Устройство управления запуском и способ управления запуском для гибридного транспортного средства - RU2637076C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Это изобретение относится к управлению запуском транспортного средства для гибридного транспортного средства, которое использует двигатель и движущий электромотор в качестве источника приведения в движение транспортного средства.

Уровень техники

[0002] Патентный документ 1 раскрывает гибридное транспортное средство, которое использует двигатель и движущий электромотор в качестве источника приведения в движение транспортного средства. Это гибридное транспортное средство включает в себя движущий электромотор, расположенный между двигателем и ведущими колесами; и муфту сцепления, расположенную между двигателем и движущим электромотором; и стартер, выполненный с возможностью вращательным образом приводить в движение коленчатый вал двигателя. В этом гибридном транспортном средстве, в качестве способа запуска двигателя, двигатель может непосредственно запускаться стартером, в дополнение к способу запуска двигателя движущим электромотором посредством зацепления муфты сцепления. Соответственно, например, даже когда выходная мощность аккумулятора высокой мощности, выполненного с возможностью подавать энергию к движущему электромотору, является низкой, представляется возможным надежно запускать двигатель посредством стартера. Следовательно, представляется возможным добиваться малой емкости (уменьшения емкости) и уменьшения размера аккумулятора высокой мощности.

Документ предшествующего уровня техники

Патентный документ

[0003] Патентный документ 1: Публикация японской патентной заявки № 2005-255158

Сущность изобретения

Проблемы, которые должно разрешать изобретение

[0004] Желательно, выбирать режим запуска, чтобы приводить транспортное средство в состояние, способное к движению транспортного средства посредством движущего электромотора без запуска двигателя, в качестве режима запуска транспортного средства при обнаружении запроса запуска транспортного средства посредством управления ключом зажигания и переключателем зажигания водителем. Это обусловлено тем, что периоды времени, в течение которых транспортное средство приходит в состояние готовности к движению после выполнения запуска транспортного средства от обнаружения запроса запуска транспортного средства, являются короткими, поскольку запуск двигателя не нужен. После того как запуск транспортного средства заканчивается, и транспортное средство приходит в состояние готовности к движению, запуск двигателя выполняется в соответствии с управлением акселератором и т.п. водителем. Например, двигатель запускается в соответствии с увеличением желательной движущей силы транспортного средства посредством управления акселератором водителем. Режим переключается из EV-режима, в котором движущий электромотор главным образом используется в качестве источника приведения в движение, в HEV-режим, в котором двигатель и движущий электромотор используются вместе.

[0005] Однако в условиях низкой температуры, в которых температура транспортного средства является низкой, температура гидравлической жидкости является низкой, а вязкость гидравлической жидкости является высокой. Соответственно, в случае, когда муфта сцепления, размещенная между двигателем и движущим электромотором, является гидравлической муфтой сцепления обычно разомкнутого типа, которая зацепляется посредством подачи гидравлического давления, зацепление этой муфты сцепления занимает (требует) время. Соответственно, в случае, когда вышеописанный режим запуска, чтобы приводить транспортное средство в состояние готовности к движению посредством движущего электромотора, выбирается в состоянии низкой температуры, например, когда двигатель запускается непосредственно после выполнения запуска транспортного средства в соответствии с увеличением желаемой движущей силы посредством управления акселератором водителем, требуется время, чтобы запускать двигатель движущим электромотором за счет зацепления муфты сцепления. Формируется задержка отклика при увеличении движущей силы транспортного средства согласно увеличению желаемой движущей силы транспортного средства. Возможно, что двигатель запускается посредством стартера вместо запуска двигателя посредством движущего электромотора. Однако, в этом случае, муфта сцепления также должна быть зацеплена после запуска двигателя посредством стартера. Соответственно, требуется больше времени.

Средство разрешения проблем

[0006] Следовательно, целью настоящего изобретения является устранение вышеупомянутых проблем. Т.е. гибридное транспортное средство согласно настоящему изобретению включает в себя двигатель; движущий электромотор, расположенный между двигателем и ведущими колесами; аккумулятор высокой мощности, выполненный с возможностью подавать электрическую мощность к движущему электромотору; гидравлическую муфту сцепления обычно разомкнутого типа, расположенную между двигателем и движущим электромотором и выполненную с возможностью зацепляться, когда гидравлическое давление подается, и стартер, выполненный с возможностью вращательным образом приводить в движение коленчатый вал двигателя и, тем самым, запускать двигатель.

[0007] Один из режимов запуска транспортного средства из первого режима запуска транспортного средства, в котором транспортное средство приводится в состояние готовности к движению посредством движущего электромотора, второго режима запуска транспортного средства, в котором транспортное средство приводится в состояние готовности к движению посредством зацепления муфты сцепления и запуска двигателя посредством движущего электромотора, и третьего режима запуска транспортного средства, в котором транспортное средство приводится в состояние готовности к движению посредством зацепления муфты сцепления, после того как двигатель запускается посредством стартера, выбирается по меньшей мере на основе температуры транспортного средства, когда запрос запуска транспортного средства обнаруживается.

[0008] В частности, второй режим запуска транспортного средства выбирается в условиях низкой температуры, в которых температура транспортного средства равна или меньше по меньшей мере первого оценочного значения температуры. Таким образом, в условиях низкой температуры транспортное средство приводится в состояние готовности к движению, после того как муфта сцепления зацепляется, а двигатель запускается посредством движущего электромотора. При этом, даже когда желаемая движущая сила транспортного средства внезапно увеличивается посредством действия нажатия акселератора водителем, представляется возможным быстро увеличивать движущую силу транспортного средства с помощью как двигателя, так и движущего электромотора. Соответственно, вышеописанная задержка отклика движущей силы транспортного средства согласно включению муфты сцепления не формируется.

Преимущества изобретения

[0009] Посредством настоящего изобретения режим запуска транспортного средства соответствующим образом выбирается в соответствии с температурой транспортного средства, когда запрос запуска транспортного средства обнаруживается. При этом представляется возможным сокращать периоды времени запуска транспортного средства. В частности, в условиях низкой температуры, в которых вязкость гидравлической жидкости становится высокой, выбирается второй режим запуска транспортного средства. Муфта сцепления предварительно зацепляется до завершения запуска транспортного средства. Двигатель запускается посредством движущего электромотора. При этом представляется возможным надежно ликвидировать задержку отклика движущей силы транспортного средства согласно зацеплению муфты сцепления и запуску двигателя после завершения запуска транспортного средства.

Краткое описание чертежей

[0010] Фиг.1 - это вид для пояснения конфигурации, показывающе конфигурацию системы гибридного транспортного средства, к которому один вариант осуществления согласно настоящему изобретению применяется.

Фиг.2 - это характеристический вид, показывающий характеристику переключения режима этого гибридного транспортного средства.

Фиг.3(A) - это пояснительный вид, показывающий последовательность запуска при обнаружении запроса запуска гибридного транспортного средства. Фиг.3(B) и 3(C) - это пояснительные виды, показывающие варианты скорости вращения двигателя, скорости вращения электромотора и напряжения аккумулятора малой мощности при запуске транспортного средства во втором HEV-режиме запуска.

Фиг.4 - это блок-схема последовательности операций, показывающая операцию выбора режима запуска при обнаружении запроса запуска гибридного транспортного средства.

Фиг.5 - это характеристический вид, показывающий один пример карты управления, используемой для оценки выходной мощности аккумулятора для аккумулятора высокой мощности.

Подробное описание вариантов осуществления

[0011] Далее в данном документе один вариант осуществления согласно настоящему изобретению иллюстрируется подробно со ссылкой на чертежи. Фиг.1 - это вид для пояснения конфигурации, показывающе конфигурацию системы гибридного транспортного средства FF-типа (двигатель спереди/передний привод), которое является одним примером гибридного транспортного средства, к которому настоящее изобретение применяется. Кроме того, на чертеже жирные линии показывают (высоковольтную) цепь 11 высокой мощности. Двойные линии показывают (низковольтную) цепь 15 малой мощности. Тонкие сплошные линии показывают сигнальные линии. Прерывистые линии со стрелками показывают схему 27 гидравлического давления.

[0012] Это транспортное средство использует, в качестве источников приведения в движение транспортного средства, оба из двигателя 1 и мотор-генератора 2, который является электромотором для движения (движущим). Это гибридное транспортное средство снабжается бесступенчатой трансмиссией 3 ременного типа, которая является механизмом переключения передач. Первая муфта 4 сцепления размещается на пути передачи мощности между двигателем 1 и мотор-генератором 2. Первая муфта 4 сцепления выполнена с возможностью переключать соединение и разъединение силовой передачи. Вторые муфты (5a, 5b) сцепления размещаются на пути передачи мощности между мотор-генератором 2 и бесступенчатой трансмиссией 3 ременного типа. Вторые муфты (5a, 5b) сцепления выполнены с возможностью переключать соединение и разъединение силовой передачи.

[0013] Двигатель 1 является, например, бензиновым двигателем. В двигателе 1 управление запуском и управление остановкой выполняются на основе управляющей команды от контроллера 20 двигателя. Степень открытия дроссельной заслонки управляется на основе управляющей команды от контроллера 20 двигателя. Кроме того, управление прекращением подачи топлива и т.п. выполняется на основе управляющей команды от контроллера 20 двигателя.

[0014] Первая муфта 4 сцепления размещается между коленчатым валом 1a двигателя 1 и ротором мотор-генератора 2. Первая муфта 4 сцепления выполнена с возможностью соединять двигатель 1 с мотор-генератором 2 или отсоединять (отделять) двигатель 1 от мотор-генератора 2 в соответствии с выбранным режимом движения. Включение и выключение первой муфты 4 сцепления управляется посредством гидравлического давления первой муфты сцепления, формируемого посредством секции 29 управления гидравлическим давлением муфты сцепления, включающей в себя клапан управления гидравлическим давлением (не показан), на основе управляющей команды от контроллера 24 сцепления. В этом варианте осуществления первая муфта 4 сцепления зацепляется в состоянии подачи гидравлического давления, в котором гидравлическое давление подается. Первая муфта 4 сцепления постоянно расцеплена посредством поджимающего усилия диафрагменной пружины в состоянии сброса гидравлического давления, в котором гидравлическое давление не подается. Соответственно, первая муфта 3 сцепления является муфтой сцепления обычного разомкнутого типа, типа с гидравлическим приводом, сухого типа.

[0015] Мотор-генератор 2 является, например, мотор-генератором синхронного типа для работы от трехфазного переменного тока. Мотор-генератор 2 соединяется с цепью 11 высокой мощности, включающей в себя (высоковольтный) аккумулятор 12 высокой мощности, инвертор 13 и реле 14 высокой мощности. На фиг.1 цепь 11 высокой мощности представлена жирными сплошными линиями. Мотор-генератор 2 выполнен с возможностью работать в качестве электромотора (т.е. движение с потреблением электрической мощности), чтобы принимать электрическую мощность, подаваемую от аккумулятора 12 высокой мощности через инвертор 13, и выводить положительный крутящий момент, и выполнять рекуперативное действие, чтобы поглощать крутящий момент, чтобы вырабатывать (электрическую) мощность и заряжать аккумулятор 12 высокой мощности через инвертор 13.

[0016] Вторые муфты (5a, 5b) сцепления предусматриваются между ротором мотор-генератора 2 и входным валом 3e бесступенчатой трансмиссии 3. Вторые муфты (5a, 5b) сцепления выполнены с возможностью выполнять соединение и разъединение мощности между ведущими колесами 6 (передними колесами и источником приведения в движение транспортного средства, включающим в себя двигатель 1 и мотор-генератор 2. Включение и выключение вторых муфт (5a, 5b) сцепления управляются посредством гидравлического давления второй муфты сцепления, подаваемого к бесступенчатой трансмиссии 3 посредством секции 29 управления гидравлическим давлением муфты сцепления, включающей в себя клапан управления гидравлическим давлением (не показан). В частности, вторые муфты (5a, 5b) сцепления могут быть в состоянии зацепления с проскальзыванием, в котором мощность передается с проскальзыванием, посредством переменного управления перегрузочной способностью по крутящему моменту трансмиссии. Вторые муфты (5a, 5b) сцепления предоставляют возможность плавного старта в конфигурации, в которой преобразователь крутящего момента не предусмотрен. Вторые муфты (5a, 5b) сцепления служат для достижения медленного движения.

[0017] В этом случае вторая муфта сцепления не является единственным фрикционным элементом. Муфта 5a переднего хода или тормоз 5b заднего хода для механизма 5 переключения переднего и заднего хода, предусмотренного во входном фрагменте бесступенчатой трансмиссии 3, используется в качестве второй муфты сцепления. Механизм 5 переключения переднего и заднего хода выполнен с возможностью переключать направление входного вращения для бесступенчатой трансмиссии 3 между положительным направлением при переднем ходе и обратным направлением при заднем ходе. Механизм 5 переключения переднего и заднего хода включает в себя муфту 5a переднего хода, которая выполнена с возможностью зацепляться при переднем ходе; и тормоз 5b заднего хода, выполненный с возможностью зацепляться при заднем ходе. При переднем ходе муфта 5a переднего хода служит в качестве второй муфты сцепления. При заднем ходе тормоз 5b заднего хода служит в качестве второй муфты сцепления. В состоянии, когда и муфта 5a переднего хода, и тормоз 5b заднего хода, которые являются второй муфтой сцепления, расцеплены, крутящий момент не передается. Ротор мотор-генератора 2 и бесступенчатая трансмиссия 3 практически разъединяются (отделяются). Кроме того, в этом варианте осуществления, каждая из муфты 5a переднего хода и муфты 5b заднего хода является многодисковой муфтой сцепления мокрого типа нормально разомкнутого типа, которая зацепляется, когда гидравлическое давление подается, и которая выключается, когда гидравлическое давление сбрасывается.

[0018] Вышеописанный планетарный зубчатый механизм имеет тип с одним сателлитом, включающий в себя солнечное зубчатое колесо 5c, водило 5d планетарной передачи и коронное зубчатое 5e колесо. Солнечное зубчатое колесо 5c соединяется с входным валом 3e бесступенчатой трансмиссии 3 ременного типа. Водило 5d планетарной передачи соединяется с корпусом 5f муфты сцепления через тормоз 5b заднего хода. Коронное зубчатое колесо 5e соединяется с выходным валом 2a мотор-генератора 2.

[0019] Бесступенчатая трансмиссия 3 включает в себя первичный шкив 3a, который является входной стороной; вторичный шкив 3b, который является выходной стороной; и ремень 3a, который изготовлен из металла и который обмотан вокруг обоих шкивов. В бесступенчатой трансмиссии 3 ременного типа контактные радиусы ремня шкивов 3a, 3b, т.е. передаточное число трансмиссии, непрерывно управляется посредством первичного гидравлического давления и вторичного гидравлического давления, которые подаются из секции 30 управления гидравлическим давлением трансмиссии на основе управляющей команды от контроллера 21 трансмиссии. Выходной вал 3d этой бесступенчатой трансмиссии 3 соединяется через конечный механизм 6 снижения скорости (шестерню конечной передачи) с ведущими колесами 6.

[0020] Двигатель 1 снабжается стартером 18 для запуска. Этот стартер 18 является электромотором постоянного тока, который имеет номинальное напряжение (максимально допустимое напряжение) ниже номинального напряжения мотор-генератора 2. Стартер 18 соединяется со схемой 15 малой мощности, включающей в себя DC/DC-преобразователь 16 и низковольтный аккумулятор 17. Стартер 18 приводится в действие на основе управляющей команды от контроллера 20 двигателя. Стартер 18 выполнен с возможностью вращательным образом приводить в движение коленчатый вал 1a через сцепление между ведущей шестерней 18a, предусмотренной для выходного вала стартера 18, и коронным зубчатым колесом 1b, предусмотренным для коленчатого вала 1a двигателя 1, и, таким образом, выполнять проворачивание коленчатого вала.

[0021] Таким образом, стартер 18 добавляется к гибридному транспортному средству, снабженному мотор-генератором 2, который служит для движения. Соответственно, даже в состоянии, когда запуск двигателя 1 посредством мотор-генератора 2 не может быть выполнен, или его очень трудно выполнять, например, в состоянии очень низкой температуры и в состоянии очень низкой выходной мощности аккумулятора 12 высокой мощности, представляется возможным надежно запускать двигатель 1 посредством стартера 18. Следовательно, представляется возможным уменьшать размер и емкость аккумулятора 12 высокой мощности, который подает энергию к мотор-генератору 2.

[0022] Аккумулятор 17 малой мощности заряжается через DC/DC-преобразователь 16 электрической мощностью из цепи 11 высокой мощности, включающей в себя аккумулятор 12 высокой мощности. Кроме того, системы управления транспортного средства, которые включают в себя контроллер 20 двигателя и т.п., устройство кондиционирования воздуха, аудиоустройство, освещение, реле 14 высокой мощности и т.п., принимают энергию, подаваемую посредством цепи 15 малой мощности.

[0023] Масляный насос 28, секция 29 управления гидравлическим давлением муфты сцепления и секция 30 управления гидравлическим давлением трансмиссии предусматриваются для гидравлической схемы 27, показанной прерывистыми линиями со стрелками на фиг.1. Масляный насос 28 является механическим масляным насосом, который соединяется через цепь 28a с выходным валом 2a мотор-генератора 2 и который выполнен с возможностью вращательным образом приводиться в действие посредством этого выходного вала 2a. Масляный насос 28 выполнен с возможностью повышать давление гидравлической жидкости, подаваемой со стороны масляного поддона (не показан) и выпускать эту гидравлическую жидкость в схему 27 гидравлического давления. Кроме того, хотя не показано, электрический масляный насос, приводимый в действие вспомогательным электромотором, может быть использован вместо этого механического масляного насоса 28. Этот электрический масляный насос может активироваться, когда величина выпуска и гидравлическое давление гидравлической жидкости посредством механического масляного насоса 28 являются недостаточными.

[0024] Как описано выше, секция 30 управления гидравлическим давлением трансмиссии управляет первичным гидравлическим давлением и вторичным гидравлическим давлением, которые подаются к бесступенчатой трансмиссии ременного типа, на основе управляющей команды от контроллера 21 трансмиссии. Как описано выше, секция 29 управления гидравлическим давлением муфты сцепления управляет гидравлическим давлением первой муфты сцепления, подаваемым к первой муфте 4 сцепления, и давлением второй муфты сцепления, подаваемым ко вторым муфтам (5a, 5b) сцепления, на основе управляющей команды от контроллера 24 сцепления.

[0025] Вышеописанная система управления гибридного транспортного средства включает в себя контроллер 20 двигателя, контроллер 21 трансмиссии, контроллер 22 электромотора, контроллер 24 сцепления, контроллер 23 аккумулятора, сконфигурированный, чтобы наблюдать и управлять состоянием заряда (SOC) аккумулятора 12 высокой мощности, и объединенный контроллер 25 (описанный позже), сконфигурированный, чтобы выполнять объединенное управление всем транспортным средством. Эти контроллеры 20, 21, 22, 23, 24 и 25 соединяются друг с другом через CAN-линии 26 связи, посредством которых можно обмениваться информацией. Кроме того, в качестве датчиков, сконфигурированных, чтобы обнаруживать состояния приведения в движение транспортного средства, предусматриваются датчик 31 напряжения аккумулятора, выполненный с возможностью определять выходное напряжение, которое является выходом аккумулятора для аккумулятора 12 высокой мощности; датчик 32 скорости двигателя, выполненный с возможностью определять скорость вращения двигателя; датчик 33 степени открытия акселератора, выполненный с возможностью определять степень открытия акселератора для педали акселератора, управляемой водителем; датчик 34 выходной скорости вращения трансмиссии, выполненный с возможностью обнаруживать скорость вращения выходного вала 3d трансмиссии 3; датчик 35 скорости вращения электромотора, выполненный с возможностью определять скорость вращения выходного вала 2a мотор-генератора 2; датчик 36 выходной скорости вращения второй муфты сцепления, выполненный с возможностью определять скорость вращения выходного вала второй муфты сцепления (входного вала 3e трансмиссии) и т.д. В качестве датчиков, выполненных с возможностью определять температуру транспортного средства, предусматриваются датчик 37 температуры гидравлической жидкости, выполненный с возможностью определять температуру гидравлической жидкости; датчик 38 температуры охлаждающей жидкости двигателя, выполненный с возможностью определять температуру охлаждающей жидкости двигателя; датчик 39 температуры аккумулятора, выполненный с возможностью определять температуру аккумулятора 12 высокой мощности; датчик 40 температуры муфты переднего хода, выполненный с возможностью определять температуру муфты 5a переднего хода; датчик 41 температуры тормоза заднего хода, выполненный с возможностью определять температуру тормоза 5b заднего хода; датчик 42 температуры инвертора, выполненный с возможностью определять температуру инвертора 13; датчик 43 температуры электромотора, выполненный с возможностью определять температуру электромотора для мотор-генератора 2 и т.д. Обнаруженные сигналы этих датчиков вводятся непосредственно, или через CAN-линии 26 связи, в соответствующие контроллеры, такие как объединенный контроллер 25.

[0026] Сконструированное таким образом гибридное транспортное средство имеет режимы движения, такие как режим движения электрического транспортного средства (далее в данном документе называемый "EV-режимом"), гибридный режим движения (далее в данном документе называемый "HEV-режимом") и режим старта с управлением крутящим моментом приведения в движение (далее в данном документе называемый "WSC-режимом"). Оптимальный режим движения выбирается в соответствии с состоянием приведения в движение транспортного средства, управлением акселератором водителем и т.д.

[0027] "EV-режим" - это режим, в котором первая муфта 4 сцепления приводится в расцепленное состояние и в котором транспортное средство движется только с помощью мотор-генератора 2 в качестве источника приведения в движение. "EV-режим" имеет режим движения от электромотора и режим рекуперативного движения. Этот "EV-режим" выбирается, когда требуемая водителем движущая сила транспортного средства является относительно низкой.

[0028] "HEV-режим" - это режим, в котором первая муфта 4 сцепления приводится в зацепленное состояние и в котором транспортное средство движется с помощью двигателя 1 и мотор-генератора 2 в качестве источника приведения в движение. "HEV-режим" имеет режим движения с помощью электромотора, режим движения с выработкой энергии и режим движения от двигателя. Этот "HEV-режим" выбирается, когда требуемая водителем движущая сила является относительно большой, и существует запрос от системы на основе состояния заряда (SOC) аккумулятора 12 высокой мощности, состояния приведения в движение транспортного средства и т.д.

[0029] "WSC-режим" - это режим, который выбирается в области (такой как начало движения транспортного средства), в которой скорость транспортного средства является относительно низкой. Перегрузочная способность по крутящему моменту трансмиссии вторых муфт 5a и 5b сцепления переменным образом управляется во время управления скоростью вращения мотор-генератора 2. При этом вторые муфты 5a и 5b сцепления приводятся в состояние сцепления с проскальзыванием.

[0030] Фиг.2 показывает основные характеристики "EV-режима", "HEV-режима" и "WSC-режима" на основе скорости VSP транспортного средства и степени APO открытия акселератора. Как показано на чертеже, "линия переключения HEV→EV", чтобы переключаться из "HEV-режима" в "EV-режим", и "линия переключения EV→HEV", чтобы переключаться из "EV-режима" в "HEV-режим", предусматриваются, чтобы иметь соответствующий гистерезис. Режим становится "WSC-режимом" в области, в которой скорость транспортного средства равна или меньше предварительно определенной скорости VSP1 транспортного средства.

[0031] Фиг.3(A) - это пояснительный вид, показывающий последовательность запуска транспортного средства, которая выполняется в объединенном контроллере 25 при запуске транспортного средства. Фиг.3(B) и (C) показывают изменения скорости двигателя, скорости вращения электромотора и выходного напряжения аккумулятора малой мощности, когда выбирается второй HEV-режим M3 запуска (описанный позже) с помощью стартера 18. Когда запрос запуска транспортного средства (IGN ON) обнаруживается посредством управления ключом зажигания (или переключателем зажигания) водителем, сначала, в фазе оценки запуска, один из режимов запуска транспортного средства выбирается из трех режимов M1-M3 запуска транспортного средства.

[0032] EV-режим M1 запуска, который является первым режимом запуска транспортного средства, является режимом запуска, который может заканчивать запуск транспортного средства в течение кратчайшего периода времени (например, в течение трех секунд) и приводить транспортное средство в состояние готового к движению транспортного средства (ReadyOn). В основном, этот EV-режим M1 запуска выбирается за исключением состояния низкой температуры и состояния низкой выходной мощности аккумулятора 12 высокой мощности, как описано позже. В этом EV-режиме запуска фаза P2 управления стартером, описанная позже, пропускается, и процесс переходит к фазе P3 подключения высокой мощности. Реле 14 высокой мощности соединяется так, чтобы приводить мотор-генератор 2 в состояние, в котором мотор-генератор 2 может приводиться в действие посредством аккумулятора 12 высокой мощности. На следующей фазе P4 подготовки перед запуском мотор-генератор 2 приводится в действие. Масляный насос 28 приводится в действие посредством этого привода мотор-генератора 2, так что гидравлическое давление в схеме 27 гидравлического давления увеличивается. Когда гидравлическое давление, необходимое для зацепления первой муфты 4 (CL1) сцепления, обеспечивается, запуск транспортного средства заканчивается. Процесс переходит к фазе P5 готового к движению транспортного средства. Транспортное средство приходит в состояние готовности к движению, в котором транспортное средство может двигаться посредством EV-режима.

[0033] Первый HEV-режим M2 запуска, который является вторым режимом запуска транспортного средства, является режимом запуска, который выбирается в случае, когда предполагается, что существует проблема задержки отклика движущей силы транспортного средства, поскольку занимает (требуется) время, чтобы зацеплять первую муфту 4 сцепления и запускать двигатель 1, когда он переключается из EV-режима в HEV-режим после завершения запуска транспортного средства, аналогично состоянию низкой выходной мощности аккумулятора 12 высокой мощности и состоянию низкой температуры, в котором вязкость гидравлической жидкости является высокой. В этом первом HEV-режиме M2 запуска, сначала, реле 14 высокой мощности соединяется в фазе P3 подключения высокой мощности так, чтобы приводить мотор-генератор 12 в состояние, в котором мотор-генератор 12 может приводиться в действие посредством аккумулятора 12 высокой мощности, аналогично первому режиму M1 запуска. В следующей фазе P4 подготовки перед запуском мотор-генератор 2 приводится в действие. Масляный насос 28 приводится в действие посредством этого привода мотор-генератора 2, так что гидравлическое давление в схеме 27 гидравлического давления увеличивается. Когда гидравлическое давление, необходимое для зацепления первой муфты 4 сцепления, обеспечивается, первая муфта 4 сцепления зацепляется. Проворачивание электромотора, чтобы вращательным образом приводить в действие коленчатый вал 1a двигателя 1 посредством мотор-генератора 2, выполняется, так что двигатель 1 запускается. Когда пуск двигателя 1 заканчивается, запуск транспортного средства заканчивается. Процесс переходит к фазе готового к движению транспортного средства. Транспортное средство приходит в состояние готовности к движению, в котором транспортное средство может двигаться в HEV-режиме.

[0034] Второй HEV-режим M3 запуска, который является третьим режимом запуска транспортного средства, является режимом, который выбирается в состоянии, в котором, как предполагается, нет возможности или чрезвычайно трудно запускать двигатель 1 посредством мотор-генератора 2, аналогично состоянию очень низкой температуры и состоянию очень низкой выходной мощности аккумулятора 12 высокой мощности. В этом втором HEV-режиме M3 запуска, сначала, процесс переходит к фазе P2 управления стартером. Выполняется проворачивание стартера, чтобы вращающимся образом приводить в действие коленчатый вал 1a двигателя 1 посредством стартера 18. Затем, процесс переходит к фазе P3 подключения высокой мощности после завершения запуска двигателя посредством проворачивания коленчатого вала с помощью стартера. Реле 14 высокой мощности соединяется так, чтобы приводить мотор-генератор 2 в состояние, в котором мотор-генератор 2 может быть приведен в действие. В следующей фазе P4 подготовки перед запуском мотор-генератор 2 приводится в действие. Масляный насос 28 приводится в действие посредством этого привода мотор-генератора 2, так что гидравлическое давление в схеме 27 гидравлического давления увеличивается. Когда гидравлическое давление, необходимое для зацепления первой муфты 4 сцепления, обеспечивается, первая муфта 4 сцепления зацепляется. Скорость вращения мотор-генератора 2 и скорость двигателя синхронизируются. При этом зацеплении первой муфты 4 сцепления, первая муфта 4 сцепления постепенно зацепляется во время синхронизации скорости вращения мотор-генератора 2 и скорости двигателя, например, посредством управления скоростью вращения мотор-генератора 2 так, чтобы не создавать крутильный удар. Когда зацепление первой муфты 4 сцепления заканчивается, запуск транспортного средства заканчивается. Процесс переходит к фазе P5 готового к движению транспортного средства. Транспортное средство приходит в состояние готовности к движению, в котором транспортное средство может двигаться в HEV-режиме.

[0035] Фиг.4 - это блок-схема последовательности операций, показывающая операцию выбора режимов запуска транспортного средства в фазе P1 запуска транспортного средства. Эта процедура выполняется, например, посредством объединенного контроллера 25, когда запрос запуска транспортного средства обнаруживается.

[0036] На этапе S11 оценивается, находится или нет транспортное средство в состоянии очень низкой температуры, в котором температура транспортного средства равна или ниже второго оценочного значения температуры. Второе оценочное значение температуры задается так, что запуск двигателя 1 посредством мотор-генератора 2 не может быть выполнен, или его трудно выполнять, когда температура транспортного средства ниже второго оценочного значения температуры. Например, второе оценочное значение температуры задается равным значению около -15°C. Второе оценочное значение температуры предварительно задается посредством адаптации и т.п. Одна или множество температур, которые определяются посредством вышеописанных температурных датчиков 37-43, используется в качестве температуры транспортного средства. Например, когда одна из температур охлаждающей жидкости двигателя, температуры аккумулятора и температуры гидравлической жидкости равна или ниже второго оценочного значения температуры, делается вывод о состоянии очень низкой температуры. Процесс переходит с этапа S11 к этапу S16. Выбирается второй HEV-режим M3 запуска.

[0037] На этапе S12 оценивается, действительно или нет выходная мощность (напряжение) аккумулятора для аккумулятора 12 высокой мощности, которая определяется посредством датчика 31 напряжения аккумулятора, равна или ниже предварительно определенного второго оценочного значения выходной мощности. Второе оценочное значение выходной мощности задается так, что запуск двигателя 1 не может выполняться, или его очень трудно выполнять, когда выходная мощность аккумулятора становится ниже второго оценочного значения выходной мощности. Когда выходная мощность аккумулятора равна или ниже второго оценочного значения выходной мощности, процесс переходит от этапа S12 к этапу S16. Выбирается второй HEV-режим M3 запуска.

[0038] Фиг.5 показывает один пример карты управления, используемой для оценки на этапе S12. Как показано на фиг.5, выходная мощность Pout аккумулятора для аккумулятора 12 высокой мощности, которая необходима для запуска (проворачивания коленчатого вала с помощью электромотора) двигателя 1 посредством мотор-генератора 2, становится больше, когда температура охлаждающей жидкости двигателя, которая является температурой транспортного средства, становится ниже. Соответственно, значение из второй оценочной таблицы Pt2 выходной мощности, которая показывает второе оценочное значение выходной мощности, становится ниже, когда температура охлаждающей жидкости двигателя становится ниже. Карта управления на фиг.5 просматривается на основе температуры охлаждающей жидкости двигателя (температуры транспортного средства) и выходной мощности аккумулятора. В случае, когда текущая температура охлаждающей жидкости двигателя и текущая выходная мощность аккумулятора находятся в NG-области, которая находится с левой нижней стороны второй оценочной таблицы Pt2 выходной мощности, делается вывод о том, что это - состояние очень низкой выходной мощности, в котором выходная мощность Pout аккумулятора равна или ниже второго оценочного значения выходной мощности.

[0039] Со ссылкой снова на фиг.4, на этапе S13 оценивается, является или нет это состояние состоянием пониженной температуры, в котором температура транспортного средства равна или ниже первого оценочного значения температуры. Первое оценочное значение температуры по меньшей мере больше второго оценочного значения температуры. Первое оценочное значение температуры соответствует температуре транспортного средства (например, значение около 0°C), посредством чего существует проблема задержки отклика движущей силы транспортного средства при переключении из EV-режима в HEV-режим, за счет затрат времени на то, чтобы включать первую муфту 4 сцепления, т.е. времени, чтобы запускать двигатель 1 посредством мотор-генератора 2 (проворачивания коленчатого вала с помощью электромотора), поскольку вязкость гидравлической жидкости увеличивается, когда температура транспортного средства становится равной или ниже первого оценочного значения температуры. Когда транспортное средство находится в состоянии низкой температуры, в котором температура транспортного средства равна или ниже первого оценочного значения температуры, процесс переходит от этапа S13 к этапу S17. Выбирается первый HEV-режим запуска.

[0040.] На этапе S14 оценивается, равна или ниже выходная мощность аккумулятора предварительно определенного первого оценочного значения выходной мощности. Первое оценочное значение выходной мощности по меньшей мере больше второго оценочного значения выходной мощности. Первое оценочное значение выходной мощности соответствует выходной мощности аккумулятора, при которой существует проблема задержки реакции при переключении из EV-режима в HEV-режим за счет затрат (необходимого) периода времени запуска двигателя 1 посредством мотор-генератора 2, когда выходная мощность аккумулятора становится ниже первого оценочного значения выходной мощности. Когда транспортное средство находится в состоянии низкой выходной мощности, в котором выходная мощность аккумулятора равна или меньше первого оценочного значения выходной мощности, процесс переходит от этапа S14 к этапу S17. Первый HEV-режим M2 выбирается.

[0041] Со ссылкой на фиг.5, период времени, необходимый для запуска (проворачивания коленчатого вала с помощью электромотора) двигателя 1 посредством мотор-генератора 2, увеличивается, когда температура охлаждающей жидкости двигателя, которая является температурой транспортного средства, понижается. Соответственно, значение из первой оценочной таблицы Pt1 выходной мощности, показывающей первое оценочное значение выходной мощности, становится ниже, когда температура охлаждающей жидкости двигателя становится ниже. Карта управления на фиг.5 просматривается на основе температуры охлаждающей жидкости двигателя (температуры транспортного средства) и выходной мощности аккумулятора. В случае, когда текущая температура охлаждающей жидкости двигателя и текущая выходная мощность аккумулятора находятся в NG-области, которая находится с левой нижней стороны первой оценочной таблицы Pt1 выходной мощности, делается вывод о том, что транспортное средство находится в состоянии низкой выходной мощности, в котором выходная мощность Pout аккумулятора равна или ниже первого оценочного значения выходной мощности.

[0042] Со ссылкой снова на фиг.4, когда все решения этапов S11-S14 отклоняются, процесс переходит к этапу S15. Выбирается EV-режим запуска. Т.е. когда транспортное средство находится в состоянии нормальной температуры, в котором температура транспортного средства превышает по меньшей мере первое оценочное значение температуры (значение около 0°C) и выходная мощность аккумулятора аккумулятора 12 высокой мощности является достаточной (имеет запас), выбирается EV-режим M1 запуска, в котором двигатель 1 не запускается.

[0043] Как описано выше, в этом варианте осуществления, один из трех режимов M1-M3 запуска транспортного средства выбирается при обнаружении запроса запуска транспортного средства, на основе температуры транспортного средства и выходной мощности аккумулятора для аккумулятора 12 высокой мощности. Соответственно, представляется возможным надежно выполнять запуск транспортного средства в течение короткого периода времени в соответствии с температурой транспортного средства и выходной мощностью аккумулятора 12 высокой мощности.

[0044] В частности, в состоянии низкой температуры, в котором температура транспортного средства равна или ниже первого оценочного значения температуры, выбирается первый HEV-режим M2 запуска (второй режим запуска транспортного средства). После того как двигатель запускается посредством мотор-генератора 2, транспортное средство приводится в состояние готовности к движению. Эта причина описывается ниже. В состоянии низкой температуры вязкость гидравлической жидкости становится высокой и требуется время, чтобы зацеплять первую муфту 4 сцепления. Требуется время, чтобы запускать двигатель посредством мотор-генератора 2. Соответственно, если транспортное средство запускается посредством EV-режима M1 запуска в состоянии низкой температуры, когда транспортное средство переключается с EV-режима в HEV-режим в соответствии с управлением акселератора и т.д. водителем, после того как транспортное средство приходит в состояние готовности к движению, требуется время, чтобы запускать двигатель вместе с включением первой муфты 4 сцепления. Может быть вызвана задержка реакции увеличения движущей силы транспортного средства. Следовательно, когда транспортное средство запускается, чтобы двигаться, например, на крутом подъеме, невозможно быстро получать желаемую движущую силу транспортного средства. Это может предоставлять водителю ощущение движения транспортного средства в обратном направлении.

[0045] В этом варианте осуществления первый HEV-режим M2 запуска выбирается в этом состоянии низкой температуры. Первая муфта 4 сцепления предварительно выбирается перед завершением запуска транспортного средства. Двигатель 1 запускается посредством мотор-генератора 2. Соответственно, тратится немного меньше времени (около 5-6 секунд), чтобы запускать транспортное средство, относительно случая, в котором выбирается EV-режим M1 запуска. Однако задержка отклика движущей силы транспортного средства согласно задержке запуска двигателя не формируется, после того как транспортное средство приходит в состояние готовности к движению. Представляется возможным улучшать отклик движущей силы транспортного средства. Кроме того, представляется возможным уменьшать периоды времени, необходимые для запуска транспортного средства, относительно случая, в котором второй HEV-режим M3 запуска, в котором двигатель 1 запускается посредством стартера 18, выбирается.

[0046] Кроме того, если транспортное средство запускается посредством EV-режима запуска, когда транспортное средство находится в состоянии низкой выходной мощности, в котором выходная мощность аккумулятора для аккумулятора 12 высокой мощности равна или меньше первого оценочного значения выходной мощности, требуется время, чтобы запускать двигатель 1 посредством мотор-генератора 2 вследствие недостатка выходной мощности аккумулятора 12 высокой мощности. Задержка отклика движущей силы транспортного средства может быть вызвана аналогично состоянию низкой температуры. Соответственно, первый HEV-режим M2 запуска (второй режим запуска транспортного средства) также выбирается в этом состоянии низкой выходной мощности аккумулятора 12 высокой мощности. После того как двигатель 1 запускается посредством мотор-генератора 2, транспортное средство приводится в состояние готовности к движению. При этом задержка отклика движущей силы транспортного средства согласно задержке запуска двигателя не формируется, после того как транспортное средство приходит в состояние готовности к движению. Представляется возможным улучшать отклик движущей силы транспортного средства.

[0047] В состоянии очень низкой температуры, в котором температура транспортного средства равна или меньше второго оценочного значения температуры, вязкость гидравлической жидкости является очень высокой. Невозможно или очень трудно зацеплять первую муфту 4 сцепления перед запуском двигателя 1. Соответственно, в этом варианте осуществления, выбирается второй HEV-режим M3 запуска (третий режим запуска транспортного средства) в этом состоянии очень низкой температуры. Требуется время (10 секунд или более в случае, когда оно длительное), чтобы запускать транспортное средство. Однако двигатель 1 надежно запускается посредством стартера 18 до завершения запуска транспортного средства.

[0048] Когда транспортное средство находится в состоянии экстремальной выходной мощности, в котором выходная мощность аккумулятора для аккумулятора 12 высокой мощности равна или меньше второго оценочного значения выходной мощности, невозможно или очень трудно запускать двигатель 1 посредством мотор-генератора 2 вследствие недостатка выходной мощности аккумулятора 12 высокой мощности. Соответственно, выбирается второй HEV-режим M3 запуска (третий режим запуска транспортного средства). Двигатель 1 надежно запускается посредством стартера 18 до завершения запуска транспортного средства.

[0049] Когда транспортное средство запускается посредством второго HEV-режима M3 запуска, напряжение аккумулятора 17 малой мощности временно/мгновенно значительно уменьшается при проворачивании коленчатого вала двигателя 1 посредством стартера 18, как показано на фиг.3(C). Соответственно, если реле 14 высокой мощности, выполненное с возможностью срабатывать посредством подачи энергии от аккумулятора 17 малой мощности, соединяется во время прокручивания коленчатого вала посредством этого стартера 18, может формироваться вибрация. Соответственно, для устранения формирования этой вибрации реле 14 высокой мощности, реле 14 высокой мощности соединяется, после того как запуск двигателя 1 посредством стартера 18 заканчивается, так что мотор-генератор 2 приводится в состояние готовности приведения в движение.

[0050] Кроме того, в вышеописанном варианте осуществления, оценка запуска выполняется на основе выходной мощности аккумулятора для аккумулятора 12 высокой мощности. Однако оценка запуска может выполняться на основе состояния заряда (SOC) аккумулятора 12 высокой мощности. В частности, в случае, когда остаточная величина заряда аккумулятора 12 высокой мощности является небольшой и запуск двигателя 1 посредством мотор-генератора 2 не может быть выполнен, может быть выбран второй HEV-режим M3 запуска. Двигатель 1 может надежно запускаться посредством стартера 18.

Реферат

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. Устройство управления запуском для гибридного транспортного средства содержит секцию определения температуры транспортного средства и секцию управления запуском транспортного средства. Секция запуска выбирает первый режим запуска, в котором транспортное средство приводится в готовность к движению посредством движущего электромотора. Во втором режиме транспортное средство приводится в состояние готовности к движению посредством зацепления муфты сцепления и запуска двигателя посредством движущего электромотора. В третьем режиме транспортное средство приводится в состояние готовности к движению посредством зацепления муфты сцепления, после того как двигатель запускается посредством стартера, на основе температуры транспортного средства. Второй режим выбирается при низкой температуре, а третий – при очень низкой температуре. Сокращаются периоды времени запуска. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, ил.1-5.

Формула