车辆和控制车辆的推进的方法技术

本发明专利技术涉及一种车辆，所述车辆包括设置有至少一对第一车轮的第一车轴，以及设置有至少一对第二车轮的第二车轴。第二车轴是允许所述第二车轮转向的转向车轴。至少一个第一电机向第一车轴提供推进扭矩。至少一个第二电机向第二车轴提供推进扭矩。控制单元被配置为控制第一电机和第二电机，其中控制单元被配置为根据第二车轴的当前状态来限制由所述至少一个第二电机提供的推进扭矩。本公开还涉及一种用于控制车辆的推进的方法。控制车辆的推进的方法。控制车辆的推进的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆和控制车辆的推进的方法


[0001]本公开涉及一种车辆，具体地，涉及一种由电机推进的车辆。本公开还涉及一种控制车辆的推进的方法。此外，本公开涉及一种计算机程序、一种计算可读介质和一种控制单元。
[0002]本专利技术可以应用于重型车辆，诸如卡车、公共汽车和施工设备。尽管本专利技术将关于诸如半挂车车辆和卡车的货物运输车辆进行描述，但是本专利技术不限于这种特定车辆，而是也可以用于诸如小汽车的其他类型的车辆。

技术介绍

[0003]在当今的车辆产业中，通常在车辆电力推进的开发上付出很多努力。例如，车辆可以设置有经由差速器驱动推进车轮的电动马达。在此类车辆中，力通常无法在左轮与右轮之间自由分配。然而，也有车轮由单独的电动马达驱动的车辆。
[0004]DE102016213730公开了这样一种布置：其中前车轴电机用于在车辆高速范围内提供动力，而后车轴电机主要用于在较低速度范围内提供动力。当车辆达到巡航速度时，后车轴电机被分离，以便减少能量损失。前车轴电机和后车轴电机可以用于不同的驱动模式，以满足运输效率和车辆安全性。例如，当需要改进牵引力时，前车轴电机可以用于支持后车轴电机。虽然这可能是有益的，但它也可能会影响某些车辆部件(诸如万向节)在承受高推进扭矩时的使用寿命。
[0005]将期望提供一种车辆，其具有后车轴电机和前车轴电机的优点，但同时某些关键车辆部件(诸如万向节)的使用寿命有所延长。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种减轻现有技术缺陷的车辆和方法。所述目的通过如所附独立权利要求中限定的车辆和方法来实现。
[0007]本专利技术构思基于以下认识：通过根据转向车轴的当前状态(诸如转向车轴的车轮的当前转向角、转向车轴的车轮轮胎产生的横向力或滑移、或者转向车轴的高度可调连接器的当前设置高度)限制转向车轴上的最大扭矩，可以提高关键车辆部件(诸如驱动接头)的使用寿命。具体地，由一个或多个电机提供给转向车轴的扭矩应该基于转向车轴的所述当前状态来限制。
[0008]根据本公开的第一方面，提供了一种车辆，其包括：
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设置有至少一对第一车轮的第一车轴；
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设置有至少一对第二车轮的第二车轴，其中第二车轴是允许所述第二车轮转向的转向车轴；
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至少一个第一电机，所述至少一个第一电机用于向第一车轴提供推进扭矩；
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至少一个第二电机，所述至少一个第二电机用于向第二车轴提供推进扭矩；以及
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控制单元，所述控制单元被配置为控制第一电机和第二电机，其中控制单元被配
置为根据第二车轴的当前状态来限制由所述至少一个第二电机提供的推进扭矩。
[0014]通过提供包括被配置为根据第二车轴的当前状态来限制推进扭矩的控制单元的车辆，诸如驱动接头(例如万向节，诸如单中心接头或双中心接头)的车辆部件的磨损率可以有效地降低。众所周知，与第二车轴相关的各种因素都会影响车辆部件(诸如驱动接头)的磨损率。一个示例是转向车轴的车轮的转向角。另一个示例是车辆的行驶高度。其他示例是由转向车轴的车轮的轮胎产生的横向力或横向滑移。
[0015]因此，根据至少一个示例性实施方案，所述当前状态是第二车轴的所述第二车轮中的至少一个的当前转向角。
[0016]换句话说，在高速下，当通常仅存在小转向角时，第二电机可以提供高推进扭矩，而在某些低速操纵(诸如停车、街角转弯等)期间，控制单元将限制第二电机可以提供的扭矩。适当地，转向角越大，扭矩极限就越低。然而，转向角与最大允许扭矩之间的关系不一定需要是反线性的。当为第二电机设置扭矩极限时，控制单元也可以考虑其他因素。这种因素的示例可以是道路的坡度、车辆的行驶高度、横向轮胎力、横向轮胎滑移等。例如，在上坡转弯起步时，尽管转向角很大，第二电机可用的额外扭矩仍可能被设置为较高的极限。
[0017]从上文可以理解，第二车轴可以被适当地配置为巡航车轴，其主要在车辆沿道路巡航(诸如以车辆的限制巡航速度或道路速度限制)时使用。第一车轴可以被配置为动力/可起动性车轴，它可能适用于即时加速变化，诸如坡道起步、具有更多再生制动的即时加速或减速，或者适用于比巡航车轴设计所针对的更陡峭的上坡巡航。当车辆巡航时，当道路从平面变为上坡时，除了巡航车轴之外，动力/可起动性车轴也可以例如提供额外的动力。
[0018]对于长途车辆来说，巡航模式往往会占据车辆总使用时间的95％。因此，专利技术人已经意识到，当设计车辆时，尤其是设计车辆车轴时，首先设计能够根据规范以巡航模式推进车辆的巡航车轴及其相关联的电机是有利的。例如，巡航模式可以被设计为在+/
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2％的坡度下巡航速度为85km/h。接下来，车辆需要能够处理上坡，例如15％，载荷为例如40吨。可以被称为动力车轴或可起动性车轴的另一车轴及其相关联的电机被适当地设定尺寸以能够提供所需的额外扭矩。作为纯粹的说明性示例，巡航车轴可以具有10:1的齿轮比并且其相关联的电机可以是永磁马达，而可起动性车轴可以具有22:1的齿轮并且其相关联的电机可以是感应马达。
[0019]应当理解，第一车轴可以设置有被配置为驱动第一车轴的两个/所有车轮的单个第一电机，或者可以在第一车轴的任一端设置第一电机。因此，第一车轴的两个/每个车轮可以可操作性地与相应的第一电机相关联。在一个车轴上有两个电机可以更自由地控制车轮扭矩的分配方式。类似地，第二车轴可以设置有单个第二电机或多个第二电机。因此，从上文可以理解，电机可以在车轴水平(例如通过差速器操作)，或者在车轮水平提供。还应当理解，在车轴与多于一个电机相关联的实施方案中，可以选择是两个电机都应该在某一车辆工况下提供扭矩，还是只有其中一个电机应该提供扭矩。
[0020]对于第二电机在车轮水平提供的实施方案，即每个第二电机与相应的车轮相关联，控制单元可以在为相关联的第二电机设置扭矩极限时考虑每个车轮的转向角。左轮和右轮的转向角可能不一定相同，例如由于阿克曼转向。
[0021]对于在轴向水平提供第二电机的实施方案，即第二电机向第二车轴的两个车轮提供推进扭矩，则控制单元可以例如基于具有最大当前转向角的车轮设置极限。
[0022]控制单元可以被适当地配置为接收表示当前转向角的输入信号。此类输入信号可以从车轮端部的角度传感器(诸如车轮转向节角度传感器)传输。其他可能性是转向角的间接测量，诸如动力辅助装置参数的测量，其值可以转化为转向角值。例如，第一输入信号可以是由支撑马达或支撑马达的转向齿轮提供的扭矩，或者其可以是转向齿轮角，或者其可以是连杆处的推拉力的应变测量信号，所述连杆连接支撑马达和轮端。
[0023]根据至少一个示例性实施方案，控制单元被配置为限制由所述至少一个第二电机提供的推进扭矩：
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当所述当前转向角增加时，将所述推进扭矩限制为较低值，并且
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当所述当前转向角减小时，将所述推进扭矩限制为较高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种车辆(1)，其包括：
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设置有至少一对第一车轮(4)的第一车轴(10)；
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设置有至少一对第二车轮(4)的第二车轴(12)，其中所述第二车轴是允许所述第二车轮转向的转向车轴；
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至少一个第一电机(14)，所述至少一个第一电机用于向所述第一车轴提供推进扭矩；
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至少一个第二电机(16)，所述至少一个第二电机用于向所述第二车轴提供推进扭矩；以及
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控制单元(50)，所述控制单元被配置为控制所述第一电机和所述第二电机，其中所述控制单元被配置为根据所述第二车轴的当前状态来限制由所述至少一个第二电机提供的所述推进扭矩。2.根据权利要求1所述的车辆(1)，其中所述当前状态是所述第二车轴(12)的所述第二车轮中的至少一个的当前转向角。3.根据权利要求2所述的车辆(1)，其中所述控制单元(50)被配置为限制由所述至少一个第二电机(16)提供的所述推进扭矩：
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当所述当前转向角增加时，将所述推进扭矩限制为较低值，并且
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当所述当前转向角减小时，将所述推进扭矩限制为较高值。4.根据权利要求2至3中任一项所述的车辆(1)，其中所述控制单元(50)被配置为当所述当前转向角增加时增加所述至少一个第一电机(14)与所述至少一个第二电机(16)之间的扭矩分配比。5.根据权利要求2至4中任一项所述的车辆(1)，其中所述至少一个第二电机(16)包括两个第二电机，一个在所述第二车轴(12)的左端并且一个在所述第二车轴的右端，其中所述控制单元(50)被配置为根据所述第二车轴的所述左端的所述第二车轮的所述当前转向角来限制由所述左端的所述第二电机提供的所述推进扭矩，并且根据所述第二车轴的所述右端的所述第二车轮的所述当前转向角来限制由所述右端的所述第二电机提供的所述推进扭矩。6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆(1)，其还包括底盘，其中所述第二车轴(12)设置有高度可调连接器，诸如阻尼器，所述高度可调连接器可操作地将所述底盘连接到所述第二车轴以使得能够调整所述底盘与地面之间的距离，其中所述第二车轴的所述当前状态为所述第二车轴的所述高度可调连接器的当前设置高度。7.根据权利要求6所述的车辆(1)，其中所述控制单元(50)被配置为限制由所述至少一个第二电机(16)提供的所述推进扭矩：
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当所述设置的当前高度降低时，将所述推进扭矩限制为较低值，并且
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当所述当前高度增加时，将所述推进扭矩限制为较高值。8.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆(1)，其中所述第二车轴(12)的所述当前状态是所述第二车轴的所述第二车轮的轮胎产生多少横向力的量度，或者其中所述第二车轴(12)的所述当前状态是所述第二车轴的所述第二车轮的所述轮胎产生多少横向滑移的量度。9.根据权利要求8所述的车辆(1)，其中所述控制单元(50)被配置为限制由所述至少一个第二电机(16)提供的所述推进扭矩：
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当所述产生的横向力或横向滑移增加时，将所述推进扭矩限制为较低值，并且
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当所述产生的横向力或横向滑移减小时，将所述推进扭矩限制为较高值。10.根据权利要求1至9中任一项所述的车辆(1)，其中如从所述车辆的正常行驶方向来看，所述第一车轴(10)位于所述第二车轴(12)的后方。11.根据权利要求1至10中任一项所述的车辆(1)，其中所述第一车轴(10)被配置为低速范围车轴，并且其中所述第二车轴(12)被配置为高速范围车轴。12.根据权利要求1至11中任一项所述的车辆(1)，其中所述第一车轴(10)被配置为在所述车辆初始加速时被供以动力的可起动性车轴，并且所述第二车轴(12)被配置为在所述车辆巡航时被供以动力的巡航车轴。13.根据权利要求1至12中任一项所述的车辆(1)，其中所述第一车轴(10)具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：里奥，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：