JP2013512828A - ハイブリッド自走車両の操作を制御する方法、及びそのような方法が適用される車両 - Google Patents

Abstract

本発明は、内部燃焼エンジン（１０）と、牽引電池セット（２２）に接続された少なくとも１つの電気機械（２０）と、少なくとも１つの論理制御ユニット（４０）とを備えたハイブリッド自走車両の操作を制御する方法に関する。前記方法は、前記内部燃焼エンジン（１０）及び前記電気機械（２０）のそれぞれが前記車両の動力伝達装置（３０）にトルクを伝達するように構成され、少なくとも、ａ）前記車両の活動領域（３、Ａ）を監視し（１０１）、且つ／又は前記活動領域（３、Ａ）中に使用者を、及び／又は前記車両の補助装置（５０）の使用を検出するように前記車両の電気／電子系（８２）を監視するステップと、ｂ）所与の期間（Ｔ_０）の間に、ステップａ）の監視で前記活動領域（３、Ａ）中に使用者、及び／又は、前記車両の補助装置（５０）の使用を検出したか否かを判定するステップ（１０３）と、ｃ）ステップｂ）の前記判定の結果が負の場合、少なくとも前記牽引電池セット（２２）の停止（１０５）処理を開始するステップとを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、内部燃焼エンジンと、電気機械と、内部燃焼エンジンの自動再始動手段と、論理制御ユニットとを備え、内部燃焼エンジンと電気機械のそれぞれが車両の動力伝達装置にトルクを送達するように構成される、ハイブリッド自走車両の操作を制御する方法に関する。本発明はまた、そのような方法を実施するように構成されるハイブリッド自走車両に関する。

並列ハイブリッド車両は、自身の燃焼エンジン、及び／又は自身の電気機械、いずれかによって操作され得る。車両の電子装置は、車両の操作パラメータにより、この２つのどちらが作動状態になるかを管理する。ハイブリッド車両が停止すると、この電子装置は、非常に迅速に且つ自動的に車両の燃焼エンジンを停止すると共に、電気機械は、例えばアクセルペダルを踏むことによって、運転者が要求すると直ちに、動力を駆動輪に送達するよう準備ができている。動力伝達装置は言わば作動状態にとどまる。従来の車両では、同じ状況において、燃焼エンジンは停止せずにアイドリング状態に放置され、運転者は、車両の動力伝達装置が、なお作動状態にあることが分かる。逆に、ハイブリッド車両において、動力伝達装置は、なお動作可能状態にあるが、運転者は騒音によって気付くことはない。車両が長期間駐車する場合は、運転者は車両の電池を停止すべきだが、これは、燃焼エンジンを停止するだけでなく、電気推進系も停止することを意味し、電池の不必要な枯渇を回避する。しかし、ハイブリッド車両では、動力伝達装置が作動状態にとどまるが、大きな騒音を全く発生させないため、ハイブリッド車両は自身の動力伝達装置が停止していないのに駐車する危険性がある。そのような場合には、ある期間後、車両を準備状態に保つために必要な電流の単なる消費が起こり、電池の枯渇を起こし、燃焼エンジンが電池を充電するために再始動するような状態になることが起こり得る。実際に、ハイブリッド車両は内部燃焼エンジンの自動再始動手段を備えており、電池セットの充電状態が低レベルに達するとエンジンが自動的に再始動し、電池の損傷を回避する。ハイブリッド車両を車庫のような風通しの悪い場所に忘れて放置してしまった場合にこれが起こると、予想外のガス排出と燃料の過剰消費を招く。風通しの悪い場所でのガスの排出は、汚染を引き起こし、安全性の問題を誘発させる。

現在ハイブリッド車両に使用される手法の１つは、運転席側のドアが開くと自動再始動手段を無効にすることである。他の手法で、従来の車両において燃焼エンジンが動作中のまま駐車された場合に使用されるものは、ある時間が経過するとエンジンを停止するものがある。

これらの手法には、使用者に選択の余地を残さないため、大きな欠点がある。

本発明は、ハイブリッド自走車両の操作を制御する新たな方法を提案することを目的とし、この方法は、車両の中、又は外側において使用者の存在又は活動を監視し、これに基づき、全動力伝達装置及び電気補助装置を停止すべきか否かを判定する。

この目的のため、本発明は、内部燃焼エンジンと、牽引電池セットに接続された少なくとも１つの電気機械と、少なくとも１つの論理制御ユニットとを備えるハイブリッド自走車両の操作を制御する方法に関する。この方法は、内部燃焼エンジン及び電気機械のそれぞれが車両の動力伝達装置にトルクを送達するように構成されること、及び少なくとも以下のステップを含むことを特徴とする。
ａ）車両の活動領域を監視し、且つ／又は活動領域中に使用者を、及び／又は車両の補助装置の使用を検出するように車両の電気／電子系を監視する。
ｂ）所与の期間の間に、ステップａ）の監視で活動領域中に使用者を、及び／又は車両の補助装置の使用を検出したか否かを判定する。
ｃ）ステップｂ）の判定の結果が負の場合、少なくとも牽引電池セットの停止処理を開始する。

本発明により、内部燃焼エンジンが停止したとしても、運転者は乗員室の電気装置及び車両の外側の補助装置を使用できる。更に、本発明は、所与の期間、車両の中又は周囲において活動が検出されなかった場合には、内部燃焼エンジンが予期せずに再始動すること及び安全性の問題を防止する。

利点はあるが強制的ではない本発明の更なる態様によると、そのような方法は１つ又は複数の以下の特徴を含む。
−ステップｃ）の停止処理が、内部燃焼エンジンの自動再始動手段の抑制を含む。
−停止処理は牽引電池セットの負荷レベルのモニターを含み、該負荷レベルが低しきい値に達すると牽引電池セットの事実上の停止が実施される。
−牽引電池セットの事実上の停止は電気牽引電力系からの該電池セットの絶縁を含む。
−停止処理が該車両の補助装置の停止を含む。
−ステップａ）で監視される活動領域は車両の乗員室である。
−ステップａ）で監視される活動領域が車両の外側で車両の近傍である。
−電気／電子系が、この系において電気信号をモニターすることによって、ステップａ）で監視される。
−電気信号が使用者による入力装置の作動に対応する。
−電気／電子系が、この系に接続された補助装置の電力消費量をモニターすることによって、ステップａ）で監視される。
−該車両が初期化段階にある時、及び／又は該電気機械に供給する牽引電池セットの負荷及び／又は温度が負荷しきい値より低い時には、この方法は抑制される。

負荷しきい値は、所与の期間後に、牽引電池セットを更に搭載することなく、内部燃焼エンジンを始動させる又は電気機械を用いて車両を動かすことが可能なように、セットされることが好ましい。

本発明はまた、上述の方法を実施可能なハイブリッド自走車両にも関する。より詳しくは、本発明は、ハイブリッド自走車両であって、内部燃焼エンジンと、牽引電池セットに接続された少なくとも１つの電気機械と、少なくとも１つの論理制御ユニットとを備え、内部燃焼エンジン及び電気機械のそれぞれが車両の動力伝達装置にトルクを送達するように構成された車両に関する。この車両は、車両の活動領域中に使用者を、又は車両の補助装置の使用を検出するような手段を含み、論理制御ユニットが、所与の期間の間に検出手段によって発せられた信号に基づき、少なくとも牽引電池セットの停止処理を開始するように構成されることを特徴とする。

本発明の好適な態様によると、上述の論理制御ユニットは内部燃焼エンジンの自動再始動手段を抑制するように構成される。

ここで、添付図面を用いて本発明を説明するが、これらは説明のための例であり、本発明の目的を制限するものではない。添付図面は以下の通りである。
本発明の実施形態のトラックを表す概略図である。 本発明の方法を表すブロック線図である。

図１に例示するように、ハイブリッド車両１は、内部燃焼エンジン１０と、牽引電池セット２２によって供給される牽引電気機械２０と、変速機３５を通して車両の動力伝達装置３０にトルクを送達するように構成された内部燃焼エンジン及び牽引電気機械のそれぞれを含む。牽引電池セット２２及び牽引電気機械２０は、車両の電気／電子系８２の一部である。上記車両の系には、例えば、牽引電池セット２２及び牽引電気機械２０が接続される高電圧電気牽引電力系８４を含む。この車両の系８２は、低電圧電気サービス電力系８６と、電子制御系８８とを更に含み、それぞれが車両の電気／電子系８２の下位系として考えられる。

内部燃焼エンジン１０はまた、トルクを牽引電気機械２０に送達して電力を発生させるように構成される。内部燃焼エンジン１０は自動再始動手段１２と関連させても良い。自動再始動手段に独立型の始動モータを含んでも、又は牽引電気機械２０をエンジン１０の始動に使用しても良いが、その場合、自動再始動手段１２は牽引電気機械２０を含む。自動再始動手段１２は車両の電子制御系８８によって制御される。これらの電力系は、例えば、電気エネルギーを変換する適当な変換器を通して、互いに接続する。低電圧電力系８６は、内部燃焼エンジン１０によって駆動される交流発電機１４から、低電圧電池セット２６から、及び／又は、適当な変換器２８を通して高電圧系８４から電気を得る。

ハイブリッド車両１は、ステアリングホイール３１及び図１に示されない他の装置を含む乗員室３を含む。

ハイブリッド車両１は、電気後尾扉、電気駆動油圧ポンプ、又は、単に、補助システムの機械的な動力源としての電気モータ等の補助装置５０を備える。補助装置は車両の電気／電子系８２に接続される。特に、自身の電力消費量によって、補助装置は、高又は低電圧電力系、又は中間電圧で動作する図示されない車体の電力系に接続可能であり、好ましくは、電子制御系８８にも接続される。補助装置５０は、本明細書では、牽引電力系８４に接続されて表されている。

電子制御系８８は、内部燃焼エンジン１０、牽引電気機械２０、及び電力系を含むさまざまな車両部品の操作をモニターし制御する。電子制御系は、電子制御ユニット４０、１つ又は複数のデータバス、リレー、センサ、入力装置等の部品を含み、これらを通して、車両の使用者は電子制御系８８と相互作用を行い、１つ又は複数の車両部品を制御する。

ハイブリッド車両１は、使用者が車両内にいるか、又はその近傍にいるかを検出する検出手段を含む。これらの検出手段は、好ましくは、電子制御系８８に接続され、従って、この一部である。

検出手段は、乗員室３内に使用者の存在を検出し、電子制御系８８によって使用可能な電気信号Ｓ_６２を送達するように構成された検出手段６２を含む。これらの検出手段６２は、例えば、運転席中のセンサ、ペダルにおける幾つかのスイッチ、又は乗員室３の内部容積をモニターする容積センサを含む。

検出手段は、車両の近傍にいる使用者の存在を検出するように構成された検出手段６４を含む。検出手段６４は容積センサ、又は同等な手段を含む。検出手段６４は、運転者が荷積み／荷下ろし作業の際に通常立つ、車両１の隣の領域Ａに及ぶ。領域Ａは、図１では車両１の左側で表される。これは、右側、及び／又は車両１の後ろ側にある。その場合、検出手段６４には複数のセンサを含み得る。検出手段６４はまた、車両と、運転者が携帯するリモートキーレスシステムカード中に配置されたトランスポンダとの間の距離を測定する手段を含み得る。これらの検出手段６４は、電気信号Ｓ_６４を発生させるように構成され、この電気信号は電子制御系８８によって使用可能である。

検出手段は、補助装置５０の電力消費量を測定するように構成されたモニターユニット７４を含む。図示のように、このモニターユニット７４はまた、補助装置５０の電力消費量に対応する数値を電気信号Ｓ_７４の形態で送信するように構成され、この電気信号は、その装置が使用中かどうか判定するために電子制御系８８によって使用可能である。

代わりに、又は組み合わせて、検出手段は、車両の電気装置が使用者によって使用されていることを検出する手段を含んで良い。例えば、そのような検出手段には、電子制御系８８の入力装置が使用者によって作動すること、又は搭載電気器具が使用者によって使用されることのモニターを含み得る。例えば、使用者が電子制御系８８に接続されたラジオ装置の音量ボタンに触れると、電子制御系は使用者が車両に搭乗中であると判定できる。

更に拡張された本発明の実施形態によると、内部燃焼エンジン１０は、内部燃焼エンジン１０が初期化段階中にあるか否かを判定するモニター手段６６を備える。例えば、そのようなモニター手段６６は、内部燃焼エンジン１０のオイル又は冷却水の温度を測定するセンサを含む。そのような手段６６は、電気信号Ｓ_６６を発生させるように構成され、この電気信号は電子制御系８８によって使用可能である。

代わりに、又は組み合わせて、ハイブリッド車両１は、電池セット２２に接続されて、この電池セットの充電状態を測定するように構成されたモニターユニット７２を含んで良い。このモニターユニット７２は、牽引電池セット２２の充電状態に対応する負荷値を、電気信号Ｓ_７２の形態で、送信するように構成される。

本発明の方法の初期化ステップ１００では、タイマー値ｔが初期値ｔ_０にセットされる。

本発明の方法の第１のステップ１０１は、検出手段６２及び／又は６４を用いて実行可能である。このステップでは、使用者が車両１の活動領域にいるかどうかを判定する。車両１の活動領域とは、使用者が所与の活動をし得る領域、例えば、乗員室３及び／又は荷積み／荷下ろし領域Ａである。そのような活動領域中の使用者の存在は、検出手段６２又は６４によって検出される。

活動領域に使用者が検出されると、この方法はステップ１００に戻る。活動領域に誰も検出されなければ、タイマーの時間値ｔは、第２のステップ１０２で増分時間値Δｔをこれに加えることによって、増加する。増分時間値Δｔは、例えば、１０ミリ秒から数十秒までの範囲であろう。

第３のステップ１０３では、タイマー値ｔが時間しきい値Ｔ_０と比較される。タイマー値ｔがこの時間しきい値Ｔ_０よりも低ければ、ステップ１０１が繰り返される。ステップ１０１における監視の結果が負である限り、ステップ１０２及び１０３が繰り返される。従って、タイマー値ｔは、活動領域３及びＡに誰も検出されない限り、値Δｔだけ、１つずつ増加する。

タイマー値ｔがしきい値Ｔ_０に到達するということは、少なくともＴ_０の間、不在及び／又はトラックが不活動期間にあることに相当する。そこで、車両の停止を実行できる。実際に、ステップ１０３で時間値ｔがしきい値Ｔ_０に到達したか否かを判定することによって、ｔ_０とＴ_０の間の期間に活動領域３及びＡ中に使用者が検出されたか否かを判定する。

例えば、Ｔ_０を１５分に設定できる。このしきい値は調節可能である。

活動領域に使用者を検出することなく、ｔがＴ_０より大きくなる場合には、この方法の他のステップ１０４がモニター手段６６を用いて実行され得る。ステップ１０４では、例えば、内部燃焼エンジン１０中の温度を測定することによって、ハイブリッド車両１が初期化状態にあるかどうかを判定する。ハイブリッド車両１が暖機運転の初期にある場合には、モニター手段６６によって低い温度が測定され得、その結果、ステップ１０４でなされる判定の結果は正であるだろう。この場合、方法はステップ１０１に戻る。ステップ１０４は、寒冷季節又は寒冷国において、使用者が運転するまでの間、車両に暖機運転が必要である場合に、有用である。

ステップ１０４は、特に、エンジンの暖機運転が必要でない国においては、強制的なものでないと留意すべきである。

車両１が初期化段階にないと見られる場合には、更なるステップ１０５が実行される。このステップでは、少なくとも電気機械２０への電力供給が遮断される。

好ましくは、この時、車両動力伝達装置を完全に停止する。例えば、そのような停止は電子制御系８８によって駆動され、高電圧牽引系８４によって供給される装置の停止シーケンスを開始する。これは、例えば、変換器と電気モータが既に停止していなければ、これらを停止させることを含むだろう。次に、牽引電池２２等の高電圧牽引系８４の電源が切断され、系の残りの部分を絶縁する。また、サービス系の交流発電機１４が停止し、又はこれの励磁が停止する。ところで、内部燃焼エンジン１０が既に停止していなければ停止しても良い。この段階では、低電圧電池セット２６からの電気が低電圧系８６上で利用可能である。従って、低電圧系８６によって供給される多数の電気消費部品を、この電池セット２６から絶縁することも可能である。これは、電気制御メインスイッチを開放することによって、又は、該部品の供給ライン上にある電子的に制御された一連のリレーを開放することによって達成できる。

本発明の任意選択的な態様によると、本発明の方法は、ステップ１００の前に、モニターユニット７２が牽引電気機械２０に供給する牽引電池セット２２の負荷Ｌを測定する他のステップ９９を含み得る。牽引電池セット２２が幾つかの補助装置に電流を送達しつつも車両１がアイドル状態に放置されていれば、電池セット２２の負荷が減少する。牽引電池セット２２の負荷Ｌが負荷しきい値Ｌ_０よりも低ければ、ステップ１００から１０５が自動的に開始される。この態様では、牽引電池セット２２への損傷、及び電池セットの負荷Ｌが低い時に内部燃焼エンジン１０が予期せずに再始動することを回避できる。

更に、負荷しきい値Ｌ_０は、Ｔ_０に等しい期間が過ぎた後に、牽引電池セット２２を更に搭載することなく、内部燃焼エンジン１０を始動させる又は牽引電気機械２０を用いて車両１を動かすことが可能なように、セットされる。この態様では、使用者が風通しの悪い場所で内部燃焼エンジン１０を再始動しなくても車両１を動かすことを可能にし、その結果、燃料の過剰消費及び汚染又は安全性の問題を回避する。

第２の案によると、第１のステップ１０１の間に、活動領域３及びＡ中に使用者の存在を検出する代わりに、補助装置５０が使用されているかどうか判定する。これは、装置５０が接続される電力系中での電力消費を測定することによってなし得る。補助装置５０が使用されていれば、電力は電力系から取り込まれる。この電力消費は電力の急増によって、又はモニターユニット７４によって測定される強度によって検出される。補助装置５０が使用されていないことが検出されると、ステップ１０２から１０５が第１の案と同様に実行される。

第３の案によると、活動領域中の使用者の存在と、補助装置の使用の両方を検出するようにステップ１０１が実行される。この場合、活動領域に誰もおらず補助装置５０も使用されていないことが検出されたら、ステップ１０２が開始される。次に、ステップ１０３から１０５が第１の案と同様に実行される。

本発明は、トラック、バス、自動車、及びどのような自走ハイブリッド車両に対しても適用可能である。

Claims (14)

1. ハイブリッド自走車両（１）であって、
   −内部燃焼エンジン（１０）と、
   −牽引電池セット（２２）に接続された少なくとも１つの電気機械（２０）と、
   −少なくとも１つの論理制御ユニット（４０）とを備え、
   前記内部燃焼エンジン（１０）及び前記電気機械（２０）のそれぞれが前記車両の動力伝達装置（３０）にトルクを伝達するように構成される、ハイブリッド自走車両の操作を制御する方法であって、少なくとも、
   ａ）前記車両の活動領域（３、Ａ）を監視し（１０１）、且つ／又は前記活動領域（３、Ａ）中に使用者を、及び／又は前記車両の補助装置（５０）の使用を検出するように前記車両の電気／電子系（８２）を監視するステップと、
   ｂ）所与の期間（Ｔ０）の間に、ステップａ）の監視で前記活動領域（３、Ａ）中に使用者、及び／又は、前記車両の補助装置（５０）の使用を検出したか否かを判定するステップ（１０３）と、
   ｃ）ステップｂ）の前記判定の結果が負の場合、少なくとも前記牽引電池セット（２２）の停止（１０５）処理を開始するステップとを含む、方法。
2. ステップｃ）の前記停止処理が、前記内部燃焼エンジン（１０）の自動再始動手段（１２）の抑制を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記停止処理が前記牽引電池セット（２２）の負荷レベル（Ｌ）のモニターを含み、前記負荷レベル（Ｌ）が低しきい値（Ｌ_０）に達すると前記牽引電池セット（２２）の事実上の停止が実施される、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記牽引電池セット（２２）の前記事実上の停止は電気牽引電力系（８４）からの前記電池セットの絶縁を含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記停止処理が前記車両の補助装置（５０）の停止を含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. ステップａ）で監視される前記活動領域（Ａ）が前記車両の乗員室（３）である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
7. ステップａ）で監視される前記活動領域（Ａ）が前記車両の外側で前記車両の近傍である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記電気／電子系（８２）が、前記系において電気信号をモニターすることによって、ステップａ）で監視される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記電気信号が前記使用者による入力装置の作動に対応する、請求項８に記載の方法。
10. 前記電気／電子系（８２）が、前記系に接続された補助装置（５０）の電力消費量をモニターすることによって、ステップａ）で監視される、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記車両が初期化段階にある時、及び／又は前記電気機械（２０）に供給する前記牽引電池セット（２２）の負荷及び／又は温度が負荷しきい値（Ｌ_０）より低い時には、前記方法が抑制される、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 負荷しきい値（Ｌ_０）は、前記所与の期間（Ｔ_０）後に、前記牽引電池セット（２２）を更に搭載することなく、前記内部燃焼エンジン（１０）を始動させる又は前記電気機械（２０）を用いて前記車両を動かすことが可能なようにセットされる、請求項１１に記載の方法。
13. ハイブリッド自走車両であって、
    −内部燃焼エンジン（１０）と、
    −牽引電池セット（２２）に接続された少なくとも１つの電気機械（２０）と、
    −少なくとも１つの論理制御ユニット（４０）とを備え、
    前記内部燃焼エンジン（１０）及び前記電気機械（２０）のそれぞれが前記車両の動力伝達装置（３０）にトルクを送達するように構成され、前記車両が、前記車両の活動領域（３、Ａ）中に使用者を、又は前記車両の補助装置（５０）の使用を検出するような手段（６２、６４、７２、７４）を含み、前記論理制御ユニット（４０）が、所与の期間の間に前記検出手段によって発せられた信号（Ｓ_６２、Ｓ_６４、Ｓ_６６、Ｓ_７２、Ｓ_７４）に基づき、少なくとも前記牽引電池セット（２２）の停止処理を開始するように構成された、ハイブリッド自走車両。
14. 前記論理制御ユニット（４０）が前記内部燃焼エンジン（１０）の自動再始動手段（１２）を抑制するように構成された、請求項１３に記載の車両。

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