DE3050625A1 - Method of vehicle propulsion - Google Patents
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- DE3050625A1 DE3050625A1 DE803050625A DE3050625A DE3050625A1 DE 3050625 A1 DE3050625 A1 DE 3050625A1 DE 803050625 A DE803050625 A DE 803050625A DE 3050625 A DE3050625 A DE 3050625A DE 3050625 A1 DE3050625 A1 DE 3050625A1
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugantrieb und insbesondere ein Verfahren zum Antrieb eines radgetriebenen Fahrzeugs, bei welchem der Betrieb eines Antriebsmotors oder Triebwerks mit der Speicherung kinetischer Energie derart koordiniert ist, daß der Wirkungsgrad des gesamten Antriebssystems maximiert wird.The present invention relates to a vehicle drive and in particular a method for driving a wheel-driven vehicle, in which the operation of a drive motor or engine with the storage of kinetic Energy is coordinated in such a way that the efficiency of the entire propulsion system is maximized.
Hybrid-Triebwerke oder Antriebsliniensysteme für Trägheitslasten, wie sie beim Betrieb von Automobilen oder anderen beräderten Fahrzeugen auftreten, sind allgemein bekannt. Im allgemeinenenthaltenHybrid-Systeme einen Antriebsmotor, wie z.B. eine innere Verbrennungskraftmaschine oder eine andere Einrichtung zur Umwandlung von in einem Kraftstoff enthaltener potentieller Energie in mechanische Energie bzw. Antriebskraft, die z.B. auf die Antriebsräder eines Fahrzeugs übertragen werden kann, eine Einrichtung zur Speicherung kinetischer Energie, wie z.B. ein Schwungrad und ein mechanisches Leistungsgetriebe, welches Energie bzw. Leistung bzw. Antriebskraft zwischen entweder demHybrid engines or drive line systems for inertial loads, such as those used in the operation of automobiles or others Wheeled vehicles occur are well known. In general, hybrid systems contain a drive motor, such as an internal combustion engine or other device for converting to fuel contained potential energy in mechanical energy or driving force, which e.g. on the drive wheels of a Vehicle can be transmitted to a device for storing kinetic energy, such as a flywheel and a mechanical power transmission, which energy or power or driving force between either the
- Antriebsmotor oder dem Schwungrad und der Trägheitslast, dargestellt durch die Antriebsräder des Fahrzeugs, übertragen kann. Die Energiespeichereinrichtung oder das Schwungrad wird verwendet, um überschüssige Energie, die durch optimierten Betrieb des Antriebsmotors erzeugt wird, oder ■ · ■- the drive motor or the flywheel and the inertial load, represented by the drive wheels of the vehicle. The energy storage device or flywheel is used to reduce excess energy that is generated by optimized operation of the drive motor, or ■ · ■
kinetische Energie bei Fahrzeugabbremsung oder beides für eine nachfolgende Umwandlung in nutzbare Antriebskraft bzw. Leistung zu speichern.kinetic energy during vehicle braking or both for a subsequent conversion into usable driving force or Save performance.
Die vielen verschiedenen Hybrid-Syste.me, die in früheren Patentschriften oder anderer Literatur beschrieben worden sind, können im allgemeinen einer von zwei Klassen zugeordnet werden, zumindestens im Hinblick auf die beabsichtigte Betriebsart. In einer ersten Klasse bildet ein Schwung-,. rad relativ hoher Technologie oder einer Energiespeichereinrichturig hoher Kapazität die Primärquelle der mechanischen Leistung, die zur Befriedigung des Leistungsbedarfs der Last oder z.B. der Antriebsräder eines Fahrzeugs verwendet wird, wobei die vom Triebwerk oder Antriebsmotor erzeugte Leistung und die Energie der Fahrzeugabbremsung primär zur Ladung des Schwungrades, wie es zur Befriedigung des Leistungsbedarfs erforderlich ist, verwendet wird. Theoretisch können Hybrid-Systeme dieser ersten Klasse erhebliche Einsparungen an Kraftstoff mit sich bringen, der zum Fahrzeugantrieb erforderlich ist aufgrundThe many different hybrid systems used in earlier Patents or other literature described can generally be assigned to one of two classes at least with regard to the intended mode of operation. In a first class, a swing forms. rad relatively high technology or an energy storage facility high capacity is the primary source of mechanical power needed to meet the power needs of the Load or e.g. the drive wheels of a vehicle is used, the generated by the engine or drive motor The power and energy of vehicle deceleration are primarily used to charge the flywheel as required to satisfy the power demand. In theory, you can Hybrid systems of this first class bring with them considerable savings in the amount of fuel required to drive the vehicle is due
(a) des Betriebs des kraftstoffverbrauchenden .Antriebsmotors oder Triebwerks nur bei optimalem speziellem Kraftstoffverbrauch, (a) the operation of the fuel-consuming drive motor or engine only with optimal special fuel consumption,
(b) des Stillstands des Triebwerks oder Antriebsmotors, wenn die gespeicherte kinetische Energie ausreicht, um das Fahrzeug anzutreiben, und größer als diejenige Energie ist, die zum Wiederstarten des Triebwerks oder Antriebsmotors erforderlich ist,und(b) the standstill of the engine or drive motor when the stored kinetic energy is sufficient to drive the vehicle to drive, and is greater than the energy required to restart the engine or drive motor is and
(c) der Speicherung und Verwendung von Bremsenergie, die sich aus der Abbremsung der.Fahrzeugmasse ergibt und welche sonst als Wärmeenergie verloren gehen würde.(c) the storage and use of braking energy resulting from the braking of the vehicle mass and which otherwise as thermal energy would be lost.
Gegen die Verwendung solcher Systeme sprechen andererseits viele Probleme, die mit dem Einbau eines Schwungrades hoherOn the other hand, many problems speak against the use of such systems, which are higher with the installation of a flywheel
Technologie in das Antriebsliriensystem verbunden sind. Schwungräder mit hoher Drehzahl tragen zu Verlusten bei der Übertragung kinetischer Energie zum und vom Schwungrad weg bei, aufgrund des erforderlichen Getriebes bzw. der Zahnradübersetzung und der Kupplungen und dergleichen. Darüberhinaus erfordern solche Schwungräder komplizierte evakuierte Gehäuse zur Vermeidung von Luftreibungsverlusten. Systeme mit Schwungrädern hoher Technologie und ähnliche Energiespeichereinrichtungen großer Kapazität sind daher anfällig gegenüber Wirkungsgradverlusten in sich selbst, wodurch der durch den optimierten Betrieb des Triebwerks oder An- ' triebsmotors erhöhte Wirkungsgrad in erheblichem Umfang kompensiert wird.Technology linked into the drive line system. High speed flywheels contribute to losses Transfer of kinetic energy to and from the flywheel due to the required gear or gear ratio and the clutches and the like. In addition, such flywheels require complicated evacuated ones Housing to avoid air friction losses. High technology flywheel systems and similar energy storage devices large capacity are therefore susceptible to efficiency losses in themselves, whereby the increased efficiency to a considerable extent through the optimized operation of the engine or drive motor is compensated.
*5 in der zweiten Klasse von Hybrid-Systemen befriedigt der Antriebsmotor oder das.Triebwerk primär den-Leistungsbedarf der Fahrzeugmasse, wobei überschüssige Energie, die sich entweder aus dem Betrieb des Antriebsmotors oder der Fahr— zeugabbremsung ergibt, in einer Speichereinrichtung relativ* 5 in the second class of hybrid systems satisfies the Drive motor or the engine primarily the power requirement the vehicle mass, with excess energy resulting from either the operation of the drive motor or the vehicle deceleration results in a storage device relative
Of) ' ■ ■ Of) '■ ■
geringer Kapazität gespeichert wird, wie z. B. einem kraftfahrtechnischen Kurbelwellenschwungrad, das für eine erhöhte Kapazität vergrößert und mit Drehzahlen betrieben wird, die in der Größenordnung oder geringfügig größer als die Drehzahlen der Kurbelwellen konventioneller innerer Verbrennungskraftmaschinen sind. Hybrid-Systeme dieser zweiten Klasse können in vorteilhafter Weise leicht an die Geometrie, bestehender Antriebslinien angepaßt werden und können außerdem die bekannte Technologie in Bezug auf stufenlos regelbare Getriebe verwenden, welche zur Optimierunglow capacity is stored, such as. B. an automotive Crankshaft flywheel that is enlarged and operated at speed for increased capacity that is on the order of or slightly greater than the speeds of the crankshafts of conventional internal Internal combustion engines are. Hybrid systems of this second class can be easily applied in an advantageous manner the geometry of existing drive lines can be adapted and can also be related to the known technology Use infinitely variable gears, which for optimization
beider Klassen von Hybrid-Systemen erforderlich sind. Diese letztere Klasse von Hybrid-Systemen ist beispielhaft in der veröffentlichten britischen Patentanmeldung 2 031 822 und auch in einem Artikel mit dem Titel "The Vadetec Inertialboth classes of hybrid systems are required. This the latter class of hybrid systems is exemplified in published British patent application 2,031,822 and also in an article entitled "The Vadetec Inertial
Drive Line" von S. Shih, E. G. Trackman and Y.Kemper, Society 35Drive Line "by S. Shih, E. G. Trackman and Y. Kemper, Society 35
of Automotive Engineers, Nr. 800101, Februar 1980 beschrieben.of Automotive Engineers, No. 800101, February 1980.
β 6 β 0 «ββ 6 β 0 «β
Computersimulationen von Kraftfahrzeugen, die mit der zweiten Klasse von.Hybrid-Systemen ausgerüstet waren, haben mit der ersten Klasse von Hybrid-Systemen vergleichbare Resultate ergeben, denenzufolge der Kraftstoffverbrauch im Vergleich zu konventionellen Kraftfahrzeugantriebslinien erheblich verringert wird. Die einzige Abänderung einer konventionellen Fahrzeugantriebslinie, welche für die zweite Klasse von Hybrid-Systemen neben der Substitution einesstufenlos regelbaren Getriebes für das normale Mehrganggetriebe und der.Anordnung eines eingebauten Mikro-r- ; Prozessors für automatisierte Steuerung und Überwachung erforderlich ist, besteht in der Verwendung einer Kupplung zwischen, der Motorkurbelwelle und dem Schwungrad und einerComputer simulations of motor vehicles equipped with the second class of hybrid systems results that are comparable to those of the first class of hybrid systems in terms of fuel consumption is significantly reduced compared to conventional automotive driveline. The only change one conventional vehicle drive line, which for the second class of hybrid systems in addition to the substitution a continuously variable transmission for the normal multi-speed transmission and the arrangement of a built-in micro-r ; Processor required for automated control and monitoring is to use a clutch between, the engine crankshaft and the flywheel and a
Erhöhung der Stärke des Schwungrades. 15Increasing the strength of the flywheel. 15th
Die Betriebsart für.die zweite Klasse von Hybrid-Systemen, und zwar eine Betriebsart, die sich von der Betriebsart mit Fahrzeugdrehzahlen, bei welchen die Motorkurbelwelle und die \ Fahrzeugantriebsräder in direkter Antriebsverbindung stehen, unterscheidet, umfaßt einen optimierten : Betrieb des'Antriebsmotors zur Befriedigung des Leistungsbedarfs an den Antriebsrädern, unabhängig davon, wie gering diese Leistung sein mag. Die kinetische Energie der Fahrzeugabbremsung wird im Schwungrad gespeichert und der MotorThe operating mode for the second class of hybrid systems, namely an operating mode which differs from the operating mode with vehicle speeds in which the engine crankshaft and the vehicle drive wheels are in direct drive connection, comprises an optimized : operation of the drive motor for satisfaction the power requirement on the drive wheels, regardless of how low this power may be. The kinetic energy of vehicle braking is stored in the flywheel and the engine
abgeschaltet, wenn die so im Schwungrad gespeicherte Energie zur Befriedigung des Leistungsbedarfs der Antriebsradlast sowie zum Wiederstarten des Antriebsmotors ausreicht.switched off when the energy stored in the flywheel to satisfy the power requirements of the drive wheel load as well as to restart the drive motor is sufficient.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Hybrid-System,According to the present invention, a hybrid system is
das aus einem kraftstoffverbrauchenden Antriebsmotor mit einem Leistungsausgang besteht, welcher mit der Fahrzeuglast in Serie über eine Kupplung, ein Schwungrad und ein Getriebe mit veränderlichem Drehzahlverhältnis verbunden ist, derart betrieben, daß niedrige thermische Wirkungsgradethat from a fuel-consuming drive engine There is a power output which is connected to the vehicle load in series via a clutch, a flywheel and a Gearbox with variable speed ratio connected, operated in such a way that low thermal efficiencies
im kraftstoffverbrauchenden Antriebsmotor., ohne daß Wirkungsgradverluste für den Rest des Systems hinzugefügt werden,in the fuel-consuming drive engine. Without loss of efficiency for the rest of the system to be added,
in einfacher Weise dadurch vermieden werden, daß der Antriebsmotor, wenn dessen Betrieb erforderlich ist, nicht unterhalb eines Minimalniveaus erzeugter Leistung betrieben wird, wodurch ein relativ enger Bereich guter thermischer Wirkungsgrade geschaffen wird, wobei vom Antriebsmotor erzeugte Leistung, welche über die zum Antrieb des Fahrzeugs erforderliche Leistung hinausgeht, während eines solchen Betriebs des Antriebsmotors im Schwungrad gespeichert wird und wobei die der Fahrzeuglast zugeführte Leistung durch Änderung des Drehzahlverhältnisses des Getriebes gesteuert wird. Der Antriebsmotorrwird vom Schwungrad abgekuppelt und abgeschaltet, um den Kraftstoffverbrauch zu beenden, wenn das Schwungrad ein vorbestimmtes Drehzahlniveau erreicht. Die gespeicherte kinetische Energie wird dann durch den geregelten Betrieb des Getriebes veränderlichen Drehzahlverhältnisses als Antriebskraft bzw. Leistung zu der Last übertragen.be avoided in a simple manner that the drive motor, if its operation is required, not operated below a minimum level of generated power becomes, creating a relatively narrow range of good thermal Efficiency is created, with the power generated by the drive motor, which is used to drive the vehicle required power goes, is stored in the flywheel during such operation of the drive motor and wherein the power delivered to the vehicle load is controlled by changing the speed ratio of the transmission will. The drive motor is decoupled from the flywheel and switched off to stop fuel consumption, when the flywheel reaches a predetermined speed level. The stored kinetic energy is then used by the Controlled operation of the transmission with variable speed ratio as driving force or power to the load transfer.
Die vorliegende Erfindung ist primär darauf gerichtet, ein verbessertes Verfahren zum Antrieb eines radgetriebenen Fahrzeugs zu schaffen unter Verwendung eines Hybrid-Systems der identifizierten zweiten Klasse, wobei der kraftstoff— verbrauchende Antriebsmotor des Systems nur, wie erforderlich, betrieben wird und,wenn erforderlich, nur oberhalb von Ausgangsleistungsniveaus betrieben wird, durch welche ein enger Bereich guter thermischer Wirkungsgrade erzielt wird.The present invention is primarily directed to an improved method of driving a wheel-driven vehicle To create a vehicle using a hybrid system of the identified second class, the fuel- consuming drive motor of the system is only operated as required and, if required, only above Output power levels are operated through which a narrow range of good thermal efficiencies is achieved.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Be-Schreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen: .Further features, advantages and possible uses of the The present invention emerges from the following description of exemplary embodiments in conjunction with FIG Drawing. In it show:.
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Komponenten eines Hybrid-Systems, das bei der Praktizierung der vorliegenden Erfindung verwendet wird,Fig. 1 is a schematic representation of the components of a Hybrid system used in the practice of the present invention
• »Ο » ft β «β «β• »Ο» ft β «β« β
Fig. 2 eine grafische Darstellung eines Kennlinienfelds der Motorleistung,2 shows a graphic representation of a family of characteristics the engine power,
Fig. 3 eine grafische Darstellung gemäß Fig. 2, in welcher der Motorbetrieb gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, undFIG. 3 is a graphical representation according to FIG. 2, in which the engine operation according to the present invention is illustrated, and
Fig. 4 eine grafische Darstellung einer Kurve, die sich aus der Auftragung der Werte des spezifischen KraftstoffVerbrauchs im Bremstest gegen die erzeugte Leistung (Engine Horsepower) bei. minimaler konstanter Motordrehzahl ergibt.4 shows a graphical representation of a curve which results from the plot of the values of the specific fuel consumption in the brake test against the generated power (engine horsepower). minimum constant Engine speed results.
In Fig. 1 ist ein Hybrid-Triebwerksystem oder eine Antriebslinie gezeigt mit einem kraftstoffverbrauchenden Antriebsmotor oder Triebwerk 10,mit einer Ausgangswelle 12, die lösbar über eine Kupplung 14 mit einem Schwungrad 16 und der Eingangswelle 18 eines Getriebes mit veränderlichem Drehzahlverhältnis,.vorzugsweise einer stufenlos (regelbaren Getriebeeinheit 20 verbunden ist..Der Ausgang der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit ist über eine Betriebsart-Steuereinheit mit abschließende.? Antriebswelle 24 verbunden, die zur Leistungsübertragung mit einer Last, dargestelltIn Fig. 1 is a hybrid engine system or drive line shown with a fuel consuming prime mover or engine 10 having an output shaft 12 which releasable via a clutch 14 with a flywheel 16 and the input shaft 18 of a transmission with variable Speed ratio,. Preferably a stepless (adjustable Transmission unit 20 is connected..The output of the continuously variable transmission unit is via an operating mode control unit with a final.? Drive shaft 24 connected to the power transmission with a load, shown
durch ein Antriebsrad 26 eines Landfahrzeugs, verbunden ist. 25by a drive wheel 26 of a land vehicle. 25th
Der Antriebsmotor oder das Triebwerk 10 kann irgendein Triebwerk der verschiedenen Arten sein, in welchem die potentielle Energie in einen verbrennbaren Kraftstoff in ? The prime mover or engine 10 may be any of the various types in which the potential energy is converted into a combustible fuel in ?
mechanische Energie bzw. Leistung an der Welle 12 umgewandeltmechanical energy or power converted at the shaft 12
wird. Dieses Triebwerk ist schematisch in Fig. 1 als Kolbenmotor dargestellt mit einer Kurbelwelle^,deren direkte Verlängerung die Welle 12 ist, einer Kraftstoffzufuhr 30 und einer Zumessungseinrichtung 32, vorzugsweise einem Kraftstoff einspritzer, durch welchen eine gesteuerte Kraftstoffzufuhr von der Zufuhreinrichtung 3O zum Motor 10 bewirkt wird. Die Kupplung 14, die stufenlos regelbare Getriebe-will. This engine is shown schematically in Fig. 1 as a piston engine with a crankshaft ^, whose direct extension the shaft 12, a fuel supply 30 and a metering device 32, preferably a fuel injector, through which a controlled fuel supply from the feeder 3O to the motor 10 is effected. The clutch 14, the continuously variable transmission
·*· einheit 20 und die Betriebsartsteuereinheit sind vollständig in der oben erwähnten veröffentlichten britischen Patentanmeldung 2 031 822 beschrieben und brauchen daher hier nicht im einzelnen für ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Es wird jedoch angemerkt, daß die stufenlos regelbare Getriebeeinheit Leistung von der Eingangswelle 18 zur Ausgangswelle in einem Bereich stufenlos regelbarer Drehzahlverhältnisse übertragen kann. Die Betriebsartsteuereinrichtung kann als Übersetzung betrachtet werden, durch welche das System zwischen den Betriebsarten "vorwärts'1, "neutral" und "rückwärts" verstellt werden kann, sowie als Einheit zur Schaffung vielfacher Ausgänge mit festgelegtem Drehzahlverhältnis von der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit 20. Wie dargestellt,ist die Kupplung 14 eine Reib- ° kupplung, welche zwischen vollem Eingriff und Nichteingriff verstellt werden kann.Unit 20 and the mode control unit are fully described in the above mentioned published British patent application 2,031,822 and therefore need not be described in detail herein for a complete understanding of the present invention. It is noted, however, that the continuously variable transmission unit can transfer power from the input shaft 18 to the output shaft in a range of continuously variable speed ratios. The operating mode control device can be viewed as a gear ratio through which the system can be shifted between the operating modes "forward '1 ,""neutral" and "reverse", as well as a unit for creating multiple outputs with a fixed speed ratio from the continuously variable transmission unit 20. As shown , the clutch 14 is a friction clutch, which can be adjusted between full engagement and disengagement.
Das Schwungrad 16 ist ein Schwungrad geringer Technologie und ändert seine Größe in Abhängigkeit von der Größe desThe flywheel 16 is a low-tech flywheel and changes size depending on the size of the
''
Motors 10 sowie von der Größe des Fahrzeugs oder einer anderen durch das System anzutreibenden Last. Das Schwungrad arbeitet sowohl als Kurbelwellenschwungrad für den Motor als auch als Energiespeichereinrichtung und kann in Praxis eine Größe in der Größenordnung herkömmlicher Kurbel-Motor 10 as well as the size of the vehicle or one other load to be driven by the system. The flywheel works both as a crankshaft flywheel for the Motor as well as energy storage device and can in practice be of the order of magnitude of conventional crank
wellenschwungräder aufweisen, die mit dem Motor IO verwendet würden.Have shaft flywheels that are used with the engine IO would.
In Fig. 1 basiert die direkte Verbindung des SchwungradesIn Fig. 1, the direct connection of the flywheel is based
mit der Eingangswelle 18 der stufenlos regelbaren Getriebe-30 with the input shaft 18 of the continuously variable transmission 30
einheit primär auf der Fähigkeit der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit 20, ein Verhältnis der Ausgangsdrehzahl zur Eingangsdrehzahl von 0/1 oder unendlich zu erzielen. Während solche Verhältnisse bei bekannten stufenlos regelbaren Getrieben geläufig sind, wird in Betracht gezogen, ■unit primarily on the ability of the continuously variable transmission unit 20 to achieve a ratio of the output speed to the input speed of 0/1 or infinity. While such relationships are common in known continuously variable transmissions, consideration is given to ■
daß eine konventionelle Reibkupplung (nicht gezeigt) zwischenthat a conventional friction clutch (not shown) between
dem Schwungrad und der Welle 18 verwendet werden kann, um den Einsatz einer stufenlos regelbaren Getriebeeinheit mit einem endlichen Bereich von Drehzahlverhältnissen oder einer Einheit, in welchem der. Bereich sich nicht bis zu einem Verhältnis der Ausgangsdrehzahl zur Eingangsdrehzahl von 0/1 erstreckt, zu erlauben.the flywheel and shaft 18 can be used to allow the use of a continuously variable transmission unit with a finite range of speed ratios or a unit in which the. Area does not extend up to a ratio of output speed to input speed of 0/1, to allow.
Die Systemsteuerung bzw. Regelung erfolgt durch einen Mikroprozessor oder Computer 34,.der wie das in der oben erwähnten veröffentlichten britischen Patentanmeldung offenbarte System eine Mehrzahl von systemüberwaehenden Eingängen,, eine Reihe von Fahrereingängen und eine Reihe von Ausgängen oder Steuerfunktionen aufweist. ÜberwachteThe system control or regulation takes place by a microprocessor or computer 34, .der like that in the above published British patent application mentioned above, the system disclosed a plurality of system monitors Entrances ,, a series of driver entrances and a series of outputs or control functions. Monitored
; Systemfunktionen beinhalten das Motordrehmoment, die Motordrehzahl, die Drehzahl des Schwungrades und des Eingangs der.stufenlos regelbaren Getriebeeinheit, die Drehzahl des Ausgangs der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit, Betriebsart-Steuerstatus, Lasjbmoment und Lastdrehzahl. Die Fahrereingänge können einen Hauptschalter 36, ein Richtungssteuerelement 38, eine Leistungsteuerung, wie z. B. ein Gaspedal 40 und ein Bremspedal 42 aufweisen. Die Ausgänge des Mikroprozessors 34',enthalten eine Kraftstoffsteuerung zur Einstellung des Kraftstoffeinspritzers 32 von einer Position eines vollständigen Abschaltens der Kraftstoffzufuhr zum; System functions include engine torque, engine speed, the speed of the flywheel and the input of the continuously variable transmission unit, the speed of the Output of the continuously variable transmission unit, operating mode control status, Load torque and load speed. The driver inputs can be a main switch 36, a direction control element 38, a power controller such as B. have an accelerator pedal 40 and a brake pedal 42. The outputs of the microprocessor 34 'contain a fuel control for adjustment of the fuel injector 32 from one position a complete shutdown of the fuel supply to the
.25 Motor 10, eine Kupplungsteuerung, durch welche die Kupplung 14 zwischen den Zuständen von der Trennung über Teileingriff zum Volleingriff verstellt werden kann, eine Steuerung des Drehzahlverhältnisses der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit und eine Betriebsartsteuerung für die Einheit 22..25 engine 10, a clutch control, through which the clutch 14 between the states of disconnection via partial engagement can be adjusted for full engagement, a control of the speed ratio of the continuously variable transmission unit and a mode controller for the unit 22.
..
Die grundlegende. Funktionsweise der Antriebslinie oder des Triebwerk systems ; illustriert in.Fig. 1 in Bezug auf die Leistungsübertragung.zwischen dem Motor IO oder dem Schwungrad 16 und dem Antriebsrad 26, ob eine solche Leistungsübertragung nun positiv ist, wenn das Rad 26 eine angetriebeneThe basic. Operation of the drive line or the engine system; illustrated in Fig. 1 in relation to the Power transmission. Between the engine IO or the flywheel 16 and the drive wheel 26, whether such a power transmission is now positive when the wheel 26 is a driven
ist, oder negativ, wenn das Fahrzeug abgebremst wird, um Energie vom Rad .26 zurück-durch die Antriebslihie in einer umgekehrten Richtung.zu. übertragen, ist primär abhängig vom Zustand der Kupplung 14 und dem.Drehzahlverhältnis der stuf enlos..regelbaren Getriebeeinheit 20. Da das Energiespeicherschwungrad 16 ebenfalls das Kurbelwellenschwungrad des Motors. IO ist, wird angemerkt, daß ein leistungserzeugender Betrieb des Motors 10 nur auftreten kann, wenn die Kuppplung 14 eingerückt ist. Wenn die Kupplung eingerückt ist, wird das Schwungrad direkt mit der Motorkurbelwelle gedreht, und die Leistungsübertragung von der Eingangswelle 18 der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit, zum Rad 26 ist ausschließlich abhängig von der Einstellung der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit-20 und der Betriebsartsteuereinheit 22. Demzufolge wird der kraftstoffverbrauchende Betrieb des Motors .10 zu allen Zeiten, wenn die Kupplung 14 ausgerückt ist, beendet oder eingestellt.is, or negative, if the vehicle is braked to return energy from the wheel .26 through the drive line in a reverse direction. to. transmitted, is primarily dependent the state of the clutch 14 and the speed ratio the steplessly adjustable gear unit 20. Da the energy storage flywheel 16 is also the crankshaft flywheel of the motor. It is noted that power generating operation of the engine 10 only occurs can when the clutch 14 is engaged. When the clutch is engaged, the flywheel is right with you the engine crankshaft rotated, and the power transmission from the input shaft 18 of the continuously variable transmission unit, to wheel 26 is solely dependent on the setting the continuously variable transmission unit-20 and the mode control unit 22. Accordingly, the fuel consuming engine .10 operation at all Times when the clutch 14 is disengaged, terminated or discontinued.
Aus dem vorhergehenden wird klar, daß der Motor 10 anfänglich durch Drehen des Hauptschalters 36 gestartet werden kann, um einen elektrischen Anlaßmotor (nicht gezeigt), der triebmäßig mit dem Schwungrad 16. verbunden ist, zu erregen. Zu dieser Zeit ist das Schwungrad vom Rad 26 getrennt,entweder durch Einstellung der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit auf ein Null-Äusgangsverhältnis oder durch Ausrücken einer Kupplung (nicht .gezeigt) zwischen dem Schwungrad und dem Eingang der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit 20. Wenn die Betriebsartsteuereinheit 22 so eingestellt ist, daß die Antriebslinie in einer Vorwärtsantriebsrichtung arbeitet, wird die vom Motor 10 erzeugte Leistung mit geeigneter Steuerung der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit 20 und des Kraftstoffeinspritzers 32 derart auf das Rad 26 übertragen, wie es im nachfolgenden näherFrom the foregoing it will be clear that the engine 10 can be started initially by turning the main switch 36 can to an electric starter motor (not shown) which is drivingly connected to the flywheel 16. to energize. At this time the flywheel is separated from the wheel 26, either by setting the continuously variable Gear unit to a zero output ratio or through Disengagement of a clutch (not shown) between the Flywheel and the input of the continuously variable transmission unit 20. If the mode control unit 22 so is set so that the drive line is in a forward drive direction works, the power generated by the engine 10 with suitable control of the continuously variable Gear unit 20 and the fuel injector 32 such transferred to the wheel 26, as described in more detail below
^° beschrieben wird.^ ° is described.
^ Π Γ Π Ο Λ Γ^ Π Γ Π Ο Λ Γ
1DaS Verständnis der Art und Weise, in welcher der Kraftstoffeinspritzer 32 eingestellt wird, um den leistungserzeugenden Betrieb des Motors 10 zu steuern, wenn erforderlich, sowie der Einstellung des Drehzahlverhältnisses der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit 20 wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 erleichtert. In dem Motorwirkungsgradkennlinienfeld der Fig. 2 sind verschiedene Niveaus konstanten thermischen Wirkungsgrades, dargestellt durch Linien konstanten spezifischen Kraftstoffverbrauches im Bremstest, jeweils mit-numerischen Werten von pound/horsepower/hour-Einheiten beziffert, gezeigt Lfür : sich ändernde Werte.des Motordrehmomentes (M-Kg) und der Motordrehzahl (UPM) gezeigt. Die optimierte, vom Motor erzeugte Leistung ist in-Fig. 2 durch eine Kurve T. dargestellt. Mit anderen Worten wird ein idealer Betrieb des Motor 10 vom Standpunkt der Gewinnung der kostengünstigsten, vom Motor , selbst erzeugten Leistung eine Regelung des Kraftstoffeinspritzers 32 erfordern, um für Drehmoment- und Drehzahlwerte auf der Kurve T. zu sorgen. Aus den numerischen Werten, welche den Kurven mit konstantem spezifischem Kraftstoffverbrauch im Bremstest in Fig. 2 zugeordnet sind, kann entnommen werden, daß der Kraftstoffverbrauch oberhalb einer Linie, bei welcher der konstante spezifische Kraftstoffverbrauch im Bremstest ungefähr 0,60 pound/horsepower/hour ist, mit einer relativ niedrigen Rate abnimmt. Der spezifische 1 Understanding of the manner in which the fuel injector 32 is adjusted to control the power generating operation of the engine 10 when necessary and the adjustment of the speed ratio of the continuously variable transmission unit 20 will be facilitated with reference to FIG. In the engine efficiency characteristic field of Fig. 2, different levels of constant thermal efficiency, represented by lines of constant specific fuel consumption in the brake test, each numbered with numerical values of pound / horsepower / hour units, shown L for: changing values of the engine torque (M- Kg) and the engine speed (RPM). The optimized power generated by the engine is shown in FIG. 2 represented by a curve T. In other words, ideal operation of the engine 10 from the standpoint of obtaining the most cost-effective power generated by the engine itself will require control of the fuel injector 32 to provide torque and speed values on curve T. From the numerical values associated with the constant specific fuel consumption curves in the braking test in FIG. 2, it can be seen that the fuel consumption is above a line at which the constant specific fuel consumption in the braking test is approximately 0.60 pounds / horsepower / hour , is decreasing at a relatively low rate. The specific one
^Kraftstoffverbrauch unterhalb1 der gleichen Linie steigt jedoch schnell in expotentieHer Weise an.^ However, fuel consumption below 1 of the same line increases rapidly in an exponential manner.
Da jeder dem Rad 26 zugeführter Leistungswert, der eine Beschleunigung oder Erhöhung der Drehzahl des Rades be-Since each power value supplied to the wheel 26, which requires an acceleration or an increase in the speed of the wheel
wirkt,.für ein konstantes Drehzahlverhältnis der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit 20 eine erhöhte Drehzahl der Motorantriebswelle 12 ergibt, erfordert der leistungserzeugende Betrieb des Motors zur genauen Anpassung an irgendeine Arbeitslinie oder Kurve in Fig. 2 kontinuierlich oder stufenlos regelbare Drehzahlverhältnisse in der Antriebslinie zwischen dem Motor und dem Rad 26. acts, .for a constant speed ratio of the stepless adjustable gear unit 20 results in an increased speed of the motor drive shaft 12, requires the power-generating Operation of the motor to precisely match any working line or curve in Fig. 2 is continuous or continuously variable speed ratios in the drive line between the motor and the wheel 26.
Diese Forderung kann man verstehen durch Betrachtung des Kurven- oder Liniensegments p o~p a der Kurve T1, welches einen Motorbetrieb mit dem wesentlichen konstanter minimaler Drehzahl darstellt. In dem dargestellten AusführungsbeispielThis requirement can be understood by considering the curve or line segment p o ~ p a of curve T 1 , which represents engine operation with the essential constant minimum speed. In the illustrated embodiment
5wird angenommen, daß 1.00.0 UPM die Minimumdrehzahl ist, bei welcher der Motor 10 in einem betriebsfähigen Zustand verbleibt. Es kann daher eine Leerlaufeinstellung des Kraftstoff einspritzers 32 angenommen werden/ wenn der Motorbetrieb an einem Punkt P ist/welcher einem Drehmoment Null und einer erzeugten Leistung Null entspricht. Der Motorbetrieb auf dem Liniensegment bis zum Punkt P ergibt eine erhöhte5 it is assumed that 1.00.0 RPM is the minimum speed at which the engine 10 remains in an operational state. It can therefore be assumed that the fuel injector 32 is idling / when the engine is running at a point P is / which is a torque zero and corresponds to a generated power of zero. The motor operation on the line segment up to point P results in an increased
erzeugte Leistung bis zu einem Drehmomentwert von 10 M-Kg oder ungefähr 14 H.P. mit sehr geringem Anstieg der Motordrehzahl als Ergebnis der Erhöhung des dem Motor zugeführten Kraftstoffes. Die Motordrehzahl wird in diesem Status des Motorbetriebs ohne wesentliche Erhöhungen durch Erhöhung der Last, mit welcher die Antriebswelle 12 verbunden ist, gehalten. Die Veränderung der Last zur Aufrechterhaltung der Drehzahl des Motors 10 wird durch Veränderung des Dreh-Zahlverhältnisses der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit 20 erreicht, um die Motordrehzahl relativ konstant zu halten unabhängig von der Drehzahl, mit welcher das Rad 26 angetrieben wird.generated power up to a torque value of 10 M-Kg or about 14 H.P. with very little increase in engine speed as a result of the increase in the fuel supplied to the engine. The engine speed is in this status of the Engine operation without substantial increases by increasing the load to which the drive shaft 12 is connected, held. The change in the load to maintain the speed of the engine 10 is made by changing the speed ratio the continuously variable transmission unit 20 achieved in order to keep the engine speed relatively constant regardless of the speed at which the wheel 26 is driven.
Eine Folge des Betriebs des Motors 10 mit sich ändernden Leistungsniveaus ohne entsprechende Änderungen der Drehzahl, mit welcher der. Motor betrieben wird, welche für ein volles Verständnis der vorliegenden Erfindung wichtig ist, besteht darin, daß, wenn die vom Motor erzeugte Leistung größer als die am Rad 26 erforderliche Leistung ist, unabhängig von der Raddrehzahl (vorausgesetzt, daß der Drehzahlverhältnisbereich der Einheit 20 nicht überschritten wird), die Drehzahl des Motors und der Motorantriebswelle 12 mit einer durch den Leistungsüberschuß bestimmten Rate erhöht wird.A consequence of the operation of the engine 10 with changing Performance levels without corresponding changes in the speed at which the. Motor is operated which for a full Understanding the present invention is important is that when the power generated by the engine is greater than is the power required at wheel 26 regardless of wheel speed (provided that the speed ratio range of the unit 20 is not exceeded), the speed of the motor and the motor drive shaft 12 with a the rate determined by the excess power is increased.
jede solche Erhöhung der Mptordrehzahl aufgrund der vom Motor erzeugten Leistung, welche die am Rad 26 verwendete Leistung überschreitet, ergibt eine Beschleunigung oder Erhöhung der Drehzahl des Schwungrades 16. Auf diese Weiseany such increase in engine speed due to the dated Motor generated power that was used on wheel 26 Exceeding power results in an acceleration or an increase in the speed of the flywheel 16. In this way
kann die vom Motor 10 erzeugte Leistung, welche die für den Fahrzeugantrieb erforderliche Leistung überschreitet, als kinetische Energie im Schwungrad 16 gespeichert werden.can the power generated by the engine 10, which is for the Vehicle drive required power exceeds, are stored as kinetic energy in the flywheel 16.
.,^,„■■3 5 In Fig. 3 ist das Wirkungsgradkennlinienfeld der Figur 2 teilweise reproduziert, um die Arbeitsmethode der Antriebslinie oder des Triebwerksystems der Fig. 1 gemäß der Vorliegenden Erfindung zu illustrieren. Die ideale Motorarbeitskurve T. ist wieder für die gleichen Werte des Motordrehmoments und der Motordrehzahl entsprechend den Punkten., ^, "■■ 3 5 In FIG. 3 the efficiency characteristic field of FIG. 2 is reproduced in part to the method of operation of the drive line or powerplant system of Fig. 1 according to the present To illustrate invention. The ideal engine working curve T. is again for the same values of the engine torque and the engine speed according to the points
' P. und P__,- gezeigt, welche beispielhafte Werte der erzeug- : a max . . ■ ■ 'P. and P __, - shown which exemplary values of the generated : a max. . ■ ■
ten Leistung darstellen. Zusätzlich ist jedoch in Fig. 3
ein Punkt P . minimaler akzeptabler erzeugter Leistung als Schnittpunkt der Kurve T. und .einer Linie T konstanten
Drehmoments gezeigt, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel derart gewählt ist, daß sie ungefähr mit der Linie
zusammenfällt, welche einen konstanten spezifischen Kraftstoffverbrauch
im Bremstest von 0,60 Lb/H.P./Hr repräsentiert.
20best performance. In addition, however, there is a point P in FIG. minimum acceptable generated power is shown as the intersection of the curve T. and a line T of constant torque, which is selected in the illustrated embodiment such that it approximately coincides with the line which has a constant specific fuel consumption in the brake test of 0.60 Lb / HP / Hr represents.
20th
ν---.-Λ:{-i Im Zusammenhang der Figur 3 wird der Motor" 10 daher in eine keinen Kraftstoff verbrauchende Betriebsart abgeschaltetν-- -.- Λ: {- i In connection with FIG. 3, the engine "10" is therefore switched off in an operating mode that does not consume any fuel
^V.ΐ' oder in einer leistungserzeugenden Betriebsart betrieben und, wenn in dieser letzteren Betriebsart betrieben, nur^ V.ΐ 'or operated in a power generating mode and, when operated in this latter mode, only
"#-*> 25 bei oder oberhalb eines ausgewählten minimalen Betrags des thermischen Wirkungsgrades, z.B. eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs im Bremstest von 0,60 Lb/H.P./Hr, oder nur in einer Art und Weise, daß ein minimales konstantes Drehmoment, dargestellt durch die Linie T , erzeugt wird. Bei"# - *> 25 at or above a selected minimum amount of the thermal efficiency, e.g. a specific fuel consumption in the brake test of 0.60 Lb / H.P. / Hr, or only in a way that a minimum constant torque, represented by the line T is generated. at
on C on C
ou dieser leistungserzeugenden Betriebsart kann und wird der Leistungsbedarf am Rad 26, bestimmt durch die Fahrbedingungen und die Fahrerbetätigung des Gaspedals 40, häufig kleiner Ou this power-generating operating mode, the power requirement on wheel 26, determined by the driving conditions and the driver's actuation of the accelerator pedal 40, often becomes smaller
als die minimale Leistung P . sein, welche erlaubterweise ......-_ minthan the minimum power P. be which legally ......-_ min
2äSi t vom Motor 10 erzeugt werden darf. In diesem Falle wird das Drehzahlverhältnis der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit 20 und der Kraftstoffeinspritzer 32 durch den Mikroprozessor 34 derart gesteuert, daß der Motor mit minimalem aktzeptablera2äSi t may be generated by the motor 10. In this case it will Speed ratio of the continuously variable transmission unit 20 and the fuel injector 32 by the microprocessor 34 controlled so that the engine with minimal acceptablera
thermischem Wirkungsgrad betrieben wird, mit dem Ergebnis, daß die über die am Rad 26 erforderliche Leistung hinaus erzeugte Leistung eine Erhöhung der Drehzahl des Motors 10 bewirkt. Die erhöhte Motordrehzahl wird ihrerseits die Drehzahl des Schwungrades 16 erhöhen, so daß die über den Leistungsbedarf des Rades 26' hinausgehende erzeugte Leistung als kinetische Energie im Schwungrad 16 gespeichert wird.thermal efficiency is operated, with the result, that the power generated beyond the power required at the wheel 26 increases the speed of the motor 10 causes. The increased engine speed will in turn increase the speed of the flywheel 16, so that the over Power requirement of the wheel 26 'beyond the generated power is stored as kinetic energy in the flywheel 16.
Der leistungserzeugende Betrieb des Motors 10 kann fortgeführt werden mit konstantem Drehmoment oder auf der Linie T in Fig. 3 und ergibt in Abwesenheit eines erhöhten Leistungsbedarfs am Rad 26 Motor- und Schwungraddrehzahlen, welche bis zu einer vorprogrammierten Abschaltdrehzahl, z.B. 3.000 UPM,ansteigen. Wenn kein größerer Leistungsbedarf während des Betriebs des Motors auf der Linie T zwischen dem Punkt P- . und der Abschaltdrehzahl vorliegt,, The power-generating operation of the engine 10 can be continued with constant torque or on the line T in FIG. 3 and, in the absence of an increased power requirement at the wheel 26, results in engine and flywheel speeds which increase up to a preprogrammed cut-out speed, e.g. 3,000 RPM. If no major power requirement during operation of the engine on the line T between the point P-. and the shutdown speed is present ,
minmin
wird der Motorbetrieb eingestellt, die Kupplung 14 ausgerückt und das Drehzahlverhältnis der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit 20 derart eingestellt/ um im Schwungrad 16 gespeicherte kinetische Energie als Leistung zum Antriebsrad 26 zu übertragen. Wenn die Schwungraddrehzahl auf eine minimale Motorstartdrehzahl von z.B. 1.000 UPM abfällt, wird der Motor erneut durch Einrücken der Kupplung 14 gestartet und der Kraftstoffeinspritzer 32 eingestellt, um eine Leistung zu erzeugen, die nicht unterhalb eines durch den Punkt P . in Figur 3 dargestellten Wert liegt.the engine is stopped, the clutch 14 is disengaged and the speed ratio of the continuously variable Gear unit 20 so set / to kinetic energy stored in the flywheel 16 as power to the drive wheel 26 to transfer. If the flywheel speed drops to a minimum engine starting speed of e.g. 1,000 RPM, the engine is restarted by engaging clutch 14 and the fuel injector 32 is set to to produce a power which is not below one through the point P. is the value shown in Figure 3.
In Figur 4 stellt die Kurve S . das Ergebnis des Aufzeichnens der Werte der thermischen Wirkungsgrade in Form des spezifischen Kraftstoffverbrauchs im Bremstest gegen die Motorleistung (in Horse-Power) dar, wobei die Motordrehzahl auf einer konstanten minimalen Drehzahl von z.B. 1.000 UPM gehalten wird. In dieser Figur liegt der Punkt P , , welcher die minimale Leistung darstellt, mit welcher der Motor 10In Figure 4, the curve S. the result of the recording the values of the thermal efficiency in the form of the specific fuel consumption in the brake test against the Engine power (in horse power), where the engine speed is kept at a constant minimum speed of e.g. 1,000 RPM. In this figure lies the point P, which represents the minimum power with which the engine 10
im leistungserzeugenden Betrieb betrieben werden darf, am Schnittpunkt einer Linie F konstanten spezifischen Kraftstoffverbrauchs im Bremstest (o,60 Lb/H.P./Hr) und der Kurve S . Wie aus Figur 4 hervorgeht, wird durch Be-may be operated in a power-generating company on Intersection of a line F constant specific fuel consumption in the brake test (o, 60 Lb / H.P. / Hr) and the Curve S. As can be seen from Figure 4, by loading
schränkung des Motorbetriebs in der leistungserzeugenden Betriebsart auf einen relativ kleinen Leistungsbetrag (in Horse-Power), der bei der dargestellten Drehzahl verfügbar ist, der größere Teil von relativ geringen thermischen Wirkungsgraden bei dieser Drehzahl vermieden.Restriction of engine operation in the power-generating mode of operation to a relatively small amount of power (in Horse power) that is available at the speed shown, the greater part of the relatively low thermal Avoided efficiencies at this speed.
Die vorhergehende Erörterung des Systembetriebs zur Praktizierung der Erfindung ist primär auf den Betrieb des Motors bei minimalem akzeptierbarem thermischen Wirkungsgrad gerichtet/ welcher entweder durch die Linie T in Figur 3 oder durch die Linie F in Figur 4 dargestellt ist. Es wird in Betracht gezogen, 'daß in Praxis der genaue Wert des minimalen thermischen Wirkungsgrades für einen Motor in einem gegebenen Fahrzeug berechnet wird zur Anpassung an einen Betrieb des Motors 10 mit relativ geringer Leistung, wie er z.B. unter Stadtfahrbedingungen auftritt, bei welchen der Fahrzeugführer mehr durch die Verkehrsbedingungen als durch hohe Motorleistung erfordernde Bedingungen geleitet wird. Wenn der Leistungsbedarf am Rad 26 größer ist als derjenige, welcher durch den Betrieb des Motors 10 bei dem minimalen vorher beschriebenen Betrag des thermischen Wirkungsgrades repräsentiert wird, wird der Motor vorzugsweise auf der idealen Leistungslinie oder der durch die Kurve T. in Fig. 3 dargestellten Linie betrieben. Wenn im Zeitpunkt des Leistungsbedarfs die Motordrehzahl zwischen 1.000 und 3.000 UPM, z.ß. bei 2.500 UPM liegt, wird der Motorbetrieb auf der Kurve T. gestartet durch Beendigung des leistungserzeugenden Betriebs des Motors 10, Ausrücken der Kupplung 14 und Zufuhr kinetischer Energie vom Schwungrad 16 für eine anfängliche Beschleunigung durch eine geeignete Einstellung der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit 20. Wenn das Schwungrad sich auf ungefähr 1000 UPM verlangsamt., wird der Motor wieder gestartet und der Kraftstoffeinspritzer 32 so eingestellt, um für eine minimale Leistung The previous discussion of system operation for practicing the invention is primarily related to the operation of the engine directed at minimum acceptable thermal efficiency / which is either indicated by the line T in Figure 3 or is shown by the line F in FIG. It will taking into account 'that in practice the exact value of the minimum thermal efficiency for a motor in is calculated for a given vehicle to accommodate operation of the engine 10 with relatively low power, as it occurs e.g. under city driving conditions in which the vehicle driver depends more on the traffic conditions than is directed by conditions requiring high engine power. When the power requirement on wheel 26 is greater than that obtained by operating the engine 10 at the minimum previously described amount of thermal Efficiency is represented, the engine is preferably on the ideal performance line or by the Curve T. in Fig. 3 line shown operated. If the engine speed is between 1,000 and 3,000 RPM, e.g. is at 2,500 RPM, the engine operation is started on the curve T. by terminating the power generating operation of the engine 10, disengaging the clutch 14 and applying kinetic energy from the flywheel 16 for an initial acceleration through a suitable setting of the continuously variable transmission unit 20. When the flywheel slows down to approximately 1000 RPM., the engine is restarted and the fuel injector 32 adjusted to run for minimum power
von P . zu sorgen. Anschließend werden der Kraftstoffeinmm by P. to care. Then the fuel inmm
spritzer 32 und die stufenlos regelbare Getriebeeinheit 20 derart gesteuert, um den Motorbetrieb auf der Idealkurve T. zu halten.spritzer 32 and the continuously variable transmission unit 20 controlled in such a way as to keep the engine operation on the ideal curve T.
Der vorher erwähnte übergang vom Betrieb auf der Linie T bei minimalen akzeptierten thermischen Wirkungsgraden zu der idealen Leistungslinie T. wird bevorzugt, wenn kein wesentlich erhöhter Leistungsbedarf am Rad 26 durch extreme Bewegung des Gaspedals 40 erfolgt. Es wird angemerkt, daß der Mikroprozessor 34 programmiert wird/ um solchen schnellen Anstiegen im Leistungsbedarf durch ein Wiederstarten des Motors 10 Rechnung zu tragen, wieder mit. geeigneter Einstellung des Kraftstoffeinspritzers 32 und 1^ der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit 20/ mit welcher Drehzahl sich das Schwungrad auch drehen mag. Unter diesen Bedingungen und dem Zusammenhang mit Figur 3 folgt der Motorbetrieb einer Kurve von der Linie T stark ansteigend zu und längs oder oberhalb der Idealkurve T. möglicherweise zu einer absoluten maximalen leistungserzeugenden Kapazität des Motors 10. In einer Situation, in welcher der Fahrer mehr Motorleistung als Betriebssparsamkeit fordert bzw. wählt, kann der Systembetrieb dem konventionellen Betrieb eines Kraftfahrzeugmotors entsprechen. In dieser letzterenThe aforementioned transition from operation on line T with minimal accepted thermal efficiencies to the ideal performance line T. is preferred if there is no significantly increased power requirement on wheel 26 due to extreme movement of accelerator pedal 40. It is noted that the microprocessor 34 is programmed / again to accommodate such rapid increases in power demand by restarting the motor 10. suitable setting of the fuel injector 32 and 1 ^ of the continuously variable transmission unit 20 / at whatever speed the flywheel may turn. Under these conditions and in connection with FIG. 3, the engine operation follows a curve from the line T rising sharply to and along or above the ideal curve T. possibly to an absolute maximum power-generating capacity of the engine 10. In a situation in which the driver has more engine power as operating economy demands or chooses, the system operation can correspond to the conventional operation of a motor vehicle engine. In this latter
Beziehung wird angemerkt, daß, da das Schwungrad nahezu die Größe eines, konventionellen Kurbelwellenschwungrades aufweisen kann, die Drehzahlantwort des Motors auf ein volles Niederdrücken des Gaspedals 40 sich nicht wesentlichRelationship is noted that since the flywheel is nearly may be the size of a conventional crankshaft flywheel, the speed response of the engine to a fully depressing the accelerator pedal 40 does not change significantly
von einem konventionellen Kraftfahrzeugmotor unterscheidet. 25differs from a conventional automobile engine. 25th
Zusätzlich wird das Schwungrad 16 verwendet, um beim Abbremsen des Fahrzeugs kinetische Energie zu speichern. Um diese Verwendung des Schwungsrades 16 zu erzielen, wennIn addition, the flywheel 16 is used to store kinetic energy when the vehicle is braked. Around to achieve this use of the flywheel 16 when
die Last am Rad 26 Null wird oder negativ wird, entweder 30the load on wheel 26 becomes zero or becomes negative, either 30th
durch das Gaspedal 40 oder die Bremse 42 gesteuert, wird die Kupplung 14 ausgerückt. Wenn die Bremse 42 niedergedrückt ist, wird die Energie der Fahrzeugbewegung im Schwungrad mit geeignetem Runterschalten der stufenlos regelbaren Getriebeeinheit 20 absorbiert/ um die Schwungraddrehzahl zu erhöhen. Bei einem nachfolgenden Beschleunigungsbedarf wird die vorher im Schwungrad 16 gespeicherte Energie als Leistung zum Rad 26 geliefert, bis die Drehzahl des Schwung-controlled by the accelerator pedal 40 or the brake 42 is the clutch 14 disengaged. When the brake 42 is depressed, the energy of vehicle motion is in the flywheel with suitable downshifting the continuously variable transmission unit 20 is absorbed by the flywheel speed to increase. When there is a subsequent need for acceleration, the energy previously stored in the flywheel 16 is used as Power delivered to wheel 26 until the speed of the swing
9 · * m 9 * m
rades 16 auf eine minimale Startdrehzahl in Abwesenheit eines plötzlichen Bedarfs nach mehr Leistung, wie beschrieben, verringert wird. Zu dieser Zeit wird die Kupplung 14 wieder eingerückt und der Motor 10 gestartet unter Ver- ^ Wendung der restlichen im Schwungrad 16 gespeicherten Energie.rades 16 to a minimum starting speed in the absence of a sudden need for more power, as described, is decreased. At this time, the clutch 14 is re-engaged and the engine 10 is started under control ^ Turn the remaining stored in the flywheel 16 Energy.
Es ist daher klar, daß das Verfahren der vorliegenden Erfindung geringe thermische Wirkungsgrade oder hohe Kraft-Stoffverbrauchsraten während des Betriebs des Motors 10 vermeidet als Ergebnis der Fähigkeit des Schwungrades, Energie zu speichern, welche vom Motor erzeugt wird, wenn die vom Motor erzeugte Leistung den Leistungsbedarf am Rad 26 übersteigt. Darüberhinäus ist klar, daß Abänderungen und/oder Abwandlungen in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgenommen werden können, ohne daß die vorliegende Erfindung verlassen wird. Demzufolge ist ausdrücklich beabsichtigt, daß die vorhergehende Beschreibung beispielsweise ein bevorzugtes, keineswegs beschränkendes Ausfüh-It is therefore clear that the method of the present invention low thermal efficiencies or high fuel consumption rates during operation of the engine 10 as a result of the ability of the flywheel to avoid To store energy that is generated by the engine when the power generated by the engine meets the power requirement Wheel exceeds 26. Moreover, it is clear that changes and / or modifications in the exemplary embodiment described can be made without departing from the present invention. It is therefore expressly intended that the preceding description, for example, a preferred, in no way restrictive embodiment
rungsbeispiel erläutert und daß der wirkliche Kern und Umfang der vorliegenden Erfindung durch die Ansprüche bestimmt ist.Example illustrated and that the true spirit and scope of the present invention is determined by the claims is.
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