-
QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE
ANMELDUNG
-
Die
vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität aus der
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-187385 ,
die am 18. Juli 2007 eingereicht wurde, deren Offenbarung hierin
durch Bezugnahme insgesamt aufgenommen ist.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Bereich der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Steuervorrichtung
für ein Fahrzeugantriebssystem und insbesondere eine Steuervorrichtung
für ein Hybridfahrzeugantriebssystem mit einem Elektromotor,
wobei die Steuervorrichtung konfiguriert ist, um übermäßige
Drehzahlen von Drehelementen, wie z. B. des Elektromotors, zu verhindern.
-
2. Diskussion des Stands der
Technik
-
Es
ist ein Hybridfahrzeug bekannt, das (a) einen elektrisch gesteuerten
Differentialabschnitt mit einem Differentialmechanismus, einem ersten
Elektromotor, der mit einem Drehelement des Differentialmechanismus
wirkverbunden ist, einer Antriebsleistungsquelle, einer Eingangswelle,
die mit der Antriebsleistungsquelle verbunden ist, und einer Ausgangswelle
aufweist, wobei ein Differentialzustand zwischen Drehzahlen der
Eingangswelle und der Ausgangswelle durch Steuern eines Betriebszustands
des ersten Elektromotors gesteuert wird, und (b) einen zweiten Elektromotor
aufweist, der mit einem Leistungsübertragungspfad zwischen
der Ausgangswelle und Antriebsrädern des Hybridfahrzeugs verbunden
ist.
JP-2005-264762
A offenbart ein Beispiel einer Steuervorrichtung für
ein derartiges Hybridfahrzeug. Diese Veröffentlichung offenbart
eine Technologie zum Betreiben des ersten und des zweiten Elektromotors
in derselben Richtung beim Starten der Antriebsleistungsquelle in
der Form einer Kraftmaschine, um die Betriebsdrehzahl der Kraftmaschine
rasch auf ein Niveau anzuheben, bei dem die Kraftmaschine durch
Zündung gestartet werden kann.
-
Gemäß der
Steuervorrichtung für das Fahrzeugantriebssystem, die in
der vorstehend angegebenen Veröffentlichung offenbart ist,
kann die Drehzahl der Ausgangswelle des elektrisch gesteuerten Differentialabschnitts übermäßig
hoch werden, so dass sie einen zulässigen maximalen Wert
in Abwesenheit einer Last übersteigt, der an der Ausgangswelle
wirkt, wenn der Leistungsübertragungspfad zu einem Leistungsabschaltzustand
in der Form eines neutralen Zustands während der Hochgeschwindigkeitsfahrt
des Fahrzeugs umgeschaltet wird. Wenn die Drehzahl der Ausgangswelle
des elektrisch gesteuerten Differentialabschnitts übermäßig
hoch wird, werden nicht nur ein Eingangsdrehelement des Leistungsübertragungspfads,
das mit der Ausgangswelle verbunden ist, sondern ebenso der zweite
Elektromotor, der mit dem Eingangsdrehelement verbunden ist, mit übermäßig
hohen Drehzahlen gedreht, woraus sich die Gefahr einer Verschlechterung
der Haltbarkeit des Eingangsdrehelements und des zweiten Elektromotors
ergibt.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf den vorstehend beschriebenen
technologischen Hintergrund gemacht. Es ist daher eine Aufgabe dieser
Erfindung, eine Steuervorrichtung für ein Antriebssystem
eines Fahrzeugs zu schaffen, das einen elektrisch gesteuerten Differentialabschnitt
mit einem Differentialmechanismus, einem Elektromotor, der mit dem
Elektromotor verbunden ist, einer Antriebsleistungsquelle, einer
Eingangswelle, die mit der Antriebsleistungsquelle verbunden ist,
und einer Ausgangswelle aufweist, wobei ein Differentialzustand zwischen
der Eingangswelle und der Ausgangswelle durch Steuern einer Betriebsdrehzahl
des Elektromotors gesteuert wird, wobei die Steuervorrichtung eine übermäßige
Drehzahl der Ausgangswelle verhindert, wenn ein Leistungsübertragungspfad
des Fahrzeugantriebssystems währen der Fahrt eines Fahrzeugs zu
einem neutralen Zustand umgeschaltet wird.
-
Die
vorstehend angegebene Aufgabe kann gemäß einer
der folgenden Ausführungsformen dieser Erfindung gelöst
werden, von denen jede wie die beigefügten Ansprüche
nummeriert ist, und die von der anderen Ausführungsform
oder anderen Ausführungsformen abhängt, wenn es
geeignet ist, um ein einfacheres Verständnis von technischen
Merkmalen, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart sind, und
Kombinationen dieser Merkmale zu ermöglichen.
-
(1)
Eine Steuervorrichtung für ein Antriebssystem eines Fahrzeugs,
mit (a) einem elektrisch gesteuerten Differentialabschnitt, der
(i) einen Differentialmechanismus, (ii) einen ersten Elektromotor,
der mit einem Drehelement des Differentialmechanismus wirkverbunden
ist, (iii) eine Antriebsleistungsquelle, wobei eine Eingangswelle
mit der Antriebsleistungsquelle verbunden ist, und (iv) eine Ausgangswelle hat,
wobei ein Differentialzustand zwischen Drehzahlen der Eingangswelle
und der Ausgangswelle durch Steuern eines Betriebszustands des ersten
Elektromotors gesteuert wird, und ferner mit (b) einem Umschaltabschnitt,
der betriebsfähig ist, um einen Leistungsübertragungspfad
zwischen der Ausgangswelle und einem Antriebsrad des Fahrzeugs zwischen
einem Leistungsübertragungszustand und einem Leistungsabschaltzustand
umzuschalten, wobei die Steuervorrichtung Folgendes aufweist: einen
Abschnitt zur Verhinderung einer übermäßigen
Drehzahl, der konfiguriert ist, um eine Drehzahl der Ausgangswelle
oder eine Betriebsdrehzahl des zweiten Elektromotors zu begrenzen,
wenn der Leistungsübertragungspfad durch den Umschaltabschnitt
von dem Leistungsübertragungszustand zu dem Leistungsabschaltzustand
umgeschaltet wird.
-
Bei
der Steuervorrichtung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform
(1) der vorliegenden Erfindung wird die Drehzahl der Ausgangswelle des
elektrisch gesteuerten Differentialabschnitts oder die Betriebsdrehzahl
des Elektromotors durch den Abschnitt zur Verhinderung der übermäßigen
Drehzahl begrenzt, wenn der Leistungsübertragungspfad durch
den Umschaltabschnitt von dem Leistungsübertragungszustand
zu dem Leistungsabschaltzustand umgeschaltet wird. Demgemäß verhindert
die Steuervorrichtung einen übermäßigen
Anstieg der Ausgangswelle, wodurch es möglich wird, die
Verschlechterung der Haltbarkeit der Drehelemente des Differentialabschnitts
und des Elektromotors zu verhindern.
-
(2)
Die Steuervorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen
Ausführungsform (1), wobei der Abschnitt zur Verhinderung
der übermäßigen Drehzahl eine Ausgangsleistung
der Antriebsleistungsquelle begrenzt, um die Drehzahl der Ausgangswelle oder
die Betriebsdrehzahl des zweiten Elektromotors zu begrenzen.
-
In
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform (2) der Erfindung
wird die Ausgangsleistung der Antriebsleistungsquelle begrenzt,
um ein Drehmoment der Ausgangswelle des Differentialabschnitts zu
reduzieren. Die Reduktion des Drehmoments der Ausgangswelle hat
die Verhinderung eines übermäßigen Anstiegs
der Drehzahl der Ausgangswelle oder der Betriebsdrehzahl des zweiten
Elektromotors zur Folge.
-
(3)
Die Steuervorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen
Ausführungsform (2), wobei der Abschnitt zur Verhinderung
der übermäßigen Drehzahl die Ausgangsleistung
der Antriebsleistungsquelle begrenzt, so dass ein Betrag einer Begrenzung
der Ausgangsleistung größer ist, wenn die Drehzahl
der Ausgangswelle oder die Betriebsdrehzahl des zweiten Elektromotors
relativ hoch ist, als wenn die Drehzahl oder die Betriebsdrehzahl
relativ niedrig ist.
-
In
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform (3) dieser
Erfindung ist der Betrag der Begrenzung der Ausgangsleistung der
Antriebsleistungsquelle größer, wenn die Drehzahl
der Ausgangswelle oder die Betriebsdrehzahl des zweiten Elektromotors
relativ hoch ist, als wenn die Drehzahl oder die Betriebsdrehzahl
relativ niedrig ist. Beispielsweise ist der Abschnitt zur Verhinderung
der übermäßigen Drehzahl konfiguriert,
um die Ausgangsleistung der Kraftmaschine nicht zu begrenzen, wenn
die Betriebsdrehzahl des zweiten Elektromotors geringer als eine
vorbestimmte obere Grenze ist, und um die Ausgangsleistung der Kraftmaschine
zu begrenzen, wenn die Betriebsdrehzahl des zweiten Elektromotors
gleich wie oder höher als die obere Grenze ist. In diesem
Fall kann die Drehzahl der Ausgangswelle oder die Betriebsdrehzahl
des zweiten Elektromotors wirksam begrenzt werden.
-
(4)
Die Steuervorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen
Ausführungsform (2) oder (3), wobei die Antriebsleistungsquelle
eine Brennkraftmaschine ist, und wobei der Abschnitt zur Verhinderung
der übermäßigen Drehzahl eine Ausgangsleistung
der Brennkraftmaschine durch Ausführen einer Kraftstoffabschaltsteuerung
der Brennkraftmaschine begrenzt.
-
In
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform (4) der Erfindung,
bei der die Kraftstoffabschaltsteuerung der Antriebsleistungsquelle
in der Form der Brennkraftmaschine ausgeführt wird, um die
Ausgangsleistung der Antriebsleistungsquelle zu begrenzen, wird
das Drehmoment der Ausgangswelle reduziert, um die Drehzahl der
Ausgangswelle oder des zweiten Elektromotors zu begrenzen.
-
(5)
Die Steuervorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen
Ausführungsform (2) oder (3), wobei die Antriebsleistungsquelle
eine Brennkraftmaschine ist, und wobei der Abschnitt zur Verhinderung
der übermäßigen Drehzahl eine Ausgangsleistung
der Brennkraftmaschine durch Begrenzen eines Öffnungswinkels
eines Drosselventils der Brennkraftmaschine begrenzt.
-
In
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform (5) der vorliegenden
Erfindung, bei der das Drosselventil der Antriebsleistungsquelle
in der Form der Brennkraftmaschine begrenzt wird, um die Ausgangsleistung
der Antriebsleistungsquelle zu begrenzen, wird das Drehmoment der
Ausgangswelle reduziert, um die Drehzahl der Ausgangswelle oder des
zweiten Elektromotors zu begrenzen.
-
(6)
Die Steuervorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen
Ausführungsform (1), wobei der Abschnitt zur Verhinderung
der übermäßigen Drehzahl eine Betriebsdrehzahl
des ersten Elektromotors steuert, um die Drehzahl der Ausgangswelle
oder die Betriebsdrehzahl des zweiten Elektromotors zu begrenzen.
-
In
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform (6) dieser
Erfindung wird die Betriebsdrehzahl des ersten Elektromotors geeignet
gesteuert, um die Drehzahl der Ausgangswelle oder die Betriebsdrehzahl
des zweiten Elektromotors aufgrund einer Differentialfunktion des
Differentialmechanismus zu begrenzen.
-
(7)
Die Steuervorrichtung gemäß einer der vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen (1)–(6), wobei
der Umschaltabschnitt ein manuell betätigbares Schaltelement
mit einer Vielzahl von Schaltpositionen aufweist, und den Leistungsübertragungspfad
zwischen dem Leistungsübertragungszustand und dem Leistungsabschaltzustand
gemäß einer Betätigung des manuell betätigbaren
Schaltelements umschaltet.
-
In
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform (7) der Erfindung,
bei der der Umschaltabschnitt den Leistungsübertragungspfad
zwischen dem Leistungsübertragungszustand und dem Leistungsabschaltzustand
gemäß einer Betätigung des manuell betätigbaren
Schaltelements mit einer Vielzahl von Schaltpositionen umschaltet,
wird der Leistungsübertragungspfad von dem Leistungsübertragungszustand
zu dem Leistungsabschaltzustand umgeschaltet, wenn das Schaltelement
zu der Schaltposition zum Auswählen des Leistungsabschaltzustands
betätigt wird.
-
(8)
Die Steuervorrichtung gemäß einer der vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen (1)–(7), wobei
der elektrisch gesteuerte Differentialabschnitt als stufenlos variabler
Getriebemechanismus durch Steuern des Betriebszustands des ersten Elektromotors
betreibbar ist.
-
In
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform (8) der vorliegenden
Erfindung, bei der der elektrisch gesteuerte Differentialabschnitt
als der stufenlos variable Getriebeabschnitt durch Steuern des Betriebszustands
des ersten Elektromotors betreibbar ist, kann das Fahrzeugantriebsdrehmoment
sanft geändert werden. Es ist anzumerken, dass der elektrisch
gesteuerte Differentialabschnitt nicht nur als ein elektrisch gesteuertes,
stufenlos variables Getriebe betreibbar ist, dessen Drehzahlverhältnis
stufenlos variabel ist, sondern ebenso als gestuft variables Getriebe,
dessen Drehzahlverhältnis in Stufen variabel ist, so dass
ein Gesamtdrehzahlverhältnis des Antriebssystems geändert
werden kann, um das Fahrzeugantriebsdrehmoment rasch zu ändern.
-
Vorzugsweise
ist der Differentialmechanismus ein Planetengetriebesatz mit drei
Drehelementen, die aus einem Träger, der mit der Eingangswelle des
elektrisch gesteuerten Differentialabschnitts verbunden ist, einem
Sonnenrad, das mit dem ersten Elektromotor verbunden ist, und einem
Zahnkranz bestehen, der mit der Ausgangswelle des elektrisch gesteuerten
Differentialabschnitts verbunden ist. In diesem Fall kann die Konstruktion
des Differentialmechanismus, der aus einem einzelnen Planetengetriebesatz
besteht, vereinfacht werden, und kann die erforderliche axiale Abmessung
des Planetengetriebesatzes reduziert werden.
-
Vorzugsweise
ist der vorstehend beschriebene Planetengetriebesatz ein Einzelritzel-Planetengetriebesatz,
so dass die Konstruktion des Differentialmechanismus vereinfacht
werden kann und die erforderliche axiale Abmessung reduziert werden
kann.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die
vorstehend genannten und weitere Aufgaben, Merkmale, Vorteile sowie
die technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung werden durch
das Studium der folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung unter Berücksichtigung der beigefügten
Zeichnungen besser verständlich, wobei:
-
1 eine
schematische Ansicht ist, die eine Anordnung eines Antriebssystems
eines Hybridfahrzeugs zeigt, das durch eine Steuervorrichtung gesteuert
wird, die gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser
Erfindung konstruiert ist;
-
2 eine
Tabelle ist, die Schaltvorgänge eines Automatikgetriebeabschnitts,
der in dem Antriebssystem von
-
1 vorgesehen
ist, in Relation zu unterschiedlichen Kombinationen von Betriebszuständen von
hydraulisch betätigten Reibungskopplungsvorrichtungen zum
Bewirken der entsprechenden Schaltvorgänge angibt;
-
3 ein
Liniendiagramm ist, das relative Drehzahlen von Drehelementen eines
elektrisch gesteuerten Differentialabschnitts und des Automatikgetriebeabschnitts
des Antriebssystems von 1 angibt;
-
4 eine
Ansicht ist, die Eingangs- und Ausgangssignale einer elektronischen
Steuervorrichtung angibt, die als Steuervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung dient, um das Antriebssystem von 1 zu
steuern;
-
5 ein
Schaltkreisdiagramm ist, das hydraulische Stellglieder, die in einer
Hydrauliksteuereinheit vorgesehen sind, zum Betätigen von
Kupplungen C und Bremsen B, die in dem Automatikgetriebeabschnitt
eingebaut sind, und Linearsolenoidventile zum Steuern der hydraulischen
Stellglieder zeigt;
-
6 eine
Ansicht ist, die ein Beispiel einer manuell betätigten
Schaltvorrichtung zeigt, die einen Schalthebel aufweist, und die
betätigbar ist, um eine aus einer Vielzahl von Schaltpositionen
auszuwählen;
-
7 ein
Funktionsblockdiagramm ist, das Hauptsteuerfunktionen der elektronischen
Steuervorrichtung von 4 darstellt;
-
8 eine
Ansicht ist, die ein Beispiel eines gespeicherten Schaltgrenzlinienkennfelds,
das zum Bestimmen eines Schaltvorgangs des Automatikgetriebeabschnitts verwendet
wird, und ein Beispiel eines gespeicherten Antriebsleistungsquellen-Umschaltgrenzlinienkennfelds
darstellt, das zum Umschalten eines Fahrzeugsantriebsmodus zwischen einem
Kraftmaschinenantriebsmodus und einem Motorantriebsmodus verwendet
wird, wobei das Schalt- und Umschaltgrenzlinienkennfeld in demselben zweidimensionalen
Koordinatensystem in Relation zueinander definiert sind;
-
9 eine
Ansicht ist, die ein Beispiel eines Kraftstoffverbrauchskennfelds
darstellt, das eine Kurve mit höchster Kraftstoffwirtschaftlichkeit
einer Kraftmaschine definiert (durch eine gestrichelte Linie angegeben);
-
10 eine
Ansicht ist, die ein Beispiel eines Kraftmaschinenausgangsleistungs-Begrenzungskennfelds
zum Steuern der Ausgangsleistung der Kraftmaschine angibt;
-
11 ein
Ablaufdiagramm ist, das eine Steuerroutine darstellt, die durch
die elektronische Steuervorrichtung von 4 ausgeführt
wird, um übermäßige Drehzahlen eines
Leistungsübertragungselements und eines zweiten Elektromotors
des Antriebssystems durch Begrenzen der Ausgangsleistung der Kraftmaschine
zu verhindern;
-
12 ein
Liniendiagramm ist, das relative Drehzahlen der Drehelemente des
elektrisch gesteuerten Differentialabschnitts zum Erklären
einer Steuervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung angibt, das konfiguriert ist, um übermäßige
Drehzahlen des Leistungsübertragungselements und des zweiten
Elektromotors durch Steuern eines ersten Elektromotors zu verhindern;
und
-
13 ein
Ablaufdiagramm ist, das eine Steuerroutine darstellt, die durch
die elektronische Steuervorrichtung von 4 ausgeführt
wird, um die übermäßigen Drehzahlen des
Leistungsübertragungselements und des zweiten Elektromotors
durch Steuern des ersten Elektromotors zu verhindern.
-
GENAUE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
-
<Erstes
Ausführungsbeispiel>
-
Zunächst
ist unter Bezugnahme auf die schematische Ansicht von 1 ein
Getriebemechanismus 10 gezeigt, der einen Teil eines Antriebssystems
für ein Hybridfahrzeug bildet, wobei das Antriebssystem
durch eine Steuervorrichtung gesteuert wird, die gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung konstruiert
ist. Wie in 1 gezeigt ist, weist der Getriebemechanismus 10 Folgendes auf:
ein Eingangsdrehelement in der Form einer Eingangswelle 14;
einen stufenlos variablen Getriebeabschnitt in der Form eines Differentialabschnitts 11, der
mit der Eingangswelle 14 entweder direkt oder indirekt über
einen pulsationsabsorbierenden Dämpfer (eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung),
nicht gezeigt, verbunden ist; einen Leistungsübertragungsabschnitt
in der Form eines hydraulischen Automatikgetriebeabschnitts 20,
der zwischen dem Differentialabschnitt 11 und Antriebsrädern 34 (in 7 gezeigt) des
Hybridfahrzeugs angeordnet ist und in Reihe über ein Leistungsübertragungselement 18 (Leistungsübertragungswelle)
mit dem Differentialabschnitt 11 und den Antriebsrädern 34 verbunden
ist; und ein Ausgangsdrehelement in der Form einer Ausgangswelle 22,
die mit dem Automatikgetriebeabschnitt 20 verbunden ist.
Die Eingangswelle 12, der Differentialabschnitt 11,
der Automatikgetriebeabschnitt 20 und die Ausgangswelle 22 sind
koaxial an einer gemeinsamen Achse in einem Getriebegehäuse 12 (im
Folgenden einfach als „Gehäuse 12" bezeichnet)
angeordnet, das als stationäres Element funktioniert, das an
einer Karosserie des Fahrzeugs angebracht ist, und sind in Reihe
miteinander verbunden. Dieser Getriebemechanismus 10 wird
geeignet für ein FR-Fahrzeug (Fahrzeug mit vorne eingebauter
Kraftmaschine und Hinterradantrieb) verwendet und ist zwischen einer
Antriebsleistungsquelle in der Form einer Brennkraftmaschine 8 und
dem Paar Antriebsrädern 34 angeordnet, um eine
Fahrzeugantriebskraft von der Kraftmaschine 8 auf das Paar
Antriebsräder 34 durch eine Differentialgetriebevorrichtung 32 (Enddrehzahl-Reduktionsgetriebe)
und ein Paar Antriebsachsen zu übertragen, wie in 7 gezeigt
ist. Die Kraftmaschine 8 kann eine Benzinkraftmaschine
oder eine Dieselkraftmaschine sein und funktioniert als Fahrzeugantriebsleistungsquelle,
die direkt mit der Eingangswelle 14 oder indirekt über
einen pulsationsabsorbierenden Dämpfer verbunden ist. Es
ist ersichtlich, dass die Kraftmaschine 8 als Antriebsleistungsquelle
des Antriebssystems funktioniert.
-
Bei
dem vorliegenden Getriebemechanismus 10, der konstruiert
ist, wie vorstehend beschrieben ist, sind die Kraftmaschine 8 und
der Differentialabschnitt 11 direkt miteinander verbunden.
Diese direkte Verbindung bedeutet, dass die Kraftmaschine 8 und
der Getriebeabschnitt 11 miteinander ohne eine fluidbetriebene
Leistungsübertragungsvorrichtung, wie z. B. einen Drehmomentwandler
oder eine Fluidkupplung, verbunden sind, die dazwischen angeordnet
ist, aber können miteinander über den pulsationsabsorbierenden
Dämpfer verbunden werden, wie vorstehend beschrieben ist.
Es ist anzumerken, dass eine untere Hälfte des Getriebemechanismus 10,
der symmetrisch mit Bezug auf seine Achse konstruiert ist, in 1 weggelassen
ist. Das gilt ebenso für ein zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung, das folgend auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels
beschrieben wird.
-
Der
Differentialabschnitt 11 ist mit Folgendem versehen: einem
ersten Elektromotor M1; einem Leistungsverteilungsmechanismus 16,
der als Differentialmechanismus funktioniert, der betreibbar ist, um
eine Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8, die durch die
Eingangswelle 14 aufgenommen wird, mechanisch auf den ersten
Elektromotor M1 und das Leistungsübertragungselement 18 zu
verteilen; und einem zweiten Elektromotor M2, der mit dem Leistungsübertragungselement 18 wirkverbunden
ist und mit diesem gedreht wird. Der erste und der zweite Elektromotor
M1 und M2, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
verwendet werden, sind jeweils ein so genannter Motorgenerator mit
einer Funktion eines Elektromotors und einer Funktion eines elektrischen
Generators. Jedoch sollte der erste Elektromotor M1 zumindest als
elektrischer Generator funktionieren, der zum Erzeugen elektrischer
Energie und einer Reaktionskraft betreibbar ist, während
der zweite Elektromotor M2 zumindest als Antriebsleistungsquelle
funktionieren sollte, die zum Erzeugen einer Fahrzeugantriebskraft
betreibbar ist. Es ist ersichtlich, dass der Differentialabschnitt 11 als
elektrisch gesteuerter Differentialabschnitt funktioniert.
-
Der
Leistungsverteilungsmechanismus 16 weist als Hauptbestandteil
einen ersten Planetengetriebesatz 24 einer Einzelritzel-Bauart
mit einem Übersetzungsverhältnis ρ1 von
ungefähr beispielsweise 0,418 auf. Der erste Planetengetriebesatz 24 hat
Drehelemente, die aus Folgendem bestehen: einem ersten Sonnenrad
S1, einem ersten Planetenrad P1; einem ersten Träger CA1,
der das erste Planetenrad P1 so stützt, dass das erste
Planetenrad P1 drehbar um seine Achse und um die Achse des ersten
Sonnenrads S1 ist; und einem ersten Zahnkranz R1, der mit dem ersten
Sonnenrad S1 durch das erste Planetenrad P1 kämmend eingreift.
Wenn die Anzahlen der Zähne des ersten Sonnenrads S1 und
des ersten Zahnkranzes R1 durch ZS1 bzw. ZR1 dargestellt werden,
wird das vorstehend angegebene Übersetzungsverhältnis ρ1
durch ZS1/ZR1 dargestellt. Es ist ersichtlich, dass der Leistungsverteilungsmechanismus 16 als
Differentialmechanismus des Antriebssystems funktioniert.
-
Bei
dem Leistungsverteilungsmechanismus 16 ist der erste Träger
CA1 mit der Eingangswelle 14, nämlich mit der
Kraftmaschine 8 verbunden, und ist das erste Sonnenrad
S1 mit dem ersten Elektromotor M1 verbunden, während der
erste Zahnkranz R1 mit dem Leistungsübertragungselement 18 verbunden ist.
Der Leistungsverteilungsmechanismus 16, der konstruiert
ist, wie vorstehend beschrieben ist, wird in einem Differentialzustand
betrieben, in dem drei Elemente des ersten Planetengetriebesatzes 24,
die aus dem ersten Sonnenrad S1, dem ersten Träger CA1 und
dem ersten Zahnkranz R1 bestehen, relativ zueinander drehbar sind,
um eine Differentialfunktion zur Verfügung zu stellen.
In dem Differentialzustand wird die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 auf den
ersten Elektromotor M1 und das Leistungsübertragungselement 18 verteilt,
wodurch ein Teil der Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 zum
Antreiben des ersten Elektromotors M1 verwendet wird, um elektrische
Energie zu erzeugen, die gespeichert wird oder zum Antreiben des
zweiten Elektromotors M2 verwendet wird. Der Differentialabschnitt 11 (der Leistungsverteilungsmechanismus 16)
funktioniert nämlich als eine elektrische Differentialvorrichtung, die
in einem stufenlos variablen Schaltzustand (elektrisch gebildeten
CVT-Zustand) betreibbar ist, in dem die Drehzahl des Leistungsübertragungselements 18 ungeachtet
der Drehzahl der Kraftmaschine 8 stufenlos variabel ist,
wird nämlich in dem Differentialzustand angeordnet, in
dem ein Drehzahlverhältnis γ0 (Drehzahl NIN der Eingangswelle 14/Drehzahl
N18 des Leistungsübertragungselements 18)
des Differentialabschnitts 11 stufenlos von einem minimalen
Wert γ0min zu einem maximalen Wert γ0max geändert wird,
nämlich in dem stufenlos variablen Schaltzustand, in dem
der Differentialabschnitt 11 als elektrisch gesteuertes,
stufenlos variables Getriebe funktioniert, dessen Drehzahlverhältnis γ0
stufenlos variabel von dem minimalen Wert γ0min zu dem
maximalen Wert γ0max ist. Somit funktioniert der Differentialabschnitt 11 als
stufenlos variabler Getriebemechanismus, bei dem ein Differentialzustand
zwischen der Drehzahl der Eingangswelle 14 und der Drehzahl des
Leistungsübertragungselements 18 durch Steuern
der Betriebszustände des ersten Elektromotors M1, des zweiten
Elektromotors M2 und der Kraftmaschine 8 gesteuert wird,
die mit dem Leistungsverteilungsmechanismus 16 wirkverbunden
sind. Es ist ersichtlich, dass das Leistungsübertragungselement 18 als
Ausgangswelle des Differentialabschnitts 11 und ebenso
als Eingangswelle des Automatikgetriebeabschnitts 20 dient.
-
Der
Automatikgetriebeabschnitt 20 ist ein gestuft variables
Automatikgetriebe, das einen Teil eines Leistungsübertragungspfads
zwischen dem Differentialabschnitt 11 und den Antriebsrädern 34 bildet.
Der Automatikgetriebeabschnitt 20 weist einen zweiten Einzelritzel-Planetengetriebesatz 26,
einen dritten Einzelritzel-Planetengetriebesatz 28 und
einen vierten Einzelritzel-Planetengetriebesatz 30 auf. Somit
ist der Automatikgetriebeabschnitt 20 ein Mehrstufengetriebe
einer Planetengetriebebauart. Der zweite Planetengetriebesatz 26 hat
Folgendes: ein zweites Sonnenrad S2; ein zweites Planetenrad P2;
einen zweiten Träger CA2, der das zweite Planetenrad P2
so stützt, dass das zweite Planetenrad P2 um seine Achse
und um die Achse des zweiten Sonnenrads S2 drehbar ist; und einen
zweiten Zahnkranz R2, der mit dem zweiten Sonnenrad S2 durch das zweite
Planetenrad P2 kämmend eingreift. Beispielsweise hat der
zweite Planetengetriebesatz 26 ein Übersetzungsverhältnis ρ2
von ungefähr 0,562. Der dritte Planetengetriebesatz 28 hat
Folgendes: ein drittes Sonnenrad S3; ein drittes Planetenrad P3;
einen dritten Träger CA3, der das dritte Planetenrad P3 so
stützt, dass das dritte Planetenrad P3 drehbar um seine
Achse und um die Achse des dritten Sonnenrads S3 ist; und einen
dritten Zahnkranz R3, der mit dem dritten Sonnenrad S3 durch das
dritte Planetenrad P3 kämmend eingreift. Beispielsweise
hat der dritte Planetengetriebesatz 28 ein Übersetzungsverhältnis ρ3
von ungefähr 0,425. Der vierte Planetengetriebesatz 30 hat
Folgendes: ein viertes Sonnenrad S4; ein viertes Planetenrad P4;
einen vierten Träger CA4, der das vierte Planetenrad P4
so stützt, dass das vierte Planetenrad P4 um seine Achse
und um die Achse des vierten Sonnenrads S4 drehbar ist; und einen
vierten Zahnkranz R4, der mit dem vierten Sonnenrad S4 durch das
vierte Planetenrad P4 kämmend eingreift. Beispielsweise
hat der vierte Planetengetriebesatz 30 ein Übersetzungsverhältnis ρ4 von
ungefähr 0,421. Wenn die Anzahlen der Zähne des
zweiten Sonnenrads S2, des zweiten Zahnkranzes R2, des dritten Sonnenrads
S3, des dritten Zahnkranzes R3, des vierten Sonnenrads S4 und des
vierten Zahnkranzes R4 durch ZS2, ZR2, ZS3, ZR3, ZS4 bzw. ZR4 bezeichnet
werden, werden die vorstehend angegebenen Übersetzungsverhältnisse ρ2, ρ3
und ρ4 durch ZS2/ZR2, ZS3/ZR3 bzw. ZS4/ZR4 dargestellt.
-
Bei
dem Automatikgetriebeabschnitt 20 sind das zweite Sonnenrad
S2 und das dritte Sonnenrad S3 integral miteinander als eine Einheit
fixiert, werden selektiv mit dem Leistungsübertragungselement 18 durch
eine zweite Kupplung C2 verbunden und werden selektiv mit dem Gehäuse 12 durch
eine erste Bremse B1 fixiert. Der zweite Träger CA2 wird
selektiv mit dem Gehäuse 12 durch eine zweite
Bremse B2 fixiert und der vierte Zahnkranz R4 wird selektiv mit
dem Gehäuse 12 durch eine dritte Bremse B3 fixiert.
Der zweite Zahnkranz R2, der dritte Träger CA3 und der
vierte Träger CA4 sind integral miteinander fixiert und
mit der Ausgangswelle 22 fixiert. Der dritte Zahnkranz
R3 und das vierte Sonnenrad S4 sind integral miteinander fixiert
und werden selektiv mit dem Leistungsübertragungselement 18 durch
eine erste Kupplung C1 verbunden.
-
Somit
sind der Automatikgetriebeabschnitt 20 und der Differentialabschnitt 11 (das
Leistungsübertragungselement 18) selektiv miteinander
durch eine der ersten und der zweiten Kupplung C1, C2 verbunden,
die zum Schalten des Automatikgetriebeabschnitts 20 vorgesehen
sind. Anders gesagt funktionieren die erste und die zweite Kupplung
C1, C2 als Kopplungsvorrichtungen, die betreibbar sind, um einen
Leistungsübertragungspfad zwischen dem Leistungsverteilungselement 18 und
dem Automatikgetriebeabschnitt 20 (dem Leistungsübertragungspfad
zwischen dem Differentialabschnitt 11 oder dem Leistungsübertragungselement 18 und
den Antriebsrädern 34) auf einen Ausgewählten
eines Leistungsübertragungszustands, in dem eine Fahrzeugantriebskraft
durch den Leistungsübertragungspfad übertragen
werden kann, und einen Leistungsabschaltzustand (Zustand ohne Leistungsübertragung) umzuschalten,
in dem die Fahrzeugantriebskraft durch den Leistungsübertragungspfad
nicht übertragen werden kann. Wenn zumindest eine der ersten und
der zweiten Kupplung C1 und C2 in dem eingerückten Zustand
angeordnet ist, ist der Leistungsübertragungspfad in dem Leistungsübertragungszustand
angeordnet. Wenn sowohl die erste als auch die zweite Kupplung C1,
C2 in dem ausgerückten Zustand angeordnet ist, ist der
Leistungsübertragungspfad in dem Leistungsabschaltzustand
angeordnet. Es ist ersichtlich, dass die erste und die zweite Kupplung
C1, C2 als Umschaltabschnitt funktionieren, der betreibbar ist,
um den Leistungsübertragungspfad zwischen dem Differentialabschnitt 11 und
den Antriebsrädern 34 zwischen dem Leistungsübertragungszustand
und dem Leistungsabschaltzustand umzuschalten.
-
Der
Automatikgetriebeabschnitt 20 ist betreibbar, um einen
so genannten „Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgang" zum Bilden
einer Ausgewählten seiner Betätigungspositionen
(Schaltpositionen) durch einen Einrückvorgang von einer
der Kopplungsvorrichtungen und einen Ausrückvorgang einer anderen
Kopplungsvorrichtung durchzuführen. Die vorstehend angegebenen
Betriebspositionen haben entsprechende Drehzahlverhältnisse γ (Drehzahl
N18 des Leistungsübertragungselements 18/Drehzahl NOUT der Ausgangswelle 22), die sich
als geometrische Reihe ändern. Wie in der Tabelle von 2 angegeben
ist, wird die erste Schaltposition mit dem höchsten Drehzahlverhältnis γ1
von ungefähr beispielsweise 3,357 durch Einrückvorgänge
der ersten Kupplung C1 und der dritten Bremse B3 gebildet, und wird
die zweite Schaltposition mit dem Drehzahlverhältnis γ2
von ungefähr beispielsweise 2,180, das niedriger als das
Drehzahlverhältnis γ1 ist, durch Einrückvorgänge
der ersten Kupplung C1 und der zweiten Bremse B2 gebildet. Ferner
wird die dritte Schaltposition mit dem Drehzahlverhältnis γ3
von ungefähr beispielsweise 1,424, das niedriger als das
Drehzahlverhältnis γ2 ist, durch Einrückvorgänge
der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 gebildet, und wird
die vierte Schaltposition mit dem Drehzahlverhältnis γ4
von ungefähr beispielsweise 1,000, das niedriger als das Drehzahlverhältnis γ3
ist, durch Einrückvorgänge der ersten Kupplung
C1 und der zweiten Kupplung C2 gebildet. Die Rückwärtsschaltposition
mit dem Drehzahlverhältnis γR von ungefähr
beispielsweise 3,209, die zwischen den Drehzahlverhältnissen γ1
und γ2 liegt, wird durch Einrückvorgänge
der zweiten Kupplung C2 und der dritten Bremse B3 erzielt, und die
neutrale Position N wird erzielt, wenn die erste Kupplung C1, die
zweite Kupplung C2, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2 und die
dritte Bremse B3 allesamt in dem ausgerückten Zustand angeordnet
sind.
-
Die
vorstehend beschriebene erste Kupplung C1, zweite Kupplung C2, erste
Bremse B1, zweite Bremse B2 und dritte Bremse B3 (im Folgenden kollektiv
als Kupplungen C und Bremsen B bezeichnet, außer es ist
anders vorgegeben) sind hydraulisch betätigte Reibungskopplungsvorrichtungen,
die bei einem herkömmlichen Fahrzeugautomatikgetriebe verwendet
werden. Jede dieser Reibungskopplungsvorrichtungen ist durch eine
Mehrscheibennasskupplung einschließlich einer Vielzahl
von Reibungsplatten gebildet, die gegeneinander durch ein Hydraulikstellglied
getrieben werden, oder durch eine Bandbremse mit einer Drehtrommel
und einem Band oder zwei Bändern, das/die um die äußere
Umfangsfläche der Drehtrommel gewunden ist/sind und an
einem Ende durch ein Hydraulikstellglied festgezogen werden. Jede
der Kupplungen C1, C2 und der Bremsen B1–B3 wird selektiv
zum Verbinden von zwei Elementen eingerückt, zwischen denen
die entsprechende Kupplung oder Bremse angeordnet ist.
-
Bei
dem Getriebemechanismus 10, der konstruiert ist, wie vorstehend
beschrieben ist, wirken der Differentialabschnitt 11, der
als stufenlos variables Getriebe funktioniert, und der Automatikgetriebeabschnitt 20 miteinander
zusammen, um ein stufenlos variables Getriebe zu bilden, dessen
Drehzahlverhältnis stufenlos variabel ist. Während
der Differentialabschnitt 11 gesteuert wird, um sein Drehzahlverhältnis
konstant zu halten, wirkt der Differentialabschnitt 11 und
der Automatikgetriebeabschnitt 20 zusammen, um ein gestuft
variables Getriebe zu bilden, dessen Drehzahlverhältnis
in Stufen variabel ist.
-
Wenn
der Differentialabschnitt 11 als das stufenlos variable
Getriebe funktioniert, während der Automatikgetriebeabschnitt 20,
der in Reihe mit dem Differentialabschnitt 11 verbunden
ist, als das gestuft variable Getriebe funktioniert, wird die Drehzahl
der Drehbewegung, die auf den Automatikgetriebeabschnitt 20 übertragen
wird, der in einer Ausgewählten der Schaltpositionen M
angeordnet ist (im Folgenden als „Eingangsdrehzahl des
Automatikgetriebeabschnitts 20" bezeichnet), nämlich
die Drehzahl des Leistungsübertragungselements 18 (im
Folgenden als „Übertragungselementdrehzahl N18" bezeichnet) stufenlos geändert,
so dass das Drehzahlverhältnis des Hybridfahrzeug-Antriebssystems über
einen vorbestimmten Bereich stufenlos variabel ist, wenn der Automatikgetriebeabschnitt 20 in
der ausgewählten Schaltposition M angeordnet ist. Demgemäß ist
ein Gesamtdrehzahlverhältnis γT des Getriebemechanismus 10 (Drehzahl
NIN der Eingangswelle 14/Drehzahl
NOUT der Ausgangswelle 22) stufenlos
variabel. Somit ist der Getriebemechanismus 10 im Ganzen als
stufenlos variables Getriebe betreibbar. Das Gesamtdrehzahlverhältnis γT
wird durch das Drehzahlverhältnis γ0 des Differentialabschnitts 11 und
das Drehzahlverhältnis γ des Automatikgetriebeabschnitts 20 bestimmt.
-
Beispielsweise
ist die Übertragungselementdrehzahl N18 stufenlos
variabel über den vorbestimmten Bereich, wenn der Differentialabschnitt 11 als
stufenlos variables Getriebe funktioniert, während der Automatikgetriebeabschnitt 20 in
einer Ausgewählte der ersten bis vierten Schaltpositionen
und der Rückwärtsschaltposition angeordnet ist,
wie in der Tabelle von 2 angegeben ist. Demgemäß ist
das Gesamtdrehzahlverhältnis γT des Getriebemechanismus 10 über
die benachbarten Schaltpositionen stufenlos variabel.
-
Wenn
das Drehzahlverhältnis γ0 des Differentialabschnitts 11 konstant
gehalten wird, während die Kupplungen C und Bremsen B selektiv
eingerückt werden, um die Ausgewählte der ersten
bis vierten Schaltpositionen und der Rückwärtsschaltposition
zu bilden, ist das Gesamtdrehzahlverhältnis γT
des Getriebemechanismus 10 in Stufen als geometrische Reihe
variabel. Somit ist der Getriebemechanismus 10 wie ein
gestuft variables Getriebe betreibbar.
-
Wenn
das Drehzahlverhältnis γ0 des Differentialabschnitts 11 beispielsweise
auf 1 konstant gehalten wird, ändert sich das Gesamtdrehzahlverhältnis γT
des Getriebemechanismus 10, wenn der Automatikgetriebeabschnitt 20 von
einer der ersten bis vierten Schaltpositionen und der Rückwärtsschaltposition
zu einer anderen geschaltet wird, wie in der Tabelle von 2 angegeben
ist. Wenn das Drehzahlverhältnis γ0 des Differentialabschnitts 11 auf
einem Wert von kleiner als 1, beispielsweise auf ungefähr 0,7,
konstant gehalten wird, während der Automatikgetriebeabschnitt 20 in
der vierten Schaltposition angeordnet ist, wird das Gesamtdrehzahlverhältnis γT des
Getriebemechanismus 10 auf ungefähr 0,7 gesteuert.
-
Das
Liniendiagramm von 3 gibt durch Geraden eine Beziehung
zwischen den Drehzahlen der Drehelemente in den entsprechenden Schaltpositionen
des Getriebemechanismus 10 an, der durch den Differentialabschnitt 11 und
den Automatikgetriebeabschnitt 20 gebildet ist. Die unterschiedlichen Schaltpositionen
entsprechen den jeweiligen unterschiedlichen Zuständen
der Verbindung der Drehelemente. Das Liniendiagramm von 3 ist
ein rechtwinkliges zweidimensionales Koordinatensystem, in dem die Übersetzungsverhältnisse ρ der
Planetengetriebesätze 24, 26, 28, 30 entlang
der horizontalen Achse aufgetragen sind, während die relativen
Drehzahlen der Drehelemente entlang der vertikalen Achse aufgetragen
sind. Die horizontale Linie X1 gibt die Drehzahl von 0 an, während
die horizontale Linie X2 die Drehzahl von 1,0, nämlich
eine Betriebsdrehzahl NE der Kraftmaschine 8 angibt,
die mit der Eingangswelle 14 verbunden ist. Die horizontale
Linie XG gibt die Drehzahl des Leistungsübertragungselements 18 an.
-
Drei
vertikale Linien Y1, Y2 und Y3 entsprechend dem Leistungsverteilungsmechanismus 16 des
Differentialabschnitts 11 stellen jeweils die relativen
Drehzahlen eines zweiten Drehelements (zweiten Elements) RE2 in
der Form des ersten Sonnenrads S1, eines ersten Drehelements (ersten
Elements) RE1 in der Form des ersten Trägers CA1, und eines
dritten Drehelements (dritten Elements) RE3 in der Form des ersten
Zahnkranzes R1 dar. Die Abstände zwischen den Benachbarten
der vertikalen Linien Y1, Y2 und Y3 werden durch das Übersetzungsverhältnis ρ1
des ersten Planetengetriebesatzes 24 bestimmt. Der Abstand
zwischen den vertikalen Linien Y1 und Y2 entspricht nämlich „1",
während der Abstand zwischen den vertikalen Linien Y2 und
Y3 dem Übersetzungsverhältnis ρ1 entspricht.
Ferner stellen fünf vertikale Linien Y4, Y5, Y6, Y7 und
Y8 entsprechend dem Getriebeabschnitt 20 jeweils die relativen Drehzahlen
eines vierten Drehelements (vierten Elements) RE4 in der Form des
zweiten und dritten Sonnenrads S2, S3, die integral miteinander
fixiert sind, eines fünften Drehelements (fünften
Elements) RE5 in der Form des zweiten Trägers CA2, eines
sechsten Drehelements (sechsten Elements) RE6 in der Form des vierten
Zahnkranzes R4, eines siebten Drehelements (siebten Elements) RE7
in der Form des zweiten Zahnkranzes R2 und des dritten und vierten
Trägers CA3, CA4, die integral miteinander fixiert sind, und
eines achten Drehelements (achten Elements) RE8 in der Form des
dritten Zahnkranzes R3 und des vierten Sonnenrads S4 dar, die integral
miteinander fixiert sind. Die Abstände zwischen den Benachbarten
der vertikalen Linien werden durch die Übersetzungsverhältnisse ρ2, ρ3
und ρ4 des zweiten, dritten und vierten Planetengetriebesatzes 26, 28, 30 bestimmt.
In der Beziehung zwischen den vertikalen Linien des Liniendiagramms
entsprechen die Abstände zwischen dem Sonnenrad und dem
Träger des entsprechenden Planetengetriebesatzes „1",
während die Abstände zwischen dem Träger
und dem Zahnkranz des entsprechenden Planetengetriebesatzes dem Übersetzungsverhältnis ρ entsprechen.
Bei dem Differentialabschnitt 11 entspricht der Abstand
zwischen den vertikalen Linien Y1 und Y2 „1", während der
Abstand zwischen den vertikalen Linien Y2 und Y3 dem Übersetzungsverhältnis ρ entspricht.
Bei dem Automatikgetriebeabschnitt 20 entspricht der Abstand
zwischen dem Sonnenrad und dem Träger des entsprechenden
zweiten, dritten und vierten Planetengetriebesatzes 26, 28, 30 „1",
während der Abstand zwischen dem Träger und dem
Zahnkranz des entsprechenden Planetengetriebesatzes 26, 28, 30 dem Übersetzungsverhältnis ρ entspricht.
-
Unter
Bezugnahme auf das Liniendiagramm von 3 ist der
Leistungsverteilungsmechanismus 16 (der Differentialabschnitt 11)
des Getriebemechanismus 10 so angeordnet, dass das erste
Drehelement RE1 (erste Träger CA1) des ersten Planetengetriebesatzes 24 integral
mit der Eingangswelle 14 (der Kraftmaschine 8)
fixiert ist, und ist das zweite Drehelement RE2 mit dem ersten Elektromotor
M1 fixiert, während das dritte Drehelement RE3 (der erste Zahnkranz
R1) mit dem Leistungsübertragungselement 18 und
dem zweiten Elektromotor M2 fixiert ist, so dass eine Drehbewegung
der Eingangswelle 14 auf den Automatikgetriebeabschnitt 20 durch
das Leistungsübertragungselement 18 übertragen
(in dieses eingeleitet) wird. Die Beziehung zwischen den Drehzahlen
des ersten Sonnenrads S1 und des ersten Zahnkranzes R1 wird durch
eine geneigte Gerade L0 dargestellt, die durch einen Schnittpunkt
zwischen den Linien Y2 und X2 verläuft.
-
In
dem Differentialzustand des Differentialabschnitts 11,
in dem das erste bis dritte Drehelement RE1–RE3 relativ
zueinander drehbar sind, wird beispielsweise die Drehzahl des ersten
Sonnenrads S1, nämlich die Drehzahl des ersten Elektromotors M1,
die durch einen Schnittpunkt zwischen der Geraden L0 und der vertikalen
Linie Y1 dargestellt wird, durch Steuern der Kraftmaschinendrehzahl
NE angehoben oder abgesenkt, so dass die
Drehzahl des ersten Trägers CA1, die durch einen Schnittpunkt
zwischen der Geraden L0 und der vertikalen Linie Y2 dargestellt
wird, wenn die Drehzahl des ersten Zahnkranzes R1 durch einen Schnittpunkt
zwischen der Geraden L0 und der vertikalen Linie Y3 dargestellt wird,
im Wesentlichen konstant gehalten wird.
-
Wenn
die Drehzahl des ersten Elektromotors M1 so gesteuert wird, dass
das Drehzahlverhältnis γ0 des Differentialabschnitts 11 auf
1 gehalten wird, so dass die Drehzahl des ersten Sonnenrads S1 gleich der
Kraftmaschinendrehzahl NE gemacht wird,
wird die Gerade L0 in Deckung mit der horizontalen Linie X2 gebracht,
so dass der erste Zahnkranz R1, nämlich das Leistungsübertragungselement 18,
bei der Kraftmaschinendrehzahl NE gedreht
wird. Wenn die Drehzahl des ersten Elektromotors M1 gesteuert wird,
so dass das Drehzahlverhältnis γ0 des Differentialabschnitts 11 auf
einem Wert von weniger als 1, beispielsweise auf 0,7 gehalten wird,
so dass andererseits die Drehzahl des ersten Sonnenrads S1 zu Null
gemacht wird, wird das Leistungsübertragungselement 18 bei
einer Drehzahl N18 gedreht, die höher als
die Kraftmaschinendrehzahl NE ist.
-
Bei
dem Automatikgetriebeabschnitt 20 wird das vierte Drehelement
RE4 selektiv mit dem Leistungsübertragungselement 18 durch
die zweite Kupplung C2 verbunden und wird selektiv mit dem Gehäuse 12 durch
die erste Bremse B1 fixiert, und wird das fünfte Drehelement
RE5 selektiv mit dem Gehäuse 12 durch die zweite
Bremse B2 fixiert, während das sechste Drehelement RE6
selektiv mit dem Gehäuse 12 durch die dritte Bremse
B3 fixiert wird. Das siebte Drehelement RE7 ist mit der Ausgangswelle 22 fixiert,
während das achte Drehelement RE8 selektiv mit dem Leistungsübertragungselement 18 durch
die erste Kupplung C1 verbunden wird.
-
Der
Automatikgetriebeabschnitt 20 wird in der ersten Schaltposition
angeordnet, wenn die erste Kupplung C1 und die dritte Bremse B3
in dem Zustand des Differentialabschnitts 11 eingerückt
werden, in dem die Drehbewegung des Differentialabschnitts 11 bei
einer Drehzahl gleich der Kraftmaschinendrehzahl NE in
das achte Drehelement RE8 des Automatikgetriebeabschnitts 20 eingeleitet
wird. Die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der ersten Schaltposition
wird durch einen Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie Y7,
die die Drehzahl des siebten Drehelements RE7 angibt, das mit der
Ausgangswelle 22 fixiert ist, und einer geneigten Geraden
L1 dargestellt, die durch einen Schnittpunkt zwischen der vertikalen
Linie Y8, die die Drehzahl des achten Drehelements RE8 angibt, und
der horizontalen Linie X2 und einen Schnittpunkt zwischen der vertikalen
Linie Y6, die die Drehzahl des sechsten Drehelements RE6 angibt,
und der horizontalen Linie X1 verläuft, wie in 3 angegeben
ist. In ähnlicher Weise wird die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in
der zweiten Schaltposition, die durch Einrückvorgänge
der ersten Kupplung C1 und der zweiten Bremse B2 gebildet wird,
durch einen Schnittpunkt zwischen einer geneigten Geraden L2, die
durch diese Einrückvorgänge bestimmt wird, und
der vertikalen Linie Y7 dargestellt, die die Drehzahl des siebten
Drehelements RE7 angibt, das mit der Ausgangswelle 22 fixiert
ist. Die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der dritten Schaltposition,
die durch Einrückvorgänge der ersten Kupplung
C1 und der ersten Bremse B1 gebildet wird, wird durch einen Schnittpunkt
zwischen einer geneigten Geraden L3, die durch diese Einrückvorgänge
bestimmt wird, und der vertikalen Linie Y7 dargestellt, die die
Drehzahl des siebten Drehelements RE7 angibt, das mit der Ausgangswelle 22 fixiert
ist. Die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der vierten Schaltposition,
die durch Einrückvorgänge der ersten Kupplung
C1 und der zweiten Kupplung C2 gebildet wird, wird durch einen Schnittpunkt
zwischen einer horizontalen Linie L4, die durch diese Einrückvorgänge
bestimmt wird, und der vertikalen Linie Y7 dargestellt, die die
Drehzahl des siebten Drehelements RE7 angibt, das mit der Ausgangswelle 22 fixiert
ist.
-
4 stellt
Signale, die von einer elektronischen Steuervorrichtung 80 empfangen
werden, die zum Steuern des Getriebemechanismus 10 vorgesehen
ist, und Signale dar, die durch die elektronische Steuervorrichtung 80 erzeugt werden.
Diese elektronische Steuervorrichtung 80 weist einen so
genannten Mikrocomputer auf, der eine CPU, einen ROM, einen RAM
und eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle aufweist, und ist angeordnet,
um die Signale gemäß Programmen zu verarbeiten,
die in dem ROM gespeichert sind, während Einsatz von einer
zeitweiligen Datenspeicherfunktion des ROM gemacht wird, um Hybridantriebssteuerungen
der Kraftmaschine 8 und des ersten und zweiten Elektromotors
M1 und M2 sowie Antriebssteuerungen, wie z. B. Schaltsteuerungen,
des Automatikgetriebeabschnitts 20 auszuführen.
-
Die
elektronische Steuervorrichtung 80 ist angeordnet, um von
verschiedenartigen Sensoren und Schaltern, die in 4 gezeigt
sind, verschiedenartige Signale zu empfangen, die wie folgt sind: ein
Signal, das eine Temperatur TEMPW von Kühlwasser
der Kraftmaschine 8 angibt; ein Signal, das eine Ausgewählte
der Betätigungspositionen PSH eines
manuell betätigbaren Schaltelements in der Form eines Schalthebels 52 (in 6 gezeigt)
angibt; ein Signal, das die Anzahl von Betätigungen des Schalthebels 52 von
einer Manuell-Vorwärtsfahrschaltposition M (nachstehend
beschrieben) angibt; ein Signal, das die Betriebsdrehzahl NE der Kraftmaschine 8 angibt; ein
Signal, das einen Wert angibt, der eine ausgewählte Gruppe
von Vorwärtsfahrpositionen des Getriebemechanismus 10 angibt;
ein Signal, das einen M-Modus (Manuellschaltmodus) angibt; ein Signal,
das einen betriebenen Zustand einer Klimaanlage angibt; ein Signal,
das eine Fahrzeuggeschwindigkeit V entsprechend der Drehzahl NOUT der Ausgangswelle 22 angibt
(im Folgenden als „Ausgangswellendrehzahl" bezeichnet);
ein Signal, das eine Temperatur TOIL eines
Arbeitsfluids oder eines Arbeitsöls des Automatikgetriebeabschnitts 20 angibt;
ein Signal, das einen betätigten Zustand einer Handbremse
angibt; ein Signal, das einen betätigten Zustand eines
Fußbremspedals angibt; ein Signal, das eine Temperatur
eines Katalysators angibt; ein Signal, das einen erforderlichen
Betrag einer Ausgangsleistung des Fahrzeugs in der Form eines Betrags
einer Betätigung (eines Betätigungswinkels) ACC eines Beschleunigerpedals angibt; ein
Signal, das einen Nockenwinkel angibt; ein Signal, das die Auswahl
eines Schneeantriebsmodus angibt; ein Signal, das einen Längsbeschleunigungswert
G des Fahrzeugs angibt; ein Signal, das die Auswahl eines Modus
mit automatischer Geschwindigkeitsregelung angibt; ein Signal, das
ein Gewicht des Fahrzeugs angibt; ein Signal, das Drehzahlen der
Räder des Fahrzeugs angibt; ein Signal, das eine Drehzahl
NM1 des ersten Elektromotors M1 angibt (im
Folgenden als „erste Elektromotordrehzahl NM1"
bezeichnet, wenn es geeignet ist); ein Signal, das eine Drehzahl NM2 des zweiten Elektromotors M2 angibt (im
Folgenden als „zweite Elektromotordrehzahl NM2"
bezeichnet, wenn es geeignet ist); und ein Signal, das einen Betrag
elektrischer Energie SOC angibt, die in einer elektrischen Energiespeichervorrichtung 60 gespeichert
ist (in 7 gezeigt).
-
Die
elektronische Steuervorrichtung 80 ist ferner angeordnet,
um verschiedenartige Signale wie folgt zu erzeugen: Steuersignale,
die auf eine Kraftmaschinenausgangsleistungs-Steuervorrichtung 58 aufzubringen
sind (in 7 gezeigt), um die Ausgangsleistung
der Kraftmaschine 8 zu steuern, wie z. B. ein Antriebssignal
zum Antreiben eines Drosselstellglieds 64 zum Steuern eines Öffnungswinkels θTH eines elektronischen Drosselventils 62,
das in einem Einlassrohr 60 der Kraftmaschine 8 angeordnet
ist, ein Signal zum Steuern einer Einspritzmenge von Kraftstoff
durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 in das Einlassrohr 60 oder
in Zylinder der Kraftmaschine 8, ein Signal, das auf eine
Zündvorrichtung 68 aufzubringen ist, um die Zündzeitabstimmung
der Kraftmaschine 8 zu steuern, und ein Signal zum Einstellen
eines Ladedrucks der Kraftmaschine 8; ein Signal zum Betreiben
der elektrischen Klimaanlage; Signale zum Betreiben des ersten und
des zweiten Elektromotors M1 und M2; ein Signal zum Betreiben eines
Schaltbereichsindikators zum Anzeigen der ausgewählten
Betätigungs- oder Schaltposition des Schalthebels 52;
ein Signal zum Betreiben eines Übersetzungsverhältnisindikators
zum Anzeigen des Übersetzungsverhältnisses; ein
Signal zum Betreiben eines Schneemodusindikators zum Anzeigen der
Auswahl des Schneeantriebsmodus; ein Signal zum Betreiben eines
ABS-Stellglieds für eine Antiblockierbremsung der Räder;
ein Signal zum Betreiben eines M-Modusindikators zum Anzeigen der
Auswahl des M-Modus; Signale zum Betreiben solenoidbetätigter
Ventile in der Form von Linearsolenoidventilen, die in der Hydrauliksteuereinheit 70 (in 7 gezeigt)
eingebaut sind, die zum Steuern der Hydraulikstellglieder der hydraulisch
betätigten Reibungskopplungsvorrichtungen des Differentialabschnitts 11 und des
Automatikgetriebeabschnitts 20 vorgesehen sind; ein Signal
zum Betreiben eines Regulierventils, das in der Hydrauliksteuereinheit 70 eingebaut
ist, um einen Leitungsdruck PL zu regulieren; ein Signal zum Steuern
einer elektrisch betriebenen Ölpumpe, die eine Hydraulikdruckquelle
zum Erzeugen eines Hydraulikdrucks ist, der auf den Leitungsdruck
PL reguliert wird; und ein Signal zum Antreiben einer elektrischen
Heizung; ein Signal, das auf einen Computer für eine automatische
Geschwindigkeitsregelung aufzubringen ist.
-
5 zeigt
einen Hydraulikschaltkreis der Hydrauliksteuereinheit 70,
die angeordnet ist, um Linearsolenoidventile SL1–SL5 zu
steuern, um Hydraulikstellglieder (Hydraulikzylinder) AC1, AC2, AB1, AB2
und AB3 zum Betätigen der Kupplungen C1, C2 und der Bremsen
B1–B3 zu steuern.
-
Wie
in 5 gezeigt ist, sind die Hydraulikstellglieder
AC1, AC2, AB1, AB2, AB3 mit den entsprechenden Linearsolenoidventilen
SL1–SL5 verbunden, die gemäß Steuerbefehlen
von der elektronischen Steuervorrichtung 80 gesteuert werden,
um den Leitungsdruck PL auf die entsprechenden Einrückdrücke
PC1, PC2, PB1, PB2 und PB3 einzustellen, der direkt auf die entsprechenden
Hydraulikstellglieder AC1, AC2, AB1, AB2, AB3 aufzubringen ist. Der
Leitungsdruck PL ist ein Druck, der durch die mechanische Ölpumpe 40,
die durch die Kraftmaschine 8 angetrieben wird, oder durch
die elektrische Ölpumpe 76 erzeugt wird, die zusätzlich
zu der mechanischen Ölpumpe 40 vorgesehen ist,
und der durch ein Ablassdruck-Regulierventil gemäß einer
Last der Kraftmaschine 8 reguliert wird, die durch den
Betätigungsbetrag ACC des Beschleunigerpedals
oder den Öffnungswinkel θTH des
elektronischen Drosselventils 62 als Beispiel dargestellt
wird.
-
Die
Linearsolenoidventile SL1–SL5 haben im Wesentlichen dieselbe
Konstruktion und werden unabhängig voneinander durch die
elektronische Steuervorrichtung 80 gesteuert, um die Hydraulikdrücke der
Hydraulikstellglieder AC1, AC2, AB1, AB2, AB3 unabhängig
voneinander einzustellen, um die Einrückdrücke
PC1, PC2, PB1, PB2, PB3 so zu steuern, dass geeignete zwei Kopplungsvorrichtungen
(C1, C2, B1, B2, B3) eingerückt werden, um den Automatikgetriebeabschnitt 20 auf
die ausgewählte Betätigungsposition oder Schaltposition
zu schalten. Ein Schaltvorgang des Automatikgetriebeabschnitts 20 von
einer Position zu einer anderen ist ein so genannter „Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgang",
der mit einem Einrückvorgang der Kopplungsvorrichtungen
(C, B) und einem Ausrückvorgang einer anderen der Kopplungsvorrichtungen
einhergeht, die gleichzeitig stattfinden.
-
6 zeigt
ein Beispiel einer manuell betätigbaren Schaltvorrichtung
in der Form einer Schaltvorrichtung 50. Die Schaltvorrichtung 50 weist
den vorstehend beschriebenen Schalthebel 52 auf, der seitlich
benachbart an den Fahrersitz des Fahrzeugs beispielsweise angeordnet
ist, und der manuell betätigt wird, um eine aus einer Vielzahl
von Betätigungspositionen PSH auszuwählen.
Es ist ersichtlich, dass die Schaltvorrichtung 50 als Umschaltabschnitt
funktioniert, der konfiguriert ist, um den Leistungsübertragungspfad
zwischen dem Leistungsübertragungszustand und dem Leistungsabschaltzustand
umzuschalten.
-
Die
Betätigungspositionen PSH des Schalthebels 52 bestehen
aus Folgenden: einer Parkposition P zum Anordnen des Getriebemechanismus 10 (nämlich
des Automatikgetriebeabschnitts 20) in einem neutralen
Zustand (Leistungsabschaltzustand), in dem ein Leistungsübertragungspfad
durch den Automatikgetriebeabschnitt 20 getrennt ist, während gleichzeitig
die Ausgangswelle 22 in dem gesperrten Zustand angeordnet
ist; einer Rückwärtsantriebsposition R zum Antreiben
des Fahrzeugs in der Rückwärtsrichtung; einer
Neutralposition N zum Anordnen des Getriebemechanismus 10 in
dem neutralen Zustand; einer Automatik-Vorwärtsfahrschaltposition
D zum Bilden eines Automatikschaltmodus; und der vorstehend angegebenen
Manuell-Vorwärtsfahrschaltposition M zum Bilden eines Manuellschaltmodus.
In dem Automatikschaltmodus wird das Gesamtdrehzahlverhältnis γT
durch das stufenlos variable Drehzahlverhältnis des Differentialabschnitts 11 und
das Drehzahlverhältnis des Automatikgetriebeabschnitts 20 bestimmt,
das sich in Stufen als Folge eines automatischen Schaltvorgangs
des Automatikgetriebeabschnitts 20 von einer der ersten
bis vierten Schaltpositionen zu einer anderen ergibt. In dem Manuellschaltmodus
ist die Anzahl der Schaltpositionen, die verfügbar sind,
dadurch begrenzt, dass unmöglich gemacht ist, dass der
Automatikgetriebeabschnitt 20 zu der relativ hohen Schaltposition
oder den relativen hohen Schaltpositionen geschaltet wird.
-
Wenn
der Schalthebel 52 auf eine Ausgewählte der Betätigungspositionen
PSH betätigt wird, wird die Hydrauliksteuereinheit 70 elektrisch
betätigt, um den Hydraulikschaltkreis umzuschalten, um
die Rückwärtsfahrposition R, die Neutralposition
N und eine der ersten bis vierten Vorwärtsfahrschaltpositionen
zu bilden, wie in der Tabelle von 2 angegeben
ist.
-
Die
vorstehend angegebene Parkposition P und Neutralposition N sind
Leistungsabschaltpositionen (Nichtfahrpositionen), die ausgewählt
werden, wenn das Fahrzeug nicht gefahren wird, während
die vorstehend angegebene Rückwärtsfahrposition
R und die Automatik- und Manuell-Vorwärtsfahrpositionen
D, M Leistungsübertragungspositionen (Fahrpositionen) sind,
die ausgewählt werden, wenn das Fahrzeug gefahren wird.
In den Nichtfahrpositionen P, N befindet sich der Leistungsübertragungspfad
in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 in dem Leistungsabschaltzustand,
der durch Ausrücken von den beiden Kupplungen C1 und C2
gebildet wird, wie in der Tabelle von 2 gezeigt
ist. In den Fahrpositionen R, D, M befindet sich der Leistungsübertragungspfad
in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 in dem Leistungsübertragungszustand,
der durch Einrücken von zumindest einer der Kupplungen
C1 und C2 gebildet wird, wie ebenso in der Tabelle von 2 gezeigt
ist.
-
Im
Einzelnen beschrieben verursacht eine manuelle Betätigung
des Schalthebels 52 von der Parkposition P oder der neutralen
Position N zu der Rückwärtsfahrposition R, dass
die zweite Kupplung C2 eingerückt wird, um den Leistungsübertragungspfad
in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 von dem Leistungsabschaltzustand
zu dem Leistungsübertragungszustand umzuschalten. Eine
manuelle Betätigung des Schalthebels 52 von der
neutralen Position N zu der Automatik-Vorwärtsfahrposition
D verursacht, dass zumindest die erste Kupplung C1 eingerückt
wird, um den Leistungsübertragungspfad in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 von
dem Leistungsabschaltzustand zu dem Leistungsübertragungszustand
umzuschalten. Eine manuelle Betätigung des Schalthebels 52 von
der Rückwärtsfahrposition R zu der Parkposition
P oder der neutralen Position N verursacht, dass die zweite Kupplung
C2 ausgerückt wird, um den Leistungsübertragungspfad in
dem Automatikgetriebeabschnitt 20 von dem Leistungsübertragungszustand
zu dem Leistungsabschaltzustand umzuschalten. Eine manuelle Betätigung
des Schalthebels 52 von der Automatik-Vorwärtsfahrposition
D zu der neutralen Position N verursacht, dass die erste Kupplung
C1 und die zweite Kupplung C2 ausgerückt werden, um den
Leistungsübertragungspfad von dem Leistungsübertragungszustand
zu dem Leistungsabschaltzustand umzuschalten.
-
Unter
Bezugnahme auf das Funktionsblockdiagramm von 7 weist
die elektronische Steuervorrichtung 80 (die als Steuervorrichtung
der vorliegenden Erfindung funktioniert) einen Steuerabschnitt 82 für
gestuft variables Schalten, einen Hybridsteuerabschnitt 84,
einen Abschnitt 86 zur Verhinderung einer übermäßigen
Drehzahl, einen Schaltpositions-Bestimmungsabschnitt 88 und
einen Elektromotordrehzahl-Bestimmungsabschnitt 90 auf.
Der Steuerabschnitt 82 für gestuft variables Schalten
ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob ein Schaltvorgang des Automatikgetriebeabschnitts 20 stattfinden
sollte, nämlich um die Schaltposition zu bestimmen, zu
der der Automatikgetriebeabschnitt 20 geschaltet werden
sollte. Diese Bestimmung wird auf der Grundlage eines Zustands des
Fahrzeugs vorgenommen, der durch die Ist-Fahrzeugfahrgeschwindigkeit
V und das Ist-Ausgangsdrehmoment TOUT des
Automatikgetriebeabschnitts 20 dargestellt wird, und gemäß einem gespeicherten
Schaltgrenzlinienkennfeld (Schaltsteuerkennfeld oder Schaltsteuerbeziehung),
das Hochschaltgrenzlinien, die in 8 durch
durchgezogene Linien angegeben sind, und Herunterschaltgrenzlinien,
die durch Strichpunktlinien in 8 angegeben
sind, darstellt.
-
Der
Steuerabschnitt 82 für gestuft variables Schalten
erzeugt einen Schaltbefehl (Hydrauliksteuerbefehl), der auf die
Hydrauliksteuereinheit 70 aufgebracht wird, um die geeigneten
zwei hydraulisch betätigten Reibungskopplungsvorrichtungen
(C1, C2, B1, B2, B3) einzurücken und auszurücken,
um die bestimmte Schaltposition des Automatikgetriebeabschnitts 20 gemäß der
Tabelle von 2 zu bilden. Im Einzelnen beschrieben
befiehlt der Steuerabschnitt 82 für gestuft variables
Schalten der Hydrauliksteuereinheit 70, die geeigneten
zwei Linearsolenoidventile SL, die in der Hydrauliksteuereinheit 70 eingebaut
sind, zu steuern, um die geeigneten Hydraulikstellglieder der geeigneten
zwei Reibungskopplungsvorrichtungen (C, B) zu aktivieren, um gleichzeitig
eine der zwei Reibungskopplungsvorrichtungen einzurücken
und die andere Reibungskopplungsvorrichtung auszurücken,
um den Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgang des Automatikgetriebeabschnitts 20 zu
der bestimmten Schaltposition zu bewirken.
-
Der
Hybridsteuerabschnitt 84 steuert die Kraftmaschine 8,
so dass diese mit einem hohen Wirkungsgrad betrieben wird, und steuert
den ersten und den zweiten Elektromotor M1, M2, um einen Anteil von
Antriebskräften, die durch die Kraftmaschine 8 und
den zweiten Elektromotor M2 erzeugt werden, und eine Reaktionskraft,
die durch den ersten Elektromotor M1 während seines Betriebs
als elektrischer Generator erzeugt wird, zu optimieren, um dadurch das
Drehzahlverhältnis γ0 des Differentialabschnitts 11 zu
steuern, der als das elektrische stufenlos variable Getriebe arbeitet.
Beispielsweise berechnet der Hybridsteuerabschnitt 84 eine
Soll-Fahrzeugausgangsleistung (erforderliche Fahrzeugausgangsleistung)
bei der gegenwärtigen Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs
auf der Grundlage des Betätigungsbetrags ACC des
Beschleunigerpedals 74, der als vom Betreiber angeforderte
Fahrzeugausgangsleistung verwendet wird, und der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit
V und berechnet eine Soll-Gesamtfahrzeugausgangsleistung auf der
Grundlage der berechneten Soll-Fahrzeugausgangsleistung und eines
erforderlichen Betrags von durch den ersten Elektromotor M1 erzeugter
elektrischer Energie. Der Hybridsteuerabschnitt 84 berechnet
eine Soll-Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8, um die
berechnete Soll-Gesamtfahrzeugausgangsleistung zu erhalten, während
ein Leistungsübertragungsverlust, eine Last, die an verschiedenartigen
Vorrichtungen des Fahrzeugs wirkt, ein Unterstützungsdrehmoment,
das durch den zweiten Elektromotor M2 erzeugt wird, usw., berücksichtigt
wird. Der Hybridsteuerabschnitt 84 steuert die Drehzahl
NE und das Drehmoment TE der
Kraftmaschine 8, um die berechnete Soll-Kraftmaschinenausgangsleistung
und den Betrag der durch den ersten Elektromotor M1 erzeugten elektrischen
Energie zu erhalten.
-
Der
Hybridsteuerabschnitt 84 ist angeordnet, um die Hybridsteuerung
auszuführen, während die gegenwärtig
ausgewählte Schaltposition des Automatikgetriebeabschnitts 20 berücksichtigt
wird, um die Fahrleistung des Fahrzeugs und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit
der Kraftmaschine 8 zu verbessern. In der Hybridsteuerung
wird der Differentialabschnitt 11 gesteuert, so dass dieser
als elektrisches stufenlos variables Getriebe funktioniert, nämlich
für eine optimale Koordination der Kraftmaschinendrehzahl NE für seinen effizienten Betrieb
und der Drehzahl des Leistungsübertragungselements 18,
die durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V und die ausgewählte Schaltposition
des Getriebeabschnitts 20 bestimmt wird. Der Hybridsteuerabschnitt 82 bestimmt
nämlich einen Sollwert des Gesamtdrehzahlverhältnisses γT des
Getriebemechanismus 10, so dass die Kraftmaschine 8 gemäß einer
gespeicherten Kurve höchster Kraftstoffwirtschaftlichkeit
(Kraftstoffwirtschaftlichkeitskennfeld oder Kraftstoffwirtschaftlichkeitsbeziehung)
betrieben wird, die durch die gestrichelte Linie in 9 angegeben
ist. Der Sollwert des Gesamtdrehzahlverhältnisses γT
des Getriebemechanismus 10 gestattet, dass das Kraftmaschinendrehmoment TE und die Drehzahl NE so
gesteuert werden, dass die Kraftmaschine 8 eine Ausgangsleistung
bereitstellt, die zum Erhalten der Soll-Fahrzeugausgangsleistung notwendig
ist (Soll-Gesamtfahrzeugausgangsleistung oder erforderliche Fahrzeugantriebskraft).
Die Kurve höchster Kraftstoffwirtschaftlichkeit wird durch Experimente
erhalten, so dass diese sowohl die erwünschte Betriebseffizienz
als auch die höchste Kraftstoffwirtschaftlichkeit der Kraftmaschine 8 erfüllt, und
ist in einem zweidimensionalen Koordinatensystem definiert, das
durch eine Achse der Kraftmaschinendrehzahl NE und
einer Achse des Kraftmaschinendrehmoments TE definiert
ist. Der Hybridsteuerabschnitt 82 steuert das Drehzahlverhältnis γ0
des Differentialabschnitts 11, um den Sollwert des Gesamtdrehzahlverhältnisses γT
zu erhalten, so dass das Gesamtdrehzahlverhältnis γT
innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gesteuert werden kann.
-
In
der Hybridsteuerung steuert der Hybridsteuerabschnitt 84 einen
Wandler 54, so dass die elektrische Energie, die durch
den ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, zu einer elektrischen Energiespeichervorrichtung 56 und
dem zweiten Elektromotor durch den Wandler 54 zugeführt
wird. Ein Hauptanteil der Antriebskraft, die durch die Kraftmaschine 8 erzeugt
wird, wird nämlich mechanisch auf das Leistungsübertragungselement 18 übertragen,
während der übrige Anteil der Antriebskraft durch
den ersten Elektromotor M1 verbraucht wird, um diesen Anteil in
elektrische Energie umzuwandeln, der durch den Wandler 54 zu
dem zweiten Elektromotor M2 zugeführt wird, so dass der
zweite Elektromotor M2 mit der zugeführten elektrischen
Energie betrieben wird, so dass dieser mechanische Energie erzeugt,
die auf das Leistungsübertragungselement 18 übertragen wird.
Somit ist das Antriebssystem mit einem elektrischen Pfad versehen,
durch den elektrische Energie, die durch die Umwandlung eines Anteils
einer Antriebskraft der Kraftmaschine 8 erzeugt wird, in
mechanische Energie umgewandelt wird.
-
Der
Hybridsteuerabschnitt 84 ist ferner angeordnet, um die
Kraftmaschinendrehzahl NE im Wesentlichen
konstant oder auf einem gewünschten Wert zu halten, indem
die erste Elektromotordrehzahl NM1 und/oder
die zweite Elektromotordrehzahl NM2 aufgrund
der elektrischen CVT-Funktion des Differentialabschnitts 11 gesteuert
werden, nämlich ungeachtet der Tatsache, ob das Fahrzeug
stationär ist oder fährt. Anders gesagt kann der
Hybridsteuerabschnitt 84 die erste Elektromotordrehzahl
NM1 wie gewünscht steuern, während
sie die Kraftmaschinendrehzahl NE im Wesentlichen
konstant oder auf einem gewünschten Wert hält.
Beispielsweise hebt der Hybridsteuerabschnitt 84 die Kraftmaschinendrehzahl
NE durch Anheben der ersten Elektromotordrehzahl
NM1 während des Fahrens des Fahrzeugs
an, während die zweite Elektromotordrehzahl NM2 die durch
die Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt wird (Drehzahl der Antriebsräder 34)
im Wesentlichen konstant gehalten wird.
-
Zum
Anheben der Kraftmaschinendrehzahl NE während
des Fahrens des Fahrzeugs hebt beispielsweise der Hybridsteuerabschnitt 84 die
erste Elektromotordrehzahl NM1 an, während
die zweite Elektromotordrehzahl NM2, die
durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt wird (Drehzahl der
Antriebsräder 34), im Wesentlichen konstant gehalten wird,
wie aus dem Liniendiagramm von 3 ersichtlich
ist. Um die Kraftmaschinendrehzahl NE im
Wesentlichen konstant während eines Schaltvorgangs des
Automatikgetriebeabschnitts 20 zu halten, ändert der
Hybridsteuerabschnitt 84 die erste Elektromotordrehzahl
NM1 in einer Richtung, die entgegengesetzt zu
einer Richtung einer Änderung der zweiten Elektromotordrehzahl
NM2 aufgrund des Schaltvorgangs des Automatikgetriebeabschnitts 20 ist.
-
Der
Hybridsteuerabschnitt 84 weist eine Kraftmaschinenausgangsleistungs-Steuereinrichtung
auf, die funktioniert, um der Kraftmaschinenausgangsleistungs-Steuervorrichtung 58 Befehle
zum Steuern der Kraftmaschine 8 zuzuführen, um
eine erforderliche Ausgangsleistung bereitzustellen, indem das Drosselstellglied 64 gesteuert
wird, so dass dieses das elektronische Drosselventil 62 öffnet
und schließt, und indem ein Betrag und eine Zeit einer Kraftstoffeinspritzung
durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 in die Kraftmaschine 8 und/oder
die Zeitabstimmung einer Zündung der Zündeinrichtung durch
die Zündvorrichtung 68 allein oder in Kombination
gesteuert werden.
-
Beispielsweise
ist der Hybridsteuerabschnitt 84 grundsätzlich
angeordnet, um das Drosselstellglied 64 auf der Grundlage
des Betätigungsbetrags ACC des
Beschleunigerpedals und gemäß einer vorbestimmten
gespeicherten Beziehung (nicht gezeigt) zwischen dem Betätigungsbetrag
ACC und dem Öffnungswinkel θTH des elektronischen Drosselventils 62 zu
steuern, so dass der Öffnungswinkel θTH sich mit
einer Zunahme des Betätigungsbetrags ACC vergrößert.
Die Kraftmaschinenausgangsleistungs-Steuervorrichtung 58 steuert
das Drosselstellglied 64, um das elektronische Drosselventil 62 zu öffnen
und zu schließen, steuert die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66,
um die Kraftstoffeinspritzung zu steuern, und steuert die Zündvorrichtung 68,
um die Zündzeitabstimmung der Zündeinrichtung
zu steuern, um dadurch das Drehmoment der Kraftmaschine 8 gemäß den
Befehlen zu steuern, die von dem Hybridsteuerabschnitt 84 empfangen
werden.
-
Der
Hybridsteuerabschnitt 84 kann einen Motorantriebsmodus
zum Fahren des Fahrzeugs durch den Elektromotor unter Einsatz der
elektrischen CVT-Funktion (Differentialfunktion) des Differentialabschnitts 11 ungeachtet
der Tatsache bilden, ob die Kraftmaschine 8 sich in dem
nichtbetriebenen Zustand oder in dem Leerlaufzustand befindet. Beispielsweise
bildet der Hybridsteuerabschnitt 84 den Motorantriebsmodus,
wenn der Betriebswirkungsgrad der Kraftmaschine 8 relativ
niedrig ist oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V vergleichsweise niedrig
ist oder wenn das Fahrzeug in einem Niedriglastzustand fährt.
Zum Reduzieren eines Schleppwiderstands der Kraftmaschine 8 in
seinem nichtbetriebenen Zustand und zum Verbessern der Kraftstoffwirtschaftlichkeit
in dem Motorantriebsmodus ist der Hybridsteuerabschnitt 84 konfiguriert,
um die Kraftmaschinendrehzahl NE auf Null
oder im Wesentlichen Null nach Bedarf aufgrund der elektrischen CVT-Funktion
(Differentialfunktion) des Differentialabschnitts 11, nämlich
durch Steuern des Differentialabschnitts 11 zum Durchführen
seiner elektrischen CVT-Funktion zu halten, so dass die erste Elektromotordrehzahl
NM1 auf einen lastfreien Zustand gesteuert
wird, so dass er frei gedreht wird, um eine negative Drehzahl NM1 zu erlangen.
-
Der
Hybridsteuerabschnitt 84 kann ferner einen so genannten „Antriebskraftunterstützungsbetrieb"
(Drehmomentunterstützungsbetrieb) zum Unterstützen
der Kraftmaschine 8 auch in der Kraftmaschinenantriebsregion
des Fahrzeugzustands durch Zuführen elektrischer Energie
von dem ersten Elektromotor M1 oder der elektrischen Energiespeichervorrichtung 60 zu
dem zweiten Elektromotor M2 durch den vorstehend beschriebenen elektrischen Pfad
durchführen, so dass der zweite Elektromotor M2 betrieben
wird, um ein Antriebsdrehmoment auf die Antriebsräder 34 zu übertragen.
-
Der
Hybridsteuerabschnitt 84 ist ferner konfiguriert, um den
ersten Elektromotor M1 in einen lastfreien Zustand zu versetzen,
in dem der erste Elektromotor M1 frei gedreht wird, so dass der
Differentialabschnitt 11 in einen Zustand versetzt wird,
der dem Leistungsabschaltzustand ähnlich ist, in dem Leistung
nicht durch den Leistungsübertragungspfad innerhalb des
Differentialabschnitts 11 übertragen werden kann,
und keine Ausgangsleistung von dem Differentialabschnitt 11 erzeugt
werden kann. Der Hybridsteuerabschnitt 84 ist nämlich
angeordnet, um den ersten Elektromotor M1 in den lastfreien Zustand zu
versetzen, um dadurch den Differentialabschnitt 11 in einen
neutralen Zustand zu versetzen, in dem der Leistungsübertragungspfad
elektrisch abgeschaltet ist.
-
Wenn
die Schaltvorrichtung 50 betätigt wird, um die
neutrale Position N oder die Parkposition P während des
Fahrens des Fahrzeugs durch die Kraftmaschine 8 auszuwählen,
wird der Automatikgetriebeabschnitt 20 in dem Leistungsabschaltzustand
angeordnet, so dass keine Last von den Antriebsrädern 34 zu
dem Differentialabschnitt 11 durch den Automatikgetriebeabschnitt 20 übertragen
wird. Als Folge wird die Drehzahl N18 des
Leistungsübertragungselements 18, das als Ausgangswelle
des Differentialabschnitts 11 und Eingangswelle des Automatikgetriebeabschnitts 20 dient,
abrupt angehoben, woraus sich die Gefahr einer Verschlechterung
der Haltbarkeit des zweiten Elektromotors M2 ergibt, der mit dem
Differentialabschnitt 11 und dem Leistungsübertragungselement 18 verbunden
ist. Der vorstehend angegebene Abschnitt 86 zur Verhinderung
der übermäßigen Drehzahl ist vorgesehen,
um einen übermäßigen Anstieg der Drehzahl
N18 des Leistungsübertragungselements 18 zu
verhindern, um dadurch eine Verschlechterung der Haltbarkeit der
Drehelemente des Differentialabschnitts 11 und des zweiten Elektromotors
M2 zu verhindern.
-
Der
Abschnitt 86 zur Verhinderung der übermäßigen
Drehzahl arbeitet gemäß den Ergebnissen von Bestimmungen
durch den vorstehend angegebenen Schaltpositions-Bestimmungsabschnitt 88 und den
Elektromotordrehzahl-Bestimmungsabschnitt 90. Der Schaltpositions-Bestimmungsabschnitt 88 ist konfiguriert,
um zu bestimmen, ob die Schaltvorrichtung 52 ein Schaltpositionswählsignal
erzeugt hat, das die neutrale Position N oder die Parkposition P auswählt.
Wenn der Schaltpositions-Bestimmungsabschnitt 88 bestimmt,
dass dieses Schaltpositionswählsignal von der Schaltvorrichtung 50 erzeugt
wurde, wird erwartet, dass die Reibungskopplungsvorrichtungen, wie
z. B. die erste Kupplung C1, die eingerückt wurde, um die
Leistungsübertragungsschaltpositionen zu bilden (um den
Leistungsübertragungspfad in den Leistungsübertragungszustand
zu versetzen), mit einer Verringerung des Drucks des Arbeitsdrucks
ausgerückt werden, der darauf aufgebracht wird. In diesem
Fall wird der Abschnitt 86 zur Verhinderung der übermäßigen
Drehzahl betrieben, um eine Fehlerschutzsteuerung durch Verhindern
eines übermäßigen Anstiegs der Drehzahl
des Leistungsübertragungselements 18 auszuführen.
-
Der
Elektromotordrehzahl-Bestimmungsabschnitt 90 ist konfiguriert,
um die Betriebsdrehzahl NM2 des zweiten
Elektromotors M2 zu erfassen und zu bestimmen, ob die erfasste zweite
Elektromotordrehzahl NM2 gleich wie oder
höher als eine vorbestimmte obere Grenze ist. Beispielsweise
wird die zweite Elektromotordrehzahl NM2 durch
einen Drehzahlsensor in der Form eines Gebers erfasst, der für den
zweiten Elektromotor M2 vorgesehen ist. Die vorbestimmte obere Grenze
des zweiten Elektromotors M2, die auf ungefähr 5 000 U/min
liegt, variiert in Abhängigkeit von der spezifischen Konfiguration
des Getriebemechanismus 10. Beispielsweise wird die vorbestimmte
obere Grenze durch Durchführen eines Haltbarkeitstests
des Fahrzeugs als zulässiger höchster Wert der
Drehzahl N18 des Leistungsübertragungselements 18 beim
Umschalten des Schalthebels 52 zu der neutralen Position
N bestimmt, unterhalb der die Drehelemente des Differentialabschnitts 11 und
des zweiten Elektromotors M2 gegen eine Verschlechterung ihrer Haltbarkeit
geschützt werden können.
-
Der
Abschnitt 86 zur Verhinderung der übermäßigen
Drehzahl arbeitet, um die Drehzahl des Leistungsübertragungselements 18 und
die Drehzahlen des zweiten Elektromotors M2 und des Differentialabschnitts 11 zu
begrenzen, wenn der Schaltpositions-Bestimmungsabschnitt 88 bestimmt,
dass die Nichtfahrposition (Leistungsabschaltposition) in der Form
der neutralen Position N oder der Parkposition P gebildet wird,
und wenn der Elektromotordrehzahl-Bestimmungsabschnitt 90 bestimmt,
dass die erfasste Betriebsdrehzahl NM2 des
zweiten Elektromotors M2 gleich wie oder höher als die
vorbestimmte obere Grenze ist.
-
Im
Einzelnen beschrieben ist der Abschnitt 86 zur Verhinderung
der übermäßigen Drehzahl konfiguriert,
um die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 zu begrenzen,
um die Drehzahl N18 des Leistungsübertragungselements 18 zu
begrenzen, das als Ausgangswelle des Differentialabschnitts 11 und
Eingangswelle des Automatikgetriebeabschnitts 20 dient,
und um die Betriebsdrehzahl NM2 des zweiten Elektromotors
M2 zu begrenzen, der mit dem Leistungsübertragungselement 18 fixiert
ist und mit dem Leistungsübertragungselement 18 gedreht
wird. Im Einzelnen beschrieben führt der Abschnitt 86 zur
Verhinderung der übermäßigen Drehzahl
eine Kraftstoffabschaltsteuerung zum Abschalten oder Reduzieren einer
Zufuhr von Kraftstoff zu der Kraftmaschine 8 durch, um
dadurch die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 zu begrenzen.
Wenn die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 durch die
Kraftstoffabschaltsteuerung beispielsweise begrenzt wird, wird ein
Reaktionsdrehmoment des ersten Elektromotors M1 reduziert und wird
das Drehmoment des Leistungsübertragungselements 18 ebenso
reduziert, wodurch der Anstieg der Drehzahl des Leistungsübertragungselements 18 beschränkt
oder begrenzt wird, so dass die Drehzahl N18 des
Leistungsübertragungselements 18 begrenzt wird,
wodurch der übermäßige Anstieg der Drehzahl
N18 verhindert wird.
-
Die
Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 kann ebenso durch
Steuern des Öffnungswinkels θTH des
elektronischen Drosselventils 62 beispielsweise durch Festlegen
einer oberen Grenze des Öffnungswinkels θTH begrenzt werden. In diesem Fall kann ebenfalls
die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 begrenzt werden,
um den übermäßigen Anstieg der Drehzahl
N18 des Leistungsübertragungselements 18 zu
verhindern.
-
Eine
obere Grenze der Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 wird
gemäß der Drehzahl NM2 des
zweiten Elektromotors M2 verändert. 10 gibt ein
Beispiel eines Kraftmaschinenausgangsleistungs-Begrenzungskennfelds
an, das zum Steuern der Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 verwendet
wird. Gemäß diesem Kraftmaschinenausgangsleistungs-Begrenzungskennfeld,
bei dem die obere Grenze der zweiten Elektromotordrehzahl NM2 auf 5 000 U/min festgelegt ist, ist die
Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 nicht begrenzt, bis
die zweite Elektromotordrehzahl NM2 5 000
U/min übersteigt. Die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 wird
kontinuierlich oder graduell mit einem Anstieg der zweiten Elektromotordrehzahl
NM2 über die obere Grenze von 5
000 U/min reduziert. Somit steigt ein Betrag einer Begrenzung der
Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 mit einem Anstieg
der zweiten Elektromotordrehzahl NM2 und
einem Anstieg der Drehzahl N18 des Leistungsübertragungselements 18 an.
Demgemäß wird das Drehmoment des Leistungsübertragungselements 18 adäquat
reduziert und wird ein Anstieg der Drehzahl N18 gemäß dem
Anstieg der Drehzahl N18 über die
obere Grenze begrenzt. Somit wird die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 gemäß der Betriebsdrehzahl
NM2 des zweiten Elektromotors M2 gemäß dem
Kraftmaschinenausgangsleistungs-Begrenzungskennfeld von 10 begrenzt.
Während des Fahrens des Fahrzeugs bei einer relativ niedrigen
Geschwindigkeit wird beispielsweise die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 nicht
begrenzt, um übermäßige Anstiege der
Drehzahlen des Differentialabschnitts 11, des zweiten Elektromotors
M2 und des Leistungsübertragungselements 18 zu
verhindern, während gleichzeitig der Schaltvorgang von der
Fahrposition D zu der neutralen Position N normal ausgeführt
werden kann. Während des Fahrens des Fahrzeugs bei einer
relativ hohen Geschwindigkeit wird andererseits die Ausgangsleistung
der Kraftmaschine 8 begrenzt, um die übermäßigen
Anstiege der Drehzahlen des Differentialabschnitts 11, des
zweiten Elektromotors M2 und des Leistungsübertragungselements 18 effektiv
zu verhindern.
-
Unter
Bezugnahme als Nächstes auf das Ablaufdiagramm von 11 ist
eine Steuerroutine dargestellt, die durch die elektronische Steuervorrichtung 40 ausgeführt
wird, um die übermäßigen Anstiege der
Drehzahlen des Differentialabschnitts 11 und des zweiten
Elektromotors M2 beim Umschalten des Schalthebels 52 zu
der neutralen Position N während des Fahrens des Fahrzeugs
durch die Kraftmaschine 8 zu verhindern. Diese Steuerroutine
wird wiederholt in einem extrem kurzen Zeitzyklus von mehreren Millisekunden
bis zu einem Vielfachen von zehn Millisekunden ausgeführt.
-
Die
Steuerroutine wird mit Schritt S1 entsprechend dem Schaltpositions-Bestimmungsabschnitt 88 eingeleitet,
um zu bestimmen, ob die Schaltvorrichtung 50 das Schaltpositionswählsignal
zum Auswählen oder Bilden der neutralen Position N oder
der Parkposition P erzeugt hat. Wenn eine negative Bestimmung in
Schritt S1 erhalten wird, schreitet der Steuerablauf zu Schritt
S5, in dem eine Schaltsteuerung oder eine andere Steuerung, die
nicht mit der Begrenzung der Kraftmaschinenausgangsleistung verknüpft
ist, ausgeführt wird.
-
Wenn
eine zustimmende Bestimmung in Schritt S1 erhalten wird, schreitet
der Steuerablauf zu Schritt S2 entsprechend dem Elektromotordrehzahl-Bestimmungsabschnitt 90 weiter,
um zu bestimmen, ob die erfasste Betriebsdrehzahl NM2 des
zweiten Elektromotors M2 gleich wie oder höher als die vorbestimmte
obere Grenze von 5 000 U/min ist. Wenn eine negative Bestimmung
in Schritt S2 erhalten wird, gibt das an, dass die zweite Elektromotordrehzahl
NM2 und die Drehzahl N18 des
Leistungsübertragungselements 18 die vorbestimmte
obere Grenze nicht übersteigen werden, und schreitet der Steuerablauf
zu Schritt S4 voran, bei dem die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 auf
dem vorliegenden Wert gehalten wird. In diesem Fall wird eine Ausführung
der Steuerroutine mit der Ausführung von Schritt S4 beendet.
-
Wenn
eine zustimmende Bestimmung in Schritt S2 erhalten wird, schreitet
der Steuerablauf zu Schritt S3 entsprechend dem Abschnitt 86 zur
Verhinderung der übermäßigen Drehzahl
voran, um die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 zu begrenzen,
um dadurch Anstiege der Drehzahlen des zweiten Elektromotors M2
und des Leistungsübertragungselements 18 zu begrenzen.
Beispielsweise wird die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 durch zumindest
die Kraftstoffabschaltsteuerung oder die Reduktion des Betätigungswinkels θTH des elektronischen Drosselventils 62 begrenzt.
-
Die
Steuervorrichtung in der Form der elektronischen Steuervorrichtung 80 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung ist so konfiguriert,
dass der Abschnitt 86 zur Verhinderung der übermäßigen
Drehzahl betrieben wird, um die Drehzahl N18 des
Leistungsübertragungselements 18, das als Ausgangswelle
des Differentialabschnitts 11 funktioniert, und die Betriebsdrehzahl
NM2 des zweiten Elektromotors M2 bei der
Bestimmung durch den Schaltpositions-Bestimmungsabschnitt 88 zu
begrenzen, dass der Leistungsübertragungspfad zwischen
dem Leistungsübertragungselement 18 und den Antriebsrädern 34 durch
den Umschaltabschnitt in der Form der Schaltvorrichtung 50 von
dem Leistungsübertragungszustand zu dem Leistungsabschaltzustand
umgeschaltet wird. Demgemäß verhindert die Steuervorrichtung
einen übermäßigen Anstieg der Drehzahl
N18 des Leistungsübertragungselements 18,
wodurch es möglich wird, die Verschlechterung der Haltbarkeit
der Drehelemente des Differentialabschnitts 11 und des
zweiten Elektromotors M2 zu verhindern.
-
Das
vorliegende Ausführungsbeispiel ist ferner konfiguriert,
um die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 zum Reduzieren
des Drehmoments des Leistungsübertragungselements 18 zu
begrenzen. Die Reduktion des Drehmoments des Leistungsübertragungselements 18 hat
die Verhinderung von übermäßigen Anstiegen
der Drehzahl N18 des Leistungsübertragungselements 18 und
der Betriebsdrehzahl NM2 des zweiten Elektromotors
M2 zur Folge, der mit dem Leistungsübertragungselement 18 verbunden ist.
-
Das
vorliegende Ausführungsbeispiel ist so angeordnet, dass
der Betrag der Begrenzung der Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 größer
ist, wenn die Betriebsdrehzahl NM2 des zweiten
Elektromotors M2 relativ hoch ist, als wenn die Betriebsdrehzahl
NM2 relativ niedrig ist. Gemäß dieser
Anordnung wird die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 während
des Fahrens des Fahrzeugs bei einer relativ niedrigen Geschwindigkeit
(während die zweite Elektromotordrehzahl NM2 niedriger
als die obere Grenze von 5 000 U/min ist) nicht begrenzt, um übermäßige Anstiege
der Drehzahlen des Differentialabschnitts 11, des zweiten
Elektromotors M2 und des Leistungsübertragungselements 18 zu
verhindern, während gleichzeitig der Schaltvorgang von
der Fahrposition D zu der neutralen Position N normal ausgeführt
werden kann. Während des Fahrens des Fahrzeugs bei einer
relativ hohen Geschwindigkeit wird andererseits die Ausgangsleistung
der Kraftmaschine 8 begrenzt, um die übermäßigen
Anstiege der Drehzahlen des Differentialabschnitts 11,
des zweiten Elektromotors M2 und des Leistungsübertragungselements 18 effektiv
zu verhindern.
-
Das
vorliegende Ausführungsbeispiel ist ferner konfiguriert,
um die Kraftstoffabschaltsteuerung der Kraftmaschine 8 auszuführen,
um die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 zu begrenzen,
so dass das Drehmoment des Leistungsübertragungselements 18 reduziert
wird, um die Drehzahlen des Leistungsübertragungselements 18 und
des zweiten Elektromotors M2 zu begrenzen.
-
Das
vorliegende Ausführungsbeispiel kann alternativ konfiguriert
werden, um die obere Grenze des Winkels der Öffnung θTH des elektronischen Drosselventils 62 der
Kraftmaschine 8 einzustellen, um die Ausgangsleistung der
Kraftmaschine zu begrenzen, so dass das Drehmoment des Leistungsübertragungselements 18 reduziert
wird, um die Drehzahlen des Leistungsübertragungselements 18 und des
zweiten Elektromotors M2 zu begrenzen.
-
Das
vorliegende Ausführungsbeispiel ist ferner so angeordnet,
dass die Schaltvorrichtung 50 einschließlich des
Schalthebels 52 den Automatikgetriebeabschnitt 20,
der einen Teil des Leistungsübertragungspfads bildet, zwischen
dem Leistungsübertragungszustand und dem Leistungsabschaltzustand gemäß einer
Betätigung des Schalthebels 52 umschaltet, der
eine Vielzahl von Schaltpositionen PSH einschließlich
der Leistungsabschaltpositionen in der Form der neutralen und der
Parkpositionen N, P hat.
-
In
dem dargestellten Getriebemechanismus 10 ist der elektrisch
gesteuerte Differentialabschnitt 11 als stufenlos variables
Getriebe durch Steuern des Betriebszustands des ersten Elektromotors
M1 betreibbar, so dass das Fahrzeugantriebsdrehmoment sanft geändert
werden kann. Es ist anzumerken, dass der Differentialabschnitt nicht
nur als elektrisch gesteuertes, stufenlos variables Getriebe betreibbar ist,
dessen Drehzahlverhältnis stufenlos variabel ist, sondern
ebenso als gestuft variables Getriebe, dessen Drehzahlverhältnis
in Stufen variabel ist, so dass das Gesamtdrehzahlverhältnis
des Getriebemechanismus 10 geändert werden kann,
um das Fahrzeugantriebsdrehmoment rasch zu ändern.
-
Das
vorliegende Ausführungsbeispiel ist ferner konfiguriert,
so dass der Schaltpositions-Bestimmungsabschnitt 88 bestimmt,
ob die Schaltvorrichtung 52 das Schaltpositionswählsignal
erzeugt hat, das die neutrale Position N oder die Parkposition P auswählt.
Wenn der Schaltpositions-Bestimmungsabschnitt 88 bestimmt,
dass dieses Schaltpositionswählsignal von der Schaltvorrichtung 50 erzeugt
wurde, wird erwartet, dass die Reibungskopplungsvorrichtungen, wie
z. B die erste Kupplung C1, die eingerückt wurden, um die
Leistungsübertragungsschaltpositionen zu bilden (zum Versetzen
des Leistungsübertragungspfads in den Leistungsübertragungszustand),
mit einer Verringerung des Drucks des Arbeitsdrucks ausgerückt
werden, der darauf aufgebracht wird. Jedoch wird der Abschnitt 86 zur Verhinderung
der übermäßigen Drehzahl betrieben, um
die Fehlerschutzsteuerung durch Verhindern eines übermäßigen
Anstiegs der Drehzahl des Leistungsübertragungselements 18 auszuführen.
-
Als
Nächstes wird unter Bezugnahme auf die 12 und 13 das
zweite Ausführungsbeispiel dieser Erfindung beschrieben.
Dieselben Bezugszeichen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel
verwendet werden, werden in dem zweiten Ausführungsbeispiel
verwendet, um dieselben Elemente zu identifizieren, die nicht beschrieben
werden.
-
Der
Abschnitt 86 zur Verhinderung der übermäßigen
Drehzahl kann übermäßige Anstiege der Drehzahlen
des zweiten Elektromotors M2 und des Leistungsübertragungselements 18 durch
geeignetes Steuern der Drehzahl NM1 des
ersten Elektromotors M1 verhindern. 12 ist
ein Liniendiagramm, das relative Drehzahlen der Drehelemente des
Differentialabschnitts 11 angibt. Eine durchgezogene Gerade
in dem Liniendiagramm gibt ein Beispiel der Drehzahlen der Drehelemente
während des Fahrens des Fahrzeugs durch die Kraftmaschine 8,
nämlich in dem Leistungsübertragungszustand des
Automatikgetriebeabschnitts 20 an, wobei der Schalthebel 52 beispielsweise
in der Automatik-Vorwärtsfahrposition D angeordnet ist.
Wenn der Leistungsübertragungspfad durch den Automatikgetriebeabschnitt 20 zu dem
Leistungsabschaltzustand umgeschaltet wird, wobei der Schalthebel 52 auf
die neutrale Position N betätigt wird, wird eine Fahrlast,
die auf das Leistungsübertragungselement 18 von
den Antriebsrädern 34 durch den Automatikgetriebeabschnitt 20 übertragen
wurde, nicht mehr auf das Leistungsübertragungselement 18 übertragen,
so dass die Betriebsdrehzahlen der Kraftmaschine 8 und
des zweiten Elektromotors M2 abrupt angehoben werden, wie durch
eine gestrichelte Linie in 12 angegeben ist,
woraus sich die Gefahr von übermäßigen
Anstiegen der Drehzahlen des zweiten Elektromotors M2 und des Leistungsübertragungselements 18 ergibt. In
diesem Fall gibt der Abschnitt 86 zur Verhinderung der übermäßigen
Drehzahl die Betriebsdrehzahl NM1 des ersten
Elektromotors M1 an, um die Drehzahlen des zweiten Elektromotors
M2 und des Leistungsübertragungselements 18 abzusenken,
wie durch eine Strichpunktlinie angegeben ist, um dadurch die übermäßigen
Anstiege ihrer Drehzahlen zu verhindern.
-
Das
Ablaufdiagramm von 13 stellt eine Steuerroutine
dar, die durch die elektronische Steuervorrichtung 80 in
dem vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt
wird, um übermäßige Anstiege der Drehzahlen
des Differentialabschnitts 11 und des zweiten Elektromotors
M2 zu verhindern, wenn der Schalthebel 52 auf die neutrale
Position N betätigt wird. Diese Steuerroutine wird wiederholt
in einem extrem kurzen Zeitzyklus von mehreren Millisekunden bis
zu einem Vielfachen von zehn Millisekunden ausgeführt.
-
Die
Schritte S1, S2 und S5 der Steuerroutine des Ablaufdiagramms von 13 sind
identisch mit den entsprechenden Schritten der Steuerroutine des Ablaufdiagramms
von 11. Wenn eine negative Bestimmung in Schritt S2
erhalten wird, schreitet der Steuerverlauf zu Schritt S11 voran,
in dem der erste Elektromotor M1 auf eine normale Weise gesteuert wird,
und wird ein Zyklus der Ausführung der Steuerroutine mit
dem Abschluss des Schritts S11 beendet. Wenn eine zustimmende Bestimmung
in Schritt S2 erhalten wird, schreitet der Steuerverlauf zu Schritt S10
entsprechend dem Abschnitt 86 zur Verhinderung der übermäßigen
Drehzahl voran, bei dem die Betriebsdrehzahl NM1 des
ersten Elektromotors M1 angehoben wird, um die Betriebsdrehzahl
NM2 des zweiten Elektromotors M2 zu begrenzen,
um dadurch einen übermäßigen Anstieg
der Betriebsdrehzahl NM2 zu verhindern.
-
Die
Steuervorrichtung in der Form der elektronischen Steuervorrichtung 80,
die angeordnet ist, um die Steuerroutine von 13 gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel auszuführen, ist zum
Steuern der Betriebsdrehzahl NM1 des ersten
Elektromotors M1 konfiguriert, um dadurch die Betriebsdrehzahl NM2 des zweiten Elektromotors M2 (die Drehzahl N18 des Leistungsübertragungselements 18)
zu begrenzen, um die übermäßigen Anstiege
der Drehzahlen des zweiten Elektromotors M2 und des Leistungsübertragungselements 18 zu
verhindern.
-
Während
die bevorzugten Ausführungsbeispiele dieser Erfindung im
Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben wurden, ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung
auf andere Art ausgeführt werden kann.
-
In
den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Abschnitt 86 zur
Verhinderung der übermäßigen Drehzahl
konfiguriert, um die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 zu
begrenzen oder die Betriebsdrehzahl NM1 des
ersten Elektromotors M1 anzuheben, um dadurch die Drehzahl des Leistungsübertragungselements 18 zu
begrenzen, das als Ausgangswelle des Differentialabschnitts 11 und
Eingangswelle des Automatikgetriebeabschnitts 20 funktioniert. Jedoch
kann der Abschnitt 86 zur Verhinderung der übermäßigen
Drehzahl die Drehzahl des Leistungsübertragungselements 18 sowohl
durch Begrenzen der Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 als
auch durch Anheben der zweiten Elektromotordrehzahl NM2 begrenzen.
-
In
den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Abschnitt 86 zur
Verhinderung der übermäßigen Drehzahl
konfiguriert, um die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 zu
begrenzen, wenn der Leistungsübertragungspfad zu dem Leistungsabschaltzustand
umgeschaltet wird, aber um die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 nicht
zu begrenzen, wenn der Leistungsübertragungspfad in dem
Leistungsübertragungszustand angeordnet ist. Jedoch kann
der Abschnitt 86 zur Verhinderung der übermäßigen
Drehzahl konfiguriert werden, um die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 zu
begrenzen, so dass ein Betrag einer Begrenzung der Ausgangsleistung
größer ist, wenn der Leistungsübertragungspfad in
dem Leistungsabschaltzustand angeordnet ist, als wenn der Leistungsübertragungspfad
in dem Leistungsübertragungszustand angeordnet ist.
-
In
dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel begrenzt der
Abschnitt 86 zur Verhinderung der übermäßigen
Drehzahl die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8, wenn
die Betriebsdrehzahl NM2 des zweiten Elektromotors
M2 nicht geringer als die obere Grenze von 5 000 U/min ist. Jedoch
kann die obere Grenze der zweiten Elektromotordrehzahl NM2 in Abhängigkeit von spezifischen
Charakteristiken des Fahrzeugantriebssystems in der Form des Getriebemechanismus 10 geeignet
bestimmt werden.
-
Während
das erste Ausführungsbeispiel so angeordnet ist, dass der
Betrag der Begrenzung der Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 sich
mit der Betriebsdrehzahl NM2 des zweiten
Elektromotors M2 gemäß dem in 10 angegebenen
Kraftmaschinenausgangsleistungs-Begrenzungskennfeld ändert,
ist die Verwendung dieses Kennfelds nicht wesentlich. Beispielsweise
kann der Abschnitt 86 zur Verhinderung der übermäßigen
Drehzahl abgewandelt werden, so dass er die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 um
einen vorbestimmten Betrag begrenzt, wenn die zweite Elektromotordrehzahl
NM2 eine vorbestimmte obere Grenze übersteigt.
-
Das
erste Ausführungsbeispiel ist so angeordnet, dass die Ausgangsleistung
der Kraftmaschine 8 kontinuierlich oder graduell mit einem
Anstieg der Betriebsdrehzahl NM2 des zweiten
Elektromotors M2 sinkt. Diese Anordnung ist nicht wesentlich. Beispielweise
kann die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 in Stufen
in Abhängigkeit von der zweiten Elektromotordrehzahl NM2 sinken.
-
Während
das Kraftmaschinenausgangsleistungs-Begrenzungskennfeld, das eine
Beziehung zwischen der Betriebsdrehzahl NM2 des
zweiten Elektromotors M2 und der Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 darstellt,
zum Begrenzen der Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 verwendet
wird, kann das Drehmoment der Kraftmaschine 8 in Abhängigkeit von
der zweiten Elektromotordrehzahl NM2 begrenzt werden,
da die Ausgangsleistung und das Drehmoment der Kraftmaschine 8 miteinander
korrespondieren.
-
Im
dem dargestellten Getriebemechanismus 10 ist der zweite
Elektromotor M2 direkt mit dem Leistungsübertragungselement 18 verbunden.
Jedoch kann der zweite Elektromotor M2 mit einem Abschnitt des Leistungsübertragungspfads
zwischen dem Differentialabschnitt 11 und den Antriebsrädern 34 entweder
direkt oder indirekt durch eine geeignete Übertragungsvorrichtung
verbunden werden.
-
Obwohl
der Differentialabschnitt 11 als elektrisch gesteuertes,
stufenlos variables Getriebe funktioniert, dessen Übersetzungsverhältnis γ0
stufenlos variabel von dem minimalen Wert γ0min zu
dem maximalen Wert γ0max ist, kann
der Differentialabschnitt 11 so abgewandelt werden, dass
sein Drehzahlverhältnis γ0 nicht stufenlos variabel,
sondern unter Einsatz seiner Differentialfunktion in Stufen variabel
ist. Die vorliegende Erfindung ist auf ein Hybridfahrzeug-Antriebssystem
mit dem Differentialabschnitt anwendbar, der abgewandelt ist, wie
vorstehend beschrieben ist.
-
Der
Differentialabschnitt 11 kann mit einem Differentialbegrenzungsvorrichtung
versehen werden, die in dem Leistungsverteilungsmechanismus 16 vorgesehen
ist, und betreibbar ist, um die Differentialfunktion des Differentialabschnitts 11 zu
begrenzen, um dadurch zu ermöglichen, dass der Differentialabschnitt 11 als
gestuft variables Getriebe mit zwei Vorwärtsfahrschaltpositionen
arbeitet.
-
In
dem Leistungsverteilungsmechanismus 16 in dem dargestellten
Getriebemechanismus 10 ist der erste Träger CA1
mit der Kraftmaschine 8 fixiert und ist das erste Sonnenrad
S1 mit dem ersten Elektromotor M1 fixiert, während der
ersten Zahnkranz R1 mit dem Leistungsverteilungselement 18 fixiert ist.
Jedoch ist diese Anordnung nicht wesentlich. Die Kraftmaschine 8,
der erste Elektromotor M1 und das Leistungsübertragungselement 18 können
mit jedem anderen Element fixiert werden, das aus den drei Elementen
CA1, S1 und R1 des ersten Planetengetriebesatzes 24 ausgewählt
wird.
-
Während
die Kraftmaschine 8 direkt mit der Eingangswelle 14 in
dem dargestellten Getriebemechanismus 10 fixiert ist, kann
die Kraftmaschine 8 mit der Eingangswelle 14 durch
ein geeignetes Element, wie z. B. Zahnräder und einen Riemen,
wirkverbunden werden und besteht kein Bedarf, dass sie koaxial zu
der Eingangswelle 14 angeordnet ist.
-
In
dem dargestellten Getriebemechanismus 10 sind der erste
und der zweite Elektromotor M1, M2 koaxial zu der Eingangswelle 14 angeordnet,
so dass der erste Elektromotor M1 mit dem ersten Sonnenrad S1 verbunden
ist, während der zweite Elektromotor M2 mit dem Leistungsübertragungselement 18 verbunden
ist. Jedoch ist diese Anordnung nicht wesentlich. Beispielsweise
kann der erste Elektromotor M1 mit dem ersten Sonnenrad S1 durch
Zahnräder, einen Riemen oder eine Drehzahlverringerungsvorrichtung
wirkverbunden werden, während der zweite Elektromotor M2
mit dem Leistungsübertragungselement 18 verbunden
werden kann.
-
Jede
der hydraulisch betätigten Reibungskopplungsvorrichtungen,
die als erste Kupplung C1 und zweite Kupplung C2 in dem dargestellten
Getriebemechanismus 10 verwendet werden, kann durch eine
Kopplungsvorrichtung einer Magnetpulverbauart, einer Elektromagnetbauart
oder einer mechanischen Bauart, wie z. B. eine Pulverkupplung (Magnetpulverkupplung),
eine Elektromagnetkupplung und eine Klauenkupplung ersetzt werden.
Wenn eine Elektromagnetkupplung verwendet wird, wird die Ventilvorrichtung,
die in der Hydrauliksteuereinheit 70 eingebaut ist, durch
eine Solenoidumschaltvorrichtung ersetzt, die angeordnet ist, um einen
elektrischen Signalsteuerschaltkreis zum Steuern der Elektromagnetkupplung
umzuschalten.
-
In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Automatikgetriebeabschnitt 20 in
Reihe mit dem Differentialabschnitt 11 durch das Leistungsübertragungselement 18 verbunden.
Jedoch kann der Automatikgetriebeabschnitt 20 koaxial zu
einer Gegenwelle angeordnet werden, die parallel zu der Eingangswelle 14 angeordnet
ist. In diesem Fall sind der Differentialabschnitt 11 und
der Automatikgetriebeabschnitt 20 miteinander durch ein
geeignetes Leistungsübertragungselement oder geeignete
Leistungsübertragungselemente in der Form eines Paars Gegenzahnräder
oder Kettenrädern und einer Kette verbunden, so dass eine
Drehbewegung zwischen dem Differentialabschnitt 11 und
dem Automatikgetriebeabschnitt 20 übertragen werden
kann.
-
Ferner
kann der Differentialmechanismus in der Form des Leistungsverteilungsmechanismus 16, der
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist,
durch eine Differentialgetriebevorrichtung mit einem Ritzel, das
durch die Kraftmaschine 8 gedreht wird, und einem Paar
Kegelrädern ersetzt werden, die mit dem Ritzel kämmend
eingreifen und die mit dem ersten Elektromotor M1 und dem Leistungsübertragungselement 18 (dem
zweiten Elektromotor M2) wirkverbunden sind.
-
Während
der Leistungsverteilungsmechanismus 16 in den dargestellten
Ausführungsbeispielen durch einen Planetengetriebesatz 24 gebildet
wird, kann dieser durch zwei oder mehrere Planetengetriebesätze
gebildet werden, so dass der Leistungsverteilungsmechanismus 16 als
Getriebe mit drei oder mehreren Schaltpositionen in dem Nichtdifferentialzustand
(Schaltzustand mit feststehendem Drehzahlverhältnis) betreibbar
ist. Die Planetengetriebesätze sind nicht auf die Einzelritzelbauart
begrenzt und können eine Doppelritzelbauart sein. Wenn
der Leistungsverteilungsmechanismus 16 durch zwei oder mehrere
Planetengetriebesätze gebildet wird, sind die Kraftmaschine 8,
der erste und der zweite Elektromotor M1, M2 und das Leistungsübertragungselement 18 mit
den entsprechenden Drehelementen der Planetengetriebesätze
wirkverbunden und wird der Leistungsverteilungsmechanismus 16 zwischen
seinem gestuft variablen und stufenlos variablen Schaltzustand durch
Steuern der Kupplungen C und der Bremsen B umgeschaltet, die mit
den entsprechenden Drehelementen der Planetengetriebesätze
verbunden sind.
-
Während
die Kraftmaschine 8 und der Differentialabschnitt 11 direkt
miteinander in dem dargestellten Getriebemechanismus 10 verbunden
sind, können sie miteinander indirekt durch eine Kupplung verbunden
werden.
-
In
dem dargestellten Getriebemechanismus 10 sind der Differentialabschnitt 11 und
der Automatikgetriebeabschnitt 20 in Reihe miteinander
verbunden. Jedoch ist die Steuervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung in gleichem Maße auf ein Antriebssystem
anwendbar, bei dem ein elektrisch gesteuerter Differentialabschnitt
und ein gestuft variabler Getriebeabschnitt nicht mechanisch unabhängig voneinander
sind, vorausgesetzt, dass das Antriebssystem im Ganzen eine elektrische
Differentialfunktion und eine Schaltfunktion hat, die von der elektrischen
Differentialfunktion unterschiedlich ist. Ferner können
der elektrisch gesteuerte Differentialabschnitt und der gestuft
variable Getriebeabschnitt geeignet in einer gewünschten
Reihenfolge in dem Antriebssystem angeordnet werden.
-
Während
die Schaltvorrichtung 50, die in dem dargestellten Getriebemechanismus 10 verwendet
wird, mit dem Schalthebel 52 versehen ist, der zum Auswählen
von einer der Schaltpositionen PSH betätigt
werden kann, kann der Schalthebel 52 durch einen Schalter,
wie z. B. einen Druckschalter oder einen Schiebeschalter oder jegliche
Umschaltvorrichtung ersetzt werden, die betätigt werden
kann, um eine der Schaltpositionen PSH auszuwählen.
Die Umschaltvorrichtung kann durch eine Stimme betätigt werden,
die durch den Betreiber des Fahrzeugs erzeugt wird, oder durch einen
Fuß des Betreibers des Fahrzeugs, eher als durch eine Hand,
um eine der Schaltpositionen PSH auszuwählen.
Obwohl der dargestellte Getriebemechanismus 10 so angeordnet ist,
dass die Anzahl der Schaltpositionen des Automatikgetriebeabschnitts 20,
die verfügbar ist, durch Betätigen des Schalthebels 52 von
der Manuell-Vorwärtsfahrschaltposition M zu einer Hochschaltposition „+"
oder einer Herunterschaltposition „–" geändert werden
kann, kann die höchste Schaltposition, die verfügbar
ist, in der Manuell-Vorwärtsfahrschaltposition M eingestellt
werden. Wenn die vierte Schaltposition als höchste Schaltposition
durch Betätigen des Schalthebels 52 auf die Hochschaltposition „+"
oder die Herunterschaltposition „–" ausgewählt
wird, wird der Automatikgetriebeabschnitt 20 beispielsweise auf
eine der ersten Schaltposition bis vierten Schaltposition geschaltet.
-
Es
ist ersichtlich, dass die Ausführungsbeispiele der Erfindung
lediglich zum Zweck der Darstellung beschrieben wurden, und dass
die vorliegende Erfindung mit verschiedenartigen Änderungen
und Abwandlungen ausgeführt werden kann, die dem Fachmann
offensichtlich sind.
-
Eine
Steuervorrichtung für ein Antriebssystem für ein
Fahrzeug umfasst (a) einen elektrisch gesteuerten Differentialabschnitt 11,
mit (i) einem Differentialmechanismus 16, (ii) einem ersten
Elektromotor M1, der mit einem Drehelement des Differentialmechanismus
wirkverbunden ist, (iii) einer Antriebsleistungsquelle 8,
einer Eingangswelle 14, die mit der Antriebsleistungsquelle
verbunden ist, und (iv) einer Ausgangswelle 18, wobei ein
Differentialzustand zwischen den Drehzahlen der Eingangs- und Ausgangswelle
durch Steuern eines Betriebszustands des ersten Elektromotors gesteuert
wird, (b) einen Umschaltabschnitt 50, der zum Umschalten
eines Leistungsübertragungspfads zwischen der Ausgangswelle
und einem Antriebsrad des Fahrzeugs zwischen einem Leistungsübertragungszustand
und einem Leistungsabschaltzustand betreibbar ist, und (c) einen
zweiten Elektromotor M2, der mit dem Leistungsübertragungspfad
verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung einen Abschnitt 86 zur
Verhinderung einer übermäßigen Drehzahl
aufweist, der konfiguriert ist, um eine Drehzahl der Ausgangswelle 18 oder eine
Betriebsdrehzahl des zweiten Elektromotors M2 zu begrenzen, wenn
der Leistungsübertragungspfad durch den Umschaltabschnitt 50 von
dem Leistungsübertragungszustand zu dem Leistungsabschaltzustand
umgeschaltet wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2007-187385 [0001]
- - JP 2005-264762 A [0003]