用于改善车辆的起动性的方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种用于改善车辆的起动性的方法，其中，所述车辆设有原动机和动能回收系统。该原动机适于单独地或与动能回收系统相结合地推进车辆，该动能回收系统以可操作方式联接到原动机和车辆的车轮，并且适于在能量充足时储存能量并在存在能量需求时消耗能量。本公开还涉及使用根据本发明的方法的车辆。
【背景技术】
[0002]在汽车工业中，总体趋势是(并且已经是)减少车辆中的油耗和尾气排放，特别是在具有内燃机的商用车辆中。这可以通过多种不同的方式实现。一个策略是总体上减小发动机的尺寸。然而，很多时候，这种小型发动机不足以提供推进车辆所需的扭矩，特别是当车辆(例如货物运输中的商用车辆或建筑车辆)是重载时。与小型发动机相结合，可以实现次级及进一步的辅助马达，其适于在主发动机提供的能量需求不足时辅助主发动机。
[0003]对于在频繁起动/停止的循环中运行的车辆，必须从发动机或发动机系统中提供足够的扭矩以获得适当的起动性。应当注意，在此方面，“起动性”是指车辆从大致静止开始的起步，而不是指发动机或发动机系统第一次起动，因而，发动机或发动机系统在起动时是冷的。当减小发动机的尺寸以减少油耗或减少尾气排放时，减小尺寸并不能进行到从静止到起步的程度，或者在通常基础上的加速也被削弱，除非提供次级辅助推进系统。
[0004]在城市公交车、地区分布和垃圾车应用中，使用手自一体变速器(AMT)代替传统的自动变速器(AT)也能够节省燃油。为了保持变速器的低重量、低成本和小尺寸，有利的是可以使用具有窄速比范围和少数个档位的AMT。然而，AMT通常不像AT那样具有扭矩转换器，当与窄的速比范围结合时，它会导致从车辆静止时的起动性很差。然而，不止是例如仅具有六个档位的AMT，而是任何类型的具有在最低档和最高档之间的窄速比范围的变速器都可能具有差的起动性。
[0005]—种弥补小型内燃机的方式例如可以是利用飞轮，飞轮在车辆制动时被加载载有动能。当车辆需要额外的推进力时，例如当超过另一车辆或者从静止开始起动时，这个能量稍后将被消耗以支持发动机。在此方面，飞轮在高功率时将提供少的能量，这意味着它将快速被加载但也将快速被卸载。一般来说，这与电池的情形相反。
[0006]US2010/0280712公开了一种设有与内燃机结合的飞轮的车辆。当需要额外的扭矩时，飞轮支持该车辆的发动机。在第一模式中，车辆处于巡航且飞轮还没有起动。当车辆驾驶员要求减速时，该减速用来为飞轮填充能量。飞轮中的能量稍后可以被消耗以支持内燃机来推进车辆。在起动模式中，当发动机冷时，内燃机与飞轮一起运行，以使内燃机更快地变暖，这更迅速地提高了尾气后处理效率。结果，尾气排放也更迅速地减少。因此，存储在飞轮中的能量稍后可以再次支持内燃机以推进车辆。
[0007]—个目的是进一步改善车辆的起动性，特别是原动机已经用动能回收系统补充的车辆，以有可能减小原动机的尺寸。
【发明内容】
[0008]在接下来的非限制性描述中，将进一步公开本发明的此目的及其它目的。
[0009]根据第一方面，公开了一种用于改善车辆的起动性的方法，所述车辆设有原动机和动能回收系统。所述原动机适于单独地或与动能回收系统相结合地推进车辆，该动能回收系统以可操作方式连接到原动机和车辆的车轮，并且适于在能量充足时储存能量并在存在能量需求时消耗能量。该方法包括以下步骤:
[0010]_确定车辆是否是静止或基本静止的，
[0011]-检测起步辅助状况，
[0012]-检测动能回收系统中的能量水平，
[0013]-如果发现能量水平不足，则将原动机连接到动能回收系统并运行原动机，使得来自原动机的能量被存储在动能回收系统中，以及
[0014]-当驾驶员要求车辆起步时，运行所述原动机并消耗来自动能回收系统的能量，使得车辆的车轮开始其推进。
[0015]本方法确保动能回收系统中存在足够的能量以从静止状态适当地起步。这种确保的方面与如下的车辆特别相关:例如每天行驶很多小时并经常从或长或短的静止中起步的城市公交车或垃圾车。与本发明的方法有关的这种静止例如可以包括当车辆(例如在正规城市交通中的公交车)有规律地在公交车站处停车以让人们上下车时。在公交车站处静止的时间通常相当短，就此而言，虽然公交车可以设有起动/停止功能，但发动机和尾气系统通常仍然足够暖以使其仍然是高效的并且当再次起动发动机以驶离(即，从公交站起步)时产生低的排放水平。所限定的这种方法对于具有小型发动机的车辆是尤其有利的，但它可以与任何类型的发动机结合使用。因而，该方法改善了车辆的起动性，从而允许与周围的交通顺利地互动，并增加了变速器离合器的使用寿命。上文的表述“消耗能量”是指重新使用之前已经存储在动能回收系统中的能量。
[0016]根据一个实施例，发现能量水平不足的所述步骤包括发现所述能量水平低于第一预定能量值。
[0017]该动能回收系统可以被加载到第一预定能量值的水平，选择该第一预定能量值，使得车辆可以在大多数场合顺利地起步。该第一预定能量值不需要代表最大负载。第一预定能量值可以是一个固定值或者适合于每次特定的起步。因此，可以实现一个灵活的系统。
[0018]根据一个实施例，如果能量水平低于所述第一预定能量值，则该方法还包括检测原动机是否在运行，如果原动机没在运行，则起动所述原动机。
[0019]这是特别相关的，如果该车辆设有起动/停止功能的话。如果原动机因为某些原因已经停止，这也是有效的。
[0020]根据一个实施例，该车辆设有起动/停止功能，使得:如果检测到起步辅助状况且车辆是静止或基本静止的，则禁止所述起动-停止功能使原动机停止运行。
[0021]通过这种方式，该方法能够很快确保动能回收系统存储有能量，从而车辆准备好快速起步。
[0022]根据本发明的一个实施例，按照所提到的顺序执行这些步骤。
[0023]根据一个实施例，确定起步辅助状况的步骤包括以下项中的任一个或它们的组合:确定车辆是否处于向上斜坡中或向上斜坡处，确定车辆是否重载，或者确定车辆相对于期望的计划是否延误。
[0024]根据一个实施例，确定车辆是否处于向上斜坡中或向上斜坡处的所述步骤包括:使用倾斜检测装置并确定该倾斜检测装置是否检测到等于或大于预定倾斜值的向上斜坡。
[0025]这种倾斜检测装置可以包括位于车辆中的倾斜传感器、诸如还包括海拔信息的全球定位系统(GPS)的车辆导航系统、或者诸如适于记录车辆所经过位置的海拔以在下次经过同一位置时使用该海拔信息的GPS系统的车辆导航系统。
[0026]根据一个实施例，所述预定倾斜值对应于7.5%的向上斜坡，优选对应于10%的向上斜坡，更优选对应于12.5%的向上斜坡。
[0027]根据一个实施例，确定车辆是否重载的所述步骤包括重量感测装置并确定该重量感测装置是否检测到车辆中的等于或大于预定重量值的有效负载。
[0028]这种重量感测装置可以包括位于车辆悬架系统中或处的各种类型的计量仪，从而可以基于车辆自重来估算悬架系统上的额外的有效负载。
[0029]根据一个实施例，所述预定重量值对应于车辆自重的30%的有效负载，优选对应于车辆自重的50%的有效负载，更优选对应于车辆自重的70%的有效负载。
[0030]根据一个实施例，该方法还包括:禁止推进所述车辆，直到动能回收系统中的能量水平等于或大于第二预定能量值。
[0031]在这种情况下，在允许车辆起步之前，动能回收系统应被加载到第二预定能量值。一个例子可以是该动能回收系统被加载到200KJ的能量水平，以在2秒内将100KW加到由原动机提供的起步能量上。
[0032]根据第二方面，公开了一种车辆，该车辆包括原动机和动能回收系统，使得所述原动机适于单独地或与动能回收系统相结合地推进所述车辆，该动能回收系统以可操作方式联接到所述原动机和车辆的车轮并且适于在能量充足时储存能量并在存在能量需求时消耗能量，该车辆适于执行本发明的方法。
[0033]根据一个实施例，所述动能回收系统是飞轮。
[0034]这是一种被快速加载的动能回收系统，即，它迅速地储存能量，但它同时也使车辆能够使用该能量。
[0035]根据第三方面，公开了一种车辆，其中，所述原动机是内燃机。
【附图说明】
[0036]接下来，将参考附图、针对非限制性实施例来描述本发明，其中