JP2017501928A - 自動車両の停止からの加速中における付属品の一時的な切断 - Google Patents

Abstract

本発明は、車両のドライブトレインに連結されドライブトレインを駆動するアウトプットシャフトを有する少なくとも１つの駆動エンジンを備える自動車両の管理に関し、管理は、前記少なくとも１つの駆動エンジンによって出力されるトルクを大きくするためのフェーズの間実施される、駆動チェーンとは別の少なくとも１つの付属品が前記アウトプットシャフトに連結され、前記アウトプットシャフトによって駆動される第１の構成から、前記少なくとも１つの付属品が前記アウトプットシャフトから切断される第２の一時的な構成に切り換えるステップを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、車両のドライブトレインに連結されドライブトレインを駆動するアウトプットシャフトを有する少なくとも１つの駆動エンジンを備える自動車両を管理するための方法に関する。

また、本発明は、管理方法を実施するためのソフトウェアおよびハードウェアを備える自動車両に関する。

自動車両の燃費を改善するための現在の傾向は、「ダウンサイジング」として知られている、エンジンサイズを縮小することである。エンジンサイズの縮小は、エンジンに取り付けられる少なくとも１つのターボチャージャの使用によって補償される。エンジンサイズの縮小と平行してギヤ比が拡張される。

一方、停止からの加速のための車両の能力、つまりゼロ速度からの始動のための車両の能力は悪影響を受ける。この欠点は、停止からの加速を坂道で試行する場合にとりわけ明らかである。

図１は、停止からの加速中に何が生じるかを示す。曲線Ｃ１は、時間の経過に伴う車両のアクセルペダルの踏下の割合を表しており、車両の運転者が停止からの加速を希望する瞬間に対応する時間ｔ１で押し下げられるペダルに対して表示されている。この踏下は、坂道で停止から加速する場合における平らなプラトーの形態でほぼ１００％である。曲線Ｃ３は、結果としての車両の速度の変化を示している。曲線Ｃ２は、車両駆動エンジンによって伝達される実際のトルクの変化を示したもので、ドライブトレインに伝達することができるトルクに対応している。ターボチャージャは、低いエンジン速度では動作しないため、時間ｔ１から始まる停止からの加速の最初の少しの間、利用可能なトルクは、「大気フェーズ」として知られているフェーズでエンジンによって伝達されるトルクにのみ対応している。エンジンによって伝達されるトルクは、エンジンのサイズに直接関係し、特にエンジンのサイズに実質的に比例する。エンジンによって伝達されるトルクは、徐々に大きくなって大気トルク閾値Ｓ１に達し、そこでターボチャージャが作動する。次に、過給圧力が徐々に高くなって、Ｍ１で示されている利用可能なトルクの上昇を促進し、過給圧力が上昇し終えると、駆動エンジンによって伝達されるトルクは、その最大値に達する。この結果は、典型的には１秒と３秒の間の期間の後に達成される。

停止からの加速の場合、上で説明した原理は、とりわけ、時間ｔ１で始まり、閾値Ｓ１で終わるか、または閾値Ｓ１を少し超えたところで終わる時間フェーズで重要である。時間ｔ１で始まってトルクが徐々に上昇している間、曲線Ｃ２によって任意の時間に利用可能なトルクは、良好な駆動性能および満足を運転者に提供するには不十分であり得ると思われる。

坂道での停止からの加速などのとりわけ過酷な状況における停止からの加速のための車両の能力を改善するための解決法を見出す必要がある。特に、１つの解決法は、ターボチャージャが未だ動作していないフェーズの間、ドライブトレインに利用することができるトルクを大きくすることを試行することである。

大気フェーズにおけるエンジントルクを大きくするための多くの解決法は存在せず、一般には既に利用されている。大気フェーズにおけるエンジントルクを大きくするための解決法は、例えばより透過性のインテークライン、またはカム軸のオフセットの調整、あるいは例えば点火進めの調整による燃焼設定の変更による容積効率の最適化からなっている。

最も有効な解決法は、トルクの要求に対してほぼ瞬時に応答する補助過給システムをターボチャージャと向かい合わせに有することである。補助過給システムは、例えば容積圧縮機または電気的支援圧縮機であってもよい。しかしながらこれらの解決法には、極めて高価であり、また、車両によっては空間または電子アーキテクチャの点で実施が困難であるという欠点がある。

本発明の目的は、上に挙げた欠点を克服する管理解決法を提供することである。

特に、本発明の目的は、坂道での停止からの加速などのとりわけ過酷な状況における停止からの加速のための車両能力を改善することができる管理解決法を提供することである。

本発明の別の目的は、安価で、コンパクトで、容易に適合可能で、使用者に優しく、また、ターボチャージャが未だ動作していないフェーズの間、つまり空気を大気圧で自然にエンジンに充填することによってトルクが単純に生成されるフェーズの間、ドライブトレインに利用することができるトルクを大きくすることができる管理解決法を提供することである。

これらの目的は、車両のドライブトレインに連結されドライブトレインを駆動するアウトプットシャフトを有する少なくとも１つの駆動エンジンを備える自動車両の管理のための方法によって達成することができ、方法は、前記少なくとも１つの駆動エンジンによって出力されるトルクを大きくするためのフェーズの間実施される、ドライブトレインとは別の少なくとも１つの付属品が前記アウトプットシャフトに連結され、前記アウトプットシャフトによって駆動される第１の構成から、前記少なくとも１つの付属品が前記アウトプットシャフトから切断される第２の一時的な構成に切り換えるステップを含む。

一実施形態によれば、第２の一時的な構成では、前記少なくとも１つの付属品は、前記アウトプットシャフトから機械的に連結解除され、前記アウトプットシャフトによって駆動されない。別法としては、第２の一時的な構成では、前記少なくとも１つの付属品は、電気的に非起動状態にされる。

管理方法は、車両がゼロ速度で停止されるフェーズから、車両が移動を開始するフェーズへの移行に対応する、停止からの車両加速の要求に連携して車両のアクセルペダルに圧力をかけるステップを含むことができ、前記圧力をかけるステップは、前記少なくとも１つの駆動エンジンによって出力されるトルクを大きくするための前記フェーズをトリガする。

前記少なくとも１つの駆動エンジンによって出力されるトルクを大きくするためのフェーズは、伝達されるトルクの、ゼロから、前記少なくとも１つの駆動エンジンが伝達することができる最大トルクに対応する値への移行を含むことができる。

好ましいことには、前記少なくとも１つの駆動エンジンは、吸気が少なくとも１つのターボチャージャによって過給される内燃エンジンを備え、伝達されるトルクを大きくするためのフェーズは、伝達されるトルクの増大が内燃エンジンによってのみ生成され、ターボチャージャが非起動状態にある第１のフェーズと、伝達されるトルクの増大が内燃エンジンおよび起動状態にあるターボチャージャによって併用して生成される第２のフェーズとを含み、第１の構成から第２の構成に切り換えるステップは、前記第１のフェーズのすべてまたは一部の間、および前記第２のフェーズのすべてまたは一部の間実施される。一実施形態によれば、方法は、次に、車両が位置している道路の傾斜を決定するステップを含み、決定された傾斜は、第１の構成から第２の構成に切り換えるステップの実施に対する影響を有している。特に、第１の構成から第２の構成に切り換えるステップは、決定された傾斜が所定の閾値より大きい場合に実施されることが好ましい。

車両の傾斜は、特に、車両に適合される動的安定性制御システムによって、計算によって決定することができる。

第１の構成から第２の一時的な構成に切り換えるステップの実施に引き続いて、方法は、第１の構成から第２の構成に切り換えるステップの実施の開始から所定の時間遅延が経過するとトリガされ、または第２の構成の間に、前記少なくとも１つの駆動エンジンによって出力されるトルクが所定の閾値を超えるとトリガされる、第２の構成から第１の構成に切り換えるステップを含むことができる。

一実施形態によれば、前記少なくとも１つの付属品は、空気調和圧縮機、交流電源、係合解除可能水ポンプから選択される。

自動車両は、上で説明した方法を実施するためのソフトウェアおよびハードウェアを含むことができる。

他の利点および特徴は、非制限の例によって与えられ、添付の図面に図解されている本発明の特定の実施形態の以下の説明からより明確になるであろう。

上で説明した、車両を坂道で停止から加速する場合における、アクセルペダルの踏下の割合を曲線Ｃ１で、車両駆動エンジンによって伝達される実際のトルク（ドライブトレインに伝達することができるトルクに対応する）を曲線Ｃ２で、車両の速度を曲線Ｃ３で、秒単位の時間ｔの関数として示すグラフである。 上記曲線Ｃ１、本発明による管理が適用された場合における、曲線Ｃ４に従ってドライブトレインに伝達することができるトルクの変化と比較した、ダッシュ線で示されている上記曲線Ｃ２、ならびに前記管理が実施されない場合（曲線Ｃ５）および前記管理が実施される場合（曲線Ｃ６）における、本発明による管理で切断される、ドライブトレイン以外の付属品によるトルク消費の変化を、秒単位の時間ｔの関数として示すグラフである。

一般に、図２を参照して説明される本発明は、駆動車輪を駆動するための、ドライブトレインに連結されドライブトレインを駆動するアウトプットシャフトを有する少なくとも１つの駆動エンジンを備える自動車両の管理のための方法に関している。この駆動エンジンは、特に内燃エンジンを備えており、エンジンのシリンダ内に取り込まれるガスを圧縮するためのターボチャージャをこの内燃エンジンに取り付けることができる。エンジンには、ハイブリッド駆動のための少なくとも１つの電動機を取り付けることも可能であり、あるいは取り付けなくてもよい。また、本発明は、本文書において説明されている管理方法を実施するためのソフトウェアおよびハードウェアを備えた自動車両に関している。

本質的には、管理方法は、ドライブトレインとは別の少なくとも１つの付属品がアウトプットシャフトに連結され、アウトプットシャフトによって駆動される第１の構成から、前記少なくとも１つの付属品がアウトプットシャフトから切断される第２の一時的な構成に切り換えるステップを含み、このステップは、前記少なくとも１つの駆動エンジンによって出力されるトルクを大きくするためのフェーズの間実施される。

一実施形態によれば、前記少なくとも１つの付属品は、空気調和圧縮機、交流電源、係合解除可能および係合可能水ポンプから選択される。より一般的には、付属品は、駆動されるようアウトプットシャフトに連結された付属品からなっており、したがって駆動エンジンによって伝達されるトルクのうちの一部を消費する。トルクのこの部分は、本来、ドライブトレインに伝達することができるトルクに直接属しているものであり、したがって低減される。

付属品の切断は、空気調和圧縮機または係合解除可能および係合可能水ポンプの場合、機械的連結解除からなっていてもよい。交流電源の場合、付属品の切断は、電子的に制御されるスイッチオフからなっていてもよく、交流電源は、車両電池などのエネルギーを消費する構成要素に電力を供給するタスクから切断される。

言い換えると、ドライブトレインとは別の、前もってアウトプットシャフトに連結され、アウトプットシャフトによって駆動されている少なくとも１つの付属品の動作を一時的に停止するステップは、前記少なくとも１つの駆動エンジンによって出力されるトルクを大きくするためのフェーズの間、前記付属品がアウトプットシャフトから動力を奪わないように実施される。

この一時的な切断は、アウトプットシャフトで利用することができる、ドライブトレインに直接伝達することができるトルクを大きくする即効性を有している。言い換えると、ドライブトレインに伝達することができるトルクは、程度の差はあるにしても、駆動エンジンによって伝達されるトルクに正に等しくなる。

特に、ターボチャージャが起動していない、伝達されるトルクが大気フェーズで動作している内燃エンジンによってのみ生成される、停止からの加速の第１のフェーズでは、ドライブトレインに伝達することができるトルクは、程度の差はあるにしても、エンジンによって生成されるトルクに等しい。一方、本文書において説明されている管理解決法が実施されない従来技術の場合、ドライブトレインに伝達することができるトルクは著しくより小さく、駆動エンジン、とりわけ純粋に大気フェーズ中のエンジンによって生成されるトルクと、本文書において説明されている管理解決法における、第１の構成から第２の構成に切り換えるステップの間切断される付属品によって消費されるトルクとの差に等しい。

一実施形態によれば、管理方法は、停止からの車両加速の要求に連携して車両のアクセルペダルに圧力をかけるステップを含み、前記圧力をかけるステップは、前記少なくとも１つの駆動エンジンによって出力されるトルクを大きくするためのフェーズをトリガする。停止からの加速要求は、車両がゼロ速度で停止されるフェーズから、車両が移動を開始するフェーズへの移行に対応する。

上で言及したように、時間ｔ１でなされる、とりわけ坂道での停止からの加速要求の場合、曲線Ｃ１を参照すると、たとえ急な傾斜であってもペダルの踏下の割合は、０％に近い値から実質的に１００％に等しい踏下の割合へ移行している。この場合、前記少なくとも１つの駆動エンジンによって出力されるトルクを大きくするためのフェーズは、伝達されるトルクの、ゼロから、前記少なくとも１つの駆動エンジンが伝達することができる最大トルクに対応する値への移行を含む。

とりわけ参照されている、前記少なくとも１つの駆動エンジンが内燃エンジンを備え、吸気が少なくとも１つのターボチャージャによって過給される事例では、伝達されるトルクを大きくするためのフェーズは、伝達されるトルクの増大が大気フェーズにおける内燃エンジンによってのみ生成され、ターボチャージャが非起動状態にある第１のフェーズΔ１と、第１のフェーズΔ１に引き続く、伝達されるトルクの増大がエンジンの緩やかな過給によって生じ、それにより密度が高くなり、延いてはエンジンのシリンダに取り込まれる空気の質量が増加する第２のフェーズΔ２とを含む。本発明による管理の一部を形成しているトルクのこれらの増分増大は、付属品が切断されない管理に対応している曲線Ｃ２と比較するために曲線Ｃ４によって示されている。第１の構成から第２の構成に切り換えるステップは、この第１のフェーズΔ１のすべてまたは一部の間、およびこの第２のフェーズΔ２のすべてまたは一部の間実施される。

特に、第１の構成から第２の構成に切り換えるステップは、時間ｔ１、つまり第１のフェーズΔ１の開始時である、停止からの加速要求がなされた瞬間に実施される。

図２では、曲線Ｃ５は、第１の構成から第２の構成に切り換えるステップが実施されない場合、通常は駆動軸に連結されている、ドライブトレイン以外の付属品によって消費されるトルクの時間ｔに対する変化を示している。これらの付属品によって消費されるトルクは、これらの付属品の各々によって個々に消費されるトルクの合計に対応する。この消費されるトルクは、とりわけ第１および第２のフェーズΔ１およびΔ２の間、実質的に常に一定である。

曲線Ｃ６は、時間ｔ１における切断を提供する本発明による管理の下で、ドライブトレイン以外の前記付属品によって消費されるトルクの時間ｔに対する変化を示したものである。時間ｔ１で、これらの付属品によって消費されるトルクが曲線Ｃ５から０Ｎｍに等しい値に変化する。曲線Ｃ６は、第２の構成が適用されている間、ゼロを維持する。

本発明の範囲はそれによっては制限されないが、方法は、車両が位置している道路の傾斜を決定するステップを含み得ることが好ましく、決定された傾斜は、第１の構成から第２の構成に切り換えるステップの実施に対する影響を有している。停止からの加速のための車両能力を平らな道路上と同じレベルに維持するためには、第１の構成から第２の構成に切り換えるステップは、決定された傾斜が所定の閾値、例えば１０％より大きい場合に実施されることが好ましい。

車両の傾斜は、本発明による管理を実行する電子制御ユニットと関連して、任意の適切な手段によって決定することができる。特に、傾斜は、とりわけ計算によって、または場合によっては「ＥＳＰ」つまり「電子安定性プログラム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｐｒｏｇｒａｍ）」として同じく知られている、車両に適合される動的安定性制御システムによる測定によって決定することができる。

最後に、第１の構成から第２の一時的な構成に切り換えるステップの実施に引き続いて、方法は、第１の構成から第２の構成に切り換えるステップの実施の開始から所定の時間遅延が経過するとトリガされ、または第２の構成の間に、前記少なくとも１つの駆動エンジンによって出力されるトルクが所定の閾値を超えるとトリガされる、第２の構成から第１の構成に切り換えるステップを含む。

図２は、Ｔで参照されている所定の時間遅延の実施の事例を示したものである。第２の構成から第１の構成に切り換えられる時間ｔ２で、フェーズΔ１および／またはΔ２のすべてまたは一部の間に前もって一時的に切断されたトルク消費付属品が、次に、駆動されるよう駆動エンジンのアウトプットシャフトに再接続される。この時間ｔ２で、トルク消費付属品は、伝達されるトルクの一部の消費を再開し、ドライブトレインに伝達することができるトルクが直ちに小さくなって曲線Ｃ２と合流する。

第２の構成から第１の構成に切り換えるステップは、第１のフェーズΔ１の終了時、第２のフェーズΔ２の開始時または第２のフェーズΔ２の終了時に実施することも可能である。図２の特定の事例では、時間ｔ２は、第２のフェーズΔ２の終了に対応している。

時間ｔ２で、切断されていた付属品によって消費されるトルクが直ちに大きくなり、これは曲線Ｃ６で参照されており、トルクが大きくなるのと同時に曲線Ｃ５と合流する。

切断された付属品は切断されているため、時間ｔ１とｔ２の間の、切断された付属品によって消費されないことによって一時的に節約されるトルクに対応している曲線Ｃ５とＣ６の間の差は、曲線Ｃ４とＣ２の間の差に対応している。曲線Ｃ６が時間ｔ１とｔ２の間の曲線Ｃ５の下に位置しているということは、曲線Ｃ４がこれらの同じ時間の間の曲線Ｃ２の上に位置していることを意味している。

本文書において説明されている管理解決法は、たとえ坂道が急な傾斜であっても、坂道での停止からの加速などのとりわけ過酷な状況における停止からの加速のための車両能力を改善する。

本文書において説明されている、安価で、コンパクトで、容易に適合可能で、使用者に優しい管理解決法は、特にターボチャージャが未だ動作していないフェーズの間、ドライブトレインに利用することができるトルクを大きくすることができ、トルクは、エンジンによってのみ伝達される。

一時的に切断すべき付属品の性質、および一時的に切断すべき付属品のアウトプットシャフトへの接続の性質に応じて、付属品とアウトプットシャフトの間の一時的な接続／切断のためのデバイスは、例えば機械式連結の場合、係合解除可能プーリ、摩擦円板、ローラ、等々による任意の種類のデバイスであってもよい。

Claims (12)

1. 車両のドライブトレインに連結され前記ドライブトレインを駆動するアウトプットシャフトを有する少なくとも１つの駆動エンジンを備える自動車両の管理方法であって、前記少なくとも１つの駆動エンジンによって出力されるトルクを大きくするためのフェーズの間実施される、前記ドライブトレインとは別の少なくとも１つの付属品が前記アウトプットシャフトに連結され、前記アウトプットシャフトによって駆動される第１の構成から、前記少なくとも１つの付属品が前記アウトプットシャフトから切断される第２の一時的な構成に切り換えるステップを含むことを特徴とする方法。
2. 前記第２の一時的な構成では、前記少なくとも１つの付属品が前記アウトプットシャフトから機械的に連結解除され、前記アウトプットシャフトによって駆動されないことを特徴とする請求項１に記載の管理方法。
3. 前記第２の一時的な構成では、前記少なくとも１つの付属品が電気的に非起動状態にされることを特徴とする請求項１に記載の管理方法。
4. 前記管理方法が、前記車両がゼロ速度で停止されるフェーズから、前記車両が移動を開始するフェーズへの移行に対応する、停止からの車両加速の要求に連携して前記車両のアクセルペダルに圧力をかけるステップを含み、前記圧力をかけるステップが、前記少なくとも１つの駆動エンジンによって出力されるトルクを大きくするための前記フェーズをトリガすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の管理方法。
5. 前記少なくとも１つの駆動エンジンによって出力されるトルクを大きくするための前記フェーズが、伝達されるトルクの、ゼロから、前記少なくとも１つの駆動エンジンが伝達することができる最大トルクに対応する値への移行を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の管理方法。
6. 前記少なくとも１つの駆動エンジンが、吸気が少なくとも１つのターボチャージャによって過給される内燃エンジンを備え、伝達されるトルクを大きくするための前記フェーズが、伝達されるトルクの増大が前記内燃エンジンによってのみ生成され、前記ターボチャージャが非起動状態にある第１のフェーズと、伝達されるトルクの増大が前記内燃エンジンおよび起動状態にある前記ターボチャージャによって併用して生成される第２のフェーズとを含み、前記第１の構成から前記第２の構成に切り換える前記ステップが、前記第１のフェーズのすべてまたは一部の間、および前記第２のフェーズのすべてまたは一部の間実施されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の管理方法。
7. 前記方法が、前記車両が位置している道路の傾斜を決定するステップを含み、決定された前記傾斜が、前記第１の構成から前記第２の構成に切り換える前記ステップの実施に対する影響を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の管理方法。
8. 前記第１の構成から前記第２の構成に切り換える前記ステップが、決定された前記傾斜が所定の閾値より大きい場合に実施されることを特徴とする請求項７に記載の管理方法。
9. 前記車両の前記傾斜が、前記車両に適合される動的安定性制御システムによって決定され、特に計算されることを特徴とする請求項７または８に記載の管理方法。
10. 前記第１の構成から前記第２の一時的な構成に切り換える前記ステップの実施に引き続いて、前記方法が、前記第１の構成から前記第２の構成に切り換える前記ステップの実施の開始から所定の時間遅延が経過するとトリガされ、または前記第２の構成の間に、前記少なくとも１つの駆動エンジンによって出力されるトルクが所定の閾値を超えるとトリガされる、前記第２の構成から前記第１の構成に切り換えるステップを含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の管理方法。
11. 前記少なくとも１つの付属品が、空気調和圧縮機、交流電源、係合解除可能水ポンプから選択されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の管理方法。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法を実施するためのソフトウェアおよびハードウェアを備える自動車両。
    

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