(57)【要約】本発明は、車両ドライブトレイン（１）及び車両ブレーキ（７）を備える車両を、車両のオーバーランモードにおいて自動変速機（３）でのダウンシフトの間に操作する方法に関する。ダウンシフトの間に、少なくとも１つの摩擦結合型シフト要素を開放させて１つの形状結合型シフト要素を締結させる。オーバーランダウンシフト要求時点に対して、出力部に作用する出力トルクを、少なくとも部分的に、駆動機関アセンブリ（２）の領域において支持させる。駆動機関アセンブリ（２）を、オーバーランダウンシフトの実行前に、出力トルクの駆動機関アセンブリ（２）の領域において支持可能な部分を低減させるために作動させ、出力トルクの一部を、車両ブレーキ（７）の領域において車両ブレーキ（７）を対応して作動させることによって支持させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両ドライブトレイン（１）及び車両ブレーキ（７）を備える車両を、該車両のオーバーランモードにおいて自動変速機（３）でのダウンシフトの間に操作する方法であって、ダウンシフトの間に、少なくとも１つの摩擦結合型シフト要素（Ｃ；Ｂ）を開放させて１つの形状結合型シフト要素（Ａ；Ｆ）を締結させ、オーバーランダウンシフト要求時点に対して、出力部（４）に作用する出力トルクを、少なくとも部分的に、駆動機関アセンブリ（２）の領域において支持させ、前記駆動機関アセンブリ（２）を、オーバーランダウンシフトの実行前に、前記出力トルクの前記駆動機関アセンブリ（２）の領域において支持可能な部分を低減させるために作動させ、前記出力トルクの一部を、前記車両ブレーキ（７）の領域において前記車両ブレーキ（７）を対応して作動させることによって支持させることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記摩擦結合型シフト要素（Ｃ；Ｂ）の伝達能力を、オーバーランダウンシフト実行要求が存在し、また前記駆動機関アセンブリ（２）の領域において支持可能な出力トルクの閾値（M8_S）を下回る際に、低減させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記摩擦結合型シフト要素（Ｃ；Ｂ）を、前記駆動機関アセンブリ（２）の領域において支持可能な出力トルクの部分が実質的にゼロに等しい時点（Ｔ６）から、前記摩擦結合型シフト要素（Ｃ；Ｂ）の伝達能力がゼロに等しく、また作動力の上昇が前記摩擦結合型シフト要素（Ｃ；Ｂ）の伝達能力を即座に上昇させるよう作用する作動状態に移行させることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記駆動機関アセンブリ（２）から利用可能なトルク(m_2)を、前記摩擦結合型シフト要素（Ｃ；Ｂ）が開放された作動状態において、前記形状結合型シフト要素（Ａ；Ｆ）を同期するために、オーバーランダウンシフトの間に変化させることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記形状結合型シフト要素（Ａ；Ｆ）の締結された作動状態を検出すると、前記駆動機関アセンブリ（２）の領域において利用可能なトルクを要求された値の方向に導き、また前記車両ブレーキ（７）の作動を定義された通りに取り消すことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記車両ブレーキ（７）の制動モメントを、前記駆動機関アセンブリ（２）の領域において供給されるトルク(m_2)に応じて、車両の定義された加速(a_fzg)を実現するよう設定することを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記摩擦結合型シフト要素（Ｃ；Ｂ）の伝達能力を、依然として開放されている前記形状結合型シフト要素（Ａ；Ｆ）が少なくともほぼ回転数同期作動状態にあり、また出力トルクの前記駆動機関アセンブリ（２）の領域において支持可能な部分の上昇の前に、定義された値に上昇させ、前記摩擦結合型シフト要素（Ｃ；Ｂ）は、遅くとも、前記出力トルクの前記駆動機関アセンブリ（２）の領域において支持可能な前記部分の上昇からは、完全に開放された作動状態に移行させることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記駆動機関アセンブリ（２）の領域において支持可能な出力トルクの少なくとも一部を、前記駆動機関アセンブリ（２）の領域において回生させ、前記駆動機関アセンブリ（２）の回生作動を、オーバーランダウンシフト実行要求が存在すると終了させることを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記駆動機関アセンブリ（２）が、少なくとも１つの電気機械（９）と、好適には内燃機関として構成された更なる駆動機械（８）と、を備え、前記電気機械（９）を、車両のオーバーランモードにおいて、必要に応じて、出力トルクを少なくとも部分的に支持するために発電機的に作動させ、また出力トルクの少なくとも一部は、前記更なる駆動機械（８）の領域において支持可能であることを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
出力トルクの前記電気機械（９）の領域において支持可能な部分を、オーバーランダウンシフト実行要求が存在すると、前記出力トルクを更なる駆動機械（８）のみによって少なくとも部分的に支持させるまで、ゼロにまで低減させ、前記出力トルクの従前に前記電気機械（９）から支持された部分は、車両ブレーキ（７）を作動させることによって、徐々に前記車両ブレーキ（７）の領域において支持させることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記電気機械（９）の回生トルクを、オーバーランダウンシフトの間に、車両ブレーキ（７）を作動させることによって供給させることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に詳細に定義された、車両ドライブトレイン及び車両ブレーキを備える車両を、車両のオーバーランモードにおいて自動変速機でのダウンシフトの間に操作する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドイツ特許公開第１０  ２００８  ０００  ４２９号からは、９つの前進速と１つの後退速を有する多段変速機が既知である。多段変速機は、４つの摩擦結合型シフト要素と２つの形状結合型シフト要素を備え、前進走行及び後退走行用の様々な速度を実現するために、多段変速機の歯車セットの複数の歯車対を結合及び解除できる。
【０００３】
多段変速機での定義されたオーバーランダウンシフトの間、そのつど、摩擦結合型シフト要素のうちの１つの摩擦結合型シフト要素が開放された作動状態に移行され、形状結合型シフト要素のうちの１つの形状結合型シフト要素が、要求された目標変速比を実現するために締結される。この場合、結合される形状結合型シフト要素は、結合に必要な作動状態へ移行される。この作動状態において、結合される形状結合型シフト要素のシフト要素半部の間の回転数差は、回転数差の回転数差ウインドウ内部でゼロに等しい。更に、結合される形状結合型シフト要素は、少なくともほぼ無負荷作動状態に移行される。
【０００４】
可及的に高い効率で車両を操作できるように、車両は、ますます広い範囲において、いわゆるハイブリッド車両ドライブトレインを備えて構成される。ハイブリッド車両ドライブトレインは、内燃機関に加えて、更に電気機械を備える。電気機械の領域において、オーバーランモードの間に、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換可能である。
【０００５】
しかしながら、そうした電機機械の回生作動が起動される間、上記で詳説したオーバーランダウンシフト要求が発せられる。その場合、ポジティブな駆動機関の介入、またそれに伴って内燃機関のみを備えて構成された駆動機関アセンブリの回転数を定義された通りに導入することで、結合される形状結合型シフト要素を同期化する従来のアプローチは、定義された作動時間内で所望される高い走行快適性、及び運転者から期待される車両挙動を有してオーバーランダウンシフトを実行するには、限定的にのみ適合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ特許公開第１０  ２００８  ０００  ４２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って本発明の課題は、随意に構成された車両ドライブトレイン、特にハイブリッド車両ドライブトレイン及び車両ブレーキを備える車両を、車両のオーバーランモードにおいて自動変速機でのダウンシフトの間に操作する方法を提供することである。この方法によって、定義された作動時間内で高い走行快適性並びに予測可能な走行挙動を有して、オーバーランダウンシフトを実行可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、この課題は、請求項１に記載の特徴を有する方法によって解決される。
【０００９】
本発明による、車両ドライブトレイン及び車両ブレーキを備える車両を、車両のオーバーランモードにおいて自動変速機でのダウンシフトの間に操作する方法において、ダウンシフトの間に、少なくとも１つの摩擦結合型シフト要素を開放させて１つの形状結合型シフト要素を締結させる。オーバーランダウンシフト要求時点に対して、出力部に作用する出力トルクを、少なくとも部分的に、駆動機関アセンブリの領域において支持させる。
【００１０】
本発明によれば、駆動機関アセンブリを、オーバーランダウンシフトの実行前に、出力トルクの駆動機関アセンブリの領域において支持可能な部分を低減させるために作動させ、出力トルクの一部を、車両ブレーキの領域において車両ブレーキを対応して作動させることによって支持させる。
【００１１】
本発明による方法によって、車両ドライブトレインの構成にかかわらず、結合される形状結合型シフト要素を、簡単な方法で、形状結合型シフト要素の結合又は締結に必要な作動状態に移行可能である。その間に形状結合型シフト要素が締結されるオーバーランダウンシフト要求の時点に対して存在する車両の走行挙動は、オーバーランダウンシフトの間に実質的に不変、又は運転者に対して予測不能な範囲の悪影響を受けない。
【００１２】
本発明によるアプローチの間、出力部の領域に作用する出力トルクの、まず駆動機関アセンブリの領域において支持させた部分を、僅かな労力で、車両ブレーキを作動させることによって支持させる。そうしたアプローチによって、結合される形状結合型シフト要素を、適切な駆動機関の介入によって、車両の走行挙動に実質的に影響を与えることなく、結合に必要な作動状態に移行可能である。
【００１３】
摩擦結合型シフト要素を、駆動機関アセンブリの領域において支持可能な出力トルクの部分が実質的にゼロに等しい時点から、摩擦結合型シフト要素の伝達能力がゼロに等しく、また作動力の上昇が摩擦結合型シフト要素の伝達能力を即座に上昇させるよう作用する作動状態に移行させる。そうすると、オーバーランダウンシフトの間に結合される形状結合型シフト要素は、無負荷の作動状態に移行され、更に、駆動機関アセンブリの領域において利用可能なトルク変化させること、並びに摩擦結合型シフト要素の伝達能力を追加的に自発的に上昇させることで、僅かな労力で短い作動時間内に、結合に必要な作動状態に移行させる。
【００１４】
駆動機関アセンブリから利用可能なトルクが、摩擦結合型シフト要素が開放された作動状態において、形状結合型シフト要素を同期するために、オーバーランダウンシフトの間に作動状態に応じて変化される場合に、自動変速機を、オーバーランダウンシフトの間に高い自発性を有して操作可能である。
【００１５】
形状結合型シフト要素の締結された作動状態を検出すると、駆動機関アセンブリの領域において利用可能トルクを要求された値の方向に導き、また車両ブレーキの作動を定義された通りに取り消すと、一方では、車両の要求された作動状態が所望された範囲で発生し、更に、車両ブレーキへの永続的な負荷が回避される。
【００１６】
本発明による方法の有利な変形実施形態において、車両ブレーキの制動モメントを、駆動機関アセンブリから供給されるトルクに応じて、車両の定義された加速を実現するよう、規定する。これにより、オーバーランダウンシフトの間に結合される形状結合型シフト要素を、簡単な方法で、結合に必要な作動状態に移行可能であり、その際運転者に対して予測可能な車両の走行挙動を変化させない。
【００１７】
走行快適性は、本発明による方法の更なる有利に変形実施形態によって、以下のように改善される。つまり、摩擦結合型シフト要素の伝達能力を、依然として開放されている形状結合型シフト要素が少なくともほぼ回転数同期作動状態にあり、また出力トルクの駆動機関アセンブリの領域において支持可能な部分の上昇の前に、定義された値に上昇させる。摩擦結合型シフト要素は、遅くとも、出力トルクの駆動機関アセンブリの領域において支持可能な部分の上昇からは、完全に開放された作動状態に移行させる。
【００１８】
駆動機関アセンブリの領域において支持可能な出力トルクの少なくとも一部を、駆動機関アセンブリの領域において回生させる際に、本発明による方法の僅かな作動労力で実行可能な変形実施形態において、駆動機関アセンブリの回生作動を、オーバーランダウンシフト実行要求が存在すると終了させる。
【００１９】
駆動機関アセンブリが、少なくとも１つの電気機械と、好適には内燃機関として構成された更なる駆動機械と、を備える際に、電気機械を、車両のオーバーランモードにおいて、必要に応じて、出力トルクを少なくとも部分的に支持するために発電機的に作動させる。一方、出力トルクの少なくとも一部は、更なる駆動機械の領域において支持可能である。
【００２０】
本発明による方法の更なる有利な変形実施形態において、出力トルクの電気機械の領域において支持可能な部分を、オーバーランダウンシフト実行要求が存在すると、オーバーランダウンシフトの間の作動労力を低減するために、ゼロにまで低減させ、出力トルクを更なる駆動機械のみによって少なくとも部分的に支持させる。出力トルクの従前に電気機械から支持された部分は、車両ブレーキを作動させることによって、徐々に車両ブレーキの領域において支持させる。
【００２１】
電気機械の少なくとも回生成分が、オーバーランダウンシフトの間に、車両ブレーキの作動によって供給される際に、要求されたオーバーランダウンシフトが、車両ドライブトレインがオーバーランダウンシフト実行要求の時点に対して回生作動にあるか否かにかかわらず、常に同一の方法で実行可能であり、そのために異なる作動ルーチンを有する必要がない。
【００２２】
請求項に記載の特徴、並びに以下に記載された本発明による対象の実施形態に関する特徴の双方は、各々の特徴そのものが独立して、又は相互に随意に組み合わせて、本発明による対象を更に発展させるために適している。
【００２３】
本発明による対象の更なる利点および有利な実施形態は、請求項、および図面を参考に以下に原則的に記述する実施形態により明らかとなる。明確さに配慮し、構造的および機能的に同一の構成部分には、同一の符号を使用する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】車両ドライブトレインの極めて概略的な図である。
【図２】９速変速機として構成された自動変速機を備える図１の車両ドライブトレインの詳細図である。
【図３】図２の自動変速機のシフトプランである。
【図４】図１の車両ドライブトレインの制御装置の図である。
【図５】図２の自動変速機を備える車両ドライブトレインの様々な作動パラメータの複数の推移を示すグラフである。作動パラメータは、車両ドライブトレインを本発明によって操作する際の様々な作動状態推移の間に、時間ｔに亘って調整される。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、車両の車両ドライブトレイン１の極めて概略的な図である。車両は、駆動機関アセンブリ２、変速機又は自動変速機３、出力部４を備える。出力部４は、この場合２つの駆動可能な車両用車軸５、６を含む。車両用車軸５及び６の車輪５Ａ、５Ｂ及び６Ａ、６Ｂの領域において、それ自体公知の車両ブレーキ７が備えられている。運転者側でブレーキペダルを作動させると、車両ブレーキ７によって車両の速度を減速可能である。
【００２６】
駆動機関アセンブリ２は、この場合、内燃機関として構成された駆動機械８に加えて、電気機械９を備える。電気機械９は、動力源としてモータ的に、並びに発電機的にも作動可能であり、例えばベルト、チェーン等を介して駆動機械８と作動接続し、所望される範囲で駆動機械８をスタートできる。更に電気機械９は、車両ドライブトレイン１のオーバーランモードの間に、出力部４の領域に作用する出力トルクを、少なくとも部分的に、駆動機関アセンブリ２のいわゆる回生作動の間に電気エネルギに変換できる。更に、駆動機械８と変速機３との間には、始動要素１２が備えられる。始動要素１２が、ここでは、コンバータロックアップクラッチ１１を割り当てられたハイドロダイナミック式トルクコンバータ１０として構成される。
【００２７】
図２には、図１の車両ドライブトレイン１が詳細に示されている。車両ドライブトレイン１は、９速変速機として構成され、６つのシフト要素Ａ乃至Ｆを備える自動変速機３を含む。シフト要素Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥは、ここでは摩擦結合型シフト要素として構成され、一方シフト要素ＡおよびＦは、形状結合型シフト要素である。この場合、シフト要素Ｃ、Ｄ及びＦは、いわゆるブレーキである。一方、シフト要素Ｂ、Ｅ及びＡは、クラッチとして構成されている。一般的に、シフト要素Ａ及びＦを介して、変速機３における歯車セット１３の複数の歯車対を、結合可能及び解除可能であり、図３に一覧で記載した前進走行用の変速比“１”乃至“９”及び後退走行用の変速比“Ｒ”を実現する。
【００２８】
図３は変速機３のシフトプランを示す。このシフトプランにおいて、変速比“１”乃至“Ｒ”のうちの１つの変速比を実現するために締結された作動状態に、保持または移行される各シフト要素Ａ乃至Ｆには、丸を付す。一方、各更なるシフト要素Ａ乃至Ｆは、同時に、開放された作動状態に、移行または保持される。更に、シフトプランの端から２つめの列には、変速機３に入れられた変速比“１”乃至“Ｒ”に対応する各変速比値を記載する。一方、シフトプランの最も端の列には、互いに隣接する各２つの変速比の間に存在する各ギヤステップを記載する。この場合、前進走行用第１変速比“１”は、変速比値４．７０を有する。一方、変速機３に入れることが可能な、前進走行用第２変速比“２”は、変速比値２．８４を有する。変速機３は、前進走行用第１変速比“１”および前進走行用第２変速比“２”の間に、ギヤステップ１．６５を有する。合計で、変速機３は設計に従い、全体幅９．８１を有する。
【００２９】
変速機３は変速機入力側で、ハイドロダイナミック式トルクコンバータ１０を介して駆動機械８と作動接続する。ここでは、コンバータロックアップクラッチ１１がハイドロダイナミック式トルクコンバータ１０に割り当てられている。コンバータロックアップクラッチ１１の伝達能力は、既知の態様で、作動状態に応じて変化され、ハイドロダイナミック式トルクコンバータ１０の領域における損失を最小化する。変速機３は、変速機出力側で、変速機出力軸１４を介して出力部４と作動接続する。
【００３０】
変速機３は、ここでは４つの遊星歯車セットＰ１乃至Ｐ４を備える。第１遊星歯車セットＰ１及び第２遊星歯車セットＰ２は、好適にはシングルピニオ式遊星歯車セットとして構成され、切り替え可能な前置切り替え歯車セットを構成する。一方、第３遊星歯車セットＰ３及び第４遊星歯車セットＰ４は、いわゆるメインギヤセットを構成する。第３遊星歯車セットＰ３の太陽歯車Ｓ３は、ここでは第４遊星歯車セットＰ４の太陽歯車Ｓ４と回転不能に結合されている。両太陽歯車Ｓ３およびＳ４は、形状結合型シフト要素Ｆが締結された作動状態で、回転不能にハウジング固定構成部品１５と結合されており、および形状接合型シフト要素Ｆが開放された作動状態で、自由に回転する。太陽歯車Ｓ３は遊星歯車ＰＲ３と噛み合う。遊星歯車ＰＲ３は、回転可能に第３遊星歯車セットＰ３の遊星キャリアＳＴ３上に配置されている。更に、遊星歯車ＰＲ３は第３遊星歯車セットＰ３の内歯車ＨＲ３と係合している。次に第４遊星歯車セットＰ４の太陽歯車Ｓ４は、遊星歯車ＰＲ４と噛み合う。遊星歯車ＰＲ４は、回転可能に遊星キャリアＳＴ４上に配置されている。遊星キャリアＳＴ４は、変速機出力軸１４と回転不能に連結されている。更に、遊星歯車ＰＲ４は第４遊星歯車セットＰ４の内歯車ＨＲ４と係合している。次に内歯車ＨＲ４は、第３遊星歯車セットＰ３の遊星キャリアＳＴ３と、回転不能に結合されている。
【００３１】
第３遊星歯車セットＰ３の遊星キャリアＳＴ３は、シフト要素Ｅを介して、変速機３の変速機入力軸１６と作動接続に至ることが可能である。第３遊星歯車セットＰ３の内歯車ＨＲ３は、第２遊星歯車セットＰ２の遊星キャリアＳＴ２と回転不能に結合されている。次に遊星キャリアＳＴ２は、第１遊星歯車セットＰ１の遊星キャリアＳＴ１と作動接続されている。遊星キャリアＳＴ２上に回転可能に支持された遊星歯車ＰＲ２は、第２遊星歯車セットＰ２の内歯車ＨＲ２ならびに太陽歯車Ｓ２の双方と噛み合う。内歯車ＨＲ２は、摩擦接合型シフト要素Ｄを介して、ハウジング固定構成部品１５と回転不能に結合可能である。次に第２遊星歯車セットＰ２の太陽歯車Ｓ２は、回転不能に第１遊星歯車セットＰ１の内歯車ＨＲ１と結合されている。内歯車ＨＲ１は、遊星歯車ＰＲ１と噛み合う。次に遊星歯車ＰＲ１は、第１遊星歯車セットＰ１の太陽歯車Ｓ１と係合している。太陽歯車Ｓ１は、摩擦結合型シフト要素Ｃを介して、ハウジング固定構成部品１５と回転不能に結合可能であり、摩擦接合型シフト要素Ｂを介して、変速機入力軸１６と作動接続に至ることが可能である。更に太陽歯車Ｓ１は、シフト要素Ｂが締結された作動状態で、形状結合型シフト要素Ａを介して、第１遊星歯車セットＰ１の内歯車ＨＲ１と回転不能に結合されている。
【００３２】
図１又は図２の車両ドライブトレインを操作するために、図４に示す複数の制御モジュール１７乃至２０が備えられる。この場合、制御モジュール１７は、いわゆる車両ドライブトレイン制御モジュールである。車両ドライブトレイン制御モジュールは、変速機制御モジュールである制御モジュール１９、並びに車両ブレーキ制御モジュール又は制御モジュール２０の両方と通信又は協働する。更に制御モジュール１８は、実質的に電気機械９の作動のために備えられる。制御モジュール１８は、同様に制御モジュール１９と、以下に詳説する方法で通信する。
【００３３】
図５は、図１及び図２の車両ドライブトレイン１の様々な作動パラメータの推移を示すグラフである。作動パラメータは、車両ドライブトレイン１の様々な作動状態推移の間に、時間ｔに亘って調整される。図示の例では、車両ドライブトレイン１は、時点Ｔ０でオーバーランモードにある。また、変速機３において、前進走行用の第８変速比“８”又は第５変速比“５”のいずれかが入れられている。
【００３４】
この場合、基本的には任意の変速段を入れることができる。任意の変速段から、ダウンシフトにおいて、形状結合型シフト要素が、この場合には噛合シフト要素Ａ又は噛合シフト要素Ｆの何れかが係合される。これは、例えば、第８変速段“８”又は第９変速段“９”から、第８変速段“８”より下の変速段に切り替えられる場合、又は、第６変速段“６”又は第７変速段“７”から、第５変速段“５”より下の変速段に切り替えられる場合である。
【００３５】
車両ドライブトレイン１のオーバーランモードの間、出力部４の領域に作用する出力トルクは、駆動機関アセンブリ２の領域において、車両ドライブトレイン１を備えて構成された車両が、車両加速a_fzgの推移に対応して一定の範囲で減速されるよう、支持される。
【００３６】
このために、駆動機関アセンブリ２はオーバーランモードに保持される。オーバーランモードの間、駆動機械８並びに発電機的に作動される電気機械９は双方共、オーバーランモメントを供給する。この場合駆動機械８は、車両ドライブトレイン１の図示の考慮している実施形態において、約-30Nmに対応するオーバーラントルクM8_Sを出力する。電気機械９の領域において発生されるオーバーランモメントM9_Sは、約-150Nmであり、作動状態に応じて制御モジュール１８を介して変化可能である。電気機械９の回生作動は、走行戦略側の要求に応じて実行される。推移ＲＥＫは、電気機械９の回生作動が起動されると、値１を有する。一方、電気機械９の回生作動をスイッチオフする要求が存在すると、推移ＲＥＫは値１から値０へ変化する。
【００３７】
更に図５は、駆動機械８の回転数n_moの各推移、並びに変速機入力軸１６の回転数n_16を示す。ここでは、これらは実質的に同一である。これは、図５に示す推移の原因である作動状態推移の間に、コンバータロックアップクラッチ１１が完全に締結されており、ハイドロダイナミック式トルクコンバータ１０がパワー損失を回避するためにロックアップされている、という事実に起因する。
【００３８】
時点Ｔ１に対して、変速機３において、前進走行用の第８変速比“８”又は第５変速比“５”から、前進走行用の第７変速比“７”又は第４変速比“４”の方向へのオーバーランダウンシフト要求が発せられる。このために、図３のシフトプランに対応して、摩擦結合型シフト要素Ｃが解除されて形状結合型シフト要素Ａが結合される、又は、摩擦結合型シフト要素Ｂが解除されて、形状結合型シフト要素Ｆが結合される。
【００３９】
ここでも、基本的に、任意の変速段を入れることができる。任意の変速段から、ダウンシフトにおいて、形状結合型シフト要素が、この場合には噛合シフト要素Ａ又は噛合シフト要素Ｆの何れかが係合される。これは、例えば、第８変速段“８”又は第９変速段“９”から、第８変速段“８”より下の変速段に切り替えられる場合、又は、第６変速段“６”又は第７変速段“７”から、第５変速段“５”より下の変速段に切り替えられる場合である。
【００４０】
オーバーランダウンシフト要求の存在により、変速機３において、推移ＲＥＫは、値１から値０へ変化する。また変速機３の制御モジュール１９から、電気機械９の回生作動の終了要求が出力される。更に、時点Ｔ１から、変速機３に入れる、あるべき変速比の推移i_sollは、変速機３に実際に入れられた変速比の推移i_istから逸脱する。各解除される摩擦結合型シフト要素Ｃ又はＢは、時点Ｔ１から、摩擦結合型シフト要素Ｃ又はＢの作動圧力の推移p_C又はp_Bに対応して、締結圧力レベルp_zuを有する作動圧力で付勢される。つまり、対応する摩擦結合型シフト要素Ｃ又はＢが締結される。摩擦結合型シフト要素が締結されると、両シフト要素半部は回転不能に相互に結合される、又は、これらが同期して若しくは同一の回転数でスリップせずに回転する。
【００４１】
要求されたオーバーランダウンシフトを高い自発性を有して実行可能とし、実際に存在する車両加速を少なくともほぼ不変の範囲で保持可能とするために、車両ブレーキ７の制御モジュール２０は、時点Ｔ２からランプ状に低減され、電気機械９のオーバーランモメントの低減によって小さくなる駆動機関アセンブリ２のオーバーランモメントm_2を対応して補償できるように、車両ドライブトレイン１の制御モジュール１７から、対応する制動モメント実現要求を受信する。このために、車両ブレーキ７の領域において利用可能な制動モメントは、図５に示された推移m_7に対応して、時点Ｔ２より前の時点Ｔ３から時点Ｔ４まで、ランプ状に上昇される。時点Ｔ４に対して、電気機械９のオーバーランモメントは実質的にゼロに等しい。
【００４２】
電気機械９の制御モジュール１８の領域において電気機械９のオーバーランモメントが実質的にゼロであると検出されると、電気機械９の回生作動が終了され、推移ＲＥＫ９が値１から値０に設定される。更に時点Ｔ４に対して、解除される摩擦結合型シフト要素Ｃ又はＢの作動圧力p_C又はp_Bは、第１圧力ランプを介して時点Ｔ５まで下降される。また、解除される摩擦結合型シフト要素Ｃ又はＢを、高い走行快適性を保証する範囲で、解除のために準備させる。時点Ｔ４に対して、実際に変速機３に入れる目標速度の推移i_zielは、要求されるあるべき速度の推移i_sollのレベルに変化する。
【００４３】
時点Ｔ５から、解除される摩擦結合型シフト要素Ｃ又はＢの作動圧力p_C又はp_Bは、第１圧力ランプよりも小さな勾配を有する第２圧力ランプを介して、時点Ｔ６まで更に低減される。この場合、解除される摩擦結合型シフト要素Ｃ又はＢは、解除される摩擦結合型シフト要素Ｃ又はＢの伝達能力が実質的にゼロに等しく、また解除される摩擦結合型シフト要素Ｃ又はＢの作動圧力p_C若しくはp_Bの上昇、又は解除される摩擦結合型シフト要素Ｃ又はＢの締結方向へ作用する作動力が、解除される摩擦結合型シフト要素Ｃ又はＢの伝達能力を即座に上昇させるよう作用する、作動状態に移行される。
【００４４】
更に、時点Ｔ４から、駆動機関アセンブリ２のオーバーランモメントm_2は、駆動機械８を対応して作動させることによって、まず値ゼロに導かれる。そのために、車両ドライブトレイン１を備えて構成された車両の減速は、推移a_fzgに対応して減少する。オーバーランモメントm_2は、ここでは、時点Ｔ６に対して実質的にゼロに等しく、更なる時点Ｔ７まで、このレベルに留まる。時点Ｔ７から、駆動機械８から利用可能なトルクは、要求されたポジティブな駆動機関の介入に起因して、ランプ状に時点Ｔ８まで上昇され、結合される形状結合型シフト要素Ａ又はＦを、結合に必要な作動状態に移行させる。
【００４５】
形状結合型シフト要素の結合に必要な作動状態は、特に、形状結合型シフト要素の実質的に無負荷状態に対応する。無負荷状態に対しては、顕著なトルクは形状結合型シフト要素を介して伝達されない。更に、形状結合型シフト要素の相互に形状結合的係合に至るシフト要素半部の間の回転数差は、回転数差ウインドウ内部でほぼ値ゼロに導かれ、形状結合型シフト要素を、僅かの作動力で同時に構成部品への負荷を低くして、形状結合型シフト要素の開放された作動状態から締結された作動状態へと確実に移行可能である。
【００４６】
時点Ｔ８から、駆動機械８から供給される正のトルクは、時点Ｔ１０まで一定に保持される。時点Ｔ１０に対して、結合される形状結合型シフト要素Ａ又はＦの締結された作動状態が、確実に検出される。結合される形状結合型シフト要素Ａ又はＦは、ここでは既に時点Ｔ９に対して締結されており、従って推移ＶＡ又はＶＦは、時点Ｔ９に対してゼロから値１に変化する。
【００４７】
時点Ｔ１０の前で時点Ｔ９の後に、解除される摩擦結合型シフト要素Ｃ又はＢの作動圧力p_C又はp_Bは、図示の範囲でジャンプ状に上昇され、走行快適性に悪影響を与える可能性のある、オーバーランダウンシフトに起因する反作用モメントを、車両ドライブトレイン１において減衰する。これに対して代替的に、作動圧力p_C又は作動圧力p_Bの上昇は、ランプ状となることも又は随意の推移をとることもできる。
【００４８】
時点Ｔ１０に対してランプ状に低減された駆動機関アセンブリ２のオーバーランモメントm_2、又は低減された制動モメントm_7aに起因して、車両は、時点Ｔ１０から、推移a_fzgに対応して、より強い程度で減速される。
【００４９】
時点Ｔ１０から、解除される摩擦結合型シフト要素Ｃ又はＢの作動圧力p_C又はp_Bは、ランプ状に、時点Ｔ６の作動圧力レベルまで下降される。更に、解除される摩擦結合型シフト要素Ｃ又はＢの作動圧力p_C又はp_Bが、更なる時点Ｔ１２から、ジャンプ状に開放圧力レベルp_aufに導かれる。開放圧力レベルp_aufに対して、解除される摩擦結合型シフト要素Ｃ又はＢは、完全に開放された作動状態にある。これに対して代替的に、作動圧力p_C又は作動圧力p_Bの下降は、ランプ状となることも又は随意の推移をとることもできる。
【００５０】
変速機３で要求された前進走行用の第７変速比“７”又は第４変速比“４”が、要求された範囲で入れられている時点Ｔ１２に対して、実速度の推移i_istは、推移i_soll並びに推移i_zielのレベルに変化する。これは基本的に、この場合には噛合シフト要素Ａ又は噛合シフト要素Ｆである形状結合型シフト要素の締結によって、ダウンシフトの際により高い変速段から入れられた任意の変速比に当てはまる。更に時点Ｔ１０に対して、駆動機関アセンブリ２のトルクm_2を、まず駆動機械８から供給されるトルクを導くことによって、時点Ｔ４のトルクレベルに変化させる。
【００５１】
時点Ｔ１３に対して、駆動機関アセンブリ２は、駆動機械８を対応して作動させることによって、時点Ｔ４のオーバーラントルクレベルに達する。この現象によって、ここでは、次に電気機械９の回生作動の実現要求がトリガされる。そのために、推移ＲＥＫは、次にゼロから値１に変化する。また電気機械９は、推移ＲＥＫ９に対応して時点Ｔ１３から発電機的に作動される。電気機械９のオーバーラントルクは、駆動機関アセンブリ２のオーバーラントルクm_2が時点Ｔ１４に対して、時点Ｔ１に対して存在するオーバーラントルクレベルに達するまで、制御モジュール１８によって、対応して予め定義される。
【００５２】
車両を、運転者に対して予測可能な車両加速で操作できるように、車両ブレーキ７の領域において設定された制動モメントm7は、時点Ｔ１３から、駆動機関アセンブリ２の推移m_2に対応して低減され、時点Ｔ１４までにゼロに下降される。時点Ｔ１４から、車両ドライブトレイン１を備えて構成された車両は、次に一定に減速されて操作される。
【００５３】
上述のアプローチに起因して、車両ブレーキ７の領域において供給される制動モメントは、時点Ｔ４とＴ１３との間で、実質的に一定に保持される。一方車両減速は、推移a_fzgに対応して、時点Ｔ４とＴ１０との間で、まず図示の範囲で下降される。
【００５４】
車両を時点Ｔ４とＴ１０との間で、僅かな労力で一定の車両減速で操作できるように、車両ブレーキ７により供給される制動モメントを、例えば、時点Ｔ４とＴ１３との間で、車両ブレーキ７の制動モメントの破線で示された推移m_7aに対応して上昇させる。車両減速のこのように設定された推移は、符号a_fzga及び図５の破線で詳細に示されている。
【００５５】
更に図５は、時点Ｔ４とＴ１３との間で、車両ブレーキ７の制動モメントの更なる推移m_7bを示す。推移m_7bは、車両ドライブトレイン１を備えて構成された車両の更なる可能な作動状態の間に、時点Ｔ４から設定される。更なる作動状態推移の間、時点Ｔ４から、図５の時点Ｔ４と時点Ｔ１３との間に示された推移m9aに対応して、要求されたオーバーランダウンシフトを実行する間に、電気機械９の領域において現れる回生トルクをゼロの方向に低減する要求が発せられる。そうした要求は、例えば、電気機械９に割り当てられた蓄電ユニットがほぼ完全に充電されている、又はそうした蓄電ユニットが許容作動温度を超えた場合に生成される。電気機械９に割り当てられた蓄電ユニットの上述の両作動状態によって、電気機械９の回生作動が妨げられる。そのため、時点Ｔ４に対して終了した電気機械９の回生作動は、この極端な場合においては、時点Ｔ１３から前述の範囲で再起動されない。
【００５６】
時点Ｔ１３に対して、運転者が予期しない不所望な車両加速の変化を回避するために、車両ブレーキ７の領域において利用可能な制動モメントは、推移m_7bに対応して、ランプ状に時点Ｔ４とＴ１３との間で、時点Ｔ４に対して存在するレベルからゼロに低減される。
【００５７】
この結果として生じる車両加速の変化は、図５で時点Ｔ４とＴ１３の間に、詳細には示されていない。しかしながら、時点Ｔ１３から、推移a_fzgbに対応する一定の車両減速が設定される。この車両減速は、先に述べたアプローチの間に時点Ｔ１３から設定される車両減速よりも小さい。
【００５８】
本発明によるアプローチによって、電気機械９の回生作動の間に更に車両ドライブトレイン１に導入されるオーバーランモメントに起因して、形状結合型シフト要素Ａ又はＦを同期するために駆動機関アセンブリ２によって供給される正のトルクが、実際に存在する車両減速において運転者が感知可能な低減を発生させることを、簡単な方法で回避する。
【００５９】
車両ドライブトレイン１を備えて構成された車両の加速レベルを、結合される形状結合型シフト要素Ａ又はＦを同期するために駆動機械８から加えられる正のトルクにもかかわらず、少なくともほぼ、オーバーランダウンシフト要求の時点に対する加速レベルに保持するために、さもなければ車両減速を変化させるトルクであり、駆動機関アセンブリ２の領域において供給されるトルクの補償を、車両ブレーキ７を介して実行させる。この場合、車両ブレーキ７の起動は、予め定義されたトルク又はブレーク圧力によって行なわれる。加えられる制動モメント又はブレーキ圧力は、制御モジュール１７及び／又は電気機械９の制御モジュール１８の領域において要求される。
【００６０】
本発明によるアプローチによって、簡単な方法で、ポジティブな駆動機関の介入の結果としてこれまで生じた車両の加速変化を、補償制動を介して、車両ブレーキ７の領域において、要求されたオーバーランダウンシフトを実行する間に防止する可能性が存在する。このために、例えば駆動機関制御の領域に配置された制御モジュール１７によって、又は制御モジュール１８によって、変速機３の制御モジュール１９から要求されるポジティブな駆動機関の介入並びに実際のギヤトレイン強化を読み込むことで、車両ブレーキ７用の対応する制動モメント又は対応するブレーキ圧力を発生させる。
【００６１】
オーバーランダウンシフト実行要求が、ここでは、簡単であるように定義された時間値近傍又はその時点前のオフセット近傍に位置する時点Ｔ１に対して発せられる。時点Ｔ１に対しては、通常、オーバーランダウンシフトが、電気機械９の領域において回生が実行されない車両ドライブトレイン１の作動状態から要求される。そうすると、電気機械９の領域における回生作動の間のシフト要求であるか、又は電気機械９の領域において回生作動が存在していない場合のシフト要求であるか、にかかわらず、変速機３においてオーバーランダウンシフトを実行可能である。このために、定義された時間値は、電気機械９の領域において供給される回生トルク又はオーバーランモメントを、定義された時間値内で、オーバーランダウンシフトが実際に開始されるまでゼロに導けるように、選択されるべきである。それに続いて、オーバーランダウンシフトが、従前に起動された電気機械９の回生作動にかかわらず、解除される摩擦結合型シフト要素Ｃ又はＢの各々の領域において同一の圧力上昇で、並びに駆動機械８の領域において同一のトルク導入で、実行可能である。
【００６２】
これにより、これまで電気機械なしで構成されていた既存の車両ドライブトレインを、僅かな労力で拡張可能であり、広範な作動領域に亘って、従来の範囲で作動可能又は操作可能である。これが意味することは、変速機３での切り替えが、従前に起動された回生作動にかかわらず、作動状態に応じて常に同一の時点に対して実行されるため、車両ドライブトレイン１を備えて構成された車両において、予測可能な走行挙動を運転者に対して提供可能、ということである。
【符号の説明】
【００６３】
１  車両
２  駆動機関アセンブリ
３  変速機、自動変速機
４  出力部
５  車両用車軸
５Ａ、５Ｂ  車輪
６  車両用車軸
６Ａ、６Ｂ  車輪
７  車両ブレーキ
８  駆動機械
９  電気機械
１０  ハイドロダイナミック式トルクコンバータ
１１  コンバータロックアップクラッチ
１２  始動要素
１３  歯車セット
１４  変速機出力軸
１５  ハウジング固定構成部品
１６  変速機入力軸
１７乃至２０  制御モジュール
“１”乃至“９”  前進走行用の変速比
“Ｒ”  後退走行用の変速比
“Ａ”乃至“Ｆ”  シフト要素
a_fzg  車両加速
ＨＲ１乃至ＨＲ４  内歯車
i_ist  変速比
i_soll  あるべき変速比
i_ziel  目標変速比
m_2  駆動機関アセンブリのトルク
m_7  制動モメント
m_7a  制動モメント
m_7b  制動モメント
M8_S  駆動機械のオーバーラントルク
M9_S  電気機械のオーバーランモメント
m_9a  回生トルクの要求
p_auf  開放圧力レベル
p_B  シフト要素Ｂの作動圧力
p_C  シフト要素Ｃの作動圧力
p_zu  締結圧力レベル
Ｐ１乃至Ｐ４  遊星歯車セット
ＰＲ１乃至ＰＲ４  遊星歯車
ＲＥＫ  推移
ＲＥＫ９  推移
Ｓ１乃至Ｓ４  太陽歯車
ＳＴ１乃至ＳＴ４  遊星キャリア
ｔ  時間
Ｔ０乃至Ｔ１９９  離散時点
ＶＡ、ＶＦ  推移
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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