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JP2002544033A - 自動車のためのパワートレーン装置および該パワートレーン装置の運転を制御する方法 - Google Patents

自動車のためのパワートレーン装置および該パワートレーン装置の運転を制御する方法

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JP2002544033A
JP2002544033A JP2000617035A JP2000617035A JP2002544033A JP 2002544033 A JP2002544033 A JP 2002544033A JP 2000617035 A JP2000617035 A JP 2000617035A JP 2000617035 A JP2000617035 A JP 2000617035A JP 2002544033 A JP2002544033 A JP 2002544033A
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JP
Japan
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clutch
state
power train
twin
switching
Prior art date
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JP2000617035A
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アーナー ペーター
ハース ヴォルフガング
マンゴルト トルステン
アッカーマン マンフレート
フランク アンドレアス
グラウニング ユルゲン
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、自動車のためのパワートレーン装置であって、パワートレーンに、連続的に順次に内燃機関と、始動クラッチ（Ｋ２）と、電気機械と、走行クラッチ（Ｋ１）と、自動的な伝動装置、有利には自動化された変速伝動装置とが配置されている形式のものに関する。さらに、本発明は、このような形式のパワートレーン装置を備えた自動車の運転を制御する方法に関する。本発明によれば、両クラッチ（Ｋ１，Ｋ２）に、共通のツインクラッチアクチュエータが対応配置されており、該ツインクラッチアクチュエータが、対応する切換位置をとることによって、両クラッチ（Ｋ１，Ｋ２）のその都度の状態（開かれた状態または閉じられた状態）の選択的な調節を可能にしていることが提案されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の、自動車のためのパワート
レーン装置および請求項５の上位概念部に記載した形式の、パワートレーン装置
を制御する方法に関する。
【０００２】 公知先行技術に基づき、パワートレーン装置が公知である。このパワートレー
ン装置には、連続的に順次に、内燃機関と、始動クラッチと、電気機械と、走行
クラッチと、自動的な伝動装置、有利には自動化された変速伝動装置とが配置さ
れている。電気機械は、とりわけスタータ・ジェネレータとして使用されてよい
。通常、列挙された構成要素はその運転状態において調節されて、自動車の運転
時に得られる各状況に適合される。たいてい、このような制御は中央のエンジン
制御装置を介して行われる。このエンジン制御装置は、パワートレーン装置の個
々の構成要素に対応配置された作動部材もしくは調節部材に、調節したい目標値
を設定する。この場合、たとえば始動クラッチと走行クラッチとは別個のクラッ
チアクチュエータを有している。このクラッチアクチュエータによって、両クラ
ッチの特定の状態（開かれた状態または閉じられた状態）を選択的に調節するこ
とができるようになっている。この場合、パワートレーン装置に存在する構成要
素の部分削減は様々な観点から達成される。一方では、構成部分を省略すること
によって、材料コストが減少すると同時に、組付け手間が減少するので、製造コ
ストを削減させることができる。他方では、これに伴って生じる使用スペース節
約によって構成スペースを最適化することができ、さらに、重量節約によって自
動車の燃料消費率が低減される。
【０００３】 発明の利点 請求項１の特徴部に記載の特徴を備えた、本発明によるパワートレーン装置お
よび請求項５の特徴部に記載の特徴を備えた、パワートレーン装置の運転を制御
する方法によって、付加的な部分削減が可能となる。両クラッチに、共通のツイ
ンクラッチアクチュエータが対応配置されており、該ツインクラッチアクチュエ
ータが、対応する切換位置をとることによって、両クラッチのその都度の状態（
開かれた状態または閉じられた状態）の選択的な調節を可能にしていることによ
り、通常の両クラッチアクチュエータのうちの一方を省略することができる。
【０００４】 本発明の有利な構成では、ツインクラッチアクチュエータに、各切換位置を設
定するための制御装置が対応配置されている。この場合、各切換位置の設定は、
自動車に存在する装置の運転状態および／または運転パラメータに関連して行わ
れる。多くの運転状況では、すでに実証済みの制御機構を起用することができる
。
【０００５】 有利には、ツインクラッチアクチュエータが、最大４つの切換位置、すなわち
； −両クラッチが閉じられている（クラッチ状態Ｚ１）切換位置、 −始動クラッチが開かれていて、走行クラッチが閉じられている（クラッチ状態
Ｚ２）切換位置、 −両クラッチが開かれている（クラッチ状態Ｚ３）切換位置、 −始動クラッチが閉じられていて、走行クラッチが開かれている（クラッチ状態
Ｚ４）切換位置、 を有しており、これらの切換位置の状態が、ツインクラッチアクチュエータのた
めの種々異なる複数のレリーズモードの設定によって規定可能である。
【０００６】 本発明の別の有利な実施態様では、ツインクラッチアクチュエータに単に３つ
の切換位置が導入され、前記クラッチ状態Ｚ３または前記クラッチ状態Ｚ４のた
めの切換位置が不要にされる。このことは、自動車の、前述した各クラッチ状態
が必要とすべき運転状況において、自動車に存在する装置の運転状態を制御する
ことによって補償される。このためには、たとえば、制御装置を用いて切換手段
を操作することが可能であり、該切換手段を用いて変速伝動装置がニュートラル
位置へ切換可能である。
【０００７】 さらに、本発明には、クラッチ状態Ｚ４が省略される場合の、特に有利な実施
態様が開示されている。少なくとも以下の運転状況、すなわち； −内燃機関の始動、 −伝動装置における切換動作、 −内燃機関の休止運転、 −内燃機関による始動時における強力な制動、たとえばＡＢＳ制動、 において、前記クラッチ状態Ｚ１と、伝動装置のニュートラル位置とが調節され
ることによって、欠落したクラッチ状態Ｚ４が補償される。変速段を変えるため
には、伝動装置が、内燃機関と電気機械との制御によって、負荷されることなし
に切り換えられなければならずかつ同期化されなければならない。さらに、有利
には、前記クラッチ状態Ｚ４が省略されている場合の自動車の発進は、前記クラ
ッチ状態Ｚ１と変速段とが伝動装置に入れられ、駆動が、スリップ式もしくはフ
リクション式の始動クラッチを介して行われるように設定されている。
【０００８】 クラッチ状態Ｚ３が省略された場合の、本発明の別の有利な実施態様では、前
記クラッチ状態Ｚ２と、伝動装置のニュートラル位置とが、少なくとも一時的に
ツインクラッチアクチュエータに設定されることによって、内燃機関のインパル
ススタート（衝撃始動）を実現することができる。さらに、クラッチ状態Ｚ３の
省略時には、電気機械による駆動時における強力な制動、たとえばＡＢＳ制動を
、切換位置がまず前記クラッチ状態Ｚ１へ切り換えられ、次いで前記クラッチ状
態Ｚ４へ切り換えられるようにして実施することができる。この場合、始動クラ
ッチＫ２の締結、つまり連結は、クラッチ状態Ｚ１が達成されるまで、付加エレ
メントを介して遅らされてよい。
【０００９】 別の有利な構成および実施態様は従属請求項に記載されている。
【００１０】 実施例の説明 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１１】 図１および図２には、自動車のためのドライブトレーン装置もしくはパワート
レーン装置１０が概略的に示してある。このパワートレーン装置１０は、とりわ
け連続的に順次に、内燃機関１２と、始動クラッチＫ２と、電気機械１４と、走
行クラッチＫ１と、自動的な、有利には自動化された変速伝動装置１６とを有し
ている。電気機械１４は、スタータ・ジェネレータとして形成されていてよく、
始動クラッチＫ２が閉じられた場合に、内燃機関１２を始動させるために必要と
なるトルクを伝達する。さらに、電気機械１４は、非同期機として形成されてい
てよく、場合によっては、自動車の駆動ならびにバッテリの再充電のために使用
することができる。このような機能形式を実現するために必要となる手段もしく
は制御シーケンスは十分に知られているので、ここでは詳しい説明を省略するこ
とにする。
【００１２】 視覚的な理由から、パワートレーン装置１０の構成要素を調節するために使用
され得る制御装置（エンジン制御装置）の図示もやはり省略した。このような制
御装置を介して、パワートレーン装置１０の個々の構成要素の運転状態および／
または運転パラメータに影響を与えることができる。この場合には、適切な目標
値が、各構成要素に対応配置された作動部材もしくは調節部材に設定される。特
に、両クラッチＫ１，Ｋ２は、共通のツインクラッチアクチュエータ（図示せず
）によって操作することができる。両クラッチＫ１，Ｋ２を操作することによっ
て、両クラッチＫ１，Ｋ２のその都度の状態が変えられる。この場合、その都度
の状態は、「開かれた状態」または「閉じられた状態」のどちらかである。
【００１３】 ツインクラッチアクチュエータは、最大４つの切換位置を有していなければな
らない。各切換位置の間では、たとえば種々異なる複数のレリーズ（連結解除）
モードを設定することによって切換を行うことができる。考えられ得る切換位置
は次の通り、すなわち； −両クラッチＫ１，Ｋ２が閉じられている（クラッチ状態Ｚ１）切換位置、 −始動クラッチＫ２が開かれていて、走行クラッチＫ１が閉じられている（クラ
ッチ状態Ｚ２）切換位置、 −両クラッチＫ１，Ｋ２が開かれている（クラッチ状態Ｚ３）切換位置、 −始動クラッチＫ２が閉じられていて、走行クラッチＫ１が開かれている（クラ
ッチ状態Ｚ４）切換位置、 である。
【００１４】 理論的に、４つのクラッチ状態Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４は全て自動車の運転を
制御するために必要となる。しかし、図１および図２に示した実施例１，２によ
れば、クラッチ状態Ｚ３またはクラッチ状態Ｚ４のどちらか一方をそれぞれ不要
とすることができる。
【００１５】 制御装置を介して、ツインクラッチアクチュエータには、調節したい切換位置
を設定することができる。この設定は、自動車に存在する装置の運転状態および
／または運転パラメータに関連して行われる。これによって、運転状況に応じて
、支配している周辺条件をフレキシブルに引き受けることができ、たとえば内燃
機関１２の始動動作または自動車の発進を制御することができる。
【００１６】 図１に示した実施例１によれば、始動クラッチＫ２が閉じられていて、走行ク
ラッチＫ１が開かれているクラッチ状態Ｚ４が不要とされている。この場合、少
なくとも以下の運転状況、すなわち； −内燃機関１２の始動段階、 −変速伝動装置１６における切換動作、 −内燃機関１２の休止運転、 −内燃機関１２による駆動時における強力な制動、たとえばＡＢＳ（アンチロッ
クブレーキシステム）制動、 では、パワートレーン装置１０の構成要素の運転状態および／または運転パラメ
ータへの介入を制御装置を介して実施することが必要となる。
【００１７】 いま、前述した場合には、制御装置を介して、一方ではクラッチ状態Ｚ１がツ
インクラッチアクチュエータに設定され、他方では変速伝動装置１６におけるニ
ュートラル位置Ｎが設定される。こうして、たとえば始動動作の間に、変速伝動
装置１６と、この変速伝動装置１６に後続の装置とを連結解除することができる
。
【００１８】 クラッチ状態Ｚ４を不要とする場合、自動車の発進は、クラッチ状態Ｚ１が調
節され、変速伝動装置１６における変速段が設定され、発進が、スリップ式もし
くはフリクション式の始動クラッチＫ２を介して行われるように制御することが
できる。場合によっては、たとえば最小回転数を保証するためまたは後続の伝動
装置同期化を容易にするために、内燃機関１２の回転数適合が実施されなければ
ならない。
【００１９】 図２に示した実施例によれば、両クラッチＫ１，Ｋ２が開かれているクラッチ
状態Ｚ３が不要とされている。内燃機関１２のインパルススタート（衝撃始動）
が実施されようとしている場合には、少なくとも一時的に、クラッチ状態Ｚ２と
、変速伝動装置１６のニュートラル位置とが設定されなければならない。
【００２０】 クラッチ状態Ｚ３が不要とされていて、駆動が電気機械１４によって行われて
いる場合にＡＢＳ制動が実施されると、始動クラッチＫ１が、内燃機関１２と電
気機械１４とからの慣性を分離するために開かれ得る前に、クラッチ状態Ｚ１を
介してクラッチ状態Ｚ４への移行が行われなければならない。激しい制動、たと
えばＡＢＳ制動を使用する場合、ここでは、パワートレーンにおける慣性に加え
て、内燃機関１２の始動時におけるモーメント衝撃も作用する。適切な付加エレ
メント、たとえば自己切換式の減衰装置によって、場合によっては、始動クラッ
チＫ２の締結、つまり連結が遅らされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ３つの切換位置を備えたツインクラッチアクチュエータを有するパワートレー
ン装置のための第１実施例を示す図である。
【図２】 ３つの切換位置を備えたツインクラッチアクチュエータを有するパワートレー
ン装置のための第２実施例を示す図である。
【符号の説明】
１０ パワートレーン装置、 １２ 内燃機関、 １４ 電気機械、 １６
変速伝動装置、 Ｋ１ 走行クラッチ、 Ｋ２ 始動クラッチ、 Ｚ１，Ｚ２，
Ｚ３，Ｚ４ クラッチ状態
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｋ 41/28 Ｂ６０Ｋ 41/28 Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｈ 29/02 ＺＨＶ 29/02 ＺＨＶＤ Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｄ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＢＲ，ＪＰ，Ｕ Ｓ (72)発明者 トルステン マンゴルト ドイツ連邦共和国 バックナング アーダ ルベルト−シュティフター−ヴェーク 13 (72)発明者 マンフレート アッカーマン ドイツ連邦共和国 オッペンヴァイラー ミッテルガッセ ３ (72)発明者 アンドレアス フランク ドイツ連邦共和国 ジンデルフィンゲン リンデンシュトラーセ 15 (72)発明者 ユルゲン グラウニング ドイツ連邦共和国 シュタインハイム ガ ルテンシュトラーセ 19 Ｆターム(参考） 3D039 AA02 AA03 AA04 AB01 AC01 AC03 AC21 AC32 AD02 AD24 3D041 AA15 AA28 AA49 AA57 AB01 AC06 AC15 AD18 AD31 AE14 AE31 AE33 3G093 AA05 AA07 AA16 BA04 BA14 CA01 CB05 DA12 DA13 DB10 DB11 DB15 EB01 EB03

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車のためのパワートレーン装置であって、パワートレー
    ンに、連続的に順次に、内燃機関と、始動クラッチ（Ｋ２）と、電気機械と、走
    行クラッチ（Ｋ１）と、自動的な伝動装置、有利には自動化された変速伝動装置
    とが配置されている形式のものにおいて、両クラッチ（Ｋ１，Ｋ２）に、共通の
    ツインクラッチアクチュエータが対応配置されており、該ツインクラッチアクチ
    ュエータが、対応する切換位置をとることによって、両クラッチ（Ｋ１，Ｋ２）
    のその都度の状態（開かれた状態または閉じられた状態）の選択的な調節を可能
    にしていることを特徴とする、自動車のためのパワートレーン装置。
  2. 【請求項２】 ツインクラッチアクチュエータに、各切換位置を設定するた
    めの制御装置が対応配置されており、各切換位置の設定が、自動車に存在する装
    置の運転状態および／または運転パラメータに関連して行われる、請求項１記載
    のパワートレーン装置。
  3. 【請求項３】 制御装置を用いて切換手段が操作可能であり、該切換手段を
    用いて変速伝動装置（１６）がニュートラル位置へ切換可能である、請求項１ま
    たは２記載のパワートレーン装置。
  4. 【請求項４】 電気機械（１４）が、スタータ・ジェネレータである、請求
    項１から３までのいずれか１項記載のパワートレーン装置。
  5. 【請求項５】 パワートレインに、連続的に順次に、内燃機関と、始動クラ
    ッチ（Ｋ２）と、電気機械と、走行クラッチ（Ｋ１）と、自動化された変速伝動
    装置とが配置されているパワートレーン装置を備えた自動車の運転を制御する方
    法において、両クラッチ（Ｋ１，Ｋ２）に、共通のツインクラッチアクチュエー
    タを対応配置し、該ツインクラッチアクチュエータで、設定可能な切換位置をと
    ることによって、両クラッチ（Ｋ１，Ｋ２）のその都度の状態（開かれた状態ま
    たは閉じられた状態）の調節を可能にすることを特徴とする、パワートレーン装
    置を備えた自動車の運転を制御する方法。
  6. 【請求項６】 制御装置を介して、各切換位置の設定を、自動車に存在する
    装置の運転状態および／または運転パラメータに関連して行う、請求項５記載の
    方法。
  7. 【請求項７】 ツインクラッチアクチュエータのための種々異なる複数のレ
    リーズモードを設定することにより、最大４つの切換位置、すなわち； −両クラッチ（Ｋ１，Ｋ２）が閉じられている（クラッチ状態Ｚ１）切換位置、
    −始動クラッチ（Ｋ２）が開かれていて、走行クラッチ（Ｋ１）が閉じられてい
    る（クラッチ状態Ｚ２）切換位置、 −両クラッチ（Ｋ１，Ｋ２）が開かれている（クラッチ状態Ｚ３）切換位置、 −始動クラッチ（Ｋ２）が閉じられていて、走行クラッチ（Ｋ１）が開かれてい
    る（クラッチ状態Ｚ４）切換位置、 を規定する、請求項５または６記載の方法。
  8. 【請求項８】 ツインクラッチアクチュエータに単に３つの切換位置を導入
    し、前記クラッチ状態Ｚ３または前記クラッチ状態Ｚ４のための切換位置を不要
    にし、この場合、自動車に存在する装置の運転状態を制御することによって、不
    要にした切換位置を補償する、請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記クラッチ状態Ｚ４なしのツインクラッチアクチュエータ
    を使用する場合に、少なくとも以下の運転状況、すなわち； −内燃機関（１２）の始動、 −伝動装置における切換動作、 −内燃機関（１２）の休止運転、 −内燃機関（１２）による駆動時における強力な制動、たとえばＡＢＳ制動、 において、前記クラッチ状態Ｚ１と、伝動装置のニュートラル位置Ｎとを調節す
    る、請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記クラッチ状態Ｚ４なしのツインクラッチアクチュエー
    タを使用する場合に、自動車の発進を、前記クラッチ状態Ｚ１で、伝動装置の変
    速段を入れた状態でスリップ式の始動クラッチ（Ｋ２）を介して行う、請求項８
    記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記クラッチ状態Ｚ３なしのツインクラッチアクチュエー
    タを使用する場合に、内燃機関（１２）のインパルススタートを、前記クラッチ
    状態Ｚ２と、伝動装置のニュートラル位置（Ｎ）との、少なくとも一時的な調節
    によって可能にする、請求項８記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記クラッチ状態Ｚ３なしのツインクラッチアクチュエー
    タを使用する場合に、電気機械（１４）による駆動時における強力な制動、たと
    えばＡＢＳ制動を、クラッチ状態がまず前記クラッチ状態Ｚ１へ切り換えられ、
    次いで前記クラッチ状態Ｚ４へ切り換えられるようにして実施する、請求項８記
    載の方法。
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