JP2023062037A - ハイブリッド自動車の減速気筒カットオフ - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2017年5月2日出願の米国特許出願第15/584,686号(TULAP048X1)と2017年12月19日出願の米国特許出願第15/847,481号(TULAP048X2)の優先権を主張するものであり、その両方をあらゆる目的のために参照によって本願に援用する。
Claims (49)
- 駆動トレイン、電気モータ/発電機、エンジン及び変速機を有する車両を作動する方法において、前記エンジンはクランク軸、吸気マニホールド及び複数の作業室を含み、
前記クランク軸が回転している前記エンジンの動作中に、無エンジントルク要求に応じて前記作業室のすべてを非活性化して、前記作業室の何れも点火されないように、そして前記クランク軸が回転する際に空気が前記作業室内にポンピングされないようにする工程と、
前記車両の動き及びクランク軸の回転が機械的に連結されないように前記エンジンを前記駆動トレインから切り離す工程と、
前記クランク軸の回転速度がシフト速度より低くなるまで低下させる工程と、
を含み、
前記エンジンと前記電気モータ/発電機は前記変速機とは独立して一緒に回転できることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、前記電気モータ/発電機及びエンジンは、独立して前記駆動トレインと機械的に係合できないことを特徴とする方法。
- 請求項1又は2に記載の方法において、前記クランク軸の回転速度がエンジンアイドル速度より低い間に、前記吸気マニホールドの圧力は実質的に大気圧であることを特徴とする方法。
- 請求項1乃至3の何れか1項に記載の方法において、前記車両は停止/始動能力を有することを特徴とする方法。
- 請求項1乃至4の何れか1項に記載の方法において、前記作業室の非活性化、前記エンジンの係合解除、及び前記クランク軸回転速度の前記シフト速度未満への低下はすべて、前記車両の動作中に起こることを特徴とする方法。
- 請求項1乃至5の何れか1項に記載の方法において、前記エンジン回転速度はゼロまで低下できることを特徴とする方法。
- 請求項1乃至6の何れか1項に記載の方法において、前記クランク軸の回転速度はエンジンアイドル速度まで低下できることを特徴とする方法。
- 請求項1乃至6の何れか1項に記載の方法において、前記クランク軸の回転速度はエンジン点火速度まで低下できることを特徴とする方法。
- 請求項1乃至8の何れか1項に記載の方法において、前記クランク軸の回転速度は、前記エンジンが前記駆動トレインから切り離されている間に、前記電気モータ/発電機により前記クランク軸にトルクを加えたりそこから取り除いたりすることによって制御されることを特徴とする方法。
- 請求項1乃至9の何れか1項に記載の方法において、回転速度エンジンは前記電気モータ/発電機によりエンジン点火速度より高く保持されることを特徴とする方法。
- 請求項1乃至10の何れか1項に記載の方法において、前記作業室は各々、吸気弁と排気弁を有し、各作業室は、前記吸気弁及び排気弁の少なくとも一方を少なくとも1つの関連する作業サイクルにわたり閉じたままにすることによって非活性化されることを特徴とする方法。
- 駆動トレイン、電気モータ/発電機及びエンジンを有する車両を作動する方法において、前記エンジンはクランク軸、吸気マニホールド及び複数の作業室を含み、
前記車両の動作中及び前記クランク軸の回転中に、前記電気モータ/発電機により供給されることが可能なエンジントルクの要求に応じて前記作業室のすべてを非活性化して、前記作業室の何れも点火されないように、そして前記クランク軸が回転する際に空気が前記作業室内にポンピングされないようにする工程と、
前記電気モータ/発電機を使って前記要求されたトルクを供給する工程と、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項12に記載の方法において、前記要求されたトルクは前記車両を前方にクリープさせるための動力を供給することを特徴とする方法。
- 請求項12に記載の方法において、前記要求されたトルクは前記車両の動きを巡行速度に維持するための動力を供給することを特徴とする方法。
- 電気モータ/発電機を有するハイブリッド車の内燃機関を始動させる方法において、前記エンジンはクランク軸と複数の作業室を有し、各作業室は吸気弁と排気弁を有し、
前記モータ/発電機にトルクを生成するための電力を印加する工程と、
前記生成されたトルクを前記エンジンに加えて、前記クランク軸を回転させる工程と、
初期クランク軸起動フェーズ中に前記クランク軸が回転している間に、前記作業室を非活性化して、前記作業室の何れも点火されないように、そして空気が前記エンジン内にポンピングされないようにする工程と、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項15に記載の方法において、係合解除装置は、前記初期クランク軸起動フェーズ中の少なくとも一部にわたり、前記エンジンを前記車両の駆動軸から機械的に切り離すことを特徴とする方法。
- 請求項15又は16に記載の方法において、前記エンジン始動は前記エンジンへのトルク要求に応じて開始されることを特徴とする方法。
- 請求項15又は16に記載の方法において、前記エンジン始動は運転手がブレーキペダルから圧力を解除したことに応じて開始されることを特徴とする方法。
- 駆動トレイン、電気モータ/発電機及びエンジンを有する車両を作動する方法において、前記エンジンはクランク軸、吸気マニホールド及び複数の作業室を有し、
前記エンジンの動作中に、無エンジントルク要求に応じて前記作業室のすべてを非活性化して、前記作業室の何れも点火されないように、そして前記クランク軸が回転する際に空気が前記作業室内にポンピングされないようにする工程と、
前記エンジンを前記駆動トレインから切り離して、前記車両の動きとクランク軸の回転が機械的に連結されなくなるようにする工程と、を含み、前記クランク軸の回転速度は前記電気モータ/発電機により前記クランク軸にトルクを加えたりそこから取り除いたりすることによって制御されることを特徴とする方法。 - 請求項19に記載の方法において、前記作業室のすべてが非活性化された後に前記エンジンが前記駆動トレインから切り離されることを特徴とする方法。
- 電気モータ/発電機を有するハイブリッド車の内燃機関を始動させる方法において、前記エンジンはクランク軸と複数の作業室を有し、各作業室は吸気弁と排気弁を有し、
前記モータ/発電機にトルクを生成するための電力を印加する工程と、
前記生成されたトルクを前記エンジンに加えて前記クランク軸を回転させる工程と、
第一の作業室の前記吸気又は排気弁の少なくとも一方を非活性化して、前記クランク軸の回転中に前記第一の作業室内に空気がポンピングされないようにする工程と、
第二の作業室内に、前記第二の作業室に燃料を供給することなく空気をポンピングして、エンジンの空気導入のためのエアリザーバを提供する吸気マニホールド内の圧力を低下させる工程と、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項21に記載の方法において、前記クランク軸を変速機入力に連結する係合解除装置の係合の前に、前記モータ/発電機により生成されたトルクを使って前記ハイブリッド車を推進する工程をさらに含むことを特徴とする方法。
- 電気モータ/発電機を有するハイブリッド車の内燃機関を作動する方法において、前記エンジンはクランク軸と複数の作業室を有し、各作業室は吸気弁と排気弁を有し、
前記モータ/発電機にトルクを生成するための電力を印加する工程と、
前記生成されたトルクを前記エンジンに加えて前記クランク軸を第一のエンジン速度で回転させる工程と、
前記クランク軸の回転速度を前記第一のエンジン速度から、前記第一のエンジン速度より速い第二のエンジン速度へとランプアップさせる工程と、
第一の作業室の前記吸気又は排気弁の少なくとも一方を非活性化して、前記クランク軸の回転中に前記第一の作業室内に空気がポンピングされないようにする工程と、
第二の作業室内に、前記第二の作業室に燃料を供給することなく空気をポンピングして、エンジンの空気導入のためのエアリザーバを提供する吸気マニホールド内の圧力を低下させる工程と、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項23に記載の方法において、前記第一のエンジン速度はゼロでないことを特徴とする方法。
- 請求項23又は請求項24に記載の方法において、前記第一のエンジン速度はエンジン点火速度であることを特徴とする方法。
- 請求項23乃至25の何れか1項に記載の方法において、前記第二のエンジン速度はエンジンアイドル速度であることを特徴とする方法。
- 車両内のエンジンの動作を制御するように構成されたコントローラにおいて、
気筒カットオフモードで前記エンジンのすべての作業室を非活性化して、前記作業室の何れも点火されないように、そして前記作業室を通じて吸気マニホールドから前記車両の排気系へと空気がポンピングされないようにし、
前記コントローラへの入力に応じて前記エンジンの前記動作を前記気筒カットオフモードから第二の動作モードへと遷移させる時期を判断し、
前記吸気マニホールド内の吸気マニホールド絶対圧力(MAP)を測定し、
前記測定されたMAPが閾値MAPより低ければ:
前記測定されたMAPに基づいて、前記測定されたMAPを前記閾値MAP未満までポンプダウンするのに必要な作業サイクル数を判断し、
前記エンジンを、前記吸気マニホールドから前記排気系へと前記エンジンの前記作業室の1つ又は複数を通じて前記判断された作業サイクル数にわたり空気をポンピングするように作動し、
前記判断された作業サイクル数にわたる前記空気の前記ポンピングの後で前記エンジンを前記第二の動作モードで作動する
ように構成されることを特徴とするコントローラ。 - 請求項27に記載のコントローラにおいて、前記測定されたMAPを前記吸気マニホールドの中又はその付近に提供されたセンサから受け取るようにさらに構成されることを特徴とするコントローラ。
- 請求項27又は28に記載のコントローラにおいて、前記作業サイクル数を下記要素:
ポンピング前の前記MAP、
閾値MAP、
前記エンジンの前記作業室と比較した前記吸気マニホールドの相対的大きさ
吸気及び排気弁のタイミング、
エンジン速度及び/又は
前記吸気マニホールドに空気を供給するように構成されたスロットルを通過する空気漏洩率
のうちの1つ又は複数に基づいて決定するようにさらに構成されることを特徴とするコントローラ。 - 請求項27乃至29の何れか1項に記載のコントローラにおいて、前記測定されたMAPを前記閾値MAP未満までポンプダウンするのに必要な作業サイクルの数を判断するための参照テーブルをさらに含むことを特徴とするコントローラ。
- 請求項30に記載のコントローラにおいて、前記参照テーブルはある範囲のMAP値の範囲を含み、各MAP値は前記MAP値を前記閾値MAP未満までポンプダウンするのに必要な、それに対応する作業サイクル数を規定することを特徴とするコントローラ。
- 請求項27乃至31の何れか1項に記載のコントローラにおいて、前記コントローラへの前記入力はトルク要求を示す信号であり、それに応じて、前記コントローラは、前記所定の作業サイクル数にわたる前記ポンピングが完了した後で前記エンジンを前記第二の動作モードに遷移させる前まで前記エンジントルクの生成を遅らせるようにさらに構成されることを特徴とするコントローラ。
- 請求項27乃至31の何れか1項に記載のコントローラにおいて、前記コントローラへの前記入力はトルク要求を示す信号であり、それに応じて、前記コントローラは、前記エンジンの前記作業室をスキップ点火モードで作動して、前記スキップされた作業室の少なくとも1つ内へ空気を前記判断された作業サイクル数にわたりポンピングしながら、前記要求されたトルクを送出するようにさらに構成されることを特徴とするコントローラ。
- 請求項27乃至33の何れか1項に記載のコントローラにおいて、前記エンジンを前記第二の動作モードで作動するようにさらに構成され、前記第二の動作モードは:
(a)全排気量モード
(b)前記スキップ点火モード
(c)低減排気量モード
のうちの1つを含むことを特徴とするコントローラ。 - 請求項27に記載のコントローラにおいて、前記コントローラは、前記入力信号が「ペダルストンプ」トルク要求であるときに、ポンピングによって前記MAPを低下させる代わりに前記エンジンの前記作業室のすべてを活性化することによる前記第二の動作モードに直接遷移するようにさらに構成されることを特徴とするコントローラ。
- 請求項27乃至35の何れか1項に記載のコントローラにおいて、前記コントローラは、前記測定されたMAPが前記第二の動作モードに関連付けられる所望マニホールド圧力より低い場合に、ポンピングによって前記吸気マニホールド内の前記空気圧を低下させる代わりに、前記第二の動作モードに遷移するようにさらに構成されることを特徴とするコントローラ。
- 請求項27乃至35の何れか1項に記載のコントローラにおいて、前記測定されたMAPが前記閾値MAPと同じかそれより低い場合に、ポンピングによって前記吸気マニホールド内の前記空気圧を低下させる代わりに、前記エンジンの前記動作を前記第二の動作モードに直接遷移させるようにさらに構成されることを特徴とするコントローラ。
- 請求項27乃至37の何れか1項に記載のコントローラにおいて、前記コントローラへの前記入力はエンジン速度を示す信号であり、それに応じて、前記コントローラは、
前記エンジン速度が気筒カットオフモード閾値エンジン速度より低いか否かを確認し、
前記エンジン速度が前記気筒カットオフモード閾値エンジン速度より低い場合、空気を前記1つ又は複数の作業室内に前記判断された作業サイクル数にわたってポンピングし、
前記空気を前記判断された作業サイクル数にわたってポンピングした後に前記エンジンの動作を前記第二の動作モードに遷移させるようにさらに構成され、
前記第二の動作モードはエンジンアイドルモードであることを特徴とするコントローラ。 - 請求項27乃至38の何れか1項に記載のコントローラにおいて、前記判断された作業サイクル数は1~12作業サイクルの範囲であることを特徴とするコントローラ。
- 請求項27乃至39の何れか1項に記載のコントローラにおいて、前記吸気マニホールド内の前記空気圧は、0.1~0.2秒間の前記ポンピングにより前記MAP閾値まで低下させられることを特徴とするコントローラ。
- 請求項27乃至40の何れか1項に記載のコントローラにおいて、前記閾値MAPは0.3~0.5バールの範囲内であることを特徴とするコントローラ。
- 請求項27乃至41の何れか1項に記載のコントローラにおいて、前記確認されたポンピング作業サイクル数の実行中に、前記エンジン内に空気がポンピングされない非活性化作業サイクルの実行が点在することを特徴とするコントローラ。
- クランク軸、吸気マニホールド及びエンジンの複数の作業室を有する車両を作動する方法において、前記エンジンの動作中、
無エンジントルク要求に応じて前記作業室のすべてを非活性化し、前記作業室の何れも点火せず、前記クランク軸が回転する際に前記作業室内に空気がポンピングされないようにする工程と、
前記クランク軸の回転速度を測定する工程と、
前記測定されたクランク軸の回転速度がクランク軸回転速度閾値未満まで低下したときに吸気マニホールド絶対圧力(MAP)を測定する工程と、
前記測定されたMAPを閾値MAP未満に低下させるために必要な空気ポンピング作業サイクル数を確認する工程と、
何れかの作業室を点火する前に、前記確認された作業サイクル数にわたり前記エンジン内に空気をポンピングする工程と、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項43に記載の方法において、前記閾値MAPは、少なくとも一部に、何れかの作業室に点火すると前記エンジンが容認可能なNVH特性を有することに基づくことを特徴とする方法。
- 請求項43又は44に記載の方法において、前記確認された空気ポンピング作業サイクル数は、前記測定されたMAPが前記閾値MAPより低い場合にゼロであることを特徴とする方法。
- 請求項43乃至45の何れか1項に記載の方法において、前記確認された空気ポンピング作業サイクル数は0~12の間で変化することを特徴とする方法。
- 請求項43乃至46の何れか1項に記載の方法において、エンジンを、前記確認されたポンピング作業サイクル数にわたり前記エンジン内へと空気をポンピングした後にエンジンアイドル状態にする工程をさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項43乃至46の何れか1項に記載の方法において、前記確認されたポンピング作業サイクル数にわたり前記エンジン内に空気をポンピングした後に作業室を点火する工程をさらに含むことを特徴とする方法。
- 車両内のエンジンの動作を制御するように構成されたコントローラにおいて、前記コントローラは、
気筒カットオフモードで前記エンジンのすべての作業室を非活性化して、前記作業室の何れも点火されないように、そして前記作業室を通じて吸気マニホールドから前記車両の排気系へと空気がポンピングされないようにし、
前記コントローラへの入力に応じて、前記エンジンの前記動作が前記気筒カットオフモードから第二の動作モードへと遷移される時期を判断し、
前記エンジンに関連付けられる吸気マニホールド内の吸気マニホールド絶対圧力(MAP)を測定し、
エンジン速度を測定し、
前記測定されたMAP及びエンジン速度に基づいて、前記MAPを閾値MAPより低くポンプダウンするのに必要な時間を判断し、
前記エンジンを、空気を前記吸気マニホールドから前記排気系へと前記エンジンの前記作業室の1つ又は複数を通じて前記判断された時間にわたりポンピングするように作動し、
前記判断された時間にわたる前記空気の前記ポンピングの後に前記エンジンを前記第二の動作モードで作動する
ように構成されることを特徴とするコントローラ。
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