JP5745211B2 - ハイブリッドパワートレインとハイブリッドパワートレインを制御する方法 - Google Patents
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Description
(a)クランクシャフトとトランスミッションシャフトとの間でトルクが伝達される係合位置と、および
(b)クランクシャフトとトランスミッションシャフトとの間のトルク伝達を終了できる離脱位置との間で切換えられる。
駆動装置の電子制御ユニットは、トランスミッションシャフトにおけるトルク変動が、ねじり振動減衰の手段により減少されるような適時の仕方で、前述のロータとステータを備える電気機械により発生される電気負荷またはトルクを変えるように作動自在である。そのように実施する際に、クラッチの係合が、急激な動揺が無く、かつ磨耗が最小になるように、摩擦係合を、十分円滑に達成できる。トランスミッションは、歯車を上方に入替えるために、電気機械により電気的に制動され、および歯車を下方に入替えるために、電気的に加速される。しかしながら、歯車切換用のそのような同期化は、作動中に実施するには時間がかかる。
燃焼機関と、
電気機械装置と、
燃焼機関と電気機械装置の少なくともいずれかから駆動力を受容して、対応する駆動力を負荷へ伝達するように作動自在な歯車装置と、
燃焼機関、電気機械装置および歯車装置の作動を制御するために、それらの装置と連通して連結される制御ユニットと、を含むハイブリッドパワートレインであって、
燃焼機関が非起動状態と起動状態との間で切換自在であるように、作動中に構成自在であり、燃焼機関は、機関の非起動状態から機関の起動状態への切換のためにクランク回転される必要がある、ハイブリッドパワートレインにおいて、
制御ユニットは、パワートレインから生じるフィードバック信号およびパワートレインへのコマンド信号を受信する複数の入力部と、およびパワートレインの作動を制御する出力信号を出力する複数の出力部を含むこと、および
制御ユニットは、パワートレインのトルクシミュレーションを実行するように作動自在な演算ハードウェアをさらに備え、シミュレーションは、複数の入力部において受信された情報を処理して補償を演算するために作動中に適用自在であり、制御ユニットは、機関が機関の起動状態と機関の非起動状態との間で切換えられるときに、パワートレインにおいて作動中に生じるトルクジャークの振幅を減少するために、複数の出力部において補償を適用するように作動自在であることを特徴とする、ハイブリッドパワートレインが提供される。
燃焼機関と、
電気機械装置と、
燃焼機関と電気機械装置の少なくともいずれかから回転力を受容して、駆動力を負荷へ伝達するように作動自在な歯車装置と、
燃焼機関、電気機械装置および歯車装置の作動を制御するために、それらの装置と連通して連結される制御ユニットと、を含むハイブリッドパワートレインであって、
燃焼機関が非起動状態と起動状態との間で切換自在であるように、作動中に構成自在であり、燃焼機関は、機関の非起動状態から機関の起動状態への切換のためにクランク回転される必要がある、ハイブリッドパワートレインにおいて、
燃焼機関へのクランク回転トルクの伝達は、駆動力をパワートレインの負荷へ伝達するように係合される歯車装置とほぼ一時的に一致するように、作動中に制御されること、および
燃焼機関と電気機械装置との1個以上の回転シャフトには、1個以上のセンサが設けられ、そのセンサは、燃焼機関をクランク回転するときに燃焼機関へ伝達されるトルクの大きさを求め、かつ機関を起動させ、そのようなトルクの大きさは、パワートレインに生じるトルクの急激な変化を少なくとも部分的に補償するように、電気機械装置を制御するために、制御ユニットの演算ハードウェア上で作動中に実行されるパワートレインのトルクシミュレーションを使用して処理されることを特徴とする、ハイブリッドパワートレインが提供される。
燃焼機関と、
電気機械装置と、
燃焼機関と電気機械装置のいずれか、または両方から回転力を受容して、駆動力を負荷へ伝達するように作動自在な歯車装置と、
燃焼機関、電気機械装置および歯車装置の作動を制御するために、それらの装置と連通して連結される制御ユニットと、を含むハイブリッドパワートレインであって、
燃焼機関が非起動状態と起動状態との間で切換自在であるように、作動中に構成自在であり、燃焼機関は、機関の非起動状態から機関の起動状態への切換のためにクランク回転される必要がある、ハイブリッドパワートレインを制御する方法であって、
パワートレインの作動を制御するために、制御ユニットの複数の入力部において、パワートレインから生じるフィードバック信号およびコマンド信号を受信し、およびコントロールユニットの複数の出力部において出力信号を出力するステップと、および
制御ユニットにおいて制御ユニットの演算ハードウェア上で実行自在なパワートレインのトルクシミュレーションを適用するステップであって、シミュレーションは、複数の入力部において受信された情報を処理して補償を演算するために作動中に適用自在であり、制御ユニットは、機関が機関の起動状態と機関の非起動状態との間で切換えられるときに、パワートレインにおいて作動中に生じるトルクジャークの振幅を減少するために、複数の出力部において補償を適用するように作動自在である、ステップとを含むことを特徴とする、方法が提供される。
(a)歯車装置へ伝達されるトルクを減少することにより歯車切換を開始し、ついで歯車装置を中立状態にするステップと、
(b)中立状態にある歯車装置とほぼ一時的に一致するように、燃焼機関へクランク回転トルクの伝達を制御するステップであって、クランク回転トルクおよび燃焼機関への燃料の供給は、燃焼機関を起動状態にさせるように作動自在である、ステップと、および
(c)歯車装置を歯車に係合させ、ついで歯車装置へ伝達されるトルクを増加するステップと、を含む。
(d)歯車装置が中立連結状態にある間に、電気機械装置をほぼ停止状態まで減速することにより燃焼機関をクランク回転するステップと、
(e)回転自在の連結装置を経て、燃焼機関を電気機械装置へ少なくとも部分的に連結するステップと、
(f)電気機械装置を励起して回転自在に加速し、それにより燃焼機関を限界回転速度まで加速するステップと、およびついで
(g)燃料供給物を燃焼機関へ供給して燃焼機関を起動状態にするステップと、をさらに含む。
(h)歯車装置が中立の連結状態である間に、電気機械装置を回転状態に維持することにより燃焼機関をクランク回転するステップと、
(i)回転自在の連結装置を経て、燃焼機関を電気機械装置へ少なくとも部分的に連結し、電気機械装置からトルクを燃焼機関へ伝達し、それにより燃焼機関を限界回転速度まで加速するステップと、およびついで
(j)燃料供給物を燃焼機関へ供給して燃焼機関を起動状態にするステップと、をさらに含む。
燃焼機関と、
電気機械装置と、
燃焼機関と電気機械装置の少なくともいずれかから回転力を受容して、駆動力を負荷へ伝達する歯車装置と、
燃焼機関、電気機械装置および歯車装置の作動を制御するために、それらの装置と連通して連結される制御ユニットと、を含むハイブリッドパワートレインであって、
燃焼機関が非起動状態と起動状態との間で切換自在であるように、作動中に構成自在であり、燃焼機関は、機関の非起動状態から機関の起動状態への切換のためにクランク回転される必要がある、ハイブリッドパワートレインを制御する方法であって、
(a)歯車装置を歯車に係合させ、その装置を通してトルクを伝達して、駆動力を負荷へ供給するステップと、
(b)クランク回転トルクを燃焼機関へ伝達し、かつその機関へ燃料を供給して、燃焼機関を起動するステップであって、燃焼機関のそのような起動は、係合される歯車装置とほぼ一時的に一致する、ステップと、を含む方法において
(c)燃焼機関と電気機械装置との1個以上の回転シャフトには、1個以上のセンサが設けられ、そのセンサは、燃焼機関をクランク回転するときに燃焼機関へ伝達されるトルクの大きさを求め、かつその機関を起動させ、そのようなトルクの大きさは、パワートレインに生じるトルクの急激な変化を少なくとも部分的に補償するように、電気機械装置を制御するために、トルクシミュレーションモデルを使用して制御ユニット内で処理される、方法が提供される。
(d)歯車装置が係合された連結状態である間に、電気機械装置を回転状態に維持することにより燃焼機関をクランク回転するステップと、
(e)回転自在の連結装置を経て、燃焼機関を電気機械装置へ少なくとも部分的に連結し、電気機械装置からトルクを燃焼機関へ伝達し、それにより燃焼機関を限界回転速度まで加速するステップと、およびついで
(f)燃料供給物を燃焼機関へ供給して燃焼機関を起動状態にするステップと、をさらに含む。
歯車装置への電気機械装置の出力回転トルクを減少するステップと、
歯車装置を制御するステップと、および
電気機械装置の手段により燃焼機関をクランク回転するステップと、を含む。
電気機械装置の出力回転トルクの減少後に歯車装置を中立状態へ入替えるステップと、
歯車装置を中立状態へ入替え後に歯車装置内の歯車を係合するステップと、
歯車装置内の歯車を係合後に歯車装置への出力回転トルクを漸増するステップと、
燃焼機関の少なくとも出力回転トルクを漸増する(これは、機関へ燃料を噴射して実施される)ことにより、歯車装置への出力回転トルクを漸増するステップと、および
機関の所定の速度で機関への燃料噴射を開始するステップと、を含む。
(i)電気機械370(発電機として機能する)により生成される電気エネルギーを、前述のエネルギー貯蔵エレメント460内の貯蔵に適切なエネルギー形態に変換するか、または
(ii)前述のエネルギー貯蔵エレメント460内に貯蔵されたエネルギーを、電気機械70(電動機として機能する)内での使用のために電気エネルギーに変換する。
しかもより任意選択的には、エネルギー貯蔵エレメント460は、これらの技術の個別の充電と放電を最も良く利用するために、幾つかのそのようなエネルギー貯蔵技術の組合せ装置として設置できる。
T=トルク、および
I=慣性モーメント
(a)段階P1において、燃焼機関310は起動解除状態にあり、電気機械370は、歯車装置500を通して負荷530へ駆動トルクを伝達するためにエネルギー貯蔵エレメント460から充電され、
(b)段階P2中に、エネルギー貯蔵エレメント460から電気機械370へ供給される電力は、歯車装置500内に備えられる歯車により生じるトルクを減少するように、漸減の仕方で徐々に減少され、
(c)段階P3において、中央制御ユニット490は、歯車装置500に付随するアクチュエータに、歯車装置500を中立に入替えるように指令して、シャフト380、510を切離すようにし、
(d)段階P4において、クラッチ330は、少なくとも部分的に係合され、ついで電力が、電気機械370へ加えられて、50ミリ秒ないし2秒の標準的な範囲、より任意選択的には、0.25秒ないし1秒の範囲の時間に燃焼機関310をクランク回転し、この時間中に燃焼機関310への燃料供給が開始されて、燃焼機関310を起動状態にし、燃焼機関310が安定した仕方で作動しているとき、クラッチ330は、任意選択的には、全係合し、すなわちカップリングK=100%となり、
(e)段階P5中に、中央制御ユニット490は、シャフト380、510の相互の回転速度を同期化するように、燃焼機関310への燃料供給量および電気機械370へ供給される電力の少なくともいずれかを調整するように作動自在であり、ついで歯車装置500が歯車に係合され、
(f)段階P6中に、中央制御ユニット490は、電気機械370および燃焼機関310の少なくともいずれかからのトルク出力を増加するように作動自在であり、および
(g)段階P7中に、歯車装置500へ送出されるトルクは、中央制御ユニット490においてドライバから受信されるデマンドに応答して変えられる。
(i)電気機械370は、中央制御ユニット490からのコマンドを受信する電気機械制御ユニット390を使用して特定の回転速度で駆動されることができる。ついでクラッチ330は、燃焼機関310の出力シャフト340を加速するように適切なトルクを伝達するために、カップリングKが100%未満であるように、部分的に係合される。燃焼機関310の出力シャフト340が、十分に高い速度を達成したとき、燃焼機関310への燃料供給が開始されて、燃焼機関310は作動状態になる。任意選択的には、ついでクラッチ330は、クラッチを通しての全トルクカップリング、すなわちカップリングK=100%になるように調整されるか、または代わりに、
(ii)電気機械370は、たとえば、その回転エネルギーが、エネルギー貯蔵エレメント460を充電するのに伝達されるように、回生制動により停止される。つぎにクラッチ330は、カップリングK=100%になるように全係合される。ついで電気機械370は、燃焼機関310の出力シャフト340をクランク回転するためにトルクを生成するようにされ、それにより、燃焼機関310の出力シャフト340が加速される。出力シャフト340が、十分に高い回転速度で回転すると、燃料が燃焼機関310へ供給されて、燃焼機関310を起動する。
(a)摺動範囲630にあるクラッチ330は、トルクジャークのフィルタリングを実施でき、および
(b)電動機370は、燃料供給を制御することによる燃焼機関310よりも非常に正確に制御されることができるので、そのトルクと回転モーメンタムを急速に変えることができる。
Tfric,ICE=燃焼機関310の内部摩擦、および
Tind,ICE=燃焼機関310により発生される図示トルク、
ここに「ICE」は、「内燃機関」の省略である。
(a)パワートレイン300、1000の演算子により規定される動力デマンド、たとえば、パワートレイン300、1000が、車両を推進するために取付けられるとき、車両のドライバが車両のアクセルペダルを押す程度に対応する動力デマンド、
(b)演算子により選択される歯数比、たとえば、好ましい歯車、および/または歯車装置500の歯車を上方または下方へ入替える指令、
(c)パワートレイン300、1000により駆動される負荷、たとえば、パワートレイン300、1000が、車両を推進するために取付けられるとき、車両により移送される負荷であって、たとえば、バスで移送される人員数(すなわち、バスの乗客が満員であるか、そうでないかに関係なく)は、制御ユニット490が使用する有用な作動パラメータである負荷、
(d)パワートレイン300、1000が車両を推進するために上に構成される、地面であって、任意選択的には、車両には、地球表面の車両のGPS位置を求めるために作動自在である全地球位置把握センサ(GPS)が設けられ、制御ユニット490には、GPS位置から、車両が上を走行する勾配輪郭を、および/または車両が、実施を短く要求される舵取り動作の指示を、求めるための地図データベースへのアクセスが設けられ、制御ユニット490は、有利には、燃焼機関310の始動と停止から生じるトルクジャークをほぼ欠いている、車輪への最適に円滑な駆動トルク特性を車両へ提供するために、歯車切換を予測するように、および/または燃焼機関310を自動的に停止または始動するようにプログラムされ、任意選択的には、制御ユニット490は、たとえば、データベースを参照して、GPS位置が、清浄空気ゾーンのような特殊の条件または制約に対応するかどうかを判断するために定期的間隔でGPS位置を監視するように作動自在であり、そのゾーン内では、パワートレイン300、1000が、燃焼機関310を清浄空気ゾーン内で非起動状態にして、電気機械370のみを使用して機能するように制約される、地面、
(e)パワートレイン300、1000が、車両を推進するために取付けられるときの車両舵取り角、
(f)パワートレイン300、1000が、車両を推進するために取付けられるときの制動デマンドであって、車両の速度を減少するのに使用され、任意選択的には、そのような制動は、エネルギー貯蔵エレメント460に貯蔵されるエネルギーとして車両の動的エネルギーを貯蔵する回生エネルギーとして実施され、制御ユニット490は、電気機械370からエネルギー貯蔵エレメント460へのエネルギーの流れを制御するように作動自在である、制動デマンド。
(g)シャフト340、350、380、510の1個以上の回転速度、
(h)燃焼機関310が作動中で燃料を消費しているかどうか、
(i)クラッチ330を通す連結と、かつクラッチ内に生じる摺動とに関してのクラッチの調整、
(i)電気機械370へ送出されるか、または電気機械により発生される動力の程度、および
(j)たとえば、シャフト510へ取付けられるトルクセンサを使用して検知される、シャフト510において送出されるトルク。
310 燃焼機関
330 クラッチ
340 回転シャフト
350 回転シャフト
360 電気機械装置
370 電気機械
380 回転シャフト
490 制御ユニット
500 歯車装置
530 負荷
Claims (16)
- 燃焼機関(310)と、
電気機械装置(360)と、
前記燃焼機関(310)と前記電気機械装置(360)の少なくともいずれかから駆動力を受容して、対応する駆動力を負荷(530)へ伝達するように作動自在な歯車装置(500)と、
前記燃焼機関(310)、前記電気機械装置(360)および前記歯車装置(500)の作動を制御するために、それらの装置と連通して連結される制御ユニット(490)と、を含むハイブリッドパワートレイン(300、1000)であって、
前記燃焼機関(310)が非起動状態と起動状態との間で切換自在であるように、設定可能であり、前記燃焼機関(310)は、前記機関の非起動状態から前記機関の起動状態への切換のためにクランク回転される必要がある、ハイブリッドパワートレイン(300、1000)において、
前記制御ユニット(490)は、前記パワートレイン(300、1000)から生じるフィードバック信号および前記パワートレイン(300、1000)へのコマンド信号を受信する複数の入力部と、および前記パワートレイン(300、1000)の作動を制御する出力信号を出力する複数の出力部を含むこと、および
前記制御ユニット(490)は、前記パワートレイン(300、1000)のトルクシミュレーションを実行するように作動自在な演算ハードウェアをさらに備え、前記シミュレーションは、前記複数の入力部において受信された情報を処理して補償を演算するために適用され、前記制御ユニット(490)は、前記機関(310)が前記機関の起動状態と前記機関の非起動状態との間で切換えられるときに、前記パワートレイン(300、1000)において作動中に生じるトルクジャークの振幅を減少するために、前記複数の出力部において前記補償を適用するように作動自在であり、
前記燃焼機関(310)と前記電気機械装置(360)との1個以上の回転シャフト(340、350、380)には、1個以上のセンサが設けられ、前記センサは、前記燃焼機関(310)をクランク回転するときに前記燃焼機関(310)へ伝達されるトルクの大きさを求め、かつ前記機関を起動させるために前記制御ユニット(490)へ連結され、そのようなトルクの大きさは、前記パワートレイン(300、1000)に生じるトルクの急激な変化を少なくとも部分的に補償するように、前記電気機械装置(360)を制御するために、前記制御ユニット(490)により処理され、
前記燃焼機関(310)へのクランク回転トルクの伝達のタイミングは、前記歯車装置(500)における歯車切換のタイミングと一時的に一致するように、前記制御ユニット(490)により作動中に制御され、
前記歯車装置(500)が中立の連結状態である間に、前記電気機械装置(360)を、減速し、回転自在の連結装置(330)を経て、前記燃焼機関(310)を前記電気機械装置(360)へ少なくとも部分的に回転自在に連結し、前記電気機械装置(360)を励起して前記電気機械装置(360)の回転シャフト(350)を加速させ、それにより前記燃焼機関(310)を所定の回転速度まで加速してクランク回転させ、ついで燃料を前記燃焼機関(310)へ供給して前記燃焼機関(310)を起動状態にすることを特徴とする、ハイブリッドパワートレイン(300、1000)。 - 燃焼機関(310)と、
電気機械装置(360)と、
前記燃焼機関(310)と前記電気機械装置(360)の少なくともいずれかから駆動力を受容して、対応する駆動力を負荷(530)へ伝達するように作動自在な歯車装置(500)と、
前記燃焼機関(310)、前記電気機械装置(360)および前記歯車装置(500)の作動を制御するために、それらの装置と連通して連結される制御ユニット(490)と、を含むハイブリッドパワートレイン(300、1000)であって、
前記燃焼機関(310)が非起動状態と起動状態との間で切換自在であるように、設定可能であり、前記燃焼機関(310)は、前記機関の非起動状態から前記機関の起動状態への切換のためにクランク回転される必要がある、ハイブリッドパワートレイン(300、1000)において、
前記制御ユニット(490)は、前記パワートレイン(300、1000)から生じるフィードバック信号および前記パワートレイン(300、1000)へのコマンド信号を受信する複数の入力部と、および前記パワートレイン(300、1000)の作動を制御する出力信号を出力する複数の出力部を含むこと、および
前記制御ユニット(490)は、前記パワートレイン(300、1000)のトルクシミュレーションを実行するように作動自在な演算ハードウェアをさらに備え、前記シミュレーションは、前記複数の入力部において受信された情報を処理して補償を演算するために適用され、前記制御ユニット(490)は、前記機関(310)が前記機関の起動状態と前記機関の非起動状態との間で切換えられるときに、前記パワートレイン(300、1000)において作動中に生じるトルクジャークの振幅を減少するために、前記複数の出力部において前記補償を適用するように作動自在であり、
前記燃焼機関(310)と前記電気機械装置(360)との1個以上の回転シャフト(340、350、380)には、1個以上のセンサが設けられ、前記センサは、前記燃焼機関(310)をクランク回転するときに前記燃焼機関(310)へ伝達されるトルクの大きさを求め、かつ前記機関を起動させるために前記制御ユニット(490)へ連結され、そのようなトルクの大きさは、前記パワートレイン(300、1000)に生じるトルクの急激な変化を少なくとも部分的に補償するように、前記電気機械装置(360)を制御するために、前記制御ユニット(490)により処理され、
前記燃焼機関(310)へのクランク回転トルクの伝達のタイミングは、前記歯車装置(500)における歯車切換のタイミングと一時的に一致するように、前記制御ユニット(490)により作動中に制御され、
前記歯車装置(500)が中立の連結状態である間に、前記電気機械装置(360)を回転状態に維持し、回転自在の連結装置(330)を経て、前記燃焼機関(310)を前記電気機械装置(360)へ少なくとも部分的に連結し、前記電気機械装置(360)からトルクを前記燃焼機関(310)へ伝達し、それにより前記燃焼機関(310)を所定の回転速度まで加速してクランク回転させ、ついで燃料を前記燃焼機関(310)へ供給して前記燃焼機関(310)を起動状態にすることを特徴とする、ハイブリッドパワートレイン(300、1000)。 - 前記回転自在の連結装置(330)には、摺動式クラッチ(330)が備えられ、前記クラッチは、前記クラッチの摺動範囲(630)の少なくとも一部分を通して定トルク連結特性を提供するように作動自在である、請求項1または2に記載のパワートレイン(300、1000)。
- 前記パワートレイン(300、1000)の前記回転自在の連結装置(330)は、前記燃焼機関(310)と前記電気機械装置(360)との間で連結自在なクラッチ(330)を含む、請求項1ないし3のいずれかに記載のパワートレイン(300、1000)。
- 前記1個以上のセンサは、前記1個以上のシャフト(340、350、380)の回転速度を測定する回転速度センサとして設置され、前記トルクの大きさは、前記パワートレイン(300、1000)の構成部材の慣性モーメントから、および前記1個以上の測定された回転速度から一時的に演算された角加速度から、前記制御ユニット(490)により演算される、請求項1に記載のパワートレイン(300、1000)。
- 燃焼機関(310)と、
電気機械装置(360)と、
前記燃焼機関(310)と前記電気機械装置(360)の少なくともいずれかから回転力を受容して、駆動力を負荷(530)へ伝達するように作動自在な歯車装置(500)と、
前記燃焼機関(310)、前記電気機械装置(360)および前記歯車装置(500)の作動を制御するために、それらの装置と連通して連結される制御ユニット(490)と、を含むハイブリッドパワートレイン(300、1000)であって、
前記燃焼機関(310)が非起動状態と起動状態との間で切換自在であるように、設定可能であり、前記燃焼機関(310)は、前記機関の非起動状態から前記機関の起動状態への切換のためにクランク回転される必要がある、ハイブリッドパワートレイン(300、1000)において、
前記燃焼機関(310)と前記電気機械装置(360)との1個以上の回転シャフト(340、350、380)には、1個以上のセンサが設けられ、前記センサは、前記燃焼機関(310)をクランク回転するときに前記燃焼機関(310)へ伝達されるトルクの大きさを求め、かつ前記機関を起動させ、そのようなトルクの大きさは、前記パワートレイン(300、1000)に生じるトルクの急激な変化を少なくとも部分的に補償するように、前記電気機械装置(360)を制御するために、前記制御ユニット(490)の演算ハードウェア上で作動中に実行される前記パワートレイン(300、1000)のトルクシミュレーションを使用して処理され、
前記燃焼機関(310)へのクランク回転トルクの伝達のタイミングは、前記歯車装置(500)における歯車切換のタイミングと一時的に一致するように、前記制御ユニット(490)により作動中に制御され、
前記歯車装置(500)が係合された連結状態である間に、前記電気機械装置(360)を回転状態に維持し、回転自在の連結装置(330)を経て、前記燃焼機関(310)を前記電気機械装置(360)へ少なくとも部分的に連結し、前記電気機械装置(360)からトルクを前記燃焼機関(310)へ伝達し、それにより前記燃焼機関(310)を所定の回転速度まで加速してクランク回転させ、ついで燃料を前記燃焼機関(310)へ供給して前記燃焼機関(310)を起動状態にすることを特徴とする、ハイブリッドパワートレイン(300、1000)。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載のハイブリッドパワートレイン(300、1000)を含む車両。
- 前記車両は、バス、トラック、建設車両、バン、旅客車両、または作動中に運転の停止−始動の仕方で比較的高い加速度を出すのを要求される任意の車両から成るグループから選択される、請求項7に記載の車両。
- 燃焼機関(310)と、
電気機械装置(360)と、
前記燃焼機関(310)と前記電気機械装置(360)のいずれか、または両方から回転力を受容して、駆動力を負荷(530)へ伝達するように作動自在な歯車装置(500)と、
前記燃焼機関(310)、前記電気機械装置(360)および前記歯車装置(500)の作動を制御するために、それらの装置と連通して連結される制御ユニット(490)と、を含むハイブリッドパワートレイン(300、1000)であって、
前記燃焼機関(310)が前記機関の非起動状態と前記機関の起動状態との間で切換自在であるように、設定可能であり、前記燃焼機関(310)は、前記機関の非起動状態から前記機関の起動状態への切換のためにクランク回転される必要がある、ハイブリッドパワートレイン(300、1000)を制御する方法であって、
前記パワートレイン(300、1000)の作動を制御するために、前記制御ユニット(490)の複数の入力部において、前記パワートレイン(300、1000)から生じるフィードバック信号およびコマンド信号を受信し、および前記パワートレイン(300、1000)の複数の出力部において出力信号を出力するステップと、
前記制御ユニット(490)において前記制御ユニット(490)の演算ハードウェア上で実行自在な前記パワートレイン(300、1000)のトルクシミュレーションを適用するステップであって、前記シミュレーションは、前記複数の入力部において受信された情報を処理して補償を演算するために適用され、前記制御ユニット(490)は、前記機関(310)が前記機関の起動状態と前記機関の非起動状態との間で切換えられるときに、前記パワートレイン(300、1000)において作動中に生じるトルクジャークの振幅を減少するために、前記複数の出力部において前記補償を適用するように作動自在である、ステップと、
前記燃焼機関(310)と前記電気機械装置(360)との1個以上の回転シャフト(340、350、380)には、1個以上のセンサが設けられ、前記センサは、前記燃焼機関(310)をクランク回転するときに前記燃焼機関(310)へ伝達されるトルクの大きさを求め、かつ前記機関を起動させるために前記制御ユニット(490)へ連結され、そのようなトルクの大きさは、前記パワートレイン(300、1000)に生じるトルクの急激な変化を少なくとも部分的に補償するように、前記電気機械装置(360)を制御するために、前記制御ユニット(490)により処理される、ステップと、
(a)前記歯車装置(500)へ伝達されるトルクを減少することにより歯車切換を開始し、ついで前記歯車装置(500)を中立状態にするステップと、
(b)前記中立状態への歯車装置(500)の歯車切換のタイミングと一時的に一致するように、前記燃焼機関(310)へクランク回転トルクの伝達のタイミングを制御するステップであって、前記クランク回転トルクおよび前記燃焼機関(310)への燃料の供給が、前記燃焼機関(310)を起動状態にさせる、ステップと、
(c)前記歯車装置(500)を歯車に係合させ、ついで前記歯車装置(500)へ伝達されるトルクを増加するステップとを含み、
前記燃焼機関(310)へのクランク回転トルクの伝達のタイミングは、前記歯車装置(500)における歯車切換のタイミングと一時的に一致するように、前記制御ユニット(490)により作動中に制御される方法において、
前記方法は、
(d)前記歯車装置(500)が中立連結状態にある間に、前記電気機械装置(360)を減速することにより前記燃焼機関(310)をクランク回転するステップと、
(e)回転自在の連結装置(330)を経て、前記燃焼機関(310)を前記電気機械装置(360)へ少なくとも部分的に連結するステップと、
(f)前記電気機械装置(360)を励起して前記電気機械装置(360)の回転シャフト(350)を加速させ、それにより前記燃焼機関(310)を所定の回転速度まで加速してクランク回転させるステップと、
(g)燃料を前記燃焼機関(310)へ供給して前記燃焼機関(310)を起動状態にするステップと、をさらに含むことを特徴とする方法。 - 前記連結装置(330)には、摺動式クラッチ(330)が備えられ、前記クラッチは、前記クラッチの摺動範囲(630)の少なくとも一部分を通して定トルク連結特性を提供するように作動自在である、請求項9に記載の方法。
- 燃焼機関(310)と、
電気機械装置(360)と、
前記燃焼機関(310)と前記電気機械装置(360)の少なくともいずれかから回転力を受容して、駆動力を負荷(530)へ伝達する歯車装置(500)と、
前記燃焼機関(310)、前記電気機械装置(360)および前記歯車装置(500)の作動を制御するために、それらの装置と連通して連結される制御ユニット(490)と、を含むハイブリッドパワートレイン(300、1000)であって、
前記燃焼機関(310)が前記機関の非起動状態と前記機関の起動状態との間で切換自在であるように、設定可能であり、前記燃焼機関(310)は、前記機関の非起動状態から前記機関の起動状態への切換のためにクランク回転される必要がある、ハイブリッドパワートレイン(300、1000)を制御する方法であって、
(a)前記歯車装置(500)を歯車に係合させ、前記装置を通してトルクを伝達して、駆動力を前記負荷(530)へ供給するステップと、
(b)クランク回転トルクを前記燃焼機関(310)へ伝達し、かつ前記機関へ燃料を供給して、前記燃焼機関(310)を起動するステップであって、前記燃焼機関(310)のそのような起動は、係合される歯車装置(500)の歯車切換と一時的に一致する、ステップと、を含み、
(c)前記燃焼機関(310)と前記電気機械装置(360)との1個以上の回転シャフト(340、350、380)には、1個以上のセンサが設けられ、前記センサは、前記燃焼機関(310)をクランク回転するときに前記燃焼機関(310)へ伝達されるトルクの大きさを求め、かつ前記機関を起動させ、そのようなトルクの大きさは、前記パワートレイン(300、1000)に生じるトルクの急激な変化を少なくとも部分的に補償するように、前記電気機械装置(360)を制御するために、トルクシミュレーションモデルを使用して前記制御ユニット(490)内で処理され、
(d)前記燃焼機関(310)へのクランク回転トルクの伝達のタイミングは、前記歯車装置(500)における歯車切換のタイミングと一時的に一致するように、前記制御ユニット(490)により作動中に制御される方法において、
前記方法は、
(e)前記歯車装置(500)が係合された連結状態である間に、前記電気機械装置(360)を回転状態に維持することにより前記燃焼機関(310)をクランク回転するステップと、
(f)回転自在の連結装置(330)を経て、前記燃焼機関(310)を前記電気機械装置(360)へ少なくとも部分的に連結し、前記電気機械装置(360)からトルクを前記燃焼機関(310)へ伝達し、それにより前記燃焼機関(310)を所定の回転速度まで加速するステップと、
(g)燃料を前記燃焼機関(310)へ供給して前記燃焼機関(310)を起動状態にするステップと、
をさらに含むことを特徴とする方法。 - 前記1個以上のセンサは、前記1個以上のシャフト(340、350、380)の回転速度を測定する回転速度センサとして設置され、前記トルクの大きさは、前記パワートレイン(300、1000)の構成部材の慣性モーメントから、および前記1個以上の測定された回転速度から一時的に演算された角加速度から、前記制御ユニット(490)により演算される、請求項11に記載の方法。
- データキャリア上のコンピュータプログラムであって、請求項9ないし12のいずれかに記載の方法を制御する演算ハードウェア上で実行自在であるコンピュータプログラム。
- 前記コンピュータプログラムがプログラム可能なマイクロコンピュータ上で実行されるときに、請求項9ないし12の少なくともいずれかに記載の方法を実施するように適応されるか、または前記方法に使用されるコンピュータプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
- インターネットへ接続されるコンピュータ上で実行するときに、請求項1または6に記載のパワートレインへ、または1個以上の前記パワートレインの構成部材へダウンロードされるように適応される、請求項14に記載のコンピュータプログラム。
- 請求項14に記載のコンピュータプログラムコード手段を有する、コンピュータ読取り可能な媒体に格納されるコンピュータプログラムプロダクト。
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