具有混合动力电动车辆系统的车辆排队的制作方法

文档序号:20355945发布日期:2020-04-10 23:20阅读:150来源:国知局
具有混合动力电动车辆系统的车辆排队的制作方法

本发明涉及一种混合动力电动车辆,特别是涉及一种用于使车辆排队操作的系统和方法,该系统和方法用于将混合动力发电和存储系统与内燃机选择性地联接。



背景技术:

公开内容通过引用并入本文的共同待决美国专利申请no.15/378,139公开了一种混合动力电动车辆,其特别用于商用和越野车辆,例如2-8类车辆的卡车和公共汽车,土方设备和铁路应用以及固定的内燃机驱动的装置中,在固定的内燃机驱动的装置中,内燃机以独特的布置与可选择性接合的电动发电机和电能存储系统结合在一起。在该系统中,被称为前端电动发电机(“femg”)系统,电动发电机优选地位于发动机的前部区域中,并且被支撑在扭矩传递段上,例如窄深度(narrow-depth)单减速平行轴齿轮箱上,窄深度单减速平行轴齿轮箱被布置为其输入旋转轴线与发动机曲轴同轴。电动发电机的选择性接合可以经由扭矩传递段与曲轴的前端之间的可切换(即,可脱离)联接器来进行。可切换联接器包括直接联接至发动机曲轴的发动机侧部分,可与发动机侧部分接合以在其间传递扭矩的驱动部分以及接合装置,优选地,在驱动部分与发动机侧部分之间的轴向致动离合器。驱动部分经由扭矩传递段联接至电动发电机,并且联接至驱动发动机附件(例如,发动机冷却风扇和压缩机)的发动机附件驱动器。这种布置使得能够以灵活的方式在附件驱动器,电动发电机和发动机之间传递扭矩,例如,使附件驱动器由不同的扭矩源(例如,发动机和/或电动发电机)驱动,使发动机成为驱动电动发电机作为发电机以产生电能而存储在能量存储器中的扭矩源,和/或使电动发电机联接到发动机并作为电动机操作以充当辅助车辆推进扭矩源。

在商用车辆领域中,正在推进能够自动驾驶或半自动驾驶的车辆的开发。这种发展的潜在应用之一是对诸如牵引拖车的多辆车辆进行所谓的“排队”,其中,车辆之间的跟车距离间隔比通常由人类驾驶员维持的更近,而领头车辆直接或间接控制所有跟随车辆的加速和减速。

排队有若干潜在的优点,包括由于跟随车辆在高速公路速度下的抗风性降低而引起的潜在的燃料节省。但是,也存在潜在的缺点。

例如,由于排队减少空气阻力的相同原因,排队还由于与前车的紧邻而减少了通过跟随车辆的车辆冷却系统的气流。由于通过发动机散热器和增压空气冷却器的冲压空气较少,因此,在没有femg系统的情况下,可以期望每辆跟随车辆更频繁地和/或以更高的转速(以及发动机上相关的更大寄生能量需求)操作其发动机冷却风扇,以满足增加的冷却要求。同样,此问题的替代解决方案也没有吸引力。例如,通过在冷却系统中为跟随车辆提供较大的热交换器(例如,较大的冷却剂散热器)或风扇,可以避免排队操作中的冷却不足,但是较大的热交换器不利于车辆的空气动态,因此会增加燃料消耗。类似地,可以增加跟随车辆之间的目标分隔距离,以允许来自气流的附加流动进入相邻车辆之间的间隙,从而流入跟随车辆的发动机舱,但是增加跟车距离也将大大降低作为排队的最初目标之一的相互车辆操作的空气动力增益的有效性。

还有一个问题是,由于每辆跟随车辆都需要不断对其速度进行微调,以使车辆在前车后方的位置保持在窄的容差范围内,因此可能会造成效率损失;这一问题只因地面不平和交通拥挤而加剧。这些微调整所需的小加速和制动动作通常是通过控制发动机节气门,施加车辆制动器或施加发动机或变速箱减速器来实现的,所有这些最终导致燃料消耗增加(随着发动机加速车辆而立即增加,或者车辆减速并需要再次加速以维持目标排队分离距离随后增加)。

进一步关注的是,在长时间排队操作期间,通常很少发生大的制动事件,因此通过再生制动产生和存储大量电能的机会很少。



技术实现要素:

femg系统,包括具有相关编程的控制单元,可以用于解决在车辆排队的情况下的这些和其他问题。例如,当femg系统的控制器识别出车辆处于排队操作模式并且储能器中有足够的电能时,femg系统可以监控发动机冷却剂温度,并且如果高于目标温度,则命令可切换联接器使其脱离并使用电动发电机以高于发动机曲轴驱动冷却风扇时的转速(rpm)驱动冷却风扇。或者,如果发动机冷却剂泵由可切换联接器的驱动侧的附件驱动器驱动,则电动发电机可通过增加冷却剂泵的速度来增加通过冷却剂散热器的冷却剂流量。该替代方案还可以允许作为发动机附件驱动器中最高能量需求之一的冷却风扇不那么频繁地操作或以较低的转速操作。相反,如果在当前环境条件下满足车辆的冷却需求,则电动发电机可以以比发动机曲轴原本要求的慢的速度驱动冷却风扇,从而通过消除以高于所需的转速操作的冷却风扇的寄生负载来降低车辆的整体能耗。femg电动发电机通过可切换联接器与发动机曲轴分离时的无级变速控制使这种发动机附件速度的精细控制能够仅使用当前行驶情况所需的驱动能量,从而进一步改善了整车能源效率。

femg还可以用作满足目标多车辆排队操作参数(例如预定的分离距离,预定的跟随时间和/或预定的车辆速度)所需的微调节加速和减速的主要来源。这样使用femg系统来进行微调,可以允许发动机在更相符(更经济)的节气门设置下操作,并且允许增加被捕获用于存储的电能,否则这些电能会被制动器耗散为浪费的热能。

例如,femg系统的电动发电机的尺寸可以设置为经由发动机曲轴向车辆提供约80千瓦的车辆减速能量吸收,并向曲轴产生超过200nm的扭矩以加速车辆。这两个量足以满足大部分排队的微加速和减速需求,并且在存在较大的加速或减速需求时,很少需要使用发动机或车辆制动器。此外,电动发电机在再生制动中几乎瞬间地从产生扭矩转移到吸收能量的能力非常适合于提供比较慢作用的机械发动机和制动部件更精确的车速和分离距离控制。

使用femg系统电动发电机进行排队车辆控制,可以随着时间的流逝显著提高在储能器中产生和存储的电能的量,否则会损失这些电能。具体地,尽管在任何单独的微减速中产生的电能的量(即,当可切换联接器与曲轴接合时通过在再生制动模式下操作电动发电机的减速力的微施加)可能很小,但是随着时间的流逝,这些微能量的重复累积可能会显著提高储能器的充电状态。反过来,这可以导致提高整体车辆的操作效率,例如,通过在到达目的地时提供更大的可用电能来操作车辆的系统(例如,在过夜休息期间为车辆系统和驾驶员卧铺车厢需求提供动力)。

尽管本公开主要在装备有femg系统的车辆进行排队操作的情况下讨论了本发明,但是本发明的排队操作的方法不仅限于装备有femg系统的车辆。而是,本发明可用于配备有任何混合动力电动系统的车辆的排队操作中,如果该混合动力电动系统能够产生或接收适于维持车辆在排队中的位置的扭矩,则该混合动力系统被布置成向传动系施加扭矩或从传动系接收扭矩。

当结合附图考虑时,根据本发明的以下详细描述,本发明的其他目的,优点和新颖特征将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的femg系统的布置的整体图的示意图。

图2是根据本发明的实施例的femg系统的布置的示意性斜视图。

图3是根据本发明的实施例的femg齿轮箱安装布置的示意图。

图4是根据本发明的实施例的femg系统控制和信号交换布置的框图。

图5是根据本发明的实施例的femg系统的电网的ac和dc部分的示意图。

图6是车辆排队的示意图。

图7是根据本发明的实施例的包括femg系统的排队控制系统的示意图。

图8是根据本发明的实施例的用于以排队模式操作femg系统的方法的流程图。

具体实施方式

图1是示出根据本发明的femg系统的实施例的部件的示意图。图2是商用车辆底盘中的一些femg系统部件的示意图。在这种布置中,发动机附件(包括空气压缩机1,空调压缩机2和布置成通过发动机冷却剂散热器20抽吸冷却空气的发动机冷却风扇7)由带轮5带驱动。带轮5与直接联接到内燃机8的曲轴的阻尼器6同轴地定位。附件可以由传动带直接驱动,或者设置有其自己的开/关或变速离合器(未显示),这些离合器允许单独安装离合器的附件与带驱动器部分或全部脱离。

除了驱动附件传动带之外,带轮5还联接有具有减速齿轮4的驱动单元,减速齿轮4在驱动单元的曲轴端和联接至电动发电机3的相对端之间传递扭矩(为了清楚起见,该图中未显示驱动单元外壳)。在曲轴阻尼器6和带轮5之间(因此在驱动单元和电动发电机3之间)布置有离合器15形式的可分离的联接器。尽管为了清楚起见在图1中示意性地示出为轴向分离的部件,但是在该实施例中,曲轴6,离合器15和带轮5至少部分地彼此轴向重叠,从而使发动机前方的组合的带轮-离合器-阻尼器单元的轴向深度最小。带轮-离合器-阻尼器离合器15在其接合和分离状态之间的致动由电子控制单元(ecu)13控制。

在电动发电机3的电气侧,电动发电机电连接至电力逆变器14,该电力逆变器将由电动发电机输出产生的交流电(ac)转换成可用于能量存储和分配系统的直流电(dc)。电力逆变器14同样在相反的方向上将来自能量存储和分配系统的直流电转换成交流电输入,以为作为扭矩产生电动机的电动发电机3提供动力。逆变器14电连接至能量存储单元11(以下称为“储能器”),该能量存储单元11既可以接收用于存储的能量又可以按需输出能量。

在该实施例中,储能器11包含锂基存储单元,其串联连接以提供具有约为12千瓦时至17千瓦时电能的存储容量的400伏的标称储能电压(工作电压范围约为300伏至400伏),每个存储单元的标称充电电压为大约3.7v(工作范围为2.1v至4.1v)。或者,可以根据需要将这些单元串联和并联连接,以适合应用。例如,可以串联和并联连接28个模块(每个模块具有四个串联连接的单元)以为储能器提供与上述第一个示例相同的17千瓦时的储存能量,但标称工作电压为200v(伏)并且为第一示例的电流输出的两倍。

除了相对高容量,低充放电速率的锂基存储单元之外,该实施例中的储能器11包括多个相对低容量,高充放电速率的超级电容器,以提供储能器在短期内接收和/或排放非常大的电流的能力,这是锂基存储单元无法处理的(此类单元通常限于小于1c到只有几个c的充电/放电速率)。

图3示出了从发动机8的前方观察到的femg布置的另一视图,其中通过扭矩臂307(又称拉杆)固定以防止相对于发动机8旋转或横向运动的femg齿轮箱16的一端附接到齿轮箱的锚定点308,且相对端附接到相邻的框架导轨49。

在该实施例中,femg电动发电机3以及femg系统的其他部件由中央femg控制模块13,电子控制器(“ecu”)控制,如图4所示。对于电动发电机,femg控制模块:(i)控制电动发电机的操作模式,包括扭矩输出模式、发电模式、怠速模式和停机模式,在输出模式下,电动发电机输出要经由离合器-带轮-阻尼器单元传递到发动机附件和/或发动机曲轴的扭矩;在发电模式下,电动发电机产生电能以进行存储,在怠速模式下,电动发电机既不产生扭矩也不产生电能,在停机模式下,电动发电机的速度被设置为零(当没有发动机附件操作需求并且离合器-带轮-阻尼器单元的离合器分离时,该模式成为可能);并且(ii)控制离合器-带轮-阻尼器单元的接合状态(经由所用离合器致动器的类型所需的部件,例如电磁阀和/或继电器)。

femg控制模块13基于各种传感器输入和预定的操作标准来控制电动发电机3和离合器-带轮-阻尼器单元19,如下面进一步讨论的,例如储能器11的充电状态,储能器中的高压电池组的温度水平,以及电动发电机3上当前或预期的扭矩需求(例如,获得期望发动机附件转速以获得期望水平的发动机附件操作效率所需的扭矩)。femg控制模块13还监视与电动发电机和发动机曲轴相关的速度信号,以通过在向离合器致动器发出信号以接合离合器之前确保离合器的曲轴侧和带轮侧部分速度匹配,使损坏离合器部件的可能性最小。

femg控制模块13使用数字和/或模拟信号与其他车辆电子模块通信,以获取其电动发电机和可切换联接控制算法中使用的数据,并与其他车辆控制器协作以确定总体系统操作的最佳组合。在一个实施例中,例如,femg控制模块13被构造为从制动控制器接收信号以在发电模式下操作电动发电机,以提供再生制动,代替响应于驾驶员的相对低的制动需求而应用车辆的机械制动器。femg控制模块13被编程为,在接收到这样的信号时,评估当前车辆操作状态,并向制动控制器提供指示启动再生制动的信号,或者可替代地,指示不希望产生电能并且制动控制器应命令车辆的机械制动器或减速器致动的信号。

在图4的femg系统中电子控件的集成示例中,femg控制模块13接收并输出信号,通过车辆的can总线与传感器,致动器和其他车辆控制器进行双向通信。例如,femg控制模块13与监视储能器11的充电状态和其他相关能量管理参数的电池管理系统12进行通信,与监视发动机传感器并控制内燃机的操作的发动机控制单元63进行通信;并且与femg系统的电能管理部件(包括电力逆变器14,该电力逆变器14处理ac电动发电机3与车辆的dc能量存储器和用电设备(此图中未显示)之间的电气总线的dc部分之间的ac/dc转换)进行通信。femg控制模块13进一步与车辆的dc-dc转换器10通信,该dc-dc转换器10以适合于消耗设备的电压管理电能的分配,例如,将400v的电力从储能器11转换为车辆的12v电池9和车辆的各种12v设备(例如照明,收音机,电动座椅等)所需的12v。femg控制模块13还与各种车辆控制器66通信,各种车辆控制器66包括制动控制器11,减速器控制器112,电子空气控制器113,变速器控制器114,仪表板控制器115,排队控制器116以及具有制动控制器的自适应巡航控制器117。在其他操作中,后两个控制器在排队模式下的车辆操作期间将适当地请求加速或减速。

图4还示出了来自与电动发电机3,可切换联接器(在该实施例中,与离合器-带轮-阻尼器单元19相关的离合器位置传感器),各种发动机附件1相关联的传感器64(例如,电动发电机离合器位置传感器101,电动发电机速度传感器102,发动机附件离合器位置103,空气压缩机状态传感器104,动态热发生器状态传感器105,femg冷却剂温度传感器106,femg冷却剂压力传感器107和12v电池电压传感器108)的作为femg系统控制算法的输入的数据的通信。

来自femg控制模块13的输出包括用于控制电能产生或从电动发电机3输出的转矩的命令,用于使离合器-带轮-阻尼器单元19的离合器接合和分离的命令以及用于控制各种发动机附件的操作的命令。

在图5中更详细地示出了本实施例中的电力电子器件与电流分布之间的关系。交流电动发电机3的三相经由高压连接连接到ad/dc电力逆变器14。由电动发电机3产生的电能被转换成高压dc电流,以分配在dc总线网络67上。相反,可以将dc电流提供给双向电力逆变器14以转换为ac电流,以驱动电动发电机3作为产生扭矩的电动机。图5还示出了两个主要的dc总线连接,即电力逆变器14和储能器11之间的高压线。该图中的双向箭头指示dc电流可以从电力逆变器14流到储能器11以增加其充电状态,或者可以从储能器流到dc总线67以分配给电力逆变器14以驱动电动发电机3,或连接到直流母线的其他dc电压消耗器。在该实施例中,dc/dc电压转换器70设置在dc总线与储能器11之间,以使电动发电机3在dc总线上产生的dc电压适应储能器的优选工作电压。图5进一步示出,dc总线67也可以连接到适当的电压转换器,例如ac-dc电压转换器309,该ac-dc电压转换器309将来自诸如固定充电站的非车载电源310的电能转换为dc总线67上的电压,以允许在停车时对独立于电动发电机3的储能器充电。

除了去往和来自储能器11的dc电流的双向流动之外,dc总线67还向dc-dc转换器提供高压dc电流,然后dc-dc转换器向车辆用电设备(例如车灯,收音机和其他通常由12v供电的设备)以及120vac电流设备(如驾驶员卧铺车厢空调和/或冰箱或烹饪台)提供低压电力。在两种情况下,都提供适当的电压转换器以将dc总线67上的高压转换成适当电压下的适当dc或ac电流。在图5所示的实施例中,dc/dc转换器71将标称电压为大约400v的dc电流转换为12vdc电流,以为一个或多个常规12v电池72充电。因此,车辆通常的12v负载73可根据需要提供所需的12v电力,而无需为发动机配备单独的发动机驱动的12v交流发电机,从而进一步减轻了重量和成本,同时提高了总体车辆效率。

在该实施例中,femg系统以几种模式操作,包括发电机模式,电动机模式,怠速模式,关闭模式,停止/启动模式和排队模式。为当前操作条件选择的模式至少部分地基于储能器11的当前充电状态,其中femg控制模块13被编程为基于从电池管理系统12接收的数据来识别。

例如,如图6所示,在排队模式中,多个车辆(在该实施例中,领头商用车辆601和跟随商用车辆602)一起沿着道路行进。车辆以目标分离距离d分离,目标分离距离d可以根据当前环境和车辆操作条件预先确定为固定值或可变距离。车辆经由无线通信603彼此通信和共享,无线通信603可以是多种通信技术中的任何一种,例如使用用于无线的发射机和接收机(例如,使用蓝牙,wifi,rke,zigbee和/或ieee802.11协议),光学(例如,激光和/或红外)和/或声学数据传输。跟随车辆602基于来自领头车辆601的通信并且可选地基于来自车辆排队中一个或多个其他车辆的附加通信来管理与它们各自的前车的分离距离。

该实施例中的femg系统被编程为具有某些基线操作模式。在发电机模式中,每当储能器的充电状态低于最小充电水平时,离合器15接合并且电动发电机3被驱动以产生电能以进行存储,并且离合器将保持接合直到达到中间充电状态水平。一旦达到中间充电状态水平,则femg控制模块13根据需要在发电机,电动机,怠速,排队和关闭模式之间切换(排队模式将在下面进一步讨论)。例如,如果在离合器15脱离的情况下操作电动发电机3来驱动发动机附件,则femg控制模块将命令切换到发电机模式,并且在制动,减速或负扭矩事件发生时,接合离合器15,以为储能器11充电(只要储能器11的充电状态保持在最大充电状态水平以下)。

当在离合器15脱离的电动机模式下,femg控制模块13调节由逆变器14输送至电动发电机3的电流的幅度和频率,以提供无级变速控制。这种能力允许电动发电机3以如下的方式操作:以满足当前操作条件的要求而不会由于以不必要的高速度和扭矩输出水平操作而导致能量浪费的速度和扭矩输出水平来驱动带轮5,并因此驱动由带轮5驱动的发动机附件。femg系统对电动发电机3的可变输出控制具有额外的好处,即可以使必须从储能器11输送的存储电能的量最小,减少储能器的充电需求,并延长储能器11在达到最低充电状态之前可以提供高压电流的时间长度。

在发电机,电动机或关闭模式中的任何一种中,如果发动机需要来自电动发电机的扭矩输出辅助,则femg控制模块可以命令离合器15接合,并且同时命令从储能器11供应电能至电动发电机,以转换成要传递到发动机曲轴的补充扭矩。

优选地,当储能器11中的充电水平高于最小水平时,femg系统也可以以排队模式操作。图7的实施例示出了链接到车辆控制器702的装备有femg系统的车辆的车辆间通信收发器701,该车辆控制器702被编程为维持该车辆与该排队中的紧邻前车之间的目标分离距离。在该实施例中,排队控制器702a和自适应巡航控制器702b被结合在车辆控制器702中,但是这些控制器702a和702b中的一个或两个可以与车辆控制器702分开地布置。该实施例中的车辆控制器链接到发动机控制器703,制动控制器704和femg系统控制器705。后一个发动机控制器703控制发动机706和减速器711的操作,制动控制器704控制车辆制动系统707(例如,车轮制动器)的操作,而femg系统控制器705根据需要控制电动发电机708的操作以及发动机曲轴和电动发电机之间的可切换联接器709的操作,以产生电动发电机输出扭矩或产生电能以进行存储。

基于经由收发器701从至少一个其他车辆接收的信息,图4的车辆控制器702确定其车辆是否在车辆排队中。来自至少一个其他车辆的信息可以例如经由基础设施(例如基于云的服务器,其可以包括或可以不包括与车队运营中心的通信)直接从另一车辆接收,或间接从另一车辆接收。

如果在排队中,则车辆控制器以排队模式控制车辆的操作。在此模式下,基于从收发器701接收到的信息,以及从各种车辆传感器710(例如,前置雷达距离传感器)和/或车辆中其他联网控制器接收到的其他信息,车辆控制器702确定维持车辆在排队内的位置所需的车辆加速和减速需求。femg控制器705继而控制电动发电机708和可切换联接器709的操作以执行所需的加速或减速,而发动机控制器703和制动控制器704继续以减小的发动机扭矩和节气门调整响应加速和/或减速需求而起作用,以维持所需速度。

如果满足加速需求所需的加速扭矩(或类似地,满足减速需求所需的减速扭矩负载)在femg电动发电机708的能力之内,则车辆控制器702命令femg控制器705产生所需的加速扭矩(以经由发动机曲轴提供给驱动轮的输出扭矩的形式)或减速扭矩(以再生制动期间的扭矩负载的形式)。如果加速扭矩(或减速力)超过了femg电动发电机708的能力,则可以命令电动发电机在其能力范围内满足那部分需求,而其余需求则由其他车辆系统满足。

例如,如果车辆控制器702确定维持车辆在排队中的位置所需的加速或减速大于电动发电机705能够输送的输出扭矩或再生制动延迟,则车辆控制器702可命令发动机控制器703增加发动机706的扭矩输出,或命令制动控制器704酌情应用制动系统707,以控制车辆在排队中的位置。在加速需求的情况下的示例是具有375nm的输出扭矩上限能力的电动发电机,其在存在400nm的加速扭矩输出需求的情况下操作。可以通过由电动发电机产生375nm的扭矩来满足加速需求,而通过增加向发动机的燃料输送来满足剩余的25nm的扭矩需求。类似地,在存在需要吸收100kw动能的减速需求和具有80kw电能产生上限的电动发电机的情况下,车辆制动器可以与电动发电机在发电机模式下的操作并行地操作以耗散20kw动能。

替代地,车辆控制器可以控制车辆的各种控制器(例如,控制器703-705)中的一些或全部,以协作地产生期望量的加速或减速力。例如,车辆控制器702可以命令femg控制器705以其能力的一部分(即,以小于电动发电机的扭矩或电能产生上限的100%)操作电动发电机,而其余的加速或减速需求通过命令发动机控制器703或制动控制器704产生剩余的所需加速或减速来满足,从而使发动机消耗的燃料和/或车辆制动器在排队操作期间耗散的废热能最小化。

电动发电机可在小于其额定容量的情况下操作的情形的示例是当仅有限量的能量存储容量可用时,即,当储能器已经接近其充电上限并且因此只能执行有限的再生制动时。在这种情况下,车辆控制器702可以另外例如通过增加分配给制动控制器704或发动机减速器的减速需求的比例来在控制器703-705之间分配车辆定位控制需求。

在加速需求的情况下的另一示例是当电动发电机708被操作以产生扭矩以独立于发动机速度而操作发动机附件驱动器时(即,当可切换联接器709脱离时),并且不希望将可切换联接器接合以将发动机附件驱动扭矩转移到发动机曲轴上以帮助车辆加速时(例如,如果可切换联接器709要被接合以允许电动发电机708将补充推进扭矩输送到发动机曲轴,将发动机冷却风扇或冷却剂泵降低到曲轴速度是不希望的)发生的情况。在这种情况下,可以命令发动机控制器703产生发动机706所有需求的加速扭矩,从而避免破坏发动机附件的操作。

femg通常以尽可能多地收集制动能量的方式响应减速请求。但是,在存在加速请求的情况下,基于电池充电状态和其他因素,系统可能不会响应。加速请求还可能需要进一步的处理(即,进一步的决策水平),例如,确定输出是否将被限制为预定的功率水平。

本领域普通技术人员将认识到,在图7的实施例中控制器的布置及其功能不是限制性的,因为可以将各种控制器及其编程部分或完全集成以适合特定的车辆应用,并且控制模块之间的通信可以是双向的和/或通过车辆网络(例如图4中的saej1939总线网络65)分布在控制模块之间。

图8示出了用于以排队模式操作femg系统的方法的实施例。在步骤801,开始以电动模式操作车辆,在步骤802接收到以排队模式操作的请求时,在步骤803中系统确定是否允许车辆的储能器(在此实施例中为电池)接收电能,例如电动发电机在再生制动期间产生的电能。如果系统确定不允许电池的进一步充电,则控制返回到步骤801以重新开始方法处理。

如果储能器被允许接收电能,则处理进行到步骤804,其中如果电动发电机尚未联接到发动机,则femg控制器命令可切换联接器使电动发电机与发动机曲轴接合。接下来,在步骤805和806,系统确定是否存在当前的加速请求或减速请求。如果不存在加速或减速请求(例如,当排队控制器不请求加速或减速以保持车辆分离距离时),则在步骤807,将电动发电机保持在关闭状态(即,不产生扭矩输出或电能输出),并且控制返回到步骤803。

如果在步骤805存在加速请求,则在步骤808,系统进入电动机模式,在该模式下,电动发电机使用从储能器输送来的电能产生输出扭矩,并且在步骤809中,电动发电机将与加速请求成比例的量的扭矩添加至发动机曲轴。在步骤810中,系统确定是否已经达到针对其发出加速请求的目标速度。如果否,则控制返回到步骤809以继续将电动发电机的扭矩输送到发动机曲轴;如果已经达到目标速度,则在步骤811,关闭电动机模式,并且控制返回到步骤803。

类似地,如果在步骤806中确定存在减速请求,则在步骤812中,系统切换到发电机模式,在该模式中,电动发电机将从发动机曲轴接收的扭矩转换为电能以进行存储,并且在步骤813中,电动发电机将发动机扭矩转换为电能。在步骤814中,系统确定是否已经达到目标速度,并且在适当的情况下,在步骤813继续产生电能或者在步骤815关闭发电机模式。一旦在步骤815中关闭了发电机模式,控制就返回到步骤803。

已经陈述了前述公开内容仅仅是为了说明本发明,而不是要进行限制。因为本领域技术人员可以想到结合了本发明的精神和实质的所公开的实施例的这种修改,所以本发明应该被解释为包括所附权利要求及其等同物范围内的所有内容。

参考标签列表:

1空气压缩机

2空调压缩机

3电动发电机

4驱动单元齿轮

5带轮

6阻尼器

7发动机冷却风扇

8发动机

9车辆电池

10dc/dc转换器

11储能器

12电池管理系统

13femg电子控制单元

14ac/dc电力逆变器

15离合器

16齿轮箱

20发动机冷却剂散热器

49框架导轨

63发动机控制单元

64传感器

65saej1939总线

66车辆装备

67dc总线

68a-68f控制线

69晶体管控制线

70dc/dc电压转换器

71dc/dc转换器

7212v电池

7312v负载

101电动发电机离合器位置传感器

102电动发电机速度传感器

103发动机附件离合器位置

104空气压缩机状态传感器

105动态热发生器状态传感器

106femg冷却剂温度传感器

107femg冷却剂压力传感器

10812v电池电压传感器

111制动控制器

112减速器控制器

113电子空气控制器

114变速器控制器

115仪表板控制器

116排队控制器

117具有制动控制器的自适应巡航控制器

120独立的发动机附件离合器

121femg冷却剂泵

307扭矩臂

308锚定点

601领头车辆

602跟随车辆

603通信

701收发器

702车辆控制器

702a排队控制器

702b自适应巡航控制器

703发动机控制器

704制动控制器

705femg控制器

706发动机

707制动系统

708电动发电机

709可切换联接器

710传感器

711减速器

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