"ハイブリッド車両において運転モードの移行を制御する方法であって、aインバータに連結されたジェネレータ及びインバータに連結されたモータと、ジェネレータとモータとの間に配されたスイッチボックスとを有する車両運転システムを提供するステップであって、スイッチボックスはジェネレータとモータとの直接電気的接続を許容するために開閉可能な複数の電気スイッチを有するところのステップと、b第1運転モードから第2運転モードへの移行に対して車両システム制御装置を用いて移行条件を検出するステップであって、この移行条件は第1運転モードよりも、より効率的な第2運転モードの所定の効率しきい値を画定するところのステップと、ciジェネレータとモータからの電気周波数出力が、等しくまたはそれらが重なるような範囲内に同期させ、iiジェネレータとモータの電気的位相が合うように同期させ、iiiジェネレータからの電力出力とモータからの動力出力が比例するように同期させるステップを含む車両システムを条件付けするステップと、dジェネレータとモータを電気的に連結することを許容する複数のスイッチを閉じ、ジェネレータ及びモータ間で動力出力が移行するのを許容するスイッチボックスを起動するステップと、を備えてなる方法。第1運転モードは、車両システムを直列として運転することを画定し、ジェネレータ及びモータからの動力出力が各対応するインバータを介して、かつ、システムのバッテリーを介して移行する請求項1の方法。第2運転モードは、車両システムを直接モードで運転することを画定し、ジェネレータ及びモータが電気的に連結されて、スイッチボックスを介してその間を電力出力が直接移行することを許容する請求項1の方法。移行条件の検出は、車両運転条件下で車両システムの効率的なプロファイルを監視することと、第2運転モードに画定されたジェネレータとモータとの直接電気的接続が、第1運転モードに画定された直列よりも効率的にシステムを運転することを許容する状況において第1の運転条件から第2運転条件にスイッチする信号を生成することと、を含む請求項1の方法。移行条件はジェネレータ及びモータから比例する電気周波数の検出を含む請求項4の方法。車両システムの条件付けは、さらに、モータ動力出力がジェネレータ電力出力と一時的に合致しない条件に対する反応として動力出力をブーストさせる一時的な動的特性を含む請求項1の方法。ブーストは、モータのインバータから送られ、モータの動力出力を上昇させてジェネレータの動力出力に合わせる請求項6の方法。車両システムの条件付けは、さらに、モータ出力がジェネレータの動力出力を一時的に超える条件に対する反応として動力出力を再生する一時的な動的特性を含む請求項1の方法。再生は、ジェネレータのインバータから送られて、ジェネレータの動力出力を上昇させてモータの動力出力に合わせる請求項8の方法。車両システムの条件付けは、さらに、ジェネレータまたはモータのいずれかからの電気出力を調和して、電流を運ぶまたは除いて、第1運転モードから第2運転ステップへのスムーズな移行を確実にする一時的動的特徴を含む請求項1の方法。スイッチボックスを起動することは、複数の電気スイッチを閉じ、iジェネレータのインバータをスイッチオフし、ii電気スイッチの接触器を閉じ、iiiモータのインバータをゼロ出力に消散させることを許容することでモータのインバータを開放するステップを含む請求項1の方法。第2運転モードと第1運転モードの間の移行ステップをさらに含み、この移行ステップは、iジェネレータのインバータをスイッチオンしてアイドリングで運転することと、iiモータのインバータをスイッチオンすることと、iiiモータを同期して車両ドライバー要求を維持することと、ivスイッチボックスにおいて電気スイッチを開くこととを含む請求項1の方法。位相及び電流を維持し、駆動系ジャークを防止する一時的調和ステップをさらに含む請求項12の方法。ハイブリッド車両において運転モードの移行を制御するシステムであって、aインバータに連結されたジェネレータとインバータに連結されたモータとを有する車両運転システムと、bジェネレータとモータとの間に配されたスイッチボックスであって、スイッチボックスはジェネレータとモータとの直接電気的接続を許容するため開いたり閉じたりする複数の電気スイッチを有するところのスイッチボックスと、cジェネレータとモータとスイッチボックスとに連結され、車両性能及び電気的パラメータを電気的に監視して、第1運転モードから第2運転モードへの移行に対する移行条件を検出できる車両制御装置であって、移行条件は第1運転モードよりも、より効率的な第2運転モードの所定の効率しきい値を画定し、制御装置は、iジェネレータとモータからの電気周波数出力が、互いに等しくまたはそれらが重なるような範囲内に同期させ、iiジェネレータとモータの電気的位相が合うように同期させ、iiiジェネレータからの電力出力とモータからの動力出力が比例するように同期させることにより車両システムを条件付けするものであり、制御装置はスイッチボックスを起動して複数のスイッチを閉じてジェネレータとモータとが電気的に連結するのを許容し、動力出力がジェネレータとモータとの間で移行するのを許容するところの、車両制御装置と、を備えてなるシステム。従って、本開示は、ハイブリッド車両において運転モードの移行を制御する方法であって、aインバータに連結されたジェネレータ及びインバータに連結されたモータと、ジェネレータとモータとの間に配されたスイッチボックスとを有する車両運転システムを提供するステップであって、スイッチボックスはジェネレータとモータとの直接電気的接続を許容するために開いたり閉じたりする複数の電気スイッチを有するところのステップと、b第1運転モードから第2運転モードへの移行に対して車両システム制御装置を用いて移行条件を検出するステップであって、移行条件は第1運転モードよりもより効率的な第2運転モードの所定の効率しきい値を画定するところのステップと、ciジェネレータとモータからの電気周波数出力が、互いに等しくまたはそれらが重なるような範囲内に同期させ、iiジェネレータとモータの電気位相が並ぶように同期させ、iiiジェネレータからの電力出力とモータからの動力出力が比例するように同期させるステップを含む車両システムを条件付けするステップと、dジェネレータとモータを電気的に連結することを許容する複数のスイッチを閉じ、ジェネレータ及びモータ間で動力出力が移行するのを許容するスイッチボックスを起動するステップとを備えてなる方法に関する。本開示の利点は、直列運転モードと直接接続運転モード間の移行を制御するハイブリッド車両が提供される。本開示の他の利点は、車両システムの運転効率が改善され、燃料消費の減少をもたらすことである。本開示のさらなる利点は、改善された運転効率によってエンジンおよびジェネレータのサイズを小さくできることである。さらなる利点は、エンジンが運転している際のAC-DCエネルギー変換による損失を減らすことで直列駆動効率が改善されることである。本開示のさらなる利点は、ジェネレータとモータ両方に関連するインバータのサイズを小さくすることができることである。本発明のさらに別の利点は、低温熱システムのサイズを小さくすることができることである。本開示の別の利点は、高速ドライブモードでのピーク動力が改善されることである。本発明のさらなる利点は、動力条件において10~20エンジンのサイズを小さくできる潜在力である。他の潜在的利点は、本発明がPHEVまたはHEVに適用でき、PHEV及びHEV間で拡張可能であり、減少した電力負荷サイクルが信頼性を向上させ、増加した数のリンプホームモードシステムの一部機能が低下した時に、完全に機能停止する事態になることを避けて、最低限の機能性能を残して、運転を継続するモードが利用可能であり、構造は前輪駆動、後輪駆動、全車輪駆動に適用可能であることである。本開示の他の特徴及び利点は、添付の図面と併せて説明された以下の詳細な説明を読むことにより容易に評価され、またより理解されるであろう。本開示は、図示されたマルチモータハイブリッドドライブシステムのための直接電気的接続e-ダイレクトのシステム及び方法を提供する。e-ダイレクトシステムは、スプリットギアトランスミッションe-スプリットと結合されてもよい。そのようなシステムの一例が2010年6月25日に出願された国際出願PCT/US2010/040087に記述されており、その主題はすべての目的のために本書に参照として完全に取り込まれる。図1を参照すると、ハイブリッド車両10が示されている。この例では、車両10は内燃エンジン20とオフボードで充電可能なバッテリー16とにより動力が与えられるプラグインタイプのハイブリッド車両でもよい。エンジン20及びバッテリー16の両方とも、車両10の動力源として機能可能である。車両10は各動力源によって独立してまた協働で動力供給され得る。ジェネレータを駆動するエンジンおよび駆動モータに電力を提供するジェネレータなど直列の構成を用いるハイブリッド車両がこの構造を用いることができる。車両10は、乗用車でもトラックでもオフロード車などでもよい。また、車両10は、車両の動きを適正に動作制御する動力伝達装置11を含む。車両の車輪を動かす駆動軸を機械的に回転させるモータ24は、動力源すなわちバッテリー、エンジン及び/またはジェネレータによって動力が与えられる。図1の例では、車両10はモータ24によって機械的に駆動される後輪を備える後輪駆動の車両である。モータ24及びジェネレータ12は、電気機器として取り扱うことができる。一例として、モータおよびジェネレータという用語は、各々が逆の機能を達成するために、逆向きに運転され得るので、図ではエネルギーの流れとして示される。従って、電気機器は、負の軸トルクで運転することによって電力を生成すなわち、ジェネレータし、正の軸トルクを生成することによって動力を分配するすなわち、モータこともできる。図2a~12において、電気機器はモータ/ジェネレータMGとして参照される。よって、車両は、エンジン20に連結したMG112と車輪Wに連結したMG224を含むことができる。動力伝達装置構成要素の直列、並列または並列分割構成など、動力伝達装置の構造は選択的に決定される。この例では、動力伝達装置は、MG112およびMG224を含む。電気モータ、ジェネレータ、永久磁石同期電動機、誘導電動機など様々なタイプのMGが可能である。MG112は、ハウジングと、ハウジング内に配設、固定されたステータと、永久磁石を備え、中心軸回りに回転するロータとを含むことができる。MG112は、エンジン20から受けた力学的エネルギーを車輪Wへ動力を提供したり、搭載バッテリー16を充電したり、補助的車両構成部品に電力を提供するために用いられる電気エネルギーに変換する。一般的に、MG112の出力は、インバータ22A内のDC電力に変換されるAC電力である。DC電力は、バッテリー16に送られ、あるいは他のインバータ22Bに送られて駆動モータに動力を提供する前にAC電力に再変換することもできる。一般的なMGおよびインバータの、それぞれの所定の速度/トルクバンドに対応する、あらかじめ設定された運転効率を有する。この例では、動力伝達装置11はまた、ある運転状況下で要求されたときに補足の動力を提供するガソリン駆動エンジン20を含む。エンジン20はエンジン出力軸を介するなどしてMG112に動作可能に連結される。したがって、エンジン20が回転しているとき、一般的にMG112は、互いに連結され、結果として動作する。エンジン20はまた、対応する速度/トルクバンドでの所定の運転効率を有してよい。しかしながら、ジェネレータの速度効率に対するエンジンの速度効率の比率は、特定の速度/トルクバンド内で最善でなくてよい。一般的な電気機器は、所定の速度/トルクバンドに対応する所定の運転効率を有する。しかしながら、ジェネレータの速度効率に対するエンジンの速度効率の比率は、特定の速度バンド内で最善でなくてもよい。よって、所要電力の減少すなわち、150kWから125kW-120kWとともにエンジンの優れたダウンサイジングが実現可能となるように、e-スプリットトランスミッション配置が用いられてよい。e-スプリット配置の一例では、動力伝達装置11はMG112とエンジン20との間に配されたトランスミッション14Aを含む。一例では、トランスミッション14Aは、エンジン20とMG112との間において、エンジン出力軸と同軸配置された機械的リンク機構を提供する。トランスミッション14Aは、電気的、機械的または電気機械的などあらゆるタイプでもよく、選択可能な有効なギア比を提供するため多段速度または連続可変のトランスミッションでもよい。トランスミッションは、ギア比を変え、ジェネレータへのエンジン動力の伝達を容易にする。たとえば、エンジン20を3000rpmで回転させ、MG112を4500rpmで回転させることが望まれることも考えられる。エンジン20とMG112の間に位置するトランスミッション14Aは、エンジン20及びMG112をそれぞれ対応する速度バンドの所望の速度及び/またはトルクで独立して運転することを可能にすることができる。エンジン20およびMG112は各々、異なるトルク/速度効率プロファイルを確定することができる。それぞれ異なる速度での運転を可能にすることは、測定された効率マップから特定可能な対応する速度に最も近くなるように各構成部品を運転するようにトランスミッション比選択を調整することによって最適化が可能である。多段速度のトランスミッションや連続可変のトランスミッションなど、様々なタイプのトランスミッション14Aが利用可能である。トランスミッション14Aはエンジン20とMG112間の複数のギアセットを組み込んでもよい。同様に、トランスミッション14Aは遊星歯車複数を用いてよい。エンジン20とMG112との間のトランスミッション14Aの配置は、多くの異なるハイブリッドの動力伝達装置構造に組み込まれてもよい。トランスミッション14Aは、トランスミッションのない標準の動力伝達装置に比較してより効率的なシステム運転を可能にする。高効率化の結果として、停車中に生じた余剰電力は外部構成部品に供給されてよい。一例では、車両は余剰電力を蓄え、グリッドや外部エネルギー貯蔵装置などの外部電源にその電力を分配できる。MG112の運転速度はエンジン20の運転速度から独立することもできる。この結果、異なる伝達率による動力の伝達を制御するために、それらの間のトランスミッション14Aを使用して、システムの高効率化が図られる。運転効率プロファイルにより、エンジン設計者にとって、所定の車両運転状況に対応した様々なエンジン運転ポイントを選択する自由度が増す。このようにして、電気機器の一定電力運転範囲が未だ利用され、よって同じ性能を発揮するので、低いトルク特性を有する電気機器が選択可能である。エンジンとジェネレータ間の可変速度は、エンジンの現在の運転ポイントとジェネレータの最大効率とを合わせることができる。別の例では、システムはまた、MG224に連結された後部駆動軸に置かれたインバータ22Bに隣接して動作可能に位置決めされた第2のトランスミッション14Bを含んでもよい。このトランスミッション14Bの追加により、後述するような方法で、車両の運転モードによる駆動ギアの選択を可能にする。この例では、インバータ22Bは150kWの電力容量を有する。多段速度のトランスミッションまたは連続可変のトランスミッションなど、様々なタイプのトランスミッションが第1または第2のトランスミッションとして利用できる。トランスミッションは、エンジン及び/または電気機器間の複数のギアセットを組み込んでもよい。同様に、トランスミッションは遊星歯車複数を用いてよい。エンジンと電気機器との間のトランスミッションの配置は、多くの異なるハイブリッドの動力伝達構造と組み込まれてもよい。トランスミッション設置の高効率化の結果として、停車中に余剰電力が外部構成部品に供給されてもよい。図2a-12を参照すると、直接電気的接続e-ダイレクトの例示的なシステム及び方法、及び、マルチモータのハイブリッドドライブシステムのためのトランスミッションスプリットe-スプリットとの可能な組み合わせが図示されている。車両10は、車両の運転を制御する動力伝達装置を含む。これらの例では、動力伝達装置はプラグインハイブリッドであり、少なくとも2個の電気機器を含む。システムは、車両システム内の電力を加えたり差し引いたりする構成部品と通信するバッテリー16などのエネルギー貯蔵装置16を含む。鉛酸バッテリーやリチウムイオンバッテリーなど様々なタイプが利用可能である。第1のインバータ22Aは第2のインバータ22Bと通信可能な状態にあり、第2のインバータ22BはDC電力をAC電力に変換しなおす。第2のインバータ22Bは、第2の電気機器MG224と通信可能な状態にある。MG224は、AC電力を車両の運転に利用可能な力学的エネルギーに変換する。この例では、力学的エネルギーは、車両の車輪W、すなわち前輪または後輪の動作を制御するために駆動軸に送られる。エネルギー変換プロセスは100の効率より低いので、システム全体で損失となることを理解されたい。一例では、インバータを通した損失は約3から10の範囲であろう。第1の電気機器MG112は第2の電気機器MG224と直接電気的な通信状態にあり、よって第1の電気機器からのAC電力は直接第2の電気機器に電力を提供する。第1の電気機器は、電力が第2の電気機器に直接送られる速度及び負荷で運転されることを理解されたい。本開示の様々な異なる例および図が図2a~12に記載されている。図2aは、MG112とMG224との間でダイレクトAC/AC接続を可能にするスイッチボックス21を含む車両10の例示的概略システムを図示する。スイッチボックス21による損失は比較的低く、インバータよりもかなり低い。この例では、エンジン20は、バッテリー16、他のインバータ22Bまたはスイッチボックス21によって受け取られるインバータ22Aに電力を送ることができるMG112に連結される。その後、エネルギーは、MG224及びその後車輪Wに転送される。他の図面によって示されたように、エネルギーはいずれかの方向に流れ得る。ボックス21のさまざまな運転状態の展開図が図2aにさらに示される。この例では、スイッチボックス21は状態121A、状態221Bおよび状態321Cによって表された3個の運転状態で運転可能である。エネルギー流れの典型的なスイッチボックスのモードの様々な実現可能なモードが図4~12に示されている。次の表1は各運転状態に関連する様々な特性を示している。電力は、三相ACバスを介して伝達される。スイッチボックス21は三相AC伝送のため3本の配線/スイッチ25を含む。状態1は、3個のスイッチ25がすべて開いたボックス21Aによって表されている。スイッチ25が開いているとき、エネルギーはMG1とMG2との間を直接伝達できない。したがって、エネルギーはMG1を出るACからインバータ22Aを介してDCに変換され、その後充電のためにバッテリー16で受け取られるか、第2のインバータ22BでACに再変換されて、MG2に送られる。2個のインバータを有することにより、互いに直接影響を与えることなしにいずれかのMGの動作が可能になる。バッテリー16が第2のインバータ22Bを介してMG224にエネルギーを送る間、MG112はアイドリングか、完全に停止することができる。エネルギーは、バッテリー16からMG112とMG224の両方に送られる。これは、エンジンをクランキングし、MG112がエンジン20へエネルギーを送るためにジェネレータよりもモータとして動作することを必要とするために望ましい。ある例では、電力はMG112からバッテリー16を充電するために流れ、同時にMG224を駆動する。ボックス21Bに示されるように、状態2は3個のスイッチ25が閉じており、MG112とMG224との間の直接電気リンクを提供する運転状態である。スイッチボックス21Bは、MG112で生成されたAC電力がMG224に直接流れることを許容する。この例では、エネルギーの流れはインバータを迂回し、したがって、インバータ22に関連する、望まれないエネルギー損失を無くす。この実施例では、MG112はMG2に直接リンクされ、よってつり合いのとれた速度で動作する。これはたとえばクルーズコントロール条件に適しており、車両の動力分配の効率をあげる。21Aに関連するスイッチを介するエネルギー損失はインバータ22によるエネルギー損失よりもはるかに少ない。エネルギーは、インバータ22を介するのに加えてスイッチボックス21Aを直接流れ、バッテリー16または他のインバータに流れる。エネルギーは両方向に運ばれ得るすなわち、MG112及びMG224からバッテリー16へ、バッテリー16からMG112及びMG224へ。したがって、車輪Wはエンジン20からのAC電力によって及びバッテリー16からのDC電力によって動力が与えられ得る。DC電力がMG1からMG2へ転送されると同時にバッテリーが充電されることも可能である。バッテリー16は、1台または2台のインバータ22を用いて増幅したり充電したりできる。第3の状態状態3は、スイッチボックス21Cの運転状態に関連するエネルギー流路である。この実施例では、ボックス21Aおよび21Bに開いて示されたスイッチ27は1個のスイッチ25とともに閉じている。閉じている時、スイッチ27は、MG1またはMG2のいずれかが逆に動作する際に、MG112とMG224との間の直接エネルギー流れを許容する3相に渡るエネルギーの架橋を許容する。したがって、MG112が前進回転する一方、MG2が後進回転することができる。他の例では、図2bは、エンジン20とMG112との間に配されたトランスミッション14A及びMG2と車輪Wに関連する車輪駆動軸との間に配された第2のトランスミッション14Bと共に、図2aのシステムのボックス図を示す。図4~12を参照すると、2個のトランスミッション14A及び14Bが提供されている。トランスミッション14A及び14Bは、それぞれ2速トランスミッションであり、よって車両に4速トランスミッションシステムが効果的に作られる。選択されたギアスプリット構成は例示的目的のためであり、他の多速もしくはシングルトランスミッションギア構成も考えられ、本開示の範囲内に含まれることを理解されたい。さらにこの例では、物理的に分離したギアセットの間に電気的スプリットがある。車両は特定の速度/荷重帯に合うように要求されたギアの数のみを用いることができることが好ましい。システムは、ギアを要求に合わせるために別の速度/荷重帯で動作するようギアを変更できる。エネルギー要求は特定の動作モードのために選択されたギアの数によって減少される。e-スプリット配置の一例では、ギアはエンジン20とMG112及び車輪Wの車輪駆動軸とMG224との間に位置決めされている。なお、2個のエンジンギアと2個のモータギアはエンジンをかけた状態で4速を効果的に提供する。単一のシンプルな遊星歯車エンジンにおける2個のギアまたは単一の複合の遊星歯車エンジンにおける3個のギア構成を介するなど、エンジンにおける2または3個のギアの内包はコンパクトなパッケージングをもたらす。システムはさらに、3個または2個のエンジンギアを実行するため、2個のクラッチ構成など、1個以上のクラッチを含む。一般的に、トランスミッションは分離によりクラッチ効果を含むことができる。エンジンにおける3個のギア及びモータにおける2個のギアの使用は6個のギアに効果的に変換できることを理解されたい。動力伝達装置は、当該技術分野で公知の他の構成部品を含んでもよい。たとえば、ウエットクラッチやドライクラッチなどのクラッチが、異なる速度比を切り替えるために軸部に設けられてもよい。他の動力伝達装置の構成要素が含まれてもよく、車両の運転に従来通りに関わってよい。図4~12は、本開示に関連する様々な例示的実施例を示す。例示的システムは前輪Wに連結された第3の電気機器MG326を含む。これらの実施例は、本開示に関連する例示的車両に4輪駆動モードの選択を許容する。MG326はスイッチボックス21に直接リンク可能である。動力はエンジン20から直接MG326に送られる。これらの実施例では、第2のスイッチボックス31は、MG326と連結された第3のインバータ22Cとともに提供される。したがって、第3のインバータと第2のスイッチボックスの存在が、エンジン、バッテリー、インバータ及びモータ/ジェネレータ間の様々なエネルギーの流れのパターンを許容する。図3は、マルチスイッチボックス、インバータ及びモータ/ジェネレータの実施例に関連した、異なるモードの機能説明を示す表である。モード1~11は、スイッチボックス、バッテリー、インバータ及びモータ/ジェネレータの動作状況と関連した動作状態の例である。モード7は、スイッチが閉じて相が一列になることができること確実にする同期が起きた例である。バッテリーの欄において、Dは放電を示し、Cは充電を示す。e-ダイレクトでの車両の運転すなわち、スイッチ25及び/または27が閉じた状態は、車両10のインバータの負荷を大幅に減らす。したがって、インバータのサイズは、スイッチボックス21及び/または31を有しない車両に用いられる標準のインバータに比べ、小さくすることができる。インバータのサイズが小さくすることで、車両及び全体のシステム効率のハードウエア費用を減らすことができる。対応型機械連結装置クラッチなどの追加は、車両10の前輪駆動軸と後輪駆動軸との間の直接動力分配へのe-ダイレクトの使用など、システムの多用途性を増やすことができる。e-ダイレクトのハードウエアは、前方MG112または後方モータ/ジェネレータMG224のいずれかが係合可能に位置決めされている。駆動モータ24および26の両方が同時にまたは別々に係合することが実行可能である。車両のトランスミッションは、機械的連結装置として機能する。機械的連結装置の例としては、従来のマニュアルトランスミッションやデュアルクラッチトランスミッション、オートマチックトランスミッションに見られるような湿式クラッチ、オートマチックトランスミッションに見られるようなトルクコンバータ、かみ合いクラッチ、または、ある運転モードにおいて~100のトルクトランスファを別の運転モードでは~0のトルクトランスファを許容する他の機械的リンク装置などのクラッチが挙げられる。機械的連結装置は、0~100の幅広いトルクを転送できてもよく、または、オートマチックトランスミッショントルクコンバータなどのトルク倍増性能を有してもよい。結果として、ジェネレータ12はエンジン20から係合が外れ、電力またはトルクがジェネレータMG112に転送される一方、エンジン20はジェネレータに関係ない速度で回転する。e-ダイレクトなどの特徴は、機械的滑り装置すなわち、連結装置またはトランスミッションの使用によって車両が停止した時にe-ダイレクトが係合されることを許容することによって、強化され得る。ジェネレータ12は、3相バスを介してモータ24にかたく連結され、ジェネレータ/モータ12/24をそれらが機械的にリンクしているように作動できる。他の利点はトランスミッション14A/14Bによって、インバータ22またはバッテリー16の必要なくして車両10をスタートできるようになる。2位置スイッチなどスイッチ25付きのスイッチボックス21の導入によって、前輪または後輪Wへのe-ダイレクト運転が許容される。エンジン20がマルチプルギアにおいてe-ダイレクトを介して動力を伝達できるようにポール/ギア比が最適化される、すなわち最適化された多段エンジン速度になり得る。一例では、システムは3相AC電源ケーブルをジェネレータMG112または後方駆動モータMG224と同じバスに堅固に連結することを含んでもよい。前方駆動モータMG326は、後方モータMG224と同じ電気周波数を有する。これは、2個のモータがポール数に対して常に反比例の速度で回転することを意味する。しかしながら、車軸速度は、車両がカーブを走ったり、タイヤの摩耗、ギア切替えなどよって変化し、したがって柔軟な機械的連結はこれらの変化に適合する。車両がカーブを走ると、前輪Wは後輪Wよりも長い距離を移動する。これは、前方モータMG326が後方モータMG224よりも比して早く回転することを意味する。e-ダイレクト構成は電気相に堅固に連結するので、前方モータMG326はモータと車輪Wとの間の柔軟な連結によって利益を得ることができる。柔軟な連結エンジン/ジェネレータの柔軟な連結器で説明されたのと同様の可能性を有する及び前方モータMG326と車輪Wとのドライブユニットは、モータが常にトランスミッションを用いて連結出力速度よりも早く回転するように、構成されてよい。これは、モータが車輪に動力を提供してもよいことを意味する。別の例では、前輪駆動モータMG326はジェネレータMG112に堅固に連結しても良い。したがって、前方駆動モータMG326とジェネレータMG112は、定比例の速度で回転しても良い。インバータ22Aは、e-ダイレクト運転の際にジェネレータMG112が前輪Wに動力を与えるのに応じて前輪Wに動力を与えるか、ジェネレータMG112から電力を吸収するか、電力を調整することもできる。前方及び/または後方モータがジェネレータMG112に均等にかたく連結されるように、第2のe-ダイレクト切替え装置31が加えられてもよい。結果として、第1のインバータ22Aが前方のモータMG326または電気機器に電力を与えてもよい。必要に応じてエンジン20が離されるようにジェネレータMG112は前方モータMG326を回転する。e-スプリット運転において、上述した構成を基準として数多くの変更が行い得る。たとえば:従来またはインバータなしの運転で動作するようにインバータのオンオフを切り替える。IGBTまたは他の制御された回路を用いて、インバータまたは他の電気機器への経路電気機器動力間で切り替える。永久磁石同期機器やAC誘導機などの異なるタイプのモータを用いて、2個の電気機器間のタイミング変化に対する耐性を増減できる。AC信号の大きさまたはタイミングを是正または他の方法で修正し、出力動力を制御する。2個の電気機器間の電力またはロバスト性を管理するために位相やバスキャパシタンス、インダクタンスや他の特性を調整する。エンジン動力を能動的または受動的に制御して、各電気機器の電気相間のタイミングを調整する。図13~15を参照すると、電気エネルギー動力管理システムの一例が示されており、このシステムは、車両の運転モードによって、エンジン20と駆動モータMG224またはMG326間の動力の分配を制御するe-ダイレクトスイッチボックス21または31を含むものである。スイッチボックス21は、エンジン20とMG121との間に配置され、それらの直接接続によるシステムを介したAC/DC動力変換損失をなくす。エネルギー変換プロセスは100より低く、その結果システム全体にわたって損失となることを理解されたい。図に示されたように、第1の電気機器MG112はスイッチボックス21を介して第2の電気機器MG224と直接電気的通信状態にあり、第1の電気機器MG112からのACエネルギーは直接第2の電気機器MG224に電力を提供する。MG112は、電力が直接第2の電気機器に伝わる速度および負荷で動作するであろうことを理解されたい。この例のロータリースイッチなどの様々なタイプのスイッチが考えられる。スイッチ21は、AC-DC電源間の電力変換または電源から駆動源への動力変換に関する損失を減らす。一例では、スイッチボックス21は、接触機構と感知及び制御要素とを含む。スイッチボックス21は3相のACスイッチがよいが、他の実施例も考えられる。接触機構の一方は、ジェネレータから3相出力に接続され、他方はトラクションモータへの3相入力に接続される。加えて、相のうち2個を取り替えることによって相の反転を許容する手段がある。さらなる例では、回転型接触機構が回転型アクチュエータによって作動されるまたは線形接触機構が線形アクチュエータまたはリレーなどによって作動されるスイッチが提供される。感知機構は、スイッチボックス21のいずれか側での電圧間の電圧、周波数および位相関係を感知する。この入力に基づいて、またドライブ状態によって適切な制御アルゴリズムを用いて、スイッチボックス21は作動され、e-ダイレクトモードを行うすなわち、スイッチ25を閉じる。スイッチボックス21は、車両/ハイブリッド制御装置と通信し、スイッチ動作を適合させる。この通信は、CANプロトコルなどを介して有効となる。一例では、図13~15に示されたように、回転型スイッチボックス21は2個のパーツ―ジェネレータ出力側に接続する固定パーツとモータ入力側に接続する固定パーツに対して回転できるパーツ-を含む。回転パーツは、接続がなされる銅製または他の誘電材料製の棒を含んでもよい。固定パーツから回転パーツへの接続は、回転パーツの表面を摺動できるブラシ金属、黒鉛またはそれらの組み合わせを介して行われる。誘電性の破片を取り除く補助となるブラシと一体または同位置に配置されたワイパーがあってもよい。回転パーツは、ステッパモータなど回転型アクチュエータに接続されてもよい。感知回路および制御装置がスイッチ25を行う条件が満たされたと判断したら、回転型アクチュエータは可動化し、回転パーツを起動し、ジェネレータ出力側にモータ入力側を接続する。線形の例は、上述の回転要素を線形要素に置き換えることで同様に実施される。さらなる例では、スイッチボックス21は、リレー機構などを用いて機械的接触器が起動される電気的機械スイッチである。電気的機械スイッチの別の例は、ハイブリッド電気および電気機械スイッチである。この例では、電気機械スイッチの各コネクタと並列をなす電力電子デバイスIGBT,MOSFETなどがある。制御装置から命令を受けると、電力電子デバイスはまず閉まり、その後電気機械スイッチが起動される。電力電子デバイスは、閉じるのが電気機械スイッチよりもかなり早いため、より早い効果的な閉鎖を可能にする。。電気機械スイッチは駆動電流を取り扱うことができ、よって電力電子デバイスは短い持続時間でピーク電流を取り扱う必要がある。MG112とMG224間で同一速度に調整して近づけることが不可能な例では、ボックス21内のスイッチは比較的早く閉鎖する必要がある。機械的接触器はそれらが高いレベルの効率を有するので利用可能であるが、それらの応答時間はある状況では適切ではない。ボックス21内に示されるハイブリッドの電力電子/機械的接触器が利用可能である。ある例では、各機械的接触器に2個のIGBTが含まれ、それらはいずれかの方向に通電することができるが、1個のIGBTのみが必要であってもよい。他の電力電子デバイスと用いることができる。他の電力電子デバイスとは、MOSFET、サイリスタ、SCRなどであるが、これに限られない。スイッチが閉じて電気機器間の直接の電力移行を許容する場合、電圧レベルは制御装置によって監視されてもよい。3相電圧が整列する場合例え、一瞬でも、半導体スイッチングデバイスは連動し、位相をともにロックする。これによって、機械的接触器にわたる電圧がゼロ近くに保持され、リスクがほとんどない状態でそれらを閉じることができる。運転中、さまざまな運転モードが、例を挙げて説明され、また他も考えられる。たとえば、車両のブレーキは、回路を開くことによってe-ダイレクトを閉じるまたは遮断する。別の例では、加速中、e-ダイレクトスイッチは、所定速度以下、たとえば5~15マイル/時などで閉じ、それ以上では、スイッチはe-ダイレクトの特徴を完全に実行するために引き続き閉じられる。別の例では、動力要求モードなどの移行モード中、e-ダイレクトが実行される。e-ダイレクトおよびe-スプリットの使用は、同時でもまた別個でも実行できることを理解されたい。システムは、センサーを用いてジェネレータ/モータの速度が、また、センサーを用いてエンジン速度が検知され得る。速度信号はそれぞれ、プロセッサに送られる。プロセッサ内のロジックは両方の速度信号を評価し、トランスミッションへ信号を送り、ジェネレータ/モータへのエンジン動力の移行をさらに制御するために、トランスミッションギアを選択的に制御する。結果として、ジェネレータ/モータは、システムの効率を最大にするために、エンジン速度から独立した速度で運転可能である。これらの効果の結果として、車両の設計者は、システム効率を最大にするために、エンジン運転ポイントの選択において拡大した自由度を持つ。さらに、信号は、動力分配を制御するためにe-ダイレクトスイッチに送られる。直列ドライビングモード従来のドライビングの運転状態も可とe-ダイレクトモードとの間の移行を切替え制御する方法が提供される。この手法は、前述したシステムのいずれかを用いて実行される。さらに、この手法はe-スプリットモード及びe-ダイレクトモードの両方を有する車両に使用されてもよい。図17を参照すると、2個の異なるモード間を移行する方法が提供されている。各ステップは、プロセスを実行するための1個以上のサブステップを含む。直列ドライビングすなわち、インバータがジェネレータとモータとの間でエネルギーの移行をするのに用いられていると、e-ダイレクト及び/またはe-スプリットとの間の制御によって、運転のしやすさや、システム効率、及び途切れのないモード移行に関するドライバーの要望が達成される。運転のしやすさは、車両の敏捷性や燃料効率を考慮することで最適化または改善できる。システム効率は、一定のドライバーの要望に対する構成要素による損失のいくつかまたは全てを含む望ましいモードを計算することによって、高めることができる。変速装置は、所望のまたは適切な速度範囲内でモータ及び/またはジェネレータを運転するために活用される。手法は、移行条件を検出するステップを伴うブロック300から始まる。移行条件の検出は、車両システム制御装置において特定のパラメータを測定し、測定されたパラメータを、車両を運転するための所定の効率比較に関連付けることによって行われてもよい。移行条件の例は、クルーズモード、定常モードなど車両の運転条件である。車両システム制御装置は、直列モードとe-ダイレクトモードとの間を評価し、効率条件を評価することができる。効率チャートは、e-ダイレクトがより効率的か否かを判断するための判断基準を提供することができる。一般的に、ジェネレータ及びモータは、等しい電気周波数で動作しなければならない。所与の車両速度について、エンジン及びジェネレータは、有効な範囲内となる特定のRPMまたは速度で動作し、モータはその効果的なプロファイルを有するであろう。システム制御装置は、e-ダイレクトでの動作が、インバータを介する損失が起きる直列での動作よりも効果的であるか否かを評価しなければならない。直列からe-ダイレクトへの移行を制御する移行条件が満たされてから、Mdemand<Mgenmax所与の条件または目標状態条件のための最大ジェネレータ動力出力及びシステム全体の損失が望ましい動作条件について考慮される。e-ダイレクトへの移行に対して、プロセスは駆動系出力へのドライバー要求の実質的に途切れのない移行を成し遂げる。e-ダイレクトスイッチはその後閉じられる。このステップはG-INVを即座に切ることを含む。その後、M-INVがアイドリングするよう制御され、これにより、もはや動力出力を生み出さない。e-ハーモナイズ機能が駆動系ジャークを中和することに関してM-INVが移行相を監視することを許容する。ブロック310において条件が満たされないと判断されると、システムはブロック310に進む。ブロック310では、車両が直列モードなどで引き続き動作する。システム制御装置は、連続するドライバー要求、システム状態及び損失を監視し、移行条件を生成するようアルゴリズムがプログラムされ得る。ブロック300で移行条件が満たされたと判断されると、手順はブロック320に進み、連続する。たとえば、上述したようなインバータによる電気損失をなくすことでe-ダイレクトモードがシステムをさらに効率的な運転条件に設定する特定の条件で車両が動作している場合、移行条件は満たされ、e-ダイレクトで動作するという決定がボックス320においてシステムの条件付けを開始する信号が生成される。システムの条件付けの例はブロック330に示されており、ブロック331に示されたモータとジェネレータの同期を含む。モータとジェネレータの同期は、iブロック332に示されたように電気周波数と、iiブロック333に示されたように電気的位相と、iiiブロック334に示されたような電力出力とを同期することを含んでよい。電気周波数は、等しいか、システムがいかなる周期的差分でも調整することができるように、それらが一瞬重なる範囲で動作すべきである。なお、電気周波数は等しくあるべきであるが、各構成要素の速度はそうでなくてよい。速度は、電気周波数が等しければ比例し得る。位相は合うように調整されるべきである。電力出力、ある例ではトルクは等しくなるべきである。条件付けは、エンジン/ジェネレータ及びモータが電気周波数、位相位相ロックループ及び動力出力に関して同期されることを含む。位相ロックループ回路は、入力信号nGenジェネレータの周波数、pGenジェネレータの位相およびnMotモータの周波数、pMotモータの位相の周波数と位相の両方に応答し、周波数および位相の両方における参照nMot,pMotに合うまで、制御された発振器エンジンの入力、ジェネレータの速度制御の周波数を自動で上げたり下げたりする。負荷条件付けは、ジェネレータがモータと同じ電力出力を生成すること、Mgen=Mmotを確実にすることで成し遂げられる。したがって、Mdemand=Mmot=Mgenモータ及びジェネレータのインバータは可動状態のままが成立する。条件付けの別の例は、特定の基準を満たしてもよい。ドライバーの動力出力要求Mdemandが所定動作範囲内である。さらに、エンジンはOFFとは反対にONとなり、ジェネレータの回転を許容すべきである。モータはドライバーの要求に実質的に等しい動力要求:Mmot=Mdemandを生成しなければならない。ジェネレータは、生成モードでなければならない。ジェネレータのインバータG-INV及びモータのインバータM-INVは可動状態にある。3相接触器は開状態でよい。これらの条件付けの条件はe-ダイレクトスイッチを起動する前に発生する。条件付けのためには、モータとジェネレータが2つのアクターと同期される。エンジンは開ループの速度制御装置として働く。ジェネレータは位相差を取り除くための閉ループの制御装置として並行して働く。ジェネレータはモータと同等な電力出力を生成する負荷条件付けを経験する。したがって、接触器を閉じる条件が達成される。条件付けステップのさらなる例では、ブロック340で示されるように3個の動的な一時的特徴:ie-ブースト;iie-リジェネ;及びiiie-ハーモナイズが、条件付けを容易にするために提供されてよい。e-ブーストはドライバー要求例えば、ドライバーがペダルから離し、その後ペダルを押すチップインなどの動的応答が達成されないであろう場合、ドライバー要求を一時的にあげるために起動される。したがって、e-ブーストは、補償のためインバータから動力を引き出す。e-リジェネは、e-ブーストの機能及び条件とは反対である。この特徴は、ドライバー要求例えば、ドライバーがペダルを押し、その後ペダルから離れるチップアウトなどの動的応答が達成されないであろう場合、ドライバー要求を一時的に減らすために起動される。e-ハーモナイズは、シフティングによって、または、完全に同期したモード移行でない場合に起きる駆動系の出力変動に一時的に対抗するために起動される。制御装置は、モード間のスムーズな移行に電流を加え、または取り除くためにジェネレータとモータの両方の状態に注意を向ける。車両システムの条件付けが完了すると、手法はブロック350に進み、e-ダイレクトスイッチを起動するなどことによって、e-ダイレクトを作動する。スイッチボックス350を起動することは、電気スイッチを閉じることを含む。手法はブロック360に進み、車両はe-ダイレクト運転モードでの運転を続ける。移行条件および条件付けステップが満たされると、e-ダイレクトスイッチの3相接触器は閉じられる。これは、G-INVをスイッチオフしたり、接触器を閉じたり、M-INVMmot=0Nmを解放するなどの動作を同時に実行することを含む。M-INVは、モータ出力において生じ得るジャークを打ち消すことができるように可動状態のままにある。nGenおよびnMotが等しく同相であり、MgenがMdemand及びMmotと等しいので、車両速度は接触器を閉じる前と等しく保持される。Mdemandは、両インバータの変換損失なくジェネレータからモータへ直接移行される。手法はブロック370に進み、e-ダイレクトを解除するために条件があっているか否かを決定する。ブロック370は、システムが直列モードに移行するために所定条件が合致するか否かを判断する。条件の一例は、Mdemand>Mgenmaxであるか否かである。条件の別の例は、充電維持モードまたは車両速度がe-ダイレクト条件下で所定の最小車両速度よりも低いか否かである。手法はブロック380に進み、移行が起こる。たとえば、ドライバー要求から駆動系出力への移行は、G-INVをスイッチオンし、G-INVを制御してアイドリングinput=0Nmするステップを含んでもよい。M-INV及びG-INVは制御される。モータはジェネレータからドライバー要求を引き受け、インバータがループに返される。ジェネレータからモータへの負荷の移行は、たとえばe-ダイレクトスイッチを開いて直列モードに移動することにより、終了する。e-ハーモナイズステップは、駆動系ジャークを打ち消すことに関してM-INVが移行相を監視する場合に用いることができる。図16は、例示的車両運転システム100上の制御図を示す。システム100は車両の動きを動作可能に制御する動力伝達装置111を含む。車両の車輪Wを動かす車両の駆動軸101を機械的に駆動するモータ124は、電源すなわち、バッテリー116、エンジン120、及び/またはジェネレータ112によって動力が与えられる。モータ124及びジェネレータ112は、電気的または電気機器として参照されてもよい。一例では、モータ及びジェネレータという用語は、それぞれ逆の機能を成し遂げるために逆に運転されるので、エネルギーの流れを示している。従って、電気機器は、負の軸トルクで運転することによって電力を生成すなわち、ジェネレータし、正の軸トルクを生成することによって動力を分配するすなわち、モータこともできる。よって、車両は、エンジン120に連結したジェネレータ112と車輪Wに連結したモータ124を含むことができる。図16では、モータ124は、さらにトランスミッション114とクラッチ214に連結される。ジェネレータ112はインバータ122G-INVに連結され、モータ124はインバータ222M-INVに連結される。一般的に、ジェネレータ112の出力は、インバータ122でDC電力に変換されるAC電力である。DC電力はバッテリー116に送られるか、別のインバータ222に送られAC電力に再変換された後、いずれかの駆動モータ124に動力を与える。そのようなモータ/ジェネレータおよびインバータの典型例は、それぞれ所与の速度/トルクバンドに対応する所定の運転効率を有する。この例では、動力伝達装置111はまた、ある運転条件下で要求されたとき補助動力を提供するガソリン駆動エンジン120を含む。エンジン120は、エンジン出力軸などを介してジェネレータ112に運転可能に連結される。よって、エンジン120が駆動するとき、互いに係合した結果としてジェネレータ112は通常動作する。エンジン120はまた、対応する速度/トルクバンドで所定の運転効率を有する。しかしながら、エンジン速度効率とジェネレータ速度効率との比率は、特定の速度/トルクバンド内で最適でなくてよい。電気スイッチボックス121は、ジェネレータ112とモータ124の間に配置され、複数の電気スイッチ125を含む。この例では、スイッチボックス121は3相スイッチ125を含む。図16の例では、車両システム制御装置とも呼ばれる、ハイブリッド制御装置HCU220は、各インバータ122,222と連結され、電気パラメータを監視する。さらに、それはエンジンの動きを制御するエンジン制御装置ECU230にも連結されている。点線で示されているものは、ECU230またはHCU220に含まれてもよい、擬似制御ボックス210である。ボックス210は、スイッチボックス121及びインバータ122及び22の他にジェネレータ112及びモータ124にも効果的に連結される。ボックス210は、Δnで示されるジェネレータとモータ間の周波数における変化を監視し、ボックス211で示される条件付けステップに関連した動きを制御する。その後、Δn値はECU230またはHCU220のいずれかによって監視される。ボックス212は、ジェネレータ112及びモータ124の位相を監視する3相検出器である。制御ボックス210は、制御のステップと方法を満足する監視機能を提供する。ハイブリッド車は、ガソリンモータや、他の制御装置、動力伝達装置など車両にとって公知の他の特徴を含んでもよい。本開示の多くの修正や変形が上記の教示に照らして可能である。したがって、添付のクレームの範囲内で、本開示は具体的に記述されたもの以外でも実践し得る。"