УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ГИБРИДНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
HYBRID VECHILE CONTROL DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству управления гибридного транспортного средства для выполнения управления запуском двигателя, которое, когда возникает запрос на запуск двигателя, использует электромотор в качестве стартера двигателя, начинает зацепление муфты и проворачивает двигатель.
Уровень техники
[0002] Традиционно, известно гибридное транспортное средство, содержащее, в приводной системе, стартерный электромотор, двигатель и силовой электромотор, которое переключается между, в качестве режимов запуска двигателя, режимом запуска двигателя, который использует стартерный электромотор, и режимом запуска двигателя, который использует силовой электромотор (например, см. патентный документ 1).
Документы предшествующего уровня техники
Патентные документы
[0003] Патентный документ 1. Выложенная заявка на патент (Япония) № 2013-159330
Сущность изобретения
Задача, решаемая изобретением
[0004] Тем не менее, традиционное гибридное транспортное средство имеет такую конфигурацию, в которой если возникает запрос на запуск двигателя при остановке, режим запуска двигателя, который использует силовой электромотор, выбирается при выборе диапазона нейтрали, и режим запуска двигателя, который использует стартерный электромотор, выбирается в других случаях. Следовательно, имеется проблема в том, что в бесшумном окружении внутри салона, например, в случае остановки на светофоре при нажатии тормоза в D-диапазоне (диапазоне приведения в движение), шум и вибрация, которые являются некомфортными для пассажиров, должны формироваться, если выбирается режим запуска двигателя, который использует стартерный электромотор.
[0005] С учетом проблемы, описанной выше, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять устройство управления гибридного транспортного средства, допускающее достижение бесшумного запуска двигателя, при котором подавляется формирование шума и вибрации, когда выбирается диапазон приведения в движение, и когда требуемая движущая сила является небольшой.
Средство, используемое для того, решать задачи
[0006] Чтобы достигать вышеуказанной цели, настоящее изобретение содержит приводную систему, включающую в себя двигатель, муфту, электромотор и ведущее колесо.
Устройство управления гибридного транспортного средства снабжено средством управления запуском двигателя, которое начинает зацепление муфты и проворачивает двигатель с использованием электромотора в качестве стартера двигателя, когда имеется запрос на запуск двигателя в EV-режиме, который использует электромотор в качестве источника приведения в движение. Средство управления запуском двигателя содержит в качестве режимов запуска двигателя: нормальный режим запуска, который приоритезирует эксплуатационные показатели по отклику приложения движущей силы, и режим запуска с приоритезацией звука и вибрации, который приоритезирует эксплуатационные показатели подавления звука и вибрации, при выборе режима запуска с приоритезацией звука и вибрации для того, чтобы запускать двигатель, когда такие условия, что выбирается диапазон приведения в движение и выполняется остановка вследствие операции нажатия педали тормоза, удовлетворяются во время запроса на запуск двигателя.
Режим запуска переключается на нормальный режим запуска, в котором впрыск топлива начинается сразу посредством увеличения частоты вращения при проворачивании, если условие выбора режима запуска с приоритезацией звука и вибрации становится неудовлетворенным вследствие снятия ноги с тормоза с намерением начинать движение, когда присутствует запрос на запуск двигателя при одновременной остановке с помощью тормоза в диапазоне приведения в движение и при выполнении управления запуском двигателя посредством режима запуска с приоритезацией звука и вибрации
Преимущества изобретения
[0007] Таким образом, если такие условия, что выбирается диапазон приведения в движение, а требуемая движущая сила является небольшой, удовлетворяются во время запроса на запуск двигателя, режим запуска с приоритезацией звука и вибрации, который приоритезирует эксплуатационные показатели подавления звука и вибрации, выбирается для того, чтобы запускать двигатель. Иными словами, если содержатся, в качестве режимов запуска двигателя, нормальный режим запуска, который приоритезирует эксплуатационные показатели по отклику приложения движущей силы, и режим запуска с приоритезацией звука и вибрации, который приоритезирует эксплуатационные показатели подавления звука и вибрации, выбирается режим запуска с приоритезацией звука и вибрации, когда, нормально, выбирается диапазон парковки (P-, N-диапазон).
Напротив, возникают ситуации с низким фоновым шумом, в которых пассажир становится чувствительным к вибрации и шуму, вызываемому посредством запуска двигателя, к примеру, при прекращении нажатия тормоза, даже когда выбирается диапазон приведения в движение (D-, R-диапазон). С акцентированием внимания на этом аспекте, изобретение выполнено с возможностью выбирать режим запуска с приоритезацией звука и вибрации, если такие условия, что выбирается диапазон приведения в движение, а требуемая движущая сила является небольшой, удовлетворяются во время запроса на запуск двигателя, посредством разворачивания условия выбора позиции диапазона до условия выбора диапазона приведения в движение.
Как результат, можно достигать бесшумного запуска двигателя, при котором формирование шума и вибрации подавляется, когда выбирается диапазон приведения в движение, и когда требуемая движущая сила является низкой.
Режим запуска переключается на нормальный режим запуска, в котором впрыск топлива начинается сразу посредством увеличения частоты вращения при проворачивании, если условие выбора режима запуска с приоритезацией звука и вибрации становится неудовлетворенным вследствие снятия ноги с тормоза с намерением начинать движение, когда присутствует запрос на запуск двигателя при одновременной остановке с помощью тормоза в диапазоне приведения в движение и при выполнении управления запуском двигателя посредством режима запуска с приоритезацией звука и вибрации.
Соответственно, если запуск намечен сразу после остановки тормозом, регулировка впрыска топлива двигателя ускоряется и эксплуатационные показатели запуска могут быть обеспечены за счет генерирования движущей силы для запуска без задержки в отклике.
Краткое описание чертежей
[0008] Фиг. 1 является общим системным видом, иллюстрирующим гибридное транспортное средство FF-типа, к которому применяется устройство управления первого варианта осуществления.
Фиг. 2 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации управления запуском двигателя посредством запуска с приоритезацией звука и вибрации, включенного в гибридный модуль управления первого варианта осуществления.
Фиг. 3 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей последовательность операций этапов управления запуском двигателя, выполняемых посредством гибридного модуля управления первого варианта осуществления.
Фиг. 4 является временной диаграммой, иллюстрирующей каждую характеристику из целевого вращения электромотора/вращения двигателя/команды управления гидравлическим давлением CL1 в нормальном режиме запуска от MG, из этапов запуска двигателя первого варианта осуществления.
Фиг. 5 является временной диаграммой, иллюстрирующей каждую характеристику из целевого вращения электромотора/вращения двигателя/команды управления гидравлическим давлением CL1 в режиме запуска от MG с приоритезацией звука и вибрации, из этапов запуска двигателя первого варианта осуществления.
Фиг. 6 является характерным видом, иллюстрирующим характеристику частоты вращения двигателя и характеристику вибрации днища при выполнении запуска двигателя посредством нормального режима запуска от MG, из этапов запуска двигателя первого варианта осуществления.
Варианты осуществления для выполнения изобретения
[0009] Ниже описывается предпочтительный вариант осуществления для реализации устройства управления гибридного транспортного средства настоящего изобретения на основе первого варианта осуществления, проиллюстрированного на чертежах.
Первый вариант осуществления
[0010] Сначала описывается конфигурация.
Ниже отдельно описываются "общая конфигурация системы" и "подробная конфигурация управления запуском двигателя" относительно конфигурации гибридного транспортного средства FF-типа (одного примера гибридного транспортного средства), к которому применяется устройство управления первого варианта осуществления.
[0011] Общая конфигурация системы
Фиг. 1 иллюстрирует общую систему гибридного транспортного средства FF-типа. Ниже описывается общая конфигурация системы гибридного транспортного средства FF-типа на основе фиг. 1.
[0012] Приводная система гибридного транспортного средства FF-типа содержит стартерный электромотор 1, поперечный двигатель 2, первую муфту 3 (сокращенно "CL1"), электромотор/генератор 4 (сокращенно "MG"), вторую муфту 5 (сокращенно "CL2") и ременнуюбесступенчатую трансмиссию 6 (сокращенно "CVT"), как проиллюстрировано на фиг. 1. Выходной вал ременной бесступенчатой трансмиссии 6 соединяется с возможностью приведения в движение с левым и правым передними колесами 10R, 10L, через конечную редукторную передачу 7, дифференциал 8 и левый и правый ведущие валы 9R, 9L. Левое и правое задние колеса 11R, 11L сконфигурированы как ведомые колеса.
[0013] Стартерный электромотор 1 представляет собой стартер, имеющий шестерню, которая вводится в зацепление с шестерней запуска двигателя, предоставленной для коленчатого вала поперечного двигателя 2, и которая вращательно приводит в действие коленчатый вал во время запуска двигателя.
[0014] Поперечный двигатель 2 представляет собой двигатель, расположенный в переднем отсеке с направлением коленчатого вала в качестве направления ширины транспортного средства, содержащий электрический водяной насос 12 и датчик 13 вращения коленчатого вала, который определяет обратное вращение поперечного двигателя 2. Этот поперечный двигатель 2 содержит, в качестве способов запуска, "режим запуска от стартера", который выполняет проворачивание посредством стартерного электромотора 1, который имеет 12-вольтовый аккумулятор 22 в качестве источника мощности, и "режим запуска от MG", который выполняет проворачивание посредством электромотора/генератора 4 при зацеплении в состоянии проскальзывания первой муфты 3. "Режим запуска от стартера" выбирается, когда удовлетворяется условие низкой температуры или условие высокой температуры, и "режим запуска от MG" выбирается при запуске двигателя в состоянии, отличном от запуска от стартера. Помимо этого, "режим запуска от MG" включает в себя "нормальный режим запуска", который приоритезирует эксплуатационные показатели по отклику приложения движущей силы, и "режим запуска с приоритезацией звука и вибрации", который приоритезирует эксплуатационные показатели подавления звука и вибрации.
[0015] Первая муфта 3 представляет собой нормально открытую сухую многодисковую фрикционную муфту с гидравлическим приводом, которая размещается между поперечным двигателем 2 и электромотором/генератором 4, при этом полное зацепление/зацепление в состоянии проскальзывания/расцепление управляются посредством гидравлического давления первой муфты.
[0016] Электромотор/генератор 4 представляет собой синхронный электромотор с постоянными магнитами трехфазного переменного тока, который соединяется с поперечным двигателем 2 через первую муфту 3. Этот электромотор/генератор 4 использует аккумулятор 21 с высоким уровнем мощности, описанный ниже, в качестве источника мощности, и инвертор 26, который преобразует постоянный ток в трехфазный переменный ток во время подачи мощности и преобразует трехфазный переменный ток в постоянный ток во время рекуперации, соединяется с обмоткой статора через жгут 27 проводов переменного тока.
[0017] Вторая муфта 5 представляет собой нормально открытую сухую многодисковую фрикционную муфту с гидравлическим приводом, которая размещается между электромотором/генератором 4 и левым и правым передними колесами 10R, 10L, которые представляют собой ведущие колеса, при этом полное зацепление/зацепление в состоянии проскальзывания/расцепление управляются посредством гидравлического давления второй муфты. Вторая муфта 5 первого варианта осуществления сконфигурирована посредством отведения муфты 5a переднего хода и тормоза 5b заднего хода, предоставленных для механизма переключения переднего/заднего хода ременной бесступенчатой трансмиссии 6, сконфигурированной посредством шестерни планетарной передачи. Иными словами, муфта 5a переднего хода используется в качестве второй муфты 5 во время переднего хода, и тормоз 5b заднего хода используется в качестве второй муфты 5 во время заднего хода.
[0018] Ременная бесступенчатая трансмиссия 6 представляет собой трансмиссию, которая достигает бесступенчатого передаточного отношения посредством изменения диаметра намотки ремня посредством приложения гидравлического давления смещения к первичной масляной камере и вторичной масляной камере. Эта ременная бесступенчатая трансмиссия 6 содержит главный масляный насос 14 (механический привод), вспомогательный масляный насос 15 (привод электромотора) и непроиллюстрированный регулирующий клапанный блок, который формирует гидравлическое давление первой и второй муфты и гидравлическое давление переключения передач, с использованием давления PL в магистрали, сформированного посредством регулирования давления на выходе из насоса из главного масляного насоса 14 в качестве исходного давления. Главный масляный насос 14 вращательно приводится в действие посредством вала электромотора для электромотора/генератора 4 (входного трансмиссионного вала). Вспомогательный масляный насос 15 в основном используется в качестве вспомогательного насоса для формирования смазочного и охлаждающего масла.
[0019] Приводная система с одним электромотором и двумя муфтами сконфигурирована посредством первой муфты 3, электромотора/генератора 4 и второй муфты 5, и эта приводная система содержит "EV-режим", "HEV-режим" и "HEV WSC-режим" в качестве основных режимов движения (режимов приведения в движение). "EV-режим" представляет собой режим электрического транспортного средства, в котором первая муфта 3 расцепляется, и вторая муфта 5 зацепляется, и в котором электромотор/генератор 4 представляет собой единственный источник приведения в движение; движение посредством этого "EV-режима" упоминается в качестве "EV-движения". Режим "HEV" представляет собой режим гибридного транспортного средства, в котором обе муфты 3, 5 зацепляются, и в котором поперечный двигатель 2 и электромотор/генератор 4 представляют собой источники приведения в движение; движение посредством этого "HEV-режима" упоминается в качестве "HEV-движения".
"HEV WSC-режим" представляет собой режим зацепления в состоянии проскальзывания CL2, в котором электромотор/генератор 4 подвергается управлению частотой вращения электромотора, и вторая муфта 5 зацепляется в состоянии проскальзывания при перегрузочной способности, соответствующей требуемой движущей силе в "HEV-режиме". Этот "HEV WSC-режим" выбирается для того, чтобы поглощать разность частот вращения между поперечным двигателем 2 (частоту вращения на холостом ходу или более) и левым и правым передними колесами 10L, 10R посредством зацепления в состоянии проскальзывания CL2, между областями остановки и начала движения в "HEV-режиме", посредством отсутствия стыкового узла поглощения разности частот вращения в приводной системе, такого как преобразователь крутящего момента.
[0020] Совместный рекуперативный тормозной блок 16 на фиг. 1 представляет собой устройство, которое управляет полным тормозным крутящим моментом, согласно такому факту, что работа в рекуперативном режиме выполняется в принципе во время операции нажатия педали тормоза. Этот совместный рекуперативный тормозной блок 16 содержит педаль тормоза, усилитель отрицательного давления, который использует отрицательное давление на впуске поперечного двигателя 2, и главный цилиндр. Затем во время операции нажатия педали тормоза, блок выполняет совместное управление величиной рекуперации/величиной давления жидкости, так что величина, полученная посредством вычитания рекуперативной тормозной силы из запрашиваемой тормозной силы на основе рабочей величины нажатия педали, выделена гидравлической тормозной силе.
[0021] Система электропитания гибридного транспортного средства FF-типа содержит аккумулятор 21 с высоким уровнем мощности в качестве источника мощности электромотора/генератора и 12-вольтовый аккумулятор 22 в качестве источника мощности 12-вольтовой системной нагрузки, как проиллюстрировано на фиг. 1.
[0022] Аккумулятор 21 с высоким уровнем мощности представляет собой аккумуляторную батарею, смонтированную в качестве источника мощности электромотора/генератора 4, и, например, для этого используется литий-ионный аккумулятор, в котором модуль гальванических элементов, сконфигурированный из определенного числа гальванических элементов, задается в кожухе аккумуляторного источника мощности. Распределительная коробка, которая агрегирует релейную схему для выполнения подачи/отсечки/распределения сильного тока, встроена в этот аккумулятор 21 с высоким уровнем мощности, и к нему дополнительно присоединены охлаждающий вентиляторный блок 24, имеющий функцию охлаждения аккумулятора, и контроллер 86 литиевого аккумулятора, который отслеживает зарядную емкость аккумулятора (SOC аккумулятора) и температуру аккумулятора.
[0023] Аккумулятор 21 с высоким уровнем мощности и электромотор/генератор 4 соединяются со жгутом 25 проводов постоянного тока, инвертором 26 и жгутом 27 проводов переменного тока. Контроллер 83 электромотора для выполнения управления подачей мощности/рекуперацией присоединяется к инвертору 26. Иными словами, инвертор 26 преобразует постоянный ток из жгута 25 проводов постоянного тока в трехфазный переменный ток в жгут 27 проводов переменного тока во время подачи мощности, когда электромотор/генератор 4 приводится в действие посредством разряда аккумулятора 21 с высоким уровнем мощности. Помимо этого, инвертор преобразует трехфазный переменный ток из жгута 27 проводов переменного тока в постоянный ток в жгут 25 проводов постоянного тока, во время рекуперации для заряда аккумулятора 21 с высоким уровнем мощности с выработкой электроэнергии посредством электромотора/генератора 4.
[0024] 12-вольтовый аккумулятор 22 представляет собой аккумуляторную батарею, смонтированную в качестве источника мощности стартерного электромотора 1 и 12-вольтовой системной нагрузки, которая представляет собой вспомогательное оборудование; например, используется свинцовый аккумулятор, смонтированный на транспортном средстве с двигателем и т.п. Аккумулятор 21 с высоким уровнем мощности и 12-вольтовый аккумулятор 22 соединяются через жгут 25a проводов ветви постоянного тока, преобразователь 37 постоянного тока и жгут 38 проводов аккумулятора. Преобразователь 37 постоянного тока служит для преобразования нескольких сотен вольт из аккумулятора 21 с высоким уровнем мощности в 12 В, который выполнен с возможностью управлять величиной заряда 12-вольтового аккумулятора 22 посредством управления этим преобразователем 37 постоянного тока с помощью гибридного модуля 81 управления.
[0025] Система управления гибридным транспортным средством FF-типа содержит гибридный модуль 81 управления (сокращенно: "HCM") в качестве интегрированного средства управления, имеющего функцию для того, чтобы надлежащим образом управлять энергопотреблением всего транспортного средства, как проиллюстрировано на фиг. 1. Модуль 82 управления двигателем (сокращенно: "ECM"), контроллер 83 электромотора (сокращенно: "MC"), модуль 84 CVT-управления (сокращенно: "CVTCU") и контроллер 86 литиевого аккумулятора (сокращенно: "LBC") предоставляются в качестве средств управления, которые соединяются с этим гибридным модулем 81 управления. Эти средства управления, включающие в себя гибридный модуль 81 управления, соединяются таким образом, чтобы допускать обмен двунаправленной информацией посредством линии 90 CAN-связи (CAN является сокращением для "контроллерной сети").
[0026] Гибридный модуль 81 управления выполняет различные виды управления на основе входной информации из каждого из средства управления, переключателя 91 зажигания, датчика 92 величины открытия позиции педали акселератора, датчика 93 скорости транспортного средства и т.п. Модуль 82 управления двигателем выполняет управление впрыском топлива, управление зажиганием, управление отсечкой топлива и т.п. поперечного двигателя 2. Контроллер 83 электромотора выполняет управление подачей мощности, рекуперативное управление и т.п. электромотора/генератора 4 посредством инвертора 26. Модуль 84 CVT-управления выполняет управление гидравлическим давлением для зацепления первой муфты 3, управление гидравлическим давлением для зацепления второй муфты 5, управление гидравлическим давлением смещения ременной бесступенчатой трансмиссией 6 и т.п. Контроллер 86 литиевого аккумулятора управляет SOC аккумулятора, температурой аккумулятора и т.п. для аккумулятора 21 с высоким уровнем мощности.
[0027] Подробная конфигурация управления запуском двигателя
Фиг. 2 иллюстрирует пример конфигурации управления запуском двигателя посредством запуска с приоритезацией звука и вибрации, включенного в гибридный модуль управления первого варианта осуществления.
[0028] Конфигурация управления запуском двигателя согласно запуску с приоритезацией звука и вибрации содержит блок B01 определения операции запуска с приоритезацией звука и вибрации, блок B02 вычисления вывода аккумулятора с высоким уровнем мощности, блок B03 вычисления крутящего момента проворачивания, блок B04 вычисления целевой частоты вращения электромотора, блок B05 вычисления регулирования впрыска топлива двигателя и блок B06 управления гидравлическим давлением CL1, как проиллюстрировано на фиг. 2.
[0029] Блок B01 определения операции запуска с приоритезацией звука и вибрации вводит вращение выходного вала CVT (скорость транспортного средства), диапазон переключения передач, команду управления перегрузочной способностью по крутящему моменту CL2, сигнал силы нажатия тормозного SW или тормоза. Затем если одно из следующих условий (a), (b) удовлетворяется посредством определения на основе входной информации, сигнал определения операции запуска с приоритезацией звука и вибрации выводится в каждый из блоков B02, B03, B04, B05, B06.
(a) P-, N-диапазон
(b) За исключением P-, N-диапазона и включенного тормоза и команды управления перегрузочной способностью по крутящему моменту CL2, равной или меньшей предварительно определенного значения, и скорости транспортного средства, равной или меньшей предварительно определенного значения (нижнего предельного значения определения).
Если вышеуказанные условия (a), (b) не удовлетворяются во время запуска двигателя в режиме запуска с приоритезацией звука и вибрации, режим переключается на нормальный режим запуска, который приоритезирует движущую силу.
[0030] Когда вводится сигнал определения операции запуска с приоритезацией звука и вибрации из блока B01 определения операции запуска с приоритезацией звука и вибрации, блок B02 вычисления вывода аккумулятора с высоким уровнем мощности добавляет вывод аккумулятора 21 с высоким уровнем мощности.
[0031] Когда вводится сигнал определения операции запуска с приоритезацией звука и вибрации из блока B01 определения операции запуска с приоритезацией звука и вибрации, блок B03 вычисления крутящего момента проворачивания увеличивает крутящий момент до значения, которое равно или выше крутящего момента проворачивания нормального режима запуска в диапазоне, имеющем допуск в крутящем моменте электромотора.
[0032] Когда вводится сигнал определения операции запуска с приоритезацией звука и вибрации из блока B01 определения операции запуска с приоритезацией звука и вибрации, блок B04 вычисления целевой частоты вращения электромотора увеличивает частоту вращения до значения, которое равно или выше целевой частоты вращения электромотора нормального режима запуска в диапазоне, имеющем допуск в выходной мощности электромотора. Тем не менее, увеличение крутящего момента проворачивания приоритезировано.
[0033] Когда вводится сигнал определения операции запуска с приоритезацией звука и вибрации из блока B01 определения операции запуска с приоритезацией звука и вибрации, даже если частота вращения двигателя достигает частоты вращения для впрыска топлива, блок B05 вычисления регулирования впрыска топлива двигателя после этого задерживает регулирование впрыска топлива до тех пор, пока не будет завершено вращение при проворачивании, которое развивает отрицательное давление двигателя.
[0034] Когда вводится сигнал определения операции запуска с приоритезацией звука и вибрации из блока B01 определения операции запуска с приоритезацией звука и вибрации, блок B06 управления гидравлическим давлением CL1 не уменьшает гидравлическое давление CL1, когда в режиме запуска с приоритезацией звука и вибрации, в отличие от временного уменьшения гидравлического давления CL1, когда частота вращения двигателя достигает частоты вращения для впрыска топлива в нормальном режиме запуска.
[0035] Фиг. 3 иллюстрирует последовательность операций этапов управления запуском двигателя (средства управления запуском двигателя), выполняемых посредством гибридного модуля 81 управления. Ниже описывается каждый этап на фиг. 3, показывающем конфигурацию этапов управления запуском двигателя. Эта блок-схема последовательности операций способа начинается с выводом запроса на запуск двигателя и завершается посредством определения завершения запуска двигателя для поперечного двигателя 2.
[0036] На этапе S01, определяется то, представляет собой запуск или нет запуск от силового электромотора (запуск от MG). Если "Да" (запуск от силового электромотора), этапы переходят к этапу S02, а если "Нет" (запуск от стартерного электромотора), этапы переходят к этапу S03.
Здесь, определение запуска от силового электромотора определяется в качестве запуска от силового электромотора, когда условие отличается от условия запуска от стартерного электромотора. Условие запуска от стартерного электромотора - это когда удовлетворяется одно из следующих условий:
- при низкой температуре (температура воды в двигателе, температура аккумулятора с высоким уровнем мощности, температура T/M-масла составляют предварительно определенные значения или ниже),
- при высокой температуре (температура электромотора, температура аккумулятора с высоким уровнем мощности составляют предварительно определенные значения или выше), когда определяется в качестве запуска от стартерного электромотора.
[0037] На этапе S02, после определения запуска от силового электромотора на этапе S01, определяется то, представляет собой запуск или нет запуск с приоритезацией звука и вибрации. Если "Да" (запуск с приоритезацией звука и вибрации), этапы переходят к этапу S05, а если "Нет" (нормальный запуск), этапы переходят к этапу S04. Здесь, определение того, что запуск представляет собой запуск с приоритезацией звука и вибрации, выполняется посредством удовлетворения одного из вышеописанных условий (a), (b) запуска с приоритезацией звука и вибрации.
[0038] На этапе S03, после определения запуска от стартерного электромотора на этапе S01, выполняется управление запуском двигателя посредством стартерного электромотора 1 (управление посредством "режима запуска от стартера"), и этапы переходят к возврату.
[0039] На этапе S04, после нормального определения запуска на этапе S02 и определения того, что отказ от принимаемого решения присутствует, на этапе S06, выполняется нормальное управление запуском двигателя (управление посредством "нормального режима запуска") посредством электромотора/генератора 4 (силового электромотора), и этапы переходят к возврату.
[0040] На этапе S05, после определения запуска с приоритезацией звука и вибрации на этапе S02, выполняется управление запуском двигателя с приоритезацией звука и вибрации (управление посредством "режима запуска с приоритезацией звука и вибрации") посредством электромотора/генератора 4 (силового электромотора), и этапы переходят к этапу S06.
[0041] На этапе S06, после выполнения управления запуском двигателя с приоритезацией звука и вибрации на этапе S05, определяется то, отсутствует или нет отказ от принимаемого решения для условия нормального запуска. Если "Да" (отказ от принимаемого решения отсутствует), этапы переходят к возврату, а если "Нет" (отказ от принимаемого решения присутствует), этапы переходят к этапу S04.
Здесь, "отказ от принимаемого решения отсутствует" определяется посредством удовлетворения одного из вышеописанных условий (a), (b) запуска с приоритезацией звука и вибрации во время управления запуском двигателя с приоритезацией звука и вибрации. "Отказ от принимаемого решения присутствует" определяется посредством становления неудовлетворенными одного из вышеописанных условий (a), (b) запуска с приоритезацией звука и вибрации, во время управления запуском двигателя с приоритезацией звука и вибрации.
[0042] Далее описываются операции.
Ниже отдельно описываются операция управления запуском двигателя, операция управления запуском двигателя посредством режима запуска с приоритезацией звука и вибрации относительно операций устройства управления гибридного транспортного средства FF-типа первого варианта осуществления.
[0043] Преимущество управления запуском двигателя
Ниже описывается операция управления запуском двигателя, когда возникает запрос на запуск двигателя, на основе блок-схемы последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 3.
[0044] Во-первых, когда возникает запрос на запуск двигателя, если условие запуска от стартерного электромотора удовлетворяется, повторяется последовательность операций, которая выполняется в порядке "этап S01 -> этап S03 -> возврат" на блок-схеме последовательности операций способа на фиг. 3. На этапе S03, выполняется управление запуском двигателя посредством "режима запуска от стартера" с использованием стартерного электромотора 1.
[0045] Затем, когда возникает запрос на запуск двигателя, если условие запуска от стартерного электромотора не удовлетворяется, и условие запуска с приоритезацией звука и вибрации не удовлетворяется, повторяется последовательность операций, которая выполняется в порядке "этап S01 -> этап S02 -> этап S04 -> возврат" на блок-схеме последовательности операций способа на фиг. 3. На этапе S04, выполняется управление запуском двигателя посредством "нормального режима запуска" с использованием электромотора/генератора 4 (силового электромотора).
[0046] С другой стороны, когда возникает запрос на запуск двигателя, если условие запуска от стартерного электромотора не удовлетворяется, но условие запуска с приоритезацией звука и вибрации удовлетворяется, этапы продолжаются в порядке "этап S01 -> этап S02 -> этап S05" на блок-схеме последовательности операций способа на фиг. 3. На этапе S05, выполняется управление запуском двигателя посредством "режима запуска с приоритезацией звука и вибрации" с использованием стартерного электромотора/генератора 4 (силового электромотора). Затем во время управления запуском двигателя посредством "режима запуска с приоритезацией звука и вибрации", этапы переходят от этапа S05 к этапу S06; на этапе S06, определяется то, отсутствует или нет отказ от принимаемого решения для условия нормального запуска. Если "отказ от принимаемого решения отсутствует" определяется на этапе S06, управление запуском двигателя с приоритезацией звука и вибрации продолжается как есть. Тем не менее, если "отказ от принимаемого решения присутствует" определяется на этапе S06, этапы переходят от этапа S06 к этапу S04, и управление запуском двигателя посредством "режима запуска с приоритезацией звука и вибрации" переключается на управление запуском двигателя посредством "нормального режима запуска".
[0047] Как описано выше, в первом варианте осуществления, используется конфигурация, в которой если такие условия, что выбирается диапазон приведения в движение, а требуемая движущая сила является небольшой, удовлетворяются во время запроса на запуск двигателя, режим запуска с приоритезацией звука и вибрации, который приоритезирует эксплуатационные показатели подавления звука и вибрации, выбирается для того, чтобы запускать поперечный двигатель 2.
Иными словами, если содержатся, в качестве режимов запуска двигателя, "нормальный режим запуска", который приоритезирует эксплуатационные показатели по отклику приложения движущей силы, и "режим запуска с приоритезацией звука и вибрации", который приоритезирует эксплуатационные показатели подавления звука и вибрации, выбирается "режим запуска с приоритезацией звука и вибрации", когда, нормально, выбирается диапазон парковки (P-, N-диапазон).
Напротив, возникают ситуации с низким фоновым шумом, в которых пассажир становится чувствительным к вибрации и шуму, вызываемому посредством запуска двигателя, к примеру, при прекращении нажатия тормоза, даже когда выбирается диапазон приведения в движение (D-, R-диапазон). С акцентированием внимания на этом аспекте, изобретение выполнено с возможностью выбирать "режим запуска с приоритезацией звука и вибрации", если такие условия, что выбирается диапазон приведения в движение, а требуемая движущая сила является небольшой, удовлетворяются во время запроса на запуск двигателя, посредством разворачивания условия выбора позиции диапазона до условия выбора диапазона приведения в движение.
Как результат, можно достигать бесшумного запуска двигателя, при котором формирование шума и вибрации подавляется, когда выбирается диапазон приведения в движение, и когда требуемая движущая сила является низкой.
[0048] В первом варианте осуществления, использована конфигурация, в которой когда выполняется управление запуском двигателя посредством "режима запуска с приоритезацией звука и вибрации", если условие выбора "режима запуска с приоритезацией звука и вибрации" становится неудовлетворенным, режим переключается на "нормальный режим запуска".
Иными словами, в случае "режима запуска с приоритезацией звука и вибрации" движущая сила не может быть сразу формирована, поскольку регулирование впрыска топлива задерживается. Следовательно, если, сразу после прекращения посредством нажатия тормоза в D-диапазоне, нога снята с тормоза, и операция нажатия педали акселератора выполняется с намерением запуска, и "режим запуска с приоритезацией звука и вибрации" поддерживается, формирование движущей силы, чтобы начинать движение транспортного средства, задерживается, и пусковые эксплуатационные показатели ухудшаются.
Напротив, вариант осуществления выполнен с возможностью переключаться на "нормальный режим запуска", если условие выбора "режима запуска с приоритезацией звука и вибрации" становится неудовлетворенным посредством снятия ноги с тормоза или посредством формирования скорости транспортного средства.
Следовательно, если запуск намечен сразу после остановки с помощью тормоза, ускоряется регулирование впрыска топлива поперечного двигателя 2, и пусковые эксплуатационные показатели могут обеспечиваться посредством формирования движущей силы, необходимой для запуска, без задержки в ответ.
[0049] В первом варианте осуществления, использована конфигурация, в которой условие выбора "режима запуска с приоритезацией звука и вибрации" задается равным условиям диапазона приведения в движение, выбранного и прекращенного посредством операции нажатия педали тормоза.
Следовательно, при ожидании светофора во время остановки с тормозом, нажатым в диапазоне приведения в движение (D-диапазоне), и когда поперечный двигатель 2 запускается в остановленном состоянии, поперечный двигатель 2 может бесшумно запускаться с приоритетом, отданным рабочим характеристикам звука и вибрации.
[0050] Операция управления запуском двигателя посредством режима запуска с приоритезацией звука и вибрации
Ниже описывается операция управления запуском двигателя посредством "режима запуска с приоритезацией звука и вибрации" на основе временной диаграммы, проиллюстрированной на фиг. 4-6.
[0051] Управление запуском двигателя посредством "нормального режима запуска" выполняется в соответствии с временной диаграммой, проиллюстрированной на фиг. 4. Иными словами:
(1) Вывод аккумулятора с высоким уровнем мощности не разворачивается (номинальное значение в N секунд).
(2) Крутящий момент проворачивания должен составлять Mt.
(3) Частота вращения электромотора при проворачивании должна составлять Mn.
(4) Регулирование впрыска топлива должно быть таким, что немедленный впрыск топлива выполняется, когда частота вращения двигателя становится частотой вращения для впрыска топлива.
(5) Гидравлическое давление первой муфты CL1 временно уменьшается в соответствии с регулированием впрыска топлива.
[0052] Следовательно, регулирование впрыска топлива ускоряется посредством немедленного впрыска (4), и крутящий момент электромотора может направляться в движущую силу с уменьшением гидравлического давления CL1 (5); в силу этого достигается управление запуском двигателя, которое приоритезирует эксплуатационные показатели по отклику приложения движущей силы.
[0053] Тем не менее, поскольку крутящий момент проворачивания и частота вращения электромотора при проворачивании являются низкими, частота вращения двигателя уменьшается во время управления запуском двигателя, как проиллюстрировано посредством стрелки на фиг. 6. Следовательно, частота вращения двигателя становится заторможенной на резонансной полосе частот подвески двигателя или резонансной полосы частот кузова транспортного средства, и вибрация днища формируется в области проворачивания двигателя, как проиллюстрировано посредством стрелки B на фиг. 6. Помимо этого, без ожидания развития отрицательного давления двигателя, посредством немедленного выполнения впрыска, когда частота вращения двигателя становится частотой вращения для впрыска топлива, формируется вибрация днища вследствие крутящего момента при начальной вспышке, как проиллюстрировано посредством стрелки C на фиг. 6.
[0054] Напротив, управление запуском двигателя посредством "режима запуска с приоритезацией звука и вибрации" выполняется в соответствии с временной диаграммой, проиллюстрированной на фиг. 5. Иными словами:
(1') Вывод аккумулятора с высоким уровнем мощности разворачивается (номинальное значение в n секунд (< N секунд)).
(2') Крутящий момент проворачивания должен составлять крутящий момент, больший Mt.
(3') Частота вращения электромотора при проворачивании должна составлять частоту вращения выше Mn. Тем не менее, увеличение крутящего момента проворачивания приоритезировано.
(4') Регулирование впрыска топлива должно выполняться после того, как выполняется вращение при проворачивании до тех пор, пока отрицательное давление двигателя не будет развито.
(5') Гидравлическое давление первой муфты CL1 не уменьшается.
[0055] Следовательно, с увеличением крутящего момента проворачивания (2'), резонансная полоса частот подвески двигателя в 200-400 об/мин быстро пропускается. Посредством увеличения частоты вращения электромотора (3') при проворачивании, частота вращения двигателя не затормаживается на резонансной полосе частот кузова транспортного средства около 800 об/мин. Соответственно, может подавляться вибрация днища, проиллюстрированная посредством стрелки B на фиг. 6, сформированная в области проворачивания двигателя.
[0056] Помимо этого, вследствие задержки в регулировании впрыска топлива (4'), крутящий момент при начальной вспышке снижается посредством выполнения впрыска топлива после того, как отрицательное давление двигателя развито в достаточной степени, и может подавляться вибрация днища, проиллюстрированная посредством стрелки C на фиг. 6, сформированная посредством крутящего момента при начальной вспышке.
[0057] Как описано выше, в первом варианте осуществления, при проворачивании в "режиме запуска с приоритезацией звука и вибрации", вывод из аккумулятора 21 с высоким уровнем мощности, который представляет собой источник мощности электромотора/генератора, временно разворачивается. Затем использована конфигурация управления, в которой крутящий момент проворачивания и частота вращения электромотора при проворачивании увеличиваются, по сравнению с управлением запуском двигателя посредством "нормального режима запуска".
В этой конфигурации управления, управление запуском двигателя становится таким, при котором быстро пропускается резонансная полоса частот подвески двигателя, и вращение двигателя не затормаживается на резонансной полосе частот кузова транспортного средства.
Следовательно, может подавляться вибрация днища, сформированная посредством резонанса подвески двигателя или резонанса кузова транспортного средства в области проворачивания двигателя во время управления запуском двигателя посредством "режима запуска с приоритезацией звука и вибрации".
[0058] В первом варианте осуществления, использована конфигурация, в которой при выполнении впрыска топлива в "режиме запуска с приоритезацией звука и вибрации", время начала впрыска топлива задерживается по сравнению с управлением запуском двигателя посредством "нормального режима запуска", в котором впрыск топлива начинается сразу с увеличением частоты вращения при проворачивании.
В этой конфигурации управления, управление запуском двигателя становится таким, при котором крутящий момент при начальной вспышке является небольшим вследствие выполнения впрыска топлива после того, как отрицательное давление двигателя развито в достаточной степени.
Следовательно, может подавляться вибрация днища, сформированная посредством крутящего момента при начальной вспышке в области впрыска топлива во время управления запуском двигателя посредством "режима запуска с приоритезацией звука и вибрации".
[0059] Далее описываются преимущества.
Нижеперечисленные преимущества могут получаться за счет устройства управления гибридного транспортного средства FF-типа согласно первому варианту осуществления.
[0060] (1) Устройство управления гибридного транспортного средства (гибридного транспортного средства FF-типа) для приводной системы, содержащей двигатель (поперечный двигатель 2), муфту (первую муфту 3), электромотор (электромотор/генератор 4) и ведущее колесо (левое и правое передние колеса 10L, 10R), при этом устройство управления гибридного транспортного средства содержит средство управления запуском двигателя (гибридный модуль 81 управления), которое начинает зацепление муфты (первой муфты 3) и проворачивает двигатель (поперечный двигатель 2) с использованием электромотора (электромотора/генератора 4) в качестве стартера двигателя, когда возникает запрос на запуск двигателя в EV-режиме, который использует электромотор (электромотор/генератор 4) в качестве источника приведения в движение, и средство управления запуском двигателя (гибридный модуль 81 управления, фиг. 3) содержит, в качестве режимов запуска двигателя, нормальный режим запуска, который приоритезирует эксплуатационные показатели по отклику приложения движущей силы, и режим запуска с приоритезацией звука и вибрации, который приоритезирует эксплуатационные показатели подавления звука и вибрации, причем режим запуска с приоритезацией звука и вибрации выбирается для того, чтобы запускать двигатель (поперечный двигатель 2), когда такие условия, что выбирается диапазон приведения в движение, а требуемая движущая сила является небольшой, удовлетворяются во время запроса на запуск двигателя.
Соответственно, настоящее изобретение достигает бесшумного запуска двигателя, при котором формирование шума и вибрации подавляется, когда выбирается диапазон приведения в движение, и когда требуемая движущая сила является низкой.
[0061] (2) Средство управления запуском двигателя (гибридный модуль 81 управления, фиг. 3) переключается на нормальный режим запуска, если условие выбора режима запуска с приоритезацией звука и вибрации становится неудовлетворенным при выполнении управления запуском двигателя посредством режима запуска с приоритезацией звука и вибрации.
Соответственно, помимо преимущества (1), если запуск намечен сразу после остановки с помощью тормоза, пусковые эксплуатационные показатели могут обеспечиваться посредством формирования движущей силы, необходимой для запуска, без задержки в ответ.
[0062] (3) Средство управления запуском двигателя (гибридный модуль 81 управления, фиг. 3) задает условие выбора режима запуска с приоритезацией звука и вибрации как условия диапазона приведения в движение, выбранного и прекращенного посредством операции нажатия педали тормоза.
Соответственно, помимо преимущества (1) или (2), при ожидании светофора во время остановки с тормозом, нажатым в диапазоне приведения в движение, и когда двигатель (поперечный двигатель 2) запускается в остановленном состоянии, двигатель (поперечный двигатель 2) может бесшумно запускаться с приоритетом, отданным рабочим характеристикам звука и вибрации.
[0063] (4) При проворачивании в режиме запуска с приоритезацией звука и вибрации, средство управления запуском двигателя (гибридный модуль 81 управления, фиг. 3) временно разворачивает вывод из аккумулятора 21 с высоким уровнем мощности, который представляет собой источник мощности электромотора (электромотора/генератора 4), и выполняет управление, в котором крутящий момент проворачивания и частота вращения электромотора при проворачивании увеличиваются по сравнению с управлением запуском двигателя посредством нормального режима запуска (фиг. 5).
Соответственно, помимо преимуществ (1)-(3), может подавляться вибрация днища, сформированная посредством резонанса подвески двигателя или резонанса кузова транспортного средства в области проворачивания двигателя во время управления запуском двигателя посредством режима запуска с приоритезацией звука и вибрации.
[0064] (5) Средство управления запуском двигателя (гибридный модуль 81 управления, фиг. 3) выполняет управление, в котором при выполнении впрыска топлива в режиме запуска с приоритезацией звука и вибрации, время начала впрыска топлива задерживается по сравнению с управлением запуском двигателя посредством нормального режима запуска, в котором впрыск топлива начинается сразу с увеличением частоты вращения при проворачивании (фиг. 5).
Соответственно, помимо преимуществ (1)-(4), может подавляться вибрация днища, сформированная посредством крутящего момента при начальной вспышке в области впрыска топлива во время управления запуском двигателя посредством режима запуска с приоритезацией звука и вибрации.
[0065] Устройство управления гибридного транспортного средства настоящего изобретения описано выше на основе первого варианта осуществления, но его конкретные конфигурации не ограничены этим вариантом осуществления, и различные модификации и добавления в проектные решения могут вноситься без отступления от объема изобретения согласно каждому пункту в формуле изобретения.
[0066] В первом варианте осуществления, показан пример средства управления запуском двигателя, в котором если условия диапазона приведения в движение, выбранного и прекращенного посредством операции нажатия педали тормоза, удовлетворяются во время запроса на запуск двигателя, выбирается "режим запуска с приоритезацией звука и вибрации", и поперечный двигатель 2 запускается. Тем не менее, средство управления запуском двигателя может представлять собой средство, в котором если удовлетворяются условия диапазона приведения в движение, выбранного и прекращенного посредством отсутствия операции с акселератором, выбирается "режим запуска с приоритезацией звука и вибрации", и двигатель запускается. Вкратце, такое условие, что требуемая движущая сила является небольшой, может определяться посредством операции нажатия педали тормоза или посредством операции нажатия педали акселератора.
[0067] В первом варианте осуществления, показан пример, в котором устройство управления настоящего изобретения применяется к гибридному транспортному средству FF-типа. Тем не менее, устройство управления настоящего изобретения не ограничено гибридным транспортным средством FF-типа и также может применяться к гибридному транспортному средству FR-типа или гибридному транспортному средству 4WD-типа. Вкратце, устройство управления может применяться к любому гибридному транспортному средству, которое выполняет управление запуском двигателя, которое, когда возникает запрос на запуск двигателя, использует электромотор в качестве стартера двигателя, начинает зацепление муфты и проворачивает двигатель.