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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-10
(45)【発行日】2024-05-20
(54)【発明の名称】診断試験をサポートする電気機械の制御
(51)【国際特許分類】
B60W 20/50 20160101AFI20240513BHJP
B60K 6/442 20071001ALI20240513BHJP
B60K 6/52 20071001ALI20240513BHJP
B60W 10/06 20060101ALI20240513BHJP
B60W 10/08 20060101ALI20240513BHJP
B60W 20/00 20160101ALI20240513BHJP
B60W 50/02 20120101ALI20240513BHJP
B60W 10/04 20060101ALI20240513BHJP
B60W 10/10 20120101ALI20240513BHJP
B60L 3/00 20190101ALI20240513BHJP
B60L 7/14 20060101ALI20240513BHJP
B60L 50/16 20190101ALI20240513BHJP
B60L 50/60 20190101ALI20240513BHJP
B60L 58/12 20190101ALI20240513BHJP
【ＦＩ】
B60W20/50
B60K6/442 ZHV
B60K6/52
B60W10/06 900
B60W10/08 900
B60W20/00 900
B60W50/02
B60W10/00 104
B60W10/08
B60W10/06
B60W10/10
B60L3/00 H
B60L7/14
B60L50/16
B60L50/60
B60L58/12
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2022564068
(86)(22)【出願日】2021-04-21
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-05-31
(86)【国際出願番号】 EP2021060436
(87)【国際公開番号】W WO2021214171
(87)【国際公開日】2021-10-28
【審査請求日】2022-12-15
(31)【優先権主張番号】2005813.7
(32)【優先日】2020-04-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(73)【特許権者】
【識別番号】512308720
【氏名又は名称】ジャガー ランド ローバー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｊａｇｕａｒ Ｌａｎｄ Ｒｏｖｅｒ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【住所又は居所原語表記】Ａｂｂｅｙ Ｒｏａｄ Ｗｈｉｔｌｅｙ Ｃｏｖｅｎｔｒｙ ＣＶ３ ４ＬＦ ＵＮＩＴＥＤ ＫＩＮＧＤＯＭ
(74)【代理人】
【識別番号】100100158
【弁理士】
【氏名又は名称】鮫島 睦
(74)【代理人】
【識別番号】100112911
【弁理士】
【氏名又は名称】中野 晴夫
(72)【発明者】
【氏名】ハンコック，マシュー
(72)【発明者】
【氏名】ダマート，マルコ
(72)【発明者】
【氏名】マッキンタイア，ライアン
(72)【発明者】
【氏名】ライオス，サミュエル
(72)【発明者】
【氏名】サリバン，マシュー
【審査官】冨永 達朗
(56)【参考文献】
【文献】特開平１０－１１０６３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１５－５２７９４９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｗ ２０／５０
Ｂ６０Ｋ ６／４４２
Ｂ６０Ｋ ６／５２
Ｂ６０Ｗ １０／０６
Ｂ６０Ｗ １０／０８
Ｂ６０Ｗ ２０／００
Ｂ６０Ｗ ５０／０２
Ｂ６０Ｗ １０／０４
Ｂ６０Ｗ １０／１０
Ｂ６０Ｌ ３／００
Ｂ６０Ｌ ７／１４
Ｂ６０Ｌ ５０／１６
Ｂ６０Ｌ ５０／６０
Ｂ６０Ｌ ５８／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関を含む車両システムの診断テストを支援するために車両の少なくとも１つの電気機械を制御する制御システムであって、１つ以上の電子制御装置を備え、
前記１つ以上の電子制御装置は、前記内燃機関が前記診断テストのための少なくとも１つのトルク閾値内で運転されている間に車両駆動トルク要求を満たすように、前記少なくとも１つの電気機械のトルク出力を制御するように構成され、
前記制御システムは、
追加の電気エネルギを貯蔵または提供するための前記車両の電気エネルギ貯蔵手段の能力を決定し、
少なくとも前記能力および前記車両駆動トルク要求に基づき、前記内燃機関が前記少なくとも１つのトルク閾値の外側で動作することを許可する、ように構成された、制御システム。
【請求項2】
前記少なくとも１つのトルク閾値を、少なくとも前記診断テストの対象に基づいて決定するように構成された、請求項１に記載の制御システム。
【請求項3】
前記診断テストのための前記少なくとも１つのトルク閾値は、前記内燃機関のトルク出力に対する上限トルク閾値を有し、任意選択で、前記制御システムは、前記車両駆動トルク要求が前記上限トルク閾値よりも大きい場合に、正のトルクを提供するように、前記少なくとも１つの電気機械を制御するように構成された、請求項１又は２に記載の制御システム。
【請求項4】
前記診断テストのための前記少なくとも１つのトルク閾値は、前記内燃機関のトルク出力に対する下側トルク閾値を有し、任意選択で、前記制御システムは、前記車両駆動トルク要求が前記下側トルク閾値よりも小さい場合に、負のトルクを提供するように、前記少なくとも１つの電気機械を制御するように構成された、請求項１から３のいずれかに記載の制御システム。
【請求項5】
前記電気エネルギ貯蔵手段が、追加の電気エネルギを貯蔵する能力が不十分であると判定された場合、前記内燃機関が前記少なくとも１つのトルク閾値の外側で動作するか、またはトルク設定値から乖離することを許容し、前記電気エネルギ貯蔵手段を少なくとも部分的に枯渇させるために正のトルク出力を提供するように前記少なくとも１つの電気機械を制御する；
および／または
前記電気エネルギ貯蔵手段が追加の電気エネルギを供給する能力が不十分であると判断された場合、前記内燃機関が前記少なくとも１つのトルク閾値の外側で動作するか、またはトルク設定値から乖離して作動することを許可し、前記車両駆動トルク要求を満たすのを助ける、請求項１から４のいずれかに記載の制御システム。
【請求項6】
前記診断テストのために、前記少なくとも１つのトルク閾値内で動作するように前記内燃機関を制御するように構成された、請求項１から５のいずれかに記載の制御システム。
【請求項7】
内燃機関を含む車両システムの診断テストをサポートするために車両の少なくとも１つの電気機械を制御するための制御システムであって、１つ以上の電子コントローラを備え、
前記１つ以上の電子コントローラは、前記内燃機関が前記診断テストのために、トルク設定値で運転されている間に車両駆動トルク要求が満たされるように、前記少なくとも１つの電気機械のトルク出力を制御するように構成され、
任意選択で、前記制御システムは、少なくとも前記診断テストの対象に基づいて前記トルク設定値を決定するように構成され、
追加の電気エネルギを貯蔵または提供するための前記車両の電気エネルギ貯蔵手段の能力を決定し、
少なくとも前記能力と前記車両駆動トルク要求とに基づいて、前記内燃機関を前記トルク設定値から逸らすように構成された、制御システム。
【請求項8】
前記車両駆動トルクの要求が前記トルク設定値よりも大きい場合、正のトルクを提供するように前記少なくとも１つの電気機械を制御し、前記車両駆動トルクの要求が前記トルク設定値より小さい場合、前記少なくとも１つの電気機械を制御して負トルクを提供するように構成された、請求項７に記載の制御システム。
【請求項9】
前記診断テストのために前記トルク設定値で動作するように前記内燃機関を制御するように構成された、請求項７又は８のいずれかに記載の制御システム。
【請求項10】
前記内燃機関の制御は、オフロードモード、オフロードに適した地形モード、または走行面最適化モードでの車両の運転に対するオーバーライド要求がないことが条件とする、請求項６または請求項９に記載の制御システム。
【請求項11】
前記少なくとも１つの電気機械は、前記内燃機関に機械的に結合されていない前記車両の車軸を駆動するように構成された電気牽引モータを備え、前記制御システムは、前記内燃機関に機械的に結合されていない前記車両の車軸に正のトルクを与えるために前記内燃機関に機械的に結合されていない前記車両の車軸を駆動するように構成された電気牽引モータを制御するように構成される、請求項１から１０のいずれかに記載の制御システム。
【請求項12】
前記少なくとも１つの電気機械は、前記内燃機関に機械的に結合された電気モータを含み、
前記制御システムは、前記内燃機関に負のトルクを提供するために前記内燃機関に機械的に結合された前記電気モータを制御するように構成されている、請求項１から１１のいずれかに記載の制御システム。
【請求項13】
少なくとも１つの電気機械と内燃機関との間のトルク分割を決定するように構成された、任意の先行する請求項に記載の制御システムであって
前記トルク分割が、組み合わせで車両駆動トルク要求を満たし、
前記トルク分割は、前記内燃機関のトルク出力が安定化機能の下で前記車両駆動トルク要求とともに変化することを可能にし、
前記安定化機能は、前記内燃機関の前記トルク出力の変化率を制限するように構成されている、請求項１から１２のいずれかに記載の制御システム。
【請求項14】
請求項１から１３のいずれかに記載の制御システムと、前記少なくとも１つの電気機械とを含むシステム。
【請求項15】
請求項１から１３のいずれかに記載の制御システム、または請求項１４に記載のシステムを含む車両。
【請求項16】
内燃機関を含む車両システムの診断テストをサポートするために車両の少なくとも１つの電気機械を制御する方法であって、
前記内燃機関が前記診断テストのための少なくとも１つのトルク閾値内で運転されている間、または前記診断テストのためのトルク設定値で運転されている間に、車両駆動トルク要求が満たされるように前記少なくとも１つの電気機械のトルク出力を制御すること、
追加の電気エネルギを貯蔵または提供するための前記車両の電気エネルギ貯蔵手段の能力を決定すること、および
少なくとも前記能力および前記車両駆動トルク要求に基づき、前記内燃機関が前記少なくとも１つのトルク閾値の外側で動作することを許可すること、を含む、方法。
【請求項17】
実行されると、請求項１６に記載の方法を実行するように構成されたコンピュータソフトウェア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、診断テストをサポートするために電気機械を制御することに関する。特に、これに限定されないが、車両の内燃機関を含む車両システムの診断テストをサポートするために、車両の電気機械を制御することに関する。
【背景技術】
【0002】
車載診断装置は、自動車が運転されるたびに実行することが要求される。いくつかの診断テストの場合、テストは点火後すぐに実行されなければならない。内燃機関（「エンジン」）は、診断テストの間、運転されていなければならない。ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の場合、電気トラクションモータのみで車両を駆動するために十分な電気エネルギが蓄積されている場合でも、エンジンが長時間稼働したままであることを意味する。このように、エンジンは診断テスト以外に何の理由もなく作動していることがある。これは、ＨＥＶの運転にエンジンが必要でないときに、エンジンなしで走ることを期待する車両所有者にとって不満なことである。診断テストの時間を短縮することができれば、より早くエンジンを停止させることができる。
【発明の概要】
【0003】
本発明の目的は、先行技術に関連する１つ以上の欠点に対処することである。
【0004】
本発明の態様および実施形態は、添付の請求項に記載の制御システム、システム、車両、方法、およびコンピュータソフトウェアを提供する。
【0005】
本発明の一側面によれば、内燃機関を含む車両システムの診断テストをサポートするために車両の少なくとも１つの電気機械を制御する制御システムが提供され、制御システムは１つ以上の電子コントローラを備え、１つ以上の電子コントローラは、内燃機関が診断テストのための少なくとも１つのトルク閾値内で運転されている間に車両駆動トルク要求を満たすことができるよう少なくとも１つの電気機械のトルク出力を制御するよう構成されている。
【0006】
内燃機関が診断試験のための少なくとも１つのトルク閾値内で運転されることを可能にすることによって、診断試験は、中断することなく、かつ遅延なく実行されることができる。これは、内燃機関がより早くスイッチオフされ、燃料を節約し、排出ガスを低減し、車両がＨＥＶモードで運転されているときに内燃機関が長時間運転されることを期待しない車両所有者の期待を満足させることができるという利点を提供する。
【0007】
任意選択的に、制御システムは、少なくとも診断テストの対象に基づいて少なくとも１つのトルク閾値を決定するように構成されてもよい。
【0008】
診断テストのための少なくとも１つのトルク閾値は、内燃機関のトルク出力に対する上限トルク閾値を構成してもよい。
【0009】
任意選択的に、制御システムは、車両駆動トルク要求が上側トルク閾値よりも大きい場合に、少なくとも１つの電気機械を制御して正のトルクを提供するように、構成されてもよい。
【0010】
診断テスト用の少なくとも１つのトルク閾値は、内燃機関のトルク出力に対する下限トルク閾値を含んでいてもよい。
【0011】
任意選択的に、制御システムは、車両駆動トルク要求が下側トルク閾値よりも小さい場合に、負のトルクを提供するように少なくとも１つの電気機械を制御するように構成されていてもよい。
【0012】
任意選択的に、制御システムは、診断試験のために少なくとも１つのトルク閾値内で動作するように内燃機関を制御するように構成されてもよい。
【0013】
任意選択的に、制御システムは、追加の電気エネルギを貯蔵または提供するための車両の電気エネルギ貯蔵手段の能力を決定するように構成されてもよい。制御システムは、少なくとも能力および車両駆動トルク要求に基づいて、少なくとも１つのトルク閾値の外側で内燃機関が動作することを可能にするように構成されてもよい。
【0014】
本発明の別の態様によれば、内燃機関を含む車両システムの診断テストを支援するために車両の少なくとも１つの電気機械を制御する制御システムが提供され、制御システムは１つ以上の電子制御装置を備え、１つ以上の電子制御装置は、内燃機関が診断テストのためにトルク設定値で運転されている間に車両駆動トルク要求が満たされるように少なくとも１つの電気機械のトルク出力を制御するよう構成される。
【0015】
診断試験のために内燃機関をトルク設定値で動作させることにより、診断試験を中断することなく、かつ遅滞なく実施することができる。これは、内燃機関がより早くスイッチオフされ、燃料を節約し、排出ガスを低減し、車両がＨＥＶモードで運転されているときに内燃機関が長時間運転されることを期待しない車両所有者の期待を満足させることができるという利点を提供する。
【0016】
任意選択的に、制御システムは、少なくとも診断テストの対象に基づいてトルク設定値を決定するように構成されてもよい。
【0017】
任意選択的に、制御システムは、車両駆動トルク要求がトルク設定値よりも大きい場合に正のトルクを提供するように少なくとも１つの電気機械を制御し、車両駆動トルク要求がトルク設定値未満である場合に負のトルクを提供するように少なくとも１つの電気機械を制御するように構成されてもよい。
【0018】
任意選択的に、制御システムは、診断テストのためにトルク設定値で動作するように内燃機関を制御するように構成されてもよい。
【0019】
任意選択的に、制御システムは、追加の電気エネルギを貯蔵または提供するための車両の電気エネルギ貯蔵手段の能力を決定するように構成されてもよい。制御システムは、少なくとも能力及び車両駆動トルク要求に基づいて、内燃機関がトルク設定値から乖離することを許容するように構成されてもよい。
【0020】
この「発明の概要」のセクションの次の部分は、「発明の概要」のセクションの前述の部分で説明した本発明の態様のいずれかの特徴である可能性がある様々な機能を説明するものである。機能の説明は、さらに、その機能を実行するのに適した任意の手段をも開示するものとみなされるべきである。
【0021】
内燃機関の前述の制御は、オフロードモードでの車両の運転に対するオーバーライド要求がないことを条件としてもよい。
【0022】
少なくとも１つの電気機械は、トラクションモータ、ベルト一体型スタータ発電機、またはクランクシャフト一体型モータ発電機（クランク一体型スタータ発電機とも呼ばれる）から少なくとも１つを含んでいてもよい。
【0023】
１つ以上の電子制御装置は、情報を受け取るための電気入力を有する少なくとも１つの電子プロセッサと、少なくとも１つの電子プロセッサに電気的に結合され、そこに記憶された命令を有する少なくとも１つの電気メモリ装置とを集合的に含んでよく、少なくとも１つの電子プロセッサは、制御システムに少なくとも１つの電気機械のトルク出力を制御させるように少なくとも１つのメモリ装置にアクセスしてその上の命令を実行するよう構成される。
【0024】
少なくとも１つの電気機械は、内燃機関に機械的に結合されていない車両の車軸を駆動するように構成された電気トラクションモータを含んでもよい。
【0025】
任意選択的に、制御システム（複数可）は、内燃機関に機械的に結合されていない車両の車軸に正のトルクを与えるために、内燃機関に機械的に結合されていない車両の車軸を駆動するように構成された電気牽引モータを制御するように構成されていてもよい。
【0026】
少なくとも１つの電気機械は、内燃機関に機械的に結合された電気モータを含んでいてもよい。内燃機関に結合された電気モータは、ベルト一体型スタータジェネレータ（ＢＩＳＧ）またはクランク一体型モータジェネレータ（ＣＩＭＧ）の形態をとってもよい。一実施例では、少なくとも１つの電気機械は、ＢＩＳＧとＣＩＭＧの両方から構成される。
【0027】
任意選択的に、制御システム（複数可）は、内燃機関に負のトルクを提供するために、内燃機関に機械的に結合された電気機械を制御するように構成されてもよい。
【0028】
任意選択で、制御システム（複数可）は、少なくとも１つの電気機械と内燃機関との間のトルク分割を決定するように構成されてもよい。トルク分割は、組み合わせて、車両駆動トルクの要求を満たすことができる。トルク分割は、内燃機関のトルク出力が安定化機能の下で車両駆動トルク要求に応じて変化することを可能にしてもよい。安定化機能は、内燃機関のトルク出力の変化率を制限するように構成されてもよい。
【0029】
本発明のさらなる態様によれば、前述の制御システムのうちの１つと、少なくとも１つの電気機械とを備えるシステムが提供される。
【0030】
本発明のさらなる側面によれば、前述の制御システムのうちの１つ、または、そのシステムを備える車両が提供される。
【0031】
本発明のさらなる側面によれば、内燃機関を含む車両システムの診断テストを支援するために車両の少なくとも１つの電気機械を制御する方法が提供され、この方法は、内燃機関が診断テストのための少なくとも１つのトルク閾値内で運転されている間に車両駆動トルク要求が満たされるように、少なくとも１つの電気機械のトルク出力を制御することを含むことを特徴とする。
【0032】
本発明のさらなる態様によれば、内燃機関を含む車両システムの診断テストを支援するために車両の少なくとも１つの電気機械を制御する方法であって、内燃機関が診断テストのためのトルク設定値で運転されている間に車両駆動トルク要求を満たすことができるように少なくとも１つの電気機械のトルク出力を制御することを含む、方法が提供される。
【0033】
本発明のさらなる態様によれば、実行されると、前述の方法のうちの１つを実行するように配置されるコンピュータソフトウェアが提供される。本発明のさらなる側面によれば、プロセッサによって実行されると、本明細書に記載された方法のうちの任意の１つまたは複数の方法を実行させるコンピュータ可読命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体が提供される。
【0034】
本願の範囲内で、前の段落及び／又は以下の説明及び図面に記載された様々な態様、実施形態、例及び代替案、特にその個々の特徴は、独立して又は添付の請求項の範囲内に入る任意の組み合わせで取ることができることが明示的に意図される。すなわち、全ての実施形態及び／又は任意の実施形態の特徴は、そのような特徴が両立しない場合を除き、添付の請求項の範囲に入る任意の方法及び／又は組み合わせで結合することができる。本出願人は、当初提出した請求項を変更し、またはそれに応じて新たな請求項を提出する権利を留保する。これには、当初提出した請求項を修正し、本来そのように請求されないが他の請求項の任意の特徴に依存しおよび／またはそれを取り込む権利も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
次に、本発明の１つ以上の実施形態が、添付の図面を参照しながら、例としてのみ説明される。
【0036】
【発明を実施するための形態】
【0037】
図１は、本発明の実施形態が実装され得る車両１０の例を示す図である。必ずしも全ての例ではないが、いくつかの例では、車両１０は、乗用車または自動車とも呼ばれる、乗用車両である。他の例では、本発明の実施形態は、産業車両などの他の用途に実施することができる。
【0038】
車両１０は、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）である。車両１０は、フルＨＥＶであってもよいし、マイルドＨＥＶであってもよい。マイルドＨＥＶは、電気のみの推進モードを有しないが、電気トラクションモータは、エンジンの出力トルクを高めるなどのアシストを行うように構成されてもよい。フルＨＥＶは、電気のみの推進モードを有する。
【0039】
車両１０は、パラレルＨＥＶとして動作するように構成されてもよい。パラレルＨＥＶは、エンジンと少なくとも１つの車両車輪との間のトルク経路と、トラクションモータのような電気機械と少なくとも１つの車両車輪との間のトルク経路とからなる。トルク経路は、クラッチなどのトルク経路コネクタによって切断可能であってもよい。一般に、パラレルＨＥＶはシリーズＨＥＶとは異なる。シリーズＨＥＶでは、エンジンの目的は電気エネルギの生成であり、エンジンと車両の車輪の間にはトルク経路が存在しないためである。しかし、パラレルＨＥＶの中には、「スルー・ザ・ロード」ハイブリッドのように、シリーズＨＥＶとして動作するように構成できるものもある。この場合、エンジンから車両ホイールに直接トルクが供給されるかどうかに応じて、このようなハイブリッド車両をパラレルＨＥＶモードまたはシリーズＨＥＶモードで動作すると有用に説明することができる。
【0040】
図２は、ＨＥＶ１０のためのシステム２０を示す図である。システム２０は、少なくとも部分的に、ＨＥＶのパワートレインを規定する。
【0041】
システム２０は、制御システム２０８を含んで構成される。制御システム２０８は、１つ又は複数のコントローラを含む。制御システム２０８は、ハイブリッドパワートレイン制御モジュール；エンジン制御ユニット；トランスミッション制御ユニット；トラクションバッテリ管理システム；及び／又は、同様のもののうちの１つ又は複数を含んでいてもよい。
【0042】
システム２０は、１つ以上のトルク源を有する。トルク源は、内燃機関、トラクションモータ等の電気機械等の原動機を指す。図示されたシステム２０は、内燃機関２０２を含んで構成される。図示されたエンジン２０２は、内燃機関である。図示されたエンジン２０２は、３つの燃焼室からなるが、他の実施例では、異なる数の燃焼室が提供されてもよい。
【0043】
エンジン２０２は、制御システム２０８がエンジン２０２の出力トルクを制御できるように、制御システム２０８に動作可能に結合される。エンジン２０２の出力トルクは、エンジン２０２の種類に応じて、空燃比；スパークタイミング；ポペットバルブリフト；ポペットバルブタイミング；スロットル開度；燃料圧力；ターボチャージャブースト圧；および／または同様のものの一つ以上を制御することにより制御されてもよい。
【0044】
システム２０は、エンジン２０２から出力トルクを受け取るための車両トランスミッション構造２０４（変速機）を含んでいる。車両トランスミッション構造２０４は、自動車両トランスミッション、手動車両トランスミッション、または半自動車両トランスミッションから構成されてもよい。車両トランスミッション構造２０４は、１つ以上のトルク経路コネクタ２１８と、トルクコンバータ２１７と、ギアトレイン２０４とを備えていてもよい。ギアトレイン２０４ａは、車両１０の選択されたギアに応じた選択されたギア減速を提供するように構成される。ギアトレイン２０４ａは、５つ以上の異なる選択可能なギアリダクションを備えていてもよい。ギアトレイン２０４ａは、少なくとも１つのリバースギアを備えていてもよい。
【0045】
システム２０は、ギアトレイン２０４ａから出力トルクを受けるための第２のギアトレインであるディフェレンシャル２０４ｂを含んでいてもよい。ディファレンシャル２０４ｂは、トランスアクスルとして車両トランスミッションアレンジメント２０４に統合されてもよいし、別個に提供されてもよい。いくつかの例では、ディファレンシャル２０４ｂのギア減速は選択可能である。
【0046】
エンジン２０２は、トルク経路２２０を介して第１の組の車両車輪（ＦＬ、ＦＲ）に機械的に接続（ｃｏｕｐｌｅｄ）または連結可能（ｃｏｕｐｌａｂｌｅ）である。トルク経路２２０は、エンジン２０２の出力から車両トランスミッション構造２０４へ、次に車軸／ドライブシャフトへ、次に第１組の車両車輪（ＦＬ、ＦＲ）へ延びている。車両オーバーラン及び／又は摩擦ブレーキ状況において、トルクは、第１の組の車両車輪（ＦＬ、ＦＲ）からエンジン２０２に流れることがある。第１の車両車輪のセット（ＦＬ、ＦＲ）に向かうトルクフローは正トルクであり、第１の車両車輪のセット（ＦＬ、ＦＲ）からのトルクフローは負トルクである。
【0047】
図示された第１組の車両車輪（ＦＬ，ＦＲ）は前輪を有し、車軸は前横軸である。したがって、システム２０は、エンジン２０２による前輪駆動のために構成されている。図示された第１組の車両車輪（ＦＬ，ＦＲ）は一対の車両車輪であるが、他の実施例では異なる数の車両車輪が提供され得る。図示されていない他の実施例では、内燃機関によって駆動される一組の車輪は、後車軸に結合された一対の後輪を有する。
【0048】
図示されたシステム２０では、ハイブリッド車両部品のためのスペースを確保するために、長手方向（中央）ドライブシャフトまたはプロップシャフトが設けられていない。したがって、図示の例では、エンジン２０２は、第２の組の後輪（図示では後輪ＲＬ、ＲＲ）に機械的に接続可能ではない。エンジン２０２は、スペースを節約するために横置きにしてもよい。代替例では、エンジン２０２は、前輪および後輪を駆動するように構成されてもよい。
【0049】
クラッチのようなトルク経路コネクタ２１８は、車両トランスミッション構造２０４のベルハウジングの内側及び／又は外側に設けられる。クラッチ２１８は、エンジン２０２と第１の組の車両車輪（ＦＬ、ＦＲ）との間のトルク経路２２０を接続しかつ切断するように構成される。トルク経路コネクタ２１８は、トルクコンバータ２１７又はギアトレイン２０４ａの一部であってもよいし、別個の摩擦クラッチであってもよい。システム２０は、ユーザの介入なしにトルク経路コネクタ２１８を自動的に作動させるように構成されてもよい。
【0050】
システム２０は、少なくとも１つの電気機械を有する。少なくとも１つの電気機械は、電気エネルギを機械的トルクの形態で運動エネルギに又その逆に変換するように構成された電気モータである。電気モータは、交流誘導モータまたは永久磁石モータ、あるいは別のタイプのモータであってもよい。図示の例では、第１の電気機械は、エンジン２０２のクランクシャフト（図示せず）に機械的に結合され、クラッチ２１８のエンジン側に位置する、ベルト統合スタータジェネレータ（ＢＩＳＧ）２１６と別称されるベルト統合スタータモータの形態をとっている。
【0051】
ＢＩＳＧ２１６は、ベルトまたはチェーンを介してエンジン２０２に機械的に結合されている。ＢＩＳＧ２１６とエンジン２０２は、共に第１組の車両車輪（ＦＬ，ＦＲ）のトルク源を形成している。図では、ＢＩＳＧ２１６は、エンジン２０２の車両トランスミッション端の反対側にある、エンジン２０２のアクセサリ駆動端に配置されている。代替例では、第１の電気機械は、エンジン２０２の車両トランスミッション端に位置するクランクシャフト一体型モータジェネレータ（ＣＩＭＧ）２１６’の形態をとっている。図中、ＣＩＭＧ２１６’は仮想線で示されている。図２には示されていないが、ＣＩＭＧ２１６’をギアトレインから切り離すことを可能にするために、ＣＩＭＧ２１６’のギアトレイン側に別のクラッチを設けてもよい。車両エンジン２０２にＢＩＳＧ２１６とＣＩＭＧ２１６’の両方を設けることは可能であるが、車両を１つだけで最適化できる場合に、両方の形式の電気機械を設けるコストおよび重量ペナルティを発生させる必要はほとんどないことが理解されよう。本明細書に記載された制御戦略は、第１の電気機械がＢＩＳＧまたはＣＩＭＧの形態である場合にも同様に適用でき、そのため第１の電気機械は電気機械２１６と呼ばれ、エンジン２０２に結合され、エンジン２０２を起動するためにクランクし、使用中にエンジンが車輪に提供できるトルク量を増大させるために正のトルクを提供できる電気モータを含むことが意図される。
【0052】
第１の電気機械２１６は、例えば、エンジン２０２の出力トルクを増強すること、車両停止または惰性走行イベント中にエンジン２０２の休止（シャットオフ）を容易にすること、エンジン２０２を起動すること（起動／クランク）、および／または再生モードにおける回生ブレーキなどの機能を提供するために、エンジン２０２のクランクシャフトに正のトルクを加えるよう構成され、また負のトルクを加えるよう構成される。ハイブリッド電気自動車モードでは、エンジン２０２および第１の電気機械２１６は、出力トルクを高めるために同時に正のトルクを供給するように両方が動作可能であってもよい。第１の電気機械２１６は、持続的な電気のみの走行が不可能であってもよい。代替例では、第１電気機械２１６は、エンジン２０２を始動させる以外に正トルクを供給するように制御可能でない。さらなる実施例では、エンジン２０２を始動させるためにピニオンスタータ２０６が設けられる。
【0053】
エンジン２０２と第１組の車両車輪（ＦＬ，ＦＲ）との間のトルク経路２２０が切断されると、第１電気機械２１６と第１組の車両車輪（ＦＬ，ＦＲ）との間のトルク経路２２０も切断される。
【0054】
図２は、電気のみの走行からなる電気自動車モードを少なくとも可能にするように構成されたトラクションモータ２１２の形態の第２の電気機械を示している。第２の電気機械２１２の別の用語は、電気駆動装置（ＥＤＵ）である。必ずしもすべての例ではないが、いくつかの例では、第２の電気機械２１２の公称最大トルクは、第１の電気機械２１６の公称最大トルクよりも大きい。第２の電気機械２１２は、内燃機関２０２から独立して車軸を駆動するように配置されてもよい。電気駆動装置は、図示の場合のように前車軸の一部を形成してもよいし、代替的に車両１０の後車軸の一部を形成してもよい。
【0055】
エンジン２０２と第１組の車両車輪（ＦＬ，ＦＲ）との間のトルク経路２２０が切断されても、第２電気機械２１２が少なくとも１つの車両車輪に接続されているので、車両１０を電気自動車モードで駆動することが可能である。
【0056】
図示された第２の電気機械２１２は、図示された第２の組の車両車輪（ＲＬ，ＲＲ）にトルクを提供するように構成されている。車両車輪の第２のセット（ＲＬ、ＲＲ）は、車両車輪の第１のセット（ＦＬ、ＦＲ）からではない車両車輪を有する。図示された第２のセットの車両車輪（ＲＬ，ＲＲ）は、後輪を有し、第２の電気機械２１２は、後横軸２１１を介して後輪ＲＬ，ＲＲにトルクを与えるように動作可能である。これらの車軸２１１は、内燃機関２０２に機械的に結合または連結可能でない場合がある。したがって、車両１０は、電気自動車モードでは後輪駆動である。
【0057】
制御システム２０８は、電気自動車モードにおいて、エンジン２０２と第１組の車両車輪（ＦＬ，ＦＲ）との間のトルク経路２２０を切断し、寄生ポンピングエネルギ損失を低減するように構成されていてもよい。例えば、クラッチ２１８が開放されてもよい。図２の例では、これは、第１電気機械２１６も第１組の車両用車輪（ＦＬ，ＦＲ）から切り離されることを意味する。
【0058】
第２の電気機械２１２の別の利点は、トラクションモータ２１２が、センタードライブシャフトまたはプロップシャフトがないにもかかわらず４輪駆動動作を可能にするために、ハイブリッド電気車両モードで動作可能に構成されることもできることである。
【0059】
電気機械のための電気エネルギを貯蔵するために、システム２０は、電気エネルギ貯蔵手段２００を備える。電気エネルギ貯蔵手段２００は、トラクションバッテリであり得る。トラクションバッテリ２００は、電気機械のような電力ユーザが必要とする公称電圧を提供する。電気機械が異なる電圧を用いて動作する場合、電圧を変換するためにＤＣ－ＤＣコンバータ（図示せず）などが設けられていてもよい。
【0060】
トラクションバッテリ２００は、高電圧バッテリであってもよい。高電圧トラクションバッテリは、数十ボルトの公称電圧を提供するマイルドＨＥＶ用のトラクションバッテリとは対照的に、数百ボルトの公称電圧を提供する。トラクションバッテリ２００は、持続的な距離の電気のみの走行をサポートするための電圧及び容量を有していてもよい。トラクションバッテリ２００は、走行距離を最大化するために、数キロワット時の容量を有していてもよい。容量は、数十キロワット時であってもよいし、百キロワット時以上であってもよい。
【0061】
トラクションバッテリ２００は一体として図示されているが、トラクションバッテリ２００の機能は、車両１０の異なる場所にある複数の小型トラクションバッテリを用いて実施され得る。
【0062】
いくつかの例では、第１電気機械２１６および第２電気機械２１２は、同じトラクションバッテリ２００から電気エネルギを受け取るように構成されてもよい。第１の（マイルド）電気機械２１６を高容量バッテリ（数十～数百キロワット時）と対にすることによって、第１の電気機械２１６は、短いバーストではなく、持続的に本明細書に記載された方法の機能性を提供できる可能性がある。別の実施例では、電気機械２１２、２１６は、異なるトラクションバッテリと対になっていてもよい。
【0063】
エンジン２０２からのトルクは、ＢＩＳＧ２１６および／またはＣＩＭＧ２１６’によって、トラクションバッテリ２００を充電するための電力を生成するために使用されてもよい。さらに、車両が惰性走行またはその他のオーバーラン状態にあるとき、トラクションモータ２１２は、車輪における運動エネルギを電気エネルギに変換し、その充電状態を高めるためにトラクション電池に供給することもできる発電機として作用してもよいことが理解されるであろう。
【0064】
最後に、図示されたシステム２０は、インバータを含んで構成される。２つのインバータ２１０，２１４が示されており、各電気機械に対して１つずつ設けられている。他の実施例では、１つのインバータまたは２つ以上のインバータが提供され得る。
【0065】
いくつかの実施例では、第１の電気機械２１６および第２の電気機械２１２を同じトラクションバッテリ２００に電気的に結合することにより、車両１０がパラレルＨＥＶモードおよびシリーズＨＥＶモードの両方で動作することが可能になる。シリーズＨＥＶモードでは、第１電気機械２１６は、トルク経路２２０が切断されている間、エンジン２０２から電気エネルギを生成するように構成される。その電気エネルギは、第２電気機械２１２に供給される。パラレルＨＥＶモードでは、エンジン２０２は、第１組の車輪ＦＬ，ＦＲを駆動し、第２電気機械は、第２組の車輪ＲＬ，ＲＲを駆動する。
【0066】
代替的な実施態様では、車両１０は、図２に示される以外のものであってもよい。
【0067】
図３Ａは、制御システム２０８がどのように実装されてもよいかを示している。図３Ａの制御システム２０８は、コントローラ３００を例示している。他の実施例では、制御システム２０８は、車両１０に搭載された及び／又は搭載されていない複数のコントローラで構成されてもよい。
【0068】
図３Ａのコントローラ３００は、少なくとも１つのプロセッサ３０２と、電子プロセッサ３０２に電気的に結合され、そこに格納された命令３０６（例えばコンピュータプログラム）を有する少なくとも１つのメモリデバイス３０４を含み、少なくとも１つのメモリデバイス３０４及び命令３０６は、少なくとも１つのプロセッサ３０２と共に、ここに記載する方法のうちの任意の１つ又は複数を実行させるように構成されたものである。プロセッサ３０２は、情報を受信し、外部コンポーネントと相互作用するための電気入出力Ｉ／Ｏ又は電気入力を有していてもよい。
【0069】
図３Ｂは、命令３０６（コンピュータソフトウェア）を含む非一過性のコンピュータ可読記憶媒体３０８を示す。
【0070】
制御システム２０８は、設定値に向かって変数（トルク）を操作するために、コントローラ出力を提供するように構成されてもよい。例示的な設定値は、トルク目標または速度目標である。
【0071】
出力トルクは、少なくとも１つのトルク要求を満たすように操作されてもよい。トルク要求は、車両１０を推進するための負荷であってもよい。負荷は、車両１０の運転者によって要求されるトルク（例えば、アクセルペダル踏み込みＡＰＤ、又はスロットル位置に基づくトルク設定値）、及び／又はクルーズコントロール速度設定値などの速度設定値に依存するトルク要求などの車両駆動トルク要求に基づいてもよい。
【0072】
トルク要求は、エンジンの出力トルクを制御するためのエンジントルク要求からなるものであってもよい。トルク要求は、１つ以上の電気機械の出力トルクを制御するための電気機械トルク要求から構成されてもよい。分配関数は、エンジン２０２と第２の電気機械２１２との間のフロント／リアトルク分割を制御し、フロントバイアス、リアバイアスまたはニュートラルな車両ハンドリングを提供するために、トルク要求を修正してもよい。
【0073】
負荷および他の車両サブシステムからの要求を含む複数のトルク要求を満たすために、トルク要求を変更／増加させるためのアービトレーション関数が適用されてもよい。
【0074】
シェーピング関数は、高いレートで変化する、またはゼロを横切る（ラッシュクロス）トルク要求（複数可）を滑らかにするために適用されてもよく、その結果、整形されたトルク要求となる。
【0075】
図２のパワートレインのようなシステム２０は、複数の車両モードで動作させることができる。１つ以上のモードでは、エンジン２０２が休止され、エンジン２０２と第１組の車両車輪（ＦＬ、ＦＲ）との間のトルク経路２２０が切り離される。別の１つ以上のモードでは、エンジン２０２は再活性化され、トルク経路２２０は再接続される。
【0076】
電気自動車モードでは、エンジン２０２は非作動状態であり、第１組の車両車輪（ＦＬ，ＦＲ）とエンジン２０２および第１電気機械２１６との間のトルク経路２２０は切り離される。一実施例では、不活性化および切断の組み合わせの効果は、エンジン速度がゼロに向かって低下することである。不活性化は、エンジン２０２が、駆動のための正の出力トルクを生じないか、または不十分な正の出力トルクを生じることに関連する。燃料噴射は、燃料消費を低減するために、停止することができる。
【0077】
シリーズＨＥＶモードでは、エンジン２０２は活性化状態であるが、トルク経路２２０は切断されている。エンジン２０２によって提供されるトルクによって、第１の電気機械２１６は電力を生成し、一方、第２の電気機械２１２は第２の組の車両車輪（ＲＬ，ＲＲ）にトルクを提供する。ＣＩＭＧ２１６’を備える車両では、両電気機械２１２、２１６’が同時に車両車輪にトルクを提供することも可能であり、車両に電気のみの全輪駆動モードを付与することができる。
【0078】
パラレルＨＥＶモードまたは内燃機関モードでは、エンジン２０２は活性化状態にあり、トルク経路２２０は接続されている。活性化状態では、エンジンの燃焼室内で燃料が燃焼され、エンジン２０２がトルク経路２２０に正の出力トルクを供給するようになる。エンジン２０２および第１電気機械２１６は、任意に電力を発生させてもよい。
【0079】
内燃機関モードでは、エンジン２０２は起動状態であり、トルク経路２２０は接続されている。しかし、第１および第２の電気機械２１２，２１６は、車両車輪にトルクを与えるためのモータとして動作可能ではない。エンジン２０２および第１電気機械２１６は、任意に電力を発生させてもよい。第２電気機械２１２は、任意に電力を発生させてもよい。
【0080】
車両モードは、手動、半自動、または自動で選択可能であってよい。現在のモードよりも多くの充電を可能にする車両モードに変更するための移行条件（例えば、電気自動車モードを終了し、及び／又はシリーズハイブリッド電気自動車モード及び／又は内燃機関モードに入る）は、手動ユーザ選択；トラクションバッテリ充電状態が閾値を下回ること；トルク要求が閾値を上回ること（ｅ．キックダウン機能など）、温度が閾値以下であること（氷点下など）、走行ダイナミクスモードの変更、地形モードまたは特定の走行路面での走行に最適化された車両モード（走行路面最適化モード）の変更、の少なくとも１つを必要とし得る。地形モードは、草地、砂利、砂、泥、あるいは岩の上を這うように横断するときに必要とされ得るようなオフロード地形上を走行するための車両の牽引力を向上させるように構成されてもよい。路面最適化モードは、雪や氷に覆われた路面などの低摩擦路面を走行する際の車両のトラクションを向上させるために構成されてもよい。
【0081】
現在のモード及び／又は全輪駆動（例えば、パラレルハイブリッド電気自動車モード）よりも正味のトルクを許容する車両動作モードに変更するための移行条件は、手動ユーザ選択、閾値を超えるトルク要求（例えば、キックダウン機能）、走行力学モードの変更、特定の走行路面を走行するために最適化した地形モード又は車両モードの変更、及び／又はこれらの少なくとも一つを要求してもよい。
【0082】
現在のモード（例えば、ハイブリッド電気自動車モード又は電気自動車モードのうちの１つ）よりも電気走行が可能な車両モードに変更するための移行条件は、手動ユーザ選択、トラクションバッテリの充電状態が閾値より上昇、トルク要求が閾値より低下、温度が閾値以上、走行ダイナミクスモードの変更、地形モードの変更又は走行面最適化モード、及び／又は同様のものの少なくとも１つを要求してもよい。
【0083】
ドライビングダイナミクスモードとは、サスペンション設定、スロットルレスポンス設定、ギアシフトポイント設定、ステアリング加重設定のうちの１つ以上を設定するモードをいう。地形モードまたは走行面最適化モードとは、ディファレンシャルロック設定、トラクションコントロール設定、アクセルペダル感度設定、車高設定、サスペンションダンパー設定のうち１つ以上を設定するモードを指す。ドライビングダイナミクスモードと地形・路面最適化モードとは重複する場合がある。設定は、予め設定されていてもよいし、設定可能であってもよい。
【0084】
手動によるユーザの選択は、ヒューマンマシンインターフェース入力装置の使用からなる場合がある。入力装置は、エンジンスタートボタンから構成されてもよい。入力装置は、ドライビングダイナミクスモードセレクタを含んでもよい。入力装置は、地形または走行面最適化モード選択装置を含んでいてもよい。いくつかの例では、地形または走行面最適化モードおよび／または走行ダイナミクスモードは、自動的に変更可能であってもよい。
【0085】
本発明の一態様によれば、図４は、コンピュータで実施される方法４００の実施例を示している。方法４００は、制御システム２０８によって実行され得る。方法４００は、車両１０の少なくとも１つの電気機械２１２、２１６を制御して、内燃機関２０２を含む車両システム３０の診断テストを支援するためのものである。さらに、または代替的に、車両システム３０は、車両１０の排気後処理システムを備えていてもよい。この方法によってサポートされる診断テストは、内燃機関２０２および／または排気システムの後処理コンポーネントの診断テストを有する。車両システム３０は、定期的な診断を必要とする他のシステムを有する。
【0086】
方法４００のブロック４０２では、内燃機関２０２が診断試験のための少なくとも１つのトルク閾値４３２内で運転されている間に車両駆動トルク要求４１０を満たすことができるように、少なくとも１つの電気機械２１２、２１６のトルク出力４２０が制御される。
【0087】
診断試験のために内燃機関２０２を少なくとも１つのトルク閾値４３２内で動作させることにより、診断試験は中断することなく、かつ遅延なく実施することができる。このような遅延は、例えば、内燃機関２０２の出力トルクが診断試験のための少なくとも１つのトルク閾値４３２内に偶発的に収まるのを待つことに起因することがある。これは、特に、例えば、車両１０が走行開始後すぐに渋滞している場合、または、そうでなければ、診断テストの中断されない完了と相容れない方法で運転されている場合、長時間に及ぶことがある。
【0088】
その結果、内燃機関２０２をより早くスイッチオフすることができ、燃料を節約し、排出ガスを低減し、車両がＨＥＶモードで運転され、電気エネルギ貯蔵手段２００に十分な充電があるときに内燃機関２０２が長時間運転されることを期待しない車両所有者の期待を満足させることができる。
【0089】
診断テストは、排出ガスに関連するものであってもよい。診断テストは、車両が排出量目標を達成できない原因となる車両システム３０における不具合を検出してもよい。
【0090】
少なくとも１つのトルク閾値４３２は、診断試験の対象のパラメータを監視するのに適したエンジン負荷に相関していてもよい。
【0091】
方法４００のいくつかの例では、少なくとも１つのトルク閾値４３２は、少なくとも診断テストの対象に基づき決定され得る。すなわち、診断テストの対象である異なる例えばシステム、コンポーネント、または条件について、内燃機関２０２が運転されるべき異なるトルク閾値４３２が存在し得る。
【0092】
例えば、診断テストは、内燃機関２０２が８０および１５０Ｎｍの範囲内で運転される場合、少なくとも、マスフロー安定性、燃料カットオフ、触媒パージ、ラムダ安定性、およびエンジン速度を監視するために実行することができる。
【0093】
例えば、診断テストは、内燃機関２０２が９０および１９０Ｎｍの範囲内で運転される場合、少なくとも、排気ガス温度、質量流安定性、燃料カットオフ、触媒パージ、排気質量流、および統合排気質量を監視するために実行することができる。
【0094】
例えば、診断テストは、内燃機関２０２が６０および１９０Ｎｍの範囲内で運転されているときに、少なくとも、排気ガス温度、質量流安定性、燃料カットオフ、触媒パージ、ラムダ安定性、機関速度、排気質量流、および統合排気質量を監視するために実行することが可能である。
【0095】
内燃機関２０２が少なくとも１つの閾値４３２内で動作することを可能にすることは、内燃機関２０２を動作させる出力トルクがトルク閾値を上回ること、トルク閾値を下回ること、または２つのトルク閾値間のトルク窓内にあることを可能にすることからなることが理解されよう。したがって、方法４００のブロック４０２は、
少なくとも１つの電気機械２１２、２１６のトルク出力４２０を、車両駆動トルク要求４１０から上限トルク閾値を引いた値より大きくなるように制御すること、
少なくとも１つの電気機械２１２、２１６のトルク出力４２０を、車両駆動トルク要求４１０から下側トルク閾値を引いた値よりも小さくなるように制御すること、または
車両駆動トルク要求４１０から上部トルク閾値を引いた値と車両駆動トルク要求４１０から上部トルク閾値を引いた値との間になるように少なくとも１つの電気機械２１２、２１６のトルク出力４２０を制御することを含む。
少なくとも１つの電気機械２１２、２１６のトルク出力４２０を、車両駆動トルク要求４１０から上限トルク閾値を引いた値より大きくなるように制御すること、
少なくとも１つの電気機械２１２、２１６のトルク出力４２０を、車両駆動トルク要求４１０から下側トルク閾値を引いた値よりも小さくなるように制御すること、または
車両駆動トルク要求４１０から上部トルク閾値を引いた値と車両駆動トルク要求４１０から上部トルク閾値を引いた値との間になるように少なくとも１つの電気機械２１２、２１６のトルク出力４２０を制御することを含む。
【0096】
いくつかの例では、上側および下側トルク閾値は、少なくとも診断テストの対象に基づいて決定され得る。
【0097】
図５は、ｘ軸の時間に対するｙ軸のトルクを示す。図５において、車両駆動トルク要求４１０は、当初、診断テストのために内燃機関２０２が運転されることになる下トルク閾値４３６より小さいことが分かる。車両駆動トルク要求４１０が満たされる間、内燃機関２０２のトルク出力４３０がこの低いトルク閾値４３６より大きくなることを可能にするために、少なくとも１つの電気機械２１２、２１６は、負のトルクを提供するように制御される。負のトルクは、回生トルクの形態であってもよく、運動エネルギが電気エネルギに変換され、電気エネルギ貯蔵手段２００に貯蔵される。
【0098】
車両駆動トルク要求４１０が上昇すると、診断試験のために内燃機関２０２が運転されるべき上限トルク閾値４３４より大きくなることがある。この例を図５に示す。車両駆動トルク要求４１０が上限トルク閾値４３４よりも大きい場合、少なくとも１つの電気機械２１２，２１６は、正のトルクを提供するように制御される。正トルクは、駆動トルクの形態であってもよく、電気エネルギ（電気エネルギ貯蔵手段２００に貯蔵されてもよい）が、少なくとも１つの電気機械２１２、２１６によって運動エネルギに変換される。
【0099】
したがって、内燃機関２０２は、診断テストの少なくとも１つのトルク閾値要件を自由に満たすことができ、診断テストの少なくとも１つのトルク閾値４３２と車両駆動トルク要求４１０との間の差は、少なくとも１つの電気機械２１２、２１６の、正または負のいずれかであるトルク出力４２０によって提供される。
【0100】
図５と同様に、図６は、ｘ軸の時間に対して、ｙ軸にトルクを示す。図６は、２つの電気機械が使用される例によるグラフである。すなわち、少なくとも１つの電気機械２１２，２１６は、内燃機関２０２に機械的に結合される電気モータ（例えば、第１電気機械２１６）からなり、内燃機関２０２に機械的に結合されていない車両１０の車軸２１１を駆動するように構成された電気機械（例えば、第２電気機械は電気牽引モータ２１２）を有する。電気機械の一方は、負トルク出力４２２を提供するために使用され、電気機械の他方は、正トルク出力４２４を提供するために使用される。
【0101】
いくつかの実施例では、内燃機関２０２に機械的に結合されている電気機械（例えばＢＩＳＧ２１６またはＣＩＭＧ２１６’）は、内燃機関２０２に負のトルクを提供するために制御される。この電動機２１６，２１６’の負トルク出力４２２は、内燃機関２０２に負トルクを供給する。このように、内燃機関２０２は、車両駆動トルク要求４１０よりも高いトルクで運転することができる。
【0102】
いくつかの実施例では、内燃機関２０２に機械的に結合されていない車両１０の車軸２１１を駆動するように構成された電気牽引モータ２１２は、車軸２１１に正のトルクを供給するように制御される。この電動機２１２の正トルク出力４２２は、車軸２１１に正トルクを供給する。このように、内燃機関２０２は、車両駆動トルク要求４１０よりも低いトルクで運転されることが可能である。
【0103】
第１および第２の電気機械２１２，２１６のいずれかは、負トルク出力４２２および正トルク出力４２４の両方を個別に提供することができる。しかしながら、いくつかの例では、第１の電気機械は、エンジン２０２を始動させる以外に正のトルクを提供するように制御可能でない場合がある。これは、技術的能力ではなく、法規制の結果であってもよい。代替的または追加的に、いくつかの例では、第２の電気機械２１２を制御して負のトルクを提供することは、状況によっては、車両の安定性に影響を与えることによって、車両の落ち着きに悪影響を与える可能性がある。例えば、負のトルク出力４２２を提供するために第２の電気機械２１２を制御することは、車両１０の車軸２１１にブレーキ効果を適用することを含んでいてもよい。いくつかの運転シナリオでは、例えば、カーブを運転している間、車軸２１１にブレーキ効果を加えることは望ましくない場合がある。
【0104】
したがって、負のトルク出力４２２を供給する第１の電気機械２１６と、正のトルク出力４２４を供給する第２の電気機械２１２との組み合わせを提供することにより、有利には、内燃機関２０２が診断テストのための少なくとも１つのトルク閾値４３２内で運転されている間に、車両駆動トルク要求４１０を確実に満たすことができるようになる。
【0105】
図７Ａは、方法４００のブロック４０２のオプションのサブルーチンを示している。
【0106】
ブロック７０２では、少なくとも１つの電気機械２１２、２１６と内燃機関２０２との間のトルク分割が決定される。トルク分割は、車両駆動トルク要求４１０に基づく。トルク分割は、組み合わせで車両駆動トルク要求４１０を満たす。トルク分割は、少なくとも１つの電気機械２１２、２１６の出力トルク４２０を制御するための電気機械トルク要求７２０を提供する。トルク分割はまた、内燃機関２０２の出力トルク４３０を制御するためのエンジントルク要求７３０を提供する。
【0107】
ブロック７０４において、少なくとも１つの電気機械２１２、２１６は、電気機械トルク要求７２０に従って、トルク出力４２０を提供するように制御される。
【0108】
ブロック７０６で、内燃機関２０２は、機関トルク要求７３０に従ってトルク出力４３０を提供するように制御される。
【0109】
図７Ｂは、ｘ軸の時間に対するｙ軸のトルクを示す。図７Ｂに示すように、内燃機関２０２のトルク出力４３０は車両駆動トルク要求４１０に応じて変化するが、内燃機関２０２のトルク出力４３０の変化率は制限されており、内燃機関２０２は依然として診断試験のための少なくとも１つのトルク閾値４３２内で動作するように制御されている。
【0110】
図７Ａのブロック７０２で決定されたトルク分割は、内燃機関２０２のトルク出力４３０を安定化機能の下で車両駆動トルク要求４１０と共に変化させることを可能にする。この安定化機能は、内燃機関２０２のトルク出力４３０の変化率を制限するように構成される。
【0111】
内燃機関２０２のトルク出力４３０が、安定化機能の下で、また少なくとも１つのトルク閾値４３２内で、変化することを許容することによって、内燃機関２０２は、診断試験を完了するために必要な期間を延長することなく、車両駆動トルク要求４１０の変化への応答を支援することができる。
【0112】
いくつかの例では、他の車両動作が方法４００よりも優先されてもよい。
【0113】
図８は、オフロードモードまたはオフロードに適した地形モードまたは走行面最適化モードが方法４００に優先する例を示している。
【0114】
ブロック８０２は、方法４００のためのエントリ条件（複数可）が満たされているかどうかの評価を表す。
【0115】
ブロック８０２では、車両１０がオフロードモードまたはオフロードに適した地形モードまたは走行面最適化モードであるかどうかが判断される。そうである場合、方法４００は実行されない。診断テストは依然として実行されてもよいが、車両駆動トルク要求４１０が満たされている間、内燃機関２０２が少なくとも１つのトルク閾値４３２内で動作することを確実に可能にする制御が存在しない可能性がある。その結果、診断テストは遅くなるかもしれないが、オフロードモードまたはオフロードに適した地形モードまたは走行面最適化モードは、内燃機関２０２の制御に対する追加の制約によって損なわれることはない。
【0116】
一方、ブロック８０２において、車両１０がオフロードモードまたはオフロードに適した地形モードまたは走行面最適化モードにないと判断された場合、方法４００を実行することができ、それに応じて診断テストをより迅速に実行することができる。
【0117】
したがって、少なくとも１つのトルク閾値４３２内で動作するための内燃機関２０２の制御は、車両１０をオフロードモードで、またはオフロードに適した地形モードで、または走行面最適化モードで動作するためのオーバーライド要求がないことを条件として考えることができる。
【0118】
いくつかの例では、内燃機関２０２が少なくとも１つのトルク閾値４３２内で運転されている間、車両駆動トルク要求４１０を満たすために十分な正または負のトルクを提供するために少なくとも１つの電気機械２１２、２１６を使用する能力は、追加の電気エネルギを貯蔵または提供する車両１０の電気エネルギ貯蔵手段２００の能力によって左右される。
【0119】
図９に示されるように、ブロック９０２では、追加の電気エネルギを貯蔵または提供するための車両１０の電気エネルギ貯蔵手段２００の能力９１０が決定される。ブロック９０４において、内燃機関２０２の制御は、少なくとも能力９１０および車両駆動トルク要求４１０に基づいて、内燃機関２０２が少なくとも１つのトルク閾値４３２の外側で動作することを可能にするように修正され得る。
【0120】
例えば、電気エネルギ貯蔵手段２００が追加の電気エネルギを貯蔵するための不十分な能力９１０を有する場合、少なくとも１つの電気機械２１２、２１６は、必要に応じて、少なくとも１つの閾値４３２と車両駆動トルク要求４１０との差を満たすために負の（ｒｅｅｎｅｒａｔｉｖｅ）トルクを提供できないと判断される。したがって、少なくとも１つの電気機械２１２、２１６がより大きな正のトルク出力４２４を提供できるように、内燃機関２０２の停止を許可することができる。これは、電気エネルギ貯蔵手段２００を枯渇させるので、その後、追加の電気エネルギを貯蔵するのに十分な能力９１０が存在する可能性がある。
【0121】
あるいは、電気エネルギ貯蔵手段２００が追加の電気エネルギを提供するのに十分な能力９１０を有していると判断される場合、少なくとも１つの電気機械２１２、２１６は、必要に応じて、少なくとも１つの閾値４３２と車両駆動トルク要求４１０との差を満たすために正の（駆動）トルクを提供できないことが判断される。したがって、内燃機関２０２は、車両駆動トルク要求４１０を満たすのに役立つようにすることができる。
【0122】
一般に、車両駆動トルク要求４１０を満たしながら少なくとも１つのトルク閾値４３２内で内燃機関２０２を動作させることがあり得ない場合（例えば、電気エネルギ貯蔵手段２００の側の能力９１０が不十分な結果として）、内燃機関２０２は少なくとも１つのトルク閾値４３２の外で動作して車両駆動トルク要求４１０を満たす、または満たすことを助けるように解放することが可能である。
【0123】
車両１０の電気エネルギ貯蔵手段２００が追加の電気エネルギを貯蔵または提供する能力９１０は、少なくとも部分的に、電気エネルギ貯蔵手段２００の年齢および状態、周囲温度などの環境条件、およびＨＶＡＣなどの他の重電力使用者が電気エネルギをも要求しているかどうかに依存することが可能である。いくつかの例では、約２０％の利用可能またはアクセス可能な充電状態は、電気自動車モードが中断される閾値または値を表すことができる。いくつかの例では、約９０％の利用可能またはアクセス可能な充電状態は、エンジン２０２からの車両駆動トルク要求４１０を満たすために必要なトルクに追加されるトルクの要求が停止され得る、またはそれ以上の閾値または値を表すことができる。他の閾値または値は、特に非常に暑いまたは非常に寒い気候で動作する場合に有用であり得る。
【0124】
前述では、方法４００は、診断テストのための少なくとも１つのトルク閾値４３２内で内燃機関２０２を動作させることに関連して説明されてきたが、方法１００は、診断テストのためのトルク設定値４３８に関して実行できることが理解されよう。
【0125】
図１０は、方法４００が、内燃機関２０２が診断テストのためのトルク設定値４３８で運転されている間に車両駆動トルク要求４１０を満たすことができるように少なくとも１つの電気機械２１２、２１６のトルク出力４２０を制御することを含む例に従って、ｘ軸の時間に関してｙ軸にトルクを有するグラフを示す。
【0126】
トルク設定値４３８は、少なくとも、例えば、診断試験の対象であるシステム、コンポーネント、条件などに基づいて設定することができる。
【0127】
少なくとも１つの電気機械２１２、２１６は、車両駆動トルク要求４１０がトルク設定点４３８よりも大きい場合に、正のトルクを提供するように制御され得る。少なくとも１つの電気機械２１２、２１６は、車両駆動トルク要求４１０がトルク設定点４３８よりも小さいときに負のトルクを提供するように制御することができる。
【0128】
正のトルクは、車両１０の車軸２１１を駆動するように構成され、内燃機関２０２に機械的に結合されていない電気機械（例えば、電気牽引モータ２１２）を制御することによって提供することができる。正トルクは、車軸２１１に供給することができる。
【0129】
負トルクは、内燃機関に機械的に結合されている電気機械（例えば、ＢＩＳＧ２１６および／またはＣＩＭＧ２１６’）を制御することによって提供することができる。
【0130】
方法４００は、少なくとも１つの電気機械２１２、２１６と内燃機関２０２との間のトルク分割を決定することを含むことができ、トルク分割は、組み合わせで車両駆動トルク要求４１０を満たす。
【0131】
いくつかの例では、トルク設定値４３８からの内燃機関２０２の出力トルク４３０の一時的な離脱が、トルク分割によって許可される場合がある。この一時的な離脱は、内燃機関２０２のトルク出力４３０を車両駆動トルク要求４１０に応じて変動させ、それによって車両応答を補助することを可能にする。ただし、この変動は、内燃機関２０２のトルク出力４３０の変化率を制限するように構成された安定化機能の下での変動であってもよい。
【0132】
トルク設定値４３８で動作するための内燃機関２０２の制御は、オフロードモード、オフロードに適した地形モード、または走行面最適化モードで車両１０を動作させるための上書き要求がないことを条件とすることが可能である。車両１０がオフロードモード、オフロードに適した地形モード、または走行面最適化モードにある場合、方法４００は実行されなくてもよい。車両１０がオフロードモード、オフロードに適した地形モード、または走行面最適化モードにない場合、方法４００を実行し、内燃機関２０２を制御してトルク設定値４３８で作動させてもよい。
【0133】
内燃機関２０２は、少なくとも、電気エネルギ貯蔵手段２００が追加の電気エネルギを貯蔵または提供するための決定された能力９１０と、車両駆動トルク要求４１０とに基づいて、トルク設定点４３８から発散（出発）することを許可されることができる。
【0134】
本開示の目的のために、本明細書に記載されるコントローラ（複数可）はそれぞれ、１つまたは複数の電子プロセッサを有する制御ユニットまたは計算装置を構成し得ることが理解されよう。車両および／またはそのシステムは、単一の制御ユニットまたは電子コントローラを構成し得るか、あるいは代替的に、コントローラ（複数可）の異なる機能が、異なる制御ユニットまたはコントローラにおいて具現化され得るか、またはホストされ得る。実行されると、前記コントローラ（複数可）または制御ユニット（複数可）に本明細書に記載の制御技術（記載の方法（複数可）を含む）を実施させる一組の命令が提供され得る。命令のセットは、１つまたは複数の電子プロセッサに組み込まれてもよく、あるいは、命令のセットは、１つまたは複数の電子プロセッサ（複数可）によって実行されるソフトウェアとして提供され得る。例えば、第１のコントローラは、１つまたは複数の電子プロセッサ上で実行されるソフトウェアで実装されてもよく、１つまたは複数の他のコントローラも、１つまたは複数の電子プロセッサ（オプションとして、第１のコントローラと同じ１つまたは複数のプロセッサ）上で実行されるソフトウェアで実装され得る。しかしながら、他の配置も有用であり、したがって、本開示は、任意の特定の配置に限定されることを意図していないことが理解されよう。いずれにしても、上述の命令のセットは、機械または電子プロセッサ／計算機によって読み取り可能な形態で情報を格納するための任意の機構を含んでいてもよいコンピュータ可読記憶媒体（例えば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体）に組み込まれてもよく、これには限定されないが、磁気記憶媒体（例えば、，磁気記憶媒体（例えば、フロッピーディスク）；光学記憶媒体（例えば、ＣＤ－ＲＯＭ）；光磁気記憶媒体；読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）；ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）；消去可能プログラマブルメモリ（例えば、ＥＰＲＯＭおよびＥＥＰＲＯＭ）；フラッシュメモリ；または電気または他のタイプの媒体であってかかる情報／命令を記憶するためのもの、などである。
【0135】
本願の範囲から逸脱することなく、本発明に様々な変更および修正を加えることができることが理解されよう。
【0136】
図４、７Ａ、８、および９に図示されたブロックは、方法４００におけるステップおよび／またはコンピュータプログラム３０６におけるコードのセクションを表すことができる。ブロックに特定の順序を例示することは、必ずしもブロックに要求されるまたは好ましい順序があることを意味するものではなく、ブロックの順序および配置は変化してもよい。さらに、いくつかのステップを省略することも可能である。
【0137】
本発明の実施形態は、様々な例を参照して前の段落で説明されたが、与えられた例に対する修正は、請求された本発明の範囲から逸脱することなく行われ得ることが理解されるべきである。
【0138】
例えば、いくつかの診断テストにおいて、内燃機関２０２は、診断テストの目的でオンにされ、車両駆動トルク要求４１０を満たすことに寄与しないことがある。すなわち、診断テストが実施されている間、車両１０は１つ以上の電気機械２１２、２１６のみによって推進され得る。診断テストが完了すると、内燃機関２０２を停止させることができる。次に内燃機関２０２を始動させるためのトルク閾値は、減少させることができる。
【0139】
先の説明で述べた機能は、明示的に記述した組み合わせ以外の組み合わせで使用することができる。
【0140】
特定の特徴を参照して機能を説明したが、それらの機能は、説明されているか否かにかかわらず、他の特徴によって実行可能であってもよい。
【0141】
特定の実施形態を参照して機能を説明したが、それらの機能は、説明されているか否かにかかわらず、他の実施形態にも存在することができる。
【0142】
前述の明細書において、特に重要であると考えられる本発明の特徴に注目するよう努める一方で、出願人は、特に強調されているかどうかにかかわらず、本明細書において言及され、および／または図面に示された、特許可能な特徴または特徴の組み合わせに関して保護を主張する権利を留保することを理解されたい。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】