СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МОТОРОМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ И МОТОРОМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2020 года по МПК B60W10/08 B60W20/00 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к способу управления транспортным средством и устройству управления транспортным средством, которые способствуют улучшению топливной экономичности, останавливая впрыск топлива для двигателя во время движения.

Уровень техники

[0002] Патентный документ 1 раскрывает технологию, в которой, когда замедление транспортного средства больше предписанного значения, управление (далее в данном документе называемое управлением отсечкой подачи топлива) для прекращения впрыска топлива для двигателя прекращается, и двигатель перезапускается.

Документы предшествующего уровня техники

Патентные документы

[0003] Патентный документ 1: Японская выложенная патентная заявка № 2015-134585

Сущность изобретения

Задача, решаемая изобретением

[0004] Однако, согласно технологии патентного документа 1, поскольку управление отсечкой подачи топлива прекращается для того, чтобы пресекать замедление, таким образом, затруднительно в достаточной степени улучшать топливную экономичность.

Задачей настоящего изобретения является предоставление способа управления транспортным средством, который может улучшить топливную экономичность.

Средство решения задачи

[0005] Для того, чтобы добиваться цели, описанной выше, в способе управления транспортным средством согласно настоящему изобретению, в ходе управления отсечкой подачи топлива, мотору, приспособленному для прикладывания крутящего момента между двигателем и ведущими колесами, инструктируется выполнять силовое вращение, так что замедление транспортного средства не превышает предписанного значения.

Результаты изобретения

[0006] Следовательно, возможно продолжать управление отсечкой подачи топлива, в то же время пресекая замедление, и улучшать топливную экономичность.

Краткое описание чертежей

[0007] Фиг. 1 - это схема системы транспортного средства, к которому применяется управление отсечкой подачи топлива первого варианта осуществления.

Фиг. 2 - это блок-схема управления для выполнения управления отсечкой подачи топлива первого варианта осуществления.

Фиг. 3 - это блок-схема последовательности операций, показывающая процесс управления замедлением во время отсечки подачи топлива первого варианта осуществления.

Фиг. 4 - это временная диаграмма, когда SSG формирует рекуперативный момент во время замедления в ходе управления отсечкой подачи топлива первого варианта осуществления.

Фиг. 5 - это временная диаграмма, когда SSG не выполняет силовое вращение или рекуперацию во время замедления в ходе управления отсечкой подачи топлива первого варианта осуществления.

Фиг. 6 - это блок-схема последовательности операций, показывающая процесс управления замедлением во время отсечки подачи топлива второго варианта осуществления.

Фиг. 7 - это временная диаграмма, когда SSG формирует рекуперативный момент во время замедления в ходе управления отсечкой подачи топлива второго варианта осуществления.

Фиг. 8 - это временная диаграмма, когда SSG не выполняет силовое вращение или рекуперацию во время замедления в ходе управления отсечкой подачи топлива второго варианта осуществления.

Фиг. 9 - это временная диаграмма, показывающая процесс пресечения колебания скорости вращения двигателя в процессе окончания FC второго варианта осуществления.

Описания ссылочных символов

[0008] 1 Двигатель

2 Муфта сцепления

3 Бесступенчатая трансмиссия ременного типа

4 Масляный насос

10 Ведущее колесо

11 Мотор/генератор (SSG)

12 Аккумулятор

13 Компрессор

C1 Блок управления автоматической трансмиссии (ATCU)

C2 Блок управления двигателем (ECU)

C3 Блок управления SSG (SSGCU).

Варианты осуществления для реализации изобретения

[0009] Первый вариант осуществления

Фиг. 1 - это схема системы транспортного средства, к которому применяется управление отсечкой подачи топлива первого варианта осуществления. В транспортном средстве вращение, которое выводится от двигателя 1, который является двигателем внутреннего сгорания, вводится в бесступенчатую трансмиссию 3 ременного типа через муфту 2 сцепления. Муфта 2 сцепления является блокирующей муфтой, предусмотренной для преобразователя крутящего момента. Вращение, скорость которого переключается посредством бесступенчатой трансмиссии 3 ременного типа, передается паре ведущих колес 10 через конечную передачу, и т.п. Двигатель 1 включает в себя стартер-генератор 11 (далее в данном документе называемый SSG 11), который функционирует в качестве стартерного мотора, а также как генератор, аккумулятор 12, который отправляет и принимает электрическую мощность к и от SSG 11, и компрессор 13 кондиционера воздуха. Масляный насос 4 предусматривается на выходном валу двигателя 1, и бесступенчатая трансмиссия 3 ременного типа управляется посредством гидравлического давления масляного насоса 4. Электрический масляный насос или т.п. может быть предусмотрен, и отдельное ограничение не накладывается.

[0010] Фиг. 2 - это блок-схема управления для выполнения управления отсечкой подачи топлива первого варианта осуществления. Транспортное средство содержит блок C1 управления автоматической трансмиссией (далее в данном документе также называемый ATCU), который управляет состоянием зацепления муфты 2 сцепления, а также состоянием переключения бесступенчатой трансмиссии 3 ременного типа, блок C2 управления двигателем (далее в данном документе также называемый ECU), который управляет рабочим состоянием двигателя 1, и блок C3 управления SSG (далее в данном документе называемый SSGCU), который управляет рабочим состоянием SSG 11.

[0011] Транспортное средство также содержит датчик 21 турбины, который обнаруживает скорость вращения турбины (далее в данном документе также называемую Nt), которая равна скорости вращения на стороне двигателя для муфты 2 сцепления, датчик 22 скорости транспортного средства, который обнаруживает скорость транспортного средства (далее в данном документе также называемую VSP), датчик 23 степени открытия акселератора, который обнаруживает степень открытия акселератора (далее в данном документе также называемую APO), переключатель 24 тормоза, который обнаруживает, была ли нажата педаль 5 тормоза, датчик 25 скорости вращения двигателя, который обнаруживает скорость Ne вращения двигателя, и датчик 26 SOC, который обнаруживает состояние SOC заряда аккумулятора 12. В дополнение к датчикам, описанным выше, транспортное средство дополнительно содержит датчик угла поворота коленчатого вала, который обнаруживает угол поворота коленчатого вала двигателя, датчик угла поворота кулачкового вала, который обнаруживает угол поворота кулачкового вала, датчик гидравлического давления, который обнаруживает различные управляющие давления масла, подаваемые к бесступенчатой трансмиссии 3 ременного типа, датчик тока, который обнаруживает значение тока SSG 11, датчик напряжения, который обнаруживает значение напряжения SSG 11, и т.п.

[0012] Сигналы обнаружения различных датчиков подаются к каждому блоку управления. Блоки управления соединяются CAN-линией связи, так, чтобы иметь возможность взаимной передачи и приема управляющей информации. Следовательно, из различных датчиков, например, датчик 23 степени открытия акселератора и датчик 25 скорости вращения двигателя могут передавать информацию в ECU, и ECU может поставлять ее другим блокам управления, и конкретное ограничение не накладывается.

[0013] Далее будет описано управление отсечкой подачи топлива. Блок управления отсечкой подачи топлива (далее в данном документе также называемый блоком FC-управления) предусматривается в ECU и конфигурируется, чтобы останавливать впрыск топлива для двигателя 1, когда предписанный набор условий удовлетворяется в состоянии, в котором переключатель зажигания включен. В частности, впрыск топлива возобновляется, когда APO меньше или равна предписанному значению, указывающему, что акселератор был отпущен, и скорость VSP транспортного средства достигает скорости VSPfce транспортного средства для окончания отсечки подачи топлива, которая соответствует предписанной скорости вращения двигателя, при которой перезапуск двигателя является возможным только посредством возобновления впрыска топлива для двигателя 1. Помимо выполнения определения на основе скорости VSP транспортного средства, это тождественно выполнению определения на основе того, действительно ли скорость Ne вращения двигателя меньше или равна предписанной скорости вращения двигателя. Кроме того, после начала отсечки подачи топлива, если замедление Gx транспортного средства превышает замедление Gfce для окончания отсечки подачи топлива, указывающее быстрое замедление, впрыск топлива возобновляется для того, чтобы пресекать возникновение чрезмерного замедления.

[0014] Если замедление Gx превышает Gfce, впрыск топлива возобновляется, и тормозящее усилие двигателя уменьшается, прежде чем скорость транспортного средства достигает VSPfce, возможности для прекращения впрыска топлива уменьшаются, таким образом, существует проблема того, что топливная экономичность не может быть достаточно улучшена. В частности, если компрессор 13 кондиционера воздуха находится в работе, тормозящее усилие двигателя имеет тенденцию увеличиваться, таким образом, необходимо возобновлять впрыск топлива при VSP гораздо ранее VSPfce, таким образом, возможности для прекращения впрыска топлива дополнительно уменьшаются. Следовательно, в первом варианте осуществления выполняется управление для поддержания G, в котором SSG 11 инструктируется, чтобы выполнять силовое вращение, чтобы уменьшать тормозящее усилие двигателя, и замедление Gx управляется так, чтобы не превышать Gfce. Если SOC аккумулятора 12 является недостаточным, и SSG 11 не может быть проинструктирован, чтобы выполнять силовое вращение, или если SSG 11 не может быть проинструктирован, чтобы выполнять силовое вращение вследствие других условий. Впрыск топлива возобновляется, когда G превышает Gfce, тем самым, пресекая замедление Gx.

[0015] Фиг. 3 - это блок-схема последовательности операций, показывающая процесс управления замедлением во время отсечки подачи топлива первого варианта осуществления. Эта последовательность операций является процессом, выполняемым в ходе управления отсечкой подачи топлива.

На этапе S1 определяется, выполняются ли управление отсечкой подачи топлива (далее в данном документе также называемое FC) и замедление; если да, процесс переходит к этапу S2, иначе текущая последовательность операций управления заканчивается.

На этапе S2 определяется, действительно ли замедление Gx больше или равно замедлению Gfce для окончания отсечки подачи топлива; если да, процесс переходит к этапу S3, иначе этап S2 повторяется. Замедление Gx представляет ускорение в отрицательном направлении относительно направления движения транспортного средства и является значением, при котором ускорение в отрицательном направлении увеличивается, когда абсолютное значение замедления Gx увеличивается.

На этапе S3 управление поддержанием G посредством SSG 11 выполняется (соответствует блоку управления замедлением). В частности, целевое замедление устанавливается в Gfce, и крутящий момент силового вращения SSG 11 управляется по обратной связи, так что G сводится к Gfce.

[0016] На этапе S4 определяется, было ли удовлетворено другое условие окончания FC-управления (например, VSP < VSPfce, и т.д.); если удовлетворено, процесс переходит к этапу S5, иначе процесс возвращается к этапу S3, и управление поддержанием G продолжается. Поскольку замедление Gx, таким образом, управляется так, чтобы не превышать Gfce, водитель не испытывает дискомфорта.

На этапе S5 выполняется процесс окончания FC. В частности, муфта 2 сцепления расцепляется, и впрыск топлива возобновляется.

[0017] Далее описываются операции. Фиг. 4 - это временная диаграмма, когда SSG формирует рекуперативный момент во время замедления в ходе управления отсечкой подачи топлива первого варианта осуществления.

Во время t1, если замедление Gx достигает Gfce в ходе управления отсечкой подачи топлива, SSG 11 инструктируется выполнять силовое вращение, чтобы уменьшать тормозящее усилие двигателя, и замедление Gx управляется так, чтобы не превышать Gfce. Следовательно, впрыск топлива, сопровождающий превышение Gfce посредством замедления Gx, не возобновляется в это время. Когда скорость VSP транспортного средства падает ниже VSPfce во время t2, впрыск топлива возобновляется.

[0018] Заштрихованная область a1, показанная для G между временем t1 и t2 на фиг. 4, является областью замедления, которая уменьшается посредством силового вращения SSG 11. Поскольку SSG 11 выполняет рекуперацию прежде достижения времени t1, топливная экономичность может быть улучшена посредством восстановления кинетической энергии транспортного средства и подачи упомянутой энергии между временем t1 и t2.

[0019] Фиг. 5 - это временная диаграмма, когда SSG не выполняет ни силовое вращение, ни рекуперацию во время замедления в ходе управления отсечкой подачи топлива первого варианта осуществления. Эффективность преобразования энергии из электрической мощности SSG 11 в крутящий момент, который используется между временем t1 и t2, лучше эффективности преобразования энергии от бензина, который впрыскивается, когда впрыск топлива возобновляется в течение этого времени, в крутящий момент; следовательно, расход энергии всего транспортного средства может быть улучшен.

[0020] Как описано выше, результаты, перечисленные ниже, могут быть получены с помощью первого варианта осуществления.

(1) Предусматривается SSG 11 (мотор), который конфигурируется, чтобы прикладывать крутящий момент к пути передачи мощности между двигателем 1 и ведущим колесом 10, и SSG 11 приводится в действие, чтобы выполнять силовое вращение, так что замедление Gx транспортного средства становится меньше или равно Gfce (предписанному значению), когда впрыск топлива для двигателя 1 прекращается во время замедления, и VSP больше или равна VSPfce (скорость вращения двигателя больше или равна предписанной скорости вращения двигателя).

Соответственно, возможно обеспечивать возможность выполнения управления отсечкой подачи топлива, в то же время пресекая замедление Gx, тем самым улучшая топливную экономичность.

[0021] (2) Впрыск топлива для двигателя 1 возобновляется, когда замедление Gx транспортного средства больше Gfce (предписанного значения), в то время как впрыск топлива для двигателя 1 прекращен.

Соответственно, возможно уменьшать тормозящее усилие двигателя и пресекать формирование чрезмерного замедления Gx, тем самым, делая возможным предотвращение обеспечения дискомфорта водителю.

[0022] Второй вариант осуществления

Второй вариант осуществления будет описан далее. Поскольку основная конфигурация является такой же, что и в первом варианте осуществления, будет описано только различие. Фиг. 6 - это блок-схема последовательности операций, показывающая процесс управления замедлением во время отсечки подачи топлива второго варианта осуществления. Эта последовательность операций является процессом, выполняемым в ходе управления отсечкой подачи топлива.

На этапе S1 определяется, выполняются ли управление отсечкой подачи топлива и замедление; если да, процесс переходит к этапу S21, иначе текущая последовательность операций управления заканчивается.

[0023] На этапе S21 определяется, действительно ли замедление Gx больше или равно предписанному замедлению Gfce1, которое меньше замедления Gfce2 для окончания отсечки подачи топлива; если да, процесс переходит к этапу S31, иначе этап S21 повторяется. Абсолютное значение Gfce1 меньше абсолютного значения Gfce2.

На этапе S31 выполняется асимптотическое управление G посредством SSG 11 (соответствует блоку управления замедлением). В частности, целевое замедление устанавливается постепенно от Gfce1 до значения, приближающегося к Gfce2, и крутящий момент силового вращения SSG 11 управляется по обратной связи так, что замедление Gx постепенно сходится к Gfce2.

[0024] На этапе S4 определяется, было ли удовлетворено другое условие окончания FC-управления (например, VSP < VSPfce, и т.д.); если удовлетворено, процесс переходит к этапу S5, иначе процесс возвращается к этапу S31, и асимптотическое управление G продолжается. Таким образом, замедление Gx управляется так, чтобы не превышать Gfce2, таким образом, водитель не испытывает дискомфорта.

На этапе S5 выполняется процесс окончания FC. В частности, муфта 2 сцепления расцепляется, и впрыск топлива возобновляется. Процесс пресечения колебания скорости вращения двигателя затем выполняется для пресечения изменения в скорости вращения двигателя посредством управления крутящим моментом SSG 11. Подробности будут описаны дополнительно ниже.

[0025] Далее описывается действие. Фиг. 7 - это временная диаграмма, когда SSG формирует рекуперативный момент во время замедления в ходе управления отсечкой подачи топлива второго варианта осуществления.

Во время t1, если замедление Gx достигает Gfce1 в ходе управления отсечкой подачи топлива, тогда SSG 11 приводится в действие, чтобы выполнять силовое вращение, чтобы уменьшать тормозящее усилие двигателя, и замедление Gx управляется так, чтобы не превышать Gfce2. В это время замедление Gx инструктируется таким, чтобы приближаться к Gfce2. Следовательно, поскольку силовое вращение посредством SSG 11 начинается до момента времени, в который силовое вращение SSG 11 начинается в первом варианте осуществления, возможно пресекать внезапное изменение в замедлении Gx. Если силовое вращение SSG 11 не выполняется, тогда замедление Gx превышает Gfce2, таким образом, впрыск топлива будет возобновлен во время t2. Напротив, во втором варианте осуществления, замедление Gx не превышает Gfce2, таким образом, впрыск топлива не возобновляется. Когда скорость VSP транспортного средства падает ниже VSPfce во время t3, впрыск топлива возобновляется.

[0026] Заштрихованная область a2, показанная для замедления Gx между временем t1 и t2 на фиг. 7, является областью замедления, которая уменьшается посредством силового вращения SSG 11. Поскольку SSG 11 выполняет рекуперацию до достижения времени t1, топливная экономичность может быть улучшена посредством восстановления кинетической энергии транспортного средства и подачи упомянутой энергии между временем t1 и t3.

[0027] Фиг. 8 - это временная диаграмма, когда SSG не выполняет ни силовое вращение, ни рекуперацию во время замедления в ходе управления отсечкой подачи топлива второго варианта осуществления. Эффективность преобразования энергии из электрической мощности SSG 11 в крутящий момент, который используется между временем t1 и t3, лучше эффективности преобразования энергии от бензина, который впрыскивается, когда впрыск топлива возобновляется между временем t2 и t3, в крутящий момент; следовательно, расход энергии всего транспортного средства может быть улучшен.

[0028] Фиг. 9 - это временная диаграмма, показывающая процесс пресечения колебания скорости вращения двигателя в процессе окончания FC второго варианта осуществления.

Когда асимптотическое управление G начинается во время t3, и VSP падает ниже VSPfce во время //t4//, муфта 2 сцепления сначала расцепляется. Таким образом, возможно предотвращать передачу колебания крутящего момента, сопровождающего перезапуск двигателя, ведущим колесам 10.

Далее, даже если муфта 2 сцепления является расцепленной во время t4, силовое вращение SSG 11 продолжается. Т.е., если муфта 2 сцепления является расцепленной в состоянии, в котором впрыск топлива прекращается, тогда скорость Ne вращения двигателя имеет тенденцию внезапно уменьшаться. Следовательно, величина ΔNe1 уменьшения скорости вращения двигателя, с момента, когда впрыск топлива возобновляется, до времени t5, в которое двигатель 1 начинает автономное вращение, становится большой, что может причинять дискомфорт водителю. Соответственно, величина ΔNe1 уменьшения скорости вращения двигателя может сдерживаться посредством продолжения силового вращения SSG 11, даже после того как муфта 2 сцепления расцепляется.

[0029] Далее, если работа SSG 11 останавливается непосредственно после того, как двигатель 1 начинает автономное вращение во время t5, величина ΔNe2 увеличения скорости Ne вращения двигателя вследствие полного сгорания увеличивается, что может причинять дискомфорт водителю. Следовательно, после полного сгорания двигателя величина ΔNe2 увеличения может сдерживаться посредством рекуперации SSG 11.

[0030] В дополнение к результатам первого варианта осуществления, описанным выше, следующие результаты могут быть получены с помощью второго варианта осуществления.

(3) Муфта 2 сцепления предусматривается между двигателем 1 и ведущим колесом 10, и, при возобновлении впрыска топлива для двигателя 1, впрыск топлива возобновляется, после того как муфта 2 сцепления расцепляется, после чего силовое вращение SSG 11 прекращается. Другими словами, муфта 2 сцепления расцепляется, и впрыск топлива возобновляется, прежде чем силовое вращение SSG 11 прекращается.

Соответственно, возможно предотвращать значительное уменьшение скорости Ne вращения двигателя, после того как муфта 2 сцепления расцепляется, и предотвращать причинение дискомфорта водителю.

(4) При возобновлении впрыска топлива для двигателя 1 впрыск топлива возобновляется, после того как муфта 2 сцепления расцепляется, и после полного сгорания двигателя рекуперативный крутящий момент прикладывается посредством SSG 11.

Соответственно, возможно предотвращать значительное увеличение скорости Ne вращения двигателя после полного сгорания двигателя и предотвращать обеспечение дискомфорта водителю.

[0031] Другие варианты осуществления

Настоящее изобретение было описано выше на основе вариантов осуществления, но конкретная конфигурация может быть другой конфигурацией. В первом варианте осуществления был показан пример, в котором бесступенчатая трансмиссия 3 ременного типа применяется в качестве трансмиссии, но может быть использован другой тип трансмиссии. Кроме того, муфта 2 сцепления первого варианта осуществления может быть муфтой сцепления для трогания с места внутри трансмиссии. Дополнительно, в первом варианте осуществления был использован SSG 11, который может передавать крутящий момент коленчатому валу двигателя 1, но мотор/генератор может быть размещен в других местах, например, между двигателем и трансмиссией или между трансмиссией и ведущими колесами, пока он находится на пути передачи мощности между двигателем 1 и ведущими колесами 10.

Изобретение относится к транспортным средствам. В способе управления мотором транспортного средства приводят его в действие, чтобы выполнять силовое вращение, так что замедление транспортного средства становится меньше или равным предписанному значению, когда впрыск топлива для двигателя прекращается во время замедления и скорость вращения двигателя больше или равна предписанной скорости вращения. Устройство управления двигателем и мотором транспортного средства содержит блок управления отсечкой подачи топлива, когда скорость вращения двигателя больше или равна предписанной скорости вращения во время замедления и блок управления замедлением, приводящий в действие мотор, чтобы выполнять силовое вращение, так что замедление транспортного средства становится меньше или равным предписанному значению, когда впрыск топлива для двигателя прекращен. Улучшается топливная экономичность. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ управления мотором транспортного средства, имеющего мотор, сконфигурированный, чтобы прикладывать крутящий момент к пути передачи мощности между двигателем и ведущим колесом, содержащий этап, на котором:

приводят в действие мотор, чтобы выполнять силовое вращение, так что замедление транспортного средства становится меньше или равным предписанному значению, когда впрыск топлива для двигателя прекращается во время замедления, и скорость вращения двигателя больше или равна предписанной скорости вращения двигателя.

2. Способ управления мотором транспортного средства по п. 1, при этом

впрыск топлива для двигателя возобновляется, когда замедление транспортного средства больше предписанного значения, в то время как впрыск топлива для двигателя прекращен.

3. Способ управления мотором транспортного средства по п. 1 или 2, при этом

муфта сцепления предусматривается между двигателем и ведущими колесами, и

при возобновлении впрыска топлива для двигателя впрыск топлива возобновляется, после того как муфта сцепления расцепляется, после чего силовое вращение мотора прекращается.

4. Устройство управления двигателем и мотором транспортного средства, содержащего мотор, сконфигурированный, чтобы прикладывать крутящий момент к пути передачи мощности между двигателем и ведущим колесом, причем устройство управления двигателем и мотором транспортного средства содержит:

блок управления отсечкой подачи топлива, который прекращает впрыск топлива двигателя, когда скорость вращения двигателя больше или равна предписанной скорости вращения двигателя во время замедления; и

блок управления замедлением, который приводит в действие мотор, чтобы выполнять силовое вращение, так что замедление транспортного средства становится меньше или равным предписанному значению, когда впрыск топлива для двигателя прекращен.