自主控制系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】自主控制系統(tǒng)
[0001]發(fā)明目的
[0002]更具體的，本發(fā)明涉及一種自主能量生成系統(tǒng)，使用車輛制動時(shí)生成的再生能量為輔電池供電，該輔電池獨(dú)立于主電池，并且在所述主電池徹底失效的情況下，作為所述自主系統(tǒng)組合操作的結(jié)果，允許例如助力轉(zhuǎn)向、照明、制動伺服單元以及電子設(shè)備這樣的基本服務(wù)的持續(xù)操作，所述自主系統(tǒng)包括電容器組，經(jīng)由輔電池為所述基本服務(wù)供電。
【背景技術(shù)】
[0003]在現(xiàn)有市場上存在不同車輛模型，其配備有至少一個(gè)電機(jī)作為推進(jìn)裝置，由傳統(tǒng)的電池(主電池)供電，并具有稱為輔電池的第二電池，當(dāng)車輛靜止時(shí)為起動提供特定的車輛功能。
[0004]作為這些車輛類型的推進(jìn)系統(tǒng)的一種結(jié)果，它們需要定期為主電池充電，我們說大概是300伏特，并且這不僅為推進(jìn)電機(jī)提供能量，還為其它車輛服務(wù)提供能量，例如助力轉(zhuǎn)向、伺服制動、ABS、以及利用不同的輔助電機(jī)進(jìn)行的例如電動車窗、座椅和座椅靠背的移動、空調(diào)、照明及其它服務(wù)。
[0005]車輛運(yùn)行過程中主電池的完全失效會導(dǎo)致所有主要的車輛系統(tǒng)不可操作，例如這種情況下的駕駛員需要僅靠體力移動方向盤，并且對于制動，踩下制動踏板時(shí)缺少了倍率將導(dǎo)致更加微弱的制動，因此，在這些情況下的危險(xiǎn)狀況僅在上述服務(wù)失效時(shí)都是非常高的，并且將導(dǎo)致事故或與其它車輛相碰撞。
[0006]輔電池，我們稱之為電動車輛具有的信號電池(12伏特)，在主電池放電時(shí)是不足以密集使用的，與具有內(nèi)燃機(jī)且配備有交流發(fā)電機(jī)為電池充電的車輛不同，這些在電動車輛中不存在，其需要節(jié)省能量并最大化主電池的持續(xù)時(shí)間，從而為盡可能長的公里數(shù)維持操作。
[0007]主電池和輔電池裝置具有不同的線路系統(tǒng)，前者是300伏特，后者是12伏特，用于起動、穩(wěn)定的供電信號以及應(yīng)急。
[0008]例如在實(shí)用新型第201200498號中，其目的是“用于電動車輛快速充電的電子設(shè)備”，該設(shè)備用于為鉛電池或鋰電池快速充電，其中僅有后者可以接受慢充。如該報(bào)告所指出的，該設(shè)備通過高容量的電容器組使用暫時(shí)的能量存儲，該電容器組通過與主電力連接的充電器來進(jìn)行充電。
[0009]發(fā)曰月范闈
[0010]在車輛主電池完全失效的情況下，通過自主控制系統(tǒng)的方式，使用再生制動產(chǎn)生的能量為基本服務(wù)供電，以此實(shí)現(xiàn)其中下述優(yōu)勢:
[0011]-減少主電池的充電次數(shù)，提高其壽命，因?yàn)樗岢龅南到y(tǒng)將使用存儲在輔電池中的再生能量來驅(qū)動轉(zhuǎn)向和制動電機(jī)。
[0012]-實(shí)現(xiàn)更大的能量效率，因其不需要使用中間步驟。
[0013]-更大的安全性，在主電池?zé)o法供電的情況下，能夠通過輔電池維持車輛單元的基本控制，直至它能夠安全地停下。
[0014]本發(fā)明的另一目標(biāo)是，除了基本服務(wù)外，提供電動車窗操作、加熱、空調(diào)和舒適功會K。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明適用于所謂的混合動力或純電動車輛，它們的馬達(dá)之一是電動的，車輪配備有至少一個(gè)電機(jī)用于牽引，并且一個(gè)或多個(gè)電機(jī)用于轉(zhuǎn)向。除此之外，每個(gè)車輪裝有電機(jī)，具有牽引控制電子設(shè)備，例如EPS和ABS，其上裝有檢測位置和速度的傳感器(編碼器)，從而牽引(ESP)和防滑制動(ABS)可被控制為在制動時(shí)使用再生能量，再生能量發(fā)送至電容器組，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目的:通過修正制動時(shí)在電子設(shè)備中產(chǎn)生的電流峰值來穩(wěn)定再生能量，并且將其存儲作為輔電池的儲備。
[0016]電容器組可安裝在車輛的每個(gè)車輪上，或者所有車輪使用一個(gè)電池，安裝在車輛平臺上。在第一種情況下，牽引(電機(jī))、轉(zhuǎn)向和制動以及自主控制系統(tǒng)(ACS)，其控制牽引(EPS類型)和制動(ABS類型)，所依從(adherence)的控制是完全自主且獨(dú)立于車輛的剩余部分，并且在主電池失效的情況下，其將持續(xù)工作。
[0017]再生能量由牽引電機(jī)生成，當(dāng)主電池不供電時(shí)，將作為簡單的發(fā)電機(jī)工作。
[0018]本發(fā)明涉及的自主控制系統(tǒng)，接下來稱為ACS，包括如下主要構(gòu)件:
[0019]-EPC的端口和控制器，由輔電池供電；
[0020]-應(yīng)用于方向盤和踏板的電子助力和控制單元，我們將稱之為EPC;
[0021]-上述單元的接口，位于方向盤上；
[0022]-自動車輪控制設(shè)備(每個(gè)車輪均有一個(gè))。
[0023]通過控制單元，當(dāng)ACS檢測到主電池供電失效時(shí)，ACS從輔電池取電，其將暫時(shí)取代主電池，由此維持車輛及其主要構(gòu)件的控制，基本上它們集中于車輪的電子控制，概括為轉(zhuǎn)向+牽引+制動+制動+ABS+EPS。
[0024]另選的，自主控制系統(tǒng)的操作可以不需要前輪、后輪或所有四個(gè)車輪的任何改變。
[0025]其它的細(xì)節(jié)和特征示出在下述參考附圖的描述中，其僅是示例性的示出并不將本發(fā)明限制于附圖中。
【附圖說明】
[0026]下面是系統(tǒng)不同部件的列表，在圖中使用附圖標(biāo)記指示:(10)車輪、(11)傳感器、
(12)平臺、(13)電容器組、(14)主電池、(15)輔電池、(16)燈、(17)助力轉(zhuǎn)向、(18)制動伺服單元、(19)ABS、(20)EPS、(21)ACS、(22)電容器組、(23)自動車輪控制設(shè)備、(24)電子助力和控制單元的接口、(25)用于方向盤和踏板的電子助力和控制單元、(26)EPC電源控制器和端口、(27)牽引電機(jī)。
[0027]圖1是具有所涉及的主要部件的電動車輪的示意性俯視圖。
[0028]圖2是自動控制系統(tǒng)(21)的框圖。
[0029]圖3是顯示車輪的加速和減速的不同時(shí)刻下發(fā)生的改變的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1所示，車輪具有平臺(12)，車輪(10)安裝在平臺(12)的角落附近，在平臺(12)和車輪(10)之間，每個(gè)車輪(10)并入有伺服轉(zhuǎn)向
(17)、伺服制動器(18)和牽引電機(jī)(27) ο
[0031]同樣在平臺(12)上部后方是主電池(14)，在中間區(qū)域是輔電池(15)和電容器組(22)，主電池(14)為電牽引電機(jī)(27)和部分服務(wù)供電，輔電池(15)在車輛靜止時(shí)為其它有效服務(wù)供電，例如座椅的移動、內(nèi)部照明和其它。
[0032]如圖2所示，主電池(14)傳輸車輪(10)正常操作所需的電力，每個(gè)車輪具有安裝的自動控制設(shè)備(23)，其包括下述電機(jī):
[0033]-助力轉(zhuǎn)向(17)；
[0034]-伺服制動單元(18)、ABS及依從的控制(adherencecontrol)；
[0035]-牽引(27)，EPS類型。
[0036]伺服轉(zhuǎn)向(17)和伺服制動(18)、牽引電機(jī)(27)及其相應(yīng)的電子設(shè)備，單獨(dú)存在于每個(gè)車輪(10)上，通過稱為EPC(即電子助力和控制單元)的電子設(shè)備(23)在每個(gè)車輪
(10)上進(jìn)行控制，其從安裝在車輛方向盤上的接口(24)、通過被分配給伺服轉(zhuǎn)向(17)的方向盤以及伺服制動(18)的控制和助力單元(25)接收相應(yīng)的信號，在主電池(14)失效的情況下，由輔電池(15)所需的電力控制器端口(26)供電，如圖2所示，增加為本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)，編碼器類型傳感器(11)檢測車輪旋轉(zhuǎn)的速度突變，在ACS電子設(shè)備(21)的幫助下，通過改變牽引電機(jī)(27)的極性，將牽引電機(jī)(27)在制動時(shí)生成的再生能量轉(zhuǎn)變成發(fā)送給電容器組(22)的強(qiáng)度，除了存儲車輛制動時(shí)生成的電力外，還穩(wěn)定了再生能量的峰值，將它們從電容器組(22)轉(zhuǎn)移至輔電池(15)。
[0037]本發(fā)明的另一目標(biāo)是在主電池(14)完全供電失效的情況下，由輔電池(15)為伺服轉(zhuǎn)向和伺服制動(17-18)供電，由此避免危險(xiǎn)狀況并使得使用者能夠安全地將車輛停下(17-18)。
[0038]本發(fā)明的再一目標(biāo)是直接使用當(dāng)利用伺服制動(17)制動時(shí)生成的能量，而不需要傳至輔電池(15)，將牽引電機(jī)(27)產(chǎn)生的再生能量存儲在上述的電容器組(22)中，使得由于ACS(21)的電容器組(22)的集成，主電池(14)的充電次數(shù)減少了，提高了為位于每個(gè)車輪(10)上的伺服制動和伺服轉(zhuǎn)向(17-18)電機(jī)供電的服務(wù)壽命。
[0039]ACS (21)自主控制系統(tǒng)在車輛使用者踩下制動踏板時(shí)開始操作，此時(shí)傳感器(11)立刻檢測到車輪(10)的角速度的突變，并通過改變極性，轉(zhuǎn)換位于每個(gè)車輪(10)上的電牽引電機(jī)(27)的旋轉(zhuǎn)，由此電機(jī)作為電流發(fā)電機(jī)，類似于發(fā)電機(jī)，如圖3所示，為電容器組
(22)充電，其中一種可能性是電容器組(22)直接為伺服轉(zhuǎn)向(17)和伺服制動(18)供電，或者為輔電池(15)充電并流向伺服轉(zhuǎn)向和伺服制動(17-18)。
[0040]作為本發(fā)明的其中一個(gè)目標(biāo)，ACS控制系統(tǒng)(21)可以應(yīng)用于四個(gè)或只應(yīng)用于兩個(gè)車輪(10)。
[0041]使用附圖已經(jīng)充分地描述了本發(fā)明，容易理解的是可對細(xì)節(jié)做各種合適的修改，任何時(shí)候這些修改并不改變所附權(quán)利要求總結(jié)的本發(fā)明的本質(zhì)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自主控制系統(tǒng)，該自主控制系統(tǒng)適用于混合動力和/或電動車輛，以使用每個(gè)車輪制動時(shí)產(chǎn)生的再生能量，目的是為車輛電池充電，其特征在于，包括用于每個(gè)車輪(10)的傳感器(11)，所述自主控制系統(tǒng)與輔電池(15)和電容器組(22)相結(jié)合地為位于每個(gè)車輪(10)上的電機(jī)供電，所述自主控制系統(tǒng)控制伺服轉(zhuǎn)向(17)、伺服制動(18)和牽引電機(jī)(27)，并且穩(wěn)定所述車輛制動時(shí)由如同發(fā)電機(jī)與所述自主控制系統(tǒng)(21)相結(jié)合地工作的這些電機(jī)(27)所產(chǎn)生的再生電流的峰值，所述自主控制系統(tǒng)(21)在主電池(14)失效時(shí)被激活。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主控制系統(tǒng)，其特征在于，ACS(21)包括: -EPC的端口和控制器(26)，由所述輔電池(15)供電； -應(yīng)用于方向盤和踏板的電子助力和控制單元，我們將稱之為EPC (25); -上述單元的接口(24)，位于所述方向盤上； -自動(23)車輪控制設(shè)備(每個(gè)車輪都有一個(gè))。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主控制系統(tǒng)，其特征在于，所述ACS(21)能夠從所述電容器組(22)直接工作，為所述伺服轉(zhuǎn)向(17)、伺服制動(18)和牽引電機(jī)(27)供電，或者所述再生能量可為所述輔電池(15)充電，輔電池(15)接著將電力供應(yīng)給位于每個(gè)車輪(10)上的電機(jī)，激活所述伺服轉(zhuǎn)向(17)和所述伺服制動(18)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主控制系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛制動時(shí)產(chǎn)生的再生能量用于為例如照明、電動車窗、通用車輛電子設(shè)備這樣的其它服務(wù)供電，而不需要通過所述主電池(14) ο5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主控制系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛(10)包括兩個(gè)線纜，一個(gè)線纜用于由所述主電池(14)以300伏特供電的保護(hù)信號，另一個(gè)線纜是由所述輔電池(15)供應(yīng)的12伏特線纜。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)(21)安裝在每個(gè)車輪(10)上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主控制系統(tǒng)，其特征在于，另選的，所述系統(tǒng)(21)安裝在平臺(12)上。
【專利摘要】車輛制動時(shí)生成的再生能量用于為輔電池供電，該輔電池獨(dú)立于主電池，并且在所述主電池徹底失效的情況下，作為所述自主系統(tǒng)組合操作的結(jié)果，允許基本服務(wù)的持續(xù)操作，例如助力轉(zhuǎn)向、照明、制動伺服單元以及電子設(shè)備，該自主系統(tǒng)包括電容器組，直接地或者經(jīng)由輔電池為所述基本服務(wù)供電。該系統(tǒng)包括電子助力和控制單元的接口，應(yīng)用于方向盤和踏板的電子助力和控制單元以及ECU電源控制器和端口。
【IPC分類】B60W10/08, B60W10/26, B60L7/18, H02J7/00
【公開號】CN104904088
【申請?zhí)枴緾N201480003446
【發(fā)明人】F·費(fèi)勒-道莫·涅托, F·J·維坎蒂·烏納努埃, C·J·伊里翁多·阿里薩瓦拉加, J·M·伊里翁多·阿里薩瓦拉加
【申請人】微型電子設(shè)備發(fā)射器公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2014年1月15日
【公告號】EP2953231A1, US20150298552, WO2014118409A1