JP2010529919A - スプリット機関を備えたハイブリッド車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】使用可能状態にある出力能力が出来るだけ良好に現在の出力要求に適合されているハイブリッド車両を創作する。
【解決手段】第１クラッチ装置（９）を介して変速機（６）と連結可能である燃焼機関式の駆動装置（２）と、電気機械（３）とを有するハイブリッド車両であって、変速機（６）が、燃焼機関式の駆動装置（２）によってのみ駆動可能である、又は燃料機関式の駆動装置（２）により及び電気機械（３）により同時に駆動可能である、又は第１クラッチ装置（９）が開かれている場合、電気機械（３）によってのみ駆動可能である、ハイブリッド車両において、燃焼機関式の駆動装置（２）が、第１クラッチ装置（９）を介して変速機（６）と連結可能である第１燃焼機関ユニット（７）と、第２クラッチ装置（１２）を介して第１燃焼機関ユニット（７）と連結可能である第２燃焼機関ユニット（８）とを有すること。
【選択図】図１

Description

本発明は、特許請求項１の前提部に従うハイブリッド車両に関する。
本特許出願において「ハイブリッド車両」との概念は、車両が１個の燃焼機関式の駆動装置と少なくとも１個の電気機械とを有し、この電気機械が制動エネルギーを発電機として回生し、燃焼機関式の駆動装置を多くの稼動状態で電動機として支援する又は車両を多くの稼動状態で純粋に電動機として駆動するために設けられているという車両として理解される。
本発明の課題は、使用可能状態にある出力能力が出来るだけ良好に現在の出力要求に適合されているハイブリッド車両を創作することである。
前記の課題は、特許請求項１の構成要件により解決される。本発明の有利な形態と他の構成は下位請求項に記載されている。
本発明の出発点は、第１クラッチ装置を介して変速機と連結可能である燃焼機関式の駆動装置と、電気機械とを有するハイブリッド車両であり、この際、変速機は選択的に
− 燃焼機関式の駆動装置によってのみ駆動可能である、又は、
− 燃料機関式の駆動装置により及び電気機械により同時に駆動可能である、又は、
− 第１クラッチ装置が開かれている場合、電気機械によってのみ駆動可能である。
本発明の核は、燃焼機関式の駆動装置が少なくとも２個の燃焼機関ユニットを有することにあり、つまり第１クラッチ装置を介して変速機と連結可能である第１燃焼機関ユニットと、第２クラッチ装置を介して第１燃焼機関ユニットと連結可能である第２燃焼機関ユニットである。
平均的な出力要求だけが存在する稼動状態では車両は第１燃焼機関ユニット及び／又は電気機械によってのみ駆動され得る。例えば高速の高速道路走行時のようにより高い出力が必要とされる場合には第２燃焼機関ユニットが作動される。
両方の燃焼機関ユニットは例えば各々につき２個のシリンダを備えた「燃焼機関（内燃機関）」であり得る。しかし個々の燃焼機関ユニットのシリンダ数は同じである必要はなく異なっていてもよい。
このようなハイブリッド車両は多数の稼動状態で稼動され、以下の稼動状態をとることができる。例えば：
− 稼動状態１では両方の燃焼機関ユニットがオフにされていてハイブリッド車両は電気機械によってのみ駆動される。
− 稼動状態２では第１燃焼機関ユニットがオンにされていて第２燃焼機関ユニットがオフにされている。この稼動状態では車両は第１燃焼機関ユニットによってのみ、そして電気機械が作動されているのであれば電気機械により駆動され得る。
− 稼動状態３では両方の燃焼機関ユニットがオンにされている。この稼働状態では車両は、燃焼機関として使用可能状態にある全出力を用い即ち両方の燃焼機関ユニットにより、そして電気機械が作動されているのであれば電気機械により駆動され得る。
電気機械を制御するためには適切な電子装置が設けられている。本発明の更なる構成では、稼動状態２から稼動状態３への移行時、即ち第２燃焼機関ユニットのスタート時には電気機械が少なくとも短期的に駆動トルクを生成し、この駆動トルクが第２燃焼機関ユニットのスタートを支援することが意図されている。好ましくは電気機械は第２燃焼機関ユニットのスタート時、少なくともそのスタート過程に必要な出力が補われ且つ変速機入力における（一時的な）トルク低下が回避されるように電動機として生成されるトルクを提供する。
本発明の更なる構成では電気機械は惰行稼動時にも発電機としての負荷トルクにより第２燃焼機関ユニットの連結及び連結解除時の減速動向を補整する。
電気機械は特に第１燃焼機関ユニット用のスタータとしても使用され得る。
本発明の基本原理を示す概要図である。
次に本発明を図面と関連して詳細に説明する。
図１はハイブリッド車両の駆動トレイン１を示していて、この車両は燃焼機関式の駆動装置２と電気機械３とを有す、電気機械３はここでは変速機６の変速機ハウジング５の変速機鐘形部４内に配置されている。
燃焼機関式の駆動装置２は第１燃焼機関ユニット７と第２燃焼機関ユニット８により形成されていて、これらの燃焼機関ユニットは共通の機関ハウジング内に格納され得る。両方の燃焼機関ユニット７、８は各々に個別のクランクシャフト７ａ、８ａを有する。両方の燃焼機関ユニット７、８は同じシリンダ数を有する又は異なるシリンダ数を有するユニットであり得る。例えば燃焼機関ユニット７及び燃焼機関ユニット８は各々につき「２シリンダ機関」であり得る。
図１から見てとれるように燃焼機関ユニット７は第１クラッチ９を介して変速機６の入力シャフト１０と接続されている。変速機６の入力シャフト１０には相対回転不能に電気機械３のロータ１１が接続されている。つまりクラッチ９が閉じられている場合、変速機６は第１燃焼機関ユニット７により、そして電気機械３が作動されるのであれば電気機械３により駆動され得る。
電気機械３は制動過程中に制動エネルギーを回生するため即ち機械エネルギーを電気エネルギーに変換するために使用され得る。この稼働状態では電気機械３は変速機入力シャフト１０により駆動される発電機として動作する。
追加的に電気機械３は第１燃焼機関ユニット７用の始動器即ちスタータとして使用され得る。クラッチ９が閉じている場合、例えばバッテリやコンデンサであるここでは非図示のエネルギー蓄積器により給電され、第１燃焼機関ユニット７が電気機械３によりスタートされ得る。
両方の燃焼機関ユニット７、８の両方のクランクシャフト７ａ、８ａの間には第２クラッチ１２が配置されている。両方のクラッチ９、１２が閉じられている場合、変速機６は両方の燃焼機関ユニット７、８により同時に、そして電気機械３が作動されているのであれば電気機械３により駆動され得る。
第２燃焼機関ユニット８のスタート時、トルク低下、従って車両の速度低下或いは加速度低下を回避するために、スタート進行中には第２燃焼機関ユニット８用のスタートトルクが電気機械３により補われ得る。
１ 駆動トレイン
２ 燃焼機関式の駆動装置
３ 電気機械
４ 変速機鐘形部
５ 変速機ハウジング
６ 変速機
７ 第１燃焼機関ユニット
７ａ クランクシャフト
８ 第２燃焼機関ユニット
８ａ クランクシャフト
９ 第１クラッチ
１０ 入力シャフト
１１ ロータ
１２ 第２クラッチ

Claims (7)

  1. 第１クラッチ装置（９）を介して変速機（６）と連結可能である燃焼機関式の駆動装置（２）と、電気機械（３）とを有するハイブリッド車両であって、変速機（６）が、
    − 燃焼機関式の駆動装置（２）によってのみ駆動可能である、又は、
    − 燃料機関式の駆動装置（２）により及び電気機械（３）により同時に駆動可能である、又は、
    − 第１クラッチ装置（９）が開かれている場合、電気機械（３）によってのみ駆動可能である、前記ハイブリッド車両において、
    燃焼機関式の駆動装置（２）が、第１クラッチ装置（９）を介して変速機（６）と連結可能である第１燃焼機関ユニット（７）と、第２クラッチ装置（１２）を介して第１燃焼機関ユニット（７）と連結可能である第２燃焼機関ユニット（８）とを有することを特徴とするハイブリッド車両。
  2. ハイブリッド車両の稼働中、燃焼機関式の駆動装置（２）が少なくとも以下の稼働状態をとること、即ち、
    − 稼働状態１であってこの稼働状態では両方の燃焼機関ユニット（７、８）がオフにされているつまりは連結解除されていてハイブリッド車両は電気機械（３）によってのみ駆動される；
    − 稼動状態２であってこの稼働状態では第１燃焼機関ユニット（７）がオンにされていて第２燃焼機関ユニット（８）がオフにされているつまりは連結解除されている；
    − 稼動状態３であってこの稼働状態では両方の燃焼機関ユニット（７、８）がオンにされているつまりは連結されていること
    を特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド車両。
  3. 電気機械（３）を制御するための電子装置が設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。
  4. 稼動状態２から稼動状態３への移行時、電気機械（３）が駆動トルクを生成し、この駆動トルクが第２燃焼機関ユニット（８）のスタートを支援し且つ変速機（６）の入力部におけるトルク低下を防止すること特徴とする、請求項２又は３に記載のハイブリッド車両。
  5. 電気機械（３）がロータ（１１）を有し、このロータ（１１）が変速機（６）の入力シャフト（１０）と相対回転不能に接続されていること特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のハイブリッド車両。
  6. 第１クラッチ装置（９）が第１燃焼機関ユニット（７）と変速機（６）の間に配置されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のハイブリッド車両。
  7. 第２クラッチ装置（１２）が両方の燃焼機関ユニット（７、８）間に配置されていて、閉じた状態では第１燃焼機関ユニット（７）のクランクシャフト（７ａ）を第２燃焼機関ユニット（８）のクランクシャフト（８ａ）と連結することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のハイブリッド車両。
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