CN103261855B - 用于确定机动车续航里程的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定机动车（10）的续航里程的方法，其中，所述机动车（10）具有用于提供驱动功率和/或回收制动能量的电马达（14），其中，机动车（10）的重量根据取决于电马达（14）的转矩t和/或转速（n）的加速度特性和/或再生特性确定，并且其中，所述机动车（10）的续航里程根据所确定的机动车重量确定。

Description

用于确定机动车续航里程的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于确定机动车的续航里程的方法，其中，所述机动车具有用于提供驱动功率和/或回收制动能量的电马达。
本发明还涉及一种用于确定机动车的续航里程的设备，其中，所述机动车具有用于提供驱动功率和/或回收制动能量的电马达及至少一个控制器以执行上述方法。
本发明还涉及一种机动车驱动系，其具有用于提供驱动功率和/或回收制动能量的电马达及上述类型的设备。
背景技术
在机动车驱动器技术领域通常已知电马达用作单独的驱动器(电动车)或者与另一类型的驱动发动机一起用作驱动器(混合驱动)。通常还已知使用用于提供驱动功率和在发电机运行中用于回收制动能量的驱动发动机。
在混合驱动机动车和纯电力驱动的机动车中，必须通过比较小的电力续航里程估计尽量精确的续航里程，以能够修正预测和设计的机动车可用性。电马达动车的续航里程在这里通过很多因素影响，例如机动车速度、坡度、机动车中的电负荷。
现有技术已知的、用于确定电马达动车的续航里程的方法精确度稍差，因为相关影响因素是不被考虑的。
因此，本发明的任务是提供一种用于确定机动车续航里程的改进方法和相应设备。
发明内容
为了解决上述任务，根据本发明提供一种用于确定机动车的续航里程的方法，其中，所述机动车具有用于提供驱动功率和/或回收制动能量的电马达，其中，所述机动车的重量根据取决于电马达转矩的加速度特性和/或再生特性确定，并且其中，所述机动车的续航里程根据机动车的重量确定。
其次，上述任务还通过一种用于确定机动车续航里程的设备解决，其中，所述机动车具有用于提供驱动功率和/或回收制动能量的电马达及控制单元，所述设备构造为执行上述方法。
最后，上述任务还通过一种具有用于提供驱动功率和/或回收制动功率的电马达及上述类型的设备的机动车驱动系解决。
通过本发明能够精确地确定电力驱动的机动车的续航里程，因为主要限制因子或者主要影响因素，机动车重量被确定并且在确定续航里程时被考虑。
在这里，为了确定机动车重量而考虑机动车行为，更确切地说，考虑与所提供的或者由机动车在发电机运行中的制动过程期间所施加的转矩有关的、电马达的加速度特性和/或再生特性。因为机动车重量直接影响依赖于转矩的机动车的加速或再生行为，机动车重量直接从电马达的测量数据确定。由此，实际机动车重量通过测量得知，并且对机动车续航里程具有大的影响，利用实际重量数据能够更精确地测定续航里程。
特别优选地，所述续航里程还根据设计的行驶路程曲线确定。
由此，在计算时，可考虑更多重要的影响因素，例如坡度和落差，由此重量确定和因而续航里程确定更精确。
还优选地，所述机动车重量根据路段信息尤其是道路曲线的坡度、机动车取向和/或在NN之上或之下的机动车的高度确定。
由此机动车重量的确定可被优化，因为排除了可能导致错误解释的外部影响。
进一步优选地，所述电马达和制动能量回收通过电马达根据确定的机动车重量进行控制。
由此，所述电马达的控制和尤其是制动时间点的控制在回收运行中能够适应机动车重量，由此电力驱动和尤其是回收是特别有效的。
进一步优选地，机动车的底盘和尤其是机动车的底盘的阻尼根据确定的机动车重量控制。
由此，机动车动力学被尤其精确地控制，因为实际机动车重量在这个关系中是特别的影响因素。
还优选地，所述机动车重量在考虑行驶速度或者空气运动，尤其不依赖于机动车运动的空气运动(方向、速度)的情形下确定。
由此能够通过风的减小或被排除掉而影响机动车重量的测量。
进一步优选地，所述机动车重量通过多个测量值测定。
由此能够使测量误差和环境影响达到最小。
进一步特别优选地，所述机动车重量分别在加速过程或再生过程结束后确定。
由此能够降低从获得的测量值中确定机动车重量的计算费用。
还优选地，所述机动车重量被提供给机动车的不同控制器。
由此能够更好地利用各个机动车部件之间的协同作用。
进一步优选地，机动车重量的各个值被检验合理性并且尤其是在负的合理性检验被拒绝之后。
由此能够排除测量误差并且更准确地阐明测定的机动车重量。
还优选地，机动车重量的确定在开始行驶之后进行。并且在打开机动车的门或者行李箱时停止或结束。由此能够使测量误差通过重量波动，例如通过撤出一个人或者通过移除一个物品，达到最小。
进一步优选地，参照在行驶开始时具体机动车重量，确定机动车重量，其中，尤其是使用机动车的空车重量、成年人的平均重量、根据座椅传感器测得的乘客数等和/或以前行驶确定的机动车重量和/或通过学习方法确定的重量，可考虑例如日期，工作日和/或小时，确定机动车重量。
一般地，通过本发明能够准确地阐明在没有附加传感器的情形下机动车的续航里程估值。
附图说明
图1以示意图示出了具有驱动系的机动车，所述驱动系包括电马达及用于控制这个电马达的设备；
图2以示意图示出了用于确定机动车续航里程的方法的程序图。
具体实施方式
在图1中示意性地示出了机动车并且用10概括地表示。机动车10具有驱动系12，在当前情形下，驱动系12具有电马达14以提供驱动功率。驱动系12用于驱动机动车10的驱动轮16L、16R。
电马达14在驱动轴上提供转矩t并且以可调节的转速n旋转。
此外，驱动系12能够装配为机动车10单独借助电马达14驱动(电马达动车)。替代地，电磁感应式电马达14能够是混合驱动系12的一部分，其中，驱动系可包括，在图1中未详细显示驱动发动机，如内燃机等。所述驱动系在这种情形下还具有变速器等。
驱动系12和电马达14能够装配成，在推进运行中和/或在制动过程时，电马达在电马达14发电机运行中产生电能。
电马达14借助功率电子器件18进行控制。所述功率电子器件与供电器件20，例如机动车10的蓄电池20，连接并且用于由机动车10的蓄电池20提供的直流电压转换成例如三相交流电或者单相交流电，以向电马达14供给电能。功率电子器件18还构造成，由电马达14产生的回收能量转换成直流电并且给蓄电池20充电。机动车10还具有一个或多个控制器22，它与蓄电池20、功率电子器件18和电马达14连接。控制器22通过功率电子器件18控制电马达14并且还记录电马达14、功率电子器件18和蓄电池20的测量值。控制器22还与控制设备24连接，控制设备24装配成控制驱动系12的其他部件或者探测驱动系12的测量值。控制器22还与显示器26连接，显示器26构造成向驾驶者告知机动车状态等信息。控制器22还通过机动车10的网路28与其他控制器和/或传感器连接，在图1中其他控制和/或传感器一般用30表示。控制器22通过网路28向其他控制器30提供测量值。控制器22通过网路28获得控制器和/或传感器30的数据和测量值，以根据附加数据优化计算。由此能够获得机动车10中不同控制器30的特别协同作用效应。
基于与转矩t和/或转速n有关的、电马达14的加速度特性和/或再生特性确定机动车10的重量。控制器22还探测蓄电池20的电荷状态并且因而确定拥有的电能。根据机动车重量和蓄电池20的电荷状态及可能的其他数据，例如能量消耗、环境条件，控制器22还测得机动车10的续航里程，并且通过显示器26显示测得的续航里程。
为了确定机动车重量，通过网路28向控制器22提供控制器或者传感器30的测量值和传感器数据。这些数据或测量值是例如路程曲线、机动车速度、坡度、机动车取向、在NN之上/之下的机动车高度、空气运动和通过座位传感器得到的机动车乘客的数量。控制器22从这些数据测得精确的机动车重量和机动车10的续航里程并且通过显示器26显示续航里程。
图2示出用于测量机动车10的续航里程的方法的示意性流程图。
在图2中所示的方法总体用40表示。方法40在42开始，例如能够通过操纵机动车10的点火实现。
在44确定机动车10的重量，更确切地说根据一般的机动车数据46、加速度数据48和/或回收数据50及环境信息52，例如导向***的地形测量，和气候信息，例如天气数据。一般机动车数据在这里是机器力矩t、发动机转速n和机动车速度。加速数据48在这里是通过需求的转矩t、机动车加速度和电能的减少，以便测得机动车10的重量。替代地，再生数据是在电力驱动器14的再生运行中使用的。这个再生数据50是机动车10的需求延迟、再生式制动器的部分，或许其他制动器***的一部分，机动车减速和蓄电池20的电能的增加。从这些再生数据50因而能够附加地或替代地确定地机动车10的重量。
还有，为了估计机动车重量，地形测量数据52例如在导航***上使用。这些地形测量数据52例如是行驶距离的坡度、NN之上/之下机动车的高度和机动车取向。
还有，天气数据54用于计算或供给机动车中郎，例如风向和强度，空气运动的高度和空气压力，以及在不同速度时机动车本身测量的测量值，例如逆风。从这些数据46至54，确定或估计机动车重量。确定或估计的机动车重量在56时进行评价。为了评价机动车重量，不同的相继确定的值被测得，并且必要时根据环境数据52、54摒弃或者根据附加数据46至54更强或更小强度地进行加权平均。由此测量错误和测量误差或环境影响能够达到最小，由此更准确地说明机动车重量的确定。根据环境数据52和天气数据54能够测得确定的或估计的重量的品质或精度。所测得的机动车重量被输送给续航里程计算，如在58所示。为了确定续航里程，提供其他信息60。其他信息60在这里可能是蓄电池20的电荷状况和机动车10的计划路程曲线。在确定续航里程时也考虑重量确定的品质或精度。所测得的机动车重量还传送给机动车10的其他控制器30，如在62所示。由此，机动车重量能够被提供给其他控制器30，例如电力驱动器14的控制或底盘控制，以便在给定机动车重量时确定优化的制动时间点以最大地使用回收势能或者适应底盘的主动阻尼，以便获得改进的行驶动力学。
机动车重量的确定和重量值的估值一步一步地重复，如在64所示，以优化测量。在58所示的续航里程确定一般根据在56所估计的最新估计的数据实现。
总的方法40在66结束，更确切地说，在由此得知或者引向重量的假设下，一般在关闭机动车10的点火时或者在打开门或行李箱时结束。
为了限制计算费用，优选所有测量数据在一个确定的时间间隔上，尤其是在一个完全加速或者再生过程期间收集，并且存储在机动车10的临时的或非临时的存储器中。在结束相应的加速或再生过程之后进行按照方法40确定或估计机动车重量。
还有，在结束方法40时，所确定的机动车重量保存在非临时存储器中，所述机动车重量在42开始下一次行驶时用作初始重量。
还有，所确定的重量值保存在另一非临时存储器中，以便它在56所示的估值时提供估值。
为了在42开始所述方法，一般假设具体机动车重量，更确切地说，例如根据机动车的空车重量加上在对应区域中成年人的平均重量乘以例如通过座椅传感器测得的乘客数量并且考虑最后一次行驶时所估计的机动车重量。进一步地，典型机动车重量能够通过学习方法测得，例如在某日，某工作日等对应某些时间的机动车重量。还有，所估计的机动车重量能够在一个更长时间和多个预先行程上被存储和使用。

Claims (19)

1.用于确定机动车(10)的续航里程的方法(40)，其中，所述机动车(10)具有用于提供驱动功率和/或回收制动能量的电马达(14)，其中，所述机动车(10)的续航里程根据所确定的机动车重量确定，
其特征在于，所述机动车(10)的重量基于与电马达(14)的转矩(t)和转速(n)有关的、所述电马达(14)的加速度特性和/或再生特性直接由电马达(14)的测量数据被确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述续航里程通过作为其他信息的、蓄电池(20)的电荷状况被确定。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述续航里程还根据计划的或者可能的行驶路程曲线确定(44)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述机动车重量根据路段信息、机动车取向和/或在平均海平面之上/之下的机动车的高度确定。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述机动车重量在考虑行驶速度或者空气运动的情况下进行确定(44)。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述电马达(14)根据机动车重量来控制。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述机动车(10)的底盘根据所述机动车重量进行控制。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述机动车重量通过机动车重量的多个测量值测得(56)。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述机动车重量分别在加速过程或再生过程结束之后确定(44)。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述机动车重量的被确定的值被检验其合理性，根据所述检验不变地考虑所述机动车重量的被确定的值、具有改变的权重地考虑所述机动车重量的被确定的值或者不考虑所述机动车重量的被确定的值。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述机动车重量被提供给机动车(10)的不同控制器(30)(62)。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述机动车重量的确定在开始行驶(42)之后进行并且在打开机动车(10)的门或者行李箱时中断或者结束。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在行驶开始(42)时通过假设具体的机动车重量确定所述机动车重量。
14.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述路段信息为道路曲线的坡度。
15.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过所述电马达(14)进行的制动能量回收根据机动车重量来控制。
16.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述机动车(10)的底盘的阻尼根据所述机动车重量进行控制。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，机动车的空车重量、成年人的平均重量、根据座椅传感器测得的乘客数量、前一行驶所确定的机动车重量和/或通过学习方法确定的重量被用于确定机动车重量。
18.用于确定机动车(10)的续航里程的设备，其中，所述机动车(10)具有用于提供驱动功率和/或回收制动能量的电马达(14)，并且还具有一个或多个控制单元(22)，所述控制单元(22)构造成执行权利要求1至17中任一项所述的方法(40)。
19.机动车驱动系(12)，其特征在于，所述机动车驱动系具有用于提供驱动功率和/或回收制动能量的电马达(14)及根据权利要求18所述的设备。
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