非导轨上行驶的复合动力车辆的运行方法技术

在复合动力车辆的内燃机（１１，Ｍ↓［ｔｈ］）的转速正在变化的条件下，本发明专利技术的运行方法使蓄电池（２０）与传动至驱动轮（１９）的动力无关而是以一种定向的方式这样进行充电或者放电，使得转速的变化 尽可能迅速地实现并且顾及燃油消耗，污染物排放和／或关照发动机，并且可以通过最佳运行点。另一方面，在内燃机动力增加的情况下，根据初始情况规定蓄电池是更加强烈地放电还是不太强烈地充电，而在动力降低时，是更加强烈地充电或者不太强烈地放电。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及如权利要求1的前序部分所述的非导轨上行驶的复合动力车辆的运行方法。即涉及一种改变复合动力车辆的产生机械动力的内燃机的运行状态的方法，该车辆包括至少一个第一电动机械，该电动机械有与至少一个驱动轮连接的机械连接装置，用于传递机械动力，以及一个电能存储器，该电能存储器有与该第一电动机械连接的电气连接装置，用于传递电能，其中，通过机械连接装置传递的动力的变化过程直接遵循指令，并且该电能存储器起着一个中间存储器的作用，至少在内燃机的运行状态变化期间偶尔释放或者吸收动力。示于公开文件EP-556 942中的方案涉及一种非导轨上行驶的串联复合动力车辆，其带有内燃机，连接在其曲轴上的发电机，连接动力源的电子装置，电子控制装置以及至少一个电动驱动马达。由于车辆的使用者通常期望当他用力踩下油门踏板时车辆即加速，所以希望在没有出现牵引力的情况下驱动扭矩能毫不延迟地一直增加以及发电机扭矩的对应直线增加(见第五栏，33-41行)。在该条件下，驱动动力和发电机动力同样直线增加，因为实际的联系动力等于扭矩乘以转速(见第五栏，8-15行以及42-49行)。因此在EP 0556 942中，对于所提到的内燃机动力在进行中增加的情况，其提出，在起初，不将发电机所吸收的扭矩增加到在内燃机内部产生的扭矩的情况下的程度(见第五栏，15-21行)。由此产生的内燃机的剩余动力有这样的效果其转速可较为迅速地增加，并且可尽快得到额定功率(见第五栏，22-29行)。然而该方案的缺点在于这样的事实，即内燃机转速的较为迅速的增加当然是以车辆加速的代价而获得的。两个标准“转速迅速增加”以及“驱动动力立即增加”是彼此限制的。在极端情况下，虽然转速迅速增加及因而迅速获得所要求的内燃机动力是可以作到的，然而在此加速间隔期间，至多可以得到车辆的少许加速。所要求的车辆加速将延迟只有达到额定转速时才发生。相反，车辆的立即加速有这样的结果，即内燃机转速只是慢慢增加因而只能逐渐地得到试图得到的最终驱动动力。由于在该情况下发电机重重地加载于内燃机上，就给在扭矩-转速特性曲线上选择最佳运行点设置了很窄的范围。例如，以这种方式，在加速阶段，很难达到最低油耗。在可预见的内燃机动力降低的情况下，发电机吸收的扭矩，与前述的情况相反，总是大于内燃机产生的扭矩。相似地，这里发电机动力将直线下降直至达到内燃机的新的运行点为止(见第五栏，50-58行和第六栏，1-6行)。然而至于在运行点的这种变化期间有剩余发电机动力的情况下将发生什么情况就不必提了。因此，本专利技术的目的在于找到一种用于改变复合动力车辆的内燃机运行状态的方法，其在从实际的运行状态逐渐到额定运行状态的过渡期间内，与传动到至少一个驱动轮上的动力无关，容许转速迅速与最佳运行状况相适应。达到本专利技术目的的方案从权利要求1的特征可以看出。即一种改变复合动力车辆的产生机械动力的内燃机的运行状态的方法，该车辆包括至少一个第一电动机械，该电动机械有与至少一个驱动轮连接的机械连接装置，用于传递机械动力，以及一个电能存储器，该电能存储器有与该第一电动机械连接的电气连接装置，用于传递电能，其中，通过机械连接装置传递的动力的变化过程直接遵循指令，并且该电能存储器起着一个中间存储器的作用，至少在内燃机的运行状态变化期间偶尔释放或者吸收动力，其特征在于，内燃机在运行状态变化期间被引导通过内燃机特性曲线上的某些选择的运行点，其在兼顾至少一个运行参数，特别是兼顾最少的能量消耗和/或最少的污染物排放和/或最小的噪音形成和/或尽可能好的关照发动机方面是最佳的，或者其容许迅速增加内燃机的转速，而不必特别注意由内燃机产生的动力的变化过程。最佳实施例的形式在从属权利要求中作了具体说明。本专利技术的运行方法，在内燃机的运行状态变化期间，借助能量存储器的定向使用，可以确保驱动轮与内燃机的动力完全脱开，借此-一方面，所需要的车辆动力，即传递给驱动轮的动力可直接地有效地增加或降低；-另一方面，转速随着内燃机的最佳运行状态而迅速增加或者降低是作得到的。借助该脱开，内燃机还可以在运行状态变化期间，即转速的增加或者降低期间被驱动，特别是可以兼顾能量消耗，污染物排放，噪音形成和/或关照发动机等方面来最佳地运行。为简单起见，将仅描述最佳运行状态，而不描述最佳能量消耗，污染物排放，噪音形成和/或关照发动机等。对此的更加确切的详细情况和解释在下面说明。本专利技术的方案对于各种复合动力车辆特别是对于串联和并联复合动力车辆以及组合形式的车辆同样是有利的。同样，原则上例如带有节流阀或者燃油喷射装置的柴油机或者汽油机，燃气轮机，燃料电池都可以用作热能源，在这里以内燃机表示。在下面，并且纯粹以举例的方式描述可以适用本专利技术方案的串联和并联车辆串联复合动力车辆基本上包括一个燃机，也称为热机或者内燃机，连接在其曲轴上的发电机，一个或者多个例如直接用作轮毂马达的电驱动马达，以及与内燃机在一起作为第二能源的蓄电池。在现有技术中，所加入的蓄电池仅仅用作恒定负荷能源，即在用于供应电驱动马达连续运行中用作恒定负荷能源，如从EP 0545 390中所见到的，而不是作为随着运行状态的变化临时释放能量给内燃机的装置。与串联复合动力车辆不同，并联复合动力车辆包括一个直接机械连接装置，该装置例如由在内燃机和驱动轮之间的齿轮变速器，离合器，和差速器组成，如同大多数惯用汽车所发生的情况一样。蓄电池与该机械传动系统并联，并与同样作用于驱动轮的电驱动马达电连接。根据WO 91/08123，内燃机可以作用在前轴上，而电驱动马达仅仅连接在后轴上。还公开了各种变型，其中未有电驱动马达与驱动轮或者轴的直接机械连接，如EP 0584 090所示，但是有内燃机和变速器之间的或者变速器和差速器之间的连接。当然，复合动力车辆还包括控制和调节电路，例如作为发动机控制装置，其在柴油机的情况下，根据油门踏板位置，转速，行车速度，燃油温度，进气和冷却流体温度，吸气管压力等可确定喷油量，喷油正时，排气再循环等。此外，主要还有所谓的车辆控制装置，该装置有由其处理的发动机数据，蓄电池充电状态信息，总的车辆信息，在串联复合动力车辆的情况下由发电机产生的电压信息，并且其控制和监测着一起工作的内燃机，电动机械，蓄电池等。当然发动机控制装置可为车辆控制装置的一个整体部分。除此之外，还有用于电动驱动马达的转换蓄电池能量的驱动电路，而在串联复合动力车辆的情况下还转换发电机的能量，并且其将该能量引导到驱动马达。这样，它可以是直流/交流转换器。还提供有蓄电池充电电路，该电路在考虑蓄电池的充电状态的情况下控制着充电电流或放电电流。已知有大量的蓄电池充电电路和蓄电池控制方法，大多数都可以用于本专利技术方法。基本上，可以使用例如带有电驱动器的机械飞轮来代替蓄电池，储能器，或者超级能量暂存器。下面仅以串联复合动力车辆和附图来描述本专利技术的方法，其中附图说明图1是串联复合动力车辆的驱动装置的方框图；图2a是对于内燃机的功率或者转速增加的情况下第一实施例的功率-时间曲线图2b是对应图2a的扭矩-转速曲线图；图3a是对于内燃机的功率或者转速增加情况下第二实施例的功率-时间曲线图；图3b是对应图3a的扭矩-转速曲线图；图4a是对于内燃机的功率或者转速增加情况下第三实施例的功率-时间曲线图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改变产生机械动力（Ｐ↓［ｔｈ－ｉｎｔ］）的复合动力车辆的内燃机（１１，Ｍ↓［ｔｈ］）的运行状态的方法，该车辆包括至少一个第一电动机械（１７，Ｍ↓［ｅｌ］），该电动机械有与至少一个驱动轮（１９）连接的连接装置（１８），用于传递机械动力（Ｐ↓［ｍｅｌ］），以及一个电能存储器（２０，Ｂ↓［ａｔ］），该电能存储器有与该第一电动机械（１７，Ｍ↓［ｅｌ］）连接的电气连接装置（１５，２１，２２），用于传递电能，其中，通过机械连接装置（１８）传递的动力（Ｍ↓［ｅｌ］）的变化过程直接遵循指令，并且该电能存储器（２０，Ｂ↓［ａｔ］）起着一个中间存储器的作用，至少在内燃机（１１，Ｍ↓［ｔｈ］）的运行状态变化期间偶尔释放或者吸收动力，其特征在于，内燃机（１１，Ｍ↓［ｔｈ］）在运行状态变化期间被引导通过内燃机特性曲线上的某些选择 的运行点，其在兼顾至少一个运行参数，特别是兼顾最少的能量消耗和／或最少的污染物排放和／或最小的噪音形成和／或尽可能好的关照发动机方面是最佳的，或者其容许迅速增加内燃机（１１，Ｍ↓［ｔｈ］）的转速，而不必特别注意由内燃机（１１，Ｍ↓［ｔｈ］）产生的动力（Ｐ↓［ｔｈ－ｉｎｔ］）的变化过程。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 1996-9-18 96114943.21.一种改变产生机械动力(Pth-int)的复合动力车辆的内燃机(11，Mth)的运行状态的方法，该车辆包括至少一个第一电动机械(17，Mel)，该电动机械有与至少一个驱动轮(19)连接的连接装置(18)，用于传递机械动力(Pmel)，以及一个电能存储器(20，Bat)，该电能存储器有与该第一电动机械(17，Mel)连接的电气连接装置(15，21，22)，用于传递电能，其中，通过机械连接装置(18)传递的动力(Mel)的变化过程直接遵循指令，并且该电能存储器(20，Bat)起着一个中间存储器的作用，至少在内燃机(11，Mth)的运行状态变化期间偶尔释放或者吸收动力，其特征在于，内燃机(11，Mth)在运行状态变化期间被引导通过内燃机特性曲线上的某些选择的运行点，其在兼顾至少一个运行参数，特别是兼顾最少的能量消耗和/或最少的污染物排放和/或最小的噪音形成和/或尽可能好的关照发动机方面是最佳的，或者其容许迅速增加内燃机(11，Mth)的转速，而不必特别注意由内燃机(11，Mth)产生的动力(Pth-int)的变化过程。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，运行状态的变化包括内燃机(11，Mth)转速的变化。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，运行状态的变化在一个时间间隔内发生...

【专利技术属性】
技术研发人员：L德尔雷，G弗兰克库托，P思乌里拉特，R阿特尔，
申请(专利权)人：SMH管理服务有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]