JP3885055B2

JP3885055B2 - 出力バイパストランスミッションの制御手段

Info

Publication number: JP3885055B2
Application number: JP2003528413A
Authority: JP
Inventors: イーヴピーショーン; フレドリクルド; アーメドケトフィ−チェイリーフ; ダークフォン−ウィセル; ローラーンルワエィ
Original assignee: ルノー・エス・アー・エス
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2022-09-13
Also published as: FR2829801A1; ES2235110T3; DE60203190D1; WO2003024735A3; DE60203190T2; WO2003024735A2; JP2005502534A; DE60203190T8; FR2829801B1; EP1427599A2; EP1427599B1

Description

本発明は、自動車の動力装置に関する。

本発明は、特に、出力バイパストランスミッションを介して、車両の少なくとも１つの車輪を駆動する熱エンジンを含んでなる形式の自動車の動力装置であって、
上記出力バイパストランスミッションは：
上記車両の上記エンジンに連結された入力軸と、
回転するように上記車輪と連結された車軸を駆動する出力軸と、
上記出力バイパストランスミッションの上記入力軸と上記出力軸との間に配置された減速歯車手段と、
上記出力バイパストランスミッションの上記入力軸と上記出力軸との間に、上記減速歯車手段と並列に配置された出力バイパス手段であって、回転するように上記入力軸と機械的に連結された第１の電気機械と、回転するように上記出力軸と機械的に連結された第２の電気機械とを含んでなり、上記第１の電気機械と上記第２の電気機械は、容量と少なくとも１つの変速手段を介して電気的に接続された、出力バイパス手段と、
を含んでなる、自動車の動力装置に関する。

電気機械を利用する出力バイパス手段を有する自動車の動力装置の技術は、最近の技術である。

今日までに検討されてきた形態の数が少ないために、極めて少ない変数のみを考慮に入れる、このような自動車の動力装置の制御手段は、動力装置の様々な構成要素の間で交換される出力を効果的に管理することを可能にしない。

従って、２つの電気機械を連結する容量は、電気機械の電圧の変動を吸収することを可能にするために、一般に必要以上の大きさを与えられる。

この形態は、このような出力バイパストランスミッションが装備された車両に、特に重量と容積の面で不利益を与えるという問題がある。

本発明は、このような動力装置の制御手段によって使用可能な適当なパラメータを定義して、このような問題を解決することを提案する。

この目的を達成するために、本発明は、上述の形式の自動車の自動車の動力装置において、計算ユニットと制御ユニットからなる制御手段を有し、上記計算ユニットは、上記制御ユニットのために、少なくとも車両のアクセルペダルの位置を表す情報に対応して、上記動力装置によって供給されるトルクについての第１トルク指令と、上記エンジンの回転数についての回転数指令とを少なくとも発生することが可能であり、上記制御ユニットは、上記第１トルク指令と上記回転数指令とに適うように、上記エンジンのために第２トルク指令を、また上記出力バイパス手段のために少なくとも１つの操作指令を発生することが可能であることを特徴とする自動車の動力装置を提供する。

本発明のその他の特徴によれば：
上記計算ユニットは、運転者の挙動を分析する挙動分析モジュールと、上記動力装置の動作点を決定する動作点決定モジュールを少なくとも有し、
上記制御ユニットは上記出力バイパス手段から情報を提供され、
上記出力バイパス手段のために上記制御ユニットが発生する上記操作指令は、第１の電気機械と第２の電気機械の間に配置された唯一の変速手段を操作するための指令を含み、
上記変速手段は、上記制御ユニットへ情報を提供するために、上記制御ユニットへ、上記第１及び上記第２の電気機械の現実のトルクと速度を表す情報を伝達することが可能であり、
上記出力バイパス手段のために上記制御ユニットが発生する上記操作指令は、上記第１の電気機械に結合された第１変速手段を操作するための第１操作指令と、上記第２の電気機械に結合された第２変速手段を操作するための第２操作指令とを含み、
各上記電気機械は、上記制御ユニットへ情報を供給するために、関連する現実のトルクと速度を表す情報を、上記制御ユニットへ、直接発生することが可能であり、
上記容量は、上記制御ユニットへ情報を提供するために、上記制御ユニットへ、上記容量の中に生じた電圧と電流の少なくとも一方を表す情報を直接発生することが可能であり、
上記エンジンのために上記制御ユニットが発生する上記第２トルク指令は、点火指令と燃料供給指令との少なくとも一方を含み、
上記減速歯車手段は、少なくとも１つの遊星歯車装置を含むことを特徴とする。

本発明のその他の特徴及び利点は、理解のために添付図面を参照する、以下の詳細な説明を読むことによって明らかとなるであろう。

これらの図において；
図１は、本発明の対象である動力装置の制御手段の第１の実施の形態の原理図であり、
図２は、本発明の対象である動力装置の制御手段の、好ましい第２の実施の形態の原理図である。

以下の記述において、同一の参照符号は、同一の構成要素を示す。

図１に、自動車の動力装置１０の全体の略図を示す。

周知のように、動力装置１０は、出力バイパストランスミッション１６を介して少なくとも１つの車輪１４を駆動する熱エンジン１２を有する。この出力バイパストランスミッション１６は、自動車のエンジン１２に連結された入力軸１８と、回転するように車輪１４と連結された車軸２２を駆動する出力軸２０と、トランスミッションの入力軸１８と出力軸２０との間に配置された減速歯車手段２４と、出力バイパス手段２６とを含んでなる。

周知のように、出力バイパス手段２６は、トランスミッションの入力軸１８と出力軸２０との間に、減速歯車手段２４と並列に配置され、回転するように入力軸１８に機械的に連結された第１の電気機械２８と、回転するように出力軸２０に機械的に連結された第２の電気機械３０とを含んでなる。第１の電気機械２８と第２の電気機械３０は、容量３２と少なくとも１つの変速手段を介して電気的に接続される。

より詳細には、各電気機械２８、３０は、結合された管理電子モジュール３４、３６を有し、容量３２は管理電子モジュール３４、３６の間に配置される。

図１に示された第１の実施の形態によれば、２つの管理電子モジュール３４、３６は、２つの電気機械２８、３０の動作を制御するために操作されることが可能な、単一の変速手段３５と結合される。

図２に示された第２の実施の形態によれば、各管理電子モジュール３４、３６は、２つの電気機械２８、３０の動作を制御するために独立に操作されることが可能な、独立な変速手段３７、３９と結合される。

本発明によれば、動力装置１０は、計算ユニット４０と制御ユニット４４からなる制御手段３８を有する。計算ユニット４０は、少なくとも車両のアクセルペダル４２の位置を表す情報Ｉ_ＡＣＣに対応して、制御ユニット４４のために、動力装置１０によって供給されるべきトルクについての第１トルク指令Ｃ_ＧＭＰと、エンジン１２が動作するべき回転数についての回転数指令Ｃ_ＮＭＯＴとを少なくとも発生することが可能である。制御ユニット４４は、第１トルク指令Ｃ_ＧＭＰと回転数指令Ｃ_ＮＭＯＴとに適うように、エンジン１２のために第２トルク指令Ｃ_ＭＯＴを、また出力バイパス手段２６のために少なくとも１つの操作指令Ｃ_ＤＥＲを発生することが可能である。

もたらされる車両のアクセルペダル４２の位置は、図１、２に点線付きの矢印で示すように、車輪に作用すると感じられる実際のトルクに対して、運転者によって自然に制御されると理解されるであろう。

このように、図１に示された第１の実施の形態においては、制御ユニット４４は、２つの電気機械２８、３０の２つの管理電子モジュール３４、３６を操作する変速手段３５のために、唯一の操作指令Ｃ_ＤＥＲを発生する。変速手段３５は、第１の電気機械２８の管理電子モジュール３４のために、操作指令Ｃ_ＤＥＲから生じた指令Ｃ_ＭＯＤ１と、第２の電気機械３０の管理電子モジュール３６のために、同じく操作指令Ｃ_ＤＥＲから生じた指令Ｃ_ＭＯＤ２とを発生する。

図２に示された第２の実施の形態においては、制御ユニット４４は、２つの電気機械２８、３０の各々へ結合された２つの各管理電子モジュール３４、３６をそれぞれ操作する各変速手段３７、３９のために、第１操作指令Ｃ_ＤＥＲ１と第２操作指令Ｃ_ＤＥＲ２とをそれぞれ発生する。

変速手段３７は、第１の電気機械２８の管理電子モジュール３４のために、第１操作指令Ｃ_ＤＥＲ１から直接生じた指令Ｃ_ＭＯＤ１を発生し、変速手段３９は、第２の電気機械３０の管理電子モジュール３６のために、第２操作指令Ｃ_ＤＥＲ２から生じた指令Ｃ_ＭＯＤ２を発生する。

他方、計算ユニット４０は、運転者の挙動分析モジュールＭＡＣＣと、動力装置１０の動作点決定モジュールＭＤＰＦを少なくとも有する。挙動分析モジュールＭＡＣＣと動作点決定モジュールＭＤＰＦは、車両のアクセルペダル４２の位置を表す情報Ｉ_ＡＣＣに応じて、第１トルク指令Ｃ_ＧＭＰと回転数指令Ｃ_ＮＭＯＴとを決定し、発生するために相互作用することが可能である
運転者の挙動分析モジュールＭＡＣＣ及び動力装置１０の動作点決定モジュールＭＤＰＦの各構成は、従来技術を応用する広く知られた数多くの態様の対象となることができるので、本明細書においては明白には説明しない。

他方では、制御ユニット４４は出力バイパス手段２６から情報を供給される。

このため、図１に示された第１の実施の形態においては、変速手段３５は、制御ユニット４４へ、第１の電気機械２８の現実のトルクと速度を表す情報Ｉ _２８及び第２の電気機械３０の現実のトルクと速度を表す情報Ｉ _３０を伝達することが可能である。

図２に示された第２の実施の形態においては、第１の電気機械２８または第２の電気機械３０の各々は、制御ユニット４４へ、関連する現実のトルクと速度を表す情報Ｉ_２８及びＩ_３０をそれぞれ伝達することが可能である。

他方、第２の実施の形態においては、容量３２は、制御ユニット４４へ情報を供給するために、容量３２の中に設定された電圧と電流の少なくとも一方を表す情報Ｉ_３２を直接発生することが可能である。

他方では、エンジン１２のために制御ユニット４４が発生する第２トルク指令Ｃ_ＭＯＴは、エンジン管理モジュール４６へ伝達され、エンジン管理モジュール４６は、それを適当な形でエンジン１２へ伝達する。この第２トルク指令Ｃ_ＭＯＴは、本発明を限定するものではないが、エンジンの点火指令と燃料供給との少なくとも一方を含むことができる。

本発明は、特に「出力バイパス」と呼ばれるあらゆるタイプの動力装置１０に適用され、就中、減速歯車手段２４が少なくとも１つの遊星歯車装置を有する動力装置１０に適用される。従って、本発明は、動力装置の制御手段の「多変数」型の管理を明確に示すことを可能にし、電気機械２８、３０の機能の最適化を可能にし、その結果、容量３２は、電気機械２８、３０の中における電圧と電流の瞬時の調整を保証する「緩衝装置」としての役割をもはや実行しないので、従来の動力装置の容量に比して容量３２のサイズを縮小することを可能にする。

Claims

出力バイパストランスミッション（１６）を介して、車両の少なくとも１つの車輪（１４）を駆動する熱エンジン（１２）を含んでなる形式の自動車の動力装置（１０）であって、
上記出力バイパストランスミッション（１６）は：
上記車両の上記エンジン（１２）に連結された入力軸（１８）と、
回転するように上記車輪（１４）と連結された車軸（２２）を駆動する出力軸（２０）と、
上記出力バイパストランスミッション（１６）の上記入力軸（１８）と上記出力軸（２０）との間に配置された減速歯車手段（２４）と、
上記出力バイパストランスミッション（１６）の上記入力軸（１８）と上記出力軸（２０）との間に、上記減速歯車手段（２４）と並列に配置された出力バイパス手段（２６）であって、回転するように上記入力軸（１８）と機械的に連結された第１の電気機械（２８）と、回転するように上記出力軸（２０）と機械的に連結された第２の電気機械（３０）とを含んでなり、上記第１の電気機械（２８）と上記第２の電気機械（３０）は、容量（３２）と少なくとも１つの変速手段（３５、３７、３９）を介して電気的に接続された、出力バイパス手段（２６）と、
を含んでなる、
自動車の動力装置（１０）において、
計算ユニット（４０）と制御ユニット（４４）からなる制御手段（３８）を有し、
上記計算ユニット（４０）は、上記制御ユニット（４４）のために、少なくとも車両のアクセルペダル（４２）の位置を表す情報（Ｉ_ＡＣＣ）に対応して、上記動力装置（１０）によって供給されるトルクについての第１トルク指令（Ｃ_ＧＭＰ）と、上記エンジン（１２）の回転数についての回転数指令（Ｃ_ＮＭＯＴ）とを少なくとも発生することが可能であり、
上記制御ユニット（４４）は、上記第１トルク指令（Ｃ_ＧＭＰ）と上記回転数指令（Ｃ_ＮＭＯＴ）とに適うように、上記エンジン（１２）のために第２トルク指令（Ｃ_ＭＯＴ）を、また上記出力バイパス手段（２６）のために少なくとも１つの操作指令（Ｃ _ＤＥＲ）を発生ことが可能である、
ことを特徴とする自動車の動力装置。
上記計算ユニット（４０）は、運転者の挙動を分析する挙動分析モジュール（ＭＡＣＣ）と、上記動力装置（１０）の動作点を決定する動作点決定モジュール（ＭＤＰＦ）を少なくとも有することを特徴とする、請求項１に記載の自動車の動力装置。
上記制御ユニット（４４）は上記出力バイパス手段（２６）から情報を供給されることを特徴とする、請求項１または２に記載の自動車の動力装置。
上記出力バイパス手段（２６）のために上記制御ユニット（４４）が発生する上記操作指令（Ｃ_ＤＥＲ）は、第１の電気機械（２８）と第２の電気機械（３０）の間に配置された唯一の変速手段（３５）を操作するための指令を含むことを特徴とする、請求項３に記載の自動車の動力装置。
上記変速手段（３５）は、上記制御ユニット（４４）へ情報を供給するために、上記制御ユニット（４４）へ、上記第１の電気機械（２８）の現実のトルクと速度を表す情報（Ｉ _２８）と、上記第２の電気機械（３０）の現実のトルクと速度を表す情報（Ｉ _３０）を伝達することが可能であることを特徴とする、請求項４に記載の自動車の動力装置。
上記出力バイパス手段（２６）のために上記制御ユニット（４４）が発生する上記操作指令は、上記第１の電気機械（２８）に結合された第１変速手段（３７）を操作するための第１操作指令（Ｃ_ＤＥＲ１）と、上記第２の電気機械（３０）に結合された第２変速手段（３９）を操作するための第２操作指令（Ｃ_ＤＥＲ２）とを含むことを特徴とする、請求項３に記載の自動車の動力装置。
各上記電気機械（２８、３０）は、上記制御ユニット（４４）へ情報を供給するために、関連する現実のトルクと速度を表す情報（Ｉ_２８、Ｉ_３０）を、上記制御ユニットへ、直接発生することが可能であることを特徴とする、請求項６に記載の自動車の動力装置。
上記容量（３２）は、上記制御ユニット（４４）へ情報を供給するために、上記制御ユニット（４４）へ、上記容量（３２）の中に生じた電圧と電流の少なくとも一方を表す情報（Ｉ_３２）を直接発生することが可能であることを特徴とする、請求項６または７に記載の自動車の動力装置。
上記エンジン（１２）のために上記制御ユニット（４４）が発生する上記第２トルク指令（Ｃ_ＭＯＴ）は、点火指令と燃料供給指令との少なくとも一方を含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１つに記載の自動車の動力装置。
上記減速歯車手段（２４）は、少なくとも１つの遊星歯車装置を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１つに記載の自動車の動力装置。