JP6077674B2 - ハイブリッド車両における内燃機関の始動方法 - Google Patents

Description

本発明は、予め定められた状態下で内燃機関を始動する間に、シングルクラッチあるいはデュアルクラッチ変速機における回転可能な変速機内側部品の異なる組み合わせの慣性を用いて、電機をアシストする方法及び装置に関する。

ハイブリッド車両は、ギヤボックスが設けられている変速機によって駆動輪にトルクを伝達する内燃機関と、電気貯蔵システムに電気的に接続されると共に駆動輪に機械的に接続された少なくとも一つの電機とを備えている。

ハイブリッド車両は、内燃機関のみによってトルクが生じると共に貯蔵システムを再充電するための発電機として電機が働き得る熱的な運転モードで運転することができる。あるいは、ハイブリッド車両は、内燃機関がスイッチオフされると共にモータとして働く電機のみによってトルクが生じる電気運転モードで運転できる。第３の運転モードは、内燃機関によって及びモータとして働く電機によってトルクが生じる複合運転モードである。更にまた、減速のあらゆる段階の間の全体的なエネルギ効率を高めるために、電機を減速再生のための発電機として用いることができ、車両が持っている運動エネルギは、ブレーキ内の摩擦において完全に放散される代わりに部分的に電気に変換されて貯蔵システムに貯蔵される。

内燃機関及び電機を備えるハイブリッド車両に適した変速機は、特許文献１に開示されている。この文献は、二つの同軸な入力軸と共通な出力軸を具備したデュアルクラッチ変速機を有する自動化手動トランスミッション（ＡＭＴ）を備えた、モータ車両のハイブリッド駆動装置に関連している。先に述べたハイブリッド駆動装置の入力軸の一方は、内燃機関の駆動軸に接続できると共に、選択的にシフト可能な歯車組の関連する第１グループにより出力軸に駆動的に接続することができ、かつ他方の入力軸は、モータとして及び発電機として作動できる電機のローターに駆動的に接続されると共に、選択的にシフト可能な歯車組の関連する第２グループにより出力軸に駆動的に接続できる。歯車組は、二つの入力軸のうちの一つと二つのカウンタシャフトのうちの一つとの間に配置され、二つのカウンタシャフトは、関連する入力軸上に固定的に配置された固定歯車と、対応するカウンタシャフト上に配置された遊動歯車とを含む出力が一定の各歯車組により、出力軸に駆動的に接続されている。一つの入力軸には、異なるカウンタシャフト上に配置された遊動歯車を有する少なくとも二つの変速機内部歯車の組が、共通の固定歯車を用いて共通のラジアル平面内に配置されている。二つのカウンタシャフトのうちの一つの上に配置された少なくとも二つの遊動歯車は、曲折した変速要素により異なる入力軸に関連付けられた二つの変速機内部歯車組によって、互いに連結できる。二つの出力定数が、出力軸上に配置された共通の出力歯車を用いて共通のラジアル平面内に配置される。

電機は駆動輪から切り離すことができ、それによって、内燃機関を始動させるために用いることができる。このようにして、電機は、エンジンを始動するためのスタータモータをアシストすることができ、あるいは置き換えることができる。内燃機関が「冷間状態」のときに、内燃機関は、相対的に高い（特に「温間状態」の内燃機関を始動することが必要とするクランキングトルクよりも２〜４倍も高い）トルクをクランクシャフトに負荷する必要がある。低温により内燃機関内部の潤滑油はほとんど粘稠性ではなく、高い機械抵抗を生じさせるからである。従来のスタータモータは、スタータモータとエンジンのクランクシャフトとの間の極めて高い減速比（例えば１：１０）の効力により、内燃機関のクランクシャフトに極めて高いトルクを負荷できる。ハイブリッド車両の電機は、内燃機関のクランクシャフトに、通常は相対的に低い減速比で（多くの場合は単一の、すなわち１：１で、減速比をもたらさない）機械的に接続されている。従って、ハイブリッド車両の電機は、内燃機関が冷間状態のとき及び／又は外気温が低いときには、内燃機関を始動するために必要な極めて高いクランキングトルクを生じさせることができない。この状況において、「冷間状態」という用語は、外気温度あたりの温度を意味する。「低い」外気温度は、凍結するあたりあるいはそれより低い温度を意味するために用いられる。

特許文献２は、この問題の解決策を記載しており、二つの異なる自動的に選択可能な速度伝達比によって電機を内燃機関のクランクシャフトに機械的に連結することを示唆している。第１のより減速比の大きい比率がエンジン始動段階の間に選択されるのに対し、第２のより直接的な比率（すなわち、減速比がより小さい）は電機の残りの用途のために選択される。しかしながら、この解決策は、電機とクランクシャフトとの間にサーボ制御のギヤボックスを配置しなければならず、複雑な構造を必要とする。

特許文献３、特許文献４、特許文献５、及び特許文献６は、クラッチによって、内燃機関のクランクシャフトから電機が分離される解決策を開示している。内燃機関を始動するために、クラッチは開放され、電機は「アイドリング」し、電機を回転させながらクラッチを閉じ、内燃機関を回転させるために電機の慣性（すなわち運動エネルギ）を利用する。しかしながら、そのような「発進型」始動モードでも、排気量が大きく気筒数の多い内燃機関を始動させるには充分でないことがあり得る。更にまた「発進型」始動モードは、「冷間状態」の内燃機関を始動するために必要な大きなクランキングトルクをクランクシャフトに負荷できるようにするが、それは「温間状態」の内燃機関を始動するには過剰である。従って、内燃機関が「温間状態」のときに、「発進型」始動モードは変速機の部品に高い機械的な応力を不必要に掛けることになり得るし、かつエンジンを始動するときに電機を「アイドリング」させるために必要な時間に一定の遅れを無駄に決定づけることになる。

特許文献７は「発進型」始動モードによるエンジン始動を記載しているが、それは内燃機関が「冷間状態」のときに電機を内燃機関に機械的に接続する前に、電動モータを回転させることを含んでいる。内燃機関が「温間状態」のときには従来の始動モードが用いられ、エンジンが回転し始める前に電機は内燃機関に機械的に接続される。

特許文献８は「発進型」始動モードによるエンジン始動を記載しているが、それは電機を内燃機関に機械的に接続する前に電機を回転させることを含んでいる。発進（あるいはクランク）回転速度、すなわち電機を内燃機関に機械的に接続する前に電機が到達すべき回転速度は、内燃機関が「冷間状態」のときに発進回転速度がより高くなるように、内燃機関の温度に従って決定される。

国際公開第２０１２／１２３１７１号 米国特許出願公開第２００２／１１７８６０号明細書 国際公開第２００７／１３１８３８号 米国特許出願公開第２００５／１５５８０３号明細書 米国特許出願公開第２００９／０１７９８８号明細書 米国特許第６，３５４，９７４号明細書 独国特許出願公開第１９６ ４５ ９４３号明細書 英国特許出願公開第２ ４１３ ９９８号明細書

上記の解決策に関する問題は、「アイドリング」あるいは「発進型」始動モードの使用が、反対の運転状況の下で内燃機関をクランキングするには充分でない場合があり得ることである。更なる問題は、示唆されている解決策が、デュアルクラッチ変速機を備える車両には適用することができないことである。

本発明の目的は、上記の問題を解決する、内燃機関を始動するための改良された方法を提供することにある。

上記の問題は、添付の請求の範囲に記載の方法により解決される。

以下の本文において、「変速装置」という用語は、内燃機関のクランクシャフトと少なくとも一対の駆動輪を駆動するための駆動軸との間に位置する変速機の部分を説明することが意図されている。変速装置は、好ましくは、しかしながら必然的にではなく、駆動軸に接続されたレンジギヤを含む。

「内燃機関」という用語が内燃機関を意味するために用いるのに対し、「モータ」という用語は電機を意味するために用いる。そのような電機は、内燃機関をアシストするためのモータ、及びエネルギ貯蔵装置あるいは駆動アクセサリを充電するための発電機の両方として作動させることができる。モータとして作動するときに、電機は、内燃機関をアシストするためにあるいは電気駆動だけのために、内燃機関をクランキングするために用いることができる。

「エネルギ貯蔵装置」という用語は、電機を用いてハイブリッド車両をクランキングしあるいは推進するために用いられる高電圧バッテリを意味するために用いられる。「スタータバッテリ」あるいは「始動用蓄電池」という用語は、通常、上に定義した電機と混同されるべきではない別個のスタータモータにより内燃機関をクランキングするための、専用の別個のバッテリ（１２／２４Ｖ）を説明するために用いられる。本文において、本発明は内燃機関を「始動する」方法として言及されるが、始動動作には内燃機関の「クランキング」が含まれる。しかしながら、本発明のために、これらの用語は相互に取り替えることができるものとみなされる。

好ましい実施形態によると、本発明は、ハイブリッド車の内燃機関を始動する方法に関する。この車両はクランクシャフトが設けられた内燃機関を備え、そのクランクシャフトは、変速装置を介して少なくとも１対の駆動輪に接続可能である。この車両は変速機を更に備え、それは内燃機関に接続可能なシングルクラッチあるいはデュアルクラッチ変速機とすることができる。変速機は、内燃機関から駆動輪にトルクを伝達するための複数の回転可能部品を有している。

変速機は、少なくとも一つの入力軸を有しており、対応する入力軸を内燃機関に接続するために少なくとも一つのクラッチが配置される。変速機は更に、手動で及び／又は自動的に選択できる多数の歯車により少なくとも一つのクラッチに接続可能な出力軸と少なくとも第１カウンタシャフトとを有している。電機は、少なくとも一つのクラッチの下流において、カウンタシャフトに機械的に接続されており、そのクラッチは電機と内燃機関との間に配置されている。

車両の通常運転の間、車両が動いているときに、電機は、現在選択されているギヤに応じて少なくとも一つのクラッチに接続される。この運転の間、ギヤは、ドライバーにより手動で、自動的に、あるいは予め定められたギヤ変更戦略を用いる電子制御装置（ＥＣＵ）によって選択できる。

内燃機関を始動する間、車両が通常は静止しているときに、電機は電子制御装置の制御下においてのみ少なくとも一つのクラッチに接続できる。

この始動方法は、
− 内燃機関をクランキングするために電機がアシストされるべきかどうかを決定するべく、少なくとも一つの内燃機関関連パラメータを検出する段階、
− 電機を内燃機関から切り離すために少なくとも一つのクラッチを開放する段階、
− 電機を駆動輪から切り離すべく変速機を制御する段階、
− 内燃機関の始動をアシストするべく使用する回転可能な変速機部品の多数の組のうちの少なくとも一つを、少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータに基づいて選択する段階、
− 回転可能な変速機部品のうちの少なくとも一つの選択された組を少なくとも一つのクラッチに接続する、少なくとも一つのギヤを係合させる段階、
− 回転可能な変速機部品のうちの少なくとも一つの選択された組を回転させて予め定められたクランク回転速度に到達させるべく、電機をモータとして作動させる段階、及び
− 電機がクランク回転速度に達したときに、内燃機関を始動するためにクラッチのうちの一つを閉じる段階、を含む。

「クランク回転速度」という用語は、内燃機関をクランキングするために充分な電機の回転速度を定めるために用いられる。

上述したように、内燃機関の始動をアシストするために用いるシングルクラッチあるいはデュアルクラッチ変速機の回転可能部品の数は、少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータに応じて選択される。この始動方法は、主として外気温が低いとき、内燃機関の冷却液温度が低いとき、及び／又は電機から利用可能な電動モータトルクが、内燃機関の良好なクランキングを保証するために必要とされるトルクの近傍にあり又はそれより低いと考えられるときに使用することが意図されている。利用可能な電動モータトルクは、エネルギ貯蔵装置の温度及び／又はエネルギ貯蔵装置あるいは高電圧バッテリの充電状態（ＳＯＣ）によって定まる。冷間始動の間、エネルギ貯蔵装置の温度は外気温によって、定まる。

内燃機関をクランキングするために用いるエネルギ貯蔵装置あるいは高電圧バッテリが、クラッチのうちの一つに直接的に接続されている電機を用いて内燃機関をクランキングするために充分な電気パワーを供給することができないことが検出されたときには、次に、クランキングの間に電機がアシストを必要とすると決定される。内燃機関のフライホイール上に作用する別個のスタータモータにより内燃機関が普通に始動される場合、検出された状態（スタータバッテリの電圧が低い、外気温及び／又は内燃機関の冷却液温度が低い）は、電機がスタータモータの機能に取って替わるようにすることができる。

第１実施例によると、この方法は、電機を作動させると共に第１組の回転可能部品の慣性モーメントを用いる。第１の組は、内燃機関をクランキングするときに電機をアシストするための、電機、カウンタシャフト、少なくとも一つの入力軸、及び少なくとも一つのクラッチの回転質量を含んでいる。第１実施例の始動方法は、電機から利用可能な電動モータトルクが、内燃機関の良好なクランキングを保証するために必要とされるトルクの近傍にあり又はそれより低いと考えられるときに実行される。上述したように、利用可能な電動モータトルクは、エネルギ貯蔵装置あるいは高電圧バッテリの温度及び／又は充電状態（ＳＯＣ）によって定まる。冷間始動の間、エネルギ貯蔵装置の温度は外気温によって定まる。外気温、エネルギ貯蔵装置の温度及び／又はエネルギ貯蔵装置の充電状態（ＳＯＣ）が、予め定められた限度の第１組よりも低くなったあるいは予め定められた限度の第１の範囲の外にある場合、クランキングの間に電機がアシストを必要とすると決定される。

第２実施例においては、回転可能な変速機部品の追加的に選択された組が、内燃機関をクランキングするために用いられる。この実施例において、この方法は、内燃機関をクランキングするときに電機をアシストするために、電機を動作させると共に、電機、カウンタシャフト、少なくとも一つの入力軸、及び少なくとも一つのクラッチ、並びに出力軸の回転質量を用いる。この場合、付随する歯車を有する出力軸は、回転可能部品の第２の組を形成する。第２の実施例による方法は、外気温、エネルギ貯蔵装置の温度及び／又はエネルギ貯蔵装置あるいは始動用蓄電池の充電状態（ＳＯＣ）が、予め定められた限度の第２組よりも低くなった場合に実行される。予め定められた限度の第２組は、限度の第１組より低く、あるいは予め定められた限度の第２の範囲の外にある。これは、内燃機関を始動する間に電機が追加のアシストを必要とすることを示している。第２実施例により与えられるアシストは、追加の回転質量を含んでいるので、第１実施例により与えられるものより大きい。

第１の代替実施形態によると、本発明は、ハイブリッド車両の内燃機関を始動する方法に関する。車両はクランクシャフトが設けられている内燃機関を備えており、そのクランクシャフトは変速装置を介して少なくとも一組の駆動輪に接続可能である。車両は、内燃機関に接続可能なデュアルクラッチ変速機を更に備えている。デュアルクラッチ変速機は、内燃機関から駆動輪にトルクを伝達するための複数の回転可能部品を有している。デュアルクラッチ変速機は、第１及び第２入力軸を有し、第１入力軸は第１クラッチに接続された中実軸であり、かつ第２入力軸は第２クラッチに接続された中空軸である。第２入力軸は、第１入力軸の内側に同軸に支持されている。デュアルクラッチ変速機は、出力軸と少なくとも第１カウンタシャフトとを有し、それらは手動で及び／又は自動的に選択される多数のギヤにより第１クラッチ及び第２クラッチにそれぞれ接続可能である。電機は、クラッチの下流において、カウンタシャフトに機械的に接続されており、クラッチは電機と内燃機関との間に介装されている。電機は、一つあるいは二つの歯車の作動により、一つあるいは両方のクラッチにそれぞれ接続できる。

車両の通常運転の間、車両が動いているときに、電機は、現在選択されているギヤに応じてクラッチの一つに接続される。この運転の間、ギヤは、ドライバーにより手動で、自動的に、あるいは予め定められたギヤ変更戦略を用いる電子制御装置（ＥＣＵ）によって選択できる。

内燃機関を始動する間、車両が通常は静止しているときに、電機は電子制御装置の制御下においてのみ一つのあるいは両方のクラッチに接続できる。

この始動方法は、
− 内燃機関をクランキングするために電機が用いられるべきかどうかを決定すべく、少なくとも一つの内燃機関関連パラメータを検出する段階、
− 電機を内燃機関から分離するためにクラッチを開放する段階、及び
− 電機を駆動輪から分離する段階、を含む。

デュアルクラッチ変速機を内燃機関及び駆動輪から分離したときに、本発明による方法は更なる次のステップを実行する。
− 内燃機関の始動をアシストするべく使用する回転可能な変速機部品の多数の組のうちの一つを、少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータに基づいて選択する段階、
− 回転可能な変速機部品の少なくとも一つの選択された組を一つのクラッチに接続する一つのギヤを係合させる段階、
− 少なくともカウンタシャフトを他のクラッチに接続する更なるギヤを係合させる段階、
− 選択された回転可能部品を回転させて予め定められたクランク回転速度に到達させるために電機をモータとして作動させる段階、及び
− 電機がクランク回転速度に達したときに、内燃機関を始動するためにクラッチのうちの一つを閉じる段階。

第１の代替実施形態の第１実施例においては、回転可能な変速機部品の一つの選択された組のみが内燃機関をクランキングするために用いられる。この実施例において、カウンタシャフトを第１クラッチに接続するために第１速を用いる。加えて、カウンタシャフトを第２クラッチに接続するために第２速を用いる。電機が作動するときに、カウンタシャフトは、第１速及び第２速によって、第１クラッチを第１入力軸と共に、かつ第２クラッチを第２入力軸と共に、その両方をそれぞれ駆動する。これらの部品は、回転可能な部品の第１の組を形成する。電機が予め定められたクランク回転速度に到達したときに、内燃機関をクランキングして始動させるべく第２クラッチが閉じられる。この実施例において、第１クラッチ及び第１入力軸の運動量は、予め定められた変速比の乗数をもたらす第２速を介してカウンタシャフトに伝達される。電機からのトルクは、第１速を介して第２クラッチ、第２入力軸及び出力軸に伝達される。少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータが予め定められた限度の第１の組より低くなった、あるいは予め定められた限度の第１の範囲の外にある場合に、電機は、クランキングの間に、回転可能な変速機部品の選択された組のうちの第１の組によるアシストを必要とすると考えられる。

内燃機関をクランキングするために第１クラッチを閉じることも可能であるが、始動の間に回転変速機部品の慣性を内燃機関に伝達するべく最適な変速比を利用するために、第２クラッチが選択される。

上述した第１実施例によると、第１及び第２入力軸を出力軸から切り離すことにより電機を駆動輪から分離する。

第１の代替実施形態の第２実施例においては、回転可能な変速機部品の追加的に選択された組が、内燃機関をクランキングするために用いられる。この実施例において、この方法は、内燃機関をクランキングするときに電機をアシストするために、電機を作動させると共に、電機、カウンタシャフト、第１及び第２入力軸、第１及び第２クラッチ、並びに出力軸の回転質量を用いる。この場合、付随する歯車を有する出力軸は、回転可能部品の第２の組を形成する。第２実施例の方法は、クランキング中に回転可能な変速機部品の選択された組のうち第１の及び追加された第２の組によるアシストを電機が必要とすると考えられるときに実行される。

第２実施例の方法は、少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータが、先に述べた限度の第１の組より低い、予め定められた限度の第２の組よりも低いあるいは予め定められた限度の第２の範囲の外にあるときに用いられる。これは、内燃機関を始動する間に電機が追加のアシストを必要とすることを示している。第２実施例により与えられるアシストは、追加の回転質量を含んでいるので、第１実施例により与えられるものより大きい。

第２実施例においては、カウンタシャフトを第２クラッチに接続するために第２速を用いる。加えて、カウンタシャフト及び出力軸を第１クラッチに接続するためにベースギヤを用いる。電機が作動するときに、カウンタシャフトは、ベースギヤによって第１クラッチを第１入力軸及び出力軸と共に駆動する。同時に、カウンタシャフトは、第２速により、第２クラッチ及び第２入力軸を駆動する。電機が予め定められたクランク回転速度に到達したときに、内燃機関をクランキングして始動させるべく第１クラッチが閉じられる。この実施例においては、第２クラッチ及び第２入力軸からの運動量及び電機からのトルクは、更なる予め定められた変速比の乗数を与えるベースギヤを介して、第１クラッチ、第２入力軸及び出力軸に伝達される。

内燃機関をクランキングするために第２クラッチを閉じることも可能であるが、回転変速機部品の慣性を始動の間に内燃機関に伝達するべく最適な変速比を利用するために、第１クラッチが選択される。

上述した第２実施例によると、出力軸と駆動輪の間に配置されたレンジ歯車から出力軸を切り離すことにより、電機を駆動輪から分離する。

第２の代替実施形態によると、本発明は、内燃機関に接続可能なシングルクラッチ変速機を備えるハイブリッド車両の内燃機関を始動する方法に関する。シングルクラッチ変速機は、内燃機関から駆動輪にトルクを伝達する複数の回転可能部品を有する。シングルクラッチ変速機は、第１クラッチに接続された中実軸である第１入力軸を有する。シングルクラッチ変速機は、手動で及び／又は自動的に選択される多くの歯車により第１クラッチに接続可能な、出力軸と少なくとも第１カウンタシャフトとを更に有する。電機は、クラッチの下流において、カウンタシャフトに機械的に接続されており、クラッチは電機と内燃機関との間に介装されている。電機は、一つあるいは二つの歯車のそれぞれの作動により、クラッチに接続できる。

車両の通常運転の間、車両が動いているときに、電機は、現在選択されているギヤによりクラッチに接続される。この運転の間、ギヤは、ドライバーにより手動で、自動的に、あるいは予め定められたギヤ変更戦略を用いる電子制御装置（ＥＣＵ）によって選択できる。

内燃機関を始動する間、車両が通常は静止しているときに、電機は電子制御装置の制御下においてのみクラッチに接続できる。

この始動方法は、
− 内燃機関をクランキングするために電機が用いられるべきかどうかを決定すべく、少なくとも一つの内燃機関関連パラメータを検出する段階、
− 電機を内燃機関から分離するためにクラッチを開放する段階、及び
− 電機を駆動輪から切り離す段階、を含む。

シングルクラッチ変速機が内燃機関及び駆動輪から分離されるときに、本発明の方法は、
− 内燃機関の始動をアシストするべく使用する回転可能な変速機部品の多数の組のうちの一つを、少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータに基づいて選択する段階、
− 回転可能な変速機部品のうちの少なくとも一つの選択された組をクラッチに接続する一つのギヤを係合させる段階、
− 選択された回転可能部品を回転させて予め定められたクランク回転速度に到達させるために、電機をモータとして作動させる段階、及び
− 電機がクランク回転速度に達したときに、内燃機関を始動するために、クラッチを閉じる段階、を更に実行する。

第２の代替実施形態の第１実施例においては、回転可能な変速機部品のうちの一つの選択された組が、内燃機関をクランキングするために用いられる。この実施例においては、カウンタシャフトを第１クラッチに接続するために第２速を用いる。内燃機関をクランキングするときに電機をアシストするために、電機が作動すると、カウンタシャフトは電機、カウンタシャフト、第１入力軸及び第１クラッチの回転質量を含む回転可能部品の第１の組を駆動する。電機が予め定められたクランク回転速度に到達したときに、内燃機関をクランキングして始動させるべく第１クラッチが閉じられる。この実施例において、運動量は、予め定められた変速比の乗数をもたらす第２速を介して、カウンタシャフトから第１のクラッチ及び第１入力軸に伝達される。電機からのトルクは、同一の変速機部品により伝達される。少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータが予め定められた限度の第１の組のより低くなった、あるいは予め定められた限度の第１の範囲の外にある場合に、電機は、クランキングの間に、回転可能な変速機部品の選択された組のうちの第１の組によるアシストを必要とすると考えられる。

上述した第１実施例によると、第１入力軸を出力軸から切り離すことにより電機を駆動輪から分離する。

第２の代替実施形態の第２実施例においては、回転可能な変速機部品のうちの第１及び第２の組が、内燃機関をクランキングするために用いられる。この実施例においては、カウンタシャフトを第１クラッチに接続するために第２速を用いる。この実施例において、この方法は、内燃機関をクランキングするときに電機をアシストするために、電機を作動させると共に、電機、カウンタシャフト、第１入力軸、第１クラッチ、並びに出力軸の回転質量を用いる。この場合、付随する歯車を有する出力軸は、回転可能部品の第２の組を形成する。第２実施例の方法は、クランキングの間、回転可能な変速機部品の選択された組のうちの追加された第２の組によるアシストを電機が必要とすると考えられるときに実行される。予め定められた限度の第２組は、限度の第１組より低くあるいは予め定められた限度の第１の範囲の外にあり、内燃機関を始動する間に電機が追加のアシストを必要とすることを示している。第２実施例により与えられるアシストは、追加の回転質量を含んでいるので、第１実施例により与えられるものより大きい。

この第２実施例においては、カウンタシャフト及び出力軸を入力軸及び第１クラッチに接続するためにベースギヤを用いる。電機が作動するときに、カウンタシャフトは、ベースギヤによって、第１クラッチを第１入力軸及び出力軸と共に駆動する。電機が予め定められたクランク回転速度に到達したときに、内燃機関をクランキングして始動させるべく第１クラッチが閉じられる。この実施例において、カウンタシャフト及び出力軸からの運動量、及び電機からのトルクは、予め定められた変速比の乗数を与えるベースギヤを介して第１クラッチに伝達される。

上述した第２実施例によると、出力軸と駆動輪の間に配置されたレンジ歯車から出力軸を切り離すことにより、電機を駆動輪から分離する。

上に挙げた方法及びいずれかの実施例によると、内燃機関をクランキングするために用いるエネルギ貯蔵装置の少なくとも温度及び／又は充電状態が検出される。エネルギ貯蔵装置は、望ましくは高電圧メイン貯蔵バッテリあるいは車両の推進に用いるエネルギ貯蔵装置である。一実施例によると、電機から利用可能な電動モータトルクが内燃機関をクランキングするために充分であるかどうかを決定するために、エネルギ貯蔵装置の温度あるいはエネルギ貯蔵装置の充電状態（ＳＯＣ）が検出される。検出された温度及び／又は充電状態（ＳＯＣ）が少なくとも一つの予め定められた限度より低いときは、内燃機関をクランキングする間に、電機はスタータモータとして作動し、かつデュアルクラッチ変速機の可変な数の回転部品を用いて異なるレベルのアシストがもたらされる。電機及びデュアルクラッチ変速機の作動は、電子制御装置（ＥＣＵ）により制御される。検出された温度及びＳＯＣのための少なくとも一つの予め定められた限度は、電子制御装置に記憶することができ、デュアルクラッチ変速機により与えられるアシストの程度は現在の温度及び／又はＳＯＣにより決定される。

更なる実施例によると、外気温が予め定められた限度より低いことが検出されたときに、内燃機関をクランキングする間、電機はアシストされるべきであると決定される。内燃機関のクランキングのために必要なトルクは内燃機関の摩擦によって定まり、それは翻って主として外気温によって定まるということである。更なる実施例によると、エンジン冷却液の温度が予め定められた限度より低いことが検出されたときに、内燃機関をクランキングする間、電機はアシストされるべきであると決定される。電機のために必要とするアシストの量は、上記した検出パラメータのそれぞれあるいは組み合わせにより決定できる。例えば、エネルギ貯蔵装置の温度及び／又はＳＯＣが第１の予め定められた限度より低い場合、電子制御装置は、上述した第１実施例によるアシストのレベルが内燃機関をクランキングするために十分であると決定できる。しかしながら、点検されるべき更なる状態は、外気温及び／又は内燃機関冷却液の温度とすることができる。これらのパラメータの一つあるいは両方が予め定められた限度より低い場合、電子制御装置は、内燃機関をクランキングするために、上述した第２実施例による追加レベルのアシストを与えなければならないと決定できる。

内燃機関の始動との関係において、制御できる追加のパラメータは電機の回転速度である。電子制御装置は、少なくとも一つの内燃機関関連パラメータに従って、クランク回転速度を決定できる。例えば、一つあるいは複数の検出された内燃機関関連パラメータが予め定められた限度値の組より低い場合、クランク回転速度を高めることによって、内燃機関を始動するための追加のトルクをもたらすことができる。クランキング操作の間、用いられる閉じクラッチの閉じ速度を決定するために、選択されたクランク回転速度を用いることが可能である。

更に本発明は、内燃機関とシングルクラッチあるいはデュアルクラッチ変速機を備え、その内燃機関が上述した方法により始動される車両に関連する。本発明は、始動手順の間に変速機により与えられるアシストの程度を、シングルクラッチあるいはデュアルクラッチ変速機の回転可能部品の数を適合させることによって制御できるようにする。アシストの程度は、上述したように、一つあるいは複数の内燃機関関連パラメータを検出すると共に、検出した値を予め定めた限度値と比較することにより決定される。

本発明はまた、上述した実施例のいずれかに記載した方法をコンピュータで実行するために用いる、コンピュータプログラム、コンピュータプログラム製品、及びコンピュータのため記憶媒体に関する。

図１は、本発明の方法を利用する変速装置を有する車両を図式的に示している。 図２は、図１に示す車両における使用に適した変速装置の概略図を示している。 図３は、本発明の第１実施形態の第１実施例による変速装置の概略断面図を示している。 図４は、本発明の第２実施形態の第２実施例による図３の変速装置の概略断面図を示している。 図５は、本発明の第２実施形態の第１実施例による変速装置の概略断面図を示している。 図６は、本発明の第２実施形態の第２実施例による図５の変速装置の概略断面図を示している。 図７は、コンピュータ装置に適用される発明を示している。

図１は、本発明の方法を使用する変速装置を備えた車両１１を図式的に示している。この車両１１は、例えば自動化手動変速機（ＡＭＴ）といった、車両の駆動軸（図示せず）にトルクを伝達するための変速機１３に接続された内燃機関（ＩＣＥ）１２を備えている。内燃機関１２は、内燃機関１２からの内燃機関冷却液及び油を冷却するためのラジエータ装置１４に接続されている。変速機１３は、ドライバーにより、あるいは電子制御装置（ＥＣＵ）１５により自動的に制御される。ＥＣＵ１５には、例えばドライバーにより要求された内燃機関始動の間に変速機を独立して制御するための制御アルゴリズムが与えられている。変速機は、内燃機関１２と一対の駆動輪１６との間の変速比を選択するべく制御される。

図２は、図１に示す車両における使用に適した変速装置の概略図を示している。内燃機関１２は、内燃機関出力軸２０を介して変速機１３に接続されたクランクシャフトを有している。変速機１３は、第１及び第２クラッチ２１、２２をそれぞれ具備したデュアルクラッチ装置を有している。第１クラッチ２１は、第１入力軸と、出力軸と、内燃機関１２と駆動輪１６との間の変速比を制御するために作動できる多くのギヤとを具備している第１ギヤボックスユニット２３に、内燃機関出力軸２０を接続するべく制御できる。同様に、第２クラッチ２２は、カウンタシャフトと上記の変速比を制御するために作動できる多くのギヤとを具備している第２ギヤボックスユニット２４に、内燃機関出力軸２０を接続するべく制御できる。第２ギヤボックスユニット２４のカウンタシャフトはまた、電動モータ２５に接続されている。この電動モータ２５は、ハイブリッド駆動モードにおいて、内燃機関１２をアシストするために、又は内燃機関作動モードの間に内燃機関をクランキングするために用いることができる。第１及び第２ギヤボックスユニット２３、２４は以下に詳述する。第１及び第２クラッチ２１、２２を交互に用いることにより、第１及び第２ギヤボックスユニット２３、２４の歯車は、出力軸に接続されたレンジギヤ２６を駆動するために用いることができる。この実施例において、レンジギヤ２６は、出力軸により駆動される太陽歯車を具備した遊星歯車である。レンジギヤ２６は、駆動輪１６を駆動するために駆動軸２７に接続されている。

レンジギヤには、特定の内燃機関作動モードあるいは内燃機関始動モードの間に変速機の残りの部分からレンジギヤを切り離すための、追加の制御可能なクラッチ（図示せず）を設けることができる。

図２に図式的に示されている変速機を用いるハイブリッド車における異なる内燃機関始動モードの実施例を、図３及び図４に関連させて説明する。図３は、本発明の第１実施形態における第１実施例の変速装置の概略断面図を示している。第１実施例の方法は、電機から利用可能な電動モータトルクが、内燃機関の良好なクランキングを保証するために必要なトルクの近傍あるいはそれ以下であると考えられるときに実行される。この状態は、少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータが予め定められた限度の第１の組より低いときに、又は予め定められた限度の第１の範囲の外にあるときに生じる。

変速装置は、内燃機関の内燃機関出力軸（図示せず、図２を参照）と駆動軸との間に接続され、その駆動軸は少なくとも一対の駆動輪（図示せず）に接続可能である。この実施例において、変速装置は、内燃機関出力軸と駆動軸との間に接続可能なデュアルクラッチ変速機３０を有している。デュアルクラッチ変速機は、内燃機関から駆動輪にトルクを伝達するための複数の回転可能部品を含んでいる。デュアルクラッチ変速機は第１及び第２入力軸３１、３２を有しており、第１入力軸３１は第１クラッチＣ１に接続された中実軸であり、かつ第２入力軸３２は第２クラッチＣ２に接続された中空軸である。第２入力軸３２は、第１入力軸３１の内側に同軸に支持されている。デュアルクラッチ変速機は、出力軸３３と少なくとも第１カウンタシャフト３４を更に有しており、それらは手動で及び／又は自動的に選択可能な多くの歯車により、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２にそれぞれ接続可能である。この実施例において、選択可能な歯車は第１速から第５速である。電機ＥＭはクラッチＣ１、Ｃ２の下流において、カウンタシャフト３４に機械的に接続されており、それらのクラッチは電機と内燃機関の間に配置されている。電機ＥＭは、一つあるいは二つ歯車の作動により一方あるいは両方のクラッチに接続できる。

内燃機関を始動する間、通常は車両が静止しているときに、電機ＥＭは電子制御装置（図示せず、図１を参照）の制御の下でクラッチＣ１、Ｃ２の一方又は両方に接続することができる。

その方法は、
− 内燃機関をクランキングするために電機ＥＭを用いるかどうかを決定すべく、少なくとも一つの内燃機関関連パラメータを検出する段階、
− 電機を内燃機関から分離すべくクラッチＣ１、Ｃ２を開放する段階、及び
− 電機ＥＭを駆動輪から分離する段階、を含んでいる。

内燃機関を始動するためにアシストが必要であると決定されたときに、
デュアルクラッチ変速機は内燃機関及び駆動輪から分離され、
かつ以下の段階が実行される。
− 内燃機関の始動をアシストするために用いる回転可能部品の少なくとも第１の組を選択するべく、少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータを用いる段階、
− 少なくともカウンタシャフト３４をクラッチＣ１，Ｃ２の一方に接続する初めのギヤを係合させる段階、
− 少なくともカウンタシャフト３４をクラッチＣ１，Ｃ２の他方に接続する更なるギヤを係合させる段階、
− 選択された回転可能部品を回転させて予め定められたクランク回転速度に到達させるべく電機ＥＭをモータとして作動させる段階、及び
− 電機ＥＭがクランク回転速度に到達したときに、内燃機関を始動するためにクラッチＣ１、Ｃ２の一つを閉じる段階。

上述したように、内燃機関の始動をアシストするために用いるデュアルクラッチ変速機の回転可能部品の数は、少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータに応じて選択される。この始動方法は、主として外気温度が低いとき、内燃機関の冷却液温度が低いとき、及び／又はクラッチのうちの一つに直接的に接続されている電機を用いて内燃機関をクランキングするためには、内燃機関をクランキングするためのエネルギ貯蔵装置が充分なトルクを供給できないことが検出されたときに使用することが意図されている。従って、少なくとも一つの検出される内燃機関関連パラメータは、外気温度、内燃機関の冷却液温度、あるいはエネルギ貯蔵装置の充電状態（ＳＯＣ）とすることができる。内燃機関のフライホイール上に作用する別のスタータモータにより内燃機関を普通に始動する場合、検出された状態は、電機がスタータモータの機能に取って替わるようにすることができる。

選択されたクランク回転速度は、内燃機関をクランキングするためにクラッチをどのように制御するかを決定するために用いることができる。電子制御装置は、クランキング動作の間にクラッチを閉じるための適切な閉じ速度を、例えばクランク回転速度といった予め定められたパラメータに基づいて選択できる。この特徴は、ここで説明する実施形態のいずれにも適用できる。

第１の実施例においては、方法は、内燃機関をクランキングするときに電機（ＥＭ）をアシストするために、電機（ＥＭ）を作動させると共に、電機（ＥＭ）、カウンタシャフト（３４）、第１及び第２入力軸（３１、３２）、第１及び第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の回転質量（慣性の時）を用いることを含む。第１実施例の方法は、外気温、内燃機関冷却液の温度、エネルギ貯蔵装置の温度、及び／又はエネルギ貯蔵装置あるいは始動用蓄電池の充電状態（ＳＯＣ）のうちの一つあるいは複数が予め定められた限度の第１の組より低くなったときに実行される。この状態は、内燃機関を始動する間に、予め定められたアシストのレベルを電機が必要とすることを示している。

この第１実施例において、第１速Ｇ１は、カウンタシャフト３４を第１クラッチＣ１に接続するために用いられる。第１速Ｇ１はアクチュエータ３５により選択されるが、アクチュエータ３５はＥＣＵにより制御されて第１速Ｇ１を係合させるべく変位する。加えて、第２速Ｇ２は、カウンタシャフト３４を第２クラッチＣ２に接続するために用いられる。第２速Ｇ２はアクチュエータ３６により選択されるが、アクチュエータ３６はＥＣＵにより制御されて第２速Ｇ２を係合させるべく変位する。電機ＥＭが作動すると、カウンタシャフト３４は、それぞれ第１速Ｇ１及び第２速Ｇ２を介して、第１クラッチＣ１を第１入力軸３１と共に、かつ第２クラッチＣ２を第２入力軸３２と共に、その両方を駆動する。電機ＥＭが予め定められたクランク回転速度に到達すると、第２クラッチＣ２が閉じて内燃機関をクランキングして始動させる。この実施例において、第１クラッチＣ１及び第１入力軸３１の運動量は、予め定められた変速比の乗数をもたらす第２速Ｇ２を介してカウンタシャフト３４に伝達される。電機ＥＭからのトルク、並びに第２入力軸３２及び出力軸の運動量は、第１速Ｇ１を介して第２クラッチＣ２に伝達される。図３においては、内燃機関をクランキングするためにどのクラッチが閉じられるかを示すために、第２クラッチＣ２のより濃い陰影が用いられている。

内燃機関をクランキングするために第１クラッチＣ１を閉じることも可能であるが、始動の間に、回転する変速機部品の慣性を内燃機関に伝達するべく最適な変速比を利用するために、この実施例においては第２クラッチＣ２が選択される。

上述した第１実施例によると、電機ＥＭは、第１及び第２入力軸３１、３２を出力軸３３から切り離すことによって駆動輪から分離される。更に、出力軸３３上に配置された歯車は駆動するように出力軸３３に接続されていない。出力軸３３及びカウンタシャフト３４上に配置された歯車組はベースギヤと定めることができ、Ｇ５はベースギヤのうちの一つである。このベースギヤの定義は、以下に説明する図５及び図６の実施形態に適用することもできる。

図４は、本発明の第１実施形態の第２実施例による変速装置の概略断面図を示している。第２実施例の方法は、第１実施例の電機から利用可能な電動モータトルクが、内燃機関の良好なクランキングを保証するために必要とするトルクの近傍あるいはそれより低いと考えられるときに実行される。この状態は、少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータが、予め定められた限度の第２の組より低い、又は予め定められた限度の第２の範囲の外にあるときに生じる。

この第２実施例によると、この方法は、電機を作動させること、及び内燃機関をクランキングするときに電機ＥＭをアシストするために電機ＥＭ、カウンタシャフト３４、第１及び第２入力軸３１、３２、第１及び第２クラッチＣ１、Ｃ２並びに出力軸３３の回転質量を用いること、を含む。第２実施例の方法は、外気温、内燃機関の冷却液温度、エネルギ貯蔵装置の温度及び／又はエネルギ貯蔵装置あるいは始動用蓄電池の充電状態（ＳＯＣ）のうちの一つあるいは複数が、予め定められた限度の第２の組より低くなったときに実行される。予め定められた限度の第２の組は限度の第１の組より低く、内燃機関を始動する間に、第１実施例（図３）において、説明した予め定められたレベルを上回る追加の補助を電機が必要とすることを示している。

第２実施例においては、カウンタシャフト３４を第２クラッチＣ２に接続するために第２速Ｇ２が用いられる。この第２速Ｇ２はアクチュエータ３６により選択され、アクチュエータ３６は、電気制御装置により制御されて第２速Ｇ２を係合させるべく変位する。加えて、第５速Ｇ５（ベースギヤ）は、カウンタシャフト３４及び出力軸３３を第１クラッチＣ１に接続するために用いられる。この第５速Ｇ５はアクチュエータ３７により選択され、アクチュエータ３７は電子制御装置により制御されて第５速Ｇ５を係合させるべく変位する。同時に、第１入力軸３１及び出力軸３３を接続するために、更なるアクチュエータ３８が電気制御装置により制御される。電機ＥＭが作動するときに、カウンタシャフト３４は、第１クラッチＣ１を、第１入力軸３１と共に、かつ第５速Ｇ５を介して出力軸３３を駆動する。同時に、カウンタシャフト３４は、第２クラッチＣ２及び第２速Ｇ２を駆動する。電機ＥＭが予め定められたクランク回転速度に到達したときに、第１クラッチＣ１は、内燃機関をクランキングして始動させるために閉じられる。この実施例においては、第２クラッチＣ２及び第２入力軸３２からの運動量、及び電機ＥＭからのトルクは、予め定められた変速比の乗数をもたらす第５速Ｇ５を介して、第１クラッチＣ１、第２入力軸３２及び出力軸３３に伝達される。図４において、内燃機関をクランキングするためにどのクラッチが閉じているかを示すために、第１クラッチＣ１のより濃い陰影が用いられている。

内燃機関をクランキングするために第２クラッチＣ２を閉じることも可能でもあるが、回転する変速機部品の慣性を始動の間に内燃機関に伝達するべく最適な変速比を利用するために、第１クラッチＣ１が選択される。

上述した第２実施例によると、電機ＥＭは、出力軸３３と駆動輪の間に介装されたレンジギヤＲから出力軸３３を切り離すことによって駆動輪から分離される。これは、レンジギヤＲのクラッチ（図示せず）により達成できる。

図２に図式的に示されている変速機を用いるハイブリッド車のための異なる内燃機関始動モードの更なる実施例を、図５及び図６に関連して説明する。

図５は、本発明の第２実施形態の第１実施例による変速装置の概略断面図を示している。この第１実施例の方法は、電機から利用可能な電動モータトルクが、内燃機関の良好なクランキングを保証するために必要とするトルクの近傍にあり又はそれより低いときに実行される。この状態は、少なくとも一つの検出される内燃機関関連パラメータが、予め定められた限度の第１の組より低いときに、あるいは予め定められた限度の第１の範囲の外にあるときに生じる。

変速装置は、内燃機関（図示せず、図２を参照）の内燃機関出力軸と駆動軸との間に接続されており、その駆動軸は少なくとも一つの組の駆動輪（図示せず）に接続可能である。この実施例において、変速装置は、クランクシャフトと駆動軸との間に接続可能なシングルクラッチ変速機４０を含んでいる。このシングルクラッチ変速機は、内燃機関から駆動輪にトルクを伝達するための複数の回転可能部品を含んでいる。シングルクラッチ変速機は、第１クラッチＣ３に接続された第１入力軸４１を有している。シングルクラッチ変速機は、手動により及び／又は自動的に選択可能な多くの歯車により第１クラッチＣ３に接続可能な、出力軸４３と少なくとも第１カウンタシャフト４４とを更に有している。この実施例において、選択可能な歯車は第１速から第５速である。電機ＥＭ２は、クラッチＣ３の下流でカウンタシャフト４４に機械的に接続されていて、そのクラッチは電機と内燃機関との間に配置されている。電機ＥＭ２は、一つの歯車の作動によりクラッチに接続される。

内燃機関を始動する間、通常は車両が静止しているときに、電機ＥＭ２は電子制御装置（図示せず、図１を参照）の制御の下でクラッチＣ３に接続される。

この始動方法は、
− 内燃機関をクランキングするために電機ＥＭ２を用いるべきかどうかを決定するために、少なくとも一つの内燃機関関連パラメータを検出する段階、
− 電機を内燃機関から分離するためにクラッチＣ３を開放する段階、及び
− 電機ＥＭ２を駆動輪から分離する段階、
を含んでいる。

内燃機関を始動するためにアシストが必要であると決定されたときに、シングルクラッチ変速機は内燃機関及び駆動輪から分離され、以下の段階が実行される。
− 内燃機関の始動をアシストするために用いるべき回転可能部品を選択するために、少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータを用いる段階、
− 少なくともカウンタシャフト４４をクラッチＣ３に接続する最初のギヤを係合させる段階、
− 選択された回転可能部品を回転させて予め定められたクランク回転速度に到達させるために電機ＥＭ２をモータとして作動させる段階、及び
− 電機ＥＭ２がクランク回転速度に到達したときに、内燃機関を始動させるためにクラッチＣ３を閉じる段階。

上述したように、内燃機関の始動をアシストするために用いるべきシングルクラッチ変速機の回転可能部品の数は、少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータに応じて選択される。この始動方法は、主として外気温度が低いとき、内燃機関の冷却液温度が低いとき、及び／又は内燃機関をクランキングするために用いるエネルギ貯蔵装置が、クラッチのうちの一つに直接的に接続されている電機を用いて内燃機関をクランキングするために充分なトルクを供給することができないことが検出されたときに、使用することが意図されている。従って、少なくとも一つの検出される内燃機関関連パラメータは、外気温、内燃機関の冷却液温度あるいはエネルギ貯蔵装置の充電状態（ＳＯＣ）とすることができる。内燃機関のフライホイール上に作用する別個のスタータモータにより内燃機関が普通に始動される場合、検出された状態は、電機がスタータモータの機能に取って替わるようにすることができる。

選択されたクランク回転速度は、内燃機関をクランキングするためにクラッチをどのように制御するかを決定するために用いることができる。電子制御装置は、例えばクランク回転速度といった予め定められたパラメータに基づいて、クランキング操作の間にクラッチを閉じるための適切な閉じ速度を選択できる。

この第１実施例によると、この方法は、電機ＥＭ２を作動させること、及び内燃機関をクランキングするときに電機ＥＭ２をアシストするために電機ＥＭ２、カウンタシャフト４４、第１入力軸４１及び第１クラッチＣ３の回転質量を用いること、を含む。第１実施例による方法は、外気温、内燃機関の冷却液温度、エネルギ貯蔵装置の温度、及び／又はエネルギ貯蔵装置あるいは始動用蓄電池の充電状態（ＳＯＣ）のうちの一つ若しくは複数が、予め定められた限度の第１の組より低下したときに実行される。この状態は、内燃機関を始動する間に、第１の予め定められたレベルのアシストを電機が必要とすることを示している。

この第１実施例においては、カウンタシャフト４４を第１クラッチＣ３に接続するために第２速Ｇ２’が用いられる。第２速Ｇ２’は、電子制御装置により制御されるシフトフォーク４６を用いるアクチュエータ４８により選択され、アクチュエータ４８は第２速Ｇ２’を係合させるべく変位する。電機ＥＭ２が作動すると、カウンタシャフト４４は、第２速Ｇ２’を介して、第１入力軸４１と共に、第１クラッチＣ３を駆動する。電機ＥＭ２が予め定められたクランク回転速度に到達したときに、第１クラッチＣ３は、内燃機関をクランキングして始動するべく閉じられる。

この実施例において、電機ＥＭ２からのトルクは、第１入力軸４１及びカウンタシャフト４４からの運動量と共に、第２速Ｇ２’を介して第１クラッチＣ３に伝達される。図５においては、内燃機関をクランキングするために用いられる部品の第１の組を示すために第１クラッチＣ３及び他の回転可能部品の陰影が用いられている。

上述した第１の実施例によると、電機ＥＭ２は、第１入力軸４１を出力軸４３から切り離すことにより駆動輪から分離される。

図６は、本発明の第２実施形態の第２実施例による変速装置の概略断面図を示している。第２実施例による方法は、第２実施形態の第１実施例における電機から利用可能な電動モータトルクが、内燃機関の良好なクランキングを保証するために必要とするトルクの近傍にありあるいはそれより低いときに実行される。この状態は、少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータが予め定められた限度の第２の組より低いときに、あるいは予め定められた限度の第２の範囲の外にあるときに生じる。

この第２実施例によると、この方法は、電機を作動させること、及び内燃機関をクランキングするときに電機ＥＭ２をアシストするべく電機ＥＭ２、カウンタシャフト４４、第１入力軸４１、第１クラッチＣ３、並びに出力軸４３の回転質量を用いることを含む。この場合において、出力軸４３とそれに付随する歯車が回転可能部品の第２の組を形成する。第２実施例による方法は、クランキングの間に回転可能な変速機部品の選択された第１の組、及び追加の第２の組によるアシストを電機が必要とすると考えられるときに実行される。第２実施例による方法は、外気温、内燃機関の冷却液温度、エネルギ貯蔵装置の温度、及び／又はエネルギ貯蔵装置あるいは始動用蓄電池の充電状態（ＳＯＣ）のうちの一つあるいは複数が、予め定められた限度の第２の組より低くなったときに実行される。予め定められた限度の第２の組は限度の第１の組より低く、内燃機関を始動する間に、第１実施例（図５）において、説明した予め定められたレベルを上回る追加の補助を電機が必要とすることを示している。

第２実施例においては、ベース歯車、図示の実施例においては第５速Ｇ５’が、カウンタシャフト４４及び出力軸４３を第１クラッチＣ３に接続するために用いられる。第５速Ｇ５’は、電子制御装置により制御されるシフトフォーク４５を用いるアクチュエータ４７により選択され、そのアクチュエータ４７は第５速Ｇ５’を係合させるべく変位する。同時に、第１入力軸４１及び出力軸４３を接続するために、更なるアクチュエータ４８が電子制御装置により制御される。電機ＥＭ２が作動するときに、カウンタシャフト４４は、第５速Ｇ５’を介して、第１入力軸３１と共に第１クラッチＣ３を、及び出力軸３３を駆動する。電機ＥＭ２が予め定められたクランク回転速度に到達すると、内燃機関をクランキングして始動するために、第１クラッチＣ３が閉じられる。この実施例においては、第１クラッチＣ３、第１入力軸４１、出力軸４３、及びカウンタシャフト４４の運動量、並びに電機ＥＭ２からのトルクが、第１クラッチＣ３を介して内燃機関に伝達される。カウンタシャフト４４の運動量は、予め定められた変速比の乗数をもたらす第５速Ｇ５’を介して出力軸４３に伝達される。図６においては、内燃機関をクランキングするために用いる部品の第１及び第２の組を示すために、第１クラッチＣ３及び付随する部品の陰影が用いられている。

上述した第２実施例によると、電機ＥＭ２は、出力軸４３と駆動輪（図示せず）との間に介装されたレンジギヤＲ’から出力軸４３を切り離すことにより駆動輪から分離される。これは、レンジギヤＲ’のクラッチ（図示せず）により達成できる。

上に挙げた方法及び実施例によると、内燃機関をクランキングするために用いる電機に接続されているエネルギ貯蔵装置の、少なくとも温度及び／又は充電状態が検出される。エネルギ貯蔵装置は、推進のために用いる高電圧バッテリ及び／又はメイン貯蔵バッテリとすることができる。一実施例によると、エネルギ貯蔵装置の温度及び／又は充電状態（ＳＯＣ）が予め定められた限度より低いとき、内燃機関をクランキングする間に電機がアシストされるべきであると決定される。ハイブリッド車両の場合、内燃機関は、別個のスタータモータにより、あるいは電機によって、始動できる。スタータバッテリの低電圧状態が検出された場合、電機は、既存のスタータモータの機能に取って替わるようにすることができる。検出された温度あるいは充電状態（ＳＯＣ）が第１の予め定められた限度より低いときに、内燃機関をクランキングするために、電機は、スタータモータとして作動すると共に、デュアルクラッチあるいはシングルクラッチ変速機の予め定められた数の回転部品を用いてアシストされる。電機及びデュアル／シングルクラッチ変速機の作動は、上述した第１実施例による電子制御装置（ＥＣＵ）により制御される。検出されるＳＯＣについての少なくとも一つの予め定められた限度は、電子制御装置に記憶することができ、デュアル／シングルクラッチ変速機により与えられるアシストの程度は、現在のエネルギ貯蔵温度及び／又はＳＯＣにより決定される。検出された充電状態（ＳＯＣ）が、第１の限度より低い第２の予め定められた限度より低い場合、電機は上述した第２実施例により作動する。後者の場合、内燃機関をクランキングするために、電機は、デュアル／シングルクラッチ変速機における追加のいくつかの回転部品を用いてアシストされる。

更なる実施例によると、外気温が予め定められた限度より低いことが検出されたときに、内燃機関をクランキングする間、電機はアシストされるべきであると決定される。更なる実施例によると、内燃機関の冷却液温度が予め定められた限度より低いことが検出されたときに、内燃機関をクランキングする間、電機はアシストされるべきであると決定される。電機のために必要とするアシストの量は、上述した検出パラメータのそれぞれあるいは組合せにより決定できる。例えば、エネルギ貯蔵装置の温度及び／又はＳＯＣ、外気温及び／又は内燃機関の冷却液温度のうちの一つあるいは複数が第１の予め定められた限度より低い場合、電子制御装置は、内燃機関をクランキングするために上述した第１の実施例によるアシストで充分であると決定できる。しかしながら、これらのパラメータのうちの一つあるいは複数が第２の限度より低い場合、電子制御装置は、内燃機関をクランキングするために、上述した第２実施例による追加のアシストを与えなければならないと決定できる。

内燃機関の始動との関係において、制御できる追加のパラメータは、電機の回転速度である。電子制御装置は、少なくとも一つの内燃機関関連パラメータに従って、クランク回転速度を決定できる。例えば、一つあるいは複数の検出された内燃機関関連パラメータが予め定められた限度値の組より低い場合は、内燃機関を始動するために、クランク回転速度を高めることによって、追加のトルクをもたらすことができる。選択されたクランク回転速度は、クランキング動作の間に用いるクラッチを閉じる閉じ速度を決定するために用いることができる。

本発明はまた、上述した実施例のいずれかにおいて、説明した方法を実行するためにコンピュータと共に用いる計算機プログラム、コンピュータプログラム製品、及びコンピュータのための記憶媒体に関連している。

図７は、本発明の一実施例による、不揮発性記憶装置５２０、プロセッサ５１０及び読出し及び書込みメモリ５６０備えた装置５００を示している。メモリ５２０は、装置５００を制御するための計算機プログラムが記憶されている第１メモリ部分５３０を有している。装置５００を制御するためのメモリ部品５３０の計算機プログラムは、オペレーションシステムとすることができる。

装置５００は、例えば、制御ユニット４５といった制御ユニットに含めることができる。データ処理ユニット５１０は、例えば、マイクロコンピュータを含むことができる。

メモリ５２０はまた、本発明による内燃機関の始動方法を制御するためのプログラムが記憶されている、第２メモリ部分５４０を有している。代替実施形態において、始動方法を制御するためのプログラムは、例えばＣＤあるいは交換可能な半導体メモリといった、データのための別個の不揮発性記憶装置媒体５５０に記憶される。プログラムは、実行可能な形態であるいは圧縮された状態で記憶できる。

データ処理ユニット５１０が特定の機能を実行すると、以下において述べるときに、データ処理ユニット５１０が、メモリ５４０に記憶されているプログラムの特定部分、あるいは不揮発性記憶媒体５５０に記憶されているプログラムの特定部分を実行することが、明らかでなければならない。

データ処理ユニット５１０は、データバス５１４を介して記憶装置５５０とコミュニケーションするべく調製されている。データ処理ユニット５１０はまた、データバス５１２を介してメモリ５２０とコミュニケーションするべく調製されている。加えて、データ処理ユニット５１０は、データバス５１１を介してメモリ５６０とコミュニケーションするべく調製されている。データ処理ユニット５１０はまた、データバス５１５を使用してデータポート５９０とコミュニケーションするべく調製されている。

本発明の方法は、メモリ５４０に記憶されているプログラムあるいは不揮発性記憶媒体５５０に記憶されているプログラムを実行するデータ処理ユニット５１０によって、実施できる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものと考えられるべきではなく、以下の特許の請求の範囲内にある多くの更なる変形及び修正を考えることができる。

１１ 車両
１２ 内燃機関
１３ 変速機
１４ ラジエータ装置
１５ ＥＣＵ
１６ 駆動輪
２０ 内燃機関出力軸
２１ 第１クラッチ
２２ 第２クラッチ
２３ 第１ギヤボックスユニット
２４ 第２ギヤボックスユニット
２５ 電動モータ
２６ レンジギヤ
２７ 駆動軸
３０ デュアルクラッチ変速機
３１ 第１入力軸
３２ 第２入力軸
３３ 出力軸
３４ 第１カウンタシャフト
３５ アクチュエータ
３６ アクチュエータ
３７ アクチュエータ
３８ アクチュエータ
４０ クラッチ変速機
４１ 第１入力軸
４３ 出力軸
４４ 第１カウンタシャフト
４５ シフトフォーク
４５ 制御ユニット
４６ シフトフォーク
４７ アクチュエータ
４８ アクチュエータ
５００ 装置
５１０ データ処理ユニット、プロセッサ
５１１ データバス
５１２ データバス
５１４ データバス
５１５ データバス
５２０ 不揮発性記憶装置、メモリ
５３０ 第１メモリ部分
５４０ 第２メモリ部分
５５０ 不揮発性記憶媒体
５５０ 記憶装置
５５０ 不揮発性記憶装置媒体
５６０ メモリ
５９０ データポート
Ｃ１ 第１クラッチ
Ｃ２ 第２クラッチ
Ｃ３ 第１クラッチ
ＥＭ 電機
ＥＭ２ 電機
Ｇ１ 第１速
Ｇ２ 第２速
Ｇ２’ 第２速
Ｇ５ 第５速
Ｇ５’ 第５速
Ｒ レンジギヤ
Ｒ’ レンジギヤ

Claims (31)

1. ハイブリッド車両の内燃機関を始動する方法であって、
   前記車両は、
   − 少なくとも一組の駆動輪のための動力伝達系路に接続可能な内燃機関出力軸（２０）が設けられている内燃機関と、
   − 前記内燃機関から前記駆動輪にトルクを伝達するための複数の回転可能部品を有しているシングルクラッチあるいはデュアルクラッチの変速機（３０）であり、
   − 前記変速機（３０）は、少なくとも一つの入力軸（３１、３２）を有していて、少なくとも一つのクラッチ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）が、対応する入力軸（３１、３２）を前記内燃機関に接続するように配置されており、
   − 前記変速機（３０）は、前記少なくとも一つのクラッチ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）に接続可能な出力軸（３３）及び少なくとも第１カウンタシャフト（３４）を有している、変速機と、
   − 電機（ＥＭ、ＥＭ２）であり、前記少なくとも一つのクラッチの下流において、前記第１カウンタシャフト（３４）に機械的に接続されて、前記少なくとも一つのクラッチが前記電機（ＥＭ、ＥＭ２）と前記内燃機関の間に配置されている電機と、を備え、
   前記方法が、
   − 前記内燃機関をクランキングするために前記電機（ＥＭ、ＥＭ２）がアシストされるべきかどうかを判定するべく少なくとも一つの内燃機関関連パラメータを検出する段階、
   − 前記電機（ＥＭ、ＥＭ２）を前記内燃機関から切り離すために前記少なくとも一つのクラッチを開放する段階、
   − 前記電機（ＥＭ、ＥＭ２）を前記駆動輪から切り離すべく前記変速機を制御する段階、
   − 前記内燃機関の始動をアシストするべく使用する回転可能な変速機部品の多数の組のうちの少なくとも一つを、前記少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータに基づいて選択する段階、
   − 前記回転可能な変速機部品の少なくとも一つの選択された組を少なくとも一つのクラッチ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）に接続する、少なくとも一つのギヤを係合させる段階、
   − 前記回転可能な変速機部品のうちの少なくとも一つの選択された組を回転させて予め定められたクランク回転速度に到達させるべく、前記電機（ＥＭ、ＥＭ２）をモータとして作動させる段階、及び
   − 前記内燃機関を始動させるために、前記電機（ＥＭ、ＥＭ２）が前記クランク回転速度に到達するときに前記クラッチ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）のうちの一つを閉じる段階、
   を含んでいる方法。
2. 前記少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータが第１の予め定められた限度より低いときに、前記電機（ＥＭ、ＥＭ２）を作動させると共に内燃機関始動をアシストするために回転可能部品の第１の組を選択する、請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも一つの検出された内燃機関関連パラメータが前記第１の予め定められた限度より低い第２の予め定められた限度より低いときに、前記電機（ＥＭ、ＥＭ２）を作動させると共に内燃機関始動をアシストするために回転可能部品の第２の組を選択する、請求項２に記載の方法。
4. 前記回転可能部品の第２の組の慣性モーメントが前記回転可能部品の第１の組の慣性モーメントより大きい、請求項３に記載の方法。
5. エネルギ貯蔵の充電状態を検出すると共に、前記充電状態が少なくとも第１の予め定められた限度より低いときに、前記内燃機関をクランキングするために前記電機がアシストされるものと決定する、請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
6. エネルギ貯蔵温度を検出すると共に、前記エネルギ貯蔵温度が少なくとも第１の予め定められた限度より低いときに、前記内燃機関をクランキングするために前記電機がアシストされるべきであると決定する、請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
7. 外気温を検出すると共に、前記外気温が少なくとも第１の予め定められた限度より低いときに、前記内燃機関をクランキングするために前記電機がアシストされるべきであると決定する、請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
8. 内燃機関（５）の冷却液温度を検出すると共に、前記冷却液温度が少なくとも第１の予め定められた限度より低いときに、前記内燃機関をクランキングするために前記電機がアシストされるべきであると決定する、請求項１乃至７のいずれかに記載の方法。
9. 前記変速機がデュアルクラッチ変速機（３０）であり、
   第１入力軸（３１）が第１クラッチ（Ｃ１）に接続されると共に第２入力軸（３２）が第２クラッチ（Ｃ２）に接続された、前記第１及び第２入力軸（３１、３２）と、
   出力軸（３３）と、少なくとも第１カウンタシャフト（３４）とを有し、
   前記出力軸（３３）及び前記第１カウンタシャフト（３４）は前記第１クラッチ（Ｃ１）及び前記第２クラッチ（Ｃ２）にそれぞれ接続可能であり、
   − 少なくとも前記第１カウンタシャフト（３４）を１つのクラッチ（Ｃ１、Ｃ２）に接続する最初のギヤを係合させる段階、
   − 少なくとも前記第１カウンタシャフト（３４）を他のクラッチ（Ｃ２、Ｃ１）に接続する更なるギヤを係合させる段階、
   − 前記選択された回転可能部品を回転させて予め定められたクランク回転速度に到達させるために、前記電機（ＥＭ）をモータとして作動させる段階、及び
   − 前記電機（ＥＭ）がクランク回転速度に達したときに、前記内燃機関を始動するために前記クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）のうちの１つを閉じる段階、
   を含む、請求項１乃至８のいずれかに記載の方法。
10. 前記内燃機関をクランキングするときに前記電機をアシストするために、前記電機（ＥＭ）を作動させると共に、前記電機、前記カウンタシャフト、前記第１及び第２入力軸（３１、３２）、前記第１及び第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）の回転質量を含む回転可能部品の第１の組を用いる、請求項９に記載の方法。
11. 前記第１カウンタシャフト（３４）を前記第１クラッチ（Ｃ１）に接続するために第１速（Ｇ１）を用いる、請求項１０記載の方法。
12. 前記第1カウンタシャフト（３４）を前記第２クラッチ（Ｃ２）に接続するために第２速（Ｇ２）を用いる、請求項１０又は１１に記載の方法。
13. 前記電機（ＥＭ）がクランク回転速度に達したときに前記第２クラッチ（Ｃ２）を閉じる、請求項９乃至１２のいずれかに記載の方法。
14. 前記第１及び第２入力軸を前記出力軸（３３）から切り離すことにより前記電機（ＥＭ）を前記駆動輪（３）から分離する、請求項９乃至１２のいずれかに記載の方法。
15. 前記内燃機関をクランキングするときに前記電機をアシストするために、前記電機（ＥＭ）を作動させると共に、前記電機、前記カウンタシャフト、前記第１及び第２入力軸、前記第１及び第２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、前記出力軸（３３）の回転質量を含む回転可能部品の第１及び第２の組を用いる、請求項９に記載の方法。
16. 前記第１カウンタシャフト（３４）を前記第２クラッチ（Ｃ２）に接続するために第２速（Ｇ２）を用いる、請求項１５に記載の方法。
17. 前記第１カウンタシャフト（３４）及び前記出力軸（３３）を前記第１クラッチ（Ｃ１）に接続するためにベースギヤ（Ｇ５）を用いる、請求項１５又は１６に記載の方法。
18. 前記電機（ＥＭ）がクランク回転速度に達したときに前記第１クラッチ（Ｃ１）を閉じる、請求項９又は１５乃至１７のいずれかに記載の方法。
19. 前記出力軸（３３）と前記駆動輪（３）の間に配置されたレンジ歯車から前記出力軸（３３）を切り離すことにより前記電機（ＥＭ）を前記駆動輪（３）から分離する、請求項９又は１５乃至１８のいずれかに記載の方法。
20. 前記変速機が、シングルクラッチ変速機（３０）であり、第１クラッチ（Ｃ３）に接続された入力軸（３１、３２）、出力軸（３３）及び少なくとも第１カウンタシャフト（３４）、前記出力軸（３３）及び前記第１カウンタシャフト（３４）が前記第１クラッチ（Ｃ３）に接続可能であり、
    − 少なくとも第1カウンタシャフト（３４）を前記第１クラッチ（Ｃ３）に接続する最初のギヤを係合させる段階、
    − 前記選択された回転可能部品を回転させて予め定められたクランク回転速度に到達させるために前記電機（ＥＭ２）をモータとして作動させる段階、及び
    − 前記電機（ＥＭ２）が前記クランク回転速度に到達したときに、前記内燃機関を始動させるために前記第1クラッチ（Ｃ３）を閉じる段階、
    を含む、請求項１乃至８のいずれかに記載の方法。
21. 前記内燃機関をクランキングするときに前記電機をアシストするために、前記電機（ＥＭ２）を作動させると共に、前記電機、前記カウンタシャフト、前記第１入力軸（３１）、前記第１クラッチ（Ｃ３）の回転質量を含む回転可能部品の第１の組を用いる、請求項２０に記載の方法。
22. 前記第１カウンタシャフト（３４）を前記第１クラッチ（Ｃ３）に接続するために第２速（Ｇ２’）を用いる、請求項２０又は２１に記載の方法。
23. 前記電機（ＥＭ２）がクランク回転速度に到達したときに前記第１クラッチ（Ｃ３）を閉じる、請求項２０乃至２２のいずれかに記載の方法。
24. 内燃機関をクランキングするときに前記電機をアシストするために、前記電機（ＥＭ２）を作動させると共に、前記電機、前記カウンタシャフト、前記第１入力軸、前記第１クラッチ（Ｃ３）及び前記出力軸（３３）の回転質量を含む前記回転可能部品の第１及び第２の組を用いる、請求項２０に記載の方法。
25. 前記第１カウンタシャフト（３４）及び前記出力軸（３３）を前記第１クラッチ（Ｃ３）に接続するためにベースギヤ（Ｇ５’）を用いる、請求項２４に記載の方法。
26. 前記電機（ＥＭ２）が前記クランク回転速度に到達したときに前記第１クラッチ（Ｃ３）を閉じる、請求項２４又は２５に記載の方法。
27. 前記出力軸（３３）と前記駆動輪（３）との間に介装されたレンジギヤから前記出力軸（３３）を切り離すことにより前記電機（ＥＭ２）を前記駆動輪（３）から分離する、請求項２４乃至２６のいずれかに記載の方法。
28. 内燃機関とシングルクラッチあるいはデュアルクラッチの変速機とを備える車両であって、前記内燃機関が請求項１乃至２７のいずれかに記載した方法により始動される車両。
29. コンピュータプログラムであって、前記プログラムがコンピュータ上で実行されるときに請求項１乃至２７のいずれかに記載したあらゆるステップを実行するためのプログラムコード手段を含んでいるコンピュータプログラム。
30. 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上で実行されるときに請求項１乃至２７のすべてのステップを実行するためのコンピュータ可読媒体に記憶されたプログラムコード手段を含んでいるコンピュータプログラム製品。
31. コンピュータメモリ（５２０）あるいは不揮発性データ記憶媒体（５５０）といった、コンピュータ環境において使用するための記憶媒体であって、前記メモリが請求項１乃至２７のいずれかに記載の方法を実行するためのコンピュータ可読プログラムコードを含んでいる記憶媒体。

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