JP2003201880A - 最大全開加速性能を得るためのハイブリッド電気自動車の制御方法 - Google Patents

最大全開加速性能を得るためのハイブリッド電気自動車の制御方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 全開（WOT）加速が要求されているときに、
特にエンジンが作動していないときさえも、パワートレ
イン・システム全体の効率と性能を最適化しながら、ハ
イブリッド電気自動車がドライバーの期待に合致する様
にする。 【解決手段】 制御器46は、アクセル・ペダル位置66、
PRNDL位置48、そして車速68を考慮し、推進モーター38
と発電機モーター30の推定合計トルクが、与えられた車
速における推進モーター38とエンジン24の計算合計トル
ク出力未満のときに、エンジン24を始動する。他の制御
変数には、作動容量、温度及び充電状態の様なバッテリ
ー状態が含まれ得る。車両のWOT加速要求を維持するた
めに必要とされるとき、エンジンが利用可能であるのを
確実なものとするために、エンジンの先行始動を可能と
する定数を加えることが出来る。

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、ハイ
ブリッド電気自動車（hybrid electric vehicle略してH
EV）に関し、具体的には、最大の全開（wide open thro
ttle略してWOT）加速性能を得るために、スプリット式
パワートレインのHEVを制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関（Internal Combustion Engine
略してICE）により主に駆動される自動車などの車両に
おける化石燃料消費量及び排出量を削減する必要性は、
良く知られている。電気モーターにより駆動される車両
は、この様な必要性に対処するものである。別の解決策
として知られているのが、小型のICEを電気推進モータ
ーと共に一つの車両に組合わせるというものである。そ
の様な車両は、ICE車両と電気自動車の利点を組合わせ
るもので、一般的にハイブリッド電気自動車（Hybrid E
lectric Vehicle略してHEV）と呼ばれている（特許文献
１参照）。
【０００３】HEVについては、種々の構成が公知となっ
ている。HEV特許の中には、電気モーターと内燃機関と
の間で動作を選択することを運転者が要求されるシステ
ムを開示するものがある。他の構成においては、電気モ
ーターが一組の車輪を駆動し、ICEが別の組を駆動して
いる。
【０００４】他に、より有用な構成が開発されている。
シリーズ・ハイブリッド電気自動車（Series Hybrid El
ectric Vehicle略してSHEV）は、発電機に動力を与える
エンジン（最も一般的にはICE）を持つ車両である。そ
して発電機が、電力を、バッテリー及び車両の駆動輪へ
接続されたモーターへ供給する。SHEVにおいて、推進モ
ーターが、車輪トルクの唯一の供給源である。エンジン
と駆動輪との間には機械的な結合はない。パラレル・ハ
イブリッド電気自動車（Parallel Hybrid Electrical V
ehicle略してPHEV）は、車輪にトルク若しくは動力を供
給するために組合わせられたエンジン（最も一般的には
ICE）、バッテリーそして、電気モーターを持つ車両で
ある。加えてPHEV構成においては、ICEが発生する動力
でバッテリーを充電するために、モーターを発電機とし
て用いることが出来る。
【０００５】パラレル／シリーズ・ハイブリッド電気自
動車（Parallel/Series Hybrid Electric Vehicle略し
てPSHEV）は、PHEVとSHEVの両方の構成の特徴を持ち、
時に、「スプリット（split）」構成と呼ばれる。複数
あるPSHEV構成の一つにおいて、ICEは、遊星歯車機構の
トランスアクスルにおいて、2つの電気モーターへ機械
的に結合される。第１の電気モーターである発電機は、
サン・ギアに結合される。ICEは、キャリア・ギアに結
合される。第２電気モーターである推進モーターは、ト
ランスアクスル内の別の歯車機構を介して、リング（出
力）ギアへ結合される。エンジントルクは、バッテリー
を充電するために発電機に動力を供給するシステムがワ
ンウェイ・クラッチを持つ場合に、発電機はまた、必要
な車輪（出力軸）トルクに貢献することが出来る。推進
モーターは、車輪トルクへの寄与と、バッテリーを充電
するための、制動エネルギーの回収とに用いられる。こ
の構成において、発電機は、エンジン速度を制御するた
めに用いられ得る反作用トルクを選択的に提供すること
が出来る。実際に、エンジン、発電機モーター及び推進
モーターは、無段変速機（continuous variable transm
ission略してCVT）の作用を提供することが出来る。更
に、HEVは、エンジン速度を制御するために発電機を用
いることにより、通常のエンジンよりも良好にエンジン
・アイドル速度を制御する機会を提供する。
【０００６】ICEを電気モーターと組合せることの望ま
しさは、明らかである。車両の性能又は運転性を犠牲に
することなしに、車両の燃料消費量を低減する、大きな
可能性がある。HEVは、より小さなエンジンの使用、回
生制動、電気ブースト、そしてエンジンを停止させての
車両の運転さえも、可能とする。そうでなくとも、HEV
の潜在的な利益を最適化するために、新たな方法が開発
されなければならない。
【０００７】HEV制御器は、従来技術において公知であ
る。上記特許文献１は、アクセル・ペダル位置に基き加
速を判定する単純なHEV制御ユニット及び、約40km/h（2
5 mph）までモーターを使用し、そして高速での加速に
はICEと組合わせて用いる処理器を、記載している。特
許文献２は、各パワートレインの供給源が効率的に作動
するのを可能とする無段変速機を記載している。特許文
献３は、高トルク要求時に、発電機作用を延期し、クラ
ッチの滑りにより、エンジン・トルクを増大させる。特
許文献４は、損傷する大きさの加速が検出された場合
に、電気モーターへの動力を低減する安全機構を記載し
ている。特許文献５は、ICEを全開（WOT）に制御する、
又は最良の効率と最低の排出量での理想のトルク／速度
作動ライン（ideal operating line略してIOL）に沿っ
て制御する、無段変速機を用いるICEのための、HEV全体
の制御システムを開示している。特許文献６は、HEVモ
ードで動作中に、ICEが、高スロットル開度で作動し、I
CEが全開（WOT）で作動中であるが、更なる出力がまだ
必要とされているとき、ドライバーがペダルを更に踏み
込みと、電気モーターのトルクが自動的に追加される、
というシステムを記載している。それで、車両の加速度
は、通常の自動車におけるようなアクセル・ペダル位置
に比例する。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第5,343,970号明細書
【特許文献２】米国特許第5,755,303号明細書
【特許文献３】米国特許第5,775,449号明細書
【特許文献４】米国特許第5,915,488号明細書
【特許文献５】米国特許第6,054,844号明細書
【特許文献６】米国特許第6,116,363号明細書
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】HEVの開発の余地が残
る領域の一つが、種々の速度において、エンジンが作動
していないときに特に、全開（WOT）加速性能を得るた
めに、スプリット式HEVを制御することである。HEVを成
功裡に実現するためには、車両の運転性と性能が、少な
くとも通常のICE駆動車両に比肩し得るものであるべき
ということを、考慮すべきである。
【００１０】エンジンが作動さえもしていないときなど
に、パワートレイン・システム全体の効率と性能を最適
化しながら、ドライバーの要求と、全開（WOT）加速性
能に対する期待を満足するために、HEVの動力供給源
（推進モーター、発電機モーター、エンジン）を調整し
ようと試みる、スプリット式パワートレインHEVを制御
するための的確な方法は、残念なことに知られていな
い。出力容量、温度及び充電状態の様なバッテリー状態
を含むといった更なる正確さもまた、必要とされる。
【００１１】従って、本発明の目的は、エンジンが作動
さえもしていないときなどに、パワートレイン・システ
ム全体の効率と性能を最適化しながら、ドライバーの要
求と、全開（WOT）加速性能に対する期待を満足する様
に、HEVの動力供給源を調整するために、スプリット式
パワートレイン・ハイブリッド電気自動車（HEV）を制
御する方法、を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジン、推
進モーター及び発電機モーターの少なくとも一つにより
駆動されるスプリット式ハイブリッド電気自動車のため
の、アクセル・ペダル位置、車速、そして変速レンジ
（PRNDL）位置を検出するセンサーを有する、制御シス
テムを提供する。このHEVは、推進モーターと発電機モ
ーターに電力を供給し、そして、発電機モーターから電
力を受けるために、バッテリーを持つ。本発明の制御
は、アクセル・ペダル位置センサー、車速センサー及び
変速レンジ位置（PRNDL）センサーからの入力を受け、
前進全加速が要求されている（D又はL）か否かの判断を
行ない、上記エンジンが作動中であるか否かの判断を行
ない、該エンジンが作動中でないときに、上記推進モー
ターと上記発電機モーターの合計トルクを推定し、上記
推進モーターと上記エンジンン最大合計トルク出力を計
算し、上記推進モーターと上記発電機モーターの上記合
計推定トルクを、上記推進モーターと上記エンジンの上
記計算合計トルク出力と比較し、そして、上記推進モー
ターと上記発電モーターの推定合計トルクが、上記推進
モーターと上記エンジンの上記計算合計トルク出力より
も小さいとき、上記エンジンを始動することが出来る。
【００１３】本発明の実施形態の一つにおいて、バッテ
リーの作動能力、温度及び充電状態のために、バッテリ
ーと車両システム制御器（vehicle system controller
略してVSC）に接続されたバッテリー・センサーを追加
することが出来る。これらのセンサーは、推進モーター
と発電機モーターの合計トルクの推定及び、推進モータ
ーとエンジンの合計トルク出力の計算に、更なる正確さ
を加えることが出来る。
【００１４】本発明の別の観点においては、推進モータ
ーと発電機モーターの合計トルクの推定及び、推進モー
ターとエンジンの最大合計トルク出力の計算の時に、エ
ンジンの先行始動を可能とする定数を使用することが出
来る。
【００１５】本発明の他の目的は、本発明が属する分野
の当業者には、添付の図面を考慮すれば以下の詳細な説
明から、明らかであろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明は、電気自動車に関し、よ
り具体的には、ハイブリッド電気自動車（HEV）に関す
る。図１は、可能性のある構成のうち一つだけを、具体
的には、パラレル／シリーズ・ハイブリッド電気自動車
（スプリット式）構成、を示している。
【００１７】HEVの基本構成として、遊星歯車機構20
は、キャリア・ギア22をエンジン24にワンウェイ・クラ
ッチ（one way clutch略してO.W.C.）26を介して機械的
に結合し、エンジン24が反時計回り（counter clockwis
e略してCCW）方向に回転するのを防止する。遊星歯車機
構20はまた、サン・ギア28を発電機モーターとリング
（出力）ギア32へ機械的に結合している。発電機モータ
ー30はまた、発電機ブレーキ34に機械的に連結し、そし
て、発電機モーター30が機械的エネルギーから変換する
電気エネルギーを受けるために電気エネルギーを貯蔵し
てエネルギーをモーターへ出力する機器（バッテリー）
36へ、電気的に接続されている。推進モーター38が、第
２歯車機構40を介して遊星歯車機構20のリング・ギア32
へ機械的に結合され、そしてバッテリー36へ電気的に結
合されている。遊星歯車機構20のリング・ギア32と推進
モーター38は、出力軸44を介して駆動輪42へ機械的に結
合されている。機械的結合部は、集合的に動力伝達装置
を表し、動力伝達装置は、エンジン24、推進モーター38
及び発電機モーター30へ結合されている。この動力伝達
装置は、HEVを前進方向に移動させるための少なくとも
一つの前進駆動位置と、HEVを後進方向に移動させるた
めの少なくとも一つの後進駆動位置とを、持つ様に構成
することが出来る。ドライバーが操作するドライブ・ポ
ジション・セレクター（変速レンジセレクター）（不図
示）が、車両が前進、ニュートラル、又は後退方向に、
移動すべきか否かを判定する。
【００１８】遊星歯車機構20は、エンジン24の出力エネ
ルギーを、エンジン24から発電機モーター30へのシリー
ズ経路と、エンジン24から駆動輪42へのパラレル経路
へ、分離する。エンジン24の速度は、パラレル経路を介
しての機械的結合を維持しながら、シリーズ経路への分
離度合を変化させることにより、制御することが出来
る。推進モーター38は、第２歯車機構40を用いてパラレ
ル経路上で、駆動輪42へのエンジン24の出力を補佐す
る。推進モーター38はまた、シリーズ経路から直接的に
エネルギーを用いる機会を提供するが、これは本質的
に、発電機モーター30が生成する電力を利用するもので
ある。これは、エネルギーをバッテリー36において化学
的エネルギーとの間で変換することに伴う損失を低減
し、そして、エンジン24のエネルギーから変換損失を差
引いた分全てが、駆動輪42へ到達するのを可能とする。
【００１９】車両システム制御器（vehicle system con
troller略してVSC）46が、このHEV構成中の各構成部品
の制御器に結合することにより、多くの構成部品を制御
する。VSC 46はまた、変速レンジセレクター（PRNDL）
位置センサー48、アクセル・ペダル位置センサー66及び
車速センサー68の様な各種の車両入力を受け、そして監
視することが出来る。エンジン制御ユニット（engine c
ontrol unit略してECU）（不図示）は、配線インターフ
ェースを介してエンジン24へ接続することが出来る。EC
UとVSC 46とは、同じユニットにすることが出来るが、
実際には、別個の制御器である。VSC 46は、制御器エリ
ア・ネットワーク（controller area network略してCA
N）54の様な通信ネットワークを介して、ECUと、そして
バッテリー制御ユニット（battery control unit略して
BCU）50及びトランスアクスル管理ユニット（transaxle
management unit略してTMU）52と通信する。BCU 50
は、配線インターフェースを介してバッテリー36へ接続
する。BCU 50は、バッテリー出力容量、温度及び充電状
態（state of charge略してSOC）を監視し、VSC 46へ伝
達することが出来る。TMU 52は、配線インターフェース
を介して、発電機モーター30と推進モーター38を制御す
ることが出来る。
【００２０】図２は、車速58に対する最大出力軸トルク
56の関係を示している。曲線60は、推進モーターとエン
ジンの最大合計トルクを表し、曲線62は、推進モーター
と発電機モーターの最大合計トルクを表している。VSC
46は、パワートレイン・システム全体の効率と性能を最
適化しながら、ドライバーの要求を満足するために、こ
れらの動力源を制御そして調整する。ドライバーが、通
常のICE車両で既知の全開（WOT）状態に相当する車両全
加速を要求するとき、VSC 46は最初に、推進モーター38
と発電機モーター30に最大トルク容量を供給する様に要
求することになる。というのは、推進モーターと発電機
モーターとが、低車速において、より高いトルク容量を
持ち、そして図２に示される様に、ほとんど瞬間的なト
ルクを生成することが出来るからである。
【００２１】図２に示されたトルク曲線は、バッテリー
36を要因として、変わり得る。例えば、ドライバーのWO
T加速要求に応じて供給される最大合計トルク60及び62
は、バッテリーがトルク要求に合致するためにモーター
を駆動するのに必要とされるエネルギーを供給する能力
を持たない場合には、図示のものよりも小さくなること
がある。合計トルクを低下させる可能性のある他の要素
には、バッテリー36の温度及びバッテリー36の充電状態
（SOC）が含まれ得る。
【００２２】図２に示される様に、車速58のある点にお
いて、推進モーターと発電機モーターの最大合計トルク
62が、推進モーターとエンジンの最大合計トルク60を下
回る。この交叉点64は、図２の例においては、約16 km/
h（時速10マイル）で起こる。WOT状態でのHEV制御を成
功させるためには、車両が交叉点64に到達する前に、エ
ンジン24が始動される必要があることが、予想されなけ
ればならない。再び、この交叉点64は、出力容量、SOC
及び温度などのバッテリーの要因に基き、変化（例えば
降下）し得る。
【００２３】従って、本発明は、いかなる速度において
も、車両ドライバーからのWOT要求中に可能な最も高い
出力軸トルク56を維持するための、VSC 46の制御方法を
含むことが出来る。この制御方法は、推進モーター38と
発電機モーター30の組合せの出力軸トルク曲線と、様々
な車速における推進モーター38と発電機モーター30の組
合せの出力軸トルク曲線、を計算する。この制御方法は
また、２つの出力軸トルク曲線の間の交叉点を計算する
ことになる。計算は、バッテリー36の出力容量、温度及
びSOCを考慮することになる。この制御方法は、車速に
基き出力軸44の最高出力曲線に沿うと共に、推進モータ
ー38と発電機モーター30の組合せから推進モーター38と
エンジン24の組合せへの滑らかな移行を可能とするため
に、エンジン24が適切な時期に始動されるのを確実なも
のとする様に、車両のパワートレインへ命令を発する。
【００２４】概略的には、制御は、バッテリー36の種々
の条件の下で、最大車両加速性能を得るために、エンジ
ン24を始動すべき時期を判定する。エンジン24は、ドラ
イバーが、全開加速を要求し、そして駆動軸におけるモ
ーターと発電機の合計トルクが、駆動軸におけるモータ
ーとエンジンの最大合計トルク出力未満であるときに、
始動する様に命令され得る。基本的なステップには、1)
必要な全ての入力を読取るステップ、2) ドライバーが
WOT加速と前進移動を要求しているか否かを判定するス
テップ、3) 推進モーター38と発電機モーター30の駆動
軸における合計トルク62と、推進モーターとエンジンの
出力軸44における最大合計トルク出力60を、推定するス
テップ、4) ２つの合計トルクを比較するステップ、そ
して5) モーターと発電機の合計トルク62が、モーター
とエンジンの最大合計トルク出力60未満のとき、エンジ
ンを始動するステップ、が含まれ得る。
【００２５】VSC 46における本発明の制御ロジックの一
つが、図３に示されている。このロジックは、「キー・
オン（key-on）」イベントで開始し、「キー・オフ（ke
y-off）」イベントで終了する。ロジックは、最初にス
テップ70において、PRNDL位置センサー48とアクセル・
ペダル位置センサー66からの入力を監視する。ステップ
70においてロジックはまた、推進モーター38、発電機モ
ーター30及びエンジン24のトルクと速度を監視すること
が出来る。このロジックはまた、バッテリー36の出力容
量、充電状態そして温度を、BCU 50から、監視する様に
構成することさえも出来る。
【００２６】このロジックは、ドライバーがWOT加速を
意図しているか否かを最初に判断しなければならない。
ステップ72において、ロジックは、アクセル・ペダルが
全開位置にあるか否かを判断する。判断結果がNOの場合
には、ロジックは、ステップ70へ戻る。アクセル・ペダ
ルが全開位置にあると判断されたときには、ロジックは
ステップ74へ進む。ステップ74において、ロジックは、
PRNDLが、"D"（前進ドライブ）又は"L"（ロー前進ドラ
イブ）位置の様な前進ドライブ・モードにあるか否かを
判断する。判断結果がNOであるときには、ロジックがス
テップ70へ戻る。判断結果がYESであるときには、ロジ
ックはWOT加速状態が存在すると確定される。
【００２７】ステップ72及び74でWOT加速状態が存在す
ることが判断されると、ロジックは、ステップ76へ進
み、エンジン24が現在作動中であるか否かを判断する。
これは、この分野で公知のいかなる方法によっても行な
うことが出来る。ステップ76においてエンジンが作動中
であると判断された場合には、エンジン24を始動するべ
きか否かを判断するための処理は必要ないので、ロジッ
クは、ステップ70へ戻る。ステップ76において、エンジ
ン24が作動中でないと判断されたときには、ロジック
は、エンジン24が始動される必要があるか否かを判断す
る必要がある。
【００２８】エンジン24を始動するべきか否かを判断す
るために、ロジックは、推進モーターと発電機モーター
の合計トルク62と、推進モーターとエンジンの最大合計
トルク出力60を推定するために、ステップ70で得られた
入力を、用いる。これはステップ78で始まり、推進モー
ターと発電機モーターの出力軸44における合計トルクが
推定される。合計トルクは上述の様に、全開加速要求が
あり、車速が同じであっても、バッテリー36の状態（容
量、SOCそして温度）に応じて、変化し得る。推進モー
ターと発電機モーターの出力軸における合計トルクの推
定が、数１の様に計算されるのが、以下に示されてい
る。
【数１】 ここで、ωeng は、エンジン速度（rad/s）、ω
mtr は、推進モーター速度（rad/s）、τmtr は、推進
モーター・トルク（Nm）、τgen は、発電機モーター・
トルク（Nm）、τmtr_gen は、モーターと発電機の駆動
軸における合計トルク（Nm）、τmtr_eng は、モーター
とエンジンの駆動軸における合計トルク（Nm）である。
更に、 Jgen_couple = (Teng2gen・T1・T2)/ρ・Jgen&sun Jmtr_eff = Jmtr_lumped +(T1・T2)/ρ2・Jgen&sun Jeng&carrier は、エンジンとキャリア・ギアの総慣性
モーメント、Jgen&sun は、発電機モーターとサン・ギ
アの総慣性モーメント、Jmtr_lumped は、モーターのロ
ーター、リング・ギア及び歯車N1, N3, N2, N4,N5の総
慣性モーメント、そして Jmtr_lumped = Jmtr&N1 +T2 mtr2ring・Jring&N3 +T2 2・
JN2&N4 +(T2/Tg)2・JN5 である（上記の慣性モーメントの単位は全てkg・m2であ
る）。また、T1 = N2/N3は、カウンター軸からリング・
ギア軸への変速比、T2 = N1/N2は、推進モーター軸から
カウンター軸への変速比、Tg = N5/N4は、駆動軸からカ
ウンター軸への変速比、ρ= Ns/Nrは、遊星歯車の変速
比、Tmtr2ring = N1/N3は、モーターからリング・ギア
への変速比、そしてTeng2gen = (1+1/ρ)は、エンジン
から発電機への変速比、である。
【００２９】推進モーター38と発電機モーター30の合計
トルク62（τmtr_gen ）がステップ78において推定され
た後で、ロジックはステップ80へ進み、推進モーターと
エンジンの最大合計トルク出力60（τmtr_eng ）を計算
する。このステップは、推進モーターとエンジンの最大
合計トルクを計算する。繰り返しになるが、本発明は、
その推定において、バッテリー36の状態を利用する様に
構成することが出来る。
【００３０】推進モーターとエンジンの最大合計トルク
60がステップ80において計算されると、ロジックはステ
ップ82へ進み、推進モーターと発電機モーターの合計ト
ルク62を、推進モーターとエンジンの最大合計出力トル
ク60と比較する。図３に示される様に、τmtr_gen ≦ k
・τmtr_eng のとき、エンジン24の始動命令が必要とさ
れる（つまり、推進モーター38と発電機モーター30の合
計トルクが、推進モーター38とエンジン24の最大合計ト
ルク出力以下である）。この比較式の中の変数kは、エ
ンジン24が、図２に示される２つの曲線が交叉するとき
に、エンジン24が始動されるのを確実なものとする。こ
のkは、上述の様に、バッテリー36の状態の定数又は関
数とすることが出来る。更に、定数は、推進モーターと
発電機の最大合計トルク62の計算を変更して、エンジン
24の早期始動（先行始動）を可能とし、推進モーター38
と発電機モーター30のパワートレイン構成と、推進モー
ター38とエンジン24のパワートレイン構成との間での、
滑らかな移行を確実なものとするために、用いることさ
えも出来る。
【００３１】それで、ステップ82において、推進モータ
ー38と発電機モーター30の（ステップ78で計算された）
合計トルク62が、モーターとエンジンの（ステップ80で
計算された）最大合計トルク出力60未満であると判定さ
れたときには、ロジックは、ステップ84へ進み、エンジ
ン24が始動される様に命令する。これは、与えられたバ
ッテリー36の条件について、最大システム加速性能を達
成する。ステップ82において、τmtr_gen がk・τ
mtr_eng 未満でないとき、ロジックはステップ70へ戻
る。
【００３２】本発明の上述の実施形態は、純粋に例示目
的のものである。本発明については、多くの他の変形、
改変、及び応用を、なすことが出来る。
【００３３】
【発明の効果】以上述べた様に本発明によれば、パワー
トレイン・システム全体の効率と性能を最適化しなが
ら、ドライバーの要求と、全開（WOT）加速性能に対す
る期待を満足する様に、HEVの動力供給源を調整するこ
とが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハイブリッド電気自動車（HEV）の全体構成を
示す図である。
【図２】最大出力軸トルクと車速の比較を示すグラフで
ある。
【図３】本発明の制御ロジックを示す図である。
【符号の説明】
24 エンジン 30 発電機モーター 36 バッテリー 38 推進モーター 46 車両システム制御器 66 アクセル・ペダル位置センサー 68 車速センサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｌ 11/14 Ｂ６０Ｌ 11/14 Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｄ 11/08 11/08 Ｙ (72)発明者 ジョセフ ジェラルド スピナ アメリカ合衆国 ミシガン州 48111，ベ ルビル レイククレスト ドライブ 44512 (72)発明者 ミン ラン カン アメリカ合衆国 ミシガン州 48188，カ ントン トリントン ドライブ 47476 (72)発明者 ビンセント フレヤーマス アメリカ合衆国 ミシガン州 48197，イ プシランティ サウス アダムス ３ 211 Ｆターム(参考） 3G093 AA07 BA15 BA21 CA01 CA02 CB06 DA06 DB05 DB11 DB19 EC02 5H115 PA11 PC06 PG04 PI16 PI22 PI29 PO02 PO06 PO17 PU01 PU22 PU24 PU26 PU27 PU28 QI04 QN03 RE01 RE03 SE04 SE05 SE08 SE09 TB01 TI01 TI10 TO04 TO21 TO30

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン、推進モーター及び発電機モー
    ターの少なくとも一つにより駆動されるハイブリッド電
    気自動車の制御システムであって、 アクセル・ペダル位置センサー、 車速センサー、 変速レンジ位置センサー、 上記推進モーターと発電機モーターに電力を供給し、そ
    して発電機モーターから電力を受けるためのバッテリ
    ー、及び車両のパワートレインを制御するための、車両
    システム制御器、 を有し、 該車両システム制御器が、 アクセル・ペダル位置センサー、車速センサー及び変速
    レンジ位置センサーからの入力を受け、 前進全加速が要求されているか否かの判断を行ない、 上記エンジンが作動中であるか否かの判断を行ない、 該エンジンが作動中でないときに、上記推進モーターと
    上記発電機モーターの合計トルクを推定し、 上記推進モーターと上記エンジンの最大合計トルク出力
    を計算し、 上記推進モーターと上記発電機モーターの上記推定合計
    トルクを、上記推進モーターと上記エンジンの上記計算
    合計トルク出力と比較し、そして、 上記推進モーターと上記発電モーターの推定合計トルク
    が、上記推進モーターと上記エンジンの上記計算合計ト
    ルク出力よりも小さいとき、上記エンジンを始動する、 制御システム。
  2. 【請求項２】 上記バッテリーと上記車両システム制御
    器に接続されたバッテリー・センサー、を更に有する、
    請求項１の制御システム。
  3. 【請求項３】 上記バッテリー・センサーが、バッテリ
    ー作動能力、温度及び充電状態を検出する、請求項２の
    制御システム。
  4. 【請求項４】 上記推進モーターと上記発電機モーター
    の上記合計トルクの推定と、上記推進モーターと上記エ
    ンジンの上記最大合計トルク出力の計算に、上記バッテ
    リー・センサーからの入力を使用する、請求項２の制御
    システム。
  5. 【請求項５】 上記推進モーターと上記発電機モーター
    の上記合計トルクの推定と、上記推進モーターと上記エ
    ンジンの上記最大合計トルク出力の計算に、上記エンジ
    ンの先行始動を可能とする、定数を用いる、請求項２の
    制御システム。
  6. 【請求項６】 エンジン、推進モーター及び発電機モー
    ターの少なくとも一つにより駆動されるハイブリッド電
    気自動車のパワートレインを制御する方法であって、 アクセル・ペダル位置を検出するステップ、 車速を検出するステップ、 変速レンジ位置を検出するステップ、 電力を受け、貯蔵し、そして、上記推進モーターと上記
    発電機モーターに電力を供給するステップ、及び車両シ
    ステム制御器を用いて、車両のパワートレインを制御す
    るステップ、 を有し、 該制御ステップが、 アクセル・ペダル位置センサー、車速センサー及び変速
    レンジ位置センサーからの入力を受けるステップ、 前進全加速が要求されているか否かの判断を行なうステ
    ップ、 上記エンジンが作動中であるか否かの判断を行なうステ
    ップ、 該エンジンが作動中でないときに、上記推進モーターと
    上記発電機モーターの合計トルクを推定するステップ、 上記推進モーターと上記エンジンの最大合計トルク出力
    を計算するステップ、 上記推進モーターと上記発電機モーターの上記推定合計
    トルクを、上記推進モーターと上記エンジンの上記計算
    合計トルク出力と比較するステップ、そして、 上記推進モーターと上記発電モーターの推定合計トルク
    が、上記推進モーターと上記エンジンの上記計算された
    合計トルク出力よりも小さいとき、上記エンジンを始動
    するステップ、 有する方法。
  7. 【請求項７】 上記車両システム制御器を用いて、バッ
    テリー状態を検出するステップ、を更に有する請求項６
    の方法。
  8. 【請求項８】 上記バッテリー検出ステップが、上記バ
    ッテリーの作動能力、温度及び充電状態、を検出する、
    請求項７の方法。
  9. 【請求項９】 上記推進モーターと上記発電機モーター
    の合計トルクを推定し、そして、上記推進モーターと上
    記エンジンの最大合計トルク出力を計算する上記ステッ
    プが、バッテリー検出を用いることを含む、請求項７の
    方法。
  10. 【請求項１０】 上記推進モーターと上記発電機モータ
    ーの合計トルクを推定し、そして、上記推進モーターと
    上記エンジンの最大合計トルク出力を計算する上記ステ
    ップが、上記エンジンの先行始動を可能とする定数を用
    いることを含む、請求項７の方法。
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