DE102005032100A1

DE102005032100A1 - Steuervorrichtung zur Verwendung mit einem Fahrzeugantriebsmechanismus

Info

Publication number: DE102005032100A1
Application number: DE102005032100A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Toyota Tabata; Yutaka Toyota Taga
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2005-07-08
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2025-07-09
Also published as: US7238133B2; JP2006022932A; DE102005032100B4; US20060006734A1; JP4155236B2; CN100455855C; CN1737412A

Abstract

Eine Steuervorrichtung für den Antriebsmechanismus (10, 36, 70) eines Fahrzeugs, die (A) einen Abschnitt (11) zur stufenlosen Drehzahlveränderung einschließt, der (a1) einen Differentialmechanismus (16) einschließt, der die Ausgangsleistung eines Verbrennungsmotors (8) an einen ersten Elektromotor (M1) und ein Getriebeelement (18) verteilt, und (a2) einen zweiten Elektromotor (M2), der in einem Leistungsübertragungspfad vom Getriebeelement zu Antriebsrädern (38) vorgesehen ist, und (B) einen Abschnitt (20, 72), der einen Abschnitt des Leistungsübertragungspfades bildet, wobei diese Steuervorrichtung eine Steuervorrichtung (46, 48, 80, 82) für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens einschließt, um das Fahrzeugverhalten zu stabilisieren, und eine Kupplungsvorrichtung (C0, B0), die selektiv schaltbar ist in (a) ihren gelösten Zustand, in dem die Kupplungsvorrichtung den Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinen Zustand zur stufenlosen Drehzahlveränderung versetzt, in dem der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung als ein elektrisches CVT (continuously variable transmission = kontinuierlich veränderliches Getriebe) betreibbar ist, und in (b) ihren Eingriffszustand, in dem die Kupplungsvorrichtung den Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinen Zustand zur stufenweisen Drehzahlveränderung versetzt, in dem der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung nicht als ein elektrisches CVT betreibbar ist; und ein der Fahrzeugstabilisierung ...

Description

Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-203945, angemeldet am 9. Juli 2004, deren Inhalt hier durch Bezugnahme einbezogen wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebsmechanismus eines Fahrzeugs, der einen Differentialmechanismus mit einer Differentialfunktion einschließt und dadurch als eine Gangwechselvorrichtung, d.h. als ein Getriebe, und insbesondere derart wirksam wird, daß der Einsatz beispielsweise eines Elektromotors geringer Leistung durch die Antriebsvorrichtung sichergestellt ist.

Es ist ein Fahrzeugantriebsmechanismus bekannt, der einen Differentialmechanismus einschließt, der den Ausgang eines Verbrennungsmotors auf einen ersten Elektromotor und eine Ausgangswelle verteilt; und einen zweiten Elektromotor, der zwischen der Ausgangswelle des Differentialmechanismus und den Antriebsrädern des Fahrzeugs vorgesehen ist. Ein Beispiel eines Antriebsmechanismus eines Hybridfahrzeugs ist durch jede der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichungen Nr. 2000-2327 und Nr. 2000-346187 offenbart.

Bei dem Hybridfahrzeug-Antriebsmechanismus wird der Differentialmechanismus von beispielsweise einem Planetengetriebesatz gebildet, und er überträgt aufgrund einer Differentialfunktion des Planetengetriebesatzes mechanisch den Hauptanteil der Antriebsleistung des Verbrennungsmotors auf die Antriebsräder und überträgt den verbleibenden Rest der Leistung über einen elektrischen Pfad vom ersten Elektromotor zum zweiten Elektromotor. Somit wirkt der Differentialmechanismus als eine Übertragungseinheit, deren Übersetzungsverhältnis elektrisch veränderlich ist, beispielsweise als elektrisch kontinuierlich veränderliche Übertragungseinheit CVT (continuously variable transmission). Der Differentialmechanismus wird durch eine Steuervorrichtung so gesteuert, daß das Fahrzeug bewegt werden kann, während der Verbrennungsmotor in einem optimalen Betriebszustand gehalten wird. Somit wird der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs verbessert.

Außerdem kann ein Fahrzeug gewöhnlich ansprechend auf die Betätigung eines Lenkorgans, wie eines Lenkrads, durch den Fahrer, in stabiler Weise gewendet werden. Jedoch kann das Fahrzeug beim Wenden instabil werden in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen, wie dem Fahren auf einer Straßenoberfläche mit geringem Reibungswiderstand, Fahren mit hoher Geschwindigkeit oder Wenden mit hoher Geschwindigkeit, oder aus einem äußeren Grund. Das instabile Verhalten des Fahrzeugs ist beispielsweise ein Zustand, bei dem die Hinterräder des Fahrzeugs mehr an Haftung auf der Straßenoberfläche verlieren als die Vorderräder und deshalb die Hinterräder zum seitlichen Wegrutschen neigen, oder ein Zustand, in dem die Vorderräder des Fahrzeugs mehr an Haftung auf der Straßenoberfläche verlieren als die Hinterräder und deshalb die Vorderräder zum seitlichen Wegrutschen neigen. Wenn die Hinterräder zum seitlichen Wegrutschen neigen, besteht die Tendenz zum sog. „Übersteuern", das heißt das Fahrzeug wendet um einen wesentlich größeren Winkel als dem Winkel, der dem vom Fahrer bewirkten Lenkausschlag des Lenkorgans entspricht.

Es ist eine Steuereinrichtung für ein Fahrzeug bekannt, die ein Steuermittel oder eine Steuervorrichtung für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens anwendet, das bzw. die das Fahrzeugverhalten stabilisiert, wenn das Fahrzeugverhalten instabil wird, durch Steuerung eines Ausgangsdrehmoments einer Antriebsleistungquelle (d.h. ein Drehmoment der Leistungsquelle) oder durch das Aufbringen einer Bremskraft auf jedes Antriebsrad, wodurch das Drehmoment an jedem Antriebsrad gesteuert wird. Ein Beispiel der Fahrzeugsteuereinrichtung wird durch die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2003-194209 offenbart. Die offenbarte Fahrzeugsteuereinrichtung benutzt als Steuermittel zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens eine „VSC (vehicle stability control system = Fahrzeugstabilitätssteuerungsvorrichtung)" genannte Vorrichtung. Falls beim Wenden des Fahrzeugs die Neigung zum Auftreten von Übersteuerung oder Untersteuerung besteht, stabilisiert das VSC-System das Fahrzeug durch Verringerung des Ausgangsdrehmoments eines Verbrennungsmotors (d.h. ein Motordrehmoment) und Aufbringen einer Bremskraft auf die Vorder- und/oder Hinterräder, wodurch ein Rückhaltemoment gegen ein seitliches Rutschen der Hinterräder oder der Vorderräder erzeugt wird.

Als ein gegenüber dem VSC-System unterschiedliches Steuermittel zur Stabilisierung ist eine „ABS (antilock brake system = Antiblockierbremssystem) genannte Einrichtung bekannt. Wenn ein Fahrzeug gebremst wird, steuert sie in geeigneter Weise die auf ein Antriebsrad oder Antriebsräder aufgebrachte Bremskraft, um ein Blockieren des Antriebsrads oder der Antriebsräder zu verhindern und dadurch sicherzustellen, daß das Fahrzeug eine ausgezeichnete Bremswirkung aufweist und dadurch eine hohe Stabilität und Lenkfähigkeit beibehält.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Im allgemeinen ist ein CVT (continuously variable transmission) als eine Vorrichtung bekannt, die den Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs verbessert, und eine Kraftübertragung der Getriebebauart, wie ein stufenweise veränderbares automatisches Getriebe, ist als eine Vorrichtung bekannt, die einen hohen Übertragungswirkungsgrad aufweist. Jedoch gab es keine Kraftübertragungsvorrichtungen, die die entsprechenden Vorteile des CVT und der Kraftübertragung der Getriebebauart aufweisen. Weil beispielsweise der Hybridfahrzeugantriebsmechanismus der oben genannten japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2000-2327 den elektrischen Pfad aufweist, bei dem die elektrische Leistung vom ersten Elektromotor zum zweiten Elektromotor übertragen wird, d.h. einen Übertragungspfad, in welchem ein Teil der Antriebsleistung des Fahrzeugs als die elektrische Leistung übertragen wird, muß der Antriebsmechanismus als ersten Elektromotor einen Elektromotor mit großer Leistung verwenden, wenn das Fahrzeug einen Verbrennungsmotor großer Leistung benutzt. Zusätzlich muß, weil der zweite Elektromotor durch die vom ersten Elektromotor ausgegebene elektrische Leistung angetrieben wird, der Antriebsmechanismus als zweiten Elektromotor einen Elektromotor großer Leistung benutzen, und demgemäß kann der Antriebsmechanismus als Ganzes einen großen Platzbedarf nicht vermeiden. Weil ein Anteil der Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors, einmal, in elektrische Leistung umgewandelt und dann den Antriebsrädern zugeführt wird, kann außerdem der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen des Fahrzeugs, wie dem Fahren bei hoher Geschwindigkeit, gesenkt werden. Dieses Problem tritt auch in dem Falle auf, in dem der oben beschriebene Differentialmechanismus (z.B. eine Leistungsübertragung) als Getriebe mit elektrisch veränderlichem Übersetzungsverhältnis benutzt wird, beispielsweise ein CVT, das heißt eine sogenanntes „elektrisches CVT".

Zusätzlich und allgemein ist es erwünscht, wenn das Verhalten des Fahrzeugs instabil wird und eine Steuervorrichtung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens, wie ein VSC-System oder ABS eine Steueraktion ausführt, um das Verhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren, die Steuerwirkung der Steuervorrichtung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens zu verbessern. Das heißt, es ist erwünscht, eine Steuervorrichtung zu verwenden, die die Wirkungsweise der Steuervorrichtung zur Stabilisierung verbessern kann. Das ist auch in Bezug auf den oben beschriebenen Fahrzeugantriebsmechanismus der Fall, der von den vorstehend identifizierten Problemen des Hybridfahrzeug-Antriebsmechanismus frei ist.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Fahrzeugantriebsmechanismus vorzusehen, der selbst nur eine geringe Größe aufweist oder den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs verbessert, und/oder eine Steuervorrichtung, die eine Steuerung für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens umfaßt, um dann, wenn das Fahrzeugverhalten instabil ist, dieses instabile Verhalten zu stabilisieren, und die Ausführung der Steuerfunktion durch die Steuerung für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens verbessert, wenn die Stabilisierungssteuerung das Fahrzeugverhalten steuert oder stabilisiert.

Die Erfinder haben umfangreiche Studien durchgeführt, um das oben genannte Ziel zu erreichen, und sie haben herausgefunden, daß der erste und der zweite Elektromotor keine so große Leistung aufweisen oder so große Leistung abgeben müssen, wenn das Fahrzeug in einem Service-Ausgangsleistungsbereich eines Verbrennungsmotors (service engine output range) läuft, in dem die Ausgangleistung des Motors ziemlich gering ist, aber eine große Leistung aufweisen oder große Leistung abgeben müssen, wenn sich das Fahrzeug in einem Bereich mit hoher Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors bewegt, z.B. in einem Bereich maximaler Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors, falls beispielsweise das Fahrzeug mit hoher Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors läuft, und daß deshalb, falls im Bereich mit hoher Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors die Motorausgangsleistung an die Antriebsräder ausschließlich über einen mechanischen Leistungsübertragungspfad übertragen wird, der erste und der zweite Elektromotor eine geringe Leistung aufweisen können und deshalb der Antriebsmechanismus des Fahrzeugs in einem kleinen Raum vorgesehen werden kann. Zusätzlich haben die Erfinder herausgefunden, daß, falls beim Fahren des Fahrzeugs mit hoher Geschwindigkeit die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors gleichermaßen ausschließlich über den mechanischen Leistungsübertragungspfad auf die Antriebsräder übertragen wird, der elektrische Pfad, in dem einmal ein Teil der Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors durch den ersten Elektromotor in elektrische Leistung umgewandelt wird und dann die elektrische Leistung durch den zweiten Elektromotor auf die Antriebsräder übertragen wird, nicht eingerichtet wird, und deshalb der Umwandlungsverlust zwischen der Antriebsleistung und der elektrischen Leistung wirksam reduziert werden kann, so daß der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs weiter verbessert wird. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Basis dieser Erkenntnisse entwickelt.

(1) Gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Steuervorrichtung zur Verwendung mit einem Antriebsmechanismus eines Fahrzeugs vorgesehen, wobei der Antriebsmechanismus (A) einen Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung einschließt, der (a1) einen Differentialmechanismus einschließt, der die Ausgangsleistung eines Verbrennungsmotors an einen ersten Elektromotor und ein Getriebeelement verteilt, und (a2) einen zweiten Elektromotor, der in einem Leistungsübertragungspfad vom Getriebeelement zu einer Mehrzahl von Antriebsrädern vorgesehen und als elektrische, kontinuierlich veränderbare Übertragungseinheit betreibbar ist, und (B) einen Abschnitt zur automatischen Drehzahlveränderung, der einen Abschnitt des Leistungsübertragungspfades bildet und als eine automatische Übertragungseinheit fungiert, wobei die Steuervorrichtung eine Steuervorrichtung für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens einschließt, die der Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens dient, wenn das Fahrzeugverhalten instabil ist; eine Kupplungsvorrichtung, wahlweise schaltbar in (a) ihren gelösten Zustand, in dem die Kupplungsvorrichtung die Drehung relativ zueinander einer Mehrzahl von Drehelementen des Differentialmechanismus gestattet und dadurch den Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinen Zustand zur stufenlosen Drehzahlveränderung bringt, in dem der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung als die elektrische, kontinuierlich veränderbare Übertragungseinheit betreibbar ist, und (b) ihren Eingriffszustand, in dem die Kupplungsvorrichtung die Drehelemente des Differentialmechanismus an einander festlegt oder eines der Drehelemente des Differentialmechanismus absolut festlegt und dadurch den Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinen Zustand zur stufenweisen Drehzahlveränderung überführt, in dem der der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung nicht als die elektrische, kontinuierlich veränderbare Übertragungseinheit betreibbar ist; und ein der Fahrzeugstabilisierung zugeordnetes Schaltsteuermittel, das die Kupplungsvorrichtung in ihren gelösten Zustand überführt, wenn die Steuervorrichtung für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens eine Steuerung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens durchführt. Im gelösten Zustand der Kupplungsvorrichtung kann die Kupplungsvorrichtung den Drehelementen des Differentialsmechanismus gestatten, relativ zueinander gedreht zu werden und dadurch den Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinen der stufenlosen Drehzahlveränderung zugeordneten Zustand zu versetzen, und im Eingriffszustand der Kupplungsvorrichtung kann die Kupplungsvorrichtung die Drehelemente des Differentialmechanismus relativ zu einander festlegen, oder eines der Drehelemente des Differentialmechanismus absolut festlegen und dadurch den Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung in dessen der stufenweisen Drehzahlveränderung zugeordneten Zustand versetzen. Bei der Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung schaltet die Kupplungsvorrichtung wahlweise den Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung der Antriebsvorrichtung des Fahrzeugs in seinen Zustand zur stufenlosen Drehzahlveränderung, in dem der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung als elektrische CVT (continous variable transmission = kontinuierlich veränderliche Übertragungseinheit) betreibbar ist, oder in seinen Zustand der stufenweisen Drehzahlveränderung, in dem der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung nicht als elektrische CVT betreibbar ist. Deshalb kann sich der Antriebsmechanismus zweier Vorteile erfreuen, d.h. der den Kraftstoffverbrauch verbessernden Wirkung der Übertragungseinheit, deren Drehzahlverhältnis elektrisch veränderlich ist, und des hohen Übertragungswirkungsgrades der Übertragungseinheit vom Getriebetyp, die die Antriebsleistung mechanisch überträgt. Beispielsweise wird bei einem Reisezustand (Tempomatzustand) oder Servicezustand der Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors, bei dem das Fahrzeug mit niedriger oder mittlerer Geschwindigkeit läuft, oder bei niedriger oder mittlerer Motorleistung, der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinen Zustand mit stufenloser Drehzahlveränderung geschaltet, so daß eine hohe Kraftstoffverbrauchsrate des Fahrzeugs erhalten wird; und wenn das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit läuft, wird der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinen Zustand mit stufenweiser Drehzahlveränderung geschaltet, in dem die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors ausschließlich über den mechanischen Leistungsübertragungspfad auf die Antriebsräder übertragen wird und demgemäß der Umwandlungsverlust zwischen der Antriebsleistung und der elektrischen Energie begrenzt wird, der erzeugt würde, wenn der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung als Übertragungseinheit betrieben würde, deren Drehzahlverhältnis elektrisch veränderbar ist, so daß also die Brennstoffverbrauchsrate des Fahrzeugs verbessert wird. Zusätzlich wird, wenn das Fahrzeug mit hoher Leistungsabgabe läuft, der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinen Zustand zur stufenweisen Drehzahlveränderung geschaltet. Somit wird der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung nur in dem Bereich, in dem das Fahrzeug mit der niedrigen oder der mittleren Geschwindigkeit oder mit der niedrigen oder mittleren Leistungsabgabe läuft, als die Übertragungseinheit betrieben, deren Drehzahlverhältnis elektrisch veränderlich ist. Deshalb kann der Maximalwert der von den Elektromotoren erzeugten elektrischen Energie, mit anderen Worten; der von den Elektromotoren zu übertragenden elektrischen Energie, gesenkt werden, und entsprechend können diese Elektromotoren, oder der diese Elektromotoren einschließende Antriebsmechanismus des Fahrzeugs, hinsichtlich ihrer Leistung reduziert werden. Zusätzlich wird bei dem Antriebsmechanismus, der den Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung einschließt, der wahlweise in seinen der stufenlosen Drehzahlveränderung zugeordneten Zustand oder seinen der der stufenweisen Drehzahlveränderung zugeordneten Zustand schaltbar ist, die Kupplungsvorrichtung durch die Steuervorrichtung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens in ihren gelösten Zustand geschaltet, wenn die Steuervorrichtung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens die Steuerungsaktion zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens durchführt. Somit kann, weil der Verbrennungsmotor und die Antriebsräder aus dem Zustand freigegeben werden, in dem sie mechanisch miteinander verbunden sind, das heißt, weil der Verbrennungsmotor relativ zu den Antriebsrädern frei drehbar ist, das Drehmoment für jedes Antriebsrad mit einem verbesserten Freiheitsgrad gesteuert werden und demgemäß die Steuerungswirkung der Steuervorrichtung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens bei der Steuerung der Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens verbessert werden.
(2) Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Steuervorrichtung zur Verwendung mit einem Antriebsmechanismus eines Fahrzeugs vorgesehen, bei der der Antriebsmechanismus eine Leistungsübertragungsvorrichtung umfaßt, die (a1) einen Differentialmechanismus einschließt, der eine Ausgangsleistung eines Verbrennungsmotors auf einen ersten Elektromotor und ein Getriebeelement verteilt und (a2) einen zweiten Elektromotor, der in einem Leistungsübertragungspfad vom Getriebeelement zu einer Mehrzahl von Antriebsrädern vorgesehen ist, und der als ein elektrisches Differentialsystem betreibbar ist, wobei die Steuervorrichtung eine Steuervorrichtung für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens einschließt, die der Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens dient, wenn das Fahrzeugverhalten instabil ist, eine dem Differentialmechanismus zugeordnete Kupplungsvorrichtung, die der wahlweisen Schaltung des Differentialmechanismus in (a) seinen Differentialzustand, in dem der Differentialmechanismus eine Differentialfunktion aufweist, und in (b) seinen gesperrten Zustand, in dem der Differentialmechanismus die Differentialfunktion nicht ausübt; und ein der Fahrzeugstabilisierung zugeordnetes Schaltsteuermittel, das die Kupplungsvorrichtung veranlaßt, den Differentialmechanismus in seinen Differentialzustand zu schalten, wenn die Steuervorrichtung für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens eine Steuerung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens durchführt. Bei der Steuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführüngsform der vorliegenden Erfindung schaltet die Kupplungsvorrichtung wahlweise den Differentialmechanismus des Antriebsmechanismus des Fahrzeugs in dessen Differentialzustand, in dem der Differentialmechanismus die Differentialfunktion ausübt, oder in dessen gesperrten Zustand, in dem der Differentialmechanismus die Differentialfunktion nicht ausübt. Deshalb kann der Antriebsmechanismus sich zweier Vorteile erfreuen, d.h. der den Kraftstoffverbrauch verbessernden Wirkung der Übertragungseinheit, deren Drehzahlverhältnis elektrisch veränderlich ist, und des hohen Übertragungswirkungsgrades der Übertragungseinheit vom Getriebetyp, die die Antriebsleistung mechanisch überträgt. Beispielsweise wird bei einem Reisezustand (Tempomatzustand) oder Servicezustand der Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors, bei dem das Fahrzeug mit niedriger oder mittlerer Geschwindigkeit läuft, oder bei niedriger oder mittlerer Motorleistung, der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinen Zustand mit stufenloser Drehzahlveränderung geschaltet, so daß eine hohe Kraftstoffverbrauchsrate des Fahrzeugs erhalten wird; und wenn das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit läuft, wird der Differentialmechanismus in seinen gesperrten Zustand geschaltet, in dem die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors ausschließlich über den mechanischen Leistungsübertragungspfad auf die Antriebsräder übertragen wird und demgemäß der Umwandlungs verlust zwischen der Antriebsleistung und der elektrischen Energie begrenzt wird, der erzeugt würde, wenn der Differentialmechanismus als Übertragungseinheit betrieben würde, deren Drehzahlverhältnis elektrisch veränderbar ist, so daß die Brennstoffverbrauchsrate des Fahrzeugs verbessert wird. Zusätzlich wird, wenn das Fahrzeug mit hoher Leistungsabgabe läuft, der Differentialmechanismus in seinen gesperrten Zustand geschaltet. Somit wird der Differentialmechanismus nur in dem Bereich, in dem das Fahrzeug mit der niedrigen oder der mittleren Geschwindigkeit oder mit der niedrigen oder mittleren Leistungsabgabe läuft, als die Übertragungseinheit betrieben, deren Drehzahlverhältnis elektrisch veränderlich ist. Deshalb kann der Maximalwert der von den Elektromotoren erzeugten elektrischen Energie, mit anderen Worten; der von den Elektromotoren zu übertragenden elektrischen Energie, gesenkt werden, und entsprechend können diese Elektromotoren oder der diese Elektromotoren einschließende Antriebsmechanismus des Fahrzeugs hinsichtlich ihrer Leistung reduziert werden. Zusätzlich wird bei dem Antriebsmechanismus, der den Differentialmechanismus einschließt, der wahlweise in seinen Differentialzustand oder seinen gesperrten Zustand schaltbar ist, der Differentialmechanismus durch die Steuervorrichtung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens in seinen Differentialzustand geschaltet, wenn die Steuervorrichtung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens die Steuerungsaktion zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens durchführt. Somit kann, weil der Verbrennungsmotor und die Antriebsräder aus dem Zustand freigegeben werden, in dem sie mechanisch miteinander verbunden sind, das heißt, weil der Verbrennungsmotor relativ zu den Antriebsrädern frei drehbar ist, das Drehmoment für jedes Antriebsrad mit einem verbesserten Freiheitsgrad gesteuert werden und demgemäß die Steuerungswirkung der Steuervorrichtung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens bei der Steuerung der Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens verbessert werden.
(3) Gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die mit der ersten Ausführungsform (1) kombiniert werden kann, wird der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinen Zustand zur stufenlosen Drehzahlveränderung versetzt, wenn der Differentialmechanismus durch die Kupplungsvorrichtung in seinen Differentialzustand geschaltet wird, in dem der Differentialmechanismus eine Differentialfunktion ausführt, und der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung wird in seinen Zustand zur stufenweisen Drehzahlveränderung versetzt, wenn der Differentialmechanismus durch die Kupplungsvorrichtung in seinen gesperrten Zustand geschaltet wird, in dem der Differentialmechanismus die Differentialfunktion nicht ausführt. Somit kann der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung leicht in seinen Zustand zur stufenlosen Drehzahlveränderung oder seinen Zustand zur stufenweisen Drehzahlveränderung geschaltet werden.
(4) Gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit der zweiten oder dritten Ausführungsform (2) oder (3) kombiniert werden kann, schließt der Differentialmechanismus ein erstes Element ein, das mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, sowie ein zweites Element, das mit dem ersten Elektromotor verbunden ist, und ein drittes Element, das mit dem Getriebeelement verbunden ist, und bei welchem die Kupplungsvorrichtung den Differentialmechanismus in seinen Differentialzustand schaltet, indem es dem ersten, zweiten und dritten Element ermöglicht, relativ zu einander gedreht zu werden, und den Differentialmechanismus in seinen gesperrten Zustand schaltet, indem es dem ersten, zweiten und dritten Element ermöglicht, als integrierte Einheit gedreht zu werden, oder die Drehung des zweiten Elements verhindert. Somit kann der Differentialmechanismus leicht in seinen Differentialzustand oder in seinen gesperrten Zustand geschaltet werden.
(5) Gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit der vierten Ausführungsform (4) kombiniert werden kann, umfaßt die Kupplungsvorrichtung wenigstens eine der folgenden Einrichtungen: (a) eine Kupplung, die wahlweise wenigstens zwei Elemente aus der das erste, das zweite und das dritte Element umfassenden Gruppe mit einander verbindet, so daß das erste, zweite und dritte Element als eine integrierte Einheit gedreht werden, und (b) eine Bremse, die wahlweise das zweite Element mit einem nicht drehenden Element verbindet, so daß das zweite Element an einer Drehung gehindert ist. Somit kann der Differentialmechanismus leicht in seinen Differentialzustand oder in seinen gesperrten Zustand geschaltet werden.
(6) Gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit der fünften Ausführungsform (5) kombiniert werden kann, wird der Differentialmechanismus, wenn die Kupplung und die Bremse gelöst werden, in seinen Differentialzustand geschaltet, in dem das erste, das zweite und das dritte Element relativ zueinander gedreht werden, und bei welchem, wenn die Kupplung in Eingriff gebracht und die Bremse gelöst wird, der Differentialmechanismus in seinen verriegelten Zustand geschaltet wird, in dem der Differentialmechanismus als ein Getriebe arbeitet, dessen Drehzahlverhältnis gleich 1 ist, oder bei welchem, wenn die Bremse in Eingriff und die Kupplung gelöst ist, der Differentialmechanismus in seinen gesperrten Zustand geschaltet ist, in dem der Differentialmechanismus als ein drehzahlerhöhendes Getriebe arbeitet, dessen Drehzahlverhältnis kleiner als 1 ist. Somit kann der Differentialmechanismus leicht in seinem Differentialzustand oder in seinen gesperrten Zustand geschaltet werden und kann als eine einstufige oder mehrstufige Übertragungseinheit betrieben werden, die ein konstantes Drehzahlverhältnis oder eine Mehrzahl konstanter Drehzahlverhältnisse aufweist.
(7) Gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit jedem der Merkmale vier bis sechs (4) bis (6) kombiniert werden kann, umfaßt der Differentialmechanismus einen Planetengetriebesatz einschließlich eines Trägers, eines Sonnenrads und eines Zahnkranzes, und das erste, zweite und dritte Element des Differentialmechanismus den Träger, das Sonnenrad bzw. den Zahnkranz. Somit kann die Abmessung des Differentialmechanismus in seiner axialen Richtung reduziert werden. Zusätzlich kann der Differentialmechanismus durch einen einzigen Planetengetriebesatz einfach ausgebildet werden.
(8) Gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit der siebten Ausführungsform kombiniert werden kann, umfaßt der Planetengetriebesatz einen ein Planetenrad einschließenden Einritzel-Planetengetriebesatz. Somit kann die Abmessung des Differentialmechanismus in seiner axialen Richtung reduziert werden. Zusätzlich kann der Differentialmechanismus durch einen einzigen Einritzel- Planetengetriebesatz einfach ausgebildet werden.
(9) Gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; die mit jeder der ersten und der dritten bis achten Ausführungsform (1) und (3) bis (8) kombiniert werden kann, ist ein Gesamtdrehzahlverhältnis des Antriebsmechanismus durch ein Drehzahlverhältnis des Abschnitts zur automatischen Drehzahlveränderung und ein Drehzahlverhältnis des Abschnitts zur stufenlosen Drehzahlveränderung definiert. Weil die Antriebsleistung in einem breiten Bereich durch die Anwendung der Drehzahlverhältnisse des Abschnitts zur automatischen Drehzahlveränderung verändert werden kann, kann der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung mit hohem Wirkungsgrad als die elektrische CVT betrieben werden.
(10) Gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit jeder der zweiten und der vierten bis achten Ausführungsform (2) und (3) bis (8) kombiniert werden kann, umfaßt die Steuervorrichtung weiter einen Abschnitt zur automatischen Drehzahlveränderung, der einen Abschnitt des Leistungsübertragungspfades bildet, bei welchem ein Gesamtdrehzahlverhältnis des Antriebsmechanismus durch ein Drehzahlverhältnis des Abschnitts zur automatischen Drehzahlveränderung und ein Drehzahlverhältnis des Differentialmechanismus definiert ist. Weil die Antriebsleistung in einem breiten Bereich durch die Anwendung der Drehzahlverhältnisse des Abschnitts zur automatischen Drehzahlveränderung verändert werden kann, kann der Differentialmechanismus mit hohem Wirkungsgrad als das elektrische Differentialsystem betrieben werden.
(11) Gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit jeder der ersten und der dritten bis zehnten Ausführungsform (1) und (3) bis (10) kombiniert werden kann, umfaßt der Abschnitt zur automatischen Drehzahlveränderung ein stufenweise wirkendes Automatikgetriebe. Somit wirkt im Zustand zur stufenlosen Drehzahlveränderung des Abschnitts zur stufenlosen Drehzahlveränderung oder im Differentialzustand des Differentialmechanismus der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung oder der Differentialmechanismus mit dem stufenweisen automatischen Getriebe zusammen, um eine CVT zu bilden; und im Zustand zur stufenweisen Drehzahlveränderung des Abschnitts zur stufenlosen Drehzahlveränderung oder im gesperrten Zustand des Differentialmechanismus wirkt der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung oder der Differentialmechanismus mit dem stufenweisen automatischen Getriebe zusammen, um eine stufenweise veränderliche Übertragungseinheit zu bilden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale, Vorteile und technischen sowie industriellen Kennzeichen der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden durch Lesen der folgenden, detaillierten Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen in Betracht gezogen wird. In den Zeichnungen zeigt
1 eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer Konstruktion eines Getriebesystems als Teil eines Antriebsmechanismus eines Hybridfahrzeugs, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt wird;
2 eine Betriebstabelle zur Darstellung einer Beziehung zwischen stufenlosen oder stufenweisen Drehzahlveränderungsaktionen des Getriebesystems und von Kombinationen entsprechender Betriebszustände von hydraulisch betätigten Reibungskupplungsvorrichtungen, die benutzt werden, um entsprechende jener Drehzahlveränderungsaktionen auszuführen;
3 eine kollineare Tafel zur Erläuterung entsprechender relativer Drehzahlen von acht Drehelementen RE1 bis RE8 in jeder bei jeder der stufenweisen Drehzahlveränderungsaktionen des Getriebesystems;
4 eine Diagrammansicht zur Erläuterung von Eingangs- und Ausgangssignalen einer elektronischen Steuervorrichtung des Antriebsmechanismus;
5 eine Diagrammansicht zur Erläuterung verschiedener Steuerfunktionen der Steuervorrichtung nach 4;
6 eine Ansicht, die die Beziehung zwischen (A) einer vorab gespeicherten Drehzahlveränderungstafel, die in einem zweidimensionalen, durch zwei Parameter, d.h. Fahrzeuggeschwindigkeit und Ausgangsdrehmoment, definierten Koordinatensystem vorbereitet ist, und gemäß der eine Gangstufe ausgewählt wird, in die ein Abschnitt zur automatischen Drehzahlveränderung des Getriebesystems geschaltet wird, und (B) einer vorab gespeicherten Zustandsschalttafel, die im gleichen zweidimensionalen Koordinatensystem vorbereitet ist und gemäß der ein Drehzahlveränderungzustand ausgewählt wird, in den das Getriebesystem geschaltet wird;
7 ein Diagramm einer vorab gespeicherten Beziehung, die eine Grenzlinie zwischen einem stufenlosen Steuerbereich und einem stufenweisen Steuerbereich einschließt, und das benutzt wird bei der Erstellung einer (in unterbrochenen Linien dargestellten) Grenze zwischen einem stufenlosen Steuerbereich und einem stufenweisen Steuerbereich der Zustandsschalttafel nach 6;
8 ein Diagramm, das ein Beispiel der Veränderung einer Drehzahl des Verbrennungsmotors zeigt, wenn die Gangstufen des als stufenweise veränderliches Getriebe wirkenden Getriebesystems hochgeschaltet werden;
9 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Steueraktion der Steuervorrichtung in 5, d.h. ihre Steueraktion zur von Drehzahlveränderungszuständen des Getriebesystems, wenn eine Steueraktion zur Stabilisierung eines Fahrzeugverhaltens ausgeführt wird, wenn das Fahrzeugverhalten in einem Fahrzustand instabil ist;
10 eine Zeittafel zur Erläuterung der durch das Flußdiagramm der 9 dargestellten Steuerungsaktion, insbesondere eine Steuerungsaktion zur Steuerung eines ABS (Antiblockiersystems) zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens, wenn das Fahrzeug gebremst wird;
11 eine der 1 entsprechende schematische Ansicht zur Erläuterung der Konstruktion eines Getriebesystems als Teil eines Antriebsmechanismus eines anderen Hybridfahrzeugs als einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 ist eine Betriebstafel entsprechend 2. die eine Beziehung zwischen stufenlosen oder stufenweisen Drehzahlveränderungsaktionen des Getriebesystems nach 11 repräsentiert und Kombinationen entsprechender Betriebszustände von hydraulisch betätigten Reibungskupplungsvorrichtungen, die benutzt werden, um jeweils diese Drehzahlveränderungsaktionen auszuführen;
13 ist eine 3 entsprechende kollineare Tafel zur Erläuterung entsprechender relativer Drehzahlen von sieben Drehelementen RE1 bis RE7 bei jeder der stufenweisen Drehzahlveränderungsaktionen des in 11 gezeigten Getriebesystems; und
14 eine Ansicht eines Wippschalters als einer Art von Schaltvorrichtung, die einen Teil einer Auswahlvorrichtung für den Drehzahlveränderungszustand bildet, der manuell vom Fahrer betätigbar ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
<ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM>
Die 1 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Getriebesystems 10, das einen Teil des Antriebsmechanismus eines sogenannten „Hybrid"-Kraftfahrzeugs darstellt, auf das die vorliegende Erfindung angewandt wird. Das Hybridfahrzeug umfaßt zusätzlich eine in 4 gezeigte elektronische Steuervorrichtung 40. In 1 schließt das Getriebesystem 10 eine Eingangswelle 14 als ein drehbares Eingangselement, einen Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung als eine Leistungsübertragungsvorrichtung, einen Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung als ein automatisches Stufengetriebe und eine Ausgangswelle 22 als ein drehbares Ausgangselement ein, wobei sie alle in Reihe auf einer gemeinsamen Achse in einem Getriebegehäuse 12 (nachfolgend als „Gehäuse 12" bezeichnet) als einem nicht drehbaren (d.h. stationären), mit dem Fahrzeugrahmen verbundenen Element vorgesehen sind. Der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung ist direkt mit der Eingangswelle 14 verbunden, er kann aber auch indirekt über z.B. einen nicht gezeigten, schwingungsabsorbierenden Dämpfer (z.B. einen Vibrationsdämpfer) verbunden sein. Der Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung ist in Reihe mit Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung über ein Getriebeelement 18 (z.B. eine Getriebewelle) in einem Leistungsübertragungspfad zwischen dem Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung und einem Paar von Antriebsrädern 38 (5) des Fahrzeugs verbunden. Die Ausgangswelle 22 ist mit dem Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung verbunden. Das Getriebesystem 10 wird vorzugsweise in einem FR-Fahrzeug (front engine, rear drive = Motor vorn, Achsantrieb hinten) verwendet, bei dem das System 10 längs einer Längsachse des Fahrzeugs angeordnet ist. Genauer beschrieben, ist das Getriebesystem 10 zwischen einem Verbrennungsmotor (E/G) 8, wie einem Benzin- oder einem Dieselmotor, und den beiden Antriebsrädern 38 angeordnet. Der Verbrennungsmotor 8 wirkt als Quelle der Antriebsleistung, die eine Antriebsleistung zum Antrieb oder Fahren des Fahrzeugs erzeugt, und ist mit der Eingangswelle 14 entweder direkt oder indirekt, beispielsweise über den nicht gezeigten Schwingungsdämpfer verbunden. Wie in 5 gezeigt, überträgt das Getriebesystem 10 die vom Verbrennungsmotor 8 erzeugte Antriebsleistung auf die beiden Antriebsräder 38 über zunächst eine Differentialgetriebeeinheit (z.B. ein Endreduziergetriebe) 36 und dann zwei Achswellen. Die Differentialgetriebeeinheit 36 bildet einen anderen Abschnitt des Antriebsmechanismus und ist im Leistungsübertragungspfad angeordnet. Weil das Getriebesystem 10 in Bezug auf die oben bezeichnete gemeinsame Achse eine symmetrische Konstruktion aufweist, ist die untere Hälfte des Systems 10 in 1 nicht dargestellt. Dies gilt auch für ein anderes, in 11 dargestelltes Getriebesystem 70 als einer zweiten Ausführungsform. Beim vorliegenden Getriebesystem 10 als einer ersten Ausführungsform ist der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung mit dem Verbrennungsmotor 8 „direkt gekuppelt". Dieser Ausdruck „direkt gekuppelt" bedeutet, daß der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung mit dem Verbrennungsmotor 8 derart verbunden ist, daß zwischen den beiden Elementen 8, 11 keine hydraulische Leistungsübertragung, wie ein Drehmomentwandler oder eine Strömungskupplung angeordnet ist und daß demgemäß der Ausdruck „direkt gekuppelt" den oben beschriebenen Fall mit umfaßt, bei dem die beiden Elemente 8, 11 über beispielsweise einen Schwingungsdämpfer verbunden sind.
Der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung umfaßt einen ersten Elektromotor M1, eine Leistungsübertragung 16, wie einen Differentialmechanismus, und einen zweiten Elektromotor M2. Die Leistungsübertragung 16 ist eine mechanische Vorrichtung, die die vom Verbrennungsmotor an die Eingangswelle 14 ausgegebene Leistung mechanisch verteilt, genauer beschrieben die Ausgangsleistung der Verbrennungsmotors 8 mechanisch auf den ersten Elektromotor M1 und das Getriebeelement 18 verteilt. Der zweite Elektromotor M2 wird integriert mit dem Getriebeelement 18 in Drehung versetzt. Der zweite Elektromotor M2 kann irgendwo in einem Abschnitt des Leistungsübertragungspfads vorgesehen sein, der sich zwischen dem Getriebeelement 18 und den Antriebsrädern 38 befindet. Obwohl der erste Elektromotor M1 und der zweite Elektromotor M2 jeweils ein „Motorgenerator" ist, der die Funktion hat, elektrische Leistung zu erzeugen, wirkt der erste Elektromotor M1 wenigstens als ein Generator, der eine Reaktionskraft erzeugt, und der zweite Elektromotor M2 wirkt wenigstens als ein Motor, als eine Quelle von Antriebsleistung, die eine Antriebsleistung erzeugt, um das Fahrzeug anzutreiben oder zu fahren.
Die Leistungsübertragung 16 wird im wesentlichen durch einen ersten Einritzel-Planetengetriebesatz 24 mit einem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis ρ1, z.B. etwa 0,418, einer Schaltkupplung C0 und einer Schaltbremse B0 gebildet. Der erste Planetengetriebesatz 24 umfaßt als eine Mehrzahl seiner drehbaren Elemente (das heißt einer Mehrzahl seiner Elemente) ein erstes Sonnenrad S1, ein erstes Planetenrad P1, einen ersten Träger CA1, der das erste Planetenrad P1 derart trägt, daß das erste Planetenrad P1 in Rotation versetzt und gedreht werden kann, und einen ersten Zahnkranz R1, der über das erste Planetenrad P1 mit dem ersten Sonnenrad S1 in Eingriff steht. Vorausgesetzt, daß eine Zähnezahl der ersten Sonnenrades S1 als ZS1 und eine Zähnezahl des ersten Zahnkranzes als ZR1 bezeichnet wird, wird das das oben benannte Übersetzungsverhältnis ρ1 des ersten Planetengetriebesatzes 24 durch ρ1 = ZS1/ZR1 ausgedrückt.
Die Leistungsübertragung 16 ist so konstruiert, daß der erste Träger CA1 mit der Eingangswelle 14 und demgemäß mit dem Verbrennungsmotor 8 verbunden ist, das erste Sonnenrad S1 mit dem ersten Elektromotor M1 verbunden ist und der erste Zahnkranz R1 mit dem Getriebeelement 18 verbunden ist. Zusätzlich ist die Schaltbremse B0 zwischen dem ersten Sonnenrad S1 und dem Gehäuse 12 vorgesehen und die Schaltkupplung C0 ist zwischen dem ersten Sonnenrad S1 und dem ersten Träger CA1 angeordnet. In einem Zustand, in dem die Kupplung C0 und die Bremse B0 beide außer Eingriff (d.h. gelöst) sind, wird die Leistungsübertragung 16 auf einen ihr zugeordneten Differentialzustand geschaltet. Das heißt, daß in dem Zustand, in dem sowohl die Kupplung C0 als auch die Bremse B0 außer Eingriff sind, das erste Sonnenrad S1, der erste Träger CA1 und der erste Zahnkranz R1 als die drei Elemente des ersten Planetengetriebesatzes 24 relativ zueinander gedreht werden können, so daß die Leistungsübertragung 16 in ihren Differentialzustand geschaltet wird, in dem die Leistungsübertragung 16 eine Differentialfunktion ausübt, d.h. als Differentialvorrichtung wirksam wird und demgemäß die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 8 auf den ersten Elektromotor M1 und das Getriebeelement 18 verteilt wird. Genauer beschrieben wird ein Anteil der Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 8 als durch den ersten Elektromotor M1 erzeugte elektrische Leistung gespeichert und ein anderer Anteil der Aus gangsleistung des Verbrennungsmotors 8 wird benutzt, um den zweiten Elektromotor M2 zu drehen, so daß der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung (oder die Leistungsübertragung 16) als ein elektrisches Differentialsystem wirken, bei dem beispielsweise der Abschnitt 11 in einen sogenannten „Zustand zur stufenlosen Drehzahlveränderung" geschaltet wird, in dem der Abschnitt 11 als eine elektrische CVT (continuously variable transmission = kontinuierlich veränderliche Übertragungseinheit) wirkt. Somit wird, wenn der Verbrennungsmotor 8 mit konstanter Drehzahl läuft, die Drehzahl des Getriebeelements 18 kontinuierlich verändert. Das heißt, wenn die Leistungsübertragung 16 in ihren Differentialzustand geschaltet wird, der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung ebenfalls in seinen Differentialzustand geschaltet, das heißt, in seinen stufenlose Drehzahlveränderungszustand geschaltet, in dem der Abschnitt 11 als elektrische CVT wirkt und demgemäß ein Drehzahlverhältnis (d.h. ein Getriebeübersetzungsverhältnis) γ0 des Abschnitts 11 kontinuierlich zwischen einem Minimalwert γ0_min und einem Maximalwert γ0_min verändert werden kann. Das Drehzahlverhältnis γ0 des Abschnitts 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung ist als ein Wert definiert, der durch Division der Drehzahl der Eingangswelle 14 durch die Drehzahl des Getriebeelements 18 erhalten wird.
Im oben bezeichneten Zustand zur stufenlosen Drehzahlveränderung wird dann, wenn entweder die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 in Eingriff ist, die Leistungsübertragung 16 auf ihren Nicht-Differentialzustand geschaltet, in dem die Leistungsübertragung 16 nicht als Differentialvorrichtung wirksam werden kann, d.h. keine Differentialwirkung ausübt. Genauer beschrieben, werden in einem Zustand, in dem die Schaltkupplung C0 in Eingriff ist (jedoch die Schaltbremse B0 außer Eingriff bleibt) und demgemäß das erste Sonnenrad S1 und der erste Träger CA1 integriert miteinander in Eingriff sind, das erste Sonnenrad S1, der erste Träger CA1 und der erste Zahnkranz R1 als die drei Elemente des ersten Planetengetriebesatzes 24 in einen blockierten Zustand versetzt werden, in dem die drei Elemente relativ miteinander verbunden sind und als integrierte Einheit gedreht werden, so daß die Leistungsübertragung 16 in einen Nicht-Differentialzustand geschaltet wird, in dem die Leistungsübertragung 16 nicht als Differentialvorrichtung wirken kann. Demgemäß wird auch der Abschnitt 11 zur stu fenlosen Drehzahlveränderung in seinen Nicht-Differentialzustand geschaltet. Weil im Nicht-Differentialzustand die entsprechenden Drehzahlen des Verbrennungsmotors 8 und des Getriebeelements 18 einander gleich sind, wird der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung (oder die Leistungsübertragung 16) in einen ihm zugeordneten konstanten Drehzahlveränderungszustand geschaltet, d.h. einen ihm zugeordneten Zustand zur stufenweisen Drehzahlveränderung, in dem der Abschnitt 11 als ein Getriebe wirkt, dessen Drehzahlverhältnis γ0 auf 1 festgelegt ist. Alternativ wird, falls die Schaltbremse B0 in Eingriff ist (jedoch die Schaltkupplung C0 außer Eingriff ist) und demgemäß das erste Sonnenrad S1 mit dem Gehäuse 12 verbunden ist, die Leistungsübertragung 16 in einen unterschiedlichen blockierten Zustand geschaltet, in dem das erste Sonnenrad S1 absolut am Gehäuse 12 festgelegt ist und nicht gedreht werden kann, so daß die Leistungsübertragung 16 in den Nicht-Differentialzustand geschaltet wird, in dem die Leistungsübertragung 16 nicht als Differentialmechanismus wirksam werden kann. Demgemäß wird auch der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinen Nicht-Differentialzustand geschaltet. Weil in dem letztgenannten Nicht-Differentialzustand der erste Zahnkranz R1 mit einer höheren Drehzahl als der des ersten Trägers CA1 umläuft, wirkt die Leistungsübertragung 16 als eine Drehzahlerhöhungsvorrichtung. Der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung wird in einen ihm zugeordneten unterschiedlichen Zustand zur konstanten Drehzahlveränderung geschaltet, d.h. in einen ihm zugeordneten, unterschiedlichen Zustand zur stufenweisen Drehzahlveränderung, in dem der Abschnitt 11 als ein Drehzahlerhöhungsgetriebe agiert, dessen Drehzahlverhältnis γ0 auf einen Wert kleiner als 1 festgelegt ist, z.B. einen Wert etwa gleich 0,7. Somit wirkt bei der vorliegenden Ausführungsform, wenn sowohl die Schaltkupplung C0 als auch die Schaltbremse B0 wahlweise in deren gelösten Zustand oder in deren Eingriffszustand geschaltet sind, jedes der Kupplungselement C0, B0 als eine Zustandsschaltvorrichtung, die wahlweise den Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung (oder die Leistungsübertragung 16) in seinen (bzw. ihren) Differentialzustand oder Nicht-Differentialzustand schaltet, z.B. in seinen (bzw. ihren) Zustand zur stufenlosen Drehzahlveränderung, (den Differentialzustand), in dem der Abschnitt 11 (oder die Übertragung 16) als das elektrische Differentialsystem agiert, z.B. eine elektrische CVT-Funktion ausübt, oder als die elektrische CVT wirksam wird, in dem das Drehzahlverhältnis γ0 des Abschnitts 11 elektrisch kontinuierlich verändert werden kann, oder in seinen (bzw. ihren) gesperrten Zustands, in dem der Abschnitt 11 die elektrische CVT-Funktion nicht ausübt oder nicht als die elektrische CVT wirksam wird, d.h. in dem das Drehzahlverhältnis γ0 des Abschnitts 11 auf einen bestimmten Wert festgelegt ist, mit anderen Worten in seinen (bzw. ihren) Zustand mit konstanter Drehzahl (den Nicht-Differentialzustand), in dem der Abschnitt 11 als ein einstufiges oder mehrstufiges Getriebe mit einem bzw. mehreren konstanten oder festen Drehzahlverhältnissen wirksam ist.
Der Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung schließt einen zweiten Einritzel-Planetengetriebesatz 26, einen dritten Einritzel-Planetengetriebesatz 28 und einen vierten Einritzel-Planetengetriebesatz 30 ein. Der zweite Planetengetriebesatz 26 schließt ein zweites Sonnenrad S2, eine zweites Planetenrad P2, einen zweiten, das zweite Planetenrad P2 derart tragenden zweiten Träger CA2, daß das zweite Planetenrad P2 gedreht und in Umlauf versetzt werden kann, und einen zweiten, mit dem zweiten Sonnenrad S2 über das zweite Planetenrad P2 in Eingriff stehen Zahnkranz R2 ein. Der zweite Planetengetriebesatz 26 hat ein vorgegebenes Übersetzungsverhältnis ρ2. z.B. um 0,562. Der dritte Planetengetriebesatz 28 schließt ein drittes Sonnenrad S3, ein drittes Planetenrad P3, einen das dritte Planetenrad P3 derart tragenden dritten Träger CA3, daß das dritte Planetenrad P3 gedreht und in Umlauf versetzt werden kann, und einen dritten Zahnkranz R3 ein, der mit dem dritten Planetenrad P3 in Eingriff steht. Der dritte Planetengetriebesatz 28 hat ein vorgegebenes Übersetzungsverhältnis ρ3, z.B. um 0,425. Der vierte Planetengetriebesatz 30 schließt ein viertes Sonnenrad S4, ein viertes Planetenrad P4, einen das vierte Planetenrad P4 derart tragenden vierten Träger CA4, daß das vierte Planetenrad P4 gedreht und in Umlauf versetzt werden kann, und einen vierten Zahnkranz R4 ein, der mit dem vierten Planetenrad P4 in Eingriff steht. Der vierte Planetengetriebesatz 30 hat ein vorgegebenes Übersetzungsverhältnis ρ4, z.B. um 0,421. Unter der Voraussetzung, daß entsprechende Zähnezahlen des zweiten Sonnenrad S2, des zweiten Zahnkranzes R2, des dritten Sonnenrad S3, des dritten Zahnkranzes R3, des vierten Sonnenrades S4 und des vierten Zahnkranzes R4 jeweils als ZS2, ZR2, ZS3, ZR3, ZS4 und ZR4 bezeichnet werden, werden die oben benannten Übersetzungsver hältnisse ρ2, ρ3, ρ4 jeweils als ρ2 = ZS2/ZR2, ρ3 = ZS3/ZR3 und ρ4 = ZS4/ZR4 definiert.
Beim Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung sind das zweite und das dritte SR S2, S3 integrierend miteinander verbunden, wahlweise mit dem Getriebeelement 18 über eine zweite Kupplung C2 verbindbar und über ein erste Bremse B1 wahlweise mit dem Gehäuse 12 verbindbar; der zweite Träger CA2 ist wahlweise mit dem Gehäuse 12 über eine zweite Bremse BR2 verbindbar; der vierte Zahnkranz R4 ist über eine dritte Bremse B3 wahlweise mit dem Gehäuse 12 verbindbar, der zweite Zahnkranz R2, der dritte Träger CA3 und der vierte Träger CA4 sind integrierend miteinander verbunden und mit der Ausgangswelle 22 verbunden; und der dritte Zahnkranz R3 und das vierte Sonnenrad S4 sind miteinander integrierend verbunden und wahlweise über eine erste Kupplung C1 mit dem Getriebeelement 18 verbindbar. Somit sind der Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung und das Getriebeelement 18 wahlweise miteinander über die erste Kupplung C1 oder die zweite Kupplung C2 verbindbar, die benutzt wird, um eine geeignete der Drehzahlstufen des Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung einzurichten. Mit anderen Worten, sowohl die erste Kupplung C1 als auch die zweite Kupplung C2 wirken als eine Kupplungsvorrichtung, die wahlweise den Leistungsübertragungspfad zwischen dem Getriebeelement 18 und dem Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung schaltet, anders ausgedrückt, den Leistungsübertragungspfad zwischen dem Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung (dem Getriebeelement 18) und den Antriebsrädern 38 auf seinen Leistungsübertragungszulassungszustand, in dem eine Leistungsübertragung zugelassen ist, und auf seinen Leistungsübertragungsverhinderungszustand, in dem die Leistung an einer Übertragung gehindert ist. Das heißt, wenn wenigstens eine der beiden Kupplungen C1 oder C2 in Eingriff steht, ist der Leistungsübertragungspfad auf seinen Leistungsübertragungszulassungszustand geschaltet, und wenn sowohl die erste Kupplung C1 als auch die zweite Kupplung C2 gelöst sind, ist der Leistungsübertragungsverhinderungszustand eingeschaltet.
Jede der oben beschriebenen Schaltorgane, 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 ist eine hydraulisch betätigbare Reibungskupplungsvorrichtung, wie sie üblicherweise in herkömmlichen automatischen Fahrzeuggetrieben benutzt wird, und kann von einer Scheibenbauart sein, bei der eine Mehrzahl von aufeinandergestapelten Reibscheiben durch ein hydraulisches Stellglied gegeneinandergepreßt werden, oder von der Bandbauart, bei der ein Ende bzw. die einen Enden eines Bandes oder zweier Bänder, die die Außenfläche einer drehbaren Trommel umschlingen, durch ein hydraulisches Stellglied festgezogen wird bzw. werden. Jede der Reibungskupplungsvorrichtungen dient der wahlweisen Verbindung zweier Elemente, zwischen denen jede Kupplungsvorrichtung vorgesehen ist, miteinander.
Bei dem wie oben beschrieben gestalteten Getriebesystem 10 werden die Schaltkupplung S0, die erste Kupplung 1, die zweite Kupplung C2, die Schaltbremse B0, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2 und die dritte Bremse B3 wahlweise in oder außer Eingriff gebracht, wie in der in 2 gezeigten Betriebstabelle gezeigt ist, um eine ausgewählte einer ersten Gangstufe (1^st), einer zweiten Gangstufe (2^nd), einer dritten Gangstufe (3^rd), einer vierten Gangstufe (4^th), einer fünften Gangstufe (5^th), eines Rückwärtsgangs (R) und eines neutralen Stufe (N) einzurichten. Entsprechende Drehzahlverhältnisse γ der ersten Gangstufe 1^st bis zur fünften Gangstufe 5^th verändern sich mit im wesentlichen dem gleichen Verhältnis. Jedes Drehzahlverhältnis wird definiert durch das Verhältnis (Drehzahl N_IN der Eingangswelle 14)/(Drehzahl N_OUT der Ausgangswelle 22). In der Betriebstabelle der 2 bezeichnet das Symbol „o" einen Eingriffszustand jeder Kupplung C0, C1, C2 oder jeder Bremse B1, B2, B3, und das Symbol „ 11" bezeichnet einen Eingriffszustand der Schaltkupplung oder der Schaltbremse C0, B0, wenn der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung in dem Zustand mit konstanter Drehzahlveränderung wirksam ist, und einen gelösten (d.h. freigegebenen) Zustand der gleichen Elemente C0, B0, wenn der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung als die elektrische CVT wirksam ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform setzt die Leistungsübertragung 16 die Schaltkupplung C0 und die Schaltbremse B0 ein, und wenn entweder die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 in Eingriff ist, kann der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung den Zu stand mit konstanter Drehzahlveränderung annehmen, in dem der Abschnitt 11 als Getriebe mit dem Drehzahlverhältnis γ0 festgelegt ist, zusätzlich zum Zustand mit stufenloser Drehzahlveränderung, in dem der Abschnitt 1 als die elektrische CVT wirksam ist. Deshalb kann, wenn entweder die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 in Eingriff ist, das Getriebesystem 10 einen Zustand mit stufenweiser Drehzahlveränderung annehmen, in dem der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung, der sich in dem Zustand mit konstanter Drehzahlveränderung befindet, mit dem Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung zusammenwirkt, um als ein stufenweise veränderliches Getriebe zu wirken, und wenn weder die Schaltkupplung C0 noch die Schaltbremse B0 in Eingriff ist, kann das Getriebesystem 10 einen Zustand mit stufenloser (d.h. kontinuierlicher) Drehzahlveränderung annehmen, in dem der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung, der sich im Zustand mit stufenloser Drehzahlveränderung befindet, mit dem Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung als eine elektrische CVT zusammenwirkt. Kurz gesagt, wenn entweder die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 in Eingriff ist, wird das Getriebesystem 10 in den Zustand mit stufenweiser Drehzahlveränderung geschaltet, und wenn weder die Schaltkupplung C0 noch die Schaltbremse B0 in Eingriff ist, wird das Getriebesystem 10 in den Zustand mit stufenloser Drehzahlveränderung geschaltet. Zusätzlich kann gesagt werden, daß wie das Getriebesystem 10 der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung ein Getriebe ist, das wahlweise in den Zustand mit stufenweiser Drehzahlveränderung und den Zustand mit stufenloser Drehzahlveränderung geschaltet werden kann.
Beispielsweise, wenn das Getriebesystem 10 als stufenweise veränderliches Getriebe arbeitet und wenn gleichzeitig die Schaltkupplung C0, die erste Kupplung C1 und die dritte Bremse B3, wie in 2 gezeigt, in Eingriff stehen, wird die erste Gangstufe 1^st eingerichtet, in der ein Maximalwert ihres Drehzahlverhältnisses γ1 beispielsweise etwa 3,357 beträgt; wenn die Schaltkupplung 10, die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 in Eingriff stehen, wird die zweite Gangstufe 2^nd eingerichtet, in der ihr Drehzahlverhältnis γ2 kleiner als das Drehzahlverhältnis γ1 ist und beispielsweise etwa 2,180 beträgt; wenn die Schaltkupplung C0, die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 in Eingriff stehen, ist die dritte Gangstufe 3^rd eingerichtet, in der ihr Dreh zahlverhältnis γ3 kleiner als das Drehzahlverhältnis γ2 ist und beispielsweise etwa 1,424 beträgt; wenn die Schaltkupplung C0, die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 in Eingriff sind, ist die vierte Gangstufe 4^th eingerichtet, in der ihr Drehzahlverhältnis γ4 kleiner als das Drehzahlverhältnis γ3 ist und beispielsweise etwa 1,000 beträgt; und wenn die Schaltbremse B0, die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 in Eingriff stehen, ist die fünfte Gangstufe 5^th eingerichtet, in der ihr Drehzahlverhältnis γ5 kleiner ist als das Drehzahlverhältnis γ4 und beispielsweise etwa 0,705 beträgt. Zusätzlich wird, wenn die zweite Kupplung C2 und die dritte Bremse B3 in Eingriff sind, der Rückwärtsgang R eingerichtet, in dem dessen Drehzahlverhältnis γR kleiner ist als das Drehzahlverhältnis γ1 und größer als das Drehzahlverhältnis γ2 und beispielsweise etwa 3,209 beträgt. Wenn die neutrale Position N eingestellt ist, steht nur die Schaltkupplung C0 in Eingriff.
Wenn das Getriebesystem 10 als die CVT arbeitet, sind andererseits, wie in 2 gezeigt, sowohl die Schaltkupplung C0 als auch die Schaltbremse B0 außer Eingriff. Damit wirkt der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung als die CVT und der Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung, der in Reihe mit dem Abschnitt 11 verbunden ist, wirkt als stufenweise veränderliches Getriebe. Deshalb kann dann, wenn der Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung in jeder der folgenden Gangstufen wirksam wird, nämlich der ersten Gangstufe 1^st, der zweiten Gangstufe 2^nd, der dritten Gangstufe 3^rd und der vierten Gangstufe 4^th, die in den Abschnitt 20 eingegebene Drehzahl, d.h. die Drehzahl des Getriebeelement 18, stufenlos verändert werden, d.h. kontinuierlich, so daß jede der ersten bis vierten Gangstufen einen Drehzahlbereich aufweist, innerhalb dessen das Drehzahlverhältnis stufenlos verändert werden kann. Somit kann das Drehzahlverhältnis des Getriebesystems 10 als Ganzes kontinuierlich zwischen jedem Paar benachbarter Gangstufen von der ersten bis zur fünften Gangstufe verändert werden. Das heißt, das gesamte Drehzahlverhältnis γT des Getriebesystems 10 als Ganzes ist kontinuierlich veränderlich.
Somit schließt das Getriebesystem 10 den Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung ein, der als Differentialabschnitt oder als ein erster Drehzahlveränderungs abschnitt fungiert, und den Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung, der als ein Abschnitt zur automatischen Drehzahlveränderung oder ein erster Drehzahlveränderungsabschnitt fungiert. Die 3 zeigt eine kollineare Tafel die gerade Linien zeigt, die entsprechende Beziehungen zwischen entsprechenden relativen Drehzahlen der Drehelemente von ersten Drehelement RE1 bis zum achten Drehelement RE8 repräsentieren, wobei die Beziehungen den verschiedenen Gangstufen entsprechen, in denen die acht Drehelemente in unterschiedlicher Weise miteinander verbunden sind. Die kollineare Tafel in 3 ist ein zweidimensionales Koordinatensystem, das durch eine die Übersetzungsverhältnisse ρ der Planetengetriebesätze vom ersten bis zum vierten Planetengetriebesatz 24, 26, 28, 30 anzeigenden Abszissenachse und eine die relativen Drehzahlen der acht Drehelemente anzeigenden Ordinatenachse definiert wird. Eine untere horizontale, durchgehende Linie X1 zeigt eine Drehzahl 0 (Null) an, eine obere horizontale, durchgehende Linie X2 zeigt eine Drehzahl 1,0 (Eins) an, d.h. die Drehzahl NE des mit der Eingangswelle 14 verbundenen Verbrennungsmotors 8, und jede der beiden horizontalen, unterbrochenen Linien XG zeigt die Drehzahl des Getriebeelements 18 an.
Drei vertikale Linien Y1, Y2, Y3 entsprechen den drei Elementen der Leistungsübertragung 16 als jeweils einem Abschnitt des Abschnitts 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung. In der Reihenfolge von links nach rechts bezeichnet die erste vertikale Linie. In der Reihenfolge von links nach rechts bezeichnet die erste vertikale Linie 1 eine relative Drehzahl des einem zweiten Drehelement (d.h. einem zweiten Element) RE2 zugeordneten ersten Sonnenrads S1; die zweite vertikale Linie; die zweite vertikale Linie 2 bezeichnet eine relative Drehzahl des einem ersten Drehelement (d.h. einem ersten Element) RE1 zugeordneten ersten Trägers CA1; und die dritte vertikale Linie; und die dritte vertikale Linie 3 bezeichnet eine relative Drehzahl des einem dritten Drehelement (d.h. einem dritten Element) RE3 zugeordneten ersten Zahnkranzes R1. Die drei vertikalen Linien Y1, Y2, Y3 sind voneinander durch entsprechende Abstände getrennt, die durch das Übersetzungsverhältnis ρ1 des ersten Planetengetriebesatzes 24 definiert sind. Zusätzlich entsprechen fünf vertikale Linien Y4, Y5, Y6, Y7, Y8 jeweils den fünf Elementen des Abschnitts 20 zur automatischen Drehzahlveränderung. In der Reihenfolge von links nach rechts bezeichnet die vierte vertikale Linie 4 eine relative Drehzahl des zweiten und des dritten Sonnenrades S2, S3, die miteinander verbunden sind und einem vierten Drehelement (d.h. einem vierten Elementz 9 RE4 zugeordnet sind; die fünfte vertikale Linie Y5 bezeichnet eine relative Drehzahl des einem fünften Drehelement (d.h. einem fünften Element) RE5 zugeordneten zweiten Trägers CA2; die sechste vertikale Linie Y6 bezeichnet eine relative Drehzahl des einem sechsten Drehelement (d.h. einem sechsten Element) RE6 zugeordneten vierten Zahnkranzes R4; die siebte vertikale Linie Y7 bezeichnet eine relative Drehgeschwindigkeit des zweiten Zahnkranzes R2, des dritten Trägers CA3 und des vierten Trägers CA4, die miteinander verbunden sind und einem siebten Drehelement (d.h. einem siebten Element) RE7 zugeordnet sind, und die achte vertikale Linie Y8 bezeichnet eine relative Drehzahl des dritten Zahnkranzes R3 und des vierten Sonnenrades S4, die miteinander verbunden sind und einem achten Drehelement (d.h. einem achten Element) RE8 zugeordnet sind. Die fünf vertikalen Linien Y4, Y5, Y6, Y7, Y8 sind voneinander durch entsprechende Abstände getrennt, die gemäß den entsprechenden Übersetzungsverhältnissen ρ2, ρ3, ρ4 des zweiten, des dritten und des vierten Planetengetriebesatzes 26, 28, 30 definiert sind. Falls in der kollinearen Tafel der 3 ein Abstand zwischen zwei vertikale Linien Y, die dem Sonnenrad S und dem Träger CA eines jeden Planetengetriebesatzes 24, 26, 28, 30 zugeordnet sind, gleich 1 (Eins) ist, dann ist ein Abstand zwischen dem Träger CA und dem Zahnkranz R eines jeden der Planetengetriebesätze 24, 26, 28, 30 gleich dem Übersetzungsverhältnis ρ eines jeden der Planetengetriebesätze 24, 26, 28, 30. Genauer beschrieben, ist beim Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung der Abstand zwischen den zwei vertikale Linien Y1, Y2 gleich 1 und der Abstand zwischen den zwei vertikale Linien Y2, Y3 ist gleich dem Übersetzungsverhältnis ρ1 des ersten Planetengetriebesatzes 24; und im Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung ist ein Abstand zwischen zwei vertikale Linien Y, die dem Sonnenrad S und dem Träger CA eines jeden Planetengetriebesatzes der den zweiten, den dritten und den vierten Planetengetriebesatz 26, 28, 30 umfassenden Gruppe gleich 1 (Eins) und ein Abstand zwischen dem Träger CA und dem Zahnkranz R eines jeden der Planetengetriebesätze 26, 28, 30 ist gleich dem Übersetzungsverhältnis ρ eines jeden der Planetengetriebesätze 26, 28, 30.
Somit zeigt die kollineare Tafel in 3, daß bei der Leistungsübertragung 16 (oder dem Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung) des Getriebesystems 10 das erste Drehelement RE1 (d.h. der erste Träger CA1) des ersten Planetengetriebesatzes 24 direkt mit der Eingangswelle 14 gekuppelt ist, d.h. mit dem Verbrennungsmotor 8, und wahlweise über die Schaltkupplung C0 mit dem zweiten Drehelement RE2 (d.h. dem ersten Sonnenrad S1) verbindbar ist; das zweite Drehelement RE2 ist mit dem ersten Elektromotor M1 verbunden und wahlweise über die Schaltbremse B0 mit dem Gehäuse 12 verbindbar; das dritte Drehelement RE3 (d.h. der erste Zahnkranz R1) ist mit dem Getriebeelement 18 und dem zweiten Elektromotor M2 verbunden, so daß die Drehbewegung (d.h. die Rotation) der Eingangswelle 14 über das Getriebeelement 18 auf den Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung übertragen (d.h. in diesen eingegeben) wird. Eine schräge gerade Linie L0, die durch einen Schnittpunkt der beiden Linien Y2, X2 verläuft, repräsentiert eine Beziehung zwischen den entsprechenden Drehzahlen des ersten Sonnenrades S1 und dem ersten Zahnkranz R1.
Beispielsweise in dem Zustand, in dem sowohl die Schaltkupplung C0 als auch die Schaltbremse B0 gelöst sind, so daß die Leistungsübertragung 16 in den Zustand der stufenlosen Drehzahlveränderung (d.h. den Differentialzustand) geschaltet ist, nimmt die durch einen Schnittpunkt der geraden Linie L0 und der vertikalen Linie Y3 angezeigte Drehzahl des ersten Zahnkranzes 1 entsprechend ab oder zu, falls die durch den Schnittpunkt der geraden Linie L0 und der vertikale Linie Y1 angezeigte Drehzahl des ersten Sonnenrades S1 zunimmt oder abnimmt. Des weiteren wird die Leistungsübertragung 16 in ihren Nicht-Differentialzustand geschaltet, in dem die oben genannten drei Elemente der Leistungsübertragung 16 zusammen als eine integrierte Einheit in Drehung versetzt werden, wenn die Schaltkupplung C0 in Eingriff ist und demgemäß das erste Sonnenrad S1 und der erste Träger CA1 miteinander verbunden sind. Somit fällt die gerade Linie L0 mit der horizontalen Linie X2 zusammen, d.h. das Getriebeelement 18 wird mit der gleichen Drehzahl angetrieben wie der Drehzahl NE des Verbrennungsmotors 8. Alternativ, wenn die Schaltbremse B0 in Eingriff ist und demgemäß die Drehung des ersten Sonnenrades S1 gestoppt ist, wird die Leistungsübertragung 16 in ihren unterschiedlichen Nicht-Differentialzustand geschaltet, in dem die Leistungsübertragung 16 als Drehzahlerhöhungsvorrichtung wirkt. Deshalb nimmt die gerade Linie L0 den in 3 gezeigten Verlauf an und die Drehzahl des ersten Zahnkranzes R1 oder des Getriebeelements 18, die durch den Schnittpunkt der geraden Linie L0 und der vertikale Linie Y3 angezeigt ist, wird in den Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung eingegeben, nachdem sie gegenüber der Drehzahl NE des Verbrennungsmotors erhöht wurde.
Des weiteren zeigt die kollineare Tafel in 3 an, daß beim Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung das vierte Drehelement RE4 wahlweise über die zweite Kupplung C2 mit dem Getriebeelement 18 verbindbar ist, und über die erste Bremse B1 wahlweise mit dem Gehäuse 12 verbindbar ist; das fünfte Drehelement RE5 ist über die zweite Bremse B2 wahlweise mit dem Gehäuse 12 verbindbar; das sechste Drehelement RE6 ist über die dritte Bremse B3 wahlweise mit dem Gehäuse 12 verbindbar; das siebte Drehelement RE7 ist mit der Ausgangswelle 22 verbindbar und das achte Drehelement RE8 ist über die erste Kupplung C1 wahlweise mit dem Getriebeelement 18 verbindbar.
Wie in 3 in Bezug auf den Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung gezeigt ist, zeigt, wenn die erste Kupplung C1 und die dritte Bremse B3 in Eingriff sind, ein Schnittpunkt von (A) einer schrägen geraden Linie L1, die durch einen Schnittpunkt von (a1) der vertikalen Linie Y8 zur Anzeige der Drehzahl des achten Drehelements RE und (a2) der horizontalen Linie X2, sowie einen Schnittpunkt von (a3) der die Drehzahl des sechsten Drehelements RE6 anzeigenden vertikale Linie Y6 und (a4) der horizontalen Linie X1 verläuft, und (B) der die Drehzahl des siebten, mit der Ausgangswelle 22 verbundenen Drehelements RE7 anzeigenden vertikalen Linie Y7, die Drehzahl der Ausgangswelle 22 an, die der ersten Gangstufe 1^st entspricht. Gleichermaßen zeigt, wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 in Eingriff sind, ein Schnittpunkt von (C) einer schrägen geraden Linie L2 und (B) der die Drehzahl des siebten, mit der Ausgangswelle 22 verbundenen Drehelements RE7 anzeigenden vertikalen Linie Y7 die Drehzahl der Ausgangswelle 22 an, die der zweiten Gangstufe 2^nd entspricht; wenn die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 in Eingriff sind, zeigt ein Schnittpunkt von (D) einer schrägen geraden Linie L3 und (B) der die Drehzahl des siebten, mit der Ausgangswelle 22 verbundenen Drehelements RE7 anzeigenden vertikalen Linie Y7, die Drehzahl der Ausgangswelle 22 an, die der dritten Gangstufe 3^rd entspricht; und wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 in Eingriff sind, zeigt ein Schnittpunkt von einer horizontalern geraden Linie L4 und (B) der die Drehzahl des siebten, mit der Ausgangswelle 22 verbundenen Drehelements RE7 anzeigenden vertikalen Linie Y7, die Drehzahl der Ausgangswelle 22 an, die der vierten Gangstufe 4^th entspricht. Bei jeder dieser Gangstufen, der ersten, zweiten, dritten und vierten Gangstufe 1^st, 2^nd 3^rd 4^th, wird, weil die Schaltkupplung C0 in Eingriff ist, die Antriebsleistung von der Leistungsübertragung 16 oder dem Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung an das achte Drehelement RE8 mit der gleichen Drehzahl wie der Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors eingegeben. Wenn jedoch anstelle der Schaltkupplung C0 die Schaltbremse B0 in Eingriff ist, wird die Antriebsleistung vom Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung an das achte Drehelement RE8 mit einer Drehzahl eingegeben, die höher ist als die Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors. Somit zeigt, wenn die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2 und die Schaltbremse B0 in Eingriff sind, ein Schnittpunkt von (F) einer horizontalen geraden Linie L5 und (B) der die Drehzahl des siebten, mit der Ausgangswelle 22 verbundenen Drehelements RE7 anzeigenden vertikalen Linie Y7, die Drehzahl der Ausgangswelle 22 an, die der fünften Gangstufe 5^th entspricht.
Die 4 zeigt Eingangssignale, die in die elektronische Steuervorrichtung 40 eingegeben werden, die das Getriebesystem 10 steuert, und Ausgangssignale, die von der Steuervorrichtung 40 ausgegeben werden. Die Steuervorrichtung 40 wird im wesentlichen von einem sogenannten „Mikrocomputer" gebildet, der eine CPU (central processing unit = Zentraleinheit), ein ROM (read only memory = Festwertspeicher) und ein RAM (random access memory = Arbeitsspeicher) und eine Eingabe/Ausgabe-(I/O)-Schnittstelle aufweist und jene Signale entsprechend den im ROM vorgespeicherten Steuerprogrammen verarbeitet, wobei er die Zwischenspeicherfunktion des RAM nutzt. Somit führt die Steuervorrichtung 40 eine Antriebssteuerung des Getriebesystems 10 durch, z.B. eine Hybridantriebssteuerung in Bezug auf die Elektromotoren M1, M2, und eine Drehzahlveränderungssteuerung in Bezug auf den Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung.
Wie in 4 gezeigt ist, erhält die elektronische Steuervorrichtung 40 von einem Sensor für die Gierrate ein der Gierrate zugeordnetes Signal ω, das eine der Gierbewegung zugeordnete Winkelgeschwindigkeit (d.h. eine Gierrate) als eine Winkelgeschwindigkeit repräsentiert, mit der der Fahrzeugkörper um eine vertikale Achslinie gedreht wird; erhält von einem Lenksensor ein Lenkausschlagsignal, das einen Winkel und eine Richtung repräsentiert, die der Aktion eines Lenkelements zugeordnet sind; erhält von einem Kühlwassertemperatursensor ein Signal, das die Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors 8 repräsentiert; erhält von einem Schaltpositionssensor ein Signal P_SH, das eine Schaltposition repräsentiert; erhält von einem Motordrehzahlsensor ein Signal, das die Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors repräsentiert; erhält von einem Auswahlschalter für die Gruppe des Übersetzungsverhältnisses ein Signal, das die Gruppe des Übersetzungsverhältnisses repräsentiert; erhält von einem Modusschalter ein Signal, das einen M-(Motorbetriebs)-Modus ansteuert; erhält von einem Klimaanlagenschalter Signal, das die Aktion einer elektrischen Klimaanlage anzeigt; erhält von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor eine Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das der Drehzahl N_OUT der Ausgangswelle 22 entspricht; erhält von einem Öltemperatursensor für das Automatikgetriebe ein Öltemperatursignal, das eine Temperatur des Hydrauliköls des Abschnitts 20 zur automatischen Drehzahlveränderung repräsentiert; erhält von einem ECT-Schalter ein ECT-Signal; erhält von einem Schalter der Parkbremse ein Signal, das die Aktion der Parkbremse anzeigt; erhält von einem Stellorgan der Fußbremse ein die Aktion der Fußbremse anzeigendes Signal; erhält von einem Katalysatortemperatursensor ein Signal, das die Temperatur eines Katalysators repräsentiert; erhält von einem Fahrpedalöffnungssensor ein Fahrpedalöffnungssignal Acc, das das Ausmaß der Betätigung eines Fahrpedals repräsentiert; erhält von einem Nockenwinkelsensor ein Nockenwinkelsignal; erhält von einem Schneemodusauswahlschalter ein Schneemodussignal, das die Auswahl eines Schneemodusart anzeigt; erhält von einem Fahrzeugbeschleunigungssensor ein Beschleunigungssignal, das eine Beschleunigung des Fahrzeugs repräsentiert; erhält von einem Tempomat-Wählschalter ein Tempomat-Signal, das die Auswahl einer Tempomat-Betriebsweise anzeigt; erhält von einem Fahrzuggewichtsensor ein Fahrzeuggewichtsignal, das das Gewicht des Fahrzeugs repräsentiert; erhält von Raddrehzahlsensoren Raddrehzahlsignale, die entsprechende Raddrehzahlen V der Räder 38 repräsentieren; erhält von einem dem Stufengetriebeschalter ein Signal, das dessen Aktion zur Schaltung des Abschnitts 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung (oder der Leistungsübertragung 16) in dessen (oder deren) Zustand für die stufenweise Drehzahlveränderung (d.h. den blockierten oder Nicht-Differentialzustand) für den Betrieb des Getriebesystems 10 als stufenweise veränderliches Getriebe anzeigt; erhält von einem Schalter für stufenlose Getriebefunktion ein Signal, das dessen Aktion zur Schaltung des Abschnitts 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung (oder der Leistungsübertragung 16) in dessen (oder deren) Zustand für die stufenlose Drehzahlveränderung (d.h. den Differentialzustand) für den Betrieb des Getriebesystems 10 als stufenlos veränderliches Getriebe (d.h. als kontinuierlich veränderliche Übertragungseinheit CVT) anzeigt; erhält von einem M1-Drehzahlsensor ein Signal, das die Drehzahl NM1 des ersten Elektromotors M1 repräsentiert; erhält von einem M2-Drehzahlsensor ein Signal, das eine Drehzahl N_M2 des zweiten Elektromotors M2 repräsentiert; und erhält von einem Druckkraftsensor eine Druckkraftsignal, das eine Kraft repräsentiert, mit der das Bremspedal niedergedrückt wird.
Zusätzlich gibt, wie in 4 gezeigt, die elektronische Steuervorrichtung 40 ein Steuersignal an eine Motorausgangssteuervorrichtung 48 (5) aus, das die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 8 steuert, beispielsweise gibt sie ein Antriebssignal an ein Drosselstellglied aus, das einen Öffnungsgrad eines elektronischen Drosselventils einstellt, ein Brennstoffversorgungssignal an eine Brennstoffeinspritzvorrichtung, die eine dem Verbrennungsmotor 8 zuzuführende Brennstoffmenge einstellt, und/oder ein Zündsignal, das einen Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors 8 anzeigt; an einen Lader ein Ladedruckeinstellsignal ausgibt, um einen Ladedruck einzustellen; ein Antriebssignal für die elektrische Klimaanlage für den Betrieb der elektrischen Klimaanlage ausgibt, ein Steuersignal zur Steuerung des Betriebs des ersten Elektromotors M1 ausgibt; ein Steuersignal zur Steuerung des Betriebs des zweiten Elektromotors M2 ausgibt; ein Schaltpositionsanzeigesignal zum Betrieb einer Anzeigevorrichtung für Schaltposition ausgibt, um die Schaltposition (d.h. Betriebsposition) anzuzeigen; ein Übersetzungsverhältnisanzeigesignal zum Betrieb einer Anzeigevorrichtung für das Übersetzungsverhältnis ausgibt; ein Schneemodusanzeigesignal zum Betrieb einer Anzeigevorrichtung für den Schneemodus ausgibt, um den Schneemodus anzuzeigen; ein Signal zur Steuerung eines Magnetventils für den Leitungsdruck des automatischen Getriebes ausgibt; ein M-Modusanzeigesignal, zum Betrieb einer Anzeigevorrichtung für den M-Modus, Ventilbetriebsartsignale ausgibt zur Betätigung von Magnetventilen einer hydraulischen Steuerschaltung 42 zur Steuerung entsprechender hydraulischer Stellglieder der hydraulisch betätigten Reibungskupplungsvorrichtungen des Abschnitts 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung und des Abschnitts 20 zur automatischen Drehzahlveränderung; ein Antriebssignal zur Betätigung einer hydraulischen Pumpe als einer Quelle eines Hydraulikdrucks der hydraulischen Steuerschaltung 42 ausgibt; ein Signal zum Betrieb einer elektrischen Heizung ausgibt; ein Signal für einen Steuercomputer der Tempomat-Einrichtung ausgibt; und ein Steuersignal für ein Bremsstellglied 46 (5) ausgibt, um entsprechende Hydraulikdrücke den Bremszylindern der entsprechenden Antriebsräder 38 zuzuführen.
Die 5 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung verschiedener Steuerfunktionen der elektronischen Steuervorrichtung 40. In 5 beurteilt eine Steuervorrichtung 54 für die stufenweise Drehzahlveränderung auf der Basis des durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Ausgangsdrehmoment T_OUT des Abschnitts 20 zur automatischen Drehzahlveränderung angezeigten Fahrzeugzustands, ob eine Drehzahländerungssteuerung des Getriebesystems 10 entsprechend einer in 6 gezeigten-Drehzahlveränderungstafel durchgeführt werden sollte, die durchgehende Linien und eine unterbrochene Linie einschließt und vorab durch ein Mittel oder eine Vorrichtung zur Speicherung der Drehzahlveränderungstafel gespeichert wird. Das heißt, die Steuervorrichtung 54 für die stufenweise Drehzahlveränderung wählt eine geeignete der Drehzahlstufen aus, auf die das Getriebesystem 10 verändert oder geschaltet werden sollte, und führt eine automatische Drehzahlveränderungssteuerung des Abschnitts 20 zur automatischen Drehzahlveränderung durch. Genauer beschrieben gibt die Steuervorrich tung 54 für die stufenweise Drehzahlveränderung an die hydraulische Steuerschaltung 42 einen Befehl aus, um den Eingriff und/oder das Lösen der hydraulisch betätigten Reibungskupplungsvorrichtungen mit Ausnahme der Schaltkupplung C0 und/oder der Schaltbremse B0 zu veranlassen, um so eine geeignete der Gangstufen gemäß der in 2 gezeigten Betriebstabelle einzurichten.
Ein Hybrid-(HB)-Steuermittel oder eine Hybrid-Vorrichtung 52 steuert das Getriebesystem 10, um in dem oben beschriebenen Zustand zur stufenlosen Drehzahlveränderung wirksam zu werden, d.h. steuert den Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung, um im Differentialzustand wirksam zu werden, so daß der Verbrennungsmotor 8 in einem hochwirksamen Betriebsbereich tätig ist. Zusätzlich verändert und optimiert das Hybridsteuermittel 52 die Verteilung der Antriebskraft zwischen dem Motor 8 und dem zweiten Elektromotor M2 und die Reaktionskraft, die sich durch die Erzeugung elektrischer Leistung durch den ersten Elektromotor M1 ergibt, um so das Drehzahlverhältnis γ0 des als die elektrische CVT wirkenden Abschnitts 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung zu steuern, d.h. das stufenlos veränderliche Getriebe. Beispielsweise berechnet das Hybridsteuermittel 52 auf der Basis eines aktuellen Betätigungswertes Acc des Fahrpedals und einer aktuellen Geschwindigkeit V des Fahrzeugs einen vom Fahrer gewünschten Ausgabewert, berechnet anschließend eine auf dem vom Fahrer gewünschten Ausgabewert beruhende erforderliche Antriebskraft und einen gewünschten Wert geladener elektrischer Leistung, berechnet dann eine Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors und eine Gesamtausgangsleistung und steuert schließlich auf der Basis der Gesamtausgangsleistung und der Motordrehzahl N_E die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 8 und die Menge der vom ersten Elektromotor M1 erzeugten elektrischen Leistung. Mit anderen Worten; selbst wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Drehzahlverhältnis des Abschnitts 20 zur automatischen Drehzahlveränderung nicht verändert wird, d.h. die Drehzahl des Getriebeelements 18 nicht verändert wird, kann das Hybridsteuermittel 52 die Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors 8 steuern oder verändern durch Steuerung oder Veränderung des Betrags der vom ersten Elektromotor M1 erzeugten elektrischen Leistung.
Das Hybridsteuermittel 52 führt seine Steuerfunktion aus, während es die Drehzahlstufe des Abschnitts 20 zur automatischen Drehzahlveränderung berücksichtigt, zum Zwecke der Verbesserung des Fahrverhaltens und des Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugs. Bei dieser Hybridsteuerung wird der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung so gesteuert, daß er als die elektrische CVT fungiert, so daß die Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors bestimmt wird, um den Verbrennungsmotor 8 im wirkungsvollen Betriebsbereich zu betreiben, z.B. ist eine Zieldrehzahl N_E * des Verbrennungsmotors abgestimmt auf die Drehzahl des Getriebeelement 18, die auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drehzahlstufe des Abschnitts 20 zur automatischen Drehzahlveränderung bestimmt wird. Genauer beschrieben besitzt das Hybridsteuermittel 52 eine vorab gespeicherte Optimum-Kurve (d.h. eine Abbildung oder Beziehung), die vorab experimentell in einem durch zwei Parameter, z.B. die Drehzahl N_E und das Drehmoment T_E des Verbrennungsmotors, definierten zweidimensionalen Koordinatensystem bestimmt wird, so daß, wenn das Fahrzeug in einer Betriebsart zur stufenlosen Drehzahlveränderung läuft, das Fahrverhalten und der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs mit einander vereinbar sind. Um den Verbrennungsmotor 8 gemäß der vorab gespeicherten Optimum-Kurve zu betreiben bestimmt das Hybridsteuermittel 52 einen Zielwert des Gesamtdrehzahlverhältnisses γT des Getriebesystems 10, so daß das Drehmoment T_E und die Drehzahl N_E eine Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors bewirken, die einer gewünschten Antriebskraft entspricht, und steuert das Drehzahlverhältnis γ0 des Abschnitts 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung derart, daß der Zielwert des Gesamtdrehzahlverhältnisses γT erhalten wird. Somit steuert oder verändert das Hybridsteuermittel 52 das Gesamtdrehzahlverhältnis γT in einem zulässigen Bereich in dem dem Gesamtdrehzahlverhältnis γT eine Veränderung gestattet ist, z.B. einem Bereich von 13 bis 0,5.
Das Hybridsteuermittel 52 führt die von dem ersten Elektromotor M1 erzeugte elektrische Leistung oder Kraft einer elektrischen Leistungspeichervorrichtung 60 und einem zweiten Elektromotor M2 über einen Wechselrichter 68 zu. Somit wird, obwohl ein Hauptanteil der Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 8 mechanisch auf das Getriebeelement 18 übertragen wird, ein Teil der Antriebsleistung des Verbrennungs motors 8 durch den ersten Elektromotor M1 verbraucht, um die elektrische Leistung zu erzeugen, d.h. sie wird in elektrische Leistung umgewandelt. Somit wird die durch den ersten Elektromotor M1 erzeugte elektrische Leistung zunächst über den Wechselrichter 58 dem zweiten Elektromotor M2 zugeführt, und weil der zweite Elektromotor M2 angetrieben ist, wird die elektrische Leistung anschließend vom zweiten Elektromotor M2 dem Getriebeelement 18 zugeführt. Alle Elemente, die mit der Erzeugung von elektrischer Leistung, deren Zuführung und deren Verbrauch durch den zweiten Elektromotor M2 in Beziehung stehen, arbeiten mit einander zur Bildung eines elektrischen Pfades zusammen, der mit der mit der Umwandlung des Anteils der Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 8 in elektrische Leistung beginnt und mit der Umwandlung der elektrischen Leistung in mechanische Leistung endet.
Zusätzlich kann das Hybridsteuermittel 52 selbst dann, wenn der Verbrennungsmotor 8 sich in einem gestoppten Zustand oder im Leerlaufzustand befindet, das Fahrzeug starten oder bewegen durch Betrieb des Abschnitts 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung als die elektrische CVT, d.h.. Betrieb nur des Elektromotors oder der Elektromotoren, z.B. nur des Elektromotors M2, als Antriebsquelle. In letzterem Falle steuert das Hybridsteuermittel 52 das Starten des Fahrzeugs durch Steuerung der Reaktionskraft, die durch die Erzeugung der elektrischen Leistung durch den ersten Elektromotor M1 entsteht und durch Betreiben der Leistungsübertragung 16 als den Differentialmechanismus und durch die dadurch erfolgende Erhöhung der Drehzahl des Getriebeelements 18. Wie oben beschrieben, wird das Starten des Fahrzeugs gewöhnlich durch den Betrieb des zweiten Elektromotors M2 durchgeführt. Jedoch kann, abhängig vom aktuellen Zustand des Fahrzeugs, das Starten des Fahrzeugs auch durch den Betrieb des Verbrennungsmotors 8 durchgeführt werden.
Selbst wenn sich das Fahrzeug im gestoppten Zustand befindet oder in einem Fahrzustand mit geringer Geschwindigkeit, kann das Hybridsteuermittel 52 einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors 8 dadurch aufrechterhalten, daß es den Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung als die elektrische CVT betreibt. Beispielsweise sinkt ein Ladezustand SOC (state of charge) der Speichervorrichtung 60 für die elektrische Leistung ab, wenn sich das Fahrzeug im gestoppten Zustand befindet und es ist erforderlich, daß der erste Elektromotor M1 betrieben wird, um elektrische Leistung zu erzeugen, wobei die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 8 benutzt wird, um den ersten Elektromotor 1 zur Erzeugung der elektrischen Leistung zu betreiben, d.h. um die Drehzahl des ersten Elektromotors M1 zu erhöhen, so daß die Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors 8 aufgrund der Differentialfunktion der Leistungsübertragung 16 auf keiner niedrigeren als der Grenzdrehzahl aufrechterhalten werden kann, bei der der Verbrennungsmotors 8 selbstständig laufen kann, obwohl die allein durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmte Drehzahl des zweiten Elektromotors M2 gleich (oder im wesentlichen gleich) Null sein kann, weil sich das Fahrzeug in seinem gestoppten Zustand befindet.
Zusätzlich kann unabhängig davon, ob sich das Fahrzeug im gestoppten Zustand oder im fahrenden Zustand befindet, das Hybridsteuermittel 52, aufgrund der elektrischen CVT-Funktion des Abschnitts 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung, die Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors durch Steuerung der Drehzahl NM1 des ersten Elektromotors E1 und/oder der Drehzahl NM2 des zweiten Elektromotors 2 bei einer gewissen Drehzahl halten. Mit anderen Worten, das Hybridsteuermittel 52 kann die Drehzahl NM1 des ersten Elektromotors M1 oder die Drehzahl NM2 des zweiten Elektromotors M2 auf eine gewünschte Drehzahl verändern, während die Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors auf einer bestimmten Drehzahl gehalten wird. Wie aus der kollinearen Tafel in 3 ersehen werden kann, senkt beispielsweise das Hybridsteuermittel 52 die Drehzahl NM2 des zweiten Elektromotors M2 durch Erhöhung der Drehzahl NM1 des ersten Elektromotors M1, während die Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors auf einer bestimmten Drehzahl gehalten wird.
Das Hybridsteuermittel 52 kann den ersten und den zweiten Elektromotors M1, M2 im „Leerlau^„ betreiben, d.h. ohne Erzeugung einer Reaktionskraft. Somit kann das Hybridsteuermittel 52 den Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung in einen Zustand versetzen, der einem Zustand äquivalent ist, in dem der Abschnitt 11 kein Drehmoment übertragen kann. d.h. ein Leistungsübertragungspfad im Abschnitt 11 ist unterbrochen.
Ein Mittel oder eine Vorrichtung 62 zur Beurteilung des Drehzahlerhöhungsschrittes beurteilt auf der Basis des Fahrzeugbetriebszustandes und entsprechend der Drehzahlveränderungstafel der 6, die vorab durch ein Mittel 56 zur Speicherung der Drehzahlveränderungstafel gespeichert wurde, ob die Drehzahlstufe, auf die das Getriebesystem 10 verändert werden sollte, die Drehzahl erhöht, z.B. die fünfte Gangstufe (5^th), um zu beurteilen, ob die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 in Eingriff gebracht werden sollte, wenn das Getriebesystem 10 in einen Zustand zur stufenweisen Drehzahlveränderung geschaltet wird.
Ein Schaltsteuermittel 50 oder -vorrichtung beurteilt auf der Basis des Fahrzeugzustandes (d.h. der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Ausgangsdrehmoments T_OUT) und entsprechend einer Zustandsschalttafel (d.h. einer Beziehung), die in 6 durch eine wiederholt von zwei Punkten unterbrochenen Linie angezeigt ist und durch das Mittel 56 zur Speicherung der Drehzahlveränderungstafel vorab gespeichert wurde, ob das Getriebesystem 10 einem stufenlosen Drehzahlveränderungszustand oder einem Zustand der stufenweisen Drehzahlveränderung zugeschaltet werden sollte, das heißt, in welchem der nachfolgend genannten Steuerbereiche sich der Fahrzeugzustand befindet: (a) ein Steuerbereich der stufenlosen Drehzahlveränderung, in dem das System 10 auf den stufenlosen Drehzahlveränderungszustand geschaltet werden sollte und (b) ein Steuerbereich der stufenweisen Drehzahlveränderung, in dem das System 10 auf den Zustand der stufenweisen Drehzahlveränderung geschaltet werden sollte. Somit schaltet das Schaltsteuermittel wahlweise das Getriebesystem 10 auf den Zustand mit stufenloser Drehzahlveränderung oder den Zustand mit stufenweiser Drehzahlveränderung.
Genauer beschrieben gibt das Schaltsteuermittel 50, wenn es beurteilt, daß sich der Fahrzeugzustand in dem Steuerbereich der stufenweisen Drehzahlveränderung befindet, an das Hybridsteuermittel 52 ein Signal aus, das dem Hybridsteuermittel 52 nicht gestattet, d.h. das Hybridsteuermittel 52 daran hindert, die Hybridsteuerung oder die Steuerung der stufenlosen Drehzahlveränderung durchzuführen, und gibt an das Steu ermittel 54 für die stufenweise Drehzahlveränderung ein Signal aus, das dem Steuermittel 54 für die stufenweise Drehzahlveränderung gestattet, eine voreingestellte Drehzahlveränderungssteuerung entsprechend dem Zustand der stufenweisen Drehzahlveränderung des Getriebesystems 10 auszuführen. Genauer beschrieben führt das Steuermittel 54 für die stufenweise Drehzahlveränderung die automatische Steuerung der Drehzahlveränderung des Abschnitts 20 zur automatischen Drehzahlveränderung gemäß der durch das Speichermittel 56 für die Drehzahlveränderungstafel vorab gespeicherte Drehzahlveränderungstafel nach 6 aus. Die 2 zeigt, vorgespeichert durch z.B. das Speichermittel 56 für die Drehzahlveränderungstafel, Kombinationen entsprechender Betriebszustände der hydraulisch betriebenen Reibungskupplungsvorrichtungen, d.h. der Kupplungen C0, C1, C2 und der Bremsen B0, B1, B2, B3, von denen eine geeignete oder geeignete bei der automatischen Drehzahlveränderungssteuerung ausgewählt wird bzw. werden. Kurz gefaßt, das Getriebesystem 10 als Ganzes, d.h. der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung und der Abschnitt 12 zur stufenweisen Drehzahlveränderung arbeiten mit einander zusammen um als das sogenannte „stufenweise automatische Getriebe" zu fungieren, das eine geeignete der Drehzahlstufen entsprechend der Betriebstabelle der 2 einrichtet.
Beispielsweise gibt die Hydraulikdruck-Steuerschaltung 42, wenn das Mittel 62 für die Beurteilung des Drehzahlerhöhungsschrittes die fünfte Gangstufe 5^th beurteilt oder auswählt, an die Hydraulikdruck-Steuerschaltung 42 einen Befehl aus, um das Lösen der Schaltkupplung C0 und den Eingriff der Schaltbremse B0 zu veranlassen, so daß der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung als Hilfsgetriebe arbeitet, dessen Drehzahlverhältnis γ0 auf beispielsweise 0,7 festgelegt ist. Somit etabliert das Getriebesystem 10 als Ganzes eine sogenannte „Overdrive-Gangstufe" (Schnellgangstufe), d.h. eine Drehzahlerhöhungsstufe, deren Drehzahlverhältnis kleiner ist als 1,0. Andererseits, wenn das Mittel 62 für die Beurteilung des Drehzahlerhöhungsschrittes die fünfte Gangstufe nicht beurteilt oder auswählt, gibt das Schaltsteuermittel 50 an die Hydraulikdruck-Steuerschaltung 42 einen Befehl aus, um den Eingriff der Schaltkupplung C0 und das Lösen der Schaltbremse B0 zu veranlassen, so daß der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung als Hilfsgetriebe arbeitet, dessen Drehzahlverhältnis γ0 auf bei spielsweise 1 festgelegt ist. Somit etabliert das Getriebesystem 10 als Ganzes eine Drehzahlreduzierungsstufe, deren Drehzahlverhältnis nicht kleiner als 1 ist. Kurz gefaßt, das Schaltsteuermittel 50 schaltet das Getriebesystem 10 auf den Zustand der stufenweisen Drehzahlveränderung und im Zustand der stufenweisen Drehzahlveränderung fungiert der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung als das Hilfsgetriebe, dessen Drehzahlverhältnis γ0 wahlweise zwischen den zwei Werten geschaltet oder verändert werden kann, die den zwei Gangstufen entsprechen, und der Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung, der in Reihe mit dem Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung geschaltet ist, wirkt als das stufenweise veränderbare Getriebe. Somit fungiert das Getriebesystem 10 als Ganzes als das sogenannte „automatische Stufengetriebe".
Andererseits, wenn das Schaltsteuermittel 50 beurteilt, daß der Fahrzeugzustand in den Steuerbereich für die stufenlose Drehzahlveränderung fällt, in dem das Getriebesystem 10 auf den Zustand der stufenlosen Drehzahlveränderung geschaltet werden sollte, gibt das Schaltsteuermittel 50 an den Hydraulikdruck-Steuerschaltung 42 einen Befehl aus, um die Schaltkupplung C0 und die Schaltbremse B0 zu lösen, so daß der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung in den Zustand der stufenlosen Drehzahlveränderung geschaltet wird, d.h. ihm gestattet wird, die Drehzahl kontinuierlich zu verändern. Gleichzeitig gibt das Schaltsteuermittel 50 an das Hybridsteuermittel 52 ein Signal aus, das dem Hybridsteuermittel 52 gestattet, eine Hybridsteuerung durchzuführen, und gibt an das Steuermittel 54 für die stufenweise Drehzahlveränderung ein Signal aus, das das Steuermittel 54 für die stufenweise Drehzahlveränderung veranlaßt, auf eine vorgegebene Drehzahlstufe festgelegt zu werden, die dem Zustand zur stufenlosen Drehzahlveränderung des Getriebesystems 10 entspricht, oder ein Signal, das dem Steuermittel 54 für die stufenweise Drehzahlveränderung die automatische Steuerung der Drehzahlveränderung des Abschnitts 20 zur automatischen Drehzahlveränderung gemäß der durch das das Mittel 56 zur Speicherung der Drehzahlveränderungstafel vorab gespeicherten Drehzahlveränderungstafel erlaubt. In diesem Falle das das Steuermittel 54 für die stufenweise Drehzahlveränderung die automatische Steuerung der Drehzahlveränderung gemäß der Betriebstabelle nach 2 aus, obwohl das Steuer mittel 54 die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 nicht betätigt. Kurz gefaßt: das Schaltsteuermittel 50 schaltet den Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung in den Zustand für die stufenlose Drehzahlveränderung, so daß der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung als das kontinuierlich veränderliche Getriebe wirkt und der in Reihe mit dem Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung verbundene Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung als stufenweise veränderliche Getriebe wirkt. Somit wird eine geeignete Antriebskraft erhalten. Zusätzlich kann das Drehzahlverhältnis jeder der Gangstufen ebenfalls kontinuierlich verändert werden, weil die in den Abschnitt 20 zur automatischen Drehzahlveränderung eingegebene Drehzahl, d.h. die Drehzahl des Getriebeelements 18 in der ersten, zweiten, dritten und der vierten Gangstufe 1^st, 2^nd, 3^rd und 4^th des Abschnitts 20 kontinuierlich verändert werden kann. Weil das Drehzahlverhältnis einer jeden der Gangstufen kontinuierlich verändert werden kann,. d.h. kontinuierlich zwischen jedem Paar einander benachbarter Gangstufen kontinuierlich verändert werden kann, kann das Getriebesystem 10 als Ganzes in den Zustand der stufenlos veränderlichen Drehzahlveränderung geschaltet werden, in dem das gesamte Drehzahlverhältnis γT kontinuierlich verändert wird.
Hier wird die graphische Darstellung in 6 im Detail erläutert. Diese Darstellung in 6 zeigt die Drehzahlveränderungstafel (d.h. die Beziehung), die vorab durch das Mittel 56 zur Speicherung der Drehzahlveränderungstafel gespeichert wurde, die benutzt wird, um eine geeignete der Gangstufen des Abschnitts 20 zur automatischen Drehzahlveränderung auszuwählen. Die vorab gespeicherte Drehzahlveränderungstafel ist ein Beispiel einer Drehzahlveränderungstafel, die in einem durch zwei Parameter, d.h. die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Ausgangsdrehmoment T_OUT als einer Art von auf die Antriebsleistung bezogener Parameter, definierten zweidimensionalen Koordinatensystem festgelegt oder vorbereitet ist. In 6 bezeichnen durchgehende Linien aufwärtsschaltende Aktionen und wiederholt von einem Punkt unterbrochene Linien abwärtsschaltende Aktionen. Zusätzlich bezeichnen in 6 zwei unterbrochene Linien eine Bezugsgeschwindigkeit V1 des Fahrzeugs und ein Bezugsdrehmoment T1, die durch das Schaltsteuermittel 50 bei der Beurteilung benutzt werden, ob der Fahrzeugzustand sich in dem Bereich der stufenweisen Drehzahlveränderung oder dem Bereich der stufenlosen Drehzahlveränderung befindet. Genauer beschrieben ist die erste unterbrochene Linie in 6 eine einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit zugeordnete Beurteilungslinie als eine Folge von Punkten, deren jeder die Bezugsgeschwindigkeit V1 des Fahrzeugs als einen einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit zugeordneten voreingestellten Beurteilungswert bezeichnet für die Beurteilung, ob das Hybridfahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit fährt; und die zweite unterbrochene Linie ist eine dem Betrieb bei hoher Ausgangsleistung zugeordnete Beurteilungslinie als eine Folge von Punkten, deren jeder das Bezugsausgangsdrehmoment T1 als einen einer Fahrt mit hoher Ausgangsleistung zugeordneten, voreingestellten Beurteilungswert bezeichnet für die Beurteilung, ob das Hybridfahrzeug bei einem hohen Wert des Ausgangsdrehmoments T_OUT des Abschnitts 20 zur automatischen Drehzahlveränderung als einer Art von auf die Antriebsleistung bezogener Parameter fährt, der mit der Antriebsleistung des Fahrzeugs in Beziehung steht. Außerdem bezeichnen in 6 zwei wiederholt von jeweils zwei Punkten unterbrochene Linien Hysteresen der zwei unterbrochenen Linien, die für die Beurteilung verwendet werden, ob der Fahrzeugbetriebszustand sich in dem Bereich der stufenweisen Drehzahlveränderung oder dem Bereich der stufenlosen Drehzahlveränderung befindet. Somit zeigt die 6 die vorab gespeicherte Zustandsschalttafel (d.h. eine Beziehung), die die Bezugsgeschwindigkeit V1 des Fahrzeugs und das Bezugsausgangsdrehmoment T_OUT einschließt und durch das Schaltsteuermittel 50 bei der auf den zwei Parametern, d.h. die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Ausgangsdrehmoment T_OUT, beruhenden Beurteilung benutzt wird, ob der Fahrzeugzustand sich in dem Bereich der stufenweisen Drehzahlveränderung oder dem Bereich der stufenlosen Drehzahlveränderung befindet. Diese Zustandsschalttafel kann als integrierender Abschnitt der Drehzahlveränderungstafel durch das Mittel 56 zur Speicherung der Drehzahlveränderungstafel gespeichert werden. Zusätzlich kann diese Zustandsschalttafel so abgewandelt sein, daß sie nur einen der Bezugswerte, der Fahrzeuggeschwindigkeit V1 und des Ausgangsdrehmoments T1 einschließt, oder so abgewandelt sein, daß sie als Parameter nur entweder die Fahrzeuggeschwindigkeit V oder das Ausgangsdrehmoment T_OUT benützt.
Anstelle der Drehzahlveränderungstafel und/oder der Zustandsschalttafel kann ei ne mathematische Beurteilungsformel zum Vergleich einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit V mit der Bezugsgeschwindigkeit V1 des Fahrzeugs und/oder eine für den Vergleich eines aktuellen Ausgangsdrehmoments T_OUT mit dem Bezugsausgangsdrehmoment T1 benutzte mathematische Beurteilungsformel durch das Mittel 56 zur Speicherung der Drehzahlveränderungstafel vorab gespeichert werden. In diesem Falle, beispielsweise wenn als Fahrzeugzustand die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist als die Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit V1, schaltet das Schaltsteuerungsmittel 50 das Getriebesystem 10 in den Zustand für die stufenweise Drehzahlveränderung. Alternativ, beispielsweise wenn das aktuelle Ausgangsdrehmoment T_OUT des Abschnitts 20 zur automatischen Drehzahlveränderung als Fahrzeugzustand größer ist als das Bezugsausgangsdrehmoment T1, schaltet das Schaltsteuerungsmittel 50 das Getriebesystem 10 in den Zustand für die stufenweise Drehzahlveränderung. Das Schaltsteuermittel 50 kann so angepaßt werden, daß, wenn elektrische Steuervorrichtungen, wie einer oder mehrere Elektromotoren zur Betätigung des Abschnitts 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung als die elektrische CVT versagen oder ihre Funktion nachläßt, beispielsweise wenn das Betriebsverhalten elektrischer Vorrichtungen, die dem mit der Erzeugung elektrischer Leistung durch den ersten Elektromotor M1 beginnenden und mit der Umwandlung der elektrischen Leistung in die mechanische Leistung endenden elektrischen Pfad zugeordnet sind, nachläßt, das heißt, wenn der erste Elektromotor M1, der zweite Elektromotor M2, der Wechselrichter 58, die Speichervorrichtung 60 und der jene Elemente M1, M2, 58 und 60 mit einander verbindende Übertragungspfad ausfallen, oder das Betriebsverhalten der Elemente M1, M2, 58 und 60 und der Übertragungspfad nachläßt oder z.B. wegen Fehlern oder niedriger Temperatur verloren geht, schaltet das Schaltmittel 50, mit Vorrang, das Getriebesystem 10 auf den Zustand für die stufenweise Drehzahlveränderung.
Die oben beschriebenen, auf die Antriebskraft bezogenen Parameter entsprechen, einer über den anderen der Antriebskraft des Fahrzeugs und können nicht nur ein Antriebsdrehmoment oder eine auf die Antriebsräder 38 übertragene Kraft sein, sondern z.B. ein aktueller Wert des Ausgangsdrehmoments T_OUT des Abschnitts 20 zur automatischen Drehzahlveränderung, ein Drehmoment T_E des Verbrennungsmotors, eine Fahr zeugbeschleunigung oder ein auf der Basis von, beispielsweise, einer Fahrpedalbetätigung oder einer Drosselöffnung (oder einer vom Motor aufgenommenen Luftmenge, eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses, oder eines Dieselölverbrauchs) und der Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors berechnetes Drehmoment T_E des Verbrennungsmotors, oder ein geschätzter Wert eines Drehmoments T_E des Verbrennungsmotors oder ein eine erwünschte Antriebskraft, berechnet auf der Basis der Betätigung des Fahrpedals durch den Fahrer oder der Drosselöffnung. Das oben beschriebene Antriebsdrehmoment kann beispielsweise aus dem Ausgangsdrehmoments T_OUT berechnet werden, wobei z.B. ein Differentialverhältnis oder ein Radius der Antriebsräder 38 berücksichtigt wird, oder es kann direkt, z.B. durch einen Sensor, ermittelt werden. Diese stimmen mit dem oben beschriebenen anderen Drehmomentarten überein.
Zusätzlich wird beispielsweise die Bezugsgeschwindigkeit V1 des Fahrzeugsvoreingestellt, so daß, wenn das Getriebesystem 10 in den der stufenlosen Drehzahlveränderung zugeordneten Zustand geschaltet wird, wenn das Fahrzeug mit einer beträchtlich hohen Geschwindigkeit fährt, aber sich der Brennstoffverbrauch bei dieser Geschwindigkeit verschlechtert hat, das Getriebesystem 10 bei dieser Geschwindigkeit nicht in den der stufenlosen Drehzahlveränderung zugeordneten Zustand geschaltet wird, d.h. in dem der stufenweisen Drehzahlveränderung zugeordneten Bereich verbleibt. Überdies wird das Bezugsausgangsdrehmoment T1 so voreingestellt, daß es, z.B., einer solchen Charakteristik des ersten Elektromotors M1 entspricht, daß der Elektromotor M1 so eingerichtet werden kann, daß er als seine maximale Ausgangsleistung an elektrischer Leistung eine geringe elektrische Leistung abgibt, um die Größe des Elektromotors M1 zu reduzieren, ohne zu veranlassen, daß das Reaktionsdrehmoment des Elektromotors M1 der Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 8 bis hinauf zu dessen hohem Ausgangsleistungsbereich folgt, wenn das Fahrzeug mit einer hohen Ausgangsleistung fährt.
Die 7 zeigt eine andere Zustandsschalttafel (d.h. eine andere Beziehung), die durch das Mittel 56 zur Speicherung der Drehzahlveränderungstafel vorab gespeichert werden kann. Diese Zustandsschalttafel zeigt eine der Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors zugeordnete Linie als eine Grenzlinie, die durch das Schaltsteuermittel 50 benutzt wird, um zu beurteilen, ob der durch zwei Parameter, d.h. die Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors und dessen Drehmoment T_E., angezeigte Fahrzeugbetriebszustand sich in dem der stufenweisen Drehzahlveränderung zugeordneten Steuerbereich oder in dem der stufenlosen Drehzahlveränderung zugeordneten Steuerbereich befindet. Das Schaltsteuermittel 50 kann anstelle der in 6 gezeigten Zustandsschalttafel die in 7 gezeigte Zustandsschalttafel verwenden, um zu beurteilen, ob sich der durch die Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors und dessen Drehmoment T_E angezeigte Fahrzeugzustand sich in dem der stufenweisen Drehzahlveränderung zugeordneten Steuerbereich oder in dem der stufenlosen Drehzahlveränderung zugeordneten Steuerbereich befindet. Die Zustandsschalttafel nach 7 wird als eine Basis benutzt, um die in 6 gezeigten unterbrochenen Linien zu bestimmen. Mit anderen Worten, die unterbrochenen Linien in 6 werden durch Umwandlung der in 7 gezeigten Zustandsschalttafel (oder der Beziehung) in die in dem durch zwei Parameter, d.h. die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Ausgangsdrehmoment T_OUT, definierten zweidimensionalen Koordinatensystem gezeichnete Zustandsschalttafel erhalten.
Bei der in 6 gezeigten Beziehung ist der Steuerbereich der stufenweisen Drehzahlveränderung (abgekürzt als stufenweiser Steuerbereich (S)) definiert als ein Bereich mit hohem Drehmoment nicht niedriger als das voreingestellte Bezugsausgangsdrehmoment T1, oder eine Bereich hoher Fahrzeuggeschwindigkeit nicht niedriger als die voreingestellte Bezugsfahrzeuggeschwindigkeit V1. Somit wird die Steuerung der stufenweisen Drehzahlveränderung durchgeführt, wenn der Verbrennungsmotor 8 mit einem beträchtlich hohen Antriebsdrehmoment betrieben wird, oder wenn das Fahrzeug mit einer beträchtlich hohen Geschwindigkeit fährt; und die Steuerung der stufenlosen Drehzahlveränderung wird ausgeführt, wenn der Verbrennungsmotor 8 mit einem bemerkenswert niedrigen Drehmoment betrieben wird oder das Fahrzeug mit einer bemerkenswert niedrigen Geschwindigkeit fährt, d.h. wenn der Verbrennungsmotor 8 in einem Bereich mit Service-Ausgangsleistung (service output area) betrieben wird. Gleichermaßen ist bei der in 7 gezeigten Beziehung der stufenweise Steuerbereich (S) als eine Bereich mit hohem Drehmoment definiert, nicht niedriger als ein vorgegebenes Bezugsdrehmoment TE1 des Verbrennungsmotors, ein Bereich mit hoher Drehzahl, nicht niedriger als eine vorgegebene Bezugsdrehzahl NE1 des Verbrennungsmotors, oder ein Bereich mit hoher Ausgangsleistung, nicht niedriger als eine vorgegebene Bezugsausgangsleistung des Verbrennungsmotors, berechnet auf der Basis des Verbrennungsmotordrehmoments T_E und der Verbrennungsmotordrehzahl N_E. Somit wird die stufenweise Steuerung der Drehzahlveränderung durchgeführt, wenn der Verbrennungsmotor 8 bei einem beträchtlich hohen Drehmoment betrieben wird, bei einer beträchtlich hohen Drehzahl oder einer beträchtlich hohen Ausgangsleistung; und die stufenlose Steuerung der Drehzahlveränderung wird ausgeführt, wenn der Verbrennungsmotor 8 mit einem bemerkenswert niedrigen Drehmoment, einer bemerkenswert niedrigen Drehzahl oder einer bemerkenswert niedrigen Ausgangsleistung betrieben wird, d.h. wenn der Verbrennungsmotor 8 im Bereich einer Service-Ausgangsleistung (service output) betrieben wird. Die in 7 gezeigte Grenze zwischen dem Bereich (S) der stufenweisen Steuerung der Drehzahlveränderung und dem Bereich (N) der stufenlosen Steuerung der Drehzahlveränderung entspricht der Linie einer hohen Bezugsgeschwindigkeit des Fahrzeugs als einer Folge von Punkten, deren jeder eine hohe Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit anzeigt und einer Linie einer hohen Bezugsgeschwindigkeit des Fahrzeugs als einer Folge von Punkten, deren jeder eine hohe Leistungsausgabe des Fahrzeugs anzeigt.
Somit wird, wenn beispielsweise das Fahrzeug mit einer niedrigen oder mittleren Geschwindigkeit oder mit einer niedrigen oder mittleren Leistungsausgabe läuft, das Getriebesystem 10 in den Zustand mit einer stufenlosen Drehzahlveränderung gesteuert, so daß sich ein hoher Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs ergibt. Wenn jedoch das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit läuft, z.B. wenn die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V die Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit V1 übersteigt, wird das Getriebesystem 10 in den Zustand mit einer stufenweisen Drehzahlveränderung gesteuert, in dem das System 10 als das stufenweise veränderliche Getriebe arbeitet, so daß die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors 8 auf die Antriebsräder 38 ausschließlich über den mechanischen Leistungsübertragungspfad erfolgt, während die Umwandlungsverluste zwischen der Antriebsleistung und der elektrischen Leistung eingeschränkt werden, die auftreten, wenn das System 19 als die elektrische CVT arbeitet, wodurch der Kraftstoff verbrauch des Fahrzeugs verbessert wird. Zusätzlich wird das Getriebesystem 10 in den Zustand mit stufenweiser Drehzahlveränderung gesteuert, in dem das System 10 als stufenweise veränderliches Getriebe arbeitet, so daß die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors 8 auf die Antriebsräder 38 ausschließlich über den mechanischen Leistungsübertragungspfad erfolgt, wenn das Fahrzeug mit einer hohen Leistungsabgabe läuft, z.B. wenn die oben beschriebenen, auf die Antriebsleistung bezogenen Parameter, wie das Ausgangsdrehmoment T_OUT, das Bezugsausgangsdrehmoment T1 überschreitet. Somit wird das Getriebesystem 10 als die elektrische CVT nur dann betrieben, wenn das Fahrzeug mit niedriger oder mittlerer Geschwindigkeit oder mit niedriger oder mittlerer Ausgangsleistung fährt. Deshalb kann ein Maximalwert der durch den ersten Elektromotor M1 erzeugten elektrischen Leistung, d.h. der durch den ersten Elektromotor M1 zu übertragenden elektrischen Leistung, reduziert und demgemäß der erste Elektromotor M1 oder der Fahrzeugantrieb einschließlich des Elektromotors M1 in seiner Größe reduziert werden. Mit anderen Worten; es kann gesagt werden, daß, weil beim Fahrzeugbetrieb mit hoher Leistung die vom Fahrer gewünschte Antriebsleistung wichtiger ist als der erwünschte Kraftstoffverbrauch, das Getriebesystem 10 eher in den Zustand der stufenweisen Drehzahlveränderung (den Zustand mit konstanter Drehzahlveränderung) geschaltet wird, als in den Zustand mit stufenloser Drehzahlveränderung. Somit kann sich der Fahrer rhythmischer Veränderungen der Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors erfreuen, wie sie in 8 gezeigt sind, die entstehen, wenn die Drehzahlstufen im Zustand der stufenweisen automatischen Drehzahlveränderung hochgeschaltet werden.
Zurück zu 5: ein Steuermittel oder eine Steuervorrichtung 80 für ein stabiles Fahrzeugverhalten schließt ein Beurteilungsmittel oder eine Beurteilungsvorrichtung 82 für die Notwendigkeit eine Stabilisierung des Fahrzeugs ein, das bzw. die beurteilt, ob ein Verhalten des Fahrzeugs im Fahrzustand instabil wird und demgemäß eine Stabilisierungssteuerung für das Fahrzeugverhalten erforderlich ist. Falls das Beurteilungsmittel 82 für die Notwendigkeit eine Stabilisierung des Fahrzeugs feststellt, daß die Steuerung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens erforderlich ist, steuert das Steuermittel 80 für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens das Drehmoment T_E des Verbrennungsmotors und/oder auf die Antriebsräder 38 ausgeübte entsprechende Bremskräfte und steuert dadurch entsprechende Drehmomente der Antriebsräder 38 (d.h. entsprechende Antriebsraddrehmomente). Somit stabilisiert das Steuermittel 80 für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens das Verhalten des Fahrzeugs.
Als nächstes werden einige Beispiele beschrieben, in denen das Beurteilungsmittel 82 für die Notwendigkeit einer Stabilisierung des Fahrzeugs feststellt, daß die Steuerung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens erforderlich ist, und die Aktion des Steuermittels 80 für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens zur Durchführung der Stabilisierungssteuerung für das Fahrzeugverhalten.
Beispielsweise stabilisiert das vorher beschriebene VSC-System, wenn ein Wendeverhalten des Fahrzeugs instabil wird, das Wendeverhalten des Fahrzeugs. In diesem Falle stellt das Beurteilungsmittel 82 für die Notwendigkeit einer Stabilisierung des Fahrzeugs fest oder beurteilt, wie die Antriebsräder 38 in seitlicher Richtung zum Schlupf neigen. Auf der Basis eines ermittelten Ausmaßes der Tendenz zum seitlichen Schlupf der Antriebsräder 38 steuert das Steuermittel 80 für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens das Drehmoment T_E des Verbrennungsmotors und/oder auf die Antriebsräder 38 ausgeübte Bremskräfte und reduziert dadurch die Tendenz der Antriebsräder 38 zum seitlichen Schlupf.
Das Beurteilungsmittel 82 für die Notwendigkeit einer Stabilisierung des Fahrzeugs beurteilt oder ermittelt beispielsweise eine Neigung zum seitlichen Schlupf der Hinterräder des Fahrzeugs, d.h. eine sogenannte Übersteuerungstendenz, bei der ein Wendewinkel der Hinterräder dazu neigt, in Relation zum Ausmaß der Betätigung eines Lenkorgans übermäßig groß zu sein, auf folgende Weise: Zunächst berechnet das Beurteilungsmittel 82 für die Notwendigkeit einer Stabilisierung des Fahrzeugs auf der Basis des Giersignals ω und des Beschleunigungssignals, die der elektronischen Steuervorrichtung 40 zugeführt werden, einen Schlupfwinkel β und eine Schlupfwinkelgeschwindigkeit dβ/dt des Fahrzeugkörpers, was eine Neigung des Fahrzeugs relativ zur Bewegungsrichtung des Schwerpunkts des Fahrzeugs repräsentiert. Falls der berechnete Schlupfwinkel β größer ist als ein vorgegebener Schlupfwinkel und die berechnete Schlupfwinkelgeschwindigkeit dβ/dt größer ist als eine vorgegebene Schlupfwinkelgeschwindigkeit, beurteilt das Beurteilungsmittel 82 für die Notwendigkeit einer Stabilisierung des Fahrzeugs, daß die Hinterräder des Fahrzeugs zu einem Schlupf in seitlicher Richtung tendieren. Der vorgegebene Schlupfwinkel und die vorgegebene Schlupfwinkelgeschwindigkeit sind Bezugswerte, die vorab beispielsweise von Versuchen erhalten und gespeichert werden, derart, daß die erhaltenen und gespeicherten Werte für die Beurteilung brauchbar sind, ob die Hinterräder des Fahrzeugs zum Schlupf in seitlicher Richtung in solchem Ausmaß tendieren, daß eine Stabilisierungssteuerung des Wendeverhaltens des Fahrzeugs erforderlich ist.
Zusätzlich beurteilt oder ermittelt das Beurteilungsmittel 82 für die Notwendigkeit einer Stabilisierung des Fahrzeugs beispielsweise einen seitlichen Schlupf der Vorderräder des Fahrzeugs, d.h. eine sogenannte Untersteuerungstendenz, bei der ein Wendewinkel der Vorderräder dazu neigt, in Relation zum Ausmaß der Betätigung eines Lenkorgans übermäßig klein zu sein, in der folgenden Weise: Zunächst berechnet das Beurteilungsmittel 82 für die Notwendigkeit einer Stabilisierung des Fahrzeugs auf der Basis des Lenkausschlagsignals und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals, die der elektronischen Steuervorrichtung 40 zugeführt werden, eine Zielgierrate ω* die dem Betrag der Betätigung des Lenkorgans entspricht, und falls die aktuelle Gierrate ω kleiner ist als die Zielgierrate ω*, beurteilt das Beurteilungsmittel 82, daß die Vorderräder des Fahrzeugs zum Schlupf in seitlicher Richtung neigen.
Falls das Beurteilungsmittel 82 für die Notwendigkeit einer Stabilisierung des Fahrzeugs ermittelt, daß die Hinterräder das Fahrzeugs zum Schlupf in seitlicher Richtung neigen, gibt das Steuermittels 80 für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens an das Bremsenstellglied 46 ein Steuersignal aus, um entsprechend beispielsweise dem Grad der Tendenz der Hinterräder zum seitlichen Schlupf entsprechende Bremskräfte auf die Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs auszuüben, die auf der von der Wenderichtung abgewandten Seite angeordnet sind, so daß ein in Bezug auf das Fahrzeug nach außen gerichtetes Moment erzeugt wird, d.h. es wird ein der Tendenz zum seitlichen Schlupf der Hinterräder entgegenwirkendes Moment erzeugt. Somit wird durch die ent sprechenden, auf die Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs auf der zur Wenderichtung entgegengesetzten Seite ausgeübten Bremskräfte, die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs verringert. Somit wird das Wendeverhalten des Fahrzeugs stabilisiert.
Falls das Beurteilungsmittel 82 für die Notwendigkeit einer Stabilisierung des Fahrzeugs ermittelt, daß die Vorderräder das Fahrzeugs zum Schlupf in seitlicher Richtung neigen, gibt das Steuermittels 80 für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens an die Motorausgangssteuervorrichtung 48 ein Steuersignal aus, um das Drehmoment T_E des Verbrennungsmotors entsprechend z.B. dem Grad der Tendenz der Vorderräder zum seitlichen Schlupf zu beschränken, und gibt zusätzlich an das Bremsenstellglied 46 ein Steuersignal aus, um entsprechende Bremskräfte auf die zwei Hinterräder und das Vorderrad des Fahrzeugs auf der von der Wenderichtung abgewandten Seite aufzubringen, so daß ein dem seitlichen Schlupf der Vorderräder entgegenwirkendes Moment erzeugt wird, um die Neigung der Vorderräder zum seitlichen Schlupf zu begrenzen. Somit wird das Wendeverhalten des Fahrzeugs stabilisiert.
Zusätzlich wirkt das vorher beschriebene ABS als eine gegenüber dem VCS-System unterschiedliche An von Steuermittel für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens. In diesem Falle berechnet zunächst das Beurteilungsmittel 82 für die Notwendigkeit einer Stabilisierung des Fahrzeugs, auf der Basis der der elektronischen Steuervorrichtung 40 zugeleiteten und die entsprechenden Drehzahlen der Antriebsräder 38 repräsentierenden Raddrehzahlsignale, entsprechende Drehzahlen und entsprechende Drehbeschleunigungen der vier Räder des Fahrzeugs und ermittelt auf der Basis der berechneten, entsprechenden Drehzahlen und entsprechenden Drehbeschleunigungen, wie die Antriebsräder 38 schlupfen. Auf der Basis des so ermittelten Schlupfes der Antriebsräder 38 gibt das Steuermittel 80 für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens an die Motorausgangssteuervorrichtung 48 ein Steuersignal zur Steuerung der entsprechenden auf beide Antriebsräder 38 aufgebrachten Bremskräfte aus. Somit können, wenn die Antriebsräder 38 gebremst werden, die Antriebsräder vor dem Blockieren bewahrt werden und es kann demgemäß eine ausgezeichnete Bremswirkung erzielt werden. Deshalb kann das Fahrzeug seine hohe Stabilität und Lenkbarkeit erhalten.
Hier wird angenommen, daß das Getriebesystem 10 sich in seinem die Leistungsübertragung gestattenden Zustand befindet, in dem der Leistungsübertragungspfad vom Verbrennungsmotor 8 zu den Antriebsrädern 38 geschlossen ist und das Fahrzeug angetrieben werden kann und sich gleichzeitig in seinem Zustand zur stufenweisen Drehzahlveränderung befindet. In diesem Zustand sind der Verbrennungsmotor 8 und die Antriebsräder 38 mechanisch miteinander verbunden und demgemäß wird die Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V beeinflußt und begrenzt. Falls in diesem Zustand das Steuermittel 80 für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens die Stabilisierungssteuerung des Fahrzeugverhaltens ausführt, kann sich die Trägheit des Verbrennungsmotors 8 ändern und entsprechend kann die Wirksamkeit der Stabilisierungssteuerung des Fahrzeugverhaltens absinken. Falls sich beispielsweise die Trägheit des Verbrennungsmotors 8 ändert, kann sich die Genauigkeit der Steuerung der auf die Antriebsräder 38 einwirkenden Bremskräfte und demgemäß die Wirksamkeit der Stabilisationssteuerung verringern. Mit anderen Worten, weil der Verbrennungsmotor 8 nicht relativ frei in Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit gedreht werden kann, kann ein Freiheitsgrad der Steuerung des Drehmoments des Verbrennungsmotors, d.h. ein Freiheitsgrad der Steuerung der Drehmomente der Antriebsräder, sinken und demgemäß kann die Wirksamkeit der Stabilisierung sinken.
Deshalb beurteilt das Schaltsteuermittel 50 auf der Basis des Fahrzeugzustands und entsprechend der vorab durch das Mittel 56 zur Speicherung der Drehzahlveränderungstafel gespeicherten Zustandsschalttafel der 6, ob sich der Fahrzeugzustand (a) in dem Bereich der stufenlosen Drehzahlveränderungssteuerung oder (b) in dem Bereich der stufenweisen Drehzahlveränderungssteuerung befindet und beurteilt dadurch, ob sich das Getriebesystem 10 im Zustand der stufenweisen Drehzahlveränderung befindet. Falls das Beurteilungsmittel 82 für die Notwendigkeit einer Stabilisierung des Fahrzeugs feststellt, daß die Steuerung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens erforderlich ist, und zugleich das Schaltsteuerungsmittel 50 feststellt, daß das Getriebesystem 10 sich im Zustand der stufenweisen Drehzahlveränderung befindet, gibt das Schaltsteuermittel 50 an die hydraulische Steuerschaltung 42 einen Befehl aus, um das Lösen der Schaltkupplung C0 oder der Schaltbremse B0 zu veranlassen, so daß der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung (oder die Leistungsübertragung 16) aus seinem Zustand der konstanten Drehzahlveränderung gelöst wird. Somit arbeitet das Schaltsteuermittel 50 als ein auf die Stabilisierung des Fahrzeugs bezogenes Schaltsteuermittel oder eine solche Schaltsteuervorrichtung wie ein auf die Stabilisierung des Fahrzeugs bezogenes Schaltungssteuerungsgerät, wenn das Steuermittel 80 für ein stabiles Fahrzeugverhalten die Stabilisationssteuerung des Fahrzeugverhaltens durchführt.
Somit werden der Verbrennungsmotor 8 und die Antriebsräder 38 aus dem Zustand freigegeben, in dem sie mechanisch mit einander verbunden sind, und demgemäß kann der Verbrennungsmotor 8 in Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit V frei gedreht werden. Deshalb wird der Freiheitsgrad der Steuerung des Steuermittels 80 für ein stabiles Fahrzeugverhalten verbessert. Zusätzlich wird die Veränderung der Trägheit des Verbrennungsmotors 8 gehemmt, weil die Veränderung der Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors ohne Beschränkung durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V gehemmt werden kann.
Die 9 ist ein Flußdiagramm, das einen einschlägigen Abschnitt verschiedener Steuerungsaktionen der elektronischen Steuervorrichtung 40 repräsentiert, d.h. eine ihrer Steuerungsaktionen zur Schaltung des Drehzahlveränderungszustands des Getriebesystems 10, wenn das Fahrzeugverhalten instabil wird und die Steuerung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens benötigt wird. Diese Steueraktion wird mit einer sehr kurzen Zykluszeit, von einigen Millisekunden bis zu einigen zehn Millisekunden, wiederholt. Die 10 zeigt eine Zeittafel zur Erläuterung der Steueraktion gemäß dem Flußdiagramm in 9, insbesondere ein Beispiel dieser Steueraktion, die ausgeführt wird, wenn das vorher beschriebene ABS betrieben wird, um das Verhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren, wenn das Fahrzeug gebremst wird,
Zunächst beurteilt beim Schritt S1, der dem Beurteilungsmittel 82 für die Notwendigkeit einer Stabilisierung des Fahrzeugs zugeordnet ist, die Steuervorrichtung 40, ob das Verhalten des Fahrzeugs im fahrenden Zustand instabil wird, und demgemäß eine Steuerung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens erforderlich ist. Beispielsweise erfolgt diese Beurteilung durch die Beurteilung, ob die Hinterräder des Fahrzeugs zu einem Schlupf in seitlicher Richtung neigen, d.h. durch die Beurteilung, ob der Schlupfwinkel β und die Schlupfwinkelgeschwindigkeit dβ/dt des Fahrzeugkörpers größer sind als der vorgegebene Schlupfwinkel bzw. die vorgegebene Schlupfwinkelgeschwindigkeit. Alternativ kann diese Beurteilung erfolgen, indem man den Schlupf der Antriebsräder 38 auf der Basis der Raddrehzahlen und der Beschleunigungen der Raddrehung beurteilt oder ermittelt. Falls beim Schritt S1 eine negative Beurteilung erfolgt, schreitet die Steuerung der Steuervorrichtung 40 zum Schritt S5 fort, um die anderen, gewöhnlichen Steuerungsaktionen durchzuführen, anders als die Steuerung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens und die Steuerungsaktionen, die zusammen mit der Steuerung der Stabilität durchzuführen sind, oder den aktuellen Fahrzustand des Fahrzeugs aufrecht zu erhalten, und beendet dann die gegenwärtige Routine.
Andererseits, falls beim Schritt S1 eine positive Beurteilung erfolgt, schreitet die Steuerung der Steuervorrichtung 40 zum Schritt 52 fort, der dem Schaltsteuermittel 50 zugeordnet ist. Beim Schritt S2 beurteilt die Steuervorrichtung 40 auf der Basis des Fahrzeugzustands und in Übereinstimmung mit der vorab durch das Mittel 56 zur Speicherung der Drehzahlveränderungstafel gespeicherten Zustandsschalttafel der 6, ob sich der Fahrzeugzustand (a) in dem Bereich der stufenlosen Drehzahlveränderungssteuerung oder (b) in dem Bereich der stufenweisen Drehzahlveränderungssteuerung befindet, und beurteilt dadurch, ob sich das Getriebesystem 10 im Zustand der stufenweisen Drehzahlveränderung befindet. Es ist dies die Zeit t₁ in 10.
Falls beim Schritt S2 eine positive Beurteilung erfolgt, schreitet die Steuerung der Steuervorrichtung 40 zum Schritt S3 fort, der ebenfalls dem Schaltsteuermittel 50 zugeordnet ist. Beim Schritt S3 gibt die Steuervorrichtung 40 an die hydraulische Steuerschaltung 42 den Befehl aus, die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 zu lösen, so daß der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung (oder die Leistungsübertragung 16) aus ihrem Zustand der konstanten Drehzahlveränderung (d.h. ihrem gesperrten Zustand) freigegeben wird. Das ist die in 10 gezeigte Zeit t₁. Wie durch die Zeitspanne zwischen t₁ und t₂ in 10 angezeigt wird, wird der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung zeitweilig von seinem gesperrten Zustand in seinen Differentialzustand geschaltet, wenn die Steuerung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens ausgeführt wird.
Nachdem der Schritt S3 ausgeführt wurde, oder wenn beim Schritt S2 eine negative Beurteilung erfolgt, schreitet die Steuerung durch die Steuervorrichtung 40 zum Schritt S4 fort, der dem Steuermittel 80 für das Fahrzeugverhalten zugeordnet ist. Beim Schritt S4 steuert die Steuervorrichtung 40 das Drehmoment T_E des Verbrennungsmotors und/oder die auf die Antriebsräder 38 aufgebrachten entsprechenden Bremskräfte, und steuert dadurch die entsprechenden Drehmomente der Antriebsräder, um so das Verhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren. Wenn beispielsweise beim Schritt S1 festgestellt wird, daß die Hinterräder des Fahrzeugs zum Schlupf in seitlicher Richtung neigen, gibt die Steuervorrichtung 40 an das Bremsenstellglied 46 das Steuersignal aus, z.B. entsprechend dem Grad der Tendenz zum seitlichen Schlupf der Hinterräder, die entsprechenden Bremskräfte auf die Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs auf der von der Wenderichtung abgewandten Seite auszugeben, so daß ein den seitlichen Schlupf der Hinterräder hemmendes Moment erzeugt wird, um die Tendenz zum seitlichen Schlupf der Hinterräder zu hemmen. Somit wird Geschwindigkeit V des Fahrzeugs durch die entsprechenden Bremskräfte auf die Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs auf der von der Wenderichtung abgewandten Seite reduziert. Dadurch wird das Wendeverhalten des Fahrzeugs stabilisiert. Alternativ kann der Schlupf der Antriebsräder 38 beim Schritt S1 beurteilt oder ermittelt werden. In letzterem Falle gibt die Steuervorrichtung 40 auf der Basis des festgestellten Schlupfs der Antriebsräder 38 an das Bremsenstellglied 46 das Steuersignal aus, die entsprechenden Bremskräfte zu steuern, die auf beide Antriebsräder 38 ausgeübt werden. Somit können, wenn die Antriebsräder 38 gebremst werden, diese Antriebsräder 38 an einer Blockierung gehindert werden, und demgemäß können sie eine ausgezeichnete Bremsleistung aufweisen. Deshalb kann das Fahrzeug seine hohe Stabilität und Lenkbarkeit beibehalten. Das ist eine Zeitspanne zwischen der in 10 gezeigten Zeit t₁ und der Zeit t₇.
Wenn die Steuerung des Fahrzeugverhaltens in Schritt S4 ausgeführt wird, wird der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung aus seinem gesperrten Zustand entlassen. Somit kann der Verbrennungsmotor 8 relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit V frei gedreht werden. Deshalb wird der Freiheitsgrad der Steuerung der Steuervorrichtung 40 verbessert und demgemäß wird die Wirksamkeit der Steuerung der Stabilität des Fahrzeugverhaltens verbessert. Zusätzlich wird die Wirksamkeit der Steuerung der Stabilität des Fahrzeugverhaltens verbessert, weil die Veränderung der Trägheit des Verbrennungsmotors 8 gehemmt und die Genauigkeit der Steuerung der entsprechenden, auf die Antriebsräder 38 ausgeübten Bremskräfte verbessert wird.
Wie durch die Zeitspanne zwischen der Zeit t₁ und der Zeit t₂ in 10 angezeigt ist, wird die Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors von der Bindung an die Fahrzeuggeschwindigkeit V gelöst und auf eine Leerlaufdrehzahl abgesenkt. Somit kann in der Zeitspanne zwischen der in 10 gezeigten Zeit t₁ und der Zeit t₅ das Bremsen der Antriebsräder 38 in einem Zustand gesteuert werden, indem der Einfluß der Trägheit des Verbrennungsmotors 8 auf die Antriebsräder 38 vermindert ist, und demgemäß wird das Ansprechen der Bremsensteuerung verbessert. Zusätzlich erhöht, wie durch eine Zeitspanne zwischen der in 10 gezeigten Zeit t₅ und der Zeit t₇ gezeigt wird, das Hybrid-Steuermittel 52 die Drehzahl N_M1 des ersten Elektromotors M1, so daß die Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors in Richtung auf eine Drehzahl gesteuert wird, die die der Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, und der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung wird vorbereitet, zu seinem Zustand der stufenweisen Drehzahlveränderung zurückzukehren. Dann gibt, wie durch die die Zeit t₇ in 10 gezeigt ist, nach der Durchführung der Steuerung des Fahrzeugverhaltens, das Schaltsteuermittel 50 an die hydraulische Steuerschaltung 42 den Befehl aus, den Eingriff der Schaltkupplung C0 oder der B0 zu veranlassen, so daß der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung vorbereitet ist, in seinen Zustand zur stufenweisen Drehzahlveränderung zurückzukehren.
Wie durch unterbrochene Linien in 10 dargestellt ist, kann, wenn sich der Ab schnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinem Differentialzustand befindet, das Hybrid-Steuermittel 52 den ersten Elektromotor M1 und den zweiten Elektromotor M2 (in 10 nicht gezeigt) in den „Leerlauf^„ steuern, d.h. den ersten Elektromotor M1 und den zweiten Elektromotor M23 so zu steuern, daß sie kein Drehmoment oder im wesentlichen kein Drehmoment erzeugen, so daß die Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors gleich Null wird. Somit kann das Bremsen der Antriebsräder 38 in einem von der Trägheit des Verbrennungsmotors 8 freien Zustand gesteuert werden. Wenn der erste und der Zweite Verbrennungsmotor M1, M2 im Leerlauf sind, ist der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinem neutralen Zustand versetzt, in dem der Abschnitt keine Leistung übertragen kann.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung der gegenwärtigen Ausführungsform ersichtlich ist, umfaßt das Getriebesystem 10 den Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung, der wahlweise ein seinen Zustand für die stufenlose Drehzahlveränderung oder in seinen Zustand für die stufenweise Drehzahlveränderung geschaltet werden kann. Wenn das Steuermittel 80 für die Steuerung der Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens die Steuerung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens durchführt, veranlaßt das Schaltsteuermittel 50 die Freigabe der Schaltkupplung C0 oder der Schaltbremse B0 und gibt dadurch den Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung aus seinem Zustand der stufenweisen Drehzahlveränderung frei (d.h. aus seinem gesperrten Zustand). Somit werden die Antriebsräder 38 und der Verbrennungsmotor 8 aus dem Zustand befreit, in dem sie mechanisch miteinander verbunden sind, und demgemäß ist es dem Verbrennungsmotor 8 gestattet, sich relativ zu den Antriebsrädern 38 frei zu drehen. Deshalb ist der Freiheitsgrad der Steuerung des Mittels 80 zur Steuerung des Fahrzeugverhaltens in Bezug auf die auf die Antriebsräder 38 übertragenen Drehmomente verbessert und demgemäß ist die Wirksamkeit der durch das Steuermittel 80 für die Steuerung der Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens durchgeführten Steuerung der Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens verbessert.
Als nächstes werden andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden die gleichen Bezugszeichen verwen det wie beim ersten Ausführungsbeispiel, um entsprechende Elemente oder Teile der zusätzlichen Ausführungsformen zu bezeichnen, und die Beschreibung dieser Elemente oder Teile wird weggelassen.
<ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM>
Die 11 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Getriebesystems 70, das einen Teil eines anderen Antriebsmechanismus bildet, auf den die vorliegende Erfindung angewandt ist; die 12 ist eine Betriebstabelle die eine Beziehung zwischen den Gangstufen des Getriebesystems 70 und entsprechenden Kombinationen entsprechender Betriebszustände hydraulisch betätigter Reibungskupplungsvorrichtungen zeigt; und die 13 ist eine kollineare Tafel zur Erläuterung der Drehzahländerungsaktionen des Getriebesystems 70.
Wie das bei der ersten Ausführungsform benutzte Getriebesystem 10 umfaßt das bei der vorliegenden zweiten Ausführungsform benutzte Getriebesystem 70 den Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung einschließlich des ersten Elektromotors M1, der Leistungsübertragung 16 und des zweiten Elektromotors M2. Zusätzlich umfaßt das Getriebesystem 70 einen Abschnitt 72 zur automatischen Drehzahlveränderung, der zwischen dem Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung und der Ausgangswelle 22 angeordnet ist, ist in Reihe mit dem Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung über das Getriebeelement 18 verbunden und besitzt drei Gangstufen. Die Leistungsübertragung 16 schließt einen ersten Einritzel-Planetengetriebesatz 24 mit dem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis ρ1, z.B. etwa 0,418 ein; sowie die Schaltkupplung C0 und die Schaltbremse B0. Der Abschnitt 72 zur automatischen Drehzahlveränderung schließt einen zweiten Einritzel-Planetengetriebesatz 26 und einen dritten Einritzel-Planetengetriebesatz 28 ein. Der zweite Planetengetriebesatz 26 hat ein vorgegebenes Übersetzungsverhältnis ρ2, z.B. etwa 0,532, und der dritte Planetengetriebesatz 28 hat ein vorgegebenes Übersetzungsverhältnis ρ3, z.B. etwa 0,418. Im Abschnitt 72 zur stufenweisen Drehzahlveränderung sind eine zweites Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebesatzes 26 und ein drittes Sonnenrad S3 des dritten Planetengetriebesatzes 28 integrierend mit einander verbunden und wahlweise über eine zweite Kupplung C2 mit dem Getriebeelement 18 und über eine erste Bremse B1 mit dem Gehäuse 12 verbindbar; ein zweiter Träger CA2 des zweiten Planetengetriebesatzes 26 und ein dritter Zahnkranz R3 des dritten Planetengetriebesatzes 28 sind mit einander integrierend und mit der Ausgangswelle 22 verbunden; ein zweiter Zahnkranz des zweiten Planetengetriebesatzes 26 ist wahlweise mit dem Getriebeelement 18 über eine erste Kupplung C1 verbindbar und ein dritter Träger CA3 des dritten Planetengetriebesatzes 28 ist über eine zweite Bremse B2 mit den Gehäuse 12 verbindbar.
In dem wie vorstehend beschrieben konstruierten 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 wahlweise in Eingriff oder außer Eingriff gebracht (d.h. gelöst), wie dies in der Betriebstafel in 12 dargestellt ist, um so wahlweise eine beliebige der folgenden Schaltpositionen einzurichten: eine erste Gangstufe (1^st), eine zweite Gangstufe (2^nd), eine dritte Gangstufe (3^rd), eine vierte Gangstufe (4^th), einen Rückwärtsgang (R) und eine neutrale Position. Entsprechende Drehzahlverhältnisse γ (= Drehzahl N_IN der Eingangswelle 14)/(Drehzahl N_OUT der Ausgangswelle 22)) der ersten bis vierten Gangstufe 1^st bis 4^th verändern sich im wesentlichen mit dem gleichen Verhältnis. In der Betriebstafel der 12 bezeichnet das Symbol „o" einen Eingriffszustand einer jeden der Kupplungen C0, C1, C2 und der Bremsen B1, B2, und das Symbol
einen Eingriffszustand der Schaltkupplung 0 und der Schaltbremse B0, wenn der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung im Zustand mit konstanter Drehzahlveränderung wirksam ist, in dem der Abschnitt 1 als Getriebe fungiert, dessen Drehzahlverhältnis festgelegt ist, und einen außer Eingriff gebrachten (gelösten) Zustand der gleichen Schaltkupplung C0 bzw. Schaltbremse B0, wenn der Abschnitt 11 im Zustand der stufenlosen Drehzahlveränderung wirksam ist, in dem der Abschnitt 11 als elektrische CVT fungiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform benutzt die Leistungsübertragung 16 die Schaltkupplung C0 und die Schaltbremse B0 und wenn entweder die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 in Eingriff ist, kann der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung wahlweise in den Zustand mit konstanter Drehzahlveränderung anstelle des Zustands mit stufenloser Drehzahlver änderung geschaltet werden. Deshalb kann das Getriebesystems 70, wenn entweder die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 in Eingriff ist, einen Zustand mit stufenweiser Drehzahlveränderung annehmen, in dem der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung, in den Zustand mit konstanter Drehzahlveränderung geschaltet, mit dem Abschnitt 72 zur automatischen Drehzahlveränderung zusammenwirkt, um als elektrische CVT zu arbeiten. Kurz gefaßt, wenn entweder die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 in Eingriff ist, ist das Getriebesystems 70 in den Zustand mit stufenweiser Drehzahlveränderung geschaltet, und wenn weder die Schaltkupplung C0 noch die Schaltbremse B0 in Eingriff ist, ist das Getriebesystems 70 in den Zustand mit stufenloser Drehzahlveränderung geschaltet.
Wenn beispielsweise das Getriebesystems 70 als stufenweise veränderliches Getriebe arbeitet, und wenn gleichzeitig, wie in 12 gezeigt, die Schaltkupplung C0, die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 in Eingriff sind, ist die erste Gangstufe 1^st eingerichtet, in der ein maximaler Wert des Drehzahlverhältnisses γ1 beispielsweise etwa 2,804 beträgt; wenn die Schaltkupplung C0, die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 in Eingriff sind, ist die zweite Gangstufe 2^nd eingerichtet, deren Drehzahlverhältnis γ2 kleiner als γ1 ist und beispielsweise etwa 1,531 beträgt; wenn die Schaltkupplung C0, die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 in Eingriff sind, ist die dritte Gangstufe 3^rd eingerichtet, deren Drehzahlverhältnis kleiner ist als das Drehzahlverhältnis γ2 und beispielsweise etwa 1,000 beträgt; und wenn die Schaltbremse B0, die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 in Eingriff sind, die vierte Gangstufe in Eingriff ist, deren Drehzahlverhältnis γ4 kleiner ist als das Drehzahlverhältnis γ3 und beispielsweise etwa 0,705 beträgt. Zusätzlich, wenn die zweite Kupplung C2 und die zweite Bremse B2 in Eingriff sind, ist der Rückwärtsgang R eingerichtet, dessen Drehzahlverhältnis γR kleiner ist als das Drehzahlverhältnis γ1 und größer als Drehzahlverhältnis γ2 und beispielsweise etwa 2,393 beträgt. Wenn die neutrale Position N eingerichtet ist, steht nur die Schaltkupplung C0 in Eingriff.
Andererseits, wenn das Getriebesystems 70 als die CVT wirkt, ist sowohl die Schaltkupplung C0 als auch die Schaltbremse B0 außer Eingriff (gelöst), wie in 12 gezeigt. Somit wirkt der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung als das elektrische CVT und der Abschnitt 72 zur automatischen Drehzahlveränderung, der in Serie mit dem Abschnitt 11 verbunden ist, wirkt als stufenweise veränderliches Getriebe. Deshalb kann dann, wenn der Abschnitt 72 zur stufenweisen Drehzahlveränderung in jeder der folgenden drei Gangstufen: erste Gangstufe 1^st, zweite Gangstufe 2^nd und dritte Gangstufe 3^rd wirksam ist, die in den Abschnitt 72 eingegebene Drehzahl, d.h. die Drehzahl des Getriebeelements 18 stufenlos verändert werden, d.h. kontinuierlich, so daß jede einzelne der Gangstufen einen Drehzahlverhältnisbereich aufweist, in dem das Drehzahlverhältnis für jede Gangstufe kontinuierlich verändert werden kann. Somit kann das Drehzahlverhältnis des Getriebesystems 70 kontinuierlich zwischen jedem Paar benachbarter Gangstufen aus dem Bereich zwischen erster und vierter Gangstufe kontinuierlich verändert werden. Das heißt, ein Gesamtdrehzahlverhältnis γT des Getriebesystems 70 als Ganzes kann kontinuierlich verändert werden.
Somit schließt das Getriebesystem 70 den Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung ein, der als Differentialabschnitt oder erster Drehzahlveränderungsabschnitt wirkt, und den Abschnitt 72 zur automatischen Drehzahlveränderung, der als ein automatischer Drehzahlveränderungsabschnitt oder ein zweiter Drehzahlveränderungsabschnitt wirkt. Die 13 zeigt eine kollineare Tafel, die durchgehende Linien aufweist, die die entsprechenden Beziehungen zwischen den entsprechenden Drehzahlen der Drehelemente von einem ersten Drehelement RE1 bis zu einem siebten Drehelement RE7 repräsentieren, wobei die Beziehungen den verschiedenen Gangstufen entsprechen, in welchen die Drehelemente in unterschiedlicher Weise miteinander verbunden sind. Die entsprechenden Drehzahlen des ersten bis zum dritten Drehelement RE1 bis RE3 der Leistungsübertragung 16, wenn sowohl die Schaltkupplung C0 als auch die Schaltbremse B0 außer Eingriff sind oder wenn entweder die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 in Eingriff sind, sind die gleichen wie jene des ersten bis dritten Drehelements RE1 bis RE3 des ersten Ausführungsbeispiels.
In 13 entsprechen vier vertikale Linien Y4, Y5, Y6, Y7 den vier Elementen des Abschnitts 72 zur stufenweisen Drehzahlveränderung. In der Reihenfolge von links nach rechts bezeichnet Y4 eine relative Drehzahl des zweiten und des dritten Sonnenrades S2, S3. die mit einander verbunden sind und einem vierten Drehelement RE4 entsprechen; die fünfte vertikale Linie kennzeichnet eine relative Drehzahl des dritten Trägers CA3, der einem fünften Drehelement RE5 entspricht; die sechste vertikale Linie Y6 kennzeichnet eine relative Drehzahl des zweiten Trägers CA2 und des dritten Zahnkranzes R3, die mit einander verbunden sind und einem sechsten Drehelement RE6 entsprechen; und die siebte vertikale Linie Y7 kennzeichnet eine relative Drehzahl des zweiten Zahnkranzes R2 der einem siebten Drehelement RE7 entspricht. In dem Abschnitt 72 zur automatischen Drehzahlveränderung ist das vierte Drehelement RE4 wahlweise über die zweite Kupplung C2 mit dem Getriebeelement 18 verbindbar und über die erste Bremse B1 wahlweise mit dem Gehäuse 12 verbindbar. Das fünfte Drehelement RE5 ist über die zweite Bremse B2 wahlweise mit dem Gehäuse 12 verbindbar; das sechste Drehelement RE6 ist mit der Ausgangswelle 22 verbunden und das siebte Drehelement RE7 ist wahlweise über die erste Kupplung C1 mit dem Getriebeelement 18 verbunden.
Wie in 13 gezeigt, bezeichnet im Abschnitt 72 zur automatischen Drehzahlveränderung, wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 in Eingriff sind, ein Schnittpunkt (A) einer schrägen, geraden Linie L1 durch einen Schnittpunkt von (a1) der vertikalen Linie Y7, die die Drehzahl des siebten Drehelements RE7 (R2) anzeigt und (a2) der horizontalen Linie X2, und einen Schnittpunkt von (a3) der vertikalen Linie Y5, die die Drehzahl des fünften Drehelements RE5 anzeigt und (a4) der horizontalen Linie X1, und (B) der vertikalen Linie Y6, die die Drehzahl des mit der Ausgangswelle 22 verbundenen sechsten Drehelements RE6 anzeigt, die Drehzahl der Ausgangswelle 22, die mit der ersten Gangstufe 1^st übereinstimmt. Gleichermaßen bezeichnet, wenn die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 in Eingriff sind, ein Schnittpunkt von (C) einer schrägen, geraden Linie L2 und (B) der vertikalen Linie Y6, die die Drehzahl anzeigt, des mit der Ausgangswelle 22 verbundenen sechsten Drehelements RE6 die Drehzahl der Ausgangswelle 22, die der zweiten Gangstufe 2^nd entspricht; und wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 in Eingriff sind, bezeichnet ein Schnittpunkt von (D) einer schrägen, geraden Linie L3 und (B) der vertikalen Linie Y6, die die Drehzahl des mit der Ausgangswelle 22 verbundenen sechsten Drehelements RE6 anzeigt, die Drehzahl der Ausgangswelle 22, die mit der dritten Gangstufe 3^rd übereinstimmt. In jeder der ersten, zweiten und dritten Gangstufe 1^st, 2^nd und 3^rd wird die Antriebsleistung vom Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung mit der gleichen Drehzahl wie der Drehzahl N_E des Verbrennungsmotors in das siebte Drehelement RE7 eingegeben, weil die Schaltkupplung C0 in Eingriff ist. Wenn jedoch anstelle der Schaltkupplung C0 die Schaltbremse B0 in Eingriff ist, wird die Antriebsleistung vom Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung mit einer höheren Drehzahl als der der Drehzahl NE des Verbrennungsmotors in das siebte Drehelement RE7 eingegeben. Somit zeigt, wenn die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2 und die Schaltbremse B0 in Eingriff sind, ein Schnittpunkt von (F) einer horizontalen, geraden Linie L4 und (B) der die Drehzahl des mit der Ausgangswelle 22 verbundenen sechsten Drehelements RE6 anzeigenden vertikalen Linie Y6, die der vierten Gangstufe 4^th entsprechende Drehzahl der Ausgangswelle 22 an.
Somit schließt das vorliegende Getriebesystem 70 den als der Differentialabschnitt oder der erste Drehzahlveränderungabschnitt wirkenden Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung und den als der automatische Drehzahlveränderungabschnitt oder der zweite Drehzahlveränderungabschnitt wirkenden Abschnitt 72 zur automatischen Drehzahlveränderung ein. Deshalb kann sich der das Getriebesystem 70 einschließende Antriebsmechanismus der gleichen Vorteile wie die oben beschriebenen Vorteile des das Getriebesystem 10 enthaltenden Antriebsmechanismus erfreuen.
<DRITTE AUSFÜHRUNGSF0RM>
Die 14 zeigt einen Wippschalter 44 (nachfolgend einfach als der Schalter 44 bezeichnet) als einen Teil einer manuell bedienbaren Wähleinrichtung für den Zustand der Drehzahlveränderung, die durch einen Fahrer manuell betätigbar ist, um die Leistungsübertragung 16 auf den Differentialzustand oder den Nicht-Differentialzustand zu schalten, d.h. das Getriebesystem 10, 70 in den Zustand zur stufenlosen Drehzahlveränderung oder den Zustand zur stufenweisen Drehzahlveränderung. Der Schalter 44 kann beim Hybridfahrzeug in jeder der oben vorgeschlagenen ersten oder zweiten Ausfüh rungsformen derart vorgesehen sein, daß ihn der Fahrer manuell betätigen kann. Dieser Schalter befähigt den Fahrer, das Fahrzeug in einer gewünschten oder ausgewählten der verschiedenen Steuerungsarten der Drehzahlveränderung zu fahren. Der Schalter 44 schließt einen ersten Abschnitt ein, der mit „STUFENWEISE" beschriftet ist und der Steuerungsart mit stufenweiser Drehzahlveränderung zugeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt, der mit „STUFENL0S" beschriftet ist und der Steuerungsart mit stufenloser Drehzahlveränderung zugeordnet ist. Wenn der Fahrer den ersten oder den zweiten Abschnitt des Schalters 44 drückt, kann der Fahrer die Steuerungsart für die stufenlose Drehzahlveränderung auswählen, in der das Getriebesystem 10, 70 in den Zustand mit stufenloser Drehzahlveränderung geschaltet ist um dadurch als elektrisches zu wirken, oder die Steuerungsart für die stufenweise Drehzahlveränderung, in der das Getriebesystem 10, 70 in den Zustand mit stufenweiser Drehzahlveränderung geschaltet ist, um als stufenweise veränderliches Getriebe zu wirken. Sowohl in der ersten als auch in der zweiten Ausführungsform wird das Getriebesystem 10, 70 auf der Basis der Veränderung des Fahrzeugbetriebszustands automatisch geschaltet, z.B. gemäß der in 6 oder 7 gezeigten Zustandsschalttafel. Anstelle von oder als Ergänzung zu dieser automatischen Steuerungsart für den Schaltzustand verwendet die dritte Ausführungsform die manuelle Steuerungsart für den Schaltzustand, bei der der Drehzahlveränderungszustand des Getriebesystems 10, 70 durch die Betätigung des Schalters 44 manuell geschaltet wird. Das heißt, wenn der Schalter 44 manuell betätigt wird, um einen beliebigen aus dem stufenlosen Drehzahlveränderungszustand und dem stufenweisen Drehzahlveränderungszustand auszuwählen, schaltet das Schaltsteuermittel 150 mit Vorrang das Getriebesystems 10, 70 in den so ausgewählten Drehzahlveränderungszustand. Wenn beispielsweise der Fahrer wünscht, die Aktion der elektrischen CVT zu fühlen, und/oder die volle Verbesserungswirkung für den Brennstoffverbrauch zu erhalten, kann der Fahrer manuell den Schalter 44 betätigen, um den stufenlosen Drehzahlveränderungszustand zu wählen; und wenn der Fahrer wünscht, die durch die Drehzahlveränderungssteuerung des Abschnitts 72 zur automatischen Drehzahlveränderung verursachte Veränderung der Drehzahl des Verbrennungsmotors zu fühlen, kann der Fahrer manuell den Schalter 44 betätigen, um den stufenweisen Drehzahlveränderungszustand zu wählen. Der Schalter 44 kann abgewandelt werden, um fähig zu sein, wahlweise eine neutrale Betriebsstel lung einzunehmen, die sich von den beiden dem stufenlosen Drehzahlveränderungszustand bzw. dem stufenweisen Drehzahlveränderungszustand zugeordneten Betriebsstellungen unterscheidet. Im letzteren Fall, wenn der Schalter 44 betätigt wurde, um seine neutrale Betriebsstellung einzunehmen, ist weder der stufenlose Drehzahlveränderungszustand noch der stufenweise Drehzahlveränderungszustand ausgewählt. Damit zeigt die Auswahl der neutralen Betriebsstellung an, daß der Fahrer nicht wünscht, entweder den stufenlosen oder den stufenweisen Drehzahlveränderungszustand auszuwählen, d.h. daß er die Steuerungsart für die automatische Schaltungssteuerung wünscht. Zusätzlich gibt das Schaltsteuermittel 50 selbst dann, wenn der Schalter 44 in der Absicht wahlweise betätigt wurde, das Getriebesystems 10 in seinen stufenweisen Drehzahlveränderungszustand zu versetzen, den Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung aus seinem stufenweisen Drehzahlveränderungszustand (d.h. seinem gesperrten Zustand) frei, wenn das Steuerungsmittel 80 für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens die Steuerung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens durchführt.
Während die vorliegende Erfindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, sollte berücksichtigt werden, daß die vorliegende Erfindung auch auf andere Weise ausgeführt werden kann.
Beispielsweise ist bei jeder der dargestellten Ausführungsformen das Getriebesystems 10, 70 derart angeordnet, daß der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung (oder die Leistungsübertragung 16) wahlweise in seinen Differentialzustandgeschaltet werden kann, in dem der Abschnitt 11 als elektrische CVT wirkt, und in seinen Nicht-Differentialzustand,, in dem der Abschnitt 11 nicht als elektrische CVT wirkt, und demgemäß kann das Getriebesystems 10, 70 zwischen seinem stufenlosen Drehzahlveränderungszustand und seinem stufenweisen Drehzahlveränderungszustand wahlweise geschaltet werden. Das heißt, das Getriebesystems 10, 70 wird zwischen seinem stufenlosen Drehzahlveränderungszustand und seinem stufenweisen Drehzahlveränderungszustand geschaltet durch das Schalten des Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung zwischen seinem Differentialzustand und seinem Nicht-Differentialzustand. Wenn jedoch beispielsweise der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinem Differentialzustand verbleibt, kann das Drehzahlverhältnis nicht kontinuierlich, sondern stufenweise verändert werden, so daß der Abschnitt 11 als ein stufenweise veränderliches Getriebe arbeiten kann. Mit anderen Worten, der Differentialzustand und der Nicht-Differentialzustand des Abschnitts 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung stimmen nicht eins zu eins mit dem stufenlosen bzw. dem stufenweisen Drehzahlveränderungszustand des Getriebesystems 10, 70 überein. Deshalb muß das Getriebesystem 10, 70 nicht so ausgebildet werden, daß es wahlweise in seinen stufenlosen oder stufenweisen Drehzahlveränderungszustand schaltbar ist. Das heißt, die vorliegende Erfindung kann bei dem Fahrzeugantriebsmechanismus angewandt werden, bei welchem das Getriebesystems 10, 70 (der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung oder die Leistungsübertragung 16) so angeordnet ist, daß es wahlweise in seinen Differential- oder seinen Nicht-Differentialzustand schaltbar ist.
Bei jeder der dargestellten Ausführungsformen werden das VSC-System und das ABC als Beispiele für die Steuervorrichtung 80 für ein stabiles Fahrzeugverhalten beschrieben und das Prinzip der vorliegenden Erfindung wird benutzt, wenn das VSC-System oder das ABS eingesetzt werden. Jedoch kann das Prinzip der vorliegenden Erfindung auch benutzt werden, wenn eine andere Steuervorrichtung 80 für ein stabiles Fahrzeugverhalten als das VSC-System oder das ABS eingesetzt wird um ein instabiles Verhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren. Wenn beispielsweise das Fahrzeug auf z.B. einer schlüpfrigen Straßenoberfläche gestartet oder beschleunigt wird, kann die Drossel vom Fahrer zu weit geöffnet werden und demgemäß kann ein übermäßig großes Drehmoment auf die Antriebsräder 38 übertragen werden, so daß die Antriebsräder 38 auf der Straßenoberfläche rutschen können, und demgemäß kann die Beschleunigung des Fahrzeugs bei dessen Start oder die Kontrolle über das Fahrzeug absinken. In diesem Fall kann eine der Fachwelt bekannte TRC (traction control = Traktionssteuerung) eingesetzt werden, um die auf die Antriebsräder 38 aufgebrachten Bremskräfte zu steuern und das Drehmoment des Verbrennungsmotors zu steuern, um das Rutschen der Antriebsräder 38 zu hemmen und zusätzlich die entsprechend dem Zustand der Straßenoberfläche geeignete Antriebskraft und die Beschleunigungsfähigkeit des Fahrzeugs bei dessen Start, den Geradeauslauf des Fahrzeugs und dessen Wendestabilität aufrecht zu erhalten.
Bei jeder der gezeigten Ausführungsformen gibt das Schaltsteuermittel 50 (Schritt S3 in 9) zeitweilig, wenn die Stabilitätssteuerung des Fahrzeugzustands betrieben wird, die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 frei und gibt dadurch den Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung aus dessen konstantem Drehzahlveränderungszustand (d.h. dessen gesperrtem Zustand) frei. Jedoch können die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 beispielsweise nicht voll gelöst sondern unter geringem Hydraulikdruck in einem Wartezustand gehalten werden. In jedem der letzteren Fälle können die Schaltkupplung C0 oder die Schaltbremse B0 schnell wieder in Eingriff gebracht werden, nachdem die Stabilitätssteuerung des Fahrzeugzustands ausgeführt ist.
Zusätzlich schließt bei jeder der dargestellten Ausführungsformen die Leistungsübertragung 16 den ersten, mit dem Verbrennungsmotor 8 verbundenen Träger CA1, das mit dem ersten Elektromotor M1 verbundene erste Sonnenrad S1 und den mit dem Getriebeelement 18 verbundenen ersten Zahnkranz R1 ein. Jedoch können der Verbrennungsmotor 8, der erste Elektromotor M1 und das Getriebeelement 18 mit den drei Elementen CA1, S1, R1 des ersten Planetengetriebesatzes 24 auf unterschiedliche Weise verbunden werden. Beispielsweise können der Verbrennungsmotor 8, der erste Elektromotor M1 und das Getriebeelement 18 jeweils mit jedem der drei Elemente CA1, S1, R1 verbunden werden.
Bei jeder der gezeigten Ausführungsformen ist der Verbrennungsmotor 8 direkt mit der Eingangswelle 14 verbunden. Jedoch kann der Verbrennungsmotor 8 betriebsmäßig über ein Getriebe, einen Riemen etc. mit der Eingangswelle verbunden werden. Außerdem muß der Verbrennungsmotor 8 nicht so vorgesehen werden, daß der Verbrennungsmotor 8 koaxial zur Eingangswelle 14 ausgerichtet ist.
Bei jeder der dargestellten Ausführungsformen sind der erste und der zweite Elektromotor M1, M2 koaxial zur Ausgangswelle 14 angeordnet, der erste Elektromotor M1 ist mit dem ersten Sonnenrad S1 verbunden und der zweite Elektromotor M2 ist mit dem Getriebeelement 18 verbunden. Jedoch können der erste Elektromotor M1 wirkungsmäßig über ein Zahnradgetriebe, einen Riemen, usw. mit dem ersten Sonnenrad S1 und der zweite Elektromotor M2 wirkungsmäßig über ein Zahnradgetriebe, einen Riemen, usw. mit dem Getriebeelement 18 verbunden sein.
In jeder der dargestellten Ausführungsformen schließt die Leistungsübertragung 16 die Schaltkupplung C0 und die Schaltbremse B0 ein. Jedoch ist es nicht erforderlich, sowohl die Kupplung C0 als auch die Bremse B0 einzusetzen. Zusätzlich verbindet bei jeder der dargestellten Ausführungsformen die Schaltkupplung C0 wahlweise das Sonnenrad S1 und den Träger CA1 mit einander. Jedoch kann die Kupplung C0 so abgewandelt werden, daß sie wahlweise das Sonnenrad S1 und den Zahnkranz R1 mit einander verbindet oder wahlweise den Träger CA1 und den Zahnkranz R1 mit einander verbindet. Kurz gefaßt, kann die Schaltkupplung C0 so abgewandelt werden, daß die Kupplung C0 wahlweise zwei beliebige Elemente der drei Elemente S1, CA1 und R1 des ersten Planetengetriebesatzes verbindet.
Bei jeder der dargestellten Ausführungsformen wird das Getriebesystem 10, 70 durch Veranlassung des Eingriffs der Schaltkupplung C0 in die neutrale Stellung „N" gesteuert. Jedoch kann die neutrale Stellung ohne Veranlassung des Eingriffs der Kupplung C0 eingerichtet werden.
Bei jeder der dargestellten Ausführungsformen können die hydraulisch betätigten Reibungskupplungsvorrichtungen, wie die Schaltkupplung und -bremse C0, B0, durch Kupplungsvorrichtungen der Magnetpulverbauart, elektromagnetischen Bauart oder mechanischen Bauart ersetzt werden, wie Pulver- (Magnetpulver-)Kupplungen, elektromagnetische Kupplungen oder Klauenkupplungen.
Bei jeder der dargestellten Ausführungsformen ist der zweite Elektromotor M2 mit dem Getriebeelement 18 verbunden. Jedoch kann der zweite Elektromotor M2 mit der Ausgangswelle 22 oder einem beliebigen der Drehelemente des Abschnitts 20, 72 zur automatischen Drehzahlveränderung verbunden werden.
Bei jeder der dargestellten Ausführungsformen ist der Abschnitt 20, 72 zur automatischen Drehzahlveränderung im Leistungsübertragungspfad zwischen dem Getriebeelement 18, als dem Ausgangselement des Abschnitts 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung, oder der Leistungsübertragung 16 und den Antriebsrädern 38 angeordnet. Jedoch kann eine unterschiedliche Art von Leistungsübertragungsvorrichtung, wie eine Art von automatischem Getriebe, vorgesehen sein. Falls die kontinuierlich veränderbare Übertragungseinheit (CVT) eingesetzt wird, wird das Getriebesystem 10 als Ganzes in seinen stufenweisen Drehzahlveränderungszustand geschaltet, wenn die Leistungsübertragung 16 in ihren konstanten Drehzahlveränderungszustand geschaltet ist. Der stufenweise Drehzahlveränderungszustand ist ein Zustand, in dem die Leistung ausschließlich über den mechanischen Pfad übertragen wird, ohne daß sie über den elektrischen Pfad übertragen wird. Wahlweise kann die kontinuierlich veränderbare Übertragung so angeordnet werden, daß eine Mehrzahl von festen Drehzahlstufen eines stufenweisen Getriebes in einem Speicher gespeichert und die Drehzahlstufen des Abschnitts 72 zur automatischen Drehzahlveränderung werden gemäß der Mehrzahl von festen Drehzahlstufen verändert oder geschaltet. Andererseits ist die vorliegende Erfindung auf ein solches Getriebesystem anwendbar, bei welchem der Abschnitt 20, 72 zur automatischen Drehzahlveränderung nicht eingesetzt wird.
Bei jeder der gezeigten Ausführungsformen ist der Abschnitt 20, 72 zur automatischen Drehzahlveränderung in Reihe über das Getriebeelement 18 mit dem Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung verbunden. Es ist jedoch möglich, eine Gegenwelle vorzusehen, die sich parallel zur Eingangswelle 14 erstreckt und den Abschnitt 20, 72 zur automatischen Drehzahlveränderung so anzuordnen, daß der Abschnitt 20, 72 koaxial zur Gegenwelle verläuft. Im letzteren Falle können der Abschnitt 11 zur stufenlosen Drehzahlveränderung und der Abschnitt 20, 72 zur automatischen Drehzahlveränderung mit einander über beispielsweise eine Gruppe von Getriebeelementen verbunden werden, die ein Paar von Vorgelegerädern, ein Kettenrad und eine Kette umfassen, so daß die Antriebsleistung vom Abschnitt 11 zum Abschnitt 20, 72 übertragen werden kann.
Bei jeder der gezeigten Ausführungsformen wird die Leistungsübertragung 16 durch einen einzelnen Planetengetriebesatz gebildet. Es kann jedoch die Leistungsübertragung 16 auch durch zwei oder mehr Planetenradsätze gebildet werden, so daß die Leistungsübertragung 16 in ihrem Nicht-Differentialzustand als ein Getriebe mit drei oder mehr Gangstufen fungieren kann.
Bei jeder der gezeigten Ausführungsformen ist der Schalter 44 ein Wippschalter. Es kann jedoch der Schalter 44 durch jede Art von Schalter ersetzt werden, der so betätigt werden kann, daß er einen beliebigen von wenigstens dem stufenlosen Drehzahlveränderungszustand (dem Differentialzustand) und dem stufenweisen Drehzahlveränderungszustand (dem Nicht-Differentialzustand) auswählt, wie ein Druckknopfschalter, ein Paar von Druckknopfschaltern, die nicht gleichzeitig in entsprechend gedrücktem Zustand gehalten werden können, d.h. daß nur einer im gedrückten Zustand gehalten werden kann, ein Hebelschalter, ein Schiebeschalter, usw. Zusätzlich kann bei jeder der gezeigten Ausführungsformen der Schalter 44 abgewandelt werden, um eine neutrale Stellung aufzuweisen, wie bereits beschrieben. Jedoch ist es anstelle der Abwandlung des Schalters 44 möglich, einen weiteren Schalter anzuwenden, der betätigt werden kann, um den durch die Aktion des Schalters 44 ausgewählten stufenlosen oder stufenweisen Drehzahlveränderungszustand anzuwenden oder zu vermeiden, d.h. die neutrale Betriebsposition des Schalters 44 zu wählen.
Es ist zu berücksichtigen, daß die vorliegende Erfindung mit verschiedenen anderen Veränderungen, Abwandlungen und Verbesserungen ausgeführt erden kann, die sich für einen Fachmann im Lichte der oben beschriebenen technischen Lehren der vorliegenden Erfindung ergeben.

Claims

Steuervorrichtung zur Verwendung mit einem Antriebsmechanismus (10, 36, 70) eines Fahrzeugs, wobei der Antriebsmechanismus (A) einen Abschnitt (11) zur stufenlosen Drehzahlveränderung einschließt, der (a1) einen Differentialmechanismus (16) einschließt, der die Ausgangsleistung eines Verbrennungsmotors (8) an einen ersten Elektromotor (M1) und ein Getriebeelement (18) verteilt, und (a2) einen zweiten Elektromotor (M2), der in einem Leistungsübertragungspfad vom Getriebeelement zu einer Mehrzahl von Antriebsrädern (38) vorgesehen und als elektrische, kontinuierlich veränderbare Übertragungseinheit betreibbar ist, und (B) einen Abschnitt (20, 72) zur automatischen Drehzahlveränderung, der einen Abschnitt des Leistungsübertragungspfades bildet und als eine automatische Übertragungseinheit fungiert, wobei die Steuervorrichtung eine Steuervorrichtung (46, 48, 80, 82) für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens einschließt, die der Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens dient, wenn das Fahrzeugverhalten instabil ist, wobei die Steuervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie umfaßt: eine Kupplungsvorrichtung (C0, B0), wahlweise schaltbar in (a) ihren gelösten Zustand, in dem die Kupplungsvorrichtung die Drehung relativ zueinander einer Mehrzahl von Drehelementen des Differentialmechanismus gestattet und dadurch den Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinen Zustand zur stufenlosen Drehzahlveränderung bringt, in dem der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung als die elektrische, kontinuierlich veränderbare Übertragungseinheit betreibbar ist, und (b) ihren Eingriffszustand, in dem die Kupplungsvorrichtung die Drehelemente des Differentialmechanismus an einander festlegt oder eines der Drehelemente des Differentialmechanismus absolut festlegt und dadurch den Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinen Zustand zur stufenweisen Drehzahlveränderung überführt, in dem der der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung nicht als die elektrische, kontinuierlich veränderbare Übertragungseinheit betreibbar ist; und ein der Fahrzeugstabilisierung zugeordnetes Schaltsteuermittel (50), das die Kupplungsvorrichtung in ihren gelösten Zustand überführt, wenn die Steuervorrichtung für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens eine Steuerung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens durchführt.
Steuervorrichtung zur Verwendung mit einem Antriebsmechanismus (10, 36; 70) eines Fahrzeugs, bei der der Antriebsmechanismus eine Leistungsübertragungsvorrichtung (11) umfaßt, die (a1) einen Differentialmechanismus (16) einschließt, der eine Ausgangsleistung eines Verbrennungsmotors (8) auf einen ersten Elektromotor (M1) und ein Getriebeelement (18) verteilt und (a2) einen zweiten Elektromotor (M2), der in einem Leistungsübertragungspfad vom Getriebeelement zu einer Mehrzahl von Antriebsrädern (38) vorgesehen ist, und der als ein elektrisches Differentialsystem betreibbar ist, wobei die Steuervorrichtung eine Steuervorrichtung 46, 48, 80) für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens einschließt, die der Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens dient, wenn das Fahrzeugverhalten instabil ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter umfaßt: eine dem Differentialmechanismus zugeordnete Kupplungsvorrichtung, die der wahlweisen Schaltung des Differentialmechanismus in (a) seinen Differentialzustand, in dem der Differentialmechanismus eine Differentialfunktion aufweist, und in (b) seinen gesperrten Zustand, in dem der Differentialmechanismus die Differentialfunktion nicht ausübt; und ein der Fahrzeugstabilisierung zugeordnetes Schaltsteuermittel (50), das die Kupplungsvorrichtung veranlaßt, den Differentialmechanismus in seinen Differentialzustand zu schalten, wenn die Steuervorrichtung für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens eine Steuerung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens durchführt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Abschnitt (11) zur stufenlosen Drehzahlveränderung in seinen Zustand zur stufenlosen Drehzahlveränderung versetzt wird, wenn der Differentialmechanismus (16) durch die Kupplungsvorrichtung (C0, B0) in seinen Differentialzustand geschaltet wird, in dem der Differentialmechanismus eine Differentialfunktion ausführt, und der Abschnitt zur stufenlosen Drehzahlveränderung wird in seinen Zustand zur stufenweisen Drehzahlveränderung versetzt, wenn der Differentialmechanismus durch die Kupplungsvorrichtung in seinen gesperrten Zustand geschaltet wird, in dem der Differentialmechanismus die Differentialfunktion nicht ausführt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, bei welcher der Differentialmechanismus (16) ein erstes Element (RE1) einschließt, das mit dem Verbrennungsmotor (8) verbunden ist, sowie ein zweites Element (RE2), das mit dem ersten Elektromotor (M1) verbunden ist, und ein drittes Element (RE3), das mit dem Getriebeelement (18) verbunden ist, und bei welchem die Kupplungsvorrichtung (C0, B0) den Differentialmechanismus in seinen Differentialzustand schaltet, indem es dem ersten, zweiten und dritten Element ermöglicht, relativ zu einander gedreht zu werden, und den Differentialmechanismus in seinen gesperrten Zustand schaltet, indem es dem ersten, zweiten und dritten Element ermöglicht, als integrierte Einheit gedreht zu werden, oder die Drehung des zweiten Elements verhindert.
Steuervorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Kupplungsvorrichtung wenigstens eine der folgenden Einrichtungen umfaßt: (a) eine Kupplung (C0), die wahlweise wenigstens zwei Elemente (RE1, RE2) aus der das erste, das zweite und das dritte Element (RE1 – RE3) umfassenden Gruppe mit einander verbindet, so daß das erste, zweite und dritte Element als eine integrierte Einheit gedreht werden, und (b) eine Bremse (B0), die wahlweise das zweite Element (RE2) mit einem nicht drehenden Element (12) verbindet, so daß das zweite Element an einer Drehung gehindert ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher der Differentialmechanismus (16), wenn die Kupplung (C0) und die Bremse (B0) gelöst werden, in seinen Differentialzustand geschaltet wird, in dem das erste, das zweite und das dritte Element relativ zueinander gedreht werden, und bei welchem, wenn die Kupplung in Eingriff gebracht und die Bremse gelöst wird, der Differentialmechanismus (16) in seinen gesperrten Zustand geschaltet wird, in dem der Differentialmechanismus als ein Getriebe arbeitet, dessen Drehzahlverhältnis gleich 1 ist, oder bei welchem, wenn die Bremse in Eingriff und die Kupplung gelöst ist, der Differentialmechanismus in seinen gesperrten Zustand geschaltet ist, in dem der Differentialmechanismus als ein drehzahlerhöhendes Getriebe arbeitet, dessen Drehzahlverhältnis kleiner als 1 ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei welcher der Differentialmechanismus (16) einen Planetengetriebesatz (24) einschließlich eines Trägers (CA1), eines Sonnenrads (S1) und eines Zahnkranzes (R1), und das erste, zweite und dritte Element RE1 – RE3) des Differentialmechanismus den Träger, das Sonnenrad bzw. den Zahnkranz.
Steuervorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher der Planetengetriebesatz (24) einen ein Planetenrad einschließenden Einritzel-Planetengetriebesatz umfaßt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 8, bei welcher ein Gesamtdrehzahlverhältnis des Antriebsmechanismus (10, 36, 70) durch ein Drehzahlverhältnis des Abschnitts zur automatischen Drehzahlveränderung (20, 72) und ein Drehzahlverhältnis des Abschnitts zur stufenlosen Drehzahlveränderung (11) definiert ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 4 bis 8, weiter umfassend einen Abschnitt zur automatischen Drehzahlveränderung (20, 72), der einen Abschnitt des Leistungsübertragungspfades bildet, bei welchem ein Gesamtdrehzahlverhältnis des Antriebsmechanismus (10, 36, 70) durch ein Drehzahlverhältnis des Abschnitts zur automatischen Drehzahlveränderung und ein Drehzahlverhältnis des Differentialmechanismus (16) definiert ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 10, bei welcher der Abschnitt zur automatischen Drehzahlveränderung 20, 72) ein stufenweise wirkendes Automatikgetriebe umfaßt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 11, bei welcher das der Fahrzeugstabilisierung zugeordnetes Schaltsteuermittel (50) die Kupplungsvorrichtung (C0, B0) in einen teilweise eingreifenden Schlupfzustand als ihren Lösezustand schaltet, wenn die die Steuervorrichtung (46, 48, 80, 82) für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens die Steuerung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens durchführt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, weiter umfassend eine Motorsteuervorrichtung (52), die den ersten Elektromotor (M1) und den zweiten Elektromotor (M2) steuert, um kein Drehmoment oder im wesentlichen kein Drehmoment zu erzeugen.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei welcher die Steuervorrichtung (46, 48, 80, 82) für die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens wenigstens ein System umfaßt aus einer Gruppe, bestehend aus einem System zur Fahrzeugstabilitätssteuerung (VSC) und einem Antiblockiersystem (ABS) für die Bremsen.