Устройство идентификации пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания, гибридное транспортное средство, оборудованное таким устройством, и способ идентификации пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания
Настоящее изобретение относится к устройству идентификации пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания и к транспортному средству, оборудованному устройством идентификации пропуска зажигания двигателя. Целью группы изобретений является обеспечение повышения частоты идентификации пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания, установленного на гибридном транспортном средстве. В ответ на состояние «включен» переключателя SWj идентификации пропуска зажигания двигателя (этап S110: ответвление «Нет») устройство идентификации пропуска зажигания двигателя согласно изобретению определяет модель идентификации пропуска зажигания двигателя, основанную на техническом обслуживании, и осуществляет идентификацию пропуска зажигания двигателя по всему рабочему диапазону двигателя (этап S120). Когда частота Nj активации системы превышает заранее заданное опорное число Nref, или когда истекшее время Tj превышает заранее заданное опорное время Tref (этап S130: ответвление «Да»), устройство идентификации пропуска зажигания двигателя определяет модель идентификации пропуска зажигания двигателя на основании состояния зарядки СоЗ батареи. Устройство идентификации пропуска зажигания двигателя принимает к использованию модель идентификации пропуска зажигания двигателя в состоянии работы под нагрузкой двигателя в диапазоне для опорного верхнего предела Nmax скорости вращения, который задается в соответствии со скоростью V транспортного средства (этап S170), а также принимает к использованию модель идентификации пропуска зажигания двигателя в состоянии прокрутки двигателя в диапазоне для опорного верхнего предела Nmax скорости вращения, который задается в соответствии со скоростью V транспортного средства (этап S200). Техническим результатом является увеличение частоты идентификации пропуска зажигания двигателя и возможность идентификации пропуска зажигания двигателя в широком рабочем диапазоне двигателя. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству идентификации пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания и к транспортному средству, оборудованному устройством идентификации пропуска зажигания двигателя. Более конкретно, изобретение относится к устройству идентификации пропуска зажигания двигателя, установленного на гибридном транспортном средстве, оснащенном двигателем внутреннего сгорания и электрическим двигателем, а также к гибридному транспортному средству, оснащенному двигателем внутреннего сгорания, электрическим двигателем и устройством идентификации пропуска зажигания двигателя.
Предшествующий уровень техники
Одно из известных устройств идентификации пропуска зажигания двигателя выключает подачу топлива во все цилиндры двигателя на заранее заданный период времени во время работы двигателя под нагрузкой и последовательно разрешает подачу топлива в один из нескольких цилиндров, чтобы идентифицировать цилиндр, где происходит пропуск зажигания (см., например, публикацию №2000-248989 выложенной патентной заявки Японии в Бюллетене выложенных патентных заявок Японии). Другое известное устройство идентификации пропуска зажигания двигателя установлено на гибридном транспортном средстве, и оно управляет работой электрического двигателя, минимизируя изменение скорости вращения двигателя во время работы двигателя под нагрузкой, чтобы повысить точность идентификации пропуска зажигания двигателя (см., например, публикацию №2001-271695 выложенной патентной заявки Японии в Бюллетене выложенных патентных заявок Японии). Еще одно известное устройство идентификации пропуска зажигания двигателя управляет работой электрического двигателя для запуска двигателя с заданной фиксированной скоростью вращения во время остановки транспортного средства, чтобы уменьшить коэффициент флуктуации отдаваемой мощности двигателя и повысить точность идентификации пропуска зажигания (см., например, публикацию №2001-268711 выложенной патентной заявки Японии в Бюллетене выложенных патентных заявок Японии).
Краткое изложение сущности изобретения
В гибридном транспортном средстве запуск двигателя осуществляется с прерываниями или в конкретном рабочем диапазоне, чтобы обеспечить повышенный энергетический кпд двигателя. Поэтому трудно осуществить идентификацию пропуска зажигания двигателя на надлежащей частоте. Для идентификации пропуска зажигания двигателя можно использовать любой из известных методов, описанных выше. Осуществление идентификации пропуска зажигания двигателя независимо от запроса водителя гибридного транспортного средства или независимо от состояния гибридного транспортного средства (в частности, состояния зарядки батареи) может привести к неправильному ответу на запрос водителя или может ухудшить состояние гибридного транспортного средства.
Технической задачей настоящего изобретения является создание устройства идентификации пропуска зажигания двигателя, предназначенного для идентификации пропуска зажигания в двигателе внутреннего сгорания, гибридного транспортного средства, оснащенного устройством идентификации пропуска зажигания двигателя, и соответствующего способа идентификации пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания, обеспечивающего повышение частоты идентификации пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания, установленного на гибридном транспортном средстве.
Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства идентификации пропуска зажигания двигателя, предназначенного для идентификации пропуска зажигания в двигателе внутреннего сгорания, гибридного транспортного средства, оснащенного устройством идентификации пропуска зажигания двигателя, и соответствующего способа идентификации пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания, обеспечивающего проведение идентификации пропуска зажигания двигателя применительно к двигателю внутреннего сгорания в соответствии с состоянием гибридного транспортного средства.
Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства идентификации пропуска зажигания двигателя, предназначенного для идентификации пропуска зажигания в двигателе внутреннего сгорания, гибридного транспортного средства, оснащенного устройством идентификации пропуска зажигания двигателя, и соответствующего способа идентификации пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания, обеспечивающего проведение идентификации пропуска зажигания в широком рабочем диапазоне двигателя внутреннего сгорания.
Чтобы решить, по меньшей мере, часть вышеописанных и других, связанных с этим задач, устройство идентификации пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания, гибридное транспортное средство, снабженное устройством идентификации пропуска зажигания двигателя, и соответствующий способ идентификации пропуска зажигания двигателя, предназначенный для идентификации пропуска зажигания в двигателе внутреннего сгорания, имеют конфигурации, рассматриваемые ниже.
Настоящее изобретение касается устройства идентификации пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания, установленного на гибридном транспортном средстве. Гибридное транспортное средство включает в себя: двигатель внутреннего сгорания; первый электрический двигатель, используемый для прокрутки двигателя внутреннего сгорания стартером и для генерирования мощности с использованием отдаваемой мощности двигателя внутреннего сгорания; второй электрический двигатель, выполненный с возможностью отвода мощности; и аккумуляторный блок, который принимает электрическую мощность от первого электрического двигателя и второго электрического двигателя и передает ее им. Устройство идентификации пропуска зажигания двигателя содержит: блок обнаружения состояния, предназначенный для обнаружения состояния гибридного транспортного средства; блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя, который, когда выдается команда идентификации пропуска зажигания двигателя, определяет воплощаемую модель идентификации пропуска зажигания двигателя на основании команды идентификации пропуска зажигания двигателя и обнаруженного состояния упомянутого гибридного транспортного средства; и блок идентификации пропуска зажигания двигателя, который осуществляет идентификацию пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания в соответствии с определенной моделью идентификации пропуска зажигания двигателя.
При подаче команды идентификации пропуска зажигания двигателя устройство идентификации пропуска зажигания двигателя согласно изобретению определяет выполняемую модель идентификации пропуска зажигания двигателя на основании выданной команды идентификации пропуска зажигания двигателя и состояния гибридного транспортного средства. Затем устройство идентификации пропуска зажигания двигателя осуществляет идентификацию пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания в соответствии с определенной моделью идентификации пропуска зажигания двигателя. Таким образом, идентификацию пропуска зажигания двигателя применительно к двигателю внутреннего сгорания осуществляют в соответствии с моделью идентификации пропуска зажигания двигателя, определенной на основании состояния гибридного транспортного средства и на основании выданной команды идентификации пропуска зажигания двигателя. Эта компоновка гарантирует идентификацию пропуска зажигания двигателя в широком диапазоне функционирования двигателя внутреннего сгорания, повышая при этом частоту идентификации пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания.
В предпочтительном варианте выполнения устройства идентификации пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания согласно изобретению команда идентификации пропуска зажигания двигателя включает множество различных команд идентификации пропуска зажигания двигателя, обуславливаемых несколькими разными факторами. Блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя определяет модель идентификации пропуска зажигания двигателя на основании фактора, обуславливающего одну из множества команд идентификации пропуска зажигания двигателя. Таким образом, идентификацию пропуска зажигания двигателя применительно к двигателю внутреннего сгорания осуществляют в соответствии с моделью идентификации пропуска зажигания двигателя, определенной на основании состояния гибридного транспортного средства и на основании фактора, обуславливающего одну из множества команд идентификации пропуска зажигания двигателя. Множество различных команд идентификации пропуска зажигания двигателя может включать в себя, по меньшей мере, одну команду, обуславливаемую истечением, по меньшей мере, заранее заданного периода времени после последней идентификации пропуска зажигания двигателя, команду, обуславливаемую проездом, по меньшей мере, заранее заданного расстояния после последней идентификации пропуска зажигания двигателя, команду, обуславливаемую активацией системы гибридного транспортного средства, команду, обуславливаемую требованием работы двигателя внутреннего сгорания, и команду, обуславливаемую проводимой оператором заранее заданной операцией идентификации пропуска зажигания двигателя.
В предпочтительном варианте осуществления устройства идентификации пропуска зажигания двигателя согласно изобретению блок обнаружения состояния обнаруживает состояние потребности в зарядке, которое требует зарядки аккумуляторного блока. В ответ на обнаружение состояния потребности в зарядке аккумуляторного блока блоком обнаружения состояния блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя задает модель идентификации пропуска зажигания в конкретном диапазоне, предпочтительно для зарядки аккумуляторного блока. Эта компоновка отдает предпочтение состоянию зарядки аккумуляторного блока и за счет этого эффективно предотвращает избыточную зарядку или избыточную разрядку аккумуляторного блока.
В другом предпочтительном варианте осуществления устройства идентификации пропуска зажигания двигателя согласно изобретению блок обнаружения состояния измеряет скорость транспортного средства применительно к гибридному транспортному средству. Блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя задает рабочий диапазон двигателя внутреннего сгорания в соответствии с измеренной скоростью транспортного средства и определяет модель идентификации пропуска зажигания в заданном рабочем диапазоне. Эта компоновка гарантирует идентификацию пропуска зажигания двигателя в подходящем рабочем диапазоне двигателя внутреннего сгорания в соответствии со скоростью транспортного средства и за счет этого эффективно предотвращает ощущение дискомфорта у водителя или у пассажира транспортного средства из-за идентификации пропуска зажигания двигателя в неподходящем, применительно к скорости транспортного средства, рабочем диапазоне двигателя внутреннего сгорания.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления устройства идентификации пропуска зажигания двигателя согласно изобретению блок обнаружения состояния определяет рабочее состояние двигателя внутреннего сгорания. В ответ на обнаружение состояния работы под нагрузкой двигателя внутреннего сгорания блоком обнаружения состояния блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя задает модель идентификации пропуска зажигания двигателя с прекращением подачи топлива в один из нескольких цилиндров в двигателе внутреннего сгорания. В ответ на обнаружение состояния прокрутки двигателя внутреннего сгорания при отсутствии подачи топлива блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя задает модель идентификации пропуска зажигания с подачей топлива в один из нескольких цилиндров в двигателе внутреннего сгорания и с зажиганием в этом цилиндре. Эта компоновка позволяет эффективно избежать необязательных операций двигателя внутреннего сгорания.
Настоящее изобретение касается также гибридного транспортного средства, содержащего: двигатель внутреннего сгорания; первый электрический двигатель, который используется для прокрутки двигателя внутреннего сгорания и для генерирования мощности с использованием отдаваемой мощности двигателя внутреннего сгорания; второй электрический двигатель, выполненный с возможностью отвода мощности, предусматривающего отвод мощности привода; аккумуляторный блок, который получает электрическую мощность из первого электрического двигателя и второго электрического двигателя и передает ее им; блок обнаружения состояния, который обнаруживает состояние гибридного транспортного средства; блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя, который, когда выдается команда идентификации пропуска зажигания двигателя, определяет воплощаемую модель идентификации пропуска зажигания двигателя на основании команды идентификации пропуска зажигания двигателя и обнаруженного состояния гибридного транспортного средства; и блок идентификации пропуска зажигания двигателя, который осуществляет идентификацию пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания в соответствии с определенной моделью идентификации пропуска зажигания двигателя.
При выдаче команды идентификации пропуска зажигания двигателя гибридное транспортное средство согласно изобретению определяет модель идентификации пропуска зажигания двигателя на основании выданной команды идентификации пропуска зажигания двигателя и состояния гибридного транспортного средства. Затем устройство идентификации пропуска зажигания двигателя осуществляет идентификацию пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания в соответствии с определенной моделью идентификации пропуска зажигания двигателя. Таким образом, идентификацию пропуска зажигания двигателя внутреннего сгорания осуществляют в соответствии с моделью идентификации пропуска зажигания двигателя, определенной на основании состояния гибридного транспортного средства и на основании выданной команды идентификации пропуска зажигания двигателя. Эта компоновка гарантирует идентификацию пропуска зажигания двигателя в широком рабочем диапазоне двигателя внутреннего сгорания, повышая при этом частоту идентификации пропуска зажигания двигателя применительно к двигателю внутреннего сгорания.
В предпочтительном варианте выполнения гибридного устройства применительно к двигателю внутреннего сгорания согласно изобретению команда идентификации пропуска зажигания двигателя включает в себя несколько разных команд идентификации пропуска зажигания двигателя, обуславливаемых несколькими разными факторами, а блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя определяет модель идентификации пропуска зажигания двигателя на основании фактора, обуславливающего одну из множества команд идентификации пропуска зажигания двигателя. Множество различных команд идентификации пропуска зажигания двигателя может включать в себя, по меньшей мере, одну команду, обуславливаемую истечением, по меньшей мере, заранее заданного периода времени после последней идентификации пропуска зажигания двигателя, команду, обуславливаемую проездом, по меньшей мере, заранее заданного расстояния после последней идентификации пропуска зажигания двигателя, команду, обуславливаемую активацией системы гибридного транспортного средства, команду, обуславливаемую требованием работы двигателя внутреннего сгорания, и команду, обуславливаемую проводимой оператором заранее заданной операцией идентификации пропуска зажигания двигателя.
В предпочтительном варианте выполнения гибридного устройства согласно изобретению блок обнаружения состояния обнаруживает состояние потребности в зарядке, которое требует зарядки аккумуляторного блока, а в ответ на обнаружение состояния потребности в зарядке аккумуляторного блока упомянутым блоком обнаружения состояния блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя задает модель идентификации пропуска зажигания в конкретном диапазоне, предпочтительно для зарядки аккумуляторного блока. В другом предпочтительном варианте гибридного устройства идентификации пропуска зажигания двигателя согласно изобретению блок обнаружения состояния измеряет скорость транспортного средства применительно к гибридному транспортному средству, а блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя задает рабочий диапазон двигателя внутреннего сгорания в соответствии с измеренной скоростью транспортного средства и определяет модель идентификации пропуска зажигания в заданном рабочем диапазоне. В еще одном предпочтительном варианте осуществления гибридного устройства согласно изобретению блок обнаружения состояния обнаруживает рабочее состояние двигателя внутреннего сгорания, и в ответ на обнаружение состояния работы под нагрузкой двигателя внутреннего сгорания блоком обнаружения состояния блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя задает модель идентификации пропуска зажигания двигателя с прекращением подачи топлива в один из множества цилиндров в двигателе внутреннего сгорания, а в ответ на обнаружение состояния прокрутки двигателя внутреннего сгорания при отсутствии подачи топлива блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя задает модель идентификации пропуска зажигания с подачей топлива в один из нескольких цилиндров в двигателе внутреннего сгорания и с зажиганием в этом цилиндре.
В предпочтительном варианте выполнения гибридного транспортного средства согласно изобретению транспортное средство дополнительно содержит: трехвальный модуль подвода-отвода мощности, который механически соединен с тремя валами - выходным валом двигателя внутреннего сгорания, ведущим валом, механически соединенным с осью гибридного транспортного средства, и вращающимся валом первого электрического двигателя, и подводит мощность к остающемуся одному валу и отводит ее от него на основании мощностей, подводимых от любых двух валов из упомянутых трех валов и отводимых к ним.
Настоящее изобретение касается также способа идентификации пропуска зажигания двигателя, предназначенного для идентификации пропуска зажигания в двигателе внутреннего сгорания, установленном на гибридном транспортном средстве. Гибридное транспортное средство содержит: двигатель внутреннего сгорания, первый электрический двигатель, который используется для запуска двигателя внутреннего сгорания и для генерирования мощности с использованием отдаваемой мощности двигателя внутреннего сгорания, второй электрический двигатель, выполненный с возможностью отвода мощности, предусматривающего отвод мощности привода, и аккумуляторный блок, который принимает электрическую мощность из первого электрического двигателя и второго электрического двигателя и передает ее им. Способ идентификации пропуска зажигания двигателя включает в себя этапы, на которых, когда выдается команда идентификации пропуска зажигания двигателя, определяют воплощаемую модель идентификации пропуска зажигания двигателя на основании команды идентификации пропуска зажигания двигателя и состояния гибридного транспортного средства и осуществляют идентификацию пропуска зажигания двигателя применительно к двигателю внутреннего сгорания в соответствии с определенной моделью идентификации пропуска зажигания двигателя.
Способ идентификации пропуска зажигания двигателя, предназначенный для идентификации пропуска зажигания в двигателе внутреннего сгорания согласно изобретению, предусматривает, что, когда выдается команда идентификации пропуска зажигания двигателя, устройство идентификации пропуска зажигания двигателя определяет воплощаемую модель идентификации пропуска зажигания двигателя на основании команды идентификации пропуска зажигания двигателя и обнаруженного состояния гибридного транспортного средства. Затем устройство идентификации пропуска зажигания двигателя осуществляет идентификацию пропуска зажигания двигателя в соответствии с определенной моделью идентификации пропуска зажигания двигателя. Таким образом, идентификацию пропуска зажигания двигателя применительно к двигателю внутреннего сгорания осуществляют в соответствии с моделью идентификации пропуска зажигания двигателя, определенной на основании состояния гибридного транспортного средства и на основании выданной команды идентификации пропуска зажигания двигателя. Эта компоновка гарантирует идентификацию пропуска зажигания двигателя в широком диапазоне функционирования двигателя внутреннего сгорания, повышая при этом частоту идентификации пропуска зажигания двигателя применительно к двигателю внутреннего сгорания.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых
фиг.1 изображает конфигурацию гибридного транспортного средства, согласно изобретению;
фиг.2 - схему двигателя, установленного на гибридном транспортном средстве, согласно изобретению;
фиг.3 - блок-схему операций способа идентификации пропуска зажигания двигателя, выполняемого гибридным электронным блоком управления, входящим в состав гибридного транспортного средства, согласно изобретению;
фиг.4 - блок-схему операций способа идентификации пропуска зажигания двигателя, выполняемого электронным блоком управления двигателем, входящим в состав гибридного транспортного средства, согласно изобретению;
фиг.5 - блок-схему операций способа управления возбуждением идентификации пропуска зажигания двигателя, выполняемого гибридным электронным блоком управления, согласно изобретению;
фиг.6 - пример карты задания требуемого крутящего момента, согласно изобретению;
фиг.7 - диаграмму выравнивания, иллюстрирующую динамику зависимости крутящего момента от скорости вращения соответствующих вращательных элементов механизма распределения и интегрирования мощности, входящего в состав гибридного транспортного средства, согласно изобретению;
фиг.8 - схему другого варианта гибридного транспортного средства, согласно изобретению; и
фиг.9 - схему еще одного гибридного транспортного средства в другом варианте выполнения, согласно изобретению.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Ниже описан предпочтительный вариант осуществления изобретения. На фиг.1 представлена схема конструкции гибридного транспортного средства 20 с установленным на нем устройством отвода мощности. Гибридное транспортное средство 20 согласно этому варианту осуществления содержит двигатель 22, трехвальный механизм 30 распределения и интегрирования мощности, который механически соединен с коленчатым валом 26, функционирующим в качестве выходного вала двигателя 22, через амортизатор 28, электрический двигатель MG1, который механически соединен с механизмом 30 интегрирования распределения мощности и выполнен с возможностью генерирования электрической мощности, редуктор 35, который подсоединен к валу 32а с кольцевым зубчатым колесом, функционирующему в качестве ведущего вала, соединенного с механизмом 30 распределения и интегрирования мощности, еще один электрический двигатель MG2, который механически соединен с редуктором 35, и гибридный электронный блок 70 управления, который управляет всем устройством отвода мощности.
Двигатель 22 является двигателем внутреннего сгорания, в котором сгорает углеводородное топливо, например бензин или светлый нефтепродукт. Воздух, очищенный воздухоочистителем и всасываемый через дроссельный клапан 124 (фиг.2), смешивается с распыленным топливом, впрыскиваемым клапаном 126 впрыска топлива в топливовоздушную смесь. Топливовоздушная смесь вводится в камеру сгорания через впускной клапан 128. Введенная топливовоздушная смесь воспламеняется искрой, создаваемой свечей 130 зажигания, вследствие чего происходит взрывное сгорание. Возвратно-поступательные движения поршня 132, происходящие под действием энергии сгорания, преобразуются во вращательные движения коленчатого вала 23. Выхлоп из двигателя 22 проходит через блок 134 каталитического преобразования, заполненный трехпутным катализатором, для преобразования токсичных компонентов, входящих в этот выхлоп, т.е. монооксида углерода (СО), углеводородов (НС) и оксидов азота (NOx), в безвредные компоненты и выбрасывается в воздух снаружи.
Двигатель 22 управляется электронным блоком 24 управления двигателем (далее именуемым ЭБУД 24). ЭБУД 24 выполнен в виде микропроцессора, включающего в себя центральный процессор (ЦП) 24а, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 24b, которое хранит технологические программы, оперативное запоминающее устройство (ПЗУ) 24 с, которое осуществляет временное хранение данных, порты ввода и вывода (не показаны) и порт связи (не показан). ЭБУД 24 принимает через посредство своего порта ввода различные сигналы из разных датчиков, которые измеряют параметры рабочих условий двигателя 22 и детектируют эти условия. Сигналы, вводимые в ЭБУД 24, включают в себя положение кривошипа из датчика 140 положения кривошипа, обнаруживаемое как положение при вращении коленчатого вала 26, температуру охлаждающей воды из датчика 142 температуры воды, измеренную в качестве температуры охлаждающей воды в двигателе 22, внутрицилиндровое давление Pin из датчика 143 давления, находящегося в камере сгорания, положение кулачка из датчика 144 положения кулачка, обнаруживаемое как положение при вращении коленчатого вала, приводимого в движение с целью открывания и закрывания впускного клапана 128 и выпускного клапана, предназначенных для впуска газа в камеру сгорания и выпуска его из нее, положение дроссельного клапана из датчика 146 положения дроссельного клапана, обнаруживаемое как отверстие или положение дроссельного клапана 124, сигнал AF расходомера воздуха из расходомера 148 воздуха, находящегося в воздухозаборной трубе, и температуру впускаемого воздуха из датчика 149 температуры, находящегося в воздухозаборной трубе. ЭБУД 24 выдает через порт вывода различные сигналы управления и сигналы возбуждения, предназначенные для возбуждения двигателя 22 и управления им. Сигналы, выдаваемые из ЭБУД 24, включают в себя сигналы возбуждения для клапана 126 впрыска топлива, сигналы возбуждения для электрического двигателя 136 дроссельного клапана, предназначенные для регулирования положения дроссельного клапана 124, сигналы управления для катушки 138 зажигания, выполненной как единое целое с запальной свечой, и сигналы управления для механизма 150 изменяемого тактирования клапана, предназначенные для изменения тактирования открывания и закрывания впускного клапана 128. ЭБУД 24 устанавливает связь с гибридным электронным блоком 70 управления для активации двигателя 22 и управления им в ответ на сигналы управления, получаемые из гибридного электронного блока 70 управления, и для выдачи данных, связанных с рабочими условиями двигателя 22, в гибридный электронный блок 70 управления в соответствии с требованиями.
Механизм 30 распределения и интегрирования мощности имеет солнечное зубчатое колесо 31, которое является зубчатым колесом с внешним зацеплением, кольцевое зубчатое колесо 32, которое является зубчатым колесом с внутренним зацеплением и расположено концентрично с солнечным зубчатым колесом 31, несколько шестерен 33, которые введены в зацепление с солнечным зубчатым колесом 31 и с кольцевым зубчатым колесом 32, и водило 34, которое поддерживает несколько шестерен 33 таким образом, что обеспечивается их свободное оборачивание и свободное вращение относительно соответствующих осей. Механизм 30 распределения и интегрирования мощности выполнен в виде механизма планетарной передачи, который обеспечивает дифференциальные движения солнечного зубчатого колеса 31, кольцевого зубчатого колеса 32 и водила 34 как вращательных элементов. Водило 34, солнечное зубчатое колесо 31 и кольцевое зубчатое колесо 32 в механизме 30 распределения и интегрирования мощности соответственно связаны с коленчатым валом 26 двигателя 22, электрическим двигателем MG1 и редуктором 35 через посредство вала 32а кольцевого зубчатого колеса. Когда электрический двигатель MG1 функционирует как генератор, мощность, отводимая (отдаваемая) из двигателя 22 и подводимая через водило 34, распределяется солнечному зубчатому колесу 31 и кольцевому колесу 32 в соответствии с передаточным отношением. С другой стороны, когда электрический двигатель MG1 функционирует как двигатель, мощность, отводимая (отдаваемая) из двигателя 22 и подводимая через водило 34, суммируется с мощностью, отводимой (отдаваемой) из электрического двигателя MG1, и подводится через солнечное зубчатое колесо 31, а суммарная мощность отводится на кольцевое зубчатое колесо 32. Мощность, отводимая таким образом на кольцевое зубчатое колесо 32, в конечном счете, передается на ведущие колеса 63а и 63b через механизм 60 переключения передач и на дифференциальное зубчатое колесо 62 с вала 32 кольцевого зубчатого колеса.
Оба электрических двигателя MG1 и MG2 являются известными асинхронными двигателями-генераторами, которые приводятся в действие как генератор и как двигатель. Электрические двигатели MG1 и MG2 передают электрическую мощность на батарею и из нее через инверторы 41 и 42. Шины 54 питания, которые соединяют инверторы 41 и 42 с батареей 50, выполнены в виде положительной шины и отрицательной электродной шины, совместно используемых инверторами 41 и 42. Эта компоновка гарантирует потребление электрической мощности, генерируемой одним из электрических двигателей MG1 и MG2, другим электрическим двигателем. Батарея 50 заряжается избытком электрической мощности, генерируемой электрическим двигателем MG1 или MG2, и разряжается, компенсируя недостаточность электрической мощности. Когда достигается баланс мощностей между электрическими двигателями MG1 и MG2, батарея 50 не заряжается и не разряжается. Работой обоих электрических двигателей MG1 и MG2 управляет электронный блок 40 управления электрическими двигателями (далее именуемый ЭБУЭД). ЭБУЭД 40 принимает разные сигналы, необходимые для управления работой электрических двигателей MG1 и MG2, например сигналы из датчиков 43 и 44 положения при вращении и направления, которые обнаруживают положения при вращении роторов в электрических двигателях MG1 и MG2 и фазовые токи, подаваемые в электрические двигатели MG1 и MG2 и измеряемые датчиками тока (не показаны). ЭБУЭД 40 выдает сигналы управления переключением в инверторы 41 и 42. ЭБУЭД 40 осуществляет связь с гибридным электронным блоком 70 управления, чтобы обеспечить возможность управления работой электрических двигателей MG1 и MG2 в ответ на сигналы управления, передаваемые из гибридного электронного блока 70 управления, а также выдачу данных, связанных с рабочими условиями электрических двигателей MG1 и MG2, в гибридный электронный блок 70 управления.
Батареей 50 управляет электронный блок 52 управления батарей (именуемый далее ЭБУБ). ЭБУБ 52 принимает разные сигналы, необходимые для управления работой батареи 50, например напряжение между клеммами, измеряемое датчиком напряжения (не показан), расположенным между клеммами батареи 50, ток зарядки-разрядки, измеряемый датчиком тока (не показан), подсоединенным к шине 54 питания, подключенной к выходной клемме батареи 50, и температуру Tb батареи, измеряемую датчиком 51 температуры, подсоединенным к батарее 50. ЭБУБ 52 выдает данные, связанные с состоянием батареи 50, в гибридный электронный блок 70 управления посредством линии связи. ЭБУБ 52 вычисляет состояние зарядки (СоЗ) батареи 50 на основании тока накопленного заряда-разряда, измеряемого датчиком тока, чтобы обеспечить возможность управления батареей 50.
Гибридный электронный блок 70 управления выполнен в виде микропроцессора, включающего в себя центральный процессор (ЦП) 12, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 74, которое хранит технологические программы, оперативное запоминающее устройство (ПЗУ) 76, которое осуществляет временное хранение данных, таймер 78, который подсчитывает время, а также порт ввода-вывода и порт связи (не показаны). Гибридный электронный блок 70 управления принимает через свой порт ввода различные сигналы: сигнал зажигания из переключателя 80 зажигания, положение SP переключения передачи из датчика 82 положения переключения передачи, который обнаруживает текущее положение рычага 81 переключения передач, отверстие Acc акселератора из датчика 84 положения педали акселератора, который измеряет величину нажима на педаль 83 акселератора, положение ВР педали тормоза из датчика 86 положения педали тормоза, который измеряет величину нажима на педаль 85 тормоза, скорость V транспортного средства из датчика 88 скорости транспортного средства и состояние «включен - выключен» переключателя SWj идентификации пропуска зажигания двигателя, соответствующее операциям включения-выключения водителем переключателя 89 идентификации пропуска зажигания двигателя, который осуществляет идентификацию пропуска зажигания двигателя с целью технического обслуживания. Гибридный электронный блок 70 осуществляет связь с ЭБУД 24, ЭБУЭД 40 и ЭБУБ 52 через порт связи, чтобы обеспечить передачу различных сигналов управления и данных в ЭБУД 24, ЭБУЭД 40 и ЭБУБ 52 и из этих блоков, как упоминалось выше.
Гибридное транспортное средство 20 вычисляет требуемый крутящий момент, который должен быть приложен к валу 32а кольцевого зубчатого колеса, на основании наблюдаемых значений скорости V транспортного средства и отверстия Acc акселератора, что соответствует величине нажима водителем на педаль 83 акселератора. Управление работой двигателей 22 и электрических двигателей MG1 и MG2 осуществляется для отвода на необходимом уровне мощности, соответствующей вычисленному крутящему моменту, к валу 32а кольцевого зубчатого колеса. Управление работой двигателя 22 и электрических двигателей MG1 и MG2 обеспечивает избирательную реализацию одного из таких режимов, как режим возбуждения преобразования крутящего момента, режим возбуждения зарядки-разрядки и режим возбуждения электрических двигателей. Режим возбуждения преобразования крутящего момента обеспечивает управление операциями двигателя 22 с целью отдачи им количества мощности, эквивалентного требуемому уровню мощности, с одновременным возбуждением электрических двигателей MG1 и MG2 и управления ими, обуславливающим отвод из двигателя 22 всей мощности, подвергающейся преобразованию крутящего момента, посредством механизма 30 интегрирования и преобразования крутящего момента и электрических двигателей MG1 и MG2, и отвода упомянутой мощности к валу 32а кольцевого зубчатого колеса. Режим возбуждения зарядки-разрядки обеспечивает управление двигателем 22 с целью отдачи им количества мощности, эквивалентного сумме требуемого уровня мощности, и количества электрической энергии, потребляемой за счет зарядки батареи 50 или подаваемой за счет разрядки батареи 50, с одновременным возбуждением электрических двигателей MG1 и MG2 и управления ими, обуславливающим отвод из двигателя 22 всей или части мощности, эквивалентной требуемому уровню мощности, подвергающейся преобразованию крутящего момента, посредством механизма 30 интегрирования и преобразования крутящего момента и электрических двигателей MG1 и MG2, и отвода упомянутой мощности к валу 32а кольцевого зубчатого колеса одновременно с зарядкой или разрядкой батареи 50. Режим возбуждения электрических двигателей обеспечивает прекращение операций двигателя 22 и возбуждение электрического двигателя MG2 для отвода количества мощности, эквивалентного требуемому уровню мощности, к валу 32а кольцевого зубчатого колеса.
Ниже описан способ идентификации пропуска зажигания в двигателе 22, установленном на гибридном транспортном средстве 20. На фиг.3 представлена блок-схема последовательности операций способа идентификации пропуска зажигания двигателя, выполняемого гибридным электронным блоком 70 управления. Эта программа запускается посредством активации системы гибридного транспортного средства 20, или когда водитель приводит в действие переключатель 89 идентификации пропуска зажигания двигателя, чтобы включить переключатель SWj идентификации пропуска зажигания двигателя, а выполнение программы продолжается далее в заданных интервалах времени (например, каждые несколько часов).
При выполнении операций идентификации пропуска зажигания двигателя (фиг.3) сначала ЦП 72 гибридного электронного блока 70 управления вводит различные данные, необходимые для определения идентификации пропуска зажигания двигателя, то есть частоту Nj активации системы гибридного транспортного средства после последней идентификации пропуска зажигания двигателя, время Tj, прошедшее после последней идентификации пропуска зажигания двигателя, состояние «включен - выключен» переключателя SWj идентификации пропуска зажигания двигателя, соответствующее операциям включения-выключения водителем переключателя 89 идентификации пропуска зажигания двигателя, состояние двигателя 22, скорость V транспортного средства из датчика 88 скорости транспортного средства и состояние зарядки, СоЗ, батареи 50 (этап S100). Частоту Nj активации системы гибридного транспортного средства после последней идентификации пропуска зажигания двигателя и время Tj, прошедшее после последней идентификации пропуска зажигания двигателя, вводят, например, путем считывания последнего отсчета частоты Nj активации системы и отсчета истекшего времени Tj на таймере 78 из ячейки ПЗУ 76. Состояние двигателя 22 определяют вводами включенного или выключенного состояния двигателя 22 и состояния нагружения двигателя 22. Состояние зарядки, СоЗ, батареи 50 вычисляют, исходя из тока накопленного заряда-разряда батареи 50, принимаемого путем осуществления связи с ЭБУБ 52.
После ввода данных ЦП 72 указывает, включен или выключен переключатель SWj идентификации пропуска зажигания двигателя (этап S110). В ответ на состояние «включен» переключателя SWj идентификации пропуска зажигания двигателя (этап S110: ответвление «Нет») выдвигается требование идентификации пропуска зажигания двигателя с целью технического обслуживания. Таким образом, ЦП 72 выдает в ЭБУД 24 команду идентификации пропуска зажигания двигателя по всему рабочему диапазону двигателя 22 в гибридном транспортном средстве 20 (этап S120). Затем ЦП 72 выходит из программы идентификации пропуска зажигания двигателя, показанной на фиг.3. В этом состоянии гибридное транспортное средство не движется, а стоит. Соответственно, тщательная идентификация пропуска зажигания двигателя осуществляется по всему рабочему диапазону двигателя 22 с последовательным изменением точки возбуждения двигателя 22. В этом варианте осуществления идентификация пропуска зажигания двигателя с целью технического обслуживания называется моделью идентификации пропуска зажигания двигателя, основанной на техническом обслуживании.
С другой стороны, в ответ на состояние «выключен» переключателя SWj идентификации пропуска зажигания двигателя (этап S110: ответвление «Да») ЦП 72 проводит сравнение между частотой Nj активации системы после последней идентификации пропуска зажигания двигателя и заранее заданным опорным числом Nref, а также сравнение между истекшим временем Tj после последней идентификации пропуска зажигания двигателя и заранее заданным опорным временем Tref (этап S130). Когда частота Nj активации системы не превышает заранее заданного опорного числа Nref, или когда истекшее время Tj не превышает заранее заданное опорное время Tref (этап S130: ответвление «Нет»), требование идентификации пропуска зажигания двигателя не выдвигается. Таким образом, ЦП 72 немедленно заканчивает эту программу идентификации пропуска зажигания двигателя, показанную на фиг.3. С другой стороны, когда частота Nj активации системы превышает заранее заданное опорное число Nref, или когда истекшее время Tj превышает заранее заданное опорное время Tref (этап S130: ответвление «Да»), выдвигается требование идентификации пропуска зажигания двигателя. Соответственно ЦП 72 идентифицирует состояние двигателя 22 (этап S140). В состоянии останова двигателя 22 (этап S140) ЦП 72 устанавливает отсутствие срочной необходимости немедленного перезапуска двигателя 22 для идентификации пропуска зажигания двигателя и поэтому заканчивает программу идентификации пропуска зажигания двигателя (фиг.3).
В состоянии работы под нагрузкой двигателя 22 (этап S140) состояние зарядки СоЗ батареи 50 сравнивают с заранее заданным верхним пределом Shi зарядки (этап S150). Когда состояние зарядки СоЗ батареи 50 не ниже заранее заданного верхнего предела Shi зарядки (этап S150: ответвление «Нет»), идентификация пропуска зажигания двигателя может вызвать избыточную зарядку батареи 50. Соответственно ЦП 72 устанавливает отсутствие требования идентификации пропуска зажигания двигателя и выходит из этой программы идентификации пропуска зажигания двигателя. Когда состояние зарядки СоЗ батареи 50 ниже заранее заданного верхнего предела Shi зарядки (этап S150: ответвление «Да»), ЦП 72 определяет требование идентификации пропуска зажигания двигателя и задает опорный верхний предел Nmax скорости вращения двигателя 22 на основании скорости V транспортного средства (этап S160). Затем ЦП 72 выдает в ЭБУД 24 команду идентификации пропуска зажигания двигателя в некотором диапазоне для опорного верхнего предела Nmax скорости вращения в состоянии работы под нагрузкой двигателя 22 (этап S170) и выходит из этой программы идентификации пропуска зажигания двигателя. Опорный верхний предел Nmax скорости вращения отображает максимальную скорость вращения двигателя 22, допустимую для идентификации пропуска зажигания двигателя, и задается равным большему значению с увеличением скорости V транспортного средства. Такое задание осуществляется потому, что идентификация пропуска зажигания двигателя во время работы двигателя 22 со скоростью вращения, которая больше, чем нормальная скорость вращения в контексте скорости транспортного средства, может вызвать у водителя ощущение, будто что-то не так. В этом варианте осуществления идентификация пропуска зажигания двигателя в диапазоне для опорного верхнего предела Nmax скорости вращения в состоянии работы под нагрузкой двигателя 22 называется моделью идентификации пропуска зажигания двигателя в состоянии работы под нагрузкой.
В состоянии прокрутки двигателя 22 (этап S140) состояние зарядки СоЗ батареи 50 сравнивают с заранее заданным нижним пределом Slow зарядки (этап S180). Когда состояние зарядки СоЗ батареи 50 ниже заранее заданного нижнего предела Slow зарядки (этап S180: ответвление «Нет»), идентификация пропуска зажигания двигателя может вызвать избыточную разрядку батареи 50. Соответственно, ЦП 72 устанавливает отсутствие требования идентификации пропуска зажигания двигателя и выходит из программы идентификации пропуска зажигания двигателя. Когда состояние зарядки СоЗ батареи 50 не ниже заранее заданного верхнего предела Slow зарядки (этап S180: ответвление «Да»), ЦП 72 предписывает требование идентификации пропуска зажигания двигателя и задает опорный верхний предел Nmax скорости вращения двигателя 22 на основании скорости V транспортного средства (этап S190). Затем ЦП 72 выдает в ЭБУД 24 команду идентификации пропуска зажигания двигателя в некотором диапазоне для опорного верхнего предела Nmax скорости вращения в состоянии прокрутки двигателя 22 (этап S200) и выходит из программы идентификации пропуска зажигания двигателя. Опорный верхний предел Nmax скорости вращения в состоянии прокрутки двигателя 22 задается равным меньшему значению, чем опорный верхний предел Nmax скорости вращения в состоянии работы под нагрузкой двигателя 22. Такое задание осуществляется потому, что высокая скорость вращения в состоянии прокрутки двигателя 22 может вызвать у водителя ощущение дискомфорта. В этом варианте осуществления идентификация пропуска зажигания двигателя в диапазоне для опорного верхнего предела Nmax скорости вращения в состоянии прокрутки двигателя 22 называется моделью идентификации пропуска зажигания двигателя в состоянии прокрутки.
ЭБУД 24 принимает команду идентификации пропуска зажигания двигателя, выданную гибридным блоком 70 управления в соответствии с программой идентификации пропуска зажигания двигателя, и выполняет программу идентификации пропуска зажигания двигателя, показанную на фиг.4. При выполнении программы идентификации пропуска зажигания двигателя (фиг.4) ЦП 24а в ЭБУД 24 задает целевую скорость Ne* вращения двигателя 22 и определяет работу под нагрузкой или работу без нагрузки двигателя 22 (этап S300). Целевую скорость Ne* вращения двигателя 22 задают в виде нескольких разных скоростей вращения, выбираемых из всего рабочего диапазона двигателя 22 в гибридном транспортном средстве 20 при реализации модели идентификации пропуска зажигания двигателя, основанной на техническом обслуживании. Целевую скорость Ne* вращения двигателя 22 задают в виде, по меньшей мере, одной скорости вращения, выбираемой из диапазона опорного верхнего предела Nmax скорости вращения при реализации модели идентификации пропуска зажигания двигателя в состоянии работы под нагрузкой или модели идентификации пропуска зажигания двигателя в состоянии прокрутки.
В соответствии с техническими характеристиками работы под нагрузкой или работы без нагрузки двигателя 22 (этап S310) ЦП 24а проводит идентификацию пропуска зажигания двигателя в состоянии работы под нагрузкой двигателя 22 (этап S320) или идентификацию пропуска зажигания двигателя в состоянии работы без нагрузки двигателя 22 (этап S330). После этого программа идентификации пропуска зажигания двигателя заканчивается. Идентификация пропуска зажигания двигателя в состоянии работы под нагрузкой двигателя 22 основана на изменении скорости вращения (изменении вращения) коленчатого вала 26. Это изменение вычисляют, учитывая положение кривошипа, обнаруживаемое датчиком 140 положения кривошипа, подсоединенного к коленчатому валу 26 при последовательном прекращении подачи топлива в один из нескольких цилиндров во время работы двигателя 22 с целевой скоростью Ne* вращения. Идентификация пропуска зажигания двигателя в состоянии прокрутки двигателя 22 основана на изменении вращения коленчатого вала 26 при последовательном впрыске в один из нескольких цилиндров и осуществлении зажигания в этом цилиндре в состоянии прокрутки двигателя 22 с целевой скоростью Ne* вращения. Когда имеется несколько разных целевых скоростей Ne* вращения, идентификацию пропуска зажигания двигателя в состоянии прокрутки двигателя 22 повторяют применительно ко всем целевым скоростям Ne* вращения. Процесс идентификации пропуска зажигания двигателя не является характеристикой настоящего изобретения, и поэтому подробное описание этого процесса здесь опущено.
Во время идентификации пропуска зажигания двигателя управление возбуждением гибридного транспортного средства 20 осуществляется в рамках модели идентификации пропуска зажигания двигателя в состоянии работы под нагрузкой или модели идентификации пропуска зажигания двигателя в состоянии прокрутки. На фиг.5 представлена блок-схема операций способа управления возбуждением идентификации пропуска зажигания двигателя, которые во время идентификации пропуска зажигания двигателя выполняет гибридный электронный блок 70 управления. Эта программа управления возбуждением выполняется неоднократно в заранее заданных интервалах времени (например, каждые несколько часов).
При выполнении программы идентификации пропуска зажигания двигателя (фиг.5) сначала ЦП 72 гибридного электронного блока 70 управления вводит различные данные, необходимые для управления, то есть отверстие Acc акселератора из датчика 84 положения педали акселератора, скорость V транспортного средства из датчика 88 скорости транспортного средства, скорости Nm1 и Nm2 вращения электрических двигателей MG1 и MG2, целевую скорость Ne* вращения двигателя 22, предел ввода Win и предел вывода Wout батареи 50 (этап S400). Целевая скорость Ne* вращения - это скорость вращения двигателя 22, которая используется при идентификации пропуска зажигания двигателя в состоянии работы под нагрузкой двигателя 22 на этапе S320 или идентификации пропуска зажигания двигателя в состоянии прокрутки двигателя 22 на этапе S330 при выполнении программы идентификации пропуска зажигания двигателя, показанной на фиг.4, и принимается из ЭБУД 24 при осуществлении связи. Скорости Nm1 и Nm2 вращения электрических двигателей MG1 и MG2 вычисляются, исходя из положений при вращении соответствующих роторов в электрических двигателях MG1 и MG2, причем эти положения обнаруживаются датчиками 43 и 44 положений при вращении и принимаются из ЭБУЭД 40 при осуществлении связи. Предел ввода Win и предел вывода Wout батареи 50 задаются на основании температуры Tb батареи, присущей батарее 50 и измеряемой датчиком 51 температуры, а также на основании состояния зарядки СоЗ батареи 50 и принимаются из ЭБУБ 52 при осуществлении связи.
После ввода данных ЦП 72 задает требуемый крутящий момент Tr*, выдаваемый на вал 32а кольцевого зубчатого колеса или ведущий вал, связанный с ведущими колесами 63а и 63b, в качестве крутящего момента, необходимого для гибридного транспортного средства 20, на основании вводимого отверстия Acc акселерометра и вводимой скорости V транспортного средства (этап S410). Конкретная процедура задания требуемого крутящего момента Tr* в этом варианте осуществления предусматривает предварительное сохранение изменений требуемого крутящего момента Tr* в зависимости от отверстия Acc акселератора и скорости V транспортного средства в виде карты задания требуемого крутящего момента в ПЗУ 74, а также считывание требуемого крутящего момента Tr* и заданной скорости V транспортного средства из карты задания требуемого крутящего момента. Один пример карты задания требуемого крутящего момента показан на фиг.6.
ЦП 72 вычисляет целевую скорость Nm1* вращения электрического двигателя MG1, исходя из вводимой целевой скорости Ne* вращения двигателя 22, скорости Nr (=Nm2/Gr) вращения вала 32а кольцевого зубчатого колеса и передаточного отношения р механизма 30 распределения и интегрирования мощности в соответствии с нижеследующим уравнением (1), и при этом вычисляет командное значение Tm1* крутящего момента электрического двигателя MG1, исходя из вычисленной целевой скорости Nm1* вращения электрического двигателя MG1 и текущей скорости Nm1 электрического двигателя MG1 в соответствии с нижеследующим уравнением (2) (этап S420):
Уравнение (1) - это динамическое выражение отношения для вращательных элементов, входящих в состав механизма 30 распределения и интегрирования мощности. На фиг.7 представлена диаграмма выравнивания, иллюстрирующая динамику зависимости крутящего момента от скорости вращения соответствующих вращательных элементов механизма 30 распределения и интегрирования мощности. Вдоль левой оси «S» отображается скорость вращения солнечного зубчатого колеса 31, которая эквивалентна скорости Nm1 вращения электрического двигателя MG1. Вдоль средней оси «С» отображается скорость вращения водила 34, которая эквивалентна скорости Ne вращения двигателя 22. Вдоль правой оси «R» отображается скорость Nr вращения кольцевого зубчатого колеса 32 (вала 32а кольцевого зубчатого колеса), получаемая путем деления скорости Nm2 вращения электрического двигателя MG2 на передаточное отношение Gr редуктора 35. Две направленные вверх толстые стрелки вдоль оси «R» на фиг.7 соответственно показывают крутящий момент, который передается непосредственно на вал 32а кольцевого зубчатого колеса, когда крутящий момент Те отбирается у двигателя 22 при работе в установившемся режиме в конкретный момент привода с целевой скоростью Ne* вращения и крутящим моментом Те, и крутящий момент, который прикладывается к валу 32а кольцевого зубчатого колеса через редуктор 35, когда крутящий момент Тm2* отбирается у электрического двигателя MG2. Привод двигателя 22 при идентификации пропуска зажигания двигателя в состоянии прокрутки двигателя 22 не осуществляется. Таким образом, крутящий момент Те основан на трении двигателя 22 и прикладывается в обратном направлении. Уравнение (1) легко ввести, исходя из диаграммы выравнивания, представленной на фиг.7. Уравнение (2) представляет собой относительное выражение управления обратной связью для возбуждения и вращения электрического двигателя MG1 со скоростью Nm1* вращения. В уравнении (2), приведенном выше, «k1» во втором члене и «k2» в третьем члене обозначают коэффициент усиления пропорционального члена и коэффициент усиления интегрального члена.
После вычисления целевой скорости Nm1* вращения и командного значения Tm1* крутящего момента электрического двигателя MG1, ЦП 72 вычисляет нижнее ограничение Tmin крутящего момента и верхнее ограничение Tmax крутящего момента как минимальный и максимальный крутящие моменты, отбираемые у электрического двигателя MG2, в соответствии с нижеследующими уравнениями (3) и (4) (этап S430):
Нижнее ограничение Tmin крутящего момента и верхнее ограничение Tmax крутящего момента соответственно получаются путем деления разности между пределом ввода Win батареи 50 и требуемой мощностью (генерируемой мощностью) электрического двигателя MG1, которая является произведением командного значения Tm1* крутящего момента и вводимой текущей скорости Nm1 вращения электрического двигателя MG1, и разности между пределом вывода Wout батареи 50 и требуемой мощностью (генерируемой мощностью) электрического двигателя MG1 на вводимую текущую скорость Nm2 вращения электрического двигателя MG2. Затем ЦП 72 вычисляет предварительный крутящий момент Tm2tmp электрического двигателя, отбираемый у электрического двигателя MG2, командное значение Tm1* крутящего момента электрического двигателя MG1, передаточное отношение ρ механизма 30 распределения и интегрирования мощности и передаточное отношение Gr редуктора 35 в соответствии с нижеследующим уравнением (5) (этап S440):
ЦП 72 ограничивает предварительный крутящий момент Tm2tmp электрического двигателя в диапазоне между вычисленными нижним ограничением Tmin крутящего момента и верхним ограничением Tmax крутящего момента, задавая командное значение Tm2* крутящего момента электрического двигателя MG2 (S450). Задание командного значения Tm2* крутящего момента электрического двигателя MG2 таким образом ограничивает требуемый крутящий момент Tr*, выдаваемый на вал 32а кольцевого зубчатого колеса или ведущий вал, в диапазоне между пределом ввода Win и пределом вывода Wout батареи 50. Уравнение (5) легко ввести, исходя из графика выравнивания, показанного на фиг.7.
Затем ЦП 72 посылает командные значения Tm1* и Tm2* крутящего момента электрических двигателей MG1 и MG2 в ЭБУЭД 40 (этап S460) и выходит из этой программы управления возбуждением идентификации пропуска зажигания двигателя. ЭБУЭД 40 принимает командные значения Tm1* и Тm2* крутящего момента и осуществляет управление переключением переключающих элементов, входящих в состав соответствующих инверторов 41 и 42, для возбуждения электрического двигателя MG1 командным значением Tm1* и электрического двигателя MG2 командным значением Тm2*. Это управление возбуждением гарантирует, что гибридное транспортное средство 20 даже во время идентификации пропуска зажигания двигателя будет возбуждаться требуемым крутящим моментом Tr*, выдаваемым в диапазоне между пределом ввода Win и пределом вывода Wout батареи 50.
Гибридное транспортное средство 20 согласно описываемому варианту осуществления показывает идентификацию пропуска зажигания двигателя или состояние двигателя 22. Таким образом, идентификация пропуска зажигания двигателя применительно к двигателю 20 осуществляется при реализации подходящей модели идентификации пропуска зажигания двигателя, соответствующей команде идентификации пропуска зажигания двигателя или состоянию двигателя 22. Гибридное транспортное средство 20 согласно описываемому варианту осуществления выдает команду идентификации пропуска зажигания двигателя по всему рабочему диапазону двигателя 22 в ответ на состояние «включен» переключателя SWj идентификации пропуска зажигания двигателя, при этом выдача команды идентификации пропуска зажигания двигателя основана на частоте Nj активации системы после последней идентификации пропуска зажигания двигателя или на истекшем времени Tj после последней идентификации пропуска зажигания двигателя. Идентификация пропуска зажигания двигателя осуществляется в рамках подходящей модели идентификации пропуска зажигания двигателя, соответствующей состоянию двигателя 22. Эта компоновка гарантирует идентификацию пропуска зажигания двигателя в широком диапазоне функционирования двигателя 22 и повышает частоту идентификации пропуска зажигания двигателя 22. Гибридное транспортное средство 20 согласно описываемому варианту осуществления задает опорный верхний предел Nmax скорости вращения как опорный верхний предел рабочего диапазона двигателя 22 в соответствии со скоростью V транспортного средства и определяет подходящую модель идентификации пропуска зажигания двигателя в диапазоне для опорного верхнего предела Nmax скорости вращения. Эта компоновка гарантирует идентификацию пропуска зажигания двигателя в подходящем рабочем диапазоне двигателя 22 в соответствии со скоростью V транспортного средства и тем самым эффективно предотвращает возникновение у водителя или любого пассажира гибридного транспортного средства 20 чувства дискомфорта из-за идентификации пропуска зажигания двигателя в неподходящем, применительно к скорости V транспортного средства, рабочем диапазоне двигателя 22.
В гибридном транспортном средстве 20, соответствующем описываемому варианту осуществления, идентификация пропуска зажигания двигателя на состоянии работы под нагрузкой двигателя 22 основана на изменении вращения коленчатого вала 26 при последовательном прекращении подачи топлива в один из нескольких цилиндров во время работы двигателя 22 с целевой скоростью Ne вращения. Идентификация пропуска зажигания двигателя в состоянии прокрутки двигателя 22 основана на изменении вращения коленчатого вала 26 при последовательном впрыске в один из нескольких цилиндров и осуществлении зажигания в этом цилиндре в состоянии прокрутки двигателя 22 с целевой скоростью Ne* вращения. Эта компоновка обеспечивает идентификацию пропуска зажигания двигателя в соответствии с состоянием двигателя 22 и тем самым, что желательно, позволяет избежать необязательных операций двигателя 22.
Гибридное транспортное средство 20 согласно описываемому варианту осуществления определяет идентификацию пропуска зажигания двигателя в соответствии с состоянием зарядки СоЗ батареи 50 и тем самым предотвращает избыточную зарядку или избыточную разрядку батареи 50. Даже во время идентификации пропуска зажигания двигателя гибридное транспортное средство 20 согласно описываемому варианту осуществления приводится в движение требуемым крутящим моментом Tr*, выдаваемым в соответствии с величиной нажима водителем на педаль 83 акселератора в диапазоне между пределом ввода Win и пределом вывода Wout батареи 50.
Гибридное транспортное средство 20 согласно описываемому варианту осуществления определяет модель идентификации пропуска зажигания двигателя в соответствии с состоянием зарядки СоЗ батареи 50. Когда состояние зарядки СоЗ батареи 50 обуславливает выдвижение требования немедленной зарядки батареи 50, гибридное транспортное средство 20 может отдать предпочтение зарядке батареи 50 и может не проводить идентификацию пропуска зажигания двигателя. Идентификация пропуска зажигания двигателя запрещается, например, когда состояние зарядки СоЗ батареи 50 ниже, чем заранее заданный опорный предел зарядки.
В гибридном транспортном средстве 20 идентификация пропуска зажигания двигателя по состоянию работы под нагрузкой двигателя 22 основана на изменении вращения коленчатого вала 22 при последовательном прекращении подачи топлива в один из нескольких цилиндров во время работы двигателя 22 с целевой скоростью Ne* вращения. Идентификация пропуска зажигания двигателя в состоянии прокрутки двигателя 22 основана на изменении вращения коленчатого вала 26 при последовательном впрыске в один из нескольких цилиндров и осуществлении зажигания в этом цилиндре в состоянии прокрутки двигателя 22 с целевой скоростью Ne* вращения. Однако идентификация пропуска зажигания двигателя не ограничивается этим методом и может быть проведена любым другим методом.
Гибридное транспортное средство 20 согласно описываемому варианту осуществления выдает команду идентификации пропуска зажигания двигателя во всем рабочем диапазоне двигателя 22 в ответ на состояние «включен» переключателя SWj идентификации пропуска зажигания двигателя, при этом выдача команды идентификации пропуска зажигания двигателя основана на частоте Nj активации системы после последней идентификации пропуска зажигания двигателя, или команда идентификации пропуска зажигания двигателя основана на истекшем времени Tj после последней идентификации пропуска зажигания двигателя. Одна возможная модификация может предусматривать игнорирование команды идентификации пропуска зажигания двигателя, основанной на частоте Nj активации системы после последней идентификации пропуска зажигания двигателя, или команды идентификации пропуска зажигания двигателя, основанной на истекшем времени Tj после последней идентификации пропуска зажигания двигателя. Другая возможная модификация может предусматривать дополнительную выдачу команды идентификации пропуска зажигания, основанную на проезде или преодолении предварительно заданного опорного расстояния после последней идентификации пропуска зажигания двигателя, команды идентификации пропуска зажигания в ответ на требование работы двигателя 22 или команды идентификации пропуска зажигания двигателя в ответ на повторение автоматического останова и автоматического перезапуска двигателя 22 заранее заданное количество раз.
Гибридное транспортное средство 20 согласно описываемому варианту осуществления задает опорный верхний предел Nmax скорости вращения, который является верхним пределом рабочего диапазона двигателя 22, для идентификации пропуска зажигания двигателя на основании скорости V двигателя и осуществляет идентификацию пропуска зажигания двигателя в диапазоне для опорного верхнего предела Nmax скорости вращения. Одна возможная модификация может предусматривать игнорирование технических характеристик рабочего диапазона двигателя 22 при идентификации пропуска зажигания двигателя, основанной на скорости V транспортного средства.
В гибридном транспортном средстве 20, соответствующем описываемому варианту осуществления, мощность электрического двигателя MG2 подвергается воздействию за счет переключения скоростей редуктором 35 и выдается на вал 32а кольцевого зубчатого колеса. В возможной модификации гибридного транспортного средства 120 (фиг.8) мощность электрического двигателя MG2 может выдаваться на другую ось, то есть ось, связанную с колесами 64а и 64b, которая отличается от оси, соединенной с валом 32а кольцевого зубчатого колеса, то есть ось, связанную с колесами 63а и 63b.
В гибридном транспортном средстве 20 мощность двигателя 22 выдается через механизм 30 распределения и интегрирования мощности на вал 32а кольцевого зубчатого колеса, функционирующий в качестве ведущего вала, связанного с ведущими колесами 63а и 63b. В другой возможной модификации (фиг.9) гибридное транспортное средство 220 может иметь двухроторный электрический двигатель 230, который имеет внутренний ротор 232, соединенный с коленчатым валом 26 двигателя 22, и внешний ротор 234, соединенный с ведущим валом, для отвода мощности к ведущим колесам 63а и 63b, и передает часть мощности, отбираемой у двигателя 22, ведущему валу, преобразуя при этом остальную часть мощности в электрическую мощность.
Способ согласно изобретению применим для идентификации пропуска зажигания двигателя, установленного на гибридном транспортном средстве любой другой конфигурации, которое отличается от любого из гибридных транспортных средств 20, соответствующих рассмотренному варианту осуществления, и гибридных транспортных средств 120 и 220, соответствующих модифицированным примерам.
Вариант осуществления, рассмотренный выше, во всех его аспектах носит иллюстративный, а не ограничительный характер. В рамках объема и существа притязаний, обусловленного характеристиками настоящего изобретения, возможны многочисленные модификации, замены и изменения. Объем и существо притязаний настоящего изобретения охарактеризованы прилагаемой формулой изобретения.
1. Устройство идентификации пропуска зажигания двигателя, предназначенное для идентификации пропуска зажигания в двигателе внутреннего сгорания, установленном на гибридном транспортном средстве, содержащем двигатель внутреннего сгорания, первый электрический двигатель, который используется для прокрутки двигателя внутреннего сгорания и для генерирования мощности с использованием отдаваемой мощности двигателя внутреннего сгорания, второй электрический двигатель, выполненный с возможностью отвода мощности, предусматривающей отвод мощности привода, и аккумуляторный блок, который принимает электрическую мощность из первого электрического двигателя и второго электрического двигателя и передает ее им, при этом упомянутое устройство идентификации пропуска зажигания двигателя содержит блок обнаружения состояния, предназначенный для обнаружения состояния гибридного транспортного средства, блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя, который, когда выдается команда идентификации пропуска зажигания двигателя, определяет модель идентификации пропуска зажигания двигателя на основании команды идентификации пропуска зажигания двигателя и обнаруженного состояния гибридного транспортного средства, блок идентификации пропуска зажигания двигателя, предназначенный для идентификации пропуска зажигания двигателя применительно к двигателю внутреннего сгорания в соответствии с определенной моделью идентификации пропуска зажигания двигателя.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что команда идентификации пропуска зажигания двигателя включает в себя несколько разных команд идентификации пропуска зажигания двигателя, обуславливаемых различными факторами, при этом блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя предназначен для определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя на основании фактора, обуславливающего одну из множества команд идентификации пропуска зажигания двигателя.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что множество различных команд идентификации пропуска зажигания двигателя содержит, по меньшей мере, одну команду, обуславливаемую истечением, по меньшей мере, заранее заданного периода времени после последней идентификации пропуска зажигания двигателя, команду, обуславливаемую проездом, по меньшей мере, заранее заданного расстояния после последней идентификации пропуска зажигания двигателя, команду, обуславливаемую активацией системы гибридного транспортного средства, команду, обуславливаемую требованием работы двигателя внутреннего сгорания, и команду, обуславливаемую проводимой оператором заранее заданной операцией идентификации пропуска зажигания двигателя.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок обнаружения состояния предназначен для обнаружения состояния потребности в зарядке, которое требует зарядки аккумуляторного блока, при этом в ответ на обнаружение состояния потребности в зарядке аккумуляторного блока блоком обнаружения состояния блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя предназначен для задания модели идентификации пропуска зажигания в конкретном диапазоне, предпочтительно, для зарядки аккумуляторного блока.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок обнаружения состояния предназначен для измерения скорости транспортного средства применительно к гибридному транспортному средству, при этом блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя предназначен для задания рабочего диапазона двигателя внутреннего сгорания в соответствии с измеренной скоростью транспортного средства и определения модели идентификации пропуска зажигания в заданном рабочем диапазоне.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок обнаружения состояния предназначен для обнаружения рабочего состояния двигателя внутреннего сгорания, при этом в ответ на обнаружение состояния работы под нагрузкой двигателя внутреннего сгорания упомянутым блоком обнаружения состояния, блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя предназначен для задания модели идентификации пропуска зажигания двигателя с прекращением подачи топлива в один из нескольких цилиндров в двигателе внутреннего сгорания, в ответ на обнаружение состояния прокрутки двигателя внутреннего сгорания при отсутствии подачи топлива, блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя предназначен для задания модели идентификации пропуска зажигания с подачей топлива в один из нескольких цилиндров в двигателе внутреннего сгорания и с зажиганием в этом цилиндре.
7. Гибридное транспортное средство, содержащее двигатель внутреннего сгорания; первый электрический двигатель, который используется для прокрутки двигателя внутреннего сгорания и для генерирования мощности с использованием отдаваемой мощности двигателя внутреннего сгорания; второй электрический двигатель, выполненный с возможностью отвода мощности, предусматривающей отвод мощности привода; аккумуляторный блок, предназначенный для приема электрической мощности из первого электрического двигателя и второго электрического двигателя и передачи ее им; блок обнаружения состояния, предназначенный для обнаружения состояния гибридного транспортного средства, блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя, который, когда выдается команда идентификации пропуска зажигания двигателя, предназначен для определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя на основании команды идентификации пропуска зажигания двигателя и обнаруженного состояния гибридного транспортного средства; блок идентификации пропуска зажигания двигателя, предназначенный для идентификации пропуска зажигания двигателя применительно к двигателю внутреннего сгорания в соответствии с определенной моделью идентификации пропуска зажигания двигателя.
8. Гибридное транспортное средство по п.7, отличающееся тем, что команда идентификации пропуска зажигания двигателя включает в себя множество различных команд идентификации пропуска зажигания двигателя, обуславливаемых несколькими разными факторами, при этом блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя предназначен для определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя на основании фактора, обуславливающего одну из нескольких команд идентификации пропуска зажигания двигателя.
9. Гибридное транспортное средство по п.8, отличающееся тем, что множество различных команд идентификации пропуска зажигания двигателя включает в себя, по меньшей мере, одну команду, обуславливаемую истечением, по меньшей мере, заранее заданного периода времени после последней идентификации пропуска зажигания двигателя, команду, обуславливаемую проездом, по меньшей мере, заранее заданного расстояния после последней идентификации пропуска зажигания двигателя, команду, обуславливаемую активацией системы упомянутого гибридного транспортного средства, команду, обуславливаемую требованием работы двигателя внутреннего сгорания, и команду, обуславливаемую проводимой оператором заранее заданной операцией идентификации пропуска зажигания двигателя.
10. Гибридное транспортное средство по п.7, отличающееся тем, что блок обнаружения состояния предназначен для обнаружения состояния потребности в зарядке, которое требует зарядки аккумуляторного блока, при этом в ответ на обнаружение состояния потребности в зарядке аккумуляторного блока блоком обнаружения состояния, блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя предназначен для задания модели идентификации пропуска зажигания в конкретном диапазоне, предпочтительно, для зарядки аккумуляторного блока.
11. Гибридное транспортное средство по п.7, отличающееся тем, что блок обнаружения состояния предназначен для измерения скорости транспортного средства применительно к гибридному транспортному средству, при этом блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя предназначен для задания рабочего диапазона двигателя внутреннего сгорания в соответствии с измеренной скоростью транспортного средства и определения модели идентификации пропуска зажигания в заданном рабочем диапазоне.
12. Гибридное транспортное средство по п.7, отличающееся тем, что блок обнаружения состояния предназначен для обнаружения рабочего состояния двигателя внутреннего сгорания, при этом в ответ на обнаружение состояния работы под нагрузкой двигателя внутреннего сгорания блоком обнаружения состояния, блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя предназначен для задания модели идентификации пропуска зажигания двигателя с прекращением подачи топлива в один из нескольких цилиндров в двигателе внутреннего сгорания, в ответ на обнаружение состояния прокрутки двигателя внутреннего сгорания при отсутствии подачи топлива, блок определения модели идентификации пропуска зажигания двигателя предназначен для задания модели идентификации пропуска зажигания с подачей топлива в один из нескольких цилиндров в двигателе внутреннего сгорания и с зажиганием в этом цилиндре.
13. Гибридное транспортное средство по п.7, отличающееся тем, что дополнительно содержит трехвальный модуль подвода-отвода мощности, который механически соединен с тремя валами - выходным валом двигателя внутреннего сгорания, ведущим валом, механически соединенным с осью гибридного транспортного средства, и вращающимся валом первого электрического двигателя, и предназначен для подвода мощности к остающемуся одному валу и отвода ее от него на основании мощностей, подводимых от любых двух валов из трех валов и отводимых к ним.
14. Способ идентификации пропуска зажигания двигателя, предназначенный для идентификации пропуска зажигания в двигателе внутреннего сгорания, установленном на гибридном транспортном средстве, содержащем двигатель внутреннего сгорания, первый электрический двигатель, который используется для прокрутки двигателя внутреннего сгорания и для генерирования мощности с использованием отдаваемой мощности двигателя внутреннего сгорания, второй электрический двигатель, выполненный с возможностью отвода мощности, предусматривающей отвод мощности привода, и аккумуляторный блок, который принимает электрическую мощность из первого электрического двигателя и второго электрического двигателя и передает ее им, при этом упомянутый способ идентификации пропуска зажигания двигателя заключается в том, что когда выдается команда идентификации пропуска зажигания двигателя, определяют модель идентификации пропуска зажигания двигателя на основании команды идентификации пропуска зажигания двигателя и состояния гибридного транспортного средства, и осуществляют идентификацию пропуска зажигания двигателя применительно к двигателю внутреннего сгорания в соответствии с определенной моделью идентификации пропуска зажигания двигателя.
