(57)【要約】  モータ（２２）を有する連続可変トランスミッションへの出力を増加させる方法が提供される。連続可変トランスミッションは、エンジン（１２）によって作動される。この方法は、モータ（２２）の加速度が加速度しきい値を超えた場合にエンジン（１２）の定常状態出力定格よりも高くなるように、エンジン（１２）の出力を選択的に調整するステップを含む。
2008504161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ（２２）を有すると共にエンジン（１２）によって作動される連続可変トランスミッションへの出力を増加させる方法であって、
モータ（２２）の加速度が加速度しきい値を超えた場合にエンジン（１２）の定常状態出力定格よりも高くなるように、エンジン（１２）の出力を選択的に調整するステップを含む方法。
【請求項２】
モータ（２２）の加速度が、予測された加速度、要求された加速度、または検出された加速度である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
エンジン（１２）の出力を選択的に調整するステップが、
モータ（２２）の加速度が加速度しきい値を超えた場合には出力増加マップ（２０２）を選択し、他の時点においては基準マップ（２０４）を選択するステップであって、出力増加マップ（２０２）および基準マップ（２０４）は、エンジン速度の関数としてエンジン出力を表しているステップと、
エンジン（１２）の速度を検出するステップと、
エンジン（１２）の少なくとも１つのパラメータを調整して、エンジン（１２）の燃料燃焼率を制御し、検出されたエンジン速度における選択されたマップに従ってエンジン出力を供給するステップと、
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つのパラメータが、（ｉ）エンジンへの燃料流量と、（ｉｉ）エンジンへの空気流量と、（ｉｉｉ）燃料噴射のタイミングと、（ｉｖ）スロットル開度と、（ｖ）エンジン空気圧との群から選択される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
操作者入力信号を受信するステップと、
操作者入力信号に基づいて、要求されたモータ速度を決定するステップと、
要求されたモータ速度の変化率に基づいて、モータ（２２）の加速度を決定するステップと、
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
エンジン（１２）の出力を選択的に調整するステップが、
モータ（２２）の加速度が加速度しきい値を超えた場合には第１のエンジンアンダースピードしきい値を選択し、他の時点においては第２のエンジンアンダースピードしきい値を選択するステップと、
エンジン（１２）の速度を検出するステップと、
エンジン（１２）の少なくとも１つのパラメータを調整して、エンジンの燃料燃焼率を制御し、エンジン出力マップ（４０２）に従ってエンジン出力を供給するステップであって、エンジン出力マップ（４０２）が、エンジン速度の関数としてエンジン出力を表しているステップと、
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
エンジン出力マップ（４０２）が、第２のエンジンアンダースピードしきい値においてよりも、第１のエンジンアンダースピードしきい値において、より高いエンジン出力パワーを供給する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
加速度しきい値がゼロである請求項１に記載の方法。
【請求項９】
連続可変トランスミッションシステムであって、
機械的パワーを供給するための内燃機関（１２）と、
内燃機関（１２）によって作動される連続可変トランスミッション手段であって、出力トルクを供給するためのトルク供給手段（２２）を備える連続可変トランスミッション手段と、
トルク供給手段（２２）の加速度が加速度しきい値を超えた場合に内燃機関（１２）の定常状態出力定格よりも高くなるように、内燃機関（１２）の出力を選択的に調整するように作動する制御手段（３２）と、
を備える連続可変トランスミッションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）システム、より具体的には、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）への出力を増加させるためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の推進車両および作業機械、特に土工作業機械には、車両または作業機械を推進させる車輪または履帯を駆動させるために連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）が使用される。ＣＶＴは、その作動範囲における任意の速度の出力を発生させるために、無限の変速比を提供する。ＣＶＴの一例は、可変速油圧ポンプと油圧モータとからなる静油圧変速機である。このような静油圧変速機の一例は、クラス（Ｋｕｒａｓ）らへの（特許文献１）と（特許文献２）とに開示されている。このような静油圧変速機の速度出力は、油圧ポンプの押しのけ容積を制御することによって連続的に変更できる。
【０００３】
ＣＶＴのもう１つの例は、ハイブリッド電気自動車のようなハイブリッド電気システムに使用されるような電動モータおよび変換器である。ハイブリッド電気システムは、一般に、電気的パワーを発生させる電動発電機を駆動させるように機械的に結合される内燃機関を含む。次に、電動発電機からの電力は、電動モータによって消費される。変換器は、電動モータの出力速度およびトルクを制御するパワーエレクトロニクスを含み、このようにして、変速比は、変換器によって電子的に調整される。電動モータはトルクを供給して、推進車両のホイールまたは履帯のような負荷部を駆動させる。ハイブリッド電気システムは、自動車、土工機械、または他の機械類のような種々の用途に使用することができる。
【０００４】
ＣＶＴシステムにおいて直面する１つの問題は、モータ（油圧モータまたは電動モータ）およびそれに関連付けられたシステム構成部材の慣性が非常に大きい場合があることである。慣性が大きかった場合、モータの加速度応答は制限される。言い換えれば、慣性が大きかった場合に、エンジンが十分に高い出力を有していない限り、モータを迅速に加速させることが困難である。特に、ＣＶＴシステムによって駆動されるホイールローダまたは万能トラクタのような建設機械等のいくつかの用途においては、制限されたモータ加速度応答を許容できない可能性がある。より高出力のエンジンおよび発電機を単に設置することによって、より大きな出力をモータに供給できる。しかし、多くの場合、エンジンの出力が大きくなると、エンジンのサイズが大きくなり、重くてなってしまい、この結果、システムの効率を低下させる場合があるので上記のことは望ましくない。
【０００５】
ミズノ（Ｍｉｚｕｎｏ）への（特許文献３）は、車両用の制御システムを開示している。制御装置は、車両の加速度が要求されているかどうかを検出する。加速度が要求された場合、最終の目標エンジン出力パワーは、アクセルペダル位置と車速とに基づいて計算される。最小の燃料消費で目標出力パワーを発生させることができるエンジン速度が計算される。目標エンジントルクは、目標エンジン出力パワーとエンジン速度とに基づいて計算される。次に、所定の時間内に到達することができるエンジントルクおよびエンジン速度の範囲を計算することによって、過渡的な作動点が決定される。次に、制御装置は、過渡的な作動点でエンジンを作動させるように、連続可変トランスミッションの速度比を制御する。
【０００６】
エンジンの燃料消費率が、エンジン出力を増加させるほどに増加されなかった場合には、ＣＶＴの速度比を制御することでは、十分な加速度が付与されない可能性がある。より大きなエンジンの設置を必要とすることなく、ＣＶＴシステムにおいてモータ加速度を向上させるためのシステムおよび方法が必要となる。さらに、エンジンを損傷することなく、ＣＶＴシステムにおいてモータへの出力を増加させるためのシステムおよび方法が必要となる。開示したシステムは、当業界において現在の必要性の１つ以上を満たすことを目的とする。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６，３８５，９７０号明細書
【特許文献２】米国特許第６，４２４，９０２号明細書
【特許文献３】米国特許第６，７２６，５９４号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
開示したシステムの一形態によれば、モータを有する連続可変トランスミッションへの出力を増加させる方法が提供される。連続可変トランスミッションは、エンジンによって作動される。この方法は、モータの加速度が加速度しきい値を超えた場合にエンジンの定常状態出力定格よりも高くなるように、エンジンの出力を選択的に調整するステップを含む。
【０００９】
開示したシステムの他の形態によれば、モータを有する連続可変トランスミッションへの出力を増加させる方法が提供される。連続可変トランスミッションは、エンジンによって作動される。この方法は、モータの加速度を決定するステップを含む。加速度が加速度しきい値を超えた場合には、出力増加マップが選択され、また他の時点においては、基準マップＩが選択される。出力増加マップおよび基準マップは、エンジン速度の関数としてエンジン出力を表している。エンジンの速度が検出され、エンジンの少なくとも１つのパラメータが、エンジンの燃料燃焼率を制御して検出エンジン速度における選択されたマップに従ってエンジン出力を供給するために調整される。
【００１０】
開示したシステムの他の形態によれば、モータを有する連続可変トランスミッションへの出力を増加させる方法が提供される。連続可変トランスミッションは、エンジンによって作動される。この方法は、モータの加速度を決定するステップを含む。加速度が加速度しきい値を超えた場合に、第１のエンジンアンダースピードしきい値が選択される。他の時点においては、第２のエンジンアンダースピードしきい値が選択される。エンジンの速度が検出され、エンジンの少なくとも１つのパラメータが、エンジンの燃料燃焼率を制御してエンジン出力マップに従ってエンジン出力を供給するために調整される。この場合、エンジン出力マップは、エンジン速度の関数としてエンジン出力を表している。
【００１１】
開示したシステムの他の形態によれば、エンジンと、それによって作動される連続可変トランスミッションとを含む連続可変トランスミッションシステムが提供される。連続可変トランスミッションはモータを含む。制御装置は、モータの加速度が加速度しきい値を超えた場合にエンジンの定常状態出力定格よりも高くなるように、エンジンの出力を選択的に調整するように作動する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、図面について詳細に説明する。可能な場合は常に、図面全体を通して同一または同様の部分を指すように、同一の参照番号が用いられる。
【００１３】
図１は、ハイブリッド電気システム１０で具体化されているような模範的なＣＶＴを示している。内燃機関１２は電動発電機１４に機械的に連結される。発電機１４は、パワーエレクトロニクス１６を介してＤＣバス１８に電力を供給する。ＤＣバス１８は、バッテリのようなエネルギー蓄積装置３０に接続することが可能である。また、ＤＣバス１８は電気的パワーを付属品２８に供給し得る。さらに、ＤＣバス１８は、パワーエレクトロニクス２４を介して抵抗格子２６に電気的パワーを供給し得る。さらにまた、ＤＣバス１８は、パワーエレクトロニクス２０を介して電動モータ２２に電気的パワーを供給し得る。モータ２２は出力トルクを駆動負荷部４２に供給する。負荷部４２は、例えば、推進車両の１組の車輪または履帯であり得る。連続可変トランスミッションは、発電機１４、パワーエレクトロニクス１６と２０、およびモータ２２を含む。パワーエレクトロニクス１６と２０は、モータ２２に対して所望の出力速度を提供するように制御される。
【００１４】
エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）３２は、エンジン１２を制御するマイクロプロセッサ制御装置である。エンジン制御ユニット３２は、燃料流量、個々のシリンダへの燃料噴射のタイミング、スロットル開度、および空気流量のような種々のエンジンパラメータを制御できる。モータ速度センサ３４は、モータ２２の出力速度を検出して、実際のモータ速度を示す信号をＥＣＵ３２に供給する。エンジン速度センサ４０は、エンジン１２の出力速度を検出して、エンジン速度を示す信号をＥＣＵ３２に供給する。操作者入力装置３６は、操作者入力信号をＥＣＵ３２に供給する。操作者入力装置３６は、例えば、アクセルペダルであり得る。操作者はアクセルペダルを踏み込んで、モータ２２の速度の増加を要求することができ、これにより、機械速度が増加する。
【００１５】
モータ２２によって発生するトルクは、
Ｔｍｏｔｏｒ＝Ｉｍｏｔｏｒα＋ＴＬに等しく、
ここで、
Ｔｍｏｔｏｒ＝モータによって発生するトルク
Ｉｍｏｔｏｒ＝モータの慣性
α＝モータ加速度
ＴＬ＝負荷トルク
である。
【００１６】
電動モータ２２の加速度を増加させるために、モータ２２によって、より大きなトルクを発生させる必要がある。このことにより、エンジン１２から発電機１４を介してモータ２２に、より大きな出力を送り出すことが要求される。いくつかのエンジン１２は、エンジンに損傷を生じさせることなく、エンジン１２の通常の定格出力を超えて比較的短期間または間欠期間作動できる。例えば、定常状態作動中に１７５馬力（ｈｐ）を出力すると見積もられるエンジン１２は、２５０ｈｐで間欠期間作動できる。このようにして、モータ２２を加速させることが望まれた場合、モータ加速期間中にエンジン１２の定常状態出力定格を超えて、エンジン１２の出力を増加させることができる。モータ２２は、典型的には、比較的短期間加速されるに過ぎないので、エンジン１２は、加速期間増加された要求出力を出力することに対処できる。このことによって、より小さいエンジン１２を使用することが可能になり、このようにして、効率が向上する。加速状態のモータ作動に合わせるのではなく、定常状態の（非加速状態の）モータ作動に合わせて、エンジン１２の寸法を決定できるので、より小さいエンジン１２を使用することが可能になる。加速状態のモータ作動に合わせて、エンジン１２の寸法が決定された場合、より大きなエンジン１２が必要となるであろう。
【００１７】
負荷部４２に予想最大出力を供給できるように、モータ２２の寸法を決定すべきである。モータ２２の出力、並びにモータ２２によって引き出される電気的パワーは、モータの加速時に増加する。例えば、ホイールローダは、定常状態の（非加速状態の）作動では、１５０ｋＷの電力を要求し、またモータが加速しているときには、２００ｋＷの電力を要求し得る。このような場合、加速中にホイールローダに２００ｋＷの電力を供給できるようなモータが必要となる。しかし、定常状態作動中にモータ２２によって消費される１５０ｋＷの電力に対応するように、エンジン１２の寸法を決定してもよい。モータ２２の加速期間だけ、エンジン２２の出力を増加させることが可能である。以下に説明する２つの代替計画に従って、エンジン１２から発電機１４を介してモータ２２に、増加された出力を供給し得る。
【００１８】
ハイブリッド電気システム１０が図１に示されているが、本明細書に開示した出力増加を提供するシステムおよび方法を、静油圧変速機のような他のタイプのＣＶＴに適用できることが理解されるであろう。このようなシステムでは、モータ２２は油圧モータである。油圧ポンプがエンジン１２に結合されている。油圧モータ２２は油圧ポンプに結合されている。油圧モータ２２により、負荷部４２が駆動する。油圧ポンプの押しのけ容積を制御することによって、油圧モータ２２の速度出力を連続的に変更できる。
【００１９】
図２は、増加された出力をモータ２２に供給するための第１の計画を示したフローチャート１００を示している。ステップ１０１では、要求されたモータ速度ωが決定される。操作者入力装置３６（図１）から受信された操作者入力信号に基づいて、要求されたモータ速度ωを決定できる。例えば、アクセルペダルの踏み込みの大きさを用いて、要求されたモータ速度ωを決定することが可能である。ステップ１０２では、モータの加速度αが計算される。要求されたモータ速度ωの変化率、またはモータ速度センサ３４によって測定されたような実際の（検出された）モータ速度の変化率に基づいて、加速度αを計算し得る。加速度αが、要求されたモータ速度ωの変化率に基づいて計算された場合、加速度αは、要求または予測された加速度を表す。例えば、要求されたモータ速度ωが、時間ｔ１において５００ｒｐｍ、時間ｔ２において６００ｒｐｍであった場合、要求された加速度αは（６００−５００）／（ｔ２−ｔ１）となる。代わりに、要求または予測されたモータ加速度ではなく、実際の（検出された）モータ加速度に基づいて、加速度αを計算してもよい。実際のモータ加速度は、検出されたモータ速度の時間経過に伴う変化率であるに過ぎない。
【００２０】
ステップ１０４では、加速度αが加速度しきい値と比較される。加速度αが加速度しきい値よりも大きかった場合、ステップ１０８において、出力増加エンジンマップが選択される。加速度αが加速度しきい値よりも小さかった場合、ステップ１０６において、基準エンジンマップが選択される。ステップ１１０では、選択されたマップに従って、エンジンが制御される。加速度しきい値は、できるだけゼロに近似させることが可能である。その場合、モータ２２が（操作者入力信号が変更されることにより）加速状態にあるかまたは加速し始めているときに、エンジン１２の出力を増加させるように、出力増加マップが常に選択される。代わりに、モータ２２を積極的に加速させることが望まれた場合には、出力増加マップのみが選択されるように、より高い加速度しきい値を用いてもよい。
【００２１】
図３は、出力増加マップ２０２および基準マップ２０４の実施例を示している。両方のマップは、エンジン速度の関数としてエンジン出力パワーを表している。これらのマップは、ＥＣＵ３２によってアクセス可能なメモリ装置内に含むことが可能である。ＥＣＵ３２は、選択されたマップ２０２または２０４に基づいてエンジン出力を制御する。エンジン出力はエンジンの燃料消費率に基づく。ＥＣＵ３２は、エンジンへの燃料流量率および空気流量率のような種々のエンジンパラメータを調整することによって、燃料消費率を制御する。より具体的には、ＥＣＵ３２は、燃料噴射量、燃料噴射のタイミング、絞り弁の開放、空気流、および空気圧を制御し得る。エンジン速度センサ４０から提供されている検出されたエンジン速度は、選択されたエンジン出力マップ、すなわち、基準マップ２０４または出力増加マップ２０２でエンジン出力を特定するために用いられる。このことから理解できるように、出力増加マップ２０２が選択された場合、ＥＣＵ３２はエンジンパラメータを調整して、次に基準マップ２０４が選択された場合よりも高い出力である増加されたエンジン出力を供給する。出力増加マップ２２により、エンジンの定常状態出力定格よりも高い増加されたエンジン出力を供給するという指示をＥＣＵ３２に出すことが可能になる。
【００２２】
図３に示した模範的なマップを参照すると、エンジン１２が１５００ｒｐｍの速度で作動した場合、出力増加マップ２０２は、エンジン出力が約２６５ｈｐであることを示し、これに対して、基準マップ２０４は、所望のエンジン出力が約２００ｈｐであることを示す。このようにして、エンジン１２が１５００ｒｐｍで作動し、かつモータ加速度αが加速度しきい値よりも大きいことが決定された場合、ＥＣＵ３２はエンジンパラメータを制御して、２６５ｈｐのエンジン出力を供給する。モータ加速度αが加速度しきい値よりも小さかった場合、ＥＣＵ３２はエンジンパラメータを制御して、２００ｈｐのエンジン出力を供給する。エンジン１２が２５０ｈｐの定常状態出力定格を有する場合、エンジン１２は、出力増加マップが１５００ｒｐｍに選択されたときにエンジン１２の定常状態出力定格を超えて作動する。上記のように、モータ加速度αは、要求または予測された加速度あるいは実際の（検出された）モータ加速度であり得る。
【００２３】
増加されたエンジン出力をモータ２２に供給するための代替計画が図４に示されている。図４に示した方法は、エンジンアンダースピード制御アルゴリズムによって用いられたエンジンアンダースピードしきい値の調整に関連する「固有の」出力増加マップ４０２（図５参照）と呼ばれる１つのエンジン出力マップを用いる。エンジンアンダースピード制御アルゴリズムにより、モータ２２の速度が減少されることによって、エンジン１２が無理に作動することまたはエンストすることが防止され、これにより、エンジン１２の負荷が低減される。負荷部４２が、大きな負荷をモータ２２から受けた場合、エンジン１２は負荷を受けて、無理に作動し始める可能性があるかまたはエンストする可能性もある。エンジン速度がしきい値未満に低下した場合、エンジンアンダースピード制御計画により、モータ２２の速度が減少され、エンジン１２は、その速度を回復して、アンダースピードしきい値でまたはその値の近傍で作動することが許容される。このようにして、エンジンアンダースピード制御計画により、エンジン１２がその最も効率的な速度で作動することが可能になり、またエンジン１２がエンストすることが防止される。
【００２４】
図４は、モータ加速中に増加された出力をモータ２２に供給するための代替計画を示したフローチャート３００を示している。ステップ３０２では、要求されたモータ速度ωが決定される。ステップ３０４では、モータ加速度αが計算される。上記のように、要求または予測されたモータ加速度あるいは実際の（検出された）モータ加速度として、モータ加速度αを計算できる。ステップ３０６では、モータ加速度αが加速度しきい値と比較される。モータ加速度αが加速度しきい値よりも大きかった場合、ステップ３０８において、エンジンアンダースピードしきい値が、第１の値、例えば１５００ＲＰＭに設定される。加速度αが加速度しきい値よりも小さかった場合、ステップ３１０において、エンジンアンダースピードしきい値が、第２の値、例えば１７００ｒｐｍに設定される。ステップ３１２では、図５に示したような固有の出力増加マップ４０２に従って、エンジンが制御される。
【００２５】
図５は、図４の代替出力増加計画に関連して用いられる固有の出力増加マップ４０２を示している。上記のように、実際のまたは要求されたモータ加速度αが加速度しきい値よりも小さかった場合、エンジンアンダースピードしきい値は、第２の値、例えば１７００ｒｐｍに設定される。負荷部４２が、大きな負荷を受けて、エンジン１２が無理に作動し始めた場合、エンジンアンダースピード制御計画により、モータ速度が減少して、エンジンが１７００ｒｐｍに戻るまでエンジンの作動速度を増加させることが許容される。実際のまたは要求されたモータ加速度αが加速度しきい値よりも大きかった場合、エンジンアンダースピードしきい値は、第１の値、例えば１５００ｒｐｍに設定される。モータ２２が加速し始めた場合、エンジン１２で増加された負荷により、エンジン速度の低下が生じる。実際のまたは要求されたモータ加速度αが加速度しきい値を超えた場合、エンジンアンダースピード制御計画により、エンジンが１５００ｒｐｍ未満で作動するのを防止しようとする。１７００ｒｐｍおよび１５００ｒｐｍの値は、一例として選択されているに過ぎず、他のしきい値を用いてもよいことが理解されるであろう。
【００２６】
図５から理解できるように、固有の出力増加マップ４０２は、１７００ｒｐｍで供給された出力（約２０５ｈｐ）と比較して、１５００ｒｐｍで増加された出力（約２６５ｈｐ）を供給する。モータが加速し始め、また負荷が増大されたことによりエンジン速度が低下した場合、エンジン速度が減少するにつれて、固有の出力増加マップ４０２で示したエンジン出力が増加する。このことは、固有の出力増加マップ４０２の形態を見ることによって理解することができる。第１のエンジンアンダースピードしきい値が選択された場合に、エンジンアンダースピード制御アルゴリズムにより、エンジン速度が１５００ｒｐｍ未満に低下することが防止される。図５に示されている実施例のマップ４０２で示したように、１５００ｒｐｍにおいて、固有の出力増加マップにより、エンジンパラメータを調整して約２６５ｈｐの増加されたエンジン出力を供給するという指示がＥＣＵ３２に出される。この出力は、エンジンの定格出力よりも高くてもよいが、無期限に継続すべきではない。増加された出力は、モータ加速中にのみ供給されるので、エンジン１２は保護される。
【００２７】
このようにして、実際のまたは要求されたモータ加速度αが加速度しきい値よりも大きく、また負荷が増加されたことによりエンジン速度が低下した場合に、増加された出力が、エンジン１２によって供給されることが理解できる。エンジン出力増加は、図３に示したような２つの別々のマップを用いるのではなく、１つのエンジン出力マップに組み込まれる。したがって、図５に示した出力マップ４０２は「固有の出力増加」マップ４０２と呼ばれる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
図６Ａ〜図６Ｄは、次の３つのエンジン出力マップ計画、すなわち、１）基準マップ計画と、２）出力増加マップ計画と、３）固有の出力増加マップ計画とに従って０ｒｐｍから約４１００ｒｐｍまで加速したモータ２２を有する連続可変トランスミッションで行われたコンピュータシミュレーションを表している。基準マップ計画に従って、基準エンジンマップ２０４（図３）のみを用いた。出力増加マップ計画に従って、モータ２２の加速中に出力増加マップ２０２（図３）を用いた。固有の出力増加マップ計画に従って、図５に示したような１つのエンジン出力マップ４０２を用いた。
【００２９】
図６Ａは、時間の関数としてのエンジン速度を示している。モータの加速時に、エンジンに対する負荷が増加されたことにより、３つのすべての計画に従って、エンジン速度が低下する。エンジン速度は、少なくとも出力増加計画に従って低下する。図６Ｂは、時間の関数としての全エンジン出力を示している。エンジンに対する負荷が増加された結果として、３つのすべての計画に従って、エンジン出力が増加される。追加の出力が、出力増加マップ２０２によって供給されることにより、エンジン出力が出力増加マップ計画の範囲内で増加される。図６Ｃは、３つのすべての計画に関する時間経過に伴う正味エンジン出力を示している。正味エンジン出力は、出力増加マップ計画に従ってその範囲内で再び増加する。図６Ｄは、時間の関数としての実際のモータ速度を示している。このことから理解できるように、最大モータ加速度は、出力増加マップ計画によって付与される。固有の出力増加マップにより、それを僅かに下回る加速度が付与されるが、基準マップ計画よりも良い。出力増加マップ計画および固有の出力増加マップ計画の両方に従って、モータは、約１．７秒で４１００ｒｐｍまで加速した（図６Ｄにおける、ｔ＝１秒であるモータ加速度の始点と、時点１および時点２との差）。基準マップ計画に従って、モータは、約２．１秒で０から４１００ｒｐｍまで加速した。このようにして、出力増加マップ計画および固有の出力増加マップ計画は、基準マップ計画よりも大きなモータ加速度を提供した。
【００３０】
本明細書に開示した出力増加マップ計画は、ＣＶＴシステムにおけるモータおよびそれに関連付けられた構成部材の大きな慣性によって生じる緩やかなモータ加速度の問題を克服する。一例として、ホイールローダは、定常状態作動中に１７５ｈｐを出力すると見積もられかつ比較的短期間２５０ｈｐを出力できるエンジン１２を有する。ホイールローダはモータ２２を有する。図２と図３に示した出力増加マップ計画に従って、ホイールローダのＥＣＵ３２は、モータ２２の加速度αが加速度しきい値よりも小さかった場合に基準エンジンマップ２０４を用いる。ＥＣＵ３２はエンジンパラメータを調整して、検出されたエンジン速度における基準エンジン出力マップ２０４で示したようなエンジン出力を供給する。モータ加速度αが加速度しきい値を超えた場合、出力増加マップ２０２が選択される。ＥＣＵ３２は、エンジンパラメータを調整して、検出されたエンジン速度における出力増加マップ２０２で示した増加された出力を供給する。出力増加マップ２０２で示した増加された出力はエンジン１２の定常状態出力定格よりも高くてもよい。要求または予測された加速度、あるいは代わりに、検出された実際の加速度として、モータ加速度αを決定できる。
【００３１】
図４と図５に示した固有の出力増加マップ計画に従って、ホイールローダのＥＣＵ３２は、単一の固有の出力増加マップ４０２を用いる。モータ２２が加速していない場合、エンジンアンダースピードしきい値は、第２のエンジンアンダースピードしきい値、例えば１７００ｒｐｍに設定される。エンジンアンダースピード制御アルゴリズムにより、エンジン速度が１７００ｒｐｍ未満に低下するのを防止しようとする。エンジン１２は、約１７００〜１８００ｒｐｍの範囲の速度で作動し得る。モータ加速度αが加速度しきい値を超えた場合、エンジンアンダースピードしきい値は、第１のアンダースピードしきい値、例えば１５００ｒｐｍに設定される。モータ加速度によって生じるエンジンに対する負荷が増加されることにより、エンジン速度の低下が生じる。エンジン速度が１７００ｒｐｍ未満に低下したときに、固有の出力増加マップ４０２により、エンジンパラメータを調整して増加出力パワーをエンジン１２に供給するという指示がＥＣＵ３２に出される。エンジンアンダースピード制御アルゴリズムにより、エンジン速度が１５００ｒｐｍ未満に低下するのを防止しようとする。
【００３２】
本発明の他の実施形態は、本明細書に開示した実施形態の仕様および実施を考慮すれば当業者には明白であろう。仕様および実施例は模範的なものに過ぎないと考えるべきであり、本発明の真の範囲は、次の特許請求の範囲によって示されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本開示の模範的な実施形態によるハイブリッド電気システムを示したブロック図である。
【図２】本開示の模範的な実施形態による、連続可変トランスミッションへの出力を増加させるための計画を示したフローチャートである。
【図３】出力増加マップおよび基準マップの実施例図である。
【図４】本開示の模範的な実施形態による、連続可変トランスミッションへの出力を増加させるための代替計画を示したフローチャートである。
【図５】本開示の模範的な実施形態によるエンジン出力対エンジン速度を示した固有の出力増加マップである。
【図６Ａ】基準エンジンマップ、出力増加エンジンマップ、および固有の出力増加エンジンマップを用いて、モータ加速中の時間経過に伴うエンジン速度を示したシミュレーションである。
【図６Ｂ】基準エンジンマップ、出力増加エンジンマップ、および固有の出力増加エンジンマップを用いて、モータ加速中の時間経過に伴う全エンジン出力を示したシミュレーションである。
【図６Ｃ】基準エンジンマップ、出力増加エンジンマップ、および固有の出力増加エンジンマップを用いて、モータ加速中の時間経過に伴う正味エンジン出力を示したシミュレーションである。
【図６Ｄ】基準エンジンマップ、出力増加エンジンマップ、および固有の出力増加エンジンマップを用いて、モータ加速中の時間経過に伴う実際のモータ速度を示したシミュレーションである。
【図１】
2008504161.tif 000003
【図２】
2008504161.tif 000004
【図３】
2008504161.tif 000005
【図４】
2008504161.tif 000006
【図５】
2008504161.tif 000007
【図６Ａ】
2008504161.tif 000008
【図６Ｂ】
2008504161.tif 000009
【図６Ｃ】
2008504161.tif 000010
【図６Ｄ】
2008504161.tif 000011
【国際調査報告】
2008504161.tif 000012
2008504161.tif 000013