Устройство управления рекуперативным торможением

Авторы патента:


Устройство управления рекуперативным торможением
Устройство управления рекуперативным торможением
Устройство управления рекуперативным торможением
Устройство управления рекуперативным торможением
Устройство управления рекуперативным торможением
Устройство управления рекуперативным торможением
Устройство управления рекуперативным торможением
Устройство управления рекуперативным торможением
Устройство управления рекуперативным торможением

 


Владельцы патента RU 2555371:

МИЦУБИСИ ДЗИДОСЯ КОГИО КАБУСИКИ КАЙСЯ (JP)

Устройство содержит рычаг (6) переключения и лепестковый переключатель (10а, 10b) для управления рекуперативным торможением во время движения. Достигается Задание силы рекуперативного торможения во время движения с учетом эффективности использования энергии или характеристики управляемости. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к области техники устройства управления рекуперативным торможением для транспортного средства с электроприводом, которое получает силу рекуперативного торможения посредством рекуперативного приведения в действие электродвигателя, который является источником энергии для движения.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Известно транспортное средство с электроприводом, которое движется посредством приведения в действие, в качестве источника энергии для движения, электродвигателя посредством использования электрической мощности, накапливаемой в аккумуляторе (следует отметить, что транспортное средство с электроприводом в настоящей заявке рассматривается как понятие, которое включает в себя электромобили, имеющие электродвигатель в качестве источника энергии для движения, и гибридные электромобили, имеющие двигатель внутреннего сгорания в дополнение к электродвигателю). В этих типах транспортных средств с электроприводом тормозная сила (сила рекуперативного торможения) получается посредством рекуперативного приведения в действие электродвигателя во время замедления, и кинетическая энергия транспортного средства собирается в качестве электрической мощности посредством генерирования рекуперативной мощности. С точки зрения эффективности использования энергии желательно получать большую величину генерирования рекуперативной мощности посредством задания силы рекуперативного торможения высокой. Тем не менее, в этом случае увеличивается замедление и, следовательно, отрицательное влияние на общую характеристику управляемости может возрастать. По этой причине необходимо задавать силу рекуперативного торможения во время замедления с учетом эффективности использования энергии или характеристики управляемости.

[0003] С учетом этих обстоятельств заявка на полезную модель (Япония) регистрационный номер 2579650 раскрывает технологию, в которой водитель может выбирать, пошагово, абсолютную величину силы рекуперативного торможения (уровня рекуперации) во время замедления посредством управления рабочим элементом, к примеру рычагом переключения режимов движения. При этой конфигурации можно активно получать силу рекуперативного торможения, которую водитель считает необходимой в соответствии с состоянием движения. Соответственно, можно достигать как эффективности использования энергии, так и характеристики управляемости.

[0004] В японской заявке на полезную модель (Япония) регистрационный номер 2579650 сила рекуперативного торможения (уровень рекуперации) управляется ступенчато согласно числу операций рабочего элемента. Здесь сила рекуперативного торможения, которая соответствует намерению водителя во время фактического движения, является отличной, и, следовательно, такому рабочему элементу требуется функциональность согласно состоянию движения. Когда требуется уменьшать рабочую нагрузку на водителя (например, в случае вождения в городе), предпочтительно, чтобы сила рекуперативного торможения могла изменяться на предварительно определенный уровень рекуперации с помощью небольшого числа операций. Напротив, когда требуется с высокой точностью управлять переключением силы рекуперативного торможения (например, в случае вождения в спортивном режиме), предпочтительно, чтобы сила рекуперативного торможения могла изменяться на предварительно определенный уровень рекуперации с помощью большого числа операций.

[0005] Тем не менее, в заявке на полезную модель (Япония) регистрационный номер 2579650, число операций рабочего элемента, требуемых для того, чтобы изменять силу рекуперативного торможения на предварительно определенный уровень рекуперации, уникально определяется заранее и, следовательно, водитель не может изменять число операций. Соответственно, трудно удовлетворять такие различные потребности.

[0006] Настоящее изобретение осуществлено, чтобы разрешать вышеописанные недостатки, и его цель заключается в том, чтобы предоставлять устройство управления рекуперативным торможением, которое допускает простое управление рекуперативным торможением в соответствии с предварительно определенным уровнем рекуперации с функциональностью согласно состоянию движения.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] (1) Согласно аспекту изобретения, чтобы разрешать вышеуказанные недостатки, устройство управления рекуперативным торможением для транспортного средства с электроприводом включает в себя первый модуль задания силы рекуперативного торможения, который срабатывает предварительно определенное число раз таким образом, чтобы изменять настройку устройства управления рекуперативным торможением с нормального уровня рекуперации на предварительно определенный уровень рекуперации, и второй модуль задания силы рекуперативного торможения, который срабатывает такое число раз, которое превышает предварительно определенное число раз, таким образом, чтобы изменять настройку устройства управления рекуперативным торможением с нормального уровня рекуперации на предварительно определенный уровень рекуперации.

[0008] В конфигурации (1), поскольку предоставляется множество средств задания силы рекуперативного торможения, имеющих различное число операций для задания предварительно определенного уровня рекуперации, можно управлять силой рекуперативного торможения в соответствии с намерением водителя с учетом состояния движения. В первом средстве задания силы рекуперативного торможения число операций переключения режимов движения для получения идентичной величины генерирования сокращается по сравнению со вторым средством задания силы рекуперативного торможения. Соответственно, можно легко управлять увеличением и уменьшением силы рекуперативного торможения с помощью небольшого числа операций, и, следовательно, первое средство задания силы рекуперативного торможения является подходящим для уменьшения рабочей нагрузки на водителя. Напротив, во втором средстве задания силы рекуперативного торможения число операций переключения режимов движения для получения идентичной величины генерирования увеличивается по сравнению с первым средством задания силы рекуперативного торможения. Соответственно, можно с высокой точностью управлять силой рекуперативного торможения.

[0009] (2) В конфигурации (1) величина изменения степени рекуперации между нормальным уровнем рекуперации и первым уровнем рекуперации, который задается посредством первого модуля задания силы рекуперативного торможения, меньше величины изменения степени рекуперации между первым уровнем рекуперации, который задается посредством первого модуля задания силы рекуперативного торможения, и вторым уровнем рекуперации, который задается посредством первого модуля задания силы рекуперативного торможения, и степень рекуперации первого уровня рекуперации, который задается посредством первого модуля задания силы рекуперативного торможения, меньше степени рекуперации второго уровня рекуперации, который задается посредством первого модуля задания силы рекуперативного торможения.

[0010] В конфигурации (2), поскольку первое средство задания силы рекуперативного торможения, в котором значительно изменяется степень рекуперации между уровнями рекуперации, переключается, когда требуется значительно изменять величину рекуперации, можно быстро получать величину рекуперации, требуемую водителем.

[0011] (3) В конфигурациях (1) или (2) величина изменения степени рекуперации между нормальным уровнем рекуперации и первым уровнем рекуперации, который задается посредством второго модуля задания силы рекуперативного торможения, равна величине изменения степени рекуперации между первым уровнем рекуперации, который задается посредством второго модуля задания силы рекуперативного торможения, и вторым уровнем рекуперации, который задается посредством второго модуля задания силы рекуперативного торможения.

[0012] В конфигурации (3), поскольку можно повышать или понижать пошагово величину рекуперации посредством использования второго средства задания силы рекуперативного торможения, можно выполнять точное управление рекуперацией.

[0013] (4) В любой из конфигураций (1)-(3) один из рекуперативных уровней первого модуля задания силы рекуперативного торможения является идентичным одному из рекуперативных уровней второго модуля задания силы рекуперативного торможения. Степень рекуперации второго уровня рекуперации, который задается посредством первого модуля задания силы рекуперативного торможения, равна степени рекуперации третьего уровня рекуперации, который задается посредством второго модуля задания силы рекуперативного торможения.

[0014] В конфигурации (4), поскольку каждое средство задания силы рекуперативного торможения имеет уровни рекуперации, в которых степень рекуперации равна друг другу и, следовательно, число операций для задания предварительно определенного уровня рекуперации отличается друг от друга, множество средств задания силы рекуперативного торможения, имеющих различную применимость, могут быть бесперебойно избирательно использованы. Как результат, свобода переключения уровня рекуперации посредством средства задания силы рекуперативного торможения увеличивается, и, следовательно, можно обеспечивать соответствие различным шаблонам движения.

[0015] (5) В любой из конфигураций (1)-(4) первый модуль задания силы рекуперативного торможения представляет собой рычаг переключения, а второй модуль задания силы рекуперативного торможения представляет собой лепестковый переключатель.

[0016] В конфигурации (5), поскольку рычаг переключения и лепестковый переключатель используются в качестве средства задания силы рекуперативного торможения, можно эффективно управлять рекуперативным торможением в соответствии с функциональностью каждого из рычага переключения и лепесткового переключателя. В лепестковом переключателе, предоставленном в руле, число операций для задания предварительно определенного уровня рекуперации задается большим, и, следовательно, можно справляться с такой ситуацией (например, вождением в спортивном режиме и т.п.), в которой требуется точное переключение рекуперативного уровня. С другой стороны, в рычаге переключения число операций для задания предварительно определенного уровня рекуперации задается меньшим и, следовательно, можно эффективно управлять силой рекуперативного торможения с помощью небольшого числа операций, например в случае вождения в городе.

[0017] (6) В любой из конфигураций (1)-(5) транспортное средство с электроприводом включает в себя: модуль управления рекуперативным торможением, который управляет электродвигателем, который приводит в движение колеса транспортного средства согласно заданной степени рекуперации, которая задается на основе по меньшей мере одного из первого модуля задания силы рекуперативного торможения и второго модуля задания уровня рекуперативного торможения; и модуль автоматического управления скоростью транспортного средства, который автоматически управляет скоростью транспортного средства. Модуль управления рекуперативным торможением возвращает силу рекуперативного торможения к предварительно установленному начальному значению независимо от заданных значений посредством первого модуля задания силы рекуперативного торможения и второго модуля задания силы рекуперативного торможения, когда модуль автоматического управления скоростью транспортного средства приводится в действие. Кроме того, нормальный уровень рекуперации соответствует предварительно установленному начальному значению силы рекуперативного торможения.

[0018] В конфигурации (6) в ходе работы устройства автоматического управления скоростью транспортного средства для автоматического управления скоростью транспортного средства (например, при выполнении управления работой системы круиз-контроля (прим: системы оптимального регулирования скорости) для поддержания скорости транспортного средства равной предварительно определенному значению или управления работой системы круиз-контроля по радару для поддержания расстояния между транспортными средствами, определенного посредством радара, равным предварительно определенному значению и т.п.), сила рекуперативного торможения автоматически возвращается к начальному значению. Как результат, можно управлять силой рекуперативного торможения по мере необходимости при использовании преимущества автоматического управления скоростью транспортного средства, что позволяет уменьшать рабочую нагрузку на водителя.

[0019] Согласно настоящему изобретению, поскольку предоставляется множество средств задания силы рекуперативного торможения, имеющих различные схемы переключения режимов движения, можно избирательно управлять силой рекуперативного торможения в схеме переключения режимов движения согласно намерению водителя с учетом состояния движения. В первом средстве задания силы рекуперативного торможения число операций для получения идентичной величины рекуперации сокращается по сравнению со вторым средством задания силы рекуперативного торможения. Соответственно, можно легко управлять увеличением и уменьшением силы рекуперативного торможения с помощью небольшого числа операций, и, следовательно, первое средство задания силы рекуперативного торможения является подходящим для уменьшения рабочей нагрузки на водителя. Напротив, во втором средстве задания силы рекуперативного торможения число операций для получения идентичной величины рекуперации увеличивается по сравнению с первым средством задания силы рекуперативного торможения. Соответственно, можно с высокой точностью управлять силой рекуперативного торможения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0020] Фиг. 1 является схематичным видом, показывающим полную конфигурацию транспортного средства с электроприводом, на котором монтируется устройство управления рекуперативным торможением согласно иллюстративному варианту осуществления.

Фиг. 2 является схематичным видом, показывающим периферийную конфигурацию рычага переключения, предоставленного около водительского сиденья транспортного средства с электроприводом при просмотре сверху.

Фиг. 3 является схематичным видом, показывающим периферийную конфигурацию лепесткового переключателя на руле, который предоставляется около водительского сиденья транспортного средства с электроприводом.

Фиг. 4 является концептуальным видом, показывающим силу рекуперативного торможения, которая может задаваться посредством рычага переключения и лепесткового переключателя.

Фиг. 5 является блок-схемой, функционально показывающей конфигурацию устройства управления рекуперативным торможением, смонтированного на транспортном средстве с электроприводом.

Фиг. 6A является схемой переходов состояний, схематично показывающей переход между ступенями переключения режимов движения при рекуперативном торможении посредством устройства управления рекуперативным торможением.

Фиг. 6B является схемой переходов состояний, схематично показывающей переход между ступенями переключения режимов движения при рекуперативном торможении посредством устройства управления рекуперативным торможением.

Фиг. 7 показывает первую модификацию по фиг. 6A и фиг. 6B.

Фиг. 8 показывает вторую модификацию по фиг. 6A и фиг. 6B.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0021] Далее подробно описываются примерные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. Тем не менее, следует отметить, что размеры, материал, форма и относительная компоновка и т.п. компонентов, описанных в этих примерных вариантах осуществления, не имеют намерение ограничивать объем настоящего изобретения, а представляются только в целях иллюстрации, если не указано иное.

[0022] Фиг. 1 является схематичным видом, показывающим полную конфигурацию транспортного средства с электроприводом (в дальнейшем в этом документе, называемого надлежащим образом "транспортным средством"), на котором монтируется устройство управления рекуперативным торможением, согласно настоящему варианту осуществления. Со ссылкой на фиг. 1 в качестве источника энергии для движения передний электродвигатель 1a и задний электродвигатель 1b, которые являются электрическими двигателями, предоставляются на передней стороне и задней стороне соответственно (в дальнейшем в этом документе, передний электродвигатель 1a и задний электродвигатель 1b могут совместно упоминаться как "электродвигатель 1"). Аккумулятор 2, в котором заранее накоплена электрическая мощность постоянного тока, монтируется на транспортном средстве. Электрическая мощность, выдаваемая из аккумулятора 2, преобразуется в электрическую мощность переменного тока посредством переднего инвертора 3a и заднего инвертора 3b и затем подается в передний электродвигатель 1a и задний электродвигатель 1b, соответственно. Мощность, выведенная из переднего электродвигателя 1a, передается на передние ведущие колеса 5a через передний узел 4a "мост-редуктор", а мощность, выведенная из заднего электродвигателя 1b, передается на задние ведущие колеса 5b через задний узел 4b "мост-редуктор".

[0023] Электродвигатель 1 рекуперативно приводится в действие, когда транспортное средство замедляется или движется по дороге, идущей под спуск, в отключенном состоянии акселератора, и выступает в качестве генератора. Во время рекуперативного приведения в действие электродвигателя 1 появляется ощущение торможения (рекуперативного торможения) и кинетическая энергия собирается в аккумуляторе 2 в качестве электрической мощности. При рекуперативном приведении в действие электродвигателя 1 электрическая мощность переменного тока формируется, преобразуется в электрическую мощность постоянного тока посредством инвертора 3 и затем накапливается в аккумуляторе 2. Как описано выше, в транспортном средстве с электроприводом кинетическая энергия собирается в аккумуляторе 2 в качестве электрической мощности посредством рекуперативного приведения в действие электродвигателя 1, и, следовательно, обеспечивается эффективное использование энергии. Здесь абсолютная величина силы рекуперативного торможения электродвигателя 1 может управляться ступенчато посредством управления рекуперативным торможением (которое описывается ниже).

[0024] Рычаг 6 переключения режимов движения (первое средство задания силы рекуперативного торможения) предоставляется около водительского сиденья такого транспортного средства, и допускает переключение режима движения посредством операции водителя. Фиг. 2 является схематичным видом, показывающим периферийную конфигурацию рычага 6 переключения режимов движения, предоставленного около водительского сиденья транспортного средства при просмотре сверху.

[0025] Рычаг 6 переключения режимов движения устанавливается, в качестве начального состояния, в проиллюстрированную исходную позицию и может переключаться на соответствующий режим движения посредством операции водителя, чтобы изменять позицию переключения режимов движения в направлениях вперед-назад и влево-вправо вдоль стрелки. Здесь N-позиция указывает позицию нейтрали, в которой мощность электродвигателя 1 не передается на ведущие колеса 5, D-позиция указывает нормальный режим движения, в котором транспортное средство движется вперед, и R-позиция указывает режим заднего хода, в котором транспортное средство движется назад.

[0026] Когда выбирается D-позиция и, следовательно, транспортное средство находится в нормальном режиме движения, можно ступенчато переключать силу рекуперативного торможения электродвигателя 1 посредством переключения рычага 6 переключения в B-позицию. Когда водитель переключает рычаг 6 переключения я в B-позицию и затем отпускает рычаг 6 переключения, рычаг 6 переключения сконфигурирован так, чтобы возвращаться в исходную позицию автоматически, и сила рекуперативного торможения (уровень рекуперации) переключается ступенчато в соответствии с числом операций при переключении в B-позицию.

[0027] Рабочий режим рычага 6 переключения определяется посредством датчика переключения (не показан) и датчика выбора (не показан), которые включаются в рычаг 6 переключения. Датчик переключения выводит в качестве сигнала напряжения рабочий режим в продольном направлении (вертикальном направлении на фиг. 2) рычага переключения, а датчик выбора выводит в качестве сигнала напряжения рабочий режим в поперечном направлении рычага переключения. Как описано ниже, система управления транспортным средством выполнена с возможностью выяснять рабочую позицию рычага 6 переключения посредством получения сигнала напряжения, выведенного из датчика переключения и датчика выбора.

[0028] Фиг. 3 является схематичным видом, показывающим периферийную конфигурацию лепесткового переключателя 10 (второго средства задания силы рекуперативного торможения) руля 9, который предоставляется около водительского сиденья транспортного средства. Лепестковый переключатель 10 включает в себя плюсовой лепестковый переключатель 10a, который может переключаться в таком направлении, чтобы ступенчато уменьшать силу рекуперативного торможения, и минусовой лепестковый переключатель 10b, который может переключаться в таком направлении, чтобы ступенчато увеличивать силу рекуперативного торможения. Водитель может переключать лепестковый переключатель в момент, когда он держит руль 9.

[0029] Фиг. 4 является концептуальным видом, показывающим силу рекуперативного торможения, которая может задаваться посредством рычага 6 переключения и лепесткового переключателя 10. Здесь сила рекуперативного торможения означает степень рекуперации. Степень рекуперации означает величину рекуперации, измеряемую при постоянной скорости. Сила рекуперативного торможения электродвигателя 1 задается для шести ступеней B0-B5 переключения режимов движения согласно абсолютной величине. Здесь каждая ступень переключения упоминается в качестве уровня рекуперации, последовательность ступеней переключения, которая может задаваться посредством рычага 6 переключения, совместно упоминается в качестве первой схемы переключения, а последовательность ступеней переключения, которая может задаваться посредством лепесткового переключателя 10, совместно упоминается в качестве второй схемы переключения. Сила рекуперативного торможения становится больше в направлении B5 от B0, и, соответственно, повышается ощущение замедления у водителя или уровень рекуперации.

[0030] Первая схема переключения, которая может быть выбрана посредством рычага 6 переключения (первого средства задания силы рекуперативного торможения), имеет уровни рекуперации ступеней переключения: D (нормальный уровень рекуперации, который может задаваться посредством первого средства задания уровня рекуперации), B (первый уровень рекуперации, который может задаваться посредством первого средства задания уровня рекуперации), BL (второй уровень рекуперации, который может задаваться посредством первого средства задания уровня рекуперации). Ступень D переключения может быть выбрана посредством переключения рычага 6 переключения в D-позицию, и в это время сила рекуперативного торможения соответствует B2, которое является начальным значением. Ступень D переключения переключается на ступень B переключения посредством переключения рычага 6 переключения из D-позиции в B-позицию один раз, и ступень B переключения задается как сила рекуперативного торможения B3, которая больше силы рекуперативного торможения ступени D переключения. Ступень B переключения переключается на ступень BL переключения посредством переключения рычага 6 переключения в B-позицию еще раз, и ступень BL переключения задается как сила рекуперативного торможения B5, которая больше силы рекуперативного торможения ступени B переключения.

Здесь величина изменения степени рекуперации с B3 на B5 превышает величину изменения степени рекуперации с B2 на B3. Таким образом, поскольку величина изменения степени рекуперации между уровнями рекуперации, которые задаются посредством рычага 6 переключения, задается большей по направлению к уровню рекуперации, имеющему высокую степень рекуперации, можно быстро получать величину рекуперации, требуемую водителем, с помощью операции рычага 6 переключения, даже когда величина генерирования значительно изменяется.

Дополнительно, число ступеней переключения рычага 6 переключения меньше числа ступеней переключения лепесткового переключателя 10, и, следовательно, число операций для задания предварительно определенного уровня рекуперации задается меньшим. По этой причине в рычаге 6 переключения число операций переключения для получения идентичной величины генерирования сокращается по сравнению с лепестковым переключателем 10. Соответственно, можно легко управлять увеличением и уменьшением силы рекуперативного торможения с помощью небольшого числа операций, и, следовательно, рычаг переключения является подходящим для уменьшения рабочей нагрузки на водителя.

[0031] Вторая схема переключения, которая может быть выбрана посредством лепесткового переключателя 10 (второго средства задания силы рекуперативного торможения) имеет уровни рекуперации ступеней переключения BA, BB, BC (нормальный уровень рекуперации, который может задаваться посредством второго средства задания уровня рекуперации), BD (первый уровень рекуперации, который может задаваться посредством второго средства задания уровня рекуперации), BE (второй уровень рекуперации, который может задаваться посредством второго средства задания уровня рекуперации), BF (третий уровень рекуперации, который может задаваться посредством второго средства задания уровня рекуперации), и его число ступеней переключения превышает число ступеней переключения первой схемы переключения режимов движения. Каждая из ступеней BA, BB, BC, BD, BE, BF переключения режимов движения имеет силы рекуперативного торможения, соответствующие B0, B1, B2, B3, B4, B5, и переход между этими ступенями переключения может выполняться согласно числу операций плюсового лепесткового переключателя 10a и минусового лепесткового переключателя 10b.

Здесь величины изменения степени рекуперации для каждого из B0, B1, B2, B3, B4, B5 могут быть равными друг другу. Таким образом, поскольку величины изменения степени рекуперации между уровнями рекуперации, которые задаются посредством лепесткового переключателя 10, задаются равными друг другу, можно повышать или понижать пошагово величину рекуперации. Соответственно, можно выполнять точное управление рекуперацией.

Дополнительно, число ступеней переключения лепесткового переключателя 10 превышает число ступеней переключения рычага 6 переключения, и, следовательно, число операций для задания предварительно определенного уровня рекуперации задается большим. По этой причине лепестковый переключатель является подходящим для того, чтобы с высокой точностью управлять силой рекуперативного торможения.

[0032] Таким образом, поскольку предоставляются рычаг 6 переключения и лепестковый переключатель 10, которые имеют различное число операций для задания предварительно определенного уровня рекуперации, можно управлять силой рекуперативного торможения в соответствии с намерением водителя с учетом состояния движения. В частности, в рычаге 6 переключения, число операций переключения для получения идентичной величины генерирования сокращается по сравнению с лепестковым переключателем 10. Соответственно, можно легко управлять увеличением и уменьшением силы рекуперативного торможения с помощью небольшого числа операций, и, следовательно, рычаг 6 переключения является подходящим для уменьшения рабочей нагрузки на водителя. Напротив, в лепестковом переключателе 10 число операций переключения для получения идентичной величины генерирования задается большим по сравнению с рычагом 6 переключения. Соответственно, можно с высокой точностью управлять силой рекуперативного торможения.

[0033] Из каждой ступени переключения, как описано выше, B из первой схемы переключения и BD из второй схемы переключения совместно используются в качестве ступени переключения, имеющей уровень рекуперации, степени рекуперации которой равны друг другу, и BL из первой схемы переключения и BF из второй схемы переключения совместно используются в качестве ступени переключения, имеющей уровень рекуперации, степени рекуперации которой равны друг другу. Как подробнее описано, при этой конфигурации, число операций для задания предварительно определенного уровня рекуперации отличается друг от друга, и, следовательно, рычаг 6 переключения и лепестковый переключатель 10, которые имеют различную применимость, могут быть бесперебойно избирательно использованы. Как результат, степень свободы переключения уровня рекуперации посредством средства задания силы рекуперативного торможения увеличивается, и, следовательно, можно обеспечивать соответствие различным шаблонам движения.

[0034] Управление силой рекуперативного торможения на основе вышеописанных схем переключения выполняется посредством устройства управления рекуперативным торможением, смонтированного на транспортном средстве. Фиг. 5 является блок-схемой, функционально показывающей конфигурацию устройства управления рекуперативным торможением, смонтированного на транспортном средстве.

[0035] Рабочая позиция рычага 6 переключения определяется посредством модуля 14 определения позиций рычага переключения таким образом, что модуль 12 определения напряжения датчика переключения и модуль 13 определения напряжения датчика выбора определяют сигнал напряжения, выведенный из датчика переключения и датчика выбора, которые включаются в рычаг 6 переключения. Дополнительно, операция плюсового лепесткового переключателя 10a и минусового лепесткового переключателя 10b определяются посредством модуля 15 определения позиций плюсового лепесткового переключателя и модуля 16 определения позиций минусового лепесткового переключателя соответственно.

[0036] Модуль 17 определения позиций переключения определяет ступень переключения силы рекуперативного торможения на основе результата определения каждого из модуля 14 определения позиций рычага переключения, модуля 15 определения позиций плюсового лепесткового переключателя и модуля 16 определения позиций минусового лепесткового переключателя. В частности, ступень переключения, которая должна переключаться, определяется в соответствии с числом операций переключения рычага 6 переключения в B-позицию и числом операций плюсового лепесткового переключателя 10a и минусового лепесткового переключателя 10b на основе начальной ступени переключения режимов движения (B) силы рекуперативного торможения.

[0037] Когда ступень переключения при рекуперативном торможении определяется посредством модуля 17 определения позиций переключения, модуль 18 отображения позиций переключения отображает определенную ступень переключения на приборной панели 19, чтобы сообщать водителю относительно определенной ступени переключения. Между тем модуль 20 управления рекуперативным торможением управляет силой рекуперативного торможения посредством инструктирования переднему электродвигателю 1a и заднему электродвигателю 1b через модуль 21 управления переднего электродвигателя и модуль 22 управления заднего электродвигателя таким образом, чтобы достигать ступени переключения, определенной посредством модуля 17 определения позиций переключения.

[0038] Дополнительно, переключатель 23 системы круиз-контроля для включения/выключения управления работой системы круиз-контроля, которая автоматически управляет скоростью транспортного средства, может предоставляться около водительского сиденья транспортного средства. Модуль 24 управления работой системы круиз-контроля определяет то, переключается или нет переключатель 23 системы круиз-контроля водителем, и выполняет управление работой системы круиз-контроля согласно результату определения. Здесь управление работой системы круиз-контроля означает автоматическое управление скоростью транспортного средства для автоматического управления скоростью транспортного средства и включает в себя, например, управление работой системы круиз-контроля для поддержания скорости транспортного средства равной предварительно определенному значению или управление работой системы круиз-контроля по радару для поддержания расстояния между транспортными средствами, определенного посредством радара, равным предварительно определенному значению и т.п.

[0039] Фиг. 6A и фиг. 6B являются схемами переходов состояний, схематично показывающими переход между ступенями переключения режимов движения при рекуперативном торможении посредством устройства управления рекуперативным торможением. В нижеприведенном описании предполагается, что, в качестве начального состояния, рычаг 6 переключения устанавливается в D-позицию и транспортное средство движется в нормальном режиме движения. Помимо этого, хотя схема переходов состояний отдельно показывается на фиг. 6A и фиг. 6B, это служит для ясности иллюстрации.

[0040] На фиг. 6A и фиг. 6B, первая схема переключения, которая может задаваться посредством рычага 6 переключения, показывается в верхней стороне, а вторая схема переключения, которая может задаваться посредством лепесткового переключателя 10, показывается в нижней стороне. Названия, как описано со ссылкой на фиг. 4, и абсолютная величина соответствующей силы рекуперативного торможения описываются согласно ступеням переключения, включенным в каждую из схем переключения.

[0041] Во-первых, как показано на фиг. 6A, когда рычаг 6 переключения переключается в B-позицию, ступень переключения переключается из начального состояния D на B (сплошная стрелка), и сила действия рекуперативного торможения увеличивается с B2 на B3. Дополнительно, когда рычаг 6 переключения снова переключается в B-позицию, ступень переключения переключается с B на BL (сплошная стрелка "b"), и сила действия рекуперативного торможения увеличивается с B3 на B5. Посредством переключения рычага 6 переключения в B-позицию таким образом, можно изменять силу рекуперативного торможения в соответствии с первой схемой переключения. В частности, поскольку число ступеней переключения первой схемы переключения меньше числа второй схемы переключения, можно выполнять управление рекуперативным торможением в широком диапазоне с небольшой рабочей нагрузкой.

[0042] Между тем, когда рычаг 6 переключения переключается в B-позицию снова в состоянии, в котором ступень переключения находится в BL, рекуперативное торможение поддерживается на текущей ступени переключения, поскольку большей ступени переключения не существует. Дополнительно, в B и BL, на которых действие рекуперативного торможения усиливается по сравнению с начальным состоянием, можно возвращать ступень переключения в начальное состояние D посредством переключения рычага 6 переключения в D-позицию (сплошные стрелки "c" и "d").

[0043] Когда лепестковый переключатель 10 переключается в состоянии, в котором ступень переключения находится в D, B, BL, что может выбираться посредством рычага 6 переключения, схема переключения переключается с первой схемы переключения на вторую схему переключения, и ступень переключения переключается на ступень переключения, имеющую силу рекуперативного торможения со смежной абсолютной величиной. В частности, когда плюсовой лепестковый переключатель 10a переключается в состоянии, в котором ступень переключения находится в начальном состоянии D, ступень переключения переключается в BB, в которой действие рекуперативного торможения ослабляется на одну ступень (пунктирная стрелка "e"). С другой стороны, когда минусовой лепестковый переключатель 10b переключается в состоянии, в котором ступень переключения находится в начальном состоянии D, ступень переключения переключается в BD, в которой действие рекуперативного торможения усиливается на одну ступень (пунктирная стрелка "f").

Дополнительно, когда плюсовой лепестковый переключатель 10a переключается в состоянии, в котором ступень переключения находится в B, ступень переключения переключается в BC, в которой действие рекуперативного торможения ослабляется на одну ступень (пунктирная стрелка "g"). С другой стороны, когда минусовой лепестковый переключатель 10b переключается в состоянии, в котором ступень переключения находится в B, ступень переключения переключается в BE, в которой действие рекуперативного торможения усиливается на одну ступень (пунктирная стрелка "h").

Дополнительно, когда плюсовой лепестковый переключатель 10a переключается в состоянии, в котором ступень переключения находится в BL, ступень переключения переключается в BE, в которой действие рекуперативного торможения ослабляется на одну ступень (пунктирная стрелка "i"). С другой стороны, когда минусовой лепестковый переключатель 10b переключается в состоянии, в котором ступень переключения находится в BL, рекуперативное торможение поддерживается на текущей ступени переключения, поскольку большей ступени переключения не существует.

[0044] Таким образом, когда лепестковый переключатель 10 переключается в состоянии, в котором ступень переключения находится в первой схеме переключения, схема переключения переключается с первой схемы переключения на вторую схему переключения. После этого, когда лепестковый переключатель 10 дополнительно переключается, ступень переключения переключается посредством такой операции на ступень переключения, имеющую силу рекуперативного торможения со смежной абсолютной величиной. В частности, когда переключается плюсовой лепестковый переключатель 10a, ступень переключения переключается на ступень переключения, на которой действие рекуперативного торможения ослабляется на одну ступень (пунктирные стрелки "j1-j5"), а когда переключается минусовой лепестковый переключатель 10b, ступень переключения переключается на ступень переключения, на которой действие рекуперативного торможения усиливается на одну ступень (пунктирные стрелки "k1-k5").

[0045] Дополнительно, на ступенях BA-BF переключения во второй схеме переключения ступень переключения возвращается в начальное состояние D, когда плюсовой лепестковый переключатель 10a переключается во включенном состоянии в течение предварительно определенного периода (штрихпунктирная линия с одной точкой "l1-l6"). Таким образом, поскольку вторая схема переключения может возвращаться в начальное состояние D только посредством операции лепесткового переключателя 10 без использования рычага 6 переключения, инициализация может выполняться в состоянии, в котором водитель держит руль 9.

[0046] Затем, как показано на фиг. 6B, когда рычаг 6 переключения переключается в B-позицию в состоянии, в котором ступень переключения находится во второй схеме переключения, схема переключения переключается на первую схему переключения. Затем ступень переключения переключается в состояние, в котором сила рекуперативного торможения превышает силу рекуперативного торможения текущего состояния и аппроксимируется к силе рекуперативного торможения текущего состояния, из B и BL в первой схеме переключения. В частности, когда рычаг 6 переключения переключается в B-позицию в состоянии, в котором ступень переключения находится в BA-BC, ступень переключения переключается в B (сплошные стрелки "m1-m3"). С другой стороны, когда рычаг 6 переключения переключается в B-позицию в состоянии, в котором ступень переключения находится в BD-BE, ступень переключения переключается в BL (сплошные стрелки "n1-n2").

Между тем, даже когда рычаг 6 переключения переключается в B-позицию в состоянии, в котором ступень переключения находится в BF, рекуперативное торможение поддерживается на текущей ступени переключения, поскольку большей ступени переключения не существует.

[0047] Как описано выше, в настоящем варианте осуществления, поскольку предоставляются рычаг 6 переключения и лепестковый переключатель 10, которые имеют различное число операций для задания предварительно определенного уровня рекуперации, можно управлять силой рекуперативного торможения в соответствии с намерением водителя с учетом состояния движения.

[0048] ПЕРВАЯ МОДИФИКАЦИЯ

Фиг. 7 является схемой переходов состояний, схематично показывающей переход между ступенями переключения при рекуперативном торможении посредством устройства управления рекуперативным торможением согласно первой модификации. Первая модификация отличается от вышеописанного варианта осуществления тем, что модуль 24 управления работой системы круиз-контроля выполняет управление работой системы круиз-контроля для поддержания скорости транспортного средства равной предварительно определенному значению с помощью операции водителя, чтобы включать переключатель системы круиз-контроля. На фиг. 7 идентичные или аналогичные элементы обозначаются посредством ссылок с номерами, идентичных ссылкам с номерами вышеописанного варианта осуществления, и их дублированное пояснение надлежащим образом опускается.

[0049] Когда переключатель 23 системы круиз-контроля включается водителем, модуль 24 управления работой системы круиз-контроля выполняет автоматическое управление скоростью транспортного средства таким образом, что скорость транспортного средства составляет заданное целевое значение. В это время устройство управления рекуперативным торможением запрещает переход на ступени BA и BB переключения, имеющие уровень рекуперации, меньший начального значения (B2), так что величина рекуперации во время движения на низкой скорости превышает предварительно определенное значение. Например, в случае, если ступень переключения при рекуперативном торможении находится в BA и BB, когда переключатель 23 системы круиз-контроля включается, рекуперативное торможение автоматически переключается в BC, которое является начальным значением (B2) (пунктирные стрелки "o" и "p"). Дополнительно, когда плюсовой лепестковый переключатель 10a переключается в состоянии, в котором ступень переключения находится в D и BC, операция переключения подавляется таким образом, что ступень переключения не переключается в BA и BB (пунктирные стрелки "q" и "r").

[0050] ВТОРАЯ МОДИФИКАЦИЯ

Фиг. 8 является схемой переходов состояний, схематично показывающей переход между ступенями переключения при рекуперативном торможении посредством устройства управления рекуперативным торможением согласно второй модификации. Вторая модификация отличается от вышеописанного варианта осуществления тем, что модуль 24 управления работой системы круиз-контроля выполняет управление работой системы круиз-контроля по радару для поддержания расстояния между транспортными средствами, определенного посредством радара, равным предварительно определенному значению с помощью операции водителя, чтобы включать переключатель системы круиз-контроля. На фиг. 8 идентичные или аналогичные элементы обозначаются посредством ссылок с номерами, идентичных ссылкам с номерами вышеописанного варианта осуществления, и их дублированное пояснение надлежащим образом опускается.

[0051] Когда переключатель 23 системы круиз-контроля включается водителем, модуль 24 управления работой системы круиз-контроля выполняет автоматическое управление скоростью транспортного средства таким образом, что расстояние между транспортными средствами, определенное посредством радара, поддерживается равным предварительно определенному значению. Поскольку общее управление, включающее в себя управление рекуперативным торможением электродвигателя 1, выполняется при управлении работой системы круиз-контроля по радару, даже когда переключается рычаг 6 переключения или лепестковый переключатель 10, такая операция подавляется и ступень переключения при рекуперативном торможении возвращается в начальное состояние D (пунктирная стрелка на фиг. 8).

[0052] Настоящее изобретение может применяться к устройству управления рекуперативным торможением для транспортного средства с электроприводом, которое получает силу рекуперативного торможения посредством рекуперативного возбуждения электродвигателя, который является источником энергии для движения.

1. Устройство управления рекуперативным торможением для транспортного средства с электроприводом, содержащее:
- первый модуль задания силы рекуперативного торможения, который срабатывает предварительно определенное число раз таким образом, чтобы изменять настройку устройства управления рекуперативным торможением с нормального уровня рекуперации на предварительно определенный уровень рекуперации; и
- второй модуль задания силы рекуперативного торможения, который срабатывает число раз, которое превышает предварительно определенное число раз, таким образом, чтобы изменять настройку устройства управления рекуперативным торможением с нормального уровня рекуперации на предварительно определенный уровень рекуперации.

2. Устройство управления рекуперативным торможением по п.1, в котором величина изменения степени рекуперации между нормальным уровнем рекуперации и первым уровнем рекуперации, который задан посредством первого модуля задания силы рекуперативного торможения, меньше величины изменения степени рекуперации между первым уровнем рекуперации, который задан посредством первого модуля задания силы рекуперативного торможения, и вторым уровнем рекуперации, который задан посредством первого модуля задания силы рекуперативного торможения, и
- степень рекуперации первого уровня рекуперации, который задан посредством первого модуля задания силы рекуперативного торможения, меньше степени рекуперации второго уровня рекуперации, который задан посредством первого модуля задания силы рекуперативного торможения.

3. Устройство управления рекуперативным торможением по п.1 или 2, в котором величина изменения степени рекуперации между нормальным уровнем рекуперации и первым уровнем рекуперации, который задан посредством второго модуля задания силы рекуперативного торможения, равна величине изменения степени рекуперации между первым уровнем рекуперации, который задан посредством второго модуля задания силы рекуперативного торможения, и вторым уровнем рекуперации, который задан посредством второго модуля задания силы рекуперативного торможения.

4. Устройство управления рекуперативным торможением по п.1, в котором один из рекуперативных уровней первого модуля задания силы рекуперативного торможения является идентичным одному из рекуперативных уровней второго модуля задания силы рекуперативного торможения.

5. Устройство управления рекуперативным торможением по п.1, в котором степень рекуперации второго уровня рекуперации, который задан посредством первого модуля задания силы рекуперативного торможения, равна степени рекуперации третьего уровня рекуперации, который задан посредством второго модуля задания силы рекуперативного торможения.

6. Устройство управления рекуперативным торможением по п.1, в котором первый модуль задания силы рекуперативного торможения представляет собой рычаг переключения режимов движения, и
- второй модуль задания силы рекуперативного торможения представляет собой лепестковый переключатель.

7. Устройство управления рекуперативным торможением по п.1, в котором транспортное средство с электроприводом включает в себя:
- модуль управления рекуперативным торможением, который управляет электродвигателем, который приводит в движение колеса транспортного средства, согласно заданной степени рекуперации, которая задана на основе, по меньшей мере, одного из первого модуля задания силы рекуперативного торможения и второго модуля задания уровня рекуперативного торможения; и
- модуль автоматического управления скоростью транспортного средства, который автоматически управляет скоростью транспортного средства,
- при этом модуль управления рекуперативным торможением возвращает силу рекуперативного торможения к предварительно установленному начальному значению независимо от заданных значений посредством первого модуля задания силы рекуперативного торможения и второго модуля задания силы рекуперативного торможения, когда модуль автоматического управления скоростью транспортного средства приводится в действие.

8. Устройство управления рекуперативным торможением по п.7, в котором нормальный уровень рекуперации соответствует предварительно установленному начальному значению силы рекуперативного торможения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть применено на транспортных средствах с тяговыми двигателями постоянного тока. .

Изобретение относится к устройствам генерации электроэнергии, а точнее к устройствам, обеспечивающим режим рекуперативного торможения электровоза с возвратом энергии в электрическую сеть переменного тока.

Изобретение относится к способу и устройству эффективного использования рекуперированной электроэнергии. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и направлено на усовершенствование электровозов однофазно-постоянного тока, работающих в режиме рекуперативного торможения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электрифицированных транспортных средствах, в частности на электротележках и электропогрузчиках с питанием тягового двигателя от аккумуляторной батареи.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электрифицированных транспортных средствах, например на рудничных аккумуляторных электровозах.

Изобретение относится к электрическому транспорту. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, электрифицированного по системе постоянного тока, содержащей тяговые подстанции (ТП), преобразующие трехфазный переменный ток, получаемый из энергосистемы, в постоянный ток, поступающий через контактную сеть к электроподвижному составу как снабженному системой рекуперации, так и без нее.

Изобретение относится к электрическому транспорту и может быть использовано в тяговых электроприводах городского транспорта, а именно вагонов метрополитена, трамваев, троллейбусов.

Изобретение относится к электрооборудованию рельсовых транспортных средств с электротягой, а именно к устройствам, предназначенным для управления процессом электрического торможения поезда с тяговыми электродвигателями постоянного тока.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Электропривод содержит, по крайней мере, один электродвигатель и один преобразователь, выполненный на двух последовательно соединенных управляемых полупроводниковых ключах, шунтированных обратными диодами. При этом электродвигатель подсоединен между общей точкой управляемых полупроводниковых ключей преобразователя и одним из выводов источника питания через конденсаторный накопитель. Конденсаторный накопитель зашунтирован диодом, пропускающим ток в двигательном режиме работы электропривода. Технический результат заключается в повышении энергетической эффективности электропривода. 3 ил.
Наверх