(57)【要約】  本発明は電子制御ユニット（ＥＣＵ）（１２０）に関し、制御装置を含むハイブリッド車の動力伝達システムの制御を行う方法及びコンピュータプログラム製品に関する。前記ハイブリッド車は主クラッチ（ＭＣ）（６）を介して電気モータ／発電機（ＥＭＧ）（５）に連結される上流側の内燃エンジン（ＩＣＥ，２）を含んでいる。前記ＥＭＧは同期を含む機械式変速機（ＭＴ，８）を介して車輪（１００）に連結されている。前記ＥＣＵは、前記ＩＣＥが動作中で前記車両が停止しており、発電モードから駆動モードにシフトするとき、前記ＥＭＧと前記ＭＴの回転速度を同期させるために前記ＥＭＧの回転速度を遅らせるときに解放される少なくとも慣性エネルギーの一部が前記ＭＴの同期を用いて前記車輪に伝達されるようにして、前記ＥＭＧの回転速度が遅れ、動力が前記車輪に伝達されるように、前記ＭＣと前記ＭＴを制御するようにプログラムされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気モータ／発電機（ＥＭＧ）（５）の動力伝達システム（１）の上流側に位置する内燃エンジン（ＩＣＥ）（２）を備えるハイブリッド車の動力伝達システム（１）であって、前記ＩＣＥ（２）は主クラッチ（ＭＣ）（６）を介して前記ＥＭＧ（５）に連結され、前記動力伝達システム（１）は更に、確動結合による少なくとも１つの同期ギヤを備えた機械式変速機（８）を備え、前記機械式変速機（８）は前記ＥＭＧ（５）の下流側で、最終アクチュエータ（１００）の上流側に位置しており、前記動力伝達システム（１）は更に、前記動力伝達システムを制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）（１２０）に連結されており、前記ＥＣＵ（１２０）は、
ａ）前記ＩＣＥ（２）が動作中で前記車両が停止しており、発電が必要であることを示す信号がある場合に、前記動力伝達システム（１）を発電モードに設定するステップであって、前記発電モードは前記ＥＭＧ（５）が発電モードで回転し、前記最終アクチュエータ（１００）がニュートラルモードに設定された前記機械式変速機（８）を使用して非連結状態にされるように前記ＭＣ（６）を設定する機構を含むステップと、
ｂ）前記車両の運動が必要であることを示す前記ＥＣＵ（１２０）への信号に応答して、運転モードをアイドルモードから運転モードに切り換える制御手順を準備するステップと、
ｃ）前記ＩＣＥ（２）及び前記ＥＭＧ（５）が互いから離脱するようにＭＣ（６）を離脱させ、前記ＥＭＧ（５）が前記機械式変速機（８）及び前記最終アクチュエータ（１００）との係合により減速している間に、前記ＥＭＧ（５）及び関連する回転軸からトルクを前記最終アクチュエータ（１００）に伝達するために、前記最終アクチュエータ（１００）を前記ＥＭＧ（５）及び前記ＩＣＥ（２）から非連結状態にするために使用された被同期ギヤの同期係合を行うステップと、
ｄ）前記ＥＭＧ（５）の回転速度と前記最終アクチュエータに連結された前記シャフトが係合速度範囲内にある場合に、前記被同期ギヤの確動結合を行うステップと、を含む制御手順を実行するようにプログラムされることを特徴とする動力伝達システム（１）。
【請求項２】
前記主クラッチ（６）は、例えばドッグクラッチなどの確動係合クラッチであることを特徴とする、請求項１に記載の動力伝達システム（１）。
【請求項３】
前記機械式変速機（８）は、スプリットギヤ（１２、１３、１５、１６、１７）と、基本ギヤボックス（１８〜２３、２８、３０）と、レンジギヤ（３２〜３７）とを含み、前記スプリットギヤ、前記基本ギヤボックス及び前記レンジギヤの少なくとも１つは同期することを特徴とする、請求項１または２に記載の動力伝達システム。
【請求項４】
ハイブリッド車の動力伝達システム（１）を制御するための電子制御ユニット（１２０）であって、前記動力伝達システム（１）は電気モータ／発電機（ＥＭＧ）（５）の前記動力伝達システム（１）の上流側に位置する内燃エンジン（ＩＣＥ）（２）を備え、前記ＩＣＥ（２）は主クラッチ（ＭＣ）（６）を介して前記ＥＭＧ（５）に連結され、前記動力伝達システム（１）は更に、確動結合による少なくとも１つの被同期ギヤを備える機械式変速機（８）を搭載し、前記機械式変速機（８）は前記ＥＭＧ（５）の下流側で最終アクチュエータ（１００）の上流側に位置し、前記動力伝達システム（１）は更に前記電子制御ユニット（ＥＣＵ）に連結され、前記電子制御ユニット（ＥＣＵ）は、
ａ）前記ＩＣＥ（２）が動作中で車両が停止しており、発電が必要であることを示す信号がある場合に、前記動力伝達システム（１）を発電モードに設定するステップであって、前記発電モードは前記ＥＭＧ（５）が発電モードで回転し、前記最終アクチュエータ（１００）がニュートラルモードに設定された前記機械式変速機（８）を使用して非連結状態にされるように前記ＭＣ（６）を設定する機構を含むステップと、
ｂ）前記車両の運動が必要であることを示す前記ＥＣＵ（１２０）への信号に応答して、運転モードをアイドルモードから運転モードに切り換える制御手順を準備するステップと、
ｃ）前記ＩＣＥ（２）及び前記ＥＭＧ（５）が互いから離脱するようにＭＣ（６）を離脱させ、前記ＥＭＧ（５）が前記機械式変速機（８）及び前記最終アクチュエータ（１００）との係合により減速している間に、前記ＥＭＧ（５）及び関連する回転軸からトルクを前記最終アクチュエータ（１００）に伝達するために、前記最終アクチュエータ（１００）を前記ＥＭＧ（５）及び前記ＩＣＥ（２）から非連結状態にするために使用された被同期ギヤの同期係合を行うステップと、
ｄ）前記ＥＭＧ（５）の回転速度と、前記最終アクチュエータに連結された前記シャフトが係合速度範囲内にある場合に前記被同期ギヤの確動結合を行うステップと、を含む制御手順を実行するようにプログラムされることを特徴とする電子制御ユニット（１２０）。
【請求項５】
車両の動力伝達システム（１）を制御する方法であって、前記動力伝達システムは、電気モータ／発電機（ＥＭＧ）の前記動力伝達システムの上流側に位置する内燃エンジン（ＩＣＥ）を備え、前記ＩＣＥは主クラッチ（ＭＣ）を介して前記ＥＭＧに連結され、前記動力伝達システムは更に、少なくとも１つの被同期ギヤを備える機械式変速機を搭載し、前記機械式変速機は、前記ＥＭＧの下流側で、最終アクチュエータ（ホイール）の上流側に位置し、前記動力伝達システムは更に、前記動力伝達システムを制御するために電子制御ユニット（ＥＣＵ）に連結され、前記動力伝達システムを制御する方法は、
ａ）前記ＩＣＥ（２）が動作中で前記車両が停止しており、発電が必要であることを示す信号がある場合に、前記動力伝達システム（１）を発電モードに設定するステップであって、前記発電モードは前記ＥＭＧ（５）が発電モードで回転し、前記最終アクチュエータ（１００）がニュートラルモードに設定された前記機械式変速機（８）を使用して非連結状態にされるように前記ＭＣ（６）を設定する機構を含むステップと、
ｂ）前記車両の運動が必要であることを示す前記ＥＣＵ（１２０）への信号に応答して、運転モードをアイドルモードから運転モードに切り換える制御手順を準備するステップと、
ｃ）前記ＩＣＥ（２）及び前記ＥＭＧ（５）が互いから離脱するようにＭＣ（６）を離脱させ、前記ＥＭＧ（５）が前記機械式変速機（８）及び前記最終アクチュエータ（１００）との係合により減速している間に、前記ＥＭＧ（５）及び関連する回転軸からトルクを前記最終アクチュエータ（１００）に伝達するために、前記最終アクチュエータ（１００）を前記ＥＭＧ（５）及び前記ＩＣＥ（２）から非連結状態にするために使用された被同期ギヤの同期係合を行うステップと、
ｄ）前記ＥＭＧ（５）の回転速度と、前記最終アクチュエータに連結された前記シャフトが係合速度範囲内にある場合に、前記被同期ギヤの確動結合を行うステップとを含む方法。
【請求項６】
コンピュータ読み出し可能媒体に記憶されたプログラムコード手段を備えるコンピュータプログラム製品であって、前記プログラム製品がコンピュータで実行されると、請求項５に記載の全てのステップを実行するコンピュータプログラム製品。
【請求項７】
コンピュータ環境で使用するための、コンピュータメモリ（５２０）又は不揮発性データ記憶媒体（５５０）などの記憶媒体であって、前記メモリは請求項５に記載の方法を実行するコンピュータ読み出し可能プログラムコードを含む記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の動力伝達システムの電子制御ユニット（ＥＣＵ）に関し、動力伝達システムはＥＣＵ、動力伝達システムの制御機構、コンピュータプログラム製品、及びＥＣＵ内に実装されるコンピュータメモリなどの記憶媒体を備える。本発明は特に、内燃エンジン（ＩＣＥ）及び電気モータ／発電機（ＥＭＧ）を備えるハイブリッド車の動力伝達システムの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転中に、例えば低燃費や有害排気ガスの低減など環境への影響が少ない車両を製造することが望まれるため、内燃エンジン（ＩＣＥ）や電気モータ／発電機（ＥＭＧ）を備える推進システムを有するハイブリッド車に対する関心が高まっている。ＩＣＥやＥＭＧは相補的に動作し、例えば都市環境で頻繁に始動と停止が行われる低速状態では電気モータが使用されることが好ましく、一方、高速道路などの比較的コンスタントに高速で運転する場合には、例えばＩＣＥが使用されることが好ましい。
【０００３】
上記の種類の推進システムに関連する問題の一つは、システム全体が、ＩＣＥだけを搭載した通常の車両、又は純然たる電気自動車などの通常の推進システムよりも大きいスペースを占めることである。２つの推進ユニットを有する車両を提供することに加えて、推進ユニット及び動力伝達システムを効率よく制御するシステム及び装置を有する車両を提供する必要があり、それは車両に更なる細目部品を要することを意味する。従って、ハイブリッド車の動力伝達ユニットを配置するより広いスペースを要し、別個の２つの推進ユニットを有する利点を利用するにはより高度な制御システムが必要である。
【０００４】
しかし、ハイブリッド車には上記の両車両以上のある特定の利点がある。純然たる電気駆動車は一般に、最大蓄積エネルギに限界があるため、通常のＩＣＥ駆動車のような長距離を走行することができず、電気モータは通常、例えば急な上り坂で始動したり、過積載車を運転したりする場合、又は例えば追い越しする時のように急激な加速が必要な場合のように大きいトルクが必要な際には、加速が遅く性能が低いためにＩＣＥのように強力ではない。ところが、ハイブリッド車は必要時にＩＣＥを使用するので、このような欠点がない。更に、低公害車を運転する必要がある場合は、ハイブリッドは電気自動車と同様の利点を有し、ハイブリッド車は、例えば始動と停止を繰り返す状態、又は窒素酸化物、炭素酸化物、又は粒子などの有害排気ガスを低減することが強く求められる都市環境では、電気モータで運転できる。従って、ハイブリッド車は内燃エンジンを使用した通常の車両よりも化石燃料の消費が少ないという利点を有し、現在の電気自動車よりも運転範囲が広く、加速やパワーなどの運転特性に優れている。２つの推進ユニットを使用することによる上記の環境に優しい効果、及びハイブリッド車の将来的に大きな総合潜在能力があるため、より高度な低コストの動力伝達システムがあるにも関わらず、ハイブリッド車を開発することが望まれている。
【０００５】
様々な動力伝達システム及び動力伝達制御システムが、例えば特許文献１、特許文献2、特許文献3又は特許文献４に記載されている。これらのシステムは、ハイブリッド動力伝達システムの制御方法に関して異なる解決方法を提示している。しかし、上記のシステムはかなり複雑であり、ハイブリッド動力伝達システム及びその制御機構を設計する際には、不要にかさばり、重い構造を避けるためにコンパクトなシステムを提供することが基本的に必要とされている。
【０００６】
コンパクトであると同時に組立てが比較的簡単なハイブリッド車のシステムを提供するという課題に対して提案されている解決方法は、例えば単一のクラッチを有するハイブリッド駆動機構が記載されている特許文献５に記載されている。このシステムは、クラッチを介して電気機械、すなわち電気モータ／発電機（ＥＭＧ）のシャフトに連結された駆動シャフトを有する内燃エンジン（ＩＣＥ）を備える。ＥＭＧは更に機械式変速機の入力シャフトに連結され、一方、この変速機はその出力シャフトを介して差動変速機に連結され、これが動軸の両側の車輪に駆動力を配分する。しかし、このようなコンパクトなシステムに伴う考え得る問題点の一つは、所望の精度で動力伝達システムを制御してしまうことである。
【０００７】
従って、ハイブリッドシステムの重要な機能は、２つの推進ユニットの利点を利用できるように、推進ユニット及び動力伝達システムを制御することである。関連する主要な問題点の１つは、電気モータのエネルギ蓄積容量と電気の再生である。電気エネルギを生成し、これをバッテリ又は同様のエネルギ蓄積装置に貯蔵することがほぼ常に必要であるが、それはバッテリの容量が一般にかなり限定されているためである。従って、エンジンやモータ／発電機を最適な方法で使用でき、バッテリ又はエネルギ蓄積装置の充電状態（ＳＯＣ）に応じてそれらを制御できる効果的な方法で、推進ユニットを管理できることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５，６３７，９８７号明細書
【特許文献２】米国特許第６，８８７，１８０号明細書
【特許文献３】米国特許第７，０８９，０９５号明細書
【特許文献４】英国特許第２３５９８６５号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００７／００９５５８４号明細書
【特許文献６】欧州特許第１８５２６３５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
燃費、炭素酸化物や窒素酸化物などの排気ガス汚染、及びバッテリの充電状態（ＳＯＣ）制御などに関して動力伝達システムを制御することに加えて、加速特性、制御動作に対するエンジン応答性、及びギヤシフトの円滑さなどの運転パラメータを、通常の車両、すなわちＩＣＥのみを搭載した車両と同じレベルに保つことも望ましい。従って、コンパクトなハイブリッド動力伝達システムを使用しつつ、運転し易さ、エネルギ効率のいい運転、バッテリのＳＯＣの制御、及びこれらの必要とされる特性を管理する必要性を満たすために、新しく改良した制御戦略が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、電気モータ／発電機（ＥＭＧ）の動力伝達システムの上流側に位置する内燃エンジン（ＩＣＥ）を備えるハイブリッド車の動力伝達システムに関する。ＩＣＥは、例えばオットーエンジン又はディーゼルエンジンなど所望のいずれの種類のものでよい。ＥＭＧは所望のいずれの種類のものでもよいが、電気モータとしても発電機としても動作する能力を有する必要がある。ＩＣＥは主クラッチ（ＭＣ）を介してＥＭＧに連結される。従って、この配置は、ＭＣを介してＥＭＧの入力シャフトに連結されたＩＣＥの出力シャフトを例としてもよい。ＭＣは円板クラッチなどの摩擦クラッチ、又は例えばドッグクラッチなどの確動係合クラッチでよい。基本的に、この位置では確動係合クラッチは摩擦クラッチよりもエネルギ損失が少ないので、一般に確動係合クラッチが望ましい。動力伝達システムは更に、少なくとも１つの同期ギヤを備えた機械式変速機を備える。機械式変速機は前記ＥＭＧの下流側で、最終アクチュエータ（ホイール）の上流側に位置する。これと関連して、機械式変速機は、入力シャフトと出力シャフトとの間の速度比を変更できるいずれかの段付きギヤ選択装置又は変速機を含むものと考えられる。変速機は例えば、主ギヤボックスのみ、又は特許文献６に記載のスプリット及び／又はレンジギヤ機構などの１つ又は幾つかの補助ギヤボックスを有する主ギヤボックスでよい。動力伝達システムは更に、動力伝達システムを制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）に連結される。従って、本発明による動力伝達システムは、ＥＣＵからの制御信号を受信する自動の又は半自動のシステムである。本発明の特徴は、ＥＣＵが以下のステップを含む制御手順を実行するようにプログラムされることにある。
ａ）ＩＣＥの動作中で車両が停止しており、発電が必要であることを示す信号がある場合に、動力伝達システムを発電モードに設定するステップ。エネルギ生成が必要であることの表示は、例えばバッテリの充電状態（ＳＯＣ）、停止状態時間のインジケータ、又は電気生成が必要であることを示す手動的に起動される信号でよい。この停止又はアイドル発電モードは、ＭＣが係合するように設定して、ＥＭＧが発電モードで回転し、最終アクチュエータがニュートラルモードに設定された機械式変速機の同期ギヤを使用して非連結状態にされるという機構を含む。ＩＣＥ及びＥＭＧは好ましくは、ＩＣＥの（燃料）効率及び排気ガス中の有害成分の濃度の低さなどの側面に関して最適に動作し、しかも発電の効率に関してＥＭＧの回転速度が最適になるように制御される。これは通常、ＩＣＥの毎分回転数とＥＭＧの負荷を制御することによって達成される。ＩＣＥの出力シャフトとＥＭＧの入力シャフトとの間に、ある種のギヤ又は変速機構を組み込むことも可能であろうが、再生時のＩＣＥの所望のアイドリング速度で最適に発電するために、ＩＣＥの出力シャフトとＥＭＧの入力シャフトとのギヤ比は通常、例えばシステムをコンパクトで簡単に保ちつつ摩擦損を避けるためにドッグクラッチなどの確動係合クラッチを使用して１：１にされる。
ｂ）車両の運動が必要であることを示すＥＣＵへの入力信号に応答してモードをアイドルモードから運転モードに切り換えるステップ。この信号は、例えばニュートラルから前進又は後退へのギヤ切り換え、アクセルペダルを踏むこと、又は常用ブレーキ／駐車ブレーキの解除、又は関連するパラメータの状態又は状態変化のその他の適切な表示によって起動されてもよい。
ｃ）ＩＣＥ及びＥＭＧが互いから離脱するようにＭＣを離脱させるステップ。ＩＣＥをＥＭＧから離脱させることによって、ＥＭＧの回転速度をかなり迅速に低減させることができる。更に、最終アクチュエータをＥＭＧとＩＣＥから非連結状態にするために使用された上記の同期ギヤを同期させる。それまではニュートラルモードに設定されていたギヤを同期させることによって、ＥＭＧの回転速度を遅らせつつ、例えば慣性力によりトルクを最終アクチュエータに伝達することが可能になる。この制御方法を用いることの有利な特徴は、車両の運動が必要であることを示す信号に応答した車両の始動により迅速に応動することである。特許文献５の制御方法に記載のとおり、ギヤがニュートラルモードから選択されたギヤにシフトされる前に、ＥＭＧをゼロ又はゼロの近くまで減速させるまでの待機時間があるので、車両の発電モードではあるが依然として停止モードから運動モードへの変更が必要であることを表示する時点からの待機時間がある。この待機時間は、自分の制御動作に直接応答することを感じてきたドライバーを苛立たせる。従って、この制御方法により、車両の運動が必要であることを示す適切な入力信号に応答して、より速やかに車両を始動させることになる。従って、トルクをＥＭＧから（好ましくはＥＭＧや関連するシャフトの慣性力が利用される）乗用車、トラック又はバスの場合はホイールのような最終アクチュエータに伝達するために、同期手順と同期ギヤが利用される。移動する必要性に即座に応答するために、システムに慣性力として保存されたエネルギを利用できることに加えて、電気エネルギが機械エネルギに再変換される前に機械エネルギを電気エネルギに変換する必要なく、又は更に悪いことに摩擦ブレーキなどを使用してＥＭＧの回転を制動し、慣性エネルギが摩擦として損失されることなく、機械エネルギを直接利用するという利点もある。従って、本明細書に記載の制御戦略を利用することにより、全体的なエネルギ効率を向上させることができる。更に別の利点は、同期を利用した車両の運動を設定しつつ、ＥＭＧの回転速度を減速することで、車両がスムーズに始動する。従って、機械式変速機の同期の制動力によりＥＭＧは減速し、ＥＭＧの慣性エネルギの少なくとも一部が最終アクチュエータに伝達され、車両はスムーズに移動し始める。
ｄ）被同期ギヤの確動結合を行うために回転速度が速度範囲内であるように十分にＥＭＧが減速すると、ＥＭＧ及び最終アクチュエータは被同期ギヤの確動結合によって連結される。従って、この時点でＥＭＧはモータとしての動作を開始し、車両の始動及び加速中の動力源となる。
【００１１】
上記の動力伝達システムは、もちろん様々なハイブリッド車に動作し、例えば特許文献５に記載のこのようなシステムを搭載した車両に適している。しかし、その最も有利な用途は、例えば路線バス、郵便車、ゴミ収集車などの頻繁に始動と停止をする車両であろう。
【００１２】
本発明は、車両の動力伝達システムの制御方法にも関する。動力伝達システムは、電気モータ／発電機（ＥＭＧ）の動力伝達システムの上流側に位置する内燃エンジン（ＩＣＥ）を備える。ＩＣＥは主クラッチ（ＭＣ）を介してＥＭＧに連結される。動力伝達システムは更に、少なくとも１つの同期ギヤを備えた機械式変速機（ＭＴ）も搭載する。機械式変速機はＥＭＧの下流側で、例えばホイールなどの最終アクチュエータの上流側に位置する。動力伝達システムは更に、動力伝達システムを制御するために電子制御ユニット（ＥＣＵ）に連結される。動力伝達システムを制御する方法は以下のステップを含む。
ａ）ＭＣが係合している間にＩＣＥが動作しつつ車両が停止又はアイドル状態にある場合の動力伝達システムを発電モードに設定して、ＥＭＧが発電モードで回転し、ニュートラルモードに設定された同期ギヤを使用して最終アクチュエータを非連結状態にするステップ。
ｂ）車両の運動が必要であることを示すＥＣＵ内の信号に対する応答として運転モードをアイドルから運転モードに切り換える制御手順を準備するステップ。車両の運動が必要であることを示す信号はＥＣＵによってそのような信号として受信され、又は動力伝達システムの検知された状態、及び／又は運転状態又は車両の状態全般に関連するパラメータからＥＣＵによって計算される。
ｃ）ＥＭＧが減速している間に、トルクを回転中のＥＭＧ及び連結された車軸から最終アクチュエータへと伝達するために、ＩＣＥとＥＭＧとが互いから離脱するようにＭＣを離脱させ、最終アクチュエータをＥＭＧ及びＩＣＥから非連結状態にするために利用された上記の被同期ギヤを同期させるステップ。好ましくは、ＭＣの摩耗及び／又は同期化を避けるために、ギヤが同期される前にＭＣは離脱する。しかし、ＭＣ及び同期化がそのような制御戦略に合わせた寸法にされる場合、これらの動作は多少重複しても良く、手順の速度を高めて変更をより迅速に行うことが望まれる。
ｄ）ＥＭＧと最終アクチュエータに連結されたシャフトとの回転速度が係合速度範囲内である場合は、被同期ギヤの確動結合を行うステップ。
【００１３】
このステップが終了すると、ＥＭＧの回転速度がＩＣＥをＥＭＧに連結してもよい範囲内にあれば、マスタークラッチを係合することでＩＣＥの出力シャフトをＥＭＧの入力シャフトに連結することによって、再びＩＣＥによって車両に動力を供給することができる。
【００１４】
車両の加速を制御するためには、所望のギヤ比が達成されるようにギヤを選択することが重要である。一般に、車両を静止、発電モードから移動開始させる際には、低速ギヤ、又はほとんどの場合は最低速ギヤが選択される。一般に、始動時に適切なギヤを選択した後は基本的に、ＥＭＧによるハイブリッド車の始動に使用されるものと同じギヤシフトパターンが続くが、それはＥＭＧからの慣性エネルギから付加的な始動力があるため、動力源又はギヤシフトパターンの限度をより高速のギヤでの始動へと幾分修正できるからである。
【００１５】
加速力にとって重要な更に別の特徴は、同期コーンに対してシフトフォークが押される圧力である。一方では、車両を始動させるための迅速な応答を達成するために、勿論高い圧力を用いる必要がある。これに対して、ドライバーや乗客の快適さを損なうことがある突然の、又は急激な始動を避け、又、そのような急激な始動は更に始動時の反力が大きいために動力伝達システムの摩耗の原因にもなるため、同期コーン内のフォーク圧力は高すぎてはならない。それに加えて、同期コーンの摩耗が早すぎないように、同期コーン及びコーン表面の摩耗を考慮に入れる必要がある。勿論、単一の同期コーンの摩耗が早すぎないようにするため、機械式変速機に利用できる同期コーンが幾つかある場合には、別の同期コーンを使用することもできよう。
【００１６】
本発明の更に別の利点は、クレーム第１項に続く従属クレームに記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による動力伝達システム１を備える車両である。
【図２】本発明に適する機械式変速機（ＭＴ）８である。
【図３】不揮発性メモリ３２０、プロセッサ３１０及び読み出し書き込みメモリ３６０を備える本発明の一実施形態による装置３００である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明による動力伝達システム１を備える車両を図１に示す。システムは、電気モータ／発電機（ＥＭＧ）５の入力シャフト４に接続された出力シャフト３を備えた内燃エンジン（ＩＣＥ）２を搭載する。出力シャフト３及び入力シャフト４は、主クラッチ（すなわちマスタークラッチ）（ＭＣ）６を介して連結される。ＥＭＧ５は更に、機械式変速機（ＭＴ）８に連結された出力シャフト７も備える。ＭＴ８は更に、動軸１１０を介して車両の駆動ホイール１００に連結された出力シャフト９も備える。システムは、ＩＣＥ２、ＥＭＧ５、ＭＣ６及びＭＴ８に連結された電子制御ユニット（ＥＣＵ）１２０によって制御される。ＥＭＧ５は、ＥＭＧ５が発電機として使用される場合は電気エネルギが生成され、モータとして使用される場合はＥＭＧ５のエネルギ源として使用される電気エネルギ蓄積装置（ＥＥＡ）１３０にも連結される。
【００１９】
本発明によれば、ＥＣＵ１２０は、ハイブリッド車の運転状況と再生アイドルモードとを切り換えるために使用される特定の制御手順を実行するようにプログラムされる。ＥＣＵ１２０は、例えばＥＥＡ１３０の充電状態（ＳＯＣ）などのシステムの状態、又は例えば短い期間の始動及び停止操作をたくさんするなどの運転状態に関するある種の状態を認識し、例えば発電が必要であることを示すボタンを手動で押すなどの別の制御信号を受信するようにプログラムし得る。前述のように、提案されている発電戦略は静止又はアイドリング状態での発電のためのものである。機能が記載されているように、発電の制御手順の開始前に、車両が静止（又はほぼ静止）しているか、又はアイドル状態にあるかを示すある種のセンサが備えられていることが好ましい。
【００２０】
しかし、アイドリング状態での発電が行われることがＥＣＵ１２０によって決定されると、ＥＣＵはＭＣ６が係合して、ＥＭＧ５が発電モードで回転し、最終アクチュエータ、すなわちホイール１００がニュートラルモードに設定されるＭＴ８の使用によって非連結状態にされるように制御する。トルクがホイール１００に伝達されないように、ＭＴ８のギヤはいずれもニュートラルモードに設定されてもよい。しかし、制御戦略の利点を利用できるように、発電モードを終了し、車両の運転モードを開始するために、ニュートラルモードからシフトされて係合するギヤは被同期ギヤでなければならない。この静止又はアイドリングの発電モードから運転モードへの変更は、例えば動力伝達システム１又はＥＥＡ１３０のパラメータの状態に対応するＥＣＵ１２０への入力信号、又は入力信号から計算された制御コマンドへの応答として行われる。車両を始動する必要があることが決定されると、ＭＣ６を非連結状態にすることによってＩＣＥ２及びＥＭＧ５が非連結状態になる。ＩＣＥ２及びＥＭＧ５が非連結状態になると、ホイール１００をＥＭＧ５（及びＩＣＥ２）から非連結状態にするために用いられたＭＴ８の被同期ギヤは、トルクをＥＭＧ及び関連するシャフト、例えばシステム内の慣性力から最終アクチュエータに伝達するために、上記の被同期ギヤの同期化を開始する。代替の制御戦略では、マスタークラッチ６の離脱及び同期コーンの係合は重複して、ＭＣ６が離脱する前に、又は円板クラッチなどの連続可変クラッチの場合は、クラッチが完全に離脱する前に同期化が動作を開始するようにしてもよい。この段階では、好ましくはＥＭＧ５には動力が供給されず、好ましくは発電もオフに切り換えられて、その時点で機械式変速機及びホイールとの同期的な係合によりＥＭＧ５が減速して、車両がスムーズに移動を開始する。ＥＭＧ５の側に連結された被同期ギヤのシャフトの回転速度が、ホイール１００の側に連結された被同期ギヤの回転速度に近づき、被同期ギヤの両側の回転速度が所望の幅以内である場合は、被同期ギヤの確動結合がなされる。
【００２１】
図２には、本発明に適する機械式変速機（ＭＴ）８を示す。ギヤホイール１２が入力シャフト７、すなわち図１のＥＭＧから出力シャフト７上に回転自在に取り付けられ、このギヤホイールは、同期手段を備え、入力シャフト７に回転不能に連結されたハブ１４上に回転不能に、しかし軸方向に変移可能に取り付けられた係合スリーブ１３によってシャフト上にロック可能である。係合スリーブ１３によって、主シャフト１０上に回転自在に取り付けられたギヤホイール１５も入力シャフト７に対してロック可能である。ギヤホイール１２及び１５は、中間シャフト１１に回転不能に連結されたギヤホイール１６及び１７とそれぞれ係合する。中間シャフト１１上には回転自在に固定されて、ギヤホイール２１、２２及び２３と係合する更に別のギヤホイール１８、１９及び２０が配置され、ギヤホイール２１、２２及び２３は主シャフト１０に回転自在に取り付けられ、図示の実施形態では同期機構を有していない係合スリーブ２４及び２５のそれぞれによって主シャフト上にロック可能である。しかし、必要ならばこれらのスリーブにも同期機構を備えてもよい。更に別のギヤホイール２８が主シャフト１０上に回転自在に取り付けられ、別個のシャフト２９上に回転自在に取り付けられ、ひいては中間シャフトのギヤホイール２０と係合する中間ギヤホイール３０と係合する。ギヤホイール２８は、係合スリーブ２６によってそのシャフト上にロック可能である。
【００２２】
対のギヤホイール１２、１６及び１５、１７及び係合スリーブ１３も、低速ギヤ段ＬＳと高速ギヤ段ＨＳとを有するスプリットギヤを形成する。対のギヤホイール１５、１７も対のギヤホイール２１、１８、２２、１９、２３、２０及び２８、３０と共に４つの前進ギヤと１つの逆進ギヤとを有する基本ギヤボックスを形成する。主シャフトの出力端には回転自在に固定されてギヤホイール３１が配置され、これは参照番号３２で示された遊星形の２段レンジギヤ内に太陽ギヤを形成し、その遊星ホイールキャリア３３は、ギヤボックスの出力シャフトを形成するシャフト３４に回転自在に固定されて連結される。レンジギヤ３２の遊星ホイール３５はリングギヤ３６と係合し、これは係合スリーブ３７によって、低速範囲ＬＲの場合はギヤボックスのケーシングに対して、又、高速範囲ＨＲの場合は遊星ホイールキャリア３３に対してロック可能である。係合スリーブは、ギヤ位置ＬＲとＨＲとの間にニュートラル位置ＮＲも有する。ニュートラル位置ＮＲでは、出力シャフト３４は主シャフト１０から離脱する。
【００２３】
係合スリーブ１３、２４、２５、２６及び３７は、図示のとおり図２の矢印のように変移可能で、矢印の横にギヤ段を示す。変移は、図２に概略的に示すサーボ装置４０、４１、４２、４３及び４４によって行われ、これらは前述の種類のギヤボックス内で使用される種類の空気圧動作のピストン／シリンダ機構であってよい。サーボ装置は、例えばエンジン速度、車両速度、スロットルペダルの位置、エンジンブレーキのオン／オフ、充電状態（ＳＯＣ）などのエンジン及び車両のデータを表す制御ユニットに送られ、手動シフト又はオートマチック制御シフトが必要であるかが示される信号に応じて、マイクロコンピュータを備えた電子制御ユニット１２０（図１）によって制御される。制御ユニット１２０は、スロットルペダルの位置、及びクラッチ６が係合しているかいないかに応じて、燃料噴射、すなわちエンジン速度も制御し得る。
【００２４】
図２に示した機械式変速機８は、本発明に適する変速システムの一例であるに過ぎない。図２に示したシステムは、本発明の同期化に使用される被同期ギヤが主ギヤボックス内に、又はスプリットギヤ機構、又はレンジギヤ機構に配置できるように、例えば同期化の数及び位置について変更できる。
【００２５】
本発明は更に、コンピュータプログラム及びコンピュータプログラム製品にも関し、両方とも前記方法を実行するためのコンピュータと共に使用され、図３はコンピュータ配置に応用される本発明を示す。
【００２６】
図３は、不揮発性メモリ３２０、プロセッサ３１０及び読み出し書き込みメモリ３６０を備える本発明の一実施形態による装置３００を示す。メモリ３２０は、装置３００を制御するためのコンピュータプログラムが記憶される第１のメモリ部分３３０を有する。装置３００を制御するためのメモリ部分３３０内のコンピュータプログラムは、オペレーティングシステムでよい。
【００２７】
装置３００は、例えば制御ユニット１２０などの制御装置内に格納できる。データ処理ユニット３１０は、例えばマイクロコンピュータから成る。
【００２８】
メモリ３２０は更に、本発明による動力伝達システムを制御するためのプログラムが記憶される第２のメモリ部分３４０を有する。代替実施形態において、動力伝達システムを制御するプログラムは、例えばＣＤ又は交換可能な半導体メモリなどの別個の不揮発性データ記憶媒体３５０に記憶される。プログラムは実行可能な形式、又は圧縮状態で記憶されることができる。
【００２９】
以下にデータ処理ユニット３１０が特定の機能を実行することが記載される場合は、データ処理ユニット３１０は、メモリ３４０に記憶されたプログラムの特定の部分、又は不揮発性記憶媒体３５０に記憶されるプログラムの特定の部分を実行することが明確である必要がある。
【００３０】
データ処理ユニット３１０は、データバス３１４を介してメモリ３５０と通信するように構成される。データ処理ユニット３１０は更に、データバス３１２を介してメモリ３２０と通信するように構成される。それに加えて、データ処理ユニット３１０は、データバス３１１を介してメモリ３６０と通信するように構成される。データ処理ユニット３１０は更に、データバス３１５を使用することでデータポート３９０と通信するように構成される。
【００３１】
本発明による方法は、メモリ３４０に記憶されたプログラムを実行し、又は不揮発性記憶媒体３５０に記憶されたプログラムを実行するデータ処理ユニット３１０によって実行される。
【００３２】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものとみなされるべきではなく、以下のクレームの範囲に含まれる更に多くの変更例及び修正例が考えられる。従って、上記の論理体系は動力伝達システムを車両に実装する方法の一例であるに過ぎず、本発明を車両に実装する方法の分野の当業者には、本出願の発明的な構想の範囲内にある別の幾つかのオプションがあることは明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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