JP6949039B2 - ハイブリッド車の駆動システム、及びその駆動システムの動作方法 - Google Patents

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    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
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    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
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    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/145—Masses mounted with play with respect to driving means thus enabling free movement over a limited range
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/268—Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
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Description

本発明は、ハイブリッド車の駆動システム、及びその駆動システムの動作方法に関する。
エネルギ効率の良い方法でハイブリッド車を動作させるために、先行技術はいくつかの駆動システムをすでに開示している。それらの駆動システムは、点火した内燃エンジンの場合に、アクセル・ペダルが解除されないでいるとき、すなわち能動的な車両の加速が望まれていないとき、「アイドル・グライディング」と呼ばれる動作状態に達するために、ドライブトレインにおける力の伝達を無効にするものである。さらに、アクセル・ペダルが作動されず、また、力の伝達がドライブトレインで行われるとき、選択的なブレーキの回生を伴う機械的なオーバーラン状態が得られるように、内燃エンジンをオフにすることがすでに知られている。
独国特許出願２９４３５５４号は、内燃エンジン、電動機、ギア・トランスミッション、及び２つの分離するクラッチを有する車両のハイブリッド・ドライブを開示しており、そこでは、分離するクラッチを開閉することによって走行中の適当な動作段階で再び内燃エンジンが周期的にオン・オフされるようになっている。この文献では、内燃エンジンはフライホイール無しで構成されている。ここでは、必要な回転マス（質量）は、電動機に与えられ、特に、少なくとも部分的に電動機の回転部に組み込まれている。フライホイール無しの内燃エンジンの構造によれば、内燃エンジンと電動機との間を分離しているクラッチがかみ合っていないとき、エンジンはほとんど遅れることなく停止する。また、回転電動機に再度繋がることによって、小さな質量を原因とする振動が実質的になく、エンジンは再始動され得る。このようにして、電動機によってのみ最初に始動し、また、回転マス（質量）に蓄積された動的エネルギを使うことによって最小回転速度に到達したときのみ、内燃エンジンがオンし、さらに、電動機の回転速度まで素早く加速することが可能である。
一方、内燃エンジンのオフを伴うハイブリッド車の駆動動作に基づいて、ドライバが加速を要求した場合に車両応答が表れるまで、非常に長い時間がかかることが明らかになった。この駆動システムの応答が遅れる挙動は、快適な乗り心地に悪影響を及ぼし、妨げとしてドライバに認識され得る。
従って、本発明の目的は、内燃エンジンがオフされている場合でも、ドライバの加速要求に対して素早く車両が応答する、ハイブリッド車の駆動システム及びそれを駆動する方法を提供することである。
本発明によれば、本発明の目的は所定のハイブリッド車の駆動システムによって達成される。
このハイブリッド車の駆動システムは、
内燃エンジン・シャフトを有し、内燃エンジン・シャフトを駆動させ得る内燃エンジン、
内燃エンジン・シャフトと同軸に配置されたトランスミッション・インプット・シャフトを駆動側に有し、内燃エンジン・シャフトと同軸に配置されたトランスミッション・アウトプット・シャフトを出力側に有するオートマチック・トランスミッション、
トランスミッション・インプット・シャフトとトランスミッション・アウトプット・シャフトを繋ぐ又は切り離すトランスミッション・クラッチ、
内燃エンジンとオートマチック・トランスミッションとの間で軸方向に配置され、内燃エンジン・シャフトと同軸に配置された中間シャフトを有する回転マス（質量）駆動装置、
内燃エンジン・シャフトと中間シャフトを繋ぐ又は切り離す第１クラッチ、
中間シャフトとトランスミッション・インプット・シャフトを繋ぐ又は切り離す第２クラッチ、
及びトランスミッション・インプット・シャフトに配置され、トランスミッション・インプット・シャフト以降をモータ・モードで駆動し得る電動機を備える。
内燃エンジンがオフにされたとしても、車両の加速がドライバによって所望されるとき、この駆動システムの構造は非常に早い車両応答を可能にする。能動的に車両を加速させるアクセル・ペダルの作動があれば、電動機は、ただちにモータ・モードに切り替わり、電動機の性能の限界内で車両を加速させるためにオートマチック・トランスミッションに繋げられ得る。オフにされた内燃エンジンの機械的なオーバーラン・スタートが回転マス（質量）駆動装置によって同時に実現され得る。内燃エンジンが、始動され、ハイブリッド車の所望の加速を引き継ぎ得るまでの時間は、電気的な車両の加速により、電動機によって埋め合わせられる。従って、駆動システムは、より緩慢にならずに反応し、所望の早い車両応答をドライバにもたらす。
本発明の駆動システムの１つの実施形態によれば、電動機は、６０Ｖ未満の作動電圧を有する低電圧電動機である。駆動システムのコストは低電圧電動機としての構成によって減少され得る。これは、具体的には、この駆動システムでの電圧の低さのために、潜在的危険性がより低く、また、車両電気システムの防護が、より単純に、及びより費用対効果が高い方法で設けられ得るという事実のためである。使用される電動機は、従来の１２Ｖの電動機と比較して、具体的には４８Ｖの電動機である。この４８Ｖの電動機は、回生のときの発電機モードとモータ・モードの両方でより高い性能を与え得る。電動機が、ハイブリッド車を加速させるために使用される場面で、電動機のより高い性能は特に確実に顕著である。そのため、車両応答がドライバによってより明確に認識され得る。
電動機がハイブリッド車のオートマチック・トランスミッションに好ましくは組み込まれる。
オートマチック・トランスミッションはクラッチ・ベルを駆動側に特に含み得る。このとき、電動機はクラッチ・ベルに収容されている。電動機は、クラッチ・ベルに通常設けられるトルク・コンバータと置き換わる。そのため、小型に構成される電動機が、追加の空間的な要件はなく、オートマチック・トランスミッションに組み込まれ得る。これは、特に、駆動システムの小型な構成の要因となる。
駆動システムのさらなる実施形態では、車両電気システムが設けられる。このとき、電動機は、発電機として構成され、発電機モードで車両電気システムに電気エネルギを供給する。このようにして、電動機は、ほとんど労力をかけずに、回生のために使用され得る。この回生で、動的な車両エネルギが電気エネルギに変換される。
また、上述の目的は上述の駆動システムの動作方法によって達成される。このとき、駆動システムは電気制御ユニットを含む。
この動作方法は、
駆動システムの動作状態で、第１クラッチが開かれ、内燃エンジンがオフにされるステップａ、
能動的な車両の加速信号が電気制御ユニットに伝達されるステップｂ、
第２クラッチが電気制御ユニットによって開かれるステップｃ、
及び第１クラッチとトランスミッション・クラッチが閉じられるステップｄを備える。
この方法によって、内燃エンジンが、オフにされる、すなわち点火されず、切り離される場合に、能動的な車両の加速が望まれるとき、機能の分離が行われる。回転マス（質量）駆動装置は、電動機から切り離され、内燃エンジンの機械的なオーバーラン・スタートを行うために内燃エンジンに繋げられる。内燃エンジンが始動されるとき、電動機は、ハイブリッド車を加速させるために、オートマチック・トランスミッションに、具体的にはオートマチック・トランスミッションのトランスミッション・アウトプット・シャフトにすでに繋げられている。従って、内燃エンジンが、追加で始動され、トランスミッション・アウトプット・シャフトに繋げられるより前に、ドライバの加速要求は電動機によってすでに有利に実現され得る。
好ましくは、内燃エンジンは、ステップｄで第１クラッチを閉じた後に回転マス（質量）駆動装置によって始動される。回転マス（質量）駆動装置は、エネルギ蓄積装置を形成し、回転マス（質量）駆動装置の回転する回転マス（質量）によって内燃エンジンが始動され得るように特に構成される。ハイブリッド車の駆動動作の間、回転マス（質量）駆動装置の回転マス（質量）は、内燃エンジンを始動させるために必要な最小回転速度を上回るように常に理想的に維持される。
トランスミッション・アウトプット・シャフトが、ステップｄでトランスミッション・クラッチを閉じた後に、電動機によって駆動され得る。このようにして、適切な車両応答、すなわちドライバの加速要求が検知された後に少ない労力で車両加速を生じることが可能である。
別の方法によると、第２クラッチは、ステップｄでの内燃エンジンの始動の後に後続のステップｅで再び閉じられる。第２クラッチを閉じることで、追加で始動された内燃エンジンは、オートマチック・トランスミッションに、具体的にはオートマチック・トランスミッションのトランスミッション・アウトプット・シャフトに接続され、ハイブリッド車を所望の方法で加速させ得る。
さらに別の方法によると、トランスミッション・クラッチはステップｂより前に閉じられる。また、電動機は発電機モードに切り替えられる。従って、車両はエネルギ節約動作モードを特に取る。また、このエネルギ節約動作モードは「回生時エンジン・オフ・グライディング」と記載される。この動作状態では、内燃エンジンがオフになると、動いているハイブリッド車が、電動機の発電機モードで生じる摩擦効果及び加減抵抗によってのみ減速される。
本発明のさらなる特徴と利点が、図面を参照する以下の好ましい実施形態の記述から明らかになる。
本発明に係るハイブリッド車の駆動システムの概略図を示す。 車両速度、及び内燃エンジンと回転マス（質量）駆動装置の回転速度が時間に対してプロットされる表を示す。 車両速度、及び内燃エンジンと回転マス（質量）駆動装置の回転速度が時間に対してプロットされる、もう１つの表を示す。
図１はハイブリッド車の駆動システム１０を示す。この駆動システム１０は、内燃エンジン・シャフト１４を有し、内燃エンジン・シャフト１４を駆動させ得る内燃エンジン１２、及び、駆動側で、内燃エンジン・シャフト１４と同軸に配置されたトランスミッション・インプット・シャフト１８と、出力側で、内燃エンジン・シャフト１４と同軸に配置されたトランスミッション・アウトプット・シャフト２０と、トランスミッション・インプット・シャフト１８とトランスミッション・アウトプット・シャフト２０を繋ぐ又は切り離すトランスミッション・クラッチ２２とを備えたオートマチック・トランスミッション１６を有する。この駆動システム１０は、また、内燃エンジン１２とオートマチック・トランスミッション１６との間で軸方向に配置され、内燃エンジン・シャフト１４と同軸に配置される中間シャフト２６に配置される回転マス（質量）駆動装置２４、内燃エンジン・シャフト１４と中間シャフト２６を繋ぐ又は切り離す第１クラッチ２８、中間シャフト２６とトランスミッション・インプット・シャフト１８を繋ぐ又は切り離す第２クラッチ３０、及びトランスミッション・インプット・シャフト１８に配置され、トランスミッション・インプット・シャフト１８以降を電動機３２のモータ・モードで駆動し得る電動機３２を備える。
図１によると、回転マス（質量）駆動装置２４は、例えば、デュアル・マス・フライホイールとして構成される。このフライホイールはエネルギ蓄積装置を形成する。回転マス（質量）駆動装置２４の具体的な構成に関わりなく、車両が停止している又は動いている場合、この回転マス（質量）は、オフにされた内燃エンジン１２の機械的なオーバーラン・スタートを第１クラッチ２８と共に可能にする。そのため、内燃エンジン１２の電気的な始動装置は除かれ得る。
図１によると、車両電気システム３４がさらに設けられる。電動機３２は、発電機として構成され、発電機モードで車両電気システム３４に電気エネルギを供給する。
本発明の例示的な実施形態では、排他的に、６０Ｖ未満の作動電圧を有する低電圧車両電気システム３４が設けられる。従って、電動機３２も、低電圧電動機、特に４８Ｖの電動機である。駆動システム１０のコストは、低電圧電動機３２を有する低電圧車両電気システム３４としての構成によって減少され得る。これは、この電気システムの低電圧に起因して、潜在的危険性がより低く、車両電気システム３４の防護が、より単純に、及びより費用対効果が高い方法で設けられ得るためである。
従来の１２Ｖの電動機と比較して、４８Ｖの電動機３２を使用することは、高い性能という利点をもたらす。電動機３２がモータ・モードにあるハイブリッド車の加速に使用される場面で、また、回生において、電動機３２が、電気エネルギを生じ、発電機モードにある車両電気システム３４に電気エネルギを与える場面で、これは特に顕著である。
図１によると、電動機３２が駆動システム１０のオートマチック・トランスミッション１６に組み込まれる。オートマチック・トランスミッション１６が駆動側にクラッチ・ベル３６を有することが特に示される。これにより、電動機３２は、クラッチ・ベル３６に収容され、通常設けられるトルク・コンバータと置換されている。
また、図１によると、内燃エンジン１２、電動機３２、及びオートマチック・トランスミッション１６として構成されるハイブリッド車のトランスミッションを制御する電気制御ユニット３８が設けられる。さらに、電気制御ユニット３８は、第１クラッチ２８を作動させるためのアクチュエータ４０に、第２クラッチ３０を作動させるためのアクチュエータ４２に、トランスミッション・クラッチ２２を作動させるためのアクチュエータ４４に接続される。図１には、アクセル・ペダル４６が示される。ハイブリッド車のドライバは、このアクセル・ペダル４６の作動によって能動的な加速要求を示す。電気制御ユニット３８は、このアクセル・ペダル４６の作動を検知するように構成されている。
電気制御ユニット３８は、電動機３２と車両電気システム３４の両方に接続され、例えばモータ・モードから発電機モードへ、又はその逆の発電機モードからモータ・モードへ電動機３２を切り替え得る。
上述されるハイブリッド車の駆動システム１０を動作させる方法を、図２及び図３を参照して以下に説明する。
図２及び図３はそれぞれ表を示す。図２及び図３では、車両速度４８、内燃エンジン１２の回転速度５０、及び回転マス（質量）駆動装置２４の回転速度５２が時間ｔに対してプロットされている。これらの表は、タイム・インターバル１から７に分割される。
図２によると、駆動システム１０の動作状態がタイム・インターバル１に示される。このタイム・インターバル１では、ハイブリッド車は内燃エンジン１２によって駆動される。また、トランスミッション・クラッチ２２、第１クラッチ２８、及び第２クラッチ３０は、それに応じて閉じている。別の実施形態では、摩擦効果のみが内燃エンジン１２の駆動によってタイム・インターバル１で補償される。そのため、車両速度４８は実質的に一定である。このタイム・インターバル１では、内燃エンジン１２の回転速度５０、及び回転マス（質量）駆動装置２４の回転速度５２は、それに応じて一定の値を取り、第１クラッチ２８が閉じていることによりそれらの値は一致している。
電気制御ユニット３８が、エネルギ節約動作モードへの変更の条件が与えられたことを認識すると、第１の方法ステップａで、第１クラッチ２８は開かれ、内燃エンジン１２はオフにされる。「エンジン・オフ・グライディング」と呼ばれるこの動作状態では、アクセル・ペダル４６は解除されなければならない。さらに、車両速度４８は、理想的に選択されて、予め定められた速度の閾値を好ましくは上回る。そのため、車両速度４８から生じる回転マス（質量）駆動装置２４の回転速度、又は回転マス（質量）駆動装置２４に蓄積されたエネルギは、内燃エンジン１２を始動させるために十分である。
電気制御ユニット３８は、上述の条件とは別として、さらなる信号を受け取り得る。その信号は、「エンジン・オフ・グライディング」の作動状態への切り替えを禁止する。例えば、そのような信号は、エンジン冷却回路における冷却液の温度が過度に低い場合、バッテリが低充電の場合、進行方向の道路勾配が非常にきつい場合、スポーツ・モードでの駆動のような選択的装置が作動されている場合、生じ得る。
しかし、エネルギ節約動作モードのすべての条件が満足されると、内燃エンジン１２は、オフにされる、すなわち、停止され、第１クラッチ２８を開くことによりドライブトレインから離される。タイム・インターバル２では、内燃エンジン１２の回転速度５０がそれに応じてすぐに０になる。
タイム・インターバル３では、トランスミッション・クラッチ２２及び第２クラッチ３０が閉じられる。そのため、ハイブリッド車は、ほとんど自由に動き、摩擦損失によって単に減速される。
回転マス（質量）駆動装置２４の回転速度５２が所定の最小回転速度を下回ることを避けるために、タイム・インターバル４では、回転マス（質量）駆動装置２４は電動機３２によって駆動され得る。そのために、トランスミッション・クラッチ２２は開かれる。また、電動機３２はモータ・モードに切り替わる。さらに、ハイブリッド車は実質的に自由に動く。このとき、摩擦損失は車両速度４８の減少を引き続きもたらす。
しかし、電動機３２は、回転マス（質量）駆動装置２４の回転マス（質量）を能動的に駆動し、回転マス（質量）駆動装置２４にエネルギの保存を少なくとももたらす。つまり、電動機３２は、回転マス（質量）駆動装置２４の回転マス（質量）が最小回転速度を上回るように保つ。この最小回転速度は、オフにされた内燃エンジン１２の機械的なオーバーラン・スタートに対して十分である。
タイム・インターバル４の終わりに、能動的な車両の加速信号が方法ステップｂで電気制御ユニット３８に伝達される。方法ステップｂで、ドライバは、例えばアクセル・ペダル４６を作動させる。
方法ステップｃに従って、第２クラッチ３０は電気制御ユニット３８によって開かれる。これにより、電動機３２及び回転マス（質量）駆動装置２４は切り離される。
次に、方法ステップｄで、第１クラッチ２８は閉じられる。同時に、トランスミッション・クラッチ２２も閉じられる（又は閉じたままになる）。これにより、電動機３２は、トランスミッション・アウトプット・シャフト２０に接続されて、それと共に回転する。
タイム・インターバル５で、内燃エンジン１２の回転速度５０と回転マス（質量）駆動装置２４の回転速度５２は、第１クラッチ２８を閉じることによってすぐに互いに順応する。このとき、内燃エンジン１２は、回転マス（質量）駆動装置２４による機械的なオーバーラン・スタートによって始動される。
さらに、方法ステップｄでトランスミッション・クラッチ２２を閉じた後、トランスミッション・アウトプット・シャフト２０は電動機３２によって駆動される。その結果、電動機３２によって生じる車両の加速が、ドライバによるアクセル・ペダル４６の作動のすぐ後のタイム・インターバル５で起こる。この車両の加速は車両速度４８で明らかになる。この車両速度４８は図２のタイム・インターバル５で増加する。
方法ステップｄでの内燃エンジン１２の始動の後、第２クラッチ３０は後続の方法ステップｅ（タイム・インターバル６）で再び閉じ、電動機３２は引き続き車両を加速する。
タイム・インターバル７の始めに、追加で始動され、点火された内燃エンジン１２は、閉じた第１クラッチ２８と、閉じた第２クラッチ３０と、閉じたトランスミッション・クラッチ２２と共に回転するようにトランスミッション・アウトプット・シャフト２０に接続され、ハイブリッド車を所望の方法で加速させ得る。タイム・インターバル７では、車両速度４８と、内燃エンジン１２の回転速度５０及び回転マス（質量）駆動装置２４の回転速度５２が増加する。
電動機３２の限られた性能により、タイム・インターバル５及び６での車両の加速は、タイム・インターバル７での内燃エンジン１２によりもたらされる車両の加速よりも小さい。一方、タイム・インターバル５及び６で、すなわちドライバのアクセル・ペダル４６の作動のすぐ後に、ドライバは顕著な車両の加速という所望の車両応答を得る。従って、駆動システム１０は、より緩慢にならずに反応し、より良い運転の感覚をドライバにもたらす。
図３は、図２に類似した、ハイブリッド車の上述の駆動システム１０を動作させる別の方法を示す。
図３に示される別の方法は、ステップｂでの能動的な車両の加速信号の前に、トランスミッション・クラッチ２２が閉じる（又は閉じた状態を保たれる）、また、電動機３２が発電機モードに切り替えられるという点だけが、図２に係る方法と異なる。つまり、回生、すなわち発電機モードにある電動機３２による動的な車両のエネルギを電気エネルギに変換することが、タイム・インターバル３及び４で起こる。
より大きな車両の減速度が、発電機モードにある電動機３２の抵抗によって生じる。そのため、図３に係るタイム・インターバル３及び４での車両速度４８は、図２に係るタイム・インターバル３及び４での車両速度４８よりも大きく減少する。
電動機３２は、図３に係るタイム・インターバル４で発電機モードにあるとき、回転マス（質量）駆動装置２４を駆動できない。
この場合、所定の最小回転速度を下回る回転マス（質量）駆動装置２４の回転速度５２の減少は、オートマチック・トランスミッション１６のトランスミッション変速方法によって禁止される。回転マス（質量）駆動装置２４の最小回転速度に到達されたとき、オートマチック・トランスミッション１６を低速ギアにダウンシフトすることで、トランスミッション・インプット・シャフト１８の回転速度が急激に増加する。また、中間シャフト２６の回転速度、及び回転マス（質量）駆動装置２４の回転速度５２が、閉じた第２クラッチ３０によって急激に増加する。（図３のタイム・インターバル３及び４の遷移領域に示す。）従って、回転マス（質量）駆動装置２４の回転速度５２又は蓄積されたエネルギは、内燃エンジン１２の機械的なオーバーラン・スタートを行うために十分であることが保証される。

Claims (8)

  1. ハイブリッド車の駆動システムであって、
    内燃エンジン・シャフト（１４）を有し、該内燃エンジン・シャフト（１４）を駆動させ得る内燃エンジン（１２）、
    前記内燃エンジン・シャフト（１４）と同軸に配置されたトランスミッション・インプット・シャフト（１８）を駆動側に有し、前記内燃エンジン・シャフト（１４）と同軸に配置されたトランスミッション・アウトプット・シャフト（２０）を出力側に有するオートマチック・トランスミッション（１６）、
    前記トランスミッション・インプット・シャフト（１８）と前記トランスミッション・アウトプット・シャフト（２０）を繋ぐ又は切り離すトランスミッション・クラッチ（２２）、
    前記内燃エンジン（１２）と前記オートマチック・トランスミッション（１６）との間で軸方向に配置され、前記内燃エンジン・シャフト（１４）と同軸に配置された中間シャフト（２６）を有する回転マス（質量）駆動装置（２４）、
    前記内燃エンジン・シャフト（１４）と前記中間シャフト（２６）を繋ぐ又は切り離す第１クラッチ（２８）、
    前記中間シャフト（２６）と前記トランスミッション・インプット・シャフト（１８）を繋ぐ又は切り離す第２クラッチ（３０）、
    及び前記トランスミッション・インプット・シャフト（１８）に配置される電動機（３２）を備え、
    前記電動機（３２）は、前記トランスミッション・インプット・シャフト（１８）より下流側を駆動させるモータ・モードを有して、
    前記回転マス（質量）駆動装置（２４）はデュアル・マス・フライホイールとして構成され、
    前記電動機（３２）は、６０Ｖ未満の作動電圧を有する低電圧電動機であり、前記オートマチック・トランスミッション（１６）に組み込まれることを特徴とするハイブリッド車の駆動システム。
  2. 前記オートマチック・トランスミッション（１６）が駆動側にクラッチ・ベル（３６）を有し、前記電動機（３２）が前記クラッチ・ベル（３６）に収容されていることを特徴とする、請求項１に記載の駆動システム。
  3. 車両電気システム（３４）が設けられ、
    前記電動機（３２）は、発電機として構成され、発電機モードで前記車両電気システム（３４）に電気エネルギを供給することを特徴とする、請求項１又は２に記載の駆動システム。
  4. 請求項１から３までのいずれかに記載の、電気制御ユニット（３８）を有する駆動システム（１０）の動作方法であって、
    前記駆動システム（１０）の動作状態で、前記第１クラッチ（２８）が開かれ、前記内燃エンジン（１２）がオフにされるステップａ、
    能動的な車両の加速信号が前記電気制御ユニット（３８）に伝達されるステップｂ、
    前記第２クラッチ（３０）が前記電気制御ユニット（３８）によって開かれるステップｃ、
    及び前記第１クラッチ（２８）と前記トランスミッション・クラッチ（２２）が閉じられるステップｄを備える方法。
  5. 前記内燃エンジン（１２）は、ステップｄで前記第１クラッチ（２８）を閉じた後に前記回転マス（質量）駆動装置（２４）によって始動されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
  6. 前記トランスミッション・アウトプット・シャフト（２０）が、ステップｄで前記トランスミッション・クラッチ（２２）を閉じた後に前記電動機（３２）によって駆動されることを特徴とする、請求項４又は５に記載の方法。
  7. 前記第２クラッチ（３０）が、ステップｄでの前記内燃エンジン（１２）の始動の後に後続のステップｅで再び閉じられることを特徴とする、請求項４から６までのいずれかに記載の方法。
  8. 前記トランスミッション・クラッチ（２２）はステップｂより前に閉じられ、また、前記電動機（３２）は発電機モードに切り替えられることを特徴とする、請求項４から７までのいずれかに記載の方法。
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