專利名稱：車輛系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種新穎的車輛系統(tǒng)。
技術(shù)背景已知將用于運(yùn)輸用拖車的致冷系統(tǒng)安裝在該拖車本身上，該致冷系 統(tǒng)通常包括蒸汽-壓縮系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通常由獨(dú)立3相電源來驅(qū)動(dòng)，或者由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)來驅(qū)動(dòng)，具體地說，由下列三種方法(1-3)中的一種來驅(qū)動(dòng)1) 應(yīng)用連接至現(xiàn)有卡車動(dòng)力傳送系(powertrain)的分離3相發(fā)電 機(jī)，例如，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶輪；到電力網(wǎng)的外部連接能夠用于夜間冷卻； 發(fā)電機(jī)具有相當(dāng)于10-15 kW冷卻功率的大約15-20 kVA的功率；2) 應(yīng)用直接由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)，可以帶有用于夜間冷卻的額外 電連接；以及3) 應(yīng)用自勵(lì)發(fā)電機(jī)組，包括發(fā)動(dòng)機(jī)和3相發(fā)電機(jī)。 這些系統(tǒng)相對(duì)較重(致冷單元300kg，發(fā)電機(jī)65kg)、昂貴(例如，5000歐元)、龐大以及缺乏用于最優(yōu)化總卡車效率的控制(例如用于生 成致冷器動(dòng)力的分離柴油機(jī)單元消耗大約3 1/h)。而且，這些己知系統(tǒng)可 以排放相對(duì)較多的溫室效應(yīng)氣體和其它污染物。此外，DE 202 07 534 Ul公開了一種具有帶致冷系統(tǒng)的儲(chǔ)藏廂 (storage compartment)的車輛。該致冷系統(tǒng)可以由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，該電動(dòng) 機(jī)通過連接至液壓馬達(dá)的發(fā)電機(jī)來提供電力，該液壓馬達(dá)經(jīng)由液壓回路 連接至液壓泵，其中，該液壓泵可以由內(nèi)燃機(jī)來驅(qū)動(dòng)。在這種情況下， 該車輛還具有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，以驅(qū)動(dòng)該致冷系統(tǒng)。DE41 23 843 Al公開了一種具有冷凍容器的車輛，其中，該容器的 冷卻單元由電動(dòng)機(jī)或者連接至卡車發(fā)動(dòng)機(jī)的靜液壓傳動(dòng)裝置來驅(qū)動(dòng)。CA2 457 216A1公開了一種具有牽引車單元和拖車單元的牽引式拖 車，其中，所述牽引車單元包括內(nèi)燃機(jī)。該拖車具有被設(shè)置成驅(qū)動(dòng)該拖 車的車軸上的多個(gè)輪子中的至少一些的電驅(qū)動(dòng)裝置。這種結(jié)構(gòu)為需要額 外動(dòng)力的情況提供了額外動(dòng)力，并且在電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)直接安裝在輪子上的 情況下，可以提供更好的制動(dòng)。根據(jù)CA'216，使用電池來提供電力。此外，US2004/168449A1和US 6073456涉及車輛乘客廂的空氣調(diào)節(jié)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在緩解至少一些上述問題。具體來說，本發(fā)明旨在提供一 種能夠可靠地向至少一個(gè)儲(chǔ)藏廂提供冷卻的、成本合算且高效節(jié)能的車 輛系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，該目的通過一種車輛系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，其 特征在于，該系統(tǒng)包括-混合動(dòng)力傳送系，用于驅(qū)動(dòng)該車輛系統(tǒng)并且被設(shè)置用于生成電能；和-至少一個(gè)通電可工作的致冷器單元，被設(shè)置用于冷卻該車輛系統(tǒng)的 至少一個(gè)儲(chǔ)藏廂；其中，該致冷器單元由該混合動(dòng)力傳送系生成的電能來提供動(dòng)力。具體來說，該致冷器單元僅可由電能來提供動(dòng)力。這樣，提供了一種相對(duì)廉價(jià)、緊湊且經(jīng)濟(jì)的、包括致冷器功能的車 輛系統(tǒng)，其中，可以避免應(yīng)用分離的、相對(duì)較重且龐大的發(fā)電機(jī)。而且， 一個(gè)實(shí)施方式提供了一種利用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，在混合動(dòng) 力(hybrid)車輛系統(tǒng)中分配電力的方法。例如，該方法可以包括以下步 驟-基于指配給車輛功能的優(yōu)先級(jí)來調(diào)度(schedule)這些功能，以將混 合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系生成的可用電力的至少一部分分配給至少一個(gè)通電可工作 的致冷器單元，以冷卻至少一個(gè)儲(chǔ)藏廂。此外， 一個(gè)實(shí)施方式提供了一組數(shù)字機(jī)器可讀指令，具體來說是軟 件代碼，該數(shù)字機(jī)器可讀指令被設(shè)置成，在被機(jī)器執(zhí)行時(shí)使該機(jī)器執(zhí)行 根據(jù)本發(fā)明的方法。而且，例如，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，可以提供一種承載這些數(shù)字機(jī)器可讀指令的數(shù)據(jù)載體。優(yōu)選的是，該機(jī)器可讀 指令中嵌入有至少一個(gè)致冷單元控制模塊。例如，該機(jī)器可讀指令可以 在適當(dāng)?shù)目刂破髦袌?zhí)行。在優(yōu)選實(shí)施方式中，該控制器為硬件控制器， 或者為ECU (電子控制器單元)。在另一實(shí)施方式中，對(duì)致冷器功能的控制可以被嵌入控制器中/由控 制器來執(zhí)行，該控制器被設(shè)置用于控制混合動(dòng)力車輛的電力生成和/或消 耗部件。優(yōu)選的是，該控制器包括多個(gè)控制模塊，這些控制模塊被設(shè)置用于 控制所述部件以執(zhí)行多個(gè)相應(yīng)的電力生成和消耗功能，例如-充電功能，用于通過利用車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力車輛的發(fā)電機(jī) 來生成電能；-助推(Boost)功能，用于利用電動(dòng)機(jī)來增加扭矩；-再生制動(dòng)功能，其在不需要利用發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下通過驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)來恢復(fù)車輛動(dòng)能；以及-電驅(qū)動(dòng)(eDrive)功能，其中，電動(dòng)機(jī)使用電能來提供扭矩，具體 來說，不需要來自發(fā)動(dòng)機(jī)的支持；其中，每一個(gè)控制模塊都與一個(gè)或更多個(gè)相應(yīng)輸入變量相關(guān)聯(lián)，例如，該控制器可以被設(shè)置成，使得這些控制模塊與彼此不同的優(yōu) 先級(jí)相關(guān)聯(lián)，其中，每一個(gè)控制模塊都被設(shè)置成，表明根據(jù)所述一個(gè)或 更多個(gè)相應(yīng)輸入變量來執(zhí)行相應(yīng)功能的需求，其中，在一個(gè)以上模塊表明執(zhí)行其功能的需求的情況下，該控制器 被設(shè)置成，允許表明執(zhí)行它們的功能的需求的那些控制模塊中具有最高 優(yōu)先級(jí)的控制模塊來執(zhí)行其功能。優(yōu)選的是，該控制器被設(shè)置成，使得不同控制模塊可以彼此獨(dú)立地 同時(shí)表明執(zhí)行它們的相應(yīng)功能的需求。而且，根據(jù)一個(gè)有利方面，本發(fā)明提供了一種車輛系統(tǒng)，該車輛系 統(tǒng)包括動(dòng)力傳送系，用于驅(qū)動(dòng)該車輛系統(tǒng)并且被設(shè)置用于生成電能； 和至少一個(gè)通電可工作的致冷器單元，被設(shè)置用于冷卻該車輛系統(tǒng)的至 少一個(gè)儲(chǔ)藏廂，其中，該致冷器單元由該動(dòng)力傳送系生成的電能來提供動(dòng)力，其中，該車輛系統(tǒng)被設(shè)置成，估計(jì)或確定運(yùn)行期間在該動(dòng)力傳送系中需要平均以上(above-average)電力消耗的未來驅(qū)動(dòng)狀況(foture driving condition),其中，該車輛系統(tǒng)被設(shè)置成，在遭遇那些驅(qū)動(dòng)狀況之 前激活該致冷器單元，以便向該儲(chǔ)藏廂提供額外的冷卻。例如，根據(jù)另 一個(gè)實(shí)施方式，該控制系統(tǒng)可以被設(shè)置成，利用全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù) 據(jù)來預(yù)測(cè)所述未來驅(qū)動(dòng)狀況。此外，從屬權(quán)利要求中描述了更有利的實(shí)施方式。


下面將參照附圖，通過示范實(shí)施方式來進(jìn)一步闡述本發(fā)明，圖中圖1示意性地描繪了混合動(dòng)力車輛的一部分；圖2示意性地描繪了控制系統(tǒng)的實(shí)施方式；圖3是控制方法的實(shí)施方式的流程圖；圖4是燃料消耗隨著電驅(qū)動(dòng)極限而變化的曲線圖；圖5與圖1類似，示出了包括致冷單元的混合動(dòng)力車輛系統(tǒng)；圖6與圖3類似，示出了包括對(duì)致冷單元進(jìn)行控制的控制方法的流程圖；圖7和圖6類似，示出了另選控制方法；圖8示意性地示出了另選車輛系統(tǒng)的一部分。
具體實(shí)施方式
在本申請(qǐng)中，相同或?qū)?yīng)的特征用相同或?qū)?yīng)的標(biāo)號(hào)來標(biāo)示。 圖1示意性地描繪了混合動(dòng)力車輛的一部分?；旌蟿?dòng)力車輛的構(gòu)造 同樣是技術(shù)人員已知的，因此僅作一般說明。這種車輛包括混合動(dòng)力傳 送系(動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系)，該混合動(dòng)力傳送系包括發(fā)動(dòng)機(jī)E和電動(dòng)機(jī)EMG， 它們可以連接至車輪，以彼此獨(dú)立地或同時(shí)向車輪提供扭矩。箭頭X表 示扭矩能量的流動(dòng)。而且，設(shè)置了電池(蓄電池)B來提供電能。向電 池充電可以按多種方式來實(shí)現(xiàn)。例如，該動(dòng)力傳送系可以處于充電狀態(tài)， 在該狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)EMG充當(dāng)發(fā)電機(jī)并且由發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)，以對(duì)蓄電池/電池B進(jìn)行充電(在圖1中用箭頭Y1表示了所得到的能量路徑)。例如， 電動(dòng)機(jī)EMG (或動(dòng)力傳送系)可以設(shè)置有逆變器，以將直流電變換成交 流電，或者將交流電變換成直流電。此外，這種車輛可以被設(shè)置成提供 一種或更多種再生狀態(tài)，以生成用于向電池B充電的電力。通常來說， 這種再生狀態(tài)可以在車輛制動(dòng)或車輛減速過程中(例如，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) EMG由車輪來驅(qū)動(dòng)的情況)獲得(在圖1中用箭頭Y2表示了所得到的 能量路徑)。 一臺(tái)混合動(dòng)力車輛可以包括幾個(gè)能量再生系統(tǒng)，例如，利用 電動(dòng)機(jī)EMG來生成電力的再生器、電磁或液壓減速器，和/或以液壓方 式或氣動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)的常規(guī)摩擦制動(dòng)器。此外，混合動(dòng)力傳送系可以為串 聯(lián)混合動(dòng)力型、并聯(lián)混合動(dòng)力型或其組合。優(yōu)選的是，該動(dòng)力傳送系包 括還充當(dāng)發(fā)電機(jī)的單個(gè)電動(dòng)機(jī)EMG，就像圖1的實(shí)施方式中那樣。另選 的是，動(dòng)力傳送系中可以包括電動(dòng)機(jī)和分離的發(fā)電機(jī)。而且，發(fā)動(dòng)機(jī)E 可以是例如燃燒汽油、柴油、氫氣和/或其它燃料的內(nèi)燃機(jī)，或者其它類 型的發(fā)動(dòng)機(jī)。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，混合動(dòng)力車輛通常包括多種其它部件， 例如，變速箱(transmission)、使發(fā)動(dòng)機(jī)E和電動(dòng)機(jī)EMG嚙合/分開的一 個(gè)或更多個(gè)離合器、轉(zhuǎn)換器，以及傳感器S，傳感器S用于確定多種部件 的狀態(tài)，例如，確定電池的電池充電狀態(tài)(SOC)、確定動(dòng)力傳送系所提 供或請(qǐng)求的電能量、確定操作者(駕駛員)需求，以及提供有關(guān)其它參 數(shù)的信息，例如，與車輛駕駛室溫度和/或排氣催化劑系統(tǒng)有關(guān)的熱變量。在一個(gè)實(shí)施方式中，混合動(dòng)力車輛可以處于與電力的生成和消耗(使 用)有關(guān)的多種混合動(dòng)力狀態(tài)，例如-充電狀態(tài)，在該狀態(tài)下，電能是通過利用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)EMG 來生成的；-助推狀態(tài)，用于利用電動(dòng)機(jī)EMG來增加發(fā)動(dòng)機(jī)E的扭矩； -再生狀態(tài)，用于在不需要利用發(fā)動(dòng)機(jī)E的情況下通過驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)(例如，電動(dòng)機(jī)EMG)來生成電能；-電驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，在該狀態(tài)下，扭矩完全是由電動(dòng)機(jī)E而非發(fā)動(dòng)機(jī)E來生成的。還可以有其它混合動(dòng)力狀態(tài)，例如，待機(jī)狀態(tài)，在該狀態(tài)下，動(dòng)力傳送系正在待機(jī)(例如，當(dāng)車輛靜止不動(dòng)時(shí))。圖2示意性地描繪了包括控制器1的控制系統(tǒng)的非限制性實(shí)施方式， 其被設(shè)置用于控制混合動(dòng)力車輛的各種耗電和/或發(fā)電部件C (即，蓄電池相關(guān)部件)。根據(jù)上述內(nèi)容，這些部件可以包括 一個(gè)或更多個(gè)電動(dòng)機(jī)EMG、 一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)組(例如包括用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)EMG的發(fā)動(dòng) 機(jī)M在內(nèi))、 一個(gè)或更多個(gè)能量再生器(參見上述內(nèi)容)、用于對(duì)至少一 個(gè)電池B充電的一個(gè)或更多個(gè)電池充電器，和/或其它部件?？刂破?至少被設(shè)置成，基于與電力的可用性和特定部件C所需電 力量有關(guān)的特定控制器輸入變量，來處理電力控制(即，分配可用電力 或電能)。在本實(shí)施方式中，控制器1可連接至和/或包括接口結(jié)構(gòu)(還稱為"硬 件接口層")20，以在控制器1與相應(yīng)遠(yuǎn)程車輛部件C之間提供通信。例 如，通信可以是單方的(REQ)或握手的(REQ/ACK)，或者是不同的 格式。本實(shí)施方式中提供了第一通信系統(tǒng)105，其例如經(jīng)由有線和/或無 線通信裝置、車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)或者按照技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的其它方式， 以可通信的方式使部件C和該接口結(jié)構(gòu)互連。本實(shí)施方式中還提供了一 種通信路徑104，其以可通信的方式使接口結(jié)構(gòu)20和控制器1互連，以 允許其間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。另選的是，接口 20可以是控制器1的一體部分， 或者可以提供多個(gè)適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)接口，以允許控制器1與遠(yuǎn)程車輛部件C 之間進(jìn)行通信。控制器l與車輛部件C之間的通信可以包括從控制器1向相應(yīng)車 輛部件發(fā)送控制信息，以控制(例如激活、停止和/或改變)那些部件C 的操作。另外，這種通信還可以包括向控制器l發(fā)送車輛電能狀態(tài)信息。所提到的狀態(tài)信息可以包括多種電能相關(guān)變量，例如以下變量電池充電狀態(tài)、車輛驅(qū)動(dòng)電能、制動(dòng)器再生器電能、減速器再生器電能，和/或 其它電能相關(guān)變量。如技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的，這些變量可以取決于駕駛 員相關(guān)動(dòng)作、驅(qū)動(dòng)狀況、驅(qū)動(dòng)本身。例如，車輛電能狀態(tài)信息可以由相應(yīng)車輛部件c、傳感器s、被設(shè)置用于請(qǐng)求動(dòng)力傳送系提供特定量的驅(qū)動(dòng)電能以獲得或維持特定車速的車速控制器(未示出)，和/或其它車輛部件或系統(tǒng)來生成。例如，接口結(jié)構(gòu)20被設(shè)置用于(例如，從相應(yīng)車輛部件)接收電能 狀態(tài)信息并且將接收到的電能信息發(fā)送給控制器l，具體來說，該電能狀 態(tài)信息是可以由控制器l讀取的格式。例如，接口結(jié)構(gòu)20被優(yōu)選地設(shè)置 成，將電能狀態(tài)信息翻譯成要由控制器1接收的特定輸入變量。在一個(gè)實(shí)施方式中，所提到的電能狀態(tài)信息可以包括多種類型的信 息。例如，在本實(shí)施方式中，車輛可以被設(shè)置成生成與部件C的狀態(tài)有 關(guān)的車輛電能狀態(tài)信息(該狀態(tài)具體包括與部件C有關(guān)的電力相關(guān)信 息)。例如，這些部件C中的一個(gè)或更多個(gè)可以被設(shè)置成，例如根據(jù)車輛 的狀態(tài)和運(yùn)行來生成電力相關(guān)狀態(tài)信息，例如，包括運(yùn)行期間相應(yīng)部件C 所需要或請(qǐng)求的電力量的信息。此外，如上所述，可以提供一個(gè)或更多個(gè)傳感器S，以確定各個(gè)部 件的電能狀態(tài)，例如，確定電池B的電池充電狀態(tài)(SOC)。例如，這些 傳感器S中的一個(gè)或更多個(gè)可以是相應(yīng)車輛部件C的一部分，或者是專 用車輛控制系統(tǒng)(例如，車速控制器)的一部分。例如，傳感器S可以 是局部或本地部件控制器，其中，該本地控制器可以處理傳感器信號(hào)， 并將處理過的傳感器信號(hào)或傳感器信號(hào)相關(guān)信息發(fā)送給混合動(dòng)力控制器 1。每一個(gè)傳感器S都還可以被設(shè)置成，生成與該傳感器S所測(cè)量或估定 的參數(shù)有關(guān)的電能相關(guān)狀態(tài)信息。例如，電池充電狀態(tài)傳感器S可以提供與電池充電狀態(tài)有關(guān)的信息， 并且在傳感器S檢測(cè)到或確定出電池充電狀態(tài)已經(jīng)達(dá)到相對(duì)較低電平或 者預(yù)期在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到這種較低電平的情況下，可以優(yōu)選地生成包括 向電池B充電的請(qǐng)求的信息。在另一實(shí)施方式中，例如，可以存在兩個(gè)電平第一電平(例如， 在本地電池控制器中)，其中，充電控制功能可用，該功能確定是否想要 充電，并且可以生成例如"馬上充電(load),否則電池可能被破壞"的 警告信息。第二電平可以是安全功能，該功能可以是硬件接口層20的一 部分。此外，在電池充電狀態(tài)傳感器S檢測(cè)到或確定出電池充電狀態(tài)己經(jīng)達(dá)到相對(duì)較高的充電電平的情況下，該傳感器s可以提供不必向該電池 充電的信息。此外，車速傳感器可以，例如，作為車輛控制單元的一部 分而得到，以提供與實(shí)際車速有關(guān)的信息?？刂破?可以按多種方式來設(shè)置。優(yōu)選的是，控制器1設(shè)置有機(jī)器 可讀指令，具體來說是一組數(shù)字代碼或控制算法，其被設(shè)置成在被控制 器1執(zhí)行時(shí)使該控制器執(zhí)行下面將要描述的方法。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚， 控制器1可以包括適當(dāng)?shù)挠布缬糜趫?zhí)行這些指令的一個(gè)或更多 個(gè)處理器PR;可以由這一個(gè)或更多個(gè)處理器PR來訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 DM，其例如用于保存這些指令和/或指令相關(guān)變量的至少一部分。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，控制器1包括多個(gè)基本上自主運(yùn)行的控制 模塊ll、 12、 13，它們被設(shè)置用于控制部件C以執(zhí)行多個(gè)相應(yīng)電力生成 和消耗/使用(虛擬)功能，例如-充電功能，用于通過利用混合動(dòng)力車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)該車輛的發(fā)電機(jī)來生成電能；-助推功能，用于利用電動(dòng)機(jī)來增加扭矩；再生功能，用于在不需要利用發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下通過驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)來生 成電能；以及-電驅(qū)動(dòng)功能，其中，電動(dòng)機(jī)使用電能來提供扭矩，而不需要來自發(fā) 動(dòng)機(jī)的支持。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，部件C可以經(jīng)由接口層20間接地由模塊 11、 12、 13來控制，其中，控制模塊ll、 12、 13可以控制接口層20 (或 與相應(yīng)功能相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)接口層部分)，并且這些相應(yīng)接口層部分可以基 于控制模塊11、 12、 13接收到的指令來控制部件C。因而，接口層20 可以在控制模塊ll、 12、 13的管理下控制部件C。在本實(shí)施方式中，這些控制模塊ll、 12、 13集成在控制器1中或?qū)?現(xiàn)為控制器1，即集成在上述機(jī)器可讀指令中或?qū)崿F(xiàn)為上述機(jī)器可讀指 令。圖3示出了控制器所執(zhí)行的方法的實(shí)施方式的流程圖，該流程圖示 出了控制模塊ll、 12、 13。作為非限制性例子，本實(shí)施方式包括用于控制充電功能的第一控制模塊ll、用于控制助推功能的第二控制模塊12，以及用于控制電力再 生的第三控制模塊13。可以通過簡(jiǎn)單的方式向控制器1添加其它控制模 塊，例如，與電驅(qū)動(dòng)功能有關(guān)的電驅(qū)動(dòng)控制模塊(未示出)。每一個(gè)控制模塊ll、 12、 13都優(yōu)選地與一個(gè)或更多個(gè)相應(yīng)輸入變量 (如上所述，控制器1經(jīng)由接口結(jié)構(gòu)可以接收到的輸入變量)相關(guān)聯(lián)。 例如，第一控制模塊ll可以與電池充電狀態(tài)變量相關(guān)聯(lián)，第二控制模塊 12可以與驅(qū)動(dòng)電能變量相關(guān)聯(lián)，而第三控制模塊13可以與一個(gè)或更多個(gè) 再生器電能變量相關(guān)聯(lián)。而且，控制模塊ll、 12、 13與彼此不同的優(yōu)先 級(jí)相關(guān)聯(lián)。例如，可以將這些優(yōu)先級(jí)和提到的變量存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器DM中， 由控制器l的處理部分PR來訪問(讀取和/或?qū)懭??？刂颇Kll、 12、 13中的每一個(gè)都被優(yōu)選地設(shè)置成，根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)相應(yīng)輸入變量來請(qǐng) 求執(zhí)行相應(yīng)功能(即，根據(jù)輸入變量來提供用于表明對(duì)該功能有需求的 信息)。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，控制模塊ll、 12、 13可以被設(shè)置成，根 據(jù)一個(gè)或更多個(gè)相應(yīng)輸入變量來自動(dòng)請(qǐng)求執(zhí)行相應(yīng)功能。在一另選且優(yōu) 選實(shí)施方式中，例如，可以周期性地向控制模塊ll、 12、 13詢問(例如， 通過控制器的調(diào)度器2)是否要執(zhí)行相應(yīng)功能，其中，作為結(jié)果，控制模 塊ll、 12、 13可以檢査其輸入?yún)?shù)并且可以根據(jù)那些參數(shù)，經(jīng)由適當(dāng)?shù)?指示來確認(rèn)或拒絕(采用答復(fù)的形式)執(zhí)行該功能。對(duì)于僅控制模塊ll、 12、 13中的一個(gè)請(qǐng)求執(zhí)行其功能的情況來說， 控制器1可以允許該控制模塊執(zhí)行其功能。然而，在另一實(shí)施方式中， 這可能取決于能量預(yù)算的使用，如下所述(例如，可選地，控制器1可 以檢查控制模塊是否用盡了相應(yīng)的能量預(yù)算，并且在已經(jīng)用盡相應(yīng)的能 量預(yù)算的情況下，可以拒絕該模塊執(zhí)行該功能)。控制器l被設(shè)置成，使得在一個(gè)以上模塊ll、 12、 13請(qǐng)求執(zhí)行其功 能的情況下，控制器1被設(shè)置成允許請(qǐng)求執(zhí)行它們的功能的那些控制模 塊中的具有最高優(yōu)先級(jí)的控制模塊ll、 12、 13來執(zhí)行其功能。例如，控 制器l可以被設(shè)置成，使得不同控制模塊ll、 12、 13可以彼此獨(dú)立地、 同時(shí)請(qǐng)求執(zhí)行它們的相應(yīng)功能，其中，控制器1被設(shè)置成，某一時(shí)刻僅允許控制模塊ll、 12、 13中的一個(gè)執(zhí)行其功能(可選地，基于該控制模 塊的能量預(yù)算的使用)。技術(shù)人員所應(yīng)當(dāng)清楚，措辭"同時(shí)"要廣泛地解 釋，例如可以指"瞬時(shí)"和/或在控制器1的"單個(gè)控制迭代內(nèi)"(例如 在多個(gè)控制迭代中的每一個(gè)迭代中，控制器1執(zhí)行特定的控制過程，以 接收來自所有控制模塊的執(zhí)行請(qǐng)求)。控制模塊ll、 12、 13中的每一個(gè)都可以被設(shè)置成，根據(jù)控制器l是 否允許這種執(zhí)行來執(zhí)行其功能(具體來說，通過經(jīng)由相應(yīng)接口部分向其相應(yīng)車輛部件發(fā)送適當(dāng)?shù)目刂菩畔?，即，通過向接口層20發(fā)送適當(dāng)?shù)目?制信息，以使控制該部件C的接口層20來執(zhí)行該功能)。舉個(gè)例子，在 本實(shí)施方式中，對(duì)于第一模塊ll被允許執(zhí)行其功能的情況來說，該模塊 利用經(jīng)由接口20發(fā)送的信息使車輛處于充電狀態(tài)，在該狀態(tài)下，相應(yīng)車 輛部件E、 EMG對(duì)電池B進(jìn)行充電。對(duì)于第二模塊12被允許執(zhí)行其功 能的情況來說，該模塊12利用經(jīng)由接口 20發(fā)送的信息使車輛處于助推 狀態(tài)，在該狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)EMG向動(dòng)力傳送系提供附加扭矩。對(duì)于第三 模塊13被允許執(zhí)行其功能的情況來說，該模塊13利用經(jīng)由接口 20發(fā)送 的信息使車輛處于再生狀態(tài)，在該狀態(tài)下，相應(yīng)車輛部件M、 EMG再生 出電力。對(duì)于電驅(qū)動(dòng)模塊被允許執(zhí)行其功能的情況來說，該模塊利用經(jīng) 由接口 20發(fā)送的信息使車輛處于電驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，在該狀態(tài)下，僅電動(dòng)機(jī) EMG能夠向車輛提供扭矩(發(fā)動(dòng)機(jī)E不能)。優(yōu)選的是，控制器1包括主調(diào)度器2，優(yōu)選為互斥調(diào)度器2，其被設(shè) 置成在某一時(shí)刻僅允許控制模塊ll、 12、 13中的一個(gè)執(zhí)行其相應(yīng)功能。 在本實(shí)施方式中，互斥調(diào)度器2可以被簡(jiǎn)單地嵌入控制器1的上述機(jī)器 可讀指令中/作為其一部分。互斥調(diào)度器2可以按多種方式來操作。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中， 互斥調(diào)度器2可以被設(shè)置成從要求執(zhí)行它們的功能的多個(gè)控制模塊11、 12、 13中選擇僅具有最高優(yōu)先級(jí)的控制模塊11、 12、 13來執(zhí)行其功能。 另外，在一個(gè)實(shí)施方式中，互斥調(diào)度器2可以被設(shè)置成，在選擇了這些 控制模塊中的優(yōu)先級(jí)比其中一個(gè)控制模塊更高的另一個(gè)控制模塊來執(zhí)行 其功能的情況下，不允許前一個(gè)控制模塊執(zhí)行其功能。例如，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，主調(diào)度器2在工作過程中，可以同時(shí)接收來自不同控制模塊11、 12、 13的不同執(zhí)行(激活)請(qǐng)求。在本實(shí)施方式中，優(yōu)選的是，接口結(jié)構(gòu)20可以向相應(yīng)車輛部件提供 從控制模塊ll、 12、 13中的每一個(gè)發(fā)送來的控制信息(即，將控制信息 翻譯成/到函數(shù)空間)并且向控制模塊ll、 12、 13提供從該車輛部件發(fā)送 來的電能狀態(tài)信息，接口結(jié)構(gòu)20被設(shè)置成將(經(jīng)由相應(yīng)通信裝置105接 收到的)電能狀態(tài)信息翻譯成要由相應(yīng)控制模塊ll、 12、 13接收的特定 輸入變量。例如，接口 20可以被設(shè)置成，僅向控制器1的充電模塊11 發(fā)送電池充電狀態(tài)信息(具體來說，在被翻譯成輸入變量之后)，而不向 另兩個(gè)控制模塊12、 13中的任一個(gè)發(fā)送。另外，例如，充電控制模塊ll 可以被設(shè)置成僅對(duì)與其相關(guān)聯(lián)的輸入變量，例如，僅對(duì)電池充電變量進(jìn) 行接受和/或操作。接口20可以被設(shè)置成，僅向助推模塊12發(fā)送驅(qū)動(dòng)電 能信息(具體來說，在被翻譯成輸入變量之后)，而不向另兩個(gè)控制模塊 11、 13中的任一個(gè)發(fā)送。接口 20接收到的再生器信息可以被翻譯并且僅 發(fā)送至再生器控制模塊13，而不向另兩個(gè)控制模塊ll、 12中的任一個(gè)發(fā) 送。此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，多個(gè)輸入變量中的一個(gè)或更多個(gè)可以被 發(fā)送至不同控制模塊，被它們來接受。例如，可以將與動(dòng)力傳送系驅(qū)動(dòng) 車輛所需的總電力量相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)電能變量發(fā)送至助推控制模塊12和電 驅(qū)動(dòng)控制模塊兩者(圖3中未具體示出)。在一個(gè)實(shí)施方式中，每一個(gè)控制模塊ll、 12、 13都可以被設(shè)置成， 在相應(yīng)一個(gè)或更多個(gè)輸入變量表明需要相應(yīng)功能的情況下生成相應(yīng)激活 請(qǐng)求。例如，控制器l (具體來說，其互斥調(diào)度器2)可以被設(shè)置成，連 續(xù)或半連續(xù)地搜索這種激活請(qǐng)求，并且在遇到這種請(qǐng)求之后繼續(xù)搜索。此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，每一個(gè)控制模塊ll、 12、 13都可以被設(shè) 置成，在相應(yīng)一個(gè)或更多個(gè)輸入變量表明需要相應(yīng)功能的情況下生成相 應(yīng)激活請(qǐng)求，其中，控制器l (即，互斥調(diào)度器2)可以被設(shè)置成，通過 每一次生成激活請(qǐng)求而被觸發(fā)，以基于是否存在其它控制模塊的激活請(qǐng) 求并且基于控制模塊的優(yōu)先級(jí)來確定是否允許激活所請(qǐng)求的功能。在本實(shí)施方式中(參見圖3)，再生模塊13包括與相應(yīng)子功能有關(guān)的多個(gè)子模塊，其中，這些子模塊優(yōu)選地被彼此相對(duì)地進(jìn)行優(yōu)先排序，
然而，這些在子功能可以并列運(yùn)行。例如，第一子模塊13a可以被設(shè)置成控制第一再生功能，該第一再生功能包括驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)EMG來生成電能。第二子模塊13b可以控制第二再生功能，該第二再生功能包括操作專用減速器(未示出)使車輛減速并且生成電力。第三子模塊13c可以被設(shè)置成，執(zhí)行機(jī)械(例如，液壓或氣動(dòng))制動(dòng)系統(tǒng)所獲得的再生功能。這些子模塊Ba、 13b、 13c不必彼此相對(duì)地進(jìn)行優(yōu)先排序，并且該再生模塊可以設(shè)置有調(diào)度器，以允許在子模塊13a、 13b、 13c請(qǐng)求執(zhí)行其功能的情況下，共享(同時(shí))執(zhí)行這些子模塊的功能。在一個(gè)更優(yōu)選實(shí)施方式中，子模塊13a、 13b、 13c彼此相對(duì)地進(jìn)行優(yōu)先排序，但例如可以根據(jù)電能請(qǐng)求和可用電能而同時(shí)工作。在這種情況下，例如，在最高優(yōu)先級(jí)子模塊13a被允許使用全部可用電能的情況下，其他子模塊13b、 13c沒有獲得任何電能。另一方面，在這種情況下，當(dāng)較高優(yōu)先級(jí)子模塊13a未用盡全部可用電能時(shí)，可以向較低優(yōu)先級(jí)子模塊13b提供剩余電能部分等。此外，如圖3所示，可以設(shè)置能量緩沖器75，以緩沖來自子模塊13a的能量。
例如，利用電以外的能量形式的每能量緩沖器的附加調(diào)度器，接口20可以展示更多的車輛功能。可以在接口層20中組合來自每一個(gè)調(diào)度器的不同電能請(qǐng)求和關(guān)聯(lián)功能，以確定部件控制信號(hào)。
在另一實(shí)施方式中，控制器1被設(shè)置成，估定并控制同樣可用于車輛上的熱能緩沖器。例如，車輛可以包括多種熱源，例如，發(fā)動(dòng)機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī)HEX31)和一個(gè)或更多個(gè)電加熱器(例如，用于加熱駕駛艙的加熱器或PTC熱敏電阻發(fā)熱器件32、用于加熱排氣催化劑系統(tǒng)的一部分的加熱器44)。另外，車輛可以按多種方式釋放熱，例如，經(jīng)由排氣的熱能41、經(jīng)由來自車輛主體的熱輻射和對(duì)流33、經(jīng)由排氣催化劑系統(tǒng)的對(duì)流損失43、經(jīng)由催化化學(xué)反應(yīng)的熱損失42，和/或不同方式來釋放熱。
在一個(gè)有利實(shí)施方式中，控制器l還可以被設(shè)置成，為每一個(gè)功能(即，控制模塊ll、 12、 13)分配能量預(yù)算/將其與能量預(yù)算關(guān)聯(lián)起來。例如，控制器1被設(shè)置成，在某一功能用盡其能量預(yù)算的至少一部分的情況下，改變?cè)摴δ芸墒褂玫哪芰恐?。另外，例如，控制?可以被設(shè) 置成，根據(jù)某一功能所使用的能量值來允許或拒絕執(zhí)行該功能。例如，
可以將各種功能的能量預(yù)算存儲(chǔ)在控制器1的存儲(chǔ)器部分DM中。在另
一實(shí)施方式中，控制器1被設(shè)置成根據(jù)歷史(例如，根據(jù)當(dāng)前驅(qū)動(dòng)時(shí)段 之前的在先驅(qū)動(dòng)時(shí)段)和/或利用預(yù)料的未來值，來計(jì)算或估計(jì)每一個(gè)電 能預(yù)算。在另一個(gè)實(shí)施方式中，控制器1被設(shè)置成，向不同功能(或控
制模塊ll、 12、 13)分配電力預(yù)算。優(yōu)選的是，控制器l可以被設(shè)置成， 在運(yùn)行期間，當(dāng)某一功能(或控制模塊11、 12、 13)用盡其預(yù)算值或能 量值時(shí)，將該功能從活動(dòng)范圍(scope)中去除，例如，從運(yùn)行列表移動(dòng) 至等待列表。
例如，在控制模塊ll、 12、 13用盡其能量預(yù)算的情況下，控制器l 可以拒絕控制模塊ll、 12、 13執(zhí)行其相應(yīng)功能。另外，在這種情況下， 例如，可以由控制器l自動(dòng)降低各個(gè)控制模塊ll、 12、 13的優(yōu)先級(jí)，或 者僅僅不再執(zhí)行相應(yīng)功能。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，可以通過許多方法來進(jìn) 行這個(gè)過程，?；?grained quanta)可精細(xì)亦可粗略。另外，在此， 電力分配本身同樣可以取決于功能的預(yù)算(該預(yù)算不必為功能的一部分， 但功能可以涉及預(yù)算)。例如，向模塊11、 12、 13分配可用電能可以與 已經(jīng)例如按線性(即，模塊ll、 12、 13使用的預(yù)算的一半就表示分配給 該模塊11、 12、 13的電能的一半)或非線性方式使用了的預(yù)算值成比例。
因此，為了維持最優(yōu)的燃料經(jīng)濟(jì)性，可以通過提出每功能能量預(yù)算 的概念，在"電力輸出(source)"功能與"電力輸入(sink)"功能之間 達(dá)到平衡。例如，在燃料經(jīng)濟(jì)性顯著降落之后，電驅(qū)動(dòng)功能(模塊)提 供高達(dá)能量使用限值的燃料經(jīng)濟(jì)效益。本實(shí)施方式還有助于工程師處理 這種類型的非常復(fù)雜的系統(tǒng)。圖4描繪了發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗(1/100km)隨 電驅(qū)動(dòng)極限(kw)而改變的曲線的例子。電驅(qū)動(dòng)極限是車輛處于eDrive 狀態(tài)下可用的電力預(yù)算。最優(yōu)電驅(qū)動(dòng)極限由虛線L。pt表示。在這種情況下， 燃料消耗最小并且除了再生功能以外還可以使用充電功能(基于它們的 優(yōu)先級(jí)，按相互排它的方式)以提供用于電驅(qū)動(dòng)功能的能量。另外，還 示出了較低的第二電驅(qū)動(dòng)極限狀態(tài)L^，其中，燃料消耗顯著高于最優(yōu)電驅(qū)動(dòng)極限處，在該情況下，例如，僅能使用再生功能。換句話說，僅使 用再生功能的驅(qū)動(dòng)狀況可能導(dǎo)致Lreg。 一旦電驅(qū)動(dòng)已經(jīng)經(jīng)由該預(yù)算接入兩 個(gè)源，就可以提升電驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。
因而，根據(jù)圖4可知，為了改進(jìn)車輛燃料消耗，可以在使用再生功
能之外再使用充電功能，以提供用于電驅(qū)動(dòng)功能的能量。例如，所有混
合動(dòng)力功能都可以利用為保證最小路徑效率而確定的最小和最大電能，
以類似方式來加以限制。
控制器1還可以設(shè)置有一個(gè)或更多個(gè)熱緩沖器控制模塊或調(diào)度器
30、 40，用于按能量效率方式控制熱生成和損失，例如，駕駛室蓄熱器 調(diào)度器30 (涉及熱累積)，和催化蓄熱器調(diào)度器40 (也涉及熱累積)。為 實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，控制器1被優(yōu)選地設(shè)置成，基于不斷改變的熱需求來調(diào)節(jié) 電力相關(guān)控制模塊11、 12、 13的優(yōu)先級(jí)。例如，熱緩沖調(diào)度器30、 40 可以被設(shè)置成與主調(diào)度器2協(xié)作，以提高充電模塊ll的優(yōu)先級(jí)，從而在 排氣催化劑系統(tǒng)的熱緩沖器需要供熱的情況下(即，在排氣催化劑系統(tǒng) 的溫度己經(jīng)降到某一預(yù)定或優(yōu)選最小值以下的情況下)，增大發(fā)動(dòng)機(jī)被激 活以向電池B充電的機(jī)會(huì)。類似的是，熱緩沖器調(diào)度器30、 40可以被設(shè) 置成與主調(diào)度器2協(xié)作，以提高電驅(qū)動(dòng)或助推模塊的優(yōu)先級(jí)，從而在排 氣催化劑系統(tǒng)的熱緩沖器需要熱損失的情況下(即，當(dāng)排氣催化劑系統(tǒng) 的溫度高于所述某一預(yù)定或優(yōu)選最大值時(shí))，減小發(fā)動(dòng)機(jī)被激活的機(jī)會(huì)。 主調(diào)度器2與熱調(diào)度器30、 40之間的協(xié)作可以包括經(jīng)由適當(dāng)通信裝置的 數(shù)據(jù)通信，例如經(jīng)由允許在調(diào)度器之間和/或按不同方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?消息傳送接口 50。
在使用圖l-3的實(shí)施方式的過程中，控制模塊ll、 12、 13中的一個(gè) 或更多個(gè)可以根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)相應(yīng)輸入變量來請(qǐng)求執(zhí)行相應(yīng)功能。在 一個(gè)以上模塊ll、 12、 13請(qǐng)求執(zhí)行其功能的情況下，請(qǐng)求執(zhí)行它們的功 能的那些控制模塊中的具有最高優(yōu)先級(jí)的控制模塊ll、 12、 13被允許執(zhí) 行該功能。另外，優(yōu)選的是，蓄電池調(diào)度器2僅允許在某一時(shí)刻控制模 塊ll、 12、 13中的一個(gè)來執(zhí)行其功能。另外，經(jīng)由接口結(jié)構(gòu)20將接口 控制信息從控制模塊ll、 12、 13發(fā)送至相應(yīng)車輛部件C，并且向控制模塊ll、 12、 13發(fā)送電能狀態(tài)信息，接口結(jié)構(gòu)20將該電能狀態(tài)信息翻譯 成要由相應(yīng)控制模塊ll、 12、 13接收的特定輸入變量。
根據(jù)上述說明可知，在使用過程中，在一個(gè)實(shí)施方式中，控制模塊 11、 12、 13在相應(yīng)一個(gè)或更多個(gè)輸入變量表示需要相應(yīng)功能的情況下， 可以生成相應(yīng)激活請(qǐng)求，其中，該激活請(qǐng)求與其它控制模塊的狀態(tài)無關(guān)。 此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，控制模塊ll、 12、 13的激活請(qǐng)求可以觸發(fā)主 調(diào)度器2，其中，被觸發(fā)的調(diào)度器2可以基于存在其它控制模塊的激活請(qǐng) 求并且基于這些控制模塊的不同優(yōu)先級(jí)來確定是否允許激活所請(qǐng)求的功 能。在此，該方法還可以包括相互排它地調(diào)度多個(gè)蓄電池相關(guān)功能，具 體來說，就是涉及相應(yīng)子模塊13a、 13b、 13c的各個(gè)再生功能，其中， 這些功能中的至少一個(gè)包括多個(gè)子功能，其中，該方法優(yōu)選地包括并行 地調(diào)度這些子功能。
在控制模塊ll、 12、 13己經(jīng)變?yōu)榛顒?dòng)的情況下，其控制相應(yīng)部件來 執(zhí)行相應(yīng)功能。另外，模塊ll、 12、 13可以被設(shè)置成，例如在不再需要 該功能的情況下，例如基于經(jīng)由接口結(jié)構(gòu)20從特定車輛部件接收到的相 應(yīng)信息，自動(dòng)地返回一非活動(dòng)狀態(tài)。
因此，在使用過程中，控制器1將不同電力視為功能(即，相應(yīng)控 制模塊11、 12、 13)獨(dú)立的僅由狀態(tài)變量來定義的分離實(shí)體，即，根據(jù) 變量"驅(qū)動(dòng)電能"來驅(qū)動(dòng)功能"電驅(qū)動(dòng)"，而根據(jù)變量"電池充電狀態(tài)" 來控制功能"充電"。每一個(gè)功能(即，相應(yīng)控制模塊ll、 12、 13)都被 賦予了一個(gè)優(yōu)先級(jí)。每一個(gè)功能(即，控制模塊11、 12、 13)都檢查其 輸入變量(由調(diào)度器2指示的)，并且具有最高優(yōu)先級(jí)請(qǐng)求執(zhí)行的功能(控 制模塊11、 12、 13)運(yùn)行。例如，如果電驅(qū)動(dòng)控制模塊是活動(dòng)的并且電 池狀態(tài)充電狀態(tài)(SOC)較高，且電驅(qū)動(dòng)控制模塊的優(yōu)先級(jí)比充電控制 模塊11要低，則功能"充電"在SOC降到特定極限以下之前不運(yùn)行。 到那時(shí)，電驅(qū)動(dòng)控制模塊接管控制。當(dāng)SOC降到一特定臨界值以下時(shí)， 充電控制模塊11請(qǐng)求控制，并且由于它具有較高的優(yōu)先級(jí)，比"電驅(qū) 動(dòng)"占先(pre-empt),由此取得了對(duì)系統(tǒng)的控制。這樣，虛擬功能可再 使用，并且與最大可能范圍互不相關(guān)(orthogonal)?？刂颇K11、 12、13的優(yōu)先級(jí)不必是固定的，而可以例如通過其它軟件部件(如熱緩沖器 相關(guān)控制部件)來實(shí)時(shí)地改變。
例如，根據(jù)上述內(nèi)容可知，在使用過程中，該方法優(yōu)選地包括估定
車輛可用的熱能緩沖器，其中，控制模塊ll、 12、 13的優(yōu)先級(jí)至少部分
地根據(jù)與這些熱緩沖器的熱需求來制定。
在使用過程中，例如，控制器1的主調(diào)度器部分2、 11、 12、 13可 以表示/涉及能量(enery)緩沖器"電池"，其可以表示控制樹的一個(gè)分 支(參見圖3)。根據(jù)上述內(nèi)容可知，混合動(dòng)力車輛內(nèi)可以有多個(gè)能量緩 沖器，例如，排氣后處理系統(tǒng)的熱緩沖器。優(yōu)選的是，如上所述，控制 器1被設(shè)置成，使得不同的緩沖器可以彼此互相作用(例如，通過模塊/ 映射功能)。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述控制系統(tǒng)可以是以能量和電能為中 心的，從而任何處理能量或電能的車輛系統(tǒng)都可以利用這種控制器1來 加以控制，還允許各個(gè)系統(tǒng)之間的相互作用。例如，控制器l (經(jīng)由相應(yīng) 控制模塊而)提供的虛擬功能"電驅(qū)動(dòng)"可以從排氣催化劑載體(brick) 中移除能量源(廢氣)。這樣，就可以通過優(yōu)先級(jí)改變(自適應(yīng)優(yōu)先排序) 或者通過觸發(fā)更高優(yōu)先級(jí)的功能來提升用于維持排氣還原氧化能力的功 能。
在本系統(tǒng)和方法中，具體來說，控制模塊ll、 12、 13 (或相應(yīng)功能) 本身被進(jìn)行了優(yōu)先排序，而沒有在所述控制模塊或功能之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 因而提供了一種完全互不相關(guān)的、模塊化的系統(tǒng)和方法，其中，自主運(yùn) 行的控制模塊ll、 12、 13不交疊，因此它們的虛擬功能在虛擬狀態(tài)空間 中也不交疊。
上述實(shí)施例是建立在包括用于進(jìn)行電能分配的互斥調(diào)度器2的控制 器1的基礎(chǔ)上的，即，在任意指定時(shí)刻，電能樹中僅有一個(gè)虛擬功能可 以采取控制?？梢垣@得的另一種類型的電能分配(調(diào)度算法)是共享電 能分配。這可以是針對(duì)功能"再生"和"液壓制動(dòng)"的情況(參見圖3)， 因?yàn)檫@兩個(gè)功能可以共享任何所需的電能請(qǐng)求。盡管存在共享與互斥之 間的差異，但是該系統(tǒng)在功能上是類似的。本實(shí)施方式還可以設(shè)置有用 于調(diào)度混合動(dòng)力車輛的電力相關(guān)功能的一個(gè)或更多個(gè)其它調(diào)度方法。另外，本控制器1和相應(yīng)控制方法的優(yōu)點(diǎn)在于，其可以提供硬件獨(dú) 立性。在本實(shí)施方式中，控制器1的配置可以針對(duì)不同混合動(dòng)力車輛(例 如，不同制造商、不同混合動(dòng)力車輛型號(hào)、不同混合類型的混合動(dòng)力車 輛)保持相同，其中，只需對(duì)接口系統(tǒng)進(jìn)行更改就可以使控制器1控制 不同車輛。
例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，來自(圖3所繪)控制器的虛擬功能層 級(jí)(level)的輸出是"電能"。這些抽象信號(hào)可以被映射至車輛的物理硬 件。利用諸如"助推"和"充電"的抽象概念，可以通過本實(shí)施方式所 提供的一個(gè)高級(jí)控制系統(tǒng)來控制寬泛范圍的車輛。可以通過硬件接口層 (HIL) 20將這些輸出映射至特定硬件構(gòu)造。這個(gè)層20將較高級(jí)信號(hào)翻 譯成部件特有信號(hào)。例如，針對(duì)每一種類型的混合動(dòng)力車輛，都可以設(shè) 置專用數(shù)據(jù)翻譯接口 (硬件接口層；HIL)，以允許控制器1與該車輛相 互作用。具體來說，HIL20向硬件展示了 (expose)標(biāo)準(zhǔn)化接口。
此外，因?yàn)榭刂破?的配置是一種模塊化設(shè)計(jì)，所以可以簡(jiǎn)單地向/ 從控制器中添加/去除電力相關(guān)功能，以適應(yīng)具有不同(更多或更少)電 力相關(guān)功能的車輛的操作。
例如，根據(jù)上述內(nèi)容和圖2-3可知，本混合動(dòng)力車輛控制實(shí)施方式 可以被設(shè)置成，通過接口 20來展示能量路徑。例如，通過接口 20接收 來自車輛的充電請(qǐng)求。這個(gè)請(qǐng)求可以包括針對(duì)車輛動(dòng)能的請(qǐng)求(增大或 減小)，和電池充電請(qǐng)求(增加或減少)。該系統(tǒng)可以被設(shè)置成，將這些 請(qǐng)求映射到路徑上，從而沿發(fā)動(dòng)機(jī)-車輛(驅(qū)動(dòng)請(qǐng)求)和發(fā)動(dòng)機(jī)-電機(jī)-電 池(充電請(qǐng)求)的路徑將這些電能請(qǐng)求傳回。沿該路徑，確定部件電能 請(qǐng)求，其中，針對(duì)部件極限進(jìn)行必要的求和和剪取(clipping)。接著，將 這些電能請(qǐng)求發(fā)送給特定動(dòng)力傳送系部件。根據(jù)上述內(nèi)容可知，這些路 徑可以具有共享或互斥信號(hào)量(semophore)，具有優(yōu)先級(jí)占先，以及根 據(jù)級(jí)聯(lián)的自限定電能限制。
本實(shí)施方式可以例如經(jīng)由平衡能量預(yù)算來提供燃料效率?？刂破鳛?特定獨(dú)立架構(gòu)。接口層20可以提供對(duì)的控制器1標(biāo)準(zhǔn)化，而不需要修改 要被控制器1控制的車輛硬件。得益于控制器1的模塊化結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)單地使功能適應(yīng)車輛規(guī)范，并且適應(yīng)可用的控制器處理能力。另外，得
益于不同虛擬功能的優(yōu)先級(jí)的"局部性(locality)",可以更準(zhǔn)確地并且 直接地執(zhí)行對(duì)控制器實(shí)施方式的校準(zhǔn)。此外，利用模塊化設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn) 結(jié)構(gòu)，可以縮減用于生成產(chǎn)品代碼的人力物力。
圖5的實(shí)施方式與圖1的實(shí)施方式的不同之處在于，車輛(或車輛 系統(tǒng))此時(shí)還設(shè)置有至少一個(gè)致冷單元R。這個(gè)單元是通電可工作的， 并且被設(shè)置成，對(duì)該系統(tǒng)的至少一個(gè)儲(chǔ)藏廂(例如，運(yùn)輸儲(chǔ)藏容器、拖 車的拖車廂)或要冷卻的不同空間進(jìn)行冷卻。作為一個(gè)實(shí)施例，車輛包 括用于運(yùn)輸拖車的卡車。具體來說，儲(chǔ)藏廂與駕駛員的駕駛室的區(qū)別在 于，儲(chǔ)藏廂可以被冷卻至相對(duì)較低的溫度，例如，低于l(TC的溫度。作 為一個(gè)實(shí)施例，致冷器單元R可以被設(shè)置成，在工作期間消耗至少10kW 的動(dòng)力傳送系生成能量。在另一個(gè)實(shí)施方式中，致冷器單元R的能力使 該單元可以將儲(chǔ)藏廂冷卻至例如0'C以下的溫度，從而將該儲(chǔ)藏廂的容納 物(例如食品)冰凍起來。另外，致冷器單元R可以被設(shè)置成，例如，
在儲(chǔ)藏廂的容納物要被保存在恰好ot:以上的情況下，將儲(chǔ)藏廂冷卻至
(TC-5"C范圍內(nèi)的溫度。
具體來說，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，致冷器單元R可以具有第一最大功 耗能力(例如，至少10kW)，而混合動(dòng)力傳動(dòng)系的電動(dòng)機(jī)EMG可以具 有第二最大功耗能力(例如，45 kW)。在這種情況下，本發(fā)明可以允許 混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系具有比全部車輛部件的最大功耗能力(具體來說，主要 包括電動(dòng)機(jī)EMG和致冷器單元R的最大功耗能力)的總和要低的最大 電能遞送能力(例如，可以由電池B遞送的最大能力)。具體來說，根據(jù) 一個(gè)實(shí)施方式，致冷器單元R的最大功耗能力可以大于混合動(dòng)力傳送系 的最大電能遞送能力的大約20%。另外，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)EMG的最 大功耗能力可以大于最大電能遞送能力的80%。
致冷器單元R可以是技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的、公知的壓縮機(jī)-蒸發(fā)器類 型，并且可以包括一個(gè)或更多個(gè)以電為動(dòng)力的壓縮機(jī)CO，以壓縮致冷流 體。優(yōu)選的是，所述一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)CO只能以電能作為動(dòng)力。此 外，致冷器單元R還可以包括其它部件，例如，用于將熱量從致冷劑移除到外部環(huán)境中的換熱器，和用于沿?fù)Q熱器吹風(fēng)的風(fēng)扇F?？梢栽O(shè)置一個(gè)
或更多個(gè)電動(dòng)機(jī)EM，以驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)CO和可選風(fēng)扇F。這些電動(dòng)機(jī)EM 中的每一個(gè)都可以是直流(DC)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，然而，有利的是，每一個(gè) 致冷器單元電動(dòng)機(jī)都是交流(AC)驅(qū)動(dòng)類型。在后一情況下，致冷器單 元R優(yōu)選地包括一個(gè)或更多個(gè)逆變器INV，每一個(gè)逆變器都被設(shè)置成將 直流電變換成交流電，以驅(qū)動(dòng)致冷器單元R的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)EM。例 如，在圖5的實(shí)施方式中，車輛系統(tǒng)包括致冷器單元R，該致冷器單元 具有由相應(yīng)電動(dòng)機(jī)-逆變器組件來驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇，并且具有由相應(yīng)電動(dòng)機(jī)-逆變器組件來驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)CO。
另外，圖5的實(shí)施方式還包括用于驅(qū)動(dòng)車輛系統(tǒng)并且被設(shè)置用于生 成電能的混合動(dòng)力傳送系E、 EMG、 B。該動(dòng)力傳送系本身可以被設(shè)置成 與上面針對(duì)圖l-4描述的實(shí)施方式相同。
根據(jù)圖5可知，有利的是，致冷器單元R可以僅由混合動(dòng)力傳送系 所生成電能來提供動(dòng)力。為此，在本實(shí)施方式中，將致冷器單元R的電 力輸入連接至動(dòng)力傳送系的電力輸出，以使致冷系統(tǒng)R的電動(dòng)機(jī)/逆變器 EM/INV組件可以接收來自電池B (由箭頭Z1表示)和/或電動(dòng)機(jī)/發(fā)電 機(jī)EMG電能再生器(由箭頭Z2表示)的直流電。此外，可以使用由其 它混合動(dòng)力傳送系部件(例如，可選的制動(dòng)器電能再生器)提供的電力 向致冷器單元R提供動(dòng)力。將致冷器單元R連接至混合動(dòng)力傳送系的電 能輸出可以按多種方式來設(shè)置，舉例來說，如技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的，按 可拆卸方式或者按不同方式經(jīng)由合適的電線、電纜來設(shè)置。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，還提供了這樣一種控制器1，即，其被設(shè) 置成根據(jù)混合動(dòng)力傳送系生成的電能的可用性來控制至少一個(gè)致冷器單 元R。例如，控制器1同樣可以被設(shè)置成控制混合動(dòng)力傳送系，例如在 運(yùn)行期間調(diào)度或分配電力。在另一個(gè)實(shí)施方式中，上述混合動(dòng)力系統(tǒng)控 制器l (包括被設(shè)置成控制多個(gè)部件(C)從而以大致互不相關(guān)的方式執(zhí) 行多個(gè)相應(yīng)電力生成和消耗功能的多個(gè)控制模塊(11、 12、 13))還可以 被設(shè)置成控制致冷器單元R的運(yùn)行，或者至少允許或調(diào)度特定電力量饋 送至致冷器單元R。例如，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，如圖2-3示意性地示出的控制器還可以被設(shè)置成，調(diào)度至少一個(gè)致冷器單元R的運(yùn)行。在此，如 技術(shù)人員所應(yīng)當(dāng)清楚的，可以由動(dòng)力傳送系和致冷器控制器來協(xié)調(diào)電能， 這可以在也可以不在同一物理控制器中實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選的是，在控制系統(tǒng)中，僅鄰混合動(dòng)力控制樹，可以添加一個(gè)或
更多個(gè)額外功能/模塊162、 165，它們用于控制針對(duì)致冷器單元R的電力 分配。每一個(gè)附加致冷器控制模塊162、 165都可以關(guān)聯(lián)一優(yōu)先級(jí)，并且 可以可選地連接至表示拖車的熱緩沖器。例如，可以添加優(yōu)先級(jí)相對(duì)較 高的緊急致冷功能162，其在緊急情況下賦予致冷系統(tǒng)R優(yōu)先級(jí)(例如， 在貨物可能受損的條件下)。下面針對(duì)圖6的實(shí)施方式對(duì)其實(shí)施例進(jìn)行說 明。
圖6實(shí)施方式的基本配置和圖3實(shí)施方式相同。例如，控制器101 可以包括互斥調(diào)度器102，其可以允許其中一個(gè)控制模塊按相互排它的方 式執(zhí)行相應(yīng)的功能。作為一個(gè)實(shí)施例，這些控制模塊可以包括優(yōu)先級(jí) 最高的再生器模塊113、優(yōu)先級(jí)比再生器模塊113低的充電模塊111、優(yōu) 先級(jí)比充電模塊低的助推模塊112、優(yōu)先級(jí)比充電模塊低的電驅(qū)動(dòng)模塊 1134，以及，例如優(yōu)先級(jí)最低的針對(duì)車輛待機(jī)模式的待機(jī)模塊115。
另外，例如，控制器101的層級(jí)可以包括位于互斥調(diào)度器102上方 的并行調(diào)度器101A，其被設(shè)置成按并行方式調(diào)度各個(gè)功能161、 162、 102、 164、 165。這些功能可以包括用于檢查/驗(yàn)證主要車輛安全條件和/或檢 測(cè)系統(tǒng)故障的主要安全功能161、互斥調(diào)度器功能/模塊102，以及用于驅(qū) 動(dòng)各種次要電子車輛部件(例如，燈光)的次要電能模塊162。在此，安 全功能161具有最高優(yōu)先級(jí)，而次要電能模塊162具有比動(dòng)力傳送系互 斥調(diào)度器102低的優(yōu)先級(jí)。并行調(diào)度器101A可以根據(jù)可用的能量，允許 "下屬"模塊161、 162、 102、 164、 165中的幾個(gè)同時(shí)運(yùn)行，其中，可 用電力從具有最高優(yōu)先級(jí)的模塊161向具有最低優(yōu)先級(jí)的模塊165分配。 在此，在具有較高優(yōu)先級(jí)的全部模塊都己經(jīng)得到了由此請(qǐng)求的所有電能 的情況下，模塊僅接收電能(例如，在主要安全模塊161和互斥調(diào)度器 102已經(jīng)通過并行調(diào)度器IOIA獲得了它們的電力預(yù)算的情況下，次要能 量模塊162只能得到電能)。圖6的實(shí)施方式與圖3的實(shí)施方式的不同之處在于，控制器101被 設(shè)置成，將至少一個(gè)致冷器優(yōu)先級(jí)與每一個(gè)致冷器單元R關(guān)聯(lián)起來，從 而致冷器優(yōu)先級(jí)決定了在運(yùn)行期間致冷器單元R是否被允許活動(dòng)或活動(dòng) 到什么程度。例如，控制器1可以被設(shè)置成，將規(guī)則致冷優(yōu)先級(jí)指配給 與規(guī)則致冷條件有關(guān)的第一致冷模塊(功能)165，而將混合動(dòng)力傳送系 優(yōu)先級(jí)指配給混合動(dòng)力傳送系互斥調(diào)度器102,規(guī)則致冷優(yōu)先級(jí)低于混合 動(dòng)力傳送系優(yōu)先級(jí)。此外，控制器101可以被設(shè)置成，將緊急致冷優(yōu)先 級(jí)指配給與緊急致冷條件有關(guān)的第二致冷模塊(功能)162，該緊急致冷 優(yōu)先級(jí)高于混合動(dòng)力傳送系優(yōu)先級(jí)102。根據(jù)圖6可知，第一致冷模塊 165和緊急致冷模塊16還由并行調(diào)度器101A來調(diào)度，第一致冷模塊165 例如具有最低的優(yōu)先級(jí)(低于次要電能功能)，而緊急致冷模塊162的優(yōu) 先級(jí)在安全模塊161與動(dòng)力傳送系互斥調(diào)度器102之間。
因而，提供了一種對(duì)車輛動(dòng)力傳送系和(例如，拖車)致冷的組合 控制。
在本實(shí)施方式的運(yùn)行過程中，在不需要致冷的條件下，混合動(dòng)力控 制部101可以如上面針對(duì)圖1-4的實(shí)施方式而描述地那樣運(yùn)行(因?yàn)橹吕?系統(tǒng)R沒有請(qǐng)求活動(dòng)范圍)。
在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)?shù)谝灰?guī)則致冷功能165進(jìn)入活動(dòng)范圍時(shí)，艮卩， 當(dāng)冷卻廂中的條件需要冷卻時(shí)，例如，當(dāng)傳感器檢測(cè)到廂中溫度達(dá)到上 限時(shí)，并且在沒有使用混合動(dòng)力功能的情況下，可以根據(jù)致冷功能165 的請(qǐng)求和可用性向其分配能量。由于在這些條件下電系統(tǒng)(即，包括安 全功能161和次要電能功能164) —般為輕載，因而這典型地允許規(guī)則致 冷器功能165的全面實(shí)現(xiàn)。
規(guī)則致冷功能165有時(shí)候會(huì)進(jìn)入活動(dòng)范圍，但電能消耗混合動(dòng)力功 能112、 114中的一個(gè)(例如，助推或電驅(qū)動(dòng))已經(jīng)在運(yùn)行并從電池B汲 取能量。由于混合動(dòng)力功能(即，它們的互斥調(diào)度器102)的優(yōu)先級(jí)比規(guī) 則致冷功能165要高，因而它們優(yōu)先地接收可用電能，而可用電能受到 了適當(dāng)能量路徑上的部件極限的限制。規(guī)則致冷功能165可以獲得剩余 的可用電池電力，其通常因混合動(dòng)力功能的運(yùn)行而不再足夠，尤其是在變冷階段?？刂葡到y(tǒng)101被設(shè)置成，使得在這種條件下允許規(guī)則致冷功
能165在部件極限內(nèi)盡可能地利用剩余電力。當(dāng)規(guī)則致冷功能165已經(jīng) 在運(yùn)行時(shí)，在其中一個(gè)電能消耗混合動(dòng)力功能112、 114 (例如，助推或 電驅(qū)動(dòng))進(jìn)入活動(dòng)范圍的情況下，可以應(yīng)用類似的電能調(diào)度。
此外，例如，規(guī)則致冷功能165有時(shí)候會(huì)進(jìn)入活動(dòng)范圍，并且其中 一個(gè)電能生成混合動(dòng)力功能(例如，充電或再生)已經(jīng)在運(yùn)行以生成電 力。在這種情況下，例如，生成(再生)的電力的一部分可用于向電池B 充電，并且生成(再生)的電力的一部分可以用于制冷系統(tǒng)R。當(dāng)規(guī)則 致冷功能165已經(jīng)在運(yùn)行時(shí)，在其中一個(gè)電能生成功能進(jìn)入活動(dòng)范圍的 情況下可以應(yīng)用類似的電能調(diào)度。
在每一種情況下，向規(guī)則致冷功能165提供電力還可以根據(jù)相應(yīng)電 能預(yù)算來加以約束(還參見上述內(nèi)容)。
在圖6實(shí)施方式的運(yùn)行過程中，萬一可用電力被證明不足以在要致 冷的廂中維持期望的溫度水平，就可以自動(dòng)使能緊急致冷功能162，因?yàn)?它具有比混合動(dòng)力功能(即，互斥調(diào)度器102)更高的優(yōu)先級(jí)。在這種情 況下，首先將電力傳送至致冷功能，確保這個(gè)功能的可靠性。剩余電能 可用于混合動(dòng)力功能。因此，局部混合動(dòng)力功能得以保持。在另一個(gè)實(shí) 施方式中，為了進(jìn)行更精細(xì)的控制，可以使用比例化并行調(diào)度器，從而 例如根據(jù)各個(gè)電力請(qǐng)求的比率，向致冷和混合動(dòng)力功能提供比例化的電 能分配。
此外，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，基于能量，控制器101可以被設(shè)置成， 使得可以根據(jù)電能預(yù)算(還參見上述內(nèi)容)來約束規(guī)則致冷功能165。這 個(gè)預(yù)算例如可以基于充電和再生功能(111、 113)的最優(yōu)能量可用性或 者按不同方式來定義。如此，規(guī)則致冷功能165在其預(yù)算耗盡時(shí)被占先。 這在真實(shí)驅(qū)動(dòng)狀況下可以維持整個(gè)車輛的最優(yōu)燃料經(jīng)濟(jì)性。例如，萬一 已致冷廂的容納物(例如，拖車貨物)預(yù)示要變壞，則緊急致冷功能162 將被控制器101激活，因?yàn)檫@個(gè)功能162不受能量預(yù)算的約束。這將導(dǎo) 致車輛燃料效率的劣化，但會(huì)保證不因貨物變壞而造成收入損失。
另外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，可以將另一致冷功能插入中間優(yōu)先級(jí)下，以平衡致冷溫度、貨物以及燃料經(jīng)濟(jì)性之間的折衷。
萬一上述折衷在針對(duì)驅(qū)動(dòng)性能的特定應(yīng)用中不可接受，就可以將致 冷功能插入混合動(dòng)力功能分支中的不同點(diǎn)處，以獲取期望的折衷。圖7 示出了一個(gè)實(shí)施例。
圖7實(shí)施方式與圖6實(shí)施方式的不同之處在于，互斥調(diào)度器102包 括第二并行調(diào)度器114'，其被設(shè)置用于按并行方式來調(diào)度第二規(guī)則致冷 功能114a和電驅(qū)動(dòng)功能114b。因而，該第二并行調(diào)度器114'和相應(yīng)功能 系列114a、 114b取代了圖6實(shí)施方式的電驅(qū)動(dòng)模塊114。具體來說，在 本實(shí)施方式中，第二規(guī)則致冷模塊114a獲得了超過電驅(qū)動(dòng)模塊H4b的優(yōu) 先級(jí)。因而，只有在規(guī)則致冷器功能114a剩下足夠能量實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)(例 如，非常低的車速)的情況下，和/或在第二規(guī)則致冷器功能114a不需要 (很多)電力的情況下(即，當(dāng)儲(chǔ)藏廂不需要冷卻時(shí))，第二并行調(diào)度器 114'才允許電驅(qū)動(dòng)。
此外，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，控制器可以被設(shè)置成，使得規(guī)則致冷 功能還可以對(duì)特定動(dòng)力傳送系狀態(tài)(扭矩、速度、再生制動(dòng))作出響應(yīng)， 并且僅在混合動(dòng)力系統(tǒng)效率相對(duì)較高的情況下才開始活動(dòng)。為了這個(gè)目 標(biāo)，例如，控制器l可以被設(shè)置成，檢測(cè)或確定系統(tǒng)的效率。
另外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，各種功能的優(yōu)先級(jí)不必是固定的；動(dòng)態(tài) 優(yōu)先級(jí)也是可以的(例如，延遲進(jìn)入某一功能，或提高(bump)優(yōu)先級(jí))。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，控制器101可以被設(shè)置成，估計(jì)或確定在運(yùn) 行期間動(dòng)力傳送系中需要平均以上電力消耗的未來驅(qū)動(dòng)狀況，其中，控 制器101被設(shè)置成，在遇到這些驅(qū)動(dòng)狀況之前，激活致冷器單元R，從 而向儲(chǔ)藏廂提供額外的冷卻。
例如，基于車輛控制系統(tǒng)可用的特定信息、關(guān)于驅(qū)動(dòng)狀況的顯著自 適應(yīng)/預(yù)測(cè)信息，可以提供對(duì)要冷卻的儲(chǔ)藏廂的預(yù)測(cè)冷卻。這樣做可以確 保在車輛例如被驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間爬坡時(shí)、在需要長(zhǎng)時(shí)間電力驅(qū)動(dòng)時(shí)，不超出
儲(chǔ)藏廂中溫度的極限?？刂葡到y(tǒng)101接著執(zhí)行"預(yù)冷卻"功能。作為一 個(gè)非限制實(shí)施例，控制系統(tǒng)101可以利用全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)來預(yù) 測(cè)未來驅(qū)動(dòng)狀況。此外，在另一些實(shí)施方式中，混合動(dòng)力控制系統(tǒng)不必實(shí)現(xiàn)在和致冷 功能相同的控制器中，并且混合動(dòng)力功能不必明確地或者全部地按優(yōu)先
級(jí)樹來實(shí)現(xiàn)。圖8示意性地描繪了附加(add-on)系統(tǒng)，其中，現(xiàn)有混合 動(dòng)力控制器(例如，具有與圖3所示控制器配置不同的配置)可以與附 加控制器201交換信息，附加控制器包括致冷功能控制模塊265，和用于 提供優(yōu)先級(jí)調(diào)度器功能的優(yōu)先級(jí)調(diào)度器202。在這種情況下，附加控制器 201的優(yōu)先級(jí)調(diào)度器202可以控制現(xiàn)有混合動(dòng)力控制器HC，并且可以對(duì) 致冷功能265進(jìn)行控制。附加控制器201的優(yōu)先級(jí)調(diào)度器202可以經(jīng)由 適當(dāng)?shù)耐ㄐ啪€路或通信網(wǎng)絡(luò)280向混合動(dòng)力控制器發(fā)送控制信息并且從 該混合控制器接收混合動(dòng)力狀態(tài)信息。另外，優(yōu)先級(jí)調(diào)度器202與致冷 控制模塊265之間也可以使用內(nèi)部通信281 。
本發(fā)明提供了一種車輛系統(tǒng)，其中，可以簡(jiǎn)單且有效地避免應(yīng)用額 外的發(fā)電機(jī)或發(fā)電機(jī)組向致冷系統(tǒng)供應(yīng)電力(導(dǎo)致高成本并且增加重 量)。本發(fā)明的基本思想是使用混合動(dòng)力傳送系的電系統(tǒng)來向致冷系統(tǒng)R 供應(yīng)電能(不需要應(yīng)用包括額外內(nèi)燃機(jī)的額外發(fā)電機(jī))。而且，這樣，具 體來說，通過將致冷系統(tǒng)R集成到動(dòng)力傳送系的動(dòng)力和能量管理中，就 可以實(shí)現(xiàn)總系統(tǒng)最優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)很高的能量效率。具體來說，致冷器 單元僅以電作為動(dòng)力(即，僅在有電力供應(yīng)時(shí)才操作/起作用)，并且例如 絕對(duì)不包括電動(dòng)機(jī)EM之外的其它驅(qū)動(dòng)裝置。例如，致冷器單元壓縮機(jī) (CO)(即，相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)EM)可以僅從動(dòng)力傳送系的至少一個(gè)充電蓄 電池B、動(dòng)力傳送系的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)EMG，以及動(dòng)力傳送系的 至少一個(gè)電再生器中的一個(gè)或更多個(gè)(而不從其它電能源)接收電能。
此外，在常規(guī)車輛系統(tǒng)中，動(dòng)力傳送系和常規(guī)致冷系統(tǒng)是基于單獨(dú) 需要而規(guī)定尺寸的，從而導(dǎo)致較大的部件尺寸。按照本發(fā)明的實(shí)施方式， 可以提供控制系統(tǒng)的連接或集成以及部件的共享，從而不需要對(duì)部件規(guī) 定尺寸來向每一個(gè)單獨(dú)系統(tǒng)供應(yīng)全部電能，因?yàn)殡娔苷?qǐng)求可能是"交錯(cuò) 的"。
例如，在常規(guī)系統(tǒng)中，混合動(dòng)力傳送系可以遞送最大電能量(例如， 具有可以遞送高達(dá)45 kW電能的電池B)，動(dòng)力傳送系的電動(dòng)機(jī)EMG可以使用特定的最大第一電能量(例如，45 kW)，而分離的常規(guī)致冷系統(tǒng) 在運(yùn)行時(shí)需要相對(duì)較高的第二電能量(例如，10 kW)，因此必須由分離 的發(fā)電機(jī)(例如，柴油發(fā)電機(jī))來遞送。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式(參見圖5-8)，混合動(dòng)力傳送系仍可以遞送 特定的最大電能量(例如，45 kW)，其中，動(dòng)力傳送系的電動(dòng)機(jī)EMG 可以使用特定的最大第一電能量(例如，45 kW)，而常規(guī)致冷系統(tǒng)在運(yùn) 行時(shí)可能仍需要較大的電能量(例如，至少10kW)。在這種情況下，控 制器l、 101被設(shè)置成，根據(jù)動(dòng)力傳送系的電動(dòng)機(jī)EMG與致冷系統(tǒng)R的 需要，在它們之間按能量效率方式來分配可用電能(具體來講，例如經(jīng) 由上面已經(jīng)描述的區(qū)分優(yōu)先級(jí)和/或基于能量預(yù)算)，使得最大可用電能量 從不超出(控制器)實(shí)際給予或分配給系統(tǒng)的不同功能的電能量。例如， 本發(fā)明可以在現(xiàn)有混合動(dòng)力車輛中實(shí)現(xiàn)，而不必添加用于提供足夠能量 的額外電能產(chǎn)生能力，來提供對(duì)冷卻廂的期望冷卻。
盡管已經(jīng)參照附圖，對(duì)本發(fā)明的例示實(shí)施方式進(jìn)行了更詳細(xì)的描述， 但應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明不限于這些實(shí)施方式。在不脫離權(quán)利要求書中限定 的本發(fā)明的范圍或精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以實(shí)現(xiàn)多種改變或 修改。
應(yīng)當(dāng)明白，在本申請(qǐng)中，措辭"包括"不排除其它部件或步驟。而 且，措辭"一"和"一個(gè)"都不排除多個(gè)。權(quán)利要求書中的任何標(biāo)號(hào)都 不應(yīng)解釋為對(duì)權(quán)利要求書的范圍的限制。而且，單個(gè)控制器、處理器或 其它單元可以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求書中陳述的幾個(gè)裝置的功能。
權(quán)利要求
1、一種車輛系統(tǒng)，該車輛系統(tǒng)包括-混合動(dòng)力傳送系(E、EMG、B)，用于驅(qū)動(dòng)所述車輛系統(tǒng)并且被設(shè)置用于生成電能；和-至少一個(gè)通電可工作的致冷器單元(R)，其被設(shè)置用于冷卻所述系統(tǒng)的至少一個(gè)儲(chǔ)藏廂；其中，所述致冷器單元(R)由所述混合動(dòng)力傳送系生成的電能來提供動(dòng)力。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述儲(chǔ)藏廂不同于所述車輛系統(tǒng)的駕駛室，其中，所述通電可工作的致冷器單元(R)被優(yōu)選地設(shè)置成，將所述儲(chǔ)藏廂冷卻至1(TC以下的溫度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括控制器(1)，該控制器被設(shè)置用于控制混合動(dòng)力車輛系統(tǒng)的電力生成和/或消耗部件，其中，所述控制器優(yōu)選為模塊化控制器，并且被優(yōu)選地設(shè)置成，使得不同的控制模塊可以同時(shí)表示執(zhí)行它們相應(yīng)功能的需求。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器(101)是包括多個(gè)控制模塊(11、 12、 13)的模塊化控制器，所述多個(gè)控制模塊被設(shè)置用于控制所述部件(C)來執(zhí)行多個(gè)相應(yīng)的電力生成和消耗功能，其中，每一個(gè)控制模塊(11、 12、 13)都與一個(gè)或更多個(gè)相應(yīng)輸入變量相關(guān)聯(lián)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器包括用于控制充電功能的模塊(11)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器包括用于控制助推功能的控制模塊(12)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器包括用于控制電力再生的控制模塊(13)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4-7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器包括電驅(qū)動(dòng)控制模塊。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4-8中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器(1)被設(shè)置成向每個(gè)所述控制模塊(11、 12、 13)分配能量預(yù)算或者將能量預(yù)算與每個(gè)所述控制模塊(11、 12、 13)關(guān)聯(lián)起來，并且在某一功能用盡其能量預(yù)算的至少一部分的情況下，更改可用于該功能的能量值。
10、 根據(jù)權(quán)利要求4-9中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器被設(shè)置成，使得所述控制模塊(11、 12、 13)與相互不同的優(yōu)先級(jí)關(guān)聯(lián)起來，其中，每個(gè)所述控制模塊(11、 12、 13)都被設(shè)置成，根據(jù)所述一個(gè)或更多個(gè)相應(yīng)輸入變量來請(qǐng)求執(zhí)行相應(yīng)功能，其中，在一個(gè)以上模塊(11、 12、 13)請(qǐng)求執(zhí)行其功能的情況下，所述控制器(1)被設(shè)置成，允許請(qǐng)求執(zhí)行它們的功能的那些控制模塊中的具有最高優(yōu)先級(jí)的控制模塊(11、 12、 13)來執(zhí)行其功能，其中，所述控制器(1)還被設(shè)置成對(duì)所述至少一個(gè)致冷器單元(R)的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)度。
11、 根據(jù)權(quán)利要求3-10中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器(l)被設(shè)置成，將至少一個(gè)致冷器優(yōu)先級(jí)與每一個(gè)致冷器單元(R)關(guān)聯(lián)起來，從而致冷器優(yōu)先級(jí)決定了在運(yùn)行期間是否允許所述致冷器單元(R)活動(dòng)，或者允許活動(dòng)到什么程度。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器(1)被設(shè)置成，將規(guī)則致冷優(yōu)先級(jí)指配給與規(guī)則致冷條件有關(guān)的第一致冷功能，并將混合動(dòng)力傳送系優(yōu)先級(jí)指配給混合動(dòng)力傳送系互斥調(diào)度器(102)，所述規(guī)則致冷優(yōu)先級(jí)低于所述混合動(dòng)力傳送系優(yōu)先級(jí)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器(1)被設(shè)置成，將緊急致冷優(yōu)先級(jí)指配給與緊急致冷條件有關(guān)的第二致冷功能，所述緊急致冷優(yōu)先級(jí)高于所述混合動(dòng)力傳送系優(yōu)先級(jí)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求3-13中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器包括用于調(diào)度多個(gè)電能相關(guān)功能的調(diào)度器(102)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述調(diào)度器是互斥調(diào)度器。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)電能相關(guān)功能中的一個(gè)具有并行調(diào)度器(114')，該并行調(diào)度器被設(shè)置用于調(diào)度規(guī)則致冷功能(114a)和動(dòng)力傳送系相關(guān)功能(114b)，例如電驅(qū)動(dòng)功能。
17、 根據(jù)權(quán)利要求3-16中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述混合動(dòng)力傳送系具有比所有車輛部件的最大電力消耗能力的總和要低的最大電力遞送能力，所述車輛部件要由所述動(dòng)力傳送系生成的電能來提供動(dòng)力，其中，所述控制器(1; 101)被設(shè)置成，按照使最大可用電力量從不超出實(shí)際給予或分配的電能的量的方式來向各種車輛部件給予/分配電力。
18、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)逆變器(INV)，所述至少一個(gè)逆變器被設(shè)置成將直流電變換成交流電，以驅(qū)動(dòng)所述致冷器單元(R)的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)。
19、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述致冷器單元被設(shè)置成，在其運(yùn)行期間消耗至少IO kW的動(dòng)力傳送系生成能量，并且被優(yōu)選地設(shè)置成，將所述儲(chǔ)藏廂冷卻至l(TC以下的溫度。
20、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述儲(chǔ)藏廂是運(yùn)輸拖車的拖車廂。
21、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述致冷器單元(R)包括用于壓縮致冷流體的以電作為動(dòng)力的壓縮機(jī)(CO),其中，在運(yùn)行期間，所述壓縮機(jī)(CO)從以下一個(gè)或更多個(gè)來源接收電能-所述動(dòng)力傳送系的至少一個(gè)蓄電池(B);-所述動(dòng)力傳送系的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)(EMG);-所述動(dòng)力傳送系的至少一個(gè)電再生器。
22、 一種車輛系統(tǒng)，例如根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，該車輛系統(tǒng)包括-動(dòng)力傳送系(E、 EMG、 B)，用于驅(qū)動(dòng)所述車輛系統(tǒng)，并且被設(shè)置用于生成電能；禾口-至少一個(gè)通電可工作的致冷器單元(R),被設(shè)置用于冷卻所述系統(tǒng)的至少一個(gè)儲(chǔ)藏廂；其中，所述致冷器單元(R)可以由所述動(dòng)力傳送系產(chǎn)生的電能來提供動(dòng)力，其特征在于，所述系統(tǒng)被設(shè)置成，估計(jì)或確定運(yùn)行期間在所述動(dòng)力傳送系中需要平均以上電力消耗的未來驅(qū)動(dòng)狀況，其中，所述系統(tǒng)被設(shè)置成，在遇到那些驅(qū)動(dòng)狀況之前激活所述致冷器單元，以向所述儲(chǔ)藏廂提供額外的冷卻。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)(101)被設(shè)置成，利用全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)來預(yù)測(cè)所述未來驅(qū)動(dòng)狀況。
24、 一種用于在混合動(dòng)力車輛系統(tǒng)中分配電力的方法，該方法包括利用根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)的步驟，其中，具體來說，所述致冷器單元只能以電作為動(dòng)力。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，該方法包括以下步驟基于指配給那些功能的優(yōu)先級(jí)來調(diào)度車輛功能，以將混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系生成的可用電力的至少一部分分配給至少一個(gè)通電可工作的致冷器單元(R)來冷卻至少一個(gè)儲(chǔ)藏廂。
26、 根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的方法，其中，所述儲(chǔ)藏廂被致冷至10'C以下的溫度。
27、 一種數(shù)字機(jī)器可讀指令，具體來說是軟件代碼，該數(shù)字機(jī)器可讀指令被設(shè)置成，在被機(jī)器運(yùn)行時(shí)使該機(jī)器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求24-26中任一項(xiàng)所述的方法，具體來說，提供根據(jù)權(quán)利要求3-17中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)的控制器。
28、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的數(shù)字機(jī)器可讀指令，其中，所述數(shù)字機(jī)器可讀指令中嵌入有至少一個(gè)致冷單元控制模塊(162、 165; 114a)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種車輛系統(tǒng)，該車輛系統(tǒng)包括混合動(dòng)力傳送系(E、EMG、B)，用于驅(qū)動(dòng)該車輛系統(tǒng)并且被設(shè)置用于生成電能；和至少一個(gè)通電可工作的致冷器單元(R)，被設(shè)置用于冷卻該車輛系統(tǒng)的至少一個(gè)儲(chǔ)藏廂，其中，該致冷器單元(R)由該混合動(dòng)力傳送系生成的電能來提供動(dòng)力。
文檔編號(hào)B60W30/18GK101605673SQ200780050200
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者達(dá)雷·利·福斯特 申請(qǐng)人:荷蘭應(yīng)用自然科學(xué)研究組織