УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
1. Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Изобретение относится к системе управления, которая применяется к гибридному транспортному средству, в котором двигатель внутреннего сгорания и мотор-генератор предусматриваются на входной стороне механизма трансмиссии.
2. Уровень техники
[0002] В качестве системы управления для гибридного транспортного средства известна система, которая пресекает колебание в крутящем моменте двигателя, которое формируется во время операции переключения передачи автоматической трансмиссии, посредством правильного использования управления мотор-генератором и управления дроссельной заслонкой с электроприводом в соответствии с состоянием заряда аккумулятора (публикация японской патентной заявки № 2000-83303 (JP 2000-83303 A)). Помимо вышеупомянутой заявки, в качестве литературы предшествующего уровня техники, ассоциированной с изобретением, доступны публикация японской патентной заявки № 2012-240551 (JP 2012-240551 A), публикация японской патентной заявки № 2011-218945 (JP 2011-218945 A) и публикация японской патентной заявки № 2004-203218 (JP 2004-203218 A).
[0003] Устройство в JP 2000-83303 A уменьшает крутящий момент двигателя, уменьшая объем всасываемого воздуха посредством управления дроссельной заслонкой с электроприводом. Однако поскольку управление дроссельной заслонкой с электроприводом сопровождается уменьшением объема всасываемого воздуха, топливная экономичность ухудшается. Кроме того, поскольку на то, разрешать ли управление мотор-генератором, влияет состояние заряда аккумулятора, существует вероятность, что колебание в крутящем моменте двигателя не может пресекаться достаточным образом только посредством управления мотор-генератором. По этой причине, эта система управления использует как управление мотор-генератором, так и управление дроссельной заслонкой с электроприводом в случае, когда ширина колебания крутящего момента двигателя является большой, и, следовательно, колебание в крутящем моменте двигателя не может быть пресечено только посредством управления мотор-генератором.
[0004] Кстати, в качестве двигателей внутреннего сгорания доступен не только двигатель внутреннего сгорания, в котором поддерживается один режим сгорания, но также двигатель внутреннего сгорания, в котором выполняется изменение режима сгорания, которое сопровождается изменением соотношения воздух-топливо. Когда изменение режима сгорания выполняется, оно сопровождается изменением соотношения воздух-топливо. Таким образом, мощность двигателя колеблется. В случае, когда такой двигатель внутреннего сгорания устанавливается в гибридном транспортном средстве, который снабжен механизмом трансмиссии, возможно формируется колебание в выходной мощности, которое вызывается изменением режима сгорания, и колебание в выходной мощности, которое вызывается операцией переключения передач механизма трансмиссии.
[0005] В случае, когда эти колебания в выходной мощности формируются во временных периодах, которые достаточно отделены друг от друга, эти колебания могут быть смягчены отдельно посредством управления мотор-генератором. Однако в случае, когда запрос изменения режима сгорания и запрос переключения передачи механизма трансмиссии двигателя внутреннего сгорания перекрываются, желательно, чтобы временные периоды выполнения изменения режима сгорания и управления мотор-генератором повторно оценивались, и, таким образом, насколько возможно подавлялись увеличения колебаний в выходной мощности в диапазоне ограничения входной/выходной мощности, в котором можно избегать перезаряда и переразряда аккумулятора.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Ввиду вышеописанного, изобретение предоставляет систему управления для гибридного транспортного средства, которая может пресекать колебание в выходной мощности, насколько возможно, в диапазоне ограничения входной/выходной мощности аккумулятора.
[0007] Система управления, относящаяся к аспекту настоящего изобретения, предназначена для гибридного транспортного средства. Гибридное транспортное средство включает в себя двигатель внутреннего сгорания, аккумулятор, мотор-генератор и механизм трансмиссии. Двигатель внутреннего сгорания приспособлен изменять режим сгорания, сопровождающийся изменением соотношения воздух-топливо. Мотор-генератор электрически соединяется с аккумулятором. Двигатель внутреннего сгорания и мотор-генератор предусматриваются на входной стороне механизма трансмиссии. Система управления включает в себя электронный блок управления. Электронный блок управления конфигурируется, чтобы иметь возможность выборочно выполнять режим движения с потреблением мощности, в котором работа с потреблением мощности мотор-генератора выполняется с помощью электроэнергии аккумулятора, и режим рекуперации, в котором управление рекуперацией выполняется в мотор-генераторе с тем, чтобы заряжать аккумулятор. Электронный блок управления конфигурируется, чтобы выполнять изменение режима сгорания в периоде фазы инерции во время операции переключения передачи, или после того как операция переключения передач завершается, в случае, когда запрос изменения режима сгорания и запрос переключения передачи механизма трансмиссии перекрываются. Электронный блок управления конфигурируется, чтобы выполнять изменение режима сгорания в периоде фазы инерции во время операции переключения передачи, в случае, когда следующие условия i) и ii) формируются. Электронный блок управления конфигурируется, чтобы выполнять изменение режима сгорания, после того как операция переключения передач завершается, в случае, когда i) и iii) формируются: i) изменение режима сгорания сопровождается увеличением мощности двигателя; ii) режим движения с потреблением мощности выполняется во время операции переключения передачи; и iii) что режим рекуперации выполняется во время операции переключения передачи.
[0008] Режим движения с потреблением мощности выполняется в случае, когда колебание в выходной мощности должно быть пресечено посредством увеличения скорости вращения на входной стороне во время операции переключения передачи механизма трансмиссии, а режим рекуперации выполняется в случае, когда колебание в выходной мощности должно быть пресечено посредством уменьшения скорости вращения на входной стороне во время операции переключения передачи механизма трансмиссии. Таким образом, колебание в выходной мощности, которое ассоциируется с операцией переключения передач механизма трансмиссии, пресекается.
[0009] В случае, когда режим движения с потреблением мощности выполняется во время операции переключения передачи, изменение режима сгорания, которое сопровождается увеличением в мощности двигателя, выполняется в периоде фазы инерции. Соответственно, увеличенная величина мощности двигателя может быть использована для операции переключения передачи в фазе инерции. Таким образом, потребляемая электрическая мощность мотор-генератора посредством выполнения режима движения с потреблением мощности может быть уменьшена. Кроме того, в фазе инерции, колебание в крутящем моменте двигателя менее вероятно должно передаваться как колебание в выходной мощности по сравнению с фазой крутящего момента и т.п. Таким образом, выполняя изменение режима сгорания, которое сопровождается увеличением мощности двигателя в периоде фазы инерции, увеличение мощности двигателя, которое ассоциируется с изменением режима сгорания, может быть использовано во время операции переключения передачи, в то время как колебание в выходной мощности пресекается настолько, насколько возможно.
[0010] Между тем, в случае, когда режим рекуперации выполняется во время операции переключения передачи, изменение режима сгорания, которое сопровождается увеличением мощности двигателя, выполняется, после того как операция переключения передач завершается. Если предполагается, что изменение выполняется во время операции переключения передачи, электрическая мощность, которая соответствует увеличенной величине мощности двигателя, добавляется к электрической мощности, которая генерируется мотор-генератором в режиме рекуперации. Соответственно, аккумулятор возможно перезаряжается. Для того, чтобы избегать перезаряда аккумулятора, величина генерирования мощности мотор-генератора должна быть ограничена. Таким образом, колебание в выходной мощности не может быть достаточным образом пресечено. В первом устройстве управления изобретения изменение режима сгорания, которое сопровождается увеличением мощности двигателя, выполняется, после того как операция переключения передачи завершается. Таким образом, распределяются благоприятные возможности для заряда аккумулятора посредством выполнения режима рекуперации. Таким образом, в то время как перезаряд аккумулятора устраняется, колебание в выходной мощности может быть пресечено. Т.е. поскольку изменение режима сгорания, которое сопровождается увеличением или уменьшением мощности двигателя, выполняется в надлежащий момент времени в соответствии с режимом работы мотор-генератора во время операции переключения передачи, колебание в выходной мощности может быть пресечено, насколько возможно, в диапазоне ограничения входной/выходной мощности аккумулятора.
[0011] Электронный блок управления может быть сконфигурирован, чтобы выполнять изменение режима сгорания без управления крутящим моментом двигателя в направлении компенсации увеличения мощности двигателя посредством изменения режима сгорания. Когда операция, такая как уменьшение объема всасываемого воздуха или задержка момента зажигания, выполняется для двигателя, крутящий момент двигателя уменьшается. Соответственно, крутящий момент двигателя может управляться в направлении компенсации увеличения мощности двигателя. Однако посредством такого управления, эффективность сгорания ухудшается, приводя в результате к ухудшению топливной экономичности. Согласно этому аспекту, поскольку такое управление не выполняется, ухудшение топливной экономичности может быть устранено.
[0012] Операция воспламенения стехиометрической смеси - это операция двигателя внутреннего сгорания, в которой теоретическое соотношение воздух-топливо и соотношение воздух-топливо, близкое к теоретическому соотношению воздух-топливо, задаются в качестве целей. Операция воспламенения обедненной смеси - это операция двигателя внутреннего сгорания, в которой соотношение воздух-топливо, которое находится на более бедной стороне, чем цели операции воспламенения стехиометрической смеси, задается в качестве цели. Двигатель, работающий на обедненной смеси - это двигатель внутреннего сгорания, сконфигурированный так, что выполняется всплеск обогащения смеси для временного изменения соотношения воздух-топливо в богатую сторону во время операции воспламенения обедненной смеси. Двигатель внутреннего сгорания может быть сконфигурирован, чтобы иметь возможность переключаться между операцией воспламенения стехиометрической смеси и операцией воспламенения обедненной смеси. Двигатель внутреннего сгорания может быть двигателем, работающим на обедненной смеси. Изменение режима сгорания, сопровождающееся увеличением мощности двигателя, может соответствовать переключению с операции воспламенения обедненной смеси на операцию воспламенения стехиометрической смеси или выполнению всплеска обогащения смеси. Согласно этой конфигурации, переключение с операции воспламенения обедненной смеси на операцию воспламенения стехиометрической смеси и выполнение всплеска обогащения смеси двигателя внутреннего сгорания, которое сопровождается увеличением мощности двигателя, выполняются в надлежащий момент времени. Таким образом, колебание в выходной мощности может быть пресечено настолько, насколько возможно, в диапазоне ограничения входной/выходной мощности аккумулятора.
[0013] Электронный блок управления может быть сконфигурирован, чтобы выполнять изменение режима сгорания, после того как операция переключения передачи завершена, в случае, когда следующие условия iv) и v) формируются. Электронный блок управления может быть сконфигурирован, чтобы выполнять изменение режима сгорания в периоде фазы инерции во время операции переключения передачи, в случае, когда условия iv) и vi) формируются: iv) изменение режима сгорания сопровождается уменьшением мощности двигателя; v) режим движения с потреблением мощности выполняется во время операции переключения передачи; и vi) что режим рекуперации выполняется во время операции переключения передачи.
[0014] В случае, когда режим движения с потреблением мощности выполняется во время операции переключения передачи, изменение режима сгорания, которое сопровождается уменьшением мощности двигателя, выполняется, после того как операция переключения передачи завершается. Если предполагается, что изменение выполняется во время операции переключения передачи, электрическая мощность, которая соответствует величине уменьшения мощности двигателя, добавляется к электрической мощности, которая потребляется мотор-генератором в режиме движения с потреблением мощности. Соответственно, аккумулятор возможно переразряжается. Согласно этому аспекту, изменение режима сгорания, которое сопровождается уменьшением мощности двигателя, выполняется, после того как операция переключения передачи завершается. Таким образом, распределяются благоприятные возможности разряда аккумулятора посредством выполнения режима движения с потреблением мощности. Таким образом, в то время как переразряд аккумулятора устраняется, колебание в выходной мощности может быть пресечено. Между тем, в случае, когда режим рекуперации выполняется во время операции переключения передачи, изменение режима сгорания, которое сопровождается уменьшением мощности двигателя, выполняется в периоде фазы инерции. Соответственно, поскольку величина генерирования мощности, которая генерируется мотор-генератором в режиме рекуперации, уменьшается на величину уменьшения мощности двигателя, аккумулятор менее вероятно должен быть перезаряжен. Кроме того, в фазе инерции, колебание в крутящем моменте двигателя менее вероятно должно передаваться как колебание в выходной мощности по сравнению с фазой крутящего момента и т.п. Таким образом, в то время как перезаряд аккумулятора устраняется, колебание в выходной мощности может быть пресечено, насколько возможно.
[0015] Двигатель внутреннего сгорания может быть сконфигурирован, чтобы иметь возможность переключаться между операцией воспламенения стехиометрической смеси и операцией воспламенения обедненной смеси, двигатель внутреннего сгорания является двигателем, работающим на обедненной смеси. Изменение режима сгорания, которое сопровождается увеличением мощности двигателя, может соответствовать переключению с операции воспламенения обедненной смеси на операцию воспламенения стехиометрической смеси или выполнению всплеска обогащения смеси. Изменение режима сгорания, которое сопровождается уменьшением мощности двигателя, может соответствовать переключению с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси. Согласно этой конфигурации, каждое из переключения с операции воспламенения обедненной смеси на операцию воспламенения стехиометрической смеси, переключения с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси и выполнения всплеска обогащения смеси двигателя внутреннего сгорания выполняется в надлежащий момент. Таким образом, колебание в выходной мощности может быть пресечено, насколько возможно, в диапазоне ограничения входной/выходной мощности аккумулятора.
[0016] Система управления, относящаяся к другому аспекту настоящего изобретения, предназначена для гибридного транспортного средства. Гибридное транспортное средство включает в себя двигатель внутреннего сгорания, аккумулятор, мотор-генератор и механизм трансмиссии. Двигатель внутреннего сгорания приспособлен изменять режим сгорания, сопровождающийся изменением соотношения воздух-топливо. Мотор-генератор электрически соединяется с аккумулятором. Двигатель внутреннего сгорания и мотор-генератор предусматриваются на входной стороне механизма трансмиссии. Система управления включает в себя электронный блок управления. Электронный блок управления конфигурируется, чтобы иметь возможность выборочно выполнять режим движения с потреблением мощности, в котором работа с потреблением мощности мотор-генератора выполняется с помощью электроэнергии аккумулятора, и режим рекуперации, в котором управление рекуперацией выполняется в мотор-генераторе с тем, чтобы заряжать аккумулятор. Электронный блок управления конфигурируется, чтобы выполнять изменение режима сгорания в периоде фазы инерции во время операции переключения передачи, или после того как операция переключения передачи выполнена, в случае, когда запрос изменения режима сгорания и запрос переключения передачи механизма трансмиссии перекрываются. Электронный блок управления конфигурируется, чтобы выполнять изменение режима сгорания, после того как операция переключения передачи завершается, в случае, когда следующие условия i) и ii) формируются. Электронный блок управления конфигурируется, чтобы выполнять изменение режима сгорания в периоде фазы инерции во время операции переключения передачи в случае, когда условия i) и iii) формируются: i) изменение режима сгорания сопровождается уменьшением мощности двигателя; ii) режим движения с потреблением мощности выполняется во время операции переключения передачи; и iii) режим рекуперации выполняется во время операции переключения передачи.
[0017] Режим движения с потреблением мощности выполняется в случае, когда колебание в выходной мощности должно быть пресечено посредством увеличения скорости вращения на входной стороне во время операции переключения передачи механизма трансмиссии, а режим рекуперации выполняется в случае, когда колебание в выходной мощности должно быть пресечено посредством уменьшения скорости вращения на входной стороне во время операции переключения передачи механизма трансмиссии. Таким образом, колебание в выходной мощности, которое ассоциируется с операцией переключения передачи механизма трансмиссии, пресекается. В случае, когда режим движения с потреблением мощности выполняется во время операции переключения передачи, изменение, которое сопровождается уменьшением мощности двигателя, выполняется, после того как операция переключения передачи завершается. Если предполагается, что изменение выполняется во время операции переключения передачи, электрическая мощность, которая соответствует величине уменьшения мощности двигателя, добавляется к электрической мощности, которая потребляется мотор-генератором в режиме работы с потреблением мощности. Соответственно, аккумулятор возможно переразряжается. Согласно второму устройству управления изобретения, изменение режима сгорания, которое сопровождается уменьшением мощности двигателя, выполняется, после того как операция переключения передачи завершается. Таким образом, распределяются благоприятные возможности разряда аккумулятора посредством выполнения режима движения с потреблением мощности. Таким образом, в то время как переразряд аккумулятора устраняется, колебание в выходной мощности может быть пресечено. Между тем, в случае, когда режим рекуперации выполняется во время операции переключения передач, изменение режима сгорания, которое сопровождается уменьшением мощности двигателя, выполняется в периоде фазы инерции. Соответственно, поскольку величина генерирования мощности, которая генерируется мотор-генератором в режиме рекуперации, уменьшается на величину уменьшения мощности двигателя, аккумулятор менее вероятно должен перезаряжаться. Кроме того, в фазе инерции, колебание в крутящем моменте двигателя менее вероятно должно передаваться как колебание в выходной мощности по сравнению с фазой крутящего момента и т.п. Таким образом, в то время как перезаряд аккумулятора устраняется, колебание в выходной мощности может быть пресечено, насколько возможно. Т.е., изменение режима сгорания, которое сопровождается увеличением или уменьшением мощности двигателя, выполняется в надлежащий момент времени в соответствии с режимом работы мотор-генератора во время операции переключения передачи. Таким образом, колебание в выходной мощности может быть пресечено, насколько возможно, в диапазоне ограничения входной/выходной мощности аккумулятора.
[0018] Операция воспламенения стехиометрической смеси - это операция двигателя внутреннего сгорания, при которой теоретическое соотношение воздух-топливо и соотношение воздух-топливо, близкое к теоретическому соотношению воздух-топливо, задаются в качестве целей. Операция воспламенения обедненной смеси - это операция двигателя внутреннего сгорания, при которой соотношение воздух-топливо, которое находится на более бедной стороне, чем цели операции воспламенения стехиометрической смеси, задается в качестве цели. Двигатель, работающий на обедненной смеси - это двигатель внутреннего сгорания, сконфигурированный так, что выполняется всплеск обогащения смеси для временного изменения соотношения воздух-топливо в богатую сторону во время операции воспламенения обедненной смеси. Двигатель внутреннего сгорания может быть сконфигурирован, чтобы иметь возможность переключаться между операцией воспламенения стехиометрической смеси и операцией воспламенения обедненной смеси. Двигатель внутреннего сгорания может быть двигателем, работающим на обедненной смеси. Изменение режима сгорания, которое сопровождается уменьшением мощности двигателя, может соответствовать переключению с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси. Согласно этой конфигурации, переключение с операции воспламенения стехиометрической смеси, которое сопровождается уменьшением мощности двигателя, на операцию воспламенения обедненной смеси двигателя внутреннего сгорания выполняется в надлежащий момент времени. Таким образом, колебание в выходной мощности может быть пресечено, насколько возможно, в диапазоне ограничения входной/выходной мощности аккумулятора.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0019] Признаки, преимущества и техническое и промышленное значение примерных вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых аналогичные номера обозначают аналогичные элементы, и на которых:
Фиг. 1 - это вид общей конфигурации гибридного транспортного средства, к которому устройство управления согласно варианту осуществления изобретения применяется;
Фиг. 2 - это таблица активации зацепления автоматической трансмиссии;
Фиг. 3 - это коллинеарная диаграмма (диаграмма скорости) каждого элемента транспортного средства на фиг. 1;
Фиг. 4 - это временная диаграмма содержимого управления в случае, когда запрос переключения передачи для понижения передачи и запрос выполнения всплеска обогащения смеси перекрываются;
Фиг. 5 - это временная диаграмма содержимого управления в случае, когда запрос переключения передачи для повышения передачи и запрос выполнения всплеска обогащения смеси перекрываются;
Фиг. 6 - это блок-схема последовательности операций одного примера управляющей процедуры в случае, когда запрос переключения передачи и запрос выполнения всплеска обогащения смеси перекрываются;
Фиг. 7 - это временная диаграмма содержимого управления в случае, когда запрос переключения передачи для понижения передачи и запрос переключения с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси перекрываются;
Фиг. 8 - это временная диаграмма содержимого управления в случае, когда запрос переключения передачи для повышения передачи и запрос переключения с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси перекрываются; и
Фиг. 9 - это блок-схема последовательности операций одного примера управляющей процедуры в случае, когда запрос переключения передачи и запрос переключения с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси перекрываются.
Подробное описание вариантов осуществления
[0020] Как показано на фиг. 1, транспортное средство 1 конструируется как так называемое гибридное транспортного средство, в котором двигатель 2 внутреннего сгорания и два мотор-генератора 3, 4 предусматриваются в качестве источников мощности для движения. Двигатель 2 внутреннего сгорания, первый мотор-генератор 3 и второй мотор-генератор 4 соединяются с механизмом 5 распределения мощности.
[0021] Двигатель 2 внутреннего сгорания конструируется как двигатель искрового типа, работающий на обедненной смеси, который включает в себя множество цилиндров (не показаны). Как было хорошо известно, двигатель, работающий на обедненной смеси, может переключаться между операцией воспламенения стехиометрической смеси, при которой теоретическое соотношение воздух-топливо и соотношение воздух-топливо, близкое к теоретическому соотношению воздух-топливо, устанавливаются в качестве целей, и операцией воспламенения обедненной смеси, при которой соотношение воздух-топливо, которое находится на более бедной стороне, чем цели операции воспламенения стехиометрической смеси, задается в качестве цели. Кроме того, в случае, когда функция очистки выхлопного газа каталитического нейтрализатора для очистки выхлопного газа, установленного в двигателе 2 внутреннего сгорания, ухудшается вследствие продолжения операции воспламенения обедненной смеси, для того, чтобы восстанавливать ухудшившуюся функцию очистки выхлопного газа, выполняется всплеск обогащения смеси, в котором соотношение воздух-топливо временно изменяется в богатую сторону во время операции воспламенения обедненной смеси.
[0022] Переключение с операции воспламенения обедненной смеси на операцию воспламенения стехиометрической смеси выполняется в течение короткого времени посредством временного увеличения в объеме впрыска топлива, принимая во внимание задержку реакции объема всасываемого воздуха. В периоде, в котором задержка реакции объема всасываемого воздуха происходит, необходимо переключаться с целевого соотношения воздух-топливо операции воспламенения обедненной смеси (например: 22,1) на целевое соотношение воздух-топливо операции воспламенения стехиометрической смеси (например: 14,7) посредством увеличения топлива. Соответственно, коэффициент изменения объема впрыска топлива после изменения соотношения воздух-топливо при сравнении с ним до изменения становится в 22,1/14,7 ≅ 1,5 раза больше. Таким образом, в случае, когда скорость двигателя является одинаковой, мощность двигателя для двигателя 2 внутреннего сгорания увеличивается приблизительно на 50% до и после изменения. В случае, когда скорость двигателя увеличивается до и после изменения, мощность двигателя дополнительно увеличивается. Между тем, переключение с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси выполняется посредством временного уменьшения количества топлива. Таким образом, мощность двигателя для двигателя 2 внутреннего сгорания уменьшается. Кроме того, поскольку выполнение всплеска обогащения смеси осуществляется посредством временного увеличения в количестве топлива, мощность двигателя для двигателя 2 внутреннего сгорания увеличивается. Любое из изменений этих режимов сгорания сопровождается изменением соотношения воздух-топливо. Переключение с операции воспламенения обедненной смеси на операцию воспламенения стехиометрической смеси и выполнение всплеска обогащения смеси соответствуют изменению режима сгорания, которое сопровождается увеличением мощности двигателя, а переключение с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси соответствует изменению режима сгорания, которое сопровождается уменьшением мощности двигателя.
[0023] Каждый из мотор-генераторов 3, 4 соединяется с аккумулятором 7 через контроллер 6 мотора. Контроллер 6 мотора конструируется как схема управления, которая включает в себя неиллюстрированный инвертор, преобразует электрическую мощность, сгенерированную каждым из мотор-генераторов 3, 4, в DC-мощность с тем, чтобы сохранять DC-мощность в аккумуляторе 7, и преобразует электрическую мощность аккумулятора 7 в AC-мощность и подает AC-мощность к каждому из мотор-генераторов 3, 4. Операция каждого из мотор-генераторов 3, 4 управляется посредством соответствующего функционирования контроллера 6 мотора.
[0024] Механизм 5 распределения мощности конструируется как планетарный редуктор односателлитного типа и включает в себя солнечное зубчатое колесо Sn в качестве зубчатого колеса внешнего зацепления, коронное зубчатое колесо Ri в качестве зубчатого колеса внутреннего зацепления и водило Cr для поддержки сателлита P, который сцепляется с этими зубчатыми колесами Sn, Ri свободно поворачивающимся и вращающимся образом. Эти вращающиеся элементы Sn, Ri, Cr могут выполнять дифференциальное вращение между собой. Первый мотор-генератор 3 соединяется с солнечным зубчатым колесом Sn, второй мотор-генератор 4 соединяется с коронным зубчатым колесом Ri через вал 8 трансмиссии, а выходной вал 2a двигателя 2 внутреннего сгорания соединяется с водилом Cr. Второй мотор-генератор 4 соответствует мотор-генератору согласно изобретению.
[0025] Автоматическая трансмиссия 10 в качестве механизма трансмиссии предусматривается на пути передачи мощности на стороне ведущих колес от второго мотор-генератора 4. Другими словами, двигатель 2 внутреннего сгорания и второй мотор-генератор 4 предусматриваются на входной стороне автоматической трансмиссии 10. Автоматическая трансмиссия 10 имеет два входных вала 11, 12. Две муфты C1, C2 сцепления предусматриваются между этими входными валами 11, 12 и валом 8 трансмиссии, который соединяется, чтобы вращаться как одно целое с коронным зубчатым колесом Ri. Посредством надлежащего приведения в действие этих муфт C1, C2 сцепления, один входной вал из двух входных валов 11, 12 может выборочно соединяться с валом 8 трансмиссии. Автоматическая трансмиссия 10 конфигурируется посредством объединения двух блоков планетарных редукторов 21, 22 и посредством предоставления двух тормозов B1, B2 и односторонней муфты F1. Два блока планетарных редукторов 21, 22 объединяются друг с другом посредством соединения водила Cr1 одного блока с кольцевым зубчатым колесом Ri2 другого блока и соединения коронного зубчатого колеса Ri1 одного блока с водилом Cr2 другого блока. Первый входной вал 11 соединяется с солнечным зубчатым колесом Sn2, а второй входной вал 12 соединяется с водилом Cr1. Водило Cr2 соединяется с приводным валом 23 для привода неиллюстрированных ведущих колес. Водило Cr1 и коронное зубчатое колесо Rr2, которые соединяются друг с другом, снабжаются односторонней муфтой F1, которая предоставляет возможность вращения только в одном направлении.
[0026] Посредством соответствующего изменения рабочих состояний муфт C1, C2 сцепления и тормозов B1, B2 с помощью неиллюстрированного гидравлического устройства и регулирующего клапана, как показано в таблице активации зацепления на фиг. 2, транспортное средство 1 может выбирать одну ступень передачи из множества ступеней передач, которое включает в себя 4 ступени передних передач и 1 ступень задней передачи. Следует отметить, что "N" на фиг. 2 означает нейтральную, а "круг" означает сцепленное состояние муфты сцепления или тормоза. Пустые пространства на фиг. 2, каждое, означают расцепленное состояние муфты сцепления или тормоза. Для первой ступени в трансмиссии (1-я), второй ступени в трансмиссии (2-я), третьей ступени в трансмиссии (3-я), четвертой ступени в трансмиссии (4-я) и заднего хода (Rev), задаются соотношения переключения передач (передаточные числа), которые отличаются друг от друга. Коллинеарная диаграмма (диаграмма скорости) каждого элемента транспортного средства 1 в случае, когда каждая из ступеней трансмиссии из первой-четвертой ступеней трансмиссии на фиг. 2 выбирается, является такой, как показано на фиг. 3. Следует отметить, что, на фиг. 3, "Eng" означает двигатель 2 внутреннего сгорания, "MG1" означает первый мотор-генератор 3, "MG2" означает второй мотор-генератор 4, "In1" означает первый входной вал 11, а "In2" означает второй входной вал 12.
[0027] Как показано на фиг. 1, каждая секция транспортного средства 1 управляется посредством электронного блока управления (ECU) 30 в качестве устройства управления изобретения, которое конструируется как компьютер. ECU 30 принимает сигналы от различных датчиков. Например, ECU 30 принимает выходные сигналы от датчика 31 угла поворота коленчатого вала, который выводит сигнал, соответствующий скорости двигателя для двигателя 2 внутреннего сгорания, датчика 32 величины срабатывания акселератора, который выводит сигнал, соответствующий величине нажатия педали 25 акселератора, первого преобразователя 33, который выводит сигнал, соответствующий скорости вращения первого мотор-генератора 3, второго преобразователя 34, который выводит сигнал, соответствующий скорости вращения второго мотор-генератора 4, датчика 35 скорости транспортного средства, который выводит сигнал, соответствующий скорости транспортного средства для транспортного средства 1 на основе скорости вращения приводного вала 23, и т.п.
[0028] ECU 30 управляет работой каждого из первого мотор-генератора 3 и второго мотор-генератора 4 на основе информации от вышеописанных различных датчиков и указанной программы, определяет рабочее состояние двигателя 2 внутреннего сгорания и выполняет управление работой двигателя 2 внутреннего сгорания в соответствии с рабочим состоянием. Кроме того, ECU 30 выполняет управление переключением передач автоматической трансмиссии 10.
[0029] ECU 30 вычисляет требуемую мощность, которую водитель требует для транспортного средства 1, обращаясь к выходному сигналу датчика 32 величины срабатывания акселератора и выходному сигналу датчика 35 скорости транспортного средства, и управляет транспортным средством 1, в то же время переключаясь между различными режимами, так что эффективность системы относительно требуемой мощности становится оптимальной. Например, в области низкой нагрузки, где термический КПД двигателя 2 внутреннего сгорания ухудшается, выбирается EV-режим движения, в котором воспламенение двигателя 2 внутреннего сгорания прекращается, и второй мотор-генератор 4 приводится в действие. Кроме того, в случае, когда достаточный крутящий момент не формируется только посредством двигателя 2 внутреннего сгорания, выбирается гибридный режим движения, в котором двигатель 2 внутреннего сгорания и второй мотор-генератор 4 используются в качестве источников привода для движения.
[0030] Двигатель 2 внутреннего сгорания управляется посредством ECU 30 так, что его термический КПД становится оптимальным в принципе. ECU 30 управляет крутящим моментом мотора для первого мотор-генератора 3, например, так, что рабочая точка двигателя 2 внутреннего сгорания, которая определяется по скорости транспортного средства и крутящему моменту двигателя, перемещается вдоль линии оптимальной топливной экономичности, которая задается заранее. Линия оптимальной топливной экономичности и т.п. подготавливаются для каждого режима работы двигателя 2 внутреннего сгорания, и ECU 30 выполняет управление двигателем 2 внутреннего сгорания, которое подходит для текущего режима работы. ECU 30 измеряет соотношение воздух-топливо двигателя 2 внутреннего сгорания и выполняет управление с обратной связью, так что отклонение между измеренным соотношением воздух-топливо и целевым соотношением воздух-топливо в текущем режиме работы уменьшается.
[0031] (Переключение режима работы)
Переключение режима работы между операцией воспламенения стехиометрической смеси и операцией воспламенения обедненной смеси выполняется, когда ECU 30 определяет, принадлежит ли текущее рабочее состояние либо области воспламенения стехиометрической смеси, либо области воспламенения обедненной смеси, определенной по скорости двигателя и крутящему моменту двигателя. В случае, когда рабочее состояние двигателя 2 внутреннего сгорания изменяется с состояния принадлежности одной из двух областей из области воспламенения стехиометрической смеси или области воспламенения обедненной смеси на состояние принадлежности другой области, ECU 30 формирует запрос переключения режима работы, последний изменяет соотношение воздух-топливо и переключает режим работы. Запрос переключения режима работы соответствует запросу изменения режима сгорания.
[0032] Как описано выше, переключение с операции воспламенения обедненной смеси на операцию воспламенения стехиометрической смеси сопровождается увеличением мощности двигателя. Соответственно, когда увеличившаяся мощность двигателя выводится как есть с приводного вала 23, формируется колебание в выходной мощности, и пассажир транспортного средства 1 испытывает толчок. Таким образом, ECU 30 управляет вторым мотор-генератором 4 в направлении компенсации увеличения мощности двигателя, которое ассоциируется с переключением с операции бедного сгорания на операцию стехиометрического сгорания, и пресекает колебание в выходной мощности. Между тем, как описано выше, переключение с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси сопровождается уменьшением мощности двигателя. Таким образом, ECU 30 управляет вторым мотор-генератором 4, так что уменьшение мощности двигателя, которое ассоциируется с переключением, компенсируется.
[0033] (Выполнение всплеска обогащения смеси)
Когда операция воспламенения обедненной смеси продолжается, количество NOx, которое поглощается в неиллюстрированном каталитическом нейтрализаторе для очистки выхлопного газа, увеличивается, и функция очистки каталитического нейтрализатора для очистки выхлопного газа ухудшается. ECU 30 определяет необходимость вышеописанного всплеска обогащения смеси, обращаясь к различным параметрам, которые коррелируют с количеством поглощенного NOx. Затем, когда выполнение всплеска обогащения смеси становится необходимым, ECU 30 формирует запрос выполнения всплеска обогащения смеси. Запрос выполнения всплеска обогащения смеси соответствует запросу изменения режима сгорания. ECU 30 выполняет всплеск обогащения смеси, когда запрос выполнения всплеска обогащения смеси формируется. Как описано выше, выполнение всплеска обогащения смеси сопровождается временным увеличением количества топлива. Соответственно, мощность двигателя для двигателя 2 внутреннего сгорания увеличивается. Когда увеличившаяся мощность двигателя выводится как есть с приводного вала 23, колебание в выходной мощности формируется, и пассажир транспортного средства 1 испытывает толчок. Таким образом, ECU 30 управляет вторым мотор-генератором 4 в направлении компенсации увеличения мощности двигателя, которое ассоциируется с всплеском обогащения смеси, с тем, чтобы пресекать колебание в выходной мощности.
[0034] (Управление переключением передач автоматической трансмиссии)
ECU 30 формирует запрос переключения передач на основе указанного графика переключения передач, запроса изменения переключения водителем или т.п. Затем, ECU 30 управляет муфтами C1, C2 сцепления и тормозами B1, B2 автоматической трансмиссии 10, так что ступень передачи, соответствующая запросу переключения передачи, реализуется. Период от начала операции переключения передачи до завершения операции переключения передачи автоматической трансмиссии 10 делится на период фазы крутящего момента, в котором скорость вращения на входной стороне автоматической трансмиссии 10 является практически постоянной, и период фазы инерции, в котором ее скорость вращения изменяется (см. фиг. 4 и т.п.).
[0035] В случае, когда автоматическая трансмиссия 10 понижает передачу, скорость вращения на входной стороне автоматической трансмиссии 10 увеличивается до и после понижения передачи. В случае, когда автоматическая трансмиссия 10 повышает передачу, скорость вращения на входной стороне автоматической трансмиссии 10 уменьшается до и после повышения передачи. Соответственно, для того, чтобы пресекать колебание в выходной мощности, которое ассоциируется с операцией переключения передачи автоматической трансмиссии 10, необходима операция, при которой скорость вращения на входной стороне автоматической трансмиссии 10 (скорости вращения входных валов 11, 12) увеличивается или уменьшается после начала операции, и скорость вращения синхронизируется со скоростью вращения выходной стороны. В этом варианте осуществления, для того, чтобы пресекать колебание в выходной мощности, которое ассоциируется с операцией переключения передачи, увеличение или уменьшение скорости вращения на входной стороне автоматической трансмиссии 10 реализуется посредством выборочного выполнения режима движения с потреблением мощности, в котором выполняется работа с потреблением мощности второго мотор-генератора 4, и режима рекуперации, в котором управление рекуперацией выполняется во втором мотор-генераторе 4. Таким образом, ECU 30 функционирует как средство управления мотором согласно изобретению.
[0036] Режим движения с потреблением мощности является режимом работы, в котором работа с потреблением мощности второго мотор-генератора 4 выполняется с помощью электрической мощности аккумулятора 7. В режиме движения с потреблением мощности второй мотор-генератор 4 функционирует как мотор. Между тем, режим рекуперации является режимом работы, в котором управление рекуперацией выполняется во втором мотор-генераторе с тем, чтобы заряжать аккумулятор 7. В управлении рекуперацией второй мотор-генератор 4 функционирует как генератор, и механическая энергия, которая вводится во второй мотор-генератор 4, преобразуется в электроэнергию.
[0037] (Перекрывание запроса изменения режима сгорания и запроса переключения передачи)
Этот вариант осуществления характеризуется управлением, выполняемым посредством ECU 30 в случае, когда запрос изменения режима сгорания, такой как запрос выполнения всплеска обогащения смеси, запрос переключения режима работы между операцией воспламенения обедненной смеси и операцией воспламенения стехиометрической смеси и запрос переключения передачи для автоматической трансмиссии 10 перекрываются. Как описано выше, в качестве изменения режима сгорания, которое ассоциируется с увеличением мощности двигателя, выполнение всплеска обогащения смеси и переключение с операции воспламенения обедненной смеси на операцию воспламенения стехиометрической смеси представляются. Кроме того, в качестве изменения режима сгорания, которое ассоциируется с уменьшением мощности двигателя, представляется переключение с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси. Кроме того, операция переключения передачи включает в себя случай, когда режим движения с потреблением мощности, в котором скорость вращения на входной стороне автоматической трансмиссии 10 увеличивается, выполняется, и случай, когда режим рекуперации для уменьшения ее скорости вращения выполняется. Следует отметить, что "перекрывающиеся случаи" между запросом изменения режима сгорания и запросом переключения передачи включают в себя, в дополнение к "случаю, когда запрос изменения режима сгорания формируется в периоде от формирования запроса переключения передачи до фактического начала операции переключения передачи, т.е., прежде чем вышеописанный период фазы крутящего момента начинается", "случай, когда запрос изменения режима сгорания формируется в периоде от фактического начала операции переключения передачи в ответ на формирование запроса переключения передачи до завершения периода фазы крутящего момента, т.е., в течение периода фазы крутящего момента" и "случай, когда запрос изменения режима сгорания формируется в то же самое время, что и запрос переключения передачи". Кроме того, "случай, когда запрос переключения передачи формируется в периоде от формирования запроса изменения режима сгорания до фактического выполнения изменения режима сгорания", также включается в "перекрывающиеся случаи".
[0038] (Случай, когда увеличение мощности двигателя ассоциируется: с выполнением всплеска обогащения смеси)
Фиг. 4 показывает временное изменение каждого параметра в случае, когда запрос переключения передачи для понижения передачи и запрос выполнения всплеска обогащения смеси перекрываются. В случае на фиг. 4 запрос переключения передачи для понижения передачи формируется в момент времени t1, а запрос выполнения всплеска обогащения смеси формируется в момент времени t2. Поскольку процессы понижения передачи и всплеска обогащения смеси не были начаты в момент времени более позднего формирования запроса выполнения всплеска обогащения смеси, эти запросы перекрываются друг с другом. Следует отметить, что даже в случае, когда запрос переключения передачи для понижения передачи и запрос выполнения всплеска обогащения смеси формируются в одно и то же время, или, в противоположность случаю на фиг. 4, запрос выполнения всплеска обогащения смеси формируется прежде запроса переключения передачи для понижения передачи, эти запросы перекрываются друг с другом.
[0039] Операция переключения передачи начинается в момент времени t3. В операции переключения передачи операция расцепления муфт C1, C2 сцепления или тормозов B1, B2 становится начальной точкой в соответствии со схемой переключения передач. После того как операция переключения передачи начинается, крутящий момент приводного вала 23 уменьшается в состоянии, когда скорость вращения на входной стороне является практически постоянной. Период от момента времени t3, в который операция переключения передачи начинается, до момента времени t4, в который уменьшение в крутящем моменте приводного вала 23 прекращается, соответствует периоду фазы Tf крутящего момента.
[0040] Период от момента времени t4, в который период фазы Tf крутящего момента заканчивается, до момента времени t6, в который операция переключения передачи завершается, соответствует периоду фазы If инерции. Поскольку случай на фиг. 4 является случаем понижения передачи, режим движения с потреблением мощности, в котором второй мотор-генератор 4 используется, чтобы увеличивать скорость вращения на входной стороне автоматической трансмиссии 10, выполняется. Выполнение режима движения с потреблением мощности начинается в момент времени t4, в который фаза If инерции начинается, и скорость вращения на входной стороне, таким образом, увеличивается. В течение этого времени, поскольку работа с потреблением мощности второго мотор-генератора 4 выполняется с помощью электрической мощности аккумулятора 7, мощность аккумулятора имеет положительное значение, означающее разряд электрической мощности, и крутящий момент мотора для второго мотор-генератора 4 также имеет положительное значение, означающее работу с потреблением мощности.
[0041] Всплеск обогащения смеси выполняется в момент времени t5, который представлен после выполнения режима движения с потреблением мощности, и который представлен в периоде фазы If инерции. Поскольку увеличение количества топлива, посредством которого соотношение воздух-топливо временно изменяется в богатую сторону, происходит посредством выполнения всплеска обогащения смеси, крутящий момент двигателя и мощность двигателя для двигателя 2 внутреннего сгорания, оба увеличиваются ступенчато. После этого, в момент времени t6, операция переключения передачи завершается, и процесс заканчивается.
[0042] В случае на фиг. 4, поскольку всплеск обогащения смеси выполняется в период фазы If инерции, увеличенная величина мощности двигателя может быть использована для операции переключения передачи в фазе If инерции. Соответственно, потребляемая электрическая мощность второго мотор-генератора 4 посредством использования режима движения с потреблением мощности может быть уменьшена. Кроме того, в фазе If инерции, колебание в крутящем моменте двигателя менее вероятно должно передаваться как колебание в выходной мощности по сравнению с фазой Tf крутящего момента и т.п. Таким образом, выполняя всплеск обогащения смеси в периоде фазы If инерции, увеличение мощности двигателя, которое ассоциируется с выполнением всплеска обогащения смеси, может быть использовано во время операции переключения передачи, в то время как колебание в выходной мощности пресекается, насколько возможно.
[0043] Фиг. 5 показывает временное изменение каждого параметра в случае, когда запрос переключения передачи для повышения передачи и запрос выполнения всплеска обогащения смеси перекрываются. В этом случае, запрос переключения передачи для повышения передачи формируется в момент времени t1, а запрос выполнения всплеска обогащения смеси формируется в момент времени t2. Интерпретация по перекрыванию двух запросов является такой же, что и выше.
[0044] Операция переключения передачи начинается в момент времени t3. В операции переключения передачи операция расцепления муфт C1, C2 сцепления или тормозов B1, B2 становится начальной точкой в соответствии со схемой переключения передач. После того как операция переключения передачи начинается, крутящий момент приводного вала 23 уменьшается в состоянии, когда скорость вращения на входной стороне является практически постоянной. Период от момента времени t3, в который операция переключения передачи начинается, до момента времени t4, в который уменьшение в крутящем моменте приводного вала 23 прекращается, соответствует периоду фазы Tf крутящего момента.
[0045] Период от момента времени t4, в который период фазы Tf крутящего момента заканчивается, до момента времени t5, в который операция переключения передачи завершается, соответствует периоду фазы If инерции. Поскольку случай на фиг. 5 является случаем повышения передачи, выполняется режим рекуперации, в котором второй мотор-генератор 4 используется, чтобы уменьшать скорость вращения на входной стороне автоматической трансмиссии 10. Выполнение режима рекуперации начинается в момент времени t4, в который фаза If инерции начинается, и скорость вращения на входной стороне, таким образом, уменьшается. В течение этого времени управление рекуперацией, для которого второй мотор-генератор 4 используется, выполняется, и аккумулятор заряжается электрической энергией, которая генерируется посредством второго мотор-генератора 4. Таким образом, мощность аккумулятора имеет отрицательное значение, означающее заряд, а крутящий момент мотора для второго мотор-генератора 4 также имеет отрицательное значение, означающее рекуперацию.
[0046] Всплеск обогащения смеси выполняется в момент времени t6 после завершения операции переключения передачи. Поскольку увеличение количества топлива, посредством которого соотношение воздух-топливо временно изменяется в богатую сторону, происходит посредством выполнения всплеска обогащения смеси, крутящий момент двигателя и мощность двигателя для двигателя 2 внутреннего сгорания, оба увеличиваются ступенчато. Синхронно с выполнением всплеска обогащения смеси управление рекуперацией выполняется посредством второго мотор-генератора 4 с тем, чтобы компенсировать увеличение крутящего момента двигателя и мощности двигателя. Вследствие выполнения управления рекуперацией крутящий момент мотора для второго мотор-генератора 4 показывает отрицательное значение, и мощность аккумулятора также показывает отрицательное значение.
[0047] В случае на фиг. 5 всплеск обогащения смеси выполняется, после того как операция переключения передачи для повышения передачи завершается. Если предполагается, что всплеск обогащения смеси выполняется во время операции переключения передачи, электрическая мощность, которая соответствует повышенной величине мощности двигателя, добавляется к электрической мощности, которая генерируется вторым мотор-генератором 4 в режиме рекуперации. Соответственно, аккумулятор 7 возможно перезаряжается. Для того, чтобы избегать перезаряда аккумулятора 7, величина генерирования мощности второго мотор-генератора 4 должна быть ограничена. Таким образом, колебание в выходной мощности не может быть пресечено в достаточной степени. В этом варианте осуществления всплеск обогащения смеси выполняется, после того как операция переключения передачи для повышения передачи завершается. Таким образом, распределяются благоприятные возможности заряда аккумулятора 7 посредством выполнения режима рекуперации. Т.е., в случае на фиг. 5, благоприятные возможности заряда распределяются на период от времени t4 до времени t5 и период от времени t6 и далее. Таким образом, в то время как перезаряд аккумулятора 7 устраняется, колебание в выходной мощности может быть пресечено.
[0048] Как очевидно посредством обращения к изменениям крутящего момента двигателя на фиг. 4 и фиг. 5, ECU 30 не управляет крутящим моментом двигателя в направлении компенсации увеличения мощности двигателя, которое ассоциируется с выполнением всплеска обогащения смеси. В качестве такого управления крутящим моментом двигателя известно управление, такое как уменьшение в объеме всасываемого воздуха и задержка момента зажигания. Когда такое управление выполняется для двигателя 2 внутреннего сгорания, эффективность сгорания ухудшается, приводя в результате к ухудшению топливной экономичности. В этом варианте осуществления, поскольку такое управление не выполняется, ухудшение топливной экономичности может быть устранено.
[0049] Каждое из вышеописанного управления на фиг. 4 и фиг. 5 может быть реализовано, например, когда ECU 30 выполняет управляющую процедуру на фиг. 6. Программа управляющей процедуры на фиг. 6 хранится в ECU 30 и считывается в надлежащее время и многократно выполняется с указанными интервалами.
[0050] На этапе S1 ECU 30 определяет присутствие или отсутствие запроса переключения передачи для понижения передачи или повышения передачи для автоматической трансмиссии 10. Присутствие или отсутствие запроса переключения передачи определяется, когда ECU 30 обращается к результату управления для управления переключением передач для автоматической трансмиссии 10, которое выполняется параллельно с управляющей процедурой на фиг. 6. Если запрос переключения передачи присутствует, процесс переходит к этапу S2. Если нет, последующие процессы пропускаются, и текущая процедура завершается.
[0051] На этапе S2 ECU 30 определяет присутствие или отсутствие запроса выполнения всплеска обогащения смеси. Если запрос выполнения всплеска обогащения смеси присутствует, процесс переходит к этапу S3. Если нет, последующие процессы пропускаются, и текущая процедура завершается.
[0052] На этапе S3 ECU 30 определяет, выполняется ли режим движения с потреблением мощности, который сопровождается разрядом электрической мощности аккумулятора 7, во время операции переключения передачи. Режим движения с потреблением мощности выполняется в случае, когда операция переключения передачи является понижением передачи. Таким образом, ECU 30 определяет, выполняется ли режим движения с потреблением мощности, обращаясь к содержимому запроса переключения передачи. Если режим движения с потреблением мощности выполняется во время операции переключения передачи, процесс переходит к этапу S4. Если режим движения с потреблением мощности не выполняется, т.е., если режим рекуперации выполняется, процесс переходит к этапу S7.
[0053] На этапе S4 ECU 30 выполняет процесс определения для определения того, является ли текущий период периодом фазы инерции. То, является ли текущая фаза фазой инерции, определяется посредством обнаружения рабочих состояний муфт C1, C2 сцепления и тормозов B1, B2 автоматической трансмиссии 10 на основе гидравлического давления каждой секции неиллюстрированного клапана управления, который предусматривается в автоматической трансмиссии 10. На этапе S5 ECU 30 определяет, соответствует ли текущий момент времени фазе инерции. Если текущий момент времени не соответствует фазе инерции, процесс возвращается к этапу S4, и процесс определения продолжается. Если текущий момент времени соответствует фазе инерции, ECU 30 продвигает процесс к этапу S6 и выполняет всплеск обогащения смеси в периоде фазы инерции.
[0054] На этапе S7 ECU 30 выполняет процесс определения того, завершена ли операция переключения передачи автоматической трансмиссии 10. Аналогично процессу определения на этапе S4, этот процесс определения выполняется посредством обнаружения рабочих состояний муфт C1, C2 сцепления и тормозов B1, B2 автоматической трансмиссии 10 на основе гидравлического давления каждой секции клапана управления. Определяется на этапе S8, завершена ли операция переключения передачи. Если операция переключения передачи не завершена, процесс возвращается к этапу S7, и процесс определения продолжается. Если операция переключения передачи завершена, ECU 30 продвигает процесс к этапу S6 и выполняет всплеск обогащения смеси, после того как операция переключения передачи завершается. Затем, текущая процедура завершается. ECU 30 функционирует как средство управления двигателем согласно изобретению, выполняя управляющую процедуру на фиг. 6.
[0055] (Случай, когда увеличение в мощности двигателя ассоциируется: с переключением операции воспламенения обедненной смеси → операция воспламенения стехиометрической смеси)
Как описано выше, поскольку переключение с операции воспламенения обедненной смеси на операцию воспламенения стехиометрической смеси выполняется на основе временного увеличения количества топлива, переключение сопровождается увеличением мощности двигателя. Это переключение является обычным для выполнения всплеска обогащения смеси в такой момент, что увеличение мощности двигателя ассоциируется, и содержимое процесса, который выполняется в случае, когда запрос этого переключения и запрос переключения передачи перекрываются, аналогично содержимому вышеописанного процесса, который выполняется во время выполнения всплеска обогащения смеси. Соответственно, содержимое этого процесса становится таким же, когда фрагменты "всплеска обогащения смеси" в вышеприведенном описании и блок-схеме последовательности операций на фиг. 6 заменяются "переключением с операции воспламенения обедненной смеси на операцию воспламенения стехиометрической смеси". По этой причине, перекрывающееся описание не будет выполняться.
[0056] (Случай, когда уменьшение мощности двигателя ассоциируется: с переключением операции воспламенения стехиометрической смеси → операция воспламенения обедненной смеси)
Фиг. 7 показывает временное изменение каждого параметра в случае, когда запрос переключения передачи для понижения передачи и запрос переключения с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси перекрываются. В этом случае запрос переключения передачи для понижения передачи формируется в момент времени t1, а запрос переключения с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси формируется в момент времени t2. Интерпретация по перекрыванию двух запросов является такой же, что и выше.
[0057] Операция переключения передачи начинается в момент времени t3. В операции переключения передачи операция расцепления муфт C1, C2 сцепления или тормозов B1, B2 становится начальной точкой в соответствии со схемой переключения передач. После того как операция переключения передачи начинается, крутящий момент приводного вала 23 уменьшается в состоянии, когда скорость вращения на входной стороне является практически постоянной. Период от момента времени t3, в который операция переключения передачи начинается, до момента времени t4, в который уменьшение в крутящем моменте приводного вала 23 прекращается, соответствует периоду фазы Tf крутящего момента.
[0058] Период от момента времени t4, в который период фазы Tf крутящего момента заканчивается, до момента времени t5, в который операция переключения передачи завершается, соответствует периоду фазы If инерции. Поскольку случай на фиг. 7 является случаем понижения передачи, режим движения с потреблением мощности, в котором второй мотор-генератор 4 используется, чтобы увеличивать скорость вращения на входной стороне автоматической трансмиссии 10, выполняется. Выполнение режима движения с потреблением мощности начинается в момент времени t4, в который фаза If инерции начинается, и скорость вращения на входной стороне, таким образом, увеличивается. В течение этого времени, поскольку работа с потреблением мощности второго мотор-генератора 4 выполняется с помощью электрической мощности аккумулятора 7, мощность аккумулятора имеет положительное значение, означающее разряд электрической мощности, и крутящий момент мотора для второго мотор-генератора 4 также имеет положительное значение, означающее работу с потреблением мощности.
[0059] Переключение с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси выполняется в момент времени t6, после того как операция переключения передачи завершается. Поскольку уменьшение количества топлива, посредством которого соотношение воздух-топливо временно изменяется в бедную сторону, происходит посредством выполнения этого переключения, крутящий момент двигателя и мощность двигателя для двигателя 2 внутреннего сгорания, оба уменьшаются ступенчато. Синхронно с переключением режима работы работа с потреблением мощности второго мотор-генератора 4 выполняется с тем, чтобы компенсировать уменьшение в крутящем моменте двигателя и мощности двигателя. Таким образом, крутящий момент мотора для второго мотор-генератора 4 показывает положительное значение, и мощность аккумулятора также показывает положительное значение.
[0060] В случае на фиг. 7 переключение с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси, которое сопровождается уменьшением мощности двигателя, выполняется, после того как операция переключения передачи завершается. Если предполагается, что переключение выполняется во время операции переключения передачи, электрическая мощность, которая соответствует величине уменьшения мощности двигателя, добавляется к электрической мощности, которая потребляется вторым мотор-генератором 4 в режиме движения с потреблением мощности. Соответственно, аккумулятор 7 возможно переразряжается. В этом варианте осуществления переключение с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси, которое сопровождается уменьшением мощности двигателя, выполняется после завершения операции переключения передачи. Таким образом, распределяются благоприятные возможности разряда аккумулятора 7 посредством выполнения режима движения с потреблением мощности. Более конкретно, благоприятные возможности разряда распределяются на период от времени t4 до времени t6 и период от времени t6 и далее. Таким образом, в то время как переразряд аккумулятора 7 устраняется, колебание в выходной мощности может быть пресечено.
[0061] Фиг. 8 показывает временное изменение каждого параметра в случае, когда запрос переключения передачи для повышения передачи и запрос переключения с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси перекрываются. В этом случае запрос переключения передачи для повышения передачи формируется в момент времени t1, а запрос переключения с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси формируется в момент времени t2. Интерпретация по перекрыванию двух запросов является такой же, что и выше.
[0062] Операция переключения передачи начинается в момент времени t3. В операции переключения передачи операция расцепления муфт C1, C2 сцепления или тормозов B1, B2 становится начальной точкой в соответствии со схемой переключения передач. После того как операция переключения передачи начинается, крутящий момент приводного вала 23 уменьшается в состоянии, когда скорость вращения на входной стороне является практически постоянной. Период от момента времени t3, в который операция переключения передачи начинается, до момента времени t4, в который уменьшение в крутящем моменте приводного вала 23 прекращается, соответствует периоду фазы Tf крутящего момента.
[0063] Период от момента времени t4, в который период фазы Tf крутящего момента заканчивается, до момента времени t6, в который операция переключения передачи завершается, соответствует периоду фазы If инерции. Поскольку случай на фиг. 8 является случаем повышения передачи, режим рекуперации, в котором второй мотор-генератор 4 используется, чтобы уменьшать скорость вращения на входной стороне автоматической трансмиссии 10, выполняется. Выполнение режима рекуперации начинается в момент времени t4, в который фаза If инерции начинается, и скорость вращения на входной стороне, таким образом, уменьшается. В течение этого времени управление рекуперацией, для которого второй мотор-генератор 4 используется, выполняется, и аккумулятор заряжается электрической энергией, которая генерируется посредством второго мотор-генератора 4. Таким образом, мощность аккумулятора имеет отрицательное значение, означающее заряд, и крутящий момент мотора для второго мотор-генератора 4 также имеет отрицательное значение, означающее рекуперацию.
[0064] Переключение с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси выполняется в момент времени t5, который существует, после того как выполнение режима рекуперации начинается, и который существует в периоде фазы If инерции. Поскольку уменьшение количества топлива, посредством которого соотношение воздух-топливо временно изменяется в бедную сторону, происходит посредством этого переключения, крутящий момент двигателя и мощность двигателя для двигателя 2 внутреннего сгорания, оба уменьшаются ступенчато. После этого, операция переключения передачи завершается в момент времени t6, и процесс заканчивается.
[0065] В случае на фиг. 8 переключение с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси, которое сопровождается уменьшением мощности двигателя, выполняется в периоде фазы If инерции. Соответственно, поскольку величина генерирования мощности, которая генерируется вторым мотор-генератором 4 в режиме рекуперации, уменьшается на величину уменьшения мощности двигателя, аккумулятор 7 менее вероятно должен быть перезаряжен. Кроме того, в фазе If инерции, колебание в крутящем моменте двигателя менее вероятно должно передаваться как колебание в выходной мощности по сравнению с фазой Tf крутящего момента и т.п. Таким образом, в то время как перезаряд аккумулятора 7 устраняется, колебание в выходной мощности может быть пресечено, насколько возможно.
[0066] Каждое из вышеописанного управления на фиг. 7 и фиг. 8 может быть реализовано, например, когда ECU 30 выполняет управляющую процедуру на фиг. 9. Программа управляющей процедуры на фиг. 9 хранится в ECU 30 и считывается в надлежащее время и многократно выполняется с указанными интервалами.
[0067] На этапе S11 ECU 30 определяет присутствие или отсутствие запроса переключения передачи для понижения передачи или повышения передачи для автоматической трансмиссии 10. Присутствие или отсутствие запроса переключения передачи определяется, когда ECU 30 обращается к результату управления для управления переключением передач для автоматической трансмиссии 10, которое выполняется параллельно с управляющей процедурой на фиг. 9. Если запрос переключения передачи присутствует, процесс переходит к этапу S12. Если нет, последующие процессы пропускаются, и текущая процедура завершается.
[0068] На этапе S12 ECU 30 определяет присутствие или отсутствие запроса переключения с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси. Если запрос этого переключения присутствует, процесс переходит к этапу S13. Если нет, последующие процессы пропускаются, и текущая процедура завершается.
[0069] На этапе S13 ECU 30 определяет, выполняется ли режим рекуперации, который сопровождается зарядом аккумулятора 7, во время операции переключения передачи. Режим рекуперации выполняется в случае, когда операция переключения передачи является повышением передачи. Таким образом, ECU 30 определяет, выполняется ли режим рекуперации, обращаясь к содержимому запроса переключения передачи. Если режим рекуперации выполняется во время операции переключения передачи, процесс переходит к этапу S14. Если режим рекуперации не выполняется, т.е., если режим движения с потреблением мощности выполняется, процесс переходит к этапу S17.
[0070] На этапе S14 ECU 30 выполняет процесс определения для определения того, является ли текущий период периодом фазы инерции. Фаза инерции или нет, определяется способом, аналогичным тому, что было описано выше. На этапе S15 ECU 30 определяет, соответствует ли текущий момент времени фазе инерции. Если текущий момент времени не соответствует фазе инерции, процесс возвращается к этапу S14, и процесс определения продолжается. Если текущий момент времени соответствует фазе инерции, ECU 30 продвигает процесс к этапу S16 и выполняет переключение с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси в периоде фазы инерции.
[0071] На этапе S17 ECU 30 выполняет процесс определения для определения того, завершена ли операция переключения передачи автоматической трансмиссии 10. Этот процесс определения может быть аналогичен вышеописанному. Определяется на этапе S18, завершена ли операция переключения передачи. Если операция переключения передачи не завершена, процесс возвращается к этапу S17, и процесс определения продолжается. Если операция переключения передачи завершена, ECU 30 продвигает процесс к этапу S16 и выполняет переключение с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси, после того как операция переключения передачи завершается. Затем, текущая процедура завершается. ECU 30 функционирует как средство управления двигателем согласно изобретению, выполняя управляющую процедуру на фиг. 9.
[0072] Изобретение не ограничивается вышеописанным вариантом осуществления, а может быть реализовано в различных вариантах осуществления в рамках сущности изобретения. В вышеописанном варианте осуществления, оба из управления в случае, когда изменение режима сгорания, которое сопровождается увеличением мощности двигателя и перекрыванием запроса переключения передачи (фиг. 4-6), и управления в случае, когда изменение режима сгорания, которое сопровождается уменьшением мощности двигателя и перекрыванием запроса переключения передачи (фиг. 7-9), выполняются. Однако изобретение может также быть реализовано в варианте осуществления, в котором одно из двух вышеописанных управлений выполняется.
[0073] Кроме того, в вышеописанном варианте осуществления, для того, чтобы пресекать увеличение мощности двигателя, вызванное изменением режима сгорания, управление для уменьшения крутящего момента двигателя 2 внутреннего сгорания, такое как уменьшение объема всасываемого воздуха или задержка зажигания, не выполняется. Однако изобретение может также быть реализовано в варианте осуществления, в котором выполнение упомянутого управления разрешается. Даже в этом варианте осуществления, по сравнению со случаем, когда управление изобретения не выполняется, существует преимущество в том, что топливная экономичность улучшается, поскольку уменьшение объема всасываемого воздуха может быть уменьшено, и интервал задержки зажигания может быть уменьшен.
[0074] Гибридное транспортного средство вышеописанного варианта осуществления является просто одним примером. Гибридное транспортное средство, в котором, по меньшей мере, один мотор-генератор предусматривается на стороне выше по потоку от автоматической трансмиссии, и которое имеет конфигурацию, способную пресекать колебание в выходной мощности, которое ассоциируется с операцией переключения передач, посредством эксплуатации мотор-генератора в рабочем режиме, либо режиме движения с потреблением мощности, либо режиме рекуперации, может быть целью применения изобретения.
[0075] Изменение режима сгорания не ограничивается переключением рабочего режима между богатым впрыском или операцией воспламенения стехиометрической смеси и операцией воспламенения обедненной смеси, которые были приведены в пример в вышеописанном варианте осуществления. Пока изменение соотношения воздух-топливо относительно двигателя внутреннего сгорания подразумевается, это изменение соответствует изменению режима сгорания, и, таким образом, изобретение может быть применено к нему.
[0076] Механизм трансмиссии не ограничивается автоматической трансмиссией в вышеописанном варианте осуществления. Пока механизм трансмиссии имеет тип, который выборочно устанавливает множество ступеней передач, и в котором фаза крутящего момента и фаза инерции присутствуют, механизм трансмиссии может быть целью применения. Не только автоматическая трансмиссия, которая использует планетарный редуктор, но также гибридное транспортное средство, которое снабжается автоматизированной механической трансмиссией (AMT) в качестве механизма трансмиссии, в котором входной вал и выходной вал размещаются параллельно, и в котором операция выбора зубчатой пары и операция муфты сцепления автоматизируются посредством актуатора, может также быть целью применения изобретения.
Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. Система управления для гибридного транспортного средства с двигателем, аккумулятором, мотор-генератором и механизмом трансмиссии содержит электронный блок управления, выборочно выполняющий режим движения с потреблением мощности. Электронный блок управления выполняет изменение режима сгорания в периоде фазы инерции во время операции переключения передачи, или после того как операция переключения передачи завершается в случае, когда запрос для изменения режима сгорания и запрос для переключения передачи механизма трансмиссии перекрываются. Пресекается колебание в выходной мощности. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 9 ил.
1. Система управления для гибридного транспортного средства, где гибридное транспортное средство включает в себя двигатель внутреннего сгорания, аккумулятор, мотор-генератор и механизм трансмиссии, двигатель внутреннего сгорания приспособлен изменять режим сгорания, сопровождающийся изменением соотношения воздух-топливо, мотор-генератор электрически соединяется с аккумулятором, двигатель внутреннего сгорания и мотор-генератор предусматриваются на входной стороне механизма трансмиссии,
система управления отличается тем, что содержит:
электронный блок управления, сконфигурированный, чтобы иметь возможность выборочно выполнять режим движения с потреблением мощности, причем работа с потреблением мощности мотор-генератора выполняется с помощью электрической мощности аккумулятора, и режим рекуперации, в котором управление рекуперацией выполняется в мотор-генераторе с тем, чтобы заряжать аккумулятор, электронный блок управления сконфигурирован, чтобы выполнять изменение режима сгорания в периоде фазы инерции во время операции переключения передачи, или после того как операция переключения передачи завершается в случае, когда запрос для изменения режима сгорания и запрос для переключения передачи механизма трансмиссии перекрываются, электронный блок управления сконфигурирован, чтобы выполнять изменение режима сгорания в периоде фазы инерции во время операции переключения передачи в случае, когда следующие условия i) и ii) формируются, и электронный блок управления сконфигурирован, чтобы выполнять изменение режима сгорания, после того как операция переключения передачи завершается, в случае, когда i) и iii) формируются:
i) изменение режима сгорания сопровождается увеличением мощности двигателя;
ii) режим движения с потреблением мощности выполняется во время операции переключения передачи; и
iii) режим рекуперации выполняется во время операции переключения передачи.
2. Система управления по п. 1, в которой
электронный блок управления конфигурируется, чтобы выполнять изменение режима сгорания без управления крутящим моментом двигателя в направлении компенсации увеличения мощности двигателя посредством изменения режима сгорания.
3. Система управления по п. 1 или 2, в которой
операция воспламенения стехиометрической смеси - это операция двигателя внутреннего сгорания, при которой теоретическое соотношение воздух-топливо и соотношение воздух-топливо, близкое к теоретическому соотношению воздух-топливо, задаются в качестве целей,
операция воспламенения обедненной смеси - это операция двигателя внутреннего сгорания, при которой соотношение воздух-топливо, которое находится на более бедной стороне, чем цели операции воспламенения стехиометрической смеси, задается в качестве цели,
двигатель, работающий на обедненной смеси, - это двигатель внутреннего сгорания, сконфигурированный так, что выполняется всплеск обогащения смеси для временного изменения соотношения воздух-топливо в богатую сторону во время операции воспламенения обедненной смеси,
двигатель внутреннего сгорания конфигурируется, чтобы иметь возможность переключаться между операцией воспламенения стехиометрической смеси и операцией воспламенения обедненной смеси, двигатель внутреннего сгорания является двигателем, работающим на обедненной смеси, и
изменение режима сгорания, которое сопровождается увеличением мощности двигателя, соответствует переключению с операции воспламенения обедненной смеси на операцию воспламенения стехиометрической смеси или выполнению всплеска обогащения смеси.
4. Система управления по п. 1 или 2, в которой
электронный блок управления конфигурируется, чтобы выполнять изменение режима сгорания, после того как операция переключения передачи завершается, в случае, когда следующие условия iv) и v) формируются, и электронный блок управления конфигурируется, чтобы выполнять изменение режима сгорания в периоде фазы инерции во время операции переключения передачи в случае, когда условия iv) и vi) формируются:
iv) изменение режима сгорания сопровождается уменьшением мощности двигателя;
v) режим движения с потреблением мощности выполняется во время операции переключения передачи; и
vi) режим рекуперации выполняется во время операции переключения передачи.
5. Система управления по п. 4, в которой
операция воспламенения стехиометрической смеси - это операция двигателя внутреннего сгорания, при которой теоретическое соотношение воздух-топливо и соотношение воздух-топливо, близкое к теоретическому соотношению воздух-топливо, задаются в качестве целей,
операция воспламенения обедненной смеси - это операция двигателя внутреннего сгорания, при которой соотношение воздух-топливо, которое находится на более бедной стороне, чем цели операции воспламенения стехиометрической смеси, задается в качестве цели,
двигатель, работающий на обедненной смеси, - это двигатель внутреннего сгорания, сконфигурированный так, что выполняется всплеск обогащения смеси для временного изменения соотношения воздух-топливо в богатую сторону во время операции воспламенения обедненной смеси,
двигатель внутреннего сгорания конфигурируется, чтобы иметь возможность переключаться между операцией воспламенения стехиометрической смеси и операцией воспламенения обедненной смеси, двигатель внутреннего сгорания является двигателем, работающим на обедненной смеси,
изменение режима сгорания, которое сопровождается увеличением мощности двигателя, соответствует переключению с операции воспламенения обедненной смеси на операцию воспламенения стехиометрической смеси или выполнению всплеска обогащения смеси, и
изменение режима сгорания, которое сопровождается уменьшением мощности двигателя, соответствует переключению с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси.
6. Система управления для гибридного транспортного средства, где гибридное транспортное средство включает в себя двигатель внутреннего сгорания, аккумулятор, мотор-генератор и механизм трансмиссии, двигатель внутреннего сгорания приспособлен изменять режим сгорания, сопровождающийся изменением соотношения воздух-топливо, мотор-генератор электрически соединяется с аккумулятором, двигатель внутреннего сгорания и мотор-генератор предусматриваются на входной стороне механизма трансмиссии,
система управления содержит:
электронный блок управления, сконфигурированный, чтобы иметь возможность выборочно выполнять режим движения с потреблением мощности, в котором работа с потреблением мощности мотор-генератора выполняется с помощью электрической мощности аккумулятора, и режим рекуперации, в котором управление рекуперацией выполняется в мотор-генераторе с тем, чтобы заряжать аккумулятор, электронный блок управления сконфигурирован, чтобы выполнять изменение режима сгорания в периоде фазы инерции во время операции переключения передачи, или после того как операция переключения передачи завершается, в случае, когда запрос для изменения режима сгорания и запрос для переключения передачи механизма трансмиссии перекрываются, электронный блок управления сконфигурирован, чтобы выполнять изменение режима сгорания, после того как операция переключения передачи завершается, в случае, когда следующие условия i) и ii) формируются, и электронный блок управления сконфигурирован, чтобы выполнять изменение режима сгорания в периоде фазы инерции во время операции переключения передачи в случае, когда i) и iii) формируются:
i) изменение режима сгорания сопровождается уменьшением мощности двигателя;
ii) режим движения с потреблением мощности выполняется во время операции переключения передачи; и
iii) режим рекуперации выполняется во время операции переключения передачи.
7. Система управления по п. 6, в которой
операция воспламенения стехиометрической смеси - это операция двигателя внутреннего сгорания, при которой теоретическое соотношение воздух-топливо и соотношение воздух-топливо, близкое к теоретическому соотношению воздух-топливо, задаются в качестве целей,
операция воспламенения обедненной смеси - это операция двигателя внутреннего сгорания, при которой соотношение воздух-топливо, которое находится на более бедной стороне, чем цели операции воспламенения стехиометрической смеси, задается в качестве цели,
двигатель, работающий на обедненной смеси, - это двигатель внутреннего сгорания, сконфигурированный так, что выполняется всплеск обогащения смеси для временного изменения соотношения воздух-топливо в богатую сторону во время операции воспламенения обедненной смеси,
двигатель внутреннего сгорания конфигурируется, чтобы иметь возможность переключаться между операцией воспламенения стехиометрической смеси и операцией воспламенения обедненной смеси, двигатель внутреннего сгорания является двигателем, работающим на обедненной смеси, и
изменение режима сгорания, которое сопровождается уменьшением мощности двигателя, соответствует переключению с операции воспламенения стехиометрической смеси на операцию воспламенения обедненной смеси.
| JP 2000083303 A, 21.03.2000 | |||
| JP 2012240551 A, 10.12.2012 | |||
| JP 2011218945 A, 04.11.2011 | |||
| JP 2004203218 A, 22.07.2004. |
