用于至少部分電驅(qū)動的車輛的車輛控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制至少部分電驅(qū)動的車輛的驅(qū)動裝置的方法，該驅(qū)動裝置包括至少兩個分別借助各一個電驅(qū)動單元機械耦合的車輛車輪，其中電驅(qū)動單元分別在電動機模式運行中從電能存儲器獲得電能和/或在發(fā)電機模式運行中將電能輸送給電能存儲器，其中電驅(qū)動單元在常規(guī)運行中根據(jù)車輛控制裝置的特定于驅(qū)動單元的/與驅(qū)動單元個體相關(guān)的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值來提供轉(zhuǎn)矩。此外本發(fā)明涉及一種車輛控制裝置以及具有該車輛控制裝置的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]這種類型的車輛基本上是已知的，從而為此不需要另外的文獻(xiàn)證明。車輛一一還稱為機動車一一用于在路面上行進(jìn)。如果車輛的驅(qū)動裝置除了電機之外還補充地包括內(nèi)燃機，則這種車輛通常稱為混合動力車輛。其驅(qū)動裝置僅包括一個或多個電機的車輛通常稱為電動車輛。用于這種車輛的電機通常是旋轉(zhuǎn)式電機，其例如可以是直流電機、交流電機等。
[0003]為了進(jìn)行行駛運行，一個或多個電機與車輛電池電連接。電池通常設(shè)計成高壓電池并且提供了可以由電機消耗的最大電流。該最大電流的部分值被分別傳輸給電機。與相應(yīng)電機相配屬的控制裝置由該電流的值來計算最小或最大轉(zhuǎn)矩，其在提供所述最大電流的情況下能借助相應(yīng)的電機來實現(xiàn)。由傳輸給電機的功率確定的最大轉(zhuǎn)矩被傳輸給車輛的車輛控制裝置。
[0004]借助車輛控制裝置，車輛駕駛員的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩預(yù)定值在關(guān)注電機的最大轉(zhuǎn)矩的情況下被分配給可用的電機。由此確保了，不超過車輛電池的最大電流。由此避免了車輛電池的不允許的運行狀態(tài)。
[0005]雖然這種方式已被驗證，然而下述情況被證明是不利的:即使當(dāng)車輛電池仍可以提供能量儲備時，各個電機也不能超過與其相配屬的功率運行。此外，車輛控制裝置未獲得相應(yīng)的變頻器的反饋，該變頻器基本上提供轉(zhuǎn)矩調(diào)整范圍。也就是說變頻器和電機通常至少暫時地能以比配屬的功率更高的功率運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此本發(fā)明的目的是，可以更好地使用由車輛電池提供的功率。
[0007]作為解決方案，本發(fā)明提出了一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法、根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛控制裝置和根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛。其它有利的設(shè)計方案由從屬權(quán)利要求的特征得出。
[0008]特別是，本發(fā)明在方法方面提出了一種用于控制車輛的驅(qū)動裝置的方法，該驅(qū)動裝置包括至少兩個分別借助各一個電驅(qū)動單元耦合的車輛車輪，其中電驅(qū)動單元分別在電動機模式運行中從電能存儲器獲得電能和/或在發(fā)電機模式運行中將電能輸送給電能存儲器，其中電驅(qū)動單元在常規(guī)運行中根據(jù)車輛控制裝置的特定于驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值來提供轉(zhuǎn)矩，其中在考慮電能存儲器的最大可用功率的情況下確定最大總轉(zhuǎn)矩，并且借助最大總轉(zhuǎn)矩來限定由特定于驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值形成的總和。
[0009]補充地，驅(qū)動單元可以分別將其最大可調(diào)整的轉(zhuǎn)矩傳輸給車輛控制裝置，從而借助車輛控制裝置不僅可以在考慮電能存儲器的最大可用功率的情況下且還可以在補充考慮驅(qū)動單元的各個最大轉(zhuǎn)矩的情況下來確定特定于驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值的最大值。
[0010]因此，本發(fā)明脫離了對相應(yīng)的電驅(qū)動單元進(jìn)行固定功率分派的原理。驅(qū)動單元通常包括至少一個電機，其優(yōu)選設(shè)計成旋轉(zhuǎn)式電機。此外，驅(qū)動單元可以包括變頻器，在該變頻器上連接有電機。此外，驅(qū)動單元可以具有自身的控制裝置。
[0011]因此，最大總轉(zhuǎn)矩形成了比較值，該比較值被考慮用于比較由特定于驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值形成的總和。由此能實現(xiàn)，如此限定特定于驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值的總和，使得不超過電能存儲器的最大可用功率。同時驅(qū)動單元中的每一個可以在寬范圍內(nèi)運行，從而例如通過第一驅(qū)動單元提供其最大可能的轉(zhuǎn)矩的方式來實現(xiàn)。同時另一個驅(qū)動單元能以下述方式提供轉(zhuǎn)矩:該轉(zhuǎn)矩不超過在需要用于第一驅(qū)動單元的功率和最大可用功率之間的差，只要第一驅(qū)動單元的功率尚未需求最大可用功率本身。最大可用功率的功率分配可以在最大可用功率的邊界條件下基本上自由地實現(xiàn)。必要時，驅(qū)動單元的最大可調(diào)整的轉(zhuǎn)矩或者相應(yīng)的功率可以被考慮作為其它的邊界條件。
[0012]本發(fā)明的一個方面在于，與相應(yīng)的驅(qū)動單元、如電機或者變頻器相配屬的特定于電機的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值的最大值可以變化，而且優(yōu)選通過下述方式變化:不超過電能存儲器的最大可用功率。在此，電能存儲器的最大可用功率不僅可以是能量存儲器的最大輸出功率，而且還可以是能量存儲器的最大輸入功率。利用本發(fā)明可以實現(xiàn)，可以對特定于驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值盡可能彼此無關(guān)地進(jìn)行調(diào)整。特別是，將使用者方面的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩預(yù)定值向特定于驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值的分配可以在寬范圍內(nèi)自由地選擇。僅電能存儲器的最大功率被考慮作為邊界條件。
[0013]電驅(qū)動單元不僅可以在電動機模式運行中而且還可以在發(fā)電機模式運行中運行。這種電機例如可以是直流電機、交流電機等。
[0014]車輛車輪可以設(shè)置在車輛的一個、兩個或多個軸上。車輛通常具有至少兩個分別配有至少一個車輪的軸。在單轍車輛中，例如在兩個軸上分別設(shè)置一個車輛車輪。在這種情況下，驅(qū)動單元、特別是電機優(yōu)選分別設(shè)計成輪轂電機，這就是說，該電機被內(nèi)置到車輛車輪中。此外當(dāng)然還可以設(shè)置雙轍或多轍車輛。在雙轍車輛中例如可以設(shè)置至少兩個軸，在其端部上在兩側(cè)分別設(shè)置一個車輛車輪。優(yōu)選地，軸的車輛車輪共同借助一個電機來驅(qū)動。然而此外還可以規(guī)定，在多轍車輛中，車輛車輪中的兩個或多個優(yōu)選能借助輪轂電機單獨地進(jìn)行驅(qū)動。
[0015]電能存儲器例如通過蓄電池、電容器、特別是超級電容器、其組合等形成。此外電能存儲器還可以包括控制器件，借助該控制器件能控制在電能存儲器內(nèi)的電能分配。此外，電能存儲器包括用于傳輸最大可用功率的至少一個值的通信器件。該值可以與電能存儲器的至少一個參數(shù)相關(guān)并且被反復(fù)確定。該參數(shù)可以包括溫度、電容量、老化狀態(tài)、電解質(zhì)比重、其組合等。最大可用功率的值被傳輸給車輛控制裝置。
[0016]因此，電能存儲器優(yōu)選能被充電，從而該電能存儲器還可以在制動運行期間接收和存儲由電驅(qū)動單元產(chǎn)生的電能。
[0017]使用者可以借助輸入裝置、如踏板等將驅(qū)動力矩預(yù)定值預(yù)先發(fā)給車輛控制裝置。然而驅(qū)動力矩預(yù)定值還可以通過速度控制裝置等來實現(xiàn)?；隍?qū)動力矩預(yù)定值，車輛控制裝置生成了特定于驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值，該轉(zhuǎn)矩預(yù)定值被傳輸給相應(yīng)的驅(qū)動單元、如電機或其變頻器。
[0018]特定于驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值是車輛控制裝置針對電驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值，該電驅(qū)動單元在驅(qū)動側(cè)將根據(jù)車輛控制裝置的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值來產(chǎn)生專門預(yù)先給定的轉(zhuǎn)矩。該轉(zhuǎn)矩預(yù)定值不僅可以是使車輛加速的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值，而且還可以是使車輛減速的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值。相應(yīng)地，電驅(qū)動單元在電動機運動模式中或在發(fā)電機運行模式中運行。這一點使得，利用驅(qū)動裝置不僅實現(xiàn)了車輛加速，而且同時還實現(xiàn)了減速，從而由減速產(chǎn)生的電能可以用于再生用途。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)不同，在本發(fā)明中，特定于驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值的最大值在考慮電能存儲器的最大可用功率的情況下被盡可能自由地確定。優(yōu)選地，這種確定通過計算以下述方式來實現(xiàn):計算用于特定于驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值的可用的最大值的數(shù)學(xué)總和，從而該總和不超過電能存儲器的最大可用功率。這就是說，車輛控制裝置可以例如與車輛的相應(yīng)的運行狀態(tài)相關(guān)地在寬范圍內(nèi)改變特定于驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值的相應(yīng)的最大值。從而可以規(guī)定，在車輛加速時，對于前軸所選擇的特定于驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)矩預(yù)定值的最大值小于對于后軸所選擇的最大值。在車輛減速時可以規(guī)定，相應(yīng)相反地選擇最大值?？傊景l(fā)明由此允許了，各個電驅(qū)動單元通常以比現(xiàn)有技術(shù)更高的功率運行并且因此明顯改進(jìn)了車輛的行駛動力。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，在本發(fā)明中不需要首先向驅(qū)動單元傳輸最大功率的值，然后在考慮該值的情況下驅(qū)動單元確定其最大轉(zhuǎn)矩并且回傳給車輛控制裝置。在本發(fā)明中，車輛控制裝置不需要將功率值傳輸給驅(qū)動單元。車輛控制裝置從驅(qū)動單元獲得了用于各個最大轉(zhuǎn)矩的值，而這與任一種可用于相應(yīng)的變頻器的功率無關(guān)。因此，最大轉(zhuǎn)矩的值基本上是驅(qū)動單元專用的，這就是說，此外可以與其結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)造方式、環(huán)境條件、如環(huán)境溫度和/或諸如此類相關(guān)。在此，還可以僅涉及各個驅(qū)動單元的固定值。因此，車輛控制裝置可以在一范圍內(nèi)分配最大可用功率，該范圍能夠大幅超過特別是現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)整范圍。
[0021]相應(yīng)地，本發(fā)明提出一種用于控制驅(qū)動裝置的車輛控制裝置，該驅(qū)動裝置包括至少部分電驅(qū)動的車輛的至少兩個分別借助各一個電驅(qū)動單元機械耦合的車輛車輪，所述車輛控制裝置具有至少一個用于連接電驅(qū)動單元的接口，其中車輛控制