СИСТЕМА ПРИВОДА ДЛЯ ГИБРИДНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2017 года по МПК B60K6/20 B60K6/26 B60W10/02 B60W10/10 B60W20/40 B60L11/02 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Изобретение относится к системе привода для гибридного транспортного средства, включающего в себя двигатель внутреннего сгорания и мотор-генератор.

2. Описание предшествующего уровня техники

[0002] В опубликованной японской патентной заявке No. 2014-184923 (JP 2014-184923 А) описано гибридное транспортное средство, включающее в себя двигатель внутреннего сгорания, автоматическую коробку передач и мотор-генератор. Мотор-генератор соединен с вращающимся валом, который связывает двигатель внутреннего сгорания с автоматической коробкой передач.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Когда гибридное транспортное средство, описанное в JP 2014-184923, передвигается за счет энергии двигателя без использования мотора-генератора, на мотор-генератор, приводимый в действие от вращающегося двигателя внутреннего сгорания, приходятся потери на трансмиссию во время работы на холостом ходу. Для устранения этих потерь предложено по-иному установить муфту (далее именуемую как муфта сцепления мотора-генератора) для отключения мотора-генератора от вращающегося вала, который связывает двигатель внутреннего сгорания с автоматической коробкой передач (далее именуемый как вращающийся вал).

[0004] Тем не менее, если операцию по включению муфты сцепления мотора-генератора и операцию, сопровождаемую изменением скорости вращения вращающегося вала (например, переключение передач через автоматическую коробку передач и т.п.), выполняют дублированием, возникает проблема с точностью синхронизации скорости вращения мотора-генератора со скоростью вращения вращающегося вала в момент включения муфты сцепления мотора-генератора, в результате чего происходит рывок при движении с места.

[0005] Настоящее изобретение относится к системе привода для гибридного транспортного средства, которая предотвращает рывок, происходящий в момент включения муфты сцепления мотора-генератора в гибридном транспортном средстве, имеющем двигатель и мотор-генератор.

[0006] Одним из объектов настоящего изобретения является система привода для гибридного транспортного средства. Данная система привода включает в себя двигатель внутреннего сгорания, мотор-генератор, вращающийся вал, муфту сцепления двигателя, муфту сцепления мотора-генератора, автоматическую коробку передач и электронный блок управления. Муфта сцепления двигателя размещена между вращающимся валом и двигателем внутреннего сгорания. Муфта сцепления мотора-генератора размещена между вращающимся валом и мотором-генератором. Автоматическая коробка передач размещена между вращающимся валом и ведущим колесом гибридного транспортного средства. Электронный блок управления выполнен с возможностью управления мотором-генератором и муфтой сцепления мотора-генератора в виде управления включением сцепления таким образом, чтобы включение муфты сцепления мотора-генератора происходило в момент, когда скорость вращения мотора-генератора синхронизирована со скоростью вращения вращающегося вала. Электронный блок управления выполнен с возможностью выполнять управление, сопровождаемое изменением скорости вращения вращающегося вала, в виде управления по изменению скорости вращения. Электронный блок управления выполнен с возможностью в момент выполнения любого из следующих: управления включением сцепления и управления по изменению скорости вращения, когда подана команда на выполнение другого из следующих: управления включением сцепления и управления по изменению скорости вращения, задержать момент запуска упомянутого другого из следующих: управления включением сцепления и управления по изменению скорости вращения, пока не будет завершено упомянутое из следующих: управление включением сцепления и управление по изменению скорости вращения, и затем запустить выполнение упомянутого другого из следующих: управления включением сцепления и управления по изменению скорости вращения после завершения выполнения упомянутого из следующих: управления включением сцепления и управления по изменению скорости вращения.

[0007] С помощью системы привода, согласно объекту, упомянутому выше, предотвращают дублирование управления включением сцепления и управления по изменению скорости вращения. Таким образом, можно точно синхронизировать скорость вращения мотора-генератора со скоростью вращения вращающегося вала в момент включения муфты сцепления мотора-генератора. В результате можно предотвратить рывок, который происходит в момент включения муфты сцепления мотора-генератора. Управление по изменению скорости вращения может включать в себя, по меньшей мере, одно из следующих: управление по изменению передаточного числа автоматической коробки передач, управление для изменения состояния сцепления блокировочной муфты, размещенной между вращающимся валом и автоматической коробкой передач, и управление по установке значения изменения крутящего момента двигателя до заданного значения или большего в состоянии, в котором муфта сцепления двигателя включена.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0008] Свойства, преимущества, а также техническое и промышленное значение вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылками на сопроводительные чертежи, в которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, и где:

На фиг. 1 представлен общий вид конфигурации транспортного средства.

На фиг. 2 представлена диаграмма изменения скорости вращения мотора-генератора по времени и т.п. на примере управления включением сцепления K2.

На фиг. 3 представлена первоначальная диаграмма для сравнительного варианта осуществления изобретения.

На фиг. 4 представлена блок-схема последовательности операций в электронном блоке управления по первому варианту.

На фиг. 5 представлена блок-схема последовательности операций в электронном блоке управления по второму варианту.

На фиг. 6 представлена диаграмма изменения скорости вращения мотора-генератора Nm по времени и т.п. на примере задержки управления переключениями передач в момент выполнения управления включением сцепления К2.

На фиг. 7 представлена диаграмма изменения скорости вращения мотора-генератора Nm по времени и т.п. на примере задержки управления включением сцепления К2 в момент управления переключениями передач.

На фиг. 8 представлена диаграмма изменения скорости вращения мотора-генератора Nm по времени и т.п. на примере задержки управления блокировкой в момент управления включением сцепления К2.

На фиг. 9 представлена диаграмма изменения скорости вращения мотора-генератора Nm по времени и т.п. на примере задержки управления включением сцепления К2 в момент управления блокировкой.

На фиг. 10 представлена вторая диаграмма для сравнительного варианта осуществления изобретения.

На фиг. 11 представлена третья диаграмма для сравнительного варианта осуществления изобретения, и

На фиг. 12 представлена диаграмма изменения скорости вращения мотора-генератора Nm по времени и т.п. на примере задержки повышения крутящего момента двигателя в момент управления включением сцепления К2.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0009] Далее будет подробно описан вариант осуществления изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи. Одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые или совпадающие участки на чертежах, соответственно, их описание повторяться не будет.

[0010] На фиг. 1 представлена общая конфигурация транспортного средства 1 согласно настоящему варианту осуществления изобретения. Транспортное средство 1 включает в себя двигатель 10, мотор-генератор 20 (далее именуемый как МГ), систему управления подачей питания 21 (далее именуемую как блок управления питанием (БУП)), аккумулятор 22, гидротрансформатор 30, автоматическую коробку передач 40, гидропривод 45, ведущие колеса 50, муфту сцепления двигателя K0 (далее именуемую как муфта K0), муфту сцепления мотора-генератора K2 (далее именуемую как муфта K2) и электронный блок управления 100 (далее именуемый как блок ЭБУ).

[0011] Транспортное средство 1 представляет собой гибридное транспортное средство, которое приводится в движение за счет, по меньшей мере, одного из: двигателя внутреннего сгорания 10 и мотора-генератора 20.

[0012] Коленчатый вал 12 двигателя 10 соединен с вращающимся валом 35 через муфту K0. Ротор мотора-генератора 20 соединен с вращающимся валом 35 через муфту K2. Вращающийся вал 35 соединен с первичным валом 41 автоматической коробки передач 40 через гидротрансформатор 30. Вторичный вал 42 автоматической коробки передач 40 соединен с ведущими колесами 50.

[0013] Двигатель 10 представляет собой двигатель внутреннего сгорания, например бензиновый двигатель или дизельный двигатель. Мотор-генератор 20 приводится в действие от высоковольтной электрической энергии, которую подает аккумулятор 22 через блок управления питанием 21. Мотор-генератор 20 генерирует электрическую энергию, когда он вращается от силы, передаваемой вращающимся валом 35 (сила, которая передается от двигателя 10 или ведущих колес 50). Аккумулятор 22 накапливает электрическую энергию, которая поступает в мотор-генератор 20. Блок управления питанием 21 преобразует электрическую энергию между мотором-генератором 20 и аккумулятором 22.

[0014] Гидротрансформатор 30 включает в себя рабочее колесо насоса 31, рабочее колесо турбины 32, статор 33 и блокировочную муфту 34. По командному сигналу от блока ЭБУ 100 блокировочная муфта 34 переводится либо в режим сцепления (режим блокировки включен), либо в режим расцепления (режим блокировки выключен), либо в режим полусцепления (режим частичной блокировки).

[0015] Когда блокировочная муфта 34 находится в режиме сцепления, рабочее колесо насоса 31 и рабочее колесо турбины 32 вращаются как одно целое. Когда блокировочная муфта 34 находится в режиме расцепления, передача крутящего момента происходит посредством потока гидравлического масла под давлением между рабочим колесом насоса 31 и рабочим колесом турбины 32, соответственно, может возникать разница скорости вращения между рабочим колесом насоса 31 и рабочим колесом турбины 32 (пробуксовывание гидротрансформатора 30).

[0016] Когда блокировочная муфта 34 находится в режиме полусцепления, передача крутящего момента происходит посредством потока гидравлического масла под давлением и блокировочной муфты 34 между рабочим колесом насоса 31 и рабочим колесом турбины 32. Следовательно, возникает разница скорости вращения между рабочим колесом насоса 31 и рабочим колесом турбины 32, тем не менее, такая разница меньше, чем, например, когда блокировочная муфта 34 находится в режиме сцепления.

[0017] Автоматическая коробка передач 40 представляет собой ступенчатую автоматическую коробку передач, которая способна выборочно устанавливать одно из нескольких положений скорости, имеющих разные передаточные числа крутящего момента (соотношение скорости вращения первичного вала 41 к скорости вращения вторичного вала 42).

[0018] Механический масляный насос (далее именуемый как ММН) соединен с вращающимся валом 35. Вращающийся вал 35 приводит в действие механический масляный насос, который всасывает гидравлическое масло, находящееся в масляном поддоне (не показан) и затем нагнетает гидравлическое масло в гидропривод 45. Гидропривод 45 регулирует гидравлическое давление, которое нагнетается упомянутым механическим масляным насосом, либо электрическим масляным насосом (не показан), как источниками гидравлического давления, через контроль гидравлического давления в муфте K0 (давление K0), через контроль гидравлического давления в муфте K2 (давление K2) либо через контроль гидравлического давления в блокировочной муфте 34 (давление УБ) по командному сигналу блока ЭБУ 100.

[0019] Транспортное средство 1 содержит множество датчиков (не показаны) для определения физических величин, которые необходимы при управлении транспортным средством 1. Физические величины включают в себя степень нажатия на акселератор, скорость транспортного средства, обороты двигателя 10 (далее именуемые как скорость вращения двигателя Ne), обороты мотора-генератора 20 (далее именуемые как скорость вращения мотора-генератора Nm), скорость вращения вращающегося вала 35, обороты рабочего колеса турбины 32 (далее именуемые как скорость вращения турбины Nt), положение переключателя передач и т.п. Эти датчики передают зарегистрированные результаты на блок ЭБУ 100.

[0020] Блок ЭБУ 100 включает в себя центральный процессор (ЦПУ) (не показан) и запоминающее устройство (не показано). Блок ЭБУ 100 выполняет заданные расчеты на основе информации от датчиков и информации, хранящейся в запоминающем устройстве, и управляет устройствами транспортного средства 1 на основе вычисленных результатов.

[0021] Например, блок ЭБУ 100 регулирует крутящий момент двигателя 10 или крутящий момент мотора-генератора 20 за счет усилия нажатия на акселератор и т.п.

[0022] Блок ЭБУ 100 автоматически меняет режим скорости автоматической коробки передач 40 в соответствии с заранее установленной картой переключений передач (линейная карта переключений передач) по таким параметрам, как усиление нажатия на акселератор, скорость транспортного средства и т.п. Положение переключателя скорости автоматической коробки передач 40 может меняться в зависимости от действий пользователя в ручном режиме, когда пользователь выбирает режим ручного переключения передач путем приведения в действие рычага переключения передач. В последующем описании управление изменением положения переключателя скорости (кинематического передаточного числа) автоматической коробки передач 40 с помощью блока ЭБУ 100 именуется как управление переключениями передач. Управление переключениями передач включает в себя включение понижающей передачи и включение повышающей передачи. При включении понижающей передачи режим скорости автоматической коробки передач 40 меняется на пониженное значение скорости коробки передач транспортного средства. При включении повышающей передачи режим скорости автоматической коробки передач 40 меняется на повышенное значение скорости коробки передач транспортного средства.

[0023] Блок ЭБУ 100 переводит блокировочную муфту 34 либо в режим сцепления, либо в режим полу-сцепления, либо в режим расцепления в соответствии с заданным режимом работы, усилением нажатия на акселератор, скоростью транспортного средства и т.п., принятых в качестве рабочих параметров. В последующем описании действия по изменению режима блокировочной муфты 34 с помощью блока ЭБУ 100 именуются как управление блокировкой (УБ).

[0024] Кроме того, блок ЭБУ 100 приводит транспортное средство 1 в движение в одном из режимов: режим электродвигателя, гибридный режим и режим двигателя внутреннего сгорания.

[0025] В режиме электродвигателя блок ЭБУ 100 заставляет вращающийся вал 35 вращаться силой мотора-генератора 20 посредством сцепления муфты K2 (соединяя мотор-генератор 20 с вращающимся валом 35) и расцепления муфты K0 (отсоединяя двигатель 10 от вращающегося вала 35).

[0026] При гибридном режиме блок ЭБУ 100 заставляет вращающийся вал 35 вращаться силой, по меньшей мере, одного из: двигателя 10 и мотора-генератора 20 посредством сцепления муфты K2 (соединяя мотор-генератор 20 с вращающимся валом 35) и сцепления муфты K0 (соединяя двигатель 10 с вращающимся валом 35).

[0027] В режиме двигателя внутреннего сгорания блок ЭБУ 100 заставляет вращающийся вал 35 вращаться силой двигателя 10 посредством расцепления муфты K2 (отсоединяя мотор-генератор 20 от вращающегося вала 35) и сцепления муфты K0 (соединяя двигатель 10 с вращающимся валом 35). В режиме двигателя внутреннего сгорания мотор-генератор 20 отсоединен от вращающегося вала 35 и остановлен.

[0028] Как описано выше, в режиме двигателя внутреннего сгорания мотор-генератор 20 отсоединен от вращающегося вала 35 и остановлен. Поэтому в режиме двигателя внутреннего сгорания скорость вращения мотора-генератора Nm равна нулю, и существует разница между скоростью вращения мотора-генератора Nm и скоростью вращения вращающегося вала 35. В режиме двигателя внутреннего сгорания двигатель 10 соединен с вращающимся валом 35, соответственно, скорость вращения вращающегося вала 35 уравновешена со скоростью вращения двигателя Ne.

[0029] Чтобы переключить механизм привода из режима двигателя внутреннего сгорания в гибридный режим, требуется соединить мотор-генератор 20 с вращающимся валом 35 посредством сцепления муфты K2. Однако существует разница между скоростью вращения мотора-генератора Nm и скоростью вращения вращающегося вала 35, как описано выше в режиме «двигателя внутреннего сгорания», соответственно, возникает проблема, что скорость вращения мотора-генератора Nm резко отклонится от скорости вращения вращающегося вала 35 в момент сцепления муфты K2 и, в результате произойдет рывок, обусловленный силой инерции (рывок сцепления). Кроме того, мощность электрического заряда, вырабатываемого или потребляемого мотором-генератором 20, резко повысится в результате резкого изменения скорости вращения мотора-генератора Nm и через аккумулятор 22 пройдет перегрузка по току, соответственно, возникает проблема возможного выхода из строя аккумулятора 22 в скором времени.

[0030] Таким образом, в момент, когда механизм привода переключают из режима «двигателя внутреннего сгорания» в гибридный режим, блок ЭБУ 100 не просто включает муфту K2, но включает муфту K2 за счет повышения давления K2 и при этом выполняет управление с обратной связью крутящего момента мотора-генератора 20 таким образом, что скорость вращения мотора-генератора Nm уравновешивается со скоростью вращения вращающегося вала 35. Далее этот ряд операций именуется как управление включением сцепления К2.

[0031] На фиг. 2 представлена диаграмма изменения скорости вращения мотора-генератора по времени и т.п. на примере управления включением сцепления К2. До момента времени t1 режим работы механизма привода является режимом работы двигателя внутреннего сгорания, соответственно, мотор-генератор 20 отсоединен от вращающегося вала 35, скорость вращения мотора-генератора Nm равна нулю и существует разница между скоростью вращения мотора-генератора Nm и скоростью вращения двигателя Ne (скорость вращения вращающегося вала 35).

[0032] Когда в момент времени t1 выдается команда переключить режим работы привода в гибридный режим (то есть включить сцепление муфты K2), блок ЭБУ 100 начинает управление включением сцепления К2. В частности, блок ЭБУ 100 сначала запускает управление с обратной связью крутящего момента мотора-генератора 20 таким образом, что скорость вращения мотора-генератора Nm уравновешивается со скоростью вращения двигателя Ne (скорость вращения вращающегося вала 35) (далее именуют как управление синхронизацией Nm).

[0033] Когда разница между скоростью вращения мотора-генератора Nm и скоростью вращения двигателя Ne становится меньше заданного значения в результате управления синхронизацией Nm, блок ЭБУ 100 начинает сцеплять муфту K2 посредством повышения командного давления K2, продолжая при этом управление синхронизацией Nm. В этот момент, так как разница между скоростью вращения мотора-генератора Nm и скоростью вращения двигателя Ne крайне мала, в результате управления синхронизацией Nm скорость вращения мотора-генератора Nm резко не меняется. Таким образом, предотвращается возникновение вышеописанного рывка при сцеплении или перегрузка по току.

[0034] Когда в момент времени t2 фактическое давление K2 повышается до командного давления, а муфта K2 полностью включена (мотор-генератор 20 соединен с вращающимся валом 35), блок ЭБУ 100 завершает управление включением сцепления К2. Таким образом, выполняют переключение в гибридный режим работы.

Усовершенствование контроля по управлению включением сцепления К2 (управление синхронизацией Nm)

[0035] Как было описано выше, в момент, когда блок ЭБУ 100, согласно настоящему варианту осуществления изобретения, выполняет управление включением сцепления К2, предотвращается рывок в момент включения муфты K2 за счет управления синхронизацией Nm.

[0036] Тем не менее, если управление синхронизацией Nm для уравновешивания скорости вращения мотора-генератора Nm и скорости вращения вращающегося вала 35, и управление, сопровождаемое изменением скорости вращения вращающегося вала 35 (далее именуемое как управление по изменению скорости вращения), дублируют друг друга, существует проблема снижения точности управления синхронизацией Nm и, в результате скорость вращения мотора-генератора Nm резко меняется в момент включения муфты K2.

[0037] Управление по изменению скорости вращения представляет собой, например, вышеописанное управление переключениями передач (управление по изменению скоростей в автоматической коробке передач 40). Когда выполняют переключения передач, скорость вращения первичного вала 41 автоматической коробки передач 40 изменяется на скорость вращения, которая определяется скоростью транспортного средства и передаточным числом после переключения передач. Поскольку первичный вал 41 автоматической коробки передач 40 соединен с вращающимся валом 35 через гидротрансформатор 30, скорость вращения вращающегося вала 35 (скорость вращения двигателя Ne) также меняется с изменением скорости вращения первичного вала 41 в автоматической коробке передач 40. Таким образом, в настоящем варианте осуществления изобретения будет описан пример, когда управление переключениями передач устанавливается в виде управления по изменению скорости вращения.

[0038] На фиг. 3 представлена диаграмма изменения скорости вращения мотора-генератора Nm по времени и т.п. на примере управления переключениями передач (управление по изменению скорости вращения), когда управление включением сцепления К2 выполняют в сравнительном варианте осуществления изобретения. На фиг. 3 приведен пример, когда включение понижающей передачи происходит в виде управления переключениями передач.

[0039] Когда в момент времени t1 запускают управление включением сцепления К2, скорость вращения мотора-генератора Nm начинает повышаться до скорости вращения двигателя Ne в результате управления синхронизацией Nm. Тем не менее, когда в момент времени t12 происходит переключение передачи, при котором выполняют управление включением сцепления К2 (до включения муфты K2), скорость вращения двигателя Ne, которая представляет собой целевой показатель при управлении синхронизацией Nm, изменяется (повышается) в результате управления переключениями передач, таким образом, точность управления синхронизацией Nm снижается. То есть становится трудно синхронизировать скорость вращения мотора-генератора Nm со скоростью вращения двигателя Ne, таким образом, разница между скоростью вращения мотора-генератора Nm и скоростью вращения двигателя Ne возрастает. В результате возникает проблема резкого изменения скорости вращения мотора-генератора Nm в момент включения муфты K2, вследствие чего может произойти вышеописанный рывок при сцеплении или перегрузка по току.

[0040] Чтобы предотвратить такое неудобство, когда выполняют любое из следующих: управление включением сцепления К2 и управление переключениями передач (управление по изменению скорости вращения), блок ЭБУ 100 предотвращает выполнение другого из следующих: управления включением сцепления К2 и управления переключениями передач (управление по изменению скорости вращения). В настоящем варианте осуществления изобретения, в момент выполнения одного из следующих: управления включением сцепления К2 и управления переключениями передач, когда подана команда на выполнение другого из следующих: управления включением сцепления К2 и управления переключениями передач, запуск упомянутого другого из следующих: управления включением сцепления К2 и управления переключениями передач задерживают до завершения упомянутого одного из следующих: управления включением сцепления К2 и управления переключениями передач, а выполнение упомянутого другого из следующих: управления включением сцепления К2 и управления переключениями передач запускают после завершения упомянутого одного из следующих: управления включением сцепления К2 и управления переключениями передач. Таким образом, повышают управляемость включения сцепления К2 (управление синхронизацией Nm) и предотвращают возникновение вышеописанного рывка при включении сцепления или перегрузки по току. Это наиболее характерный пункт настоящего варианта осуществления изобретения.

[0041] В последующем описании будет приведен пример, когда выполнение одного из следующих: управления включением сцепления К2 и управления переключениями передач полностью завершено, затем запускают другое из следующих: управление включением сцепления К2 и управление переключениями передач. Тем не менее, до тех пор, пока можно обеспечивать управляемость включения сцепления К2 (управление синхронизацией Nm), до полного завершения одной из упомянутых операций может быть запущена упомянутая другая операция.

[0042] На фиг. 4 представлена блок-схема последовательности операций в электронном блоке управления 100 при выполнении управления переключениями передач (управление по изменению скорости вращения). Такую последовательность операций повторяют несколько раз в заранее заданные интервалы времени.

[0043] На этапе 10 (далее этапы будут обозначены аббревиатурой S) 10 блок ЭБУ 100 определяет, выдана ли команда на переключение передачи. Если команда на переключение передачи не выдавалась (НЕТ на этапе S10), блок ЭБУ 100 завершает процесс.

[0044] Когда поступает команда на переключение передачи (ДА на этапе S10), блок ЭБУ 100 на этапе S11 определяет, выполняется ли управление включением сцепления К2.

[0045] Когда выполняется управление включением сцепления К2 (ДА на этапе S11), блок ЭБУ 100 на этапе S12 задерживает выполнение управления переключениями передач. После этого блок ЭБУ 100 возвращает процесс на этап S11 и продолжает задержку выполнения управления переключениями передач, пока не будет завершено управление включением сцепления К2. То есть для того, чтобы предотвратить дублирование друг другом управления включением сцепления К2 и управления переключениями передач, блок ЭБУ 100 предпочтительно выполняет управление включением сцепления К2, которое уже было выполнено, но не выполняет управление переключениями передач, пока не будет завершено управление включением сцепления К2.

[0046] Когда управление включением сцепления К2 завершено, либо когда управление включением сцепления К2 не выполняется с самого начала (НЕТ на этапе S11), блок ЭБУ 100 переводит процесс на этап S13 и выполняет управление переключениями передач.

[0047] На фиг. 5 представлена блок-схема последовательности операций в электронном блоке управления 100 по второму варианту при выполнении управления включением сцепления К2. Такую последовательность операций повторяют несколько раз в заранее заданные интервалы времени.

[0048] На этапе S20 блок ЭБУ 100 определяет, выдана ли команда на выполнение управления включением сцепления К2. Если команда на выполнение управления включением сцепления К2 не выдавалась (НЕТ на этапе S20), блок ЭБУ 100 завершает процесс.

[0049] Когда поступает команда на выполнение управления включением сцепления К2 (ДА на этапе S20), блок ЭБУ 100 на этапе S21 определяет, выполняется ли управление переключениями передач (управление по изменению скорости вращения).

[0050] Когда выполняется переключение передачи (ДА на этапе S21), блок ЭБУ 100 задерживает выполнение управления включением сцепления К2 на этапе S22. После этого блок ЭБУ 100 возвращает процесс на этап S21 и продолжает задержку выполнения управления включением сцепления К2, пока не будет завершено выполнение переключения передачи. То есть для того, чтобы предотвратить дублирование друг другом управления включением сцепления К2 и управление переключениями передач, блок ЭБУ 100 предпочтительно выполняет управление переключениями передач, которое уже было выполнено, но не выполняет управление включением сцепления К2, пока не будет завершено управление переключениями передач.

[0051] При завершении выполнения управления переключениями передач или когда управление переключениями передач не выполнялась с самого начала (НЕТ на этапе S21), блок ЭБУ 100 переводит процесс на этап S23 и выполняет управление включением сцепления К2.

[0052] На фиг. 6 представлена диаграмма изменения скорости вращения мотора-генератора Hm по времени и т.п. на примере задержки управления переключениями передач (управление по изменению скорости вращения) в момент выполнения управления включением сцепления К2. На фиг. 6 приведено включение понижающей передачи в виде управления переключениями передач.

[0053] Когда в момент времени t21 запускается управление включением сцепления К2, мотор-генератор начинает повышать обороты до скорости вращения двигателя Ne в результате управления синхронизацией Nm.

[0054] Когда поступает команда на выполнение переключения передачи в момент времени t22, при котором выполняется управление включением сцепления К2, запуск управления переключениями передач не является моментом времени t22, он задерживается до момента времени t24, после момента времени t23, когда завершается управление включением сцепления К2. Таким образом, предотвращается дублирование друг другом выполнения управления переключениями передач в момент выполнения управления включением сцепления К2. Поэтому, по сравнению с примером, когда выполнение управления переключениями передач дублируется управлением включения сцепления К2, можно выполнить управление синхронизацией Nm в режиме, когда скорость вращения двигателя Ne (скорость вращения вращающегося вала 35), которая является целевым показателем управления синхронизацией Nm, стабильна, таким образом, можно усовершенствовать контроль по управлению синхронизацией Nm. То есть можно включать сцепление муфты K2 в режиме, когда разница между скоростью вращения мотора-генератора Nm и скоростью вращения двигателя Ne является незначительной. В результате скорость вращения мотора-генератора Nm резко не меняется в момент включения муфты K2, таким образом, можно предотвратить возникновение вышеописанного рывка при включении сцепления или перегрузку по току.

[0055] На фиг. 7 представлена диаграмма изменения скорости вращения мотора-генератора Hm по времени и т.п. на примере задержки управления включением сцепления К2 в момент выполнения управления переключениями передач (управление по изменению скорости вращения). На фиг. 7 также проиллюстрировано включение понижающей передачи в виде управления переключениями передач.

[0056] При включении понижающей передачи в момент времени t31, двигатель начинает повышать обороты до скорости вращения при понижающей синхронизации (скорость вращения, которая определяется соотношением понижения передаточного числа к скорости транспортного средства).

[0057] Когда поступает команда на выполнение управления включением сцепления К2 в момент времени t32, при котором выполняется включение понижающей передачи, момент запуска управления включением сцепления К2 не является моментом времени t32, запуск этой операции задерживается до момента времени t33, после завершения включения понижающей передачи. Таким образом, предотвращается дублирование управления включением сцепления К2 в момент включения понижающей передачи, соответственно, можно предотвратить возникновение рывка при включении сцепления или перегрузку по току, как в примере, описанном со ссылкой на фиг. 6.

[0058] Как было описано выше, блок ЭБУ 100, согласно настоящему варианту осуществления изобретения, когда выполняется любое из следующих: управление включением сцепления К2 и управление переключениями передач (управление по изменению скорости вращения), предотвращает выполнение упомянутого другого из следующих: управления включением сцепления К2 и управления переключениями передач (операция по изменению скорости вращения). Таким образом, управляемость операции по управлению включением сцепления К2 (операция по управлению синхронизацией Nm) улучшается, соответственно, можно предотвратить рывок при включении сцепления или перегрузку по току в момент включения сцепления муфты К2.

[0059] Описанный выше вариант осуществления изобретения может быть, например, модифицирован следующим образом. В описанном выше варианте осуществления изобретения управление переключениями передач (управление по изменению передаточного числа в автоматической коробке передач 40) характеризуется как изменение скорости вращения (изменение скорости вращения вращающегося вала 35).

[0060] Однако также за счет выполнения управления блокировкой (изменение режима блокировочной муфты 34) степень пробуксовывания гидротрансформатора 30 (разница в скорости вращения между рабочим колесом насоса 31 и рабочим колесом турбины 32) меняется, таким образом, меняется скорость вращения вращающегося вала 35. Поэтому управление блокировкой может быть установлено в виде управления по изменению скорости вращения, вместо или в дополнение к управлению переключениями передач. То есть при выполнении любого из следующих: управления включением сцепления К2 и операции по управлению БЛ, может быть предотвращено выполнение другого из следующих: управления включением сцепления К2 и операции по управлению БЛ.

[0061] На фиг. 8 представлена диаграмма изменения скорости вращения мотора-генератора по времени и т.п. на примере, когда блок ЭБУ 100, согласно настоящему альтернативному варианту осуществления изобретения, задерживает выполнение управления блокировкой, когда выполняется управление включением сцепления К2. На фиг. 8 приведен пример, когда блокировочная муфта 34 переводится из режима сцепления в режим расцепления в результате управления блокировкой.

[0062] Когда в момент времени t41 запускают операцию по управлению включением сцепления К2, скорость вращения мотора-генератора Nm начинает повышаться до скорости вращения двигателя Ne в результате управления синхронизацией Nm.

[0063] Когда в момент времени t42 выдается команда на выполнение операции по управлению блокировкой, при выполнении операции по управлению включением сцепления К2 момент запуска операции по управлению блокировкой не является моментом времени t42, но момент запуска операции задерживается до момента времени t44, после момента времени t43, при котором завершается операция по управлению включением сцепления К2. Таким образом предотвращается дублирование операции по управлению блокировкой в момент выполнения операции по управлению включением сцепления К2, соответственно, можно предотвратить рывок при включении сцепления или перегрузку по току, как в примере, описанном со ссылкой на фиг. 6.

[0064] На фиг. 9 представлена диаграмма изменения скорости вращения мотора-генератора по времени и т.п. на примере задержки выполнения управления включением сцепления К2, когда выполняется управление блокировкой. На фиг. 9 также приведен пример, когда положение блокировочной муфты 34 переводится из режима сцепления в режим расцепления в результате управления блокировкой.

[0065] Когда управление блокировкой запускается в момент времени t51, допускается пробуксовывание гидротрансформатора 30 в результате переключения блокировочной муфты 34 в режим расцепления, а скорость вращения двигателя Ne начинает превышать скорость вращения турбины Nt.

[0066] Когда команда на выполнение управления включением сцепления К2 выдана в момент времени t52, в который выполняется управление блокировкой, начало синхронизации управления включением сцепления К2 не является моментом времени t52, и начало синхронизации задерживается до момента времени t53 после завершения управления блокировкой. Таким образом, дублирование друг другом выполнения управления включением сцепления К2 в момент выполнения управления блокировкой предотвращается, соответственно, можно предотвратить возникновение рывков при включении сцепления или перегрузке по току, как в примере, описанном со ссылкой на фиг.6.

[0067] Повышение крутящего момента двигателя может быть установлено в виде управления по изменению скорости вращения вместо, по меньшей мере, одного из вышеописанного: управления переключениями передач или управления блокировкой. В настоящем альтернативном варианте осуществления изобретения повышение крутящего момента двигателя означает управление повышением крутящего момента двигателя 10 таким образом, чтобы степень повышения крутящего момента двигателя 10 становилась больше или равной заданной величине в зависимости от усиления нажатия на акселератор и т.п.

[0068] В режиме, при котором блокировочная муфта 34 расцеплена (режим блокировки выключен), возникает проблема, что скорость вращения двигателя Ne резко возрастает из-за повышения крутящего момента двигателя.

[0069] На фиг. 10 представлена диаграмма изменения скорости вращения мотора-генератора по времени и т.п. на примере, когда управление повышением крутящего момента двигателя выполняется в момент выполнения управления включением сцепления К2 при выключенном режиме блокировки в качестве сравнительного варианта осуществления изобретения. Когда в момент времени t61 запускают управление включением сцепления К2, скорость вращения мотора-генератора Nm начинает повышаться до скорости вращения двигателя Ne в результате управления синхронизацией Nm. Однако, когда повышение крутящего момента двигателя происходит в результате усиления нажатия на акселератор в момент времени t62, когда выполняется управление включением сцепления К2, увеличивается количество пробуксовок крутящего момента гидротрансформатора 30, скорость вращения двигателя Ne резко повышается и растет разница между скоростью вращения мотора-генератора Nm и скоростью вращения двигателя Ne. В результате возникает проблема резкого повышения скорости вращения мотора-генератора в момент включения сцепления муфты К2, и возникнет вышеописанный рывок при включении сцепления или перегрузка по току.

[0070] В режиме, при котором блокировочная муфта 34 сцеплена (режим блокировки включен), а также когда ведущие колеса 50 пробуксовывают на поверхности дороги в результате повышения крутящего момента двигателя, возникает ощущение, что двигатель резко повысил обороты.

[0071] На фиг. 11 представлена диаграмма изменения скоростью вращения мотора-генератора Nm по времени и т.п. на примере повышения крутящего момента двигателя в момент управления включением сцепления К2 при включенной блокировке в качестве сравнительного варианта изобретения. Когда в момент времени t71 запускают управление включением сцепления К2, скорость вращения мотора-генератора Nm начинает повышаться до скорости вращения двигателя Ne в результате управления синхронизацией Nm. Однако, когда ведущие колеса 50 пробуксовывают на поверхности дороги в результате повышения крутящего момента двигателя с усилением нажатия на акселератор в момент времени t72, при котором выполняют управление включением сцепления К2, обороты двигателя резко повышаются и растет разница между скоростью вращения мотора-генератора Nm и скоростью вращения двигателя Ne. В результате возникает проблема резкого изменения скорости вращения мотора-генератора Nm в момент включения муфты К2 и затем произойдет вышеописанный рывок при включении сцепления или перегрузка по току.

[0072] Когда выполняют любое из следующих: управления включением сцепления К2 и управления повышением крутящего момента двигателя, можно предотвратить выполнение другого из следующих: управления включением сцепления К2 и управления повышением крутящего момента двигателя.

[0073] На фиг. 12 представлена диаграмма изменения скорости вращения мотора-генератора по времени и т.п. на примере, когда блок ЭБУ 100, согласно настоящему альтернативному варианту осуществления изобретения, задерживает выполнение повышения крутящего момента двигателя при выполнении управления включением сцепления К2. На фиг. 12 приведен пример, когда блокировочная муфта 34 расцеплена.

[0074] Когда в момент времени t81 запускают управление включением сцепления К2, скорость вращения мотора-генератора Nm начинает повышаться до скорости вращения двигателя Ne в результате управления синхронизацией Nm.

[0075] Когда команда на повышение крутящего момента двигателя подана в виде усиления нажатия на акселератор в момент времени t82, при котором выполняется управление включением сцепления К2, момент запуска повышения крутящего момента двигателя отсчитывается не с момента времени t82, а он задерживается до момента времени t83, когда завершается управление включением сцепления К2. Таким образом, предотвращают дублирование повышения крутящего момента двигателя в момент выполнения управления включением сцепления К2, соответственно, можно предотвратить рывок при включении сцепления или перегрузку по току, как в примере, описанном со ссылкой на фиг. 6.

[0076] Управление понижением крутящего момента двигателя 10 заключается в том, что такое понижение крутящего момента двигателя 10 делают больше либо равным заданному значению в результате уменьшения нажатия на акселератор и т.п., при этом понижение крутящего момента двигателя может быть установлено в виде управления по изменению скорости вращения вместо или в дополнение к вышеописанному управлению повышением крутящего момента двигателя.

[0077] В описанном выше варианте осуществления изобретения, а также в первом и втором альтернативных вариантах предполагается, что управление включением сцепления К2 выполняют в режиме, когда двигатель 10 соединен с вращающимся валом 35 (в состоянии включения муфты К0).

[0078] Тем не менее, управление включением сцепления К2 может быть выполнено в режиме, когда двигатель 10 отсоединен от вращающегося вала 35 (в режиме, когда муфта К0 расцеплена). В этом случае, управление переключениями передач и управление блокировкой может быть установлено как управление по изменению скорости вращения. То есть в режиме, когда двигатель 10 отсоединен от вращающегося вала 35 и скорость вращения вращающегося вала 35 может меняться при управлении переключениями передач и управлении блокировкой. Поэтому когда предполагается, что управление включением сцепления К2 выполняется в режиме отсоединения двигателя 10 от вращающегося вала 35, управление переключениями передач и управление блокировкой могут быть установлены в виде управления по изменению скорости вращения.

[0079] Приведенный вариант осуществления изобретения лишь иллюстрирует раскрытие, но не ограничивает объем настоящего изобретения. Объем изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения, а не вышеприведенным описанием. Объем изобретения охватывает все модификации в пределах объема прилагаемой формулы изобретения и их эквивалентов.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. Система привода для гибридного транспортного средства содержит двигатель, мотор-генератор, вращающийся вал, муфту сцепления двигателя, муфту сцепления мотора-генератора и автоматическую коробку передач. Система также содержит электронный блок управления мотором-генератором и муфтой сцепления мотора-генератора. Электронный блок управления также выполняет управление, сопровождаемое изменением скорости вращения вращающегося вала. Решение направлено на предотвращение рывка, происходящего в момент включения муфты сцепления мотора-генератора. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Система привода для гибридного транспортного средства, содержащая

двигатель;

мотор-генератор;

вращающийся вал;

муфту сцепления двигателя, размещенную между вращающимся валом и двигателем;

муфту сцепления мотора-генератора, размещенную между вращающимся валом и мотором-генератором;

автоматическую коробку передач, размещенную между вращающимся валом и ведущим колесом гибридного транспортного средства; и

электронный блок управления, выполненный с возможностью управления мотором-генератором и муфтой сцепления мотора-генератора в виде управления включением сцепления таким образом, чтобы включение муфты сцепления мотора-генератора происходило в момент, когда скорость вращения мотора-генератора синхронизирована со скоростью вращения вращающегося вала, упомянутый электронный блок управления выполнен с возможностью выполнять управление, сопровождаемое изменением скорости вращения вращающегося вала, в виде управления по изменению скорости вращения, упомянутый электронный блок управления выполнен с возможностью в момент выполнения любого из следующих: управления включением сцепления и управления по изменению скорости вращения, когда подана команда на выполнение другого из следующих: управления включением сцепления и управления по изменению скорости вращения, задержки момента запуска упомянутого другого из следующих: управления включением сцепления и управления по изменению скорости вращения, пока не будет завершено упомянутое из следующих: управления включением сцепления и управления по изменению скорости вращения, и затем запуска выполнения другого из следующих: управления включением сцепления и управления по изменению скорости вращения после завершения выполнения упомянутого из следующих: управления включением сцепления и управления по изменению скорости вращения.

2. Система привода по п. 1, отличающаяся тем, что управление по изменению скорости вращения включает в себя управление по изменению передаточного числа автоматической коробки передач.

3. Система привода по п. 1, отличающаяся тем, что управление по изменению скорости вращения включает в себя управление для изменения состояния сцепления блокировочной муфты, размещенной между вращающимся валом и автоматической коробкой передач.

4. Система привода по п. 1, отличающаяся тем, что управление по изменению скорости вращения включает в себя управление по установке значения изменения крутящего момента двигателя до заданного значения или большего в состоянии, в котором муфта сцепления двигателя включена.