JP2022512387A - パーキングブレーキ解除段階における車両の機械的制御のための方法および装置 - Google Patents

Abstract

車両の運動連鎖に属する要素をブロックすることによって車両を不動にするパーキングブレーキを解除する段階における車両の機械的制御のための方法であって、パーキングブレーキと車両のドライブホイールとの間でパーキングブレーキによって拘束された運動連鎖を、車両のホイールに伝えられたギヤボックス（１）の振動を除去するように働く慣性質量をパーキングブレーキの実効解除より前にこの運動連鎖に導入する機械アセンブリと結合することによって特徴づけられる、方法。【選択図】図１

Description

本発明は、車両パーキングブレーキの指令に関する。

より正確には、本発明は、車両のドライブトレーンに属する要素をブロックすることによって車両を不動にするパーキングブレーキを解除する段階における車両の機械的制御のための方法に関する。

本発明はまた、車両のホイールにギヤボックスを接続するドライブトレーンの回転要素をブロックすることよって車両を不動にすることが可能なパーキングホイールを備えるパーキングブレーキを解除する段階における車両の機械的制御のための装置、およびそのような装置を備える車両に関する。

パーキングブレーキシステムは、車両が停車しているとき、車両のホイールをブロックする機能を有する。これらのシステムは、車両のキャビン中の運転者が自由に使えるギアセレクタに対する働きかけによる運転者の要求時に、アクティブにされる。システムは、主に、（ディファレンシャル、セカンダリシャフトなど）ギヤボックスの一部に固定された歯付きパーキングホイールまたは「パークホイール」と、ギヤボックスハウジングに固定され、パーキングホイールを不動にするためにパーキングホイールの方向に枢動するパークフィンガーと、このフィンガーを案内するためのシステムとから構成される。運転者によるパークの係合中に、パークフィンガーは、パークフィンガーがパークホイールの歯に挿入されることを可能にする位置にガイドシステムによって運ばれる。パークホイールはブロックされる。パークホイールがトランスミッションによって車両に接続され、このようにして、車両は不動にされる。車両の不動化が坂の上で行われたとき、車両の重みによって生じた力は、パークシステムに車両を接続するすべての機械要素に伝えられ、機械要素は、したがって、応力下に置かれる。

パーキングブレーキがトランスミッションのディファレンシャル上に設置されたとき、パーキングブレーキの適用中に応力が加えられるようになる車両の要素は、タイヤおよびサスペンション、トランスミッションシャフト、ディファレンシャル、セカンダリシャフト、パークホイールおよびパークフィンガーを備える。運転者が、たとえば、ドライブモードに移行するために、運転者のコントロールレバーまたはセレクタを使用してパークモードを離れるとき、前記ホイールから離れるようにパークフィンガーを動かすように、パークフィンガーがパーキングホイールの歯から外れることを可能にするために、力がパークフィンガーに加えられる。

車両が坂の上にあるとき、ドライブトレーンのすべての機械要素は、車両の重みのためにパークからの離脱の前に応力下にあり、これは、すべてのこれらの要素で「見られる」。パークブレーキの脱係合中に、これらの機械要素に蓄積された応力は、突然解放され、機械的に「応答する」。応力は、多様な周波数において、およびより大きいかより小さいモード振幅をもって共振を始める。これらの周波数およびこれらの振幅は、応力下に置かれたシステムの、剛性および慣性など、特性に左右される。震えグラフは、概して、トランスミッションの剛性上でのドライブトレーンの第１の共振段階と、サスペンションバッファの剛性上での前車軸の第２の共振段階とを示す。これらの共振は、車体のすべての構成要素に、およびこれらの構成要素からキャビン中に伝えられる震えを引き起こす。これらの震えは、パークフィンガーの解放時に高い度合いの雑音を引き起こし、これは、運転者および同乗者にとって非常に憂慮すべきものである。この現象は、車両がブレーキによってブロックされ、パークフィンガーが歯付きホイールから離脱される過渡段階中に起こる。

自動パーキングブレーキの使用は、自動パーキングブレーキが車両上に存在する場合、坂の上の車両の重みによって生じた応力を遮断するように、パークの係合の前にブレーキディスクを自動的にブロックすることによって、この問題に対する答えを時々与えることができる。しかしながら、ＡＰＢへのシステマティックリコースは、この機能の高いコストの理由で、また、ＡＰＢは、ブレーキディスクのシージングのリスクによりいくつかの寒冷国では使用され得ないので、最初の事例では想定され得ない。

トランスミッションのプライマリシャフト上でのパーキングホイールの設置は、共振を始めるシステムがより好都合な応答を有するので、現象を低減することを可能にする。詳細には、その場合、ギヤボックス側で生かされる慣性はより高くなる。しかしながら、多くの場合、この設置は、プライマリライン上の空間の欠如により、ギヤボックスアーキテクチャ上で可能ではない。

トランスミッションのセカンダリシャフト上での、さらにはディファレンシャル上でのパーキングホイールの設置の場合、パーキングフィンガーの脱係合中のドライブトレーンの急激な解放、および生じた雑音の問題は、全面的に残っている。

本発明は、共振を始める機械システムを、機械システムがキャビン中の雑音を低減するという意味で、応力下のシステムのより好都合な震え応答をもたらすために変更することによって、この雑音問題を解決することを目的とする。

この目的で、本発明は、パーキングブレーキによって応力下に置かれたドライブトレーンが、前記パーキングブレーキと車両のドライブホイールとの間で、車両のホイールに伝えられたギヤボックスの振動を除去することを可能にする慣性質量をパーキングブレーキの実効解除の前にドライブトレーンに導入する機械アセンブリを、ドライブトレーンに結合することを提案する。

本発明の１つの特定の実施形態では、ドライブトレーンに結合された機械アセンブリは、車両の駆動源を備える。

提案される機械的制御装置は、機械アセンブリであって、機械アセンブリがドライブトレーンに結合された時、パーキングブレーキの解除中に、車両のホイールに伝えられたギヤボックスの振動を除去することを可能にする慣性質量をドライブトレーンに導入する機械アセンブリを備える。

本発明の他の特徴によれば、
－ ドライブトレーンに結合された機械アセンブリは、車両の駆動源を備え、
－ 駆動源は、ギヤボックスのプライマリシャフトを駆動する電気機械であり、
－ ドライブトレーンへの電気機械の結合は、ギヤボックスのセカンダリシャフト上で、電気機械によって駆動されるギアホイールを係合させることによって得られる。

本発明は、添付の図面を参照しながら本発明の非限定的な実施形態の以下の説明を読むことでより良く理解されるであろう。

ハイブリッド車両アーキテクチャに対する本発明の非限定的な適用例を図示するアーキテクチャ図である。 様々な構成における計算のグラフを再現する図である。

図１は、概略的に、パーキングブレーキの係合中に応力下に置かれ、パーキングブレーキの脱係合中に突然弛緩されるハイブリッド車両ドライブトレーンのすべての構成要素を表す。

一方では、ハイブリッド車両のギヤボックス１と、ハイブリッド車両の駆動源（内燃機関２、主要電気機械３、二次電気機械４）とから構成されたパワートレーンがある。他方では、車両の質量（車体およびキャビン）４がある。これらの２つのサブアセンブリは、ドライブホイールのタイヤ５に接続され、最初のものは、トランスミッションのディファレンシャル７をホイールに接続するトランスミッションシャフト６によって、二番目のものは、ホイールのサスペンションアームによって接続される。車体およびキャビンは、質量９において一緒にグループ化される。パーキングホイール（図示せず）は、たとえば、セカンダリシャフト１０上にまたはディファレンシャル７上に取り付けられる。提案される機械的制御装置は、ホイールにギヤボックスを接続するドライブトレーンの回転要素をブロックすることよって車両を不動にすることが可能なこのパーキングホイールを備える。パーキングホイールは、車両を不動にするために、パーキングホイールのノッチの間で係合されるパーキングフィンガーと協働するノッチ付きホイールである。パーキングブレーキの解除は、パーキングホイールから離れるようなパーキングフィンガーの排出中に行われる。

このパワートレーンでは、内燃機関２および主要電気機械３は、両方とも、ギヤボックスのプライマリライン上に設置される。内燃機関は、中実プライマリシャフト１１に接続され、電気機械は、中実プライマリシャフト１１に対して同心の中空プライマリシャフト１２に接続される。中実プライマリシャフト１１は、２つの内燃機関ギヤ比（第２のギヤ比Ｔ２および第４のギヤ比Ｔ４）のうちの一方または他方を確立するために内燃機関の動きをセカンダリシャフトに伝える、２つのアイドラーギアホイール１３、１４を担持する。中空プライマリシャフトは、２つの固定歯部または中間ギアホイール１５、１６を担持し、カプラ１９の動きによって、２つの電気的ギヤ比ＥＶ１、ＥＶ２のうちの一方または他方を確立するために、セカンダリシャフトの２つのアイドラーギアホイール１７、１８上に主要電気機械３の動きを伝える。提案される解決策は、パーキングフィンガーの脱係合の前に、応力下の機械システムをギヤボックスの第２のシャフト１０に結合することにある。制御装置は、機械アセンブリであって、機械アセンブリがドライブトレーンに結合された時、パーキングブレーキの解除中に、ホイールに伝えられたギヤボックスの振動を除去することを可能にする慣性質量をドライブトレーンに導入するこの機械アセンブリを備える。

図１によって図示されている非限定的な例示的な実施形態では、パーキングブレーキの解除中に共振を始める機械アセンブリは、中空プライマリシャフト１２と、中空プライマリシャフト１２の２つの中間ギアホイール１５、１６と、主要電気機械３とからなる。機械アセンブリは、機械アセンブリが、主要電気機械を含み、主要電気機械の慣性から恩恵を受けるので、初期アセンブリとは異なる。要約すれば、
－ ドライブトレーンに結合された機械アセンブリは、車両の駆動源を備え、
－ 駆動源は、ギヤボックスのプライマリシャフトを駆動する電気機械であり、
－ ドライブトレーンへの電気機械の結合は、ギヤボックスのセカンダリシャフト上で、電気機械によって駆動されるギアホイールを係合させることによって得られる。

図２は、車両ホイールの振動を通した車両の挙動を図示する。前記車両は、前方に向かって坂の上であらかじめ駐車され、パーキングブレーキを適用することによって不動にされた。再現される曲線は、シミュレーションによって得られる。曲線は、パーキングブレーキの解除中の（左）前輪の挙動を図示する。曲線は、ギヤ比がパーキングブレーキの解除中に係合される場合、より低い共振振幅および異なる周波数の共振を示す。曲線の比較は、震えを低減するための最も好都合な状況を決定することを可能にする。

図中で、時間ｔ_０は、指令応答時間を考慮したパーキングフィンガーの排出に対応する。パーキングブレーキの実効解除は、パーキングフィンガーがパーキングホイールから離れるように排出されたときにのみ行われる。次いで、前輪は、（数ミリメートル程度の）動きをもって動き始める。最も高い（１秒の約１／１０の）第１の振動中に、ギヤボックスの慣性は、トランスミッションシャフトの剛性上で震える。後続の振動の振幅は低減され、車軸がトランスミッション上で震える。

第１の再現された曲線（Ａ）は、ギヤボックスの慣例の構成、すなわち、ギヤ比がパーキングブレーキの解除中にギヤボックス中で係合されないときに対応する。第２の曲線（Ｂ）は、第２の電気的ギヤ比（ＥＶ２）の予備係合に対応する。第２の曲線（Ｂ）は、第１の曲線に対して低減された振動を示す。第３の曲線（Ｃ）は、第１の電気的ギヤ比（ＥＶ１）の予備係合に対応する。第３の曲線（Ｃ）は、さらにより少ない振動を示す。第３の曲線（Ｃ）は、したがって、最も有利な状況である。比較として、第４の曲線（Ｄ）は、２５００グラムの慣性の追加に対応する。

提案される解決策の利点は、関係することが、車両制御ソフトウェア（ソフト）における変更のみであるので、提案される解決策は、トランスミッションにいかなる追加コストをも導入しないということである。この変更は、この例では、パークからの脱係合の前に第１の電気的ギヤ比を係合させることを可能にすればよい。電気機械の係合および結合は、車両をブロックする機能を有しない（無パーク機能）。電気機械の係合および結合は、応力下の要素の共振および機械的応答を低減するように働くにすぎず、パークからの脱係合の少し前、またはさらには直前に行うことができる。

Claims (10)

1. 車両のドライブトレーンに属する要素をブロックすることによって前記車両を不動にするパーキングブレーキを解除する段階における前記車両の機械的制御のための方法であって、前記パーキングブレーキによって応力下に置かれた前記ドライブトレーンが、前記パーキングブレーキと前記車両のドライブホイールとの間で、前記車両の前記ホイールに伝えられたギヤボックス（１）の振動を除去することを可能にする慣性質量を前記ドライブトレーンに導入する機械アセンブリを、前記ドライブトレーンに結合することを特徴とし、前記ギヤボックスのセカンダリシャフト（１０）が、前記パーキングブレーキの前記解除の間に、前記ホイールに伝えられた前記ギヤボックスの前記振動を除去することを可能にする慣性質量を前記ドライブトレーンに導入する応力下の機械システムを、前記パーキングブレーキの実効解除の前に前記セカンダリシャフト（１０）に結合することを特徴とする方法。
2. 前記ドライブトレーンに結合された前記機械アセンブリが、前記車両の駆動源（３）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の機械的制御方法。
3. 前記駆動源（３）が、前記ギヤボックス（１）のプライマリシャフト（１２）を駆動する電気機械であることを特徴とする、請求項２に記載の機械的制御方法。
4. 前記ドライブトレーンへの前記電気機械（３）の結合が、前記ギヤボックスのセカンダリシャフト（１０）上で、前記電気機械（３）によって駆動されるギアホイール（１７、１８）を係合させることによって得られることを特徴とする、請求項３に記載の機械的制御方法。
5. 前記ドライブトレーンへの前記機械アセンブリの前記結合が、前記パーキングブレーキの前記実効解除の直前に行われることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の機械的制御方法。
6. 車両のホイールにギヤボックスを接続するドライブトレーンの回転要素をブロックすることよって前記車両を不動にすることが可能なパーキングホイールを備えるパーキングブレーキを解除する段階における前記車両の機械的制御のための装置であって、前記装置は、機械アセンブリであって、前記機械アセンブリが前記ドライブトレーンに結合された時、前記パーキングブレーキの前記解除の間に、前記車両の前記ホイールに伝えられた前記ギヤボックス（１）の振動を除去することを可能にする慣性質量を前記ドライブトレーンに導入する機械アセンブリを備えることを特徴とする、装置。
7. 前記機械アセンブリが、前記パーキングブレーキの実効解除の前に前記ドライブトレーンに結合されることを特徴とする、請求項６に記載の機械的制御装置。
8. 前記パーキングブレーキの前記解除が、前記パーキングホイールから離れるようなパーキングフィンガーの排出中に行われることを特徴とする、請求項７に記載の機械的制御装置。
9. 前記パーキングホイールが、前記ギヤボックス（１）のディファレンシャル（７）上に取り付けられたことを特徴とする、請求項６、７または８に記載の機械的制御装置。
10. 内燃機関（２）と主要電気機械（３）とを備えるハイブリッド車両であって、前記内燃機関（２）および前記主要電気機械（３）は両方とも、ギヤボックスのプライマリライン上に設置され、前記内燃機関（２）は中実プライマリシャフト（１１）に、かつ前記主要電気機械（３）は中空プライマリシャフト（１２）に接続され、前記中実プライマリシャフト（１１）および前記中空プライマリシャフト（１２）は、同心であり、前記内燃機関（２）および前記主要電気機械（３）の動きは、トランスミッションシャフト（６）によって前記車両のドライブホイールに接続されたディファレンシャル（７）に向かう前記ギヤボックスのセカンダリシャフト（１０）に伝えられる、ハイブリッド車両において、前記ハイブリッド車両が、請求項６から９のいずれか一項に準拠する機械的制御装置を備えることを特徴とする、ハイブリッド車両。
    

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