JP2002206438A - ハイブリッド電気自動車システム - Google Patents

ハイブリッド電気自動車システム

Info

Publication number
JP2002206438A
JP2002206438A JP2001340778A JP2001340778A JP2002206438A JP 2002206438 A JP2002206438 A JP 2002206438A JP 2001340778 A JP2001340778 A JP 2001340778A JP 2001340778 A JP2001340778 A JP 2001340778A JP 2002206438 A JP2002206438 A JP 2002206438A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
generator
torque
fuel
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001340778A
Other languages
English (en)
Inventor
David Lee Boggs
リー ボグス デビッド
Stephen Richard Burke
リチャード バーク スティーブン
Stephen John Kotre
ジョン コトレ スティーブン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Motor Co
Original Assignee
Ford Motor Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Motor Co filed Critical Ford Motor Co
Publication of JP2002206438A publication Critical patent/JP2002206438A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/11—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand using model predictive control [MPC] strategies, i.e. control methods based on models predicting performance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00—Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/268—Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/443—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0657—Engine torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08—Electric propulsion units
    • B60W2510/083—Torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/24—Control of the engine output torque by using an external load, e.g. a generator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/915—Specific drive or transmission adapted for hev
    • Y10S903/916—Specific drive or transmission adapted for hev with plurality of drive axles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンへのトルク要求がなされる前に、エ
ンジンが既に始動し動作していることを、確実に表示す
る。 【解決手段】 発電機に接続された出力軸を持つ内燃機
関を有するハイブリッド電気自動車の駆動系において、
内燃機関の動作状態を判定する方法である。エンジン
は、燃料命令に応答する燃料噴射弁を含む。この方法
は、燃料命令のオン／オフ状態を判定する工程及び、発
電機のトルクを判定する工程を有する。発電機のトルク
は、実際のエンジン・トルクを表示する。燃料命令がオ
ンでかつ、発電機トルク値が所定値よりも大きいとき
に、エンジン運転フラグがオンにセットされる。そうで
なければ、エンジン運転フラグはオフにセットされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概略的には、自動
車用内燃機関（エンジン）に関し、より具体的にはエン
ジンにモーター／発電機が接続された自動車に関する。
更に本発明は、特に、ハイブリッド自動車において、エ
ンジンがトルクを発生していることを判定する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ハイブリッド電気自動車（hybrid elect
ric vehicle略してHEV）は、出力とトルクを発生するた
めに、内燃機関と一つ又は複数の電気機械（例えばモー
ター／発電機）の両方を利用するものである。ハイブリ
ッド電気自動車に備えられた電気モーター／発電機は、
ドライバーが要求する車輪トルクを発生する上で車両に
与えられる自由度を高めると共に、エンジンの速度を制
御するのに用いられ得るものである。
【０００３】「パワー・スプリット（power split）」
型と呼ばれるのが一般的なハイブリッド電気自動車の形
式の一つにおいて、発電機と内燃機関は、遊星歯車機構
を用いて相互接続され、発電機が、エンジンの速度を制
御するために用いられ得る反動トルクを選択的に発生す
る。
【０００４】車両の始動時に、モーター／発電機は、ス
ターターとして機能する。スターターとして機能する
際、モーター／発電機は、各気筒が着火する前に、エン
ジンのクランクシャフトを回転させるのに充分な大きさ
の始動トルクを発生する。エンジンが着火した後では、
気筒内の燃焼過程により、エンジン・トルクがクランク
シャフトへ供給される。エンジンが自力回転を始める
と、モーター／発電機は、その中で電力がエンジンの出
力回転により発生させられる発電機として、機能する。
そして、この電力が、今度は推進モーターを駆動するの
に用いられるエネルギー貯蔵装置を含む車両の電気シス
テムを充電するのに用いられる。
【０００５】実際の自動車への適用に際しては、車両停
止時などの運転条件に応じて、エンジンを停止させるこ
とが考えられる。それで、車両運転中に、エンジン始動
が頻繁に起こることが考えられる。この様に適用される
と、車両システム制御器は、トルク要求をする前に、エ
ンジンが既に始動し動作しているということが確実に表
示されているということを必要とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】それで本発明の目的
は、ハイブリッド電気自動車システムを改良することで
ある。もう一つの目的は、エンジンへのトルク要求がな
される前に、エンジン動作表示を確実に行なうというこ
とである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成にお
いて、ハイブリッド電気自動車（HEV）の内燃機関の動
作状態を判定する方法が提供される。HEVシステムは、
発電機に接続された内燃機関を有する。エンジンは、燃
料命令に応答する燃料噴射弁を含む。この方法は、燃料
命令のオン／オフ状態を判定する工程及び、発電機のト
ルクを判定する工程、を有する。発電機のトルクは、実
際のエンジン・トルクを表す。燃料命令がオンであり、
発電機のトルクが所定値より大きいとき、エンジン動作
フラグがオンにセットされる。そうでなければ、エンジ
ン動作フラグはオフにセットされる。
【０００８】本発明の第２の構成によれば、発電機トル
クから類推される実際のエンジン・トルクが、命令され
るエンジン・トルク値と比較される。燃料命令がオンで
かつ、実際のエンジン・トルクと命令されたエンジン・
トルクの差が所定値よりも小さいとき、エンジン動作フ
ラグがオンにセットされる。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、車両システム制御器
が、エンジンへのトルク要求がなされる前に、エンジン
が既に始動し動作していることを、確実に表示すること
が出来る。
【００１０】本発明の他の目的及び構成は、添付の図面
及び請求項を考慮して、好ましい実施形態の詳細な説明
を読むことにより、明らかとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１に示される様に、ハイブリッ
ド電気自動車10が、内燃機関12、電気モーター／発電機
42及び電気推進モーター63を持っている。内燃機関12
は、その中にピストン16が配置された各気筒14を含んで
いる。各気筒14は、燃料配管及び燃料噴射弁17などの燃
料供給システムを介して、燃料ポンプ18に接続されてい
る。各気筒14はまた、パワートレイン制御ユニットに接
続された点火プラグ19などの着火源を持つ。パワートレ
イン制御ユニット（powertrain control unit略してPC
U）22は、本発明が改良の対象とする一般的な態様で、
点火時期と燃料供給動作を制御する。図１の構成は、本
発明が有利に用いられ得るHEVシステムを例示的に示し
たものである。本発明は、制御器が動作可能とされたま
ま、エンジンを停止させる能力を持つのであれば、いか
なるHEVにも適用可能である。
【００１２】図１の構成は、トランスアクスル26内の遊
星歯車機構20が、エンジン12、モーター／発電機42及び
推進モーター63を結合する、「パワースプリット」型と
呼ばれるものである。エンジン12がキャリアー34に接続
され、モーター／発電機42がサンギア24に接続され、そ
して推進モーター63がリングギア28に別の歯車機構27を
介して接続される。そしてトランスアクスル26の駆動軸
30が、動力を車輪32へ与える。勿論、本発明は、全ての
車輪32が駆動される、４輪駆動システムにも適用可能で
ある。
【００１３】駆動システム10は更に、エンジン12の出力
軸51を選択的に締結／解放する動作を行なう、一般的な
ワンウェイ・クラッチ52を含んでいる。駆動システムは
また、モーター／発電機42のローター（不図示）を選択
的に締結する動作を行なうブレーキ／クラッチ組立体44
を含む。
【００１４】遊星歯車機構20は、エンジン12と発電機42
とが、遊星歯車機構20のリングギアから単一の動力つま
りトルク出力を駆動軸30へ供給する、単一の動力供給源
として協働するのを可能とする。遊星歯車機構20は、エ
ンジン12からの出力を発電機42と駆動軸30とに分離する
動力分割装置として機能することも判るはずである。発
電機42は、エンジンが発するトルクに対する反動トルク
を選択的に発し、それにより、エンジン速度を制御す
る。そうすることにより、発電機42は、回転エネルギー
を電気エネルギーへ変換する。この電気エネルギーが、
エネルギー貯蔵装置（バッテリー）58に蓄積され、モー
ター63や種々の車両電気部品に動力を与えるのに用いら
れる。
【００１５】以下に更に述べる様に、モーター／発電機
42は、エンジン始動中にスターターとして用いられると
共に、車両のバッテリーを充電する電力を供給するため
の発電機（オルタネーター）として用いられる。
【００１６】遊星歯車機構を持つトランスアクスル26
は、トランスアクスル管理ユニット（transaxle manage
ment unit略してTMU）54を持ち、それは、発電機42と電
気推進モーター63へ命令を発する。車両システム制御器
（vehicle system controller略してVSC）70が、制御器
エリア・ネットワーク（controller area network略し
てCAN）を介して、PCU 22及びTMU 54と通信を行ない、
そして、車両の動作モード全体そしてドライバーが要求
する車輪トルクをどの様に供給するのが最良かというこ
とを示す。実施に際しては、パワートレイン制御ユニッ
ト（PCU）22と車両システム制御器（VSC）70とを、単一
のモジュール内に含めることが出来る。
【００１７】一つ又は複数のバッテリーなどの貯蔵装置
からなる一般的なエネルギー貯蔵装置58が、発電機42と
推進モーター63に電気的に接続される。電気エネルギー
貯蔵装置58は、高電圧バスを介して、発電機42から電力
を受け、そして推進モーター63へ電力を供給する。
【００１８】電気推進モーター63は、一般的な電気モー
ターであり、他の２つ（つまりエンジン12と発電機42）
とは独立した車両の駆動経路へトルクと動力を供給する
「第３動力発生源」として、機能する。この態様で、３
つの動力供給源（つまり内燃機関12、発電機42及び電気
推進モーター63）が協働し、同時にかつ独立して、車両
へトルクと動力を送給する。電気モーター63は更に、回
生ブレーキ中に発電機として動作することにより、駆動
系のエネルギーを電気エネルギーへ変換する。
【００１９】本発明の好ましい実施形態において、車両
システム制御器（VSC）70は、ユーザー又はドライバー
が操作する制御部又は構成部品そして、一つ又は複数の
一般的な車両動作状態センサー53へ電気的に接続され、
通信を行なう。制御器70は、ドライバー入力部及び車両
動作状態センサー53が発生する信号及び／又は命令（例
えば、変速段、アクセル開度、ブレーキ動作命令、エン
ジン速度）を受信し、受信した信号を保持そして利用し
て、車両の駆動系に供給されるべきトルクの大きさを判
定する。そして制御器70は、所望のトルクを駆動系へ選
択的に供給する、適切なサブシステムつまりPCU 22及び
TMU 54の様な制御器への命令を生成する。具体的には、
VSC 70は、発生されるべき又は駆動系に供給されるべき
トルクの総量を決定し、そのトルクを、各種サブシステ
ムの間で、分割する。
【００２０】各制御器22, 54, 70は、駆動システム10の
動作を協働して制御する、一つ又は複数のマイクロプロ
セッサー及び／又は集積回路を、含む。
【００２１】動作中、VSC 70は、ドライバーが操作する
制御部及び車両センサー53からの、命令、データ及び／
又は信号を受ける。この受けたデータに基き、制御器70
は、車両のドライバー／ユーザーから要求されているト
ルクの総量を計算又は判定する。要求トルクを判定する
と、制御器70は、エンジン12、発電機42及び推進モータ
ー63に協働して要求トルクを駆動系へ供給させることの
出来る制御信号を発する。VSC 70は更に、エンジン12の
速度を監視して、エンジン12の速度を所望のレベル、範
囲又は値に保持又は維持するために、発電機42及びクラ
ッチ組立体44を、選択的に駆動制御する。これは、発電
機／モーターの電力発生によるトルクに加えて行なって
も良いし、その代りに行なっても良い。
【００２２】HEVのある動作状態では、エンジンから駆
動トルクを供給するのが望ましい。しかしながら、その
様なトルク要求がエンジンになされる前には、エンジン
が動作しているか否かが判定されていなければならな
い。
【００２３】エンジン12の始動処理は、キーが始動位置
に回されたことに応答して、又はドライバーの要求する
トルクを供給するための最適な作動手法により決定さ
れ、VSC70からの命令により、開始される。それに応答
して、エネルギー貯蔵装置58が、電力をモーター／発電
機42へ供給する。モーター／発電機42は、続いてエンジ
ン12のクランクシャフト51を回転させるローターを、回
転させる。始動処理の間、VSC 70は、速度を目標値に制
御するために、発電機42へ信号を送る。そうする間、エ
ンジンは、発電機42の速度に比例した所定の速度まで、
回される。発電機42が処理中にエネルギーを使用するの
で、発電機トルクTGは負になる。
【００２４】モーター／発電機のローターが目標速度に
到達し、それでエンジンもその目標速度に到達すると、
PCU 22は、燃料ポンプ18及び噴射弁17を介して燃料を供
給すると共に、点火プラグ19を用いて点火時期を制御す
ることにより、エンジン12を始動する。この様にして、
目標エンジン速度に到達すると、VSC 70が、エンジン内
で燃焼過程を開始させることになる。エンジンが燃焼過
程によるトルクの発生を開始すると、モーター／発電機
42への要求トルクは、目標速度を維持するために「小さ
目の負」になる。言い換えると、発電機のトルクが、負
つまりエネルギー「消費」領域で減少し、そして正つま
りエネルギー「発生」領域では増大しているのである。
【００２５】クランクシャフトが目標速度に到達し、エ
ンジン燃焼過程が開始されると、モーター／発電機42は
発電モードで用いることが出来る。
【００２６】図２は、本発明によりエンジンの動作状態
を判定する方法の一つのロジック・フローチャートであ
る。このロジックは、PCU 22に格納されるのが好ましい
ものの、VSC 70に置くことも出来る。ステップ100にお
いて、PCUが燃料噴射弁の状態を判断する。燃料噴射弁
にオン命令がなされている場合には、ロジックはステッ
プ102に進み、そうでなければ、このルーチンはステッ
プ108へ進む。
【００２７】ステップ102において、モーター／発電機
により計測されて、発電機トルクが判定され、変数TGと
して格納される。発電機トルクTGは、発電機から流れ出
る電流を計測することにより、判定される。トルクは、
電流に直接比例する。電流の計測は、センサーを用いて
なされる。ステップ104において、エンジンがトルクを
発生しているか否かが判断される。これは、発電機トル
クTGを所定の閾値と比較することにより、なされる。発
電機トルクが閾値よりも大きければ、エンジンがトルク
を発生しているということになる。
【００２８】図３は、本発明の各動作モードにおける発
電機トルクを示している。例えば、モーター／発電機が
エンジンを駆動するために用いられているとき、図３の
領域200に示される様に、負のトルク値を発生してい
る。しかしながら、領域202に示される様にエンジンが
動いているときには、発電機がエンジンからトルクを受
けることになり、それで本当に発電機として機能して、
それに伴って正のトルク値を発生することになる。それ
で、燃料噴射弁にオン命令がなされており、かつ発電機
トルクが所定値204よりも大きい場合には、ステップ106
において、エンジンが始動されており、動いていると判
定される。従って、PCU内のEngine＿runningフラグが1
にセットされる。何れの条件にも合致していない場合に
は、ステップ108でEngine＿runningフラグがクリアされ
（0にセットされ）、ルーチンは終了する。
【００２９】本発明の別の観点によれば、ステップ102
において、エンジン・トルクが、発電機トルクの計側値
から推量される。その様な場合に、エンジン・トルク
は、エンジンと発電機との間の変速比から判定すること
が出来る。TEがエンジン・トルクを表し、TGが発電機ト
ルクを表し、そしてKがエンジンと発電機との間の変速
比を表す定数であるならば、エンジン・トルクはTE = K
* TGから判定することが出来る。このエンジン・トル
クの推量値を、エンジン・トルクについての校正可能な
閾値と比較することが出来、エンジン・トルクが閾値を
越えていれば、燃焼が起こっていることが表示され、そ
して、トルクに基いた制御態様でエンジンが制御される
準備が出来たことが表示されることになる。その代り
に、エンジン・トルクの推量値が、エンジン・トルク命
令の校正可能な範囲内にあるか否かを判定しても良く、
その場合に範囲内であるならば、燃焼が起こっているこ
とが表示され、トルクに基いた制御態様でエンジンが制
御される準備が出来たことが表示されることになる。
【００３０】本発明の特定の実施形態を示して説明した
が、当業者であれば、多くの変形例及び代替実施形態を
想到するであろう。従って、本発明は、添付の請求項の
範囲にのみ限定されることが、意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド電気自動
車の駆動システムの概略図である。
【図２】本発明に従い、エンジン運転状態を判定する方
法の一つの、ロジック・フローチャートである。
【図３】本発明による、各動作状態におけるクランクシ
ャフトのトルクを示すグラフである。
【符号の説明】
12 内燃機関（エンジン） 17 燃料噴射弁 42 発電機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン リチャード バーク アメリカ合衆国 ミシガン州 48328，ウ ォーターフォード サウス ロリソン ロ ード 132 (72)発明者 スティーブン ジョン コトレ アメリカ合衆国 ミシガン州 48104，ア ン アーバー アンダーソン コート 2011 Ｆターム(参考） 3G093 AA01 AA05 AA07 BA27 CA05 DB28 5H115 PA01 PC06 PG04 PI16 PI21 PU10 PU24 PU28 QE01 QN03 RE02 SE04 TE01 TE02 TE05 TO12 TU01 UB20

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 発電機に接続された出力軸を持ち、燃料
    命令に応答する燃料噴射弁を含む、内燃機関を有する、
    ハイブリッド電気自動車の駆動システムにおける、上記
    内燃機関の動作状態を判定する方法であって、 上記燃料命令のオン／オフ状態を判定する工程、 上記発電機のトルク値を判定する工程、及び 上記燃料命令がオンであり、上記発電機のトルク値が所
    定値よりも大きいとき、エンジンの動作を表示する工
    程、 を有する方法。
  2. 【請求項２】 上記エンジンの動作を表示する工程は、
    上記燃料命令がオンでかつ、上記発電機のトルク値が所
    定値より大きいときに、エンジン動作表示をオンにし、
    それ以外ではオフにする工程、を含む、請求項１の方
    法。
JP2001340778A 2000-11-09 2001-11-06 ハイブリッド電気自動車システム Pending JP2002206438A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/710,522 US6494277B1 (en) 2000-11-09 2000-11-09 Hybrid electric vehicle system
US09/710,522 2000-11-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002206438A true JP2002206438A (ja) 2002-07-26

Family

ID=24854376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001340778A Pending JP2002206438A (ja) 2000-11-09 2001-11-06 ハイブリッド電気自動車システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6494277B1 (ja)
JP (1) JP2002206438A (ja)
CA (1) CA2361471A1 (ja)
DE (1) DE10154724B4 (ja)
GB (1) GB2371086B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014136516A (ja) * 2013-01-17 2014-07-28 Honda Motor Co Ltd 車両の制御装置

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002195137A (ja) * 2000-12-27 2002-07-10 Aisin Aw Co Ltd ハイブリッド型車両及びその制御方法
US6644932B2 (en) * 2001-11-15 2003-11-11 Visteon Global Technologies, Inc. Hybrid electric/mechanical compressor with gear reducer
AU2003202226A1 (en) * 2002-01-08 2003-07-24 Hypercar, Inc. Advanced composite hybrid-electric vehicle
US6775601B2 (en) * 2002-08-06 2004-08-10 Delphi Technologies, Inc. Method and control system for controlling propulsion in a hybrid vehicle
JP2004278364A (ja) * 2003-03-13 2004-10-07 Kokusan Denki Co Ltd 内燃機関駆動車両用動力伝達装置の断続判定方法及び判定装置並びにこの判定装置を用いた内燃機関駆動車両の暴走防止装置
US7614381B2 (en) * 2003-03-28 2009-11-10 Caterpillar Inc. Power system with an integrated lubrication circuit
DE10318738A1 (de) * 2003-04-25 2004-11-11 Daimlerchrysler Ag Steuerung eines Elektromotors
US20050049771A1 (en) * 2003-08-27 2005-03-03 Ming Kuang System and method for improving driveability and performance of a hybrid vehicle
US20050205313A1 (en) * 2004-03-19 2005-09-22 Gilmore Curt D Hybrid vehicle with power assisted prop shaft
US7350602B2 (en) * 2004-07-19 2008-04-01 Ford Global Technologies, Llc System and method for engine start detection for hybrid vehicles
CN1987075B (zh) * 2006-12-08 2010-10-27 奇瑞汽车股份有限公司 混合动力电动汽车工况指示灯的控制方法
DE102007043607A1 (de) * 2007-09-13 2009-03-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuerung zur Funktionsüberwachung eines Verbrennungsmotors
US20100066099A1 (en) * 2008-09-15 2010-03-18 Raser Technologies, Inc. Configuration to power electrical components in a vehicle
DE102008054704A1 (de) * 2008-12-16 2010-06-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeuges
US8424626B2 (en) * 2009-03-31 2013-04-23 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle
US8751102B2 (en) * 2009-04-10 2014-06-10 Ford Global Technologies, Llc Vehicle ready light control method and system
US8392057B2 (en) * 2009-12-21 2013-03-05 Cummins Inc. Hybrid powertrain diagnostics
JP5494825B2 (ja) * 2010-12-22 2014-05-21 トヨタ自動車株式会社 車両および車両の制御方法
US9527498B2 (en) * 2012-08-29 2016-12-27 Ford Global Technologies, Llc Method to limit temperature increase in a catalyst and detect a restricted exhaust path in a vehicle

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55127221A (en) * 1979-03-20 1980-10-01 Daihatsu Motor Co Ltd Driving system of vehicle
US5626117A (en) 1994-07-08 1997-05-06 Ford Motor Company Electronic ignition system with modulated cylinder-to-cylinder timing
US5632238A (en) 1994-07-18 1997-05-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control system for an internal combustion engine with associated decompression device
JP2796698B2 (ja) 1995-02-02 1998-09-10 株式会社エクォス・リサーチ ハイブリッド車両
US5482017A (en) 1995-02-03 1996-01-09 Ford Motor Company Reduction of cold-start emissions and catalyst warm-up time with direct fuel injection
JP2794272B2 (ja) 1995-02-28 1998-09-03 株式会社エクォス・リサーチ ハイブリッド車両及びハイブリッド車両の制御方法
US5601058A (en) * 1995-03-06 1997-02-11 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Starting apparatus for internal combustion engines
US5540202A (en) 1995-10-04 1996-07-30 Ford Motor Company Ignition timing control system for varying cold start spark advance during adaptive learning
DE19647286B4 (de) * 1995-11-22 2007-06-14 Volkswagen Ag Anlasser für eine Verbrennungskraftmaschine
EP0781680B1 (en) 1995-12-27 2002-06-12 Denso Corporation Power source control apparatus for hybrid vehicles
JP3250483B2 (ja) * 1996-07-18 2002-01-28 トヨタ自動車株式会社 駆動装置
DE59710081D1 (de) * 1996-12-18 2003-06-18 Volkswagen Ag Anlasser mit elektronischer Motorstarterkennung
JP3354074B2 (ja) * 1997-04-25 2002-12-09 ジヤトコ株式会社 パラレルハイブリッド車両の制御装置
JP3379439B2 (ja) * 1997-09-17 2003-02-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の始動制御装置
JPH11173185A (ja) 1997-12-10 1999-06-29 Denso Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3214427B2 (ja) * 1997-12-12 2001-10-02 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車の駆動制御装置
US6006725A (en) 1998-01-12 1999-12-28 Ford Global Technologies, Inc. System and method for controlling camshaft timing, air/fuel ratio, and throttle position in an automotive internal combustion engine
US6209672B1 (en) * 1998-09-14 2001-04-03 Paice Corporation Hybrid vehicle
US6338391B1 (en) * 1999-03-01 2002-01-15 Paice Corporation Hybrid vehicles incorporating turbochargers
JP3347080B2 (ja) * 1998-12-18 2002-11-20 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車の始動判定装置
EP1143134B1 (en) 1998-12-24 2012-08-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Output state detector for internal combustion engine
JP2001065437A (ja) * 1999-08-25 2001-03-16 Honda Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置
EP1125781B1 (en) 2000-01-24 2004-03-24 Hino Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
GB0010676D0 (en) 2000-05-04 2000-06-28 Certikin International Ltd Cover means
JP3539358B2 (ja) * 2000-06-09 2004-07-07 日産自動車株式会社 車両の駆動力制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014136516A (ja) * 2013-01-17 2014-07-28 Honda Motor Co Ltd 車両の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE10154724A1 (de) 2002-05-29
GB2371086B (en) 2004-09-15
GB2371086A (en) 2002-07-17
US6494277B1 (en) 2002-12-17
GB0123885D0 (en) 2001-11-28
CA2361471A1 (en) 2002-05-09
DE10154724B4 (de) 2006-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002206438A (ja) ハイブリッド電気自動車システム
US8418789B2 (en) Cooling system, vehicle equipped with the cooling system, and method for controlling the cooling system
US7255662B2 (en) Power output apparatus and hybrid vehicle
JP5325190B2 (ja) 車両の始動方法
JP3141823B2 (ja) 車載内燃機関の制御装置
KR100862432B1 (ko) Ｅｔｃ가 탑재된 하이브리드 전기자동차의 엔진 토크 제어방법
JP3894143B2 (ja) 動力出力装置およびこれを備える自動車
US20030154945A1 (en) Power outputting apparatus and vehicle equipped with same
US20030139859A1 (en) Control apparatus for energy storage device in motor vehicle
JPH1182261A (ja) 車両用ハイブリッド駆動装置
BRPI0312295B1 (pt) automóvel e método de controle de automóvel
JPH10325346A (ja) 車両用内燃機関の自動停止始動装置
EP2669129B1 (en) Vehicle, and vehicle control method
EP1986902A1 (en) Control apparatus and method for internal combustion engine
JP2002235597A (ja) クランクシャフト速度を用いたエンジン動作検出
JP2001227438A (ja) ハイブリッド電気自動車のエンジン始動制御装置
US6634447B1 (en) Control device for hybrid vehicle
JP2000204999A (ja) ハイブリッド車のエンジン始動装置
US6794765B2 (en) Engine starting control system and method therefor
JP3463738B2 (ja) 車両のエンジン始動装置
JPH11336580A (ja) ハイブリッド自動車の制御装置
JP4292730B2 (ja) 車両補機駆動方法及び制御装置
JP2001165021A (ja) エンジンに匹敵するトルクを持つスターターを用いたエンジン始動方法及び装置
JP4519428B2 (ja) 車両用電源システム
JP2001098968A (ja) 車両の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050517

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050804

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060411

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060711

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20061121