DE102008040478A1

DE102008040478A1 - Steuergerät für eine Leistungsübertragungsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs

Info

Publication number: DE102008040478A1
Application number: DE102008040478A
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Toyota Imamura; Yuji Toyota Iwase; Atsushi Toyota Tabata
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-07-17
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2009-02-05
Also published as: JP2009023398A; CN101348072A; US8088034B2; US20090023548A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für eine Hybridfahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung. Eine Wärmeerzeugungssteuerung wird ausgeführt, um eine Wärmeerzeugungsmenge eines Elektromotors M1 zu erhöhen, wenn ein Differenzialabschnitt 11 in einem Nicht-Differenzialzustand platziert ist, und eine Temperatur eines Schaltmechanismus 10 geringer als ein gegebener Übertragungsvorrichtungstemperaturbestimmungswert TEMP<SUB>11</SUB> ist. Dies ermöglicht, dass der erste Elektromotor M1 eine Wärme entwickelt, mit der die Temperatur eines Schaltmechanismus 10 sofort angehoben wird, und dabei ein Aufwärmen des Schaltmechanismus 10 sofort vollendet wird, um einen verbesserten Kraftstoffverbrauch zu erreichen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät für eine Leistungsübertragungsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs zur Verwendung in einem Hybridfahrzeug, das eine Brennkraftmaschine und einen Elektromotor aufweist. Genauer betrifft sie eine Technologie, ein Aufwärmen der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs zu erleichtern.
Stand der Technik
Eine Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug mit einem Differenzialmechanismus zum Verteilen eines Abtriebs einer Maschine wie zum Beispiel einer Brennkraftmaschine zu einem Leistungsübertragungspfad zwischen einem ersten Elektromotor und Antriebsrädern, einem Gerät zur Begrenzung einer Differenzialtätigkeit, das eine Differenzialtätigkeit des Differenzialmechanismus begrenzt oder eine solche Differenzialtätigkeit beendet, und einem zweiten Elektromotor, der mit einer Leistungsübertragungsvorrichtung in Verbindung ist, die sich von dem Differenzialmechanismus zu den Antriebsrädern erstreckt, ist bekannt. Zum Beispiel offenbart die Patentveröffentlichung 1 ( japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2006-46386 ) in 1 eine solche Leistungsübertragungsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs. Mit einem Steuergerät für die Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs wird, falls eine Notwendigkeit zum Aufwärmen eines Abgassystems wie zum Beispiel eines Katalysators der Maschine bestimmt wird, die Maschine mit einer gegebenen Drehzahl zum Aufwärmen der Maschine angetrieben, während der Differenzialmechanismus in einen Differenzialzustand platziert wird, der es ermöglicht, dass eine Differenzialtätigkeit begonnen wird.
Mit dem Steuergerät für die Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs, das in der Patentveröffentlichung 1 offenbart ist, reicht es wegen der Differenzialtätigkeit des Differenzialmechanismus aus, wenn eine Maschinendrehzahl nicht mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit gebunden ist. Dies ist wirkungsvoll, um das Aufwärmen von der Maschine und von deren Abgassystem zu erleichtern. Jedoch ist es erforderlich, dass die anderen Bauteile außer der Maschine und dem Abgassystem, das heißt, zum Beispiel die Bauteile der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs einschließlich des Differenzialmechanismus aufgewärmt werden, um zu ermöglichen, dass ein Schmieröl eine geeignete Viskosität hat, oder ähnliches. Das Beschleunigen eines solchen Aufwärmvorgangs führt zu einer Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs als Gesamtes. Jedoch hat das Steuergerät, das in der Patentveröffentlichung 1 offenbart ist, nicht notwendigerweise eine solche Wirkung, dass das Aufwärmen der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs erleichtert wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung dieses Gesichtspunkts vollendet und weist eine Aufgabe auf, ein Steuergerät für eine Leistungsübertragungsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs bereitzustellen, die in einem Hybridfahrzeug eingesetzt wird, das eine Brennkraftmaschine und einen Elektromotor aufweist, und das Steuergerät ein Aufwärmen der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs erleichtert.
Ein erster Gesichtspunkt der Erfindung betrifft ein Steuergerät für eine Leistungsübertragungsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs. Die Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs umfasst (i) einen elektrisch gesteuerten Differenzialabschnitt, der einen Differenzialmechanismus aufweist, der zwischen einer Brennkraftmaschine und Antriebsrädern verbunden ist, und zumindest einen Elektromotor, der mit dem Differenzialmechanismus in einem Leistungsübertragungszustand verbunden ist, um einen Differenzialzustand des Differenzialmechanismus aufgrund der Steuerung des Betriebszustands des Elektromotors zu steuern, (ii) einen Schaltabschnitt, der einen Teil eines Leistungsübertragungspfads ausbildet, und (iii) einen Differenzialzustandumschaltmechanismus, um den elektrisch gesteuerten Differenzialabschnitt in einen Differenzialzustand umzuschalten, der betätigt werden kann, um eine Differenzialtätigkeit herzustellen, und in einen Nicht-Differenzialzustand, in dem die Differenzialtätigkeit gesperrt ist.
Das Steuergerät führt eine Wärmeerzeugungssteuerung zum Erhöhen einer Wärmeerzeugungsmenge des zumindest einen Elektromotors durch, wenn der elektrisch gesteuerte Differenzialabschnitt in den Nicht-Differenzialzustand platziert ist, und eine Temperatur der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs geringer ist als ein gegebener Temperaturbestimmungswert eines eingeschalteten Nicht-Differenzialzustands.
In einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wechselt das Steuerungsgerät einen Betriebspunkt des elektrisch gesteuerten Differenzialabschnitts, der einen Zustand darstellt, um eine relative Drehzahl zwischen Drehelementen zu bestimmen, die den Differenzialmechanismus ausbilden, um so eine Temperatur von zumindest dem einen Elektromotor zu erhöhen, wenn der elektrisch gesteuerte Differenzialabschnitt in den Differenzialzustand platziert ist, und die Temperatur der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs geringer als ein gegebener Temperaturbestimmungswert eines eingeschalteten Differenzialzustands ist.
In einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung hat der elektrisch gesteuerte Differenzialabschnitt einen ersten Elektromotor und einen zweiten Elektromotor, die den Elektromotor ausbilden; der Differenzialmechanismus hat ein erstes Drehelement, das mit der Brennkraftmaschine in einem Leistungsübertragungszustand in Verbindung ist, ein zweites Drehelement, das mit dem ersten Elektromotor in einem Leistungsübertragungszustand in Verbindung ist, und ein drittes Drehelement, das mit dem zweiten Elektromotor in einem Leistungsübertragungszustand in Verbindung ist; und das Steuergerät führt die Wärmeerzeugungssteuerung aufgrund des Anwachsens einer Wärmeerzeugungsmenge von zumindest einem der Motoren aus dem ersten Elektromotor und dem zweiten Elektromotor aus.
In einem vierten Gesichtspunkt der Erfindung arbeitet der elektrisch gesteuerte Differenzialabschnitt als kontinuierlich variabler Schaltmechanismus, indem ein Betriebszustand des ersten Elektromotors gesteuert wird.
Ein fünfter Gesichtspunkt der Erfindung betrifft ein Steuergerät für eine Leistungsübertragungsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs. Die Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs weist zumindest einen Elektromotor auf, der mit einem Leistungsübertragungspfad in Verbindung ist, der sich von einer Brennkraftmaschine zu Antriebsrädern erstreckt, und einen Schaltabschnitt, der einen Teil des Leistungsübertragungspfads ausbildet. Das Steuergerät führt eine Wärmeerzeugungssteuerung durch, um eine Wärmeerzeugungsmenge von dem zumindest einen Elektromotor zu erhöhen, wenn eine Temperatur der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs geringer als ein gegebener Temperaturbestimmungswert der Übertragungsvorrichtung ist.
In einem sechsten Gesichtspunkt der Erfindung führt das Steuergerät die Wärmeerzeugungssteuerung derart aus, dass die Wärmeerzeugungsmenge des zumindest einen Elektromotors umso größer ist, desto niedriger die Temperatur der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs ist.
In einem siebenten Gesichtspunkt der Erfindung bestimmt das Steuergerät die Temperatur der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs ausgehend von einer Temperatur einer Flüssigkeit, die in der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs vorherrscht.
In einem achten Gesichtspunkt der Erfindung beendet das Steuerungsgerät die Wärmeerzeugungssteuerung, die unter Verwendung des Elektromotors durchgeführt wurde, dessen Temperatur über den Temperaturbestimmungswert des Motors liegt, unabhängig von der Temperatur der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs, wenn eine Temperatur des zumindest einen Elektromotors einen gegebenen Temperaturbestimmungswert des Motors überschreitet.
In einem neunten Gesichtspunkt der Erfindung hat der Schaltabschnitt einen gestuft variablen automatischen Schaltabschnitt, dessen Drehzahlverhältnis automatisch variiert wird.
Gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird, wenn der elektrisch gesteuerte Differenzialabschnitt in den Nicht-Differenzialzustand platziert wird, und die Temperatur der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs geringer ist als der gegebene Temperaturbestimmungswert des eingeschalteten Nicht-Differenzialzustands, die Wärmeerzeugungssteuerung zum Erhöhen der Wärmeerzeugungsmenge des zumindest einen Elektromotors ausgeführt. Dies kann die Temperatur der Leistungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs sofort erhöhen. Zusätzlich kann mit der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs, deren Aufwärmen sofort beendet ist, ein verbesserter Kraftstoffverbrauch mit der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs als Ganzes erreicht werden.
Gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der elektrisch gesteuerte Differenzialabschnitt in den Differenzialzustand platziert und die Temperatur der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs ist geringer als der gegebene Temperaturbestimmungswert des eingeschalteten Differenzialzustands. Wenn dies stattfindet wird der Betriebspunkt des elektrisch gesteuerten Differenzialabschnitts, der den Zustand zum Bestimmen der relativen Drehzahl zwischen den Drehelementen bestimmt, die den Differenzialmechanismus ausbilden, geändert, um so die Temperatur des zumindest einen Elektromotors zu erhöhen. Deswegen verbessert sich mit dem elektrisch gesteuerten Differenzialabschnitt, der in den Differenzialzustand platziert wird, das Erhöhen der Temperatur des Elektromotors das Aufwärmen der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs.
Gemäß dem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat der elektrisch gesteuerte Differenzialabschnitt den ersten und zweiten Elektromotor, die den Elektromotor ausbilden. Die Wärmeerzeugungssteuerung wird aufgrund des Erhöhens der Wärmeerzeugungsmenge von zumindest einem der Motoren aus dem ersten und dem zweiten Elektromotor durchgeführt. Dies ermöglicht es, dass der erste Elektromotor und/oder der zweite Elektromotor eine Wärme entwickeln. Dies erhöht sofort die Temperatur der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs, und verbessert dabei das Aufwärmen der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs.
Gemäß dem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird der elektrisch gesteuerte Differenzialabschnitt in den Betriebszustand gebracht, um aufgrund der Steuerung des Betriebszustands des ersten Elektromotors als kontinuierlich variabler Schaltmechanismus zu wirken. Dies kann gleichmäßig die Abgabe des Antriebsmoments von dem elektrisch gesteuerten Differenzialabschnitt variieren. Zusätzlich ist der elektrisch gesteuerte Differenzialabschnitt nicht nur in Betrieb, um als elektrisch gesteuerter kontinuierlich variabler Schaltmechanismus aufgrund eines kontinuierlich variierenden Drehzahlverhältnisses zu wirken, das heißt, eines Schaltverhältnisses, sondern ebenfalls aufgrund des Variierens des Drehzahlverhältnisses Stufe um Stufe als gestuft variabler Schaltmechanismus zu wirken.
Gemäß dem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird die Wärmeerzeugungssteuerung zum Erhöhen der Wärmeerzeugungsmenge des zumindest einen Elektromotors ausgeführt, wenn die Temperatur der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs weniger als der gegebene Temperaturbestimmungswert der Übertragungsvorrichtung ist. Somit erhöht die Wärme des Elektromotors sofort die Temperatur der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs. Dies ermöglicht es, dass die Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs das Aufwärmen sofort beendet, und ein verbesserter Kraftstoffverbrauch kann insgesamt erreicht werden.
Gemäß dem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird die Wärmeerzeugungssteuerung derart durchgeführt, dass die Wärmeerzeugungsmenge des zumindest einen Elektromotors umso größer ist, desto niedriger die Temperatur der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs ist. Dies verhindert eine Verzögerung im Aufwärmen der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs sogar, falls die Temperatur der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs in einer niedrigen Höhe liegt.
Gemäß dem siebenten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird die Temperatur der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs ausgehend von der Temperatur der Flüssigkeit bestimmt, die in der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs vorherrscht. Somit ermöglicht das Erfassen der Temperatur dieser Flüssigkeit, dass die Temperatur der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs einfach bestimmt wird.
Gemäß dem achten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird, wenn die Temperatur des zumindest einen Elektromotors den gegebenen Temperaturbestimmungswert des Motors überschreitet, die Wärmeerzeugungssteuerung unter Verwendung des Elektromotors, dessen Temperatur über dem Temperaturbestimmungswert des Motors liegt, unabhängig von der Temperatur der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs beendet. Dies verhindert, dass die Temperatur des Elektromotors einen vorübergehend angenommenen oberen Grenzwert überschreitet, und verhindert dadurch, dass eine solche Temperatur die Lebensdauer des Elektromotors negativ beeinträchtigt.
Gemäß dem neunten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat der Schaltabschnitt den gestuft variablen automatischen Schaltabschnitt, dessen Drehzahlverhältnis automatisch variiert wird. Dies ermöglicht es, dass der Schaltabschnitt das Drehzahlverhältnis aufweist, das in einem breiten Bereich variiert, und die Betätigungslast durch einen Fahrer reduziert.
Bevorzugt bedeutet der hier verwendete Begriff „Wärmeerzeugungssteuerung" eine Steuerung, in der ein Abtriebsmoment von zumindest einem Elektromotor mit einem Anstieg einer Wärmeerzeugungsmenge eines solchen Elektromotors erhöht wird.
Noch bevorzugter weist der zumindest eine Elektromotor eine elektrische Stromerzeugungsfunktion auf. Der Begriff „Wärmeerzeugungssteuerung" betrifft eine Steuerung, in der das Erhöhen der Menge des elektrischen Stroms, der durch den Elektromotor erzeugt wird, der eine solche elektrische Stromerzeugungsfunktion aufweist, die Wärmeerzeugungsmenge des Elektromotors erhöht.
Noch bevorzugter wird das Abtriebsmoment der Brennkraftmaschine abhängig von Schwankungen des Abtriebsmoments oder einer drehenden Last des Elektromotors, der in der Wärmeerzeugungssteuerung eingesetzt ist, derart gewechselt, dass das Abtriebsmoment der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs sich dem der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs ohne Ausführung der Wärmeerzeugungssteuerung annähert. Mit einem solchen Wechsel spürt ein Fahrzeuginsasse nicht einmal, ob die Wärmesteuerung durchgeführt wird, und dabei wird verhindert, dass der Fahrzeuginsasse ein unangenehmes Gefühl bekommt.
Noch bevorzugter wird der Elektromotor, der zum Ausführen der Wärmeerzeugungssteuerung eingesetzt wird, durch die Verwendung einer Flüssigkeit gekühlt, die in der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs vorherrscht. Mit einem derartigen Aufbau steigt, falls der Elektromotor eine anwachsende Wärmeerzeugungsmenge aufweist, dann eine Temperatur der Flüssigkeit, die in der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs vorherrscht, und erleichtert dabei das Aufwärmen der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs.
Noch bevorzugter ist der Elektromotor, der zum Ausführen der Wärmeerzeugungssteuerung eingesetzt ist, in einem Gehäuse der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs aufgenommen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Leistungsübertragungsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs erläutert, an der ein Steuerungsgerät der vorliegenden Erfindung eingesetzt ist.
2 ist eine Eingriffs-Betriebs-Tabelle, die das Verhältnis zwischen einem Schaltvorgang, in dem die Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs aus 1 in einem kontinuierlich variablen oder gestuft variablen Schaltzustand platziert ist, und der Betätigung eines Reibeingriffsgeräts der hydraulischen Art in Kombination.
3 ist ein kollineares Diagramm, das die relative Drehzahl der Drehelemente in jeder der unterschiedlichen Schaltpositionen darstellt, wenn verursacht wird, dass die Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs aus 1 in dem gestuft variablen Schaltzustand arbeitet.
4 ist eine Ansicht, die Eingabe- und Ausgabesignale darstellt, die in ein elektronisches Steuergerät, das in der Leistungsübertragungsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs aus 1 eingebaut ist, eingegeben oder von diesem abgegeben werden.
5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Schaltbetätigungsgeräts zeigt, das mit einem Schalthebel zur Betätigung zur Auswahl einer Vielzahl von Schaltpositionen bereitgestellt ist.
6 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine Hauptsteuerfunktion darstellt, die durch das elektronische Steuergerät der 4 ausgeführt wird.
7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines vorausgehend gespeicherten Schaltdiagramms ausgehend davon, welche der Schaltungen eines automatischen Schaltabschnitts bestimmt ist, darstellt, ein Beispiel eines vorübergehend gespeicherten Schaltdiagramms ausgehend davon, welche Schaltung des Schaltzustands des Umschaltmechanismus bestimmt ist, und ein Beispiel eines vorübergehend gespeicherten Umschaltdiagramms einer Antriebskraftquelle, das eine Grenzlinie zwischen einem Maschinenantriebsbereich und einem Motorantriebsbereich aufweist, ausgehend davon, welche Betriebsart aus einer Maschinenantriebsbetriebsart und einer Motorantriebsbetriebsart umgeschaltet wird, die in zweidimensionalen Koordinaten in Bezug auf Parameter einschließlich einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Abtriebsmoment gedruckt sind.
8 ist eine Konzeptansicht, die das vorübergehend gespeicherte Verhältnis einschließlich einer Grenzlinie zwischen einem kontinuierlich variablen Steuerbereich und einem gestuft variablen Steuerbereich zeigt, das geeignet ist, eine Grenze zwischen dem kontinuierlich variablen Steuerbereich und dem gestuft variablen Steuerbereich, die in 7 mit einer gestrichelten Linie dargestellt ist, als Kennfeld zu erfassen.
9 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Verhältnisses zwischen einer ersten Motordrehzahl, einem ersten Motormoment und einer dissipativen Energie des ersten Elektromotors M1 in Form von zweidimensionalen Koordinaten zeigt, die in Begriffen von Parametern wie zum Beispiel der ersten Motordrehzahl und dem ersten Motormoment in der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs aus 1 gedruckt sind.
10 ist eine Ansicht, die das Verhältnis zwischen einer Betriebsöltemperatur des automatischen Schaltabschnitts und der Menge des elektrischen Stroms zeigt, die mit dem ersten Elektromotor erzeugt wird.
11 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptteil der Steuervorgänge zeigt, die mit dem elektronischen Steuerungsgerät der 4 auszuführen sind, das heißt, Steuervorgänge zum Erleichtern eines Aufwärmens des Schaltmechanismus.
12 ist eine Ansicht, die einen Aufbau der Leistungsübertragungsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform entsprechend 1 zeigt.
13 ist ein funktionales Diagramm, das kombinierte Betätigungen von hydraulisch betätigten Reibkupplungsgeräten zur Verwendung in einem automatischen Schaltabschnitt zeigt, der in der Leistungsübertragungsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs in 12 gezeigt ist, und entspricht 2.
14 ist ein kollineares Diagramm, das wechselweise relative Drehzahlen von Drehelementen bezeichnet, die verschiedene Schaltpositionen in der Leistungsübertragungsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs in 12 herstellen, und entspricht 3.
15 ist ein funktionales Blockdiagramm, das Hauptsteuerfunktionen der elektrischen Steuerungseinheit der 4 in der ersten Ausführungsform zeigt.
16 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines vorausgehend gespeicherten Schaltdiagramms darstellt, von dem ausgehend eine Bestimmung durchgeführt wird, ob das Schalten in einem automatischen Schaltabschnitt der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs aus 12 zu beginnen ist, die in bekannten zweidimensionalen Koordinaten in Begriffen von Parametern wie zum Beispiel einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Abtriebsmoment und einem anderen Beispiel von vorübergehend gespeicherten Antriebskraftquellenumschaltungsdiagramm gedruckt ist. Das Antriebskraftquellenumschaltungsdiagramm weist eine Grenzlinie zwischen einem Maschinenantriebsbereich und einem Motorantriebsbereich auf, die zum Umschalten einer Maschinenantriebsbetriebsart und einer Motorantriebs-Laufbetriebsart zu verwenden ist. 16, die das Verhältnis zwischen diesen Beispielen darstellt, ist eine Ansicht entsprechend 7.
17 ist ein kollineares Diagramm, das relative Drehzahlen von verschiedenen Drehelementen eines Differenzialabschnitts zeigt, der zum Darstellen eines Beispiels eines Wechsels eines Betriebspunkts des Differenzialabschnitts in der Leistungsübertragungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs in 12 ist, in der vertikale Linien Y1, Y2 und Y3 der 17 den vertikalen Linien Y1, Y2 und Y3 der 12 entsprechen.
18 ist eine Ansicht, die ein Flussdiagramm zeigt, das ein Hauptteil von Steuerungsbetätigungen darstellt, die mit dem elektronischen Steuerungsgerät aus 4 auszuführen sind, das ein Flussdiagramm einer zweiten Ausführungsform darstellt, die unterschiedlich von der Ausführungsform in 11 ist.
Beste Betriebsart zum Auszuführen der Erfindung
Nun werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Folgenden mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
<Erste Ausführungsform>
1 ist eine Ansicht, die einen Schaltmechanismus 10 darstellt, der ein Teil einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug ausbildet, an dem ein Steuerungsgerät einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet ist. Wie aus 1 ersichtlich ist, hat der Schaltmechanismus 10 eine Eingangswelle 14, die als Eingangsdrehteil dient, einen Differenzialabschnitt 11, der direkt mit der Eingangswelle 14 in Verbindung ist, oder indirekt mit dieser durch einen Schwankungen aufnehmenden Dämpfer (Schwingungen dämpfendes Gerät), der nicht gezeigt ist, in Verbindung ist, einen automatischen Schaltabschnitt 20, der über ein Leistungsübertragungsteil (Übertragungswelle) 18 in Serie durch einen Leistungsübertragungspfad zwischen dem Differenzialmechanismus 11 und Antriebsrädern 38 (siehe 6) in Verbindung ist, um als Getriebe der gestuft variablen Art zu dienen, und eine Abtriebswelle 22, die als drehendes Abtriebsteil mit dem automatischen Schaltabschnitt 20 in Verbindung ist. Alle diese Teile sind in einem Getriebegehäuse 12 (im Folgenden kurz als „Gehäuse 12'' bezeichnet) angeordnet, das als nicht drehendes Teil dient, das an einer Fahrzeugkarosserie mit dieser verbunden montiert ist.
Der Schaltmechanismus 10, der bevorzugt an einem Fahrzeug der FR-Bauart (Bauart mit vorne eingebauter Maschine und Hinterradantrieb) anwendbar ist, ist zwischen einer in Längsrichtung montierten Maschine 8, das heißt, einer Brennkraftmaschine wie zum Beispiel einer Benzinmaschine oder einer Dieselmaschine, die als Antriebskraft dient, die direkt mit der Eingangswelle 14 in Verbindung ist, oder indirekt über den Schwankungen aufnehmenden Dämpfer mit dieser in Verbindung ist, und einem Paar Antriebsräder 38 (6) angeordnet. Dies ermöglicht es, dass eine Antriebskraft des Fahrzeugs auf das Paar Antriebsräder 38 links und rechts in Folge durch ein Differenzialgetriebegerät 36 (Enduntersetzungsgetriebe) und ein Paar von Antriebsachsen übertragen wird.
Mit dem Schaltmechanismus 10 der vorliegenden Ausführungsform sind die Maschine 8 und der Differenzialabschnitt 11 miteinander in einer direkten Verbindung verbunden. Hierin verwendet kann der Begriff „direkte Verbindung" eine Verbindung bezeichnen, die hergestellt wird, ohne ein Übertragungsgerät der Fluidart wie einen Momentenwandler oder eine Fluidkopplung einzusetzen, die eine Verbindung einschließt, die mit der Verwendung des Schwingungen dämpfenden Geräts hergestellt wird. Obere und untere Hälften des Schaltmechanismus 10 sind mit Bezug auf eine Achse des Schaltmechanismus 10 in einem symmetrischen Verhältnis konstruiert, und somit wird die untere Hälfte in der Ansicht der 1 weggelassen.
Der Differenzialabschnitt 11 kann als elektrisch gesteuerter Differenzialabschnitt in Bezug auf einen Betrieb bezeichnet werden, in dem ein Differenzialzustand unter Verwendung eines ersten Elektromotors gewechselt wird. Der Differenzialabschnitt 11 hat einen ersten Elektromotor M1, einen Leistungsverteilungsmechanismus 16, der als mechanischer Mechanismus wie ein Differenzialmechanismus dient, durch den ein Abtrieb der Maschine 8, der in die Eingangswelle 14 eingegeben wird, zu dem ersten Elektromotor M1 und dem Leistungsübertragungsteil 18 übertragen wird, und einen zweiten Elektromotor M2, der einheitlich mit dem Leistungsübertragungsteil 18 drehbar ist.
Außerdem kann der zweite Elektromotor M2 an einem beliebigen Abschnitt des Leistungsübertragungspfads angeordnet sein, der sich von dem Leistungsübertragungsteil 18 zu den Antriebsrädern 38 erstreckt. Darüber hinaus sind die ersten und zweiten Elektromotoren M1 und M2 sogenannte Motor/Generatoren, die jeweils eine Funktion als elektrischer Stromgenerator aufweisen. Der erste Elektromotor M1 weist zumindest eine Funktion als elektrischer Stromgenerator auf, der eine Reaktionskraft erzeugt, und der zweite Elektromotor M2 weist zumindest eine Funktion als Elektromotor auf, der als Antriebskraftquelle zum Erzeugen einer Antriebskraft zum Betreiben des Fahrzeugs dient.
Der Leistungsübertragungsmechanismus 16, der dem Differenzialmechanismus der vorliegenden Erfindung entspricht, hat hauptsächlich eine Differenzialabschnittsplanetengetriebeeinheit 24 der Art mit einzelnen Planeten, der ein gegebenes Übersetzungsverhältnis ρ0 von zum Beispiel „0,418" aufweist, eine Umschaltkupplung C0 und eine Umschaltbremse B0. Die Differenzialabschnittsplanetengetriebeeinheit 24 hat Drehelemente wie zum Beispiel ein Differenzialabschnittssonnenrad S0, Differenzialabschnittsplanetenräder P0, einen Differenzialabschnittsträger CA0, der die Differenzialabschnittsplanetenräder P0 stützt, damit sie um ihre Achse und um die Achse des Differenzialabschnittssonnenrads S0 drehbar sind, und ein Differenzialabschnittshohlrad R0, das mit dem Differenzialabschnittssonnenrad S0 durch die Differenzialabschnittsplanetenräder P0 in kämmendem Eingriff ist. Mit dem Differenzialabschnittssonnenrad S0 und dem Differenzialabschnittshohlrad R0, denen eine Anzahl von Zähnen zugewiesen ist, die durch ZS0 beziehungsweise SR0 dargestellt ist, wird das Übersetzungsverhältnis ρ0 als ZS0/ZR0 ausgedrückt.
Mit dem Leistungsübertragungsmechanismus 16 einer solchen Konstruktion ist der Differenzialabschnittsträger CA0 mit der Eingangswelle 14, das heißt, mit der Maschine 8 in Verbindung; das Differenzialabschnittssonnenrad S0 ist mit dem ersten Elektromotor M1 in Verbindung; und das Differenzialabschnittshohlrad R0 ist mit dem Leistungsübertragungsteil 18 in Verbindung. Die Umschaltbremse B0 ist zwischen dem Differenzialabschnittssonnenrad S0 und dem Gehäuse 12 angeordnet, und die Umschaltkupplung C0 ist zwischen dem Differenzialabschnittssonnenrad S0 und dem Differenzialabschnittsträger CA0 angeordnet. Mit sowohl der Umschaltkupplung C0 wie auch der Umschaltbremse B0 außer Eingriff wird der Leistungsübertragungsmechanismus 16 derart in Betrieb gebracht, dass das Differenzialabschnittssonnenrad S0, der Differenzialabschnittsträger CA0 und das Differenzialabschnittshohlrad R0, die die drei Elemente der Differenzialabschnittsplanetengetriebeeinheit 24 ausbilden, verursacht werden, relativ zueinander zu drehen, um den Betrieb in einer Differenzialtätigkeit zu ermöglichen, das heißt, in einem Differenzialzustand, in dem die Differenzialtätigkeit bewirkt ist.
Somit wird der Abtrieb der Maschine 8 zu dem ersten Elektromotor M1 und dem Leistungsübertragungsteil 18 verteilt, wobei ein Teil des Abtriebs der Maschine, die zu dem ersten Elektromotor M1 verteilt wird, verwendet wird, um elektrische Energie zu erzeugen, die in einer Batterie gespeichert wird, oder den zweiten Elektromotor M2 antreibend zu drehen. Dies führt dazu, dass der Differenzialabschnitt 11 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) als elektrisch gesteuertes Differenzialgerät betätigt werden kann. Somit wird der Differenzialabschnitt 11 in einen sogenannten kontinuierlich variablen Schaltzustand (elektrisch gesteuerter CVT-Zustand) platziert, in dem eine Drehzahl des Leistungsübertragungsteils 18 unabhängig von der Maschine 8, die bei einer gegebenen Drehzahl dreht, in einer kontinuierlichen Weise variiert.
Wenn nämlich der Leistungsverteilungsmechanismus 16 in den Differenzialzustand platziert wird, wird der Differenzialabschnitt 11 ebenfalls in den Differenzialzustand platziert. In diesem Fall wird der Differenzialabschnitt 11 in den kontinuierlich variablen Schaltzustand platziert, um als elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe mit einem Drehzahlverhältnis, das heißt einem Schaltverhältnis γ0 (ein Verhältnis der Drehzahl der Eingangswelle 14 des Antriebsgeräts zu der Drehzahl des Leistungsübertragungsteils 18), das kontinuierlich in einem Wert variiert, der von einem Minimalwert γ0min zu einem Maximalwert γ0max reicht, zu arbeiten.
In einem solchen Zustand ist der Leistungsverteilungsmechanismus 16, da die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in Eingriff ist, nicht in der Lage, die Differenzialtätigkeit durchzuführen, das heißt, in einem Nicht-Differenzialzustand platziert, in dem keine Differenzialtätigkeit bewirkt wird. Da insbesondere die Umschaltkupplung C0 in Eingriff ist, um zu bewirken, dass das Differenzialabschnittssonnenrad S0 und der Differenzialabschnittsträger CA0 einheitlich miteinander gekoppelt sind, ist der Leistungsverteilungsmechanismus 16 in einem gesperrten Zustand platziert, in dem das Differenzialabschnittssonnenrad S0, der Differenzialabschnittsträger CA0 und das Differenzialabschnittshohlrad R0, die als die drei Elemente der Differenzialabschnittsplanetengetriebeeinheit 24 dienen, bewirkt werden, zusammen zu drehen, das heißt, in einem einheitlich drehenden Zustand in dem Nicht-Differenzialzustand, in dem keine Differenzialtätigkeit bewirkt wird.
Somit wird der Differenzialabschnitt 11 in den Nicht-Differenzialzustand platziert. Deswegen fallen die Drehzahlen der Maschine 8 und des Leistungsübertragungsteils 18 miteinander zusammen, so dass der Differenzialabschnitt 11 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) in einem festen Verschiebungszustand platziert ist, das heißt, in einem Verschiebungszustand variabler Stufe, um als Getriebe mit dem Übersetzungsverhältnis γ0 zu wirken, das mit einem Wert „1" verbunden ist.
Anstelle der Umschaltkupplung C0 wird dann als Nächstes, falls die Umschaltbremse B0 in Eingriff ist, um das Differenzialabschnittssonnenrad S0 mit dem Gehäuse 12 zu verbinden, der Leistungsverteilungsmechanismus 16 in den gesperrten Zustand platziert. Somit wird das Differenzialabschnittssonnenrad S0 in dem nicht drehenden Zustand in dem Nicht-Differenzialzustand platziert, in dem keine Differenzialtätigkeit eingeleitet wird, und bewirkt, dass der Differenzialabschnitt 11 in den Nicht-Differenzialzustand platziert wird. Da das Differenzialabschnittshohlrad R0 mit einer Drehzahl dreht, die höher ist als die des Differenzialabschnittsträgers CA0, wirkt der Leistungsverteilungsmechanismus 16 als Drehzahlerhöhungsmechanismus. Somit wird der Differenzialabschnitt 11 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) in dem festen Verschiebungszustand platziert, das heißt, in dem Verschiebungszustand variabler Stufe, um eine Funktion als Leistungserhöhungsgetriebe mit dem Übersetzungsverhältnis γ0, das mit einem Wert kleiner als „1" verbunden ist, zum Beispiel ungefähr 0,7, durchzuführen.
Mit der vorliegenden Ausführungsform platzieren die Umschaltkupplung C0 und die Umschaltbremse B0 den Schaltzustand des Differenzialabschnitts 11 ausgewählt (Leistungsverteilungsmechanismus 16) in den Differenzialzustand, das heißt, den ungesperrten Zustand und den Nicht-Differenzialzustand, das heißt, in den gesperrten Zustand. Die Umschaltkupplung C0 und die Umschaltbremse B0 dienen nämlich als Differenzialzustandsschaltgerät, das ausgewählt den Differenzialabschnitt 11 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) in einen Zustand aus (i) dem kontinuierlich variablen Verschiebungszustand, der betätigt werden kann, um den elektrisch und kontinuierlich gesteuerten variablen Schaltvorgang durchzuführen, indem der Differenzialabschnitt 11 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) in den Differenzialzustand (gekoppelten Zustand) platziert wird, um die Funktion als elektrisch gesteuertes Differenzialgerät durchzuführen, das betätigt werden kann, um als kontinuierlich variables Getriebe zu wirken, mit zum Beispiel einem kontinuierlich variablen Schaltverhältnis; und (ii) dem festen Verschiebungszustand, in dem der Differenzialabschnitt 11 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) in den Verschiebungszustand platziert wird, und die Funktion des elektrisch gesteuerten kontinuierlich variablen Schaltvorgangs nicht möglich gemacht ist, wie zum Beispiel der gesperrte Zustand die Funktion des kontinuierlich variablen Getriebes nicht möglich macht, in dem kein kontinuierlich variabler Verschiebungsvorgang bewirkt wird, mit einem Übersetzungsverhältnis, das in einer verbundenen Höhe gesperrt ist.
In dem gesperrten Zustand wird der Differenzialabschnitt 11 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) als Getriebe einer einzelnen Stufe oder mit vielen Stufen mit einem Übersetzungsverhältnis einer Art oder mit Übersetzungsverhältnissen von mehr als zwei Arten ermöglicht, um in dem festen Verschiebungszustand (Nicht-Differenzialzustand) zu wirken, um den elektrisch gesteuerten kontinuierlich variablen Verschiebungsvorgang nicht zu ermöglichen, in dem der Differenzialabschnitt 11 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) als Getriebe der einzelnen Stufe oder der vielen Stufen mit dem Übersetzungsverhältnis, das in einer verbundenen Höhe gehalten wird, arbeitet.
Der automatische Schaltabschnitt 20, der dem Schaltabschnitt der vorliegenden Erfindung entspricht, ist der Schaltabschnitt, der als gestuftes, variables automatisches Getriebe wirkt, dessen Übersetzungsverhältnis (= Drehzahl N₁₈ des Leistungsübertragungsteils 18/Drehzahl N_OUT der Abtriebswelle 22) stufenweise geändert werden kann.
Es schließt eine erste Planetengetriebeeinheit 26 einer Art mit einzelnen Planeten, und eine zweite Planetengetriebeeinheit 28 einer Art mit einzelnen Planeten und eine dritten Planetengetriebeeinheit 30 einer Art mit einzelnen Planeten ein. Die erste Planetengetriebeeinheit 26 hat ein erstes Sonnenrad S1, erste Planetenräder P1, einen ersten Träger CA1, der die ersten Planetenräder P1 trägt, damit sie um ihre Achse und um die Achse des ersten Sonnenrads S1 drehbar sind, und ein erstes Differenzialabschnittshohlrad R0, das mit dem ersten Sonnenrad S1 über die ersten Planetenräder P1 in Kämmeingriff ist, das ein Übersetzungsverhältnis ρ1 von zum Beispiel ungefähr „0,562" aufweist.
Die zweite Planetengetriebeeinheit 28 hat ein zweites Sonnenrad S2, zweite Planetenräder P2, einen zweiten Träger CA2, der die zweiten Planetenräder P2 trägt, damit sie um dessen Achse und um die Achse des zweiten Sonnenrads S2 drehbar sind, und ein zweites Hohlrad R2, das mit dem zweiten Sonnenrad S2 über die zweiten Planetenrädern P2 in Kämmeingriff ist, die zum Beispiel ein Übersetzungsverhältnis ρ2 von ungefähr „0,425" aufweisen. Die dritte Planetengetriebeeinheit 30 hat ein drittes Sonnenrad S3, dritte Planetenräder P3, einen dritten Träger CA4, der die dritten Planetenräder P3 trägt, damit sie um dessen Achse und um die Achse des dritten Sonnenrads S3 drehbar sind, und das dritte Hohlrad R3, das durch die dritten Planetenräder P3 mit dem dritten Sonnenrad S3 in Kämmeingriff ist, und ein Übersetzungsverhältnis ρ3 von ungefähr „0,421" aufweist. Mit dem ersten Sonnenrad S, dem ersten Differenzialabschnittshohlrad R0, dem zweiten Sonnenrad S2, dem zweiten Hohlrad R2, dem dritten Sonnenrad S3 und dem dritten Hohlrad R3, denen die Anzahl von Zähnen zugewiesen ist, die durch ZS1, ZR1, ZS2, ZR2, ZS3 beziehungsweise ZR3 zugewiesen ist, werden die Übersetzungsverhältnisse ρ1, ρ2 und ρ3 durch ZS1/ZR1, ZS2/ZR2 beziehungsweise ZS3/ZR3 dargestellt.
Mit dem automatischen Schaltabschnitt 20 sind das erste Sonnenrad S1 und das zweite Sonnenrad S2 einstückig miteinander in Verbindung und ausgewählt durch eine zweite Kupplung C2 mit dem Leistungsübertragungsteil 18 in Verbindung, während sie durch eine erste Bremse B1 ausgewählt mit dem Gehäuse 12 in Verbindung sind. Der erste Träger CA1 ist ausgewählt durch eine zweite Bremse B2 mit dem Gehäuse 12 in Verbindung und das dritte Hohlrad R3 ist ausgewählt durch eine dritte Bremse B3 mit dem Gehäuse 12 in Verbindung. Das erste Differenzialabschnittshohlrad R0, der zweite Träger CA2 und der dritte Träger CA3 sind einstückig miteinander in Verbindung und ebenfalls mit der Abtriebswelle 22 in Verbindung. Das zweite Hohlrad R2 und das dritte Sonnenrad S3 sind einstückig miteinander in Verbindung und ausgewählt durch die erste Kupplung C1 mit dem Leistungsübertragungsteil 18 in Verbindung.
Somit sind der automatische Schaltabschnitt 20 und das Leistungsübertragungsteil 18 ausgewählt miteinander durch die erste Kupplung C1 oder die zweite Kupplung C2, die zum Herstellen einer Gangschaltposition des automatischen Schaltabschnitts 20 verwendet wird, in Verbindung. Mit anderen Worten wirken die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 zusammen als Eingriffsgerät zum Schalten der Betriebe des Leistungsübertragungsteils 18 und des automatischen Schaltabschnitts 20. Solch ein Eingriffsgerät schaltet nämlich ausgewählt einen Leistungsübertragungspfad zwischen dem Differenzialabschnitt 11 (Übertragungsteil 18) und den Antriebsrädern 38 in einem Leistungsübertragungszustand, ermöglicht eine Leistungsübertragung durch den Leistungsübertragungspfad, und einen Leistungsunterbrechungszustand, der die Leistungsübertragung durch den Leistungsübertragungspfad unterbricht. Mit zumindest einer der Kupplungen aus der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 in Eingriff, ist der Leistungsübertragungspfad nämlich in dem Leistungsübertragungszustand platziert. Im Gegenzug ist der Leistungsübertragungspfad mit sowohl der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 außer Eingriff in dem Leistungsunterbrechungszustand platziert.
Die Umschaltkupplung C0₃ die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die Umschaltbremse B0, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2 und die dritte Bremse B3 sind Reibkupplungsgeräte der hydraulischen Art, die in einem automatischen Fahrzeuggetriebe der variablen gestuften Art aus dem Stand der Technik eingesetzt werden. Ein Beispiel des Reibkupplungsgeräts schließt eine nasse Art mit mehreren Scheiben ein, die eine Vielzahl von überlagerten Reibplatten hat, die mit einem hydraulischen Stellglied oder einer Bandbremse, die aus einer drehenden Trommel, die eine äußere Umfangsfläche aufweist, an der ein Band oder zwei Bänder gewickelt sind, um an einem Ende mit einem hydraulischen Stellglied festgemacht zu werden, um zugeordneten Bauteilen zu ermöglichen, zwischen denen die Trommelbremse wirkt, ausgewählt miteinander in Verbindung gebracht zu werden.
Mit dem Schaltmechanismus 10 einer derartigen Konstruktion sind, wie in einer Eingriffsbetriebstabelle, die aus 2 ersichtlich ist, die Umschaltkupplung C0, die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die Umschaltbremse B0, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2 und die dritte Bremse B3 ausgewählt in Betrieb in Eingriff. Dies stellt ausgewählt entweder eine Schaltposition aus einer Position eines ersten Gangs (erste Gangschaltungsposition) bis zu einer Position eines fünften Gangs (fünfte Gangschaltungsposition) oder eine aus einer Rückwärtsgangposition (Rückwärtsgangschaltposition) und einer neutralen Position mit Übersetzungsverhältnissen γ (Eingangswellendrehzahl N_IN/Abtriebswellendrehzahl N_OUT), die in nahezu einem gleichmäßigen Verhältnis für jede Gangposition variieren. Insbesondere ist mit der vorliegenden Ausführungsform der Leistungsmechanismus 16 aus der Umschaltkupplung C0 und der Umschaltbremse B0 zusammengesetzt, von denen jeweils eines in Betrieb in Eingriff ist. Dies kann verursachen, dass der Differenzialabschnitt 11, der in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand zu platzieren ist, den Betrieb als kontinuierlich variables Getriebe ermöglicht, während die festen Schaltzustände hergestellt werden, die es dem Getriebe ermöglichen, mit dem Übersetzungsverhältnis zu arbeiten, das in einer festen Höhe beibehalten wird.
Mit entweder der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0, die im Betrieb in Eingriff sind, wird entsprechend der Differenzialabschnitt 11 in dem festen Umschaltzustand platziert, um mit dem automatischen Schaltabschnitt 20 zusammenzuarbeiten, um zu ermöglichen, dass der Schaltmechanismus 10 als Getriebe mit variablen Stufen arbeitet, das in dem variablen gestuften Schaltzustand ist. Mit sowohl der Umschaltkupplung C0 wie auch der Umschaltbremse B0 im Betrieb außer Eingriff ist der Differenzialabschnitt 11 in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand platziert, um mit dem automatischen Schaltabschnitt 20 zusammenzuarbeiten, um zu ermöglichen, dass der Schaltmechanismus 10 als elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe arbeitet, das in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand platziert ist. In anderen Worten ausgedrückt, wird der Schaltmechanismus 10 in den gestuft variablen Schaltzustand wegen des Eingreifens von entweder der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 umgeschaltet, und in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand, mit sowohl der Umschaltkupplung C0 als auch der Umschaltbremse B0, die außer Eingriff gebracht sind. Zusätzlich kann gesagt werden, dass der Differenzialabschnitt das Getriebe ist, das ebenfalls in den gestuft variablen Schaltzustand und den kontinuierlich variablen Schaltzustand umgeschaltet werden kann.
Wie zum Beispiel aus 2 ersichtlich ist, ergibt in einem Zustand, in dem bewirkt wird, dass der Schaltmechanismus 10 als gestuft variables Getriebe wirkt, das Eingreifen der Umschaltkupplung C0, der ersten Kupplung C1 und der dritten Bremse B3 die Position des ersten Gangs mit dem Übersetzungsverhältnis γ1, das einen Maximalwert von zum Beispiel ungefähr „3,357" aufweist. Das Einrücken der Umschaltkupplung C0, der ersten Kupplung C1 und der zweiten Bremse B2 ergibt die Position des zweiten Gangs mit dem Übersetzungsverhältnis γ2 von zum Beispiel ungefähr „2,180", das niedriger als das der Position des ersten Gangs ist. Das Einrücken der Umschaltkupplung C0, der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 ergibt die Position des dritten Gangs mit dem Übersetzungsverhältnis γ3 von zum Beispiel ungefähr „1,424", das niedriger als das der Position des zweiten Gangs ist. Das Einrücken der Umschaltkupplung C0, der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 ergibt die Position des vierten Gangs mit dem Übersetzungsverhältnis γ4 von zum Beispiel ungefähr „1,0", das niedriger als das der Position des dritten Gangs ist.
Mit der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2 und der Umschaltbremse B0 in Eingriff wird die Position des fünften Gangs mit dem Übersetzungsverhältnis γ5 von zum Beispiel ungefähr „0,705" hergestellt, das kleiner als das der Position des vierten Gangs ist. Mit der zweiten Kupplung C2 und der dritten Bremse B3 in Eingriff wird außerdem die Position des Rückfahrgangs mit dem Übersetzungsverhältnis γR von zum Beispiel ungefähr „3,209" hergestellt, das bei einem Wert zwischen denen der Positionen des ersten und zweiten Gangs liegt. Damit der neutrale „N"-Zustand hergestellt wird, sind zum Beispiel alle Kupplungen und Bremsen C0, C1, C2, B0, B1, B2 und B3 außer Eingriff. Zusätzlich dienen die Kupplungen und die Bremsen C1, C2, B1, B2 und B3, die in den automatischen Schaltabschnitt 20 eingebaut sind, als Kupplungseingriffselemente zum Ermöglichen der Verbindung oder der Unterbrechung des Leistungsübertragungspfads von dem Differenzialabschnitt 11 zu den Antriebsrädern 38 und somit entsprechen diese Bauteilelemente zusammen der Leistungsunterbrechungseinrichtung. Somit kann gesagt werden, dass der automatische Schaltabschnitt 20 ebenfalls als Leistungsunterbrechungseinrichtung dient.
Damit jedoch der Schaltmechanismus 10 als kontinuierlich variables Getriebe funktioniert, sind sowohl die Umschaltkupplung C0 wie auch die Umschaltbremse B0 außer Eingriff, wie in der Eingriffsbetriebstabelle bezeichnet ist, die aus 2 ersichtlich ist. Mit einem derartigen Betrieb wird erreicht, dass der Differenzialabschnitt 11 betätigt werden kann, um als kontinuierlich variables Getriebe zu wirken, und wird erreicht, dass der automatische Schaltabschnitt 20, der damit in Serie verbunden ist, betätigt werden kann, um als gestuft variables Getriebe zu wirken. Dies verursacht, dass die Drehzahlzufuhr zu dem automatischen Schaltabschnitt 20, das heißt, die Drehzahl des Leistungsübertragungsteils 18 kontinuierlich für jede der Positionen aus der Position des ersten Gangs, der Position des zweiten Gangs, der Position des dritten Gangs und der Position des vierten Gangs kontinuierlich variiert wird. Dies ermöglicht, dass jede der verschiedenen Gangpositionen in einem unendlich variablen Schaltverhältnis hergestellt wird. Entsprechend kann ein Übersetzungsverhältnis über die angrenzenden Gangpositionen kontinuierlich variabel sein, was es für den Schaltmechanismus 10 als Gesamtes möglich macht, ein unendlich variables gesamtes Drehzahlverhältnis (allgemeines Drehzahlverhältnis) γT zu erreichen.
3 zeigt ein kollineares Diagramm, das in geraden Linien gedruckt ist, die eine Korrelation zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Drehelemente, die verfügbar sind, um Kupplungseinrückungszustände in den unterschiedlichen Betriebsarten abhängig von den Gangpositionen des Schaltmechanismus 10, der aus dem Differenzialabschnitt 11 zusammengebaut ist, und als kontinuierlich variabler Schaltabschnitt oder erster Schaltabschnitt wirkt, und dem automatischen Schaltabschnitt 20, der als gestuft variabler Schaltabschnitt oder zweiter Schaltabschnitt wirkt, darstellen. Das kollineare Diagramm der 3 ist ein zweidimensionales Koordinatensystem, das die horizontale Achse aufweist, die die Korrelation unter den Übersetzungsverhältnissen ρ darstellt, die mit den Planetengetriebeeinheiten 24, 26, 28 und 30 hergestellt wurden, und der vertikalen Achse, die die relative Drehzahlen der Drehelemente darstellen. Die unterste Linie X1 von drei horizontalen Linien bezeichnet die Drehzahl, die bei einem Wert „0" liegt. Eine obere horizontale Linie X2 bezeichnet die Drehzahl, die bei einem Wert „1,0" liegt, nämlich eine Drehzahl N_E der Maschine 8, die mit der Eingangswelle 14 verbunden ist. Die oberste horizontale Linie XG bezeichnet die Drehzahl des Leistungsübertragungsteils 18.
Von links beginnend stellen drei vertikale Linien Y1, Y2 und Y3, die den drei Elementen entsprechen, die den Differenzialabschnitt 11 jeweils ausbilden, relative Drehzahlen des Differenzialabschnittssonnenrads S0 entsprechend einem zweiten Drehelement (zweites Element) RE2, dem Differenzialabschnittsträger CA0 entsprechend einem ersten Drehelement (erstes Element) RE1 und dem Differenzialabschnittshohlrad R0 entsprechend einem dritten Drehelement (drittes Element) RE3 dar. Ein Abstand zwischen nebeneinanderliegenden vertikalen Linien Y1, Y2 und Y3 wird gemäß dem Übersetzungsverhältnis ρ0 der Differenzialabschnittplanetengetriebeeinheit 24 bestimmt.
Von links beginnend stellen fünf vertikale Linien Y4, Y5, Y6, Y7 und Y8 für den automatischen Schaltabschnitt 20 relative Drehzahlen der ersten und zweiten Sonnenräder S1 und S2 entsprechend einem vierten Drehelement (viertes Element) RE4 und miteinander verbunden, dem ersten Träger entsprechend einem fünften Drehelement (fünftes Element) RE5, dem dritten Hohlrad R3 entsprechend einem sechsten Drehelement (sechstes Element) RE6, dem ersten Differenzialabschnittshohlrad R0 und den zweiten und dritten Trägern CA2 und CA3 entsprechend einem siebenten Drehelement (siebentes Element) RE7 und miteinander verbunden und dem zweiten Ringrad R2 und dem dritten Sonnenrad R3 entsprechend einem achten Drehelement (achtes Element) RE8 und miteinander verbunden jeweils dar. Ein Abstand zwischen den angrenzenden der vertikalen Linien Y4 bis Y8 wird ausgehend von den Übersetzungsverhältnissen ρ1, ρ2 und ρ3 der ersten bis dritten Planetengetriebeeinheiten 26, 28 und 30 bestimmt.
Die Korrelation zwischen den vertikalen Linien des kollinearen Diagramms, falls ein Abstand zwischen dem Sonnenrad und dem Träger einem Abstand entsprechend dem Wert „1" zugeordnet ist, ist ein Abstand zwischen dem Träger und dem Hohlrad einem Abstand entsprechend dem Übersetzungsverhältnis ρ der Planetengetriebeeinheit zugewiesen. Für den Differenzialabschnitt 11 ist ein Abstand zwischen den vertikalen Linien Y1 und Y2 nämlich einem Abstand entsprechend einem Wert „1" und einem Abstand zwischen den vertikalen Linien Y2 und Y3 einem Abstand entsprechend einem Wert „ρ" zugewiesen. Für jede der ersten bis dritten Planetengetriebeeinheiten 26, 28 und 30 des automatischen Schaltabschnitts 20 ist außerdem ein Abstand zwischen dem Sonnenrad und dem Träger einem Abstand entsprechend einem Wert „1" zugewiesen und ein Abstand zwischen dem Träger und dem Hohlrad ist einem Abstand entsprechend dem Übersetzungsverhältnis ρ zugewiesen.
Die Konstruktion unter Verwendung des kollinearen Diagramms aus 3 darstellend, nimmt der Schaltmechanismus 10 der vorliegenden Ausführungsform die Form einer Konstruktion einschließlich des Leistungsverteilungsmechanismus 16 (kontinuierlich variabler Schaltabschnitt 11) an. Mit dem Leistungsverteilungsmechanismus 16 weist die Differenzialabschnittplanetengetriebeeinheit 24 das erste Drehelement RE1 (Differenzialabschnittsträger CA0), der mit der Eingangswelle 14 verbunden ist, das heißt, mit der Maschine 8, während er ausgewählt mit dem zweiten Drehelement RE2 (Differenzialabschnittssonnenrad S0) durch die Umschaltkupplung C0 verbunden ist, das zweite Drehelement RE2 mit dem ersten Elektromotor verbunden ist, während es ausgewählt mit dem Gehäuse 12 durch die Umschaltbremse B0 verbunden ist, und das dritte Drehelement RE3 (Differenzialabschnittshohlrad R0) mit dem Leistungsübertragungsteil 18 und dem zweiten Elektromotor M2 verbunden ist. Somit wird die Drehung der Eingangswelle 14 zu dem automatischen Schaltabschnitt (gestuft variabler Schaltabschnitt) 20 durch das Leistungsübertragungsteil 18 übertragen (zugeführt). Eine geneigte gerade Linie L0, die quer zu einem Schnittpunkt zwischen den Linien Y2 und X2 führt, stellt die Korrelation zwischen den Drehzahlen des Differenzialabschnittssonnenrads S0 und des Differenzialabschnittshohlrads R0 dar.
Da zum Beispiel die Umschaltkupplung C0 und die Umschaltbremse B0 außer Eingriff sind, wird der Schaltabschnitt 10 in den kontinuierlich variablen Schaltzustand (Differenzialzustand) umgeschaltet. In diesem Fall verursacht das Steuern der Drehzahl des ersten Elektromotors M1, dass die Drehzahl des Differenzialabschnittssonnenrads S0, die durch einen Schnittpunkt zwischen der geraden Linie L0 und der vertikalen Linie Y1 dargestellt ist, ansteigt oder sinkt. Falls in einem solchen Zustand die Drehzahl des Differenzialabschnittshohlrads R0, das mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V gebunden ist, in einer nahezu festen Höhe verbleibt, wird dann verursacht, dass die Drehzahl des Differenzialabschnittsträgers CA0, der durch den Schnittpunkt zwischen der geraden Linie L0 und der vertikalen Linie Y2 dargestellt ist, steigt oder sinkt.
Während die Umschaltkupplung C0 in Eingriff ist, um das Differenzialabschnittssonnenrad S0 und den Differenzialabschnittsträger CA0 aneinander zu koppeln, wird der Leistungsverteilungsmechanismus 16 in den Nicht-Differenzialzustand gebracht, indem verursacht wird, dass die drei Drehelemente einstückig als einheitliche Einheit drehen. Somit passt die gerade Linie L0 zu der seitlichen Linie X2, so dass verursacht wird, dass das Leistungsübertragungsteil 18 mit der gleichen Drehzahl wie die Maschinendrehzahl N_E dreht. Im Gegensatz mit der Umschaltbremse B0, die in Eingriff ist, um die Drehung des Differenzialabschnittssonnenrads S0 anzuhalten, wird der Leistungsverteilungsmechanismus 16 in den Nicht-Differenzialzustand gebracht, um als Drehzahlerhöhungsmechanismus zu wirken. Somit beschreibt die gerade Linie L0 einen Zustand, wie er in 3 dargestellt ist, in dem die Drehung des Differenzialabschnittshohlrads R0, das heißt, des Leistungsübertragungsteils 18, das durch einen Schnittpunkt zwischen der geraden Linie L0 und der vertikalen Linie Y3 dargestellt ist, in den automatischen Schaltabschnitt 20 mit einer Drehzahl zugeführt wird, die höher als die Maschinendrehzahl N_E ist.
Mit dem automatischen Schaltabschnitt 20 ist das vierte Drehelement RE4 durch die zweite Kupplung C2 ausgewählt mit dem Leistungsübertragungsteil 18 verbunden und ausgewählt durch die erste Bremse B1 mit dem Gehäuse 12 verbunden. Das fünfte Drehelement RE5 ist durch die zweite Bremse B2 ausgewählt mit dem Gehäuse 12 verbunden und das sechste Drehelement RE6 ist durch die dritte Bremse B3 ausgewählt mit dem Gehäuse 12 verbunden. Das siebente Drehelement RE7 ist mit der Abtriebswelle 22 verbunden und das achte Drehelement RE8 ist ausgewählt durch die erste Kupplung C1 mit dem Leistungsübertragungsteil 18 verbunden.
Wie aus 3 ersichtlich ist, ist mit dem automatischen Schaltabschnitt 20 aufgrund des Eingreifens der ersten Kupplung C1 und der dritten Bremse B3 die Drehzahl der Abtriebswelle 22 für die Position des ersten Gangs durch einen Schnittpunkt zwischen der geneigten geraden Linie L1 und der vertikalen Linie Y7, der die Drehzahl des siebenten Drehelements RE7, das mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist, dargestellt. Hier tritt die geneigte Linie quer zu einem Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie Y8, der die Drehzahl des achten Drehelements RE8 bezeichnet, und der horizontalen Linie X2, und einem Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie Y6, der die Drehzahl des sechsten Drehelements RE6 bezeichnet, und der horizontalen Linie X1.
Ähnlich ist die Drehzahl für die Abtriebswelle 22 der Position des zweiten Gangs durch einen Schnittpunkt zwischen einer geneigten, geraden Linie L2, die aufgrund des Eingreifens der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung B2 bestimmt wird, und der vertikalen Linie Y7 dargestellt, die die Drehzahl des siebenten Drehelements RE7 anzeigt, das mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist. Die Drehzahl der Abtriebswelle 22 für die Position des dritten Gangs wird durch einen Schnittpunkt zwischen einer geneigten, geraden Linie L3, die aufgrund des Eingriffs der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 bestimmt wird, und der vertikalen Linie Y7, die die Drehzahl des siebenten Drehelements RE7 bezeichnet, das mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist, dargestellt. Die Drehzahl der Abtriebswelle 22 für die Position des vierten Gangs ist durch einen Schnittpunkt zwischen einer horizontalen Linie L4, die aufgrund des Eingreifens der ersten und zweiten Kupplungen C1 und C2 bestimmt wird, und der vertikalen Linie Y7, die die Drehzahl des siebenten Drehelements RE7 bezeichnet, das mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist, dargestellt.
Für die Positionen des ersten Gangs bis zu der des vierten Gangs verbleibt die Umschaltkupplung C0 eingerückt. Deswegen wird eine Antriebskraft von dem Differenzialabschnitt 11, das heißt, dem Leistungsverteilungsmechanismus 16 auf das achte Drehelement RE8 mit der gleichen Drehzahl wie die der Maschinendrehzahl N_E aufgebracht. Falls jedoch anstelle der Umschaltkupplung C0 die Umschaltbremse B0 in Eingriff ist, wird dann die Antriebskraft von dem Differenzialabschnitt 11 auf das achte Drehelement RE8 mit einer höheren Drehzahl als der Maschinendrehzahl NE aufgebracht. Somit stellt ein Schnittpunkt zwischen einer horizontalen Linie L5 und der vertikalen Linie Y7 die Drehzahl der Abtriebswelle 22 für die Position des fünften Gangs dar. Hier wird die horizontale Linie L5 aufgrund des Eingreifens der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2 und der Umschaltbremse B0 bestimmt, und die vertikale Linie Y7 stellt die Drehzahl des siebenten Drehelements RE7 dar, das mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist.
4 zeigt beispielhaft verschiedene Eingangssignale, die an einem elektronischen Steuergerät 40 angewendet werden, das als Steuergerät zum Steuern des Schaltmechanismus 10 dient, der einen Teil der Hybridfahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausbildet, und verschiedene Ausgangssignale, die von dem elektronischen Steuergerät 40 geliefert werden. Das elektronische Steuergerät 40 hat einen sogenannten Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und einer Eingangs-/Ausgangsschnittstelle. Mit dem Mikrocomputer, der betrieben wird, um eine Signalverarbeitung gemäß Programmen durchzuführen, die vorangehend in dem ROM gespeichert wurden, während eine vorübergehende Datenspeicherfunktion des ROM verwendet wird, werden Hybridantriebssteuerungen ausgeführt, um die Maschine 8 und die ersten und zweiten Elektromotoren M1 und M2 zu steuern, während eine Antriebssteuerung wie zum Beispiel die Schaltsteuerung des automatischen Schaltabschnitts 20 ausgeführt wird.
Das elektronische Steuergerät 40 wird mit den verschiedenen Eingangssignalen von verschiedenen Fühlern und Schaltern versorgt, die aus 4 ersichtlich sind. Diese Eingangssignale schließen ein Signal, das eine Maschinenkühlwassertemperatur TEMP_W anzeigt, ein Signal, das eine ausgewählte Schaltposition P_SH anzeigt, ein Signal, das eine Drehzahl N_M1 (die im Folgenden als „erste Motordrehzahl N_M1" bezeichnet wird) des ersten Elektromotors M1 anzeigt, ein Signal, das eine Drehzahl N_M2 (die im Folgenden als „zweite Motordrehzahl N_M2" bezeichnet wird) des zweiten Elektromotors M2 anzeigt, ein Signal, das die Maschinendrehzahl N_E, das die Drehzahl der Maschine 8 darstellt, ein Signal, das einen eingestellten Wert einer Übersetzungsverhältnisreihe darstellt, ein Signal, das eine „M"-Betriebsart (manuelle Schaltbetriebsart) befiehlt, und ein Klimaanlagensignal, das den Betrieb einer Klimaanlage anzeigt, und so weiter ein.
Neben den Eingangssignalen, die voranstehend beschrieben wurden, wird das elektronische Steuergerät 40 außerdem mit verschiedenen anderen Eingangssignalen angewendet. Diese Eingangssignale schließen ein Signal, das die Fahrzeuggeschwindigkeit V entsprechend der Drehzahl N_OUT der Abtriebswelle 22 anzeigt, ein Arbeitsöltemperatursignal, das eine Arbeitsöltemperatur des automatischen Schaltabschnitts anzeigt, ein Signal, das anzeigt, dass eine Seitenbremse betätigt wird, ein Signal, das anzeigt, dass eine Fußbremse betätigt wird, ein Katalysatortemperatursignal, das eine Katalysatortemperatur anzeigt, ein Beschleunigeröffnungssignal, das einen Verschiebungswert A_CC eines Beschleunigerpedals entsprechend einem Ausgangsanforderungswert, der durch einen Fahrer verlangt wird, ein Nockenwinkelsignal, ein Schnee-Betriebsart-Einstellungssignal, das anzeigt, dass eine Schnee-Betriebsart einplatziert wurde, ein Beschleunigungssignal, das eine vordere und hintere Beschleunigung des Fahrzeugs anzeigt, ein Auto-Cruising-Signal, das anzeigt, dass das Fahrzeug in einer Auto-Cruising-Betriebsart fährt, ein Fahrzeuggewichtssignal, das ein Gewicht des Fahrzeugs anzeigt, ein Antriebsradsgeschwindigkeitssignal, das eine Radgeschwindigkeit jedes Antriebsrads anzeigt, ein Signal, das ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F der Maschine 8 anzeigt, und ein Signal, das eine Drosselventilöffnung θ_TH anzeigt, und so weiter ein.
Das elektronische Steuergerät 40 erzeugt verschiedene Steuersignale, die an einem Maschinenabtriebssteuergerät 43 (siehe 6) zum Steuern des Abtriebs der Maschine angewendet werden. Diese Steuersignale schließen zum Beispiel ein Antriebssignal, das an einem Drosselstellglied 97 zum Steuern eines Öffnungsgrads θ_TH eines Drosselventils 96, das in einem Einlasskrümmer 95 der Maschine 8 angeordnet ist, angewendet wird, ein Kraftstoffzufuhrmengensingal, das an einem Kraftstoffeinspritzgerät 98 zum Steuern der Menge des Kraftstoffs, die zu jedem Zylinder der Maschine 8 zuzuführen ist, angewendet wird, ein Zündsignal, das an einem Zündgerät 99 zum Befehlen einer Zündzeit der Maschine 8 angewendet wird, ein Ladedruckregelsignal zum Einstellen einer Ladedruckhöhe, ein elektrisches Klimaanlagenantriebssignal zum Betätigen einer elektrischen Klimaanlage und Befehlssignale zum Befehlen des Betriebs der ersten und zweiten Elektromotoren M1 und M2 ein.
Neben den oben beschriebenen Steuersignalen erzeugt das elektronische Steuergerät 40 verschiedene Ausgangssignale. Diese Ausgangssignale schließen eine Schaltposition (gewählte Betriebsposition) Anzeigesignal zum Aktivieren eines Schaltzeigers, ein Übersetzungsverhältnisanzeigesignal zum Bereitstellen einer Anzeige des Übersetzungsverhältnisses, ein Schnee-Betriebsart-Anzeigesignal zum Bereitstellen einer Anzeige einer Schnee-Betriebsart im Betrieb, ein ABS-Betätigungssignal zum Betätigen eines ABS-Stellglieds zum Verhindern, dass die Antriebsräder während einer Bremswirkung rutschen, ein M-Betriebsart-Anzeigesignal zum Anzeigen, dass die M-Betriebsart ausgewählt ist, Ventilbefehlssignale zum Betätigen von elektromagnetischen Ventilen, die in einem hydraulisch betätigten Steuerkreis 42 (siehe 6) eingebaut sind, um die hydraulischen Stellglieder der hydraulisch betätigten Reibeingriffsgeräte des Differenzialabschnitts 11 und des automatischen Schaltabschnitts 20 zu steuern, Antriebsbefehlssignale zum Betätigen einer Hydraulikdruckpumpe, die als Hydraulikdruckquelle des hydraulisch betätigten Steuerkreises 42 dient, ein Signal zum Antreiben eines Elektroheizers und Signale, die an einen Cruise-Steuerungscomputer angewendet werden, und so weiter ein.
5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Schaltbetätigungsgeräts 48 zeigt, das als Umschaltgerät dient, das manuell betätigt wird, um eine der Schaltpositionen P_SH verschiedener Arten auszuwählen. Das Schaltbetätigungsgerät 48 hat einen Schalthebel 49, der an einer Seite von zum Beispiel einem Fahrersitz montiert ist, um manuell betätigt zu werden, um eine der Schaltpositionen von verschiedenen Arten auszuwählen.
Der Schalthebel 49 hat eine Konstruktion, die angeordnet ist, ausgewählt in einem manuellen Betrieb geschaltet zu werden, um in eine Position aus einer Parkposition „P" (Parken), in der der Schaltmechanismus 10, das heißt, der automatische Schaltabschnitt 20, in den neutralen Zustand platziert ist, in dem der Leistungsübertragungspfad des Schaltmechanismus 10 unterbrochen ist, das heißt, des automatischen Schaltabschnitts 20, einer Rückwärtsfahrtposition „R" (Rückwärts), damit das Fahrzeug in einer rückwärts angetriebenen Betriebsart fährt, einer neutralen Position „N" (Neutral), damit der neutrale Zustand eingeführt ist, in dem der Leistungsübertragungspfad des Schaltmechanismus 10 unterbrochen ist, eine Vorwärtsfahrt-Automatische Schaltposition „D" (Drive), damit eine automatische Schaltsteuerung innerhalb eines variierenden Bereichs des gesamten Übersetzungsverhältnisses γT ausgeführt wird, das mit dem Schaltmechanismus 10 geschaltet werden kann, und eine Vorwärtsfahrt-Manuelle Schaltposition „M" (Manuell), in der eine manuelle Schaltbetriebsart (manuelle Betriebsart) hergestellt ist, um einen sogenannten Schaltbereich einzustellen, der die Schaltgangpositionen in einem hohen Drehzahlbereich während der Ausführung der automatischen Schaltsteuerung begrenzt. Im Zusammenhang mit dem Schalthebel 49, der manuell in jede der Schaltpositionen P_SH betätigt wird, wird zum Beispiel der hydraulische Steuerkreis 42 elektrisch auf eine solche Weise umgeschaltet, dass er jede der Gangschaltpositionen wie zum Beispiel die Rückwärtsfahrposition „R", die neutrale Position „N" und die Vorwärtsfahrposition „D" herstellt, wie in der Eingriffsbetriebstabelle gezeigt ist, die aus 2 ersichtlich ist.
Neben den verschiedenen Schaltpositionen P_SH, die die „P"- bis „M"-Positionen abdecken, stellen die „P"- und „N"-Positionen die Nicht-Fahrpositionen dar, die ausgewählt werden, wenn keine Absicht vorliegt, das Fahrzeug zu fahren. Für die auszuwählenden „P"- und „N"-Positionen sind sowohl die erste wie auch die zweite Kupplung C1 und C2 außer Eingriff, wie zum Beispiel in der Eingriffsbetriebstabelle der 2 ersichtlich ist, und Nicht-Fahrpositionen sind ausgewählt, um den Leistungsübertragungspfad in den Zustand abgeschnittener Leistung zu platzieren. Dies verursacht, dass der Leistungsübertragungspfad der automatischen Schaltposition 20 unterbrochen ist, und verhindert damit, dass das Fahrzeug gefahren wird.
Die „R"-, „D"- und „M"-Positionen stellen Fahrpositionen dar, die ausgewählt werden, wenn verursacht wird, dass das Fahrzeug fährt. Diese Schaltpositionen stellen ebenfalls Fahrpositionen dar, die ausgewählt werden, wenn der Leistungsübertragungspfad in den Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wird, in dem zumindest die erste und zweite Kupplung C1 und C2 in Eingriff ist, wie zum Beispiel in der Eingriffsbetriebstabelle der 2 gezeigt ist. Mit derartig ausgewählten Schaltpositionen ist der Leistungsübertragungspfad des automatischen Schaltabschnitts 20 verbunden, um zu ermöglichen, dass das Fahrzeug gefahren wird.
Noch genauer wird mit dem Schalthebel 49, der von der „P"-Position oder der „N"-Position zu der „R"-Position manuell betätigt wird, die zweite Kupplung C2 in Eingriff gebracht, so dass der Leistungsübertragungspfad des automatischen Schaltabschnitts 20 von dem Zustand abgeschnittener Leistung zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wird. Mit dem manuell der „N"-Position zu der „D"-Position betätigten Schalthebel 49 ist zumindest die erste Kupplung C1 in Eingriff, wodurch verursacht wird, dass der Leistungsübertragungspfad des automatischen Schaltabschnitts 20 von dem Zustand abgeschnittener Leistung zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wird.
Mit dem von der „R"-Position zu der „P"-Position oder der „N"-Position manuell betätigten Schalthebel 49 wird die zweite Kupplung C2 außer Eingriff gebracht, was verursacht, dass der Leistungsübertragungspfad des automatischen Schaltabschnitts 20 von dem Leistungsübertragungszustand zu dem Zustand abgeschnittener Leistung umgeschaltet wird. Mit dem von der „D"-Position zu der „N"-Position manuell betätigten Schalthebel 49 werden die erste und zweite Kupplung C1 und C2 außer Eingriff gebracht, was verursacht, dass der Leistungsübertragungspfad des automatischen Schaltabschnitts 20 von dem Leistungsübertragungszustand in den Zustand abgeschnittener Leistung umgeschaltet wird.
6 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das ein wesentliches Teil einer Steuerfunktion darstellt, die mit dem elektronischen Steuergerät 40 auszuführen ist. In 6 wirkt eine gestuft variable Schaltsteuereinrichtung 54 als Schaltsteuereinrichtung zum Schalten des automatischen Schaltabschnitts 20. Zum Beispiel unterscheidet die gestuft variable Schaltsteuereinrichtung 54, ob das Schalten in dem automatischen Schaltabschnitt 20 auf Basis eines Fahrzeugzustands auszuführen ist, der durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V dargestellt ist, und des verlangten Abtriebsmoments T_OUT für den automatischen Schaltabschnitt 20, in dem auf die Verhältnisse (einschließlich des Schaltdiagramms und des Schaltkennfelds) Bezug genommen wird, die vorangehend in der Speichereinrichtung 56 gespeichert wurden, die in durchgehenden Linien und punktierten Linien gedruckt sind, wie aus 7 ersichtlich ist. Die gestuft variable Schaltsteuereinrichtung 54 unterscheidet nämlich eine Schaltposition, die in dem automatischen Schaltabschnitt 20 zu schalten ist, und verursacht dabei, dass der automatische Schaltabschnitt 20 das Schalten so ausführt, um den unterschiedenen Schaltabschnitt zu halten. Wenn dies stattfindet, gibt die gestuft variable Schaltsteuereinrichtung 54 einen Befehl (Schaltausgabebefehl) zu dem hydraulischen Steuerkreis 42 aus, um die hydraulisch betriebenen Reibeingriffsgeräte in Eingriff und/oder außer Eingriff zu bringen, mit Ausnahme der Umschaltkupplung C0 und der Umschaltbremse B0, um so eine gewünschte Schaltposition gemäß zum Beispiel der Eingriffsbetriebstabelle der 2 zu erhalten.
Die Hybridsteuereinrichtung 52 erreicht, dass die Maschine 8 in einem Betriebsbereich mit hohem Wirkungsgrad in dem unendlich variablen Schaltzustand des Schaltmechanismus 10, das heißt, dem Differenzialzustand des Differenzialabschnitts 11 betrieben wird. Zur selben Zeit verursacht die Hybridsteuereinrichtung 52, dass die Maschine 8 und der zweite Elektromotor M2 Antriebskräfte mit variierenden Verteilungsraten liefern, während verursacht wird, dass der erste Elektromotor M1 elektrische Leistung mit einer variierenden Rate für eine reaktive Kraft erzeugt, die mit einem optimalen Wert zu erzeugen ist, und steuert dabei das Übersetzungsverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 11, der in dem elektrisch gesteuerten kontinuierlich variablen Getriebe platziert ist. Zum Beispiel berechnet die Hybridsteuereinrichtung 52 während des Fahrens des Fahrzeugs mit einer vorliegenden Fahrzeuggeschwindigkeit eine Soll-(verlangte)Ausgabe des Fahrzeugs durch das Bezugnehmen auf den Verschiebungswert Acc des Beschleunigerpedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit V, die kollektiv den durch den Fahrer beabsichtigten verlangten Ausgangswert darstellen. Dann berechnet die Hybridsteuereinrichtung 52 eine verlangte gesamte Sollausgabe ausgehend von der Sollausgabe und einem Ladeanforderungswert des Fahrzeugs. Um die gesamte Sollausgabe zu erhalten, berechnet die Hybridsteuereinrichtung 52 eine Soll-Maschinenausgabe unter Berücksichtigung eines Verlusts, Lasten von Hilfseinheiten und eines unterstützenden Moments des zweiten Elektromotors M2 und so weiter.
Dann steuert die Hybridsteuereinrichtung 52 die Maschine 8, um die Maschinendrehzahl N_E und ein Maschinenmoment T_E derart bereitzustellen, dass die Soll-Maschinenausgabe erhalten wird, während der erste Elektromotor M1 gesteuert wird, um elektrische Leistung mit einer geeigneten Leistungsrate zu erzeugen.
Die Hybridsteuereinrichtung 52 führt eine Hybridsteuerung durch, und berücksichtigt dabei die Gangposition des automatischen Schaltabschnitts 20, um einen Leistungswirkungsgrad und einen verbesserten Kraftstoffverbrauch zu erhalten. Während einer solchen Hybridsteuerung wird erreicht, dass der Differenzialabschnitt 11 arbeitet, um als elektrisch gesteuertes, kontinuierlich variables Getriebe zu dem Zweck zu wirken, dass die Maschinendrehzahl N_E, die bestimmt wird, damit die Maschine 8 mit einem hohen Wirkungsgrad arbeitet, mit der Drehzahl des Leistungsübertragungsteils 18, die ausgehend von der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der ausgewählten Gangposition des automatischen Schaltabschnitts 20 bestimmt wird, zusammenpasst. Zu diesem Ende speichert die Hybridsteuerungseinrichtung 52 vorübergehend darin eine optimale Kraftstoffverbrauchskurve (einschließlich eines Kraftstoffverbrauchskennfeld und relevanter Verhältnisse) der Maschine 8, das vorübergehend auf einer experimentellen Basis bestimmt wurde, wie zum Beispiel während des Fahrens des Fahrzeugs in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand, das Fahrzeug eine Fähigkeit zum Fahren und einen Kraftstoffverbrauchswirkungsgrad in Kompatibilität mit einem zweidimensionalen Koordinaten mit Parametern einschließlich zum Beispiel die Maschinendrehzahl N_E und der Ausgangswelle (Maschinenmoment) T_E der Maschine 8 hat.
Um zu verursachen, dass die Maschine 8 in solch einer optimalen Kraftstoffverbrauchskurve arbeitet, wird ein Sollwert des gesamten Übersetzungsverhältnisses γT des Schaltmechanismus 10 so bestimmt, um ein Maschinenmoment T_E und eine Maschinendrehzahl N_E für die verlangte Maschinenausgabe zu erhalten, die zu erzeugen ist, um zum Beispiel die Sollausgabe (gesamte Sollausgabe und verlangte Antriebskraft) zu erfüllen. Um einen solchen Sollwert zu erreichen, steuert die Hybridsteuereinrichtung 52 das Übersetzungsverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 11, während das gesamte Übersetzungsverhältnis γT innerhalb eines variablen Schaltbereichs mit einem Wert, der zum Beispiel von 13 bis 0,5 reicht, gesteuert wird.
Während einer solchen Hybridsteuerung ermöglicht die Hybridsteuereinrichtung 52, das durch den ersten Elektromotor M1 elektrische Energie erzeugt wird, die zu einer Batterie 60 und dem zweiten Elektromotor M2 durch einen Wandler 58 zuzuführen ist. Dies ermöglicht, dass ein Hauptanteil der Antriebskraft, die von der Maschine 8 geliefert wird, mechanisch zu dem Leistungsübertragungsteil 18 übertragen wird, und der Rest der Antriebskraft der Maschine zu dem ersten Elektromotor M1 geliefert wird, um dort zur Umwandlung in elektrischen Strom verbraucht zu werden. Die sich ergebende elektrische Energie wird durch den Wandler 58 zu dem zweiten Elektromotor M2 geliefert, der im Gegenzug angetrieben wird, um eine Antriebskraft der Lieferung zu dem Leistungsübertragungsteil 18 bereitzustellen. Ausstattungen, die in den Betrieb zur Erzeugung der elektrischen Energie und den Betrieb zum Verursachen, dass der zweite Elektromotor M2 die elektrische Energie verbraucht, eingeschlossen sind, stellen einen elektrischen Pfad her, in dem der Teil der Antriebskraft, der von der Maschine 8 geliefert wird, in elektrische Energie umgewandelt wird, die wiederum in mechanische Energie umgewandelt wird.
Die Hybridsteuereinrichtung 52 schließt funktionell eine Maschinenausgabesteuerungseinrichtung zum Ausführen einer Ausgabesteuerung der Maschine 8 ein, um die verlangte Maschinenausgabe bereitzustellen. Die Maschinenausgabesteuerungseinrichtung ermöglicht, dass das Drosselstellglied 97 eine Drosselsteuerung durchführt, um das elektronische Drosselventil 96 steuerbar zu öffnen oder zu schließen. Zusätzlich befiehlt die Maschinenausgangssteuerungseinrichtung das Maschinenausgangssteuerungsgerät 43, um so zu verursachen, dass das Kraftstoffeinspritzgerät 98 die Kraftstoffeinspritzmenge und Kraftstoffeinspritzzeit steuert, um eine Kraftstoffeinspritzsteuerung durchzuführen, während dem Zündgerät 99, wie zum Beispiel einer Zündeinrichtung oder ähnlichem, ermöglicht wird, eine Zündzeit für eine Zündzeitsteuerung zu steuern. Diese Befehle werden in einer einzelnen Betriebsart oder einer kombinierten Betriebsart ausgegeben. Zum Beispiel treibt die Hybridsteuereinrichtung 52 das Drosselstellglied 97 in Erwiderung auf das Beschleunigeröffnungssignal Acc durch das im Wesentlichen Rückbeziehen auf die vorübergehend gespeicherte Verhältnis, das nicht dargestellt ist, um so die Drosselsteuerung derart auszuführen, dass die Drosselventilöffnung θ_TH umso größer wird, desto größer die Beschleunigeröffnung Acc wird.
Eine durchgehende Linie A, die aus 7 ersichtlich ist, stellt eine Grenzlinie zwischen einem Maschinenantriebsbereich und einem Motorantriebsbereich für die Maschine 8 und einen Elektromotor dar, das heißt, zum Beispiel, der zweite Elektromotor M2 wird ausgewählt als Antriebskraftquelle für das Fahrzeug umgeschaltet, um ein Anfahren/Fahren durchzuführen (im Folgenden als „Fahren" bezeichnet). Mit anderen Worten wird die Grenzlinie verwendet, um eine sogenannte Maschinenbetriebsart umzuschalten, in der bewirkt wird, dass die Maschine 8 als Fahrantriebskraftquelle zum Anfahren/Fahren (im Folgenden als „Fahren" bezeichnet) des Fahrzeugs wirkt, und eine sogenannte Motorantriebsbetriebsart, in der bewirkt wird, dass der zweite Elektromotor M2 als Antriebskraftquelle zum Fahren des Fahrzeugs wirkt. Das vorübergehend gespeicherte Verhältnis, das die Grenzlinie (in der durchgehenden Linie A), die aus 7 ersichtlich ist, aufweist, damit der Maschinenfahrbereich und der Motorfahrbereich umgeschaltet wird, stellt ein Beispiel eines Antriebskraftquellenumschaltdiagramms (Antriebskraftquellenkennfeld) dar, das in einem zweidimensionalen Koordinatensystem ausgebildet ist, das Parameter wie zum Beispiel die Fahrzeuggeschwindigkeit V und ein Abtriebsmoment T_OUT, das einen Antriebskraftkorrelationswert darstellt, einschließt. Eine Speichereinrichtung 56 speichert vorübergehend ein solches Antriebskraftquellenumschaltdiagramm zusammen mit dem Schaltdiagramm (Schaltkennfeld), das durch zum Beispiel die durchgehende Linie und die punktierte Linie in 7 bezeichnet ist.
Die Hybridsteuereinrichtung 52 bestimmt, welcher Bereich aus dem Motorfahrbereich und dem Maschinenfahrbereich auszuwählen ist, ausgehend von dem Fahrzeugzustand, der durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V und die verlangte Momentenabgabe T_OUT dargestellt ist, in dem zum Beispiel auf das Antriebskraftquellenumschaltdiagramm, das aus 7 ersichtlich ist, Bezug genommen wird, und dabei die Motorantriebsbetriebsart oder die Maschinenantriebsbetriebsart ausgeführt wird. Somit führt die Hybridsteuereinrichtung 52 die Motorantriebsbetriebsart mit relativ niedrigem Abtriebsmoment T_OUT aus, das heißt, einem niedrigen Maschinenmoment T_E, mit dem ein Maschinenwirkungsgrad allgemein als niedriger betrachtet wird, als der, der in einem hohen Momentenbereich eingeschlossen ist, oder ein relativ niedriger Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich der Fahrzeuggeschwindigkeit V, das heißt, unter einem niedrigen Lastbereich, wie aus 7 ersichtlich ist.
Während einer solchen Motorantriebsbetriebsart erreicht die Hybridsteuereinrichtung 52, dass der Differenzialabschnitt 11 arbeitet, um eine elektrische CVT-Funktion (Differenzialfunktion) zum Steuern der ersten Motordrehzahl N_M1 mit einer negativen Drehzahl durchführt, das heißt, mit einer Leerlaufdrehzahl, um die Maschinendrehzahl N_E mit 0 oder nahezu 0 beizubehalten, und dabei einen Widerstand der Maschine 8 zu minimieren, die in einem angehaltenen Zustand verbleibt, um einen verbesserten Kraftstoffverbrauch bereitzustellen.
Die Hybridsteuereinrichtung 52 hat eine Maschinenanfahrbeendigungssteuerungseinrichtung 66, die einen Betriebszustand der Maschine 8 zwischen einem Antriebszustand und einem angehaltenen Zustand umschaltet, um eine der Betriebsarten aus der Maschinenantriebsbetriebsart und der Motorantriebsbetriebsart auszuwählen. Hierin verwendet bedeutet der Begriff „umschalten" einen Betrieb, in dem die Maschine 8 angefahren wird oder in ihrem Betrieb angehalten wird. Mit der Hybridsteuereinrichtung 52, die den Betrieb ausgehend von dem Fahrzeugzustand ausführt, in dem zum Beispiel auf das Antriebskraftquellenumschaltdiagramm Bezug genommen wird, das aus 7 ersichtlich ist, um zu bestimmen, dass die Motorantriebsbetriebsart und die Maschinenantriebsbetriebsart umzuschalten sind, führt die Maschinenanfahranhaltesteuereinrichtung 66 den Betrieb zum Anfahren oder Anhalten der Maschine 8 aus.
Falls das Beschleunigerpedal im Betrieb niedergedrückt wird, um einen Anstieg des angeforderten Maschinenausgangsmoments T_OUT zu bewirken, variiert der Fahrzeugzustand von dem Motorantriebsbereich zu dem Maschinenantriebsbereich, wie durch einen Übergang in den Punkten „a" → „b” an einer durchgehenden Linie B in 7 dargestellt ist. Wenn dies stattfindet, schaltet die Maschinenanfahranhaltesteuereinrichtung 66 den ersten Elektromotor M1 ein, um die erste Motordrehzahl N_M1 zu erhöhen. Es wird nämlich erreicht, dass der erste Elektromotor M1 arbeitet, um als Anlasser zu wirken. Dies ermöglicht, dass die Maschine 8 mit einem Anstieg der Maschinendrehzahl N_E anfährt. Während eines solchen Betriebs verursacht die Maschinenanfahranhaltesteuereinrichtung 66, dass das Zündgerät 99 eine Zündung mit einer gegebenen Maschinendrehzahl N_E' einleitet, zum Beispiel mit einer Maschinendrehzahl N_E, die eine selbständige Drehung ermöglicht, nach der die Hybridsteuereinrichtung 52 die Motorantriebsbetriebsart zu der Maschinenantriebsbetriebsart umschaltet.
Während eines solchen Betriebs kann die Maschinenanfahranhaltesteuereinrichtung 66 verursachen, dass die erste Motordrehzahl N_M1 sofort ansteigt, um die Maschinendrehzahl N_E bis zu der gegebenen Maschinendrehzahl N_E' zu erhöhen. Dies kann sofort das Auftreten eines Resonanzbereichs von einem Maschinendrehzahlbereich verhindern, der unter einer Leerlaufdrehzahl N_IDLE bleibt, der gut bekannt ist, und dabei die Möglichkeit unterdrücken, dass die Maschine 8 bei ihrem Anfahren schwingt.
Falls das Beschleunigerpedal mit einem Absinken des verlangten Maschinenabtriebsmoments T_OUT losgelassen wird, variiert der Fahrzeugzustand von dem Maschinenantriebsbereich zu dem Motorantriebsbereich, wie durch einen anderen Übergang der Punkte „b" → "a" an der durchgehenden Linie B in 7 ersichtlich ist. Wenn dies stattfindet, verursacht die Maschinenanfahranhaltesteuereinrichtung 66, dass das Kraftstoffeinspritzgerät 98 die Zufuhr des Kraftstoffs zu der Maschine 8 unterbricht. Ein Kraftstoffabstellvorgang wird nämlich durchgeführt, um die Maschine 8 anzuhalten. Auf diese Weise schaltet die Hybridsteuereinrichtung 52 die Maschinenantriebsbetriebsart zu der Motorantriebsbetriebsart um. Während eines solchen Vorgangs kann die Maschinenanfahranhaltesteuereinrichtung 66 den Betrieb ausführen, um die erste Motordrehzahl N_M1 direkt zu senken, um die Maschinendrehzahl N_E auf eine 0- oder nahezu 0-Höhe sofort zu senken. Dies verhindert sofort, dass die Maschine 8 in den Resonanzbereich eintritt, und unterdrückt dabei die Möglichkeit, dass die Maschine 8 bei ihrem Anfahren vibriert. In einer Alternative kann die Maschinenanfahranhaltesteuereinrichtung 66 den Betrieb ausführen, die Maschine 8 aufgrund des Ausführens eines Betriebs zum Senken der ersten Motordrehzahl N_M1 zum Senken der Maschinendrehzahl N_E auf eine Stufe vor dem Vorgang den Kraftstoff abzuschneiden, der ausgeführt wird, um zu bewirken, dass der Kraftstoffabschneidevorgang mit der gegebenen Maschinendrehzahl N_E' ausgeführt wird.
Außerdem kann sogar unter dem Maschinenantriebsbereich die Hybridsteuereinrichtung 52 den Vorgang ausführen, um zu ermöglichen, dass der zweite Elektromotor M2 mit elektrischer Energie versorgt wird, die durch den ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, und/oder elektrische Energie, die von der Batterie 60 über den elektrischen Pfad geliefert wird, der oben erwähnt wurde. Dies verursacht, dass der zweite Elektromotor M2 zum Durchführen eines Momentunterstützungsvorgangs angetrieben wird, um die Antriebskraft der Maschine 8 zu unterstützen. Somit kann für die dargestellte Ausführungsform der Begriff „Maschinenantriebsbetriebsart” einen Betrieb bezeichnen, der die Maschinenantriebsbetriebsart und die Motorantriebsbetriebsart in Kombination abdeckt.
Außerdem kann die Hybridsteuereinrichtung 52 verursachen, dass der Differenzialabschnitt eine elektrische CVT-Funktion durchführt, durch die die Maschine 8 unabhängig davon in dem Betriebszustand gehalten werden kann, ob das Fahrzeug in einem angehaltenen Zustand oder einem Zustand niedriger Geschwindigkeit gelassen wird. Falls zum Beispiel in einem Ladezustand SOC der Batterie 60 während des Anhaltens des Fahrzeugs ein Abfall auftritt, und ein Bedarf entsteht, dass der erste Elektromotor M1 elektrischen Strom erzeugt, treibt die Antriebskraft der Maschine 8 den ersten Elektromotor M1, um elektrischen Strom mit einem Anstieg der Drehzahl des ersten Elektromotors M1 zu erzeugen. Somit führt, sogar falls die zweite Motordrehzahl N_M2, die einheitlich mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt wird, wegen des angehaltenen Zustands des Fahrzeugs 0 (nahezu 0) ist, der Leistungsverteilungsmechanismus 16 die Differenzialtätigkeit durch, und bewirkt, dass die Maschinendrehzahl N_E in einer Höhe unter einer autonomen Drehzahl beibehalten wird.
Die Hybridsteuereinrichtung 52 führt den Betrieb durch, um zu bewirken, dass der Differenzialabschnitt 11 die elektrische CVT-Funktion zum Steuern der ersten Motordrehzahl N_M1 und der zweiten Motordrehzahl N_M2 durchführt, um die Maschinendrehzahl N_E in einer beliebigen Höhe zu halten, unabhängig davon ob das Fahrzeug in dem angehaltenen oder in dem Fahrzustand verbleibt. Wie aus dem kollinearen Diagramm verstanden wird, das aus 3 ersichtlich ist, zum Beispiel, wenn die Maschinendrehzahl N_E steigt, führt die Hybridsteuereinrichtung 52 den Betrieb zum Beibehalten der zweiten Motordrehzahl N_M2 aus, damit die Fahrzeuggeschwindigkeit V gebunden ist, in einer nahezu festen Höhe, während die erste Motordrehzahl N_M1 steigt.
In dem Platzieren des Schaltmechanismus 10 in dem gestuft variablen Schaltzustand bestimmt eine Anstiegsgangpositionbestimmungseinrichtung 62, welches der Bauteile aus Umschaltkupplung C0 und Umschaltbremse B0 in Eingriff zu bringen ist. Zu diesem Ende führt die Anstiegsgangpositionbestimmungseinrichtung 62 den Betrieb ausgehend von zum Beispiel dem Fahrzeugzustand gemäß dem Schaltdiagramm, das aus 7 ersichtlich ist, durch, das vorübergehend in der Speichereinrichtung 56 gespeichert ist, um zu bestimmen, ob eine Gangposition, die in dem Schaltmechanismus 10 zu schalten ist, eine Gangposition erhöhter Geschwindigkeit ist, das heißt, zum Beispiel eine Position des fünften Gangs.
Eine Schaltsteuereinrichtung 50 schaltet die Eingriff- und Außereingriffzustände der Differenzialzustandsumschalteinrichtung (Umschaltkupplung C0 und Umschaltbremse B0) ausgehend von dem Fahrzeugzustand um, und führt dabei ausgewählt ein Umschalten zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltzustand und dem gestuft variablen Schaltzustand durch, das heißt, zwischen dem Differenzialzustand und dem gesperrten Zustand. Zum Beispiel führt die Schaltsteuereinrichtung 50 den Betrieb ausgehend von dem Fahrzeugzustand durch, der mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem verlangten Abtriebsmoment T_OUT dargestellt ist, in dem auf die Verhältnisse (Schaltdiagramm und Schaltkennfeld) Bezug genommen wird, die vorübergehend in der Speichereinrichtung 56 gespeichert sind, die in strichlierten Linien und strich-punktierten Linien in 7 gezeigt sind, und bestimmt dabei, ob der Schaltzustand des Schaltmechanismus 10 (Differenzialabschnitt 11) umzuschalten ist. Der Betrieb zum Bestimmen, ob ein kontinuierlich variabler Schaltsteuerbereich für den Schaltmechanismus 10, der in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand zu platzieren ist, oder ein gestuft variabler Schaltsteuerbereich für den Schaltmechanismus 10, der in den gestuft variablen Schaltzustand zu platzieren ist, wird nämlich ausgeführt. Dies ermöglicht, dass der Betrieb zum Bestimmen ausgeführt wird, dass der Schaltzustand in dem Schaltmechanismus 10 auszuführen ist, und dabei den Betrieb auszuführen, den Schaltzustand ausgewählt zu einem der Zustände aus kontinuierlich variablem Schaltzustand und gestuft variablem Schaltzustand umzuschalten.
Noch genauer, falls die Bestimmung gemacht wird, dass der Schaltmechanismus 10 in dem gestuft variablen Schaltsteuerbereich liegt, gibt dann die Schaltsteuereinrichtung 50 ein Signal zu der Hybridsteuereinrichtung 52 aus, um die Hybridsteuerung oder die kontinuierlich variable Schaltsteuerung außer Eingriff zu bringen oder zu unterbrechen, während ermöglicht wird, dass die gestuft variable Schaltsteuereinrichtung 54 das Schalten für den gestuft variablen Schaltvorgang durchführt, der vorangehend bestimmt wurde. Wenn dies stattfindet, ermöglicht die gestuft variable Schaltsteuereinrichtung 54, dass der automatische Schaltabschnitt 20 das automatische Schalten in Übereinstimmung mit zum Beispiel dem aus 7 ersichtlichen Schaltdiagramm, das vorangehend in der Speichereinrichtung 56 gespeichert wurde, ausführt. Zum Beispiel stellen die Eingriffsbetriebstabelle, die aus 2 ersichtlich ist, und vorangehend in der Speichereinrichtung 56 gespeichert wurde, die Betriebe in Kombination der hydraulisch betätigten Reibeingriffsgeräte, nämlich der Kupplungen C0, C1 und C2 und der Bremsen B0, B1, B2 und B3 dar, die in einem derartigen Schaltvorgang auszuwählen sind. Ein Gesamtes des Schaltmechanismus 10, das heißt, der Differenzialabschnitt 11 und der automatische Schaltabschnitt 20 wirken als sogenanntes gestuft variables automatisches Getriebe, und stellen dabei die Gangpositionen gemäß der Eingriffsbetriebstabelle her, die aus 2 ersichtlich ist.
Falls zum Beispiel die Erhöhungsgangpositionsbestimmungseinrichtung 62 bestimmt, dass die Position des fünften Gangs zu wählen ist, kann der Schaltmechanismus 10 als Gesamtes eine sogenannte Obergreifgangposition oder eine Gangposition erhöhter Geschwindigkeit mit einem Übersetzungsverhältnis, das geringer als „1,0" als Gesamtes ist, erreichen. Zu diesem Ende gibt die Schaltsteuereinrichtung 50 einen Befehl zu dem Hydrauliksteuerkreis 42 aus, um die Umschaltkupplung C0 außer Eingriff zu bringen und die Umschaltbremse B0 in Eingriff zu bringen, um zu ermöglichen, dass der Differenzialabschnitt 11 als Zusatzleistungsgetriebe mit einem festen Übersetzungsverhältnis γ0 wirkt, das heißt, zum Beispiel dem Übersetzungsverhältnis γ0, das „0,7" gleich ist.
Falls die erhöhte Gangpositionsbestimmungseinrichtung 62 bestimmt, dass keine Position des fünften Gangs auszuwählen ist, kann der Schaltmechanismus 10 als Gesamtes eine sinkende Gangposition mit einem Übersetzungsverhältnis von „1,0" oder mehr erreichen. Zu diesem Ende gibt die Schaltsteuereinrichtung 50 einen anderen Befehl zu dem Hydrauliksteuerkreis 42 aus, um die Umschaltkupplung C0 in Eingriff zu bringen und die Umschaltbremse B0 außer Eingriff zu bringen, um zu ermöglichen, dass der Differenzialabschnitt 11 als Zusatzleistungsgetriebe mit dem festen Übersetzungsverhältnis γ0 wirkt, das heißt, zum Beispiel dem Übersetzungsverhältnis γ0, das „1" gleich ist.
Somit verursacht die Umschaltsteuereinrichtung 50, dass der Schaltmechanismus 10 in dem gestuft variablen Schaltzustand umgeschaltet wird, in dem der Betrieb ausgeführt wird, um die Gangpositionen von zwei Arten zu jeder Gangposition umzuschalten. Mit dem Differenzialabschnitt 11, der betrieben wird, um als Zusatzleistungsgetriebe zu wirken, während der automatische Schaltabschnitt 20, der mit dem Differenzialabschnitt 11 in Serie verbunden ist, gesteuert wird, um als gestuft variables Getriebe zu wirken, arbeitet der Schaltmechanismus 10 als Gesamtes, um als sogenanntes gestuft variables automatisches Getriebe zu wirken.
Falls im Gegenzug die Schaltsteuereinrichtung 50 bestimmt, dass der Schaltmechanismus 10 in dem kontinuierlich variablen Schaltsteuerbereich bleibt, um in den kontinuierlich variablen Schaltzustand umgeschaltet zu werden, kann der Schaltmechanismus 10 als Gesamtes den kontinuierlich variablen Schaltzustand erreichen. Zu diesem Ende gibt die Schaltsteuereinrichtung 50 einen Befehl zu dem Hydrauliksteuerkreis 52 aus, um sowohl die Umschaltkupplung C0 und die Umschaltbremse B0 außer Eingriff zu bringen, und so den Differenzialabschnitt 11 in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand zu platzieren, um zu ermöglichen, dass ein unendlich variabler Schaltvorgang ausgeführt wird. Gleichzeitig gibt die Umschaltsteuereinrichtung 50 ein Signal zu der Hybridsteuereinrichtung 52 aus, um zu ermöglichen, dass die Hybridsteuerung ausgeführt wird, während ein gegebenes Signal zu der gestuft variablen Schaltsteuereinrichtung 54 ausgegeben wird. Hierin verwendet bedeutet der Begriff „gegebenes Signal" ein Signal, durch das der Schaltmechanismus 10 in einer Gangposition für einen vorbestimmt kontinuierlich variablen Schaltzustand festgehalten wird, oder ein Signal, um zu ermöglichen, dass der automatische Schaltabschnitt 20 das automatische Schalten gemäß zum Beispiel dem aus 7 ersichtlichen Schaltdiagramm durchführt, das vorangehend in der Speichereinrichtung 56 gespeichert wurde. In diesem Fall führt die gestuft variable Schaltsteuereinrichtung 54 das automatische Schalten aufgrund des Ausführens des Vorgangs durch, mit Ausnahme der Vorgänge, die Umschaltkupplung C0 und die Umschaltbremse B0 in der Eingriffsbetriebstabelle, die aus 2 ersichtlich ist, in Eingriff zu bringen.
Dies verursacht, dass die Umschaltsteuereinrichtung 50 den Differenzialabschnitt 11 in den kontinuierlich variablen Schaltzustand umschaltet, damit er als kontinuierlich variables Getriebe wirkt, während erreicht wird, dass der automatische Schaltabschnitt 20, der in Serie mit dem Differenzialabschnitt 11 verbunden ist, arbeitet, um als gestuft variables Getriebe zu wirken. Dies ermöglicht, dass eine Antriebskraft in einer geeigneten Größenordnung erhalten wird. Gleichzeitig wird die Drehzahleingabe in den automatischen Schaltabschnitt 20, das heißt, die Drehzahl des Leistungsübertragungsteils 18 kontinuierlich für jede Gangposition der Positionen des ersten, zweiten, dritten und vierten Gangs des automatischen Schaltabschnitts 20 variiert, wodurch ermöglicht wird, dass die entsprechenden Gangpositionen in unendlich variablen Übersetzungsbereichen erhalten werden. Entsprechend kann, da das Übersetzungsverhältnis quer zu den angrenzenden Gangpositionen kontinuierlich variabel ist, der Schaltmechanismus 10 als Ganzes das gesamte Übersetzungsverhältnis γT in einer unendlich variablen Betriebsart erreichen.
Nun wird 7 ausführlicher beschrieben. 7 ist eine Ansicht, die die Verhältnisse (Schaltdiagramm und Schaltkennfeld), die vorangehend in der Speichereinrichtung 56 gespeichert wurden, zeigt, ausgehend von denen, das Schalten des automatischen Schaltabschnitts 20 bestimmt wird, und stellt ein Beispiel des Schaltdiagramms dar, das in einem zweidimensionalen Koordinatensystem mit Parametern einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem verlangten Abtriebsmoment T_OUT, das den Antriebskraftkorrelationswert anzeigt, gedruckt ist. In 7 stellen die durchgehenden Linien Hinaufschalt-Linien und punktierte Linien stellen Hinunterschalt-Linien dar.
In 7 stellen die strichlierten Linien eine Bestimmungsfahrzeuggeschwindigkeit V1 und ein Bestimmungsabtriebsmoment T1 für die Schaltsteuereinrichtung 50 dar, um den gestuft variablen Steuerbereich und den kontinuierlich variablen Steuerbereich zu bestimmen. Die strichlierten Linien stellen eine Hohe-Fahrzeuggeschwindigkeit-Bestimmungslinie dar, die eine Serie von Bestimmungsfahrzeuggeschwindigkeiten V1 ausbilden, die eine vorbestimmte Hohe-Geschwindigkeit-Antriebs-Bestimmungslinie zum Bestimmen eines Hochgeschwindigkeitslaufzustands eines Hybridfahrzeugs darstellen, und eine Hohe-Abtriebs-Antriebs-Bestimmungslinie, die eine Serie von Bestimmungsabtriebsmomenten T1 ausbilden, die eine vorbestimmte Hohe-Abtriebs-Antriebs-Bestimmungslinie zum Bestimmen des Antriebskraftkorrekturwerts bezogen auf die Antriebskraft des Hybridfahrzeugs darstellen. Hierin verwendet bedeutet der Begriff „Antriebskraftkorrelationswert" das Bestimmungsabtriebsmoment T1, das zum Bestimmen eines hohen Abtriebsantriebs für den automatischen Schaltabschnitt 20 voreinplatziert ist, um ein Abtriebsmoment mit einem hohen Abtrieb bereitzustellen. Eine Hysterese ist zum Bestimmen des gestuft variablen Steuerbereichs und des kontinuierlich variablen Steuerbereichs bereitgestellt, wie durch eine Strich-Zweipunktlinie in 7 im Gegensatz zu der strichlierten Linie bezeichnet ist.
7 stellt ein Schaltdiagramm (Umschaltkennfeld und Verhältnis) dar, das vorangehend in Begriffen der Parameter einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit V, einschließlich der Bestimmungsfahrzeuggeschwindigkeit V1 und des Bestimmungsabtriebsmoments T1 und des Abtriebsmoments T_OUT, von denen ausgehend die Umschaltsteuereinrichtung 50 die Bestimmung in einem Bereich ausführt, zu welchem der Bereiche aus gestuft variablem Steuerbereich und dem kontinuierlich variablen Steuerbereich der Schaltmechanismus 10 gehört, vorangehend gespeichert wurden. Die Speichereinrichtung 56 kann vorangehend das Kennfeld einschließlich eines solchen Schaltdiagramms speichern. Darüber hinaus kann das Schaltdiagramm von der Art sein, die zumindest einen der Parameter aus der Bestimmungsfahrzeuggeschwindigkeit V1 und dem Bestimmungsabtriebsmoment T1 hat, und kann ein vorangehend gespeichertes Schaltdiagramm mit einem der Parameter aus der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Abtriebsmoment T_OUT einschließen.
Das Schaltdiagramm, das Umschaltdiagramm oder das Antriebskraftquellenumschaltdiagramm oder ähnliches muss nicht in dem Kennfeld, sondern kann in einer Bestimmungsformel zum Ermöglichen eines Vergleichs zwischen einer vorliegenden Fahrzeuggeschwindigkeit V und einer Bestimmungsfahrzeuggeschwindigkeit V1, und einer anderen Bestimmungsformel oder ähnlichem zum Ermöglichen eines Vergleichs zwischen dem Abtriebsmoment T_OUT und dem Bestimmungsabtriebsmoment T1 gespeichert sein. In diesem Fall differenziert die Schaltsteuereinrichtung 50 den Umschaltmechanismus 10 in den gestuft variablen Schaltzustand, wenn der Fahrzeugzustand wie zum Beispiel eine tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit die Bestimmungsfahrzeuggeschwindigkeit V1 überschreitet. Zusätzlich platziert die Umschaltsteuereinrichtung 50 den Schaltmechanismus 10 in den gestuft variablen Schaltzustand, wenn der Fahrzeugzustand wie zum Beispiel das Abtriebsmoment T_OUT des automatischen Schaltabschnitts 20 das Bestimmungsabtriebsmoment T1 überschreitet.
Wenn eine Fehlfunktion oder eine funktionelle Verschlechterung der elektrischen Steuerausstattung wie zum Beispiel in einem Elektromotor oder ähnlichem auftritt, die zum Erreichen verwendet werden, dass der Differenzialabschnitt 11 als elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe arbeitet, kann die Umschaltsteuereinrichtung 50 ausgelegt sein, den Schaltmechanismus 10 in den gestuft variablen Schaltzustand an einer Prioritätsbasis zu platzieren, um das Fahren des Fahrzeugs sicherzustellen, um abzugleichen, falls der Schaltmechanismus 10 in dem kontinuierlich variablen Steuerbereich verbleibt. Hierin verwendet bedeutet der Begriff „Fehlfunktion oder funktionelle Verschlechterung der elektrischen Steuerausstattung" einen Fahrzeugzustand, in dem eine funktionelle Verschlechterung in der Ausstattung betroffen auf den elektrischen Pfad auftritt, der in den Betrieb des ersten Elektromotors M1 involviert ist, um elektrische Energie zu erzeugen, und in dem Betrieb, der zum Umwandeln einer solchen elektrischen Energie in mechanische Energie ausgeführt wird; nämlich, Fehler oder funktionelle Verschlechterungen, die durch einen Ausfall oder niedrige Temperatur verursacht werden, treten in dem ersten Elektromotor M1, dem zweiten Elektromotor M2, dem Wandler 58 der Batterie 60 und Übertragungspfaden auf, die diese Bauteile miteinander verbinden.
Hierin verwendet bedeutet der Begriff „Antriebskraftkorrelationswert", der oben beschrieben wurde, einen Parameter entsprechend der Antriebskraft des Fahrzeugs in einem 1:1 Verhältnis. Ein derartiger Parameter kann nicht nur das Antriebsmoment oder die Antriebskraft einschließen, die zu den Antriebsrädern 38 geliefert werden, sondern ebenfalls das Abtriebsmoment T_OUT des automatischen Schaltabschnitts 20; ein Maschinenabtriebsmoment T_E; einen Beschleunigungswert des Fahrzeugs; einen tatsächlichen Wert wie zum Beispiel ein Maschinenabtriebsmoment T_E, das ausgehend von zum Beispiel dem arbeitenden Beschleuniger oder der Drosselventilöffnung θ_TH (oder einer Einlassluftmenge, einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis oder einer Kraftstoffeinspritzmenge) und der Maschinendrehzahl N_E; oder einem bestimmten Wert wie zum Beispiel einem Maschinenabtriebsmoment T_E oder einer verlangten Fahrzeugantriebskraft, die ausgehend von einem Verschiebungswert des Beschleunigerpedals berechnet wird, das durch den Fahrer betätigt wird, oder von dem arbeitenden Drosselventil oder ähnlichem. Zusätzlich kann das Antriebsmoment aufgrund des Berücksichtigens eines Differenzialverhältnisses und eines Radius von jedem Antriebsrad 38 durch Bezugnehmen auf das Abtriebsmoment T_OUT oder ähnliches berechnet werden, oder kann direkt unter Verwendung eines Momentsensors oder ähnlichem erfasst werden. Dies trifft für jedes andere der oben erwähnten Momente zu.
Zum Beispiel führt der Betrieb des Schaltmechanismus 10 in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand während des Fahrens des Fahrzeugs mit hoher Geschwindigkeit zur Folge einer Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs. Die Bestimmungsfahrzeuggeschwindigkeit V1 ist auf einem Wert bestimmt, der erreichen kann, dass der Schaltmechanismus 10 in dem gestuft variablen Schaltzustand während des Fahrens des Fahrzeugs mit hoher Geschwindigkeit arbeitet, um so einem solchen Problem zu begegnen. Außerdem wird das Bestimmungsmoment T1 auf einen Wert bestimmt, der ein reaktives Moment des ersten Elektromotors M1 abhält, einen hohen Abtriebsbereich der Maschine während des Fahrens des Fahrzeugs mit einem hohen Abtrieb abzudecken. Das Bestimmungsmoment T1 wird nämlich auf einen solchen Wert abhängig von zum Beispiel einer Charakteristik des ersten Elektromotors M1, der möglicherweise mit einer reduzierten maximalen Abgabe elektrischer Energie montiert ist, damit der erste Elektromotor M1 minimiert werden kann, bestimmt. N_E1
8 stellt ein Umschaltdiagramm (Umschaltkennfeld und Verhältnis) dar, das vorangehend in der Speichereinrichtung 56 gespeichert wurde, das eine Maschinenabtriebslinie in Form einer Grenzlinie aufweist, um zu ermöglichen, dass die Umschaltsteuereinrichtung 50 einen Bereich ausgehend von dem gestuft variablen Steuerbereich und dem kontinuierlich variablen Steuerbereich unter Verwendung von Parametern einschließlich der Maschinendrehzahl N_E und den Maschinenmoment T_E bestimmt. Die Schaltsteuereinrichtung 50 kann den Betrieb ausgehend von der Maschinendrehzahl N_E und den Maschinenmoment T_E ausführen, in dem auf das Umschaltdiagramm der 8 anstelle des Umschaltdiagramms der 7 Bezug genommen wird. Die Umschaltsteuereinrichtung 50 kann nämlich bestimmen, ob der Fahrzeugzustand, der mit der Maschinendrehzahl N_E und dem Maschinenmoment T_E dargestellt ist, in dem gestuft variablen Steuerbereich oder in dem kontinuierlich variablen Steuerbereich liegt. Außerdem ist die 8 eine konzeptuelle Ansicht, ausgehend von der die strichlierte Linie in 7 zu schaffen ist. Mit anderen Worten ist die strichlierte Linie in 7 ebenfalls eine Umschaltlinie, die in einem zweidimensionalen Koordinatensystem in Begriffen der Parameter einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Abtriebsmoment T_OUT ausgehend von dem Bezugsdiagramm (Kennfeld), das in 8 gezeigt ist, wieder geschrieben wird.
Wie in den aus 7 ersichtlichen Verhältnissen bezeichnet ist, ist der gestuft variable Steuerbereich einplatziert, in einem höheren Momentenbereich zu liegen, in dem das Abtriebsmoment T_OUT größer als das vorbestimmte Bestimmungsabtriebsmoment T1 ist, oder ein Bereich hoher Fahrzeuggeschwindigkeit, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als die vorbestimmte Bestimmungsgeschwindigkeit V1 ist. Deswegen wird eine gestuft variable Schaltantriebsbetriebsart in einem hohen Antriebsmomentenbereich bewirkt, in dem die Maschine 8 mit einem relativ hohen Moment arbeitet, oder die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem relativ hohen Geschwindigkeitsbereich verbleibt. Außerdem wird eine kontinuierlich variable Schaltantriebsbetriebsart in einem niedrigen Antriebsmomentbereich bewirkt, in dem die Maschine 8 mit einem relativ niedrigen Moment arbeitet, oder die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem relativ niedrigen Geschwindigkeitsbereich verbleibt, das heißt, während einer Phase, in der die Maschine 8 in einem gemeinsam verwendeten Abtriebsbereich arbeitet.
Wie durch das Verhältnis bezeichnet ist, das aus 8 ersichtlich ist, ist ähnlich der gestuft variable Steuerbereich einplatziert, in einem hohen Momentenbereich liegen, mit dem Maschinenmoment T_E, das einen vorbestimmten, gegebenen Wert TE1 überschreitet, einem hohen Drehzahlbereich, mit der Maschinendrehzahl N_E, die einen vorbestimmten gegebenen Wert NE1 überschreitet, oder einem hohen Abtriebsbereich, in dem der berechnete Maschinenabtrieb ausgehend von dem Maschinenmoment T_E und der Maschinendrehzahl N_E größer als ein gegebener Wert ist. Deswegen wird die gestuft variable Schaltantriebsbetriebsart mit einem relativ hohen Moment, einer relativ hohen Drehzahl oder einem relativ hohen Abtrieb der Maschine 8 bewirkt. Die kontinuierlich variable Schaltantriebsbetriebsart wird mit einem relativ niedrigen Moment, relativ niedriger Drehzahl oder relativ niedrigem Abtrieb der Maschine 8 bewirkt, das heißt, in dem gemeinsam verwendeten Abtriebsbereich der Maschine 8. Die Grenzlinie, die aus 9 zwischen dem gestuft variablen Steuerbereich und dem kontinuierlich variablen Steuerbereich ersichtlich ist, entspricht einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbestimmungslinie, die eine Serie einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbestimmungslinie und eines hohen Abtriebsantriebsbestimmungswerts ist, der eine Serie eines hohen Abtriebsantriebsbestimmungswerts ist.
Mit einer solchen Grenzlinie ist, zum Beispiel während des Fahrens des Fahrzeugs mit einer niedrigen/mittleren Geschwindigkeit und einem niedrigen/mittleren Abtrieb, der Schaltmechanismus 10 in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand platziert, um sicherzustellen, dass das Fahrzeug einen verbesserten Kraftstoffverbrauchswirkungsgrad aufweist. Während des Fahrens des Fahrzeugs mit einer hohen Geschwindigkeit mit einer tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit V, die die Bestimmungsfahrzeuggeschwindigkeit V1 überschreitet, ist der Schaltmechanismus 10 in dem gestuft variablen Schaltzustand platziert, um als gestuft variables Getriebe zu wirken. In diesem Augenblick wird der Abtrieb der Maschine 8 zu den Antriebsrädern 38 hauptsächlich durch einen Mechanische-Leistung-Übertragungspfad übertragen. Dies unterdrückt einen Umwandlungsverlust zwischen der Antriebskraft und der elektrischen Energie, der erzeugt wird, wenn verursacht wird, dass der Schaltmechanismus 10 als elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe wirkt, und stellt einen verbesserten Kraftstoffverbrauch bereit.
Während des Fahrens des Fahrzeugs in der hohen Abtriebsbetriebsart mit dem Antriebskraftkorrelationswert wie zum Beispiel dem Abtriebsmoment T_OUT oder ähnlichem, der das Bestimmungsmoment T1 überschreitet, ist der Schaltmechanismus 10 in dem gestuft variablen Schaltzustand platziert, um als gestuft variables Getriebe zu wirken. In diesem Augenblick wird der Abtrieb der Maschine 8 hauptsächlich durch den Mechanische-Leistung-Übertragungspfad zu den Antriebsrädern 38 übertragen. In diesem Fall wird verursacht, dass das elektrisch gesteuerte kontinuierlich variable Getriebe in dem niedrig/mittlere Geschwindigkeit Fahrbereich und dem niedrigen/mittleren Abtriebsfahrbereich des Fahrzeugs arbeitet. Dies ermöglicht eine Reduktion des maximalen Werts der durch den ersten Elektromotor M1 zu erzeugenden elektrischen Energie, das heißt, der elektrischen Energie, die zu dem ersten Elektromotor M1 zu übertragen ist, und verursacht dabei, dass der erste Elektromotor M1 für sich oder eine Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung einschließlich eines solchen Bauteils in ihrer Konstruktion weiter minimiert werden können.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt legt der Fahrer während des Fahrens des Fahrzeugs in einer solchen hohen Abtriebsantriebsbetriebsart ferner mehr Wert auf eine Anforderung für die Antriebskraft und weniger Wert auf eine Anforderung für eine Fahrstrecke, und somit wird der Schaltmechanismus 10 in den gestuft variablen Schaltzustand (fester Schaltzustand) eher umgeschaltet als in den kontinuierlich variablen Schaltzustand. Mit einem solchen Umschaltvorgang kann der Fahrer eine Schwankung der Maschinendrehzahl N_E genießen, das heißt, eine rhythmische Variation der Maschinendrehzahl N_E, die durch das Hinaufschalten in der gestuft variablen automatischen Schaltfahrbetriebsart verursacht wird, wie zum Beispiel in 10 ersichtlich ist.
Auf eine solche Weise kann der Differenzialabschnitt 11 (Schaltmechanismus 10) der vorliegenden Ausführungsform ausgewählt in einen der Zustände aus kontinuierlich variablem Schaltzustand und dem gestuft variablen Schaltzustand (fester Schaltzustand) ausgewählt umgeschaltet werden. Die Schaltsteuereinrichtung 50 führt den Betrieb ausgehend von dem Fahrzeugzustand aus, um den Schaltzustand zu bestimmen, der in dem Differenzialabschnitt 11 zu schalten ist, und dabei zu verursachen, dass der Schaltzustand ausgewählt zu einem der beiden Schaltzustände aus dem kontinuierlich variablen Schaltzustand und dem gestuft variablen Schaltzustand umgeschaltet wird. Mit der ersten Ausführungsform arbeitet die Maschinenanfahr- und -anhaltesteuereinrichtung 66, um die Maschine 8 derart anzufahren oder anzuhalten, dass die Hybridsteuereinrichtung 52 den Betrieb ausgehend von dem Fahrzeugzustand ausführen kann, um die Maschinenantriebsbetriebsart und die Motorantriebsbetriebsart umzuschalten. Hier ist Betriebsöl des automatischen Schaltabschnitts 20, der in den Schaltmechanismus 10 eingebaut ist, in dem Hybridfahrzeugleistungsübertragungsgerät in flüssiger Form vorherrschend, um zum Kühlen des ersten und des zweiten Elektromotors M1 und M2 und Schmieren eines Antriebssystems wie zum Beispiel der Differenzialabschnittplanetengetriebeeinheit 24 des Differenzialabschnitts 11 und der ersten bis dritten Planetengetriebeeinheiten 26, 28 und 30 des automatischen Schaltabschnitts 20 verwendet zu werden. Es ist wahrscheinlich, dass eine Temperatur TEMP_ATF (Betriebsöltemperatur) des Betriebsöls, die eine Temperatur einer solchen Flüssigkeit darstellt, niedriger als ein Dauerzustandswert ist, das heißt, ein Aufwärmen des Schaltmechanismus 10 ist nicht vollständig. In einer derartigen Wahrscheinlichkeit wird erreicht, dass das Betriebsöl eine hohe Viskosität aufweist, um einen Anstieg des Drehwiderstands von Zahnrädern oder ähnlichem mit einem daraus sich ergebenden Abfallen des Übertragungswirkungsgrads des Leistungsübertragungspfads mit einem begleitenden Abfall des Kraftstoffverbrauchs ergibt.
Mit anderen Worten kann gesagt werden, dass ein sofortiges Vollenden des Aufwärmens des Schaltmechanismus 10 in einem Anstieg des Kraftstoffverbrauchs als Gesamtes resultiert. Zum Beispiel kann das Erhöhen einer Wärmeerzeugungsmenge des ersten Elektromotors M1 oder des zweiten Elektromotors M2, der mit Betriebsöl gekühlt werden soll, in einem Anstieg der Betriebsöltemperatur TEMP_ATF resultiert, und dabei das Aufwärmen des Schaltmechanismus 10 erleichtert. Zusätzlich sind der erste Elektromotor M1 oder der zweite Elektromotor M2 in dem Gehäuse 12 eingebaut, das als Karosserie des Schaltmechanismus 10 dient, wie aus 6 ersichtlich ist, und somit führt das Ansteigen der Wärmeerzeugungsmenge des ersten Elektromotors M1 oder des zweiten Elektromotors M2 direkt zu einer Verbesserung des Aufwärmens des Schaltmechanismus 10.
Mit einem Gesichtspunkt, eine Kraftstoffverbrauchsrate zu minimieren, das heißt, mit einem Gesichtspunkt, den Kraftstoffverbrauch zu verbessern, wird eine Steuerung ausgeführt, um das Aufwärmen des Schaltmechanismus 10 sofort zu vollenden. Im Folgenden wird eine Beschreibung eines solchen Steuervorgangs gegeben.
Zurück zu 6 bestimmt eine Differenzialzustandsbestimmungseinrichtung 78, ob sich der Differenzialabschnitt 11 in einem Nicht-Differenzialzustand befindet. Falls die Umschaltbremse B0 oder die Umschaltkupplung C0 in Eingriff sind, um den Leistungsverteilungsmechanismus 16 in den Nicht-Differenzialzustand zu platzieren, ist der Differenzialabschnitt 11 in einem Nicht-Differenzialzustand platziert. Entsprechend kann durch das Erfassen eines umgeschalteten Zustands eines elektromagnetischen Ventils, das betätigt werden kann, um einen Hydraulikdruck umzuschalten, der zum Beispiel zu der Umschaltbremse B0 oder der Umschaltkupplung C0 zugeführt wird, die Differenzialzustandsbestimmungseinrichtung 78 eine Bestimmung machen, ob der Differenzialabschnitt 11 in dem Nicht-Differenzialzustand platziert ist.
Eine Temperaturbestimmungseinrichtung 80 bestimmt, ob die Temperatur des Schaltmechanismus 10 entsprechend der Temperatur der Hybridfahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung geringer als ein gegebener Übertragungsvorrichtungstemperaturbestimmungswert TEMP₁₁ ist. Durch das Erfassen der Betriebsöltemperatur TEMP_ATF und der Verwendung von zum Beispiel einem Temperaturfühler, kann in Erwiderung auf die sich ergebende Betriebsöltemperatur TEMP_ATF die Temperatur des Schaltmechanismus 10 bestimmt werden. Die Betriebsöltemperatur TEMP_ATF kann nämlich intakt als Temperatur des Schaltmechanismus 10 behandelt werden. In einer Alternative kann die Temperatur des Schaltmechanismus 10 einen berechneten Wert einschließen, der durch das Hinzuzählen eines gegebenen Korrekturwerts erhalten wird, der vorangehend durch experimentelle Versuche oder ähnliches erlangt wird, zu der Betriebsöltemperatur TEMP_ATF erhalten werden.
Der Übertragungsvorrichtungstemperaturbestimmungswert TEMP₁₁ entsprechend einem eingeschalteten Nicht-Differenzialzustandstemperaturbestimmungswert, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, stellt einen Schwellwert dar, der bei einem gegebenen Wert liegt, und den experimentellen Versuchen erhalten wird, der vorangehend als zum Beispiel 0°C in der Temperaturbestimmungseinrichtung 80 gespeichert wird. Es wird angenommen, dass die Temperatur des Schaltmechanismus 10 den Übertragungsvorrichtungstemperaturbestimmungswert TEMP₁₁ überschreitet. Dann wird eine Bestimmung durchgeführt, dass keine Notwendigkeit insbesondere unter der Betrachtung der Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs entsteht, das Aufwärmen des Schaltmechanismus zu verbessern, oder das Nichtaufwärmen des Schaltmechanismus 10 muss mit der Verwendung der Wärmeerzeugungssteuereinrichtung 88 verbessert werden, was im Folgenden beschrieben wird. Darüber hinaus ist der Übertragungsvorrichtungstemperaturbestimmungswert TEMP₁₁ niedriger als die Temperatur des Schaltmechanismus 10 unter einem vorbestimmten Aufwärmzustand, der einen Zustand darstellt, in dem das Aufwärmen des Schaltmechanismus 10 vollendet wurde.
Eine Motortemperaturbestimmungseinrichtung 86 bestimmt, ob eine Temperatur des ersten Elektromotors M1 geringer als ein gegebener Motortemperaturbestimmungswert TEMP₁₂ ist. Die Temperatur des ersten Elektromotors M1 wird mit einem Temperaturfühler erfasst, der an dem ersten Elektromotor M1 montiert ist. Falls die Temperatur des ersten Elektromotors M1 den gegebenen Motortemperaturbestimmungswert TEMP₁₂ überschreitet, beeinträchtigt dann die Temperatur des ersten Elektromotors M1 die Lebensdauer des ersten Elektromotors M1 negativ. Um eine solche negative Beeinträchtigung zu vermeiden, ist der gegebene Motortemperaturbestimmungswert TEMP₁₂ ein Schwellwert, der ermöglicht, dass eine Bestimmung durchgeführt wird, dass, falls die Temperatur des ersten Elektromotors M1 den gegebenen Motortemperaturbestimmungswert TEMP₁₂ überschreitet, dann kein Aufwärmen des Schaltmechanismus 10 aufgrund des Betätigens des ersten Elektromotors M1 zu verbessern ist. Dieser Schwellwert ist ein gegebener Wert, der in experimentellen Versuchen erhalten wird, der vorangehend gespeichert wird, wie zum Beispiel 150°C in der Motortemperaturbestimmungseinrichtung 86.
9 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Verhältnisses zwischen der ersten Motordrehzahl N_M1, dem ersten Motormoment T_M1 und einer dissipativen Energie des ersten Elektromotors M1 zeigt, die in ein zweidimensionales Koordinatensystem in Begriffen von Parametern wie zum Beispiel der ersten Motordrehzahl N_M1 und des Abtriebsmoments T_M1 (das im Folgenden als „erstes Motormoment T_M1 bezeichnet wird) des ersten Elektromotors M1 gedruckt ist. Der erste Elektromotor M1 weist einen Energieverlust auf, der Hauptsächlich von einer Wärme des ersten Elektromotors M1 abgeleitet wird, und weist das Verhältnis mit dem ersten Elektromotor M1 auf, der eine dissipative Energie aufweist, die mit einem begleitenden Ansteigen der Wärmeerzeugungsmenge des ersten Elektromotors M1 ansteigt.
In 9 zum Beispiel in einem Umstand, in dem der erste Elektromotor M1 einen Betriebszustand aufweist, der an einem Betriebspunkt X_A liegt, ausgehend von dem die erste Motordrehzahl N_M1 und das erste Motormoment T_M1 bestimmt werden, falls das erste Motormoment T_M1 mit keiner Änderung der ersten Motordrehzahl N_M1 erhöht wird, wird der Betriebszustand des ersten Elektromotors M1 zu einem Betriebspunkt X_B gewechselt. In diesem Fall ergibt sich aus 9, dass die dissipative Energie des ersten Elektromotors M1 von ungefähr 5,5 kW auf 8 kW steigt. Zusätzlich, unter einem anderen Umstand, in dem der erste Elektromotor M1 ohne Last frei dreht, wird erreicht, dass er arbeitet, um als Generator elektrischer Leistung zu wirken, der erste Elektromotor M1 einem negativen Moment, das heißt einer Drehlast. In einem derartigen Fall, sogar falls der Betriebspunkt X_A des ersten Elektromotors M1 auf einem Betriebspunkt X_C in zum Beispiel einem in 9 gezeigten Diagramm gewechselt wird, weist der erste Elektromotor M1 eine ansteigende dissipative Energie auf.
Außerdem betrifft der hierin verwendete Begriff „Wärmeerzeugungsmenge entsprechend der dissipativen Energie des ersten Elektromotors M1" einer Wärmeerzeugungsmenge, die in Bezug auf eine Zeiteinheit erzeugt wird, wie aus der Tatsache verstanden werden wird, dass die dissipative Energie in 9 eine Einheit in „kW" aufweist.
Die Differenzialzustandsbestimmungseinrichtung 78 bestimmt, dass der Differenzialabschnitt 11 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) in dem Nicht-Differenzialzustand platziert ist, und die Temperaturbestimmungseinrichtung 80 bestimmt, dass die Temperatur des Schaltmechanismus 10 geringer als der Übertragungsvorrichtungstemperaturbestimmungswert TEMP₁₁ ist. Aufgrund des Empfangs derartiger Bestimmungen führt die Wärmeerzeugungssteuerungseinrichtung 88 eine Wärmeerzeugungssteuerung zum Erhöhen der Wärmeerzeugungsmenge, das heißt, der dissipativen Energie, des Schaltmechanismus 10 durch. Jedoch besteht eine Wahrscheinlichkeit, dass die Motortemperaturbestimmungseinrichtung 86 bestimmt, dass die Temperatur des Schaltmechanismus 10 nicht geringer als der gegebene Motortemperaturbestimmungswert TEMP₁₂ ist, nämlich, die Temperatur des Schaltmechanismus 10 ist größer als der gegebene Motortemperaturbestimmungswert TEMP₁₂. In einer solchen Wahrscheinlichkeit wird die Wärmeerzeugungssteuerung unabhängig von dem Vorhandensein der Bestimmungsergebnisse der Differenzialzustandsbestimmungseinrichtung 78 und der Temperaturbestimmungseinrichtung 80 beendet. Somit wird keine Wärmeerzeugungssteuerung mit der Wärmeerzeugungssteuerungseinrichtung 88 ausgeführt.
Die Wärmeerzeugungssteuerung wird mit einem Gesichtspunkt durchgeführt, den Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs als Gesamtes aufgrund des Erleichterns des Aufwärmens des Schaltmechanismus 10 zu verbessern. Zu diesem Ende wird ein Vergleich zwischen dem Ansteigen der dissipativen Energie des ersten Elektromotors M1 und der Kraftstoffverbrauchverbesserungswirkung, die sich aus dem verbesserten Aufwärmen des Schaltmechanismus 10 ergibt, aufgrund dessen die Wärmeerzeugungssteuerung ausgehend von der Temperatur des Schaltmechanismus 10 in einer Steuerroutine durchgeführt wird, die vorangehend aus experimentellen Versuchen oder ähnlichem bestimmt wird, um dem Fahrzeug insgesamt zu ermöglichen, einen verbesserten Kraftstoffverbrauch zu erreichen.
Wie aus einem Beispiel in 10 ersichtlich ist, kann die Steuerung entsprechend derart ausgeführt werden, dass desto niedriger die Temperatur des Schaltmechanismus 10, die ausgehend von der Betriebsöltemperatur TEMP_ATF des automatischen Schaltabschnitts 20 bestimmt wird, die Wärmeerzeugungsmenge des ersten Elektromotors M1 umso größer ist. Zusätzlich weist der erste Elektromotor M1 eine verbesserte Toleranz gegen einen Wärmewiderstand des ersten Elektromotors M1 auf, wenn die Temperatur des Schaltmechanismus 10 ansteigt. Deswegen können das Verhältnis zwischen der Temperatur (Betriebsöltemperatur TEMP_ATF) des Schaltmechanismus 10 und die Wärmeerzeugungsmenge des ersten Elektromotors M1, die beispielhaft in 10 gezeigt sind, zu einer Seite zum Erhöhen der Wärmeerzeugungsmenge des ersten Elektromotors M1 verschoben werden.
Noch genauer betrifft der Begriff „Wärmeerzeugungssteuerung", der mit der Wärmeerzeugungssteuereinrichtung 88 ausgeführt wird, eine Steuerung, die durchgeführt wird, wenn die Umschaltkupplung C0 in Eingriff ist, um den Differenzialabschnitt 11 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) in den Nicht-Differenzialzustand zu platzieren. In einem solchen Zustand wird die Wärmeerzeugungssteuerung durchgeführt, indem erreicht wird, dass der erste Elektromotor M1 arbeitet, um als Motor (Elektromotor) zu wirken, um das erste Motormoment T_M1 zu erhöhen, um dabei die Wärmeerzeugungsmenge des ersten Elektromotors M1 zu erhöhen. Um eine derartige Steuerung mit Bezug auf 9 zu beschreiben, wird die Wärmeerzeugungssteuerung durch das Wechseln von zum Beispiel dem Betriebszustand des ersten Elektromotors M1 von dem Betriebspunkt X_A zu dem Betriebspunkt X_B ausgeführt.
Im Gegensatz kann die Wärmeerzeugungssteuerung ausgeführt werden, indem erreicht wird, dass der erste Elektromotor M1 arbeitet, um als Generator für elektrische Leistung zu wirken, um die Rate der erzeugten elektrischen Leistung zu erhöhen, um dabei die Wärmeerzeugungsmenge des ersten Elektromotors M1 zu erhöhen. Um eine derartige Steuerung mit Bezug auf 9 zu beschreiben, wird die Wärmeerzeugungssteuerung durch das Abwechseln von zum Beispiel dem Betriebszustand des ersten Elektromotors M1 von dem Betriebspunkt X_A zu dem Punkt X_C ausgeführt.
Somit wird erreicht, wenn der erste Elektromotor M1 während der Wärmeerzeugungssteuerung für die Wärmeerzeugungssteuerung arbeitet, dass der erste Elektromotor M1 arbeitet, um als Motor zu wirken, in dem verursacht wird, dass das erste Motormoment T_M1 ansteigt und es wird erreicht, dass er arbeitet, dass er als Generator für elektrische Leistung mit einem begleitenden Anstieg der Drehlast wirkt. Deswegen kann die Wärmeerzeugungseinrichtung 88 ein Maschinenmoment T_E abhängig von Schwankungen des ersten Motormoments T_M1 oder einer Drehlast des ersten Elektromotors M1 während der Wärmeerzeugungssteuerung derart abwechseln, dass das Abtriebsmoment des Schaltmechanismus 10 das Abtriebsmoment desselben erreicht, das erzeugt wird, wenn keine Wärmeerzeugungssteuerung ausgeführt wird.
Obwohl die Wärmeerzeugungssteuerung unter Verwendung des ersten Elektromotors M1 durchgeführt wird, kann die Wärmeerzeugungssteuerung ferner unter Verwendung des zweiten Elektromotors M2 anstelle des ersten Elektromotors M1 oder in Kombination mit diesem durchgeführt werden. Die Wärmeerzeugungssteuerung kann nämlich aufgrund des Ansteigens der Wärmeerzeugungsmenge von zumindest einem Elektromotor durchgeführt werden, der in dem Differenzialabschnitt 11 eingebaut ist, nämlich zumindest eines der Wärmeerzeugungsmengen des ersten oder zweiten Elektromotors M1 beziehungsweise M2. Wenn die Wärmeerzeugungssteuerung mit der Verwendung des zweiten Elektromotors M2 durchgeführt wird, bestimmt die Motortemperaturbestimmungseinrichtung 86 die Temperatur des zweiten Elektromotors M2. Wenn die Wärmeerzeugungssteuerung mit der Verwendung von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Elektromotor M1 und M2 durchgeführt wird, bestimmt inzwischen die Motortemperaturbestimmungseinrichtung 86 die Temperatur von sowohl dem ersten wie auch dem zweiten Elektromotor M1 beziehungsweise M2.
Darüber hinaus kann, sogar für die Umschaltkupplung C0, die außer Eingriff gehalten wird, während die Umschaltbremse B0 in Eingriff ist, um zu verursachen, dass der Differenzialabschnitt (Leistungsverteilungsmechanismus 16) in den Nicht-Differenzialzustand platziert wird, die Wärmeerzeugungssteuerungseinrichtung die Wärmeerzeugungssteuerung ausführen. In einem solchen Fall wird grundsätzlich die Wärmeerzeugungssteuerung unter Verwendung des zweiten Elektromotors M2 durchgeführt, der drehbar ist. Falls jedoch verursacht wird, dass das Abtriebsmoment T_M1 des ersten Elektromotors M1, der nicht drehbar ist, da die Umschaltbremse B0 in Eingriff ist, ansteigt, weist der erste Elektromotor M1 eine erhöhte Wärmeerzeugungsmenge auf, ohne dass er dreht. Deswegen kann der erste Elektromotor M1 verwendet werden, um die Wärmeerzeugungssteuerung innerhalb eines Bereichs durchzuführen, der einen oberen Grenzwert von dessen Wärmewiderstand nicht überschreitet.
11 ist ein Flussdiagramm und stellt einen Hauptteil von Steuervorgängen dar, die mit dem elektronischen Steuergerät 40 auszuführen sind, das heißt, Steuervorgänge zum Erleichtern des Aufwärmens der Schalteinrichtung 10, die wiederholt in einem extrem kurzen Zyklus in der Größenordnung von zum Beispiel ungefähr einigen Millisekunden oder einigen zehn Millisekunden ausgeführt werden.
Zuerst wird bei Schritt (im Folgenden wird der Begriff „Schritt" ausgelassen) SA1 entsprechend der Differenzial zustandsbestimmungseinrichtung 78 eine Anfrage durchgeführt, ob der Differenzialabschnitt 11 in den Nicht-Differenzialzustand zu platzieren ist. In diesem Bezug, falls der Leistungsverteilungsmechanismus 16 in den Nicht-Differenzialzustand wegen des Eingreifens von entweder der Umschaltbremse B0 oder der Umschaltkupplung C0 gebracht wird, wird der Differenzialabschnitt 11 in den Nicht-Differenzialzustand platziert. Entsprechend kann durch das Erfassen des Umschaltzustands des elektromagnetischen Ventils zum Umschalten des Hydraulikdrucks, der zu der Umschaltbremse B0 oder der Umschaltkupplung C0 zugeführt wird, eine Bestimmung durchgeführt werden, das heißt, bestimmt werden, ob der Differenzialabschnitt 11 in dem Nicht-Differenzialzustand platziert ist. Falls die Antwort JA ist, das heißt, falls der Differenzialabschnitt 11 in dem Nicht-Differenzialzustand platziert ist, geht die Flussroutine zu SA2. Falls andererseits die Antwort NEIN ist, geht dann die Flussroutine zu SA6.
Bei SA2 entsprechend der Temperaturbestimmungseinrichtung 80 wird eine Anfrage durchgeführt, ob die Temperatur des Schaltmechanismus 10 entsprechend der Temperatur der Hybridfahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung geringer als der gegebene Übertragungsvorrichtungstemperaturbestimmungswert TEMP₁₁ ist. Zum Beispiel erfasst der Temperaturfühler die Betriebsöltemperatur TEMP_ATF und die Anfrage wird ausgehend von der Betriebsöltemperatur TEMP_ATF durchgeführt, die auf die Temperatur des Schaltmechanismus 10 bezogen ist. In diesem Zusammenhang wird der Übertragungsvorrichtungstemperaturbestimmungswert TEMP₁₁ vorangehend in dem elektronischen Steuergerät 40 mit einem Wert von zum Beispiel 0°C bestimmt. Falls die Antwort auf diese Anfrage JA ist, nämlich, falls die Temperatur der Hybridfahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung geringer als der gegebene Übertragungsvorrichtungstemperaturbestimmungswert TEMP₁₁ ist, schreitet die Flussroutine zu SA3 voran. Falls andererseits die Antwort NEIN ist, geht die Flussroutine zu SA5.
Bei SA3, der der Motortemperaturbestimmungseinrichtung 86 entspricht, wird eine Anfrage durchgeführt, ob die Temperatur des ersten Elektromotors M1 geringer als der gegebene Motortemperaturbestimmungswert TEMP₁₂ ist. Die Temperatur des ersten Elektromotors M1 wird zum Beispiel mit dem Temperaturfühler erfasst, der in dem ersten Elektromotor M1 eingebaut ist. In diesem Zusammenhang wird der gegebene Motortemperaturbestimmungswert TEMP₁₂ vorangehend in dem elektronischen Steuergerät 40 mit einem Wert von zum Beispiel 150°C bestimmt. Falls die Antwort auf diese Anfrage JA ist, nämlich, falls die Temperatur des ersten Elektromotors M1 geringer als der gegebene Motortemperaturbestimmungswert TEMP₁₂ ist, schreitet dann die Flussroutine zu SA4 voran. Falls andererseits die Antwort NEIN ist, schreitet dann die Flussroutine zu SA5 voran.
Bei SA4 wird die Wärmeerzeugungssteuerung ausgeführt, um die Wärmeerzeugungsmenge des ersten Elektromotors M1 zu erhöhen. Wenn zum Beispiel die Umschaltkupplung C0 mit dem Differenzialabschnitt 11 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) in Eingriff ist, der in dem Nicht-Differenzialzustand platziert ist, wird erreicht, dass der erste Elektromotor M1 arbeitet, um als Motor (Elektromotor) zu wirken. Dies erhöht das erste Motormoment T_M1 mit einem sich ergebenden Erhöhen der Wärmeerzeugungsmenge des ersten Elektromotors M1, unter Durchführung der Wärmeerzeugungssteuerung.
Bei SA5 wird keine Wärmeerzeugungssteuerung ausgeführt. Zusätzlich entsprechend SA4 und SA5 gemeinsam der Wärmeerzeugungssteuerungseinrichtung 88. Bei SA6 wird eine Steuerung für den Differenzialabschnitt 11 ausgeführt, der in dem Differenzialzustand platziert ist.
Das elektronische Steuergerät 40 der vorliegenden Ausführungsform weist verschiedene vorteilhafte Wirkungen (A1) bis (A9) auf, die im Folgenden aufgelistet sind.

(A1) Wenn der Differenzialabschnitt 11 in dem Nicht-Differenzialzustand platziert ist und die Temperatur des Schaltmechanismus 10 geringer als der gegebene Übertragungsvorrichtungstemperaturbestimmungswert TEMP₁₁ entsprechend dem eingeschalteten Nicht-Differenzialzustandstemperaturbestimmungswert der vorliegenden Erfindung ist, wird die Wärmeerzeugungssteuerung zum Erhöhen der Wärmeerzeugungsmenge des ersten Elektromotors M1 ausgeführt. Deswegen kann die Temperatur des Schaltmechanismus 10 schnell wegen der Wärmeentwicklung des ersten Elektromotors M1 mit einer begleitenden Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs wegen des schnellen Vollendens des Aufwärmens des Schaltmechanismus 10 erhöht werden.
(A2) Die Wärmeerzeugungssteuerung kann derart durchgeführt werden, dass, desto niedriger die Temperatur des Schaltmechanismus 10 ist, die Wärmeerzeugungsmenge des ersten Elektromotors M1 umso größer ist. Mit der auf eine derartige Weise durchgeführten Wärmeerzeugungssteuerung wird es möglich, eine Verzögerung des Aufwärmens des Schaltmechanismus 10 sogar zu vermeiden, falls er bei einer niedrigen Temperatur verbleibt.
(A3) Die Temperatur des Schaltmechanismus 10 kann ausgehend von der Betriebsöltemperatur TEMP_ATF des automatischen Schaltabschnitts 20 bestimmt werden. Deswegen ermöglicht das Erfassen der Betriebsöltemperatur TEMP_ATF, dass die Temperatur des Schaltmechanismus 10 einfach bestimmt werden kann.
(A4) Wenn die Motortemperaturbestimmungseinrichtung 86 bestimmt, dass die Temperatur des ersten Elektromotors M1 größer als der Motortemperaturbestimmungswert TEMP₁₂ wird, wird die Wärmeerzeugungssteuerung unabhängig von dem Bestimmungsergebnis der Temperaturbestimmungseinrichtung 80 beendet, das heißt unabhängig von der Temperatur des Schaltmechanismus 10. Dies verhindert, dass die Temperatur des ersten Elektromotors M1 eine obere Grenztemperatur an einer vorangehenden Annäherung überschreitet, und vermeidet dabei, dass eine derartige Temperatur die Lebensdauer des ersten Elektromotors M1 negativ beeinträchtigt.
(A5) Der automatische Schaltabschnitt 20 ist aus einem gestuft variablen automatischen Schaltabschnitt der Art, die ein Übersetzungsverhältnis bereitstellt, das automatisch variieren kann, aufgebaut. Dies ermöglicht es, dass der automatische Schaltabschnitt 20 das Übersetzungsverhältnis in einem breiten Bereich variieren kann, während eine Reduktion der Manipulationslast eines Fahrers erhalten wird.
(A6) Die Wärmeerzeugungssteuerung kann aufgrund des Erhöhens der Wärmeerzeugungsmenge von zumindest einem der Motoren aus dem ersten und dem zweiten Elektromotor M1 und M2 durchgeführt werden. In einem derartigen Fall kann die Temperatur des Schaltmechanismus 10 wegen der Wärmeentwicklungen des ersten Elektromotors M1 und/oder des zweiten Elektromotors M2 schnell erhöht werden, und dabei das Aufwärmen des Schaltmechanismus 10 erleichtert werden.
(A7) Der Differenzialabschnitt 11 arbeitet, um als kontinuierlich variables Getriebe (kontinuierlich variabler Übertragungsmechanismus) aufgrund des Steuerns des Betriebszustands des ersten Elektromotors M1 zu wirken. Dies kann es dem Differenzialabschnitt 11 ermöglichen, ein Antriebsmoment in einer gleichmäßigen Weise bereitzustellen. Zusätzlich kann der Differenzialabschnitt 11 dazu gebracht werden, nicht nur zu arbeiten, um als elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe zu wirken, das arbeitet, um ein Übersetzungsverhältnis kontinuierlich zu variieren, sondern ebenfalls als gestuft variables Getriebe zu wirken, dass das Übersetzungsverhältnis Stufe für Stufe variiert.
(A8) Das Maschinenmoment T_E kann abhängig von einem Abtriebsmoment T_M1 des ersten Elektromotors M1, der in der Wärmeerzeugungssteuerung verwendet wird, gewechselt werden, oder eine Schwankung der Drehlast, wie zum Beispiel das Abtriebsmoment des Schaltmechanismus 10 nähert sich dem Abtriebsmoment des Schaltmechanismus 10, das erhalten wird, wenn keine Wärmeerzeugungssteuerung erhalten wird. In einem solchen Fall weist ein Fahrzeuginsasse, sogar, falls die Wärmeerzeugungssteuerung durchgeführt wird, kein Gefühl auf, das sich aus einer solchen Steuerung ergibt, und dabei kann vermieden werden, dass der Fahrzeuginsasse ein unkomfortables Gefühl aufweist.
(A9) Der erste Elektromotor M1 wird mit Betriebsöl des automatischen Schaltabschnitts 20 mit Betriebsöl, das aus einer Flüssigkeit zusammengesetzt ist, die in die Hybridfahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung eingefüllt ist, gekühlt. Deswegen wird der Wärmewert des ersten Elektromotors M1 mit einem begleitenden Anstieg der Betriebsöltemperatur TEMP_ATF des automatischen Schaltabschnitts 20 erhöht, und dabei das Aufwärmen des Schaltmechanismus 10 erleichtert.

Als Nächstes wird eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unten beschrieben. Ebenfalls tragen Bauteile, die den verschiedenen Ausführungsformen gleich sind, gleiche Bezugszeichen während der gesamten Beschreibung, um eine Wiederholung der Beschreibung auszulassen.
<Zweite Ausführungsform>
Mit einer zweiten Ausführungsform ist der Schaltmechanismus 10 der ersten Ausführungsform durch einen Schaltmechanismus 210 ersetzt, der aus 12 ersichtlich ist. 12 ist eine Strukturansicht, die den Schaltmechanismus 210 darstellt, der ein Teil einer Hybridfahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung ausbildet, an der die vorliegende Erfindung angewendet ist, die eine Struktur zeigt, die grundsätzlich der aus 1 ersichtlichen ersten Ausführungsform entspricht, mit der Ausnahme, dass die Umschaltkupplung C0 und die Umschaltbremse B0 weggelassen sind.
Wie aus 12 ersichtlich ist, hat der Schaltmechanismus 210 die Eingangswelle 14, die als drehendes Eingangsteil dient, das koaxial in dem Getriebegehäuse (im Folgenden als „Gehäuse 12" bezeichnet) angeordnet ist, das an der Fahrzeugkarosserie montiert ist, um als nicht drehendes Teil zu wirken, einen Differenzialabschnitt 211, der direkt mit der Eingangswelle 14 oder indirekt über einen Schwingungen aufnehmenden Dämpfer (Schwingungsdämpfungsgerät) (nicht gezeigt) damit verbunden ist, um als kontinuierlich variabler Schaltabschnitt zu wirken, und der automatische Schaltabschnitt 20, ist mit dem Differenzialabschnitt 211 in Serie über den Leistungsübertragungspfad zwischen dem Differenzialabschnitt 211 und den Antriebsrädern 38 (siehe 15) und dem Leistungsübertragungsteil (Leistung übertragende Welle) 18 verbunden, um als Leistungsübertragungsabschnitt zu wirken, und die Abtriebswelle 22 ist mit dem automatischen Schaltabschnitt 20 verbunden, um als drehendes Ausgangsteil zu wirken.
Der Schaltmechanismus 210 ist von der Art, die geeignet zum Beispiel an einem FR (Frontmaschinehinterradantrieb) angewendet wird, der an dem Fahrzeug in dessen Längsrichtung montiert ist. Der Schaltmechanismus 210 ist zwischen der Maschine 8, die aus der Brennkraftmaschine wie zum Beispiel der Benzinmaschine oder der Dieselmaschine oder ähnlichem besteht, und dem Paar Antriebsräder 38 eingefügt. Die Benzinmaschine und so weiter wirkt als Laufantriebskraftquelle, die direkt mit der Eingangswelle 14 oder indirekt durch den Schwingungen aufnehmenden Dämpfer damit verbunden ist. Die Maschine 8 gibt die Antriebsleistung, die zu dem Paar Antriebsräder 38 übertragen wird, in einer Folge durch eine Differenzialgetriebeeinheit (Schlussreduktionszahnrad) 36 (siehe 15) ab, das einen Teil des Leistungsübertragungspfads bildet, und ein Paar Achsen ab.
Mit dem Übertragungsmechanismus, das heißt, Schaltmechanismus 210 der zweiten Ausführungsform, sind die Maschine 8 und der Differenzialabschnitt 11 direkt miteinander verbunden. Hierin verwendet bedeutet der Begriff „direkt miteinander verbunden" eine Konstruktion, in der eine direkte Verbindung zwischen den zugeordneten Bauteilen in der Abwesenheit einer fluidbetätigten Leistungsübertragungsvorrichtung wie zum Beispiel einem Momentenwandler oder einem Fluidkopplungsgerät oder ähnlichem hergestellt ist, und eine Verbindung einschließlich zum Beispiel der Schwingungen aufnehmende Dämpfer ist in einer solchen direkten Verbindung eingeschlossen. Es ist angemerkt, dass eine untere Hälfte des Schaltmechanismus 210, der mit Bezug auf seine Achse symmetrisch konstruiert ist, in 12 weggelassen ist. Dies gilt ebenfalls für die anderen Ausführungsformen der Erfindung, die im Folgenden beschrieben werden.
Der Differenzialabschnitt 211 entsprechend dem elektrisch gesteuerten Differenzialabschnitt hat einen ersten Elektromotor M1, einen Leistungsverteilungsmechanismus 216, der in einem mechanischen Mechanismus zum mechanischen Verteilen eines Abtriebs der Maschine 8, der auf die Eingangswelle 14 aufgebracht wird, strukturiert ist, die als Differenzialmechanismus wirkt, durch den der Abtrieb der Maschine zu den ersten Elektromotor M1 und dem Leistungsübertragungsteil 18 verteilt wird, und einen zweiten Elektromotor M2, der mit dem Leistungsübertragungsteil 18 wirkverbunden ist, um mit dem zusammen zu drehen. In der zweiten Ausführungsform sind sowohl der erste wie auch der zweite Elektromotor M1 und M2 sogenannte Motor/Generatoren, die jeweils eine Funktion aufweisen, elektrische Leistung zu erzeugen. Der erste Elektromotor M1 weist zumindest eine Funktion als Generator für elektrische Leistung auf, um eine Reaktionskraft zu erzeugen. Der zweite Elektromotor M2 weist zumindest eine Funktion als Motor (Elektromotor) auf, um als Fahrantriebsleistungsquelle zu dienen, um eine Fahrzeugantriebskraft abzugeben.
Ein Leistungsverteilungsmechanismus 216 entsprechend dem Differenzialmechanismus der vorliegenden Erfindung ist hauptsächlich aus der Differenzialabschnittplanetengetriebeeinheit 24 der Art mit einzelnen Planeten zusammengesetzt, die ein gegebenes Übersetzungsverhältnis ρ0 von annähernd zum Beispiel „0,418" aufweist. Die Differenzialabschnittplanetengetriebeeinheit 24 hat die Drehelemente (Elemente) wie zum Beispiel das Differenzialabschnittssonnenrad S0, die Differenzialabschnittplanetenräder P0, den Differenzialabschnittträger CA0, der die Differenzialabschnittplanetenräder P0 trägt, damit sie um ihre Achsen und um die Achsen des Differenzialabschnittssonnenrads S0 drehbar sind, und das Differenzialabschnittshohlrad R0, das in kämmendem Eingriff mit dem Differenzialabschnittssonnenrad S0 durch die Differenzialabschnittplanetenräder P0 gehalten ist. Mit dem Differenzialabschnittssonnenrad S0 und dem Differenzialabschnittshohlrad R0, von dem angenommen wird, dass sie Zahnanzahlen aufweisen, die durch ZS0 beziehungsweise durch ZR0 dargestellt sind, wird das Übersetzungsverhältnis ρ0 als ZS0/ZR0 ausgedrückt.
Mit dem Leistungsverteilungsmechanismus 216 ist ein Differenzialabschnittträger CA0 mit der Eingangswelle 14 verbunden, das heißt, mit der Maschine 8; ein Differenzialabschnittssonnenrad S0 ist mit dem ersten Elektromotor M1 verbunden; und ein Differenzialabschnittshohlrad R0 ist mit dem Leistungsübertragungsteil 18 verbunden. Mit dem Leistungsverteilungsmechanismus 216 einer solchen Konstruktion sind die drei Elemente des Differenzialabschnittsplanetengetriebesatzes 24, das heißt das Differenzialabschnittssonnenrad S0, der Differenzialabschnittträger CA0 und das Differenzialabschnittshohlrad R0 angeordnet, relativ zueinander zu drehen, um eine Differenzialtätigkeit einzuleiten, nämlich, in einem Differenzialzustand, in dem die Differenzialtätigkeit eingeleitet ist.
Dies ermöglicht, dass die Abgabe der Maschine zu dem ersten Elektromotor M1 und dem Leistungsübertragungsmechanismus 18 verteilt wird. Dann treibt ein Teil der verteilten Abgabe der Maschine den ersten Elektromotor M1 an, um elektrische Energie zu erzeugen, die gespeichert und zum drehbaren Antreiben des zweiten Elektromotors M2 verwendet wird. Somit wird verursacht, dass der Differenzialabschnitt 11 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) als elektrisches Differenzialgerät derart wirkt, dass, zum Beispiel, der Differenzialabschnitt 11 in einem sogenannten kontinuierlich variablen Schaltzustand (elektronisch hergestellter CVT-Zustand) platziert ist, um die Drehung des Leistungsübertragungsteils 18 unabhängig von der Maschine 8, die mit einer gegebenen Drehzahl arbeitet, kontinuierlich zu variieren.
Der Differenzialabschnitt 211 wirkt nämlich als elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe, um ein Übersetzungsverhältnis γ0 (Drehzahl N_IN der Eingangswelle 14/Drehzahl N₁₈ des Leistungsübertragungsteils 18) bereitzustellen, die von einem Minimalwert γ0min zu einem Maximalwert γ0max kontinuierlich variabel ist. Auf diese Weise steuert das Steuern der Antriebszustände der ersten und zweiten Elektromotoren M1 und M2 und der Maschine 8, die alle mit dem Leistungsverteilungsmechanismus 16 (Differenzialabschnitt 11) verbunden sind, den Differenzialzustand zwischen den Drehzahlen zwischen der Eingangswelle 14 und dem Übertragungsteil 18.
Der automatische Schaltabschnitt 20 entsprechend dem beanspruchten Schaltabschnitt bildet einen Teil des Leistungsübertragungspfads, der sich von dem Differenzialabschnitt 211 zu den Antriebsrädern 38 erstreckt und hat einen ersten Planetengetriebesatz 26 der Art mit einzelnen Planeten, einen zweiten Planetengetriebesatz 28 der Art mit einzelnen Planeten und einen dritten Planetengetriebesatz 30 der Art mit einzelnen Planeten. Der automatische Schaltabschnitt 20 ist ein mehrstufiges Getriebe der Planetengetriebeart, das als gestuft variables automatisches Getriebe einsetzbar ist.
Der erste Planetengetriebesatz 26 weist ein erstes Sonnenrad S1; ein erstes Planetenrad P1; einen ersten Träger CA1, der das erste Planetenrad P1 derart trägt, dass das erste Planetenrad P1 um seine Achse und um die Achse des ersten Sonnenrads S1 drehbar ist; und ein erstes Hohlrad R1, das mit dem ersten Sonnenrad S1 durch das erste Planetenrad P1 in Kämmeingriff ist, auf. Zum Beispiel weist der erste Planetengetriebesatz 26 ein gegebenes Übersetzungsverhältnis ρ1 von ungefähr „0,562" auf. Der zweite Planetengetriebesatz 28 weist ein zweites Sonnenrad S2; ein zweites Planetenrad P2; einen zweiten Träger CA2, der das zweite Planetenrad P2 derart trägt, dass das zweite Planetenrad P2 um seine Achse und um die Achse des zweiten Sonnenrads S2 drehbar ist; und ein zweites Hohlrad R2 auf, das mit dem zweiten Sonnenrad S2 durch das zweite Planetenrad P2 in Kämmeingriff ist. Zum Beispiel weist der zweite Planetengetriebesatz 28 ein gegebenes Übersetzungsverhältnis ρ2 von ungefähr „0,425" auf.
Der dritte Planetengetriebesatz 30 weist ein drittes Sonnenrad S3; ein drittes Planetenrad P3; einen dritten Träger CA3, der das dritte Planetenrad P3 derart trägt, dass das dritte Planetenrad P3 um seine Achse und um die Achse des dritten Sonnenrads S3 drehbar ist; und ein drittes Hohlrad R3, das mit dem dritten Sonnenrad S3 durch das dritte Planetenrad P3 in Kämmeingriff ist. Zum Beispiel weist der dritte Planetenradsatz 30 ein gegebenes Übersetzungsverhältnis ρ3 von zum Beispiel ungefähr „0,421" auf. Mit dem ersten Sonnenrad S1, dem ersten Hohlrad R1, dem zweiten Sonnenrad S2, dem zweiten Hohlrad R2, dem dritten Sonnenrad S3 und dem dritten Hohlrad R3, die Zahnzahlen aufweisen, die durch ZS1, ZR1, ZS2, ZR2, ZS3 beziehungsweise ZR3 dargestellt werden, werden die Übersetzungsverhältnisse ρ1, ρ2 und ρ3 durch ZS1/ZR1, ZS2/ZR2 beziehungsweise ZS3/ZR3 ausgedrückt.
In dem automatischen Schaltabschnitt 20 sind die ersten und zweiten Sonnenräder S1, S2 einstückig miteinander, durch eine zweite Kupplung C2 ausgewählt mit dem Leistungsübertragungsteil 18 und durch eine erste Bremse B1 ausgewählt mit dem Gehäuse 12 verbunden. Der erste Träger CA1 ist ausgewählt mit dem Gehäuse 12 durch eine zweite Bremse B2 verbunden, und das dritte Hohlrad R3 ist ausgewählt durch eine dritte Bremse B3 mit dem Gehäuse 12 verbunden. Das erste Hohlrad R1, der zweite Träger CA2 und der dritte Träger CA3 sind einstückig miteinander und mit der Abtriebswelle 22 verbunden. Das zweite Hohlrad R2 und das dritte Sonnenrad S3 sind einstückig miteinander und ausgewählt durch eine erste Kupplung C1 mit dem Leistungsübertragungsteil 18 verbunden.
Somit sind der automatische Schaltabschnitt 20 und der Differenzialabschnitt 211 (Leistungsübertragungsteil 18) ausgewählt durch die erste Kupplung C1 oder die zweite Kupplung C2 miteinander verbunden, die angeordnet ist, jede Gangposition (Schaltgangposition) in dem automatischen Schaltabschnitt 20 herzustellen. Mit anderen Worten wirken die erste und zweite Kupplung C1, C2 als Kupplungsgeräte, das heißt, Eingriffsgerät, die betätigbar sind, um den Leistungsübertragungspfad zwischen das Leistungsübertragungsteil 18 und den automatischen Schaltabschnitt 20 zu platzieren, nämlich, den Leistungsübertragungspfad zwischen dem Differenzialabschnitt 211 (Leistungsübertragungsteil 18) und den Antriebsrädern 34, ausgewählt in einem Zustand aus einem Leistungsübertragungszustand, in dem die Fahrzeugantriebskraft durch den Leistungsübertragungspfad übertragen werden kann, und den Zustand abgeschnittener Leistung, in dem die Fahrzeugantriebskraft nicht durch den Leistungsübertragungspfad übertragen werden kann. Mit zumindest einer der Kupplungen aus erster und zweiter Kupplung C1 und C2 in Kupplungseingriff gebracht, ist der Leistungsübertragungspfad nämlich in dem Leistungsübertragungszustand platziert. Im Gegensatz platziert das Endkuppeln von sowohl der ersten wie auch der zweiten Kupplung C1 und C2 den Leistungsübertragungspfad in dem Zustand abgeschnittener Leistung.
Der automatische Schaltabschnitt 20 ermöglicht ferner das Entkuppeln an einem Ein-Entkupplungsseitigen-Kupplungsgerät während das Kuppeln eines Ein-Kupplungsseitigen-Kupplungsgeräts eine sogenannte „Kupplung-zu-Kupplung" Schalttätigkeit für entsprechende Gangpositionen auszuführen erlaubt, die ausgewählt hergestellt werden. Dies ermöglicht, dass ein Übersetzungsverhältnis γ (Drehzahl N₁₈ des Leistungsübertragungsteils 18/Drehzahl N_OUT der Abtriebswelle 22) in einem gleichmäßig variierenden Verhältnis für jede Gangposition erhalten werden kann.
Wie in der Kupplungsbetriebstabelle bezeichnet ist, die aus 13 ersichtlich ist, stellt das Kuppeln der ersten Kupplung C1 und der dritten Bremse B3 die Position des ersten Gangs her, die ein Übersetzungsverhältnis γ1 von ungefähr zum Beispiel „3,357" aufweist. Mit der ersten Kupplung C1 und der zweiten Bremse B2, die im Betrieb gekoppelt sind, wird eine Position des zweiten Gangs mit einem Übersetzungsverhältnis γ2 von zum Beispiel annähernd „2,180" hergestellt, dessen Wert niedriger als der des Übersetzungsverhältnisses γ1 ist. Mit der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 im Betrieb gekoppelt wird eine Position des dritten Gangs mit einem Übersetzungsverhältnis γ3 von zum Beispiel annähernd „1,424" hergestellt, dessen Wert niedriger als der des Übersetzungsverhältnisses γ2 ist.
Das Koppeln der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 stellt eine Position des vierten Gangs mit einem Übersetzungsverhältnis γ4 von zum Beispiel annähernd „1,0" her, was niedriger als das Übersetzungsverhältnis γ3 ist.
Das Koppeln der zweiten Kupplung C2 und der dritten Bremse B3 stellt eine Rückwärtsgangposition (Rückwärtsfahrschaltposition) mit einem Übersetzungsverhältnis γR von zum Beispiel annähernd „3,209" her, das zwischen denen der Position des ersten Gangs und der Position des zweiten Gangs liegt. Zusätzlich ermöglicht das Entkoppeln, das heißt, das Außereingriffbringen oder Lösen der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2, der ersten Bremse B1, der zweiten Bremse B2 und der dritten Bremse B3, dass eine neutrale Position N hergestellt wird.
Die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2 und die dritte Bremse B3 (im Folgenden gemeinsam als Kupplung C und Bremse B bezeichnet, solange sie nicht anders benannt sind) sind hydraulisch betätigte Reibkopplungsgeräte, die in dem Stand der Technik der automatischen Fahrzeuggetriebe verwendet werden. Jedes dieser Reibkopplungsgeräte kann eine Mehrscheibenkupplung der feuchten Art haben, die eine Vielzahl von sich gegenseitig überlappenden Reibplatten aufweisen, die angepasst sind, durch ein hydraulisches Stellglied gegeneinander gedrückt zu werden, oder eine Bandbremse einschließlich einer drehenden Trommel, die eine äußere Umfangsfläche aufweist, an der ein Band oder zwei Bänder mit Anschlussenden gewickelt sind, die angepasst sind, durch ein hydraulisches Stellglied festgezogen zu werden. Somit dienen die Reibkopplungsgeräte, um ausgewählt eine Antriebsverbindung zwischen zwei Bauteilen bereitzustellen, zwischen denen jeweils eine Kupplung oder Bremse eingefügt ist.
Mit dem Schaltmechanismus 210 einer solchen Konstruktion bestimmen der Differenzialabschnitt 211, der als kontinuierlich variables Getriebe dient, und der automatische Schaltabschnitt 20 ein kontinuierlich variables Getriebe. Ferner kann mit dem Differenzialabschnitt 211, der so gesteuert wird, dass er ein Übersetzungsverhältnis bereitstellt, das in einer fixen Höhe gehalten wird, der Differenzialabschnitt 211 und der automatische Schaltabschnitt 20 den gleichen Zustand wie ein gestuft variables Getriebe bereitstellen.
Genauer funktioniert der Differenzialabschnitt 211 als kontinuierlich variables Getriebe, und der automatische Schaltabschnitt 20, der mit dem Differenzialabschnitt 211 in Serie verbunden ist, wirkt als gestuft variables Getriebe. Somit wird verursacht, dass die Drehzahl, die in den automatischen Schaltabschnitt 20 eingegeben wird, der zumindest für eine Gangposition M platziert ist (im Folgenden als „Eingangsdrehzahl des automatischen Schaltabschnitts 20" bezeichnet), das heißt, die Drehzahl des Leistungsübertragungsteils 18 (im Folgenden als „Übertragungsteildrehzahl N₁₈" bezeichnet) werden verursacht, kontinuierlich zu variieren, und dabei die Gangposition M zu ermöglichen, damit ein kontinuierlich variabler Drehzahlbereich vorliegt. Entsprechend stellt der Schaltmechanismus 10 ein gesamtes Übersetzungsverhältnis γT (Drehzahl N_IN der Eingangswelle 14/Drehzahl N_OUT der Abtriebswelle 22) in einem kontinuierlich variablen Bereich her. Somit ist das kontinuierlich variable Getriebe in dem Schaltmechanismus 210 hergestellt. Das allgemeine Übersetzungsverhältnis γT des Schaltmechanismus 210 ist das gesamte Übersetzungsverhältnis γT eines gesamten des automatischen Schaltabschnitts 20, das ausgehend von dem Übersetzungsverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 211 und dem Übersetzungsverhältnis γ des automatischen Schaltabschnitts 20 hergestellt wird.
Für die entsprechenden Gangpositionen, wie zum Beispiel die Positionen des ersten Gangs bis vierten Gangs des automatischen Schaltabschnitts 20 und die Rückwärtsgangposition, wie in der Kopplungsbetriebstabelle aus 13 bezeichnet ist, wird die Übertragungsteildrehzahl N₁₈ kontinuierlich mit jeder Gangposition, die in einem kontinuierlich variablen Übersetzungsbereich erhalten werden, variiert. Entsprechend ist ein kontinuierlich variables Übersetzungsverhältnis zwischen angrenzenden Gangpositionen vorhanden, was es ermöglicht, dass der gesamte Schaltmechanismus 210 das gesamte Übersetzungsverhältnis γT in einem kontinuierlich variablen Bereich aufweist.
Außerdem ist das Übersetzungsverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 211 gesteuert, um in einer festen Höhe zu liegen, und die Kupplung C und die Bremse B werden ausgewählt gekoppelt, und dabei verursacht, dass eine der Positionen aus der Position des ersten Gangs bis vierten Gangs oder der Rückwärtsfahrgangposition (Rückwärtsfahrschaltposition) ausgewählt hergestellt werden. Dies ermöglicht, das allgemeine Übersetzungsverhältnis γT variabel in einem nahezu gleichen Verhältnis des Schaltmechanismus 210 für jede Gangposition zu erhalten. Somit kann der Schaltmechanismus 210 in dem gleichen Zustand wie der des gestuft variablen Getriebes hergestellt werden. Falls zum Beispiel der Differenzialabschnitt 211 gesteuert wird, um das Übersetzungsverhältnis γ0 mit einem festen Wert „1" bereitzustellen, stellt der Schaltmechanismus 210 das gesamte Übersetzungsverhältnis γT für jede Gangposition der Positionen des ersten bis vierten Gangs des automatischen Schaltabschnitts 20 und der Rückwärtsfahrgangposition bereit, wie durch die Kopplungsbetriebstabelle aus 13 bezeichnet ist. Falls außerdem der automatische Schaltabschnitt 20 in der Position des vierten Gangs so gesteuert wird, um zu verursachen, dass der Differenzialabschnitt 211 das Übersetzungsverhältnis γ0 von annähernd zum Beispiel „0,7" aufweist, was weniger als ein Wert „1" ist, weist der automatische Schaltabschnitt 20 das gesamte Übersetzungsverhältnis γT von annähernd zum Beispiel „0,7" auf, was weniger als ein Wert der Position des vierten Gangs ist.
14 ist ein kollineares Diagramm für den Schaltmechanismus 210 einschließlich des Differenzialabschnitts 211 und des automatischen Schaltabschnitts 20, worin die relativen Bewegungsverhältnisse zwischen den Drehzahlen der verschiedenen Drehelemente in verschiedenen Kopplungszuständen für jede Gangposition auf geraden Linien gedruckt werden können. Das kollineare Diagramm der 14 nimmt die Form eines zweidimensionalen Koordinatensystems an, dessen Abszissenachse mit den Übersetzungsverhältnissen ρ der Planetengetriebesätze 24, 26, 28, 30 gedruckt ist, und dessen Koordinatenachse mit den wechselweise relativen Drehzahlen der Drehelemente gedruckt ist. Eine Querlinie X1 bezeichnet die Drehzahl, die genullt ist; eine Querlinie X2 die Drehzahl „1,0", nämlich die Drehzahl NE der Maschine 8, die mit der Eingangswelle 14 verbunden ist; und eine Querlinie XG die Drehzahl des Leistungsübertragungsteils 18.
Von links beginnend stellen drei vertikale Linien Y1, Y2 und Y3, die den drei Elementen des Leistungsverteilungsmechanismus 16 zugeordnet sind, der den Differenzialabschnitt 11 ausbildet, die wechselweise relativen Drehzahlen des Differenzialabschnittssonnenrads S0 entsprechend einem zweiten Drehelement (zweites Element) RE2, des Differenzialabschnittträgers CA0 entsprechend einem ersten Drehelement (erstes Element) RE1 beziehungsweise des Differenzialabschnittshohlrads R0 entsprechend einem dritten Drehelement (drittes Element) RE3 dar. Ein Abstand zwischen den benachbarten vertikalen Linien wird ausgehend von dem Übersetzungsverhältnis ρ0 des Differenzialabschnittgetriebesatzes 24 bestimmt.
Von links beginnend stellen außerdem fünf vertikale Linien Y4, Y5, Y6, Y7 und Y8 für den automatischen Schaltabschnitt 20 die wechselweise relativen Drehzahlen von: dem ersten und zweiten Sonnenrad S1, S2, die miteinander verbunden sind, die einem vierten Drehelement (viertes Element) RE4 entsprechen; dem ersten Träger CA1, der einem fünften Drehelement (fünftes Element) RE5 entspricht; dem dritten Hohlrad R3, der einem sechsten Drehelement (sechstes Element) RE6 entspricht; dem ersten Hohlrad R1, zweiten Trägern CA2 und dritten Trägern CA3, die miteinander verbunden sind, die einem siebenten Drehelement (siebentes Element) RE7 entsprechen; beziehungsweise dem zweiten Hohlrad R2 und dem dritten Sonnenrad S3, die miteinander verbunden sind und einem achten Drehelement (achtes Element) RE8 entsprechen. Jeder Abstand zwischen den angrenzenden vertikalen Linien ist ausgehend von den Übersetzungsverhältnissen ρ1, ρ2 und ρ3 der ersten, zweiten und dritten Planetengetriebesätze 26, 28, 30 bestimmt.
In dem Verhältnis zwischen den vertikalen Linien auf dem kollinearen Diagramm liegt, falls ein Freiraum zwischen dem Sonnenrad und dem Träger auf einen Abstand entsprechend einem Wert „1" einplatziert ist, dann ein Freiraum zwischen dem Träger und Hohlrad in einem Abstand, der dem Übersetzungsverhältnis ρ des Planetengetriebesatzes entspricht. Für den Differenzialabschnitt 11 ist nämlich ein Freiraum zwischen den vertikalen Linien Y1 und Y2 auf einen Abstand entsprechend einem Wert „1" einplatziert und ein Freiraum zwischen den vertikalen Linien Y2 und Y3 ist auf einen Abstand entsprechend dem Übersetzungsverhältnis ρ0 einplatziert. Für den automatischen Schaltabschnitt 20 ist außerdem der Freiraum zwischen dem Sonnenrad und dem Träger auf den Abstand entsprechend dem Wert von „1" für jeden aus ersten, zweiten und dritten Planetengetriebesatz 26, 28, 30 einplatziert, für den der Freiraum zwischen dem Träger und Hohlrad auf den Abstand entsprechend dem Übersetzungsverhältnis ρ einplatziert ist.
Mit Bezug auf das kollineare Diagramm der 14 ist der Leistungsverteilungsmechanismus 216 (Differenzialabschnitt 211) des Schaltmechanismus 210 derart angeordnet, dass das erste Drehelement RE1 (Differenzialabschnittträger CA0) des Differenzialabschnittplanetengetriebesatzes 24 mit der Eingangswelle 14 verbunden ist, das heißt, die Maschine 8 und das zweite Drehelement RE2 ist mit dem ersten Elektromotor M1 verbunden. Das dritte Drehelement RE3 (Differenzialabschnittshohlrad R0) ist mit dem Leistungsübertragungsteil 18 und dem zweiten Elektromotor M2 verbunden. Somit wird eine Drehbewegung der Eingangswelle 14 durch das Leistungsübertragungsteil 18 zu dem automatischen Schaltabschnitt 20 übertragen (zugeführt). Ein Verhältnis zwischen den Drehzahlen des Differenzialabschnittssonnenrads S0 und dem Differenzialabschnittshohlrad R0 ist durch eine geneigte gerade Linie L0 dargestellt, die quer zu einem Schnittpunkt zwischen den Linien Y2 und X2 tritt.
Nun wird die Beschreibung von einem Fall gegeben, in dem zum Beispiel der Differenzialabschnitt 211 in einen Differenzialzustand mit den ersten bis dritten Drehelementen RE1 bis RE3 in der Lage relativ zueinander zu drehen, während die Drehzahl des Differenzialabschnittshohlrads R0, die an einem Schnittpunkt zwischen der geraden Linie L0 und der vertikalen Linie Y3 bezeichnet ist, mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V gebunden ist und in einer nahezu konstanten Höhe verbleibt, platziert ist. In diesem Fall wird, da die Maschinendrehzahl N_E mit der Drehzahl des Differenzialabschnittträgers CA0 gesteuert wird, die durch einen Schnittpunkt zwischen der geraden Linie L0 und der vertikalen Linie Y2 dargestellt ist, die gehoben oder gesenkt wird, die Drehzahl des Differenzialabschnittssonnenrads S0, das heißt, die Drehzahl des ersten Elektromotors M1, die durch einen Schnittpunkt zwischen der geraden Linie L0 und der vertikalen Linie Y1 bezeichnet ist, gehoben oder gesenkt.
Bei dem Steuern der Drehzahl des ersten Elektromotors M1, um zu ermöglichen, dass der Differenzialabschnitt 11 das Übersetzungsverhältnis γ0 von „1" mit dem Differenzialabschnittssonnenrad S0, das mit der gleichen Drehzahl wie die Maschinendrehzahl N_E dreht, ist die gerade Linie L0 mit der horizontalen Linie X2 ausgerichtet. Wenn dies stattfindet, wird verursacht, dass das Differenzialabschnittshohlrad R0, das heißt, das Leistungsübertragungsteil 18 mit der gleichen Drehzahl wie die Maschinendrehzahl NE dreht. Im Gegenzug, falls die Drehzahl des ersten Elektromotors M1 gesteuert wird, um dem Differenzialabschnitt 211 zu ermöglichen, das Übersetzungsverhältnis γ0 mit einem Wert, der kleiner als „1" ist, aufzuweisen, wird zum Beispiel verursacht, dass ein Wert von annähernd „0,7" mit der Drehzahl des Differenzialabschnittssonnenrads S0, die genullt ist, das Leistungsübertragungsteil 18 mit einer erhöhten Leistungsübertragungsteildrehzahl N₁₈ dreht, die höher als die Maschinendrehzahl N_E ist. Mit dem automatischen Schaltabschnitt 20 ist das vierte Drehelement RE4 ausgewählt mit dem Leistungsübertragungsteil 18 über die zweite Kupplung C2 verbunden und ausgewählt über die erste Bremse B1 mit dem Gehäuse 12 verbunden, mit dem fünften Drehelement RE5, das ausgewählt über die zweite Bremse B2 mit dem Gehäuse 12 verbunden ist. Das sechste Drehelement RE6 ist ausgewählt mit dem Gehäuse 12 über die dritte Bremse B3 verbunden, mit dem siebenten Drehelement RE7, das mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist, und das achte Drehelement RE8 ist ausgewählt mit dem Leistungsübertragungsteil 18 über die erste Kupplung C1 verbunden.
Als Nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem mit dem automatischen Schaltabschnitt 20 der Differenzialabschnitt 11 in einen Zustand platziert ist, in dem die Drehung des Übertragungsteils 18, das das Abgabedreheteil ist, in das achte Drehelement RE8 zugeführt wird, mit der Kopplung der ersten Kupplung C1 aufgrund von der die erste Kupplung C1 und die dritte Bremse B3 gekoppelt sind, wie aus 14 ersichtlich ist. In diesem Fall ist die Drehzahl der Abtriebswelle 22 für die Position des ersten Gangs durch einen Schnittpunkt zwischen der geneigten Linie L1 dargestellt, die quer zu einem Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie Y8 tritt, die die Drehzahl des achten Drehelements RE8 bezeichnet, und die horizontale Linie X2 und ein Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie Y6, die die Drehzahl des sechsten Drehelements RE6 anzeigt, und die horizontale Linie X1 und ein Schnittpunkt, der die vertikale Linie Y7 schneidet, die die Drehzahl des siebenten Drehelements RE7 anzeigt, das mit der Abtriebswelle verbunden ist, wie aus 14 ersichtlich ist. Ähnlich ist die Drehzahl der Abtriebswelle 22 für die Position des zweiten Gangs durch einen Schnittpunkt zwischen einer geneigten, geraden Linie L2 dargestellt, die bestimmt sind, wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 gekoppelt werden, und die vertikale Linie Y7, die die Drehzahl des siebenten Drehelements RE7 anzeigt, das mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist. Die Drehzahl der Abtriebswelle 22 für die Position des dritten Gangs wird durch einen Schnittpunkt zwischen einer geneigten, geraden Linie L3 dargestellt, der mit der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 gekoppelt bestimmt wird, und die vertikale Linie Y7, die die Drehzahl des siebenten Drehelements RE7 anzeigt, das mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist. Die Drehzahl der Abtriebswelle 22 für die Position des vierten Gangs ist durch einen Schnittpunkt zwischen einer horizontalen, geraden Linie L4 dargestellt, der mit der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2, die gekoppelt sind, bestimmt wird, und die vertikale Linie Y7, die die Drehzahl des siebenten Drehelements RE7 anzeigt, das mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist.
15 ist ein funktionales Blockdiagramm, das Hauptsteuerfunktionen darstellt, die durch die elektronische Steuereinheit 280 auszuführen sind. Eine gestuft variable Schaltsteuereinrichtung 282 bestimmt eine Schaltanforderung an den automatischen Schaltabschnitt 20 ausgehend von einem Abtriebswellendrehzahl relevanten Wert und einer Anforderung durch den Fahrer, um zu verursachen, dass der automatische Schaltabschnitt die automatische Schaltsteuerung ausführt, um so eine verlangte Schaltposition in Erwiderung auf die Schaltanforderung zu erhalten. Zum Beispiel bestimmt die gestuft variable Schaltsteuereinrichtung 282, ob das Schalten des automatischen Schaltabschnitts 20 auszuführen ist, das heißt, die Gangposition, die zu schalten ist, um zu verursachen, dass der automatische Schaltabschnitt die automatische Schaltsteuerung ausgehend von dem Fahrzeugzustand ausführt, der durch eine tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit V und das verlangte Abtriebsmoment T_OUT des automatischen Schaltabschnitts 20 dargestellt wird, in dem auf die Verhältnisse (Schaltlinien und Schaltkennfeld) einschließlich Aufwärtsschaltlinien (in durchgehenden Linien) und Abwärtsschaltlinien (in punktierten Linien), die vorangehend als Parameter der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Abtriebsmoments T_OUT des automatischen Getriebes 20, das in 16 dargestellt ist, gespeichert sind.
Wenn dies stattfindet gibt die gestuft variable Schaltsteuereinrichtung 282 Befehle (ein Schaltabgabebefehl und ein Hydraulikdruckbefehl) zu dem Hydrauliksteuerkreis 270 ab, um die hydraulisch betätigten Reibkopplungsgeräte zu koppeln und/oder entkoppeln, die in das Schalten des automatischen Schaltabschnitts 20 eingeschlossen sind, um die Gangposition gemäß der Kopplungstabelle aus 13 herzustellen. Die gestuft variable Schaltsteuereinrichtung 82 gibt nämlich einen Befehl zu dem Hydrauliksteuerkreis 270 ab, um das Ein-Entkopplungs-Kopplungsgerät zu entkoppeln, das in das Schalten eingeschlossen ist, während das Ein-Kopplungs-Kopplungsgerät gekoppelt wird, um zu verursachen, dass die Kupplung-zu-Kupplung-Schaltung ausgeführt wird. Aufgrund des Empfangs von derartigen Befehlen verursacht der Hydrauliksteuerkreis 270, dass die Linearsolenoidventile des automatischen Schaltabschnitts 20 betätigt werden. Dies ermöglicht, dass die hydraulisch betätigten Stellglieder der hydraulisch betätigten Reibkopplungsgeräte, die in das relevante Schalten eingeschlossen sind, betätigt werden. Somit wird zum Beispiel das Ein-Entkopplungsseite-Kopplungsgerät entkoppelt und das Ein-Kupplungsseitige-Kupplungsgerät wird gekoppelt, und verursacht, dass der automatische Schaltabschnitt 20 das Schalten ausführt.
Die Hybridsteuereinrichtung 284 betätigt die Maschine 8 in einem optimalen Betriebsbereich mit einem hohen Wirkungsgrad, während die Antriebskräfte der Maschine 8 und des zweiten Elektromotors M2 in optimalen Raten verteilt werden, und eine Reaktionskraft des ersten Elektromotors M1 während dessen Betrieb zur Erzeugung von elektrischer Leistung optimal variiert werden, und dabei steuerbar der Differenzialabschnitt 211 unter einem elektrisch gesteuerten kontinuierlichen variablen Getriebe arbeitet, um ein Übersetzungsverhältnis γ0 zu steuern. Mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit V während des Fahrens des Fahrzeugs in einer Gelegenheit, wird zum Beispiel eine Soll-(verlangte)Abgabe für das Fahrzeug ausgehend von der Beschleunigeröffnung Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet, die beide verlangte Abgabevariablen des Fahrers darstellen, und danach eine verlangte gesamte Sollabgabe ausgehend von der Sollabgabe des Fahrzeugs und einem verlangten Batterieladewert berechnet. Folglich wird eine Sollmaschinenabgabe unter Berücksichtigung eines Verlusts der Leistungsübertragung, Lasten von Zusatzeinheiten, ein Unterstützungsmoment des zweiten Elektromotors M2 oder ähnliches berechnet, um die gesamte Sollausgabe zu erhalten. Dann steuert die Hybridsteuereinrichtung 284 die Maschine 8, während eine Rate des elektrischen Stroms gesteuert wird, der durch den ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, um die Maschinendrehzahl N_E und ein Maschinenmoment T_E derart zu erhalten, dass die Sollmaschinenabgabe erhalten wird.
Die Hybridsteuereinrichtung 284 führt derartige Steuerungen unter Berücksichtigungen von zum Beispiel der Gangposition des automatischen Schaltabschnitts 20 durch mit einem Gesichtspunkt, einen dynamischen Wirkungsgrad zu erhöhen und einen Kraftstoffverbrauch zu verbessern. Während solcher Hybridsteuerungen wird verursacht, dass der Differenzialabschnitt 11 als elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe derart arbeitet, dass die Maschinendrehzahl N_E und die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die für die Maschine 8 bestimmt werden, in einem Bereich mit einem hohen Wirkungsgrad arbeiten, zur Fahrzeuggeschwindigkeit passen und die Drehzahl des Leistungsübertragungsteils 18, die mit der Gangposition in dem automatischen Schaltabschnitt 20 bestimmt wurde.
Die Hybridsteuereinrichtung 284 bestimmt einen Sollwert des gesamten Übersetzungsverhältnisses γT des Schaltmechanismus 210 derart, dass verursacht wird, dass die Maschine 8 entlang einer optimalen Kraftstoffwirkungsgradkurve (ein Kraftstoffwirkungsgradkennfeld und die Verhältnisse) der Maschine 8 arbeitet, das vorangehend und experimentell erhalten und gespeichert wird. Dies erreicht einen Kompromiss zwischen der Fahrbarkeit und dem Kraftstoffverbrauch während des Fahrens des Fahrzeugs in einer kontinuierlich variablen Schaltbetriebsart in einer zweidimensionalen Koordinate, die mit der Maschinendrehzahl N_E und dem Abtriebsmoment (Maschinenmoment) T_E der Maschine 8 hergestellt wird.
Zum Beispiel wird der Sollwert des gesamten Drehzahlverhältnisses γT des Schaltmechanismus 10 so bestimmt, dass er ein Maschinenmoment T_E und die Maschinendrehzahl N_E zum Erzeugen der Maschinenabgabe erhält, die zum Erfüllen der Sollabgaben (einer gesamten Sollabgabe und einem verlangten Antriebsmoment) verlangt sind. Dann wird das Übersetzungsverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 211 unter Berücksichtigung der Gangposition des automatischen Schaltabschnitts 20 gesteuert, um den relevanten Sollwert zu erhalten, und dabei das gesamte Übersetzungsverhältnis γT mit einem kontinuierlich variablen Schaltbereich zu steuern.
Wenn dies stattfindet ermöglicht die Hybridsteuereinrichtung 284, dass elektrische Energie, die durch den ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, durch einen Wandler 54 zu einem Batteriegerät 56 und dem zweiten Elektromotor M2 zugeführt wird. Somit wird ein Hauptteil der Antriebsleistung der Maschine 8 mechanisch zu dem Leistungsübertragungsteil 18 übertragen. Jedoch wird ein Teil der Antriebsleistung der Maschine 8 mit dem ersten Elektromotor M1 für die Erzeugung von elektrischer Leistung verbraucht und in elektrische Energie umgewandelt. Die sich ergebende elektrische Energie wird durch den Wandler 54 in den zweiten Elektromotor M2 zugeführt, der folglich angetrieben wird. Deswegen wird der Teil der Antriebsleistung durch den zweiten Elektromotor M2 zu dem Leistungsübertragungsteil 18 übertragen. Eine Ausstattung, die in die Vorgänge beginnend von der Stufe der Erzeugung der elektrischen Leistung zu der Stufe eingeschlossen ist, in der verursacht wird, dass der zweite Elektromotor M2 des sich ergebenden elektrischen Energie verbraucht, stellt einen elektrischen Pfad her, in dem der Teil der Antriebsleistung der Maschine 8 in elektrische Energie umgewandelt wird, und die sich ergebende elektrische Energie in mechanische Energie umgewandelt wird.
Die Hybridsteuereinrichtung 284 ermöglicht, dass der Differenzialabschnitt 211 eine elektrisch gesteuerte CVT-Funktion zum Steuern von zum Beispiel einer ersten Elektromotordrehzahl N_M1 und/oder einer zweiten Elektromotordrehzahl N_M2 durchführt, um die Maschinendrehzahl N_E in einer nahezu konstanten Höhe zu halten, oder die Drehzahl in einer beliebigen Höhe zu steuern, unabhängig davon, ob das Fahrzeug in einem angehaltenen Zustand oder in einem fahrenden Zustand verbleibt. Mit anderen Worten steuert die Hybridsteuereinrichtung 284 die erste Elektromotordrehzahl N_M1 und/oder eine zweite Elektromotordrehzahl N_M2 in einer beliebigen Höhe, während die Maschinendrehzahl N_E in der nahezu konstanten Höhe oder der beliebigen Drehzahl beibehalten bleibt.
Wie aus dem kollinearen Diagramm der 14 ersichtlich wird, hebt zum Beispiel, wenn die Maschinendrehzahl N_E während des Fahrens des Fahrzeugs erhöht wird, die Hybridsteuereinrichtung 284 die erste Elektromotordrehzahl N_M1, während eine zweite Elektromotordrehzahl N_M2 in einer nahezu festen Höhe beibehalten wird, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V gebunden ist (dargestellt durch die Antriebsräder 34). Wenn zusätzlich die Maschinendrehzahl N_E in der nahezu festen Höhe während des Schaltens des automatischen Schaltabschnitts 20 beibehalten wird, variiert die Hybridsteuereinrichtung 284 die erste Elektromotordrehzahl N_M1 in eine Richtung gegenüber der, in der die zweite Elektromotordrehzahl N_M2 mit dem Schalten des automatischen Schaltabschnitts 20 variiert, während die Maschinendrehzahl N_E in der nahezu festen Höhe beibehalten wird.
Die Hybridsteuereinrichtung 284 bewirkt, dass das Drosselstellglied 87 steuerbar das elektronische Drosselventil 96 öffnet oder schließt, um eine Drosselsteuerung durchzuführen. Zusätzlich hat die Hybridsteuereinrichtung 284 funktionell eine Maschinenabgabesteuereinrichtung, die Abgabebefehle zu einem Maschinenabgabesteuergerät 258 einzeln oder in Kombination einschließt. Dies verursacht, dass ein Kraftstoffeinspritzgerät 98 eine Kraftstoffeinspritzmenge und Kraftstoffeinspritzzeit für eine Kraftstoffeinspritzsteuerung steuert, während verursacht wird, dass ein Zündgerät 99 eine Zündzeit eines Zündgeräts 99 wie zum Beispiel einer Zündeinrichtung oder ähnlichem für eine Zündzeitsteuerung steuert. Aufgrund des Empfangs derartiger Befehle führt das Maschinenabgabesteuergerät 258 eine Abgabesteuerung der Maschine 8 durch, um eine verlangte Maschinenabgabe bereitzustellen.
Zum Beispiel treibt die Hybridsteuereinrichtung 284 grundsätzlich das Drosselstellglied 97 im Ansprechen auf die Beschleunigeröffnung Acc an, indem sie auf das vorgespeicherte Verhältnis (nicht dargestellt) Bezug nimmt. Die Drosselsteuerung wird derart ausgeführt, dass die Drosselventilöffnung θ_TH umso größer wird, desto größer die Beschleunigeröffnung Acc ist. Aufgrund des Empfangs der Befehle von der Hybridsteuereinrichtung 284 ermöglicht das Maschinenabgabesteuergerät 258, dass das Drosselstellglied 97 das elektronische Drosselventil 96 für die Drosselsteuerung steuerbar öffnet oder schließt, während die Zündzeit des Zündgeräts 99 wie zum Beispiel der Zündeinrichtung oder ähnlichem zur Zündzeitsteuerung gesteuert wird, und dabei eine Maschinenmomentsteuerung ausgeführt wird.
Ferner kann die Hybridsteuereinrichtung 284 betätigt werden, um zu verursachen, dass der Differenzialabschnitt 211 die elektrisch gesteuerte CVT-Funktion (Differenzialtätigkeit) durchführt, um die Motorantriebsbetriebsart unter Verwendung des zweiten Elektromotors M2 als Antriebskraftquelle unabhängig davon zu erreichen, ob die Maschine 8 in dem angehaltenen Zustand oder einem Leerlaufzustand verbleibt. Zum Beispiel erreicht die Hybridsteuereinrichtung 284 die Motorantriebsbetriebsart in dem relativ niedrigen Momentenbereich T_OUT, das heißt, in dem niedrigen Maschinenmomentbereich T_E, oder dem relativ niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, das heißt, unteren Lastbereich. Um einen Widerstand der Maschine 8 zu unterdrücken, die angehalten wird, um den Kraftstoffverbrauch während einer solchen Motorantriebsbetriebsart zu verbessern, steuert die Hybridsteuereinrichtung 284 die erste Elektromotordrehzahl N_M1 in eine negative Drehzahl, um zum Beispiel den ersten Elektromotor in einem unbelasteten Zustand zu betätigen, und dabei einen Leerlaufzustand zu erreichen. Auf diese Weise wird die Maschinendrehzahl N_E genullt oder nahezu genullt abhängig von den Erfordernissen wegen der elektrisch gesteuerten CVT-Funktion (Differenzialtätigkeit) des Differenzialabschnitts 211.
Sogar falls der Maschinenfahrbereich vorliegt, der die Maschine 8 als Antriebsleistungsquelle einsetzt, ermöglicht die Hybridsteuereinrichtung 284 dem ersten Elektromotor M1 und/oder dem Batteriegerät 56, elektrische Energie zu dem zweiten Elektromotor M2 unter Verwendung des elektrischen Pfads, der oben erwähnt wurde, zuzuführen. Dies treibt den zweiten Elektromotor M2 an, um ein Moment an die Antriebsräder 38 aufzubringen, und stellt eine sogenannte Momentenunterstützung zum Unterstützen der Antriebsleistung der Maschine 8 bereit.
Die Hybridsteuereinrichtung 284 erreicht, dass der erste Elektromotor M1 in dem unbelasteten Zustand arbeitet, um in dem Leerlaufzustand frei zu drehen. Dies bewirkt, dass der Differenzialabschnitt 211 eine Momentenübertragung unterbricht; nämlich wird erreicht, dass der Differenzialabschnitt 211 nicht arbeitet, und keine Abgabe in dem gleichen Zustand wie in dem bereitgestellt wird, in dem der Leistungsübertragungspfad in dem Differenzialabschnitt 211 unterbrochen ist. Die Hybridsteuereinrichtung 284 platziert nämlich den ersten Elektromotor M1 in den unbelasteten Zustand, platziert den Differenzialabschnitt 11 in einem neutralen Zustand (neutraler Zustand) in dem der Leistungsübertragungspfad elektrisch unterbrochen ist.
Während eines Nachlaufens (in einem Nachlaufzustand) eines Fahrzeugs, in dem ein Beschleunigerpedal gelöst ist oder während einer Bremsbetriebsart des Fahrzeugs, mit einer betätigten Fußbremse, weist die Hybridsteuereinrichtung 284 ferner eine Funktion auf, als Regenerationssteuereinrichtung zu dienen. In dieser Regenerationssteuerung wird der zweite Elektromotor M2 erreicht, dass er arbeitet, um als Generator für elektrische Leistung zu dienen und mit kinetischer Energie eines Fahrzeugs angetrieben zu werden, das heißt, einer umgekehrten Antriebskraft, die von den Antriebsrädern 34 auf die Maschine 8 übertragen wird, um elektrische Energie zu erzeugen, mit einem Gesichtspunkt, Kraftstoff zu sparen. Die sich ergebende elektrische Energie, das heißt, ein zweiter durch den Motor erzeugter elektrischer Strom wird über einen Wandler 58 zu einer Batterie 60 zugeführt, die folglich geladen wird. Eine derartige Regenerationssteuerung wird derart durchgeführt, dass die Regeneration in einer Leistungsrate erreicht wird, die ausgehend von einem Ladezustand SOC der Batterie 60 und einer Bremskraftverteilungsrate einer Bremskraft einer hydraulischen Bremse, die zum Erreichen der Bremskraft abhängig von einem Niederdrückhub des Bremspedals betätigt wird, bestimmt wird.
Als nächstes wird ein Steuervorgang zum sofortigen Vollenden des Aufwärmens des Schaltmechanismus 210 unter Betrachtung einen verbesserten Kraftstoffverbrauch zu erreichen, beschrieben.
Eine Temperaturbestimmungseinrichtung 290 bestimmt, ob die Temperatur des Schaltmechanismus 210 entsprechend der Temperatur der Hybridfahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung geringer als ein gegebener erster Temperaturbestimmungswert TEMP₂₁ ist. Die Betriebsöltemperatur TEMP_ATF des automatischen Schaltabschnitts 20 wird zum Beispiel durch einen Temperaturfühler erfasst, um zu ermöglichen, dass die Temperatur des Schaltmechanismus 210 ausgehend von einer solchen Betriebsöltemperatur TEMP_ATF bestimmt wird. Die Betriebsöltemperatur TEMP_ATF kann intakt als Temperatur des Schaltmechanismus 210 bezeichnet werden, oder die Temperatur des Schaltmechanismus 210 kann von einem berechneten Wert abgeleitet werden, der durch das Hinzuzählen eines gegebenen Korrekturwerts, der vorangehend durch experimentelle Versuche erhalten wird, zu der Betriebsöltemperatur TEMP_ATF erhalten werden.
Der erste Temperaturbestimmungswert TEMP₂₁ entsprechend einem Ein-Differenzialzustand-Temperaturbestimmungswert der vorliegenden Erfindung stellt einen Schwellwert dar. Dies ist ein Wert, dass, falls die Temperatur des Schaltmechanismus 210 als den ersten Temperaturbestimmungswert TEMP₂₁ überschreitend angenommen wird, dann eine Bestimmung gemacht wird, dass unter Betrachtung der Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs insbesondere keine Notwendigkeit entsteht, das Aufwärmen des Schaltmechanismus 210 zu verbessern, oder kein Aufwärmen des Schaltmechanismus 210 muss mit der Verwendung der Differenzialtätigkeitszuständigkeitswechseleinrichtung verbessert werden. Der erste Temperaturbestimmungswert TEMP₂₁ wird aus experimentellen Versuchen erhalten und vorangehend als zum Beispiel bei 35°C in die Temperaturbestimmungseinrichtung 290 gespeichert. Darüber hinaus ist der erste Temperaturbestimmungswert TEMP₂₁ niedriger als die Temperatur des Schaltmechanismus 210 unter einem bestimmten Aufwärmzustand, der einen Zustand darstellt, in dem das Aufwärmen des Schaltmechanismus 210 vollendet ist.
Ferner bestimmt die Temperaturbestimmungseinrichtung 290, ob die Temperatur des Schaltmechanismus 210 geringer als ein gegebener zweiter Temperaturbestimmungswert TEMP₂₂ ist. Hier ist der zweite Temperaturbestimmungswert TEMP₂₂ ein Wert, der geringer als der erste Temperaturbestimmungswert TEMP₂₁ ist. Das Aufwärmen des Schaltmechanismus 210 muss unabhängig davon verbessert werden, ob die Temperatur des Schaltmechanismus 210, das heißt, zum Beispiel die Betriebsöltemperatur TEMP_ATF den zweiten Temperaturbestimmungswert TEMP₂₂ überschreitet. Somit stellt der zweite Temperaturbestimmungswert TEMP₂₂ einen Schwellwert dar, ausgehend von dem, falls die Temperatur des Schaltmechanismus 210 geringer als der zweite Temperaturbestimmungswert TEMP₂₂ ist, dann eine Bestimmung durchgeführt wird, dass unter Betrachtung der Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs das Aufwärmen des Schaltmechanismus 210 weiter intensiv verbessert werden muss. Dieser Schwellwert wird aus experimentellen Versuchen erhalten und vorangehend als zum Beispiel 0°C in der Temperaturbestimmungseinrichtung 290 gespeichert.
Eine Motortemperaturbestimmungseinrichtung 296 bestimmt, ob die Temperatur des ersten Elektromotors M1 geringer als eine gegebene dritte Temperaturbestimmungseinrichtung TEMP₂₃ ist. Die Temperatur des ersten Elektromotors M1 wird mit zum Beispiel einem Temperaturfühler erfasst, der in den ersten Elektromotor M1 eingebaut ist. Falls die Temperatur des ersten Elektromotors M1 den dritten Motortemperaturbestimmungswert TEMP₂₃ überschreitet, beeinträchtigt die Temperatur des ersten Elektromotors M1 negativ die Lebensdauer des ersten Elektromotors M1. Somit ist der dritte Motortemperaturbestimmungswert TEMP₂₃ ein Schwellwert, der ermöglicht, dass eine Bestimmung durchgeführt wird, dass, unter Betrachtung, eine negative Auswirkung zu vermeiden, kein Aufwärmen des Schaltmechanismus 210 ferner intensiv aufgrund des Betriebs des ersten Elektromotors M1 verbessert wird. Dieser Schwellwert wird durch experimentelle Versuche erhalten, um vorangehend bei zum Beispiel 150°C in der Motortemperaturbestimmungseinrichtung 296 gespeichert zu werden.
Hier bestimmt die Motortemperaturbestimmungseinrichtung 296 die Temperatur des ersten Elektromotors M1. Jedoch kann zum Beispiel der dritte Motortemperaturbestimmungswert TEMP₂₃ abhängig von einer zu bestimmenden Aufgabe bestimmt werden, und die Temperatur des zweiten Elektromotors M2 kann bestimmt werden. In einer anderen Alternative kann eine durchschnittliche Temperatur zwischen denen des ersten und zweiten Elektromotors M1 und M2 bestimmt werden.
Falls die Temperaturbestimmungseinrichtung 290 bestimmt, dass die Temperatur des Schaltmechanismus 210 den ersten Temperaturbestimmungswert TEMP₂₁ überschreitet, entsteht insbesondere kein Bedarf, das Aufwärmen des Schaltmechanismus 210 zu verbessern. Deswegen bestimmt die Differenzialtätigkeitszustandsänderungseinrichtung 298 den Betriebspunkt des Differenzialabschnitts 211, um zu ermöglichen, dass das Fahrzeug als Gesamtes einen optimalen Kraftstoffverbrauch realisiert. Zu diesem Ende betätigt die Differenzialtätigkeitszustandsänderungseinrichtung 298 den ersten und zweiten Elektromotor M1 und M2, um einen solchen optimalen Kraftstoffverbrauch zu realisieren. Mit anderen Worten ändert die Differenzialtätigkeitszustandsänderungseinrichtung 298 nicht insbesondere die Steuerung des Differenzialabschnitts 211 der Hybridsteuereinrichtung 284.
Außerdem bestimmt die Temperaturbestimmungseinrichtung 290, dass die Temperatur des Schaltmechanismus 210 geringer als der erste Temperaturbestimmungswert TEMP₂₁ ist. In solch einem Fall ändert die Differenzialtätigkeitszustandsänderungseinrichtung 298 den Betriebspunkt des Differenzialabschnitts 211, um einen Anstieg der Temperatur von zumindest dem ersten und zweiten Elektromotor M1 und M2 zu erreichen, und den ersten und zweiten Elektromotor M1 und M2 so zu betreiben, um einen solchen geänderten Betriebspunkt zu realisieren. Während eines solchen Betriebs kann der Betriebspunkt derart geändert werden, dass die Maschinendrehzahl N_E und das Übersetzungsverhältnis γ des automatischen Schaltabschnitts 20, die von einem derartig geänderten Betriebspunkt herrühren, eine weniger negative Auswirkung auf das Fahren des Fahrzeugs aufweisen.
Nun wird die Änderung des Betriebspunkts des Differenzialabschnitts 211 im Folgenden ausführlich beschrieben. Falls die Temperaturbestimmungseinrichtung 290 bestimmt, dass die Temperatur des Schaltmechanismus 210 geringer als der erste Temperaturbestimmungswert TEMP₂₁ ist, ändert die Differenzialtätigkeitszustandsänderungseinrichtung 298 den Betriebspunkt des Differenzialabschnitts 211, derart, dass der Bruttoheizwert von einem oder beiden Motoren aus dem ersten und dem zweiten Elektromotor M1 und M2 umso größer wird, desto niedriger die Temperatur des Schaltmechanismus 210 wird.
Noch genauer bestimmt die Temperaturbestimmungseinrichtung 290 in einer Phase, dass die Temperatur des Schaltmechanismus 210 geringer als der erste Temperaturbestimmungswert TEMP₂₁ ist, aber den zweiten Temperaturbestimmungswert TEMP₂₂ überschreitet. Unter einer solchen Bestimmung führt die Differenzialtätigkeitszustandsänderungseinrichtung 298 eine kleinere Betriebspunktänderung durch, um den Betriebspunkt des Differenzialabschnitts 211 zu ändern, um zu ermöglichen, dass die Wärmeerzeugungsmenge von einem der Motoren aus dem ersten und zweiten Elektromotor M1 und M2 oder die Bruttowärmeerzeugungsmenge von beiden Motoren bei einem ersten Heizsollwert H₁ liegt. In einer anderen Phase bestimmt die Temperaturbestimmungseinrichtung 290, dass die Temperatur des Schaltmechanismus 210 geringer als der zweite Temperaturbestimmungswert TEMP₂₂ ist. Unter einer solchen Bestimmung macht die Differenzialtätigkeitszustandsänderungseinrichtung 298 eine große Betriebspunktänderung, um den Betriebspunkt des Differenzialabschnitts 211 an einen erhöhten Punkt zu ändern, um zu ermöglichen, dass die Wärmeerzeugungsmenge von einem der Motoren aus erstem und zweitem Elektromotor M1 und M2 oder die Bruttowärmeerzeugungsmenge von beiden dieser Motoren bei einem zweiten Heizsollwert H₂ liegt, der höher als der erste Heizsollwert H₁ ist.
Wie zum Beispiel aus einem kollinearen Diagramm des Differenzialabschnitts 211 ersichtlich ist, das in 17 gezeigt ist, weist der Differenzialabschnitt 211 einen Betriebspunkt (einen optimalen Kraftstoffverbrauchbetriebspunkt, der durch eine durchgehende Linie in 17 bezeichnet ist) auf. Falls die kleine Betriebspunktänderung an einem solchen Betriebspunkt durchgeführt wird, wird dann der Betriebspunkt zu einem Betriebspunkt verschoben, der als wenig geänderter Betriebspunkt dient, wie durch eine punktierte Linie in 17 bezeichnet ist. Falls die große Betriebspunktänderung an einem derartigen Betriebspunkt durchgeführt wird, wird dann der Betriebspunkt zu einem anderen Betriebspunkt verschoben, der als groß geänderter Betriebspunkt dient, wie durch eine Zweipunktlinie in 17 bezeichnet ist. Hier stellen sowohl der erste wie auch der zweite Heizsollwert H₁ und H₂ Sollwerte dar, die erhalten werden, da ein Vergleich zwischen dem Anstieg der dissipativen Energien des ersten und zweiten Elektromotors M1 und M2 durchgeführt wird, und Kraftstoffverbrauchsverbesserungswirkungen, die sich aus dem verbesserten Aufwärmen des Differenzialabschnitts 211 ergeben, um einen verbesserten Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs als Gesamtes zu erreichen. Diese Sollwerte werden vorübergehend aus experimentellen Versuchen erhalten, die in der Differenzialtätigkeitsänderungseinrichtung 298 zu speichern sind.
Außerdem bestimmt die Motortemperaturbestimmungseinrichtung 296, das heißt, verneint, dass die Temperatur des ersten Elektromotors M1 210 geringer als der dritte Temperaturbestimmungswert TEMP₂₃ ist. In einem derartigen Fall, sogar in einer Situation, in der die Temperaturbestimmungseinrichtung 290 bestimmt, dass die Temperatur des Schaltmechanismus 210 geringer als der zweite Temperaturbestimmungswert TEMP₂₂ ist, macht die Differenzialtätigkeitsänderungseinrichtung 298 keine große Betriebspunktänderung, sondern macht die kleine Betriebspunktänderung. Mit anderen Worten, stellt eine Anfrage, ob die Temperatur des ersten Elektromotors M1 geringer als der dritte Temperaturbestimmungswert TEMP₂₃ ist, eine Anfrage dar, um festzustellen, ob die Temperatur des ersten Elektromotors M1 den dritten Temperaturbestimmungswert TEMP₂₃ überschreitet.
18 ist ein Flussdiagramm, das ein Hauptteil von Steuervorgängen darstellt, die mit dem elektronischen Steuergerät 280 auszuführen sind, nämlich Steuervorgänge, die zum Erleichtern eines Aufwärmens eines Schaltmechanismus 210 ausgeführt werden, die wiederholt in ausgesprochen kurzen Zyklen in der Größenordnung von ungefähr zum Beispiel einigen Millisekunden oder einigen zehn Millisekunden wiederholt werden. 18 zeigt eine andere Ausführungsform entsprechend der 11.
Zuerst wird bei SB1 eine Anfrage gemacht, ob die Temperatur des Schaltmechanismus 210 geringer als der erste Temperaturbestimmungswert TEMP₂₁ ist. Die Betriebsöltemperatur TEMP_ATF des automatischen Schaltabschnitts 20 wird mit zum Beispiel dem Temperaturfühler erfasst, um zu ermöglichen, dass die obige Anfrage gemacht wird, betreffend, ob die Betriebsöltemperatur TEMP_ATF die Temperatur des Schaltmechanismus 210 ist. Hier wird der erste Temperaturbestimmungswert TEMP₂₁ vorangehend bei zum Beispiel 35°C in dem elektronischen Steuergerät 280 bestimmt. Falls die Antwort auf diese Anfrage JA ist, nämlich, falls die Temperatur des Schaltmechanismus 210 geringer als der erste Temperaturbestimmungswert TEMP₂₁ ist, geht dann die Strömungsroutine zu SB2. Falls die Antwort andererseits NEIN ist, schreitet die Strömungsroutine zu SB6 voran.
Bei SB2 wird eine Anfrage gemacht, ob die Temperatur des Schaltmechanismus 210 geringer als der zweite Temperaturbestimmungswert TEMP₂₂ ist. Hier wird der zweite Temperaturbestimmungswert TEMP₂₂ vorangehend in dem elektronischen Steuergerät 280 bei zum Beispiel 0°C gespeichert. Falls die Antwort auf diese Anfrage JA ist, das heißt, falls die Temperatur des Schaltmechanismus 210 geringer als der zweite Temperaturbestimmungswert TEMP₂₂ ist, geht dann die Strömungsroutine zu SB3. Falls die Antwort andererseits NEIN ist, schreitet die Strömungsroutine zu SB5 voran. Zusätzlich entsprechen SB1 und SB2 gemeinsam der Temperaturbestimmungseinrichtung 290.
Bei SB3 entsprechend der Motortemperaturbestimmungseinrichtung 296 wird eine Anfrage durchgeführt, ob eine Temperatur eines Elektromotors, typischerweise die Temperatur des ersten Elektromotors M1, geringer als der dritte Temperaturbestimmungswert TEMP₂₃ ist. Hier wird der dritte Temperaturbestimmungswert TEMP₂₃ vorangehend in dem elektronischen Steuergerät 280 bei zum Beispiel 150°C gespeichert. Falls die Antwort auf diese Anfrage JA ist, nämlich, falls die Temperatur des Schaltmechanismus 210 geringer als der dritte Temperaturbestimmungswert TEMP₂₃ ist, geht die Strömungsroutine zu SB4 voran. Falls andererseits die Antwort NEIN ist, geht dann die Strömungsroutine zu SB5 voran. Zusätzlich kann es möglich sein, obwohl bei SB3 die Anfrage an die Temperatur des ersten Elektromotors M1 gemacht wird, eine Anfrage an die Temperatur des zweiten Elektromotors M2 zu machen. In einer anderen Alternative kann eine Anfrage an eine Durchschnittstemperatur des ersten und zweiten Elektromotors M1 und M2 gemacht werden.
Bei SB4 wird die Hauptbetriebspunktänderung durchgeführt, um den Betriebspunkt des Differenzialabschnitts 211 derart zu ändern, dass eine der Wärmeerzeugungsmengen eines Motors aus dem ersten und dem zweiten Elektromotor M1 und M2 oder die Bruttowärmeerzeugungsmenge beider dieser Motoren bei dem zweiten Heizsollwert H₂ liegt.
Bei SB5 wird die kleine Betriebspunktänderung zum Ändern des Betriebspunkts des Differenzialabschnitts 211 derart durchgeführt, dass eine der Wärmeerzeugungsmengen eines der Motoren aus dem ersten und zweiten Elektromotor M1 und M2 oder die Bruttowärmeerzeugungsmenge von beiden dieser Motoren an dem ersten Heizwert H₁ liegt.
Bei SB6 wird der Betriebspunkt des Differenzialabschnitts 211 so bestimmt, dass es möglich ist, dass das Fahrzeug einen optimalen Kraftstoffverbrauch als Gesamtes realisiert, und die ersten und zweiten Elektromotoren M1 und M2 auf eine Weise betrieben werden, um einen solchen optimalen Kraftstoffverbrauch zu realisieren. Ebenfalls entsprechen SB4 bis SB6 gesammelt der Differenzialtätigkeitszustandsänderungseinrichtung 298.
Das elektronische Steuergerät der zweiten Ausführungsform weist zusätzlich zu den vorteilhaften Wirkungen (A3), (A5), (A7) und (A9) andere vorteilhafte Wirkungen (B1) bis (B4) auf, die im Folgenden aufgelistet sind.

(B1) Falls die Temperatur des Schaltmechanismus 210 geringer als der erste Temperaturbestimmungswert TEMP₂₁ ist, ändert die Differenzialtätigkeitszustandsänderungseinrichtung 298 den Betriebspunkt des Differenzialabschnitts 211 derart, dass die Temperatur von zumindest einem der Elektromotoren, das heißt, zumindest einem der Motoren aus erstem und zweitem Elektromotor M1 und M2, die in den Differenzialabschnitt 211 eingebaut sind, ansteigt. Deswegen kann mit einem derartigen Anstieg der Temperatur von zumindest einem der Motoren aus erstem und zweitem Elektromotor M1 und M2 das Aufwärmen des Schaltmechanismus 210 verbessert werden.
(B2) Falls die Temperaturbestimmungseinrichtung 290 bestimmt, dass die Temperatur des Schaltmechanismus 210 geringer als der erste Temperaturbestimmungswert TEMP₂₁ ist, ändert dann die Differenzialtätigkeitszustandsänderungseinrichtung 298 den Betriebspunkt des Differenzialabschnitts 211 derart, dass die Wärmeerzeugungsmenge von zumindest einem der Motoren aus erstem und zweitem Elektromotor M1 und M2 oder die Bruttowärmeerzeugungsmenge von beiden dieser Elektromotoren umso größer wird, desto niedriger die Temperatur des Schaltmechanismus 210 wird. Dies kann eine Verzögerung des Aufwärmens des Schaltmechanismus 210 sogar dann vermeiden, falls die Temperatur des Schaltmechanismus 210 niedrig ist.
(B3) Falls die Motortemperaturbestimmungseinrichtung 296 bestimmt, dass die Temperatur des ersten Elektromotors M1 den dritten Temperaturbestimmungswert TEMP₂₃ überschreitet, wird keine große Betriebspunktänderung für den Differenzialabschnitt 211 nicht einmal gemacht, falls die Motortemperaturbestimmungseinrichtung 296 bestimmt, dass der Schaltmechanismus 210 geringer als der zweite Temperaturbestimmungswert TEMP₂₂ ist. Dies verhindert, dass das verbesserte Aufwärmen des ersten Elektromotors M1 die Lebensdauer des ersten Elektromotors negativ beeinträchtigt.
(B4) Der Betriebspunkt des Differenzialabschnitts 211 kann derart geändert werden, dass die Maschinendrehzahl N_E und das Übersetzungsverhältnis γ des automatischen Schaltabschnitts 20, das von einem derart geänderten Betriebspunkt herrührt, eine verringerte negative Auswirkung auf das Fahren des Fahrzeugs aufweisen. In einem derartigen Fall weist, sogar, falls der Betriebspunkt des Differenzialabschnitts 11 geändert wird, ein Fahrzeuginsasse nahezu kein Gefühl bezüglich des geänderten Betriebspunkts auf, mit einer begleitenden verringerten Wirkung, zu verursachen, dass der Fahrzeuginsasse ein unkomfortables Gefühl aufweist.

Im Voranstehenden, obwohl die vorliegende Erfindung voranstehend ausführlich mit Bezug auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschrieben wurde, sind die besonderen Ausführungsformen, die offenbart sind, lediglich als darstellend gemeint und die vorliegende Erfindung kann in verschiedenen anderen Modifikationen und Verbesserungen im Licht des Wissens von Fachleuten ausgeführt werden.
Mit der ersten und zweiten Ausführungsform sind zum Beispiel die Motortemperaturbestimmungseinrichtungen 86 und 296 bereitgestellt, um zu verhindern, dass die Temperatur des ersten Elektromotors M1 die Lebensdauer des ersten Elektromotors M1 negativ beeinträchtigt. Deswegen kann die vorliegende Erfindung sogar ausgeführt werden, wenn die Motortemperaturbestimmungseinrichtung 86 und 296 nicht vorhanden ist.
Mit der ersten und zweiten Ausführungsform kann ferner, falls der Ladezustand SOC der Batterie 60 geringer als ein unterer Grenzwert ist, die Wärmeerzeugungssteuerung der ersten Ausführungsform und die Betriebspunktänderung des ersten Elektromotors M1 der zweiten Ausführungsform unabhängig von den Temperaturen der Schaltmechanismen 10 und 210 aufgehoben werden. Somit kann das Auftreten einer Knappheit des Ladezustands SOC vermieden werden.
Mit der ersten Ausführungsform wird ferner die Wärmeerzeugungssteuerung unter dem Umstand durchgeführt, in dem die Umschaltkupplung C0 in Eingriff ist, um zu verursachen, dass der Differenzialabschnitt 11 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) in dem Nicht-Differenzialzustand platziert wird. In einer derartigen Wärmeerzeugungssteuerung kann der erste Elektromotor M1 arbeiten, um als Generator elektrischer Leistung zu dienen, um das Abtriebsmoment des zweiten Elektromotors M2 abhängig von der Menge der sich ergebenden elektrischen Leistung zu erhöhen. Während einer derartigen Steuerung kann, falls die Menge der durch den ersten Elektromotor M1 erzeugten elektrischen Leistung und der Stromverbrauch des zweiten Elektromotors M2 einander gleich gemacht werden, die Wärmeerzeugungssteuerung mit nahezu keiner negativen Auswirkung auf den Ladezustand SOC der Batterie 60 durchgeführt werden. In diesem Augenblick kann das Maschinenmoment T_E abhängig von einem Abfall des Moments des Elektromotors erhöht werden, das einen Unterschied zwischen dem Abtriebsmoment des zweiten Elektromotors M2 und der Drehlast des ersten Elektromotors M1 darstellt.
Wenn erlaubt wird, dass die Drehlast des ersten Elektromotors M1 und das Abtriebsmoment des zweiten Elektromotors M2 einander gleich gemacht werden, kann die Wärmeerzeugungssteuerung mit nahezu keiner negativen Auswirkung auf das Abtriebsmoment des Schaltmechanismus 10 durchgeführt werden, ohne das Maschinenmoment T_E zu ändern. In diesem Augenblick kann es ausreichen, dass die Batterie 60 einen Energieverlust abdeckt, der in dem elektrischen Pfad zwischen dem ersten und dem zweiten Elektromotor M1 und M2 vorliegt.
Mit der zweiten Ausführungsform bestimmt darüber hinaus die Motortemperaturbestimmungseinrichtung 296, das heißt, sie verneint, dass die Temperatur des ersten Elektromotors M1 geringer als der dritte Temperaturbestimmungswert TEMP₂₃ ist, nämlich, die Temperatur des ersten Elektromotors M1 ist größer als der dritte Temperaturbestimmungswert TEMP₂₃. In einem derartigen Fall besteht eine Wahrscheinlichkeit, dass die Differenzialzustandsänderungseinrichtung 298 die kleine Änderung des Betriebspunkts des ersten Elektromotors M1 macht. Zum Beispiel kann jedoch sogar die kleine Änderung nicht an dem Betriebspunkt durchgeführt werden. Mit anderen Worten, falls die Temperatur des ersten Elektromotors M1 größer als der dritte Temperaturbestimmungswert TEMP₂₃ ist, kann der Betrieb ausgeführt werden, um die Änderung des Betriebspunkts des ersten Elektromotors M1, die durch die Differenzialtätigkeitsänderungseinrichtung 298 auszuführen ist, abzubrechen.
Mit der ersten und zweiten Ausführungsform werden ferner die Temperaturen der Schaltmechanismen 10 und 210 ausgehend von der Betriebsöltemperatur TEMP_ATF des automatischen Schaltabschnitts 20 bestimmt. Jedoch können die Temperaturen der Schaltabschnitte 10 und 210 ausgehend von einem Durchschnittswert von Temperaturen bestimmt werden, die zum Beispiel mit einer Vielzahl von Temperaturfühlern erfasst werden, die in dem Gehäuse 12 montiert sind.
Mit der ersten und zweiten Ausführungsform kann darüber hinaus die Differenzialtätigkeitgetriebeeinheit 36 unter Verwendung von Betriebsöl des automatischen Schaltabschnitts 20 geschmiert werden. In einem derartigen Fall verbessert das Ausführen des Steuervorgangs der ersten Ausführungsform, der aus 11 ersichtlich ist, und des Steuervorgangs der zweiten Ausführungsform, der aus 18 ersichtlich ist, das Aufwärmen der Differenzialtätigkeitsgetriebeeinheit 36. Mit der ersten und zweiten Ausführungsform kann darüber hinaus, während jeder der Differenzialabschnitte 11 und 211 aus dem zweiten Elektromotor M2 aufgebaut ist, berücksichtigt werden, eine Konstruktion unter Abwesenheit des zweiten Elektromotors M2 zu verwenden.
Mit der ersten Ausführungsform kann ferner, während der Schaltmechanismus 10 den Leistungsverteilungsmechanismus 16 hat, der als Schaltmechanismus und als erster Elektromotor M1 arbeitet, ein sogenanntes Parallel-Hybridfahrzeug bereitgestellt sein, wobei zum Beispiel weder der erste Elektromotor M1 noch der Leistungsverteilungsmechanismus 16 bereitgestellt ist, und die Maschine 8, die Kupplung, der zweite Elektromotor M2, der automatische Schaltabschnitt 20 und die Antriebsräder 38 direkt verbunden sind. In einem derartigen Fall, falls die Temperaturbestimmungseinrichtung 80 bestimmt, dass die Temperatur des Schaltmechanismus 10 geringer als der Übertragungsvorrichtungstemperaturbestimmungswert TEMP₁₁ ist, führt die Wärmeerzeugungssteuerungseinrichtung 88 die Wärmeerzeugungssteuerung unter Verwendung des zweiten Elektromotors M2 durch.
Falls die Motortemperaturbestimmungseinrichtung 86 bestimmt, dass die Temperatur des zweiten Elektromotors M2 geringer als der gegebene Motortemperaturbestimmungswert TEMP₁₂ ist, wird die Wärmeerzeugungssteuerung unabhängig von dem Bestimmungsergebnis der Temperaturbestimmungseinrichtung 80 abgebrochen, und die Wärmeerzeugungssteuerungseinrichtung 88 führt keine Wärmeerzeugungssteuerung durch. Zusätzlich ist die Kupplung zwischen der Maschine 8 und dem zweiten Elektromotor M2 abhängig vom Bedarf bereitgestellt. Somit kann berücksichtigt werden, dass das Parallel-Hybridfahrzeug keine solche Kupplung aufweist.
Mit der ersten und zweiten Ausführungsform, während der Differenzialabschnitt 11, 211 (Leistungsverteilungsmechanismus 16, 216) ausgelegt ist, als elektrisch gesteuertes, kontinuierlich variables Getriebe zu wirken, in dem das Übersetzungsverhältnis γ0 kontinuierlich von dem Minimalwert γ0_min zu dem Maximalwert γ0_max variiert wird, kann die vorliegende Erfindung sogar auf einen Fall angewendet werden, in dem das Übersetzungsverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 11, 211 nicht kontinuierlich variiert ist, sondern vorgegeben wird, dass es mit der Verwendung einer Differenzialtätigkeit Stufe um Stufe variiert.
In der ersten und zweiten Ausführungsform ist, obwohl die Maschine 8 und der Differenzialabschnitt 11 direkt miteinander verbunden sind, eine solche Verbindungsbetriebsart nicht wesentlich. Die Maschine 8 und der Differenzialabschnitt 11 können mit der Kupplung und so weiter verbunden sein.
In dem Schaltmechanismus 10, 210 der ersten und zweiten Ausführungsform sind der erste Elektromotor M1 und das zweite Drehelement RE2 direkt miteinander verbunden, und der zweite Elektromotor M2 und das dritte Drehelement RE3 sind direkt verbunden. Jedoch können der zweite Elektromotor M2 und das dritte Drehelement RE3 indirekt über das Eingriffselement wie zum Beispiel die Kupplung verbunden sein.
In dem Leistungsübertragungspfad in der ersten und zweiten Ausführungsform, der sich von der Maschine 8 zu dem Antriebsrad 38 erstreckt, ist der automatische Schaltabschnitt 20 nahe dem Differenzialabschnitt 11, 211 angeordnet, aber der Differenzialabschnitt 11, 211 kann nahe dem automatischen Schaltabschnitt 20 angeordnet sein. Zusammengefasst ist der automatische Schaltabschnitt 20 ausreichend angeordnet, um einen Teil des Leistungsübertragungspfads auszubilden, der sich von der Maschine 8 zu dem Antriebsrad 38 erstreckt.
In der aus 1, 12 ersichtlichen Konstruktion sind der Differenzialabschnitt 11, 211 und der automatische Schaltabschnitt 20 miteinander in Serie verbunden. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auf eine Konstruktion angewendet werden, sogar falls der Differenzialabschnitt 11, 211 und der automatische Schaltabschnitt 20 mechanisch voneinander unabhängig sind, vorausgesetzt, dass ein Gesamtes des Schaltmechanismus 10, 210 eine Funktion aufweist, eine elektrisch gesteuerte Differenzialtätigkeit zu erreichen, die es ermöglicht, dass ein Differenzialzustand elektrisch variiert wird, und eine Funktion, um ein Schalten an einer Grundlage unterschiedlich von der Funktion der elektrisch gesteuerten Differenzialtätigkeit durchzuführen. In Zusammenfassung ist der automatische Schaltabschnitt 20 ausreichend bereitgestellt, um das Teil des Leistungsübertragungspfads auszubilden, das sich von der Maschine 8 zu dem Antriebsrad 38 erstreckt.
In der Differenzialabschnittplanetengetriebeeinheit 24 ist die Maschine 8 mit dem ersten Drehelement RE1 in dem Leistungsübertragungszustand verbunden, der erste Elektromotor M1 ist mit dem zweiten Drehelement RE2 in dem Leistungsübertragungszustand verbunden, und der Leistungsübertragungspfad, der sich zu dem Antriebsrad 38 erstreckt, ist mit dem dritten Drehelement RE3 verbunden. Wenn jedoch zwei Planetengetriebeeinheiten miteinander durch ein Teil der Drehelemente verbunden sind, die diese ausbilden, kann die vorliegende Erfindung auf eine Konstruktion angewendet werden, in der mit der Maschine, dem Elektromotor und dem Antriebsrad, die entsprechend mit den Drehelementen der entsprechenden Planetengetriebeeinheiten in dem Leistungsübertragungszustand verbunden sind, die Kupplung oder Bremse, die mit dem Drehelement der Planetengetriebeeinheit verbunden ist, gesteuert wird, die Konstruktion des gestuft variablen Zustands oder des kontinuierlich variablen Zustands zu ändern.
Der automatische Schaltabschnitt 20, der als gestuft variables automatisches Getriebe in der ersten und zweiten Ausführungsform dient, kann ein kontinuierlich variables Getriebe enthalten.
Mit der ersten und zweiten Ausführungsform ist, obwohl der zweite Elektromotor M2 direkt mit dem Leistungsübertragungsteil 18 verbunden ist, die Verbindungsposition des zweiten Elektromotors M2 nicht auf eine solche Betriebsart begrenzt. Der zweite Elektromotor M2 ist nämlich ausreichend mit dem Leistungsübertragungspfad verbunden, der sich von der Maschine 8 oder dem Leistungsübertragungsteil 18 zu dem Antriebsrad 38 erstreckt, direkt oder indirekt über das Getriebe, die Planetengetriebeeinheit, ein Eingriffsgerät und ähnliches verbunden.
Mit den Leistungsverteilungsmechanismen 16, 216 der ersten und zweiten Ausführungsform ist der Differenzialabschnittträger CA0 mit der Maschine 8 verbunden; das Differenzialabschnittssonnenrad S0 ist mit dem ersten Elektromotor M1 verbunden; und das Differenzialabschnittshohlrad R0 ist mit dem Leistungsübertragungsteil 18 verbunden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf eine solche Verbindungsanordnung beschränkt, und die Maschine 8, der erste Elektromotor M1 und das Leistungsübertragungsteil 18 weisen keinen Widerstand auf, mit einem der drei Elemente CA0, S0 und R0 des Differenzialabschnittplanetengetriebesatzes 24 verbunden zu werden.
In der ersten und zweiten Ausführungsform können, obwohl die Maschine 8 direkt mit der Eingangswelle 14 verbunden ist, diese Bauteile ausreichen, um betrieblich über zum Beispiel Zahnräder, Gurte oder ähnliches verbunden zu sein. Die Maschine 8 und die Eingangswelle 14 müssen nicht an einer gemeinsamen Achse angeordnet sein.
Während außerdem in der ersten und zweiten Ausführungsform der erste Elektromotor M1 und der zweite Elektromotor M2 koaxial mit der Eingangswelle 14 angeordnet sind, ist der erste Elektromotor M1 mit dem Differenzialabschnittssonnenrad S0 verbunden, und der zweite Elektromotor M2 ist mit dem Leistungsübertragungsteil 18 verbunden. Jedoch besteht keine Notwendigkeit, dass diese Bauteile unbedingt in einer solchen Verbindungsanordnung platziert sind. Zum Beispiel kann der erste Elektromotor M1 mit dem Differenzialabschnittssonnenrad S0 durch Zahnräder, einen Gurt oder ähnliches verbunden sein, und der zweite Elektromotor M2 kann mit dem Leistungsübertragungsteil 18 verbunden sein.
Der Leistungsübertragungsmechanismus 16, 216 der ersten und zweiten Ausführungsform, die voranstehend beschrieben wurden, dass sie einen Satz Planetengetriebeeinheiten enthalten, kann zwei oder mehrere Sätze Planetengetriebeeinheiten enthalten, die angeordnet sind, als Getriebe zu funktionieren, das drei oder mehr Gangpositionen in einem Nicht-Differenzialzustand (fester Schaltzustand) aufweist. Zusätzlich ist die Planetengetriebeeinheit nicht auf die Art mit einzelnen Planeten begrenzt, sondern kann von der Art mit doppelten Planeten sein.
In der ersten und zweiten Ausführungsform ist der zweite Elektromotor M2 direkt mit dem Leistungsübertragungsteil 18 verbunden, das das Teil des Leistungsübertragungspfads ausbildet, der sich von der Maschine 8 zu dem Antriebsrad 38 in der ersten und zweiten Ausführungsform erstreckt. Jedoch kann er indirekt mit dem Leistungsübertragungsteil 18 über ein Getriebe oder ähnliches verbunden sein. In dem Schaltmechanismus 10 ist der zweite Elektromotor M2 mit dem Leistungsübertragungsteil 18 verbunden und kann mit dem Leistungsverteilungsmechanismus 16, 216 über das Eingriffsgerät wie zum Beispiel die Kupplung verbunden sein. Deswegen kann der Schaltmechanismus 10, 210 derart konstruiert sein, dass der zweite Elektromotor M2 anstelle des ersten Elektromotors M1 den Differenzialzustand des Leistungsverteilungsmechanismus 16, 216 steuert.
Die ersten bis dritten Ausführungsformen können in einer wechselweise kombinierten Form aufgrund des Bereitstellens von zum Beispiel einer Prioritätsreihenfolge eingesetzt sein.
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für eine Hybridfahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung. Eine Wärmeerzeugungssteuerung wird ausgeführt, um eine Wärmeerzeugungsmenge eines Elektromotors M1 zu erhöhen, wenn ein Differenzialabschnitt 11 in einem Nicht-Differenzialzustand platziert ist, und eine Temperatur eines Schaltmechanismus 10 geringer als ein gegebener Übertragungsvorrichtungstemperaturbestimmungswert TEMP₁₁ ist. Dies ermöglicht, dass der erste Elektromotor M1 eine Wärme entwickelt, mit der die Temperatur eines Schaltmechanismus 10 sofort angehoben wird, und dabei ein Aufwärmen des Schaltmechanismus 10 sofort vollendet wird, um einen verbesserten Kraftstoffverbrauch zu erreichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2006-46386 [0002]

Claims

Steuergerät für eine Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung, wobei die Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung Folgendes umfasst: (i) einen elektrisch gesteuerten Differenzialabschnitt (11), der einen Differenzialmechanismus (16) aufweist, der zwischen einer Brennkraftmaschine (8) und Antriebsrädern (38) verbunden ist, und zumindest einen Elektromotor (M1), der in einem Leistungsübertragungszustand mit dem Differenzialmechanismus verbunden ist, um einen Differenzialzustand des Differenzialmechanismus aufgrund des Steuerns eines Betriebszustands des Elektromotors zu steuern, (ii) einen Schaltabschnitt (20), der einen Teil eines Leistungsübertragungspfads ausbildet, und (iii) einen Differenzialzustandsumschaltmechanismus (C0, B0) zum Umschalten des elektrisch gesteuerten Differenzialabschnitts in einen Differenzialzustand, der betätigt werden kann, eine Differenzialtätigkeit herzustellen, und in einen Nicht-Differenzialzustand, in dem die Differenzialtätigkeit deaktiviert ist, dadurch gekennzeichnet, dass: das Steuergerät (40) eine Wärmeerzeugungssteuerung ausführt, um eine Wärmeerzeugungsmenge von dem zumindest einen Elektromotor (M1) zu erhöhen, wenn der elektrisch gesteuerte Differenzialabschnitt (11) in den Nicht-Differenzialzustand platziert ist, und eine Temperatur der Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung geringer als ein gegebener Temperaturbestimmungswert des ein geschalteten Nicht-Differenzialzustands ist.
Steuergerät für die Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät (40) einen Betriebspunkt des elektrisch gesteuerten Differenzialabschnitts (11) ändert, der einen Zustand darstellt, um eine relative Drehzahl zwischen Drehelementen zu bestimmen, die den Differenzialmechanismus (16) ausbilden, um eine Temperatur des zumindest einen Elektromotors (M1) zu erhöhen, wenn der elektrisch gesteuerte Differenzialabschnitt in den Differenzialzustand platziert ist, und die Temperatur der Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung geringer ist als ein gegebener Temperaturbestimmungswert des eingeschalteten Differenzialzustands.
Steuergerät für die Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der elektrisch gesteuerte Differenzialabschnitt (11) einen ersten Elektromotor (M1) und einen zweiten Elektromotor (M2) hat, die den Elektromotor ausbilden; und der Differenzialmechanismus (16) ein erstes Drehelement (RE1), das in einem Leistungsübertragungszustand mit der Brennkraftmaschine (8) verbunden ist, ein zweites Drehelement (RE2), das in einem Leistungsübertragungszustand mit dem ersten Elektromotor verbunden ist, und ein drittes Drehelement (RE3) hat, das in einem Leistungsübertragungszustand mit dem zweiten Elektromotor verbunden ist; und das Steuergerät (40) die Wärmeerzeugungssteuerung aufgrund des Anstiegs eines Wärmeerzeugungsmenge von zumindest einem der Motoren aus dem ersten Elektromotor und dem zweiten Elektromotor ausführt.
Steuergerät für die Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der elektrisch gesteuerte Differenzialabschnitt (11) als kontinuierlich variabler Schaltmechanismus arbeitet, indem ein Betriebszustand des ersten Elektromotors (M1) gesteuert wird.
Steuergerät für eine Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung, wobei die Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung zumindest einen Elektromotor (M1), der mit einem Leistungsübertragungspfad verbunden ist, der sich von einer Brennkraftmaschine (8) zu Antriebsrädern (38) erstreckt, und einen Schaltabschnitt (20) aufweist, der einen Teil des Leistungsübertragungspfads ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass: das Steuergerät (280) eine Wärmeerzeugungssteuerung ausführt, um ein Wärmeerzeugungsmenge des zumindest einen Elektromotors (M1) zu erhöhen, wenn eine Temperatur der Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung geringer als ein gegebener Übertragungsvorrichtungstemperaturbestimmungswert ist.
Steuergerät für die Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Steuergerät (40, 280) die Wärmeerzeugungssteuerung derart ausführt, dass das Wärmeerzeugungsmenge des zumindest einen Elektromotors (M1) umso größer wird, desto niedriger die Temperatur der Hybridfahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung ist.
Steuergerät für die Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Steuergerät (40, 280) die Temperatur der Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung ausgehend von einer Temperatur einer Flüssigkeit bestimmt, die in der Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung vorhanden ist.
Steuergerät für die Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei, wenn eine Temperatur des zumindest einen Elektromotors einen gegebenen Motortemperaturbestimmungswert überschreitet, das Steuergerät (40, 280) die Wärmeerzeugungssteuerung abbricht, die unter Verwendung des Elektromotors (M1) durchgeführt wurde, dessen Temperatur unabhängig von der Temperatur der Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung über dem Motortemperaturbestimmungswert liegt.
Steuergerät für die Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Schaltabschnitt (20) einen gestuft variablen automatischen Schaltabschnitt hat, dessen Übersetzungsverhältnis automatisch variiert wird.
Steuergerät für die Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, wobei das Steuergerät (40, 280) arbeitet, um ein Abtriebsmoment des zumindest einen Elektromotors mit einem Anstieg eines Wärmeerzeugungsausmaßes eines solchen Elektromotors zu erhöhen.
Steuergerät für die Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, wobei zumindest der eine Elektromotor (M1) eine Funktion zur Erzeugung elektrischer Energie aufweist, und das Steuergerät (40, 280) arbeitet, um das Ausmaß der elektrischen Energie zu erhöhen, die durch den Elektromotor erzeugt wurde, der die Funktion zur Erzeugung elektrischer Energie aufweist, und dabei das Wärmeerzeugungsausmaß des Elektromotors zu erhöhen.
Steuergerät für die Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, wobei das Steuergerät (40, 280) arbeitet, um ein Abtriebsmoment der Brennkraftmaschine (8) abhängig von der Schwankung des Abtriebsmoments oder einer Drehlast des Elektromotors (M1), der in der Wärmeerzeugungssteuerung verwendet wird, derart zu ändern, dass das Abtriebsmoment der Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung sich dem der Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung ohne Ausführung der Wärmeerzeugungssteuerung annähert.
Steuergerät für die Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, wobei der Elektromotor (M1), der in der Ausführung der Wärmeerzeugungssteuerung verwendet wird, mit einer Flüssigkeit gekühlt ist, die in der Hybridfahrzeug-Leistungsübertragungsvorrichtung vorhanden ist.