УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИБРИДНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
CONTROL DEVICE FOR HYBRID TRANSPORT FACILITY

Настоящее изобретение относится к управляющему устройству для гибридного транспортного средства.
Из уровня техники известно гибридное транспортное средство, которое содержит, например, двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель в качестве источников движения и передает движущую силу от, по меньшей мере, одного из двигателей внутреннего сгорания и электродвигателя на ведущие колеса, осуществляя тем самым перемещение. При перемещении на подъем гибридное транспортное средство относительно уменьшает рекуперативный крутящий момент электродвигателя. Таким образом, гибридное транспортное средство предотвращает появление чувства излишнего торможения и обеспечивает желаемую управляемость (например, см. выложенную заявку на патент Японии №2005-269793).
Например, когда гибридное транспортное средство перемещается с ровной дороги на подъем, если величина хода педали акселератора, приводимой в движение водителем, становится больше, чем заранее заданное пороговое значение, работа электродвигателя осуществляется таким образом, что движущая сила двигателя внутреннего сгорания усиливается движущей силой электродвигателя.
В настоящее время, когда транспортное средство перемещается на подъем, только управляющее устройство для гибридного транспортного средства согласно соответствующему уровню техники уменьшает рекуперативный крутящий момент электродвигателя или повышает величину содействия электродвигателя для содействия двигателю внутреннего сгорания. Соответственно, например, если транспортное средство перемещается на подъем длительное время или если крутизна подъема соответствует относительно высокому значению, существует опасение, что электроэнергии, необходимой для приведения в действие электродвигателя, недостаточно в конденсаторе. По этой причине существует проблема, так как невозможно обеспечить желаемые характеристики движения на подъем.
Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных проблем и создание управляющего устройства для гибридного транспортного средства, которое может обеспечить желаемые характеристики движения на подъем.
Для решения поставленной задачи настоящее изобретение предусматривает следующее.
(1) Управляющее устройство для гибридного транспортного средства, содержащее двигатель внутреннего сгорания и двигатель-генератор, которые выполнены в виде источников энергии транспортного средства, конденсатор, предназначенный для снабжения электроэнергией двигателя-генератора и получения электроэнергии от двигателя-генератора, и вспомогательный блок движущей силы, предназначенный для содействия движущей силе двигателя внутреннего сгорания с помощью движущей силы двигателя-генератора, когда управляющий сигнал движущей силы транспортного средства больше, чем заранее заданное детерминированное пороговое значение, причем указанное управляющее устройство также содержит:
переключающий блок, который в соответствии с введенными водителем данными выбирает подходящий диапазон движения из множества вариантов, включающих в себя, по меньшей мере, нормальный диапазон движения и приоритетный диапазон зарядки для предпочтительной зарядки конденсатора, и переключает диапазон; а также
блок увеличения порогового значения, который, когда переключающим блоком выбран приоритетный диапазон зарядки, выполнен с возможностью увеличения заранее заданного детерминированного порогового значения по сравнению с тем, когда переключающим блоком выбран нормальный диапазон движения; и
блок увеличения производимой энергии, который, когда переключающим блоком выбран приоритетный диапазон зарядки, выполнен с возможностью увеличения количества энергии, производимой двигателем-генератором, по сравнению с тем, когда переключающим блоком выбран нормальный диапазон движения.
(2) Управляющее устройство для гибридного транспортного средства в соответствии с вышеизложенным (1) может дополнительно содержать блок увеличения производимой энергии, предназначенный для увеличения количества энергии, производимой двигателем-генератором, когда режим перемещения транспортного средства представляет собой режим перемещения с постоянной скоростью и когда переключающим блоком выбран приоритетный диапазон зарядки.
(3) Управляющее устройство для гибридного транспортного средства в соответствии с вышеизложенным (1) содержит блок увеличения производимой энергии, препятствующий остановке режима холостой работы двигателя внутреннего сгорания во время стоянки транспортного средства, когда переключающим блоком выбран приоритетный диапазон зарядки, и выполненный с возможностью увеличения количества энергии, производимой двигателем-генератором во время стоянки транспортного средства по сравнению с тем, когда переключающим блоком выбран нормальный диапазон движения.
(4) Управляющее устройство для гибридного транспортного средства в соответствии с вышеизложенным (1) может дополнительно содержать блок сбора данных о крутизне подъема, предназначенный для сбора данных о крутизне подъема дороги, по которой перемещается транспортное средство; блок определения пути перемещения, предназначенный для определения того, является ли путь перемещения подъемом или равниной в соответствии с крутизной подъема, сведения о которой получены блоком сбора данных о крутизне подъема; и блок увеличения производимой энергии, предназначенный для увеличения количества энергии, производимой двигателем-генератором, пока режим холостой работы двигателя внутреннего сгорания осуществляется во время стоянки транспортного средства, когда транспортное средство остановилось на подъеме, по сравнению с тем, когда транспортное средство остановилось на ровной дороге.
(5) Управляющее устройство для гибридного транспортного средства в соответствии с вышеизложенным (1) может дополнительно содержать блок сбора данных о крутизне подъема, предназначенный для сбора данных о крутизне подъема дороги, по которой перемещается транспортное средство; блок определения пути перемещения, предназначенный для определения того, является ли путь перемещения подъемом или равниной в соответствии с крутизной подъема, сведения о которой получены блоком сбора данных о крутизне подъема; и блок увеличения производимой энергии, предназначенный для увеличения числа оборотов холостого хода и увеличения количества энергии, производимой двигателем-генератором, пока режим холостой работы двигателя внутреннего сгорания осуществляется во время стоянки транспортного средства, когда транспортное средство остановилось на подъеме, по сравнению с тем, когда транспортное средство остановилось на ровной дороге.
(6) Управляющее устройство для гибридного транспортного средства в соответствии с другим вариантом выполнения содержит двигатель внутреннего сгорания и двигатель-генератор, которые выполнены в виде источников энергии транспортного средства, конденсатор, предназначенный для снабжения электроэнергией двигателя-генератора и получения электроэнергии от двигателя-генератора, и вспомогательный блок движущей силы, предназначенный для содействия движущей силе двигателя внутреннего сгорания с помощью движущей силы двигателя-генератора, когда управляющий сигнал движущей силы транспортного средства больше, чем заранее заданное детерминированное пороговое значение, причем указанное управляющее устройство также содержит:
блок сбора данных о крутизне подъема, предназначенный для сбора данных о крутизне подъема дороги, по которой перемещается транспортное средство; а также
блок увеличения порогового значения, выполненный с возможностью увеличения заранее заданного детерминированного порогового значения, когда крутизна подъема, сведения о которой получены блоком сбора данных о крутизне подъема, превышает заранее заданную крутизну подъема;
блок изменения производимой энергии, предназначенный для изменения количества производимой двигателем-генератором энергии в соответствии с крутизной подъема, сведения о которой получены блоком сбора данных о крутизне подъема.
(7) Управляющее устройство для гибридного транспортного средства в соответствии с вышеизложенным (6) может дополнительно содержать блок изменения производимой энергии, который:
устанавливает количество энергии, производимой двигателем-генератором, так что количество производимой энергии увеличивается при увеличении крутизны подъема, когда режим перемещения транспортного средства представляет собой режим перемещения с постоянной скоростью и крутизна подъема, сведения о которой получены блоком сбора данных о крутизне подъема, составляет заранее заданную пороговую крутизну или меньше; и
устанавливает количество производимой энергии, так что количество производимой энергии уменьшается с увеличением крутизны подъема, когда режим перемещения транспортного средства представляет собой режим перемещения с постоянной скоростью и крутизна подъема больше, чем заранее заданная пороговая крутизна.
(8) Управляющее устройство для гибридного транспортного средства в соответствии с вышеизложенным (6) может дополнительно содержать блок увеличения производимой энергии, препятствующий остановке режима холостой работы двигателя внутреннего сгорания во время стоянки транспортного средства, когда крутизна подъема, сведения о которой получены блоком сбора данных о крутизне подъема, больше, чем заранее заданная крутизна подъема, и выполненный с возможностью увеличения количества энергии, производимой двигателем-генератором, пока режим холостой работы двигателя внутреннего сгорания осуществляется во время стоянки транспортного средства по сравнению с тем, когда крутизна подъема составляет заранее заданную крутизну подъема или меньше.
(9) Управляющее устройство для гибридного транспортного средства в соответствии с другим вариантом выполнения изобретения содержит двигатель внутреннего сгорания и двигатель-генератор, которые выполнены в виде источников энергии транспортного средства, конденсатор, предназначенный для снабжения электроэнергией двигателя-генератора и получения электроэнергии от двигателя-генератора, и вспомогательный блок движущей силы, предназначенный для содействия движущей силе двигателя внутреннего сгорания с помощью движущей силы двигателя-генератора, когда управляющий сигнал движущей силы транспортного средства больше, чем заранее заданное детерминированное пороговое значение, причем указанное управляющее устройство также содержит:
переключающий блок, который в соответствии с введенными водителем данными выбирает подходящий диапазон движения из множества вариантов, включающих в себя, по меньшей мере, нормальный диапазон движения и приоритетный диапазон зарядки для предпочтительной зарядки конденсатора, и переключает диапазон; а также
блок увеличения производимой энергии, выполненный с возможностью увеличения количества энергии, производимой двигателем-генератором, пока режим холостой работы двигателя внутреннего сгорания осуществляется во время стоянки транспортного средства, когда переключающим блоком выбран приоритетный диапазон зарядки, по сравнению с тем, когда переключающим блоком выбран нормальный диапазон движения.
(10) Управляющее устройство для гибридного транспортного средства в соответствии с вышеизложенным (9) может дополнительно содержать блок сбора данных об остаточной емкости, предназначенный для получения данных об остаточной емкости конденсатора; и блок установки минимального числа оборотов холостого хода, который устанавливает число оборотов холостого хода, пока режим холостой работы двигателя внутреннего сгорания осуществляется во время стоянки транспортного средства, в соответствии с остаточной емкостью, сведения о которой получены блоком сбора данных об остаточной емкости, когда переключающим блоком выбран приоритетный диапазон зарядки, причем, если остаточная емкость является заранее заданной остаточной емкостью или меньше, блок установки минимального числа оборотов холостого хода увеличивает число оборотов холостого хода по сравнению с тем, когда остаточная емкость больше, чем заранее заданная остаточная емкость.
(11) Управляющее устройство для гибридного транспортного средства в соответствии с вышеизложенным (9) может дополнительно содержать блок сбора данных об остаточной емкости, предназначенный для получения данных об остаточной емкости конденсатора; и блок установки минимального числа оборотов холостого хода, который устанавливает число оборотов холостого хода, пока режим холостой работы двигателя внутреннего сгорания осуществляется во время стоянки транспортного средства в соответствии с остаточной емкостью, сведения о которой получены блоком сбора данных об остаточной емкости, когда переключающим блоком выбран приоритетный диапазон зарядки, причем блок установки минимального числа оборотов холостого хода устанавливает число оборотов холостого хода, при этом число оборотов холостого хода увеличивается с уменьшением остаточной емкости.
(12) Управляющее устройство для гибридного транспортного средства в соответствии с вышеизложенным (9) может дополнительно содержать блок сбора данных об остаточной емкости, предназначенный для получения данных об остаточной емкости конденсатора; детерминационный блок, предназначенный для определения того, осуществляется ли производство энергии двигателем-генератором во время режима холостой работы в соответствии с установленным результатом, показывающим, является ли остаточная емкость, сведения о которой получены блоком сбора данных об остаточной емкости, пока режим холостой работы двигателя внутреннего сгорания осуществляется во время стоянки транспортного средства, заранее заданной пороговой остаточной емкостью или меньше; и блок увеличения пороговой остаточной емкости, предназначенный для увеличения заранее заданной пороговой остаточной емкости, когда переключающим блоком выбран приоритетный диапазон зарядки, по сравнению с тем, когда переключающим блоком выбран нормальный диапазон движения.
(13) Управляющее устройство для гибридного транспортного средства в соответствии с вышеизложенным (9) может дополнительно содержать блок запрета остановки холостого хода, препятствующий остановке режима холостой работы двигателя внутреннего сгорания во время стоянки транспортного средства, когда переключающим блоком выбран приоритетный диапазон зарядки.
(14) Управляющее устройство для гибридного транспортного средства в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения содержит двигатель внутреннего сгорания и двигатель-генератор, которые используются в качестве источников энергии транспортного средства, конденсатор, который снабжает электроэнергией двигатель-генератор и получает электроэнергию от двигателя-генератора, и вспомогательный блок движущей силы, который содействует движущей силе двигателя внутреннего сгорания с помощью движущей силы двигателя-генератора, когда управляющий сигнал движущей силы транспортного средства больше, чем заранее заданное детерминированное пороговое значение. Управляющее устройство содержит блок сбора данных о крутизне подъема, блок определения пути перемещения и блок увеличения производимой энергии. Блок сбора данных о крутизне подъема получает данные о крутизне подъема пути перемещения транспортного средства. Блок определения пути перемещения определяет, является ли путь перемещения подъемом или равниной в соответствии с крутизной подъема, сведения о которой получены блоком сбора данных о крутизне подъема. Блок увеличения производимой энергии увеличивает количество энергии, производимой двигателем-генератором, пока режим холостой работы двигателя внутреннего сгорания осуществляется во время стоянки транспортного средства, когда транспортное средство остановилось на подъеме, по сравнению с тем, когда транспортное средство остановилось на ровной дороге.
(15) Управляющее устройство для гибридного транспортного средства в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения содержит двигатель внутреннего сгорания и двигатель-генератор, которые используются в качестве источников энергии транспортного средства, конденсатор, который снабжает электроэнергией двигатель-генератор и получает электроэнергию от двигателя-генератора, и вспомогательный блок движущей силы, который содействует движущей силе двигателя внутреннего сгорания с помощью движущей силы двигателя-генератора, когда управляющий сигнал движущей силы транспортного средства больше, чем заранее заданное детерминированное пороговое значение. Управляющее устройство включает в себя блок сбора данных о крутизне подъема, блок определения пути перемещения и блок увеличения производимой энергии. Блок сбора данных о крутизне подъема получает данные о крутизне подъема пути перемещения транспортного средства. Блок определения пути перемещения определяет, является ли путь перемещения подъемом или равниной в соответствии с крутизной подъема, сведения о которой получены блоком сбора данных о крутизне подъема. Блок увеличения производимой энергии увеличивает число оборотов холостого хода и количество энергии, производимой двигателем-генератором, пока режим холостой работы двигателя внутреннего сгорания осуществляется во время стоянки транспортного средства, когда транспортное средство остановилось на подъеме, по сравнению с тем, когда транспортное средство остановилось на ровной дороге.
В соответствии с управляющим устройством для гибридного транспортного средства, описанным выше (1), когда выбран приоритетный диапазон зарядки, заранее заданное детерминированное пороговое значение, соответствующее управляющему сигналу движущей силы, который используется для определения, усиливается ли движущая сила двигателя внутреннего сгорания движущей силой двигателя-генератора, увеличивается по сравнению к тем, когда выбран нормальный диапазон движения. Соответственно, можно замедлять работу двигателя-генератора в приоритетном диапазоне зарядки для снижения потребления энергии, необходимой для работы двигателя-генератора и для предотвращения чрезмерного уменьшения остаточной емкости конденсатора. Далее, например, даже если транспортное средство перемещается на подъем в течение длительного времени или даже если крутизна подъема соответствует относительно высокой крутизне подъема, существует возможность обеспечить желаемую движущую силу двигателя-генератора. Кроме того, количество энергии, производимой двигателем-генератором, увеличивается, когда выбран приоритетный диапазон зарядки, по сравнению с тем, когда выбран нормальный диапазон движения. Следовательно, существует возможность простого увеличения остаточной емкости конденсатора и обеспечения желаемой движущей силы двигателя-генератора.
В соответствии с управляющим устройством для гибридного транспортного средства, описанным выше (6), когда крутизна подъема становится больше, чем заранее заданное значение, увеличивается заранее заданное детерминированное пороговое значение, соответствующее управляющему сигналу движущей силы транспортного средства, который используется для определения того, усиливается ли движущая сила двигателя внутреннего сгорания движущей силой двигателя-генератора. Соответственно, можно замедлять работу двигателя-генератора при перемещении на подъем для снижения потребления энергии, необходимой для работы двигателя-генератора и для предотвращения чрезмерного уменьшения остаточной емкости конденсатора. Далее, например, даже если транспортное средство перемещается на подъем в течение длительного времени или даже если крутизна подъема относится к относительно высокой крутизне подъема, существует возможность обеспечить желаемую движущую силу двигателя-генератора. Кроме того, количество производимой энергии начинает увеличиваться с увеличением крутизны подъема, когда крутизна подъема составляет заранее заданную пороговую крутизну подъема или меньше, и количество производимой энергии начинает уменьшаться с увеличением крутизны подъема, когда крутизна подъема больше, чем заранее заданная пороговая крутизна подъема. Следовательно, существует возможность обеспечить желаемую производительность при движении в подъем при увеличении остаточной емкости конденсатора.
Помимо этого, если использована вышеописанная (2) структура, количество производимой энергии увеличивается в режиме перемещения с постоянной скоростью, когда выбран приоритетный диапазон зарядки. Следовательно, движущая сила транспортного средства обеспечивается двигателем внутреннего сгорания, а работа двигателя-генератора замедляется, так что становится возможным увеличить остаточную емкость конденсатора, обеспечивая одновременно желаемую производительность при перемещении транспортного средства.
Далее, если использована вышеописанная (7) структура, количество производимой энергии начинает увеличиваться с увеличением крутизны подъема, когда крутизна подъема составляет заранее заданную пороговую крутизну подъема или меньше в режиме перемещения с постоянной скоростью, и количество производимой энергии начинает уменьшаться с увеличением крутизны подъема, когда крутизна подъема больше, чем заранее заданная пороговая крутизна подъема. Следовательно, существует возможность обеспечить желаемую производительность при движении на подъем при увеличении остаточной емкости конденсатора.
Далее, если использована вышеописанная (3) структура, когда выбран приоритетный диапазон зарядки и транспортное средство остановилось, остановка режима холостой работы не допускается и количество производимой энергии увеличивается. Следовательно, существует возможность увеличить остаточную емкость конденсатора посредством производства энергии, которое осуществляется с использованием движущей силы двигателя внутреннего сгорания.
Помимо этого, если использована вышеописанная (8) структура, когда крутизна подъема становится больше, чем заранее заданная крутизна подъема, во время стоянки транспортного средства, остановка режима холостой работы не допускается и количество производимой энергии увеличивается. Следовательно, существует возможность увеличить остаточную емкость конденсатора посредством производства энергии, которое осуществляется с использованием движущей силы двигателя внутреннего сгорания. Далее, существует возможность обеспечить желаемую движущую силу двигателя-генератора, которая требуется для усиления движущей силы двигателя внутреннего сгорания на подъеме.
Далее, в соответствии с управляющим устройством для гибридного транспортного средства согласно вышеизложенному (9), когда выбран приоритетный диапазон зарядки, количество производимой энергии увеличивается, пока режим холостой работы осуществляется во время стоянки транспортного средства, по сравнению с тем, когда выбран нормальный диапазон движения. Следовательно, существует возможность увеличить остаточную емкость конденсатора посредством производства энергии, которое осуществляется с использованием движущей силы двигателя внутреннего сгорания.
Помимо этого, если использована вышеописанная (10) структура, когда остаточная емкость конденсатора является заранее заданной остаточной емкостью или меньше, когда выбран приоритетный диапазон зарядки и транспортное средство остановилось, увеличивается число оборотов холостого хода. Следовательно, существует возможность увеличить остаточную емкость конденсатора посредством производства энергии, которая осуществляется с использованием движущей силы двигателя внутреннего сгорания.
Далее, если использована вышеописанная (11) структура, когда выбран приоритетный диапазон зарядки и транспортное средство остановилось, число оборотов увеличивается с уменьшением остаточной емкости конденсатора. Следовательно, существует возможность увеличить желаемую остаточную емкость конденсатора посредством производства энергии, которая осуществляется с использованием движущей силы двигателя внутреннего сгорания.
Если использована вышеописанная (12) структура, когда выбран приоритетный диапазон зарядки, заранее заданная пороговая остаточная емкость (то есть верхний предел порогового значения, позволяющий осуществляться процессу производства энергии), соответствующая остаточной емкости, которая использована для определения того, осуществляется ли процесс производства энергии двигателем-генератором, пока режим холостой работы двигателя внутреннего сгорания осуществляется во время стоянки транспортного средства, увеличивается по сравнению с тем, когда выбран нормальный диапазон движения. Соответственно, существует возможность увеличить область остаточной емкости конденсатора, которая позволяет осуществляться процессу производства энергии, и легко увеличить остаточную емкость.
Помимо этого, если использована вышеописанная (13) структура, когда выбран приоритетный диапазон зарядки и транспортное средство остановилось, остановка режима холостой работы не допускается. Соответственно, существует возможность увеличить остаточную емкость конденсатора посредством производства энергии, которое осуществляется с использованием движущей силы двигателя внутреннего сгорания. Следовательно, существует возможность обеспечить желаемую движущую силу двигателя-генератора.
Далее, в соответствии с управляющим устройством для гибридного транспортного средства согласно вышеизложенному (14), поскольку количество производимой энергии увеличивается на подъеме во время стоянки транспортного средства, существует возможность увеличить остаточную емкость конденсатора посредством производства энергии с использованием движущей силы двигателя внутреннего сгорания. Соответственно, существует возможность обеспечить желаемую движущую силу двигателя-генератора, которая требуется для содействия движущей силе двигателя внутреннего сгорания при движении на подъем.
Кроме того, в соответствии с управляющим устройством для гибридного транспортного средства согласно вышеизложенному (15), поскольку количество производимой энергии увеличивается и число оборотов холостого хода увеличивается на подъеме во время стоянки транспортного средства, существует возможность увеличить остаточную емкость конденсатора посредством производства энергии, которое осуществляется с использованием движущей силы двигателя внутреннего сгорания. Соответственно, существует возможность обеспечить желаемую движущую силу двигателя-генератора, которая требуется для содействия движущей силе двигателя внутреннего сгорания при движении на подъем.
Если использована вышеописанная (4) структура, когда транспортное средство перемещается на приоритетный диапазон зарядки, работа двигателя-генератора замедлена, потребление энергии, необходимое для работы двигателя-генератора, может быть снижено и количество производимой энергии увеличивается на подъеме во время стоянки транспортного средства. Соответственно, существует возможность увеличить остаточную емкость конденсатора посредством производства энергии, которое осуществляется с использованием движущей силы двигателя внутреннего сгорания. Следовательно, существует возможность обеспечить желаемую движущую силу двигателя-генератора, которая требуется для содействия движущей силе двигателя внутреннего сгорания при движении на подъем.
Далее, если использована вышеописанная (5) структура, когда транспортное средство перемещается на приоритетный диапазон зарядки, работа двигателя-генератора замедлена, потребление энергии, необходимое для работы двигателя-генератора, может быть снижено и число оборотов холостого хода увеличивается, когда количество производимой энергии увеличивается на подъеме, во время стоянки транспортного средства. Соответственно, существует возможность увеличить остаточную емкость конденсатора посредством производства энергии, которая осуществляется с использованием движущей силы двигателя внутреннего сгорания. Следовательно, существует возможность обеспечить желаемую движущую силу двигателя-генератора, которая требуется для содействия движущей силе двигателя внутреннего сгорания при движении на подъем.
Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - структура гибридного транспортного средства в соответствии с одним вариантом выполнения изобретения;
фиг.2 - график, показывающий пример изменения содействия, демонстрирующего детерминированное пороговое значение в заранее заданном нормальном диапазоне и заранее заданном приоритетном диапазоне зарядки;
фиг.3 - график, показывающий пример соотношения соответствия между величиной содействия и крутизной DE подъема или нажатием АР педали акселератора в режиме разгона;
фиг.4 - график, показывающий пример изменения коэффициента полезного действия в заранее заданном нормальном диапазоне и заранее заданном приоритетном диапазоне зарядки;
фиг.5 - график, показывающий пример соотношения соответствия между величиной содействия и крутизной DE подъема или нажатием АР педали акселератора, которые установлены для каждого из множества заранее заданных значений крутизны DE подъема и заранее заданных значений нажатия АР педали акселератора в маршрутном режиме;
фиг.6 - график, показывающий пример соотношения соответствия между количеством производимой энергии и крутизной DE подъема или нажатием АР педали акселератора в маршрутном режиме;
фиг.7 - график, показывающий пример соотношения соответствия между количеством производимой энергии и частотой NE вращения двигателя в заранее заданном нормальном диапазоне и заранее заданном приоритетном диапазоне зарядки маршрутного режима;
фиг.8 - график, показывающий пример соотношения соответствия между числом оборотов холостого хода и остаточной емкостью SOC в заранее заданном нормальном диапазоне и заранее заданном приоритетном диапазоне зарядки режима холостого хода;
фиг.9 - график, показывающий пример соотношения соответствия между количеством производимой энергии и остаточной емкостью SOC в заранее заданном нормальном диапазоне и заранее заданном приоритетном диапазоне зарядки режима холостого хода;
фиг.10 - блок-схема, иллюстрирующая процесс управления режимом содействия электродвигателя в режиме разгона и режиме низкого разгона.
Следует учесть, что позицией 11 обозначен двигатель внутреннего сгорания, позицией 12 электродвигатель (двигатель-генератор), позицией 15 аккумулятор высокого напряжения (конденсатор), а позицией 16 обозначено управляющее устройство (вспомогательный блок движущей силы, переключающий блок, блок увеличения порогового значения, блок увеличения производимой энергии, блок изменения производимой энергии, блок сбора данных об остаточной емкости, блок установки минимального числа оборотов холостого хода, детерминационный блок, блок увеличения пороговой остаточной емкости, блок запрета остановки холостого хода и блок определения пути перемещения).
Позицией 24 обозначен датчик крутизны подъема (блок сбора данных о крутизне подъема).
Управляющее устройство для гибридного транспортного средства в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения будет описано ниже со ссылками на сопровождающие чертежи.
Гибридное транспортное средство 1 является параллельным гибридным транспортным средством, в котором двигатель 11 внутреннего сгорания (ENG), электродвигатель (МОТ) 12 и трансмиссия (Т/М) 13 соединены друг с другом напрямую последовательно, как показано на фиг.1. Движущие силы двигателя 11 внутреннего сгорания и электродвигателя 12 распределяются и передаются на левое и правое ведущие колеса W и W посредством трансмиссии 13 и дифференциала (не изображен). Когда движущая сила передается от ведущего колеса W на электродвигатель 12 во время замедления гибридного транспортного средства 1, электродвигатель 12 работает как генератор, чтобы производить так называемую рекуперативную тормозную силу, и преобразует кинетическую энергию корпуса транспортного средства в форму электрической энергии. Электродвигатель 12 работает как генератор за счет выхода двигателя 11 внутреннего сгорания в соответствии с рабочим режимом гибридного транспортного средства 1 и посредством этого производит энергию.
Электродвигатель 12 состоит, например, из трехфазного (U-фазного, V-фазного и W-фазного) бесщеточного электродвигателя постоянного тока и соединен с блоком 14 силового привода (PDU), который управляет работой электродвигателя 12.
Блок 14 силового привода содержит ШИМ-инвертор, который осуществляет широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) и имеет мостовую схему. Мостовая схема образована мостовым соединением с использованием множества переключательных элементов транзисторов.
Высоковольтный аккумулятор 15, который подает энергию на электродвигатель 12 и принимает энергию от электродвигателя 12 (например, мощность питания, необходимую для поставки на электродвигатель 12 во время вспомогательной работы или работы электродвигателя 12, или выходную мощность от электродвигателя 12, когда электродвигатель производит электроэнергию посредством операции рекуперации или пошагового увеличения скорости вращения), связан с блоком 14 силового привода.
Далее, блок 14 силового привода получает управляющий сигнал от управляющего устройства 16 и управляет работой электродвигателя 12. Например, блок силового привода преобразует мощность постоянного тока, которая является выходом высоковольтного аккумулятора 15, в трехфазную мощность переменного тока во время работы электродвигателя 12 на основе выхода команды крутящего момента от управляющего устройства 16 и затем поставляет трехфазную мощность переменного тока на электродвигатель 12. В то же время, когда электродвигатель 12 производит электроэнергию, блок силового привода преобразует трехфазную мощность переменного тока от электродвигателя 12 в мощность постоянного тока и заряжает высоковольтный аккумулятор 15.
Работа по преобразованию энергии в блоке 14 силового привода управляется в соответствии с импульсом, который является входным сигналом от управляющего устройства 16 в затвор каждого из транзисторов мостовой схемы ШИМ-инвертора, то есть импульсом, который включает и выключает каждый из транзисторов посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Отображение (данные) коэффициента заполнения импульсов, то есть соотношение включение/выключение предварительно сохранено в управляющем устройстве 16.
12-вольтный аккумулятор 18, который состоит из различных видов вспомогательных агрегатов и запитывает электрическую нагрузку 17, подсоединен параллельно блоку 14 силового управления и высоковольтному аккумулятору 15 посредством преобразователя 19 постоянного тока.
Преобразователь 19 постоянного тока, работа по преобразованию энергии которого управляется управляющим устройством 16, является, например, двунаправленным преобразователем постоянного тока. Преобразователь постоянного тока понижает электрическое напряжение между полюсами высоковольтного аккумулятора 15 или электрическое напряжение между полюсами блока 14 силового привода во время операции рекуперации или работы с пошаговым увеличением скорости вращения электродвигателя 12 до заранее заданного уровня напряжения и заряжает 12-вольтный аккумулятор 18. Далее, когда остаточная емкость (степень зарядки) высоковольтного аккумулятора 15 уменьшается, преобразователь постоянного тока может пошагово повысить электрическое напряжение между полюсами 12-вольтного аккумулятора 18 и может зарядить высоковольтный аккумулятор 15.
Управляющее устройство 16 управляет режимом транспортного средства, соответствующим рабочим режимам двигателя 11 внутреннего сгорания и электродвигателя 12, преобразованием энергии каждого из блока 14 силового привода и преобразователя 19 постоянного тока, рабочим режимом электрической нагрузки 17 и тому подобное.
Для этого от различных датчиков выдаются сигналы, которые определяют режим энергетической установки (то есть двигателя 11 внутреннего сгорания и электродвигателя 12), и сигнал, который является выходом из переключателя 28 переключения, показывающего режим SH трансмиссии 13 в соответствии с введенными водителем данными, приходит в управляющее устройство 16. Например, различные датчики содержат датчик 21 числа оборотов, который определяет частоту NE вращения двигателя 11 внутреннего сгорания, датчик угла поворота (не изображен), который обнаруживает положение магнитного полюса (фазовый угол) ротора электродвигателя 12, датчик 22 скорости вращения колеса, который определяет число NW оборотов (скорость вращения колеса) ведомого колеса, чтобы определить скорость транспортного средства, датчик 23 нажатия педали акселератора, который определяет нажатие АР педали акселератора в соответствии с величиной нажатия педали акселератора, выполненной водителем, датчик 24 крутизны подъема, который определяет крутизну подъема пути перемещения (например, крутизну DE подъема), датчик 25 тока, который определяет зарядный ток и разрядный ток (ток IB аккумулятора) высоковольтного аккумулятора 15, датчик 26 напряжения, который определяет напряжение между полюсами высоковольтного аккумулятора 15 (напряжение VB аккумулятора), и температурный датчик 27, который определяет температуру высоковольтного аккумулятора 15 (температура ТВ аккумулятора).
Датчик 24 крутизны подъема определяет крутизну подъема пути перемещения на основе, например, результатов датчика ускорения, который определяет ускорение транспортного средства в продольном направлении транспортного средства, когда транспортное средство останавливается, или на основе результатов, например, сравнения значений движущей силы транспортного средства и заранее заданного сопротивления движению транспортного средства на равнине.
Управляющее устройство 16 определяет остаточную емкость SOC высоковольтного аккумулятора 15, например, методом интегрирования тока. При использовании метода интегрирования тока управляющее устройство 16 подсчитывает величину интегрированного зарядного тока и интегрированного разрядного тока посредством интегрирования зарядного тока и разрядного тока высоковольтного внутреннего сопротивления, изменившегося из-за температуры ТВ аккумулятора, или заранее заданное действие корректировки в соответствии с напряжением VB аккумулятора высоковольтного аккумулятора 15.
Гибридное транспортное средство 1 в соответствии с данным вариантом выполнения имеет вышеупомянутую структуру. Далее будет описан принцип действия управляющего устройства 16 для гибридного транспортного средства.
Например, когда обнаружено, что режим SH трансмиссии 13 в соответствии с введенными водителем данными изменился из диапазона D, соответствующего нормальному диапазону движения, в диапазон L, в котором применяется относительно большой тормозной двигатель благодаря выходному сигналу от, например, переключателя 28 переключения, или обнаружено, что путь перемещения имеет заранее заданную крутизну подъема благодаря выходному сигналу от, например, датчика 24 крутизны подъема, управляющее устройство 16 переключает рабочие режимы двигателя 11 внутреннего сгорания и электродвигателя 12 из заранее заданного нормального диапазона в приоритетный диапазон зарядки, в котором зарядка высоковольтного аккумулятора 15 имеет относительный приоритет.
Например, подобно приоритетному диапазону зарядки, показанному в таблице 1, управляющее устройство 16 устанавливает заранее заданные режимы управления, когда регулируются рабочие режимы двигателя 11 внутреннего сгорания и электродвигателя 12, в соответствии с заранее заданным режимом транспортного средства, который включает в себя режим перемещения и режим стоянки транспортного средства, и заранее заданную остаточную емкость SOC высоковольтного аккумулятора 15. Далее выстраивается заранее заданное содержание управления в соответствии с крутизной DE подъема пути перемещения в каждом их режиме управления.
Таблица 1
Состояния транспортного средства
SOC
Управляющее состояние
Низкий подъем (нажатие педали акселератора: малое)
Средний подъем (нажатие педали акселератора среднее)
Высокий подъем (нажатие педали акселератора от большого до максимального)
Разгон
Большая
Содействие
Величина содействия уменьшается или равна нулю
Величина содействия уменьшается или равна нулю
Величина содействия увеличивается (так же, как в нормальном режиме)
Разгон
Средняя
Содействие
Величина содействия уменьшается или равна нулю
Величина содействия уменьшается или равна нулю
Величина содействия увеличивается (так же, как в нормальном режиме)
Разгон
Низкая
Зарядка при разгоне
Увеличение производимой энергии 1
Увеличение производимой энергии
Производимая энергия уменьшается или равна нулю
Малый разгон
Большая
Содействие
Величина содействия уменьшается или равна нулю
Величина содействия уменьшается или равна нулю
Величина содействия увеличивается (так же, как в нормальном режиме)
Малый разгон
Средняя
Содействие
Величина содействия уменьшается или равна нулю
Величина содействия уменьшается или равна нулю
Величина содействия увеличивается (так же, как в нормальном режиме)
Малый разгон
Низкая
Зарядка при разгоне
Увеличение производимой энергии
Увеличение производимой энергии
Производимая энергия уменьшается или равна нулю
Маршрут
Большая
Маршрутная зарядка
Производимая энергия уменьшается или равна нулю
Производимая энергия уменьшается или равна нулю
Производимая энергия уменьшается или равна нулю (так же, как в нормальном режиме)
Маршрут
Средняя
Маршрутная зарядка
Увеличение производимой энергии
Увеличение производимой энергии
Производимая энергия уменьшается или равна нулю
Маршрут
Низкая
Маршрутная зарядка
Увеличение производимой энергии
Увеличение производимой энергии
Производимая энергия уменьшается или равна нулю
Стоянка
Большая
Холостой ход
Осуществление (так же, как в нормальном режиме)
Осуществление препятствования (так же, как в нормальном режиме)
Осуществление препятствования (так же, как в нормальном режиме)
Стоянка
Средняя
Холостой ход
Осуществление (так же, как в нормальном режиме)
Осуществление препятствования (так же, как в нормальном режиме)
Осуществление препятствования (так же, как в нормальном режиме)
Стоянка
Низкая
Зарядка на холостом ходу NE увеличивается
Увеличение производимой энергии
Увеличение производимой энергии
Увеличение производимой энергии
Замедление
-
Рекуперация
Заранее заданное рекуперативное количество (такое же, как в нормальном режиме)
Заранее заданное рекуперативное количество (такое же, как в нормальном режиме)
Заранее заданное рекуперативное количество (такое же, как в нормальном режиме)
Например, в таблице 1 заранее заданные состояния транспортного средства включают в себя состояние разгона, которое вызывается относительно большим ускорением, состояние малого разгона, которое вызывается относительно малым ускорением, маршрутное состояние, которое вызывается в основном перемещением с постоянной скоростью, состояние стоянки и состояние замедления.
Заранее заданная остаточная емкость SOC составляется из высокого состояния, имеющего относительно большую остаточную емкость SOC, низкого состояния, имеющего относительно низкую остаточную емкость SOC, и среднего состояния, имеющего остаточную емкость SOC между значениями емкостей высокого и низкого состояний.
Заранее заданные состояния управления состоят из вспомогательного состояния, которое помогает движущей силе двигателя 11 внутреннего сгорания движущей силой электродвигателя 12, состояния зарядки при разгоне, которое использует электродвигатель 12 в качестве генератора в состоянии разгона или состоянии малого разгона с помощью движущей силы двигателя 11 внутреннего сгорания, состояния маршрутной зарядки, которое использует электродвигатель 12 в качестве генератора в маршрутном состоянии с помощью движущей силы двигателя 11 внутреннего сгорания, состояния зарядки на холостом ходу, которое использует электродвигатель 12 в качестве генератора в состоянии холостого хода во время стоянки транспортного средства с помощью движущей силы двигателя 11 внутреннего сгорания, и состояния рекуперации, которое осуществляет рекуперативное действие электродвигателя 12 в состоянии замедления.
Предпочтительно, если состояние приоритетной зарядки выбрано в качестве рабочих состояний двигателя 11 внутреннего сгорания и электродвигателя 12, управляющее устройство 16 изменяет заранее заданное детерминированное пороговое значение, соответствующее управляющему сигналу движущей силы (например, нажатие АР педали акселератора) для транспортного средства, то есть детерминированное пороговое значение осуществляемого содействия, использованное для определения того, нужно ли осуществлять содействие движущей силе двигателя 11 внутреннего сгорания движущей силой 12 на значение, большее по сравнению с заранее заданным нормальным состоянием.
Например, если детерминированное пороговое значение осуществляемого содействия переключено из порогового значения AP1 в заранее заданном нормальном состоянии в пороговое значение АР2 (>АР1) в состоянии приоритетной зарядки, как показано на фиг.2, то область, в которой осуществление содействия запрещено, увеличивается по отношению к нажатию АР педали газа и крутящему моменту транспортного средства, относительное нажатие АР педали газа является относительно небольшим или умеренным, например, как в высоком состоянии и среднем состоянии остаточной емкости SOC в состоянии разгона и состоянии малого разгона, показанных в таблице 1. В состоянии малой крутизны подъема или средней крутизны подъема, в которых крутизна DE подъема пути перемещения относительно мала или умеренна, величина содействия установлена на нуле, так чтобы осуществление содействия было запрещено.
Кроме того, если выбрано состояние приоритетной зарядки, управляющее устройство 16 увеличивает количество производимой электродвигателем 12 энергии, что осуществляется движущей силой двигателя 11 внутреннего сгорания, по сравнению с заранее заданным нормальным состоянием.
Далее, даже когда содействие разрешено в состоянии приоритетной зарядки, управляющее устройство 16 уменьшает величину содействия до значения (например, диапазон L, показанный на фиг.3), меньшего по сравнению с заранее заданным нормальным состоянием (например, диапазон D, показанный на фиг.3), например, как показано в высоком состоянии и среднем состоянии остаточной емкости SOC в состоянии разгона и малом состоянии разгона фиг.3 и таблицы 1. Далее, когда управляющее устройство достигает заранее заданного состояния высокого подъема, при котором крутизна DE подъема пути перемещения относительно велика (например, в состоянии, в котором нажатие АР педали акселератора максимально), то есть в состоянии, в котором нажатие АР педали акселератора относительно велико, величина содействия устанавливается на значении, равном величине содействия в заранее заданном нормальном состоянии.
Например, согласно соотношению соответствия между величиной содействия и крутизной DE подъема или нажатием АР педали акселератора, показанному на фиг.3, установлена относительно большая величина содействия в заранее заданном нормальном состоянии безотносительно к изменению крутизны DE подъема или нажатия АР педали акселератора, и установлена величина содействия, подлежащая увеличению по отношению к величине содействия в заранее заданном нормальном состоянии с увеличением крутизны подъема или нажатия АР педали акселератора в состоянии приоритетной зарядки.
Когда содействие разрешено в состоянии приоритетной зарядки, например, управляющее устройство 16 замедляет осуществление содействия, выполняемого электродвигателем 12, чтобы снизить потребление топлива двигателем 11 внутреннего сгорания, как показано на фиг.4, упрощает осуществление содействия, выполняемого электродвигателем 12, чтобы обеспечить желаемую производительность энергии (например, производительность при перемещении в подъем), и изменяет коэффициент полезного действия, показывающий содержание содействия электродвигателя 12 от нуля содействия топливной экономичности до 1 содействия производительности энергии.
Например, согласно соотношению соответствия между коэффициентом полезного действия и скоростью транспортного средства, показанному на фиг.4, коэффициент полезного действия изменяется и увеличивается с нуля содействия топливной экономичности до 1 содействия производительности энергии в заранее заданном нормальном состоянии (например, диапазон D, показанный на фиг.4) при увеличении скорости транспортного средства, и коэффициент полезного действия установлен на 1 содействия производительности энергии в состоянии приоритетной зарядки (например, диапазон L, показанный на фиг.4) безотносительно к изменению скорости транспортного средства.
Соответственно, когда желаемая движущая сила обеспечивается предпочтительным использованием движущей силы двигателя 11 внутреннего сгорания на подъеме, существует возможность предотвратить чрезмерное осуществление содействия электродвигателем 12 и эффективно использовать движущую силу электродвигателя 12.
Например, как в низком состоянии остаточной емкости SOC в состоянии разгона и состоянии малого разгона, показанных в таблице 1, в состоянии низкого подъема или среднего подъема, когда относительное нажатие АР педали акселератора относительно мало или умеренно в состоянии приоритетной зарядки, крутизна DE подъема пути перемещения относительно мала или умеренна, управляющее устройство 16 изменяет состояние содействия и устанавливает состояние зарядки при разгоне, которое использует электродвигатель 12 в качестве генератора с помощью движущей силы двигателя 11 внутреннего сгорания и изменяет количество производимой электродвигателем 12 энергии до значения, большего по сравнению с заранее заданным нормальным состоянием. Между тем, в данном случае, так как количество производимой электродвигателем 12 энергии увеличилось, нагрузка на двигатель 11 внутреннего сгорания увеличивается.
Даже когда состояние зарядки при разгоне установлено в состоянии приоритетной зарядки, управляющее устройство 16 уменьшает количество производимой электродвигателем 12 энергии или устанавливает количество производимой электродвигателем энергии на нуле по сравнению с состоянием низкого подъема или среднего подъема, при которых нажатие АР педали акселератора относительно велико, и состоянием высокого подъема, в котором крутизна DE подъема пути перемещения относительно велика.
Точнее, когда крутизна DE подъема является заранее заданной пороговой крутизной подъема или меньше (например, в состоянии низкого подъема или среднего подъема), управляющее устройство 16 устанавливает количество производимой электродвигателем 12 энергии таким образом, что количество производимой энергии увеличивается с увеличением крутизны DE подъема. Когда крутизна DE подъема больше заранее заданной пороговой крутизны подъема (например, в состоянии высокого подъема), количество производимой энергии подлежит уменьшению с увеличением крутизны DE подъема.
Соответственно, даже в состоянии разгона и состоянии малого разгона существует возможность увеличить остаточную емкость SOC посредством производства энергии электродвигателем 12 и обеспечить желательную движущую силу электродвигателя 12, обеспечивая одновременно подходящую движущую силу в соответствии с нажатием АР педали акселератора или крутизной DE подъема пути перемещения.
Между тем, когда содействие состояния разгона и состояния малого разгона разрешено к осуществлению в состоянии приоритетной зарядки, например, управляющее устройство 16 устанавливает величину содействия в отношении отображения величины содействия, которая меняется в соответствии с частотой NE вращения двигателя, предварительно установленной для каждого из множества заранее заданных значений крутизны DE подъема и заранее заданных величин нажатия АР педали акселератора, как показано на фиг.5.
Например, согласно соотношению соответствия между частотой NE вращения двигателя и величиной содействия, показанному на фиг.5, величина содействия устанавливается так, чтобы уменьшаться с увеличением частоты NE вращения двигателя. Далее величина содействия устанавливается так, чтобы увеличиваться по отношению к подходящей частоте NE вращения двигателя с увеличением крутизны DE подъема и нажатия АР педали акселератора.
Управляющее устройство 16 устанавливает состояние маршрутной зарядки, которое использует электродвигатель 12 в качестве генератора с помощью движущей силы двигателя 11 внутреннего сгорания в маршрутном состоянии, что достигается практически постоянной скоростью перемещения. Далее, когда состояние приоритетной зарядки установлено в качестве рабочих состояний двигателя 11 внутреннего сгорания и электродвигателя 12 в состоянии маршрутной зарядки, управляющее устройство увеличивает количество производимой энергии до значения (например, в диапазоне L, показанном на фиг.6) большего по сравнению с заранее заданным нормальным состоянием (например, в диапазоне D, показанном на фиг.6). например, как показано в низком состоянии и среднем состоянии остаточной емкости SOC в маршрутном состоянии по фиг.6 и таблице 1. Далее, когда управляющее устройство достигает заранее заданного состояния высокого подъема, при котором крутизна DE подъема пути перемещения относительно велика (например, в состоянии, в котором нажатие АР педали акселератора максимально), то есть в состоянии, в котором нажатие АР педали акселератора относительно велико по сравнению с состоянием, в котором крутизна DE подъема пути перемещения относительно мала, то есть в состоянии, в котором нажатие АР педали акселератора относительно мало, величина производимой энергии устанавливается на значении, равном величине производимой энергии (например, нулю) в заранее заданном нормальном состоянии.
Между тем, например, согласно соотношению соответствия между количеством производимой энергии и крутизной DE подъема или нажатием АР педали акселератора, изображенным на фиг.6, количество производимой энергии устанавливается так, чтобы уменьшаться до нуля с увеличением крутизны DE подъема или нажатия АР педали акселератора.
Соответственно, в среднем состоянии и низком состоянии, когда остаточная емкость SOC относительно невелика, существует возможность увеличить остаточную емкость SOC с помощью производства энергии электродвигателем 12 и обеспечить желаемую движущую силу электродвигателя 12, обеспечивая одновременно желаемую движущую силу двигателя 11 внутреннего сгорания в маршрутном состоянии.
Между тем, даже когда состояние маршрутной зарядки установлено в маршрутном состоянии, например, как маршрутное состояние, показанное в таблице 1, управляющее устройство 16 уравнивает количество производимой энергии с полученным в заранее заданном нормальном состоянии в высоком состоянии остаточной емкости SOC и уменьшает, количество производимой энергии или устанавливает количество производимой энергии на нуле по сравнению с низким состоянием или средним состоянием остаточной емкости SOC.
Точнее, когда крутизна DE подъема является заранее заданной пороговой крутизной подъема или меньше (например, в состоянии низкого подъема или среднего подъема) в маршрутном состоянии, которое вызвано практически постоянной скоростью перемещения, управляющее устройство 16 устанавливает количество производимой электродвигателем 12 энергии таким образом, что количество производимой энергии увеличивается с увеличением крутизны DE подъема. Когда крутизна DE подъема больше заранее заданной пороговой крутизны подъема (например, в состоянии высокого подъема), количество производимой энергии подлежит уменьшению с увеличением крутизны DE подъема.
Когда состояние маршрутной зарядки маршрутного состояния установлено, например, как показано на фиг.7, управляющее устройство 16 устанавливает количество производимой энергии в отношении отображения количества производимой энергии, которая меняется в соответствии с частотой NE вращения двигателя.
Например, согласно соотношению соответствия между частотой NE вращения двигателя и количеством производимой энергии, показанному на фиг.7, количество производимой энергии устанавливается так, чтобы увеличиваться с увеличением частоты NE вращения двигателя.
Если состояние приоритетной зарядки выбрано в качестве рабочих состояний двигателя 11 внутреннего сгорания и электродвигателя 12 во время стоянки транспортного средства, управляющее устройство 16 изменяет заранее заданное детерминированное пороговое значение остаточной емкости SOC, то есть детерминированное пороговое значение зарядки на холостом ходу, использованное для определения того, нужно ли осуществлять производство энергии электродвигателем 12 в рабочем состоянии холостого хода двигателя 11 внутреннего сгорания во время стоянки транспортного средства, до значения, большего по сравнению с заранее заданным нормальным состоянием.
Соответственно, в состоянии приоритетной зарядки область, в которой осуществляется производство энергии электродвигателем 12 в рабочем состоянии холостого хода, увеличивается в отношении остаточной емкости SOC, и остаточная емкость SOC увеличивается.
Кроме того, управляющее устройство 16 препятствует остановке холостой работы двигателя 11 внутреннего сгорания в состоянии приоритетной зарядки и увеличивает количество производимой энергии электродвигателем 12, производство которой осуществляется с помощью движущей силы двигателя 11 внутреннего сгорания по сравнению с заранее заданным нормальным состоянием.
Кроме того, если остаточная емкость SOC становится заранее заданной остаточной емкостью или меньше, управляющее устройство 16 увеличивает частоту NE вращения двигателя (число оборотов холостого хода) в рабочем состоянии холостого хода по сравнению с тем, когда остаточная емкость SOC больше, чем заранее заданная остаточная емкость, или устанавливает число оборотов холостого хода так, что оно увеличивается с уменьшением остаточной емкости SOC.
Когда зарядка на холостом ходу разрешена к осуществлению в состоянии приоритетной зарядки, например, как показано на фиг.8 и 9, управляющее устройство 16 увеличивает количество производимой электродвигателем 12 энергии и частоту NE вращения двигателя (число оборотов холостого хода) двигателя 11 внутреннего сгорания рабочего состояния холостого хода до значения (например, в диапазоне L, показанном на фиг.8 и 9), большего по сравнению с заранее заданным нормальным состоянием (например, в диапазоне D, показанном на фиг.8 и 9). Далее управляющее устройство 16 препятствует остановке холостой работы двигателя 11 внутреннего сгорания.
Согласно соотношению соответствия между числом оборотов холостого хода и остаточной емкостью SOC, показанному на фиг.8, в заранее заданном нормальном состоянии число оборотов холостого хода устанавливается так, чтобы не меняться в высоком состоянии или среднем состоянии остаточной емкости SOC, и число оборотов холостого хода устанавливается так, чтобы увеличиваться с уменьшением остаточной емкости SOC в низком состоянии остаточной емкости SOC. Напротив, в состоянии приоритетной зарядки число оборотов холостого хода устанавливается так, чтобы не меняться в высоком состоянии остаточной емкости SOC, и число оборотов холостого хода устанавливается так, чтобы увеличиваться с уменьшением остаточной емкости SOC в среднем состоянии и низком состоянии остаточной емкости SOC.
Согласно соотношению соответствия между остаточной емкостью SOC и количеством производимой энергии в состоянии холостого хода, показанному на фиг.9, в заранее заданном нормальном состоянии количество производимой энергии устанавливается так, чтобы не меняться в высоком состоянии или среднем состоянии остаточной емкости SOC, и количество производимой энергии устанавливается так, чтобы увеличиваться с уменьшением остаточной емкости SOC в низком состоянии остаточной емкости SOC. Напротив, в состоянии приоритетной зарядки количество производимой энергии устанавливается так, чтобы не меняться в высоком состоянии остаточной емкости SOC, и количество производимой энергии устанавливается так, чтобы увеличиваться с уменьшением остаточной емкости SOC в среднем состоянии и низком состоянии остаточной емкости SOC.
Когда зарядка на холостом ходу разрешена для осуществления в состоянии приоритетной зарядки во время стоянки транспортного средства, управляющее устройство 16 устанавливает количество производимой электродвигателем 12 энергии таким образом, что количество производимой энергии увеличивается с увеличением крутизны подъема.
Например, как показано в состоянии низкого подъема, при котором крутизна DE подъема пути перемещения относительно мала, то есть в состоянии, при котором нажатие АР педали акселератора в состоянии стоянки по таблице 1 относительно мало даже в состоянии приоритетной зарядки, управляющее устройство 16 останавливает холостая работа в высоком состоянии и среднем состоянии остаточной емкости SOC, как в заранее заданном нормальном состоянии. Напротив, в отличие от заранее заданного нормального состояния, в низком состоянии остаточной емкости SOC состояния приоритетной зарядки управляющее устройство препятствует остановке холостой работы и увеличивает количество производимой энергии в состоянии холостого хода.
Даже в состоянии приоритетной зарядки состояния стоянки, например, как показано в таблице 1, в высоком состоянии и среднем состоянии остаточной емкости SOC, как в заранее заданном нормальном состоянии, управляющее устройство 16 останавливает холостая работа в состоянии низкого подъема, при котором крутизна DE подъема пути перемещения относительно мала, то есть в состоянии, при котором нажатие АР педали акселератора относительно мало. Управляющее устройство препятствует остановке холостой работы в высоком состоянии и среднем состоянии, то есть состоянии, при котором крутизна DE подъема относительно мала, то есть состоянии, при котором нажатие АР педали акселератора является относительно средним или большим, и увеличивает количество производимой энергии в состоянии холостого хода.
То есть когда крутизна DE подъема больше, чем заранее заданная пороговая крутизна подъема, управляющее устройство 16 препятствует остановке холостой работы и увеличивает количество производимой электродвигателем 12 энергии с использованием движущей силы двигателя 11 внутреннего сгорания во время холостой работы по сравнению с тем, когда крутизна DE подъема составляет заранее заданную крутизну подъема или меньше.
Процесс управления операцией содействия электродвигателя 12 в состоянии разгона и состоянии малого разгона будет описан ниже.
Сначала, например, на этапе S01, показанном на фиг.10, происходит получение данных о частоте NE вращения двигателя, определенной датчиком 21 числа оборотов.
На этапе S02 происходит получение данных о нажатии АР педали акселератора, полученном датчиком 23 нажатия педали акселератора.
На этапе S03 происходит получение данных о крутизне DE подъема, полученной датчиком 24 крутизны подъема.
На этапе S04 происходит получение данных об остаточной емкости SOC высоковольтного аккумулятора 15.
На этапе S05 определено, является ли крутизна DE подъема больше, чем заранее заданной первое пороговое значение.
Если получен результат «НЕТ», процесс переходит к этапу S10, который будет описан ниже.
Если же получен результат «ДА», процесс переходит к этапу S06.
Далее, на этапе S06, определяют, находится ли состояние SH трансмиссии 13 в диапазоне L (приоритетный диапазон зарядки), на основе исходящего сигнала переключателя 28 переключения в соответствии с введенными водителем данными.
Если получен результат «ДА», процесс переходит к этапу S08, который будет описан ниже.
Если же получен результат «НЕТ», процесс переходит к этапу S07.
Далее, на этапе S07, происходит получение данных о величине содействия посредством поиска отображения MAP содействия, которое устанавливает величину содействия в соответствии с частотой NE вращения двигателя и нажатием АР педали акселератора в заранее заданном нормальном состоянии, и серия процессов завершается.
Далее, на этапе S08 определяют, является ли остаточная емкость SOC высоковольтного аккумулятора 15 больше, чем заранее заданная рассчитанная емкость.
Если получен результат «ДА», процесс осуществляется в соответствии с описанным выше этапом S07.
Если же получен результат «НЕТ», процесс переходит к этапу S09.
Далее, на этапе S09, происходит получение данных о величине содействия посредством поиска отображения частоты NE вращения двигателя и нажатия АР педали акселератора на первом содействии MAP, которое соответствует большей крутизне подъема (или высокой крутизне подъема), например, показанной на фиг.5, и серия процессов завершается.
На этапе S10 определяют, является ли крутизна подъема больше, чем заранее заданное второе пороговое значение, или меньше, чем первое пороговое значение.
Если получен результат «НЕТ», процесс переходит к этапу S14, который будет описан ниже.
Если же получен результат «ДА», процесс переходит к этапу S11.
На этапе S11 определяют, находится ли состояние SH трансмиссии 13 в диапазоне L (приоритетный диапазон зарядки), на основе исходящего сигнала переключателя 28 переключения в соответствии с введенными водителем данными.
Если получен результат «НЕТ», процесс осуществляется в соответствии с описанным выше этапом S07.
Если же получен результат «ДА», процесс переходит к этапу S12.
На этапе S12 определяют, является ли остаточная емкость SOC высоковольтного аккумулятора 15 больше, чем заранее заданная рассчитанная емкость.
Если получен результат «ДА», процесс осуществляется в соответствии с описанным выше этапом S07.
Если же получен результат «НЕТ», процесс переходит к этапу S13.
Далее, на этапе S13 происходит получение данных о величине содействия посредством поиска отображения частоты NE вращения двигателя и нажатия АР педали акселератора на втором содействии MAP, которое соответствует средней крутизне подъема, например, показанной на фиг.5, и серия процессов завершается.
На этапе S14 определяют, находится ли состояние SH трансмиссии 13 в диапазоне L (приоритетный диапазон зарядки), на основе выходного сигнала переключателя 28 переключения в соответствии с введенными водителем данными.
Если получен результат «НЕТ», процесс осуществляется в соответствии с описанным выше этапом S07.
Если же получен результат «ДА», процесс переходит к этапу S15.
На этапе S15 определяют, является ли остаточная емкость SOC высоковольтного аккумулятора 15 больше, чем заранее заданная рассчитанная емкость.
Если получен результат «ДА», процесс осуществляется в соответствии с описанным выше этапом S07.
Если же получен результат «НЕТ», процесс переходит к этапу S16.
Далее, на этапе S16 происходит получение данных о величине содействия посредством поиска отображения частоты NE вращения двигателя и нажатия АР педали акселератора на третьем содействии MAP, которое соответствует малой крутизне подъема, например, показанной на фиг.5, и серия процессов завершается.
Как было описано выше, в соответствии с управляющим устройством 16 для гибридного транспортного средства 1, когда выбрано состояние приоритетной зарядки, детерминированное пороговое значение осуществляемого содействия, использованное для определения того, содействует ли движущей силе двигателя 11 внутреннего сгорания движущая сила электродвигателя 12, увеличивается по сравнению с тем, когда выбрано заранее заданное нормальное состояние. Соответственно, существует возможность снизить потребление энергии, необходимое для работы электродвигателя 12, и предотвратить чрезмерное уменьшение остаточной емкости SOC высоковольтного аккумулятора 15. Далее, например, даже если транспортное средство перемещается на подъем в течение длительного времени или даже если крутизна подъема соответствует относительно высокой крутизне подъема, существует возможность обеспечить желаемую движущую силу электродвигателя 12, которая используется для содействия движущей силе двигателя 11 внутреннего сгорания.
Когда выбрано состояние приоритетной зарядки, количество производимой электродвигателем 12 энергии увеличивается за счет движущей силы двигателя 11 внутреннего сгорания по сравнению с тем, когда выбрано заранее заданное нормальное состояние. Следовательно, существует возможность увеличить остаточную емкость SOC аккумулятора 15 высокого напряжения и легко обеспечить желаемую движущую силу электродвигателя 12, который используется для содействия движущей силе двигателя 11 внутреннего сгорания.
Кроме того, поскольку количество производимой электродвигателем 12 энергии увеличивается во время стоянки транспортного средства или состояния перемещения с постоянной скоростью состояния приоритетной зарядки, существует возможность увеличить остаточную емкость SOC высоковольтного аккумулятора 15 по сравнению с заранее заданным нормальным состоянием. Далее, поскольку остановка холостой работы запрещена во время стоянки транспортного средства и число оборотов холостого хода увеличивается, если остаточная емкость SOC становится заранее заданной остаточной емкостью или меньше, существует возможность легко обеспечить желательную движущую силу посредством производства энергии электродвигателем 12, которое осуществляется с помощью движущей силы двигателя 11 внутреннего сгорания.
В состоянии приоритетной зарядки детерминированное пороговое значение зарядки на холостом ходу остаточной емкости SOC, используемое для определения того, необходимо ли производство энергии электродвигателем 12 в состоянии холостого хода двигателя 11 внутреннего сгорания во время стоянки транспортного средства (то есть пороговое значение верхней границы для разрешения осуществить процесс производства энергии), увеличивается по сравнению с заранее заданным нормальным значением. Соответственно, существует возможность увеличить область остаточной емкости высоковольтного аккумулятора 15, которая позволяет осуществляться процессу производства энергии, и легко увеличить остаточную емкость SOC.
Между тем, в соответствии с вышеописанным вариантом осуществления в состоянии приоритетной зарядки управляющее устройство 15 изменило детерминированное пороговое значение осуществляемого содействия управляющего сигнала движущей силы (например, нажатие АР педали акселератора) транспортного средства на значение, большее по сравнению с заранее заданным нормальным состоянием. Изобретение не ограничивается этим. Например, когда крутизна DE подъема, установленная датчиком 24 крутизны подъема, больше, чем заранее заданная крутизна подъема, детерминированное пороговое значение осуществляемого содействия может быть изменено на значение, большее по сравнению с тем, когда крутизна DE подъема меньше, чем заранее заданная крутизна подъема (например, в равнинном состоянии).
Кроме того, например, в состоянии, при котором управляющий сигнал движущей силы (например, нажатие АР педали акселератора) меньше, чем детерминированное пороговое значение, осуществляющее содействие, и процесс производства энергии электродвигателем 12 осуществляется с помощью движущей силы двигателя 11 внутреннего сгорания, когда крутизна DE подъема больше, чем заранее заданная крутизна подъема, управляющее устройство 16 устанавливает количество производимой электродвигателем 12 энергии таким образом, что количество производимой энергии увеличивается с увеличением крутизны DE подъема, если крутизна DE подъема является заранее заданной пороговой крутизной подъема или меньше (например, в состоянии низкого подъема или в состоянии среднего подъема), и устанавливает количество производимой энергии таким образом, что количество производимой энергии уменьшается с увеличением крутизны DE подъема, если крутизна DE подъема больше пороговой крутизны подъема (например, в состоянии высокого подъема).
Когда транспортное средство останавливается на подъеме, управляющее устройство 16 увеличивает количество производимой энергии процесса производства энергии электродвигателем 12 с помощью движущей силы двигателя 11 внутреннего сгорания в состоянии холостого хода по сравнению с тем, когда транспортное средство останавливается на равнине, увеличивая тем самым частоту NE вращения двигателя (число оборотов холостого хода) двигателя 11 внутреннего сгорания.
В соответствии с данной модификацией существует возможность замедлить работу электродвигателя 12, снизить потребление энергии, необходимое для работы электродвигателя 12 и предотвратить чрезмерное уменьшение остаточной емкости SOC высоковольтного аккумулятора 15. Соответственно, например, даже если транспортное средство перемещается на подъем в течение длительного времени или даже если крутизна подъема соответствует относительно высокой крутизне подъема, существует возможность обеспечить желаемую движущую силу электродвигателя 12, которая используется для содействия движущей силе двигателя 11 внутреннего сгорания. Поскольку количество производимой энергии меняется в соответствии с крутизной DE подъема, существует возможность обеспечить желаемую производительность при движении в подъем при увеличении остаточной емкости SOC высоковольтного аккумулятора 15.
Между тем, в соответствии с вышеописанным вариантом, гибридное транспортное средство 1 является параллельным гибридным транспортным средством, в котором двигатель внутреннего сгорания 11, электродвигатель 12 и трансмиссия 13 соединены друг с другом напрямую последовательно. Однако изобретение не сводится к этому, и гибридное транспортное средство может быть гибридным транспортным средством другого типа.
В соответствии с изобретением существует возможность получить управляющее устройство для гибридного транспортного средства, которое может обеспечить желаемую производительность при движении на подъем.