速(例如，在接近道路樞紐時(shí)或在下山期間控制速度)時(shí)，這是有效的。如上所述，將為每ー個(gè)選擇的模擬傳動(dòng)比提供不同程度的再生制動(dòng)。當(dāng)油門(mén)踏板位置對(duì)應(yīng)于在具有內(nèi)燃機(jī)的傳統(tǒng)車輛中完全關(guān)閉油門(mén)時(shí)，將施加再生制動(dòng)。在每ー個(gè)模擬傳動(dòng)比中，當(dāng)沒(méi)有壓下油門(mén)踏板時(shí)，可以施加第一程度的再生制動(dòng)，而當(dāng)制動(dòng)踏板40也被壓下時(shí)，實(shí)施第二更高程度的生成。通過(guò)上述，控制器26能夠?qū)嵤┤缦碌目刂撇呗?，該控制策略向車輛10的駕駛者提供復(fù)制具有換擋變速裝置的現(xiàn)有車輛的駕駛體驗(yàn)。除了上述以外，控制器可以被編程以不僅具有如上所述的兩個(gè)操作規(guī)程，而且還具有三個(gè)或更多個(gè)操作規(guī)程，其中每ー個(gè)都對(duì)應(yīng)于具體的被選擇的模擬傳動(dòng)比，其中由駕駛者使用模擬換擋選擇器來(lái)選擇模擬傳動(dòng)比，在每ー個(gè)操作規(guī)程中，除了具有對(duì)于每ー個(gè)被選擇的模擬傳動(dòng)比唯一的再生制動(dòng)級(jí)別之外，控制器控制電動(dòng)馬達(dá)具有對(duì)于該規(guī)程唯一的轉(zhuǎn)矩和/或功率輸出。在每ー個(gè)操作規(guī)程內(nèi)，可以提供兩個(gè)操作模式，在第一操作模式中，馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩/功率輸出被限制為第一級(jí)別，在第二操作模式中，馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩/功率輸出不受限制或者限制為高于第一級(jí)別的第二級(jí)別。作為上述的替代，換擋選擇器45可以被駕駛桿上的踏板(paddle)代替。作為上述的替代，使用來(lái)自油門(mén)踏板40的輸入以及指示電動(dòng)馬達(dá)11到14的速度 和轉(zhuǎn)矩輸出的輸入，控制器可以被編程以模仿由標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)變速箱提供的“強(qiáng)制降擋”以及換擋。另外，換擋將通過(guò)暫時(shí)轉(zhuǎn)矩輸出減小和/或搖動(dòng)座椅46的致動(dòng)器47模擬。將仍然存在與每ー個(gè)模擬傳動(dòng)比相關(guān)聯(lián)的再生制動(dòng)級(jí)別。由于當(dāng)駕駛者快速地用カ壓下油門(mén)踏板時(shí)的更低傳動(dòng)比的選擇而由傳統(tǒng)自動(dòng)變速箱提供的“強(qiáng)制降擋”感覺(jué)由控制器將存儲(chǔ)的能量從短期能量存儲(chǔ)源釋放的方式代替?？刂破骺梢员粯?gòu)造為復(fù)制手動(dòng)變速箱、全自動(dòng)變速箱或半自動(dòng)變速箱。在復(fù)制半自動(dòng)變速箱的過(guò)程中，控制器將提供模擬傳動(dòng)比的自動(dòng)改變，但是經(jīng)由可人工操作的排擋選擇器的人為干預(yù)是可能的。當(dāng)控制器用來(lái)復(fù)制自動(dòng)或半自動(dòng)變速箱吋，針對(duì)加速，控制器將模擬升擋，并且當(dāng)車輛加速吋，將允許再生級(jí)別的自動(dòng)減小，從而車輛行駛得更快，再生被設(shè)置為更低的級(jí)別，并且當(dāng)駕駛者通過(guò)降擋的動(dòng)作要求再生吋，再生級(jí)別被再次増大。該特征提供了再生級(jí)別的自動(dòng)重置，并且由此提供了模擬發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的級(jí)別的改變。相似地，當(dāng)車輛減速吋，自動(dòng)變速箱模擬將使車輛進(jìn)入更低的模擬排擋，該更低的模擬排擋提升再生制動(dòng)級(jí)別。該特征自動(dòng)地防止了再生處于相對(duì)于行駛速度不適當(dāng)?shù)脑O(shè)置中，而是允許駕駛者根據(jù)標(biāo)定的設(shè)置手動(dòng)地選擇(或通過(guò)在全自動(dòng)變速箱的模擬中的“強(qiáng)制降擋”，或通過(guò)可手動(dòng)操作的排擋選擇器的操作)再生級(jí)別的升或降，以賦予增強(qiáng)的駕駛性能。在全自動(dòng)變速裝置的模擬中，再生制動(dòng)級(jí)別將主要根據(jù)車輛速度來(lái)改變，即，因?yàn)檫x擇的模擬傳動(dòng)比根據(jù)速度改變。盡管與半自動(dòng)功能變速箱的模擬相比，這提供了不太直接的駕駛者控制，但是與完全固定的再生制動(dòng)級(jí)別相比，這仍然是有進(jìn)步的。通過(guò)允許駕駛者選擇期望的模擬傳動(dòng)比并且因此選擇期望的再生制動(dòng)級(jí)別，控制器允許駕駛者選擇如下級(jí)別的再生制動(dòng)，即，該級(jí)別的再生制動(dòng)將輔助在下山期間控制車輛速度。而且，當(dāng)利用中等到高等速度在公路上的拐角和拐彎處駕駛時(shí)，具有內(nèi)燃機(jī)的傳統(tǒng)車輛的駕駛者通常將車輛保持在中擋，以通過(guò)一定程度地抬起油門(mén)踏板而實(shí)現(xiàn)一定程度的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，從而在進(jìn)入拐角時(shí)提供更大程度的控制。通過(guò)允許駕駛者選擇期望程度的再生制動(dòng)，本發(fā)明將為電動(dòng)車輛復(fù)制內(nèi)燃機(jī)汽車的該特征，并且因此增強(qiáng)跟蹤駕駛或競(jìng)賽駕駛。盡管上面已經(jīng)描述了電動(dòng)車輛，但是本發(fā)明還可以應(yīng)用與具有液壓馬達(dá)的車輛輪轂電機(jī)15到18將由液壓輪轂馬達(dá)代替；電池組19由加壓流體存儲(chǔ)源代替；發(fā)電機(jī)25由泵代替(加壓流體的存儲(chǔ)源和泵一起提供用于車輛的加壓流體源)；以及，電容器34由慣性輪或液壓輔助存儲(chǔ)源代替。車輛可以被設(shè)置有可視指示器，例如，計(jì)量器或計(jì)數(shù)器，該可視指示器與典型地在內(nèi)燃機(jī)中設(shè)置的每一分鐘的旋轉(zhuǎn)數(shù)指示器等價(jià)。可視指示器的輸出將由電子控制器控制， 具有電動(dòng)馬達(dá)或液壓泵的旋轉(zhuǎn)速度以及選擇的模擬傳動(dòng)比。對(duì)于每ー個(gè)模擬傳動(dòng)比，電子控制器將使用不同等級(jí)的馬達(dá)/泵旋旋轉(zhuǎn)速度。如果期望的話，在計(jì)算可視指示器的輸出吋，車輛速度可以替代馬達(dá)/泵速度。
權(quán)利要求
1.一種地面車輛,所述地面車輛包括 至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，所述至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)從動(dòng)輪； 電池組，所述電池組向所述電動(dòng)馬達(dá)提供電力； 電子控制器，所述電子控制器控制所述電動(dòng)馬達(dá)的操作；以及 駕駛者操作的油門(mén)控制部；其中， 所述電子控制器接收多個(gè)輸入信號(hào)，所述多個(gè)輸入信號(hào)包括指示所述駕駛者操作的油門(mén)控制部的操作的輸入信號(hào)；以及 所述電子控制器實(shí)施與多個(gè)不同的模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的多個(gè)不同的操作規(guī)程，并且所述電子控制器基于由此接收的所述多個(gè)輸入信號(hào)而選擇操作規(guī)程；其中， 所述電子控制器能夠在將制動(dòng)力施加在所述車輛上并且由此模擬發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的同時(shí)，使所述電動(dòng)馬達(dá)作為發(fā)電機(jī)操作，以實(shí)施所述車輛的再生制動(dòng)，所述馬達(dá)用作發(fā)電機(jī)以從所述車輛的動(dòng)能生成電力；以及 每一個(gè)操作規(guī)程具有對(duì)其唯一的再生制動(dòng)級(jí)別，其中，與最低模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的操作規(guī)程具有最高再生制動(dòng)級(jí)別，與最高模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的操作規(guī)程具有最低再生制動(dòng)級(jí)另Ij，以及與除所述最高模擬傳動(dòng)比和所述最低模擬傳動(dòng)比之外的其它模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的其它操作規(guī)程具有在所述最高再生制動(dòng)級(jí)別和所述最低再生制動(dòng)級(jí)別之間的再生制動(dòng)級(jí)別。
2.如權(quán)利要求I所述的地面車輛，其中，當(dāng)在所述油門(mén)控制部指示要求減速的同時(shí)更低的模擬傳動(dòng)比被選擇時(shí)，所述控制器控制所述電動(dòng)馬達(dá)實(shí)施再生制動(dòng)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的地面車輛，其中 在每一個(gè)操作規(guī)程中，所述控制器利用對(duì)于所述操作規(guī)程唯一的功率和/或轉(zhuǎn)矩輸出特性來(lái)操作所述電動(dòng)馬達(dá)。
4.如權(quán)利要求3中的任一項(xiàng)所述的地面車輛，其中 對(duì)于每一個(gè)操作規(guī)程，所述控制器具有第一操作模式和第二操作模式，在所述第一操作模式中，所述電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩和/或功率輸出被所述控制器限制，在所述第二操作模式中，所述電動(dòng)馬達(dá)利用增加的功率和/或轉(zhuǎn)矩輸出限制來(lái)操作，或者，所述電動(dòng)馬達(dá)在所述控制器沒(méi)有對(duì)所述電動(dòng)馬達(dá)的功率和/或轉(zhuǎn)矩輸出施加限制的情況下操作。
5.如權(quán)利要求4所述的地面車輛，其中，對(duì)于每一個(gè)操作規(guī)程，當(dāng)所述駕駛者操作的油門(mén)控制部在從一個(gè)模擬傳動(dòng)比到更低的模擬傳動(dòng)比的改變之后指示要求所述車輛的加速時(shí)，所述控制器選擇所述第二操作模式。
6.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的地面車輛，其中，所述電子控制器利用控制策略控制所述電動(dòng)馬達(dá)的操作，在所述控制策略中，在模擬傳動(dòng)比之間的轉(zhuǎn)變伴隨著所述電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩輸出的暫時(shí)減小。
7.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的地面車輛，所述地面車輛還包括 駕駛者座位；以及 致動(dòng)器，所述致動(dòng)器連接到所述駕駛者座位；其中， 所述電子控制器控制所述致動(dòng)器，并且所述致動(dòng)器被控制為于在模擬傳動(dòng)比之間的改變期間移動(dòng)所述駕駛者座位。
8.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的地面車輛，所述地面車輛還包括短期能量存儲(chǔ)源，所述短期能量存儲(chǔ)源與所述電池組分離并且由所述控制器控制；其中， 當(dāng)在油門(mén)控制部位置指示要求車輛加速的同時(shí)所述控制器檢測(cè)到更低的模擬傳動(dòng)比的選擇時(shí)，所述控制器通過(guò)將能量從所述短期能量存儲(chǔ)源釋放而增加所述電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩和/或功率輸出。
9.如權(quán)利要求8所述的地面車輛，其中，所述短期能量存儲(chǔ)源接收和存儲(chǔ)當(dāng)所述電動(dòng)馬達(dá)在再生制動(dòng)期間作為發(fā)電機(jī)操作時(shí)由所述電動(dòng)馬達(dá)生成的能量。
10.如權(quán)利要求9所述的地面車輛，其中，所述短期能量存儲(chǔ)源為電能的存儲(chǔ)源，并且連接到所述電池組以向所述電池組傳輸電能并且/或者從所述電池組接收電能，并且所述電子控制器控制在所述短期能量存儲(chǔ)源和所述電池組之間的電能交換，使得將所述短期能量存儲(chǔ)源維持在期望的部分充電水平，而使超過(guò)所述期望的部分充電水平的多余能量傳輸?shù)剿鲭姵亟M。
11.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的地面車輛，所述地面車輛包括駕駛者可操作的排擋選擇器，所述排擋選擇器使得所述駕駛者能夠選擇模擬傳動(dòng)比，所述排擋選擇器生成排擋選擇信號(hào)，所述排擋選擇信號(hào)被發(fā)送到所述電子控制器并且由所述電子控制器處理。
12.—種操作地面車輛的方法，所述地面車輛具有用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)從動(dòng)輪的至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，所述方法包括使用電子控制器來(lái)響應(yīng)于多個(gè)輸入信號(hào)而控制所述電動(dòng)馬達(dá)的操作，所述多個(gè)輸入信號(hào)包括指示駕駛者操作的油門(mén)控制部的操作的信號(hào)，其中 所述電子控制器實(shí)施與多個(gè)不同的模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的多個(gè)不同的操作規(guī)程，并且所述電子控制器基于由此接收的所述多個(gè)輸入信號(hào)而選擇操作規(guī)程； 所述電子控制器能夠在將制動(dòng)力施加在所述車輛上并且由此模擬發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的同時(shí)，使所述電動(dòng)馬達(dá)作為發(fā)電機(jī)操作，以實(shí)施所述車輛的再生制動(dòng)，其中所述馬達(dá)用作發(fā)電機(jī)以從所述車輛的動(dòng)能生成電力；以及 由所述電子控制器實(shí)施的每一個(gè)操作規(guī)程具有對(duì)其唯一的再生制動(dòng)級(jí)別，其中，與最低模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的操作規(guī)程具有最高再生制動(dòng)級(jí)別，與最高模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的操作規(guī)程具有最低再生制動(dòng)級(jí)別，以及與除所述最高模擬傳動(dòng)比和所述最低模擬傳動(dòng)比之外的其它模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的其它操作規(guī)程具有在所述最高再生制動(dòng)級(jí)別和所述最低再生制動(dòng)級(jí)別之間的再生制動(dòng)級(jí)別。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，當(dāng)所述控制器檢測(cè)到選擇了到更低的模擬傳動(dòng)比的改變時(shí)，同時(shí)所述油門(mén)控制部的操作沒(méi)有要求加速時(shí)，所述控制器控制所述電動(dòng)馬達(dá)實(shí)施再生制動(dòng)。
14.一種地面車輛,所述地面車輛包括 至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，所述至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)從動(dòng)輪； 電池組，所述電池組向所述電動(dòng)馬達(dá)提供電力； 電子控制器，所述電子控制器控制所述電動(dòng)馬達(dá)的操作； 駕駛者操作的油門(mén)控制部；以及 短期能量存儲(chǔ)源，所述短期能量存儲(chǔ)源與所述電池組分離并且由所述控制器控制，所述短期能量存儲(chǔ)源能夠比所述電池組更快地充電和放電，其中 所述電子控制器接收多個(gè)輸入信號(hào)，所述多個(gè)輸入信號(hào)包括指示所述駕駛者操作的油門(mén)控制部的操作的輸入信號(hào)，并且所述電子控制器實(shí)施與多個(gè)不同的模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的多個(gè)不同的操作規(guī)程，并且所述電子控制器基于由此接收的所述多個(gè)輸入信號(hào)而選擇操作規(guī)程；以及 當(dāng)所述控制器檢測(cè)到從一個(gè)模擬傳動(dòng)比到更低的模擬傳動(dòng)比的改變伴隨著油門(mén)控制部位置指示要求車輛加速時(shí)，所述控制器通過(guò)將能量從所述短期能量存儲(chǔ)源釋放而增加所述電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩和/或功率輸出。
15.如權(quán)利要求14所述的地面車輛，其中，所述短期能量存儲(chǔ)源接收和存儲(chǔ)當(dāng)所述電動(dòng)馬達(dá)在再生制動(dòng)期間作為發(fā)電機(jī)操作時(shí)由所述電動(dòng)馬達(dá)生成的能量。
16.如權(quán)利要求15所述的地面車輛，其中，所述短期能量存儲(chǔ)源為電能的存儲(chǔ)源，并且連接到所述電池組以向所述電池組傳輸電能并且/或者從所述電池組接收電能，并且所述電子控制器控制在所述短期能量存儲(chǔ)源和所述電池組之間的電能交換，使得將所述短期能量存儲(chǔ)源維持在期望的部分充電水平，而使超過(guò)所述期望的部分充電水平的多余能量傳輸?shù)剿鲭姵亟M。
17.如權(quán)利要求14到16中的任何一項(xiàng)所述的地面車輛，所述地面車輛包括駕駛者可操作的排擋選擇器，所述排擋選擇器使得所述駕駛者能夠選擇模擬傳動(dòng)比，所述排擋選擇器生成排擋選擇信號(hào)，所述排擋選擇信號(hào)被發(fā)送到所述電子控制器并且由所述電子控制器處理。
18.—種地面車輛,所述地面車輛包括 至少一個(gè)液壓馬達(dá)，所述至少一個(gè)液壓馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)從動(dòng)輪； 流體壓力源，所述流體壓力源將流體動(dòng)力提供到所述液壓馬達(dá)； 電子控制器，所述電子控制器控制所述液壓馬達(dá)的操作；以及 駕駛者操作的油門(mén)控制部；其中， 所述電子控制器實(shí)施與多個(gè)不同的模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的多個(gè)不同的操作規(guī)程，并且所述電子控制器基于由此接收的所述多個(gè)輸入信號(hào)而選擇操作規(guī)程；其中， 所述電子控制器能夠在將制動(dòng)力施加到所述車輛上并且由此模擬發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的同時(shí)，使所述液壓馬達(dá)作為泵操作，以實(shí)施所述車輛的再生制動(dòng)，其中所述馬達(dá)用作泵以從所述車輛的動(dòng)能生成液壓動(dòng)力；以及 每一個(gè)操作規(guī)程具有對(duì)其唯一的再生制動(dòng)級(jí)別，其中，與最低模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的操作規(guī)程具有最高再生制動(dòng)級(jí)別，與最高模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的操作規(guī)程具有最低再生制動(dòng)級(jí)另IJ，以及與除所述最高模擬傳動(dòng)比和所述最低模擬傳動(dòng)比之外的其它模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的其它操作規(guī)程具有在所述最高再生制動(dòng)級(jí)別和所述最低再生制動(dòng)級(jí)別之間的再生制動(dòng)級(jí)別。
19.如權(quán)利要求18所述的地面車輛，其中，當(dāng)在所述油門(mén)控制部的操作指示要求減速的同時(shí)轉(zhuǎn)變到更低的模擬傳動(dòng)比時(shí)，所述控制器控制所述液壓馬達(dá)實(shí)施再生制動(dòng)。
20.如權(quán)利要求18或19所述的地面車輛，其中 在每一個(gè)操作規(guī)程中，所述控制器利用對(duì)于所述操作規(guī)程唯一的功率和/或轉(zhuǎn)矩輸出特性來(lái)操作所述液壓馬達(dá)。
21.如權(quán)利要求20所述的地面車輛，其中 對(duì)于每一個(gè)操作規(guī)程，所述控制器具有第一操作模式和第二操作模式，在所述第一操作模式中，所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩和/或功率輸出被所述控制器限制，在所述第二操作模式中，所述液壓馬達(dá)利用增加的功率和/或轉(zhuǎn)矩輸出限制來(lái)操作，或者，所述電動(dòng)馬達(dá)在所述控制器沒(méi)有對(duì)所述電動(dòng)馬達(dá)的功率和/或轉(zhuǎn)矩輸出施加限制的情況下操作。
22.如權(quán)利要求21所述的地面車輛，其中，對(duì)于每一個(gè)操作規(guī)程，當(dāng)所述駕駛者操作的油門(mén)控制部在從一個(gè)模擬傳動(dòng)比到更低的模擬傳動(dòng)比的改變之后指示要求所述車輛的加速時(shí)，所述控制器選擇所述第二操作模式。
23.如權(quán)利要求18到22中的任何一項(xiàng)所述的地面車輛，其中，所述電子控制器利用控制策略控制所述液壓馬達(dá)的操作，在所述控制策略中，在模擬傳動(dòng)比之間的轉(zhuǎn)變伴隨著所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩輸出的暫時(shí)減小。
24.如權(quán)利要求18到23中的任何一項(xiàng)所述的地面車輛，所述地面車輛還包括 駕駛者座位；以及 致動(dòng)器，所述致動(dòng)器連接到所述駕駛者座位；其中， 所述電子控制器控制所述致動(dòng)器，并且所述致動(dòng)器被控制為于在模擬傳動(dòng)比之間的改變期間移動(dòng)所述駕駛者座位。
25.如權(quán)利要求18到24中的任何一項(xiàng)所述的地面車輛，所述地面車輛還包括 短期能量存儲(chǔ)源，所述短期能量存儲(chǔ)源與所述流體壓力源分離并且由所述控制器控制；其中， 當(dāng)所述控制器檢測(cè)到更低的模擬傳動(dòng)比的選擇伴隨著油門(mén)控制部位置指示要求車輛加速時(shí)，所述控制器通過(guò)將能量從所述短期能量存儲(chǔ)源釋放而增加所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩和/或功率輸出。
26.如權(quán)利要求25所述的地面車輛，其中，所述短期能量存儲(chǔ)源接收和存儲(chǔ)當(dāng)所述液壓馬達(dá)在再生制動(dòng)期間作為泵操作時(shí)由所述液壓馬達(dá)加壓的液壓流體。
27.如權(quán)利要求18到26中的任何一項(xiàng)所述的地面車輛，所述地面車輛包括駕駛者可操作的排擋選擇器，所述排擋選擇器使得所述駕駛者能夠選擇模擬傳動(dòng)比，所述排擋選擇器生成排擋選擇信號(hào)，所述排擋選擇信號(hào)被發(fā)送到所述電子控制器并且由所述電子控制器處理。
28.一種操作地面車輛的方法，所述地面車輛具有用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)從動(dòng)輪的至少一個(gè)液壓馬達(dá)，所述方法包括使用電子控制器來(lái)響應(yīng)于多個(gè)輸入信號(hào)而控制所述液壓馬達(dá)的操作，所述多個(gè)輸入信號(hào)包括指示駕駛者操作的油門(mén)控制部的操作的信號(hào)，其中 所述電子控制器實(shí)施與多個(gè)不同的模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的多個(gè)不同的操作規(guī)程，并且所述電子控制器基于由此接收的所述多個(gè)輸入信號(hào)而選擇操作規(guī)程； 所述電子控制器能夠在將制動(dòng)力施加到所述車輛上并且由此模擬發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的同時(shí)，使所述液壓馬達(dá)作為泵操作，以實(shí)施所述車輛的再生制動(dòng)，其中所述馬達(dá)用作泵以利用所述車輛的動(dòng)能對(duì)液壓流體加壓；以及 由所述電子控制器實(shí)施的每一個(gè)操作規(guī)程具有對(duì)其唯一的再生制動(dòng)級(jí)別，其中，與最低模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的操作規(guī)程具有最高再生制動(dòng)級(jí)別，與最高模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的操作規(guī)程具有最低再生制動(dòng)級(jí)別，以及與除所述最高模擬傳動(dòng)比和所述最低模擬傳動(dòng)比之外的其它模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的其它操作規(guī)程具有在所述最高再生制動(dòng)級(jí)別和所述最低再生制動(dòng)級(jí)別之間的再生制動(dòng)級(jí)別。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中，當(dāng)所述控制器檢測(cè)到選擇了到更低的模擬傳動(dòng)比的改變時(shí)，同時(shí)所述油門(mén)控制部的操作沒(méi)有要求加速，那么所述控制器控制所述電動(dòng)馬達(dá)實(shí)施再生制動(dòng)。
30.一種地面車輛,所述地面車輛包括 至少一個(gè)液壓馬達(dá)，所述至少一個(gè)液壓馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)從動(dòng)輪； 流體壓力源，所述流體壓力源將電力提供到所述液壓馬達(dá)； 電子控制器，所述電子控制器控制所述液壓馬達(dá)的操作； 駕駛者操作的油門(mén)控制部；以及 短期能量存儲(chǔ)源，所述短期能量存儲(chǔ)源與所述流體壓力源分離并且由所述控制器控制； 其中， 所述電子控制器接收多個(gè)輸入信號(hào)，所述多個(gè)輸入信號(hào)包括指示所述駕駛者操作的油門(mén)控制部的操作的輸入信號(hào)，并且所述電子控制器實(shí)施與多個(gè)不同的模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的多個(gè)不同的操作規(guī)程，并且所述電子控制器基于由此接收的所述多個(gè)輸入信號(hào)而選擇操作規(guī)程；以及 當(dāng)所述控制器檢測(cè)到從一個(gè)模擬傳動(dòng)比到更低的模擬傳動(dòng)比的改變伴隨著油門(mén)控制部位置指示要求車輛加速時(shí)，所述控制器通過(guò)將能量從所述短期能量存儲(chǔ)源釋放而增加所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩和/或功率輸出。
31.如權(quán)利要求30所述的地面車輛，其中，所述短期能量存儲(chǔ)源接收和存儲(chǔ)當(dāng)所述液壓馬達(dá)在再生制動(dòng)期間作為泵操作時(shí)由所述液壓馬達(dá)生成的能量。
32.如權(quán)利要求30或31所述的地面車輛，所述地面車輛包括駕駛者可操作的排擋選擇器，所述排擋選擇器使得所述駕駛者能夠選擇模擬傳動(dòng)比，所述排擋選擇器生成排擋選擇信號(hào)，所述排擋選擇信號(hào)被發(fā)送到所述電子控制器并且由所述電子控制器處理。
全文摘要
參考附圖，本發(fā)明提供了一種地面車輛(10)，該車輛包括用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)從動(dòng)輪的電動(dòng)馬達(dá)或液壓馬達(dá)(15-18)；提供電力或液壓動(dòng)力的電池組(19)；控制電動(dòng)馬達(dá)或液壓馬達(dá)的操作的電子控制器(26)；和駕駛者操作的油門(mén)控制部(40)。電子控制器(26)接收多個(gè)輸入信號(hào)，所述多個(gè)輸入信號(hào)包括指示所述駕駛者操作的油門(mén)控制部(40)的操作的輸入信號(hào)，并且電子控制器(26)實(shí)施與多個(gè)不同的模擬傳動(dòng)比相對(duì)應(yīng)的多個(gè)不同的操作規(guī)程?？刂破?26)基于由此接收的多個(gè)輸入信號(hào)而選擇操作規(guī)程?？刂破?26)可以使電動(dòng)馬達(dá)作為發(fā)電機(jī)操作或者使液壓馬達(dá)作為泵操作，從而實(shí)施車輛的再生制動(dòng)。每一個(gè)操作規(guī)程具有對(duì)其唯一的再生制動(dòng)級(jí)別。另外地或可選地，短期能量存儲(chǔ)源(34)被與流體壓力源或電池組(19)分離地設(shè)置，并且當(dāng)控制器(26)檢測(cè)到從一個(gè)模擬傳動(dòng)比到更低的模擬傳動(dòng)比的改變伴隨著油門(mén)控制部位置指示要求車輛加速時(shí)，控制器(26)通過(guò)將能量從短期能量存儲(chǔ)源(34)釋放而增加電動(dòng)馬達(dá)或液壓馬達(dá)(15-18)的轉(zhuǎn)矩和/或功率輸出。
文檔編號(hào)B60K6/46GK102770300SQ201180010021
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月19日
發(fā)明者C·皮切, D·T·巴哈爾 申請(qǐng)人:蓮花汽車有限公司