СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕКУПЕРАТИВНЫМ ТОРМОЖЕНИЕМ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РЕКУПЕРАТИВНЫМ ТОРМОЖЕНИЕМ
METHOD FOR CONTROLLING REGENERATIVE BRAKING AND APPARATUS FOR CONTROLLING REGENERATIVE BRAKING

Область техники, к которой относится изобретение
[0001]
Настоящее изобретение относится к способу управления рекуперативным торможением и устройству управления рекуперативным торможением для транспортного средства.
Уровень техники
[0002]
Патентный документ 1 раскрывает контроллер рекуперативного торможения, который управляет транспортным средством с электроприводом таким образом, чтобы получить силу рекуперативного торможения посредством управления электродвигателем, который приводит в движение колеса с рекуперационным коэффициентом в соответствии с заданным уровнем рекуперации.
СПИСОК ЦИТИРОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Патентная литература
[0003]
Патентный документ 1: Публикация заявки на патент Японии № 2015-29416
Раскрытие изобретения
Техническая проблема
[0004]
В примере, раскрытом в патентном источнике 1, когда скорость транспортного средства регулируется автоматически, рекуперационный коэффициент регулируется таким образом, что рекуперационный коэффициент запрещено устанавливать ниже заданного значения. Благодаря такому контролю максимальное значение силы рекуперативного торможения во время автоматического управления ограничивается максимальным значением возможного уровня рекуперации, устанавливаемого при ручном управлении. Следовательно, существует проблема, состоящая в том, что большая сила рекуперативного торможения не может использоваться во время автоматического управления по сравнению с силой рекуперативного торможения во время ручного управления, и, соответственно, эффективность использования энергии не может быть повышена.
[0005]
Настоящее изобретение было выполнено с учетом вышеупомянутых проблем, и задача настоящего изобретения состоит в создании способа управления рекуперативным торможением и устройства управления рекуперативным торможением, которые повышают энергетическую эффективность во время автоматического управления.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
[0006]
Для решения вышеупомянутых проблем способ управления рекуперативным торможением и устройство управления рекуперативным торможением в соответствии с аспектом настоящего изобретения управляют источником привода, который формирует силу рекуперативного торможения таким образом, что верхний предел рекуперативного торможения, когда водитель выполняет ручное управление, становится меньше верхнего предела рекуперативного торможения, когда выполняется автоматическое управление.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007]
Согласно настоящему изобретению возможно снизить влияние на управляемость, которое водитель ощущает во время ручного управления, одновременно повышая эффективность использования энергии во время автоматического управления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0008]
[Фиг. 1] Фиг. 1 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию гибридного автомобиля, включающего в себя устройство управления рекуперативным торможением согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[Фиг. 2] Фиг. 2 является блок-схемой, иллюстрирующей функциональные составляющие элементы, включенные в контроллер транспортного средства.
[Фиг. 3] Фиг. 3 является временной диаграммой, иллюстрирующая переход между первым режимом управления и вторым режимом управления в варианте осуществления настоящего изобретения.
[Фиг. 4] Фиг. 4 являются временными диаграммами, иллюстрирующими состояние, когда водитель выполняет операцию акселератора во втором режиме управления в варианте осуществления настоящего изобретения, где (а) иллюстрирует изменение в открытии акселератора, и (b) иллюстрирует изменение командного крутящего момента.
Осуществление изобретения
[0009]
Варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже с обращением к сопровождающим чертежам. В пояснениях аналогичные части обозначены аналогичными условными обозначениями, а их избыточные пояснения не приводятся.
[0010]
[Конфигурация устройства управления рекуперативным торможением]
Конфигурация гибридного автомобиля, включающая в себя устройство управления рекуперативным торможением в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, описана ниже с обращением к фиг. 1. Гибридный автомобиль согласно настоящему варианту осуществления включает в себя двигатель 1 (двигатель внутреннего сгорания), генератор 4 (электродвигатель), батарея 5, приводной двигатель 6 (источник привода) и колеса 7 (ведущие колеса). В гибридном автомобиле двигатель 1 не приводит в движение колеса 7, а приводной двигатель 6 приводит в движение колеса 7, используя энергию от батареи 5. Поскольку двигатель 1, батарея 5, приводной двигатель 6 и колеса 7 соединены последовательно (последовательное соединение), гибридный автомобиль называется «гибридным автомобилем последовательной схемы».
[0011]
Двигатель 1 механически связан с генератором 4. Генератор 4 соединён с батареей 5 таким образом, что генератор 4 способен передавать и принимать энергию от батареи 5. Генератор 4 и приводной двигатель 6 также соединены таким образом, что можно передавать и принимать мощность между ними. Батарея 5 и приводной двигатель 6 также соединены таким образом, что между ними можно передавать и принимать мощность. Приводной двигатель 6 механически соединён с осью через трансмиссию 16. Ось механически соединена с колесами 7.
[0012]
Движущая сила двигателя 1 передается на генератор 4, и генератор 4 вращается с использованием движущей силы двигателя 1 и вырабатывает мощность. Когда мощность, формируемая генератором 4, поступает на батарею 5, эта мощность расходуется на зарядку батареи 5. Когда мощность, формируемая генератором 4, поступает на приводной двигатель 6, эта мощность потребляется для привода приводного двигателя 6.
[0013]
На приводной двигатель 6 подается питание от одного или обоих из генератора 4 и батареи 5. Приводной двигатель 6 потребляет подаваемую мощность для формирования движущей силы. Движущая сила приводного двигателя 6 передается через трансмиссию 16 и ось на колеса 7. Колеса 7 вращаются с использованием движущей силы приводного двигателя 6, таким образом, что гибридный автомобиль последовательной схемы (далее сокращенно называемый «транспортным средством») движется.
[0014]
В случае, таком как во время торможения транспортного средства или когда транспортное средство движется под уклон, когда крутящий момент вводится с колес 7 через ось и трансмиссию 16 в приводной двигатель 6, и таким образом приводной двигатель 6 вращается с использованием входного крутящего момента, приводной двигатель 6 работает как генератор для выработки рекуперативной мощности. Когда рекуперативная мощность формируется в приводном двигателе 6, реакция на крутящий момент, вводимый в приводной двигатель 6, вызывает формирование рекуперативной тормозной силы на колесах 7 через трансмиссию 16 и ось.
[0015]
Когда рекуперативная мощность, формируемая в приводном двигателе 6, поступает к батарее 5, рекуперативная мощность потребляется для зарядки батареи 5. Когда рекуперативная мощность, формируемая в приводном двигателе 6, поступает в генератор 4, рекуперативная мощность потребляется для приведения в действие двигателя 1 и генератора 4 против сопротивления двигателя 1 (торможение двигателем).
[0016]
Батарея 5 имеет функцию зарядки и разрядки. Когда батарея 5 заряжается, батарея 5 накапливает в себе энергию мощности, подаваемой от генератора 4 или приводного двигателя 6. Когда батарея 5 разряжается, батарея 5 подает накопленную в ней энергию в качестве мощности на приводной двигатель 6.
[0017]
Поток мощности между генератором 4, батареей 5 и приводным двигателем 6 может изменяться в зависимости от соответствующих состояний батареи 5 и приводного двигателя 6, условий движения транспортного средства и других факторов, таких как состояние требования подачи мощности во всем транспортном средстве, включая дополнительные устройства, установленные в транспортном средстве (такие как кондиционер, автомобильная стереосистема и навигационная система). Поток мощности между генератором 4, батареей 5 и приводным двигателем 6 определяется управлением, выполняемым контроллером 14 транспортного средства, описанным ниже.
[0018]
Например, когда приводному двигателю 6 необходимо формировать движущую силу, допустимо, чтобы мощность подавалась от батареи 5 на приводной двигатель 6. Когда достаточная мощность не может быть подана от батареи 5 к приводному двигателю 6, допустимо приведение двигателя 1 в действие для выработки мощности в генераторе 4 таким образом, что в дополнение к мощности от батареи 5 на приводной двигатель 6 также подается мощность от генератора 4.
[0019]
Когда зарядка батареи 5 не завершена, допустимо, чтобы рекуперативная мощность, формируемая приводным двигателем 6 во время торможения транспортного средства или когда транспортное средство движется под уклон, подается от приводного двигателя 6 на батарею 5. Кроме того, в состоянии, когда зарядка батареи 5 не завершена, допустимо приведение двигателя 1 в действие для выработки энергии в генераторе 4 и подачи энергии от генератора 4 к батарее 5.
[0020]
Когда состояние заряда (SOC) батареи 5 является высоким, допустимо, чтобы рекуперативная мощность, формируемая приводным двигателем 6 во время торможения транспортного средства или когда транспортное средство движется под уклон, подается на генератор 4. В этом случае рекуперативная мощность, подаваемая от приводного двигателя 6 в генератор 4, потребляется генератором 4 для противодействия торможению двигателем, применяемому двигателем 1. В результате этого рекуперативная мощность, подаваемая от приводного двигателя 6 в генератор 4, принудительно разряжается.
[0021]
Транспортное средство дополнительно включает в себя переключатель 17 режимов (SW режимов), который выбирает один из режимов движения, рычаг 18 выбора, которым управляет водитель, датчик 19 тормоза, который определяет тормозное усилие, датчик 20 положения акселератора (APS), который обнаруживает открытие акселератора, и контроллер 14 транспортного средства, который управляет всем гибридным автомобилем. Контроллер 14 транспортного средства функционирует в качестве схемы управления, которая управляет электрическим устройством в соответствии с настоящим вариантом осуществления.
[0022]
Контроллер 14 транспортного средства электрически соединен с каждым из переключателя 17, рычага 18 выбора, датчика 19 тормоза и датчика 20 положения акселератора. Контроллер 14 транспортного средства принимает сигнал, указывающий выбранный режим движения, от переключателя 17 режимов, принимает сигнал, указывающий выбранный диапазон, от рычага 18 выбора, принимает сигнал, указывающий давление тормозного масла, от датчика 19 тормоза, и принимает сигнал, указывающий открытие акселератора Ac для педали акселератора (устройства ввода) от датчика 20 положения акселератора.
[0023]
Значение открытия акселератора Ac может быть равно или больше 0 (нуля). Открытие акселератора Ac, полученное в состоянии, когда педаль акселератора нажата во время ручного управления, и, таким образом, выходная движущая сила от приводного двигателя 6 равна нулю, называется «нейтральной точкой» открытия акселератора Ac. Когда открытие акселератора Ac равно или больше нуля и меньше, чем нейтральная точка, приводной двигатель 6 выдает отрицательное значение движущей силы (силу торможения), и формируется сила рекуперативного торможения. Напротив, когда открытие акселератора Ac больше, чем нейтральная точка, приводной двигатель 6 выдает положительное значение движущей силы.
[0024]
Примеры диапазона, который можно выбрать с помощью рычага 18 выбора, включают в себя диапазон движения (D), диапазон торможения (B), диапазон заднего хода (R), диапазон нейтрали (N), диапазон парковки (P) и тому подобное.
[0025]
Диапазон движения (D) и диапазон торможения (B) используются для движения автомобиля вперед. Во время ручного управления диапазон торможения (B) представляет собой диапазон, в котором формируется большее тормозное усилие, в чем диапазоне движения (D), когда акселератор выключен (или когда открытие акселератора Ac меньше нейтральной точки).
[0026]
Режимы движения, которые можно выбирать с помощью переключателя 17 режимов, включают в себя по меньшей мере первый режим управления, в котором водитель выполняет ручное управление транспортным средством, и второй режим управления, в котором выполняется автоматическое управление. Автоматическое управление, выполняемое во втором режиме управления, включает в себя по меньшей мере автоматическое регулирование скорости и расстояния между транспортными средствами, которые должны выполняться автоматическим круиз-контролем. В каждом из первого режима управления и второго режима управления существует по меньшей мере три типа выбираемых режимов управления, которые представляют собой экономичный режим, спортивный режим и обычный режим.
[0027]
Контроллер 14 транспортного средства электрически соединен с двигателем 1, генератором 4 и приводным двигателем 6 посредством сигнальной линии. Контроллер 14 транспортного средства управляет двигателем 1, генератором 4 и приводным двигателем 6, чтобы формировать движущую силу FD транспортного средства в приводном двигателе 6 в соответствии с открытием акселератора Ac. В частности, контроллер 14 транспортного средства передает командный крутящий момент Tc на приводной двигатель 6.
[0028]
Контроллер 14 транспортного средства управляет состояниями привода двигателя 1, генератора 4 и приводного двигателя 6 и, соответственно, состояниями других вспомогательных устройств (не показаны), таким образом, что определяется поток мощности между генератором 4, батареей 5 и приводным двигателем 6.
[0029]
Контроллер 14 транспортного средства может быть реализован, например, микрокомпьютером общего назначения, включающим в себя ЦП (центральный процессор), память и блок ввода/вывода. Компьютерная программа (управляющая программа), которая побуждает микрокомпьютер функционировать в качестве контроллера 14 транспортного средства, установлена в микрокомпьютере таким образом, что микрокомпьютер выполняет компьютерную программу. Благодаря этой программе микрокомпьютер общего назначения функционирует в качестве контроллера 14 транспортного средства.
[0030]
В настоящем варианте осуществления описан пример, в котором контроллер 14 транспортного средства реализован посредством программного обеспечения. Очевидно, также возможно выполнить контроллер 14 транспортного средства путём подготовки специализированного аппаратного обеспечения для выполнения каждого этапа обработки информации, описанного ниже. Также допустимо выполнить каждый из блоков (31, 33, 35, 37 и 39), включенных в контроллер 14 транспортного средства, каждым отдельным элементом аппаратного обеспечения. Кроме того, допустимо, чтобы контроллер 14 транспортного средства использовался в сочетании с электронным блоком управления (ЭБУ), который должен использоваться для других связанных с транспортным средством средств управления.
[0031]
Функциональные составляющие элементы, включенные в контроллер 14 транспортного средства, описаны ниже с обращением к фиг. 2. Контроллер 14 транспортного средства включает в себя функциональные составляющие элементы, которые представляют собой блок 35 определения режима управления, блок 37 установки верхнего предела рекуперативного торможения, блок 39 вычисления коэффициента движущей силы, блок 31 определения требуемого значения и блок 33 определения значения команды.
[0032]
На основании сигнала, принятого от переключателя 17 режимов, блок 35 определения режима управления определяет, какой режим движения из либо первого режима управления, либо второго режима управления был выбран водителем. Кроме того, блок 35 определения режима управления определяет, какой из режимов управления - экономичный режим, спортивный режим или обычный режим - выбран водителем.
[0033]
Когда водителем выбран второй режим управления, допустимо, чтобы блок 35 определения режима управления определял, какой из режимов управления - экономичный режим, спортивный режим или обычный режим - был выбран посредством автоматического управления вне зависимости от сигнала, принятого от переключателя 17 режимов.
[0034]
Кроме того, блок 35 определения режима управления определяет выбранный диапазон на основании сигнала, принятого от рычага 18 выбора.
[0035]
Блок 37 установки верхнего предела рекуперативного торможения устанавливает верхний предел рекуперативного торможения за счёт силы рекуперативного торможения (абсолютное значение нижнего предела движущей силы приводного двигателя 6) на основании режима движения и диапазона, которые определены блоком 35 определения режима управления. В частности, когда выбранный режим движения определен как первый режим управления, блок 37 установки верхнего предела рекуперативного торможения устанавливает верхний предел рекуперативного торможения на основании таблицы 1.
[0036]
[Таблица 1]
Первый режим управления
Режим управления
Экономичный режим
Спортивный режим
Обычный режим
Диапазон
Диапазон D
Диапазон B
[0037]
2
Единица измерения «G» представляет ускорение свободного падения (стандартная гравитация), где 1 G=9,80665 м/с. Диапазон D представляет диапазон движения. Диапазон B представляет диапазон торможения.
[0038]
Во время ручного управления диапазон B устанавливается как диапазон для формирования большего тормозного усилия, чем в диапазоне D, когда открытие акселератора Ac относительно мало. Таким образом, когда выбран первый режим управления, верхний предел рекуперативного торможения за счёт силы рекуперативного торможения в обычном режиме и в диапазоне B устанавливается равным 0,12 G. Это установленное значение больше 0,06 G, что является верхним пределом рекуперативного торможения за счет силы рекуперативного торможения в обычном режиме и в пределах диапазона D.
[0039]
Когда выбранный режим движения определен как второй режим управления, блок 37 установки верхнего предела рекуперативного торможения устанавливает верхний предел рекуперативного торможения на основании таблицы 2.
[0040]
[Таблица 2]
Второй режим управления
Режим управления
Экономичный режим
Спортивный режим
Обычный режим
Диапазон
Диапазон D
Диапазон B
[0041]
В настройках во втором режиме управления (таблица 2), когда режим управления является обычным режимом, а диапазон является диапазоном движения, верхний предел рекуперативного торможения изменяется от 0,06 до 0,12 G по сравнению с настройками в первом режиме управления (Таблица 1). Как описано выше, первый верхний предел (0,06 G, как отмечено выше) в первом режиме управления за счёт силы рекуперативного торможения меньше, чем второй верхний предел (0,12 G, как отмечено выше) во втором режиме управления.
[0042]
Второй верхний предел во втором режиме управления больше первого верхнего предела в первом режиме управления, так что во втором режиме управления можно использовать большее усилие рекуперативного торможения, чем в первом режиме управления. Следовательно, больше кинетической энергии транспортного средства может быть восстановлено за счет силы рекуперативного торможения. Соответственно, может быть повышена энергоэффективность.
[0043]
Напротив, во втором режиме управления общее значение (0,12 G, как отмечено выше) устанавливается в качестве верхнего предела рекуперативного торможения для любого режима управления. Во втором режиме управления общее значение (0,12 G, как отмечено выше) устанавливается в качестве верхнего предела рекуперативного торможения как для диапазона D, так и для диапазона B.
[0044]
Второй верхний предел во втором режиме управления поясняется как 0,12 G в вышеприведенном описании. Однако допустимо, чтобы рекуперативное торможение, соответствующее максимальному значению силы рекуперативного торможения, которая может формироваться приводным двигателем 6, было установлено в качестве второго верхнего предела во втором режиме управления.
[0045]
В таблице 1 и таблице 2, приведённых выше, нет описания в отношении установки верхнего предела рекуперативного торможения в течение переходного периода между первым режимом управления и вторым режимом управления. Установка верхнего предела рекуперативного торможения в течение переходного периода описана ниже.
[0046]
Блок 31 определения требуемого значения определяет требуемый крутящий момент Tm (требуемый крутящий момент Tm при ручном управлении), который должен быть сформирован в приводном двигателе 6, на основании открытия акселератора Ac, полученного от датчика 20 положения акселератора.
[0047]
Когда выбран второй режим управления, блок 31 определения требуемого значения определяет требуемый крутящий момент Tma (требуемый крутящий момент Tma при автоматическом управлении), который должен быть сформирован в приводном двигателе 6, на основании автоматического управления.
[0048]
Когда педаль акселератора нажата при условии, что выбран второй режим управления, блок 39 вычисления коэффициента движущей силы вычисляет отношение между требуемым крутящим моментом Tm при ручном управлении и требуемым крутящим моментом Tma при автоматическом управлении. Более конкретно, в момент, когда нажата педаль акселератора, и, таким образом, открытие акселератора Ac начинает увеличиваться с нуля, блок 39 вычисления коэффициента движущей силы вычисляет значение, полученное путем деления второго верхнего предела во втором режиме управления на первый верхний предел в первом режиме управления в качестве коэффициента движущей силы Cf. Кроме того, блок 39 вычисления коэффициента движущей силы вычисляет значение, полученное путем умножения требуемого крутящего момента Tm при ручном управлении на коэффициент Cf движущей силы, в качестве верхнего предела ускорения Tmmd переопределения.
[0049]
Блок 33 определения значения команды определяет фактический командный крутящий момент Tc для приводного двигателя 6. Более конкретно, когда выбран первый режим движения, блок 33 определения значения команды определяет требуемый крутящий момент Tm при ручном управлении в качестве командного крутящего момента Tc.
[0050]
Когда выбран второй режим управления и открытие акселератора Ac равно нулю, блок 33 определения значения команды определяет требуемый крутящий момент Tma при автоматическом управлении как командный крутящий момент Tc.
[0051]
Кроме того, когда выбран второй режим управления и нажата педаль акселератора и, таким образом, открытие акселератора Ac не равно нулю (когда выполняется так называемое «переопределение акселератора»), тогда блок 33 определения значения команды определяет командный крутящий момент Tc на основании требуемого крутящего момента Tm при ручном управлении, требуемого крутящего момента Tma при автоматическом управлении, коэффициента движущей силы Cf и верхнего предела ускорения Tmmd переопределения.
[0052]
В частности, когда требуемый крутящий момент Tm при ручном управлении равен или больше нуля (когда открытие акселератора Ac равно или больше нейтральной точки), блок 33 определения значения команды определяет требуемый крутящий момент Tm при ручном управлении в качестве командного крутящего момента Tc. Напротив, когда требуемый крутящий момент Tm при ручном управлении ниже нуля (когда открытие акселератора Ac меньше, чем нейтральная точка), блок 33 определения значения команды определяет либо верхний предел ускорения Tmmd переопределения, либо требуемый крутящий момент Tma при автоматическом управлении, в зависимости от того, какое значение больше, в качестве командного крутящего момента Tc.
[0053]
В частности, когда требуемый крутящий момент Tm при ручном управлении ниже нуля, блок 33 определения значения команды определяет либо верхний предел ускорения Tmmd переопределения, либо требуемый крутящий момент Tma при автоматическом управлении, в зависимости от того, какое значение больше, в качестве командного крутящего момента Tc. Это гарантирует, что, поскольку требуемый крутящий момент Tm при ручном управлении непрерывно изменяется с отрицательного значения на положительное значение, командный крутящий момент Tc также непрерывно изменяется с отрицательного значения на положительное значение.
[0054]
Напротив, это гарантирует, что, поскольку требуемый крутящий момент Tm при ручном управлении непрерывно изменяется с положительного значения на отрицательное значение, командный крутящий момент Tc также непрерывно изменяется с положительного значения на отрицательное значение.
[0055]
Контроллер 14 транспортного средства управляет приводным двигателем 6 на основании командного крутящего момента Tc, определенного для приводного двигателя 6, способом, описанным выше. В дополнение к этому контроллер 14 транспортного средства управляет генератором 4 и батареей 5 таким образом, что, когда приводной двигатель 6 формирует рекуперативную мощность, формируемая рекуперативная мощность принудительно разряжается генератором 4 или используется для зарядки батареи 5.
[0056]
Как в первом режиме управления, так и во втором режиме управления может быть случай, когда требуется тормозная сила, которая превышает верхний предел рекуперативного торможения, установленный блоком 37 установки верхнего предела рекуперативного торможения. В этом случае, в дополнение к силе рекуперативного торможения, формируемой приводным двигателем 6, используется фрикционный тормоз (не показан) для достижения силы торможения, превышающей верхний предел рекуперативного торможения.
[0057]
[Управление движущей силой при переходе между режимами]
Ниже описан переход между первым режимом управления и вторым режимом управления в настоящем варианте осуществления с обращением к временной диаграмме по фиг.3.
[0058]
В примере, показанном на временной диаграмме по фиг.3, первый режим управления выбран в течение периода до момента времени t1 и периода после момента времени t4, тогда как второй режим управления выбран в течение периода от момента времени t2 до момента времени t3. Период с момента времени t1 до момента времени t2 является периодом перехода от первого режима управления ко второму режиму управления. Период с момента времени t3 до момента времени t4 является периодом перехода от второго режима управления к первому режиму управления. Продолжительность периода от момента времени t1 до момента времени t2 определяется как Δts1. Продолжительность периода от момента времени t3 до момента времени t4 определяется как Δts2.
[0059]
Для простоты описания в примере, проиллюстрированном на временной диаграмме по фиг.3, предполагается, что открытие акселератора Ac равно нулю, в то время как требуемый крутящий момент Tm при ручном управлении предполагается равным минимальному значению T1min. Кроме того, требуемый крутящий момент Tma при автоматическом управлении предполагается равным минимальному значению T2min. То есть как в первом режиме управления, так и во втором режиме управления предполагается, что приводной двигатель 6 формирует максимальную рекуперативную тормозную силу. Этот случай соответствует случаю, например, когда происходит переключение из ручного управления в автоматическое управление или когда происходит переключение из автоматического управления в ручное управление при условии, что транспортное средство движется под уклон.
[0060]
Как показано на фиг.3, в течение периода от момента времени t1 до момента времени t2 верхний предел рекуперативного торможения увеличивается, и командный крутящий момент Tc изменяется от T1min до T2min. Величина изменения в рекуперативном торможении определяется как ΔAs. Фиг.3 иллюстрирует ΔAs без особого различения командного крутящего момента Tc и рекуперативного торможения.
[0061]
Резкое увеличение верхнего предела рекуперативного торможения или резкое изменение командного крутящего момента Tc, связанное с увеличением верхнего предела, может вызывать у пользователей транспортного средства ощущение дискомфорта. Таким образом, желательно, чтобы разность ΔAs между первым верхним пределом в первом режиме управления (эквивалентным |T1min|) и вторым верхним пределом во втором режиме управления (эквивалентным |T2min|) была равна или меньше заданного значения.
[0062]
Кроме того, в течение периода от момента времени t1 до момента времени t2 желательно установить скорость изменения ΔAs/Δts1 в верхнем пределе рекуперативного торможения примерно на 0-0,1 G/с. Более конкретно, желательно установить скорость изменения ΔAs/Δts1 в верхнем пределе рекуперативного торможения в значение, не превышающее 0,08 G/с.
[0063]
В течение периода от момента времени t3 до момента времени t4 верхний предел рекуперативного торможения уменьшается, и командный крутящий момент Tc изменяется с T2min до T1min. В этом случае также, аналогично периоду от момента времени t1 до момента времени t2, желательно установить скорость изменения ΔAs/Δts2 в верхнем пределе рекуперативного торможения примерно на 0-0,1 G/с. Более конкретно, желательно установить скорость изменения ΔAs/Δts2 в верхнем пределе рекуперативного торможения в значение, не превышающее 0,08 G/с.
[0064]
Как описано выше, желательно, чтобы в течение переходного периода между первым режимом управления и вторым режимом управления скорость изменения верхнего предела рекуперативного торможения находилась в заданном диапазоне. Это может привести к уменьшению дискомфорта, который испытывают пользователи транспортного средства в течение переходного периода между режимами управления.
[0065]
В вышеприведенном описании открытие акселератора Ac равно нулю, требуемый крутящий момент Tm при ручном управлении равен минимальному значению T1min, и, кроме того, требуемый крутящий момент Tma при автоматическом управлении равен минимальному значению T2min. Однако, не ограничиваясь этими условиями, настоящий вариант осуществления также может быть применим к случаю, когда педаль акселератора нажата, и, таким образом, требуемый крутящий момент Tm при ручном управлении изменяется, и к случаю, когда педаль акселератора нажата, и, таким образом, требуемый крутящий момент Tma при автоматическом управлении изменяется.
[0066]
[Управление движущей силой при переопределении акселератора]
Состояние, когда водитель выполняет управление акселератором во втором режиме управления в настоящем варианте осуществления, описано с обращением к временным диаграммам по фиг. 4(а) и 4(b). На фиг.4(а) показано изменение открытия акселератора, а на фиг.4(b) показано изменение управляющего крутящего момента для приводного двигателя 6.
[0067]
В примере, показанном на временных диаграммах по фиг. 4(a) и 4(b), в качестве режима управления выбран второй режим управления. В течение периода до момента времени ta1 и периода после момента времени ta6 открытие акселератора Ac равно нулю. В течение периода от момента времени ta1 до момента времени ta6 нажимается педаль акселератора, и таким образом значение открытия акселератора Ac не равно нулю. На фиг. 4 (b) значение T1 указывает нижний предел требуемого крутящего момента Tm (пунктирная линия) при ручном управлении, а значение T2 указывает нижний предел требуемого крутящего момента Tma (сплошная линия) при автоматическом управлении. То есть |T1| эквивалентно первому верхнему пределу в первом режиме управления, в то время как |T2| эквивалентно второму верхнему пределу во втором режиме управления.
[0068]
Период от момента времени ta1 до момента времени ta2 является периодом, в котором значение открытия акселератора Ac равно или меньше нейтральной точки Ac1. В момент времени ta2 открытие акселератора Ac становится равным нейтральной точке Ac1. Аналогичным образом, период от момента времени ta5 до момента времени ta6 является периодом, в котором значение открытия акселератора Ac равно или меньше нейтральной точки Ac1. В момент времени ta5 открытие акселератора Ac становится равным нейтральной точке Ac1. Напротив, в течение периода от момента времени ta2 до момента времени ta5 значение открытия акселератора Ac равно или больше нейтральной точки Ac1.
[0069]
Когда водитель транспортного средства нажимает педаль акселератора в состоянии, в котором выбран второй режим управления, и выполняется автоматическое управление, то управление водителем педалью акселератора имеет приоритет над автоматическим управлением, и выполняется управление на основании управления водителя. Управление движущей силой, выполняемое водителем во втором режиме движения способом, описанным выше, называется «переопределением акселератора».
[0070]
Однако если состояние управления, в котором требуемый крутящий момент Tma при автоматическом управлении определяется как командный крутящий момент Tc, внезапно переводится в состояние управления, в котором требуемый крутящий момент Tm при ручном управлении определяется как командный крутящий момент Tc, командный крутящий момент Tc изменяется нерегулярно. Это может вызвать у пользователей ощущение дискомфорта вследствие движущей силы транспортного средства. Чтобы уменьшить этот дискомфорт, блок 33 определения значения команды регулирует управляющий крутящий момент Tc таким образом, чтобы управляющий крутящий момент Tc непрерывно изменялся, как показано на фиг. 4(b), в соответствии с изменением открытия акселератора Ac, как показано на фиг. 4(а).
[0071]
Когда значение открытия акселератора Ac равно или больше нейтральной точки Ac1 во втором режиме управления (в течение периода от момента времени ta2 до момента времени ta5), требуемый крутящий момент Tm при ручном управлении равен или больше нуля, как показано пунктирной линией на временной диаграмме по фиг. 4(b). В этом случае блок 33 определения значения команды определяет требуемый крутящий момент Tm при ручном управлении как командный крутящий момент Tc.
[0072]
Напротив, когда значение открытия акселератора Ac ниже нейтральной точки Ac1, командный крутящий момент Tc изменяется с большей скоростью изменения, чем скорость изменения требуемого крутящего момента Tm при ручном управлении, вычисленная на основании открытия акселератора Ac. Более конкретно, значение, полученное делением второго верхнего предела (|T2|) в момент времени ta1 на первый верхний предел (|T1|) в момент времени ta1, вычисляется как коэффициент движущей силы Cf. Затем значение, полученное умножением требуемого крутящего момента Tm при ручном управлении на коэффициент Cf движущей силы, определяется как верхний предел ускорения Tmmd переопределения. Требуемый крутящий момент Tma при автоматическом управлении или верхний предел ускорения Tmmd переопределения, в зависимости от того, какое из значений больше (требуемый крутящий момент Tma, когда эти значения равны), определяется как командный крутящий момент Tc.
[0073]
В течение периода от момента времени ta1 до момента времени ta2 либо требуемый крутящий момент Tma при автоматическом управлении, либо верхний предел ускорения Tmmd переопределения, в зависимости от того, какое из значений больше, определяется как командный крутящий момент Tc. Это обеспечивает постоянное изменение командного крутящего момента Tc до и после момента времени ta2.
[0074]
Кроме того, в течение периода от момента времени ta5 до момента времени ta6 либо требуемый крутящий момент Tma при автоматическом управлении, либо верхний предел ускорения Tmmd переопределения, в зависимости от того, какое из значений больше, определяется как командный крутящий момент Tc. Это обеспечивает постоянное изменение командного крутящего момента Tc до и после момента времени ta5.
[0075]
[Эффекты варианта осуществления]
Как подробно описано выше, когда способ управления рекуперативным торможением и устройство управления рекуперативным торможением в соответствии с настоящим вариантом осуществления управляют приводным двигателем 6 (источником привода), который формирует рекуперативное тормозное усилие и который установлен в транспортном средстве, которое переключается между первым режимом управления, в котором водитель выполняет ручное управление, и вторым режимом управления, в котором выполняется автоматическое управление, первый верхний предел рекуперативного торможения в первом режиме управления за счёт силы рекуперативного торможения устанавливается меньшим, чем второй верхний предел рекуперативного торможения во втором режиме управления. Благодаря этой настройке во втором режиме управления может использоваться большее усилие рекуперативного торможения, чем в первом режиме управления.
[0076]
Следовательно, больше кинетической энергии транспортного средства может быть восстановлено за счет силы рекуперативного торможения. Соответственно, может быть повышена энергоэффективность. В частности, могут быть улучшены топливная экономичность и энергоэффективность транспортного средства.
[0077]
Кроме того, первый верхний предел рекуперативного торможения в первом режиме управления за счёт силы рекуперативного торможения устанавливается меньшим, чем второй верхний предел рекуперативного торможения во втором режиме управления. Это сводит к минимуму максимальное торможение при ручном управлении. Таким образом, даже когда педаль акселератора отпускается и, тем самым, открытие акселератора Ac является относительно малым, тормозное усилие уменьшается, и, соответственно, по-прежнему может быть обеспечено плавное движение.
[0078]
В способе управления рекуперативным торможением и устройстве управления рекуперативным торможением согласно настоящему варианту осуществления разность между первым верхним пределом и вторым верхним пределом может быть равна или меньше заданного значения. Эта разность может уменьшить дискомфорт, который испытывают пользователи транспортного средства во время перехода между первым режимом управления и вторым режимом управления.
[0079]
Кроме того, в способе управления рекуперативным торможением и устройстве управления рекуперативным торможением в соответствии с настоящим вариантом осуществления скорость изменения верхнего предела рекуперативного торможения во время перехода между первым режимом управления и вторым режимом управления может находиться в пределах заданного диапазона. Благодаря такой скорости изменения движущая сила транспортного средства может плавно изменяться во время перехода между первым режимом управления и вторым режимом управления. Это может уменьшить дискомфорт, который испытывают пользователи транспортного средства.
[0080]
В способе управления рекуперативным торможением и устройстве управления рекуперативным торможением согласно настоящему варианту осуществления второй верхний предел может быть максимальным значением силы рекуперативного торможения, которая может формироваться приводным двигателем 6. Это позволяет максимизировать использование силы рекуперативного торможения, которая может формироваться приводным двигателем 6, и, таким образом, восстанавливать больше кинетической энергии транспортного средства при автоматическом управлении. Соответственно, может быть повышена энергоэффективность.
[0081]
Кроме того, в способе управления рекуперативным торможением и устройстве управления рекуперативным торможением в соответствии с настоящим вариантом осуществления рекуперативное торможение в первом режиме управления может быть вычислено на основании значения команды, принятой от водителя через устройство ввода, через которое водитель вводит требование ускорения и торможения. В частности, устройство ввода может быть педалью акселератора.
[0082]
Максимальное значение возможного входного значения для устройства ввода связано с максимальным значением движущей силы приводного двигателя 6. Минимальное значение возможного входного значения для устройства ввода связано с минимальным значением движущей силы приводного двигателя 6. Таким образом, первый верхний предел устанавливается меньшим, чем второй верхний предел, так что изменение движущей силы приводного двигателя 6 на единицу величины изменения возможного входного значения для устройства ввода может стать менее значительным. Следовательно, водитель может легче управлять устройством ввода в соответствии с целевым значением движущей силы транспортного средства. Занижение/превышение относительно целевого значения движущей силы транспортного средства происходит с меньшей вероятностью, и улучшается управляемость транспортного средства.
[0083]
В то время как рекуперативное торможение в первом режиме управления определяется на основании значения команды, принятой от водителя через устройство ввода, рекуперативное торможение во втором режиме управления определяется на основании автоматического управления. В случае автоматического управления рекуперативное торможение во втором режиме управления точно определяется в соответствии с целевым значением движущей силы транспортного средства. Это не вызывает проблемы с занижением/превышением относительно целевого значения движущей силы транспортного средства. В результате можно достичь как улучшения управляемости транспортного средства во время ручного управления, так и повышения энергоэффективности за счет увеличения верхнего предела силы рекуперативного торможения во время автоматического управления.
[0084]
Кроме того, в способе управления рекуперативным торможением и устройстве управления рекуперативным торможением согласно настоящему варианту осуществления, когда водитель вводит команду в отношении движущей силы (изменение в открытии акселератора Ac) во втором режиме управления, требуемый крутящий момент Tm (первое требуемое ускорение) при ручном управлении может быть вычислен на основании упомянутой команды в отношении движущей силы. Когда требуемый крутящий момент Tm равен или больше нуля, требуемый крутящий момент Tm может быть установлен как командный крутящий момент Tc. Когда требуемый крутящий момент Tm ниже нуля, командный крутящий момент Tc может изменяться со скоростью, превышающей скорость изменения требуемого крутящего момента Tm. Эта конфигурация может гарантировать, что командный крутящий момент Tc изменяется непрерывно, когда педаль акселератора нажата во время автоматического управления и выполняется переопределение акселератора. Следовательно, когда выполняется переопределение акселератора, резкое изменение движущей силы транспортного средства может быть предотвращено, и это может уменьшить дискомфорт для пользователей транспортного средства.
[0085]
В способе управления рекуперативным торможением и устройстве управления рекуперативным торможением в соответствии с настоящим вариантом осуществления, когда требуемый крутящий момент Tm ниже нуля, значение, получаемое путем деления второго верхнего предела в момент времени начала команды движущей силы на первый верхний редел в этот момент времени может быть вычислено в качестве коэффициента движущей силы Cf (заданного коэффициента). Значение, полученное умножением требуемого крутящего момента Tm на коэффициент движущей силы Cf, может быть рассчитано как верхний предел ускорения Tmmd переопределения. В качестве командного крутящего момента Tc может быть задан либо требуемый крутящий момент Tma (второе требуемое ускорение) при автоматическом управлении, либо верхний предел ускорения Tmmd переопределения, в зависимости от того, какое значение больше. Эта конфигурация может гарантировать, что командный крутящий момент Tc изменяется непрерывно, когда педаль акселератора нажата во время автоматического управления и выполняется переопределение акселератора. Следовательно, когда выполняется переопределение акселератора, резкое изменение движущей силы транспортного средства может быть предотвращено, и это может уменьшить дискомфорт для пользователей транспортного средства.
[0086]
Кроме того, в способе управления рекуперативным торможением и устройстве управления рекуперативным торможением в соответствии с настоящим вариантом осуществления, когда необходимо тормозное усилие (требуемое тормозное усилие или требуемое торможение), превышающее верхний предел (первый верхний предел и второй верхний предел) рекуперативного торможения, в дополнение к силе рекуперативного торможения, формируемой приводным двигателем 6, используется фрикционный тормоз для достижения силы торможения, превышающей верхний предел рекуперативного торможения. Благодаря этой конфигурации требуемое тормозное усилие может формироваться более надежно, тормозное усилие может гарантироваться во время движения транспортного средства, и транспортное средство может надежно замедляться.
[0087]
Наконец, при рассмотрении эффектов способа управления рекуперативным торможением и устройства управления рекуперативным торможением в соответствии с настоящим вариантом осуществления будут дополнительно пояснены различия между транспортным средством с приводом от двигателя и транспортным средством, ось которого вращается посредством электродвигателя.
[0088]
Когда двигатель вращает ось транспортного средства, передаточное число трансмиссии может изменяться в соответствии с выбором режима, таким как выбор диапазона, или в соответствии с состоянием управления (ручное управление/автоматическое управление). В таком транспортном средстве с приводом от двигателя, как описано выше, частота вращения двигателя изменяется во время выбора режима, и поэтому пользователи могут ощущать изменение звука. По этой причине, чтобы уменьшить дискомфорт для пользователей в транспортном средстве с приводом от двигателя, обычно изменение звука устанавливается таким образом, чтобы оно становилось менее значительным до и после выбора режима или состояния управления. Верхний предел торможения остается неизменным.
[0089]
В противоположность этому, в транспортном средстве, ось которого вращается посредством электродвигателя, таком как транспортное средство, в котором применяются способ управления рекуперативным торможением и устройство управления рекуперативным торможением в соответствии с настоящим вариантом осуществления, двигатель не соединён напрямую с осью, и вместо двигателя ось вращает электродвигатель. Электродвигатель  отличается тем, что диапазон изменения крутящего момента на валу и скорости вращения электродвигателя шире, чем у двигателя. Таким образом, даже когда передаточное число трансмиссии 16, расположенной между электродвигателем и осью, является фиксированным, по-прежнему возможно в достаточной степени приводить в движение ось. Следовательно, пользователи ощущают лишь незначительное изменение звука, вызванное изменением скорости вращения электродвигателя во время выбора режима.
[0090]
То есть в транспортном средстве, ось которого вращается посредством электродвигателя, нет необходимости учитывать изменение звука до и после выбора режима или состояния управления. Даже когда верхний предел торможения изменяется до и после выбора режима или состояния управления, пользователи по-прежнему не испытывают дискомфорта. Следовательно, транспортное средство, ось которого вращается посредством электродвигателя, обладает большей гибкостью при изменении верхнего предела торможения, чем транспортное средство с приводом от двигателя.
[0091]
Как описано выше, по сравнению с транспортным средством с приводом от двигателя транспортное средство, ось которого вращается посредством электродвигателя, является более выгодным при изменении верхнего предела торможения.
[0092]
Хотя содержание настоящего изобретения было описано выше с обращением к вариантам осуществления, настоящее изобретение не ограничивается этим описанием, и специалистам в данной области техники будет очевидно, что могут быть выполнены различные модификации и усовершенствования. Не следует истолковывать, что настоящее изобретение ограничено описаниями и чертежами, которые составляют часть настоящего описания. На основании настоящего описания специалистам в данной области техники будут очевидны различные альтернативные варианты осуществления, практические примеры и методы работы.
[0093]
Нет необходимости упоминать, что настоящее изобретение также включает в себя различные варианты осуществления, которые здесь не описаны. Следовательно, технический объем настоящего изобретения должен определяться только материалами, определяющими изобретение, в соответствии с объемом формулы изобретения, надлежащим образом полученной из приведенного выше описания.
[0094]
Соответствующие функции, описанные в вышеупомянутых вариантах осуществления, могут быть реализованы одной или более схемами обработки. Схемы обработки включают в себя запрограммированные процессоры, такие как процессор, включающий в себя электрическую схему. Процессоры также включают в себя устройства, такие как специализированная интегральная схема (ASIC) и традиционные элементы схемы, которые выполнены с возможностью выполнения функций, описанных в вариантах осуществления.
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
[0095]
1 двигатель
4 генератора
5 батарея
6 приводной двигатель
7 колеса
14 контроллер транспортного средства
16 трансмиссия
17 переключатель режимов
18 рычаг выбора
19 датчик тормоза
20 датчик положения акселератора
31 блок определения требуемого значения
33 блок определения значения команды
35 блок определения режима управления
37 блок установки верхнего предела рекуперативного торможения
39 блок вычисления коэффициента движущей силы.