(57)【要約】      （修正有）【課題】トランスミッションの質量及び容積を減少させる。【解決手段】車両用トランスミッション装置（８）は、入力軸（２４）および出力軸（２８）が設けられた自動化されたマニュアルトランスミッション（１２）を含み、入力軸（２４）は、内燃機関に選択的に接続されるように構成され、出力軸（２８）は、車両の少なくとも１つの動輪に機械的に接続されるように構成され、補助電気機械（３６）は、補助軸（４０）および自動化されたマニュアルトランスミッション（１２）の入力軸（２４）および／または出力軸（２８）に選択的に接続可能な補助トランスミッション（４４）を有する。補助トランスミッション（４４）は、３つの位置に移動可能な単一のトランスミッション選択器（４８）を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動化されたマニュアルトランスミッション（１２）を備えた車両用のトランスミッション装置であって、
−入力軸（２４）および出力軸（２８）が設けられた自動化されたマニュアルトランスミッションを含み、
−入力軸（２４）は、内燃機関（１６）に選択的に接続されるように構成され、
−出力軸（２８）は、車両の少なくとも１つの動輪（３２）に機械的に接続されるように構成されており、
−入力軸（２４）および／または自動化されたマニュアルトランスミッション（１２）の出力軸（２８）に選択的に接続可能な補助軸（４０）および補助トランスミッション（４４）を有する補助電気機械（３６）を含み、
−補助トランスミッション（４４）は、３つの位置で移動可能な単一のトランスミッション選択器（４８）を含み、前記単一のトランスミッション選択器（４８）は、
−第１のアップストリーム係合位置で、補助電気機械（３６）の補助軸（４０）と前記入力軸（２４）との間に機械的な接続を作り、
−第２の離脱位置で、前記入力軸（２４）および出力軸（２８）から補助電気機械（３６）の補助軸（４０）を機械的に分離し、
−第３のダウンストリーム係合位置で、補助電気機械（３６）の補助軸（４０）と前記出力軸（２８）との間の機械的接続を作る、
ことを特徴とするトランスミッション装置。
【請求項２】
前記単一のトランスミッション選択器（４８）は、前記第１、第２および第３の位置を含む作動ストロークにそって移動可能であることを特徴とする自動化されたマニュアルトランスミッション（１２）を備えた車両用トランスミッション装置（８）。
【請求項３】
前記単一のトランスミッション選択器（４８）は、軸方向作動ストローク（５２）にそって移動可能であり、前記第１および第３の位置は、軸方向作動ストローク（５２）のそれぞれの終了ストロークに配置され、前記第２の位置は、中間または前記終了ストロークとの間に介在することを特徴とする請求項１または２に記載された自動化されたマニュアルトランスミッションを備えた車両用トランスミッション装置（８）。
【請求項４】
前記単一のトランスミッション選択器（４８）は、第１、第２および第３との間に移動可能なスライダ（５６）と、入力軸（２４）および出力軸（２８）それぞれに作用可能なように接続された第１および第２の機械要素（６４，６８）に応答して係合および離脱するのに適した１対の歯車（６０）が設けられたスライダ（５６）を含むことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１つに記載された自動化されたマニュアルトランスミッション（１２）を備えた車両用トランスミッション装置（８）。
【請求項５】
前記歯車（６０）は、第１および第３の係合位置において入力軸（２４）および出力軸（２８）、それぞれに、作用可能なように接続された対応する第１および第２の機械要素（６４，６８）と噛合するのに適した正面係合歯車を含むことを特徴とする請求項４に記載された自動化されたマニュアルトランスミッション（１２）を備えた車両用トランスミッション装置（８）。
【請求項６】
補助トランスミッション（４４）は、少なくとも第１の補助軸（７２）および第２の補助軸（７６）を含み、第１の補助軸（７２）は、第１の機械要素（６４）の回転と一体であり、第２の補助軸（７６）は、第２の機械要素（６８）との回転と一体である請求項４または５に記載された自動化されたマニュアルトランスミッションを備えた車両用トランスミッション装置（８）。
【請求項７】
前記単一のトランスミッション選択器（４８）は、前記３つの位置に移動するアクチュエータを含み、トランスミッション装置（８）は、トランスミッション選択器（４８）のアクチュエータおよび自動化されたマニュアルトランスミッション（１２）を制御する処理制御ユニットを含む請求項１から６のうちいずれか１つの自動化されたマニュアルトランスミッション（１２）を備えた車両用トランスミッション装置（８）。
【請求項８】
請求項１から７のうちいずれか１つの自動化されたマニュアルトランスミッション（１２）を備えた車両用トランスミッション装置、およびクラッチ（２０）の手段によりトランスミッション装置（８）の入力軸（２４）に機械的に接続可能な動力軸を有する内燃機関（１６）を含むパワーユニット（４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動化されたマニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）を備えた車両用トランスミッション装置、パワーユニットおよび前記装置トランスミッション装置を備えた関連車両に関する。特に、車両は、内燃機関および電気モータを備えた、ハイブリッド車両（ＨＥＶ）、または電気自動車（ＢＥＶ）のいずれかであってよい。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、自動化されたマニュアルトランスミッションを備えたトランスミッション装置は、いくつかの欠点および限界がある。
【０００３】
特に、ギアチェンジフェーズは、ユーザがトランスミッションの離脱およびその後の係合のために、トルクギャップを明確に気付くことができるので、最適化されない。
【０００４】
この欠点を克服するために、自動化されたマニュアルトランスミッションにおけるギアシフトフェーズの間に気付かれるトルクギャップを埋めるために、車輪にトルクを供給する補助電気機械を有するトランスミッションを提供することは当該技術分野では知られている。前記補助電気機械は、他の目的のために使用されてもよい。
【０００５】
例えば、トランスミッションのダウンストリームに接続された場合、例えば、回生制動の手段により車両のバッテリパックを充電するために使用されてよい。さらに、最初に内燃機械切断した後、補助電気機械は、車両が完全に電気モードで走行または逆転することを可能にすることができる。
【０００６】
同じ補助電気機械は、トランスミッションの切断で内燃機関のスタートアップ機能を可能にするため、だけでなく、特にダウンシフトフェーズに関して、ギアチェンジフェーズの間に、トランスミッションの迅速な同期化を有するために、トランスミッションからアップストリームを適切に接続してもよい。
【０００７】
さらに、補助電気機械は、例えば、加速器の離脱フェーズの間に、内燃機関の動作を補助するため、燃料消費を削減するため、または性能を向上するため、例えば、応答遅延、いわゆる、典型的には、スーパーチャージエンジンの’ターボラグ’を克服するため、使用されてもよい。
【０００８】
トランスミッションおよび内燃機関の全体の動作を最適化するため、補助ユニットは、実行される機能、および、車両のルートおよび運転および交通状況に依存する、車両の偶発的な運転条件に応じて、トランスミッションのアップストリームとダウンストリームの両方に頻繁に繰り返して接続しなければならない。
【０００９】
引用された機能を実行するために、補助電気機械にトランスミッションのアップストリームおよび／またはダウンストリームを代替的に接続する解決策が当該技術分野では知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、公知の技術的解決策は、車両のトランスミッションの質量および容積を相当に増加させるアクチュエータを提供するので、実現するのに、かなり複雑であり、かさばり、コストがかかる。
【００１１】
したがって、質量およびコストの増加は、補助電気機械の使用により得られる燃料消費および汚染物質排出のメリットを無効にする危険がある。
【００１２】
さらに、既知の解決策は、相対的な機械的な複雑さのため、頻繁なメインテナンスや早期故障の可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
その結果、公知の技術に引用された欠点および限界を解決する必要性が感じられる。
【００１４】
この要件は、請求項１に係る自動化されたマニュアルトランスミッションを備える車両のためのトランスミッション装置により満たされている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明のさらなる特徴と利点は、好ましい非限定的な実施形態の以下の明細書からさらに理解されるであろう。
【００１６】
【図１】本発明に係るパワーユニットの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るパワーユニットのトランスミッション装置の斜視図である。
【図３】図２の矢印ＩＩＩの側から見た、離脱の構成におけるトランスミッション装置の図である。
【図４】自動化されたマニュアルトランスミッションの係合アップストリームの構成における本発明の一実施形態に係るトランスミッション装置の上面図である。
【図５】自動化されたマニュアルトランスミッションの係合ダウンストリームの構成における本発明の一実施形態に係るトランスミッション装置の上面図である。
【００１７】
以下に説明する実施形態の間の共通の要素または要素の部分は、同一の参照番号で示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
前述の図を参照すると、集合的に４で示されているのは、自動化されたマニュアルトランスミッション１２（ＡＴＭ）および内燃機関１６を備える車両のためのトランスミッション装置８を含むパワーユニットの全概略図である。
【００１９】
本発明の目的のために、パワーユニットに使用される内燃機関のタイプは、オットーサイクルおよびディーゼルサイクルの両方において、内燃機関のあらゆるタイプを意味し、示されていない。
【００２０】
内燃機関１６は、公知の方法で、クラッチ２０の手段によりトランスミッション装置８の入力軸に機械的に接続された動力軸を有する。
【００２１】
トランスミッション装置８は、入力軸２４および出力軸２８を備えた、自動化されたマニュアルトランスミッション１２を含む。
【００２２】
入力軸２４は、図示のように、例えば、前記クラッチ２０の手段により内燃機関１６に選択的に接続されるように構成されている。
【００２３】
出力軸２８は、車両の少なくとも１つの動輪３２に機械的に接続されるように構成されている。
【００２４】
トランスミッション装置８は、補助軸４０を有する補助電気機械３６および入力軸２４および／または自動化されたマニュアルトランスミッション１２の出力軸２４に選択的に接続可能な補助トランスミッション４４をさらに含む。
【００２５】
一般に、補助電気機械３６は、以下により詳細に記載するように、例えば、制動または解放フェーズの間に、必要に応じてトルクを提供し電力を生成するモータと発電機として両方の動作をする電気機械である。
【００２６】
補助トランスミッション４４は、３つの位置で移動可能な単一のトランスミッション選択器４８を含む。
【００２７】
−第１のアップストリーム係合位置（図４）では、機械的接続は、補助電気機械３６の補助軸４０とトランスミッション装置８の前記入力軸２４との間に作られる。
【００２８】
−第２の離脱位置では、補助電気機械３６の補助軸４０は、前記入力軸２４および出力軸２８から機械的に分離される。
【００２９】
−第３のダウンストリーム係合位置（図５）では、機械的接続は、補助電気機械３６の補助軸４０と前記出力軸２８との間に作られる。
【００３０】
一実施形態によれば、前記単一のトランスミッション選択器４８は、前記第１、第２と第３の位置との間に作動ストロークにそって移動可能である。
【００３１】
好ましくは、前記単一のトランスミッション選択器４８は、軸方向作動ストローク５２にそって移動可能であり、前記第１および第３の位置は、軸方向作動ストローク５２のそれぞれの終了ストロークに配置され、前記第２の位置は、中間または前記終了ストロークとの間に介在する。
【００３２】
例えば、前記単一のトランスミッション選択器４８は、前記第１、第２と第３の位置との間に移動可能なスライダ５６を含み、スライダ５６は、入力軸２４および出力軸２８それぞれに作用可能なように接続された対応する第１および第２の機械要素６４，６８と係合解除するのに適合した１対の歯車６０を備えている。
【００３３】
一実施形態によれば、前記歯車６０は、第１および第３の係合位置において入力軸２４および出力軸２８それぞれに作用可能なように接続された対応する第１および第２の機械要素６４，６８と噛合するのに適した正面係合歯車を含む。
【００３４】
好ましくは、正面係合は、前記軸方向作動ストローク５２に平行な係合方向に係合可能である。
【００３５】
補助トランスミッション４４は、少なくとも第１の補助軸７２および第２の補助軸７６を含み、第１の補助軸７２は、第１の機械要素６４との回転と一体であり、第２の補助軸７６は、第２の機械要素６８との回転と一体である。
【００３６】
前記単一のトランスミッション選択器４８は、前記３つの位置に移動するアクチュエータを含み、トランスミッション装置８は、トランスミッション選択器４８のアクチュエータおよび自動化されたマニュアルトランスミッション１２を制御する処理制御ユニット（図示しない）を含む。
【００３７】
このようにして、自動化されたマニュアルトランスミッションの操作に従って補助電気機械３６の介入を同期化させることが可能である。
【００３８】
本発明に係るトランスミッション装置およびパワーユニットの動作について次に説明する。
【００３９】
特に、標準動作状態では、すなわち、第２の離脱位置では、補助電気機械３６の補助軸４０は、入力軸２４および出力軸２８から機械的に分離される。この動作状態では、内燃機関１６と自動化されたマニュアルトランスミッション１２との両方は、トルクを供給できない補助電気機械３６からの補助パワーを受けずに、モータとして動作したり、トルクを受けたりすることなく発電機として動作する。
【００４０】
必要であれば、車両の動作状態に応じて、機械的接続が、補助電気機械３６と入力軸２４との間に作られる、第１のアップストリーム係合状態になるかもしれない（図４）。そのような状態は、歯車６０と第１の機械要素６４との間の機械的結合により補助電気機械３６と入力軸２４との間の機械的接続を作る、軸方向作動ストローク５２に並進する、トランスミッション選択器４８を操作することにより得られる。このように、自動化されたマニュアルトランスミッション１２の入力にトルクを供給することが可能である。例えば、ギアチェンジの迅速な同期化のため、前もってクラッチ２０を切り離しているか、または内燃機関を始動させる（自動化されたマニュアルトランスミッションを予めニュートラル位置に置いている）か、または内燃機関１６に追加のトルクを供給することが可能である。
【００４１】
必要であれば、車両の動作状態に応じて、機械的接続が、補助電気機械３６の補助軸４０と出力軸２８との間に作られる、第３のアップストリーム係合状態になるかもしれない（図５）。そのような状態は、歯車６０と第２の機械要素６８との間の機械的結合により補助電気機械３６と出力軸２８との機械的接続を作る、軸方向作動ストローク５２に並進する、トランスミッション選択器４８を操作することにより得られる。このように、自動化されたマニュアルトランスミッション１２の出力にトルクを供給することが可能である。例えば、トルクギャップをカバーするか、または、回生制動を達成するか、または内燃機関１６に追加のトルクを供給することが可能である。
【００４２】
以上の説明から明らかなように、本発明の自動化されたマニュアルトランスミッションを備えた車両のためのトランスミッション装置は、従来技術の欠点を解決することができる。
【００４３】
有利なことに、本発明によるトランスミッション装置は、補助電気機械が、迅速、かつ効率的かつ信頼性の高い方法で、トランスミッションに反復的かつ代替的に接続されることが可能である。
【００４４】
トランスミッション装置は、既知の解決策とは異なり、トランスミッションの質量および容量の著しい増加を引き起こさない。
【００４５】
本発明は、例えば、排他的電気モードでのトランスミッション、内燃機関の始動、変速中のトルクギャップの充填、トルク解放段階でのエネルギー節約（セイリング）、バッテリパックを再充電するための回生制動、一般的な性能向上と内燃機関の可能な過充電のターボラグのための補償との両方のオーバーブースト、を提供する、車両のトランスミッション操作、燃料消費および運転感覚を最適化するのに必要な全ての機能を得ることを可能にする。
【００４６】
これらの機能の全ては、迅速かつ信頼性のある方法で、トランスミッション装置から補助ユニットを接続および切断するための適切で連続的な戦略によって得られる。
【００４７】
そのような戦略は、慣性、および、運転手のニーズ、バッテリパックの充電状態、および車両に従う経路の状態の機能として、トランスミッションのアップストリームまたはダウンストリーム補助ユニットの機械的接続を引きずるのを避けるために、補助ユニットの介入が必要でない場合、トランスミッションから補助ユニットの機械的切断を含む。
【００４８】
単一の選択器を使用することによる接続および切断は、特に高速、かつ正確かつ信頼性が高い。また、単一のトランスミッション選択器の各位置、すなわち、離脱、トランスミッションのアップストリーム係合およびトランスミッションのダウンストリーム係合が、自動的に他のものを排除して単一の可能な動作状態が可能になるので、トランスミッションの管理および制御が簡素になる。
【００４９】
換言すれば、トランスミッション選択器がアップストリーム係合位置にある場合、ダウンストリーム離脱および係合から自動的に停止され、以下同様である。
【００５０】
したがって、トランスミッションの正しい動作を常に確実にするために、専用の制御ユニットの手段により複数のアクチュエータ装置を調整して同期させる必要があるという複雑さがない。
【００５１】
このように、システム管理および制御の誤動作が、様々なアクチュエータの遅延および可能性のある故障につながる危険性はない。
【００５２】
また、都市交通の運転状態では、アクチュエータの動作も毎分数十分の１程度であり、常にトランスミッション管理の信頼性を確保する必要があると考えられるべきである。
【００５３】
さらに、アクチュエータの数の減少は、トランスミッション装置の全体的な容量、重量および全体的なコストの低減をもたらす。
【００５４】
加えて、構成要素の数の減少は、また装置の誤動作の可能性を低減する。
【００５５】
本発明は、車両自体の偶発的な位置に応じて、車両に追従すべき経路に自動的に適合させることにより最適化するのに特に適している。
【００５６】
具体的には、例えば、いつでも事前に、車両が搭載している衛星ナビゲータに設定された、所定の経路を車両が辿っている場合、車両が、速度を推定することに従わなければならないだけでなく、例えば、道路部分の可能性のある勾配に起因する、トルクの要求にも従わなければならない、経路の種類を知り予測することが可能である。このように、補助電気機械の適切な動作論理を選択することにより、トランスミッション装置を予め制御することが可能であるが、係合すべき自動化されたマニュアルトランスミッションの歯車もまた制御することが可能である。明らかに、この種のトランスミッション装置管理は、ＧＰＳのために、車両の瞬間的な位置および移動中またはおそらく直面している等々の道路区間の勾配を知ることができるので、所定の経路がなくても追従することが可能である。
【００５７】
トランスミッション装置のこの最適化された管理は、例えば、解放および／または制動フェーズ中の電気的輸送および運動エネルギーの回収に有利なように、特に経路の関数として、較正される車両の燃料消費の低減を可能にする。
【００５８】
当業者であれば、偶発的かつ具体的な要件を満たす目的で、上述した自動化されたマニュアルトランスミッションを備えた車両用トランスミッション装置に数多くの変更および変形を加えることができ、これら全ては、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲にある。
【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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【外国語明細書】
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