機(jī)和機(jī)械負(fù)載之間存在齒輪。機(jī)電傳動鏈包括用于存儲電能的存儲電路104。在圖1所示的示例性情況下，存儲電路104包括電容電路105，其中電容電路105存儲的電能E正比于電壓Udc的平方，S卩E= 1/2CUDC2，其中C是電容電路105的電容。電容電路105可包括雙電層電容器“EDLC" 106，以便增加電容電路的能量存儲容量。EDLC有時被稱為“超級電容器”。在另一些情況下，存儲電路可以包括電感電路，其中所存儲的電能為1/2LI2，其中L是電感電路的電感，并且I為電感電路的電流。存儲電路104可以進(jìn)一步包括電池元件107和可控直流電壓轉(zhuǎn)換器108，用于在電容電路105和電池元件107之間傳輸電能。機(jī)電傳動鏈包括電功率轉(zhuǎn)換器109，用于在存儲電路104和電機(jī)1I之間傳輸電能。機(jī)電傳動鏈包括控制系統(tǒng)110，用于控制內(nèi)燃機(jī)102和電功率轉(zhuǎn)換器109?？刂葡到y(tǒng)110被配置為控制電功率轉(zhuǎn)換器109，使得電機(jī)1I有時作為向存儲電路104充電的發(fā)電機(jī)運行，并且有時作為從存儲電路104接收電能的馬達(dá)運行，并在需要高的機(jī)械輸出功率時，輔助內(nèi)燃機(jī)102?？刂葡到y(tǒng)110被配置為控制電功率轉(zhuǎn)換器109從存儲電路104向電機(jī)101傳輸電能，特別是在機(jī)械負(fù)載103的功率需求高于內(nèi)燃機(jī)的有利的功率范圍的峰值負(fù)載情況下。有利的功率范圍是內(nèi)燃機(jī)102工作在，或至少接近，其最佳運行效率的功率范圍。有利的功率范圍通常取決于內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速。控制系統(tǒng)110被配置為在峰值負(fù)載情況下，限制內(nèi)燃機(jī)102的燃料供給，以便在峰值負(fù)載情況下抑制內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗增加。上述的運行效率可以表示為，例如，內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械功率與內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗的比率。例如，燃料消耗可以以克每秒表不O
[0037]在根據(jù)本發(fā)明的示例性和非限制實施例的機(jī)電傳動鏈中，控制系統(tǒng)110被配置為在峰值負(fù)載情況期間中斷內(nèi)燃機(jī)102的燃料供給。
[0038]在根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性和非限制實施例的機(jī)電傳動鏈中，控制系統(tǒng)110被配置為在峰值負(fù)載情況期間將內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗限制為與其中內(nèi)燃機(jī)102工作在或至少接近其最佳運行效率的有利的功率范圍內(nèi)的燃料消耗基本相同。
[0039]在圖1所示的示例性情況下，機(jī)械負(fù)載103假定為根據(jù)速度參考S_ref和轉(zhuǎn)矩驅(qū)動，從而供給到機(jī)械負(fù)載103的功率根據(jù)機(jī)械負(fù)載103的特性確定。功能塊111基于速度參考S_ref和旋轉(zhuǎn)速度和/或位置指示器113的輸出信號，產(chǎn)生用于內(nèi)燃機(jī)102的第一控制信號(:_eng和用于電功率轉(zhuǎn)換器109的第二控制信號C_EM。可以產(chǎn)生控制信號C_eng和C_EM，例如，使得當(dāng)送往機(jī)械負(fù)載103的機(jī)械功率P_load在預(yù)先確定的最小和最大值Pmin和Pmax之間時，電機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械功率P_EM為零，并且在?_10&(1>?.時，P_EM = P_load-Pmax，并在P_load<Pmin時，P_EM = P_load-Pmin。因此，當(dāng)需要高的機(jī)械功率，即P_1 oad >P■時，P_EM為正，從而電機(jī)101作為馬達(dá)運行并輔助內(nèi)燃機(jī)102，而當(dāng)僅需要低的機(jī)械功率，即P_load<Pmin時，P_EM為負(fù)，從而電機(jī)1I作為發(fā)電機(jī)運行并向存儲電路104充電。預(yù)先確定的值Pmir^PPmax和內(nèi)燃機(jī)102和電機(jī)101之間的機(jī)械功率?_10&(1的劃分有利地依賴于旋轉(zhuǎn)速度，因為內(nèi)燃機(jī)102的有利的功率范圍通常取決于旋轉(zhuǎn)速度，而內(nèi)燃機(jī)102在低轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生高機(jī)械功率的能力是有限的。此外，機(jī)械功率的劃分有利地取決于電池元件107的充電狀態(tài)和/或存儲電路104的電壓Udc。
[0040]在旋轉(zhuǎn)速度已經(jīng)增加并且機(jī)械負(fù)載103的功率需求高于內(nèi)燃機(jī)102的有利的功率范圍的峰值負(fù)載情況下，機(jī)械功率P_load可以在內(nèi)燃機(jī)102和電機(jī)101之間劃分，以便將內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械功率P_eng限制為至多P_frozen，其中P_frozen為峰值負(fù)載情況剛開始之前，內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械功率，即內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械功率限制為至多峰值負(fù)載情況之前的水平。這種用于減少燃料消耗的方法是可能的，如果，在峰值負(fù)載情況下，存儲電路104存在足夠量的可用電能。否則，與峰值負(fù)載情況相關(guān)的功率需求必須通過增加內(nèi)燃機(jī)102的功率覆蓋。
[0041]圖1所示的示例性機(jī)電傳動鏈還包括連接到機(jī)械負(fù)載115的另一電機(jī)114。使用電功率轉(zhuǎn)換器116，基于轉(zhuǎn)矩參考T_ref和旋轉(zhuǎn)速度和/或位置指示器117的輸出信號控制電機(jī)114。因此，圖1所示的示例性機(jī)電傳動鏈為組合的串-并聯(lián)傳輸鏈，使得電機(jī)101機(jī)械連接至內(nèi)燃機(jī)102和機(jī)械負(fù)載103，并且其它電機(jī)被配置為以與串聯(lián)傳輸鏈相同的方式驅(qū)動其它機(jī)械負(fù)載115。
[0042]控制系統(tǒng)110可實現(xiàn)為一個或多個處理器電路，每個處理器電路可以是設(shè)有適當(dāng)?shù)能浖目删幊烫幚砥麟娐?、專用硬件處理器，例如專用集成電路“ASIC”或可配置硬件處理器，例如現(xiàn)場可編程門陣列“FPGA”。此外，控制系統(tǒng)110可包括一個或多個存儲器電路，例如隨機(jī)存取存儲器“RAM”電路。
[0043]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性和非限制實施例的用于控制機(jī)電傳動鏈的方法的流程圖，該機(jī)電傳動鏈包括:
[0044]-電機(jī)，具有與內(nèi)燃機(jī)的軸和將要驅(qū)動的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩傳遞連接的轉(zhuǎn)子，
[0045]-存儲電路，用于存儲電能，和
[0046]-電功率轉(zhuǎn)換器，用于在存儲電路和電機(jī)之間傳輸電能。
[0047]該方法包括以下動作:
[0048]-動作201:控制電功率轉(zhuǎn)換器響應(yīng)于機(jī)械負(fù)載的功率需求高于內(nèi)燃機(jī)的預(yù)先確定的功率范圍的峰值負(fù)載情況，從存儲電路向電機(jī)傳輸電能，和
[0049]-動作202:在峰值負(fù)載情況期間限制內(nèi)燃機(jī)的燃料供給，以便響應(yīng)于峰值負(fù)載情況，抑制內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗增加。
[0050]預(yù)先確定的功率范圍有利地為其中內(nèi)燃機(jī)運行在或至少接近其最佳運行效率的功率范圍。
[0051]在根據(jù)本發(fā)明的示例性和非限制實施例的方法中，動作202包括在峰值負(fù)載情況期間，中斷內(nèi)燃機(jī)的燃料供給。
[0052]在根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性和非限制實施例的方法中，動作202包括在峰值負(fù)載情況期間，將內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗限制為與預(yù)先確定的功率范圍的燃料消耗基本相同。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的示例性和非限制實施例的用于控制機(jī)電傳動鏈的計算機(jī)程序包括用于控制可編程處理系統(tǒng)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的任何上述示例性實施例的方法的計算機(jī)可執(zhí)行指令。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的示例性和非限制實施例的計算機(jī)程序包括軟件模塊，用于控制機(jī)電傳動鏈，該機(jī)電傳動鏈包括:
[0055]-電機(jī)，具有連接到內(nèi)燃機(jī)的軸和將要驅(qū)動的機(jī)械負(fù)載的轉(zhuǎn)子軸，
[0056]-存儲電路，用于存儲電能，和
[0057]-電功率轉(zhuǎn)換器，用于在存儲電路和電機(jī)之間傳輸電能。
[0058]軟件模塊包括用于控制可編程處理系統(tǒng)的計算機(jī)可執(zhí)行指令:
[0059]-響應(yīng)于機(jī)械負(fù)載的功率需求高于內(nèi)燃機(jī)的預(yù)先確定的功率范圍的峰值負(fù)載情況，控制電功率轉(zhuǎn)換器從存儲電路向電機(jī)傳輸電能，并且
[0060]-在峰值負(fù)載情況期間，限制內(nèi)燃機(jī)的燃料供給，以便響應(yīng)于峰值負(fù)載情況，抑制內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗增加。
[0061]軟件模塊可以例如是通過合適的編程語言和適于編程語言的編譯器以及所考慮的可編程處理系統(tǒng)來實現(xiàn)的子程序或函數(shù)。值得一提的是，對應(yīng)于合適的編程語言的源代碼也表示計算機(jī)可執(zhí)行軟件模塊，因為源代碼包含控制可編程處理系統(tǒng)執(zhí)行上面給出的動作所需的信息，并且編譯只改變信息的格式。此外，也有可能是可編程處理系統(tǒng)設(shè)置有解釋器，使得通過合適的編程語言實現(xiàn)的源代碼不需要在運行之前進(jìn)行編譯。
[