(57)【要約】【課題】ドライバーの要求トルクの正確な値を決定できるコントローラ、自動車及び方法を提供する。【解決手段】ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）のコントローラであって、複数のパラメータに基づき、当該自動車の第一及び第二アクチュエータによりＨＥＶのドライブラインへ供給される、ドライバーの要求トルクの値を決定するよう構成されており、前記パラメータが、（ａ）第一アクチュエータの速度、及び、（ｂ）ドライバー操作用の制御手段の位置を含み、第一アクチュエータがドライブラインに連結されていないときに、ドライバーの要求トルクの値を、第一アクチュエータの仮想速度に基づいて決定し、第一アクチュエータの前記仮想速度を、仮に第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に第一アクチュエータが回転している速度とするべく構成された、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）のコントローラ。【選択図】図１
2015227164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパラメータに基づき、自動車の第一アクチュエータ及び、少なくとも第二アクチュエータにより、自動車のドライブラインに与えられる、ドライバーの要求トルクの値を決定するよう構成された、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）のコントローラであって、
前記パラメータが、
（ａ）第一アクチュエータの速度、及び、
（ｂ）ドライバー操作用のアクセル制御手段の位置
を含み、
第一アクチュエータがドライブラインに連結されていないときに、ドライバーの要求トルクの値を、第一アクチュエータの仮想速度及び、ドライバー操作用のアクセル制御手段の位置に基づいて決定するよう構成されており、ここで、第一アクチュエータの前記仮想速度は、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に第一アクチュエータが回転しているであろう速度である、コントローラ。
【請求項２】
第二アクチュエータの測定された速度及び、第二アクチュエータの算出された速度の中から選択される一つに基づいて、第一アクチュエータの前記仮想速度を決定するべく構成されており、ここで、前記算出された速度は、第二アクチュエータに現在求められる速度から算出される、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項３】
第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に第一アクチュエータが経験するであろう、第一アクチュエータと第二アクチュエータとの間のギアレシオを考慮して、第一アクチュエータの前記仮想速度を決定するべく構成された、請求項１又は２に記載のコントローラ。
【請求項４】
ドライブラインの速度測定位置でのドライブラインの速度、車輪の速度、及び、第一アクチュエータとドライブラインの前記速度測定位置との間のギアレシオの中から選択された一つに基づいて、第一アクチュエータの前記仮想速度を決定するべく構成された、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコントローラ。
【請求項５】
第一アクチュエータがドライブラインに連結されていないとき、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に第一アクチュエータによりドライブラインに付与されるであろう制動トルクの大きさを、少なくとも、第一アクチュエータの前記仮想速度に基づいて推定するべく作動可能であり、かつ、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に伝達されるであろう正味のトルクに相当する大きさのトルクを、ドライブラインへ伝達するように、少なくとも第二アクチュエータを制御するべくも作動可能な、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコントローラ。
【請求項６】
ドライバー操作用のアクセル制御手段の位置、自動車の速度、及び、車輪と第一アクチュエータとの間のギアレシオの中から選択された少なくとも一つにさらに基づいて、さらに付与されるであろう制動トルクの大きさを推定するべく作動可能な、請求項５に記載のコントローラ。
【請求項７】
第一アクチュエータがドライブラインに連結されていないとき、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に第一アクチュエータから得られるであろうトルクの最大値を、第一アクチュエータの前記仮想速度に基づいて決定するべく作動可能な、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコントローラ。
【請求項８】
ドライバー操作用のアクセル制御手段の位置、及び、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に第一アクチュエータから得られるであろうトルクの最大値に基づき、第一アクチュエータの始動の要否を決定するべく作動可能な、請求項７に記載のコントローラ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のコントローラを備える、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）。
【請求項１０】
第一アクチュエータが内燃エンジンを備え、第二アクチュエータが電気機械を備える、請求項９に記載の自動車。
【請求項１１】
前記電気機械が、モーターもしくは発電機として作動するよう構成された電気モーター／発電機を備え、第二アクチュエータが、クランクシャフトが組み込まれたモーター／発電機（ＣＩＭＧ）を随意に備える、請求項１０に記載のコントローラ。
【請求項１２】
第一アクチュエータが、第二アクチュエータを介してドライブラインに連結されるよう構成された、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項１３】
第二アクチュエータが、後ろ車軸駆動（ＲＡＤ）装置内に含まれるものとした、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項１４】
前記後ろ車軸駆動（ＲＡＤ）装置を、ギアボックス又はドライブラインのトランスミッションと、当該後ろ車軸駆動（ＲＡＤ）装置に駆動される車輪の少なくとも一つとの間に設けた、請求項１３に記載の自動車。
【請求項１５】
複数のパラメータに基づき、自動車の第一及び第二アクチュエータにより自動車のドライブラインに与えられる、ドライバーの要求トルクの値を決定するステップを含む、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の制御方法であって、
前記パラメータが、
（ａ）第一アクチュエータの速度、及び、
（ｂ）ドライバー操作用の制御手段の位置
を含むものとし、
前記第一アクチュエータがドライブラインに連結されていないとき、当該方法が、第一アクチュエータの仮想速度及び、ドライバー操作用の制御手段の位置に基づき、ドライバーの要求トルクの値を決定することを含み、第一アクチュエータの前記仮想速度を、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に第一アクチュエータが回転している速度とする、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド電気自動車に用いるコントローラ、ハイブリッド電気自動車及び、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の制御方法に関するものである。特に、この発明は、パラレルタイプのハイブリッド電気自動車に用いるコントローラ、パラレルタイプのハイブリッド電気自動車及び、パラレルタイプのハイブリッド電気自動車で、電気自動車（ＥＶ）モードの作動からパラレルモードへ変わる際の制御方法に関するが、これらに限定されるものではない。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）では、電気機械と、自動車のドライブラインに平行に連結された内燃エンジンとを有するパラレルタイプのものがあることは知られている。
【０００３】
そのような自動車は、電気機械だけがドライブラインへトルクを付与する電気自動車（ＥＶ）モードで稼働することができる。あるいは、かかる自動車は、電気機械がドライブラインへトルクを与えるパラレルモードで稼働することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンのみを有する、ＨＥＶではない自動車として知られているものの中には、自動車のコントローラが、自動車のドライバーによって要求されている、エンジンからのトルク（「ドライバーの要求トルク」）の値を、エンジンの速度の瞬時値及びアクセルペダルの位置に基づいて決定するよう調整されているものがある。ＨＥＶの場合、ＨＥＶがＥＶモードで稼働しているときはエンジン速度がゼロになる。従って、従来のコントローラでは、ドライバーの要求トルクの正確な値を決定することできなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の実施形態は、添付の特許請求の範囲を参照することにより理解することができる。
【０００６】
この発明のある側面は、添付の特許請求の範囲で請求したようなコントローラ、自動車及び方法を提供する。
【０００７】
この発明の、保護を求める他の側面では、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）のコントローラであって、当該自動車の第一及び第二アクチュエータによりＨＥＶのドライブラインに与えられるドライバーの要求トルクの値を、複数のパラメータに基づいて決定するよう構成されており、
前記パラメータが、
（ａ）第一アクチュエータの速度、及び、
（ｂ）ドライバー操作用の制御手段の位置
を含み、
前記コントローラが、前記第一アクチュエータがドライブラインに連結されていないとき、ドライバーの要求トルクの値を、第一アクチュエータの仮想速度及び、ドライバー操作用の制御手段の位置に基づいて決定するべく構成されたものであり、第一アクチュエータの前記仮想速度を、仮に第一アクチュエータがドライブラインに連結された場合に第一アクチュエータが回転している速度とするコントローラを提供する。
【０００８】
このことは、第一アクチュエータが作動していないときであっても、第一アクチュエータ速度に基づいてドライバーの要求トルクを計算するよう開発された制御アルゴリズムを引き続き用いることができる点で有利である。このことは、第一及び第二アクチュエータのいずれが作動しているかによらず、自動車が、ドライバーからの制御入力に応答し得る点で有利である。そしてこのことは、第一アクチュエータがドライブラインに連結されたモードと、第一アクチュエータの、ドライブラインからの連結が解除されたモードとの間の、自動車のハンドリング及び性能の差異を小さくすることができるという利点をもたらす。
【０００９】
パラレルＨＥＶの設計者の主要な関心事は、ＥＶとパラレルとのモード間の、比較的円滑な移行を達成することにあると理解される。本発明の実施形態は、ＥＶモードの作動とパラレルモードの作動との間における性能特性の、知覚される差異を小さくすることにより、ＨＥＶの制御手段の改善を可能にするものである。このことは、自動車に対するドライバーの楽しみを向上させることができるという利点がある。
【００１０】
いくつかの実施形態では、ドライバーによって操作される制御手段の位置は、自動車の電子制御装置により制御されるものとすることができる。この電子制御装置は、人間もしくは機械である遠隔オペレーターからの制御信号を、たとえば、ラジオ通信機器、光通信機器その他の適切な機器等の無線通信機器によって受信するものとして構成することができる。
【００１１】
その他の構成もまた有効である。
【００１２】
上述したコントローラは、第二アクチュエータの速度に基づき、第一アクチュエータの仮想速度を決定するよう調整されるものとすることができる。
【００１３】
ある実施形態では、コントローラは、第二アクチュエータの測定された速度に基づいて、第一アクチュエータの仮想速度を決定するよう調整されたものとすることができる。
【００１４】
第二アクチュエータのそのような実際の速度の測定は、たとえば速度センサー等による、様々な方法にて確実に行うことができる。従って、この構成は、ドライバーの要求トルクを、信頼性をもって行われた測定に基づいて決定できるという利点をもたらす。
【００１５】
あるいは、コントローラは、第二アクチュエータの算出された速度に基づいて、第一アクチュエータの仮想速度を決定するよう調整されたものとすることもできる。この算出された速度は、第二アクチュエータに現在求められている速度から算定されるものである。
る。
【００１６】
よって、コントローラは、第二アクチュエータの速度が対応するパラメータの値を用いるよう調整されたものとすることができる。
【００１７】
コントローラは、第一アクチュエータと第二アクチュエータとの間のギアレシオを考慮した第一アクチュエータの仮想速度を決定するべく調整されたものとすることができ、このギアレシオは、第一アクチュエータがドライブラインに連結されていると仮定した場合に第一アクチュエータが経験するであろうものとする。
【００１８】
従って、上記のギアレシオは、第一アクチュエータと第二アクチュエータとの間で決定されるものであって、仮に第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に存在するものである。
【００１９】
これに代えて、又は、これに加えて、コントローラは、ドライブラインの速度測定位置でのドライブラインの速度に基づいて、第一アクチュエータの仮想速度を決定するよう調整されたものとすることができる。
【００２０】
コントローラは、第一アクチュエータとドライブラインの上記の速度測定位置との間のギアレシオに基づいて、第一アクチュエータの仮想速度を決定するよう調整されたものとすることができ、ここでは、このギアレシオは、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとしたら第一アクチュエータが経験したであろうものとする。
【００２１】
従って、このギアレシオは、第一アクチュエータとドライブラインの速度測定位置との間で決定されるものであって、仮に第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に存在するものである。
【００２２】
これに代えて、又は、これに加えて、コントローラは、車輪速度に基づいて、第一アクチュエータの仮想速度を決定するよう調整されたものとすることができる。
【００２３】
ある実施形態では、コントローラは、第一アクチュエータがドライブラインに連結されていないときに、少なくとも、第一アクチュエータの仮想速度に基づいて、第一アクチュエータがドライブラインに与える制動トルクの大きさを推定する作動が可能なものとする。この場合、コントローラはさらに、第一アクチュエータがドライブラインに連結されていればドライブラインに伝わるであろう正味のトルク（net torque）に相当する大きさのトルクを、ドライブラインへ伝達するように、少なくとも第二アクチュエータを制御する作動をも可能なものとする。
【００２４】
かかる推定は、たとえば、ルックアップテーブル等を参照することにより行うことができる。
【００２５】
第一アクチュエータがドライブラインに連結された状態で、自動車が走行するに際し、ドライバーが、たとえば、アクセルペダルを解放すること等によって、ドライバーの要求トルクを減少させる場合、第一アクチュエータは、ドライブラインに負トルクを付与することがあると理解される。第一アクチュエータが内燃エンジンである場合、この負トルクは、「エンジンブレーキ」又は「コンプレッションブレーキ」と称され得る。
【００２６】
内燃エンジンを備えたハイブリッド車が、当該エンジンの、ドライブラインとの連結解除（一般にはクラッチによって行われる連結解除）の状態で走行するとき、エンジンによるブレーキ動作は不能となる。それにより、ドライバーは、自動車が動いているときであってアクセルペダルが解放されたときに、車両操縦における違いに気付くことがあり、このことは、自動車が、電気自動車モードにあるか、又はパラレルモードにあるかに依存する。
【００２７】
この問題を解決するため、本発明の一実施形態に従うコントローラは、エンジンが、ドライブラインに連結された場合にドライブラインに加える負トルクの大きさを決定するよう構成され、また、当該エンジンが連結されていないという事実を補填し、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に付与されるトルクに相当する正味のトルクをドライブラインへ付与するため、残りの一もしくは複数のアクチュエータ（すなわち、少なくとも第二アクチュエータ）が加えるトルクの大きさを制御するよう構成される。少なくとも第二アクチュエータは一般に、第一アクチュエータ（たとえばエンジン）が、ドライブラインに連結されているとした場合に付与する負トルクに相当する負トルクをドライブラインに付与するよう構成されるものとすることが理解される。
【００２８】
第一アクチュエータによって付与される負トルクは、第一アクチュエータが回転しているときの速度に基づくものとしてよいことが理解される。従って、コントローラは、第一アクチュエータが、当該コントローラによって決定される第一アクチュエータの仮想速度で回転するとした場合に、その第一アクチュエータが生じさせる負トルクの大きさを決定するべく構成されるものとする。
【００２９】
この発明のいくつかの実施形態では、第一アクチュエータがドライブラインに連結されておらず、少なくとも第二アクチュエータがドライブラインに及ぼす正味のトルクは、第一アクチュエータが実際にドライブラインに連結されたとした場合に、第一アクチュエータ及び、少なくとも第二アクチュエータがドライブラインに及ぼす正味のトルクに対応するように制御することができるという利点がある。それ故、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているか否かかに関わらず、ドライバーは、安定した運転体験を楽しむことができる。
【００３０】
さらに有利なことには、コントローラは、ドライバー操作用の制御手段の位置、自動車の速度、及び、車輪と第一アクチュエータとの間のギアレシオの中から選択される少なくとも一つにさらに基づいて、第一アクチュエータがドライブラインに付与する制動トルクの大きさを推定するように作動することができる。
【００３１】
自動車の速度は、車輪速度に対応させることができる。
【００３２】
ある実施形態では、コントローラは、第一アクチュエータがドライブラインに連結されていないときに、第一アクチュエータの仮想速度に基づいて、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に第一アクチュエータから得られるトルクの大きさを決定するべく作動することができる。
【００３３】
さらに有利なことには、コントローラは、ドライバー操作用のアクセル制御手段の位置、及び、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に第一アクチュエータから得られるトルクの大きさに基づいて、第一アクチュエータを始動させることの要否を決定するように作動することができる。
コントローラが決定するドライバーの要求トルクの値の妥当な値を飽和演算（saturate）するため、コントローラは、第一アクチュエータがドライブラインに実際に連結されていない場合（そして、たとえばオフ状態にある場合）に、第一アクチュエータ（たとえば内燃エンジン）から得られるトルクの最大値を必要とすることを理解される。コントローラは、ドライバー操作用のアクセル制御手段の位置、及び、第一アクチュエータの算出された上記の仮想速度に応じて、ドライバーの要求トルクを決定する。
【００３４】
いくつかの実施形態では、コントローラは、（たとえば、アクセルペダルを十分に押し下げること等によって、）ドライバーが要求し得るトルクの最大値が、第一アクチュエータと、少なくとも第二アクチュエータとの組合せで生じる最大トルクと等しくなるように設定するべく調整されている。第一アクチュエータがオフに切り替わった場合、コントローラは、第一アクチュエータが、仮にオンに切り替わってドライブラインに連結された場合に生じさせ得るトルクの最大値を計算するため、コントローラが決定する第一アクチュエータの仮想速度の値を用いる。これは、いくつかの実施形態（たとえば、第一アクチュエータが内燃エンジンにより与えられるもの等）では、第一アクチュエータがもたらすことのできるトルクの大きさは、第一アクチュエータが回転している速度に依存し得るからである。
【００３５】
従って、コントローラは、第一アクチュエータがオンになってドライブラインに連結されるかどうかに関わらず、ドライバーが要求することのできる最大トルクの妥当な値を決定するように作動することができる。
【００３６】
コントローラは、（ドライバー操作用のアクセル制御手段の位置を監視することによって）ドライバーの要求トルクの値を監視する。ドライバーの要求するトルクの大きさが、特定の時期に時間内に、自動車に適合し得ないことを、コントローラが決定した場合、コントローラは、ドライバーの要求トルクの値を適合させるため、第一アクチュエータを始動させることと、ドライブラインに連結することの要否を決定するよう調整されている。
【００３７】
ドライバーの要求トルクが、第一アクチュエータを始動させる必要のあるような値であることを、自動車が決定した場合、コントローラは、第一アクチュエータの始動を命令するよう構成されている。コントローラはまた、各アクチュエータがもたらすトルクの大きさをも決定するべく作動することができる。各アクチュエータによりもたらされるトルクの大きさ（アクチュエータ間のトルク・スプリットともいう）は、仮想アクチュエータ速度で第一アクチュエータが生じさせることのできる最大トルクの情報を用いて決定されるものとすることができる。
【００３８】
アクチュエータのトルク・スプリットは、車両の操縦性と、環境排出物の減少もしくは燃費性との最適なトレードオフを得るために、コントローラにより決定されるものとすることができる。他の構成もまた有効である。
【００３９】
この発明の、保護を求める更なる側面では、先述の側面に従うコントローラを備えるハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）を提供する。
【００４０】
ある実施形態では、第一アクチュエータは内燃エンジンを備えるものとする。
【００４１】
さらに有利なことには、第二アクチュエータは電気機械を備えるものとする。
【００４２】
この電気機械は、モーターもしくは発電機として作動するよう構成された電気モーター／発電機を備えるものとすることができる。
【００４３】
第二アクチュエータは、クランクシャフトが組み込まれたモーター／発電機（ＣＩＭＧ）を備えるものとすることができる。
【００４４】
第一アクチュエータは、第二アクチュエータを介してドライブラインに連結されるものとすることができる。
【００４５】
あるいは、第二アクチュエータは、後ろ車軸駆動（ＲＡＤ）装置に含まれるものとすることができる。
【００４６】
前記のＲＡＤ装置は、ギアボックスもしくはドライブラインのトランスミッションと、ＲＡＤ装置によって駆動される車両の、少なくとも一個の車輪との間に設けることができる。
【００４７】
この発明の、保護を求める更なる側面では、複数のパラメータに基づき、自動車の第一及び第二アクチュエータがドライブラインに付与する、ドライバーの要求トルクの値を決定するステップを含む、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の制御方法であって、前記パラメータが、
（ａ）第一アクチュエータの速度、及び、
（ｂ）ドライバー操作用の制御手段の位置
を含み、
第一アクチュエータがドライブラインに連結されていないとき、当該方法は、第一アクチュエータの仮想速度、及び、ドライバー操作用の制御手段の位置に基づき、ドライバーの要求トルクの値を決定することを含み、前記仮想速度を、仮に第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に第一アクチュエータが回転している速度とする、ハイブリッド電気自動車の制御方法を提供する。
【００４８】
この出願の範囲内において、先述の段落、特許請求の範囲、並びに／又は、後述の説明及び図面に明確に記載した様々な側面、実施形態、実施例及び代替手段、並びにその構成は、それぞれ独立して、又は、それらの任意の組合せとして解釈され得ることが想定されている。たとえば、ある実施形態に関連して説明した構成は、構成間での矛盾のない限り、他の全ての実施形態に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明の第一実施形態に従うハイブリッド電気自動車の概略図である。
【図２】この発明の第二実施形態に従うハイブリッド電気自動車の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
添付図面を参照しながら、この発明の実施形態を、単なる例示を目的として説明する。
【００５１】
一の実施形態では、図１に示すような、パラレルタイプのハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）１００を提供する。自動車１００は、クランクシャフトに取り外し可能に連結された内部燃焼機関１２１を有し、このクランクシャフトは、クラッチ１２２によってモーター／発電機（ＣＩＭＧ）１２３に組み込まれている。ＣＩＭＧ１２３は、オートマチック・トランスミッション１２４に連結されている。
【００５２】
トランスミッション１２４は、ドライブシャフト１１８によって自動車１００の一対の前輪１１１、１１２を駆動するように構成されている。トランスミッション１２４はまた、補助ドライブライン１３０によって、一対の後輪１１４、１１５を駆動するようにも構成されており、この補助ドライブライン１３０は、補助ドライブシャフト１３２、リア・ディファレンシャル（後輪用差動装置）１３５及び、一対のリア・ドライブシャフト１３９を有する。
【００５３】
モーターとして作動するときのＣＩＭＧ１２３へ電力を供給するため、バッテリー１５０をＣＩＭＧ１２３に連結して設けることができる。あるいは、バッテリー１５０は、ＣＩＭＧ１２３が発電機として作動する際に充電されることを目的として、ＣＩＭＧ１２３に連結することもでき、それにより、バッテリー１５０を再充電することができる。
【００５４】
自動車１００は、パレラルモードと電気自動車（ＥＶ）モードのいずれかで稼働するべく構成されている。
【００５５】
パラレルモードの作動では、クラッチ１２２が閉じ、エンジン１２１が、トランスミッション１２４へトルクを付与するよう調整される。このモードでは、ＣＩＭＧ１２３は、モーターもしくは発電機のいずれかとして作動することができる。
【００５６】
ＥＶモードの作動では、クラッチ１２２が開き、エンジン１２１がオフになる。この場合も同様に、ＣＩＭＧ１２３はその後、モーターもしくは発電機のいずれかとして作動する。ＣＩＭＧ１２３は、ＥＶモードで発電機として作動するよう調整することができ、それにより、自動車の回生ブレーキをもたらすと理解される。
【００５７】
自動車１００は、一もしくは複数の様々なパラメータに応じて、自動車１００の、パラレルとＥＶとの間でモードを変更するべく構成されたコントローラ１４０を有する。なお、前記のパラメータは、自動車とドライバーの行動に関連するものであるが、このことは、ここでは説明しない。
【００５８】
エンジン１２１がオンになって、自動車１００がパラレルモードで稼働しているとき、自動車１００は、エンジン１２１の回転速度及び、自動車１００のアクセル（もしくはスロットル）ペダル１６１の位置に基づき、ドライバーが望むトルクの値を決定する。エンジン速度及びペダル位置に相当する値は、コントローラ１４０に伝送される。ドライバーの要求トルクＴＱdの値は、コントローラ１４０が、エンジン速度及びペダル位置の関数としての、ドライバーの要求トルクＴＱdの二次元マップを参照して決定する。
【００５９】
ドライバーの要求トルクは、ドライバーによって要求されて、自動車１００の車輪１１１、１１２、１１４、１１５に付与されるトルクの大きさを意味するものと理解される。
【００６０】
自動車１００がＥＶモードで作動しているとき、一般にエンジン１２１はオフになるので、コントローラ１４０は、エンジン速度及びアクセルペダル位置に基づく値ＴＱdを算出できないことが解かる。
【００６１】
従って、エンジン１２１がオフになるときは、コントローラ１４０は、エンジン１２１がオンに切り替わってＣＩＭＧ１２３に連結されていると仮定した場合の、エンジン１２１の回転時の速度であるエンジン１２１の仮想速度を決定するよう調整される。
【００６２】
図１に示す実施形態では、エンジン１２１が、クラッチ１２２を介してＣＩＭＧ１２３に連結されると、ＣＩＭＧ１２３の速度は、エンジン１２１のそれと略等しくなることが解かる。従って、図１の実施形態では、自動車１００がＥＶモードのとき、コントローラ１４０は、二次元マップに、エンジン１２１の速度に代えてＣＩＭＧ速度１２３に相当する値を与えることにより、値ＴＱdを決定するよう調整される。
【００６３】
図１の実施形態では、コントローラ１４０は、ＣＩＭＧ１２３に連結された速度測定装置１２３Ｓを参照することにより、ＣＩＭＧ速度を決定するよう調整されている。それ故に、速度測定装置１２３Ｓは、コントローラ１４０にデータを与えるように構成されている。
【００６４】
いくつかの他の実施形態では、コントローラ１４０が、ＣＩＭＧ１２３に関する電気計測を参照することにより、ＣＩＭＧ速度を決定するよう調整されている。また、いくつかの実施形態のように、ＣＩＭＧ速度は、コントローラ１４０もしくは、関連する制御装置その他のモジュールが要求するＣＩＭＧ速度の値に基づいて決定するものとすることができる。
【００６５】
いくつかの実施形態では、アクセルペダル１６１に代えて、手動操作式レバー、ジョイスティック等の、他のアクチュエータもしくは制御手段を設けてもよいことは理解されるべきである。
【００６６】
いくつかの実施形態では、アクセルペダル１６１その他の制御手段の位置が、自動車１００の電子制御装置によって制御されるものとすることができる。この電子制御装置は、人間もしくは機械である遠隔オペレーターからの制御信号を、たとえば、ラジオ通信機器、光通信機器その他の適切な機器のような無線通信機器によって受信するよう構成されている。
【００６７】
その他の構成もまた有効である。
【００６８】
図２に、この発明の更なる実施形態に従うハイブリッド電気自動車２００を示す。図２の実施形態において図１の実施形態の構成と類似するものには、数字１に代えて数字２を接頭辞とした類似の参照符号を付している。
【００６９】
図２のこの実施形態は主として、ＣＩＭＧ１２３を有しない点で図１のものとは異なる。
より正確には、自動車２００は、補助ドライブラインの後ろ車軸駆動装置２３５に組み込まれた電気機械２３３を有する。以下、後ろ車軸駆動電気装置（ＥＲＡＤ）２３５という。ＥＲＡＤ２３５の電気機械２３３に電力を供給するため、バッテリー２５０を設ける。
【００７０】
上記のＥＲＡＤ２３５は、補助ドライブライン２３０にトルクを付与するためのモーターとして作動することができる。ＥＲＡＤ２３５はまた、補助ドライブライン２３０への負トルクの作用によって、バッテリー２５０を再充電するべく発電する発電機としても作動することができる。負トルクは、たとえば、自動車２００の走行時に作用するものであり、また、正トルクは、エンジン２２１によって与えられるか、または、回生ブレーキが自動車２００を減速させるに必要とされるときに、その作動中に与えられるものである。
【００７１】
自動車２００のエンジン２２１は、オートマチック・トランスミッション２２４に直接連結される。そして、このトランスミッション２２４は、自動車２００の前輪２１１、２１２に、フロントドライブシャフト２１８によって連結される。トランスミッション２２４は、後輪２１４、２１５に、補助ドライブライン２３０によって連結される。
【００７２】
自動車２００は、図１の自動車１００の場合のように、パラレルモード、ＥＶモードで稼働するものとして理解される。
【００７３】
パラレルモードの作動中には、クラッチ２２１が閉じ、エンジン２２１及びＥＲＡＤ２３５のいずれもが、補助ドライブライン２３０及びフロントドライブシャフト２１８へトルクを付与するべく作動することができる。
【００７４】
ＥＶモードの作動中には、クラッチ２２２が開いて、エンジン２２１の、トランスミッション２２４からの連結が解除される。このモードでは、ＥＲＡＤ２３５が単独で、（正もしくは負）トルクを補助ドライブライン２３０に、そしてまたフロントドライブシャフト２１８に与えることに用いられることになる。従って、ＥＲＡＤ２３５は、自動車の四輪２１１、２１２、２１４、２１５の全てにトルクを付与することができる。
【００７５】
その他の構成もまた有効であることは言うまでもない。たとえば、いくつかの実施形態のように、自動車２００の、トランスミッション２２４と補助ドライブライン２３０との間には、動力伝達装置（ＰＴＵ）を設けることができる。このＰＴＵは、補助ドライブライン２３０をトランスミッション２２４に、取り外し可能に連結するべく機能することができる。
【００７６】
かくしてエンジン２２１は、前輪２１１、２１２だけの駆動、または、前輪及び後輪２１１、２１２、２１４、２１５の両輪の駆動に用いることができる。同様にＥＲＡＤ２３５は、後輪２１４、２１５だけの駆動、または、前輪及び後輪２１１、２１２、２１４、２１５の両輪の駆動に用いることができる。
【００７７】
自動車１００がパラレルモードで稼働しているとき、コントローラ２４０は、図１の実施形態と同じような方法で、エンジン２１１の回転速度及びアクセルペダル２６１の位置に基づき、自動車２００の、ドライバーの要求トルクＴＱdを決定するよう調整されている。
【００７８】
エンジン２２１がオフになって、自動車がＥＲＡＤ２３５単独で稼働されているとき、コントローラ２４０は、エンジン速度とアクセルペダル位置によるＴＱdの正確な値を算出できないことが解かる。
【００７９】
それ故に、コントローラ２４０は、エンジン２１１の仮想速度とアクセルペダル位置を参考に、ＴＱdの値を算出するよう調整されている。
【００８０】
図２の実施形態では、自動車がパラレルモードの際に、電気機械２３３及びエンジン２１１が、必ずしも同じ速度で回転することを要しない点で、図１の実施形態とは異なることを理解するべきである。これは、ＥＲＡＤ２３５の電気機械２３３とエンジン２２１との間に、トランスミッション２２４を設けていることによる。
【００８１】
それにより、パラレルモードでは、エンジン２１１及びＥＲＡＤ２３５の相対的な回転速度は、トランスミッション２２４の選択ギアによって決まることになる。そのため、コントローラは、クラッチ２２２とＥＲＡＤ２３５との間の、現在選択されているギアレシオに基づき、現在選択されているギアレシオに対応する情報が与えられて、仮想エンジン速度を決定するよう調整される。
【００８２】
この発明の実施形態は、稼働しているＨＥＶがパラレルモードであろうとＥＶモードであろうと、エンジン速度に基づいてＴＱdを決定するに用いるアルゴリズムを利用できる点で有利である。このことは、パラレルモードで稼働された際の、ＨＥＶのハンドリング特性の、ＥＶモードのそれと比較した差異を小さくすることができるという利点がある。
【００８３】
いくつかの実施形態は、ＨＥＶのコントローラの複雑性を軽減することができるという利点がある。このことは、コントローラのコストを減らすという利益をもたらす。
【００８４】
明細書の発明の詳細な説明及び特許請求の範囲において、「を備える」及び「を含む」との語句並びに、当該語句の、「を備えている」、「を備える」等のバリエーションは、「を含むが、これに限定されるものではない」ことを意味するものであって、他の部分、付加されるもの、要素、数値ないし工程等を除外することを意図するものではない。
【００８５】
明細書の発明の詳細な説明及び特許請求の範囲において、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、単数は複数を包含するものとする。特に、不定冠詞が用いられる場合、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、明細書は、単数性のみならず複数性をも考慮しているとして理解されるべきである。
【００８６】
この発明の特定の側面、実施形態もしくは実施例とともに記載された構成、数値、特性、化合物、化学的部分ないし群は、矛盾のない限り、ここに記載された他のどのような側面、実施形態もしくは実施例に適用可能であると理解されるべきである。
【図２】
2015227164.tif 000003
【図１】
2015227164.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月10日(2015.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパラメータに基づき、自動車の第一アクチュエータ及び、少なくとも第二アクチュエータにより、自動車のドライブラインに与えられる、ドライバーの要求トルクの値を決定するよう構成された、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）のコントローラであって、
前記パラメータが、
（ａ）第一アクチュエータの速度、及び、
（ｂ）ドライバー操作用のアクセル制御手段の位置
を含み、
第一アクチュエータがドライブラインに連結されていないときに、ドライバーの要求トルクの値を、第一アクチュエータの仮想速度及び、ドライバー操作用のアクセル制御手段の位置に基づいて決定するよう構成されており、ここで、第一アクチュエータの前記仮想速度は、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に第一アクチュエータが回転しているであろう速度であり、
第二アクチュエータの測定された速度及び、第二アクチュエータの算出された速度の中から選択される一つに基づいて、第一アクチュエータの前記仮想速度を決定するべく構成されており、ここで、前記算出された速度は、第二アクチュエータに現在求められる速度から算出される、コントローラ。
【請求項２】
第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に第一アクチュエータが経験するであろう、第一アクチュエータと第二アクチュエータとの間のギアレシオを考慮して、第一アクチュエータの前記仮想速度を決定するべく構成された、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項３】
ドライブラインの速度測定位置でのドライブラインの速度、車輪の速度、及び、第一アクチュエータとドライブラインの前記速度測定位置との間のギアレシオの中から選択された一つに基づいて、第一アクチュエータの前記仮想速度を決定するべく構成された、請求項１又は２に記載のコントローラ。
【請求項４】
第一アクチュエータがドライブラインに連結されていないとき、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に第一アクチュエータによりドライブラインに付与されるであろう制動トルクの大きさを、少なくとも、第一アクチュエータの前記仮想速度に基づいて推定するべく作動可能であり、かつ、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に伝達されるであろう正味のトルクに相当する大きさのトルクを、ドライブラインへ伝達するように、少なくとも第二アクチュエータを制御するべくも作動可能な、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコントローラ。
【請求項５】
ドライバー操作用のアクセル制御手段の位置、自動車の速度、及び、車輪と第一アクチュエータとの間のギアレシオの中から選択された少なくとも一つにさらに基づいて、さらに付与されるであろう制動トルクの大きさを推定するべく作動可能な、請求項４に記載のコントローラ。
【請求項６】
第一アクチュエータがドライブラインに連結されていないとき、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に第一アクチュエータから得られるであろうトルクの最大値を、第一アクチュエータの前記仮想速度に基づいて決定するべく作動可能な、請求項１〜５のいずれか一項に記載のコントローラ。
【請求項７】
ドライバー操作用のアクセル制御手段の位置、及び、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に第一アクチュエータから得られるであろうトルクの最大値に基づき、第一アクチュエータの始動の要否を決定するべく作動可能な、請求項６に記載のコントローラ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のコントローラを備える、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）。
【請求項９】
第一アクチュエータが内燃エンジンを備え、第二アクチュエータが電気機械を備える、請求項８に記載の自動車。
【請求項１０】
前記電気機械が、モーターもしくは発電機として作動するよう構成された電気モーター／発電機を備える、請求項９に記載の自動車。
【請求項１１】
第二アクチュエータが、クランクシャフトが組み込まれたモーター／発電機（ＣＩＭＧ）を備える、請求項１０に記載の自動車。
【請求項１２】
第一アクチュエータが、第二アクチュエータを介してドライブラインに連結されるよう 構成された、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項１３】
第二アクチュエータが、後ろ車軸駆動（ＲＡＤ）装置内に含まれるものとした、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項１４】
前記後ろ車軸駆動（ＲＡＤ）装置を、ギアボックス又はドライブラインのトランスミッションと、当該後ろ車軸駆動（ＲＡＤ）装置に駆動される車輪の少なくとも一つとの間に設けた、請求項１３に記載の自動車。
【請求項１５】
複数のパラメータに基づき、自動車の第一及び第二アクチュエータにより自動車のドライブラインに与えられる、ドライバーの要求トルクの値を決定するステップを含む、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の制御方法であって、
前記パラメータが、
（ａ）第一アクチュエータの速度、及び、
（ｂ）ドライバー操作用の制御手段の位置
を含むものとし、
前記第一アクチュエータがドライブラインに連結されていないとき、当該方法が、第アクチュエータの仮想速度及び、ドライバー操作用の制御手段の位置に基づき、ドライバーの要求トルクの値を決定することを含み、第一アクチュエータの前記仮想速度を、第一アクチュエータがドライブラインに連結されているとした場合に第一アクチュエータが回転している速度とし、
第二アクチュエータの測定された速度及び、第二アクチュエータの算出された速度の中から選択される一つに基づいて、第一アクチュエータの前記仮想速度を決定することを含み、ここで、前記算出された速度は、第二アクチュエータに現在求められる速度から算出される、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の制御方法。
【外国語明細書】
2015227164000001.pdf