УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE CONTROL DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Это изобретение относится к устройству управления для транспортного средства, которое сконфигурировано, чтобы автоматически останавливать двигатель.
Уровень техники
[0002] В гибридном транспортном средстве, которое использует как двигатель, так и электромотор, в качестве источника приведения в движение транспортного средства, остановка двигателя на холостом ходу, чтобы автоматически останавливать двигатель, выполняется, даже когда транспортное средство движется, для очистки выхлопных газов и улучшения экономии топлива при временной остановке транспортного средства, такой как остановка на светофоре (см., например, патентный документ 1).
Документ предшествующего уровня техники
Патентный документ
[0003] Патентный документ 1: публикация японской патентной заявки №2010-179712
Сущность изобретения
Задачи, которые должны быть решены изобретением
[0004] Таким образом, в устройстве управления транспортного средства, которое сконфигурировано, чтобы автоматически останавливать двигатель, в то время как транспортное средство движется, требование остановки двигателя для остановки двигателя и требование запрета остановки двигателя для запрещения остановки двигателя независимо устанавливаются и выводятся как соответствующие независимые требования. Например, требование остановки двигателя выводится при резком замедлении посредством воздействия на тормоз водителем. Требование запрета остановки двигателя выводится для выполнения диагностики отказов датчика соотношения воздух-топливо, которая выполняется во время работы двигателя.
[0005] Когда эти конфликтующие требование остановки двигателя и требование запрета остановки двигателя выводятся одновременно, одно из обоих требований предпочтительно выполняется в соответствии с предварительно определенным приоритетом. В этом случае, когда требование остановки двигателя согласно действию водителя имеет приоритет выше требования запрета остановки двигателя, который не зависит от действия водителя, возникают следующие проблемы.
[0006] То есть в случае, когда требование остановки двигателя имеет приоритет, и остановка двигателя выполняется в состоянии, когда выводятся оба требования, когда это требование остановки двигателя снимается, требование запрета остановки двигателя, которое недействительно ввиду более низкого приоритета, пока выводится требование остановки двигателя, становится действительным. За счет этого требования запрета остановки двигателя остановка двигателя запрещается, и двигатель повторно запускается. То есть может выполняться неожиданный повторный запуск двигателя, который не зависит от действия водителя, что дает необычное ощущение водителю.
Средство решения задачи
[0007] Настоящее изобретение реализуется, принимая во внимание вышеописанную сущность. То есть в настоящем изобретении в устройстве управления для транспортного средства, выполненном с возможностью автоматически останавливать двигатель, требование остановки двигателя, выводимое в соответствии с действием водителя, и требование запрета остановки двигателя, выводимое на основе состояния приведения в движение транспортного средства, задаются независимо и выводятся как соответствующие независимые требования. Когда оба требования выводятся одновременно, предпочтительно выполняется требование остановки двигателя с более высоким приоритетом. Тогда, когда остановка двигателя выполняется по требованию остановки двигателя с более высоким приоритетом, требование запрета остановки двигателя, которое является другим требованием, отменяется, и это требование запрета остановки двигателя принудительно снимается.
Преимущество изобретения
[0008] Посредством настоящего изобретения в случае, когда требование остановки двигателя имеет приоритет, и остановка двигателя выполняется, требование запрета остановки двигателя снимается. Когда требование остановки двигателя, имеющее приоритет, снимается, повторный запуск двигателя не выполняется немедленно по требованию запрета остановки двигателя. То есть возможно избегать выполнения неожиданного повторного запуска двигателя, который не зависит от действия водителя. Соответственно необычного ощущения у водителя не возникает. Кроме того, возможно подавлять ухудшение выбросов и уменьшение топливной экономичности вследствие неожиданного повторного запуска двигателя.
Краткое описание чертежей
[0009] Фиг. 1 - это вид конфигурации, показывающий гибридное транспортное средство, к которому применяется устройство управления согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 - это вид конфигурации, показывающий устройство управления гибридного транспортного средства.
Фиг. 3 - это блок-схема, показывающая последовательность операций управления согласно варианту осуществления.
Фиг. 4 - это временная диаграмма, показывающая изменение различных флагов и т. д. в случае применения варианта осуществления.
Фиг. 5 - это блок-схема, показывающая последовательность операций управления согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание вариантов осуществления
[0010] Далее в данном документе настоящее изобретение иллюстрируется посредством вариантов осуществления, показанных посредством чертежей. Фиг. 1 схематично показывает гибридное транспортное средство, к которому применяется устройство управления согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Это транспортное средство является транспортным средством гибридного типа с одним электромотором и двумя сцеплениями. Это транспортное средство комбинированно использует двигатель 11 и электромотор 12 в качестве источников приведения в движение транспортного средства. Двигатель 11 является бензиновым двигателем с искровым зажиганием, дизельным двигателем с самовоспламенением за счет сжатия или т. п., который выполнен с возможностью формировать движущую силу посредством сжигания топлива. Электромотор 12 является электромотор-генератором, выполненным с возможностью формировать движущую силу из электрической мощности от аккумулятора (не показан) или функционировать в качестве генератора, чтобы генерировать энергию, и, тем самым, заряжать аккумулятор. Первое сцепление 13 размещается между двигателем 11 и электромотором 12. Автоматическая трансмиссия 15 и второе сцепление 16 располагаются между электромотором 12 и ведущими колесами 14. Первое сцепление 13 выполнено с возможностью переключать соединение и отсоединение силовой трансмиссии между двигателем 11 и электромотором 12. Первое сцепление 13 выполнено с возможностью соединяться в случае использования движущей силы двигателя 11 и отсоединяться, например, когда транспортное средство движется только посредством электромотора 12. Второе сцепление 16 выполнено с возможностью переключать соединение и отсоединение силовой передачи между электромотором 12 и ведущими колесами 14. Сцепление 16 выполнено с возможностью соединяться, когда транспортное средство движется, и выключаться, когда диапазон переключения передач находится в N-диапазоне или P-диапазоне. В этом варианте осуществления второе сцепление 16 образовано посредством использования фрикционного элемента сцепления в автоматической трансмиссии 15. С ним конфигурация упрощается. Однако второе сцепление 16 может быть предусмотрено как элемент, отдельный от автоматической трансмиссии 15, с передней или задней стороны автоматической трансмиссии 15.
[0011] Фиг. 2 схематично показывает устройство управления этого гибридного транспортного средства. В устройстве управления множество блоков 21-23 управления соединены друг с другом посредством системы двухсторонней связи, такой как CAN-система связи. Блоки 21-23 управления выполнены с возможностью хранить и выполнять различные операции управления. Блок 22 управления двигателем сконфигурирован, чтобы выполнять управление двигателем для управления моментом зажигания, управления моментом впрыска топлива и т.д. двигателя 11. Блок 23 управления коробкой передач сконфигурирован, чтобы выполнять управление переключением передач автоматической трансмиссии 15, управление переключением соединения и отсоединения второго сцепления 16, установленного в этой автоматической трансмиссии 15. Блок 21 гибридного управления сконфигурирован, чтобы выводить управляющие сигналы первому сцеплению 13 и электромотору 12 и вышеописанным блокам 22 и 23 управления на основе состояния приведения в движение транспортного средства и в целом управлять работой транспортного средства. Кроме того, в этом варианте осуществления блок 21 гибридного управления непосредственно управляет первым сцеплением 13 и электромотором 12. Однако специальный контроллер может быть предусмотрен аналогично для двигателя 11 и автоматической трансмиссии 15.
[0012] Фиг. 3 - это блок-схема, показывающая последовательность операций управления, которое является главной частью настоящего варианта осуществления. Эта процедура повторяется устройством управления на фиг. 2 в каждый предварительно определенный период времени (например, каждые 10 мс). Кроме того, этапы S11-S17 показывают операции, выполняемые блоком 21 гибридного управления. Этапы S18-S26 показывают операции, выполняемые блоком 22 управления двигателем.
[0013] На этапе S11 оценивается, оценено или нет резкое замедление, то есть равен или нет флаг оценки резкого замедления "1", указывающий резкое замедление. Этот флаг оценки резкого замедления устанавливается посредством блока 23 управления трансмиссией. Например, флаг оценки резкого замедления устанавливается в "1", когда водитель нажимает педаль тормоза, и замедление (величина снижения скорости транспортного средства или величина ее изменения) согласно этой операции торможения равно или больше предварительно определенного значения.
[0014] Когда оценено резкое замедление, процесс переходит от этапа S11 к этапу S12. Оценивается, удовлетворяется или нет предварительно определенное условие разрешения остановки двигателя. В частности, оценивается, действительно или нет скорость транспортного средства, температура двигателя, величина заряда аккумулятора и т.д. находятся в предварительно определенных условиях, чтобы иметь возможность остановки двигателя. Когда оценивается, что условие разрешения остановки двигателя удовлетворяется, процесс переходит к этапу S13. Флаг оценки условия разрешения остановки двигателя устанавливается в "1", представляя, что условие разрешения остановки двигателя удовлетворяется.
[0015] На следующем этапе S14 флаг требования остановки двигателя согласно действию водителя устанавливается в "1", представляя, что присутствует это требование остановки двигателя. Он выводится из блока 21 гибридного управления в блок 22 управления двигателем. Более конкретно это требование остановки двигателя является требованием остановки двигателя на холостом ходу для выполнения остановки двигателя на холостом ходу посредством остановки двигателя при резком замедлении с выключением первого сцепления 13. Кроме того, в этом варианте осуществления, когда условие разрешения остановки двигателя удовлетворяется, требование остановки двигателя (флаг требования остановки двигателя = 1) просто выводится. Однако когда множество условий, включающих в себя удовлетворение условия разрешения остановки двигателя, удовлетворяются, требование остановки двигателя может быть выведено.
[0016] На вышеописанном этапе S11, когда флаг оценки резкого замедления не равен "1", то есть когда это резкое замедление не происходит, процесс переходит к этапу S15. Оценивается, удовлетворяется или нет условие разрешения запуска двигателя 11, то есть оценивается, действительно или нет скорость транспортного средства, температура двигателя, величина заряда аккумулятора и т.д. находятся в предварительно определенных условиях, чтобы допускать запуск двигателя 11. Например, когда транспортное средство находится в состоянии остановки, в котором скорость транспортного средства практически равна нулю, и переключатель тормоза находится во включенном состоянии, то есть педаль тормоза нажата, оценивается, что условие разрешения запуска удовлетворяется, поскольку двигатель может устойчиво запускаться без выполнения неожиданного запуска/перемещения транспортного средства.
[0017] Когда условие разрешения запуска удовлетворяется, процесс переходит от этапа S15 к этапу S16. Флаг оценки требования остановки двигателя устанавливается в "0", представляя, что не существует требования остановки двигателя. То есть требование остановки двигателя снимается при условии удовлетворения условия разрешения запуска.
[0018] Когда условие разрешения остановки двигателя не удовлетворяется на вышеописанном этапе S12, процесс переходит к этапу S17. Флаг оценки разрешения остановки двигателя устанавливается в "0", представляя, что условие разрешения остановки двигателя не удовлетворяется. Процесс переходит к этапу S16. Флаг оценки требования остановки двигателя устанавливается в "0", представляя, что не существует требования остановки двигателя.
[0019] Результат флага оценки требования остановки двигателя, который устанавливается на вышеописанном этапе S14 или S16, выводится через CAN-систему связи из блока 21 гибридного управления в блок 22 управления двигателем.
[0020] На этапе S18 блок 22 управления двигателем оценивает, присутствует или нет требование остановки двигателя (требование остановки двигателя на холостом ходу), то есть равен или нет флаг оценки "1", на основе флага оценки требования остановки двигателя, выведенного из блока 21 гибридного управления. Когда присутствует требование остановки двигателя, процесс переходит к этапу S19. Выполняется автоматическая остановка двигателя, то есть остановка двигателя на холостом ходу. Флаг F устанавливается в "1", представляя состояние остановки двигателя.
[0021] На этапе S20 флаг требования запрета остановки двигателя на холостом ходу, которое представляет собой требование запрета остановки двигателя, устанавливаемый на основе состояния приведения в движение транспортного средства, устанавливается в "0", представляя, что не существует требования запрета остановки двигателя на холостом ходу. Требование запрета остановки двигателя на холостом ходу снимается (отклоняется). Это требование запрета остановки двигателя на холостом ходу присутствует для операции, выполняемой, когда двигатель работает, например, аналогично диагностике отказов датчика соотношения воздух-топливо, предусмотренного в выхлопной системе двигателя.
[0022] В этом случае требование остановки двигателя согласно воздействию на тормоз водителем и требование запрета остановки двигателя на холостом ходу, которое не зависит от действия водителя и которое предназначено для диагностики отказов, выполняемой на основе состояния приведения в движение транспортного средства и т. п., являются независимыми разными требованиями. Они независимо вычисляются и устанавливаются. Соответственно требование остановки двигателя и требование запрета остановки двигателя на холостом ходу, которые являются конфликтующими требованиями, могут выводиться одновременно. В этом случае одно из них предпочтительно выполняется в соответствии с порядком приоритета. В этом варианте осуществления задано так, что требование остановки двигателя согласно действию водителя выполняется в приоритете по отношению к требованию запрета остановки двигателя на холостом ходу с тем, чтобы не вызывать необычных ощущений водителю, и с тем, чтобы очищать выхлопные газы и улучшать расход топлива и т. д.
[0023] В этом варианте осуществления, когда требование остановки двигателя имеет приоритет, и остановка двигателя выполняется, таким образом, на этапе S20, требование запрета остановки двигателя на холостом ходу, которое является другим требованием, принудительно сбрасывается, это требование запрета остановки двигателя на холостом ходу снимается.
[0024] Когда не существует требования остановки двигателя на вышеописанном этапе S18, процесс переходит к этапу S21. Оценивается, равен или нет флаг F "1", представляя состояние остановки двигателя. Когда флаг F равен "1", то есть когда он находится в состоянии остановки двигателя, процесс переходит к этапу S22. Флаг требования запрета остановки двигателя на холостом ходу для требования диагностики устанавливается в "0", представляя, что не существует требования запрета остановки двигателя на холостом ходу.
[0025] На следующем этапе S23 оценивается, существует или нет требование повторного запуска двигателя посредством действия нажатия педали акселератора водителем. Когда существует требование повторного запуска двигателя согласно воздействию на акселератор водителем, процесс переходит к этапу S26. Выполняется повторный запуск (проворачивание коленчатого вала) двигателя. Флаг F устанавливается в "0", представляя, что он не находится в состоянии остановки двигателя. С другой стороны, когда не существует требования повторного запуска двигателя согласно воздействию на акселератор водителем, повторный запуск двигателя не выполняется. Эта процедура завершается.
[0026] Когда флаг F не равен "1", представляя состояние остановки двигателя, то есть когда двигатель работает на вышеописанном этапе S21, процесс переходит к этапу S24. Оценивается, существует или нет требование запрета остановки двигателя на холостом ходу для диагностики отказов. Когда существует требование запрета остановки двигателя на холостом ходу, процесс переходит к этапу S25. Флаг требования запрета остановки двигателя на холостом ходу для диагностики отказов устанавливается в "1", представляя, что существует требование запрета остановки двигателя на холостом ходу. Процесс переходит к вышеописанному этапу S26. Выполняется повторный запуск двигателя.
[0027] С другой стороны, когда не существует требования запрета остановки двигателя на холостом ходу для диагностики отказов на этапе S24, процесс переходит к вышеописанному этапу S22. Флаг требования запрета остановки двигателя на холостом ходу для диагностики отказов устанавливается в "0", представляя, что не существует требования запрета остановки двигателя на холостом ходу. Тогда на вышеописанном этапе S23 оценивается, существует или нет требование повторного запуска двигателя согласно воздействию на акселератор водителем. Когда существует требование повторного запуска двигателя, двигатель повторно запускается на этапе S26.
[0028] Фиг. 4 показывает временную диаграмму, когда применяется это управление согласно этому варианту осуществления. Когда скорость транспортного средства снижается посредством нажатия педали тормоза водителем, в момент времени t1, оценивается резкое замедление, и флаг для резкого замедления устанавливается в "1". Затем оценивается, удовлетворяется или нет условие разрешения остановки двигателя (см. стрелку Y1). Когда условие разрешения остановки двигателя удовлетворяется, требование остановки двигателя (флаг = 1) выводится из блока 21 гибридного управления в блок 22 управления двигателем (в момент времени t2), как показано стрелкой Y2. Выполняется автоматическая остановка двигателя 11, и скорость двигателя резко снижается к нулю.
[0029] Затем оценка резкого замедления сбрасывается в момент времени t3. В момент времени t4 скорость транспортного средства уменьшается практически до нуля, то есть транспортное средство приходит в состояние остановки. Кроме того, когда переключатель тормоза находится во включенном состоянии, то есть тормоз нажат, оценивается, что вышеописанное условие разрешения запуска удовлетворяется. Флаг оценки разрешения запуска устанавливается в "1". При условии того, что условие разрешения запуска удовлетворяется таким образом, флаг для оценки разрешения остановки двигателя устанавливается в "0", и разрешение остановки двигателя сбрасывается. При этом флаг оценки требования остановки двигателя устанавливается в "0". Требование остановки двигателя снимается (см. стрелку Y3).
[0030] В момент времени t2, в который вышеописанное требование остановки двигателя выводится, флаг требования запрета остановки двигателя на холостом ходу для диагностики отказов, который устанавливается в соответствии с состоянием приведения в движение транспортного средства, равен "1". То есть требование запрета остановки двигателя на холостом ходу также выводится. То есть независимо выводятся как требование остановки двигателя (требование остановки двигателя на холостом ходу), так и требование запрета остановки двигателя на холостом ходу, которые конфликтуют друг с другом. Как описано выше, когда оба требования существуют одновременно, требование остановки двигателя согласно действию водителя имеет приоритет по отношению к требованию запрета остановки двигателя на холостом ходу для диагностики отказов, которое не зависит от действия водителя. Соответственно когда принимается требование остановки двигателя, выполняется автоматическая остановка двигателя (остановка двигателя на холостом ходу), независимо от существования требования запрета остановки двигателя на холостом ходу.
[0031] В целом, даже когда остановка двигателя (остановка двигателя на холостом ходу) выполняется в соответствии с требованием остановки двигателя, установка требования запрета остановки двигателя на холостом ходу сохраняется без изменения аналогично сравнительному примеру, показанному посредством характеристик прерывистой линии L1 чертежа. То есть требование запрета остановки двигателя на холостом ходу продолжает выводиться. В этом сравнительном примере в момент времени t4, в который требование остановки двигателя отменяется, двигатель повторно запускается по требованию запрета остановки двигателя на холостом ходу, которое не отменено для того, чтобы сохраняться. Выполняется неожиданный повторный запуск двигателя, который не зависит от действия водителя, так что у водителя может возникать необычное ощущение.
[0032] В отличие от этого в настоящем варианте осуществления в момент времени t2, в который остановка двигателя предпочтительно выполняется в соответствии с требованием остановки двигателя, флаг требования запрета остановки двигателя на холостом ходу, которое является другим независимым требованием, устанавливается в "0", представляя, что не существует требования запрета остановки двигателя на холостом ходу. То есть требование запрета остановки двигателя на холостом ходу снимается. Соответственно даже когда требование остановки двигателя с высоким приоритетом сбрасывается (момент времени t4), повторный запуск двигателя не выполняется неожиданно, поскольку требование запрета остановки двигателя на холостом ходу уже снято. То есть возможно избегать выполнения неожиданного повторного запуска двигателя, который не зависит от требования водителя, и избегать возникновения необычного ощущения у водителя. Затем, когда требование запуска двигателя формируется посредством воздействия на акселератор водителем (время t5), повторный запуск двигателя выполняется автоматически в соответствии с этим требованием запуска двигателя.
[0033] Более того, в настоящем варианте осуществления требование остановки двигателя, которое имеет намерением снимать требование запрета остановки двигателя на холостом ходу, указывается как требование остановки двигателя на холостом ходу при резком замедлении с воздействием на тормоз водителем. Соответственно возможно получать следующие результаты и действия.
[0034] Первое сцепление 13 размещается между двигателем 11 и электромотором 12 в гибридном транспортном средстве. Первое сцепление 13 имеет частотные характеристики, допускающие эффективное демпфирование колебаний относительно скорости вращения двигателя главным образом при нормальном движении. Соответственно невозможно достаточным образом демпфировать колебание скорости вращения двигателя в области низкой скорости, такой как резкое замедление. Если выполняется резкое замедление, в то время как первое сцепление 13 поддерживается соединенным, то колебание может передаваться от вала к ведущим колесам 14, так что удары и необычное ощущение могут быть предоставлены водителю. Соответственно при резком замедлении необходимо выполнять остановку двигателя, то есть остановку двигателя на холостом ходу посредством выключения первого сцепления 13. Следовательно, как описано выше, требование остановки двигателя на холостом ходу, которое является требованием остановки двигателя при резком замедлении, выполняется в приоритете по отношению к требованию запрета остановки двигателя на холостом ходу.
[0035] Однако оценка резкого замедления выполняется в соответствии с замедлением транспортного средства, как описано выше. То есть когда замедление равно или больше предварительно определенного значения, оценивается резкое замедление. Однако при резком замедлении замедление также уменьшается в течение относительно короткого периода времени в соответствии с резким уменьшением скорости транспортного средства. Соответственно требование остановки двигателя на холостом ходу при резком замедлении является требованием, которое снимается в течение относительно короткого периода времени. Следовательно, в случае, когда требование запрета остановки двигателя на холостом ходу не снимается, аналогично вышеописанному сравнительному примеру, когда остановка двигателя на холостом ходу предпочтительно выполняется по требованию остановки двигателя на холостом ходу в состоянии, когда требование остановки двигателя на холостом ходу и требование запрета остановки двигателя на холостом ходу выводятся одновременно, требование запрета остановки двигателя на холостом ходу может сохраняться без отмены, когда требование остановки двигателя на холостом ходу отменяется. Частота формирования неожиданного повторного запуска двигателя становится высокой посредством такого требования запрета остановки двигателя на холостом ходу. В этом варианте осуществления возможно избегать этого частого неожиданного повторного запуска двигателя.
[0036] Фиг. 5 показывает другой вариант осуществления согласно настоящему изобретению. В этом варианте осуществления операции этапов S21-S23 на фиг. 3, то есть операции, относящиеся к повторному запуску двигателя согласно воздействию на акселератор водителем, опущены. В этом случае, когда остановка двигателя предпочтительно выполняется в соответствии с требованием остановки двигателя, требование запрета остановки двигателя на холостом ходу, которое является другим требованием, снимается. Соответственно повторный запуск двигателя не выполняется неожиданно по требованию запрета остановки двигателя на холостом ходу при снятии требования остановки двигателя. Кроме того, в случае этого варианта осуществления повторный запуск двигателя из состояния остановки двигателя на холостом ходу выполняется в соответствии с требованием повторного запуска двигателя, выполняемым другой процедурой (не показана).
[0037] Кроме того, в вышеописанном варианте осуществления настоящее изобретение применяется к гибридному транспортному средству. Однако настоящее изобретение также применимо к транспортному средству, которое имеет только двигатель в качестве источника приведения в движение, пока оно является транспортным средством, выполненным с возможностью автоматически останавливать и автоматически повторно запускать двигатель. Кроме того, в вышеописанном варианте осуществления настоящее изобретение применяется для управления остановкой двигателя на холостом ходу. Однако настоящее изобретение также применимо, например, к управлению автоматической остановкой двигателя во время движения транспортного средства, отличной от остановки двигателя на холостом ходу.