DE102005025654A1

DE102005025654A1 - Steuervorrichtung zum Steuern der Antriebsvorrichtung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102005025654A1
Application number: DE102005025654A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Toyota Tabata; Yutaka Toyota Taga
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-06-03
Filing date: 2005-06-03
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2025-06-04
Also published as: US20050272555A1; JP4155230B2; CN100427813C; US7226385B2; DE102005025654B4; JP2005344850A; CN1704633A

Abstract

Eine Steuervorrichtung zum Steuern einer Antriebseinrichtung (10, 36; 70) eines Fahrzeugs, wobei die Antriebseinrichtung ein Getriebesystem (10; 70) einschließt, das (A) einen stufenlosen Gangwechselabschnitt (11) einschließt, der (a1) eine Kraftweiche (16) einschließt, die ein erstes Drehelement (RE1), das mit einer Brennkraftmaschine (8) verbunden ist, ein zweites Drehelement (RE2), das mit einem ersten Elektromotor (M1) verbunden ist, und ein drittes Drehelement (RE), das mit einem Getriebeelement (18) verbunden ist, einschließt, sowie (a2) einen zweiten Elektromotor (M2), der im Kraftübertragungsweg zwischen dem Getriebeelement und einer Vielzahl von Antriebsrädern (38) vorgesehen ist und der als elektrisches kontinuierlich variables Getriebe fungiert, sowie (B) einen Stufen-Gangwechselabschnitt (20; 72), der einen Abschnitt des Kraftübertragungswegs darstellt und als Stufen-Gangwechselabschnitt fungiert, wobei die Steuervorrichtung eine Differentialmodus-Schalteinrichtung (C0, B0), die die Kraftweiche selektiv in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt als elektrisches CVT fungiert, und in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion schaltet, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt nicht als elektrisches CVT fungiert, und eine Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung (82, 84, 86) einschließt, die, wenn eine Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems durchgeführt wird, mit dem ersten und/oder dem zweiten ...

Description

Die vorliegende Erfindung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-165806, eingereicht am 3. Juni 2004, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum Steuern der Antriebseinrichtung eines Fahrzeugs, genauer einer Antriebseinrichtung, die eine Kraftweiche einschließt, die eine Differentialfunktion ausübt und dadurch als Gangwechseleinrichtung, d.h. als Getriebe, dient, und die außerdem ein automatisches Stufengetriebe einschließt, und sie betrifft insbesondere die Technik der Steuerung der Kraftweiche, wenn die Gangstufen der Antriebseinrichtung gewechselt werden.

Bereits bekannt ist eine Antriebseinrichtung für ein Fahrzeug, die eine Kraftweiche einschließt, welche die Ausgangsleistung der Maschine auf einen ersten Elektromotor und eine Abtriebswelle überträgt, sowie einen zweiten Elektromotor, der zwischen der Abtriebswelle der Kraftweiche und den Antriebsrädern vorgesehen ist. Ein Beispiel für eine Antriebseinrichtung eines Hybridfahrzeugs ist jeweils in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2003-130202, der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2003-130203, der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 003-127681 und der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 11(1999)-198668 offenbart. In der Antriebseinrichtung eines Hybridfahrzeugs besteht die Kraftweiche z.B. aus einem Planetenradsatz und überträgt aufgrund der Differentialfunktion des Planetenradsatzes den größten Teil der Maschinenleistung auf die Antriebsräder und überträgt den übrigen Teil auf einem elektrischen Weg vom ersten Elektromotor zum zweiten Elektromotor. Somit dient die Kraftweiche als Kraftübertragungseinrichtung, deren Übersetzung elektrisch verändert wird, beispielsweise als elektrisches CVT (stufenlos variables Getriebe). Die Kraftweiche wird durch eine Steuereinrichtung gesteuert, so dass das Fahrzeug laufen kann, während die Maschine im optimalen Betriebsmodus gehalten wird. Somit werden die Kraftstoff-Verbrauchswerte des Fahrzeugs verbessert. Darüber hinaus verwendet die in oder oben genannten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2003-130202 offenbarte Fahrzeug-Antriebseinrichtung ferner ein automatisches Stufengetriebe, das im Kraftübertragungsweg zwischen der Abtriebswelle der Kraftweiche und den Antriebsrädern angeordnet ist, um z.B. die Größe des zweiten Elektromotors reduzieren zu können.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Generell wird die Gangwechselsteuerung einer Antriebseinrichtung, die ein automatisches Stufengetriebe mit einer Vielzahl von Kupplungseinrichtungen aufweist, durch Wechseln der Gangstufen des automatischen Stufengetriebes durch Einrücken und/oder Ausrücken (Lösen) der Kupplungseinrichtungen durchgeführt. In der Fahrzeug-Antriebseinrichtung, die von der oben genannten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2003-130202 offenbart wird, wird außerdem nicht nur der Betrieb der Kraftweiche als dem elektrischen CVT, sondern auch der Stufen-Gangwechsel des automatischen Stufengetriebes, das im Kraftübertragungsweg zwischen der Abtriebswelle der Kraftweiche und den Antriebsrädern vorgesehen ist, ebenfalls durch Einrücken und/oder Ausrücken von Kupplungseinrichtungen durchgeführt.

Es kann jedoch zu einem Schaltstoß kommen, je nachdem, wann das Einrücken und/oder Ausrücken der Kupplungseinrichtungen durchgeführt wird, um die Gangstufen des automatischen Stufengetriebes zu wechseln. Genauer kommt es in einer Antriebseinrichtung, wie sie von der oben genannten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2003-130202 offenbart ist, worin keine hydraulische Kraftübertragungseinrichtung, wie ein Momentwandler, verwendet wird, als Folge eines Gangstufenwechsels zu einer so fortigen Änderung der Drehzahl der Maschine relativ zur Laufgeschwindigkeit des Fahrzeugs, und somit kann es leichter zu einem Schaltstoß kommen. Generell ist es günstig, das Wechseln der Gangstufen in kurzer Zeit abzuschließen, um die Zeit, in der keine Antriebsleistung übertragen wird, zu verkürzen. Falls der Zeitpunkt des Einrückens und/oder des Ausrückens von Kupplungseinrichtungen so gewählt wird, dass die Dauer des Gangwechsels verkürzt wird, kann jedoch das Problem des Schaltstoßes verschärft werden.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung zu schaffen, die die Antriebseinrichtung eines Fahrzeugs steuert, wobei die Antriebseinrichtung eine Kraftweiche einschließt, die eine Differentialfunktion ausübt und dadurch ein Getriebe betätigt, und die zusätzlich ein automatisches Stufengetriebe einschließt, und die einen Schaltstoß unterdrücken kann, wenn eine Gangwechselsteuerung der Antriebseinrichtung durchgeführt wird.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung bereitgestellt zum Steuern der Antriebseinrichtung eines Fahrzeugs, wobei die Antriebseinrichtung ein Kraftübertragungssystem einschließt, das (A) einen stufenlosen Gangwechselabschnitt einschließt, der (a1) eine Kraftweiche, die ein erstes Drehelement, das mit einer Maschine verbunden ist, ein zweites Drehelement, das mit einem ersten Elektromotor verbunden ist, und ein drittes Drehelement, das mit einem Getriebeelement verbunden ist, einschließt, sowie (a2) einen zweiten Elektromotor, der im Kraftübertragungsweg zwischen dem Getriebeelement und einer Vielzahl von Antriebsrädern vorgesehen ist und der als elektrisches stufenlos variables Getriebe dient, sowie (B) einen Stufen-Gangwechselabschnitt, der einen Teil des Kraftübertragungswegs darstellt und als automatisches Stufengetriebe dient, wobei die Steuervorrichtung eine Differentialmodus-Schaltvorrichtung aufweist, die mit der Kraftweiche in Verbindung steht und die die Differentialmodi selektiv in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt als elektrisches stufenlos variables Getriebe dienen kann, und in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion schaltet, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt nicht als elektrisches stufenlos variables Getriebe dienen kann; sowie eine Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung, die, wenn eine Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems durchgeführt wird, bei dem ersten und/oder dem zweiten Elektromotor eine Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahlen der ersten, zweiten und dritten Drehelemente auf deren jeweilige Drehzahlen nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung durchführt.

Somit schließt die Antriebseinrichtung eine Kraftweiche ein, die so ausgelegt ist, dass sie von der Differentialmodus-Schaltvorrichtung in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion geschaltet werden kann, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt als elektrisches stufenlos variables Getriebe (CVT) fungieren kann, sowie in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt nicht als elektrisches CVT fungieren kann. Wenn eine Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems einschließlich des stufenlosen Gangwechselabschnitts und des Stufen-Gangwechselabschnitts durchgeführt wird, betätigt die Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung den ersten und/oder zweiten Elektromotor und führt damit eine Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahlen des ersten, zweiten und dritten Drehelements der Kraftweiche auf deren jeweiligen Drehzahlen nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung durch. Daher kann die vorliegende Steuervorrichtung den Schaltstoß unterdrücken, der ansonsten in der Antriebseinrichtung auftreten könnte.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung zum Steuern der Antriebseinrichtung eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei die Steuervorrichtung ein Getriebesystem einschließt, das (A) einen stufenlosen Gangwechselabschnitt einschließt, der (a1) eine Kraftweiche, die ein erstes Drehelement, das mit einer Maschine verbunden ist, ein zweites Drehelement, das mit einem ersten Elektromotor verbunden ist, und ein drittes Drehelement, das mit einem Getriebeelement verbunden ist, einschließt, sowie (a2) einen zweiten Elektromotor, der im Kraftübertragungsweg zwischen dem Getriebeelement und einer Vielzahl von Antriebsrädern vorgesehen ist und der als elektrisches stufenlos variables Getriebe dient, sowie (B) einen Stufen-Gangwechselabschnitt, der einen Teil des Kraftübertragungswegs darstellt und als automatisches Stufengetriebe dient, wobei die Steuervorrichtung eine Differential modus-Schaltvorrichtung aufweist, die mit der Kraftweiche in Verbindung steht und die die Differentialzustände selektiv in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt als elektrisches stufenlos variables Getriebe dienen kann, und in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion schaltet, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt nicht als elektrisches stufenlos variables Getriebe dienen kann; sowie eine Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung, die, wenn eine Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems durchgeführt wird, bei dem ersten und/oder zweiten Elektromotor eine Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahlen der ersten, zweiten und dritten Drehelemente auf deren jeweilige Drehzahlen nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung durchführt.

Somit schließt die Antriebseinrichtung eine Kraftweiche ein, die so ausgelegt ist, dass sie von der Differentialmodus-Schaltvorrichtung in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion geschaltet werden kann, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt als elektrisches stufenlos variables Getriebe (CVT) fungieren kann, sowie in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt nicht als elektrisches CVT fungieren kann. Wenn eine Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems einschließlich des stufenlosen Gangwechselabschnitts und des Stufen-Gangwechselabschnitts durchgeführt wird, betätigt die Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung den ersten und/oder zweiten Elektromotor und führt damit eine Synchronsteuerung der Maschine auf deren Drehzahl nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung durch. Daher kann diese Vorrichtung den Schaltstoß unterdrücken, der ansonsten in der Antriebseinrichtung auftreten könnte.

Gemäß einem bevorzugten Merkmal des ersten und zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung richtet die Differentialmodus-Schalteinrichtung als Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion selektiv entweder einen ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion, in dem das erste, das zweite und das dritte Drehelement als Einheit gedreht werden, oder einen zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion ein, in dem das zweite Drehelement nicht gedreht wird und in dem die Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung, wenn eine Stufen-Gangwechselsteuerung durchgeführt wird, eine aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Drehzahl-Synchronsteuermethoden auswählt, die der Entscheidung entsprechen, ob ein Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchgeführt wird. So kann, wenn eine Stufen-Gangwechselsteuerung durchgeführt wird, eine Synchronsteuerung der Drehzahlen des ersten, zweiten und dritten Drehelements oder eine Synchronsteuerung der Drehzahl der Maschine passend durchgeführt werden. So kann ein Schaltstoß unterdrückt werden.

Wenn eine Stufen-Gangwechselsteuerung durchgeführt wird, schaltet die Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung, wenn ein Schalten zwischen dem ersten und zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchgeführt wird, gemäß einem weiteren Merkmal des ersten oder zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung die Kraftweiche vorübergehend in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion und führt eine Synchronsteuerung aufgrund des Betriebs des stufenlosen Gangwechselabschnitts als elektrisches stufenlos variables Getriebe durch. Somit können auch dann, wenn die jeweiligen Drehzahlen der ersten, zweiten und dritten Drehelemente oder die Drehzahl der Maschine durch das Schalten zwischen dem ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion geändert werden, die Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente oder die Drehzahl der Maschine schnell auf die Drehzahlen der drei Drehelemente oder die Drehzahl der Maschine nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung synchronisiert werden, wobei die Drehzahlen oder die Drehzahl eindeutig aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Übersetzung bestimmt werden. Somit kann ein Schaltstoß unterdrückt werden.

Wenn eine Stufen-Gangwechselsteuerung durchgeführt wird, hält gemäß einem anderen Merkmal des ersten oder zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung die Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung, wenn kein Schalten zwischen dem ersten und zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchgeführt wird, die Kraftweiche im Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion und führt eine Synchronsteuerung durch. Somit können die Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente oder die Drehzahl der Maschine schnell auf die Drehzahlen der drei Drehelemente oder die Drehzahl der Maschine nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung synchronisiert oder geändert werden, wobei die Drehzahlen eindeutig aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Übersetzung bestimmt werden. Somit kann ein Schaltstoß unterdrückt werden.

Wenn eine Stufen-Gangwechselsteuerung durchgeführt wird, hält die Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung gemäß einem weiteren Merkmal des ersten oder zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung, wenn weder der erste noch der zweite Elektromotor verwendet werden können, entweder eine Stufen-Gangwechselsteuerung des Stufen-Gangwechselabschnitts durch oder ein Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion. So kann zumindest eine Gangwechselsteuerung durchgeführt werden, die üblicherweise von einem automatischen Stufengetriebe durchgeführt wird, beispielsweise eine Stufen-Gangwechselsteuerung, bei der das Ein- und Ausrücken von Kupplungseinrichtungen durchgeführt wird, als Ersatzsteuerung durchgeführt werden. Somit kann ein Schaltstoß unterdrückt werden.

Gemäß einem anderen Merkmal des ersten oder zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst die Differentialmodus-Schalteinrichtung (a) eine Kupplung, die von den ersten, zweiten und dritten Drehelementen mindestens zwei Drehelemente miteinander verbindet, um den ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion einzurichten, und/oder (b) eine Bremse, die das zweite Drehelement mit einem drehfesten Element verbindet, um den zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion einzurichten. Somit kann die Differentialeinrichtung einfach zwischen dem ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion geschaltet werden.

Gemäß einem anderen Merkmal des ersten oder zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst die Differentialmodus-Schalteinrichtung eine Kupplung und eine Bremse, wobei dann, wenn die Kupplung und die Bremse ausgerückt werden, die Kraftweiche in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion geschaltet wird, in dem die ersten, zweiten und dritten Drehelemente sich relativ zueinander drehen und der stufenlose Gangwechselabschnitt als elektrisches stufenlos variables Getriebe fungiert, wobei dann, wenn die Kupplung eingerückt und die Bremse ausgerückt wird, die Kraftweiche in den ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion geschaltet wird und der stufenlose Gangwechselabschnitt als Getriebe fungiert, dessen Übersetzung gleich 1 ist, und wobei dann, wenn die Bremse eingerückt und die Kupplung ausgerückt wird, die Kraftweiche in den zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion geschaltet wird und der stufenlose Gangwechselabschnitt als Übersetzungsgetriebe fungiert, dessen Übersetzung kleiner als 1 ist. Somit kann die Kraftweiche in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion und in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion gebracht werden und kann als Getriebe fungieren, das eine einzige konstante Übersetzung oder mehrere konstante Übersetzungen aufweist.

Gemäß einem anderen Merkmal des ersten oder des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung schließt die Kraftweiche einen Planetenradsatz ein, der einen Träger, ein Sonnenrad und ein Hohlrad einschließt, und das erste, das zweite und das dritte Element der Kraftweiche bestehen aus dem Träger, dem Sonnenrad bzw. dem Hohlrad. Somit kann die Abmessung der Kraftweiche in axialer Richtung verkleinert werden. Darüber hinaus kann die Kraftweiche aus nur einem Planetenradsatz bestehen.

Gemäß einem anderen Merkmal des ersten oder des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst der Planetenradsatz einen Einzelritzel-Planetenradsatz, der ein Ritzel aufweist. Somit kann die Abmessung der Kraftweiche in axialer Richtung verkleinert werden. Darüber hinaus kann die Kraftweiche aus einem einzigen Einzelritzel-Planetenradsatz bestehen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale, Vorteile sowie die technische und industrielle Bedeutung der vorliegenden Erfindung werden durch Lektüre der folgenden aus führlichen Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Zusammenschau mit der begleitenden Zeichnung besser verstanden, wobei:
1 eine schematische Darstellung ist, die den Aufbau eines Getriebesystems als Teil der Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs erläutert, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird;
2 eine Betätigungstabelle ist, die die Beziehung zwischen stufenlosen oder Stufen-Gangwechselbetätigungen des Getriebesystems darstellt sowie Kombinationen aus den jeweiligen Betätigungszuständen von hydraulisch betätigten Reibkupplungseinrichtungen, die jeweils verwendet werden, um diese Gangwechselbetätigungen durchzuführen;
3 ein kollineares Diagramm ist, das die jeweiligen relativen Drehzahlen von acht Drehelementen RE1 bis RE8 bei den einzelnen Stufen-Gangwechselbetätigungen des Getriebesystems erläutert;
4 eine Diagrammdarstellung ist, die die Eingangs- und Ausgangssignale einer elektronischen Steuereinrichtung der Antriebseinrichtung erläutert;
5 eine Diagrammdarstellung ist, die die verschiedenen Steuerfunktionen der Steuereinrichtung von 4 erläutert;
6 eine Darstellung der Beziehung ist zwischen (A) einem im Voraus gespeicherten Gangwechselkennfeld, das in einem zweidimensionalen Koordinatensystem erzeugt wurde, das von zwei Parametern, d.h. der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Abtriebsmoment, bestimmt wird und gemäß dem die Gangstufe, in die der Stufen-Gangwechselabschnitt des Getriebesystems geschaltet wird, gewählt wird, und (B) einem im voraus gespeicherten Modusschaltkennfeld, das in dem gleichen zweidimensio nalen Koordinatensystem erzeugt wurde und gemäß dem der Gangwechselmodus, in den das Getriebesystem geschaltet wird, gewählt wird;
7 eine Darstellung der im Voraus gespeicherten Beziehung ist, die eine Grenzlinie zwischen einer stufenlosen Steuerregion und einer Stufen-Steuerregion einschließt und als Grundlage für die Erzeugung einer Grenze (dargestellt durch eine durchbrochene Linie) zwischen einer stufenlosen Steuerregion und einer Stufen-Steuerregion des Modusschaltkennfelds von 6 verwendet wird;
8 ein Graph ist, der ein Beispiel für eine Änderung der Maschinendrehzahl ist, wenn die Gangstufen des Getriebesystems, das als stufenweise variables Getriebe betrieben wird, hochgeschaltet werden;
9 ein Ablaufschema ist, das eine Steuerbetätigung der Steuereinrichtung von 4 erläutert, d.h. eine Drehzahl-Synchronsteuerung eines ersten, eines zweiten und eines dritten Drehelements eines stufenlosen Gangwechselabschnitts des Getriebesystems, wenn das Fahrzeug in einem Stufen-Gangwechselmodus läuft, in dem eine Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems durchgeführt wird;
10 ein Zeitschema ist, das eine Steuerbetätigung erläutert, die vom Ablaufschema von 9 dargestellt wird, genauer eine Steuerbetätigung, um aus einer vierten Gangstufe 4. in eine fünfte Gangstufe 5. hochzuschalten, wenn das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselmodus läuft;
11 ein Zeitschema ist, das eine Steuerbetätigung erläutert, die vom Ablaufschema von 9 dargestellt wird, genauer eine Steuerbetätigung, um aus einer fünften Gangstufe 5. in eine vierte Gangstufe 4. runterzuschalten, wenn das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselmodus läuft;
12 ein Zeitschema ist, das eine Steuerbetätigung erläutert, die vom Ablaufschema von 9 dargestellt wird, genauer eine Steuerbetätigung, um aus einer dritten Gangstufe 3. in eine vierte Gangstufe 4. hochzuschalten, wenn das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselmodus läuft;
13 ein Zeitschema ist, das eine Steuerbetätigung erläutert, die vom Ablaufschema von 9 dargestellt wird, genauer eine Steuerbetätigung, um aus einer vierten Gangstufe 4. in eine dritte Gangstufe 3. runterzuschalten, wenn das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselmodus läuft;
14 eine schematische Darstellung ist, die 1 entspricht und die den Aufbau eines Getriebesystems als Teil des Antriebssystems eines anderen Hybridfahrzeugs als zweiter Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
15 eine Betriebstabelle ist, die 2 entspricht und die die Beziehung zwischen stufenlosen oder Stufen-Gangwechselbetätigungen des Getriebesystems von 14 darstellt sowie Kombinationen der jeweiligen Betätigungszustände von hydraulisch betätigten Reibkupplungseinrichtungen, die jeweils verwendet werden, um diese Gangwechselbetätigungen durchzuführen;
16 ein kollineares Schema ist, das 3 entspricht und das die jeweiligen Drehzahlen von sieben Drehelmenten RE1 bis RE7 bei jeder der Stufen-Gangwechselbetätigungen des Getriebesystems von 14 erläutert; und
17 die Darstellung eines Wippschalters als einer Art von Schalteinrichtung ist, die einen Teil einer Gangwechselmodus-Wahleinrichtung darstellt, die von einem Fahrer betätigt werden kann.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im folgenden werden ausführlich bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
<Erste Ausführungsform>
1 ist eine schematische Darstellung zur Erklärung eines Getriebesystems 10, das einen Teil der Antriebseinrichtung eines sogenannten „Hybrid"-Kraftfahrzeugs darstellt, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird. Das Hybridfahrzeug schließt zusätzlich eine in 4 dargestellte elektronische Steuereinrichtung 40 ein. In 1 weist das Getriebesystem 10 eine Antriebswelle 14 als Antriebsdrehelement, einen stufenlosen (d.h. kontinuierlichen) Gangwechselabschnitt 11, einen automatischen Stufen-Gangwechselabschnitt 20 (im folgenden als „Stufen-Gangwechselabschnitt 20" bezeichnet), der als automatisches Stufengetriebe dient, und eine Abtriebswelle 22 als Abtriebsdrehelement auf, die alle in Reihe auf einer gemeinsamen Achse in einem Getriebegehäuse 12 (im folgenden als das „Gehäuse 12" bezeichnet) als einem drehfesten (d.h. stationären) Element, das an der Karosserie des Fahrzeugs festgelegt ist, vorgesehen sind. Der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 ist direkt mit der Antriebswelle 14 verbunden, aber er kann auch z.B. über einen Pulsationen absorbierenden Dämpfer (d.h. eine Schwingungsdämpfeinrichtung), nicht dargestellt, indirekt verbunden sein. Der Stufen-Gangwechselabschnitt 11 ist über ein Getriebeelement 18 (z.B. eine Getriebewelle) im Kraftübertragungsweg zwischen dem stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 und einem Paar Antriebsräder 38 (5) des Fahrzeugs in Reihe mit dem stufenlosen Gangwechselabschnitt verbunden. Die Abtriebswelle 22 ist mit dem Stufen-Gangwechselabschnitt 20 verbunden. Das Getriebesystem 10 wird vorzugsweise in einem FH-(Frontmaschine/Heckantriebs-) Fahrzeug eingesetzt, in dem das System 10 entlang der Längsachse des Fahrzeugs vorgesehen ist. Genauer beschrieben ist das Getriebesystem 10 zwischen einem Verbrennungsmotor (E/G) 8 (im folgenden als Maschine 8 bezeichnet), wie einem Ottomotor oder einem Dieselmotor, und den beiden Antriebsrädern 38 vorgesehen. Die Maschine 8 dient als Antriebsleistungsquelle, die eine Antriebskraft erzeugt, um das Fahrzeug anzutreiben oder zu fahren, und ist mit der Antriebswelle 14 entweder direkt oder indirekt verbunden, z.B. über einen nicht dargestellten Pulsationen absorbierenden Dämpfer. Wie in 5 dargestellt, überträgt das Getriebesystem 10 die von der Maschine 8 erzeugte Antriebsleistung auf die beiden Antriebsräder 38 zunächst über eine Differentialgetriebeeinheit (z.B. ein Enduntersetzungsgetriebe) 36 und dann auf zwei Achswellen. Die Differentialgetriebeeinheit 36 stellt einen weiteren Abschnitt der Antriebseinrichtung dar und ist im Kraftübertragungsweg vorgesehen. Da das Getriebesystem 10 bezüglich der oben genannten gemeinsamen Achse symmetrisch aufgebaut ist, ist in 1 die untere Hälfte des Systems nicht dargestellt. Dies trifft auch für ein anderes Getriebesystem 70 als zweite Ausführungsform zu, das in 14 dargestellt ist. Im vorliegenden Getriebesystem 10 als der ersten Ausführungsform ist der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 mit der Maschine 8 „direkt verkuppelt". Der Ausdruck „direkt verkuppelt" bedeutet, dass der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 so mit der Maschine 8 verbunden ist, dass keine hydraulische Kraftübertragungseinrichtung, wie ein Momentwandler oder eine Fluidkupplung, zwischen den beiden Elementen 11, 8 vorgesehen ist, und somit umfasst der Ausdruck „direkt verkuppelt" den oben angegebenen Fall, dass die beiden Elemente 11, 8 z.B. über einen Pulsationen absorbierenden Dämpfer miteinander verbunden sind.
Der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 schließt einen ersten Elektromotor M1, eine Kraftübertragungseinrichtung 16 als Kraftweiche und einen zweiten Elektromotor M2 ein. Die Kraftübertragungseinrichtung 16 ist eine mechanische Einrichtung, die die Antriebskraft der Maschine 8, die an die Antriebswelle 14 ausgegeben wird, mechanisch verteilt, genauer gesagt, die die Ausgangsleistung der Maschine 8 auf den ersten Motor 1 und das Getriebeelement 18 verteilt. Der zweite Motor M2 wird als Einheit mit dem Getriebeelement 18 gedreht. Der zweite Motor M2 kann irgendwo in einem Abschnitt des Kraftübertragungswegs angeordnet sein, der sich zwischen dem Getriebeelement 18 und dem Antriebsrädern 38 befindet. Obwohl es sich sowohl beim ersten als auch beim zweiten Motor M1 und M2 um einen sogenannten „Motorgenerator" handelt, der die Funktion der Erzeugung elektrischer Energie hat, dient der erste Motor M1 zumindest als Generator, der eine Reaktionskraft erzeugt, und der zweite Motor M2 dient zumindest als Motor, der eine Antriebskraft erzeugt.
Die Kraftübertragungseinrichtung 16 besteht im wesentlichen aus einem ersten Einzelritzel-Planetenradsatz 24 mit einem vorgegebenen Zähnezahlverhältnis ρ1, z.B. etwa 0,418; einer Schaltkupplung C0 und einer Schaltbremse B0. Der erste Planetenradsatz 24 schließt als dessen Vielzahl von Drehelementen (d.h. als dessen Vielzahl von Elementen) ein erstes Sonnenrad S1; ein erstes Planetenrad P1; einen ersten Träger CA1, der das erste Planetenrad P1 so trägt, dass das Planetenrad P1 um sich selbst und um ein anderes Element gedreht werden kann; und ein erstes Hohlrad R1 ein, das über das erste Planetenrad P1 mit dem Sonnenrad S1 kämmt. Vorausgesetzt, die Zahl der Zähne des ersten Sonnenrads S1 wird als ZS1 ausgedrückt, und die Zahl der Zähne des ersten Hohlrads R1 wird als ZR1 ausgedrückt, so wird das oben genannte Zähnezahlverhältnis ρ1 des ersten Planetenradsatzes 24 als ρ1 = ZS1/ZR1 ausgedrückt.
Die Kraftübertragungseinrichtung 16 ist so aufgebaut, dass der erste Träger CA1 mit der Antriebswelle 14 und somit mit der Maschine 8 verbunden ist; das erste Sonnenrad S1 mit dem ersten Motor M1 verbunden ist, und das erste Hohlrad R1 mit dem Getriebeelement 18 verbunden ist. Darüber hinaus ist eine Schaltbremse B0 zwischen dem ersten Sonnenrad S1 und dem Gehäuse 12 vorgesehen, und eine Schaltkupplung C0 ist zwischen dem ersten Sonnenrad S1 und dem zweiten Träger CA1 vorgesehen. In der Situation, dass die Kupplung C0 und die Bremse B0 beide ausgerückt (d.h. gelöst) werden, können das erste Sonnenrad S1, der erste Träger CA1 und das erste Hohlrad R1 als die drei Elemente des ersten Planetenradsatzes 24 relativ zueinander gedreht werden, so dass die Kraftübertragungseinrichtung 16 in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion geschaltet wird, wo die Kraftübertragungseinrichtung 16 als Kraftweiche fungiert und somit die Ausgangsleistung der Maschine 8 auf den ersten Motor M1 und das Getriebeelement 18 verteilt wird. Genauer gesagt wird ein Teil der Ausgangsleistung der Maschine 8 als elektrische Energie, die vom ersten Motor M1 erzeugt wird, gespeichert, und der andere Teil der Ausgangsleistung der Maschine 8 wird verwendet, um den zweiten Motor M2 zu drehen, so dass der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 in einen sogenannten „stufenlosen Gangwechselmodus" geschaltet wird, in dem der Abschnitt 11 als elektrisches CVT (kontinuierlich variables Getriebe) fungiert. Wenn die Maschine 8 mit konstanter Geschwindigkeit gedreht wird, wird die Drehzahl des Getriebeelements 18 somit kontinuierlich verändert. Das heißt, wenn die Kraftübertragungseinrichtung 16 in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion geschaltet wird, wird der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 in den stufenlosen Gangwechselmodus geschaltet, in dem der Abschnitt 11 als elektrisches CVT fungiert und somit die Übersetzung (d.h. das Getriebe-Zähnezahlverhältnis) γ0 des Abschnitts 11 kontinuierlich zwischen dem minimalen Wert γ0_min und dem maximalen Wert γ0_max geändert werden kann. Die Übersetzung γ0 des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11 ist als Wert definiert, der durch Dividieren der Drehzahl der Antriebswelle 14 durch die Drehzahl des Getriebeelements 18 erhalten wird.
Im oben genannten stufenlosen Gangwechselmodus wird, falls entweder die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 eingerückt wird, die Kraftübertragungseinrichtung 16 in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion geschaltet, in dem die Übertragungseinrichtung 16 nicht als Kraftweiche fungieren kann. Genauer gesagt werden in der Situation, dass die Schaltkupplung C0 eingerückt wird (aber die Schaltbremse B0 ausgerückt bleibt), und somit das erste Sonnenrad S1 und der erste Träger CA1 zu einer Einheit verbunden sind, das erste Sonnenrad S1, der erste Träger CA1 und das erste Hohlrad R1 als die drei Elemente des ersten Planetenradsatzes 24 in einen Festlegungsmodus gebracht, in dem die drei Elemente als integrale Einheit gedreht werden, so dass die Kraftübertragungseinrichtung 16 in den ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion geschaltet wird, in dem die Kraftübertragungseinrichtung 16 nicht als Kraftweiche fungieren kann. Da im ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion die jeweiligen Drehzahlen der Maschine 8 und des Getriebeelements 18 einander gleich sind, wird der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 in einen Modus mit konstantem Gangwechsel geschaltet, in dem der Abschnitt 11 als Getriebe dient, dessen Übersetzung γ0 bei 1 festgelegt ist. Wenn dagegen die Schaltbremse B0 eingerückt wird (aber die Schaltkupplung C0 ausgerückt wird) und somit das erste Sonnenrad S1 mit dem Gehäuse 12 verbunden wird, wird das erste Sonnenrad S1 in einen Festlegungsmodus gebracht, in dem das erste Sonnenrad S1 sich nicht drehen kann, so dass die Kraftübertragungseinrichtung 16 in den zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion geschaltet wird, in dem die Kraftübertragungseinrichtung 16 nicht als Kraftweiche fungieren kann. Da im zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion das erste Hohlrad R1 mit einer Geschwindigkeit gedreht wird, die höher ist als die des ersten Trägers CA1, wird der stufenlose Gangwechselabschnitt 1 in den anderen konstanten Gangwechselmodus gebracht, in dem der Abschnitt 11 als ein Übersetzungsgetriebe dient, dessen Übersetzung γ0 bei einem Wert unter 1 festgelegt ist, z.B. einem Wert von etwa 0,7. Somit dienen in der vorliegenden Ausführungsform sowohl die Schaltbremse C0 als auch die Schaltbremse B0 als Modusschalteinrichtung, die die Kraftübertragungseinrichtung 16 oder den stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 selektiv in den stufenlosen Gangwechselmodus, in dem der Abschnitt 11 als elektrisches CVT fungiert, d.h. in dem die Übersetzung γ0 des Abschnitts 11 kontinuierlich geändert werden kann, oder in den Festlegungsmodus schaltet, in dem der Abschnitt 11 nicht als elektrisches CVT fungiert, d.h. in dem die Übersetzung γ0 des Abschnitts 11 auf einen bestimmten Wert festgelegt ist, d.h. in den konstanten Gangwechselmodus, in dem der Abschnitt 11 als einstufiges oder mehrstufiges Getriebe fungiert, das eine oder mehrere konstante oder festgelegte Übersetzungen aufweist.
Der Stufen-Gangwechselabschnitt 20 schließt einen zweiten Einzelritzel-Planetenradsatz 26, einen dritten Einzelritzel-Planetenradsatz 28 und einen vierten Einzelritzel-Planetenradsatz 30 ein. Der zweite Planetenradsatz 26 schließt ein zweites Sonnenrad S2; ein zweites Planetenrad P2, einen zweiten Träger CA2, der das zweite Planentenrad P2 so trägt, dass das Planetenrad P2 um sich selbst und um ein anderes Element gedreht werden kann; und ein zweites Hohlrad R2 ein, das über das zweite Planetenrad P2 mit dem zweiten Sonnenrad S2 kämmt. Der zweite Planetenradsatz 26 weist ein vorgegebenes Zähnezahlverhältnis ρ2 auf, z.B. etwa 0,562. Der dritte Planetenradsatz 28 schließt ein drittes Sonnenrad S3, ein zweites Planetenrad P3, einen dritten Träger CA3, der das dritte Planetenrad P3 so trägt, dass das Planetenrad P3 um sich selbst und um ein anderes Element gedreht werden kann, und ein drittes Hohlrad R3 ein, das über das dritte Planetenrad P3 mit dem dritten Sonnenrad S3 kämmt. Der dritte Planetenradsatz 28 weist ein vorgegebenes Zähnezahlverhältnis ρ3 auf, z.B. etwa 0,425. Der vierte Planenteradsatz 30 schließt ein viertes Sonnenrad S4, ein viertes Planetenrad P4, einen vierten Träger CA4, der das vierte Planetenrad so trägt, dass es um sich selbst und um ein anderes Element gedreht werden kann, und ein viertes Hohlrad R4 ein, das über das vierte Planentenrad P4 mit dem vierten Sonnenrad S4 kämmt. Der vierte Planetenradsatz 30 weist ein vorgegebenes Zähnezahlverhältnis ρ4 auf, z.B. etwa 0,421. Vorausgesetzt, dass die jeweiligen Zähnezahlen des zweiten Sonnenrads R2, des zweiten Hohlrads R2, des dritten Sonnenrads S3, des dritten Hohlrads R3, des vierten Sonnenrads S4 und des vierten Hohlrads R4 als ZS2, ZR2, ZS3, ZR3, ZS4 bzw. ZR4 ausgedrückt werden, dann sind die oben angegebenen Zähnezahlverhältnisse ρ2, ρ3, ρ4 als ρ2 = ZS2/ZR2, ρ3 = ZS3/ZR3 bzw. ρ4 = ZS4/ZR4 definiert.
Im Stufen-Gangwechselabschnitt 20 sind die zweiten und dritten Sonnenräder S2, S3 integral miteinander verbunden, können über eine zweite Kupplung C2 selektiv mit dem Getriebeelement 18 verbunden werden und können über eine erste Bremse B1 selektiv mit dem Gehäuse 12 verbunden werden; der zweite Träger CA2 kann über eine zweite Bremse B2 selektiv mit dem Gehäuse 12 verbunden werden; das vierte Hohlrad R4 kann über eine dritte Bremse B3 selektiv mit dem Gehäuse 12 verbunden werden; das zweite Hohlrad R2, der dritte Träger CA3 und der vierte Träger CA4 sind integral miteinander verbunden und sind mit der Abtriebswelle 22 verbunden; und das dritte Hohlrad R3 und das vierte Sonnenrad S4 sind integral miteinander verbunden und können über eine erste Kupplung C1 selektiv mit dem Getriebeelement 18 verbunden werden.
Die Schaltkupplung C0, die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die Schaltbremse B0, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2 und die dritte Bremse B3, die oben genannt wurden, sind jeweils hydraulisch betätigte Reibkupplungseinrichtungen, die üblicherweise in herkömmlichen Fahrzeug-Automatikgetrieben verwendet werden, und können vom Lamellentyp sein, in dem eine Vielzahl von Reiblamellen übereinander gestapelt sind und durch ein hydraulisches Stellglied zusammengepresst werden, oder vom Riementyp, bei dem ein Ende von einem Riemen oder jeweils ein Ende von zwei Riemen, die um die Außenumfangsfläche einer Drehscheibe gewunden sind, von einem hydraulischen Stellglied gespannt werden. Jede der Reibkupplungseinrichtungen dient dem selektiven Verbinden von zwei Elementen, zwischen denen die Kupplungseinrichtung vorgesehen ist.
Im Getriebesystem 10, das wie oben beschrieben aufgebaut ist, werden die erste Schaltkupplung C0, die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die Schaltbremse B0, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2 und die dritte Bremse B3 jeweils so ein- und ausgerückt wie in der in 2 dargestellten Betätigungstabelle gezeigt, um selektiv entweder eine erste Gangstufe (1.), eine zweite Gangstufe (2.), eine dritte Gangstufe (3.), eine vierte Gangstufe (4.), eine fünfte Gangstufe (5.), eine Rückwärtsgangstufe (R) und eine Neutralstellung (N) einzurichten. Die jeweiligen Übersetzungen γ der ersten bis fünften Gangstufen 1. bis 5. ändern sich im wesentlichen im gleichen Verhältnis. Jede Übersetzung γ ist so definiert, dass sie gleich (Drehzahl N_IN der Antriebswelle 14)/(Drehzahl N_OUT der Abtriebswelle 22) ist. In der Betätigungstabelle von 2 zeigt das Symbol „O" bzw. Kreis jeweils den eingerückten Zustand der Kupplungen C0, C1, C2 oder der Bremsen B1, B2, B3 an; und das Symbol Doppelkreis zeigt den eingerückten Zustand der Schaltkupplung oder -bremse C0, B0 an, wenn der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 im konstanten Gangwechselmodus arbeitet, und den ausgerückten (d.h. gelösten) Zustand der gleichen C0, B0, wenn der stufenlose Gangwechselabschnitt als elektrisches CVT fungiert. In der vorliegenden Ausführungsform nutzt die Kraftübertragungseinrichtung 16 die Schaltkupplung C0 und die Schaltbremse B0, und wenn entweder die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 eingerückt wird, kann der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 den konstanten Gangwechselmodus annehmen, in dem der Abschnitt 11 als Getriebe mit festgelegter Übersetzung γ0 fungiert, zusätzlich zu dem stufenlosen Gangwechselmodus, in dem der Abschnitt 11 als elektrisches CVT fungiert. Wenn entweder die Kupplung C0 oder die Bremse C0 eingerückt werden, kann das Getriebesystem 10 daher den Stufen-Gangwechselmodus annehmen, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt 11, der in den konstanten Gangwechselmodus gebracht wurde, mit dem Stufen-Gangwechselabschnitt 20 zusammenwirkt, um als stufenweise variables Getriebe zu fungieren; und wenn weder die Schaltkupplung C0 noch die Schaltbremse B0 eingerückt werden, kann das Getriebesystem 10 den stufenlosen (d.h. kontinuierlichen) Gangwechselmodus einnehmen, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt 11, der in den stufenlosen Gangwechselmodus gebracht wurde, mit dem Stufen-Gangwechselabschnitt 20 zusammenwirkt, um als elektrisches CVT zu fungieren. Kurz gesagt, wenn entweder die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 eingerückt werden, wird das Getriebesystem 10 in den Stufen-Gangwechselmodus geschaltet; und wenn weder die Schaltkupplung C0 noch die Schaltbremse B0 eingerückt werden, wird das Getriebesystem 10 in den stufenlosen Gangwechselmodus geschaltet. Darüber hinaus kann man sagen, dass es sich wie beim Getriebesystem 10 beim stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 um ein Getriebe handelt, das selektiv in den Stufen-Gangwechselmodus und den stufenlosen Gangwechselmodus geschaltet werden kann.
Wenn z.B. das Getriebesystem 10 als stufenweise variables Getriebe fungiert und wenn, wie in 2 dargestellt, gleichzeitig die Schaltkupplung C0, die erste Kupplung C1 und die dritte Bremse B3 eingerückt werden, wird die erste Gangstufe 1. eingerichtet, deren maximaler Wert der Übersetzung γ1 z.B. etwa gleich 3,357 ist; wenn die Schaltkupplung C0, die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung B2 eingerückt werden, wird die zweite Gangstufe 2. eingerichtet, deren Übersetzung γ2 kleiner ist als die Übersetzung γ1 und z.B. etwa gleich 2,180 ist; wenn die Schaltkupplung C0, die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 eingerückt werden, wird die dritte Gangstufe 3. eingerichtet, deren Übersetzung γ3 kleiner ist als die Übersetzung γ2 und z.B. gleich 1,424 ist; wenn die Schaltkupplung C0, die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 eingerückt werden, wird die vierte Gangstufe 4. eingerichtet, deren Übersetzung γ4 kleiner ist als die Übersetzung γ3 und z.B. etwa gleich 1,000 ist; und wenn die Schaltbremse B0, die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 eingerückt werden, wird die fünfte Gangstufe 5. eingerichtet, deren Übersetzung γ5 kleiner ist als die Übersetzung γ4 und z.B. etwa gleich 0,705 ist. Wenn die zweite Kupplung C2 und die dritte Bremse B3 eingerückt werden, wird außerdem die Rückwärtsgangstufe R eingerichtet, deren Übersetzung yR kleiner ist als die Übersetzung γ1 und größer als die Übersetzung γ2 und z.B. etwa gleich 3,209 ist. Wenn die Neutralstellung N eingerichtet wird, wird nur die Schaltkupplung C0 eingerückt.
Wenn das Getriebesystem 10 dagegen als CVT fungiert, werden sowohl die Schaltkupplung C0 als auch die Schaltbremse B0 ausgerückt, wie in 2 dargestellt. Somit fungiert der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 als CVT, und der Stufen-Gangwechselabschnitt 20, der in Reihe mit dem Abschnitt 11 verbunden ist, fungiert als stufenweise variables Getriebe. Wenn der Stufen-Gangwechselabschnitt 20 in der ersten Gangstufe 1., der zweiten Gangstufe 2., der dritten Gangstufe 3. oder der vierten Gangstufe 4. arbeitet, kann die Drehzahl, die auf den Abschnitt 20 übertragen wird, d.h. die Drehzahl des Getriebeelements 18, somit stufenlos, d.h. kontinuierlich geändert werden, so dass jede der ersten bis vierten Gangstufen einen Übersetzungsbereich aufweist, in dem die Übersetzung der jeweiligen Gangstufe kontinuierlich geändert werden kann. Somit kann die Übersetzung des Getriebesystems 10 insgesamt zwischen jeweils zwei nebeneinander liegender Gangstufen der ersten bis fünften Gangstufen kontinuierlich geändert werden. Das heißt, die Gesamt-Übersetzung γT des Getriebesystems 10 kann insgesamt kontinuierlich geändert werden.
Somit schließt das Getriebesystem 10 den stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 ein, der als Kraftweiche oder als erster Gangwechselabschnitt dient; und den Stufen-Gangwechselabschnitt 20, der als automatischer Gangwechselabschnitt oder als zweiter Gangwechselabschnitt dient. 3 zeigt ein kollineares Schema, das gerade Linie zeigt, die die jeweiligen Beziehungen zwischen den jeweiligen Drehzahlen der ersten bis achten Drehelemente RE1 bis RE8 zeigt, wobei die Beziehungen den verschiedenen Gangstufen entsprechen, in denen die acht Drehelemente auf unterschiedliche Weise miteinander verbunden werden. Das kollineare Schema von 3 ist ein zweidimensionales Koordinatensystem, das durch eine Achse von Abszissen, die für die Zähnezahlverhältnisse ρ der ersten bis vierten Planentengetriebesätze 24, 26, 28, 30 stehen, und eine Achse von Ordinaten definiert ist, die für die relativen Drehzahlen der acht Drehelemente stehen. Eine untere horizontale, durchgezogene Linie X1 zeigt die Drehzahl 0 (null) an; eine obere horizontale, durchgezogene Linie X2 zeigt die Drehzahl 1,0 (eins) an, d.h. die Drehzahl N_E der Maschine 8, die mit der Antriebswelle 14 verbunden ist; und zwei horizontale durchbrochene Linien XG zeigen jeweils die Drehzahl des Getriebeelements 18 an.
Drei vertikale Linien Y1, Y2, Y3 entsprechen jeweils einem der drei Elemente der Kraftübertragungseinrichtung 16 als Teil des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11. In der Reihenfolge von links nach rechts zeigt die erste vertikale Linie Y1 die relative Drehzahl des ersten Sonnenrads S1 an, das einem zweiten Drehelement (d.h. einem zweiten Element) RE2 entspricht; die zweite vertikale Linie Y2 zeigt die relative Drehzahl des ersten Trägers CA1 an, der einem ersten Drehelement (d.h. einem ersten Element) RE1 entspricht; und die dritte vertikale Linie zeigt die relative Drehzahl des ersten Hohlrads R1 an, das einem dritten Drehelement (einem dritten Element) RE3 entspricht. Die drei vertikalen Linien Y1, Y2, Y3 sind voneinander durch Abstände getrennt, die jeweils gemäß dem Zähnezahlverhältnis ρ1 des ersten Planetenradsatzes 24 definiert sind. Darüber hinaus entsprechen fünf vertikale Linien Y4, Y5, Y6, Y7, Y8 jeweils einem der fünf Elemente des Stufen-Gangwechselabschnitts 20. In der Reihenfolge von links nach rechts zeigt die vierte vertikale Linie Y4 die relative Drehzahl der zweiten und dritten Sonnenräder S2, S3 an, die miteinander verbunden sind und einem vierten Drehelement (d.h. einem vierten Element) RE4 entsprechen; die fünfte vertikale Linie Y5 zeigt die relative Drehzahl des zweiten Trägers CA2 an, der einem fünften Drehelement (d.h. einem fünften Element) RE5 entspricht; die sechste vertikale Linie Y6 zeigt die relative Drehzahl des vierten Hohlrads R4 an, das einem sechsten Drehelement (d.h. einem sechsten Element) RE6 entspricht; die siebte vertikale Linie Y7 zeigt die relative Drehzahl des zweiten Hohlrads R2, des dritten Trägers CA3 und des vierten Trägers CA4 an, die miteinander verbunden sind und einem siebten Drehelement (d.h. einem siebten Element) RE7 entsprechen; und die achte vertikale Linie Y8 zeigt die relative Drehzahl des Hohlrads R3 und des vierten Sonnenrads S4 an, die miteinander verbunden sind und einem achten Drehelement (d.h. einem achten Element) RE8 entsprechen. Die fünf vertikalen Linie Y4, Y5, Y6, Y7, Y8 sind voneinander jeweils durch Abstände getrennt, die gemäß den jeweiligen Zähnezahlverhältnisse ρ2, ρ3, ρ4 der zweiten, dritten und vierten Planetenradsätze 26, 28, 30 definiert sind. Wenn in dem kollinearen Schema von 3 der Abstand zwischen zwei vertikalen Linien Y, die je weils dem Sonnenrad S und dem Träger CA eines Planetenradsatzes 24, 26, 28, 30 entsprechen, gleich 1 (eins) ist, dann ist der Abstand zwischen dem Träger CA und dem Hohlrad R der Planetenradsätze 24, 26, 28, 30 jeweils gleich dem Zähnezahlverhältnis ρ der einzelnen Planetenradsätze 24, 26, 28 30. Genauer gesagt, im stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 ist der Abstand zwischen den beiden vertikalen Linien Y1, Y2 gleich 1, und der Abstand zwischen den beiden vertikalen Linien Y2, Y3 ist gleich dem Zähnezahlverhältnis ρ1 des ersten Planetenradsatzes 24; und im Stufen-Gangwechselabschnitt 20 ist der Abstand zwischen zwei vertikalen Linien Y, die jeweils dem Sonnenrad S und dem Träger CA der zweiten, dritten und vierten Planetenradsätze 26, 28, 30 entsprechen, gleich 1 (eins), und der Abstand zwischen dem Träger CA und dem Hohlrad R der einzelnen Planetenradsätze 26, 28 30 ist gleich dem Zähnezahlverhältnis ρ der einzelnen Planetenradsätze 26, 28, 30.
So zeigt das kollineare Schema von 3, dass in der Kraftübertragungseinrichtung 16 (oder dem stufenlosen Gangwechselabschnitt 11) des Getriebesystems 10 das erste Drehelement RE1 (d.h. der erste Träger CA1) des ersten Planetenradsatzes 24 direkt mit der Antriebswelle 14 verbunden ist, d.h. mit der Maschine 8, und über die Schaltkupplung C0 selektiv mit dem zweiten Drehelement RE2 (d.h. dem ersten Sonnenrad S1) verbunden werden kann; dass das zweite Drehelement RE2 mit dem ersten Elektromotor M1 verbunden ist und über die Schaltbremse B0 selektiv mit dem Gehäuse 12 verbunden werden kann; dass das dritte Drehelement RE3 (d.h. das erste Hohlrad R1) mit dem Getriebeelement 18 und dem zweiten Elektromotor M2 verbunden ist, so dass die Drehbewegung (d.h. die Drehung) der Antriebswelle 14 über das Drehelement 18 auf den Stufen-Gangwechselabschnitt 20 übertragen (d.h. an diesen angelegt) wird. Eine schräge gerade Linie L0, die durch den Schnittpunkt der beiden Linien Y2, X2 verläuft, stellt die Beziehung zwischen den jeweiligen Drehzahlen des ersten Sonnenrads S1 und des ersten Hohlrads R1 dar.
Falls beispielsweise in einer Situation, in der sowohl die Schaltkupplung C0 als auch die Schaltbremse B0 gelöst werden, so dass die Kraftübertragungseinrichtung 16 in den stufenlosen Gangwechselmodus (d.h. den Modus einer gegebenen Differentialfunk tion) geschaltet wird, die Drehzahl des ersten Sonnenrads S1, die vom Schnittpunkt der geraden Linie L0 und der vertikalen Linie Y1 dargestellt wird, zu- oder abnimmt, nimmt die Drehzahl des ersten Hohlrads R1, die vom Schnittpunkt der geraden Linie L0 und der vertikalen Linie Y3 dargestellt wird, ab bzw. zu.
Wenn die Schaltkupplung C0 eingerückt wird und somit das erste Sonnenrad S1 und der erste Träger CA1 miteinander verbunden werden, wird die Kraftübertragungseinrichtung 16 außerdem in den ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion gebracht, in dem die oben genannten drei Elemente der Kraftübertragungseinrichtung 16 zusammen als Einheit gedreht werden. Somit fällt die gerade Linie L0 mit der horizontalen Linie X2 zusammen, d.h. das Getriebeelement 18 wird mit einer Drehzahl gedreht, die der Drehzahl N_E der Maschine 8 gleich ist. Wenn dagegen die Schaltbremse B0 eingerückt wird und somit die Drehung des ersten Sonnenrads S1 unterbrochen wird, wird die Kraftübertragungseinrichtung 16 in den zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion geschaltet, in dem die Kraftübertragungseinrichtung 16 als Geschwindigkeit erhöhendes Getriebe dient. Daher nimmt die gerade Linie L0 einen Verlauf an wie in 3 dargestellt, und die Drehzahl des ersten Hohlrads R1 oder des Getriebeelements 18, die vom Schnittpunkt der geraden Linie L0 und der vertikalen Linie Y3 angezeigtt wird, wird an den Stufen-Gangwechsel-Änderungsabschnitt angelegt, nachdem sie ausgehend von der Maschinendrehzahl N_E erhöht wurde.
Darüber hinaus zeigt das kollineare Schema von 3 an, dass im Stufen-Gangwechselabschnitt 20 das vierte Drehelement RE4 über die zweite Kupplung C2 selektiv mit dem Getriebeelement 18 und über die erste Bremse B1 mit dem Gehäuse 12 verbunden werden kann; das fünfte Drehelement RE5 kann über die zweite Bremse B2 selektiv mit dem Gehäuse 12 verbunden werden; das sechste Drehelement RE6 kann über die dritte Bremse B3 selektiv mit dem Gehäuse 12 verbunden werden; das siebte Drehelement RE7 kann mit der Abtriebswelle 22 verbunden werden; und das achte Drehelement RE8 kann über die erste Kupplung C1 selektiv mit dem Getriebeelement 18 verbunden werden.
Wie in 3 dargestellt, zeigt im Stufen-Gangwechselabschnitt 20, wenn die erste Kupplung C1 und die dritte Bremse B3 eingerückt sind, der Schnittpunkt von (A) einer schrägen geraden Linie L1, die durch den Schnittpunkt von (a1) der vertikalen Linie Y8, die die Drehzahl des achten Drehelements RE8 anzeigt, und (a2) der zweiten horizontalen Linie X2, und den Schnittpunkt von (a3) der vertikalen Linie Y6, die die Drehzahl des sechsten Drehelements RE6 anzeigt, und (a4) der horizontalen Linie X1, und von (B) der vertikalen Linie Y7, die die Drehzahl des siebten Drehelements RE7 anzeigt, das mit der Abtriebswelle verbunden ist, die Drehzahl der Abtriebswelle 22 an, die der ersten Gangstufe 1. entspricht. Ebenso zeigt, wenn die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 eingerückt sind, der Schnittpunkt von (C) einer schrägen geraden Linie L2 und von (B) der vertikalen Linie Y7, die die Drehzahl des siebten Drehelements RE7, das mit der Abtriebswelle verbunden ist, anzeigt, die Drehzahl der Abtriebswelle 22 an, die der zweiten Gangstufe 2. entspricht; wenn die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 eingerückt sind, zeigt der Schnittpunkt von (D) einer schrägen geraden Linie L3 und von (B) der vertikalen Linie Y7, die die Drehzahl des siebten Drehelements RE7 anzeigt, das mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist, die Drehzahl der Abtriebswelle 22 an, die der dritten Gangstufe 3. entspricht; und wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 eingerückt sind, zeigt der Schnittpunkt von (E) einer horizontalen geraden Linie L4 und von (B) der vertikalen Linie Y7, die die Drehzahl des siebten Drehelements RE7 anzeigt, das mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist, die Drehzahl der Abtriebswelle 22 an, die der vierten Gangstufe 4. entspricht. Da die Schaltkupplung C0 eingerückt ist, wird in jeder der ersten, zweiten, dritten und vierten Gangstufen 1., 2., 3. und 4. die Antriebsleistung mit einer Drehzahl, die der Maschinendrehzahl N_E gleich ist, von der Kraftübertragungseinrichtung 16 oder dem stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 auf das achte Drehelement RE8 übertragen. Wenn die Schaltbremse B0 dagegen statt der Kupplung C0 eingerückt ist, wird die Antriebsleistung mit einer Drehzahl, die über der Maschinendrehzahl N_E liegt, vom stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 auf das achte Drehelement RE8 übertragen. Wenn die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2 und die Schaltbremse B0 eingerückt sind, zeigt somit der Schnittpunkt von (F) einer horizontalen geraden Linie L5 und von (B) der vertikalen Linie Y7, die die Drehzahl des siebten Drehelements RE7 anzeigt, das mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist, die Drehzahl der Abtriebswelle 22 an, die der fünften Gangstufe 5. entspricht.
4 zeigt die Eingangssignale, die in die elektronische Steuervorrichtung 40 eingegeben werden, die das Getriebesystem 10 steuert; sowie die Ausgangssignale, die von der Steuervorrichtung 40 ausgegeben werden. Die Steuervorrichtung 40 besteht im Wesentlichen aus einem sogenannten „Mikrorechner", der eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), einen ROM (Festwertspeicher), einen RAM (Arbeitsspeicher) und eine Eingabe/Ausgabe- (I/O-) Schnittstelle einschließt und der diese Signale gemäß Steuerprogrammen verarbeitet, die zuvor im ROM hinterlegt wurden, während er die Zwischenspeicherfunktion des RAM nutzt. Somit führt die Steuervorrichtung 40 eine Antriebssteuerung des Getriebesystems 10, z.B. eine Hybridantriebssteuerung mit Bezug auf die Elektromotoren M1, M2 und eine Gangwechselsteuerung mit Bezug auf den Stufen-Gangwechselabschnitt 20 durch.
Wie in 4 dargestellt, empfängt die elektronische Steuervorrichtung 40 von einem Wassertemperatursensor der Brennkraftmaschine ein Signal, das die Wassertemperatur der Maschine 8 anzeigt; sie empfängt von einem Schaltstellungssensor ein Signal, das die Schaltstellung anzeigt; sie empfängt von einem Drehzahlsensor der Brennkraftmaschine ein Signal, das die Maschinendrehzahl N_E anzeigt; sie empfängt von einem Zähnezahlverhältnisgruppen-Wählschalter ein Signal, das die Wahl einer Zähnezahlverhältnisgruppe anzeigt; sie empfängt von einem M-Modusschalter ein Signal, das einen M-(Motorfahr-) Modus befiehlt; sie empfängt von einem Klimaanlagenschalter ein Signal, das den Betrieb einer elektrischen Klimaanlage anzeigt; sie empfängt von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das der Drehzahl N_OUT der Abtriebswelle 22 entspricht; sie empfängt von einem AT-Öltemperatursensor ein Öltemperatursignal, das die Temperatur des Hydrauliköls des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 anzeigt; sie empfängt von einem ECT-Schalter ein ECT-Signal; sie empfängt von einem Feststellbremsschalter ein Signal, das die Betätigung einer Feststellbremse anzeigt; sie empfängt von einem Fußbremsschalter ein Signal, das die Betätigung einer Fußbremse anzeigt; sie empfängt von einem Katalysatortemperatursensor ein Signal, das die Temperatur eines Katalysators anzeigt; sie empfängt von einem Öffnungssensor eines Beschleunigungselements ein Beschleunigungselement-Öffnungssignal Acc, das den Verstellweg des Gaspedals anzeigt; sie empfängt von einem Nockenwinkelsensor ein Nockenwinkelsignal; sie empfängt von einem Schneemodus-Wählschalter ein Schneemodussignal, das die Wahl des Schneemodus anzeigt; sie empfängt von einem Fahrzeugbeschleunigungssensor ein Beschleunigungssignal, das die Beschleunigung des Fahrzeugs in dessen Längsrichtung anzeigt; sie empfängt von einem Autocruise-Wählschalter ein Autocruise-Signal, das die Wahl eines Autocruise-Fahrmodus anzeigt; sie empfängt von einem Fahrzeuggewichtssensor ein Fahrzeuggewichtssignal, das das Gewicht des Fahrzeugs anzeigt; sie empfängt von einem Raddrehzahlsensor ein Raddrehzahlsignal, das die Drehzahl V der Antriebsräder 38 anzeigt; sie empfängt von einem Stufengetriebeschalter ein Signal, das dessen Betätigung anzeigt, um den stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 in dessen konstanten Gangwechselmodus zu schalten (d.h. in den Modus, in dem er keine Differentialfunktion ausübt), um das Getriebesystem 10 als stufenweise variables Getriebe arbeiten zu lassen; sie empfängt von einem Stufenlosgetriebeschalter ein Signal, das dessen Betätigung anzeigt, um den stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 in dessen stufenlosen Gangwechselmodus zu schalten (d.h. den Modus, in dem er eine Differentialfunktion ausübt), um das Getriebesystem 10 als stufenlos variables Getriebe (d.h. kontinuierlich variables Getriebe CVT) arbeiten zu lassen; sie empfängt von einem M1-Drehzahlsensor ein Signal, das die Drehzahl N_M1 des ersten Elektromotors M1 anzeigt; und sie empfängt von einem M2-Drehzahl-Sensor ein Signal, das die Drehzahl N_M2 des zweiten Elektromotors M2 anzeigt.
Wie in 4 dargestellt, gibt die elektronische Steuervorrichtung 40 darüber hinaus ein Antriebssignal an ein Stellglied für die elektronische Drosselklappe aus, um den Öffnungsgrad der Drosselklappe einzustellen; sie gibt ein Laderdruck-Einstellsignal aus, um den Laderdruck einzustellen; sie gibt ein Antriebssignal für die elektrische Klimaanlage aus, um die elektrische Klimaanlage anzusteuern; sie gibt zu bestimmten Zeitpunkten ein Zündsignal aus, um die Maschine 8 zu zünden; sie gibt ein Befehlssignal aus, um den Betrieb des ersten Elektromotors M1 zu befehlen; sie gibt ein Befehlssignal aus, um den Betrieb des zweiten Elektromotors M2 zu befehlen; sie gibt ein Schaltpositions-Anzeigesignal aus, um einen Schaltpositionsanzeiger zu betätigen, der die Schaltposition (d.h. die Betriebsposition) anzeigt; sie gibt ein Zähnezahlverhältnis-Anzeigesignal aus, um eine Zähnezahlverhältnisanzeige zu betätigen, die das Zähnezahlverhältnis anzeigt; sie gibt ein Wintermodus-Anzeigesignal aus, um eine Wintermodusanzeige zu betätigen, die den Wintermodus anzeigt; sie gibt ein Signal aus, um einen AT-Leitungsdruck-Steuermagneten zu steuern; sie gibt ein ABS-Betätigungssignal aus, um ein ABS-Stellglied zu betätigen, das ein Rutschen der Räder verhindert, wenn das Fahrzeug abgebremst wird; sie gibt ein M-Modus-Anzeigesignal aus, um eine M-Modusanzeige zu betätigen, die den M-Modus anzeigt; sie gibt Ventilbetätigungssignale aus, um AT-Magnetventile eines hydraulischen Steuerkreises 42 zu betätigen, die die jeweiligen hydraulischen Stellglieder der hydraulisch betätigten Reibkupplungseinrichtungen des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11 und des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 steuern; sie gibt Antriebssignale aus, um eine elektrische AT-Hydraulikpumpe als Hydraulikdruckquelle des hydraulischen Steuerkreises 42 zu betätigen; sie gibt ein Signal aus, um eine elektrische Heizung zu betätigen; und sie gibt ein Signal an einen Tempostatregelung aus.
5 ist eine schematische Darstellung, die verschiedene Steuerfunktionen der elektronischen Steuereinrichtung 40 erläutert. In 5 entscheidet ein Stufen-Gangwechselsteuermittel oder eine Einrichtung 54 aufgrund des von der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Abtriebsmoment T_OUT des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 angezeigten Fahrzeugzustands anhand eines in 6 dargestellten Gangwechselkennfelds, welches durchgezogenen Linien und Punktelinien aufweist und in einem Speichermittel oder einer Speichereinrichtung 56 für den Stufen-Gangwechsel hinterlegt wurde, ob eine Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10 durchgeführt werden sollte. Das heißt, das Stufen-Gangwechsesteuermittel 54 wählt eine geeignete aus den Gangstufen aus, in die das Getriebesystem gebracht oder geschaltet werden sollte, und führt eine automatische Gangwechselsteuerung des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 durch. Genauer gesagt führt das Steuermittel für einen Stufen-Gangwechsel 54 die automatische Gang wechselsteuerung gemäß der in 2 dargestellten Betriebstabelle durch, wobei das Steuermittel 54 nicht die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 betätigt.
Ein Hybrid-(HB-) Steuermittel oder eine Einrichtung 52 steuert das Getriebesystem 10 so, dass es im oben beschriebenen stufenlosen Gangwechselmodus arbeitet, d.h. der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 wird so gesteuert, dass er im Zustand einer gegebenen Differentialfunktion arbeitet, so dass die Maschine 8 in einem hocheffizienten Betriebsbereich arbeitet. Darüber hinaus ändert und optimiert das Hybridsteuermittel 52 die Verteilung der Antriebskraft zwischen der Maschine 8 und dem zweiten Motor M2 und der Reaktionskraft, die aus der Erzeugung von elektrischer Leistung durch den ersten Motor M1 resultiert, um die Übersetzung γ0 des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11, der als elektrisches CVT fungiert, d.h. des stufenlos variablen Getriebes, zu regeln. Beispielsweise berechnet das Hybridsteuermittel 52 aufgrund des aktuellen Verstellwegs Acc des Gaspedals und der aktuellen Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs zunächst die vom Fahrer gewünschte Ausgangsleistung, berechnet anschließend aufgrund der vom Fahrer gewünschten Ausgangsleistung und dem gewünschten Wert der geladenen elektrischen Leistung die notwendige Antriebskraft, berechnet dann die Maschinendrehzahl N_E und die Gesamtleistung und regelt schließlich aufgrund der Gesamtleistung und der Maschinendrehzahl N_E die Ausgangsleistung der Maschine 8 und die Menge an elektrischem Strom, die vom ersten Motor M1 erzeugt wird. Anders ausgedrückt, selbst wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V und die Übersetzung des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 nicht verändert werden, d.h. wenn die Drehzahl des Getriebeelements 18 nicht geändert wird, kann das Hybridsteuermittel 52 die Maschinendrehzahl N_E durch Steuern oder Ändern der Menge an vom ersten Motor M1 erzeugter elektrischer Energie regeln.
Das Hybridsteuermittel 52 führt seine Steueroperation durch, während es die Gangstufe des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 berücksichtigt, um die Fahrleistung und die Kraftstoff-Verbrauchswerte des Fahrzeugs zu verbessern. Bei dieser Hybridsteuerung wird der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 so gesteuert, dass er als elektrisches CVT fungiert, so dass die Maschinendrehzahl N_E, die so bestimmt wird, dass die Maschine 8 im effizienten Betriebsbereich arbeitet, z.B. eine Soll-Maschinendrehzahl N_E*, zur Drehzahl des Getriebeelements 18 passt, die aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Gangstufe des Stufen-Getriebeabschnitts 20 bestimmt wird. Genauer gesagt weist das Hybridsteuermittel 52 eine zuvor hinterlegte optimale Kurve (d.h. ein Kennfeld oder eine Beziehung), die zuvor experimentell bestimmt wird, in einem zweidimensionalen Koordinatensystem auf, das von zwei Parametern definiert wird, d.h. der Maschinendrehzahl N_E und dem Maschinenmoment T_E, so dass dann, wenn das Fahrzeug im stufenlosen Gangwechselmodus läuft, die Antriebsleistung und die Kraftstoff-Verbrauchsrate des Fahrzeugs miteinander kompatibel sind. Damit die Maschine 8 gemäß der hinterlegten optimalen Kurve arbeitet, bestimmt das Hybridsteuermittel 52 einen Sollwert für die Gesamtübersetzung γT des Getriebesystems 10, so dass das Motormoment T_E und die Motordrehzahl N_E eine Maschinenleistung erzeugen, die erforderlich ist, um die gewünschte Antriebskraft zu erreichen, und es steuert oder ändert die Gesamtübersetzung γT in einem zulässigen Bereich, in dem die Gesamtübersetzung γT geändert werden darf, z.B. einem Bereich von 1,3 bis 0,5.
Das Hybridsteuermittel 52 liefert die elektrische Energie oder Leistung, die vom ersten Motor M1 erzeugt wird, zu einer Stromspeichereinrichtung 62 und über einen Wechselrichter 58 zum zweiten Motor M2. Somit wird, obwohl der Hauptteil der Antriebskraft der Maschine 8 mechanisch auf das Getriebeelement 18 übertragen wird, ein Teil der Antriebskraft der Maschine 8 vom ersten Motor M1 verbraucht, um elektrische Energie zu erzeugen, d.h. er wird in elektrische Leistung umgewandelt. So wird die vom ersten Motor M1 erzeugte elektrische Leistung zuerst über den Wechselrichter 58 zum zweiten oder ersten Motor M2, M1 geliefert und wird anschließend vom zweiten oder ersten Motor M2, M1 zum Getriebeelement 18 geliefert. Alle Elemente, die an der Erzeugung der elektrischen Leistung, deren Zufuhr und deren Verbrauch durch den zweiten Motor M2 beteiligt sind, arbeiten zusammen, um einen elektrischen Pfad zu bilden, der mit der Umwandlung eines Teils der Antriebsleistung der Maschine 8 in elektrische Leistung beginnt und mit der Umwandlung der elektrischen Leistung in mechanische Leistung endet. Darüber hinaus kann das Hybridsteuermittel 52 auch dann, wenn die Maschine 8 angehalten wurde oder leer läuft, das Fahrzeug durch Betätigen des stufen losen Gangwechselabschnitts 11 als elektrisches CVT und zusätzliches Betätigen lediglich des Elektromotors oder der Elektromotoren, z.B. des zweiten Elektromotors, als Leistungsquelle fahren lassen.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion (d.h. den konstanten Gangwechselmodus) geschaltet werden, in dem der Abschnitt 11 einen Teil eines mechanischen Kraftübertragungswegs bildet. Im Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion muss der erste Motor M1 nicht als Erzeuger für elektrische Leistung fungieren oder dadurch ein Reaktionsmoment erzeugen, und somit betätigt das Hybridsteuermittel 52 den ersten Motor M1 lediglich als Elektromotor. Genauer betätigt das Hybridsteuermittel 52 in einem der beiden konstanten Gangwechselmodi des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11, d.h. im ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion, in dem die ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 sich als integrale Einheit drehen, den ersten Motor M1 entweder allein oder zusammen mit dem zweiten Motor M2, so dass die Drehzahl der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3, d.h. die Maschinendrehzahl N_E, mit der Drehzahl des ersten Motors M1 und/oder der Drehzahl des zweiten Motors M2 geregelt werden kann. Im Stufen-Gangwechselmodus des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11 wird jedoch das zweite Drehelement RE2 (d.h. das erste Sonnenrad S1) der Kraftübertragungseinrichtung 16 von der Fahrzeuggeschwindigkeit V beeinflusst, und somit ist die Änderungsrate der Maschinendrehzahl N_E pro Zeiteinheit geringer als diejenige derselben N_E im stufenlosen Gangwechselmodus des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11.
Ein Übersetzungs-Entscheidungsmittel oder eine Vorrichtung 62 entscheidet aufgrund des Fahrzeugzustands und gemäß dem Gangwechselkennfeld von 6, das zuvor im Gangwechselkennfeld-Speichermittel 56 hinterlegt wurde, ob es sich bei der Gangstufe, in die das Getriebesystem 10 gewechselt werden soll, um eine höhere Gangstufe handelt, z.B. die fünfte Gangstufe 5., um zu entscheiden, ob die Schaltkupplung C0 und/oder die Schaltbremse B0 eingerückt werden sollen, wenn das Getriebesystem 10 in den Stufen-Gangwechselmodus geschaltet wird oder wenn das System 10 sich bereits im Stufen-Gangwechselmodus befindet.
Ein Schaltsteuermittel oder eine Vorrichtung 50 entscheidet aufgrund des Fahrzeugzustands (d.h. der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Abtriebsmoments T_OUT) und gemäß einem Modusschaltkennfeld (d.h. einer Beziehung), das von einer durchbrochenen Linie und einer Zweipunktelinie in 6 anzeigt wird und das zuvor im Gangwechselkennfeld-Speichermittel 56 hinterlegt wurde, ob das Getriebesystem in den stufenlosen Gangwechselmodus oder den Stufen-Gangwechselmodus gewechselt werden soll, d.h. ob es sich bei dem Fahrzeugzustand um (a) einen stufenlosen Gangwechselsteuerbereich handelt, in dem das System 10 in den stufenlosen Gangwechselmodus gebracht werden sollte, oder (b) einen Stufen-Gangwechselsteuerbereich handelt, in dem das System in 10 in den Stufen-Gangwechselmodus gebracht werden sollte. So schaltet das Schaltsteuermittel 50 das Getriebesystem 10 selektiv in den stufenlosen Gangwechselmodus oder den Stufen-Gangwechselmodus.
Genauer ausgedrückt, wenn das Schaltsteuermittel 50 entscheidet, dass der Fahrzeugzustand im Stufen-Gangwechselsteuerbereich liegt, gibt das Schaltsteuermittel 50 ein Signal an das Hybridsteuermittel 52 aus, um nicht zuzulassen, d.h. zu verhindern, dass das Hybridsteuermittel 52 eine Hybridsteuerung oder eine Stufenlos-Gangwechselsteuerung durchführt, und gibt an das Stufen-Gangwechselsteuermittel 54 ein Signal aus, um zuzulassen, dass das Stufen-Gangwechselsteuermittel 54 eine zuvor festgelegte Gangwechselsteuerung durchführt, die dem Stufen-Gangwechselmodus des Getriebesystems 10 entspricht. Genauer gesagt führt das Stufen-Gangwechselsteuermittel 54 eine automatische Gangwechselsteuerung des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 gemäß dem Gangwechselkennfeld von 6 durch, das vorab im Gangwechsel-Speichermittel 56 hinterlegt wurde. 2 zeigt die Kombinationen der jeweiligen Betriebszustände der hydraulisch betätigten Reibkupplungseinrichtungen, d.h. der Kupplungen C0, C1, C2 und der Bremsen B0, B1, B2, B3, von denen eine oder mehrere geeignete in der automatischen Gangwechselsteuerung ausgewählt werden. Kurz gesagt, das Getriebesystem 10 insgesamt, d.h. der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 und der Stufen-Gangwech selabschnitt 12, arbeiten zusammen, um als sogenanntes „automatisches Stufengetriebe" zu fungieren, das gemäß der Betriebstabelle von 2 eine geeignete Gangstufe einrichtet.
Wenn z.B. das Übersetzungs-Entscheidungsmittel 62 die fünfte Gangstufe 5. bestimmt oder auswählt, gibt das Schaltsteuermittel 50 einen Befehl an den Hydraulikdruck-Steuerkreis 42 aus, um zu bewirken, dass die Schaltkupplung C0 gelöst wird, und um zu bewirken, dass die Schaltbremse B0 eingerückt wird, so dass der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 als Hilfsgetriebe fungiert, dessen Übersetzung γ0 festgelegt ist, z.B. auf 0,7. So nimmt das Getriebesystem 10 als Ganzes eine sogenannte „Overdrive-Gangstufe" ein, d.h. eine Übersetzungsstufe, deren Übersetzungswert unter 1,0 liegt. Wenn dagegen das Übersetzungs-Entscheidungsmittel 62 nicht die fünfte Gangstufe 5. bestimmt oder wählt, gibt das Schaltsteuermittel 50 einen Befehl an die Hydraulikdruck-Steuerschaltung 42 aus, um zu bewirken, dass die Schaltbremse C0 eingerückt wird und die Schaltbremse B0 ausgerückt wird, so dass der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 als Hilfsgetriebe fungiert, dessen Übersetzung γ0 z.B. auf 1 festgelegt ist. Somit wird im Getriebesystem 10 als Ganzem eine Untersetzungsstufe eingerichtet, deren Übersetzungsverhältniszahl nicht unter 1,0 liegt. Kurz gesagt, das Schaltsteuermittel 50 schaltet das Getriebesystem 10 in den Stufen-Gangwechselmodus, und im Stufen-Gangwechselmodus fungiert der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 als Hilfsgetriebe, dessen Übersetzung γ0 selektiv zwischen den beiden Werten, die den beiden Gangstufen entsprechen, geschaltet oder gewechselt werden kann, und der Stufen-Gangwechselabschnitt 20, der mit dem stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 in Reihe geschaltet ist, fungiert als stufenweise variables Getriebe. Somit fungiert das Getriebesystem 10 insgesamt als sogenanntes „automatisches Stufengetriebe".
Wenn dagegen das Steuermittel 50 entscheidet, dass der Fahrzeugmodus im Stufenlos-Gangwechselbereich liegt, in dem das Getriebesystem 10 in den stufenlosen Gangwechselmodus geschaltet werden sollte, gibt das Schaltsteuermittel 50 einen Befehl an die Hydraulikdruck-Steuerschaltung 42 aus, der bewirkt, dass die Schaltkupplung C0 und die Schaltbremse B0 ausgerückt werden, so dass der stufenlose Gangwech selabschnitt 11 in den stufenlosen Gangwechselmodus geschaltet wird, d.h. ihm ermöglicht wird, die Drehzahl kontinuierlich zu ändern. Gleichzeitig gibt das Schaltsteuermittel 50 ein Signal an das Hybridsteuermittel 52 aus, das es dem Hybridsteuermittel 52 ermöglicht, eine Hybridsteuerung durchzuführen, und gibt an das Stufen-Gangwechselsteuermittel 54 ein Signal aus, das bewirkt, dass das Stufen-Gangwechselsteuermittel 54 in einer vorgegebenen Gangstufe festgelegt wird, die dem stufenlosen Gangwechselmodus des Getriebesystems 10 entspricht, oder ein Signal, das es dem Stufen-Gangwechselsteuermittel 54 erlaubt, eine automatische Gangwechselsteuerung des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 entsprechend dem Gangwechselkennfeld von 6 durchzuführen, das vorab im Gangwechselkennfeld-Speichermittel 56 hinterlegt wurde. In diesem Fall führt das Stufen-Gangwechselsteuermittel 54 eine automatische Gangwechselsteuerung entsprechend der Betriebstabelle von 2 durch, wobei das Steuermittel aber nicht die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 betätigt. Kurz gesagt, das Schaltsteuermittel 50 schaltet den stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 in den stufenlosen Gangwechselmodus, so dass der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 als kontinuierlich variables Getriebe fungiert und der Stufen-Gangwechselabschnitt 20, der mit dem stufenlosen Gangwechselabschnitt in Reihe verbunden ist, als stufenweise variables Getriebe fungiert. Somit wird eine geeignete Antriebskraft erhalten. Da die Drehzahl, die an den Stufen-Gangwechselabschnitt 20 angelegt wird, d.h. die Drehzahl des Getriebeelements 18, in jeder der ersten, zweiten, dritten und vierten Gangstufen 1., 2., 3. und 4. des Abschnitts 20 kontinuierlich geändert werden kann, kann außerdem auch die Übersetzung jeder Gangstufe kontinuierlich geändert werden. Da die Übersetzung jeder Gangstufe kontinuierlich geändert werden kann, d.h. die Übersetzung kontinuierlich zwischen jeweils zwei nebeneinander liegenden Gangstufen geändert werden kann, kann das Getriebesystem 10 insgesamt in den stufenlosen Gangwechselmodus geschaltet werden, in dem die Gesamtübersetzung γT kontinuierlich geändert wird.
Hier wird der in 6 dargestellte Graph ausführlich beschrieben. Der Graph von 6 zeigt ein Gangwechselkennfeld (d.h. eine Beziehung), das vorab im Gangwechselkennfeld-Speichermittel 56 hinterlegt wurde und das verwendet wird, um aus den Gangstufen des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 die geeignete auszuwählen. Das hin terlegte Gangwechselkennfeld ist ein Beispiel für ein Gangwechselkennfeld, das in einem zweidimensionalen Koordinatensystem bestimmt oder erstellt wird, welches von zwei Parametern definiert wird, d.h. der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Abtriebsmoment T_OUT als einer Art von mit der Antriebskraft zusammenhängendem Parameter. In 6 zeigen durchgezogene Linien Hochschaltoperationen an und Punkt/Strich-Linien zeigen Runterschaltoperationen an. Darüber hinaus zeigen in 6 zwei durchbrochene Linien eine Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkeit V1 und ein Bezugs-Abtriebsmoment T1 an, die vom Schaltsteuermittel 50 bei der Entscheidung genutzt werden, ob der Fahrzeugmodus im Stufen-Gangwechselsteuerbereich liegt oder im stufenlosen Gangwechselsteuerbereich. Genauer gesagt, die erste durchbrochene Linie in 6 ist eine Entscheidungslinie für eine hohe Fahrzeuggeschwindigkeit als Satz von Punkten, die jeweils die Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkeit V1 als Entscheidungswert für eine hohe Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigen, welcher voreingestellt wurde, um zu entscheiden, ob das Hybridfahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt; und die zweite durchbrochene Linie ist eine Entscheidungslinie für ein Fahren mit hohem Abtriebsmoment als Satz von Punkten, die jeweils das Bezugs-Abtriebsmoment T1 als Entscheidungswert für ein Fahren mit hohem Abtriebsmoment anzeigen, welcher vorher festgelegt wurde, um zu entscheiden, ob das Hybridfahrzeug mit einem hohen Wert des Abtriebsmoments T_OUT des Stufen-Gangwechselabschnitts 20, als eine Art von mit der Antriebskraft in Zusammenhang stehendem Parameter, der mit der Antriebskraft des Fahrzeugs zusammenhängt, fährt. Darüber hinaus zeigen in 6 zwei Zweipunkt/Strich-Linien jeweils die Hysterese einer der beiden durchbrochenen Linien an, die verwendet werden, um zu entscheiden, ob der Fahrzeugmodus im Stufen-Gangwechselbereich oder im stufenlosen Gangwechselbereich liegt. So zeigt 6 ein zuvor gespeicherte Gangwechselkennfeld (d.h. eine Beziehung), das die Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkeit V1 und das Bezugs-Abtriebsmoment T1 einschließt und vom Schaltsteuermittel 50 verwendet wird, um aufgrund der beiden Parameter, d.h. der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Abtriebsmoment T_OUT, zu entscheiden, ob der Fahrzeugmodus im Stufen-Gangwechselbereich oder im stufenlosen Gangwechselbereich liegt. Dieses Modusschaltkennfeld kann als integraler Teil des Gangwechselkennfelds im Gangwechselkennfeld-Speichermittel 56 hinterlegt werden. Darüber hinaus kann dieses Mo dusschaltkennfeld so modifiziert werden, dass es entweder nur die Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkeit V1 oder nur das Bezugs-Abtriebsmoment T1 enthält, oder kann so modifiziert werden, dass es entweder nur die Fahrzeuggeschwindigkeit V oder nur das Abtriebsmoment T_OUT enthält.
Anstelle des Gangwechselkennfelds und/oder des Modusschaltkennfelds kann eine mathematische Entscheidungsformel, die zum Vergleichen einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit V mit der Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkeit V1 verwendet wird, und/oder eine mathematische Entscheidungsformel, die zum Vergleichen des aktuellen Abtriebsmoments T_OUT mit dem Bezugs-Abtriebsmoment T1 verwendet wird, im Gangwechselkennfeld-Speichermittel 56 vorab hinterlegt werden. Wenn beispielsweise die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V als Fahrzeugmodus höher ist als die Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkeit V1, schaltet in diesem Fall das Schaltsteuermittel 50 das Getriebesystem 10 in den Stufen-Gangwechselmodus. Wenn beispielsweise andererseits das aktuelle Abtriebsmoment T_OUT des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 als Fahrzeugmodus über dem Bezugs-Abtriebsmoment T1 liegt, schaltet das Schaltsteuermittel 50 das Getriebesystem 10 in den Stufen-Gangwechselmodus. Das Schaltsteuermittel 50 kann so ausgelegt sein, dass das Schaltsteuermittel 50 das Getriebesystem 10 mit Priorität in den Stufen-Gangwechselmodus schaltet, wenn elektrische Steuereinrichtungen, wie ein oder mehrere Elektromotoren, die den stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 als elektrisches CVT betätigen, ausfallen oder in der Leistung schwächer werden, beispielsweise wenn die Leistung von elektrischen Geräten, die mit dem elektrischen Pfad in Verbindung stehen, der mit der Erzeugung von elektrischer Energie durch den ersten Elektromotor M1 beginnt und mit der Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie endet, sinkt, d.h. wenn der erste Elektromotor M1, der zweite Elektromotor M2, der Wechselrichter 58, die Speichereinrichtung 60 und der Übertragungsweg, der diese Elemente M1, M2, 58, 60 miteinander verbindet, ausfallen oder die Leistung der Elemente M1, M2, 58, 60 und des Übertragungswegs sinkt oder verloren geht, z.B. wegen alterungsbedingter Verschlechterung, wie Ausfällen bei niedrigen Temperaturen.
Der oben beschriebene mit der Antriebskraft in Zusammenhang stehende Parameter entspricht eins zu eins der Antriebskraft des Fahrzeugs und kann nicht nur ein Antriebsmoment oder eine Antriebskraft sein, die an die Antriebsräder 38 angelegt wird, sondern auch z.B. ein aktueller Wert des Abtriebsmoments T_OUT des Stufen-Gangwechselabschnitts 20, ein Maschinenmoment T_E, eine Fahrzeugbeschleunigung oder ein Maschinenmoment T_E, das z.B. aufgrund der Beschleunigungselementöffnung (oder der Ansaugluftmenge, des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses oder des Kraftstoffölverbrauchs) und der Maschinendrehzahl N_E berechnet wird, oder ein Schätzwert einer gewünschten Antriebskraft, der aufgrund des Betätigungsbetrags des Gaspedals durch den Fahrer oder der Drosselöffnung berechnet wird. Das oben beschriebene Antriebsmoment kann z.B. aus dem Abtriebsmoment T_OUT berechnet werden, wobei z.B. das Differentialgetriebeverhältnis oder der Radius der Antriebsräder 38 berücksichtigt wird, oder es kann direkt erfasst werden, z.B. von einem Momentsensor. Dies trifft auf die oben beschriebenen anderen Momentarten zu.
Darüber hinaus wird beispielsweise die Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkeit V1 vorab so festgesetzt, dass dann, wenn das Getriebesystem 10 in den stufenlosen Gangwechselmodus geschaltet wird, während das Fahrzeug mit erheblich hoher Geschwindigkeit fährt, aber die Kraftstoff-Verbrauchsrate bei dieser Geschwindigkeit verschlechtert wird, das Getriebesystem 10 nicht in den stufenlosen Gangwechselmodus geschaltet wird, d.h. bei dieser Geschwindigkeit im Stufen-Gangwechselmodus bleibt. Darüber hinaus wird das Bezugs-Abtriebsmoment T1 so voreingestellt, dass es z.B. einer Eigenschaft des ersten Motors M1 entspricht, dass der Motor M1 so ausgelegt sein kann, dass er als maximale Stromleistung eine geringe elektrische Energie ausgibt, um die Größe des Motors M1 verringern zu können, ohne zu bewirken, dass das Reaktionsmoment des Motors M1 der Ausgangsleistung der Maschine 8 bis in deren Hochleistungsbereich folgt, wenn das Fahrzeug mit hoher Ausgangsleistung fährt.
7 zeigt ein anderes Modusschaltkennfeld (d.h. eine andere Beziehung), die vorab im Gangwechselkennfeld-Speichermittel 56 hinterlegt werden kann. Dieses Modusschaltkennfeld zeigt eine Maschinenleistungslinie als Grenzlinie, die vom Schalt steuermittel 50 für die Entscheidung verwendet wird, ob der derzeitige Fahrzeugmodus, der von zwei Parameter angezeigt wird, d.h. der Maschinendrehzahl N_E und dem Maschinenmoment T_E, im Stufen-Gangwechselsteuerbereich liegt oder im Stufenlos-Gangwechselsteuerbereich. Das Schaltsteuermittel 50 kann anstelle des in 6 dargestellten Modusschaltkennfelds das in 7 dargestellte Modusschaltkennfeld verwenden, um zu entscheiden, ob der Fahrzeugmodus, der von der Maschinendrehzahl N_E und dem Maschinenmoment T_E angezeigt wird, im Stufen-Gangwechselsteuerbereich oder im Stufenlos-Gangwechselsteuerbereich liegt. Das Modusschaltkennfeld von 7 wird als Grundlage für die Bestimmung der in 6 dargestellten durchbrochenen Linien verwendet. Anders ausgedrückt, die durchbrochenen Linien von 6 werden dadurch erhalten, dass man das in 7 dargestellte Modusschaltkennfeld (oder die Beziehung) in das Modusschaltkennfeld umwandelt, das in einem zweidimensionalen Koordinatensystem gezeichnet wird, das von zwei Parametern bestimmt wird, d.h. der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Abtriebsmoment T_OUT.
In der in 6 dargestellten Beziehung ist der Stufen-Gangwechselsteuerbereich (als Stufen-Steuerbereich (S) abgekürzt) als Hochmomentbereich definiert, der nicht unter dem voreingestellten Bezugs-Abtriebsmoment T1 liegt, oder als Fahrzeug-Hochgeschwindigkeitsbereich, der nicht unter einer voreingestellten Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkeit V1 liegt. So wird die Stufen-Gangwechselsteuerung durchgeführt, wenn die Maschine mit einem erheblich hohen Antriebsmoment betrieben wird oder wenn das Fahrzeug mit erheblich hoher Geschwindigkeit fährt; und die stufenlose Gangwechselsteuerung wird durchgeführt, wenn die Maschine 8 mit einem erheblich niedrigen Antriebsmoment betrieben wird oder wenn das Fahrzeug mit erheblich niedriger Geschwindigkeit fährt, d.h. wenn die Maschine 8 in einem Betriebsbereich betrieben wird. Ebenso ist in der in 7 dargestellten Beziehung der Stufen-Steuerbereich (S) als Hochmomentbereich definiert, der nicht unter einem voreingestellten Bezugs-Motormoment TE1 liegt, als Hochdrehzahlbereich, der nicht unter einer voreingestellten Bezugs-Maschinendrehzahl NE1 liegt, oder als Hochleistungsbereich, der nicht unter einer voreingestellten Maschinenleistung liegt, die auf dem Maschinenmoment T_E und der Maschinendrehzahl N_E beruht. So wird die Stufen-Gangwechselsteuerung durchgeführt, wenn die Maschine 8 mit einem erheblich hohen Moment, einer erheblich hohen Drehzahl oder einer erheblich hohen Leistung betrieben wird; und die stufenlose Gangwechselsteuerung wird durchgeführt, wenn die Maschine mit einem erheblich niedrigen Moment, einer erheblich niedrigen Geschwindigkeit oder einer erheblich niedrigen Leistung betrieben wird, d.h. wenn die Maschine 8 im Betriebsbereich betrieben wird. Die Grenze zwischen dem Stufen-Gangwechselsteuerbereich (S) und dem stufenlosen Gangwechselsteuerbereich (N), die in 7 dargestellt ist, entspricht einer Bezugs-Hochgeschwindigkeitslinie des Fahrzeugs als einem Satz von Punkten, die jeweils eine Bezugs-Hochgeschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigen, und einer Bezugs-Hochgeschwindigkeitslinie des Fahrzeugs als einem Satz von Punkten, die jeweils eine Bezugs-Hochleistung anzeigen.
Wenn das Fahrzeug mit niedriger oder mittlerer Geschwindigkeit oder mit niedriger oder mittlerer Leistung fährt, wird das Getriebesystem 10 somit auf den stufenlosen Gangwechselmodus gesteuert, um eine hohe Kraftstoff-Verbrauchsrate des Fahrzeugs zu erhalten. Wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, z.B. wenn die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V über der Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkeit V1 liegt, wird das Getriebesystem 10 auf den Stufen-Gangwechselmodus gesteuert, in dem das Getriebesystem 10 als stufenweise variables Getriebe arbeitet, so dass die Ausgangsleistung der Maschine 8 ausschließlich über den mechanischen Kraftübertragungsweg auf die Antriebsräder 38 übertragen wird, während ein Umwandlungsverlust zwischen der Antriebsleistung und der elektrischen Energie, der auftritt, wenn das System 10 als elektrisches CVT dient, verhindert wird, wodurch die Kraftstoff-Verbrauchsrate des Fahrzeugs verbessert wird. Wenn das Fahrzeug mit hoher Ausgangsleistung fährt, z.B. wenn der oben beschriebene mit der Antriebskraft in Zusammenhang stehende Parameter, wie das Abtriebsmoment T_OUT, das Bezugs-Abtriebsmoment T1 übersteigt, wird das Getriebesystem 10 auf den Stufen-Gangwechselmodus gesteuert, in dem das System 10 als stufenweise variables Getriebe arbeitet, so dass die Ausgangsleistung der Maschine 8 ausschließlich auf dem mechanischen Kraftübertragungsweg auf die Antriebsräder 38 übertragen wird. Somit wird das Getriebesystem 10 nur dann als elektrisches CVT betrieben, wenn das Fahrzeug mit niedriger oder mittlerer Geschwindigkeit oder mit nied riger oder mittlerer Leistung fährt. Daher kann der maximale Wert der vom ersten Motor M1 erzeugten elektrischen Energie, d.h. die elektrische Energie, die vom ersten Motor M1 übertragen wird, reduziert werden und somit kann der erste Motor M1 oder die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung, die den Motor M1 einschließt, verkleinert werden. Anders ausgedrückt, man kann sagen, dass das Getriebesystem 10 in den Stufen-Gangwechselmodus (d.h. den konstanten Gangwechselmodus) geschaltet wird und nicht in den stufenlosen Gangwechselmodus, da die vom Fahrer gewünschte Antriebskraft wichtiger ist als die gewünschte Kraftstoff-Verbrauchsrate, wenn das Fahrzeug mit hoher Ausgangsleistung fährt. Somit kann der Fahrer die in 8 dargestellten rhythmischen Änderungen der Maschinendrehzahl N_E genießen, die bewirkt werden, wenn die Gangstufen im automatischen Stufen-Gangwechselmodus hochgeschaltet werden.
Zurück zu 5: ein Differentialmodus-Entscheidungsmittel 80 entscheidet, ob die Kraftübertragungseinrichtung 16 sich im Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion befindet, d.h. ob der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 sich im konstanten Gangwechselmodus befindet. Beispielsweise entscheidet das Differentialmodus-Entscheidungsmittel 80, ob der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 sich im konstanten Gangwechselmodus befindet, indem es anhand eines Moduschaltkennfelds entscheidet, ob der von der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Abtriebsmoment T_OUT angezeigte Fahrzeugmodus im Stufen-Gangwechselsteuerbereich liegt, in dem das Getriebesystem 10 in den Stufen-Gangwechselabschnitt geschaltet werden sollte, damit das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselsteuermodus fährt, oder im Stufenlos-Gangwechselsteuerbereich, in dem das Getriebe 10 in den stufenlosen Gangwechselmodus geschaltet werden sollte, damit das Fahrzeug im stufenlosen Gangwechselsteuermodus fährt, z.B. anhand des Modusschaltkennfelds von 6, das vom Schaltsteuermittel 50 verwendet wird, um zu entscheiden, ob der Fahrzeugzustand im Stufen-Gangwechselsteuerbereich liegt, in dem das Getriebesystem 10 in den Stufen-Gangwechselmodus geschaltet werden sollte, damit das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselmodus fährt, oder im stufenlosen Gangwechselsteuerbereich, in dem das Getriebe 10 in den stufenlosen Gangwechselsteuermodus geschaltet werden sollt, damit das Fahrzeug im stufenlosen Gangwechselmodus fährt. Somit dient das Differentialmodus-Entscheidungsmittel 80 auch als Entscheidungsmit tel oder Entscheidungseinrichtung für ein Fahren im Stufen-Gangwechselmodus, welches z.B. entsprechend dem Modusschaltkennfeld von 6 entscheidet, ob das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselsteuermodus fährt, indem es entscheidet, ob der Fahrzeugmodus, der von der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Abtriebsmoment T_OUT angezeigt wird, im Stufen-Gangwechselsteuerabschnitt liegt, in dem das Getriebesystem 10 in den Stufen-Gangwechselmodus geschaltet werden sollte.
Ein Drehzahl-Synchronsteuermittel oder eine Einrichtung 82 als Drehzahlsynchron-Steuereinrichtung schließt ein Steuermittel oder eine Einrichtung 84 für das stufenlose Schalten des Gangwechselabschnitts und ein Synchronsteuermittel oder eine Einrichtung 86 für das direkte Koppeln des stufenlosen Gangwechselabschnitts ein, und wenn das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselsteuermodus fährt, in dem das Getriebesystem 10 der Stufen-Gangwechselsteuerung unterliegt, fährt das Drehzahl-Synchronsteuermittel 82 unter Verwendung des ersten Motors M1 und/oder des zweiten Motors M2 eine Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahl der ersten, zweiten und dritten Drehelemente RE1, RE2, RE3 der Kraftübertragungseinrichtung 16 auf die jeweiligen Drehzahlen dieser RE1, RE2, RE3 nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung durch.
Wie oben beschrieben, bewirkt das Schaltsteuermittel 50, wenn das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselsteuermodus fährt, in dem das Getriebesystem 10 einer Stufen-Gangwechselsteuerung unterliegt, wie in der Betriebstabelle von 2 dargestellt, ein Einrücken der Schaltkupplung C0 in jeder der ersten bis vierten Gangstufen 1. bis 4., und das Stufen-Gangwechselsteuermittel 54 bewirkt ein Schalten oder eine Übersetzungsänderung des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 unter den ersten bis vierten Gangstufen 1. bis 4. In der fünften Gangstufe 5. bewirkt das Schaltsteuermittel 50 ein Einrücken der Schaltbremse B0, und das Stufen-Gangwechselsteuermittel 54 steuert den Stufen-Gangwechselabschnitt 20 so, dass er auf eine Weise arbeitet, die der Weise entspricht, in der der Abschnitt 20 in der vierten Gangstufe 4. arbeitet. Somit wird die Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10, wenn das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselsteuermodus fährt, für die ersten bis vierten Gangstufen 1. bis 4. vom Stufen-Gangwechselabschnitt 20 durchgeführt, und wird zwischen den vierten und fünften Gangstufen 4., 5. vom stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 durchgeführt, d.h. deren Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion. Und es bestand die Möglichkeit, dass abhängig vom Zeitpunkt, zu dem das Einrücken und/oder Ausrücken (Lösen) der hydraulisch betätigten Reibkupplungseinrichtungen C0, C1, C2 B0, B1, B2, B3 unter der Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10 durchgeführt wird bzw. werden, ein Schaltstoß in dem System 10 auftreten kann. Um den Schaltstoß zu verhindern, der von der Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10 bewirkt wird, wenn das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselsteuermodus fährt, führt das Drehzahl-Synchronsteuermittel 82 eine Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 durch.
Wenn der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 unter der Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10 zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion geschaltet wird, während das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselsteuermodus fährt, d.h. wenn die Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10 das Getriebesystem zwischen den vierten und fünften Gangstufen 4., 5. schalten soll, schaltet das Synchronsteuermittel 84 für das stufenlose Schalten des Gangwechselabschnitts die Kraftübertragungseinrichtung 16 vorübergehend in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion und führt aufgrund des Betriebs des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11 als elektrisches CVT eine Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 durch.
Genauer gesagt, wenn die vierte Gangstufe 4. in die fünfte Gangstufe 5. geschaltet wird, d.h. wenn das Einrücken der Schaltkupplung C0 durch das Einrücken der Schaltbremse B0 ersetzt wird, steuert das Synchronsteuermittel 84 für ein stufenloses Schalten des Gangwechselabschnitts das Schaltsteuermittel 50 so, dass es ein Ausrücken der Schaltkupplung C0 durchführt, so dass die Kraftübertragungseinrichtung 16 vorübergehend in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion geschaltet wird. Wenn die Schaltkupplung C0 ausgerückt wird, gibt das Synchronsteuermittel 84 einen Befehl an das Hybridsteuermittel 52 aus, den ersten Motor M1 so zu betätigen, dass er ein Reaktionsmoment erzeugt, das mit dem Moment vergleichbar ist, mit dem die Schaltkupplung C0 eingerückt wird, um einen Modus beizubehalten, der dem ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion ähnlich ist, der durch das Einrücken der Schaltkupplung C0 aufrechterhalten wird. Anders ausgedrückt, das Synchronsteuermittel 84 steuert das Hybridsteuermittel 52 so, dass es den ersten Motor M1 so betätigt, dass er ein Reaktionsmoment empfängt, das mit dem Einrückmoment der Schaltkupplung C0 vergleichbar ist, und synchronisiert damit die Drehzahl N_M1 des ersten Motors M1 mit der Maschinendrehzahl N_E, so dass selbst dann, wenn die Schaltkupplung ausgerückt werden sollte, die ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 als integrale Einheit gedreht werden und ein Modus aufrechterhalten wird, der dem ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion ähnlich ist. Wenn der erste Motor M1 das Reaktionsmoment aufnimmt, nimmt die Schaltkupplung C0 kein Reaktionsmoment auf, und selbst wenn die Schaltkupplung C0 abrupt ausgerückt werden sollte, kommt es nicht zu einem Ausrückstoß oder der Stoß wird erheblich reduziert. Somit kann das Schaltsteuermittel 50 ein Ausrücken der Schaltkupplung C0 bewirken, indem es den Hydraulikdruck der Kupplung C0 nicht langsam senkt, sondern diesen schnell ablässt.
Anschließend führt das Synchronsteuermittel 84 für ein stufenloses Schalten des Gangwechselabschnitts aufgrund des Betriebs des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11 als elektrisches CVT eine Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahlen der ersten, zweiten und dritten Drehelemente RE1, RE2, RE3 auf die jeweiligen Drehzahlen derselben RE1, RE2, RE3 nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung von der vierten Gangstufe 4. auf die fünfte Gangstufe 5. durch. Genauer gesagt gibt das Synchronsteuermittel, wenn die Schaltbremse B0 eingerückt wird, einen Befehl an das Hybridsteuermittel 52 aus, um den zweiten Motor M2 so zu steuern, dass die Drehzahl N_M2 des zweiten Motors M2 zwangsweise bei einer Drehzahl des Getriebeelements 18 gehalten wird, die eindeutig aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Übersetzung des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 bestimmt wird, die der vierten Gangstufe 4. entspricht (gleich der Übersetzung des Abschnitts 20, der der fünften Gangstufe 5. entspricht), um einen Modus einzurichten, der dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion ähnlich ist, und außerdem einen Befehl, um den ersten Motor M1 auf null zu steuern oder die relative Drehung der Schaltbremse B0 zu minimieren. Außerdem gleicht das Synchronsteuermittel, nachdem das Einrücken der Schaltbremse B0 im Synchronmodus abgeschlossen wurde, das Abtriebsmoment des ersten Motors M1 aus, so dass das Reaktionsmoment dieses M1 auf die Schaltbremse B0 übertragen wird. Während der Dauer der Operation, mit der die Schaltbremse B0 aus dem ausgerückten Zustand in den eingerückten Zusand gebracht wird, empfängt der erste Motor M1 das Reaktionsmoment und die Schaltbremse B0 empfängt dieses nicht. So kommt es auch dann, wenn das Schaltsteuermittel 50 das Einrücken der Schaltbremse B0 nicht durch langsames Erhöhen des Hydraulikdrucks der Bremse B0, sondern durch dessen schnelles Erhöhen bewirkt, nicht zu einem Einrückstoß, oder der Stoß kann erheblich reduziert werden.
Wenn die fünfte Gangstufe 5. in die vierte Gangstufe 4. geschaltet wird, d.h. wenn das Einrücken der Schaltbremse B0 durch das Einrücken der Schaltkupplung C0 ersetzt wird, operiert das Synchronsteuermittel 84 für ein Schalten des stufenlosen Gangwechselabschnitts auf ähnliche Weise. Genauer gesagt steuert das Synchronsteuermittel 84 das Schaltsteuermittel 50 so, dass es ein Ausrücken der Schaltbremse B0 so ausführt, dass die Kraftübertragungseinrichtung 16 vorübergehend in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion geschaltet wird. Wenn die Schaltbremse B0 ausgerückt wird, gibt das Synchronsteuermittel 84 einen Befehl an das Hybridsteuermittel 52 aus, um den ersten Motor M1 so zu betätigen, dass er ein Reaktionsmoment erzeugt, das dem Moment vergleichbar ist, mit dem die Schaltbremse B0 eingerückt wird, um einen Modus aufrechtzuerhalten, der dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion ähnlich ist, der durch Einrücken der Schaltbremse B0 gehalten wird. Anders ausgedrückt, das Synchronsteuermittel 84 steuert das Hybridsteuermittel 52 so, dass es den ersten Motor M1 so betätigt, dass er ein Reaktionsmoment empfängt, das dem Einrückmoment der Schaltbremse B0 vergleichbar ist, und bewirkt daher, dass die Drehzahl N_M1 des ersten Motors M1 im Wesentlichen bei null gehalten wird, so dass selbst dann, wenn die Schaltbremse B0 ausgerückt würde, die Drehung des zweiten Drehelements RE2 bei im Wesentlichen null gehalten wird und ein Modus, der dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion ähnlich ist, beibehalten wird. Wenn der erste Motor M1 das Reaktionsmoment empfängt, empfängt die Schaltbremse B0 das Reakti onsmoment nicht, und selbst wenn die Schaltbremse B0 abrupt ausgerückt würde, kommt es nicht zu einem Ausrückstoß oder der Stoß wird erheblich reduziert. Somit kann das Schaltsteuermittel 50 das Ausrücken der Schaltbremse B0 nicht durch langsames Senken des Hydraulikdrucks der Bremse B0, sondern durch dessen schnelles Ablassen bewirken.
Anschließend führt das Synchronsteuermittel 84 für das Schalten des stufenlosen Gangwechselabschnitts aufgrund des Betriebs des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11 als elektrisches CVT eine Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1, RE2, RE3 auf die jeweiligen Drehzahlen dieser RE1, RE2, RE3 nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung von der fünften Gangstufe 5. in die vierte Gangstufe 4. durch. Genauer gesagt, wenn die Schaltkupplung C0 eingerückt wird, gibt das Synchronsteuermittel 84 einen Befehl an das Hybridsteuermittel 52 aus, um den zweiten Motor M2 so zu steuern, dass die Drehzahl N_M2 des zweiten Motors M2 zwangsweise bei der Drehzahl des Getriebeelements 18 gehalten wird, die eindeutig aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Übersetzung der vierten Gangstufe 4. des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 bestimmt wird, um einen Modus einzurichten, der dem ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion ähnlich ist, und zusätzlich einen Befehl, um den ersten Motor M1 auf null zu steuern oder die relative Drehzahl der Schaltkupplung C0 zu minimieren. Darüber hinaus steuert das Synchronsteuermittel 84, nachdem das Einrücken der Schaltkupplung C0 im Synchronzustand abgeschlossen wurde, das Abtriebsmoment des ersten Motors M1 auf null, so dass das Reaktionsmoment dieses M1 auf die Schaltkupplung C0 übertragen wird. Während der Dauer der Operation, mit der die Schaltkupplung C0 aus dem ausgerückten Zustand in den eingerückten Zustand geschaltet wird, empfängt der erste Motor M1 das Reaktionsmoment und die Schaltkupplung C0 empfängt dieses nicht. Somit kommt es auch dann, wenn das Schaltsteuermittel 50 ein Einrücken der Schaltkupplung C0 nicht durch langsames Erhöhen des Hydraulikdrucks der Kupplung C0, sondern durch dessen schnelles Erhöhen bewirken würden, nicht zu einem Einrückstoß, oder der Stoß kann erheblich reduziert werden.
Das Synchronsteuermittel 86 für eine direkte Kopplung des stufenlosen Gangwechselabschnitts führt die Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 wie folgt durch: Falls in der Stufen-Gangsteuerung des Getriebesystems 10, während das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselsteuermodus führt, kein Schalten des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11 zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchgeführt wird, d.h. falls die Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10 das System 10 unter den ersten bis vierten Gangstufen 1., 2., 3. und 4. schalten soll und nur die Gangwechselsteuerung des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 vom Stufen-Gangwechselsteuermittel 54 in einem Direktkopplungsmodus des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11 durchgeführt wird, in dem die Schaltkupplung C0 eingerückt ist und die ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 als integrale Einheit gedreht werden, führt das Synchronsteuermittel 86 eine Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahlen der drei Drehelemente RE1 bis RE3 durch, indem es die Gangwechselsteuerung des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 in einem Modus durchführt, in dem die Kraftübertragungseinrichtung 16 sich im ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion befindet.
Genauer beschrieben betätigt das Synchronsteuermittel 86 für die direkte Kopplung des stufenlosen Gangwechselabschnitts, wenn das Getriebesystem 10 unter den ersten bis vierten Gangstufen 1., 2., 3., 4. geschaltet wird, das Schaltsteuermittel 50 so, dass die Schaltkupplung C0 eingerückt bleibt, und betätigt das Stufen-Gangwechselsteuermittel 54, so dass der Stufen-Gangwechselabschnitt 20 gesteuert wird. Darüber hinaus gibt das Synchronsteuermittel 86 einen Befehl an das Hybridsteuermittel 52 aus, um unter Verwendung des ersten Motors M1 und/oder des zweiten Motors M2 in dem Modus, in dem die Kraftübertragungseinrichtung 16 im Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion bleibt, die Synchronsteuerung der Drehzahl der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3, die als integrale Einheit gedreht werden, d.h. die Drehzahlen der ersten und zweiten Elektromotoren M1, M2, auf die Drehzahl der Drehelemente RE1 bis RE3 nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung zu steuern. Die Drehzahl nach Abschluss wird während des Betriebs des Stufen-Gangwechselabschnitts eindeutig aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Übersetzung des Abschnitts 20 bestimmt. Anders ausgedrückt, das Synchronsteuermittel 86 stellt durch Betätigen des ersten Motors M1 und/oder des zweiten Motors M2 die Antriebsdrehzahl, die an den Stufen-Gangwechselabschnitt 20 angelegt wird, die ansonsten nach dem Schalten der Gangstufen des Abschnitts 20 stufenweise geändert wird, zwangsweise auf die Antriebsdrehzahl ein, die nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung an den Abschnitt 20 angelegt wird, so dass das Moment, das übertragen wird, wenn das Ein- und/oder Ausrücken der hydraulisch betätigten Reibkupplungseinrichtungen C2, B2, B2, B3 durchgeführt wird, gesenkt werden kann und ein Schaltstoß begrenzt werden kann.
So wählt das Drehzahl-Synchronsteuermittel 82 entweder das Synchronsteuermittel 84 für ein Schalten des stufenlosen Gangwechselabschnitts oder das Synchronsteuermittel 86 für ein direktes Koppeln des stufenlosen Gangwechselabschnitts aus, um die Synchronsteuerung der Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 in der Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems angemessen durchzuführen, während das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselsteuermodus fährt, d.h. es wählt eines von zwei unterschiedlichen Synchronsteuerverfahren aus, indem es entscheidet, ob ein Schalten des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11 zwischen dem ersten und zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchgeführt wird.
Wenn der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 im konstanten Gangwechselmodus arbeitet, d.h. wenn das Getriebesystem 10 im Stufen-Gangwechselmodus arbeitet, definieren die Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 eindeutig die Maschinendrehzahl N_E. Genauer beschrieben, wenn das Getriebesystem 10 im Stufen-Gangwechselmodus arbeitet, entsprechen die Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 eins zu eins der Drehzahl N_E. Daher kann die Synchronsteuerung der Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 auf die Drehzahlen dieser RE1 bis RE3 nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung, die vom Drehzahl-Synchronsteuermittel 82 bei der Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10 durchgeführt wird, während das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselsteuermodus fährt, als Synchronsteuerung der Maschinendrehzahl N_E auf die Maschinendrehzahl N_E nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung betrachtet werden. Anders ausgedrückt, in der vorliegenden Ausführungsform fährt das Drehzahl-Synchronsteuermittel 82 unter Verwendung des ersten Motors und/oder des zweiten Motors M2 eine Synchronsteuerung der Maschinendrehzahl N_E auf die Maschinendrehzahl N_E nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung durch.
Ein Entscheidungsmittel oder eine Entscheidungseinrichtung 88 für das Schalten des stufenlosen Gangwechselabschnitts entscheidet, ob die Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10, während das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselsteuermodus fährt, das System 10 zwischen den vierten und fünften Gangstufen 4., 5. schalten soll, indem es z.B. entscheidet, ob die Entscheidung, die vom Übersetzungs-Entscheidungsmittel 62 dahingehend getroffen wurde, ob die Soll-Gangstufe die Übersetzungsstufe, z.B. die fünfte Gangstufe 5. ist, aus einer positiven in eine negative geändert wurde oder umgekehrt.
Ein Elektromotorverwendbarkeits-Entscheidungsmittel oder eine Vorrichtung 90 entscheidet, ob die ersten und zweiten Elektromotoren M1, M2 vom Hybridsteuermittel 52 bei der Durchführung der Synchronsteuerung der Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 bei der Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10 verwendet werden können, während das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselmodus fährt. Beispielsweise entscheidet das Elektromotorverwendbarkeits-Entscheidungsmittel 90, ob die ersten und zweiten Elektromotoren M1, M2 verwendet werden können, indem es aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit eines Stromzuführwegs oder aufgrund der Drehzahlen der Motoren M1, M2 entscheidet, ob der Stromzuführweg, der elektrische Leistung zu den Elektromotoren M1, M2 führt, oder die Motoren M1, M2 an sich normal arbeiten können. So dient das Elektromotorverwendbarkeits-Entscheidungsmittel 90 auch als Elektromotorausfall-Entscheidungsmittel oder Vorrichtung, die entscheidet, ob die Motoren M1, M2 und/oder das elektrische System für diese M1, M2 ausgefallen sind oder ob deren Leistung abgenommen hat.
Falls das Elektromotorverwendbarkeits-Entscheidungsmittel 90 entscheidet, dass die ersten und zweiten Elektromotoren M1, M2 nicht für die Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10 verwendet werden können, während das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselmodus fährt, beispielsweise wenn es entscheidet, dass die Motoren M1, M2 selbst ausgefallen sind, führt das Drehzahl-Synchronsteuermittel 82 eine Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10 durch, während das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselmodus fährt, indem es, ohne das Hybridsteuermittel 52 so zu betätigen, dass es die Synchronsteuerung der Drehzahlen der ersten bis vierten Drehelemente RE1 bis RE3 durchführt, das Stufen-Gangwechselsteuermittel 54 so betätigt, dass es die Betätigung des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 ausführt, oder dass das Schaltsteuermittel 50 ein Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchführt, d.h. ein Schalten zwischen dem Einrücken der Kupplung C0 und dem Einrücken der Bremse B0.
9 ist ein Ablaufschema, das einen entsprechenden Abschnitt der Steueroperationen der elektronischen Steuereinrichtung 40 zeigt, d.h. eine Steueroperation zum Durchführen der Synchronsteuerung der Drehzahlen der ersten, zweiten und dritten Drehelemente RE1, RE2, RE3 des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11 in der Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10, während das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselmodus fährt. Die Steueroperation gemäß dem Ablaufschema wird in einem sehr kurzen zeitlichen Zyklus, wie von einigen Millisekunden bis zu mehreren zehn Millisekunden, durchgeführt. Die 10, 11, 12, und 13 zeigen jeweils Zeitschemata, die die einzelnen Steueroperationen gemäß dem Ablaufschema von 9 erläutern. Genauer gesagt zeigt 10 eine Steueroperation, die durchgeführt wird, wenn die vierte Gangstufe 4. in die fünfte Gangstufe 5. hochgeschaltet wird; 11 zeigt eine Steueroperation, die durchgeführt wird, wenn die fünfte Gangstufe 5. in die vierte Gangstufe 4. runtergeschaltet wird; 12 zeigt eine Steueroperation, die durchgeführt wird, wenn die dritte Gangstufe 3. in die vierte Gangstufe 4. hochgeschaltet wird; und 13 zeigt eine Steueroperation, die durchgeführt wird, wenn die vierte Gangstufe 4. in die dritte Gangstufe 3. runtergeschaltet wird.
Zunächst entscheidet die Steuereinrichtung 40 in Schritt S1, der dem Entscheidungsmittel 80 für den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion entspricht, ob die Kraftübertragungseinrichtung 16 sich im Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion befindet, d.h. ob das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselsteuermodus fährt. Diese Entscheidung wird dadurch getroffen, dass z.B. entsprechend dem Modusschaltkennfeld in 6 entschieden wird, ob der Fahrzeugmodus im Stufen-Gangwechselsteuerbereich liegt, in dem das Getriebesystem 10 in den Stufen-Gangwechselsteuermodus gesteuert werden sollte, so dass das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselsteuermodus fährt. Falls in Schritt S1 eine negative Entscheidung getroffen wird, geht die Steuerung durch die Steuereinrichtung 40 zu Schritt S9 über, um den aktuellen Fahrmodus des Fahrzeugs beizubehalten, und beendet die gegenwärtige Routine. Wenn dagegen in Schritt S1 eine positive Entscheidung getroffen wird, geht die Steuerung durch die Steuereinrichtung 40 zu Schritt S2 über, der dem Stufen-Gangwechselsteuermittel 54 entspricht. In Schritt S2 entscheidet die Steuereinrichtung 40, ob eine Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10 durchgeführt werden soll, indem sie entscheidet, ob eine Gangstufe, in die das Getriebesystem 10 geschaltet werden soll, aufgrund des von der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Abtriebsmoment T_OUT des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 angezeigten Fahrzeugmodus bestimmt oder ausgewählt wurde, z.B. entsprechend dem Gangwechselkennfeld, das in 6 dargestellt ist.
Falls in Schritt S2 eine negative Entscheidung getroffen wird, geht die Steuerung auf Schritt S9 über, um den derzeitigen Fahrmodus des Fahrzeugs beizubehalten, und beendet die gegenwärtige Routine. Wenn dagegen in Schritt S2 eine positive Entscheidung getroffen wird, geht die Steuerung auf Schritt S3 über, der dem Entscheidungsmittel 88 für ein Schalten des stufenlosen Gangwechselabschnitts entspricht. In Schritt S3 entscheidet die Steuereinrichtung 40, ob die Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10, die in Schritt S2 ausgewählt wurde, das System 10 zwischen der vierten Gangstufe 4. und der fünften Gangstufe 5. schalten soll. Diese Entscheidung wird dadurch getroffen, dass z.B. entschieden wird, ob die vom Übersetzungs-Entscheidungsmittel 62 getroffene Entscheidung, ob die fünfte Gangstufe 5. ausgewählt wurde, aus einer positiven in eine negative verändert wurde, oder aus einer negativen in eine posi tive. Diese Entscheidung wird zum Zeitpunkt t1 getroffen, der in jeder der 10 bis 13 dargestellt ist.
Falls in Schritt S3 eine positive Entscheidung getroffen wird, geht die Steuerung auf Schritt S4 über, der dem Drehzahl-Synchronsteuermittel 82 entspricht (genauer dem Synchronsteuermittel 84 für das Schalten des stufenlosen Gangwechselabschnitts). In Schritt S4 betätigt die Steuereinrichtung 40 das Schaltsteuermittel 50 so, dass es die Kraftübertragungseinrichtung 16 vorübergehend in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion schaltet. Wenn beispielsweise die vierte Gangstufe 4. in die fünfte Gangstufe 5. hochgeschaltet wird, wie in 10 dargestellt, führt das Schaltsteuermittel 50 das Ausrücken der Schaltkupplung C0 durch; und wenn die fünfte Gangstufe 5. in die vierte Gangstufe 4. runtergeschaltet wird, wie in 11 dargestellt, führt das Schaltsteuermittel 50 das Ausrücken der Schaltbremse B0 durch. In jedem Fall wird die Kraftübertragungseinrichtung 16 vorübergehend in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion geschaltet. Zu diesem Zweck gibt die Steuereinrichtung 40 einen Befehl an das Hybridsteuermittel 52 aus, den ersten Motor M1 so zu betätigen, dass er ein Reaktionsmoment erzeugt, das dem Einrückmoment gleich ist, mit dem die Schaltkupplung C0 eingerückt wird, oder dem Einrückmoment, mit dem die Schaltbremse B0 eingerückt wird, bis der Hydraulikdruck so verändert ist, dass im Wesentlichen ein Ausrücken der Schaltbremse C0 oder der Schaltbremse B0 bewirkt wurde. Daher wird der Hydraulikdruck, der an die Schaltkupplung C0 angelegt wird, oder der Hydraulikdruck, der an die Schaltbremse B0 angelegt wird, von der Hydraulikdruck-Steuerschaltung unter der Steuerung durch das Schaltsteuermittel 50 schnell abgelassen. Diese Operation wird in einem Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 durchgeführt, die jeweils in den 10 und 11 dargestellt sind.
Auf Schritt S4 folgt Schritt S5, der dem Synchronsteuermittel 84 für das Schalten des stufenlosen Gangwechselabschnitts entspricht. In Schritt S4 führt die Steuereinrichtung 40 dank der Betätigung des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11 als elektrisches CVT eine Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahlen der ersten, zweiten und dritten Drehelemente RE1, RE2, RE3 (d.h. der jeweiligen Drehzahlen von drei Ele menten) auf die jeweiligen Drehzahlen der drei Drehelemente RE1, RE2, RE3 nach Abschluss der Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10 durch. Wenn beispielsweise, wie in 10 dargestellt, die Schaltbremse B0 eingerückt wird, gibt die Steuereinrichtung 40 einen Befehl an das Hybridsteuermittel 52 aus, einen Modus einzurichten, der dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion ähnlich ist, d.h. die Drehzahl N_M2 des zweiten Motors M2 bei der Drehzahl des Getriebeelements 18 zu halten, die eindeutig von der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Übersetzung des Stufen-Gangswechselabschnitts 20 bestimmt wird, die der vierten Gangstufe 4. entspricht, und einen Befehl, um den ersten Motor M1 so zu steuern, dass die relative Drehung der Schaltbremse B0 ausgeglichen wird. Die relative Drehung der Schaltbremse B0 kann durch eine Regelung der Drehzahl des ersten Sonnenrads S1, d.h. der Drehzahl NM1 des ersten Motors M1, auf null ausgeglichen werden, so dass der Unterschied zwischen den jeweiligen Drehzahlen des zweiten Drehelements RE2 und des Gehäuses 12 ausgeglichen werden kann. Aufgrund dieser Operation wird die Maschinendrehzahl N_E auf die Maschinendrehzahl N_E nach Abschluss der Gangwechselsteuerung gesenkt, und somit wird eine Synchronsteuerung der Maschinendrehzahl N_E durchgeführt. Diese Operation wird im Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 durchgeführt, wie in 10 dargestellt.
Dagegen gibt die Steuereinrichtung, wie in 11 dargestellt, wenn die Schaltkupplung C0 eingerückt wird, einen Befehl an das Hybridsteuermittel 52 aus, einen Modus einzurichten, der dem ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion entspricht, d.h. die Drehzahl N_M2 des zweiten Motors M2 zwangsweise bei der Drehzahl des Getriebeelements 18 zu halten, die eindeutig von der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Übersetzung des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 bestimmt wird, die der vierten Gangstufe 4. entspricht, und einen Befehl, den ersten Motor M1 so zu betätigen, dass die relative Drehung der Schaltkupplung C0 ausgeglichen wird. Die relative Drehung der Schaltkupplung C0 kann durch eine Regelung der Drehzahl des ersten Sonnenrads S1, d.h. der Drehzahl N_M1 des ersten Motors M1 auf die Drehzahl des Getriebeelements 18 (d.h. die Drehzahl N_M2 des zweiten Motors M2) ausgeglichen werden, so dass der Unterschied der jeweiligen Drehzahlen des zweiten Drehelements RE2 und des Ge triebeelements 18 ausgeglichen werden kann. Aufgrund dieser Operation wird die Maschinendrehzahl N_E auf die Maschinendrehzahl N_E nach Abschluss der Gangwechselsteuerung erhöht und somit wird eine Synchronsteuerung der Maschinendrehzahl N_E durchgeführt. Diese Operation wird in einem Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 durchgeführt, der in 11 dargestellt ist.
Auf Schritt S5 folgt Schritt S6, der ebenfalls dem Synchronsteuermittel 84 für ein Schalten des stufenlosen Gangwechselabschnitts entspricht. In Schritt S6 betätigt das Schaltsteuermittel 50 nach der Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahlen der ersten, zweiten und dritten Drehelemente RE1, RE2, RE3 auf die jeweiligen Drehzahlen der drei Drehelemente RE1, RE2, RE3 nach Abschluss der Gangwechselsteuerung, das Schaltsteuermittel 50 so, dass es schnell Hyraulikdruck an die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 anlegt. Diese Operation wird im Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4 durchgeführt, wie jeweils in den 10 und 11 dargestellt.
Wenn dagegen in Schritt S3 eine negative Entscheidung getroffen wird, geht die Steuerung zu Schritt S7 über, der dem Drehzahl-Synchronsteuermittel 82 (genauer dem Synchronsteuermittel 86 für ein direktes Koppeln des stufenlosen Gangwechselabschnitts) entspricht. In Schritt S7 betätigt die Steuereinrichtung 40 das Stufen-Gangwechselsteuermittel 54 so, dass es eine Stufen-Gangwechselsteuerung des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 durchführt, wie in den 12 und 13 dargestellt. Auf Schritt S7 folgt Schritt S8, der dem Synchronsteuermittel 86 für ein direktes Koppeln des stufenlosen Gangwechselabschnitts entspricht. In Schritt S8 betätigt die Steuereinrichtung 40 das Schaltsteuermittel 50 so, dass es den Eingriff der Schaltkupplung C0 beibehält, und gibt an das Hybridsteuermittel 52 einen Befehl aus, unter Verwendung des ersten Motors M1 und/oder des zweiten Motors M2 eine Synchronsteuerung der Drehzahl der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3, die als integrale Einheit gedreht werden, d.h. der Drehzahl der ersten und zweiten Motoren M1, M2, auf die Drehzahl der drei Drehelemente RE1 bis RE3 nach Abschluss der Gangwechselsteuerung durchzuführen. Die Drehzahl der drei Drehelemente RE1 – RE3 nach Abschluss der Gangwechelsteuerung wird eindeutig von der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Übersetzung des Stufen-Gangwechselabschnitts 20, die der aktuellen Gangwechselsteuerung des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 entspricht, bestimmt. Diese Operation wird im Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 durchgeführt, wie jeweils in den 12 und 13 dargestellt. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass der Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2, der in jeder der 12 und 13 dargestellt ist, eine Antwortverzögerung anzeigt, die in der Gangwechselsteuerung des Stufen-Gangwechselabschnits 20 auftritt. Genauer gesagt bestimmt oder wählt das Stufen-Gangwechselsteuermittel 54 zum Zeitpunkt t1 die Soll-Gangstufe, in die der Stufen-Gangwechselabschnitt 20 geschaltet werden soll, und dann beginnt das Steuermittel 54 mit dem eigentlichen Schalten der aktuellen Gangstufe, indem es ein Ein- und/oder Ausrücken des oder der hydraulisch betätigten Reibkupplungseinrichtung(en) des Abschnitts 20 durchführt, und zum Zeitpunkt t2 beginnt die Antriebsdrehzahl, die auf das Getriebe 20 übertragen wird, sich zu ändern.
Wie aus der obigen Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform hervorgeht, ist das Getriebesystem 10 mit einer Schaltkupplung C0 und einer Schaltbremse B0 ausgestattet, und die Kraftübertragungseinrichtung 16 kann dank der Schaltkupplung C0 und der Schaltbremse B0 selektiv in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 als elektrisches CVT fungieren kann, oder in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion geschaltet werden, in dem der Abschnitt 11 nicht als elektrisches CVT fungieren kann. Daher kann bei der Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10, während das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselsteuermodus fährt, das Drehzahl-Synchronsteuermittel 82 unter Verwendung der ersten und zweiten Elektromotoren M1, M2 eine Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 der Kraftübertragungseinrichtung 16 auf die jeweiligen Drehzahlen der drei Elemente RE1 bis RE3 nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung durchführen. Somit kann der Schaltstoß begrenzt werden.
Darüber hinaus kann in der dargestellten Ausführungsform das Drehzahl-Synchronsteuermittel 82 bei der Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10, während das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselsteuermodus fährt, abhängig davon, ob ein Schalten zwischen den ersten und zweiten Modi einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchgeführt werden soll, das geeignete Verfahren zum Durchführen der Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 der Kraftübertragungseinrichtung 16 durchführen. So wird die Synchronsteuerung der Drehzahlen der drei Drehelemente RE1 – RE3 auf angemessene Weise durchgeführt und demgemäß kann ein Schaltstoß reduziert werden.
Wenn ein Schalten zwischen den ersten und zweiten Modi einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchgeführt werden soll, schaltet außerdem in der vorliegenden Ausführungsform das Drehzahl-Synchronsteuermittel 82 (genauer das Synchronsteuermittel 84 für das Schalten des stufenlosen Gangwechselabschnitts 84) bei der Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10, während das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselmodus fährt, die Kraftübertragungseinrichtung in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion und führt aufgrund der Betätigung des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11 als elektrisches CVT eine Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 durch. Daher können auch dann, wenn die jeweiligen Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 durch Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion relativ zueinander verändert werden, die jeweiligen Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 schnell auf die jeweiligen Drehzahlen der drei Elemente RE1 – RE3 nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung gesteuert werden, wobei die letztgenannten Drehzahlen eindeutig von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Übersetzung des Sufen-Gangwechselabschnitts 20 bestimmt werden.
Wenn z.B. der Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion vorübergehend in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion geschaltet wird, oder wenn der vorübergehende Modus einer gegebenen Differentialfunktion in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion geschaltet wird, erzeugen die Elektromotoren ein Reaktionsmoment, das dem Einrückmoment der Schaltkupplung C0 oder der Schaltbremse B0 gleich ist, so dass die Synchronsteuerung der Drehzahlen der ersten bis dritten Drehele mente RE1 bis RE3 so durchgeführt wird, dass ein Modus beibehalten wird, der dem ersten oder zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion ähnlich ist. Da die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 unter einer Synchronsteuerung ein- oder ausgerückt werden, kommt es zu keinem Einrück- oder Ausrückstoß, oder der Stoß kann erheblich reduziert werden. Darüber hinaus wird, wenn die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 eingerückt wird, die Drehzahl N_M2 des zweiten Elektromotors M2 zwangsweise bei der Drehzahl des Getriebeelements 18 gehalten, die eindeutig von der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Übersetzung des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 bestimmt wird, die der vierten Gangstufe 4. entspricht, so dass die Änderung der Drehzahl des Getriebeelements 18, wenn die Drehzahl des zweiten Drehelementes RE2 (d.h. des ersten Sonnenrads S1) vom ersten Elektromotor M1 auf die Drehzahl des Elements RE2 nach der Gangwechselsteuerung geändert wird, reduziert werden kann. Somit kann der Stoß, der durch die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit V erzeugt wird, begrenzt werden.
In der dargestellten Ausführungsform hält bei der Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10, während das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselmodus fährt, das Drehzahl-Synchronsteuermittel 82 (genauer das Synchronsteuermittel 86 für ein direktes Koppeln des stufenlosen Gangwechselabschnitts), wenn kein Schalten zwischen den ersten und zweiten Modi einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchgeführt werden soll, die Kraftübertragungseinrichtung 16 im ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion und führt die Synchronsteuerung der Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 durch. Daher können die Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 schnell auf die Drehzahlen der drei Elemente RE1 – RE3 nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung geregelt oder geändert werden, wobei die letztgenannten Drehzahlen eindeutig von der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Übersetzung des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 bestimmt werden. Somit kann ein Schaltstoß begrenzt werden.
Wenn z.B. ein Einrücken und/oder ein Ausrücken der hydraulisch betätigten Reibkupplungseinrichtungen C2, B1, B2, B3 bei der Gangwechselsteuerung des Stufen- Gangwechselabschnitts 20 durchgeführt wird, nehmen der erste Elektromotor M1 und/oder der zweite Elektromotor M2 zwangsweise eine Änderung oder Einstellung der Antriebsdrehzahl, die an den Stufen-Gangwechselabschnitt 20 angelegt wird, auf die Drehzahl nach Abschluss der Gangwechselsteuerung vor. Somit wird das Moment, das unter den hydraulisch betätigten Reibkupplungseinrichtungen übertragen wird, wesentlich reduziert, und somit wird der Schaltstoß erheblich begrenzt.
In der dargestellten Ausführungsform betätigt das Drehzahl-Synchronsteuermittel 82 bei der Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems 10, während das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselmodus fährt, wenn die ersten und zweiten Elektromotoren M1, M2 nicht verwendet werden können, das Stufen-Gangwechselsteuermittel 54 so, dass es die Stufen-Gangwechselsteuerung des Stufen-Gangwechselabschnitts 20 durchführt oder es betätigt das Schaltsteuermittel 50 so, dass es ein Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchführt. Dies ist eine Gangwechselsteuerung, wie sie allgemein von herkömmlichen stufenweise variablen Automatikgetrieben durchgeführt wird, d.h. eine Gangwechselsteuerung, bei der das Einrücken und das Ausrücken (d.h. Lösen) der hydraulisch betätigten Reibkupplungseinrichtungen gewechselt wreden. Somit wird die herkömmliche Gangwechselsteuerung im vorliegenden Getriebesystem 10 als Ersatzsteuerung durchgeführt.
Nun werden andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden die gleichen Bezugszahlen wie in der ersten Ausführungsform verwendet, um die entsprechenden Elemente oder Teile der zusätzlichen Ausführungsformen zu bezeichnen, und auf die Beschreibung dieser Elemente oder Teile wird verzichtet.
<Zweite Ausführungsform>
14 ist eine schematische Ansicht, die ein Getriebesystem 70 erläutert, das einen Teil einer anderen Antriebseinrichtung darstellt, auf die die vorliegende Erfindung angewendet wird; 15 ist eine Betriebstabelle, die eine Beziehung zwischen Gang stufen des Getriebesystems 70 darstellt und die Kombinationen der jeweiligen Betriebsmodi von hydraulisch betätigten Reibkupplungseinrichtungen entspricht; und 16 ist ein kollineares Schema, das Gangwechseloperationen des Getriebesystems 70 erläutert.
Wie das in der ersten Ausführungsform verwendete Getriebesystem 10 schließt das in der vorliegenden zweiten Ausführungsform verwendete Getriebesystem 70 einen stufenlosen (d.h. kontinuierlichen) Gangwechselabschnitt 11 ein, der einen ersten Elektromotor M1, eine Kraftübertragungseinrichtung 16 und einen zweiten Elektromotor M2 einschließt. Darüber hinaus schließt das Getriebesystem 70 einen Stufen-Gangwechselabschnitt 72 ein, der zwischen dem stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 und der Abtriebswelle 22 vorgesehen ist, und der über das Getriebeelement 18 in Reihe mit dem stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 verbunden ist und drei Gangstufen aufweist. Die Kraftübertragungseinrichtung 16 schließt einen Einzelritzel-Planetenradsatz 24 mit einem vorgegebenen Zähnezahlverhältnis ρ1, z.B. etwa 0,418, eine Schaltkupplung C0 und eine Schaltbremse B0 ein. Der Stufen-Gangwechselabschnitt 72 schließt einen Einzelritzel-Planetenradsatz 26 und einen Einzelritzel-Planetenradsatz 28 ein. Der zweite Planetenradsatz 26 weist ein vorgegebenes Zähnezahlverhältnis ρ2 auf, z.B. etwa 0,532; und der dritte Planetenradsatz 28 weist ein vorgegebenes Zähnezahlverhältnis ρ3 auf, z.B. etwa 0,418. Im Stufen-Gangwechselabschnitt 70 sind ein zweites Sonnenrad S2 des zweiten Planetenradsatzes 26 und ein drittes Sonnenrad S3 des dritten Planetenradsatzes 28 integral miteinander verbunden, können über eine zweite Kupplung C2 selektiv mit dem Getriebeelement 18 verbunden werden und können über eine erste Bremse B1 selektiv mit dem Gehäuse 12 verbunden werden; ein zweiter Träger CA2 des zweiten Planetenradsatzes 26 und ein drittes Hohlrad R3 des dritten Planetenradsatzes 28 sind integral miteinander verbunden und sind mit der Abtriebswelle 22 verbunden, ein zweites Hohlrad R2 des zweiten Planetenradsatzes 26 kann über eine erste Kupplung C1 selektiv mit dem Getriebeelement 18 verbunden werden; und ein dritter Träger CA3 des dritten Planetenradsatzes 28 kann über eine zweite Bremse B2 selektiv mit dem Gehäuse 12 verbunden werden.
Im wie oben aufgebauten Getriebesystem 70 werden die Schaltkupplung C0, die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die Schaltbremse B0, die erste Bremse B1 und die zweite Bremse B2 selektiv ein- oder ausgerückt (d.h. gelöst), wie in der in 15 dargestellten Betriebstabelle gezeigt, um eine Beliebige unter den Gangstufen Eins (1.), Zwei (2.), Drei (3.), Vier (4.) und Rückwärts (R) und der Neutralposition (N) auszuwählen. Die jeweiligen Übersetzungen γ (= (Drehzahl N_IN der Antriebswelle 14)/(Drehzahl N_OUT der Abtriebswelle 22)) der ersten bis vierten Gangstufen 1. bis 4. ändern sich im Wesentlichen im gleichen Verhältnis. In der Betriebstabelle von 15 zeigt das Symbol „O" bzw. Kreis den eingerückten Zustand der einzelnen Kupplungen C0, C1, C2 und der einzelnen Bremsen B1, B2 an; und das Symbol Doppelkreis zeigt den eingerückten Zustand der Schaltkupplung C0 und der Schaltbremse B0, wenn der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 im konstanten Gangwechselmodus arbeitet, in dem der Abschnitt 11 als Getriebe fungiert, dessen Übersetzung festgelegt ist, und den ausgerückten (gelösten) Zustand dieser C0, B0, wenn der Abschnitt 11 im stufenlosen Gangwechselmodus arbeitet, in dem der Abschnitt 11 als elektrisches CVT arbeitet. In der vorliegenden Ausführungsform verwendet die Kraftübertragungseinrichtung 16 die Schaltkupplung C0 und die Schaltbremse B0, und wenn entweder die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 eingerückt wird, kann der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 selektiv statt in den stufenlosen Gangwechselmodus in den konstanten Gangwechselmodus geschaltet werden. Wenn entweder die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 eingerückt wird, kann daher das Getriebesystem 70 den stufenlosen Gangwechselmodus einnehmen, in dem der stufenlose Gangwechselmodus 11, der in den konstanten Gangwechselmodus geschaltet wird, mit dem Stufen-Gangwechselabschnitt 72 zusammenwirkt, um als stufenweise variables Getriebe zu fungieren; und wenn weder die Schaltkupplung C0 noch die Schaltbremse B0 eingerückt werden, kann das Getriebesystem 70 den stufenlosen (d.h. kontinuierlichen) Gangwechselmodus einnehmen, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt 11, der in den stufenlosen Gangwechselmodus geschaltet wurde, mit dem Stufen-Gangwechselabschnitt 72 zusammenwirkt, um als elektrisches CVT zu fungieren. Kurz gesagt, wenn entweder die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 eingerückt wird, wird das Getriebesystem 70 in den Stufen-Gangwechselmodus geschaltet; und wenn weder die Schaltkupplung C0 noch die Schaltbremse B0 eingerückt wird, wird das Getriebesystem 10 in den stufenlosen Gangwechselmodus geschaltet.
Wenn beispielsweise das Getriebesystem 70 als stufenweise variables Getriebe arbeitet und wenn gleichzeitig die Schaltkupplung C0, die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 eingerückt werden, wie in 15 dargestellt, wird die erste Gangstufe 1. eingerichtet, deren maximaler Wert der Übersetzung γ1 z.B. gleich 2,804 ist; wenn die Schaltkupplung C0, die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 eingerückt werden, wird die zweite Gangstufe 2. eingerichtet, deren maximaler Wert der Übersetzung γ2 kleiner ist als die Übersetzung γ1 und z.B. gleich etwa 1,531 ist; wenn die Schaltkupplung C0, die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 eingerückt werden, wird die dritte Gangstufe 3. eingerichtet, deren Übersetzung γ3 kleiner ist als die Übersetzung γ2 und z.B. gleich etwa 1,000 ist; und wenn die Schaltbremse B0, die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 eingerückt werden, wird die vierte Gangstufe 4. eingerichtet, deren Übersetzung γ4 kleiner ist als die Übersetzung γ3 und die z.B. gleich etwa 0,705 ist. Wenn die zweite Kupplung C2 und die zweite Bremse B2 eingerückt werden, wird außerdem die Rückwärtsgangstufe R eingerichtet, deren Übersetzung γR kleiner ist als die Übersetzung γ1 und größer ist als die Übersetzung γ2 und z.B. gleich etwa 2,393 ist. Wenn die Neutralstellung N eingerichtet wird, wird nur die Schaltkupplung C0 eingerichtet.
Wenn das Getriebesystem 10 dagegen als elektrisches CVT arbeitet, werden sowohl die Schaltkupplung C0 als auch die Schaltbremse B0 ausgerückt (gelöst), wie in 15 dargestellt. Somit fungiert der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 als elektrisches CVT, und der Stufen-Gangwechselabschnitt 72, der mit dem Abschnitt 11 in Reihe geschaltet ist, fungiert als stufenweise variables Getriebe. Wenn der Stufen-Gangwechselabschnitt 70 in einer der drei Gangstufen arbeitet, die der ersten Gangstufe 1., der zweiten Gangstufe 2. und der dritten Gangstufe 3. entsprechen, kann daher die Drehzahl, die an den Abschnitt 70 angelegt wird d.h. die Drehzahl des Getriebeelements 18, stufenlos, d.h. kontinuierlich, geändert werden, so dass jede der Gangstufen einen Übersetzungsbereich aufweist, in dem die Übersetzung der einzelnen Gangstufen je weils kontinuierlich geändert werden kann. Somit kann die Übersetzung des Getriebesystems 70 kontinuierlich zwischen jeweils zwei nebeneinander liegenden Gangstufen von der ersten bis zur vierten Gangstufe geändert werden. Das heißt, die Gesamtübersetzung γT des Getriebesystems 70 kann insgesamt kontinuierlich geändert werden.
Somit schließt das Getriebesystem 70 den stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 ein, der als Kraftweiche oder als erster Gangwechselabschnitt dient; und den Stufen-Gangwechselabschnitt 72, der als automatischer Gangwechselabschnitt 72 oder als zweiter Gangwechselabschnitt dient. 16 zeigt ein kollineares Schema, das gerade Linien zeigt, die jeweils Beziehungen zwischen den jeweiligen Drehzahlen der ersten bis siebten Drehelemente RE1 bis RE7 darstellen, wobei die Beziehungen den unterschiedlichen Gangstufen entsprechen, in denen die Drehelemente auf unterschiedliche Weisen miteinander verbunden werden. Die jeweiligen Drehzahlen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3 der Kraftübertragungseinrichtung 16 sind die gleichen wie diejenigen der ersten bis dritten Drehelemente RE1 bis RE3, die in der ersten Ausführungsform verwendet wurden, wenn sowohl die Schaltkupplung C0 als auch die Schaltbremse B0 ausgerückt sind oder wenn entweder die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 eingerückt ist.
In 16 entsprechen vier vertikale Linien Y4, Y5, Y6, Y7 den vier Elementen des Stufen-Gangwechselabschnitts 70. In der Reihenfolge von links nach rechts zeigt die vierte vertikale Linie Y4 die relative Drehzahl der zweiten und dritten Sonnenräder S2, S3 an, die miteinander verbunden sind und dem vierten Drehelement RE4 entsprechen; die fünfte vertikale Linie Y5 zeigt die relative Drehzahl des dritten Trägers CA3 an, der dem fünften Drehelement RE5 entspricht; die sechste vertikale Linie Y6 zeigt die relative Drehzahl des zweiten Trägers CA2 und des dritten Hohlrads R3 an, die miteinander verbunden sind und dem sechsten Drehelement RE6 entsprechen; die siebte vertikale Linie Y7 zeigt die relative Drehzahl des zweiten Hohlrads R2 an, das dem siebten Drehelement RE7 entspricht. Im Stufen-Gangwechselabschnitt 72 kann das vierte Drehelement RE4 über die zweite Kupplung C2 selektiv mit dem Getriebeelement 18 verbunden werden und kann über die erste Bremse B1 selektiv mit dem Ge häuse 12 verbunden werden; das fünfte Drehelement RE5 kann über die zweite Bremse B2 selektiv mit dem Gehäuse 12 verbunden werden; das sechste Drehelement RE6 ist mit der Abtriebswelle 22 verbunden und das siebte Drehelement RE7 kann über die erste Kupplung C1 selektiv mit dem Getriebeelement 18 verbunden werden.
Wie in 16 dargestellt, zeigt im Stufen-Gangwechselabschnitt 72, wenn die erste Kupplung C1 und die erste Kupplung B1 eingerückt sind, der Schnittpunkt von (A) einer schrägen geraden Linie L1, die durch den Schnittpunkt von (a1) der vertikalen Linie Y7, die die Drehzahl des siebten Drehelements RE7 (R2) anzeigt, und (a2) der horizontalen Linie X2 und durch den Schnittpunkt von (a3) der vertikalen Linie Y5, die die Drehzahl des fünften Drehelements RE5 anzeigt, und (a4) der horizontalen Linie X1 und (B) einer vertikalen Linie Y6, die die Drehzahl des sechsten Drehelements RE6 anzeigt, das mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist, die Drehzahl der Abtriebswelle 22 an, die der ersten Gangstufe 1. entspricht. Ebenso zeigt, wenn die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 eingerückt sind, der Schnittpunkt von (C) einer schrägen geraden Linie L2 und (B) der vertikalen Linie Y6, die die Drehzahl des sechsten Drehelements RE6 anzeigt, das mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist, die Drehzahl der Abtriebswelle 22 an, die der zweiten Gangstufe 2. entspricht; und wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 eingerückt sind, zeigt der Schnittpunkt von (D) einer schrägen geraden Linie L3 und (B) der vertikalen Linie Y6, die die Drehzahl des sechsten Drehelements RE6 anzeigt, das mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist, die Drehzahl der Abtriebswelle 22 an, die der dritten Gangstufe 3. entspricht. In jeder der ersten, zweiten und dritten Gangstufen 1., 2. und 3. wird, da die Schaltkupplung C0 eingerückt ist, die Antriebskraft vom stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 mit einer Drehzahl, die der Maschinendrehzahl N_E gleich ist, auf das siebte Drehelement RE7 übertragen. Wenn jedoch die Schaltbremse B0 anstelle der Schaltkupplung B0 eingerückt ist, wird die Antriebskraft vom stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 mit einer Drehzahl, die höher ist als die Maschinendrehzahl N_E, an das siebte Drehelement RE7 angelegt. Wenn die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2 und die Schaltbremse B0 eingerückt sind, zeigt daher der Schnittpunkt von (F) der horizontalen geraden Linie L4 und (B) der vertikalen Linie Y6, welche die Drehzahl des sechsten Drehelements RE6 anzeigt, das mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist, die Drehzahl der Abtriebswelle 22 an, die der vierten Gangstufe 4. entspricht.
Somit schließt das vorliegende Getriebesystem 70 den stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 ein, der als Kraftweiche oder als erster Gangwechselabschnitt fungiert, und den Stufen-Gangwechselabschnitt 72, der als automatischer Gangwechselabschnitt oder als zweiter Gangwechselabschnitt fungiert. Daher profitiert die Antriebseinrichtung, die das Getriebesystem 70 einschließt, von Vorteilen, die den Vorteilen gleich sind, die oben für die Antriebsvorrichtung, die das Getriebesystem 10 einschließt, beschrieben wurden.
<Dritte Ausführungsform>
17 zeigt einen Wippschalter 44 (im folgenden einfach als Schalter 44 bezeichnet) als Teil einer manuellen Gangwechselmodus-Wähleinrichtung, die vom Fahrer manuell betätigt werden kann, um die Kraftübertragungseinrichtung 16 selektiv in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion oder in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion zu schalten, d.h. um das Getriebesystem 10, 70 in den stufenlosen Gangwechselmodus oder in den Stufen-Gangwechselmodus zu schalten. Der Schalter 44 kann in jeder der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen in dem Hybridfahrzeug so vorgesehen sein, dass der Schalter 44 manuell vom Fahrer betätigt werden kann. Dieser Schalter 44 ermöglicht es dem Fahrer, das Fahrzeug im gewünschten oder ausgewählten der verschiedenen Gangwechselsteuermodi zu fahren. Der Schalter 44 schließt einen ersten Abschnitt ein, der mit „STEP" gekennzeichnet ist und der dem Stufen-Gangwechselsteuermodus entspricht, und einen zweiten Abschnitt, der mit „NON-STEP" gekennzeichnet ist und der dem stufenlosen Gangwechselmodus entspricht. Wenn der Fahrer den ersten oder den zweiten Abschnitt des Schalters drückt, kann der Fahrer den stufenlosen Gangwechselsteuermodus wählen, in dem das Getriebesystem 10, 70 in den stufenlosen Gangwechselmodus geschaltet wird, so dass es als elektrisches CVT fungiert, oder den Stufen-Gangwechselmodus, in dem das Getriebesystem 10, 70 in den Stufen-Gangwechselmodus geschaltet wird, so dass es als stufen weise variables Getriebe fungiert. In jeder der ersten und zweiten Ausführungsformen wird der Gangwechselmodus des Getriebesystems 10, 70 automatisch aufgrund der Änderung des Fahrzeugmodus geschaltet, z.B. gemäß dem in 6 oder 7 dargestellten Modusschaltkennfeld. Statt diesem oder zusätzlich zu diesem automatischen Modusschaltsteuermodus verwendet die dritte Ausführungsform einen manuellen Modusschaltsteuermodus, in dem der Gangwechselmodus des Getriebesystems 10, 70 durch Betätigung des Schalters 44 manuell geschaltet wird. Das heißt, wenn der Schalter 44 manuell betätigt wird, um nach Belieben den stufenlosen Gangwechselmodus oder den Stufen-Gangwechselmodus zu wählen, schaltet das Schaltsteuermittel 50 das Getriebesystem 10, 70 mit Priorität in den so ausgewählten Gangwechselmodus. Wenn der Fahrer beispielsweise spüren will, wie das elektrische CVT arbeitet, und/oder einen günstigen Effekt auf die Kraftstoff-Verbrauchsrate erzielen will, kann der Fahrer den Schalter 44 manuell betätigen, um den stufenlosen Gangwechselmodus zu wählen; und wenn der Fahrer die Änderung der Maschinendrehzahl spüren will, die von der Gangwechselsteuerung des stufenweise variablen Getriebes bewirkt wird, kann der Fahrer den Schalter 44 manuell betätigen, um den Stufen-Gangwechselmodus zu wählen. Der Schalter 44 kann so modifiziert werden, dass er in der Lage ist, selektiv eine neutrale Betätigungsstellung einzunehmen, die sich von den beiden Betätigungsstellungen unterscheidet, die dem stufenlosen Gangwechselmodus bzw. dem Stufen-Gangwechselmodus entsprechen. Im letztgenannten Fall wird, wenn der Schalter so betätigt wird, dass er die neutrale Betätigungsstellung einnimmt, weder der stufenlosen Gangwechselmodus noch der Stufen-Gangwechselmodus ausgewählt. Somit zeigt die Auswahl der neutralen Betätigungsstellung, dass der Fahrer weder den stufenlosen Gangwechselmodus noch den Stufen-Gangwechselmodus auswählen will, d.h. er will den automatischen Modusschaltsteuermodus wählen.
Obwohl die vorliegende Erfindung in ihren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung auch anderweitig ausgeführt werden kann.
Beispielsweise wird in Schritt S1 des Ablaufschemas von 9, das von jeder der dargestellten Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselmodus fährt, durch Entscheiden gemäß dem Modusschaltkennfeld von 6 entschieden, ob der Fahrzeugmodus im Stufen-Gangwechselsteuerbereich liegt, in dem das Getriebesystem 10, 70 in den Stufen-Gangwechselmodus geschaltet werden sollte. Es kann jedoch auch entschieden werden, ob das Fahrzeug im Stufen-Gangwechselmodus fährt, indem entschieden wird, ob der Schalter 44 vom Fahrer manuell so betätigt wurde, dass er das Getriebesystem 10, 70 in den Stufen-Gangwechselmodus schaltet. Somit kann die vorliegende Erfindung auf den Fall angewendet werden, dass das Fahrzeug als Antwort auf die manuelle Betätigung des Schalters 44 im Stufen-Gangwechselabschnitt fährt.
Darüber hinaus ist in jeder der dargestellten Ausführungsformen das Getriebesystem 10, 70 so ausgelegt, dass der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 selektiv in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion und in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion geschaltet werden kann, und somit der Abschnitt 11 selektiv in den stufenlosen Gangwechselmodus geschaltet werden kann, in dem der Abschnitt 11 als elektrisches CVT fungiert, und in den Stufen-Gangwechselmodus, in dem der Abschnitt 11 als stufenweise variables Getriebe fungiert. Das Schalten des stufenlosen Getriebeabschnitts 1 zwischen dem stufenlosen Gangwechselmodus und dem Stufen-Gangwechselmodus ist jedoch ein Beispiel für das Schalten dieses 11 zwischen dem Modus einer gegebenen Differentialfunktion und dem Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion. Wenn der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 sich z.B. im Modus einer gegebenen Differentialfunktion befindet, kann die Übersetzung des Abschnitts 11 nicht kontinuierlich, sondern stufenweise geändert werden, so dass der Abschnitt 11 als stufenweise variables Getriebe fungieren kann. Anders ausgedrückt, der Modus einer gegebenen Differentialfunktion und der Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion des Getriebesystems 10, 70 (oder des stufenlosen Gangwechselabschnitts 11) entsprechen nicht eins zu eins dem stufenlosen bzw. dem stufenweisen Gangwechselmodus dieses 10, 70. Daher muss das Getriebesystem 10, 70 nicht so ausgelegt sein, dass es selektiv in den stufenlosen oder den stufenweisen Gangwechselmodus geschaltet wer den kann. Das heißt, die vorliegende Erfindung kann auf den Fall angewendet werden, dass das Getriebesystem 10, 70 (der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 oder die Kraftübertragungseinrichtung 16) so ausgelegt ist, dass sie selektiv in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion oder in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion geschaltet werden kann.
Darüber hinaus schließt in jeder der dargestellten Ausführungsformen die Kraftübertragungseinrichtung 16 den ersten Träger CA1 ein, der mit der Maschine 8 verbunden ist, das erste Sonnenrad S1, das mit dem ersten Elektromotor M1 verbunden ist, und das erste Hohlrad R1, das mit dem Getriebeelement 18 verbunden ist. Die Maschine 8, der erste Motor M1 und das Getriebeelement 18 können jedoch mit den drei Elementen CA1, S1, R1 des ersten Planetenradsatzes 24 auch auf andere Art und Weise verbunden sein. Beispielsweise können sowohl die Maschine 8, der erste Motor M1 als auch das Getriebeelement 18 jeweils mit einem beliebigen der drei Elemente CA1, S1, R1 verbunden sein.
In jeder der dargestellten Ausführungsformen ist die Maschine 8 direkt mit der Antriebswelle 14 gekoppelt. Die Maschine 8 kann jedoch auch wirkmäßig über ein Zahnrad, einen Riemen usw. mit der Antriebswelle 14 verbunden sein. Darüber hinaus muss die Maschine 8 nicht so vorgesehen sein, dass die Maschine 8 koaxial zur Antriebswelle 14 angeordnet ist.
In jeder der dargestellten Ausführungsformen sind die ersten und zweiten Elektromotoren M1, M2 koaxial zur Antriebswelle 14 angeordnet, ist der erste Motor M1 mit dem ersten Sonnenrad S1 verbunden, und ist der zweite Motor M2 mit dem Getriebeelement 18 verbunden. Der erste Motor M1 kann jedoch auch wirkmäßig über ein Zahnrad, einen Riemen usw. mit dem ersten Sonnenrad S1 verbunden sein; und der zweite Motor M2 kann wirkmäßig über ein Zahnrad, einen Riemen usw. mit dem Getriebeelement 18 verbunden sein.
In jeder der dargestellten Ausführungsformen schließt die Kraftübertragungseinrichtung 16 eine Schaltkupplung C0 und eine Schaltbremse B0 ein. Es ist jedoch nicht erforderlich, sowohl die Kupplung C0 als auch die Bremse B0 zu verwenden. Darüber hinaus verbindet in jeder der dargestellten Ausführungsformen die Schaltkupplung C0 selektiv das Sonnenrad S1 und den Träger CA1 miteinander. Die Kupplung C0 kann jedoch so modifiziert werden, dass die Kupplung C0 selektiv das Sonnenrad S1 und das Hohlrad R1 miteinander verbindet oder verbindet selektiv den Träger CA1 und das Hohlrad R1 miteinander verbindet. Kurz gesagt, die Schaltkupplung C0 kann so modifiziert werden, dass die Kupplung C0 selektiv beliebige zwei Elemente der drei Elemente S1, CA1, R1 des ersten Planetenradsatzes 24 miteinander verbindet.
In jeder der dargestellten Ausführungsformen wird das Getriebesystem 10, 70 in die Neutralstellung „N" gesteuert, indem ein Einrücken der Schaltkupplung C0 bewirkt wird. Die Neutralstellung „N" kann jedoch auch eingerichtet werden, ohne ein Einrücken der Kupplung C0 zu bewirken.
In jeder der dargestellten Ausführungsformen können die hydraulisch betätigten Reibkupplungseinrichtungen, wie die Schaltkupplung C0 und die Schaltbremse, B0, durch Magnetpulver-Kupplungseinrichtungen, elektromagnetische oder mechanische Kupplungseinrichtungen ersetzt werden, wie durch Pulver-(Magnetpulver-) Kupplungen, elektromagnetische Kupplungen oder Klauenkupplungen.
In keiner der dargestellten Ausführungsformen muss das Getriebesystem 10, 70 einen stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 enthalten, der wie dargestellt aufgebaut ist. Das heißt, die vorliegende Erfindung kann auf den Fall angewendet werden, dass mindestens ein Elektromotor (z.B. der zweite Motor M2) mit dem Antriebsdrehelement (d.h. dem Getriebeelement 18) des Stufen-Gangwechselabschnitts 20, 72 verbunden ist.
In jeder der dargestellten Ausführungsformen ist der zweite Elektromotor M2 mit dem Getriebeelement 18 verbunden. Der zweite Motor M2 kann jedoch auch mit der Abtriebswelle 22 oder einem beliebigen der Drehelemente des Stufen-Gangwechselabschnitts 20, 72 verbunden sein.
In jeder der dargestellten Ausführungsformen ist der stufenweise Gangwechselabschnitt 20, 72 über das Getriebeelement 18 in Reihe mit dem stufenlosen Gangwechselabschnitt 11 verbunden. Es ist jedoch auch möglich, eine Gegenwelle vorzusehen, die parallel zur Antriebswelle 14 verläuft, und den Stufen-Gangwechselabschnitt 20, 72 so vorzusehen, dass der Abschnitt 20, 72 koaxial zur Gegenwelle angeordnet ist. Im letztgenannten Fall können der stufenlose Gangwechselabschnitt 11 und der Stufen-Gangwechselabschnitt 20, 72 z.B. über eine Gruppe von Getriebeelementen miteinander verbunden sein, die ein Paar Scheibenräder, ein Kettenrad und eine Kette einschließt, so dass die Antriebskraft vom Abschnitt 11 auf den Abschnitt 20, 72 übertragen werden kann.
In jeder der dargestellten Ausführungsformen kann die Kraftübertragungseinrichtung als Kraftweiche z.B. durch eine Differentialgetriebeeinheit ersetzt werden, die ein Ritzel, das von der Maschine 8 angetrieben oder gedreht wird, ein Paar Kegelräder, die mit dem Ritzel kämmen, und erste und zweite Elektromotoren M1, M2, die mit den beiden Kegelrädern wirkmäßig verbunden sind, einschließt.
In jeder der dargestellten Ausführungsformen besteht die Kraftübertragungseinrichtung 16 aus einem einzelnen Planetentradsatz. Die Kraftübertragungseinrichtung 16 kann jedoch auch aus zwei oder mehr Planetenradsätzen bestehen, so dass die Kraftübertragungseinrichtung 16 im Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion als Getriebe mit drei oder mehr Gangstufen arbeiten kann.
In jeder der dargestellten Ausführungsformen ist der Schalter 44 Kippschalter. Der Schalter 44 kann jedoch durch jede Art von Schalter ersetzt werden, die so betätigt werden kann, dass beliebig entweder der stufenlose Gangwechselmodus (der Modus einer gegebenen Differentialfunktion) oder der Stufen-Gangwechselmodus (der Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion) ausgewählt werden kann; wie ein Druck knopfschalter, zwei Druckknopfschalter, die nicht gleichzeitig in ihren jeweils gedrückten Stellungen gehalten werden können, d.h. es kann einer von ihnen in der gedrückten Stellung gehalten werden, ein Schalthebel, ein Schaltschieber usw. Darüber hinaus kann in jeder der dargestellten Ausführungsformen der Schalter 44 so modifiziert werden, dass er eine Neutralbetätigungsstellung aufweist, wie oben beschrieben. Anstelle der Modifikation des Schalters 44 ist es jedoch auch möglich, einen anderen Schalter zu verwenden, der betätigt werden kann, um den stufenlosen oder stufenweisen Gangwechselmodus zu übernehmen oder zu verweigern, der durch die Betätigung des Schalters 44 gewählt wurde, d.h. um die Neutralbetriebsstellung des Schalters 44 auszuwählen.
Es sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung mit verschiedenen anderen Änderungen, Modifikationen und Verbesserungen ausgeführt werden kann, die für einen Fachmann angesichts der technischen Lehren der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben wurde, naheliegen können.

Claims

Steuervorrichtung (40, 42, C0, B0) zum Steuern einer Antriebseinrichtung (10, 36; 70) eines Fahrzeugs, wobei die Antriebseinrichtung ein Getriebesystem (10; 70) einschließt, das (A) einen stufenlosen Gangwechselabschnitt (11) einschließt, der (a1) eine Kraftweiche (16) einschließt, die ein erstes Drehelement (RE1), das mit einer Brennkraftmaschine (8) verbunden ist, ein zweites Drehelement (RE2), das mit einem ersten Elektromotor (M1) verbunden ist, und ein drittes Drehelement (RE3), das mit einem Getriebeelement (18) verbunden ist, einschließt, sowie (a2) einen zweiten Elektromotor (M2), der im Kraftübertragungsweg zwischen dem Getriebeelement und einer Vielzahl von Antriebsrädern (38) vorgesehen ist und der als elektrisches kontinuierlich variables Getriebe fungiert, sowie (B) einen Stufen-Gangwechselabschnitt (20; 72), der einen Abschnitt des Kraftübertragungswegs darstellt und als Stufen-Gangwechselabschnitt fungiert, wobei die Steuervorrichtung folgendes umfasst: eine Differentialmodus-Schalteinrichtung (C0, B0), die der Kraftweiche zugeordnet ist und die Kraftweiche selektiv in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt als elektrisch variables Getriebe fungieren kann, und in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion schaltet, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt nicht als elektrisches, kontinuierlich variables Getriebe fungieren kann; und eine Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung (82, 84, 86), die, wenn eine Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems durchgeführt wird, mit dem ersten und/oder dem zweiten Elektromotor eine Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahlen der ersten, zweiten und dritten Drehelemente auf deren jeweilige Drehzahlen nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung durchführt.
Steuervorrichtung (40, 42, C0, B0) zum Steuern einer Antriebseinrichtung (10, 36, 70) eines Fahrzeugs, wobei die Antriebseinrichtung ein Getriebesystem (10, 70) einschließt, das (A) einen stufenlosen Gangwechselabschnitt (11) einschließt, der (a1) eine Kraftweiche (16) einschließt, die ein erstes Drehelement (RE1), das mit einer Brennkraftmaschine (8) verbunden ist, ein zweites Drehelement (RE2), das mit einem ersten Elektromotor (M1) verbunden ist, und ein drittes Drehelement (RE3), das mit einem Getriebeelement (18) verbunden ist, einschließt, sowie (a2) einen zweiten Elektromotor (M2), der im Kraftübertragungsweg zwischen dem Getriebeelement und einer Vielzahl von Antriebsrädern (38) angeordnet ist und als elektrisches kontinuierlich variables Getriebe fungiert, sowie (B) einen Stufen-Gangwechselabschnitt (20; 72), der einen Abschnitt des Kraftübertragungswegs darstellt und als automatisches Stufengetriebe dient, wobei die Steuereinrichtung folgendes umfasst: eine Differentialmodus-Schalteinrichtung (C0, B0), die der Kraftweiche zugeordnet ist und die Kraftweiche selektiv in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion schaltet, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt als elektrisches kontinuierlich variables Getriebe fungieren kann, sowie in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion, in dem der stufenlose Gangwechselabschnitt nicht als elektrisches kontinuierlich variables Getriebe fungieren kann; und eine Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung (82, 84, 86), die, wenn eine Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems mit dem ersten und/oder dem zweiten Elektromotor durchgeführt wird, eine Synchronsteuerung der Maschinendrehzahl auf deren Drehzahl nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung durchführt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Differentialmodus-Schalteinrichtung (C0, B0) als Modus einer nicht gegebenen Differential funktion selektiv einen ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion, in dem die ersten, zweiten und dritten Drehelemente (RE1 – RE3) als Einheit gedreht werden, und einen zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion einrichtet, in dem das zweite Drehelement (RE2) nicht gedreht wird, und wobei die Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung (82, 84, 86), wenn eine Stufen-Gangwechselsteuerung durchgeführt wird, eines aus einer Vielzahl von verschiedenen Drehzahl-Synchronsteuerverfahren auswählt, das einer Entscheidung darüber entspricht, ob ein Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchgeführt wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung (82, 84, 86) während einer Stufen-Gangwechselsteuerung, wenn ein Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchgeführt wird, die Kraftweiche (16) vorübergehend in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion schaltet und aufgrund der Betätigung des stufenlosen Gangwechselabschnitts (11) als elektrisches kontinuierlich variables Getriebe eine Drehzahl-Synchronsteuerung durchführt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei die Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung (82, 84, 86) während einer Stufen-Gangwechselsteuerung, wenn kein Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchgeführt wird, die Kraftweiche (16) in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion schaltet und eine Synchronsteuerung durchführt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung (82, 84, 86), wenn der erste Elektromotor (M1) und/oder der zweite Elektromotor (M2) nicht verwendet werden kann, entweder eine Stu fen-Gangwechselsteuerung des Stufen-Gangwechselabschnitts (20; 72) oder ein Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchführt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Differentialmodus-Schalteinrichtung (C0, B0) (a) eine Kupplung, die mindestens zwei Drehelemente von den ersten, zweiten und dritten Drehelementen (RE1 – RE2) miteinander verbindet, um den ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion einzurichten, und/oder Bremse (B0) einschließt, die das zweite Drehelement (RE2) mit einem drehfesten Element verbindet, um den zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion einzurichten.
Steuervorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Differentialmodus-Schalteinrichtung (C0, B0) die Kupplung (C0) und die Bremse (B0) einschließt, wobei dann, wenn die Kupplung und die Bremse ausgerückt werden, die Kraftweiche (16) in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion geschaltet wird, in dem die ersten, zweiten und dritten Drehelemente (RE1 – RE3) relativ zueinander gedreht werden, und der stufenlose Gangwechselabschnitt (11) als elektrisches kontinuierlich variables Getriebe fungiert, wobei dann, wenn die Kupplung eingerückt wird und die Bremse ausgerückt wird, die Kraftweiche in den ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion geschaltet wird, und der stufenlose Gangwechselabschnitt als Getriebe fungiert, dessen Übersetzung gleich 1 ist, und wobei dann, wenn die Bremse eingerückt wird und die Kupplung ausgerückt wird, die Kraftweiche in den zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion geschaltet wird und der stufenlose Gangwechselabschnitt als Übersetzungsgetriebe dient, dessen Übersetzung kleiner ist als 1.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kraftweiche (16) einen Planetenradsatz (24) einschließt, der einen Träger (CA1) ein Sonnenrad (S1) und ein Hohlrad (R1) einschließt, und die ersten, zweiten und dritten Drehelemente (RE1 – RE3) der Kraftweiche aus dem Träger, dem Sonnenrad bzw. dem Hohlrad bestehen.
Steuervorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Planetenradsatz (24) einen Einzelritzel-Planetenradsatz einschließt, der ein Ritzel (P1) einschließt.
Steuervorrichtung (40, 42, C0, B0) zum Steuern der Antriebseinrichtung (10, 36; 70) eines Fahrzeugs, wobei die Antriebseinrichtung ein Getriebesystem (10; 70) einschließt, das (A) ein Differentialsystem (11) einschließt, das (a1) eine Kraftweiche (16), die ein erstes Drehelement (RE1), das mit einer Brennkraftmaschine (8) verbunden ist, ein zweites Drehelement (RE2), das mit einem ersten Elektromotor (M1) verbunden ist, und ein drittes Drehelement (RE3) einschließt, das mit einem Getriebeelement (18) verbunden ist, sowie (a2) einen zweiten Elektromotor (M2), der im Kraftübertragungsweg zwischen dem Getriebeelement und einer Vielzahl von Antriebsrädern (38) vorgesehen ist, sowie (B) einen Stufen-Gangwechselabschnitt (20; 72), der einen Abschnitt des Kraftübertragungswegs darstellt und als automatisches Stufengetriebe fungiert, wobei die Steuervorrichtung folgendes umfasst: eine Differentialmodus-Schalteinrichtung (C0, B0), die der Kraftweiche zugeordnet ist und die die Kraftweiche selektiv in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion und den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion schaltet, in dem das Differentialsystem keine Differentialfunktion ausübt; und eine Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung (82, 84, 86), die während einer Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems mit dem ersten Elektromotor und/ oder dem zweiten Elektromotor eine Synchronsteuerung der jeweiligen Drehzahlen der ersten, zweiten und dritten Drehelemente auf deren jeweilige Drehzahlen nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung durchführt.
Steuervorrichtung (40, 42, C0, B0) zum Steuern einer Antriebseinrichtung (10, 36; 70) eines Fahrzeugs, wobei die Antriebseinrichtung ein Getriebesystem (10; 70) einschließt, das (A) ein Differentialsystem (11) einschließt, das (a1) eine Kraftweiche (16), die ein erstes Drehelement (RE1), das mit einer Brennkraftmaschine (8) verbunden ist, ein zweites Drehelement (RE2), das mit einem ersten Elektromotor (M1) verbunden ist, und ein drittes Drehelement (RE3) einschließt, das mit einem Getriebeelement (18) verbunden ist, sowie (a2) einen zweiten Elektromotor (M2), der im Kraftübertragungsweg zwischen dem Getriebeelement und einer Vielzahl von Antriebsrädern (38) angeordnet ist, sowie (B) einen Stufen-Gangwechselabschnitt (20; 72), der einen Teil des Kraftübertragungswegs darstellt und als automatisches Stufengetriebe fungiert; wobei die Steuervorrichtung folgendes aufweist: eine Differentialmodus-Schalteinrichtung (C0, B0), die der Kraftweiche zugeordnet ist und die Kraftweiche selektiv in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion, in dem das Differentialsystem eine Differentialfunktion ausübt, und in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion schaltet, in dem das Differentialsystem keine Differentialfunktion ausübt; und eine Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung (82, 84, 86), die während einer Stufen-Gangwechselsteuerung des Getriebesystems mit dem ersten Elektromotor und/oder dem zweiten Elektromotor eine Synchronsteuerung der Maschinendrehzahl auf deren Drehzahl nach Abschluss der Stufen-Gangwechselsteuerung durchführt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, wobei die Differentialmodus-Schalteinrichtung (C0, B0) als den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion selektiv entweder den ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion, in dem die ersten, zweiten und dritten Drehelemente (RE1 – RE3) als Einheit gedreht werden, oder den zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion auswählt, in dem das zweite Drehelement (RE2) nicht gedreht wird und wobei die Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung (82, 84, 86), wenn die Stufen-Gangwechselsteuerung durchgeführt wird, eines aus einer Vielzahl von verschiedenen Drehzahl-Synchronsteuerverfahren auswählt, das einer Entscheidung darüber entspricht, ob ein Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchgeführt wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 13, wobei dann, wenn die Stufen-Gangwechselsteuerung durchgeführt wird, die Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung (82, 84, 86), wenn ein Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchgeführt wird, die Kraftweiche (16) vorübergehend in den Modus einer gegebenen Differentialfunktion schaltet und eine Synchronsteuerung durchführt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, wobei dann, wenn eine Stufen-Gangwechselsteuerung durchgeführt wird, die Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung (82, 84, 86), wenn kein Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchgeführt wird, die Kraftweiche (16) in den Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion schaltet und eine Synchronsteuerung durchführt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung (82, 84, 86), wenn der erste Elektromotor (M1) und/ oder der zweite Elektromotor (M2) nicht verwendet werden kann, entweder eine Stufen-Gangwechselsteuerung des Stufen-Gangwechselabschnitts (20; 72) oder ein Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchführt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die Differentialmodus-Schalteinrichtung (C0, B0) (a) eine Kupplung (C0), die mindestens zwei Drehelemente von den ersten, zweiten und dritten Drehelementen (RE1 – RE3) miteinander verbindet, um den ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion einzurichten, und/oder (b) eine Bremse (B0) einschließt, die das zweite Drehelement (RE2) mit einem drehfesten Element verbindet, um den zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion einzurichten.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Kraftweiche ein Übersetzungsgetriebe (16) einschließt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10 und 18, wobei die Differentialmodus-Schalteinrichtung (C0, B0) (a) eine Kupplung (C0), die mindestens zwei Drehelemente von den ersten, zweiten und dritten Drehelementen (RE1 bis RE3) miteinander verbindet, um den ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion einzurichten, und/oder (b) eine Bremse (B0) einschließt, die das zweite Drehelement (RE2) mit einem drehfesten Element verbindet, um den zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion einzurichten, und wobei dann, wenn ein Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchgeführt wird, die Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung (82, 84, 86) eine schnelle Steuerung der Kupplung und/oder der Bremse durchführt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei die Differentialmodus-Schalteinrichtung (C0, B0) (a) eine Kupplung (C0), die mindestens zwei Drehelemente von den ersten, zweiten und dritten Drehelementen (RE1 – RE3) miteinander verbindet, um den ersten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion einzurichten, und/oder (b) eine Bremse (B0) einschließt, die das zweite Drehelement (RE2) mit einem drehfesten Element verbindet, um den zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion einzurichten, und wobei dann, wenn ein Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Modus einer nicht gegebenen Differentialfunktion durchgeführt wird, die Drehzahl-Synchronsteuereinrichtung (82, 84, 86) eine schnelle Steuerung der Kupplung und/oder der Bremse durchführt.