Управляющее устройство для гибридного транспортного средства (варианты)

Изобретение относится к устройству управления гибридным транспортным средством. Устройство по первому и второму варианту содержит блок управления работой двигателем и электрической вращающейся машиной, блок прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения, блок установки условий работы двигателя. В устройстве по первому варианту блок установки условий работы двигателя устанавливает условие, при котором энергетический баланс между вырабатываемой мощностью и вырабатываемой мощностью электрической вращающейся машины попадает в пределы установленного диапазона согласно распределению мощности по частоте возникновения в случае перемещения транспортного средства по маршруту. Устройство по второму варианту дополнительно содержит блок определения состояния запаса электроэнергии. При этом блок установки условий работы устанавливает условие, при котором в случае завершения перемещения транспортного средства по указанному маршруту состояние запаса электроэнергии в устройстве накопления электроэнергии находилось в пределах предварительно установленного диапазона. Технический результат заключается в снижении расхода топлива. 2 н. и 26 з.п. ф-лы., 13 ил.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Управляющее устройство гибридного транспортного средства, предназначенное для гибридного транспортного средства, выполненного с возможностью привода ведущих колес с использованием мощности, вырабатываемой двигателем и/или электрической вращающейся машиной, и с возможностью вырабатывать электрическую мощность электрической вращающейся машины с использованием мощности, вырабатываемой двигателем, содержащее блок управления работой, который управляет работой двигателя и электрической вращающейся машины согласно требуемой мощности транспортного средства, блок прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения, который прогнозирует распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения в случае перемещения транспортного средства по некоторому маршруту, при этом распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения выражается частотой возникновения, находящейся в каждой из множества полос мощности, на которые заранее разделена мощность транспортного средства, блок установки условий работы, который устанавливает условие работы двигателя для управления энергетическим балансом между вырабатываемой мощностью и вырабатываемой электрической мощностью электрической вращающейся машины в случае перемещения транспортного средства по указанному маршруту таким образом, чтобы он попадал в пределы предварительно установленного диапазона согласно распределению мощности по частоте возникновения, спрогнозированному блоком прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения, при этом блок управления работой управляет работой двигателя согласно условию работы двигателя, установленному блоком установки условий работы.

2. Управляющее устройство по п.1, отличающееся тем, что блок установки условий работы устанавливает условие работы двигателя для управления энергетическим балансом между вырабатываемой мощностью и вырабатываемой электрической мощностью электрической вращающейся машины таким образом, чтобы он попадал в пределы предварительно установленного диапазона, и чтобы по существу свести к минимуму расход топлива двигателем в случае перемещения транспортного средства по указанному маршруту, согласно распределению мощности по частоте возникновения, спрогнозированному блоком прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения.

3. Управляющее устройство по п.1, отличающееся тем, что блок установки условий работы в качестве условия работы двигателя устанавливает диапазон требуемой мощности транспортного средства для работы двигателя, а блок управления работой управляет работой двигателя таким образом, что двигатель работает, когда требуемая мощность транспортного средства попадает в диапазон, установленный блоком установки условий работы.

4. Управляющее устройство по п.1, отличающееся тем, что блок установки условий работы в качестве условия работы двигателя устанавливает нижнее предельное значение диапазона требуемой для работы двигателя мощности транспортного средства, а блок управления работой управляет работой двигателя таким образом, что двигатель работает, когда требуемая мощность транспортного средства равна или больше, чем нижнее предельное значение диапазона, установленного блоком установки условий работы, и останавливает работу двигателя и управляет работой электрической вращающейся машины для выработки мощности, когда требуемая мощность транспортного средства больше нуля и меньше, чем нижнее предельное значение диапазона, установленного блоком установки условий работы.

5. Управляющее устройство по п.3, отличающееся тем, что блок установки условий работы с периодическим повторением выполняет процедуру пробной установки диапазона требуемой для работы двигателя мощности транспортного средства, и процедуру определения, можно ли установить мощность двигателя и вырабатываемую электрическую мощность электрической вращающейся машины в диапазоне требуемой мощности транспортного средства таким образом, чтобы энергетический баланс находился в пределах предварительно установленного диапазона в случае перемещения транспортного средства по указанному маршруту, при условии пробно установленного диапазона требуемой мощности транспортного средства, с использованием распределения мощности по частоте возникновения, спрогнозированного блоком прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения, и при одновременном изменении пробно установленного диапазона требуемой мощности транспортного средства, и устанавливает диапазон требуемой для работы двигателя мощности транспортного средства согласно результату процедуры определения.

6. Управляющее устройство по п.5, отличающееся тем, что блок установки условий работы выполняет вычислительную процедуру обработки для вычисления величины расхода топлива двигателем, в случае перемещения транспортного средства по указанному маршруту, с использованием мощности двигателя и распределения мощности по частоте возникновения, спрогнозированного блоком прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения, если определена возможность установки мощности двигателя и вырабатываемой электрической мощности электрической вращающейся машины в пробно установленном диапазоне требуемой мощности транспортного средства, и устанавливает в качестве диапазона требуемой для работы двигателя мощности транспортного средства пробно установленный диапазон требуемой мощности транспортного средства, если величина расхода топлива становится минимальной среди величин расхода топлива, вычисленных по результату вычислительной процедуры обработки.

7. Управляющее устройство по п.5, отличающееся тем, что содержит блок определения мощности, который, в случае перемещения транспортного средства по указанному маршруту, определяет мощность транспортного средства вместе с крутящим моментом и/или частотой вращения двигателя и электрической вращающейся машины, и блок хранения распределения мощности по частоте возникновения, который хранит распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения с привязкой к истории мощности транспортного средства, определенной блоком определения мощности, причем, когда транспортное средство перемещается по указанному маршруту, блок прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения использует в качестве распределения мощности по частоте возникновения распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения, хранимое в блоке хранения распределения мощности по частоте возникновения, а блок хранения распределения мощности по частоте возникновения хранит крутящий момент и/или частоту вращения двигателя и электрической вращающейся машины во взаимосвязи с полосой мощности, в которой находится определенная вместе с ней мощность транспортного средства, при этом процедура определения представляет собой процедуру обработки для вычисления мощности двигателя и вырабатываемой электрической мощности электрической вращающейся машины согласно крутящему моменту и/или частоте вращения двигателя и электрической вращающейся машины, хранимым во взаимосвязи с каждой полосой мощности, таким образом, что частота вращения двигателя и частота вращения или крутящий момент электрической вращающейся машины становятся равны или меньше соответствующих предельных значений в каждой полосе мощности, включенной в пределы пробно установленного диапазона требуемой мощности транспортного средства, и для определения того, находится ли энергетический баланс в предварительно установленном диапазоне при условии вычисленных мощности двигателя и вырабатываемой электрической мощности электрической вращающейся машины.

8. Управляющее устройство по п.5, отличающееся тем, что содержит блок определения мощности, который, в случае перемещения транспортного средства по указанному маршруту, определяет мощность транспортного средства вместе с физической величиной, относящейся к звуку в транспортном средстве, и блок хранения распределения мощности по частоте возникновения, который хранит распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения с привязкой к истории мощности транспортного средства, определенной блоком определения мощности, причем, когда транспортное средство перемещается по указанному маршруту, блок прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения использует в качестве распределения мощности по частоте возникновения распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения, хранимое в блоке хранения распределения мощности по частоте возникновения, а блок хранения распределения мощности по частоте возникновения хранит физическую величину, относящуюся к звуку в транспортном средстве, во взаимосвязи с полосой мощности, в которой находится определенная вместе с ней мощность транспортного средства, при этом процедура определения представляет собой процедуру обработки для вычисления мощности двигателя и вырабатываемой электрической мощности электрической вращающейся машины таким образом, чтобы физическая величина, относящаяся к звуку в транспортном средстве, была равна или меньше, чем предельное значение в каждой полосе мощности, включенной в пробно установленный диапазон требуемой мощности транспортного средства, и для определения того, находится ли энергетический баланс в предварительно установленном диапазоне при условии вычисленных мощности двигателя и вырабатываемой электрической мощности электрической вращающейся машины.

9. Управляющее устройство по п.1, отличающееся тем, что электрическая вращающаяся машина выполнена с возможностью направления электрической мощности в устройство накопления электроэнергии и получения электрической мощности из устройства накопления электроэнергии, которое накапливает электроэнергию, при этом управляющее устройство содержит блок определения состояния запаса электроэнергии, который определяет состояние запаса электроэнергии в устройстве накопления электроэнергии, а блок управления работой управляет двигателем таким образом, чтобы он работал вне зависимости от условия работы двигателя, установленного блоком установки условий работы, если состояние запаса электроэнергии в устройстве накопления электроэнергии, определенное блоком определения состояния запаса электроэнергии, меньше, чем заданное значение.

10. Управляющее устройство по п.1, отличающееся тем, что блок прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения прогнозирует распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения в каждой зоне указанного маршрута, разделенного на множество зон, причем, если определено, что энергетический баланс выходит за пределы предварительно установленного диапазона в случае перемещения транспортного средства в заданной зоне при установленном на текущий момент условии работы двигателя, блок установки условий работы заново устанавливает условие работы двигателя таким образом, чтобы энергетический баланс находился в пределах предварительно установленного диапазона в случае перемещения транспортного средства в указанной зоне, согласно распределению мощности по частоте возникновения в каждой зоне, спрогнозированному блоком прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения.

11. Управляющее устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит блок определения мощности, который определяет мощность транспортного средства в случае перемещения транспортного средства по указанному маршруту, причем, когда транспортное средство перемещается по указанному маршруту, блок прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения прогнозирует распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения с привязкой к истории мощности транспортного средства, определенной блоком определения мощности.

12. Управляющее устройство по п.11, отличающееся тем, что содержит блок хранения распределения мощности по частоте возникновения, который хранит распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения с привязкой к истории мощности транспортного средства, определенной блоком определения мощности, причем, когда транспортное средство перемещается по указанному маршруту, блок прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения использует в качестве распределения мощности транспортного средства по частоте возникновения распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения, хранимое в блоке хранения распределения мощности по частоте возникновения.

13. Управляющее устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит блок прогнозирования маршрута, который прогнозирует маршрут транспортного средства, причем, когда транспортное средство перемещается по маршруту, блок прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения прогнозирует распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения согласно маршруту транспортного средства, спрогнозированному блоком прогнозирования маршрута.

14. Управляющее устройство по п.1, отличающееся тем, что электрическая вращающаяся машина представляет собой электрический двигатель, выполненный с возможностью привода ведущих колес, и электрический генератор, вырабатывающий электрическую мощность с использованием мощности, вырабатываемой двигателем.

15. Управляющее устройство гибридного транспортного средства, предназначенное для гибридного транспортного средства, выполненного с возможностью привода ведущих колес с использованием мощности, вырабатываемой двигателем и/или электрической вращающейся машиной, и с возможностью вырабатывать электрическую мощность электрической вращающейся машины с использованием мощности, вырабатываемой двигателем, причем электрическая вращающаяся машина выполнена с возможностью направления электрической мощности в устройство накопления электроэнергии и с возможностью получения электрической мощности из указанного устройства накопления электроэнергии, которое накапливает электроэнергию, при этом управляющее устройство гибридного транспортного средства содержит блок управления работой, который управляет работой двигателя и электрической вращающейся машины согласно требуемой мощности транспортного средства, блок прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения, который прогнозирует распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения в случае перемещения транспортного средства по некоторому маршруту, при этом распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения выражается частотой возникновения, находящейся в каждой из множества полос мощности, на которые заранее разделена мощность транспортного средства, блок определения состояния запаса электроэнергии, который определяет состояние запаса электроэнергии в устройстве накопления электроэнергии, блок установки условий работы, который устанавливает условие работы двигателя таким образом, чтобы после завершения перемещения транспортного средства по указанному маршруту состояние запаса электроэнергии в устройстве накопления электроэнергии находилось в пределах предварительно установленного диапазона, согласно распределению мощности по частоте возникновения, спрогнозированному блоком прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения, и состоянию запаса электроэнергии в устройстве накопления электроэнергии, определенному блоком определения состояния запаса электроэнергии, при этом блок управления работой управляет работой двигателя согласно условию работы двигателя, установленному блоком установки условий работы.

16. Управляющее устройство по п.15, отличающееся тем, что блок установки условий работы устанавливает условие работы двигателя таким образом, чтобы после завершения перемещения транспортного средства по указанному маршруту состояние запаса электроэнергии в устройстве накопления электроэнергии находилось в пределах предварительно установленного диапазона, и чтобы расход топлива двигателем был, по существу, минимальным, согласно распределению мощности по частоте возникновения, спрогнозированному блоком прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения, и состоянию запаса электроэнергии в устройстве накопления электроэнергии, определенному блоком определения состояния запаса электроэнергии.

17. Управляющее устройство по п.15, отличающееся тем, что блок установки условий работы в качестве условия работы двигателя устанавливает диапазон требуемой для работы двигателя мощности транспортного средства, а блок управления работой управляет двигателем таким образом, что двигатель работает, когда требуемая мощность транспортного средства находится в диапазоне, установленном блоком установки условий работы.

18. Управляющее устройство по п.15, отличающееся тем, что блок установки условий работы в качестве условия работы двигателя устанавливает нижнее предельное значение диапазона требуемой для работы двигателя мощности транспортного средства, а блок управления работой управляет работой двигателя таким образом, что двигатель работает, когда требуемая мощность транспортного средства равна или больше, чем нижнее предельное значение диапазона, установленного блоком установки условий работы, и останавливает работу двигателя и управляет работой электрической вращающейся машины для выработки мощности, когда требуемая мощность транспортного средства больше нуля и меньше, чем нижнее предельное значение диапазона, установленного блоком установки условий работы.

19. Управляющее устройство по п.17, отличающееся тем, что блок установки условий работы с периодическим повторением выполняет процедуру пробной установки диапазона требуемой для работы двигателя мощности транспортного средства и процедуру определения, можно ли установить мощность двигателя и вырабатываемую электрическую мощность электрической вращающейся машины в диапазоне требуемой мощности транспортного средства таким образом, чтобы состояние запаса электроэнергии в устройстве накопления электроэнергии после завершения перемещения транспортного средства по указанному маршруту находилось в пределах предварительно установленного диапазона при условии пробно установленного диапазона требуемой мощности транспортного средства, с использованием распределения мощности по частоте возникновения, спрогнозированного блоком прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения, и при одновременном изменении пробно установленного диапазона требуемой мощности транспортного средства, и устанавливает диапазон требуемой для работы двигателя мощности транспортного средства согласно результату процедуры определения.

20. Управляющее устройство по п.19, отличающееся тем, что блок установки условий работы выполняет вычислительную процедуру обработки для вычисления величины расхода топлива двигателем, в случае перемещения транспортного средства по указанному маршруту, с использованием мощности двигателя и распределения мощности по частоте возникновения, спрогнозированного блоком прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения, если определена возможность установки мощности двигателя и вырабатываемой электрической мощности электрической вращающейся машины в пробно установленном диапазоне требуемой мощности транспортного средства, и устанавливает в качестве диапазона требуемой для работы двигателя мощности транспортного средства пробно установленный диапазон требуемой мощности транспортного средства, если величина расхода топлива становится минимальной среди величин расхода топлива, вычисленных по результату вычислительной процедуры обработки.

21. Управляющее устройство по п.15, отличающееся тем, что блок управления работой управляет двигателем таким образом, чтобы он работал вне зависимости от условия работы двигателя, установленного блоком установки условий работы, когда состояние запаса электроэнергии в устройстве накопления электроэнергии, определенное блоком определения состояния запаса электроэнергии, меньше, чем установленное значение.

22. Управляющее устройство по п.15, отличающееся тем, что блок прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения прогнозирует распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения в каждой зоне указанного маршрута, разделенного на множество зон, причем, если определено, что состояние запаса электроэнергии в устройстве накопления электроэнергии находится за пределами предварительно установленного диапазона после завершения перемещения транспортного средства в заданной зоне при установленном на текущий момент условии работы двигателя, блок установки условий работы устанавливает заново условие работы двигателя, чтобы состояние запаса электроэнергии в устройстве накопления электроэнергии находилось в пределах предварительно установленного диапазона после завершения перемещения транспортного средства в указанной зоне, согласно распределению мощности по частоте возникновения в каждой зоне, спрогнозированному блоком прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения.

23. Управляющее устройство по п.15, отличающееся тем, что содержит блок определения мощности, который определяет мощность транспортного средства в случае перемещения транспортного средства по указанному маршруту, причем, когда транспортное средство перемещается по указанному маршруту, блок прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения прогнозирует распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения с привязкой к истории мощности транспортного средства, определенной блоком определения мощности.

24. Управляющее устройство по п.23, отличающееся тем, что содержит блок хранения распределения мощности по частоте возникновения, который хранит распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения с привязкой к истории мощности транспортного средства, определенной блоком определения мощности, причем, когда транспортное средство перемещается по указанному маршруту, блок прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения использует в качестве распределения мощности транспортного средства по частоте возникновения распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения, хранимое в блоке хранения распределения мощности по частоте возникновения.

25. Управляющее устройство по п.19, отличающееся тем, что содержит блок определения мощности, который, в случае перемещения транспортного средства по указанному маршруту, определяет мощность транспортного средства вместе с крутящим моментом и/или частотой вращения двигателя и электрической вращающейся машины, и блок хранения распределения мощности по частоте возникновения, который хранит распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения с привязкой к истории мощности транспортного средства, определенной блоком определения мощности, причем, когда транспортное средство перемещается по указанному маршруту, блок прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения использует в качестве распределения мощности по частоте возникновения распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения, хранимое в блоке хранения распределения мощности по частоте возникновения, а блок хранения распределения мощности по частоте возникновения хранит крутящий момент и/или частоту вращения двигателя и электрической вращающейся машины во взаимосвязи с полосой мощности, в которой находится определенная вместе с ней мощность транспортного средства, при этом процедура определения представляет собой процедуру обработки для вычисления мощности двигателя и вырабатываемой электрической мощности электрической вращающейся машины согласно крутящему моменту и/или частоте вращения двигателя и электрической вращающейся машины, хранимым во взаимосвязи с каждой полосой мощности, таким образом, что частота вращения двигателя и частота вращения или крутящий момент электрической вращающейся машины становятся равны или меньше соответствующих предельных значений в каждой полосе мощности, включенной в пределы пробно установленного диапазона требуемой мощности транспортного средства, и для определения того, находится ли состояние запаса электроэнергии в устройстве накопления электроэнергии, после завершения перемещения транспортного средства по указанному маршруту, в предварительно установленном диапазоне при условии вычисленных мощности двигателя и вырабатываемой электрической мощности электрической вращающейся машины.

26. Управляющее устройство по п.19, отличающееся тем, что содержит блок определения мощности, который, в случае перемещения транспортного средства по указанному маршруту, определяет мощность транспортного средства вместе с физической величиной, относящейся к звуку в транспортном средстве, и блок хранения распределения мощности по частоте возникновения, который хранит распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения с привязкой к истории мощности транспортного средства, определенной блоком определения мощности, причем, когда транспортное средство перемещается по указанному маршруту, блок прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения использует в качестве распределения мощности по частоте возникновения распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения, хранимое в блоке хранения распределения мощности по частоте возникновения, а блок хранения распределения мощности по частоте возникновения хранит физическую величину, относящуюся к звуку в транспортном средстве, во взаимосвязи с полосой мощности, в которой находится определенная вместе с ней мощность транспортного средства, при этом процедура определения представляет собой процедуру обработки для вычисления мощности двигателя и вырабатываемой электрической мощности электрической вращающейся машины таким образом, чтобы физическая величина, относящаяся к звуку в транспортном средстве, была равна или меньше, чем предельное значение в каждой полосе мощности, включенной в пробно установленный диапазон требуемой мощности транспортного средства, и для определения того, находится ли состояние запаса электроэнергии в устройстве накопления электроэнергии, после завершения перемещения транспортного средства по указанному маршруту, в предварительно установленном диапазоне при условии вычисленных мощности двигателя и вырабатываемой электрической мощности электрической вращающейся машины.

27. Управляющее устройство по п.15, отличающееся тем, что содержит блок прогнозирования маршрута, который прогнозирует маршрут транспортного средства, причем, когда транспортное средство перемещается по маршруту, блок прогнозирования распределения мощности по частоте возникновения прогнозирует распределение мощности транспортного средства по частоте возникновения согласно маршруту транспортного средства, спрогнозированному блоком прогнозирования маршрута.

28. Управляющее устройство по п.15, отличающееся тем, что электрическая вращающаяся машина представляет собой электрический двигатель, выполненный с возможностью привода ведущих колес, и электрический генератор, вырабатывающий электрическую мощность с использованием мощности, вырабатываемой двигателем.