JP2018512328A - 自動車両用の駆動システム - Google Patents

Abstract

自動車両用のこの駆動システム（１）は、駆動シャフト（２ｂ）を駆動する電動モータ（２ａ）と、車輪を担持する被駆動シャフト（４）と、駆動シャフトと被駆動シャフトとを結合する少なくとも第１の位置、および駆動シャフトと被駆動シャフトとを切り離す少なくとも第２の位置を取ることができるカップリング装置（３）とを備える。このシステムは、カップリング装置を制御する手段と、制御手段に指令を出すことができるコンピュータ（７）であって、車両の作動パラメータに関する信号を受け取ることができる第１のモジュール、および、車両の作動パラメータに従って、電動モータが車輪に加えるトルクを零にするように前記モータに指令を出すことができる第２のモジュールを備えるコンピュータと、をさらに具備する。【選択図】図１

Description

本発明は、電動モータと、車両の車輪と電動モータとの結合および切離しを行うために車両の車輪と電動モータとの間に配置されたカップリング装置を備える歯車装置とが装備された自動車両の駆動システムの分野に関する。

車輪と電動モータとを切り離すことは、車両のカップリング装置をニュートラルに設定することに対応する。このニュートラル設定作動は、具体的には、停止するとき、または運転手が「惰性で走る」ことを望む場合に、運転手が指令することができる。そのような指令は、車両の乗員区画に配置された指令レバーを用いて行われる。

切離しは、カップリング装置の連鎖を開くことによって行われる。

カップリング装置を開くことの結果としてのニュートラル設定作動は容易に達成できるが、閉じる作動は著しく複雑になる。実際、速度の再係合は、カップリング装置が開いているニュートラル位置からカップリング装置が閉じている位置への動きを含む。位置のこの変化の間、結合される諸部品は、必ずしも同じ速度で回転していない。したがって、衝撃や音が生じ得、運転の快適さを減退させる。

文献ＷＯ２０１１／１５７４７７は、咬合結合作動の前に、運動部分の速度の同期を使用してトランスミッションを制御する方法を記載する。しかし、この方法は、完全ではなく、車両の快適さを損ねる。

文献ＷＯ２０１４／１７０５６５は、トランスミッションの改良された制御システムを記載する。しかし、再係合は、咬合結合される部品が、停止しており、摺動せずに咬合結合できる理想的な位置にある場合にしか理想的な態様で達成されない。

本発明の目的は、特に、車両をニュートラルに設定した後の感知できない速度再係合機構を提案することによって、快適な運転を運転手に提供することである。

本発明の目的は、駆動シャフトを駆動する電動モータと、車輪を担持する被駆動シャフトと、駆動シャフトと被駆動シャフトとを結合する少なくとも第１の位置、および駆動シャフトと被駆動シャフトとを切り離す少なくとも第２の位置を取ることができるカップリング装置と、を備える自動車両の駆動システムである。このシステムは、カップリング装置を制御する手段と、制御手段に指令を出すことができるコンピュータであって、車両の作動パラメータに関する信号を受け取ることができる第１のモジュール、および、車両の作動パラメータに基づいて、電動モータが車輪に加えるトルクを零にするように前記モータに指令を出すことができる第２のモジュールを備えるコンピュータと、をさらに具備する。

それにより、車両の作動パラメータに応じて、２つの異なるニュートラル設定作動を行うことができる。従来の機械的ニュートラル設定作動を行うことになるか、または車輪に加えるトルクを零にするようにモータに指令を出すことからなる「ソフトウェア」ニュートラル設定作動を行うことになるか、２つのうちのどちらか１つの駆動シャフトと被駆動シャフトとの切離しを指令することが可能である。「車輪に加えるトルクを零にする」とは、モータによるトルクが車輪に掛からないような速度で電動モータを動かすように電動モータに指令することを意味する。したがって、車輪は、モータから切り離された場合に回転することになる速度で回転する。

有利には、車両の作動パラメータが、カップリング装置に指令を出すレバーの位置と、車両の速度と、車両にブレーキを掛けていることを表すパラメータと、車両の始動を指令することについてのパラメータと、から選択される。

これらパラメータは、運転手の運転意図を表す。これらパラメータを適切に判断することによって、運転手が自分の車両を停止させたいのか惰性走行させたいのかを検出することが可能になる。

一実施形態によれば、システムは、第２の駆動シャフトを駆動する燃焼エンジンをさらに備え、カップリング装置は、第１および／または第２の駆動シャフトのトルクを、車輪を担持するシャフトに選択的に伝達することができる。

このシステムは、燃焼動力式および電気式のハイブリッド車両において、正にとりわけ有利である。

本発明の別の目的は、駆動シャフトを駆動する電動モータと、電動モータのトルクを、車輪を担持する被駆動シャフトに伝達することができるカップリング装置とを備える、自動車両の駆動システムに指令を出す方法であって、車両の作動パラメータに基づいて、駆動シャフトと被駆動シャフトとの結合および切離しが行われ、車両の作動パラメータに基づいて、電動モータが、車輪に加えるトルクを零にするように指令される、指令方法である。

有利には、車両の作動パラメータが、カップリング装置に指令を出すレバーの位置と、車両の速度と、車両にブレーキを掛けていることを表すパラメータと、車両の始動を指令することについてのパラメータと、から選択される。

一実行形態では、車両の速度が、速度閾値と比較され、駆動シャフトと車輪を担持する被駆動シャフトとが、比較の結果に応じて異なるギア比で結合される。

好ましくは、本方法は、２つの速度閾値および２つギア比を有する。

一実行形態では、車両の速度を速度閾値と比較するステップが、ヒステリシスを用いて実施される。

ヒステリシスは、カップリング装置が２つの結合モードの間で不安定に変動することを防止することによって、指令方法を頑健にするので、有利である。

本発明の他の目的、利点、および特徴が、決してそれに限定するものではない実施形態および実行形態の詳細な説明、および添付図面を検討することによって明らかになるであろう。

本発明の実施形態による自動車両の駆動システムの図である。 図１の駆動システムに指令を出す方法の図である。 図２の指令方法において実行されるソフトウェアニュートラル設定作動の手順を示す図である。

図１は、駆動シャフト２ｂを駆動する電動モータ２ａが備え付けられた、自動車両の駆動システム１を極めて概略的に示す。システム１は、また、電動モータが発生したモータトルクを車両の車輪に送るように意図され、駆動シャフト２ｂを、車両の駆動輪５ａおよび５ｂを担持する被駆動シャフト４に結合することができるカップリング装置３を備える歯車システムを具備する。このカップリング装置３は、特に、トランスミッションであり得る。

カップリング装置３は、３つの異なる位置を取ることができる。第１の位置では、カップリング装置３は開いており、駆動シャフト２ｂと被駆動シャフト４とは動的に切り離されている。

あるいは、カップリング装置３は、閉じることもでき、２つのシャフト４と２ｂとが結合される。この実施形態では、装置を閉じるための２つの位置があり、すなわち位置Ｒ１および位置Ｒ２である。これら位置のそれぞれは、駆動シャフト２ｂと車輪を担持する被駆動シャフト４との特定のギア比に対応する。

カップリング装置３は、制御手段６によって、これら互いに異なった位置を取るように制御される。

駆動システム１は、また、制御手段６に指令を出すことができるコンピュータ７を備える。コンピュータ７は、車両の作動パラメータに関する信号を受け取ることができるモジュール８を備える。これらパラメータは、特に、カップリング装置に指令を出すレバーの位置を含む。図示されていないが、このレバーは、たとえば「ドライブ」、「ニュートラル」、「パーキング」、または「リバース」、すなわち自動変速装置の場合の位置Ｄ、Ｎ、Ｐ、およびＲなど、走行速度を運転手が選択できるように、運転手によって操作することができる。

コンピュータ７に伝達される車両の他の作動パラメータは、車両の速度、ブレーキペダルを作動させていることに関する信号、およびイグニッションキーの位置である。ただし、本発明の範囲を逸脱することなしに、他の作動パラメータを、コンピュータ７のモジュール８に伝達することができる。

コンピュータ７は、電動モータに指令を出すことができる第２のモジュール９を備える。特に、モジュール９は、いわゆる「ソフトウェア」ニュートラル設定作動を実行することを可能にする。ソフトウェアニュートラル設定作動は、車輪に掛けるトルクを零にするように電動モータ２ａに指令を出すことにあり、すなわち「惰性走行」を模擬する。ここで、被駆動シャフト４と駆動シャフト２ｂとを切り離すことによる機械的ニュートラル設定作動とは異なり、この「ソフトウェア」ニュートラル設定作動の間は、駆動シャフト２ｂと被駆動シャフト４とは動的に連結されたままであることに注目されたい。

図１に示された駆動システム１は、１つだけのモータ、すなわち電動モータ２ａを備える。しかし、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の実施形態による駆動システムは、燃焼エンジンを備えるハイブリッド自動車両に適用することもできる。この構成では、カップリング装置の切離し位置は、被駆動シャフトを２つの駆動シャフト、すなわち電動モータのシャフトおよび燃焼エンジンのシャフトそれぞれから切り離すことを行う。

図２は、自動車両の駆動システムに指令を出す方法の実行形態を示す。この方法によって指令される駆動システムは、たとえば、図１に示された駆動システムのようなシステムである。したがって、非限定的例として、この方法によって指令される諸機構は、図１を引用して示される。

この方法は、駆動システムにそれに次いで指令を出すために、自動車両の作動モードを、作動パラメータを解析することによって確認する複数のテストステップを含む。

ステップＥ１では、指令レバーがニュートラル位置にあるかを確認する。もしそうであれば、ステップＥ２において、車両の速度が零であるか、かつブレーキペダル作動信号が検出されるかを確認する。これら２つの条件が満足されている場合には、駆動シャフト２ｂを被駆動シャフト４から切り離すことによる機械的ニュートラル設定作動が、ステップＥ３において指令される。

ステップＥ２において、２つの条件の１つが確認されなかった場合、ステップＥ４において、ソフトウェアニュートラル設定作動を指令する。このソフトウェアニュートラル設定作動はいくつかのステップを含む。

図３を参照すると、ステップＥ４１では、車両の速度を閾速度Ｖ１およびＶ２と比較する。これら速度閾値との車両の速度の比較から、ギア比Ｒ１またはＲ２が指定される。ギア比Ｒ１およびＲ２は、電動モータ２ａの駆動シャフト２ｂの回転速度と車輪を担持する被駆動シャフト４の回転速度とに関連する。ギア比Ｒ１またはＲ２の選択は、速度に関するヒステリシスを用いて決定される。

引き続くステップＥ４２では、カップリング装置３を、Ｅ４１で決定された比で係合するように制御する。

次いで、車輪に発生するトルクを零にするように、電動モータ２ａに指令を出す（ステップ４３）。

本方法は、さらに、モータのスイッチが入っているか確認するステップＥ５を含む。そうなっていなければ、本方法は、駆動シャフト２ｂが被駆動シャフト４から切り離される機械的ニュートラル設定作動のステップＥ３に移行する。

また、テストステップＥ６が、速度比指令レバーが「パーキング」にある場合、機械的ニュートラル設定作動を指令することを可能にする。

そのような方法が、運転手の快適さを確保しながらニュートラル設定作動を指令するには、どのモードが運転状況にもっとも適しているかを決定することを可能にする。すなわち、停車を望んで車両が停止されていることが検出された場合、ニュートラル設定作動の指令が、駆動シャフトと車輪を担持するシャフトとを切り離すことによって実行される。この状況では、結合される諸部品が静止しているので、速度の再係合は、いかなる不快感も生じない。

逆に、ニュートラル位置の通過が、一時的であり、または運転手が惰性走行を望んで行われる場合、電気駆動シャフトと車輪を担持するシャフトとは結合され、電動モータが、車輪に送るトルクを零にするように指令される。このようにして、惰性走行指令の実行は、駆動シャフトと車輪を担持するシャフトとの切離しを要求しない。したがって、再係合手順を必要とせず、運転手の運転快適性が向上する。

本発明は、電動モータと、駆動シャフトを車両の車輪に結合するための装置とが備え付けられ、その装置が、開放可能であり、車輪を担持するシャフトと駆動シャフトとを切り離しておくことができる、全ての自動車両に関する。この点で、本発明は、また、ハイブリッド車両の歯車システムにも関する。

Claims (8)

1. 駆動シャフト（２ｂ）を駆動する電動モータ（２ａ）と、車輪を担持する被駆動シャフト（４）と、前記駆動シャフトと前記被駆動シャフトとを結合する少なくとも第１の位置、および前記駆動シャフトと前記被駆動シャフトとを切り離す少なくとも第２の位置を取ることができるカップリング装置（３）と、を備える自動車両の駆動システム（１）であって、前記カップリング装置を制御する手段と、前記制御手段に指令を出すことができるコンピュータ（７）であって、前記車両の作動パラメータに関する信号を受け取ることができる第１のモジュール、および、前記車両の前記作動パラメータに基づいて、前記電動モータが前記車輪に加えるトルクを零にするように前記モータに指令を出すことができ、前記駆動シャフトと前記被駆動シャフトとを切り離すことができる第２のモジュールを備えるコンピュータと、をさらに具備することを特徴とする、駆動システム。
2. 前記車両の前記作動パラメータが、前記カップリング装置に指令を出すレバーの位置と、前記車両の速度と、前記車両にブレーキを掛けていることを表すパラメータと、前記車両の始動を指令することについてのパラメータと、から選択される、請求項１に記載のシステム。
3. 第２の駆動シャフトを駆動する燃焼エンジンをさらに備え、前記カップリング装置が、前記第１および／または前記第２の駆動シャフトのトルクを、前記車輪を担持する前記シャフトに選択的に伝達することができる、請求項１または２に記載のシステム。
4. 駆動シャフトを駆動する電動モータと、前記電動モータのトルクを、車輪を担持する被駆動シャフトに伝達することができるカップリング装置とを備える、自動車両の駆動システムに指令を出す方法であって、前記車両の作動パラメータに基づいて、前記駆動シャフト（２ｂ）と前記被駆動シャフト（４）との結合および切離しが行われ、前記車両の作動パラメータに基づいて、前記電動モータが、前記車輪に加えるトルクを零にするように、および、前記駆動シャフトと前記被駆動シャフトとが切り離されるように指令される、指令方法。
5. 前記車両の前記作動パラメータが、前記カップリング装置に指令を出すレバーの位置と、前記車両の速度と、前記車両にブレーキを掛けていることを表すパラメータと、前記車両の始動を指令することについてのパラメータと、から選択される、請求項４に記載の指令方法。
6. 前記車両の速度が、速度閾値と比較され、前記駆動シャフトと前記車輪を担持する前記被駆動シャフトとが、前記比較の結果に応じて異なるギア比で結合される、請求項４または５に記載の方法。
7. ２つの速度閾値および２つギア比を有する、請求項６に記載の方法。
8. 前記車両の速度を前記速度閾値と比較するステップが、ヒステリシスを用いて実施される、請求項６または７に記載の方法。
   

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