JP2004003461A

JP2004003461A - ハイブリッド電気自動車のトルク分配

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Publication number: JP2004003461A
Application number: JP2003092261A
Authority: JP
Inventors: Barry Kay Powell; バリー　ケイ　ポウエル; Kathleen Ellen Bailey; キャサリン　エレン　ベイリー; Susan Rebecca Cikanek; スーザン　レベッカ　シカネック; Natarajan Sureshbabu; ナタラジャン　スレシュバブ
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-01-08
Also published as: US6827167B2; US20030183431A1; DE10314396A1

Abstract

【課題】内燃機関２００と電気モーター２０２とを備えたハイブリッド電気自動車において、要求トルクを分配する方法を提供する。
【解決手段】ハイブリッド作動中、最初に電気モーター２０２が車両をスタートさせる。所望の車両要求動力が第１動作パラメーターに到達すると、制御器２１４が要求トルクをエンジン２００へ切換える。モーター２０２動作からエンジン２００動作への移行中に、非固定の第１アクセル・ペダル行程位置を判定するセンサー２２２を備える。アクセル・ペダル２２０の行程に、そこでエンジン２００の最大トルクが要求されるように第２アクセルペダル行程位置を設定する。制御器２１４は、それら第１及び第２アクセル・ペダル２２０行程位置を認識し、アクセル・ペダル２２０の操作（行程位置の変化）に概略一様に応答して車両駆動トルクを提供する様に、そのアクセル・ペダル２２０行程を線形にスケール（ｓｃａｌｅ、計量）する。
【選択図】　　　図１０

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気モーターと内燃機関（ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　ｅｎｇｉｎｅ：　ＩＣＥ）とを備えたハイブリッド電気自動車、及び、それの制御の方法、に関する。より具体的には、本発明は、ＩＣＥにより駆動される通常の自動車においてアクセル・ペダルの操作をドライバーが本質的に意識することのないのと同様の態様で、ＩＣＥ又は電気モーターのいずれかからのトルクを制御することのできるアクセル・ペダルを、ハイブリッド電気自動車に設けるものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車業界の主要な目標は、環境への影響を最小に抑えながら、加速、制動、操作性そして快適性を含む性能に対する顧客の期待に合致若しくはそれを超える、個人的な移動のための安全な車両を開発することである。
【０００３】
自動車は、多くの非線形システムが集積したもので、そのうちの一つがパワートレイン・システムである。通常の車両のパワートレインは、内燃機関（ＩＣＥ）、変速機及び、デファレンシャル及びアクスル・システムを駆動輪と共に含む動力伝達装置からなる。電気自動車のパワートレインは、電気モーター、歯車機構及び、デファレンシャル及びアクスル・システムを駆動輪と共に含む動力伝達装置、からなる。また、パワーステアリング、パワーブレーキそして空調装置など、パワープラントに結合される付属機器及び周辺機器も、含まれる。車両パワートレインは、移動用動力源の提供を主要な目的として、非線形動的集積システムとして結合された、電気的、機械的、化学的及び熱力学的機器の複合物である。
【０００４】
いかなる車両であっても制御の基本はアクセル・ペダルである。アクセル・ペダルは、直接速度を制御するのではなく、車両パワートレインへのトルク要求を制御する。従って、車両のドライバーは、速度を高めることを望むときには、要求トルクを車両パワートトレインへ発するためにアクセル・ペダルを踏み操作する。このトルク要求に対するトルク応答は多くの異なる変数の関数である。内燃機関により駆動される通常の自動車については、車輪におけるトルク出力は、変速機とトランスアクスルの変速比、エンジン回転数、エンジン圧縮比、スロットル設定、吸入空気温度、排気システム性能、バルブの作動、そして、点火システム性能、に関連する。エンジンと動力伝達装置の制御器は、各種の変数を受け入れて、ドライバーの体感するトルク出力がアクセル・ペダルを足で操作するときに得られる触覚の関数になる様にする。
【０００５】
主に内燃機関により駆動される自動車などの車両において燃料消費量及びエミッションを低減する必要性は、良く知られている。電気自動車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。別の解決策は、一つの車両において小型化した内燃機関と電気モーターとを組合わせるというものである。その様な車両は、内燃機関車両の利点と電気車両の利点を併せ持つもので、ハイブリッド電気自動車（ｈｙｂｒｉｄ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｖｅｈｉｃｌｅ：　ＨＥＶ）と呼ばれるのが一般的である（例えば特許文献１を参照）。
【０００６】
ＨＥＶは、既に多様な形態で記載されており、多くのＨＥＶ特許は、ドライバーが電気作動と内燃機関作動との切替えを要求されるシステムについて開示している。また、電気モーターが一方の組の車輪を駆動し、内燃機関が他方の組の車輪を駆動する構成も開示されている。
【０００７】
また、内燃機関及び電気モーターが共通のドライブ・アクスルを駆動する他のＨＥＶ構成も提案されている。そのうちのいくつかの構成は、パラレル・ハイブリッド電気自動車（ｐａｒａｌｌｅｌ　ｈｙｂｒｉｄ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｖｅｈｉｃｌｅ：　ＰＨＥＶ）と呼ばれている。ＰＨＥＶ構成の一つは、共通のドライブ・アクスルを駆動するために用いられるエンジンと２つの推進モーターとを持ち、そして、このシステムのパワートレインは、エンジン及びモーターの両方をドライブ・アクスル用デファレンシャルに対しての共通の側に持つ。
【０００８】
別の構成として、一般的には変速機後方構成と呼ばれるものがあり、内燃機関は変速機とデファレンシャルへエンジン・クラッチを介して連結される。電気モーターは、別のモーター・クラッチを介してデファレンシャルへ連結されて、トルクを伝達する。この変速機後方型パラレル・ハイブリッド・パワートレインは従って、エンジン又は電気モーターにより排他的にも、両方の動力源により同時にも、駆動され得る。
【０００９】
共通な、或いは異なるドライブ・アクスルに２つの動力源を用いてトルクを提供する車両は、燃料経済性とエミッション性能とが最適化される様に、２つの動力源にトルクを分配することが出来なければならない。加えて、このトルクの分配は、ドライバーには意識されないものでなければならない。ドライバーはアクセル・ペダルを用いてトルク命令を発し、これにより、その要求トルクの大きさが判定されなければならない。このようにして判定された要求トルクは、車がいつでも同じ態様で動く様に動力源に分配されるのが望ましい。しかしながら、制御器は、その多くが非線形である２０から３０個の動作パラメーターに基き、エンジン又はモーターへのトルク要求を決定する。制御器は、燃料経済性を最大とし、バッテリー寿命と走行可能距離を伸ばし、車両のエミッションを最小にし、同時に車両の運転性能を許容可能なものとするために、どの様にトルクを分配するかを考慮しなければならない。エンジン制御器により考慮されるこれら要素の多くは、ドライブ・アクスルにおいて求められるトルクに関して、非線形である。
【００１０】
トルク分配の問題を更に複雑にしているのは、電気モーターから得ることの出来るトルクの大きさが、ＨＥＶのバッテリーの充電状態（ｓｔａｔｅ　ｏｆ　ｃｈａｒｇｅ：　ＳＯＣ）の関数である、という事実である。ＨＥＶバッテリーが低充電状態にあるときにはモーターから利用可能なトルクは低くなり、反対に、バッテリー充電量が高いときにはモーターへのトルク要求をその最大値にすることができる。ＨＥＶのトルク出力に関する上記のような問題を論じるものに、特許文献２乃至５がある。
【００１１】
実験の結果は、殆どの状況において、電気モーターを用いてＨＥＶを発進させるのが好ましいということを示している。電気モーターは、最大トルクが停止位置で得られるという点で内燃機関と異なる。内燃機関は、高トルクを得るためには予め定められた回転数に到達しなければならない。車両の動力要求があるレベルに到達した後で、内燃機関からのトルクに依存することが通常は好ましい。車両を制動するときには回生制動を用いてバッテリーを充電することが可能になる。高速で走行するときや別の車両を追い越すときにはスロットルが全開にされることがあり、両方のパワープラントがそれらの最大能力で運転されることになるる。
【００１２】
変速機の切換え作動や他の運転状態などに応じて更に複雑になる上述の要素を考慮すると、トルクの出力やアクセル・ペダルの操作に対する感覚を出来るだけ一定にして、車両のドライバーが、内燃機関だけで駆動される通常の車両を運転するのと同じように自信を持って、車両を運転出来るようにするのが、本質的である。
【００１３】
【特許文献１】
米国特許第５３４３９７０号明細書
【特許文献２】
米国特許第５５４９１７２号明細書
【特許文献３】
米国特許第５８９９２８６号明細書
【特許文献４】
米国特許第５９３５０４０号明細書
【特許文献５】
米国特許第６０６４９３４号明細書
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、場合によってモーター又は内燃機関単独で、若しくは、両方のパワープラントを使用するようにしながら、同時に、ドライバーがアクセルペダル操作に対し一定の感覚を得られるようにしたＨＥＶを提供することが望ましい。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を明確にするために、本発明を明らかにする。好ましい形態において、本発明は、車両が電気モーター及び内燃機関により駆動されるＨＥＶとその動作方法とを提供する。車両は、第１の車両動作パラメーター・レベルに到達するまでは、電気モーターにより駆動される。一般的に、車両の動作パラメーター・レベルは、車両の動力レベルに大きく依存して、変数の組合せとなる。第１の車両動作パラメーター・レベルを越えると、車両は内燃機関により駆動されることになる。電気モーターと内燃機関との間の移行時において、モーターのトルク・レベルの判定がなされ、また、アクセル・ペダルの行程位置についての別の判定がなされる。さらに、最大内燃機関トルクに対して予め規定された割合が、所定のアクセル・ペダル第２行程位置に対応付けられる。典型的には、最大内燃機関トルクに対する予め規定された割合は約１００％になり、予め規定されたアクセル・ペダル第２行程位置は約７５〜約８５％となり、一般的には、約８０％にされる。アクセル・ペダル第２行程位置は、アクセル・ペダルのティップイン（ｔｉｐ　ｉｎ）値と呼ばれる場合が多い。車両制御器は、アクセル・ペダル第１行程位置からアクセル・ペダル第２行程位置までのアクセル・ペダルの行程を、予め規定された関数関係によりスケール（ｓｃａｌｅ：計量する、所定の割合で決める等）する。殆どの場合において予め規定された関数関係は線形となる。従って、殆どの場合においてアクセル・ペダルの行程は、その約８０％の行程において最大エンジン・トルクが要求される様にスケールされる。また、約８０％を超えるトルク要求は、アクセル・ペダルのブースト・トルク位置、床踏み位置又は全開スロットル位置と呼ばれることがあるが、電気モーターにより、典型的には好ましい線形関係でもってドライブ・アクスルにトルクを追加的に供給させる。
【００１６】
【発明の効果】
車両の挙動を、一般的な内燃機関駆動車両のそれと同様なものとする態様で、アクセル・ペダルを使用することにより、トルクを内燃機関及び電気モーターへ適切に分配するＨＥＶを提供できるということが、本発明の利点である。
【００１７】
本発明の他の利点は、以下の詳細な説明と、図面から、当業者には、より明らかとなろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１０は、変速機後方形構成のＰＨＥＶを示す図である。パワートレインの動力伝達装置１９７は、内燃機関２００とモーターのトルクを受入れ（モーターについては、回生又はモータリング・モードにおいて）、デファレンシャル２０６とハーフシャフト２０８を介してトルクを供給するＰＨＥＶ回転体を含む。モーター・トルクは、トランスアクスルを介してデファレンシャル２０６へ供給される。即ち、ハーフシャフト２０８に結合された４ｘ４カップラーを介して、デファレンシャル２０６においてエンジン２００のトルクと足し合わされる。エンジン２００は、通常のパワートレインにおけるのと同じ様に、エンジン・クラッチ２１０、変速機及び最終駆動部を介して、デファレンシャル２０６へ直接、接続されている。動力伝達装置１９７に含められるのは、エンジン・クラッチ２１０とデファレンシャル２０６との間に位置するレイシャフト（ｌａｙｓｈａｆｔ）変速機２１２である。
【００１９】
ＰＨＥＶ協調制御器２１４は、正及び負のモータートルクにそれぞれ対応するモータリング命令及び回生命令をモーター制御器２１５へ供給し、そして、スロットル弁命令をエンジン制御器２１７へ供給する。これらの命令は、バッテリーＳＯＣ、トルクリミットに対するモーター回転速度、モーター２０２のトルク電流、モーター２０２のフィールド電流、変速機２１２の減速比、アクセル・ペダル２２０の位置、エンジン・クラッチ２００の状態、モーター・クラッチ２２５の状態、エンジン２００の回転速度、駆動輪２０４の平均出力、変速状態、エンジン２００の推定トルク、及びモーター２０２から得ることが出来ると予想されるトルクに基くものとすることが出来る。加えて、制御器２１４は、制動又はハイブリッド作動中にエンジンとモーター・クラッチ２１０，　２２５を制御する。制御器は、モーター２０２に付随する回生制動システムと摩擦制動システム（不図示）とへ、制動命令を分配する。
【００２０】
トルクは、車両が、エンジン２００のみモード、モーター２０２のみモード又は２つの推進装置モード（ハイブリッド・モード）のいずれかで作動する様に分配され得る。ハイブリッド・モードの作動は、モーター２０２のみ作動、エンジン２００の作動、変速中のモーター２０２のトルクの適用、パワー・ブースト中のモーター２０２のアシスト及び、回生制動、からなる。モーター２０２は、変速段の切換え中に動力伝達装置１９７へのトルク変動が無くなる様に、トルクを供給することが出来る。動力伝達装置１９７は、バッテリー２１３へのエネルギー回収のために、制動中にモーター２０２を介して負のトルクを供給する。バッテリー２１３が低充電状態（ＳＯＣ）で作動している期間、エンジン２００により貯蔵装置（バッテリー）の作動を高めるために、エンジン２００にオルタネーター（不図示）を搭載することが出来る。車両の動力伝達装置１９７は、トルク・センサー２１６を持つ。ハーフ・シャフト２０８においてトルクを検出し、演算により、エンジン２００又はモーター２０２のトルクを判定するトルク・センサー２１６は、単一のトルク・センサーとすることも、複数のトルク・センサーとすることも出来、更には、適切に配置されたセンサーの組合せとすることが出来る。また、制御器２１４には最大利用可能モーター・トルクの大きさを提供する利用可能モーター・トルクセンサー２１８が接続されている。最大利用可能モーター・トルクは、典型的にはバッテリーの充電状態に強く依存する。ドライバーのトルクについての運転命令を受けるために、アクセル・ペダル２２０がある。アクセル・ペダル２２０は、アクセル・ペダル位置センサー２２２に関連付けられて、作動する。アクセル・ペダル位置センサー２２２はまた、制御器２１４と通信することが出来る。モーター２０２はまた、それ自体とデファレンシャル２０６との間にクラッチ２２５を持つ。本発明のためには、クラッチ２２５は、基本的に閉位置若しくは締結位置にあるとみなすことが出来る。この車両はまた、制御器２１４と通信するブレーキ・ペダル２２４を持つ。
【００２１】
車両は、運転性、エミッション性能及び燃料経済性の最適化のために、モーター２０２のみモードで発進する。そして、車両の駆動輪２０４における平均出力が、エンジン２００の動作が有益であるというレベルに到達すると、モーター２０２だけの作動は終了する。
【００２２】
［概要］
この部分は、概略説明であり、詳細な説明は次の部分にある。トルク・スプリット１制御アルゴリズムは、モーター２０２のトルク命令及びエンジン２００のトルク命令の大きさをそれぞれ決定する。このアルゴリズムはまた、ドライバーによるアクセル・ペダル２２０の命令を判定し、これに応じて推進装置（エンジン２００とモーター２０２）の間でのトルク分配量を決定する。図１乃至８は、制御アルゴリズムを示すブロック図である。これらの図面は、試作車両で実際に動作させたオートコード（ａｕｔｏｃｏｄｅ）（Ｃコード）を生成するために、用いられたものである。
【００２３】
図１は、トルク分配アルゴリズムのブロック図である。このアルゴリズムは、図１に示される様に、以下の１７個の入力を持つ。
Ｍｏｔｏｒ　ＴＱ　Ｅｓｔｉｍａｔｅ　（Ｎｍ）は、モーター２０２の推定トルクである。
ＢＲＡＫＥ　ＳＷＩＴＣＨ　（ｌｏｇｉｃ）は、ブレーキ・ペダル２２４が踏み込まれるときに、１である。
ＡＣＣＥＬ　ＰＯＳは、アクセル・ペダル行程位置の値（ペダル命令無し−０から全開（ｗｉｄｅ　ｏｐｅｎ　ｔｈｒｏｔｔｌｅ：　ＷＯＴ）−１まで）である。
Ｔｅ　ＭＡＸａｖａｉｌ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　（Ｎｍ）は、車輪２０４において得ることの出来るエンジン２００の最大トルクである。
ａｃｃｅｌ　ｐｅｄａｌ　ｆｌａｇ　（ｌｏｇｉｃ）は、１のときに、アクセル・ペダル２２０が踏み込まれていることを示す。
ｍｔｒ　ｏｎｌｙ　ｔｒｉｇｇｅｒ　（ｌｏｇｉｃ）は、１のときに、モーター２０２のみが作動しており、エンジン２００が作動していないことを示す。
Ｔｅ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　（Ｎｍ）は、車輪２０４におけるエンジン２００のトルクを示す。
ｅｎｇｉｎｅ　ｏｎ　ｃ　（ｌｏｇｉｃ）は、１のときに、エンジン２００がモーター２０２と共に、又はそれ無しに作動していることを示す。
ｅｎｇｉｎｅ　ｏｎ　ａｎｄ　ｓｈｉｆｔ　ｂ　（ｌｏｇｉｃ）は、１のときに、エンジン２００が変速段の切換えに先立ち、モーター２０２のブースト無しに作動していることを示す。
ｍｏ　ａｓｓｉｓｔ　ｎｏ　ｓｈ　ｅｎｇ　ｏｎ　ｄ　（ｌｏｇｉｃ）は、１のときに、モーター２０２がブーストをしており、車両（変速機）が変速中ではないことを示す。
ＧＥＡＲ　ＲＡＴＩＯは、減速比である。
ｍｏｔｏｒ　ｏｎｌｙ　ｆｌａｇ　ａ　（ｌｏｇｉｃ）は、１のときに、モーター２０２がエンジン２００無しに作動していることを示す。
ｍｏｔｏｒ　２０２ａｓｓｉｓｔ　ｗｉｔｈ　ｓｈｉｆｔ　ｆｌａｇ　ｅ　（ｌｏｇｉｃ）は、１のときに、変速段の切換えに先立ち、モーター２０２がブースト作動していることを示す。
Ｔｍ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＭＡＸ　（Ｎｍ）は、車輪２０４において得ることの出来るモーター２０２の最大トルクである。
ＡＣＴＵＡＬ　ＧＥＡＲは、Ｒ，Ｎ，　１，２，３，４，５の変速段である。
ＣＬＵ　ＰＯＳは、エンジン・クラッチ２１０の位置の論理信号であり、１のときに、該クラッチ２１０の締結することが求められる。
ｃｌｕｔｃｈ　ｓｔａｔｅ　（ｌｏｇｉｃ）は、１のときに、エンジン・クラッチ２１０が締結されていることを示す。
このアルゴリズムは、図１に示される様に、２つの出力を含む。すなわち、
Ｔｅ　ｃｍｄ　（Ｎｍ）は、エンジン２００におけるトルク命令である。
Ｔｑ　ｃｍｄは、モーター２０２におけるトルク命令である。
【００２４】
車両がモーター２０２のみモードで発進するとき、命令されるモーター２０２のトルクの大きさは、いかなる瞬間においても、利用可能なモーター２０２の最大トルクであるＴｍ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＭＡＸと、アクセル・ペダル２２０の踏み込み量の割合であるＡＣＣＥＬ　ＰＯＳと、に基く線形関数である。これは、図２において、ブロック９５におけるｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　Ｔｍ　ａｖａｉｌとして示される。アクセル・ペダル２２０が１００％踏み込まれるとき、モーター２０２の最大利用可能可能トルクの１００％が命令される。アクセル・ペダル２２０が５０％踏み込まれるとき、モーター２０２の命令トルクはモーター２０２の最大利用可能トルクの５０％である。バッテリー２１３の充電状態ＳＯＣは走行開始から走行終了まで大幅に変化するので、アクセル・ペダル２２０行程は、ドライバーがいつでもペダル踏込み量の増大に対して確実にモーター２０２のトルクの増大を受け取れる様に、スケールされる。モーター２０２の利用可能なトルクの大きさは、バッテリー２１３のＳＯＣに大きく依存する。アクセル・ペダル２２０を５０％踏込むんだとき、ドライバーは、必要であればさらに５０％のトルクが利用可能であることを知る。アクセル・ペダル２２０を１００％踏込んだとき、バッテリー２０３のＳＯＣが低い故に車両が望む様に加速しないときには、ドライバーは、慎重に運転すべきことを知るる。
【００２５】
車両は、モーター２０２のみモード、エンジン２００のみモード又はハイブリッド・モードで動作することが可能であり、それら動作モードは相互に行こう可能である。この動作モードは、ドライバーの制御パネル上のスイッチを介して、ドライバーにより選択可能である。ドライバーと車両との間のペダルというインターフェースは、ドライバーには見えない。
【００２６】
車両がハイブリッド・モードで作動していて、モーター２０２のみモードからエンジン２００作動モードへ移行するとき、この過程で、ドライバーによるトルク命令は最初はモーター２０２へ命令される。ドライバーのアクセル・ペダル２２０への命令が変化しないときに、ハイブリッド制御器がモーター２０２ではなくエンジン２００へトルク命令を発することを望む場合には、ドライバーはこの変化に気付くことはない。
【００２７】
モーター２０２のみモードからエンジン２００作動モードへと車両が移行するときには、図３及び４に示されるように、命令されたモーター２０２トルクが、移行中にドライバーにより命令されたアクセル・ペダル２２０行程の正確な位置とともに、保存されなければならない。そして、そのようにして保存されたモーター２０２へのトルク命令Ｔｍ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＳＡＶＥとアクセルペダル２２０の行程位置（第１アクセルペダル行程位置）ｍｏｔｏｒ　ｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥとが、該アクセルペダル２２０の角運動量当たりのトルク出力をスケールするのに用いられる。
詳しくは、前記のように判定された第１行程位置とは別に、予め規定されたペダル行程の割合が第２ペダル行程位置（第２アクセルペダル行程位置）として選択される。第２ペダル行程位置として選択されるペダル行程の割合は、７５−８５％となるのが好ましく、８０％のペダル行程が多くの場合において好ましいことが判明した。車輪２０４において利用可能なエンジン２００のトルクの最大値に対する予め規定された第１の割合は、アクセル・ペダル２２０の８０％の行程（第２行程位置）に対応する。エンジン２００の利用可能な最大トルクに対する予め規定された第１の割合は、９５〜１００％となるのが典型的であり、殆どの場合において１００％が好ましいものと判明した。
そして、例えば、上記第１行程位置から第２行程位置まで、アクセルペダル２２０の行程（アクセルペダル２２０の角運動量、アクセル操作量）が変化するときに、その間、エンジン２００へのトルク命令の大きさが前記第１及び第２行程位置にそれぞれ対応する２つのトルク命令の間で連続的に変化するように、アクセルペダル２２０行程とトルク命令との間の対応関係を決定する。換言すれば、アクセル操作に対するトルク分配が上記のような特性となるように、アクセルペダル２２０の行程を予め規定された第１の関数関係に基づいてスケールする。
その際、ペダル行程の８０％（第２行程位置）とペダル行程の保存された割合との差は、前記対応関係の特性決定点として（ａｓ　ｅｎｄｐｏｉｎｔｓ）用いられることになる。前記第１の関数関係は典型的には線形であり、アクセル・ペダル２２０の第２ペダル行程位置におけるエンジン２００のトルクが最大である様に、アクセル・ペダル２２０の行程をスケールする。このことが図５に示されている。
【００２８】
すなわち、アクセル・ペダル２２０がその全行程の８０％にあるときに（第２ペダル行程位置）、エンジン２００には利用可能な最大トルクに対応するトルク命令が発せられる。アクセルペダル行程の残り２０％は、ブーストを行うために利用可能なモーター２０２の最大トルク（典型的には１００％）に対して予め定められた第２の関数関係（典型的には線形である）に基づいてスケールされる。即ち、アクセル・ペダル２２０の行程の８０％においてモーター２０２へのトルク命令がゼロとされ、そして、アクセル・ペダル２２０の行程の１００％においてモーター２０２へのトルク命令は、利用可能な最大トルクに対する第２の予め規定された割合となる。
【００２９】
また、エンジン２００作動モードからモーター２０２のみの作動に車両が戻るとき、モード移行中のエンジン２００へのトルク命令の大きさが保存されるとともに、移行時のアクセル・ペダル２２０の行程位置が未固定の第３アクセルペダル行程位置として保存される。これら保存された値は、アクセル・ペダル２２０の第３行程位置と、これとは別に予め規定されたアクセルペダル行程位置の所定割合（典型的には全行程の０〜５％）との間で、予め規定された第３の関数関係（通常線形）に基づいてモーター２０２へのトルク命令をスケールする。すなわち、例えば、アクセルペダルが戻されて、前記第３アクセルペダル行程位置から前記所定割合（０〜５％）に対応する位置まで変化するときには、その変化に応じてモータ２０２へのトルク命令の大きさが連続的に変化するように、アクセルペダル２２０行程とトルク命令との間の対応関係を決定すればよい。これが図６及び７に示されている。
【００３０】
［モーター２０２へのトルク命令］
車両は、モーター２０２のみモードで発進する。モーター２０２のトルク命令の大きさＴｑ　ｃｍｄ　ａｔ　ｍｔｒが図２に示されている。以下、モーター２０２のトルク命令アルゴリズムについて説明する。モーター２０２におけるトルク命令は、車輪２０４におけるモーター２０２のトルク命令を４ｘ４とトランスアクスルの変速比であるブロック１９で割り、ブロック９２及び９４で示されるローパス・フィルターでフィルター処理したものである。ブレーキ・ペダル２２４により作動させられるブレーキ・スイッチがハイのとき、モーター２０２におけるトルク命令Ｔｑ　ｃｍｄ　ａｔ　ｍｔｒは、アルゴリズムのブロック２及び８における部分においてゼロである。エンジン２００のクラッチ２１０の締結命令があり（ＣＬＵ　ＰＯＳ　＝　１）、そしてクラッチ２１０が解放していて（ｃｌｕｔｃｈ　２１０　ｓｔａｔｅ　＝　０）、変速段が２速であるとき、車輪２０４におけるモーター２０２のトルク命令は３０　Ｎｍに４ｘ４とトランスアクスルの変速比を掛けたものとなる。
【００３１】
ブロック１６及び５において、モーター２０２のみフラグａ、若しくは変速時のモーター２０２補助フラグｅ、又はエンジン２００作動中かつ変速時フラグｂのいずれかがハイのとき、車輪２０４におけるモーター２０２のトルク命令Ｔｍ　ｃｍｄ　ａｔ　ｗｈｅｅｌｓは、ブロック９５におけるアクセルペダル位置ＡＣＣＥＬ　ＰＯＳと車輪２０４におけるモーター２０２の最大トルクＴｍ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＭＡＸとを乗算した値となる。また、ブロック８６において変速切換え無しのモーター２０２アシスト・フラグｄがハイのとき、ブロック８３において、車輪２０４におけるモーター２０２トルク命令は、現在のアクセル・ペダル２２０位置ＡＣＣＥＬ　ＰＯＳとペダル行程の８０％との差を、車輪２０４において得ることの出来るモーター２０２の最大トルクＴｍ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＭＡＸにより乗算し、さらにペダル行程の２０％で除算した値となる。
【００３２】
また、モーター２０２のみフラグａ、変速時のモーター２０２アシスト・フラグｅ、エンジン２００作動中かつ変速時フラグｂ、又は変速切換え無しのモーター２０２アシスト・フラグｄのいずれかがハイであった後に、モーター２０２のみフラグａがハイになれば、車輪２０４におけるモーター２０２へのトルク命令は、アクセルペダル行程位置ＡＣＣＥＬ　ＰＯＳ（アクセル位置）に車輪２０４におけるエンジン２００のトルク保存値Ｔｅ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＳＡＶＥを乗算して、さらに、アクセル・ペダル２２０位置に対するエンジン２００トルク割合の保存値Ｔｅ　ｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥにより除算した値となる。これは、図８のブロック１０及び９７に示されている。
【００３３】
［モーター２０２からエンジン２００への移行時のトルク及びペダル行程の保存値］
図３及び４に示される様に、ＢＲＡＫＥ　ＳＷＩＴＣＨがハイであるとき、アクセル・ペダル位置ＡＣＣＥＬ　ＰＯＳが連続的に更新されると共に、ｍｏｔｏｒ　ｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥはゼロになる。ＢＲＡＫＥ　ＳＷＩＴＣＨがローになるとき、アクセル位置ＡＣＣＥＬ　ＰＯＳはもはや更新されず、現在の値がｍｏｔｏｒ　ｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥとして保存される。同様に、ＴｍＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＳＡＶＥが保存される。ＢＲＡＫＥ　ＳＷＩＴＣＨがローのとき、ｍｏｔｏｒ　ｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥがゼロである。ＢＲＡＫＥ　ＳＷＩＴＣＨがハイになるとき、アクセル位置はｍｏｔｏｒ　ｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥとして保存され、モーター２０２のトルクがＴｍ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＳＡＶＥとして保存される。
【００３４】
［エンジンからモーターへの移行時のトルクとペダルの値］
図６及び７に示される様に、ｍｔｒ　ｏｎｌｙ　ｔｒｉｇｇｅｒがハイのとき、アクセル位置ＡＣＣＥＬ　ＰＯＳは連続的に更新され、そしてＴｅｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥはゼロである。ｍｔｒ　ｏｎｌｙ　ｔｒｉｇｇｅｒがローになるとき、アクセル位置ＡＣＣＥＬ　ＰＯＳはもはや更新されず、現在の値がＴｅ　ｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥとして保存される。同様に、Ｔｅ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＳＡＶＥが保存される。ｍｔｒ　ｏｎｌｙ　ｔｒｉｇｇｅｒがローのとき、Ｔｅ　ｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥはゼロである。ｍｔｒ　ｏｎｌｙ　ｔｒｉｇｇｅｒがハイになるとき、アクセル位置がＴｅ　ｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌＳＡＶＥとして保存され、そしてエンジン２００のトルクがＴｅ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＳＡＶＥとして保存される。
【００３５】
［エンジン２００のトルク命令］
図８に示される様に、車両がモーター２０２のみモード以外にあるとき、エンジン２００のトルク命令Ｔｅ　ｃｍｄは、モーター２０２のみモードでのアクセル・ペダル２２０行程割合の保存値を現在のアクセル・ペダル２２０行程の値ＡＣＣＥＬ　ＰＯＳから減算することにより、導かれる。この差は、ドライバーから余分に必要とされる余分の所望ペダル量ａｍｔである。所望の余分な量は、モーター２０２のみモード中に先に命令されていたものを、超えるものである。
【００３６】
図５に示される様に、ブロック４において、モーター２０２からエンジン２００作動への移行中、車輪２０４において利用可能なエンジン２００の最大トルクＴｅ　ＭＡＸ　ａｖａｉｌＡＴ　ｗｈｅｅｌｓと、車輪２０４におけるモーター２０２のトルク保存値Ｔｍ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＳＡＶＥとが、Ｔｅ　ＡＶＡＩＬ　ｓｃａｌｅｄを計量するために利用可能なエンジン２００のトルクを与える。ブロック１，７，９において、８０％のティップ・イン値とモーター２０２のアクセル・ペダル２２０の割合保存値ｍｏｔｏｒ　ｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥとの間の差が、スケールのために利用可能なペダルの割合を決定する。ブロック３において、エンジン２００の利用可能なトルクＴｅ　ＡＶＡＩＬ　ｓｃａｌｅｄ　Ｎｍと余分なアクセル・ペダル２２０の所望値とを乗算し、これをアクセル・ペダル２２０のスケールされた割合ｐｅｒ　ＰＥＤＡＬ　ａｖａｉｌ　ＳＣＡＬＥＤにより除算した値が、車輪２０４へのエンジン２００のトルク命令Ｔｅ　ＣＭＤ　ａｔ　ＷＨＥＥＬＳとなる。車輪２０４におけるエンジン２００のトルク命令の絶対値ＡＢＳ＿Ｔｅ＿ＣＭＤが導かれ、そして、余分に望まれるアクセル・ペダル２２０の大きさａｍｔ　ｏｆ　ｅｘｔｒａ　ｄｅｓｉｒｅｄの符号が乗算される。ブロック９４，　９８及び９９において、アクセル・ペダルが踏込まれると、ＰＯＳ計量のためのＴｅ　ＣＭＤを得るために、車輪におけるモーター２０２のトルクＴｍ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＳＡＶＥがエンジン２００のトルク命令ＡＢＳ＿Ｔｅ＿ＣＭＤへ追加される。
【００３７】
図８において、ブロック３５において、余分に必要とされるトルクの量が負であるとき、アクセル位置ＡＣＣＥＬ　ＰＯＳは、アクセル・ペダル２２０に対するモーター２０２のトルクの保存値ｍｏｔｏｒ　ｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥ未満である。このときには、ブロック２５において、現在のアクセル位置ＡＣＣＥＬ　ＰＯＳとホイール２０４におけるモーター２０２トルクの保存値Ｔｍ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＳＡＶＥとが乗算され、これが、モーター２０２のアクセル・ペダル２２０割合の保存値ｍｏｔｏｒ　ｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥにより、除算される。これはエンジン２００のトルク命令Ｔｅ　ｃｍｄであり、他に、ブロック４５において、先のエンジン２００のトルク命令Ｔｅ　ＣＭＤ　ｆｏｒ　ＰＯＳ　ｓｃａｌｉｎｇが用いられる。
【００３８】
図９を参照すると、ブロック９３，　９６及び９７において、変速機がニュートラルにあるとき、エンジン２００のトルク命令はゼロである。ブロック９及び９４において、エンジン２００におけるエンジン・トルク命令が、車輪２０におけるエンジン・トルク命令を減速比と最終減速比とで除算した値になる。ブロック９において、非変速切換時モーター２０２アシスト・モードが要求されるとき、車輪２０４におけるエンジン２００の利用可能最大トルクＴｅ　ＭＡＸ　ａｖａｉｌ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓが命令される。このことはアクセル・ペダル２２０の位置が８０％を越えるときに起こる。エンジン２００がその時点で作動中であり、且つ変速切換え中でなければ、エンジン２００におけるエンジン・トルク命令Ｔｅ　ｃｍｄが発せられる。
【００３９】
上述の如き変速機後方型ＰＨＥＶが製作されて試験され、以下に述べるようなデータが採取された。車両は、エンジン２００のみモード、モーター２０２のみモード及びハイブリッド・モードで運転されて、データが採取された。
【００４０】
以下の図面は、中間加速ハイブリッド作動のシミュレーション、ハイブリッド作動中に繰返される低加速／減速特性、ハイブリッド作動中に繰返される中間加速／減速特性、そしてハイブリッド作動中に繰返される全開加速／減速特性を示す。図はまた、中間加速度のエンジン２００のみモードと、低加速度のモーター２０２のみモードのシミュレーションを示す。
【００４１】
ハイブリッド・モードのシミュレーションは、車速（ｍｉｌｅ　ｐｅｒ　ｈｏｕｒ：　ｍｐｈ）、スロットル角度（ｄｅｇ）、エンジン２００の回転速度（ｒｐｍ）、変速段、ハーフシャフトのトルク（Ｎｍ）、エンジン２００のトルク（Ｎｍ）、モーター２０２のトルク（Ｎｍ）、アクセル位置（単位当たり）、車速命令と車速との間の速度差（ｍｐｓ）及びクラッチ２１０の位置（単位当たり）のストリップ・チャートを示す。エンジン２００のみモード及びモーター２０２のみモードのシミュレーションは、車速（ｍｐｈ）、スロットル角度（ｄｅｇ）、エンジン２００の回転速度（ｒｐｍ）、変速段、ハーフシャフトのトルク（Ｎｍ）、エンジン２００のトルク（Ｎｍ）のストリップ・チャートである。
【００４２】
［中間加速度ハイブリッド作動］
図１１（図１１Ａ，Ｂ）に示す第１のグラフは、中間加速度ハイブリッド作動を示す。車両はモーター２０２のみモードで発進し、ゼロ秒から２．５秒まで加速する。スロットル角度はアイドル角度にあり、エンジン２００の回転速度はアイドル速度にあり、変速段は１速にあり、ハーフシャフトのトルクは増大を始め、エンジン２００のトルクはゼロであり、モーター２０２のトルクは増大しており、アクセル位置は２０％から最大値まで増大しており、速度偏差が増大しており、そしてクラッチ２１０は解放されている。続いて、約２．５秒から約６秒まで、車両は２速にある。
【００４３】
２速運転中、車両は引続き加速を続ける。スロットル角度は変速中のアイドル（２速の最初の１秒において示される様に）から全開まで増大し、エンジン２００の回転速度はアイドル速度から５０００　ｒｐｍまで増大し、変速中にモーター２０２からトルクが入ることによりハーフシャフト・トルクは２速の最初の１秒の間一定に保たれ、それからエンジン２００のトルクがモーター２０２のトルクに加えられるが故に、ハーフシャフト・トルクが増大し、エンジン２００のトルクは変速中にアイドルから始まり、それから１００　Ｎｍまで上昇し、モーター２０２のトルクが変速の開始時においてトルクを補充し、それから、ドライバーの全開モード中のエンジン２００を補助するために適切なブースト値まで上昇させられる、２速でエンジン２００がモーター２０２を補助すると、速度偏差が減少し、そして、クラッチ２１０が締結し始める。
【００４４】
２速から３速への変速が、約７秒に生じる。変速中車両はモーター２０２のトルクが入るが故に加速を続け、スロットル角度がアイドルまで変化させられ、エンジン２００の回転速度がアイドルまで変化させられるが、クラッチ２１０の締結が起こる前は、エンジンをアイドルにはせず、３速が選択され、変速中にモーター２０２のトルクが入れられる故に、ハーフシャフトがトルクを保持し、車両の速度偏差が減少し続ける、クラッチ２１０が解放される。７秒から９秒まで、３速にさせられる。３速の間に、ドライバーのアクセル命令が８０％を下回る（つまり、ブースト・モード抜ける）が故に、モーター２０２のトルクが減少しているのを見ることが出来る。車両速度偏差は、殆どゼロである。車両は、同じ態様で４速から５速へ変速する。
【００４５】
［１０％レベルのハイブリッド作動中低加減速の反復］
車両は、この作動モード中、同じ態様で発進する。図１２において、２速の間、ドライバーのアクセル命令が８０％未満であるので、モーター２０２はエンジン２００を補助しない。３速の間、ドライバーが８０％を越えるスロットル開度を命令しているので、モーター２０２からの補助が必要である。ドライバーは車両を加速し続け、それから車両を制動する。
【００４６】
車両制動中、車両が減速し、スロットル角度がアイドル位置に命令され、エンジン２００の回転速度がアイドルとされ、車両は４速にあるままであり、ハーフシャフト・トルクが負となる、モーター２０２が発電機として作動させられ駆動輪２０４へ負のトルクを供給する回生制動を実行し、アクセル位置がゼロであり、車速偏差が負となり、クラッチ２１０が解放する。車両が減速すると、変速機はシフトダウンする。車両の速度はゼロとなる。エンジン２００はアイドルに留まる。変速段は１速となる。ハーフシャフト・トルクとモーター２０２トルクとがゼロとなり、クラッチ２１０は開放されたままである。ドライバーは、約３５秒の時点で加速を命令する。車両は、２速まではモーター２０２のみで発進する。前述の動作が継続する。
【００４７】
図１３に、車両が１速で推進モーター２０２を用いて発信するのを示す。約７秒から始まるが、２速の間、スロットル角度がアイドルから約７０度まで増大し、エンジン２００の回転速度がアイドルから約４０００　ｒｐｍまで上昇し、エンジン２００のトルクがゼロから６０　Ｎｍまで増大し、モーター２０２のトルクが５０　Ｎｍからゼロまで減少し、ドライバーのアクセル命令が増大し続け、車両が加速を続け、ハーフシャフト・トルクがエンジン２００のトルクに続き、車速偏差がゼロになり、クラッチ２１０が閉じる。次に、３速でも２速と同じような動作が行われる。２速から３速への変速中はモーター２０２のトルクが上昇して、変速中のトルクを補償する。
【００４８】
４速にあるときに、ドライバーが車両加速の命令を中止し、スロットル角度が９０度からアイドルまで減少し、エンジン２００の回転速度が約３０００　ｒｐｍからアイドルまで減少し、ハーフシャフト・トルクが正トルクから回生制動による負トルクへの移行を示し、エンジン２００は正トルクを発生し、負の制動トルクへ、それからアイドル・トルクへ移行し、モーター２０２が正の駆動トルクから回生制動トルクへ移行し、速度偏差が負となり、クラッチ２１０は完全締結せず、それから解放する。エンジン２００が、正トルクから負トルクへの移行中、負のブレーキ・トルクを供給するとき、回生制動トルクの利用が最適化される様に、クラッチ２１０が解放される。４速作動の開始中、ドライバーが瞬間的に８０％を越えるスロットル角度を命令している。この時点の間、モーター２０２が、３速から４速への変速中の補充トルクを供給した後で、トルク・ブーストを行う。
【００４９】
車両が停止状態まで減速する間、スロットル開度はアイドルのままであり、車速もアイドルのままであるが、この間、ドライバーが突然、加速を命令したとしても変速段が適切なものとなる様にクラッチ２１０が解放されていたとしても、変速段が４速から１速へ変化する。回生制動トルクをもはや回収できないとき、ハーフシャフト・トルクがゼロになり、油圧ブレーキに単独で車両減速の役割を続けさせる。回生制動が完了したとき、エンジン２００のトルクはゼロで、モーター２０２のトルクがゼロになる。アクセル・ペダル２２０は、ドライバーが触れていないままである。車速偏差はゼロになる。クラッチ２１０は解放されたままである。同様の態様でドライバーの要求により、車両は再度加速する。
【００５０】
［中間加減速ハイブリッド作動］
図１４は、中間か減速ハイブリッド作動のシミュレーション結果を示す。この特性での作動は、加速要求の増大によりモーター２０２のより大きなブーストが起こるという点を除いて、先の特性と同様である。モーター２０２のブースト作動は、３速及び４速におけるものとして、記すことが出来る。加えて、車両は５速へ進む。
【００５１】
［全開の加減速ハイブリッド作動の反復］
全開作動中、前述の様に、１速での挙動が示されている。２、３及び４速の間、ドライバーは、モーター２０２とエンジン２００の全トルクを命令する。車両は加速している。全開が命令され、そして変速中はアイドルへ落ちる。モーター２０２の回転速度が上がるほどモーター２０２のトルク容量が限られるので、変速段が上がると共に、ハーフシャフト・トルクが減少し、変速段が上がるほど減速比が下がる。車速偏差は、ほぼ一定のままである。クラッチ２１０は完全には締結しない。
【００５２】
５速の間、車両は巡航し、これがスロットル角度の減少に反映される。エンジン２００の回転速度は巡航中に安定したままである。ハーフシャフト・トルクは巡航中に安定したままである。エンジン２００のトルクは巡航中に安定したままである。モーター２０２のトルクは巡航中にゼロに留まる。ドライバーのトルク命令は巡航中小さい。クラッチ２１０は締結し、巡航中締結したままである。車両は減速し、そして、その挙動は、減速中、先に述べたとおりである。加速と減速の手順が繰返される。
【００５３】
［エンジン２００のみモードのシミュレーション］
第１に、エンジン２００のみモードのシミュレーションは、図１６に示されるアクセル・ペダル２２０の踏込み量６０％とされる。車両は１速で加速する。スロットル角度がアイドルから８０度まで増大する。車速がアイドルから３５００　ｒｐｍまで増大する。ハーフシャフト・トルクがゼロから８００　Ｎｍまで増大し、安定状態である４００　Ｎｍに到達する。エンジン２００のトルクがゼロから１００　Ｎｍまで増大する。クラッチ２１０は変速中に解放する。このときにエンジン２００の回転速度が減少し、ハーフシャフト２０８のトルクが減少する。エンジン２００のトルクが減少する。残りの変速段は、同様の挙動を示す。
【００５４】
［モーター２０２のみモードのシミュレーション］
図１７に示されるモーター２０２のみモードのシミュレーションは、車両の加速、アイドルにおけるスロットル角度、アイドルにおけるエンジン２００の回転速度、変速段の切換え、滑らかなハーフシャフト・トルク、エンジン２００のゼロ・トルク、車速と共に増大及び減少するモーター２０２のトルク、アクセル・ペダル２２０の命令、小さな車速偏差、クラッチ２１０の解放、を示している。
【００５５】
［好ましい実施形態の変速機後方形ＰＨＥＶのトルク分配についてのまとめ］
１．ＰＨＥＶ協調制御器が、対応するモーター２０２の正と負のトルクについてのモータリング命令と回生命令をモーター制御器２１５へ、そしてスロットル命令をエンジン制御器２１７へ、発する。これらの命令は、バッテリーＳＯＣ、モーター２０２の回転速度のトルクに対する限界、モーター２０２のトルク電流、モーター２０２のフィールド電流、変速段、ドライバーのペダル位置、エンジン・クラッチ２１０の状態、モーター・クラッチ２２５の状態、エンジン２００の回転速度、駆動輪２０４の平均出力、変速状態、エンジン２００のトルクの推定値及び、エンジン２００の利用可能なトルクの推定値、に基くものとすることが出来る。
【００５６】
２．ＰＨＥＶ制御器が、制動若しくはハイブリッド作動中に、エンジン２１０の制御を行う。
【００５７】
３．トルクは、エンジン２００のみモード、モーター２０２のみモード又は２推進装置（ハイブリッド）モードで、作動する様に、分配され得る。
【００５８】
４．ハイブリッド・モード作動は、モーター２０２のみ作動、エンジン２００作動、変速中のモーター２０２のトルクの適用、パワーブースト中のモーター２０２による補助そして回生制動、からなる。貯蔵装置の低作動の期間、貯蔵装置の作動を高めるために、エンジン２００にオルタネーターを搭載しても良い。
【００５９】
５．車両は、最適な運転性、エミッション性能及び燃料経済性のためにモーター２０２のみモードで発進する。
【００６０】
６．トルク分離アルゴリズムが、モーター２０２トルク命令とエンジン２００トルク命令の大きさを判定する。
【００６１】
７．トルク・スプリット・アルゴリズムは、ドライバーからのアクセル・ペダル２２０の命令を判定そして、推進装置間のトルク分配を判定する。
【００６２】
８．変速機後ＰＨＥＶについてのトルク・スプリット・アルゴリズムは、１７個の入力を持つ。
ａ．　Ｍｏｔｏｒ　ＴＱ　Ｅｓｔｉｍａｔｅ　（Ｎｍ）
ｂ．　ｂｒａｋｅ　ｓｗｉｔｃｈ　ｌｏｇｉｃ
ｃ．単位量でのアクセル・ペダル位置（０でペダル命令無し、１でＷＯＴ）
ｄ．車輪２０４におけるエンジン２００の最大利用可能トルクＴｅ　ＭＡＸ　ａｖａｉｌ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　（Ｎｍ）
ｅ．　ａｃｃｅｌ　ｐｅｄａｌ　ｆｌａｇ　ｌｏｇｉｃ
ｆ．　ｍｏｔｏｒ　ｏｎｌｙ　ｔｒｉｇｇｅｒ　ｌｏｇｉｃ
ｇ．車輪２０４におけるエンジン２００のトルクＴｅ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　（Ｎｍ）
ｈ．　ｅｎｇｉｎｅ　ｏｎ　ｃ　ｌｏｇｉｃ
ｉ．　ｅｎｇｉｎｅ　ｏｎ　ａｎｄ　ｓｈｉｆｔ　ｂ　ｌｏｇｉｃ
ｊ．　ｍｏｔｏｒ　ａｓｓｉｓｔ　ｎｏ　ｓｈｉｆｔ　ｅｎｇｉｎｅ　ｏｎ　ｄ　ｌｏｇｉｃ
ｋ．減速比
ｌ．　ｍｏｔｏｒ　ｏｎｌｙ　ｆｌａｇ　ａ　ｌｏｇｉｃ
ｍ．　ｍｏｔｏｒ　ａｓｓｉｓｔ　ｗｉｔｈ　ｓｈｉｆｔ　ｆｌａｇ　ｅ　ｌｏｇｉｃｎ．車輪２０４において得ることの出来るモーター２０２の最大トルクＴｍＡＴｗｈｅｅｌｓ２０４ＭＡＸ　（Ｎｍ）
ｏ．実際の変速段
ｐ．クラッチ２１０位置ロジック
ｑ．クラッチ２１０状態ロジック
【００６３】
９．トルク・スプリット・アルゴリズムは、２つの出力を持つ。一つは、（ａ）エンジン２００におけるＴｅ命令（Ｎｍ）及び（ｂ）モーター２０２におけるトルク命令（Ｎｍ）である。
【００６４】
１０．車両が、モーター２０２のみモードで発進するとき、命令されたモーター２０２のトルクの大きさは、いかなる瞬間において得ることの出来るモーター２０２の最大トルクと、アクセル・ペダル２２０の踏込み割合とに基く線形関数である。
【００６５】
１１．この車両は、モーター２０２のみ、エンジン２００のみ、又はハイブリッド・モードで作動することが出来る。ドライバーが車両を作動させようと選択するいかなるモードも、明白である。ドライバーと車両との間のペダル・インターフェースは、ドライバーには見ることが出来ない。
【００６６】
１２．車両がハイブリッド・モードで作動させられ、車両がモーター２０２のみモードからエンジン２００作動モードへ移行するとき、この移行時にドライバーから命令されるトルクは、最初モーター２０２へ命令される。
【００６７】
１３．車両がモーター２０２のみモードからエンジン２００作動モードへ移行するとき、モーター２０２のトルク命令は、移行中にドライバーからのアクセル・ペダル２２０の正確な命令位置において、保存されなければならない。
【００６８】
１４．この保存されたモーター２０２のトルク命令とペダル位置は、そのペダル位置をペダル行程の８０％にするために、用いられる。
【００６９】
１５．車輪２０４におけるエンジン２００の利用可能な最大トルクは、アクセル・ペダル２２０の行程の８０％に対応する。
【００７０】
１６．ペダル行程の８０％とペダル行程の中の保存された割合との間の差は、エンジン２００のトルクを命令するために、エンジン２００の利用可能な最大トルクとの線形関数として、用いられる。
【００７１】
１７．ペダル行程の残りの２０％は、ブーストを行なうために、モーター２０２の利用可能な最大トルクとの線形関数として用いられる。
【００７２】
１８．アクセル・ペダル２２０の行程の８０％において、モーター２０２のトルクが命令され、アクセル・ペダル２２０の行程の１００％において、モーター２０２の利用可能な最大トルクが命令される。
【００７３】
１９．車両がエンジン２００作動からモーター２０２のみの作動に移行するとき、移行時に命令されるエンジン２００のトルクと移行時のアクセル・ペダル２２０の位置が保存される。
【００７４】
２０．これら保存された値は、モーター２０２のトルク命令を線形に計量（スケール）するために、用いられる。
【００７５】
２１．モーター２０２のトルクの推定値は、トランスアクスルと４ｘ４の減速比により乗算され、車輪２０４におけるモーター２０２のトルクになる。
【００７６】
２２．ＢＲＡＫＥ　ＳＷＩＴＣＨがハイのとき、アクセル位置ＡＣＣＥＬ　ＰＯＳが連続的に更新され、そしてｍｏｔｏｒ　ｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥがゼロになる。ＢＲＡＫＥ　ＳＷＩＴＣＨがローになるとき、アクセル位置ＡＣＣＥＬ　ＰＯＳはもはや更新されず、そして現在の値がｍｏｔｏｒ　ｐｅｒ　ＡＣＣｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥが保存される。同様に、Ｔｍ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＳＡＶＥが保存される。ＢＲＡＫＥ　ＳＷＩＴＣＨがローのとき、ｍｏｔｏｒ　ｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥはゼロである。ＢＲＡＫＥ　ＳＷＩＴＣＨがハイになるとき、アクセル位置がｍｏｔｏｒ　ｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥとして保存され、モーター２０２のトルクがＴｍ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＳＡＶＥとして保存される。
【００７７】
２４．ｍｔｒ　ｏｎｌｙ　ｔｒｉｇｇｅがハイのとき、アクセル位置ＡＣＣＥＬ　ＰＯＳが連続的に更新されており、Ｔｅｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥはゼロである。ｍｔｒ　ｏｎｌｙ　ｔｒｉｇｇｅｒがローになるとき、アクセル位置ＡＣＣＥＬ　ＰＯＳは、もはや更新されず、現在の値がＴｅｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌＳＡＶＥが保存される。同様に、Ｔｅ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＳＡＶＥが保存される。ｍｔｒ　ｏｎｌｙ　ｔｒｉｇｇｅｒがローのとき、Ｔｅｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥはゼロである。ｍｔｒ　ｏｎｌｙ　ｔｒｉｇｇｅｒがハイになるとき、アクセル位置がＴｅ　ｐｅｒ　ＡＣＣ　ｐｅｄａｌ　ＳＡＶＥとして保存され、エンジン２００のトルクがＴｅ　ＡＴ　ｗｈｅｅｌｓ　ＳＡＶＥとして保存される。
【００７８】
２４．モーター２０２のみトリガー・モードになりとき、モーター２０２のアクセル・ペダル割合の保存値を現在の値から除算することにより、エンジン２００のトルク命令が導かれる。この差は、ドライバーから更に要求されたペダル量である。
【００７９】
２５．車輪２０４において利用可能な最大トルクと車輪２０４におけるモーター２０２のトルクの保存値との間の差は、計量（スケール）のために利用可能なエンジン２００のトルクを与える。
【００８０】
２６．８０％であるティップ・イン値とアクセル・ペダル２２０のモーター２０２保存割合との間との差が、計量（スケール）のためのペダルの利用可能な割合を判定する。
【００８１】
２７．エンジン２００の利用可能トルクを余分に要求されたアクセル・ペダル２２０の割合で乗算し計量（スケール）されたアクセル・ペダル２２０の割合で除算した値が、車輪２０４に導かれることが命令されたエンジン２００のトルクを与える。
【００８２】
２８．車輪２０４におけるエンジン２００のトルク命令の絶対値が導かれ、更に要求されたアクセル・ペダル２２０の大きさの符号で乗算される。
【００８３】
２９．車輪２０４におけるモーター２０２のトルクは、アクセル・ペダル２２０が踏込まれるとき、エンジン２００のトルク命令に追加される。
【００８４】
３０．更に必要とされるトルクの大きさが負のとき、アクセル位置は、モーター２０２のトルクに対応するアクセル・ペダル２２０の保存位置未満である。これが起こるとき、本発明のアクセル位置を車輪２０４におけるモーター２０２の保存トルクで乗算しモーター２０２のアクセル・ペダル２２０の保存割合で除算される。これがそして、エンジン２００のトルク命令であり、他に先のエンジン２００のトルク命令が発せられる。
【００８５】
３１．モーター２０２のみトリガーがローであった後でハイであるとき、モーター２０２のトルク命令は、現在のアクセル位置を車輪２０４におけるエンジン２００の保存トルクにより乗算しエンジン２００のトルクに対応するアクセル・ペダル２２０の保存値で除算した値である。
【００８６】
３２．変速機がニュートラルであるとき、エンジン２００のトルク命令はゼロである。
【００８７】
３３．エンジン２００におけるエンジン２００のトルク命令は、車輪２０４におけるエンジン２００のトルク命令を減速比と最終減速比で除算した値である。
【００８８】
３４．非変速時のモーター２０２アシスト・モードが必要とされるとき、車輪２０４において利用可能なエンジン２００の最大トルクが、命令される。これは、アクセル・ペダル２２０の位置が８０％よりも大きいときに、起こる。
【００８９】
３５．モーター２０２におけるモーター２０２のトルク命令は、車輪２０４におけるモーター２０２のトルク命令を４ｘ４とトランスアクスルの減速比で除算し、ロー・パス・フィルターでフィルター処理した値である。
【００９０】
３６．ブレーキ・スイッチがハイであるとき、モーター２０２におけるトルク命令は、アルゴリズムのこの部分においてゼロである。
【００９１】
３７．エンジン２００のクラッチ２１０が締結を命令され、クラッチ２１０が開放しており、変速機が２速にあるとき、車輪２０４におけるモーター２０２のトルク命令は、３０　Ｎｍに４ｘ４とトランスアクスルの変速費を乗算した値となる。これは、エンジン２００のクラッチ２１０の締結がより迅速に起こるのを可能とするために、なされる。
【００９２】
３８．モーター２０２のみフラグがハイのとき、変速中のモーター２０２アシスト・フラグ又は変速中のエンジン２００作動フラグｂがハイであるとき、車輪２０４におけるモーター２０２のトルク命令は、アクセル位置を車輪２０４におけるモーター２０２の最大トルクで乗算した値である。
【００９３】
３９．他に、非変速中のモーター２０２アシスト・フラグがハイのとき、車輪２０４におけるモーター２０２のトルク命令は、現在のアクセル位置とペダル行程の８０％との間の差を車輪２０４において利用可能なモーター２０２の最大トルクで乗算しペダル行程の２０％で除算した値である。
【００９４】
４０．他に、先にモーター２０２のみフラグ、変速中のモーター２０２アシスト・フラグ、変速中のエンジン２００作動フラグ又は非変速中のモーター２０２アシスト・フラグがハイである状態にあった後で、モーター２０２のみフラグがハイであるとき、車輪２０４におけるモーター２０２のトルク命令は、アクセル位置を車輪２０４におけるエンジン２００のトルク保存値をエンジン２００のトルクに対応するアクセル・ペダル２２０の保存割合で除算した値である。本発明とそれを利用する方法は、前変速機型パラレル車両構成を持つ車両又は、異なる駆動軸がそれぞれ電気モーターと内燃機関２００により駆動される車両で、容易に用いることが出来る。その様な車両において、上述のパラメーターの多くは、減らしたり、無くしたりすることが出来る。しかしながら、内燃機関２００へ移行するときの電気モーター２０２へのトルク要求を保存する基本制御は、アクセル・ペダル２２０を計量（スケール）する際のパラメーターと共に、同じままである。従って、上述のアルゴリズムに対する他の入力を、減らしたり、変更したりすることが出来る。しかしながら、エンジン２００のトルクの最大値は、前述の様に、好ましい値として８０％に設定されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるハイブリッド電気自動車の好ましい実施形態を利用するトルク分配アルゴリズムのブロック図である。
【図２】本発明によるハイブリッド電気自動車の好ましい実施形態を利用するトルク分配アルゴリズムのブロック図である。
【図３】本発明によるハイブリッド電気自動車の好ましい実施形態を利用するトルク分配アルゴリズムのブロック図である。
【図４】本発明によるハイブリッド電気自動車の好ましい実施形態を利用するトルク分配アルゴリズムのブロック図である。
【図５】本発明によるハイブリッド電気自動車の好ましい実施形態を利用するトルク分配アルゴリズムのブロック図である。
【図６】本発明によるハイブリッド電気自動車の好ましい実施形態を利用するトルク分配アルゴリズムのブロック図である。
【図７】本発明によるハイブリッド電気自動車の好ましい実施形態を利用するトルク分配アルゴリズムのブロック図である。
【図８】本発明によるハイブリッド電気自動車の好ましい実施形態を利用するトルク分配アルゴリズムのブロック図である。
【図９】本発明によるハイブリッド電気自動車の好ましい実施形態を利用するトルク分配アルゴリズムのブロック図である。
【図１０】図１乃至９に記載されたアルゴリズムで用いられる後変速機型ハイブリッド電気自動車のパワートレインの図である。
【図１１】図１乃至９に示されたアルゴリズムにより制御されるハイブリッド電気自動車の機能的な応答を示し、それぞれのグラフが車速（ａ）、スロットル角度（ｂ）、エンジンＲＰＭ（ｃ）、変速機の減速比（ｄ）、ハーフシャフトにおけるトルク出力（ｅ）、エンジン・トルク（ｆ）、モーター・トルク（ｇ）、アクセル・ペダル行程の割合（ｈ）、速度偏差（ｉ）及びエンジン・クラッチの締結（ｊ）を示す。
【図１２】図１乃至９に示されたアルゴリズムにより制御されるハイブリッド電気自動車の機能的な応答を示す図１１と同様の図である。
【図１３】図１乃至９に示されたアルゴリズムにより制御されるハイブリッド電気自動車の機能的な応答を示す図１１と同様の図である。
【図１４】図１乃至９に示されたアルゴリズムにより制御されるハイブリッド電気自動車の機能的な応答を示す図１１と同様の図である。
【図１５】図１乃至９に示されたアルゴリズムにより制御されるハイブリッド電気自動車の機能的な応答を示す図１１と同様の図である。
【図１６】図１乃至９に示されたアルゴリズムにより制御されるハイブリッド電気自動車の機能的な応答を示す図１１と同様の図である。
【図１７】図１乃至９に示されたアルゴリズムにより制御されるハイブリッド電気自動車の機能的な応答を示す図１１と同様の図である。
【符号の説明】
２００　エンジン（内燃機関）
２０２　モーター・トランスアクスル組立体（電気モーター）
２１０　エンジン・クラッチ
２１３　バッテリー
２１４　制御器
２１５　モーター制御器
２１７　エンジン制御器
２１４　制御器
２１５　モーター制御器
２１６　トルク・センサー
２１８　モーター・トルク・センサー
２２０　アクセル・ペダル
２２２　アクセル・ペダル位置センサー
２２５　モーター・クラッチ

Claims

電気モーターと内燃機関とを備えたハイブリッド電気自動車を駆動する方法であって、
第１の車両動作パラメーター・レベルまで、電気モーターにより上記車両を駆動する工程と、
上記第１車両動作パラメーターを超えた後に、内燃機関により上記車両を駆動する工程と、
上記第１車両動作パラメーター・レベルにおける上記電気モーターのトルク・レベルを判定する工程と、
上記第１車両動作パラメーター・レベルにおけるアクセル・ペダルの行程位置を第１行程位置として判定する工程と、
最大エンジン・トルク出力のうちの予め規定された割合を、予め設定されたアクセル・ペダルの第２行程位置に関連付ける工程と、
上記アクセル・ペダル第１行程位置からアクセル・ペダル第２行程位置までの上記アクセル・ペダルの行程を、予め規定された第１関数関係によりスケールする工程と、
を有することを特徴とするハイブリッド電気自動車の駆動方法。
上記第１関数関係が線形であることを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド電気自動車の駆動方法。
最大エンジン・トルク出力に対する上記予め規定された割合が約９５％と約１００％との間であることを特徴とする、請求項１又は２のいずれかに記載のハイブリッド電気自動車の駆動方法。
最大エンジン・トルク出力に対する上記予め規定された割合が約１００％であることを特徴とする、請求項３に記載のハイブリッド電気自動車の駆動方法。
上記予め規定されたアクセル・ペダル第２行程位置が約７５％と約８５％との間であることを特徴とする、請求項１又は２のいずれかに記載のハイブリッド電気自動車の駆動方法。
上記上記予め規定されたアクセル・ペダル第２行程位置が約８０％であることを特徴とする、請求項５に記載のハイブリッド電気自動車の駆動方法。
電気モーターの最大利用可能モーター・トルクを瞬間瞬間に判定する工程と、
上記アクセル・ペダルが上記アクセル・ペダル第２行程位置を越えて移動するとき、上記電気モーターにより、上記車両の駆動を補助するためのブースト・トルクを供給する工程と、
上記電気モーターによる上記ブースト・トルクを、上記アクセル・ペダル第２行程位置と最大アクセル・ペダル行程位置との間の予め規定された第２関数関係に基づいてスケールする行程と、
を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のハイブリッド電気自動車の駆動方法。
上記予め規定された第２関数関係が線形であることを特徴とする、請求項７に記載のハイブリッド電気自動車の駆動方法。
上記第１レベルよりも上の車両動作パラメーター・レベルから該第１レベルよりも下の車両動作パラメーター・レベルへ上記車両が戻った後、上記電気モーターで上記車両を駆動する工程と、
上記第１車両動作パラメーター・レベルよりも下へ上記車両が戻るときに、アクセル・ペダルの第３行程位置を判定する工程と、
上記モーターの瞬間的な最大トルク・レベルを判定する工程と、
その利用可能な最大モーター・トルクに対し予め定められた割合に基き、且つ、上記アクセル・ペダル第３行程位置からアクセル・ペダル行程の予め定められた固定の割合まで、予め規定された第３関数関係に従って、上記アクセル・ペダル行程をスケールする工程と、
を更に含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のハイブリッド電気自動車の駆動方法。
上記予め規定された第３関数関係が線形であることを特徴とする、請求項９に記載のハイブリッド電気自動車の駆動方法。
上記アクセル・ペダル行程の予め定められた割合が約０％と約５％との間であることを特徴とする、請求項９又は１０のいずれかに記載のハイブリッド電気自動車の駆動方法。
上記アクセル・ペダル行程の予め定められた割合が約０％であることを特徴とする、請求項１１に記載のハイブリッド電気自動車の駆動方法。
上記第１車両動作パラメーター・レベルが、少なくとも上記車両の動力要求に依存することを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド電気自動車の駆動方法。
上記電気モーターと上記内燃機関とが上記車両の共通のドライブ・アクスルを駆動することを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド電気自動車の駆動方法。