2534146 - Управляющий блок и способ управления гибридным транспортным средством

Управляющий блок и способ управления гибридным транспортным средством

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к управлению гибридным транспортным средством. Управляющий блок для гибридного транспортного средства, которое включает в себя первый и второй трансмиссионный механизм; первый и второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления и компрессор кондиционера воздуха. Управляющий блок управляет трансмиссией таким образом, чтобы при движении транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями за счет электродвигателя, в случае, когда состояние заряда батареи становится низким или когда скорость вращения компрессора кондиционера воздуха меньше, чем заданная скорость вращения, мощность от двигателя внутреннего сгорания передавалась на выходной вал посредством введения в зацепление первого механизма введения в зацепление и выведения из зацепления. Достигается более оптимальный режим движения. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 12 ил.

Реферат

Настоящее изобретение относится к управляющему блоку и способу управления гибридным транспортным средством, предназначенными для переключения контура привода гибридного транспортного средства на контур привода, подходящий для состояния заряда батареи при движении гибридного транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями.

При движении по дороге, перегруженной интенсивным движением, транспортное средство движется с низкими скоростями или многократно останавливаясь и начиная движение. Кроме того, в зависимости от причины дорожной пробки или района, сезона или времени, в которые имеет место дорожная пробка, транспортные средства медленно движутся в колонне по переполненной дороге. Будучи запертыми в такой дорожной пробке, транспортные средства обычно движутся по переполненной дороге на чрезвычайно низких скоростях, составляющих, например, 7 км/ч или ниже. Когда гибридное транспортное средство, которое в дополнение к мощности, поступающей от двигателя внутреннего сгорания, может приводиться в движение также и мощностью, поступающей от электродвигателя, движется с чрезвычайно низкими скоростями, желательно, чтобы это гибридное транспортное средство двигалось в режиме привода электрического транспортного средства, в котором гибридное транспортное средство приводится в движение только мощностью, поступающей от электродвигателя, который приводится в действие электрической энергией, подаваемой из батареи. Причина этого заключается в том, что электродвигатель управляется в приращениях от состояния, в котором скорость вращения этого электродвигателя составляет нуль.

Патентная литература

Патентный документ 1: JP - 2009 - 107502 - А

Электродвигатель приводится в действие электрической энергией, которая подается из батареи. По этой причине, в случае, когда состояние заряда батареи падает до некоторого уровня, гибридное транспортное средство не может продолжать движение в режиме привода электрического транспортного средства. Когда это случается, в гибридном транспортном средстве запускается двигатель внутреннего сгорания таким образом, чтобы осуществлялось переключение контура привода гибридного транспортного средства на привод от двигателя внутреннего сгорания, при котором гибридное транспортное средство приводится в движение мощностью, поступающей от двигателя внутреннего сгорания. Однако для того, чтобы двигатель внутреннего сгорания продолжал работать без непредусмотренных его остановок (чтобы двигатель не глох), двигатель внутреннего сгорания должен продолжать вращаться с некоторой предварительно заданной скоростью вращения двигателя или с более высокой скоростью. Однако мощность на выходе двигателя внутреннего сгорания, который приводится в действие с этой предварительно заданной скоростью вращения двигателя или с более высокой скоростью, является слишком большой для транспортного средства, которое должно двигаться с чрезвычайно низкими скоростями. А именно, в случае, когда эта выходная мощность двигателя передается на ведущие валы в неизменном виде, результирующая скорость транспортного средства превышает требуемую скорость транспортного средства. По этой причине, в случае, когда гибридное транспортное средство приводится в движение с чрезвычайно низкими скоростями посредством мощности, поступающей от двигателя внутреннего сгорания, мощность, которая передается от двигателя внутреннего сгорания на ведущие валы, снижают, вводя сцепление в зацепление частично (частичное зацепление сцепления).

Задача изобретения заключается в создании управляющего блока и способа управления для гибридного транспортного средства, предназначенных для переключения контура привода гибридного транспортного средства на контур привода, который является подходящим для состояния заряда батареи, при движении гибридного транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями.

Пункт 1 формулы изобретения предусматривает управляющий блок (например, управляющий блок 2 - в варианте выполнения изобретения) для гибридного транспортного средства, имеющего, в качестве источников движущей силы, двигатель внутреннего сгорания (например, двигатель 6 внутреннего сгорания - в варианте выполнения изобретения) и электродвигатель (например, электродвигатель 7 - в варианте выполнения изобретения), причем гибридное транспортное средство включает в себя:

первый трансмиссионный механизм (например, планетарный зубчатый механизм 30, ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости, ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости - в варианте выполнения изобретения), в котором механическая энергия, поступающая с выходного вала двигателя в двигателе внутреннего сгорания и от электродвигателя, передается первым входным валом (например, первым главный валом 11 - в варианте выполнения изобретения), который находится в зацеплении с электродвигателем, а любое одно из множества зубчатых колес переключения скорости вводится в зацепление посредством первого синхронизирующего элемента (например, тормозного механизма 61, первого переключателя 51 передач - в варианте выполнения изобретения) таким образом, чтобы первый входной вал был введен в зацепление с приводными колесами (например, приводными колесами (DW) - в варианте выполнения изобретения) этого гибридного транспортного средства;

второй трансмиссионный механизм (например, ведущее зубчатое колесо 22а второй скорости, ведущее зубчатое колесо 24а четвертой скорости - в варианте выполнения изобретения), в котором механическая энергия, поступающая с выходного вала двигателя внутреннего сгорания, передается вторым входным валом (например, вторым промежуточным валом 16 - в варианте выполнения изобретения), а любое из множества зубчатых колес переключения скорости вводится в зацепление посредством второго синхронизирующего элемента (например, второго переключателя 52 передач - в варианте выполнения изобретения) таким образом, чтобы второй входной вал был введен в зацепление с приводными колесами;

первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления (например, первое сцепление 41 - в варианте выполнения изобретения), который предусмотрен таким образом, чтобы соответствовать первому трансмиссионному механизму для зацепления выходного вала двигателя внутреннего сгорания с первым входным валом;

второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления (например, второе сцепление 42 - в варианте выполнения изобретения), который предусмотрен таким образом, чтобы соответствовать второму трансмиссионному механизму для зацепления выходного вала двигателя внутреннего сгорания со вторым входным валом; и

компрессор кондиционера воздуха (например, компрессор 112 кондиционера воздуха - в варианте выполнения изобретения), который соединен с первым входным валом через муфту кондиционера воздуха (например, муфту 121 кондиционера воздуха - в варианте выполнения изобретения) и который работает на основе электрической энергии, поступающей из батареи (например, батареи 3 - в варианте выполнения изобретения), которая подает электрическую энергию на электродвигатель,

при этом управляющий блок управляет трансмиссией таким образом, чтобы при движении гибридного транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями только за счет мощности, поступающей от электродвигателя, в случае, когда состояние заряда батареи становится равным или более низким, чем некоторый первый уровень заряженности или когда скорость вращения, требующаяся на компрессоре кондиционера воздуха, меньше, чем некоторая желательная скорость вращения, мощность от двигателя внутреннего сгорания передавалась на выходной вал посредством того, что вводится в зацепление первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления, запускается двигатель внутреннего сгорания посредством мощности, поступающей от электродвигателя, и после этого первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления или второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием.

Пункт 2 формулы изобретения предусматривает управляющий блок (например, управляющий блок 2 - в варианте выполнения изобретения) для гибридного транспортного средства, имеющего, в качестве источников движущей силы, двигатель внутреннего сгорания (например, двигатель 6 внутреннего сгорания - в варианте выполнения изобретения) и электродвигатель (например, электродвигатель 7 - в варианте выполнения изобретения), причем гибридное транспортное средство включает в себя:

при этом управляющий блок управляет трансмиссией таким образом, чтобы при движении гибридного транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями только за счет мощности, поступающей от электродвигателя, в случае, когда состояние заряда батареи (например, батареи 3 - в варианте выполнения изобретения), которая подает электрическую энергию на электродвигатель, становится равным или более низким, чем некоторый первый уровень заряженности, или когда скорость вращения, требующаяся на компрессоре кондиционера воздуха, меньше, чем некоторая желательная скорость вращения, мощность от двигателя внутреннего сгорания передавалась на выходной вал посредством того, что вводится в зацепление первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления, запускается двигатель внутреннего сгорания посредством мощности, поступающей от электродвигателя, и после этого первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления или второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием.

Пункт 3 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,

в котором в случае, когда гибридное транспортное средство движется с чрезвычайно низкими скоростями за счет мощности, поступающей от двигателя внутреннего сгорания, состояние зацепления первого механизма введения в зацепление и выведения из зацепления или второго механизма введения в зацепление и выведения из зацепления, находящееся между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием, определяется в соответствии с расхождением между выходной мощностью двигателя внутреннего сгорания и выходной мощностью, которая требуется на приводной части.

Пункт 4 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,

в котором в случае, когда состояние заряда батареи становится равным или более низким, чем некоторый второй уровень заряженности, который ниже чем первый уровень заряженности, мощность от двигателя внутреннего сгорания передается на выходной вал через второй синхронизирующий элемент посредством того, что второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием, отключается первый синхронизирующий элемент и вводится в зацепление первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления.

Пункт 5 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,

в котором в случае, когда температура второго механизма введения в зацепление и выведения из зацепления превышает некоторое пороговое значение, мощность от двигателя внутреннего сгорания передается на выходной вал через первый синхронизирующий элемент посредством того, что первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием и выводится из зацепления второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления.

Пункт 6 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,

в котором в случае, когда температура второго механизма введения в зацепление и выведения из зацепления превышает это пороговое значение, осуществляется управление охлаждением для уменьшения температуры второго механизма введения в зацепление и выведения из зацепления.

Пункт 7 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,

в котором в ходе управления охлаждением предоставляется информация водителю гибридного транспортного средства.

Пункт 8 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,

в котором в ходе управления охлаждением второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления приводится в состояние, близкое к полностью отключенному состоянию, и управляющий блок приводится в действие, когда гибридное транспортное средство прекращает движение.

Пункт 9 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,

в котором в случае, когда гибридное транспортное средство движется крайне медленно, скорость транспортного средства задается такой, чтобы при изменении контура привода гибридного транспортного средства с контура привода, при котором гибридное транспортное средство приводится в движение только за счет мощности, поступающей от электродвигателя, на контур привода, при котором гибридное транспортное средство приводится в движение за счет мощности, поступающей от двигателя внутреннего сгорания, двигатель внутреннего сгорания мог быть запущен за счет мощности электродвигателя.

Пункт 10 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,

в котором в случае, когда двигатель внутреннего сгорания запускается за счет мощности, поступающей от электродвигателя, первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление, в то время как первый синхронизирующий элемент отключается.

Пункт 11 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,

в котором трансмиссия управляется таким образом, чтобы мощность, поступающая от двигателя внутреннего сгорания, передавалась на выходной вал через второй синхронизирующий элемент посредством того, что второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием и таким образом, чтобы в случае, когда состояние заряда батареи превышает первый уровень заряженности в состоянии, при котором первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления введен в зацепление, в то время как первый синхронизирующий элемент отключен, мощность электродвигателя передавалась на выходной вал посредством того, что выводится из зацепления первый механизма введения в зацепление и выведения из зацепления и второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления.

Пункт 12 формулы изобретения предусматривает управляющий блок для гибридного транспортного средства, имеющего, в качестве источников движущей силы, двигатель внутреннего сгорания (например, двигатель 6 внутреннего сгорания - в варианте выполнения изобретения) и электродвигатель (например, электродвигатель 7 - в варианте выполнения изобретения), причем гибридное транспортное средство включает в себя:

при этом управляющий блок управляет трансмиссией таким образом, чтобы при движении гибридного транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями только за счет мощности, поступающей от электродвигателя, в случае, когда состояние заряда батареи (например, батареи 3 - в варианте выполнения изобретения), которая подает электрическую энергию на электродвигатель, становится равным или более низким, чем некоторый первый уровень заряженности, мощность от двигателя внутреннего сгорания передавалась на выходной вал посредством того, что вводится в зацепление первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления, запускается двигатель внутреннего сгорания посредством мощности, поступающей от электродвигателя, и после этого первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления или второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием.

Пункт 13 формулы изобретения предусматривает способ управления для гибридного транспортного средства, имеющего, в качестве источников движущей силы, двигатель внутреннего сгорания (например, двигатель 6 внутреннего сгорания - в варианте выполнения изобретения) и электродвигатель (например, электродвигатель 7 - в варианте выполнения изобретения), причем гибридное транспортное средство включает в себя:

управляющий блок (например, управляющий блок 2 - в варианте выполнения изобретения) для управления двигателем внутреннего сгорания, электродвигателем и трансмиссией,

при этом управляющий блок управляет трансмиссией таким образом, чтобы при движении гибридного транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями только за счет мощности, поступающей от электродвигателя, в случае, когда состояние заряда батареи становится равным или более низким, чем некоторый первый уровень заряженности, или когда скорость вращения, требующаяся на компрессоре кондиционера воздуха, меньше чем некоторая желательная скорость вращения, мощность от двигателя внутреннего сгорания передавалась на выходной вал посредством того, что вводится в зацепление первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления, запускается двигатель внутреннего сгорания посредством мощности, поступающей от электродвигателя, и после этого первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления или второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием.

Пункт 14 формулы изобретения предусматривает способ управления для гибридного транспортного средства, имеющего, в качестве источников движущей силы, двигатель внутреннего сгорания (например, двигатель 6 внутреннего сгорания - в варианте выполнения изобретения) и электродвигатель (например, электродвигатель 7 - в варианте выполнения изобретения), причем гибридное транспортное средство включает в себя:

управляющий блок (например, управляющий блок 2 - в варианте выполнения изобретения) для управления двигателем внутреннего сгорания, электродвигателем и трансмиссией, при этом управляющий блок управляет трансмиссией таким образом, чтобы при движении гибридного транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями только за счет мощности, поступающей от электродвигателя, в случае, когда состояние заряда батареи (например, батареи 3 - в варианте выполнения изобретения), которая подает электрическую энергию на электродвигатель, становится равным или более низким, чем некоторый первый уровень заряженности, или когда скорость вращения, требующаяся на компрессоре кондиционера воздуха, меньше чем некоторая желательная скорость вращения, мощность от двигателя внутреннего сгорания передавалась на выходной вал посредством того, что вводится в зацепление первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления, запускается двигатель внутреннего сгорания посредством мощности, поступающей от электродвигателя, и после этого первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления или второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием.

Пункт 15 формулы изобретения предусматривает способ управления для гибридного транспортного средства, имеющего, в качестве источников движущей силы, двигатель внутреннего сгорания (например, двигатель 6 внутреннего сгорания - в варианте выполнения изобретения) и электродвигатель (например, электродвигатель 7 - в варианте выполнения изобретения), причем гибридное транспортное средство включает в себя:

при этом управляющий блок управляет трансмиссией таким образом, чтобы при движении гибридного транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями только за счет мощности, поступающей от электродвигателя, в случае, когда состояние заряда батареи (например, батареи 3 - в варианте выполнения изобретения), которая подает электрическую энергию на электродвигатель, становится равным или более низким, чем некоторый первый уровень заряженности, мощность от двигателя внутреннего сгорания передавалась на выходной вал посредством того, что вводится в зацепление первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления, запускается двигатель внутреннего сгорания посредством мощности, поступающей от электродвигателя, и после этого первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления или второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием.

В соответствии с управляющим блоком, описанным в пунктах с 1 по 11 формулы изобретения, и способом управления, описанным в пунктах с 13 по 14 формулы изобретения, в случае, когда гибридное транспортное средство движется с чрезвычайно низкими скоростями, контур привода гибридного транспортного средства может быть переключен на контур привода, который является подходящим для состояния заряда батареи или для работы, требующейся от кондиционера воздуха.

В соответствии с управляющим блоком, описанным в пункте 4 формулы изобретения, часть мощности двигателя внутреннего сгорания передается на электродвигатель через первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления и первый синхронизирующий элемент, посредством чего электродвигатель генерирует электрическую энергию. Поэтому батарея может заряжаться.

В соответствии с управляющим блоком, описанным в пунктах с 5 по 8 формулы изобретения, может быть предотвращено увеличение температуры второго механизма введения в зацепление и выведения из зацепления.

В соответствии с управляющим блоком, описанным в пункте 11 формулы изобретения, в случае, когда батарея возвращается к состоянию заряда, который превышает первый уровень заряженности, контур привода может быть возвращен к контуру привода, при котором гибридное транспортное средство приводится в движение только за счет мощности, поступающей от электродвигателя.

В соответствии с управляющим блоком, описанным в пункте 12 формулы изобретения, и способом управления, описанным в пункте 15 формулы изобретения, в случае, когда гибридное транспортное средство движется с чрезвычайно низкими скоростями, контур привода гибридного транспортного средства может быть переключен на контур привода, который является подходящим для состояния заряда батареи или для работы, требующейся от кондиционера воздуха.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - внутренняя конфигурация гибридного электрического транспортного средства согласно одному варианту выполнения изобретения;

фиг.2 - разрез электродвигателя 7 и трансмиссии 20;

фиг.3 - внутренние конфигурации электродвигателя 7 и трансмиссии 20, концептуально;

фиг.4 - зоны состояния заряда батареи 3;

фиг.5 - блок-схема последовательности операций первого приводимого в качестве примера способа управления, который исполняется управляющим блоком 2, входящим в состав транспортного средства, которое движется с чрезвычайно низкими скоростями;

фиг.6 - путь передачи мощности в трансмиссии 20 в случае, когда транспортное средство движется в режиме привода электрического транспортного средства на первой скорости, концептуально;

фиг.7 - путь передачи мощности в трансмиссии 20 в случае, когда транспортное средство движется в режиме привода, осуществляемого от

Управляющий блок и способ управления гибридным транспортным средством

Патент 2534146