Изобретение относится к способу уменьшения потребления топлива транспортного средства с мягким гибридным приводом и, в частности, к использованию интегрированного стартера-генератора для содействия уменьшению количества топлива, используемого транспортным средством с мягким гибридным приводом.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известно обеспечение моторного транспортного средства электрической машиной, которая может выступать в качестве электрического двигателя или в качестве электрического генератора. Такое устройство представляет собой интегрированный стартер-генератор, который может быть использован в качестве двигателя для временного обеспечения увеличения крутящего момента двигателю, с которым он связан с возможностью приведения в действие. Один тип интегрированного стартер-генератора представляет собой интегрированный стартер-генератор коленчатого вала (CISG), непосредственно приводящий в движение коленчатый вал двигателя, а другой тип интегрированного стартер-генератора представляет собой ременной интегрированный стартер-генератор (BISG), приводимый в движение ремнем, таким как ремень привода навесных агрегатов (FEAD), и также может добавлять крутящий момент коленчатому валу двигателя посредством ремня FEAD. Использование CISG/BISG для обеспечения увеличения крутящего момента двигателю приводит к моторному транспортному средству, известному как «транспортное средство с мягким гибридным приводом». С помощью транспортного средства с мягким гибридным приводом CISG/BISG самостоятельно не используется для непосредственного приведения в движение моторного транспортного средства, в отличие электродвигателя или электродвигателей, используемых в транспортном средстве с полным гибридным приводом. С помощью транспортного средства с мягким гибридным приводом CISG/BISG используется только для обеспечения увеличения крутящего момента двигателю и для запуска двигателя.
Известный способ улучшения расхода топлива за счет низкой производительности крутящего момента на низких оборотах представляет собой увеличение передаточного отношения главной передачи (FDR) коробки передач. Однако имеется ограничение величины уменьшения крутящего момента, которое допустимого при поддержании хорошей управляемости. Более того, режим NVH (шум, вибрация, жесткость), известный как «перегрузка двигателя», вызываемый импульсным подводом из-за обеспечения высоких крутящих моментов сгорания, может быть вызван, если слишком большой крутящий момент требуется на низких скоростях вращения двигателя, когда передаточное отношение является слишком высоким.
Решения повышения передачи и понижения передачи в связи с этим обычно основаны на максимальном крутящем моменте доступном в любое заданное время так, чтобы обеспечивать хорошую управляемость и хороший NVH. Авторы обнаружили, что в случае моторного транспортного средства с мягким гибридным приводом, когда движущий крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания (двигателя) может быть объединен с движущим крутящим моментом от электрической машины (электродвигателя) в виде BISG, возможно увеличение FDR больше, чем будет возможно для негибридного применения. Причина состоит в том, что вспомогательный источник крутящего момента от электродвигателя может быть использован для увеличения крутящего момента двигателя на низких скоростях вращения двигателя, в результате, исключая проблемы слишком маленького крутящего момента и перегрузки двигателя.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача этого изобретения заключается в обеспечении способа уменьшения потребления топлива транспортного средства с мягким гибридным приводом экономически эффективным образом.
Согласно первому аспекту изобретения обеспечен способ уменьшения потребления топлива моторного транспортного средства с мягким гибридным приводом, имеющего двигатель, связанный с возможностью передачи приводного усилия с многоскоростной коробкой передач, и электрическую машину, связанную с возможностью приведения в действие с двигателем и электрически связанную с аккумулятором, причем способ содержит этап, на котором устанавливают ограничение скорости вращения двигателя, устанавливаемое, когда изменение передаточного отношения коробки передач является благоприятным для оптимизации потребления топлива двигателем на основании состояния заряда аккумулятора.
Ограничение скорости вращения двигателя может быть установлено на основании того, является ли состояние заряда аккумулятора достаточным, чтобы позволять использование электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
Если состояние заряда аккумулятора является достаточным, чтобы позволять использование электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю, ограничение скорости вращения двигателя может быть установлено ниже, чем, если состояние заряда аккумулятора является недостаточным, чтобы позволять использование электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
Способ может дополнительно содержать этап, на котором устанавливают первое исходное ограничение скорости вращения двигателя, если состояние заряда аккумулятора является недостаточным, чтобы позволять использование электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю, и второе нижнее отрегулированное ограничение скорости вращения двигателя, если состояние заряда аккумулятора является достаточным, чтобы позволять использование электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
Способ может дополнительно содержать этапы, на которых устанавливают пороговое значение состояния заряда для аккумулятора и тестируют, является ли текущее состояние заряда аккумулятора большим, чем пороговое значение состояния заряда, и, если текущее состояние заряда аккумулятора больше, чем пороговое значение состояния заряда, делают вывод, что состояние заряда аккумулятора является достаточным, чтобы позволять использование электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
Электрическая машина может представлять собой интегрированный стартер-генератор.
Изменение передаточного отношения коробки передач может представлять собой повышение передачи на более высокую передачу, а ограничение скорости вращения двигателя может представлять собой верхнее ограничение скорости вращения двигателя для двигателя при использовании текущего передаточного отношения.
Верхнее ограничение скорости вращения двигателя может представлять собой скорость вращения двигателя, которая будет приводить к скорости вращения двигателя, когда передаточное отношение коробки передач изменяется на следующую более высокую передачу, что будет минимизировать использование избытка топлива и обеспечивать плавное ускорение без возникновения перегрузки двигателя.
Если коробка передач представляет собой коробку передач, в которой водитель вручную выполняет изменения передаточного отношения, а текущая скорость вращения двигателя равна или больше, чем установленное в настоящее время верхнее ограничение скорости вращения двигателя, то способ может дополнительно содержать этап, на котором обеспечивают предупреждение пользователю моторного транспортного средства о том, что требуется повышение передачи.
Альтернативно, если коробка передач представляет собой полностью автоматическую коробку передач, в которой изменения передаточного отношения выполняются автоматически, а текущая скорость вращения двигателя равна или больше, чем установленное в настоящее время верхнее ограничение скорости вращения двигателя, то способ может дополнительно содержать этап, на котором автоматически переключают коробку передач на более высокую передачу.
Изменение передаточного отношения коробки передач может представлять собой понижение передачи на более низкую передачу, а ограничение скорости вращения двигателя может представлять собой нижнее ограничение скорости вращения двигателя при использовании текущего передаточного отношения.
Нижнее ограничение скорости вращения двигателя может представлять собой скорость вращения двигателя, ниже которой скорость вращения двигателя, до того как понижение передачи выполнено, не будет минимизировать экономию топлива и не будет обеспечивать необходимое плавное ускорение без возникновения перегрузки двигателя.
Если коробка передач представляет собой коробку передач, в которой водитель вручную выполняет изменения передаточного отношения, а текущая скорость вращения двигателя равна или меньше, чем установленное в настоящее время нижнее ограничение скорости вращения двигателя, то способ может дополнительно содержать этап, на котором обеспечивают предупреждение пользователю моторного транспортного средства о том, что требуется понижение передачи.
Альтернативно, если коробка передач представляет собой полностью автоматическую коробку передач, в которой изменения передаточного отношения выполняются автоматически, а текущая скорость вращения двигателя равна или меньше, чем установленное в настоящее время нижнее ограничение скорости вращения двигателя, то способ может дополнительно содержать этап, на котором автоматически переключают коробку передач на более низкую передачу.
Согласно второму аспекту изобретения обеспечено моторное транспортное средство с мягким гибридным приводом, имеющее двигатель, связанный с возможностью передачи приводного усилия с многоскоростной коробкой передач, электрическую машину, связанную с возможностью приведения в действие с двигателем и электрически связанную с аккумулятором, и систему управления для уменьшения потребления топлива моторного транспортного средства с мягким гибридным приводом, причем система управления выполнена с возможностью установки ограничения скорости вращения двигателя, устанавливаемого, когда изменение передаточного отношения коробки передач будет благоприятно для того, чтобы оптимизировать потребление топлива двигателя на основании состояния заряда аккумулятора.
Система управления может быть выполнена с возможностью установки ограничения скорости вращения двигателя на основании того, является ли состояние заряда аккумулятора достаточным, чтобы позволять использование электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
Система управления может быть дополнительно выполнена с возможностью установки и использования первого исходного ограничения скорости вращения двигателя, если состояние заряда аккумулятора является недостаточным, чтобы позволять использование электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю, и установки и использования второго отрегулированного ограничения скорости вращения двигателя, если состояние заряда аккумулятора является достаточным, чтобы позволять использование электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
Изменение передаточного отношения коробки передач может представлять собой повышение передачи на более высокую передачу, а ограничение скорости вращения двигателя может представлять собой верхнее ограничение скорости вращения двигателя для двигателя при использовании текущего передаточного отношения.
Верхнее ограничение скорости двигателя может представлять собой скорость вращения двигателя, которая будет приводить к скорости вращения двигателя, когда передаточное отношение коробки передач изменяется на следующую более высокую передачу, что будет минимизировать использование избытка топлива и обеспечивать плавное ускорение без возникновения перегрузки двигателя.
Коробка передач может представлять собой коробку передач, в которой водитель вручную выполняет изменения передаточного отношения, и, когда текущая скорость вращения двигателя равна или больше, чем установленное в настоящее время верхнее ограничение скорости вращения двигателя, система управления может быть выполнена с возможностью обеспечения предупреждения пользователю моторного транспортного средства о том, что требуется повышение передачи.
Альтернативно коробка передач может представлять собой полностью автоматическую коробку передач, в которой изменения передаточного отношения выполняются автоматически, и, когда текущая скорость вращения двигателя равна или больше, чем установленное в настоящее время верхнее ограничение скорости вращения двигателя, система управления может автоматически переключать коробку передач на более высокую передачу.
Изменение передаточного отношения коробки передач может представлять собой понижение передачи на более низкую передачу, а ограничение скорости вращения двигателя может представлять собой нижнее ограничение скорости вращения двигателя при использовании текущего передаточного отношения.
Нижнее ограничение скорости вращения двигателя может представлять собой скорость вращения двигателя, ниже которой скорость вращения двигателя, до того как понижение передачи выполнено, не будет минимизировать экономию топлива и не будет обеспечивать плавное необходимое ускорение без возникновения перегрузки двигателя.
Коробка передач может представлять собой коробку передач, в которой водитель вручную выполняет изменение передаточного отношения, и, когда текущая скорость вращения двигателя равна и меньше, чем установленное в настоящее время нижнее ограничение скорости вращения двигателя, система управления может обеспечивать предупреждение пользователю моторного транспортного средства о том, что требуется понижение передачи.
Альтернативно коробка передач может представлять собой полностью автоматическую коробку передач, в которой изменения передаточного отношения выполняются автоматически, и, когда текущая скорость вращения двигателя равна и меньше, чем установленное в настоящее время нижнее ограничение скорости вращения двигателя, система управления может автоматически переключать коробку передач на более низкую передачу.
Предупреждение может представлять собой по меньшей мере одно из визуального предупреждения, тактильного сигнала и звукового предупреждения.
Электрическая машина может представлять собой интегрированный стартер-генератор.
Интегрированный стартер-генератор может представлять собой ременной интегрированный стартер-генератор, соединенный с возможностью приведения в движение посредством приводного ремня с коленчатым валом двигателя.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ уменьшения потребления топлива моторного транспортного средства с мягким гибридным приводом, имеющего двигатель, связанный с возможностью передачи приводного усилия с многоскоростной коробкой передач, и электрическую машину, связанную с возможностью приведения в действие с двигателем и электрически связанную с аккумулятором, причем способ содержит этап, на котором устанавливают ограничение скорости вращения двигателя, устанавливаемое, когда изменение передаточного отношения коробки передач является благоприятным для оптимизации потребления топлива двигателя на основании состояния заряда аккумулятора.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ, в котором ограничение скорости вращения двигателя устанавливают на основании того, является ли состояние заряда аккумулятора достаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ, в котором, если состояние заряда аккумулятора является достаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю, ограничение скорости вращения двигателя устанавливают ниже, чем, если состояние заряда аккумулятора является недостаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ, причем способ дополнительно содержит этап, на котором устанавливают первое исходное ограничение скорости вращения двигателя, если состояние заряда аккумулятора является недостаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю, и второе более низкое отрегулированное ограничение скорости вращения двигателя, если состояние заряда аккумулятора является достаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ, в котором способ дополнительно содержит этапы, на которых устанавливают пороговое значение состояния заряда для аккумулятора и тестируют, является ли текущее состояние заряда аккумулятора больше, чем пороговое значение состояния заряда, и, если текущее состояние заряда аккумулятора больше, чем пороговое значение состояния заряда, делают вывод, что состояние заряда аккумулятора является достаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ, в котором изменение передаточного отношения коробки передач представляет собой повышение передачи на более высокую передачу, а ограничение скорости вращения двигателя представляет собой верхнее ограничение скорости вращения двигателя для двигателя при использовании текущего передаточного отношения.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ, в котором верхнее ограничение скорости вращения двигателя представляет собой скорость вращения двигателя, которая будет приводить к скорости вращения двигателя, которая минимизирует использование избыточного топлива и обеспечивает плавное ускорение без создания перегрузки двигателя, когда передаточное отношение коробки передач изменяется на следующую более высокую передачу.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ, в котором, если коробка передач представляет собой коробку передач, в которой водитель вручную выполняет изменения передаточного отношения, а текущая скорость вращения двигателя равна или больше, чем установленное в настоящее время верхнее ограничение скорости вращения двигателя, то способ дополнительно содержит этап, на котором обеспечивают предупреждение пользователю моторного транспортного средства о том, что требуется повышение передачи.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ, в котором, если коробка передач представляет собой полностью автоматическую коробку передач, в которой изменения передаточного отношения выполняются автоматически, а текущая скорость вращения двигателя равна или больше, чем установленное в настоящее время верхнее ограничение скорости вращения двигателя, то способ дополнительно содержит этап, на котором автоматически переключают коробку передач на более высокую передачу.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ, в котором изменение передаточного отношения коробки передач представляет собой понижение передачи на более низкую передачу, а ограничение скорости вращения двигателя представляет собой нижнее ограничение скорости вращения двигателя для двигателя при использовании текущего передаточного отношения.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ, в котором нижнее ограничение скорости вращения двигателя представляет собой скорость вращения двигателя, ниже которой скорость вращения двигателя до того, как произошло понижение передачи, не будет минимизировать расход топлива и не будет обеспечивать плавное ускорение, если требуется, без создания перегрузки двигателя.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ, в котором, если коробка передач представляет собой коробку передач, в которой водитель вручную выполняет изменения передаточного отношения, а текущая скорость вращения двигателя равна или меньше, чем установленное в настоящее время нижнее ограничение скорости вращения двигателя, способ дополнительно содержит этап, на котором обеспечивают предупреждение пользователю моторного транспортного средства о том, что требуется понижение передачи.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ, в котором, если коробка передач представляет собой полностью автоматическую коробку передач, в которой изменения передаточного отношения выполняются автоматически, а текущая скорость вращения двигателя равна или меньше, чем установленное в настоящее время нижнее ограничение скорости вращения двигателя, то способ дополнительно содержит этап, на котором автоматически переключают коробку передач на более низкую передачу.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложено моторное транспортное средство с мягким гибридным приводом, имеющее двигатель, связанный с возможностью передачи приводного усилия с многоскоростной коробкой передач, электрическую машину, связанную с возможностью приведения в действие с двигателем и электрически связанную с аккумулятором, и систему управления для уменьшения потребления топлива моторного транспортного средства с мягким гибридным приводом, причем система управления выполнена с возможностью установки ограничения скорости вращения двигателя, устанавливаемого, когда изменение передаточного отношения коробки передач является благоприятным для оптимизации потребления топлива двигателем на основании состояния заряда аккумулятора.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложено моторное транспортное средство с мягким гибридным приводом, в котором система управления выполнена с возможностью установки ограничения скорости вращения двигателя на основании того, является ли состояние заряда аккумулятора достаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложено моторное транспортное средство с мягким гибридным приводом, в котором система управления дополнительно выполнена с возможностью установки и использования первого исходного ограничения скорости вращения двигателя, если состояние заряда аккумулятора является недостаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю, и установки и использования второго отрегулированного ограничения скорости вращения двигателя, если состояние заряда аккумулятора является достаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложено моторное транспортное средство с мягким гибридным приводом, в котором изменение передаточного отношения коробки передач представляет собой повышение передачи на более высокую передачу, а ограничение скорости вращения двигателя представляет собой верхнее ограничение скорости вращения двигателя для двигателя при использовании текущего передаточного отношения.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложено моторное транспортное средство с мягким гибридным приводом, в котором верхнее ограничение скорости вращения двигателя представляет собой скорость вращения двигателя, которая будет приводить к скорости вращения двигателя, которая минимизирует использование избыточного топлива и обеспечивает плавное ускорение без создания перегрузки двигателя, когда передаточное отношение коробки передач изменяется на следующую более высокую передачу.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложено моторное транспортное средство с мягким гибридным приводом, в котором коробка передач представляет собой коробку передач, в которой водитель вручную выполняет изменения передаточного отношения, и, когда текущая скорость вращения двигателя равна или больше, чем установленное в настоящее время верхнее ограничение скорости вращения двигателя, система управления выполнена с возможностью обеспечения предупреждения пользователю моторного транспортного средства о том, что требуется повышение передачи.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложено моторное транспортное средство с мягким гибридным приводом, в котором коробка передач представляет собой полностью автоматическую коробку передач, в которой изменения передаточного отношения выполняются автоматически, и, когда текущая скорость вращения двигателя равна или больше, чем установленное в настоящее время верхнее ограничение скорости вращения двигателя, система управления автоматически переключает коробку передач на более высокую передачу.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложено моторное транспортное средство с мягким гибридным приводом, в котором изменение передаточного отношения коробки передач представляет собой понижение передачи на более низкую передачу, а ограничение скорости вращения двигателя представляет собой нижнее ограничение скорости вращения двигателя для двигателя при использовании текущего передаточного отношения.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложено моторное транспортное средство с мягким гибридным приводом, в котором нижнее ограничение скорости вращения двигателя представляет собой скорость вращения двигателя, ниже которой скорость вращения двигателя до того, как произошло понижение передачи, не будет минимизировать расход топлива и не будет обеспечивать плавное ускорение, если требуется, без создания перегрузки двигателя.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложено моторное транспортное средство с мягким гибридным приводом, в котором коробка передач представляет собой коробку передач, в которой водитель вручную выполняет изменение передаточного отношения, и, когда текущая скорость вращения двигателя равна и меньше, чем установленное в настоящее время нижнее ограничение скорости вращения двигателя, система управления обеспечивает предупреждение пользователю моторного транспортного средства о том, что требуется понижение передачи.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложено моторное транспортное средство с мягким гибридным приводом, в котором коробка передач представляет собой полностью автоматическую коробку передач, в которой изменения передаточного отношения выполняются автоматически, и, когда текущая скорость вращения двигателя равна и меньше, чем установленное в настоящее время нижнее ограничение скорости вращения двигателя, система управления автоматически переключает коробку передач на более низкую передачу.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложено моторное транспортное средство с мягким гибридным приводом, в котором предупреждение представляет собой по меньшей мере одно из визуального предупреждения, тактильного сигнала и звукового предупреждения.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложено моторное транспортное средство с мягким гибридным приводом, в котором электрическая машина представляет собой интегрированный стартер-генератор.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложено моторное транспортное средство с мягким гибридным приводом, в котором интегрированный стартер-генератор представляет собой ременной интегрированный стартер-генератор, связанный с возможностью приведения в движение посредством приводного ремня с коленчатым валом двигателя.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение далее будет описано путем примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг. 1a представляет собой высокоуровневую блок-схему части повышения передачи способа уменьшения потребления топлива двигателя моторного транспортного средства с мягким гибридным приводом в соответствии с первым аспектом изобретения;
Фиг. 1б представляет собой высокоуровневую блок-схему части понижения передачи способа уменьшения потребления топлива двигателя моторного транспортного средства с мягким гибридным приводом в соответствии с первым аспектом изобретения; и
Фиг. 2 представляет собой схематическое изображение моторного транспортного средства с мягким гибридным приводом, имеющего многоскоростную коробку передач в соответствии со вторым аспектом изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На Фиг. 1a и 1б способ уменьшения потребления топлива двигателя транспортного средства с мягким гибридным приводом начинается в блоке 10, который представляет собой событие включения и является общим и для аспекта управления повышением передачи способа, который показан на Фиг. 1a, и для аспекта управления понижением передачи способа, который показан на Фиг. 1б, причем оба аспекта образуют части одного общего способа.
Сначала на Фиг. 1a способ переходит из блока 10 в блок 15a, где проверяется, необходимо ли выполнение повышения передачи. Если нет необходимости выполнения повышения передачи, способ переходит в блок 15b на Фиг. 1б, но если необходимо выполнение повышения передачи, способ переходит из блока 15a в блок 20a, где устанавливается исходное верхнее ограничение скорости вращения двигателя (NUL).
Тесты в блоках 15a и 15b обеспечены с возможностью определения, необходимо ли выполнение повышения передачи или понижения передачи. Два теста в блоках 15a и 15b могут быть выполнены в качестве одного теста с тремя результатами, а именно, необходимо повышение передачи, необходимо понижение передачи, или переключение передачи не требуется.
Различные входные данные используются для получения решения, необходимо ли повышение передачи, понижение передачи, или переключение передачи не требуется. Например, и без ограничения, скорость транспортного средства, ускорение транспортного средства, величина нажатия педали акселератора, скорость вращения двигателя, могут все быть использованы, чтобы сделать вывод, необходимо ли повышение передачи или понижение передачи.
В случае понижения передачи это решение главным образом зависит от того, может ли быть получен на текущей скорости вращения двигателя крутящий момент, требуемый водителем транспортного средства, удовлетворительным образом. В связи с этим, если водитель нажимает педаль акселератора для запроса большего крутящего момента, и результирующее ускорение транспортного средства является недопустимо низким, это может быть использовано в качестве указания на то, что необходимо выполнять понижение передачи. Подобным образом, если водитель запрашивает больший крутящий момент от двигателя, но скорость транспортного средства или скорость вращения двигателя снижается, это может быть использовано для указания того, что необходимо понижение передачи. Тест в блоке 15b может в связи с этим содержать несколько параллельных тестов, каждый из которых определяет состояние транспортного средства или двигателя, которое указывает, что необходимо понижение передачи.
Например, и без ограничения:
ЕСЛИ [(Тест A=Пройден) ИЛИ (Тест B=Пройден) ИЛИ (Тест C=Пройден)], ТО необходимо понижение передачи, ИНАЧЕ проверка необходимо ли повышение передачи.
Где:
Тесты A-C выполнены так, что «пройден» указывает на то, что необходимо выполнение понижения передачи.
В случае повышения передачи это решение главным образом зависит от того, если повышение передачи выполнено, будет ли ответ моторного транспортного средства на запрос крутящего момента от водителя допустимым, и является ли текущая скорость вращения двигателя такой, что уменьшение скорости вращения двигателя будет приводить к экономии топлива.
В связи с этим тест в блоке 15a может использовать смоделированную производительность двигателя для принятия решения, необходимо ли повышение передачи.
Например, и без ограничения, зная передаточное отношение для следующей более высокой передачи и текущую скорость вращения двигателя или текущую скорость движения, можно вычислять, какая результирующая скорость вращения двигателя будет, если было выполнено повышение передачи. Таким образом, возможно получение спрогнозированного значения крутящего момента, который может быть получен от двигателя, если он работает на этой скорости, для данного запроса крутящего момента от водителя. Спрогнозированное ускорение для транспортного средства может быть получено с использованием значения спрогнозированного крутящего момента и оценки массы транспортного средства, полученной либо из предыдущих событий ускорения, либо с использованием прогнозирования массы транспортного средства, и, если значение спрогнозированного ускорения является недопустимо низким (a<amin), это будет указывать на то, что необходимо повышение передачи.
С использованием смоделированных данных или тестовых данных может быть установлено, будет ли экономиться топливо (SFCnewgear < SFCcurrentgear), если двигатель работает на более низкой скорости, чем скорость в настоящее время.
Эти два фактора могут быть объединены для принятия решения, необходимо ли повышение передачи. Например:
ЕСЛИ [(a меньше amin) и (SFCnewgear меньше SFCcurrentgear)], ТО необходимо повышение передачи, ИНАЧЕ проверка необходимо ли понижение передачи.
Где:
a=спрогнозированное ускорение транспортного средства;
amin=минимальное допустимое ускорение транспортного средства;
SFCnewgear=масса топлива, используемого в единицу времени на новой передаче; и
SFCcurrentgear=масса топлива, используемого в единицу времени на текущей передаче.
Должно быть понятно, что вышеописанные тесты являются только примерами типа теста, который может быть использован в блоках 15a и 15b, и что другие типы тестов могут быть использованы.
Во всех случаях задача этих тестов заключается в установлении, повышение или понижение передачи будет вероятнее всего уменьшать потребление топлива двигателя без значительного влияния на ответ моторного транспортного средства на запрос крутящего момента от водителя или создания недопустимых вибраций трансмиссии.
В дополнение к тестам, изложенным в блоках 15a и 15b, должно быть понятно также, что может иметься тест для проверки, включено ли самое высокое передаточное отношение в настоящее время, или включено ли самое низкое передаточное отношение в настоящее время. Если самое высокое передаточное отношение включено в настоящее время, способ будет независимо от того, ускоряется или замедляется двигатель, всегда выполнять этапы, указанные блоками, показанными на Фиг. 1б, и наоборот, если самое низкое передаточное отношение включено в настоящее время, способ будет независимо от того, ускоряется или замедляется двигатель, всегда выполнять этапы, указанные блоками, показанными на Фиг. 1a.
В блоке 20a исходное верхнее ограничение (NUL) скорости вращения двигателя соответствует ограничению скорости вращения двигателя, которое было бы установлено, если моторное транспортное средство было бы традиционным моторным транспортным средством, а не моторным транспортным средством с мягким гибридным приводом. Как часть процесса установки известна текущая передача, известна разница передаточного отношения между текущей передачей и следующей более высокой передачей, и известны соотношения между скоростью вращения двигателя и крутящим моментом, скоростью вращения двигателя и конкретным потреблением топлива, и крутящий момент, требуемый для предотвращения «перегрузки двигателя».
В связи с этим может быть получено значение скорости вращения двигателя, которая будет минимизировать использование избыточного топлива, но будет обеспечивать достаточный крутящий момент доступный после того, как произошло повышение передачи, для плавного ускорения моторного транспортного средства без создания «перегрузки двигателя». Должно быть понятно, что, если скорость вращения двигателя после повышения передачи является слишком низкой, то водитель может требовать большей величины крутящего момента, чем может быть получено, приводя к использованию избыточного топлива и «перегрузке двигателя».
В блоке 20a после установки исходного верхнего ограничения скорости вращения двигателя в блоке 20a способ переходит в блок 25a для проверки, является ли состояние заряда (SOC) аккумулятора выше заданного ограничения (SOCThresh). Аккумулятор выполнен с возможностью обеспечения электрической мощности BISG, когда BISG работает в качестве электродвигателя, или зарядки от BISG, когда BISG работает в качестве генератора.
Если SOC аккумулятора ниже ограничения SOC или порогового значения (SOCThresh), имеется недостаточный заряд доступный, чтобы позволять использование BISG в течение достаточного периода времени в качестве электродвигателя для обеспечения содействия полезного крутящего момента двигателю моторного транспортного средства.
В связи с этим, если текущее состояние заряда аккумулятора ниже ограничения (SOCThresh) состояния заряда, способ переходит из блока 25a в блок 50a, где исходное верхнее ограничение (NUL) скорости вращения двигателя выбирается в качестве тестового значения для использования в блоке 55a. То есть, так как двигатель должен обеспечивать достаточный крутящий момент самостоятельно, используется такое же ограничение (NUL) скорости вращения двигателя, как было бы использовано для традиционного моторного транспортного средства, не имеющего содействие крутящего момента.
В блоке 55a текущая скорость вращения двигателя сравнивается с установленным в настоящее время верхним ограничением (NUL) скорости вращения двигателя для определения, будет ли повышение передачи благоприятным в отношении оптимизации использования топлива. Если скорость (N) вращения двигателя меньше, чем установленное в настоящее время исходное верхнее ограничение (NUL) скорости вращения двигателя, то двигатель работает эффективно, и повышение передачи на более высокую передачу не требуется в настоящее время. В таком случае способ переходит из блока 55a в блок 60a, где проверяется, произошло ли событие выключения, если событие выключение произошло, способ завершается в блоке 99. Однако если событие выключения не произошло при проверке в блоке 60a, способ возвращается из блока 60a в блок 15a.
Должно быть понятно, что когда происходит событие выключения, способ будет завершаться независимо от этапа способа, который выполняется в настоящее время.
В блоке 55a, если скорость (N) вращения двигателя не меньше, чем установленное в настоящее время исходное верхнее ограничение (NUL) скорости вращения двигателя, то двигатель не работает так эффективно, как возможно, и требуется повышение передачи на более высокую передачу. В таком случае способ переходит из блока 55a в блок 58a для предупреждения водителя о том, что требуется повышение передачи для того, чтобы оптимизировать расход топлива. Водитель может быть предупрежден различными путями, такими как, например, звуковое предупреждение, такое как звуковой сигнал или голосовое сообщение, или визуальное предупреждение, такое как, например, подсветка светового индикатора повышения передачи, сообщение, отображаемое на экране дисплея, или тактильный сигнал, такой как вибрация педали акселератора.
Предупреждение может иметь два этапа, первоначальная непрерывная подсветка светового индикатора повышения передачи и далее, если водитель не реагирует на первоначальное предупреждение в течение короткого заданного периода времени, такого как, например, 5 секунд, либо мигание светового индикатора повышения передачи, либо звучание звукового сигнала с продолжением подсветки светового индикатора повышения передачи.
Из блока 58a способ возвращается в блок 55a для повторной проверки, является ли текущая скорость вращения двигателя все еще выше, чем установленное в настоящее время исходное верхнее ограничение (NUL) скорости вращения двигателя, указывая, что повышение передачи будет благоприятным в отношении оптимизации использования топлива. Если текущая скорость (N) вращения двигателя равна или выше, чем установленное в настоящее время исходное верхнее ограничение (NUL) скорости вращения двигателя, то способ возвращается в блок 58a. То есть, пока текущая скорость (N) вращения двигателя равна или выше установленного в настоящее время исходного верхнего ограничения (NUL) скорости вращения двигателя, предупреждение или оповещение о необходимости выполнения повышение передачи продолжает обеспечиваться в блоке 58a.
Должно быть понятно, что, если двигатель замедляется так, что результат проверки в блоке 55a изменяется с «Нет» на «Да», то предупреждение будет отменено.
В связи с этим после того, как скорость (N) вращения двигателя меньше установленного в настоящее время исходного верхнего ограничения (NUL) скорости вращения двигателя, указывая, что повышение передачи на более высокую передачу в настоящее время не требуется, способ переходит из блока 55a в блок 60a, где проверяется, произошло ли событие выключения, и, если событие выключение произошло, способ завершается в блоке 99. Однако если событие выключения не произошло при проверке в блоке 60a, способ возвращается из блока 60a в блок 15a.
В блоке 25a если SOC аккумулятора выше, чем ограничение SOC или пороговое значение (SOCThresh), то имеется достаточный заряд доступный, чтобы позволять использование BISG в течение достаточного периода времени в качестве электродвигателя для обеспечения полезного содействия крутящего момента двигателю моторного транспортного средства, и способ переходит из блока 25a в блок 30a.
В блоке 30a отрегулированное верхнее ограничение (NULadjust) скорости вращения двигателя выбирается в качестве тестового значения для использования в блоке 35a на основании способности увеличения крутящего момента BISG и фактического значения SOC аккумулятора. То есть, так как двигатель больше не должен обеспечивать достаточный крутящий момент самостоятельно, может быть использовано отрегулированное верхнее ограничение (NULadjust) скорости вращения двигателя. Это отрегулированное ограничение (NULadjust) скорости вращения двигателя учитывает, что после того, как произошло повышение передачи, крутящий момент от BISG может быть использован для содействия двигателю в приведении в движение моторного транспортного средства, тем самым позволяя переключение коробки передач на более высокую передачу раньше, чем было бы в противном случае, без риска «перегрузки двигателя» или недопустимо медленного ускорения, когда более высокая передача вступает в работу.
Это отрегулированное верхнее ограничение (NULadjust) скорости вращения двигателя ниже исходного верхнего ограничения (NUL) скорости вращения двигателя, так как оно способно учитывать крутящий момент, который может быть обеспечен от BISG после того, как произошло повышение передачи.
В связи с этим
NULadjust=NUL–Nassist
Где: Nassist представляет собой регулировку значения скорости, вычисленную с помощью крутящего момента, который может быть добавлен от BISG, и будет зависеть от соотношения между крутящим моментом и скоростью вращения двигателя на низких скоростях вращения двигателя.
Например, и без ограничения, при предположении:
a/ Передаточные отношения коробки передач для пятискоростной коробки передач:
1ая=3,67:1;
2ая=2,14:1;
3я=1,45:1;
4ая=1,03:1; и
5ая=0,81:1
b/: если двигатель должен создавать крутящий момент, составляющий 150 Нм, после того, как произошло повышение передачи, для того, чтобы исключать «перегрузку двигателя» и скорость вращения двигателя, требуемая для создания этого крутящего момента, составляет 2000 об/мин;
c/ BISG способен обеспечивать содействие крутящего момента, составляющее 50 Нм после того, как произошло повышение передачи, тем самым требуя подачу от двигателя крутящего момента, составляющего только 100 Нм;
d/ двигатель может подавать крутящий момент, составляющий 100 Нм, на 1750 об/мин; и
e/ происходит повышение передачи с 3ей на 4ую передачу.
Таким образом, для повышения передачи без содействия скорость вращения двигателя, требуемая до повышения передачи, будет составлять (1,45/1,03)*2000=2816 об/мин, и, таким образом, исходное верхнее ограничение (NUL) скорости вращения двигателя будет составлять 2816 об/мин.
Однако в случае, когда SOC аккумулятора больше порогового значения SOC (SOCThresh), тем самым позволяя использование BISG для обеспечения содействия крутящего момента, скорость вращения двигателя, требуемая до повышения передачи, будет составлять (1,45/1,03)*1750=2464 об/мин, и, таким образом, отрегулированное верхнее ограничение (NULadjust) скорости вращения двигателя будет составлять 2464 об/мин, и значение Nassist=352 об/мин.
То есть Nassist в этом случае равна (2000-1750)*(1,45/1,03).
В блоке 35a текущая скорость вращения двигателя сравнивается с установленным в настоящее время отрегулированным верхним ограничением (NULadjust) скорости вращения двигателя для определения, будет ли повышение передачи благоприятным в отношении оптимизации использования топлива. Если скорость (N) вращения двигателя меньше установленного в настоящее время отрегулированного верхнего ограничения (NULadjust) скорости вращения двигателя, то двигатель работает эффективно, и повышение передачи на более высокую передачу не требуется в настоящее время. В таком случае способ переходит из блока 35a в блок 60a, и, если обеспечение события выключения не происходит, способ возвращается в блок 15a, так как в настоящее время нет необходимости выполнения повышения передачи водителем. Если событие выключения происходит при тестировании в блоке 60a, способ завершается в блоке 99a.
В блоке 35a, если скорость (N) вращения двигателя не меньше чем, установленное в настоящее время отрегулированное верхнее ограничение (NULadjust) скорости вращения двигателя, то двигатель не работает так эффективно, как возможно, и требуется повышение передачи на более высокую передачу. В таком случае способ переходит из блока 35a в блок 40a, как указано стрелками «Нет» для предупреждения водителя о том, что повышение передачи требуется для того, чтобы оптимизировать расход топлива. Как и раньше, водитель может быть предупрежден различными путями, такими как, например, звуковое предупреждение, такое как звуковой сигнал или голосовое сообщение, или визуальное предупреждение, такое как, например, подсветка светового индикатора повышения передачи или сообщение, отображаемое на экране дисплея.
Из блока 40a способ переходит в блок 42a, где проверяется, является ли текущее состояние заряда (SOC) все еще выше требуемого ограничения (SOCThresh) порогового значения. Должно быть понятно, что обычно текущее состояние заряда (SOC) аккумулятора не будет обычно значительно уменьшаться, но этот тест представляет собой дополнительную проверку только для гарантии, что имеется достаточный заряд аккумулятора для обеспечения увеличения крутящего момента, когда повышение передачи наконец выполняется. В связи с этим в большинстве случаев способ будет циклически повторяться через блоки 35a, 40a, 42a, пока не произойдет повышение передачи, во время которого результат теста в блоке 35a будет изменен с «Нет» на «Да», предупреждение будет отменено, и способ будет переходить из блока 35a в блок 60a, как ранее описано.
В связи с этим будет обеспечено продолжение предупреждения, указанного в блоке 40a, пока водитель поддерживает коробку передач на более низкой передаче, чем предполагается, и состояние заряда аккумулятора остается выше порогового значения (SOCThresh) состояние заряда.
Если тест состояния заряда в блоке 42a не осуществляется, то способ переходит в блок 50a, так как в таких обстоятельствах двигатель должен действовать самостоятельно, так как увеличение крутящего момента не возможно. Предупреждение, указанное в блоке 40a, будет далее заменено предупреждением, обеспеченным в блоке 58a при условии, что водитель поддерживает коробку передач на более низкой передаче, чем предполагается, которая в настоящее время основана на исходном верхнем ограничении (NUL) скорости вращения двигателя.
Далее на Фиг. 1б, относящейся к сценарию понижения передачи, если повышение передачи не является необходимым при тестировании в блоке 15a, способ переходит из блока 15a в блок 15b, где тестируется, необходимо ли понижение передачи. Если понижение передачи не является необходимым, способ возвращается в блок 15a, и способ будет циклично повторяться между этими двумя блоками 15a, 15b, пока одно из условий не станет действительным.
Если понижение передачи является необходимым при тестировании в блоке 15b, способ будет переходить из блока 15b в блок 20b, где устанавливается исходное нижнее ограничение (NLL) скорости вращения двигателя. Это ограничение соответствует ограничению, которое было бы установлено, если моторное транспортное средство было бы традиционным моторным транспортным средством, а не моторным транспортным средством с мягким гибридным приводом. Как часть процесса установки известны соотношения между скоростью вращения двигателя и крутящим моментом, скоростью вращения двигателя и конкретным потреблением топлива и ограничение «перегрузки двигателя».
В связи с этим может быть получено значение скорости вращения двигателя, которая будет минимизировать использование избыточного топлива, но обеспечивает достаточный крутящий момент, доступный до того, как произошло понижение передачи, для плавного ускорения моторного транспортного средства, если требуется, от этой скорости вращения двигателя без создания «перегрузки двигателя».
После того, как исходное верхнее ограничение скорости вращения двигателя установлено в блоке 20b, способ переходит в блок 25b для проверки, является ли состояние заряда (SOC) аккумулятора выше заданного ограничения (SOCThresh). Аккумулятор используется для обеспечения электрической мощности BISG, когда BISG работает в качестве электродвигателя, или зарядки BISG, когда BISG работает в качестве генератора.
Если SOC аккумулятора ниже ограничения SOC или порогового значения (SOCThresh), то будет иметься недостаточный заряд доступный, чтобы позволять использование BISG в течение достаточного периода времени в качестве электродвигателя для обеспечения полезного содействия крутящего момента двигателю моторного транспортного средства.
В связи с этим, если текущее состояние заряда аккумулятора ниже ограничения (SOCThresh) состояния заряда, способ переходит из блока 25b в блок 50b, где исходное нижнее ограничение (NLL) скорости вращения двигателя выбирается в качестве тестового значения для использования в блоке 55b. То есть, так как двигатель должен обеспечивать достаточный крутящий момент самостоятельно, используется такое же ограничение (NLL) скорости вращения двигателя, как было бы использовано для традиционного моторного транспортного средства, не имеющего содействия крутящего момента.
В блоке 55b текущая скорость вращения двигателя сравнивается с установленным в настоящее время исходным нижним ограничением (NLL) скорости вращения двигателя для определения, будет ли понижение передачи благоприятным в отношении оптимизации использования топлива и для предотвращения возникновения «перегрузки двигателя». Если скорость вращения двигателя имеет возможность падения ниже установленного в настоящее время нижнего ограничения (NLL) скорости вращения двигателя, то двигатель будет вероятнее всего не реагировать, когда водитель запрашивает больший крутящий момент, и, таким образом, водитель будет вероятнее всего сильнее нажимать акселератор в попытке увеличения доступного крутящего момента. Это будет приводить к растрате топлива и будет потенциально приводить к «перегрузке двигателя».
Если при проверке в блоке 55b скорость (N) вращения двигателя выше, чем установленное в настоящее время исходное нижнее ограничение (NLL) скорости вращения двигателя, двигатель работает эффективно, и понижение передачи на более низкую передачу в настоящее время не требуется. В таком случае способ переходит из блока 55b в блок 60b, где проверяется, произошло ли событие выключения, и, если событие выключения произошло, способ завершается в блоке 99. Если событие выключения не произошло при проверке в блоке 60b, способ возвращается из блока 60b в блок 15b.
Должно быть понятно, что когда происходит событие выключения, способ будет завершаться независимо от этапа способа, который выполняется в настоящее время.
В блоке 55b, если скорость (N) вращения двигателя не больше, чем установленное в настоящее время исходное нижнее ограничение (NLL) скорости вращения двигателя, то двигатель не работает так эффективно, как возможно, и требуется понижение передачи на более низкую передачу. В таком случае способ переходит из блока 55b в блок 58b для предупреждения водителя о том, что требуется понижение передачи для того, чтобы оптимизировать расход топлива и минимизировать жесткость вибрации. Водитель может быть предупрежден различными путями, такими как, например, звуковое предупреждение, такое как звуковой сигнал или голосовое сообщение, или визуальное предупреждение, такое как, например, подсветка светового индикатора повышения передачи, тактильный сигнал или сообщение, отображаемое на экране дисплея.
Предупреждение может иметь два этапа: первоначальная непрерывная подсветка светового индикатора понижения передачи и далее, если водитель не реагирует на первоначальное предупреждение в течение короткого заданного периода времени, такого как, например, 5 секунд, либо мигание светового индикатора понижения передачи, изменение цвета светового индикатора, скажем, с зеленого на оранжевый, или звучание звукового сигнала с продолжением подсветки светового индикатора понижения передачи.
Из блока 58b способ возвращается в блок 55b для повторной проверки текущей скорости (N) вращения двигателя против установленного в настоящее время исходного нижнего ограничения (NLL) скорости вращения двигателя и будет циклично повторяться через блоки 55b и 58b, пока текущая скорость (N) вращения двигателя не станет больше установленного в настоящее время исходного нижнего ограничения (NLL) скорости вращения двигателя, указывая, что произошло понижение передачи. В связи с этим предупреждение или оповещение, заданное в блоке 58b, будет продолжаться, пока водитель не осуществит или не выполнит понижение передачи.
Когда выполняется понижение передачи, скорость вращения двигателя будет увеличена, и, таким образом, тест в блоке 55b будет пройден, и способ переходит в блок 60b, где проверяется, произошло ли событие выключения, и, если произошло, способ завершается в блоке 99. Однако если событие выключения не произошло при проверке в блоке 60b, способ будет возвращаться из блока 60b в блок 15b.
В блоке 25b, если SOC аккумулятора выше ограничения SOC или порогового значения (SOCThresh), то имеется достаточный заряд доступный, чтобы позволять использование BISG в течение достаточного периода времени в качестве электродвигателя для обеспечения полезного содействия крутящего момента двигателю моторного транспортного средства.
В связи с этим, если текущее состояние заряда аккумулятора выше ограничения (SOCThresh) состояния заряда, способ переходит из блока 25b в блок 30b, где отрегулированное нижнее ограничение (NLLadjust) скорости вращения двигателя устанавливается в качестве тестового значения для использования в блоке 35b. То есть, так как двигатель больше не должен обеспечивать достаточный крутящий момент самостоятельно, может быть использовано отрегулированное нижнее ограничение (NLLadjust) скорости вращения двигателя. Это отрегулированное ограничение (NLLadjust) скорости вращения двигателя учитывает, что крутящий момент от BISG может быть использован для содействия двигателю в приведении в движение моторного транспортного средства, тем самым позволяя переключение коробки передач на более низкую передачу позже, чем будет происходить в противном случае, без риска «перегрузки двигателя» или недопустимо медленного ускорения, когда более высокая передача вступает в работу.
Это отрегулированное нижнее ограничение (NLLadjust) скорости вращения двигателя ниже, чем исходное нижнее ограничение (NLL) скорости вращения двигателя, так как оно способно учитывать крутящий момент, который может быть обеспечен от BISG после того, как произошло повышение передачи.
В связи с этим
NLLadjust=NLL–Nassist
Где: Nassist представляет собой регулировку значения скорости, вычисленную с помощью крутящего момента, который может быть добавлен от BISG, и будет зависеть от соотношения для двигателя между крутящим моментом и скоростью вращения двигателя.
Например, и без ограничения, при предположении:
a/ что двигатель должен создавать крутящий момент, составляющий 110 Нм, для того, чтобы исключать «перегрузку двигателя» и в достаточной степени отвечать требованиям для ускорения, и скорость вращения двигателя, требуемая для создания этого крутящего момента, составляет 1800 об/мин;
b/ BISG способен обеспечивать содействие крутящего момента, составляющее 50 Нм, тем самым требуя от двигателя подачу крутящего момента, составляющего только 60 Нм;
c/ двигатель может подавать крутящий момент, составляющий 60 Нм, на 1550 об/мин; и
e/ текущее передаточное отношение представляет собой 3ю передачу.
То есть Nassist в этом случае равна (1800-1550)=250 об/мин, и может быть позволено снижение скорости вращения двигателя на 250 об/мин с использованием содействия крутящего момента, чем будет целесообразно в противном случае.
В связи с этим, с использованием обеспеченных ранее отношений для понижения передачи без содействия с 3ей на 2ую скорость вращения двигателя на 2ой передаче с использованием ранее упомянутых передаточных отношений будет составлять (2,14/1,45)*1800=2657 об/мин, тогда как для крутящего момента, содействующего понижению передачи, скорость вращения двигателя на 2ой передаче будет составлять (2,14/1,45)*1550=2288 об/мин, полезное уменьшение составляет 369 об/мин на 2-й передаче.
В блоке 35b текущая скорость вращения двигателя сравнивается с установленным в настоящее время отрегулированным нижним ограничением (NLLadjust) скорости вращения двигателя для определения, будет ли понижение передачи благоприятным в отношении оптимизации использования топлива и уменьшения жесткости вибрации. Если скорость (N) вращения двигателя больше, чем установленное в настоящее время отрегулированное верхнее ограничение (NLLadjust) скорости вращения двигателя, то двигатель работает эффективно, и понижение передачи на более низкую передачу в настоящее время не требуется. В таком случае способ переходит из блока 35b в блок 60b, и, при обеспечении отсутствия события выключения, способ возвращается в блок 15b, так как в настоящее время нет необходимости осуществления или выполнения понижения передачи водителем.
В блоке 35b, если скорость (N) вращения двигателя равна или меньше, чем установленное в настоящее время отрегулированное нижнее ограничение (NLLadjust) скорости вращения двигателя, то двигатель работает не так эффективно, как возможно, и требуется понижение передачи на более низкую передачу. В таком случае способ переходит из блока 35b в блок 40b, как указано стрелками «Нет», для предупреждения водителя о том, что требуется понижение передачи для того, чтобы оптимизировать расход топлива. Как и раньше, водитель может быть предупрежден различными путями, такими как, например, звуковое предупреждение, такое как звуковой сигнал или голосовое сообщение, или визуальное предупреждение, такое как, например, подсветка светового индикатора повышения передачи, тактильный сигнал или сообщение, отображаемое на экране дисплея.
Из блока 40b способ переходит в блок 42b, где проверяется, является ли текущее состояние заряда (SOC) все еще выше требуемого ограничения (SOCThresh) порогового значения. Должно быть понятно, что текущее состояние заряда (SOC) аккумулятора будет уменьшаться, если BISG используется в течение значительного периода времени из-за отказа водителя выполнять понижение передачи, когда это требуется. Этот тест проводится для гарантии, что имеется достаточный заряд, оставшийся в аккумуляторе, для продолжения обеспечения увеличения крутящего момента до того, как понижение передачи наконец выполняется.
В большинстве случаев способ будет циклически повторяться через блоки 35a, 40a, 42a, пока не произойдет понижение передачи, во время которого результат теста в блоке 35b будет изменен с «Нет» на «Да», предупреждение будет отменено, и способ будет переходить из блока 35a в блок 60a, ранее описанные, и способ будет переходить через блок 60b в блок 15b, пока не произойдет событие выключения.
Однако, если при проверке в блоке 42b текущее состояние заряда аккумулятора (SOC) падает ниже порогового значения (SOCThresh) состояния заряда, способ переходит в блоки 50b и 55b, и предупреждение, указанное в блоке 40b, будет далее заменено предупреждением, обеспеченным в блоке 58b при условии, что водитель поддерживает коробку передач на более высокой передаче, чем предполагается, которая сейчас представляет собой скорость вращения двигателя на основании исходного нижнего ограничения (NLL) скорости вращения двигателя.
Хотя изобретение, как уже описано, обеспечено для уменьшения потребления топлива моторным транспортным средством с мягким гибридным приводом, имеющим коробку передач, в которой различные передаточные отношения вручную выбираются водителем, и, таким образом, средство улучшение расхода топлива моторного транспортного средства выполняется путем предупреждения водителя, что требуется изменение передаточного отношения путем либо повышения передачи, либо понижения передачи, любым подходящим средством, должно быть понятно, что оно может быть использовано в транспортном средстве с мягким гибридным приводом, имеющем полностью автоматическую коробку передач. В таком случае вместо предупреждений о повышении передачи и понижении передачи, предлагаемых водителю, схема переключения передачи для коробки передач будет преобразована на основании того пройдены или не пройдены тесты, заданные в блоках 25a и 25b. Если тесты пройдены, то схема переключения передачи регулируется так, чтобы осуществлять повышение передачи на более низкой скорости вращения двигателя, и осуществлять понижение передачи на более низкой скорости вращения двигателя, чем было бы подходящим в противном случае. Однако, если тест, представленный в блоке 25a или блоке 25b, не пройден, схема переключения передачи остается не отрегулированной и, таким образом, будет оставаться на исходном значении.
Более того, предупреждение водителя, показанное в блоках 40a, 58a, 40b и 58b будет в случае полностью автоматической коробки передач заменено фактическим изменением передаточного отношения вверх или вниз соответственно на основании отрегулированной схемы переключения передачи.
На Фиг. 2 показано моторное транспортное средство 100, имеющее приборную панель 102, двигатель 105, приводящий в действие ручную коробку 108 передач посредством сцепления 110, электрическую машину, такую как ременной интегрированный стартер-генератор (BISG) 140, соединенный с возможностью приведения в движение с двигателем 105 и электрически соединенный с источником электрической энергии в виде аккумулятора 142, контроллер 141 BISG и электронную систему 150 управления для управления различными функциями моторного транспортного средства 100.
Должно быть понятно, что выражение «аккумулятор», как здесь подразумевается, не ограничивается одним аккумулятором. Выражение «аккумулятор» в связи с этим включает в себя аккумуляторный блок, в котором несколько отдельных аккумуляторов соединены вместе для образования источника электрической энергии.
Должно быть понятно, что электрическая машина может быть любым электрическим устройством, которое может работать либо в качестве электродвигателя, либо или в качестве генератора, и отсутствует требование для использования электрической машины для запуска двигателя 105.
Приборная панель 102 включает в себя «GSI» в виде светового индикатора 103U повышения передачи и светового индикатора 103D понижения передачи, которые используются для содействия уменьшению потребления топлива моторного транспортного средства 100.
Сцепление 110 управляется вручную педалью 130 сцепления, которая соединена со сцеплением 110 с помощью рычажного механизма 135 сцепления. Должно быть понятно, что рычажный механизм 135 сцепления может быть любого подходящего типа, таким как, например, механический рычажный механизм, гидравлический рычажный механизм или электрически приводимый в действие рычажный механизм (электронное сцепление), или совокупность любых из них.
Коробка 108 передач в случае этого варианта выполнения представляет собой управляемую вручную коробку передач, имеющую несколько передаточных отношений, выбираемых водителем моторного транспортного средства 100, посредством рычага 108g переключения передач. Однако изобретение также применимо к другим типам коробки передач, где водитель непосредственно управляет выбором различных передаточных отношений путем перемещения устройства ввода, такого как, например, ручка переключения передач, рычаг переключения передач, подрулевые переключатели передач или другое устройство ввода, такое как, например и без ограничения, коробка передач, показанная в патенте США № 5070740, а также полностью автоматическая коробка передач, не имеющая ручного управления переключением передач.
Контроллер 141 BISG управляет работой BISG 140 либо в качестве электродвигателя, либо в качестве генератора, а также отслеживает состояние заряда аккумулятора 142.
Электронная система 150 управления включает в себя несколько модулей управления, из которых показан только модуль 150a управления GSI, используемый для управления световым индикатором 103U повышения передачи и световым индикатором 103D понижения передачи.
Электронная система 150 управления принимает в этом случае первые входные данные от датчика 112 скорости вращения двигателя, вторые входные данные от датчика 125 положения педали акселератора, связанного с педалью 120 акселератора, третьи входные данные от датчика 155 скорости движения транспортного средства и четвертые входные данные от контроллера 141 BISG.
Должно быть понятно, что различные другие входные данные могут быть обеспечены электронной системе управления, такие как, например, входные данные, относящиеся к текущему рабочему состоянию двигателя 105.
Должно быть понятно, что выбранная в настоящее время передача может быть обеспечена посредством одного или более датчиков, связанных с коробкой передач 108, но в этом случае выводится из соотношения между скоростью вращения двигателя и скоростью движения, которые измеряются датчиком 112 скорости вращения двигателя и датчиком 155 скорости движения. В качестве еще одной альтернативы выбранная в настоящее время передача может быть обеспечена с помощью контроллера коробки передач, если коробка передач представляет собой автоматическую коробку передач.
Модуль 150a управления GSI выполнен с возможностью управления подсветкой светового индикатора 103U повышения передачи и светового индикатора 103D понижения передачи для того, чтобы оптимизировать расход топлива и, таким образом, уменьшать количество топлива, используемого двигателем 105.
Электронная система 150 управления в связи с этим выполнена с возможностью выполнения способа, который показан и описан на Фиг. 1a и 1б.
В связи с этим во время использования моторного транспортного средства 100, если SOC аккумулятора является достаточно высоким, чтобы позволять использование BISG 140 для обеспечения увеличения крутящего момента двигателю 105, скорости вращения двигателя, на которых обеспечиваются световой индикатор 103U повышения передачи и световой индикатор 103D понижения передачи, регулируются для учета доступности этого увеличения крутящего момента. Это будет приводить в обоих случаях к уменьшению скорости вращения двигателя, на которой будет обеспечено предупреждение.
В связи с этим моторное транспортное средство 100 может работать на более низкой скорости вращения двигателя на конкретной передаче до того, как понижение передачи указывается посредством светового индикатора 103D понижения передачи, и должно переключаться на более высокую передачу на более низкой скорости вращения двигателя при указании посредством светового индикатора 103U повышения передачи.
Должно быть понятно, что средство предупреждения водителя необязательно представляет собой световые индикаторы повышения передачи и понижения передачи, другие средства могут быть использованы, такие как сообщения на визуальном дисплее или звуковые оповещения, такие как звуковой сигнал, тактильный сигнал или предварительно записанное голосовое сообщение.
Также должно быть понятно, что предупреждение может иметь более одного уровня предупреждения, например, изменение оповещения с постоянной подсветки светового индикатора на мигание светового индикатора или изменение цвета светового индикатора, скажем, с зеленого на оранжевый или другой подходящий цвет.
Должно быть понятно, что изобретение не ограничивается коробкой передач, имеющей взаимовключающие передачи, и что выражения повышение передачи на более высокую передачу или понижение передачи на более низкую передачу могут быть заменены выражениями повышение передачи на численно более низкое передаточное отношение или понижение передачи на численно более высокое передаточное отношение.
Также должно быть понятно, что значения отрегулированных верхнего и нижнего ограничений скорости вращения двигателя необязательно являются постоянными значениями, а могут быть адаптивными и изменяться на основании фактического уровня SOC аккумулятора 142 во время изменения передачи. То есть, если SOC является очень высоким, большее уменьшение скорости вращения двигателя может быть использовано, чем, если SOC близко к ограничению SOC или пороговому значению SOCThresh.
Должно быть понятно, что отрегулированные верхнее и нижнее ограничения скорости вращения двигателя могут быть использованы для преобразования точек повышения передачи и понижения передачи для полностью автоматической коробки передач на основании состояния заряда аккумулятора, а не изменения скорости, на которой обеспечивается оповещение GSI.
Специалисту в области техники должно быть понятно, что хотя изобретение описано путем примера со ссылкой на один или более вариантов выполнения, оно не ограничивается раскрытыми вариантами выполнения, и что альтернативные варианты выполнения могут быть выполнены без отклонения от объема охраны изобретения, который определен приложенной формулой изобретения.
Изобретение относится к транспортным средствам. Способ управления двигателем моторного транспортного средства с мягким гибридным приводом, имеющего двигатель, связанный с возможностью передачи приводного усилия с многоскоростной коробкой передач, и электрическую машину, связанную с возможностью приведения в действие с двигателем и электрически связанную с аккумулятором, включает этап, на котором устанавливают ограничение скорости вращения двигателя, устанавливаемое, когда изменение передаточного отношения коробки передач является благоприятным для оптимизации потребления топлива двигателя на основании состояния заряда аккумулятора. Снижается потребление топлива. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 2 ил.
1. Способ управления двигателем моторного транспортного средства с мягким гибридным приводом, имеющего двигатель, связанный с возможностью передачи приводного усилия с многоскоростной коробкой передач, и электрическую машину, связанную с возможностью приведения в действие с двигателем и электрически связанную с аккумулятором, причем способ включает этап, на котором устанавливают ограничение скорости вращения двигателя, устанавливаемое, когда изменение передаточного отношения коробки передач является благоприятным для оптимизации потребления топлива двигателя на основании состояния заряда аккумулятора.
2. Способ по п. 1, в котором ограничение скорости вращения двигателя устанавливают на основании того, является ли состояние заряда аккумулятора достаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
3. Способ по п. 2, в котором, если состояние заряда аккумулятора является достаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю, ограничение скорости вращения двигателя устанавливают ниже, чем, если состояние заряда аккумулятора является недостаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
4. Способ по п. 3, дополнительно включающий этап, на котором устанавливают первое исходное ограничение скорости вращения двигателя, если состояние заряда аккумулятора является недостаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю, и второе более низкое отрегулированное ограничение скорости вращения двигателя, если состояние заряда аккумулятора является достаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
5. Способ по п. 3 или 4, дополнительно включающий этапы, на которых устанавливают пороговое значение состояния заряда для аккумулятора и тестируют, является ли текущее состояние заряда аккумулятора больше, чем пороговое значение состояния заряда, и, если текущее состояние заряда аккумулятора больше, чем пороговое значение состояния заряда, делают вывод, что состояние заряда аккумулятора является достаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором изменение передаточного отношения коробки передач представляет собой повышение передачи на более высокую передачу, а ограничение скорости вращения двигателя представляет собой верхнее ограничение скорости вращения двигателя для двигателя при использовании текущего передаточного отношения.
7. Способ по п. 6, в котором верхнее ограничение скорости вращения двигателя представляет собой скорость вращения двигателя, которая будет приводить к скорости вращения двигателя, которая минимизирует использование избыточного топлива и обеспечивает плавное ускорение без создания перегрузки двигателя, когда передаточное отношение коробки передач изменяется на следующую более высокую передачу.
8. Способ по п. 6 или 7, в котором, если коробка передач представляет собой коробку передач, в которой водитель вручную выполняет изменения передаточного отношения, а текущая скорость вращения двигателя равна или больше, чем установленное в настоящее время верхнее ограничение скорости вращения двигателя, то способ дополнительно содержит этап, на котором обеспечивают предупреждение пользователю моторного транспортного средства о том, что требуется повышение передачи.
9. Способ по п. 6 или 7, в котором, если коробка передач представляет собой полностью автоматическую коробку передач, в которой изменения передаточного отношения выполняются автоматически, а текущая скорость вращения двигателя равна или больше, чем установленное в настоящее время верхнее ограничение скорости вращения двигателя, то способ дополнительно содержит этап, на котором автоматически переключают коробку передач на более высокую передачу.
10. Способ по любому из пп. 1-5, в котором изменение передаточного отношения коробки передач представляет собой понижение передачи на более низкую передачу, а ограничение скорости вращения двигателя представляет собой нижнее ограничение скорости вращения двигателя для двигателя при использовании текущего передаточного отношения.
11. Способ по п. 10, в котором нижнее ограничение скорости вращения двигателя представляет собой скорость вращения двигателя, ниже которой скорость вращения двигателя до того, как произошло понижение передачи, не будет минимизировать расход топлива и не будет обеспечивать плавное ускорение, если требуется, без создания перегрузки двигателя.
12. Способ по п. 10 или 11, в котором, если коробка передач представляет собой коробку передач, в которой водитель вручную выполняет изменения передаточного отношения, а текущая скорость вращения двигателя равна или меньше, чем установленное в настоящее время нижнее ограничение скорости вращения двигателя, способ дополнительно содержит этап, на котором обеспечивают предупреждение пользователю моторного транспортного средства о том, что требуется понижение передачи.
13. Способ по п. 10 или 12, в котором, если коробка передач представляет собой полностью автоматическую коробку передач, в которой изменения передаточного отношения выполняются автоматически, а текущая скорость вращения двигателя равна или меньше, чем установленное в настоящее время нижнее ограничение скорости вращения двигателя, то способ дополнительно содержит этап, на котором автоматически переключают коробку передач на более низкую передачу.
14. Моторное транспортное средство с мягким гибридным приводом, имеющее двигатель, связанный с возможностью передачи приводного усилия с многоскоростной коробкой передач, электрическую машину, связанную с возможностью приведения в действие с двигателем и электрически связанную с аккумулятором, и систему управления для уменьшения потребления топлива моторного транспортного средства с мягким гибридным приводом, причем система управления выполнена с возможностью установки ограничения скорости вращения двигателя, устанавливаемого, когда изменение передаточного отношения коробки передач является благоприятным для оптимизации потребления топлива двигателем на основании состояния заряда аккумулятора.
15. Транспортное средство по п. 14, в котором система управления выполнена с возможностью установки ограничения скорости вращения двигателя на основании того, является ли состояние заряда аккумулятора достаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
16. Транспортное средство по п. 15, в котором система управления дополнительно выполнена с возможностью установки и использования первого исходного ограничения скорости вращения двигателя, если состояние заряда аккумулятора является недостаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю, и установки и использования второго отрегулированного ограничения скорости вращения двигателя, если состояние заряда аккумулятора является достаточным для обеспечения возможности использования электрической машины для обеспечения временного увеличения крутящего момента двигателю.
17. Транспортное средство по любому из пп. 14-16, в котором изменение передаточного отношения коробки передач представляет собой повышение передачи на более высокую передачу, а ограничение скорости вращения двигателя представляет собой верхнее ограничение скорости вращения двигателя для двигателя при использовании текущего передаточного отношения.
18. Транспортное средство по п. 17, в котором верхнее ограничение скорости вращения двигателя представляет собой скорость вращения двигателя, которая будет приводить к скорости вращения двигателя, которая минимизирует использование избыточного топлива и обеспечивает плавное ускорение без создания перегрузки двигателя, когда передаточное отношение коробки передач изменяется на следующую более высокую передачу.
19. Транспортное средство по п. 17 или 18, в котором коробка передач представляет собой коробку передач, в которой водитель вручную выполняет изменения передаточного отношения, и, когда текущая скорость вращения двигателя равна или больше, чем установленное в настоящее время верхнее ограничение скорости вращения двигателя, система управления выполнена с возможностью обеспечения предупреждения пользователю моторного транспортного средства о том, что требуется повышение передачи.
20. Транспортное средство по п. 17 или 18, в котором коробка передач представляет собой полностью автоматическую коробку передач, в которой изменения передаточного отношения выполняются автоматически, и, когда текущая скорость вращения двигателя равна или больше, чем установленное в настоящее время верхнее ограничение скорости вращения двигателя, система управления автоматически переключает коробку передач на более высокую передачу.
21. Транспортное средство по п. 14 или 15, в котором изменение передаточного отношения коробки передач представляет собой понижение передачи на более низкую передачу, а ограничение скорости вращения двигателя представляет собой нижнее ограничение скорости вращения двигателя для двигателя при использовании текущего передаточного отношения.
22. Транспортное средство по п. 21, в котором нижнее ограничение скорости вращения двигателя представляет собой скорость вращения двигателя, ниже которой скорость вращения двигателя до того, как произошло понижение передачи, не будет минимизировать расход топлива и не будет обеспечивать плавное ускорение, если требуется, без создания перегрузки двигателя.
23. Транспортное средство по п. 21 или 22, в котором коробка передач представляет собой коробку передач, в которой водитель вручную выполняет изменение передаточного отношения, и, когда текущая скорость вращения двигателя равна и меньше, чем установленное в настоящее время нижнее ограничение скорости вращения двигателя, система управления обеспечивает предупреждение пользователю моторного транспортного средства о том, что требуется понижение передачи.
24. Транспортное средство по п. 21 или 22, в котором коробка передач представляет собой полностью автоматическую коробку передач, в которой изменения передаточного отношения выполняются автоматически, и, когда текущая скорость вращения двигателя равна и меньше, чем установленное в настоящее время нижнее ограничение скорости вращения двигателя, система управления автоматически переключает коробку передач на более низкую передачу.
25. Транспортное средство по п. 19 или 23, в котором предупреждение представляет собой по меньшей мере одно из визуального предупреждения, тактильного сигнала и звукового предупреждения.
26. Транспортное средство любому из пп. 14-25, в котором электрическая машина представляет собой интегрированный стартер-генератор.
27. Транспортное средство по п. 26, в котором интегрированный стартер-генератор представляет собой ременной интегрированный стартер-генератор, связанный с возможностью приведения в движение посредством приводного ремня с коленчатым валом двигателя.
| DE 102009025690 A1, 23.12.2010 | |||
| US 2006030452 A1, 09.02.2006 | |||
| DE 102006045823 A1, 03.04.2008 | |||
| JP 2004116672 A, 15.04.2004. |
