(57)【要約】  本発明は、内燃エンジン（３）と、少なくとも１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、摩擦要素として形成され、それによって当該内燃エンジン（３）を当該電気機械（５）に接続可能な第１シフトエレメント（４）と、トランスミッション（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、摩擦要素として形成され、それによって当該電気機械（５）を当該出力部（２６）に作用接続可能な少なくとも１つの第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、２’）を有するハイブリッド駆動部（１、１’）を備えた自動車のクリープ運転を制御するための方法ないし装置に関している。コスト的に有利で効果的で部品を傷めることがないような継続的クリープを可能にし、それでいて、車両の電装品に対する十分な電力供給を保証するために、クリ―プ運転は、少なくとも１つのシフトエレメント（６、２７）のスリップ状態の作動によって生成される内燃エンジンクリープモードと、電気機械（５）によって少なくとも支援される電気機械クリープモードと、によって交互に実現される。
2011507746.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１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、摩擦要素として形成され、それによって当該内燃エンジン（３）を当該電気機械（５）に接続可能な第１シフトエレメント（４）と、
トランスミッション（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、摩擦要素として形成され、それによって当該電気機械（５）を当該出力部（２６）に作用接続可能な少なくとも１つの第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、２’）を有するハイブリッド駆動部（１、１’）を備えた自動車のクリープ運転を制御するための方法であって、
クリ―プ運転は、少なくとも１つのシフトエレメント（６、２７）のスリップ状態の作動によって生成される内燃エンジンクリープモードと、電気機械（５）によって少なくとも支援される電気機械クリープモードと、によって交互に達成される
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
自動車の継続的クリープの場合、周期的に交互に、
第１工程では、第１シフトエレメント（４）が締結して、電気機械（５）が内燃エンジン（３）を介して発電運転され、少なくとも１つの第２シフトエレメント（６）がスリップ状態で作動され、
第２工程では、電気機械（５）と出力部（２６）との間でシフトエレメント（６）がスリップすることがなく、少なくとも１つの電気機械（５）がクリープ運転を生成すべくモータ運転される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１工程で、電気機械（５）と出力部（２６）との間に配置された少なくとも更に１つの第３シフトエレメント（２７）が、第２シフトエレメント（６）と交互に、または同時に、スリップ状態で作動される
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２工程で、電気機械（５）のモータ運転に加えて、第１シフトエレメント（４）がスリップ状態で作動される
ことを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
電気エネルギが優先的に必要とされる場合、電気機械（５）は発電用に運転され、同時に、第１シフトエレメント（４）がスリップ状態で作動される
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
内燃エンジンクリープモードと電気機械クリープモードとの間の切り替えが、電気エネルギバッテリ（１４）の充電状態に依存して行われる
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】
内燃エンジンクリープ運転は、電気エネルギバッテリ（１４）の充電状態が下方閾値にまで低下した時に、作動され、
電気機械クリープ運転は、電気エネルギバッテリ（１４）の充電状態が上方閾値にまで上昇した時に、作動される
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
内燃エンジン（３）と、
少なくとも１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、摩擦要素として形成され、それによって当該内燃エンジン（３）を当該電気機械（５）に接続可能な第１シフトエレメント（４）と、
トランスミッション（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、摩擦要素として形成され、それによって当該電気機械（５）を当該出力部（２６）に作用接続可能な少なくとも１つの第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、２’）を有するハイブリッド駆動部（１、１’）を備えた自動車のクリープ運転を制御するための装置であって、
制御手段（２１、２５）が設けられており、それらによって、
クリ―プ運転は、交互に、少なくとも１つのシフトエレメント（６、２７）のスリップ状態での作動による内燃エンジン作動的に、そして、電気機械（５）の作動による少なくとも電気機械支援を伴って、実現可能である
ことを特徴とする装置。
【請求項９】
前記第２シフトエレメント（６）は、トランスミッション外部の、電気機械（５）とトランスミッション（７）との間に配置された摩擦クラッチとして、形成されている
ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第２シフトエレメントと、クリープ運転用に利用可能なオプショナルなシフトエレメント（２７）とは、トランスミッション内部の、摩擦結合式のシフトクラッチ及び／またはシフトブレーキとして、形成されている
ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１および請求項８の上位概念に従うハイブリッド駆動部を有する自動車のクリープ運転を制御するための方法と装置に関するものである。
【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。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よく知られていて、常に改良が図られている。
【０００４】
直列ハイブリッドの場合、駆動装置は駆動技術的に順々に切換えられる。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、従って専ら電気機械を介して駆動される。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機械が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られ得るし、ブレーキ運転で回生用にも利用され得る。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系の場合、実際の走行運転において、その時々のハイブリッド運転戦略に依存して、自動車の駆動形態は、内燃エンジン駆動と、電気モータ駆動と、混合駆動との間で、頻繁に切り替わる。駆動系における電気機械と内燃エンジンとの交互の結合は、大部分がクラッチを介して実行される。この場合、２クラッチ構成（２Ｋ)と１クラッチ構成（１Ｋ）とが区別される。ただし、両方の概念において、電気モータは、統合スタータジェネレータ（２Ｋ−ＩＳＧ構成ないし１Ｋ−ＩＳＧ構成）として機能できる。２Ｋ−ＩＳＧ駆動系の場合、例えばＵＳ２００５０２２１９４７Ａ１から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と結合可能である。この電気機械は、さらに、別個の第２クラッチを介して自動車トランスミッションと結合可能である。これに対して、１Ｋ−ＩＳＧ駆動系の場合には、例えばＤＥ１０２００５０５１３８２Ａ１から知られているように、電気機械とトランスミッションないしは出力軸との間に別個の第２クラッチはない。この場合、電気機械は、トランスミッション入力軸と直接結合され得る。電気機械と出力軸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、場合によっては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（それらは例えばオートマチックトランスミッション内に装備されている）、あるいは、場合によっては駆動技術的にトランスミッションに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】
さらに、オートマチックシフト（マニュアル）トランスミッション、あるいは、オートマチックトランスミッションを搭載した自動車の場合、走行快適性や運転の安全性を高めるために、クリープモードを組み込むことが知られている。この場合、駆動軸から出力軸ないし被駆動ホイールに、所定の特性値や特性曲線に調整可能なクリープトルクが伝達される。そのような運転状態では、トランスミッションのあるギヤ比が投入されていて、ブレーキもアクセルペダルも操作されていないという状態で、自動車は非常に低速で移動する。登り斜面では、クリープモードを用いて、一時的な静止機能を実施することも可能である。
【０００８】
クリープモードは、駆動コンセプトに応じて、様々な態様で駆動系に導入可能かつ制御可能である。オートマチックシフト（マニュアル）トランスミッションと自動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施は、発進クラッチの対応する制御によって行われ得る。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、当該コンバータを介して発生されるクリープトルクは、基本的に、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やハイドロダイナミッ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も利用され得る。
【０００９】
この種の電気式クリープ運転は、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装備した駆動系に比べて、駆動力伝達時の機械的損失の発生がより少ない、という利点がある。さらに、クラッチのオーバーヒートの危険性が無い。従って、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、ハイブリッド自動車の電気駆動エネルギバッテリは、電気機械の運転によって比較的短時間に空になる可能性があり、また、電気機械の発電モードで駆動エネルギバッテリーを充電するためには、電気的クリープ運転が中断または遮断される必要がある、ということが問題として生じている。この時、一時的に、電気機械は、自動車の駆動には使用できないか、あるいは、使用が制限される。従って、電気的な継続的クリープは、ハイブリッド自動車ではむしろ利点が少ない。他方、スリップするクラッチを介しての継続的クリープでは、当該クラッチにおいて高い出力損失が生じる可能性があるし、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から、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。そこでは、クリープ運転が、電気的駆動ユニットを介して実現されている。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、１つのクラッチ装置が配置されている。このクラッチ装置は、例えば、オートマチックトランスミッションに前置された、摩擦クラッチとして形成されたコンバータロックアップクラッチであり得る。あるいは、オートマチックトランスミッションの１つまたは複数のシフトクラッチ及び／またはシフトブレーキも、前記クラッチ装置として機能することができる。例えば登り坂でのクリープ走行や停止の際、あるいは、縁石を乗り越える際など、クリープモードで高トルクが要求される時の電気機械の熱負荷を軽減するため、及び同時に、電気機械及び／またはクラッチ装置の大型化を避けるため、必要に応じて、電気機械の運転と並行して、電気機械に後置されたクラッチ装置のクラッチが、滑り（スリップ）状態で作動され得る。当該クラッチ装置に複数のクラッチが所属する場合、それらは、交互にまたは累積的（加重的）に、スリップ状態で作動され得る。電気機械が励磁可能な別個の２つのコイルを有している場合、それらは、常時交互に作動され得る。これらの手段ないし措置を組み合わせることによって、超低速での高駆動トルク時、あるいは、継続的停止のための高トルク時、クラッチ装置及び電気機械の熱過負荷が回避される。
【００１２】
このことには、継続的クリープの場合において、電気機械が比較的長時間連続してモータ運転される、という欠点がある。電気機械は、確かに、トランスミッション側のクラッチ装置により、及び／または、交互に制御可能な複数の励磁可能なコイルにより、サポートされ得る。しかしながら、電気機械の電気的駆動エネルギバッテリの比較的集中した負荷が、この種の継続的クリープ運転を著しく制限することがある。また、複数の別個のコイルを有する電気機械は、比較的高コストであり得る。さらに、ハイブリッド駆動の場合、継続的クリープの際に内燃エンジンを完全に放棄することは、むしろ逆効果である。
【発明の概要】
【００１３】
こうした背景に基いて、本発明の課題は、ハイブリッド駆動部を有する自動車のクリープ運転を制御するための方法ないし装置であって、コスト的に有利で効果的で部品を傷めることがないような継続的クリープを可能にし、それでいて、車両の電装品に対する十分な電力供給を保証する、という方法ないし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更なる実施の形態は、下位請求項から読み取ることができる。
【００１５】
本発明には、ハイブリッド自動車の場合、電気機械と出力軸との間でスリップ運転を介して利用できる摩擦クラッチないし摩擦ブレーキによって生成される、内燃エンジンによるクリープと、電気機械の好適な制御を介して生成される、電気機械によるクリープと、を交互に行うことによって、それらの合間に摩擦エレメントが熱的に回復する（熱を冷ます）ことができ、一方でクラッチに他方で電気駆動エネルギバッテリ及び電気機械に過負荷を与えたり過剰に要求したりという危険無しに、効果的で部品を傷めることのない自動車の継続的クリープが可能とされる、という認識が根底にある。
【００１６】
本発明は、内燃エンジンと、少なくとも１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、摩擦要素として形成され、それによって当該内燃エンジンを当該電気機械に接続可能な第１シフトエレメントと、トランスミッションと、出力部と、電気機械と出力部との間に配置され、摩擦要素として形成され、それによって当該電気機械を当該出力部に作用接続可能な少なくとも１つの第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有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、を前提としている。
【００１７】
提示された課題を解決するために、本発明は、以下のことを考慮する。すなわち、クリ―プ運転は、少なくとも１つのシフトエレメントのスリップ状態の作動によって生成される内燃エンジンクリープモードと、電気機械によって少なくとも支援される電気機械クリープモードと、によって交互に達成される。
【００１８】
内燃エンジンとトランスミッションとを装備した自動車のクリープ運転とは、あるギヤ比が投入されていてアクセルペダルが操作されていない場合に、車両が超低速で前進するか、または、一時的に停止していること、と理解される。また、内燃エンジンと出力軸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。
【００１９】
摩擦エレメントとは、駆動力を伝達する摩擦結合式の、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、スリップ状態では、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、摩擦エネルギーが熱に転換される。
【００２０】
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】
本発明は、内燃エンジンと、少なくとも１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、摩擦要素として形成され、それによって当該内燃エンジンを当該電気機械に接続可能な第１シフトエレメントと、トランスミッションと、出力部と、電気機械と出力部との間に配置され、摩擦要素として形成され、それによって当該電気機械を当該出力部に作用接続可能な少なくとも１つの第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有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装置、を前提としている。更に、制御手段が設けられており、それらによって、クリ―プ運転は、交互に、少なくとも１つのシフトエレメントのスリップ状態での作動による内燃エンジン作動的に、そして、電気機械の作動による少なくとも電気機械支援を伴って、実現可能である。
【００２２】
第２シフトエレメントは、トランスミッション外部の、電気機械とトランスミッションとの間に配置された摩擦クラッチとして、形成され得る。また、第２シフトエレメントと、クリープ運転用に利用可能なオプショナルなシフトエレメントとは、トランスミッション内部の、摩擦結合式のシフトクラッチ及び／またはシフトブレーキとして形成される、ということが考慮され得る。
【００２３】
摩擦エレメントのスリップ運転と電気的なクリープ運転とを交互に行うことにより、摩擦エレメントの負荷が低減される。というのは、摩擦エレメントが、それらの合間に、摩擦結合で常に繰り返し冷えることができるからである。その結果として、平均して比較的低い、常時許容できるクラッチ温度となる。このことは、時間的にほぼ無制限の車両のクリープを可能にする。さらに、電気エネルギバッテリは、恒久的には放電されない。というのは、電気機械は、クリープ運転用の駆動ユニットとしては一時的にしか利用されず、合間に（それ以外の時間に）発電運転して、エネルギバッテリを充電できるからである。電気機械を用いるクリープは、基本的に、スリップするクラッチを用いる内燃エンジン作動のみのクリープ運転と比べて、高い効率を有している。このため、クラッチスリップが永続して作動するクリープ運転と比較して、全体の出力損失が少なくなる。これは、とりわけ、クリープトルクで停止あるいはほぼ停止している自動車の場合に、当てはまる。というのは、この時、潜在的なクラッチスリップが特に大きいからである。
【００２４】
本発明の好適な実施の形態によれば、自動車の継続的クリープの場合、周期的に交互に、第１工程では、第１シフトエレメントが締結して、電気機械が内燃エンジンを介して発電運転され、少なくとも１つの第２シフトエレメントがスリップ状態で作動され、第２工程では、電気機械と出力部との間でシフトエレメントがスリップすることがなく、少なくとも１つの電気機械がクリープ運転を生成すべくモータ運転される。
【００２５】
それによれば、最も単純な場合、クリープ運転は、第１シフトエレメントが締結している間の第２シフトエレメントのスリップ運転を介してのクリープ運転と、第２シフトエレメントが締結されていて第１シフトエレメントが開放されている間の電気機械を介してのクリープ運転とが、交互に実現される。第２シフトエレメントは、この場合、駆動系の構成に応じて、トランスミッション外部またはトランスミッション内部の、摩擦クラッチあるいはシフトブレーキであり得る。
【００２６】
第２シフトエレメントの負荷軽減によって第１工程の期間をさらに延長可能とするために、電気機械と出力部との間に配置された少なくとも一つの更なる第３シフトエレメントが、交互にあるいは第２シフトエレメントと一緒に、スリップ状態で作動される、ということが考慮され得る。それによれば、内燃エンジンによるクリープの間に、第２クラッチから、電気機械と出力部との間に配置されている別の一つの第３クラッチないし第３ブレーキに、動的に切り替えることができる。基本的に、トランスミッション外部の第２シフトエレメントとトランスミッション内部の第３シフトエレメントとの間、あるいは、トランスミッション内部の第２シフトエレメントとトランスミッション内部の第３シフトエレメントとの間、で切り替えることができる。また、第２および第３シフトエレメントが共にスリップ状態で運転されるということ、あるいは、電気機械と出力部との間に配置された３つ以上のシフトエレメントが関与するということ、もまた可能である。当該構成ないし当該運転態様で、決定的なのは、対応するシフトエレメントを介して、少なくとも一時的に、クリープ運転がシフトエレメントの受容可能な熱負荷以下で実行可能である、ということである。
【００２７】
第２工程では、電気機械がモータ運転され、クリープ運転は、電気機械の適切な作動によって、電気機械と出力部との間でスリップするシフトエレメントなしに実現される。それによれば、最も単純な場合、この期間の電気機械だけのクリープは、第１シフトエレメントが開放されている時、すなわち、内燃エンジンの接続が外されている時に行われる。第２シフトエレメントと、場合によって電気機械と出力軸との間のその他のシフトエレメントとが、この期間に冷えることができる。
【００２８】
この期間を有利に延長するために、電気機械のモータ運転に加えて、第１シフトエレメントがスリップ状態で運転され得る。これにより、内燃エンジンは、内燃エンジン側のクラッチを介して、クリープトルクを電気的クリープモードに付加することができる。これにより、電気機械がもたらすトルクが、より少なくて済み、エネルギバッテリから消費される電気エネルギーが、より少なくて済む。この時、当然のことながら、クラッチの負荷限界が考慮される。その結果として、クラッチのオーバーヒート（過熱）は排除される。
【００２９】
さらに、電気エネルギが優先的に必要とされる場合、電気機械は発電用に運転され、同時に、第１シフトエレメントがスリップ状態で作動される、ということが考慮され得る。
【００３０】
基本的に、効率と損失出力に関して、電気機械の発電運転時に同時に内燃エンジン側のクラッチをスリップ状態で運転することは、スリップするクラッチが全クリープトルクとさらに必要な充電トルクとを伝達しなければならないので、不都合である。しかしながら、例えば突然の車載電源の要求などによって車両内で電気エネルギを急遽必要とするような異常な運転状態が生じるとき、第1摩擦クラッチのスリップ時に電気機械が発電運転される可能性を考慮することは、合理的である。これによって、車載電源への電力供給は常時保証されるし、継続的クリープは、電気機械と出力軸との間でスリップするクラッチが無くても、発電運転と同時に継続される。
【００３１】
この二つの工程の間の切り替え、すなわち、内燃エンジンクリープモードと電気機械クリープモードとの間の切り替えは、有利には、電気エネルギバッテリの充電状態に依存して行われる。それによれば、内燃エンジンクリープ運転は、電気エネルギバッテリの充電状態が下方の充電状態閾値にまで低下した時に、作動され、電気機械クリープ運転は、電気エネルギバッテリの充電状態が上方の充電状態閾値にまで上昇した時に、作動される。基本的に、別の切り替えリズムもまた、考慮され得る。例えばタイマによる切り替えリズムもまた、考慮され得る。交互に切り替わる継続的クリープにおいて、例えば監視されるクラッチ温度の最大許容値のような、更なる運転パラメータを考慮することも、可能である。
【００３２】
内燃エンジンクリープ運転と電気機械クリープ運転とが交互に切り替わることによって、一方で、常時利用可能な電気エネルギが比較的高いレベルで可能とされ、その場合、最低エネルギリザーブが保証され、他方で、ハイブリッド自動車の継続的クリープの際に、クラッチを傷めない常時許容クラッチ温度領域にあるスリップ運転が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】トランスミッション外部の第２シフトエレメントを有する、クリープ運転を制御するための本発明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。
【図２】トランスミッション外部の第２シフトエレメントとトランスミッション内部の第３シフトエレメントとを有する、クリープ運転を制御するための本発明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。
【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。図１は、トランスミッション外部の第２シフトエレメントを有する、クリープ運転を制御するための本発明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は、トランスミッション外部の第２シフトエレメントとトランスミッション内部の第３シフトエレメントとを有する、クリープ運転を制御するための本発明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。
【００３５】
それによれば、図１において、例えば商用車（トラック、バス、特殊車）用に考慮され得る、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の概略図が示されている。この駆動系２は、内燃エンジン３、例えばディーゼルエンジンと、クランクシャフト２４と、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形成された第１シフトエレメント４を介して、電気機械５と結合可能である。電気機械５は、さらに、摩擦クラッチとして形成された第２シフトエレメント６を介して、トランスミッション７と結合可能である。第２シフトエレメント６は、駆動技術的に、トランスミッション７の上流に配置されている。さらに、図１に示されているように、トランスミッション７の背後には、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が後置され得る。出力軸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、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。モータ運転においては、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。
【００３７】
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（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。
【００３８】
さらに、一体化された制御装置２１が配置されている。その中に、トランスミッション制御装置（ＴＣＵ：トランスミッション制御装置）、ハイブリッド制御装置（ＨＣＵ：ハイブリッド制御装置）、及び、様々な運転機能が纏められている。制御装置２１には、スリップ状態で利用可能なシフトエレメント４、６を制御するための、制御ユニットとして形成された制御手段２５が割り当てられている。これらシフトエレメントは、制御装置２１の中に統合され得る。制御ユニット２５は、クリープ運転を制御する際に電気機械５の運転を制御する制御装置２１と協働する、というように形成されている。ハイブリッド駆動部１の可能性ある駆動モードを制御ないし切り替えるために、さらに、中央戦略ユニット２２がある。これは、有利なことに、データバス２３（例えば、ＣＡＮバス）を介して、制御装置２１や制御ユニット２５や更なる関連制御装置１３、１７、１８、１９と通信する。
【００３９】
図１に示された駆動系２は、２Ｋ−ＩＳＧの構成として形成されている。すなわち、内燃エンジン３を駆動系２へ結合して電気機械５に接続するためのシフトエレメントとして分離クラッチまたは発進クラッチと、ならびに、電気機械５とトランスミッション７との間に別個の第２シフトエレメント６と、を装備している。第２シフトエレメント６の機能は、図１に示されていないトランスミッション内部のクラッチエレメント、例えばオートマチック多段変速機の単数または複数のシフトクラッチ及び／またはシフトブレーキ、によっても代替され得る。
【００４０】
これに対して、図２は、ハイブリッド駆動部１’の２Ｋ−ＩＳＧの構成を示しており、駆動系２’と、トランスミッション内部の追加の第３シフトエレメント２７と、を備えている。この第３シフトエレメント２７は、クリープ運転を実施するために、第２シフトエレメント６と交互に、または重畳的に、利用可能である。これに代えて、第２シフトエレメント６と第３シフトエレメント２７との双方が、トランスミッション内部に配置されていてもよい。
【００４１】
ハイブリッド駆動部１ないしハイブリッド駆動部１’によって実施可能である本発明方法は、内燃エンジンクリープ運転と電気機械クリープ運転という周期的に交互に切り替わる２工程、すなわち、単数または複数の摩擦エレメント６、２７と電気機械５とによる交互の継続的クリープ、に基づいている。
【００４２】
第１の内燃エンジン運転工程では、第１摩擦クラッチ４が締結されている。これにより、内燃エンジン３と電気機械５とが、摩擦係合で相互に結合されている。第２シフトエレメント６は、スリップ状態で運転され、その結果、トランスミッション７を介して、投入されたギヤ比で、所望のクリープトルクが出力軸２６に生成される。この場合、電気機械５は、さらに、内燃エンジン３によって発電運転される。これによって、エネルギバッテリ１４が充電される。その結果、内燃エンジン３は、内燃エンジンによるクリープ工程において、出力を、スリップする第２摩擦クラッチ６を介して車両の駆動のために送り、かつ、電気機械５を介してエネルギバッテリ１４に送る。
【００４３】
第２摩擦クラッチ６の負荷軽減のため、とりわけ比較的低い平均のクラッチ温度を維持するため、及び／または、当該期間にエネルギバッテリ１４を特に高い充電状態、場合によってはフル充電状態にするため、スリップ運転は、第１工程の間に、第３摩擦エレメント２７（図２参照、トランスミッション内部の摩擦クラッチないし摩擦ブレーキ）に切り替わる。その時、第２シフトエレメント６は、完全に押し込まれ（係合され）、クリープ運転は、第３シフトエレメント２７の対応する制御を介して継続される。
【００４４】
エネルギバッテリ１４が予め決められた充電状態に達している場合、あるいは、電気機械５と出力軸２６との間で使用されているシフトエレメント６及び／または２７が最大許容温度に達している場合、クリープ運転は、第２の電気モータ工程に切り替わる。この場合、電気機械５と出力軸２６との間の二つのシフトエレメント６、２７は、いずれもスリップ状態では運転されないで、シフトエレメント６、２７は締結されている。この場合、第１シフトエレメント４は開放されているので、その結果として、内燃エンジン３は、駆動系２ないし２’から外されている。従って、車両は、電気機械５の対応する制御によってのみ、クリープモードで動く。この場合、エネルギバッテリ１４は放電し、一方、第２シフトエレメント６と、場合によっては第３シフトエレメント２７とが、冷える。エネルギバッテリ１４の下方（限界）の充電状態に達すると、クリープ運転は、再び、第１の内燃エンジン工程に切り替わって、さらに継続する。
【００４５】
エネルギバッテリ１４の放電を遅らせるために、すなわち、放電工程期間を延長させるために、第１摩擦クラッチ４は、内燃エンジン３によって、許容クラッチ温度を考慮しながら、スリップ状態で運転されることができる。この結果として、クラッチ４は、出力軸２６において所望のクリープトルクとなるトルクに貢献するので、電気エネルギ消費がより少なくなる。車載電源供給のために電気エネルギに不測の緊急需要が生じると、第１クラッチ４がスリップした状態で、電気機械５が発電運転に切り替えられ得る。
【符号の説明】
【００４６】
１、１’  ハイブリッド駆動系
２、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  トランスミッション
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  運転戦略装置
２３  データバス
２４  クランク軸
２５  制御手段
２６  出力部
２７  第３シフトエレメント
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）
ＥＢＳ  電子的なブレーキ装置（電子的なブレーキ装置）
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  トランスミッション制御装置（トランスミッション制御装置）
ＰＴＯ  動力取出し装置（パワーテイクオフ）
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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