JP2003521414A - ハイブリッド車の推進力を制御する方法およびシステム - Google Patents
ハイブリッド車の推進力を制御する方法およびシステムInfo
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Abstract
Description
ムは、 内燃機関と、 離散的な比率のトランスミッションを含み、比率の係脱を行なうアクチュエー
タ手段を備えたトランスミッション・システムと、 ロータおよびステータを備え、内燃機関とトランスミッション・システムとの
間に配置され、発生機または電気モータとして選択的に作動させるのに適した逆
転可能な電子装置と、 選択的に作動されて、電子装置のロータを、トランスミッション・システムま
たは内燃機関へと接続するよう制御する、第1クラッチおよび第2クラッチと、 車両、内燃機関、および電子装置の作動状態を示す電気信号を供給するように
構成されたセンサ手段と、 内燃機関、電子装置、第1および第2のクラッチ、および比率の係脱を行なう
アクチュエータ手段を、センサ手段から提供される信号に依存した所定の手続に
従って制御する制御手段と、を備える。 上記制御手段は、特にストップ-スタート機能の実行するように構成されてい
る。ストップ-スタート機能は、停止段階において、車両が第1の所定作動状態
になると、内燃機関は、電子装置およびトランスミッション・システムから分断
されるとともに、スイッチ・オフとされる。そして、次の始動段階において、車
両が第2の所定作動状態になると、内燃機関は、電子装置によって自動的に再始
動されてモータとして動作し、トランスミッション・システムと再度係合する。
により、従来から知られている。このシステムは、内燃機関、逆転可能な電子装
置、およびトランスミッション・システムを含む。トランスミッション・システム
は、離散的な比率のトランスミッションを含み、さらには、選択的に操作されて
、電子装置のロータを、トランスミッション・システムまたは内燃機関に接続す
る第1および第2のクラッチを含む。 この推進システムは、ストップ-スタート(または、スタート・アンド・ゴー)機
能の実行を可能とする。当該機能において、停止(ストップ)段階では、内燃機関
と電子装置との間のクラッチが外れる一方、電子装置とトランスミッション・シ
ステムとの間のクラッチは係合したままであって、内燃機関は停止している。そ
の後の始動(スタート)段階では、上記の両方のクラッチが外れ、電子装置は電気
モータとして機能する。電子装置の回転速度が所定の閾値を超えると直ちに、内
燃機関と電子装置のロータとの間のクラッチが係合して、内燃機関を始動させる
。その後直ちに、電子装置のロータとトランスミッション・システムとの間のク
ラッチが係合し、車両は、内燃機関によって推進される。
のドライバビリティおよび乗心地についての当該機能の利点を最大限生かすこと
のできる、改善された推進制御システムを提供することである。
その基本特性は、請求項1に規定されている。
求項4に規定されている。
明から明らかとなるであろう。詳細な説明は、非限定的な例示としてのみ与えら
れる。図面は、概略的かつ部分的に、内燃機関1を有する車両Vを示す。図面に
はさらに、離散的な比率のトランスミッション3(ギアを用いたトランスミッシ
ョンが代表的)を含むトランスミッション・システム2を示している。トランスミ
ッション3は、いわゆる“オートマッチク”またはサーボ・アシストタイプのも
のであって、アクチュエータ・デバイス、例えば、ギアの係脱を行なう電気-油圧
式アクチュエータを含む。
える。電子装置4は、内燃機関1とトランスミッション・システム2との間に配
置されていて、発動機または電気モータとして選択的に機能することができる。
および10によって制御される。アクチュエータ9および10は、例えば、電気-油
圧式のものであって、選択的に操作されて、電子装置4のロータ5を、トランス
ミッションの入力シャフト11または内燃機関1のシャフト12のいずれかに接続す
る。
に例示として示した具体例においては、制御システムCSは、ネットワーク13で
相互接続された4つの電子制御ユニットECU1、ECU2、ECU3、ECU
4を備える。ネットワーク13は、例えば、CANプロトコルに従って機能する。
ットである。このユニットに接続されているのは、加速ペダル15と協働するポジ
ションセンサ14、および図中16で示されるセンサである。センサ16は、例えば、
内燃機関1のシャフト12の回転速度を検出するものであっても、車両の移動速度
を検出するものであっても、またその他のセンサであってもよい。
トを調和させるためのものである。このユニットに接続されているのは、(他の
多くのものの中で)ダッシュボード上に配置されたインスツルメント・パネル18、
例えばキー20で作動する一般的なオン/オフ・スイッチ19、および推進ユニットの
動作をハイブリッド駆動または純粋な電気駆動に選択する手動操作可能なスイッ
チ21である。
22で図中に示したアクチュエータ群に接続されていて、トランスミッション3の
ギアの係脱を行なう。また、制御ユニットECU3は、手動操作可能であってト
ランスミッションの制御を行なうデバイス(例えば、センサに接続された、いわ
ゆるジョイステッィク23)に接続されている。さらに、制御ユニットECU3は
、全体を24で示した他のセンサにも接続されている。そのセンサは、例えば、ト
ランスミッション中において有効に係合しているギア比を表示するためのセンサ
である。
ータ9および10にも接続されている。手動操作可能なセレクタ30もまた、制御ユ
ニットECU3に接続されている。運転者は、セレクタ30を操作して、第1作動
モードまたは第2作動モードを選択できる。 第1作動モードにおいては、制御ユニットECU3は、手動選択装置23からの
命令に従ってギアを変更する。第2作動モードにおいては、トランスミッション
は完全に自動制御される。第2作動モードにおいては、トランスミッションは、
センサ14、16、24から与えられる信号に基いて、制御ユニットECU3によって
自動制御される。
トの出力は、三相線29によって、電子装置4に接続される。供給バッテリー28は
、制御ユニットECU4に接続されている。
示である。当業者には容易に理解できるように、制御システムのすべての機能(
特に、以下に説明するもの)は、異なるアーキテクチャを有する制御システムに
よっても実行でき、制御することができる。さらには、単一のマイクロプロセッ
サ制御ユニットによっても実行でき、制御することができる。 制御システムCSは、内燃機関1の作動、電子装置4の作動、クラッチ7およ
び8の作動、およびトランスミッションのギアの係脱を行なうアクチュエータ装
置22の作動を制御するように構成されている。これらの制御は、所定の手続に従
って行なわれ、それは、センサ14、16、24により与えられる信号に依存して、そ
して、上述の第2作動モードにおいては、手動選択装置23に関連するセンサによ
る与えられる信号に依存して、行なわれる。
予め選択された場合、制御システムCSは、ストップ-スタート機能を実行する
ように構成されている。この機能は、燃料消費および排ガスを低減するためのも
のである。
サによって検出される車両の所定の第1作動状態においては、クラッチ8を切る
ことで、内燃機関1は、電子装置およびトランスミッション・システム2から分
断される。第1作動状態とは、例えば、車両が列中を走行して速度が落ちた場合
や、信号待ちのために停止する必要がある場合である。停止段階においては、内
燃機関1は、制御ユニットECU1に制御されてスイッチ・オフとなる。
ると開始される。所定の状態とは、例えば、加速ペダル15が踏み込まれる等、運
転者からの命令である。
作動するとともに、トランスミッション・システム2と再度接続される。これに
ついては、さらに後述する。
初に、トランスミッション3内において所定のギア比(好ましくは、第1の比率)
が係合した後で、電気モータとして作動する電子装置4をトランスミッション・
システム2に接続する。第1の比率は、最も低いギア比を規定する。
このとき、所定のギア比が係合している。電気モータとして作動する電子装置4
は、最初はこのようにして、車両の推進を引き継ぐ。こうして、車両は、最初は
純粋な電気駆動によって、発進または加速する。
比率から、より高い比率(例えば、第2の比率)へと変更を行なう。この動作は、
特に制御ユニットECU3によって、トランスミッション3およびクラッチ7に
関連するアクチュエータ群22を用いて制御される。 この比率変更の間、電子装置4は、電気モータとしての作動を続ける。また、
制御ユニットECU3は、クラッチ8によって、電子装置4を内燃機関1へと接
続する。クラッチ8は、係合していて、内燃機関1を始動させる。 内燃機関1が始動する(この状態は、制御ユニットECU1によって、関連す
るセンサを用いて検出され得る)とすぐに、制御ユニットECU3はクラッチ7
を再度係合させ、これにより、内燃機関1はトランスミッション・システム2に
再度接続される。
ョン・システムへの接続を行なうために、制御システムCSは、以下の手順を連
続的に行なうよう構成されている。 - クラッチ7を外す。 - 所定のギア比を外す。 - 内燃機関1を始動させるため、より高いギア比を係合させ、同時にクラッチ8
を係合させる。特に、クラッチ7を外すことが完了した結果として、電子装置4
からトランスミッション・システム2へのトルクの伝達がゼロへと減少したとき
に、このクラッチ8は係合する。 - 内燃機関1が再度始動した後、第1クラッチ7を再度係合させる。
な乗心地における、あらゆる衝撃を防ぐ。しかも、この段階においては、駆動ト
ルクのどのソースがトランスミッション・システムに接続されているのかを、運
転者が検知できなくてもよい。
図示および説明した実施形態を広く変更することができる。そのようにしたとし
ても、特許請求の範囲において規定した本発明の範囲から逸脱することはない。
Claims (6)
- 【請求項1】 車両(V)の推進力制御システムであって、当該システムは、 内燃機関(1)と、 離散的な比率のトランスミッション(3)を含み、比率の係脱を行なうアクチュ
エータ手段(22)を備えたトランスミッション・システム(2)と、 ロータ(5)およびステータ(6)を備え、内燃機関(1)とトランスミッション・
システム(2)との間に配置され、発生機または電気モータとして作動させるのに
適した逆転可能な電子装置(4)と、 選択的に作動されて、電子装置(4)のロータ(5)を、トランスミッション・シ
ステム(2)または内燃機関(1)へと接続するよう制御する、第1クラッチおよび
第2クラッチ(7、8)と、 車両(V)、内燃機関(1)、および電子装置(4)の作動状態を示す電気信号を供
給するように構成されたセンサ手段(14、16、24)と、 内燃機関(1)、電子装置(4)、第1および第2のクラッチ(7、8)、および比
率の係脱を行なうアクチュエータ手段(22)を、センサ手段(14、16、24)から提供
される信号に依存した所定の手続に従って制御する制御手段(CS)と、を備えて
おり、 上記制御手段(CS)は、特にストップ-スタート機能の実行するように構成さ
れていて、当該ストップ-スタート機能は、停止段階において、車両(V)が第1
の所定作動状態になると、内燃機関(1)は、電子装置(4)およびトランスミッシ
ョン・システム(2)から分断されるとともにスイッチ・オフとされ、そして、次の
始動段階において、例えば運転者からの指令等、車両が第2の所定作動状態にな
ると、内燃機関(1)は、電子装置(4)によって自動的に再始動されてモータとし
て動作し、トランスミッション・システム(2)と再度係合し、 当該推進力制御システムは、以下のことを特徴とする、すなわち、前記制御手
段(CS)は、始動段階において、 電気モータとして作動する電子装置(4)をトランスミッション・システム(2)
へと接続し、トランスミッション(3)内で所定の比率(好ましくは、第1の比率)
を係合させて、始動段階では、車両(V)を最初は電子装置(4)で推進し、 所定の作動状態では、所定の比率からより高い比率へとギア比を変更し、当該
変更の間、内燃機関を始動させるべく、電気モータとして作動する電子装置(4)
に内燃機関(1)を接続し、その次に、内燃機関(1)をトランスミッション・シス
テム(2)に接続して、始動段階の完了時には、車両(V)は内燃機関(1)によって
推進され、電子装置(4)による推進も可能である、ようにすることを特徴とする
、システム。 - 【請求項2】 上記ギア比の変更は、第1の比率から第2の比率への変更で
ある、請求項1記載のシステム。 - 【請求項3】 上記始動段階では、制御手段(CS)は、 第1クラッチ(7)を外す手順と、 所定のギア比を外す手順と、 より高いギア比を係合させ、同時に第2クラッチ(8)を係合させる手順と、 第1クラッチ(7)を係合させる手順と、を続けて行なうように構成されている
、請求項1または2記載のシステム。 - 【請求項4】 車両の推進力制御方法であって、 当該車両は、 内燃機関(1)と、 離散的な比率のトランスミッション(3)を含み、比率の係脱を行なうアクチュ
エータ手段(22)を備えたトランスミッション・システム(2)と、 ロータ(5)およびステータ(6)を備え、内燃機関(1)とトランスミッション・
システム(2)との間に配置され、発生機または電気モータとして作動させるのに
適した逆転可能な電子装置(4)と、 選択的に作動されて、電子装置(4)のロータ(5)を、トランスミッション・シ
ステム(2)または内燃機関(1)へと接続するよう制御する、第1クラッチおよび
第2クラッチ(7、8)と、を備えており、 当該方法は、ストップ-スタート機能を実行するものであり、 ストップ-スタート機能は、 内燃機関(1)が、電子装置(4)およびトランスミッション・システム(2)から
分断されていて、かつスイッチ・オフとされている、停止段階と、 当該停止段階に続いて、 内燃機関(1)は、モータとして作動する電子装置(4)によって再始動され、そ
の後、トランスミッション・システム(2)に再度連結される、始動段階と、を含
んでおり、 当該方法は、以下のことを特徴とする、すなわち、始動段階において、 電気モータとして作動する電子装置(4)がトランスミッション・システム(2)
に接続され、その一方、トランスミッション(3)において所定の比率(好ましく
は、第1の比率)を係合させて、始動段階では、車両(V)を最初は電子装置(4)
で推進し、 所定の比率からより高い比率へのギア比の変更を続けて行ない、当該変更の間
、内燃機関(1)を始動させるべく、電気モータとして作動する電子装置(4)に内
燃機関(1)を接続し、その次に、再始動した内燃機関(1)をトランスミッション
・システム(2)に接続して、始動段階の完了時には、車両(V)は内燃機関(1)に
よって推進され、電子装置(4)による推進も可能である、ようにすることを特徴
とする、方法。 - 【請求項5】 上記ギア比の変更は、第1の比率から第2の比率への変更で
ある、請求項4記載の方法。 - 【請求項6】 上記始動段階では、 第1クラッチ(7)を外す手順と、 所定のギア比を外す手順と、 より高いギア比を係合させ、同時に第2クラッチ(8)を係合させる手順と、 第1クラッチ(7)を係合させる手順と、が続けて行なわれる、請求項4または
5記載の方法。
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