汽車中的改進的制作方法
【專利摘要】發(fā)動機驅(qū)動的汽車包括用于在汽車的制動過程中回收能量的能量回收系統(tǒng)(20)。在預定條件下，控制器將來自存儲裝置(24)的回收能量經(jīng)由裝置(26)選擇性地傳送，以優(yōu)選地在發(fā)動機燃料切斷期間使超過零速(例如，空轉(zhuǎn)速度或超過空轉(zhuǎn)速度)的發(fā)動機(12)保持發(fā)動。如果車速低于閾值速度并且對汽車動力傳動系統(tǒng)具有零轉(zhuǎn)矩要求，或例如當汽車已經(jīng)停止時，所述發(fā)動機可以被保持發(fā)動。如果汽車上的車門被打開或如果汽車上的停車制動被激活，傳送所回收的能量以使發(fā)動機(12)保持發(fā)動的步驟可以被觸發(fā)。當汽車靜止時，輔助系統(tǒng)在從能量回收系統(tǒng)傳送到發(fā)動機的能量的作用下由發(fā)動機驅(qū)動。所述能量回收系統(tǒng)可以包括機械飛輪。
【專利說明】汽車中的改進

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車中的改進，更具體但非限制性地涉及汽車的燃料效率的改進。

【背景技術(shù)】
[0002]對于傳統(tǒng)的汽車燃料的需求和成本的增加推進了對汽車的燃料效率的改進的需要。如今已經(jīng)開發(fā)了多種解決方案，例如混合發(fā)動機和動能回收系統(tǒng)。
[0003]對汽車的效率進行進一步改進是持續(xù)的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目標在于提供一種對具有發(fā)動機、變速裝置、動力傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和能量回收系統(tǒng)的類型的汽車進行控制的方法，其中，所述發(fā)動機可操作成經(jīng)由所述變速裝置將動力供應給所述動力傳動系統(tǒng)，所述制動系統(tǒng)可操作成使所述動力傳動系統(tǒng)被制動，并且所述能量回收系統(tǒng)可操作成在汽車的制動過程中回收能量，其中，所述方法包括以下步驟:使用所述發(fā)動機將動力經(jīng)由所述變速裝置供應給所述動力傳動系統(tǒng)；使用所述制動系統(tǒng)經(jīng)由所述動力傳動系統(tǒng)使所述汽車減速；以及使用所述能量回收系統(tǒng)來在所述汽車的制動過程中回收能量；另外，其中，所述方法包括步驟:將由所述能量回收系統(tǒng)存儲的回收能量選擇性地傳送給所述發(fā)動機以使超過零速的所述發(fā)動機保持發(fā)動。
[0005]所述方法在減少燃料消耗量方面具有有利的作用。例如，通過使用所回收的能量使超過零速(例如，超過Orpm)的所述發(fā)動機保持發(fā)動，從而可在沒有燃料輸入的情況下使所述發(fā)動機運行。這對諸如公交車、長途公車和客運列車之類的需要按停車時間表(例如，以允許乘客上車/下車)運行的客車尤其重要，從而減少燃料的消耗和排放。
[0006]在示例性實施例中，傳送所回收的能量以使發(fā)動機保持發(fā)動的步驟在預定條件下被觸發(fā)。例如，如果發(fā)動機不將動力提供給動力傳動系統(tǒng)，傳送所回收的能量以使發(fā)動機保持發(fā)動的步驟被觸發(fā)。在示例性實施例中，如果車速低于閾值速度并且對于汽車動力傳動系統(tǒng)具有零轉(zhuǎn)矩要求(例如，由節(jié)流閥/油門踏板位置指示)，所述步驟被觸發(fā)。
[0007]當汽車已經(jīng)停車時或當預測到汽車將停車時，傳送所回收的能量以使所述發(fā)動機保持發(fā)動的步驟被觸發(fā)。
[0008]在示例性實施例中，所述汽車為進行一次或多次特定停車以允許乘客上下所述汽車的客車，并且其中，傳送所回收的能量以使所述發(fā)動機保持發(fā)動的步驟的發(fā)生與特定停車的時間表一致。
[0009]在示例性實施例中，傳送所回收的能量以使所述發(fā)動機保持發(fā)動的步驟在以下條件中的一個或兩個條件下被觸發(fā):汽車上的車門被打開，汽車上的停車制動被激活。在其它實施例中，傳送所回收的能量以使所述發(fā)動機保持發(fā)動的步驟的觸發(fā)響應于指示所述汽車的特定停車的一個或多個專用駕駛輸入、指示慢行交通(例如，低于5公里/小時的閾值速度)的汽車運動，或所述傳送所回收的能量以使所述發(fā)動機保持發(fā)動的步驟根據(jù)一預計劃時間表來觸發(fā)，所述預計劃時間表基于時間、距離或諸如GPS的位置數(shù)據(jù)中的一項或多項。
[0010]在示例性實施例中，汽車包括控制器(例如，電子控制單元(E⑶))，所述控制器被構(gòu)造為監(jiān)測發(fā)動機速度和/或控制發(fā)動機的供油。
[0011]在示例性實施例中，能量回收系統(tǒng)包括能量存儲介質(zhì)和能量回收系統(tǒng)控制器，所述能量存儲介質(zhì)被構(gòu)造為接收和存儲在制動過程中獲得的能量，所述能量回收系統(tǒng)控制器用于對能量從能量存儲介質(zhì)到發(fā)動機的傳送操作進行控制。
[0012]在示例性實施例中，回收的能量被用于使處于空轉(zhuǎn)速度或超過空轉(zhuǎn)速度的所述發(fā)動機保持發(fā)動。通常，發(fā)動機可以包括ECU，或包括被編程為切斷或防止對超過空轉(zhuǎn)速度的發(fā)動機的燃料供應并且調(diào)節(jié)燃料供應以保持空轉(zhuǎn)狀態(tài)的其它控制器。因此，使用能量回收系統(tǒng)以空轉(zhuǎn)速度或超過空轉(zhuǎn)速度(如果發(fā)動機以超過空轉(zhuǎn)速度被保持發(fā)動更有效)來使發(fā)動機保持發(fā)動能夠在汽車靜止時減少汽車的燃料消耗量，而無需關(guān)閉發(fā)動機。這還導致排放量的減少。
[0013]在示例性實施例中，回收的能量被用于使發(fā)動機以低于空轉(zhuǎn)速度保持發(fā)動。通常，發(fā)動機可以包括ECU，或包括被編程為如果發(fā)動機以低于空轉(zhuǎn)速度被保持發(fā)動就供應燃料給發(fā)動機的其它控制器。因此，控制器需要與ECU連接或被集成到ECU中，以便選擇性地調(diào)節(jié)、切斷或防止燃料在動力從能量回收系統(tǒng)傳送給發(fā)動機的情況下(尤其是，如果發(fā)動機以低于空轉(zhuǎn)速度保持發(fā)動)供應給發(fā)動機。
[0014]在示例性實施例中，所述汽車包括控制器，所述控制器用于對所述發(fā)動機的燃料供應進行控制，所述發(fā)動機在正常駕駛工況下被供以燃料，并且如果所述發(fā)動機在來自所述能量回收系統(tǒng)的能量的作用下被保持發(fā)動，所述控制器使燃料供應中斷或調(diào)節(jié)燃料供應。在示例性實施例中，如果當所述發(fā)動機在來自所述能量回收系統(tǒng)的能量的作用下被保持發(fā)動時對用于驅(qū)動所述變速裝置的發(fā)動機動力存在需求，所述控制器可操作成對所述發(fā)動機提供主動供油。在這種情況下，可能需要控制器終止或中斷從能量回收系統(tǒng)到發(fā)動機的能量供應。在示例性實施例中，所述控制器可操作成:如果來自所述能量回收系統(tǒng)的能量供應被耗盡，則恢復對所述發(fā)動機的主動供油。
[0015]示例性實施例特別適用于輔助負載必須在發(fā)動機空轉(zhuǎn)時被支持(例如，需要向具有泵、風扇、發(fā)電機等的車載輔助系統(tǒng)供以動力)的汽車，因為發(fā)動機不需要被關(guān)閉并且能夠被用于保持向這種輔助系統(tǒng)供以動力。具體地，示例性實施例能夠被實施，以使回收的能量能夠被用于使發(fā)動機和任何相關(guān)的輔助系統(tǒng)在發(fā)動機空轉(zhuǎn)時保持發(fā)動，從而減少或消除當發(fā)動機空轉(zhuǎn)時對燃料消耗的需要。
[0016]在示例性實施例中，能量回收系統(tǒng)經(jīng)由可控裝置耦接至變速裝置的輸入軸，可控裝置用于選擇性地允許能量回收系統(tǒng)獲得能量。在示例性實施例中，控制器可操作為對經(jīng)由可控裝置的能量/動力的流動進行控制(例如，在制動過程中獲得能量或使用所回收的能量來給發(fā)動機供以動力)。
[0017]在示例性實施例中，能量回收系統(tǒng)包括呈機械飛輪形式的存儲介質(zhì)。在其它實施例中，能量回收系統(tǒng)所包括的存儲介質(zhì)包括以下裝置中的一個或多個:電容器、電池、蓄電池。在不同情況下，存儲介質(zhì)被構(gòu)造成收集在制動過程中所回收的能量，以便將所回收的能量用于向發(fā)動機的動力供應。
[0018]還提供了一種用于實施根據(jù)本發(fā)明的以上方面的方法的計算機程序。還提供了一種被編程以實施根據(jù)本發(fā)明的以上方面的方法的汽車控制系統(tǒng)。還提供了一種公交車、長途公車或火車，所述公交車、長途公車或火車包含被編程以實施根據(jù)本發(fā)明的以上方面的方法的控制系統(tǒng)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種一種具有發(fā)動機、變速裝置和動力傳動系統(tǒng)的類型的汽車動力系統(tǒng)，其中，所述發(fā)動機被布置成經(jīng)由所述變速裝置將動力供應給所述動力傳動系統(tǒng)，并且其中，能量回收系統(tǒng)被布置成在所述動力傳動系統(tǒng)的制動過程中從所述動力系統(tǒng)回收能量，另外，其中，設置有控制器以便將能量從所述能量回收系統(tǒng)選擇性地傳送給所述發(fā)動機，從而使處于零速或超過零速的所述發(fā)動機保持發(fā)動。
[0020]在示例性實施例中，所述動力系統(tǒng)包括輸入軸，并且其中，所述能量回收裝置被布置為與所述輸入軸連接，并且所述控制器被構(gòu)造為:在駕駛工況下允許動力在所述能量回收系統(tǒng)和所述變速裝置之間流動，并且在空擋工況下允許動力從所述能量回收系統(tǒng)流動到所述發(fā)動機。
[0021]在示例性實施例中，發(fā)動機可操成供應動力給汽車輔助系統(tǒng)，并且其中，所述動力系統(tǒng)被構(gòu)造成在從所述能量回收系統(tǒng)傳送到所述發(fā)動機的能量的作用下通過所述發(fā)動機來驅(qū)動所述輔助系統(tǒng)。
[0022]所述控制器可以被編程以實施根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法。
[0023]還提供了一種包含根據(jù)本發(fā)明的以上方面的動力系統(tǒng)的汽車。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]通過權(quán)利要求和下文中參考附圖示例性地給出的典型實施例的說明，本發(fā)明的其它方面和特征將變得更加清楚，在附圖中:
[0025]圖1為具有發(fā)動機、變速裝置和動力傳動系統(tǒng)的汽車以及用于回收汽車制動過程中的能量的能量回收裝置的示意性視圖；
[0026]圖2為具有自動變速裝置并且包含能量回收系統(tǒng)的汽車的一部分的示意性視圖，所述能量回收系統(tǒng)可操作成將動力供應給汽車發(fā)動機；以及
[0027]圖3與圖2類似，但示出了具有手動變速裝置并且包含可操作成將動力供應給汽車發(fā)動機的能量回收系統(tǒng)的汽車的一部分。

【具體實施方式】
[0028]首先參考圖1，汽車通常表示為10。汽車10包括動力系統(tǒng)11，這種類型的動力系統(tǒng)11具有發(fā)動機12、變速裝置14以及動力傳動系統(tǒng)16。發(fā)動機12被布置成經(jīng)由變速裝置14將動力供應給動力傳動系統(tǒng)16。制動系統(tǒng)18被設置成對汽車10的運動進行制動(例如，通過對動力傳動系統(tǒng)16起作用的腳踏閘32來進行制動)。
[0029]汽車10包括能量回收系統(tǒng)20，能量回收系統(tǒng)20被布置成在汽車10的制動過程中接收來自動力系統(tǒng)11的能量。如下文將更詳細地描述的，能量回收系統(tǒng)20還能夠被用于使超過零速的發(fā)動機12保持發(fā)動。
[0030]能量回收系統(tǒng)20包括能量回收裝置或經(jīng)由可控裝置26與動力系統(tǒng)連接的存儲介質(zhì)24。在這一實施例中，可控裝置26被布置為與變速裝置16的輸入軸22連接。應當明白，所述布置允許動力從發(fā)動機流動到變速裝置16 (例如，在駕駛工況下)并且允許在汽車10的制動過程中通過能量回收系統(tǒng)20從動力系統(tǒng)11獲得能量。然而，如下文更詳細地描述的，所述布置能夠被用于將來自存儲介質(zhì)24的動力供應給發(fā)動機12(例如，在空檔工況下)。
[0031]在發(fā)動機12和變速裝置14之間可視情況地包含一個或多個離合器或轉(zhuǎn)矩變換器(未示出)。在變速裝置14和能量回收系統(tǒng)10之間可視情況地設置一個或多個離合器(未示出)。
[0032]在示例性實施例中，可控裝置26采用恒壓變壓器(CVT)的形式，或采用為(例如，經(jīng)由變速裝置14的輸入軸22)連接在存儲介質(zhì)24和變速裝置14之間的電動機裝置的形式。在這種實施例中，存儲介質(zhì)24將通常采用機械飛輪的形式，其中，CVT或電動機裝置被構(gòu)造為對飛輪24和動力系統(tǒng)11之間的能量的回收和傳送進行控制。在其它實施例中，存儲介質(zhì)24可采用超級電容器的形式，所述超級電容器用于存儲由制動過程中的動能轉(zhuǎn)換和回收的電能，或可采用例如液力蓄能器或電池的形式。在不同情況下，存儲介質(zhì)24被構(gòu)造為將回收的能量選擇性地供應給發(fā)動機12。
[0033]上一段落中提到的類型的回收系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)中已知并且在此將不會詳細地描述。另外，CVT、電動機裝置和適于對能量存儲和動力系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)矩傳遞進行控制的其它機構(gòu)是已知的并且將不會在此詳細描述。
[0034]應理解，能量回收系統(tǒng)20被構(gòu)造為在汽車10制動時獲得汽車動能。在使用飛輪的常規(guī)能量回收系統(tǒng)中，回收的能量的一部分常常被浪費，例如由于飛輪在制動和隨后的回收能量的需求之間的延遲期間因為惰性減速而導致的損耗。能量回收系統(tǒng)20能夠被用于緩解這一問題。具體地，能量回收系統(tǒng)包括回收系統(tǒng)控制器28，回收系統(tǒng)控制器28被編程，以便對來對動力從飛輪24經(jīng)由可控裝置26直到發(fā)動機12 (對制動過程中獲得的能量進行使用)的傳送進行控制?？紤]到當汽車停車時能量通常被回收，在制動過程中回收的能量通常將幾乎立即被使用。例如，有利地，能量回收系統(tǒng)20因此消除或減小了在汽車10停車時對發(fā)動機12的供油的需要。
[0035]在示例性實施例中，控制器28被編程以便在預定條件下將動力從能量回收系統(tǒng)20傳送到發(fā)動機，預定條件例如為:如果以零驅(qū)動/轉(zhuǎn)矩需求來使發(fā)動機12在預定極限的范圍內(nèi)(例如，閾值速度以下)保持發(fā)動。
[0036]在示例性實施例中，能量回收系統(tǒng)20被用于使處于空轉(zhuǎn)速度或超過空轉(zhuǎn)速度的發(fā)動機保持發(fā)動。
[0037]通常，發(fā)動機12將包括電子控制單元(E⑶)30，E⑶30被編程為:切斷或防止對超過空轉(zhuǎn)速度的發(fā)動機12的燃料供應。因此，使超過空轉(zhuǎn)速度的發(fā)動機保持發(fā)動而無需主動供油。通常，E⑶還將被編程為:調(diào)節(jié)空轉(zhuǎn)速度時的供油，以便防止發(fā)動機的熄火。因此，如果在空轉(zhuǎn)速度下使發(fā)動機保持發(fā)動，對主動供油的需要可以被最小化。應理解，能量回收系統(tǒng)20因此能夠被用于在汽車靜止時減小燃料的消耗和排放，而無需關(guān)閉發(fā)動機12。
[0038]因為常規(guī)的ECU通常被編程為:在發(fā)動機以低于空轉(zhuǎn)速度保持發(fā)動時將燃料供應給發(fā)動機12，控制器28有必要與E⑶30連接(或被集成到E⑶30中)，以便在動力從能量回收系統(tǒng)20傳送到發(fā)動機12的情況下(尤其是，如果發(fā)動機12以低于空轉(zhuǎn)速度保持發(fā)動)選擇性地切斷或防止對發(fā)動機12的燃料供應。
[0039]有利地，能量回收系統(tǒng)20使汽車能夠停車而無需關(guān)閉發(fā)動機12或無需保持對發(fā)動機12的燃料供應。因此，系統(tǒng)20克服了與常規(guī)的停止-啟動方案相關(guān)聯(lián)的持續(xù)性問題以減少燃料消耗量的，因為發(fā)動機12保持發(fā)動(例如，處于空轉(zhuǎn)速度或超過空轉(zhuǎn)速度，以避免熄火)。這使系統(tǒng)20特別有利于例如公交車和火車之類的重型商用汽車，這類車輛易于進行規(guī)律或定時的停車，并且常規(guī)的停止-啟動系統(tǒng)在這時不合乎需要。
[0040]所述系統(tǒng)的進一步有利之處在于:所述系統(tǒng)允許發(fā)動機駕駛輔助系統(tǒng)在空轉(zhuǎn)速度或“汽車停車”工況期間保持其功能，由此減小或避免為這種輔助系統(tǒng)提供電力的需要(通常對在常規(guī)的停止-啟動系統(tǒng)上運行的汽車的需求)。在示例性實施例中，回收的能量能夠被用于對輔助系統(tǒng)供以動力。
[0041]尤其對于將飛輪作為能量存儲介質(zhì)24的系統(tǒng)而言，能量回收系統(tǒng)20實現(xiàn)了對所回收的能量的非常有效的利用，因為能量回收系統(tǒng)20被理想地構(gòu)造為一旦汽車10開始停止(或一旦汽車為了停車而惰性減速，例如5km/h的車速以下)則立即利用飛輪充電，從而最小化飛輪中的自放電。
[0042]系統(tǒng)20理想地適于改裝應用，因為系統(tǒng)進行運轉(zhuǎn)所需的發(fā)動機整體水平在大部分情況下很低，例如，在現(xiàn)有的發(fā)動機ECU已經(jīng)被構(gòu)造為監(jiān)測發(fā)動機狀態(tài)并且實施“燃料切斷”模式(如果發(fā)動機在汽車以零驅(qū)動力需求滑行并且沒有熄火的風險時由齒輪箱保持發(fā)動)。
[0043]現(xiàn)在將參考圖2來描述運行上述類型的能量回收系統(tǒng)的方法。
[0044]汽車10具有發(fā)動機12，發(fā)動機12被布置成經(jīng)由自動變速裝置14將動力供應給汽車動力傳動系統(tǒng)16的車輪40。汽車包括能量回收系統(tǒng)20，其中，飛輪24經(jīng)由CVT 26與變速裝置14的輸入軸22連接。高速分離離合器42被設置成使飛輪24和CVT 26之間連接，并且低速分離離合器44被設置成使CVT 26和變速裝置14之間連接。在圖示的實施例中，飛輪24被安裝在真空室46中，并且驅(qū)動力經(jīng)由已知結(jié)構(gòu)的磁力耦合器(用于最小化機械損耗)被傳輸給飛輪或從飛輪傳輸。轉(zhuǎn)矩變換器和鎖止離合器48被設置在發(fā)動機12和變速裝置14之間。
[0045]如果汽車10在駕駛工況(例如，汽車經(jīng)由變速裝置14接收來自發(fā)動機12的動力)下行進，并且制動需要:
[0046]-駕駛員迅速地升起節(jié)流閥并且進行滑行；或
[0047]-駕駛員迅速地升起節(jié)流閥并且施加制動力(例如，經(jīng)由腳踏閘)。
[0048]在這些制動工況下，能量回收系統(tǒng)20被構(gòu)造為允許存儲介質(zhì)24經(jīng)由CVT和相關(guān)離合器42、44從變速裝置14回收能量。
[0049]在所述制動工況下，自動變速裝置14根據(jù)其自動換擋規(guī)律調(diào)低速檔。應理解，在具有手動變速裝置的實施例中可要求手動地調(diào)低速檔(例如，圖3所示)。
[0050]如果檢測到或預測到特定的停車，例如，為了允許汽車10?？吭诔丝蜕宪?下車位置處或由于交通擁擠而停車(除瞬時停車以外)，能量回收控制器28 (形成能量回收系統(tǒng)20的一部分的)可被操作成使將所回收的能量從存儲介質(zhì)24供應給發(fā)動機12被觸發(fā)。
[0051]舉例而言，特定停車(與瞬時停車相反)可由車門被打開來指示或由停車制動命令或由來自駕駛員的指示非瞬時停止的其它命令來指示。用于觸發(fā)控制器28將動力從能量回收系統(tǒng)20傳送到發(fā)動機12的其它輸入可包括:指示慢行交通(例如，低于5km/hr的閾值速度)下的汽車運動的基于速度的信號，或根據(jù)預計劃時間表的基于速度的信號，所述預計劃時間表基于時間、距離或汽車的位置數(shù)據(jù)(例如，來自GPS)。
[0052]在圖示的實施例中，控制器28被構(gòu)造為命令變速裝置14選擇空檔。這將使到所述動力傳動系統(tǒng)16的車輪40的驅(qū)動力被斷開。這時，控制器28被構(gòu)造為允許所回收的能量被用于驅(qū)動發(fā)動機12 (例如，通過CVT 26、轉(zhuǎn)矩變換器以及鎖止離合器48)，以使所述發(fā)動機12保持發(fā)動。在示例性實施例中，控制器28可操作成使處于空轉(zhuǎn)速度或超過空轉(zhuǎn)速度的發(fā)動機12保持發(fā)動。有利地，這消除了對處于空閑狀態(tài)下的發(fā)動機12進行供油的需要。
[0053]應理解，如果存儲介質(zhì)24經(jīng)由傳動輸入22被連接至動力系統(tǒng)，則選擇空檔的步驟是必須的，但是在存儲介質(zhì)24被布置成用于發(fā)動機12和變速裝置14之間的啟動裝置(launch device)的發(fā)動機側(cè)上(例如，轉(zhuǎn)矩變換器和鎖止離合器48的發(fā)動機側(cè)上)的連接的實施例中不是必須的。
[0054]如果檢測到重新啟動(例如，由車門的關(guān)閉，駕駛員選擇驅(qū)動命令或解除停車制動等所指示)，控制器28將切斷發(fā)動機12和存儲介質(zhì)24之間的連接。在示例性實施例中，ECU 30隨后將自動恢復對發(fā)動機的供油(例如，如果檢測到/預測到熄火工況)。這還可以是來自存儲介質(zhì)24的能量供應被耗盡(或預測到能量供應將被耗盡，例如，能量的水平降低到預定閾值以下)的情況。然而，在其它實施例中，控制器28可與ECU 30連接，以在必要時(例如，在來自存儲介質(zhì)的能量供應被耗盡或中斷之后或預測到能量供應將被耗盡中斷時)主動地恢復供油，以便進行重新啟動操作。
[0055]如果存儲介質(zhì)24中依然存在電量，其能夠被用于幫助重新發(fā)動。
[0056]在檢測到重新啟動或如果存儲介質(zhì)24中的能量被耗盡(例如，在存儲介質(zhì)被連接至傳動輸入的實施例中)的情況下所必須的是，控制器28被構(gòu)造為將動力系統(tǒng)11切換回允許汽車在來自發(fā)動機的動力作用下重新發(fā)動的狀態(tài)。
[0057]從以上說明中應理解，能量回收系統(tǒng)20提供了 “空轉(zhuǎn)燃料切斷”功能，其中，汽車動能能夠在正常制動事件期間被能量存儲24獲得并且所捕獲的能量能夠被重新使用以避免對發(fā)動機12的啟動-停止操作的需求。
[0058]在示例性實施例中，對汽車何時停住(例如響應于駕駛員和/或汽車輸入)進行檢測，并且系統(tǒng)20可操作為使用所回收的能量來使發(fā)動機12保持發(fā)動而無需啟動汽車動力傳動系統(tǒng)(例如，在特定的“停車”時段期間)。發(fā)動機速度在停車時段期間由系統(tǒng)20維持，使得發(fā)動機12不再需要通過燃燒燃料來防止熄火。
[0059]有利地，通常由發(fā)動機12供以動力的輔助系統(tǒng)(通常表示為34，例如具有一個或多個風扇、發(fā)電機、泵等的車載系統(tǒng))的運行能夠在停車期間被維持而無需電力輔助，這是因為實際上發(fā)動機12仍然在運行(例如，以空轉(zhuǎn)速度或超過空轉(zhuǎn)速度)。
[0060]有利地，系統(tǒng)20可要求有限的發(fā)動機控制集成，因為許多常規(guī)發(fā)動機控制系統(tǒng)已經(jīng)被構(gòu)造為對駕駛工況中的變化進行檢測(例如，檢測汽車滑行減速)。因此，系統(tǒng)20提供了簡單的改裝機會。
[0061]系統(tǒng)20使得能夠在停車時段期間將所回收的能量用于提供動力給發(fā)動機(不是動力傳動系統(tǒng))，從而無需通過燃燒燃料來維持空轉(zhuǎn)速度并且駕駛輔助系統(tǒng)的。因此，發(fā)動機能夠被允許保持運行，以避免需要重新啟動。應理解，重新啟動發(fā)動機需要高峰值轉(zhuǎn)矩來克服發(fā)動機中的初始抽吸負載(pumping loads)。如果發(fā)動機已經(jīng)運行(根據(jù)系統(tǒng)20)，則所述轉(zhuǎn)矩較低。
[0062]除了在“停車”或空轉(zhuǎn)工況期間對發(fā)動機提供支持以外，能量回收系統(tǒng)20還能夠利用存儲介質(zhì)24回收的能量來支持換低檔操作并且使發(fā)動機12保持處于燃料切斷模式，和/或來使得發(fā)動機超限轉(zhuǎn)矩過高時的超限轉(zhuǎn)矩可被容許。
[0063]根據(jù)常規(guī)的發(fā)動機管理系統(tǒng)，ECU 30可操作為在預定驅(qū)動條件下(例如，如果發(fā)動機以超過空轉(zhuǎn)狀態(tài)保持發(fā)動)從“燃料”模式(例如，其中，燃料被供應給發(fā)動機12)切換到“燃料切斷”模式(例如，其中，到發(fā)動機的燃料供應被管制或中斷)。
[0064]在多數(shù)情況下，應理解，如果發(fā)動機不將動力提供給動力傳動系統(tǒng)，或如果車速低于閾值速度并且對于汽車動力傳動系統(tǒng)具有零轉(zhuǎn)矩要求(例如，由節(jié)流閥/油門踏板位置指示)，則觸發(fā)傳送所回收的能量的步驟以便使發(fā)動機保持發(fā)動。
[0065]圖3的實施例與圖2類似，但包括手動變速裝置。動力系統(tǒng)的布局和回收系統(tǒng)的操作對于在制動過程中獲得能量并且供應所回收的能量以使發(fā)動機保持發(fā)動的方面與參考圖1和圖2所描述的相同，并且因在此不加以討論。相應的附圖標記已經(jīng)被用于反映圖1和圖2。轉(zhuǎn)矩變換器和鎖止離合器48不被包含在該實施例中，但可視情況被包含。類似地，發(fā)動機驅(qū)動的輔助系統(tǒng)34沒有被示出，但是如果需要的話可以被包含。
[0066]盡管主要參照諸如公交車、長途公車或客運列車之類的商用客運汽車來描述，但是本發(fā)明可以實施在其它類型的發(fā)動機驅(qū)動的汽車中，例如轎車、農(nóng)業(yè)機車以及其它越野機車，其中，能量可在制動過程中被回收并且發(fā)動機停止-啟動功能能夠被避免。
【權(quán)利要求】
1.一種對具有發(fā)動機、變速裝置、動力傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和能量回收系統(tǒng)的類型的汽車進行控制的方法，其中所述發(fā)動機可操作成經(jīng)由所述變速裝置將動力供應給所述動力傳動系統(tǒng)，所述制動系統(tǒng)可操作成使所述動力傳動系統(tǒng)被制動，并且所述能量回收系統(tǒng)可操作成在所述汽車的制動過程中回收能量， 其中，所述方法包括步驟:使用所述發(fā)動機將動力經(jīng)由所述變速裝置供應給所述動力傳動系統(tǒng)；使用所述制動系統(tǒng)經(jīng)由所述動力傳動系統(tǒng)使所述汽車減速；以及使用所述能量回收系統(tǒng)來在所述汽車的制動過程中回收能量； 另外，其中，所述方法包括步驟:將由所述能量回收系統(tǒng)存儲的回收能量選擇性地傳送給所述發(fā)動機以使超過零速的所述發(fā)動機保持發(fā)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，傳送所回收的能量以使所述發(fā)動機保持發(fā)動的步驟在預定條件下被觸發(fā)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，如果所述發(fā)動機不將動力提供給所述動力傳動系統(tǒng)，或者如果車速低于閾值速度并且對于汽車動力傳動系統(tǒng)具有零轉(zhuǎn)矩要求(例如，由節(jié)流閥/油門踏板位置指示)，傳送所回收的能量以使所述發(fā)動機保持發(fā)動的步驟被觸發(fā)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中，當汽車已經(jīng)停車時或當預測到汽車將停車時，傳送所回收的能量以使所述發(fā)動機保持發(fā)動的步驟被觸發(fā)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述汽車為進行一次或多次特定停車以允許乘客上下所述汽車的客車，并且其中，傳送所回收的能量以使所述發(fā)動機保持發(fā)動的步驟的發(fā)生與特定停車的時間表一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中，傳送所回收的能量以使所述發(fā)動機保持發(fā)動的步驟在以下條件中的一個或兩個條件下被觸發(fā): 所述汽車上的車門被打開， 所述汽車上的停車制動被激活。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中，傳送所回收的能量以使所述發(fā)動機保持發(fā)動的步驟的觸發(fā)響應于指示所述汽車的特定停車的一個或多個專用駕駛輸入、指示慢行交通(例如，低于5公里/小時的閾值速度)的汽車運動，或所述傳送所回收的能量以使所述發(fā)動機保持發(fā)動的步驟根據(jù)一預計劃時間表來觸發(fā)，所述預計劃時間表基于時間、距離或諸如GPS的位置數(shù)據(jù)中的一項或多項。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述回收的能量被用于使處于空轉(zhuǎn)速度或超過空轉(zhuǎn)速度的所述發(fā)動機保持發(fā)動。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述汽車包括控制器，所述控制器用于對所述發(fā)動機的燃料供應進行控制，所述發(fā)動機在正常駕駛工況下被供以燃料，并且如果所述發(fā)動機在來自所述能量回收系統(tǒng)的能量的作用下被保持發(fā)動，所述控制器使燃料供應中斷或調(diào)節(jié)燃料供應。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，如果當所述發(fā)動機在來自所述能量回收系統(tǒng)的能量的作用下被保持發(fā)動時對用于驅(qū)動所述變速裝置的發(fā)動機動力存在需求，所述控制器可操作成對所述發(fā)動機提供主動供油。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述控制器可操作成:如果來自所述能量回收系統(tǒng)的能量供應被耗盡，則恢復對所述發(fā)動機的主動供油。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述汽車包括輔助系統(tǒng)，并且當所述汽車靜止時，所述輔助系統(tǒng)在從所述能量回收系統(tǒng)傳送到所述發(fā)動機的能量的作用下由所述發(fā)動機驅(qū)動。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述能量回收系統(tǒng)包括能量存儲介質(zhì)，所述能量存儲介質(zhì)用于收集在制動過程中獲得的能量，并且其中，設置有可控裝置，以便所述能量存儲介質(zhì)和所述發(fā)動機之間的選擇性連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述可控裝置被布置成與所述變速裝置的輸入軸連接，以便選擇性地允許能量在制動過程中被所述能量存儲介質(zhì)所收集。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述能量回收系統(tǒng)包括機械飛輪，或包括以下裝置中的一個或多個:電容器、電池、蓄電池。
16.—種具有發(fā)動機、變速裝置和動力傳動系統(tǒng)的類型的汽車動力系統(tǒng)，其中，所述發(fā)動機被布置成經(jīng)由所述變速裝置將動力供應給所述動力傳動系統(tǒng)，并且其中，能量回收系統(tǒng)被布置成在所述動力傳動系統(tǒng)的制動過程中從所述動力系統(tǒng)回收能量， 另外，其中，設置有控制器以便將能量從所述能量回收系統(tǒng)選擇性地傳送給所述發(fā)動機，從而使處于零速或超過零速的所述發(fā)動機保持發(fā)動。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的汽車動力系統(tǒng)，其中，所述發(fā)動機可操作成供應動力給汽車輔助系統(tǒng)，并且其中，所述動力系統(tǒng)被構(gòu)造成在從所述能量回收系統(tǒng)傳送到所述發(fā)動機的能量的作用下通過所述發(fā)動機來驅(qū)動所述輔助系統(tǒng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或權(quán)利要求17所述的汽車動力系統(tǒng)，其中，所述能量回收系統(tǒng)包括呈機械飛輪形式的存儲介質(zhì)，或包括以下裝置中的一個或多個:電容器、電池、蓄電池。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一項所述的汽車動力系統(tǒng)，其中，所述能量回收系統(tǒng)包括用于收集在制動過程中獲得的能量的能量存儲介質(zhì)，并且其中，設置有可控裝置，以便所述能量存儲介質(zhì)和所述發(fā)動機之間的選擇性連接。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的汽車動力系統(tǒng)，其中，所述可控裝置被布置成于與所述變速裝置的輸入軸連接，以便選擇性地允許能量在制動過程中被所述能量存儲介質(zhì)所收集。
【文檔編號】B60W10/08GK104487306SQ201380029058
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月1日
【發(fā)明者】S·謝佛德 申請人:里卡多英國有限公司