專利名稱：燃料節(jié)約系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明的實施例一般涉及發(fā)動機，尤其是涉及節(jié)約發(fā)動機燃料的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
化石燃料使得生產(chǎn)和輸送全球范圍內(nèi)的食品和產(chǎn)品成為可能。從貨船到內(nèi)燃機 車，拖拉機拖車，和日常的汽車，世界依靠可燃汽運行，通常是化石燃料。因為要確保國家走 向繁榮，要作出努力提高生活水平，機械行業(yè)要繼續(xù)生產(chǎn)所需要的物品，因此石油市場穩(wěn)步 增長。如果需求的石油儲備耗盡，那么可燃氣價格將繼續(xù)上升。燃料成本上升帶來驚人的 后果包括生產(chǎn)和輸送食品和產(chǎn)品的成本相應上升。很多理性的觀察家認為整整幾代人的安 全和幸福都懸在幾乎完全依賴化石燃料的險境上。內(nèi)燃機取決于化石燃料的可用性。第一個內(nèi)燃機是由Al-Jazari在1206年設計 的° 在 The Book of Knowledge of Ingenious MechanicalDevices 一書中，他描述了一禾中 往復泵和曲軸設備。Leonardo da Vinci在16世紀描述了一種無壓縮(compressionless) 的發(fā)動機。一種應用工業(yè)的內(nèi)燃機專利在1823年授予Samuel Brown。一個現(xiàn)代化的專利 檢索和專利申請揭示了內(nèi)燃機領域的利益擴散，但另一個用于描述來自各方面的迫切需求 的指標可使可燃氣價格達到巨大的高度。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)某些實施例，提供了 一種節(jié)約內(nèi)燃機燃料的系統(tǒng)和方法。在某些實施例中，節(jié) 約燃料的系統(tǒng)和方法可應用于巡航控制模塊，可編程邏輯控制器，和/或發(fā)動機控制單元。 某些實施例可抑制和/或消減輸送到內(nèi)燃機的燃料。在某些實施例中，當減少、調(diào)節(jié)、逐漸 減少、振動、循環(huán)、切割和/或抑制輸送到內(nèi)燃機的燃料時，電動機可大幅地保持內(nèi)燃機的 馬力輸出或扭矩輸出。某些實施例可以有選擇地可調(diào)節(jié)，可包括反饋回路以顯示相對于節(jié) 省燃料的可能性和/或?qū)崿F(xiàn)節(jié)省燃料的信息。本發(fā)明的某些實施例可包括用戶可選擇的忽 略裝置，其可使得內(nèi)燃機根據(jù)用戶需求輸出可能的最大數(shù)額的可用發(fā)動機輸出功率。在某個實施例中，提供一種節(jié)約發(fā)動機燃料的方法。所述方法包括接收第一函數(shù) 作為發(fā)動機功率模塊的輸入，所述第一函數(shù)包括用戶指定的持續(xù)時間內(nèi)的發(fā)動機輸出功 率。在某些實施例中，所述輸入可來自節(jié)氣門踏板或節(jié)氣門位置。所述持續(xù)時間可以是瞬 時的。所述方法包括將第一函數(shù)處理成第二函數(shù)，所述第二函數(shù)包括發(fā)動機在一段持續(xù)時 間的指示輸出功率。所述第二函數(shù)至少具有一個相對于用戶指定的發(fā)動機輸出功率的發(fā)動 機輸出功率值或增加值的范圍，且所述第二函數(shù)至少還具有一個相對于用戶指定的發(fā)動機 輸出功率的發(fā)動機輸出功率下降值范圍，以便如果發(fā)動機輸出功率等于持續(xù)時間內(nèi)的指示
6的發(fā)動機輸出功率時，發(fā)動機消耗的燃料少于發(fā)動機輸出功率等于用戶指定的發(fā)動機輸出 功率時發(fā)動機在持續(xù)時間內(nèi)時所消耗的燃料。所述方法包括將第二函數(shù)輸出到發(fā)動機控制 模塊，以便發(fā)動機根據(jù)持續(xù)時間內(nèi)的指示的發(fā)動機輸出功率而輸出功率。在某個實施例中，所述方法包括如果發(fā)動機根據(jù)指示的發(fā)動機輸出功率而輸出功 率，則為用戶顯示節(jié)省發(fā)動機燃料的可能性或?qū)崿F(xiàn)節(jié)省發(fā)動機燃料的指示。在某個實施例 中，所述方法包括提供一個允許用戶忽略節(jié)省燃料的執(zhí)行器。在某個實施例中，所述方法包 括輸入到發(fā)動機功率模塊的方面，其包括由用戶巡航控制設置的。在某個實施例中，所述方 法包括由用戶指定的發(fā)動機輸出功率的方面，其是基于用戶巡航控制設置的。在某個實施 例中，所述方法包括以電動機產(chǎn)生的輸出補充發(fā)動機的輸出，雖然發(fā)動機根據(jù)指示的發(fā)動 機輸出功率而輸出功率。在某個實施例中，所述方法包括以電動機的功率補充發(fā)動機的輸 出功率，雖然發(fā)動機根據(jù)指示的發(fā)動機輸出功率輸出功率。在某個實施例中，所述方法包括 處理第二函數(shù)的平滑度。在某個實施例中，盡管發(fā)動機根據(jù)指示的發(fā)動機輸出功率而輸出 功率，所述方法包括用不同于發(fā)動機的馬達功率補充發(fā)電機的輸出功率。在某個實施例中， 將第一函數(shù)處理成第二函數(shù)包括應用τ變換，以便F2(II) = TF1(II)，其中F2是第二函數(shù)；Fi 是第一函數(shù)；η是第η個離散抽樣的有序索引號，其中η e {0，1，2，...，⑴}；且其中T包括 (ke-2ni￡2(n-d)-Z)，k是常量；e是自然對數(shù)的底；i是虛數(shù)VTT; Ω是每個采樣間隔周期的頻 率(如在第η和第η+1個抽樣之間的時間間隔)；Z是常量；和d是延遲常量。在某個實施例中，發(fā)動機控制系統(tǒng)包括裝置以接收第一函數(shù)作為輸入，所述第一 函數(shù)包括發(fā)動機在用戶指定的持續(xù)時間的輸出功率。在某些實施例中，所述系統(tǒng)包括裝置 將第一函數(shù)處理成包括持續(xù)時間內(nèi)指示的發(fā)動機輸出功率的第二函數(shù)。所述系統(tǒng)包括第二 函數(shù)，其至少具有一個相對于用戶指定的發(fā)動機輸出功率的發(fā)動機輸出功率值或增加值的 范圍，和至少一個相對于用戶指定的發(fā)動機輸出功率的發(fā)動機輸出功率下降值的范圍，以 便如果發(fā)動機輸出功率等于持續(xù)時間內(nèi)的指示的發(fā)動機輸出功率時，發(fā)動機所消耗的燃料 少于發(fā)動機輸出功率等于用戶指定的發(fā)動機輸出功率時發(fā)動機在持續(xù)時間內(nèi)所消耗的燃 料。所述系統(tǒng)包括裝置用于輸出第二函數(shù)到發(fā)動機控制模塊，以便發(fā)動機根據(jù)持續(xù)時間內(nèi) 指示的發(fā)動機輸出功率而輸出功率。在某個實施例中，所述系統(tǒng)包括裝置，其是通知用戶當發(fā)動機根據(jù)指示的發(fā)動機 輸出功率而輸出功率時其節(jié)省燃料的可能性或?qū)崿F(xiàn)燃料節(jié)省。在某個實施例中，所述系統(tǒng) 包括裝置用不同于發(fā)動機的馬達在輸出第二函數(shù)期間產(chǎn)生的輸出補充發(fā)動機輸出。在某個 實施例中，所述馬達包括電動機。在某個實施例中，所述系統(tǒng)包括其輸入包括由用戶巡航 控制設置的方面。在某個實施例中，所述系統(tǒng)包括用戶指定的發(fā)動機輸出功率是基于由用 戶巡航控制設置的方面。在某個實施例中，所述系統(tǒng)包括裝置輸出第二函數(shù)的持續(xù)時間大 于裝置接收輸入的持續(xù)時間。在某個實施例中，所述系統(tǒng)包括裝置用于處理第二函數(shù)平滑 度。在某個實施例中，所述系統(tǒng)包括裝置用由不同于發(fā)動機的馬達在輸出第二函數(shù)期間產(chǎn) 生的輸出補充發(fā)動機的輸出。在某個實施例中所述系統(tǒng)包括電動機。在某個實施例中，將 第一函數(shù)處理成第二函數(shù)的方法包括應用T變換，以便!^2(II) =TF1(II), F2是第二函數(shù)；Fi 是第一函數(shù)；和η是第η個離散抽樣的有序索引號，其中η e {0,1,2,...，⑴}；其中T包 括(ke-2ni￡2(n-d)-Z)，k是常量；e是自然對數(shù)的底；i是虛數(shù)P ； Ω是每個采樣間隔周期的 頻率；Z是常量；和d是延遲常量。
在某個實施例中，發(fā)動機控制系統(tǒng)包括耦合到發(fā)動機的處理模塊，配置接收第一 函數(shù)的處理模塊，所述第一函數(shù)包括發(fā)動機在用戶指定的持續(xù)時間的輸出功率，和將第一 函數(shù)處理成包括持續(xù)時間內(nèi)指示的發(fā)動機輸出功率的第二函數(shù)。第二函數(shù)至少具有一個相 對于用戶指定的發(fā)動機輸出功率的發(fā)動機輸出功率值或增加值范圍和至少一個發(fā)動機輸 出功率下降值的范圍，以便如果發(fā)動機輸出功率等于持續(xù)時間內(nèi)的指示的發(fā)動機輸出功率 時，發(fā)動機所消耗的燃料少于發(fā)動機輸出功率等于用戶指定的發(fā)動機輸出功率時發(fā)動機在 持續(xù)時間內(nèi)所消耗的燃料。所述系統(tǒng)包括為發(fā)動機控制模塊提供第二函數(shù)，以便發(fā)動機根 據(jù)持續(xù)時間內(nèi)的指示的發(fā)動機輸出功率而輸出功率。在某個實施例中，所述系統(tǒng)包括配置信息模塊，其通知用戶當發(fā)動機根據(jù)指示的 發(fā)動機輸出功率而輸出功率時其節(jié)省燃料的可能性或?qū)崿F(xiàn)燃料節(jié)省。在某個實施例中，所 述系統(tǒng)包括忽略開關，配置用來允許用戶選擇節(jié)省燃料的忽略。在某個實施例中，所述系統(tǒng) 包括用戶指定的發(fā)動機輸出功率基于由用戶巡航控制的裝置的方面。在某個實施例中，所 述系統(tǒng)包括發(fā)電機以補充發(fā)動機的輸出。在某個實施例中，發(fā)電機包括電流發(fā)電機。在某 個實施例中，發(fā)電機包括馬達。在某個實施例中，將第一函數(shù)處理成第二函數(shù)包括應用T變 換，以便F2 (n) = TF1 (η)，F(xiàn)2是第二函數(shù)巧是第一函數(shù)；和η是第η個離散抽樣的有序索引 號，η e {0，1，2，...，⑴}；其中T包括(ke_2π 1Ω (n_d)-Z)，k是常量；e是自然對數(shù)的底；i是
虛數(shù)V=T ； Ω是每個采樣間隔周期的頻率；Z是常量；和d是延遲常量。在某個實施例中，提供一種節(jié)約發(fā)動機燃料的方法。所述方法包括接收第一函數(shù) 作為發(fā)動機功率模塊的輸入，此第一函數(shù)包括發(fā)動機在用戶指定的持續(xù)時間的輸出功率。 所述方法包括使用計算機可執(zhí)行指令將第一函數(shù)處理成第二函數(shù)，此第二函數(shù)包括持續(xù)時 間內(nèi)指示的發(fā)動機輸出功率。所述第二函數(shù)至少具有一個相對于用戶指定的發(fā)動機輸出功 率的發(fā)動機輸出功率值或增加值范圍，和第二函數(shù)至少還具有相對于用戶指定的發(fā)動機輸 出功率的發(fā)動機輸出功率下降值的范圍，以便如果發(fā)動機輸出功率等于持續(xù)時間內(nèi)的指示 的發(fā)動機輸出功率時，發(fā)動機消耗的燃料少于發(fā)動機輸出功率等于用戶指定的發(fā)動機輸出 功率時發(fā)動機在持續(xù)時間內(nèi)所消耗的燃料。所述方法包括輸出第二函數(shù)到發(fā)動機控制模 塊，以便發(fā)動機根據(jù)持續(xù)時間內(nèi)的指示的發(fā)動機輸出功率而輸出功率。在某個實施例中，發(fā)動機控制系統(tǒng)包括耦合到發(fā)動機的處理模塊，配置接收第一 函數(shù)的處理模塊，所述第一函數(shù)包括用戶指定的持續(xù)時間內(nèi)的發(fā)動機輸出功率，和使用計 算機可執(zhí)行指令將第一函數(shù)處理成第二函數(shù)，所述第二函數(shù)包括持續(xù)時間內(nèi)的指示的發(fā)動 機輸出功率。所述第二函數(shù)至少具有一個相對于用戶指定的發(fā)動機輸出功率的發(fā)動機輸出 功率值或增加值范圍和至少一個相對于用戶指定的發(fā)動機輸出功率的發(fā)動機輸出功率下 降值的范圍，以便如果發(fā)動機輸出功率等于持續(xù)時間內(nèi)的指示的發(fā)動機輸出功率時，發(fā)動 機所消耗的燃料少于發(fā)動機輸出功率等于用戶指定的持續(xù)時間內(nèi)的發(fā)動機輸出功率時發(fā) 動機所消耗的燃料。所述系統(tǒng)包括提供第二函數(shù)到發(fā)動機控制模塊，以便發(fā)動機根據(jù)持續(xù) 時間內(nèi)的指示的發(fā)動機輸出功率而輸出功率。在下面的描述中，可由本發(fā)明實踐的具體實施例示出所附構(gòu)成其一部分的附件。 應當明白，在不偏離本發(fā)明的范疇下，可以使用其他實施例和做出改變。
本發(fā)明的組織和操作方法可參考下面描述的附圖1到附圖7B來進一步理解圖IA是某個實施例的示意圖；圖IB是某個實施例的示意圖；圖2是用于描述某些包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速效率的實施例的曲線圖；圖3是用于描述某些實施例的方框圖；圖4A是用于描述某些實施例的曲線圖；圖4B是用于描述某些實施例的曲線圖；圖5是曲線圖，其用于描述某些包括隨時間推移應用指示的輸出功率與用戶提供 的輸入相比較的實施例。圖6A是曲線圖，其用于描述某些包括隨時間推移應用指示的輸出功率與用戶提 供的輸入相比較的實施例。圖6B是曲線圖，其用于描述某些包括隨時間推移應用指示的輸出功率與用戶提 供的輸入相比較的實施例。圖7A是曲線圖，其用于描述某些包括隨時間推移應用指示的輸出功率與用戶提 供的輸入相比較的實施例。圖7B是曲線圖，其用于描述某些包括隨時間推移應用指示的輸出功率與用戶提 供的輸入相比較的實施例。
具體實施例方式下面描述的說明性非限制性實施例公開了具體的結(jié)構(gòu)和部件。但是，實施例僅僅 是本發(fā)明的例子，因此，下面描述的具體特征僅僅用于描述這樣的實施例以提供本發(fā)明的 全面理解。本領域的技術人員很容易明白本發(fā)明并不受限于下面所述的具體實施例。而且， 為了清楚和簡潔起見，可以省略對本領域技術人員來說已知的本發(fā)明各種結(jié)構(gòu)和部件的某 些描述。進一步，術語“實施例”可以用來描述本發(fā)明的某些方面，不應該構(gòu)造術語“實施例” 表示討論的方面僅僅應用在某個實施例，但公開的本發(fā)明的所有方面或某些方面可應用到 所有實施例，或某些實施例中。圖IA是本發(fā)明某個實施例的方框圖，其包括內(nèi)燃機系統(tǒng)10。在某些實施例中系 統(tǒng)10包括混合動力電動部分和內(nèi)燃機部分。配置系統(tǒng)10為低消耗和低排放。如圖所示， 內(nèi)燃機12由燃料供應14發(fā)動的。當示出電動發(fā)電機(EMG) 16耦合到發(fā)動機12，某些實施 例并不需要EMG16，且在那些實施例中發(fā)動機12被耦合到CVT或多速變速器M。在某些實 施例中，電動機例如EMG16可以不同的方式耦合到如系統(tǒng)10的驅(qū)動系統(tǒng)上。例如，電動機 可根據(jù)某些實施例直接耦合到輪子34上。在某些實施例中，發(fā)動機12通過離合器18或其他耦合設備如變矩器，以耦合到 EMG16和CVT/多速變速器M中的至少一個上。EMG16是由電池20 (可包括電容器)發(fā)動 的，和電池的能量是被E/MG控制器22控制的。E/MG控制器22控制由EMG 16產(chǎn)生的功率 輸出扭矩Tm的大小。沿著扭矩Te的功率曲線的某些點(例如，圖2所示的一個功率曲線， 如Cl-Cl，C2-C2，或C3-C;3)，E/MG控制器22控制EMG16，由控制計算機36通過E/MG扭矩信 號22來指示，或是產(chǎn)生額外的電動機扭矩Tm以減少電動機扭矩Tm總數(shù)，或是停止產(chǎn)生電動機扭矩Tm。在某些實施例中，控制計算機36包括處理模塊，且其可以軟件方式或硬件方式實 施。例如，控制計算機36可以是可編程邏輯控制器，含有芯片和電路固件和/或軟件的計 算機，或包括軟件指令的集成芯片，所述指令執(zhí)行本文所述的處理。在任一個例子中控制計 算機36與內(nèi)燃機系統(tǒng)10有通信連接，如本文所述的能被本領域的技術人員所理解。在某些實施例中，EMG16可耦合到無級變速器(CVT)或多速變速器M，其在輸入端 至少接收一個發(fā)動機12的扭矩(Te)和電動機16的扭矩(Tm) 26。CVTM轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸28。驅(qū) 動軸觀耦合到最終驅(qū)動30上，其轉(zhuǎn)動輪軸32和其耦合到輪子34上。因此，Te和Tm中至 少一個引起輪子34轉(zhuǎn)動?？刂朴嬎銠C36設定控制參數(shù)并監(jiān)控系統(tǒng)10的整體運轉(zhuǎn)，包括通 過發(fā)動機節(jié)氣門控制信號控制到發(fā)動機12的燃料14。當“節(jié)氣門”通常表示化油器設備， 本領域的技術人員能理解，任一控制輸入可用來傳送燃料14到發(fā)動機12，例如燃料噴射， 即微噴霧(microspray)，和/或超聲波霧化。在某些實施例中，燃料14可是任意類型的可 燃物，包括液體，例如汽油，乙醇汽油，生物燃料，或壓縮天然氣，例如氫氣，丙烷或甲烷。在控制計算機36控制下的控制參數(shù)可包括，除了發(fā)動機節(jié)氣門控制信號38之外， CVT或多速變速器23的移率比(變化率的比)40，和E/MG控制器22的E/MG扭矩參數(shù)42。 可監(jiān)控的運轉(zhuǎn)特征包括CVT或多速變速器M的比率44，發(fā)動機速度(Se) 46，由電池監(jiān)控系 統(tǒng)50提供的電池放電深度(DOD) 48，車速52，和駕駛員輸入M (如，加速器/剎車踏板運 動)。電池監(jiān)控系統(tǒng)50可以是計算機，或可由可編程邏輯控制器(PLC)來控制，或是由本領 域的技術人員選擇的其他監(jiān)控/控制設備。在某些實施例中，CVTM可消除發(fā)動機振動。例如，當發(fā)動機12的RPMs有變化時， 這足以被駕駛員感覺到，CVTM可改變其移率比以彌補。也就是，所述CVTM可改變其移率 比以便駕駛員感覺不到發(fā)動機的PRM速度變化或感覺到很少變化。在某些實施例中，駕駛員輸入M至少包括第一函數(shù)，其包括持續(xù)時間的指示功率 扭矩Te輸出。駕駛員輸入M不需要由駕駛員提供，但盡管如此可以是如壓下的節(jié)氣門踏 板或剎車踏板的輸入，或它可以是來自巡航控制模塊的輸入，或預先設定的輸入，或可以是 基于內(nèi)燃機系統(tǒng)10的最近歷史的模式輸入，或預期的使用模式。輸入M被提供給控制計 算機36?？刂朴嬎銠C36通過發(fā)動機扭矩反饋循環(huán)55測量發(fā)動機扭矩(Te)。發(fā)動機扭矩 (Te)是力函數(shù)，其應用到發(fā)動機12的曲軸上和在離合器或耦合設備18端感應。在某些實施例中，控制計算機36配置成訪問存儲器(控制計算機36內(nèi)部或外部 的)，其包括了解發(fā)動機12的參數(shù)。發(fā)動機12的參數(shù)包括至少知道預期的發(fā)動機12的扭 矩 ；，其包括知道Te沿著功率曲線和在功率曲線內(nèi)選取的或可選取的效率區(qū)。發(fā)動機12的 參數(shù)可進一步包括知道，例如燃料14的點火器可用的立方英尺的室內(nèi)空間，所需或建議的 燃料14類型，點火室的形狀，點火室的壓縮比，摩擦系數(shù)，和最佳熱動力學。圖IB根據(jù)某些實施例示出了發(fā)動機12，EMG16，電池20和CVT/多速變速器對。 EMG16可包括一個或多個交流發(fā)電機和一個或多個電容器。EMG的16的交流發(fā)電機可將由 發(fā)動機12產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)換成電能。該電能可充電電池和/或電容。所述電容可以是有 用的，因為電池不是總是能快速地充分充電，特別是當產(chǎn)生大量電能(如電流)時。在這種 情況下，電能可能會丟失，因此導致總體效率下降和還導致能量損失，所述損失的能量本可 以應用以補充燃料消耗的燃料能源。根據(jù)某些實施例，具有一個或多個電容器可緩和此問題。電容器相對于電池來說可以快速地充電和放電。電容器充的電可以之后用來充電電池 或可用來發(fā)動電動機(如EMG16)以補充發(fā)電機的輸出。例如電容器可以是大約一或兩法 拉?？梢允褂枚鄠€電容器。在某些實施例中，電池可與電容器并聯(lián)。在某些實施例中，電池 可與電容器串聯(lián)。電池20存儲的電能可應用于電動機。圖2是說明各種內(nèi)燃機沿著功率曲線Cl-Cl，C2-C2，和C3-C3的最大效率的曲線 圖。效率沿y軸顯示，和速度沿χ軸顯示。每一個功率曲線C1-C1，C2-C2，和C3-C3都是不 同內(nèi)燃機的例子和在扭矩和轉(zhuǎn)速％查看它們的相對效率。每個內(nèi)燃機具有一個從零開始 的初始速度和扭矩輸出。隨著力O；)應用到曲軸上，會使速度&增加。力(Te)從低點開始， 達到最高點，然后下降使速度譜下降。也就是，在大于零和向著更快的發(fā)動機轉(zhuǎn)速前進的速 度&時，力Te開始產(chǎn)生并接著達到最大效率，如各自的功率曲線Cl-Cl，C2-C2，和C3-C3的 點Al，A2，A3所示。在達到點Al，A2，A3之前，內(nèi)燃機分別達到各自的效率區(qū)的點Ali, A2i; A3i ο很多車輛的內(nèi)燃機效率帶包括轉(zhuǎn)速Se，其等同于大約每小時45到60公里的車速。 除了扭矩Te和轉(zhuǎn)速&之外，每小時英里的車速取決于多種因素，例如車和負載(如有)的 重量，氣動，傳動比，和經(jīng)過路的傾斜程度。各自的效率區(qū)Ali-Alii,々2廠々2 ，和A3_A3 分別達到最大效率點Al，A2，A3，然后隨 著轉(zhuǎn)速民繼續(xù)增加，在點Α1 ，Α2 ，和Α3 的整體效率已經(jīng)達到返回遞減點-也就是，提供給 發(fā)動機12的燃料14的任何增加，當越過點Α1 ，Α2 ，Α3 時會導致每分鐘旋轉(zhuǎn)得到的扭矩Te 越來越少，或是對速度民而言。單個功率曲線可以有多個效率區(qū)，例如，優(yōu)選區(qū)，二級區(qū)，和三 級區(qū)。為了清楚起見，圖2示出效率的優(yōu)選區(qū)，例如Ali-Alii作為某些實施例的方面。根據(jù)某些實施例，效率可以表示為
權利要求
1.一種節(jié)約發(fā)動機使用燃料的方法，包括接收包括第一函數(shù)為發(fā)動機功率模塊的輸入，所述第一函數(shù)包括用戶指定的在持續(xù)時 間內(nèi)的發(fā)動機輸出功率；處理所述第一函數(shù)成第二函數(shù)，所述第二函數(shù)包括在所述持續(xù)時間內(nèi)的指示的發(fā)動機 輸出功率；其中所述第二函數(shù)至少具有一個相對于所述用戶指定的發(fā)動機輸出功率的相等或增 加發(fā)動機輸出功率的范圍；其中所述第二函數(shù)至少具有一個相對于所述用戶指定的發(fā)動機輸出功率的降低發(fā)動 機輸出功率的范圍；其中，如果所述發(fā)動機輸出功率等于在所述持續(xù)時間內(nèi)指示的發(fā)動機輸出功率，所述 發(fā)動機消耗的燃料少于所述發(fā)動機輸出功率等于在持續(xù)時間內(nèi)所述用戶指定的發(fā)動機輸 出功率時其消耗的燃料；以及輸出所述第二函數(shù)到發(fā)動機控制模塊，以便所述發(fā)動機根據(jù)在所述持續(xù)時間內(nèi)所述指 示的發(fā)動機輸出功率而輸出功率。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，進一步包括向用戶顯示如果所述發(fā)動機根據(jù)所述指示 的發(fā)動機輸出功率而輸出功率時發(fā)動機節(jié)省燃料的可能性或?qū)崿F(xiàn)燃料節(jié)省。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，進一步包括提供執(zhí)行器，所述執(zhí)行器允許用戶忽略燃 料節(jié)省。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述發(fā)動機功率模塊的輸入包括由用戶設定的巡 航控制。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述用戶指定的發(fā)動機輸出功率是基于由用戶設 定的巡航控制。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，進一步包括當所述發(fā)動機根據(jù)所述指示的發(fā)動機輸出 功率而輸出功率時，用電機產(chǎn)生的輸出補充所述發(fā)動機的輸出。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，進一步包括當所述發(fā)動機根據(jù)所述指示的發(fā)動機輸出 功率而輸出功率時，用不同于所述發(fā)動機的馬達的功率補充所述發(fā)動機的輸出功率。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中所述馬達包括電機。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，進一步包括處理所述第二函數(shù)的平滑度。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中將所述第一函數(shù)處理成所述第二函數(shù)包括應用T 變換，以便F2 (n) =TF1(Ii),其中F2是所述第二函數(shù)； F1是所述第一函數(shù)；以及η是第η個離散抽樣的有序索引號，其中η e {0，1，2，...，⑴}；以及 其中 T 包括(ke_2ni￡2(n_d)-Z)，其中 k是常量； e是自然對數(shù)的底；i是虛數(shù)V=T;Ω是每個采樣間隔周期的頻率； Z是常量；和d是延遲常量。
11.一種發(fā)動機控制系統(tǒng)，包括接收第一函數(shù)作為輸入的裝置，所述第一函數(shù)包括用戶指定的持續(xù)時間內(nèi)的發(fā)動機輸 出功率；將所述第一函數(shù)處理成第二函數(shù)的裝置，所述第二函數(shù)包括持續(xù)時間內(nèi)指示的發(fā)動機 輸出功率；其中第二函數(shù)至少具有一個相對于所述用戶指定的發(fā)動機輸出功率的相等或增加發(fā) 動機輸出功率的范圍；其中第二函數(shù)至少具有一個相對于所述用戶指定的發(fā)動機輸出功率的降低發(fā)動機輸 出功率的范圍；其中，如果所述發(fā)動機輸出功率等于所述持續(xù)時間內(nèi)的所述指示的發(fā)動機輸出功率， 則所述發(fā)動機消耗的燃料少于當所述發(fā)動機輸出功率等于所述持續(xù)時間內(nèi)的所述用戶指 定的發(fā)動機輸出功率時所消耗的燃料；以及輸出所述第二函數(shù)到發(fā)動機控制模塊的裝置，以便所述發(fā)動機根據(jù)所述持續(xù)時間內(nèi)所 述指示的發(fā)動機輸出功率而輸出功率。
12.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，進一步包括通知用戶如果所述發(fā)動機根 據(jù)所述指示的發(fā)動機輸出功率而輸出功率時節(jié)省燃料的可能性或?qū)崿F(xiàn)燃料節(jié)省的裝置。
13.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，進一步包括在所述第二函數(shù)的輸出期間 用不同于所述發(fā)動機的馬達產(chǎn)生的輸出補充所述發(fā)動機的輸出的裝置。
14.根據(jù)權利要求13所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其中所述馬達包括電機。
15.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其中所述輸入包括由用戶設定的巡航控制。
16.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其中所述用戶指定的發(fā)動機輸出功率是 基于由用戶設定的巡航控制。
17.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，進一步包括以一段持續(xù)時間輸出所述第 二函數(shù)的裝置，所述持續(xù)時間比所述輸入被輸入到所述用于接收的裝置持續(xù)時間更長。
18.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，進一步包括處理所述第二函數(shù)的平滑度 的裝置。
19.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其中將所述第一函數(shù)處理成所述第二函 數(shù)裝置，其包括應用T變換，以便F2 (n) = TF1(II),其中F2是所述第二函數(shù)； F1是所述第一函數(shù)；η是第η個離散抽樣的有序索引號，其中η e {0，1，2，...，⑴}；以及 其中 T 包括(ke_2ni￡2(n_d)-Z)，其中 k是常量； e是自然對數(shù)的底；i是虛數(shù)V11T;Ω是每個采樣間隔周期的頻率； Z是常量；和d是延遲常量。
20.一種發(fā)動機控制系統(tǒng)，包括耦合到發(fā)動機的處理模塊，所述處理模塊配置成 接收包含在持續(xù)時間內(nèi)用戶指定的發(fā)動機輸出功率的第一函數(shù)； 將所述第一函數(shù)處理成第二函數(shù)，所述第二函數(shù)包括持續(xù)時間內(nèi)指示的發(fā)動機輸出功 率，其中所述第二函數(shù)至少具有一個相對于所述用戶指定的發(fā)動機輸出功率的相等或增加 發(fā)動機輸出功率的范圍和至少一個降低發(fā)動機輸出功率的范圍；以及其中，如果所述發(fā)動機輸出功率等于所述持續(xù)時間內(nèi)所述指示的發(fā)動機輸出功率，則 所述發(fā)動機消耗的燃料少于所述發(fā)動機輸出功率等于所述持續(xù)時間內(nèi)所述用戶指定的發(fā) 動機輸出功率時所消耗的燃料；以及輸出所述第二函數(shù)到發(fā)動機控制模塊，以便所述發(fā)動機根據(jù)所述持續(xù)時間內(nèi)所述指示 的發(fā)動機輸出功率而輸出功率。
21.根據(jù)權利要求20所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，進一步包括通知模塊，如果所述發(fā)動機 根據(jù)所述指示的發(fā)動機輸出功率而輸出功率，其被配置成通知用戶節(jié)省燃料的可能性或?qū)?現(xiàn)燃料節(jié)省。
22.根據(jù)權利要求20所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，進一步包括忽略開關，其被配置成允許 用戶選擇忽略節(jié)省燃料。
23.根據(jù)權利要求20所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，進一步包括發(fā)電機，其補充所述發(fā)動機 的輸出。
24.根據(jù)權利要求23所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其中發(fā)電機包括電流發(fā)電機。
25.根據(jù)權利要求20所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其中所述用戶指定的發(fā)動機輸出功率是 基于由用戶設定的巡航控制。
26.根據(jù)權利要求20所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其中所述第二函數(shù)的平滑度被處理。
27.根據(jù)權利要求20所述的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其中將所述第一函數(shù)處理成所述第二函 數(shù)的過程包括應用T變換，以便F2 (n) = TF1 (η)，其中F2是所述第二函數(shù)； F1是所述第一函數(shù)；η是第η個離散抽樣的有序索引號，η是第η個離散抽樣的有序索引號，其中η e {0， 1,2,... ,OO }；以及其中 T 包括(ke_2ni￡2(n_d)-Z)，其中 k是常量； e是自然對數(shù)的底；i是虛數(shù)Ω是每個采樣間隔周期的頻率； Z是常量；和 d是延遲常量。
28.—種節(jié)約發(fā)動機燃料的方法，包括接收第一函數(shù)為發(fā)動機功率模塊的輸入，所述第一函數(shù)包括持續(xù)時間內(nèi)用戶指定的的 發(fā)動機輸出功率；使用計算機可執(zhí)行指令將所述第一函數(shù)處理成所述第二函數(shù)，所述第二函數(shù)包括所述 持續(xù)時間內(nèi)指示的發(fā)動機輸出功率；其中所述第二函數(shù)至少包括一個相對于所述用戶指定的發(fā)動機輸出功率的相等或增 加發(fā)動機輸出功率的范圍；其中所述第二函數(shù)至少包括一個相對于所述用戶指定的發(fā)動機輸出功率的降低發(fā)動 機輸出功率的范圍；其中，如果所述發(fā)動機輸出功率等于所述持續(xù)時間內(nèi)指示的發(fā)動機輸出功率，則所述 發(fā)動機消耗的燃料少于所述發(fā)動機輸出功率等于持續(xù)時間內(nèi)所述用戶指定的發(fā)動機輸出 功率時所消耗的燃料；以及輸出所述第二函數(shù)到發(fā)動機控制模塊，以便所述發(fā)動機根據(jù)所述持續(xù)時間內(nèi)所述指示 的發(fā)動機輸出功率而輸出功率。
29. 一種發(fā)動機控制系統(tǒng)，包括 耦合到發(fā)動機的處理模塊，所述處理模塊被配置為 接收第一函數(shù)，所述第一函數(shù)包括持續(xù)時間內(nèi)用戶指定的發(fā)動機輸出功率； 使用計算機可執(zhí)行指令將所述第一函數(shù)處理成第二函數(shù)，所述第二函數(shù)包括所述持續(xù) 時間內(nèi)指示的發(fā)動機輸出功率，其中所述第二函數(shù)至少具有一個相對于所述用戶指定的發(fā) 動機輸出功率的相等或增加發(fā)動機輸出功率的范圍和至少一個降低發(fā)動機輸出功率的范 圍；以及其中，如果所述發(fā)動機輸出功率等于所述持續(xù)時間內(nèi)所述指示的發(fā)動機輸出功率，則 所述發(fā)動機消耗的燃料少于所述發(fā)動機輸出功率等于持續(xù)時間內(nèi)所述用戶指定的發(fā)動機 輸出功率時所消耗的燃料；以及輸出所述第二函數(shù)到發(fā)動機控制模塊，以便所述發(fā)動機根據(jù)所述持續(xù)時間內(nèi)所述指示 的發(fā)動機輸出功率而輸出功率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種節(jié)約發(fā)動機燃料的方法和系統(tǒng)。在某些實施例中控制模塊將作為第一函數(shù)的用戶提供的輸入處理成第二函數(shù)。所述第二函數(shù)可以用指示的輸出功率指示發(fā)動機。指示的輸出功率可具有范圍，其等于、大于、和/或小于如果使用用戶提供的輸入控制發(fā)動機時發(fā)動機的輸出。
文檔編號F02M11/06GK102144085SQ200980134250
公開日2011年8月3日 申請日期2009年7月2日 優(yōu)先權日2008年7月3日
發(fā)明者J·N·于, J·W·黑爾 申請人:節(jié)油技術公司