УПРАВЛЯЮЩИЙ БЛОК И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГИБРИДНЫМ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ
CONTROLLING UNIT AND METHOD FOR HYBRID VEHICLE CONTROL

Настоящее изобретение относится к управляющему блоку и способу управления гибридным транспортным средством, предназначенными для переключения контура привода гибридного транспортного средства на контур привода, подходящий для состояния заряда батареи при движении гибридного транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями.
При движении по дороге, перегруженной интенсивным движением, транспортное средство движется с низкими скоростями или многократно останавливаясь и начиная движение. Кроме того, в зависимости от причины дорожной пробки или района, сезона или времени, в которые имеет место дорожная пробка, транспортные средства медленно движутся в колонне по переполненной дороге. Будучи запертыми в такой дорожной пробке, транспортные средства обычно движутся по переполненной дороге на чрезвычайно низких скоростях, составляющих, например, 7 км/ч или ниже. Когда гибридное транспортное средство, которое в дополнение к мощности, поступающей от двигателя внутреннего сгорания, может приводиться в движение также и мощностью, поступающей от электродвигателя, движется с чрезвычайно низкими скоростями, желательно, чтобы это гибридное транспортное средство двигалось в режиме привода электрического транспортного средства, в котором гибридное транспортное средство приводится в движение только мощностью, поступающей от электродвигателя, который приводится в действие электрической энергией, подаваемой из батареи. Причина этого заключается в том, что электродвигатель управляется в приращениях от состояния, в котором скорость вращения этого электродвигателя составляет нуль.
Патентная литература
Патентный документ 1: JP - 2009 - 107502 - А
Электродвигатель приводится в действие электрической энергией, которая подается из батареи. По этой причине, в случае, когда состояние заряда батареи падает до некоторого уровня, гибридное транспортное средство не может продолжать движение в режиме привода электрического транспортного средства. Когда это случается, в гибридном транспортном средстве запускается двигатель внутреннего сгорания таким образом, чтобы осуществлялось переключение контура привода гибридного транспортного средства на привод от двигателя внутреннего сгорания, при котором гибридное транспортное средство приводится в движение мощностью, поступающей от двигателя внутреннего сгорания. Однако для того, чтобы двигатель внутреннего сгорания продолжал работать без непредусмотренных его остановок (чтобы двигатель не глох), двигатель внутреннего сгорания должен продолжать вращаться с некоторой предварительно заданной скоростью вращения двигателя или с более высокой скоростью. Однако мощность на выходе двигателя внутреннего сгорания, который приводится в действие с этой предварительно заданной скоростью вращения двигателя или с более высокой скоростью, является слишком большой для транспортного средства, которое должно двигаться с чрезвычайно низкими скоростями. А именно, в случае, когда эта выходная мощность двигателя передается на ведущие валы в неизменном виде, результирующая скорость транспортного средства превышает требуемую скорость транспортного средства. По этой причине, в случае, когда гибридное транспортное средство приводится в движение с чрезвычайно низкими скоростями посредством мощности, поступающей от двигателя внутреннего сгорания, мощность, которая передается от двигателя внутреннего сгорания на ведущие валы, снижают, вводя сцепление в зацепление частично (частичное зацепление сцепления).
Задача изобретения заключается в создании управляющего блока и способа управления для гибридного транспортного средства, предназначенных для переключения контура привода гибридного транспортного средства на контур привода, который является подходящим для состояния заряда батареи, при движении гибридного транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями.
Пункт 1 формулы изобретения предусматривает управляющий блок (например, управляющий блок 2 - в варианте выполнения изобретения) для гибридного транспортного средства, имеющего, в качестве источников движущей силы, двигатель внутреннего сгорания (например, двигатель 6 внутреннего сгорания - в варианте выполнения изобретения) и электродвигатель (например, электродвигатель 7 - в варианте выполнения изобретения), причем гибридное транспортное средство включает в себя:
первый трансмиссионный механизм (например, планетарный зубчатый механизм 30, ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости, ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости - в варианте выполнения изобретения), в котором механическая энергия, поступающая с выходного вала двигателя в двигателе внутреннего сгорания и от электродвигателя, передается первым входным валом (например, первым главный валом 11 - в варианте выполнения изобретения), который находится в зацеплении с электродвигателем, а любое одно из множества зубчатых колес переключения скорости вводится в зацепление посредством первого синхронизирующего элемента (например, тормозного механизма 61, первого переключателя 51 передач - в варианте выполнения изобретения) таким образом, чтобы первый входной вал был введен в зацепление с приводными колесами (например, приводными колесами (DW) - в варианте выполнения изобретения) этого гибридного транспортного средства;
второй трансмиссионный механизм (например, ведущее зубчатое колесо 22а второй скорости, ведущее зубчатое колесо 24а четвертой скорости - в варианте выполнения изобретения), в котором механическая энергия, поступающая с выходного вала двигателя внутреннего сгорания, передается вторым входным валом (например, вторым промежуточным валом 16 - в варианте выполнения изобретения), а любое из множества зубчатых колес переключения скорости вводится в зацепление посредством второго синхронизирующего элемента (например, второго переключателя 52 передач - в варианте выполнения изобретения) таким образом, чтобы второй входной вал был введен в зацепление с приводными колесами;
первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления (например, первое сцепление 41 - в варианте выполнения изобретения), который предусмотрен таким образом, чтобы соответствовать первому трансмиссионному механизму для зацепления выходного вала двигателя внутреннего сгорания с первым входным валом;
второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления (например, второе сцепление 42 - в варианте выполнения изобретения), который предусмотрен таким образом, чтобы соответствовать второму трансмиссионному механизму для зацепления выходного вала двигателя внутреннего сгорания со вторым входным валом; и
компрессор кондиционера воздуха (например, компрессор 112 кондиционера воздуха - в варианте выполнения изобретения), который соединен с первым входным валом через муфту кондиционера воздуха (например, муфту 121 кондиционера воздуха - в варианте выполнения изобретения) и который работает на основе электрической энергии, поступающей из батареи (например, батареи 3 - в варианте выполнения изобретения), которая подает электрическую энергию на электродвигатель,
при этом управляющий блок управляет трансмиссией таким образом, чтобы при движении гибридного транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями только за счет мощности, поступающей от электродвигателя, в случае, когда состояние заряда батареи становится равным или более низким, чем некоторый первый уровень заряженности или когда скорость вращения, требующаяся на компрессоре кондиционера воздуха, меньше, чем некоторая желательная скорость вращения, мощность от двигателя внутреннего сгорания передавалась на выходной вал посредством того, что вводится в зацепление первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления, запускается двигатель внутреннего сгорания посредством мощности, поступающей от электродвигателя, и после этого первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления или второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием.
Пункт 2 формулы изобретения предусматривает управляющий блок (например, управляющий блок 2 - в варианте выполнения изобретения) для гибридного транспортного средства, имеющего, в качестве источников движущей силы, двигатель внутреннего сгорания (например, двигатель 6 внутреннего сгорания - в варианте выполнения изобретения) и электродвигатель (например, электродвигатель 7 - в варианте выполнения изобретения), причем гибридное транспортное средство включает в себя:
первый трансмиссионный механизм (например, планетарный зубчатый механизм 30, ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости, ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости - в варианте выполнения изобретения), в котором механическая энергия, поступающая с выходного вала двигателя в двигателе внутреннего сгорания и от электродвигателя, передается первым входным валом (например, первым главный валом 11 - в варианте выполнения изобретения), который находится в зацеплении с электродвигателем, а любое одно из множества зубчатых колес переключения скорости вводится в зацепление посредством первого синхронизирующего элемента (например, тормозного механизма 61, первого переключателя 51 передач - в варианте выполнения изобретения) таким образом, чтобы первый входной вал был введен в зацепление с приводными колесами (например, приводными колесами (DW) - в варианте выполнения изобретения) этого гибридного транспортного средства;
второй трансмиссионный механизм (например, ведущее зубчатое колесо 22а второй скорости, ведущее зубчатое колесо 24а четвертой скорости - в варианте выполнения изобретения), в котором механическая энергия, поступающая с выходного вала двигателя внутреннего сгорания, передается вторым входным валом (например, вторым промежуточным валом 16 - в варианте выполнения изобретения), а любое из множества зубчатых колес переключения скорости вводится в зацепление посредством второго синхронизирующего элемента (например, второго переключателя 52 передач - в варианте выполнения изобретения) таким образом, чтобы второй входной вал был введен в зацепление с приводными колесами;
первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления (например, первое сцепление 41 - в варианте выполнения изобретения), который предусмотрен таким образом, чтобы соответствовать первому трансмиссионному механизму для зацепления выходного вала двигателя внутреннего сгорания с первым входным валом;
второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления (например, второе сцепление 42 - в варианте выполнения изобретения), который предусмотрен таким образом, чтобы соответствовать второму трансмиссионному механизму для зацепления выходного вала двигателя внутреннего сгорания со вторым входным валом; и
компрессор кондиционера воздуха (например, компрессор 112 кондиционера воздуха - в варианте выполнения изобретения), который соединен с первым входным валом через муфту кондиционера воздуха (например, муфту 121 кондиционера воздуха - в варианте выполнения изобретения),
при этом управляющий блок управляет трансмиссией таким образом, чтобы при движении гибридного транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями только за счет мощности, поступающей от электродвигателя, в случае, когда состояние заряда батареи (например, батареи 3 - в варианте выполнения изобретения), которая подает электрическую энергию на электродвигатель, становится равным или более низким, чем некоторый первый уровень заряженности, или когда скорость вращения, требующаяся на компрессоре кондиционера воздуха, меньше, чем некоторая желательная скорость вращения, мощность от двигателя внутреннего сгорания передавалась на выходной вал посредством того, что вводится в зацепление первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления, запускается двигатель внутреннего сгорания посредством мощности, поступающей от электродвигателя, и после этого первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления или второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием.
Пункт 3 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,
в котором в случае, когда гибридное транспортное средство движется с чрезвычайно низкими скоростями за счет мощности, поступающей от двигателя внутреннего сгорания, состояние зацепления первого механизма введения в зацепление и выведения из зацепления или второго механизма введения в зацепление и выведения из зацепления, находящееся между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием, определяется в соответствии с расхождением между выходной мощностью двигателя внутреннего сгорания и выходной мощностью, которая требуется на приводной части.
Пункт 4 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,
в котором в случае, когда состояние заряда батареи становится равным или более низким, чем некоторый второй уровень заряженности, который ниже чем первый уровень заряженности, мощность от двигателя внутреннего сгорания передается на выходной вал через второй синхронизирующий элемент посредством того, что второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием, отключается первый синхронизирующий элемент и вводится в зацепление первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления.
Пункт 5 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,
в котором в случае, когда температура второго механизма введения в зацепление и выведения из зацепления превышает некоторое пороговое значение, мощность от двигателя внутреннего сгорания передается на выходной вал через первый синхронизирующий элемент посредством того, что первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием и выводится из зацепления второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления.
Пункт 6 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,
в котором в случае, когда температура второго механизма введения в зацепление и выведения из зацепления превышает это пороговое значение, осуществляется управление охлаждением для уменьшения температуры второго механизма введения в зацепление и выведения из зацепления.
Пункт 7 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,
в котором в ходе управления охлаждением предоставляется информация водителю гибридного транспортного средства.
Пункт 8 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,
в котором в ходе управления охлаждением второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления приводится в состояние, близкое к полностью отключенному состоянию, и управляющий блок приводится в действие, когда гибридное транспортное средство прекращает движение.
Пункт 9 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,
в котором в случае, когда гибридное транспортное средство движется крайне медленно, скорость транспортного средства задается такой, чтобы при изменении контура привода гибридного транспортного средства с контура привода, при котором гибридное транспортное средство приводится в движение только за счет мощности, поступающей от электродвигателя, на контур привода, при котором гибридное транспортное средство приводится в движение за счет мощности, поступающей от двигателя внутреннего сгорания, двигатель внутреннего сгорания мог быть запущен за счет мощности электродвигателя.
Пункт 10 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,
в котором в случае, когда двигатель внутреннего сгорания запускается за счет мощности, поступающей от электродвигателя, первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление, в то время как первый синхронизирующий элемент отключается.
Пункт 11 формулы изобретения предусматривает управляющий блок,
в котором трансмиссия управляется таким образом, чтобы мощность, поступающая от двигателя внутреннего сгорания, передавалась на выходной вал через второй синхронизирующий элемент посредством того, что второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием и таким образом, чтобы в случае, когда состояние заряда батареи превышает первый уровень заряженности в состоянии, при котором первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления введен в зацепление, в то время как первый синхронизирующий элемент отключен, мощность электродвигателя передавалась на выходной вал посредством того, что выводится из зацепления первый механизма введения в зацепление и выведения из зацепления и второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления.
Пункт 12 формулы изобретения предусматривает управляющий блок для гибридного транспортного средства, имеющего, в качестве источников движущей силы, двигатель внутреннего сгорания (например, двигатель 6 внутреннего сгорания - в варианте выполнения изобретения) и электродвигатель (например, электродвигатель 7 - в варианте выполнения изобретения), причем гибридное транспортное средство включает в себя:
первый трансмиссионный механизм (например, планетарный зубчатый механизм 30, ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости, ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости - в варианте выполнения изобретения), в котором механическая энергия, поступающая с выходного вала двигателя в двигателе внутреннего сгорания и от электродвигателя, передается первым входным валом (например, первым главный валом 11 - в варианте выполнения изобретения), который находится в зацеплении с электродвигателем, а любое одно из множества зубчатых колес переключения скорости вводится в зацепление посредством первого синхронизирующего элемента (например, тормозного механизма 61, первого переключателя 51 передач - в варианте выполнения изобретения) таким образом, чтобы первый входной вал был введен в зацепление с приводными колесами (например, приводными колесами (DW) - в варианте выполнения изобретения) этого гибридного транспортного средства;
второй трансмиссионный механизм (например, ведущее зубчатое колесо 22а второй скорости, ведущее зубчатое колесо 24а четвертой скорости - в варианте выполнения изобретения), в котором механическая энергия, поступающая с выходного вала двигателя внутреннего сгорания, передается вторым входным валом (например, вторым промежуточным валом 16 - в варианте выполнения изобретения), а любое из множества зубчатых колес переключения скорости вводится в зацепление посредством второго синхронизирующего элемента (например, второго переключателя 52 передач - в варианте выполнения изобретения) таким образом, чтобы второй входной вал был введен в зацепление с приводными колесами;
первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления (например, первое сцепление 41 - в варианте выполнения изобретения), который предусмотрен таким образом, чтобы соответствовать первому трансмиссионному механизму для зацепления выходного вала двигателя внутреннего сгорания с первым входным валом; и
второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления (например, второе сцепление 42 - в варианте выполнения изобретения), который предусмотрен таким образом, чтобы соответствовать второму трансмиссионному механизму для зацепления выходного вала двигателя внутреннего сгорания со вторым входным валом,
при этом управляющий блок управляет трансмиссией таким образом, чтобы при движении гибридного транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями только за счет мощности, поступающей от электродвигателя, в случае, когда состояние заряда батареи (например, батареи 3 - в варианте выполнения изобретения), которая подает электрическую энергию на электродвигатель, становится равным или более низким, чем некоторый первый уровень заряженности, мощность от двигателя внутреннего сгорания передавалась на выходной вал посредством того, что вводится в зацепление первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления, запускается двигатель внутреннего сгорания посредством мощности, поступающей от электродвигателя, и после этого первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления или второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием.
Пункт 13 формулы изобретения предусматривает способ управления для гибридного транспортного средства, имеющего, в качестве источников движущей силы, двигатель внутреннего сгорания (например, двигатель 6 внутреннего сгорания - в варианте выполнения изобретения) и электродвигатель (например, электродвигатель 7 - в варианте выполнения изобретения), причем гибридное транспортное средство включает в себя:
первый трансмиссионный механизм (например, планетарный зубчатый механизм 30, ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости, ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости - в варианте выполнения изобретения), в котором механическая энергия, поступающая с выходного вала двигателя в двигателе внутреннего сгорания и от электродвигателя, передается первым входным валом (например, первым главный валом 11 - в варианте выполнения изобретения), который находится в зацеплении с электродвигателем, а любое одно из множества зубчатых колес переключения скорости вводится в зацепление посредством первого синхронизирующего элемента (например, тормозного механизма 61, первого переключателя 51 передач - в варианте выполнения изобретения) таким образом, чтобы первый входной вал был введен в зацепление с приводными колесами (например, приводными колесами (DW) - в варианте выполнения изобретения) этого гибридного транспортного средства;
второй трансмиссионный механизм (например, ведущее зубчатое колесо 22а второй скорости, ведущее зубчатое колесо 24а четвертой скорости - в варианте выполнения изобретения), в котором механическая энергия, поступающая с выходного вала двигателя внутреннего сгорания, передается вторым входным валом (например, вторым промежуточным валом 16 - в варианте выполнения изобретения), а любое из множества зубчатых колес переключения скорости вводится в зацепление посредством второго синхронизирующего элемента (например, второго переключателя 52 передач - в варианте выполнения изобретения) таким образом, чтобы второй входной вал был введен в зацепление с приводными колесами;
первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления (например, первое сцепление 41 - в варианте выполнения изобретения), который предусмотрен таким образом, чтобы соответствовать первому трансмиссионному механизму для зацепления выходного вала двигателя внутреннего сгорания с первым входным валом;
второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления (например, второе сцепление 42 - в варианте выполнения изобретения), который предусмотрен таким образом, чтобы соответствовать второму трансмиссионному механизму для зацепления выходного вала двигателя внутреннего сгорания со вторым входным валом;
компрессор кондиционера воздуха (например, компрессор 112 кондиционера воздуха - в варианте выполнения изобретения), который соединен с первым входным валом через муфту кондиционера воздуха (например, муфту 121 кондиционера воздуха - в варианте выполнения изобретения) и который работает на основе электрической энергии, поступающей из батареи (например, батареи 3 - в варианте выполнения изобретения), которая подает электрическую энергию на электродвигатель; и
управляющий блок (например, управляющий блок 2 - в варианте выполнения изобретения) для управления двигателем внутреннего сгорания, электродвигателем и трансмиссией,
при этом управляющий блок управляет трансмиссией таким образом, чтобы при движении гибридного транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями только за счет мощности, поступающей от электродвигателя, в случае, когда состояние заряда батареи становится равным или более низким, чем некоторый первый уровень заряженности, или когда скорость вращения, требующаяся на компрессоре кондиционера воздуха, меньше чем некоторая желательная скорость вращения, мощность от двигателя внутреннего сгорания передавалась на выходной вал посредством того, что вводится в зацепление первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления, запускается двигатель внутреннего сгорания посредством мощности, поступающей от электродвигателя, и после этого первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления или второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием.
Пункт 14 формулы изобретения предусматривает способ управления для гибридного транспортного средства, имеющего, в качестве источников движущей силы, двигатель внутреннего сгорания (например, двигатель 6 внутреннего сгорания - в варианте выполнения изобретения) и электродвигатель (например, электродвигатель 7 - в варианте выполнения изобретения), причем гибридное транспортное средство включает в себя:
первый трансмиссионный механизм (например, планетарный зубчатый механизм 30, ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости, ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости - в варианте выполнения изобретения), в котором механическая энергия, поступающая с выходного вала двигателя в двигателе внутреннего сгорания и от электродвигателя, передается первым входным валом (например, первым главный валом 11 - в варианте выполнения изобретения), который находится в зацеплении с электродвигателем, а любое одно из множества зубчатых колес переключения скорости вводится в зацепление посредством первого синхронизирующего элемента (например, тормозного механизма 61, первого переключателя 51 передач - в варианте выполнения изобретения) таким образом, чтобы первый входной вал был введен в зацепление с приводными колесами (например, приводными колесами (DW) - в варианте выполнения изобретения) этого гибридного транспортного средства;
второй трансмиссионный механизм (например, ведущее зубчатое колесо 22а второй скорости, ведущее зубчатое колесо 24а четвертой скорости - в варианте выполнения изобретения), в котором механическая энергия, поступающая с выходного вала двигателя внутреннего сгорания, передается вторым входным валом (например, вторым промежуточным валом 16 - в варианте выполнения изобретения), а любое из множества зубчатых колес переключения скорости вводится в зацепление посредством второго синхронизирующего элемента (например, второго переключателя 52 передач - в варианте выполнения изобретения) таким образом, чтобы второй входной вал был введен в зацепление с приводными колесами;
первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления (например, первое сцепление 41 - в варианте выполнения изобретения), который предусмотрен таким образом, чтобы соответствовать первому трансмиссионному механизму для зацепления выходного вала двигателя внутреннего сгорания с первым входным валом;
второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления (например, второе сцепление 42 - в варианте выполнения изобретения), который предусмотрен таким образом, чтобы соответствовать второму трансмиссионному механизму для зацепления выходного вала двигателя внутреннего сгорания со вторым входным валом;
компрессор кондиционера воздуха (например, компрессор 112 кондиционера воздуха - в варианте выполнения изобретения), который соединен с первым входным валом через муфту кондиционера воздуха (например, муфту 121 кондиционера воздуха - в варианте выполнения изобретения); и
управляющий блок (например, управляющий блок 2 - в варианте выполнения изобретения) для управления двигателем внутреннего сгорания, электродвигателем и трансмиссией, при этом управляющий блок управляет трансмиссией таким образом, чтобы при движении гибридного транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями только за счет мощности, поступающей от электродвигателя, в случае, когда состояние заряда батареи (например, батареи 3 - в варианте выполнения изобретения), которая подает электрическую энергию на электродвигатель, становится равным или более низким, чем некоторый первый уровень заряженности, или когда скорость вращения, требующаяся на компрессоре кондиционера воздуха, меньше чем некоторая желательная скорость вращения, мощность от двигателя внутреннего сгорания передавалась на выходной вал посредством того, что вводится в зацепление первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления, запускается двигатель внутреннего сгорания посредством мощности, поступающей от электродвигателя, и после этого первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления или второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием.
Пункт 15 формулы изобретения предусматривает способ управления для гибридного транспортного средства, имеющего, в качестве источников движущей силы, двигатель внутреннего сгорания (например, двигатель 6 внутреннего сгорания - в варианте выполнения изобретения) и электродвигатель (например, электродвигатель 7 - в варианте выполнения изобретения), причем гибридное транспортное средство включает в себя:
первый трансмиссионный механизм (например, планетарный зубчатый механизм 30, ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости, ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости - в варианте выполнения изобретения), в котором механическая энергия, поступающая с выходного вала двигателя в двигателе внутреннего сгорания и от электродвигателя, передается первым входным валом (например, первым главный валом 11 - в варианте выполнения изобретения), который находится в зацеплении с электродвигателем, а любое одно из множества зубчатых колес переключения скорости вводится в зацепление посредством первого синхронизирующего элемента (например, тормозного механизма 61, первого переключателя 51 передач - в варианте выполнения изобретения) таким образом, чтобы первый входной вал был введен в зацепление с приводными колесами (например, приводными колесами (DW) - в варианте выполнения изобретения) этого гибридного транспортного средства;
второй трансмиссионный механизм (например, ведущее зубчатое колесо 22а второй скорости, ведущее зубчатое колесо 24а четвертой скорости - в варианте выполнения изобретения), в котором механическая энергия, поступающая с выходного вала двигателя внутреннего сгорания, передается вторым входным валом (например, вторым промежуточным валом 16 - в варианте выполнения изобретения), а любое из множества зубчатых колес переключения скорости вводится в зацепление посредством второго синхронизирующего элемента (например, второго переключателя 52 передач - в варианте выполнения изобретения) таким образом, чтобы второй входной вал был введен в зацепление с приводными колесами;
первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления (например, первое сцепление 41 - в варианте выполнения изобретения), который предусмотрен таким образом, чтобы соответствовать первому трансмиссионному механизму для зацепления выходного вала двигателя внутреннего сгорания с первым входным валом;
второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления (например, второе сцепление 42 - в варианте выполнения изобретения), который предусмотрен таким образом, чтобы соответствовать второму трансмиссионному механизму для зацепления выходного вала двигателя внутреннего сгорания со вторым входным валом; и
управляющий блок (например, управляющий блок 2 - в варианте выполнения изобретения) для управления двигателем внутреннего сгорания, электродвигателем и трансмиссией,
при этом управляющий блок управляет трансмиссией таким образом, чтобы при движении гибридного транспортного средства с чрезвычайно низкими скоростями только за счет мощности, поступающей от электродвигателя, в случае, когда состояние заряда батареи (например, батареи 3 - в варианте выполнения изобретения), которая подает электрическую энергию на электродвигатель, становится равным или более низким, чем некоторый первый уровень заряженности, мощность от двигателя внутреннего сгорания передавалась на выходной вал посредством того, что вводится в зацепление первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления, запускается двигатель внутреннего сгорания посредством мощности, поступающей от электродвигателя, и после этого первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления или второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления вводится в зацепление в состоянии между полностью включенным состоянием и полностью отключенным состоянием.
В соответствии с управляющим блоком, описанным в пунктах с 1 по 11 формулы изобретения, и способом управления, описанным в пунктах с 13 по 14 формулы изобретения, в случае, когда гибридное транспортное средство движется с чрезвычайно низкими скоростями, контур привода гибридного транспортного средства может быть переключен на контур привода, который является подходящим для состояния заряда батареи или для работы, требующейся от кондиционера воздуха.
В соответствии с управляющим блоком, описанным в пункте 4 формулы изобретения, часть мощности двигателя внутреннего сгорания передается на электродвигатель через первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления и первый синхронизирующий элемент, посредством чего электродвигатель генерирует электрическую энергию. Поэтому батарея может заряжаться.
В соответствии с управляющим блоком, описанным в пунктах с 5 по 8 формулы изобретения, может быть предотвращено увеличение температуры второго механизма введения в зацепление и выведения из зацепления.
В соответствии с управляющим блоком, описанным в пункте 11 формулы изобретения, в случае, когда батарея возвращается к состоянию заряда, который превышает первый уровень заряженности, контур привода может быть возвращен к контуру привода, при котором гибридное транспортное средство приводится в движение только за счет мощности, поступающей от электродвигателя.
В соответствии с управляющим блоком, описанным в пункте 12 формулы изобретения, и способом управления, описанным в пункте 15 формулы изобретения, в случае, когда гибридное транспортное средство движется с чрезвычайно низкими скоростями, контур привода гибридного транспортного средства может быть переключен на контур привода, который является подходящим для состояния заряда батареи или для работы, требующейся от кондиционера воздуха.
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - внутренняя конфигурация гибридного электрического транспортного средства согласно одному варианту выполнения изобретения;
фиг.2 - разрез электродвигателя 7 и трансмиссии 20;
фиг.3 - внутренние конфигурации электродвигателя 7 и трансмиссии 20, концептуально;
фиг.4 - зоны состояния заряда батареи 3;
фиг.5 - блок-схема последовательности операций первого приводимого в качестве примера способа управления, который исполняется управляющим блоком 2, входящим в состав транспортного средства, которое движется с чрезвычайно низкими скоростями;
фиг.6 - путь передачи мощности в трансмиссии 20 в случае, когда транспортное средство движется в режиме привода электрического транспортного средства на первой скорости, концептуально;
фиг.7 - путь передачи мощности в трансмиссии 20 в случае, когда транспортное средство движется в режиме привода, осуществляемого от двигателя внутреннего сгорания, на первой скорости, концептуально;
фиг.8 - путь передачи мощности в трансмиссии 20 в случае, когда транспортное средство движется в режиме привода, осуществляемого от двигателя внутреннего сгорания, на второй скорости, концептуально;
фиг.9 - блок-схема последовательности операций второго приводимого в качестве примера способа управления, который исполняется управляющим блоком 2, входящим в состав транспортного средства, которое движется с чрезвычайно низкими скоростями;
фиг.10 - блок-схема последовательности операций третьего приводимого в качестве примера способа управления, который исполняется управляющим блоком 2, входящим в состав транспортного средства, которое движется с чрезвычайно низкими скоростями;
фиг.11 - блок-схема последовательности операций четвертого приводимого в качестве примера способа управления, который исполняется управляющим блоком 2, входящим в состав транспортного средства, которое движется с чрезвычайно низкими скоростями;
фиг.12 - внутренняя конфигурация электродвигателя 7 и трансмиссии 20, имеющей ведущее зубчатое колесо шестой скорости и ведущее зубчатое колесо седьмой скорости, концептуально.
Со ссылкой на эти чертежи будет описан один вариант выполнения изобретения.
Гибридное электрическое транспортное средство (HEV) приводится в движение посредством движущей силы от двигателя внутреннего сгорания (двигателя) и/или электрического двигателя (электродвигателя). На фиг.1 показана внутренняя конфигурация гибридного электрического транспортного средства, соответствующего одному варианту реализации данного изобретения. Гибридное электрическое транспортное средство (транспортное средство), показанное на фиг.1, включает в себя двигатель (ENG) 6 внутреннего сгорания, служащий в качестве источника движущей силы, электродвигатель (МОТ) 7, служащий в качестве источника движущей силы, батарею (ВАТТ) 3, инвертор (INV) 101, трансмиссию (Т/М) 20, масляный насос (О/Р) 122, компрессор (А/С) 112 кондиционера воздуха, датчик (WS) скорости колеса и управляющий блок 2.
Взаимосвязи между составляющими элементами и внутренней конфигурацией трансмиссии 20 будут описаны со ссылкой на фиг.2 и 3. На фиг.2 показаны в разрезе электродвигатель 7 и трансмиссия 20. На фиг.3 концептуальным образом показаны внутренние конфигурации электродвигателя 7 и трансмиссии 20.
Двигатель 6 внутреннего сгорания представляет собой, например, бензиновый двигатель или дизельный двигатель, и на коленчатом валу 6а этого двигателя 6 внутреннего сгорания установлено первое сцепление 41 (первый механизм введения в зацепление и выведения из зацепления) и второе сцепление 42 (второй механизм введения в зацепление и выведения из зацепления) трансмиссии 20.
Электродвигатель 7 представляет собой трехфазный бесщеточный двигатель постоянного тока и имеет статор 71, который составлен из 3n якорей 71a и ротор 72, который расположен напротив статора 71. Каждый якорь 71а включает в себя железный сердечник 71b и обмотку 71c, которая намотана вокруг этого железного сердечника 71b. Якоря 71a прикреплены к корпусу, не показанному на чертеже, и установлены через, по существу, равные интервалы в направлении вдоль окружности вокруг вала вращения. 3n обмотки 71c составляют n наборов обмоток трех фаз, включающих в себя фазу U, фазу V и фазу W.
Ротор 72 имеет железный сердечник 72a и n постоянных магнитов 72b, которые установлены через, по существу, равные интервалы в направлении вдоль окружности вокруг вала вращения. Полярности любых двух смежных постоянных магнитов 72b отличаются от друг друга. Крепежная часть 72c, которая закрепляет железный сердечник 72a на его месте, имеет полую цилиндрическую форму, располагается с внешней периферической стороны зубчатого колеса 35 с внутренним зацеплением, входящем в состав планетарного зубчатого механизма 30, который будет описан позже, и соединена с солнечным зубчатым колесом 32, входящим в состав планетарного зубчатого механизм 30. Таким образом, ротор 72 заставляют вращаться вместе с солнечным зубчатым колесом 32, входящим в состав планетарного зубчатого механизма 30.
Планетарный зубчатый механизм 30 имеет солнечное зубчатое колесо 32, зубчатое колесо 35 с внутренним зацеплением, которое расположено таким образом, чтобы не только быть концентричным по отношению к солнечному зубчатому колесу 32, но также и окружать периферию солнечного зубчатого колеса 32, сателиты 34 планетарной зубчатой передачи, которые находятся в зацеплении с солнечным зубчатым колесом 32 и зубчатым колесом 35 с внутренним зацеплением, и водило 36, которое поддерживает сателиты 34 планетарной передачи таким образом, чтобы позволять им не только вращаться на своих собственных осях, но также и поворачиваться вокруг солнечного зубчатого колеса 32. Таким образом, солнечное зубчатое колесо 32, зубчатое колесо 35 с внутренним зацеплением и водило 36 выполнены таким образом, чтобы вращаться дифференциальным образом друг относительно друга.
На зубчатом колесе 35 с внутренним зацеплением предусмотрен тормозной механизм 61 (механизм синхронизатора), который имеет синхронизирующий механизм (механизм синхронизатора) и который выполнен таким образом, чтобы останавливать (стопорить) вращение зубчатого колеса 35 с внутренним зацеплением. Вместо тормозного механизма 61 может быть использован стопорный механизм.
Как показано на фиг.1, электродвигатель 7 соединен с батареей 3 через инвертор 101. Батарея 3 имеет множество элементов батареи, которые соединены последовательно, и подает высокое напряжение, составляющее, например, от 100 до 200 В. Элемент батареи представляет собой, например, ионно-литиевую батарею или никель-металлогидридную батарею. Состояние заряда (SOC) указывает заряженное состояние батареи 3 и подразделяется на четыре зоны: С, В, А и D, возрастающим образом так, как это показано на фиг.4. Зона А, в свою очередь, подразделяется возрастающим образом на три зоны: A-L, А-М и А-Н. Таким образом, состояние заряда подразделяется, в общей сложности, на эти шесть зон.
Инвертор 101 преобразует напряжение постоянного тока, поступающее от батареи 3, в напряжение переменного тока, основываясь на операции переключения, переключающего элемента, и после этого подает полученное в результате этого напряжение переменного тока на электродвигатель 7 трехфазного тока. В дополнение к этому инвертор 101 преобразует напряжение переменного тока, подается на него тогда, когда электродвигатель 7 работает для рекуперации электроэнергии, в напряжение постоянного тока для накопления в батарее 3. Следовательно, электродвигатель 7 приводится в действие электрической энергией, подаваемой из батареи 3, и генерирует электрическую энергию рекуперативным образом от вращения приводных колес (DW) во время торможения транспортного средства или за счет мощности двигателя 6 внутреннего сгорания, заряжая батарею 3 (восстанавливая запас энергии). Электродвигатель 7 также используются для того, чтобы запускать двигатель 6 внутреннего сгорания.
Трансмиссия 20 представляет собой так называемую трансмиссию с двойным сцеплением для передачи мощность от двигателя 6 внутреннего сгорания и/или электродвигателя 7 к приводным колесам (DW). Трансмиссия 20 включает в себя первое сцепление 41, второе сцепление 42 и планетарный зубчатый механизм 30, который был описан выше, так же как и множество зубчатых передач переключения скорости, которые будут описаны позже. Около второго сцепления 42 предусматривается датчик температуры (не показанный на чертеже) для определения температуры второго сцепления 42. Данные о температуре второго сцепления 42, которая определена датчиком температуры, посылаются в управляющий блок 2.
Конфигурация трансмиссии 20 будет описана подробно. Трансмиссия 20 включает в себя первый главный вал 11 (первый входной вал), который располагается соосно с коленчатым валом 6а двигателя 6 внутреннего сгорания (осью (А1) вращения), второй главный вал 12, передаточный вал 13, вал 14 контрпривода (выходной вал), который способен вращаться вокруг оси (В1) вращения, расположенной параллельно оси (А1) вращения, первый промежуточный вал 15, который способен вращаться вокруг оси (С1) вращения, расположенной параллельно оси (А1) вращения, второй промежуточный вал 16 (второй входной вал), который способен вращаться вокруг оси (D1) вращения, расположенной параллельно оси (А1) вращения, и вал 17 заднего хода, который способен вращаться вокруг оси (Е1) вращения, расположенной параллельно вращательной степени подвижности оси (А1) вращения.
На первом главном валу 11 на конце, обращенном к двигателю 6 внутреннего сгорания, предусмотрено первое сцепление 41, а на конце, первого главного вала 11, лежащем на противоположной стороне от конца, обращенного к двигателю 6 внутреннего сгорания, установлены солнечное зубчатое колесо 32, входящее в состав планетарного зубчатого механизма 30, и ротор 72 электродвигателя 7. Следовательно, первый главный вал 11 подсоединяется избирательным образом посредством сцепления 41 к коленчатому валу 6а двигателя 6 внутреннего сгорания и соединен напрямую с электродвигателем 7, таким образом, мощность от двигателя 6 внутреннего сгорания и/или от электродвигателя 7 передается на солнечное зубчатое колесо 32.
Второй главный вал 12 выполнен более коротким, чем первый главный вал 11, и является полым и располагается таким образом, чтобы вращаться относительно первого главного вала 11, окружая периферию того концевого участка первого главного вала 11, который обращен к двигателю 6 внутреннего сгорания. На конце второго главного вала 12, обращенном к двигателю 6 внутреннего сгорания, предусмотрено второе сцепление 42, а на концевом участке второго главного вала 12, лежащем на противоположной стороне от конца, обращенного к двигателю 6 внутреннего сгорания, установлено, будучи скрепленным воедино с этим валом, паразитное ведущее зубчатое колесо 27а. Следовательно, второй главный вал 12 присоединяется избирательным образом посредством сцепления 42 к коленчатому валу 6а двигателя 6 внутреннего сгорания, так что мощность от двигателя 6 внутреннего сгорания передается на паразитное ведущее зубчатое колесо 27а.
Передаточный вал 13 выполнен более коротким, чем первый главный вал 11, и является полым и располагается таким образом, чтобы вращаться относительно первого главного вала 11, окружая периферию того концевого участка первого главного вала 11, который лежит с противоположной стороны от конца, обращенного к двигателю 6 внутреннего сгорания. На концевом участке передаточного вала 13, обращенном к двигателю 6 внутреннего сгорания, установлено, будучи скрепленным воедино с этим валом, ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости, а на концевом участке передаточного вала 13, лежащем на противоположной стороне от концевого участка, обращенного к двигателю 6 внутреннего сгорания, установлено водило 36 планетарного зубчатого механизма 30. Следовательно, водило 36 и ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости, которые установлены на передаточном валу 13, выполнены таким образом, чтобы вращаться вместе, когда сателлиты 34 планетарной зубчатой передачи поворачиваются вокруг солнечного зубчатого колеса 32.
На первом главном валу 11 предусмотрено ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости таким образом, чтобы вращаться относительно первого главного вала 11. На первом главном валу 11 также установлено ведомое колесо 28b заднего хода таким образом, чтобы вращаться вместе с этим валом. Между ведущим зубчатым колесом 23а третьей скорости и ведущим зубчатым колесом 25а пятой скорости предусмотрен первый переключатель 51 передач (первый синхронизирующий элемент), и этот первый переключатель 51 передач соединяет первый главный вал 11 с ведущим зубчатым колесом 23a третьей скорости или ведущим зубчатым колесом 25a пятой скорости или отсоединяет этот вал от ведущего зубчатого колеса 23а третьей скорости или ведущего зубчатого колеса 25а пятой скорости. Когда первый переключатель 51 передач находится в зацеплении в позиции зацепления для третьей скорости, первый главный вал 11 соединен с ведущим зубчатым колесом 23а третьей скорости таким образом, чтобы вращаться вместе с ним. Когда первый переключатель 51 передач находится в зацеплении в позиции зацепления для пятой скорости, первый главный вал 11 вращается вместе с ведущим зубчатым колесом 25а пятой скорости. Когда первый переключатель 51 передач находится в нейтральном положении, первый главный вал 11 вращается относительно ведущего зубчатого колеса 23а третьей скорости и ведущего зубчатого колеса 25а пятой скорости. Когда первый главный вал 11 и ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости вращаются вместе, солнечное зубчатое колесо 32, которое установлено на первом главном валу 11, вращается вместе с водилом 36, которое соединено с ведущим зубчатым колесом 23а третьей скорости через передаточный вал 13, а зубчатое колесо 35 с внутренним зацеплением также вращается вместе с ними, вследствие чего планетарный зубчатый механизм 30 превращается в элемент, движущийся как единое целое. В дополнение к этому, когда применяется тормозной механизм 61, притом что первый переключатель 51 передач остается в нейтральном положении, зубчатое колесо 35 с внутренним зацеплением стопорится и вращение солнечного зубчатого колеса 32 передается на водило 36, при этом замедляясь.
На первом промежуточном валу 15 установлено, будучи скрепленным с ним воедино, первое паразитное ведомое зубчатое колесо 27b, и это первое паразитное ведомое зубчатое колесо 27b находится в зацеплении с паразитным ведущим зубчатым колесом 27a, которое установлено на втором главном валу 12.
На втором промежуточном валу 16 установлено, будучи скрепленным с ним воедино, второе паразитное ведомое зубчатое колесо 27c, и это второе паразитное ведомое зубчатое колесо 27c находится в зацеплении с первым паразитным ведомым зубчатым колесом 27b, которое установлено на первом промежуточном валу 15. Второе паразитное ведомое зубчатое колесо 27c вместе с паразитным ведущим зубчатым колесом 27a и первым паразитным ведомым зубчатым колесом 27b, которые были описаны выше, составляет первую паразитную зубчатую передачу 27A. На втором промежуточном валу 16 предусмотрены ведущее зубчатое колесо 22a второй скорости и ведущее зубчатое колесо 24a четвертой скорости в положениях, которые корреспондируют соответственно ведущему зубчатому колесу 23a третьей скорости и ведущему зубчатому колесу 25а пятой скорости, которые предусмотрены на первом главном валу 11, причем ведущее зубчатое колесо 22a второй скорости и ведущее зубчатое колесо 24a четвертой скорости выполнены таким образом, чтобы вращаться отдельно друг от друга относительно второго промежуточного вала 16. На втором промежуточном валу 16 между ведущим зубчатым колесом 22а второй скорости и ведущим зубчатым колесом 24а четвертой скорости предусмотрен второй переключатель 52 передач (второй синхронизирующий элемент), и этот второй переключатель 52 передач соединяет второй промежуточный вал 16 с ведущим зубчатым колесом 22а второй скорости или ведущим зубчатым колесом 24a четвертой скорости или отсоединяет этот вал от ведущего зубчатого колеса 22a второй скорости или ведущего зубчатого колеса 24a четвертой скорости. Когда второй переключатель 52 передач находится в зацеплении в позиции зацепления для второй скорости, второй промежуточный вал 16 вращается вместе с ведущим зубчатым колесом 22a второй скорости. Когда второй переключатель 52 передач находится в зацеплении в позиции зацепления для четвертой скорости, второй промежуточный вал 16 вращается вместе с ведущим зубчатым колесом 24a четвертой скорости. Когда второй переключатель 52 передач находится в нейтральном положении, второй промежуточный вал 16 вращается относительно ведущего зубчатого колеса 22a второй скорости и ведущего зубчатого колеса 24a четвертой скорости.
На валу 14 контрпривода установлены, будучи скрепленными с ним воедино, первое общее ведомое зубчатое колесо 23b, второе общее ведомое зубчатое колесо 24b, зубчатое колесо 21 стояночного блокировщика и зубчатое колесо 26a последней ступени, расположенные последовательно в этом порядке, если смотреть от противоположного конца вала 14 контрпривода на конец, который обращен к двигателю 6 внутреннего сгорания.
При этом первое общее ведомое зубчатое колесо 23b зацепляется с ведущим зубчатым колесом 23a третьей скорости, которое установлено на передаточном валу 13, и в таком случае составляет вместе с ведущим зубчатым колесом 23a третьей скорости зубчатую пару 23 третьей скорости, и зацепляется с ведущим зубчатым колесом 22a второй скорости, которое предусмотрено на втором промежуточном валу 16, и в таком случае составляет вместе с ведущим зубчатым колесом 22a второй скорости зубчатую пару 22 второй скорости.
Второе общее ведомое зубчатое колесо 24b зацепляется с ведущим зубчатым колесом 25a пятой скорости, которое предусмотрено на первом основном валу 11, и в таком случае составляет вместе с ведущим зубчатым колесом 25 а пятой скорости зубчатую пару 25 пятой скорости и зацепляется с ведущим зубчатым колесом 24a четвертой скорости, которое предусмотрено на втором промежуточном валу 16, и в таком случае составляет вместе с ведущим зубчатым колесом 24a четвертой скорости зубчатую пару 24 четвертой скорости.
Зубчатое колесо 26a последней ступени находится в зацеплении с механизмом 8 дифференциальной зубчатой передачи, а механизм 8 дифференциальной зубчатой передачи соединен с приводными колесами (DW) через ведущие валы 9. Следовательно, мощность, которая передается на вал 14 контрпривода, выводится с зубчатого колеса 26а последней ступени на механизм 8 дифференциальной зубчатой передачи, ведущие валы 9 и приводные колеса (DW).
На валу 17 заднего хода установлено, будучи скрепленным с ним воедино, третье паразитное ведомое зубчатое колесо 27d, и это третье паразитное ведомое зубчатое колесо 27d находится в зацеплении с первым паразитным ведомым зубчатым колесом 27b, который установлен на первом промежуточном валу 15. Третье паразитное ведомое зубчатое колесо 27d составляет вместе с паразитным ведущим зубчатым колесом 27a и первым паразитным ведомым зубчатым колесом 27b, которые были описаны выше, вторую паразитную зубчатую передачу 27B. На валу 17 заднего хода предусмотрено ведущее зубчатое колесо 28a заднего хода таким образом, чтобы вращаться относительно вала 17 заднего хода, и это ведущее зубчатое колесо 28a заднего хода находится в зацеплении с ведомым зубчатым колесом 28b заднего хода, которое установлено на первом главном валу 11. Ведущее зубчатое колесо 28a заднего хода составляет вместе с ведомым зубчатым колесом 28b заднего хода зубчатую передачу 28 заднего хода. На валу 17 заднего хода предусмотрен переключатель 53 заднего хода в положении, находящемся с той стороны ведущего зубчатого колесо 28а заднего хода, которая противоположна стороне, обращенной к двигателю 6 внутреннего сгорания. Этот переключатель 53 заднего хода соединяет вал 17 заднего хода с ведущим зубчатым колесом 28а заднего хода или отсоединяет этот вал от этого колеса. Когда переключатель 53 заднего хода находится в зацеплении в позиции зацепления для заднего хода, вал 17 заднего хода вращается вместе с ведущим зубчатым колесом 28a заднего хода, а когда переключатель 53 заднего хода находится в нейтральном положении, вал 17 заднего хода вращается относительно ведущего зубчатого колеса 28a заднего хода.
Первый переключатель 51 передач, второй переключатель 52 передач и переключатель 53 заднего хода включают в себя механизмы сцепления, имеющие синхронизирующий механизм (механизм синхронизатора) для согласования скорости вращения вала и зубчатого колеса, которые соединяются вместе посредством этого переключателя.
В трансмиссии 20 комплект зубчатых колес с нечетным номером (первый комплект зубчатых колес), составленный из ведущего зубчатого колеса 23а третьей скорости и ведущего зубчатого колеса 25a пятой скорости, предусмотрен на первом главном валу 11, который является одним валом переключения скорости из числа двух валов переключения скорости, а комплект зубчатых колес с четным номером (второй комплект зубчатых колес), составленный из ведущего зубчатого колеса 22a второй скорости и ведущего зубчатого колеса 24a четвертой скорости предусмотрен на втором промежуточном валу 16, который является другим валом переключения скорости из числа этих двух валов переключения скорости. Комплект зубчатых колес с четным номером может дополнительно иметь ведущее зубчатое колесо шестой скорости, а комплект зубчатых колес с нечетным номером в трансмиссии 20 может дополнительно иметь ведущее зубчатое колесо седьмой скорости.
Таким образом, трансмиссия 20 согласно данному варианту выполнения изобретения имеет следующие пути передачи: с первого по пятый.
(1) На первом пути передачи коленчатый вал 6а двигателя 6 внутреннего сгорания соединен с приводными колесами (DW) через первый главный вал 11, планетарный зубчатый механизм 30, передаточный вал 13, зубчатую пару 23 третей скорости (ведущее зубчатое колесо 23a третье скорости, первое общее ведомое зубчатое колесо 23b, вал 14 контрпривода, зубчатое колесо 26а последней ступени, механизм 8 дифференциальной зубчатой передачи и ведущие валы 9. При этом передаточное отношение планетарного зубчатого механизма 30 задается таким образом, чтобы крутящий момент двигателя внутреннего сгорания, который передается на приводные колеса (DW) посредством первого пути передачи, соответствовало первой скорости. А именно, передаточное отношение планетарного зубчатого механизма 30 задается таким образом, чтобы передаточное отношение, получающееся в результате умножения передаточного отношения планетарного зубчатого механизма 30 на передаточное отношение зубчатой пары 23 третьей скорости, соответствовало первой скорости.
(2) На втором пути передачи коленчатый вал 6а двигателя 6 внутреннего сгорания соединен с приводными колесами (DW) через второй главный вал 12, первую паразитную зубчатую передачу 27A (паразитное ведущее зубчатое колесо 27a, первое паразитное ведомое зубчатое колесо 27b, второе паразитное ведомое зубчатое колесо 27c), второй промежуточный вал 16, зубчатую пару 22 второй скорости (ведущее зубчатое колесо 22a второй скорости, первое общее ведомое зубчатое колесо 23b) или зубчатую пару 24 четвертой скорости (ведущее зубчатое колесо 24a четвертой скорости, второе общее ведомое зубчатое колесо 24b), вал 14 контрпривода, зубчатое колесо 26a последней ступени, механизм 8 дифференциальной зубчатой передачи и ведущие валы 9.
(3) На третьем пути передачи коленчатый вал 6а двигателя 6 внутреннего сгорания соединен с приводными колесами (DW) через первый главный вал 11, зубчатую пару 23 третьей скорости 23 (ведущее зубчатое колесо 23а третей скорости, первое общее ведомое зубчатое колесо 23b) или зубчатую пару 25 пятой скорости (ведущее зубчатое колесо 25a пятой скорости, второе общее ведомое зубчатое колесо 24b), вал 14 контрпривода, зубчатое колесо 26a последней ступени, механизм 8 дифференциальной зубчатой передачи и ведущие валы 9, без участия планетарного зубчатого механизма 30.
(4) На четвертом пути передачи электродвигатель 7 соединен с приводными колесами (DW) через планетарный зубчатый механизм 30 или зубчатую пару 23 третьей скорости 23 (ведущее зубчатое колесо 23а третей скорости, первое общее ведомое зубчатое колесо 23b) или зубчатую пару 25 пятой скорости (ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости, второе общее ведомое зубчатое колесо 24b), вал 14 контрпривода, зубчатое колесо 26a последней ступени, механизм 8 дифференциальной зубчатой передачи и ведущие валы 9.
(5) На пятом пути передачи коленчатый вал 6а двигателя 6 внутреннего сгорания соединен с приводными колесами (DW) через второй главный вал 12, вторую паразитную зубчатую передачу 27B (паразитное ведущее зубчатое колесо 27a, первое паразитное ведомое зубчатое колесо 27b), третье паразитное ведомое зубчатое колесо 27d), вал 17 заднего хода, зубчатую передачу 28 заднего хода (ведущее зубчатое колесо 28а заднего хода, ведомое зубчатое колесо 28b заднего хода), планетарный зубчатый механизм 30, передаточный вал 13, зубчатую пару 23 третей скорости (ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости, первое общее ведомое зубчатое колесо 23b), вал 14 контрпривода, зубчатое колесо 26а конечной ступени, механизм 8 дифференциальной зубчатой передачи и ведущие валы 9.
На вспомогательном валу 19 для масляного насоса, который расположен параллельно осям (с A1 по E1) вращения в передаче 20, установлен масляный насос 122 таким образом, чтобы вращаться вместе с этим вспомогательным валом 19 для масляного насоса. На вспомогательном валу 19 для масляного насоса установлены ведомое зубчатое колесо 28c для масляного насоса, которое находится в зацеплении с ведущим зубчатым колесом 28а заднего хода, и ведущее зубчатое колесо 29а для кондиционера воздуха таким образом, чтобы вращаться вместе с этим валом, и на них передается мощность от двигателя 6 внутреннего сгорания и/или электродвигателя 7, который вращает первый главный вал 11.
Компрессор 112 кондиционера воздуха предусмотрен на вспомогательном валу 18 для кондиционера воздуха, каковой вал располагается параллельно осям (с A1 по E1) вращения через муфту 121 кондиционера воздуха. На вспомогательном валу 18 для кондиционера воздуха установлено ведомое зубчатое колесо 29b для кондиционера воздуха, мощность на которое передается от ведущего зубчатого колеса 29a для кондиционера воздуха через цепь 29c таким образом, чтобы вращаться вместе с вспомогательным валом 18 для кондиционера воздуха, посредством чего мощность от двигателя 6 внутреннего сгорания и/или электродвигателя 7 передается с вспомогательного вала 19 для масляного насоса через передаточный механизм 29 для кондиционера воздуха, каковой механизм состоит из ведущего зубчатого колеса 29a для кондиционера воздуха, цепи 29c и ведомого зубчатого колеса 29b для кондиционера воздуха. Передача мощности на компрессор 112 кондиционера воздуха включается или выключается при включении или отключении муфты 121 кондиционера воздуха посредством соленоида приведения в действие кондиционера воздуха.
Датчик (WS) скорости колеса определяет скорость вращения ведущего вала 9. Скорость вращения ведущего вала 9 равна скорости вращения приводного колеса (DW). Сигнал, сообщающий скорость вращения, которая определена датчиком (WS) скорости колеса, посылается в управляющий блок 2.
Управляющий блок 2 управляет двигателем 6 внутреннего сгорания, электродвигателем 7 и трансмиссией 20. А именно, управляющий блок 2 выводит сигнал, который управляет двигателем 6 внутреннего сгорания, сигнал, который управляет электродвигателем 7, и сигналы, которые управляют первым переключателем 51 передач, вторым переключателем 52 передач и переключателем 53 заднего хода, входящими в состав трансмиссии 20, так же как и сигнал, который управляет включением (замыканием) и отключением (переводом в нейтральное положение) тормозного механизма 61, и сигнал, который управляет включением или отключением муфты 121 кондиционера воздуха. В управляющий блок 2 вводится информация. Эта информация включает в себя порции информации о скорости вращения приводного колеса (DW), которая определена датчиком (WS) скорости колеса, о состоянии заряда батареи 3, об открытии дросселя педали акселератора (АР - открытии), о состоянии выключателя кондиционера воздуха, о положении переключения трансмиссии 20 и о температуре второго сцепления 42 трансмиссии 20. Кроме того, управляющий блок 2 определяет то, включен или отключен тормозной механизм 61 и соответствующие положения первого переключателя 51 передач и второго переключателя 52 передач.
Управляющий блок 2 вычисляет скорость транспортного средства (текущую скорость транспортного средства), основываясь на скорости вращения приводного колеса (DW), которая определена датчиком (WS) скорости колеса, и затем, исходя из вычисленной таким образом скорости транспортного средства, вычисляет среднюю скорость транспортного средства. Кроме того, управляющий блок 2, основываясь на открытии дросселя педали акселератора и скорости транспортного средства, вычисляет требуемую движущую силу. В дополнение к этому управляющий блок 2, основываясь на текущей скорости транспортного средства, средней скорости транспортного средства и требуемой движущей силе, определяет условие движения транспортного средства. Основываясь на выполненном таким образом определении, управляющий блок 2 может определить то, движется ли транспортное средство по переполненной дороге с интенсивным движением транспорта.
Управляющий блок 2 управляет запуском и остановкой работы компрессора 112 кондиционера воздуха (включение и отключение муфты 121 кондиционера воздуха), управляющий блок 2 считывает выходные сигналы с переключателя, задающего температуру кондиционирования воздуха, который задает температуру кондиционирования воздуха (температуру охлаждения), с выключателя кондиционера воздуха, который включает или выключает операцию кондиционирования воздуха кондиционером воздуха, и с датчика скорости вращения (не показанного на чертеже) для определения скорости вращения вала для вала 14 контрпривода и после этого осуществляет управление с широтно-импульсной модуляцией (PWM - модуляцией) запуском и остановкой работы компрессора 112 кондиционера воздуха (включением и отключением муфты 121 кондиционера воздуха) таким образом, чтобы во время операции кондиционирования воздуха (в то время, когда включен выключатель 135 кондиционера воздуха) регулировать внутреннюю температуру в пассажирском салоне до заданной температуры.
Управляющий блок 2 управляет вводом в зацеплением и выводом из зацепления первого сцепления 41 и второго сцепления 42 трансмиссии 20 и управляет позициями (осуществляет предварительный сдвиг в позиции) включения и зацепления тормозного механизма 61, первого переключателя 51 передач, второго переключателя 52 передач и переключателя 53 заднего хода, посредством чего транспортное средство может быть приведено двигателем 6 внутреннего сгорания в движение на скоростях: с первой скорости по пятую.
Когда транспортное средство приводится в движение на первой скорости, управляющий блок 2 включает первое сцепление 41 и также включает тормозной механизм 61, посредством чего движущая сила передается на приводные колеса посредством первого пути передачи. Когда транспортное средство приводится в движение на второй скорости, управляющий блок 2 включает второе сцепление 42 и вводит второй переключатель 52 передач в зацепление в позицию зацепления для второй скорости, посредством чего движущая сила передается на приводные колеса (DW) посредством второго пути передачи. Когда транспортное средство приводится в движение на третьей скорости, управляющий блок 2 включает первое сцепление 41 и вводит первый переключатель 51 передач в зацепление в позиции зацепления для третьей скорости, посредством чего движущая сила передается на приводные колеса (DW) посредством третьего пути передачи.
Когда транспортное средство приводится в движение на четвертой скорости, управляющий блок 2 включает первое сцепление 41 и вводит второй переключатель 52 передач в позицию зацепления для четвертой скорости, посредством чего движущая сила передается на приводные колеса (DW) посредством второго пути передачи. Когда транспортное средство приводится в движение на пятой скорости, управляющий блок 2 вводит первый переключатель 51 передач в зацепление в позиции зацепления для пятой скорости, посредством чего движущая сила передается на приводные колеса (DW) посредством третьего пути передачи. Когда транспортное средство дает задний ход, управляющий блок 2 включает второе сцепление 42 и вводит в зацепление переключатель 53 заднего хода, посредством чего транспортное средство дает задний ход за счет движущей силы, передаваемой посредством пятого пути передачи.
При включении тормозного механизма 61 или предварительном сдвиге первого и второго переключателей 51, 52 передач, в то время как транспортное средство приводится в движение двигателем внутреннего сгорания, электродвигатель 7 имеет возможность помогать двигателю 6 внутреннего сгорания приводить в движение транспортное средство или исполнять рекуперацию. Кроме того, даже в то время, когда транспортное средство остается неподвижным, электродвигателем 7 может быть запущен двигатель 6 внутреннего сгорания, и можно заряжать батарею 3. В режиме привода электрического транспортного средства транспортное средство может быть приведено в движение посредством электроэнергии электродвигателем 7 при выведенных из зацепления первом и втором сцеплениях 41, 42. В качестве режимов привода в режиме привода электрического транспортного средства существуют такие режимы привода, как режим привода электрического транспортного средства на первой скорости, при котором транспортное средство приводится в движение движущей силой, передаваемой посредством четвертого пути передачи при выведенных из зацепления первом и втором сцеплениях 41,42 и включенном тормозном механизме 61, режим привода электрического транспортного средства на третей скорости, при котором транспортное средство приводится в движение движущей силой, передаваемой посредством четвертого пути передачи с первым переключателем 51 передач, введенном в зацепление в позиции зацепления для третьей скорости, и режим привода электрического транспортного средства на пятой скорости, при котором транспортное средство приводится в движение движущей силой, передаваемой посредством четвертого пути передачи с первым переключателем 51 передач введенном в зацепление в позиции зацепления для пятой скорости.
Компрессор 112 кондиционера воздуха соединен с первым главным валом 11, и, следовательно, когда транспортное средство приводится в движение на любой из передач с нечетным номером, первый главный вал 11 постоянно вращается и, таким образом, компрессор 112 кондиционера воздуха может работать. Для того чтобы приводить компрессор 112 кондиционера воздуха в действие тогда, когда транспортное средство приводится в движение на любой из передач с четным номером, необходимо, чтобы первый главный вал 11 вращался.
Со ссылкой на фигуры с 5 по 11 будут описаны способы управления, исполняемые управляющим блоком 2 в случае, когда транспортное средство приводится в движение на чрезвычайно низких скоростях, например 7 км/ч или на более низких скоростях вследствие дорожной пробки. Движение на чрезвычайно низкой скорости, когда транспортное средство приводится в движение за счет мощности, поступающей от двигателя 6 внутреннего сгорания, означает движение, при котором транспортное средство приводится в движение на скоростях транспортного средства, при которых требуется, чтобы сцепление было включено частично.
Первый приводимый в качестве примера способ управления
Фиг.5 представляет собой блок-схему последовательности операций первого приводимого в качестве примера способа управления, который исполняется управляющим блоком 2, входящим в состав транспортного средства, которое движется с чрезвычайно низкими скоростями. Как показано на фиг.5, при определении того, что транспортное средство движется по переполненной дороге с интенсивным движением транспорта, управляющий блок 2 определяет то, является ли состояние заряда батареи 3 равным или более высоким, чем некоторое первое пороговое значение Ths1 (этап S 101). Первое пороговое значение Ths1 представляет собой, например, самое низкое значение зоны А -Н, показанной на фиг.4. В случае если в результате определения, выполненного на этапе S 101, определено, что состояние заряда батареи 3 является равным или более высоким, чем первое пороговое значение Ths1 (SOC≥Ths1), последовательность операций на этой блоке-схеме переходит на этап S 103, тогда как в случае, если состояние заряда батареи 3 является более низким, чем первое пороговое значение Ths1 (SOC<Ths1), последовательность операций переходит на этап S 105.
На этапе S 103 управляющий блок 2 приводит в действие трансмиссию 20 и электродвигатель 7 таким образом, чтобы транспортное средство двигалось в режиме привода электрического транспортного средства на первой скорости. На фиг.6 концептуальным образом показан путь передачи мощности, который имеет место в трансмиссии 20 в случае, когда транспортное средство движется в режиме привода электрического транспортного средства на первой скорости. Как показано на фиг.6, в случае, когда транспортное средство движется в режиме привода электрического транспортного средства на первой скорости, управляющий блок 2 выводит из зацепления первое и второе сцепления 41, 42 трансмиссии 20 и включает тормозной механизм 61. Кроме того, управляющий блок 2 управляет электродвигателем 7 таким образом, чтобы выводить требующуюся движущую силу.
С другой стороны, на этапе S 105 управляющий блок 2 приводит в действие трансмиссию 20 и двигатель 6 внутреннего сгорания таким образом, чтобы транспортное средство двигалось в режиме привода, осуществляемого от двигателя внутреннего сгорания, на первой скорости. На фиг.7 концептуальным образом показан путь передачи мощности, который имеет место в трансмиссии 20 в случае, когда транспортное средство движется в режиме привода, осуществляемого от двигателя внутреннего сгорания, на первой скорости. Как показано на фиг.7, когда транспортное средство движется в режиме привода, осуществляемого от двигателя внутреннего сгорания, на первой скорости, управляющий блок 2 сначала включает второе сцепление 42, входящее в состав трансмисси 20, при этом тормозной механизм 61 удерживается включенным, таким образом, чтобы запустить двигатель 6 внутреннего сгорания, используя часть мощности электродвигателя 7. После этого управляющий блок 2 отключает второе сцепление 42, при этом тормозной механизм 61 удерживается включенным, и осуществляет частичное включение первого сцепления 41. Степень включения первого сцепления 41 регулируется управляющим блоком 2 в зависимости от требующейся движущей силы, передаточного отношения зубчатой передачи первой скорости и остатка скорости вращения двигателя 6 внутреннего сгорания. Скорость вращения двигателя 6 внутреннего сгорания представляет собой скорость вращения на итоговой линии BSFC, которая получается в результате соединения рабочих точек для двигателя 6 внутреннего сгорания, в которых получается наилучший расход горючего, или некоторую предварительно заданную скорость вращения, необходимую для того, чтобы двигатель 6 внутреннего сгорания продолжал работать не заглохнув.
После этапа S 105 управляющий блок 2 определяет то, является ли состояние заряда батареи 3 равным или более высоким, чем некоторое второе пороговое значение Ths2 (этап S 107). Второе пороговое значение Ths2 представляет собой, например, максимальное значение зоны В, показанной на фиг.4. В случае если в результате определения, выполненного на этапе S 107, определено, что состояние заряда батареи 3 является более низким, чем второе пороговое значение (SOC<Ths2), последовательность операций переходит на этап S 109.
На этапе S 109 управляющий блок 2 приводит в действие трансмиссию 20 и двигатель 6 внутреннего сгорания таким образом, чтобы транспортное средство двигалось в режиме привода, осуществляемого от двигателя внутреннего сгорания, на второй скорости. На фиг.8 концептуальным образом показан путь передачи мощности, который имеет место в трансмиссии 20 в случае, когда транспортное средство движется в режиме привода, осуществляемого от двигателя внутреннего сгорания, на второй скорости. Как показано на фиг.8, в случае, когда транспортное средство движется в режиме привода, осуществляемого от двигателя внутреннего сгорания, на второй скорости, управляющий блок 2 вводит второй переключатель 52 передач в зацепление в позиции зацепления для второй скорости (предварительно сдвигает его к зубчатому колесу второй скорости) и после этого включает первое сцепление 41, отключая тормозной механизм 61, при этом второе сцепление 42 включено частично. Степень включения второго сцепления 42 регулируется управляющим блоком 2 в зависимости от требующейся движущей силы, передаточного отношения зубчатой передачи второй скорости и остатка скорости вращения двигателя 6 внутреннего сгорания. Поскольку первое сцепление 41 включено, в то время как тормозной механизм 61 отключен, часть мощности двигателя 6 внутреннего сгорания используется для рекуперации электрической энергии электродвигателем 7. В результате батарея 3 заряжается.
После этапа S 109 управляющий блок 2 определяет то, является ли температура (TCL2) второго сцепления 42 равной или более низкой, чем некоторое первое пороговое значение Tht1 (этап S 111). В случае если в результате определения на этапе S 111 определено, что температура (TCL2) второго сцепления 42 является равной или более низкой, чем первое пороговое значение Tht1 (TCL2≤Tht1), последовательность операций возвращается на этап S 109, тогда как в случае, если температура TCL2 является более высокой, чем первое пороговое значение Tht1 (TCL2>Tht1), последовательность операций переходит на этап S 113. На этапе S 113 управляющий блок 2 определяет то, является ли температура (TCL2) второго сцепления 42 равной или более низкой, чем некоторое второе пороговое значение Th2. Величина второго порогового значения Tht2 является более высокой, чем величина первого порогового Tht1. В случае если в результате определения на этапе S 113 определено, что температура (TCL2) второго сцепления 42 является более высокой, чем второе пороговое значение Tht2 (TCL2>Tht2), последовательность операций переходит на этап S 115.
На этапе S 115 управляющий блок 2 осуществляет управление таким образом, чтобы из громкоговорителя, не показанного на чертеже, выводился предупреждающий звуковой сигнал, или на устройстве отображения, не показанном на чертеже, отображалось предупреждающее сообщение в целях информирования водителя транспортного средства о том, что второе сцепление 42 нагрелось. Кроме того, управляющий блок 2 осуществляет управление таким образом, чтобы охладить второе сцепление 42.
Второй приводимый в качестве примера способ управления
Фиг.9 представляет собой блок-схему последовательности операций второго приводимого в качестве примера способа управления, который исполняется управляющим блоком 2, входящим в состав транспортного средства, которое движется с чрезвычайно низкими скоростями. Как показано на фиг.9, при определении того, что транспортное средство движется по переполненной дороге с интенсивным движением транспорта, управляющий блок 2 определяет то, является ли состояние заряда батареи 3 равным или более высоким, чем некоторое первое пороговое значение Ths1 (этап S 201). Первое пороговое значение Ths1 представляет собой, например, самое низкое значение зоны А -Н, показанной на фиг.4. В случае если в результате определения, выполненного на этапе S 201, определено, что состояние заряда батареи 3 является равным или более высоким, чем первое пороговое значение Ths1 (SOC≥Ths1), последовательность операций на этой блок-схеме переходит на этап S 203, тогда как в случае, если состояние заряда батареи (3) является более низким, чем первое пороговое значение Ths1 (SOC<Ths1), последовательность операций переходит на этап S 205.
На этапе S 203 управляющий блок 2 приводит в действие трансмиссию 20 и электродвигатель 7 таким образом, чтобы транспортное средство двигалось в режиме привода электрического транспортного средства на первой скорости. Путь передачи мощности, который в таком случае имеет место в трансмиссии 20, является таким, как показано на фиг.6. С другой стороны, на этапе S 205 управляющий блок 2 определяет то, является ли состояние заряда батареи 3 равным или более высоким, чем некоторое второе пороговое значение Ths2. Второе пороговое значение Ths2 представляет собой, например, максимальное значение зоны В, показанной на фиг.4. В случае если в результате определения, выполненного на этапе S 205, определено, что состояние заряда батареи 3 является равным или более высоким, чем второе пороговое значение Ths2 (SOC≥Ths2), последовательность операций переходит на этап S 207, тогда как в случае, если состояние заряда батареи 3 является более низким, чем второе пороговое значение Ths2 (SOC<Ths2), последовательность операций переходит на этап S 209.
На этапе S 207 управляющий блок 2 приводит в действие трансмиссию 20 и двигатель 6 внутреннего сгорания таким образом, чтобы транспортное средство двигалось в режиме привода, осуществляемого от двигателя внутреннего сгорания, на первой скорости. Путь передачи мощности, который в таком случае имеет место в трансмиссии 20, является таким, как показано на фиг.7. С другой стороны, на этапе S 209 управляющий блок 2 определяет то, является ли температура (TCL2) второго сцепления 42 равной или более низкой, чем некоторое пороговое значение Tht. В случае если в результате определения, выполненного на этапе S 113, определено, что температура (TCL2) второго сцепления 42 является равной или более низкой, чем пороговое значение Tht (TCL2≤Tht), последовательность операций переходит на этап S 211, тогда как в случае, если температура TCL2 является более высокой, чем пороговое значение Tht (TCL2>Tht), последовательность операций переходит на этап S 207. На этапе S 211 управляющий блок 2 приводит в действие трансмиссию 20 и двигатель 6 внутреннего сгорания таким образом, чтобы транспортное средство двигалось в режиме привода, осуществляемого от двигателя внутреннего сгорания, на второй скорости. Путь передачи мощности, который в таком случае имеет место в трансмиссии 20, является таким, как показано на фиг.8.
Третий приводимый в качестве примера способ управления
Фиг.10 представляет собой блок-схему последовательности операций третьего приводимого в качестве примера способа управления, который исполняется управляющим блоком 2, входящим в состав транспортного средства, которое движется с чрезвычайно низкими скоростями. Как показано на фиг.10, при определении того, что транспортное средство движется по переполненной дороге с интенсивным движением транспорта, управляющий блок 2 определяет то, является ли состояние заряда батареи 3 равным или более высоким, чем некоторое первое пороговое значение Ths1 (этап S 301). Первое пороговое значение Ths1 представляет собой, например, самое низкое значение зоны А-Н, показанной на фиг.4. В случае если в результате определения, выполненного на этапе S 301, определено, что состояние заряда батареи 3 является равным или более высоким, чем первое пороговое значение Ths1 (SOC≥Ths1), последовательность операций на этой блок-схеме переходит на этап S 303, тогда как в случае, если состояние заряда батареи 3 является более низким, чем первое пороговое значение Ths1 (SOC<Ths1), последовательность операций переходит на этап S 305.
На этапе S 303 управляющий блок 2 приводит в действие трансмиссию 20 и электродвигатель 7 таким образом, чтобы транспортное средство двигалось в режиме привода электрического транспортного средства на первой скорости. Путь передачи мощности, который в таком случае имеет место в трансмиссии 20, является таким как, показано на фиг.6. С другой стороны, на этапе S 305 управляющий блок 2 определяет то, является ли состояние заряда батареи 3 равным или более высоким, чем некоторое второе пороговое значение Ths2. Второе пороговое значение Ths2 представляет собой, например, максимальное значение зоны В, показанной на фиг.4. В случае если в результате определения, выполненного на этапе S 305, определено, что состояние заряда батареи 3 является равным или более высоким, чем второе пороговое значение (SOC≥Ths2), последовательность операций переходит на этап S 307, тогда как в случае, если состояние заряда батареи 3 является более низким, чем второе пороговое значение (SOC<Ths2), последовательность операций переходит на этап S 309.
На этапе S 307 управляющий блок 2 приводит в действие трансмиссию 20 и двигатель 6 внутреннего сгорания таким образом, чтобы транспортное средство двигалось в режиме привода, осуществляемого от двигателя внутреннего сгорания, на первой скорости. Путь передачи мощности, который в таком случае имеет место в трансмиссии 20, является таким, как показано на фиг.7. С другой стороны, на этапе S 309 управляющий блок 2 определяет то, является ли температура (TCL2) второго сцепления 42 равной или более низкой, чем некоторое первое пороговое значение Tht1. В случае если в результате определения, выполненного на этапе S 309, определено, что температура (TCL2) второго сцепления 42 является равной или более низкой, чем первое пороговое значение Tht1 (TCL2≤Tht1), последовательность операций переходит на этап S 311, тогда как в случае, если температура TCL2 является более высокой, чем первое пороговое значение Tht1 (TCL2>Tht1), последовательность операций переходит на этап S 313. На этапе S 311 управляющий блок 2 приводит в действие трансмиссию 20 и двигатель 6 внутреннего сгорания таким образом, чтобы транспортное средство двигалось в режиме привода, осуществляемого от двигателя внутреннего сгорания, на второй скорости. Путь передачи мощности, который в таком случае имеет место в трансмиссии 20, является таким, как показано на фиг.8.
На этапе S 313 управляющий блок 2 определяет то, является ли температура (TCL2) второго сцепления 42 равной или более низкой, чем некоторое второе пороговое значение Tht2. Величина второго порогового значения Tht2 является более высокой, чем величина первого порогового значения Tht1. В случае если в результате определения, выполненного на этапе S 313, определено, что температура (TCL2) второго сцепления 42 является равной или более низкой, чем второе пороговое значение Tht2 (TCL2≤Tht2), последовательность операций переходит на этап S 311, тогда как в случае, если температура TCL2 является более высокой, чем второе пороговое значение Tht2 (TCL2>Tht2), последовательность операций переходит на этап S 315.
На этапе S 315 управляющий блок 2 осуществляет управление таким образом, чтобы из громкоговорителя, не показанного на чертеже, выводился предупреждающий звуковой сигнал или на устройстве отображения, не показанном на чертеже, отображалось предупреждающее сообщение в целях информирования водителя транспортного средства о том, что второе сцепление 42 нагрелось. Кроме того, управляющий блок 2 осуществляет управление таким образом, чтобы охладить второе сцепление 42. После этого управляющий блок 2 постепенно уменьшает крутящий момент сцепления в первом и втором сцеплениях 41, 42, входящих в состав трансмиссии 20 (этап S 317). После этого управляющий блок 2 определяет то, равна ли скорость транспортного средства нулю (этап S 319), и в случае, если скорость транспортного средства равна нулю, последовательность операций переходит на этап S 321, тогда как в случае, если скорость транспортного средства не равна нулю, последовательность операций переходит на этап S 311. На этапе S 321 управляющий блок 2 включает тормоза для замедления транспортного средства.
Четвертый приводимый в качестве примера способ управления
Фиг.11 представляет собой блок-схему последовательности операций четвертого приводимого в качестве примера способа управления, который исполняется управляющим блоком 2, входящим в состав транспортного средства, которое движется с чрезвычайно низкими скоростями. Как показано на фиг.11, при определении того, что транспортное средство движется по переполненной дороге с интенсивным движением транспорта, управляющий блок 2, основываясь на состоянии выключателя кондиционера воздуха, определяет то, велика ли работа, требующаяся от кондиционера воздуха (этап S 401). В случае если в результате определения, выполненного на этапе S 401, определено, что работа, требующаяся от кондиционера воздуха, является небольшой, последовательность операций переходит на этап S 401.
На этапе S 403 управляющий блок 2 определяет то, является ли состояние заряда батареи 3 равным или более высоким, чем некоторое первое пороговое значение Ths1. Первое пороговое значение Ths1 представляет собой, например, самое низкое значение зоны А-Н, показанной на фиг.4. В случае, если в результате определения, выполненного на этапе S 403, определено, что состояние заряда батареи 3 является равным или более высоким, чем первое пороговое значение Ths1 (SOC≥Ths1), последовательность операций переходит на этап S 405, тогда как в случае, если состояние заряда батареи 3 является более низким, чем первое пороговое значение Ths1 (SOC<Ths1), последовательность операций переходит на этап S 407.
На этапе S 405 управляющий блок 2 приводит в действие трансмиссию 20 и электродвигатель 7 таким образом, чтобы транспортное средство двигалось в режиме привода электрического транспортного средства на первой скорости. Путь передачи мощности, который в таком случае имеет место в трансмиссии 20, является таким, как показано на фиг.6. С другой стороны, на этапе S 407 управляющий блок 2 определяет то, является ли состояние заряда батареи 3 равным или более высоким, чем некоторое второе пороговое значение Ths2. Второе пороговое значение Ths2 представляет собой, например, максимальное значение зоны В, показанной на фиг.4. В случае если в результате определения, выполненного на этапе S 407, определено, что состояние заряда батареи 3 является равным или более высоким, чем второе пороговое значение Ths2 (SOC≥Ths2), последовательность операций переходит на этап S 409, тогда как в случае, если состояние заряда батареи 3 является более низким, чем второе пороговое значение Ths2 (SOC<Ths2), последовательность операций переходит на этап S 411.
На этапе S 409 управляющий блок 2 приводит в действие трансмиссию 20 и двигатель 6 внутреннего сгорания таким образом, чтобы транспортное средство двигалось в режиме привода, осуществляемого от двигателя внутреннего сгорания, на первой скорости. Путь передачи мощности, который в таком случае имеет место в трансмиссии 20, является таким, как показано на фиг.7. С другой стороны, на этапе S 411 управляющий блок 2 определяет то, является ли температура (TCL2) второго сцепления 42 равной или более низкой, чем некоторое пороговое значение Tht. В случае если в результате определения, выполненного на этапе S 411, определено, что температура (TCL2) второго сцепления 42 является равной или более низкой, чем пороговое значение Tht (TCL2≤Tht), последовательность операций переходит на этап S 413, тогда как в случае, если температура TCL2 является более высокой, чем пороговое значение Tht (TCL2>Tht), последовательность операций переходит на этап S 409. На этапе S 413 управляющий блок 2 приводит в действие трансмиссию 20 и двигатель 6 внутреннего сгорания таким образом, чтобы транспортное средство двигалось в режиме привода, осуществляемого от двигателя внутреннего сгорания, на второй скорости. Путь передачи мощности, который в таком случае имеет место в трансмиссии 20, является таким, как показано на фиг.8.
В случае если в результате определения, выполненного на этапе S 401, определено, что работа, требующаяся от кондиционера воздуха, является большой, последовательность операций переходит на этап S 415. На этапе S 415 управляющий блок 2 определяет то, является ли требуемая скорость вращения вспомогательного вала 19, предназначенного для масляного насоса, в трансмиссии 20, основанная на работе, требующейся от кондиционера воздуха, равной или более высокой, чем скорость вращения первого главного вала 11, который вращается двигателем 6 внутреннего сгорания. В случае если в результате определения, выполненного на этапе S 415, определено, что требуемая скорость вращения вспомогательного вала 19 для масляного насоса является равной или более высокой чем скорость вращения первого главного вала 11, последовательность операций переходит на этап S 411, тогда как в случае, если требуемая скорость вращения вспомогательного вала 19 для масляного насоса является более низкой чем скорость вращения первого главного вала 11, последовательность операций переходит на этап S 403.
В случае, когда в результате перехода последовательности операций на этап S 411, посредством этапа S 415, транспортное средство движется в режиме привода, осуществляемого от двигателя внутреннего сгорания, на второй скорости, которое описано на этапе S 413, управляющий блок 2 управляет скоростью вращения двигателя 6 внутреннего сгорания таким образом, чтобы скорость вращения вспомогательного вала 19 для масляного насоса совпадала с требуемой его скоростью вращения.
Таким образом, в соответствии с этим вариантом реализации изобретения, в случае, когда гибридное транспортное средство движется с чрезвычайно низкими скоростями, соответствующие контуры привода могут быть выбраны в зависимости от состояния заряда батареи 3 или работы, требующейся от кондиционера воздуха, и температуры второго сцепления 42, входящего в состав трансмиссии 20.
Когда транспортное средство движется крайне медленно, скорость транспортного средства задается такой, чтобы в случае, когда контур привода изменяется с режима привода электрического транспортного средства на режим привода, осуществляемого от двигателя внутреннего сгорания, на первой скорости, двигатель 6 внутреннего сгорания мог быть запущен движущей силой электродвигателя 7.
Изобретение не ограничено описанным выше вариантом своей реализации, и, следовательно, изобретение может быть изменено или улучшено согласно тому, что требуется.
Например, в трансмиссии 20 зубчатые колеса с нечетными номерами располагаются на первом главном валу 11, который является входным валом, с которым соединен электродвигатель 7 трансмиссии с двойным сцеплением, тогда как зубчатые колеса с четными номерами располагаются на втором промежуточном вале 16, который является входным валом, с которым не соединен электродвигатель 7. Однако изобретение не ограничено этой конфигурацией, и, следовательно, зубчатые колеса с четными номерами могут быть расположены на первом главном валу 11, который является входным валом, с которым соединен электродвигатель 7, тогда как зубчатые колеса с нечетными номерами могут быть расположены на втором промежуточном валу 16, который является входным валом, с которым не соединен электродвигатель 7.
Ведомые зубчатые колеса, которые установлены на валу 14 контрпривода, представляют собой первое общее ведомое зубчатое колесо 23b, которое находится в совместном зацеплении с ведущим зубчатым колесом 22а второй скорости и ведущим зубчатым колесом 23а третьей скорости, и второе общее ведомое зубчатое колесо 24b, которое находится в совместном зацеплении с ведущим зубчатым колесом 24а четвертой скорости и ведущим зубчатым колесом 25a пятой скорости. Однако изобретение не ограничено этой конфигурацией и, следовательно, может быть предусмотрено множество ведомых зубчатых колес, которые находятся в зацеплении с индивидуальными зубчатыми колесами. Планетарный зубчатый механизм 30 проиллюстрирован как ведущее зубчатое колесо первой скорости. Однако изобретение этим не ограничено, и, следовательно, как и в случае ведущего зубчатого колеса 23a третьей скорости, может быть предусмотрено ведущее зубчатое колесо первой скорости.
В качестве зубчатых колес переключения скорости, имеющих нечетные номера, в дополнение к планетарному зубчатому механизму 30, как ведущему зубчатому колесу первой скорости, ведущему зубчатому колесу 23а третьей скорости и ведущему зубчатому колесу 25a пятой скорости могут быть предусмотрены ведущее зубчатое колесо седьмой скорости, ведущее зубчатое колесо девятой скорости и тому подобное. В качестве зубчатых колес переключения скорости, имеющих четные номера, в дополнение к ведущему зубчатому колесу 22a второй скорости и ведущему зубчатому колесу 24a четвертой скорости могут быть предусмотрены ведущее зубчатое колесо шестой скорости, ведущее зубчатое колесо восьмой скорости и тому подобное. В примере конфигурации, показанной на фиг.12, на первом главном валу 11 дополнительно предусмотрено ведущее зубчатое колесо 97а седьмой скорости, на втором промежуточном валу 16 дополнительно предусмотрено ведущее зубчатое колесо 96а шестой скорости, а на валу 14 контрпривода дополнительно предусмотрены третье общее ведомое зубчатое колесо 96b, причем это третье общее ведомое зубчатое колесо 96b находится в зацеплении с ведущим зубчатым колесом 97a седьмой скорости, составляя с ним зубчатую пару 97 седьмой скорости, и находится в зацеплении с ведущим зубчатым колесом 96a шестой скорости, составляя с ним зубчатую пару 26 шестой скорости. На фиг.8 ссылочная позиция 51A обозначает переключатель передач, который соединяет первый главный вал 11c ведущим зубчатым колесом 23а третьей скорости или ведущим зубчатым колесом 97а седьмой скорости или отсоединяет этот вал от ведущего зубчатого колеса 23а третьей скорости или ведущего зубчатого колеса 97а седьмой скорости. Ссылочная позиция 51B обозначает переключатель 51B передач, который соединяет первый главный вал 11c ведущим зубчатым колесом 25а третьей скорости или отсоединяет этот вал от этого зубчатого колеса. Ссылочная позиция 52A обозначает переключатель 52A передач, который соединяет второй промежуточный вал 16 с ведущим зубчатым колесом 22a второй скорости или ведущим зубчатым колесом 96a шестой скорости или отсоединяет этот вал от ведущего зубчатого колеса 22a второй скорости или ведущего зубчатого колеса 96а шестой скорости. Ссылочная позиция 52B обозначает переключатель передач, который соединяет второй промежуточный вал 16 с ведущим зубчатым колесом 24а четвертой скорости или отсоединяет этот вал от этого зубчатого колеса.
Хотя изобретение и было описано со ссылкой на конкретный вариант его выполнения, для специалиста в данной области техники очевидно, что в этот вариант выполнения изобретения могут быть внесены различные изменения или модификации, не выходящие за рамки сущности и объема изобретения.
Эта патентная заявка основывается на японской патентной заявке (номер 2010-157984), поданной 12 июля 2010 года, содержание которой включено в данную заявку посредством ссылки.