用于控制有回收能力的驅(qū)動(dòng)裝置的回收動(dòng)力的方法和用于此目的的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有回收能力的機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)能量管理的領(lǐng)域，特別來說涉及熱平衡的管理。
【背景技術(shù)】
[0002]文件DE 10 2012 004 008 Al公開了在高的外部溫度下回收電能可用來驅(qū)動(dòng)制冷劑回路的壓縮機(jī)。另外，公開了在低的外部溫度下回收電能被饋送到制動(dòng)電阻器以便將所述電能轉(zhuǎn)化成熱能，以便控制機(jī)動(dòng)車輛的乘客室的溫度。
[0003]雖然這個(gè)過程提供了優(yōu)于其中僅控制回收能到電池的流動(dòng)以便以受控方式對(duì)電池充電的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，但其并不完全滿足在有回收能力的機(jī)動(dòng)車輛中對(duì)最高可能能量產(chǎn)率的要求。
[0004]因此，出現(xiàn)了這樣一個(gè)目的，即表明一種方法，使得通過這種方法，可進(jìn)一步改進(jìn)有回收能力的機(jī)動(dòng)車輛中的能量管理(具體來說，關(guān)于對(duì)所用能量的改進(jìn)的利用率)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]這個(gè)目的是借助于獨(dú)立權(quán)利要求的特征來達(dá)成的。給出了具有附屬權(quán)利要求的特征的另外數(shù)個(gè)實(shí)施例。
[0006]已認(rèn)識(shí)到，隨瞬時(shí)溫度值來控制回收電能的流動(dòng)是不夠的。相反，已認(rèn)識(shí)到，如果基于預(yù)測(cè)法來控制回收動(dòng)力(即，通過回收動(dòng)能所產(chǎn)生的動(dòng)力)，那么獲得能量管理的顯著最佳化。
[0007]已提出估算或確定未來供暖需求和/或降溫需求或未來溫控支出以便隨其使用回收動(dòng)力以控制機(jī)動(dòng)車輛(具體來說，機(jī)動(dòng)車輛的乘客室)的溫度。具體來說，一味地考慮當(dāng)前溫度可導(dǎo)致不正確的結(jié)論，結(jié)果是，基于此來控制回收過程可由于溫控而導(dǎo)致高且不必要的能量消耗。
[0008]為了避免必須使用電池的能量(所述能量已通過回收動(dòng)力進(jìn)行充電)來實(shí)現(xiàn)供暖或降溫目的(一般來講:溫控目的)，提出在必要時(shí)使用回收動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)供暖或降溫，而不將所述動(dòng)力緩沖到電池中。為了實(shí)現(xiàn)溫控目的對(duì)回收動(dòng)力的這種轉(zhuǎn)化取決于所確定的未來溫控支出。具體來說，即使電池具備接收能力并且可進(jìn)行充電(如果所確定的未來溫控支出需要這樣，具體是在高的未來溫控支出的情況下)，仍使用回收動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)溫控目的。由于乘客室是直接進(jìn)行降溫和/或通過回收動(dòng)力所產(chǎn)生的熱或冷被緩沖在蓄熱器中的事實(shí)，所以實(shí)施使用回收動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)溫控目的。具體來說，直接用來控制機(jī)動(dòng)車輛的溫度的回收動(dòng)力份額相對(duì)于輸入于蓄熱器中的回收動(dòng)力份額的比率可取決于未來溫控支出，具體是取決于溫控支出的估算發(fā)生時(shí)間?；厥談?dòng)力可直接用于機(jī)動(dòng)車輛的溫控和/或用于將熱或冷存儲(chǔ)在蓄熱器中，或可在轉(zhuǎn)化成熱或冷之前進(jìn)行緩沖，具體是緩沖在緩沖器中，所述緩沖器存儲(chǔ)回收能(例如，機(jī)械或電)。具體來說，輸入到用于回收能(機(jī)械或電)的緩沖器中的回收動(dòng)力份額以及以可收回方式作為熱或冷而輸入于蓄熱器中的份額可取決于未來溫控支出，具體是取決于未來溫控支出的時(shí)間表或取決于未來溫控支出的發(fā)生時(shí)間。
[0009]這里，將可提高溫度(具體來說，車輛乘客室的溫度、溫控設(shè)備的溫度或蓄熱器的溫度)所用的熱能稱為熱。通過從系統(tǒng)組件(車輛乘客室、溫控裝置或蓄熱器)提取熱來降低溫度(具體來說，機(jī)動(dòng)車輛的乘客室的溫度、機(jī)動(dòng)車輛的乘客室的溫控裝置的溫度或蓄熱器的溫度)的能力被表示為冷。具體來說，根據(jù)制冷技術(shù)的熱力學(xué)的慣常定義來使用術(shù)語熱和冷。
[0010]描述了一種用于控制機(jī)動(dòng)車輛的有回收能力的驅(qū)動(dòng)裝置的回收動(dòng)力的方法?？蓪?dòng)能轉(zhuǎn)化成回收動(dòng)力(一般為電或機(jī)械)的驅(qū)動(dòng)裝置被稱為有回收能力的驅(qū)動(dòng)裝置。具體來說，這種類型的驅(qū)動(dòng)裝置是電驅(qū)動(dòng)裝置或具有電驅(qū)動(dòng)組件和內(nèi)燃機(jī)輔助驅(qū)動(dòng)組件的混合驅(qū)動(dòng)裝置。
[0011]確定未來溫控支出。溫控支出表示對(duì)機(jī)動(dòng)車輛降溫或供暖所需要的能量。具體來說，溫控支出對(duì)應(yīng)于這樣的能量，即這種能量對(duì)于控制機(jī)動(dòng)車輛的乘客室的溫度(具體來說，借助于溫控設(shè)備)而言是必需的，并且起到對(duì)機(jī)動(dòng)車輛的乘客室降溫或供暖的作用。溫控設(shè)備直接或間接地將回收動(dòng)力的溫控份額輸出到機(jī)動(dòng)車輛的乘客室，具體是包含借助于轉(zhuǎn)化器來轉(zhuǎn)化溫控份額的能量形式或不包含轉(zhuǎn)化和/或包含緩沖在電緩沖器、機(jī)械緩沖器或甚至熱緩沖器中或不包含緩沖。
[0012]已從機(jī)動(dòng)車輛的動(dòng)能提取到的回收動(dòng)力的溫控份額被引導(dǎo)到溫控設(shè)備。溫控設(shè)備使用所轉(zhuǎn)化的回收動(dòng)力的溫控份額來對(duì)機(jī)動(dòng)車輛供暖或降溫(即，一般來講，控制機(jī)動(dòng)車輛的溫度)，具體來說，控制機(jī)動(dòng)車輛的乘客室的溫度或溫控設(shè)備的溫度，所述溫控設(shè)備控制機(jī)動(dòng)車輛的乘客室的溫度。溫控份額的幅度取決于未來溫控支出。隨著溫控支出上升，不斷增加的溫控份額被引導(dǎo)到溫控設(shè)備。在高于第二溫控支出的第一溫控支出的情況下，被引導(dǎo)到溫控裝置的溫控份額大于在第二、低溫控支出的情況下被引導(dǎo)到溫控裝置的溫控份額。溫控支出是個(gè)量化變量并且具體是表示熱能差，所述熱能差在溫控期間流入到機(jī)動(dòng)車輛的系統(tǒng)組件中或從機(jī)動(dòng)車輛的系統(tǒng)組件流出，具體來說，系統(tǒng)組件是例如以下各者等:控制機(jī)動(dòng)車輛的乘客室的溫度的溫控設(shè)備，機(jī)動(dòng)車輛的乘客室，或以傳熱方式連接到機(jī)動(dòng)車輛的乘客室并且其溫度由溫控設(shè)備來控制的蓄熱器等。
[0013]根據(jù)所述方法的一個(gè)實(shí)施例，回收動(dòng)力的緩沖份額被引導(dǎo)到緩沖器。這個(gè)緩沖器優(yōu)選地為機(jī)械型并且因此以機(jī)械能的形式(即，借助于彈簧力，借助于旋轉(zhuǎn)能，或以氣動(dòng)方式(即，作為氣壓))存儲(chǔ)回收動(dòng)力。具體來說，機(jī)械緩沖器可體現(xiàn)為彈簧蓄能器、飛輪蓄能器或氣壓蓄能器。機(jī)械緩沖器可著手將回收動(dòng)力處理為電力，其中，提供轉(zhuǎn)化器，所述轉(zhuǎn)化器將電回收動(dòng)力轉(zhuǎn)化成機(jī)械能以供存儲(chǔ)在緩沖器中。具體來說，可將這類轉(zhuǎn)化器提供作為電機(jī)。
[0014]此外，緩沖器可將回收動(dòng)力處理為機(jī)械能，具體是借助于旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸的移動(dòng)將回收動(dòng)力提供作為動(dòng)力。具體來說，在這樣的背景下，緩沖器可在沒有轉(zhuǎn)化器的情況下連接到機(jī)動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)裝置或輸出端，以便直接著手處理通過收回(至少部分)機(jī)動(dòng)車輛的動(dòng)能(具體來說，通過制動(dòng))所產(chǎn)生的動(dòng)力。
[0015]隨著溫控支出上升，回收動(dòng)力的不斷減小的緩沖份額被引導(dǎo)到緩沖器。具體來說，當(dāng)溫控支出上升時(shí)(具體來說，在溫控支出高于預(yù)定義閾值的情況下)，根本沒可能將緩沖份額引導(dǎo)到緩沖器。在最后提到的情況下，使用回收動(dòng)力來控制機(jī)動(dòng)車輛的溫度。回收動(dòng)力與回收動(dòng)力的緩沖份額之間的差直接地或經(jīng)由緩沖在蓄熱器中而被用來控制機(jī)動(dòng)車輛的溫度。優(yōu)選地，隨著溫控支出上升，回收動(dòng)力的不斷減小的份額被饋送到熱緩沖器中，其中，剩余份額用來直接控制機(jī)動(dòng)車輛的溫度(即，用于控制機(jī)動(dòng)車輛的乘客室的溫度，具體是借助于控制機(jī)動(dòng)車輛的乘客室的溫度的溫控設(shè)備)。
[0016]另外一個(gè)可能性是將從機(jī)動(dòng)車輛的運(yùn)動(dòng)能獲取到的機(jī)動(dòng)車輛的動(dòng)力轉(zhuǎn)化成電回收動(dòng)力(具體來說，借助于電機(jī))。所轉(zhuǎn)化的回收動(dòng)力的緩沖份額被引導(dǎo)到電緩沖器中。同樣和上文所指定的實(shí)施例中一樣，緩沖份額是回收動(dòng)力的份額。隨著溫控支出上升，不斷減小的緩沖份額被引導(dǎo)到緩沖器，或沒有緩沖份額被引導(dǎo)到緩沖器。具體來說，如果溫控支出超過預(yù)定義界限，那么沒有緩沖份額被引導(dǎo)到緩沖器。剩余動(dòng)力份額(即，回收動(dòng)力與緩沖份額之間的差)用來進(jìn)行溫控(具體是用于控制機(jī)動(dòng)車輛的溫度，具體是借助于控制機(jī)動(dòng)車輛的乘客室的溫度的溫控設(shè)備)，或在回收動(dòng)力的剩余份額已被轉(zhuǎn)化成熱能之后被引導(dǎo)到熱緩沖器(具體來說，借助于功率電阻器)。溫控設(shè)備優(yōu)選地起到控制車輛乘客室和/或熱緩沖器的溫度的作用和/或起到將熱從熱緩沖器傳到車輛乘客室的作用。具體來說，向溫控設(shè)備的動(dòng)力輸出與機(jī)動(dòng)車輛的乘客室和/或熱緩沖器的溫控有關(guān)系，或與通過溫控設(shè)備從熱緩沖器收回的動(dòng)力輸出有關(guān)系，所述溫控設(shè)備用于對(duì)機(jī)動(dòng)車輛的乘客室進(jìn)行溫控。
[0017]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，基于結(jié)合以下變量中的至少一者的機(jī)動(dòng)車輛的外部溫度或基于以下變量中的一者或其組合來確定未來溫控支出。對(duì)未來溫控支出的確定可基于位于前面的預(yù)定義路線段的長(zhǎng)度和/或持續(xù)時(shí)間。長(zhǎng)度或持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，所確定的未來溫控支出越大。因此，在一方面長(zhǎng)度或持續(xù)時(shí)間與另一方面溫控支出之間存在不斷上升的相依性(具體來說，至少在某些段中單調(diào)地不斷上升的相依性)。如果基于長(zhǎng)度和持續(xù)時(shí)間來確定溫控支出，那么可因此操作表示長(zhǎng)度和持續(xù)時(shí)間的無量綱值(具體來說，在先前用預(yù)定義加權(quán)值加權(quán)之后)。
[0018]此外，確定未來溫控支出所基于的變量可為直到機(jī)動(dòng)車輛到達(dá)預(yù)定義目的地為止的距離和/或預(yù)期行駛持續(xù)時(shí)間。而在上文所提到的可能性中，路線段業(yè)已存在(具體來說，存在于導(dǎo)航設(shè)備內(nèi))，可僅借助于距離(即，作為直線距離的距離)或借助于所指定的或所獲悉的行駛持續(xù)時(shí)間來確定溫控支出。在這樣的背景下，可通過導(dǎo)航設(shè)備來預(yù)定義目的地、行駛持續(xù)時(shí)間或距離。
[0019]另外，可通過用戶輸入來預(yù)定義目的地、駕駛持續(xù)時(shí)間和/或距離。具體來說，目的地可為充電點(diǎn)(即，充電站)，在這里可獲得用于對(duì)機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)行充電的電能。這樣準(zhǔn)許實(shí)際估算路線段的終點(diǎn)，這個(gè)終點(diǎn)是當(dāng)前正駛向的終點(diǎn)，并且如果將預(yù)期中途停車以給機(jī)動(dòng)車輛加油或?qū)C(jī)動(dòng)車輛進(jìn)行充電，那么這個(gè)終點(diǎn)可不同于用戶目的地。具體來說，是否駛向目的地并且因此將在此處所描述的方法中考慮目的地可取決于車輛在沒有裝載能量的情況下仍可覆蓋的范圍。
[0020]此外，確定未來溫控支出所基于的變量可為在機(jī)動(dòng)車輛停用與后續(xù)使用之間經(jīng)過的估算持續(xù)時(shí)間?？苫诋?dāng)日時(shí)間(具體來說，結(jié)合當(dāng)前位置，和/或結(jié)合機(jī)動(dòng)車輛的增強(qiáng)的或所獲悉的位置數(shù)據(jù)或使用時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù))來估算這個(gè)持續(xù)時(shí)間。因此，舉例來說，如果機(jī)動(dòng)車輛在特定時(shí)間位于特定位置處，那么有可能將溫控支出估算為少量或等于零，并且從前面的使用時(shí)長(zhǎng)得知，在先前使用了車輛的情況下，大致在一天的這個(gè)時(shí)間停放在這個(gè)位置，接著便是漫長(zhǎng)的靜