驱动车辆的方法和系统技术领域
本发明涉及一种用于驱动车辆的方法。本发明尤其涉及一种用于驱动
车辆方法,其中,连接到内燃机的变速器在存在对驱动所述车辆的输出功
率的需求减小的情况下能够设定多种不同的传动比。
背景技术
在驱动诸如卡车、公共汽车以及诸如此类的重型车辆中,随着时间的
推移,车辆经济性在使用车辆活动的收益性方面已经成为一个日益重要的
因素。除了采购成本,重型车辆的例行运行中所涉及的主要成本通常包括
支付司机工资、维修和养护费用以及用于推进所述车辆的燃料费用。
取决于车辆的类型,不同因素的影响可能不同,但是一般来说,燃料
消耗是费用的一个主要项目,并且,由于重型车辆的产能利用率通常很高,
总的来说,涉及大的燃料消耗,减少燃料消耗的每一种可能的方法对经济
性都有积极的影响。
在长途行驶时,优化燃料消耗尤其重要。为此目的,长途车辆的特征
在于车辆的特定巡航速度对应的典型的发动机巡航速度。典型的车辆巡航
速度取决于道路的地区和类型,例如可以是80km/h,85km/h或者89km/h。
一般对于重型车辆来说,可以使用多种不同的传动系结构,但是因为
司机所希望的是这种车辆能够尽可能地舒服进行驾驶,这些车辆经常配置
有自动操作变速器,因而通常把由合并在车辆中的控制系统控制换档。
重型车辆中的自动换挡系统常由控制系统控制的事实使使用一种控制
布置成为可能(常应用可能性),藉此基于来自车辆驾驶员的指令部分地执
行发动机和变速器的控制,而且在很大程度上由控制系统执行发动机和变
速器的控制。为此原因,所述控制系统经常也合并用于通过以尽可能燃料
经济的方式尽可能影响换挡和档位选择来改善燃料消耗的功能。
这种功能的一个实例是一种如下的功能,即借助此功能,当车辆在下
坡路上行驶时,在不需要转矩作用来维持车辆的速度时,车辆的发动机与
其传动轮断开。例如,当司机按下油门踏板或者制动踏板时,车辆的传动
系随后重新连接。
尽管上述断开功能在多数情况下可以很好地工作,但是仍然存在能够
进一步减少由内燃机提供驱动力的车辆的燃料消耗的情况。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于控制车辆变速器的方法,借助于所述方
法能够减少车辆的燃料消耗。这个目的利用根据权利要求1所述的方法实
现。
本发明涉及一种用于驱动车辆的方法,在所述车辆中,连接到内燃机
的变速器能够设定多种不同的传动比并且可设定成低传动比,其中,所述
发动机的转速低于在所述低传动比时达到所述低传动比的转矩平稳状态时
的发动机的转速。在所述低传动比时,所述车辆适用于以第一模式和第二
模式驱动,这样,以第一模式驱动时,车辆在不向所述发动机供给燃料的
条件下驱动,以第二模式驱动时,所述发动机提供有燃料供给以便传递驱
动所述车辆的驱动力。所述方法包括在对驱动力的需求的基础上,确定所
述车辆是否应该以第一模式或者第二模式驱动。
这提供的优点在于,所述车辆能够用两种不同的方式以超速行驶档驱
动。在第一模式中,所述车辆用所述发动机牵引驱动,即没有向所述发动
机供给燃料,因此,没有燃料消耗。这提供的优点是,所述车辆在没有燃
料消耗的条件下可以继续行驶,例如下坡行驶,同时所述低发动机转速由
于所述超速行驶档导致施加到所述车辆驱动轴的低发动机制动转矩。
作为选择,在所述第二模式中,所述发动机可以贡献适当的驱动力达
到以当时的它的速度能够传递的所述(减小)的驱动力(输出功率),以便
藉此增加所述超速行驶挡的利用程度,从而在必须换档到低档位(高传动
比)之前,所述车辆能够在啮合的超速行驶档下比在所述发动机牵引下驱
动更长时间。例如,在下坡路上,所述车辆可以用啮合的超速行驶档驱动,
这引起减少对输出功率的需求,但是,需要来自所述发动机的贡献能够维
持所述车辆的速度,或者所述车辆可以行驶尽量长的时间而其速度不会偏
离所述参考速度太远,例如,在设定巡航控制速度或者所述车辆的控制系
统中示意的其它速度。
通过确定对驱动力的需求完成确定是否应该根据所述第一模式或者所
述第二模式用啮合的超速行驶档驱动所述车辆,并且在对驱动力的需求的
基础上可以完成变换到所述低传动比,例如当所述对驱动力的需求减小或
者将会在第一时间内减小时。例如,在下坡路上行驶的车辆会遇到对驱动
所述车辆的驱动力(输出功率)的需求减小,这是由于地球引力贡献向前
的驱动力分量使得对来自所述车辆发动机的驱动所述车辆所需要的驱动力
的需求可以减小或者甚至完全停止。
当所述车辆以所述低传动比驱动或者应该以所述低传动比驱动时可以
完成所述确定。利用包括形成车辆控制系统的一部分的至少一个控制单元
的确定装置可以完成确定对驱动力的需求并且确定所述车辆是应该根据所
述第一模式或者所述第二模式驱动。
在一个实施例中,通过确定所述车辆的行驶阻力来确定所述对驱动力
的需求。行驶阻力是在运行过程中作用到所述车辆上的所述合力的总表示,
并且可以在已知所述车辆的速度、所述发动机的推进转矩、所述车辆的结
构以及其它环境数据的基础上可以计算出来。所述行驶阻力用作所述道路
坡度的表示。
例如,如果所述车辆的行驶阻力的绝对数值低于第一值,所述车辆可
以根据所述第一模式驱动,如果所述车辆的行驶阻力的绝对值低于第二值,
所述车辆根据所述第二模式驱动,所述第一值可能小于所述第二值。
在一个实施例中,通过确定速度参数确定对驱动力的需求。所述速度
参数例如可以采取确定所述车辆在下坡路上的某一点达到的速度,或者所
述车辆例如在下坡路上达到的最大速度的形式。计算这个速度能够确定用
于所述车辆驱动的适当模式。预期的车辆速度可以例如在关于所述车辆前
面的所述道路的地形数据的基础上确定。
例如,当所述车辆在具有激活的巡航控制功能条件下被驱动时,可以
完成确定是否所述车辆应该根据所述第一模式或者所述第二模式驱动,在
这种情况下,本发明可以在具有激活的巡航控制功能的条件下被有利地用
于以燃料经济的方式驱动所述车辆。
本发明的进一步特点和其优点将用下面阐明的实施例的实例和附图的
详细描述标示出来。
附图说明
图1a描绘了可以有利地使用本发明的车辆中的传动系;
图1b描绘了车辆控制系统中的控制单元的实例;
图2是说明根据本发明实施例的实例的用于控制变速器的方法的实例
的流程图;
图3描述发动机的转矩曲线,具有对超速运行范围的指示范围;以及
图4描绘作为发动机转速的函数的发动机中的摩擦力损耗。
具体实施方式
术语超速行驶档一般是指所述变速器的输出轴比发动机轴转动得快的
档位。
然而,在下面阐述的描述和权利要求中,术语超速行驶档仅限于表示
这样的档位,即在该档中,所述车辆以巡航速度行驶,其发动机转速低于
达到所述档位的转矩平稳状态时的发动机的转速。这意味着在该档位中将
不能利用最大转矩,使得这个档位只能使用在对驱动力的需求减小的情况。
图1a描绘了根据本发明实施例的实例的诸如卡车、公共汽车或者诸如
此类的重型车辆100中的传动系的实例。图1a中示意性地描绘的车辆100
包括唯一的一根具有传动轮113,114的轮轴,但是本发明也可适用于具有
不止一根配置有传动轮的轮轴的车辆中。所述传动系包括内燃机101,内燃
机101以常规的方式通过内燃机101的输出轴102,通常通过飞轮(未描绘),
经过离合器106连接到自动操作的变速器103。
然而,大部分在农业或者高速公路上使用的重型车辆通常在传统意义
上没有配置自动变速器,而是具有由控制系统控制换档的“手动”变速器。
这部分因为手动变速器大体上制造更便宜,也是由于它们较高的效率以及
由此较低的燃料消耗。
描绘的所述实施例中的离合器106采用传统类型的,例如圆盘式,自
动控制的离合器的形式。由所述车辆的控制系统控制所述离合器的开/关。
这也是经常在手动离合器中遇到的情况,因此在换档过程中,在所述车辆
已经启动以后由所述发动机适当控制的关闭的离合器发生换档。
现代车辆中的控制系统通常包括通信总线系统,所述通信总线系统包
括一个或者多个用于将大量的电子控制单元(ECUs)或者控制器以及位于
所述车辆上的各种部件连接在一起的通信总线。这种控制系统可以包括大
量的控制单元,并且用于具体功能的职责可以在两个或者多个所述控制单
元之间分配。为了简单起见,图1a中只描绘了两个这种电子控制单元
115,116,在这个实施例中,它们分别控制发动机101、离合器106(在具
有自动控制离合器的情况中)以及变速器103(发动机、变速器和离合器中
的两个或者多个可选择地布置成仅仅由一个控制单元控制)。由所述控制单
元115,116控制的发动机、离合器以及变速器通常依赖于来自一个和也来
自其它控制单元的信号。描绘的所述类型的控制单元通常适用于接收来自
所述车辆的不同部分的传感器信号,例如,来自变速器、发动机、离合器
和/或所述车辆的其它控制单元或者部件。所述控制单元进一步适用于将控
制信号输送给所述车辆的不同部分和部件,例如发动机、离合器和变速器,
以用于它们的控制。本发明可以用任意上述控制单元,或者在所述车辆的
控制系统中适用的其它控制单元。
所述车辆的不同部分和部件的控制,例如,档位的选择,经常由程序
指令管理。这些程序指令通常采取计算机程序的形式,当所述计算机程序
在计算机或者控制单元上执行时,所述计算机程序使所述计算机/控制单元
实现需要形式的控制动作,例如,根据本发明的方法步骤。所述计算机程
序通常采取计算机程序产品109的形式,它存储在与控制单元结合的或者
控制单元中的数字存储介质121上(参见图1b),例如,ROM(只读存储器)、
PROM(可编程的只读存储器)、EPROM(可擦的可编程的只读存储器)、闪存、
EEPROM(电可擦的可编程的只读存储器)、硬盘单元等等,并且由所述控制
单元执行。这样,在具体情况下能够通过改变所述计算机程序的指令调整
所述车辆的行为。
图1b示意性地描绘了控制单元(所述控制单元115)的一个实例,控
制单元115可以包括计算单元120,计算单元120基本上可以采取任何适用
类型的处理器或者微型计算机,例如,数据信号处理电路(数字信号处理
器,DSP),或者具有预定专用功能的电路(专用集成电路,ASIC)。计算单
元120连接到存储单元121,存储单元121位于控制单元115内并且向计算
单元120提供,例如,计算单元120需要的所述存储的程序代码和/或存储
的数据以便能够执行计算。计算单元120也适用于在存储单元120中存储
计算的部分或者最终的结果。
控制单元115还配置有用于接收和发送输入和输出信号的装置
122,123,124,125。这些输入和输出信号可以包括波形、脉冲或者输入信号
接收装置122,125能够作为信息探测的并且将它们转换成由计算单元120
可处理的信号的其它特征。输出信号发送装置123,124适用于转换接收的
来自计算单元120的信号以便,例如,通过调制这些信号,产生输出信号,
所述输出信号能够输送到想要这些信号的所述车辆控制系统的其他部分和
/或部件/零组件。
每个连接到用于接收和发送输入和输出信号的所述装置的连接件的形
式可以采取从缆线、数据总线,例如CAN(控制器区域网)总线、MOST(介
质导向系统传输)总线或者其它总线结构,或者无线连接中选择一种或者
多种。
车辆100进一步包括驱动轴104、105,传动轴104,105连接到它的传
动轮113,114并由变速器103的输出轴107经过后传齿轮108,例如,传统
的差速器,驱动。
在车辆100中所描绘的变速器103配置有至少一个超速行驶档,它适
用于如上面描述的,在车辆巡航速度时在该档对应的转矩平稳状态下方具
有运行范围。这意味着所述车辆通常不能具有这种类型的超速传动啮合下
驱动,因为在所述运行点的发动机转速通常将会太低以致不能传输足够的
转矩,并且此外,一旦需要增加驱动力,所述发动机就会降到低转速,在
所述低转速仍然可获得较小的驱动力并且存在所述发动机熄灭的风险。
这种超速行驶的目的替换为在驱动力输出减小或者不需要驱动力输出
的情况下,将附加损失减小到最低,因此将燃料消耗减小到最低。这被本
发明使用,并且在图2中说明根据本发明的方法的实施例的实例。
图2是显示根据本发明的方法200的实例,在控制发动机/变速器期间
执行步骤的流程图。步骤201确定是否存在或将会存在需要低输出功率。
如果在此时的车辆速度下驱动所述车辆所需要的输出功率低于阈值,通常
可以确定这种低输出功率需求。
如果所述车辆例如在下坡路上行驶,驱动所述车辆所需要的输出功率
减小,因为在下坡路(与上坡路相对)上因地球的吸引力而产生的重力贡
献正(向前)的驱动力分量使得来自发动机的驱动所述车辆所需要的输出
功率显著地减少或者甚至完全停止。因此,尽管所述低发动机转速,通过
超速行驶可提取出的输出功率(可用的转矩)在许多情况下可能足以能够
在不变速或者基本不变速时驱动所述车辆。
如果在步骤201中,确定存在或者马上将会存在减少对驱动力的需求
或者不需要驱动力,所述确定可以用如下示例说明的各种不同方式完成,
所述过程移动到步骤202,在步骤202中确定用于驱动所述车辆的合适模
式。
本发明利用减少燃料消耗的具有啮合的超速行驶档的两种潜在方式,
在第一模式中,驱动具有啮合的超速行驶档的车辆但是牵引发动机,即所
述车辆被驱动但没有向所述发动机供给燃料,或者在第二模式中,通过在
燃料供给所述发动机状况下驱动所述车辆使得所述发动机能够传递达到所
述发动机在超速行驶的低转速时可传递的最大驱动力。
这样,步骤202的确确定关于是否从燃料消耗或者其它别的观点更有
利地根据所述第一模式或者所述第二模式驱动所述车辆。
例如,取决于当时的所述道路坡度和当时的所述车辆速度,在根据所
述第一模式或者第二模式驱动所述车辆存在不同程度的优点。将变速器转
换到所述超速行驶还提供的优点是所述发动机转速下降到很低的值并且来
自所述发动机的噪声水平也下降。所述模式的确定,例如,可以在所述车
辆的行驶阻力和/或所述车辆前面的道路的地形的基础上完成,并且例如,
通过确定(计算)所述车辆在各种模式中将会达到的速度确定所述模式。
图3描绘了转矩曲线和如上所述的超速行驶的运行范围。发动机转速
nd表示在所述车辆达到巡航速度或者最大许可速度时所述发动机的转速,
具有最大转速n1,因此,所述发动机将从来不会以具有啮合的超速行驶档
的车辆巡航速度在所述转矩平稳状态(n1和n2之间的区域)上运行,而是
总是处于较低的发动机转速,因而转矩较低。因此,所述超速行驶试图使
用在所述转矩曲线的转矩平稳状态下面的运行点处,并且所述运行点nd原
则上能够转移到在n0(在所述点上发动机能够传递正的转矩)和n1之间的
任何需要的点。
在具有常规换档的车辆上,所述变速器的传动比布置成使得车辆的发
动机转速在车辆巡航速度时将会在所述转矩平稳状态的上部部分(即接近
n2),或者作为替代,在所述转矩平稳状态的中间(在n1和n2之间的中间)
以便达到良好的驾驶性能。所述车辆的巡航速度可以根据地区规章和道路
类型进行改变,例如,可以是80,85或者89km/h。
所述扭矩T和所述输出功率P彼此由等式(1)相联系
P=Tω (1)
其中,ω表示所述发动机的角速度,即2π60/rpm(其中,rpm=发动机每分
的转数),这个等式意味着能够从所述发动机在达到所述速度n1的区域中抽
取的所述输出功率P限制到比所述发动机能够传递的最大值低的值,因为
所述发动机转速和由所述发动机可传递的所述最大转矩都较低。因此,当
啮合所述超速行驶时,抽取自所述发动机的输出功率被限制。
如果所述车辆例如以80km/h的巡航速度被驱动,并且控制单元115(或
者116)确定需要低输出功率,例如由所述车辆的行驶阻力确定,能够啮合
所述超速行驶,导致所述发动机节约燃料。各自的行驶阻力能够从已知所
述车辆的行驶速度、所述发动机的驱动转矩、所述车辆的结构以及其它环
境数据计算。所述行驶阻力是在所述车辆中逆风、顺风、滚动阻力、摩擦
以及能源消耗和加速或者制动所述车辆的合力的总表示,并且所述行驶阻
力因此能够用作所述道路坡度的表示。
如上所述,当啮合所述超速行驶档时,所述发动机将在低于图2中的
所述转矩平稳状态的范围内低速运行,即处于低于n1的速度。例如,如果
所述输出功率低于一定的阈值,对输出功率的需求可以认为是低的。所述
阈值例如可以是所述最大输出功率的比例,例如10%至15%,或者是当超速
行驶时所述最大可用的输出功率的比例。
因此,所述车辆根据所述第一模式或者所述第二模式驱动,这取决于
当时驱动所述车辆所需要的输出功率。如果所述车辆是(或者将会)在下
坡路上,从而所述车辆的速度增大或者是维持或者大体上维持而没有给所
述发动机供给燃料,根据所述第一模式,所述发动机在关闭燃料喷射下可
以被“牵引”。
如果所述车辆具有超速传动啮合,行驶在下坡路上,这将导致减少对
输出功率的需求,但是所述下坡路没有陡峭到足以能够使得所述车辆纯粹
由重力加速/维持速度,可以完成确定关于是否具有发动机牵引对所述车辆
行驶更有利,随着所述速度减小,所述燃供给成为必需或者是否最好有燃
料供给。例如,可能需要来自所述发动机的一定贡献,例如,10至50kW,
用于维持或者大致维持所述车辆的速度。
由具有啮合的超速行驶档的发动机能够传递多少输出功率取决于所述
运行点nd位于n0和n1之间的区域何处,因为所述转矩(和因此如上的所述
输出功率)在所述各自的运行范围之内随着所述发动机转速变化非常大。
在低发动机转速时牵引所述发动机也提供的优点在于,当所述传动系
闭合时,所述发动机施加到所述驱动轴上的制动转矩将大大小于牵引处于
较高的发动机转速的发动机时的制动转矩。这在图4中以内燃机为例进行
举例说明,在图4中,发动机摩擦力相对于发动机转速进行绘制。所述发
动机摩擦力至少部分地取决于轴承和滑动表面中的摩擦力,并且取决于通
过所述发动机泵送的空气、燃料以及水消耗的能量。
在所述视图中可以看出,所述发动机在约1800rpm(250Nm)施加的所
述制动转矩几乎是在600rpm(130Nm)时的两倍。因为所述发动机的输出功
率取决于它的转矩和转速,然而,制动输出功率的差值将会更大(47kW与
8kW相比)。因此,在较低发动机转速时牵引所述发动机能够使要驱动的车
辆在没有燃料消耗的条件下具有较低的制动阻力,并且因此在再次需要正
转矩以驱动所述车辆之前可以滚动较长的距离。
如上面所提到的,在这种情况下,一种替代的解决方案是所述发动机
完全从所述传动轴断开,从而发动机根本不施加制动转矩,仍具有更小的
滚动阻力。然而,这种解决方案的确具有一直消耗燃料以便保持所述发动
机运转的缺点。
返回图2,当已经确定适合的模式时,所述方法移动到步骤203或者
204以便激活所述可用的模式,于是所述过程移动到步骤205上,步骤205
确定是否所述车辆的速度参数满足第一标准。例如,这可用采取确定是否
所述车辆当时的行驶速度偏离参数速度Href的方式。例如,这可以通过确定
所述速度相对于所述参考速度Href的变化是否大于或者等于阈值Hthres完成。
例如,Hthres可以是所述参考速度Href的百分比,例如1%,2%或者5%。
所述阈值可以是绝对值,即不考虑所述速度差值是否是增大或者是减
小,或者例如,所述速度差值仅仅是减小。例如,所述阈值也可以是实际
的速度差值,例如,1km/h,2km/h或者5km/h。
可替代地,例如,所述速度参数可以是所述车辆行驶速度的导数,在
这种情况下,所述速度变化(所述导数)可以与阈值或者参考值相比较。
如果所述车辆的速度与所述参考速度Href的差值不超过所述差值,或者
例如,如果所述导数的绝对值不超过阈值或者偏离参数值大于特定数值,
所述过程移动到步骤206。
步骤206确定是否存在不再驱动具有啮合的超速行驶档的所述车辆的
其它原因。如果不是这种情况,所述过程返回步骤205,否则其移动到步骤
207。
相反,在步骤205,如果所述速度差值超过所述阈值Hthres或者如果所
述导数超过阈值或者偏离所述参考值大于特定数值,所述过程移动到步骤
207,在步骤207中,所述变速器换档到较低档(较高的传动比)以便获得
更大的可用驱动力并且藉此能够再次加速所述车辆到较高的速度,或者可
替代地,完全根据图4,向下换档造成能够用于所述车辆的发动机制动的更
大的牵引阻力。
例如,速度减小可以是由于所述下坡路达到平稳或者甚至变成上坡路。
如果再次减小对驱动力的需求,所述过程则返回到步骤201以便再次能够
变回到超速行驶。
如果所述车辆的速度超过所述参考速度(大于所述阈值Hthres),所述过
程能够移动到施加制动转矩的步骤(未描绘),在所述步骤中,例如通过使
用所述车辆的主制动器,或者通过例如排气制动、减速制动等施加制动转
矩,因此,所述过程返回步骤205,在步骤205中,所述车辆的速度再次与
参考速度相比较。
不是如上所述,在步骤205使用速度参数确定是否应当向下换档(移
动到步骤207),而是所述车辆对驱动力的需求可以用所描述的或者在这个
描述中所引用的任何方式确定,借此当需要增加驱动力时能够发生向下换
档。此后所述步骤可以返回到步骤201以重新确定对驱动力的需求。
在下坡期间,本发明也可以利用组合策略,例如,所述车辆可以在所
述下坡路的第一部分上使用两种模式中的任意一种,随后使用另一种模式
驱动。因此,根据图2的所述过程可以包括,例如,箭头所指的从步骤206
到步骤203或者204。
能够在步骤202中就已经确定模式变化应该在一定的位置或者一定的
时间之后发生,但是所述变化也可以由其它因素控制。例如,如果确定所
述车辆当时的速度偏离参考速度Href达到阈值Hthres,可以安排模式变化。
如果所述车辆速度较低,即如果所述车辆速度向下偏离超过所述阈值
Hthres,可以确定(在未描绘的步骤)是否通过从所述第一模式转换到所述第
二模式或者通过增加从仍然处于啮合的超速行驶档的所述第二模式中提取
的所述输出功率能够从所述发动机提取更多的输出功率。
在图2中描绘的所述过程也包括高级的处理,步骤206。这使得能够
连续地监测是否存在其它原因需要增加来自发动机的输出功率。例如,可
以发生将档换到较低档(高传动比),例如,当满足下面的任何标准时:车
辆速度增加到巡航控制功能的水平集合,车辆司机移动油门踏板或者制动
踏板,车辆加速超过设定的速度。
上面使用行驶阻力以便确定是否存在减小对驱动力的需求。根据实施
例的替代实例,利用关于所述车辆前面道路的数据确定减小的输出功率是
否足够用来驱动所述车辆。例如,可以使用来自预见(LA)功能的数据确
定是否减小对输出功率的需求。
所述LA功能例如可以包括在所述车辆中提供的道路坡度数据,对于地
理区域内的所有道路,例如,地区,国家,州等,或者对于所述车辆通常
行驶的沿途所述道路部分。结合这些数据与例如通过GPS接收器可获得的
所述车辆的位置,使得所述车辆的控制系统能够意识到所述车辆前面的道
路的性质,然后以多种方式使用这些数据,例如用于巡航控制功能。作为
替代,不是将道路坡度数据存储在所述车辆的数据库里,而是可以布置成
将其通过任何合适的无线电线路连续地或者以一定的时间间隔发送到所述
车辆,这样,传输的数据可以例如由所述车辆当时的位置控制。
除了地形信息,道路数据也可以包括关于速度限制、道路弯曲等信息。
这些数据也可以使用在根据本发明的确定中,例如,从而不存在超过速度
限制或者所述车辆以不需要的高速进入弯道的风险。
这个LA功能通常已经在现在的车辆里实现了,并且来自所述LA的数
据能够被发送到所述控制单元115和/或116以用于确定将来的驱动力需求
和/或能量损耗。
本发明实施例的实例使用这些关于所述车辆前面道路的数据与车辆数
据共同确定存在减小对驱动力的需求并且确定所述车辆是否应该根据所述
第一模式或者所述第二模式驱动,例如,通过计算所述车辆在减小对驱动
力的需求的或者不需要驱动力的下坡路上行驶的速度,这样,然后使用这
个速度选择合适的驱动车辆的模式。
因此,基于来自所述LA功能的数据,在所述山顶之前的需要相当大驱
动力的点上,控制单元115和/或116能够已经确定很快将会减小对驱动力
的需求,并且,在已知车辆当时的速度、将来下坡路的坡度以及在将来的
下坡路上所述车辆的合计能量损耗的基础上,还能够相对精确地计算所述
车辆将会达到的最高速度。
如何完成这个计算的实例参考与本申请具有相同申请人和申请日的平
行的瑞典专利申请“OCH ANORDNINGAV ETT
EORDON II”(申请号0950971-2)。
在确定对驱动力的需求中也能够利用用于得到参数的方法和系统,它
包括并且考虑了在确定所述车辆的驱动力容量时的车辆运行状况。在与本
发明具有相同的申请人和申请日的平行的瑞典专利申请“METOD
AV DRIVKRAFTKAPACITET HOS ETT MOTORFORDON”(申请号
0950970-4)中详细地描述了这种参数的确定。
因此,在不必探测发动机信号以确定存在需要低的输出功率的条件下
能够在适合的模式中啮合所述超速行驶。
类似地,如果通过使用所述汽车的LA功能确定车辆正在接近上坡路,
在实际需要的输出功率上升之前可以进行向下换档。
在上面关于常规变速器描述了本发明。但是,本发明也可应用在其它
类型的变速器的情况中,例如,CVT(无级变速器)变速器,只要所述车辆
能够以这样的传动比行驶,即在该传动比中,当车辆巡航行驶时,发动机
转速低于所述各自传动比的转矩平稳状态对应的最低速度。
除了上述优点,本发明还具有更大的优点。上述类型的车辆通常具有
废气净化系统以便减少来自发动机的排放。但是,这些废气净化系统通常
需要一定的最低温度,例如,200℃,以使它们起到需要的功能。被牵引的
发动机(即没有燃料供给)将不能传递热废气以便维持在所述废气净化系
统中的温度。相反,经过发动机一直泵入空气,并且这相对冷的空气将会
冷却所述废气净化系统。
这种冷却与流经所述发动机的空气量直接相关。在牵引过程中,使用
所述超速行驶以尽可能低的速度运行所述发动机还减少所述空气量,因此
也减弱所述废气净化系统的冷却,所述废气净化系统需要补充的热也少。
但是,本发明提供了另一优点。如上所解释的,所述废气净化系统中
的温度至少保持在一定的水平以便能够确保所述系统运行良好,这对废气
净化是非常重要的。尽管如上述的在超速行驶中牵引导致流经所述发动机
的冷空气较少,并且因此使冷却变慢,但是在例如长的下坡行驶中仍然可
能发生所述废气净化系统的温度下降到不希望的低水平并且因此需要升
温。当在根据本发明的超速行驶档上行驶时很容易实现这个温度升高。
如上所述解释的,P=Tω。这意味着要产生一定的输出功率,必需在
较低的转速生成较大的转矩。因此,必需比在较高温度时喷射更大量的燃
料以便达到需要的转矩,以及因此输出功率。这更大量的燃料导致较高的
废气温度,升高所述废气净化系统中的温度,并有助于更有效的后处理。
在所述车辆在超速行驶档上行驶时仍然需要一定的输出功率而不损失动量
的情况中,这是尤其有利的。
由于所述低发动机转速,所述气体流量小也意味着所述发动机的效率
将会是高的,这个事实使得所述废气净化系统能够以成本适宜的方式升温。
因此,根据本发明的实施例,当在超速行驶档上运行时传递的输出功率不
仅可以由对驱动力的需求控制,而且也可以由车辆废气净化系统需要升温
来控制,藉此排除其它的、低成本效益的升温措施。
迄今为止,已经用绝对的术语描述了所述车辆的速度,但是,需要指
出的是,也可以用其它方式描述,例如,通过确定所述车辆的总动能,这
可以由所述车辆的控制系统来完成。这种类型的速度表示被认为包括在本
发明的描述和权利要求的所述术语“(车辆)(行驶)速度”中,并且因此
也由所附的权利要求覆盖。
如上所述提到的,在下坡路上,当不需要转矩贡献以便维持所述车辆
的速度时,所述车辆的发动机可以与其传动轮断开。本发明也可以与这个
步骤结合,在这种情况下,所述车辆在如上所述的超速行驶档中驱动或者
所述发动机断开所述车辆的传动轮,这取决于哪个被认为更有利。
该解决方案在与本发明具有相同的申请人和申请日的平行的瑞典专利
申请“OCH ANORDNINGAV ETT EORDON II”
(专利No.0950971-2)中详细描述了。