混合動力機動車輛的製作方法

2023-12-09 19:25:06

專利名稱:混合動力機動車輛的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於控制配備有內燃機、電機、用於內燃機的自動重啟裝置以及邏輯控制單元的混合動力機動車輛操作的方法，內燃機和電機的每一個都適於把扭矩傳遞給車輛的傳動系(driveline)。本發明還涉及適於執行該方法的混合動力機動車輛。
背景技術：
並行混合動力車輛可由其內燃機和/或其電機操作。車輛電子裝置根據車輛的操作參數來管理啟動兩者的哪一個。因此當混合動力車輛停止時，它能非常迅速並自動地關閉其內燃機，而在駕駛員例如通過踩下加速踏板來請求時，電機進入就緒態，使得將功率傳遞給驅動輪。傳動系可被稱作仍保持啟動。在常規車輛中，在相同的狀態下，內燃機空載但未停止，從而使駕駛員知曉車輛的傳動系仍在啟動。但是，在混合動力車輛中，儘管傳動系仍操作，但駕駛員並未被任何噪聲警告。當車輛要長時間段停泊時，駕駛員應當關閉車輛的電池，這意味著不僅關閉內燃機，而且關閉電力推進網絡以避免任何不必要的電池耗盡。但是，因為在混合動力車輛中，傳動系保持運轉而不會發出任何明顯噪聲，所以存在未關閉傳動系而停泊混合動力車輛的風險。在這種情況下，在特定時間段後，可能發生保持車輛處於就緒狀態必需的電流純消耗導致電池耗到一定程度使得內燃機為了對電池充電而重啟。實際上，混合動力車輛配備有用於內燃機自動重啟的裝置，以使電池組的荷電狀態達到低水平時自動重啟引擎，從而避免損壞電池。如果這在混合動力車輛被遺忘在諸如車庫的封閉環境時發生，則這會導致意外的排氣和燃油過量消耗。在封閉環境下的排氣會引起汙染並引發安全問題。
目前使用的用於混合動力車輛的技術是在駕駛員側的車門開啟時使自動重啟裝置無效。用於在內燃機仍然操作的狀態下停泊的常規車輛的另一技術是在經過特定時間量後關閉引擎。
因為這些技術不能為使用者提供任何選擇，它們都具有主要缺點。

發明內容
本發明旨在提出一種用於控制混合動力機動車輛的操作的新方法，該方法監視在車輛內部或外部存在使用者或活動並基於此來確定整個傳動系以及電輔助設備是否應被關閉。
為此，本發明涉及一種用於控制混合動力機動車輛的操作的方法，該混合動力機動車輛配備有內燃機、至少一個連接至牽引用電池組的電機和至少一個邏輯控制單元。該方法的特徵在於內燃機和電機中的每一個都適於將扭矩傳遞給車輛的傳動系，且在於包括至少以下步驟:
a)監視車輛的活動區域和/或監視車輛的電/電子網絡以檢測在活動區域中的使用者和/或車輛的輔助設備的使用；
b)確定步驟a)的監視在給定時間段期間是否已經檢測到活動區域中的使用者和/或車輛的輔助設備的使用；
c)如果步驟b)的確定結果為否，則啟動至少牽引用電池組的關閉過程。
受益於本發明，即使內燃機已經被關閉，駕駛員也可使用駕駛室電設備和車輛外部的輔助設備。此外，如果至給定時段沒有檢測到車輛中或其周圍的活動，則它能防止意外的內燃機重啟以及安全問題。
根據本發明的有利地但不強制的另一方面，該方法可合併以下特徵中的一個或多個:
步驟c)的關閉過程包括禁止內燃機的自動重啟裝置。
關閉過程包括監測牽引用電池組的負載水平，且在所述負載水平達到下限閾值時執行牽引用電池組的有效關閉。
牽引用電池組的有效關閉包括把電池組與電牽弓I電力網隔離。
關閉過程包括關閉所述車輛的輔助設備。
在步驟a)監視的活動區域是車輛的駕駛室。
在步驟a)監視的活動區域是在車輛外部的車輛附近。
在步驟a)電/電子網絡是通過監測該網絡中的電信號而被監視。
電信號對應於輸入裝置的使用者的致動。
在步驟a)電/電子網絡是通過監測連接至網絡的輔助設備的功耗而被監視的。
當所述車輛在啟動階段時和/或當為所述電機供電的牽引用電池組的負載和/或溫度低於閾值負載值時禁止該方法。
閾值負載值優選設定為在給定時間段後，在不另外加載(loading)牽引用電池組的情況下允許啟動內燃機或藉助電機移動車輛。
本發明還涉及可以實施上述方法的混合動力機動車輛。更確切地，本發明涉及配備有內燃機、至少一個連接至牽引用電池組的電機以及至少一個邏輯控制單元的混合動力機動車輛，內燃機和電機中的每一個適於將扭矩傳遞給車輛的傳動系。該車輛的特徵在於其包括用於檢測在車輛的活動區域中的使用者或車輛的輔助設備的使用的裝置，且特徵在於邏輯控制單元適於基於在給定時間段期間由檢測裝置發射的信號而啟動至少牽引用電池組的關閉過程。
根據本發明的有利方面，上述邏輯控制單元適於禁止內燃機的自動重啟裝置。


在不限制本發明的目的的情況下，將結合附圖並作為示例性實例對本發明進行說明。附圖中:
圖1是實現本發明的卡車的示意表示；
圖2是表示根據本發明的方法的框圖。
具體實施方式
如圖1中所示，混合動力車輛I包括內燃機10，由牽引用電池組22供電的牽引電機20，內燃機和牽引電機的每一個適於將扭矩通過變速箱35傳遞給車輛的傳動系30。牽引用電池組22以及牽引電機20是車輛電/電子網絡82的一部分。所述車輛網絡例如包括高電壓電牽引電力網84，並且牽弓丨用電池組22和牽弓丨電機20被連接到該高電壓電牽弓I電力網84。車輛網絡82還包括低電壓電服務電力網86以及電子控制網絡88，其每一個可被視為車輛電/電子網絡82的子網絡。
內燃機10還適於將扭矩傳遞給牽引電機20，以使其產生電能。內燃機10可以與自動重啟裝置12關聯。後者包括獨立啟動電機或牽引電機20可以用於啟動引擎10，在這種情況下，自動重啟裝置12包括所述牽引電機20。所述自動重啟裝置12由車輛的電子控制網絡88控制。電力網例如可以通過適當的轉換器28而彼此連接，以交換電能。低電壓電力網86可以從由內燃機10驅動的交流發電機14、從低電壓電池組26和/或通過適當的轉換器28從高電壓網絡84獲得電流。
混合動力車輛I包括駕駛室3，其包括方向盤31以及其他在圖1中未示出的設備。
混合動力車輛I可以設置有輔助設備50，諸如電尾板、電驅動液壓泵或簡單地作為用於輔助系統的機械動力源的電機。輔助設備連接至車輛電/電子網絡82。特別根據其功耗，它可以被連接至高電壓或低電壓電力網或被連接至未示出的並在中壓下操作的BODYBUILDER電力網，且它還優選地被連接至電子控制網絡88。輔助設備50在此被表示為連接至牽引電力網84。
電子控制網絡88監測並控制各種車輛組件的操作，包括內燃機10，牽引電機20以及電力網絡的操作。電子控制網絡可以包括諸如電子控制單元40、一個或多個數據總線、繼電器、傳感器以及輸入裝置的組件，車輛的使用者通過該輸入裝置可以與電子控制網絡88交互，以控制一個或多個車輛組件。
混合動力車輛I還包括檢測裝置，其用於檢測在車輛中或在車輛附近存在使用者。這些檢測裝置優選地被連接至電子控制網絡88並因此是其一部分。
檢測裝置可以包括檢測裝置62，該檢測裝置62適於檢測駕駛室3中存在使用者並傳送電信號S62，該電信號S62可以由電子控制網絡88使用。這些檢測裝置62例如可以包括在駕駛員座椅中的傳感器、踏板中的一些開關或監測駕駛室3的內部容積的容積傳感器。
檢測裝置可以包括檢測裝置64，該檢測裝置64適於檢測在車輛附近存在使用者。檢測裝置64可包括容積傳感器或任何等同裝置。檢測裝置64覆蓋車輛I相鄰的區域A，駕駛員通常在裝載/卸載操作過程中站立在該區域A內。該區域A被表示在圖1的車輛I的左側。它還可以位於車輛I的右側和/或後側。在這種情況下，檢測裝置64可以包括多個傳感器。檢測裝置64還可以包括用於測量車輛與位於由駕駛員掌握的遙控無鑰匙系統卡中的收發器之間距離的裝置。這些檢測裝置64適於產生電信號S64，該電信號S64可以由電子控制網絡88使用。
檢測裝置可包括監測單元74，該監測單元74適於測量輔助設備50的功耗。如圖所示，該監測單元74還適於以電信號S74的形式發送與輔助設備50的功耗對應的值，該值可以由電子控制網絡88使用以確定是否正在使用該設備。
替代地或者組合地，檢測裝置可包括用於檢測車輛的電裝置由使用者使用的裝置。例如，這樣的檢測裝置可包括監測電子控制網絡88的輸入裝置由使用者致動或車載電器由使用者使用。例如，如果使用者觸摸連接至電子控制網絡88的無線電裝置的音量按鈕，則電子控制網絡88可以確定使用者在車輛上。[0038]根據本發明另一改進實施例，內燃機10可以設置有監測裝置66，用於確定內燃機10是否在啟動階段。例如，這樣的監測裝置66可以包括測量內燃機10的油溫或冷卻水溫的傳感器。這樣的裝置66適於產生電信號S66,該電信號S66可以由電子控制網絡88使用。
替代地或者組合地，混合動力車輛I可以包括連接至電池組22的監測單元72，該監測單元72適於測量電池組的荷電狀態。該監測單元72還適於以電信號S72的形式發送與牽引用電池組22的荷電狀態對應的負載值(load value)。
在本發明的方法的開始步驟100，將計時器值t設為初始值tQ。
本發明的方法的第一步驟101可以利用檢測裝置62和/或64實施。在該步驟中確定使用者是否在車輛I的活動區域中。車輛I的活動區域是使用者因特定活動而可處於的區域，例如駕駛室3和/或裝載/卸載區域A。通過檢測裝置62或64檢測在該活動區域中存在使用者。
如果檢測到在活動區域中的使用者，則該方法返回至步驟100。如果沒有在活動區域中檢測到存在，則在第二步驟102中，通過把增量時間值Λ t與計時器的計時器值t相加而增大計時器的時間值t。增量時間值At可以例如在10毫秒至幾十秒的範圍內。
在第三步103中，將計時器值t與閾值時間值Ttl比較。如果計時器值t低於該閾值時間值Ttl，則重複步驟101。只要步驟101中監視的結果是否定，則也重複步驟102和103。因此，只要在活動區域3和A中沒有檢測到存在，則以值At步進地增加計時器值t。
計時器值t達到閾值Ttl的事實對應於卡車的不存在和/或不活動時段至少達到Ttl的持續時間。隨後，可以實施車輛的關閉操作。實際上，通過在步驟103中確定時間值t是否達到閾值Ttl來確定在h和Ttl的時間段期間是否已經在活動區域3和A中檢測到使用者。
例如，T0可被設定為15分鐘。該閾值也是可調整的。
在沒有檢測到活動區域中的使用者而t變為大於Ttl的情況下，可利用監測裝置66實施該方法的另一步驟104。在該步驟104中例如通過測量內燃機10中的溫度來確定混合動力車輛I是否在啟動狀態中。如果混合動力車輛I處於預熱的開始階段，則通過監測裝置66可以測量低溫，且因此在步驟104中做出的確定結果將是肯定的。在該情況下，該方法返回至步驟101。該步驟104在寒冷季節或寒冷地區在使用者駕駛之前需要預熱車輛時是有用的。
應當注意，步驟104不是強制的，特別是在無需引擎預熱的地區。
如果發現車輛I沒有處於啟動階段，則執行另一步驟105。在該步驟中，至少關閉電機20的電源。
此時優選執行車輛傳動系的完全關閉。因此，例如，由電子控制網絡88驅動的該關閉將啟動用於由高電壓牽引網絡84供電的設備的關閉序列。這可以例如涉及如果任何轉換器和電機沒有已停止則停止它們。隨後，諸如牽引用電池組22的高電壓牽引網絡84的電源從網絡的其餘部分斷開連接並與其隔離。而且，停止服務網絡交流發電機14或關閉其激勵。同時，如果內燃機10沒有已停機則也將其停止。在該階段，由於低電壓電池組26，低電壓網絡86上的電能仍然可用。因此，可以設置將由所述低電壓網絡86供電的多個用電設備與電池組26隔離。這可以通過斷開電控主開關或通過斷開所述組件的供電線路上的一系列電控繼電器而實現。[0050]根據本發明的可選方面，本發明的方法在步驟100之前可以包括另一步驟99，在該步驟99中，監測單元72測量為牽引電機20供電的牽引用電池組22的負載L。如果車輛I處於空載狀態，而牽引用電池組22仍然將電流傳遞至一些輔助設備，則電池組22的負載會降低。如果牽引用電池組22的負載L低於閾值負載值Ltl,則自動啟動步驟100至105。該方面在電池組負載L低時允許避免損壞牽引用電池組22以及內燃機10的意外重啟。
此外，設定閾值負載值Lci,使得在經過等於Ttl的時間段之後，在不進一步加載牽引用電池組22的情況下，允許啟動內燃機10或藉助牽引電機20移動車輛I。該方面允許使用者能在不重啟內燃機10的情況下在封閉空間中移動車輛1，且由此避免燃油過量消耗以及汙染或安全問題。
根據第二種途徑，在第一步驟101期間，代替檢測在活動區域3和A中存在使用者，可以確定輔助設備50是否被使用。這可以通過測量設備50被連接到的電力網絡中的功耗來實現。如果輔助設備50被使用，則將從電力網絡中吸收電能。可通過監測單元74測量的電能的電湧或強度來檢測這種功耗。如果沒有檢測到輔助設備50的使用，則以與第一方法相同的方式執行步驟102至105。
根據第三種途徑，可以執行步驟101以檢測活動區域中存在使用者以及輔助設備的使用這兩者。在該情況下，如果沒有檢測到活動區域中存在使用者以及輔助設備的使用這兩者，則啟動步驟102。隨後以與第一方法相同的方式執行步驟103至105。
本發明適用於貨車、客車、轎車和任何其他混合動力機動車輛。
權利要求
1.一種混合動力機動車輛(1)，所述混合動力機動車輛(I)配備有: 內燃機(10)， 連接至牽引用電池組(22)的至少一個電機(20)， 電/電子網絡(82)，包括電牽引電力網(84)，所述牽引用電池組(22)和電機(20)連接至所述電牽引電力網(84)， 至少一個邏輯控制單元(40)， 其中所述內燃機(10)以及所述電機(20)中的每一個都適於把扭矩傳遞給所述車輛的傳動系(30)， 其中，所述車輛還包括檢測裝置(62，64，74)，用於監視(101)所述車輛的活動區域(3、A)和/或監視所述車輛的所述電/電子網絡(82)，以檢測在所述活動區域(3、A)中的使用者和/或所述車輛的輔助設備(50)的使用； 其中，所述邏輯控制單元(40)適於確定(103)所述檢測裝置在給定時間段(Ttl)期間是否檢測到在所述活動區域(3、A)中的使用者和/或所述車輛的輔助設備(50)的使用，並且如果確定的結果為否，則啟動至少牽引用電池組(22)的關閉過程(105)，其中所述牽引用電池組(22)的關閉過程包括把所述牽引用電池組與所述電牽引電力網(84)隔離。
2.根據權利要求
1所述的車輛，其中所述邏輯控制單元(40)還適於禁止所述內燃機(10)的自動重啟裝置(12)。
3.根據權利要求
1或2所述的車輛，還包括監測單元(72)用於監測所述牽引用電池組(22)的負載水平(L)，從而當所述負載水平(L)達到下限閾值(Ltl)時執行所述牽引用電池組(22)的關閉過程。
4.根據權利要求
1所述的車輛，所述邏輯控制單元(40)啟動的所述關閉過程包括關閉所述車輛的輔助設備(50)。
5.根據權利要求
1所述的車輛，其中由所述檢測裝置監視的所述活動區域(A)是所述車輛的駕駛室(3)。
6.根據權利要求
1所述的車輛，其中由所述檢測裝置監視的活動區域(A)是在所述車輛外部的所述車輛附近。
7.根據權利要求
1所述的車輛，其中所述電/電子網絡(82)是通過所述檢測裝置監測所述網絡中的電信號而被監視。
8.根據權利要求
7所述的車輛，其中所述電信號對應於輸入裝置的使用者的致動。
9.根據權利要求
1所述的車輛，其中所述電/電子網絡(82)是通過所述檢測裝置監測連接至所述網絡的輔助設備(50)的功耗而被監視。
10.根據權利要求
1所述的車輛，所述邏輯控制單元(40)還適於當所述車輛在啟動階段時禁止所述關閉過程的啟動。
11.根 據權利要求
3所述的車輛，其中，設定所述閾值負載值(U)，使得在所述給定時間段(Ttl)之後，在不進一步加載所述牽引用電池組(22)的情況下，允許啟動所述內燃機(10)或藉助所述電機(20)移動所述車輛。
12.一種混合動力機動車輛，配備有: 內燃機(10)， 連接至牽引用電池組(22)的至少一個電機(20)，電/電子網絡(82)，包括電牽引電力網(84)，所述牽引用電池組(22)和電機(20)連接至所述電牽引電力網(84)， 至少一個邏輯控制單元(40)， 其中，所述內燃機(10)以及所述電機(20)中的每一個適於把扭矩傳遞給所述車輛的傳動系(30)， 其中，所述車輛還包括檢測裝置(62、64、66、72、74)，用於檢測在所述車輛的活動區域(3、A)中的使用者或所述車輛的輔助設備(50)的使用，並且， 其中，所述邏輯控制單元(40)適於基於在給定時間段期間由所述檢測裝置發射的信號(S62、S64、S66、S72、S74)而啟動至少牽引用電池組(22)的關閉過程，以使得把所述牽引用電池組與所述電牽引電力網(84)隔離。
13.根據權利 要求12所述的車輛，其中所述邏輯控制單元(40)適於禁止所述內燃機(10)的自動重啟裝置(12)。
專利摘要
本實用新型為一種混合動力機動車輛，該混合動力機動車輛(1)配備有內燃機(10)、連接至牽引用電池組(22)的至少一個電機(20)以及至少一個邏輯控制單元(40)，該方法的特徵在於所述內燃機(10)以及所述電機(20)中的每一個適於將扭矩傳遞給所述車輛的傳動系(30)，且在於該方法至少包括以下步驟a)監測所述車輛的活動區域(3、A)和/或監測所述車輛的電/電子網絡(82)，以檢測在所述活動區域(3、A)中的使用者和/或所述車輛的輔助設備(50)的使用；b)確定在給定時間段(T0)期間，步驟a)的監視是否檢測到在所述活動區域(3、A)中的使用者和/或所述車輛的輔助設備(50)的使用；c)如果步驟b)的確定結果為否，則啟動至少牽引用電池組(22)的關閉過程。
文檔編號B60W10/06GKCN203005414SQ200990100811
公開日2013年6月19日 申請日期2009年12月8日
發明者菲利普·勒布呂斯克, 蓋伊·穆登 申請人:雷諾卡車公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan