ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2018 года по МПК B60K6/485 B60L11/14 B60L11/18 B60L15/20 B60W10/08 F02N11/08 F02N19/00 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к транспортному средству и способу управления для транспортного средства, и, в частности, транспортному средству, включающему в себя двигатель внутреннего сгорания и устройство генерирования электрической энергии, сконфигурированное для приема крутящего момента с коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания для создания вспомогательного напряжения, а также способ управления для транспортного средства.

2. Описание предшествующего уровня техники

[0002] В опубликованной японской патентной заявке №2013-95246 (JP 2013-95246 А) раскрыто устройство подачи электрической энергии для транспортного средства, включающее в себя альтернатор, подключенный к двигателю внутреннего сгорания. Устройство подачи электрической энергии для транспортного средства включает в себя альтернатор, первую систему подачи электрической энергии с низковольтным аккумулятором, вторую систему подачи электрической энергии с высоковольтным аккумулятором, а также преобразователь постоянного тока в постоянный, расположенный между первой системой подачи электрической энергии и второй системой подачи электрической энергии. В этом устройстве подачи электрической энергии устанавливаются выходное напряжение и выходной ток преобразователя постоянного тока в постоянный, а двигатель и альтернатор управляются таким образом, что напряжение первой системы подачи электрической энергии не опускается ниже нижнего предельного напряжения (см. JP 2013-95246 А).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Гибридное транспортное средство может быть выполнено как транспортное средство, имеющее функцию остановки и запуска и т.п., когда двигатель внутреннего сгорания останавливается во время движения или временной остановки, например, в ожидании сигнала светофора, чтобы увеличить легкость запуска двигателя внутреннего сгорания во время следующей операции с двигателем внутреннего сгорания, при этом может выполняться управление положением останова коленчатого вала для останова коленчатого вала (угла поворота коленчатого вала) двигателя внутреннего сгорания в заданном положении. При управлении положением останова коленчатого вала в устройстве генерирования электрической энергии (альтернаторе, встроенном стартере-генераторе (ВСГ) и т.п.), соединенном с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания для производства вспомогательной электрической энергии, принудительно генерируется регенеративный крутящий момент (тормозной момент) из-за циркуляции тока в устройстве генерирования электрической энергии, что останавливает коленчатый вал (угол поворота коленчатого вала) в заранее заданном положении.

[0004] Если выполняется управление положением останова коленчатого вала, скорость вращения устройства генерирования электрической энергии быстро снижается из-за тормозного момента, и в результате выходное напряжение устройства генерирования электрической энергии быстро снижается. Поэтому вспомогательное напряжение быстро снижается, и работа вспомогательного элемента, вероятно, станет нестабильной. Такая проблема не рассматривалась, в частности, в JP 2013-95246 А, описанной выше.

[0005] Задачей изобретения является создание транспортного средства, способного подавлять быстрые изменения вспомогательного напряжения, которые сопровождают управление положением останова коленчатого вала, а также способ управления для транспортного средства.

[0006] Транспортное средство в соответствии с первым объектом изобретения включает в себя двигатель внутреннего сгорания, первое и второе устройство генерирования электрической энергии, а также электронный блок управления. Первое устройство генерирования электрической энергии включает вращающуюся электрическую машину, соединенную с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, при этом первое устройство генерирования электрической энергии сконфигурировано для создания вспомогательного напряжения в соответствии с первым командным напряжением с использованием крутящего момента, который вращающаяся электрическая машина принимает с коленчатого вала. Второе устройство генерирования электрической энергии сконфигурировано для создания вспомогательного напряжения в соответствии с вторым командным напряжением, с использованием источника напряжения, отличного от вращающейся электрической машины без использования крутящего момента коленчатого вала. Электронный блок управления сконфигурирован для осуществления управления положением останова коленчатого вала для останова коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания в целевом положении, когда двигатель внутреннего сгорания останавливается посредством управления первым устройством генерирования электрической энергии, при этом ток циркулирует в первом устройстве генерирования электрической энергии, и вращающаяся электрическая машина создает тормозной момент. Электронный блок управления сконфигурирован с возможностью осуществления управления положением останова коленчатого вала в состоянии, в котором второе командное напряжение равно или выше, чем первое командное напряжение.

[0007] Если выполняется управление положением останова коленчатого вала, поскольку скорость вращения вращающейся электрической машины быстро снижается из-за тормозного момента вращающейся электрической машины, выходное напряжение первого устройства генерирования электрической энергии быстро снижается. Поскольку вспомогательное напряжение сдерживается выходной мощностью устройства генерирования электрической энергии, имеющего более высокое командное напряжение из первого и второго командных напряжений, если первое командное напряжение выше, чем второе командное напряжение во время начала управления положением останова коленчатого вала, вспомогательное напряжение быстро снижается с уровня первого командного напряжения до уровня второго командного напряжения. Соответственно, в этом транспортном средстве выполняется управление положением останова коленчатого вала в состоянии, в котором второе командное напряжение равно или выше, чем первое командное напряжение. При этом, поскольку вспомогательное напряжение сдерживается выходом второго устройства генерирования электрической энергии во время начала управления положением останова коленчатого вала, вспомогательное напряжение не снижается, даже если выходное напряжение первого устройства генерирования электрической энергии быстро снижается, сопровождаемое началом управления положением останова коленчатого вала. Поэтому в этом транспортным средстве можно предотвратить изменения вспомогательного напряжения, сопровождающие управление положением останова коленчатого вала.

[0008] Согласно первому объекту изобретения, электронный блок управления может быть сконфигурирован с возможностью, когда до осуществления управления положением останова коленчатого вала первое командное напряжение выше, чем второе командное напряжение, осуществлять управление положением останова коленчатого вала после возрастания второго командного напряжения до первого командного напряжения.

[0009] В соответствии с этим объектом, когда до осуществления управления положением останова коленчатого вала первое командное напряжение выше, чем второе командное напряжение, поскольку относительно низкое второе командное напряжение возрастает до первого командного напряжения, возможно подавить изменения вспомогательного напряжения, сопровождающие изменения второго командного напряжения, до осуществления управления положением останова коленчатого вала.

[0010] Согласно первому объекту изобретения, электронный блок управления может быть сконфигурирован с возможностью, когда до осуществления управления положением останова коленчатого вала первое командное напряжение выше, чем второе командное напряжение, осуществлялось управление положением останова коленчатого вала после снижения первого командного напряжения, которое становится равным или меньше, чем второе командное напряжение, с заранее заданной скоростью.

[0011] В соответствии с первым объектом, когда до осуществления управления положением останова коленчатого вала первое командное напряжение выше, чем второе командное напряжение, поскольку относительно высокое первое командное напряжение уменьшается с заранее заданной скоростью, чтобы стать равным или меньше, чем второе командное напряжение, возможно подавить изменения вспомогательного напряжения, сопровождаемые изменением первого командного напряжения, до осуществления управления положением останова коленчатого вала.

[0012] Согласно первому объекту, транспортное средство может дополнительно включать в себя электрический двигатель, сконфигурированный для выработки приводной мощности транспортного средства, а также устройство накапливания электрической энергии, сконфигурированное для накапливания электрической энергии, подаваемой на электрический двигатель. Второе устройство генерирования электрической энергии может включать в себя преобразователь, сконфигурированный для замедления изменения напряжения электрической энергии, подаваемой из устройства накапливания электрической энергии для выработки вспомогательного напряжения.

[0013] Способ управления для транспортного средства в соответствии со вторым объектом изобретения относится к транспортному средству, содержащему двигатель внутреннего сгорания, первое устройство генерирования электрической энергии, включающее вращающуюся электрическую машину, соединенную с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, и сконфигурированное для создания вспомогательного напряжения в соответствии с первым командным напряжением с использованием крутящего момента, который вращающаяся электрическая машина принимает с коленчатого вала, и второе устройство генерирования электрической энергии, сконфигурированное для создания вспомогательного напряжения в соответствии со вторым командным напряжением, с использованием источника напряжения, отличного от вращающейся электрической машины без использования крутящего момента коленчатого вала. Способ управления для транспортного средства включает при останавливании двигателя внутреннего сгорания определение того, действительно ли второе командное напряжение равно или выше, чем первое командное напряжение, и в случае, когда определяется, что второе командное напряжение равно или выше, чем первое командное напряжение, выполнение управления положением останова коленчатого вала для останова коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания в целевом положении, когда двигатель внутреннего сгорания останавливается посредством управления первым устройством генерирования электрической энергии таким образом, что ток циркулирует в первом устройстве генерирования электрической энергии, и вращающаяся электрическая машина создает тормозной момент.

[0014] Согласно первому объекту и второму объекту изобретения, в гибридном транспортном средстве, включающем в себя электрический двигатель, сконфигурированный для выработки приводной мощности транспортного средства вместе с двигателем внутреннего сгорания, двигатель внутреннего сгорания повторяет остановку и запуск в соответствии с приводной мощностью транспортного средства, состоянием заряда устройства накапливания электрической энергии и т.п. Эти объекты относятся к такому гибридному транспортному средству, и в гибридном транспортном средстве, в котором двигатель внутреннего сгорания повторяет остановку и запуск, можно подавить быстрые изменения вспомогательного напряжения, которые сопровождают управление положением останова коленчатого вала, когда двигатель внутреннего сгорания останавливается.

[0015] В соответствии с первым объектом и вторым объектом, можно обеспечить создание транспортного средства, способного подавлять флуктуации вспомогательного напряжения, что сопровождается управлением положением останова коленчатого вала, а также способ управления для транспортного средства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0016] Признаки, преимущества, а также техническая и промышленная значимость иллюстративных примеров осуществления будут описаны ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи, в которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, и на которых:

Фиг. 1 представляет собой схему с общей конфигурацией транспортного средства в соответствии с примером 1 осуществления изобретения;

Фиг. 2 показывает конфигурацию альтернатора, показанного на фиг. 1;

Фиг. 3 показывает конфигурацию примера контура тока, текущего в альтернаторе во время осуществления полнофазного управления нижним плечом;

Фиг. 4 представляет собой график, показывающий, что вспомогательное напряжение может быстро изменяться при выполнении управления положением останова коленчатого вала;

Фиг. 5 представляет собой график, показывающий изменение вспомогательного напряжения до и после осуществления управления положением останова коленчатого вала в транспортном средстве в соответствии с примером 1 осуществления изобретения;

Фиг. 6 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую процедуру, которая выполняется ЭБУ ДВС;

Фиг. 7 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую процедуру управления положением останова коленчатого вала, которая выполняется на этапе S50 фиг. 6;

Фиг. 8 представляет собой график, показывающий переход вспомогательного напряжения до и после осуществления управления положением останова коленчатого вала в транспортном средстве в соответствии с модификацией 1 примера;

Фиг. 9 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую процедуру, которая выполняется ЭБУ ДВС в модификации примере 1;

Фиг. 10 показывает конфигурацию альтернатора в модификации 2 примера;

Фиг. 11 показывает конфигурацию примера контура тока, текущего в альтернаторе во время осуществления управления положением останова коленчатого вала в модификации 2 примера;

Фиг. 12 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую процедуру управления положением останова коленчатого вала в модификации 2 примера;

Фиг. 13 представляет собой схему с общей конфигурацией транспортного средства в модификации 3 примера; и

Фиг. 14 представляет собой схему с общей конфигурацией транспортного средства в соответствии с примером 2 осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0017] Далее пример осуществления изобретения будет описан подробно со ссылкой на чертежи. Эти же или подобные участки на чертежах представлены одинаковыми ссылочными позициями, и их описание не будет повторяться.

[0018] Пример 1 осуществления изобретения

Фиг. 1 представляет собой схему общей конфигурации транспортного средства в соответствии с примером 1 осуществления изобретения. Как видно из фиг. 1, транспортное средство 1 включает в себя двигатель 10 внутреннего сгорания, альтернатор 12, стартер 14, датчик 16 положения коленчатого вала, сцепление 18, электрический двигатель-генератор (далее именуемый электрогенератор или «ЭГ») 20, автоматическая трансмиссия (далее именуемая также «АТ») 30, и ведущие колеса 40.

[0019] Транспортное средство 1 в соответствии с примером 1 осуществления изобретения представляет собой гибридное транспортное средство, которое движется с использованием мощности, по меньшей мере, либо двигателя 10 внутреннего сгорания, либо электрогенератора 20. Коленчатый вал 17, который представляет собой выходной вал двигателя 10 внутреннего сгорания, соединен с входным валом 22 автоматической трансмиссии 30 (далее именуемым «входным валом АТ») через сцепление 18. Ротор электрогенератора 20 соединен с входным валом АТ 22. Выходной вал 35 (далее именуемый «выходным вал АТ») автоматической трансмиссии 30 соединен с ведущими колесами 40 через дифференциал.

[0020] Двигатель 10 представляет собой двигатель внутреннего сгорания, и представляет собой, например, бензиновый двигатель, дизельный двигатель, и т.п. Двигатель 10 внутреннего сгорания преобразует энергию, получаемую при сгорании воздушно-топливной смеси воздуха и топлива, в возвратно-поступательное движение поршня, преобразует возвратно-поступательное движение во вращательное движение с помощью кривошипно-шатунного механизма, и выдает вращательное движение на коленчатый вал 17.

[0021] Электрогенератор 20 представляет собой электрический двигатель-генератор переменного тока, и является, например, трехфазным синхронным электрическим двигателем переменного тока, в котором постоянный магнит встроен в ротор. Электрогенератор 20 управляется инвертором 60 (описанным ниже), производит крутящий момент для приведения в движение транспортного средства 1 и выдает крутящий момент на входной вал автоматической трансмиссии 22. Электрогенератор 20 может принимать крутящий момент (выходную мощность двигателя 10 внутреннего сгорания или крутящий момент, передаваемый от ведущих колес 40 через выходной вал 30 АТ) от входного вала 22 АТ для выработки электроэнергии.

[0022] Автоматическая трансмиссия 30 сконфигурирована для изменения отношения (передаточного отношения) скорости вращения входного вала 22 АТ к скорости вращения выходного вала 35 АТ. Автоматическая трансмиссия 30 может являться ступенчатой автоматической трансмиссией, способной изменять передаточное отношение поэтапно, или бесступенчатой автоматической трансмиссией.

[0023] В транспортном средстве 1 сцепление 18 разъединяется (отключение мощности), вследствие чего движение может выполняться только с помощью приводной мощности электрогенератора 20. Сцепление 18 сцепливается (передача мощности), вследствие чего движение может выполняться с использованием приводной мощности как двигателя 10 внутреннего сгорания, так и электрогенератора 20. В состоянии, в котором сцеплено сцепление 18, электрогенератор 20 может быть переведен в неприводное состояние, и движение может выполняться только с использованием мощности двигателя 10 внутреннего сгорания, или же электрическая мощность может генерироваться электрогенератором 20 при совершении движения с использованием мощности двигателя 10 внутреннего сгорания.

[0024] Альтернатор 12 соединен с коленчатым валом 17 двигателя 10 внутреннего сгорания через ремень, и генерирует вспомогательную электрическую энергию с использованием мощности двигателя 10 внутреннего сгорания. В частности, альтернатор 12 принимает крутящий момент с коленчатого вала 17 двигателя 10 внутреннего сгорания для выработки электроэнергии, доводит электрическую энергию, подвергнутую регулированию напряжения, до командного напряжения (например, с 12 В до 15 В), полученного от ЭБУ 100 ДВС (описанного ниже), и подает в линию 75 электропитания низковольтной системы.

[0025] Альтернатор 12 генерирует регенеративный крутящий момент (тормозной момент) принудительно путем циркуляции тока в альтернаторе 12 переменного тока, когда двигатель 10 внутреннего сгорания остановлен, при этом применяя торможение к коленчатому валу 17, чтобы остановить коленчатый вал 17 в нужном целевом положении (управление положением останова коленчатого вала). Конфигурация альтернатора 12 и управление положением останова коленчатого вала будут подробно описаны ниже.

[0026] Стартер 14 соединен с коленчатым валом 17 двигателя 10 внутреннего сгорания через зубчатый механизм, и принимает электрическую энергию от линии 75 электропитания во время запуска двигателя 10 внутреннего сгорания для генерации крутящего момента. Сгенерированный крутящий момент передается на коленчатый вал 17 через зубчатый механизм, и коленчатый вал двигателя 10 внутреннего сгорания вращается. Датчик 16 положения коленчатого вала определяет положение CP коленчатого вала, обозначающее положение поворота (угол поворота) коленчатого вала 17 и выдает величину определения на электронный блок управления 100 двигателя внутреннего сгорания (ЭБУ 100 ДВС).

[0027] Транспортное средство 1 дополнительно включает в себя устройство 50 накапливания электрической энергии, системное главное реле (далее именуемая «СГР») 52, инвертор 60, преобразователь 70 постоянного тока в постоянный, вспомогательный аккумулятор 80, вспомогательный элемент, датчик 72 напряжения, ЭБУ 100 ДВСи ЭБУ 110 ГТС.

[0028] Устройство 50 накапливания электрической энергии представляет собой перезаряжаемый источник питания постоянного тока, и включает в себя, например, вспомогательный аккумулятор, например, никель-водородный аккумулятор или литий-ионный аккумулятор. Устройство 50 накапливания электрической энергии может подавать электрическую энергию на инвертор 60 и преобразователь 70 постоянного тока в постоянный через линию 55 электропитания высоковольтной системы. Устройство 50 накапливания электрической энергии заряжается генерируемой электроэнергией, принятой через инвертор 60 и линию 55 электропитания во время генерированияя электрической энергии электрогенератором 20. Напряжение устройства 50 накапливания электрической энергии составляет, например, около 200 В. В качестве устройства 50 накапливания электрической энергии также может использоваться конденсатор большой емкости.

[0029] Системное главное реле 52 расположено между устройством 50 накапливания электрической энергии и линией 55 электропитания. Например, если пользователь управляет выключателем питания (не показан) в состоянии выжимания педали тормоза, системное главное реле 52 приводится в состояние проводимости в соответствии с управляющим сигналом от ЭБУ ПО ГТС, и транспортное средство 1 приводится в «Состояние готовности» и способно к движению.

[0030] Инвертор 60 расположен между линией 55 электропитания и электрогенератором 20, и управляет электрогенератором 20 на основе управляющего сигнала от ЭБУ 110 ГТС. Инвертор 60 может принимать электрическую энергию от устройства 50 накапливания электрической энергии через линию 55 электропитания для управления электрогенератором 20 в питающем состоянии. Инвертор 60 может выпрямлять электрическую энергию, вырабатываемую электрогенератором 20 и выдает электрическую энергию на устройство 50 накапливания электрической энергии через линию 55 электропитания (регенеративная зарядка). Инвертор 60 образован, например, из мостовой схемы, включающей в себя переключающие элементы для трех фаз.

[0031] Преобразователь 70 постоянного тока в постоянный подсоединен между линией 55 электропитания высоковольтной системы и линией 75 электропитания низковольтной системы, и принимает электрическую энергию из линии 55 электропитания для генерирования вспомогательной электрической энергии. В частности, преобразователь 70 постоянного тока в постоянный преобразовывает электрическую энергию, принятую от устройства 50 накапливания электрической энергии через линию 55 электропитания высоковольтной системы, в электрическую энергию, подвергаемую регулированию напряжения до командного напряжения (например, от 12 В до 15 В) из ЭБУ 110 ГТС, и выдает электрическую энергию в линию 75 электропитания низковольтной системы. Преобразователь 70 постоянного тока в постоянный представляет собой, например, отдельный преобразователь, включающий в себя схему преобразования постоянного/переменного тока, трансформатор, выпрямляющий контур и сглаживающий контур.

[0032] Вспомогательный аккумулятор 80 представляет собой заряжаемый источник питания постоянного тока, и включает в себя, например, свинцовую аккумуляторную батарею. Вспомогательный аккумулятор 80 может подавать электрическую энергию на вспомогательный элемент 85 и стартер 14 через линию 75 электропитания. Вспомогательный аккумулятор 80 заряжается электрической энергией, принятой от преобразователя 70 постоянного тока в постоянный и/или альтернатора 12 через линию 75 электропитания. Напряжение вспомогательного аккумулятора 80 составляет, например, порядка 12 В.

[0033] Вспомогательный элемент обозначает совокупность различных вспомогательных элементов (исключая альтернатор 12, стартер 14 и преобразователь 70 постоянного тока в постоянный), установленных в транспортном средстве 1. Датчик 72 напряжения определяет напряжение линии 75 электропитания низковольтной системы и выдает определяемую величину на ЭБУ 110 ГТС.

[0034] ЭБУ 100 ДВС включает в себя центральный процессор (ЦП), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в котором хранится программа обработки и т.п., оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), которое временно хранит данные, и порт ввода/вывода, который служит для ввода и вывода различных сигналов, и т.п. (все не показаны на фигурах), и осуществляет различные виды управления двигателем 10 внутреннего сгорания.

[0035] В качестве одного из основных видов управления, осуществляемых ЭБУ 100 ДВС, ЭБУ 100 ДВС управляет альтернатором 12 во время работы двигателя 10 внутреннего сгорания. ЭБУ 100 ДВС устанавливает командное напряжение (далее именуемое «первым командным напряжением»), обозначающее целевое выходное напряжение альтернатора 12, и выдает первое командное напряжение на альтернатор 12. Первое командное напряжение устанавливается соответствующим образом в соответствии с состоянием движения транспортного средства 1, состоянием нагрузки вспомогательного элемента 85 и т.п., при этом эффективность генерирования электрической энергии альтернатора 12 становится удовлетворительной.

[0036] ЭБУ 100 ДВС осуществляет управление положением останова коленчатого вала для создания торможения на коленчатом валу 17 двигателя 10 внутреннего сгорания альтернатором 12 с целью остановки коленчатого вала 17 в нужном целевом положении при остановке двигателя 10 внутреннего сгорания. В частности, ЭБУ 100 ДВС управляет альтернатором 12 так, что ток циркулирует в альтернаторе 12 переменного тока, при этом регенеративный крутящий момент (тормозной момент) принудительно генерируется в альтернаторе 12, и коленчатый вал останавливается в заданном положении на основе определяемой величины положения коленчатого вала (угла поворота коленчатого вала).

[0037] Управление положением останова коленчатого вала выполняется, чтобы увеличить пусковые характеристики двигателя внутреннего сгорания во время последующей работы двигателя внутреннего сгорания. То есть при остановке двигателя 10 внутреннего сгорания угол поворота коленчатого вала 17 останавливается в целевом положении, установленном заранее, благодаря чему можно увеличить пусковые характеристики двигателя внутреннего сгорания во время последующей работы двигателя внутреннего сгорания. Подобно транспортному средству 1 в соответствии с примером 1 осуществления изобретения, в гибридном транспортном средстве двигатель 10 внутреннего сгорания которого повторяет останки и работу в соответствии с ситуацией движения, состоянием заряда (состоянием заряда (СЗ)) устройства 50 накапливания электрической энергии и т.п., где особенно требуются удовлетворительные пусковые характеристики двигателя внутреннего сгорания.

[0038] ЭБУ 110 ГТС также включает в себя ЦП, ПЗУ, в котором хранится программа обработки, и т.п., ОЗУ, которое временно хранит данные, порт ввода/вывода, который служит для ввода и вывода различных сигналов, и тому подобное (все не показаны), и осуществляет различные виды управления для комплексного управления транспортным средством 1.

[0039] В качестве одного из основных видов управления, осуществляемого ЭБУ 110 ГТС, ЭБУ 110 ГТС управляет преобразователем 70 постоянного тока в постоянный, при этом вспомогательная электрическая энергия подается из линии 55 электропитания высоковольтной системы в линию 75 электропитания низковольтной системы через преобразователь 70 постоянного тока в постоянный. ЭБУ 110 ГТС устанавливает командное напряжение (далее именуемое «вторым командным напряжением»), обозначающее целевое выходное напряжение преобразователя 70 постоянного тока в постоянный, и выдает второе командное напряжение на преобразователь 70 постоянного тока в постоянный. Второе командное напряжение устанавливается надлежащим образом в соответствии с состоянием нагрузки вспомогательного элемента 85 и т.п. так, что эффективность преобразования преобразователя 70 постоянного тока в постоянный становится удовлетворительной.

[0040] Коммуникация между ЭБУ 100 ДВС и ЭБУ 110 ГТС осуществляется через сеть контроллеров (CAN) и т.п., и обмен информацией производится по мере необходимости.

[0041] В транспортном средстве 1, если выполняется управление положением останова коленчатого вала посредством ЭБУ 100 ДВС, ток циркулирует в альтернаторе 12, вследствие чего альтернатор 12 обязательно генерирует тормозной момент, и скорость вращения альтернатора 12 быстро снижается. По этой причине, если выполняется управление положением останова коленчатого вала, выходное напряжение альтернатора 12 быстро снижается (поскольку ток циркулирует в альтернаторе 12, выходное напряжение альтернатора 12, по существу, немедленно становится нулевым). Поскольку напряжение (вспомогательное напряжение) линии 75 электропитания низковольтной системы представляет собой большее напряжение из выходного напряжения альтернатора 12 в соответствии с первым командным напряжением и выходным напряжением преобразователя 70 постоянного тока в постоянный в соответствии с вторым командным напряжением, если первое командное напряжение выше, чем второе командное напряжение во время начала управления положением останова коленчатого вала, напряжение линии 75 электропитания быстро снижается с уровня первого командного напряжения до уровня второго командного напряжения. Если напряжение линии 75 электропитания быстро снижается, работа вспомогательного элемента 85 может стать нестабильной.

[0042] Соответственно, в транспортном средстве 1 в соответствии с примером 1 осуществления изобретения, в состоянии, в котором второе командное напряжение (целевое выходное напряжение преобразователя 70 постоянного тока в постоянный) равно или выше, чем первое командное напряжение (целевое выходное напряжение альтернатора 12), выполняется управление положением останова коленчатого вала посредством ЭБУ 100 ДВС. При этом, поскольку напряжение линии 75 электропитания сдерживается выходной мощностью преобразователя 70 постоянного тока в постоянный во время начала управления положением останова коленчатого вала, напряжение (вспомогательное напряжение) линии 75 электропитания не снижается, даже если выходное напряжение альтернатора 12 быстро уменьшается, сопровождаемое началом управления положением останова коленчатого вала. Поэтому, в соответствии с транспортным средством 1, можно подавить изменения вспомогательного напряжения, сопутствующие управлению положением останова коленчатого вала.

[0043] Далее, в транспортном средстве 1 в соответствии с примером 1 осуществления изобретения, когда первое командное напряжение выше, чем второе командное напряжение, до выполнения управления положением останова коленчатого вала, ЭБУ 110 ГТС увеличивает второе командное напряжение до первого командного напряжения в соответствии с командой от ЭБУ 100 ДВС. Если второе командное напряжение возрастает до первого командного напряжения, в ЭБУ 100 ДВС выполняется управление положением останова коленчатого вала. Когда первое командное напряжение выше, чем второе командное напряжение, до выполнения управления положением останова коленчатого вала, можно подавить изменения вспомогательного напряжения, сопровождаемые изменением второго командного напряжения, поскольку относительно низкое второе командное напряжение возрастает до первого командного напряжения.

[0044] Когда управление положением останова коленчатого вала не выполняется при остановке двигателя 10 внутреннего сгорания, проблемы быстрых изменений напряжения, описанной выше, не возникает. Это связано с тем, что, когда управление положением останова коленчатого вала не выполняется, выходное напряжение альтернатора 12 также уменьшается со временем, поскольку скорость вращения двигателя 10 внутреннего сгорания снижается по истечении определенного времени.

[0045] Фиг. 2 представляет собой диаграмму, показывающую конфигурацию альтернатора 12, показанную на фиг. 1. Как видно из фиг. 2, альтернатор 12 включает в себя генератор 200 электрической энергии переменного тока, инвертор 210 и регулятор IС 225.

[0046] Крутящий вал генератора 200 электрической энергии переменного тока соединен с коленчатым валом 17 (фиг. 1) двигателя 10 внутреннего сгорания шкивом и ремнем (не показаны), и вращается в сцеплении с коленчатым валом 17 двигателя 10 внутреннего сгорания. Обмотка 202 возбуждения, в которой ток возбуждения управляется с помощью регулятора IC, расположен в роторе (не показан) генератора 200 электрической энергии переменного тока, а если ротор с током возбуждения, текущим в обмотке 202 возбуждения, вращается вместе с крутящим валом генератора 200 электрической энергии переменного тока, в статорной катушке генерируется напряжение переменного тока.

[0047] Инвертор 210 включает в себя переключающие элементы с 211 по 216 и диоды 221-216. Каждый из переключающих элементов 211-216 выполнен, например, из полупроводникового полевого транзистора из оксида металла (MOSFET). Диоды 221-216 соединены обратно-параллельно с переключающими элементами с 211-216.

[0048] Во время обычной генерации электрической энергии с использованием выходной мощности двигателя 10 внутреннего сгорания, инвертор 210 функционирует как выпрямительный контур, отключая все переключающие элементы 211-216 верхнего плеча и нижнего плеча, выпрямляет электрическую энергию переменного тока, генерируемую генератором 200 электрической энергии переменного тока, и выдает электрическую энергию переменного тока в линию 75 электропитания низковольтной системы. Когда выполняется управление положением останова коленчатого вала, при остановке двигателя 10 внутреннего сгорания, все переключающие элементы 211, 213, 215 верхнего плеча выключены, а включение/выключение переключающих элементов 212, 214, 216 нижнего плеча управляется в полных фазах одновременно на основе управляющего сигнала от ЭБУ 100 ДВС. Далее это управление именуется «полнофазным управлением нижним плечом». При полнофазном управлении нижним плечом тормозной момент принудительно генерируется в генераторе 200 электрической энергии переменного тока, а включение/выключение нижнего плеча управляется соответствующим образом на основе определения положения коленчатого вала (угла поворота коленчатого вала), посредством чего можно регулировать величину тормозного момента, чтобы остановить коленчатый вал в нужном положении.

[0049] Фиг. 3 представляет собой диаграмму, показывающую пример контура тока, текущего в альтернаторе 12 во время осуществления полнофазного управления нижним плечом. Как видно из фиг. 3, когда в генераторе 200 электрической энергии переменного тока генерируется противодействующее электродвижущее напряжение из-за вращения генератора 200 электрической энергии переменного тока, если все переключающие элементы 211, 213, 215 верхнего плеча выключены (закрыты), а все переключающие элементы 212, 214, 216 нижнего плеча включены (находятся в проводящем состоянии), например, ток циркуляции, обозначенный жирной стрелкой, течет в альтернаторе 12, и в генераторе 200 электрической энергии переменного тока возникает регенеративный крутящий момент (тормозной момент). Торможение применяется к коленчатому валу 17 с использованием тормозного момента при остановке двигателя 10 внутреннего сгорания. Переключающие элементы 212, 214, 216 нижнего плеча включаются/выключаются одновременно, когда это необходимо, при этом можно регулировать тормозной момент генератора 200 электрической энергии переменного тока и останавливать коленчатый вал 17 в нужном положении коленчатого вала (угла поворота коленчатого вала) (управление положением останова коленчатого вала).

[0050] Как видно опять же из фиг. 2, регулятор IC 225 регулирует напряжение, выдаваемое из генератора 200 электрической энергии переменного тока в линию 75 электропитания через инвертор 210 на основе командного напряжения от ЭБУ 100 ДВС. Более конкретно, регулятор IC 225 принимает первое командное напряжение, обозначающее целевое выходное напряжение альтернатора 12, от ЭБУ 100 ДВС, и управляет током возбуждения обмотки 202 возбуждения, расположенной в роторе генератора 200 электрической энергии переменного тока, тем самым регулируя выходное напряжение альтернатора 12 до первого командного напряжения. Для регулятора IC 225 может быть использован эквивалент обычному регулятору IC, расположенному в известном альтернаторе.

[0051] В приведенном выше описании, хотя во время выполнения полнофазного управления нижним плечом, тормозной момент генератора 200 электрической энергии переменного тока регулируется надлежащим образом путем включения/выключения переключающих элементов 212, 214, 216 нижнего плеча в полных фазах одновременно, тормозной момент генератора 200 электрической энергии переменного тока можно регулировать, приводя все переключающие элементы 212, 214, 216 нижнего плеча во включенное состояние и управляя током возбуждения генератора 200 электрической энергии переменного тока через регулятор IC 225.

[0052] Таким образом, полнофазное управление нижним плечом альтернатора 12 выполняется, когда двигатель 10 внутреннего сгорания остановлен, при этом в генераторе 200 электрической энергии переменного тока может быть принудительно сгенерирован тормозной момент. Если выполняется полнофазное управление нижним плечом, поскольку скорость вращения генератора 200 электрической энергии переменного тока быстро снижается благодаря тормозному моменту, выходное напряжение альтернатора 12 быстро снижается. Если выходное напряжение альтернатора 12 быстро снижается, напряжение (вспомогательное напряжение) линии 75 электропитания может быстро понизиться. То есть, если выполняется управление положением останова коленчатого вала, напряжение (вспомогательное напряжение) линии 75 электропитания может быстро изменяться.

[0053] Фиг. 4 представляет собой график, показывающий, что вспомогательное напряжение может быстро изменяться при осуществлении управления положением останова коленчатого вала. Как видно из фиг. 4, сплошная линия k1 обозначает вспомогательное напряжение, пунктирная линия k2 обозначает целевое выходное напряжение (второе командное напряжение) преобразователя постоянного тока в постоянный.

[0054] Предполагается, что в момент t1 времени выполняется управление положением останова коленчатого вала на основе команды остановки двигателя внутреннего сгорания. До того, как будет выполнено управление положением останова коленчатого вала, когда первое командное напряжение (целевое выходное напряжение альтернатора) представляет собой напряжение V1, а второе командное напряжение (целевое выходное напряжение преобразователя постоянного тока в постоянный) представляет собой напряжение V2 (V2<V1), вспомогательное напряжение становится напряжением V1 в соответствии с первым командным напряжением, соответствующим более высокому напряжению из первого и второго командных напряжений.

[0055] Если выполняется управление положением останова коленчатого вала в момент t1 времени в такой ситуации, выходное напряжение альтернатора быстро снижается при осуществлении полнофазного управления нижним плечом, и вспомогательное напряжение быстро снижается от напряжения V1 до напряжения V2. То есть, если первое командное напряжение выше, чем второе командное напряжение, во время осуществления управления положением останова коленчатого вала, возникает быстрое изменение (понижение) вспомогательного напряжения.

[0056] Фиг. 5 представляет собой график, показывающий изменение вспомогательного напряжения до и после осуществления управления положением останова коленчатого вала в транспортном средстве 1 в соответствии с примером 1 осуществления изобретения. Как видно из фиг. 5, сплошная линия k11 обозначает напряжение (вспомогательное напряжение) линии 75 электропитания, а пунктирная линия k12 обозначает целевое выходное напряжение (второе командное напряжение) преобразователя 70 постоянного тока в постоянный.

[0057] Предполагается, что до момента t11 времени первое командное напряжение (целевое выходное напряжение альтернатора 12) представляет собой напряжение V1, а второе командное напряжение (целевое выходное напряжение преобразователя 70 постоянного тока в постоянный) представляет собой напряжение V2 (V2<V1). Напряжение линии 75 электропитания становится напряжением V1 в соответствии с первым командным напряжением, соответствующим более высокому напряжению из первого и второго командных напряжений.

[0058] Предполагается, что в момент t11 времени генерируется команда остановки двигателя 10 внутреннего сгорания. В это время, поскольку второе командное напряжение не равно или выше, чем первое командное напряжение, в транспортном средстве 1 в соответствии с примером 1 осуществления изобретения второе командное напряжение увеличивается до напряжения V1 первого командного напряжения. На графике, хотя второе командное напряжение возрастает с некоторой скоростью, такая скорость может не обеспечиваться. Поскольку напряжение (вспомогательное напряжение) линии 75 электропитания является напряжением V1 в соответствии с первым командным напряжением, соответствующим более высокому напряжению из первого и второго командных напряжений, флуктуации напряжения линии 75 электропитания из-за возрастания второго командного напряжения от напряжения V2 до напряжения V1 не возникает.

[0059] После того, как второе командное напряжение возрастает до напряжения V1 первого командного напряжения (в состоянии, в котором второе командное напряжение равно или выше, чем первое командное напряжение), в момент 112 времени выполняется управление положением останова коленчатого вала. При этом, даже если выходное напряжение альтернатора 12 быстро снижается с напряжения V1 из-за управления положением останова коленчатого вала, напряжение линии 75 электропитания доводится до напряжения V1 преобразователем 70 постоянного тока в постоянный. То есть, даже если выходное напряжение альтернатора 12 быстро снижается из-за управления положением останова коленчатого вала, напряжение линии 75 электропитания не снижается. Поэтому, в соответствии с транспортным средством 1, предотвращается изменение напряжения (вспомогательного напряжения) линии 75 электропитания, которое сопровождает управление положением останова коленчатого вала.

[0060] При приеме команды на остановку двигателя 10 внутреннего сгорания, когда второе командное напряжение равно или выше, чем первое командное напряжение, выполняется управление положением останова коленчатого вала без изменения второго командного напряжения, как описано выше.

[0061] Фиг. 6 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую процедуру, которая выполняется ЭБУ 100 ДВС. Процесс, показанный на блок-схеме, вызывается из основной программы и выполняется в каждый заранее заданный момент времени или когда установлены заранее заданные условия.

[0062] Как видно из фиг. 6, ЭБУ 100 ДВС определяет, действительно ли имеется команда остановки двигателя 10 внутреннего сгорания (этап S10). Определяется, нужно ли останавливать или продолжать управление двигателем 10 внутреннего сгорания с помощью ЭБУ 110 ГТС, например, в соответствии с действием пользователя на акселераторе, состоянием заряда устройства 50 накапливания электрической энергии и т.п. Если команда остановки двигателя внутреннего сгорания принимается от ЭБУ 110 ГТС, ЭБУ 100 ДВС определяет, что имеется команда остановки двигателя 10 внутреннего сгорания.

[0063] Когда определено, что команды остановки двигателя 10 внутреннего сгорания нет (НЕТ на этапе S10), ЭБУ 100 ДВС переводит выполнение процедуры на ВОЗВРАТ без выполнения последующей последовательности.

[0064] Если на этапе S10 определяется, что имеется команда остановки двигателя 10 внутреннего сгорания (ДА на этапе S10), ЭБУ 100 ДВС выключает сцепление 18 (фиг. 1) и останавливает подачу топлива на двигатель 10 внутреннего сгорания с тем, чтобы остановить двигатель 10 внутреннего сгорания (этап S20).

[0065] Далее, ЭБУ 100 ДВС определяет, действительно ли командное напряжение (второе командное напряжение) преобразователя 70 постоянного тока в постоянный (фиг. 1) равно или выше, чем командное напряжение (первое командное напряжение) альтернатора 12 (этап S30). Командное напряжение (второе командное напряжение) преобразователя 70 постоянного тока в постоянный получают из ЭБУ 110 ГТС.

[0066] Если определяется, что командное напряжение (второе командное напряжение) преобразователя 70 постоянного тока в постоянный ниже, чем командное напряжение (первое командное напряжение) альтернатора 12 (НЕТ на этапе S30), ЭБУ 100 ДВС выдает команду на ЭБУ 110 ГТС на увеличение командного напряжения (второго командного напряжения) преобразователя 70 постоянного тока в постоянный (этап S40). Это связано с тем, что если выполняется управление положением останова коленчатого вала в состоянии, в котором командное напряжение (второе командное напряжение) преобразователя 70 постоянного тока в постоянный ниже, чем командное напряжение (первое командное напряжение) альтернатора 12, как описано со ссылкой на фиг. 4, напряжение (вспомогательное напряжение) линии 75 электропитания быстро снижается вследствие выполнения управления положением останова коленчатого вала.

[0067] Если на этапе S40 команда выдается на ЭБУ 110 ГТС, ЭБУ 100 ДВС возвращает процесс на этап S30, и снова определяет, действительно ли командное напряжение (второе командное напряжение) преобразователя 70 постоянного тока в постоянный равно или выше, чем командное напряжение (первое командное напряжение) альтернатора 12.

[0068] Затем если на этапе S30 определяется, что командное напряжение (второе командное напряжение) преобразователя 70 постоянного тока в постоянный равно или выше, чем командное напряжение (первое командное напряжение) альтернатора 12 (ДА на этапе S30), ЭБУ 100 ДВС осуществляет управление положением останова коленчатого вала с использованием альтернатора 12 (этап S50).

[0069] Фиг. 7 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую процедуру управления положением останова коленчатого вала, которая выполняется на этапе S50 с фиг. 6. Как видно из фиг. 7, ЭБУ 100 ДВС получает положение CP коленчатого вала, обозначающее положение поворота (угол поворота) коленчатого вала 17 от датчика 16 положения коленчатого вала (этап S110).

[0070] Далее, ЭБУ 100 ДВС выключает все переключающие элементы 211, 213, 215 верхнего плеча инвертора 210 (фиг. 2) (этап S120). Кроме того, ЭБУ 100 ДВС управляет включением/выключением переключающих элементов 212, 214, 216 нижнего плеча инвертора 210 в полных фазах одновременно (этап S130). Поэтому, как показано на фиг. 3, циркулирующий ток течет в альтернаторе 12, и в альтернаторе 12 генерируется тормозной момент. Включение/выключение переключающих элементов 212, 214, 216 нижнего плеча управляется в полных фазах при необходимости одновременно, чтобы регулировать величину тормозного момента, с целью остановить коленчатый вал в нужном положении.

[0071] Затем ЭБУ 100 ДВС определяет, действительно ли коленчатый вал двигателя 10 внутреннего сгорания остановлен в заданном целевом положении на основе положения CP коленчатого вала, полученного на этапе S110 (этап S140). Целевое положение задается заранее в качестве положения коленчатого вала, при котором пусковые характеристики двигателя 10 внутреннего сгорания улучшаются. Когда коленчатый вал не останавливается в целевом положении (на этапе S140, НЕТ), процедура возвращается на этап S110, и полнофазное управление нижним плечом продолжается.

[0072] Затем, если на этапе S140 определяется, что коленчатый вал остановлен в целевом положении (на этапе S140, ДА), процесс подходит к КОНЦУ, и управление положением останова коленчатого вала заканчивается.

[0073] Как описано выше, в соответствии с примером 1 осуществления изобретения, выполняется управление положением останова коленчатого вала в состоянии, в котором второе командное напряжение (целевое выходное напряжение преобразователя 70 постоянного тока в постоянный) равно или выше, чем первое командное напряжение (целевое выходное напряжение альтернатора 12). Поэтому, даже если выходное напряжение альтернатора 12 быстро снижается при запуске управления положением останова коленчатого вала, напряжение (вспомогательное напряжение) линии 75 электропитания не снижается. Поэтому, в соответствии с примером 1 осуществления изобретения, можно предотвратить изменение вспомогательного напряжения посредством управления положением останова коленчатого вала.

[0074] В примере 1 осуществления изобретения, когда до осуществления управления положением останова коленчатого вала первое командное напряжение выше, чем второе командное напряжение, выполняется управление положением останова коленчатого вала после того, как относительно низкое второе командное напряжение возрастает до первого командного напряжения. Поэтому можно предотвратить изменение вспомогательного напряжения посредством изменения второго командного напряжения до осуществления управления положением останова коленчатого вала.

[0075] Модификация 1 этого примера

Хотя в примере 1 осуществления изобретения, описанном выше, в случае, когда поступила команда на остановку двигателя 10 внутреннего сгорания, когда командное напряжение (первое командное напряжение) альтернатора 12 выше, чем командное напряжение (второе командное напряжение) преобразователя 70 постоянного тока в постоянный, второе командное напряжение возрастает до первого командного напряжения, первое командное напряжение может быть снижено до второго командного напряжения.

[0076] Фиг.8 представляет собой диаграмму, показывающую изменение вспомогательного напряжения до и после осуществления управления положением останова коленчатого вала в транспортном средстве 1 в соответствии с модификацией 1 примера. Как видно из фиг.8, сплошная линия к21 обозначает напряжение (вспомогательное напряжение) линии 75 электропитания, а пунктирная линия к22 обозначает целевое выходное напряжение (второе командное напряжение) преобразователя 70 постоянного тока в постоянный.

[0077] Предполагается, что до момента t21 времен, первое командное напряжение (целевое выходное напряжение альтернатора 12) представляет собой напряжение V1, а второе командное напряжение (целевое выходное напряжение преобразователя 70 постоянного тока в постоянный) представляет собой напряжение V2 (V2<V1). Напряжение линии 75 электропитания становится напряжением V1, т.е. соответственно первым командным напряжением, являющимся более высоким напряжением из первого и второго командных напряжений.

[0078] Предполагается, что в момент t21 времени генерируется команда остановки двигателя 10 внутреннего сгорания. В этот момент, поскольку второе командное напряжение не равно или выше, чем первое командное напряжение, в модификации 1 примера первое командное напряжение уменьшается и становится равным или меньше, чем второе командное напряжение (далее приведено описание с предположением, что первое командное напряжение уменьшается до напряжения V2 второго командного напряжения). Если первое командное напряжение быстро снижается, поскольку напряжение линии 75 электропитания быстро снижается при уменьшении первого командного напряжения, первое командное напряжение уменьшается с такой скоростью, что напряжение линии 75 электропитания снижается не быстро.

[0079] Затем, после того, как первое командное напряжение уменьшается до напряжения V2 второго командного напряжения (в состоянии, в котором второе командное напряжение равно или выше, чем первое командное напряжение), в момент t22 времени выполняется управление положением останова коленчатого вала. Поэтому, даже если выходное напряжение альтернатора 12 быстро снижается от напряжения V2 из-за управления положением останова коленчатого вала, напряжение линии 75 электропитания доводится до напряжения V2 преобразователем 70 постоянного тока в постоянный, и, таким образом, не снижается. Поэтому, даже в модификации 1 примера подавляется изменение напряжения (вспомогательного напряжения) линии 75 электропитания при управлении положением останова коленчатого вала.

[0080] Фиг. 9 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую процедуру, которая выполняется ЭБУ 100 ДВС в модификации 1 примера. Процесс, показанный на блок-схеме, вызывается из основной программы и выполняется в каждый заранее заданный момент времени, или когда установились заранее заданные условия.

[0081] Как видно из фиг. 9, этапы S210-S230 и S250, показанные на блок-схеме, такие же, что и этапы S10-S30 и S50, показанные на блок-схеме показанного на фиг. 6 примера 1 осуществления изобретения.

[0082] В транспортном средстве 1 в соответствии с модификацией 1 примера, если определяется, что командное напряжение (второе командное напряжение) преобразователя 70 постоянного тока в постоянный ниже, чем командное напряжение (первое командное напряжение) альтернатора 12 (НЕТ на этапе S230), ЭБУ 100 ДВС снижает командное напряжение (первое командное напряжение) альтернатора 12 на заранее заданную величину (этап S240). В то время как заранее заданная величина устанавливается равной сравнительно небольшому значению, так что напряжение линии 75 электропитания снижается не быстро, командное напряжение (первое командное напряжение) альтернатора 12 может уменьшаться на заранее заданную величину с некоторой скоростью.

[0083] Если командное напряжение (первое командное напряжение) альтернатора 12 уменьшается на заранее заданную величину, ЭБУ 100 ДВС возвращает процесс на этап S230, на этапе S240 снова определяется, действительно ли командное напряжение (второе командное напряжение) преобразователя 70 постоянного тока в постоянный равно или выше, чем командное напряжение (первое командное напряжение) альтернатора 12.

[0084] Затем, если на этапе S230 определяется, что командное напряжение (второе командное напряжение) преобразователя 70 постоянного тока в постоянный равно или выше, чем командное напряжение (первое командное напряжение) альтернатора 12 (ДА на этапе S230), ЭБУ 100 ДВС переводит процесс на этап S250, и осуществляет управление положением останова коленчатого вала с использованием альтернатора 12.

[0085] Модификации 2 примера

В примере 1 осуществления изобретения и модификации 1 этого примера, описанных выше, хотя управление положением останова коленчатого вала осуществляется путем выполнения полнофазного управления нижним плечом (фиг. 3), управление по осуществлению управления положением останова коленчатого вала не ограничивается полнофазным управлением нижним плечом.

[0086] Фиг. 10 представляет собой схему, показывающую конфигурацию генератора переменного тока в модификации 2 этого примера. Как видно из фиг. 10, альтернатор 12А включает в себя переключающее устройство 250 в дополнение к конфигурации альтернатора 12, показанной на фиг. 2.

[0087] Переключающее устройство 250 включает в себя реле 252, 254 и резистор 256. Реле 252 расположено между линией 75 электропитания и линией 76 электропитания, соединенными с инвертором 210 или регулятором IC 225. Если реле 252 выключено (подача электропитания закрыта), альтернатор 12А электрически отключен от линии 75 электропитания. Реле 254 подключено между линией 76 электропитания и узлом заземления. Резистор 256 последовательно соединен с реле 254. Реле 254 работает дополнительно с реле 252. То есть, когда реле 252 включается (становится проводящим), реле 254 выключается, и, когда реле 252 отключается (подача электропитания закрыта), реле 254 включается.

[0088] Реле 252, 254 соответственно включаются или выключаются, посредством чего электрическая энергия, генерируемая генератором 200 электрической энергии переменного тока, может подаваться в линию 75 электропитания низковольтной системы через инвертор 210. Во время осуществления управления положением останова коленчатого вала реле 252, 254 соответственно включаются или выключаются. Поэтому в альтернаторе 12А может возникнуть циркулирующий ток, а в генераторе 200 электрической энергии переменного тока может возникнуть тормозной момент.

[0089] Фиг. 11 представляет собой схему, показывающую пример контура тока, текущего в альтернаторе 12А во время осуществления управления положением останова коленчатого вала в модификации 2 этого примера. Как видно из фиг. 11, когда противодействующее электродвижущее напряжение генерируется в генераторе 200 электрической энергии переменного тока из-за вращения генератора 200 электрической энергии переменного тока, если реле 252, 254 соответственно включаются или выключаются, например, циркулирующий ток, обозначенный жирной стрелкой, течет в альтернаторе 12А, и регенеративный крутящий момент (тормозной момент) генерируется в генераторе 200 электрической энергии переменного тока. Торможение воздействует на коленчатый вал 17 двигателя 10 внутреннего сгорания с использованием тормозного момента. При этом ток возбуждения генератора 200 электрической энергии переменного тока управляется регулятором IC 225, в силу чего можно регулировать тормозной момент генератора 200 электрической энергии переменного тока и останавливать коленчатый вал 17 в нужном положении коленчатого вала (углу поворота коленчатого вала) (управление положением останова коленчатого вала).

[0090] Фиг. 12 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую процедуру управления положением останова коленчатого вала в модификации 2 этого примера. Блок-схема соответствует блок-схеме, показанной на фиг. 7. Как видно из фиг. 12, ЭБУ 100 ДВС получает положение CP коленвала, обозначающее положение поворота (угол поворота) коленвала 17 от датчика 16 положения коленчатого вала (этап S310).

[0091] Далее, ЭБУ 100 ДВС соответственно включает или выключает реле 252, 254 (фиг. 10) (этап S320). При этом, как показано на фиг. 11, циркулирующий ток течет в альтернаторе 12А, и тормозной момент для принудительной остановки двигателя 10 внутреннего сгорания генерируется в альтернаторе 12А переменного тока.

[0092] ЭБУ 100 ДВС выполняет управление, при этом регулятор IC 225 регулирует ток возбуждения генератора 200 электрической энергии переменного тока, тем самым регулируя величину тормозного момента (этап S330). При этом можно регулировать величину тормозного момента для остановки коленчатого вала в нужном положении.

[0093] Затем ЭБУ 100 ДВС определяет, действительно ли коленчатый вал двигателя 10 внутреннего сгорания остановлен в заданном целевом положении на основе положения CP коленчатого вала, полученного на этапе S310 (этап S340). Когда коленчатый вал не остановлен в целевом положении (НЕТ на этапе S340), процесс возвращается на этап S310.

[0094] Затем, если на этапе S340 определяется, что коленчатый вал остановлен в целевом положении (ДА на этапе S340), ЭБУ 100 ДВС соответственно включает или выключает реле 252, 254, и завершает процедуру.

[0095] Модификации 3 этого примера

В примере 1 осуществления изобретения и модификациях 1 и 2 этого примера, описанных выше, хотя крутящий момент принимается с коленчатого вала 17 двигателя 10 внутреннего сгорания, и вспомогательная электрическая энергия производится с использованием альтернатора 12 (12А), и, когда двигатель 10 внутреннего сгорания останавливается, выполняется управление положением останова коленчатого вала, как показано на фиг. 13, вместо альтернатора 12 (12А) может быть использован встроенный стартер-генератор (ВСГ) 90.

[0096] Встроенный стартер-генератор 90 соединен с коленчатым валом 17 двигателя 10 внутреннего сгорания через ремень (такой ВСГ именуется как «ВСГ ременного типа»). Встроенный стартер-генератор 90 имеет функцию альтернатора и имеет функцию стартера во время запуска двигателя 10 внутреннего сгорания и вспомогательную функцию обеспечения крутящего момента движения. Поскольку встроенный стартер-генератор 90 выполняет функцию стартера, транспортное средство 1А не включает в себя стартер 14, расположенный в транспортном средстве 1, показанном на фиг. 1.

[0097] Аналогично альтернаторам 12, 12А, показанным на фиг. 2 и фиг. 10, встроенный стартер-генератор 90 включает в себя вращающуюся электрическую машину переменного тока (электрический двигатель-генератор), которая имеет функцию генерации электрической энергии, и инвертор (не показан), который приводит в действие вращающуюся электрическую машину переменного тока. Поэтому даже в транспортном средстве 1А, которое включает в себя встроенный стартер-генератор 90 вместо альтернатора 12 (12А), можно осуществлять такие же функции, что и таковые в транспортном средстве 1 в соответствии с примером 1 осуществления изобретения или модификациями 1 и 2 этого примера, описанными выше.

[0098] Пример 2 осуществления изобретения

В примере 1 осуществления изобретения и соответствующих модификациях этого примера, описанных выше, хотя транспортные средства 1, 1А являются гибридными транспортными средствами, которые включают в себя двигатель 10 внутреннего сгорания и электрогенератор 20 в качестве источников мощности, изобретение не ограничено гибридным транспортным средством, и может применяться в транспортном средстве, которое не включает в себя электрогенератор 20 или устройство 50 накапливания электрической энергии.

[0099] Фиг. 14 представляет собой схему общей конфигурации транспортного средства в соответствии с примером 2 осуществления изобретения. Как видно из фиг. 14, транспортное средство 1В включает в себя двигатель 10 внутреннего сгорания, альтернатор 12, стартер 14, датчик 16 положения коленчатого вала, автоматическую трансмиссию 30 и ведущие колеса 40. Транспортное средство 1В дополнительно включает в себя вспомогательный аккумулятор 80, вспомогательный элемент 85, датчик 72 напряжения, солнечную панель 92, преобразователь 94 постоянного тока в постоянный, ЭБУ 100 ДВС и ЭБУ 120.

[0100] Солнечную панель 92 располагают, например, на крыше транспортного средства 1В, и она принимает солнечный свет для генерирования электрической энергии. Солнечная панель 92 выдает производимую электрическую энергию на преобразователь 94 постоянного тока в постоянный. Преобразователь 94 постоянного тока в постоянный подключен между солнечной панелью 92 и линией 75 электропитания, и принимает электрическую энергию с солнечной панели 92 для выработки вспомогательной электрической энергии. В частности, преобразователь 94 постоянного тока в постоянный преобразовывает электрическую энергию, принятую от солнечной панели 92, в электрическую энергию, имеющее напряжение, отрегулированное равным командному напряжению (например, 12В - 15В), значение которого принято от ЭБУ 120, и выдает электрическую энергию в линию 75 электропитания. Преобразователь 94 постоянного тока в постоянный представляет собой, например, отдельный преобразователь, включающий в себя схему преобразования постоянного тока в переменный ток, трансформатор, выпрямительный контур и сглаживающий контур.

[0101] ЭБУ 120 включает в себя ЦП, ПЗУ, в котором хранится программа процедуры и т.п., ОЗУ, которое временно хранит данные, порт ввода/вывода, который служит для ввода и вывода различных сигналов, и т.п. (показаны не все). ЭБУ 120 управляет преобразователем 94 постоянного тока в постоянный, при этом вспомогательная электрическая энергия подается с солнечной панели 92 в линию 75 электропитания через преобразователь 94 постоянного тока в постоянный. ЭБУ 120 устанавливает командное напряжение (далее именуемое «третьим командным напряжением»), обозначающее целевое выходное напряжение преобразователя 94 постоянного тока в постоянный, и выдает значение третьего командного напряжения на преобразователь 94 постоянного тока в постоянный. Третье командное напряжение устанавливается надлежащим образом в соответствии с состоянием нагрузки вспомогательного элемента 85 и т.п., при этом эффективность преобразования преобразователя 94 постоянного тока в постоянный становится удовлетворительной.

[0102] Даже в примере 2 осуществления изобретения в состоянии, в котором третье командное напряжение (целевое выходное напряжение преобразователя 94 постоянного тока в постоянный) равно или выше, чем первое командное напряжение (целевое выходное напряжение альтернатора 12), выполняется управление положением останова коленчатого вала с использованием ЭБУ 100 ДВС.

[0103] Даже в примере 2 осуществления изобретения, когда перед выполнением управления положением останова коленчатого вала первое командное напряжение выше, чем третье командное напряжение, третье командное напряжение возрастает до первого командного напряжения с использованием ECU 120, либо первое командное напряжение уменьшается и с некоторой скоростью становится равным или меньше, чем третье командное напряжение, с использованием ЭБУ 100 ДВС. Затем, в состоянии, в котором третье командное напряжение равно или выше, чем первое командное напряжение, выполняется управление положением останова коленчатого вала с помощью ЭБУ 100 ДВС.

[0104] Транспортное средство 1В не включает в себя устройство 50 накапливания электрической энергии, системное главное реле 52, инвертор 60, электрогенератор 20, и т.п., расположенные в транспортном средстве 1, показанном на фиг. 1. Другие конфигурации транспортных средств 1В такие же, что и транспортном средстве 1.

[0105] Вышеописанное управление с помощью ЭБУ 120 выполняется, когда выходное напряжение солнечной панели 92 выше, чем заранее заданное рабочее пороговое значение, и, когда выходное напряжение солнечной панели 92 равно или меньше, чем рабочее пороговое значение, например, в ночное время, вышеописанное управление с использованием ЭБУ 120 не выполняется.

[0106] В соответствии с примером 2 осуществления изобретения, когда выходное напряжение солнечной панели 92 выше, чем рабочее пороговое значение, и вспомогательная электрическая энергия производится солнечной панелью 92 и преобразователем 94 постоянного тока в постоянный, можно получить те же результаты, что и в примере 1 осуществления изобретения, описанном выше.

[0107] В примере 2 осуществления изобретения, описанном выше, хотя вместо преобразователя 70 постоянного тока в постоянный и устройства 50 накапливания электрической энергии, предусмотрены солнечная панель 92 и преобразователь 94 постоянного тока в постоянный, образующие источник вспомогательной электрической энергии, отличный от альтернатора 12 в примере 1 осуществления изобретения, источник вспомогательной электрической энергии, отличный от альтернатора 12, может представлять собой альтернатор (не показан), который соединен с крутящим валом (может быть отсоединяем от коленчатого вала 17 посредством сцепления 18) автоматической трансмиссии 30, а не с коленчатым валом 17 двигателя 10 внутреннего сгорания, и производить вспомогательную электрическую энергию с использованием крутящего момента ведущих колес 40.

[0108] Хотя это и не показано специально, даже в конфигурации примера 2 осуществления изобретения, как и в модификации 3 первого примера, описанных выше, встроенный стартер-генератор 90 может быть предусмотрен вместо альтернатора 12 (12А).

[0109] В примере 1 осуществления изобретения и соответствующих его модификациях, описанных выше, хотя транспортные средства 1, 1А включают в себя одиночный электрогенератор 20, когда изобретение применяется в гибридном транспортном средстве, изобретение не ограничено гибридным транспортным средством, включающим в себя одиночный электрогенератор, и может также применяться в гибридном транспортном средстве, включающем в себя два или более электрогенератора.

[0110] В вышеприведенном описании альтернаторы 12, 12А соответствуют примеру «первого устройства генерирования электрической энергии» в изобретении, и генератор 200 электрической энергии переменного тока соответствует примеру «вращающейся электрической машины» в изобретении. Встроенный стартер-генератор 90 также соответствует примеру «первого устройства генерирования электрической энергии» в изобретении. Кроме того, преобразователь 70 постоянного тока в постоянный и устройство 50 накапливания электрической энергии соответствуют примеру «второго устройства генерирования электрической энергии» в изобретении, и солнечная панель 92 и преобразователь 94 постоянного тока в постоянный также соответствуют примеру «второго устройства генерирования электрической энергии» в изобретении. Когда предусмотрен альтернатор, соединенный с крутящим валом автоматической трансмиссии 30, альтернатор может также соответствует примеру «второго устройства генерирования электрической энергии» в изобретении. Кроме того, ЭБУ 100 ДВС соответствует примеру «электронного блока управления» в изобретении, и электрогенератор 20 соответствует примеру «электрического двигателя» в изобретении.

[0111] Соответствующие примеры осуществления изобретения, раскрытые в настоящем документе, предназначены для реализации в сочетании, по мере необходимости, если нет противоречий. Примеры осуществления изобретения, описанные здесь, следует рассматривать только как иллюстративные и не ограничительные во всех отношениях. Объем изобретения определяется условиями формулы изобретения, а не приведенным выше описанием примеров осуществления изобретения, и может включать в себя любые модификации в пределах объема и значения, эквивалентных условиям формулы изобретения.

Изобретение относится к транспортным средствам. Транспортное средство содержит двигатель внутреннего сгорания, первое устройство генерирования электроэнергии, включающее электромашину, соединенную с двигателем. Первое устройство генерирования электроэнергии создает вспомогательное напряжение согласно первому напряжению с использованием крутящего момента от двигателя. Второе устройство генерирования электроэнергии создает вспомогательное напряжение согласно второму напряжению, с использованием источника напряжения, отличного от электромашины без использования крутящего момента двигателя. Электронный блок управления управляет положением останова коленчатого вала двигателя в целевом положении, когда двигатель останавливается посредством управления первым устройством генерирования электроэнергии. При этом ток циркулирует в первом устройстве генерирования электроэнергии, и электромашина создает тормозной момент. Управление положением останова коленчатого вала осуществляется в состоянии, в котором второе командное напряжение равно или выше, чем первое. Подавляются быстрые изменения вспомогательного напряжения. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Транспортное средство, содержащее двигатель внутреннего сгорания;

первое устройство генерирования электрической энергии, включающее вращающуюся электрическую машину, соединенную с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, при этом первое устройство генерирования электрической энергии сконфигурировано для создания вспомогательного напряжения в соответствии с первым командным напряжением с использованием крутящего момента, который вращающаяся электрическая машина принимает с коленчатого вала,

второе устройство генерирования электрической энергии, сконфигурированное для создания вспомогательного напряжения в соответствии со вторым командным напряжением, с использованием источника напряжения, отличного от вращающейся электрической машины без использования крутящего момента коленчатого вала; и

электронный блок управления, сконфигурированный для осуществления управления положением останова коленчатого вала для останова коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания в целевом положении, когда двигатель внутреннего сгорания останавливается посредством управления первым устройством генерирования электрической энергии, при этом ток циркулирует в первом устройстве генерирования электрической энергии, и вращающаяся электрическая машина создает тормозной момент,

при этом электронный блок управления сконфигурирован с возможностью осуществления управления положением останова коленчатого вала в состоянии, в котором второе командное напряжение равно или выше, чем первое командное напряжение.

2. Транспортное средство по п. 1, в котором

электронный блок управления сконфигурирован с возможностью, когда до осуществления управления положением останова коленчатого вала первое командное напряжение выше, чем второе командное напряжение, осуществлять управление положением останова коленчатого вала после возрастания второго командного напряжения до первого командного напряжения.

3. Транспортное средство по п. 2, в котором

электронный блок управления сконфигурирован с возможностью, когда до осуществления управления положением останова коленчатого вала первое командное напряжение равно или ниже, чем второе командное напряжение, осуществлять управление положением останова коленчатого вала без изменения второго командного напряжения.

4. Транспортное средство по п. 1, в котором

электронный блок управления сконфигурирован с возможностью, когда до осуществления управления положением останова коленчатого вала первое командное напряжение выше, чем второе командное напряжение, осуществлять управление положением останова коленчатого вала после снижения с заранее заданной скоростью первого командного напряжения, которое становится равным или меньше, чем второе командное напряжение.

5. Транспортное средство по п. 4, в котором

электронный блок управления сконфигурирован с возможностью, когда до осуществления управления положением останова коленчатого вала первое командное напряжение равно или ниже, чем второе командное напряжение, осуществлять управление положением останова коленчатого вала без изменения первого командного напряжения.

6. Транспортное средство по любому из пп. 1-5, дополнительно содержащее:

электрический двигатель, сконфигурированный для создания приводной мощности транспортного средства; и

устройство накапливания электрической энергии, сконфигурированное для накапливания электрической энергии, подаваемой на электрический двигатель,

при этом второе устройство генерирования электрической энергии включает в себя преобразователь, сконфигурированный для замедления изменения напряжения электрической энергии, подаваемой из устройства накапливания электрической энергии для создания вспомогательного напряжения.

7. Способ управления двигателем внутреннего сгорания транспортного средства,

при этом транспортное средство включает в себя двигатель внутреннего сгорания, первое устройство генерирования электрической энергии, включающее вращающуюся электрическую машину, соединенную с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, при этом первое устройство генерирования электрической энергии сконфигурировано для создания вспомогательного напряжения в соответствии с первым командным напряжением с использованием крутящего момента, который вращающаяся электрическая машина принимает с коленчатого вала, и второе устройство генерирования электрической энергии, сконфигурированное для создания вспомогательного напряжения в соответствии со вторым командным напряжением, с использованием источника напряжения, отличного от вращающейся электрической машины без использования крутящего момента коленчатого вала,

причем этот способ управления включает в себя:

при останавливании двигателя внутреннего сгорания определение того, действительно ли второе командное напряжение равно или выше, чем первое командное напряжение; и

в случае, когда определяется, что второе командное напряжение равно или выше, чем первое командное напряжение, выполнение управления положением останова коленчатого вала для останова коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания в целевом положении, когда двигатель внутреннего сгорания останавливается посредством управления первым устройством генерирования электрической энергии таким образом, что ток циркулирует в первом устройстве генерирования электрической энергии и вращающаяся электрическая машина создает тормозной момент.