專利名稱：一種汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車傳動(dòng)系統(tǒng)，特別是這樣一種傳動(dòng)系統(tǒng)，其中，汽車由至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，而電動(dòng)機(jī)則是由一個(gè)受內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)供電的。
傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)，例如通常安在汽車上的內(nèi)燃機(jī)，可以在不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下提供一確定的理想輸出功率。在扭矩-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性圖上，等輸出功率工作點(diǎn)為若干條近似雙曲線，雙曲線所對(duì)應(yīng)的關(guān)系式為，輸出功率約等于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與扭矩的乘積。但是，在特性圖上，等輸出功率工作點(diǎn)還包括各種反映其它參量的值，如比油耗，廢氣有害物質(zhì)含量和有害物質(zhì)組份或內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的噪音量等等。對(duì)應(yīng)于每個(gè)理想輸出功率，都可以通過(guò)適當(dāng)選擇工作點(diǎn)找到某個(gè)工作參量的最佳值、例如比油耗、即單位輸出功率的燃料消耗量的最佳值。
在傳統(tǒng)的汽車上，內(nèi)燃機(jī)通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)汽車，對(duì)于一個(gè)希望的輸出功率的工作點(diǎn)，只能有限地選擇到近似的最佳值，其原因在于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速只能對(duì)應(yīng)于傳動(dòng)系統(tǒng)擋位的階梯變化而有選擇地變化。
在1991年第878號(hào)“德意志聯(lián)邦共和國(guó)工程師協(xié)會(huì)報(bào)告”第611至622頁(yè)中，公開(kāi)了一種汽車傳動(dòng)系統(tǒng)，其中，各車輪是由相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，一個(gè)由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)向電動(dòng)機(jī)供電，一個(gè)電子控制裝置根據(jù)汽車司機(jī)通過(guò)油門踏門確定的理想輸出功率來(lái)控制由發(fā)電機(jī)流向電動(dòng)機(jī)的電流。用于這類傳動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)已公開(kāi)在0159005號(hào)歐州專利中，用于這類傳動(dòng)系統(tǒng)的控制裝置已載于0340686號(hào)歐州專利中。
在3243515A1號(hào)德國(guó)專利中，涉及到一種解決柴油電動(dòng)機(jī)車的內(nèi)燃機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中功率與轉(zhuǎn)速調(diào)整問(wèn)題的技術(shù)方案。機(jī)車是一種在軌道上行駛的車輛，其工作條件比起行駛在行駛條件多變的街道交通中的汽車來(lái)相對(duì)穩(wěn)定。根據(jù)該現(xiàn)有技術(shù)，僅僅是在相對(duì)短的起動(dòng)過(guò)程中避免內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速上升到不必要高的值，這是低車速與低工作功率與低工作功率本身所必然要求的結(jié)果。因此可以預(yù)定，在預(yù)置的額定行駛速度值下，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速隨著行駛速度的增加并沿著由指令變量(額定的驅(qū)動(dòng)功率)確定的斜率上升，因而當(dāng)行駛速度達(dá)到額定值，轉(zhuǎn)速也達(dá)到了其額定值，此后行駛速度再增加時(shí)，轉(zhuǎn)速將保持在該額定值上。此外，各個(gè)轉(zhuǎn)速額定值是由各額定功率值確定的，在起動(dòng)過(guò)程中，控制裝置旨在保持車輛發(fā)電機(jī)電功率的額定值要隨著內(nèi)燃機(jī)實(shí)際的轉(zhuǎn)速的變化而變化。如其實(shí)施例所示，不僅在過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的轉(zhuǎn)速上升還是指令變量與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系都是線性函數(shù)。因此，不可能根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的相應(yīng)的特性圖，在對(duì)應(yīng)于各個(gè)預(yù)定的最佳指標(biāo)(如油耗、噪音排放量、有害物質(zhì)排放量)的不同的轉(zhuǎn)速下確定一定的內(nèi)燃機(jī)額定功率值。
另外，4028833A1號(hào)德國(guó)專利中還公開(kāi)了一種用于具有內(nèi)燃機(jī)和自動(dòng)變速箱的汽車上的控制系統(tǒng)，其中，可以通過(guò)選擇擋位來(lái)選擇“經(jīng)濟(jì)”工作狀態(tài)。該車輛采用的是傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)鏈，因此在穩(wěn)定行駛狀態(tài)下，行駛速度與內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速是固定的耦合關(guān)系。由變速擋位的階梯變化可知，對(duì)應(yīng)于一個(gè)理想的行駛速度不可能產(chǎn)生一個(gè)在發(fā)動(dòng)機(jī)特性圖(包含多個(gè)工作參量的轉(zhuǎn)速/扭矩圖)上所示的最佳驅(qū)動(dòng)功率值。例如在這種已知車輛上下可能選擇到最小油耗的內(nèi)燃機(jī)工作狀況。
本發(fā)明的目的在于提供一種汽車傳動(dòng)系統(tǒng)，采用該傳動(dòng)系統(tǒng)，可使產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)功率的內(nèi)燃機(jī)的工況優(yōu)于迄今為止可選擇的任一種內(nèi)燃機(jī)。
本發(fā)明是基于前面所述的傳動(dòng)系統(tǒng)得到的改進(jìn)方案，其傳動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)內(nèi)燃機(jī)，其上至少具備一個(gè)影響內(nèi)燃機(jī)功率和/或扭矩和/或轉(zhuǎn)速、并受伺服驅(qū)動(dòng)裝置控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一個(gè)與內(nèi)燃機(jī)的從動(dòng)軸抗扭轉(zhuǎn)動(dòng)連接的發(fā)電裝置，至少一個(gè)由發(fā)電裝置供電并驅(qū)動(dòng)汽車行駛的電動(dòng)機(jī)，以及一個(gè)電子控制裝置，該裝置根據(jù)油門踏板的位置，一方面控制至少一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)裝置，另一方面控制由發(fā)電裝置產(chǎn)生的電功率和/或由電動(dòng)機(jī)吸收的電功率。此外還設(shè)置了用于測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)或與之耦合的發(fā)電裝置的實(shí)際轉(zhuǎn)速的裝置以及用于測(cè)量由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的和/或由電動(dòng)機(jī)吸收的電功率的實(shí)際值的裝置?？刂蒲b置還包括轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置，用于將實(shí)際轉(zhuǎn)速維持在一預(yù)定的轉(zhuǎn)速額定值上，以及功率調(diào)整裝置，用于將實(shí)際電功率維持在一預(yù)定的功率額定值上。該控制裝置配有一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中存有特性圖數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)為功率額定值數(shù)據(jù)與轉(zhuǎn)速額定值數(shù)據(jù)和/或至少一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)的組合，控制裝置根據(jù)油門踏板位置來(lái)選擇數(shù)據(jù)組合。
本發(fā)明的傳動(dòng)系統(tǒng)的特征在于，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器選擇調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)用的數(shù)據(jù)組合可以確定內(nèi)燃機(jī)特征圖線圖上具有某工作參量最佳值的工作點(diǎn)，特別是具有最小比油耗和/或最小有害物質(zhì)排放量和/或最小噪音量和/或內(nèi)燃機(jī)最大養(yǎng)護(hù)性的工作點(diǎn)。這些工作點(diǎn)是根據(jù)功率-額定值來(lái)確定的，其中，控制裝置根據(jù)預(yù)定的功率額定值由存儲(chǔ)器中選擇一組具有用于調(diào)節(jié)至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)組合。這些通過(guò)該數(shù)據(jù)組合設(shè)定的工作點(diǎn)可被作用控制內(nèi)燃機(jī)工作的基本控制量，以便經(jīng)過(guò)油門踏板(位置)總可以設(shè)定一個(gè)油耗少、不污染環(huán)境并有利發(fā)動(dòng)機(jī)保養(yǎng)的功率。
本發(fā)明基于如下考慮，由發(fā)電裝置產(chǎn)生的或由電動(dòng)機(jī)吸收的電功率對(duì)于內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)用簡(jiǎn)單方法即可精確確定的量。而且發(fā)電機(jī)的電效率和控制裝置的電消耗比較容易確定因而可以計(jì)入內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)功率中。由于不僅功率而且轉(zhuǎn)速都被調(diào)整到預(yù)定值，因而可以精確地調(diào)整內(nèi)燃機(jī)在其特性圖上的工作點(diǎn)。存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)組合確定工作點(diǎn)。因此控制裝置可以是考慮其它的工作參量，工作參量數(shù)據(jù)可以是數(shù)據(jù)組合的一個(gè)組分。數(shù)據(jù)組合可以以這種方式體現(xiàn)所需要的選擇目標(biāo)，例如其中可以給出個(gè)別功率額定值這樣的伺服驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)速額定值數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可得到最小比油耗。以同樣的方式還可以優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)的廢氣含量或噪音排放。這樣調(diào)整內(nèi)燃機(jī)功率的構(gòu)思可以通過(guò)各種方式實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置影響著發(fā)電裝置和/或電動(dòng)機(jī)的電功率并且控制裝置首先根據(jù)由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器選擇出的調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，調(diào)整內(nèi)燃機(jī)的功率調(diào)節(jié)裝置的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，特別是節(jié)氣門或噴油泵裝置的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，在調(diào)整完轉(zhuǎn)速額定值后，功率調(diào)節(jié)裝置影響功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置。在這種方案中，首先是根據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)組合的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)，而后根據(jù)所需要的功率值來(lái)調(diào)整內(nèi)燃機(jī)的功率。按照這樣的方式，內(nèi)燃機(jī)在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中與特性圖中數(shù)據(jù)的偏離可以被測(cè)知并被校正。
雖然在前述構(gòu)思中，內(nèi)燃機(jī)-發(fā)電機(jī)-單元的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)是通過(guò)調(diào)整電功率從而調(diào)整發(fā)電機(jī)扭矩實(shí)現(xiàn)的，但在實(shí)例中也可以預(yù)見(jiàn)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置會(huì)影響到內(nèi)燃機(jī)功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，特別是會(huì)影響到節(jié)氣門-或噴油泵裝置，同時(shí)，功率調(diào)整裝置影響發(fā)電裝置和/或電動(dòng)機(jī)的電功率。
功率額定值取決于例如汽車油門踏板的位置。改變油門踏板位置則使工作點(diǎn)隨著預(yù)定功率額定值的改變而遵循著各種要求而變化。這樣隨動(dòng)可以這樣實(shí)現(xiàn)，例如，當(dāng)預(yù)定的功率額定值改變時(shí)，控制裝置將內(nèi)燃機(jī)的功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)到由改變的功率額定值的數(shù)據(jù)組合確定的位置，由此確定了內(nèi)燃機(jī)的扭矩變化，這樣可使內(nèi)燃機(jī)加速或減速到改變的工作點(diǎn)處。此后轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置和功率調(diào)整裝置將在對(duì)應(yīng)于改變的功率額定值的數(shù)據(jù)組合的新工作點(diǎn)上調(diào)整各種關(guān)系。
還有一種可以在選擇內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作參量如最小比油耗時(shí)改變功率的方案。其中，當(dāng)預(yù)定的功率額定值改變時(shí)，控制裝置使電功率首先保持恒定，同時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置將轉(zhuǎn)速調(diào)到接近轉(zhuǎn)速額定值處，該轉(zhuǎn)速額定值是通過(guò)已改變的功率額定值的數(shù)據(jù)組合而確定的。特別地，在該實(shí)施方案中，可以通過(guò)降低發(fā)電裝置的扭矩來(lái)預(yù)先準(zhǔn)備一個(gè)扭矩差，該扭矩差是為內(nèi)燃機(jī)加速而提高功率額定值所需要的。在該實(shí)施方案中，控制裝置的作用是，在功率額定值時(shí)，首先使內(nèi)燃機(jī)大幅度加速，以至于在加速車輛用的電功率尚未輸?shù)诫妱?dòng)機(jī)前就產(chǎn)生了位于新工作點(diǎn)的所需功率。
內(nèi)燃機(jī)的控制裝置可以根據(jù)至少一個(gè)工作參量最佳值而得到的數(shù)據(jù)組合對(duì)該參量最佳值進(jìn)行適應(yīng)性修正，從而可自動(dòng)優(yōu)化與該工作參量相關(guān)的工作點(diǎn)。為此目的，最好采用如下方案，給控制裝置配置一傳感器，用以檢測(cè)數(shù)據(jù)組合中某工作參量的實(shí)際值，并且在設(shè)定了內(nèi)燃機(jī)的工作點(diǎn)后，控制裝置檢測(cè)實(shí)際值與通過(guò)工作點(diǎn)數(shù)據(jù)組合預(yù)定并存儲(chǔ)的工作參量值的偏差，并根據(jù)偏差，特別是增值修正該存儲(chǔ)值。不難推知，這種對(duì)工作參量的修正可以在該工作參量的一個(gè)特定的特性曲線圖上進(jìn)行，從而控制裝置在修正了該工作參量的存儲(chǔ)值后，可根據(jù)對(duì)應(yīng)于該數(shù)據(jù)組合的該參數(shù)的修正值重新設(shè)置具有最佳值工作參量的工作點(diǎn)。特別地，在某些為工作參數(shù)配有特定的特性圖的方案中，控制裝置上可以設(shè)置檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)溫度的傳感器，控制裝置根據(jù)所檢得的溫度修正工作參量的存儲(chǔ)值。用這種方式出可以選擇諸如比油耗工作參量。例如根據(jù)機(jī)油溫度或內(nèi)燃機(jī)冷卻水的溫度將比油耗調(diào)至最小值。以同樣的方法還可以預(yù)置包括多個(gè)相互影響的參量集合的數(shù)據(jù)組合，例如在盡可能少的有害物質(zhì)排放量下的最小比油耗。在管種情況下，控制裝置中將輸入有關(guān)實(shí)際比油耗的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可以通過(guò)燃料流量測(cè)得也可以通過(guò)燃燒噴射數(shù)據(jù)中得到;此外還輸入廢氣傳感器的數(shù)據(jù)，例入檢測(cè)器的數(shù)據(jù)。在這些實(shí)施例中還可以考慮工作參量與溫度的相關(guān)性。在需要考慮多種參量的情況下，這會(huì)特別有利于簡(jiǎn)化對(duì)內(nèi)燃機(jī)工作點(diǎn)設(shè)定的過(guò)程，此時(shí)內(nèi)燃機(jī)的工作點(diǎn)是受多個(gè)不同伺服裝置影響的，例如點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)或噴油時(shí)間點(diǎn)可能會(huì)受到內(nèi)燃機(jī)功率調(diào)整的影響。
在前面所述的本發(fā)明各實(shí)施方案中，內(nèi)燃機(jī)控制裝置對(duì)工作參量的選擇是基于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)組合進(jìn)行的。以本發(fā)明為基礎(chǔ)的方案也可以采用人一機(jī)對(duì)話形式優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)的工作點(diǎn)，本發(fā)明的另一目的是，控制內(nèi)燃機(jī)的工作，以保證多個(gè)工作參量都能處于最佳值。
由上面提到的具有電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系的汽車傳動(dòng)系統(tǒng)出發(fā)，本發(fā)明的目的通過(guò)如下方案得以實(shí)現(xiàn)，即在控制裝置上配置可檢測(cè)多個(gè)內(nèi)燃機(jī)工作參量實(shí)際值的傳感器，特別是檢測(cè)比油耗和/或有害物質(zhì)排放量和/或有害物質(zhì)組分和/或噪音排放量的傳感器，并且在與控制裝置相連的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有用于預(yù)定參量并使多個(gè)工作參量都同時(shí)達(dá)到理想值的組合算法，并且控制裝置在內(nèi)燃機(jī)功率或發(fā)電機(jī)功率或電動(dòng)機(jī)功率保持在預(yù)定的功率額定值的條件下，根據(jù)所測(cè)的工作參量的實(shí)際值和存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的組合算法改變轉(zhuǎn)速的額定值和/或改變至少一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)節(jié)位置，從而使內(nèi)燃機(jī)工作在最佳工作參量的狀態(tài)下。在這方面，控制裝置可以自行追蹤工作參數(shù)相對(duì)給定功率額定值的最佳值，其中，通過(guò)算法給出各工作參量之間最理想的關(guān)系。例如可以同時(shí)改變點(diǎn)火角和節(jié)氣門開(kāi)度，使得在維持功率不變的條件下降低比油耗，同時(shí)又不超出有害物質(zhì)排放量的上限。此外，在選擇油耗時(shí)可兼顧或另有選擇地考慮減小噪音，同時(shí)還考慮令人舒適的聲圖和/或考慮高加速性的同時(shí)還考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久養(yǎng)護(hù)性。盡管傳感器對(duì)于檢測(cè)實(shí)際值的目的是最適用的，但并不僅限于可直接測(cè)量工作參量的傳感器，還包括從其他信息間接地獲得實(shí)際值的手段，例如從噴油周期可以知道比油耗。根據(jù)目的不同可以這樣改變轉(zhuǎn)速額定值和/或至少調(diào)節(jié)一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)裝置，除功率之外，至少保持一個(gè)工作參量不變，而使其它工作參量值接近其最佳值。
為了加快工作參量的優(yōu)化，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中還存儲(chǔ)有特性圖數(shù)據(jù)，用于組合功率額定值和/或轉(zhuǎn)速額定值數(shù)據(jù)和/或至少調(diào)節(jié)一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)與至少一個(gè)工作參量有關(guān)的數(shù)據(jù)。控制裝置測(cè)出傳感器測(cè)得的工作參量的實(shí)際值與存儲(chǔ)值的偏差并根據(jù)偏差值，特別是增值來(lái)修正存儲(chǔ)值。這樣，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中就產(chǎn)生了可供使用的基本控制量，控制裝置根據(jù)該基本控制量調(diào)校最佳的工作點(diǎn)。
最后提到的構(gòu)思還用于實(shí)現(xiàn)在本發(fā)明第一目的中提及的數(shù)據(jù)組合。
還有一種具有特殊意義的方案，其中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器不僅存儲(chǔ)前面提到的修正的工作參量的數(shù)據(jù)，而且還存儲(chǔ)初始數(shù)據(jù)的組合，這些數(shù)據(jù)組合代表著內(nèi)燃機(jī)在新?tīng)顟B(tài)下的特性曲線圖數(shù)據(jù)?？刂蒲b置將用前述方法修正的至少一個(gè)工作參量、特別是比油耗的修正數(shù)據(jù)與初始數(shù)據(jù)相比較，當(dāng)偏離量超過(guò)了預(yù)定值或偏離了特性圖曲線方向，控制裝置產(chǎn)生一個(gè)表示工作干擾的控制信號(hào)。對(duì)實(shí)際工作參量數(shù)據(jù)與初始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較為發(fā)動(dòng)機(jī)診斷提供了可能性。例如在內(nèi)燃機(jī)扭矩或功率下降時(shí)油耗會(huì)出現(xiàn)突變，因此可以根據(jù)油耗的突變推知內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)或多個(gè)汽缸不工作了。有害物質(zhì)排放量的劇變可以解釋為控制三元催化劑的元件出現(xiàn)了故障。
表示工作干擾的控制信號(hào)可以通過(guò)例如激勵(lì)報(bào)警裝置的方式通知司機(jī)。同樣也可以安裝一個(gè)診斷系統(tǒng)的故障存儲(chǔ)器，以存儲(chǔ)留待日后修理時(shí)用的數(shù)據(jù)。根據(jù)所診斷的故障也可以直接干涉汽車的運(yùn)行，以免汽車被進(jìn)一步損壞。例如內(nèi)燃機(jī)的最大功率和/或最大轉(zhuǎn)速可被限制在容許值以內(nèi)，或者啟動(dòng)一個(gè)減少有故障油缸噴油量的緊急行駛程序。
以下將借助于附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。其中

圖1表示本發(fā)明汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的示意圖;
圖2是圖1所示裝置的內(nèi)燃機(jī)特性曲線圖，用于說(shuō)明裝置的工作方式;
圖3所示是與圖1所示裝置不同的一個(gè)實(shí)施方案;
圖4是用于說(shuō)明圖3所示裝置的工作方式的內(nèi)燃機(jī)特性曲線圖。
圖1所示傳動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)由內(nèi)燃機(jī)1驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)3，發(fā)電機(jī)是由多組線圈定子與永磁鐵轉(zhuǎn)子組成的。在線圈(未詳細(xì)表示)處連接有一個(gè)整流和電流控制開(kāi)關(guān)5，該開(kāi)關(guān)將驅(qū)動(dòng)時(shí)通過(guò)內(nèi)燃機(jī)1在發(fā)電機(jī)3中產(chǎn)生的交流電經(jīng)過(guò)整流變成直流的、可控量的電流。電流控制開(kāi)關(guān)5經(jīng)過(guò)等壓中間回路7向電動(dòng)機(jī)11的多個(gè)電子整流和電流控制開(kāi)關(guān)9供電，每個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)汽車車輪。圖1中僅表示了一個(gè)電動(dòng)機(jī)11及與之相關(guān)的整流-電流控制開(kāi)關(guān)。電動(dòng)機(jī)11也可以是多繞組線圈定子與永磁鐵轉(zhuǎn)子。整流-電流控制開(kāi)關(guān)5與調(diào)壓開(kāi)關(guān)13連接，該開(kāi)關(guān)13檢測(cè)直流中間回路7中的實(shí)際電壓并經(jīng)過(guò)電流控制開(kāi)關(guān)將其保持在由15給出的額定值。
控制裝置19通過(guò)信號(hào)通路17控制由電流控制開(kāi)關(guān)5向等壓中間回路7輸送的直流電流?？刂蒲b置19響應(yīng)通過(guò)傳感器21檢測(cè)到的油門踏板23的位置，并根據(jù)油門踏板位置控制對(duì)應(yīng)于等壓中間回路電流與電壓的乘積的驅(qū)動(dòng)功率?？刂蒲b置19通過(guò)信號(hào)通路25控制電動(dòng)機(jī)11的電流從而控制其工作扭矩。
由內(nèi)燃機(jī)1供給等壓中間回路7的電功率必須考慮發(fā)電機(jī)3和電流控制開(kāi)關(guān)5的損耗，即要考慮這些部件的電效率。相應(yīng)地，控制裝置19同樣根據(jù)油門踏板位置通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)裝置27控制內(nèi)燃機(jī)的功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)29、如節(jié)氣門或噴油泵。
內(nèi)燃機(jī)1與發(fā)電機(jī)3之間為機(jī)械連接因而二者同轉(zhuǎn)速工作，在穩(wěn)定工作狀態(tài)下內(nèi)燃機(jī)1的輸出扭矩等于發(fā)電機(jī)3的輸入扭矩。內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的功率近似地正比于扭矩與轉(zhuǎn)速之乘積。由于發(fā)電機(jī)的效率損失，發(fā)電機(jī)3產(chǎn)生的電功率小于內(nèi)燃機(jī)1的功率。一方面調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)1的功率執(zhí)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)29，另一方面調(diào)節(jié)產(chǎn)生在電流控制開(kāi)關(guān)5的發(fā)電機(jī)電流，二者的影響可以使內(nèi)燃機(jī)1的工作點(diǎn)沿著特性圖中的等功率特性曲線任意變化。圖2表示了一個(gè)具有100kw功率的內(nèi)燃機(jī)的特性曲線圖。該特性曲線圖表示了由內(nèi)燃機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的扭矩M隨轉(zhuǎn)速n的變化曲線。在特性圖中，粗虛線表示內(nèi)燃機(jī)等功率曲線族P，細(xì)虛線D表示在給定的節(jié)氣門開(kāi)度下，內(nèi)燃機(jī)功率伺服機(jī)構(gòu)的位置。圖中的特性圖中的細(xì)實(shí)線表示等比油耗(克/千瓦小時(shí))曲線。該特性圖表明，在不同的轉(zhuǎn)速下，通過(guò)選擇不同的節(jié)氣門開(kāi)度可以得到具有相同功率的工作點(diǎn)，但是，對(duì)應(yīng)于每個(gè)功率值只有一個(gè)最小比油耗工作點(diǎn)。最小比油耗工作點(diǎn)位于特性圖的粗點(diǎn)劃線B上。例如當(dāng)節(jié)氣門開(kāi)度為45°、轉(zhuǎn)速約為2100轉(zhuǎn)/分時(shí)，30kw功率對(duì)應(yīng)的是最小比油耗。
根據(jù)圖1所示的傳動(dòng)系統(tǒng)可以使內(nèi)燃機(jī)至少在穩(wěn)態(tài)工作時(shí)總是工作在最小比油耗的工作點(diǎn)上。為此在控制裝置19的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器31中存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于最小比油耗的曲線B上的工作點(diǎn)的數(shù)據(jù)組合，這些存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)組合包括相應(yīng)于每個(gè)功率值和工作點(diǎn)的與轉(zhuǎn)速額定值對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)以及與內(nèi)燃機(jī)1的功率伺服機(jī)構(gòu)位置對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，控制裝置19根據(jù)油門踏板給出的功率額定值從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器31中選出轉(zhuǎn)速額定值和執(zhí)行機(jī)構(gòu)29的位置值。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)回路33可以做為控制裝置19的一部分，它通過(guò)電流控制開(kāi)關(guān)5將發(fā)電機(jī)3的電功率調(diào)到一定值，在該值下轉(zhuǎn)速等于所需工作點(diǎn)的轉(zhuǎn)速額定值。經(jīng)35輸送到轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器33中的實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)可以用諸如傳感器或類似手段測(cè)知。與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式相同地，控制裝置19將功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)29的伺服驅(qū)動(dòng)裝置27調(diào)整到由數(shù)據(jù)組合確定的節(jié)氣門開(kāi)度。
受內(nèi)燃機(jī)1溫度或其它參數(shù)的影響，內(nèi)燃機(jī)1實(shí)際產(chǎn)生的功率可能會(huì)偏離根據(jù)工作點(diǎn)數(shù)據(jù)組合得到的功率額定值。因此控制裝置19中還包括一個(gè)37所示的功率調(diào)整器，該調(diào)整器根據(jù)由發(fā)電機(jī)3的電流和電壓確定的電功率來(lái)給出功率的實(shí)際值，并將該實(shí)際值與相應(yīng)于油門踏板位置預(yù)定的功率額定值加以比較。為了調(diào)整功率，控制裝置19監(jiān)視轉(zhuǎn)速是否已達(dá)到轉(zhuǎn)速額定值并在此后釋放作用在伺服驅(qū)動(dòng)裝置27上的功率調(diào)節(jié)器37，以便將功率調(diào)整到功率額定值。
在改變油門踏板位置時(shí)，例如欲將功率由P＝30kw提高到P＝80kw，控制裝置19將節(jié)氣門開(kāi)度值D由45°調(diào)至對(duì)應(yīng)新工作點(diǎn)P＝80kw的數(shù)據(jù)組合中相應(yīng)開(kāi)度60°。節(jié)氣門開(kāi)度的這一變化使扭矩沿著圖2中箭頭39所示方向提高，扭矩的提高使內(nèi)燃機(jī)1被加速到與新工作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速約4750轉(zhuǎn)/分。在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器33將轉(zhuǎn)速調(diào)至這個(gè)根據(jù)新工作點(diǎn)的數(shù)據(jù)組合確定的轉(zhuǎn)速額定值后，功率調(diào)整器37也將內(nèi)燃機(jī)1的功率調(diào)至根據(jù)新工作點(diǎn)數(shù)據(jù)組合確定的功率額定值80kw。圖2中的虛線41表示了在功率變化過(guò)程中扭矩隨轉(zhuǎn)速的變化。
圖2的特性曲線圖表明了內(nèi)燃機(jī)扭矩M對(duì)內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的依賴關(guān)系。但傳動(dòng)系統(tǒng)的控制裝置也可以將這樣的特性圖做為基礎(chǔ)，該特性圖將發(fā)電機(jī)3或電流控制開(kāi)關(guān)5的輸出電功率作為參數(shù)，并一同考慮這些部件的效率。在圖2的內(nèi)燃機(jī)扭矩特性圖中疊加有比油耗特性曲線圖，其中數(shù)據(jù)組合代表著具有最小比油耗的工作點(diǎn)。不過(guò)，也可以將比油耗特性曲線圖單獨(dú)存儲(chǔ)，這樣，控制裝置19可以在各特定情況下根據(jù)多個(gè)特性曲線圖計(jì)算工作點(diǎn)的數(shù)據(jù)組合。
控制裝置19在標(biāo)號(hào)43處配有燃料測(cè)定裝置，用于測(cè)定實(shí)際的油耗。燃料測(cè)定裝置可以是流量測(cè)定計(jì)或類似裝置，或者是從發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中取出的有關(guān)輸送或噴射的燃料量的裝置，或根據(jù)噴油閥開(kāi)啟時(shí)間進(jìn)行判斷的裝置。控制裝置19根據(jù)實(shí)際流入的燃料量確定出同在實(shí)際工作點(diǎn)設(shè)定的功率相關(guān)聯(lián)的實(shí)際比油耗。存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器31中的有關(guān)比油耗的數(shù)據(jù)將根據(jù)實(shí)際油耗不斷地進(jìn)行修正。以這樣的方式，特別圖即可自行適應(yīng)內(nèi)燃機(jī)由老化或由系列測(cè)量而產(chǎn)生的差別。比油耗特性圖的適應(yīng)性更進(jìn)一步體現(xiàn)在，有關(guān)比油耗的存儲(chǔ)信息的變化與實(shí)際值偏差相對(duì)較小。因此根據(jù)該特性圖測(cè)定比油耗時(shí)，因測(cè)量誤差或類似因素產(chǎn)生的影響較小。不難理解，控制裝置19也可以用傳統(tǒng)的疊代方法根據(jù)實(shí)際特性圖修正具有最小比油耗的工作點(diǎn)。
匹配油耗特性圖也可以根據(jù)內(nèi)燃機(jī)1的其它工作參量進(jìn)行，特別是根據(jù)溫度傳感器45測(cè)得的機(jī)油溫度或內(nèi)燃機(jī)1的冷卻水溫度。
除比油耗外，在調(diào)整內(nèi)燃機(jī)1的最佳工作點(diǎn)時(shí)還可以考慮其它工作參量。例如，確定工作點(diǎn)的功率也受到點(diǎn)火角或空一燃比或吸入空氣的溫度的影響。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器31可存有用于這些工作參量的附加特性曲線圖。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器31中還包含有組合算法，該算法使控制裝置19有可能估價(jià)出每個(gè)工作參量的意義，并根據(jù)該估價(jià)確定多個(gè)工作參量適應(yīng)于工作狀態(tài)的最佳選擇。
確定多個(gè)工作參量的總的最佳選擇基礎(chǔ)是，使內(nèi)燃機(jī)或發(fā)電機(jī)輸出的功率恒等于預(yù)定的功率額定值。該前提可以將以非油耗為目的的工作參量也歸入該選擇中?？刂蒲b置19以這樣方式改變那些對(duì)功率發(fā)生作用的工作參量的優(yōu)越之處在于，由下列目的的組合來(lái)得到由存儲(chǔ)的組合算法所確定的最佳值-最小比油耗，-最小有害物質(zhì)排放量和最小有害的有害物質(zhì)組分，-最小噪音排放量，
盡可能耐久的內(nèi)燃機(jī)養(yǎng)護(hù)性。
為此，控制裝置作用于一個(gè)測(cè)定有害物質(zhì)含量的傳感器47，如Lambda探針和/或測(cè)定噪音量的傳感器49。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器31中相應(yīng)地包含有有害物質(zhì)排放量和有害物質(zhì)組分的特性圖以及噪音特性圖和有關(guān)內(nèi)燃機(jī)保養(yǎng)的信息。當(dāng)然，在特定情況下，控制裝置19在確定最佳工作點(diǎn)時(shí)也以以只考慮上述特性圖中的一部分，而且這些特性圖也可以參照前述的有關(guān)比油耗特性圖那樣進(jìn)行修正。
例如，控制裝置19這樣一起改變點(diǎn)火角和功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)29的調(diào)節(jié)位置，使得比油耗在功率不變的條件下下降，而又使有害物質(zhì)排放量不超出允許的上限。為了設(shè)定具有最小比油耗的工作點(diǎn)，控制裝置19借助于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器33改變轉(zhuǎn)速并改變功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)29的調(diào)節(jié)位置，以使發(fā)電機(jī)3的輸出功率保持恒定。這在圖2所示的特性圖中即意味著工作點(diǎn)沿著一條等功率曲線變化，如工作點(diǎn)51沿著雙向箭頭53變化。在改變了轉(zhuǎn)速和功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)29的調(diào)節(jié)位置之后，功率調(diào)整器37的作用即為保持功率不變。沿著等功率曲線確定出比油耗及有關(guān)的應(yīng)考慮的工作參量值，并將其與相應(yīng)的轉(zhuǎn)速一起存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器31中。在沿著等功率曲線變化的過(guò)程中，如果比油耗上升，這意味著實(shí)際工作點(diǎn)已偏離最佳工作點(diǎn)。通過(guò)進(jìn)一步改變轉(zhuǎn)速，控制裝置19又找到一個(gè)較理想的比油耗。調(diào)節(jié)適于最小比油耗的最佳轉(zhuǎn)速可以在行駛過(guò)程中進(jìn)行，這樣，為得到行駛時(shí)的最佳關(guān)系就不必非要知道精確的比油耗特性圖了。
要優(yōu)化多個(gè)工作參量時(shí)，應(yīng)該這樣進(jìn)行，在改變一個(gè)參量時(shí)需維持其它參量不變。
圖3表示了傳動(dòng)系統(tǒng)的另一實(shí)施例，它與圖1所示傳動(dòng)系統(tǒng)的主要差別僅在于設(shè)定工作點(diǎn)時(shí)的調(diào)節(jié)方案不同。具有同樣功能的部件仍采用圖1中的相同部件的標(biāo)號(hào)，所不同的只是在標(biāo)號(hào)后均增加了一個(gè)“a”。為說(shuō)明這些部件的結(jié)構(gòu)和功能，需要涉及到對(duì)圖1和圖2的描述。
與圖1所示傳動(dòng)系統(tǒng)不同，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器33a控制功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)29a的伺服驅(qū)動(dòng)裝置27a，而功率調(diào)整器37a則通過(guò)電壓調(diào)節(jié)器13a制約著流入電流控制開(kāi)關(guān)5a中的發(fā)電機(jī)電流，從而制約發(fā)電機(jī)3a輸入到等壓中間回路7a中的電功率。為了設(shè)定在圖4的特性圖中的工作點(diǎn)，控制裝置19a根據(jù)踏板23a的位置預(yù)定的功率額定值從存儲(chǔ)器31a中讀出功率額定值數(shù)據(jù)與至少用于轉(zhuǎn)速額定值數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組合。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器33a根據(jù)轉(zhuǎn)速額定值將內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至額定轉(zhuǎn)速，而功率調(diào)整器37a將輸出功率調(diào)至額定功率。數(shù)據(jù)組合還可以包含其它工作參量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器31a中可以存入用于優(yōu)化工作參量的數(shù)據(jù)，如圖1所述那樣。
當(dāng)踏板位置改變從而要求改變功率時(shí)，功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)29a與圖2所示的調(diào)節(jié)方式不同的是，并不立即調(diào)到根據(jù)功率改變而產(chǎn)生的調(diào)節(jié)值，而是相應(yīng)于變化的轉(zhuǎn)速沿著最小比油耗曲線B變化。如圖4所示，在功率由P＝20kw變到P＝60kw，節(jié)氣門開(kāi)度隨著轉(zhuǎn)速由1500轉(zhuǎn)/分到3600轉(zhuǎn)/分的變化而從35°變至55°。為了獲得內(nèi)燃機(jī)1a的加速扭矩，控制裝置19a提高轉(zhuǎn)速額定值，從而轉(zhuǎn)速開(kāi)始上升。但是，為了獲得內(nèi)燃機(jī)1a的加速扭矩，功率調(diào)整器37a使由發(fā)電機(jī)3a輸至等壓中間回路7a的電功率保持恒定，直至得到一個(gè)理想的、用于加速的扭矩增值M1。然后使電功率沿著一個(gè)可任意選擇的曲線A逼近新工作點(diǎn)。一旦內(nèi)燃機(jī)1a達(dá)到轉(zhuǎn)速額定值，加速功率即可為汽車全部使用了，這樣控制裝置19a在最小油耗時(shí)首先考慮內(nèi)燃機(jī)1a和發(fā)電機(jī)3a的加速，在達(dá)到新工作點(diǎn)后才考慮輸入到電動(dòng)機(jī)11a的電功率。
為最大加速，例如在換低速擋(kickdow)時(shí)，允許在功率改變期間偏離最小油耗曲線，其中，功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)29a調(diào)至曲線Dmax表示的最大油門位置。這樣，內(nèi)燃機(jī)1a沿著圖4中的曲線55變化，從而扭矩增量M2可用于加速內(nèi)燃機(jī)，然后功率調(diào)整器37a重又按照曲線A1跟蹤電功率，一旦內(nèi)燃機(jī)1a達(dá)到轉(zhuǎn)速額定值，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置又被調(diào)回到具有最小比油耗的工作點(diǎn)上(例如圖4中的55°)。
由于內(nèi)燃機(jī)與發(fā)電機(jī)的功率特性圖的特性圖數(shù)據(jù)可以修正，因而可以對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行故障診斷，如參考圖1裝置時(shí)描述的那樣。不言而喻，圖3所示的傳動(dòng)系統(tǒng)也可以進(jìn)行診斷。
為診斷故障，控制裝置19監(jiān)視存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器31中的比油耗特性圖數(shù)據(jù)。根據(jù)與轉(zhuǎn)速的比例關(guān)系及修正的油耗數(shù)據(jù)值，可以通過(guò)與以前的數(shù)據(jù)、特別是代表內(nèi)燃機(jī)1新?tīng)顟B(tài)的初始額定特性圖的比較，可以得到有關(guān)馬達(dá)狀態(tài)，特別是其磨損狀況的信息。例如，在四缸發(fā)動(dòng)機(jī)中根據(jù)比油耗的倒數(shù)突然下降到原始值的75%的現(xiàn)象可以推斷一個(gè)缸出現(xiàn)了故障、例如火花塞故障。
當(dāng)確定出現(xiàn)了故障時(shí)，控制裝置19通過(guò)諸如顯示器57向司機(jī)發(fā)出警告信號(hào)，并且將診斷的故障存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器31做為日后修理用的情報(bào)。同樣，控制裝置19通過(guò)改變?nèi)剂蠂娙肓繂?dòng)一個(gè)緊急行駛程序，其中，在特定情況下減少噴入某汽缸內(nèi)的燃料量或者完全停止噴入，之后或有選擇地，控制裝置19可以減小內(nèi)燃機(jī)1的最大功率和/可最大轉(zhuǎn)速、或者說(shuō)限制運(yùn)行中可達(dá)到的轉(zhuǎn)速。
權(quán)利要求
1.一種汽車傳動(dòng)系統(tǒng)，包括一個(gè)內(nèi)燃機(jī)(1)，其上至少具備一個(gè)影響內(nèi)燃機(jī)功率和/或扭矩和/或轉(zhuǎn)速，并受伺服驅(qū)動(dòng)裝置(27)控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(29)，一個(gè)與內(nèi)燃機(jī)(1)的從動(dòng)軸抗扭連接的發(fā)電裝置(3)，至少一個(gè)由發(fā)電裝置(3)供電并驅(qū)動(dòng)汽車行駛的電動(dòng)機(jī)(11)，一個(gè)電子控制裝置(19、33、37)，該裝置根據(jù)油門踏板(23)的位置一方面控制至少一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)裝置(27)，另一方面控制由發(fā)電裝置(3)產(chǎn)生的和/或由電動(dòng)機(jī)(11)吸收的電功率，用于測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)(1)或與之耦合的發(fā)電裝置(3)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的裝置，以及用于測(cè)量由發(fā)電機(jī)(3)產(chǎn)生的和/或由電動(dòng)機(jī)(11)吸收的電功率的實(shí)際值的裝置，其中，控制裝置(19、33、37)包括轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置(33)，用以將實(shí)際轉(zhuǎn)速保持在一預(yù)定的轉(zhuǎn)速額定值上，還包括功率調(diào)整裝置(37)，用以將實(shí)際電功率保持在一預(yù)定的功率額定值上，該控制裝置(19、33、37)還配置有一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(31)，其中存有功率額定值的數(shù)據(jù)與轉(zhuǎn)速額定值的數(shù)據(jù)和/或至少一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)節(jié)位置的數(shù)據(jù)的組合，控制裝置(19、33、37)根據(jù)油門踏板(23)的位置來(lái)選擇數(shù)據(jù)組合，其特征在于，該數(shù)據(jù)組合根據(jù)功率額定值來(lái)確定在內(nèi)燃機(jī)(1)的發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線圖上至少對(duì)于一個(gè)工作參量具有最佳值的工作點(diǎn)，特別是具有最小比油耗、和/或最小有害物質(zhì)排放量和/或最小噪音量和/或內(nèi)燃機(jī)(1)的最大養(yǎng)護(hù)性的工作點(diǎn)，并且控制裝置(19，33，37)根據(jù)預(yù)定的功率額定值由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(31)中選擇出包括調(diào)節(jié)至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)(1)的伺服機(jī)構(gòu)(27)的數(shù)據(jù)和/或額定轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置(33)影響發(fā)電裝置(3)和/或電動(dòng)機(jī)(11)的電功率，控制裝置(19、33、37)首先根據(jù)由存儲(chǔ)器(31)中選擇的調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)(1)的功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)(29)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置(27)，特別是調(diào)節(jié)氣門或噴油泵的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，在轉(zhuǎn)速額定值調(diào)整完畢后，功率調(diào)整器(37)影響功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)(29)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置(27)的工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置(33a)影響著內(nèi)燃機(jī)(1a)的功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)(29a)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置(27a)，特別是節(jié)氣門或噴油泵的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，而功率調(diào)整裝置(37a)則影響著發(fā)電裝置(3a)和/或電動(dòng)機(jī)(11a)的電功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，在預(yù)定的功率額定值改變時(shí)，控制裝置(19、33、37)將內(nèi)燃機(jī)(1)的功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)(27)調(diào)整到根據(jù)已改變功率額定值的數(shù)據(jù)組合確定的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，在預(yù)定的功率額定值改變時(shí)，控制裝置(19a、33a、37a)起初保持電功率不變，同時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置(27a)使轉(zhuǎn)速逼近根據(jù)已變功率額定值的數(shù)據(jù)組合確定的轉(zhuǎn)速額定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，控制裝置(19、33、37)上配置有一個(gè)傳感器，用于測(cè)量由數(shù)據(jù)組合確定的工作參量的實(shí)際值，并且在設(shè)定了內(nèi)燃機(jī)(1)的工作點(diǎn)后，控制裝置(19、33、37)判斷由工作點(diǎn)的數(shù)據(jù)組合預(yù)定的工作參量的存儲(chǔ)值與其實(shí)際值的偏差，并根據(jù)該偏差，特別是增量修正該存儲(chǔ)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，在修正完工作參量的存儲(chǔ)值后，控制裝置(19、33、37)根據(jù)工作參量的修正值重新確定工作點(diǎn)，該工作點(diǎn)具有最佳的工作參量。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，控制裝置(19、33、37)上配置有測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)溫度的傳感器(45)，控制裝置(19、33、37)根據(jù)所測(cè)的溫度修正工作參量的存儲(chǔ)值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，控制裝置(19、33、37)上至少有一個(gè)響應(yīng)內(nèi)燃機(jī)(1)和/或發(fā)電裝置(3)和/或電動(dòng)機(jī)(11)的某工作參量的傳感器，特別是溫度傳感器(45)和/或廢氣傳感器(47)，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)組合包含該工作參量的附加數(shù)據(jù)并且控制裝置(19、33、37)根據(jù)所測(cè)的該工作參量的值選擇數(shù)據(jù)組合。
10.按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，控制裝置(19、33、37)控制多個(gè)根據(jù)不同工作參量來(lái)影響內(nèi)燃機(jī)(1)的功率和/或扭矩和/或轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)裝置和/或內(nèi)燃機(jī)(1)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置(27)并將數(shù)據(jù)組合存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(31)中，該數(shù)據(jù)組合包括多個(gè)調(diào)節(jié)裝置，特別是伺服驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，控制裝置(19、33、37)上配置有用于檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)(1)的諸工作參量的實(shí)際值的傳感器，特別是用于檢測(cè)比油耗和/或有害物質(zhì)排放量和/或有害物質(zhì)組分和/或噪音量的傳感器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(31)中存儲(chǔ)用于預(yù)定并使多項(xiàng)工作參量同時(shí)達(dá)到最佳值的組合算法，控制裝置(19、33、37)在內(nèi)燃機(jī)(1)或發(fā)電機(jī)(3)或電動(dòng)機(jī)(11)的功率保持在預(yù)定的功率額定值的條件下，根據(jù)所測(cè)的工作參量的實(shí)際值以及存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(31)中的組合算法來(lái)改變轉(zhuǎn)速額定值和/或至少一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)裝置(27)的調(diào)節(jié)位置，以便使內(nèi)燃機(jī)在最佳工作參量下工作。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，控制裝置(19、33、37)以這樣方式改變轉(zhuǎn)速額定值和/或至少一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)裝置(27)的調(diào)節(jié)位置，除功率外至少還保持一個(gè)工作參量恒定，同時(shí)使其它工作參量值逼近最佳值。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，存儲(chǔ)器(31)中還存儲(chǔ)有特性圖數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是功率額定值數(shù)據(jù)和/或轉(zhuǎn)速額定值數(shù)據(jù)和/或至少一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)裝置(27)的調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)與至少一個(gè)工作參量的值數(shù)據(jù)的組合，控制裝置(19、33、37)測(cè)出由傳感器(43、45、47、49)測(cè)得的工作參量的實(shí)際值與工作參量的存儲(chǔ)值之間的偏差，并根據(jù)該偏差，特別是增量修正該存儲(chǔ)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，控制裝置(19、33、37)根據(jù)相應(yīng)于所測(cè)實(shí)際值修正過(guò)的存儲(chǔ)的特性圖數(shù)據(jù)改變轉(zhuǎn)速額定值和至少一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)裝置(27)的調(diào)節(jié)位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，存儲(chǔ)器(31)中存儲(chǔ)初始數(shù)據(jù)組合，它代表著內(nèi)燃機(jī)(1)在新工作狀態(tài)下的特性圖數(shù)據(jù)，并且控制裝置(19、33、37)將該初始數(shù)據(jù)與至少一個(gè)工作參量、特別是比油耗的修正數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)超過(guò)預(yù)定值或偏預(yù)定的特性曲線方向時(shí)則產(chǎn)生一個(gè)代表工作干擾的控制信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置(33)在一定的時(shí)間內(nèi)將實(shí)際轉(zhuǎn)速保持在預(yù)定的轉(zhuǎn)速額定值上，而功率調(diào)整裝置(37)則在一定的時(shí)間內(nèi)將實(shí)際功率保持在預(yù)定的功率額定值上，控制裝置(19、33、37)測(cè)出依賴于內(nèi)燃機(jī)(1)的瞬時(shí)曲軸角位置的發(fā)電裝置(3)的瞬時(shí)電流分布，并根據(jù)該電流確定內(nèi)燃機(jī)(1)依賴于瞬時(shí)曲軸角位置的瞬時(shí)扭矩分布，并將其與存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(31)中的扭矩大小和/或扭矩的瞬時(shí)分布的額定值相比較，并且當(dāng)出現(xiàn)偏離預(yù)定值或預(yù)定分布情況時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)代表工作干擾的控制信號(hào)。
全文摘要
一種汽車傳動(dòng)系統(tǒng)，其中包括一個(gè)內(nèi)燃機(jī)(1)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)(29)；一個(gè)由內(nèi)燃機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電裝置(3)，至少一個(gè)由發(fā)電裝置(3)供電并驅(qū)動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)(11)以及一個(gè)電子控制裝置(19)，該控制裝置根據(jù)油門踏板(23)的位置一方面控制至少一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)裝置(27)，另一方面控制由發(fā)電裝置(3)產(chǎn)生的和/或由電動(dòng)機(jī)(11)吸收的電功率。該裝置包括測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)(1)實(shí)際轉(zhuǎn)速的裝置和測(cè)量發(fā)電機(jī)(3)產(chǎn)生的實(shí)際功率的裝置。
文檔編號(hào)B60W10/06GK1074870SQ9211283
公開(kāi)日1993年8月4日 申請(qǐng)日期1992年10月4日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月4日
發(fā)明者烏沃·阿德勒, 漢斯-尤根·德萊克瑟, 蒂特·盧茨, 弗蘭茨·納格勒, 馬丁·奧克斯, 斯泰凡·施堡爾德, 漢斯-約歇姆·施米特-伯旅肯, 沃夫?qū)さ倮? 米歇爾·瓦格納, 霍爾格·維斯特道夫, 賴納·維克納柯 申請(qǐng)人:曼內(nèi)斯曼股份公司