Способ регулирования крутящего момента двигателя (варианты)

Предложены способы для регулирования крутящего момента двигателя в ответ на изменение требуемого крутящего момента двигателя. В одном примере способ может содержать шаги, на которых в ответ на увеличение требуемых крутящих моментов двигателя монотонно уменьшают, когда в цилиндры двигателя не впрыскивается топливо, крутящий момент генератора со второго уровня до первого уровня, и повышают крутящий момент генератора с первого уровня до второго уровня, при этом инициируют сгорание в двигателе, и затем, в ответ на достижение крутящим моментом генератора первого уровня, монотонно уменьшают крутящий момент генератора со второго уровня до первого уровня. Таким образом, способ может содержать шаг, на котором регулируют нагрузку на двигатель при помощи генератора, механически соединенного с указанным двигателем, как в момент сгорания в цилиндрах, так и в момент, когда в цилиндры топливо не подается. Техническим результатом является увеличение экономии топлива. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящая заявка относится к способам для управления крутящим моментом двигателя внутреннего сгорания с оптимизацией расхода топлива.

Уровень техники/Раскрытие изобретения

Системы управления скоростью и крутящим моментом для двигателей внутреннего сгорания изменяют положение дросселя и количество впрыскиваемого топлива для увеличения или уменьшения крутящего момента двигателя до требуемого крутящего момента. Таким образом, в условиях эксплуатации двигателя, когда фактически передаваемый крутящий момент двигателя больше, чем запрошенный водителем крутящий момент двигателя, дроссельный клапан может регулироваться для уменьшения воздушного потока к двигателю. Соответственно, впрыск топлива может быть уменьшен. Поскольку дроссель соединен с впускными воздушными клапанами нескольких цилиндров через впускной коллектор, существует задержка во времени прежде чем изменение положения дросселя приведет к изменению крутящего момента двигателя. Так как регулировка положения дросселя не обеспечивает мгновенного изменения крутящего момента двигателя, момент зажигания задерживается для обеспечения более быстрого времени отклика. В приведенном здесь описании момент зажигания может также упоминаться как момент искры. Более того, задержка момента зажигания может также упоминаться как задержка момента искры. Следовательно, положение дросселя и момент зажигания могут регулироваться для достижения крутящим моментом двигателя требуемого крутящего момента двигателя. В одном примере задержка момента искры может быть применена в ответ на уменьшение запрашиваемого водителем крутящего момента двигателя. Таким образом, для того чтобы обеспечить более мгновенный отклик на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя, момент зажигания может быть задержан.

В другом примере, задержка момента искры может быть применена тогда, когда запрашиваемый водителем крутящий момент двигателя повышается с уровня, при котором впрыск топлива отключен, до уровня, при котором впрыск топлива включается. В условиях эксплуатации двигателя, когда требуемый крутящий момент двигателя понижается ниже некоторого порога, например, во время торможения транспортного средства, впрыск топлива может быть отключен, а колеса транспортного средства могут обеспечивать усилие, необходимое для поддержания работы двигателя. Комплекс таких мер обычно упоминается как отсечка топлива в режиме замедления (ОТРЗ) и обеспечивает повышение эффективности использования топлива в условиях низкого крутящего момента двигателя. Тем не менее, если запрошенный водителем крутящий момент двигателя выше порога, при котором возобновляется впрыск топлива, увеличение крутящего момента двигателя в результате впрыска топлива может быть больше, чем запрошенное водителем увеличение крутящего момента двигателя. В результате, при таких условиях крутящий момент двигателя может превышать требуемый крутящий момент двигателя. При таких условиях, для уменьшения передаваемого крутящего момента двигателя для более точного его соответствия запрошенному водителем крутящему моменту, может выполняться задержка момента искры.

Авторы настоящего изобретения определили, что задержка момента зажигания повышает расход топлива. В одном примере, некоторые из вышеперечисленных проблем могут быть решены способом, содержащим шаги, на которых при увеличении требуемого крутящего момента двигателя, монотонно уменьшают, когда в цилиндры двигателя не впрыскивается топливо, крутящий момент генератора со второго уровня до первого уровня; и повышают, в ответ на достижение крутящим моментом генератора первого уровня, крутящий момент генератора с первого уровня до второго уровня, при этом инициируют сгорание в двигателе, а затем монотонно уменьшают крутящий момент генератора со второго уровня до первого уровня. Таким образом, можно использовать меньшую задержку момента искры, в то же время уменьшая задержку отклика крутящего момента и увеличивая накопление энергии в аккумуляторе транспортного средства.

В другом представлении, способ может содержать шаг, на котором: при повышении требуемого крутящего момента двигателя до первого уровня, монотонно уменьшают во время ОТРЗ, когда дроссельный клапан находится в первом положении, а топливо не впрыскивается в один или более цилиндров двигателя, крутящий момент генератора со второго крутящего момента до первого крутящего момента, и, когда требуемый крутящий момент двигателя повышается с первого уровня до второго уровня, поддерживают, во время сгорания в цилиндрах, положение дроссельного клапана во втором положении и монотонно уменьшают крутящий момент генератора с первого крутящего момента до второго крутящего момента. В некоторых примерах, способ может дополнительно содержать шаг, на котором: регулируют положение дроссельного клапана между вторым положением и третьим положением, когда требуемый крутящий момент двигателя повышается выше второго уровня.

В другом представлении, способ может дополнительно содержать шаг, на котором: задерживают момент искры относительно требуемого момента искры во время сгорания в цилиндрах, если крутящий момент генератора находится на втором уровне, а крутящий момент двигателя больше требуемого.

Таким образом, экономия топлива увеличивается за счет снижения использования задержки момента искры, а более быстрое время отклика крутящего момента двигателя обеспечивается регулировкой крутящего момента генератора в ответ на изменение требуемого крутящего момента двигателя. Таким образом, крутящий момент генератора может быть использован для регулировки крутящего момента двигателя как во время сгорания в цилиндрах, так и тогда, когда топливо не впрыскивается в двигатель, например, в условиях ОТРЗ.

Следует понимать, что вышеприведенное краткое описание служит лишь для ознакомления в простой форме с некоторыми концепциями, которые далее будут раскрыты подробно. Это описание не предназначено для определения ключевых или существенных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого уникально определен формулой изобретения, приведенной после подробного описания. Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, указанные выше или в любой другой части настоящего раскрытия.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 показан пример компоновки системы транспортного средства.

На Фиг. 2 показан пример электрической схемы для системы транспортного средства, показанной на фиг. 1.

На Фиг. 3 показана блок-схема способа регулирования крутящего момента двигателя.

На Фиг. 4 показан график, изображающий изменения крутящего момента генератора в ответ на изменения в условиях работы двигателя.

На Фиг. 5 показан график, изображающий изменения крутящего момента генератора и задержку момента искры в ответ на изменения в условиях работы двигателя.

Осуществление изобретения

Нижеследующее описание относится к системам и способам регулировки крутящего момента двигателя в ответ на изменения запрашиваемого водителем крутящего момента двигателя. Крутящий момент двигателя может регулироваться посредством регулирования количества впрыскиваемого топлива и, соответственно, впускного воздушного потока, момента искры и крутящего момента генератора. Система транспортного средства, как показано на Фиг. 1, может быть сконфигурирована с генератором, который механически соединен с двигателем. В одном примере, ток и/или напряжение могут быть приложены к катушке возбуждения генератора, который может генерировать выходной ток генератора, который впоследствии может быть использован для питания различных электропотребителей (например, вспомогательных электрических устройств) и заряда одного или более аккумуляторов, как показано на Фиг. 2. Тем не менее, в некоторых примерах, когда выходного тока генератора недостаточно для питания различных электропотребителей, ток может быть получен из указанных одного или более аккумуляторов, способных покрыть потребности указанных электропотребителей в электроэнергии.

Кроме того, так как генератор механически соединен с двигателем, ток, прикладываемый к катушке возбуждения генератора, может быть сконфигурирован так, чтобы регулировать нагрузку, прикладываемую к двигателю. Таким образом, в некоторых примерах, крутящий момент генератора и момент искры могут регулироваться для регулировки крутящего момента двигателя в ответ на изменения в запрашиваемом водителем крутящем моменте двигателя. Например, в ответ на уменьшение запрашиваемого водителем крутящего момента, прикладываемые к катушке возбуждения напряжение и/или ток могут быть увеличены для того, чтобы обеспечить двигателю дополнительные нагрузку и тормозное усилие, как показано в способе по Фиг. 3. Дополнительно или в качестве альтернативы, момент искры может задерживаться для уменьшения крутящего момента двигателя в ответ на уменьшение запрашиваемого водителем крутящего момента двигателя.

Тем не менее, нагрузка генератора на двигатель ограничена производительностью электрической системы транспортного средства для использования и/или хранения электроэнергии, вырабатываемой генератором. Таким образом, если ток и/или напряжение, подаваемые на катушку возбуждения, возрастают, то возрастает и нагрузка генератора, но также возрастает вырабатываемая генератором электроэнергия. Таким образом, для обеспечения повышенной зарядной емкости тока и/или напряжения, вырабатываемого генератором, система транспортного средства может включать в себя два аккумулятора, как показано на Фиг. 1-2. Например, может быть увеличен диапазон напряжений и/или тока, которые могут быть поданы на катушку возбуждения, и, вследствие этого, тормозное усилие, прикладываемое к двигателю генератором.

Поэтому, за счет повышенного тормозного усилия, обеспечиваемого генератором, использование задержки момента искры может быть уменьшено. Как показано на Фиг. 4-5, запрашиваемый водителем крутящий момент двигателя может изменяться в процессе эксплуатации двигателя. В некоторых примерах, как показано на Фиг. 4, в пределах первого диапазона запрашиваемых водителем крутящих моментов двигателя регулируется не момент искры, а только крутящий момент генератора, для компенсации изменений запрашиваемого водителем крутящего момента двигателя и регулировки крутящего момента двигателя с целью его соответствия запрошенному водителем крутящему моменту. В других примерах, как показано на Фиг. 5, момент искры может быть задержан только тогда, когда крутящий момент генератора находится на верхнем пороге, впрыскиваемое топливо находится на нижнем уровне, а крутящий момент двигателя выше, чем запрошенный водителем крутящий момент двигателя. В этом случае, задержка момента искры для уменьшения крутящего момента двигателя может использоваться только тогда, когда увеличение крутящего момента генератора до верхнего порога недостаточно для осуществления запрашиваемого водителем уменьшения крутящего момента двигателя. В результате, может быть уменьшено использование задержки момента искры и может быть повышена топливная экономичность системы транспортного средства.

На Фиг. 1 показана блок-схема компоновки системы 10 транспортного средства, включающей в себя привод 20 ведущих колес транспортного средства. Блоки, как показано на Фиг. 1, которые представляют собой компоненты системы 10 транспортного средства, могут быть соединены между собой сплошными линиями. Сплошные линии представляют собой физические и/или электрические соединения. Например, блоки на Фиг. 1, соединенные между собой сплошными линиями, представляют собой компоненты системы 10 транспортного средства, которые напрямую физически и/или электрически соединены между собой. Более того, пунктирные линии на Фиг. 1 представляют собой электрические соединения между контроллером 40 системы 10 транспортного средства и различными компонентами системы 10 транспортного средства.

Привод 20 ведущих колес может приводиться в действие двигателем 22. В одном примере, двигатель 22 может быть бензиновым двигателем. В альтернативных примерах, могут применяться иные конфигурации двигателя, например, дизельный двигатель. Двигатель 22 может быть запущен системой 24 запуска двигателя, включающей в себя стартер. В одном примере, стартер может включать в себя электрический мотор. Стартер может быть выполнен с возможностью повторного запуска двигателя при заданной около нулевой пороговой скорости или ниже нее, например, при скорости в 100, 50 или меньше оборотов в минуту. Система 24 запуска может питаться от первого аккумулятора 51. В некоторых примерах, аккумулятор 51 может быть свинцово-кислотной аккумуляторной батареей. Тем не менее, в других примерах, аккумулятор 51 может быть суперконденсатором. В других дополнительных примерах, аккумулятор 51 может быть любым электрическим устройством, пригодным для хранения электроэнергии, таким как аккумулятор, суперконденсатор, конденсатор и т.д.. Более того, аккумулятор 51 электрически соединен с системой 24 запуска для обеспечения электропитания системы 24 запуска во время запуска и/или повторного запуска двигателя. Крутящий момент двигателя 22 может регулироваться посредством исполнительных механизмов для передачи крутящего момента, таких как топливный инжектор 26, дроссельный клапан 25, распределительный вал (не показан) и т.д.. В частности, крутящий момент двигателя 22 может контролироваться за счет регулирования количества впускного воздушного потока, идущего к двигателю, посредством положения дроссельного клапана (не показан), количества топлива, впрыскиваемого в двигатель топливным инжектором 26, и момента искры.

Положение дроссельного клапана 25 может регулироваться между первым положением и третьим положением, и/или любым положением между ними, для регулировки количества впускного воздушного потока, идущего к двигателю. В частности, дроссельный клапан 25 может быть электронным клапаном, связанным с контроллером 40, так что контроллер 40 может посылать сигналы электронному приводу дроссельного клапана 25 для регулирования положения клапана 25. Когда дроссельный клапан 25 находится в третьем положении, к двигателю поступает большее количество впускного воздушного потока, чем когда дроссельный клапан 25 находится в первом положении. Дроссельный клапан 25 может быть отрегулирован в первое положение, при котором топливо не впрыскивается инжектором 26. Более того, дроссельный клапан 25 может быть отрегулирован во второе положение, которое находится между первым положением и третьим положением, и при котором, когда количество топлива, впрыскиваемого инжектором 26, находится на нижнем первом уровне, в двигатель 22 поступает большее количество впускного воздушного потока, чем при первом положении, но меньше, чем при третьем положении. Таким образом, количество впускного воздушного потока, поступающего в двигатель 22 через дроссельный клапан 25, может увеличиваться с увеличением смещения дроссельного клапана 25 от первого положения к третьему положению. Кроме того, момент искры может быть отрегулирован для регулировки выходного крутящего момента двигателя 22. В частности, выходной крутящий момент двигателя 22 может уменьшаться с увеличением задержки момента искры. Таким образом, момент искры может задерживаться до более позднего момента в такте сжатия одного или более цилиндров двигателя 22 (например, ближе к положению верхней мертвой точки одного или более цилиндров двигателя 22), для уменьшения выходной мощности двигателя 22 и, тем самым, уменьшения крутящего момента двигателя.

Выходной крутящий момент двигателя 22 может передаваться в преобразователь 28 крутящего момента для привода автоматической трансмиссии 30. В некоторых примерах, преобразователь крутящего момента может упоминаться как компонент трансмиссии. Производительность преобразователя 28 крутящего момента может управляться муфтой 34 блокировки преобразователя крутящего момента. Когда муфта 34 блокировки преобразователя крутящего момента полностью отключена, преобразователь 28 крутящего момента передает крутящий момент автоматической трансмиссии 30 посредством переноса жидкости между турбинным колесом преобразователя крутящего момента и насосным колесом преобразователя крутящего момента, тем самым обеспечивая умножение крутящего момента. С другой стороны, когда муфта 34 блокировки преобразователя крутящего момента полностью включена, выходной крутящий момент двигателя напрямую передается через муфту 28 замедлителя преобразователя крутящего момента к первичному валу (не показан) трансмиссии 30. В качестве альтернативы, муфта 34 блокировки преобразователя крутящего момента может быть частично включена, тем самым обеспечивая возможность регулировки количества крутящего момента, передаваемого на трансмиссию.

Выходной крутящий момент автоматической трансмиссии 30 может, в свою очередь, передаваться к колесам 36 для приведения в движение транспортного средства. В частности, автоматическая трансмиссия 30 может регулировать входной крутящий момент на первичном валу (не показан), реагируя на состояние транспортного средства, до передачи выходного крутящего момента к колесам. Например, крутящий момент трансмиссии может передаваться к колесам 36 транспортного средства посредством включения одной или более муфт, в том числе муфты 32 переднего хода. К примеру, при необходимости может включаться множество таких муфт. Кроме того, колеса 36 могут быть заблокированы включением колесных тормозов 38. В одном примере, колесные тормоза 38 могут быть включены в ответ на нажатие водителем своей ногой на педаль тормоза (не показана). Таким же образом, колеса 36 могут быть разблокированы отключением колесных тормозов 38 в ответ на снятие водителем своей ноги с педали тормоза.

Компоненты системы транспортного средства вне привода ведущих колес могут включать в себя генератор 42, первый аккумулятор 51, второй аккумулятор 46 и дополнительные электропотребители 48. Дополнительные электропотребители 48 могут включать в себя: светильники, систему радиовещания, системы ОВКВ (для нагревания и/или охлаждения кабины транспортного средства), подогрев сидений, обогреватели заднего стекла, вентиляторы охлаждения и т.д.. Генератор 42 может быть выполнен с возможностью преобразования механической энергии, вырабатываемой во время работы двигателя 22, в электроэнергию для питания электропотребителей 48 и заряда первого и второго аккумуляторов 51 и 46, соответственно. Как раскрыто выше, первый аккумулятор 51 может быть свинцово-кислотной аккумуляторной батареей. В некоторых примерах, второй аккумулятор 46 может быть литиево-ионной аккумуляторной батареей. В других примерах, второй аккумулятор 46 может быть свинцово-кислотной аккумуляторной батареей. В дополнительных примерах, второй аккумулятор 46 может быть суперконденсатором. В других дополнительных примерах, аккумулятор 46 может быть устройством, пригодным для хранения электроэнергии, например, аккумулятор, конденсатор, суперконденсатор и т.д..

Компрессор 144 кондиционирования воздуха (KB (А/С)) может быть также соединен с двигателем 22. Компрессор 144 кондиционирования воздуха сжимает и передает охлаждающий газ. Двигатель 22 обеспечивает крутящим моментом компрессор 144 кондиционирования воздуха для работы. Компрессор 144 кондиционирования воздуха может быть выборочно соединен с двигателем 22 и отсоединен от него для того, чтобы компрессор КВ был включен, когда соединен с двигателем 22, и компрессор КВ был выключен, когда отсоединен от двигателя 22. Компрессор КВ может быть соединен с двигателем посредством одной или более муфт, электронного переключателя и т.д..

Генератор 42 может содержать ротор 43, механически соединенный с двигателем 22, и статор 47, электрически соединенный со вторым аккумулятором 46, первым аккумулятором 51 и электропотребителями 48. Таким образом, когда двигатель 22 включен, то энергия вращения, вырабатываемая двигателем, заставляет ротор 43 вращаться, так как ротор 43 механически соединен с двигателем 22. В предпочтительном варианте осуществления, ротор 43 может включать в себя катушку 45 возбуждения. Когда двигатель 22 включен и ротор 43 вращается относительно статора 47, ток, прикладываемый к катушке 45 возбуждения, может индуцировать протекание тока в статор 47. В других вариантах осуществления, катушка 45 возбуждения может быть встроена в статор 47, а не в ротор 43. Таким образом, выходной ток может индуцироваться во вращающемся роторе 43 вместо неподвижного статора 47. Однако, в предпочтительном варианте осуществления, когда напряжение прикладывается к катушке 45 возбуждения, а двигатель 22 работает, ток может вырабатываться в статоре 47. Во время работы двигателя, часть или весь выходной ток статора 47 может протекать к катушке 45 возбуждения. Таким образом, генератор 42 может иметь собственное питание. Как только двигатель 22 включается и ротор 43 вращается, ток, вырабатываемый генератором 42, может быть использован для подачи напряжения и/или тока, необходимого для питания катушки 45 возбуждения, и, в свою очередь, продолжить производить электроэнергию от генератора 42.

Тем не менее, до того, как ротор 43 начинает вращаться, когда, например, двигатель 22 включается во время запуска и/или перезапуска, ток может подаваться на катушку 45 возбуждения с внешнего источника, находящегося вне генератора 42. В одном примере, когда ротор 43 не вращается, как, например, во время запуска и/или перезапуска двигателя, ток может подаваться на катушку 45 возбуждения с первого аккумулятора 51. Однако, в другом примере, в условиях запуска и/или перезапуска двигателя ток может подаваться на катушку 45 возбуждения со второго аккумулятора 46. В других примерах, в условиях запуска и/или перезапуска двигателя ток может подаваться на катушку 45 возбуждения как с первого аккумулятора 51, так и со второго аккумулятора 46. В других дополнительных примерах, генератор 42 может включать в себя свой собственный DC генератор (как показано ниже со ссылкой на Фиг. 2) для подачи тока на катушку 45 возбуждения в условиях запуска и/или перезапуска двигателя.

Во время запуска и/или перезапуска двигателя, и когда двигатель включен, напряжение и/или ток, подаваемый на катушку 45 возбуждения, может контролироваться первым регулятором 44 напряжения. Таким образом, любой ток и/или напряжение, подаваемые на катушку 45 возбуждения, корректируются и/или регулируются регулятором 44 напряжения. Регулятор 44 напряжения может быть DC/DC преобразователем (или устройством, основанным на DC/DC преобразователе), например, выполненным с возможностью подачи регулируемого напряжения на катушку 45 возбуждения. В одном примере, регулятор 44 напряжения может быть встроен в генератор 42. Тем не менее, как показано в примере на Фиг. 1, регулятор 44 напряжения может быть внешним по отношению к генератору 42. Таким образом, напряжение и/или ток, подаваемый на катушку 45 возбуждения, и, более того, выходной ток статора 47 могут регулироваться регулятором 44 напряжения. В частности, регулятор 44 напряжения может быть выполнен с возможностью регулирования напряжения и/или тока, подаваемого на катушку 45 возбуждения, до заданного значения, причем указанное заданное значение регулируется на основе электрических сигналов от контроллера 40 и условий работы двигателя.

Контроллер 40 может находиться в электрическом сообщении с одним или более первым аккумулятором 51, вторым аккумулятором 46, электропотребителями 48 и регулятором 44 напряжения. Пунктирные линии на Фиг. 1 представляют собой электрические соединения между контроллером 40 и различными компонентами системы 10 транспортного средства. Контроллер 40 может посылать сигналы регулятору 44 напряжения для регулировки заданного значения (например, тока и/или напряжения, подаваемого на катушку 45 возбуждения) на основе потребностей системы 10 транспортного средства в электропитании, которые могут включать одно или более состояний заряда аккумуляторов 51 и 46, и рабочих состояний электропотребителей 48. Как будет более подробно раскрыто ниже со ссылкой на Фиг. 2, регулятор 44 напряжения и/или контроллер 40 могут находиться в электрическом сообщении с первым аккумулятором 51 и вторым аккумулятором 46 для определения соответствующего напряжения аккумуляторов и регулировки тока и/или напряжения, подаваемого на катушку 45 возбуждения, исходя из состояний заряда аккумуляторов.

Тем не менее, в других примерах, контроллер 40 может дополнительно или в качестве альтернативы посылать сигналы регулятору 44 напряжения для регулировки заданного значения (например, тока и/или напряжения, подаваемого на катушку 45 возбуждения), исходя из условий работы двигателя, как будет более подробно раскрыто ниже со ссылкой на Фиг. 3-5. Условия работы двигателя, как будет более подробно раскрыто ниже со ссылкой на Фиг. 3, в качестве вводных данных могут включать в себя требуемый крутящий момент двигателя, сообщаемый оператором 190 транспортного средства через устройство 192 ввода, расчетный крутящий момент, производимый двигателем, момент искры, положение дроссельного клапана, количество впрыскиваемого топлива и т.д.. Требуемый крутящий момент двигателя может рассчитываться контроллером 40 на основе вводных данных, сообщаемых оператором 190 транспортного средства через устройство ввода. Таким образом, требуемый крутящий момент двигателя может быть основан на положении педали акселератора и педали тормоза устройства 192 ввода. Как будет раскрыто ниже, количество впрыскиваемого топлива и положение дроссельного клапана могут регулироваться, исходя из изменений положения одной или более педали акселератора и педали тормоза.

Таким образом, контроллер 40 может дополнительно или в качестве альтернативы регулировать ток и/или напряжение, подаваемые на катушку 45 возбуждения, посредством регулятора 44 напряжения в ответ на изменения в требуемом крутящем моменте двигателя. Например, как более подробно раскрыто со ссылкой на Фиг. 3, ток и/или напряжение, подаваемые на катушку 45 возбуждения, и, следовательно, крутящий момент генератора могут быть увеличены в ответ на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя. Кроме того, крутящий момент генератора может регулироваться на основе разности между требуемым крутящим моментом двигателя и расчетным фактическим крутящим моментом двигателя. Расчетный фактический крутящий момент двигателя может рассчитываться контроллером 40, исходя из данных обратной связи от множества датчиков 65, которые могут включать в себя один или более из: датчик крутящего момента, датчик массового расхода воздуха (датчик МРВ), датчик положения дросселя, датчик положения коленчатого вала, датчик скорости транспортного средства и т.д.. Таким образом, фактический крутящий момент двигателя, производимый двигателем 22, может рассчитываться на основе массового расхода впускного воздуха, как рассчитываемый на основе данных датчика МРВ и датчика положения дросселя, количества впрыскиваемого топлива, положения коленчатого вала, скорости транспортного средства и т.д..

Таким образом, контроллер 40 может определять требуемый ток и/или напряжение для подачи на катушку 45 возбуждения, в то время как регулятор 44 напряжения может гарантировать совпадение фактического напряжения и/или тока, подаваемого на катушку 45 возбуждения, с требуемым напряжением и/или током, определяемым контроллером 40. В одном примере, напряжение по команде от контроллера 40 может быть сравнено с выходным напряжением генератора 42. В качестве примера, если напряжение по команде контроллера 40 больше, чем выходное напряжение генератора 42, напряжение и/или ток, подаваемый на катушку 45 возбуждения, может быть увеличен для увеличения выходного тока статора 47.

Когда ток генерируется в статоре 47, электродвижущая сила воздействует на ротор 43 посредством указанного статора 47, который противодействует вращательному движению ротора 43. В частности, ток, генерируемый в катушке 45 возбуждения ротора 43, производит переменное магнитное поле, которое индуцирует протекание тока в статоре 47. Ток, генерируемый в статоре 47, производит магнитное поле, которое воздействует на ротор 43 и противодействует вращению ротора 43. Иными словами, увеличение тока и/или напряжения, подаваемого на катушку 45 возбуждения, приводит к появлению тормозной силы, которая может уменьшить скорость ротора 43. Таким образом, увеличение тока и/или напряжения, подаваемого на катушку 45 возбуждения, может привести к увеличению силы, требуемой для вращения ротора 43 генератора 42. В этом случае, когда напряжение подается на катушку 45 возбуждения генератора, нагрузка подается на двигатель 22. В одном примере, уменьшение напряжения и/или тока, подаваемого на катушку 45 возбуждения, может уменьшить выходной ток генератора 42 и уменьшить нагрузку, прикладываемую к двигателю 22. Таким образом, нагрузка, прикладываемая к двигателю 22, может регулироваться увеличением или уменьшением напряжения и/или тока, подаваемого на катушку 45 возбуждения генератора 42. Как будет в подробностях раскрыто ниже со ссылкой на Фиг. 3-5, крутящий момент двигателя 22 может быть уменьшен за счет увеличения напряжения и/или тока, подаваемого на катушку 45 возбуждения. По аналогии, крутящий момент двигателя 22 может быть увеличен за счет уменьшения напряжения и/или тока, подаваемого на катушку 45 возбуждения.

Таким образом, выходной крутящий момент двигателя 22 может регулироваться путем регулирования крутящего момента генератора. В частности, крутящий момент двигателя может регулироваться путем регулирования количества тока и/или напряжения, подаваемого на катушку 45 возбуждения. Как раскрыто выше, регулировка тока и/или напряжения, подаваемого на катушку 45 возбуждения, может выполняться посредством регулирования заданного значения на регуляторе 44 напряжения, который может управляться контроллером 40. Таким образом, контроллер 40 может регулировать заданное значение для регулятора 44 напряжения путем отправления электрических сигналов в регулятор 44 напряжения и, тем самым, регулировать крутящий момент генератора, передаваемый двигателю 22, что, в свою очередь, может привести к изменениям крутящего момента, вырабатываемого двигателем 22. Как будет подробно раскрыто ниже со ссылкой на Фиг. 3, контроллер 40 может регулировать заданное значение для регулятора напряжения, исходя из изменений требуемого крутящего момента двигателя. Требуемый крутящий момент двигателя может быть крутящим моментом двигателя, запрошенным оператором 190 транспортного средства через устройство 192 ввода, которое может включать в себя педаль акселератора и педаль тормоза. Следовательно, таким же образом, количество впрыскиваемого в двигатель 22 топлива может регулироваться исходя из данных, сообщаемых оператором транспортного средства через устройство 192 ввода, для того, чтобы ток и/или напряжение, подаваемые на генератор, могли регулироваться. Например, крутящий момент генератора (например, крутящий момент, передаваемый генератором на двигатель) может регулироваться исходя из требуемого крутящего момента двигателя, который определяется исходя из данных, сообщаемых оператором 190 транспортного средства. В частности, крутящий момент генератора (например, ток и/или напряжение, подаваемые на катушку 45 возбуждения) могут быть увеличены в ответ на уменьшение, запрошенное оператором 190 транспортного средства, крутящего момента двигателя ниже фактического крутящего момента, вырабатываемого двигателем 22. Таким образом, в ответ на изменения в запрашиваемом крутящем моменте двигателя, крутящий момент генератора может регулироваться для соответствия фактического крутящего момента двигателя запрошенному крутящему моменту двигателя. Регулировки крутящего момента генератора могут привести к изменениям электроэнергии, вырабатываемой генератором 42.

Вырабатываемая генератором 42 электроэнергия может направляться в один или более из следующего: первый аккумулятор 51, второй аккумулятор 46 и электропотребители 48. Таким образом, генератор может использоваться для перезаряда первого аккумулятора 51, второго аккумулятора 46 и электропотребителей 48. Таким образом, генератор может использоваться для перезаряда аккумуляторов 51 и 46 и питания различных дополнительных электропотребителей 48 системы 10 транспортного средства. Первый аккумулятор 51 и/или второй аккумулятор 46 могут заряжаться генератором 42 только во время определенных условий работы двигателя, например, во время ОТРЗ, как подробно раскрыто ниже со ссылкой на Фиг. 2. Например, ток, производимый генератором 42, может разделяться между одним или более из следующего - первый аккумулятор 51, второй аккумулятор 46 и электропотребители 48 - исходя из их соответствующих напряжений. В качестве примера, если второй аккумулятор 46 имеет более низкое состояние заряда (например, более низкое напряжение), чем первый аккумулятор 51, то большая часть электроэнергии, производимой генератором 42, может поступать ко второму аккумулятору 46, а затем к первому аккумулятору 51. При других условиях работы двигателя, генератор 42 может заряжать только второй аккумулятор 46, а не первый аккумулятор 51. В других дополнительных примерах, генератор 42 может заряжать только первый аккумулятор 51, а не второй аккумулятор 46. В других дополнительных примерах, ток, производимый генератором, может протекать только для питания электропотребителей 48, а не первого аккумулятора 51 или второго аккумулятора 46. Тем не менее, в других примерах, ток, производимый генератором, может протекать для питания электропотребителей 48 и одного или более из первого аккумулятора 51 и второго аккумулятора 46.

Дополнительно, как будет подробно раскрыто ниже со ссылкой на Фиг. 2, первый аккумулятор 51 и второй аккумулятор 46 могут быть электрически соединены с электропотребителями 48 для обеспечения указанных электропотребителей 48 электропитанием. Кроме того, как раскрыто выше, первый аккумулятор 51 может быть электрически соединен с системой 24 запуска для того, чтобы обеспечить электропитание для запуска системы 10 транспортного средства. Первый аккумулятор 51 и/или второй аккумулятор 46 могут обеспечивать электропотребителей 48 электроэнергией, когда ток и/или напряжение, производимые генератором 42, недостаточны для покрытия потребностей электропотребителей 48 в электропитании. Таким образом, во время определенных условий работы двигателя, когда потребности электропотребителей 48 в электропитании превышают количество электроэнергии, вырабатываемой генератором 42, например, во время холостого хода двигателя, первый аккумулятор 51 и/или второй аккумулятор 46 могут обеспечивать всю или часть запрашиваемой электропотребителями 48 электроэнергии. Например, электропотребители 48 могут получать электроэнергию от одного или более из следующего: генератор 42, первый аккумулятор 51 и второй аккумулятор 46. В одном примере, как изображено, двигатель 22 может быть выполнен с возможностью выборочной (и автоматической) остановки, когда выполнены условия упора холостого хода, и перезапущен, когда выполнены условия перезапуска. Одна или более из дополнительных нагрузок 48 могут обеспечиваться питанием, например, 12 В, даже когда двигатель выключен. Электропитание для поддержания в рабочем состоянии дополнительных нагрузок может обеспечиваться, по меньшей мере частично, одним или более из следующего: второй аккумулятор 46 и первый аккумулятор 51.

В этом случае, первый аккумулятор 51 и второй аккумулятор 46 способны хранить электроэнергию, вырабатываемую генератором 42, и возвращать эту энергию системе 10 транспортного средства, когда электроэнергии, производимой генератором 42, недостаточно для покрытия потребностей системы 10 транспортного средства в электроэнергии. В результате, рабочий диапазон значений тока и/или напряжения генератора 42 может быть увеличен вследствие увеличенной емкости хранилища электроэнергии системы 10 транспортного средства. Иными словами, благодаря наличию аккумулятора 51 и аккумулятора 46, емкость хранилища электроэнергии системы 10 транспортного средства может быть увеличена, так что ток и/или напряжение, вырабатываемое генератором 42, могут колебаться в большей степени, без потерь в электроэнергии и/или скачков напряжения для электропотребителей 48. На более высоких значениях выходной электроэнергии генератора 42, когда выходная электроэнергия может превышать потребности электропотребителей 48 в электроэнергии, первый аккумулятор 51 и второй аккумулятор 46 могут принимать большее количество электроэнергии, тем самым уменьшая скачки напряжения в системе транспортного средства. По аналогии, на более низких значениях выходной электроэнергии генератора 42, когда выходная электроэнергия генератора 42 может быть меньше, чем потребность электропотребителей 48 в электроэнергии, первый аккумулятор 51 и второй аккумулятор 46 могут обеспечивать большее количество электроэнергии, тем самым сокращая потери электроэнергии для компонентов системы 10 транспортного средства. Таким образом, системой 10 транспортного средства могут быть допущены большие колебания в выходном токе и/или напряжении генератора без ухудшения рабочих характеристик электропотребителей 48 системы 10 транспортного средства.

Поскольку генератор 42 может вырабатывать больший диапазон напряжений и/или токов, крутящий момент генератора, и, следовательно, количество силы, передаваемой на двигатель 22 генератором, может быть увеличено. Например, тормозное усилие, передаваемое на двигатель 22 генератором 42, может быть увеличено. Как будет подробно раскрыто ниже со ссылкой на Фиг. 3-5, крутящий момент генератора может, следовательно, регулироваться для обеспечение улучшенного управления крутящим моментом двигателя, при этом повышая топливную экономичность системы 10 транспортного средства.

Система 10 транспортного средства может управляться по меньшей мере частично контроллером 40 и посредством ввода оператором 190 транспортного средства через устройство 192 ввода. В примере, показанном на Фиг. 1, устройство 192 ввода включает в себя педаль акселератора и педаль тормоза. Дополнительно, датчик 194 положения педали включен в устройство 192 ввода для генерирования пропорционального положению педали сигнала ПП. Педаль акселератора и педаль тормоза могут регулироваться между соответствующими первым и вторым положениями и любыми положениями между ними. С увеличением отклонения педали акселератора от первого положения ко второму положения, контроллер 40 может дать команду, одну или более из следующего: увеличить количество впрыскиваемого топлива, увеличить расход впускного воздушного потока, и уменьшить ток и/или напряжение, подаваемые на катушку 45 генератора 42. Как раскрыто выше, контроллер 40 может регулировать количество впрыскиваемого через инжектора 26 топлива и может регулировать расход впускного воздушного потока путем регулировки положения дроссельного клапана 25. И наоборот, с увеличением отклонения педали тормоза от первого положения ко второму положению, контроллер 40 может дать команду, одну или более из следующего: увеличить напряжение и/или ток, подаваемый на катушку 45 возбуждения генератора, уменьшить количество впрыскиваемого топлива и уменьшить расход впускного воздушного потока.

Контроллер 40 может быть микрокомпьютером, содержащим следующее: микропроцессорный блок, порты ввода/вывода, электронный носитель информации для хранения исполняемых программ и калибровочных значений (например, постоянно запоминающий чип), оперативную память, энергонезависимую память и шину данных. Носитель оперативной памяти может быть запрограммирован считываемой компьютером информацией, которая представляет собой долговременные команды, выполняемые микропроцессором, для выполнения процедур, раскрытых в настоящем документе, а также другие варианты, которые подразумеваются, но конкретно не перечислены. Контроллер 40 может быть выполнен с возможностью получения информации от множества датчиков 65 и отправления управляющих сигналов множеству приводов 75 (различные примеры которых раскрыты в настоящем документе). Например, как раскрыто выше, контроллер 40 может отправлять сигнал приводу дроссельного клапана 25 для регулировки положения дроссельного клапана 25 в ответ на информацию, полученную от устройства 192 ввода. Другие приводы, например множество дополнительных клапанов и дросселей, могут быть соединены с различными участками в системе 10 транспортного средства. Контроллер 40 может получать вводные данные от различных датчиков, обрабатывать вводные данные и запускать приводы в ответ на обработанные вводные данные, исходя из команды или кода, запрограммированных в нем соответственно одной или более процедур. Примеры управляющих процедур раскрыты в настоящем документе со ссылкой на Фиг. 3.

В некоторых примерах, нагрузка генератора может варьировать, исходя из управляющих параметров, которые не строго зависят от скорости двигателя и/или крутящего момента. Например, ток и/или напряжение возбуждения генератора могут регулироваться для компенсации трения двигателя, связанного с температурой двигателя. В качестве альтернативы, контроллер 40 может обеспечивать предсказуемое постоянное количество механической нагрузки на двигатель за счет поддержания по существу постоянного напряжения на контуре катушки возбуждения генератора. Тем не менее, стоит отметить, что напряжение поля и нагрузка, обеспечиваемые для двигателя генератором, не постоянны, когда к полю генератора подается постоянное напряжение. Наоборот, когда постоянное напряжение подается на катушку возбуждения генератора, ток возбуждения генератора изменяется с угловой скоростью ротора. Таким образом, выходной ток статора 47 зависит как от напряжения и/или тока, подаваемого на катушку 45 возбуждения, так и от скорости двигателя 22. Нагрузка, передаваемая на двигатель 22 генератором 42, зависит от напряжения и/или тока, подаваемого на катушку 45 возбуждения.

Контроллер 40 также может регулировать выходной крутящий момент двигателя посредством регулировки сочетания момента искры (также упоминаемого здесь, как момент зажигания), длительности импульса впрыска топлива и/или заряда воздуха, путем управления открытием дросселя и/или фаз газораспределения, высоты подъема клапана и ускорения для турбо-двигателей или двигателей с наддувом. В случае с дизельным двигателем, контроллер 40 может управлять выходным крутящим моментом двигателя путем управления сочетанием длительности импульса впрыска топлива, момента импульса впрыска топлива и заряда воздуха. Во всех случаях, управление двигателем может быть осуществлено на основе цилиндров для управления выходным крутящим моментом двигателя. Кроме того, контроллер 40 может использовать приводы крутящего момента двигателя (например, дроссельный клапан 25 и топливный инжектор 26) вместе с внесением корректировок тока, подаваемого на катушку 45 возбуждения генератора, для управления скоростью двигателя и/или крутящим моментом во время работы двигателя. Путем управления приводами крутящего момента двигателя и нагрузкой, передаваемой на двигатель 22 через генератор 42, становится возможным управление крутящим моментом двигателя 22 в пределах требуемого диапазона во время работы двигателя.

Таким образом, система транспортного средства может содержать генератор, механически соединенный с двигателем, причем генератор выполнен с возможностью преобразования части механической энергии, произведенной двигателем, в электроэнергию. В частности, напряжение и/или ток, подаваемый на катушку возбуждения в роторе генератора, может регулироваться для регулировки выходной электроэнергии генератора. Когда ротор вращается за счет энергии вращения, вырабатываемой двигателем, ток в катушке возбуждения создает переменное магнитное поле, которое в свою очередь индуцирует генерирование тока в статоре генератора. Ток, сгенерированный в статоре, создает магнитное поле, которое оказывает силовое воздействие на ротор, противодействующее вращению ротора. Таким образом, крутящий момент передается на двигатель генератором. Так как напряжение и/или ток, подаваемый на катушку возбуждения, увеличиваются, увеличивается крутящий момент генератора и, таким образом, увеличивается тормозное усилие, прикладываемое генератором к двигателю.

Система транспортного средства может дополнительно содержать два аккумулятора для хранения электроэнергии, производимой генератором, и для обеспечения электроэнергией вспомогательных электрических устройств системы транспортного средства. Система из двух аккумуляторов может обеспечивать увеличенную емкость хранилища электроэнергии для системы транспортного средства. Благодаря увеличенной выходной мощности, обеспечиваемой системой из двух аккумуляторов, более низкий крутящий момент генератора может достигаться без ущерба процессу обеспечения электрических устройств электропитанием. Кроме того, поскольку система из двух аккумуляторов способна хранить большее количество электроэнергии генератора, более высокий крутящий момент генератора может достигаться, при этом уменьшаются скачки напряжения, которые могут привести к ухудшению электрической системы транспортного средства. В результате, ток и/или напряжение, подаваемые на катушку возбуждения, и, следовательно, крутящий момент генератора могут изменяться в большей степени без ущерба функциональности электрических устройств в системе транспортного средства.

Поскольку крутящий момент генератора может регулироваться в более широким диапазоне крутящих моментов, тормозное усилие, передаваемое на двигатель генератором, может быть увеличено. Так как максимальная сила торможения, обеспечиваемая генератором на двигатель, может быть увеличена, крутящий момент генератора может использоваться для уменьшения крутящего момента двигателя при более высоких крутящих моментах двигателя. В результате, может быть уменьшено использование других способов уменьшения крутящего момента двигателя, как, например, использование задержки момента искры, и может быть улучшена топливная эффективность системы транспортного средства.

На Фиг. 2 показана блок-схема компоновки типовой электрической системы транспортного средства 10 с Фиг. 1. Компоненты транспортного средства 10, показанные на Фиг. 2, могут быть теми же, что и компоненты, показанные на Фиг. 1. Таким образом, компоненты системы 10 транспортного средства, раскрытые выше со ссылкой на Фиг. 1 могут не раскрываться ниже подробно. Все соединительные линии, показанные на Фиг. 2, представляют собой электрические соединения. Таким образом, любые компоненты системы 10 транспортного средства, показанные соединенными друг с другом, могут быть напрямую электрически соединены друг с другом.

Контроллер 40 может быть выполнен с возможностью получения информации от множества датчиков 65 и отправления управляющих сигналов множеству приводов 75 (различные примеры которых раскрыты ниже). Например, контроллер 40 может рассчитывать крутящий момент двигателя, производимый двигателем (например, двигателем 22, показанным на Фиг. 1), исходя из множества датчиков, таких, как датчик МРВ, датчик положения дроссельного клапана, датчик положения коленчатого вала, датчик крутящего момента, датчик скорости транспортного средства и т.д.. Исходя из информации, полученной от множества датчиков 65 и данных, введенных оператором транспортного средства (например, оператором 192 транспортного средства, показанным на Фиг. 1) через устройство ввода, контроллер 40 посылает команды одному или более из следующего - дроссельный клапан (например, дроссельный клапан 25, показанный на Фиг. 1), топливный инжектор (например, топливный инжектор 26, показанный на Фиг. 1) и регулятор 44 напряжения - для регулировки выходного крутящего момента двигателя (например, двигателя 22, показанного на Фиг. 1).

Контроллер 40 может находиться в электрическом сообщении с первым аккумулятором 51, вторым аккумулятором 46, электропотребителями 48, регулятором 44 напряжения, переключателем 210 зажигания и управляющей схемой 212. Электропотребители 48 могут включать в себя вспомогательные электрические устройства, например, насосы, нагреватели, вентиляторы, радио, усилитель рулевого управления и т.д.. В некоторых примерах, контроллер может питаться от одного или более из следующего: первый аккумулятор 51 и второй аккумулятор 46. В других дополнительных примерах, контроллер 40 может иметь собственный источник питания. Регулятор 44 напряжения может быть электрически соединен с катушкой 45 возбуждения генератора 42 и с одним или более из - первый аккумулятор 51 и второй аккумулятора 51 - для измерения выходного напряжения первого и второго аккумуляторов, соответственно, и отправления данных об измеренном напряжении контроллеру 40. Тем не менее, в других примерах контроллер 40 может быть напрямую соединен с первым аккумулятором 51 и вторым аккумулятором 46 для измерения напряжения соответствующих аккумуляторов. Контроллер 40 может посылать сигналы регулятору 44 напряжения для регулировки напряжения и/или тока на катушку 45 возбуждения, на основе данных об измеренном напряжении первого аккумулятора 51 и второго аккумулятора 46, и на основе данных о потребностях электропотребителей 48 в электроэнергии. В других дополнительных примерах, как раскрыто выше со ссылкой на Фиг. 1, контроллер 40 может регулировать напряжение и/или ток, подаваемый на катушку 45 возбуждения, исходя из требуемого крутящего момента двигателя и расчетного крутящего момента двигателя.

Когда двигатель не вращается (например, двигатель 22, показанный на Фиг. 1), ток и/или напряжения могут подаваться на катушку 45 возбуждения одним или более из следующего: первый аккумулятора 51 и второй аккумулятора 46. В частности, в электрической цепи может быть предусмотрен переключатель 210 зажигания между вторым аккумулятором 46 и регулятором 44 напряжения, и/или между первым аккумулятором 51. Переключатель зажигания может регулироваться между первым положением (показано пунктирной линией 211 на Фиг. 2), в котором ток протекает от второго аккумулятора 46 к регулятору 44 напряжения, и вторым положением (показано сплошной линией 213 на Фиг. 2), в котором ток не протекает от второго аккумулятора 46 к регулятору 44 напряжения. Когда двигатель не вращается, контроллер 40 может посылать сигнал приводу переключателя 210 зажигания для перевода переключателя 210 зажигания в первое положение 211. Тем не менее, когда двигатель включен, напряжение и/или ток, подаваемый на катушку возбуждения, может вырабатываться статором 47. Таким образом, как раскрыто выше со ссылкой на Фиг. 1, генератор 42 может самостоятельно заряжаться, как только двигатель включен и вырабатывает энергию вращения. Однако, в других примерах, генератор 42 может включать в себя собственную схему 202 возбуждения, которая может подавать напряжение на катушку 45 возбуждения, когда двигатель не вращается. Схема 202 возбуждения может быть DC генератором или другим источником DC тока.

Когда напряжение и/или ток подается на катушку 45 возбуждения генератора, переменное магнитное поле, которое может индуцировать протекание тока в статоре 47, может вырабатываться катушкой 45 возбуждения. Статор 47 может содержать катушечные обмотки, выполненные с возможностью выработки тока для питания электропотребителей 48 и заряда одной или более из следующего: первый аккумулятор 51 и второй аккумулятор 46. Во время работы двигателя, напряжение и/или ток, подаваемый на катушку 45 возбуждения генератора, может регулироваться командами от контроллера 40 к регулятору 44 напряжения, в зависимости от текущих потребностей электрической системы 10 транспортного средства, которая может содержать одно или более из следующего: первый аккумулятор 51, второй аккумулятор 46 и электропотребители 48. В качестве примера, если контроллер 40 определяет, что выходной ток и/или напряжение генератора 42 больше, чем потребление тока и/или напряжения с первого аккумулятора 51, второго аккумулятора 46 и электропотребителей 48, тогда контроллер может отправить сигнал регулятору 44 напряжения для уменьшения напряжения и/или тока, подаваемого на катушку 45 возбуждения. В другом примере, если контроллер 40 определяет, что выходной ток генератора 42 меньше, чем текущие потребности электропотребителей 48, то контроллер может отправить сигнал регулятору напряжения для увеличения напряжения и/или тока, подаваемого на катушку 45 возбуждения.

Иными словами, регулятор 44 напряжения может изменять ток, подаваемый на катушку 45 возбуждения, для выработки постоянного напряжения в выходном токе генератора 42. В некоторых примерах, первый аккумулятор 51 и/или второй аккумулятор 46 могут также использоваться для дополнения выходной электроэнергии генератора 42, если потребности электропотребителей 48 в токе больше, чем выходной ток генератора 42. Иными словами, первый аккумулятор 51 и/или второй аккумулятор 46 могут поставлять дополнительную электроэнергию электропотребителям 48, если потребности электропотребителей 48 в токе превышают выходной ток генератора 42. Таким образом, в некоторых примерах, контроллер 40 может измерять напряжение (например, состояние заряда) первого аккумулятора 51 и второго аккумулятора 42 и контролировать ток и/или напряжение, подаваемые на катушку 45 возбуждения для достижения постоянного состояния заряда первого и второго аккумуляторов 51 и 46, соответственно.

В условиях эксплуатации двигателя, когда крутящий момент двигателя уменьшается ниже порогового значения, например, во время холостого хода двигателя, остановки двигателя, и/или ОТРЗ, напряжение, достаточное для питания всех электропотребителей 48 системы 10 транспортного средства, может подаваться и дальше на катушку 45 возбуждения. В других примерах, во время холостого хода двигателя, на катушку 45 возбуждения может подаваться напряжение, достаточное для питания всех электропотребителей 48 и заряда одного или более из следующего: первый аккумулятор 51 и второй аккумулятор 46 системы 10 транспортного средства. В других дополнительных примерах, во время холостого хода двигателя, на катушку 45 возбуждения может подаваться напряжение, достаточное для заряда одного или более из - первый аккумулятор 51 и второй аккумулятор 46, но не всех электропотребителей 48 системы 10 транспортного средства. В других примерах, ток, подаваемый на катушку 45 возбуждения, может падать до приблизительно нулевого значения, когда крутящий момент двигателя падает ниже порогового значения, а один или более из - первый аккумулятор 51 и второй аккумулятор 46 - может быть использован для питания всех нуждающихся в электроэнергии энергопотребителей 48.

Таким образом, контроллер 40 может получать сигналы, относящиеся к состоянию заряда первого аккумулятора 51, второго аккумулятора 46, к потребностям энергопотребителей 48 в электроэнергии, и выходному току статора 47 генератора 42. Дополнительно, контроллер 40 может рассчитывать и/или измерять условия работы двигателя, исходя из обратных данных от множества датчиков 65, как описано выше. Таким образом, контроллер 40 может регулировать напряжение и/или ток, подаваемый на катушку 45 возбуждения генератора, и, следовательно, выходной ток генератора 42, исходя из условий работы двигателя, потребностей электропотребителей 48 в электроэнергии и состояния заряда первого аккумулятора 51 и второго аккумулятора 46.

Как описано выше, ток и/или напряжение, вырабатываемое генератором 42, может направляться к одному или более из - первый аккумулятор 51 и второй аккумулятор 46 - исходя из значений напряжений на указанных аккумуляторах. Однако, протекание тока от генератора 42 к первому аккумулятору 51 может дополнительно регулироваться управляющей схемой 212. В частности, управляющая схема 212 может содержать диод 214 и обход 216 диода. Диод 214 может быть выполнен с возможностью обеспечивать однонаправленное протекание тока в системе 10 транспортного средства. Диод 214 изображен в примере с Фиг. 2 в виде стрелки, причем ток через диод 214 протекает в том направлении, в котором указывает данная стрелка. Таким образом, ток может протекать через диод 214 только от первого аккумулятора 51 к электропотребителям 48. В таком случае, ток не может протекать через диод 214 от генератора 42 к первому аккумулятору 51. Однако, ток может протекать в обход диода 214 через обход 216 диода, когда обход находится в первом положении, показанном на Фиг. 2 пунктирной линией 217. Положение обхода 216 может контролироваться контроллером 40. Таким образом, контроллер 40 может посылать сигналы приводу обхода 216 для регулировки положения обхода 216. Положение обхода 216 может регулироваться между первым положением, в котором ток может протекать от генератора 42 к первому аккумулятору 51, и вторым положением, в котором ток не может протекать от генератора 42 к первому аккумулятору 51. В этом случае, когда обход 216 находится в первом положении, ток может протекать в обоих направлениях между первым аккумулятором 51 и одним или более из следующего: генератор 42 и электропотребители 48. Однако, когда обход 216 находится во втором положении, ток может протекать от первого аккумулятора только к одному или более из - генератор 42 и электропотребители 48, но не от одного или более из - второй аккумулятор 46 и генератор 42 - к первому аккумулятору 51.

Контроллер 40 может посылать сигналы в обход 216 для регулировки положения обхода 216, исходя из условий работы двигателя, таких как крутящий момент двигателя, скорость двигателя, статус работы двигателя и т.д.. Например, если требуемые скорость двигателя и/или крутящий момент двигателя уменьшаются, исходя из вводных данных, сообщаемых оператором транспортного средства, более, чем до порогового значения, например, во время ОТРЗ, впрыск топлива может быть отключен, расход впускного воздушного потока может быть уменьшен, а крутящий момент генератора может быть увеличен. В ответ на увеличение крутящего момента генератора и, следовательно, увеличение выходной электроэнергии генератора 42, обход 216 может быть отрегулирован в первое положение, так что вся или часть электроэнергии, вырабатываемой генератором 42, может быть направлена к первому аккумулятору 51 для заряда указанного аккумулятора. В других примерах, контроллер может регулировать положение обхода 216, дополнительно исходя из измеренного напряжения на первом аккумуляторе 51. Например, если система 10 транспортного средства входит в условия ОТРЗ, контроллер может не регулировать обход 216 до первого положения, а электропитание может не подаваться от генератора 42 к первому аккумулятору 51, если измеренное напряжение первого аккумулятора 51 больше, чем пороговое значение. Таким образом, контроллер может регулировать обход 216, исходя из условий работы двигателя и состояния заряда первого аккумулятора 51. Если аккумулятор 51 достаточно заряжен, контроллер может ограничить протекание тока от генератора 42 к первому аккумулятору 51.

В другом примере, контроллер 42 может регулировать положение обхода 216 до первого положения во время холостого хода двигателя и/или остановки транспортного средства. Таким образом, когда двигатель находится на холостом ходу, электроэнергии, вырабатываемой генератором 42, может быть недостаточно для покрытия потребностей электропотребителей 48. Следовательно, контроллер 40 может отрегулировать положение обхода 216 в первое положение, так что первый аккумулятор 51 сможет обеспечивать напряжение и/или ток электропотребителям 48.

Контроллер может отрегулировать положение обхода 216 во второе положение во время запуска и/или перезапуска двигателя, когда двигатель не работает. В таком случае, поскольку ток может не протекать от второго аккумулятора 46 к первому аккумулятору 51 или системе 24 запуска, вся выходная электроэнергия второго аккумулятора 46 может направляться электропотребителям 48. Кроме того, первый аккумулятор 51 может обеспечивать электроэнергией систему 24 запуска.

В этом случае, контроллер может регулировать ток и/или напряжение, подаваемые на катушку 45 возбуждения, исходя из потребностей системы 10 транспортного средства в электроэнергии и условий работы двигателя. Таким образом, крутящий момент генератора может быть отрегулирован для соответствия потребностям системы 10 транспортного средства в электроэнергии и достижения крутящим моментом двигателя требуемого крутящего момента двигателя, как рассчитано контроллером 40.

На Фиг. 3 показана блок-схема способа 300 регулировки крутящего момента двигателя в ответ на изменения в условиях работы двигателя. Команды для выполнения способа 300 могут храниться в памяти контроллера двигателя, например контроллера 40, показанного на Фиг. 1-2. Кроме того, способ 300 может выполняться контроллером. Команды для выполнения способа 300 могут исполняться контроллером, исходя из команд, сохраненных в памяти контроллера, и с учетом сигналов, полученных от датчиков системы двигателя, например датчиков, раскрытых выше со ссылкой на Фиг. 1. Контроллер может задействовать приводы двигателя системы двигателя для регулировки работы двигателя, согласно способам, раскрытым ниже.

Способ 300 начинается на шаге 302 и контроллер (например, контроллер 40) рассчитывает и/или измеряет условия работы двигателя, исходя из обратных данных от множества датчиков (например, датчиков 65). Условия работы двигателя могут включать в себя: скорость двигателя, нагрузку двигателя, крутящий момент двигателя, массовый расход впускного воздушного потока, давление во впускном коллекторе, положение дроссельного клапана, положение педали тормоза, положение педали акселератора и т.д..

После расчета и/или измерения условий работы двигателя способ 300 переходит к шагу 304 и включает в себя шаг, на котором определяют, больше ли требуемый крутящий момент двигателя, чем верхний первый порог. Как раскрыто выше со ссылкой на Фиг. 1, требуемый крутящий момент двигателя может быть крутящим моментом двигателя, запрошенным оператором транспортного средства (например, оператором 190 транспортного средства, показанным на Фиг. 1) через устройство ввода (например, устройство 192 ввода). Например, устройство ввода может включать в себя педаль акселератора и педаль тормоза. Таким образом, требуемый крутящий момент двигателя может быть основан на положении педали акселератора и педали тормоза, принадлежащих устройству ввода. Педаль акселератора и педаль тормоза могут регулироваться между соответственно первым и вторым положениями. Требуемый крутящий момент двигателя может увеличиваться с увеличением отклонения педали акселератора от первого положения ко второму положению и увеличением отклонения педали тормоза от второго положения к первому положению. Первое положение может представлять собой положение, при котором соответствующая педаль не нажата оператором транспортного средства, а второе положение может представлять собой положение педали, в котором педаль полностью выжата оператором транспортным средством. Когда оператор транспортного средства нажимает на педаль акселератора, требуемый крутящий момент двигателя может увеличиваться. По аналогии, когда оператор транспортного средства нажимает на педаль тормоза, требуемый крутящий момент двигателя может уменьшаться. Положения педали тормоза и педали акселератора могут измеряться датчиком положения педали (например, датчиком 194 положения педали, показанным на Фиг. 1), который может сообщаться с контроллером. Таким образом, исходя из положений педалей тормоза и акселератора устройства 192 ввода, контроллер может определять требуемый крутящий момент. В частности, контроллер может определять требуемый крутящий момент двигателя, исходя из справочной таблицы, сохраненной в считываемой компьютером памяти, и которая относится к связи между положением устройства 192 ввода с требуемыми крутящими моментами двигателя.

Верхний первый порог может представлять собой приблизительно нулевое пороговое значение крутящего момента. Таким образом, верхний первый порог может быть приблизительно равен нулю. В этом случае, крутящий момент двигателя выше первого порога может быть положительным крутящим моментом двигателя, при котором скорость двигателя может увеличиваться. С другой стороны, крутящие моменты двигателя ниже первого порога могут быть отрицательными крутящими моментами двигателя, при которых скорость двигателя может уменьшаться.

Если на шаге 304 определено, что требуемый крутящий момент двигателя больше, чем верхний первый порог, тогда способ 300 может продолжиться с шага 306, который содержит регулировку количества впрыскиваемого топлива и положения дроссельного клапана, исходя из требуемого крутящего момента двигателя. В частности, способ на шаге 306 содержит регулировку количества впрыскиваемого в двигатель топлива (например, в двигатель 22, показанный на Фиг. 1) между более низким первым количеством и более высоким вторым количеством, исходя из изменений в требуемом крутящем моменте двигателя, причем второе количество больше, чем первое количество. Например, контроллер может посылать сигналы одному или более топливных инжекторов (например, топливному инжектору 26, показанному на Фиг. 1) для монотонного увеличения количества впрыскиваемого в двигатель топлива в связи с увеличением требуемого крутящего момента двигателя. Таким образом, количество впрыскиваемого топлива может быть пропорционально требуемому крутящему моменту двигателя, причем количество впрыскиваемого топлива увеличивается с увеличением требуемого крутящего момента двигателя, а уменьшается - с уменьшением требуемого крутящего момента двигателя. Однако, в некоторых примерах, количество впрыскиваемого топлива может не достигать второго количества. По аналогии, положение дроссельного клапана (например, дроссельного клапана 25, показанного на Фиг. 1) может регулироваться между вторым положением и третьим положением, исходя из изменений требуемого крутящего момента двигателя на шаге 306. Количество впускного воздушного потока к двигателю может увеличиваться с увеличением отклонения от второго положения к третьему положению. Таким образом, когда дроссельный клапан находится в третьем положении, к двигателю может протекать большее количество воздуха, чем когда дроссельный клапан находится во втором положении.

Контроллер может посылать сигналы приводу дроссельного клапана для регулировки положения дроссельного клапана, исходя из требуемого крутящего момента двигателя и соотношения между количеством впрыскиваемого топлива и положением дроссельного клапана, которое может храниться в таблице данных в памяти контроллера. Соотношение между количеством впрыскиваемого топлива и положением дроссельного клапана может быть основано на требуемом воздушно-топливном соотношении. Таким образом, исходя из требуемого крутящего момента двигателя, контроллер может определять требуемые воздушный поток и количество впрыскиваемого топлива, согласно требуемому воздушно-топливному соотношению. В некоторых примерах, воздушно-топливное соотношение может быть стехиометрическим и приблизительно равно 14,7:1. Однако, в других примерах воздушно-топливное соотношение может быть больше и/или меньше, чем стехиометрическое. Следовательно, исходя из требуемого крутящего момента двигателя и требуемого воздушно-топливного соотношения, контроллер может посылать сигналы приводу дроссельного клапана для регулировки положения дроссельного клапана и топливному инжектору для регулировки количества впрыскиваемого в двигатель топлива, чтобы иметь возможность поддерживать требуемый крутящий момент двигателя и воздушно-топливное соотношение. Во время увеличений в крутящем моменте двигателя выше верхнего первого порога, положение дроссельного клапана может регулироваться с увеличением отклонения от второго положения к третьему положению, а количество впрыскиваемого топлива может быть увеличено, согласно требуемому воздушно-топливному соотношению. По аналогии, во время уменьшения требуемого крутящего момента двигателя выше верхнего первого порога, положение дроссельного клапана может регулироваться с увеличением отклонения от третьего положения ко второму положению, а количество впрыскиваемого топлива может быть уменьшено, согласно требуемому воздушно-топливному соотношению.

Способ 300 затем может продолжиться переходом с шага 306 к шагу 308, который содержит поддержание крутящего момента генератора на более низком первом уровне. Как раскрывалось выше со ссылкой на Фиг. 1, ротор (например, ротор 43) генератора (например, генератора 42) может быть механически соединен с двигателем. Контроллер может регулировать крутящий момент генератора путем регулирования напряжения, подаваемого на катушку возбуждения генератора (например, катушку 45 возбуждения генератора). В одном примере, на шаге 411 контроллер может регулировать заданное значение регулятора напряжения (например, регулятора 44 напряжения). Регулировка заданного значения регулятора напряжения может регулировать напряжение и/или ток, подаваемый на катушку возбуждения генератора. Поскольку регулирование тока и/или напряжения, подаваемого на катушку возбуждения, приводит к изменению нагрузки, передаваемой на двигатель генератором, регулировка тока и/или напряжения, подаваемого на катушку возбуждения, могут также упоминаться как регулировка крутящего момента генератора. Таким образом, увеличение крутящего момента генератора может быть также использовано в значении увеличения напряжения и/или тока, подаваемого на катушку возбуждения. В этом случае, способ 300 на шаге 308 может содержать регулировку напряжения и/или тока, подаваемого на катушку возбуждения, до более низкого первого уровня. Более низкий первый уровень напряжения и/или тока, подаваемого на катушку возбуждения, может быть напряжением и/или током, достаточным для генерирования результирующей выходной мощности генератора, которая может обеспечить всю или часть мощности, необходимой для работы различных вспомогательных электрических устройств (например, электрических устройств 48, показанных на Фиг. 1-2). Дополнительно или в качестве альтернативы, более низкий первый уровень может быть напряжением и/или током, достаточным для обеспечения электроэнергией одного или более аккумуляторов (например, первого аккумулятора 51 и второго аккумулятора 46, показанных на Фиг. 1-2).

Важно заметить, что способ 300 может продолжиться с шага 308 и перед выполнением шага 306. В других примерах, шаг 306 и шаг 308 могут в способе 300 могут выполняться одновременно. После выполнения шагов 306 и 308, осуществление способа 300 начинается заново.

Возвращаясь к шагу 304, если на шаге 304 определено, что крутящий момент двигателя не больше, чем верхний первый порог (например, меньше, чем первый порог), тогда способ 300 переходит к шагу 310, который представляет собой шаг, на котором определяют, больше ли требуемый крутящий момент двигателя, чем средний второй порог. Средний второй порог меньше, чем верхний первый порог. Второй порог может быть уровнем крутящего момента двигателя, сохраненным в памяти контроллера. Если на шаге 310 определено, что крутящий момент двигателя выше второго порога, то способ 300 может продолжиться с шага 312, на котором регулируют крутящий момент генератора между более низким первым уровнем и более высоким вторым уровнем, исходя из изменений в требуемом крутящем моменте двигателя между первым и вторым порогами. Более высокий второй уровень может быть уровнем крутящего момента генератора, при котором ток и/или напряжение, вырабатываемое генератором, достаточно для питания различных электрических устройств (например, электропотребителей 48, показанных на Фиг. 1-2) и перезаряда одного или более из: первый аккумулятор (например, первый аккумулятор 51, показанный на Фиг. 1-2) и второй аккумулятор (например, второй аккумулятор 46, показанный на Фиг. 1-2). Крутящий момент генератора может регулироваться обратно пропорционально изменениям крутящего момента двигателя. Таким образом, когда требуемый крутящий момент двигателя увеличивается между первым и вторым порогами, крутящий момент генератора может уменьшаться, а, когда крутящий момент двигателя уменьшается, крутящий момент генератора может увеличиваться. Иными словами, крутящий момент генератора монотонно уменьшается с увеличением крутящего момента двигателя и наоборот.

В другом примере, крутящий момент генератора может дополнительно или в качестве альтернативы регулироваться, исходя из разницы между требуемым крутящим моментом двигателя и рассчитываемым фактическим крутящим моментом двигателя. Как раскрыто выше со ссылкой на Фиг. 1, расчетный фактический крутящий момент двигателя может быть оценкой фактического крутящего момента, вырабатываемого двигателем. Крутящий момент двигателя может рассчитываться контроллером, исходя из обратных данных от одного или более датчиков (например, датчиков 65, показанных на Фиг. 1), например, датчика крутящего момента, датчика массового расхода воздуха в коллекторе (МРВ датчика), датчика положения дроссельного клапана, датчика положения коленчатого вала, датчика скорости транспортного средства и т.д.. Таким образом, фактический крутящий момент двигателя, производимый двигателем, может рассчитываться, исходя из количества впускного воздушного потока, рассчитываемого на основе выходных данных МРВ датчика и датчика положения дросселя, количества впрыскиваемого топлива, положения коленчатого вала, скорости транспортного средства и т.д.. В других примерах, крутящий момент двигателя может рассчитываться датчиком крутящего момента, расположенным на коленчатом вале двигателя. Таким образом, крутящий момент генератора может регулироваться, исходя из разницы между расчетным крутящим моментом двигателя и требуемым крутящим моментом двигателя. Если требуемый крутящий момент двигателя меньше, чем расчетный крутящий момент двигателя, то напряжение и/или ток, подаваемый на катушку возбуждения (например, крутящий момент генератора) может быть увеличен для обеспечения двигателю тормозного усилия. Таким образом, увеличение крутящего момента генератора может привести к соответствующему снижению крутящего момента двигателя, что может сократить несоответствие между требуемым и расчетным крутящим моментом двигателя. Однако, если требуемый крутящий момент двигателя больше, чем расчетный крутящий момент двигателя, то крутящий момент генератора может быть уменьшен, чтобы привести к соответствующему увеличению крутящего момента двигателя для более точного совпадения расчетного крутящего момента двигателя и требуемого крутящего момента двигателя.

Таким образом, способ 300 на шаге 312 содержит регулировку крутящего момента генератора, исходя из изменений требуемого крутящего момента двигателя, для более точного соответствия фактического крутящего момента двигателя требуемому крутящему моменту двигателя. Таким образом, ток и/или напряжение, подаваемый на катушку возбуждения, может регулироваться для регулировки крутящего момента двигателя. В частности, ток и/или напряжение, подаваемый на катушку возбуждения, может монотонно увеличиваться для уменьшения крутящего момента двигателя в ответ на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя и/или в условиях, при которых требуемый крутящий момент двигателя меньше, чем расчетный крутящий момент двигателя. По аналогии, ток и/или напряжение, подаваемый на катушку возбуждения, может монотонно уменьшаться для увеличения крутящего момента двигателя в ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя и/или в условиях, при которых требуемый крутящий момент двигателя больше, чем расчетный крутящий момент двигателя.

В других вариантах осуществления, способ 300 на шаге 312 может дополнительно содержать регулировку моменты искры двигателя. Однако, момент искры задерживается только тогда, когда крутящий момент находится на более высоком втором уровне, а требуемый крутящий момент двигателя меньше, чем расчетный передаваемый крутящий момент двигателя. Таким образом, если увеличения крутящего момента генератора до более высокого второго уровня недостаточно для снижения крутящего момента двигателя, необходимого для соответствия передаваемого крутящего момента двигателя требуемому крутящему моменту двигателя, то способ 300 на шаге 312 может дополнительно содержать задержку момента искры. Иными словами, когда требуемый крутящий момент двигателя уменьшается, крутящий момент генератора может быть монотонно повышен до более высокого второго уровня. Если передаваемый крутящий момент двигателя все еще больше, чем требуемый крутящий момент двигателя при том, что крутящий момент генератора находится на более высоком втором уровне, момент искры может быть задержан для дополнительного уменьшения требуемого крутящего момента двигателя. В частности, момент искры может задерживаться относительно заданного значения до более позднего момента в такте сжатия в ответ на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя и/или в случае, когда требуемый крутящий момент двигателя меньше, чем расчетный передаваемый крутящий момент двигателя. Иными словами, момент искры может регулироваться до значения, более близкого к положению верхней мертвой точки одного или более поршней в одном или более цилиндров двигателя. Таким образом, увеличение длительности задержки момента искры означает регулирование момента искры до более близкого значения, при котором поршень находится в положении верхней мертвой точки в такте сжатия. Длительность, на которую задерживается момент искры в такте сжатия, может монотонно увеличиваться с уменьшением требуемого крутящего момента двигателя. То есть, если крутящий момент генератора находится на более высоком втором уровне, момент искры может задерживаться пропорционально величине разности между требуемым крутящим моментом двигателя и расчетным крутящим моментом двигателя. Следовательно, когда требуемый крутящий момент находится между вторым и третьим порогом, а крутящий момент генератора на более высоком втором уровне, момент искры может задерживаться до тех пор, пока расчетный крутящий момент двигателя не совпадет с требуемым крутящим моментом двигателя. Задерживание момента искры может уменьшить передаваемый крутящий момент двигателя, поскольку задерживание момента искры сокращает мощность, производимую во время полного такта цилиндров. Длительность задержки момента искры может быть пропорциональна величине уменьшения требуемого крутящего момента двигателя и/или величине разности между требуемым крутящим моментом двигателя и расчетным крутящим моментом двигателя. Таким образом, длительность задержки момента искры может монотонно увеличиваться до более высокого первого уровня для уменьшения требуемого крутящего момента двигателя. Иными словами, момент искры может задерживаться до первого уровня, причем длительность задержки момента искры может быть пропорциональна величине уменьшения требуемого крутящего момента двигателя.

В других вариантах осуществления, способ 300 на шаге 312 может дополнительно или в качестве альтернативы содержать подачу энергии к компрессору КВ (например, компрессору 144 КВ, показанному на Фиг. 1) для обеспечения дополнительной нагрузки на двигатель. Таким образом, способ 300 на шаге 312 может дополнительно или в качестве альтернативы содержать соединение компрессора КВ с двигателем, чтобы двигатель подавал электроэнергию на компрессор КВ для охлаждения охлаждающей жидкости двигателя. За счет соединения компрессора КВ с двигателем, на шаге 312 становится возможным охлаждение охлаждающей жидкости двигателя компрессором КВ, что сокращает количество времени использования компрессора КВ. Таким образом, за счет соединения компрессора КВ с двигателем, когда расчетный крутящий момент двигателя больше, чем требуемый, использование компрессора KB в условиях, когда расчетный крутящий момент двигателя не больше, чем требуемый, может быть сокращено, и, следовательно, может быть улучшена топливная эффективность.

Способ 300 затем может продолжиться переходом с шага 312 к шагу 314, который представляет собой шаг, на котором регулируют впрыск топлива до более низкого первого количества и регулируют положение дроссельного клапана до второго положения. Если на шаге 314 количество впрыскиваемого топлива уже находится на уровне нижнего первого количества, то способ 300 на шаге 314 может поддерживать количество впрыскиваемого топлива на указанном уровне нижнего первого количества. По аналогии, если на шаге 314 дроссельный клапан уже находится во втором положении, то способ 300 на шаге 314 может поддерживать положение дроссельного клапана в указанном втором положении. Если на шаге 314 впрыск топлива отключен, и на шаге 314 топливо не впрыскивается в двигатель, то способ 300 на шаге 314 может содержать инициирование сгорания в двигателе и увеличение количества впрыскиваемого топлива до более низкого первого количества. Например, когда требуемый крутящий момент двигателя находится между вторым порогом и первым порогом, количество впрыскиваемого топлива и воздушный поток к двигателю могут поддерживаться на относительно постоянном уровне. Количество впрыскиваемого топлива может поддерживаться приблизительно постоянным, на уровне нижнего первого количества, а дроссельный клапан может удерживаться во втором положении, чтобы приблизительно постоянное количество впускного воздуха могло протекать к двигателю. Важно отметить, что способ 300 может продолжиться с шага 314 и перед выполнением шага 312. В других примерах, шаги 312 и 314 в способе 300 могут выполняться одновременно. После выполнения шагов 312 и 314, осуществление способа 300 начинается заново.

Возвращаясь к шагу 310, если определено, что требуемый крутящий момент двигателя не больше, чем второй порог (например, требуемый крутящий момент меньше, чем второй порог), то способ 300 продолжается с шага 316, который представляет собой шаг, на котором определяют, больше ли требуемый крутящий момент двигателя, чем средний третий порог. Средний третий порог меньше, чем средний второй порог. Однако, в некоторых вариантах осуществления, третий порог может быть приблизительно равен второму порогу и, следовательно, разница между третьим порогом и вторым порогом может быть примерно нулевой. Таким образом, диапазон уровней требуемого крутящего момента двигателя между вторым и третьим порогами меньше, чем диапазон уровней требуемого крутящего момента двигателя между первым и вторым порогами. Третий порог может быть уровнем крутящего момента двигателя, сохраненным в памяти контроллера. Если на шаге 316 требуемый крутящий момент двигателя больше, чем третий порог, и, таким образом, требуемый крутящий момент двигателя находится между третьим и вторым порогами, то способ 300 продолжается с шага 318, который в одном примере может представлять собой шаг, на котором определяют, увеличивается ли требуемый крутящий момент двигателя. Когда требуемый крутящий момент двигателя находится между вторым и третьим порогами, способ 300 содержит либо повышение крутящего момента генератора с более низкого первого уровня до более высокого второго уровня, либо понижение крутящего момента генератора с более высокого второго уровня до более низкого первого уровня. Дополнительно, когда крутящий момент генератора находится между вторым и третьим порогами, способ 300 может содержать включение или отключение впрыска топлива. На шаге 318 способа 300 определяю, необходимо увеличивать крутящий момент генератора до более высокого второго уровня или же необходимо ли уменьшать крутящий момента генератора до более низкого первого уровня. В частности, в некоторых вариантах осуществления, на шаге 318 способа 300, определяют, находится крутящий момент генератора на более низком первом уровне или на более высоком втором уровне. В других примерах, на шаге 318 способа могут определять, увеличивается или уменьшается крутящий момент двигателя между вторым и третьим порогами. Тем не менее, в других дополнительных вариантах осуществления, на шаге 318 способа могут определять, меньше или больше требуемый крутящий момент, чем расчетный передаваемый крутящий момент.

Если требуемый крутящий момент увеличивается и/или требуемый крутящий момент больше, чем расчетный передаваемый крутящий момент, и/или крутящий момент генератора находится на более низком первом уровне, когда требуемый крутящий момент находится между вторым и третьим порогами, то впрыск топлива может быть включен и крутящий момент генератора может быть увеличен до более высокого второго уровня, что может привести к увеличению передаваемого крутящего момента, чтобы передаваемый крутящий момент соответствовал требуемому крутящему моменту. Однако, если требуемый крутящий момент меньше, чем расчетный крутящий момент, и/или требуемый крутящий момент уменьшается, и/или крутящий момент генератора находится на более высоком втором уровне, когда требуемый крутящий момент находится между вторым и третьим порогами, то впрыск топлива может быть отключен, а крутящий момент генератора может быть уменьшен до более низкого первого уровня, чтобы привести к соответствующему уменьшению передаваемого крутящего момента, так чтобы передаваемый крутящий момент мог быть отрегулирован для соответствия требуемому крутящему моменту.

Таким образом, в одном примере, на шаге 318 способа 300 могут определять, увеличивается ли требуемый крутящий момент двигателя. Способ 300 может выполняться непрерывно, так что множественные циклы способа 300 могут последовательно выполняться. Например, значения требуемого крутящего момента двигателя и/или расчетного передаваемого крутящего момента двигателя в течение некоторого времени могут храниться в памяти контроллера. Указанное некоторое время может представлять собой некоторое количество времени, время использования двигателя, число тактов двигателя и т.д.. Таким образом, контроллер может хранить в своей памяти массив данных о требуемых крутящих моментах двигателя в течение некоторого времени. Исходя из самых недавних сохраненных значений требуемого крутящего момента двигателя, способ 300 может содержать шаг, на котором определяют, увеличивается или уменьшается крутящий момент двигателя. В некоторых примерах, на шаге 318 способа 300 могут определять, увеличивается ли требуемый крутящий момент двигателя, если текущий требуемый крутящий момент двигателя больше, чем последнее сохраненное значение крутящего момента двигателя. В других примерах, могут определять, увеличивается ли требуемый крутящий момент двигателя, если скорость увеличения требуемого крутящего момента двигателя больше, чем пороговое значение. Таким образом, на шаге 318 способа 300 посредством сравнения текущего требуемого крутящего момента двигателя с последними крутящими моментами, записанными и сохраненными в памяти контроллера, могут определять, увеличивается или уменьшается требуемый крутящий момент двигателя. В этом случае, во время множества циклов способа 300 могут сохраняться значения требуемого крутящего момента двигателя для каждого цикла способа 300. Если на шаге 318 определено, что крутящий момент двигателя увеличивается, способ 300 может продолжиться с шага 320, который представляет собой регулировку крутящего момента генератора до более высокого второго уровня. Однако, если на шаге 318 определено, что крутящий момент двигателя уменьшается, способ 300 может продолжиться с шага 321, который представляет собой регулировку крутящего момента генератора до более низкого первого уровня.

В другом варианте осуществления, на шаге 318 способа 300 могут дополнительно или в качестве альтернативы определять, больше ли требуемый крутящий момент двигателя, чем расчетный передаваемый крутящий момент двигателя в том смысле, как указано выше в части раскрытия шага 312 способа 300. Таким образом, в некоторых примерах, на шаге 318 способа 300 могут не котором определять, увеличивается или уменьшается требуемый крутящий момент, но вместо этого могут определять только, больше или меньше требуемый крутящий момент двигателя, чем расчетный передаваемый крутящий момент двигателя. Если на шаге 318 определено, что требуемый крутящий момент двигателя больше, чем расчетный передаваемый крутящий момент двигателя, то способ 300 может продолжиться с шага 320, на котором регулируют крутящий момент генератора до более высокого второго уровня. Однако, если на шаге 318 определено, что требуемый крутящий момент двигателя меньше, чем расчетный передаваемый крутящий момент двигателя, то способ 300 может продолжиться с шага 321, на котором регулируют крутящий момент генератора до более низкого первого уровня.

В других дополнительных вариантах осуществления, на шаге 318 способа 300 могут дополнительно или в качестве альтернативы определять, находится ли крутящий момент генератора на первом и/или втором уровне. Крутящий момент генератора может быть определен на основе команд, отправленных контроллером регулятору напряжения. Таким образом, поскольку ток и/или напряжение, подаваемые на катушку возбуждения, устанавливаются на основании сигналов, отправленных контроллером в регулятор напряжения, ток и/или напряжение, подаваемые на катушку возбуждения, и, следовательно, крутящий момент генератора могут быть определены исходя из последних сигналов, отправленных контроллером в регулятор напряжения. Если крутящий момент генератора находится на первом уровне, то способ 300 может продолжиться с шага 320, на котором регулируют крутящий момент генератора до более высокого второго уровня. Однако, если крутящий момент генератора находится на втором уровне, то способ 300 может продолжиться с шага 321, на котором регулируют крутящий момент генератора до более низкого первого уровня. Таким образом, способ 300 может продолжиться переходом от шага 318 к шагу 321, на котором регулируют крутящий момент генератора до более низкого первого уровня, если на шаге 318 определено одно или более из следующего: крутящий момент двигателя уменьшается, требуемый крутящий момент двигателя меньше, чем расчетный передаваемый крутящий момент двигателя и крутящий момент генератора находится на более высоком втором уровне.

Однако, способ 300 может продолжиться переходом от шага 318 к шагу 320, если на шаге 318 определено одно или более из следующего: крутящий момент двигателя увеличивается, требуемый крутящий момент двигателя больше, чем расчетный передаваемый крутящий момент двигателя и крутящий момент генератора находится на более низком первом уровне. В частности, на шаге 320 способа 300 могут изменять ток и/или напряжение, подаваемое на катушку возбуждения генератора, с текущих значений тока и/или напряжения до значений тока и/или напряжения более высокого второго уровня. Таким образом, в некоторых примерах, на шаге 320 способа 300 могут повышать крутящий момент генератора приблизительно мгновенно до более высокого второго уровня. Если на шаге 320 крутящий момент генератора уже находится на более высоком втором уровне, то на шаге 320 способа 300 могут поддерживать крутящий момент генератора на более высоком втором уровне. Крутящий момент генератора может не превышать верхнего второго уровня. Таким образом, ток и/или напряжение, подаваемое на этапе 320 на катушку возбуждения генератора, на этапе 320 может не превышать верхнего второго уровня. Таким образом, более высокий второй уровень может представлять собой уровень крутящего момента генератора, нахождение выше которого может привести к скачкам напряжения в электроэнергии, вырабатываемой генератором, которые приводят к ухудшению электрической системы транспортного средства. С шага 320, способ 300 может продолжиться переходом к шагу 314, на котором инициируют сгорание в двигателе. Иными словами, способ 300 может продолжиться с шага 314, на котором регулируют количество впрыскиваемого топлива и положения дроссельного клапана, как указано выше в части раскрытия шага 314 способа 300. Таким образом, если крутящий момент регулятора увеличивается между третьим и четвертым порогами, впрыск топлива может быть включен.

В некоторых примерах, инициирование сгорания в двигателе (например, включение впрыска топлива), когда требуемый крутящий момент двигателя увеличивается между третьим и четвертым порогами, может привести к увеличению передаваемого крутящего момента двигателя на большую величину, чем увеличение в требуемом крутящем моменте. Таким образом, после регулировки впрыска топлива до нижнего первого количества на шаге 314, передаваемый крутящий момент двигателя может быть больше, чем требуемый крутящий момент двигателя. В таких примерах, способ 300 может дополнительно включать задержку момента искры, как раскрыто выше со ссылкой на шаг 312 способа 300. Таким образом, длительность задержки искры может быть повышена до более высокого первого уровня, а затем может быть монотонно уменьшена до тех пор, пока передаваемый крутящий момент двигателя не достигнет требуемого крутящего момента двигателя. Однако, важно отметить, что в других вариантах осуществления, шаги 320 и 314 могут выполняться одновременно, в то время как в других дополнительных вариантах осуществления шаг 314 может выполняться до шага 320. После определения одного или более из следующего - крутящий момент двигателя увеличивается, требуемый крутящий момент двигателя больше, чем расчетный передаваемый крутящий момент двигателя и крутящий момент генератора находится на более низком первом уровне, а также выполнения шагов 320 и 314 - осуществление способа 300 начинается заново.

Возвращаясь к шагу 318, способ 300 может продолжиться переходом с шага 318 к шагу 321, если на шаге 318 определено одно или более из следующего: крутящий момент двигателя уменьшается, требуемый крутящий момент двигателя меньше, чем расчетный передаваемый крутящий момент двигателя и крутящий момент генератора находится на более высоком втором уровне. В частности, на шаге 321 способа 300 могут понижать ток и/или напряжение, подаваемое на катушку возбуждения генератора, с текущих значений тока и/или напряжения до значений тока/или напряжения более низкого первого уровня. Таким образом, в некоторых примерах, на шаге 321 способа 300 могут приблизительно мгновенно понижать крутящий момент генератора до более низкого первого уровня. Если на шаге 321 крутящий момент генератора уже находится на более низком первом уровне, то на шаге 321 способа 300 могут поддерживать крутящий момент генератора на указанном более низком первом уровне. С шага 321, способ 300 может продолжиться переходом к шагу 322, на котором отключают впрыск топлива и регулируют положение дроссельного клапана до первого положения. Отключение впрыска топлива может содержать отправление контроллером сигналов одному или более топливных инжекторов, чтобы приблизительно нулевое количество топлива впрыскивалось в двигатель. Таким образом, на шаге 322 топливо не впрыскивается в двигатель. Далее, дроссельный клапан регулируется до первого положения, которое является положением, менее близким к третьему положению, чем второе положение. В этом случае, когда дроссельный клапан находится в первом положении, к двигателю может поступать меньший входной воздушный поток, чем во втором и/или третьем положениях. В некоторых примерах, первое положение дроссельного клапана может позволять пороговому количеству воздуха поступать в двигатель, причем указанное пороговое количество воздуха представляет собой минимальное количество воздуха, отсутствие которого может привести к ухудшению двигателя. Однако, важно отметить, что в других вариантах осуществления шаги 321 и 322 могут выполняться одновременно, в то время как в других дополнительных вариантах осуществления шаг 322 может выполняться до шага 321. После определения одного или более из следующего - крутящий момент двигателя уменьшается, требуемый крутящий момент двигателя меньше, чем расчетный передаваемый крутящий момент двигателя и крутящий момент генератора находится на более высоком втором уровне, и шаги 321 и 322 были выполнены - осуществление способа 300 начинается заново.

Возвращаясь к шагу 316, если определено, что требуемый крутящий момент двигателя не больше, чем средний третий порог (например, меньше, чем третий порог), способ 300 продолжается с шага 324, на котором определяют, больше ли требуемый крутящий момент двигателя, чем нижний четвертый порог. Нижний четвертый порог меньше, чем средний третий порог. Если требуемый крутящий момент двигателя больше, чем четвертый порог, и, следовательно, находится между четвертым и третьим порогами, то способ 300 может продолжиться с шага 328, на котором регулируют крутящий момент генератора между первым и вторым уровнями пропорционально изменениям в требуемом крутящем моменте двигателя, как указано выше в части раскрытия шага 312 способа 300. Однако, в отличие от шага 312, где в некоторых вариантах осуществления момент искры может задерживаться, на шаге 328 момент искры не задерживается. Таким образом, на шаге 328 способа 300 только регулируют крутящий момент генератора без регулировки момента искры. Способ 300 может затем продолжиться переходом с шага 328 к шагу 322, на котором, как раскрыто выше, отключают впрыск топлива и регулируют положение дроссельного клапана до первого положения. Однако, важно отметить, что в других вариантах осуществления, шаги 328 и 322 могут исполняться одновременно, в то время как в других дополнительных вариантах осуществления шаг 322 может исполняться до шага 328. После определения, что крутящий момент двигателя находится между четвертым и третьим порогами, а шаги 328 и 322 были исполнены, осуществление способа 300 начинается заново.

Возвращаясь к шагу 324, если определено, что требуемый крутящий момент двигателя не больше, чем четвертый порог (например, меньше, чем четвертый порог), то способ 300 может продолжиться с шага 326, на котором регулируют крутящий момент генератора до более высокого второго уровня как указано выше в части раскрытия шага 320 способа 300. Если на шаге 326 крутящий момент генератора уже находится на более высоком втором уровне, то на шаге 326 способа 300 могут поддерживать крутящий момент генератора на более высоком втором уровне. Способ 300 затем может продолжиться переходом с шага 326 к шагу 322, на котором регулируют количество впрыскиваемого топлива и положение дроссельного клапана как указано выше в части раскрытия шага 322 способа 300. Однако, важно отметить, что в других вариантах осуществления, шаги 326 и 322 могут выполняться одновременно, в то время как в других дополнительных вариантах осуществления шаг 322 может выполняться до шага 326. После того, как было определено, что крутящий момент двигателя меньше четвертого порога и оба шага 326 и 322 были выполнены, осуществление способа 300 начинается заново.

Важно отметить, что в другом варианте осуществления, блоки 304, 310, 316 и 324 могут выполняться в иной последовательности, что была раскрыта выше. А именно, способ 300 после расчета и/или измерения на шаге 302 условий работы двигателя может сначала продолжиться переходом к шагу 324. Если на шаге 324 определяют, что требуемый крутящий момент двигателя меньше четвертого порога, то способ 300 продолжается с шага 326, на котором регулируют крутящий момент генератора до более высокого второго уровня и поддерживают отключенным, с шага 322, впрыск топлива. Однако, если на шаге 324 определяют, что требуемый крутящий момент двигателя больше, чем нижний четвертый порог, то способ 300 может продолжиться с шага 316, на котором определяют, больше ли требуемый крутящий момент двигателя, чем средний третий порог. Если определено, что требуемый крутящий момент двигателя меньше среднего третьего порога, и, следовательно, находится между третьим и четвертым порогами, то способ 300 продолжается с шага 328, как раскрыто выше, на котором регулируют крутящий момент генератора между первым и вторыми уровнями пропорционально изменениям требуемого крутящего момента двигателя между четвертым и третьим порогами. Кроме того, впрыск топлива может оставаться выключенным, как указано выше в части раскрытия шага 322. Если на шаге 316 определено, что требуемый крутящий момент двигателя больше третьего порога, то способ 300 может продолжиться с шага 310, на котором определяют, больше ли крутящий момент двигателя, чем второй порог. Если на шаге 310 определено, что требуемый крутящий момент двигателя меньше, чем второй порог, и, следовательно, находится между вторым и третьим порогом, то способ 300 может продолжиться с шага 318, как раскрыто выше. Однако, если на шаге 310 определено, что требуемый крутящий момент двигателя больше, чем второй порог, то способ 300 может продолжиться с шага 304, на котором определяют, больше ли крутящий момент двигателя, чем верхний первый порог. Если на шаге 304 определено, что требуемый крутящий момент не больше, чем верхний первый порог, и, следовательно, находится между первым и вторым порогами, то способ 300 продолжается до шага 312, как раскрыто выше. Однако, если на шаге 304 определено, что требуемый крутящий момент двигателя больше, чем верхний первый порог, то способ 300 продолжается с шага 306, как раскрыто выше.

Таким образом, впрыск топлива может быть включен, только если требуемый крутящий момент увеличивается выше второго порога и передаваемый крутящий момент двигателя меньше, чем требуемый крутящий момент двигателя, и/или если требуемый крутящий момент двигателя находится между вторым и третьим порогами и одно или более из следующего: требуемый крутящий момент двигателя увеличивается, требуемый крутящий момент двигателя больше, чем фактический крутящий момент двигателя, и крутящий момент генератора находится на более низком первом уровне.

Таким образом, способ может содержать монотонное уменьшение крутящего момента генератора с более высокого второго уровня до более низкого первого уровня в ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя до первого порога. При достижении более низкого первого уровня, крутящий момент генератора может быть затем повышен до более высокого второго уровня. Впрыск топлива и, следовательно, сгорание в цилиндрах двигателя могут быть инициированы при повышении крутящего момента генератора с более низкого первого уровня до более высокого второго уровня. Способ может дополнительно содержать регулировку крутящего момента генератора, обратно пропорциональную изменению требуемого крутящего момента двигателя, выше порога. В частности, способ может содержать монотонное уменьшение крутящего момента генератора для увеличения требуемого крутящего момента двигателя выше порога. Кроме того, в некоторых примерах, способ может дополнительно содержать поддержание крутящего момента генератора на более высоком втором уровне и задерживание момента искры в ответ на то, что расчетный передаваемый крутящий момент двигателя больше, чем требуемый крутящий момент двигателя, когда требуемый крутящий момент двигателя больше, чем порог.

Таким образом, способ 300 содержит регулировку крутящего момента, вырабатываемого двигателем транспортного средства, в ответ на изменение требуемого крутящего момента двигателя в соответствии с запросом оператора транспортного средства. Оператор транспортного средства может запросить такое изменение через устройство ввода, которое может содержать педаль акселератора и педаль тормоза. В ответ на изменения в требуемом крутящем моменте двигателя, крутящий момент двигателя может регулироваться до соответствия требуемому крутящему моменту двигателя. Крутящий момент двигателя может регулироваться через регулировку одного или более из следующего: количество впрыскиваемого топлива и, следовательно, массовый расход впускного воздуха, крутящий момент генератора и, в некоторых примерах, момент искры. В частности, в зависимости от требуемого крутящего момента двигателя, могут регулироваться либо количество впрыскиваемого топлива, либо крутящий момент генератора. Например, при требуемом крутящем моменте двигателя выше первого порога, крутящий момент генератора может поддерживаться на более низком первом уровне, в то время как количество впрыскиваемого топлива и, следовательно, массовый расход впускного воздуха могут регулироваться для компенсации изменений в требуемом крутящем моменте двигателя. Таким образом, положение дроссельного клапана и количество топлива, впрыскиваемого в двигатель, может регулироваться до совпадения фактического передаваемого крутящего момента двигателя с требуемым крутящим моментом двигателя, когда требуемый крутящий момент двигателя выше первого порога. Иными словами, когда крутящий момент двигателя колеблется выше первого порога, могут регулироваться только количество впрыскиваемого топлива и массовый расход впускного воздуха для обеспечения требуемого крутящего момента.

Однако, если крутящий момент двигателя падает ниже первого порога, количество впрыскиваемого топлива уменьшается до нижнего первого количества. В частности, когда требуемый крутящий момент двигателя ниже первого порога, но выше второго порога, причем второй порог меньше первого порога, количество впрыскиваемого топлива и, следовательно, массовый расход впускного воздуха поддерживаются на постоянном количестве. Количество впрыскиваемого топлива может быть меньше, чем количество топлива, впрыскиваемого в двигатель при крутящих моментах выше первого порога. Если крутящий момент двигателя уменьшается до значений между первым и вторым порогами, то крутящий момент генератора может быть увеличен для соответствия передаваемого крутящего момента двигателя требуемому крутящему моменту двигателя. Иными словами, когда крутящий момент двигателя колеблется выше второго порога и ниже первого порога, может регулироваться только генератор для передачи требуемого крутящего момента двигателя. Крутящий момент генератора может монотонно увеличиваться между первым и вторым уровнями с уменьшением требуемого крутящего момента двигателя. Таким образом, для компенсации изменений требуемого крутящего момента двигателя между первым и вторым порогами, может регулироваться только крутящий момент генератора для компенсации изменений требуемого крутящего момента двигателя.

В некоторых примерах, если крутящий момент генератора регулируется до более высокого второго уровня, но требуемый крутящий момент находится между первым и вторым порогами и меньше, чем расчетный передаваемый крутящий момент двигателя, то момент зажигания может задерживаться, чтобы обеспечить двигателю дополнительное тормозное усилие. Поэтому момент зажигания может быть задержан, только если требуемый крутящий момент двигателя находится между первым и вторым порогами, а крутящего момента генератора недостаточно для изменения передаваемого крутящего момента двигателя так, чтобы передаваемый крутящий момент двигателя соответствовал требуемому крутящему моменту двигателя.

Если требуемый крутящий момент двигателя ниже, чем второй порог, но выше, чем третий порог, причем третий порог меньше, чем второй порог, крутящий момент генератора повышается до более высокого второго уровня, если требуемый крутящий момент двигателя увеличивается, и может быть уменьшен до более низкого первого уровня, если требуемый крутящий момент двигателя понижается. Кроме того, впрыск топлива может быть отключен, если требуемый крутящий момент двигателя уменьшается, и может быть включен, если требуемый крутящий момент двигателя увеличивается.

Если требуемый крутящий момент двигателя ниже третьего порога, но выше четвертого порога, крутящий момент генератора регулируется до соответствия передаваемого крутящего момента двигателя требуемому крутящему моменту двигателя. Таким образом, крутящий момент генератора может регулироваться так же, как и когда крутящий момент двигателя колеблется выше второго порога и ниже первого порога. Впрыск топлива может оставаться выключенным и массовый расход впускного воздуха может оставаться постоянным (например, положение дроссельного клапана остается неизменным), в то время как крутящий момент генератора может регулироваться для компенсации изменений требуемого крутящего момента двигателя.

Если требуемый крутящий момент двигателя ниже четвертого порога, крутящий момент генератора может поддерживаться на более высоком втором уровне, а впрыск топлива может оставаться отключенным.

Таким образом, крутящий момент генератора может регулироваться для регулировки передаваемого крутящего момента двигателя как во время условий работы двигателя, когда подача топлива отключена, так и во время условий работы двигателя, когда она включена. Например, использование задержки момента искры может быть сокращено и, в некоторых примерах, задержка момента искры может не использоваться вовсе. Как раскрыто выше со ссылкой на Фиг. 1-2, в связи с увеличенной зарядной емкостью системы транспортного средства, крутящий момент генератора может регулироваться в более широком диапазоне значений. Например, генератор может оказывать большое тормозное усилие двигателя. Вследствие усиления тормозных возможностей генератора, крутящий момент генератора может использоваться для регулировки крутящего момента двигателя на повышенных уровнях крутящего момента двигателя. Таким образом, за счет более редкого использования задержки момента искры может быть улучшена топливная эффективность двигателя.

Таким образом, способ может включать шаги, на которых, при увеличении требуемого крутящего момента: монотонно уменьшают, когда в цилиндры двигателя не впрыскивается топливо, крутящий момент генератора со второго уровня до первого уровня; и повышают, в ответ на достижение крутящим моментом генератора первого уровня, крутящий момент генератора с первого уровня до второго уровня, при этом инициируют сгорание в двигателе, а затем монотонно уменьшают крутящий момент генератора со второго уровня до первого уровня. Второй уровень может быть выше, чем первый уровень. Кроме того, ток и/или напряжение, вырабатываемые генератором на втором уровне, достаточны для питания различных вспомогательных электрических устройств и заряда одного или более аккумуляторов. Повышение уровня крутящего момента генератора с первого уровня до второго уровня может происходить приблизительно мгновенно. Дополнительно или в качестве альтернативы, повышение уровня крутящего момента генератора с первого уровня до второго уровня и инициирование сгорания в двигателе происходят одновременно. Крутящий момент генератора может регулироваться посредством регулировки тока и/или напряжения, подаваемого на катушку возбуждения генератора. Таким образом, уменьшение крутящего момента генератора может представлять собой уменьшение мощности электроэнергии, подаваемой к ротору катушки возбуждения генератора. В некоторых примерах, способ может дополнительно содержать шаг, на котором, после инициирования сгорания в двигателе, монотонно уменьшают только крутящий момент генератора, не задерживая момент зажигания.

В другом примере, инициирование сгорания в двигателе может включать в себя регулировку дроссельного клапана из первого положения во второе положение, причем во втором положении в один или более цилиндров может поступать большее количество воздуха, чем при первом положении, и увеличение количества впрыскиваемого топлива до ненулевого порога. Кроме того, в других примерах, монотонное уменьшение крутящего момента генератора до первого уровня может выполняться в ответ на превышение требуемым крутящим моментом двигателя первого порога, а, когда требуемый крутящий момент двигателя ниже первого порога, крутящий момент генератора может поддерживаться на втором уровне. В других дополнительных примерах, способ может содержать шаг, на котором, во время сгорания в двигателе, в ответ на достижение крутящим моментом генератора первого уровня, поддерживают крутящий момент генератора на первом уровне и монотонно увеличивают количество впрыскиваемого топлива и массовый расход впускного воздуха для поддержания требуемого воздушно-топливного соотношения. В некоторых примерах, требуемое воздушно-топливное соотношение приблизительно равно 14,7:1.

В другом представлении, способ регулирования крутящего момента двигателя для достижения требуемого крутящего момента двигателя может содержать шаги, на которых: монотонно уменьшают, во время ОТРЗ, когда дроссельный клапан находится в первом положении, а топливо не впрыскивается в один или более цилиндров двигателя, крутящий момент генератора со второго крутящего момента до первого крутящего момента, при повышении требуемого крутящего момента двигателя до первого уровня; и поддерживают, во время сгорания в цилиндрах, положение дроссельного клапана во втором положении и монотонно уменьшают крутящий момент генератора с первого крутящего момента до второго крутящего момента, когда требуемый крутящий момент двигателя повышается с первого уровня до второго уровня, и регулируют положение дроссельного клапана между вторым положением и третьим положением, когда требуемый крутящий момент двигателя повышается выше второго уровня. В некоторых примерах, требуемый крутящий момент двигателя может представлять собой крутящий момент двигателя, запрошенный через устройство ввода водителем транспортного средства.

Способ может дополнительно содержать шаг, на котором впрыскивают, при удержании дроссельного клапана во втором положении, первое количество топлива в один или более цилиндров двигателя, согласно требуемого воздушно-топливному соотношению. В некоторых примерах, повышают массовый расход впускного воздуха с увеличением отклонения дроссельного клапана из первого положения во второе положение, и из второго положения в третье положение. В ответ на достижение требуемым крутящим моментом второго уровня, способ может дополнительно содержать шаг, на котором повышают крутящий момент генератора с первого уровня до второго уровня, если требуемый крутящий момент уменьшается, и понижают крутящий момент генератора со второго уровня до первого уровня, если требуемый крутящий момент увеличивается. В других дополнительных примерах, способ может содержать шаг, на котором уменьшают, когда требуемый крутящий момент двигателя ниже второго уровня, крутящий момент генератора, если крутящий момент двигателя меньше требуемого, и увеличивают крутящий момент генератора, если крутящий момент двигателя больше требуемого. Дополнительно или в качестве альтернативы, способ может содержать шаг, на котором задерживают момент искры относительно заданного значения момента искры во время сгорания в цилиндрах, когда крутящий момент генератора находится на втором уровне, а крутящий момент двигателя больше требуемого.

Возвращаясь к Фиг. 4, показан график 400, изображающий корректировки крутящего момента генератора с учетом условий работы двигателя. В частности, на графике 400 кривой 402 показаны изменения требуемого крутящего момента двигателя. Требуемый крутящий момент может быть величиной крутящего момента двигателя, заданной водителем транспортного средства. Например, требуемый крутящий момент может рассчитываться контроллером транспортного средства (например, контроллером 12 с фиг. 1) с учетом вводных данных, сообщаемых водителем транспортного средства через устройство ввода (например, устройство 192 ввода, показанное на фиг. 1), которое может содержать одно или более из - педаль тормоза и педаль акселератора. Таким образом, как подробно раскрыто выше со ссылкой на Фиг. 1-2, контроллер может определять требуемый крутящий момент двигателя с учетом положения устройства ввода. В ответ на изменения требуемого крутящего момента двигателя, запрошенного водителем транспортного средства, количество впрыскиваемого топлива и количество поступающего к двигателю впускного воздуха могут регулироваться для достижения запрашиваемого водителем крутящего момента. В частности, контроллер может определять требуемые количества впрыскиваемого топлива и расход впускного воздушного потока для обеспечения требуемого водителем крутящего момента. Изменения в количестве впрыскиваемого топлива показаны на кривой 402, а изменения в количестве впускного воздушного потока показаны на кривой 404. Рабочее состояние впрыска топлива и массового расхода впускного воздуха могут регулироваться контроллером. Количество впрыскиваемого топлива может быть количеством топлива, впрыскиваемым топливным инжектором в один или более цилиндров двигателя по команде контроллера. Таким образом, контроллер может определять количество впрыскиваемого топлива на основе команд, отправленных одному или более топливным инжекторам. По аналогии, массовый расход впускного воздушного потока может рассчитываться на основе данных датчика массового расхода воздуха во впускном канале двигателя. В других примерах, скорость расхода впускного воздушного потока может рассчитываться с учетом положения дроссельного клапана или одного или более датчиков давления во впускном канале. Расход впускного воздушного потока может быть общим массовым расходом воздушного потока и/или воздушно-топливной смеси, поступающей в один или более из - впускной канал коллектора и цилиндр двигателя. Кроме того, количество впрыскиваемого топлива может быть определено контроллером, исходя из расчетного массового расхода впускного воздушного потока и требуемого воздушно-топливного соотношения. В одном примере, требуемое воздушно-топливное соотношение может быть стехиометрической смесью.

Однако, в определенных условиях работы двигателя, регулировки количества впрыскиваемого топлива и массового расхода впускного воздушного потока, по отдельности, может быть недостаточно для достижения фактическим передаваемым крутящим моментом требуемого водителем крутящего момента. Дополнительно, требуемый крутящий момент двигателя может уменьшаться ниже порога, при котором подача топлива отключена и впускной воздушный поток уменьшен до более низкого первого уровня. Иными словами, требуемый крутящий момент двигателя может быть меньше, чем фактический передаваемый крутящий момент двигателя, даже когда топливо не впрыскивается в двигатель. Таким образом, фактический крутящий момент, передаваемый двигателем, может отличаться от требуемого, запрошенного водителем транспортного средства. На кривой 408 показана ошибка в крутящем моменте, которая представляет собой разницу между требуемым крутящим момент двигателя и фактическим передаваемым крутящим моментом двигателя. Уровень Т0 представляет собой приблизительно нулевую разницу крутящего момента. Например, Т0 представляет собой уровень, на котором фактический передаваемый крутящий момент двигателя приблизительно равен требуемому крутящему моменту двигателя. Ошибка крутящего момента может колебаться ниже Т0, где фактический передаваемый крутящий момент двигателя меньше, чем требуемый крутящий момент двигателя, и выше Т0, где фактический передаваемый крутящий момент двигателя больше, чем требуемый крутящий момент двигателя.

Для компенсации изменений требуемого крутящего момента двигателя, которые могут привести к ошибке крутящего момента, увеличивающегося выше или уменьшающегося ниже Т0, может регулироваться крутящий момент генератора. Кроме того, как показано ниже со ссылкой на Фиг. 5, момент искры может задерживаться, если регулировки крутящего момента генератора недостаточно для достижения фактическим передаваемым крутящим моментом двигателя требуемого крутящего момента двигателя. Иными словами, в некоторых примерах, крутящий момент генератора и/или момент искры могут регулироваться вместо или в дополнение к регулировке впрыска топлива, для регулировки выходного крутящего момента двигателя. На кривой 410 показаны изменения в крутящем моменте генератора. Как раскрыто выше со ссылкой на Фиг. 1-3, регулировка крутящего момента генератора может содержать регулировку тока и/или напряжения, подаваемого на катушку возбуждения генератора (например, катушку 45 возбуждения, показанную на Фиг. 1-2). Регулировка тока и/или напряжения, подаваемого на катушку возбуждения генератора, может изменить силу магнитного поля, порождаемого катушкой возбуждения, которое, в свою очередь, может изменить нагрузку, передаваемую на двигатель генератором. В частности, увеличение тока и/или напряжения, подаваемого на катушку возбуждения, может увеличить крутящий момент генератора и, следовательно, нагрузку, передаваемую на двигатель генератором. Таким образом, увеличение крутящего момента генератора может уменьшить крутящий момент двигателя. Уменьшение крутящего момента генератора может, наоборот, уменьшить нагрузку, передаваемую на двигатель генератором, тем самым обеспечивая увеличение крутящего момента двигателя. Ток и/или напряжение, подаваемое на катушку возбуждения, может регулироваться регулятором напряжения (например, регулятором 44 напряжения, показанным на Фиг. 1-2) на основе сигналов, полученных от контроллера. С учетом ошибки в крутящем моменте, как рассчитано контроллером, контроллер может последовательно посылать сигналы регулятору напряжения для регулировки тока и/или напряжения, подаваемого на катушку возбуждения, что может содержать регулировку заданного значения регулятора напряжения.

В некоторых примерах, как раскрыто ниже со ссылкой на Фиг. 5, задержка искры может регулироваться контроллером. Однако, в примере, показанном на Фиг. 4, как видно на кривой 412, задержка искры может не регулироваться. Таким образом, как показано на фиг. 4, для компенсации изменений в ошибке крутящего момента может регулироваться только крутящий момент генератора, а не момент искры. Момент искры может быть отрегулирован до заданного значения во время нормальных условий работы двигателя (например, когда впрыск топлива включен). Указанное заданное значение соответствует такому моменту во время такта сжатия, при котором цилиндр находится до верхней мертвой точки. Однако, момент искры может задерживаться относительно заданного значения до более позднего момента в такте сжатия, ближе к положению верхней мертвой точки. Таким образом, когда количество использований задержки искры увеличивается, момент искры смещается ближе к положению мертвой точки одного или более поршней в двигателе. В результате, электроэнергия, вырабатываемая двигателем, может быть уменьшена с увеличением использования задержки искры. Контроллер может задавать момент искры двигателя, исходя из расчетной ошибки в крутящем моменте. Кроме того, контроллер может отправлять сигналу одной или более свечей зажигания в двигателе для регулировки момента искры.

Возвращаясь к графику 400 до момента времени t0, требуемый крутящий момент (показан на кривой 402) остается ниже нижнего первого уровня D0. Однако, в момент времени t0 требуемый крутящий момент может увеличиться до первого уровня D0. Таким образом, требуемый крутящий момент двигателя может увеличиться до момента времени t0. Нижний первый уровень D0 может быть пороговым уровнем, выше которого топливо может впрыскиваться в двигатель для достижения требуемого крутящего момента. Например, впрыск топлива может оставаться отключенным до момента времени t0, как показано на кривой 404. Таким образом, двигатель может находиться в условиях ОТРЗ до момента времени t0. Расход впускного воздушного потока, как показано на кривой 406, может оставаться на приблизительно более низком первом уровне I1 до момента времени t0. I1 может быть расходом воздушного потока, сохраненным в памяти контроллера, чтобы поддерживаться при отключенном впрыске топлива. Крутящий момент генератора может находиться на более высоком втором уровне А2 до момента времени t0. Ошибка в крутящем моменте может уменьшаться с верхнего второго уровня Т2, до момента времени t0, когда требуемый крутящий момент двигателя увеличивается до момента времени t0. Несмотря на отключенный до момента времени t0 впрыск топлива и крутящий момент генератора, находящийся на более высоком втором уровне А2, передаваемый крутящий момент двигателя может все еще превышать требуемый крутящий момент двигателя до момента времени t0. Однако, когда требуемый крутящий момент увеличивается до момента времени t0, ошибка в крутящем моменте может уменьшаться с уровня Т2, до момента времени t0. Таким образом, в ответ на то, что в момент времени t0 ошибка в крутящем моменте больше, чем уровень Т0, крутящий момент генератора может поддерживаться на более высоком втором уровне А2. Задержка искры до момента времени t0 остается на более низком первом уровне S0. Более низкий первый уровень S0 может быть уровнем, на котором момент искры не задерживается вовсе. Таким образом, до момента времени t0 момент искры может не задерживаться относительно заданного значения.

В момент времени t0 требуемый крутящий момент двигателя увеличивается выше уровня D0, а ошибка в крутящем моменте уменьшается приблизительно до уровня Т0. В ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя и уменьшение ошибке в крутящем моменте приблизительно до уровня Т0, в момент времени t0 крутящий момент генератора может начать уменьшаться с более высокого второго уровня А2. В момент времени t0 впрыск топлива остается отключенным, а впускной воздушный поток остается на более низком первом уровне I1. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

Между моментами времени t0 и t1 требуемый крутящий момент двигателя увеличивается с уровня D0 до среднего второго уровня D1. Уровень D1 может представлять собой такой уровень крутящего момента, выше которого впрыск топлива включается, а ниже которого впрыск топлива отключается. Кроме того, уровень D1 может представлять собой уровень крутящего момента, при котором крутящий момент генератора либо повышается с уровня А1 до уровня А2, если происходит одно или более из: требуемый крутящий момент увеличивается и требуемый крутящий момент больше, чем расчетный передаваемый крутящий момент двигателя, или понижается с уровня A1 до уровня А2, если происходит одно или более из: требуемый крутящий момент уменьшается и требуемый крутящий момент меньше, чем расчетный передаваемый крутящий момент двигателя. Например, уровень D1 требуемого крутящего момента может представлять собой уровень крутящего момента между вторым и третьим порогами, раскрытыми выше со ссылкой на способ 300 с Фиг. 3. В ответ на увеличение требуемого крутящего момента между моментами времени t0 и t1, крутящий момент генератора монотонно уменьшается с более высокого второго уровня А2 до более низкого первого уровня А1. Более низкий первый уровень А1 может быть уровнем крутящего момента генератора, ниже которого вырабатываемой электроэнергии недостаточно для питания различных электрических устройств (например, электропотребителей 48, показанных на Фиг. 1-2). Однако, в других примерах, более низкий первый уровень А1 может быть приблизительно равен нулю, а электроэнергия для поддержания электрических устройств может поступать от одного или более аккумуляторов (например, первого аккумулятора 51 и второго аккумулятора 46, показанных на Фиг. 1-2). В других дополнительных примерах, уровень A1 может быть ненулевым уровнем крутящего момента генератора, который может представлять собой выходную энергию генератора, которая может быть больше, чем нуль, но может быть недостаточной для питания электрических устройств. Например, часть электроэнергии к электрическим устройствам может обеспечиваться одним или более аккумулятором. Таким образом, крутящий момент генератора может регулироваться обратно пропорционально изменениям требуемого крутящего момента двигателя. Впрыск топлива остается отключенным между моментами времени t0 и t1, а впускной воздушный поток остается на более низком первом уровне I1. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

В момент времени t1, требуемый крутящий момент двигателя увеличивается выше уровня D1. В ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя выше уровня D1, инициируется сгорание в двигателе. Таким образом, в ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя выше уровня D1, включается впрыск топлива, а количество впрыскиваемого в двигатель топлива увеличивается до нижнего уровня F0. Нижний уровень F0 может быть ненулевым количеством впрыскиваемого топлива. Впускной воздушный поток может увеличиваться согласно увеличению впрыскиваемого топлива для поддержания требуемого воздушно-топливного соотношения. В других примерах, впускной воздушный поток может не увеличиваться, а нижний уровень F0 может быть количеством впрыскиваемого топлива, достаточным для поддержания требуемого воздушно-топливного соотношения, в то же время не увеличивая впускной воздушный поток. Таким образом, положение дроссельного клапана может оставаться в том же положении в момент времени t1, а впрыск топлива может увеличиваться до уровня F0 для установления требуемого воздушно-топливного соотношения. В некоторых примерах, требуемое воздушно-топливное соотношение может быть приблизительно равно 14,7:1. Однако, в другом примере требуемое воздушно-топливное соотношение может быть больше или меньше, чем 14,7:1. Таким образом, в примере, показанном на фиг. 4, впускной воздушный поток может быть увеличен с уровня I1 до второго уровня I2. Дополнительно в момент времени t1, крутящий момент генератора может увеличиваться с уровня А1 до уровня А2. В одном примере, крутящий момент генератора может повышаться с уровня A1 до уровня А2. Иными словами, крутящий момент генератора может увеличиваться с уровня А1 до уровня А2 мгновенно или приблизительно мгновенно. В некоторых примерах, крутящий момент генератора может увеличиваться с уровня А1 до уровня А2 в то время, когда впрыск топлива был включен. Иными словами, увеличение впрыска топлива до уровня F0 и увеличение крутящего момента генератора до уровня А2 могут быть мгновенными. Однако, в других примерах, крутящий момент генератора может увеличиваться с уровня А1 до уровня А2 до включения впрыска топлива. В момент времени t1 ошибка в крутящем моменте может оставаться приблизительно постоянной на уровне Т0, поскольку впрыск топлива включен, но крутящий момент генератора был увеличен.

Иными словами, влияние увеличения впрыска топлива в момент времени t1 на передаваемый крутящий момент двигателя может быть скомпенсировано увеличением крутящего момента генератора. Несмотря на то, что увеличение во впрыске топлива и впускном воздушном потоке в момент времени t1 могут вызвать увеличение передаваемого крутящего момента в момент времени t1, увеличение крутящего момента генератора может вызвать уменьшение передаваемого крутящего момента. Таким образом, за счет увеличения впрыска топлива, и одновременного увеличения крутящего момента генератора в момент времени t1, передаваемый крутящий момент может регулироваться для достижения требуемого крутящего момента. Иными словами, увеличение впрыска топлива в момент времени t1 без увеличения крутящего момента генератора может привести к увеличению передаваемого крутящего момента, который будет больше, чем увеличение требуемого крутящего момента двигателя. В результате, ошибка в крутящем моменте может быть больше, чем уровень Т0, если крутящий момент генератора не увеличивается к момент времени t1. Таким образом, в момент времени t1 передаваемый крутящий момент двигателя приблизительно равен требуемому крутящему моменту двигателя и, следовательно, ошибка в крутящем моменте может оставаться на уровне Т0 (например, нулевом). Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

Между моментами времени t1 и t2 требуемый крутящий момент двигателя увеличивается с уровня D1 до верхнего третьего уровня D2. В ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя между моментами времени t1 и t2, крутящий момент генератора монотонно уменьшается с более высокого второго уровня А2 до более низкого первого уровня А1, так, как между моментами времени t0 и t1, что раскрыто выше. Таким образом, крутящий момент генератора может регулироваться обратно пропорционально изменению требуемого крутящего момента двигателя. Впрыск топлива остается приблизительно постоянным на уровне F0, а впускной воздушный поток остается приблизительно постоянным на уровне I2. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0. Таким образом, между моментами времени t1 и t2, несмотря на то, что впрыск топлива включен, он остается на уровне F0 и, вместо того, чтобы увеличивать количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток для компенсации увеличения требуемого крутящего момента двигателя, крутящий момент генератора может быть уменьшен. За счет уменьшения крутящего момента генератора между моментами времени t1 и t2, передаваемый крутящий момент двигателя может быть увеличен, чтобы передаваемый крутящий момент двигателя был приблизительно равен требуемому крутящему моменту двигателя. Например, ошибка в крутящем моменте остается постоянной на уровне Т0 между моментами времени t1 и t2. Таким образом, передаваемый крутящий момент двигателя может регулироваться для достижения требуемого крутящего момента без регулировки количества впрыскиваемого топлива и впускного воздушного потока. Иными словами, регулирование передаваемого крутящего момента двигателя может производиться только за счет регулирования крутящего момента генератора, а не регулирования момента искры, количества впрыскиваемого топлива и массового расхода впускного воздушного потока. Следовательно, между моментами времени t1 и t2 может быть улучшена топливная эффективность.

В момент времени t2 требуемый крутящий момент двигателя увеличивается выше D2. В ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя выше уровня D2, впрыск топлива увеличивается с уровня F0 до уровней выше уровня F0, с учетом величины увеличения требуемого крутящего момента двигателя. Соответственно, впускной воздушный поток увеличивается с уровня I2 для поддержания требуемого воздушно-топливного соотношения. Дополнительно в момент времени t2 крутящий момент генератора может оставаться на более низком первом уровне А1. Таким образом, крутящий момент генератора может оставаться на таком уровне, чтобы ток и/или напряжение, вырабатываемые генератором, могли быть достаточны для питания одного или более из электрических устройств и/или заряда одного или более аккумуляторов. Как раскрыто выше, поскольку дроссельный клапан может располагаться на расстоянии от цилиндров двигателя, увеличение требуемого крутящего момента двигателя из-за увеличения впрыска топлива и впускного воздушном потока в момент времени t2 может не быть мгновенным. Таким образом, как показано в примере Фиг. 4 на кривой 408, ошибка в крутящем моменте может уменьшаться ниже уровня Т0 до уровня T1 в момент времени t2. В частности, передаваемый крутящий момент двигателя может быть меньше, чем требуемый крутящий момент двигателя. Однако, в других примерах, ошибка в крутящем моменте может оставаться постоянной на уровне Т0. Таким образом, в зависимости от скорости впускного воздушного потока и расстояния от дросселя до цилиндров двигателя, в момент времени t2 задержка в отклике передаваемого крутящего момента двигателя на увеличение впрыска топлива может быть приблизительно равна нулю, а увеличение во впрыске топлива может обеспечить приблизительно мгновенное увеличение передаваемого крутящего момента двигателя. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

Между моментами времени t2 и t3 требуемый крутящий момент двигателя колеблется в значениях выше верхнего третьего уровня D2. В ответ на изменения требуемого крутящего момента двигателя между моментами времени t2 и t3, количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток регулируются для достижения передаваемым крутящим моментом двигателя требуемого крутящего момента двигателя. Таким образом, для увеличений требуемого крутящего момента двигателя количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток могут монотонно увеличиваться. Кроме того, количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток могут регулироваться для поддержания требуемого воздушно-топливного соотношения. Для уменьшения требуемого крутящего момента двигателя количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток могут монотонно уменьшаться. Следовательно, количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток могут регулироваться пропорционально величине, на которую увеличился и/или уменьшился требуемый крутящий момент двигателя. Кроме того, если в любое время между моментами времени t2 и t3 значение требуемого крутящего момента двигателя отклоняется от значения передаваемого крутящего момента двигателя, что приводит к тому, что ошибка в крутящем моменте становится больше или меньше, чем Т0, то количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток могут дополнительно регулироваться для достижения передаваемым крутящим моментом двигателя требуемого крутящего момента двигателя. Таким образом, количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток могут постоянно регулироваться с учетом изменений требуемого крутящего момента, чтобы передаваемый крутящий момент двигателя был равен требуемому крутящему моменту двигателя. В качестве примера, сразу после момента времени t2 количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток могут быть увеличены до тех пор, пока ошибка в крутящем моменте не возвратится до приблизительно уровня Т0. Таким образом, сразу после момента времени t2 ошибка в крутящем моменте может возвратиться приблизительно до уровня Т0 и может оставаться соответственно такой же на уровне Т0 до момента времени t3. Дополнительно, между моментами времени t2 и t3 крутящий момент генератора может оставаться на более низком первом уровне А1. Таким образом, крутящий момент генератора может оставаться на уровне, достаточном для питания одного или более из электрических устройств и/или заряда одного или более аккумуляторов. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

В момент времени t3 требуемый крутящий момент двигателя уменьшается ниже D2. В ответ на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя ниже уровня D2, впрыск топлива уменьшается до уровня F0. Соответственно, впускной воздушный поток уменьшается до уровня I2 для поддержания требуемого воздушно-топливного соотношения. Дополнительно в момент времени t3 крутящий момент генератора может начать увеличиваться с более низкого первого уровня A1. Ошибка в крутящем моменте может оставаться сравнительно той же на уровне Т0. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

Между моментами времени t3 и t4 требуемый крутящий момент двигателя уменьшается с уровня D2 до уровня D1. В ответ на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя между моментами времени t3 и t4, крутящий момент генератора монотонно увеличивается с более низкого первого уровня А1 до более высокого второго уровня А2. Таким образом, крутящий момент генератора может регулироваться обратно пропорционально изменениям требуемого крутящего момента двигателя так же, как и между моментами времени t1 и t2. Однако, вместо того, чтобы требуемый крутящий момент двигателя увеличивался и вызывал уменьшение крутящего момента генератора, как между моментами времени t1 и t2, требуемый крутящий момент уменьшается и вызывает увеличение крутящего момента генератора между моментами времени t3 и t4. Впрыск топлива остается приблизительно постоянным на уровне F0 и впускной воздушный поток остается приблизительно постоянным на уровне I2. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0. Таким образом, между моментами времени t3 и t4, несмотря на то, что впрыск топлива включен, он может оставаться на уровне F0 и, вместо того, чтобы регулировать количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток для компенсации уменьшения требуемого крутящего момента двигателя, крутящий момент генератора может быть увеличен. За счет увеличения крутящего момента генератора между моментами времени t3 и t4, передаваемый крутящий момент двигателя может быть уменьшен для того, чтобы передаваемый крутящий момент двигателя был приблизительно равен требуемому крутящему моменту двигателя. Например, ошибка в крутящем моменте остается постоянной на уровне Т0 между моментами времени t3 и t4. Таким образом, передаваемый крутящий момент двигателя может регулироваться для достижения требуемого крутящего момента двигателя без регулировки впрыска топлива и впускного воздушного потока во многом таким же образом, как между моментами времени t1 и t2. Иными словами, регулировка передаваемого крутящего момента двигателя может быть совершена посредством регулирования только крутящего момента генератора, а не регулированием момента искры, количества впрыскиваемого топлива и впускного воздушного потока между моментами времени t3 и t4.

В момент времени t4 требуемый крутящий момент двигателя уменьшается ниже уровня D1. В ответ на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя ниже уровня D1, отключается впрыск топлива и количество топлива, впрыскиваемого в двигатель, уменьшается до приблизительно нулевого значения. В некоторых примерах, количество топлива, впрыскиваемого в двигатель, равно нулю. Впускной воздушный поток уменьшается до уровня I1 для того, чтобы все еще позволять пороговому количеству воздуха проходить через двигатель, когда топливо не впрыскивается. Дополнительно в момент времени t4 крутящий момент генератора уменьшается с уровня А2 до уровня A1. В одном примере, крутящий момент генератора может быть понижен с уровня А2 до уровня А1. Иными словами, крутящий момент генератора может быть уменьшен с уровня А2 до уровня А1 мгновенно или приблизительно мгновенно. В некоторых примерах, крутящий момент генератора может быть уменьшен с уровня А2 до уровня А1 в то же время, как отключается впрыск топлива. Иными словами, уменьшение впрыскиваемого топлива и уменьшение крутящего момента генератора до уровня А2 могут происходить одновременно. Однако, в некоторых примерах, крутящий момент генератора может быть уменьшен с уровня А2 до уровня А1 до того, как отключается впрыск топлива. В других дополнительных примерах, крутящий момент генератора может быть уменьшен с уровня А2 до уровня A1 после того, как выключается впрыск топлива, в момент времени t4 ошибка в крутящем моменте может оставаться приблизительно постоянной на уровне Т0, поскольку отключается впрыск топлива, но уменьшается крутящий момент генератора.

Иными словами, влияние уменьшения количества впрыскиваемого топлива в момент времени t4 на передаваемый крутящий момент двигателя может быть скомпенсировано уменьшением крутящего момента генератора. Несмотря на то, что уменьшение количества впрыскиваемого топлива и впускного воздушного потока в момент времени t4 может вызвать уменьшение передаваемого крутящего момента двигателя в момент времени t4, уменьшение крутящего момента генератора может вызвать соответствующее увеличение передаваемого крутящего момента. Таким образом, за счет уменьшения количества впрыскиваемого топлива, при одновременном уменьшении крутящего момента генератора в момент времени t4, передаваемый крутящий момент может регулироваться для соответствия требуемому крутящему моменту. Иными словами, уменьшение количества впрыскиваемого топлива в момент времени t4 без уменьшения при этом крутящего момента генератора может вызвать то, что передаваемый крутящий момент будет больше, чем требуемый крутящий момент двигателя. В результате, ошибка в крутящем моменте может быть меньше, чем уровень Т0, если крутящий момент генератора не уменьшается в момент времени t4. Таким образом, в момент времени t4 передаваемый крутящий момент двигателя приблизительно равен требуемому крутящему моменту двигателя и, следовательно, ошибка в крутящем моменте может оставаться на уровне Т0. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

Между моментами времени t4 и t5 требуемый крутящий момент двигателя уменьшается с уровня D1 до уровня D0. В ответ на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя между моментами времени t4 и t5, крутящий момент генератора монотонно увеличивается с более низкого первого уровня А1 до более высокого второго уровня А2. Таким образом, крутящий момент генератора может регулироваться обратно пропорционально изменению требуемого крутящего момента двигателя так же, как и между моментами времени t3 и t4. Впрыск топлива остается отключенным между моментами времени t4 и t5 и впускной воздушный поток остается на более низком первом уровне I1. Таким образом, регулировка передаваемого крутящего момента двигателя между моментами времени t4 и t5 может быть совершена только за счет регулирования крутящего момента генератора, а не регулирования момента искры, количества впрыскиваемого топлива и впускного воздушного потока. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

В момент времени t5 требуемый крутящий момент двигателя уменьшается ниже уровня D0. В ответ на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя ниже уровня D0, крутящий момент генератора может быть увеличен и поддерживаться на уровне А2. Ошибка в крутящем моменте остается постоянной на уровне Т0. Впрыск топлива остается отключенным в момент времени t5 и впускной воздушный поток остается на более низком первом уровне I1. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

После момента времени t5 требуемый крутящий момент двигателя остается относительно постоянным, ниже уровня D0. В ответ на то, что требуемый крутящий момент двигателя остается приблизительно постоянным ниже уровня D0, крутящий момент генератора поддерживается приблизительно постоянным на уровне А2. Ошибка в крутящем моменте остается постоянной на уровне Т0. Впрыск топлива остается отключенным в момент времени t5 и впускной воздушный поток остается на более низком первом уровне I1. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

Важно отметить, что график 400 показывает только пример отрезка времени во время использования двигателя. Таким образом, график 400 может показывать только условия работы двигателя в течение части одного цикла использования двигателя. Например, график 400 может повторяться. Иными словами, в некоторых примерах график 400 может возвращаться к моменту времени t0 после момента времени t5. Кроме того, требуемый крутящий момент двигателя может множество раз колебаться в ту и в другую сторону между значениями ниже уровня D0 и выше уровня D2 во время использования двигателя.

Таким образом, как показано на Фиг. 4, передаваемый крутящий момент двигателя может регулироваться за счет регулирования одного или более из: крутящий момент генератора, впрыск топлива и впускной воздушный поток. Когда требуемый крутящий момент двигателя находится ниже нижнего первого уровня (например, уровня D0) и среднего второго уровня (например, уровня D1), впрыск топлива может быть отключен и впускной воздушный поток может быть уменьшен до более низкого первого уровня (например, уровня I1). Например, когда требуемый крутящий момент двигателя находится между нижним первым уровнем и средним вторым уровнем, изменения требуемого крутящего момента двигателя могут компенсироваться регулировкой только крутящего момента генератора. В частности, в ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя между первым и вторым уровнями, крутящий момент генератора может монотонно уменьшаться с более высокого второго уровня (например, уровня А2) до более низкого первого уровня (например, уровня А1). Наоборот, крутящий момент генератора может монотонно увеличиваться с более низкого первого уровня до более высокого второго уровня в ответ на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя между вторым и первым уровнями.

Когда требуемый крутящий момент двигателя достигает среднего второго уровня, крутящий момент генератора может быть изменен между более низким первым уровнем и вторым уровнем, в зависимости от того, увеличивается или уменьшается требуемый крутящий момент двигателя. Если требуемый крутящий момент двигателя уменьшается на среднем втором уровне, то крутящий момент генератора мгновенно или приблизительно мгновенно понижается с более высокого второго уровня до более низкого первого уровня. С другой стороны, если требуемый крутящий момент двигателя увеличивается на среднем втором уровне, то крутящий момент генератора мгновенно или приблизительно мгновенно повышается с более низкого первого уровня до более высокого второго уровня. Кроме того, если крутящий момент двигателя увеличивается на среднем втором уровне, то впрыск топлива включается и регулируется до порогового количества (например, F0), и впускной воздушный поток увеличивается до порогового уровня (например, уровня I2). Тем не менее, если крутящий момент двигателя уменьшается, когда крутящий момент двигателя достигает среднего второго уровня, впрыск топлива отключается, а впускной воздушный поток регулируется до более низкого первого уровня.

Когда требуемый крутящий момент двигателя находится между средним вторым уровнем и верхним третьим уровнем (например, уровнем D2), количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток поддерживаются постоянными на соответствующих пороговых уровнях и регулируется только крутящий момент генератора для компенсации изменений требуемого крутящего момента двигателя. В частности, в ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя между вторым и третьим уровнями, крутящий момент генератора может монотонно уменьшаться с более высокого второго уровня до более низкого первого уровня. Наоборот, крутящий момент генератора может монотонно увеличиваться с более низкого первого уровня до более высокого второго уровня в ответ на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя между третьим и вторым уровнями.

Если требуемый крутящий момент двигателя увеличивается выше третьего уровня, крутящий момент генератора может оставаться на более низком первом уровне, в то время как регулирование крутящего момента двигателя может быть осуществлено за счет регулировки количества впрыскиваемого топлива и впускного воздушного потока. Таким образом, пока впрыск топлива отключен, крутящий момент генератора может монотонно уменьшаться с увеличением требуемого крутящего момента двигателя. Крутящий момент генератора может быть затем понижен до более низкого первого уровня для совпадения с моментом включения впрыска топлива. Как только впрыск топлива включается, крутящий момент генератора может быть затем уменьшен с увеличением требуемого крутящего момента двигателя, в то время как количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток могут оставаться постоянными. Когда крутящий момент генератора уменьшается до более низкого первого уровня, количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток могут быть увеличены в ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя. Однако, в некоторых условиях работы двигателя, когда впрыск топлива включен и крутящий момент генератора увеличивается до более высокого второго уровня, передаваемый крутящий момент двигателя может увеличиться на величину, превышающую требуемое увеличение крутящего момента двигателя. В таких случаях, как раскрыто ниже со ссылкой на Фиг. 5, когда впрыск топлива включен, крутящий момент генератора находится на более высоком втором уровне и требуемый крутящий момент двигателя меньше, чем передаваемый крутящий момент двигателя, задержка искры может использоваться для уменьшения передаваемого крутящего момента двигателя и, следовательно, достижения передаваемым крутящим моментом двигателя требуемого крутящего момента двигателя.

Возвращаясь к Фиг. 5, на которой показан график 500, изображающий регулировки крутящего момента генератора с учетом условий работы двигателя. График 500 показывает изменения требуемого крутящего момента двигателя на кривой 502, впрыск топлива на кривой 504, впускного воздушного потока на кривой 506, ошибки в крутящем моменте на кривой 508, крутящего момента генератора на кривой 510 и задержки искры на кривой 512. Таким образом, указанные кривые на графике 500 показывают те же условия работы двигателя, что представлены на графике 400, показанном выше на фиг. 4. Например, требуемый крутящий момент двигателя на кривой 502 может быть определен и/или рассчитан так же, как раскрыто выше в части кривой 402 с Фиг. 4. Впрыск топлива на кривой 504 может быть определен и/или рассчитан так же, как раскрыто выше в части кривой 404 с Фиг. 4. Впускной воздушный поток на кривой 506 может быть определен и/или рассчитан так же, как раскрыто выше в части кривой 406 с Фиг. 4. Ошибка в крутящем моменте может быть определена и/или рассчитана так же, как раскрыто выше в части кривой 408 с Фиг. 4. Крутящий момент генератора может быть рассчитан и/или отрегулирован так же, как раскрыто выше в части кривой 410 с Фиг. 4. Задержка искры может быть рассчитана и/или отрегулирована так же, как раскрыто выше в части кривой 412 с Фиг. 4. Кроме того, все уровни впрыска топлива, впускного воздушного потока, требуемого крутящего момента двигателя, ошибки в крутящем моменте, крутящего момента генератора и момента искры (например, уровни A1, А2, D0, D1, D2, т.д.) те же, что и раскрыты ранее с привлечением Фиг. 4.

Таким образом, Фиг. 5 может быть такой же, как Фиг. 4, за исключением того, что на Фиг. 5 задержка искры может быть применена в определенных условиях работы двигателя, в то время как на Фиг. 4 задержка искры не используется. В частности, моменты искры, как показано на Фиг. 5, может задерживаться, когда впрыск топлива включен, крутящий момент генератора находится на более высоком втором уровне А2, а требуемый крутящий момент двигателя меньше, чем передаваемый крутящий момент двигателя.

Возвращаясь к графику 400 до момента времени t0, требуемый крутящий момент двигателя (показан на кривой 502) остается ниже нижнего первого уровня D0. Однако, требуемый крутящий момент двигателя может увеличиться до первого уровня D0 в момент времени t0. Таким образом, требуемый крутящий момент двигателя может увеличиваться до момента времени t0. Нижний первый уровень D0 может быть пороговым уровнем, выше которого топливо может впрыскиваться в двигатель для достижения требуемого крутящего момента. Например, впрыск топлива может оставаться выключенным до момента времени t0, как показано на кривой 504. Таким образом, двигатель может находиться в условиях ОТРЗ до момента времени t0. Расход впускного воздушного потока, как показано на кривой 506, может оставаться приблизительно на более низком первом уровне I1 до момента времени t0. Уровень I1 может быть расходом впускного воздушного потока, сохраненным в памяти контроллера для поддержания, когда впрыск топлива отключен. Крутящий момент генератора может находиться на более высоком втором уровне А2 до момента времени t0. Ошибка в крутящем моменте может уменьшаться с верхнего второго уровня Т2 до момента времени t0, так как требуемый крутящий момент двигателя увеличивается до момента времени t0. Несмотря на то, что впрыск топлива отключен до момента времени t0, а крутящий момент генератора остается на более высоком втором уровне А2, передаваемый крутящий момент двигателя может все еще превышать требуемый крутящий момент двигателя до момента времени t0. Однако, поскольку требуемый крутящий момент двигателя увеличивается до момента времени t0, ошибка в крутящем моменте может уменьшаться с уровня Т2 до момента времени t0. Таким образом, в ответ на то, что до момента времени t0 ошибка в крутящем моменте больше, чем уровень Т0, крутящий момент генератора может поддерживаться на более высоком втором уровне А2. Задержка искры остается на более низком первом уровне S0 до момента времени t0. Более низкий первый уровень S0 может быть уровнем, при котором моменты искры не задерживается вовсе. Таким образом, момент искры может не задерживаться относительно заданного значения до момента времени t0.

В момент времени t0 требуемый крутящий момент двигателя увеличивается выше уровня D0, а ошибка в крутящем моменте уменьшается до приблизительно уровня Т0. В ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя и на то, что ошибка крутящего момента уменьшается до приблизительно уровня Т0, крутящий момент генератора может уменьшиться с более высокого второго уровня А2 в момент времени t0. Впрыск топлива остается отключенным в момент времени t0 и впускной воздушный поток остается на более низком первом уровне I1. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

Между моментами времени t0 и t1 требуемый крутящий момент двигателя увеличивается с уровня D0 до среднего второго уровня D1. В ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя между моментами времени t0 и t1, крутящий момент генератора монотонно уменьшается с более высокого второго уровня А2 до более низкого первого уровня А1. Более низкий первый уровень А1 может быть таким уровнем крутящего момента генератора, ниже которого вырабатываемой электроэнергии недостаточно для питания различных электрических устройств (например, электропотребителей 48, показанных на Фиг. 1-2). Однако, в других примерах, более низкий первый уровень А1 может быть приблизительно равен нулю и электроэнергия для питания электрических устройств может исходить от одного или более аккумуляторов (например, первого аккумулятора 51 и второго аккумулятора 46, показанных на Фиг. 1-2). В других дополнительных примерах, уровень А1 может быть ненулевым уровнем крутящего момента генератора, который может представлять собой выходную электроэнергию генератора, которая может быть больше, чем нуль, но может быть недостаточна для питания электрических устройств. Например, часть электроэнергии для электрических устройств может обеспечиваться одним или более аккумуляторами. Таким образом, крутящий момент генератора может регулироваться обратно пропорционально изменению требуемого крутящего момента двигателя. Впрыск топлива остается отключенным между моментами времени t0 и t1 и впускной воздушный поток остается на более низком первом уровне I1. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

В момент времени t1 требуемый крутящий момент двигателя увеличивается выше уровня D1. В ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя выше уровня D1, впрыск топлива включается и количество топлива, впрыскиваемого в двигатель, увеличивается до нижнего уровня F0. Впускной воздушный поток увеличивается согласно увеличению впрыска топлива для поддержания требуемого воздушно-топливного соотношения. Таким образом, впускной воздушный поток увеличивается с уровня I1 до второго уровня I2. Иными словами, в ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя выше уровня D1, инициируется сгорание в двигателе. Дополнительно в момент времени t1, крутящий момент генератора может увеличиваться с уровня А1 до уровня А2. В одном примере, крутящий момент генератора может быть повышен с уровня А1 до уровня А2. Иными словами, крутящий момент генератора может быть увеличен с уровня А1 до уровня А2 мгновенно или приблизительно мгновенно. В некоторых примерах, крутящий момент генератора может увеличиваться с уровня A1 до уровня А2 в то же время, когда включается впрыск топлива. Иными словами, увеличение впрыска топлива до уровня F0 и увеличение крутящего момента генератора до уровня А2 могут происходить одновременно. Однако, в других примерах, крутящий момент генератора может быть увеличен с уровня А1 до уровня А2 до того, как включается впрыск топлива. В момент времени t1 ошибка в крутящем моменте может оставаться приблизительно постоянной на уровне Т0, поскольку впрыск топлива включен, но крутящий момент генератора увеличен.

Иными словами, влияние увеличения количества впрыскиваемого топлива в момент времени t1 на передаваемый крутящий момент двигателя может быть скомпенсировано увеличением крутящего момента генератора. Несмотря на то, что увеличение впрыска топлива и впускного воздушного потока в момент времени t1 может вызвать увеличение передаваемого крутящего момента двигателя в момент времени t1, увеличение крутящего момента генератора может вызвать уменьшение передаваемого крутящего момента. Таким образом, за счет увеличения впрыска топлива, и одновременного увеличения крутящего момента генератора в момент времени t1, передаваемый крутящий момент может регулироваться для достижения требуемого крутящего момента. Иными словами, увеличение впрыска топлива в момент времени t1 без увеличения крутящего момента генератора может привести к тому, что увеличение передаваемого крутящего момента будет больше, чем увеличение требуемого крутящего момента двигателя. В результате, ошибка в крутящем моменте может быть больше, чем уровень Т0, если крутящий момент генератора не увеличивается в момент времени t1. Однако, в момент времени t1 увеличение крутящего момента генератора недостаточно для компенсации увеличения крутящего момента двигателя, что приводит к увеличению количества впрыскиваемого топлива до уровня F0. Иными словами, увеличение впрыска топлива при одновременном увеличении крутящего момента генератора до уровня А2, могут вызвать то, что передаваемый крутящий момент двигателя будет больше, чем требуемый крутящий момент двигателя. Таким образом, в момент времени t1 ошибка в крутящем моменте увеличивается выше уровня Т0. В ответ на увеличение ошибки в крутящем моменте, задержка искры увеличивается выше уровня S0 в момент времени t1. Важно отметить, что увеличение ошибки в крутящем моменте в момент времени t1 является просто примером ситуации, когда ошибка в крутящем моменте может быть больше, чем уровень Т0. Например, в некоторых примерах, не показанных на фиг. 5, ошибка в крутящем моменте может не увеличиваться выше уровня Т0, в ответ на инициирование сгорания в цилиндрах и увеличение крутящего момента генератора в момент времени t1. Пример увеличения ошибки в крутящем моменте, показанного в момент времени t1, используется для демонстрации примера, когда ошибка в крутящем моменте может увеличиться выше, чем уровень Т0. Однако, задержка искры может быть увеличена при любых условиях работы двигателя до тех пор, пока крутящий момент генератора находится на уровне А2, сгорание в двигателе инициировано и требуемый крутящий момент двигателя меньше, чем расчетного передаваемого крутящего момента двигателя.

Между моментами времени t1 и t2 впрыск топлива остается на уровне F0, и, соответственно, впускной воздушный поток остается на уровне I2. Дополнительно, крутящий момент генератора остается постоянным на более высоком втором уровне А2 для обеспечения тормозного усилия двигателю. Требуемый крутящий момент двигателя продолжает увеличиваться между моментами времени t1 и t2. В результате, ошибка в крутящем моменте может уменьшиться обратно до уровня Т0 между моментами времени t1 и t2. Ошибка в крутящем моменте может уменьшиться благодаря одному из следующего: требуемый крутящий момент двигателя увеличивается и увеличивается задержка искры в момент времени t1. Задержка искры может регулироваться между моментами времени t1 и t2 пропорционально величине, на которую изменяется ошибка в крутящем моменте. Таким образом, поскольку требуемый крутящий момент двигателя, и, следовательно, величина, на которую уменьшается ошибка в крутящем моменте, увеличиваются, величина задержки искры может быть уменьшена. Так как задержка искры вызывает соответствующее уменьшение крутящего момента двигателя, тем самым уменьшая ошибку в крутящем моменте, величина задержки искры может быть сокращена. Таким образом, величина задержки искры может быть пропорциональна ошибке в крутящем моменте. Иными словами, задержка искры может быть увеличена до тех пор, пока не начинает уменьшаться ошибка в крутящем моменте. Таким образом, к моменту времени t2 ошибка в крутящем моменте может быть уменьшена приблизительно до уровня Т0, а задержка искры может вернуться до уровня S0.

Между моментами времени t2 и t3 требуемый крутящий момент двигателя увеличивается до верхнего третьего уровня D2. В ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя между моментами времени t2 и t3, крутящий момент генератора монотонно уменьшается с более высокого второго уровня А2 до более низкого первого уровня A1 так же, как между моментами времени t0 и t1. Таким образом, крутящий момент генератора может регулироваться обратно пропорционально изменению требуемого крутящего момента двигателя. Впрыск топлива остается приблизительно постоянным на уровне F0 и впускной воздушный поток остается приблизительно постоянным на уровне I2. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0. Таким образом, между моментами времени t2 и t3, несмотря на то, что впрыск топлива включен, он может оставаться на уровне F0 и, вместо увеличения количества впрыскиваемого топлива и впускного воздушного потока для компенсации увеличения требуемого крутящего момента двигателя, крутящий момент генератора может быть уменьшен. За счет уменьшения крутящего момента генератора между моментами времени t2 и t3, передаваемый крутящий момент двигателя может быть увеличен для того, чтобы передаваемый крутящий момент двигателя был приблизительно равен требуемому крутящему моменту двигателя. Например, ошибка в крутящем моменте остается постоянной на уровне Т0 между моментами времени t1 и t2. Например, передаваемый крутящий момент двигателя может регулироваться для достижения требуемого крутящего момента двигателя, не прибегая к регулировке впрыска топлива и количества впускного воздушного потока. Иными словами, регулирование передаваемого крутящего момента двигателя может быть произведено только за счет регулировки крутящего момента генератора, а не регулировки количества впрыскиваемого топлива и впускного воздушного потока.

В момент времени t3 требуемый крутящий момент двигателя увеличивается выше уровня D2. В ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя выше уровня D2, впрыск топлива увеличивается с уровня F0 до уровней выше уровня F0, с учетом величины, на которую увеличился требуемый крутящий момент двигателя. Соответственно, впускной воздушный поток увеличивается с уровня I2 для поддержания требуемого воздушно-топливного соотношения. Дополнительно в момент времени t3 крутящий момент генератора может оставаться на более низком первом уровне А1. Таким образом, крутящий момент генератора может оставаться на уровне, при котором вырабатываемый генератором ток и/или напряжение достаточен для питания одного или более из электрических устройств и/или заряда одного или более аккумуляторов. Как раскрыто выше, поскольку дроссельный клапан может находиться на расстоянии от цилиндров двигателя, увеличение передаваемого крутящего момента двигателя вслесдтвие увеличения впрыска топлива и впускного воздушного потока в момент времени t3 могут не быть мгновенными. Таким образом, как раскрыто в примере с Фиг. 5 на кривой 508, ошибка в крутящем моменте может уменьшаться ниже уровня Т0 до уровня T1 в момент времени t3. В частности, передаваемый крутящий момент двигателя может быть меньше, чем требуемый крутящий момент двигателя. Однако, в других примерах, ошибка в крутящем моменте может оставаться постоянной на уровне Т0. Таким образом, в зависимости от скорости впускного воздушного потока и расстояния от дросселя до цилиндров двигателя, в момент времени t3 задержка в отклике передаваемого крутящего момента двигателя на увеличение впрыска топлива может быть равна нулю, а увеличение впрыска топлива может обеспечить приблизительно мгновенное увеличение передаваемого крутящего момента двигателя. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

Между моментами времени t3 и t4 требуемый крутящий момент двигателя колеблется выше верхнего третьего уровня D2. В ответ на изменения требуемого крутящего момента двигателя между моментами времени t3 и t4, количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток регулируются для достижения передаваемым крутящим моментом двигателя требуемого крутящего момента двигателя. Таким образом, для увеличения требуемого крутящего момента двигателя, количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток могут монотонно увеличиваться. Кроме того, количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток могут регулироваться для поддержания требуемого воздушно-топливного соотношения. Для уменьшения требуемого крутящего момента двигателя, количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток могут быть монотонно уменьшены. Следовательно, количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток могут регулироваться пропорционально величине, на которую увеличился и/или уменьшился требуемый крутящий момент двигателя. Кроме того, если в любое время между моментами времени t3 и t4 требуемый крутящий момент двигателя расходится с передаваемым крутящим моментом двигателя, что приводит к тому, что ошибка в крутящем моменте становится больше или меньше, чем уровень Т0, количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток могут дополнительно регулироваться для достижения передаваемым крутящим моментом двигателя требуемого крутящего момента двигателя. Таким образом, количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток могут постоянно регулироваться, исходя из изменений требуемого крутящего момента двигателя, для того, чтобы передаваемый крутящий момент двигателя совпадал с требуемым крутящим моментом двигателя. В качестве примера, сразу после момента времени t3, количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток могут быть увеличены до тех пор, пока ошибка в крутящем моменте не возвратится приблизительно к уровню Т0. Таким образом, сразу после момента времени t2, ошибка в крутящем моменте может вернуться приблизительно к уровню Т0 и может оставаться такой же на уровне Т0 до момента времени t4. Дополнительно, между моментами времени t3 и t4, крутящий момент генератора может оставаться на более низком первом уровне А1. Таким образом, крутящий момент генератора может оставаться на уровне, достаточном для питания одного или более из электрических устройств и/или заряда одного или более аккумуляторов. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

В момент времени t4 требуемый крутящий момент двигателя уменьшается ниже уровня D2. В ответ на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя ниже уровня D2, впрыск топлива уменьшается до уровня F0. Соответственно, впускной воздушный поток уменьшается до уровня I2 для поддержания требуемого воздушно-топливного соотношения. Дополнительно в момент времени t4, крутящий момент генератора может начать увеличиваться с более низкого первого уровня A1. Ошибка в крутящем моменте может оставаться той же на уровне Т0. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

Между моментами времени t4 и t5, требуемый крутящий момент двигателя продолжает уменьшаться ниже уровня D2. В ответ на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя между моментами времени t4 и t5, крутящий момент генератора монотонно увеличивается с более низкого первого уровня A1 до более высокого второго уровня А2. Таким образом, крутящий момент генератора может регулироваться обратно пропорционально изменению требуемого крутящего момента двигателя так же, как между моментами времени t2 и t3. Однако, вместо того, чтобы увеличивать требуемый крутящий момент двигателя и в результате уменьшать крутящий момент генератора между моментами времени t2 и t3, требуемый крутящий момент уменьшают и в результате увеличивают крутящий момент генератора между моментами времени t4 и t5. Впрыск топлива остается приблизительно постоянным на уровне F0 и впускной воздушный поток остается приблизительно постоянным на уровне I2. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0. Таким образом, между моментами времени t4 и t5, несмотря на то, что впрыск топлива включен, он может оставаться на уровне F0 и, вместо того, чтобы регулировать количество впрыскиваемого топлива и впускной воздушный поток для компенсации уменьшения требуемого крутящего момента двигателя, крутящий момент генератора может быть увеличен. За счет увеличения крутящего момента генератора между моментами времени t4 и t5, передаваемый крутящий момент двигателя может быть уменьшен для того, чтобы передаваемый крутящий момент двигателя был приблизительно равен требуемому крутящему моменту двигателя. Например, ошибка в крутящем моменте остается постоянной на уровне Т0 между моментами времени t4 и t5. Таким образом, передаваемый крутящий момент двигателя может регулироваться для соответствия требуемому крутящему моменту двигателя без регулировки количества впрыскиваемого топлива и количества впускного воздушного потока так же, как между моментами времени t2 и t3. Иными словами, регулирование передаваемого крутящего момента двигателя может быть осуществлено только за счет регулировки крутящего момента генератора, а не регулировки момента искры, количества впрыскиваемого топлива и расхода впускного воздушного потока между моментами времени t4 и t5.

В момент времени t5, впрыск топлива остается на уровне F0 и, соответственно, впускной воздушный поток остается на уровне I2. Дополнительно в момент времени t5. крутящий момент генератора увеличивается до более высокого второго уровня А2. Однако, в момент времени t5, требуемый крутящий момент двигателя продолжает уменьшаться и, в результате, ошибка в крутящем моменте может начать увеличиваться выше уровня Т0. Поскольку крутящий момент генератора может не регулироваться выше уровня А2, момент искры задерживается в момент времени t5 в ответ на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя в момент времени t5. Таким образом, в момент времени t5 задержка искры увеличивается с уровня S0 до уровня S1, как раскрыто выше в части момента времени t1.

Между моментами времени t5 и t6, впрыск топлива остается на уровне F0 и, соответственно, впускной воздушный поток остается на уровне I2. Дополнительно, крутящий момент генератора остается постоянным на более высоком втором уровне А2 для обеспечения тормозного усилия двигателю. Однако, требуемый крутящий момент двигателя продолжает уменьшаться между моментами времени t5 и t6 до тех пор, пока он не достигнет уровня D1 в момент времени t6. В результате, ошибка в крутящем моменте может продолжить увеличиваться с уровня в момент времени t5. Задержка искры может регулироваться между моментами времени t5 и t6 пропорционально величине, на которую уменьшился требуемый крутящий момент двигателя, и/или величине, на которую увеличилась ошибка в крутящем моменте, как между моментами времени t1 и t2, что раскрыто ранее. Таким образом, когда требуемый крутящий момент двигателя уменьшается, и, следовательно, ошибка в крутящем моменте увеличивается, величина задержки искры может быть увеличена. Так как задержка искры вызывает соответствующее уменьшение крутящего момента двигателя, тем самым уменьшая ошибку в крутящем моменте, величина задержки искры может быть уменьшена, когда уменьшена ошибка в крутящем моменте. Таким образом, величина задержки искры может быть пропорциональна ошибке в крутящем моменте. Иными словами, задержка искры может быть увеличена до тех пор, пока ошибка крутящего момента не начнет уменьшаться. Как только ошибка в крутящем моменте начинает уменьшаться, задержка искры может быть уменьшена. Таким образом, к моменту времени t6 ошибка в крутящем моменте может быть сокращена приблизительно до уровня Т0 и задержка искры может вернуться до уровня S0.

В момент времени t6, требуемый крутящий момент двигателя уменьшается ниже уровня D1. В ответ на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя ниже уровня D1, впрыск топлива отключается и количество топлива, впрыскиваемого в двигатель, уменьшается до приблизительно нуля. В некоторых примерах, количество топлива, впрыскиваемого в двигатель, равно нулю. Впускной воздушный поток уменьшается до уровня I1 для того, чтобы все еще позволять пороговому количеству воздуха проходить через двигатель, когда топливо не впрыскивается. Дополнительно в момент времени t6, крутящий момент генератора уменьшается с уровня А2 до уровня A1. В одном примере, крутящий момент генератора может быть понижен с уровня А2 до уровня A1. Иными словами, крутящий момент генератора может быть уменьшен с уровня А2 до уровня A1 мгновенно или приблизительно мгновенно. В некоторых примерах, крутящий момент генератора может быть уменьшен с уровня А2 до уровня A1 в то же время, когда отключается впрыск топлива. Иными словами, уменьшение впрыска топлива и уменьшение крутящего момента генератора до уровня А2 могут происходить одновременно. Однако, в других примерах, крутящий момент генератора может уменьшаться с уровня А2 до уровня A1 до того, как отключается впрыск топлива. В других дополнительных примерах, крутящий момент генератора может уменьшаться с уровня А2 до уровня А1 после того, как впрыск топлива отключается. В момент времени t6 ошибка в крутящем моменте может оставаться приблизительно постоянной на уровне Т0, поскольку впрыск топлива отключен, но крутящий момент генератора уменьшен.

Иными словами, влияние уменьшения впрыска топлива в момент времени t6 на передаваемый крутящий момент двигателя может быть скомпенсировано за счет уменьшения крутящего момента генератора. Несмотря на то, что уменьшение впрыска топлива и впускного воздушного потока в момент времени t6 могут вызвать уменьшение передаваемого крутящего момента двигателя в момент времени t6, уменьшение крутящего момента генератора может вызвать соответствующее увеличение передаваемого крутящего момента. Таким образом, за счет уменьшения впрыска топлива, при одновременном уменьшении крутящего момента генератора в момент времени t6, передаваемый крутящий момент может регулироваться для достижения требуемого крутящего момента. Иными словами, уменьшение впрыска топлива в момент времени t6 без уменьшения крутящего момента генератора может привести к тому, что передаваемый крутящий момент будет больше, чем требуемый крутящий момент двигателя. В результате, ошибка в крутящем моменте может быть меньше, чем уровень Т0, если крутящий момент генератора не уменьшается в момент времени t6. Таким образом, в момент времени t6 передаваемый крутящий момент двигателя приблизительно равен требуемому крутящему моменту двигателя и, следовательно, ошибка в крутящем моменте может оставаться на уровне Т0. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

Между моментами времени t6 и t7, требуемый крутящий момент двигателя уменьшается с уровня D1 до уровня D0. В ответ на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя между моментами времени t6 и t7, крутящий момент генератора монотонно увеличивается с более низкого первого уровня А1 до более высокого второго уровня А2. Таким образом, крутящий момент генератора может регулироваться обратно пропорционально изменению требуемого крутящего момента двигателя так же, как между моментами времени t4 и t5, что раскрыто выше. Впрыск топлива остается отключенным между моментами времени t6 и t7 и впускной воздушный поток остается на более низком первом уровне I1. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0. Таким образом, регулирование передаваемого крутящего момента двигателя между моментами времени t6 и t7 может быть осуществлено только за счет регулировки крутящего момента генератора, а не регулировки момента искры, количества впрыскиваемого топлива и массового расхода впускного воздушного потока.

В момент времени t7, требуемый крутящий момент двигателя уменьшается ниже уровня D0. В ответ на уменьшение требуемого крутящего момента двигателя ниже уровня D0, крутящий момент генератора может быть увеличен и/или поддерживаться на уровне А2. Ошибка в крутящем моменте может оставаться относительно постоянной на уровне Т0. Впрыск топлива остается отключенным в момент времени t7 и впускной воздушный поток остается на более низком первом уровне I1. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

После момента времени t7, требуемый крутящий момент двигателя остается относительно постоянным ниже уровня D0. В ответ на то, что требуемый крутящий момент двигателя остается приблизительно постоянным ниже уровня D0, крутящий момент генератора поддерживается приблизительно постоянным на уровне А2. Ошибка в крутящем моменте остается относительно постоянной на уровне Т0. Впрыск топлива остается отключенным в момент времени t7 и впускной воздушный поток остается на более низком первом уровне I1. Кроме того, задержка искры остается на уровне S0.

Важно отметить, что график 500 показывает только пример отрезка времени во время использования двигателя. Таким образом, график 500 может показывать только условия работы двигателя в течение части одного цикла использования двигателя. Например, график 500 может повторяться. Иными словами, в некоторых примерах график 500 может возвращаться к моменту времени t0 после момента времени t7. Кроме того, требуемый крутящий момент двигателя может множество раз колебаться в ту и в другую сторону между значениями ниже уровня D0 и выше уровня D2 во время использования двигателя.

Таким образом, как показано на Фиг. 5, передаваемый крутящий момент двигателя может регулироваться за счет регулирования одного или более из: крутящий момент генератора, впрыск топлива, впускной воздушный поток и момент искры. Момент искры может задерживаться только тогда, когда включена подача топлива, крутящий момент генератора находится на более высоком втором уровне А2 и требуемый крутящий момент двигателя меньше, чем передаваемый крутящий момент двигателя.

Таким образом, система транспортного средства может содержать: двигатель с одним или более цилиндрами, генератор, механически соединенный с двигателем, первый аккумулятор, электрически соединенный с системой запуска для запуска системы транспортного средства и включения двигателя, и выборочно электрически соединенный с одним или более из генератора и различных электропотребителей, второй аккумулятор, электрически соединенный с генератором и электропотребителями, регулятор напряжения, выполненный с возможностью поддержания напряжения и/или тока, подаваемого на катушку возбуждения генератора, на заданном значении, и контроллер. Контроллер может содержать машиночитаемые инструкции для регулировки напряжения и/или тока, подаваемого на катушку возбуждения, между первым уровнем и вторым уровнем с учетом условий работы двигателя. Кроме того, машиночитаемые инструкции могут содержать шаг, на котором: монотонно уменьшают, когда топливо не впрыскивается в один или более цилиндров двигателя, напряжение и/или ток, подаваемый на катушку возбуждения, с увеличением требуемого крутящего момента двигателя, и повышают, в ответ на достижение требуемым крутящим моментом двигателя первого порога, ток и/или напряжение, подаваемое на катушку возбуждения, с первого уровня до второго уровня. Дополнительно или в качестве альтернативы, машиночитаемые инструкции могут содержать шаги, на которых: монотонно уменьшают, когда топливо впрыскивается в один или более цилиндров двигателя, крутящий момент генератора с увеличением требуемого крутящего момента двигателя с первого порога до второго порога, и поддерживают, в ответ на превышение требуемым крутящим моментом двигателя второго порога, ток и/или напряжение, подаваемое на катушку возбуждения, на первом уровне. В некоторых примерах, нагрузка, передаваемая генератором на двигатель, увеличивается с увеличением напряжения и/или тока, подаваемого на катушку возбуждения.

Таким образом, технический результат, заключающийся в повышении точности и оперативности управления крутящим моментом двигателя, достигается за счет регулировки крутящего момента генератора как во время условий работы двигателя, когда впрыск топлива отключен (например, в условиях ОТРЗ), так и во время условий работы двигателя, когда топливо впрыскивается в один или более цилиндров. Поскольку регулировка крутящего момента генератора обеспечивает более мгновенное изменение крутящего момента двигателя, чем регулировка впускного воздушного потока и/или количества впрыскиваемого топлива, точность и оперативность управления крутящим моментом двигателя может быть улучшена. В частности, крутящий момент генератора может быть монотонно уменьшен с более высокого второго уровня до более низкого первого уровня в ответ на увеличение требуемого крутящего момента двигателя выше первого порога. Таким образом, впрыск топлива может оставаться отключенным, в то время как крутящий момент генератора уменьшается до более низкого первого уровня. Если крутящий момент генератора достигает более низкого первого уровня и требуемый крутящий момент двигателя продолжает увеличиваться, то впрыск топлива может быть включен и крутящий момент генератора может быть повышен до более высокого второго уровня. В некоторых примерах, крутящий момент генератора и впрыск топлива могут регулироваться одновременно. В других примерах, крутящий момент генератора может увеличиваться до того, как будет включен впрыск топлива. Кроме того, увеличение крутящего момента генератора с первого уровня до второго уровня может быть мгновенным или почти мгновенным.

Когда впрыск топлива включается, полученное в результате этого увеличение крутящего момента двигателя может быть больше, чем требуемое увеличение крутящего момента двигателя. Однако, за счет увеличения крутящего момента генератора с первого уровня до второго уровня, когда впрыск топлива включен, достигается соответствующее уменьшение требуемого крутящего момента двигателя и, тем самым, избыточный крутящий момент двигателя может быть уменьшен, когда впрыск топлива включается обратно после таких условий работы двигателя, как, например, ОТРЗ. Кроме того, посредством нагрузки генератора, когда впрыск топлива включается обратно, например, при выходе из условий ОТРЗ, генератор может использоваться для регулировки крутящего момента двигателя вместо регулировки количества впрыскиваемого топлива. Таким образом, когда впрыск топлива включен и крутящий момент генератора увеличивается до более высокого второго уровня, дальнейшее увеличение требуемого крутящего момента двигателя может быть выполнено монотонным уменьшением крутящего момента генератора с более высокого второго уровня. Иными словами, впрыск топлива и впускной воздушный поток могут поддерживаться на постоянных соответствующих уровнях, в то время как регулироваться может только крутящий момент генератора для того, чтобы компенсировать изменения требуемого крутящего момента двигателя. Например, может быть сокращено количество впрыскиваемого в двигатель топлива во время выхода из ОТРЗ или включения одного или более топливных инжекторов. Таким образом, за счет регулирования не момента искры, а крутящего момента генератора, достигается иной технический эффект, заключающийся в повышении топливной эффективности двигателя. Посредством нагрузки генератора, когда впрыск топлива включен, использование задержки момента искры может быть сокращено. Вместо снижения эффективности двигателя использованием задержки момента искры, может быть уменьшено использование топлива, в то время как крутящий момент двигателя регулируется посредством регулировки крутящего момента генератора.

Кроме того, другой технический результат, заключающийся в увеличении доступного выходного тока и/или напряжения генератора, достигается за счет объединения двух аккумуляторов в системе транспортного средства. Таким образом, за счет увеличения емкости хранилища электроэнергии для системы транспортного средства путем включения дополнительного аккумулятора, выходной ток и/или напряжение генератора может регулироваться в более широком диапазоне значений. Таким образом, ток и/или напряжение, подаваемое на катушку возбуждения генератора, может регулироваться в более широком диапазоне значений, что приводит к увеличению крутящего момента, передаваемого генератором на двигатель. Иными словами, ток и/или напряжение, подаваемое на генератор, может быть увеличено благодаря увеличению мощности, которая может быть принята системой транспортного средства с двумя аккумуляторами. Таким образом, система с двумя аккумуляторами может поглощать избыточный выходной ток и/или напряжение генератора, генерируемое вследствие увеличения крутящего момента генератора. Следовательно, нагрузка генератора на двигатель может быть увеличена. Таким образом, может быть увеличено обеспечиваемое генератором тормозное усилие,. В результате, использование момента искры может быть уменьшено, так как, может быть увеличено обеспечиваемое генератором эффективное тормозное усилие.

Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут использоваться с разнообразными конфигурациями систем двигателей и/или транспортных средств. Способы и алгоритмы управления, раскрытые в данном документе, могут сохраняться как исполняемые инструкции в долговременной памяти и выполняться системой управления, включая контроллер совместно с различными датчиками, приводами и другим аппаратным обеспечением двигателя. Конкретные алгоритмы, раскрываемые в настоящем документе, могут представлять собой любое количество стратегий обработки, таких как событийные, с управлением по прерываниям, многозадачные, многопоточные и т.д. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут выполняться в указанной последовательности, параллельно или в некоторых случаях могут пропускаться. Точно так же указанный порядок обработки не обязательно требуется для достижения отличительных особенностей и преимуществ описываемых здесь вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или более из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут выполняться повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Кроме того, раскрытые действия, операции и/или функции могут представлять в графическом виде код, который должен быть запрограммирован в долговременную память накопителя машиночитаемых данных компьютера, где раскрываемые действия выполняются посредством исполнения инструкций в системе, включая различные компоненты аппаратного обеспечения двигателя совместно с электронным контроллером.

Следует понимать, что раскрытые в настоящем описании конфигурации и алгоритмы по своей сути являются лишь примерами, и что эти конкретные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, поскольку возможны разнообразные их модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена к двигателям со схемами расположения цилиндров V-6, 1-4, I-6, V-12, в схеме с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и схем, а также других признаков, функций и/или свойств, раскрытых в настоящем описании.

В нижеследующей формуле изобретения, в частности, указаны определенные комбинации и подкомбинации, которые считаются новыми и неочевидными. В таких пунктах формулы ссылка может быть сделана на «один» элемент или «первый» элемент или на эквивалентный термин. Следует понимать, что такие пункты могут включать в себя один или более указанных элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Иные комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть включены в формулу путем изменения имеющихся пунктов или путем представления новых пунктов формулы в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличными по объему от первоначальной формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего изобретения.

1. Способ регулирования крутящего момента двигателя, содержащий шаги, на которых:

при увеличении требуемого крутящего момента двигателя: когда в цилиндры двигателя не впрыскивают топливо, монотонно уменьшают крутящий момент генератора со второго уровня до первого уровня; и повышают, в ответ на достижение крутящим моментом генератора первого уровня, крутящий момент генератора с первого уровня до второго уровня, при этом инициируют сгорание в двигателе, а затем монотонно уменьшают крутящий момент генератора со второго уровня до первого уровня.

2. Способ по п. 1, в котором ток и/или напряжение, вырабатываемые генератором на втором уровне, достаточны для питания различных вспомогательных электрических устройств и заряда одного или более накопителей электроэнергии.

3. Способ по п. 1, в котором повышение крутящего момента генератора с первого уровня до второго уровня происходит приблизительно мгновенно.

4. Способ по п. 1, в котором повышение крутящего момента генератора с первого уровня до второго уровня и инициирование сгорания в двигателе происходят одновременно.

5. Способ по п. 1, в котором уменьшение крутящего момента генератора содержит шаг, на котором уменьшают электрическую мощность, подаваемую на катушку возбуждения ротора генератора.

6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий, после инициирования сгорания в двигателе, шаг, на котором только монотонно уменьшают крутящий момент генератора, не задерживая момент искры.

7. Способ по п. 1, дополнительно содержащий, после инициирования сгорания в двигателе, шаг, на котором поддерживают крутящий момент генератора на втором уровне и задерживают момент искры относительно заданного значения в ответ на превышение требуемым крутящим моментом двигателя расчетного передаваемого крутящего момента двигателя.

8. Способ по п. 1, в котором инициирование сгорания в двигателе включает в себя шаги, на которых регулируют дроссельный клапан из первого положения во второе положение, причем при втором положении в цилиндры двигателя поступает большее количество воздуха, чем при первом положении, и увеличивают количество впрыскиваемого топлива до ненулевого порога.

9. Способ по п. 1, в котором монотонное уменьшение крутящего момента генератора до первого уровня происходит в ответ на превышение требуемым крутящим моментом двигателя первого порога, при этом, когда требуемый крутящий момент двигателя ниже первого порога, крутящий момент генератора поддерживают на втором уровне.

10. Способ по п. 1, дополнительно содержащий, во время сгорания в двигателе, шаг, на котором, в ответ на достижение крутящим моментом генератора первого уровня, поддерживают крутящий момент генератора на первом уровне и монотонно увеличивают количество впрыскиваемого топлива и массовый расход впускного воздуха для поддержания требуемого воздушно-топливного соотношения.

11. Способ по п. 10, в котором требуемое воздушно-топливное соотношение приблизительно равно 14,7:1.

12. Способ по п. 1, дополнительно содержащий шаг, на котором, в ответ на превышение требуемым крутящим моментом двигателя расчетного передаваемого крутящего момента двигателя, соединяют компрессор для кондиционирования воздуха (КВ) с цилиндрами двигателя для обеспечения питания компрессора КВ.

13. Способ регулирования крутящего момента двигателя для достижения соответствия требуемому крутящему моменту двигателя, содержащий шаги, на которых:

во время отсечки топлива в режиме замедления (ОТРЗ), когда дроссельный клапан находится в первом положении, а топливо не впрыскивают в один или более цилиндров двигателя, монотонно уменьшают крутящий момент генератора со второго крутящего момента до первого крутящего момента при повышении требуемого крутящего момента двигателя до первого уровня; и во время сгорания в цилиндрах поддерживают положение дроссельного клапана во втором положении и монотонно уменьшают крутящий момент генератора с первого крутящего момента до второго крутящего момента при повышении требуемого крутящего момента двигателя с первого уровня до второго уровня, и регулируют положение дроссельного клапана между вторым положением и третьим положением при повышении требуемого крутящего момента двигателя выше второго уровня.

14. Способ по п. 13, в котором требуемый крутящий момент двигателя представляет собой крутящий момент двигателя, запрошенный через устройство ввода водителем транспортного средства.

15. Способ по п. 13, дополнительно содержащий шаг, на котором при удержании дроссельного клапана во втором положении, впрыскивают первое количество топлива в один или более цилиндров двигателя согласно требуемому воздушно-топливному соотношению.

16. Способ по п. 13, в котором увеличивают массовый расход впускного воздуха с увеличением отклонения дроссельного клапана из первого положения во второе положение, и из второго положения в третье положение.

17. Способ по п. 13, дополнительно содержащий шаг, на котором, в ответ на достижение требуемым крутящим моментом двигателя второго уровня, повышают крутящий момент генератора с первого уровня до второго уровня при уменьшении требуемого крутящего момента двигателя, и понижают крутящий момент генератора со второго уровня до первого уровня при увеличении требуемого крутящего момента двигателя.

18. Способ по п. 13, дополнительно содержащий шаг, на котором, когда требуемый крутящий момент двигателя ниже второго уровня, уменьшают крутящий момент генератора, если крутящий момент двигателя меньше требуемого, и увеличивают крутящий момент генератора, если крутящий момент двигателя больше требуемого.

19. Способ по п. 13, дополнительно содержащий шаг, на котором задерживают момент искры относительно требуемого момента искры во время сгорания в цилиндрах, если крутящий момент генератора находится на втором уровне, а крутящий момент двигателя больше требуемого.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветрогенератор содержит ветроколесо, связанное механическим валом с ротором электрической машины, которая через нормально-замкнутый первый ключ и выпрямительно-зарядное устройство соединена с аккумулятором и входом инвертора, который выходом подключен к нагрузке, таймер.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в оптимизации работы генераторов.

Изобретение относится к электрифицированному транспортному средству. Техническим результатом является предотвращение наложения коммутации для предотвращения событий перенапряжения на одном или более коммутационных устройств системы электропитания.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автомобильной военной промышленности и в космической отрасли. Техническим результатом является обеспечение саморегулирования электропитания при изменяющейся нагрузке на выходном валу.

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение устойчивости работы сети.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления системой приводов с переменной скоростью вращения. Техническим результатом является повышение точности демпфирования колебания и упрощение.

Устройство генерирования напряжения переменного тока постоянной частоты при переменной частоте вращения привода генератора относится к области электротехники, позволяет расширить функциональные возможности и содержит электрическую машину в генераторном режиме 1 с якорными обмотками 2, 3, выполненными по топологии «звезда», два трехфазных выпрямительных моста - основной 4 и дополнительный 5 с выходными выводами постоянного тока 4.1, 4.2 и 5.1, 5.2 соответственно, а также два трансфильтра 6, 7.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроэнергетической отрасли для преобразования механической энергии в электрическую с частотой выходного напряжения, не зависящей от скорости вращения генератора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для построения систем автоматического управления возбуждением (далее САУВ) синхронных генераторов (далее СГ).

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах для регулирования выходного напряжения генератора переменного тока, используемого для поддержания заряда (зарядки) аккумуляторов.

Изобретение относится к системам настройки энергии искрового зажигания в двигателе внутреннего сгорания, выполненной с возможностью для непосредственного впрыска топлива во впускной канал по видам топлива.

Изобретение относится к электронному управлению автомобилем. Способ управления оборотами двигателя на холостом ходу, предусматривает получение запроса на включение потребителя электроэнергии и управление этим потребителем, регулирование угла опережения зажигания двигателя на холостом ходу, регулирование подачи воздуха через дроссель для регулирования фактических оборотов двигателя и прекращение регулирования подачи воздуха, когда фактические обороты двигателя достигнут первого целевого значения на холостом ходу.

Изобретение относится к системе и способу передачи искры к двигателю с искровым зажиганием. Предложены система и способ для оценивания наличия или отсутствия деградации катушки зажигания системы зажигания, которая включает в себя две катушки зажигания для каждой свечи зажигания.

Изобретение относится к области способов и систем для управления двигателем транспортного средства. Предлагаются способы и системы для усовершенствования управления зажиганием и крутящим моментом двигателя.

Предложены система и способ для работы транспортного средства, в котором при помощи компьютера транспортного средства с процессором и запоминающим устройством принимаю внешние данные от второго компьютера, находящегося за пределами транспортного средства, генерируют по крайней мере одно производное данное от, по крайней мере, некоторых внешних данных и используют по крайней мере одно производное данное для выполнения регулировки характеристики двигателя.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. В способе изменения параметров работы двигателя получают первый результат измерения метеопараметра от одного или нескольких датчиков двигателя и второй результат измерения этого метеопараметра из метеоданных.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ управления двигателем (10) заключается в том, что осуществляют регулирование положения дросселя (21) в зависимости от порога разбавления, когда уровень общего разбавления воздушного заряда больше порога разбавления.

Изобретение относится к системе и способу контроля детонации в двигателе с отключаемыми цилиндрами. В одном конкретном примере во время работы части цилиндров момент зажигания одного или нескольких цилиндров может быть отрегулирован при обнаружении детонации на основании количества отключенных цилиндров, а во время работы всех цилиндров при обнаружении детонации регулируют момент зажигания для всех цилиндров.

Изобретение относится к способам и системам для подавления преждевременного воспламенения в двигателе, работающем с продувочным воздухом. Устройство регулируемой установки фаз кулачкового распределения, используемое для обеспечения положительного перекрытия между впускным и выпускным клапанами, настраивается в ответ на указание преждевременного воспламенения, чтобы кратковременно уменьшать перекрытие клапанов.

Изобретение относится к системам управления двигателем транспортного средства в ответ на обнаружение аномального сгорания топлива. Технический результат заключается в повышении точности определения и разграничения (от детонации) преждевременного воспламенения в двигателе транспортного средства.

Изобретение относится к системам настройки энергии искрового зажигания в двигателе внутреннего сгорания, выполненной с возможностью для непосредственного впрыска топлива во впускной канал по видам топлива.

Предложены способы для регулирования крутящего момента двигателя в ответ на изменение требуемого крутящего момента двигателя. В одном примере способ может содержать шаги, на которых в ответ на увеличение требуемых крутящих моментов двигателя монотонно уменьшают, когда в цилиндры двигателя не впрыскивается топливо, крутящий момент генератора со второго уровня до первого уровня, и повышают крутящий момент генератора с первого уровня до второго уровня, при этом инициируют сгорание в двигателе, и затем, в ответ на достижение крутящим моментом генератора первого уровня, монотонно уменьшают крутящий момент генератора со второго уровня до первого уровня. Таким образом, способ может содержать шаг, на котором регулируют нагрузку на двигатель при помощи генератора, механически соединенного с указанным двигателем, как в момент сгорания в цилиндрах, так и в момент, когда в цилиндры топливо не подается. Техническим результатом является увеличение экономии топлива. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх