(57)【要約】  本発明は、とりわけハイブリッドまたはデュアルモードの自動車に取り付けられた、燃焼機関（２）を始動する方法及びシステムであって、方法が、前記燃焼機関（２）が自動車の車輪（１１）に機械的に連結されている場合、燃焼機関（２）が自身のエンジンストップ速度閾値を超えて運転されることができる閾値速度（ＶＡ）を超えて車両を加速させる目的で、車両の運転者によって要求された設定点のトルクに到達すると追加のモータ（３）を始動させることを定める、燃焼機関（２）を始動する方法及びシステムに関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼機関（２）が車両の車輪（１１）に機械的に連結されている場合、前記燃焼機関（２）が自身のエンジンストップ速度閾値を超えて運転されている閾値速度（ＶＡ）を超えて前記車両を加速させる目的で、前記車両の運転者によって要求された設定点のトルクに到達すると、追加のモータ（３）の始動を提供することを特徴とする、ハイブリッドまたはデュアルモードの自動車に取り付けられた前記燃焼機関（２）を始動する方法。
【請求項２】
前記自動車の速度（Ｖ）を前記閾値速度（ＶＡ）と比較する処理ステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記燃焼機関（２）の前記始動が、前記車両の前記速度（Ｖ）が実質的に前記閾値速度（ＶＡ）以上である場合に、前記追加のモータ（３）の停止と同時に実行されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記燃焼機関（２）の前記車両の前記車輪（１１）への前記連結が、前記車両のクラッチ（４）を閉じることによって実行されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記燃焼機関（２）によって前記車輪（１１）に対して提供される前記トルクが上昇するにつれて、前記追加のモータ（３）によって前記車輪（１０）に対して提供される前記トルクが低下するように、前記燃焼機関（２）の前記始動及び前記追加のモータ（３）の前記停止が実行されるように定める、トルク切り替えのステップ含むことを特徴とする、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
前記燃焼機関（２）の始動を可能にするように、前記燃焼機関（２）を構成するステップを含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記構成するステップが、前記燃焼機関（２）に燃料を供給する装置、及び／または前記車両の火花点火のための装置、及び／または前記燃焼機関（２）の混合チャンバを予熱するための装置、の作動からなることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記連結の間、前記車両の運転者によって要求される前記設定点トルクの継続を確保することを可能にする、適正なギア比の決定を提供することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の燃焼機関（２）を始動させる方法を実装する、ハードウェア要素及びソフトウェア要素を備える、ハイブリッドまたはデュアルモードの自動車に取り付けられた燃焼エンジン（２）を始動するためのシステム。
【請求項１０】
前記ハードウェア要素は、制御ユニット（６）、速度センサ（１９）、追加のモータ（３）、及び連結装置（７）を備え、前記連結装置（７）は、具体的には、ロボット制御のギアボックス（５）及びクラッチ（４）を備え、トランスミッションチェーン（２０）によって、前記燃焼機関（２）を前記車両の前記車輪（１１）に接続することが可能であることを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の前記燃焼機関（２）の始動システムを備えることを特徴とし、特に前記燃焼機関（２）及び前記追加のモータ（３）が異なるアクスルに接続されていることを特徴とする、前記燃焼機関（２）を備えるハイブリッドまたはデュアルモードの自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の燃焼機関の自動停止及び自動始動の機能が設けられた、燃焼機関の分野に関する。
【０００２】
本発明は、より具体的には、ハイブリッドまたはデュアルモード型の自動車に取り付けられた燃焼機関を始動させる方法及び、こうした方法を実装するためのシステムに関する。
【０００３】
本発明はさらに、燃焼機関を始動させるためのこうしたシステムを備える、ハイブリッドまたはデュアルモード型の自動車に関する。
【背景技術】
【０００４】
先行技術において、一定の条件（特にパーキングブレーキを掛けた状態でのニュートラル位置）で車両が静止している際に、自動的に燃焼機関を停止することからなる、「ストップ＆スタート」または「ストップ＆ゴー」とも呼ばれる停止及び始動の機能を、車両に備えることが知られている。
【０００５】
例えば、市街走行においては、赤信号で停止するときに燃焼機関は自動的に停止され、次いで信号が青に変わったときに、運転者による車両の再始動要求を表す動作または一連の動作に続いて、燃焼機関は始動される。
【０００６】
こうした停止及び始動の機能は、車両の燃料総消費量を削減し、騒音公害に加え、当該車両によって発生する汚染ガスの排出を制限することを企図している。
【０００７】
これを達成するため、車両は、燃焼機関に連結され、始動モードにおいてインバータによって駆動されるオルタネータスタータといった可逆的な電気機械の使用によって、「ストップ＆ゴー」即ち「ストップ＆スタート」モードで機能することが可能である。
【０００８】
しかし、オルタネータスタータの使用に関する主要な欠点の一つは、製造及びパワートレーンへの組み込みという点で、極端にコストが高い解決方法のままであるということである。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、燃焼機関のモータ及び、電気型またはエネルギー蓄積型の追加のモータという、２種類のモータを備える車両という文脈の中で、先行技術の欠点に起因するこれらの問題を改善することを企図する。
【００１０】
有利には、本発明は、オルタネータスタータを持たず、燃焼機関と共に１または２の電気モータを備える、ハイブリッドのパワートレーンにおいて実施される。
【００１１】
本発明は、前記燃焼機関が車両の車輪に機械的に連結されている場合、燃焼機関が自身のエンジンストップ速度閾値を超えて運転される閾値速度を超えて車両を加速させる目的で、車両の運転者によって要求された設定点のトルクに到達すると追加のモータを始動させる、ハイブリッドまたはデュアルモードの自動車に取り付けられた燃焼機関を始動させる方法に関する。
【００１２】
さらなる実施形態においては、
−  方法は、車両の速度が閾値速度と比較される処理ステップを含み、
−  車両の速度が、実質的に閾値速度よりも大きいか閾値速度と等しい場合、燃焼機関の始動は追加のモータの停止と同時に実行され、
−  燃焼機関の、車両の車輪への連結は、車両のクラッチをつなぐことによって実行され、
−  方法は、燃焼機関によって車輪に提供されるトルクが増大するにつれて追加のモータによって車輪に提供されるトルクが減少するように、燃焼機関の始動及び追加のモータの停止が実行される場合に、トルク切り替えステップを含み、
−  方法は、燃焼機関の始動を可能にするように燃焼機関を構成するステップを含み、
−  構成するステップは、燃焼機関に燃料を供給するための装置、及び／または車両の火花点火のための装置、及び／または燃焼機関の混合チャンバを予熱する装置の作動からなり、
−  方法は、連結の間、自動車の運転者が要求する設定点トルクの継続性を確保することを可能にする、好適なギア比の決定を提供する。
【００１３】
本発明はさらに、特許請求の範囲に記載された燃焼機関を始動させる方法を実装するハードウェア要素及びソフトウェア要素を備える、ハイブリッドまたはデュアルモードの自動車に取り付けられた燃焼エンジンを始動するためのシステムに関する。
【００１４】
有利には、当該ハードウェア要素は、制御ユニット、速度センサ、追加のモータ、及び連結装置を備える。当該連結装置は、具体的には、ロボット制御のギアボックス及びクラッチを備え、トランスミッションチェーンによって、燃焼機関を自動車の車輪に接続することが可能である。
【００１５】
本発明は、さらに、燃焼機関を備えるハイブリッドまたはデュアルモードの自動車であって、こうした燃焼機関の始動システムを備える、具体的には、燃焼機関と追加のモータとが異なるアクスルに接続されている、自動車に関する。
【００１６】
本発明のさらなる利点及び特徴は、好適な実施形態に関する以下の説明を読み、例示的且つ非限定的な実施例として提供される以下の図を参照することで、より明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態による、燃焼機関の始動を制御するためのシステムを備える車両を、概略的に示す。
【図２】図２Ａは、本発明の実施形態による燃焼機関の始動方法を実施するという文脈における、車両の速度の、時間に対する変化を示す。図２Ｂは、本発明の実施形態による燃焼機関の始動方法を実施するという文脈における、燃焼機関によって提供されるトルクの、時間に対する変化を示す。図２Ｃは、本発明の実施形態による燃焼機関の始動方法を実施するという文脈における、追加のモータによって提供されるトルクの、時間に対する変化を示す。
【図３】本発明の実施形態による燃焼機関の始動方法を実施するという文脈における、燃焼機関と追加のモータとによって提供されるトルクの間の切り替えを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
限定しないが、本発明の実施形態は、ハイブリッド１またはデュアルモードのパワートレーンを備える車両の内部で実施される。
【００１９】
こうした車両は、シャーシ、前輪１１を接続するシャフト８を備えるフロントアクスル、後輪１０を接続するシャフト９を備えるリアアクスルを備える。
【００２０】
ハイブリッド１またはデュアルモードのパワートレーンは、２つの異なる型のモータを備える。このうちの１つのモータは燃焼機関２に相当し、したがって上記の追加のモータ３には、電気モータが相当する。
【００２１】
電気モータ３は、電源供給のため、コンバータ及び電子制御ユニットを介して高電圧バッテリに接続されている。
【００２２】
示される実施形態によると、燃焼機関２はフロントシャフト８を駆動し、それによって前輪１１を駆動する。一方、電気モータ３はリアシャフト９を駆動し、それによって後輪１０を駆動する。これらの２つのモータは、互いに機械的に独立している。
【００２３】
このように、電気モータ３は、車両のリアアクスル区域に配置されているか、前記アクスルに組み入れられてさえいる。
【００２４】
変形実施形態によると、２つの電気モータが使用され、そのそれぞれがリアアクスルの車輪１０の１つを駆動するように設計されている。
【００２５】
さらなる変形実施形態によると、追加のモータ３は、ハイブリッド１またはデュアルモードのパワートレーンの補完として車両に取り付けられた、追加のモータに相当する。
【００２６】
燃焼機関２について、当該機関は、車両のフロントアクスル区域に配置され得る。
【００２７】
このように、本実施形態では、ある自動車の場合に目にし得るような、フロントとリアのトレーンの間に機械的トランスミッションが入る複雑さなしに、自動車の４つの車輪が動力化されている。
【００２８】
企図される実施形態では、自動車の車輪１０同士の間のリアアクスルの区域に配置されている電気モータ３は、トランスミッション要素１２によってリアアクスルシャフト９に機械的に接続されている。トランスミッション要素１２は、車両を前方へ動かすため、リアアクスルシャフト９によって車輪１０に伝達されるトルクを提供することが可能である。
【００２９】
電気モータ３は、トランスミッション要素１２によって提供されるトルクを制御するように配置される、クラッチを備え得る。次いで、当該クラッチはまた、第２の駆動輪（複数）１０が異なる角速度（複数）で回転し得るよう、滑りも提供し得る。
【００３０】
燃焼機関２は、トランスミッションシャフト１５によって連結装置７に機械的に接続されており、前記装置は、１または複数の接続要素２２によってクラッチ４に接続されているギアボックス５を備える。トルクコンバータもまた、使用され得る。
【００３１】
燃焼機関２は、トランスミッションシャフト１５及びトランスミッションチェーン２０を介して、車両の移動を可能にするため車輪１１に伝達され得るトルクを提供することが可能である。トランスミッションチェーン２０は、フロントアクスルのシャフト８、当該シャフトに接続されている前輪１１、並びにギアボックス５のインプットトランスミッションシャフト１３及びアウトプットトランスミッションシャフト１４を備える。
【００３２】
有利には、本発明の好適な実施形態によれば、ギアボックス５はロボット制御のギアボックスであり、油圧式または電気機械式アクチュエータによって、インプットトランスミッションシャフト１３とアウトプットトランスミッションシャフト１４との間のギア減速比を変更することが可能である。こうしたギアボックスは、本発明による始動時と同様、車両のハイブリッド運転モードにおいて、マニュアル式ギアボックスに比べて制御がより容易である。
【００３３】
当該車両はまた、
−  制御接続１６によってモータ２及び３に接続され、接続２１によって連結装置７に接続された、自動車の運転モードの制御のための制御ユニット６であって、コンピュータプログラムを実行することができるハードウェアリソースも備える制御ユニット６と、
−  運転者によって提供される設定点トルクに関する情報、または、当該設定点を代表し、接続２５によって制御ユニット６に伝送されるデータを提供することができる、少なくとも１つのセンサ２４であって、当該情報は、特に、車両のアクセルペダル及び／またはブレーキの作動（これらのペダルがどの程度まで踏まれたかに加えて）を含み得る少なくとも１つのセンサ２４と、
−  接続要素２３によって制御ユニット６に接続された、車両の少なくとも１つのスピードセンサ１９と、
を含む、燃焼機関２を始動させるためのシステムを備える。
【００３４】
制御ユニット６は、具体的には、フロント８及びリア９の２つのアクスルシャフトのそれぞれに適用されるトルクを動的に決定することと、これも制御ユニット６に送信される情報である、運転者の要求によるモータの機能１７及び運転条件１８にもよって、パワートレーン１の動作を最適化すること、が可能である。
【００３５】
上記のように車両は、２つの異なるモータからなる、２つのモードに従って機能し得るパワートレーン１を備える。２つのモードとは、モータ３だけが車両を移動させる純粋な電気モードと、運転条件、速度及び必要なトルクに応じて、燃焼機関モータ及び／または電気モータのどちらの型が最も適切かを制御ユニット６が決定するハイブリッドモードである。
【００３６】
ハイブリッドでの運転中には、車両が移動する際、制御ユニット６は運転条件１８及び運転者に要求されたモータの機能１７に加えて、速度センサ１９、センサ２４からの信号を継続的に受信し、これによって、運転者によって提供された設定点トルクが決定されることが可能になる。当該設定点トルクは、例えば、運転者の挙動に由来するパラメータに対応する。
【００３７】
制御ユニット６はまた、連結装置７に加えて、燃焼機関２及び追加のモータ３をモニタすることも可能である。このモニタリングは、前記各装置のそれぞれから／それぞれへの信号を受信／送信することによって行われる。
【００３８】
本発明によると、ハイブリッドモードで、ストップ＆スタート装置によって燃焼機関２が停止しているときに運転者が再度車両を発車したいと考えた場合に始動されるのは、図２Ａ及び２Ｃを参照すると、燃焼機関２ではなく、電気モータ３である。こうして車両は、電気モータ３だけが車両の移動を可能にする、電気モードにある。
【００３９】
車両の速度が速度ＶＡ以下である限り、当該モードが継続される。当該速度ＶＡは、機械的連結が実行されているときに、燃焼機関２がエンジンストップ速度閾値を超えて運転され得る、閾値速度に相当する。当該閾値の値は、ギアボックスの段数に応じて変わり、１５ｋｍ／ｈと４０ｋｍ／ｈの間である。
【００４０】
処理ステップの間、制御ユニット６はこうして、燃焼機関２の始動が可能かどうかを決定するため、車両の速度Ｖと閾値ＶＡとを比較する。
【００４１】
図２Ａ、２Ｂ及び２Ｃを参照すると、時点ｔａにおいて車両の速度Ｖが実質的に速度ＶＡ以上である場合、次いで制御ユニット６は、燃焼エンジン２を始動させるのと同時に電気モータ３の停止のトリガとなることを狙った信号を発する。
【００４２】
制御ユニット６はまた、連結ステップの間、クラッチを閉じることによって燃焼機関２が車両のフロントアクスルの車輪１１に連結されるように、連結装置７に対する信号も発する。
【００４３】
より具体的には、トランスミッション要素１５が、トランスミッション要素１５を車輪１１に接続しているトランスミッションチェーン２０に、機械的に連結されている。運転者が突然の動きを感じないように、この連結ステップの間、燃焼機関２によって提供されるトルクはゼロに制御される。
【００４４】
制御ユニット６はまた、燃焼機関２が始動する用意ができるように、前記焼機関の構成も実施する。これを達成するため、制御ユニット６は、燃焼機関２に燃料を供給するための装置、及び可能であれば、自動車の火花点火のための装置−制御式もしくは電気式の火花点火システム−または、燃焼機関２の混合チャンバを予熱するための装置を作動させる。
【００４５】
この連結ステップの間、制御ユニット６はまた、運転者によって要求されるトルクの継続性を確保するため、連結装置７によってギアボックス５経由で適用される適正なギア比も決定する。
【００４６】
さらに、トルク切り替えステップの間、制御ユニット６は、燃焼機関２によって車輪１１に提供されるトルクが上昇するにつれて、追加のモータ３によって車輪１０に提供されるトルクが時点ｔｂにおいてゼロになるまで低下するように、時点ｔａにおける燃焼機関２の始動及び追加のモータ３の停止が実施されるよう定める。
【００４７】
このトルク切り替えステップは、上記の時点ｔａとｔｂの間について、図３で示される。この切り替えステップによって、具体的には運転者によって要求されるトルク設定点によって、フェーズ内のトルクの継続性を確保することができる。
【００４８】
提示される例によると、切り替えステップの実施後、時点ｔｂから、車両はハイブリッドモードで、燃焼機関２だけが作動された状態で走行する。
【００４９】
ハイブリッドモードはまた、例えば非常な急加速の間の、電気モータ３と燃焼機関２の同時運転も含み得る。
【００５０】
本発明の一実施形態によると、運転者が例えばアクセルから足を離すなどして車両の減速を望んだ場合、車両は減速し、図２Ｂに示すとおり燃焼機関２のトルクは低下する。
【００５１】
したがって、燃焼機関によって生成されるトルクがゼロになる時点ｔｃ以後、電気モータ３は作動し、ブレーキ動作の結果による機械的エネルギーの一部を電気エネルギーに変換するため、回生的であり得る制動動作が生み出される。このように、追加のモータ３はジェネレータとして機能する。この効果は、速度が低下するにつれて徐々に増大する。
【００５２】
図２Ａ及び３を参照すると、車両の速度Ｖが実質的に（ＶＡよりも低い）閾値速度ＶＥよりも低いかまたは閾値速度ＶＥに等しい場合、制御ユニット６は、次いで燃焼機関２を停止させ、同時に発電機としての運転における電気モータ３の動作を増大させる目的で、信号を発する。
【００５３】
速度ＶＥは、燃焼機関２を停止しなくてはならないかどうかを決定するために制御ユニット６によって実行される処理ステップの間に、車両の速度Ｖが比較される対象として調整され得る、速度閾値に相当する。当該閾値速度の値ＶＥは、ギアボックスの段数に応じて変わり、約６ｋｍ／ｈと１２ｋｍ／ｈの間に範囲し得る。
【００５４】
制御ユニット６はまた、燃焼機関２のトランスミッション要素１５が、トランスミッション要素１５を車両のフロントアクスルの第１の車輪１１に接続しているトランスミッションチェーン２０から機械的に連結解除されるように、連結装置７への信号も発する。
【００５５】
本発明の変形実施形態においては、本発明で考えられるように、制御ユニット６が車両の始動モードを制御するためのバッテリの充電を考慮に入れることも定められ得る。具体的には、バッテリ充電レベルが低い場合に制御ユニット６が当該運転モードを阻害する、及び／または、追加のモータによって車両が始動し得るように、車両の運転フェーズの中で装置によって車両が再充電されることが可能になることを確保することも考えられ得る。
【００５６】
一変形実施形態においては、燃焼機関２及び追加のモータ３は、同一のアクスルに接続されていてよいことは、留意されるべきである。
【００５７】
当該追加のモータ３はまた、以下の技術によって動作する任意のモータにも関係し得る。
−  燃料電池、
−  ガスの圧縮・膨張からの潜在エネルギー、及び／または
−  フライホイール。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2016539846.tif 000007
2016539846.tif 000008
2016539846.tif 000009