JP2007326557A - 少なくとも１つの内燃機関と、少なくとも１つの電動機と、を有する自動車のパラレルハイブリッドパワートレインを作動させるための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の電動機側の始動過程の間に、出力部において発生するべき目標出力トルクへのトルクコンバーターの影響を、可能な限り小さくすること。
【解決手段】内燃機関（２）と電動機（３）との間に、摩擦接合のシフトエレメント（５）が設けられている。電動機（３）と出力部との間には、流体力学式トルクコンバーター（６Ａ）と、トルクコンバーターロックアップクラッチ（６Ｂ）と、を有する発進エレメント（６）が配置されている。出力部で生ずるべき目標出力トルク（ｍ_ｆａｈｒ_ｓｏｌｌ）は、発進エレメント（６）のスリップに依存し、内燃機関（２）の電動機側の始動過程の間、電動機（３）によって発生される駆動トルクは、少なくとも一部が前記トルクコンバーター（６Ａ）を介して、そしてその他は前記コンバーターロックアップクラッチ（６Ｂ）を介して、導かれる。
【選択図】図１

Description

本発明は、特許請求の範囲の請求項１の上位概念部分の中で詳しく説明されている方法に従う、少なくとも１つの内燃機関と、少なくとも１つの電動機と、を有する自動車のパラレルハイブリッドパワートレインを作動させるための方法に関する。

実践から公知のパラレルハイブリッドパワートレインを装備した自動車は、当該自動車をその内燃機関によってそれ自体公知の方法及び態様で発進できるように、通常、当該自動車の内燃機関と出力部との間に、摩擦接合クラッチとして形成されている発進エレメントを備えて形成されている。その場合、当該発進エレメントは、発進過程の間、最初はスリップ（摺動）しながら作動される。このような自動車が更に電動機として形成されている駆動ユニットを備えて形成されている場合、発進エレメントの制御され及び調整されるスリップ運転は、単にその電動機を介して実現される自動車の発進過程では、必要ない。というのは、電動機は、従来の内燃機関と異なり、最低回転数というものを持たないからである。

摩擦接合の発進エレメントを備えている、ハイブリッド自動車のパワートレインの制御及び調整のための方法とハイブリッド自動車のパワートレインとは、ＤＥ１０２００４００２０６１Ａ１から知られている。そこでは、内燃機関と、電動機と、パワートレインのパワーフローの中で前記電動機と出力部との間に配置され無段階に可変の伝達比を備えているシフトエレメントと、前記電動機と前記内燃機関との間に配置され当該電動機と当該内燃機関とを作用結合させ得るクラッチ装置と、を備えたハイブリッド自動車のパワートレインを制御及び調整するため、当該発明に従う方法により、ハイブリッド自動車のパワートレインは、ハイブリッド自動車の前記電動機による駆動から前記電動機及び前記内燃機関によるハイブリッド自動車のパラレル駆動への移行、あるいは、ハイブリッド自動車の純粋な内燃機関側の駆動への移行、ならびに、前記電動機による内燃機関の始動過程が、当該ハイブリッド自動車の運転者がパワートレイン側での反動トルクに気付かずに、実施可能である、というように作動可能である。

そのために、パワートレインの作動において、シフトエレメントの伝達能力（伝達比）は、内燃機関の始動過程の際に、内燃機関の始動過程に依存しないトルクがパワートレインの出力部に存在する、というように調整される。その場合、内燃機関の始動に基づいて発生する出力部のトルク変動は、好ましくは、シフトエレメントのスリップ運転によって回避される。

この方法では、電動機の回転数が、内燃機関の始動段階の間、シフトエレメントが電動機とパワートレインの出力部との間で内燃機関の前記始動過程の間中スリップ運転に維持されることが保証される回転数値に、引き上げられる。この回転数値は、エンジン制御にて及び／または変速機制御にて及び／または上位のトルクマネジャーにて実行されるアルゴリズムを介して算出される。

さらに、実践から、それぞれの最低作動回転数を有する内燃機関が搭載された自動車のパワートレインが知られている。当該パワートレインは、自動車の内燃機関側の発進過程を実現するために、流体力学式トルクコンバーターと、それに対応するコンバーターロックアップクラッチを有する発進エレメントと、を備えて形成されており、その場合、当該トルクコンバーターと当該コンバーターロックアップクラッチとは、それ自体知られた方法及び態様で、自動車のパワートレインの作動状態に応じて、制御及び調整作動される。

本発明には、流体力学式トルクコンバーターと、それに対応するコンバーターロックアップクラッチで形成される発進エレメントと、を備えて形成されている、自動車のパラレルハイブリッドパワートレインを作動させる方法を自由に提供する、という課題がある。それを利用することによって、内燃機関の電動機側の始動過程の間に、出力部において発生するべき目標出力トルクへのトルクコンバーターの影響が可能な限り小さくなる。

本発明に従って、この課題は、特許請求の範囲の請求項１の特徴をもつ方法によって解決される。

少なくとも１つの内燃機関と、少なくとも１つの電動機と、を有する自動車のパラレルハイブリッドパワートレインを作動させるための本発明に従う方法では、前記電動機は、パワートレインの中で、出力部と、前記少なくとも１つの内燃機関と、の間に配置されており、当該内燃機関と前記電動機との間には、摩擦接合のシフトエレメントが設けられており、前記電動機と前記出力部との間には、流体力学式トルクコンバーターと、トルクコンバーターロックアップクラッチと、を有する発進エレメントが配置されており、それぞれ出力部で生ずるべき目標出力トルクは、発進エレメントのスリップ（摺動）に依存しており、前記電動機によって発生される駆動トルクは、内燃機関の電動機側の始動過程の間、少なくとも一部がトルクコンバーターを介して、そしてその他はコンバーターロックアップクラッチを介して、導かれる。

発明に従う措置によって、自動車の出力部において要求される目標出力トルクを具現する際、流体力学式トルクコンバーターの影響は、内燃機関の電動機側の始動過程の間、減じられる。何故なら、トルクコンバーターを介して導かれる電動機の駆動トルクの割合は、内燃機関の始動過程から生じるトルク変動が発進エレメントに関してパラレルハイブリッドパワートレインの内燃機関側の部分でコンバーターロックアップクラッチの領域で減衰できる、という値に調整できるからである。

発明に従う方法の有利な変形例の場合、前記コンバーターロックアップクラッチは、少なくとも内燃機関のほぼ全始動過程の間、電動機の回転数制御により、スリップ運転に維持され、その間、電動機によって発生される駆動トルクは、本質的にコンバーターロックアップクラッチを介して出力方向に導かれる。

これによって、流体力学式トルクコンバーターの影響は、内燃機関の電動機側の始動過程の間、最小に低減することができる。というのは、トルクコンバーターを介して導かれる電動機の駆動トルクの割合が、コンバーターロックアップクラッチが優れた走行快適性に必要なスリップ運転（スリップモード）にあり且つ内燃機関の始動過程から生じるトルク変動がコンバーターロックアップクラッチの領域でそれにも拘らず減衰される、という値に調整されるからである。

さらに、トルクコンバーターを介して導かれる電動機の駆動トルクの割合は、好ましくは、トルクコンバーターのポンプギヤとタービンギヤとの間でのトルク変換に基づいて出力部において運転者が気付くようなトルク変動から生じる反動トルクが発生しないほどに、少ない。

出力部にて生じるべき目標出力トルクを具現するための、本発明に従う方法のもう１つ別の有利な変形例の場合、電動機の目標駆動回転数とコンバーターロックアップクラッチの目標伝達比とが、パラレルハイブリッドパワートレインの作動状況パラメーターに依存する、発進エレメントの入力回転数と出力回転数との間の回転数最小差に応じて決定される。このとき、好ましくは、当該発進エレメントは、回転数最小差を予め設定することにより、少なくとも内燃機関のほぼ全始動過程の間、スリップ運転に維持され、その間、電動機によって発生される駆動トルクは、本質的にコンバーターロックアップクラッチを介して出力部方向に導かれる。

回転数最小差を予め設定することにより、簡単な方法及び態様で、コンバーターロックアップクラッチの望ましからざる「締結」、すなわち、コンバーターロックアップクラッチの同期作動、が回避される。他方、発進エレメントに関してパラレルハイブリッドパワートレインの内燃機関側の部分での、内燃機関の電動機側の始動過程の間に発生するトルク変動の減衰は、コンバーターロックアップクラッチの領域では、望まれる程には実施できない。

本発明のその他の利点及び更なる有利な形態は、特許請求の範囲の請求項と図面を参照して原理的に説明された実施の形態とから明らかになる。

本方法によって、図１に従うパラレルハイブリッドパワートレインの電動機の目標駆動トルク及び目標駆動回転数ならびにコンバーターロックアップクラッチの目標伝達比は、内燃機関の電動機側の始動過程の間、あらかじめ設定され得る。

図１は、自動車のパラレルハイブリッドパワートレイン１を大幅に図式化したブロックダイヤグラムで示している。このパラレルハイブリッドパワートレイン１は、内燃機関２、電動機３、変速機４、ならびに、内燃機関２と電動機３との間に配置された摩擦接合のシフトエレメント５、を有している。当該エレメントは、本件では摩擦接合のディスククラッチとして形成されている。

前記シフトエレメント５により、自動車のパラレルハイブリッドパワートレイン１の様々な作動状態、例えば、電動機３による単独駆動、内燃機関２と電動機３とによるパラレル駆動、または、内燃機関２による単独駆動、を実現できるように、内燃機関２と電動機３との間に作用結合をつくることができる。

さらに、シフトエレメント５が内燃機関２と電動機３との間に配置されていることによって、内燃機関２の始動過程に必要な電動機３の回転エネルギーが存在するときに初めて内燃機関２が電動機３によって始動されるように内燃機関２をシフトエレメント５を介して電動機３に結合させる、という可能性が生じる。

さらに、電動機３と、電動機３の内燃機関２とは逆の側に配置されている変速機４と、の間には、いわゆるトリロークコンバーター（Ｔｒｉｌｏｋ−Ｗａｎｄｌｅｒ）として形成されているトルクコンバーター６Ａと、それと並行にパラレルハイブリッドパワートレイン１の中に配置されたコンバーターロックアップクラッチ６Ｂと、を有する無段階に可変の伝達比を備えた発進エレメント６が設けられている。この発進エレメント６を介して、電動機３は変速機４と作用結合する。当該変速機４は、本件では、従来の自動変速機として形成されている。それを介して、様々なギヤ比を具現できる。この場合、この変速機は、それぞれ、実践から知られている変速機であってよい。

発進エレメント６とは逆の側、すなわち、変速機の出力側で、変速機４は、詳しくは表示されていない方法及び態様で、アクスルディファレンシャルを介して、パラレルハイブリッドパワートレイン１の車両駆動軸の車輪と作用結合している。

図２は、図１に従うパラレルハイブリッドパワートレイン１の内燃機関２の始動過程の間、運転者側で要求される目標出力トルクないし要求される変速機入力トルクｍ＿ＧＥ＿ｓｏｌｌを調整するための本発明に従う措置を、大幅に図式化されたブロックダイヤグラムで示している。要求される目標出力トルクｍ＿ｆａｈｒ＿ｓｏｌｌと同等である、運転者側で要求される目標変速機入力トルクｍ＿ＧＥ＿ｓｏｌｌは、測定技術的に求められる実タービン回転数ｎ＿ｔ＿ｉｓｔと、パラレルハイブリッドパワートレインの作動状況パラメーターに依存する発進エレメント６の入力回転数と出力回転数との間の回転数最小差ｎ＿ｄｉｆｆ＿ｍｉｎと、の横で、電動機３から発生する目標駆動トルクｍ＿３＿ｓｏｌｌ、電動機３の目標駆動回転数ｎ＿３＿ｓｏｌｌ及びコンバーターロックアップクラッチ６Ｂの目標伝達能力ｍ＿ＷＫ＿ｓｏｌｌを決定するための決定ルーチン用の入力値を呈している。

このとき、発進エレメント６は、回転数最小差ｎ＿ｄｉｆｆ＿ｍｉｎをあらかじめ与える（設定する）ことによって、内燃機関２の電動機側の始動過程の間、スリップしながら作動され、そして電動機３によって当該始動過程の間発生される駆動トルクは、大部分の割合が、コンバーターロックアップクラッチ６Ｂを介して、変速機４ないし変速機の後に接続されたパラレルハイブリッドパワートレイン１の出力部の方向に導かれる。

測定技術的に求められたトルクコンバーター６Ａの実タービン回転数ｎ＿ｔ＿ｉｓｔと前記回転数最小差ｎ＿ｄｉｆｆ＿ｍｉｎとから、電動機３の目標駆動回転数ｎ＿３＿ｓｏｌｌが決定される。このとき、この求められた目標駆動回転数ｎ＿３＿ｓｏｌｌは、トルクコンバーター６Ａの実タービン回転数ｎ＿ｔ＿ｉｓｔと並んで、機能ブロック７に入力値として導かれる。機能ブロック７では、コンバーター特性マップを考慮しながら、トルクコンバーター６Ａの理論的タービントルクｍ＿ｔ＿ｔｈｅｏと理論的ポンプトルクｍ＿ｐ＿ｔｈｅｏとが、中間値として算出される。

機能ブロック７で決定された理論的タービントルクｍ＿ｔ＿ｔｈｅｏは、要求される目標変速機入力トルクｍ＿ＧＥ＿ｓｏｌｌないしは要求される目標出力トルクｍ＿ｆａｈｒ＿ｓｏｌｌの一部を呈する。この理由から、コンバーターロックアップクラッチ６Ｂの目標伝達比ｍ＿ＷＫ＿ｓｏｌｌは、結節点８において、目標変速機入力トルクｍ＿ＧＥ＿ｓｏｌｌと理論的タービントルクｍ＿ｔ＿ｔｈｅｏとの間の差から決定することができ、そして作動する実際のプロセス９、すなわち、コンバーターロックアップクラッチ６Ｂのコントロールユニットに、目標の基準（設定）値として送ることができる。

同時に、コンバーターロックアップクラッチ６Ｂの目標伝達比ｍ＿ＷＫ＿ｓｏｌｌは、もう１つの結節点１０で、機能ブロック７で算出されたトルクコンバーター６Ａの理論的ポンプトルクｍ＿ｐ＿ｔｈｅｏに加算される。このとき、その合計は、電動機３の回転数制御の外乱トルク（ｓｔｏｅｒｇｒｏｅｓｓｅｎｍｏｍｅｎｔ）ｍ＿３＿ｓｔｏｅｒを示す。

算出された電動機３の目標駆動回転数ｎ＿３＿ｓｏｌｌと、測定技術的に求められた電動機３の実回転数ｎ＿３＿ｉｓｔと、の間で制御誤差が決定される。当該制御誤差は、比例積分制御装置として、あるいはＰＩＤ制御装置として形成可能な制御装置１１に導かれる。その出力値は、電動機３の確定すべき目標駆動トルクｍ＿３＿ｓｏｌｌの制御割合ｍ＿３＿ｓｔｅｌｌを意味する。

電動機３の目標駆動トルクｍ＿３＿ｓｏｌｌの制御割合ｍ＿３＿ｓｔｅｌｌは、結節点１２で、電動機３の目標駆動トルクｍ＿３＿ｓｏｌｌに対する制御基準を示す外乱トルクｍ＿３＿ｓｔｏｅｒに加算される。制御基準ｍ＿３＿ｓｔｏｅｒ及び制御割合ｍ＿３＿ｓｔｅｌｌの合計は、原理的に、図１に従うパラレルハイブリッドパワートレイン１の電動機３が発するべき目標駆動トルクｍ＿３＿ｓｏｌｌである。当該トルクは、出力部５にて生じるべき目標出力トルクｍ＿ｆａｈｒ＿ｓｏｌｌを具現するために必要である。

前述の措置によって、電動機３の駆動トルクは、発進エレメント６の領域で、トルクコンバーター６Ａとコンバーターロックアップクラッチ６Ｂとに分割される。電動機３の駆動トルクの一方の部分は、流体力学式クラッチないしトルクコンバーター６Ａを介して、電動機３の駆動トルクの他方の部分は、スリップモードのコンバーターロックアップクラッチ６Ｂを介して、変速機４の方向に導かれる。

電動機３の回転数を制御することによって調整できる発進エレメント６の入力回転数と出力回転数との間の回転数最小差ｎ＿ｄｉｆｆ＿ｍｉｎの事前設定に対応して、簡単な方法及び態様で、電動機３の駆動トルクの可能な限り大きな割合をコンバーターロックアップクラッチ６Ｂを介して変速機４の変速機入力方向に導き、そして内燃機関２を作動させることによってパラレルハイブリッドパワートレイン１の発進エレメント６に関する内燃機関側の部分で生じるトルク変動を、スリップ作動する発進エレメント６の領域で減衰し、そして変速機入力部に存在する出力トルクｍ＿ＧＥ＿ｓｏｌｌないし出力部に存在する出力トルクの変動を内燃機関２の始動によって引き起こさない、という可能性が生じる。

パラレルハイブリッドパワートレインでは、内燃機関２の始動過程中に発生する回転数異常は、スリップするコンバーターロックアップクラッチ６Ｂと異なって、トルクコンバーター６Ａの領域では、当該トルクコンバーターの流体力学特性に基づいて自動車の出力トルクの推移に対して不利に作用し、走行快適性を損なう。このため、前記事前設定は、トルクコンバーター６Ａを介して変速機４方向に導かれる電動機３の駆動トルクの割合が少なければ少ないほど、より多く実施される。

この場合、原理的にトルクコンバーターを介して導き得るトルクは、コンバーターの特性に従い、回転数差が少なくなると減少し、回転数差が多くなると増加する、という知識が使われる。

基本的に、発進エレメント６の入力回転数と出力回転数との間の回転数最小差を事前設定する際には、電動機３の目標駆動回転数ｎ＿３＿ｓｏｌｌに対する目標値を事前設定することによって、内燃機関の全始動過程の間、パラレルハイブリッドパワートレインでの回転数異常の場合にコンバーターロックアップクラッチの意図しない締結、すなわち、コンバーターロックアップクラッチの同期作動ないしノンスリップ作動、を確実に回避するために、トルクコンバーターの領域で回転数最小差ないし目標スリップを下回らないような値が出力される、ということに注意しなければならない。

さらに、発進エレメント６の回転数最小差ｎ＿ｄｉｆｆ＿ｍｉｎを決定する際には、可能な限り高度な走行快適性を得るために、発進エレメント６ないしパラレルハイブリッドパワートレイン１の振動特性及び騒音特性に配慮する、という可能性も存在する。

基本的に、回転数最小差ｎ＿ｄｉｆｆ＿ｍｉｎは、それぞれ、トルクコンバーター６Ａの要求される目標出力トルクｍ＿ｆａｈｒ＿ｓｏｌｌと実タービン回転数ｎ＿ｔ＿ｉｓｔとに依存して適用決定される値である。その場合、その回転数最小差ｎ＿ｄｉｆｆ＿ｍｉｎを、そのつど存在する適用ケースに応じて、出力部に存在する出力トルク及び／またはトルクコンバーターのタービン回転数に依存してそれぞれ算出される特性曲線または前記２つの値に依存して決定される特性マップに基づいて求めることは、もちろん、当業者の裁量による。

理想的には、シフトエレメント５は、内燃機関２が断絶されているとき、すなわち、図１に従うパラレルハイブリッドパワートレイン１を備えて形成されている自動車の電動機側駆動だけの場合、完全に開放されている。その結果、当該電動機３は、内燃機関２の回転質量を引きずる必要がない。本質的にシフトエレメント５を介してのトルクの移動を導かない伝達能力を有するシフトエレメント５が存在するときに、運転上の理由から、内燃機関２との接続の要望が下されると、シフトエレメント５の伝達能力（伝達比）は、内燃機関２の接続に必要な値に調整される。

断絶された内燃機関２は、シフトエレメント５の伝達能力の上昇に伴い、ますます電動機３によって駆動される。そのとき、そこから生じるならびに電動機３の駆動トルクに反作用する引きずりトルク（ｓｃｈｌｅｐｐｍｏｍｅｎｔ）は、電動機３の目標駆動回転数ｎ＿３＿ｓｏｌｌの制御にとって外乱（ｓｔｏｅｒｇｒｏｅｓｓｅ）である。

内燃機関２は、始動過程の間、目標駆動トルクの推移または目標駆動回転数の推移によって制御作動される。それによって、内燃機関２が接続されているときのシフトエレメント５の同期作動状態への変換は、簡単な方法及び態様で支援可能である。さらに、シフトエレメント５の伝達能力は、内燃機関２が接続されていてシフトエレメント５が同期作動状態にある場合、これは原理的に内燃機関２の始動過程の最後を意味するが、電動機３の駆動回転数が内燃機関２のアイドリング回転数より大きいかまたは同等のときにシフトエレメント５にあるトルクが少なくともノンスリップで伝達される、という値に調整される。

電動機の駆動回転数ないし目標駆動回転数ｎ＿３＿ｓｏｌｌが内燃機関のアイドリング回転数より少ない場合には、シフトエレメント５の伝達能力は、始動過程の後で、シフトエレメント５がスリップモードに移行して内燃機関がアイドリング回転数のレベルで支障なくすなわち内燃機関２のエンストを引き起こすことなく運転される、という値に調整される。

実タービン回転数ｎ＿ｔ＿ｉｓｔと回転数最小差ｎ＿ｄｉｆｆ＿ｍｉｎとに応じて、運転者によって要求される変速機入力トルクｍ＿ＧＥ＿ｓｏｌｌより大きい理論タービントルクｍ＿ｔ＿ｔｈｅｏが決定されるという、パラレルハイブリッドパワートレイン１の作動状態が存在する場合、適切なクリープ運転機能が作動され、内燃機関２は、コンバーターロックアップクラッチ６Ｂが完全に開放されているとき、電動機３によって始動される。これによって、内燃機関２の始動は、自動車の停止中においても可能である。このとき、当該自動車は、作動されるクリープ機能に基づいて、電動機の駆動トルクとコンバーター特性とに依存して、車両ブレーキが操作されていなければ、少なくとも動き始めるであろう。

上位に置かれる走行上の理由によって、あるいは、運転者側のブレーキペダルまたはパーキングブレーキの操作によって、自動車の動き出しが望まれず、かつ、内燃機関２の始動が、例えばパラレルハイブリッドパワートレイン１ないしは電動機３に属する蓄電池の充電状態が乏しいために、要求される場合、パラレルハイブリッドパワートレイン１のパワーフローは、電動機３と詳しくは描写されていない車両の出力部との間で、変速機４の領域で、例えば摩擦接合クラッチのスリップモードへの移行によって、あるいは、変速機４のシフトエレメントの完全な開放によって、内燃機関２の始動過程の間に出力部にある出力トルクが本質的にゼロであるように、減少または完全に遮断される。

基本的に、前述の本発明に従う方法により、内燃機関の始動過程の間、コンバーターロックアップクラッチを介して導かれることになっている電動機の駆動トルクの割合は、電動機と変速機との間に配置された発進エレメントのトルクコンバーターを介して導かれる電動機の駆動トルクの割合を可能な限り少なく調整し、出力部にて生ずる目標出力トルクを可能な限り少なく維持するために、最大に導かれる。

これによって、本発明に従う措置は、コンバーターロックアップクラッチの助けを借りた流体力学式トルクコンバーターのポンプ回転数の回転数制御のための方法を呈する。このとき、流体力学式トルクコンバーターのタービントルクは、トルクコンバーターの回転数差に依存して生ずる。

トルクコンバーターと、それと並行にパラレルハイブリッドパワートレインの中に配置されたコンバーターロックアップクラッチと、を含むパラレルハイブリッドパワートレインの大幅に図式化された図である。 本発明に従う方法のブロックダイヤグラムである。

符号の説明

１ パラレルハイブリッドパワートレイン
２ 内燃機関
３ 電動機
４ 変速機
５ 摩擦接合のシフトエレメント
６ 発進エレメント
６Ａ トルクコンバーター
６Ｂ コンバーターロックアップクラッチ
７ 機能ブロック
８ 結節点
９ リアルプロセス
１０ 結節点
１１ 制御装置
１２ 結節点
ｎ＿ｄｉｆｆ＿ｍｉｎ 回転数最小差
ｍ＿ＧＥ＿ｓｏｌｌ 目標変速機入力トルク
ｎ＿ｔ＿ｉｓｔ 実タービン回転数
ｎ＿３＿ｓｏｌｌ 電動機の目標駆動回転数
ｍ＿ｆａｈｒ＿ｓｏｌｌ 目標出力トルク
ｍ＿ｐ＿ｔｈｅｏ トルクコンバーターの理論的ポンプトルク
ｍ＿ｔ＿ｔｈｅｏ トルクコンバーターの理論的タービントルク
ｍ＿ＷＫ＿ｓｏｌｌ コンバーターロックアップクラッチの目標伝達能力
ｍ＿３＿ｓｏｌｌ 電動機の目標駆動トルク
ｍ＿３＿ｓｔｅｌｌ 電動機の駆動トルクの制御変数
ｍ＿３＿ｓｔｏｅｒ 外乱トルク

Claims (20)

1. 少なくとも１つの内燃機関（２）と、
   少なくとも１つの電動機（３）と、
   を有する自動車のパラレルハイブリッドパワートレイン（１）を作動させるための方法であって、
   前記電動機（３）は、パワートレインの中で、出力部と、前記少なくとも１つの内燃機関（２）と、の間に配置されており、
   当該内燃機関（２）と前記電動機（３）との間には、摩擦接合のシフトエレメント（５）が設けられており、
   前記電動機（３）と前記出力部との間には、流体力学式トルクコンバーター（６Ａ）と、トルクコンバーターロックアップクラッチ（６Ｂ）と、を有する発進エレメント（６）が配置されており、
   それぞれ出力部で生ずるべき目標出力トルク（ｍ＿ｆａｈｒ＿ｓｏｌｌ）は、発進エレメント（６）のスリップ（摺動）（Ｓｃｈｌｕｐｆ）に依存しており、
   内燃機関（２）の電動機側の始動過程の間、前記電動機（３）によって発生される駆動トルクは、少なくとも一部が前記トルクコンバーター（６Ａ）を介して、そしてその他は前記コンバーターロックアップクラッチ（６Ｂ）を介して、導かれる
   ことを特徴とする方法。
2. 前記コンバーターロックアップクラッチ（６Ｂ）は、少なくともほぼ内燃機関（２）の全始動過程の間、電動機（３）の回転数制御により、スリップ運転（Ｓｃｈｌｕｐｆｂｅｔｒｉｅｂ）に維持され、その間、電動機（３）によって発生される駆動トルクは、本質的にコンバーターロックアップクラッチ（６Ｂ）を介して出力部方向に導かれる
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 出力部にて生じるべき目標出力トルク（ｍ＿ｆａｈｒ＿ｓｏｌｌ）を実現するために、電動機（３）の目標駆動回転数（ｎ＿３＿ｓｏｌｌ）とコンバーターロックアップクラッチ（６Ｂ）の目標伝達比（ｍ＿ＷＫ＿ｓｏｌｌ）とが、パラレルハイブリッドパワートレイン（１）の作動状態パラメーターに依存する、発進エレメント（６）の入力回転数と出力回転数との間の回転数最小差（ｎ＿ｄｉｆｆ＿ｍｉｎ）に応じて決定される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 発進エレメント（６）は、回転数最小差（ｎ＿ｄｉｆｆ＿ｍｉｎ）を予め設定することにより、少なくともほぼ内燃機関（２）の全始動過程の間、スリップ運転に維持され、その間、電動機（３）によって発生される駆動トルクは、本質的にコンバーターロックアップクラッチ（６Ｂ）を介して出力部方向に導かれる
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 回転数最小差（ｎ＿ｄｉｆｆ＿ｍｉｎ）は、それぞれ、要求される目標出力トルク（ｍ＿ｆａｈｒ＿ｓｏｌｌ）に応じて適用決定される値であり、あるいは、出力トルクに応じて算出される特性曲線に基づいて決定される
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の方法。
6. 回転数最小差（ｎ＿ｄｉｆｆ＿ｍｉｎ）は、それぞれ、トルクコンバーター（６Ａ）の実タービン回転数（ｎ＿ｔ＿ｉｓｔ）に応じて適用決定される値であり、あるいは、トルクコンバーターのタービン回転数に応じて算出される特性曲線に基づいて決定される
   ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の方法。
7. 電動機（３）の目標駆動回転数（ｎ＿３＿ｓｏｌｌ）は、トルクコンバーター（６Ａ）の実タービン回転数（ｎ＿ｔ＿ｉｓｔ）と回転数最小差（ｎ＿ｄｉｆｆ＿ｍｉｎ）とに応じて決定される
   ことを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の方法。
8. トルクコンバーター（６Ａ）の理論的タービントルク（ｍ＿ｔ＿ｔｈｅｏ）は、トルクコンバーター（６Ａ）の実タービン回転数（ｎ＿ｔ＿ｉｓｔ）と電動機（３）の目標駆動回転数（ｎ＿３＿ｓｏｌｌ）とに応じて、トルクコンバーター（６Ａ）のコンバーター特性マップを考慮しながら、決定される
   ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. コンバーターロックアップクラッチ（６Ｂ）の目標伝達能力（ｍ＿ＷＫ＿ｓｏｌｌ）は、トルクコンバーター（６Ａ）の理論的タービントルク（ｍ＿ｔ＿ｔｈｅｏ）と要求される目標出力トルク（ｍ＿ｆａｈｒ＿ｓｏｌｌ）との差から決定される
   ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. トルクコンバーター（６Ａ）の理論的ポンプトルク（ｍ＿ｐ＿ｔｈｅｏ）は、トルクコンバーター（６Ａ）の実タービン回転数（ｎ＿ｔ＿ｉｓｔ）と電動機（３）の目標駆動回転数（ｎ＿３＿ｓｏｌｌ）とに応じて、トルクコンバーター（６Ａ）のコンバーター特性マップを考慮しながら決定される
    ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の方法。
11. 電動機（３）の回転数制御に影響を与える外乱トルク（ｍ＿３＿ｓｔｏｅｒ）は、コンバーターロックアップクラッチ（６Ｂ）の目標伝達能力（ｍ＿ＷＫ＿ｓｏｌｌ）とトルクコンバーター（６Ａ）の理論的ポンプトルク（ｍ＿ｐ＿ｔｈｅｏ）との合計から算出され、当該トルクは、電動機（３）の目標駆動トルク（ｍ＿３＿ｓｏｌｌ）の制御割合（Ｓｔｅｕｅｒａｎｔｅｉｌ）を意味する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 電動機（３）の実回転数（ｎ＿３＿ｉｓｔ）と電動機（３）の目標回転数（ｎ＿３＿ｓｏｌｌ）との間で制御誤差（Ｒｅｇｅｌａｂｗｅｉｃｈｕｎｇ）が決定される
    ことを特徴とする請求項３乃至１１のいずれかに記載の方法。
13. 電動機（３）の駆動回転数の制御誤差は、制御装置（１１）に入力値として送られ、その出力値が、電動機（３）の目標駆動トルク（ｍ＿３＿ｓｏｌｌ）の制御割合（Ｒｅｇｅｌａｎｔｅｉｌ）を意味する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 電動機（３）の目標駆動トルク（ｍ＿３＿ｓｏｌｌ）は、外乱トルク（ｍ＿３＿ｓｔｏｅｒ）と制御割合（ｍ＿３＿ｓｔｅｌｌ）との合計を意味する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 目標出力トルク（ｍ＿ｆａｈｒ＿ｓｏｌｌ）は、電動機（３）と内燃機関（２）との間に配置されたシフトエレメント（５）が本質的に当該シフトエレメント（５）を介してはトルク伝達できないという伝達能力を有している場合、及び／または、内燃機関（２）が遮断している場合、本質的に電動機（３）によって発生され、その場合、内燃機関（２）は、内燃機関側で駆動トルクを発生させる要求がある場合、シフトエレメント（５）の伝達能力を変更することによって、パラレルハイブリッドパワートレイン（１）に結合される
    ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の方法。
16. シフトエレメント（５）の伝達能力は、内燃機関（２）を接続する要求がある場合、内燃機関（２）の接続に必要な値に調整され、そのとき、遮断されている内燃機関（２）は、シフトエレメント（５）の伝達能力の上昇に伴い、ますます電動機（３）によって駆動され、そしてそこから生じるならびに電動機（３）の駆動トルク（ｍ＿３）に反作用する引きずりトルクが、電動機（３）の目標駆動回転数（ｎ＿３＿ｓｏｌｌ）の算出にとっての外乱となる
    ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の方法。
17. 内燃機関（２）は、始動過程の間、目標駆動トルクの推移または目標駆動回転数の推移によって制御作動され、シフトエレメント（５）は、内燃機関（２）が接続されているとき、同期状態に変換される
    ことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の方法。
18. シフトエレメント（５）の伝達能力は、内燃機関（２）が接続されていてシフトエレメント（５）が同期作動状態にあるとき、シフトエレメント（５）にあるトルクが少なくともノンスリップで伝達される、という値に調整される
    ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. シフトエレメント（５）の伝達能力は、内燃機関（２）の始動過程の後で、電動機（３）の目標駆動回転数（ｎ＿３＿ｓｏｌｌ）が内燃機関（２）のアイドリング回転数より小さいときシフトエレメント（５）がスリップモードに移行して内燃機関（２）が支障なくアイドリング回転数のレベルで作動される、という値に調整される
    ことを特徴とする請求項１乃至１８のいずれかに記載の方法。
20. 上位に置かれる走行上の理由によって、あるいは、運転者側のブレーキペダルまたはパーキングブレーキの操作によって、車両の停止が要求され、及び／または、内燃機関（２）の始動が、電動機（３）に属する蓄電池の充電状態が乏しいために要求される場合、パラレルハイブリッドパワートレイン（１）のパワーフローは、電動機（３）と車両の出力部との間での変速機（４）の領域で、変速機（４）の摩擦接合クラッチをスリップモードへ移行することによって、あるいは、変速機（４）のシフトエレメントを完全に開放することによって、減少されるかまたは完全に遮断され、内燃機関（２）の始動過程の間に出力部にある出力トルクは本質的にゼロである
    ことを特徴とする請求項１乃至１９のいずれかに記載の方法。

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