RU2710136C2 - Способ эксплуатации электрического автотранспортного средства и электрическое автотранспортное средство - Google Patents

Способ эксплуатации электрического автотранспортного средства и электрическое автотранспортное средство Download PDF

Info

Publication number
RU2710136C2
RU2710136C2 RU2016114441A RU2016114441A RU2710136C2 RU 2710136 C2 RU2710136 C2 RU 2710136C2 RU 2016114441 A RU2016114441 A RU 2016114441A RU 2016114441 A RU2016114441 A RU 2016114441A RU 2710136 C2 RU2710136 C2 RU 2710136C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electric machine
electric
vehicle
inertia
machine
Prior art date
Application number
RU2016114441A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016114441A3 (ru
RU2016114441A (ru
Inventor
Арнульф ШПОНХАЙМЕР
Брайан ДЖИЛЛСПЕЙ
Original Assignee
ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи filed Critical ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
Publication of RU2016114441A publication Critical patent/RU2016114441A/ru
Publication of RU2016114441A3 publication Critical patent/RU2016114441A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2710136C2 publication Critical patent/RU2710136C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2045—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for optimising the use of energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/105—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/50—Drive Train control parameters related to clutches
    • B60L2240/507—Operating parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/20—Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/24—Coasting mode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/51—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к способу эксплуатации электрического автотранспортного средства и связанному электрическому автотранспортному средству, содержащему минимум одну электрическую машину в качестве тягового двигателя и элемент управления для выбора функции движения по инерции. При этом когда водителем выбрана функция движения по инерции, при заданных условиях автоматически происходит переход в режим движения по инерции, в котором на колеса транспортного средства не передают ни момент привода, ни момент сопротивления. Заданные условия включают в себя: педаль акселератора находящуюся в нейтральном положении и текущую скорость транспортного средства, имеющую предварительно установленное значение или превышающее его. Причем при заданных условиях автоматически происходит переход в режим движения по инерции за счет того, что трансмиссия транспортного средства приводится в состояние, в котором указанная минимум одна электрическая машина не расходует электрическую энергию. Достигается увеличение дальности движения электрического автотранспортного средства, в том числе за счет снижения расхода электричества во время движения по инерции. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение касается способа эксплуатации электрического автотранспортного средства, т.е. автомобиля, имеющего по меньшей мере одну электрическую машину, но не имеющего двигателя внутреннего сгорания в качестве тягового двигателя, и имеющего элемент управления для выбора функции движения по инерции, при этом, когда водителем выбрана функция движения по инерции, при заданных условиях автоматически происходит переход в режим движения по инерции за счет того, что на колеса транспортного средства не передается ни момент привода, ни момент сопротивления. Кроме того, изобретение касается электрического автотранспортного средства, предназначенного для выполнения этого способа.
Такой способ известен из DE 10 2007 035 424 A1. Он касается, в частности, гибридных транспортных средств, которые дополнительно к двигателю внутреннего сгорания включают в себя по меньшей мере одну электрическую машину в качестве тягового двигателя, однако эта электрическая машина должна также иметь возможность предусматриваться в качестве единственного привода.
У таких транспортных средств обычно выполняется рекуперация, когда водитель отпускает педаль акселератора, при этом электрическая машина эксплуатируется в качестве генератора для зарядки аккумулятора электрической энергии, такого как, напр., тяговая батарея.
Однако у гибридного транспортного средства энергия движения транспортного средства должна рекуперироваться, т.е. накапливаться в аккумуляторе энергии, не во всех состояниях движения с отпущенной педалью акселератора. Более того, иногда предпочтительно предусматривать наиболее долгое возможное качение, рабочее состояние, в котором тяговый двигатель отсоединен от трансмиссии или, соответственно, выключен. Такое рабочее состояние, в котором колеса транспортного средства свободно катятся, называется движением по инерции.
При вышеуказанном известном способе водитель получает возможность намеренно выбирать функцию движения по инерции посредством специального элемента управления, напр., на рычаге переключения передач или посредством педали акселератора с точкой приложения давления. В одной из альтернатив функция движения по инерции предусмотрена для отпущенного педального механизма. Если водитель активировал функцию движения по инерции, переход в режим движения по инерции всегда происходит автоматически тогда, когда это не влияет на динамику движения. Из соображений энергоэффективности при движении по инерции сцепление размыкается, и двигатель внутреннего сгорания отключается, и/или электрические машины эксплуатируются в состоянии наибольшей экономии энергии.
Электрическими машинами для электрических автотранспортных средств служат обычно непосредственно соединенные синхронные машины с возбуждением от постоянных магнитов. Если к такой синхронной машине во время движения не подводится энергия, противоэлектродвижущая сила создает момент сопротивления в синхронной машине и вместе с тем повышенное сопротивление качению транспортного средства, что ведет к более высокому расходу энергии и уменьшенной ориентировочной дальности хода. Тогда наиболее энергоэкономичным режимом является подвод синхронной машине подводится ровно такого количества энергии, чтобы она не передавала на колеса ни положительный, ни отрицательный вращающий момент. Однако и в этом состоянии расходуется некоторое количество энергии.
В основе изобретения лежит задача, предложить способ эксплуатации электрического автотранспортного средства, который позволяет получить особенно экономичный и эргономичный режим движения по инерции.
Эта задача решается с помощью способа и с помощью устройства с признаками независимых пунктов формулы изобретения.
Предпочтительные усовершенствования изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
В соответствии с изобретением заданные условия включают в себя, во-первых, что педаль акселератора находится в нейтральном положении, т.е. в положении, в котором водитель не передает вращающий момент на педаль акселератора, и во-вторых, что текущая скорость транспортного средства имеет предварительно установленное значение или превышает его.
В основе этого лежит тот обнаруженный факт, что у электрических автотранспортных средств часто оказывалось экономически невыгодным выполнение режима движения по инерции при более низких скоростях движения, и что водители в таких случаях также скорее не ожидают или не желают режима движения по инерции. Более того, оказалось, что водителям, когда они используют изобретение, менее часто приходится активировать функцию движения по инерции и снова деактивировать ее, и поэтому они в целом могут и хотят дольше использовать функцию движения по инерции.
Кроме того, при изобретении осуществляется автоматический переход в режим движения по инерции за счет того, что трансмиссию транспортного средства приводят в состояние, в котором указанная по меньшей мере одна электрическая машина не расходует электрическую энергию.
Последнее в одном из вариантов осуществления изобретения достигается за счет того, что электрическая машина представляет собой асинхронную машину, и что переход в режим движения по инерции происходит за счет того, что сначала осуществляют переключение с управления вращающим моментом на управление частотой вращения электрической машины, а затем отключают подачу тока к электрической машине.
Вышеупомянутая экономия энергии в другом варианте осуществления изобретения достигается за счет того, что электрическая машина представляет собой синхронную машину с посторонним возбуждением с отдельной или, соответственно, внешней обмоткой возбуждения, и что переход в режим движения по инерции происходит за счет того, что сначала осуществляют переключение с управления вращающим моментом на управление частотой вращения электрической машины, после чего отключают ток возбуждения к обмотке возбуждения, затем частоту вращения двигателя доводят до нуля, и затем отключают подачу тока к электрической машине.
Альтернативно упомянутая выше экономия энергии может достигаться за счет того, что электрическая машина представляет собой синхронную машину с возбуждением от постоянных магнитов, и что в трансмиссии предусмотрено подключенное к электрической машине электроприводное сцепление, такое как, собственно, известно из DE 10 2009 054 872 A1, или муфта свободного хода. В этом случае переход в режим движения по инерции происходит за счет того, что сначала осуществляют переключение с управления вращающим моментом на управление частотой вращения электрической машины, затем при необходимости отпускают сцепление, после чего частоту вращения двигателя доводят до нуля, и затем отключают подачу тока к электрической машине.
Предварительно установленное значение минимальной скорости транспортного средства, при котором может происходить переход в режим движения по инерции, составляет по меньшей мере приблизительно 50 или 60 км/ч, что является характерным для больших городских или магистральных дорог, более предпочтительно приблизительно 80 км/ч и еще более предпочтительно приблизительно 100 км/ч, т.е., что характерно для проселочных дорог и автострад.
Согласно второму аспекту изобретения предлагается электрическое автотранспортное средство, имеющее по меньшей мере одну электрическую машину в качестве тягового двигателя, при этом транспортное средство предназначено для выполнения вышеописанного способа.
В одном из вариантов выполнения изобретения указанная по меньшей мере одна электрическая машина представляет собой асинхронную машину.
В другом варианте выполнения изобретения указанная по меньшей мере одна электрическая машина представляет собой синхронную машину с отдельной или, соответственно, внешней обмоткой возбуждения.
В следующем варианте выполнения изобретения указанная по меньшей мере одна электрическая машина представляет собой синхронную машину с возбуждением от постоянных магнитов, при этом в трансмиссии предусмотрено подключенное к электрической машине электроприводное сцепление или муфта свободного хода.
Ниже следует описание примеров осуществления с помощью чертежей. На них показано:
фиг.1: график зависимости скорости от времени электромобиля на дороге с небольшим уклоном;
фиг.2: принципиальный эскиз трансмиссии электромобиля, имеющего функцию движения по инерции;
фиг.3: одна из альтернативных конструкций трансмиссии с фиг.2; и
фиг.4: блок-схема для пояснения способа эксплуатации электромобиля.
Фиг.1 наглядно поясняет режим движения электрического автотранспортного средства, то есть электромобиля, в течение периода времени 100 с по дороге, которая в течение этого периода времени снижается приблизительно на 120 метров высоты, как показано нижней линией в сочетании с правой ординатой.
Электромобиль в начале участка уклона имеет начальную скорость 100 км/ч, которую он должен в этом наглядно поясненном случае сохранять, как показано сплошной кривой, когда педаль акселератора находится в нейтральном положении. В этом случае сила, которая пытается ускорить транспортное средство за счет его собственного веса, равна сопротивлению качению.
У традиционного электромобиля, который имеет синхронную машину с возбуждением от постоянных магнитов в качестве тягового двигателя, и у которого выполняется рекуперация, когда водитель отпускает педаль акселератора, сопротивление качению, однако, повышается на обусловленный рекуперацией момент сопротивления двигателя, и транспортное средство со временем стало бы двигаться медленнее, как показано штриховой линией на фиг.1. И даже если в этом случае не выполнялась бы рекуперация, сохранялся бы остаточный момент сопротивления двигателя вследствие индуцированной в электрической машине противоэлектродвижущей силы, которая замедляет транспортное средство.
Чтобы снова прийти к номинальной скорости, водитель должен рано или поздно немного нажать на педаль акселератора, и транспортное средство будет двигаться, напр., с фактической скоростью, обозначенной на чертеже фиг.1.
В этом случае, однако, общий баланс энергии не оптимален, так как энергия движения преобразуется в электрическую энергию, накапливается и снова преобразуется обратно в энергию тяги, что связано с потерями на преобразование.
Хотя можно было бы в какой-то степени заставить синхронную машину вращаться синхронно путем соответствующей подачи тока, чтобы все время удерживать транспортное средство на номинальной скорости, однако в этом случае также растрачивалась бы электрическая энергия.
На фиг.2 схематично показана трансмиссия электромобиля, имеющего функцию движения по инерции, которая позволяет получить режим движения по инерции, не растрачивая энергию. Электромобиль содержит электрический аккумулятор 1 в виде тяговой батареи (высоковольтной батареи), топливного элемента и т.д., электрическую машину 2 в качестве тягового двигателя, которая здесь представляет собой синхронную машину с возбуждением от постоянных магнитов (СМПМ), которая снабжается энергией через преобразователь 3 от электрического аккумулятора 1, сцепление 4, имеющее электроприводной исполнительный элемент 5 сцепления, который находится в трансмиссии между электрической машиной 2 и дифференциалом 6 передних колес, а также сенсоры 7 частоты вращения передних колес.
Сцепление 4 позволяет отключать подачу тока к электрической машине 2 без торможения транспортного средства с помощью электрические машины 2, и в режиме движения по инерции номинальная скорость может поддерживаться без растраты электрической энергии.
То же самое возможно, когда вместо сцепления 4 в трансмиссии имеется муфта свободного хода.
На фиг.3 показана одна из альтернативных трансмиссий электромобиля, имеющего функцию движения по инерции, который позволяет осуществлять режим движения по инерции, не растрачивая энергию. Этот пример осуществления отличается от примера осуществления фиг.2 только тем, что трансмиссия обходится без сцепления и исполнительного элемента сцепления, и что электрическая машина 2 либо представляет собой асинхронную машину, также называемую индукционной машиной (ИМ), либо синхронную машину с посторонним возбуждением с отдельной или, соответственно, внешней обмоткой возбуждения (синхронная машина с возбуждением током, СМВТ).
За исключением внутреннего трения, такие электрические машины 2 не создают момента сопротивления двигателя, когда подача тока совсем отключена, и режим движения по инерции может выполняться без растраты электрической энергии.
Теперь способ эксплуатации для описанных выше электромобилей поясняется с помощью фиг.4. На ней наглядно поясняется системная программа, которая циклически выполняется в управлении трансмиссии, например, каждые 100 мс, при этом левая половина блок-схемы показывает, при каких условиях и каким образом начинается режим движения по инерции, в то время как правая половина блок-схемы показывает, каким образом происходит выход из режима движения по инерции, если одно из условий больше не выполняется.
Программа начинается с подготовки к эксплуатации транспортного средства, напр., путем вращения ключа зажигания или тому подобного. В шаге S1 запрашивается, задействован ли элемент управления для выбора функции движения по инерции. Этот элемент управления может представлять собой специальный элемент управления, напр., определенное, обозначенное «PRND C» положение рычага переключения передач или выключатель на панели приборов или в пространстве для ног. Альтернативно функция движения по инерции может, напр., инициироваться с помощью определенной комбинации или, соответственно, последовательности положений или, соответственно, движений педального механизма.
Если элемент управления для выбора функции движения по инерции задействован, в шаге S2 запрашивается, находится ли педаль акселератора в своем нормальном положении, которое обычно соответствует 0% отклонения от ее исходного положения. Если да, то в шаге S3 запрашивается, превышает ли текущая скорость транспортного средства предварительно установленное пороговое значение x1, равное, напр., 100 км/ч. Если да, в шаге S4 запрашивается, превышает ли состояние заряда батареи предварительно установленное пороговое значение x2.
Если на один из запросов в шагах S1-S4 дается ответ «нет», то в шаге S5 запрашивается, находится ли (еще) транспортное средство в режиме движения по инерции. Если нет, происходит возврат к шагу S1.
Если в шаге S4 дается ответ «да», в шаге S6 выполняется процедура для начала режима движения по инерции. Для этого сначала происходит переключение с управления вращающим моментом на управление частотой вращения электрической машины 2.
У трансмиссии, как на фиг.2, имеющей в качестве электрической машины 2 синхронную машину с возбуждением от постоянных магнитов (СМПМ) теперь с помощью исполнительного элемента 5 сцепления размыкается сцепление 4.
У трансмиссии, как на фиг.3, имеющей в качестве электрической машины 2 синхронную машину с отдельной или, соответственно, внешней обмоткой возбуждения (СМВТ), ток возбуждения отключается.
Затем в обоих вышеназванных случаях частота вращения тягового двигателя 2 доводится до нуля, или ей позволяют стать равной нулю. Затем вся подача тока к электрической машине 2 доводится до нуля Ампер, как и в том случае, когда электрическая машина 2 представляет собой асинхронную машину (ИМ).
После шага S6 программа возвращается к шагу S1. Если в следующем цикле на один из запросов в шагах S1-S4 дается ответ «да», напр., потому что водитель деактивировал функцию движения по инерции, и если запрос в шаге S5 дает, что транспортное средство (еще) находится в режиме движения по инерции, выполняется процедура по выходу из режима движения по инерции.
Для этого сначала в шаге S7 измеряется частота вращения колес. В случае если электрическая машина 2 представляет собой синхронную машину с возбуждением от постоянных магнитов, отсюда вычисляется частота вращения сцепления 4 на выходе. В случае если электрическая машина 2 представляет собой синхронную машину с отдельной или, соответственно, внешней обмоткой возбуждения или асинхронную машину, находится или вычисляется ее частота вращения ротора.
После этого в шаге S8 в случае синхронной машины с возбуждением от постоянных магнитов ее частота вращения ротора доводится до частоты вращения сцепления, а в случае синхронной машины с отдельной или, соответственно, внешней обмоткой возбуждения включается ее ток возбуждения.
В случае синхронной машины с возбуждением от постоянных магнитов в шаге S9 запрашивается также, достигла ли стягивания ротора частоты вращения сцепления, и если нет, повторно выполняются шаги S8 и S9, пока частота вращения ротора не будет равна частоте вращения сцепления.
После шагов S8 и S9 в шаге S10 сцепление 4 смыкается, в случае если электрическая машина 2 представляет собой синхронную машину с возбуждением от постоянных магнитов, и во всех случаях происходит обратное переключение с управления частотой вращения на управление вращающим моментом электрической машины 2, чтобы закончить режим движения по инерции, и программа возвращается к шагу S1.

Claims (19)

1. Способ эксплуатации электрического автотранспортного средства, имеющего по меньшей мере одну электрическую машину (2) в качестве тягового двигателя и элемент управления для выбора функции движения по инерции, при этом, когда водителем выбрана функция движения по инерции, при заданных условиях автоматически происходит переход в режим движения по инерции, в котором на колеса транспортного средства не передают ни момент привода, ни момент сопротивления,
отличающийся тем, что
заданные условия включают в себя, что педаль акселератора находится в нейтральном положении и что текущая скорость транспортного средства имеет предварительно установленное значение или превышает его, причем при заданных условиях автоматически происходит переход в режим движения по инерции за счет того, что трансмиссию транспортного средства приводят в состояние, в котором указанная по меньшей мере одна электрическая машина (2) не расходует электрическую энергию.
2. Способ эксплуатации по п.1, отличающийся тем, что указанная по меньшей мере одна электрическая машина (2) представляет собой асинхронную машину (ИМ), причем переход в режим движения по инерции происходит за счет того, что сначала осуществляют переключение с управления вращающим моментом на управление частотой вращения электрической машины (2), а затем отключают подачу тока к электрической машине (2).
3. Способ эксплуатации по п.1, отличающийся тем, что указанная по меньшей мере одна электрическая машина (2) представляет собой синхронную машину (СМВТ) с посторонним возбуждением с отдельной или, соответственно, внешней обмоткой возбуждения, причем переход в режим движения по инерции происходит за счет того, что сначала осуществляют переключение с управления вращающим моментом на управление частотой вращения электрической машины (2), затем отключают ток возбуждения к обмотке возбуждения, затем частоту вращения двигателя доводят до нуля, после чего отключают подачу тока к электрической машине (2).
4. Способ эксплуатации по п.1, отличающийся тем, что указанная по меньшей мере одна электрическая машина (2) представляет собой синхронную машину (СМПМ) с возбуждением от постоянных магнитов, причем в трансмиссии предусмотрено подключенное к электрической машине (2) электроприводное сцепление (4) или муфта свободного хода, при этом переход в режим движения по инерции происходит за счет того, что сначала осуществляют переключение с управления вращающим моментом на управление частотой вращения электрической машины (2), затем при необходимости размыкают сцепление (4), после чего частоту вращения двигателя доводят до нуля, и затем отключают подачу тока к электрической машине (2).
5. Способ эксплуатации по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что
предварительно установленное значение текущей скорости транспортного средства составляет по меньшей мере приблизительно 50 или 60 км/ч, более предпочтительно приблизительно 80 км/ч и еще более предпочтительно приблизительно 100 км/ч.
6. Электрическое автотранспортное средство, имеющее по меньшей мере одну электрическую машину (2) в качестве тягового двигателя,
отличающееся тем, что транспортное средство предназначено для выполнения способа по одному из пп.1-5.
7. Электрическое автотранспортное средство по п.6,
отличающееся тем, что
указанная по меньшей мере одна электрическая машина (2) представляет собой асинхронную машину (ИМ).
8. Электрическое автотранспортное средство по п.6,
отличающееся тем, что
указанная по меньшей мере одна электрическая машина (2) представляет собой синхронную машину (СМВТ) с отдельной или, соответственно, внешней обмоткой возбуждения.
9. Электрическое автотранспортное средство по п.6,
отличающееся тем, что
указанная по меньшей мере одна электрическая машина (2) представляет собой синхронную машину (СМПМ) с возбуждением от постоянных магнитов, при этом в трансмиссии предусмотрено подключенное к электрической машине электроприводное сцепление (4) или муфта свободного хода.
RU2016114441A 2015-04-16 2016-04-14 Способ эксплуатации электрического автотранспортного средства и электрическое автотранспортное средство RU2710136C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015206919.2 2015-04-16
DE102015206919.2A DE102015206919A1 (de) 2015-04-16 2015-04-16 Elektro-Kraftfahrzeug und Betriebsverfahren für ein Elektro-Kraftfahrzeug

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016114441A RU2016114441A (ru) 2017-10-19
RU2016114441A3 RU2016114441A3 (ru) 2019-10-21
RU2710136C2 true RU2710136C2 (ru) 2019-12-24

Family

ID=57043675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016114441A RU2710136C2 (ru) 2015-04-16 2016-04-14 Способ эксплуатации электрического автотранспортного средства и электрическое автотранспортное средство

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10160347B2 (ru)
CN (1) CN106042974A (ru)
DE (1) DE102015206919A1 (ru)
RU (1) RU2710136C2 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9776527B2 (en) * 2013-05-14 2017-10-03 Ford Global Technologies, Llc Powertrain for electric vehicles
CN106515507B (zh) * 2016-10-26 2019-01-01 东风汽车股份有限公司 纯电动汽车电机辅助驻坡及坡道起步控制***及方法
JP6172367B1 (ja) * 2016-10-28 2017-08-02 トヨタ自動車株式会社 自動運転車両の制御装置
CN108068798B (zh) * 2016-11-16 2019-10-01 上海汽车集团股份有限公司 档位预选的方法及装置
JP6624036B2 (ja) * 2016-12-14 2019-12-25 株式会社デンソー 制御装置
CN107599892B (zh) * 2017-09-13 2019-11-29 山东理工大学 一种双电机双驱轴电动车非驱动电机拖转控制方法
CN107696913A (zh) * 2017-09-13 2018-02-16 山东理工大学 一种双电机双驱轴电动车非驱动永磁电机拖转控制方法
CN109693555B (zh) * 2017-10-20 2022-06-21 河南森源重工有限公司 一种电动车辆滑行回馈的控制方法和装置
CN107985119B (zh) * 2017-10-24 2020-08-11 山东理工大学 一种飞轮混动双电机四轮驱动电动车辆驱动控制方法
DE102019112060A1 (de) * 2019-05-09 2020-05-14 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrofahrzeug
CN111634281A (zh) * 2019-10-25 2020-09-08 长城汽车股份有限公司 车辆的能量回收控制方法及装置
DE102020005357A1 (de) 2020-09-01 2022-03-03 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs in einem Segelbetrieb
DE102020213395A1 (de) 2020-10-23 2022-04-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems
CN113547930B (zh) * 2021-07-30 2022-06-14 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种纯电动汽车跟车行驶的智能节能控制方法、装置及汽车
DE102021212148A1 (de) 2021-10-27 2023-04-27 Mahle International Gmbh System mit elektrischem Drehtransformator
DE102021212149A1 (de) 2021-10-27 2023-04-27 Mahle International Gmbh Drehtransformatorsystem

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030221882A1 (en) * 2002-04-10 2003-12-04 Thomas Long Vehicle drive system with energy recovery system and vehicle mounting same
US20080029323A1 (en) * 2004-07-06 2008-02-07 Tokyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid Vehicle and Driving Resistance Measurement of Hybrid Vehicle
US20080243324A1 (en) * 2006-02-21 2008-10-02 Zero Emissions Systems, Inc. Vehicular switching, including switching traction modes and shifting gears while in electric traction mode
DE102009046340A1 (de) * 2009-11-03 2011-05-05 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung einer Roll- oder Segelfunktion eines Fahrzeugs
DE102009046341A1 (de) * 2009-11-03 2011-05-05 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung einer Roll- oder Segelfunktion eines Fahrzeugs
DE102013211340A1 (de) * 2013-06-18 2014-12-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur bedarfsgerechten Steuerung bzw. Regelung des Rekuperationsmoments einer im Generatorbetrieb arbeitenden elektrischen Maschine eines Fahrzeugs

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4730151A (en) * 1986-01-15 1988-03-08 General Electric Company Continuous field control of series wound motors
US4798053A (en) * 1986-12-10 1989-01-17 Chang Jimmy C K Kinetic energy reclaiming system for vehicle
US4949362A (en) * 1989-03-09 1990-08-14 General Electric Company System for detecting and limiting electrical ground faults within electrical devices
JP3377258B2 (ja) * 1993-07-23 2003-02-17 ヤマハ発動機株式会社 電動モータ付き乗り物
WO1997010967A1 (fr) * 1995-09-18 1997-03-27 Seiko Epson Corporation Mecanisme de securite pour un vehicule electrique
US5923093A (en) * 1996-07-02 1999-07-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle drive system adapted to assure smooth brake application by motor/generator or engine
JPH11287317A (ja) * 1998-03-31 1999-10-19 Toyota Motor Corp 車両用自動変速機のコーストダウンシフト制御装置
WO2000020243A1 (de) * 1998-10-02 2000-04-13 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Gmbh Getriebe mit zumindest zwei wellen und einer elektromaschine oder einer automatisierten scheibenkupplung
US6488345B1 (en) * 2001-08-16 2002-12-03 General Motors Corporation Regenerative braking system for a batteriless fuel cell vehicle
US7601094B2 (en) * 2005-09-29 2009-10-13 Honda Motor Co., Ltd. Method of clutch pressure regulation during downshift of a vehicle with automatic transmission
US20070105672A1 (en) * 2005-10-18 2007-05-10 Daren Luedtke Variable speed transmission
DE102007012875A1 (de) * 2007-03-17 2008-09-18 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes
DE102007035424A1 (de) 2007-07-28 2009-01-29 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Fahrzeug, Betriebsverfahren und Bedienschnittstelle
WO2010033460A2 (en) * 2008-09-16 2010-03-25 Kelsey-Hayes Company Method and apparatus for controlling the position of an electric motor
JP2010183687A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Hitachi Constr Mach Co Ltd 電動機駆動トラックの運転支援装置および方法
US8343010B2 (en) * 2009-03-27 2013-01-01 Zf Friedrichshafen Ag Shift to direct drive during coast conditions
WO2010141682A1 (en) * 2009-06-05 2010-12-09 Magna Powertrain Usa, Inc. Multi-mode hybrid electric transfer case for four-wheel drive vehicle
DE102009054872A1 (de) 2009-12-17 2011-06-22 ZF Friedrichshafen AG, 88046 Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben desselben
JP5492745B2 (ja) * 2010-11-16 2014-05-14 株式会社日立製作所 電動車両の走行制御装置
CN102485563A (zh) * 2010-12-03 2012-06-06 上海中科深江电动车辆有限公司 采用单向离合器装置实现制动能量回收的电动车辆节能方法
US9018812B2 (en) * 2011-01-28 2015-04-28 Gideon Gimlan Transportation device with reciprocating part and kinetic storage
DE102011083326A1 (de) * 2011-09-23 2013-03-28 Ford Global Technologies, Llc Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor in einer Segel-Betriebsart
JP5711821B2 (ja) * 2011-10-24 2015-05-07 川崎重工業株式会社 電動車両
WO2013084333A1 (ja) * 2011-12-08 2013-06-13 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US20130162009A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Coda Automotive, Inc. Electric vehicle regenerative braking system
JP2013212728A (ja) * 2012-03-30 2013-10-17 Aisin Aw Co Ltd ハイブリッド車用自動変速装置の制御装置
JP5733293B2 (ja) * 2012-11-28 2015-06-10 トヨタ自動車株式会社 走行制御装置
KR101470138B1 (ko) * 2013-03-28 2014-12-05 현대자동차주식회사 Amt차량의 변속제어방법
US9278745B2 (en) * 2013-04-10 2016-03-08 William Edward Kooi, JR. Vertical travel assistance unit for a trolling motor
CN103231658B (zh) * 2013-05-14 2015-09-09 江西博能上饶客车有限公司 电动客车制动***及其控制方法
GB201318706D0 (en) * 2013-10-23 2013-12-04 Jaguar Land Rover Ltd Improvements in vehicle speed control
US9682699B2 (en) * 2015-04-14 2017-06-20 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for downshifting during regeneration
EP3132966A1 (de) * 2015-08-21 2017-02-22 Magna Steyr Fahrzeugtechnik AG & Co KG Verfahren zum betreiben eines fahrzeuges

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030221882A1 (en) * 2002-04-10 2003-12-04 Thomas Long Vehicle drive system with energy recovery system and vehicle mounting same
US20080029323A1 (en) * 2004-07-06 2008-02-07 Tokyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid Vehicle and Driving Resistance Measurement of Hybrid Vehicle
US20080243324A1 (en) * 2006-02-21 2008-10-02 Zero Emissions Systems, Inc. Vehicular switching, including switching traction modes and shifting gears while in electric traction mode
DE102009046340A1 (de) * 2009-11-03 2011-05-05 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung einer Roll- oder Segelfunktion eines Fahrzeugs
DE102009046341A1 (de) * 2009-11-03 2011-05-05 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung einer Roll- oder Segelfunktion eines Fahrzeugs
DE102013211340A1 (de) * 2013-06-18 2014-12-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur bedarfsgerechten Steuerung bzw. Regelung des Rekuperationsmoments einer im Generatorbetrieb arbeitenden elektrischen Maschine eines Fahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016114441A3 (ru) 2019-10-21
DE102015206919A1 (de) 2016-10-20
RU2016114441A (ru) 2017-10-19
CN106042974A (zh) 2016-10-26
US20160303996A1 (en) 2016-10-20
US10160347B2 (en) 2018-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2710136C2 (ru) Способ эксплуатации электрического автотранспортного средства и электрическое автотранспортное средство
KR101485286B1 (ko) 하이브리드 차량의 제어 장치
US8825253B2 (en) Hybrid vehicle control device
US7730982B2 (en) Oil pump driving control device for a hybrid vehicle
EP2589509B1 (en) Creep cut-off control device for electric vehicle
JP4637770B2 (ja) ハイブリッド電気自動車の制御装置
JP6012026B2 (ja) 車両の制御装置
WO2012137329A1 (ja) ハイブリッド車両およびその制御方法
US20210188254A1 (en) Electric vehicle and control method for electric vehicle
JP2013112265A (ja) ハイブリッド車両のエンジン停止制御装置
JP5918464B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP5092363B2 (ja) 車両の発進制御装置
JP2012126327A (ja) ハイブリッド電気自動車の走行制御装置
JP5765419B2 (ja) 車両および車両用制御方法
JP2015013509A (ja) ハイブリッド車両のオートクルーズ制御装置
JP2014069603A (ja) ハイブリッド電気自動車
JP5678570B2 (ja) 車両の駆動力制御装置
JP2011105039A (ja) ハイブリッド式車両の駆動制御装置
JP6516405B2 (ja) ハイブリッド車両の走行制御装置
KR20130011066A (ko) 하이브리드 차량의 ｒ-ｄ 변속 제어 방법
JP4439310B2 (ja) ハイブリッド車両
JP6492762B2 (ja) 車両用駆動制御装置
JP6516404B2 (ja) ハイブリッド車両の走行制御装置
JP6322906B2 (ja) ハイブリッド車両用駆動装置
JP5962799B2 (ja) 車両用走行制御装置