(57)【要約】  本発明は、エンジン（１２１）及び、推進モーターとして作動自在の第１電気装置（１２３Ｃ）及び第２電気装置（１２３Ｂ）を有するハイブリッド型電気自動車用の制御システムに関する。第２電気装置は、エンジンに駆動上連結される構成を有し、エンジンは、クラッチ手段（１２２）により車の駆動ラインに駆動上結合される構成を有する。本システムは、クラッチ手段が繋がれ且つエンジンが車の駆動ラインにトルクを付加するエンジン駆動モード、クラッチ手段が切断され且つ第１電気装置が駆動ラインにトルクを付加する電気自動車（ＥＶ）モード、クラッチ手段が繋がれ且つ第１及び第２の電気装置が駆動ラインにトルクを付加し、エンジンが第２電気装置によりモーター駆動されるＥＶブーストモード、から選択した１つのモードで作動させるよう車を制御するように作動自在であり、車の作動モードは、１つ又は１つ以上の車パラメータ値に基づいてシステムにより選択される。
2016502952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、推進モーターとして作動自在の第１及び第２の電気装置とを有し、前記第２電気装置がエンジンに駆動上結合され、前記エンジンがクラッチ手段により車の駆動ラインに駆動上結合されたハイブリッド型電気自動車用の制御システムであって、
クラッチ手段が繋がれ且つエンジンが車の駆動ラインにトルクを付加するエンジン駆動モード、
クラッチ手段が切断され且つ第１電気装置が駆動ラインにトルクを付加する電気自動車（ＥＶ）モード、
クラッチ手段が繋がれ且つ第１及び第２の電気装置が駆動ラインにトルクを付加し、エンジンが第２電気装置によりモーター駆動されるＥＶブーストモード、
から選択した１つのモードで作動するよう前記車を制御するように作動自在であり、
前記車を作動させるモードが、１つ又は１つ以上の車パラメータ値に基づいて本システムにより選択されるシステム。
【請求項２】
ドライバー要求トルク量が第１所定値を越えない場合はＥＶモードで作動させ、ドライバー要求トルク量が第１所定値を越えるが第２所定値を越えない場合は車をＥＶブーストモードで作動させるように車を制御するように作動自在である請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
ドライバー要求トルク値が第２所定値を越える場合はエンジン駆動モードを取るように作動自在である請求項２に記載の制御システム。
【請求項４】
ドライバーが要求しそうなトルク量であるドライバー要求トルク予想値を現在時間から所定時間長内に算出するように作動自在である請求項１〜３の何れかに記載の制御システム。
【請求項５】
ドライバー要求トルク予想値を、少なくとも部分的には、ドライバー要求トルク値の未フィルター値に基づいて算出するように作動自在であり、前記ドライバー要求トルク値の未フィルター値のローパスフィルター値に相当するドライバー要求トルク量を送達するようにパワートレインコントローラにコマンドするよう作動自在である請求項４に記載の制御システム。
【請求項６】
ドライバー要求トルク予想値が第１所定値を越えない場合はＥＶモードで作動させ、ドライバー要求トルク予想値が第１所定値を越えるが第２所定値を越えない場合はＥＶブーストモードで作動させるように車を制御するよう作動自在である、請求項２に従属する請求項４又は５に記載の制御システム。
【請求項７】
ドライバー要求トルク予想値が第２所定値を越える場合はエンジン駆動モードを取るように作動自在である、請求項２又は請求項３〜６の何れかに記載の制御システム。
【請求項８】
エンジン駆動モードでは、エンジンに加えて第１電気装置により駆動ラインにトルクを付加するように作動自在である請求項１〜７の何れかに記載の制御システム。
【請求項９】
エンジン駆動モードでは、エンジンに加えて第２電気装置により駆動ラインにトルクを付加するように作動自在である請求項１〜８の何れかに記載の制御システム。
【請求項１０】
第１所定値は、第１電気装置が所定時間時点に発生し得る最大トルクに相当する請求項１〜９の何れかに記載の制御システム。
【請求項１１】
第１所定値は、第１電気装置が所定時間時点に発生し得る最大トルクより大きい又はそれ未満の値に相当する請求項１〜９の何れかに記載の制御システム。
【請求項１２】
第２所定値は、エンジンがモーター駆動され且つ駆動ラインに結合された状態下に第１及び第２の電気装置が所定時間時点に発生し得る最大トルクに相当する請求項１〜１１の何れかに記載の制御システム。
【請求項１３】
第２所定値は、エンジンがモーター駆動され且つ駆動ラインに結合された状態下に第１及び第２の電気装置が所定時間時点に発生し得る最大トルクより大きい又はそれ未満の値に相当する請求項１〜１１の何れかに記載の制御システム。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れかに記載のシステムを含む車。
【請求項１５】
エンジンと、推進モーターとして作動自在の第１及び第２の電気装置とを有し、前記第２電気装置がエンジンに実質的に恒久的に駆動上結合され、前記エンジンがクラッチ手段により車の駆動ラインに駆動上結合されたハイブリッド型電気自動車用の制御方法であって、
クラッチ手段が繋がれ且つエンジンが車の駆動ラインにトルクを付加するエンジン駆動モード、
クラッチ手段が切断され且つ第１電気装置が駆動ラインにトルクを付加する電気自動車（ＥＶ）モード、
クラッチ手段が繋がれ且つ第１及び第２の電気装置が駆動ラインにトルクを付加し、エンジンが第２電気装置によりモーター駆動されるＥＶブーストモード、
から選択した１つのモードで作動するよう前記車を制御するステップを含み、
前記車を作動させるモードが、１つ又は１つ以上の車パラメータ値に基づいて選択される方法。
【請求項１６】
付随する図面の１つ又は１つ以上を参照して本明細書に実質的に記載された如き構造を有し及び又は構成されたシステム、車又は方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド型電気自動車の制御システム及び方法に関する。詳しくは、これに限定しないが、本発明の実施態様はパラレルモードで作動自在のハイブリッド型電気自動車に関する。本発明の様相は方法、システム及び車に関する。
【背景技術】
【０００２】
車を駆動する駆動トルクを提供するように作動自在の内燃機関と、車が電気自動車（ＥＶ）モードで作動する場合に駆動トルクを提供するように作動自在の電気推進モータとを有するハイブリッド型電気自動車を提供することが知られている。車制御システムが、内燃機関のオン又はオフの切り替え時と、エンジン及び変速装置との間のクラッチＫ０の断続時とを判断する。ある車では電気推進モータが変速装置内に一体化される。
エンジン始動要求時にエンジンをクランク作動するスタータとしての電気装置を提供することも知られている。既知のスタータはベルト一体式のスタータ／ゼネレータを含む。それらの装置はエンジンのみならずスタータにより駆動される電気ゼネレータとしても作動自在である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ハイブリッド型電気自動車の制御システム及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
付随する請求の範囲を参照することで本発明の実施態様を理解されよう。
本発明の様相によれば、制御システム、車及び方法が提供される。
本発明の１様相によれば、エンジンと、推進モータとして作動自在の第１及び第２の電気装置とを有するハイブリッド型電気自動車用システムであって、
前記第２電気装置がエンジンに駆動上結合されるように構成され、前記エンジンがクラッチ手段により車の駆動ラインに駆動上結合されるように構成され、以下のモード、即ち、
前記クラッチ手段が繋がれてエンジンが車の駆動ラインにトルクを付加するエンジン駆動モード、
前記クラッチ手段が切られて第１電気装置が駆動ラインにトルクを付加する電気自動車（ＥＶ）モード、
クラッチ手段が繋がれて第１及び第２の電気装置の両方が駆動ラインにトルクを付加し、エンジンが第２電気装置によりモーター駆動されるＥＶブーストモード、
から選択される１つのモードで前記車を作動させるように制御するよう作動自在であり、
前記車を作動させるモードが、１つ又は１つ以上の車パラメータに基づいてシステムにより選択されるシステムが提供される。
【０００５】
本発明の実施態様は、車コントローラがドライバーの要求に合致させるべくエンジン始動をコマンドする必要のあるドライバー要求トルク値が増大され得る利点を有する。これは、第２電気装置が第１電気装置に加えて駆動トルクを付加し得るために、駆動ラインに“トルクブースト”が提供されることによるものである。この利点により、ＥＶモードでの車の作動時におけるエンジンの要始動回数を低減させる効果がある。更には、ある条件ではエンジン始動後にエンジンをスイッチオン状態に維持する必要時間長が短縮され得る。
【０００６】
車の車輪は駆動ラインの一部を構成すると考えられる。第１電気装置は駆動ラインの任意の好適位置に位置付け得る。ある実施態様では第１電気装置はクランクシャフトに一体化したスタータゼネレータ（ＣＩＭＧ）である。ＣＩＭＧは例えば車の変速装置内に一体化され得る。その他構成も有益である。例えば、第１電気装置は車の車輪内に、例えば、ホイールハブモータの形態下に一体化され得る。
【０００７】
本システムは、ドライバー要求トルク量が第１所定値を越えない場合は車をＥＶモードで作動させ、ドライバー要求トルク量が第１所定値以上だが第２所定値を越えない場合は車をＥＶブーストモードで作動させるように制御するよう作動自在であり得る。
本システムは、ドライバー要求トルク値が第２所定値を越える場合はエンジン駆動モードを取るように作動自在であり得る。
【０００８】
本システムは、有益には、ドライバーが現在時間から所定時間長内に要求しそうなトルク量であるドライバー要求トルク予想値を算出するように作動自在であり得る。
本システムは、少なくとも部分的には、未フィルタ処理のドライバー要求トルク値に基づいてドライバー要求トルク予想値を算出するように作動自在であり、前記システムは、未フィルタ処理のドライバー要求トルク値の、ローパスフィルタ値に相当するドライバー要求トルク量を送達するようにパワートレインコントローラにコマンドするよう作動自在である。
【０００９】
本システムは、ドライバー要求トルク予想値が第１所定値を越えない場合は車をＥＶモードで作動させ、ドライバー要求トルク予想値が第１所定値以上であるが第２所定値を越えない場合は車をＥＶブーストモードで作動させるように制御するよう作動自在であり得る。
本システムは、ドライバー要求トルク予想値が第２所定値以上である場合はエンジン駆動モードを取るように作動自在であり得る。
本システムは、エンジン駆動モード時には、エンジンに加えて第１電気装置により駆動ラインにトルクを付加するように作動自在であり得る。
本システムは随意的には、エンジン駆動モードではエンジンに加えて第２電気装置により駆動ラインにトルクを付加するように作動自在である。
第１所定値は所定の時間時点で第１電気装置が発生し得る最大トルク値に相当し得る。
第１所定値は所定の時間時点で第１電気装置が発生し得る最大トルクより大きい又はそれ未満の値に相当し得、随意的には最大トルクより所定量大きい又は小さい。
【００１０】
第１所定値が最大トルク値より大きいと、車は第２電気装置によりトルクブーストされない状態に維持され、ドライバーが第１電気装置が伝達し得る最大トルクを所定量以上超えるトルク値を要求しない限りはバッテリーの充電状態が保持される傾向がある。対照的に、第１所定値が第１電気装置が伝達可能な最大トルク未満であると、本システムは第１電気装置が送達可能である以上のトルクをドライバーが要求するまではエンジンを駆動ラインに繋いでエンジンをモーター駆動し、第１電気装置が送達可能である以上のドライバーのトルク要求に対する応答性を向上させる。
【００１１】
第２所定値は、エンジンがモーター駆動され且つ駆動ラインに接続される状態下において所定の時間時点で第１及び第２の電気装置が送達可能な最大トルクに相当し得る。
第２所定値は、エンジンがモーター駆動され且つ駆動ラインに接続される状態下において所定の時間時点で第１及び第２の電気装置が送達可能な最大トルクよりも、随意的には所定量大きい又はそれ未満の値に相当し得る。
【００１２】
第２所定値がＥＶブーストモードで送達され得る最大トルクより所定量大きいと、車は、ドライバーがＥＶブーストモードで送達され得る最大トルクを所定量以上に上回るトルク値を要求しない限りＥＶブーストモードを維持する傾向がある。これにより、エンジンが始動する可能性が低減され、車がＥＶモードに維持される可能性が高まる。
【００１３】
対照的に、第２所定値がＥＶブーストモードで送達され得る最大トルクより所定量少ないと、車は、ドライバーがＥＶブーストモードで提供され得る最大値以上のトルクを要求する以前はエンジン駆動モードを維持する傾向があり、ドライバーの、ＥＶブーストモードで送達され得る以上のトルク要求に対するシステムの応答性が高められる。
【００１４】
ある実施態様では本システムは、ドライバーが選択した走行モードに基づき、最大トルク値より大きい又はそれ未満の第１及び第２の所定値を設定するように作動自在であり得る。例えば“ＥＶスポーツ”モード等のモードでは第１及び第２の所定値はＥＶ及びＥＶブーストモードにおける相当する最大トルク値より少ないものであり得、他方、“ＥＶ駆動”または“ＥＶエコ”モードでは第１及び第２の所定値はＥＶ及びＥＶブーストモードにおける相当する最大トルク値より大きいものであり得る。その他構成も有益である。
【００１５】
本発明の更に他の様相によれば、前記様相に従うシステムを含む車が提供される。
本発明の１様相によれば、エンジン、推進モーターとして作動自在の第１及び第２の電気装置にして、第２電気装置が実質的に恒久的に駆動上エンジンに結合され、前記エンジンがクラッチ手段により車の駆動ラインに駆動上結合され得る第１及び第２の電気装置を有するハイブリッド型電気自動車の制御方法であって、
車が以下のモード、即ち、
クラッチ手段が繋がれ、且つ、エンジンが車の駆動ラインにトルクを付加するエンジン駆動モード、
クラッチ手段が切断され、第１電気装置が駆動ラインにトルクを付加する電気自動車（ＥＶ）モード、
クラッチ手段が繋がれ、且つ、第１及び第２の電気装置が駆動ラインにトルクを付加し、エンジンが第２電気装置によりモーター駆動されるＥＶブーストモード、
から選択した１つのモードで作動するように制御するステップ、
を含み、かくして、車の被制御作動モードが、１つ又は１つ以上の車パラメータ値に依存して選択される方法が提供される。
【００１６】
本発明の１様相によれば、エンジン、推進モータとして作動自在の第１及び第２の電気装置にして、第２電気装置が実質的に駆動上エンジンに恒久的に結合され、エンジンがクラッチ手段により車の駆動ラインに駆動上結合され得る第１及び第２の電気装置を有するハイブリッド型電気自動車用の制御システムであって、以下のモード、即ち、クラッチ手段が繋がれ、且つ、エンジン及び第１電気装置が車の駆動ラインにトルクを付加するパラレルモード、クラッチ手段が切断され、且つ、第１電気装置が駆動ラインにトルクを付加する電気自動車（ＥＶ）モード、クラッチ手段が繋がれ、且つ、第１及び第２の電気装置が駆動ラインにトルクを付加するＥＶブーストモードで作動するよう車を制御するように作動自在のシステムが提供される。
【００１７】
本発明の範囲内において、前記説明、請求の範囲、及び又は、以下の説明及び図面に記載する種々の様相、実施態様、例及び別態様、特にはその個々の特徴は、個別のものであり又は任意に組み合わせ得るものとする。ある実施態様を参照して記載した特徴は互換性がない場合を除き、全ての実施態様に適用し得るものとする。
【発明の効果】
【００１８】
従来問題を解消するハイブリッド型電気自動車の制御システム及び方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の１実施態様に従うハイブリッド型電気自動車の概念図である。
【図２】図２は、本発明の１実施態様に従う車の作動の例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の１実施態様によれば、図１に示すようなプラグインハイブリッド型電気自動車１００（以下、車１００とも称する）が提供される。車１００は、ベルト一体化スタータゼネレータ（ＢＩＳＧ）１２３Ｂに結合したエンジン１２１を有する。ＢＩＳＧ１２３は、ベルト一体化（又はベルト取り付け型）モーターゼネレータとも称され得る。ＢＩＳＧ１２３は、その後、クラッチ１２２によりクランクシャフト一体型スタータ／ゼネレータ（ＣＩＭＧ）１２３Ｃに結合される。クラッチ１２２はＫ0クラッチ１２２とも称され得る。
【００２１】
ＣＩＭＧ１２３Ｃは変速装置１２４のハウジング内に一体化され、変速装置１２４は、車１００の駆動ライン１３０に結合されて車１００の前輪対１１１、１１２及び後輪対１１４、１１５を駆動する。
その他構成も有益である。例えば、駆動ライン１３０は前輪対１１１、１１２のみを、又は後輪対１１４、１１５のみを駆動させ、又は、前輪又は後輪のみが駆動される２輪駆動モード及び、前輪及び後輪が駆動される４輪駆動モード間で切り替え自在であるように構成され得る。
【００２２】
ＢＩＳＧ１２３Ｂ及びＣＩＭＧ１２３Ｃは、バッテリー及びインバータを有するチャージストレージモジュール１５０（以下、モジュール１５０とも称する）に電気的に結合する構成を有する。モジュール１５０は、ＢＩＳＧ１２３Ｂ及び又はＣＩＭＧ１２３Ｃに、それらの一方又は両方が推進モーターとして作動する場合に電力を供給するように作動自在である。同様に、モジュール１５０は、ＢＩＳＧ１２３Ｂ及び又はＣＩＭＧ１２３Ｃに、それらの一方又は両方が電気ゼネレータとして作動する場合に、発生された電力を受け且つ保存し得る。ある実施態様ではＢＩＳＧ１２３Ｂ及びＣＩＭＧ１２３Ｃは相互に異なる電位を生成するように構成され得る。従って、ある実施態様では、ＢＩＳＧ１２３Ｂ又はＣＩＭＧ１２３Ｃの相当する電位で作動するように適合された各インバータに各々結合される。各インバータはそれらに関連するバッテリーを各々有し得る。ある別の実施態様ではＢＩＳＧ１２３Ｂ及びＣＩＭＧ１２３Ｃは、これらＢＩＳＧ１２３Ｂ及びＣＩＭＧ１２３Ｃからの、各電位の充電を受け、且つ、この充電を単一のバッテリーに保存するようになっている単一のインバータに結合され得る。その他構成も有益である。
【００２３】
ＢＩＳＧ１２３Ｂは、ベルト１２３ＢＢによりエンジン１２１のクランクシャフト１２１Ｃに駆動上結合した電気装置１２３ＢＭを有する。ＢＩＳＧ１２３Ｂは、エンジン１２１の始動要求時、又は以下に詳しく説明する如く駆動ライン１３０へのトルクアシスト提供要求時にクランクシャフト１２１Ｃにトルクを提供するように作動自在である。
【００２４】
車１００は、パワートレインコントローラ１４１ＰＴに対し、エンジン１２１をスイッチオン又はスイッチオフして制御して要求量のトルクを発生させるようコマンドするように作動自在の車コントローラ１４０を有する。車コントローラ１４０は、パワートレインコントローラ１４１ＰＴに対し、エンジン１２１に正又は負の要求トルク値を付加する（推進モータ又はゼネレータとして作動して）ようにＢＩＳＧ１２３Ｂを制御するようコマンドするように作動自在でもある。同様に、車コントローラ１４０は、ＣＩＭＧ１２３Ｃに対し、変速装置１２４を介して駆動ライン１３０に正又は負の要求トルク値を付加する（やはり推進モータ又はゼネレータとして作動して）ようにコマンドし得る。
【００２５】
車はアクセルペダル１７１及びブレーキペダル１７２を有する。アクセルペダル１７１は、アクセルペダル１７１の踏み込み量を示す出力信号を車コントローラ１４０に提供する。車コントローラ１４０は、アクセルペダル位置と、エンジン速度Ｗを含む１つ又は１つ以上のその他の車パラメータとに基づき、ドライバー要求トルク量を決定するように構成される。
【００２６】
図１の車１００は、クラッチ１２２が切断され、クランクシャフト１２１Ｃが静止する電気自動車（ＥＶ）モードにおいて車コントローラ１４０により作動自在である。ＥＶモードではＣＩＭＧ１２３Ｃは、変速装置１２４を介して駆動ライン１３０に正又は負のトルクを付加するように作動自在である。負のトルクは、例えば、ブレーキコントローラ１４２Ｂの制御下に回生ブレーキ操作が要求された場合に付加され得る。
【００２７】
車１００は、エンジン１２１がスイッチオンされ、クラッチ１２２が繋がれたパラレルモードで作動自在でもある。パラレルモードではＣＩＭＧ１２３Ｃは、エンジン１２１が提供するそれに追加されるトルクアシストあるいは“トルクブースト”を駆動ライン１３０に提供するモーターとして作動し得、又は、チャージストレージモジュール１５０を再充電するゼネレータとして作動し得る。
随意的にはＢＩＳＧ１２３Ｂは、車１００がパラレルモードで作動する際はＣＩＭＧ１２３Ｃに加えて又は代えて、トルクブーストを提供するように作動自在であり得る。
【００２８】
車コントローラ１４０は、ドライバー要求トルク（ＴＱＤＤｒａｗ）の未フィルタ又は“生”の値を監視することにより、ドライバー要求トルクの増加を予測するように構成される。車コントローラ１４０はアクセルペダル１７１の位置に基づいてドライバー要求トルク値を決定することを理解されたい。ＴＱＤＤｒａｗ値はローパスフィルタに入力され、その出力値（ＴＱＤＤｆｉｌ）はパワートレインコントローラ１４１ＰＴに供給される。従って、パワートレインコントローラ１４１ＰＴに供給されるドライバー要求トルク値（ＴＱＤＤｆｉｌ）は生のＴＱＤＤｒａｗ値に遅行する。車コントローラ１４０は、パワートレイン１４１ＰＴが受けるべきドライバー要求トルクの増加をＴＱＤＤｒａｗを監視することで予測可能である。
【００２９】
本実施態様では、車コントローラ１４０は、ＴＱＤＤｒａｗ又はＴＱＤＤｆｉｌ値が所定ＣＩＭＧ最大許容トルク値ＥＶＭＡＸＴＱ１を越えると判断すると、車コントローラー１４０はＢＩＳＧ１２３Ｂにより駆動ライン１３０にトルクブーストを提供するように車１００を制御する準備をする。車コントローラ１４０は、パワートレインコントローラ１４１ＰＴに対し、エンジン１２１の速度をＣＩＭＧ１２３Ｃのそれに実質的に合致する速度Ｗに増大させ且つクラッチ１２２を繋ぐようにＢＩＳＧ１２３Ｂを制御するようコマンドすることによりこの準備を実施する。クラッチ１２２が繋がれると、車コントローラ１４０はパワートレインコントローラ１４１ＰＴに対し、ＣＩＭＧ１２３Ｃによっては満たせないドライバー要求トルク不足分をＢＩＳＧ１２３Ｂで満たすようにコマンドすることが出来る。
【００３０】
車コントローラ１４０は、ＴＱＤＤｒａｗ又はＴＱＤＤｆｉｌ値が、ＥＶＭＡＸＴＱ１値より所定量多い（それによりドライバー要求トルクに対するパワートレインの応答性が低下する）又はＥＶＭＡＸＴＱ１より所定量少ない（それによりドライバー要求トルクに対するパワートレインの応答性が恐らく高まる）場合に、エンジン１２１を始動させること無く、エンジン１２１をモーター駆動し、且つ、クラッチ１２２を繋ぐコマンドを出すように作動自在であり得る。
【００３１】
本実施態様ではＥＶＭＡＸＴＱ１値は、ＣＩＭＧ１２３Ｃ、チャージストレージモジュール１５０の現在の充電状態（ＳｏＣ）、変速装置が作動している駆動モード（“スポーツモード”又は“駆動モード”等）、ドライバー挙動履歴に関するデータ、により達成可能な最大トルクに基づくアルゴリズムに従いコントローラ１４０により決定される。ドライバー挙動履歴とは、少なくとも履歴期間に渡る車速及びドライバー要求トルクに関するデータを意味する。ＥＶＭＡＸＴＱ１値はリアルタイムで変化し得、且つ、全パワートレイン効率、応答時間、更新間のトレードオフを表わすように構成されることを理解されたい。
【００３２】
ＢＩＳＧ１２３Ｂは、ＢＩＳＧ１２３Ｂ及びエンジン１２１の組み合わせによる正味の正の駆動トルクが駆動ライン１３０に付加され得る以前に、エンジン１２１のモーター駆動に関連する摩擦及びその他損失に負けない特定量トルクの発生を要求することを理解されよう。かくして、エンジン１２１のモーター駆動により特定量のエネルギー損失が生じる。しかしながらＥＶモード作動時ではＢＩＳＧ１２３Ｂが発生するトルクをＣＩＭＧ１２３Ｃのトルクに補足することで、エンジン１２１始動が回避又は少なくとも遅延される利益が生じ得る。例えば、車からの二酸化炭素を含む所望されざる放出ガス量はエンジン１２１の始動を遅延させることで低減させ得る。ドライバートルク要求を満たしつつ、エンジン始動を遅延させることで車１００からの騒音量も低下され得る。
【００３３】
クラッチ１２２を繋ぎ、且つ、エンジン１２１をモーター駆動する状態でＣＩＭＧ１２３Ｃ及びＢＩＳＧ１２３Ｂにより提供され得る最大駆動トルク量はパラメータＥＶＭＡＸＴＱ２で与えられる。本実施態様ではＥＶＭＡＸＴＱ２値は、ＣＩＭＧ１２３Ｃ及びＢＩＳＧ１２３Ｂの各温度及び、チャージストレージモジュール１５０の充電状態（ＳｏＣ）に基づくアルゴリズムに従い、車コントローラ１４０により決定される。
【００３４】
車コントローラ１４０は、ＴＱＤＤｒａｗ及びＴＱＤＤｆｉｌ値を実質的に連続的に監視する。ＴＱＤＤｒａｗ又はＴＱＤＤｆｉｌ値がＥＶＭＡＸＴＱ２値を上回ると車コントローラ１４０が判断すると、車コントローラ１４０は、パワートレインコントローラ１４１ＰＴに対し、エンジンに燃料を送り、且つ、エンジン１２１により駆動ライン１３０に駆動トルクを送達するようにコマンドする。図１の実施態様では、エンジン１２１は従来のディーゼル燃焼サイクルに従いディーゼル油を燃焼するように作動する内燃機関である。エンジン１２１が始動せずにモーター駆動されると、エンジン１２１に送られる燃料はカットされる。駆動トルクを伝達させるために、パワートレインコントローラ１４１ＰＴは燃料がエンジン１２１に送られるようにエンジン１２１を制御する。
【００３５】
他の実施態様では車コントローラ１４０は、ＴＱＤＤｒａｗ又はＴＱＤＤｆｉｌ値がＥＶＭＡＸＴＱ２値より大きい閾値を所定量超えている、又は、ＥＶＭＡＸＴＱ２値より所定量少ない閾値であると、エンジン１２１の始動をトリガーさせるように構成され得る。ＴＱＤＤｒａｗ又はＴＱＤＤｆｉｌの、それ以上ではクラッチ１２２が繋がれてエンジン１２１が始動される閾値と、それ以上ではエンジン１２１に燃料が供給される閾値とは異なり得る。ある実施態様では、ＴＱＤＤｆｉｌの閾値はＥＶＭＡＸＴＱ１及び又はＥＶＭＡＸＴＱ２の上方に約３０Ｎｍ値オフセットされ、ＴＱＤＤｒａｗの閾値はＥＶＭＡＸＴＱ１及び又はＥＶＭＡＸＴＱ２の上方に約５０Ｎｍ値オフセットされる。その他構成も有益である。
【００３６】
本発明の実施態様は、石油燃焼式内燃機関等の任意の好適なエンジンタイプあるいはその他の好適なエンジン及び燃料タイプと共に使用可能である。石油系エンジンの場合、駆動ライン１３０に正の駆動トルクを付加するためにエンジン１２１はスパーク着火されるのみならず、燃料供給を回復させる必要があり得る。
図１の車１００はプラグインハイブリッド型電気自動車であるが、これは、車１００がチャージストレージモジュール１５０のバッテリーを再充電するために外部電源に接続可能であることを意味する。しかしながら、本発明の実施態様は非プラグインハイブリッド型電気自動車での利用に対しても好適である。
【００３７】
図１の車１００の作動を例示するために、ドライバー要求トルク量値が広汎に変化する車１００の走行を考慮する。図２（ａ）には、走行中の時間の関数としてのドライバー要求トルクＴＱ_ＤＤのプロット図が示される。このプロット図にはＥＶＭＡＸＴＱ１及びＥＶＭＡＸＴＱ２の値が示される。各値は走行全体を通して実質的に一定であるように示されるが、上述した車パラメータの１つ又は１つ以上に依存して変化し得ることを理解されたい。
【００３８】
表示した走行コースに渡る車１００の作動は、先ず、車１００がＥＶモードで作動される時、ＢＩＳＧ１２３Ｂが追加的なトルクブーストを提供するために使用されないケースについて説明される。加えて、車コントローラ１４０は、ＴＱ_ＤＤ値がＥＶＭＡＸＴＱ１を越えた場合はパラレルモードへの移行をコマンドするのみである。
【００３９】
図２（ｂ）には、図２（ａ）に示す時間長に渡る時間の関数としてのエンジン速度Ｗがプロットされ、図２（ｃ）には、時間の関数としてのエンジン燃料流れ状態の相当するプロットが示される。状態０は燃料が供給されないことを表し、状態１は燃料供給の回復を表す。時間ｔ０で走行開始後、ＴＱ_ＤＤ値がＥＶＭＡＸＴＱ１を越える時間ｔ１まではＥＶＭＡＸＴＱ１以下に維持されることが分かる。燃料は時間ｔ１以前はエンジン１２１には送られず、クラッチ１２２は切断状態に維持される。車コントローラ１４０は時間ｔ１でパワートレインコントローラ１４１ＰＴに対し、エンジン１２１を始動するようコマンドする。ＢＩＳＧ１２３Ｂは、エンジン１２１の速度をＣＩＭＧ１２３Ｃのそれに合致させるよう増速させるために使用される。ＣＩＭＧ１２３Ｃ及びエンジン１２１の速度が実質的に等しくなると、車コントローラ１４０は時間ｔ２でエンジン１２１への燃料供給を回復させ、且つ、クラッチ１２２を繋ぐようコマンドする。
【００４０】
時間ｔ３でＴＱ_ＤＤはＥＶＭＡＸＴＱ１以下に低下する。ＣＩＭＧ１２３Ｃはエンジン１２１に支援されずにこの要求を満たし得ることから、車コントローラ１４０はパワートレインコントローラ１４１ＰＴに対し、エンジン１２１をスイッチオフするようコマンドする。これは、エンジン１２１への燃料供給を終了させることにより行なわれる。ある実施態様ではエンジン１２１のスイッチオフは、エンジン１２１が比較的急速にスイッチオンオフを繰り返し続けるモードチャタリングの恐れを低下させるために遅延され得る。ＴＱ_ＤＤの、それ以上の値ではエンジン１２１がスイッチオンされ、それ以下ではエンジン１２１がスイッチオフされる各値に関するヒステリシスも導入され得る。
【００４１】
その後、時間ｔ４でＴＱ_ＤＤ値は再度ＥＶＭＡＸＴＱ１値を越え、車コントローラ１４０は、車がパラレルモードを取り得るようエンジン１２１の始動をコマンドする。従って、ＢＩＳＧ１２３Ｂは時間ｔ４でエンジン１２１のクランクシャフト１２１Ｃの回転を開始させ、時間ｔ５でエンジン速度ＷがＣＭＩＧ速度に合致するとエンジン１２１への燃料供給が回復され、クラッチ１２２が繋がれる。するとパワートレインコントローラ１４１ＰＴは、エンジン１２１及びＣＩＭＧ１２３Ｃを制御してドライバー要求トルク要求ＴＱ_ＤＤを満たす。
【００４２】
上述したように、本発明の実施態様によれば、ＢＩＳＧ１２３Ｂによる駆動ライン１３０へのトルク付加補助を、エンジン１２１に燃料供給すること無くＣＩＭＧ１２３Ｃにより可能とし、かくして、エンジン１２１による燃料消費量及び発生放出物量を低減させる。図２（ａ）に示す走行コースに渡る車１００の作動を、ＥＶモードでのＣＩＭＧ１２３Ｃにより提供される駆動トルクをＢＩＳＧ１２３Ｂを使用してブーストする図２（ｄ）及び図２（ｅ）を参照して以下に説明する。
【００４３】
図２（ｄ）には、図２（ａ）に示す時間長に渡る時間の関数としてのエンジン速度Ｗがプロットされ、図２（ｅ）には、相当する、時間の関数としてのエンジン燃料流れ状態がプロットされる。上述したように、時間ｔ１ではＴＱ_ＤＤが第１時間ではＥＶＭＡＸＴＱ１を上回る。しかしながら、アクセルペダル１７１の踏み込み率を監視する車コントローラ１４０は時間ｔ１以前に、ＴＱ_ＤＤがＥＶＭＡＸＴＱ１を上回りそうであると判定する。そのように判定すると車コントローラ１４０は時間ｔ１に先立ち、ＢＩＳＧ１２３Ｂに対し、エンジン１２１の回転を上げてＣＩＭＧ１２３Ｃのそれに合致させるようコマンドする。車コントローラは時間ｔ１またはその付近で、クラッチ１２２を繋いでエンジン１２１をＣＩＭＧ１２３Ｃに結合させるようコマンドする。するとＢＩＳＧ１２３ＢはＣＩＭＧ１２３Ｃに対し、このＣＩＭＧ１２３Ｃ自体が発生する駆動トルクを補充してドライバー要求トルク値ＴＱ_ＤＤに合致させる駆動トルクを送達する。図２（ｅ）に示されるように、エンジン１２１への燃料供給は回復されず、エンジン１２１はＢＩＳＧ１２３Ｂによりモーター駆動される。
【００４４】
時間ｔ３でＴＱ_ＤＤ値はＥＶＭＡＸＴＱ１以下に低下する。すると車コントローラ１４０はクラッチ１２２を切断させ、ＢＩＳＧ１２３Ｂをスイッチオフさせるようコマンドし、かくしてクランクシャフト速度１２３Ｃは低下してゼロとなる。
その後、時間ｔ４でＴＱ_ＤＤ値は再度ＥＶＭＡＸＴＱ１以上に増加する。車コントローラ１４０はこの増加を予測し、時間ｔ４に先立ち、エンジン１２１のモーター駆動を開始させる。時間ｔ４でエンジン速度ＷがＣＩＭＧ１２３Ｃのそれに相当する値に増大すると、車コントローラ１４０はクラッチ１２２を繋ぐようコマンドする。ＢＩＳＧ１２３Ｂは、ドライバー要求トルク値ＴＱ_ＤＤに合致させるため、ＣＩＭＧ１２３Ｃにより駆動ライン１３０に送達されるトルクを補充するように再度制御される。
【００４５】
時間ｔ６でＴＱ_ＤＤ値はＥＶＭＡＸＴＱ２を上回り、ＣＩＭＧ１２３Ｃ及びＢＩＳＧ１２３Ｂが発生するトルクをエンジン１２１で少なくとも補充する必要が生じる。従って、車コントローラ１４０は図２（ｅ）に示すようにエンジン１２１への燃料供給をコマンドする。するとエンジン１２１はＴＱ_ＤＤ値を満たす駆動トルクを送達可能となる。
ＣＩＭＧ１２３Ｃ、ＢＩＳＧ１２３Ｂ及びエンジン１２１により駆動ラインに付加される正味のトルクが、エンジン１２１の提供するＴＱ_ＤＤの比率が増大するに従いＴＱ_ＤＤ値から過剰に逸脱するのを減少させるよう、エンジン１２１により駆動ライン１３０に付加されるトルク量はＣＩＭＧ１２３Ｃ及びＢＩＳＧ１２３Ｂによる付加量と混合され得る。つまり、ＣＩＭＧ１２３Ｃ及びＢＩＳＧ１２３Ｂの一方又は両方により付加されるトルク量は、ＣＩＭＧ１２３Ｃ及びＢＩＳＧ１２３Ｂの一方又は両方によるトルク量付加を急停止してエンジン１２１によるトルクを急付加するのではなくむしろ、エンジン１２１によるトルク付加量が増大するに従い徐々に減少され得る。
【００４６】
トルクアシストとは、ＢＩＳＧ１２３Ｂが車１００の駆動ラインに変速装置１２４を介して追加トルクを提供し得ることを意味する。これにより、車がＥＶモードで作動する場合はエンジン１２１を始動することなく駆動ライン１３０に大きなトルク量を付加できる。パラレルモードで作動する場合はエンジン１２１により発生させるべきトルク量を低下させ得る。この特徴は燃料消費量及び又はＣＯ2放出量を低減させるために使用され得る。
更には、ある実施態様ではこの特徴により、所定の要求最大トルク量に対して最大トルク能力の小さいエンジン１２１を使用可能となるため、ずっと小型でしかもより効率的なエンジン１２１を使用できるようになる。
【００４７】
本発明のある実施態様では車コントローラ１４０は、クラッチ１２２を切った状態でエンジン１２１がＢＩＳＧ１２３Ｂをゼネレータとして駆動するＥＶ“レンジエクステンダーモード”で作動するよう車１００を制御するように作動自在であり得る。これによりＢＩＳＧ１２３Ｂは、ＣＩＭＧ１２３Ｃが駆動ライン１３０に駆動トルクを付加する間、チャージストレージモジュール１５０を充電するチャージを発生可能である。
【００４８】
本発明の実施態様は、ＥＶモードからパラレルモードにより速く且つスムーズに移行し得る利点を有する。この移行はユーザーには実質的にシームレスなものであり得る。これは少なくとも部分的には、パラレルモード移行時にエンジン１２１が代表的には既に回転しており且つ駆動ライン１３０に結合されていることによるものである。かくして、パラレルモードを取るためにエンジン１２１の回転を上げる必要は無く、既に繋がれているクラッチ１２２を繋ぐ必要もない。
【００４９】
本明細書の説明及び請求の範囲を通して、“含む”及び“収納する”及びそれらの派生語、例えば、“包んでいる”や“含む”は、“含むがこれに限定されない”ことを意味するものであって、その他部分、成分、コンポーネント、整数、あるいはステップを除外しようとするものではない。
本明細書の説明及び請求の範囲を通して、文脈上他の意味に解釈する必要がある場合を除き、単数形は複数形を包含するものとする。詳しくは、不定冠詞が用いられる場合、文脈上他の意味に解釈する必要がある場合を除き、明細書における単数形は複数形を包含するものとする。
本発明の特定の様相、実施形態あるいは例に関連して記載される特徴、整数、特性、配合物、化学成分あるいは群は、それらとの非互換性を有さない限り、ここに記載した任意のその他様相、実施形態あるいは例に適用し得るものとする。
【符号の説明】
【００５０】
１００  プラグインハイブリッド型電気自動車／車
１１１、１１２  前輪対
１１４、１１５  後輪対
１２１  エンジン
１２１Ｃ  クランクシャフト一体型スタータ／ゼネレータ
１２２  クラッチ
１２３ＢＢ  ベルト
１２３ＢＭ  電気装置
１２４  変速装置
１３０  駆動ライン
１４０  車コントローラ
１４１ＰＴ  パワートレインコントローラ
１４２Ｂ  ブレーキコントローラ
１５０  チャージストレージモジュール
１７１  アクセルペダル
１７２  ブレーキペダル
【図１】
2016502952.tif 000003
【図２】
2016502952.tif 000004
【国際調査報告】
2016502952.tif 000005
2016502952.tif 000006
2016502952.tif 000007
2016502952.tif 000008