(57)【要約】【課題】走行中に第２の駆動ユニットを始動する場合におけるハイブリッド車両の走行快適性を改善する。【解決手段】第１の駆動ユニット４と第２の駆動ユニット１とを有するハイブリッド車両を運転する方法であって、第２の駆動ユニット１を、第１の駆動ユニット４によってもたらされる駆動エネルギの少なくとも一部によって始動させる形式の方法において、ハイブリッド車両が第１の駆動ユニット４によって駆動される間に、直列に位置する第２の駆動ユニット１を、ハイブリッド車両の走行運動によって得られる運動エネルギを用いて始動させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の駆動ユニット（４）と第２の駆動ユニット（１）とを有するハイブリッド車両を運転する方法であって、第２の駆動ユニット（１）を、第１の駆動ユニット（４）によってもたらされる駆動エネルギの少なくとも一部によって始動させる形式の方法において、ハイブリッド車両が第１の駆動ユニット（４）によって駆動される間に、直列に位置する第２の駆動ユニット（１）を、ハイブリッド車両の走行運動によって得られる運動エネルギを用いて始動させることを特徴とする、ハイブリッド車両を運転する方法。
【請求項２】
第１の駆動ユニット（４）が、ハイブリッド車両の少なくとも１つの車軸（３）を直に駆動し、該車軸（３）の運動を、伝動装置（５，６）を用いて第２の駆動ユニット（１）に伝達する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
直に駆動される車軸（３）の運動が、ハイブリッド車両の第２の車軸（２）を運動させ、該第２の車軸（２）の運動が、伝動装置（５，６）の出力軸（７）を第２の駆動ユニット（１）の始動のために駆動する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
ダブルクラッチ伝動装置（５，６）として形成された伝動装置の２つの入力軸（１５，１８）において、１つのギヤが入れられ、この際に入力軸（１５，１８）がハイブリッド車両の運動を受容して、該運動を第２の駆動ユニット（１）に該第２の駆動ユニット（１）の始動のために伝達する、請求項２又は３記載の方法。
【請求項５】
第２の駆動ユニット（１）に運動を伝達するためにダブルクラッチ伝動装置（４，５）のギヤを外した後で、クラッチ（１４，１７）のうちの少なくとも１つを閉鎖し、少なくとも１つの該クラッチが、ダブルクラッチ伝動装置（５，６）の各１つの入力軸（１５，１８）を第２の駆動ユニット（１）と接続する、請求項４記載の方法。
【請求項６】
ダブルクラッチ伝動装置（５，６）の２つの入力軸（１５，１８）のギヤが、相前後して外される、請求項５記載の方法。
【請求項７】
ダブルクラッチ伝動装置（５，６）の入力軸（１５，１８）を第２の駆動ユニット（１）と接続するクラッチ（１４，１７）が、相前後して閉鎖される、請求項５記載の方法。
【請求項８】
第１の駆動ユニット（４）によって駆動される車軸（３）からもたらされる回転数が、第２の駆動ユニット（１）が始動される前に、所定の値を上回る、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
第２の駆動ユニット（１）を始動させるための運動エネルギを、内燃機関（１）として形成された第２の駆動ユニットのダイレクト始動方法から得る、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
第１の駆動ユニット（４）と第２の駆動ユニット（１）とを有するハイブリッド車両を運転する装置であって、第２の駆動ユニット（１）が、第１の駆動ユニット（４）によって準備された駆動エネルギの少なくとも一部によって始動させられる形式のものにおいて、ハイブリッド車両が第１の駆動ユニット（４）によって駆動される間に、直列に位置する第２の駆動ユニット（１）を、ハイブリッド車両の走行運動によって得られる運動エネルギを用いて始動させる、手段（５，６，７，１４，１５，１６；１７，１８，１９）が設けられていることを特徴とする、ハイブリッド車両を運転する装置。
【請求項１１】
前記手段がダブルクラッチ伝動装置（５，６）であり、該ダブルクラッチ伝動装置（５，６）が２つの入力軸（１５，１８）と１つの出力軸（７）とを有していて、第１の駆動ユニット（４）によって駆動される車軸（３）によって準備された運動エネルギを、出力軸（７）を介して受容し、かつ両入力軸（１５，１８）に伝達するようになっており、両入力軸（１５，１８）が異なったギヤによって負荷されていて、入力軸（１５，１８）が始動のために第２の駆動ユニット（１）と結合されている、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
各入力軸（１５，１８）がそれぞれ１つのクラッチ（１４，１７）を介して第２の駆動ユニット（４）と結合されている、請求項１０記載の装置。
【請求項１３】
第１の駆動ユニット（４）がハイブリッド車両の第１の車軸（３）に配置され、第２の駆動ユニット（１）が第２の車軸（２）に配置されており、ダブルクラッチ伝動装置（５，６）がハイブリッド車両の第２の車軸（２）に連結されている、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の駆動ユニットと第２の駆動ユニットとを有するハイブリッド車両を運転する方法であって、第２の駆動ユニットを、第１の駆動ユニットによってもたらされる駆動エネルギの少なくとも一部によって始動させる形式の方法、並びにこの方法を実施する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド駆動構造を備えた車両は、異なった原理に基づいて作動する少なくとも２つの駆動ユニットを有している。例えば多くの場合、ハイブリッド駆動構造は内燃機関と電動機とによって形成される。両駆動ユニットは従って、ハイブリッド車両の走行運転中に駆動モーメントをもたらすことができる。
【０００３】
ＤＥ３５４２０５９Ｃ１に開示された、このようなハイブリッド駆動構造を備えた自動車では、第１の駆動ユニットは主駆動軸に配置され、第２の駆動ユニットは接続可能な駆動軸に配置されている。この自動車は、電動機として形成された付加駆動装置だけによっても駆動されることができる。内燃機関として形成された主駆動装置はこの場合、遮断されているか又は停止される。
【０００４】
内燃機関を始動するためにスタータを使用することは公知であり、このような始動形態は、車両の走行中でも車両の停止時においても可能である。しかしながら車両の走行中にハイブリッド車両においては、停止している内燃機関をパワートレインの閉鎖によって始動させることも可能である。
【０００５】
ダブルクラッチ伝動装置の使用時には、伝動装置の入力軸が電動機によって負荷され、この場合このようにして準備された駆動モーメントの一部が、車両の前進のためにホイールに伝達されるのに対して、駆動モーメントの他の部分は、入力軸に連結された内燃機関に伝達され、これによって内燃機関が動かされて、始動させられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＤＥ３５４２０５９Ｃ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、走行中に第２の駆動ユニットを始動する場合におけるハイブリッド車両の走行快適性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決するために本発明による方法では、第１の駆動ユニットと第２の駆動ユニットとを有するハイブリッド車両を運転する方法であって、第２の駆動ユニットを、第１の駆動ユニットによってもたらされる駆動エネルギの少なくとも一部によって始動させる形式の方法において、ハイブリッド車両が第１の駆動ユニットによって駆動される間に、直列に位置する第２の駆動ユニットを、ハイブリッド車両の走行運動によって得られる運動エネルギを用いて始動させるようにした。
【０００９】
また前記課題を解決するために本発明による装置では、第１の駆動ユニットと第２の駆動ユニットとを有するハイブリッド車両を運転する装置であって、第２の駆動ユニットが、第１の駆動ユニットによって準備された駆動エネルギの少なくとも一部によって始動させられる形式のものにおいて、ハイブリッド車両が第１の駆動ユニットによって駆動される間に、直列に位置する第２の駆動ユニットを、ハイブリッド車両の走行運動によって得られる運動エネルギを用いて始動させる、手段が設けられているようにした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による方法は、公知の解決策に対して次のような利点を有している。すなわち本発明の方法では、ハイブリッド車両の走行中に第２の駆動ユニットの始動が可能であり、しかもこの場合この第２の駆動ユニットの始動はドライバが知覚することなしに行われ、ゆえに走行快適性が損なわれることがない。ハイブリッド車両が第１の駆動ユニットによって駆動される間に、直列に位置する第２の駆動ユニットが、ハイブリッド車両の走行運動によって得られる運動エネルギを用いて始動させられることによって、スタータの使用時に感知される騒音は、パワートレインの閉鎖時に発生する車両の振動もしくはギクシャクした動きと同様に、回避される。車両のこのギクシャクした動きは、ホイールにおけるモーメント変化が生じないことによって排除される。それというのはこの場合、ドラッグモーメントが存在しないからである。
【００１１】
有利には、第１の駆動ユニットはハイブリッド車両の少なくとも１つの車軸を直に駆動し、この車軸の運動は、伝動装置を介して第２の駆動ユニットに伝達される。第１の駆動ユニットによって準備されて車両の運動に転換された、第２の駆動ユニットを始動させるための運動エネルギだけが利用される。
【００１２】
別の構成では、直に駆動される車軸の運動がハイブリッド車両の第２の車軸を運動させ、この場合第２の車軸の運動は、伝動装置を用いて、第２の駆動ユニットを始動させるために伝達される。伝動装置は車軸の運動エネルギを引き受けて、この運動エネルギをさらに第２の駆動ユニットへと導く。別の実施形態では、第２の駆動ユニットを始動させるためのスタータのような付加的な部材を省くことができる。これによって、内燃機関を始動させるために使用されるスタータに対して作用する部材が損傷することはなくなる。
【００１３】
特に快適な解決策では、ダブルクラッチ伝動装置として形成された伝動装置の２つの入力軸において、少なくとも１つのギヤが入れられ、この際に入力軸がハイブリッド車両の運動を受容して、該運動を第２の駆動ユニットに該第２の駆動ユニットの始動のために伝達するようになっている。ハイブリッド車両のパワートレインが、通常使用される方向とは逆向きに使用されると簡単であり、この場合には第１の車軸からの力でダブルクラッチ伝動装置の入力軸が回転させられる。
【００１４】
本発明の別の方法では、第２の駆動ユニットに運動を伝達するためにダブルクラッチ伝動装置のギヤを外した後で、クラッチのうちの少なくとも１つを閉鎖し、少なくとも１つの該クラッチが、ダブルクラッチ伝動装置の各１つの入力軸を第２の駆動ユニットと接続する。ギヤが外されたもしくは抜かれた後では、入力軸の質量慣性だけで第２の駆動ユニットを回転させるために、ひいては始動させるために十分である。
【００１５】
ダブルクラッチ伝動装置の２つの入力軸のギヤが、相前後して外されると、有利である。このようにすると、ダブルクラッチ伝動装置の第１の入力軸の運動エネルギを第２の駆動ユニットに伝達することができ、これに対して第２の入力軸はなお車軸によって回転運動を負荷され、この回転運動は、ギヤが外された後で初めて、第２の駆動ユニットに伝達される。このようにすると、常に最大の回転運動が第２の駆動ユニットにその始動のために確実に伝達されることになる。
【００１６】
また別の方法では、ダブルクラッチ伝動装置の入力軸を第２の駆動ユニットと接続するクラッチが、相前後して閉鎖される。このようにすると、第２の駆動ユニットがダブルクラッチ伝動装置の入力軸によって駆動される時間を延長することができる。それというのは、入力軸はその運動エネルギを相前後して第２の駆動ユニットに伝達し、これによって確実な始動を保証することができる。
【００１７】
さらに別の方法では、第１の駆動ユニットによって駆動される車軸からもたらされる回転数が、第２の駆動ユニットが始動される前に、所定の値を上回るようにした。このようになっていると、運動エネルギを第２の駆動ユニットの始動のために確実に十分にすることができる。
【００１８】
本発明の有利な方法では、第２の駆動ユニットを始動させるための運動エネルギを、内燃機関として形成された第２の駆動ユニットのダイレクト始動方法から得るようにした。このようなダイレクト始動方法では、内燃機関の個々のシリンダは既に機関停止状態において又は低回転数時に、燃料を供給されて点火される。内燃機関の第１の燃焼によって生じるモーメントは、内燃機関のさらなる始動のために十分である。
【００１９】
本発明はまた、第１の駆動ユニットと第２の駆動ユニットとを有するハイブリッド車両を運転する装置であって、第２の駆動ユニットが、第１の駆動ユニットによって準備された駆動エネルギの少なくとも一部によって始動させられる形式のものに関している。走行中の第２の駆動ユニットの始動時におけるハイブリッド車両の走行快適性を改善するために、本発明の構成では、ハイブリッド車両が第１の駆動ユニットによって駆動される間に、直列に位置する第２の駆動ユニットを、ハイブリッド車両の走行運動によって得られる運動エネルギを用いて始動させる、手段が設けられているようにした。
【００２０】
このような装置には、走行中に第２の駆動ユニットを始動させるための付加的な部材を省くことができる、という利点がある。また、騒音発生や車両のギクシャクした動きによる走行快適性における欠点は、取り除かれる。特に、内燃機関を第２の駆動ユニットとして使用する場合には、不使用時における内燃機関の停止が助成され、これによって燃料消費が減じられ、かつＣＯ２の排出量が減じられる。
【００２１】
本発明の有利な構成では、前記手段がダブルクラッチ伝動装置であり、該ダブルクラッチ伝動装置が２つの入力軸と１つの出力軸とを有していて、第１の駆動ユニットによって駆動される車軸によって準備された運動エネルギを、出力軸を介して受容し、かつ両入力軸に伝達するようになっており、両入力軸が異なったギヤによって負荷されていて、入力軸が始動のために第２の駆動ユニットと結合されている。ダブルクラッチ伝動装置を使用することによって、車軸から供給される運動エネルギを２つの入力軸からの回転運動として蓄えることができ、これによって第２の駆動ユニットを始動するための十分なエネルギが準備される。
【００２２】
本発明の別の構成では、各入力軸がそれぞれ１つのクラッチを介して第２の駆動ユニットと結合されている。このように構成されていると、入力軸は相前後して第２の駆動ユニットと結合される。これによって、ダブルクラッチ伝動装置の入力軸を用いて第２の駆動ユニットを十分に長く始動回転させることができる。
【００２３】
本発明の別の有利な構成では、第１の駆動ユニットがハイブリッド車両の第１の車軸に配置され、第２の駆動ユニットが第２の車軸に配置されており、ダブルクラッチ伝動装置がハイブリッド車両の第２の車軸に連結されている。本発明による装置は、ハイブリッド車両の種々様々な系コンセプトのために、例えば、第１の駆動ユニットが１つの車軸を駆動し、これに対して第２の駆動ユニットが第２の車軸を駆動し、そして両方の車軸が機械的に遮断されているようなコンセプト（アクスル・スプリット・ハイブリッド電気自動車）のために、使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】電動機によって別個に駆動される軸を備えた、従来技術によるハイブリッドコンセプトを示す原理図である。
【図２】内燃機関へのダブルクラッチ伝動装置の結合形式の実施例を示す図である。
【図３】内燃機関を始動させるための本発明による方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００２６】
図面において、同一の構成エレメントについては同一符号で示されている。
【００２７】
図１に示されたハイブリッド構想では、内燃機関１が車両の第１の軸２を駆動し、これに対して車両の第２の軸３はそれとは別個に電動機４によって駆動される。内燃機関１はクラッチ５を介して第１の伝動装置ユニット６に通じており、この第１の伝動装置ユニット６は駆動軸７を介して差動機８と結合されていて、差動機８はトルクを、ホイール９が固定されている軸２に導く。図１に示されているように、スタータ１０が内燃機関１の駆動軸１１と結合されている。
【００２８】
電動機４は第２の伝動装置ユニット１２と共に、車両の第２の軸３に取り付けられており、電動機４によって生ぜしめられるトルクは、第２の軸３によって駆動されるホイール１３へと伝えられる。
【００２９】
図２には、ダブルクラッチ伝動装置５，６を有していて内燃機関１をホイール９と接続しているパワートレインと、内燃機関１との共働形式が示されている。
【００３０】
パワートレインは２つの分岐路を有しており、この場合第１の分岐路は、ダブルクラッチ伝動装置５，６の第１のクラッチ１４と伝動装置入力軸１５とを有している。さらにこの第１の伝動装置入力軸１５の後ろには噛み合いクラッチ１６が接続しており、この噛み合いクラッチ１６は伝動装置出力軸７を介してホイール９と接続されている。
【００３１】
パワートレインの第２の分岐路は、第２のクラッチ１７を有していて、この第２のクラッチ１７はダブルクラッチ伝動装置５の第２の伝動装置入力軸１８に通じている。この第２の伝動装置入力軸１８は、第２の噛み合いクラッチ１９と結合されていて、この第２の噛み合いクラッチ１９は同様に伝動装置出力軸７を介してホイール９へと通じている。
【００３２】
第１の伝動装置入力軸１５には、例えば２，４，６のような偶数のギヤが配置されており、これに対して第２の伝動装置入力軸１８には奇数のギヤ１，３，５，７が配置されている。作動している内燃機関１による走行運転において、１つの伝動装置入力軸において１つのギヤが入れられていると、不活性の軸においては既に後続のギヤが接続されることができる。クラッチ１４，１７を用いた両伝動装置入力軸１５，１８の切換えによって内燃機関１のギヤは迅速に交換される。
【００３３】
次に図３を用いて本発明による方法について説明する。ブロック１００において内燃機関１が遮断されている。ダブルクラッチ伝動装置５のクラッチ１４，１７が開放されており、これに対して噛み合いクラッチ１６，１９は閉鎖されている。走行は純然たる電気的なベースで行われ、この場合電動機４が第２の軸３のホイール１３を駆動し、第１の軸２はホイール９と共に第２の軸３によって回転させられる。ホイール９は伝動装置出力軸７を介してダブルクラッチ伝動装置５と結合されているので、それぞれ１つのギヤが入れられている第１及び第２の伝動装置入力軸１５，１８は、噛み合いクラッチ１６，１９が閉鎖されていることに基づいて、一緒に回転する。内燃機関１の機関停止ポジション（Motorabstellposition）は公知である。
【００３４】
ブロック１１０において、負荷状況に基づいて内燃機関１が電動機４を助成するために始動されるべきであることが決定される。そのために伝動装置出力軸７の回転数が測定される（ブロック１２０）。伝動装置出力軸７の回転数が所定の閾値を超えた場合に、ブロック１３０において、内燃機関１の、ダイレクト始動に関連したシリンダに噴射が行われる。
【００３５】
次いでブロック１４０において、伝動装置入力軸１５，１８におけるギヤが外され、噛み合いクラッチ１６，１９は開放される。ブロック１５０においてクラッチ１４，１７の閉鎖が行われる。クラッチ１４，１７は、クラッチ１４，１７に所属の伝動装置入力軸１５，１８からギヤが外されるように、連続的に閉鎖される。さらにブロック１６０において、ダイレクト始動に関連したシリンダが点火され、次いでブロック１７０において内燃機関１の始動時高速回転が行われる。この場合内燃機関１の駆動軸１１は交互にクラッチ１４，１７を介して、回転する伝動装置入力軸１５，１８によって同様に回転させられる。ダイレクト始動に関連したシリンダの第１の燃焼に起因するトルクは、駆動軸１１の始動回転運動を助成し、ひいては内燃機関１の始動を助成する。
【符号の説明】
【００３６】
１  内燃機関、  ２  第１の軸、  ３  第２の軸、  ４  電動機、  ５  クラッチ、  ６  第１の伝動装置ユニット、  ７  駆動軸、  ８  差動機、  ９  ホイール、  １０  スタータ、  １１  駆動軸、  １２  第２の伝動装置ユニット、  １３  ホイール、  １４  クラッチ、  １５  第１の伝動装置入力軸、  １６  噛み合いクラッチ、  １７  クラッチ、  １８  第２の伝動装置入力軸、  １９  噛み合いクラッチ、  １００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０  ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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