(57)【要約】【課題】ハイブリッド車のためのローンチコントロールシステムを提案する。【解決手段】ハイブリッド車１００を発進するためのローンチコントロールシステムであって、車輪１７０と、エンジン１１０と、モータジェネレータ１９１、１９２と、メモリ１６０と、プロセッサ１５０と、駆動装置と、を具備し、ＯＮ状態の間、車輪速度及び車輪トルクが、実質的に０であり、駆動装置が前記ＯＮ状態からＯＦＦ状態へと切り替えられたとき、エンジン速度及び前記エンジントルクが、エンジンデータ及び車輪スリップデータに基づいて複数の車輪へと付与される、ローンチコントロールシステムによる。【選択図】図１
2019069764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド車を発進するためのローンチコントロールシステムであって、
車輪速度及び車輪トルクを有する複数の車輪と、
エンジン速度及びエンジントルクを有し且つ前記複数の車輪に動力を提供するように構成されたエンジンと、
前記複数の車輪に動力を提供するように構成されたモータジェネレータと、
エンジンデータ及び車輪スリップデータを記憶するように構成されたメモリと、
ＯＮ状態及びＯＦＦ状態を有する駆動装置と、
前記エンジン、前記モータジェネレータ、及び前記駆動装置に結合されたプロセッサであって、
前記ハイブリッド車の加速度を最大化するために前記エンジン速度及び前記エンジントルクに対応する車輪スリップの最適量を決定し、
前記車輪速度及び前記車輪トルクから独立して、かつ、加速度を最大化するために前記車輪スリップの最適量に基づいて、前記エンジン速度及び前記エンジントルクをコントロールするために前記エンジン及び前記モータジェネレータを調整する、
ように構成されたプロセッサと、
を具備し、
前記ＯＮ状態の間、前記車輪速度及び前記車輪トルクが、実質的に０であり、前記駆動装置が前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態へと切り替えられたとき、前記エンジン速度及び前記エンジントルクが、前記エンジンデータ及び前記車輪スリップデータに基づいて前記複数の車輪へと付与される、
ローンチコントロールシステム。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記ハイブリッド車の加速度を最大化するため、前記駆動装置が前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態へと切り替えられたときに、前記エンジンから前記複数の車輪への動力と前記モータジェネレータから前記複数の車輪への動力とを組み合わせるように更に構成された、請求項１に記載のローンチコントロールシステム。
【請求項３】
前記駆動装置が前記ＯＮ状態のときの前記エンジン速度が、前記ハイブリッド車が停止され且つ前記駆動装置が前記ＯＦＦ状態のときに最大限に可能なエンジン速度より高い、請求項１に記載のローンチコントロールシステム。
【請求項４】
アクセルペダルと、該アクセルペダルの位置を検出するように構成されたアクセルペダルセンサと、を更に具備し、前記エンジン速度及び前記エンジントルクが、前記アクセルペダルの前記位置に対応する請求項１に記載のローンチコントロールシステム。
【請求項５】
アクセルペダルと、
前記アクセルペダルの位置を検出するように構成されたアクセルペダルセンサと、を更に具備し、
前記アクセルペダルがペダル閾値を超えて押されたときに、前記プロセッサが前記エンジン速度及び前記エンジントルクを付与する、請求項１に記載のローンチコントロールシステム。
【請求項６】
前記駆動装置がボタンを具備する請求項１に記載のローンチコントロールシステム。
【請求項７】
前記ボタンがブレーキ信号を送信するように構成された請求項６に記載のローンチコントロールシステム。
【請求項８】
前記車輪スリップデータが、異なるエンジン速度及びエンジントルクにそれぞれ対応する異なる車輪スリップの量を含む、請求項１に記載のローンチコントロールシステム。
【請求項９】
ハイブリッド車であって、
車輪速度及び車輪トルクを有する複数の車輪と、
エンジン速度及びエンジントルクを有し且つ前記複数の車輪に動力を提供するように構成されたエンジンと、
前記複数の車輪に動力を提供するように構成されたモータジェネレータと、
アクセルペダルと、
前記エンジン速度及び前記エンジントルクをコントロールするアクセルペダルの位置を検出するように構成されたアクセルペダルセンサと、
ブレーキペダルと、
ブレーキペダルの位置を検出するように構成されたブレーキペダルセンサと、
エンジンデータ及び車輪スリップデータを記憶するように構成されたメモリと、
前記エンジン、前記モータジェネレータ、又は、前記駆動装置の少なくとも１つに結合されたプロセッサであって、
前記ハイブリッド車の加速度を最大化するために前記エンジン速度及び前記エンジントルクに対応する車輪スリップの最適量を決定し、
前記車輪速度及び前記車輪トルクから独立して、かつ、加速度を最大化するために前記車輪スリップの最適量に基づいて、前記エンジン速度及び前記エンジントルクをコントロールするために前記エンジン及び前記モータジェネレータを調整する
ように構成されたプロセッサと、
を具備し、
前記ブレーキペダルが使用位置にあるときに前記車輪速度及び前記車輪トルクが実質的に０となるように、前記エンジン速度及び前記エンジントルクは、前記ブレーキペダルが使用位置にあるときに前記複数の車輪へと付与されず、且つ、前記ハイブリッド車の発進を実行するために前記ブレーキペダルが前記使用位置から解放位置へと変更されたときに、前記エンジン速度及び前記エンジントルクは、前記エンジンデータ及び前記車輪スリップデータに基づいて前記複数の車輪へと付与される、
ハイブリッド車。
【請求項１０】
前記発進の発進結果概要を表示するように構成されたディスプレイを更に具備する請求項９に記載のハイブリッド車。
【請求項１１】
前記ブレーキペダルが前記使用位置にあるときの前記エンジン速度が、前記ハイブリッド車が停止され且つ前記ブレーキペダルが前記解放位置にあるときの最大限に可能なエンジン速度より高い請求項９に記載のハイブリッド車。
【請求項１２】
前記プロセッサが、前記車輪スリップを最適化するために前記複数の車輪に付与された前記エンジン速度及び前記エンジントルクを調整するように更に構成された請求項９に記載のハイブリッド車。
【請求項１３】
前記ハイブリッド車の加速度を検出するための加速度計を更に具備し、前記プロセッサが、前記加速度に基づいて前記複数の車輪に付与された前記エンジン速度及び前記エンジントルクをコントロールするように更に構成された請求項９に記載のハイブリッド車。
【請求項１４】
前記ハイブリッド車の速度を検出するための速度センサを更に具備し、前記プロセッサが、前記速度に基づいて前記複数の車輪に付与された前記エンジン速度及び前記エンジントルクをコントロールするように更に構成された請求項９に記載のハイブリッド車。
【請求項１５】
起動信号を、該起動信号に応じて前記エンジン及び前記モータジェネレータを調整するように構成されたプロセッサへと送信するように構成されたボタンを更に具備する請求項９に記載のハイブリッド車。
【請求項１６】
ハイブリッド車を発進するための方法であって、
駆動装置のためのＯＮ信号を受信することと、
前記ハイブリッド車の加速度を最大化するために前記エンジンのエンジン速度及びエンジントルクに対応する車輪スリップの最適量を決定することと、
前記ＯＮ信号に応じて、前記車輪速度及び前記車輪トルクが実質的に０となるように、複数の車輪の車輪速度及び車輪トルクとは独立して、かつ、加速度を最大化するために前記車輪スリップの最適量に基づいて、前記エンジン速度及び前記エンジントルクをコントロールすることと、
前記エンジン速度及び前記エンジントルクを上昇させることと、
前記駆動装置のためのＯＦＦ信号を受信することと、
発進を実行するために、前記ＯＦＦ信号に応じて、前記エンジン速度及び前記エンジントルクを、前記複数の車輪に付与することと、
を含む方法。
【請求項１７】
前記エンジン速度を上昇させることが、前記エンジン速度を、前記ハイブリッド車が停止されているときに最大限に可能なエンジン速度よりも高く上昇させる請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記エンジン速度及び前記エンジントルクを前記複数の車輪に付与することが、前記車輪スリップを最適化することを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記ＯＦＦ信号を受信することの前に、前記ハイブリッド車を停止させたままにすることを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
次の発進において加速度を最大化するために、異なるエンジン速度及びエンジントルクにそれぞれ対応する異なる車輪スリップの量を含む前記車輪スリップデータ及び前記エンジンデータを記憶することを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、スタンディングスタート（standing start、完全に静止した状態からいっせいにスタートする方式）からの車両加速度を最大化するハイブリッド電気自動車のためのローンチコントロールシステム（Launch control、完全に停止している車をスムーズに素早く発進させる自動制御技術のことをいう）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライバーは、車両をスタンディングスタートから始動することがある。車両のエンジンは、最小限のトルクが車輪に付与された状態で高速へと駆動される（revved）。公知の車両において、この操作は、エンジンが高速回転させられる間に車両を所定の場所に保持するため、エンジンを駆動する際にブレーキの使用を必要とする。ブレーキが解放されたとき、トルクは、トルクコンバータ又はクラッチを通して車輪へと変換される。いくつかの公知の車両は、この操作の実行において支援するローンチコントロールの特徴を有する。しかしながら、ハイブリッド車は、公知の車両において利用可能なローンチコントロールの特徴を使用することができない。
【０００３】
公知の車両とは異なり、いくつかのハイブリッド車は、トルクコンバータ又はクラッチを使用しない。むしろ、これらのハイブリッド車は、電子制御された可変トランスミッション（ＥＣＶＴ）を使用する。ＥＣＶＴは、遊星歯車、モータジェネレータ、及び、エンジンの回転速度を調整するための制御回路を使用する。これは、ＥＣＶＴが車両速度とは独立してエンジン速度をコントロールすることを可能とする。コントロールロジックは、エンジントルクを調整するために車輪において逆トルクを提供することができる。エンジンは、車輪に付与されたトルクを最小化しつつ駆動され得る。最近のハイブリッド車は、車両が停止したままエンジンが駆動するのを可能とし得るが、この特徴は、ドライバーにアクセルペダルが押されたが、車両を発進させるように設定されていないことを気付かせる。他のハイブリッド車は、安全特性として、アクセルペダル及びブレーキペダルの両方が使用されたときにエンジンが駆動するのを防ぐ。その他特定の他のハイブリッド車は、ブレーキペダル及びアクセルペダルが使用されたとき、同時にバッテリーを充電し得る。更に安定化制御及びトラクションコントロールのため、基本スリップコントロールロジックを含むコントロールロジックが設計される。しかしながら、ローンチコントロール特性は、ハイブリッド車には存在しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、ハイブリッド車のためのローンチコントロールシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、ローンチコントロールロジックを有するハイブリッド車に関する。本開示の１つの態様は、スタンディングスタートから発進され得るハイブリッド車を提供することにある。本開示に係る別の態様は、車両が停止している間にエンジンが最大エンジン速度へと駆動され、次いでエンジントルクを車輪に付与することによって発進され得るハイブリッド車を提供することにある。
【０００６】
１つの実施形態において、ローンチコントロールシステムは、複数の車輪と、エンジンと、モータジェネレータと、プロセッサと、駆動装置と、を有する。それぞれの複数の車輪は、車輪速度及び車輪トルクを有する。エンジンは、エンジン速度及びエンジントルクを有する。エンジン及びモータジェネレータは、複数の車輪に動力を提供するように構成される。プロセッサは、車輪速度及び車輪トルクから独立してエンジン速度及びエンジントルクをコントロールするためにエンジン及びモータジェネレータを調整するように構成される。車輪速度及び車輪トルクが実質的に０であり、且つ、駆動装置が、ＯＮ状態に切り替えられている場合、エンジン速度及びエンジントルクは、駆動装置がＯＦＦ状態へと切り替えられたときに複数の車輪へと付与される。
【０００７】
別の実施形態において、ハイブリッド車は、複数の車輪と、エンジンと、モータジェネレータと、アクセルペダルと、ブレーキペダルと、プロセッサと、を有する。複数の車輪のそれぞれは、車輪速度及び車輪トルクを有する。エンジンは、エンジン速度及びエンジントルクを有する。エンジン及びモータジェネレータは、複数の車輪に動力を提供するように構成される。プロセッサは、車輪速度及び車輪トルクとは無関係に、エンジン速度及びエンジントルクをコントロールするためにエンジン及びモータジェネレータを調整するように構成される。車輪速度及び車輪トルクが実質的に０であり、且つ、ブレーキペダルが使用位置（applied position）にある場合、ブレーキペダルが解放位置へと切り替えられたときにエンジン速度及びエンジントルクは、複数の車輪に付与される。
【０００８】
別の実施形態において、ハイブリッド車を発進させるための方法は、ローンチコントロールロジックのために起動信号を受信する工程と、駆動装置のためにＯＮ信号を受信する工程と、を含む。ＯＮ信号に応じて、エンジン速度及びエンジントルクは、車輪速度及び車輪トルクから独立して、車輪速度及び車輪トルクが実質的に０となるようにコントロールされる。エンジン速度及びエンジントルクは上昇し、駆動装置のためにＯＦＦ信号が受信される。ＯＦＦ信号に応じて、車輪にエンジン速度及びエンジントルクが付与される。
【０００９】
本願の特徴、障害、及び利点は、図面を参照しつつ、以下で説明される詳細な説明からより明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の実施形態によるエンジン及びモータジェネレータを含むハイブリッド車のブロック図である。
【図２】本開示の実施形態によるローンチコントロールロジックのフローチャートを示す。
【図３Ａ】本開示の実施形態によるローンチコントロールシステムの車輪トルクの時間変化を示すグラフである。
【図３Ｂ】本開示の実施形態によるローンチコントロールシステムのエンジントルクの時間変化を示すグラフである。
【図３Ｃ】本開示の実施形態によるローンチコントロールシステムのブレーキ圧の時間変化を示すグラフである。
【図４】本開示の実施形態による発進結果を示すコンソールディスプレイである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本願の様々な特徴の実施形態を実行する装置、システム、及び、方法は、図面を参照しつつここで説明される。本願のいくつかの実施形態を示すために図面及び関連した詳細な説明が提供されるが、本願の範囲を限定するものではない。図面を通して、参照番号は、参照された要素間の関連性を示すために繰り返し用いられる。
【００１２】
１つの実施形態において、本開示は、図１に示されたようなハイブリッド車１００のブロック図を有する。ハイブリッド車１００は、ドライブフォースユニット１０５及び車輪１７０を含むことができる。ドライブフォースユニット１０５は、更に、エンジン１１０と、電気モータジェネレータ１９１と、電気モータジェネレータ１９２と、バッテリーユニット１９５と、インバータボックス１９７と、ブレーキペダル１４０と、ブレーキペダルセンサ１４５と、アクセルペダル１３０と、アクセルペダルセンサ１３５と、トランスミッション１２０と、メモリ１６０と、プロセッサ１５０と、ボタン１８０と、速度センサ１８２と、加速度計１８４と、を有する。
【００１３】
エンジン１１０は、最初に車輪１７０を駆動する。エンジン１１０は、内燃機関とすることができる。内燃機関は、ガソリン、エタノール、ディーゼル、バイオ燃料といった燃料、又は、燃焼に適した他の形式の燃料を燃焼させることができる。アクセルペダルセンサ１３５は、アクセルペダル１３０に付与される圧力、又は、アクセルペダル１３０の位置を検出することができ、エンジン１１０及び／又はモータジェネレータ１９１及び１９２によって付与される動力及びトルクを調整することができる。エンジン１１０によるトルク出力は、トランスミッション１２０によって受信される。モータジェネレータ１９１及び１９２もトランスミッション１２０へとトルクを出力することができる。エンジン１１０及びモータジェネレータ１９１及び１９２は、遊星歯車（図１に図示せず）を通して結合されてもよい。トランスミッションは、付与されたトルクを車輪１７０へと伝える。エンジン１１０によるトルク出力は、車輪１７０に対して付与されたトルクへと直接変換されない。
【００１４】
モータジェネレータ１９１及び１９２は、ドライブモードにおいてトルクを出力するモーターとして機能することができ、且つ、再ジェネレーションモードにおいてバッテリーユニット１９５を再充電するジェネレータとして機能することができる。電力は、モータジェネレータ１９１及び１９２からインバータボックス１９７を通してバッテリーユニット１９５へと、或いはバッテリーユニット１９５からインバータボックス１９７を通してモータジェネレータ１９１及び１９２へと伝えられる。ブレーキペダルセンサ１４５は、ブレーキペダル１４０に付与された圧力、又は、ブレーキペダル１４０の位置を検出することができ、車輪１７０に付与されるトルクに更に影響し得る。速度センサ１８２は、プロセッサ１５０によって車両速度へと変換される速度入力を検出するために、トランスミッション１２０の出力シャフトに接続される。加速度計１８４は、ハイブリッド車１００の実際の加速又は減速を検出するために、ハイブリッド車１００の本体に接続される。
【００１５】
ボタン１８０は、ハイブリッド車１００の計器盤（図１に図示せず）におけるボタンであってもよく、ステアリングホイール又はその近傍、或いは、ダッシュボードといったドライバーの手の届く他の場所に配置されてもよい。ボタン１８０は、スイッチ又はＯＮ状態及びＯＦＦ状態を有する他の類似の装置であってもよく、ＯＮ状態又はＯＦＦ状態を示す信号を送信できてもよい。なお、ボタン１８０は、ＯＮ又はＯＦＦとして変換し得る信号を送信可能なタッチセンサ領域であってもよい。プロセッサ１５０は、ローンチコントロールロジックを起動するためにボタン１８０から信号を検出してもよい。
【００１６】
トランスミッション１２０は、ハイブリッド車に適したトランスミッションである。トランスミッション１２０は、モータジェネレータ１９１及び１９２と共にエンジン１１０に結合されたＥＣＶＴとすることができる。トランスミッション１２０は、エンジン１１０及びモータジェネレータ１９１及び１９２の組み合わせからトルク出力を伝えることができる。プロセッサ１５０は、車輪１７０に伝えられる付与トルクを決定するために、メモリ１６０に記憶されたデータを用いてトランスミッション１２０をコントロールする。例えば、プロセッサ１５０は、特定の車両速度においてエンジン１１０が、小さな付与トルクを車輪１７０に提供する一方で、モータジェネレータ１９１が大きな付与トルクを車輪１７０に提供するように決定してもよい。プロセッサ１５０及びトランスミッション１２０は、車両速度から独立してエンジン１１０のエンジン速度をコントロールすることができる。
【００１７】
図２は、プロセッサ１５０のローンチコントロールロジックの１つの実施形態のフローチャート２００を示す。２１０において、ローンチコントロールロジックが起動される。ハイブリッド車１００のドライバーは、起動信号を送信するためにボタン１８０を押してもよく、ローンチコントロールロジックを起動するためにプロセッサ１５０によってこれが受信される。ローンチコントロールロジックは、ハイブリッド車１００が停止されたときに起動される。プロセッサ１５０は、ハイブリッド車１００が停止されたことを示す速度０の速度センサ１８２をチェックする。プロセッサ１５０は、ハイブリッド車１００が停止されたことを示す加速度０の加速度計１８４をチェックしてもよい。他の実施形態において、ドライバーは、レバースイッチ、オーディオコマンドのような他の手段を通して、或いは、ハイブリッド車１００内のユーザインタフェースを通してローンチコントロールロジックを起動してもよい。ローンチコントロールロジックは、１又は複数の手段を通して起動されてもよい。なお、ローンチコントロールロジックは、自動的に起動されてもよい。例えば、プロセッサ１５０及びメモリ１６０は、ドライバーによってあらかじめ設定された、或いは、ヒューリステッィクに（heuristically）決定された特定の状態が、適合され（met）且つそれによりローンチコントロールロジックの自動起動を開始するように決定してもよい。
【００１８】
２２０において、駆動装置が起動される。駆動装置は、ＯＮ状態であることを示すためにプロセッサ１５０にＯＮ信号を送信する。１つの実施形態において、駆動装置は、ブレーキペダル１４０であってもよい。ドライバーは、駆動装置がＯＮ状態となるようにブレーキペダル１４０に圧力を付与する。ＯＮ信号は、駆動装置が使用されているときに連続的なものであってもよく、或いは、駆動装置が使用されなくなったときに更新される個別の信号であってもよい。特定の実施形態において、駆動装置の２つのＯＮ／ＯＦＦ状態を決定する代わりに、プロセッサ１５０が、起動度（degrees of actuation）を検出してもよい。例えば、完全に踏み込まれたときに、ブレーキペダル１４０は、プロセッサ１５０に対して最大加速度の発進が予想されることを示してもよい。ブレーキペダル１４０は、低減された圧力が付与されたときに、プロセッサ１５０に対してより小さな又は低減された加速度の発進が予想されることを示してもよい。
【００１９】
別の実施形態において、駆動装置は、ローンチコントロールロジックのために起動信号を送信してもよい。ボタン１８０は、最初に押したとき及び押し続けたときにローンチコントロールロジックを起動してもよく、駆動装置のためにＯＮ状態を示してもよい。次いでドライバーは、ローンチコントロールロジックを起動し、且つ、駆動装置を開始するために、ボタン１８０を押し且つ押し続ける。特定の実施形態において、ボタン１８０は、ドライバーが同時にブレーキペダル１４０を踏み続けることなく、ボタン１８０を押し続けるのみでよいように更にブレーキ信号を送信する。ボタン１８０は、ローンチコントロールロジックが起動されたときにのみブレーキ信号を送信するように構成されてもよい。
【００２０】
更に駆動装置は、２以上の手段を通して実現されてもよい。例えば、ボタン１８０及びブレーキペダル１４０は、共に起動信号を送信するように構成されてもよい。次いでドライバーは、ＯＮ状態を示すためにボタン１８０を使用してもよい。ドライバーにローンチコントロールロジックをコントロールするための複数の選択を与えるため、ドライバーは、ボタン１８０を解放しつつも、ＯＮ状態を維持している間にブレーキペダル１４０を踏み込んでもよい。
【００２１】
２３０において、エンジン速度及びエンジントルクは、車輪速度及び車輪トルクとは独立してコントロールされる。プロセッサ１５０は、車輪１７０に逆トルクが付与されるのを防ぐことができる。エンジン１１０からのトルクは、モータジェネレータ１９１又は１９２からのカウンタートルクによって逆回転されてもよい。しかしながら、遊星歯車構成により、車輪１７０にトルクが存在し得る。ドライバーにブレーキペダル１４０を踏み込み続けることを要求することによって、ハイブリッド車１００は、停止されたままとなる。特定の実施形態において、ブレーキペダル１４０は、上述したような駆動装置としても機能する。他の実施形態において、ボタン１８０は、ドライバーがブレーキペダル１４０を踏み込み続けなくてもいいようにブレーキ信号を送信する。
【００２２】
２４０において、エンジン速度及びエンジントルクは、エンジンデータ及び車輪スリップデータに基づいて上昇する。ドライバーは、アクセルペダル１３０に、又はアクセルペダル１３０へと圧力を付与することによってエンジン速度及びエンジントルクを上昇させることができる。エンジン速度及びエンジントルクの上昇は、アクセルペダル１３０の位置に対応する。アクセルペダル１３０を完全に踏み込むと、エンジン速度は最大エンジン速度へと上昇し、これは、プロセッサ１５０に最大加速度を付与することをも示す。ローンチコントロールロジックを起動させると、エンジン速度は、ローンチコントロールロジックが使用できないときの最大限に可能なエンジン速度より高速となる。エンジン速度及びエンジントルクは、車輪速度及び車輪トルクとは独立してコントロールされ得るため、ドライバーは、ハイブリッド車１００を動かすことなくアクセルペダル１３０を使用することができる。これは、ドライバーが、エンジン１１０を、ハイブリッド車１００が動いていないときに概して可能な速度よりも高速のエンジントルク及びエンジン速度へと、駆動させることを可能とする。これは、更に、ハイブリッド車１００が停止しているときに概して可能な速度よりも高速なエンジントルク及びエンジン速度で、エンジン１１０を保持することを、ドライバーに可能とさせる。
【００２３】
スタンディングスタートからの通常の加速において、エンジンを最初に駆動するのに必要な慣性（inertia）は、車輪から動力を出す。ハイブリッド車は、最初の発進のために電気モーターを使用することができるが、エンジンよりも動力が小さすぎる。好適には、ハイブリッド車１００は、エンジン１１０を待つことなく完全な動力を伝えるために、発進前にエンジン１１０を駆動することができる。モータジェネレータ１９１又は１９２はエンジン１１０の代わりとならなくてもよいため、モータジェネレータ１９１又は１９２は、フルの動力を伝えることもできる。
【００２４】
ドライバーがローンチコントロールを選択したため、プロセッサ１５０は、アクセルペダル１３０が十分に押されたか否かを決定することができ、プロセッサ１５０は、最大加速度を付与することとなる。言い換えると、ペダル閾値に達し（meet）又はこれを超えるためにドライバーが十分な圧力を付与する場合、プロセッサ１５０は、ドライバーが完全にアクセルペダル１３０を踏み込まない場合であっても最大加速度を付与する。ペダル閾値は、５０％であってもよく、９０％であってもよく、或いは、別の適した閾値であってもよい。閾値は、安全事項によって決定されてもよい。更に、閾値は、通常のアクセルペダルコントロールへと戻る円滑な伝達を可能とするように選択されてもよい。
【００２５】
メモリ１６０は、エンジンデータ及び車輪スリップデータを保持する。エンジンデータは、速度センサ１８２及び加速度計１８４からのフィードバックに基づいて、使用され且つ生じたエンジン速度及びエンジントルクを含む前の発進に関するデータを含む。車輪スリップデータは、スリップコントロールロジック又はトラクションコントロールロジックからのフィードバックに基づいたデータを含む。前の発進からの性能及び車輪スリップフィードバックデータの記憶は、発進性能及び発進特性の学習を可能とする。エンジンデータを分析することによって、プロセッサ１５０は、最大加速度のための最適なエンジン速度及びエンジントルクを決定することができる。可能であれば、プロセッサ１５０は、更なるエンジントルクの最適化のために、温度、高度又はグレードといった他のパラメータを考慮することができる。
【００２６】
エンジンデータに基づき、プロセッサ１５０は、エンジン速度を決定することができる。最適エンジン速度は、最大エンジン速度でなくてもよく、或いは、アクセルペダル１３０を通してドライバーにより要求されるエンジン速度に対応しなくてもよい。一度ドライバーがペダル閾値を超えてアクセルペダルを踏み込むと、プロセッサ１５０は、ドライバーの要求したエンジン速度を最適エンジン速度よりも優先させることができる。別の実施形態において、ドライバーは、マニュアルエンジン速度コントロール又はオートマティックエンジン速度コントロール間の選択を有してもよい。
【００２７】
車輪スリップが多すぎる場合、発進において、車輪１７０は、摩擦なしで高速スピンし、ハイブリッド車１００を動かすことがなく、代わりに車輪１７０のタイヤを摩耗させる。しかしながら、少しの車輪スリップは、加速の向上を可能とするため好適となる。車輪スリップデータは、エンジン速度及びエンジントルクといった様々なパラメータのためにどれだけ多くの車輪スリップが生じたかを含む。次いでプロセッサ１５０は、最大加速度のために車輪スリップの回数を最適化する。
【００２８】
２５０において、駆動装置は停止される。駆動装置の解放は、プロセッサ１５０にＯＦＦ状態を通知する。ＯＦＦ信号は、第２の「ＯＦＦ」信号として送信されてもよく、或いは、継続する「ＯＮ」信号がないことによって通知されてもよい。特定の実施形態において、ドライバーは、ＯＦＦ状態を示すためにブレーキペダル１４０及び／又はボタン１８０を解放してもよい。
【００２９】
２６０において、駆動装置の停止に応じて、プロセッサ１５０が、車輪１７０にエンジン速度及びエンジントルクを付与してもよい。エンジン速度及びエンジントルクは、最適化されたエンジン速度及びエンジントルクであってもよく、或いは、ドライバーから要求されたエンジン速度及びエンジントルクであってもよい。プロセッサ１５０は、スタンディングスタートからの加速度を最大化するために付加的なロジックを使用してもよい。エンジン１１０及びモータジェネレータ１９１及び１９２から車輪１７０への動力は、組み合わせられる。プロセッサ１５０は、どれだけのトルクを車輪１７０に付与するかを決定するために加速度計１８４を読み込んでもよい。大きすぎるトルクが一度に付与された場合、車輪１７０は、回転し得るが、車輪１７０がスリップするためハイブリッド車１００は動かない。トルクを一度に付与するのではなく、トルクは、ハイブリッド車１００を可能な限り速く加速し続けるように徐々に付与される（ramped up）。
【００３０】
２７０において、エンジンデータ及び車輪スリップデータが更新される。プロセッサ１５０は、エンジンデータ及び車輪スリップデータをメモリ１６０に記憶させる。他の実施形態において、エンジンデータ及び／又は車輪スリップデータは、別のオンボードメモリ、又は、外部メモリに記憶されてもよい。外部メモリは、プロセッサ１５０に無線接続されてもよい。プロセッサ１５０のより最適化された次の発進のため、或いはドライバーに結果を提供するために、更に、他の性能測定及び結果が記憶されてもよい。
【００３１】
図３Ａから図３Ｃは、ローンチコントロールロジックが起動されたときの、車輪トルク（図３Ａ）、エンジントルク（図３Ｂ）、及び、ブレーキ圧（図３Ｃ）のグラフを示す。図３Ａのプロット３１０において、車輪トルク曲線３１５は、車輪トルクの時間変化を示す。図３Ｂのプロット３２０において、エンジントルク曲線３２５は、エンジントルクの時間変化を示す。図３Ｂのプロット３２０において、エンジントルク曲線３２５は、エンジントルクの時間変化を示す。図３Ｃのプロット３３０において、ブレーキ圧曲線３３５は、ブレーキ圧の時間変化を示す。プロットは、実際値ではなく、車輪トルク、エンジントルク及びブレーキ圧間の関係を示すための概略図を示す。更に、プロットは、ベンチテストから計測され得る実際の曲線を示す必要がなく、或いは、実際の曲線と似ている必要もない。
【００３２】
ブレーキ圧曲線３３５によって示されるように、時刻ｔ0において、ローンチコントロールロジックが起動され、且つ、駆動装置、例えばブレーキペダル１４０が使用される。車輪トルク曲線３１５によって示されるように、時刻ｔ0における車輪トルクは、ハイブリッド車１００が停止しているため、実質的に０である。エンジントルク曲線３２５によって示されるように、エンジンが駆動されないため、時刻ｔ0においてエンジントルクは最小である。
【００３３】
時刻ｔ1において、駆動装置がＯＮ状態となり、車輪１７０へと付与されることなくエンジントルク及びエンジン速度が上昇するのを可能とする。エンジントルクは、ドライバーがアクセルペダル１３０を踏み込んだときに上昇する。エンジン１１０は、高速へと駆動されてもよく、ドライバーがハイブリッド車１００の発進の準備ができるまで高速で維持されてもよい。可能であれば、最大加速度のため、エンジン１１０は、最大エンジン速度又は最適エンジン速度へと駆動されてもよい。車輪トルクは、エンジントルクとは独立してコントロールされるため、実質的に０のままである。
【００３４】
時刻ｔ２において、ブレーキペダル１４０は、ハイブリッド車１００を発進するために完全に解放される。ドライバーがアクセルペダル１３０を解放していないときは、エンジントルクは比較的一定のままであってもよい。しかしながら、車輪トルクは、エンジントルク及びエンジン速度が車輪１７０に付与されたとき、劇的に上昇する。エンジントルクは、加速度を最大化するためにモータジェネレータトルクと組み合わせられてもよい。
【００３５】
安全措置として、ローンチコントロールロジックは、ブレーキペダル圧が存在する場合に、ハイブリッド車１００が発進するのを防いでもよい。別の安全措置として、ローンチコントロールロジックは、ドライバーがエンジン１１０を高速のエンジン速度で保持できる時間の長さを制限してもよい。次いでローンチコントロールロジックは、発進をキャンセルし、或いは、自動的にエンジン速度を減速してもよい。
【００３６】
図４は、ハイブリッド車１００のドライバーによって視認されるスクリーン４００を示す。スクリーン４００は、通常のコンソールディスプレイに示されてもよく、或いは、その他、運転中のドライバーに視認可能なものであってもよい。スクリーン４００は、運転手が常に使用可能であってもよく、或いは、インタフェースを通してアクセス可能であってもよい。スクリーン４００は、インタフェースを通して発進結果概要をドライバーに示す。図４において、インタフェースは、タッチスクリーンだが、他の実施形態において物理的ボタンであってもよい。
【００３７】
ローンチコントロール指示器４１０は、ハイブリッド車１００がローンチコントロールロジックを起動した発進コントロールモードであることを表示する。ローンチコントロール指示器４１０は、ボタン１８０が押されたときにライトアップしてもよい。ローンチコントロール指示器４１０は、ローンチコントロールロジックが停止又はキャンセルされたときに薄暗くなる。ローンチコントロール指示器４１０は、別の実施形態において「ローンチコントロール」として示されるが、ローンチコントロール指示器４１０は、「ＬＣ」又はグラフィカルアイコンのような異なるテキストであってもよい。特定の実施形態において、ボタン１８０は、ローンチコントロール指示器４１０であってもよい。
【００３８】
ストップウォッチ４２０は、発進の時刻を決定する。ストップウォッチ４２０は、駆動装置が停止されたときにスタートしてもよく、且つ、１つの状態が生じたときにストップしてもよい。その状態は、ドライバーによって選択され得る９６．５６ｋｍ／ｈといった目標速度であってもよい。例えば、ドライバーは、ボタン１８０を解放してストップウォッチ４２０を開始してもよい。ストップウォッチ４２０は、ハイブリッド車１００が９６．５６ｋｍ／ｈに至るまで機能し、そこでストップウォッチ４２０は停止し、０から６０の時間を表示する。図４において、ストップウォッチ４２０は、秒によるデジタル表示である。他の実施形態において、ストップウォッチ４２０は、秒針を有するアナログ時計のような別の方法で示されてもよい。ドライバーは、ストップウォッチ４２０によって表示された精度を選択してもよい。
【００３９】
ベストタイム表示４３０は、ストップウォッチ４２０によって計測された最も早い時間を示す。ドライバーは、現在の発進時間を前のベストタイムと比較することができる。図４において、ハイブリッド車１００は、０−６０の時間の５．３秒を有するが、４．２秒のベストタイムを有する。メモリ１６０は、１つのベストタイムを記憶してもよく、或いは、それぞれのストップウォッチの状態のため、０−６０、０−８０、０−１００等の複数のベストタイムを記憶してもよい。なお、ベストタイム表示４３０は、最近の発進から時間を代わりに表示してもよい。両方の時間を確認することにより、ドライバーは、性能を向上させるためにどのパラメータを変化させるのがよいかをより好適に決定することができる。
【００４０】
加速度チャート４４０は、ハイブリッド車１００の加速度を表示し、加速度計１８４によって計測される。特に、Ｇ曲線４５０は、発進中のＧの感覚（G's felt）の時間変化を示す。ピークＧ指示器４５５は、発進中に経験したピークのＧを示す。速度曲線４６０は、発進中のハイブリッド車１００の車両速度を表示する。
【００４１】
ドライバーは、発進結果概要を示され、これにより、発進パラメータの更なる微調整が可能となる。図４は、１つの可能な発進結果概要を示すが、ドライバーは、要素を再配置し、或いは、要素を取り除くことによって表示をカスタマイズすることができる。更にインタフェースは、ドライバーがメモリ１６０又は他のメモリに記憶された、エンジンデータ及び車輪スリップデータを含む他の履歴的発進データを確認することを可能とし得る。
【００４２】
ドライバーは、発進パラメータの微調整より、ローンチコントロールロジックの学習向上の確認を望むかもしれない。発進結果概要を見ることによって、ドライバーは、時間とともにローンチコントロールロジックがどれだけ学習し、発進が改良されたかを確認することができる。発進結果概要は、ハイブリッド車１００の外で確認及び分析されるために書き出されてもよい。
【００４３】
当業者は、ここで説明された例と関連させて説明された様々な例示的なロジックブロック、モジュール、及び、アルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、又は、両方の組み合わせで実現されることを理解する。更に、本願は、プロセッサ又はコンピュータに特定の機能を行わせ、又は、実行させる機械可読媒体に組み込まれ得る。
【００４４】
ハードウェア及びソフトウェアのこの互換性を明確に示すため、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、及び、ステップが、概してそれらの機能性に関して上記の通り説明された。こうした機能性がハードウェアで実現されるか、或いは、ソフトウェアで実現されるかは、特定の用途及び全体のシステムに与えられる設計条件による。当業者は、それぞれの特定の用途のため、説明された機能を、様々な方法で実現し得るが、こうした実施形態の決定は、開示された装置及び方法の範囲からの逸脱を生じるものと解釈されるべきではない。
【００４５】
ここで開示された例と共に説明された様々な例示的なロジックブロック、ユニット、モジュール及び回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲート又はトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア要素、又は、ここで説明された機能を実行するように設計されたこれらの任意の組み合わせによって、実現され又は実行されてもよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、他に、プロセッサは、任意の公知のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ又はステートマシンであってもよい。プロセッサは、コンピューティング装置の組み合わせとして実現されてもよく、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサ、複数のプロセッサ、ＤＳＰコアと協働する１又は複数のマイクロプロセッサ、或いは、こうした任意の構成の組み合わせであってもよい。
【００４６】
ここで開示された例と関連させて説明された方法又はアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、又はその２つの組み合わせで直接的に具現化されてもよい。方法又はアルゴリズムのステップは、例示において提供されたのとは別の順序で実行されてもよい。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、又は、技術的に公知な記憶媒体の任意の他の形式に属してもよい。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取ることができ、且つ、情報を記憶媒体へと書き込むことができるようにプロセッサと接続されてもよい。或いは、記憶媒体は、プロセッサと一体化されてもよい。プロセッサ及び記憶媒体は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）に属してもよい。ＡＳＩＣは、無線モデムに属してもよい。或いは、プロセッサ及び記憶媒体は、無線モデムにおけるディスクリート要素に属してもよい。
【００４７】
開示された例の上記の説明は、いかなる当業者でも開示された方法及び装置を製造し又は使用することが可能となるように示された。これらの例示に対する様々な変形例は、当業者にとって容易に明らかとなり、ここで定義された原理は、開示された方法及び装置の精神又は範囲から逸脱することなく、他の例示に適用され得る。説明された実施形態は、全て例示的態様とみなされるべきものであり、制限するものではなく、従って、適用の範囲は、上記の詳細な説明ではなく、添付された特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の均等の解釈及び範囲内の全ての変更は、これらの範囲内に包含される。
【００４８】
本開示は以下を含む。
［構成１］
ハイブリッド車を発進するためのローンチコントロールシステムであって、
車輪速度及び車輪トルクを有する複数の車輪と、
エンジン速度及びエンジントルクを有し且つ前記複数の車輪に動力を提供するように構成されたエンジンと、
前記複数の車輪に動力を提供するように構成されたモータジェネレータと、
エンジンデータ及び車輪スリップデータを記憶するように構成されたメモリと、
前記車輪速度及び前記車輪トルクから独立して前記エンジン速度及び前記エンジントルクをコントロールするために前記エンジン及び前記モータジェネレータを調整するように構成されたプロセッサと、
ＯＮ状態及びＯＦＦ状態を有する駆動装置と、を具備し、
前記ＯＮ状態の間、前記車輪速度及び前記車輪トルクが、実質的に０であり、
前記駆動装置が前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態へと切り替えられたとき、前記エンジン速度及び前記エンジントルクが、前記エンジンデータ及び前記車輪スリップデータに基づいて前記複数の車輪へと付与される、ローンチコントロールシステム。
［構成２］
前記プロセッサは、前記ハイブリッド車の加速度を最大化するため、前記駆動装置が前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態へと切り替えられたときに、前記エンジンから前記複数の車輪への動力と前記モータジェネレータから前記複数の車輪への動力とを組み合わせるように更に構成された、構成１に記載のローンチコントロールシステム。
［構成３］
前記駆動装置が前記ＯＮ状態のときに前記複数の車輪に付与された前記エンジン速度が、前記ハイブリッド車が停止され且つ前記駆動装置が前記ＯＦＦ状態の最大限に可能なエンジン速度より高い、構成１に記載のローンチコントロールシステム。
［構成４］
アクセルペダルと、該アクセルペダルの位置を検出するように構成されたアクセルペダルセンサと、を更に具備し、前記エンジン速度及び前記エンジントルクが、前記アクセルペダルの前記位置に対応する構成１に記載のローンチコントロールシステム。
［構成５］
アクセルペダルと、
前記アクセルペダルの位置を検出するように構成されたアクセルペダルセンサと、を更に具備し、
前記アクセルペダルがペダル閾値を超えて押されたときに、前記プロセッサが前記エンジン速度及び前記エンジントルクを付与する、構成１に記載のローンチコントロールシステム。
［構成６］
前記駆動装置がボタンを具備する構成１に記載のローンチコントロールシステム。
［構成７］
前記ボタンがブレーキ信号を送信するように構成された構成６に記載のローンチコントロールシステム。
［構成８］
ハイブリッド車であって、
車輪速度及び車輪トルクを有する複数の車輪と、
エンジン速度及びエンジントルクを有し且つ前記複数の車輪に動力を提供するように構成されたエンジンと、
前記複数の車輪に動力を提供するように構成されたモータジェネレータと、
アクセルペダルと、
前記エンジン速度及び前記エンジントルクをコントロールするアクセルペダルの位置を検出するように構成されたアクセルペダルセンサと、
ブレーキペダルと、
ブレーキペダルの位置を検出するように構成されたブレーキペダルセンサと、
エンジンデータ及び車輪スリップデータを記憶するように構成されたメモリと、
前記車輪速度及び前記車輪トルクから独立して前記エンジン速度及び前記エンジントルクをコントロールするために前記エンジン及び前記モータジェネレータを調整するように構成されたプロセッサと、を具備し、
前記ブレーキペダルが使用位置にあるときに前記車輪速度及び前記車輪トルクが実質的に０となるように、前記エンジン速度及び前記エンジントルクは、前記ブレーキペダルが使用位置にあるときに前記複数の車輪へと付与されず、且つ、
前記ハイブリッド車の発進を実行するために前記ブレーキペダルが前記使用位置から解放位置へと変更されたときに、前記エンジン速度及び前記エンジントルクは、前記エンジンデータ及び前記車輪スリップデータに基づいて前記複数の車輪へと付与されるハイブリッド車。
［構成９］
前記発進の発進結果概要を表示するように構成されたディスプレイを更に具備する構成８に記載のハイブリッド車。
［構成１０］
前記ブレーキペダルが前記使用位置にあるときの前記複数の車輪に付与された前記エンジン速度が、前記ハイブリッド車が停止され且つ前記ブレーキペダルが前記解放位置にあるときの最大限に可能なエンジン速度より高い構成８に記載のハイブリッド車。
［構成１１］
前記プロセッサが、車輪スリップを最適化するために前記複数の車輪に付与された前記エンジン速度及び前記エンジントルクを調整するように更に構成された構成８に記載のハイブリッド車。
［構成１２］
前記ハイブリッド車の加速度を検出するための加速度計を更に具備し、
前記プロセッサが、前記加速度に基づいて前記複数の車輪に付与された前記エンジン速度及び前記エンジントルクをコントロールするように更に構成された構成８に記載のハイブリッド車。
［構成１３］
前記ハイブリッド車の速度を検出するための速度センサを更に具備し、
前記プロセッサが、前記速度に基づいて前記複数の車輪に付与された前記エンジン速度及び前記エンジントルクをコントロールするように更に構成された構成８に記載のハイブリッド車。
［構成１４］
ローンチコントロールロジックを起動するために信号を前記プロセッサへと送信するように構成されたボタンを更に具備する構成８に記載のハイブリッド車。
［構成１５］
ハイブリッド車を発信するための方法であって、
ローンチコントロールロジックのための起動信号を受信する工程と、
駆動装置のためのＯＮ信号を受信する工程と、
前記ＯＮ信号に応じてエンジンのエンジン速度及びエンジントルクを、複数の車輪の車輪速度及び車輪トルクとは独立させて、前記車輪速度及び前記車輪トルクが実質的に０となるように、エンジンデータ及び車輪スリップデータに基づいてコントロールする工程と、
前記エンジン速度及び前記エンジントルクを上昇させる工程と、
前記駆動装置のためのＯＦＦ信号を受信する工程と、
発進を実行するために、前記ＯＦＦ信号に応じて、前記エンジン速度及び前記エンジントルクを、前記複数の車輪へと、前記エンジンデータ及び前記車輪スリップデータに基づいて付与する工程と、
前記エンジンデータ及び前記車輪スリップデータを更新する工程と、を含む方法。
［構成１６］
前記ハイブリッド車が停止され且つ前記ローンチコントロールロジックが停止されたとき、前記エンジン速度を上昇させる工程が、前記エンジン速度を、最大限に可能なエンジン速度よりも高く上昇させる構成１５に記載の方法。
［構成１７］
前記エンジン速度及び前記エンジントルクを前記複数の車輪へと付与する工程が、車輪スリップを最適化する工程を更に含む、構成１５に記載の方法。
［構成１８］
前記ＯＦＦ信号を受信する工程の前に、前記ハイブリッド車を停止させたままにする工程を更に含む、構成１５に記載の方法。
［構成１９］
前記起動信号を受信する工程及び前記ＯＮ信号を受信する工程が、実質的に同時に実行される構成１５に記載の方法。
［構成２０］
前記エンジンデータ及び前記車輪スリップデータを更新する工程が、次の発進において加速度を最大化するための発進性能データを記憶する工程を更に含む、構成１５に記載の方法。
【符号の説明】
【００４９】
１００    ハイブリッド車
１０５    ドライブフォースユニット
１１０    エンジン
１２０    トランスミッション
１３０    アクセルペダル
１３５    アクセルペダルセンサ
１４０    ブレーキペダル
１４５    ブレーキペダルセンサ
１５０    プロセッサ
１６０    メモリ
１７０    車輪
１８０    ボタン
１８２    速度センサ
１８４    加速度計
１９１    モータジェネレータ
１９２    モータジェネレータ
１９５    バッテリーユニット
１９７    インバータボックス
２００    フローチャート
３１０    プロット
３１５    車輪トルク曲線
３２０    プロット
３２５    エンジントルク曲線
３３０    プロット
３３５    ブレーキ圧曲線
４００    スクリーン
４１０    ローンチコントロール指示器
４２０    ストップウォッチ
４３０    ディスプレイ
４４０    チャート
４５０    曲線
４５５    ピークＧ指示器
４６０    速度曲線
ｔ0    時刻
ｔ1    時刻
ｔ2    時刻
【図１】
2019069764.tif 000003
【図２】
2019069764.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2019069764.tif 000006
【図３Ｃ】
2019069764.tif 000007
【図４】
2019069764.tif 000008