(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも，
従動軸を備えた内燃機関と，  互いに分離可能なトランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸とを有する多段マニュアルトランスミッションと，  前記トランスミッション入力軸と前記従動軸とを作用係合させるメインクラッチと，  中間トランスミッションを介して前記トランスミッション入力軸と作用係合可能な電動機と，及び，  切換プロセス中に，前記トランスミッションの切換プロセス，駆動パラメータ及び装置の駆動状態に応じて前記電動機及び／又は前記中間トランスミッションを制御する制御ユニットと，
を有し，
車両運転者がメインクラッチの切換レバーに触れた場合及び／又はメインクラッチが開放された場合に，変速比を有するトランスミッションの切換プロセスが予測されて，前記切換プロセスに応じて切換プロセス中の駆動パラメータ，電動機及び／又は中間トランスミッションの駆動状態が制御され，
前記切換プロセスは，車両運転者の走行特性，駆動パラメータ及び／又は装置の駆動状態が流入する自己学習マップを使用して求められ，
前記自己学習マップは，駆動パラメータ及び／又は駆動状態の組合せに対応されており，かつその値が実際の切換プロセスに従って適合される評価要因を有する，ことを特徴とする車両駆動アグリゲート。
【請求項２】
前記トランスミッションは，前記トランスミッション入力軸と前記トランスミッション出力軸との間の回転数差を補償するための同期リングを有する，ことを特徴とする請求項１に記載の駆動アグリゲート。
【請求項３】
少なくとも，従動軸を備えた内燃機関と，互いに分離可能なトランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸とを有する多段マニュアルトランスミッションと，前記トランスミッション入力軸と前記従動軸を作用係合可能なメインクラッチと，中間トランスミッションを介して前記トランスミッション入力軸と作用係合可能な電動機と，及び切換プロセス中に電動機及び／又は中間トランスミッションを制御する制御ユニットとを有する車両駆動アグリゲート内の切換プロセスの制御方法であって，
車両運転者がメインクラッチの切換レバーに触れた場合及び／又はメインクラッチが開放された場合に，変速比を有するトランスミッションの切換プロセスが予測されて，前記切換プロセスに応じて切換プロセス中の駆動パラメータ，電動機及び／又は中間トランスミッションの駆動状態が制御され，
前記切換プロセスは，車両運転者の走行特性，駆動パラメータ及び／又は装置の駆動状態が流入する自己学習マップを使用して求められ，
前記自己学習マップは，駆動パラメータ及び／又は駆動状態の組合せに対応されており，かつその値が実際の切換プロセスに従って適合される評価要因を有する，ことを特徴とする，車両駆動アグリゲート内の切換プロセスの制御方法。
【請求項４】
前記車両運転者の走行特性は，出力指向あるいは消費指向の走行駆動の評価要因を含む，ことを特徴とする請求項３に記載の車両駆動アグリゲート内の切換プロセスの制御方法。
【請求項５】
前記駆動パラメータは，エンジン回転数，切換レバーの操作信号，トランスミッション入力回転数及びトランスミッション出力回転数，車両速度，加速度，電動機の回転数及び各切換プロセス間の時間を含む，ことを特徴とする請求項３に記載の車両駆動アグリゲート内の切換プロセスの制御方法。
【請求項６】
前記駆動状態は，アクセルペダルのペダル位置，ブレーキペダルのペダル位置，メインクラッチの駆動モード，トランスミッションの変速比段，中間トランスミッションの変速比段及び電動機の駆動モードを含む，ことを特徴とする請求項３に記載の車両駆動アグリゲート内の切換プロセスの制御方法。
【請求項７】
切換プロセスを制御するために，
（ａ）トランスミッション出力回転数と予測される変速比により目標トランスミッション入力回転数を求める工程と，
（ｂ）目標トランスミッション入力回転数とトランスミッション入力回転数の比較して偏差を求める工程と，
（ｃ）前記偏差は，電動機と中間トランスミッションの駆動状態及び中間トランスミッションの変速比を求めて，それに続いて調節するために使用され，
（ｄ）メインクラッチの分離後に，トランスミッション入力回転数が，電動機により目標トランスミッション入力回転数に調節する工程と，
（ｅ）予測された変速比が実際に調節された変速比と一致しない場合には，電動機が分離される，工程と，
を有することを特徴とする請求項３，４，５あるいは６項のうちいずれか１項に記載の車両駆動アグリゲート内の切換プロセスの制御方法。
【請求項８】
実際の入力回転数が目標入力回転数を上回った場合には，電動機の駆動モードとしてジェネレータ駆動が制御される，ことを特徴とする請求項７に記載の車両駆動アグリゲート内の切換プロセスの制御方法。
【請求項９】
実際の入力回転数が目標入力回転数を下回った場合には，電動機の駆動モードとしてモータ駆動が制御される，ことを特徴とする請求項７に記載の車両駆動アグリゲート内の切換プロセスの制御方法。
【請求項１０】
電動機の回転数及び／又は中間トランスミッションの変速比を介して，トランスミッション入力軸に伝達されるトルクが制御される，ことを特徴とする請求項９に記載の車両駆動アグリゲート内の切換プロセスの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，車両駆動アグリゲート及び駆動アグリゲート内の切換プロセスの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年における車両は，通常トランスミッションを介して車両の駆動輪に作用する内燃機関を有しており，そのトランスミッション入力軸は内燃機関の従動軸と結合される。トランスミッションの新しい変換比（切換プロセス）を調節するために，トランスミッション入力軸と従動軸とは，メインクラッチの操作により分離される。
【０００３】
このため，通常は，電動機を含む全てのサブアグリゲートとトランスミッション入力軸との間の結合も解除される。したがって，結合している変速比段を抜き出すことができる。新しい変速比段を結合する場合には，例えば同期リングなどのクラッチ部材のみにより，トランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸との間の回転数一致（同期）が行われる。回転数が一致した後に，メインクラッチが再び閉成される。
【０００４】
その場合には，同期リングによるトランスミッション同期が比較的高い機械的な負荷及びそれに伴なうクラッチ部材の無視できない摩耗をもたらすので，駆動期間が増大するにつれて，同期作用が悪化するという問題がある。
【０００５】
また，トランスミッション入力軸と直接作用係合する電動機を有する駆動アグリゲートが既知である。したがって，変速比段を切り換える間，電動機はトランスミッション入力軸と同期リングに付加的な質量慣性を与える。このため，ドイツ公開公報第ＤＥ１９７４５９９５号には，電動機を中間トランスミッションを介してトランスミッション入力軸と係合させる方法が開示されている。かかる方法では，中間トランスミッションがニュートラル位置をとることにより負荷が無効にされるか，あるいは好適な制御によりトランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸との回転数の一致が支援される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，ドイツ公開公報第ＤＥ１９７４５９９５号に記載されている制御方法は，切換方向が付設されている電子制御装置により定められるため，自動切換トランスミッションに限定されるという問題がある。即ち，上記制御方法は，切換方向と切換時点が明確に予知できないため，マニュアルトランスミッションを制御するために使用できないという問題がある。
【０００７】
したがって，本発明の目的は，マニュアルトランスミッションであっても，電動機を介して好適な同期作用をもたらすことが可能な新規かつ改良された車両駆動アグリゲート内の切換プロセスの制御方法及び駆動アグリゲートを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため，請求項１に記載の発明では，少なくとも，従動軸を備えた内燃機関と，互いに分離可能なトランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸とを有する多段マニュアルトランスミッションと，前記トランスミッション入力軸と前記従動軸とを作用係合させるメインクラッチと，中間トランスミッションを介して前記トランスミッション入力軸と作用係合可能な電動機と，及び，切換プロセス中に，前記トランスミッションの切換プロセス，駆動パラメータ及び装置の駆動状態に応じて前記電動機及び／又は前記中間トランスミッションを制御する制御ユニットと，を有することを特徴とする車両駆動アグリゲートが提供される。
【０００９】
本項記載の発明では，トランスミッション入力軸と結合されている電動機を，マニュアルトランスミッションにおいてもトランスミッション同期を支援するために使用することができる。上記装置の組合せにより，多段マニュアルトランスミッションによる切換プロセスを電動機により支援することができる。
【００１０】
また，請求項２に記載の発明のように，前記トランスミッションは，前記トランスミッション入力軸と前記トランスミッション出力軸との間の回転数差を補償するための同期リングを有する，如く構成することができる。
【００１１】
また，上記課題を解決するため，請求項３に記載の発明のように，少なくとも，従動軸を備えた内燃機関と，互いに分離可能なトランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸とを有する多段マニュアルトランスミッションと，前記トランスミッション入力軸と前記従動軸を作用係合可能なメインクラッチと，中間トランスミッションを介して前記トランスミッション入力軸と作用係合可能な電動機と，及び切換プロセス中に電動機及び／又は中間トランスミッションを制御する制御ユニットとを有する車両駆動アグリゲート内の切換プロセスの制御方法であって，車両運転者がメインクラッチの切換レバーに触れた場合及び／又はメインクラッチが開放された場合に，変速比を有するトランスミッションの切換プロセスが予測されて，前記切換プロセスに応じて切換プロセス中の駆動パラメータ，電動機及び／又は中間トランスミッションの駆動状態が制御される，ことを特徴とする，車両駆動アグリゲート内の切換プロセスの制御方法が提供される。
【００１２】
本項記載の発明では，車両運転者によりメインクラッチの切換レバーが触れられた場合及び／又はメインクラッチが開放された場合に，かかる変速比のトランスミッションの可能な切換プロセスが予測されて，切換プロセス中に可能な切換プロセスに応じて駆動パラメータ，電動機及び／又は中間トランスミッションの駆動状態が制御されるので，トランスミッション駆動期間にわたってトランスミッション同期化に必要なクラッチ部材にかかる機械的な負荷を，著しく減少させることができる。
【００１３】
また，請求項４に記載の発明のように，前記切換プロセスは，前記マップに車両運転者の走行特性，駆動パラメータ及び／又は装置の駆動状態が流入するマップを使用して求められる，如く構成するのが好ましい。
【００１４】
また，請求項５に記載の発明のように，前記マップは，駆動パラメータ及び／又は駆動状態の組合せに対応されており，かつその値が実際の切換プロセスに従って適合される評価要因を有する如く構成するのが効果的である。（自己学習するマップ）。このとき，評価要因は，駆動パラメータ及び／又は駆動状態の予め設定された組合せに対応されているので，例えば変速比が一致しない場合には評価要因は減少されて，車両運転者の切換特性，駆動時間が長くなるにつれてさらに高い確率で予測することができる。
【００１５】
また，請求項６に記載の発明のように，例えば前記車両運転者の走行特性は，出力指向あるいは消費指向の走行駆動の評価要因を含む，如く構成することができる。
【００１６】
また，請求項７に記載の発明のように，前記駆動パラメータは，例えばエンジン回転数，切換レバーの操作信号，トランスミッション入力回転数及びトランスミッション出力回転数，車両速度，加速度，電動機の回転数及び各切換プロセス間の時間を含む，如く構成することが考えられる。
【００１７】
また，請求項８に記載の発明のように，前記駆動状態は，アクセルペダルのペダル位置，ブレーキペダルのペダル位置，メインクラッチの駆動モード，トランスミッションの変速比段，中間トランスミッションの変速比段及び電動機の駆動モードを含む，如く構成することができる。
【００１８】
また，請求項９に記載の発明のように，（ａ）トランスミッション出力回転数と予測される変速比により目標トランスミッション入力回転数を求める工程と，（ｂ）目標トランスミッション入力回転数とトランスミッション入力回転数の比較して偏差を求める工程と，（ｃ）前記偏差は，電動機と中間トランスミッションの駆動状態及び中間トランスミッションの変速比を求めて，それに続いて調節するために使用され，（ｄ）メインクラッチの分離後に，トランスミッション入力回転数が，電動機により目標トランスミッション入力回転数に調節する工程と，（ｅ）予測された変速比が実際に調節された変速比と一致しない場合には，電動機が分離される工程と，を有する如く構成するのが効果的である。上記制御方法により，特に確実にトランスミッション同期をおこなうことができる。
【００１９】
また，請求項１０に記載の発明のように，実際の入力回転数が目標入力回転数を上回った場合には，電動機の駆動モードとしてジェネレータ駆動が制御される，如く構成するのが好ましい。
【００２０】
また，請求項１１に記載の発明のように，実際の入力回転数が目標入力回転数を下回った場合には，電動機の駆動モードとしてモータ駆動が制御される，如く構成するのが好ましい。
【００２１】
また，請求項１２に記載の発明のように，電動機の回転数及び／又は中間トランスミッションの変速比を介して，トランスミッション入力軸に伝達されるトルクが制御される，如く構成するのが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好適な実施の形態について，添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚，以下の説明および添付図面において，同一の機能及び構成を有する構成要素については，同一符号を付することにより，重複説明を省略する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
以下，図１を参照しながら，第１の実施の形態について説明する。なお，図１は，本実施形態にかかる車両の駆動アグリゲートを示す概略図である。
【００２４】
まず，図１に示すように，駆動アグリゲート１０は内燃機関１２を有しており，その従動軸１４ははずみ車１６と相対回動しないように結合されている。この従動軸１４は，メインクラッチ１８を介してトランスミッション入力軸２０と係合される。さらに，駆動アグリゲート１０は，トランスミッション出力軸２２を介して車両の駆動輪に作用するトランスミッション２４を有する。このトランスミッション２４は，複数の変速比段を有しており，手動で（例えば切換レバーを介して）調節することができる。
【００２５】
駆動アグリゲート１０は，さらに，電動機２６を有しており，ジェネレータあるいはモータとして選択的に駆動することができる。ジェネレータ駆動においては，インバータ２８を介して車両電気系統３０に電気エネルギが供給される。電動機２６は，中間トランスミッション３２を介してトランスミッション入力軸２０と作用係合している。中間トランスミッション３２も，種々の変速比段及び必要に応じてニュートラル位置とを有している。
【００２６】
制御ユニット３４により，電動機２６及び／又は中間トランスミッション３２は，切換プロセス中にその協働が調整される。このため制御ユニット３４では，駆動パラメータと装置の駆動状態が，例えばクラッチセンサなどにより認識される。
【００２７】
本実施形態においては，切換レバーの操作信号ｓｉｇｎａｌｈ，アクセルペダルのアクセルペダル位置αｐ，ブレーキペダルのブレーキペダル位置αｂ，トランスミッション２４の変速比段ｓｔａｔｕｓｇ，車両速度ｖ，エンジン回転数ｎｍ及びトランスミッション出力回転数ｎｇａが記載されている。
【００２８】
車両運転者により，例えば切換レバーの操作信号ｓｉｇｎａｌｈを介して，変速比段ｓｔａｔｕｓｇの変更が表示された場合には，駆動パラメータと各装置の駆動状態が認識されてたのち，切換プロセス中に電動機２６及び／又は中間トランスミッション３２の制御が実行される。なお，かかる装置の制御手段及び制御方法は，既知であるので詳細な説明は省略する。
【００２９】
次に，図２に基づいて，駆動アグリゲート内で切換プロセス中に，トランスミッション同期化を行うための制御方法を説明する。なお，図２は，駆動アグリゲート内で切換プロセス中に，トランスミッション同期化を行うための制御動作を示すフローチャートである。
【００３０】
まず，ステップＳ１で，好適なセンサ装置により，切換レバーの操作信号ｓｉｇｎａｌｈ及び／又はクラッチの駆動モードｓｔａｔｕｓｋが検出される。車両運転者が切換レバーに触り及び／又はメインクラッチ１８が分離された場合に，予測される変速比ｉｐが求められる。これは，ステップＳ１において，車両運転者の走行特性，駆動パラメータ及び要素の駆動状態が一緒に流入するマップを使用して実行することができる。
【００３１】
このとき，駆動パラメータとして，エンジン回転数ｎｍ，トランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸の回転数ｎｇｅ，ｎｇａ，車両速度ｖ，加速度ａ，電動機の回転数ｎｅｍ，切換レバーの操作信号ｓｉｇｎａｌｈあるいは各切換プロセスの間の時間ｔｓを含むことができる。さらに，アクセルペダルとブレーキペダルのペダル位置αｐ，αｂ，トランスミッション２４と中間トランスミッション３２の変速比段ｓｔａｔｕｓｇ，ｓｔａｔｕｓｚ，クラッチ１８の駆動モードｓｔａｔｕｓｋ及び電動機２６の駆動モードｓｔａｔｕｓｅｍなどの駆動状態をマップに流入することもできる。
【００３２】
さらに，出力指向又は消費指向の走行駆動に関する車両運転者の走行特性を，評価要因ｆｆｂを介してマップに一緒に流入させることができる。さらに駆動パラメータ及び／又は駆動状態の予め設定された組合せに評価要因ｆｆｖを対応させることもできる。
【００３３】
予測された変速比が実際に調節された変速比と一致しないと判断された場合には，評価要因ｆｆｖが変更されることにより，評価要因ｆｆｖを介してマップ形成の補正を行うことができる。したがって，このように予測をコントロールして，必要に応じて修正を加えることにより，自己学習するマップが得られる（適応的論理）。
【００３４】
このとき，トランスミッション出力軸回転数ｎｇａと予測される変速比ｉｐにより，目標トランスミッション入力回転数ｎｇｅ，ｓｏｌｌが計算される。その後，ステップＳ２において，実際のトランスミッション入力回転数ｎｇｅと目標トランスミッション入力回転数ｎｇｅ，ｓｏｌｌが比較される（ステップＳ２）。当然ながら，偏差がない場合にはトランスミッション同期化は必要とされないので，切換プロセスを従来のように続行することができる。
【００３５】
ステップＳ２の実際値と目標値との比較において偏差がある場合には，中間トランスミッション３２及び／又は電動機２６の駆動状態が発生する要請に適合される。
【００３６】
次いで，ステップＳ３で，各々検出された偏差の符号及び値に応じて，マップを介して電動機２６と中間トランスミッション３２のための目標量が設定される（ステップＳ３）。例えば実際のトランスミッション入力回転数ｎｇｅが，目標回転数ｎｇｅ，ｓｏｌｌを上回った場合には，電動機２６の駆動モードｓｔａｔｕｓｅｍとして，ジェネレータ駆動が選択されて，電動機２６の慣性モーメントがトランスミッション入力軸２０の制動に利用される。回転数ｎｇｅが目標回転数ｎｇｅ，ｓｏｌｌよりも小さい場合には，電動機２６の駆動モードｓｔａｔｕｓｅｍはもちろんモータ駆動である。電動機２６の回転数ｎｅｍと中間トランスミッション３２の変速比ｉｚを介して，伝達すべきトルクを調節することができる。
【００３７】
その後，ステップＳ４で，トランスミッション２４の変速比段ｓｔａｔｕｓｇを抜き出した後に（ステップＳ４），ステップＳ５に移行し，電動機２６あるいは中間トランスミッション３２によりトランスミッション入力回転数ｎｇｅが目標トランスミッション入力回転数ｎｇｅ，ｓｏｌｌの値に制御される（ステップＳ５）。
【００３８】
さらに，予測された変速比ｉｐが実際に調節された変速比ｉに相当するか否かが判断される。等しいと判断される場合には，ステップＳ６に移行し，クラッチを閉成する（ステップＳ６）。一方，等しくないと判断される場合には，ステップＳ７に移行し，電動機２６とトランスミッション入力軸２０との間のクラッチは無効にされて，回転数差は従来の方法で同期リングを介して補償される（ステップＳ７）。一致した場合には，必要に応じて存在している僅少な回転数差を同様に同期リングにより補償してから，ステップＳ６に移行し，最終的にメインクラッチ１８が閉成される（ステップＳ６）。
【００３９】
以上，本発明に係る好適な実施の形態について説明したが，本発明はかかる構成に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術思想の範囲内において，各種の修正例および変更例を想定し得るものであり，それらの修正例および変更例についても本発明の技術範囲に包含されるものと了解される。
【００４０】
【発明の効果】
トランスミッション入力軸と結合されている電動機を，マニュアルトランスミッションにおいてもトランスミッション同期を支援するために使用することができる。上記装置の組合せにより，多段マニュアルトランスミッションによる切換プロセスを電動機により支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態にかかる車両の駆動アグリゲートを示す概略図である。
【図２】駆動アグリゲート内で切換プロセス中に，トランスミッション同期化を行うための制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  駆動アグリゲート
１２  内燃機関
１４  従動軸
１６  はずみ車
１８  メインクラッチ
２０  トランスミッション入力軸
２２  トランスミッション出力軸
２４  トランスミッション
２６  電動機
２８  インバータ
３０  車両電気系統
３２  中間トランスミッション
３４  制御ユニット
【図１】
0004699604.tif 000002
【図２】
0004699604.tif 000003