Система управления приводом для гибридного транспортного средства



Система управления приводом для гибридного транспортного средства
Система управления приводом для гибридного транспортного средства
Система управления приводом для гибридного транспортного средства
Система управления приводом для гибридного транспортного средства
Система управления приводом для гибридного транспортного средства
Система управления приводом для гибридного транспортного средства

 


Владельцы патента RU 2615210:

ТОЙОТА ДЗИДОСЯ КАБУСИКИ КАЙСЯ (JP)

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. Система управления приводом для гибридного транспортного средства с двигателем, устройством распределения энергии, тормозным устройством и моторами содержит контроллер, устанавливающий первый рабочий режим, где транспортное средство приводится в движение посредством первого мотора и второго мотора. Во втором рабочем режиме транспортное средство снабжается энергией от двигателя или второго мотора, при разрешении вращения водила. Рассчитывается время после завершения первого рабочего режима. Оценивается температура устройства распределения энергии на основании упомянутой продолжительности времени. Обеспечивается первый рабочий режим, когда оцененная температура меньше или равна заданной допустимой температуре и запрещается первый рабочий режим, когда оцененная температура выше, чем допустимая температура. Снижается износ редуктора. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

[0001] Настоящее изобретение испрашивает приоритет Японской патентной заявки №2014-210073, поданной 14 октября 2014 г. в Японское патентное ведомство, раскрытие которого полностью включено в настоящую работу в виде ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Область техники

[0003] Настоящее изобретение относится к системе управления привода и способу управления приводом для гибридных транспортных средств, в которых мотор используют не только для управления частотой вращения двигателя, но также и для генерирования движущей силы для приведения транспортного средства в движение.

[0004] Уровень техники

[0005] В документе US 5788006 А раскрыто гибридное транспортное средство так называемого «двухмоторного типа», снабженное планетарным редуктором, функционирующим как система дифференциальной передачи. В планетарном редукторе водило соединено с двигателем, солнечная шестерня соединена с первым генератором/мотором, а коронная шестерня соединена с дифференциалом через промежуточную шестерню. Промежуточная шестерня также соединена со вторым мотором так, чтобы второй мотор можно было бы приводить в действие с помощью электроэнергии, подаваемой от первого генератора/мотора. Система дифференциальной передачи может служить в качестве устройства для снижения скорости путем прекращения вращения входного вала, соединенного с водилом посредством тормоза таким образом, чтобы вращающий момент первого генератора/мотора, подаваемый на коронную шестерню, мог быть увеличен.

[0006] В документе US 2011/0230292 A1 также описано устройство привода транспортного средства, аналогичного гибридному транспортному средству, спроектированному в документе US 5788006 A. В устройстве привода этого вида водило останавливается, когда транспортное средство буксируется при прекращении работы двигателя, и, таким образом, ведущие шестерни и пальцы шестерни могут не быть смазаны в достаточной мере. Во избежание этого недостатка, согласно концепциям документа US 2011/0230292 A1 устройство привода снабжено приемником смазки, имеющим канал для смазки, соединяющий резервуар для текучей среды, расположенный выше планетарного редуктора, с ведущими шестернями.

[0007] Как было описано, в гибридном транспортном средстве, раскрытом в документе US 5788006 A, система дифференциальной передачи может служить в качестве устройства для снижения скорости путем прекращения вращения водила посредством тормоза при прекращении работы двигателя. Впоследствии, увеличенный вращающий момент первого генератора/мотора может быть передан колесам через коронную шестерню, для приведения транспортного средства в движение. Однако в этой ситуации смазка может не быть захвачена водилом, и, следовательно, ведущие шестерни и пальцы шестерней могут не быть в достаточной степени смазаны.

[0008] Как также было описано, устройство привода транспортного средства, раскрытое в документе US 2011/0230292 A1, снабжено приемником смазки, имеющим канал для смазки, соединяющий резервуар для текучей среды с ведущими шестернями. Поэтому в приводном устройстве, раскрытом в документе US 2011/0230292 A1 ведущие шестерни и т.д. могут быть смазаны в достаточной степени, если достаточное количество смазки удерживается в резервуаре. Однако, если остающаяся смазка в резервуаре почти истощилась или если вязкость смазки высока, ведущие шестерни и т.д. могут не быть смазаны в достаточной степени. В дополнение, для установления такого дополнительного приемника смазки в приводное устройство требуется значительная модификация, и следовательно узел привода транспортного средства может быть увеличен.

[0009] Настоящее изобретение было задумано, с учетом вышеприведенных технических проблем, и поэтому задачей настоящего изобретения является обеспечение системы управления привода для гибридного транспортного средства, что ограничивает ущерб для планетарного редуктора для продления периода режима электрического двигателя, в котором транспортное средство снабжается энергией от мотора, соединенного с устройством распределения энергии.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0010] Настоящее изобретение относится к системе управления привода для гибридного транспортного средства. В частности, систему управления привода применяют для транспортного средства, содержащего: двигатель; устройство распределения энергии, которое выполняет дифференциальное действие среди водила, вращающегося посредством вращающего момента двигателя, солнечной шестерни и коронной шестерни; тормозное устройство, которое выборочно прекращает вращение водила; первый мотор, обладающий генерирующей функцией, который соединен с любым одним элементом из солнечной шестерни и коронной шестерни; выходной элемент, который соединен с любым одним из других элементов - солнечной шестерней или коронной шестерни; и второй мотор, который генерирует приводной вращающий момент, который добавляется к вращающему моменту выходного элемента. В гибридном транспортном средстве рабочий режим может быть выбран контроллером из первого рабочего режима и второго рабочего режима. При первом рабочем режиме транспортное средство приводится в движение под действием вращающего момента первого мотора, подаваемого на выходной элемент через устройство распределения энергии при прекращении вращения водила посредством тормозного устройства, и вращающего момента второго мотора, добавляемого к вращающему моменту первого мотора. С другой стороны, при втором рабочем режиме транспортное средство снабжается энергией от двигателя или второго мотора при разрешении вращения водила. Для решения вышеизложенной задачи согласно настоящему изобретению система управления привода выполнена с возможностью расчета продолжительности времени после завершения первого рабочего режима; оценки температуры устройства распределения энергии на основании упомянутой рассчитанной продолжительности времени; обеспечения первого рабочего режима, когда оцененная температура меньше или равна заданной допустимой температуре; и запрета первого рабочего режима, когда оцененная температура выше, чем допустимая температура.

[0011] Контроллер может определять завершение первого рабочего режима, если прекращение первого рабочего режима длится дольше, чем заданный период времени, и рассчитывать продолжительность прекращения первого рабочего режима после завершения первого рабочего режима.

[0012] В частности, контроллер оценивает температуру устройства распределения энергии на основании упомянутой рассчитанной продолжительности времени и скорости снижения температуры устройства распределения энергии, и повышает скорость снижения с приращением скорости транспортного средства при втором рабочем режиме или с приращением разности между температурой смазки, подаваемой на устройство распределения энергии, и температурой устройства распределения энергии.

[0013] Контроллер дополнительно выполнен с возможностью оценки исходной температуры устройства распределения энергии при завершении первого рабочего режима. Если исходная температура ниже, чем заданная опорная температура, контроллер рассчитывает температуру устройства распределения энергии путем вычитания температуры, рассчитанной на основании упомянутой рассчитанной продолжительности времени и скорости снижения температуры от опорной температуры. В отличие от этого, если исходная температура выше, чем опорная температура, то контроллер рассчитывает температуру устройства распределения энергии путем вычитания температуры, рассчитанной на основании упомянутой рассчитанной продолжительности времени и скорости снижения, из исходной температуры.

[0014] В дополнение, контроллер запрещает выполнение первого рабочего режима, если упомянутая рассчитанная продолжительность времени является более короткой, чем заданное кратчайшее время простоя, требуемое после завершения первого рабочего режима.

[0015] Таким образом, согласно настоящему изобретению продолжительность времени прекращения первого рабочего режима рассчитывают после завершения первого рабочего режима, а температуру устройства распределения энергии оценивают на основании упомянутой рассчитанной продолжительности времени. Если оцененная температура выше, чем допустимая температура, то первый рабочий режим запрещают. При условии, что водило останавливают при первом рабочем режиме, устройство распределения энергии может быть смазано в достаточной мере и может быть подвергнуто воздействию высокой силы трения, при работе под действием вращающего момента первого мотора. Однако, согласно настоящему изобретению первый рабочий режим, где устройство распределения энергии нагревается за счет трения, запрещают, если температура устройства распределения энергии оказывается выше, чем опорная температура. Поэтому температура ведущих шестерней и пальцев шестерней не будет избыточно повышаться, вследствие чего устройство распределения энергии можно предохранить от термического повреждения. В дополнение, допустимая температура первого рабочего режима может быть задана, насколько возможно, на высоком уровне таким образом, чтобы первый рабочий режим, когда транспортное средство снабжается энергией от первого и второго моторов, можно было удлинить, насколько это возможно. По этой причине, топливная экономичность транспортного средства может быть повышена.

[0016] Как было описано, контроллер выполнен с возможностью определения завершения первого рабочего режима, если временное прекращение первого рабочего режима длится дольше, чем заданный период времени, то есть первый рабочий режим не будет перезапущен до тех пор, пока температуры ведущих шестерней и пальцев шестерней, поддерживаемых водилом, не будут существенно снижены.

[0017] Нагрев устройства распределения энергии может быть эффективно устранен, если скорость транспортного средства настолько высока, что обильное количество смазки может быть доставлено на устройство распределения энергии, или если температура смазки достаточно низка. В такой ситуации скорость снижения температуры устройства распределения энергии задают равной большему значению, то есть, если теплоизлучение устройства распределения энергии на единицу времени велико, то время простоя до перезапуска первого рабочего режима может быть сокращено, вследствие чего первый рабочий режим можно устанавливать, как можно чаще и как можно дольше, с повышением, таким образом, топливной эффективности.

[0018] Как также было описано, контроллер дополнительно выполнен с возможностью оценки исходной температуры устройства распределения энергии при завершении первого рабочего режима. Если исходная температура в начале измерения продолжительности прекращения будет ниже, чем опорная температура, то контроллер рассчитывает температуру устройства распределения энергии при допущении, что температура будет снижаться от опорной температуры. Поэтому температура устройства распределения энергии не может быть ошибочно оценена как слишком низкая.

[0019] В дополнение, если продолжительность времени прекращения первого рабочего режима является более короткой, чем заданное кратчайшее время простоя, требуемое после завершения первого рабочего режима, то контроллер запрещает первый рабочий режим, независимо от температуры устройства распределения энергии. Поэтому устройство распределения энергии может быть предохранено от термического повреждения при первом рабочем режиме.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0020] Признаки, аспекты и преимущества примерных вариантов осуществления настоящего изобретения будут лучше поняты при обращении к следующему описанию и прилагаемым чертежам, которые никоим образом не ограничивают изобретение.

[0021] Фиг.1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую этапы примерного управления согласно настоящему изобретению;

[0022] Фиг.2 представляет собой карту, задающую HV-режим, одномоторный режим и двухмоторный режим согласно предпочтительному примеру;

[0023] Фиг.3 представляет собой график зависимости скорости снижения температуры ведущей шестерни от скорости транспортного средства;

[0024] Фиг.4 представляет собой график зависимости скорости снижения температуры ведущей шестерни от разности температур между ведущей шестерней и маслом; и

[0025] Фиг.5 представляет собой схематическую иллюстрацию гибридного транспортного средства, к которому применена система управления согласно настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА (ВАРИАНТОВ) ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0026] Предпочтительный пример настоящего изобретения далее будет более подробно разъяснен со ссылкой на прилагаемые чертежи. Гибридное транспортное средство, к которому применена система управления привода согласно настоящему изобретению, проиллюстрировано на Фиг.5. Гибридный узел привода, используемый в гибридном транспортном средстве, показанном в настоящей работе, включает в себя двигатель 1 (сокращенно как ENG (engine, двигатель) на Фиг.1), первый мотор 2 и второй мотор 3. В частности, в качестве двигателя 1 может быть использован двигатель внутреннего сгорания, такой как бензиновый двигатель, дизельный двигатель и т.д., а в качестве каждого из моторов 2 и 3 может быть использован мотор-генератор, функционирующий не только как мотор, но также и как генератор. Двигатель 1 связан с планетарным редуктором с одиночной шестерней, служащим в качестве устройства распределения энергии 4, для распределения энергии на первый мотор и на выходной элемент.

[0027] В устройстве 4 распределения энергии множество ведущих шестерней (например, три ведущие шестерни) 7 вставлены между солнечной шестерней 5 и коронной шестерней 6, входя с ними в зацепление, и эти ведущие шестерни 7 поддерживаются водилом 8, что позволяет им вращаться и обращаться вокруг солнечной шестерни 5. В частности, каждая ведущая шестерня 7 пригнана к пальцам шестерни через игольчатый подшипник, а пальцы шестерни удерживаются водилом 7. Для подачи смазочного масла на вкладыш подшипника и боковые поверхности зубцов, палец шестерни снабжен каналом для масла, проходящим вдоль центральной оси, и отверстием для масла, открывающимся наружу от пальца шестерни.

[0028] В частности, выходной вал (т.е., коленвал) 9 двигателя 1 связан с водилом 8 через устройство 10 демпфера таким образом, чтобы энергия двигателя 1 передавалась на водило 8, то есть водило 8 служит в качестве входного элемента устройства 4 распределения энергии. Тормоз 11, такой как фрикционный тормоз, зажимной тормоз, и т.п., помещают между двигателем 1 и водилом 8 для выборочного прекращения вращения водила 8.

[0029] Первый мотор 2, установленный коаксиально с двигателем 1 поперек устройства 4 распределения энергии, связан с солнечной шестерней 5, то есть солнечная шестерня 5 служит в качестве реакционного элемента. Вал ротора первого мотора 2 имеет полую структуру и соединен с полым валом солнечной шестерни. Вал 12 привода насоса вставлен в эти полые валы таким образом, чтобы один конец был соединен с двигателем 1, а другой конец был соединен с механическим масляным насосом (сокращенно MOP (mechanical oil pump) на Фиг.1, и называемый здесь и далее «первым масляным насосом») 13, который приводится в действие двигателем 1, для создания давления масла и для выпуска смазочного масла. В ходе операции прекращения работы двигателя, электрический масляный насос (сокращенно EOP (electric oil pump) на Фиг.1 и называемый здесь и далее «вторым масляным насосом») 14, установленный параллельно первому масляному насосу 13, генерирует давление масла вместо первого масляного насоса 13.

[0030] Коронная шестерня 6 служит в качестве выходного элемента устройства 4 распределения энергии, и с этой целью коронная шестерня сопряжена с внешней выходной шестерней 15, служащей в качестве выходного элемента согласно изобретению. Выходная шестерня 15 соединена с блоком 17 дифференциальной передачи через блок 16 промежуточной шестерни. В блоке 16 промежуточной шестерни, в частности, ведомая шестерня 19 пригнана на контр-вал 18, будучи сцепленной с выходной шестерней 15, а меньшая по диаметру ведущая шестерня 20 также пригнана на контр-вал 18, будучи сцепленной с коронной шестерней 21 блока 17 дифференциальной передачи, для передачи мощности паре ведущих колес 22. Ведомая шестерня 19 также сцепляется с другой ведущей шестерней 23, соединенной со вторым мотором 3, вследствие чего вращающий момент второго мотора 3 добавляется к вращающему моменту выходной шестерни 15.

[0031] Первый мотор 2 и второй мотор 3 электрически соединены друг с другом через непоказанное устройство памяти или инвертер для обмена электричеством между ними.

[0032] Рабочий режим гибридного транспортного средства согласно предпочтительному примеру может быть выбран из двухмоторного режима, одномоторного режима и гибридного режима (здесь и далее, сокращенно «HV»). При двухмоторном режиме, соответствующем заявленному «первому рабочему режиму», транспортное средство снабжается энергией как от первого мотора 2, так и от второго мотора 3, а водило 8 останавливают тормозом 11, вследствие чего скорость вращения выходной шестерни 15 снижается за счет устройства 4 распределения энергии, так что она становится ниже, чем скорость первого мотора 2. Существуют два режима, соответствующих заявленному «второму рабочему режиму», - одномоторный режим и HV-режим. При одномоторном режиме, который соответствует заявленному «второму рабочему режиму», транспортное средство снабжается энергией только от второго мотора 3, без вклада от первого мотора 2 или двигателя 1. При HV-режиме, также соответствующем заявленному «второму рабочему режиму», энергия двигателя 1 распределяется через устройство 4 распределения энергии к стороне первого мотора 2 и к стороне выходной шестерни 15, а второй мотор 3 приводится в действие электроэнергией, генерируемой первым мотором 2, для генерирования приводного вращающего момента. Таким образом, при HV-режиме вращающий момент подается на ведущие колеса 22 через блок 17 дифференциальной передачи от второго мотора 3 и от двигателя 1, и он подается через выходную шестерню 15 устройства 4 распределения энергии.

[0033] Эти рабочие режимы выбирают для достижения требуемого вращающего момента и желаемой топливной экономичности. Для этой цели, рабочий режим определяют применительно к карте, показанной на Фиг.2, где области для выбора рабочего режима заданы, исходя из скорости транспортного средства и требуемой движущей силы, представленной степенью открытия акселератора. На Фиг.2 «A1M» отображает область, где выбран одномоторный режим, «A2M» отображает область, где выбран двухмоторный режим, и «AHV» отображает область, где выбран HV-режим. Для выбора рабочего режима и для управления гибридным транспортным средством, показанным на Фиг.5, гибридное транспортное средство снабжено электронным блоком управления (здесь и далее, сокращенно «ECU») 24, служащим в качестве заявленного контроллера. ECU состоит из микрокомпьютера, выполненного с возможностью осуществления расчета, исходя из входных данных, применительно к предварительно инсталлированной карте, и результаты расчета отправляются на двигатель 1, моторы 2 и 3, электрическое запоминающее устройство или инвертер, тормоз 11 и т.д., в форме командных сигналов. Входные данные, поступающие на ECU 24, включают в себя данные, по меньшей мере, об одной скорости транспортного средства, степени открытия акселератора, скоростях вращения моторов 2 и 3, управляющих токах моторов 2 и 3, температуре смазки (т.е., температуре масла), состоянии ON/OFF (включено/выключено) замка зажигания, состоянии клапана облицовки радиатора, включающего в себя продолжительность открытия и продолжительность закрытия, внешнюю температуру, и т.д. Например, на вышеупомянутой карте, показанной на Фиг.2, в ECU 24 предварительно инсталлированы скорости падения температуры и скорости подъема температуры ведущих шестерней и пальцев шестерней, исходные температуры ведущих шестерней и пальцев шестерней, пороговые значения времени и температур.

[0034] Система управления привода согласно предпочтительному примеру выполнена с возможностью приведения в движение транспортного средства при двухмоторном режиме, соответствующем заявленному первому рабочему режиму, настолько часто, насколько возможно, и настолько длительно, насколько возможно, с повышением, таким образом, топливной экономичности. Для этой цели, система управления привода своевременно смещает рабочий режим к двухмоторному режиму таким образом, чтобы избежать избыточного роста температур в ведущих шестернях 7 и в пальцах шестерней. Обратимся теперь к Фиг.1, где показан предпочтительный пример программы, которая циклически выполняется посредством ECU 24 через заданные интервалы времени при движении транспортного средства. Согласно примеру, показанному на Фиг.1, прежде всего он определяет, приведен ли указатель F2M двухмоторного режима в положение «ON» («включено») на этапе S1. В частности, двухмоторный режим выбирают, когда как скорость транспортного средства, так и требуемая движущая сила попадают в область A2M, и указатель F2M двухмоторного режима, таким образом, приводится в положение «ON».

[0035] Если указатель F2M двухмоторного режима находится в положении «ON», вследствие чего отклик этапа S1 означает ДА, то указатель F2M-c продолжения, обозначающий продолжение двухмоторного режима, переводят в положение «ON» на этапе S2. В частности, продолжение указателя F2M-c указывает на то, завершен ли двухмоторный режим временным прекращением, и в этом случае указатель F2M-c переводят в положение «ON» для обозначения того, что двухмоторный режим продолжается. Затем значение счета Time_ON продолжительности времени двухмоторного режима рассчитывают на этапе S3. На этапе S3, в частности, время выполнения Δtime одного цикла программы добавляют к прежнему значению Time_ON_old продолжительности времени двухмоторного режима, рассчитанного в ходе прежнего цикла. Для этой цели, прежнее значение Time_ON_old переустанавливают на «0», когда указатель F2M-c продолжения переводят в положение «ON», то есть в этом случае запускают такое измерение продолжительности времени двухмоторного режима.

[0036] В отличие от этого, если указатель F2M двухмоторного режима переводят в положение «OFF» («ВЫКЛЮЧЕНО») таким образом, чтобы отклик этапа S1 был НЕТ, то значение счета Time_OFF продолжительности времени после завершения двухмоторного режима рассчитывают на этапе S4, то есть значение счета Time_OFF представляет собой продолжительность времени, измеренную от времени перевода указателя F2M двухмоторного режима в состояние «OFF». На этапе S4, в частности, время выполнения Δtime одного цикла программы добавляют к прежнему значению Time_OFF_old продолжительности времени, измеренному после завершения двухмоторного режима, рассчитанного в ходе прежнего цикла. Для этой цели, прежнее значение Time_OFF_old переустанавливают на «0», когда указатель F2M двухмоторного режима переводят в положение «OFF», то есть в этом случае, запускают такое измерение продолжительности времени после завершения двухмоторного режима.

[0037] Значение счета Time_OFF, рассчитанное указанным образом, сопоставляют с заданным пороговым значением Time_OFF_th на этапе S5. В частности, пороговое значение Time_OFF_th представляет собой критерий для определения того, достаточно ли продолжительности времени после завершения двухмоторного режима для охлаждения ведущих шестерней 7 и пальцев шестерней. Для этой цели, пороговое значение Time_OFF_th отрегулировано для спецификаций транспортного средства и гибридного узла привода на основании эксперимента. Если значение счета Time_OFF меньше или равно пороговому значению Time_OFF_th, то есть, если время прекращения двухмоторного режима меньше или равно пороговому значению Time_OFF_th, вследствие чего откликом на этапе S5 является команда «НЕТ», то программа переходит к этапу S2 для приведения указателя F2M-c продолжения в положение «ON». В отличие от этого, если откликом на этапе S5 является команда «ДА», то указатель F2M-c продолжения переводят в положение «OFF» («ВЫКЛЮЧЕНО») на этапе S6, то есть ECU 24 определяет, что двухмоторный режим продолжается, даже если двухмоторный режим временно прерывается, но значение счета Time OFF продолжительности времени после завершения двухмоторного режима меньше или равно пороговому значению Time_OFF_th. Таким образом, согласно примеру, показанному на Фиг.1, завершение двухмоторного режима определяют, чтобы начать измерение продолжительности времени после завершения на основании того, что температуры ведущих шестерней 7 и пальцев шестерней начинают падать.

[0038] После осуществления контроля на этапе S3 или S6 определяют, находится ли в данный момент указатель F2M-c продолжения в положении «ON» на этапе S7. На этапе S7, в частности, определяют, остановлено ли водило 8 при генерировании вращающего момента первым мотором 2, с повышением, таким образом, температур ведущих шестерней 7 и пальцев шестерней. Иными словами, определяют, приводится ли в движение транспортное средство при одномоторном режиме или при HV-режиме, соответствующем заявленному второму рабочему режиму. Если транспортное средство приводится в движение при двухмоторном режиме таким образом, что отклик этапа S7 составляет «ДА», то программа переходит к подпрограмме SR (subroutine), осуществляемой при условии, что температуры ведущих шестерней 7 и пальцев шестерней повышаются. В отличие от этого, если двухмоторный режим был завершен так, что отклик этапа S7 составляет «НЕТ», значение счета Time_ON переустанавливают на «0» на этапе S8. В этом случае, если значение счета Time_ON уже было переустановлено на «0», такую переустановку значения счета Time_ON лишь повторяют. Затем значение счета Time_OFF продолжительности времени после завершения двухмоторного режима сопоставляют с пороговым значением Time_OFF_C_th на этапе S9. В частности, пороговое значение Time_OFF_C_th является критерием, определенным для защиты ведущих шестерней 7 и пальцев шестерней. Для этой цели, пороговое значение Time_OFF_C_th устанавливают на уровне кратчайшего времени простоя, требуемого после операции с максимальной нагрузкой, такой как двухмоторный режим, где ведущие шестерни 7 и пальцы шестерней подвергаются высокой нагрузке или трению.

[0039] Следовательно, продолжительность времени после завершения двухмоторного режима должна быть короче, чем пороговое значение Time_OFF_C_th непосредственно после завершения двухмоторного режима и, следовательно, отклик этапа S9 будет «НЕТ». В этом случае, для предохранения ведущих шестерней 7 и пальцев шестерней от воздействия циклической нагрузки, указатель F2M-inh запрета для запрета двухмоторного режима переводят в положение «ON» на этапе S10, то есть двухмоторный режим запрещают. Затем программа возвращается в начало.

[0040] В отличие от этого, если продолжительность времени после завершения двухмоторного режима превысила пороговое значение Time_OFF_C_th таким образом, что отклик этапа S9 составляет «ДА», температуры ведущих шестерней 7 и пальцев шестерней (как здесь и далее будет просто называться «температурой ведущей шестерни») оценивают, и пригодность двухмоторного режима определяют, исходя из температуры шестерни Tp_est. В частности, предыдущую (или исходную) температуру шестерни Tp_est_old, которая была оценена ранее, сопоставляют с опорной температурой Tpa на этапе S11. Предыдущая температура шестерни Tp_est_old может быть оценена, исходя из предварительно инсталлированного номинального значения температуры ведущей шестерни Tp_est, рассчитанного на заводе-изготовителе. Если оцененное значение температуры ведущей шестерни Tp_est окажется значительно ниже, чем фактическая температура ведущей шестерни, то температура шестерни Tp_est, повышаемая в ходе двухмоторного режима, может быть ошибочно оценена как слишком низкая. Во избежание такого неудобства, опорную температуру Tpa задают на уровне нижнего предельного значения, в качестве проектируемого значения температуры шестерни Tp_est в начале управления. Поэтому, если предыдущая температура шестерни Tp_est_old меньше или равна опорной температуре Tpa так, что отклик этапа S11 составляет «ДА», то опорную температуру Tpa используют в качестве температуры шестерни Tp_est на этапе S12. В отличие от этого, если предыдущая температура шестерни Tp_est_old выше, чем опорная температура Tpa, вследствие чего отклик этапа S11 составляет «НЕТ», то текущее значение температуры шестерни Tp_est, снижающейся от предыдущего значения Tp_est_old, рассчитывают на этапе S13. При условии, что транспортное средство приводится в движение при рабочем режиме, отличном от двухмоторного режима, на устройство 4 распределения энергии подают обильное количество смазочного масла, вследствие чего температура шестерни Tp_est снижается при заданной скорости снижения ΔTp_down.

[0041] Скорость снижения ΔTp_down следует разъяснить более подробно. При одномоторном режиме или HV-режиме, соответствующем заявленному второму рабочему режиму, коронная шестерня 6 устройства 4 распределения энергии вращается под действием движущей силы второго мотора 3, вследствие чего обильное количество смазочного масла забирается коронной шестерней 6, вращающейся указанным образом. Тем не менее, двигатель 1 и соединенное с ним водило 8 не вращаются при одномоторном режиме, а двигатель 1 и первый мотор 2 не генерируют большого приводного вращающего момента при одномоторном или HV-режиме, то есть при этих рабочих режимах коронная шестерня 6 устройства 4 распределения энергии вращается, не подвергаясь избыточной нагрузке. В этой ситуации, количество смазочного масла, забираемого коронной шестерней 6, растет с приращением в скорости транспортного средства, вследствие чего устройство 4 распределения энергии может быть смазано в достаточной мере.

[0042] При HV-режиме, в частности, водило 8 вращается под действием вращающего момента двигателя 1, а солнечная шестерня 5 вращается под действием вращающего момента первого мотора 2. Впоследствии смазочное масло обильно подается на устройство 4 распределения энергии за счет вращения этих вращающихся элементов. В этой ситуации устройство распределения энергии 4 распределяет мощность двигателя на сторону коронной шестерни 6 и на сторону первого мотора 1, без снижения скорости вращения, то есть нагрузка, подаваемая на устройство 4 распределения энергии, снижается, по сравнению с нагрузкой в случае, когда устройство 4 распределения энергии служит в качестве устройства для снижения скорости. По этой причине, теплоотвод (т.е., теплоизлучение) за счет смазочного масла по отношению к теплу ведущих шестерней 7 и пальцев шестерней повышается, вследствие чего эти элементы могут быть охлаждены.

[0043] Фиг.3 показывает соотношение между скоростью изменения ΔT температуры ведущей шестерни Tp_est (т.е., скоростью снижения ΔTp_down на единицу времени) и скоростью транспортного средства V, измеренной при втором рабочем режиме. Как видно из Фиг.3, скорость изменения ΔT температуры ведущей шестерни Tp_est повышается пропорционально приращению скорости транспортного средства V. Как было описано, ведущие шестерни 7 и пальцы шестерней охлаждаются за счет отвода тепла от них смазочным маслом. Фиг.4 показывает соотношение между скоростью изменения ΔT температуры ведущей шестерни Tp_est и разностью температур между температурой ведущей шестерни Tp_est и температурой смазки Toil (Tp-Toil), измеренной при условии, что акселератор закрыт. На Фиг.4 линия L2 отображает результат измерения согласно случаю, в котором подаваемое количество смазочного масла повышается при приведении в действие второго масляного насоса 14, по сравнению с подаваемым количеством в случае, представленном линией L1. Как указано на Фиг.4, скорость изменения ΔT температуры ведущей шестерни Tp_est растет со снижением температуры смазки Toil и с приращением количества смазочного масла.

[0044] Как видно из результатов измерения, показанных на Фиг.3 и 4, скорость изменения ΔT температуры шестерни Tp_est растет с приращением подаваемого количества смазочного масла или со снижением температуры смазки, вследствие чего тепло ведущих шестерней 7 может быть эффективно отведено. Таким образом, эффективность теплоотвода ведущей шестерни 7 определяется в основном: разностью температур между температурой шестерни Tp_est и температурой смазки Toil; скоростью транспортного средства V, определяющей количество смазочного масла, забираемого ведущей шестерней 7; и выпускаемым количеством масла для второго масляного насоса 14, поэтому согласно предпочтительному примеру скорость снижения ΔTp_down задают таким образом, чтобы она была тем больше, чем больше приращение вышеупомянутой разности температур или скорость транспортного средства. В дополнение, скорость масляный насос 14 приведен в действие. Для этой цели, карту для повышения скорости снижения ΔTp_down предварительно устанавливают, с использованием в качестве параметров вышеупомянутых факторов. Однако, фактическая скорость снижения температуры шестерни изменяется, в зависимости от мощности масляного охладителя (не показан), конфигурации поднимающей смазку шестерни, наличия или количества выступов, и т.д. Поэтому, скорость снижения ΔTp_down определяют, исходя из эксперимента, с использованием реальных устройств.

[0045] После расчета оцененного значения температуры ведущей шестерни Tp_est на этапе S12 или S13, температуру ведущей шестерни Tp_est сопоставляют с допустимой температурой Tpb на этапе S14. В частности, допустимая температура Tpb представляет собой величину критерия для запрета двухмоторного режима, который задают таким образом, чтобы он представлял собой более высокое значение, чем вышеупомянутая опорная температура Tpa. Даже если температура шестерни Tp_est снижена, но не в достаточной мере снижена, по сравнению с опорной температурой для запрета двухмоторного режима, температура шестерни Tp_est может быть повышена так, что она будет непосредственно превышать такую температуру запрета двухмоторного режима. Во избежание такого неудобства, допустимую температуру Tpb определяют таким образом, чтобы перезапущенный двухмоторный режим можно было продолжать в течение определенного периода времени.

[0046] Если температура шестерни Tp_est выше, чем допустимая температура Tpb, вследствие чего откликом этапа S14 является команда «НЕТ», то программа переходит к этапу S10, для приведения указателя запрета F2M-inh для запрета двухмоторного режима в положение «ON», и затем завершается. Впоследствии, двухмоторный режим запрещают. В отличие от этого, если температура ведущей шестерни Tp_est меньше или равна допустимой температуре Tpb, вследствие чего откликом этапа S14 является команда ДА, то указатель запрета F2M-inh переводят в положение «OFF» на этапе S15, и программа завершается. Затем разрешается установить двухмоторный режим. Таким образом, система управления привода согласно настоящему изобретению выполнена с возможностью определения применимости двухмоторного режима, исходя из температуры ведущей шестерни Tp_est, снижающейся после завершения двухмоторного режима. Поэтому, двухмоторный режим может быть перезапущен в соответствии с фактическим состоянием ведущих шестерней, вследствие чего двухмоторный режим может быть удлинен, без повреждения устройства 4 распределения энергии, при предотвращении избыточного нагрева ведущих шестерней 7. Следовательно, топливная экономичность транспортного средства может быть повышена.

[0047] Хотя вышеприведенный примерный вариант осуществления настоящего изобретения был описан, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что настоящее изобретение не ограничено описанными примерными вариантами осуществления, но что различные изменения и модификации могут быть сделаны в рамках сущности и объема настоящего изобретения. Например, в качестве устройства 4 распределения энергии, вместо планетарного редуктора одиночной ведущей шестерни также может быть использован планетарный редуктор двойной ведущей шестерни. А именно, система управления привода согласно настоящему изобретению может быть применена для любого вида гибридных транспортных средств, в которых устройство распределения энергии выполнено с возможностью служить в качестве устройства для снижения скорости для первого мотора за счет торможения водила.

1. Система управления приводом для гибридного транспортного средства, имеющего:

- двигатель,

- устройство распределения энергии, которое выполняет дифференциальное действие среди водила, вращаемого посредством вращающего момента двигателя, солнечной шестерни и коронной шестерни,

- тормозное устройство, которое выборочно прекращает вращение водила,

- первый мотор, обладающий генерирующей функцией, который соединен с одним элементом из солнечной шестерни и коронной шестерни,

- выходной элемент, который соединен с другим одним элементом из солнечной шестерни и коронной шестерни, и

- второй мотор, который генерирует приводной вращающий момент, который добавляется к вращающему моменту выходного элемента,

причем система управления привода содержит контроллер, который выполнен с возможностью:

- установления первого рабочего режима, в котором транспортное средство приводится в движение посредством вращающего момента первого мотора, подаваемого на выходной элемент через устройство распределения энергии, при прекращении вращения водила посредством тормозного устройства, и вращающего момента второго мотора, добавляемого к вращающему моменту первого мотора;

- установления второго рабочего режима, в котором транспортное средство снабжается энергией от двигателя или второго мотора, при разрешении вращения водила;

- расчета продолжительности времени после завершения первого рабочего режима;

- оценки температуры устройства распределения энергии на основании упомянутой рассчитанной продолжительности времени;

- обеспечения первого рабочего режима, когда оцененная температура меньше или равна заданной допустимой температуре; и

- запрета первого рабочего режима, когда оцененная температура выше, чем допустимая температура.

2. Система управления приводом для гибридного транспортного средства по п. 1, в которой контроллер дополнительно выполнен с возможностью:

- определения завершения первого рабочего режима, если прекращение первого рабочего режима длится дольше, чем заданный период времени; и

- расчета продолжительности прекращения первого рабочего режима после завершения первого рабочего режима.

3. Система управления приводом для гибридного транспортного средства по п. 1, в которой контроллер дополнительно выполнен с возможностью:

- оценки температуры устройства распределения энергии на основании упомянутой рассчитанной продолжительности времени и скорости снижения температуры устройства распределения энергии; и

- повышения скорости снижения с приращением скорости транспортного средства при втором рабочем режиме или с приращением разности между температурой смазки, подаваемой на устройство распределения энергии, и температурой устройства распределения энергии.

4. Система управления приводом для гибридного транспортного средства по п. 1, в которой контроллер дополнительно выполнен с возможностью:

- оценки исходной температуры устройства распределения энергии при завершении первого рабочего режима;

- расчета температуры устройства распределения энергии путем вычитания температуры, рассчитанной на основании упомянутой рассчитанной продолжительности времени и скорости снижения, из опорной температуры, если исходная температура ниже, чем опорная температура; и

- расчета температуры устройства распределения энергии путем вычитания температуры, рассчитанной на основании упомянутой рассчитанной продолжительности времени и скорости снижения, из исходной температуры, если исходная температура выше, чем опорная температура.

5. Система управления приводом для гибридного транспортного средства по п. 1, в которой контроллер дополнительно выполнен с возможностью запрета первого рабочего режима, если упомянутая рассчитанная продолжительность времени меньше или равна заданному кратчайшему времени простоя, требуемому после завершения первого рабочего режима.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам регулирования крутящим моментом электродвигателя. Устройство для управления моментом и оборотами синхронного электродвигателя содержит статор вращающегося генератора возбуждения синхронного электродвигателя, ротор генератора и дифференциальное устройство.

Изобретение относится к дифференциальным приводам. Дифференциальный привод содержит два двигателя внутреннего сгорания, систему управления приводом, две шестерни с внешними зубьями, входящие в зацепление друг с другом, центральные колесо с внутренними зубьями и шестерня с внешними зубьями, расположенная на выходном валу, входящие в зацепление с внешними зубьями сателлитов, установленных посредством осей на водиле, соединенном с первым двигателем.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Электропривод колес транспортного средства содержит колеса, механически связанные общим валом, приводом которого служит один электродвигатель.

Изобретение относится к движителю транспортного средства. Движитель для транспортного средства содержит выходной вал двигателя, входной вал коробки передач, электрическую машину и планетарную передачу, которая содержит подвижные компоненты и стопорную втулку.

Группа изобретений относится к дифференциальным приводам и может использоваться во всех отраслях промышленности, где имеется потребность в получении бесступенчато измененяемых крутящих моментов и скоростей вращения выходных валов.

Изобретение относится к системам энергоснабжения транспортных средств. Гибридная силовая установка транспортного средства включает связанные между собой планетарный механизм, тепловой двигатель, вспомогательную электрическую машину и главную электрическую машину.

Двигательная установка (2) для транспортного средства содержит выходной вал (14) двигателя (4) внутреннего сгорания, входной вал (27) коробки (8) передач, электрическую машину (6), которая содержит статор (24) и ротор (26), и планетарный зубчатый механизм (10), который содержит подвижные компоненты (18, 20, 22).

Изобретение относится к транспортному машиностроению. В трансмиссии последовательно включены два дифференциальных механизма (4, 12), каждый имеющий вход и два выхода.

Изобретение относится к рекуперации энергии торможения транспортной машины. .

Изобретение относится к рекуперации энергии торможения транспортных машин. .

Изобретение относится к модулю трансмиссии автотранспортного средства. Модуль (1) трансмиссии имеет вход (3), который соединен с двигателем, выход (5), который соединен с дифференциалом, сцепление (7) и планетарную зубчатую передачу (21).

Изобретение относится к планетарной трансмиссии, имеющей центробежную муфту и муфту свободного хода. .

Изобретение относится к переключаемой косозубой планетарной передаче. .

Изобретение относится к области автомобильного машиностроения. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в многоступенчатых коробках передач транспортных средств. .
Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям механизмов, передающих крутящий момент, и может быть использовано, например, в экскаваторах, кранах, тракторах и других машинах.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах передачи крутящего момента в экскаваторах, тракторах, кранах и других машинах. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в приводах металлорежущих станков, а также в другом оборудовании, где требуется автоматическое изменение частоты вращения при резком изменении нагрузки.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. Устройство управления для транспортного средства с компрессором и конденсатором для кондиционирования воздуха в автомобиле, при этом требуемый крутящий момент для источника приведения в движение определяется как сумма нагрузки кондиционирования воздуха, которая тратится для приведения в действие компрессора и движущего крутящего момента, необходимого для приведения в движение транспортного средства.
Наверх