JP6049748B2 - ハイブリッド電気自動車およびその制御方法 - Google Patents

ハイブリッド電気自動車およびその制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6049748B2
JP6049748B2 JP2014542837A JP2014542837A JP6049748B2 JP 6049748 B2 JP6049748 B2 JP 6049748B2 JP 2014542837 A JP2014542837 A JP 2014542837A JP 2014542837 A JP2014542837 A JP 2014542837A JP 6049748 B2 JP6049748 B2 JP 6049748B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
electric vehicle
hybrid electric
control system
condition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014542837A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015505761A (ja
Inventor
バプティスト・ビューロー
ジョン・バーチ
アダム・ブラント
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jaguar Land Rover Ltd
Original Assignee
Jaguar Land Rover Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jaguar Land Rover Ltd filed Critical Jaguar Land Rover Ltd
Publication of JP2015505761A publication Critical patent/JP2015505761A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6049748B2 publication Critical patent/JP6049748B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44Series-parallel type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/50Control strategies for responding to system failures, e.g. for fault diagnosis, failsafe operation or limp mode
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18072Coasting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18109Braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18109Braking
    • B60W30/18136Engine braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/182Selecting between different operative modes, e.g. comfort and performance modes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/192Mitigating problems related to power-up or power-down of the driveline, e.g. start-up of a cold engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/06Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for braking
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/04Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation using engine as brake
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • B60K2006/4825Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18072Coasting
    • B60W2030/18081With torque flow from driveshaft to engine, i.e. engine being driven by vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0685Engine crank angle
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

本発明は、ハイブリッド電気自動車に関する。とりわけ本発明は、これに限定するものでないが、プラグイン・ハイブリッド電気自動車およびプラグイン・ハイブリッド電気自動車の操作方法に関する。本発明の態様は、システム、方法、および車両に関する。
知られているように、エンジンと電池から電力供給を受ける少なくとも1つの電気モータとを有するハイブリッド電気自動車(HEV: hybrid electric vehicle)が提供されている。エンジンは、発電機(ジェネレータ)を駆動して、電力を生成し、電池を充電するように操作することができる。電気モータは、EV(電気自動車)モードで車両を駆動するように操作することができる。パラレルハイブリッドモードでは、電気モータとエンジンとが同時にトルクを供給して、車両を駆動する。
電気モータと発電機は、単一の電気マシンまたは独立した個々の電気マシンにより構成することができる。
いくつかのハイブリッド電気自動車は、外部充電機能を有し、電池を外部電源で充電することができる。こうした車両を以下、プラグイン・ハイブリッド電気自動車(PHEV:plug-in hybrid electric vehicle)という。
こうした既知のプラグイン・ハイブリッド電気自動車において、(アクセルペダルの踏込量による)ドライバの要求するトルク値が、電気モータだけで供給できるトルク値を超えた場合、その要求に応えるためエンジンが再始動する。すなわちエンジンは、電気モータからのトルクに平行して「トルクブースト(後押しトルク)」を提供するために採用されるものである。ドライバがアクセルペダルを所定量以上に踏み込んだとき、トルクブーストを与えるようにエンジンを自動的に再始動させることができる。
プラグイン・ハイブリッド電気自動車のドライバのドライビングパターン(運転操作パターン)電池を外部電源から定期的に充電し、専らEV(電気自動車)モードで操作する場合がある。すなわち数週間または数か月間もの間、エンジンを再始動させない場合がある。このような使用パターンは、とりわけ都市環境において、特に排ガス制御の関心の高いところでよくある。
このようにエンジン始動の間隔が長くなると、数多くの理由で問題が生じる。(始動モータのステータ等の)エンジンの内部部品が、短期間で腐食し、および/または残留オイル膜が内部部品上に長い間形成されずに摩耗が生じることがある。特にカムローブおよびタペットは、非ステンレス鋼で形成されるため、損傷を受けやすく、保護オイル膜が存在しない状態では比較的に短期間で腐食する。
本発明に係る実施形態の目的は、既知のハイブリッド電気自動車の問題点を少なくとも部分的に軽減することを目的とする。
本発明の態様は、添付クレームによりクレームされたシステム、ハイブリッド電気自動車、および方法を提供するものである。
保護を求める本発明の態様によれば、エンジンおよび少なくとも1つの電気マシンを有するハイブリッド電気自動車(HEV)のためのコントロールシステムが提供される。このコントロールシステムは、エンジンが停止しているとき、電気マシンがハイブリッド電気自動車を駆動するためのトルクを生成する電気自動車(EV)モードで動作するようにハイブリッド電気自動車を制御するように動作可能であり、コントロールシステムは、ハイブリッド電気自動車が電気自動車モードにあるとき、所定の1つまたはそれ以上の条件が合致した場合、エンジンを始動させることなく、トルクをエンジンに加えてエンジンを強制回転させるようにハイブリッド電気自動車に自動的に命令するように動作可能である。
保護を求める本発明の態様によれば、エンジンおよび少なくとも1つの電気マシンを有するハイブリッド電気自動車(HEV)が提供される。ハイブリッド電気自動車は、コントロールシステムを用いて、エンジンが停止しているとき、電気マシンがハイブリッド電気自動車を駆動するためのトルクを生成する電気自動車(EV)モードで動作可能であり、電気自動車(EV)モードにあるとき、所定の1つまたはそれ以上の条件が合致した場合、エンジンを始動させることなく、トルクをエンジンに加えてエンジンを起動反転させるように動作可能である。
理解されるように、エンジンを強制回転(モータリング)させるということは、エンジンを始動させることなく、すなわち燃料を燃やしてエンジンを回すことなく、エンジンにトルクを与えることによりエンジンを起動反転させるということを意味する。強制回転とは、十分な旋回または1回転以上の旋回として、エンジンの旋回運動の一部であり得る。いくつかの実施形態では、強制回転とは、比較的より多数の旋回運動、たとえば10回以上の旋回運動としての回転であってもよい。
エンジンを強制的に回転させる特徴は、エンジンの1つまたはそれ以上の構成部品に対する潤滑作用を確保し、たとえば構成部品が長期間固定された状態にあることに起因して、すなわち構成部品が固定されたことに起因して、エンジンが劣化するリスクを低減するという利点を有する。さらに、摩擦力によりエンジンを温めて、エンジンを使用する必要があるときに、改善された排ガス性能および燃費性能を提供することができる。
理解されるように、これらの問題に対処するために、(エンジンを始動させることなく、起動反転させることに比して)エンジンを頻繁に始動させることは好ましいことではない。エンジンを頻繁に始動させると、たとえばエンジン始動の理由がドライバに理解されず、ドライバを混乱させてしまう。さらに、エンジン始動を禁止すると、有害排出ガスを出すことなく、ハイブリッド電気自動車を利用できる。
本発明の実施形態を採用して、既知のハイブリッド電気自動車に付随する数多くの問題を解消することができる。エンジンをしばらくの間利用していなかった場合には、たとえばドライバのチップイン(tip-in)要求に応じて、問題のないエンジンを比較的に高速で始動させることは困難である。これは、たとえば燃料レール内の燃料圧力が不足していること、またはクランクシャフトの回転位置に関する情報がエンジンコントローラまたはパワートレイン制御モジュール(PCM)に記憶されていないことに起因するのかもしれない。
本発明に係るいくつかの実施形態は、エンジンの起動反転を実行するごとに、燃料レール内の燃料圧力が所定の値より大きい値に更新されるという特徴を有する。さらにコントローラは、エンジンを起動反転させるときに、クランクシャフトの回転位置を特定し、特定されたクランクシャフトの回転位置をメモリ内に記録することができる。
本発明に係る実施形態は、周辺温度にあるエンジン流体(たとえばエンジンオイル、エンジン冷媒、および燃料)を静止した状態で保持され得る場合、エンジン流体の経時劣化、および/または湿気浸入に伴う問題を低減し、または解消できるという更なる利点を有する。
理解されるように、寒冷気候条件下でエンジン始動しないとき、上記問題はより深刻となり、エンジンブリーザシステム(エンジン吸排気系)に対する着氷等の更なる問題を招き得る。
本発明に係る実施形態は、エンジンを始動させることなく、エンジンを強制的に回転させる起動反転を自動的に操作することにより、上記問題の少なくとも一部を解消することができる。
エンジンが所定時間始動しないことに付随する更なる問題は、エンジンが始動していたならば正常にハイブリッド電気自動車のパワートレインに対して行われていた1つまたはそれ以上の診断テストをパワートレイン制御モジュール(PCM)が実施できないことである。したがってパワートレイン制御モジュールは、エンジンの適正な動作を十分に確認することができず、十分な確認ができていれば特定されたであろうエンジン不具合をドライバに事前警告することができない。理解されるように、エンジンを始動させることなくエンジンの起動反転を定期的に行うことにより、パワートレイン制御モジュールは、1つまたはそれ以上の更なる診断テストを行い、エンジンを始動させる必要なく、エンジン不具合をドライバに警告することができる。
上述のように、いくつかの実施形態では、ドライブラインを介して、エンジンを車両の1つまたはそれ以上の車輪に接続することにより、エンジンの起動反転を行うことができる。エンジンブレーキにより、ブレーキトルクをドライブラインに与えることができる。エンジンの過剰トルクを模倣し、および/または摩擦ブレーキの使用程度を軽減することができる。利用可能な回生ブレーキトルク量が低減され、実質的にゼロとなった状況において特に有用であり、たとえば、けん引用蓄電池の充電状態(SoC)が比較的に高い場合、または回生ブレーキシステムに付随する電気マシンのトルク生成能力が小さい場合に特に有用である。
有利にも、ハイブリッド電気自動車は、電気自動車モードでエンジンを始動させることなく、少なくとも1つの診断テストを実行するように動作可能であってもよい。
さらに有利にも、エンジンはクランクシャフトを有し、コントロールシステムは、エンジンを始動させることなく、強制回転させているときに、クランクシャフトの回転位置を再校正するように動作可能である。
車両は、エンジンを始動させることなく、強制回転させているときに、エンジンの燃料供給ライン内の燃料圧力の増大させるように動作可能であってもよい。
1つの実施形態において、車両は、コントロールシステムにより、エンジンスタータモータを用いてエンジンを始動させることなく、エンジンを強制回転させるためにエンジンにトルクを与えるように動作可能である。
1つの実施形態において、ハイブリッド電気自動車は、コントロールシステムにより、少なくとも1つの電気マシンを用いてエンジンを始動させることなく、エンジンを強制回転させるためにエンジンにトルクを与えるように動作可能である。
任意的には、ハイブリッド電気自動車が走行中に、エンジンを始動させることなく、エンジンをハイブリッド電気自動車のドライブラインに接続することによりエンジンを強制回転させるように動作可能である。
ハイブリッド電気自動車が走行中に、エンジンの起動反転を行うことにより、起動反転に伴うNVH(騒音・振動・ハーシュネス)を車両走行ノイズで少なくとも部分的に目立たなくすることができる。
有利にも、コントロールシステムは、エンジンを始動させることなく、回転させることにより(すなわち起動反転または強制回転させることにより)、ハイブリッド電気自動車にブレーキをかけるように動作可能であってもよい。すなわちエンジンは、シリンダ内のガス圧縮および/または摩擦力または慣性力により、ハイブリッド電気自動車を減速させるための有用なブレーキを与えるように構成することができる。いくつかの実施形態では、エンジンは、車両にブレーキをかけるため、たとえばクラッチを介して車両のドライブラインに接続される。エンジンは、完全にクラッチを繋ぐことによりドライブラインに接続してもよい。いくつかの実施形態では、エンジンは、部分的にクラッチを繋ぐ(スリップさせる)ことによりドライブラインに接続してもよい。
この特徴は、エンジンの強制回転に起因して生じる騒音・振動・ハーシュネス(NVH)がエンジンに加わるブレーキ操作で隠される利点を有する。摩擦ブレーキ手段及び任意的には回生ブレーキ手段等の1つまたはそれ以上の車両のブレーキ手段に加えて、またはこれらの代わりにブレーキ操作を行ってもよい。すなわちエンジンがドライブラインに接続された際にエンジンの起動反転により車両に加わる減速力は、ドライバが要求し、車両に減速力を与えることが期待される時に、ブレーキ力を与えるために有効に利用される。
有利にも、コントロールシステムにより、エンジンガス吸気バルブまたはエンジンガス排気バルブを用いてエンジンを強制回転させるために必要なトルク量を調整して、車両を操作することができる。吸気バルブまたは排気バルブは、エンジン内に既存のバルブであってもよい(たとえば吸気バルブはエンジンのスロットルバルブに対応するものであってもよい。)。いくつかの実施形態では、一方または両方のバルブは、エンジンを強制回転させたとき、エンジンブレーキトルクを専ら制御するために設けられる。
たとえば大きな摩擦力および/または大きな粘性抵抗に起因して、温かいエンジンが与えるエンジンブレーキ動作は、冷えたエンジンが与えるエンジンブレーキ動作より通常小さいが、吸気バルブおよび排気バルブの制御は、これらのバルブを完全または部分的に開くことにより、エンジンが冷えているのに温かいエンジンによるブレーキ動作を模倣できる点において利点を有する。理解されるように、スロットルバルブは、エンジンが停止しているとき、通常、実質的に閉口位置に配置され、エンジン内への空気フローを制御する。
任意的には、エンジンは排気バルブを有し、コントロールシステムは、エンジンがドライブラインに接続される前に吸気バルブを開くように動作可能であり、コントロールシステムは、エンジンを強制回転させるのに必要なトルク量を増大させるために、エンジンがドライブラインに接続されているときに、吸気バルブを少なくとも部分的に閉じるように動作可能である。
この特徴は、エンジンをドライブライン速度まで加速するのに必要なトルク量が低減されるので、エンジンをドライブラインに接続する際に生じるNVH(騒音・振動・ハーシュネス)を低減できるという利点を有する。さらに、エンジンをドライブラインに接続した後、回生ブレーキシステムまたは摩擦ブレーキシステムを用いることなく、吸気バルブを少なくとも部分的に閉じることにより、ドライブラインに与えるブレーキトルク量を増大させることができる。いくつかの実施形態では、吸気バルブを実質的に完全に閉じてもよい。いくつかの実施形態では、コントロールシステムは、吸気バルブを実質的に完全に閉じるように動作可能である。
任意的には、車両は、必要とされるエンジンブレーキトルク量に依存した量だけエンジンを強制回転させているときに、エンジンガス吸気バルブを閉じるように動作可能である。
さらに任意的には、エンジンが排気バルブを有し、コントロールシステムは、エンジンがドライブラインに接続される前に、エンジンガス排気バルブを開くことを命令するように動作可能であり、コントロールシステムは、エンジンを強制回転させるのに必要なトルク量を増大させるために、エンジンがドライブラインに接続されているときに、排気バルブを少なくとも部分的に閉じるように動作可能である。
この特徴は、エンジンをドライブラインに接続する際に生じるNVH(騒音・振動・ハーシュネス)を低減できるという利点を有する。これは、エンジンをドライブライン速度まで加速するのに必要なトルク量が低減されるためである。さらに、エンジンをドライブラインに接続した後、回生ブレーキシステムまたは摩擦ブレーキシステムを用いることなく、排気バルブを少なくとも部分的に閉じることにより、任意的には排気バルブを完全に閉じることにより、ドライブラインに与えるブレーキトルク量を増大させることができる。
車両は、必要とされるエンジンブレーキトルク量に依存した量だけエンジンを強制回転させているときに、排気バルブを閉じるように動作可能である。
理解されるように、ドライバがブレーキペダルを踏み込まなかった場合でも、ブレーキトルクをドライブラインに与えて、エンジンを強制回転させることにより、エンジンブレーキまたはエンジン「オーバーラン」ブレーキを模倣することができる。こうした状況下でのオーバーランブレーキは、エンジンが作動して燃料を燃やした場合に相当するスピード条件および選択ギアで得られるブレーキトルクを模倣するのに十分なものである。
1つの実施形態では、1つまたはそれ以上の上記条件は、ドライバがブレーキトルクを要求するという条件を含む。
すなわちコントロールシステムは、エンジンを始動することなく、ドライバが要求するブレーキトルクに応じてエンジンを回転させて、車両にブレーキを掛けるように動作可能である。
任意的には、1つまたはそれ以上の上記条件は、少なくとも1つの電気マシンが車両を駆動するための正のトルクを与えないという条件を含む。すなわち電気マシンは負のトルクとは逆の正のトルクを生成せず、負のトルクとは車両を減速させるものである。
1つまたはそれ以上の上記条件は、エンジンが所定時間始動しなかったという条件、車両を最後に回転させた後、少なくとも所定の距離だけ走行したという条件、車両の燃料ライン内の燃料圧力が所定値より低くなったという条件、空気の平均温度が所定温度より低くなったという条件、空気の平均温度が所定温度より高くなったという条件、空気の実際の温度が所定温度より低くなったという条件、空気の実際の温度が所定温度より高くなったという条件、車両の使用年数が所定年数を超えたという条件、エンジンの使用年数が所定年数を超えたという条件、車両の合計走行距離が所定距離を超えたという条件、およびエンジンの耐用走行距離が所定距離を超えたという条件の中から選択される。
いくつかの実施形態では、エンジンの耐用走行距離とは、エンジンが取り付けられた車両が走行した距離を意味する。いくつかの実施形態では、エンジンの耐用走行距離とは、エンジンを強制回転させ、または(燃料を燃やして)駆動した車両が走行した距離を意味する。いくつかの実施形態では、エンジンの耐用走行距離とは、エンジンが駆動した(つまり燃料を燃やして)車両が走行した距離のみを意味する。
本発明の別の態様によれば、コントロールシステムを用いて、エンジンおよび少なくとも1つの電気マシンを有するハイブリッド電気自動車(HEV)を制御する方法が提供され、ハイブリッド電気自動車は、エンジンが停止しているとき、少なくとも1つの電気マシン(EV)がハイブリッド電気自動車を駆動するためのトルクを生成する電気自動車モードで動作可能であり、この制御方法は、ハイブリッド電気自動車が電気自動車モードにあるとき、1つまたはそれ以上の所定の条件が合致した場合、エンジンを始動させることなく、トルクをエンジンに加えてエンジンを強制回転させるステップを有する。
本発明のさらに別の態様によれば、第1の態様に係るハイブリッド電気自動車のためのコントロールシステム、または第2の態様に係る制御方法を実行するように構成されたコントロールシステムが提供される。
保護を求める本発明の態様によれば、エンジンおよび少なくとも1つの電気マシンを有するハイブリッド電気自動車(HEV)が提供され、ハイブリッド電気自動車は、エンジンが停止しているとき、少なくとも1つの電気マシン(EV)がハイブリッド電気自動車を駆動するためのトルクを生成する電気自動車モードで動作可能であり、電気自動車モードにあるとき、1つまたはそれ以上の所定の条件が合致した場合、エンジンを始動させることなく、トルクをエンジンに加えてエンジンを自動的に起動反転させる。
本発明の1つの態様によれば、エンジンおよび少なくとも1つの電気マシンを有するハイブリッド電気自動車(HEV)を操作する方法が提供され、ハイブリッド電気自動車は、エンジンが停止しているとき、少なくとも1つの電気マシン(EV)がハイブリッド電気自動車を駆動するためのトルクを生成する電気自動車モードで動作可能であり、この方法は、ハイブリッド電気自動車が電気自動車モードにあるとき、1つまたはそれ以上の所定の条件が合致した場合、エンジンを始動させることなく、エンジンを自動的に回転させるステップを有する。
保護を求める本発明の1つの態様によれば、車両が走行しているときに、エンジンを強制回転させるために、エンジンをドライブラインに接続して、ブレーキトルクを与えるように動作可能である車両のためのコントロールシステムが提供される。
車両は、ハイブリッド電気自動車であってもよい。
理解されるように、エンジンを回すことにより生じるNVH(騒音・振動・ハーシュネス)は、少なくとも部分的に車両の走行ノイズで目立たなくすることができる
本発明に係るいくつかの実施形態によれば、ブレーキが要求されたときに、車両のエンジンを始動させることなく回転(すなわち強制回転)させて車両にブレーキを掛けるように動作可能なモータ車両コントロールシステムが提供される。すなわちエンジンを利用して、シリンダ内のガスを圧縮させることにより、および/または摩擦力や慣性力により、有用なブレーキ力を得て、車両を減速させる。いくつかの実施形態では、コントロールシステムは、車両にブレーキを掛けるために、たとえばクラッチを介して、エンジンを車両のドライブラインに接続するように命令する。
本発明に係るいくつかの実施形態によれば、エンジンの回転により生じるNVH(騒音・振動・ハーシュネス)を、エンジンのブレーキ操作で目立たなくするという利点が得られる。このブレーキ操作は、摩擦ブレーキ手段および任意的には回生ブレーキ手段等の1つまたはそれ以上のブレーキ手段に加え、またはこれの代わりに得ることができる。
エンジンの強制回転によるブレーキトルクは、回生ブレーキシステムを用いて得られるブレーキトルク量が所定のタイミングで必要とされるブレーキトルク量に見合わず十分でない場合に特に有用である。たとえば牽引用バッテリまたは他のエネルギ貯蔵デバイスが回生ブレーキエネルギを受容できない場合や、電池の充電状態(SoC)が所定量を超える場合、エンジンを強制回転させることにより、摩擦ブレーキを利用することなく、必要なブレーキトルク量を得ることができる。いくつかの実施形態では、摩擦ブレーキの利用を低減しても必要なブレーキトルク量を得ることができる。
理解されるように、数多くの理由により、回生ブレーキシステムを用いて得られるブレーキトルク量が小さくなることがある。たとえば、発電機として動作可能な1つまたはそれ以上の電気マシンの温度が所定値を超え、所定期間、電気マシンの出力を下げるか、利用できない状態にしておく必要がある。さらに、電気マシンに関連する不具合があれば、電気マシンを利用できない状態にする。このように、回生ブレーキ機能があまり、またはまったく使えない状況を解消するために、回生ブレーキを補うためにエンジンブレーキを利用して、摩擦ブレーキの利用を減らすことは有用である。
有利にも、車両は、コントロールシステムにより、エンジンガス吸気バルブまたはエンジンガス排気バルブを用いて、エンジンを強制回転させるために必要なトルク量を調整するように動作可能である。
任意的には、エンジンがガス吸気バルブを有し、コントロールシステムは、エンジンがドライブラインに接続される前に、ガス吸気バルブを開くように動作可能であり、コントロールシステムは、エンジンを強制回転させるのに必要なトルク量を増大させるために、エンジンがドライブラインに接続されているときに、ガス吸気バルブを少なくとも部分的に閉じるように動作可能である。
任意的には、車両は、エンジンを強制回転させるときに、必要とされるエンジンブレーキトルク量に依存した量だけ吸気バルブを閉じるように動作可能である。
さらに任意的には、エンジンがガス排気バルブを有し、コントロールシステムは、エンジンがドライブラインに接続される前に、ガス吸気バルブを開き、エンジンを強制回転させるのに必要なトルク量を増大させるために、エンジンがドライブラインに接続されているときに、ガス排気バルブを少なくとも部分的に閉じるように動作可能である。
車両は、エンジンを強制回転させるときに、必要とされるエンジンブレーキトルク量に依存した量だけ排気バルブを閉じるように動作可能である。
理解されるように、ドライバがブレーキペダルを踏み込まなかった場合でも、ブレーキトルクをドライブラインに与えて、エンジンを強制回転させることにより、エンジンブレーキまたはエンジン「オーバーラン」ブレーキを模倣することができる。こうした状況下でのオーバーランブレーキは、エンジンが作動して燃料を燃やした場合に相当するスピード条件および選択ギアで得られるブレーキトルクを模倣するのに十分なものである。
1つの実施形態では、1つまたはそれ以上の予定された条件には、ドライバがブレーキトルクを要求するという条件を含まれる。
すなわち、コントロールシステムは、ドライバの要求するブレーキトルクに応じて、エンジンを始動させることなく回転(すなわち強制回転)させて車両にブレーキを掛けるように動作可能である。
任意的には、予定された1つまたはそれ以上の条件は、少なくとも1つの電気マシンが車両を駆動するための正のトルクを与えていないという条件を含む。すなわち電気マシンは負のトルクとは逆の正のトルクを生成せず、負のトルクとは車両を減速させるものである。
予定された1つまたはそれ以上の条件は、エンジンが所定時間強制回転されなかったという条件、エンジンを最後に強制回転させた後、車両が少なくとも所定の距離だけ走行したという条件、車両の燃料ライン内の燃料圧力が所定値より低くなったという条件、空気の平均温度が所定温度より低くなったという条件、空気の平均温度が所定温度より高くなったという条件、空気の実際の温度が所定温度より低くなったという条件、空気の実際の温度が所定温度より高くなったという条件、車両の使用年数が所定年数を超えたという条件、エンジンの使用年数が所定年数を超えたという条件、車両の合計走行距離が所定距離を超えたという条件、およびエンジンの耐用走行距離が所定距離を超えたという条件の中から選択される。
保護を求める本発明の別の態様によれば、車両のドライブラインにブレーキトルクを与える方法が提供され、この方法は、車両が走行しているときに、エンジンを強制回転させるために、エンジンをドライブラインに接続するステップを有する。
保護を求める本発明の1つの態様によれば、エンジンおよび少なくとも1つの電気マシンを有するハイブリッド電気自動車(HEV)のためのコントロールシステムが提供され、ハイブリッド電気自動車は、エンジンが停止しているとき、電気マシンがハイブリッド電気自動車を駆動するためのトルクを生成する電気自動車(EV)モードでハイブリッド電気自動車の操作を制御できるように動作可能であり、コントロールシステムは、ハイブリッド電気自動車が電気自動車モードにあって、ハイブリッド電気自動車のドライブラインにブレーキトルクを加えるように要求されたとき、エンジンをドライブラインに接続することにより、ハイブリッド電気自動車に自動的に命令するように動作可能である。
コントロールシステムは、ドライブラインにブレーキトルクを加えるように要求され、かつ少なくとも1つの条件が合致したとき、エンジンを始動させることなく、エンジンをドライブラインに接続することにより、エンジンを強制回転させるためのトルクを加えるように動作可能である。
1つまたはそれ以上の条件は、エンジンが所定時間強制回転されなかったという条件、エンジンを最後に強制回転させた後、車両が少なくとも所定の距離だけ走行したという条件、車両の燃料ライン内の燃料圧力が所定値より低くなったという条件、空気の平均温度が所定温度より低くなったという条件、空気の平均温度が所定温度より高くなったという条件、空気の実際の温度が所定温度より低くなったという条件、空気の実際の温度が所定温度より高くなったという条件、車両の使用年数が所定年数を超えたという条件、エンジンの使用年数が所定年数を超えたという条件、車両の合計走行距離が所定距離を超えたという条件、およびエンジンの耐用走行距離が所定距離を超えたという条件の中から選択される。
本願の範囲において、上記段落、クレーム、および/または以下の詳細な説明、および図面に記載したさまざまな態様、実施形態、実施例、および択一例は、独立して、または組み合わせて実施されることは明らかに意図されたものである。たとえば1つの実施形態に記載した特徴は、その特徴が矛盾を有しない限り、すべての実施形態に適用可能である。
添付図面を参照しながら、本発明に係る実施形態を一例としてのみ以下説明する。
本発明に係る実施形態によるハイブリッド電気自動車の概略図である。 本発明に係る実施形態による車両において採用されるブレーキコントロール手法で、電池の充電状態(SoC)の関数としてブレーキトルクTqの特定の値Tq1を得るために用いられる相対的な回生ブレーキ量とエンジンブレーキ量を概略的に示す。
本発明に係る1つの実施形態のパラレル型ハイブリッド電気自動車(HEV)100が図1に図示されている。この車両100は、クラッチ122を用いて、クランクシャフト一体型モータ/発電機(CIMG)123に着脱自在に接続される内燃機関を有する。CIMG123は、自動変速装置(オートマチックトランスミッション)124に接続されている。車両100は、エンジン121のみ、CIMG123のみ、またはエンジン121とCIMG123の両方を用いて、変速装置124に駆動トルクを与えるように動作させることができる。
理解されるように、いくつかの実施形態では、変速装置124は、自動変速装置ではなく手動変速装置であってもよい。変速装置は、手動式のギアボックス、無段変速機、または他の任意の適当な変速機であってもよい。
変速装置124は、動力伝達装置(ドライブライン)130に連結され、動力伝達装置は、前輪ディファレンシャル(差動装置)117および一対の前輪ドライブシャフト118を介して、車両100の一対の前輪111,112を駆動するように構成されている。また動力伝達装置130は、補助動力伝達装置130Aを有し、これは、後輪ディファレンシャル135および一対の後輪ドライブシャフト139を介して、一対の後輪114,115を駆動するように構成されている。
理解されるように、本発明の実施形態は、一対の前輪111,112のみ(すなわち前輪駆動車)もしくは一対の後輪114,115のみ(すなわち前輪駆動車)駆動するように、さらに4輪すべてを駆動し、選択的に2輪駆動または4輪駆動するように、変速装置124を構成した車両に適したものである。本発明の実施形態は、3つ以下または5つ以上の車輪を有する車両にも適したものである。
車両100は、インバータ151に接続された電池150を有し、インバータは、CIMG123が発電機として動作する際、CIMG123に三相電源を供給するものである。電池150は、CIMG123が発電機として動作する際、CIMG123に充電されるように構成されている。
車両100は、ブレーキペダル161、アクセルペダル163、変速機制御セレクタ167、および「属性モード」または「特定プログラム(SP)モード」のモードセレクタ167を有する。
車両100は、HEVモードセレクタ169の状態に応じて、ハイブリッド(HEV)モード、ハイブリッド禁止モード、選択可能なEVモード(電気自動車モード、電動のみ)のうちのいずれか1つのモードで動作するように構成されている。
ハイブリッドモードでは、車両100は、エンジン121とCIMG123がともに変速装置124に接続される「パラレルモード」(すなわちクラッチ122を切った(開いた)状態)、または車両選択によるEVモードのいずれかで動作するように構成されている。ハイブリッドモードで動作中、車両100は、車両選択によるEVモード(およびドライバ選択によるEV限定モード)では、クラッチ122を切って(開いて)、エンジンを停止させる。
車両100は、ハイブリッドモードにあるとき、エンジンの始動または停止を自動的に判断するように構成されている。車両100がハイブリッドモードにあって、ドライバがドライバ選択によるEV限定モードを選択していた場合、これ以外の構成も有用であるが、ドライバが要求するトルク値および電池150の充電状態(SoC)に基づいて、エンジン121の再始動を実行してもよい。
理解されるように、CIMG123だけで供給できるトルク値を超えるトルク値をドライバが要求し、エンジンからのトルクブーストが必要となった場合に、エンジン121の再始動を実行してもよい。同様に、電池150の充電状態(SoC)が許容最小値を下回った場合に、エンジン121の再始動を実行してもよい。
いくつかの実施形態では、ドライバ選択によるEV限定モードにあるとき、ドライバが要求するトルク値に拘わらず、エンジン121の始動を禁止する。
エンジン121が稼働しているときに、ドライバが車両100の操作をEV限定モードに限定した場合には、車両100は、クラッチ122を切って、エンジン121を停止させるように構成される。するとCIMG123は、ドライバが要求するトルクに応じてモータまたは発電機のいずれかとして作動する。たとえば、理解されるように、EV限定モードにおいて、ドライバがドライブラインに対して負のトルクを要求した場合、車両100の回生ブレーキを機能させるために、CIMG123は発電機として作動するように構成してもよい。
いくつかの実施形態では、車両100は、所定速度より遅い速度で走行しているとき、EV限定モードのみ選択できるよう構成される。
ドライバ選択によるEV限定モードで、CIMG123だけでは対応できない正のトルクをドライバが車両に対して要求したとき(アクセルペダル163を踏み込んだとき)、車両100は、エンジン121を始動させ、トルクブーストを与えて、CIMG123と平行して車両を駆動するように構成してもよい。
車両100は、エネルギ制御手法に従い、ハイブリッド(HEV)モードにあるときにエンジン121の始動または停止を(エンジンコントローラ121Cを用いて)切り換えることにより車両を制御するように構成されたコントローラ140を有する。コントローラ140は、パワートレイン制御モジュール(PCM)を有する。
車両100は、エンジン121が最後に停止した後の時間をモニタするように構成されている。この時間が所定値を超えると、車両100は、ドライバが次にプレーキペダル163を踏み込み、所定量を超えるブレーキトルクを要求するときに、エンジン121を強制的に起動反転(ターンオーバー、turn over)させるように構成される。
車両100は、エンジン121を回転させるのに十分な量だけクラッチ122を繋ぐ(閉じる)ことにより、エンジン121を強制的に起動反転させる。エンジン121を十分な量だけ起動反転させると、再びクラッチ122を切って、エンジンの起動反転を終了させる。
理解されるように、エンジンを起動反転させると、車両100を制動中に、エンジンの起動反転に付随するNVH(騒音・振動・ハーシュネス)を目立たなくすることができるため、エンジンが起動反転したことをドライバに気付かせないようにする。さらにエンジンを起動反転させるために必要なトルク(ひいてはエネルギ)をドライブライン130から取り出して、有利な制動効果を得ることができる。したがってエンジン121を起動反転させるためのトルクは、モータとして機能するCIMG123により生成する必要がない。これにより、電池150からの電力流出を防止して、電池の充電状態を保持することができる。
さらに、CIMG123による回生ブレーキに加えて制動力が得られるエンジン121を採用することにより、車両100の摩擦エネルギを用いることなく利用できる制動トルク(ブレーキトルク)を増大させることができる。
理解されるように、典型的な電池システムは、最大の充電電流量より大きな最大放電電流量を有し、これは放電電流量と比較すると小さくてもよい。
いくつかのシステムでは、所定のタイミングにおける電池の充電量が回生ブレーキ動作中に生じる最大電流より小さいことが確認された。利用可能な回生ブレーキトルク量は、充電電流を受ける電池の性能に制限され得る。回生ブレーキトルク量が低減すると、摩擦ブレーキを用いて、回生ブレーキトルクを補充してもよい。したがって本発明の実施形態によれば、エンジン121が停止している場合および車両100がEVモードで動作中である場合であっても、エンジン121を用いてブレーキトルクを得るために必要な摩擦ブレーキ力を低減することができる。必要な摩擦ブレーキ力を低減できるだけでなく、エンジン121がしばらくの間、起動反転されなかった場合に、エンジン121を強制回転させることは有用である。
いくつかの実施形態では、エンジン121を起動反転させるために、クラッチ122を繋ぐ(閉じる)前に、エンジン121の吸気バルブ121Tを開いておく必要がある。これは、ドライブライン130の速度に相当する速度までエンジン121をスピン回転させるためにエンジン121に加えなければならないトルク量を低減するためである。この特徴により、クラッチ122を繋いだときのエンジン121の当初の起動反転に伴うNVH(騒音・振動・ハーシュネス)を低減しやすくなる。本実施形態において、吸気バルブ121Tは、スロットルバルブ121Tであるが、他の構成も同様に有用である。
図1に示す実施形態において、エンジン排出バルブ121Eを介してエンジン121から排出される吸気ガスフローを制限することにより、利用可能なエンジン制動トルク(エンジンブレーキトルク)を増大させることができる。
図1に示す実施形態において、コントローラ140は、スロットルバルブ121Tおよび排出ガスバルブ121Eを調整することにより、エンジン121に流入し、エンジンから流出する吸気ガスの流速を制御するために、エンジン121を駆動するのに必要なトルク量を調整するように作動可能である。
典型的な動作モードにおいて、コントローラ140は、エンジン121が所定の時間、始動または起動反転されていないと判断すると、エンジン起動要を示すフラグを立てる。エンジン121がしばらくの間、始動していなければ、コントローラ140は、次に、ブレーキペダルを踏み込んだときのブレーキトルクに対するドライバからの要求に応じて、またはチップアウト(tip-out)に応じて、ドライブライン130にブレーキトルクを加える必要性を判断する際、スロットルバルブ121Tおよび排出バルブ121Eを開くように命令する。コントローラ140は、その後にクラッチ122を繋ぐように命令(命令信号を出力)する。
理解されるように、エンジンを強制回転させ、スロットルバルブ121Tおよび排出ガスバルブ121Eが開いているときには、ドライブライン130に加わるトルクは比較的に小さい。コントローラ140は、スロットルバルブ121Tおよび排出ガスバルブ121Eが閉じるときに利用可能なエンジンブレーキトルク量より大きなエンジンブレーキトルク量が必要であると判断した場合、まずスロットルバルブ121Tを閉じるように命令する。スロットルバルブ121Tの閉じる量は、必要とされるブレーキトルク量に応じて制御してもよい。スロットルバルブ121Tを閉じたときのブレーキトルク量がなお不十分であるとき、コントローラ140は、排出ガスバルブ121Eを閉じるように命令する。同様に、排出ガスバルブ121Eの閉じる量は、必要とされるブレーキトルク量に応じて制御してもよい。
エンジン121の強制回転動作で得られるブレーキトルクの最大量が、なお不十分であるとき、回生ブレーキおよび/または摩擦ブレーキを用いてエンジンブレーキトルクを補う。
いくつかの実施形態では、エンジン121を強制回転させる必要があるときに、エンジンの強制回転中に生じるブレーキトルクを、回生ブレーキと合わせて与えてもよい。
理解されるように、コントローラ140は、エンジン121を使用しなかったことによりエンジンを起動反転させる必要があるときに、エンジン121のクランクシャフト121Cが確実に所定の回転数だけ回転するように構成される。所定の回転数は、所与のエンジンの要求に基づいて製造業者が決定してもよい。典型的には、所定の回転数は、たとえば1回転〜10回転、5回転〜20回転、1回転〜100回転、1回転〜500回転、1回転〜1000回転、または任意の他の回転数であってもよい。
エンジン121を起動反転させるとき、車両100は、エンジン121が適正に動作していることを確認するために一連のチェックを行う。このチェックには、(1)燃料圧力チェック、および(2)クランクシャフト位置確認チェックがある。
第1のチェックは、エンジン121の起動反転開始後の所定期間中、燃料レール(または他の管)内の燃料の圧力が所定の値を超えることを確認する。所定期間中、燃料の圧力が所定の値を超えない場合、車両100は、不具合があると判断する。
第2のチェックは、エンジン121のクランクシャフトの回転位置に関して、コントローラ140のメモリに記録されたデータを更新するために行う。理解されるように、車両100は、エンジン121のピストンの位置を特定するために、基準位置に対するクランクシャフトの回転位置を知る必要がある。エンジン121を始動させたとき、エンジンコントローラ121Cは、エンジン121の吸気バルブおよび排気バルブを開くタイミング、およびエンジン121のシリンダ内に燃料を噴射するタイミングを特定することができる。この第2のチェックは、エンジンを起動反転させてクランクシャフトが回転するときに行う。
この第2のチェックを行うことにより、エンジン121を始動させることを判断した場合に、車両100は、エンジン121をより高速で始動させてもよい状態になる。
すなわちドライバがエンジン121からのトルクブーストを突然に要求する状況であると気付いた場合に、ドライバがエンジン121からの十分に大きいトルクを要求したとき、比較的に迅速にエンジン121を始動させることができる。これは、EVモードで動作中にエンジンの起動反転が行われない既知の車両とは対照的である。理解されるように、こうした車両において、ドライバがより大きい値のトルクを要求した時点から、エンジンがトルクブーストを与えるようにトルクを発生するまでの時点まで、より長い遅延時間が生じる。
いくつかの実施形態では、エンジン121を回しているときに、燃料圧力チェックに加えて、またはこれに代わって、油圧チェックを行ってもよい。他のチェックも同様に有用である。
本発明に係る実施形態によれば、エンジン121を容易に始動できる状態に維持するために、燃料を燃やすことにより、エンジンを実際に始動させて、トルクを発生させる必要がないという利点を有する。むしろエンジンを実際に始動させることなく、エンジンを起動反転させることにより、エンジン121を容易に始動できる状態に維持する。
理解されるように、いくつかの実施形態では、クラッチ122を繋ぎ、変速装置124の内部クラッチを切って、変速装置124をドライブライン130から切り離した状態で、CIMG123をモータとして作動させることにより、エンジン121を起動反転させてもよい。
いくつかの実施形態では、エンジン動作が最後に終了した時から所定の時間が経過したことに加えて、またはそれに代えて、エンジンが始動することなく、車両が所定の距離を走行したとき、エンジンを起動反転させてもよい。
いくつかの実施形態では、エンジンに関連する燃料の圧力が所定の値よりも小さくなった場合に、エンジンを起動反転させる。これは、車両が動作していた環境に関わらず、エンジンを始動させるために必要な時間を比較的に短くできるという利点がある。
理解されるように、特定の気候条件(比較的に高温の気候条件等)において、燃料圧力が燃料漏れまたは燃料気化等に起因して急激に下がることがある。したがって車両は、燃料圧力を所定値またはそれ以上に維持するように構成してもよい。この圧力は、エンジンの燃料レール内の燃料圧力であってもよい。
いくつかの実施形態では、上述のように、エンジンの起動反転操作が必要であると車両が判断したとき、車両は、起動反転操作を実行するための適当な機会を待つように構成される。走行エネルギが起動反転操作のために利用されることがないように、車両100を走行させるために電気マシン123が正のトルクを与えないときに、起動反転操作を実行することができる。これにより、EVモードで運転中の電池150の浪費が抑制される。
本発明に係る実施形態は、エンジンの起動反転を行うことにより、エンジンの1つまたはそれ以上の構成部品の劣化を抑えて、構成部品上の油膜を新たにする(油膜機能を回復させる)という利点を有する。さらに1つまたはそれ以上の診断チェックを行い、不具合を検知することができる。エンジンをより迅速に再始動させる必要がある場合に、これを可能にすることに加え、またはこれに代わって1つまたはそれ以上の再校正操作を行ってもよい。
理解されるように、本発明に係る実施形態は、これに関連するさらなる利点および利益を有する。
本発明に係るいくつかの実施形態において、エンジン121が所定時間使用されていなかったときにエンジン121を起動反転または強制回転させるように命令することに加えて、コントローラ140は、エンジンが最近まで強制回転し、または燃料を燃やして動作していた場合であっても、ブレーキ操作が要求されたとき、ブレーキ操作を行うようにエンジン121をドライブライン130に接続し、エンジン121を強制回転させるように命令するように動作可能であってもよい。コントローラ140は、ドライバのブレーキペダル161の踏込量、またはドライバ要求による減少トルクに基づいて、ブレーキ操作を実行する(すなわち、1つまたはそれ以上の車輪にブレーキトルクを加える)ために、エンジン121を強制回転させるように命令してもよい。
いくつかの択一的な実施形態では、ハイブリッド電気自動車のコントローラは、エンジンを強制回転させ、ブレーキ制御手法に従ってエンジンブレーキをかけるように作動可能であるが、エンジンの利用状況に依拠してエンジンを起動反転または強制回転させるように命令するように作動可能なものではない。ブレーキ制御手法は、ブレーキコントローラとの組み合わせで実施するものであってもよい。コントローラは、電池の充電状態が所定値を超えているとき、および/または電気マシンにより生成され得るブレーキトルク値が所定値以下であるとき、回生ブレーキを補うためにエンジンを始動することなく、エンジンブレーキをかけるように構成されている。他の構成も同様に有用である。
図2は、回生ブレーキトルク(実線R)およびエンジンブレーキトルク(実線E)の相対的な値を概略的に示し、これらのトルク値は、本発明に係る実施形態の車両で用いられたブレーキ制御手法において、電池の充電状態(SoC)の関数としてのブレーキトルクTqの特定の値Tq1を得るために利用されるものである。図示されたブレーキ制御手法は、車両がEVモードで走行しているときに用いられる。値Tq1は、電池が最大充電電流を受容できる状態にあるときに利用可能な最大ブレーキトルクに相当する。図示された実施形態において、電池充電状態(SoC)が60%以下であるときに、最大充電電流が利用可能である。ただし、いくつかの実施形態では他の値が優先する。図示された実施形態では、最大許容可能な電池充電状態(SoC)は80%である。電池充電状態(SoC)がこの値に達すると、この特定の実施形態では、もはや回生ブレーキは許容されない。
図から明らかなように、電池充電状態(SoC)がほぼ80%であるか、それ以上であるとき、ブレーキトルクの実質的に全部がエンジンを強制回転させることにより得られる。電池充電状態(SoC)が60%以下となったとき、回生ブレーキ容量が最大値まで増大する。利用可能なブレーキトルクの減少を補償するために必要なエンジンブレーキトルク量は、実質的にゼロまで減少する。
利用可能な回生ブレーキトルクが減少し、電池充電状態(SoC)が増大する態様(図中グラフの曲線)は、それぞれの実施形態において異なるものであってもよく、いくつかの実施形態では実質的に直線であってもよく、他の構成も同様に有用である。
理解されるように、いくつかの実施形態は、摩擦ブレーキおよびエンジンブレーキに優先して回生ブレーキをかけるといったブレーキ制御手法を採用してもよい。回生ブレーキだけでは、必要なブレーキトルクが得られない場合には、回生ブレーキを補い、またはこれと置換するためにエンジンブレーキを用いてもよい。すべての利用可能な回生ブレーキとともにエンジンブレーキを用いても必要なブレーキトルクが得られない場合には、これらに加えて、またはこれらと置換して摩擦エネルギを用いもよい。
本願の明細書およびクレーム全体を通じて、「備える(comprise)」および「含む(contain)」の用語、ならびに「備える(comprising, comprises)」等の変形した用語は、「限定せずに有する(including but not limited to)」を意味し、他の分子、添加剤、部品、整数、またはステップを除外することを意図するものではない。
本願の明細書およびクレーム全体を通じて、文脈上必須でなければ、単数名詞は複数名詞を含むものとする。特に、不定冠詞を用いた場合、本願明細書は、文脈上必須でなければ、単数名詞だけでなく複数名詞をも含むものと理解されたい。
本発明に係る特別の態様、実施形態、または実施例に関する特徴物、整数、特性、化合物、化学的な部分またはグループは、矛盾するものでなければ、本願に記載された任意の他の態様、実施形態、または実施例に適用可能である理解されたい。
100…ハイブリッド電気自動車(HEV)、111,112…前輪、114,115…後輪、117…前輪ディファレンシャル、118…前輪ドライブシャフト、121…エンジン、121T…吸気バルブ、121E…排出バルブ、122…クラッチ、123…クランクシャフト一体型モータ/発電機(CIMG、電気マシン)、124…自動変速装置(オートマチックトランスミッション)、130…動力伝達装置(ドライブライン)、130A…補助動力伝達装置、135…後輪ディファレンシャル、139…後輪ドライブシャフト、140…コントローラ、150…電池、151…インバータ、161…ブレーキペダル、163…アクセルペダル、167…変速機制御セレクタ、169…HEVモードセレクタ。

Claims (29)

  1. エンジンおよび少なくとも1つの電気マシンを有するハイブリッド電気自動車(HEV)のためのコントロールシステムであって、
    ハイブリッド電気自動車は、エンジンが停止しているとき、電気マシンがハイブリッド電気自動車を駆動するためのトルクを生成する電気自動車(EV)モードで動作可能であり、
    コントロールシステムは、ハイブリッド電気自動車が電気自動車モードにあるとき、1つまたはそれ以上の条件が合致した場合、エンジンを始動させることなく、トルクをエンジンに加えてエンジンを回転させるようにハイブリッド電気自動車に命令するように動作可能であり、さらに電気自動車モードでエンジンを始動させることなく、エンジンブレーキをかけることによりエンジンを回転させているときに、エンジンの不具合を検知するために、少なくとも1つの診断テストの実行を命令するとともに、エンジンの燃料供給ライン内の燃料圧力の増大を命令するように動作可能であることを特徴とするコントロールシステム。
  2. エンジンを回転させた後の所定期間、エンジンの燃料レール内の燃料の圧力が所定の値を超えることを確認するように動作可能であることを特徴とする請求項1に記載のコントロールシステム。
  3. エンジンを始動させることなく、エンジンを回転させているときに、エンジンのクランクシャフトの回転位置の校正を命令するように動作可能であることを特徴とする請求項1または2に記載のコントロールシステム。
  4. エンジンスタータモータを用いてエンジンを始動させることなく、エンジンを回転させるためにエンジンにトルクを与えることを命令するように動作可能であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1に記載のコントロールシステム。
  5. 少なくとも1つの電気マシンを用いてエンジンを始動させることなく、エンジンを回転させるためにエンジンにトルクを与えることを命令するように動作可能であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1に記載のコントロールシステム。
  6. 好適にはハイブリッド電気自動車が走行中に、エンジンを始動させることなく、エンジンをハイブリッド電気自動車のドライブラインに接続することによりエンジンを回転させるためにエンジンにトルクを与えることを命令するように動作可能であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1に記載のコントロールシステム。
  7. エンジンガス吸気バルブまたはエンジンガス排気バルブを用いて、エンジンを回転させるために必要なトルク量を制御するように動作可能であることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1に記載のコントロールシステム。
  8. エンジンがエンジンガス吸気バルブを有し、
    コントロールシステムは、エンジンがドライブラインに接続される前に、エンジンガス吸気バルブを開くことを命令するように動作可能であり、
    コントロールシステムは、エンジンを回転させるのに必要なトルク量を増大させるために、エンジンがドライブラインに接続されているときに、エンジンガス吸気バルブを少なくとも部分的に閉じることを命令するように動作可能であることを特徴とする請求項に記載のコントロールシステム。
  9. エンジンを回転させるときに、必要とされるエンジンブレーキトルク量に依存した量だけ吸気バルブを閉じることを命令するように動作可能であることを特徴とする請求項に記載のコントロールシステム。
  10. エンジンがエンジンガス排気バルブを有し、
    コントロールシステムは、エンジンがドライブラインに接続される前に、エンジンガス排気バルブを開くことを命令するように動作可能であり、
    コントロールシステムは、エンジンを回転させるのに必要なトルク量を増大させるために、エンジンがドライブラインに接続されているときに、エンジンガス排気バルブを少なくとも部分的に閉じることを命令するように動作可能であることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1に記載のコントロールシステム。
  11. エンジンを強制回転させるときに、必要とされるエンジンブレーキトルク量に依存した量だけ排気バルブを閉じるように動作可能であることを特徴とする請求項10に記載のコントロールシステム。
  12. ハイブリッド電気自動車にブレーキをかけるためのブレーキトルクに対するドライバの要求に依拠してエンジンを始動することなく回転させるように動作可能であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1に記載のコントロールシステム。
  13. 1つまたはそれ以上の条件は、ドライバがブレーキトルクを要求するという条件を含むことを特徴とする請求項1〜12のいずれか1に記載のコントロールシステム。
  14. 1つまたはそれ以上の条件は、少なくとも1つの電気マシンが車両を駆動するための正のトルクを与えていないという条件を含むことを特徴とする請求項1〜13のいずれか1に記載のコントロールシステム。
  15. 1つまたはそれ以上の条件は、エンジンが所定時間始動しなかったという条件、エンジンを過去最後に回転させた後、ハイブリッド電気自動車が少なくとも所定の距離だけ走行したという条件、ハイブリッド電気自動車の燃料ライン内の燃料圧力が所定値より低くなったという条件、空気の平均温度が所定温度より低くなったという条件、空気の平均温度が所定温度より高くなったという条件、空気の実際の温度が所定温度より低くなったという条件、空気の実際の温度が所定温度より高くなったという条件、ハイブリッド電気自動車の使用年数が所定年数を超えたという条件、エンジンの使用年数が所定年数を超えたという条件、ハイブリッド電気自動車の合計走行距離が所定距離を超えたという条件、およびエンジンの耐用走行距離が所定距離を超えたという条件の中から選択されることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1に記載のコントロールシステム。
  16. 請求項1〜15のいずれか1に記載のコントロールシステムを備えたハイブリッド電気自動車。
  17. コントロールシステムを用いて、エンジンおよび少なくとも1つの電気マシンを有するハイブリッド電気自動車(HEV)を制御する方法であって、
    ハイブリッド電気自動車は、エンジンが停止しているとき、少なくとも1つの電気マシン(EV)がハイブリッド電気自動車を駆動するためのトルクを生成する電気自動車モードで動作可能であり、
    この制御方法は、ハイブリッド電気自動車が電気自動車モードにあるとき、1つまたはそれ以上の所定の条件が合致した場合、エンジンを始動させることなく、トルクをエンジンに加えてエンジンを回転させるステップと、
    電気自動車モードでエンジンを始動させることなく、エンジンブレーキをかけることによりエンジンを回転させているときに、エンジンの不具合を検知するために、少なくとも1つの診断テストを実行するとともに、エンジンの燃料供給ライン内の燃料圧力を増大させるステップとを有することを特徴とする制御方法。
  18. エンジンを回転させた後の所定期間、エンジンの燃料レール内の燃料の圧力が所定の値を超えることを確認するステップを有することを特徴とする請求項17に記載の制御方法。
  19. エンジンを始動させることなく、回転させているときに、エンジンのクランクシャフトの回転位置の校正を命令するステップを有することを特徴とする請求項17または18に記載の制御方法。
  20. エンジンを始動させることなく、回転させているときに、エンジンの燃料供給ライン内の燃料圧力を増大させるステップを有することを特徴とする請求項17〜19のいずれか1に記載の制御方法。
  21. ハイブリッド電気自動車が走行しているときに、エンジンを始動させることなく、回転させるために、エンジンをハイブリッド電気自動車のドライブラインに接続するステップを有することを特徴とする請求項17〜20のいずれか1に記載の制御方法。
  22. エンジンを始動することなく、ブレーキをかけるためにエンジンを回転させるステップを有することを特徴とする請求項17〜21のいずれか1に記載の制御方法。
  23. 1つまたはそれ以上の条件は、ドライバがブレーキ操作を要求するという条件を含むことを特徴とする請求項17〜22のいずれか1に記載の制御方法。
  24. 1つまたはそれ以上の条件は、少なくとも1つの電気マシンが車両を駆動するための正のトルクを与えていないという条件を含むことを特徴とする請求項17〜23のいずれか1に記載の制御方法。
  25. 1つまたはそれ以上の条件は、エンジンが所定時間始動しなかったという条件、エンジンを過去最後に回転させた後、ハイブリッド電気自動車が少なくとも所定の距離だけ走行したという条件、およびハイブリッド電気自動車の燃料ライン内の燃料圧力が所定値より低くなったという条件の中から選択されることを特徴とする請求項17〜24のいずれか1に記載の制御方法。
  26. エンジンおよび少なくとも1つの電気マシンを有するハイブリッド電気自動車(HEV)のためのコントロールシステムであって、
    ハイブリッド電気自動車は、エンジンが停止しているとき、電気マシンがハイブリッド電気自動車を駆動するためのトルクを生成する電気自動車(EV)モードでハイブリッド電気自動車の操作を制御できるように動作可能であり、
    コントロールシステムは、ハイブリッド電気自動車が電気自動車モードにあって、ハイブリッド電気自動車のドライブラインにブレーキトルクを加えるように要求されたとき、エンジンをドライブラインに接続することにより、ハイブリッド電気自動車に自動的に命令するように動作可能であり、さらに電気自動車モードでエンジンを始動させることなく、エンジンブレーキをかけることによりエンジンを回転させているときに、エンジンの不具合を検知するために、少なくとも1つの診断テストの実行を命令するとともに、エンジンの燃料供給ライン内の燃料圧力を増大させるように動作可能であることを特徴とするコントロールシステム。
  27. エンジンを回転させた後の所定期間、エンジンの燃料レール内の燃料の圧力が所定の値を超えることを確認するように動作可能であることを特徴とする請求項26に記載のコントロールシステム。
  28. ドライブラインにブレーキトルクを加えるように要求され、かつ少なくとも1つの条件が合致したとき、エンジンを始動させることなく、エンジンをドライブラインに接続することにより、エンジンを回転させるためのトルクを加えるように動作可能であることを特徴とする請求項26または27に記載のコントロールシステム。
  29. 1つまたはそれ以上の条件は、エンジンが所定時間始動しなかったという条件、エンジンを過去最後に回転させた後、ハイブリッド電気自動車が少なくとも所定の距離だけ走行したという条件、ハイブリッド電気自動車の燃料ライン内の燃料圧力が所定値より低くなったという条件、空気の平均温度が所定温度より低くなったという条件、空気の平均温度が所定温度より高くなったという条件、空気の実際の温度が所定温度より低くなったという条件、空気の実際の温度が所定温度より高くなったという条件、ハイブリッド電気自動車の使用年数が所定年数を超えたという条件、エンジンの使用年数が所定年数を超えたという条件、ハイブリッド電気自動車の合計走行距離が所定距離を超えたという条件、およびエンジンの耐用走行距離が所定距離を超えたという条件の中から選択されることを特徴とする請求項28に記載のコントロールシステム。
JP2014542837A 2011-11-22 2012-11-22 ハイブリッド電気自動車およびその制御方法 Expired - Fee Related JP6049748B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1120114.2 2011-11-22
GBGB1120114.2A GB201120114D0 (en) 2011-11-22 2011-11-22 Hybrid electric vehicle and method of control thereof
PCT/EP2012/073407 WO2013076217A2 (en) 2011-11-22 2012-11-22 Hybrid electric vehicle and method of control thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015505761A JP2015505761A (ja) 2015-02-26
JP6049748B2 true JP6049748B2 (ja) 2016-12-21

Family

ID=45475520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014542837A Expired - Fee Related JP6049748B2 (ja) 2011-11-22 2012-11-22 ハイブリッド電気自動車およびその制御方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20140330466A1 (ja)
EP (2) EP2782804B1 (ja)
JP (1) JP6049748B2 (ja)
CN (2) CN107487328A (ja)
GB (3) GB201120114D0 (ja)
WO (1) WO2013076217A2 (ja)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2509934B (en) * 2013-01-17 2016-01-06 Jaguar Land Rover Ltd Control system and method
US9272706B2 (en) * 2013-04-17 2016-03-01 Ford Global Technologies, Llc Laser ignition system based diagnostics
DE102013009649A1 (de) * 2013-06-08 2014-12-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer Hybridantriebsanordnung eines Kraftfahrzeuges
US20150066259A1 (en) * 2013-08-29 2015-03-05 Ford Global Technologies, Llc Engine Oil Maintenance Monitor For A Hybrid Electric Vehicle
US10294874B2 (en) 2013-11-20 2019-05-21 Ford Global Technologies, Llc Method and system for improved dilution purging
US9447742B2 (en) 2013-11-20 2016-09-20 Ford Global Technologies, Llc Method and system for improved dilution purging
GB201404040D0 (en) 2014-03-07 2014-04-23 Tomtom Int Bv Reconstructing routes using electronic map data
US9346451B2 (en) * 2014-04-04 2016-05-24 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
JP6481193B2 (ja) * 2014-06-13 2019-03-13 三菱自動車工業株式会社 電動車両
KR101610121B1 (ko) * 2014-10-08 2016-04-08 현대자동차 주식회사 전기 자동차의 회생 제동 제어 장치 및 방법
GB201420988D0 (en) 2014-11-26 2015-01-07 Tomtom Telematics Bv Apparatus and method for vehicle economy improvement
DE102015204836A1 (de) * 2015-03-18 2016-09-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines Hybrid-Fahrzeuges
US9669822B2 (en) * 2015-06-12 2017-06-06 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for controlling operation of an internal combustion engine for a multi-mode powertrain system
US9855936B2 (en) * 2015-10-28 2018-01-02 Ford Global Technologies, Llc System and method to improve engagement shift quality in automatic transmissions using engagement brake torque control
US9874190B2 (en) * 2016-01-26 2018-01-23 Cummins Power Generation Ip, Inc. Crank only exercise mode
DE102016205650A1 (de) * 2016-04-06 2017-10-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit eines Hybridfahrzeuges
US11046170B2 (en) * 2016-08-16 2021-06-29 Transcom R&D Pty. Ltd. Modular electric wheel assembly for an electric vehicle
US10189470B2 (en) * 2016-08-17 2019-01-29 GM Global Technology Operations LLC Hybrid vehicle propulsion systems and methods
US10259448B2 (en) * 2016-08-17 2019-04-16 GM Global Technology Operations LLC Hybrid vehicle propulsion systems and methods
CN106394548B (zh) * 2016-10-14 2019-02-12 清华大学 一种插电式四驱混合动力汽车分层协调能效控制方法
US10442440B2 (en) * 2017-06-01 2019-10-15 GM Global Technology Operations LLC System and method for estimating cutoff duration of a vehicle
US11390283B2 (en) * 2019-07-25 2022-07-19 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling vehicle during coast
CN111009991A (zh) * 2019-12-11 2020-04-14 安徽德科电气科技有限公司 一种冷冻车专用发电机
DE102020204284A1 (de) * 2020-04-02 2021-10-07 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betrieb eines Hybrid-Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug
JP7388331B2 (ja) * 2020-10-09 2023-11-29 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
CN112758095B (zh) * 2021-01-11 2022-07-01 安徽华菱汽车有限公司 能量控制方法、制动能量回馈系统及计算机可读存储介质
JP7348219B2 (ja) * 2021-02-18 2023-09-20 本田技研工業株式会社 制御装置、および車両
US11951873B2 (en) 2021-03-30 2024-04-09 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Continuously adaptable braking pedal map system
CN113147721B (zh) * 2021-05-27 2023-03-07 中国第一汽车股份有限公司 控制发动机起动方法、装置、电子设备以及存储介质
US11753599B2 (en) 2021-06-04 2023-09-12 Afton Chemical Corporation Lubricating compositions for a hybrid engine
US12083932B2 (en) * 2021-11-18 2024-09-10 GM Global Technology Operations LLC Automated friction brake assisted vehicle stop
US11772627B2 (en) 2021-12-09 2023-10-03 Ford Global Technologies, Llc Methods and system to prepare a disconnect clutch for starting an engine
JP2024000762A (ja) * 2022-06-21 2024-01-09 マツダ株式会社 ハイブリッド車両の制御装置

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4133059A1 (de) * 1991-10-04 1993-04-08 Mannesmann Ag Antriebsanordnung fuer ein kraftfahrzeug
JP3214150B2 (ja) * 1993-05-06 2001-10-02 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車の制動制御装置
JPH0828338A (ja) * 1994-07-11 1996-01-30 Unisia Jecs Corp 内燃機関のクランク角位置検出装置及び制御装置
JPH09277847A (ja) * 1996-04-11 1997-10-28 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両のエンジンブレーキ制御装置
JP3381613B2 (ja) * 1998-03-20 2003-03-04 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動制御装置
US6276472B1 (en) * 1998-04-01 2001-08-21 Denso Corporation Control system for hybrid vehicle
JP3651425B2 (ja) * 2001-08-28 2005-05-25 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびこれを備えるハイブリッド自動車
US7028793B2 (en) * 2002-02-08 2006-04-18 Green Vision Technology, Llc Internal combustion engines for hybrid powertrain
JP2005069153A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Toyota Motor Corp 直噴式内燃機関の燃圧制御装置および燃圧制御方法
US7090613B2 (en) * 2004-05-15 2006-08-15 General Motors Corporation Method of providing electric motor torque reserve in a hybrid electric vehicle
US7214156B2 (en) * 2004-06-18 2007-05-08 Eaton Corporation Start and operation sequences for hybrid motor vehicles
US7367415B2 (en) * 2005-01-28 2008-05-06 Eaton Corporation Hybrid electric vehicle engine start technique
JP4274158B2 (ja) * 2005-06-24 2009-06-03 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置の制御装置
US7167793B1 (en) * 2005-08-18 2007-01-23 Ford Global Technologies, Llc Engine position correction
US7748353B2 (en) * 2006-03-02 2010-07-06 Ford Global Technologies, Llc Hydraulic actuation system for improved engine control
JP2007290663A (ja) * 2006-04-27 2007-11-08 Toyota Motor Corp 内燃機関の故障検出装置
JP4972988B2 (ja) * 2006-05-02 2012-07-11 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の伝動状態切り替え制御装置
ITMI20061157A1 (it) * 2006-06-15 2007-12-16 Piaggio & C Spa Metodo di gestione delle modalita' di funzionamento di un gruppo motopropulsore ibrido impiegante lo stesso
DE102006040638A1 (de) * 2006-08-30 2008-03-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs
US7967711B2 (en) * 2006-11-28 2011-06-28 GM Global Technology Operations LLC Highly configurable hybrid powertrain and control system therefor
CN101557974B (zh) * 2006-12-01 2013-01-09 丰田自动车株式会社 混合动力车辆及混合动力车辆的控制方法
US7704185B2 (en) * 2007-03-06 2010-04-27 Gm Global Technology Operations, Inc. Hybrid powertrain torque control
JP2008222066A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置
JP4258556B2 (ja) * 2007-03-24 2009-04-30 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両用駆動装置の制御装置
US7519466B2 (en) * 2007-05-08 2009-04-14 Gm Global Technology Operations, Inc. Cam phaser compensation in a hybrid vehicle system
JP4998098B2 (ja) * 2007-06-07 2012-08-15 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両用駆動装置の制御装置
US7971666B2 (en) * 2007-06-20 2011-07-05 Ford Global Technologies, Llc System and method of extending regenerative braking in a hybrid electric vehicle
JP4893520B2 (ja) * 2007-08-01 2012-03-07 日産自動車株式会社 エンジンの始動装置
DE102007061895B4 (de) * 2007-12-20 2018-05-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Hybridfahrzeug und Verfahren zum Starten des Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeuges
JP2009234566A (ja) * 2008-03-03 2009-10-15 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両のクラッチ制御装置及びクラッチ制御方法
US7832375B2 (en) * 2008-11-06 2010-11-16 Ford Global Technologies, Llc Addressing fuel pressure uncertainty during startup of a direct injection engine
JP4905590B2 (ja) * 2009-01-07 2012-03-28 トヨタ自動車株式会社 エンジン制御装置
JP2010215183A (ja) * 2009-03-18 2010-09-30 Hitachi Automotive Systems Ltd 車両制御装置
EP2269882B1 (de) * 2009-06-30 2012-12-19 Getrag Ford Transmissions GmbH Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs in einem Segelnmodus
JP2011079409A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両およびその制御方法
DE102009055062A1 (de) * 2009-12-21 2011-06-22 Robert Bosch GmbH, 70469 Verfahren und Vorrichtung zur Plausibilisierung eines von einer elektrischen Maschine aufgebrachten Antriebsmomentes in einem Hybridantrieb eines Kraftfahrzeuges
JP2011173470A (ja) * 2010-02-23 2011-09-08 Mitsubishi Motors Corp ハイブリッド自動車
JP5339091B2 (ja) * 2010-03-25 2013-11-13 三菱自動車工業株式会社 ハイブリッド車
US8569902B2 (en) * 2010-10-27 2013-10-29 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for engine starting
GB2486178A (en) * 2010-12-02 2012-06-13 Jaguar Cars HEV control which dissipates excessive energy when regenerative braking occurs
JP2012149592A (ja) * 2011-01-20 2012-08-09 Toyota Motor Corp エバポ系リーク診断装置
US9217405B2 (en) * 2011-06-22 2015-12-22 Ford Global Technologies, Llc System and method for lubricating a fuel pump
US9057351B2 (en) * 2012-02-22 2015-06-16 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
US8808140B2 (en) * 2012-05-04 2014-08-19 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for driveline sailing mode entry

Also Published As

Publication number Publication date
GB2496982B (en) 2014-12-03
CN104066637B (zh) 2017-08-01
GB2496982A (en) 2013-05-29
GB2510942A (en) 2014-08-20
WO2013076217A3 (en) 2013-08-22
EP3159234B1 (en) 2022-04-27
CN104066637A (zh) 2014-09-24
GB201221021D0 (en) 2013-01-09
EP3159234A3 (en) 2017-08-23
GB201320614D0 (en) 2014-01-08
EP3159234A2 (en) 2017-04-26
CN107487328A (zh) 2017-12-19
US20170232959A1 (en) 2017-08-17
US20140330466A1 (en) 2014-11-06
WO2013076217A2 (en) 2013-05-30
GB201120114D0 (en) 2012-01-04
GB2510942B (en) 2015-04-29
EP2782804B1 (en) 2017-08-09
EP2782804A2 (en) 2014-10-01
JP2015505761A (ja) 2015-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6049748B2 (ja) ハイブリッド電気自動車およびその制御方法
KR101414357B1 (ko) 제어장치
US7490685B2 (en) Hybrid vehicle
US6943460B2 (en) Control device for hybrid vehicle
CN103237704B (zh) 混合动力车辆的急减速控制装置
US9428175B2 (en) Hybrid electric vehicle controller and method of controlling a hybrid electric vehicle
US8210294B2 (en) Method and system for shutting down an engine in a hybrid vehicle
US20090118878A1 (en) Method for controlling electric oil pump for hybrid electric vehicle
JPH11205907A (ja) ハイブリッド車の駆動制御装置
WO2016152535A1 (ja) 車両用発進制御装置および発進制御方法
JP2002218602A (ja) パラレル・ハイブリッド電気自動車における回生制動エネルギーの回収方法及び装置
US7243011B2 (en) Hybrid transmission launch algorithm
JP2012131483A (ja) 自動車のオーバーランモードを制御する方法
JP2016117451A (ja) 車両の制御装置
US7146958B2 (en) Control apparatus for hybrid vehicle
JP2008168836A (ja) ハイブリッド車両のエンジン失火検出制御装置
US8612080B2 (en) Method for operating a hybrid drive
JP2018176810A (ja) 車両の制御装置
JP4253937B2 (ja) 車両用駆動装置の制御装置
JP2014104857A (ja) 制御装置
JP4012816B2 (ja) 内燃機関を有する動力伝達装置
JP2000154739A (ja) 車両の始動制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150625

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150714

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20151013

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151113

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160202

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20160212

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160502

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161025

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161122

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6049748

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees