(57)【要約】  本発明は、内燃エンジン（３）と、少なくとも一つの電気機械（５）と、内燃エンジン（３）と電気機械（５）との間に配置され、摩擦要素として構成された第１シフトエレメント（４）と、変速機（７）と、出力部（２６）と、電気機械（５）と出力部（２６）との間に配置され、摩擦要素として構成された第２シフトエレメント（６）と、を有する並列ハイブリッド駆動系（２）を備えたハイブリッド駆動部（１）を含む自動車のクリープ運転を制御するための方法および装置に関する。容易に、効果的に、かつ部品を損傷することがないような継続クリープを、構造および費用を追加することなく可能にすることを目的として、内燃エンジン（３）が駆動されている際にクリープ運転を実現するために、両方のシフトエレメント（４、６）が、滑り状態で、同時に作動され、所望のクリープトルクを生成するために必要な全摩擦動力が、両方のシフトエレメント（４、６）に、可変に、分配される。
2011507747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジン（３）と、
少なくとも一つの電気機械（５）と、
内燃エンジン（３）と電気機械（５）との間に配置され、摩擦要素として構成された第１シフトエレメント（４）と、
変速機（７）と、
出力部（２６）と、
電気機械（５）と出力部（２６）との間に配置され、摩擦要素として構成された第２シフトエレメント（６）と、
を有する並列ハイブリッド駆動系（２）を備えたハイブリッド駆動部（１）を含む自動車のクリープ運転を制御するための方法において、
クリープ運転を実現するために、内燃エンジン（３）が駆動されている際に、両方のシフトエレメント（４、６）が、滑り状態で、同時に作動され、
所望のクリープトルクを生成するために必要な全摩擦動力が、両方のシフトエレメント（４、６）に、可変に、分配される
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
両方のシフトエレメント（４、６）への全摩擦動力の分配は、電気機械（５）の回転数調整器によって行われ、それにより、個々の摩擦トルクと相関するシフトエレメント（４、６）の動力損失が調整され、電気機械回転数（ｎＥＭ）は、下限値としての変速機入力回転数（ｎＧＥ）と、上限値としての内燃エンジン回転数（ｎＶＭ）との間の回転数領域において、変化される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
内燃エンジン回転数（ｎＶＭ）に近い回転数領域において、第２シフトエレメント（６）の動力損失より第１シフトエレメント（４）の動力損失の方が小さくなるように、かつ、変速機入力回転数（ｎＧＥ）に近い回転数領域において、第１シフトエレメントの動力損失より第２シフトエレメント（６）の動力損失の方が小さくなるように、電気機械回転数（ｎＥＭ）が調整される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
両方のシフトエレメント（４、６）へ全摩擦動力を分配する際、その時の所定の冷却能力、及び／または、他の関連のある所定のシフトエレメント特性またはそこから導き出される個々のシフトエレメント（４、６）の値が、考慮される
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
両方のシフトエレメント（４、６）へ全摩擦動力を分配する際、現在のクラッチ温度、及び／または、他の現在の運転状態またはそこから導き出される個々のシフトエレメント（４、６）の値が、考慮される
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
ａ）ギヤ段が投入されていて、第１シフトエレメント（４）が少なくとも開放されていて、内燃エンジン（３）がアイドリング状態で駆動されていて、停止している自動車を前提として、ゼロと内燃エンジン（３）のアイドリング回転数との間の回転数領域における平均的な電気機械回転数（ｎＥＭ）に向けて電気機械（５）を加速することによって継続クリープ運転を開始する工程と、
ｂ）継続クリープ運転を調整する工程であって、
−滑り状態にある両方のシフトエレメント（４、６）のトルク調整制御によって所望のクリープトルクを生成すること、及び
−現在のクリープ速度と相関する変速機入力回転数と現在の内燃エンジン回転数との間の回転数領域において電気機械回転数（ｎＥＭ）を調整して、所望のクリープトルクを生成するために必要な全摩擦動力を両方のシフトエレメント（４、６）へ分配すること、
を含む工程と、
を少なくとも含み、継続クリープ運転を実行することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
内燃エンジン（３）と、
少なくとも一つの電気機械（５）と、
内燃エンジン（３）と電気機械（５）との間に配置され、摩擦要素として構成された第１シフトエレメント（４）と、
変速機（７）と、
出力部（２６）と、
電気機械（５）と出力部（２６）との間に配置され、摩擦要素として構成された第２シフトエレメント（６）と、
を有する並列ハイブリッド駆動系（２）を備えたハイブリッド駆動部（１）を含む自動車のクリープ運転を制御するための装置において、
内燃エンジン（３）が駆動されている際に、クリープ運転を実現するための制御手段（２５）が設けられ、それにより、両方のシフトエレメント（４、６）が、同時に、滑り状態で作動可能であり、
所望のクリープトルクを生成するために、全摩擦動力が、両方のシフトエレメント（４、６）に、可変に、分配可能である
ことを特徴とする装置。
【請求項８】
第２シフトエレメント（６）は、電気機械（５）と変速機入力部（２７）との間に配置されたクラッチとして構成されている
ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
第２シフトエレメントは、変速機内部のシフトクラッチまたはシフトブレーキとして構成されている
ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
第２シフトエレメントは、複数の遊星歯車セットを含む遊星歯車変速機として構成された変速機の、少なくとも２つのシフトクラッチのうちの一つとして、あるいは、少なくとも３つのシフトブレーキのうちの一つとして、構成されている
ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１または請求項７の上位概念に従うハイブリッド駆動部を含む自動車のクリープ運転を制御するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド駆動は、自動車生産の中で、有害物質排出とエネルギ消費の低減についての可能性のために、ますます重要性を増している。この種の自動車は、様々な種類の駆動源を有しているが、特に、内燃エンジンと電気機械との組み合わせが有利である。何故なら、この組み合わせは、一方において内燃エンジンの航続距離と出力という利点を、他方において単独あるいは補助的な駆動源として、また、スタータジェネレータあるいは発電および回生用ジェネレータとして、電気機械の柔軟な使用可能性を、利用することができるからである。
【０００３】
追加の構造スペースをできるだけ必要とせず、可能な限り複雑でなく、費用や設計の手間がかからずに車両内に実現され得るハイブリッドの駆動系が、市場から求められている。そこでは、基本的に、２つのハイブリッドのトポロジー（Topologien）、すなわち直列ハイブリッドと並列ハイブリッド、が区別されている、それらの配置はすでに良く知られていて、常に改良が図られている。
【０００４】
直列ハイブリッドの場合、駆動装置は順々に切り換えられる。このとき、内燃エンジン、例えばディーゼル内燃エンジンは、電気機械に給電するジェネレータのための駆動部として働く。車両の方は、専ら電気機械を介して駆動される。一方、前記内燃エンジンは、駆動輪から接続解除され、常に唯一の運転ポイント、すなわち所定の回転トルクと一定の回転数、で運転されることができる。この駆動コンセプトは、例えば、市内の近距離交通のバスに適している。その際、運転ポイントは、好適には、内燃エンジンの効率が可能な限り高く、同時に、有害物質の排出とエネルギ消費と騒音とが小さいというポイントに調整される。しかしながら、直列ハイブリッドの場合、機械的−電気的な多重の変換のために、駆動効率が制限されるという不利が存在する。
【０００５】
これに対して、並列ハイブリッドの駆動系は、パワーフローに関して駆動系ユニットが並列に配置されていることによって、駆動トルクの重ね合わせに加えて、内燃エンジンだけの駆動、あるいは電気機械だけの駆動、といった作動の可能性を提供する。機能的に、並列ハイブリッドの場合には、内燃エンジンは、１ないし複数の電気機械のその時々の負荷ないし支援によって、広範囲に最適な回転トルクで運転することができる。その結果、内燃エンジンの最大効率を効果的に利用することができる。内燃エンジンを電気的に支援することにより、燃費が平均的に減少する。いわゆる急加速運転の際、例えば追い越し運転の際など、一時的な高出力が要求される場合、駆動出力の合算が可能であるので、内燃エンジンは、車両の出力や走行快適性をほとんど失わせることなく、比較的小さく軽量でコンパクトに設計することができる。このことは、さらに、排気を低減し、コスト的に有利に作用する。電気機械は、さらに、クラッチを介して内燃エンジンを始動するための統合スタータジェネレータ（ＩＳＧ）として機能することができる。また、電気機械は、発電用運転で電気バッテリを充電するために用いることができ、ブレーキ駆動で回生用に利用され得る。駆動の伝達比を替えるための変速機としては、基本的に、自動車変速機のすべての形態が考慮に値する。
【０００６】
並列ハイブリッド駆動の場合、実際の運転では、その時々のハイブリッド駆動戦略に依存して、自動車の駆動形態が、内燃エンジンによる駆動と、電気機械による駆動と、組み合わせた駆動との間で、たびたび変化し得る。電気機械と内燃エンジンとの交互の結合は、たいていクラッチを介して実行される。この場合、２クラッチ配列（２Ｋ）と１クラッチ配列（１Ｋ）とが区別される。この際、両方のコンセプトにおいて、電気機械は、統合スタータジェネレータ（２Ｋ−ＩＳＧないし１Ｋ−ＩＳＧの構成）として働き得る。２Ｋ−ＩＳＧ駆動系の場合、例えばＵＳ２００５０２２１９４７Ａ１で知られているように、内燃エンジンは、第１クラッチを介して、電気機械に結合可能である。また、電気機械は、別の第２クラッチを介して自動車変速機に結合可能である。これに対して、１Ｋ−ＩＳＧ駆動系の場合、例えばＤＥ１０２００５０５１３８２Ａ１で知られているように、電気機械と変速機ないし出力部との間に第２の別のクラッチはない。この場合、電気機械は、変速機に直接結合され得る。電気機械と出力部との間のオプショナルの第２クラッチの機能は、当該クラッチがそれぞれの駆動コンセプトにおいて設けられる乃至必要である限り、例えばオートマチックトランスミッションにおいて装備されるように、場合によって存在する変速機内部のシフトクラッチ及び／またはシフトブレーキによって、あるいは、変速機に対して前置されたコンバータロックアップクラッチによって、引き受けられ得る。
【０００７】
更に、自動化された変速機またはオートマチックトランスミッションを有する自動車が、走行快適性および安全性を増大させるために、クリープモードの制御および調整を実行することが知られている。この場合、駆動部から、出力部、または駆動される自動車車輪に、クリープトルクが伝達される。当該クリープトルクは、所定の特性値または特性曲線に基づいて調整可能であり得る。このような運転状態において、自動車は、変速機ギヤが投入されていて、ブレーキも操作されておらず、かつアクセルも操作されていないという状態で、非常に低速で動く。また、登り斜面では、クリープモードによって、一時的な停止機能の実現も可能である。
【０００８】
クリープモードは、駆動コンセプトに応じて、さまざまな方法により駆動系に導入可能かつ調整可能になっている。自動化されたマニュアルトランスミッションと自動化された摩擦係合式発進クラッチとを有する従来の自動車の場合、クリープモードの実現は、発進クラッチの対応する制御によって起こり得る。オートマチックトランスミッションとハイドロダイナミックトルクコンバータとを有する別の従来の自動車の場合、トルクコンバータを介して生成されるクリープトルクは、本質的に、内燃エンジンのアイドリング回転数によって決定される。ハイブリッド自動車または電気自動車の場合、従来の摩擦クラッチまたはハイドロダイナミックトルクコンバータの代替として、既存の電気駆動装置が、クリープモードの生成のために適用され得る。
【０００９】
このような電気的なクリープ運転は、基本的に、クリープトルクを伝達するために、滑り（スリップ）状態で作動される摩擦クラッチを有する駆動系に比べて、駆動力伝達時の機械的損失を小さくするという利点を有する。そのうえ、クラッチのオーバーヒートの危険性が無い。このことにより、ハイブリッド自動車の場合、内燃エンジンが駆動系から遮断されてアイドリング回転する場合の電気機械による純粋に電気的なクリープが、当然と思われている。
【００１０】
しかしながら、ここには、以下のような問題がある。すなわち、ハイブリッド自動車の電気的な駆動バッテリは、電気機械がモータ駆動される際、比較的短い時間で空になり得るということと、電気機械の発電モードではバッテリを充電するために、クリープ運転が中断または遮断される必要があるということである。その時、電気機械は、一時的に、自動車の駆動部には使用できず、かつ、場合によっては他の負荷部に電力供給できない。このため、ハイブリッド自動車の場合、電気モータ駆動の継続クリープは、最適ではないと評価すべきである。他方で、クリープを継続する場合、滑り状態のクラッチを介して、そこには高い損失が発生する可能性があり、当該クラッチが、より大きな取付けスペースを伴う対応するサイズと、追加の重量と、比較的高価な冷却対策とを必要とする。
【００１１】
ＤＥ１０１５８５３６Ｂ４により、電気自動車またはハイブリッド自動車のための駆動部が知られている。ここでは、電気的な駆動ユニットによりクリープ運転が実現されている。この自動車の駆動系において、電気機械と出力部との間にクラッチ装置が配置されている。当該クラッチ装置は、例えば、摩擦クラッチとして構成され、オートマチックトランスミッションに駆動技術的に前置されたコンバータロックアップクラッチとすることができる。あるいは、また、オートマチックトランスミッションの一つまたは複数のシフトクラッチおよび／またはシフトブレーキが、上述のクラッチ装置として機能することができる。例えば、登り坂において自動車をクリープ運転するまたは停止する場合、または縁石を乗り越える場合のように、クリープモードで高いトルクが要求される場合、電気機械の熱的負荷を減らすと共に、電気機械および／またはクラッチ装置の大型化を避けるために、必要に応じて電気機械のモータ駆動による運転に並行して、クラッチ装置のクラッチは滑り状態で作動され得る。出力部側のクラッチ装置は、複数のクラッチを有していて、これらは交互にまたは累積的（加重的）に滑り状態で作動され得る。電気的な機械は、励磁可能な２つの別個のコイルを有しており、これらは、常に交互に作動され得る。これらの手段または構造の組み合わせにより、超低速での高駆動トルク時、または継続停止のための高トルク時、クラッチ装置および電気的な機械の熱的な過負荷が、回避される。
【００１２】
このことには、クリープを継続する場合、電気機械が比較的長い期間連続してモータ駆動されるという欠点がある。すなわち、電気機械は、変速機側のクラッチ装置および／または交互に制御可能な複数の励磁可能なコイルによって、サポートされ得る。しかしながら、電気的な機械の電気的な駆動バッテリの比較的集中した負荷は、このような継続クリープ運転をかなり制限し得る。また、複数の別個のコイルを有する電気機械は、その製造コストが比較的高くなり得る。さらに、ハイブリッド運転においてクリープを継続する場合、内燃エンジンの駆動を完全に放棄することは、むしろ効果的ではない。
【発明の概要】
【００１３】
こうした背景に基づいて、本発明の課題は、構造および費用を追加することなく、容易に、効果的に、かつ部品を損傷することがないような継続クリープを可能にする、ハイブリッド駆動部を備えた自動車のクリープ運転を制御するための方法および装置を提供することである。
【００１４】
この課題の解決は、独立請求項の特徴部分から明らかである。本発明の有利な実施の形態と異なる実施の形態は、下位請求項から読み取ることができる。
【００１５】
ハイブリッド自動車において、内燃エンジンと電気機械との間の第１の摩擦係合式のシフトエレメントと、電気機械と出力部との間の第２の摩擦係合式のシフトエレメントとがある場合、滑り状態にある両方の摩擦エレメントを共有して使用することにより、継続クリープ運転が実現される、という認識が本発明の根底にある。この場合、一方では所望のクリープトルクを生成し、他方では、両方のシフトエレメントのうちの一方を過度に負荷させることもなく、両方のシフトエレメントのうちの一方を、費用をかけて大型化する必要もなく、あるいは電気機械の使用を多くすることも制限しない。
【００１６】
従って、本発明は、請求項１の特徴によれば、内燃エンジンと、少なくとも一つの電気機械と、内燃エンジンと電気機械との間に配置され摩擦要素として構成された第１シフトエレメントと、変速機と、出力部と、電気機械と出力部との間に配置され、摩擦要素として構成された第２シフトエレメントと、を有する並列ハイブリッド駆動系を備えたハイブリッド駆動部を含む自動車のクリープ運転を制御するための方法を前提としている。
【００１７】
内燃エンジンとギヤ変速機とを有する自動車のクリープ運転とは、ギヤが投入されていて、かつ、アクセルが操作されていない場合、自動車が低速で動く、または一時的に停止すること、と理解される。また、内燃エンジンと出力部との間の動力伝達結合は、内燃エンジンの回転数がアイドリング回転数未満に低下することを伴う、と理解される。
【００１８】
摩擦エレメントとは、動力を伝達する摩擦係合式のシフトエレメントであって、少なくとも２つの摩擦相手を有するシフトエレメントと理解される。この場合、シフトエレメントが完全に押し込まれた時に、摩擦結合が形成され、滑り状態においては、一次側の摩擦相手と、二次側の摩擦相手との間で回転数差が存在し、その場合、摩擦エネルギが熱に変換される、と理解される。
【００１９】
提示された課題を解決するために、請求項１による発明は、更に、クリープ運転を実現するために、内燃エンジンが駆動されている際に、両方のシフトエレメントが、滑り状態で、同時に作動され、所望のクリープトルクを生成するために必要な全摩擦動力が、両方のシフトエレメントに、可変に、分配されることを示している。
【００２０】
また、提示された課題は、当該方法を実施するための装置によっても解決される。
【００２１】
従って、本発明は、更に、内燃エンジンと、少なくとも一つの電気機械と、内燃エンジンと電気機械との間に配置され、摩擦要素として構成された第１シフトエレメントと、変速機と、出力部と、電気機械と出力部との間に配置され、摩擦要素として構成された第２シフトエレメントと、を有する並列ハイブリッド駆動系を備えたハイブリッド駆動部を含む自動車のクリープ運転を制御するための装置を前提としている。そのために、内燃エンジンが駆動されている際に、クリープ運転を実現するための制御手段が存在し、それにより、両方のシフトエレメントが、同時に、滑り状態で作動可能となり、所望のクリープトルクを生成するために、全摩擦動力が、両方のシフトエレメントに、可変に、分配可能となる。
【００２２】
第２シフトエレメントは、電気機械と変速機との間に配置された摩擦クラッチとして構成され得る。あるいは、第２シフトエレメントは、変速機内部の摩擦係合式のシフトクラッチまたは摩擦係合式のシフトブレーキとして構成され得る。これにより、場合によっては、外部の第２クラッチが省かれ得るため、省スペース化および低コスト化がもたらされる。また、基本的に、複数の変速機内部のクラッチおよび／またはブレーキが、協働して、第２シフトエレメントとして機能し得る。
【００２３】
とりわけ、本発明は、複数の、例えば３つの遊星歯車セットを含む遊星歯車変速機として構成された変速機との組み合わせで使用されることができ、少なくとも２つのシフトクラッチのうちの一つとして、あるいは、少なくとも３つのシフトブレーキのうちの一つとして、第２シフトエレメントが構成されていることが好ましい。このような変速機とその機能性は、当業者には知られている。このような例は、ＤＥ２７２１７１９Ａ１とＥＰ０２８２１６９Ｂ１に示されている。
【００２４】
本発明によれば、ハイブリッド自動車をクリープ運転する際、所望のクリープトルクを生成するために、摩擦力によって、２つの滑りクラッチが共有して使用され、生じた摩擦トルクが、要求に応じて、両方の滑りクラッチに分配される。これにより、クラッチのオーバーヒートの危険性を回避しながら、ほとんど制限なく、継続クリープ運転が可能になる。クラッチの切替制御を放棄するため、クリープ運転の制御および調整が、比較的、容易になる。個々の駆動部構成要素の間での往復のスイッチ操作（Hin- und Herschalten）によって引き起こされる負荷切替が省かれるので、クリープ運転は、さらに快適になる。
【００２５】
両方のシフトエレメントへの全摩擦動力の分配は、電気機械の回転数調整器によって容易に行うことができ、それにより、個々の摩擦トルクと相関するシフトエレメントの動力損失が調整され、電気機械回転数は、下限値しての変速機入力回転数と、上限値としての内燃エンジン回転数との間の回転数領域において変化される。
【００２６】
その際、内燃エンジン回転数に近い回転数領域において、第２シフトエレメントの動力損失より第１シフトエレメントの動力損失の方が小さくなるように、かつ、変速機入力回転数に近い回転数領域において、第１シフトエレメントの動力損失より第２シフトエレメントの動力損失の方が小さくなるように、電気機械回転数が調整される。
【００２７】
変速機外部または変速機内部のシフトエレメントとしての第２シフトエレメントのさまざまな実施形態の可能性に関して説明するために、本発明の趣旨において、変速機入力部の定義として、以下のことが述べられる。
【００２８】
変速機入力部とは、第２のシフトエレメントの駆動部側に動作可能に結合された軸と理解される。したがって、変速機入力回転数は、第２シフトエレメントの駆動部側に動作可能に結合された軸の回転数となる。このため、第２シフトエレメントとして変速機に前置された別個の摩擦クラッチの場合、変速機入力回転数は、変速機の前方位置で測定される。第２シフトエレメントとしての変速機内部の摩擦エレメントの場合、シフトエレメントの二次的な変速機入力回転数は、変速機内部で得られる。
【００２９】
とりわけ好適には、両方のクラッチへ全摩擦動力を分配する際、例えばその時々に要求される冷却能力が考慮され、両方のクラッチの温度レベルが、クラッチが損傷しないように、可能な限り低く、一定に、確実になり得る。また、基本的に、他の、または別の関連のある所定のシフトエレメント特性、例えば、摩擦相手のクラッチサイズ、種類および構成等、またはそこから導き出される個々のシフトエレメントの（パラメータ）値が、適合基準として、考慮に入れられる。
【００３０】
また、クラッチの温度モニタリング、および、場合によっては、他の現在の運転状態またはそこから導き出される（パラメータ）値、例えば摩耗状態や、油温度等（のモニタリング）が可能となる。これにより、クラッチが不均一に加熱される際、各々の現在のクラッチ温度のために、摩擦動力の分配が、必要に応じて、修正され得る。
【００３１】
本発明の方法の好ましい実施の形態においては、少なくとも以下の２つの工程で、継続クリープ運転が実行される。
ａ）ギヤ段が投入されていて、第１シフトエレメントが少なくとも開放されていて、内燃エンジンがアイドリング状態で駆動されていて、停止している自動車を前提として、ゼロと内燃エンジンのアイドリング回転数との間の回転数領域における平均的な電気機械回転数に向けて電気機械を加速することによって継続クリープ運転を開始する工程と、
ｂ）滑り状態にある両方のシフトエレメントのトルク調整制御によって所望のクリープトルクを生成すること、及び、現在のクリープ速度と相関する変速機入力回転数と現在の内燃エンジン回転数との間の回転数領域において電気機械回転数を調整して、所望のクリープトルクを生成するために必要な全摩擦動力を両方のシフトエレメントへ分配すること、とにより、継続クリープ運転を調整する工程。
【００３２】
したがって、クリープ運転の始動のために、ギヤ段が投入されていて、停止している自動車を前提として、まず、電気機械が、ゼロと内燃エンジンのアイドリング回転数との間の十分な領域を有する回転数へ向けて加速され、両方のクラッチが滑り状態となり、出力部において所望のクリープトルクが生成され、自動車がゆっくり動き始める。クリープ運転において、滑り状態にある内燃エンジン側のクラッチに伝達された回転トルクは制御される。電気機械は、現在のクリープ速度と投入されたギヤ比とにより結果として生じる変速機入力回転数と、内燃エンジン回転数との間の回転数に回転数調整されて駆動される。クラッチの動力損失が、冷却能力に対応して、シフトエレメントの摩擦相手のその時々の回転数差を介して、電気機械回転数の形態に適切に影響を及ぼす。更に、出力部側のクラッチ、あるいは、場合によってはシフトブレーキに伝達される回転トルクが、滑り状態で、制御される。安定しているクリープ運転において、すなわち、クラッチのトルク制御と電気機械の回転数調整とが互いに調整される場合、継続クリープ運転の時の自動車駆動部のより安定な運転ポイントが、調整される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、クリープ運転を制御するために、本発明による方法を実施するための自動車のハイブリッド駆動部の概略図である。
【図２】図２は、クリープ運転時に、２つのクラッチへ摩擦動力を分配するための回転数グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明を明確に説明するために、実施の形態を示した図面が添付されている。
【００３５】
図１に、並列ハイブリッド駆動系２を有する自動車のハイブリッド駆動部１が概略的に示されている。当該駆動系は、例えば、商用車（トラック、バス、ワゴン車、特別車両）用に考慮されている。当該駆動系２は、内燃エンジン３、例えばクランクシャフト２４付きのディーゼル内燃エンジンを有している。当該クランクシャフト２４は、摩擦クラッチとして構成された第１シフトエレメント４によって、電気機械５と結合可能である。また、当該電気機械５は、摩擦クラッチとして構成された第２シフトエレメント６を介して、変速機７の変速機入力部２７に連結可能になっている。当該第２シフトエレメント６の機能は、すでに述べたように、変速機内部のクラッチエレメント（図示せず）、とりわけ対応して構成された変速機、例えば３つの部分からなる遊星歯車変速機の１つまたは複数のシフトクラッチおよび／またはシフトブレーキによって受け取られ得る。変速機７の背後には、図１に示すように、詳述されていない動力取出し装置（ＰＴＯ：パワーテイクオフ）８が、駆動技術的に後置され得る。出力部２６とディファレンシャル９とを介して、その時々に掛っているハイブリッド駆動部１の出力トルクが、駆動軸１０そして駆動輪１１に伝達され得る。
【００３６】
電気機械５は、運転状況に応じて、電気駆動ユニットとして、あるいは、ジェネレータ（発電機）として、運転することができる。そのため、電気機械５は、コンバータ（変圧整流器）１２と結合されている。当該コンバータ１２は、コンバータ制御装置１３によって制御可能である。このコンバータ１２を介して電気機械５は、電気的駆動エネルギバッテリ１４、例えば３４０Ｖの高圧バッテリ（Supercapsも可能）、と結合されている。電気運転においては、電気機械５は、エネルギバッテリ（蓄電池）１４から給電される。発電運転においては、つまり、内燃エンジン３による駆動時及び／または回生運転時には、エネルギバッテリ（蓄電池）１４が電気機械５によって充電される。さらに、当該電気機械５は、内燃エンジン３を始動するため、統合スタータジェネレータ（ＩＳＧ）として機能する。エネルギバッテリ１４の高電圧回路、ないし、それに接続されている制御装置は、双方向の直流電圧コンバータ（ＤＣ／ＤＣ）１５を介して、車載電源システム（２４Ｖまたは１２Ｖ）１６に接続されている。エネルギバッテリ１４は、バッテリマネジメントシステム（ＢＭＳ）１７によって、その充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）について監視可能かつ制御可能である。直流電圧コンバータ１５は、直流電圧コンバータ制御装置１８によって制御可能である。さらに、詳述されていないブレーキ制御機能用の制御装置１９、特にはアンチロックシステム（ＡＢＳ）や電子ブレーキシステム（ＥＢＳ）、ならびに、例示的にディーゼル内燃エンジンとして形成されている内燃エンジン３の電子ディーゼル制御装置（ＥＤＣ）用の別の制御装置２０、が設けられている。個別的に挙げられた各制御装置は、少なくとも部分的に、一つの制御装置の中に統合されていてもよい。
【００３７】
さらに、一体化された制御装置２１が設けられている。その中に、変速機制御装置（ＴＣＵ：変速機制御装置）、ハイブリッド制御装置（ＨＣＵ：ハイブリッド制御装置）、および、電子制御プログラムおよび／または電子調整プログラムの形態でのさまざまな運転機能が、統合されている。当該制御装置２１に、シフトエレメント４および６を滑り作動で制御するために、本発明による制御手段２５が付加されている。当該制御手段２５は、両方のシフトエレメント４、６を滑り状態にして本発明によりクリープ運転を調整すると共に、電気機械５を回転数調整する際に、電気機械５の駆動を調整する、制御装置２１と協働する、というように構成されている。ハイブリッド駆動部１の可能性ある駆動モードの制御ないし切り替えるために、中央戦略ユニット２２が設けられている。当該中央戦略ユニット２２は、有利なことには、データバス（例えば、ＣＡＮ）２３を介して、制御装置２１および制御ユニット２５、並びに他の関連制御装置１３、１７、１８、１９に接続されている。
【００３８】
クリープ運転を実現するための本発明による方法は、ハイブリッド駆動部１により、特に効果的に実施可能となり、そして、両方のシフトエレメント４、６を同時に滑り状態のままにして作動させることに基づいている。まず、内燃エンジン３をアイドリング回転数で駆動している際、自動車は停止状態である。内燃エンジン側の摩擦クラッチ４が開放されて、内燃エンジン３が駆動系２から切り離されている。電気機械５の回転数はゼロとなっている。変速機７においては、始動ギヤが係合する。電気機械５は、自動車のクリープ運転を開始するために、アイドリング回転数から離れた所定の回転数まで加速される。同様にして、第２シフトエレメント６は、最初から開放されているか、あるいは、とりわけ滑り状態で、初めから加速される。始動段階の後、両方の摩擦クラッチ４、６が滑り状態で制御されて作動され、出力部２６において所望のクリープトルクが生成され、変速機ギヤ比に対応するクリープ速度で自動車が動く。
【００３９】
生成されたクリープトルクと相関する両方のクラッチ４、６の全摩擦動力は、電気機械５の回転数調整器によって両方のクラッチ４、６に分配され得る。図２は、内燃エンジン３、電気機械５、および変速機入力部７の回転数を示す簡素化された回転数グラフを示している。図２ａに示された運転形態において、電気機械回転数ｎＥＭは、内燃エンジン回転数ｎＶＭに近づくように調整されている。このため、内燃エンジン３の回転数と電気機械５の回転数との間の回転数間隔２８は、電気機械５の回転数と変速機入力部２７の回転数との間の回転数間隔２９より小さくなっている。反対に、図２ｂに示された運転形態においては、電気機械回転数ｎＥＭは、変速機入力回転数ｎＧＥに近づくように調整されている。このため、電気機械５の回転数と変速機入力部２７の回転数との間の回転数間隔２９’は、電気機械５の回転数と内燃エンジン３の回転数との間の回転数間隔２８’より小さくなっている。
【００４０】
回転数差２８、２９、または２８’、２９’に対応するその時の滑り状態から、摩擦エネルギ入力によって両方のクラッチ４、６においてさまざまな動力損失が結果として生じる。実際のクリープ運転時においては、両方のクラッチ４および６における動力損失は、それらの所定の冷却能力に応じて、電気機械５の回転数調整器によって調整され、両方のクラッチ４、６においてクラッチ加熱が可能な限り小さくなる。これにより、クリープ運転は、クラッチ損傷のおそれなく、永続的に維持させることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１      ハイブリッド駆動部
２      駆動系
３      内燃エンジン
４      第１シフトエレメント
５      電気機械
６      第２シフトエレメント
７      変速機
８      動力取出し装置
９      ディファレンシャル
１０    駆動軸
１１    自動車車輪
１２    コンバータ
１３    コンバータ制御装置
１４    電気的駆動エネルギバッテリ
１５    直流電圧コンバータ
１６    車載電源システム
１７    バッテリマネジメントシステム
１８    直流電圧コンバータ制御装置
１９    電子的なブレーキ制御装置
２０    電子的なディーゼル制御装置
２１    制御装置
２２    運転戦略ユニット
２３    データバス
２４    クランク軸
２５    制御手段
２６    出力部
２７    変速機入力部
２８、２８’  回転数間隔
２９、２９’  回転数間隔
ＡＢＳ  アンチロックシステム
ＢＭＳ  バッテリマネジメントシステム
ＤＣ／ＤＣ  直流電圧コンバータ（直流／直流）
ＥＢＳ  電子的なブレーキシステム（電子的なブレーキシステム）
ＥＤＣ  電子的なディーゼル制御装置（電子的なディーゼル制御装置）
ＨＣＵ  ハイブリッド制御装置（ハイブリッド制御装置）
ＴＣＵ  変速機制御装置（変速機制御装置）
ＰＴＯ  動力取出し装置（パワーテイクオフ）
ｎ      回転数
ｎＥＭ  電気機械の回転数
ｎＧＥ  変速機入力部の回転数
ｎＶＭ  内燃エンジンの回転数
ｔ      時間
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【国際調査報告】
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