Устройство вывода мощности, транспортное средство, оборудованное устройством вывода мощности, и способ управления устройством вывода мощности

Устройство вывода мощности, транспортное средство, оборудованное устройством вывода мощности, и способ управления устройством вывода мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству вывода мощности, транспортному средству, оборудованному устройством вывода мощности, и способу управления устройством вывода мощности.

Уровень техники

Одно из предлагаемых устройств вывода мощности, устанавливаемых на транспортное средство, имеет двигатель с клапанами для впрыска топлива в цилиндр, предназначенными для ввода топлива в цилиндры, и тороидальной трансмиссией с плавным изменением передач (см., например, публикацию выложенной заявки на патент Японии №2000-52817). Это устройство вывода мощности задает целевой крутящий момент двигателя и целевую скорость вращения входного вала трансмиссии, исходя из режима работы транспортного средства и целевого тягового усилия, которое меняется с изменением режима работы. Целевой крутящий момент двигателя и целевая скорость вращения входного вала трансмиссии меняются в соответствии с режимом сгорания, который отражает изменение соотношения воздуха и топлива в топливно-воздушной смеси, подаваемой в двигатель. Двигателем и трансмиссией с плавным изменением передач управляют, назначая тяговое усилие, определяемое целевым крутящим моментом двигателя и целевой скоростью вращения входного вала трансмиссии. Целью такого управления является работа двигателя в условиях оптимального расхода топлива.

Другое предлагаемое устройство вывода мощности имеет двигатель как с клапанами для впрыска топлива в цилиндр, предназначенными для ввода топлива в цилиндры, так и клапанами для впрыска топлива в канал, предназначенными для ввода топлива во впускной канал (см., например, публикацию выложенной заявки на патент Японии №2001-20837). Это предлагаемое устройство вывода мощности задает равной нулю долю ввода топлива через клапаны для впрыска топлива в канал в диапазоне неравномерной работы и увеличивает долю ввода топлива через клапаны для впрыска топлива в канал в диапазоне равномерной работы с увеличением скорости вращения двигателя и увеличением нагрузки на двигатель. Целью такого управления является улучшение характеристик сгорания в диапазоне неравномерной работы и обеспечения подходящих характеристик сгорания в диапазоне равномерной работы.

Краткое описание изобретения

В двигателе, имеющем как клапаны для впрыска топлива в цилиндр, так и клапаны для впрыска топлива в канал, соотношение ввода топлива через клапаны для впрыска топлива в цилиндр и ввода топлива через клапаны для впрыска топлива в канал изменяется в соответствии со скоростью вращения двигателя и нагрузкой на двигатель. Предполагается, что изменение соотношения ввода топлива улучшает экономичность работы и характеристики двигателя. Однако простое изменение соотношения ввода топлива не обеспечивает достаточного влияния на экономичность и улучшение характеристик. Двигатель работает с высокой экономичностью в режиме работы, обеспечивающем высокую экономичность, который является одним из множества режимов работы, при которых выводится одинаковая мощность. Режим работы, обеспечивающий высокую экономичность, для двигателя, работающего с вводом топлива только через клапаны для впрыска топлива в цилиндр, часто отличается от режима работы, обеспечивающего высокую экономичность, для двигателя, работающего с вводом топлива только через клапаны для впрыска топлива в канал. При работе двигателя с изменением соотношения ввода топлива через клапаны для впрыска топлива в цилиндр и ввода топлива через клапаны для впрыска топлива в канал экономичность работы двигателя зависит от режима работы. При работе двигателя изменяют режим работы, выбирая его из множества режимов работы с выводом одинаковой мощности. Например, при работе двигателя в некоторых условиях используют режим работы, обеспечивающий высокую экономичность, а в других условиях используют режим работы, обеспечивающий высокий крутящий момент, для создания более высокого крутящего момента. В таких случаях желательно определить оптимальный режим работы двигателя, учитывая изменения режима работы.

Таким образом, задачей устройства вывода мощности, соответствующего настоящему изобретению, транспортного средства, оборудованного устройством вывода мощности, и способа управления устройством вывода мощности является обеспечение эффективной работы двигателя внутреннего сгорания при совместном вводе топлива через клапаны для впрыска топлива в цилиндр и клапаны для впрыска топлива в канал с установленным соотношением. Кроме того, задачей устройства вывода мощности, соответствующего настоящему изобретению, транспортного средства, оборудованного устройством вывода мощности, и способа управления устройством вывода мощности является обеспечение приемлемой работы двигателя внутреннего сгорания при совместном вводе топлива через клапаны для впрыска топлива в цилиндр и клапаны для впрыска топлива в канал с установленным соотношением.

Для решения, по меньшей мере, части из указанных выше и других сопутствующих задач устройство вывода мощности, соответствующее настоящему изобретению, транспортное средство, оборудованное устройством вывода мощности, и способ управления устройством вывода мощности имеют характеристики, рассмотренные ниже.

Согласно настоящему изобретению создано устройство вывода мощности, которое выводит мощность на карданный вал. Устройство вывода мощности включает в себя двигатель внутреннего сгорания, который выводит мощность и имеет клапан для впрыска топлива в цилиндр, предназначенный для ввода топлива в цилиндр, и клапан для впрыска топлива в канал, предназначенный для ввода топлива во впускной канал; блок преобразования крутящего момента, который преобразует выводимую мощность двигателя внутреннего сгорания за счет преобразования крутящего момента и передает преобразованную мощность на карданный вал; модуль задания целевого тягового усилия, который задает целевое тяговое усилие, выводимое на карданный вал; модуль задания целевой мощности, который задает целевую мощность, выводимую из двигателя внутреннего сгорания, исходя из заданного целевого тягового усилия; модуль задания целевого рабочего режима, который задает целевой рабочий режим двигателя внутреннего сгорания, исходя из заданной целевой мощности, установленного соотношения ввода топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и ввода топлива через клапан для впрыска топлива в канал, первого ограничения и второго ограничения, причем первое ограничение накладывается на рабочий режим двигателя внутреннего сгорания при совместном вводе топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и клапан для впрыска топлива в канал с заранее определенным первым соотношением, а второе ограничение накладывается на рабочий режим двигателя внутреннего сгорания при совместном вводе топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и клапан для впрыска топлива в канал с заранее определенным вторым соотношением, отличающимся от упомянутого первого соотношения; и модуль управления, который управляет двигателем внутреннего сгорания и блоком преобразования крутящего момента, чтобы обеспечить работу двигателя внутреннего сгорания в целевом рабочем режиме с вводом топлива при установленном соотношении и обеспечить вывод целевого тягового усилия на карданный вал.

Устройство вывода мощности, соответствующее настоящему изобретению, задает целевую мощность, выводимую из двигателя внутреннего сгорания, исходя из целевого тягового усилия, выводимого на карданный вал. После чего устройство вывода мощности задает целевой рабочий режим двигателя внутреннего сгорания, исходя из заданной целевой мощности, установленного соотношения ввода топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и ввода топлива через клапан для впрыска топлива в канал, первого ограничения и второго ограничения. При этом упомянутое первое ограничение накладывается на рабочий режим двигателя внутреннего сгорания при совместном вводе топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и клапан для впрыска топлива в канал с заранее определенным первым соотношением. Второе ограничение накладывается на рабочий режим двигателя внутреннего сгорания при совместном вводе топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и клапан для впрыска топлива в канал с заранее определенным вторым соотношением, отличающимся от упомянутого первого соотношения. Затем устройство вывода мощности управляет двигателем внутреннего сгорания и блоком преобразования крутящего момента таким образом, чтобы двигатель внутреннего сгорания работал в целевом рабочем режиме при вводе топлива с установленным соотношением и обеспечивался вывод целевого тягового усилия на карданный вал. А именно, целевой рабочий режим двигателя внутреннего сгорания задается в соответствии с целевой мощностью, выводимой из двигателя внутреннего сгорания, установленным соотношением ввода топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и ввода топлива через клапан для впрыска топлива в канал, первым ограничением, наложенным на рабочий режим двигателя внутреннего сгорания при заранее определенном первом соотношении, и вторым ограничением, наложенным на рабочий режим двигателя внутреннего сгорания при заранее определенном втором соотношении. Управление двигателем внутреннего сгорания и блоком преобразования крутящего момента позволяет двигателю внутреннего сгорания работать в целевом рабочем режиме и обеспечивает вывод целевого тягового усилия на карданный вал. Двигатель внутреннего сгорания работает в целевом рабочем режиме, который задается в соответствии с установленным соотношением ввода топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и ввода топлива через клапан для впрыска топлива в канал. Эта схема обеспечивает экономичную и приемлемую работу двигателя внутреннего сгорания при совместном вводе топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и клапан для впрыска топлива в канал с установленным соотношением.

В одном из предпочтительных вариантов устройства вывода мощности, соответствующего настоящему изобретению, модуль задания целевого рабочего режима задает целевой рабочий режим двигателя внутреннего сгорания путем распределения первого рабочего режима и второго рабочего режима двигателя внутреннего сгорания с использованием коэффициентов, равных отношению установленного соотношения к заранее определенному первому соотношению и отношению установленного соотношения к заранее определенному второму соотношению, при этом первый рабочий режим двигателя внутреннего сгорания задается, исходя из первого ограничения и целевой мощности, а второй рабочий режим двигателя внутреннего сгорания задается, исходя из второго ограничения и целевой мощности. В этом варианте реализации настоящего изобретения первый рабочий режим и второй рабочий режим распределяются в соответствии с отношением установленного соотношения к заранее определенному первому соотношению и отношением установленного соотношения к заранее определенному второму соотношению. При такой схеме в качестве целевого рабочего режима задается оптимальный рабочий режим, выбранный из первого рабочего режима и второго рабочего режима, и двигатель внутреннего сгорания работает в целевом рабочем режиме. Это обеспечивает экономичную и приемлемую работу двигателя внутреннего сгорания.

В другом предпочтительном варианте устройства вывода мощности, соответствующего настоящему изобретению, каждое из первого и второго ограничений включает в себя множество условий, касающихся множества параметров. Модуль задания целевого рабочего режима задает целевой рабочий режим двигателя внутреннего сгорания, исходя из определенного условия, включенного в первое ограничение, и соответствующего условия, включенного во второе ограничение с учетом выбранного параметра из упомянутого множества параметров. Когда двигатель внутреннего сгорания приводится в действие с множеством условий, схема этого варианта реализации настоящего изобретения обеспечивает приемлемую работу двигателя внутреннего сгорания с условиями по выбранному параметру. Упомянутое множество условий может включать в себя условие экономичной работы для экономичной работы двигателя внутреннего сгорания и/или условие вывода высокого крутящего момента для вывода высокого крутящего момента двигателем внутреннего сгорания.

В следующем предпочтительном варианте устройства вывода мощности, соответствующего настоящему изобретению, первое ограничение относится к работе двигателя внутреннего сгорания с вводом топлива только через клапан для впрыска топлива в цилиндр, а второе ограничение относится к работе двигателя внутреннего сгорания с вводом топлива только через клапан для впрыска топлива в канал. Таким образом, работой двигателя внутреннего сгорания можно управлять с использованием условия, наложенного на его работу с вводом топлива только через клапан для впрыска топлива в цилиндр, и с использованием условия, наложенного на его работу с вводом топлива только через клапан для впрыска топлива в канал.

В одном из предпочтительных вариантов устройства вывода мощности, соответствующего настоящему изобретению, блок преобразования крутящего момента представляет собой трансмиссию с плавным изменением передач, и модуль управления меняет изменяемое передаточное число блока преобразования крутящего момента для приведения в действие и вращение двигателя внутреннего сгорания со скоростью, установленной заданным целевым рабочим режимом.

В другом предпочтительном варианте устройства вывода мощности, соответствующего настоящему изобретению, блок преобразования крутящего момента включает в себя механизм получения/вывода электрической мощности - механической мощности, который соединен с выходным валом двигателя внутреннего сгорания и с карданным валом и выводит, по меньшей мере, часть выводимой мощности двигателя внутреннего сгорания на карданный вал посредством получения и вывода электрической мощности и механической мощности; электродвигатель, который получает мощность от карданного вала и выводит мощность на карданный вал; и аккумулятор, который получает электрическую мощность от механизма получения/вывода электрической мощности - механической мощности и электродвигателя и передает электрическую мощность в механизм получения/вывода электрической мощности - механической мощности и электродвигатель. Модуль управления управляет двигателем внутреннего сгорания, механизмом получения/вывода электрической мощности - механической мощности и электродвигателем для обеспечения работы двигателя внутреннего сгорания в целевом рабочем режиме и вывода тягового усилия, эквивалентного целевому тяговому усилию, на карданный вал. Механизм получения/вывода электрической мощности - механической мощности может включать в себя: модуль получения/вывода мощности трехвального типа, то есть связанный с тремя валами: выходным валом двигателя внутреннего сгорания, карданным валом и валом приведения во вращение, и получает мощность от одного из трех валов на основе мощностей, выведенных двумя другими из этих валов, и выводит мощность на один из трех валов на основе мощностей, полученных от двух других из этих валов; и генератор, который получает мощность от вала приведения во вращение и выводит мощность на вал приведения во вращения.

Согласно настоящему изобретению также создано транспортное средство, оборудованное устройством вывода мощности, имеющим одну из указанных выше конструкций. Транспортное средство оборудовано устройством вывода мощности, предназначенным для вывода мощности на карданный вал, и имеет мост, связанный с карданным валом. Устройство вывода мощности включает в себя: двигатель внутреннего сгорания, который выводит мощность и имеет клапан для впрыска топлива в цилиндр, предназначенный для ввода топлива в цилиндр, и клапан для впрыска топлива в канал, предназначенный для ввода топлива во впускной канал; блок преобразования крутящего момента, который преобразует выводимую мощность двигателя внутреннего сгорания за счет преобразования крутящего момента и передает преобразованную мощность на карданный вал; модуль задания целевого тягового усилия, который задает целевое тяговое усилие, выводимое на карданный вал; модуль задания целевой мощности, который задает целевую мощность, выводимую из двигателя внутреннего сгорания, исходя из заданного целевого тягового усилия; модуль задания целевого рабочего режима, который задает целевой рабочий режим двигателя внутреннего сгорания, исходя из заданной целевой мощности, установленного соотношения ввода топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и ввода топлива через клапан для впрыска топлива в канал, первого ограничения и второго ограничения, при этом первое ограничение накладывается на рабочий режим двигателя внутреннего сгорания при совместном вводе топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и клапан для впрыска топлива в канал с заранее определенным первым соотношением, а второе ограничение накладывается на рабочий режим двигателя внутреннего сгорания при совместном вводе топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и клапан для впрыска топлива в канал с заранее определенным вторым соотношением, отличающимся от упомянутого первого соотношения; и модуль управления, который управляет двигателем внутреннего сгорания и блоком преобразования крутящего момента, чтобы обеспечить работу двигателя внутреннего сгорания в целевом рабочем режиме с вводом топлива при установленном соотношении и обеспечить вывод целевого тягового усилия на карданный вал.

Транспортное средство, соответствующее настоящему изобретению, оборудовано устройством вывода мощности, имеющим любую из описанных выше конструкций, и соответственно обладает теми же характеристиками, что и устройство вывода мощности, соответствующее настоящему изобретению. Например, оно обеспечивает экономичную и приемлемую работу двигателя внутреннего сгорания при совместном вводе топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и через клапан для впрыска топлива в канал с установленным соотношением.

Согласно настоящему изобретению также создан способ управления устройством вывода мощности. Устройство вывода мощности включает в себя двигатель внутреннего сгорания, который выводит мощность и имеет клапан для впрыска топлива в цилиндр, предназначенный для ввода топлива в цилиндр, и клапан для впрыска топлива в канал, предназначенный для ввода топлива во впускной канал; и блок преобразования крутящего момента, который преобразует выводимую мощность двигателя внутреннего сгорания за счет преобразования крутящего момента и передает преобразованную мощность на карданный вал. Согласно способу: (а) задают целевое тяговое усилие, выводимое на карданный вал, и задают целевую мощность, выводимую из двигателя внутреннего сгорания, исходя из заданного целевого тягового усилия; (b) задают целевой рабочий режим двигателя внутреннего сгорания, исходя из заданной целевой мощности, установленного соотношения ввода топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и ввода топлива через клапан для впрыска топлива в канал, первого ограничения и второго ограничения, при этом первое ограничение накладывают на рабочий режим двигателя внутреннего сгорания при совместном вводе топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и клапан для впрыска топлива в канал с заранее определенным первым соотношением, а второе ограничение накладывают на рабочий режим двигателя внутреннего сгорания при совместном вводе топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и клапан для впрыска топлива в канал с заранее определенным вторым соотношением, отличающимся от упомянутого первого соотношения; и (с) управляют двигателем внутреннего сгорания и блоком преобразования крутящего момента, чтобы обеспечить работу двигателя внутреннего сгорания в целевом рабочем режиме с вводом топлива при установленном соотношении и обеспечить вывод целевого тягового усилия на карданный вал.

При использовании способа управления устройством вывода мощности, соответствующим настоящему изобретению, задают целевую мощность, выводимую из двигателя внутреннего сгорания, исходя из целевого тягового усилия, выводимого на карданный вал. После чего устройство вывода мощности задает целевой рабочий режим двигателя внутреннего сгорания, исходя из заданной целевой мощности, установленного соотношения ввода топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и ввода топлива через клапан для впрыска топлива в канал, первого ограничения и второго ограничения. При этом первое ограничение накладывают на рабочий режим двигателя внутреннего сгорания при совместном вводе топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и клапан для впрыска топлива в канал с заранее определенным первым соотношением. Второе ограничение накладывают на рабочий режим двигателя внутреннего сгорания при совместном вводе топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и клапан для впрыска топлива в канал с заранее определенным вторым соотношением, отличающимся от упомянутого первого соотношения. Затем устройство вывода мощности управляет двигателем внутреннего сгорания и блоком преобразования крутящего момента таким образом, чтобы двигатель внутреннего сгорания работал в целевом рабочем режиме при вводе топлива с установленным соотношением и обеспечивался вывод целевого тягового усилия на карданный вал. А именно, целевой рабочий режим двигателя внутреннего сгорания задают в соответствии с целевой мощностью, выводимой из двигателя внутреннего сгорания, установленным соотношением ввода топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и ввода топлива через клапан для впрыска топлива в канал, первым ограничением, наложенным на рабочий режим двигателя внутреннего сгорания при заранее определенном первом соотношении, и вторым ограничением, наложенным на рабочий режим двигателя внутреннего сгорания при заранее определенном втором соотношении. Управление двигателем внутреннего сгорания и блоком преобразования крутящего момента позволяет двигателю внутреннего сгорания работать в целевом рабочем режиме и обеспечивает вывод целевого тягового усилия на карданный вал. Двигатель внутреннего сгорания работает в целевом рабочем режиме, который задают в соответствии с установленным соотношением ввода топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и ввода топлива через клапан для впрыска топлива в канал. Эта схема обеспечивает экономичную и приемлемую работу двигателя внутреннего сгорания при совместном вводе топлива через клапан для впрыска топлива в цилиндр и клапан для впрыска топлива в канал с установленным соотношением.

В одном из предпочтительных вариантов способа управления устройством вывода мощности, соответствующим настоящему изобретению, на этапе (b) задают целевой рабочий режим двигателя внутреннего сгорания путем распределения первого рабочего режима и второго рабочего режима двигателя внутреннего сгорания с использованием коэффициентов, равных отношению установленного соотношения к заранее определенному первому соотношению и отношению установленного соотношения к заранее определенному второму соотношению, при этом первый рабочий режим двигателя внутреннего сгорания задают, исходя из первого ограничения и целевой мощности, а упомянутый второй рабочий режим двигателя внутреннего сгорания задают, исходя из второго ограничения и целевой мощности. В этом варианте реализации настоящего изобретения первый рабочий режим и второй рабочий режим суммируются в соответствии с отношением установленного соотношения к заранее определенному первому соотношению и отношением установленного соотношения к заранее определенному второму соотношению. При такой схеме в качестве целевого рабочего режима задают оптимальный рабочий режим, выбранный из первого рабочего режима и второго рабочего режима, и двигатель внутреннего сгорания работает в целевом рабочем режиме. Это обеспечивает экономичную и приемлемую работу двигателя внутреннего сгорания.

В другом предпочтительном варианте способа управления устройством вывода мощности, соответствующим настоящему изобретению, каждое из первого и второго ограничений включает множество условий, касающихся множества параметров. На этапе (b) задают целевой рабочий режим двигателя внутреннего сгорания, исходя из определенного условия, включенного в первое ограничение, и соответствующего условия, включенного во второе ограничение с учетом выбранного параметра из упомянутого множества параметров. Когда двигатель внутреннего сгорания приводится в действие с множеством условий, схема этого варианта реализации настоящего изобретения обеспечивает приемлемую работу двигателя внутреннего сгорания с условиями по выбранному параметру.

В следующем предпочтительном варианте способа управления устройством вывода мощности, соответствующим настоящему изобретению, первое ограничение относится к работе двигателя внутреннего сгорания с вводом топлива только через клапан для впрыска топлива в цилиндр, а второе ограничение относится к работе двигателя внутреннего сгорания с вводом топлива только через клапан для впрыска топлива в канал. Таким образом, работой двигателя внутреннего сгорания можно управлять с использованием условия, наложенного на его работу с вводом топлива только через клапан для впрыска топлива в цилиндр, и с использованием условия, наложенного на его работу с вводом топлива только через клапан для впрыска топлива в канал.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - структурная схема гибридного транспортного средства, оборудованного устройством вывода мощности, согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения;

Фиг.2 - схематичная конструкция двигателя, установленного на гибридном транспортном средстве, соответствующем варианту реализации настоящего изобретения;

Фиг.3 - иллюстрация подпрограммы управления работой гибридного блока электронного управления, входящего в состав гибридного транспортного средства, соответствующего варианту реализации настоящего изобретения;

Фиг.4 - один из примеров закономерности определения требуемого крутящего момента;

Фиг.5 - график работы с приоритетом расхода топлива и график работы с высоким крутящим моментом при вводе топлива в цилиндр для определения скорости вращения Ni и крутящего момента Ti при вводе топлива в цилиндр;

Фиг.6 - график работы с приоритетом расхода топлива и график работы с высоким крутящим моментом при вводе топлива в канал для определения скорости вращения Np и крутящего момента Tp при вводе топлива в канал;

Фиг.7 - схема корректировки, иллюстрирующая динамику соотношения крутящий момент - скорость вращения для соответствующих вращающихся элементов объединенного механизма распределения мощности, входящего в состав гибридного транспортного средства, соответствующего варианту реализации настоящего изобретения;

Фиг.8 - структурная схема другого гибридного транспортного средства в одной из модификаций;

Фиг.9 - структурная схема еще одного гибридного транспортного средства в другой модификации;

Фиг.10 - структурная схема механического транспортного средства, оборудованного устройством вывода мощности, согласно второму варианту реализации настоящего изобретения;

Фиг.11 - блок-схема подпрограммы управления работой, выполняемая блоком электронного управления, входящим в состав механического транспортного средства, соответствующего второму варианту реализации настоящего изобретения.

Наилучшие варианты реализации изобретения

Ниже, со ссылкой на сопровождающие чертежи в качестве предпочтительного варианта описан один из путей реализации настоящего изобретения. На Фиг.1 изображена структурная схема гибридного транспортного средства 20, оборудованного устройством вывода мощности, в одном из вариантов реализации настоящего изобретения. Как показано, гибридное транспортное средство 20, соответствующее этому варианту, включает в себя двигатель 22 и объединенный механизм 30 распределения мощности трехвального типа, который содержит солнечное зубчатое колесо 31, кольцевое зубчатое колесо 32 и водило 34, соединенное с несколькими шестернями 33. Водило 34 объединенного механизма 30 распределения мощности связано с коленчатым валом 26 или выходным валом двигателя 22 через демпфер 28. Вал 32а кольцевого зубчатого колеса 32 связан с ведущими колесами 39а, 39b через зубчатую передачу 37 и дифференциал 38. Кроме того, гибридное транспортное средство 20, соответствующее этому варианту, включает в себя электродвигатель MG1, который связан с солнечным зубчатым колесом 31 объединенного механизма 30 распределения мощности и способен вырабатывать мощность, электродвигатель MG2, который связан с кольцевым зубчатым колесом 32 объединенного механизма 30 распределения мощности через вал 32а кольцевого зубчатого колеса 32 и редуктор 35, и гибридный блок 70 электронного управления, который управляет работой устройства вывода мощности в целом.

Как показано на Фиг.2, по конструкции двигатель 22 представляет собой двигатель внутреннего сгорания, имеющий множество клапанов 125 для впрыска топлива в цилиндр (125а-125d на Фиг.1) для непосредственного ввода углеводородного топлива, такого как бензин или светлый нефтепродукт, в цилиндры и множество клапанов 126 для впрыска топлива в канал (126а-126d на Фиг.1) для ввода топлива во впускной канал. Двигатель 22, имеющий две группы клапанов 125 и 126 впрыска топлива, работает в одном из следующих режимов: в режиме ввода в канал, режиме ввода в цилиндр и режиме совместного ввода. В режиме ввода в канал воздух, очищенный воздушным фильтром 122 и поступающий через дроссельную заслонку 124, смешивается с распыленным топливом, введенным через клапаны 126 для впрыска топлива в канал, для получения воздушно-топливной смеси. Воздушно-топливная смесь вводится в камеру сгорания каждого цилиндра через впускной клапан 128 и поджигается искрой от свечи 130 зажигания для мгновенного воспламенения. Возвратно-поступательное перемещение поршня 132 в каждом цилиндре, вызванное энергией сгорания, преобразуется во вращательное движение коленчатого вала 26. В режиме ввода в цилиндр, в то время как воздух, очищенный воздушным фильтром 122 и поступающий через дроссельную заслонку 124, вводится в камеру сгорания каждого цилиндра через впускной клапан 128, топливо вводится в цилиндр через клапаны 125 для впрыска топлива в цилиндр во время такта впуска или такта сжатия. Полученная в результате воздушно-топливная смесь поджигается искрой от свечи 130 зажигания для мгновенного воспламенения и сообщения вращательного движения коленчатому валу 26. В режиме совместного ввода воздух смешивается с топливом, введенным через клапан 126 для впрыска топлива в канал, и вводится как воздушно-топливная смесь в камеру сгорания, при этом воздух в камере сгорания смешивается с топливом, введенным через клапан 125 для впрыска топлива в цилиндр, в такте впуска или в такте сжатия. Сгорание полученной в результате воздушно-топливной смеси приводит к вращению коленчатого вала 26. Режим работы двигателя 22 выбирают из этих трех режимов в соответствии с реальными и требующимися условиями работы двигателя 22. Выхлоп из двигателя 22 проходит через каталитический нейтрализатор (трехкомпонентный катализатор) 134, который превращает токсичные компоненты выхлопа, а именно монооксид углерода (СО), углеводорода (НС) и оксиды азота (NOx), в безвредные компоненты и выбрасывается во внешнюю среду.

Как показано на Фиг.1, топливо из топливного бака 60 подается при помощи топливного насоса 62 в клапаны 126а-126d для впрыска топлива в канал. Топливо из топливного бака 60 под высоким давлением подается при помощи топливного насоса 62 и топливного насоса 64 высокого давления через подающий трубопровод 66 в клапаны 125а-125d для впрыска топлива в цилиндр. Электродвигатели 62а и 64а, являющиеся приводными средствами для топливного насоса 62 и топливного насоса 64 высокого давления, получают электроэнергию от аккумулятора 50 через преобразователь 90 постоянного тока. На выпускной стороне топливного насоса 64 высокого давления установлен обратный клапан (не показан) для предотвращения обратного протекания топлива и поддержания его давления в подающем трубопроводе 66 на постоянном уровне. Подающий трубопровод 66 соединен с перепускным трубопроводом 68, который возвращает топливо в режиме циркуляции в топливный бак 60 через перепускной клапан 67, чтобы предотвратить избыточное давление топлива. Давление топлива, поступающего в клапаны 125а-125d для впрыска топлива в цилиндр в состоянии, когда двигатель 22 остановлен, снижают до заранее установленного уровня, чтобы предотвратить утечку топлива из упомянутых клапанов 125а-125d.

Двигателем 22 управляет электронный блок 24 управления двигателем (далее называемый ЭБУ 24 двигателя). ЭБУ 24 двигателя принимает по своему входному каналу (не показан) разные сигналы от различных датчиков, которые измеряют и определяют параметры работы двигателя 22. Сигналы, вводимые в ЭБУ 24 двигателя, включают в себя положение кривошипа, поступающее от датчика 140 положения кривошипа и определяемое как угол поворота коленчатого вала 26, температуру охлаждающей воды, поступающую от датчика 142 температуры воды и измеряемую как температура охлаждающей воды в двигателе 22, положение кулачка, поступающее от датчика 144 положения кулачка и определяемое как угол поворота распределительного вала, используемого для открытия и закрытия впускного клапана 128 и выпускного клапана, предназначенных для впуска газа в камеру сгорания и выпуска газа из нее, положение дроссельной заслонки, поступающее от датчика 146 положения дроссельной заслонки и определяемое как степень открытия или положение дроссельной заслонки 124, величину входящего потока воздуха, поступающую от датчика 148 разряжения и измеряемую как нагрузка двигателя 22, и давление Pf топлива, поступающее от датчика 69 давления топлива, установленного в подающем трубопроводе 66, предназначенном для подачи топлива в клапаны 125а-125d для впрыска топлива в цилиндр. ЭБУ 24 двигателя выводит по своему выходному каналу (не показан) разные сигналы управления и приведения в действие для приведения в действие и управления двигателем 22. Сигналы, поступающие от ЭБУ 24 двигателя, включают сигналы приведения в действие клапанов 125а-125d для впрыска топлива в цилиндр и клапанов 126а-126d для впрыска топлива в канал, сигналы приведения в действие электродвигателя 136 дроссельной заслонки, предназначенного для регулирования положения дроссельной заслонки 124, сигналы управления катушкой 138 зажигания, объединенной со средством зажигания, сигналы управления механизмом 150 синхронизации работы клапанов для изменения времени открытия и закрытия впускного клапана 128 и сигналы приведения в действие электродвигателей 62а и 64а топливного насоса 62 и топливного насоса 64 высокого давления. ЭБУ 24 двигателя устанавливает связь с гибридным блоком 70 электронного управления для приведения в действие и управление двигателем 22 в ответ на сигналы управления, поступившие от упомянутого блока 70, и вывода данных, относящихся к параметрам работы двигателя 22, в гибридный блок 70 электронного управления в соответствии с необходимостью.

По конструкции электродвигатели MG1 и MG2 представляют собой известные синхронные двигатели-генераторы, которые могут использоваться и как генератор, и как электродвигатель. Электродвигатели MG1 и MG2 соединены с аккумулятором 50 линиями 54 сети электропитания и передают электроэнергию к аккумулятору 50 и от него через инверторы 41 и 42. Оба электродвигателя MG1 и MG2 приводятся в действие и управляются электронным блоком 40 управления электродвигателями (далее называемым ЭБУ 40 электродвигателей). ЭБУ 40 электродвигателей получает сигналы, необходимые для управления работой электродвигателей MG1 и MG2, например, сигналы, характеризующие угол поворота роторов в этих электродвигателях, от датчиков 43 и 44 определения