ES2309255T3 - Dispositivo de control para un vehiculo hibrido. - Google Patents

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Osamu Saito
Yusuke Tatara
Masao Kubodera
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

Un dispositivo de control para un vehículo híbrido que incluye un motor (2) y un motor eléctrico (3) que es capaz de generar potencia eléctrica como fuentes de potencia, y donde la potencia de al menos uno del motor (2) y el motor eléctrico (3) es transmitida a un eje de salida (5) para mover el vehículo híbrido, incluyendo el dispositivo de control: una sección de almacenamiento de energía (8) que es capaz de suministrar energía al motor eléctrico (3); una sección de medición de estado de carga (12) para medir el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía (8); y una sección de control de accionamiento que guarda preliminarmente información de una velocidad del vehículo que permite el accionamiento del motor eléctrico por debajo de la cual se emplea un modo de accionamiento por motor eléctrico, en el que el motor (2) no suministra potencia y el motor eléctrico (3) opera únicamente para mover el vehículo híbrido, donde la sección de control de accionamiento está adaptada para control de modo que aumente la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico cuando el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía (8) medido por la sección de medición de estado de carga (12) es igual o mayor que un valor predeterminado (v1), caracterizado porque un período de permiso de accionamiento del motor eléctrico después de aumentar la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico, se pone preliminarmente dependiendo de la velocidad del vehículo y el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía (8).

Description

Dispositivo de control para un vehículo híbrido.
Antecedentes de la invención Campo de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo de control para un vehículo híbrido.
Descripción de la técnica relacionada
Convencionalmente, en un vehículo híbrido que incluye un motor y un motor eléctrico que es capaz de generar potencia eléctrica (denominado a continuación un "motor-generador") como fuentes de potencia, y en el que la potencia de al menos uno del motor y el motor-generador es transmitida a un eje de salida para mover el vehículo híbrido, cuando un estado de carga de una batería (a continuación denominado simplemente "EDC") como unos medios de almacenamiento de energía está en un estado normal, se ejecuta una operación de control de tal manera que el modo de accionamiento del vehículo híbrido se conmute entre un modo de accionamiento del motor y un modo de accionamiento del motor eléctrico dependiendo de la velocidad del vehículo, la resistencia a la marcha, y un grado de abertura de un estrangulador con el fin de obtener eficiencia alta.
Además, en tal vehículo híbrido, la potencia de las ruedas motrices durante la deceleración es transmitida al motor-generador con el fin de convertir la energía de deceleración en energía regenerada, y la energía regenerada, como energía eléctrica, es almacenada en un dispositivo de batería (véase, por ejemplo, la solicitud de patente japonesa no examinada, primera publicación número 2001-169406). Convencionalmente, en tal caso, se ejecuta una operación de control de modo que la cantidad de energía regenerada se limite con el fin de proteger la batería cuando el EDC de la batería sea superior a un valor predeterminado.
Sin embargo, cuando la cantidad de energía regenerada se limita como se ha mencionado anteriormente, el grado de deceleración del vehículo disminuye como se representa en la figura 8, y surge el problema de que el conductor experimenta sensaciones no naturales.
Además, cuando se limita la cantidad de regeneración, se reduce la cantidad de energía regenerada, y la energía de las operaciones de frenado se disipa como calor. Como resultado, surge el problema de que se degrada la economía de carburante.
US-A-6.116.363 y EP-A-1 157 878 muestran un dispositivo de control para un vehículo híbrido según el preámbulo de la reivindicación 1. US 2001/002379 A1 representa un motor con un dispositivo de desactivación de cilindro para reducir pérdidas de bombeo.
Resumen de la invención
En base a las circunstancias anteriores, un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de control para un vehículo híbrido, que permite limitar la disminución del grado de deceleración del vehículo durante una operación de regeneración.
Con el fin de lograr los objetos anteriores, la presente invención proporciona un dispositivo de control para un vehículo híbrido que incluye un motor y un motor eléctrico que es capaz de generar potencia eléctrica como fuentes de potencia, y en el que la potencia de al menos uno del motor y el motor eléctrico es transmitida a un eje de salida para mover el vehículo híbrido, incluyendo el dispositivo de control: una sección de almacenamiento de energía que es capaz de suministrar energía al motor; una sección de medición de estado de carga para medir el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía; y una sección de control de accionamiento que guarda preliminarmente información de una velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico por debajo de la que se emplea un modo de accionamiento del motor eléctrico, en el que el motor no proporciona potencia y el motor eléctrico opera únicamente para mover el vehículo híbrido, donde la sección de control de accionamiento está adaptada para control de manera que aumente la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico cuando el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía medido por la sección de medición de estado de carga es igual o mayor que un valor predeterminado, caracterizado porque un período de permiso de accionamiento del motor eléctrico después de incrementar la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico, se pone preli-
minarmente dependiendo de la velocidad del vehículo y el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía.
Según el dispositivo de control para un vehículo híbrido configurado como se ha descrito anteriormente, es posible ampliar una zona de accionamiento en la que el vehículo es movido únicamente por la potencia del motor (esta zona se denomina a continuación una "zona de accionamiento de motor eléctrico"), y como resultado, la energía regenerada puede ser recuperada sin disminuir la cantidad de regeneración.
Según la invención, un período de permiso de accionamiento del motor eléctrico después de incrementar la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico, se pone preliminarmente dependiendo de la velocidad del vehículo y el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía. Aquí, el "período de permiso del accionamiento del motor eléctrico" significa el tiempo durante el que se permite el accionamiento solo y continuo del motor eléctrico.
Según el dispositivo de control configurado como se ha descrito anteriormente, dado que la energía consumida en el modo de accionamiento del motor eléctrico se determina dependiendo de la velocidad del vehículo y el período de permiso de accionamiento del motor eléctrico, el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía después de ejecutar el accionamiento por el motor eléctrico se puede poner con anterioridad.
En el dispositivo de control anterior, el motor puede estar adaptado para realizar una operación de desactivación de cilindro, en el que se suspenden las operaciones de las válvulas de admisión y escape asociadas, en al menos algunos de sus cilindros en el modo de accionamiento del motor eléctrico en que el motor no proporciona potencia.
Según el dispositivo de control configurado como se ha descrito anteriormente, es posible reducir la pérdida de bombeo en el motor, y así es posible reducir el rozamiento del motor cuando el vehículo es movido por el motor.
Obsérvese que la operación de desactivación de cilindro puede ser aplicada a todos los cilindros, o alternativamente, puede ser aplicada a algunos cilindros.
En el dispositivo de control anterior, la velocidad del vehículo que permite el accionamiento del motor eléctrico se puede poner de manera que se incremente gradualmente cuando aumente el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía.
Según el dispositivo de control configurado como se ha descrito anteriormente, se puede evitar que el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía se reduzca excesivamente debido al accionamiento por el motor eléctrico a alta velocidad del vehículo cuando el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía está a un nivel bajo.
En el dispositivo de control anterior, la sección de control de accionamiento puede estar adaptada además para control de manera que disminuye la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico al nivel antes de incrementarse cuando el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía medido por la sección de medición de estado de carga es menos que el estado de carga correspondiente a la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico después de incrementarse.
Según el dispositivo de control configurado como se ha descrito anteriormente, es posible poner la velocidad del vehículo que permite el accionamiento del motor eléctrico al nivel antes de incrementarse cuando se reduce el estado de carga.
En el dispositivo de control anterior, el estado de carga correspondiente a la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico después de incrementarse, puede estar provisto de histéresis que se pone dependiendo de la velocidad del vehículo que permite el accionamiento del motor eléctrico.
Según el dispositivo de control configurado como se ha descrito anteriormente, es posible reducir el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía al menos una cantidad correspondiente a histéresis cuando el modo de accionamiento del motor eléctrico se selecciona en base a la velocidad incrementada del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico. Además, se puede evitar un fenómeno de penduleo, en el que el modo de accionamiento se conmuta frecuentemente al modo de accionamiento del motor eléctrico y conmuta del modo de accionamiento del motor eléctrico.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama esquemático que representa la estructura general de un sistema de transmisión de potencia de un vehículo híbrido que tiene un dispositivo de control según la presente invención.
La figura 2 es un diagrama que representa un ejemplo de un mapa de crucero de motor eléctrico usado en una primera realización del dispositivo de control para un vehículo híbrido según la presente invención.
La figura 3 es un diagrama de flujo que representa una operación de control de crucero en la primera realización.
La figura 4 es un gráfico de tiempo en la primera realización en el que modo de marcha del vehículo es conmutado de un modo de crucero a un modo de deceleración regenerativa.
La figura 5 es un gráfico de tiempo de otro ejemplo comparativo con respecto a la primera realización.
La figura 6 es un diagrama de flujo que representa una operación de control para una operación de deceleración regenerativa en una segunda realización del dispositivo de control para un vehículo híbrido no cubierta por la presente invención.
La figura 7 es un gráfico de tiempo durante una operación de deceleración regenerativa en la segunda realización.
La figura 8 es un gráfico de tiempo durante una operación de deceleración regenerativa en un vehículo híbrido convencional.
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Descripción de las realizaciones preferidas
Realizaciones preferidas de un dispositivo de control para un vehículo híbrido según la presente invención se explicarán ahora con referencia a las figuras 1 a 7.
Primera realización
Una primera realización de la presente invención se explicará a continuación con referencia a las figuras 1 a 5.
La figura 1 es un diagrama esquemático que representa la estructura general de un sistema de transmisión de potencia de un vehículo híbrido según la presente invención.
En este vehículo híbrido, un motor 2 y un motor eléctrico 3 que es capaz de generar potencia eléctrica (denominado a continuación un "motor-generador") están acoplados directamente uno a otro en serie, y la potencia de al menos uno del motor 2 y el motor-generador 3 es transmitida a ruedas motrices 6 del vehículo híbrido mediante una transmisión 4 y un eje de salida 5.
Cuando la fuerza de accionamiento es transmitida desde las ruedas motrices 6 al motor-generador 3 durante la deceleración del vehículo híbrido, el motor-generador 3 actúa como un generador para aplicar una denominada fuerza de frenado regenerativo al vehículo, es decir, la energía cinética del vehículo es recuperada y almacenada en una batería 8 como energía eléctrica mediante una unidad de accionamiento de potencia (UAP) 7.
La salida regenerativa es controlada por una UEC 9 mediante la UAP 7. Consiguientemente, la UAP 7 forma una sección de control de salida regenerativa.
El motor-generador 3 es movido por energía eléctrica almacenada en la batería 8, y la potencia motriz es controlada por la UEC 9 mediante la UAP 7. La batería 8 puede ser sustituida por un condensador.
El motor 2 es de tipo multicilindro alternativo, e incluye válvulas de admisión y escape para ejecutar operaciones de admisión y escape en los cilindros, un dispositivo de control de admisión y escape (una sección de ejecución de desactivación de cilindro) 10 para controlar las operaciones de las válvulas de admisión y escape de cada uno de los cilindros, y un dispositivo de control de inyección y encendido de carburante 11 para controlar la inyección de carburante y el encendido del carburante inyectado para cada uno de los cilindros. El dispositivo de control de admisión y escape 10 y el dispositivo de control de inyección y encendido de carburante 11 son controlados por la UEC 9.
El vehículo híbrido está configurado de tal manera que, cuando sea necesario, se ejecute una operación de control de corte de carburante, en la que el suministro de carburante a todos los cilindros del motor 2 es interrumpido por el dispositivo de control de inyección y encendido de carburante 11, y, cuando es necesario, se ejecuta una operación de control de desactivación de cilindro, en la que las válvulas de admisión y escape de todos los cilindros del motor 2 se mantienen cerradas por el dispositivo de control de admisión y escape 10.
La UEC 9 recibe de una sección de medición de estado de carga 12 una señal que mide un estado de carga (a continuación denominado simplemente "EDC") de la batería 8, y una señal de un sensor de velocidad del vehículo 13 que mide una velocidad del vehículo.
El modo de accionamiento del vehículo híbrido configurado como se ha descrito anteriormente incluye un modo de crucero incluyendo un modo de crucero de motor eléctrico y un modo de carga de crucero, un modo de asistencia de motor eléctrico, y un modo de deceleración regenerativa.
El modo de crucero del motor eléctrico es un modo de accionamiento en el que el motor-generador 3 se usa como un motor para mover únicamente el vehículo, y la operación de control de corte de carburante se aplica al motor 2 junto con la operación de control de desactivación de cilindro para reducir la pérdida de bombeo del motor 2.
El modo de carga de crucero es un modo de accionamiento en el que el motor 2 opera para mover el vehículo, y el motor-generador 3 se usa como un generador para convertir una porción de la potencia del motor 2 en energía eléctrica que se carga en la batería 8.
El modo de asistencia de motor eléctrico es un modo de accionamiento en el que el motor 2 opera y el motor-generador 3 se usa como un motor eléctrico de modo que el vehículo sea movido por las potencias del motor 2 y del motor-generador 3.
El modo de deceleración regenerativa es un modo de accionamiento durante la deceleración del vehículo en el que el motor-generador 3 se usa como un generador para ejecutar una operación regenerativa con el fin de convertir la energía cinética de la deceleración en energía regenerada que se carga en la batería 8 como energía eléctrica.
En el modo de crucero, se ejecuta una operación de control de tal manera que el modo de crucero del motor eléctrico se seleccione cuando la velocidad del vehículo sea igual o inferior a una velocidad determinada preliminarmente del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico, y el modo de carga de crucero se selecciona cuando la velocidad del vehículo es más alta que la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico. La figura 2 es un diagrama que representa un ejemplo de un mapa de crucero de motor eléctrico en el que, como indica una línea continua gruesa, la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico se pone constante, es decir, se pone de manera que sea un valor inicial V1 (por ejemplo, 50 km/h) correspondiente a que el EDC de la batería 8 que va desde un EDC más bajo (denominado a continuación "EDC1") a un EDC de cambio de la velocidad permisible del vehículo (denominado a continuación "EDC2"), y la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico se pone de manera que aumente cuando aumente el EDC cuando el EDC de la batería 8 exceda del EDC2. En otros términos, la velocidad del vehículo que permite el accionamiento del motor eléctrico se incrementa cuando el EDC de la batería 8 es mayor que el SOC2 (un valor predeterminado).
En la descripción siguiente, el EDC correspondiente a la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico en una zona en la que la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico varía (es decir, una zona por encima del EDC2), se denomina "EDC de establecimiento de la velocidad del vehículo" por razones de conveniencia. Como indica una línea discontinua gruesa en la figura 2, el EDC de establecimiento de la velocidad del vehículo tiene histéresis que tiene una cantidad predeterminada en la dirección a lo largo de la que el EDC disminuye.
La cantidad (anchura) de histéresis se explicará a continuación con detalle.
Además, en el mapa de crucero de motor eléctrico, un período de permiso de accionamiento del motor eléctrico se pone con anterioridad dependiendo del EDC y la velocidad del vehículo. Por ejemplo, el período de permiso de accionamiento del motor eléctrico se pone a 2 segundos correspondiente al EDC de 100% y la velocidad del vehículo de V2 y, y el período de permiso de accionamiento del motor eléctrico se pone a 25 segundos correspondiente al EDC de EDC2 y la velocidad del vehículo de V1 (V2>V1). Aquí, el "período permisible de accionamiento del motor eléctrico" significa el tiempo durante el que se permite el accionamiento solo y continuo del motor eléctrico.
A continuación, se explicará una operación de control de crucero con referencia a un diagrama de flujo representado en la figura 3.
En el paso S101 en el modo de crucero, se determina si la velocidad presente del vehículo medida por el sensor de velocidad del vehículo 13 es mayor que la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico. En la primera rutina en el modo de crucero, la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico se pone al valor inicial V1.
Cuando el resultado de la determinación en el paso S101 es "NO" (es decir, la velocidad del vehículo \leq 1), la operación pasa al paso S 102, en el que se determina el período de permiso de accionamiento del motor eléctrico, con referencia al mapa de crucero de motor eléctrico representado en la figura 2, dependiendo de la velocidad presente medida del vehículo por el sensor de velocidad del vehículo 13 y el EDC presente medido por la sección de medición de estado de carga 12, y la operación de crucero del motor eléctrico se ejecuta durante el período de permiso de accionamiento del motor eléctrico, y entonces se termina enseguida la operación de control en esta rutina.
En contraposición, cuando el resultado de la determinación en el paso S 101 es "SÍ" (es decir, la velocidad del vehículo > V1), la operación pasa al paso S103, donde se incrementa la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico.
A continuación, la operación de control pasa al paso S104, donde se determina si el EDC presente medido por la sección de medición de estado de carga 12 es mayor que el EDC de establecimiento de la velocidad del vehículo (EDCn) que se determina suponiendo la velocidad presente del vehículo Vn medida por el sensor de velocidad del vehículo 13 como la velocidad del vehículo que permite el accionamiento del motor eléctrico.
Cuando el resultado de la determinación en el paso S104 es "NO" (es decir, EDC \leq EDCn), la operación pasa al paso S105, donde se ejecuta la operación de carga de crucero. Más específicamente, en este caso, se determina que el EDC de la batería 8 no es suficiente para ejecutar la operación de crucero del motor eléctrico.
En contraposición, cuando el resultado de la determinación en el paso S104 es "SÍ" (es decir, EDC>EDCn), la operación pasa al paso S106, donde se determina el período de permiso de accionamiento del motor eléctrico, con referencia al mapa de crucero de motor eléctrico representado en la figura 2, dependiendo de la velocidad presente medida del vehículo por el sensor de velocidad del vehículo 13 y el EDC presente medido por la sección de medición de estado de carga 12, y la operación de crucero del motor eléctrico se ejecuta durante el período de permiso de accionamiento del motor eléctrico.
Después de ejecutar las operaciones en el paso S105 o el paso S106, la operación de control pasa al paso S107, donde la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico que se incrementó en el paso S103, se resetea al valor inicial V1, y la operación de control en esta rutina se termina enseguida. Consiguientemente, en esta rutina de control, la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico siempre es el valor inicial V1 cuando se ejecuta la operación en el paso S101.
La operación de control en el paso S104 puede ser sustituida por una operación alternativa en la que se determina si la velocidad presente medida del vehículo por el sensor de velocidad del vehículo 13 es mayor que la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico que se determina suponiendo el EDC presente medido por la sección de medición de estado de carga 12 como el EDC de establecimiento de la velocidad del vehículo. También en este caso, cuando el resultado de la determinación es "NO", la operación pasa al paso S105, y cuando el resultado de la determinación es "SÍ", la operación pasa al paso S106.
Cuando se ejecuta la operación en el paso S106, el EDC de la batería 8 disminuye gradualmente porque el motor-generador 3 opera de modo que se consuma la energía eléctrica almacenada en la batería 8. Cuando el EDC de la batería 8 disminuye más allá de la anchura de histéresis, es decir, a un nivel por debajo de "EDCn", el modo de accionamiento se conmuta del modo de crucero del motor eléctrico al modo de carga de crucero. Proporcionando histéresis al EDC de establecimiento de la velocidad del vehículo de esa manera, es posible reducir fiablemente el EDC de la batería 8 al menos una cantidad correspondiente a histéresis una vez que el modo de accionamiento está en el modo de crucero del motor eléctrico, y además se puede evitar el fenómeno de penduleo, en el que el modo de acciona-
miento es conmutado frecuentemente entre el modo de crucero del motor eléctrico y el modo de carga de crucero.
El período de permiso de accionamiento del motor eléctrico se pone de manera que el EDC de la batería 8 disminuya más allá de la anchura de histéresis del EDC de establecimiento de la velocidad del vehículo por la sola operación de crucero del motor eléctrico.
Las figuras 4 y 5 son gráficos de tiempo que ilustran cambios en el EDC de la batería 8 y la velocidad del vehículo a modo de dominio de tiempo en los casos en que la operación regenerativa se ejecuta en un estado de deceleración constante de la velocidad del vehículo de 100 km/h que es superior a V1. Más específicamente, la figura 4 representa un gráfico de tiempo de la presente realización, y la figura 5 representa un gráfico de tiempo de una realización comparativa.
En la realización comparativa representada en la figura 5, la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico se pone a un valor constante de V1 independientemente del EDC de la batería 8. En este caso, la operación de crucero del motor eléctrico se ejecuta desde el tiempo t0 al tiempo t11, la operación de asistencia del motor eléctrico se ejecuta desde el tiempo t1 al tiempo t12 para acelerar el vehículo, la operación de carga de crucero a 100 km/h se ejecuta desde el tiempo t2 al tiempo 13, y la operación de deceleración regenerativa se ejecuta desde el tiempo t13. Según la realización comparativa, dado que la operación de carga de crucero se continúa incluso cuando el EDC de la batería 8 se incrementa, el EDC de la batería 8 llega a un límite superior en el medio de la operación de deceleración regenerativa (en el tiempo t14), y como resultado, la operación regenerativa se retiene con el fin de evitar más carga de la batería 8. Después del tiempo t14 en el que comienza la restricción de la operación regenerativa, la deceleración del vehículo debe ser ejecutada por el frenado convencional del vehículo, lo que significa que la energía recuperable se disipa como calor. Como resultado, se reduce la cantidad de energía recuperada, y se degrada el ahorro de carburante.
En contraposición, en el caso de la primera realización representada en la figura 4, la operación desde el tiempo t1 al tiempo t3 en el medio de la operación de carga de crucero es la misma que en el caso de la realización comparativa; sin embargo, cuando el EDC, que incrementa debido a la operación de carga de crucero, llega al EDC de establecimiento de la velocidad del vehículo en el tiempo t3, el modo de accionamiento se conmuta del modo de carga de crucero al modo de crucero del motor eléctrico, y la operación de crucero del motor eléctrico a 100 km/h se ejecuta durante el período de permiso de accionamiento del motor eléctrico con el fin de reducir el EDC de la batería 8. La operación de crucero del motor eléctrico se termina en el tiempo t4. Un \DeltaEDC, que es la cantidad disminuida de EDC, se pone preliminarmente en base a una cantidad de energía recuperable que se determina dependiendo de la velocidad del vehículo y el grado de deceleración. El período de permiso de accionamiento del motor eléctrico puesto en el mapa de crucero de motor eléctrico se calcula preliminarmente dependiendo del \DeltaEDC y la potencia eléctrica necesaria para la operación de crucero del motor eléctrico.
Según la operación de control anterior, dado que la energía consumida en la operación de crucero del motor eléctrico se determina dependiendo de la velocidad del vehículo y el período de permiso de accionamiento del motor eléctrico, el EDC de la batería 8 después de ejecutar la operación de crucero del motor eléctrico se puede determinar con anterioridad. Determinando el EDC de la batería 8 después de ejecutar la operación de crucero del motor eléctrico de manera que sea menos que un estado completamente cargado en una cantidad obtenible a través de la operación regenerativa, es posible continuar la operación de deceleración regenerativa desde el tiempo t4 a un tiempo en que la velocidad del vehículo es aproximadamente cero, y así la batería 8 se puede cargar a un estado en el que su EDC es sustancialmente 100%.
Según la realización anterior, dado que la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico se incrementa cuando el EDC de la batería 8 es igual o mayor que EDC2, la zona de crucero del motor eléctrico se puede expandir, y se puede recuperar energía sin disminuir una cantidad de regeneración prevista, y así se puede mejorar el ahorro de carburante. Además, dado que no hay que ejecutar un control para limitar la cantidad de regeneración, se puede evitar que el grado de deceleración del vehículo durante la deceleración regenerativa cambie de modo que el conductor no pueda experimentar sensaciones no naturales.
Además, dado que la operación de desactivación de cilindro se ejecuta en el modo de crucero del motor eléctrico, se reduce la pérdida de bombeo del motor 2 durante la operación de crucero del motor eléctrico de modo que se reduce el rozamiento del motor 2, y como resultado, se puede mejorar el ahorro de carburante.
Además, dado que la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico se pone de manera que se incremente gradualmente, cuando el EDC de la batería 8 es igual o mayor que EDC2, cuando aumenta el EDC de la batería 8, se puede evitar que el EDC se reduzca excesivamente debido a ejecución de la operación de crucero del motor eléctrico a alta velocidad del vehículo cuando el EDC está a un nivel bajo.
Segunda realización
A continuación, se explicará una segunda realización del dispositivo de control para un vehículo híbrido según la presente invención con referencia a las figuras 6 y 7.
La estructura general del sistema de transmisión de potencia del vehículo híbrido en la segunda realización es la misma que en la primera realización representada en la figura 1, y se omite su explicación.
En la segunda realización, el rozamiento del motor es controlado dependiendo del EDC de la batería 8 durante la deceleración regenerativa de modo que se evite que cambie el grado de deceleración del vehículo durante la deceleración regenerativa.
Una operación de control para la operación de deceleración regenerativa se explicará con referencia a un gráfico de flujo representado en la figura 6.
Cuando la operación entra en el modo de deceleración regenerativa, en el paso S201, se determina si el EDC medido por la sección de medición de estado de carga 12 es mayor que un EDC de prohibición de desactivación que se pone con anterioridad. Cuando el resultado de la determinación en el paso S201 es NO (es decir, EDC \leq EDC de prohibición de desactivación), la operación pasa al paso S202, donde las válvulas de admisión y escape de todos los cilindros del motor 2 se mantienen cerradas por el dispositivo de control de admisión y escape 10 con el fin de ejecutar la operación de desactivación de cilindros, el suministro de carburante a todos los cilindros del motor 2 es detenido por el dispositivo de control de inyección y encendido de carburante 11 con el fin de ejecutar la operación de control de corte de carburante, y se ejecuta una operación de regeneración intensiva, donde la salida regenerativa del motor-generador 3 se pone a un valor grande por la UAP 7, y entonces la operación de control en esta rutina se termina enseguida.
En contraposición, cuando el resultado de la determinación en el paso S101 es "SÍ" (es decir, EDC> EDC de prohibición de desactivación), la operación pasa al paso S203, donde se prohibe la operación de desactivación de cilindro por el dispositivo de control de admisión y escape 10, y se ejecuta la operación de control de corte de carburante por el dispositivo de control de inyección y encendido de carburante 11.
Entonces, la operación pasa al paso S204, donde se ejecuta una operación de regeneración moderada, donde la UAP 7 pone la salida regenerativa del motor-generador 3 de manera que sea un valor menor que en la operación de control de regeneración intensiva, y entonces la operación de control en esta rutina se termina enseguida.
A continuación, se explicarán los efectos obtenibles por el dispositivo de control para un vehículo híbrido según la segunda realización con referencia a un gráfico de tiempo durante la operación de deceleración regenerativa representada en la figura 7.
Cuando el EDC medido por la sección de medición de estado de carga 12 es igual o menor que el EDC de prohibición de desactivación, el motor-generador 3 ejecuta la operación de regeneración intensiva, por lo que el EDC de la batería 8 se incrementa gradualmente. Dado que la pérdida de bombeo del motor 2 se reduce debido a la desactivación del cilindro durante la operación de regeneración intensiva, la energía regenerada se puede incrementar una cantidad correspondiente a la reducción de la pérdida de bombeo.
Cuando el EDC llega al EDC de prohibición de desactivación, la salida regenerativa se disminuye debido a la operación de regeneración moderada por el motor-generador 3. Consiguientemente, la tasa de aumento del EDC se reduce que en la operación de regeneración intensiva.
Dado que la operación de desactivación de cilindro se prohibe durante la operación de regeneración moderada, la pérdida de bombeo del motor 2 se incrementa. El mayor rozamiento del motor debido a prohibición de desactivación de cilindro se puede compensar disminuyendo la cantidad de potencia de regeneración; por lo tanto, el grado de deceleración del vehículo durante la operación de regeneración moderada se puede hacer la misma que en el caso de la operación de regeneración intensiva, y así se puede evitar que el grado de deceleración del vehículo cambie de modo que el conductor no pueda experimentar sensaciones no naturales.
En la segunda realización, la salida regenerativa (la cantidad de regeneración) puede ser controlada, durante la operación de regeneración moderada, de manera que disminuya gradualmente cuando el EDC de la batería 8 aumente. En este caso, la tasa de aumento del EDC durante la operación de regeneración moderada se puede reducir más.
Efectos ventajosos obtenibles por la invención
Como se ha explicado anteriormente, según el dispositivo de control para un vehículo híbrido de la presente invención, dado que se puede ampliar la zona de accionamiento del motor eléctrico, y dado que se puede recuperar energía sin disminuir una cantidad prevista de regeneración, no hay que ejecutar un control para limitar la cantidad de regeneración, y se puede evitar que el grado de deceleración del vehículo durante la deceleración regenerativa cambie, y además se puede mejorar el ahorro de carburante.
Según otro dispositivo de control para un vehículo híbrido de la presente invención, dado que la pérdida de bombeo del motor se puede reducir, es decir, el rozamiento del motor se puede reducir durante la operación de accionamiento del motor, se puede mejorar el ahorro de carburante.
Según otro dispositivo de control para un vehículo híbrido de la presente invención, se puede evitar que el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía se reduzca excesivamente debido a accionamiento por el motor eléctrico a alta velocidad del vehículo cuando el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía está a un nivel bajo.
Según otro dispositivo de control para un vehículo híbrido de la presente invención, es posible poner la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico al valor inicial, es decir, un nivel antes de incrementarse, cuando se reduce el estado de carga.
Según otro dispositivo de control para un vehículo híbrido de la presente invención, dado que el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía se puede reducir al menos una cantidad correspondiente a histéresis cuando el modo de accionamiento del motor eléctrico se selecciona en base a la mayor velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico, es posible reducir fiablemente el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía. Además, se puede evitar un fenómeno de penduleo, donde el modo de accionamiento se conmuta frecuentemente al modo de accionamiento del motor eléctrico y conmuta del modo de accionamiento del motor eléctrico.
Según el dispositivo de control para un vehículo híbrido de la presente invención, dado que la energía consumida en el modo de accionamiento del motor eléctrico se determina dependiendo de la velocidad del vehículo y el período de permiso de accionamiento del motor eléctrico, el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía después de ejecutar el accionamiento por el motor se puede poner con anterioridad.
Un dispositivo de control para un vehículo híbrido que incluye un motor (2) y un motor-generador (3) que es capaz de generar potencia eléctrica como fuentes de potencia, y en el que la potencia de al menos uno del motor (2) y el motor-generador (3) es transmitida a un eje de salida (5) para mover el vehículo híbrido. El dispositivo de control incluye una batería (8) que es capaz de suministrar energía al motor-generador (3), una sección de medición de estado de carga (12) para medir el estado de carga de la batería (8), y una sección de control de accionamiento que guarda preliminarmente información de una velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico por debajo de la que se emplea un modo de accionamiento del motor eléctrico, donde el motor (2) no proporciona potencia y el motor eléctrico opera únicamente para mover el vehículo híbrido. La sección de control de accionamiento está adaptada para el control con el fin de aumentar la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico cuando el estado de carga de la batería (8) medido por la sección de medición de estado de carga (12) es igual o mayor que un valor predeterminado.

Claims (5)

1. Un dispositivo de control para un vehículo híbrido que incluye un motor (2) y un motor eléctrico (3) que es capaz de generar potencia eléctrica como fuentes de potencia, y donde la potencia de al menos uno del motor (2) y el motor eléctrico (3) es transmitida a un eje de salida (5) para mover el vehículo híbrido, incluyendo el dispositivo de control:
una sección de almacenamiento de energía (8) que es capaz de suministrar energía al motor eléctrico (3);
una sección de medición de estado de carga (12) para medir el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía (8); y
una sección de control de accionamiento que guarda preliminarmente información de una velocidad del vehículo que permite el accionamiento del motor eléctrico por debajo de la cual se emplea un modo de accionamiento por motor eléctrico, en el que el motor (2) no suministra potencia y el motor eléctrico (3) opera únicamente para mover el vehículo híbrido,
donde la sección de control de accionamiento está adaptada para control de modo que aumente la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico cuando el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía (8) medido por la sección de medición de estado de carga (12) es igual o mayor que un valor predeterminado (v1),
caracterizado porque un período de permiso de accionamiento del motor eléctrico después de aumentar la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico, se pone preliminarmente dependiendo de la velocidad del vehículo y el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía (8).
2. Un dispositivo de control según la reivindicación 1, donde el motor (2) está adaptado para realizar una operación de desactivación de cilindro, en la que se suspenden las operaciones de las válvulas de admisión y escape asociadas, al menos en algunos de sus cilindros en el modo de accionamiento del motor eléctrico en el que el motor (2) no suministra potencia.
3. Un dispositivo de control según la reivindicación 1 o 2, donde la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico se pone de manera que se incremente gradualmente cuando aumente el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía (8).
4. Un dispositivo de control según la reivindicación 3, donde la sección de control de accionamiento está adaptada además para control con el fin de disminuir la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico al nivel antes de incrementarse cuando el estado de carga de la sección de almacenamiento de energía (8) medido por la sección de medición de estado de carga (12) es menos que el estado de carga correspondiente a la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico después de incrementarse.
5. Un dispositivo de control según la reivindicación 4, donde el estado de carga correspondiente a la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico después de incrementarse, está provisto de histéresis que se pone dependiendo de la velocidad del vehículo que permite el accionamiento por el motor eléctrico.
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