JP6368721B2 - 車両を推進する方法 - Google Patents

Description

本開示は、車両を推進する方法に関し、その車両は第１のパワートルクカーブを伴う第１の動力源と第２のパワートルクカーブを伴う第２の動力源とを有したパワートレーンを備えており、第１の動力源が回転速度に関して第１のパワートルクカーブに従って最大トルク出力を供給するべく適合され、かつ第２の動力源が回転速度に関して第２のパワートルクカーブに従って最大トルク出力を供給するべく適合され、その車両は第１の動力源及び第２の動力源のいずれかあるいは両方により推進されるべく適合され、その車両を推進するときに、第１のパワートルクカーブ及び第２のパワートルクカーブに関して、該当する場合にはその車両のドライバーからの現在のドライバー要求を制限するように適合されたパワートレーン制限カーブをそのパワートレーンが更に有している。本開示はまた、そのような方法を実行するのに適した車両にも関する。

自動車業界における全体的な動向は、車両、特に内燃機関を備えた商業車両における燃料消費と排気ガスエミッションを低減することにある。しかしながら、このことは乗用車、バス等についても当てはまる。このことは、多くの異なる方法で達成することができる。一つの戦略は、全体的にエンジンのサイズを小さくすることであった。しかしながら、そのような小型化されたエンジンは、車両を推進するのに必要なトルクを供給するのに充分でないときがある。このことは、例えば貨物輸送あるいは建設のための商用車といった車両において、積載量が大きいときに特に当てはまる。メインエンジンにより供給される動力要求が不十分であるときにメインエンジンを補助するべく適合された二次的及び更なる補助モータを、小型化されたエンジンと組合せて装備することができる。

小型化された内燃機関を補助するもう一つの方法は、エネルギー緩衝装置と組合せた第２の動力源を利用することである。いくつかの動力源を組み合わせたこれらの車両はハイブリッド車両と呼ばれる。第２の動力源とエネルギー緩衝装置の一つの実例は、電機とバッテリー装置の組み合わせである。内燃機関と電機及びバッテリー装置を組み合わせた車両はハイブリッド電気自動車と呼ばれる。バッテリー装置の効率、電力及び寿命の特性は、次第に改善されてきている。電機は、（例えば減速シーケンスの間に）エネルギーが余っているときにバッテリー装置にエネルギーを蓄える発電機として、かつバッテリー装置のエネルギーを車両の車輪に供給することで車両を推進するためのモータとして作動させることができる。車両は、内燃機関と電機のいずれか一方あるいは両方によって走行させることができる。内燃機関は、商業的に入手可能な任意のタイプの燃料で作動させることができるが、例えば大型トラックといった車両にとってはディーゼル油が最も一般的な燃料である。

電機は、多くの場合、純粋な電気モードで車両を推進するときに良好な性能特性をもたらすように、並びに高レベルの制動エネルギー回生を達成して燃費の要求を満たすように設計される。車両をハイブリッドモードで、すなわち内燃機関と電機の両方を利用して駆動するときに、電機の出力は結果的に制限される。そのような条件下において、限られた能力で電機を作動させることにはいくつかの理由がある。非ハイブリッド車両と同様に機能するように、かつ加速があまりにパワフルでないように、車両の加速を制限することは有利である。電力を使いすぎないことはまた、バッテリー寿命を節約するために有利である。さもなければそう成り得るように、電機を過熱させないこともまた有利である。

ここで注目されることは、ハイブリッド車両はまた他の種類とし得ることである。一般的なハイブリッド車両という用語は、車両が第１の動力源と第２の動力源を組み合わせるときに用いられる。それは、エネルギー緩衝装置あるいはエネルギー蓄積システムを必要とする。第１の動力源は、例えばディーゼル油、ガソリン、ジメチルエーテル、あるいは他の適切な燃料若しくはその組み合わせで作動する任意の種類の内燃機関とすることができる。第２の動力源は、電機、又はフライホイール若しくは油圧モータとすることができる。従って、ハイブリッド車両は、それぞれに機械的ハイブリッド車両及び油圧ハイブリッド車両と呼ばれる。電機のためのエネルギー緩衝装置あるいはエネルギー蓄積システムは、バッテリー装置あるいはスーパーキャパシタとすることができる。一方、フライホイールにおいてフライホイールに蓄積されるのは慣性モーメントであり、かつ油圧モータにおいては圧力タンクである。

本開示の目的は、ハイブリッド車両のドライバビリティを更に改善することにある。

この開示及びこの開示の他の目的は、以下の非限定的な説明において更に示される。

第１の態様によると、車両を推進する方法が開示される。その車両は、第１のパワートルクカーブを伴う第１の動力源と第２のパワートルクカーブを伴う第２の動力源を有したパワートレーンを備える。第１の動力源は、回転速度に関して第１のパワートルクカーブに従って最大トルク出力を供給するべく適合され、かつ第２の動力源は、回転速度に関して第２のパワートルクカーブに従って最大トルク出力を供給するべく適合されている。車両は、第１の動力源及び第２の動力源のいずれかあるいは両方により推進されるべく適合されている。パワートレーンは、車両を推進するときに、第１のパワートルクカーブ及び第２のパワートルクカーブに関して、該当する場合には車両のドライバーからの現在のドライバー要求を制限するように適合されたパワートレーン制限カーブを更に有している。この方法は、第１の動力源及び第２の動力源によって、車両を推進するときに、
− 現在のドライバー要求を決定すること、
− 車両の現在の推進適合状態を決定すること、
− 現在の推進適合状態に応じ、推進適合トルクファクターに従ってパワートレーン制限カーブを調整すること、
− 該当する場合には調整されたパワートレーン制限カーブに従って現在のドライバー要求を制限すること、
− 場合によって、そのように制限される現在のドライバー要求に従って車両を推進するようにパワートレーンに要求すること、
を含んでいる。

車両を推進するためのこの種の方法は、車両を推進するべくパワートレーンから入手できるパワーを調整し、車両の推進がそれに応じて調整されるようにする。通常の推進状態の下では、車両を推進するために必要なパワーは、燃費、排気ガスエミッション、第１及び第２の動力源のそれぞれの能力を考慮して、「通常」レベルあるいは「標準設定」に維持することができる。しかしながら、パワートレーン制限カーブを調整することにより、車両の推進に利用可能となるパワーを調整することは有益であり、かつ望ましい。これによって、ドライバー要求に対する車両の迅速な応答を達成することができ、あるいは追加のパワーを利用できる。逆の状態、すなわち、より遅い応答あるいは車両を推進するためにより少ないパワーが利用可能となる状態もまた当てはまり得る。従って第１の動力源と第２の動力源の間のより良く調整された協動を達成することができる。このことは、あらゆるバッテリー装置あるいは類似の追加装置の寿命をそのようなものがパワートレーンに含まれている場合は、改善し得る。

優勢な推進適合状態を決定することは、車両がどのような状況下で進行しているかを決定するために有益な方法である。これによって、優勢な推進状態、すなわち車両の優勢な全体出力要求に車両の推進を適合させることができる。推進適合トルクファクターは、優勢な推進適合状態の関数である。これによって、車両の推進効率を、推進のために必要なパワー消費に対してバランスさせることができる。優勢な推進状態が異なることは、結果的に、異なる推進適合トルクファクター、あるいは必要に応じて連続的なあるいは段階的な推進適合トルクファクターの調整に結びつく。

一実施形態によると、推進適合トルクファクターは、優勢な推進適合状態の関数であるスケーリングファクターである。

これは、優勢な推進適合条件を考慮に入れてパワートレーン制限カーブを調整するための簡単な方法である。

一実施形態によると、スケーリングファクターは階段状に線形である。

一実施形態によると、場合により制限される現在のドライバー要求に従って車両を推進するようにパワートレーンに要求する段階は、場合により制限される現在のドライバー要求をパワートレーントルク要求に変換することを含む。

一実施形態によると、この方法は、第１の動力源と２の動力源の間でパワートレーントルク要求を配分することを更に含む。

一実施形態によると、この方法は、優勢な推進適合状態が終了したときにパワートレーン制限カーブをリセットすることを含む。

例えば、優勢な推進適合状態の間に作動し得る電機による追加のパワー消費を最小にするために、優勢な推進適合状態が終了するとすぐにパワートレーン制限カーブをリセットすることができる。それによって、パワートレーンの能力が最も効率的に用いられる。この挙動は、推進適合トルクファクターが不連続な構成であるとき、例えば、特定のイベントが生じるときといった、ある時間においてのみ制限してパワートレーン制限カーブを調整するときに有益である。

一実施形態によると、車両の優勢な推進適合状態を検出する段階は、車両が斜面に位置することの検出、車両の積載状態の検出、及び車両が所望のスケジュールに対して早いあるいは遅れていることの検出のうちのいずれかあるいは組み合わせを検出することを含む。

これらの状態は車両を推進するために追加のパワーを必要とし得るので、優勢であるものがあれば、それらを単独であるいは組み合わせて検出することが有益である。検出は、車両を用いている間に連続的に実行することができる。これは、車両が推進されているとき及び静止しているときの両方においてなし得ることを意味する。それは、第１の動力源及び第２の動力源が短時間「シャットオフ」されるときになすこともできる。車両に始動／停止機能が設けられている場合には、静止しているときに生じ得るからである。その種の代表的な状態は、乗客を乗り降りさせるためにバス停で停車し、あるいは交通信号で停車する、商業交通におけるバスである。

一実施形態によると、車両が斜面に位置することを検出する段階は、傾斜検出手段を用いること、及び予め定められた傾斜値に等しいあるいはそれより大きい上り斜面あるいは下り斜面をその傾斜検出手段が検出しているかどうかを検出することを含む。

そのような傾斜検出手段は、車両内に配置された傾斜センサ、高度情報にアクセスするシステムを有している、例えば全地球測位システム（ＧＰＳ）といった車両ナビゲーションシステム、あるいは次に同じ位置を通過するときに高度情報を用いるために車両がその位置を通過する場合にその位置の高度を記録するように適合された、例えばＧＰＳシステムといった車両ナビゲーションシステムを含むことができる。

一実施形態によると、予め定められた傾斜値は、少なくとも７．５％、好ましくは少なくとも１０％、より好ましくは少なくとも１２．５％の上り斜面に相当する。

一実施形態によると、車両の積載状態を検出する段階は、重量検出手段を用いること、及び予め定められた重量値に等しいあるいはそれより大きい車両の積載荷重をその重量検出手段が検出しているかどうかを検出することを含んでいる。

そのような重量検出手段は、サスペンションシステム上の追加の積載重量を車両の自重に対して推定できるように車両のサスペンションシステムに配置された、異なる種類の計器を含むことができる。

一実施形態によると、予め定められた重量値は、車両の自重に関して３０％、好ましくは５０％、より好ましくは７０％の積載荷重に相当する。

第２の態様によると、第１のパワートルクカーブを伴う第１の動力源と第２のパワートルクカーブを伴う第２の動力源を有したパワートレーンを備える車両が開示される。第１の動力源が回転速度に関して第１のパワートルクカーブに従って最大トルク出力を供給するべく適合されており、かつ第２の動力源が回転速度に関して第２のパワートルクカーブに従って最大トルク出力を供給するべく適合されている。その車両は、第１の動力源及び第２の動力源のいずれかあるいは両方によって推進するように適合されている。そのパワートレーンは、車両を推進するときに、第１のパワートルクカーブ及び第２のパワートルクカーブに関して、該当する場合には車両のドライバーからの現在のドライバー要求を制限するように適合されたパワートレーン制限カーブを更に有する。この車両は、上に開示した方法を実行するべく更に適合される。この種の車両は、第１の態様による方法に関して開示したような対応する利益に関連する。

一実施形態によると、第１の動力源は内燃機関である。
一実施形態によると、第２の動力源は電機である。

以下では本発明を、非限定的な実施形態に関して添付の図面を参照して説明する。

本発明の一実施形態によるパワートレーンの概略図である。 本発明の一実施形態による方法を開示するフローチャートである。 本発明の一実施形態によるトルク曲線を示す概略図である。 本発明の一実施形態によるトルク曲線を示す概略図である。 本発明の一実施形態によるトルク曲線を示す概略図である。 本発明の一実施形態による推進適合トルクファクターを示す概略図である。 本発明の他の実施形態による推進適合トルクファクターを示す概略図である。

この開示は、本開示を用いる車両のパワートレーンの説明から開始し、開示されるシステム及びそのような方法の説明に続く。

本開示に関連する種類の車両は、第１の動力源２によって推進できる任意のタイプの車両である。そのような車両の実例は、例えば貨物輸送における大型トラックといったトラックである。車両の他のタイプは、とりわけ、任意のタイプのトラック、バスあるいは乗用車とすることができる。

図１から始めると、開示される方法を実行するのに適した車両の例示的なパワートレーン１は第１の動力源２を備えている。この第１の動力源２の一つの実施形態は内燃機関２である。この内燃機関２は、通常は、一般に周知のタイプのディーゼルエンジンである。例えばガソリン、天然ガスあるいはジメチルエーテルで動作する等、他のタイプの燃料で動作する内燃機関２もまた可能である。パワートレーン１はまた、バッテリー４あるいは一組のバッテリー４を装備した電機３を備えている。この電機３は、請求の範囲に記載の第２の動力源３の一種である。バッテリーあるいは一組のバッテリーは、本開示によるエネルギー緩衝装置あるいはエネルギー蓄積システムの一種である。車両は、内燃機関２のみによって、電機３のみによって、あるいはその両方により推進されるべく適合されている。このタイプの車両は、多くの場合ＨＥＶと呼ばれる。

パワートレーン１はまた、多くの変速歯車を具備したギヤボックス５を有する、それ自体は公知の変速機を備えていて、内燃機関２及び電機３の回転速度あるいはトルクは、優勢な状態に適合されるとともに、差動歯車６によって車軸７に、かつ車両の駆動輪８に伝達される。本発明は、二つの駆動輪を備える車両に関して開示されるが、多数の車輪を駆動するタイプの車両と組合せて用いることもできる。一般に、パワートレーン１における第１の動力源２と第２の動力源３の組合せは、図１に開示されている組合せと異なるものとすることができる。これらの組合せは、それ自体は公知のものであり、本開示はその組合せのタイプに関わらず用いることができる。

内燃機関２はＩＣＥトルクカーブＴＣ１を伴っており、かつ電機３はＥＭトルクカーブＴＣ２を伴っている。ＩＣＥトルクカーブＴＣ１は、第１の動力源２が内燃機関（ＩＣＥ）であるときの第１のパワートルクカーブＴＣ１の一実施形態である。ＥＭトルクカーブＴＣ２は、第２の動力源３が電機（ＥＭ）であるときの第２パワートルクカーブＴＣ２の一実施形態である。一般に、トルクカーブ（すなわち、本実施形態におけるＩＣＥトルクカーブＴＣ１あるいはＥＭトルクカーブＴＣ２）は、特定の動力源が、その動力源の特定の回転速度において供給できる最大トルクを示す曲線である。そのようなトルクカーブの実例が図３ａ乃至図３ｃに開示されているが、それについては以下に詳述する。トルク（Ｔ、ニュートンメートル、Ｎｍ）が図表の縦軸に表されており、かつ回転速度（Ｎ、毎分、ｒｐｍ）が図表の横軸に表されている。

本開示の方法を、図２を参照しつつ、以下により詳しく説明する。この方法は、制御装置によって実行しあるいは制御することができるが、その制御装置はそれ自体が公知であるので更には説明しない。制御装置は、既に車両に備えられていて例えば内燃機関２及び電機３の係合及び解放を制御するように適合されている制御ユニットの一部とすることができる。一般に、車両のドライバーはこの方法の実行の起動には関係せず、それは以下に説明するように自動的に実行される。

全体的に、この方法は、
− 現在のドライバー要求を決定する段階１０１、
− 車両の現在の推進適合状態を決定する段階１０２、
− 現在の推進適合状態に応じ、推進適合トルクファクターＴＦに従ってパワートレーン制限カーブＡを調整する段階１０３、
− 該当する場合には、調整されたパワートレーン制限カーブに従って現在のドライバー要求を制限する段階１０４、
− 場合により制限される現在のドライバー要求をパワートレーントルク要求に変換することにより、場合によって、そのように制限される現在のドライバー要求に従って車両を推進するようにパワートレーン１に要求する段階１０５、及び
− 第１の動力源２と第２の動力源３との間でパワートレーントルク要求を配分する段階１０７、
を含んでいる。

この方法は、ハイブリッドモードで車両を推進するときに、すなわち内燃機関２及び電機３が共に車両を推進するときに用いられる。ドライバーにより要求されるトルク、現在のドライバー要求は、現在のドライバー要求が、関連する回転速度におけるパワートレーン制限カーブＡより高い場合に、全体的にパワートレーン制限カーブＡによって制限される。この制限は、もしあったら、結果としてパワートレーントルク要求になる。現在のドライバー要求が関連する回転速度におけるパワートレーン制限カーブＡより低い場合、現在のドライバー要求の制限は行われず、パワートレーントルク要求は現在のドライバー要求に等しくなる。従って、パワートレーン制限カーブＡは、該当する場合、車両を推進するべくパワートレーンにより（すなわち、この実施形態においては、内燃機関２により供給されるパワーと電機３により供給されるパワーの合計により）供給されるトルクを制限する。次いで、パワートレーントルク要求は、ＩＣＥトルクカーブＴＣ１及びＥＭトルクカーブＴＣ２に関して、内燃機関２と電機３との間で配分される。

パワートレーン制限カーブＡは、全般的に、ＩＣＥトルクカーブＴＣ１とＥＭトルクカーブＴＣ２の合計より小さい。ＩＣＥトルクカーブＴＣ１とＥＭトルクカーブＴＣ２の合計には、以後、最大合計トルクカーブＢという名前をつける。

本開示の代表的な実施形態は、内燃機関２がそのＩＣＥトルクカーブＴＣ１に従って作動し、その一方で電機３はそのＥＭトルクカーブＴＣ２に従って最大可能トルク出力より低い出力で作動する、というものである。パワートレーン制限カーブＡにより提供されるトルク制限は、通常、電機３からの出力を制限することによって結果的に達成される。この状態の理由は、ハイブリッドモードで車両を推進するときの全体的なパワー出力が、先に議論した他の車両との関係において、制限されなければとりわけ高過ぎることになり、かつ電機３からの出力を制限することは達成しやすいからである。しかしながら、ここで注目されることは、第１の動力源２及び第２の動力源３を備える車両において、第１のパワートルクカーブＴＣ１及び第２のパワートルクカーブＴＣ２のいずれか一方あるいは両方を、パワートレーン制限カーブＡによって減少させ得ることである。

この方法は、車両の優勢な推進適合状態を決定すること１０２、及び優勢な推進適合状態に応じて定まる推進適合トルクファクターＴＦに従ってパワートレーン制限カーブＡを調整することを更に含んでいる。従って、パワートレーン制限カーブＡを調整するために車両の優勢な状態が考慮され、ドライバーは、多かれ少なかれ、車両の推進のために利用可能な出力を手に入れる。

この実施形態によると、推進適合トルクファクターＴＦは、全体的に、パワートレーン制限カーブＡを優勢な推進適合状態に応じて連続的に調整するべく設定される。車両を運転する間、例えば道路の勾配あるいは斜度又は車両に重量を追加しあるいは取り除くバスの乗客の数といった優勢な状態は、連続的にあるいは階段状に変化する。優勢な状態に推進を適合させるために、推進適合トルクファクターＴＦは、運転の間に連続的に適用されるように等しく設定される。このことはまた、優勢な推進適合状態の決定が、連続的に実行され、あるいは少なくとも短い間隔で、例えば１秒毎あるいは１０秒毎といった間隔で実行されることを意味する。より長い間隔を適用することもできる。所望の時間増分で決定を実行するべく、制御装置は、とりわけ車両の製造業者によって設定することができる。

他の実施形態によると、ＥＭトルクカーブＴＣ２は、優勢な推進適合状態がもはや当てはまらないときに、第１のあるいは本来の設定にリセットされる。これは、推進適合トルクファクターＴＦによってパワートレーン制限カーブＡに適用された調整が取り除かれることを意味する。この実施形態によると、優勢な推進適合状態の持続時間は、車両の全体的な推進時間に対して短いことが予想されるが、若しくは車両がかなり積載されているときのようなものかもしれない。この実施形態によると、推進適合トルクファクターＴＦは、結果的に、不連続な性格を有するように設定される。

ここで注目されることは、上に開示した実施形態のいずれにおいても、パワートレーン制限カーブＡの調整が、結果としてパワートレーン制限カーブＡを増加させ、現在のドライバー要求の制限が行われないことになり得ることである。これは、この特定の場合におけるパワートレーン制限カーブＡが、最大合計トルクカーブＢに等しくなる結果となる。また、ここで注目されることは、パワーをゼロに低下させると、ドライバーが車両を駆動することを禁ずる結果になることから実際的でないと思われるにもかかわらず、パワートレーン制限カーブＡをどれだけ低く制限し得るかについての低い側の理論的な制限が無いことである。

この方法は、車両が静止しているとき、あるいは運転されている、すなわち内燃機関２及び電機３により推進されているときの両方において実行することができる。

再び図３ａに戻り、一番下から一番上のカーブについて説明する。一番下には、電機３が最大限に供給可能なトルクカーブに相当するＥＭトルクカーブＴＣ２がある。次のカーブは、内燃機関２が最大限に供給可能なトルクカーブであるＩＣＥトルクカーブＴＣ１である。上から２番目には、パワートレーン制限カーブＡが開示されている。この開示によると、このパワートレーン制限カーブＡは調整可能であり、従ってこの図表における他の３本のカーブのように固定されない。この実施形態において、パワートレーン制限カーブＡは、ＩＣＥトルクカーブＴＣ１とＥＭトルクカーブＴＣ２の合計との関係において低減されたカーブに相当する。一番上には、最大合計トルクカーブＢが開示されている。従って、これは、内燃機関２及び電機３の両方によって供給可能な最大限のトルク出力である。ＩＣＥトルクカーブＴＣ１並びにＥＭトルクカーブＴＣ２及びパワートレーン制限カーブＡは、ここに開示されているものとの関係において、全体的にあるいは部分的に、異なる屈曲を有することができる。

図３ａから判ることは、この実施形態によると、車両を推進するために用いられるパワートレーン制限カーブＡが、ＩＣＥトルクカーブＴＣ１と同じ屈曲を有していることである。また、ここで判ることは、最大合計トルクカーブＢが、ＥＭトルクカーブＴＣ２が一定レベルから減少し始める回転速度から始まるＩＣＥトルクカーブＴＣ１とは異なる屈曲を持ち始めることである。

図３ｂ及び図３ｃには、通常の運転条件に用いられる、以後標準パワートレーン制限カーブＡｓと呼ぶパワートレーン制限カーブＡのみが、最大合計トルクカーブＢとの関係において開示されている。標準パワートレーン制限カーブＡｓは、現在の推進適合状態が決定されないときに用いることができる。図３ｂにおけるパワートレーン制限カーブＡ’は、現在の推進適合状態によって定まる推進適合トルクファクターＴＦに応じ、標準パワートレーン制限カーブより高く調整されている。しかしながら、調整されたパワートレーン制限カーブＡ’は、最大合計トルクカーブＢよりは低い。図３ｂに開示されているものに対して、図３ｃのパワートレーン制限カーブＡ”は、標準パワートレーン制限カーブＡｓ及び最大合計トルクカーブＢの両方より低く調整されている。ここで注目されることは、パワートレーン制限カーブＡ、Ａｓ、Ａ’及びＡ”が、最大合計トルクカーブＢとの関係において、他の形状及び他の位置を取り得ることである。

ここで図４を参照すると、推進適合トルクファクターＴＦの一実施形態が開示されている。この実施形態において、推進適合トルクファクターＴＦは全体的に真っ直ぐな直線であり、従ってスケーリングファクターＴＦと説明することもできる。このスケーリングファクターＴＦは縦軸に示されており、横軸は優勢な推進適合状態のインデックス関数を示している。図４の推進適合トルクファクターＴＦは、傾斜、すなわち車両が斜面に位置しているか、及び質量、すなわち車両がどれだけ積載されているか、の関数である。車両が略平坦な道路上で運転されており、かつその自重との関係において、「通常」とみなされる積載重量のときに、スケーリングファクターＴＦは１である。従って、これは標準パワートレーン制限カーブＡｓを利用することに等しい。これはまた、インデックス５０及びスケーリングファクター１を表している。より高いインデックスにおいては、スケーリングファクターＴＦは１より高く、すなわち（調整された）パワートレーン制限カーブＡ’は、図３ｂにおけるように標準パワートレーン制限カーブＡｓより高い値を有する。同様に、５０より低いインデックスにおいて、（調整された）パワートレーン制限カーブＡ”は、図３ｃにおけるように標準パワートレーン制限カーブＡｓより低い値を有する。従って、推進適合トルクファクターＴＦは、優勢な推進適合状態の関数である。

図５は、推進適合トルクファクターＴＦ’の代りの実施形態を開示している。ここで、カーブは一定の荷重状態の間は真っ直ぐであり、かつ他の荷重状態において、一定の値を有している。スケーリングファクターＴＦ’が縦軸に示され、かつ横軸は荷重状態として表されている優勢な推進適合状態の関数を示している。「通常」とみなされる負荷状態は縦軸と横軸の交点に位置しており、スケーリングファクター１に相当している。縦軸の右側は「通常」とみなされるより大きい車両上の荷重を表していて、スケーリングファクターＴＦ’は１より大きく、かつ最大適用可能荷重の２／３の荷重状態まで増加する。その後、スケーリングファクターＴＦ’は１．５で一定の状態を維持する。同様に、縦軸の左側は「通常」より小さい荷重を表していて、スケーリングファクターＴＦ’は１より小さく、最小適用可能荷重の２／３の荷重状態まで連続的に減少する。その後、スケーリングファクターＴＦ’は０．５で一定の状態を維持する。

ここで注目されるべきことは、標準パワートレーン制限カーブＡｓが、必ずしも固定されたカーブである必要がないことである。標準パワートレーン制限カーブＡｓは、議論した回転速度以外の優勢なパラメータの関数とすることができ、屈曲は「通常」運転の間、すなわち如何なる優勢な適合状態もない時間に適合させることができる。そのような他のパラメータは、エンジンパラメータを含むことができる。そのような場合、本明細書に開示される方法によりパワートレーン制限カーブＡを調整する段階１０３は、そのような任意の追加の優勢なパラメータに従って標準パワートレーン制限カーブＡｓを調整する段階により先行され、あるいは少なくとも組み合わせられる。言い換えると、これらの条件下では、標準パワートレーン制限カーブＡｓを調整する優勢なパラメータがあると１０６で決定されない限り、標準パワートレーン制限カーブＡｓに従って車両が推進される。次いで、この調整された標準パワートレーン制限カーブＡｓは、何らかの優勢な推進適合状態の存在に応じて調整される。これらの追加の優勢パラメータは、以下に開示するように、優勢な推進適合状態とは結果的に異なる。従って車両は、少なくとも２つの理由により調整された調整パワートレーン制限カーブＡにより推進される。現在のドライバー要求は、該当する場合、２回調整されたパワートレーン制限カーブＡに従って１０４において制限される。

優勢な推進適合状態の実例は、車両が斜面（上りあるいは下り）に位置していると決定すること、車両の積載状態を決定すること、あるいは車両が所望のスケジュールに対して早いあるいは遅れていると決定することのいずれか、あるいは組み合わせである１０２。

車両が斜面に位置することの決定は、全地球測位システム（ＧＰＳ）を地図、あるいは高度の情報を含んでいて、車両が現在どこに位置しているか及びその位置あるいは車両の前方における当面の状態を知る同様のデータベースと組合せて使用することにより達成することができる。ＧＰＳの地理的情報は、地形情報を含んでおり、あるいはパラレルシステムにそのような情報を有している。地形情報を取得するための一つの方法は、特定の経路を運転し、車両内の適切な媒体に情報を蓄積することである。ＧＰＳシステムは、単に車両ナビゲーションシステムの一実施形態であり、位置情報を車両に提供するそのような任意のシステムは、開示された方法を実行するのに適している。

車両が斜面に位置していると決定するもう一つの方法は、傾斜センサを用いることである。この傾斜センサは、請求の範囲に記載の傾斜検出手段の一実施形態である。そのような傾斜センサは、原理的に車両の任意の位置に配置し得るが、有利な位置は揺れやガタがほとんど無い位置である。これは、一般的に長手方向並びに横断方向に沿った車両の中点に見いだされる。

例えば８リッターのターボ付きディーゼルエンジンを備えるフル積載の１８トンの都市バスを駆動する場合に、追加のパワーを電機３から必要とし得る代表的な上り斜面は１０％あるいはそれ以上の斜面である。車両を推進するために減少したパワーが利用可能となり得る下り斜面は、あらゆる斜面である。車両を推進するためのより少ない出力は、わずかな斜面からでも利用可能となり得る。そのような下り斜面が、車両のスピードアップの維持を補助し得るからである。

例えば、多かれ少なかれ、かなり積載されているといった車両積載状態の決定は、ホイールサスペンションに直接的に接続されて、圧力、結果的には自重と追加の積載重量の総量、すなわち車両の総重量を計測する計器の使用により達成することができる。車両の自重は既知であるので、車両の総重量を決定して既知の自重を減算することにより、追加された積載重量を推定することができる。

エアサスペンションが設けられている車両には、車両のシャシーと車軸の間に蛇腹が配置されている。これらの蛇腹内の空気圧は、車両重量の計測値として、従って追加された積載重量として圧力センサで測定することができる。この方法は簡単であるが、大部分の車両にはエアサスペンションが設けられていない。それに代えて、現在最も一般的なサスペンションを表すリーフスプリングあるいはヘリカルスプリングに電位差計あるいは類似の計器を配置することができる。そのような電位差計は、簡単であるが丈夫で安価な計器であり、積載重量を推定するための効率的な手段をもたらす。

追加された積載重量を含む車両の総重量は、力が加速度と質量の積に等しいというニュートンの運動の第２法則によって算出することができる。車速及び加速度は、車両の制御システムにおける他の手段によって既知である。すでに説明したように、道路の傾斜は傾斜センサから知ることができる。パワートレーンから被駆動輪に提供される効果は、車両の制御システムによって知ることができる。この方法は、算出を実行するべく車両が運転されることを必要とする。算出される総重量、従って算出される積載重量が安定した値に達するまでにいくらか時間がかかる。この方法はまた、正確な積載量の推定を実行する他の周知の方法を補うものとして用いることができる。

車両の代表的な積載重量は、その自重に対して３０％とすることができる。他の実例は５０％あるいは７０％である。

車両が所望のスケジュールに関して早いあるいは遅れているという決定は、例えばＧＰＳシステムといった車両ナビゲーションシステムを、意図されているあるいは所望の運転スケジュールの経路を維持するための記憶手段と組合せて使用することにより達成することができる。所望の運転スケジュールには、所望の運転ルートに沿ったマイルストーンにおける、あるいはより連続する所望の運転ルートとしての、所望の車両位置情報を提供することができる。所望の運転ルートに従った所望のスケジュールに関して、車両が早いあるいは遅れている場合は、より多くのエネルギーを低減しあるいは解放するべく本開示の方法を関与させることができ、遅れている場合には所望のスケジュールに追いつくことができる。

添付の請求の範囲による保護の範囲から逸脱することなく、上に開示した本開示に対し多くの変更及び修正をなし得ることは、当業者が認めるところである。本開示の異なる実施形態は、説明したものとは別の方法で一緒に組み合わせることができる。推進適合トルクファクターＴＦは、本明細書において説明してものとは別に、例えば直線ではなく階段状に連続的であり、あるいは段階的な経路を有する、異なる屈曲のものとすることができる。

１ パワートレーン
２ 第１の動力源（内燃機関）
３ 第２の動力源（電機）
４ バッテリー
５ ギヤボックス
６ 差動歯車
７ 車軸
８ 駆動輪
５０ インデックス
Ａ パワートレーン制限カーブ
Ａ’ パワートレーン制限カーブ
Ａｓ 標準パワートレーン制限カーブ
Ａ” パワートレーン制限カーブ
Ｂ 最大合計トルクカーブ
ＴＣ１ 第１のパワートルクカーブ
ＴＣ２ 第２のパワートルクカーブ
ＴＦ 推進適合トルクファクター
ＴＦ’ 推進適合トルクファクター

Claims (14)

1. 第１のパワートルクカーブ（ＴＣ１）を伴う内燃機関（２）及び第２のパワートルクカーブ（ＴＣ２）を伴う電気機械（３）を有するパワートレーンを備えた車両を推進する方法であって、
   前記内燃機関（２）は、回転速度に関し前記第１のパワートルクカーブ（ＴＣ１）に従って最大トルク出力を供給するべく適合されており、
   かつ前記電気機械（３）は、回転速度に関し前記第２のパワートルクカーブ（ＴＣ２）に従って最大トルク出力を供給するべく適合されており、
   前記車両は、前記内燃機関（２）及び前記電気機械（３）のいずれかあるいは両方によって、前記車両を推進するべく適合されており、
   前記パワートレーンは、前記車両を推進するときに、前記第１のパワートルクカーブ（ＴＣ１）及び前記第２のパワートルクカーブ（ＴＣ２）に関して、該当する場合には前記車両のドライバーからの現在のドライバー要求を制限するように適合された、前記第１のパワートルクカーブ（ＴＣ１）と前記第２のパワートルクカーブ（ＴＣ２）の合計より小さいパワートレーン制限カーブ（Ａ、Ａｓ、Ａ’、Ａ”）を更に有しており、
   前記方法は、前記内燃機関（２）及び前記電気機械（３）の両方によって、前記車両を推進するときに、
   − 現在のドライバー要求を決定すること（１０１）、
   − 前記車両の現在の推進適合状態を決定すること（１０２）、
   − 前記現在の推進適合状態に応じ、優勢な推進適合状態の関数である推進適合トルクファクター（ＴＦ、ＴＦ’）に従って前記パワートレーン制限カーブ（Ａ、Ａｓ、Ａ’、Ａ”）を調整すること（１０３）、
   − 該当する場合には前記調整されたパワートレーン制限カーブ（Ａ、Ａｓ、Ａ’、Ａ”）に従って前記現在のドライバー要求を制限すること（１０４）、及び
   − 場合によってそのように制限される現在のドライバー要求に従って前記車両を推進するようにパワートレーンに要求すること（１０５）、
   を含み、
   前記車両の現在の推進適合状態を決定する段階（１０２）が、前記車両が斜面に位置することの検出、前記車両の積載状態の検出、及び前記車両が所望のスケジュールに対して早いあるいは遅れていることの検出のいずれかあるいは組み合わせを検出すること、
   を含んでいる方法。
2. 前記パワートレーン制限カーブ（Ａ、Ａｓ、Ａ’、Ａ”）が前記電気機械（３）に用いられる、請求項１に記載の方法。
3. 前記推進適合トルクファクター（ＴＦ、ＴＦ’）が、優勢な推進適合状態の関数であるスケーリングファクター（ＴＦ、ＴＦ’）である、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記スケーリングファクター（ＴＦ、ＴＦ’）が階段状に線形である、請求項３に記載の方法。
5. 場合により制限される現在のドライバー要求に従って前記車両を推進するようにパワートレーンに要求する段階（１０５）が、前記場合により制限される現在のドライバー要求を前記パワートレーントルク要求に変換することを含んでいる、請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
6. 前記方法が、前記内燃機関（２）と前記電気機械（３）の間で前記パワートレーントルク要求を配分すること（１０７）を更に含んでいる、請求項５に記載の方法。
7. 前記優勢な推進適合状態が終了したときに前記パワートレーン制限カーブをリセットすることを更に含む、請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
8. 前記車両が斜面に位置することを検出する段階（１０２）が、傾斜検出手段を用いること、及び予め定められた傾斜値に等しいあるいはそれより大きい上り斜面を前記傾斜検出手段が検出しているかどうかを検出することを含んでいる、請求項１に記載の方法。
9. 前記予め定められた傾斜値が、少なくとも７．５％の上り斜面に相当する、請求項８に記載の方法。
10. 前記車両の積載状態を検出する段階（１０２）が、重量検出手段を用いること、及び前記車両の積載重量が予め定められた重量値に等しいあるいはそれより大きいことを前記重量検出手段が検出しているかどうかを検出することを含んでいる、請求項１に記載の方法。
11. 前記予め定められた重量値が、車両の自重に関して３０％の積載荷重に相当する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記予め定められた重量値が、車両の自重に関して５０％の積載荷重に相当する、請求項１０に記載の方法。
13. 前記予め定められた重量値が、車両の自重に関して７０％の積載荷重に相当する、請求項１０に記載の方法。
14. 第１のパワートルクカーブ（ＴＣ１）を伴う内燃機関（２）及び第２のパワートルクカーブ（ＴＣ２）を伴う電気機械（３）を有したパワートレーンを備える車両であって、
    前記内燃機関（２）は、回転速度との関係において、前記第１のパワートルクカーブ（ＴＣ１）に従って最大トルク出力を供給するべく適合されており、
    かつ前記電気機械（３）は、回転速度との関係において、前記第２のパワートルクカーブ（ＴＣ２）に従って最大トルク出力を供給するべく適合されており、
    前記車両は、前記内燃機関（２）及び前記電気機械（３）のうちのいずれかあるいはその両方によって、前記車両を推進するべく適合されており、
    前記パワートレーン（１）は、前記車両を推進するときに、前記第１のパワートルクカーブ（ＴＣ１）及び前記第２のパワートルクカーブ（ＴＣ２）に関し、該当する場合に前記車両のドライバーからの現在のドライバー要求を制限するべく適合されたパワートレーン制限カーブ（Ａ、Ａｓ、Ａ’、Ａ”）を更に有しており、
    請求項１乃至１３のいずれかに記載の方法を実行するべく適合されている車両。

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