(57)【要約】  本発明は、熱機関（１）、バッテリ（４）、駆動ホイールのブレーキシステム（１１）、ブレーキシステムの状態を検知するための手段（１１ｃ）、及び少なくとも２つの電動機（２ａ、２ｂ）と少なくとも２つの遊星歯車チェーン（６ａ、６ｂ）とから構成される無限変速機（５）を有し、熱機関（１）が第１の遊星歯車チェーン（６ａ）を介して無限変速機（５）に機械的に接続されており、無限変速機（５）が第２の遊星歯車チェーン（６ｂ）を介して駆動ホイールに機械的に接続されている、少なくとも２つの駆動ホイールを有する自動車のパワーバイパス式のハイブリッド推進グループの制御システムに関し、本制御システムは、ブレーキシステムの状態を検知するための手段（１１ｃ）からブレーキシステム（１１）が作動中であることを示す信号を受け取ると、バッテリ（４）を再充電する発電機として用いられる２つの電動機（２ａ、２ｂ）によって、熱機関（１）が供給するトルクをエネルギに変換するように、熱機関と２つの電動機（２ａ、２ｂ）を制御することができることを特徴とする。【選択図】図１
2010524774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼機関（１）、バッテリ（４）、駆動ホイールにブレーキをかけるためのブレーキシステム（１１）、ブレーキシステムの状態を検知する手段（１１ｃ）、及び少なくとも２つの電動機（２ａ、２ｂ）と少なくとも２つの遊星歯車セット（６ａ、６ｂ）とから構成される無限変速機（５）を備え、燃焼機関（１）が第１の遊星歯車セット（６ａ）によって無限変速機（５）に機械的に接続されており、無限変速機（５）が第２の遊星歯車セット（６ｂ）を介して駆動ホイールに機械的に接続されている、少なくとも２つの駆動ホイールを有する自動車のパワー転換式ハイブリッド推進装置の制御システムであって、ブレーキシステムの状態を検知する手段（１１ｃ）からブレーキシステム（１１）が作動中であることを示す信号を受け取ると、バッテリ（４）を再充電する発電機として用いられる２つの電動機（２ａ、２ｂ）によって、燃焼機関（１）が供給するトルクをエネルギに変換するように、燃焼機関（１）と当該２つの電動機（２ａ、２ｂ）を作動させることができることを特徴とする、制御システム。
【請求項２】
その出力が燃焼機関（１）と電動機（２ａ、２ｂ）とに、その入力がバッテリ（４）の充電を決定する手段とブレーキシステムの状態を検知する手段（１１ｃ）とに接続する制御手段（７）を備え、当該制御手段（７）が、バッテリ（４）の充電レベル及びブレーキシステム（１１）の作動状態に基づいて、種々の駆動要素に向かってトルク指令を発行することができる、請求項１記載の制御システム。
【請求項３】
制御手段（７）の出力の少なくとも１つが車両のブレーキシステム（１１）に接続しており、当該制御システム（７）が、ブレーキシステム（１１）を作動させる指令を発行することができる、請求項２記載の制御システム。
【請求項４】
ドライバと車両の間のインターフェース（１７）を備え、このインターフェースの入力の少なくとも１つが制御手段（７）に接続しており、当該制御手段（７）が、ドライバと車両の間のインターフェース（１７）に、ブレーキシステム（１１）を作動させる必要をドライバへ知らせる表示命令を発行することができる、請求項２記載の制御システム。
【請求項５】
燃焼機関（１）、バッテリ（４）、ブレーキシステム（１１）、及び少なくとも２つの電動機（２ａ、２ｂ）と少なくとも２つの遊星歯車セット（６ａ、６ｂ）とから構成される無限変速機（５）を備え、少なくとも２つの駆動ホイールを有する自動車の、パワー転換式ハイブリッド推進装置の制御方法であって、２つの電動機（２ａ、２ｂ）を同時に使用して、ブレーキシステム（１１）を作動させている間に、燃焼機関（１）によって供給されるトルクを、バッテリ（４）を再充電するためのエネルギに変換することを特徴とする、制御方法。
【請求項６】
バッテリ（４）の充電レベル及びブレーキシステム（１１）の作動状態に基づいて、種々の駆動要素に向かってトルク指令を発行する、請求項５記載の制御方法。
【請求項７】
バッテリ（４）が再充電されている間に、ブレーキシステム（１１）の作動を命令する、請求項５又は６記載の制御方法。
【請求項８】
バッテリ（４）が再充電されている間に、ブレーキシステム（１１）を作動させる必要をドライバに示す、請求項５又は６記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のハイブリッド推進システムで用いられる蓄電池バッテリの再充電に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車は一般的に、自動車が静止しているときの車載装備の電気的要求に備えて、バッテリなどの蓄電要素を有する。しかしながら、バッテリは容量性要素から構成されるため、漏れ電流を免れない。短期的には無視し得るが、それでもこうした漏れ電流は長期に亘る不使用の間に少なくとも部分的にバッテリを放電しうる。内燃機関を備えた車では、バッテリは、燃焼機関によって駆動される同期発電機を介して再充電される。燃焼機関と少なくとも１つの電気モータを備えたハイブリッド車では、電気モータを発電機として用いることが考えられる。
【０００３】
米国特許第６６３７５３０号は、燃焼機関と、燃焼機関の作動中にバッテリを再充電する発電機として作動可能な電動機とを有するハイブリッド車の推進装置の制御システムを記載している。このシステムは、バッテリの充電レベルを判定し、充電レベルがこれを必要とする場合、バッテリの再充電を始動させる。電動機は、従来通り燃焼機関又は駆動ホイールのセットに接続された同期発電機として、あるいは回生(recuperative)ブレーキ下での発電機として用いることができる。記載の車はまた、ベルト駆動式無段変速機（ＣＶＴ）を有する。
【０００４】
仏国特許出願第２８４３３３９号は、ハイブリッド車の低アイドル回転数を制御するためのシステムを記載しており、このシステムでは、燃焼機関及び電気モータが、バッテリの再充電のために低アイドル回転数を達成するように作動されている。
【０００５】
これらすべての公知のシステムでは、同期発電機又は発電機として作動する電気モータによって供給される電気エネルギの量が限られているため、バッテリの再充電は、遅すぎるか、又は不十分であることが多い。
【０００６】
蓄電要素及び変速機の種類に基づいて、種々のタイプの車両が区別可能である。一部の車両は、回生ブレーキ及び加速フェーズ中の電力の回復を可能とする低容量バッテリを有する。他の車両は、純粋に電気的な作動を可能とする大型バッテリを有する。
【０００７】
さらに、電気バリエータを備えた無限変速機（ＩＶＴ）として知られるパワー転換式のハイブリッド推進装置を備えた、燃焼機関と２つの電気モータを有する自動車が公知である。このタイプの変速機は、いくつかの自由度を有し、より細かな制御を可能とし、且つ純粋に電気的なモードの利用など、操作モードにより多くのオプションを与え、又は蓄電要素の充電レベルに応じて種々の操作モード間を切り換える。
【０００８】
ＩＶＴタイプの変速機は、最小限のパワーをホイールに伝達することを可能とするために、２つの電動機を利用する。それらを作動させるには最低レベルの充電が必要とされる。よってハイブリッド車は、推進装置を作動可能とするには蓄電要素の充電が低すぎ、したがって車両が動けなくなることがある。ドライバはまた、ラジオやエアコンなどの、ドライブを望むことなく大量又は少量のエネルギを消費する車載装備を作動させるために電気エネルギを必要とすることがあり、蓄電要素の充電レベルが危機的水準に近づきつつあるときにもこれを必要とすることがある。さらに長期の非使用の間には、蓄電要素が空になる恐れがある。
【０００９】
いずれのシナリオにおいても、燃焼機関を制御し、且つ蓄電要素を再充電するために変速機を利用するのに、充電レベルをモニタする方策が必要である。
【００１０】
逐電要素を充電するために最も単純な方法は、パワーをホイールに伝達しないために、エンジンとホイールを機械的に切り離すことである。電動機の一方が発電機として用いられ、他方がホイールを切り離すのに使われることにより、確実にホイールにトルクが伝達されなくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の主題は、車両が静止しているときに、パワー転換式のハイブリッドシステムに用いられるバッテリの再充電時間を短縮できるハイブリッド推進装置を制御するためのシステムである。
【００１２】
本発明の他の目的は、デカップルド・ブレーキペダルを備えた車両の場合、ドライバに対して完全にトランスペアレントな充電プロセスを提供することである。
【００１３】
デカップルド・ブレーキペダルは、ブレーキシステムに機械的に接続されたブレーキペダルとは対照的に、ブレーキシステムのアクチュエータに電気的に接続されたブレーキペダルを意味する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
一実施例は、燃焼機関、少なくとも２つの電動機と少なくとも２つの遊星歯車セットから構成される無限変速機、バッテリ、駆動ホイールにブレーキをかけるためのブレーキシステム、及びブレーキシステムの状態を検知する手段を有し、燃焼機関が第１の遊星歯車セットによって無限変速機に機械的に接続されており、無限変速機が第２の遊星歯車セットを介して駆動ホイールに機械的に接続されている、少なくとも２つの駆動ホイールを備えた自動車の、パワー転換式のハイブリッド推進装置を制御するためのシステムを定義する。制御システムは、ブレーキシステムの状態を検知する手段からブレーキシステムが作動中であることを示す信号を受け取るとバッテリを再充電する発電機として用いられる２つの電動機によって、燃焼機関が供給するトルクをエネルギに変換するように、燃焼機関と２つの電動機とを作動させることができる。
【００１５】
すなわち、本制御システムは、燃焼機関が供給するトルクをエネルギに変換する発電機として作動するように、２つの電動機の同時作動を命令することができる。そしてこのエネルギがバッテリの再充電に用いられる。再充電時間中、ホイールはロックされ、トルクは一切運動エネルギに変換されない。バッテリの充電はこうしてかなり早められる。
【００１６】
このように定義された制御システムは、その出力が燃焼機関と電動機に接続し、入力がバッテリの充電を決定する手段とブレーキシステムの状態を検知する手段とに接続する制御手段を有することができる。制御手段は、バッテリの充電レベル及びブレーキシステムの作動状態に基づいて、種々の駆動要素にトルク指令を発行することができる。制御システムは、車両が動かないようにブレーキを作動させるための指令を出すことができる。
【００１７】
このように定義された制御システムは、ドライバと車両の間のインターフェースを有し、このインターフェースの入力の少なくとも１つを制御手段に接続することができる。制御手段は、ブレーキシステムを作動させる必要をドライバへ知らせるために、ドライバと車両の間のインターフェースに表示命令を発行することができる。
【００１８】
本発明の他の態様は、燃焼機関、少なくとも２つの電動機と少なくとも２つの遊星歯車セットから構成される無限変速機、バッテリ、ブレーキシステム、及びブレーキシステムの状態を検知する手段を有する、少なくとも２つの駆動ホイールを備えた自動車の、パワー転換式のハイブリッド推進装置を制御する方法を定義する。車両が静止した状態で、ブレーキシステムを作動させている間にバッテリを再充電するために、燃焼機関が供給するトルクをエネルギに変換するために２つの電動機が用いられる。
【００１９】
上述のように定義した、出力が燃焼機関と電動機に、入力の少なくとも１つがバッテリの充電を決定する手段に接続された制御手段を有する制御方法においては、バッテリの充電レベルに基づいて、種々の駆動要素にトルク指令を発行することができる。
【００２０】
バッテリを再充電する間に、ブレーキシステムの作動を自動的に命令することが可能である。あるいは、バッテリを再充電する間に、ブレーキシステムを作動させる必要をドライバに示すことが可能である。
【００２１】
デカップルド・ブレーキシステムの場合、制御システムは自動的にブレーキシステムを作動させることができる。しかし、デカップルド式でないブレーキシステムの場合、ブレーキシステムを作動させるにはドライバの介入が必要である。
【００２２】
燃焼機関からの全パワーは、電気モータへ伝達される。それら電気モータが過度に加速しないように、抵抗トルク指令が出されて電気エネルギの生成を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
本発明のさらなる目的、特徴、及び利点は、純粋に非制限的な実施例として示され、且つ添付の図面を参照する以下の説明により明らかとなろう。
【図１】本発明の制御システムを構成する主要な要素を示す。
【図２】一実施形態による制御方法の主なステップを示す。
【図３】別の実施形態による制御方法の主なステップを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、パワー転換式の変速機と本発明の制御システムによって制御される推進装置とを備えた車両の主要な要素を示す。車両は、燃焼機関１、駆動ホイール３ａ、３ｂ、バッテリ４、及び２つの遊星歯車セット６ａ、６ｂと２つの電動機２ａ、２ｂとから構成される無限変速機５を有する。
【００２５】
燃焼機関１は、トルクを伝達するために、接続１４によって第１の遊星歯車セット６ａに機械的に接続されている。第１の遊星歯車セット６ａは、接続１５ａによって第１の電動機２ａに、接続１４ａによって第２の遊星歯車セット６ｂに機械的に接続されている。第２の遊星歯車セット６ｂは、接続１５ｂによって第２の電動機２ｂに、トルク分割システム１６及び機械的接続１４ｂによってホイール３ａ、３ｂに機械的に接続されている。ホイール３ａ、３ｂは、ブレーキシステム１１を構成しているブレーキ装置１１ａ、１１ｂによってそれぞれ、固定することができる。検知手段１１ｃは、ブレーキシステムの作動状態を検知することができる。電動機２ａ、２ｂは、電気的接続１３ａ、１３ｂによってそれぞれバッテリ４に接続されている。
【００２６】
無限変速機５は、燃焼機関１によって供給されるパワーを転換及び規制する。２つの電動機２ａ、２ｂは、互いに独立して作動し、トルクを供給し、燃焼機関１によって供給されるトルクを補充するか、又は抵抗トルクを供給して燃焼機関１によって供給されるトルクを減じることが可能で、減じられたトルクのパワーは回生的に電気エネルギに変換される。したがって、このようにして、燃焼機関１によって供給されるパワーを一切変更することなく、推進力の連続的範囲を見渡すことができる。
【００２７】
制御手段７は、接続８によって燃焼機関１に、接続９ａによって電動機２ａに、接続９ｂによって電動機２ｂに、接続１０によってバッテリ４に、接続１２ａによってブレーキ装置１１ａに、接続１２ｂによってブレーキ装置１１ｂに、接続１２ｃによって検知手段１１ｃに、接続されている。制御手段７はまた、接続１８によってドライバと車両の間のインターフェース１７に接続されており、これを介してドライバは、所望の操作を表明したり、情報を受け取ったりすることができる。
【００２８】
制御手段７は、バッテリ４の充電レベルをチェックする。バッテリ４に充電が必要である場合、車両の静止時、制御手段７は、ブレーキシステム１１がブレーキペダルから切り離されていれば、ブレーキ装置１１ａ、１１ｂを自動的にロックすることができる。そうでない場合、制御手段７は、ドライバと車両の間のインターフェース１７へ表示信号を送り、車両の静止時にブレーキシステム１１を作動させる必要があることをドライバに知らせることができる。
【００２９】
制御手段７は、ブレーキシステム１１が作動され且つ車両が静止していることの確認を受け取るとすぐ、燃焼機関１にトルク指令を、電動機２ａ、２ｂに抵抗トルク指令を出す。ホイールはロックされているので、燃焼機関１によって生成されたトルクのすべては遊星歯車セット６ａ、６ｂを介して２つの電動機２ａ、２ｂに伝達される。２つの電動機２ａ、２ｂは同時に発電機として作動し、生成されたトルクはバッテリ４の再充電に用いられるエネルギに変換される。
【００３０】
制御手段７は、バッテリ４の充電をモニタし、バッテリ４が十分に再充電されるとその働きを中断させることができる。これを行うため、制御手段７は、燃焼機関１及び電動機２ａ、２ｂにゼロトルク指令を出し、次いで、デカップルド・ブレーキシステム１１の場合にはブレーキシステム１１の作動を停止させ、又はドライバと車両の間のインターフェース１７において表示信号を消す指令を送り、ドライバに対し、ブレーキシステム１１の作動を停止させることができることを知らせる。
【００３１】
図２は、デカップルド式でないブレーキシステムの制御方法の主なステップを示す。ステップ１９は、バッテリ４に充電が必要か、車両が静止しているかを決定する。肯定であれば方法はステップ２０へ進み、そうでなければ方法は終了する。ステップ２０は、ブレーキシステム１１を作動させる指令の表示を命令するもので、この指令はドライバの目に見える。ステップ２２はホイールが実際にロックされていることをチェックする。方法は次にステップ２３に進み、ここで電動機２ａ、２ｂ及び燃焼機関１にトルク指令が出される。ステップ２４で充電終了の状態が検知されると、方法はステップ２５へ進み、ここで燃焼機関１及び電動機２ａ、２ｂにゼロトルク指令が出される。ステップ２７は、ブレーキの作動を指令する表示のオフを命令する。
【００３２】
図３は、ブレーキペダルから切り離されたブレーキシステムの場合の別の実施形態を示す。
【００３３】
図２に記載されたものと同一のステップは同じ番号を有する。
【００３４】
ステップ１９は、バッテリ４に充電が必要か、車両が静止しているかを決定する。肯定であれば方法はステップ２１へ進み、そうでなければ方法は終了する。ステップ２１では、ブレーキシステム１１の作動を自動的に命令することにより、ホイールをロックする。ステップ２２はホイールが実際にロックされていることをチェックする。方法は次にステップ２３に進み、ここで電動機２ａ、２ｂ及び燃焼機関１にトルク指令が出される。ステップ２４で充電終了の状態が検知されると、方法はステップ２５へ進み、ここで燃焼機関１及び電動機２ａ、２ｂにゼロトルク指令が出される。ステップ２６はブレーキシステム１１の作動停止を命令する。
【００３５】
本発明は、電気バリエータを有する無限変速機を備えたハイブリッド車において、バッテリを急速に再充電する単純且つ効果的な方法を提案する。電動機の１つを用いてホイールを切り離す必要をなくすことで、システムは、１つだけでなく、同時に２つの電動機を用いることができ、バッテリの再充電にかかる時間を短縮することができる。燃料費は従来の解決法より安くなり、車両が動いている必要がなくなる。
【００３６】
デカップルド・ブレーキシステムの場合、ホイールのロック及び蓄電要素の再充電がドライバに対してトランスペアレントな方法で行われる。
【図１】
2010524774.tif 000003
【図２】
2010524774.tif 000004
【図３】
2010524774.tif 000005
【国際調査報告】
2010524774.tif 000006
2010524774.tif 000007
2010524774.tif 000008
2010524774.tif 000009