FR3061108A1 - Vehicule hybride comportant une unite de communication d'un etat d'alimentation parmi deux sources d'energie et un moteur electrique - Google Patents

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Abstract

Une unité de commutation (60) forme un premier état dans lequel de l'énergie est fournie d'une batterie au plomb (71) à un ISG (40) et un second état dans lequel de l'énergie est fournie d'une batterie au Li (72) à l'ISG (40). En outre, une UCE (50) démarre un entraînement de l'ISG (40) (instant t11) dans un état où l'unité de commutation (60) est dans le premier état. Après cela, l'UCE (50) commute l'unité de commutation (60) au second état (instant t12). Lorsqu'une vitesse de rotation de l'ISG (40) est supérieure ou égale à une valeur seuil préréglée, l'UCE (50) commute l'unité de commutation (60) du premier état au second état.

Description

® Mandataire(s) : CABINET PLASSERAUD.
FR 3 061 108 - A1 ® VEHICULE HYBRIDE.
@) Une unité de commutation (60) forme un premier état dans lequel de l'énergie est fournie d'une batterie au plomb (71 ) à un ISG (40) et un second état dans lequel de l'énergie est fournie d'une batterie au Li (72) à l'ISG (40). En outre, une UCE (50) démarre un entraînement de l'ISG (40) (instant t11 ) dans un état où l'unité de commutation (60) est dans le premier état. Après cela, l'UCE (50) commute l'unité de commutation (60) au second état (instant t12). Lorsqu'une vitesse de rotation de l'ISG (40) est supérieure ou égale à une valeur seuil préréglée, l'UCE (50) commute l'unité de commutation (60) du premier état au second état.
Figure FR3061108A1_D0001
~'Π..........~.................T b Ε==Ε®Ξ=3
Figure FR3061108A1_D0002
VÉHICULE HYBRIDE
La présente invention concerne un véhicule hybride.
Une technologie décrite dans JP 2015-154504 A est connue dans un véhicule hybride conventionnel. Dans la technologie décrite dans JP 2015-154504 A, une combinaison de mises en états allumés et éteints d’une pluralité de commutateurs est commutée à l’un d’un premier état à un cinquième état. Dans le premier état, une batterie de stockage au plomb est mise en conduction avec une batterie de stockage au lithium-ion, et la batterie de stockage au plomb et la batterie de stockage au lithium-ion sont mises en conduction avec une machine rotative et une charge électrique. De plus, dans les états, du deuxième au cinquième, la batterie de stockage au plomb et la batterie de stockage au lithium-ion sont mises dans un état de coupure, et chacune de la machine rotative et de la charge électrique est mise en conduction avec l’une quelconque de la batterie de stockage au plomb et de la batterie de stockage au lithium-ion.
Dans la technologie décrite dans JP 2015-154504 A, il est possible de déterminer une connexion inverse d’une batterie de stockage externe et de la machine rotative à une unité de batterie. De cette manière, il est possible d’éliminer divers inconvénients causés par connexion inverse.
Cependant, la technologie décrite dans JP 2015-154504 A n’examine pas un état d’alimentation en énergie à l’instant du démarrage d’un véhicule en utilisant de l’énergie d’un moteur électrique (machine rotative) d’un état d’arrêt au ralenti à l’instant de l’arrêt du véhicule, et un état d’alimentation en énergie après que le véhicule soit démarré. Pour cette raison, dans la technologie décrite dans JP 2015-154504 A, il existe une inquiétude que la capacité de démarrage d’un moteur électrique puisse se détériorer en raison d’une alimentation en énergie insuffisante à l’instant du démarrage du véhicule, et que l’énergie du moteur électrique puisse être insuffisante.
La présente invention a été conçue au vu du problème mentionné ci-dessus, et un objet de la présente invention est de proposer un véhicule hybride capable d’améliorer la capacité de démarrage d’un moteur électrique.
Selon des aspects de la présente invention, un véhicule hybride est proposé incluant une première source d’énergie et une seconde source d’énergie, un moteur électrique entraîné par de l’énergie, une unité de commutation pour commuter un état d’alimentation en énergie parmi la première source d’énergie, la seconde source d’énergie, et le moteur électrique, et un dispositif de commande pour commander l’unité de commutation, dans lequel la première source d’énergie possède un rendement plus important qu’un rendement de la seconde source d’énergie, l’unité de commutation forme un premier état dans lequel de l’énergie est fournie de la première source d’énergie au moteur électrique et un second état dans lequel de l’énergie est fournie de la seconde source d’énergie au moteur électrique, et le dispositif de commande démarre l’entraînement du moteur électrique alors que l’unité de commutation est dans le premier état, et après cela commute l’unité de commutation au second état.
Selon d’autres aspects de l’invention, un véhicule hybride peut comprendre les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- un détecteur de vitesse de rotation pour détecter une vitesse de rotation du moteur électrique, dans lequel lorsque la vitesse de rotation du moteur électrique est supérieure ou égale à une valeur seuil préréglée, le dispositif de commande commute l’unité de commutation du premier état au second état ;
- de l’énergie est fournie de la première source d’énergie au moteur électrique dans le premier état, et de l’énergie est fournie de la seconde source d’énergie à une charge électrique dans un état où l’alimentation en énergie de la seconde source d’énergie au moteur électrique est suspendue, et
- de l’énergie est fournie de la seconde source d’énergie au moteur électrique dans le second état, et de l’énergie est fournie de la première source d’énergie à la charge électrique dans un état où l’alimentation en énergie de la première source d’énergie au moteur électrique est suspendue.
- lorsque le dispositif de commande commute l’unité de commutation du premier état au second état, le dispositif de commande commute l’unité de commutation du premier état au second état par l’intermédiaire d’un état intermédiaire dans lequel de l’énergie est fournie à la fois à partir de la première source d’énergie et de la seconde source d’énergie à la fois au moteur électrique et à la charge électrique ;
- le dispositif de commande démarre l’entraînement du moteur électrique alors que l’unité de commutation est dans le premier état, et démarre le véhicule en utilisant de l’énergie du moteur électrique ;
- le dispositif de commande met l’unité de commutation dans le premier état lorsque le véhicule est arrêté ;
- l’unité de commutation inclut un premier commutateur pour connecter le moteur électrique et la première source d’énergie l’un à l’autre, un deuxième commutateur pour connecter la première source d’énergie et la charge électrique l’une à l’autre, un troisième commutateur pour connecter le moteur électrique et la seconde source d’énergie l’un à l’autre, et un quatrième commutateur connecter la seconde source d’énergie et la charge électrique l’une à l’autre, et l’état intermédiaire inclut l’un parmi un état dans lequel le premier commutateur, le deuxième commutateur, et le quatrième commutateur sont connectés, et un état dans lequel le premier commutateur, le troisième commutateur, et le quatrième commutateur sont connectés.
De cette manière, selon la présente invention décrite ci-dessus, il est possible d’améliorer la capacité de démarrage d’un moteur électrique.
La figure 1 est un diagramme de configuration d’un véhicule hybride selon un mode de réalisation de la présente invention ;
la figure 2-1 est un diagramme illustrant un premier état dans lequel de l’énergie est fournie d’un générateur de démarreur intégré (ISG) à une batterie au plomb et de l’énergie est fournie d’une batterie au Li à une charge de batterie au Li dans une unité de commutation du véhicule hybride selon un mode de réalisation de la présente invention ;
la figure 2-2 est un diagramme illustrant un état intermédiaire dans lequel un commutateur SW1, un commutateur SW3, et un commutateur SW4 sont connectés et un commutateur SW2 n’est pas connecté dans l’unité de commutation du véhicule hybride selon un mode de réalisation de la présente invention ;
la figure 2-3 est un diagramme illustrant un état intermédiaire dans lequel les commutateurs SW1, SW2, SW3, et SW4 sont connectés dans l’unité de commutation du véhicule hybride selon un mode de réalisation de la présente invention ;
la figure 2-4 est un diagramme illustrant un second état dans lequel de l’énergie est fournie de la batterie au Li à l’ISG et de l’énergie est fournie de la batterie au plomb à la charge de batterie au Li dans l’unité de commutation du véhicule hybride selon un mode de réalisation de la présente invention ; et la figure 3 est un chronogramme décrivant que l’entraînement de l’ISG est démarré dans un état dans lequel l’unité de commutation est dans le premier état, et puis l’unité de commutation est commutée au second état par une opération d’une unité de commande électronique (UCEUCE) du véhicule hybride selon un mode de réalisation de la présente invention.
Un véhicule hybride selon des modes de réalisation de la présente invention est un véhicule hybride incluant une première source d’énergie et une seconde source d’énergie, un moteur électrique entraîné par de l’énergie, une unité de commutation pour commuter un état d’alimentation en énergie parmi la première source d’énergie, la seconde source d’énergie, et le moteur électrique, et un dispositif de commande pour commander l’unité de commutation, dans lequel la première source d’énergie possède un rendement plus important qu’un rendement de la seconde source d’énergie, l’unité de commutation forme un premier état dans lequel de l’énergie est fournie de la première source d’énergie au moteur électrique et un second état dans lequel de l’énergie est fournie de la seconde source d’énergie au moteur électrique, et le dispositif de commande démarre l’entraînement du moteur électrique alors que l’unité de commutation est dans le premier état, et après cela commute l’unité de commutation au second état. De cette manière, le véhicule hybride selon les modes de réalisation de la présente invention peut améliorer la capacité de démarrage du moteur électrique.
Ci-après, une description va être fournie du véhicule hybride selon les modes de réalisation de la présente invention en référence à des dessins. Les figures 1 à 3 sont des diagrammes pour la description du véhicule hybride selon les modes de réalisation de cette invention.
Comme illustré sur la figure 1, un véhicule hybride 10 inclut un moteur thermique 20, une transmission 30, une roue 12, et une unité de commande électronique (UCE) UCE 50 qui commande complètement le véhicule hybride ÎO.UCEL’UCE 50 dans ce mode de réalisation est incluse dans un dispositif de commande dans cette invention.
Une pluralité de cylindres est formée dans le moteur thermique 20. Dans ce mode de réalisation, le moteur thermique 20 est configuré pour effectuer une série de quatre courses, y compris une course d’admission, une course de compression, une course de détente et une course d’échappement pour chaque cylindre. Un tuyau d’admission 22 pour introduire de l’air dans une chambre de combustion (non illustrée) est prévu dans le moteur thermique 20.
Un papillon des gaz 23 est prévu dans le tuyau d’admission 22, et le papillon des gaz 23 ajuste la quantité (quantité d’air d’admission) d’air passant à travers le tuyau d’admission 22. Le papillon des gaz 23 inclut un papillon des gaz commandé électroniquement qui est ouvert et fermé par un moteur électrique (non illustré). Le papillon des gaz 23 est électriquement connecté à l’UCE 50, et un degré d’ouverture de papillon des gaz de celui-ci est commandé par l’UCE 50.
Dans le moteur thermique 20, un injecteur 24 qui injecte un carburant dans la chambre de combustion à travers un orifice d’admission (non illustré) et une bougie d’allumage 25 qui allume un mélange air-carburant dans la chambre de combustion sont prévus pour chaque cylindre. L’injecteur 24 et la bougie d’allumage 25 sont électriquement connectés à l’UCE 50. Une quantité d’injection de carburant et un calage d’injection de carburant de l’injecteur 24, et un calage d’allumage et une quantité de décharge de la bougie d’allumage 25 sont commandés par l’UCE 50.
Un capteur d’angle de vilebrequin 27 est prévu dans le moteur thermique 20, et le capteur d’angle de vilebrequin 27 détecte des régimes de moteur thermique en fonction d’une position de rotation d’un vilebrequin 20A, et transmet un signal de détection à l’UCE 50.
La transmission 30 change une rotation transmise à partir du moteur thermique 20 pour entraîner la roue 12 par l’intermédiaire d’un arbre de transmission 11. La transmission 30 inclut un convertisseur de couple, un mécanisme de transmission, et un mécanisme de différentiel (non illustré).
Le convertisseur de couple amplifie le couple en convertissant la rotation transmise à partir du moteur thermique 20 en couple par l’intermédiaire d’une action d’un fluide moteur. Un embrayage de verrouillage (non illustré) est prévu dans le convertisseur de couple. Lorsque l’embrayage de verrouillage est désenclenché, de l’énergie est mutuellement transmise entre le moteur thermique 20 et le mécanisme de transmission par l’intermédiaire du fluide moteur. Lorsque l’embrayage de verrouillage est enclenché, de l’énergie est directement transmise entre le moteur thermique 20 et le mécanisme de transmission par l’intermédiaire de l’embrayage de verrouillage.
Le mécanisme de transmission inclut une transmission à variation continue (TVC), et effectue automatiquement un changement de vitesse de manière continue en utilisant un ensemble de poulies sur lesquelles une courroie en métal est enroulée. Un changement d’un rapport de vitesse dans la transmission 30 et l’enclenchement ou le désenclenchement de l’embrayage de verrouillage sont commandés par l’UCE 50.
Le mécanisme de transmission peut correspondre à une transmission automatique (dite AT discontinue) qui effectue un changement de vitesse discontinu en utilisant un mécanisme à train planétaire. Le mécanisme de différentiel est raccordé à des arbres de transmission droit et gauche 11, et transmet de l’énergie changée par le mécanisme de transmission aux arbres de transmission droit et gauche 11 de telle sorte qu’une rotation différentielle soit permise.
En variante, la transmission 30 peut correspondre à une transmission manuelle automatisée (TMA). La TMA est une transmission automatique qui effectue un changement de vitesse automatique en ajoutant un actionneur à une transmission manuelle incluant un mécanisme d’engrenage à arbres parallèles. Lorsque la transmission 30 correspond à la TMA, un embrayage à disque unique sec est prévu dans la transmission 30 au lieu du convertisseur de couple.
En variante, la transmission 30 peut correspondre à une transmission à double embrayage (DCT). La DCT est un type de transmission automatique discontinue, et présente deux lignes d’engrenages, dont chacune possède un embrayage.
Le véhicule hybride 10 inclut un capteur de degré d’ouverture d’accélérateur 13A, et le capteur de degré d’ouverture d’accélérateur 13A détecte une quantité d’actionnement d’une pédale d’accélérateur 13 (ci-après simplement appelée « degré d’ouverture d’accélérateur ») et transmet un signal de détection à l’UCE 50.
Le véhicule hybride 10 inclut un capteur de course de frein 14A, et le capteur de course de frein 14A détecte une quantité d’actionnement d’une pédale de frein 14 (ci-après simplement appelée « course de frein ») et transmet un signal de détection à l’UCE 50.
Le véhicule hybride 10 inclut un capteur de vitesse de véhicule 12A. Le capteur de vitesse de véhicule 12A détecte une vitesse de véhicule en fonction d’une vitesse de rotation de la roue 12 et transmet un signal de détection à l’UCE 50. Le capteur de vitesse de véhicule 12A est inclus dans un détecteur de vitesse de véhicule dans la présente invention. Le signal de détection du capteur de vitesse de véhicule 12A est utilisé par l’UCE 50 ou un autre dispositif de commande pour calculer un rapport de glissement de chaque roue 12 par rapport à la vitesse de véhicule.
Le véhicule hybride 10 inclut un démarreur 26. Le démarreur 26 inclut un moteur électrique (non illustré) et un pignon denté fixé à un arbre rotatif du moteur électrique.
D’autre part, un plateau d’entraînement en forme de disque est fixé à une portion d’extrémité du vilebrequin 20A du moteur thermique 20, et une couronne dentée est prévue sur une portion périphérique extérieure du plateau d’entraînement. Le démarreur 26 entraîne le moteur électrique en réponse à une instruction de l’UCE 50 et met en rotation la couronne dentée en engrenant le pignon denté avec la couronne dentée pour démarrer le moteur thermique 20. De cette manière, le démarreur 26 démarre le moteur thermique 20 par l’intermédiaire du mécanisme d’engrenage incluant le pignon denté et la couronne dentée.
Le véhicule hybride 10 inclut un ISG 40. L’ISG 40 est une machine électrique rotative intégrant un démarreur pour démarrer le moteur thermique 20 et un générateur pour générer de l’énergie électrique. L’ISG 40 présente une fonction d’un générateur qui génère de l’énergie à partir d’énergie externe et une fonction d’un moteur électrique qui génère de l’énergie en étant alimenté avec de l’énergie électrique. L’ISG 40 est inclus dans un moteur électrique dans la présente invention.
L’ISG 40 est raccordé au moteur thermique 20 par l’intermédiaire d’un mécanisme de transmission à enveloppement incluant une poulie 41, une poulie de vilebrequin 21 et une courroie 42, et transmet mutuellement de l’énergie au moteur thermique 20, et à partir de celui-ci. Plus spécifiquement, l’ISG 40 possède un arbre rotatif 40A, et la poulie 41 est fixée à l’arbre rotatif 40A. La poulie de vilebrequin 21 est fixée à l’autre portion d’extrémité du vilebrequin 20A du moteur thermique 20. La courroie 42 est enveloppée autour de la poulie de vilebrequin 21 et de la poulie 41. Une roue dentée et une chaîne peuvent être utilisées en tant que mécanisme de transmission à enveloppement.
L’ISG 40 est entraîné en tant que moteur électrique pour mettre en rotation le vilebrequin 20A, ainsi démarrant le moteur thermique 20. Ici, le véhicule hybride 10 de ce mode de réalisation inclut l’ISG 40 et le démarreur 26 en tant que dispositif de démarrage du moteur thermique 20. Le démarreur 26 est principalement utilisé pour un démarrage à froid du moteur thermique 20 en fonction d’une opération de démarrage d’un conducteur, et l’ISG 40 est principalement utilisé pour redémarrer le moteur thermique 20 à partir d’un arrêt au ralenti.
Ici, l’ISG 40 pourrait effectuer un démarrage à froid du moteur thermique 20. Cependant, le véhicule hybride 10 inclut le démarreur 26 pour un démarrage à froid fiable du moteur thermique 20. Par exemple, il peut exister un cas où un démarrage à froid du moteur thermique 20 est difficile en utilisant l’énergie de l’ISG 40 en raison d’une augmentation de viscosité de l’huile de lubrification en saison hivernale dans une région froide, ou un cas où l’ISG 40 présente une défaillance. Considérant un tel cas, le véhicule hybride 10 inclut à la fois l’ISG 40 et le démarreur 26 en tant que dispositifs de démarrage.
L’énergie générée par la circulation d’énergie de l’ISG 40 est transmise à la roue 12 par l’intermédiaire du vilebrequin 20A du moteur thermique 20, de la transmission 30, et de l’arbre de transmission 11.
En outre, la rotation de la roue 12 est transmise à l’ISG 40 par l’intermédiaire de l’arbre de transmission 11, de la transmission 30, et du vilebrequin 20A du moteur thermique 20, et est utilisée pour la régénération (génération d’énergie) dans l’ISG 40.
Par conséquent, le véhicule hybride 10 pourrait mettre en œuvre non seulement une marche en utilisant seulement de l’énergie (couple de moteur thermique) du moteur thermique 20 (ci-après également appelée marche du moteur thermique), mais également une marche pour assister le moteur thermique 20 en utilisant l’énergie de l’ISG 40 (couple de moteur électrique).
En outre, le véhicule hybride 10 pourrait marcher en utilisant seulement l’énergie de l’ISG 40 (ci-après également appelée marche en EV) dans un état où le fonctionnement du moteur thermique 20 est suspendu en changeant l’injection de carburant vers le moteur thermique 20 à la non-injection. Durant la marche en EV, le moteur thermique 20 est en rotation conjointement avec l’ISG 40.
De cette manière, le véhicule hybride 10 est inclus dans un système hybride parallèle qui peut marcher en utilisant au moins l’une parmi l’énergie du moteur thermique 20 et l’énergie de l’ISG 40.
Le véhicule hybride 10 inclut une batterie au plomb 71 en tant que première source d’énergie et une batterie au Li 72 en tant que seconde source d’énergie. La batterie au plomb 71 et la batterie au Li 72 sont faites de batteries secondaires rechargeables. Les nombres de cellules, etc., de la batterie au plomb 71 et de la batterie au Li 72 sont réglés pour générer une tension de sortie d’environ 12 V.
La batterie au plomb 71 est faite d’une batterie de stockage au plomb utilisant du plomb pour une électrode. La batterie au Li 72 est faite d’une batterie secondaire au lithium-ion qui se décharge et se charge par échange d’ions de lithium entre une électrode positive et une électrode négative.
Par rapport à la batterie au Li 72, la batterie au plomb 71 présente une caractéristique d’être capable de décharger un courant plus important dans une courte période. Dans ce mode de réalisation, un rendement de la batterie au plomb 71 est plus important que celui de la batterie au Li 72.
La batterie au Li 72 présente une caractéristique d’être capable de répéter plus de charge et de décharge par rapport à la batterie au plomb 71. De plus, la batterie au Li 72 présente une caractéristique d’être capable d’être chargée dans une période plus courte par rapport à la batterie au plomb 71. De plus, la batterie au Li 72 présente une caractéristique de posséder une haute densité d’énergie par rapport à la batterie au plomb 71.
Un détecteur d’état de charge 71A est prévu dans la batterie au plomb 71, et le détecteur d’état de charge 71A détecte une tension sur des bornes, une température ambiante, ou un courant d’entrée/de sortie de la batterie au plomb 71, et envoie un signal de détection à l’UCE 50. L’UCE 50 détecte un état de charge (SOC for « State of Charge ») en utilisant la tension sur des bornes, la température ambiante, ou le courant d’entrée/de sortie de la batterie au plomb 71.
Un détecteur d’état de charge 72A est prévu dans la batterie au Li 72, et le détecteur d’état de charge 72A détecte une tension sur des bornes, une température ambiante, ou un courant d’entrée/de sortie de la batterie au Li 72, et envoie un signal de détection à l’UCE 50. L’UCE 50 détecte un état de charge utilisant la tension sur des bornes, la température ambiante, ou le courant d’entrée/de sortie de la batterie au Li 72. Des SOC de la batterie au plomb 71 et de la batterie au Li 72 sont gérés par l’UCE 50.
Le véhicule hybride 10 inclut une charge de batterie au plomb 16 et une charge de batterie au Li 17 en tant que chargesélectriques. Dans ces charges électriques, la charge de batterie au Li 17 est incluse dans une charge électrique dans la présente invention.
La charge de batterie au plomb 16 est une charge électrique alimentée en énergie principalement à partir de la batterie au plomb 71. La charge de batterie au plomb 16 inclut un dispositif de commande de stabilité pour empêcher un glissement latéral du véhicule, un dispositif de commande de direction assistée électrique (non illustré) assistant électriquement une force d’entrainement d’une roue directrice, un phare, un ventilateur soufflant, etc. En outre, par exemple, la charge de batterie au plomb 16 inclut un essuie-glace (non illustré) et un ventilateur de refroidissement à entraînement électrique qui souffle de l’air de refroidissement sur un radiateur (non illustré). La charge de la batterie au plomb 16 est une charge électrique qui consomme plus de puissance électrique que la charge de batterie au Li 17 ou qu’une charge électrique temporairement utilisée.
La charge de batterie au Li 17 est une charge électrique alimentée en énergie électrique principalement à partir de la batterie au Li 72. La charge de batterie au Li 17 inclut en outre des voyants et des compteurs d’un tableau de bord et un système de navigation de voiture (non illustré). La charge de batterie au Li 17 est une charge électrique qui consomme moins d’énergie que la charge de batterie au plomb 16.
Le véhicule hybride 10 inclut une unité de commutation 60, et l’unité de commutation 60 commute un état d’alimentation électrique parmi la batterie au plomb 71, la batterie au Li 72, la charge de batterie au plomb 16, la charge de batterie au Li 17, et l’ISG 40. L’unité de commutation 60 inclut un relais mécanique, un relais à semi-conducteur (également appelé relais à état solide (SSR pour « Solid State Relay »)), etc. et est commandée par l’UCE 50.
Des câbles électriques 61,62,63, et 64 sont connectés à l’unité de commutation 60. Le câble électrique 61 connecte l’unité de commutation 60, la batterie au plomb 71, la charge de batterie au plomb 16 et le démarreur 26 en parallèle. Le câble électrique 62 connecte l’unité de commutation 60 et la batterie au Li l’une à l’autre. Le câble électrique 63 est connecté à l’unité de commutation 60 et la charge de batterie au Li 17. Le câble électrique 64 connecte l’unité de commutation 60 et l’ISG 40 l’un à l’autre.
Par conséquent, la charge de batterie au plomb 16 et le démarreur 26 sont alimentés en énergie de la batterie au plomb 71 à tout instant. En même temps, dans ce mode de réalisation, l’état d’alimentation électrique est commuté de telle sorte que de l’énergie soit sélectivement fournie de la batterie au Li 72 ou de la batterie au plomb 71 à la charge de batterie au Li 17. De plus, l’état d’alimentation électrique est commuté de telle sorte que de l’énergie soit sélectivement fournie de la batterie au Li 72 ou de la batterie au plomb 71 à l’ISG 40.
Sur les figures 2-1 à 2-4, l’unité de commutation 60 inclut les commutateurs SW1, SW2, SW3, et SW4. Les commutateurs SW1, SW2, SW3, et SW4 dans ce mode de réalisation sont inclus dans un premier commutateur, un deuxième commutateur, un troisième commutateur, et un quatrième commutateur dans la présente invention, respectivement. Les commutateurs SW 1, SW2, SW3, et SW4 forment un état de connexion électrique dans un état fermé et forment un état de coupure dans un état ouvert.
Le commutateur SW1 connecte le câble électrique 61 au câble électrique 64 ou coupe le câble électrique 61 relativement au câble électrique 64. Donc, le commutateur SW1 connecte la batterie au plomb 71 à l’ISG 40 ou coupe la batterie au plomb 71 relativement à l’ISG 40.
Le commutateur SW2 connecte le câble électrique 61 au câble électrique 63 ou coupe le câble électrique 61 relativement au câble électrique 63. Donc, le commutateur SW2 connecte la batterie au plomb 71 à la charge de batterie au Li 17 ou coupe la batterie au plomb 71 relativement à la charge de batterie au Li 17.
Le commutateur SW3 connecte le câble électrique 62 au câble électrique 64 ou coupe le câble électrique 62 relativement au câble électrique 64. Donc, le commutateur SW3 connecte la batterie au Li 72 à l’ISG 40 ou coupe la batterie au Li 72 relativement à l’ISG 40.
Le commutateur SW4 connecte le câble électrique 62 au câble électrique 63 ou coupe le câble électrique 62 relativement au câble électrique 63. Donc, le commutateur SW4 connecte la batterie au Li 72 à la charge de batterie au Li 17 ou coupe la batterie au Li 72 relativement à la charge de batterie au Li 17.
L’unité de commutation 60 forme un premier état illustré sur la ligure 2-1. Dans le premier état, les commutateurs SW 1 et SW4 sont fermés, et les commutateurs SW2 et SW3 sont ouverts. Lorsque l’unité de commutation 60 est dans le premier état, de l’énergie est fournie de l’ISG 40 à la batterie au plomb 71. De plus, dans un état où l’alimentation en énergie de la batterie au Li 72 à l’ISG 40 est suspendue, de l’énergie est fournie de la batterie au Li 72 à la charge de batterie au Li 17.
L’unité de commutation 60 forme un second état illustré sur la figure 2-4. Dans le second état, les commutateurs SW 1 et SW4 sont ouverts, et les commutateurs SW2 et SW3 sont fermés. Lorsque l’unité de commutation 60 est dans le second état, de l’énergie est fournie de la batterie au Li 72 à l’ISG 40. De plus, dans un état où l’alimentation en énergie de la batterie au plomb 71 à l’ISG 40 est suspendue, de l’énergie est fournie de la batterie au plomb 71 à la charge de batterie au Li 17.
De plus, l’unité de commutation 60 forme un état intermédiaire illustré sur la figure 2-3. Dans l’état intermédiaire, les commutateurs SW 1, SW2, SW3, et SW4 sont fermés. Autrement dit, l’état intermédiaire illustré sur la figure 2-3 forme un état dans lequel le commutateur SW1, le commutateur SW2, le commutateur SW3, et le commutateur SW4 sont connectés les uns aux autres. Lorsque l’unité de commutation 60 est dans l’état intermédiaire illustré sur la figure 2-3, l’ISG 40, la batterie au plomb 71, la batterie au Li 72 et la charge de batterie au Li 17 sont connectés les uns aux autres.
En outre, l’unité de commutation 60 forme un état intermédiaire illustré sur la figure 2-2. Dans l’état intermédiaire, les commutateurs SW 1, SW3, et SW4 sont fermés, et le commutateur SW2 est ouvert. Autrement dit, l’état intermédiaire illustré sur la figure 2-2 forme un état dans lequel le commutateur SW1, le commutateur SW3, et le commutateur SW4 sont connectés et le commutateur SW2 n’est pas connecté. Lorsque l’unité de commutation 60 est dans l’état intermédiaire illustré sur la figure 2-2, l’ISG 40, la batterie au plomb 71, la batterie au Li 72 et la charge de batterie au Li 17 sont connectés les uns aux autres de façon similaire à l’état intermédiaire illustré sur la figure 2-3. Dans ces états intermédiaires, de l’énergie est fournie à la fois de la batterie au plomb 71 et de la batterie au Li 72 à la fois à l’ISG 40 et à la charge de batterie au Li 17.
Ici, au lieu de l’état intermédiaire illustré sur la figure 2-2, un état dans lequel le commutateur SW1, le commutateur SW2, et le commutateur SW4 sont connectés et le commutateur SW3 n’est pas connecté peut être réglé à un état intermédiaire. Dans ce cas, dans l’unité de commutation 60, l’ISG 40, la batterie au plomb 71, la batterie au Li 72 et la charge de batterie au Li 17 sont connectés les uns aux autres de façon similaire à l’état intermédiaire illustré sur la figure 2-2 ou la figure 2-3.
À savoir, en plus de l’état intermédiaire illustré sur la figure 2-3, Γunité de commutation 60 forme l’un parmi un état dans lequel le commutateur SW1, le commutateur SW2, et le commutateur SW4 sont connectés et un état dans lequel le commutateur SW 1, le commutateur SW3, et le commutateur SW4 sont connectés (état de la figure 2-2) en tant qu’état intermédiaire.
L’UCE 50 inclut une unité à ordinateur possédant une unité centrale de traitement (CPU), une mémoire vive (RAM), une mémoire morte (ROM), une mémoire flash stockant des données de sauvegarde, etc., un port d’entrée, et un port de sortie.
La ROM de l’unité à ordinateur stocke un programme pour faire en sorte que l’unité à ordinateur serve d’UCE 50 conjointement avec diverses constantes et diverses mappes. À savoir, ces unités à ordinateur servent d’UCE 50 dans ce mode de réalisation lorsque la CPU exécute un programme stocké dans la ROM en utilisant la RAM en tant que zone de travail.
Divers capteurs, y compris le capteur d’angle de vilebrequin 27, le capteur de degré d’ouverture d’accélérateur 13A, le capteur de course de frein 14A, le capteur de vitesse de véhicule 12A, et les détecteurs d’état de charge 71A et 72A décrits ci-dessus sont connectés au port d’entrée de l’UCE 50. Ici, le capteur d’angle de vilebrequin 27 est un capteur capable de détecter indirectement une vitesse de rotation de l’ISG 40, et est inclus dans un détecteur de vitesse de rotation dans la présente invention.
Diverses cibles de commande incluant divers dispositifs, tels que le papillon des gaz 23, l’injecteur 24, la bougie d’allumage 25, l’unité de commutation 60, l’ISG 40, le démarreur 26, etc., sont connectées au port de sortie de l’UCE 50. L’UCE 50 commande les diverses cibles de commande en fonction d’informations obtenues à partir des divers capteurs.
Dans ce mode de réalisation, en tant que mode de marche en EV, l’UCE 50 effectue marche en EV extra lente correspondant à la marche extra lente en fonction de l’énergie générée par l’ISG 40.
Ici, lorsque la pédale d’accélérateur et la pédale de frein ne sont pas actionnées, un véhicule non hybride n’incluant pas un moteur électrique, tel que l’ISG 40, capable de générer de l’énergie pour la marche, effectue une marche extra lente en utilisant de l’énergie d’un moteur thermique dans un état au ralenti.
La marche en EV extra lente de ce mode de réalisation est une marche en EV qui met en œuvre une marche correspondant à la marche extra lente dans le véhicule non hybride, en utilisant l’énergie de l’ISG 40. Lorsque la pédale d’accélérateur 13 et la pédale de frein 14 ne sont pas actionnées, l’UCE 50 fait en sorte que l’ISG 40 génère un couple de moteur électrique possédant une amplitude correspondant à un couple de moteur thermique dans un état au ralenti. De plus, l’UCE 50 démarre le véhicule hybride 10 par l’intermédiaire de la marche en EV extra lente.
Une description va être fournie d’une opération de l’UCE 50 du véhicule hybride 10 configuré comme cela est décrit ci-dessus en référence à un chronogramme illustré sur la figure 3.
La figure 3 illustre un changement d’un état de véhicule lorsque le véhicule hybride 10 est démarré par l’intermédiaire de la marche en EV, à partir d’un état dans lequel le véhicule est arrêté en arrêtant le moteur thermique 20 par l’intermédiaire de l’arrêt au ralenti.
Sur la figure 3, un axe horizontal représente une vitesse de véhicule, des RPM de moteur thermique, un couple d’ISG, un débit de carburant, un courant de décharge de la batterie au Li 72 (appelé courant de décharge Li sur la figure), un état d’alimentation en énergie de l’unité de commutation 60, un état d’aide au démarrage en côte, et un état de marche, en commençant en haut, et un axe horizontal représente le temps. Le couple d’ISG est obtenu en convertissant de l’énergie (couple de moteur électrique) de l’ISG 40 en une valeur sur le vilebrequin 20A du moteur thermique 20.
Sur la figure 3, à l’instant tlO, le véhicule hybride 10 est arrêté dans un état où le fonctionnement du moteur thermique 20 est automatiquement suspendu par l’intermédiaire d’une commande d’arrêt au ralenti par l’UCE 50. Lorsque le véhicule hybride 10 est arrêté, l’UCE 50 met l’unité de commutation 60 dans le premier état illustré sur la figure 2-1. Dans le premier état, la batterie au plomb 71 est connectée à l’ISG 40 et la charge de batterie au plomb 16. De plus, la batterie au Li 72 est connectée à la charge de batterie au Li 17.
Durant l’arrêt au ralenti du moteur thermique 20, l’UCE 50 effectue la commande d’aide au démarrage en côte. La commande d’aide au démarrage en côte fait référence à l’application d’un frein sur la roue 12 en actionnant un frein (non illustré) de telle sorte que le véhicule hybride 10 ne se déplace par en va-et-vient tout en état arrêté sur une route inclinée lorsque le conducteur libère un pied de la pédale de frein 14 pour le démarrage.
Après cela, lorsque l’actionnement de la pédale de frein 14 est relâché par le conducteur à l’instant tll, l’UCE 50 démarre l’entraînement de l’ISG 40 tout en suspendant le fonctionnement du moteur thermique 20, effectuant ainsi une marche en EV (ou EV extra lent).
Lorsque le véhicule hybride 10 est démarré, une énergie importante est requise particulièrement dans un stade précoce du démarrage. Pour cette raison, l’UCE 50 maintient l’unité de commutation 60 dans le premier état, et fournit de l’énergie à l’ISG 40 à partir de la batterie au plomb 71 possédant un rendement plus important que celui de la batterie au Li 72. Durant l’EV extra lent, alors que le fonctionnement du moteur thermique 20 est suspendu, le moteur thermique 20 est mis en rotation conjointement avec l’ISG 40 par l’intermédiaire de la courroie 42. Ainsi, lorsque la vitesse de rotation de l’ISG 40 augmente, les RPM de moteur thermique augmentent.
Lorsque les RPM de l’ISG 40 convertis à partir des RPM de moteur thermique atteignent une valeur seuil, et diverses conditions d’EV sont respectées, l’UCE 50 commute l’unité de commutation 60 du premier état à l’état intermédiaire illustré sur la figure 2-2. Dans l’état intermédiaire, la batterie au Li 72 peut fournir de l’énergie à la charge de batterie au plomb 16, la charge de batterie au Li 17, et l’ISG 40. De plus, la batterie au plomb 71 peut fournir de l’énergie à la charge de batterie au plomb 16, la charge de batterie au Li 17, et l’ISG 40. L’UCE 50 limite le rendement de l’ISG 40 de telle sorte que le rendement ne soit pas inférieur à une tension garantie minimum de la charge de batterie au plomb 16 et de la charge de batterie au Li 17.
Après cela, l’UCE 50 commute l’unité de commutation 60 à l’état intermédiaire illustré sur la figure 2-3. Dans cet état intermédiaire, une connexion entre la batterie au plomb 71 et la charge de batterie au Li 17 est ajoutée à l’état intermédiaire illustré sur la figure 2-2. Dans les états intermédiaires de la figure 2-2 et de la figure 2-3, de l’énergie est fournie à la charge de batterie au Li 17 à la fois à partir de la batterie au plomb 71 et de la batterie au Li 72. De plus, dans les états intermédiaires de la figure 2-2 et de la figure 2-3, de l’énergie est fournie à la charge de batterie au plomb 16 à la fois à partir de la batterie au plomb 71 et de la batterie au Li 72. De plus, de l’énergie est fournie à l’ISG 40 à la fois à partir de la batterie au plomb 71 et de la batterie au Li 72.
Après cela, à l’instant tl2 après qu’un délai prédéterminé s’écoule à partir de l’instant tll, l’UCE 50 commute l’unité de commutation 60 au second état illustré sur la figure 2-4. Dans ce second état, la charge de batterie au Li 17 est déconnectée de la batterie au Li 72, et l’ISG 40 est déconnecté de la batterie au plomb 71. De cette manière, la batterie au Li 72 fournit de l’énergie seulement à l’ISG 40, et la batterie au plomb 71 fournit de l’énergie à la charge de batterie au Li 17 et la charge de batterie au plomb 16.
Après cela, à l’instant tl3, lorsque la pédale d’accélérateur est actionnée, ou le SOC de la batterie au Li 72 diminue, l’UCE 50 commute l’état de marche de l’EV extra lent à la marche à moteur thermique (appelée marche E/G sur la figure). À cet instant, l’UCE 50 démarre l’injection de carburant vers le moteur thermique 20, et suspend l’entraînement de l’ISG 40. De cette manière, le véhicule hybride 10 effectue la marche extra lente en utilisant de l’énergie générée par le moteur thermique 20 dans l’état au ralenti.
De plus, à l’instant tl3, l’UCE 50 commute l’unité de commutation 60 du second état au premier état. De cette manière, durant la marche à moteur thermique, la batterie au plomb 71 est connectée à la charge de batterie au plomb 16 et l’ISG 40, et la batterie au Li 72 est connectée à la charge de batterie au Li 17.
Comme cela est décrit ci-dessus, dans le véhicule hybride selon ce mode de réalisation, l’unité de commutation 60 forme le premier état dans lequel de l’énergie est fournie de la batterie au plomb 71 à l’ISG 40 et le second état dans lequel de l’énergie est fournie de la batterie au Li 72 à l’ISG 40. En outre, l’UCE 50 démarre l’entraînement de l’ISG 40 dans un état où l’unité de commutation 60 est dans le premier état, et après cela commute l’unité de commutation 60 au second état.
De cette manière, comme l’entraînement de l’ISG 40 est démarré en utilisant de l’énergie à partir de la batterie au plomb 71 possédant un rendement important dans l’état où l’unité de commutation 60 est dans le premier état, la capacité de démarrage de l’ISG 40 peut être améliorée. De plus, comme l’ISG 40 est entraîné en utilisant de l’énergie à partir de la batterie au Li 72 qui génère de l’énergie dans une courte période en commutant l’unité de commutation 60 au second état, la consommation en carburant due à la génération d’énergie peut être supprimée.
De plus, le véhicule hybride selon ce mode de réalisation inclut le capteur d’angle de vilebrequin 27 qui détecte une vitesse de rotation de l’ISG 40. En outre, lorsque la vitesse de rotation de l’ISG 40 est supérieure ou égale à une valeur seuil préréglée, l’UCE 50 commute l’unité de commutation 60 du premier état au second état.
De cette manière, il est possible de déterminer que l’ISG 40 peut être démarré de façon sûre par l’intermédiaire de l’alimentation en énergie à partir de la batterie au plomb 71 possédant un rendement important en fonction du fait que la vitesse de rotation de l’ISG 40 est supérieure ou égale à la valeur seuil préréglée, et après cela une source d’énergie qui fournit de l’énergie à l’ISG 40 peut être commutée à la batterie au Li 72. Pour cette raison, il est possible de fournir de façon stable l’énergie à l’ISG 40.
De plus, dans le véhicule hybride selon ce mode de réalisation, de l’énergie est fournie de la batterie au plomb 71 à l’ISG 40 dans le premier état, et de l’énergie est fournie de la batterie au Li 72 à la charge de batterie au Li 17 dans un état où l’alimentation en énergie de la batterie au Li 72 à l’ISG 40 est suspendue. De plus, de l’énergie est fournie de la batterie au Li 72 à l’ISG 40 dans le second état, et de l’énergie est fournie de la batterie au plomb 71 à la charge de batterie au Li 17 dans un état où l’alimentation en énergie de la batterie au plomb 71 à l’ISG 40 est suspendue.
De cette manière, un état dans lequel de l’énergie fournie à la charge de batterie au Li 17 est insuffisante peut être évité immédiatement après le démarrage de l’ISG 40 dans lequel l’ISG 40 consomme beaucoup d’énergie, et de l’énergie peut être fournie de façon stable à la charge de batterie au Li 17.
De plus, dans le véhicule hybride selon ce mode de réalisation, lorsque l’UCE 50 commute l’unité de commutation 60 du premier état au second état, l’UCE 50 commute l’unité de commutation 60 du premier état au second état par l’intermédiaire de l’état intermédiaire dans lequel de l’énergie est fournie à la fois à partir de la batterie au plomb 71 et de la batterie au Li 72 à la fois à l’ISG 40 et la charge de batterie au Li 17.
De cette manière, à l’instant de la commutation transitoire de l’état d’alimentation en énergie, il est possible de garantir l’énergie fournie à l’ISG 40, pour éviter une interruption instantanée de l’énergie fournie à la charge de batterie au Li 17, et de garantir une tension de fonctionnement minimum de la charge de batterie au Li 17. Donc, il est possible de supprimer une variation d’une tension fournie à la charge de batterie au Li 17, et de stabiliser le fonctionnement de la charge de batterie au Li 17.
De plus, dans le véhicule hybride selon ce mode de réalisation, l’UCE 50 démarre l’entraînement de l’ISG 40 dans un état où l’unité de commutation 60 est mise dans le premier état, et démarre le véhicule hybride 10 en utilisant de l’énergie de l’ISG 40.
De cette manière, il est possible d’améliorer la capacité de démarrage du véhicule hybride 10.
De plus, dans le véhicule hybride selon ce mode de réalisation, l’UCE 50 met l’unité de commutation 60 dans le premier état à l’instant de l’arrêt du véhicule.
De cette manière, il est possible d’éliminer une période pour connecter la batterie au plomb 71 et l’ISG 40 l’un à l’autre à l’instant du démarrage du véhicule hybride 10. Pour cette raison, il est possible de raccourcir une période à partir de la survenue d’une demande de démarrage du véhicule hybride 10 jusqu’à ce que le véhicule hybride 10 démarre.
De plus, dans le véhicule hybride selon ce mode de réalisation, l’unité de commutation 60 inclut le commutateur SW1 qui connecte l’ISG 40 et la batterie au plomb 71 l’un à l’autre, le commutateur SW2 qui connecte la batterie au plomb 71 et la charge de batterie au Li 17 l’une à l’autre, le commutateur SW3 qui connecte l’ISG 40 et la batterie au Li 72 l’un à l’autre, et le commutateur SW4 qui connecte la batterie au Li 72 et la charge de batterie au Li 17 l’une à l’autre.
En outre, l’état intermédiaire inclut l’un parmi un état dans lequel le commutateur SW1, le commutateur SW2, et le commutateur SW4 sont connectés et un état dans lequel le commutateur SW1, le commutateur SW3, et le commutateur SW4 sont connectés.
De cette manière, à l’instant de la commutation de l’état d’alimentation en énergie, il est possible de garantir l’énergie fournie à l’ISG 40, pour éviter une 5 interruption instantanée de l’énergie fournie à la charge de batterie au Li 17, et de garantir une tension de fonctionnement minimum de la charge de batterie au Li 17. Donc, il est possible de supprimer une variation d’une tension fournie à la charge de batterie au Li 17, et de stabiliser le fonctionnement de la charge de batterie au Li 17.
Bien que des modes de réalisation de la présente invention aient été décrits, il 10 est évident qu’un certain homme du métier pourrait apporter des changements sans s’éloigner de la portée de la présente invention.

Claims (7)

  1. REVENDICATIONS
    1. Un véhicule hybride (10), comprenant :
    une première source d’énergie (71) et une seconde source d’énergie (72) ;
    un moteur électrique (40) entraîné par de l’énergie ;
    une unité de commutation (60) pour commuter un état d’alimentation en énergie parmi la première source d’énergie (71), la seconde source d’énergie (72), et le moteur électrique (40) ; et un dispositif de commande (50) pour commander Γunité de commutation (60), dans lequel la première source d’énergie (71) possède un rendement plus important qu’un rendement de la seconde source d’énergie (72), l’unité de commutation (60) forme un premier état et un second état, de l’énergie étant fournie de la première source d’énergie (71) au moteur électrique (40) dans le premier état, de l’énergie étant fournie de la seconde source d’énergie (72) au moteur électrique (40) dans le second état, et le dispositif de commande (50) démarre l’entraînement du moteur électrique (40) alors que l’unité de commutation (60) est dans le premier état, et après cela commute l’unité de commutation (60) au second état.
  2. 2. Le véhicule hybride (10) selon la revendication 1, comprenant en outre un détecteur de vitesse de rotation pour détecter une vitesse de rotation du moteur électrique (40), dans lequel lorsque la vitesse de rotation du moteur électrique (40) est supérieure ou égale à une valeur seuil préréglée, le dispositif de commande (50) commute l’unité de commutation (60) du premier état au second état.
  3. 3. Le véhicule hybride (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel de l’énergie est fournie de la première source d’énergie (71) au moteur électrique (40) dans le premier état, et de l’énergie est fournie de la seconde source d’énergie (72) à une charge électrique dans un état où l’alimentation en énergie de la seconde source d’énergie (72) au moteur électrique (40) est suspendue, et de l’énergie est fournie de la seconde source d’énergie (72) au moteur électrique (40) dans le second état, et de l’énergie est fournie de la première source d’énergie (71) à la charge électrique dans un état où l’alimentation en énergie de la première source d’énergie (71) au moteur électrique (40) est suspendue.
  4. 4. Le véhicule hybride (10) selon la revendication 3, dans lequel, lorsque le dispositif de commande (50) commute l’unité de commutation (60) du premier état au second état, le dispositif de commande (50) commute l’unité de commutation (60) du premier état au second état par l’intermédiaire d’un état intermédiaire dans lequel de l’énergie est fournie à la fois à partir de la première source d’énergie (71) et de la seconde source d’énergie (72) à la fois au moteur électrique (40) et à la charge électrique.
  5. 5. Le véhicule hybride (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le dispositif de commande (50) démarre l’entraînement du moteur électrique (40) alors que l’unité de commutation (60) est dans le premier état, et démarre le véhicule en utilisant de l’énergie du moteur électrique (40).
  6. 6. Le véhicule hybride (10) selon la revendication 5, dans lequel le dispositif de commande (50) met l’unité de commutation (60) dans le premier état lorsque le véhicule est arrêté.
  7. 7. Le véhicule hybride (10) selon la revendication 4, dans lequel l’unité de commutation (60) inclut un premier commutateur (SW 1) pour connecter le moteur électrique (40) et la première source d’énergie (71) l’un à l’autre, un deuxième commutateur (SW2) pour connecter la première source d’énergie (71) et la charge électrique l’une à l’autre, un troisième commutateur (SW3) pour connecter le moteur électrique (40) et la seconde source d’énergie (72) l’un à l’autre, et un quatrième commutateur (SW4) pour connecter la seconde source d’énergie (72) et la charge électrique l’une à l’autre, et l’état intermédiaire inclut l’un parmi un état dans lequel le premier commutateur (SW1), le deuxième commutateur (SW2), et le quatrième commutateur (SW4) sont connectés, et un état dans lequel le premier commutateur (SW1), le troisième commutateur (SW3), et le quatrième commutateur (SW4) sont connectés.
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