ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С УМЕНЬШЕННЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ ШУМА Российский патент 2016 года по МПК F02D41/30 F02D45/00 

Изобретение относится к транспортному средству с уменьшенным излучением шума, в частности грузовому автомобилю или автобусу, содержащему двигатель, в частности дизельный двигатель, работа которого может регулироваться через топливный насос высокого давления с помощью электронного блока двигателя, который содержит микропроцессор, память для хранения данных и программ, а также периферийные устройства ввода и вывода, и тем самым обеспечивается возможность выполнения мер по меньшей мере для временного уменьшения излучения шума двигателем и/или транспортным средством до предпочтительно заданной законом величины и/или ниже.

В DE 2006026614 А1 приведено описание управления динамикой трансмиссии, при котором для регулирования рабочих характеристик дизельного двигателя транспортного средства вычислительное устройство транспортного средства регулирует электронный впрыск топлива в зависимости от скорости вращения двигателя. Ускорение вращения двигателя регулируется с помощью запрограммированной в вычислительном устройстве параметрической поверхности (поле характеристик), которая выдает заданные значения ускорения вращения, скорости вращения двигателя и скорости транспортного средства во взаимосвязи друг с другом. При этом обеспечивается возможность ограничения ускорения двигателя с помощью параметрической поверхности в зависимости от скорости движения и скорости вращения. Заданные значения отдельных параметров ускорения вращения, скорости вращения двигателя и скорости движения транспортного средства передаются в блок управления двигателем и приводят к согласованному с соответствующим состоянием нагрузки и желаемыми динамическими характеристикамами разгону двигателя.

В ЕР 545027 А1 также раскрыто транспортное средство с уменьшенным шумом, в частности грузовой автомобиль или автобус, в котором обеспечивается возможность уменьшения/ограничения излучения шума двигателя посредством регулирования его работы. Для этого в электронном блоке двигателя используются значения различных кривых полной нагрузки и кривых регулирования, которые отличаются по меньшей мере частично от значений стандартной кривой полной нагрузки или кривой регулирования. Получаемые из кривой полной нагрузки и/или кривой регулирования значения служат для установки топливного насоса высокого давления с целью уменьшения шума двигателя, при этом в свободную или дополнительно обеспечиваемую емкость памяти электронного блока двигателя заносятся значения уменьшенной мощности и скорости вращения кривых полной нагрузки и линий регулирования.

В основу изобретения положена задача уменьшения излучения шума транспортного средства и одновременного обеспечения наивысшей безопасности для транспортного средства в уличном движении. Кроме того, задачей изобретения является, несмотря по меньшей мере на временное уменьшенное излучение шума транспортного средства, удерживание постоянными его мощности или скорости вращения двигателя и повышение безопасности транспортного средства.

Эта задача решена с помощью признаков пункта 1 или 15 формулы изобретения. Предпочтительные модификации изобретения следуют из зависимых пунктов 2-14 формулы изобретения.

Основной идеей изобретения является то, что уменьшение излучения шума двигателя осуществляется с помощью мер регулирования его работы так, что свободные или дополнительные предоставляемые ячейки памяти электронного блока двигателя включают в режим уменьшенной шумности, который действует по меньшей мере временно с повышением расхода топлива и одновременно с по меньшей мере постоянными мощностью и скоростью вращения и уменьшает излучение шума привода и/или двигателя. В частности, за счет режима уменьшенной шумности уменьшается магистральное давление, впрыск смещается в более поздний момент времени и/или обеспечивается больший объем частичных количеств дозировки топлива. Существенным моментом изобретения является понимание того, что уменьшение шума не обязательно достижимо за счет уменьшения мощности, а можно также обеспечивать по меньшей мере временный или, в частности, кратковременный режим уменьшенной шумности по меньшей мере при той же мощности и скорости вращения и при этом с повышенным расходом топлива. В частности, при движении в гору и/или при обгонах, выполняемое в соответствии с уровнем техники уменьшение мощности для снижения шума транспортного средства может создавать опасную для водителя транспортного средства ситуацию, поскольку, например, во время обгона не обеспечивается ожидаемая мощность и процесс обгона требует большего времени и, возможно, должен быть прерван. Например, для определенных сценариев, в которых желательно уменьшение шума двигателя (например, сценариев, определяемых на основании данных системы глобального позиционирования, данных ускорения или т.п.), повышенный расход топлива в ограниченный, предпочтительно короткий промежуток времени мог бы быть приемлемым и/или предпочтительным.

Предпочтительно, режим уменьшенной шумности включается в течение максимального промежутка времени 5 минут, предпочтительно 2 минут, особенно предпочтительно в течение максимального промежутка времени 40 секунд, так что после этого режима уменьшенной шумности происходит переключение (возврат) в нормальный режим с обычным излучением шума транспортного средства, при этом во время этой фазы обеспечивается возможность использования обычных резервов мощности двигателя. Указанное ограничение во времени максимальным промежутком времени в 5 минут или, как указывалось выше, соответствующим меньшим промежутком времени, основывается на понимании того, что, в частности, кратковременные пики излучения шума в значительной степени определяют субъективное восприятие шума транспортного средства. Когда за счет указанных мер эти пики характеристики излучения шума транспортного средства "срезаются", то может быть значительно уменьшено субъективное общее восприятие шумности транспортного средства, при одновременном достижении обычной характеристики мощности и скоростной характеристики транспортного средства.

Кроме того, особенно предпочтительно, когда перед и/или во время режима уменьшенной шумности контролируется состояние системы обработки отработавших газов и, в частности, при наличии уменьшения степени преобразования катализатора и/или при превышении порогового значения уровня заполнения, указываемого противодавлением отработавших газов, фильтр частиц переводится в нормальное состояние и/или остается в нормальном состоянии.

За счет этого обеспечивается, что, несмотря на стремление к уменьшению шума, оно не выполняется, когда система обработки отработавших газов не готова для переработки повышенного количества отработавших газов. Тем самым можно предотвращать возможные отрицательные последствия режима уменьшенной шумности на систему обработки отработавших газов на основании по меньшей мере постоянной мощности и скорости вращения.

Привлекаемые для этого пороговые значения могут быть, например, в виде уменьшения степени преобразования катализатора между 10 и 50%, предпочтительно между 12 и 15%, и/или пороговое значение уровня заполнения, указываемого, в частности, с помощью противодавления отработавших газов, для фильтра частиц составляет между 60 и 400 мбар, предпочтительно между 150 и 250 мбар. Временное уменьшение шумности может оказывать влияние на расход топлива и/или выброс отработавших газов в этот промежуток времени.

Согласно другому варианту выполнения изобретения предусмотрено, что в режиме уменьшенной шумности увеличивается количество предварительного впрыска по сравнению с нормальным режимом и/или, что в режиме уменьшенной шумности открывается возврат отработавших газов и/или открывается сильнее, чем в нормальном режиме. Последнее приводит к сохранению или увеличению коэффициента возврата отработавших газов. Под более сильным открыванием возврата отработавших газов понимается увеличение коэффициент возврата отработавших газов, чем при сравнимых рабочих параметрах в нормальном режиме.

Кроме того, предпочтительно, когда режим уменьшенной шумности начинается в зависимости от

- предварительно заданного значения скорости вращения в диапазоне от 33 до 90% номинальной скорости вращения двигателя,

- превышения обнаруживаемого с помощью микрофона в транспортном средстве порогового значения шума,

- превышения порогового значения фактической скорости вращения или порогового значения фактического ускорения, и/или

- превышения предельного диапазона для ступени передачи и скорости вращения двигателя, и/или

- комбинации двух или больше указанных выше событий.

При этом предпочтительна, в частности, ориентация на предварительно заданное значение скорости вращения в диапазоне от 33 до 90% номинальной скорости вращения двигателя. За счет инициирования режима уменьшенной шумности при наличии по меньшей мере одного из указанных выше событий должны целенаправленно «срезаться» пики шумности.

В качестве порогового значения фактической скорости можно применять для грузовых автомобилей и/или легковых автомобилей между 30 и 70 км/час, предпочтительно между 39 и 61 км/час. В качестве альтернативного решения или дополнительно можно применять предельный диапазон для передаточного числа больше 2:1 или меньше 6:1.

В связи с указанными в предыдущих абзацах событиями и условиями для инициирования режима уменьшенной шумности можно дополнительно учитывать, наряду с пороговыми значениями ускорения, зависимость от нагрузки транспортного средства. Нагрузку транспортного средства можно определять с помощью характеристики амортизаторов, одного или нескольких датчиков веса, с помощью ввода данных водителем и/или посредством заключения о рабочих характеристиках грузового автомобиля в нормальном состоянии (например, с помощью датчиков ускорения).

При выборе промежутков времени фаз режима уменьшенной шумности предпочтительно, когда между двумя фазами режима уменьшенной шумности лежит по меньшей мере один промежуток времени в 5 минут, предпочтительно по меньшей мере один промежуток времени в 2 минуты, особенно предпочтительно промежуток времени по меньшей мере в 30 секунд, в котором транспортное средство работает в нормальном режиме. При этом речь идет о принудительной паузе между двумя следующими друг за другом фазами режима уменьшенной шумности.

В другом предпочтительном варианте выполнения изобретения предусмотрено, что выполняется первая степень уменьшения шума во время режима уменьшенной шумности, если транспортное средство находится на первом участке поверхности, и вторая степень уменьшения шума во время режима уменьшенной шумности, если транспортное средство находится на втором участке поверхности, при этом первая и вторая степени уменьшения шума являются различными, в частности, по меньшей мере имеют разницу давления шума 3 дБ на определенном выбранном расстоянии измерения. Под первой и второй степенью уменьшения шума понимаются, по существу, режим А уменьшенной шумности и режим В уменьшенной шумности, во время соответствующих фаз которых излучение шума транспортного средства уменьшается по сравнению с нормальным режимом, и при этом режим А уменьшенной шумности и режим В уменьшенной шумности отличаются друг от друга разницей в 3 дБ относительно излучения шума. В качестве участка поверхности можно применять квадранты карты и/или участки системы карт системы глобального позиционирования. В качестве альтернативного решения, транспортное средство может также распознавать и составлять/классифицировать участки поверхности внутри населенного пункта и вне населенного пункта посредством сканирования дорожных знаков с указанием населенных пунктов и/или по виду окружения (здания и/или ландшафтное окружение). За счет сопоставления фактического положения транспортного средства, например, с нахождением в населенном пункте или вне его, можно в зависимости от этого включать режим более уменьшенной шумности в населенном пункте и режим лишь уменьшенной шумности вне населенного пункта. Такой способ может определяться как повышенными требованиями по уменьшению шума, так и отражениями шума соответствующего населенного пункта. Так, в застроенной городской местности шум распространяется существенно сильнее, соответственно, шум сильнее воспринимается субъективно.

Кроме того, может быть предусмотрено, что по меньшей мере одно первое пороговое значение применяется для инициирования по меньшей мере одного режима уменьшенной шумности, когда транспортное средство находится на первом участке поверхности, и применяется второе пороговое значение для инициирования по меньшей мере одного режима уменьшенной шумности, когда транспортное средство не находится на участке поверхности, при этом первое и второе пороговые значения различны. Таким образом, можно, наряду с указанным в предыдущем абзаце различием излучения шума внутри режима А уменьшенной шумности и режима В уменьшенной шумности, также осуществлять инициирование режима уменьшенной шумности и/или определенного режима уменьшенной шумности в зависимости от информации о месте и тем самым информации, находится ли транспортное средство на первом или втором участке поверхности. Например, информация о месте относится к нахождению транспортного средства в городской, соответственно, сильно застроенной зоне или в сельской, соответственно, слабо застроенной зоне.

Нахождение транспортного средства на первом или втором или другом участке поверхности можно определять и/или задавать с помощью системы глобального позиционирования, системы локации, оптической системы, системы связи транспортного средства, мобильного телефона, смартфона, системы радиовещания, радарной системы, инфракрасной системы, системы карт и/или посредством ввода данных вручную водителем.

Оптическая система может предпочтительно обнаруживать здания, ландшафты, дорожные знаки и/или подвижные объекты в окружении транспортного средства и, исходя из этих обнаруженных объектов, выбирать и сопоставлять одну по меньшей мере из двух различных категорий окружения, при этом в зависимости от выбранных, соответственно сопоставленных категорий изменяется степень уменьшения шума и/или пороговое значение для инициирования режима уменьшенной шумности. Например, обнаруживаются пешеходы и другие участники движения в окружении транспортного средства, так что из этого можно судить о необходимости инициирования режима уменьшенной шумности. Таким образом, инициирование режима уменьшенной шумности можно выполнять в зависимости от потенциальных приемников шума в окружении транспортного средства.

Предпочтительно также, когда степень уменьшения шума и/или пороговое значение для инициирования режима уменьшенной шумности уменьшаются в зависимости от данных датчика дождя в автомобиле, и/или в зависимости от соответствующих месту расположения транспортного средства погодных условий, и/или в зависимости от обнаруживаемой с помощью оптического датчика информации о погоде, и/или в зависимости от свойств отражения шума окружением и, в частности, дорожным полотном. Например, на мокрой дороге, которая отличается, среди прочего, повышенной степенью отражения шума, предпочтительным является инициирование в более ранний момент времени и/или более сильной фазы режима уменьшенной шумности. Таким образом, в этом предпочтительном варианте выполнения в зависимости от преобладающих снаружи транспортного средства акустических условий (отражательных свойств окружения) можно выполнять согласование режима уменьшенной шумности (начального порогового значения, степени уменьшения шумности, длительности режима).

Изобретение распространяется не только на конкретно указанное транспортное средство, но также вообще на способ оказания влияния на излучение шума транспортного средства с указанными выше признаками.

Изобретение относится к транспортному средству, в частности грузовому автомобилю или автобусу. Техническим результатом является уменьшение излучения шума транспортного средства и одновременное обеспечение безопасности для транспортного средства в уличном движении. Предложено транспортное средство с уменьшенным излучением шума, в котором обеспечивается возможность выполнения мер для, по меньшей мере, временного уменьшения излучения шума двигателем до предпочтительно заданной законом величины и/или ниже, при этом уменьшение излучения шума двигателя осуществляется с помощью мер регулирования его работы так, что свободные или дополнительные предоставляемые ячейки памяти электронного блока двигателя переключают в режим уменьшенной шумности, который действует по меньшей мере временно с повышением расхода топлива и одновременно с по меньшей мере приблизительно постоянной мощностью и скоростью вращения и уменьшает излучение шума привода и/или двигателя, в частности, за счет режима уменьшенной шумности понижается магистральное давление, впрыск смещается к более позднему моменту времени и/или обеспечивается больший объем частичных количеств дозировки топлива. 4 н. и 16 з.п. ф-лы.

1. Транспортное средство, содержащее двигатель, привод, топливный насос и электронный блок двигателя, причем электронный блок двигателя содержит микропроцессор, память для хранения данных и программ, а также периферийные устройства ввода и вывода, причем двигатель выполнен с возможностью регулирования через топливный насос с помощью электронного блока двигателя, причем электронный блок двигателя выполнен с возможностью переключения между нормальным режимом и режимом уменьшенной шумности, причем свободные или дополнительные ячейки памяти выполнены с возможностью использования электронным блоком двигателя в режиме уменьшенной шумности, в котором обеспечивается возможность понижения магистрального давления, смещения впрыска к более позднему моменту времени и/или обеспечения большего объема частичных количеств дозировки топлива по сравнению с нормальным режимом и который действует по меньшей мере временно с повышением расхода топлива и одновременно с по меньшей мере приблизительно постоянными мощностью и скоростью вращения и уменьшает излучение шума привода и/или двигателя,
причем электронный блок двигателя выполнен с возможностью выполнения первой степени уменьшения шума во время режима уменьшенной шумности, если транспортное средство находится на первом участке поверхности, и второй степени уменьшения шума во время режима уменьшенной шумности, если транспортное средство находится на втором участке поверхности, при этом первая и вторая степень уменьшения шума являются различными и имеют по меньшей мере разницу давления шума 3 дБ на выбранном расстоянии измерения.

2. Транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что режим уменьшенной шумности имеет длительность в течение максимального промежутка времени 5 минут, предпочтительно 2 минут, особенно предпочтительно 40 секунд, и затем происходит переключение в нормальный режим.

3. Транспортное средство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что электронный блок двигателя выполнен с возможностью перед и/или во время режима уменьшенной шумности контролировать состояние системы обработки отработавших газов и, в частности, при наличии уменьшения степени преобразования катализатора и/или при превышении предельного значения уровня заполнения, указываемого противодавлением отработавших газов, для фильтра частиц переводится в нормальный режим и/или остается в нормальном режиме.

4. Транспортное средство по п. 3, отличающееся тем, что уменьшение степени преобразования катализатора составляет между 10 и 50%, предпочтительно между 12 и 15%, и/или пороговое значение уровня заполнения, указываемого, в частности, с помощью противодавления отработавших газов, для фильтра частиц составляет между 60 и 400 мбар, предпочтительно между 150 и 250 мбар.

5. Транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что в режиме уменьшенной шумности увеличивается количество предварительного впрыска по сравнению с нормальным режимом и/или, что в режиме уменьшенной шумности степень возврата отработавших газов сохраняется или повышается по сравнению с нормальным режимом.

6. Транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что режим уменьшенной шумности начинается в зависимости от предварительно заданного значения скорости вращения в диапазоне от 33 до 90% номинальной скорости вращения двигателя, от превышения обнаруживаемого с помощью микрофона в транспортном средстве порогового значения шума, от превышения порогового значения фактической скорости и/или порогового значения фактического ускорения, и/или от превышения предельного диапазона для ступени передачи и скорости вращения двигателя, и/или комбинации двух или больше указанных выше событий.

7. Транспортное средство по п. 6, отличающееся тем, что пороговое значение фактической скорости для грузовых автомобилей лежит между 30 и 70 км/час, предпочтительно между 39 и 61 км/час, и/или что предельный диапазон для ступени передачи больше 2:1 или меньше 6:1.

8. Транспортное средство по п. 6, отличающееся тем, что пороговое значение фактического ускорения зависит от нагрузки транспортного средства.

9. Транспортное средство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что между двумя фазами режима уменьшенной шумности лежит по меньшей мере один промежуток времени в 5 минут, предпочтительно по меньшей мере 2 минуты, особенно предпочтительно по меньшей мере 30 секунд.

10. Транспортное средство по п. 6, отличающееся тем, что по меньшей мере одно первое пороговое значение применяется для инициирования по меньшей мере одного режима уменьшенной шумности, когда транспортное средство находится на первом участке поверхности, и применяется второе пороговое значение для инициирования по меньшей мере одного режима уменьшенной шумности, когда транспортное средство находится на втором участке поверхности, при этом первое и второе пороговые значения различны.

11. Транспортное средство по п. 1 или 10, отличающееся тем, что нахождение транспортного средства на первом или втором или другом участке поверхности определяется и/или задается с помощью системы глобального позиционирования, системы локации, оптической системы, системы связи транспортного средства, мобильного телефона, смартфона, системы радиовещания, радарной системы, инфракрасной системы, системы карт и/или посредством ввода данных вручную водителем.

12. Транспортное средство по п. 11, отличающееся тем, что расположенная на транспортном средстве оптическая система обнаруживает здания, ландшафты, дорожные знаки и/или подвижные объекты в окружении транспортного средства и, исходя из этих обнаруженных объектов, выбирает одну из по меньшей мере двух различных категорий окружения, при этом в зависимости от выбранной категории окружения изменяется степень уменьшения шума и/или пороговое значение для инициирования режима уменьшенной шумности.

13. Транспортное средство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что степень уменьшения шума и/или пороговое значение для инициирования режима уменьшенной шумности уменьшаются в зависимости от данных датчика погоды, влажности и/или дождя в автомобиле, и/или в зависимости от соответствующих месту расположения транспортного средства погодных условий, и/или в зависимости от обнаруживаемой с помощью оптического датчика информации о погоде.

14. Транспортное средство, содержащее двигатель, привод, топливный насос и электронный блок двигателя, причем электронный блок двигателя содержит микропроцессор, память для хранения данных и программ, а также периферийные устройства ввода и вывода,
причем двигатель выполнен с возможностью регулирования через топливный насос с помощью электронного блока двигателя, причем электронный блок двигателя выполнен с возможностью переключения между нормальным режимом и режимом уменьшенной шумности,
причем свободные или дополнительные ячейки памяти выполнены с возможностью использования электронным блоком двигателя в режиме уменьшенной шумности, в котором обеспечивается возможность понижения магистрального давления, смещения впрыска к более позднему моменту времени и/или обеспечения большего объема частичных количеств дозировки топлива по сравнению с нормальным режимом и который действует по меньшей мере временно с повышением расхода топлива и одновременно с по меньшей мере приблизительно постоянными мощностью и скоростью вращения, и уменьшает излучение шума привода и/или двигателя,
причем электронный блок управления выполнен с возможностью контроля перед или во время режима уменьшенной шумности состояния системы обработки отработавших газов и, в частности, при наличии уменьшения степени преобразования катализатора и/или при превышении предельного значения уровня заполнения, указываемого противодавлением отработавших газов, для фильтра частиц с возможностью перевода в нормальный режим и/или оставания в нормальном режиме,
причем пороговое значение уровня заполнения, указываемого с помощью противодавления отработавших газов, составляет между 150 и 250 мбар.

15. Транспортное средство по п. 14, отличающееся тем, что пороговое значение фактической скорости для грузовых автомобилей лежит между 39 и 61 км/час.

16. Транспортное средство по п. 14, отличающееся тем, что предельный диапазон для передаточного числа больше 2:1 или меньше 6:1.

17. Транспортное средство по п. 14, отличающееся тем, что между двумя фазами режима уменьшенной шумности лежит по меньшей мере один промежуток времени в 2 минуты.

18. Транспортное средство по п. 14, отличающееся тем, что между двумя фазами режима уменьшенной шумности лежит по меньшей мере один промежуток времени в 30 секунд.

19. Способ оказания влияния на излучение шума транспортного средства, содержащего привод и двигатель, работа которого предусматривает возможность изменения с помощью мер для по меньшей мере временного уменьшения излучения шума двигателем до предварительно заданной величины или ниже, в котором переключают электронный блок двигателя в режим уменьшенной шумности из нормального режима, понижают магистральное давление, смещают впрыск к более позднему моменту времени и/или обеспечивают более высокий объем частичных количеств дозировки топлива по сравнению с нормальным режимом, в результате чего по меньшей мере в некоторых фазах повышается расход топлива при одновременно по меньшей мере приблизительно постоянной мощности и скорости вращения, и уменьшается излучение шума привода и/или двигателя, причем первую степень уменьшения шума осуществляют, если транспортное средство находится на первом участке поверхности, а вторую степень уменьшения шума осуществляют, если транспортное средство находится на втором участке поверхности, при этом первая и вторая степень уменьшения шума являются различными и имеют по меньшей мере разницу давления шума 3 дБ на выбранном расстоянии измерения.

20. Способ оказания влияния на излучение шума транспортного средства, содержащего привод и дизельный двигатель, работа которого предусматривает возможность изменения с помощью мер для по меньшей мере временного уменьшения излучения шума двигателем до предварительно заданной величины или ниже, в котором переключают электронный блок двигателя в режим уменьшенной шумности из нормального режима, понижают магистральное давление, смещают впрыск к более позднему моменту времени и/или обеспечивают более высокий объем частичных количеств дозировки топлива по сравнению с нормальным режимом, в результате чего по меньшей мере в некоторых фазах повышается расход топлива при одновременно по меньшей мере приблизительно постоянной мощности и скорости вращения, и уменьшается излучение шума привода и/или двигателя, и
контролируют состояние системы обработки отработавших газов перед или во время режима уменьшенной шумности и, в частности, при наличии уменьшения степени преобразования катализатора и/или при превышении предельного значения уровня заполнения, указываемого противодавлением отработавших газов, для фильтра частиц переходят обратно в нормальный режим и/или остаются в нормальном режиме, причем пороговое значение уровня заполнения, указываемое с помощью противодавления отработавших газов, составляет между 150 и 250 мбар.