СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ГИБРИДНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING ENGINE OF HYBRID VEHICLE

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к способу управления гибридным транспортным средством и устройству управления гибридным транспортным средством.
Уровень техники
[0002] Гибридное транспортное средство, раскрытое в JP 2010-173389 A, представляет собой электрическое транспортное средство, в котором ведущие колеса приводятся в действие мотором, а генератор приводится в действие двигателем, причем генератор выполнен с возможностью зарядки аккумулятора, служащего источником привода для мотора. Такое электрическое транспортное средство называется гибридным транспортным средством последовательной схемы, поскольку двигатель, генератор и мотор соединены последовательно.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] В гибридном транспортном средстве последовательной схемы, когда, например, уменьшается оставшаяся величина зарядки аккумулятора, двигатель приводится в действие вне зависимости от операции акселератора таким образом, что генератор выполняет зарядку. Поскольку такое управление двигателем выполняется вне зависимости от действий водителя, это может вызвать у водителя внезапное ощущение.
[0004] Задача настоящего изобретения состоит в достижении ограничения внезапного ощущения звука от управления двигателем гибридного транспортного средства.
[0005] Согласно способу управления для гибридного транспортного средства, соответствующему настоящему изобретению, причём способ управления для гибридного транспортного средства, включающего в себя генератор и электромотор, при этом генератор выполнен с возможностью зарядки аккумулятора с использованием мощности двигателя, при этом электромотор выполнен с возможностью приведения в действие ведущих колес за счёт электрической мощности аккумулятора. При этом способ управления содержит приведение двигателя в действие с первой скоростью вращения, когда величина зарядки аккумулятора уменьшается до первой пороговой величины зарядки; переключение двигателя на приведение в действие со второй скоростью вращения, большей, чем первая скорость вращения, когда двигатель приводится в действие с первой скоростью вращения и величина зарядки уменьшается до второй пороговой величины зарядки, меньшей, чем первая пороговая величина зарядки; и продолжение приведения двигателя в действие до тех пор, пока величина зарядки не станет равной или большей, чем пороговая величина окончания зарядки, большая, чем первая пороговая величина зарядки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0006] Фиг. 1 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию гибридного транспортного средства согласно настоящему варианту осуществления.
Фиг. 2 - вид, иллюстрирующий пример экрана отображения на элементе отображения.
Фиг. 3 - вид, иллюстрирующий конфигурацию, связанную с контроллером транспортного средства.
Фиг. 4 - блок-схема управления зарядкой.
Фиг. 5 - блок-схема управления зарядкой.
Фиг. 6 - блок-схема управления зарядкой.
Фиг. 7 - блок-схема управления зарядкой.
Фиг. 8 - таблица, иллюстрирующая операции управления зарядкой.
Фиг. 9 - временная диаграмма в случае, когда выполняется управление зарядкой.
Фиг. 10 - вид, иллюстрирующий изменение режима отображения аккумулятора по фиг. 2.
Фиг. 11 - вид, иллюстрирующий изменения режима отображения аккумулятора по фиг. 2.
Осуществление изобретения
[0007] Ниже с обращением к чертежам описан вариант осуществления настоящего изобретения.
[0008] Фиг. 1 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию гибридного транспортного средства согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0009] Как показано на фиг. 1, гибридное транспортное средство 100 включает в себя двигатель 1 (двигатель внутреннего сгорания), генератор 2, аккумулятор 3, электромотор 4, трансмиссию 5, ось 6, ведущие колеса 7 и контроллер 8 мотора для управления системой управления гибридного транспортного средства 100. Гибридное транспортное средство 100 выполнено в виде так называемого гибридного транспортного средства последовательной схемы, выполненного с возможностью приведения в действие ведущих колес 7 таким образом, что электрическая мощность, формируемая генератором 2 с использованием мощности двигателя 1, подается на аккумулятор 3, а электромотор 4 вращается за счёт электрической мощности аккумулятора 3. Соответственно, в гибридном транспортном средстве 100 мощность двигателя 1 используется не в качестве источника мощности для приведения транспортного средства в движение, а в качестве источника мощности для выработки электрической мощности генератором 2.
[0010] Двигатель 1 механически соединен с генератором 2 через редуктор (не показан). Генератор 2 соединен с аккумулятором 3 с возможностью передачи и приема мощности. Кроме того, аккумулятор 3 и контроллер 8 мотора соединены с возможностью передачи и приема мощности, и контроллер 8 мотора и электромотор 4 соединены с возможностью передачи и приема мощности. Электромотор 4 механически соединен с осью 6 через трансмиссию 5, а ось 6 механически соединена с ведущими колесами 7.
[0011] Движущая сила двигателя 1 передается на генератор 2, и генератор 2 вырабатывает электрическую мощность за счет движущей силы двигателя 1. Электрическая мощность, вырабатываемая генератором 2, заряжает аккумулятор 3. Электрическая мощность аккумулятора 3 передается на электромотор 4 через контроллер 8 мотора. Электромотор 4 приводится в действие электрической мощностью аккумулятора 3. Движущая сила электромотора 4 передается на ведущие колеса 7 через трансмиссию 5 и ось 6. Ведущие колеса 7 вращаются за счет движущей силы электромотора 4 таким образом, что транспортное средство движется.
[0012] Гибридное транспортное средство 100 дополнительно включает в себя контроллер 9 транспортного средства для управления всем гибридным транспортным средством 100, включая контроллер 8 мотора, элемент 10 отображения для попеременного выбора множества режимов управления, датчик 11 педали тормоза для обнаружения силы торможения, и датчик 12 положения акселератора для обнаружения положения акселератора (степени открытия акселератора). Контроллер 9 транспортного средства функционирует в качестве устройства управления в соответствии с вариантом осуществления.
[0013] Контроллер 9 транспортного средства электрически соединен с элементом 10 отображения, датчиком 11 педали тормоза и датчиком 12 положения акселератора. Контроллер 9 транспортного средства отображает состояния аккумулятора 3 и электромотора 4 на элементе 10 отображения и принимает сигнал, указывающий давление в гидравлической системе тормоза, от датчика 11 педали тормоза и сигнал, указывающий положение акселератора, от датчика 12 положения акселератора.
[0014] Контроллер 9 транспортного средства электрически соединен с контроллером 8 мотора. Контроллер 9 транспортного средства передает командный крутящий момент на контроллер 8 мотора. Контроллер 9 транспортного средства принимает от контроллера 8 мотора сигнал, указывающий скорость вращения мотора для электромотора 4, и сигнал, указывающий информацию об уклоне для дороги, по которой движется транспортное средство.
[0015] Контроллер 9 транспортного средства может быть реализован, например, посредством микрокомпьютера общего назначения, включающего в себя CPU (центральный процессор), память и элемент ввода-вывода. Компьютерная программа (программа управления тяговым усилием, программа управления зарядкой и тому подобное) для придания микрокомпьютеру функциональности в качестве контроллера 9 транспортного средства установлена в микрокомпьютере и выполняется. Таким образом, универсальный микрокомпьютер функционирует в качестве контроллера 9 транспортного средства. Следует отметить, что ниже описан пример, в котором контроллер 9 транспортного средства реализован посредством программного обеспечения. Однако само собой разумеется, что контроллер 9 транспортного средства может быть сформирован путем подготовки специализированного аппаратного обеспечения для выполнения различных информационных процессов, описанных ниже. Кроме того, каждый из множества блоков, включенных в контроллер 9 транспортного средства, может быть сформирован отдельными аппаратными средствами. Кроме того, не только контроллер 9 транспортного средства, но также контроллер 8 мотора может быть реализован в виде программного обеспечения или специализированного аппаратного обеспечения аналогичным образом. Кроме того, контроллер 9 транспортного средства и контроллер 8 мотора могут быть также названы электронным блоком управления (ECU), используемым для другого управления транспортным средством.
[0016] Фиг. 2 является видом, иллюстрирующим пример экрана отображения на элементе 10 отображения.
[0017] Элемент 10 отображения, показанный на фиг. 2, включает в себя устройство 50 отображения, состоящее из дисплея, встроенного в приборную панель, расположенную на передней стороне салона транспортного средства в гибридном транспортном средстве 100. Функция отображения устройства 50 отображения может быть реализована различными устройствами отображения изображений, такими как, например, жидкокристаллический дисплей, органический электролюминесцентный дисплей и светодиодный дисплей. Устройство 50 отображения выполнено с возможностью выполнения отображения на основании сигнала управления отображением от контроллера 9 транспортного средства.
[0018] Устройство 50 отображения включает в себя первую область 30 отображения, расположенную вблизи правой стороны на фиг. 2, и вторую область 40 отображения, расположенную вблизи левой стороны на фиг. 2.
[0019] Первая область 30 отображения включает в себя часть 31 отображения скорости транспортного средства, на которой отображается текущая скорость транспортного средства гибридного транспортного средства 100, и часть 32 отображения указания направления, отображаемую в то время, когда гибридное транспортное средство 100 поворачивает вправо или влево. Кроме того, указатель 33 уровня экономичности, указывающий степень экономичного управления гибридного транспортного средства 100, отображается справа от первой области 30 отображения. Уровень экономичности является индексом, который указывает на шкале, насколько высока энергетическая эффективность (эффективность потребления энергии) текущего состояния управления гибридного транспортного средства 100. В настоящем варианте осуществления, путём отображения указателя 33 уровня экономичности таким образом, чтобы он расширялся и сокращался в соответствии с повышением и снижением уровня экономичности, который соответствует выходной мощности мотора, водителю может быть показан индекс, указывающий, каков текущий уровень экономичности управления.
[0020] Вторая область 40 отображения включает в себя часть 20 отображения состояния транспортного средства, пиктограмму 21 аккумулятора, указывающую состояние аккумулятора 3, часть 41 отображения времени, выполненную с возможностью отображения текущего времени, и часть 42 отображения режима управления, на которой отображается текущий установленный режим управления и положение диапазона рычага переключения передач. Кроме того, вторая область 40 отображения включает в себя часть 43 отображения информации о поездке, указывающую расстояние пробега в одной поездке, часть 44 отображения запаса хода, указывающую запас хода, основанный на оставшемся количестве топлива, накопленном в топливном баке для выработки электрической мощности двигателем 1, часть 45 отображения оставшегося количества топлива, указывающая оставшееся количество топлива в топливном баке, часть 46 указания положения заправочной горловины, в которой отображается положение (положение справа или положение слева), в котором расположена заправочная горловина, и часть 47 отображения величины зарядки, в которой отображается величина зарядки (состояние зарядки: SOC) аккумулятора 3.
[0021] Заданное отображение состояния транспортного средства может отображаться по выбору из множества видов отображения состояния транспортного средства в части 20 отображения состояния транспортного средства во второй области 40 отображения посредством операции, выполняемой водителем или тому подобным. Множество отображений состояния транспортного средства включает в себя отображение потоков энергии для отображения потоков энергии между двигателем 1 и аккумулятором 3 и между аккумулятором 3 и ведущими колесами 7, отображение индикатора мощности для отображения величины выходной приводной мощности или величины рекуперации посредством электромотора 4, отображение информации об истории зарядки, показывающее историю величины зарядки при использовании двигателя 1 или рекуперативной зарядки при использовании электромотора 4, и тому подобное. Настоящий вариант осуществления описывает случай, в котором в части 20 отображения состояния транспортного средства отображается отображение потока энергии.
[0022] Фиг. 3 является блок-схемой окружения контроллера 9 транспортного средства. Как проиллюстрировано на этом чертеже, контроллер 9 транспортного средства электрически соединен с различными датчиками для обнаружения состояния управления гибридного транспортного средства 100. Различные датчики включают в себя датчик 13 напряжения, датчик 14 тока, датчик 15 угла поворота коленчатого вала, датчик 16 угла поворота мотора, переключатель 17 зажигания, датчик 18 положения и тому подобное, в дополнение к датчику 11 педали тормоза и датчику 12 положения акселератора, проиллюстрированным на фиг. 1. Эти датчики являются примерами датчика для обнаружения состояния управления транспортного средства и не исключают случаев, когда контроллер 9 транспортного средства соединен с датчиками, отличными от них.
[0023] Датчик 11 педали тормоза представляет собой датчик для обнаружения величины перемещения педали тормоза, предусмотренной в гибридном транспортном средстве 100, а датчик 12 положения акселератора представляет собой датчик для обнаружения величины перемещения педали акселератора, предусмотренной в гибридном транспортном средстве 100. Величина перемещения педали акселератора является информацией о состоянии транспортного средства, представляющей нагрузку на электромотор 4, а величина перемещения педали тормоза является информацией о состоянии транспортного средства, представляющей величину торможения.
[0024] Датчик 13 напряжения и датчик 14 тока предусмотрены в аккумуляторе 3 и обнаруживают напряжение аккумулятора и ток аккумулятора во время зарядки и разрядки.
[0025] Датчик 15 угла поворота коленчатого вала предусмотрен в двигателе 1 и обнаруживает вращательное положение коленчатого вала двигателя 1. Датчик 16 угла поворота мотора предусмотрен в электромоторе 4 и обнаруживает вращательное положение ротора электромотора 4. Контроллер 9 транспортного средства вычисляет скорость вращения двигателя на основании сигнала обнаружения датчика 15 угла поворота коленчатого вала и вычисляет скорость вращения мотора на основании сигнала обнаружения датчика 16 угла поворота мотора.
[0026] Выключатель 17 зажигания представляет собой выключатель питания, управляемый водителем или тому подобным таким образом, чтобы гибридное транспортное средство 100 приводилось в подвижное состояние.
[0027] Датчик 18 положения является датчиком для обнаружения положения диапазона рычага переключения передач, предусмотренного в гибридном транспортном средстве 100. Положение диапазона рычага переключения передач включает в себя стояночный диапазон (диапазон P), нейтральный диапазон (диапазон N), диапазон движения вперед (диапазон D), диапазон движения назад (диапазон R) и тому подобное.
[0028] Контроллер 9 транспортного средства вычисляет информацию о потоках энергии, указывающую состояние источника питания между двигателем 1 и аккумулятором 3, состояние подачи мощности между аккумулятором 3 и электродвигателем 4 и тому подобное, на основании сигналов обнаружения от различных датчиков, описанных выше, и контроллер 9 транспортного средства также вычисляет сигнал команды отображения для управления устройством 50 отображения на основании информации о потоках энергии и тому подобного. Различные элементы информации, относящиеся к потокам энергии, отображаются в части 20 отображения состояния транспортного средства (см. Фиг. 2) устройства 50 отображения на основании сигнала команды отображения от контроллера 9 транспортного средства. Следует отметить, что информация о потоках энергии включает в себя формируемую мощность от генератора 2, мощность привода, подаваемую на электромотор 4, рекуперативную мощность от электромотора 4 и тому подобное.
[0029] Здесь, в гибридном транспортном средстве последовательной схемы, если SOC аккумулятора 3 становится ниже заданного значения, контроллер 9 транспортного средства вращает двигатель 1 таким образом, чтобы вращать генератор 2 так, чтобы заряжался аккумулятор 3. Когда SOC достигает другого заданного значения, двигатель 1 останавливается, так что зарядка прекращается. Кроме того, в настоящем варианте осуществления двигатель 1 выполнен с возможностью приведения в действие на двух уровнях скорости вращения, то есть с низкой выходной мощностью при относительно низкой первой скорости вращения N1, при которой звук приведения в действие ниже, чем стандарт шума, и с высокой выходной мощностью при второй скорости вращения N2, которая больше первой скорости вращения N1 и с которой двигатель 1 приводится в действие с оптимальной топливной эффективностью, как описано ниже. Ниже описано управление зарядкой посредством контроллера 9 транспортного средства с обращением к фиг. 4 - 7.
[0030] Фиг. 4 является блок-схемой, иллюстрирующей управление зарядкой, выполняемое контроллером 9 транспортного средства. Контроллер 9 транспортного средства вычисляет скорость вращения двигателя на основании сигнала обнаружения датчика 15 угла поворота коленчатого вала и выбирает процесс, соответствующий каждому состоянию управления двигателя 1.
[0031] На этапе S1 контроллер 9 транспортного средства определяет, является ли скорость вращения двигателя 1 нулевой, и останавливается ли двигатель 1. Когда двигатель 1 останавливается (S1: Да), контроллер 9 транспортного средства выполняет процесс во время остановки на этапе S10. Когда двигатель 1 не останавливается (S1: Нет), контроллер 9 транспортного средства затем выполняет процесс этапа S2.
[0032] На этапе S2 контроллер 9 транспортного средства определяет, приводится ли двигатель 1 в действие с первой скоростью вращения N1. Когда двигатель 1 приводится в действие с первой скоростью вращения N1 (S2: Да), контроллер 9 транспортного средства впоследствии выполняет процесс во время приведения в действие с первой скоростью вращения N1 на этапе S20. Когда двигатель 1 не вращается с первой скоростью вращения N1 (S2: Нет), контроллер 9 транспортного средства затем выполняет процесс этапа S3.
[0033] На этапе S3 контроллер 9 транспортного средства определяет, приводится ли двигатель 1 в действие со второй скоростью вращения N2. Когда двигатель 1 приводится в действие со второй скоростью вращения N2 (S3: Да), контроллер 9 транспортного средства затем выполняет процесс во время приведения в действие со второй скоростью вращения N2 на этапе S30. Когда двигатель 1 не приводится в действие со второй скоростью вращения N2 (S3: Нет), контроллер 9 транспортного средства завершает управление зарядкой.
[0034] Таким образом, контроллер 9 транспортного средства определяет последующий процесс на основании скорости вращения двигателя 1 в соответствии с блок-схемой, проиллюстрированной на фиг. 4.
[0035] Обращаясь к фиг. 5-7, далее будет описан процесс во время остановки двигателя 1 на этапе S10, процесс на этапе S20, в котором двигатель 1 приводится в действие с первой скоростью вращения N1, и процесс на этапе S30, на котором двигатель 1 приводится в действие со второй скоростью вращения N2. Следует отметить, что в этих процессах контроллер 9 транспортного средства вычисляет SOC на основании сигналов обнаружения от датчика 13 напряжения и датчика 14 тока и выполняет процесс, соответствующий значению вычисления SOC.
[0036] Фиг. 5 является блок-схемой, иллюстрирующей управление зарядкой во время остановки двигателя 1 на этапе S10. Следует отметить, что первая пороговая величина зарядки Th1 указывает значение для начала зарядки путём приведения в действие двигателя 1 на первой скорости вращения N1, когда SOC становится ниже этого значения. Вторая пороговая величина зарядки Th2 является значением, меньшим, чем первая пороговая величина зарядки Th1, и указывает значение для начала зарядки путём приведения в действие двигателя 1 на второй скорости вращения N2, когда SOC становится ниже этого значения.
[0037] На этапе S11 контроллер 9 транспортного средства определяет, является ли SOC большим, чем первая пороговая величина зарядки Th1.
[0038] Когда SOC больше первой пороговой величины зарядки Th1 (S11: Да), контроллер 9 транспортного средства переходит к процессу этапа S12. На этапе S12 контроллер 9 транспортного средства определяет, что приведение в действие двигателя 1 не является необходимым, и продолжает состояние остановки без изменения состояния приведения в действие двигателя 1.
[0039] Когда SOC равно или меньше, чем первая пороговая величина зарядки Th1 (S11: Нет), контроллер 9 транспортного средства переходит к процессу этапа S13. На этапе S13 контроллер 9 транспортного средства определяет, находится ли SOC в диапазоне, превышающем вторую пороговую величину зарядки Th2, но равном или меньшем, чем первая пороговая величина зарядки Th1.
[0040] Если SOC находится в диапазоне, превышающем вторую пороговую величину зарядки Th2, но равном или меньшем, чем первая пороговая величина зарядки Th1 (S13: Да), контроллер 9 транспортного средства определяет, что SOC является относительно небольшим, и требуется зарядка посредством приведения в действие двигателя 1, и контроллер 9 транспортного средства переходит к процессу этапа S14. На этапе S14 контроллер 9 транспортного средства приводит в действие двигатель 1 с низкой выходной мощностью на первой скорости вращения N1.
[0041] Если SOC не находится в упомянутом диапазоне (S13: Нет), то есть если SOC равно или меньше, чем вторая пороговая величина зарядки Th2, контроллер 9 транспортного средства определяет, что SOC является очень низким, и аккумулятор 3 необходимо заряжать путём приведения в действие двигателя 1 с высокой выходной мощностью, и контроллер 9 транспортного средства затем выполняет процесс этапа S15. На этапе S15 контроллер 9 транспортного средства приводит в действие двигатель 1 с высокой выходной мощностью со второй скоростью вращения N2.
[0042] Следует отметить, что в общем случае перед тем, как SOC становится равным или меньшим, чем вторая пороговая величина зарядки Th2, SOC становится равным или меньшим, чем первая пороговая величина зарядки Th1, так что двигатель 1 приводится в действие с первой скоростью вращения N1 (S14). На этом основании вероятность того, что двигатель остановится и SOC станет равной или меньшей, чем вторая пороговая величина зарядки Th2 (S13: Да) является низкой и, следовательно, этот процесс обеспечивается как отказоустойчивый процесс.
[0043] Фиг. 6 является блок-схемой, иллюстрирующей управление зарядкой, когда двигатель 1 приводится в действие с первой скоростью вращения N1. Следует отметить, что пороговая величина окончания зарядки ThE указывает значение для прекращения приведения в действие двигателя 1 и прекращения зарядки, когда SOC превышает это значение.
[0044] На этапе S21 контроллер 9 транспортного средства определяет, является ли SOC большим, чем пороговая величина окончания зарядки ThE.
[0045] Если SOC превышает пороговую величину окончания зарядки ThE (S21: Да), контроллер 9 транспортного средства определяет, что SOC является достаточным, и контроллер 9 транспортного средства затем выполняет процесс этапа S22. На этапе S22 контроллер 9 транспортного средства останавливает двигатель 1.
[0046] Если SOC равно или меньше пороговой величины окончания зарядки ThE (S21: Нет), контроллер 9 транспортного средства впоследствии выполняет процесс этапа S23. На этапе S23 контроллер 9 транспортного средства определяет, находится ли SOC в диапазоне, превышающем вторую пороговую величину зарядки Th2, но равен или меньше пороговой величины окончания зарядки ThE.
[0047] Если SOC находится в диапазоне, превышающем вторую пороговую величину зарядки Th2, но равном или меньшем, чем пороговая величина окончания зарядки ThE (S23: Да), контроллер 9 транспортного средства определяет, что двигатель 1 не должен приводиться в действие с высокой выходной мощностью, поскольку SOC не уменьшается до второй пороговой величины зарядки Th2, и SOC является относительно высоким, так что контроллер 9 транспортного средства затем выполняет процесс этапа S24. На этапе S24 контроллер 9 транспортного средства продолжает приводить в действие двигатель 1 с низкой выходной мощностью на первой скорости вращения N1 без изменения состояния приведения в действие двигателя 1.
[0048] Если SOC не находится в упомянутом диапазоне (S23: Нет), то есть если SOC равно или меньше второй пороговой величины зарядки Th2, контроллер 9 транспортного средства определяет, что SOC является чрезвычайно низким и требуется зарядка путём приведения в действие двигателя 1 с высокой выходной мощностью, и контроллер 9 транспортного средства переходит к процессу этапа S25. На этапе S25 контроллер 9 транспортного средства переключает двигатель 1 на приведение в действие с высокой выходной мощностью на второй скорости вращения N2.
[0049] Фиг.7 - блок-схема, иллюстрирующая управление зарядкой, соответствующее SOC, когда двигатель 1 приводится в действие со второй скоростью вращения N2. Следует отметить, что третья пороговая величина зарядки Th3 представляет собой значение, большее, чем вторая пороговая величина зарядки Th2, но меньшее, чем пороговая величина окончания зарядки ThE, и указывает значение для переключения двигателя 1 на приведение в действие с первой скоростью вращения N1, когда SOC превышает это значение в случае, если двигатель 1 приводится в действие со второй скоростью вращения N2.
[0050] На этапе S31 контроллер 9 транспортного средства определяет, является ли SOC большим, чем пороговая величина окончания зарядки ThE.
[0051] Если SOC больше, чем пороговая величина окончания зарядки ThE (S31: Да), контроллер 9 транспортного средства определяет, что SOC является достаточным, и зарядка не требуется, и контроллер 9 транспортного средства затем выполняет процесс этапа S32. На этапе S32 контроллер 9 транспортного средства останавливает двигатель 1.
[0052] Следует отметить, что в общем случае до того, как SOC превысит пороговую величину окончания зарядки ThE, SOC превышает третью пороговую величину зарядки Th3, так что двигатель 1 приводится в действие с первой скоростью вращения N1. Соответственно, вероятность того, что двигатель 1 будет приводиться в действие со второй скоростью вращения N2 и SOC станет больше, чем пороговая величина окончания зарядки ThE, является низкой, и таким образом этот процесс обеспечивается как отказоустойчивый процесс.
[0053] Если SOC равно или меньше пороговой величины окончания зарядки ThE (S31: Нет), контроллер 9 транспортного средства затем выполняет процесс этапа S33. На этапе S33 контроллер 9 транспортного средства определяет, находится ли SOC в диапазоне, большем, чем третья пороговая величина зарядки Th3, но равно или меньше пороговой величины окончания зарядки ThE.
[0054] Если SOC находится в диапазоне, превышающем третью пороговую величину зарядки Th3, но равном или меньшем, чем пороговая величина окончания зарядки ThE (S33: Да), контроллер 9 транспортного средства определяет, что SOC является относительно большим, и двигатель 1 может быть переключен на приведение в действие с низкой выходной мощностью, и контроллер 9 транспортного средства затем выполняет процесс этапа S34. На этапе S34 контроллер 9 транспортного средства переключает двигатель 1 на приведение в действие с низкой выходной мощностью на первой скорости N1 вращения.
[0055] Если SOC не находится в упомянутом диапазоне (S33: Нет), то есть если SOC равна или меньше третьей пороговой величины зарядки, контроллер 9 транспортного средства определяет, что SOC является недостаточным, и приведение в действие двигателя 1 с высокой выходной мощностью продолжается, и контроллер 9 транспортного средства затем выполняет процесс этапа S35. На этапе S35 контроллер 9 транспортного средства продолжает приведение в действие со второй скоростью вращения N2 без изменения состояния приведения в действие двигателя 1.
[0056] Фиг. 8 - таблица, иллюстрирующая общий обзор управления зарядкой посредством контроллера 9 транспортного средства.
[0057] В этой таблице контроллер 9 транспортного средства изменяет состояние приведения в действие двигателя 1 в соответствии с состоянием двигателя 1, которое определяется по скорости вращения двигателя, вычисленной на основании сигнала обнаружения датчика 16 угла поворота двигателя, и SOC аккумулятора 3, которое вычисляется на основании сигналов обнаружения датчика 13 напряжения и датчика 14 тока.
[0058] (a) В случае, если двигатель 1 останавливается, выполняется следующая операция. (a-1 - a-3) Когда SOC больше, чем первая пороговая величина зарядки Th1, двигатель 1 останавливается, чтобы поддерживать состояние, в котором выработка мощности генератором 2 не выполняется. (a-4) Если SOC больше, чем вторая пороговая величина зарядки Th2, но равно или меньше первой пороговой величины зарядки Th1, двигатель 1 приводится в действие с первой скоростью вращения N1. (a-5) Если SOC равно или меньше, чем вторая пороговая величина зарядки Th2, двигатель 1 приводится в действие со второй скоростью вращения N2.
[0059] (b) Если двигатель 1 работает на первой скорости вращения N1, выполняется следующая операция. (b-1) Если SOC превышает пороговую величину окончания зарядки ThE, двигатель 1 останавливается. (b-2 - b-4) Если SOC больше второй пороговой величины зарядки Th2, но равно или меньше пороговой величины окончания зарядки ThE, двигатель 1 продолжает приводиться в действие с первой скоростью вращения N1. (b-5) Если SOC равно или меньше, чем вторая пороговая величина зарядки Th2, двигатель 1 переключается на приведение в действие со второй скоростью вращения N2.
[0060] (с) Когда двигатель 1 работает на второй скорости вращения N2, выполняется следующая операция. (c-1) Если SOC превышает пороговую величину окончания зарядки ThE, двигатель 1 останавливается. (c-2) Если SOC больше третьей пороговой величины зарядки Th3, но равно или меньше пороговой величины окончания зарядки ThE, двигатель 1 переключается на приведение в действие с первой скоростью вращения N1. (c-3) Если SOC равно или меньше, чем третья пороговая величина зарядки Th3, двигатель 1 продолжает работать со второй скоростью вращения N2.
[0061] Фиг. 9 иллюстрирует временную диаграмму в случае, когда выполняется управление зарядкой, показанное на фиг. 4 - 7.
[0062] Как описано выше, контроллер 9 транспортного средства определяет работу двигателя 1 на основании состояния работы двигателя 1 и SOC аккумулятора 3. Следует отметить, что на данном чертеже время указано на горизонтальной оси. В верхней части на вертикальной оси указано SOC, а в центральной части на вертикальной оси указана скорость вращения N [об/мин] двигателя 1. Кроме того, в нижней части чертежа показан режим отображения пиктограммы, указывающей состояние транспортного средства, которое должно отображаться в части 20 отображения состояния транспортного средства во второй области 40 отображения элемента 10 отображения. Следует отметить, что режим отображения показан на фиг. 10 и 11 и будет описан ниже.
[0063] Кроме того, первая пороговая величина зарядки Th1 составляет 45%, вторая пороговая величина зарядки Th2 составляет 40%, третья пороговая величина зарядки Th3 составляет 50%, и пороговая величина окончания зарядки ThE составляет 60%. Следует отметить, что эти значения являются примерными и должны быть изменяемыми надлежащим образом.
[0064] До момента времени t1 гибридное транспортное средство 100 движется за счёт движущей силы электромотора 4 в состоянии, в котором двигатель 1 останавливается, так что SOC постепенно снижается.
[0065] В момент времени t1, когда контроллер 9 транспортного средства обнаруживает, что SOC снижается до 45%, что является первой пороговой величиной зарядки Th1 (S13: Да) в состоянии, в котором двигатель 1 останавливается (S10), контроллер 9 транспортного средства приводит в действие двигатель 1 с первой скоростью вращения N1 (S14).
[0066] Обычно, когда двигатель 1 приводится в действие с первой скоростью вращения N1, начинается зарядка аккумулятора 3. Однако в этой временной диаграмме предполагается, что величина потребляемой электрической мощности во всем гибридном транспортном средстве 100 превышает величину вырабатываемой мощности, и SOC постепенно снижается.
[0067] В момент времени t2, когда контроллер 9 транспортного средства обнаруживает, что SOC снижается до 40%, что является второй пороговой величиной зарядки Th2 (S23: Нет) в состоянии, когда двигатель 1 приводится в действие с первой скоростью вращения N1 (S20), контроллер 9 транспортного средства переводит двигатель 1 на приведение в действие со второй скоростью вращения N2 (S25). Когда двигатель 1 приводится в действие со второй скоростью вращения N2, которая является относительно высокой, величина выработки мощности увеличивается. Таким образом, величина выработки электрической мощности во всем гибридном транспортном средстве 100 превышает величину потребляемой мощности, так что SOC постепенно повышается.
[0068] В момент времени t3, когда контроллер 9 транспортного средства обнаруживает, что SOC повышается до 50%, что является третьей пороговой величиной зарядки Th3 (S33: Да) в состоянии, в котором двигатель 1 приводится в действие со второй скоростью вращения N2 (S30), контроллер 9 транспортного средства переводит двигатель 1 на приведение в действие с первой скоростью вращения N1 (S34). Даже в этом случае величина выработки электрической мощности во всем гибридном транспортном средстве 100 превышает величину потребляемой мощности, так что SOC постепенно повышается.
[0069] В момент времени t4, когда контроллер 9 транспортного средства обнаруживает, что SOC повышается до 60%, что является пороговой величиной окончания зарядки ThE (S21: Да) в состоянии, в котором двигатель 1 приводится в действие с первой скоростью вращения N1 (S20), контроллер 9 транспортного средства останавливает двигатель 1, чтобы прекратить выработку мощности (S22). То есть контроллер 9 транспортного средства продолжает приводить в действие двигатель 1 до тех пор, пока SOC не станет равным или большим, чем пороговая величина окончания зарядки ThE.
[0070] При такой конфигурации в случае, если необходимо зарядить аккумулятор 3, двигатель 1 может приводиться в действие с первой относительно низкой скоростью вращения N1 без непрерывного вращения со второй скоростью вращения N2. Соответственно, можно увеличить возможности, при которых шум от приведения в действие двигателя 1 становится ниже, чем заданный стандарт шума.
[0071] Кроме того, третья пороговая величина зарядки Th3 установлена в значение, большее, чем первая пороговая величина зарядки Th1. Таким образом, даже в случае, если после того, как SOC превышает третью пороговую величину зарядки Th3, и двигатель 1 переключается на приведение в действие с первой скоростью вращения N1, величина потребляемой электрической мощности во всем гибридном транспортном средстве 100 превышает величину вырабатываемой мощности, и SOC снижается, можно ограничить ситуацию, в которой SOC мгновенно становится ниже, чем вторая пороговая величина зарядки Th2, и двигатель 1 переключается на приведение в действие со второй скоростью вращения N2.
[0072] Кроме того, в виде пиктограммы, указывающей аккумулятор 3 среди состояний транспортного средства, подлежащих отображению в части 20 отображения состояния транспортного средства во второй области 40 отображения элемента 10 отображения, контроллер 9 транспортного средства показывает SOC аккумулятора 3 в виде длины полосы и показывает знак LM молнии, указывающий на заряжаемое состояние. Подробности пиктограммы будут описаны с обращением к фиг. 10 и 11.
[0073] Как проиллюстрировано на фиг. 10, пиктограмма 21 батареи, отображаемая в части 20 отображения состояния транспортного средства второй области 40 отображения на элементе 10 отображения, включает в себя отображение синей полосы, и длина полосы изменяется в зависимости от SOC аккумулятора 3. Кроме того, в случае, если SOC становится меньше, чем вторая пороговая величина зарядки Th2, и двигатель 1 вращается со второй скоростью вращения N2, цвет полосы, указывающей SOC, изменяется на желтый.
[0074] Таким образом, в случае, если двигатель 1 останавливается или двигатель 1 приводится в действие с первой скоростью вращения N1, полоса пиктограммы 21 аккумулятора отображается синим цветом. На временной диаграмме, показанной на фиг. 9, этот случай соответствует состоянию до момента времени t2 и состоянию после момента времени t3.
[0075] В то же время, в случае, если двигатель 1 приводится в действие со второй скоростью вращения N2, полоса пиктограммы 21 аккумулятора отображается желтым цветом. На фиг. 9, этот случай соответствует состоянию между моментом времени t2 и моментом времени t3. По существу, режим отображения цвета полосы пиктограммы 21 аккумулятора изменяется для случая, если скорость вращения двигателя 1 является первой скоростью вращения N1, и для случая, если скорость вращения двигателя 1 является второй скоростью вращения N2, таким образом позволяя водителю узнавать состояние вращения двигателя 1.
[0076] Кроме того, как показано на фиг. 11, значок LM молнии может отображаться справа от пиктограммы 21 аккумулятора на элементе 10 отображения. Значок LM молнии отображается в трех режимах – освещения, мигания и выключения.
[0077] В случае, если SOC аккумулятора 3 повышается, контроллер 9 транспортного средства включает в себя значок LM молнии. Например, на фиг. 9, значок LM молнии включён в диапазоне от момента времени t2 до момента времени t4.
[0078] В случае, если аккумулятор 3 не заряжается или разряжается, контроллер 9 транспортного средства выключает значок LM молнии. Например, на фиг. 9 значок LM молнии выключен до момента времени t1 и после момента времени t4.
[0079] В случае, если, при том, что выполняется рекуперативное торможение посредством электромотора 4 или выработка мощности двигателем 1, величина выработки мощности для электрической мощности во всем гибридном транспортном средстве 100 становится ниже величины потребляемой мощности, и SOC снижается, контроллер 9 транспортного средства мигает знаком LM молнии. На временной диаграмме, проиллюстрированной на фиг. 9, значок LM молнии мигает между моментом времени t1 и моментом времени t2.
[0080] Когда отображение аккумулятора 3 изменяется как указано, может демонстрироваться состояние зарядки и разрядки аккумулятора 3, что позволяет повысить удобство для пользователя.
[0081] Настоящий вариант осуществления может обеспечить следующие эффекты.
[0082] В способе управления гибридным транспортным средством согласно настоящему варианту осуществления, если величина зарядки (SOC) аккумулятора 3 снижается до первой пороговой величины зарядки Th1, двигатель 1 приводится в действие с первой скоростью вращения N1. Кроме того, если SOC снижается до второй пороговой величины зарядки Th2, двигатель 1 переключается на приведение в действие со второй скоростью вращения N2. Наконец, контроллер 9 транспортного средства продолжает приводить в действие двигатель 1 до тех пор, пока SOC не станет равным или большим, чем пороговая величина окончания зарядки ThE, и когда SOC повышается до пороговой величины окончания зарядки ThE, двигатель 1 останавливается.
[0083] Если SOC повышается при приведении в действие двигателя 1 на первой скорости вращения N1 после того, как SOC снижается до первой пороговой величины зарядки Th1, SOC не снижается до второй пороговой величины зарядки Th2, так что двигатель 1 не приводится в действие на второй скорости вращения N2. В то же время, если SOC снижается даже при приведении в действие двигателя 1 на первой скорости вращения N1 после того, как SOC снижается до первой пороговой величины зарядки Th1, двигатель 1 приводится в действие со второй скоростью вращения N2 на этапе, на котором SOC снижается до второй пороговой величины зарядки Th2.
[0084] Здесь, в случае, если двигатель 1 приводится в действие со второй скоростью вращения N2, возникает проблема, состоящая в том, что что звук при приведении в действие является громким. Напротив, первая скорость вращения N1 является относительно невысокой скоростью вращения, и, следовательно, звук приведения в действие также является негромким. В настоящем варианте осуществления двигатель 1 приводится в действие на второй скорости вращения N2, только если это необходимо, без непрерывного приведения в действие на второй скорости вращения N2, как описано выше. Это может ограничивать возможность приведения в действие на второй скорости вращения N2, тем самым позволяя сдерживать формирование громкого звука при приведении в действие двигателя 1. Кроме того, если SOC снижается до второй пороговой величины зарядки Th2 после того, как SOC снижается до первой пороговой величины зарядки Th1, и двигатель 1 начинает приводиться в действие с первой скоростью вращения N1, двигатель 1 приводится в действие с относительно второй высокой скоростью вращения N2. Это позволяет сдерживать внезапное ощущение у водителя, причем внезапное ощущение возникает, когда двигатель 1 внезапно приводится в действие со второй скоростью N2 вращения, которая является относительно высокой, из состояния, в котором двигатель 1 останавливается.
[0085] В способе управления гибридным транспортным средством согласно настоящему варианту осуществления, в случае, если двигатель 1 приводится в действие со второй скоростью вращения N2 и SOC повышается до третьей пороговой величины зарядки Th3, которая меньше, чем пороговая величина окончания зарядки ThE, двигатель 1 переключается на приведение в действие с первой скоростью вращения N1.
[0086] В такой конфигурации, прежде чем SOC превысит пороговую величину окончания зарядки ThE и двигатель 1 остановится, SOC превысит третью пороговую величину зарядки Th3, так что двигатель 1 переключается на приведение в действие с первой скоростью вращения N1. Это позволяет уменьшить возможности того, что двигатель 1 вращается со второй скоростью вращения N2, которая вызывает относительно громкий звук при приведении в действие, тем самым позволяя сдерживать звук при приведении в действие двигателя 1.
[0087] В способе управления гибридным транспортным средством согласно настоящему варианту осуществления полоса, длина которой изменяется в зависимости от SOC, отображается на элементе 10 отображения. Полоса отображается синим цветом в случае, если двигатель 1 останавливается или двигатель 1 приводится в действие с первой скоростью вращения N1. Полоса отображается желтым цветом в случае, если двигатель 1 приводится в действие со второй скоростью вращения N2.
[0088] Например, когда начинается приведение в действие двигателя 1 на второй скорости вращения N2, звук приведения в действие двигателя 1 усиливается. В таком случае звук приведения в действие двигателя 1 усиливается, но режим отображения полосы изменяется на желтый, так что водитель может обнаружить, что двигатель 1 приводится в действие с относительно высокой второй скоростью вращения N2. Это позволяет водителю узнавать состояние двигателя 1, что позволяет повысить удобство для пользователя.
[0089] В способе управления гибридным транспортным средством согласно настоящему варианту осуществления режим отображения аккумулятора 3 на элементе 10 отображения изменяется для случая, когда аккумулятор 3 заряжается, для случая, когда аккумулятор 3 разряжается, и для случая, когда двигатель 1 приводится в действие, но аккумулятор 3 разряжается, поскольку величина потребляемой электрической мощности во всем гибридном транспортном средстве 100 превышает величину вырабатываемой мощности. Более конкретно, значок LM молнии мигает между моментом времени t1 и моментом времени t2 на временной диаграмме, проиллюстрированной на фиг. 9.
[0090] Как правило, в случае, если двигатель 1 приводится в действие, аккумулятор 3 заряжается. Однако в случае, если двигатель 1 приводится в действие с первой скоростью вращения N1, величина вырабатываемой мощности является относительно небольшой. Соответственно, в некоторых случаях величина потребляемой электрической мощности во всем гибридном транспортном средстве 100 превышает величину вырабатываемой мощности, так что аккумулятор 3 разряжается без зарядки. В таких случаях за счёт смены режима отображения водитель может обнаружить, что аккумулятор 3 разряжается, хотя двигатель 1 приводится в действие, что позволяет повысить удобство для пользователя. Таким образом, определяя состояние аккумулятора 3, водитель может заряжать аккумулятор, ограничивая разрядку аккумулятора 3 в результате операции управления или тому подобного, в которой водитель не сильно нажимает на акселератор, чтобы ограничить величину потребляемой электрической мощности.
[0091] Настоящий вариант осуществления описан с использованием примера, в котором все гибридное транспортное средство 100 управляется контроллером 8 мотора и контроллером 9 транспортного средства. Однако настоящее изобретение не ограничено этим. Устройство обнаружения величины зарядки аккумулятора для вычисления величины зарядки SOC для аккумулятора 3 на основании сигналов обнаружения датчика 13 напряжения и датчика 14 тока, устройство управления двигателем для управления приведением в действие двигателя 1, устройство управления отображением для выполнения управления только элементом 10 отображения и тому подобное могут быть отдельно предусмотрены внутри контроллера 9 транспортного средства.
[0092] Вариант осуществления настоящего изобретения был описан выше, но вариант осуществления показывает лишь некоторые применения настоящего изобретения и не предназначен для ограничения технического объема настоящего изобретения конкретными конфигурациями варианта осуществления. Значения и режимы отображения в варианте осуществления могут изменяться соответствующим образом.