Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства, которое выполняет последовательную выработку мощности в ходе движения и выработку мощности в режиме холостого хода в то время, когда транспортное средство остановлено.
Уровень техники
[0002] Традиционно, известно устройство управления выработкой мощности, которое увеличивает пороговое значение SOC аккумулятора, которое является пороговым значением для начала заряда, в случае состояния вождения, в котором звук при движении является громким. Таким образом, гибридное транспортное средство, которое запускает двигатель с уменьшенным SOC аккумулятора, чтобы заряжать аккумулятор с помощью генератора, выполнено с возможностью иметь два пороговых значения: пороговое значение SOC аккумулятора для запуска двигателя в то время, когда транспортное средство остановлено, и пороговое значение SOC аккумулятора в ходе движения. В силу этого задача заключается в том, чтобы уменьшать раздражение пассажира относительно шума (например, см. патентный документ 1).
Документы предшествующего уровня техники
Патентные документы
[0003] Патентный документ 1. Патент (Япония) номер 3013694
Сущность изобретения
Задача, решаемая изобретением
[0004] Тем не менее, традиционное устройство имеет два пороговых значения: пороговое значение SOC аккумулятора в то время, когда транспортное средство остановлено, и пороговое значение SOC аккумулятора в ходе движения. Следовательно, имеется проблема в том, что если остановка и трогание с места транспортного средства повторяется, возникает неустойчивость управления, при которой двигатель повторяет запуск и остановку, что увеличивает изменения звука двигателя и вызывает дискомфорт у пассажира.
[0005] С учетом вышеописанных проблем, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять устройство управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства, которое предотвращает возникновение дискомфорта у пассажира в сценарии движения, в котором повторяются остановки и трогания с места.
Средство решения задачи
[0006] Чтобы решить задачу, описанную выше, гибридное транспортное средство настоящего изобретения содержит первый электромотор, который механически соединен с ведущим колесом и который главным образом используется для приведения в движение для обеспечения движения, второй электромотор, который механически соединен с двигателем внутреннего сгорания, и аккумулятор, который электрически соединен с первым электромотором и вторым электромотором.
Это гибридное транспортное средство содержит контроллер выработки мощности, который выполняет последовательную выработку мощности, при которой электрическая мощность вырабатывается посредством второго электромотора посредством приема движущей силы из двигателя внутреннего сгорания при движении с использованием первого электромотора в качестве источника приведения в движение, и выработку мощности в режиме холостого хода, при которой электрическая мощность вырабатывается посредством, по меньшей мере, одного из первого электромотора и второго электромотора посредством приема движущей силы из двигателя внутреннего сгорания в то время, когда транспортное средство остановлено.
Контроллер выработки мощности задает пороговое значение зарядной емкости аккумулятора для начала последовательной выработки мощности, при котором начинается последовательная выработка мощности, и пороговое значение зарядной емкости аккумулятора для начала выработки мощности в режиме холостого хода, при котором начинается выработка мощности в режиме холостого хода, равными идентичному значению. Идентичное значение является значением, которое поддерживает зарядную емкость аккумулятора в диапазоне, в котором необязательно ограничивать выходную мощность первого электромотора в ходе движения.
Преимущества изобретения
[0007] Следовательно, пороговое значение зарядной емкости аккумулятора для начала последовательной выработки мощности, при котором начинается последовательная выработка мощности, и пороговое значение зарядной емкости аккумулятора для начала выработки мощности в режиме холостого хода, при котором начинается выработка мощности в режиме холостого хода, задаются равными идентичному значению посредством контроллера выработки мощности.
Таким образом, посредством задания порогового значения для начала последовательной выработки мощности и порогового значения для начала выработки мощности в режиме холостого хода равными идентичному значению, остановка и запуск двигателя внутреннего сгорания не повторяются в сценарии движения, в котором повторяются остановки и трогания с места, к примеру, при движении в очень плотном трафике.
Как результат, можно предотвращать возникновение дискомфорта у пассажира в сценарии движения, в котором повторяются остановки и трогания с места.
Краткое описание чертежей
[0008] Фиг. 1 является общей схемой системы, иллюстрирующей приводную систему и систему управления гибридного транспортного средства, к которому применяется устройство управления выработкой мощности первого варианта осуществления.
Фиг. 2 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию системы управления системы управления переключением передач многоступенчатой зубчатой трансмиссии, смонтированной в гибридном транспортном средстве, к которому применяется устройство управления выработкой мощности первого варианта осуществления.
Фиг. 3 является кратким схематичным видом карты переключения передач, иллюстрирующим принцип переключения схемы переключения передач в многоступенчатой зубчатой трансмиссии, смонтированной в гибридном транспортном средстве, к которому применяется устройство управления выработкой мощности первого варианта осуществления.
Фиг. 4 является таблицей состояний зацепления, иллюстрирующей схемы переключения передач согласно позициям переключения трех зацепляющих муфт в многоступенчатой зубчатой трансмиссии, смонтированной в гибридном транспортном средстве, к которому применяется устройство управления выработкой мощности первого варианта осуществления.
Фиг. 5 является первой картой графика переключения передач, иллюстрирующей область переключения схемы переключения передач, которая выбирается в ходе движения, когда SOC аккумулятора находится в области от порогового значения для завершения выработки мощности до верхнего предельного значения SOCmax.
Фиг. 6 является второй картой графика переключения передач, иллюстрирующей область переключения схемы переключения передач, которая выбирается в ходе движения, когда SOC аккумулятора находится в области от нуля до порогового значения для начала выработки мощности.
Фиг. 7 является третьей картой графика переключения передач, иллюстрирующей область переключения схемы переключения передач, которая выбирается в ходе движения, когда SOC аккумулятора находится в области от порогового значения для начала выработки мощности до порогового значения для завершения выработки мощности.
Фиг. 8 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей последовательность операций процесса управления выработкой мощности, который выполняется в гибридном модуле управления первого варианта осуществления.
Фиг. 9 является схемой, иллюстрирующей случай, в котором пороговое значение для начала выработки мощности первого варианта осуществления выравнивается с первым общим пороговым значением для начала выработки мощности, и является картой управления энергией, иллюстрирующей SOC аккумулятора и частоту вращения двигателя в первом варианте осуществления.
Фиг. 10 является схемой потока крутящего момента, иллюстрирующей тракт передачи крутящего момента ICE и крутящего момента MG1 в многоступенчатой зубчатой трансмиссии, когда схема переключения передач "EV первая ICE-" выбирается во время последовательной выработки мощности.
Фиг. 11 является схемой потока крутящего момента, иллюстрирующей тракт передачи крутящего момента ICE в многоступенчатой зубчатой трансмиссии, когда схема переключения передач "ICE первая EV-" выбирается во время выработки мощности в режиме холостого хода.
Фиг. 12 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей последовательность операций процесса управления выработкой мощности, который выполняется в гибридном модуле управления второго варианта осуществления.
Фиг. 13 является схемой, иллюстрирующей случай, в котором пороговое значение для начала выработки мощности второго варианта осуществления выравнивается со вторым общим пороговым значением для начала выработки мощности, и является картой управления энергией, иллюстрирующей SOC аккумулятора и частоту вращения двигателя во втором варианте осуществления.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
[0009] Ниже описывается предпочтительный вариант осуществления для реализации устройства управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства согласно настоящему изобретению на основе первого и второго вариантов осуществления, проиллюстрированных на чертежах.
Первый вариант осуществления
[0010] Сначала описывается конфигурация.
Устройство управления выработкой мощности первого варианта осуществления применяется к гибридному транспортному средству (одному примеру гибридного транспортного средства), содержащему, в качестве компонентов приводной системы, один двигатель, два мотора/генератора и многоступенчатую зубчатую трансмиссию, имеющую три зацепляющих муфты. Ниже отдельно описываются "общая конфигурация системы", "конфигурация системы управления переключением передач", "конфигурация ступеней переключения передач" и "конфигурация процесса управления выработкой мощности" относительно конфигурации устройства для управления выработкой мощности гибридного транспортного средства в первом варианте осуществления.
[0011] Общая конфигурация системы
Фиг. 1 иллюстрирует приводную систему и систему управления гибридного транспортного средства, к которому применяется устройство управления выработкой мощности первого варианта осуществления. Ниже описывается общая конфигурация системы на основе фиг. 1.
[0012] Приводная система гибридного транспортного средства содержит двигатель ICE внутреннего сгорания, первый мотор/генератор MG1, второй мотор/генератор MG2 и многоступенчатую зубчатую трансмиссию 1 (механизм разделения мощности), имеющую три зацепляющих муфты C1, C2 и C2, как проиллюстрировано на фиг. 1. "ICE" является сокращением для "двигателя внутреннего сгорания".
[0013] Двигатель ICE внутреннего сгорания представляет собой, например, бензиновый двигатель или дизельный двигатель, расположенный в переднем отсеке транспортного средства, так что направление коленчатого вала находится в направлении ширины транспортного средства. Двигатель ICE внутреннего сгорания соединяется с картером 10 трансмиссии для многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1, и выходной вал двигателя внутреннего сгорания соединяется с первым валом 11 многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1. Двигатель ICE внутреннего сгорания по существу выполняет запуск от MG2, при котором второй мотор/генератор MG2 используется в качестве стартерного мотора. Тем не менее, стартерный мотор 2 остается для готовности к такой ситуации, когда не может обеспечиваться запуск от MG2 с использованием аккумулятора 3 с высоким уровнем мощности, к примеру, во время экстремального холода.
[0014] Первый мотор/генератор MG1 и второй мотор/генератор MG2 представляют собой синхронные электромоторы с постоянными магнитами, использующие трехфазный переменный ток и имеющие аккумулятор 3 с высоким уровнем мощности в качестве общего источника мощности. Статор первого мотора/генератора MG1 крепится к картеру первого мотора/генератора MG1, и картер крепится к картеру 10 трансмиссии для многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1. Затем вал первого электромотора, интегрированный с ротором первого мотора/генератора MG1, соединяется со вторым валом 12 многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1. Статор второго мотора/генератора MG2 крепится к картеру второго мотора/генератора MG2, и картер крепится к картеру 10 трансмиссии для многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1. Затем вал второго электромотора, интегрированный с ротором второго мотора/генератора MG2, соединяется с шестым валом 16 многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1. Первый инвертор 4, который преобразует постоянный ток в трехфазный переменный ток в ходе подачи мощности и преобразует трехфазный переменный ток в постоянный ток в ходе рекуперации, соединяется с обмоткой статора первого мотора/генератора MG1 через первый жгут 5 проводов переменного тока. Второй инвертор 6, который преобразует постоянный ток в трехфазный переменный ток в ходе подачи мощности и преобразует трехфазный переменный ток в постоянный ток в ходе рекуперации, соединяется с обмоткой статора второго мотора/генератора MG2 через второй жгут 7 проводов переменного тока. Аккумулятор 3 с высоким уровнем мощности, первый инвертор 4 и второй инвертор 6 соединяются посредством жгута 8 проводов постоянного тока через распределительную коробку 9.
[0015] Многоступенчатая зубчатая трансмиссия 1 представляет собой трансмиссию с нормальным вводом в зацепление, содержащую множество зубчатых пар, имеющих различные передаточные отношения, и содержит шесть валов-шестерней 11-16, содержащих шестерни и расположенных параллельно друг другу в картере 10 трансмиссии, и три зацепляющие муфты C1, C2, C3 для выбора зубчатой пары. Первый вал 11, второй вал 12, третий вал 13, четвертый вал 14, пятый вал 15 и шестой вал 16 предоставляются в качестве валов-шестерней. Первая зацепляющая муфта C1, вторая зацепляющая муфта C2 и третья зацепляющая муфта C3 предоставляются в качестве зацепляющих муфт. Картер 10 трансмиссии содержит электрический масляный насос 20, который подает смазочное масло в участки ввода в зацепление шестерней и участки осевого подшипника внутри картера.
[0016] Первый вал 11 соединяется с двигателем ICE внутреннего сгорания, и первая шестерня 101, вторая шестерня 102 и третья шестерня 103 располагаются на первом валу 11 в порядке с правой стороны на фиг. 1. Первая шестерня 101 предоставляется как единое целое (что включает в себя закрепление как единого целого) на первом валу 11. Вторая шестерня 102 и третья шестерня 103 представляют собой шестерни холостого хода, в которых контактные участки, выступающие в осевом направлении, вставляются на внешний периметр первого вала 11, и предоставляются таким образом, что они могут соединяться с возможностью приведения в действие с первым валом 11 через вторую зацепляющую муфту C2.
[0017] Второй вал 12 соединяется с первым мотором/генератором MG1 и представляет собой цилиндрический вал, коаксиально расположенный с осью, совмещенной с позицией внешней стороны первого вала 11, и четвертая шестерня 104 и пятая шестерня 105 располагаются на втором валу 12 в порядке с правой стороны на фиг. 1. Четвертая шестерня 104 и пятая шестерня 105 предоставляются как единое целое (что включает в себя закрепление как единого целого) на втором валу 12.
[0018] Третий вал 13 представляет собой вал, расположенный на стороне выходного вала многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1, и шестая шестерня 106, седьмая шестерня 107, восьмая шестерня 108, девятая шестерня 109 и десятая шестерня 110 располагаются на третьем валу 13, в порядке с правой стороны на фиг. 1. Шестая шестерня 106, седьмая шестерня 107 и восьмая шестерня 108 предоставляются как единое целое (что включает в себя закрепление как единого целого) на третьем валу 13. Девятая шестерня 109 и десятая шестерня 110 представляют собой шестерни холостого хода, в которых контактные участки, выступающие в осевом направлении, вставляются на внешний периметр третьего вала 13, и предоставляются таким образом, что они могут соединяться с возможностью приведения в действие с третьим валом 13 через третью зацепляющую муфту C3. Затем шестая шестерня 106 вводится в зацепление со второй шестерней 102 первого вала 11, седьмая шестерня 107 вводится в зацепление с шестнадцатой шестерней 116 дифференциала 17, и восьмая шестерня 108 вводится в зацепление с третьей шестерней 103 первого вала 11. Девятая шестерня 109 вводится в зацепление с четвертой шестерней 104 второго вала 12, и десятая шестерня 110 вводится в зацепление с пятой шестерней 105 второго вала 12.
[0019] Четвертый вал 14 имеет оба конца, поддерживаемые на картере 10 трансмиссии, с одиннадцатой шестерней 111, двенадцатой шестерней 112 и тринадцатой шестерней 113, расположенными на четвертом валу 14, в порядке с правой стороны на фиг. 1. Одиннадцатая шестерня 111 предоставляется как единое целое (что включает в себя закрепление как единого целого) на четвертом валу 14. Двенадцатая шестерня 112 и тринадцатая шестерня 113 представляют собой шестерни холостого хода, в которых контактные участки, выступающие в осевом направлении, вставляются на внешний периметр четвертого вала 14, и предоставляются таким образом, что они могут соединяться с возможностью приведения в действие с четвертым валом 14 через первую зацепляющую муфту C1. Затем одиннадцатая шестерня 111 вводится в зацепление с первой шестерней 101 первого вала 11, двенадцатая шестерня 112 вводится в зацепление со второй шестерней 102 первого вала 11, и тринадцатая шестерня 113 вводится в зацепление с четвертой шестерней 104 второго вала 12.
[0020] Пятый вал 15 имеет оба конца, поддерживаемые на картере 10 трансмиссии, и четырнадцатая шестерня 114, которая вводится в зацепление с одиннадцатой шестерней 111 четвертого вала 14, предоставляется как единое целое с ним (что включает в себя закрепление как единого целого).
[0021] Шестой вал 16 соединяется со вторым мотором/генератором MG2, и пятнадцатая шестерня 115, которая вводится в зацепление с четырнадцатой шестерней 114 пятого вала 15, предоставляется как единое целое с ним (что включает в себя закрепление как единого целого).
[0022] Второй мотор/генератор MG2 и двигатель ICE внутреннего сгорания механически соединяются друг с другом посредством зубчатой передачи, сконфигурированной из пятнадцатой шестерни 115, четырнадцатой шестерни 114, одиннадцатой шестерни 111 и первой шестерни 101, которые вводятся в зубчатое зацепление друг с другом. Зубчатая передача служит в качестве редукторной передачи, которая замедляет частоту вращения MG2 во время запуска от MG2 двигателя ICE внутреннего сгорания посредством второго мотора/генератора MG2, и служит в качестве повышающей передачи, которая ускоряет частоту вращения двигателя во время выработки мощности MG2 для выработки вторым мотором/генератором MG2, посредством приведения в действие двигателя ICE внутреннего сгорания.
[0023] Первая зацепляющая муфта C1 представляет собой кулачковую муфту, размещенную между двенадцатой шестерней 112 и тринадцатой шестерней 113 четвертого вала 14, и зацепляется посредством перемещения при зацеплении в состоянии синхронизации вращения, в силу отсутствия механизма синхронизации. Когда первая зацепляющая муфта C1 находится в левой позиции зацепления (слева), четвертый вал 14 и тринадцатая шестерня 113 соединяются с возможностью приведения в действие. Когда первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции нейтрали (N), четвертый вал 14 и двенадцатая шестерня 112 расцепляются, и четвертый вал 14 и тринадцатая шестерня 113 расцепляются. Когда первая зацепляющая муфта C1 находится в правой позиции зацепления (справа), четвертый вал 14 и двенадцатая шестерня 112 соединяются с возможностью приведения в действие.
[0024] Вторая зацепляющая муфта C2 представляет собой кулачковую муфту, размещенную между второй шестерней 102 и третьей шестерней 103 первого вала 11, и зацепляется посредством перемещения при зацеплении в состоянии синхронизации вращения, в силу отсутствия механизма синхронизации. Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в левой позиции зацепления (слева), первый вал 11 и третья шестерня 103 соединяются с возможностью приведения в действие. Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции нейтрали (N), первый вал 11 и вторая шестерня 102 расцепляются, и первый вал 11 и третья шестерня 103 расцепляются. Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в правой позиции зацепления (справа), первый вал 11 и вторая шестерня 102 соединяются с возможностью приведения в действие.
[0025] Третья зацепляющая муфта C3 размещена между девятой шестерней 109 и десятой шестерней 110 третьего вала 13, и зацепляется посредством перемещения при зацеплении в состоянии синхронизации вращения, в силу отсутствия механизма синхронизации. Когда третья зацепляющая муфта C3 находится в левой позиции зацепления (слева), третий вал 13 и десятая шестерня 110 соединяются с возможностью приведения в действие. Когда третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции нейтрали (N), третий вал 13 и девятая шестерня 109 расцепляются, и третий вал 13 и десятая шестерня 110 расцепляются. Когда третья зацепляющая муфта C3 находится в правой позиции зацепления (справа), третий вал 13 и девятая шестерня 109 соединяются с возможностью приведения в действие. Затем шестнадцатая шестерня 116, которая вводится в зацепление с седьмой шестерней 107, предоставленной как единое целое (что включает в себя закрепление как единого целого) с третьим валом 13 многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1, соединяется с левым и правым ведущими колесами 19 через дифференциал 17 и левый и правый ведущие валы 18.
[0026] Система управления гибридного транспортного средства содержит гибридный модуль 21 управления, модуль 22 управления мотором, модуль 23 управления трансмиссией и модуль 24 управления двигателем, как проиллюстрировано на фиг. 1.
[0027] Гибридный модуль 21 управления (аббревиатура: "HCM") представляет собой интегральное средство управления для того, чтобы надлежащим образом управлять энергопотреблением всего транспортного средства. Этот гибридный модуль 21 и другие модули управления (модуль 22 управления мотором, модуль 23 управления трансмиссией, модуль 24 управления двигателем и т.д.) соединяются посредством линии 25 CAN-связи таким образом, чтобы допускать двунаправленный обмен информацией. "CAN" в линии 25 CAN-связи является аббревиатурой для "контроллерной сети".
[0028] Модуль 22 управления мотором (аббревиатура: "MCU") выполняет управление подачей питания, управление рекуперацией и т.п. первого мотора/генератора MG1 и второго мотора/генератора MG2, посредством команд управления в первый инвертор 4 и второй инвертор 6. Режимы управления для первого мотора/генератора MG1 и второго мотора/генератора MG2 представляют собой "управление крутящим моментом" и "FB-управление по частоте вращения". При "управлении крутящим моментом", выполняется управление, при котором фактический крутящий момент мотора принудительно придерживается целевого крутящего момента мотора, когда определяется целевой крутящий момент мотора, который должен совместно использоваться относительно целевого крутящего момента. При "FB-управлении по частоте вращения", выполняется управление, в котором определяется целевая частота вращения мотора, с которой синхронизируются частоты вращения входного/выходного вала муфты, и крутящий FB-момент выводится таким образом, чтобы обеспечить схождение фактической частоты вращения мотора с целевой частотой вращения мотора, когда имеется запрос на переключение передач, чтобы вводить в зацепление и зацеплять любую из зацепляющих муфт C1, C2, C3 в ходе движения.
[0029] Модуль 23 управления трансмиссией (аббревиатура: "TMCU") выполняет управление переключением передач для переключения схемы переключения передач многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1, посредством вывода команды управления током в электрические актуаторы 31, 32, 33 (см. фиг. 2), на основе предварительно определенной входной информации. При этом управлении переключением передач, зацепляющие муфты C1, C2, C3 избирательно полностью зацепляются/расцепляются, и зубчатая пара, участвующая в передаче мощности, выбирается из множества пар зубчатых пар. Здесь, во время запроса на переключение передач, чтобы зацеплять любую из расцепленных зацепляющих муфт C1, C2, C3, с тем чтобы подавлять частоту дифференциального вращения между входным/выходным валом муфты, чтобы обеспечивать ввод в зацепление и зацепление, FB-управление по частоте вращения (управление синхронизацией вращения) первого мотора/генератора MG1 или второго мотора/генератора MG2 используется в комбинации.
[0030] Модуль 24 управления двигателем (аббревиатура: "ECU") выполняет управление запуском двигателя ICE внутреннего сгорания, управление остановкой двигателя ICE внутреннего сгорания, управление отсечкой топлива и т.п., посредством вывода команды управления в модуль 22 управления мотором, свечу зажигания, актуатор впрыска топлива и т.п., на основе предварительно определенной входной информации.
[0031] Конфигурация системы управления переключением передач
Многоступенчатая зубчатая трансмиссия 1 согласно первому варианту осуществления отличается тем, что эффективность достигается посредством уменьшения сопротивления вследствие торможения посредством использования, в качестве элементов переключения передач, зацепляющих муфт C1, C2, C3 (кулачковой муфты), которые вводятся в зацепление и полностью зацепляются. Далее, когда имеется запрос на переключение передач, чтобы вводить в зацепление и зацеплять любую из зацепляющих муфт C1, C2, C3, частоты дифференциального вращения входного/выходного вала муфты синхронизируются посредством первого мотора/генератора MG1 (когда зацепляющая муфта C3 зацепляется) или второго мотора/генератора MG2 (когда зацепляющие муфты C1, C2 зацепляются), и ход зацепления начинается, как только частота вращения попадает в диапазон частот вращения при определении синхронизации, чтобы реализовывать переключение передач. Помимо этого, когда имеется запрос на переключение передач, чтобы расцеплять любую из зацепленных зацепляющих муфт C1, C2, C3, передаточный крутящий момент муфты расцепляющей муфты уменьшается, и ход расцепления начинается, как только крутящий момент становится равным или меньше значения определения крутящего момента расцепления, чтобы реализовывать переключение передач. Ниже описывается конфигурация системы управления переключением передач многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1 на основе фиг. 2.
[0032] Система управления переключением передач содержит, в качестве зацепляющих муфт, первую зацепляющую муфту C1, вторую зацепляющую муфту C2 и третью зацепляющую муфту C3, как проиллюстрировано на фиг. 2. Первый электрический актуатор 31 для операции переключения передач с помощью C1, C2, второй электрический актуатор 32 для операции выбора C1, C2 и третий электрический актуатор 33 для операции переключения передач с помощью C3 предоставляются в качестве актуаторов. Рабочий механизм 40 выбора C1/C2, рабочий механизм 41 переключения передач с помощью C1, рабочий механизм 42 переключения передач с помощью C2 и рабочий механизм 43 переключения передач с помощью C3 предоставляются в качестве механизмов переключения, которые преобразуют операции актуатора в операции зацепления/расцепления муфты. Кроме того, модуль 23 управления трансмиссией предоставляется в качестве средства управления первого электрического актуатора 31, второго электрического актуатора 32 и третьего электрического актуатора 33.
[0033] Первая зацепляющая муфта C1, вторая зацепляющая муфта C2 и третья зацепляющая муфта C3 представляют собой кулачковые муфты, которые переключаются между позицией нейтрали (N: расцепленной позицией), левой позицией зацепления (слева: позицией полного зацепления левосторонней муфты) и правой позицией зацепления (справа: позицией полного зацепления правосторонней муфты). Зацепляющие муфты C1, C2, C3 имеют идентичную конфигурацию, содержащую соединительные втулки 51, 52, 53; левые кольца 54, 55, 56 кулачковой муфты; и правые кольца 57, 58, 59 кулачковой муфты. Соединительные втулки 51, 52, 53 предоставляются таким образом, что они могут иметь ход в осевом направлении посредством шлицевого соединения через ступицу, которая не показана, прикрепленную к четвертому валу 14, первому валу 11 и третьему валу 13, и имеют собачки 51a, 51b; 52a, 52b; 53a, 53b, имеющие с обеих сторон плоские верхние поверхности. Кроме того, вилочные канавки 51c, 52c, 53c предоставляются в круговых центральных участках соединительных втулок 51, 52, 53. Левые кольца 54, 55, 56 кулачковой муфты крепятся к контактным участкам шестерней 113, 103,110, которые представляют собой левые шестерни холостого хода зацепляющих муфт C1, C2, C3 и имеют собачки 54a, 55a, 56a с плоскими верхними поверхностями, которые расположены напротив собачек 51a, 52a,53a. Правые кольца 57, 58, 59 кулачковой муфты крепятся к контактным участкам шестерней 112, 102, 109, которые представляют собой правые промежуточные шестерни зацепляющих муфт C1, C2, C3 и имеют собачки 57b, 58b, 59b с плоскими верхними поверхностями, которые расположены напротив собачек 51b, 52b, 53b.
[0034] Рабочий механизм 40 выбора C1/C2 представляет собой механизм для выбора между первой позицией для выбора соединения между первым электрическим актуатором 31 и рабочим механизмом 41 переключения передач с помощью C1 и второй позицией для выбора соединения между первым электрическим актуатором 31 и рабочим механизмом 42 переключения передач с помощью C2. При выборе первой позиции стержень 62 переключения передач и стержень 64 переключения передач первой зацепляющей муфты C1 соединяются и стержень 65 переключения передач второй зацепляющей муфты C2 стопорится в нейтральной позиции. При выборе второй позиции стержень 62 переключения передач и стержень 65 переключения передач второй зацепляющей муфты C2 соединяются и стержень 64 переключения передач первой зацепляющей муфты C1 стопорится в нейтральной позиции. Таким образом, механизм является таким, что при выборе позиции из числа первой позиции и второй позиции, в которую переключается одна из зацепляющих муфт, другая зацепляющая муфта стопорится и закрепляется в позиции нейтрали.
[0035] Рабочий механизм 41 переключения передач с помощью C1, рабочий механизм 42 переключения передач с помощью C2 и рабочий механизм 43 переключения передач с помощью C3 преобразуют поворотные движения электрических актуаторов 31, 33 в осевые движения хода соединительных втулок 51, 52, 53. Все рабочие механизмы 41, 42, 43 переключения передач имеют идентичную конфигурацию, при этом содержат поворотные тяги 61, 63, стержни 62, 64, 65, 66 переключения передач и вилки 67, 68, 69 переключения передач. Один конец каждой из поворотных тяг 61, 63 предоставляется к валам актуаторов электрических актуаторов 31, 33, а другой конец соединяется с одним из стержней 64, 66 переключения передач (или со стержнем 65 переключения передач), соответственно, так, чтобы быть относительно смещаемым. Стержни 64, 65 и 66 переключения передач выполнены с возможностью допускать расширение и сжатие согласно абсолютной величине и направлению передающей силы стержня, посредством размещения пружин 64a, 65a, 66a в позициях разделения стержней. Один конец каждой из вилок 67, 68, 69 переключения передач крепится к одному из стержней 64, 65, 66 переключения передач, и другой конец располагается в одной из вилочных канавок 51c, 52c, 53c соединительных втулок 51, 52, 53.
[0036] Модуль 23 управления трансмиссией вводит сигналы датчиков и сигналы переключения из датчика 71 скорости транспортного средства, датчика 72 величины открытия позиции педали акселератора, датчика 73 частоты вращения выходного трансмиссионного вала, датчика 74 частоты вращения двигателя, датчика 75 частоты вращения MG1, датчика 76 частоты вращения MG2, переключателя 77 режима движения, датчика 78 SOC аккумулятора и т.п. Датчик 73 частоты вращения выходного трансмиссионного вала предоставляется относительно концевого участка вала для третьего вала 13 и определяет частоту вращения вала для третьего вала 13. В таком случае, предоставляется модуль сервоуправления позицией (например, сервосистема позиционирования посредством PID-управления), который управляет полным зацеплением и расцеплением зацепляющих муфт C1, C2, C3, определенным посредством позиций соединительных втулок 51, 52 и 53. Модуль сервоуправления позицией вводит сигналы датчиков из датчика 81 позиции первой втулки, датчика 82 позиции второй втулки и датчика 83 позиции третьей втулки. После этого считываются значения датчиков для датчиков 81, 82, 83 позиции втулки, и ток прикладывается к электрическим актуаторам 31, 32, 33 таким образом, что позиции соединительных втулок 51, 52, 53 находятся в расцепленной позиции или позиции зацепления согласно ходу зацепления. Таким образом, посредством задания зацепленного состояния, в котором собачки, приваренные к соединительным втулкам 51, 52, 53, и собачки, приваренные к промежуточным шестерням, находятся в позициях зацепления, полностью зацепленных между собой, промежуточные шестерни соединяются с возможностью приведения в действие с четвертым валом 14, первым валом 11 и третьим валом 13. С другой стороны, посредством задания расцепленного состояния, в котором собачки, приваренные к соединительным втулкам 51, 52, 53, и собачки, приваренные к промежуточным шестерням, находятся в позициях отсутствия зацепления посредством смещения соединительных втулок 51, 52, 53 в осевом направлении, промежуточные шестерни отсоединяются от четвертого вала 14, первого вала 11 и третьего вала 13.
[0037] Конфигурация ступеней переключения передач
Многоступенчатая зубчатая трансмиссия 1 первого варианта осуществления отличается тем, что уменьшение размера достигается посредством уменьшения потерь при передаче мощности в силу отсутствия элемента поглощения дифференциального вращения, такого как жидкостное сцепление, и посредством уменьшения ступеней переключения передач ICE посредством предоставления использования усиления мотора для двигателей ICE внутреннего сгорания (ступени EV-переключения передач: 1-2 скорость, ступени ICE-переключения передач: 1-4 скорость). Ниже описывается конфигурация ступеней переключения передач многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1 на основе фиг. 3 и фиг. 4.
[0038] Используется принцип схемы переключения передач, в котором когда скорость VSP транспортного средства находится в начальной области, равной или меньшей предварительно определенной скорости транспортного средства VSP0, поскольку многоступенчатая зубчатая трансмиссия 1 не имеет элемента трогания с места (проскальзывающего элемента), трогание с места за счет мотора (EV-трогание с места) посредством только движущей силы мотора выполняется в "EV-режиме", как проиллюстрировано на фиг. 3. После этого, в области движения, когда потребность в движущей силе является большой, используется "параллельный HEV-режим", в котором движущая сила двигателя усиливается посредством движущей силы мотора, как проиллюстрировано на фиг. 3. Таким образом, по мере того, как скорость VSP транспортного средства увеличивается, ступени ICE-переключения передач переключаются с "(ICE первая ->) ICE вторая -> ICE третья -> ICE четвертая", и ступени EV-переключения передач переключаются с "EV первая -> EV вторая". Следовательно, на основе принципа ступеней переключения передач, проиллюстрированного на фиг. 3, создается карта переключения передач для выдачи запросов на переключение передач для переключения ступеней переключения передач.
[0039] Все схемы переключения передач, получаемые посредством многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1, имеющей зацепляющие муфты C1, C2, C3 являются такими, как показано на фиг. 4. На фиг. 4, "блокировка" представляет ступень взаимной блокировки переключения передач, которая не является применимой в качестве ступени переключения передач, "EV-" представляет состояние, в котором первый мотор/генератор MG1 не соединен с возможностью приведения в действие с ведущими колесами 19, и "ICE-" представляет состояние, в котором ICE двигателя внутреннего сгорания не соединен с возможностью приведения в действие с ведущими колесами 19. Каждая из ступеней переключения передач описывается ниже.
[0040] Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в "N", а третья зацепляющая муфта C3 находится в "N", следующие схемы переключения передач получаются согласно позиции первой зацепляющей муфты C1. "EV- ICEgen" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "слева", "нейтраль" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в "N", и "EV- ICE третья" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "справа". Здесь, схема переключения передач "EV- ICEgen" представляет собой схему переключения передач, выбранную во время выработки мощности в режиме холостого хода MG1, в которой мощность вырабатывается в первом моторе/генераторе MG1 посредством двигателя ICE внутреннего сгорания, когда транспортное средство остановлено, или во время двухприводной выработки мощности в режиме холостого хода, в которой выработка мощности MG2 выполняется в дополнение к выработке мощности MG1. Ступень переключения передач "нейтраль" представляет собой ступень переключения передач, выбранную во время выработки мощности в режиме холостого хода MG2, при которой мощность вырабатывается во втором моторе/генераторе MG2 посредством двигателя ICE внутреннего сгорания, когда транспортное средство остановлено.
[0041] Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в "N", а третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "слева", следующие схемы переключения передач получаются согласно позиции первой зацепляющей муфты C1. "EV первая ICE первая" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "слева", "EV первая ICE-" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в "N", и "EV первая ICE третья" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "справа".
Здесь, схема переключения передач "EV первая ICE-" представляет собой схему переключения передач, выбранную для "EV-режима", в которой двигатель ICE внутреннего сгорания остановлен, и движение выполняется посредством первого мотора/генератора MG1, или для "последовательного HEV-режима", в которой EV-движение на первой скорости выполняется посредством первого мотора/генератора MG1 в то время, когда мощность вырабатывается во втором моторе/генераторе MG2 посредством двигателя ICE внутреннего сгорания. Кроме того, схема переключения передач "EV первая ICE-" представляет собой схему переключения передач, выбранную во время выработки мощности MG2 в режиме холостого хода, при которой мощность вырабатывается во втором моторе/генераторе MG2 посредством двигателя ICE внутреннего сгорания, когда транспортное средство остановлено, и первый мотор/генератор MG1 остается механически соединенным с ведущими колесами 19.
[0042] Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "слева", и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "слева", "EV первая ICE вторая" получается, если позиция первой зацепляющей муфты C1 находится в "N". Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "слева", а третья зацепляющая муфта C3 находится в "N", следующие схемы переключения передач получаются согласно позиции первой зацепляющей муфты C1. "EV 1,5 ICE вторая" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "слева", и "EV- ICE вторая" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в "N". Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "слева", а третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "справа", "EV вторая ICE вторая" получается, если позиция первой зацепляющей муфты C1 находится в "N".
[0043] Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в "N", а третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "справа", следующие схемы переключения передач получаются согласно позиции первой зацепляющей муфты C1. "EV вторая ICE третья" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "слева", "EV вторая ICE-" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в "N", и "EV вторая ICE третья" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "справа".
Здесь, схема переключения передач "EV вторая ICE-" представляет собой схему переключения передач, выбранную для "EV-режима", в которой двигатель ICE внутреннего сгорания остановлен, и движение выполняется посредством первого мотора/генератора MG1, или для "последовательного HEV-режима", в которой EV-движение на второй скорости выполняется посредством первого мотора/генератора MG1 в то время, когда мощность вырабатывается во втором моторе/генераторе MG2 посредством двигателя ICE внутреннего сгорания.
[0044] Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "справа", а третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "справа", "EV вторая ICE четвертая" получается, если позиция первой зацепляющей муфты C1 находится в "N". Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "справа", а третья зацепляющая муфта C3 находится в "N", следующие схемы переключения передач получаются согласно позиции первой зацепляющей муфты C1. "EV 2,5 ICE четвертая" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "слева", и "EV- ICE четвертая" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в "N". Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "справа", и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "слева", "EV первая ICE четвертая" получается, если позиция первой зацепляющей муфты C1 находится в "N".
[0045] Далее описывается способ отделять "схему переключения передач для нормального использования" от всех вышеописанных схем переключения передач, достигаемых посредством комбинаций зацепления зацепляющих муфт C1, C2, C3.
Во-первых, схемы переключения передач за исключением "схем переключения передач при взаимной блокировке (перекрестная штриховка на фиг. 4)" и "схем переключения передач, которые не могут выбираться посредством механизма переключения передач (штриховка вправо-вверх на фиг. 4)" из всех схем переключения передач, должны представлять собой множество схем переключения передач, которые могут достигаться посредством многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1. Здесь, схемы переключения передач, которые не могут выбираться посредством механизма переключения передач, упоминаются как "EV 1,5 ICE вторая", при которой первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "слева", а вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "слева", и "EV 2,5 ICE четвертая", при которой первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "слева", а вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "справа". Причина, по которой эти схемы переключения передач не могут выбираться посредством механизма переключения передач, состоит в том, что один первый электрический актуатор 31 представляет собой актуатор переключения передач, который совместно используется для использования с двумя зацепляющими муфтами C1, C2, и в том, что одна из зацепляющих муфт стопорится в позиции нейтрали посредством рабочего механизма 40 выбора C1/C2.
[0046] Затем схемы переключения передач за исключением "схем переключения передач, не используемых в нормальном режиме (штриховка "вправо вниз" на фиг. 4)" и "схем переключения передач, используемых с низким SOC и т.д. (рамка с пунктирной линией на фиг. 4)" из множества схем переключения передач, которые могут достигаться посредством многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1, должны представлять собой "схемы переключения передач для нормального использования (рамка с жирной линией на фиг. 4)". Здесь, "схемы переключения передач, не используемые в нормальном режиме" представляют собой "EV вторая ICE третья" и "EV первая ICE четвертая", и "схемы переключения передач, используемые с низким SOC и т.д.", представляют собой " EV- ICE gen " и "EV первая ICE первая".
[0047] Следовательно, "схемы переключения передач для нормального использования" сконфигурированы посредством добавления "нейтрали" к схемам EV-переключения передач ("EV первая ICE-", "EV вторая ICE-"), схемам ICE-переключения передач ("EV- ICE вторая", "EV- ICE третья", "EV- ICE четвертая") и комбинированным схемам переключения передач ("EV первая ICE вторая", "EV первая ICE третья", "EV вторая ICE вторая", "EV вторая ICE третья", "EV вторая ICE четвертая").
[0048] Затем, на основе принципа схем переключения передач, проиллюстрированных на фиг. 3, три карты графика, т.е. первая карта map1 графика - третья карта map3 графика, задаются для выдачи запросов на переключение передач для переключения схемы переключения передач.
[0049] Фиг. 9, подробнее поясненный ниже, показывает карту управления энергией (управления энергией), иллюстрирующую SOC аккумулятора и частоту вращения двигателя первого варианта осуществления. Как проиллюстрировано на этой карте управления энергией, области для использования "первой карты map1 графика - третьей карты map3 графика" задаются согласно SOC аккумулятора.
Таким образом, первая карта map1 графика используется в области от среднего до высокого SOC (в области, показанной как map1 на чертеже), в которой SOC аккумулятора составляет от предварительно определенного значения SOC2 (порогового значения для завершения выработки мощности, первого общего порогового значения для завершения выработки мощности) до верхнего предельного значения SOCmax. Помимо этого, вторая карта map2 графика используется в области от низкого до среднего SOC (в области, показанной как map2 на чертеже), в которой SOC аккумулятора составляет от предварительно определенного значения SOC0, которое равно нулю, до предварительно определенного значения SOC1 (порогового значения для начала выработки мощности, первого общего порогового значения для начала выработки мощности). Кроме того, третья карта map3 графика используется в области среднего SOC (в области, показанной как map3 на чертеже), в которой SOC аккумулятора составляет от предварительно определенного значения SOC1 до предварительно определенного значения SOC2.
Ниже описываются конкретные примеры конфигураций вышеописанных "первой карты map1 графика - третьей карты map3 графика" на основе фиг. 5-7, соответственно.
[0050] "Первая карта map1 графика переключения передач", проиллюстрированная на фиг. 5, имеет скорость VSP транспортного средства и требуемую тормозную/движущую силу (движущую силу) в качестве осей координат; области выбора в координатной плоскости чертежа назначаются для выбора из множества схем переключения передач, которые составляют группу схем переключения передач для нормального использования.
Таким образом, на "первой карте map1 графика переключения передач", область выбора "EV первая" назначается области низких скоростей транспортного средства после трогания с места, в качестве области приведения в движение для обеспечения движения посредством нажатия педали акселератора. Затем области выбора "EV вторая", "EV первая ICE вторая", "EV первая ICE третья", "EV вторая ICE вторая", "EV вторая ICE третья" и "EV вторая ICE четвертая" назначаются области от промежуточных до высоких скоростей транспортного средства. Области рекуперативного торможения для движения по инерции с ногой, снятой с педали акселератора, включают в себя область выбора "EV первая", которая назначается области низких скоростей транспортного средства, и область выбора "EV вторая", которая назначается области от промежуточных до высоких скоростей транспортного средства.
[0051] "Вторая карта map2 графика переключения передач", проиллюстрированная на фиг. 6, имеет скорость VSP транспортного средства и требуемую тормозную/движущую силу (движущую силу) в качестве осей координат; области выбора в координатной плоскости чертежа назначаются для выбора из множества схем переключения передач, которые составляют группу схем переключения передач для нормального использования. Помимо этого, по сравнению с "первой картой map1 графика", "вторая карта map2 графика" представляет собой карту, на которой "последовательный, EV первая" и "EV первая ICE первая" добавляются в область приведения в движение для обеспечения движения в координатной плоскости в то время, когда "EV вторая" опускается, с тем чтобы подавлять потребление мощности.
Таким образом, на "второй карте map2 графика переключения передач" область выбора "последовательный, EV первая" назначается области от трогания с места до низких скоростей транспортного средства в качестве области приведения в движение для обеспечения движения посредством нажатия педали акселератора; в этой области выбора "последовательный, EV первая" режим не может переходить в параллельный HEV-режим. Затем области выбора "EV первая ICE первая", "EV первая ICE вторая" и "EV первая ICE третья" назначаются области промежуточных скоростей транспортного средства, и области выбора "EV вторая ICE вторая", "EV вторая ICE третья" и "EV вторая ICE четвертая" назначаются области высоких скоростей транспортного средства. Области рекуперативного торможения для движения по инерции с ногой, снятой с педали акселератора, включают в себя область выбора "EV первая (EV вторая)", которая назначается области низких скоростей транспортного средства, и область выбора "EV вторая", которая назначается области высоких скоростей транспортного средства.
[0052] На "третьей карте map3 графика переключения передач", проиллюстрированной на фиг. 7, области выбора "EV первая" и "EV вторая" в EV-режиме, соответственно, назначаются "последовательный, EV первая" и "последовательный, EV вторая" в области приведения в движение для обеспечения движения "первой карты map1 графика переключения передач".
Таким образом, в областях выбора "последовательный, EV первая" и "последовательный, EV вторая", EV-движение выполняется посредством первого мотора/генератора MG1, в то время как электрическая мощность вырабатывается во втором моторе/генераторе MG2 посредством двигателя ICE внутреннего сгорания, чтобы подавлять уменьшение и даже достигать увеличения SOC аккумулятора. Помимо этого, в этой области выбора "последовательный, EV первая" на "третьей карте map3 графика переключения передач", режим не может переходить в параллельный HEV-режим.
[0053] Конфигурация процесса управления выработкой мощности
Фиг. 8 иллюстрирует последовательность операций процесса управления выработкой мощности, который выполняется в гибридном модуле 21 управления первого варианта осуществления (контроллере выработки мощности). Фиг. 9 является схемой, иллюстрирующей случай, в котором пороговое значение для начала выработки мощности первого варианта осуществления выравнивается с первым общим пороговым значением для начала выработки мощности, которая является картой управления энергией, иллюстрирующей SOC аккумулятора и частоту вращения двигателя в первом варианте осуществления. Фиг. 9 имеет SOC аккумулятора и частоту Ne вращения двигателя (частоту вращения двигателя) в качестве осей координат, и пороговое значение для начала выработки мощности, пороговое значение для завершения выработки мощности и частота вращения двигателя во время каждой выработки мощности показаны в координатной плоскости. Каждый из этапов на фиг. 8, который показывает один пример конфигурации процесса управления выработкой мощности, описывается ниже, как и пороговое значение для начала выработки мощности и т.п., на основе фиг. 9. Схема переключения передач "EV первая ICE-", в которой первая зацепляющая муфта C1 и вторая зацепляющая муфта C2 находятся в "N", и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "слева", упоминается как "EV первая". Помимо этого, если схема переключения передач "EV первая" выбирается, и EV-движение выполняется посредством первого мотора/генератора MG1, в то время как электрическая мощность вырабатывается во втором моторе/генераторе MG2 посредством двигателя ICE внутреннего сгорания, это в дальнейшем называется "последовательный, EV первая". Этот процесс начинается, когда "EV первая" выбирается.
[0054] На этапе S1, определяется то, ниже или нет SOC аккумулятора (зарядная емкость аккумулятора) первого общего порогового значения SOC1 для начала выработки мощности. В случае "Да" ("SOC аккумулятора < первое общее пороговое значение SOC1 для начала выработки мощности"), процесс переходит к этапу S2, а если "Нет" ("SOC аккумулятора ≥ первое общее пороговое значение SOC1 для начала выработки мощности"), процесс повторяет этап S1.
Здесь, "SOC аккумулятора" представляет собой зарядную емкость аккумулятора для аккумулятора 3 с высоким уровнем мощности, и информация SOC аккумулятора получается посредством датчика 78 SOC аккумулятора.
Помимо этого, "пороговое значение для начала выработки мощности" включает в себя пороговое значение для начала последовательной выработки мощности (предварительно определенное значение SOC1) SOC аккумулятора для начала последовательной выработки мощности и пороговое значение для начала выработки мощности в режиме холостого хода (предварительно определенное значение SOC3) SOC аккумулятора для начала выработки мощности в режиме холостого хода, как проиллюстрировано на фиг. 9. Это "пороговое значение SOC1 для начала последовательной выработки мощности" не использует такую область низкого SOC аккумулятора, которая оказывает негативное влияние на срок службы аккумулятора 3 с высоким уровнем мощности, и задается равным значению, которое поддерживает SOC аккумулятора в диапазоне, в котором необязательно ограничивать выходную мощность мотора в ходе движения. "Пороговое значение SOC1 для начала последовательной выработки мощности", заданное таким способом, также является оптимальным значением для порогового значения, при котором можно начинать последовательную выработку мощности с точки зрения управления SOC аккумулятора. Помимо этого, "пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода" задается равным диапазону SOC аккумулятора, в котором частота заряда аккумулятора 3 с высоким уровнем мощности становится меньше во время последовательной выработки мощности, и задается равным значению, которое поддерживает SOC аккумулятора в диапазоне, в котором необязательно ограничивать выходную мощность электромотора в ходе движения. В первом варианте осуществления, пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода (двойная штрихпунктирная линия на фиг. 9) выравнивается с пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности на стороне больших значений из двух пороговых значений, как указано посредством стрелки на фиг. 9. Соответственно, число выработок мощности в режиме холостого хода увеличивается при выравнивании порогового значения SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода с пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности, по сравнению с тем, когда пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода не выравнивается с пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности. Выровненное пороговое значение для начала выработки мощности должно быть "первым общим пороговым значением SOC1 для начала выработки мощности".
[0055] На этапе S2, после определения того, что "SOC аккумулятора < первое общее пороговое значение SOC1 для начала выработки мощности", на этапе S1, двигатель ICE внутреннего сгорания запускается, и процесс переходит к этапу S3.
[0056] На этапе S3, после "запуска двигателя ICE внутреннего сгорания" на этапе S2, определяется то, движется или нет транспортное средство. В случае "Да" (движется), процесс переходит к этапу S4, а если "Нет" (остановлено), процесс переходит к этапу S5.
Здесь, то, "движется" или нет транспортное средство, определяется из множества фрагментов информации, таких как информация скорости VSP транспортного средства из датчика 71 скорости транспортного средства.
[0057] На этапе S4, после определения "движется" на этапе S3, частота Ne вращения двигателя (частота вращения двигателя внутреннего сгорания, частота вращения ICE) увеличивается до частоты вращения для выработки мощности в ходе движения, и процесс переходит к этапу S6. Таким образом, частота Ne вращения двигателя увеличивается до первой частоты Ne1 вращения двигателя, чтобы выводить крутящий момент двигателя (крутящий момент двигателя внутреннего сгорания, крутящий момент ICE), соответствующий крутящему моменту при выработке мощности в ходе движения. Частота вращения двигателя для частоты Ne0 вращения двигателя равна нулю.
[0058] На этапе S5, после определения "остановлено" на этапе S3, частота Ne вращения двигателя увеличивается до частоты вращения для выработки мощности во время остановки транспортного средства, и процесс переходит к этапу S6. Таким образом, частота Ne вращения двигателя увеличивается до третьей частоты Ne3 вращения двигателя, чтобы выводить крутящий момент двигателя, соответствующий крутящему моменту при выработке мощности в то время, когда транспортное средство остановлено.
Здесь, третья частота Ne3 вращения двигателя во время выработки мощности в режиме холостого хода, когда пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода выравнивается с пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности, задается ниже второй частоты Ne2 вращения двигателя (двойная штрихпунктирная линия по фиг. 9) во время выработки мощности в режиме холостого хода, когда пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода не выравнивается с пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности ("вторая частота Ne2 вращения двигателя > третья частота Ne3 вращения двигателя"), как указано посредством стрелки B на фиг. 9.
[0059] На этапе S6, после увеличения до первой частоты Ne1 вращения двигателя на этапе S4 или увеличения до третьей частоты Ne3 вращения двигателя на этапе S5, выработка мощности с помощью второго мотора/генератора MG2 начинается посредством приема движущей силы из двигателя ICE внутреннего сгорания. Таким образом, последовательная выработка мощности ("последовательный, EV первая") начинается, когда транспортное средство движется, и выработка мощности в режиме холостого хода (выработка мощности в режиме холостого хода MG1, "EV первая") начинается в то время, когда транспортное средство остановлено.
[0060] На этапе S7, после начала выработки мощности на этапе S6, определяется то, выше или нет SOC аккумулятора первого общего порогового значения SOC2 для завершения выработки мощности. В случае "Да" ("SOC аккумулятора > первое общее пороговое значение SOC2 для завершения выработки мощности"), процесс переходит к этапу S8, а если "Нет" ("SOC аккумулятора < первое общее пороговое значение SOC2 для завершения выработки мощности"), процесс повторяет этап S7.
Здесь, "SOC аккумулятора" является таким, как описано выше.
Помимо этого, в первом варианте осуществления, "пороговое значение для завершения выработки мощности" включает в себя пороговое значение для завершения последовательной выработки мощности (предварительно определенное значение SOC2) SOC аккумулятора для завершения последовательной выработки мощности и пороговое значение для завершения выработки мощности в режиме холостого хода SOC аккумулятора для завершения выработки мощности в режиме холостого хода. В первом варианте осуществления, пороговое значение для завершения выработки мощности в режиме холостого хода выравнивается с пороговым значением SOC2 для завершения последовательной выработки мощности. Выровненное пороговое значение для завершения выработки мощности должно быть "первым общим пороговым значением SOC2 для завершения выработки мощности". Пороговое значение для завершения выработки мощности в режиме холостого хода, когда не выровнено с пороговым значением SOC2 для завершения последовательной выработки мощности, является, например, значением, которое выше порогового значения SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода и ниже порогового значения SOC1 для начала последовательной выработки мощности.
[0061] На этапе S8, после определения того, что "SOC аккумулятора > первое общее пороговое значение SOC2 для завершения выработки мощности", на этапе S7, двигатель ICE внутреннего сгорания останавливается, и процесс переходит к концу. Поскольку выработка мощности завершается в конце, схема переключения передач становится "EV первая".
[0062] Далее описываются операции.
Ниже отдельно описываются "операция процесса управления выработкой мощности" и "характерная операция управления выработкой мощности", относительно операций устройства управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства согласно первому варианту осуществления.
[0063] Операция процесса управления выработкой мощности
Ниже отдельно описываются "операция процесса управления выработкой мощности при последовательной выработке мощности" и "операция процесса управления выработкой мощности при выработке мощности в режиме холостого хода", относительно операций процесса управления выработкой мощности, на основе блок-схемы последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 8. Во всех операциях процесса управления, этап S1 повторяется на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 8 до тех пор, пока на этапе S1 не будет определено то, что SOC аккумулятора ниже первого общего порогового значения SOC1 для начала выработки мощности. Помимо этого, во всех операциях процесса управления, поток, который продолжается от этапа S1 к этапу S2, является идентичным, когда определяется то, что SOC аккумулятора ниже первого общего порогового значения SOC1 для начала выработки мощности (этап S1).
[0064] Операция процесса управления выработкой мощности при последовательной выработке мощности
Во-первых, описывается операция процесса управления выработкой мощности при последовательной выработке мощности на основе блок-схемы последовательности операций способа по фиг. 8; после этого описывается поток крутящего момента ICE и крутящего момента MG1 во время последовательной выработки мощности на основе потока крутящего момента по фиг. 10.
[0065] Когда SOC аккумулятора ниже первого общего порогового значения SOC1 для начала выработки мощности, и двигатель ICE внутреннего сгорания запускается, процесс переходит от "начало --> этап S1 --> этап S2 --> этап S3" на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 8. На этапе S3, определяется то, движется или нет транспортное средство. Когда определяется то, что транспортное средство движется, на этапе S3, процесс переходит от этапа S3 к "этап S4 --> этап S6 --> этап S7". На этапе S4, частота вращения двигателя увеличивается до первой частоты Ne1 вращения двигателя, которая представляет собой частоту вращения для выработки мощности в ходе движения, и на этапе S6, последовательная выработка мощности ("последовательный, EV первая") начинается (выполняется). Затем, на этапе S7 определяется то, выше или нет SOC аккумулятора порогового значения SOC2 для завершения последовательной выработки мощности.
[0066] Тем не менее, хотя аккумулятор 3 с высоким уровнем мощности заряжается посредством второго мотора/генератора MG2, который принимает движущую силу из двигателя ICE внутреннего сгорания, поскольку SOC аккумулятора не увеличивается до первого общего порогового значения SOC2 для завершения выработки мощности в течение короткого времени после начала последовательной выработки мощности, "SOC аккумулятора ≤ первое общее пороговое значение SOC2 для завершения выработки мощности" определяется на этапе S7. Как результат, этап S7 повторяется до тех пор, пока "SOC аккумулятора > первое общее пороговое значение SOC2 для завершения выработки мощности" не будет определено на этапе S7.
[0067] После этого, когда "SOC аккумулятора > первое общее пороговое значение SOC2 для завершения выработки мощности" определяется на этапе S7, процесс переходит от этапа S7 к "этап S8 --> конец". На этапе S8, двигатель ICE внутреннего сгорания останавливается. Таким образом, управление выработкой мощности для последовательной выработки мощности представляет собой последовательность операций, которая переходит от "начало --> этап S1 --> этап S2 --> этап S3 --> этап S4 --> этап S6 --> этап S7 --> этап S8 --> конец" на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 8.
[0068] Далее описывается поток крутящего момента ICE и крутящего момента MG1 в многоступенчатой зубчатой трансмиссии, когда схема переключения передач "EV первая ICE-" выбирается во время последовательной выработки мощности, на основе фиг. 10.
[0069] В схеме переключения передач "EV первая ICE-" ("последовательный, EV первая"), первая зацепляющая муфта C1 находится в "N"-позиции, вторая зацепляющая муфта C2 находится в "N"-позиции, и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "слева". Следовательно, крутящий момент MG1 протекает из первого мотора/генератора MG1 во второй вал 12 - --> пятую шестерню 105 - --> десятую шестерню 110 - --> третий вал 13 - --> седьмую шестерню 107 - --> шестнадцатую шестерню 116 - --> дифференциальную шестерню 17 - --> ведущий вал 18 - --> ведущие колеса 19. Помимо этого, крутящий момент ICE протекает из двигателя ICE внутреннего сгорания в первый вал 11 - --> первую шестерню 101 - --> одиннадцатую шестерню 111 - --> четырнадцатую шестерню 114 - --> пятнадцатую шестерню 115 - --> шестой вал 16 - --> второй мотор/генератор MG2, и выработка мощности выполняется посредством второго мотора/генератора MG2.
Таким образом, при последовательной выработке мощности, электрическая мощность вырабатывается посредством второго мотора/генератора MG2 посредством приема движущей силы из двигателя ICE внутреннего сгорания, при движении с использованием первого мотора/генератора MG1 в качестве источника приведения в движение.
[0070] Операция процесса управления выработкой мощности при выполнении выработки мощности в режиме холостого хода
Во-первых, описывается операция процесса управления выработкой мощности при выполнении выработки мощности в режиме холостого хода на основе блок-схемы последовательности операций способа по фиг. 8; после этого описывается поток крутящего момента ICE во время выработки мощности в режиме холостого хода на основе потока крутящего момента по фиг. 11. Здесь, поскольку последовательность операций, которая переходит от этапа S1 к этапу S3, является идентичной последовательности операций в "операции процесса управления выработкой мощности при последовательной выработке мощности", ее описание опускается.
[0071] На этапе S3, определяется то, движется или нет транспортное средство. Когда определяется то, что транспортное средство остановлено, на этапе S3, процесс переходит от этапа S3 к "этап S5 --> этап S6 --> этап S7". На этапе S5, частота вращения двигателя увеличивается до третьей частоты Ne3 вращения двигателя, которая представляет собой частоту вращения для выработки мощности во время остановки транспортного средства, и на этапе S6, выработка мощности в режиме холостого хода ("EV первая") начинается (выполняется). Затем, на этапе S7 определяется то, выше или нет SOC аккумулятора порогового значения SOC2 для завершения последовательной выработки мощности.
[0072] Тем не менее, как указано в "операции процесса управления выработкой мощности при последовательной выработке мощности", в то время как аккумулятор 3 с высоким уровнем мощности заряжается посредством второго мотора/генератора MG2, который принимает движущую силу из двигателя ICE внутреннего сгорания, "SOC аккумулятора ≤ первое общее пороговое значение SOC2 для завершения выработки мощности" определяется на этапе S7, и этап S7 повторяется в течение короткого времени после начала выработки мощности в режиме холостого хода. Помимо этого, поскольку, во время выработки мощности в режиме холостого хода, частота Ne вращения двигателя является третьей частотой Ne3 вращения двигателя, которая ниже второй частоты Ne2 вращения двигателя, звук двигателя (звук двигателя ICE внутреннего сгорания) меньше, когда мощность вырабатывается на третьей частоте Ne3 вращения двигателя по сравнению с тем, когда мощность вырабатывается на второй частоте Ne2 вращения двигателя.
[0073] После этого, когда "SOC аккумулятора > первое общее пороговое значение SOC2 для завершения выработки мощности" определяется на этапе S7, процесс переходит от этапа S7 к "этап S8 --> конец". На этапе S8, двигатель ICE внутреннего сгорания останавливается. Таким образом, управление выработкой мощности выработки мощности в режиме холостого хода представляет собой последовательность операций, которая переходит от "начало --> этап S1 --> этап S2 --> этап S3 --> этап S5 --> этап S6 --> этап S7 --> этап S8 --> конец" на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 8.
[0074] Далее описывается поток крутящего момента ICE в многоступенчатой зубчатой трансмиссии, когда схема переключения передач "EV первая ICE-" выбирается во время выработки мощности в режиме холостого хода, на основе фиг. 11.
[0075] В схеме переключения передач "EV первая ICE-", первая зацепляющая муфта C1 находится в "N"-позиции, вторая зацепляющая муфта C2 находится в "N"-позиции, и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "слева". Следовательно, крутящий момент ICE вытекает из двигателя ICE внутреннего сгорания в первый вал 11- --> первую шестерню 101 --> одиннадцатую шестерню 111 --> четырнадцатую шестерню 114 > пятнадцатую шестерню 115 --> шестой вал 16 --> второй мотор/генератор MG2, и выработка мощности выполняется посредством второго мотора/генератора MG2.
Таким образом, при выработке мощности в режиме холостого хода, электрическая мощность вырабатывается посредством второго мотора/генератора MG2 посредством приема движущей силы из двигателя ICE внутреннего сгорания, в то время, когда транспортное средство остановлено.
[0076] Характерная операция управления выработкой мощности
Например, традиционное устройство управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства, которое выполняет последовательную выработку мощности в ходе движения и выработку мощности в режиме холостого хода в то время, когда транспортное средство остановлено, используется в качестве сравнительного примера. Согласно устройству управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства этого сравнительного примера, пороговое значение SOC аккумулятора, которое является пороговым значением для начала заряда, увеличивается в случае состояния вождения, в котором звук при движении является громким. Таким образом, гибридное транспортное средство, которое запускает двигатель с уменьшением SOC аккумулятора, чтобы заряжать аккумулятор посредством генератора, выполнено с возможностью иметь два пороговых значения, пороговое значение SOC аккумулятора для запуска двигателя в то время, когда транспортное средство остановлено, и пороговое значение SOC аккумулятора в ходе движения. В силу этого цель заключается в том, чтобы уменьшать раздражение пассажира относительно шума.
[0077] Тем не менее, устройство управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства сравнительного примера имеет два пороговых значения: пороговое значение SOC аккумулятора в то время, когда транспортное средство остановлено, и пороговое значение SOC аккумулятора в ходе движения. Следовательно, имеется проблема в том, что если остановка и трогание с места транспортного средства повторяется, возникает неустойчивость управления, при которой двигатель повторяет запуск и остановку, что увеличивает изменения звука двигателя и вызывает дискомфорт у пассажира.
[0078] Напротив, первый вариант осуществления выполнен с возможностью задавать пороговое значение SOC1 зарядной емкости аккумулятора для начала последовательной выработки мощности, при котором начинается последовательная выработка мощности, и пороговое значение SOC3 зарядной емкости аккумулятора для начала выработки мощности в режиме холостого хода, при котором начинается выработка мощности в режиме холостого хода, равными идентичному значению (первому общему пороговому значению SOC1 для начала выработки мощности) (этап S1 на фиг. 8 и фиг. 9).
Таким образом, посредством задания порогового значения SOC1 для начала последовательной выработки мощности и порогового значения SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода равными идентичному значению (первому общему пороговому значению SOC1 для начала выработки мощности), остановка и запуск двигателя ICE внутреннего сгорания не повторяется в сценарии движения, в котором повторяются остановки и трогания с места, к примеру, при движении в плотном трафике.
Следовательно, можно предотвращать возникновение дискомфорта у пассажира в сценарии движения, в котором повторяются остановки и трогания с места.
[0079] В первом варианте осуществления, при выравнивании порогового значения SOC1 для начала последовательной выработки мощности и порогового значения SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода, пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода выравнивается с пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности на стороне больших значений из двух пороговых значений (этап S1 по фиг. 8 и фиг. 9). Затем третья частота Ne3 вращения двигателя во время выработки мощности в режиме холостого хода, когда пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода выравнивается с пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности, задается ниже второй частоты Ne2 вращения двигателя во время выработки мощности в режиме холостого хода, когда пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода не выравнивается с пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности (этап S5 на фиг. 8 и фиг. 9).
Например, чтобы обеспечивать достаточную вырабатываемую электрическую мощность, когда транспортное средство остановлено, необходимо увеличивать частоту выработки мощности. Таким образом, необходимо задавать пороговое значение SOC аккумулятора для начала выработки мощности в режиме холостого хода высоким. Если пороговое значение увеличивается, увеличивается число выработок мощности в режиме холостого хода (частота выработки мощности), но также увеличивается число раз, когда двигатель запускается. Следовательно, пассажир испытывает раздражение относительно шума от двигателя, вследствие увеличенного числа раз, когда двигатель запускается.
[0080] Напротив, в первом варианте осуществления, пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода выравнивается с пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности на стороне больших значений из двух пороговых значений (первым общим пороговым значением SOC1 для начала выработки мощности). После этого, когда пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода задается равным первому общему пороговому значению SOC1 для начала выработки мощности, частота Ne вращения двигателя во время выработки мощности в режиме холостого хода задается равной третьей частоте Ne3 вращения двигателя, которая ниже второй частоты Ne2 вращения двигателя.
Таким образом, поскольку число выработок мощности в режиме холостого хода (частота выработки мощности) в то время, когда транспортное средство остановлено, увеличивается посредством выравнивания порогового значения SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода с пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности на стороне больших значений из двух пороговых значений, число раз, когда двигатель ICE внутреннего сгорания запускается, увеличивается. Затем, хотя число раз, когда двигатель ICE внутреннего сгорания запускается, увеличивается, третья частота Ne3 вращения двигателя, которая представляет собой частоту Ne вращения двигателя во время выработки мощности в режиме холостого хода, задается ниже второй частоты Ne2 вращения двигателя. Соответственно, звук двигателя ICE внутреннего сгорания, вызываемый посредством третьей частоты Ne3 вращения двигателя, становится ниже звука двигателя ICE внутреннего сгорания, вызываемого посредством второй частоты Ne2 вращения двигателя.
Следовательно, при выравнивании порогового значения SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода с пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности на стороне больших значений из двух пороговых значений, пассажир с меньшей вероятностью должен испытывать раздражение относительно шума двигателя ICE внутреннего сгорания во время выработки мощности в режиме холостого хода.
Помимо этого, поскольку число выработок мощности в режиме холостого хода в то время, когда транспортное средство остановлено, увеличивается, можно лучше обеспечивать вырабатываемую электрическую мощность во время выработки мощности в режиме холостого хода, по сравнению с выравниванием порогового значения SOC1 для начала последовательной выработки мощности с пороговым значением SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода.
[0081] Первый вариант осуществления выполнен с возможностью осуществлять последовательную выработку мощности посредством последовательного HEV-режима в сценарии движения на низкой скорости транспортного средства (фиг. 3, фиг. 6-9).
Например, в параллельном HEV-режиме, частота вращения двигателя становится уникальным значением, которое определяется из скорости транспортного средства и передаточного отношения. Следовательно, частота вращения двигателя становится низкой частотой вращения в сценарии движения на низкой скорости транспортного средства, и невозможно обеспечивать достаточную величину выработки мощности. Помимо этого, если двигатель работает на низкой частоте вращения, частота вращения двигателя должна совпадать с собственной частотой вибрации приводной системы, так что возникает риск возникновения низкочастотного шума, называемого "приглушенными звуками".
Напротив, первый вариант осуществления выполнен с возможностью осуществлять последовательную выработку мощности посредством последовательного HEV-режима в сценарии движения на низкой скорости транспортного средства.
Таким образом, в последовательном HEV-режиме, рабочая точка (частота вращения, крутящий момент) двигателя ICE внутреннего сгорания может свободно определяться независимо от скорости транспортного средства.
Следовательно, достаточная величина выработки мощности обеспечивается, и формирование приглушенных звуков предотвращается в сценарии движения на низкой скорости транспортного средства.
Дополнительно, в сценарии движения на более высокой скорости транспортного средства, чем диапазон низких скоростей транспортного средства, можно двигаться и вырабатывать мощность в параллельном HEV-режиме, при меньшем преобразовании энергии и более высокой эффективности использования топлива.
[0082] Первый вариант осуществления выполнен с возможностью осуществлять последовательную выработку мощности посредством последовательного HEV-режима, в сценарии движения с ограничениями в диапазоне низких скоростей транспортного средства, в котором режим не может переходить в параллельный HEV-режим (фиг. 3, фиг. 6-9).
Следовательно, электрическая мощность вырабатывается в последовательном HEV-режиме, даже в сценарии движения с ограничениями в диапазоне низких скоростей транспортного средства, в котором режим не может переходить в параллельный HEV-режим.
[0083] Далее описываются преимущества.
Нижеперечисленные преимущества могут получаться посредством устройства управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства согласно первому варианту осуществления.
[0084] (1) В гибридном транспортном средстве, содержащем первый электромотор (первый мотор/генератор MG1), который механически сцепляется с ведущими колесами 19 и который в основном используется для приведения в движение для обеспечения движения,
- второй электромотор (второй мотор/генератор MG2), который механически сцепляется с двигателем ICE внутреннего сгорания, и
- аккумулятор (аккумулятор 3 с высоким уровнем мощности), который электрически соединяется с первым электромотором (первым мотором/генератором MG1) и вторым электромотором (вторым мотором/генератором MG2),
- в котором:
- предусмотрен контроллер выработки мощности (гибридный модуль 21 управления), который выполняет последовательную выработку мощности, при которой электрическая мощность вырабатывается посредством второго электромотора (второго мотора/генератора MG2) посредством приема движущей силы из двигателя ICE внутреннего сгорания при движении с использованием первого электромотора (первого мотора/генератора MG1) в качестве источника приведения в движение, и выработку мощности в режиме холостого хода, при которой электрическая мощность вырабатывается посредством, по меньшей мере, одного из первого электромотора (первого мотора/генератора MG1) и второго электромотора (второго мотора/генератора MG2) посредством приема движущей силы из двигателя ICE внутреннего сгорания в то время, когда транспортное средство остановлено, и
- контроллер выработки мощности (гибридный модуль 21 управления) задает пороговое значение SOC1 зарядной емкости (SOC аккумулятора, SOC) аккумулятора (аккумулятора 3 с высоким уровнем мощности) для начала последовательной выработки мощности, при котором начинается последовательная выработка мощности, и пороговое значение SOC3 зарядной емкости (SOC аккумулятора, SOC) аккумулятора (аккумулятора 3 с высоким уровнем мощности) для начала выработки мощности в режиме холостого хода, при котором начинается выработка мощности в режиме холостого хода, равными идентичному значению (первому общему пороговому значению SOC1 для начала выработки мощности) (фиг. 8 и фиг. 9).
Соответственно, можно предотвращать возникновение дискомфорта у пассажира в сценарии движения, в котором повторяются остановки и трогания с места.
[0085] (2) При выравнивании порогового значения SOC1 для начала последовательной выработки мощности с пороговым значением SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода, контроллер выработки мощности (гибридный модуль 21 управления) совмещает пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода с пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности на стороне больших значений из двух пороговых значений и задает частоту вращения двигателя внутреннего сгорания (третью частоту Ne3 вращения двигателя) во время выработки мощности в режиме холостого хода, когда пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода выравнивается с пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности, ниже частоты вращения двигателя внутреннего сгорания (второй частоты Ne2 вращения двигателя) во время выработки мощности в режиме холостого хода, когда пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода не выравнивается с пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности (фиг. 8 и фиг. 9).
Соответственно, помимо преимущества (1), при выравнивании порогового значения SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода с пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности на стороне больших значений из двух пороговых значений, пассажир с меньшей вероятностью должен испытывать раздражение относительно шума двигателя ICE внутреннего сгорания во время выработки мощности в режиме холостого хода.
[0086] (3) Конфигурация системы, в которой приводная система от источника питания (двигателя ICE внутреннего сгорания, первого мотора/генератора MG1, второго мотора/генератора MG2) к ведущим колесам 19 содержит механизм деления мощности (многоступенчатую зубчатую трансмиссию 1), который допускает изменение режима между последовательным HEV-режимом для выполнения последовательной выработки мощности и параллельным HEV-режимом, в котором движение выполняется с использованием первого электромотора (первого мотора/генератора MG1) и двигателя ICE внутреннего сгорания в качестве источников приведения в движение, при этом:
- контроллер выработки мощности (гибридный модуль 21 управления) выполняет последовательную выработку мощности посредством последовательного HEV-режима в сценарии движения на низкой скорости транспортного средства (фиг. 3, фиг. 6-9).
Соответственно, помимо преимущества (2), может обеспечиваться достаточная величина выработки мощности, и формирование приглушенных звуков может предотвращаться в сценарии движения на низкой скорости транспортного средства.
[0087] (4) Конфигурация системы, в которой механизм деления мощности (многоступенчатая зубчатая трансмиссия 1) не имеет элемента трогания с места, который поглощает дифференциальное вращение, и во время трогания с места, EV-трогание с места выполняется с использованием первого электромотора (первого мотора/генератора MG1) в качестве источника приведения в движение, при этом:
- контроллер выработки мощности (гибридный модуль 21 управления) выполняет последовательную выработку мощности с последовательным HEV-режимом, в сценарии движения с ограничениями в диапазоне низких скоростей транспортного средства, в котором режим не может переходить в параллельный HEV-режим (фиг. 3, фиг. 6-9).
Соответственно, помимо преимущества (3), электрическая мощность вырабатывается в последовательном HEV-режиме, даже в сценарии движения с ограничениями в диапазоне низких скоростей транспортного средства, в котором режим не может переходить в параллельный HEV-режим.
Второй вариант осуществления
[0088] Второй вариант осуществления является модифицированным примером, в котором пороговое значение SOC1 для начала последовательной выработки мощности выравнивается с пороговым значением SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода.
Ниже описывается конфигурация основных частей второго варианта осуществления на основе фиг. 12 и 13.
[0089] Сначала описывается конфигурация.
Из конфигураций устройства управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства во втором варианте осуществления, "общая конфигурация системы" и "конфигурация системы управления переключением передач" являются идентичными первому варианту осуществления, и в силу этого их описания опускаются. Ниже описываются "конфигурация ступеней переключения передач" и "конфигурация процесса управления выработкой мощности" второго варианта осуществления.
Конфигурация ступеней переключения передач
[0090] Поскольку описания на основе фиг. 3-4 являются идентичными "конфигурации ступеней переключения передач" первого варианта осуществления, их описания опускаются. Следовательно, ниже описывается только задание трех карт графика.
[0091] Фиг. 13, подробнее поясненный ниже, показывает карту управления энергией (управления энергией), иллюстрирующую SOC аккумулятора и частоту вращения двигателя второго варианта осуществления. Как проиллюстрировано на этой карте управления энергией, области для использования "первой карты map1 графика - третьей карты map3 графика" задаются согласно SOC аккумулятора.
[0092] Таким образом, первая карта map1 графика используется в области от среднего до высокого SOC (в области, показанной как map1 на чертеже), в которой SOC аккумулятора варьируется от предварительно определенного значения SOC4 (порогового значения для завершения выработки мощности, второго общего порогового значения для завершения выработки мощности) до верхнего предельного значения SOCmax. Помимо этого, вторая карта map2 графика используется в области низкого SOC (в области, показанной как map2 на чертеже), в которой SOC аккумулятора варьируется от предварительно определенного значения SOC0, которое равно нулю, до предварительно определенного значения SOC3 (порогового значения для начала выработки мощности, второго общего порогового значения для начала выработки мощности). Кроме того, третья карта map3 графика используется в области от низкого до среднего SOC (в области, показанной как map3 на чертеже), в которой SOC аккумулятора варьируется от предварительно определенного значения SOC3 до предварительно определенного значения SOC4.
Поскольку конкретные примеры конфигураций вышеописанной "первой карты map1 графика - третьей карты map3 графика" являются идентичными описаниям на основе фиг. 5-7 первого варианта осуществления, их описания опускаются.
[0093] Конфигурация процесса управления выработкой мощности
Фиг. 12 иллюстрирует последовательность операций процесса управления выработкой мощности, который выполняется в гибридном модуле 21 управления второго варианта осуществления (контроллере выработки мощности). Фиг. 13 является видом, иллюстрирующим случай, в котором пороговое значение для начала выработки мощности второго варианта осуществления выравнивается со вторым общим пороговым значением для начала выработки мощности, который является картой управления энергией, иллюстрирующей SOC аккумулятора и частоту вращения двигателя второго варианта осуществления. Этот фиг. 13 имеет SOC аккумулятора и частоту Ne вращения двигателя (частоту вращения двигателя) в качестве осей координат и пороговое значение для начала выработки мощности, пороговое значение для завершения выработки мощности и частота вращения двигателя во время каждой выработки мощности показаны на координатной плоскости. Каждый из этапов на фиг. 12, который показывает один пример конфигурации процесса управления выработкой мощности, описывается ниже, как и пороговое значение для начала выработки мощности и т.п., на основе фиг. 13. Схема переключения передач "EV первая ICE-", в которой первая зацепляющая муфта C1 и вторая зацепляющая муфта C2 находятся в "N", и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "слева", упоминается как "EV первая". Помимо этого, если схема переключения передач "EV первая" выбирается, и EV-движение выполняется посредством первого мотора/генератора MG1, в то время как электрическая мощность вырабатывается во втором моторе/генераторе MG2 посредством двигателя ICE внутреннего сгорания, это в дальнейшем называется "последовательный, EV первая". Этот процесс начинается, когда "EV первая" выбирается.
Каждый из этапов S12-S13 на фиг. 12 соответствует каждому из этапов S2-S3 на фиг. 8. Этап S16 на фиг. 12 соответствует этапу S6 на фиг. 8, и этап S18 на фиг. 12 соответствует этапу S8 на фиг. 8. Следовательно, описываются только этап S11, этап S14, этап S15 и этап S17 на фиг. 12.
[0094] На этапе S11, определяется то, ниже или нет SOC аккумулятора второго общего порогового значения SOC3 для начала выработки мощности. В случае "Да" ("SOC аккумулятора < второе общее пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности"), процесс переходит к этапу S12, а если "Нет" ("SOC аккумулятора ≥ второе общее пороговое значение SOC1 для начала выработки мощности"), процесс повторяет этап S11.
Здесь, "пороговое значение для начала выработки мощности" включает в себя пороговое значение SOC аккумулятора для начала выработки мощности в режиме холостого хода (предварительно определенное значение SOC3) для начала выработки мощности в режиме холостого хода и пороговое значение SOC аккумулятора для начала последовательной выработки мощности (предварительно определенное значение SOC1) для начала последовательной выработки мощности, как проиллюстрировано на фиг. 13. Во втором варианте осуществления, пороговое значение SOC1 для начала последовательной выработки мощности (двойная штрихпунктирная линия на фиг. 13) выравнивается с пороговым значением SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода на стороне меньших значений из двух пороговых значений, как указано посредством стрелки C на фиг. 13. Соответственно, число выработок мощности как для выработки мощности в режиме холостого хода, так и для последовательной выработки мощности снижается при выравнивании порогового значения SOC1 для начала последовательной выработки мощности с пороговым значением SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода, по сравнению с тем, когда пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода выравнивается с пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности. Выровненное пороговое значение для начала выработки мощности должно быть "вторым общим пороговым значением SOC3 для начала выработки мощности". "SOC аккумулятора" и соответствующее задание "порогового значения SOC1 для начала последовательной выработки мощности" и "порогового значения SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода" являются идентичными описанию этапа S1; в силу этого их описания опускаются.
[0095] На этапе S14, после определения "движется" на этапе S13, частота Ne вращения двигателя увеличивается до частоты вращения для выработки мощности в ходе движения, и процесс переходит к этапу S16. Таким образом, частота Ne вращения двигателя увеличивается до четвертой частоты Ne4 вращения двигателя, чтобы выводить крутящий момент двигателя, соответствующий крутящему моменту при выработке мощности в ходе движения.
Здесь, четвертая частота Ne4 вращения двигателя во время последовательной выработки мощности, когда пороговое значение SOC1 для начала последовательной выработки мощности выравнивается с пороговым значением SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода, задается таким образом, что она превышает первую частоту Ne1 вращения двигателя (двойная штрихпунктирная линия по фиг. 13) во время последовательной выработки мощности, когда пороговое значение SOC1 для начала последовательной выработки мощности не выравнивается с пороговым значением SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода ("первая частота Ne1 вращения двигателя < четвертая частота Ne4 вращения двигателя"), как указано посредством стрелки D на фиг. 13.
[0096] На этапе S15, после определения "остановлено" на этапе S13, частота Ne вращения двигателя увеличивается до частоты вращения для выработки мощности во время остановки транспортного средства, и процесс переходит к этапу S16. Таким образом, частота Ne вращения двигателя увеличивается до второй частоты Ne2 вращения двигателя, чтобы выводить крутящий момент двигателя, соответствующий крутящему моменту при выработке мощности в то время, когда транспортное средство остановлено.
[0097] На этапе S17, после начала выработки мощности на этапе S16, определяется то, выше или нет SOC аккумулятора второго общего порогового значения SOC4 для завершения выработки мощности. В случае "Да" ("SOC аккумулятора > второе общее пороговое значение SOC4 для завершения выработки мощности"), процесс переходит к этапу S18, а если "Нет" ("SOC аккумулятора ≤ второе общее пороговое значение SOC4 для завершения выработки мощности"), процесс повторяет этап S17.
Здесь, во втором варианте осуществления, "пороговое значение для завершения выработки мощности" включает в себя пороговое значение для завершения выработки мощности в режиме холостого хода (предварительно определенное значение SOC4) SOC аккумулятора для завершения выработки мощности в режиме холостого хода и пороговое значение для завершения последовательной выработки мощности SOC аккумулятора для завершения последовательной выработки мощности. Во втором варианте осуществления, пороговое значение для завершения последовательной выработки мощности выравнивается с пороговым значением SOC4 для завершения выработки мощности в режиме холостого хода. Выровненное пороговое значение для завершения выработки мощности должно быть "вторым общим пороговым значением SOC4 для завершения выработки мощности". Пороговое значение для завершения последовательной выработки мощности, когда не выровнено с пороговым значением SOC4 для завершения выработки мощности в режиме холостого хода, является, например, значением, которое выше порогового значения SOC1 для начала последовательной выработки мощности. Поскольку "SOC аккумулятора" является идентичным описанию этапа S7, его описание опускается.
[0098] Далее описываются операции.
Ниже отдельно описываются "операция процесса управления выработкой мощности" и "характерная операция управления выработкой мощности", относительно операций устройства управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства согласно второму варианту осуществления.
[0099] Операция процесса управления выработкой мощности
Ниже отдельно описываются "операция процесса управления выработкой мощности при последовательной выработке мощности" и "операция процесса управления выработкой мощности при выработке мощности в режиме холостого хода", относительно операций процесса управления выработкой мощности, на основе блок-схемы последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 12. Во всех операциях процесса управления, этап S11 повторяется на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 12 до тех пор, пока на этапе S11 не будет определено то, что SOC аккумулятора ниже второго общего порогового значения SOC3 для начала выработки мощности. Помимо этого, во всех операциях процесса управления, поток, который продолжается от этапа S11 к этапу S12, являются идентичными, когда определяется то, что SOC аккумулятора ниже второго общего порогового значения SOC3 для начала выработки мощности (этап S11).
[0100] Операция процесса управления выработкой мощности при последовательной выработке мощности
Ниже описывается операция процесса управления выработкой мощности при последовательной выработке мощности на основе блок-схемы последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 12.
Управление выработкой мощности для последовательной выработки мощности представляет собой последовательность операций, которая переходит от "начало --> этап S11 --> этап S12 --> этап S13 --> этап S14 --> этап S16 --> этап S17 --> этап S18 --> конец" на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 12. Таким образом, когда определяется то, что SOC аккумулятора ниже второго общего порогового значения SOC3 для начала выработки мощности на этапе S11, процесс переходит к этапу S12; когда двигатель ICE внутреннего сгорания запускается на этапе S12, процесс переходит к этапу S13; и на этапе S13, определяется то, движется или нет транспортное средство. Если определено то, что транспортное средство движется, на этапе S13, процесс переходит к этапу S14, и когда частота вращения двигателя увеличивается до четвертой частоты Ne4 вращения двигателя, которая представляет собой частоту вращения для выработки мощности в ходе движения, процесс переходит к этапу S16. Когда последовательная выработка мощности ("последовательный, EV первая") начинается (выполняется) на этапе S16, процесс переходит к этапу S17, и на этапе S17, определяется то, выше или нет SOC аккумулятора второго общего порогового значения SOC4 для завершения выработки мощности.
[0101] Тем не менее, как описано на этапе S7 первого варианта осуществления, "SOC аккумулятора ≤ второе общее пороговое значение SOC4 для завершения выработки мощности" определяется на этапе S17, и этап S17 повторяется в течение короткого времени. Помимо этого, поскольку, во время последовательной выработки мощности, частота Ne вращения двигателя является четвертой частотой Ne4 вращения двигателя, которая превышает первую частоту Ne1 вращения двигателя, крутящий момент двигателя, соответствующий крутящему моменту при выработке мощности в ходе движения, становится больше, когда мощность вырабатывается на четвертой частоте Ne4 вращения двигателя, по сравнению с тем, когда мощность вырабатывается на первой частоте Ne1 вращения двигателя. Соответственно, величина выработки мощности в единицу времени больше, когда мощность вырабатывается на четвертой частоте Ne4 вращения двигателя, по сравнению с тем, когда мощность вырабатывается на первой частоте Ne1 вращения двигателя, во время последовательной выработки мощности. Соответственно, при выравнивании порогового значения SOC1 для начала последовательной выработки мощности с пороговым значением SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода на стороне меньших значений из двух пороговых значений, хотя число последовательных выработок мощности в ходе движения уменьшается, можно обеспечивать вырабатываемую электрическую мощность во время последовательной выработки мощности.
[0102] После этого, когда "SOC аккумулятора > второе общее пороговое значение SOC4 для завершения выработки мощности" определяется на этапе S17, процесс переходит к этапу S18, и когда двигатель ICE внутреннего сгорания останавливается на этапе S18, процесс переходит к концу. Поскольку поток крутящего момента ICE и крутящего момента MG1 в многоступенчатой зубчатой трансмиссии, когда схема переключения передач "EV первая ICE-" выбирается во время последовательной выработки мощности, является идентичным описанию на основе фиг. 10 первого варианта осуществления, его описание опускается.
[0103] Операция процесса управления выработкой мощности при выработке мощности в режиме холостого хода
Ниже описывается операция процесса управления выработкой мощности при выработке мощности в режиме холостого хода на основе блок-схемы последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 12.
Управление выработкой мощности выработки мощности в режиме холостого хода представляет собой последовательность операций, которая переходит от "начало --> этап S11 --> этап S12 --> этап S13 --> этап S15 --> этап S16 --> этап S17 --> этап S18 --> конец" на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 12. Поскольку последовательность операций, которая переходит от этапа S11 к этапу S13, является идентичной последовательности операций в "операции процесса управления выработкой мощности при последовательной выработке мощности", ее описание опускается.
Таким образом, на этапе S13, определяется то, движется или нет транспортное средство. Если определено то, что транспортное средство остановлено, на этапе S13, процесс переходит к этапу S15, и когда частота вращения двигателя увеличивается до второй частоты Ne2 вращения двигателя, которая представляет собой частоту вращения для выработки мощности в то время, когда транспортное средство остановлено, процесс переходит к этапу S16. Когда выработка мощности в режиме холостого хода ("EV первая") начинается (выполняется) на этапе S16, процесс переходит к этапу S17, и на этапе S17, определяется то, выше или нет SOC аккумулятора второго общего порогового значения SOC4 для завершения выработки мощности.
[0104] Тем не менее, как описано на этапе S7 первого варианта осуществления, "SOC аккумулятора ≤ второе общее пороговое значение SOC4 для завершения выработки мощности" определяется на этапе S17, и этап S17 повторяется в течение короткого времени. Помимо этого, поскольку, во время выработки мощности в режиме холостого хода, частота Ne вращения двигателя является второй частотой Ne2 вращения двигателя, которая превышает третью частоту Ne3 вращения двигателя, крутящий момент двигателя, соответствующий крутящему моменту при выработке мощности в то время, когда транспортное средство остановлено, становится больше, когда мощность вырабатывается на второй частоте Ne2 вращения двигателя, по сравнению с тем, когда мощность вырабатывается на третьей частоте Ne3 вращения двигателя. Соответственно, величина выработки мощности в единицу времени больше при выработке мощности на второй частоте Ne2 вращения двигателя, по сравнению с выработкой мощности на третьей частоте Ne3 вращения двигателя, во время выработки мощности в режиме холостого хода. Соответственно, при выравнивании порогового значения SOC1 для начала последовательной выработки мощности с пороговым значением SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода на стороне меньших значений из двух пороговых значений, хотя число выработок мощности в режиме холостого хода уменьшается, можно обеспечивать вырабатываемую электрическую мощность во время выработки мощности в режиме холостого хода.
[0105] Поскольку последовательность операций, которая переходит из этапа S17 к концу, является идентичной последовательности операций в "операции процесса управления выработкой мощности при последовательной выработке мощности", ее описание опускается. Поскольку поток крутящего момента ICE в многоступенчатой зубчатой трансмиссии, когда схема переключения передач "EV первая ICE-" выбирается во время выработки мощности в режиме холостого хода, является идентичным описанию на основе фиг. 11 первого варианта осуществления, его описание опускается.
[0106] Характерная операция управления выработкой мощности
Во втором варианте осуществления, пороговое значение SOC1 для начала последовательной выработки мощности задается равным значению, идентичному пороговому значению SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода, в отличие от этого в первом варианте осуществления; тем не менее, пороговое значение SOC1 для начала последовательной выработки мощности и пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода задаются равными идентичному значению (второму общему пороговому значению SOC3 для начала выработки мощности), идентично первому варианту осуществления (этап S1 на фиг. 12 и фиг. 13). Таким образом, посредством задания порогового значения SOC1 для начала последовательной выработки мощности и порогового значения SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода равными идентичному значению (второму общему пороговому значению SOC3 для начала выработки мощности), остановки и запуски двигателя ICE внутреннего сгорания не повторяются в сценарии движения, в котором остановки и трогания с места повторяются, к примеру, при движении в плотном трафике. Следовательно, можно предотвращать возникновение дискомфорта у пассажира в сценарии движения, в котором повторяются остановки и трогания с места.
[0107] Во втором варианте осуществления, при выравнивании порогового значения SOC1 для начала последовательной выработки мощности и порогового значения SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода, пороговое значение SOC1 для начала последовательной выработки мощности выравнивается с пороговым значением SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода на стороне меньших значений из двух пороговых значений (этап S1 по фиг. 12 и фиг. 13).
Таким образом, поскольку число выработок мощности в режиме холостого хода (частота выработки мощности) в то время, когда транспортное средство остановлено, снижается посредством выравнивания порогового значения SOC1 для начала последовательной выработки мощности с пороговым значением SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода на стороне меньших значений из двух пороговых значений, число раз, когда двигатель ICE внутреннего сгорания запускается, снижается.
Следовательно, при выравнивании порогового значения SOC1 для начала последовательной выработки мощности с пороговым значением SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода на стороне меньших значений из двух пороговых значений, пассажир с меньшей вероятностью должен испытывать раздражение относительно шума двигателя ICE внутреннего сгорания во время выработки мощности в режиме холостого хода.
Помимо этого, поскольку число раз, когда двигатель ICE внутреннего сгорания запускается, уменьшается, потери энергии, требуемые для запуска двигателя ICE внутреннего сгорания, уменьшаются. Соответственно, можно подавлять ухудшение характеристик расхода топлива.
[0108] Второй вариант осуществления выполнен с возможностью осуществлять последовательную выработку мощности посредством последовательного HEV-режима в сценарии движения на низкой скорости транспортного средства, идентично первому варианту осуществления (фиг. 3, фиг. 6-7 и фиг. 12-13). Таким образом, в последовательном HEV-режиме, рабочая точка (частота вращения, крутящий момент) двигателя ICE внутреннего сгорания может свободно определяться независимо от скорости транспортного средства. Следовательно, достаточная величина выработки мощности обеспечивается, и формирование приглушенных звуков предотвращается в сценарии движения на низкой скорости транспортного средства. Дополнительно, в сценарии движения со скоростью транспортного средства, которая превышает диапазон низких скоростей транспортного средства, можно двигаться и вырабатывать мощность в параллельном HEV-режиме, при меньшем преобразовании энергии и более высокой эффективности использования топлива.
[0109] Второй вариант осуществления выполнен с возможностью осуществлять последовательную выработку мощности с последовательным HEV-режимом, в сценарии движения с ограничениями в диапазоне низких скоростей транспортного средства, в котором режим не может переходить в параллельный HEV-режим (фиг. 3, фиг. 6-7 и фиг. 12-13). Следовательно, электрическая мощность вырабатывается в последовательном HEV-режиме, даже в сценарии движения с ограничениями в диапазоне низких скоростей транспортного средства, в котором режим не может переходить в параллельный HEV-режим.
[0110] Далее описываются преимущества.
Нижеперечисленные преимущества могут получаться, помимо преимуществ (1) и (3)-(4) первого варианта осуществления, посредством устройства управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства согласно второму варианту осуществления.
[0111] (5) При выравнивании порогового значения SOC1 для начала последовательной выработки мощности и порогового значения SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода, контроллер выработки мощности (гибридный модуль 21 управления) совмещает пороговое значение SOC1 для начала последовательной выработки мощности с пороговым значением SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода на стороне меньших значений из двух пороговых значений (фиг. 12 и фиг. 13).
Соответственно, помимо преимущества (1), при выравнивании порогового значения SOC1 для начала последовательной выработки мощности с пороговым значением SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода на стороне меньших значений из двух пороговых значений, пассажир с меньшей вероятностью должен испытывать раздражение относительно шума двигателя ICE внутреннего сгорания во время выработки мощности в режиме холостого хода.
[0112] Устройство управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства настоящего изобретения описано выше на основе первого варианта осуществления и второго варианта осуществления, но его конкретные конфигурации не ограничены этими вариантами осуществления, и различные модификации и добавления в конструктивные решения могут вноситься без отступления от объема изобретения согласно каждому пункту в формуле изобретения.
[0113] В первом варианте осуществления и втором варианте осуществления, показан пример, в котором пороговое значение SOC1 для начала последовательной выработки мощности и пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода задаются равными идентичному значению. Тем не менее, "идентичное значение" может означать абсолютно идентичное, но для порогового значения для начала последовательной выработки мощности и порогового значения для начала выработки мощности в режиме холостого хода необязательно быть полностью идентичными, при условии, что значения находятся в пределах ограничений зарядной емкости аккумулятора, при которой неустойчивость управления, вызываемая посредством остановки и запуска двигателя ICE внутреннего сгорания, не становится проблемой. Соответственно, пороговое значение SOC1 для начала последовательной выработки мощности и пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода могут варьироваться в пределах ограничений зарядной емкости аккумулятора.
[0114] В первом варианте осуществления, пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода задается равным значению, идентичному пороговому значению SOC1 для начала последовательной выработки мощности, и во втором варианте осуществления, пороговое значение SOC1 для начала последовательной выработки мощности задается равным значению, идентичному пороговому значению SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода. Тем не менее, необязательно задавать значение идентичным любому из пороговых значений для начала выработки мощности. Например, числовое значение между пороговым значением SOC1 для начала последовательной выработки мощности и пороговым значением SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода может задаваться в качестве общего порогового значения для начала выработки мощности, и пороговое значение SOC1 для начала последовательной выработки мощности и пороговое значение SOC3 для начала выработки мощности в режиме холостого хода могут задаваться равным идентичному значению.
[0115] В первом варианте осуществления и втором варианте осуществления, показан пример, в котором выработка мощности в режиме холостого хода MG2 выполняется в схеме переключения передач "EV первая ICE-". Тем не менее, схема переключения передач может переключаться с "EV первая ICE-" на "нейтраль", и выработка мощности в режиме холостого хода MG2 может выполняться в схеме переключения передач "нейтраль".
[0116] В первом варианте осуществления и втором варианте осуществления, показан пример, в котором выработка мощности в режиме холостого хода задается равной выработке мощности в режиме холостого хода MG2. Тем не менее, схема переключения передач может переключаться, и выработка мощности в режиме холостого хода может задаваться в качестве выработки мощности в режиме холостого хода MG1 или двухприводной выработки мощности в режиме холостого хода.
[0117] В первом варианте осуществления и втором варианте осуществления, показан пример, в котором механизм деления мощности представляет собой многоступенчатую зубчатую трансмиссию 1. Тем не менее, механизм деления мощности не ограничен многоступенчатой зубчатой трансмиссией 1 и может представлять собой планетарный зубчатый механизм и т.п. Вкратце, механизм деления мощности может представлять собой любой механизм деления мощности, который допускает изменение режима между последовательным HEV-режимом и параллельным HEV-режимом.
[0118] В первом варианте осуществления и втором варианте осуществления, показан пример, в котором механизм деления мощности не имеет элемента трогания с места, который поглощает дифференциальное вращение. Тем не менее, механизм деления мощности может содержать элемент трогания с места.
[0119] В первом варианте осуществления и втором варианте осуществления, показан пример контроллера трансмиссии, в котором схемы переключения передач, которые исключают схемы переключения передач посредством взаимного сцепления и схемы переключения передач, которые не могут выбираться посредством механизма переключения передач, из всех схем переключения передач, которые могут получаться посредством комбинаций зацепления множества зацепляющих муфт C1, C2, C3, считаются множеством схем переключения передач, которые могут получаться посредством многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1. Тем не менее, контроллер трансмиссии может иметь такую конфигурацию, в которой схемы переключения передач, которые исключают схемы переключения передач посредством взаимного сцепления, из всех схем переключения передач, которые могут получаться посредством комбинаций зацепления множества зацепляющих муфт, считаются множеством схем переключения передач, которые могут получаться посредством трансмиссии. Например, если механизм переключения передач сконфигурирован как механизм, который заставляет каждую из зацепляющих муфт C1, C2, C3 независимо выполнять операцию хода, не возникает "схем переключения передач, которые не могут выбираться посредством механизма переключения передач". В этом случае, возникает большее число схем переключения передач, которые используются в качестве схем переключения передач во время неисправности.
[0120] В первом варианте осуществления и втором варианте осуществления, показан пример, в котором устройство управления выработкой мощности настоящего изобретения применяется к гибридному транспортному средству, которое движется в "параллельном HEV-режиме" и т.п., в котором движущая сила двигателя для двигателя ICE внутреннего сгорания усиливается посредством движущей силы мотора. Тем не менее, двигатель ICE внутреннего сгорания может использоваться только для выработки мощности. Таким образом, устройство управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства настоящего изобретения также может применяться к последовательному гибридному транспортному средству.
[0121] Во втором варианте осуществления, показан пример, в котором частота Ne вращения двигателя увеличивается до четвертой частоты Ne4 вращения двигателя на этапе S14 по фиг. 12. Тем не менее, на этом этапе S14, частота Ne вращения двигателя может задаваться равной первой частоте Ne1 вращения двигателя, идентично этапу S4 по фиг. 8 первого варианта осуществления.
Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. Устройство управления выработкой мощности для гибридного транспортного содержит контроллер выработки мощности, при которой электрическая мощность вырабатывается посредством второго электромотора посредством приема движущей силы из двигателя внутреннего сгорания при движении с использованием первого электромотора в качестве источника приведения в движение. Контроллер вырабатывает мощность в режиме холостого хода, при которой мощность вырабатывается посредством одного электромотора посредством приема движущей силы из двигателя в то время, когда транспортное средство остановлено. Контроллер задает пороговое значение зарядной емкости аккумулятора для последовательной выработки мощности и пороговое значение для выработки мощности в режиме холостого хода, равные идентичному значению. Идентичное значение поддерживает зарядную емкость аккумулятора в диапазоне, в котором необязательно ограничивать выходную мощность первого электромотора при движении. Предотвращается дискомфорт при вождении. 4 з.п. ф-лы, 13 ил.
1. Устройство управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства, содержащего:
- первый электромотор, который механически соединен с ведущим колесом и который в основном используется для приведения в движение для обеспечения движения,
- второй электромотор, который механически соединен с двигателем внутреннего сгорания, и
- аккумулятор, который электрически соединен с первым электромотором и вторым электромотором,
при этом устройство управления выработкой мощности содержит:
- контроллер выработки мощности, который выполняет последовательную выработку мощности, при которой электрическая мощность вырабатывается посредством второго электромотора посредством приема движущей силы из двигателя внутреннего сгорания при движении с использованием первого электромотора в качестве источника приведения в движение, и который выполняет выработку мощности в режиме холостого хода, при которой электрическая мощность вырабатывается посредством по меньшей мере одного из первого электромотора и второго электромотора посредством приема движущей силы из двигателя внутреннего сгорания в то время, когда транспортное средство остановлено, и
упомянутый контроллер выработки мощности задает пороговое значение зарядной емкости аккумулятора для начала последовательной выработки мощности, при котором начинается последовательная выработка мощности, и пороговое значение зарядной емкости аккумулятора для начала выработки мощности в режиме холостого хода, при котором начинается выработка мощности в режиме холостого хода, равными идентичному значению, и идентичное значение является значением, которое поддерживает зарядную емкость аккумулятора в диапазоне, в котором необязательно ограничивать выходную мощность первого электромотора в ходе движения.
2. Устройство управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства по п. 1, в котором:
контроллер выработки мощности задает частоту вращения двигателя внутреннего сгорания во время выработки мощности посредством выработки мощности в режиме холостого хода ниже частоты вращения двигателя внутреннего сгорания во время выработки мощности посредством последовательной выработки мощности, и
когда пороговое значение для начала последовательной выработки мощности задается равным значению, идентичному пороговому значению для начала выработки мощности в режиме холостого хода, контроллер выработки мощности задает пороговое значение для начала выработки мощности в режиме холостого хода равным значению, идентичному пороговому значению для начала последовательной выработки мощности на стороне больших значений из двух пороговых значений, и задает частоту вращения двигателя внутреннего сгорания во время выработки мощности в режиме холостого хода, когда пороговое значение для начала выработки мощности в режиме холостого хода задается равным значению, идентичному пороговому значению для начала последовательной выработки мощности, ниже частоты вращения двигателя внутреннего сгорания во время выработки мощности в режиме холостого хода, когда пороговое значение для начала выработки мощности в режиме холостого хода не задается равным значению, идентичному пороговому значению для начала последовательной выработки мощности.
3. Устройство управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства по п. 1, в котором:
- когда пороговое значение для начала последовательной выработки мощности задается равным значению, идентичному пороговому значению для начала выработки мощности в режиме холостого хода, контроллер выработки мощности задает пороговое значение для начала последовательной выработки мощности равным значению, идентичному пороговому значению для начала выработки мощности в режиме холостого хода на стороне меньших значений из двух пороговых значений.
4. Устройство управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства по п. 2 или 3, в котором:
конфигурация системы приводной системы, имеющей привод от источника питания к ведущему колесу, содержит механизм деления мощности, который допускает изменение режима между последовательным HEV-режимом для выполнения последовательной выработки мощности и параллельным HEV-режимом, в котором движение выполняется с использованием первого электромотора и двигателя внутреннего сгорания в качестве источников приведения в движение, и
контроллер выработки мощности выполняет последовательную выработку мощности посредством последовательного HEV-режима в сценарии движения на низкой скорости транспортного средства, и зарядная емкость аккумулятора ниже порогового значения для начала выработки мощности таким образом, что пороговое значение для начала последовательной выработки мощности и пороговое значение для начала выработки мощности в режиме холостого хода задаются равными идентичному значению.
5. Устройство управления выработкой мощности для гибридного транспортного средства по п. 4, в котором:
конфигурация системы, имеющая механизм деления мощности, не имеет элемента трогания с места, который поглощает дифференциальное вращение, и EV-трогание с места выполняется с использованием первого электромотора в качестве источника приведения в движение во время трогания с места, и
контроллер выработки мощности выполняет последовательную выработку мощности посредством последовательного HEV-режима, в сценарии движения с ограничениями в диапазоне низких скоростей транспортного средства, при этом последовательный HEV-режим выделяется на карте, указывающей область переключения схемы переключения передач, которая выбирается в ходе движения, и режим не может переходить в параллельный HEV-режим на карте, и зарядная емкость аккумулятора ниже порогового значения для начала выработки мощности таким образом, что пороговое значение для начала последовательной выработки мощности и пороговое значение для начала выработки мощности в режиме холостого хода задаются равными идентичному значению.
| JP 2005348482 A, 15.12.2005 | |||
| JP 2004104900 A, 02.04.2004 | |||
| US 2010332062 A1, 30.12.2010 | |||
| US 2011000725 A1, 06.01.2011. |
