DE102008042410B4

DE102008042410B4 - Fahrzeugleistungsübertragungssystem

Info

Publication number: DE102008042410B4
Application number: DE102008042410.2A
Authority: DE
Inventors: Tooru Matsubara; Kenta Kumazaki; Atsushi Tabata; Masakazu Kaifuku
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2017-12-28
Anticipated expiration: 2028-09-27
Also published as: CN101396963B; US8380409B2; JP2009083594A; US20090088937A1; CN101396963A; DE102008042410A1

Abstract

Fahrzeugleistungsübertragungssystem (10) mit: einem ersten Elektromotor (M1); einem Differenzialabschnitt (16), der mit einem Ausgangsdrehelement (18) versehen ist, das mit dem ersten Elektromotor (M1) verbunden ist, um eine Differenzialbewegung zwischen einer Eingangsdrehzahl und einer Ausgangsdrehzahl durch das Steuern des Betriebszustands des ersten Elektromotors (M1) zu steuern; einem Leistungsunterbrechungselement (C1, C2), das einen Teil eines Leistungsübertragungspfads ausbildet; und einem zweiten Elektromotor (M2), der mit dem Leistungsübertragungspfad, der zwischen dem Leistungsunterbrechungselement (C1, C2) und dem Ausgangsdrehelement (18) des Differenzialabschnitts (16) angeordnet ist, verbunden ist, wobei das Fahrzeugleistungsübertragungssystem (10) gekennzeichnet ist durch Folgendes: eine Steuereinrichtung (84) zum Beibehalten der Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts (16) auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder einem Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bis das Einrücken des Leistungsunterbrechungselements (C1, C2) vollendet ist, um eine Drehzahl (NE) einer Hauptleistungsquelle (8) durch den ersten Elektromotor (M1) während des Zeitraums zu steuern, in dem der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems (10) von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugleistungsübertragungssystem, das eine Verschlechterung des Fahrverhaltens des Fahrzeugs unterdrückt, wenn das Fahrzeugleistungsübertragungssystem von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Bekannt ist ein Steuergerät eines Fahrzeugleistungsübertragungssystems, das einen ersten Elektromotor, einen Differenzialabschnitt, der mit einem drehenden Element, das mit dem ersten Elektromotor verbunden ist, um eine Differenzialbewegung zwischen einer Eingangsdrehung in den Differenzialabschnitt und einer Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts durch das Steuern des Betriebszustands des ersten Elektromotors angeordnet ist, ein Leistungsunterbrechungselement, das einen Teil des Leistungsübertragungspfads ausbildet, einen zweiten Elektromotor, der mit dem Leistungsübertragungspfad zwischen dem Leistungsunterbrechungselement und dem Ausgangsdrehelement des Differenzialabschnitts verbunden ist, aufweist. Zum Beispiel wird gemäß einer Steuervorrichtung eines Hybridfahrzeugs in dem japanischen Patent Nr. JP 3 346 375 B2 eine Steuerung derart durchgeführt, dass eine Leistungsübertragung von einer Leistungsquelle während des Zeitraums unterbrochen ist, wenn das Leistungsübertragungssystem von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird. Somit kann das Umschalten zu der Antriebsbetriebsart derart durchgeführt werden, während Schaltstöße unabhängig von Variationen des Ausgangszustands der Leistungsquelle wegen Variationen des Ausmaßes, um das der Beschleuniger niedergedrückt ist, oder wegen des Umschaltens der Betriebsart wirkungsvoll unterdrückt werden.
Mit Bezug auf das Leistungsübertragungssystem, das einen Differenzialabschnitt aufweist, wie er voranstehend beschrieben wurde, haben die Erfinder herausgefunden, dass die Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts konstant, bevorzugt bei Null festgehalten, beibehalten werden muss, wenn die Maschine angelassen wird, oder wenn ein Lastbetrieb zum Laden von Leistung über einen Elektromotor durchgeführt wird, während die Maschine in einem antriebslosen Bereich betrieben wird (zum Beispiel dem P-Bereich oder dem N-Bereich). Wenn jedoch gemäß dem voranstehend beschriebenen Stand der Technik der Schaltbereich von einem antriebslosen Bereich (zum Beispiel dem P-Bereich oder dem N-Bereich) zu einem Antriebsbereich (zum Beispiel dem D-Bereich oder dem R-Bereich) geändert wird, kann dies eine Erhöhung der Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts ergeben, wodurch Eingriffstöße, abnormale Maschinengeräusche und so weiter verursacht werden, da die konstante Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts nicht länger beibehalten wird, um den Antriebszustand des Leistungsübertragungssystems herzustellen, bevor das Einrücken der Kopplungselemente vollendet ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt ein Fahrzeugleistungsübertragungssystem bereit, das eine Verschlechterung des Fahrverhaltens des Fahrzeugs unterdrückt, wenn das Fahrzeugleistungsübertragungssystem von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird.
Ein Gesichtspunkt der Erfindung betrifft ein Fahrzeugleistungsübertragungssystem, das Folgendes umfasst: einen ersten Elektromotor; einen Differenzialabschnitt, der mit einem Ausgangsdrehelement angeordnet ist, das mit dem ersten Elektromotor verbunden ist, um eine Differenzialbewegung zwischen einer Eingangsdrehzahl und einer Ausgangsdrehzahl durch das Steuern des Betriebszustands des ersten Elektromotors zu steuern; ein Leistungsunterbrechungselement, das einen Teil des Leistungsübertragungspfads ausbildet; einen zweiten Elektromotor, der mit dem Leistungsübertragungspfad verbunden ist, der zwischen dem Leistungsunterbrechungselement und dem Ausgangsdrehelement des Differenzialabschnitts vorgesehen ist; und eine Steuereinrichtung zum Beibehalten der Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder einem Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bis das Leistungsunterbrechungselements vollständig eingerückt ist, um eine Drehzahl einer Hauptleistungsquelle durch den ersten Elektromotor während des Zeitraums zu steuern, wenn der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird.
Gemäß dem Leistungsübertragungssystem, das voranstehend betrieben wurde, wird verhindert, dass die Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts schwankt, bis das Fahrzeugleistungsübertragungssystem in dem Antriebszustand platziert ist, und deswegen können Einrückstöße, abnormale Maschinengeräusche und so weiter wirkungsvoll unterdrückt werden.
Das voranstehend beschriebene Fahrzeugleistungsübertragungssystem kann derart ausgebildet sein, dass die Steuereinrichtung die Zeitänderungen der Zeit zum Beenden der Steuerung des Beibehaltens der Ausgangsdrehzahl ausgehend von einer Anforderung das Fahrzeug zu starten oder ausgehend von dem Antriebszustand der Hauptleistungsquelle ändert.
Außerdem kann der zweite Elektromotor antreibend mit dem Ausgangsdrehelement des Differenzialabschnitts verbunden sein, und die Steuervorrichtung kann die Drehzahl des Ausgangsdrehelements des Differenzialabschnitts auf dem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb des vorbestimmten Bereichs durch das Steuern einer Drehzahl des zweiten Elektromotors beibehalten.
Die Steuereinrichtung kann eine Drehzahl des Ausgangsdrehelements auf dem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb des vorbestimmten Bereichs durch das Steuern der Ausgangsleistungen der Hauptleistungsquelle und des ersten Elektromotors beibehalten.
Außerdem kann die Steuereinrichtung die Drehzahl der Hauptleistungsquelle auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beibehalten, wenn der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart geändert wird.
Außerdem kann das voranstehend beschriebene Fahrzeugleistungsübertragungssystem derart ausgelegt sein, dass die Steuereinrichtung eine Änderungsrate der Drehzahl der Hauptleistungsquelle auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beibehält, wenn der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird.
Eine Drehzahl der Hauptleistungsquelle kann während einer Startsteuerung der Hauptleistungsquelle durch den ersten Elektromotor gesteuert werden.
Eine Drehzahl der Hauptleistungsquelle kann während einer Anhaltesteuerung für die Hauptleistungsquelle durch den ersten Elektromotor gesteuert werden.
Eine Drehzahl der Hauptleistungsquelle kann während der Leistungserzeugung des ersten Elektromotors durch den ersten Elektromotor gesteuert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die voranstehend beschriebene und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen deutlich werden, in denen gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Bauteile zu bezeichnen, und in denen:
1 eine Ansicht ist, die schematisch die Anordnung eines Fahrzeugleistungsübertragungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung darstellt;
2 eine Einrücktabelle ist, die die Einrückzustände von hydraulischen Reibeinrückelementen bezeichnet, die ausgewählt eingerückt sind, um jede Übersetzung an einem automatischen Getriebeabschnitt des Fahrzeugleistungsübertragungssystems herzustellen, das in 1 dargestellt ist;
3 ein Nomogramm ist, das auf geraden Linien die Verhältnisse zwischen den Drehzahlen der entsprechenden Drehelemente eines Differenzialabschnitts und des Automatikgetriebeabschnitts des Fahrzeugleistungsübertragungssystems, das in 1 gezeigt ist, bei jeder Übersetzung zeigt;
4 eine Ansicht ist, in der Signale dargestellt sind, die in eine elektronische Steuereinheit eingegeben und aus dieser abgegeben werden, die in dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem bereitgestellt ist, das in 1 dargestellt ist, um den Betrieb des Fahrzeugleistungsübertragungssystems zu steuern;
5 eine Ansicht ist, die ein Beispiel einer Schaltbetätigungsvorrichtung darstellt, die es dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem, das in 1 dargestellt ist, ermöglicht, manuell unter einer Vielzahl von Schaltpositionen geschaltet zu werden;
6 ein Funktionsblockdiagramm ist, das die Hauptsteuerfunktionen der elektronischen Steuereinheit darstellt, die in 4 dargestellt ist;
7 ein Kennfeld ist, das aus Aufwärtsschaltkurven und Abwärtsschaltkurven zusammengesetzt ist, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und das Soll-Ausgangsmoment des Automatikgetriebes definiert sind, und das verwendet wird, um die Übersetzung des Automatikgetriebeabschnitts zu steuern und die Antriebsbetriebsart des Fahrzeugs zwischen einer Antriebsbetriebsart unter Maschine und einer Antriebsbetriebsart unter Motor umzuschalten;
8 ein Zeitdiagramm ist, das die Drehzahlbeibehaltungssteuerung für einen zweiten Elektromotor darstellt, die zu der Zeit des Änderns des Schaltbereichs von der elektronischen Steuereinheit ausgeführt wird, die aus 4 ersichtlich ist;
9 ein Zeitdiagramm ist, das die Drehzahlbeibehaltungssteuerung für den zweiten Elektromotor darstellt, die von der elektronischen Steuereinheit, die aus 4 ersichtlich ist, zu der Zeit der Änderung des Schaltbereichs ausgeführt wird, und nicht fortgesetzt wird, wenn eine Fahrzeugstartanforderung des Fahrers erfasst wird; und
10 ein Flussdiagramm ist, das eine Hauptantriebskraftsteuerroutine darstellt, die zu der Zeit der Änderung des Schaltbereichs von der elektronischen Steuereinheit ausgeführt wird, die aus 4 ersichtlich ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung ausführlich mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Ansicht, die die Anordnung eines Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 gemäß der Erfindung darstellt. Zum Beispiel ist das Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 in Längsrichtung in einem FR-Fahrzeug (Fahrzeug mit vorne eingebauter Maschine und Hinterradantrieb) angeordnet. Das Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 hat eine Eingangswelle 14, einen Differenzialabschnitt 16, der direkt mit der Eingangswelle 14 oder indirekt mit der Eingangswelle 14 über einen Schwankungen aufnehmenden Dämpfer (das heißt eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung, die nicht in den Zeichnungen gezeigt ist) verbunden ist, einen Automatikgetriebeabschnitt 20, der in Serie über ein Übertragungsteil (Übertragungswelle) 18 in einem Leistungsübertragungspfad zwischen dem Differenzialabschnitt 16 und Antriebsrädern 34 (aus 6 ersichtlich) verbunden ist, eine Ausgangswelle 22, die mit dem Automatikgetriebeabschnitt 20 verbunden ist. Diese Bauteile sind koaxial in Serie in einem Getriebegehäuse 12 angeordnet, das als nicht drehendes Element dient, das an der Fahrzeugkarosserie angebracht ist. Die Antriebskraft (Drehmoment), die von dem Differenzialabschnitt 16 abgegeben wird, wird über das Übertragungsteil 18 zu dem Automatikgetriebeabschnitt 20 übertragen. Das Übertragungsteil 18 dient nämlich als Ausgangsdrehelement des Differenzialabschnitts 16.
Das Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 weist eine Maschine 8 auf, die als Hauptleistungsquelle zum Bewegen des Fahrzeugs dient. Die Ausgangswelle (Kurbelwelle) der Maschine 8 ist direkt mit der Eingangswelle 14 oder indirekt mit der Eingangswelle 14 über einen Schwankungen aufnehmenden Dämpfer, der nicht in den Zeichnungen dargestellt ist, verbunden. Die Maschine 8 ist zum Beispiel eine Brennkraftmaschine (zum Beispiel eine Benzinmaschine oder eine Dieselmaschine), die durch das Verbrennen von Kraftstoff in Maschinenzylindern eine Antriebskraft erzeugt. Eine Differenzialgetriebeeinheit (Endgetriebeeinheit) 32 (aus 6 ersichtlich), die einen Teil des Leistungsübertragungspfads ausbildet, ist zwischen der Maschine 8 und dem Paar Antriebsräder 34 (aus 6 ersichtlich) angeordnet. Die Leistungskraft, die von der Maschine 8 ausgegeben wird, wird über den Differenzialabschnitt 16, den Automatikgetriebeabschnitt 20, die Differenzialgetriebeeinheit 32 und ein Paar Achsen in Folge zu den Antriebsrädern 34 übertragen. In dem Leistungsübertragungssystem 10 der beispielhaften Ausführungsform sind die Maschine 8 und der Differenzialabschnitt 16 direkt miteinander verbunden. Der Begriff „direkt verbunden” bedeutet, dass die Maschine 8 und der Differenzialabschnitt 16 nicht durch Übertragungsvorrichtungen der Fluidart wie zum Beispiel Momentenwandler und Fluidkopplungen miteinander verbunden sind. Andererseits kann, falls zum Beispiel die Maschine 8 und der Differenzialabschnitt 16 durch einen Schwankungen aufnehmenden Dämpfer verbunden sind, dies als „direkte Verbindung” betrachtet werden. Inzwischen wird angemerkt, dass das Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 um seine Achse symmetrisch ausgebildet ist, und die untere Seite des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 in 1 ausgelassen ist.
Der Differenzialabschnitt 16 weist einen ersten Elektromotor M1, einen zweiten Elektromotor M2 und einen ersten Planetengetriebesatz 24 der Art mit einzelnen Planeten auf. Der Differenzialabschnitt 16 ist derart konstruiert, dass die Differenzialbewegung zwischen der Eingangsdrehzahl und der Ausgangsdrehzahl gemäß der Steuerung des Betriebszustands des ersten Elektromotors M1 gesteuert wird. Der erste Elektromotor M1 ist mit einem Sonnenrad S1 (ein zweites Drehelement RE2) verbunden, das als Drehelement des ersten Planetengetriebesatzes 24 dient, und der zweite Elektromotor M2 ist mit einem Hohlrad R1 (ein drittes Drehelement RE3) des ersten Planetengetriebesatzes 24 verbunden, das zusammen mit dem Übertragungsteil 18 dreht. Mit anderen Worten ausgedrückt, weist der Differenzialabschnitt 16 eine mechanische Konstruktion auf, die die Ausgangsleistung des ersten Elektromotors M1 und die Ausgangsleistung der Maschine 8, die von der Eingangswelle 14 eingegeben wird, mechanisch verteilt. Der Differenzialabschnitt 16 bestimmt somit einen Leistungsverteilungsmechanismus 36, der als Differenzialmechanismus dient, um die Ausgangsleistung der Maschine zu dem ersten Elektromotor M1 und dem Übertragungsteil 18 zu verteilen. Der erste Elektromotor M1 und der zweite Elektromotor M2 sind bevorzugt ein Motorgenerator, der sowohl als Motor dient, der aus einer elektrischen Leistung eine mechanische Antriebskraft erzeugt, und als Generator dient, der aus der mechanischen Antriebskraft eine elektrische Leistung erzeugt. Der erste Elektromotor M1 funktioniert zumindest als Generator zum Erzeugen einer Reaktionskraft, und der zweite Elektromotor M2 funktioniert zumindest als Motor zum Ausgeben einer Antriebskraft als andere Leistungsquelle zum Bewegen des Fahrzeugs. In dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 dient der zweite Elektromotor M2 nämlich als andere Leistungsquelle (das heißt, als Nebenleistungsquelle), die als Alternative zu der Maschine 8 oder zusammen mit der Maschine 8 eine Antriebskraft erzeugt.
Der erste Planetengetriebesatz 24 weist ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis ρ1 von zum Beispiel 0,418 auf. Der erste Planetengetriebesatz 24 ist das Hauptbauteil des Leistungsverteilungsmechanismus 36. Der erste Planetengetriebesatz 24 weist eine Vielzahl von Drehelementen auf, die das Sonnenrad S1, erste Planeten P1, ein erster Träger CA1, auf dem die ersten Planeten P1 so getragen sind, dass sie auf seiner Achse drehen, während sie um das Sonnenrad S1 umlaufen, und ein erstes Hohlrad R1, das mit dem ersten Sonnenrad S1 über die ersten Planeten P1 in Kämmeingriff ist. Unter der Annahme, dass die Anzahl der Zähne des ersten Sonnenrads S1 ZS1 beträgt, und die Anzahl der Zähne des ersten Hohlrads R1 ZR1 beträgt, ist das Übersetzungsverhältnis ρ1 des ersten Planetengetriebesatzes 24 als ZS1/ZR1 dargestellt.
In dem Leistungsverteilungsmechanismus 36 ist der erste Träger CA1 mit der Eingangswelle 14 gekoppelt, das heißt, mit der Maschine 8 verbunden. Das erste Sonnenrad S1 ist mit dem ersten Elektromotor M1 verbunden. Das erste Hohlrad R1 ist mit dem Übertragungsteil 18 verbunden. Wenn er angeordnet ist, wie voranstehend beschrieben wurde, weist der Leistungsverteilungsmechanismus 36 eine Differenzialfunktion auf, die es ermöglicht, dass die drei Drehelemente des ersten Planetengetriebesatzes 24, nämlich das erste Sonnenrad S1, der erste Träger CA1 und das erste Hohlrad R1 relativ zueinander drehen. Somit wird durch die Differenzialbewegung des Differenzialmechanismus 36 die von der Maschine 8 ausgegebene Antriebskraft zu dem ersten Elektromotor M1 und dem Übertragungsteil 18 verteilt. Außerdem ermöglicht das Verwenden eines Abschnitts der verteilten Antriebskraft, dass der erste Elektromotor M1 eine elektrische Leistung erzeugt oder der zweite Elektromotor M2 angetrieben wird. Als solches wirkt der Differenzialabschnitt 16 (der Leistungsverteilungsmechanismus 36) als elektrischer Differenzialmechanismus. Somit arbeitet der Differenzialabschnitt 16 als sogenanntes kontinuierlich variables Getriebe (elektrisches CVT), das kontinuierlich die Drehzahl des Übertragungsteils 18 unabhängig von der Drehung der Maschine 8 ändert. Der Differenzialabschnitt 18 ist nämlich ein elektrischer Differenzialabschnitt, der als elektrisches CVT funktioniert, das ein Übertragungsübersetzungsverhältnis γ0 (das heißt, die Drehzahl N_IN der Eingangswelle 14/die Drehzahl N₁₈ des Übertragungsteils 18) aufweist, die kontinuierlich zwischen einem Minimalwert γ0_min und einem Maximalwert γ0_max variiert.
Der automatische Getriebeabschnitt 20 ist ein auf einem Planetengetriebe basierendes Getriebe mit mehreren Übersetzungen, das als nicht kontinuierliches automatisches Getriebe mit mehreren Übersetzungen arbeitet, und weist einen zweiten Planetengetriebesatz 26 der Art mit einzelnen Planeten, einen dritten Planetengetriebesatz 28 der Art mit einzelnen Planeten und einen vierten Planetengetriebesatz 30 der Art mit einzelnen Planeten auf. Der zweite Planetengetriebesatz 26 weist ein zweites Sonnenrad S2, zweite Planeten P2, einen zweiten Träger CA2, auf dem die zweiten Planeten P2 getragen sind, um um dessen Achse zu drehen, während sie um das zweite Sonnenrad S2 umlaufen, und ein zweites Hohlrad R2, das mit dem zweiten Sonnenrad S2 über die zweiten Planeten P2 in Kämmeingriff ist. Der zweite Planetengetriebesatz 26 weist das Übersetzungsverhältnis ρ2 von zum Beispiel 0,562 auf. Der dritte Planetengetriebesatz 28 weist ein drittes Sonnenrad S3, dritte Planeten P3, einen dritten Träger CA3, auf dem die dritten Planeten P3 so getragen werden, dass sie um dessen Achse drehen, während sie um das dritte Sonnenrad S3 umlaufen, und ein drittes Hohlrad R3 auf, das mit dem dritten Sonnenrad S3 über die dritten Planeten P3 in Kämmeingriff ist. Der dritte Planetengetriebesatz 28 weist das Übersetzungsverhältnis ρ3 von zum Beispiel 0,425 auf. Der vierte Planetengetriebesatz 30 weist ein viertes Sonnenrad S4, vierte Planeten P4, einen vierten Träger CA4, auf dem die vierten Planeten P4 getragen sind, dass sie um dessen Achse drehen, während sie um das vierte Sonnenrad S4 umlaufen, und ein viertes Hohlrad R4 auf, das mit dem vierten Sonnenrad S4 über die vierten Planeten P4 in Kämmeingriff ist. Der vierte Planetengetriebesatz 30 weist das Übersetzungsverhältnis ρ4 von zum Beispiel 0,421 auf. Unter der Annahme, dass die Anzahl der Zähne des zweiten Sonnenrads S2 ZS2 ist, und die Anzahl der Zähne des zweiten Hohlrads R2 ZR2 ist, ist das Übersetzungsverhältnis ρ2 des zweiten Planetengetriebesatzes 26 als ZS2/ZR2 dargestellt. Unter der Annahme, dass die Anzahl der Zähne des dritten Sonnenrads S3 ZS3 ist, und die Anzahl der Zähne des dritten Hohlrads R3 ZR3 ist, ist das Übersetzungsverhältnis ρ3 des dritten Planetengetriebesatzes 28 als ZS3/ZR3 dargestellt. Unter der Annahme, dass die Anzahl der Zähne des vierten Sonnenrads S4 ZS4 ist, und die Anzahl der Zähne des vierten Hohlrads R4 ZR4 ist, ist das Übersetzungsverhältnis ρ4 des vierten Planetengetriebesatzes 30 als ZS4/ZR4 dargestellt.
Der Automatikgetriebeabschnitt 20 weist eine erste Kupplung C1, eine zweite Kupplung C2, eine erste Kupplung B1, eine zweite Bremse B2 und eine dritte Bremse B3 auf, die eine Vielzahl von Einrückelementen zum Herstellen eines gewünschten Schaltbereichs in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 sinkt. Es ist anzumerken, dass die Kupplungen C1 bis C3 und die Bremsen B1 und B2 gesammelt als „Kupplungen C” beziehungsweise „Bremsen B” bezeichnet sind, solange nicht eine spezifische Identifizierung notwendig ist. Die Kupplungen C und die Bremsen B sind hydraulische Reib-Einrückelemente, die typischerweise für Fahrzeugautomatikgetriebe in dem Stand der Technik verwendet werden. Die Kupplungen C und die Bremsen B schließen Nass-Mehrscheibeneinrückelemente und Bandbremsen ein. Die Nass-Mehrscheibeneinrückelemente bestehen aus einer Vielzahl von Reibscheiben, die abwechselnd angeordnet und durch ein hydraulisches Stellglied gegeneinander gedrückt werden. In den Bandbremsen sind ein oder zwei Bänder um die Trommel gewickelt, und ein Ende der Bänder wird durch ein hydraulisches Stellglied gezogen. Die Kupplungen C und die Bremsen B sind jeweils zwischen zwei Teilen oder Bauteilen eingefügt und ausgewählt in Eingriff, um diese zusammen zu koppeln.
In dem Automatikgetriebe 20, das aufgebaut ist, wie voranstehend beschrieben wurde, sind das zweite Sonnenrad S2 und das dritte Sonnenrad S3 über die zweite Kupplung C2 miteinander und gezielt mit dem Übertragungsteil 18 gekoppelt, und über die erste Bremse B1 mit dem Gehäuse 12 gekoppelt. Der zweite Träger CA2 ist über die zweite Bremse B2 gezielt mit dem Gehäuse 12 gekoppelt. Das vierte Hohlrad R4 ist über die dritte Bremse B3 gezielt mit dem Gehäuse 12 gekoppelt. Das zweite Hohlrad R2, der dritte Träger CA3 und der vierte Träger CA4 sind über die erste Kupplung C1 miteinander und gezielt mit dem Übertragungsteil 18 gekoppelt.
Als solche sind der Automatikgetriebeabschnitt 20 und der Differenzialabschnitt 16 (das Übertragungsteil 18) über die erste Kupplung C1 und/oder die zweite Kupplung C2, die verwendet werden, um jede Übersetzung des Automatikgetriebeabschnitts 20 herzustellen, gezielt miteinander gekoppelt. Mit anderen Worten dienen die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 als Einrückelemente zum Umschalten des Zustands des Leistungsübertragungspfads zwischen dem Übertragungsteil 18 und dem Automatikgetriebeabschnitt 20, nämlich dem Leistungsübertragungspfad von dem Differenzialabschnitt 16 (das Übertragungsteil 18) zu den Antriebsrädern 34 zwischen einem Leistungsübertragungszustand, in dem eine Antriebskraft über den Pfad übertragen wird, und einem Zustand unterbrochener Antriebskraft, in dem der Leistungsübertragungspfad unterbrochen ist. Genauer ausgedrückt, wird der Leistungsübertragungspfad in den Leistungsübertragungszustand platziert, in dem und vor dem das Fahrzeug angetrieben wird, um zu fahren, wenn zumindest eine der Kupplungen aus erster Kupplung C1 und zweiter Kupplung C2 eingerückt ist, und wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 beide gelöst werden, wird der Leistungsübertragungspfad in den Zustand unterbrochener Antriebskraft platziert, in dem das Fahrzeug nicht angetrieben wird. Unter den Reibeingriffselementen, die in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 angeordnet sind, können nämlich zumindest die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 als das in den Ansprüchen genannte „Leistungsunterbrechungselement” betrachtet werden.
In dem Automatikgetriebeabschnitt 20 wird eine Schaltung von Kupplung zu Kupplung durchgeführt, um gezielt jeden Gangschaltbereich durch das Lösen der Einrückelemente an einer Seite und das Einrücken der Einrückelemente an der anderen Seite herzustellen. Dies ermöglicht es, das Übersetzungsverhältnis γ (das heißt, die Drehzahl N_IN des Übertragungsteils 18/die Drehzahl N_OUT der Ausgangswelle 22) mit Beziehung auf jeden Gangschaltbereich im Wesentlichen geometrisch zu ändern. Zum Beispiel mit Bezug auf einen eingerückten Zustand, der durch Kreise in der Einrücktabelle der 2 dargestellt ist, stellt das Einrücken der ersten Kupplung C1 und der dritten Bremse B3 die erste Getriebestufe her, die ein Übersetzungsverhältnis γ1 aufweist, das zum Beispiel 3,357 beträgt, und das Einrücken der ersten Kupplung C1 und der zweiten Bremse B2 stellt die zweite Getriebestufe her, die ein Übersetzungsverhältnis γ2 aufweist, das zum Beispiel ungefähr 2,180 beträgt, was niedriger als das Übersetzungsverhältnis γ1 der ersten Getriebestufe ist, das Einrücken der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 stellt die dritte Getriebestufe her, die ein Übersetzungsverhältnis γ3 aufweist, das zum Beispiel ungefähr 1,424 beträgt, was niedriger als das Übersetzungsverhältnis γ2 der zweiten Getriebestufe ist, das Einrücken der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 stellt die vierte Getriebestufe her, die ein Übersetzungsverhältnis γ4 aufweist, das zum Beispiel ungefähr 1,0 beträgt, was niedriger als das Übersetzungsverhältnis γ3 der dritten Getriebestufe ist, das Eingreifen der zweiten Kupplung C2 und der dritten Bremse B3 stellt die Rückwärtsgetriebestufe her, die ein Übersetzungsverhältnis γR aufweist, das zum Beispiel 3,209 beträgt, was höher als das Übersetzungsverhältnis γ1 der ersten Getriebestufe aber niedriger als das Übersetzungsverhältnis γ2 der zweiten Getriebestufe ist. Ebenfalls stellt das Lösen der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2, der ersten Bremse B1, der zweiten Bremse B2 und der dritten Bremse B3 den neutralen Zustand („N”) her.
In dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10, das konstruiert ist, wie voranstehend beschrieben wurde, bestimmen der Differenzialabschnitt 16 als CVT und der Automatikgetriebeabschnitt 20 als nicht kontinuierliches mehrstufiges Getriebe zusammen ein CVT als Gesamtes. Solange das Übersetzungsverhältnis des Differenzialabschnitts 16 konstant beibehalten wird, bestimmen andererseits der Differenzialabschnitt 16 und der Automatikgetriebeabschnitt 20 ein nicht kontinuierliches mehrstufiges Getriebe als Gesamtes. Noch genauer wird die Drehzahl, die in den Automatikgetriebeabschnitt 20 eingegeben wird, das heißt, die Drehzahl des Übertragungsteils 18 kontinuierlich mit einer bestimmten Geschwindigkeit M des Automatikgetriebeabschnitts 20 geändert, und somit kann ein kontinuierlich variabler Drehzahlbereich bei der Geschwindigkeit M des Automatikgetriebeabschnitts 20 erhalten werden, da der Differenzialabschnitt 16 als CVT arbeitet, während der Automatikgetriebeabschnitt 20, der in Serie mit Bezug auf den Differenzialabschnitt 16 angeordnet ist, als nicht kontinuierliches mehrstufiges Getriebe arbeitet. Als solches ist ein gesamtes Übersetzungsverhältnis γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 (das heißt, die Drehzahl N_IN der Eingangswelle 14/die Drehzahl N_OUT der Ausgangswelle 22) kontinuierlich variabel, und somit kann das Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 als CVT arbeiten. Als solches ist das gesamte Übersetzungsverhältnis γT das gesamte Übersetzungsverhältnis des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10, das ausgehend von dem Übersetzungsverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 16 und des Übersetzungsverhältnisses γ des Automatikgetriebeabschnitts 20 hergestellt ist.
Zum Beispiel wird die Drehzahl des Übertragungsteils 18 bei jeder der Getriebestufen von der ersten bis zur vierten Getriebestufe und der Rückwärtsgetriebestufe des Automatikgetriebeabschnitts 20, die in der Einrücktabelle der 2 dargestellt sind, kontinuierlich geändert. Ein kontinuierlich variabler Drehzahlbereich wird bei jeder Getriebestufe des Automatikgetriebeabschnitts 20 erreicht. Somit ist wegen der kontinuierlich variablen Drehzahlbereiche bei den unterschiedlichen Getriebestufen des Automatikgetriebeabschnitts 20 das gesamte Übersetzungsverhältnis γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 kontinuierlich variabel. Da der Automatikgetriebeabschnitt 20 zwischen der ersten und vierten Getriebestufe und der Rückwärts-Getriebestufe durch das gezielte Einrücken der Kupplungen C und der Bremsen B geschaltet wird, während das Übersetzungsverhältnis des Differenzialabschnitts 16 konstant gehalten wird, ändert sich das gesamte Übersetzungsverhältnis γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 im Wesentlichen in einer gestuften Weise, geometrisch. Auf diese Weise kann das Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 ebenfalls als nicht kontinuierliches mehrstufiges Getriebe arbeiten. Die Einrücktabelle der 2 bezeichnet die Werte des gesamten Übersetzungsverhältnisses γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10, die von der ersten bis zu der vierten Getriebestufe und der Rückwärts-Getriebestufe des Automatikgetriebeabschnitts 20 erhalten werden, wenn das Übersetzungsverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 16 zum Beispiel bei 1 beibehalten wird. Falls das Übersetzungsverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 16 auf einem Wert beibehalten wird, der kleiner als 1 ist, zum Beispiel, ungefähr bei 0,7, ist das gesamte Übersetzungsverhältnis γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 in der vierten Getriebestufe des Automatikgetriebeabschnitts 20 ungefähr 0,7.
3 ist ein Nomogramm, das auf geraden Linien die Verhältnisse zwischen den Drehzahlen der entsprechenden Drehelemente des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 anzeigt, das aus dem Differenzialabschnitt 16 und dem Automatikgetriebeabschnitt 20 bestimmt ist, wie voranstehend beschrieben wurde. Es ist anzumerken, dass der Kopplungszustand von jedem Drehelement des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 bei jeder Drehzahl variiert. Das Nomogramm der 3 ist ein zweidimensionales Koordinatensystem, dessen Querachse die Verhältnisse zwischen den Getriebeübertragungsverhältnissen ρ des ersten Planetengetriebesatzes 24, des zweiten Planetengetriebesatzes 26, des dritten Planetengetriebesatzes 28 und des vierten Planetengetriebesatzes 30 darstellt, und dessen vertikale Achse die relativen Drehzahlen darstellt. Die Querlinie (horizontale Linie) X1 stellt die Drehzahl 0, die Querlinie X2 stellt die Drehzahl 1,0, das heißt, die Maschinendrehzahl N_E der Maschine 8, die mit der Eingangswelle 14 verbunden ist, und die Querlinie XG stellt die Drehzahl des Übertragungsteils 18 dar. Die drei vertikalen Linien Y1, Y2 und Y3 entsprechen den drei Drehelementen des Leistungsverteilungsmechanismus 36, der den Differenzialabschnitt 16 bestimmt. Noch genauer stellt von der linken Seite des Diagramms aus betrachtet die vertikale Linie Y1 die relative Drehzahl des ersten Sonnenrads S1 dar, das ein zweites Drehelement (zweites Element) RE2 bildet, die vertikale Linie Y2 stellt die relative Drehzahl des ersten Trägers CA1 dar, der ein erstes Drehelement (erstes Element) RE1 bildet, und die vertikale Linie Y3 stellt die relative Drehzahl des ersten Hohlrads R1 dar, das ein drittes Drehelement (drittes Element) RE3 bildet. Die Abstände zwischen den vertikalen Linien Y1, Y2 und Y3 hängen von dem Übersetzungsverhältnis ρ1 des ersten Planetengetriebesatzes 24 ab. Ähnlich entsprechen die fünf vertikalen Linien Y4, Y5, Y6, Y7 und Y8 den fünf Drehelementen des Automatikgetriebeabschnitts 20. Noch genauer stellt von der linken Seite des Diagramms aus betrachtet die vertikale Linie Y4 die relative Drehzahl des zweiten Sonnenrads S2 und des dritten Sonnenrads S3 dar, die miteinander gekoppelt sind und zusammen einem vierten Drehelement (viertes Element) RE4 entsprechen, die vertikale Linie Y5 stellt die relative Drehzahl des zweiten Trägers CA2 dar, der einem fünften Drehelement (fünftes Element) RE5 entspricht, die vertikale Linie Y6 stellt die relative Drehzahl des vierten Hohlrads R4 dar, das einem sechsten Drehelement (sechstes Element) RE6 entspricht, die vertikale Linie Y7 stellt die relative Drehzahl des zweiten Hohlrads Y2, des dritten Trägers CA3 und des vierten Trägers CA4 dar, die miteinander gekoppelt sind und zusammen einem siebenten Drehelement (siebentes Element) RE7 entsprechen, und die vertikale Linie Y8 stellt die relative Drehzahl des dritten Hohlrads R3 und des vierten Sonnenrads S4 dar, die miteinander gekoppelt sind und zusammen einem achten Drehelement (achtes Element) RE8 entsprechen. Die Abstände zwischen den vertikalen Linien Y4, Y5, Y6, Y7 uns Y8 hängen von dem Übersetzungsverhältnis ρ2 des zweiten Planetengetriebesatzes 26, dem Übersetzungsverhältnis ρ3 des dritten Planetengetriebesatzes 28 und dem Übersetzungsverhältnis ρ4 des vierten Planetengetriebesatzes 30 ab. In dem Differenzialabschnitt 16 ist nämlich der Abstand zwischen den vertikalen Linien Y1 und Y2 auf einen Wert entsprechend „1” eingestellt, während der Abstand zwischen den vertikalen Linien Y2 und Y3 auf einen Wert entsprechend dem übersetzungsverhältnis ρ1 eingestellt ist. Mit Bezug auf den zweiten Planetengetriebesatz 26, den dritten Planetengetriebesatz 28 und den vierten Planetengetriebesatz 30 ist ähnlich der Abstand zwischen dem Sonnenrad und dem Träger auf einen Wert entsprechend „1” eingestellt, während der Abstand zwischen dem Träger und dem Hohlrad auf einen Wert entsprechend dem Übersetzungsverhältnis ρ eingestellt ist.
Mit Bezug auf das Nomogramm der 3 ist in dem Leistungsverteilungsmechanismus 36 (in dem Differenzialabschnitt 16) das erste Drehelement RE1 (der erste Träger CA1) des ersten Planetengetriebesatzes 24 mit der Eingangswelle 14 gekoppelt, das heißt, mit der Ausgangswelle der Maschine 8, das zweite Drehelement RE2 ist mit dem ersten Elektromotor M1 verbunden und das dritte Drehelement RE3 (das erste Hohlrad R1) ist mit dem Übertragungsteil 18 gekoppelt und mit dem zweiten Elektromotor M2 verbunden. Somit wird die Drehung der Eingangswelle 14 in den Automatikgetriebeabschnitt 20 über das Übertragungsteil 18 übertragen (eingegeben). In 3 stellt eine Linie 10, die sich schräg durch den Schnittpunkt zwischen den Linien Y2 und X2 erstreckt, das Verhältnis zwischen der Drehzahl des ersten Sonnenrads S1 und der Drehzahl des ersten Hohlrads R1 dar. Zum Beispiel steigt und sinkt die Drehzahl des ersten Sonnenrads S1, das heißt, die Drehzahl des ersten Elektromotors M1, die durch den Schnittpunkt zwischen der Linie 10 und der vertikalen Linie Y1 dargestellt ist, in einem Zustand, in dem das erste Drehelement RE1, das zweite Drehelement RE2 und das dritte Drehelement RE3 des Differenzialabschnitts 16 sich in einem Differenzialzustand befinden, in dem ihnen möglich ist, relativ zueinander zu drehen, während die Drehzahl des ersten Hohlrads R1, die durch den Schnittpunkt zwischen der Linie 10 und der vertikalen Linie Y3 dargestellt ist, im Wesentlichen konstant beibehalten wird, indem sie durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V beschränkt ist, da die Drehzahl des ersten Trägers CA1, die durch den Schnittpunkt zwischen der Linie 10 und der vertikalen Linie Y2 dargestellt ist, durch das Steuern der Maschinendrehzahl N_E erhöht und reduziert wird. Wenn die Drehzahl des ersten Sonnenrads S1 der Maschinendrehzahl N_E gleich gemacht wird, indem die Drehzahl des ersten Elektromotors M1 gesteuert wird, um das Übersetzungsverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 16 bei 1 beizubehalten, fällt die Linie 10 mit der Querlinie X2 zusammen, wobei die Drehzahl des ersten Hohlrads R1 der Maschinendrehzahl N_E gleich ist, das heißt, das Übertragungsteil 18 dreht mit der gleichen Drehzahl wie die Maschine (Maschinendrehzahl N_E).
Wenn die Drehzahl des ersten Sonnenrads S1 0 gemacht wird, indem die Drehzahl des ersten Elektromotors M1 gesteuert wird, um das Übersetzungsverhältnis γ0 auf einem Wert kleiner als 1 beizubehalten, zum Beispiel ungefähr 0,7, dreht das Übertragungsteil 18 mit einer Drehzahl, die höher ist als die Maschinendrehzahl N_E.
Außerdem ist in dem Nomogramm der 3 das vierte Drehelement RE4 gezielt mit dem Übertragungsteil 18 über die zweite Kupplung C2 und mit dem Gehäuse 12 über die erste Bremse B1 gekoppelt, und das fünfte Drehelement RE5 ist gezielt mit dem Gehäuse 12 über die zweite Bremse B2 gekoppelt. Außerdem ist das sechste Drehelement RE6 gezielt über die dritte Bremse B3 mit dem Gehäuse 12 gekoppelt, das siebente Drehelement RE7 ist gezielt mit der Ausgangswelle 22 gekoppelt, und das achte Drehelement RE8 ist gezielt über die erste Kupplung C1 mit dem Übertragungsteil 18 gekoppelt. Wenn dafür gesorgt wird, dass die Linie 10 in dem Differenzialabschnitt 16 mit der Querlinie X2 zusammenfällt, so dass die Drehung einer Drehzahl gleich der Maschinendrehzahl N_E von dem Differenzialabschnitt 16 in das achte Drehelement RE8 eingegeben wird, ist die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der ersten Getriebestufe (1.), die durch die erste Kupplung C1 und die dritte Bremse B3 in eingerücktem Zustand hergestellt wird, wie aus 3 ersichtlich ist, durch den Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie Y7, die die Drehzahl des siebenten Drehelement RE7 darstellt, das mit der Ausgangswelle 22 gekoppelt ist, und der schrägen Linie L1, die sich durch den Schnittpunkt der vertikalen Linie Y8, die die Drehzahl des achten Drehelements RE8 darstellt, und der Querlinie X2, und dem Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie Y6, der die Drehzahl des sechsten Drehelements RE6 darstellt, und der Querlinie X1, dargestellt. Ähnlich ist die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der zweiten Getriebestufe (2.), die durch die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 in eingerücktem Zustand hergestellt ist, wie aus 3 ersichtlich ist, durch den Schnittpunkt zwischen der schrägen Linie L2 und der vertikalen Linie Y7, die die Drehzahl des siebenten Drehelements RE7 darstellt, das mit der Ausgangswelle 22 gekoppelt ist, dargestellt. Ähnlich ist die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der dritten Getriebestufe (3.), die durch die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 in eingerücktem Zustand hergestellt wird, wie aus 3 ersichtlich ist, durch den Schnittpunkt zwischen der schrägen Linie L3 und der vertikalen Linie Y7, die die Drehzahl des siebenten Drehelements RE7 darstellt, das mit der Ausgangswelle 22 gekoppelt ist, dargestellt. Ähnlich ist die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der vierten Getriebestufe (4.), die durch die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 in eingerücktem Zustand hergestellt wird, wie aus 3 ersichtlich ist, durch den Schnittpunkt zwischen der horizontalen Linie L4 und der vertikalen Linie Y7 darstellt, die die Drehzahl des siebenten Drehelements RE7, das mit der Ausgangswelle 22 gekoppelt ist, dargestellt.
4 zeigt Signaleingaben in eine elektronische Steuereinheit 40 und aus dieser heraus, die in dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 angeordnet ist, um den Betrieb des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 zu steuern. Die elektronische Steuereinheit 40 weist eingebaut einen Mikrocomputer auf, der durch eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), ein ROM (Nur-Lesespeicher), ein RAM (Arbeitsspeicher), eine Eingangsschnittstelle, eine Ausgangsschnittstelle und so weiter bestimmt ist. Die elektronische Steuereinheit 40 führt verschiedene Steuerungen (zum Beispiel eine Antriebssteuerung für die Maschine 8, eine Hybridantriebssteuerung für die Maschine 8, den ersten Elektromotor M1 und den zweiten Elektromotor M2, eine Schaltsteuerung für den Automatikgetriebeabschnitt 20) durch, in dem verschiedene Signale mit entsprechenden Programmen verarbeitet werden, die in dem ROM gespeichert sind, während die vorübergehende Aufzeichnungsfunktion des RAM eingesetzt wird.
Mit Bezug auf 4 empfängt die elektronische Steuereinheit 40 Signale von verschiedenen Sensoren, Schaltern und ähnlichem, die auf das Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 bezogen sind. Zum Beispiel haben diese Signale Folgendes: Signale, die die Temperatur des Maschinenkühlmittels anzeigen; Signale, die die Position eines Schalthebels 52 (in 5 gezeigt) anzeigen und wie oft der Schalthebel 52 in einer „M”-Position betätigt wurde, und so weiter; Signale, die die Temperatur eines Leistungsspeichers 56 (in 6 gezeigt) anzeigen; Signale, die den SOC (Ladezustand) des Leistungsspeichers 56 anzeigen; Signale, die eine Drehzahl N_M1 des ersten Elektromotors M1 anzeigen; Signale, die eine Drehzahl N_M2 des zweiten Elektromotors M2 anzeigen; Signale, die die Maschinendrehzahl N_E der Maschine 8 anzeigen; Signale, die die Drehzahl von jedem Rad der Maschine anzeigen; Signale, die anzeigen, ob ein M-Betriebsartschalter (manueller Schaltbetriebsartschalter) ein oder aus ist; Signale, die den Betrieb der Klimaanlage anzeigen; Signale, die die Drehzahl N_OUT der Ausgangswelle 22 entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V anzeigen; Signale, die die Temperatur des ATF (Automatikgetriebefluids) zum Betätigen des Automatikgetriebeabschnitts 20 anzeigen; Signale, die den Betrieb einer Feststellbremse anzeigen; Signale, die den Betrieb einer Fußbremse anzeigen; Signale, die den Druck eines Bremshauptzylinders für die Fußbremse anzeigen; Signale, die die Temperatur von Katalysatoreinheiten anzeigen; Signale, die ein Beschleunigerbetätigungsausmaß Acc anzeigen, die das Betätigungsausmaß eines Beschleunigerpedals anzeigen, das dem Ausmaß der Ausgangsleistung entspricht, die von dem Fahrer verlangt wird; Signale, die die Nockenwinkel anzeigen; Signale, die anzeigen, ob eine Schnee-Betriebsart eingestellt ist; Signale, die eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs anzeigen; Signale, die ein automatisches Fahren des Fahrzeugs anzeigen; und Signale, die das Gewicht des Fahrzeugs anzeigen.
Die elektronische Steuereinheit 40 gibt verschiedene Steuersignale zum Steuern des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 aus. Die Steuersignalausgabe der elektronischen Steuereinheit 40 schließt zum Beispiel Folgendes ein: Steuersignale zu einer Maschinenausgangssteuervorrichtung 58 (in 6 gezeigt), um die Maschinenausgangsleistung zu steuern (zum Beispiel Antriebssignale) an ein Drosselstellglied 64, das zum Einstellen eines Öffnungsgrads θ_TH eines elektronischen Drosselventils 62 verwendet wird, das in einem Einlassrohr der Maschine 8 angeordnet ist, Kraftstoffzufuhrsignale zum Steuern der Kraftstoffmenge, die von einem Kraftstoffeinspritzsystem 66 in ein Einlassrohr oder die Zylinder der Maschine 8 zuzuführen ist, Zündsignale zum Steuern der Zündzeit eines Zündsystems 68, und Signale zum Einstellen des Ladedrucks); elektrische Klimaanlagenantriebssignale zum Antreiben einer elektrischen Klimaanlage; Steuersignale zum Steuern des Betriebs des ersten Elektromotors M1 und des zweiten Elektromotors M2; Schaltposition(Betriebsposition)-Anzeigesignale zum Steuern der Anzeige eines Schaltanzeigers; Übersetzungsverhältnisanzeigesignale zum Anzeigen von Übersetzungsverhältnissen; Schnee-Betriebsart-Anzeigesignale zum Anzeigen, dass die Schnee-Betriebsart derzeit ausgewählt ist; ABS-Aktivierungssignale zum Aktivieren eines ABS-Stellglieds, das verwendet wird, um ein Rutschen der Räder des Fahrzeugs bei einem Bremsen zu verhindern; M-Betriebsart-Anzeigesignale, die anzeigen, dass derzeit die M-Betriebsart ausgewählt ist; Ventil-Steuersignale zum Betätigen von elektromagnetischen Ventilen (Linearsolenoidventilen), die in einem hydraulischen Steuerkreis 38 angeordnet sind (in 6 dargestellt), um die hydraulischen Stellglieder der entsprechenden hydraulischen Reibeinrückelemente zu steuern, die in dem Differenzialabschnitt 16 und dem Automatikgetriebeabschnitt 20 angeordnet sind; Signale zum Steuern von Regelventilen (Druckeinstellungsventile), die in dem Hydrauliksteuerkreislauf 38 zum Einstellen eines linearen Hydraulikdrucks P_L angeordnet sind; Antriebssignale zum Betätigen einer elektrischen Hydraulikpumpe zum Erzeugen des Basisdrucks zum Erhalten des Hydraulikleitungsdrucks P_L; Signale zum mit Energie Beaufschlagen eines elektrischen Heizers; Signale an einen Reisesteuercomputer; und Ausgangsspeichersignale zum Informieren des Fahrers, wenn die Ausgänge der Leistungsquellen (im Folgenden als „Leistungsquellenausgangsleistung” bezeichnet, wo es erforderlich ist) derzeit gespeichert werden, zum Beispiel, wenn die Maschinenausgangsleistung (Maschinenleistung) und die Ausgangsleistung des zweiten Elektromotors M2 (wird im Folgenden als „zweite Elektromotorausgangsleistung” bezeichnet) gespeichert werden.
5 stellt ein Beispiel eines Schaltbetätigungsgeräts 50 dar, das es ermöglicht, dass das Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 manuell unter einer Vielzahl von Schaltpositionen P_SH geschaltet wird. Das Schaltbetätigungsgerät 50 ist zum Beispiel neben dem Sitz des Fahrers angeordnet und weist den Schalthebel 52 auf, der verwendet wird, um eine gewünschte aus den Schaltpositionen P_SH auszuwählen. Die Schaltpositionen für den Schalthebel 52 schließen Folgendes ein: eine Parkposition („P”-Position), in der ein neutraler Zustand hergestellt ist, in dem der Leistungsübertragungspfad in dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 unterbrochen ist, während die Ausgangszelle 22 des automatischen Getriebes 20 gesperrt ist; eine Rückwärtsfahrposition („R”-Position) zum Rückwärts Fahren; eine neutrale Position („N”-Position), in der der neutrale Zustand hergestellt ist, in dem der Leistungsübertragungspfad in dem Leistungsübertragungssystem 10 unterbrochen ist; eine automatische Vorwärtsfahrt-Schaltposition („D”-Position), in der eine automatische Schaltbetriebsart hergestellt ist, in der die automatische Schaltsteuerung innerhalb des Variationsbereichs des gesamten Übersetzungsverhältnisses γT durchgeführt wird, das auf dem kontinuierlich variablen Übersetzungsverhältnis basiert, das in dem Differenzialabschnitt 16 erhalten wird, und der Getriebestufe, die in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 hergestellt ist, der unter Verwendung von ersten bis vierten Getriebestufen schaltet; und einer manuellen Vorwärtsfahrtschaltposition („M”-Position) in der eine manuell geschaltete Antriebsbetriebsart (manuelle Betriebsart) hergestellt wird, in der der Schaltbereich des Automatikgetriebeabschnitts 20 manuell zwischen einer Vielzahl von Bereichen geschaltet wird, in denen allen die höchste Getriebestufe, in die der Automatikgetriebeabschnitt 20 geschaltet werden kann, unterschiedlich ist.
In dem voranstehend beschriebenen Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10, wird der aktive Pfad in dem Hydrauliksteuerkreis 38, wenn der Schalthebel 52 manuell zu jeder der Schaltpositionen P_SH betätigt wird, elektrisch von einem zu dem anderen umgeschaltet, um eine gewünschte Getriebestufe in dem Rückwärtsfahrbereich („R”), dem neutralen Bereich („N”) und dem Vorwärtsfahrbereich („D”) herzustellen. Unter den verschiedenen Schaltpositionen P_SH (die P-Position zu der M-Position), die voranstehend beschrieben wurden, sind die P-Position und die N-Position antriebslose Positionen, die ausgewählt werden, wenn das Fahrzeug nicht angetrieben wird. Deswegen werden zum Beispiel in der P-Position und der N-Position die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 gelöst, um den Leistungsübertragungspfad zu unterbrechen, in dem die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 angeordnet sind, und somit das Fahrzeug in eine antriebslose Betriebsart zu platzieren, wie in der Einrücktabelle der 2 dargestellt ist. Andererseits sind die R-Position, die D-Position und die M-Position Antriebspositionen, in denen das Fahrzeug angetrieben wird. Somit ist in diesen Positionen zum Beispiel zumindest eine der Kupplungen aus erster Kupplung C1 und zweiter Kupplung C2 eingerückt, um den Leistungsübertragungspfad in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 zu verbinden, und somit das Fahrzeug in eine Antriebsbetriebsart zu platzieren, wie aus der Eingriffstabelle der 2 ersichtlich ist.
In der Schaltbetätigungsvorrichtung 50, die aus 5 ersichtlich ist, ist noch genauer, wenn der Schalthebel 52 manuell von der P-Position oder der N-Position in die R-Position geschaltet wird, die zweite Kupplung C2 eingerückt, so dass der Zustand des Leistungsübertragungspfads in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 von dem unterbrochenen Zustand in den verbundenen Zustand umgeschaltet wird. Ähnlich ist, wenn der Schalthebel 52 manuell von der N-Position in die D-Position geschaltet wird, zumindest die erste Kupplung C1 in Eingriff, so dass der Zustand des Leistungsübertragungspfads in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 von dem unterbrochenen Zustand in den verbundenen Zustand umgeschaltet wird. Im Gegensatz wird, wenn der Schalthebel 52 manuell von der R-Position in die P-Position oder die N-Position geschaltet wird, die zweite Kupplung C2 gelöst, so dass der Zustand des Leistungsübertragungspfads in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 von dem verbundenen Zustand in den unterbrochenen Zustand umgeschaltet wird. Ähnlich wird, wenn der Schalthebel 52 manuell von der D-Position in die N-Position geschaltet wird, die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 gelöst, so dass der Zustand des Leistungsübertragungspfads in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 von dem verbundenen Zustand in den unterbrochenen Zustand geschaltet wird.
6 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Hauptsteuerfunktionen der elektronischen Steuereinheit 40 darstellt. Mit Bezug auf 6 steuert eine Schaltsteuereinrichtung 80 das Übersetzungsverhältnis des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10, das aus dem Differenzialabschnitt 16, der als elektrisches CVT dient, und dem Automatikgetriebeabschnitt 20, der als nicht kontinuierliches mehrstufiges Getriebe dient, wie voranstehend beschrieben wurde, besteht. Somit nimmt die Schaltsteuereinrichtung 80 eine nicht kontinuierliche mehrstufige Schaltsteuereinrichtung 82 zum Steuern des Automatikgetriebeabschnitts 20 und eine Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 zum Steuern des Differenzialabschnitts 16 über die Maschine 8, den ersten Elektromotor M1 und den zweiten Elektromotor M2 auf.
Die nicht kontinuierliche mehrstufige Schaltsteuereinrichtung 82 bestimmt, ob der Automatikgetriebeabschnitt 20 geschaltet werden soll, das heißt, sie bestimmt die Getriebestufe, in die der Automatikgetriebeabschnitt 20 geschaltet werden soll. Die nicht kontinuierliche mehrstufige Schaltsteuereinrichtung 82 macht eine solche Bestimmung durch das in Eingriff Bringen der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Soll-(angeforderten)Ausgangsmoment T_OUT, die Parameter sind, die den Zustand des Fahrzeugs anzeigen, mit einem Kennfeld (Schaltkennfeld), das aus Aufwärtsschaltkurven (durchgehenden Kurven) und Abwärtsschaltkurven (punktierte Kurven) wie zum Beispiel denen in 7 besteht. Nach dem Durchführen einer derartigen Bestimmung stellt die nicht kontinuierliche mehrstufige Schaltsteuereinrichtung 82, um den Automatikgetriebeabschnitt 20, wie in dem Eindrückdiagramm der 2 dargestellt ist, den Hydrauliksteuerkreis 38 mit Befehlen zum Einrücken und Lösen der hydraulischen Reibeingriffselemente bereit, die verwendet werden, um den Automatikgetriebeabschnitt 20 zu schalten (Schaltausgabebefehle, Hydraulikdruckbefehle). Mit anderen Worten, um das Schalten von Kupplung zu Kupplung durchzuführen, stellt die nicht kontinuierliche mehrstufige Schaltsteuereinrichtung 82 den Hydrauliksteuerkreis 38 mit einem Befehl zum Lösen des Einrückelements an der einen Seite bereit, das zu lösen ist, um das angeforderte Schalten des Automatikgetriebeabschnitts 20 durchzuführen, und einen Befehl, zum Einrücken des Einrückelements an der anderen Seite, das einzurücken ist, um das angeforderte Schalten des Automatikgetriebeabschnitts 20 durchzuführen. Dann arbeitet der Hydrauliksteuerkreis 38 in Erwiderung auf diese Befehle von der nicht kontinuierlichen mehrstufigen Schaltsteuereinrichtung 82 zum Beispiel die Linearsolenoidventile SL, um die entsprechenden hydraulischen Stellglieder zu aktivieren, und dabei wird das Schalten des Automatikgetriebeabschnitts 20 durch das Lösen des Einrückelements an der einen Seite und das Einrücken des Eingriffselements an der anderen Seite ausgeführt.
Die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 ist eine Differenzialabschnittssteuereinrichtung zum Steuern des Betriebs des Differenzialabschnitts 16. Die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 steuert das Übersetzungsverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 16 als elektrischem CVT durch das Optimieren der Zuordnungen der Antriebskraft zu der Maschine 8 und zu dem ersten Elektromotor M1 und das Optimieren der Reaktionskraft, die durch die elektrische Erzeugung in dem ersten Elektromotor M1 verursacht wurde, während die Maschine 8 in einem hochwirkungsvollen Betriebsbereich betrieben wird. Zum Beispiel berechnet die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 eine Sollausgangsleistung (verlangte Ausgangsleistung) des Fahrzeugs aus dem Beschleunigerbetätigungsausmaß Acc, das die durch den Fahrer verlangte Ausgangsleistung darstellt, und die vorliegende Fahrzeuggeschwindigkeit V. Dann berechnet die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 eine gesamte Soll-Ausgangsleistung aus der berechneten Soll-Ausgangsleistung des Fahrzeugs und der Ausgangsleistung, die zum Leistungsaufladen verlangt ist, und berechnet dann eine Soll-Maschinenausgangsleistung, die verlangt ist, um die gesamte Soll-Ausgangsleistung ausgehend von dem Übertragungsverlust, der Last von Hilfsgeräten, dem Hilfsmoment des zweiten Elektromotors M3 und so weiter zu erhalten. Dann steuert die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 die Maschinendrehzahl N_E und das Maschinenmoment T_E der Maschine 8 auf Werte entsprechend der Soll-Maschinenausgangsleistung, während die Menge der elektrischen Leistung gesteuert wird, die durch den ersten Elektromotor M1 erzeugt wird.
Als solches hängt das gesamte Übersetzungsverhältnis γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10, das das gesamte Übersetzungsverhältnis ist, das als Gesamtes in dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 erhalten wird, von dem Übersetzungsverhältnis γ des Automatikgetriebeabschnitts 20 ab, das durch die nicht kontinuierliche mehrstufige Schaltsteuereinrichtung 82 gesteuert wird, und von dem Übersetzungsverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 16, der durch die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 gesteuert wird. In Erwiderung auf eine Betätigung des Schalthebels 52 durch den Fahrer steuert nämlich die Schaltsteuereinrichtung 80 das gesamte Übersetzungsverhältnis γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 über die nicht kontinuierliche mehrstufige Schaltsteuereinrichtung 82 und die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 innerhalb des Schaltbereichs gemäß den Signalen P_SH, die die vorliegende Schaltposition anzeigen, die von der Schaltbetätigungsvorrichtung 50 ausgegeben werden. Zum Beispiel führt die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 die zuvor erwähnte Hybridschaltsteuerung aus, um eine ausreichende Fahrleistung des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10, einen ausreichenden Kraftstoffverbrauch und so weiter zu erhalten. Noch genauer wird in der Hybridschaltsteuerung der Differenzialabschnitt 16 als elektrisches CVT zum Zusammenpassen des Werts der Maschinendrehzahl N_E entsprechend einem Betriebsbereich, in dem der Betriebswirkungsgrad der Maschine 8 hoch ist, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drehzahl des Übertragungsteils 18, die von der Getriebestufe abhängt, die in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 hergestellt ist, verwendet. Mit anderen Worten ausgedrückt, stellt die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84, um die Maschine 8 gemäß einer optimalen Kraftstoffverbrauchskurve, die empirisch als zweidimensionales Koordinatensystem formuliert wurde, das durch die Maschinendrehzahl N_E und das Maschinenmoment T_E definiert ist, zu betätigen, um eine gutes Fahrverhalten des Fahrzeugs und eine hohe Kraftstoffwirtschaftlichkeit während des CVT-Fahrens zu erreichen, den Sollwert des gesamten Übersetzungsverhältnisses γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 derart ein, dass das Maschinenmoment T_E und die Maschinendrehzahl N_E erhalten werden, um eine Maschinenausgangsleistung zu erzeugen, um eine Sollausgangsleistung zu erreichen. Dann steuert die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 das Übersetzungsverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 16 abhängig von der Getriebestufe des Automatikgetriebeabschnitts 20, um den Sollwert des gesamten Übersetzungsverhältnisses γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 zu erreichen, und steuert das gesamte Übersetzungsverhältnis innerhalb des variablen Drehzahlbereichs in einer nicht gestuften Weise.
Zu dieser Zeit liefert die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 die elektrische Leistung, die durch den ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, über einen Wandler 54 zu dem Leistungsspeicher 56 und zu dem zweiten Elektromotor M2. Die Mehrheit der Antriebskraft der Maschine 8 wird nämlich mechanisch zu dem Übertragungsteil 18 übertragen, während ein Teil der Antriebskraft in elektrische Leistung umgewandelt wird, indem sie zur Erzeugung von Elektrizität bei dem ersten Elektromotor M1 verbraucht wird. Die elektrische Leistung, die durch den ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, wird über den Wandler 54 zu dem zweiten Elektromotor M2 zugeführt, und verwendet, um den zweiten Elektromotor M2 anzutreiben, und die somit durch den zweiten Elektromotor M2 erzeugte Antriebskraft wird zu dem Übertragungsteil 18 übertragen. Diese Bauteile, die für eine derartige Elektrizitätserzeugung und deren Verbrauch zum Antreiben des zweiten Elektromotors M2 verwendet werden, bilden einen elektrischen Pfad, in dem ein Teil der Antriebskraft der Maschine 8 in elektrische Leistung umgewandelt wird und dann in mechanische Energie umgewandelt wird. Insbesondere, wenn die Getriebesteuerung des Automatikgetriebeabschnitts 20 durch die nicht kontinuierliche mehrstufige Schaltsteuereinrichtung 82 gesteuert wird, ändert sich das Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebeabschnitts 20 auf gestufte Weise, und deswegen ändert sich das gesamte Übersetzungsverhältnis γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 ungefähr zu der Zeit des Getriebes ebenfalls auf gestufte Weise.
In der voranstehend beschriebenen Steuerung kann, da das gesamte Übersetzungsverhältnis γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 sich auf gestufte Weise ändert, nämlich, da das gesamte Übersetzungsverhältnis γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 sich von einem Wert zu einem anderen Wert eher nicht kontinuierlich ändert als dass es sich kontinuierlich ändert, das Antriebsmoment T_E schneller geändert werden, als in einem Fall, in dem das gesamte Übersetzungsverhältnis γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 kontinuierlich geändert wird. Wenn jedoch das gesamte Übersetzungsverhältnis γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 auf gestufte Weise geändert wird, können Schaltstöße auftreten und die Maschinendrehzahl N_E kann nicht mehr gemäß der optimalen Kraftstoffverbrauchskurve gesteuert werden, wie voranstehend erwähnt wurde, wodurch sich eine Verschlechterung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit ergibt. Um diesem Missstand zu begegnen, verhindert die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 derartige gestufte Änderungen in dem gesamten Übersetzungsverhältnis γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10, indem sie in Synchronisation mit dem Schalten des Automatikgetriebeabschnitts 20 das Übersetzungsverhältnis des Differenzialabschnitts 16 in eine Richtung gegenüber der Richtung ändert, in der das Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebeabschnitts 20 geändert wird. Die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 schaltet den Differenzialabschnitt 16 in Synchronisation mit dem Schalten des Automatikgetriebeabschnitts 20 nämlich derart, dass das gesamte Übersetzungsverhältnis γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 sich fortlaufend ändert, wenn der Automatikgetriebeabschnitt 20 von einer Getriebestufe zu der anderen Getriebestufe geschaltet wird. Noch genauer schaltet zum Beispiel die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 in Synchronisation mit dem Schalten des Automatikgetriebeabschnitts 20 den Differenzialabschnitt 16 derart, dass das Übersetzungsverhältnis des Differenzialabschnitts 16 sich auf gestufte Weise in eine Richtung gegenüber der Richtung ändert, in die das Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebeabschnitts 20 in einer gestuften Weise geändert wird, und verhindert dabei Übergangsänderungen in dem gesamten Übersetzungsverhältnis γT des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 während des Schaltens des Automatikgetriebeabschnitts 20. In diesem Fall wird das Ausmaß des Übersetzungsverhältnisses des Differenzialabschnitts 16 auf eine gestufte Weise geändert, die dem Ausmaß des Übersetzungsverhältnisses des Automatikgetriebeabschnitts 20 entspricht, die auf gestufte Weise geändert wird.
Außerdem steuert die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 die Drehzahl der Maschine 8 über den ersten Elektromotor M1, der die elektrische CVT-Funktion des Differenzialabschnitts 16 benutzt unabhängig davon, ob das Fahrzeug fährt oder nicht. Zum Beispiel behält die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 die Maschinendrehzahl N_E im Wesentlichen konstant oder steuert sie auf eine gewünschte Drehzahl, indem sie die Drehzahl NM1 des ersten Elektromotors M1 steuert. Noch genauer kann zum Beispiel mit Bezug auf das Nomogramm der 3 die Maschinendrehzahl N_E durch das Erhöhen der Drehzahl NM1 des ersten Elektromotors M1 erhöht werden, während die Drehzahl NM2 des zweiten Elektromotors M2, die der Fahrzeuggeschwindigkeit V (das heißt der Drehzahl der Antriebsräder 34) entspricht, im Wesentlichen konstant gehalten wird. Eine derartige Steuerung der Maschinendrehzahl N_E der Maschine 8 (der Hauptleistungsquelle) über den ersten Elektromotor M1 wird während der Steuerung zum Start in der Maschine 8, während der Steuerung zum Anhalten der Maschine 8 und während der Elektrizitätserzeugung des ersten Elektromotors M1 durchgeführt.
Außerdem führt die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 eine Maschinenausgangssteuerung durch, um eine angeforderte Antriebskraft von der Maschine 8 auszugeben. In der Maschinenausgangssteuerung stellt die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 die Maschinenausgangssteuervorrichtung 58 mit unabhängigen oder kombinierten Befehlen zum Steuern des Drosselstellglieds 64, um das elektronische Drosselventil 62 (Drosselsteuerung) zu öffnen und zu schließen, Befehlen zum Steuern des Kraftstoffeinspritzsystems 66, um die Kraftstoffeinspritzmenge und die Kraftstoffeinspritzzeit zu steuern (Kraftstoffeinspritzsteuerung), Befehlen zum Steuern des Zündsystems 68 (zum Beispiel Zündeinrichtungen) zum Steuern der Zündzeit (Zündzeitsteuerung), bereit. Während der Drosselsteuerung wird zum Beispiel das Drosselstellglied 64 ausgehend von dem Beschleunigerbetätigungsausmaß Acc von einem bestimmten Verhältnis angetrieben, das nicht in den Zeichnungen dargestellt ist, derart, dass der Drosselöffnungsgrad θ_TH gesteuert wird, um zu steigen, wenn zum Beispiel das Beschleunigerbetätigungsausmaß Acc ansteigt. Außerdem steuert die Maschinenausgangssteuervorrichtung 58 das Maschinenmoment gemäß den Befehlen von der Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 durch verschiedene Steuerungen einschließlich der Drosselsteuerung, die das Öffnen und Schließen des elektronischen Drosselventils 62 über das Drosselstellglied 64 steuert, der Kraftstoffeinspritzsteuerung, die die Kraftstoffeinspritzung von dem Kraftstoffeinspritzsystem 66 steuert, und der Zündsteuerung, die die Zündzeit des Zündsystems 68 (zum Beispiel der Zündvorrichtungen) steuert.
Außerdem treibt die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 unabhängig davon, ob sich die Maschine 80 in einem angehaltenen Zustand oder in einem Leerlaufzustand befindet, das Fahrzeug unter Verwendung des Motors an, während die elektrische CVT-Funktion (Differenzialfunktion) des Differenzialabschnitts 16 verwendet wird. Für diesen Betrieb kann zum Beispiel ein Kennfeld (Leistungsquellenschaltkennfeld, Leistungsquellenkennfeld) verwendet werden, das unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem angeforderten Ausgangsmoment T_OUT des Automatikgetriebeabschnitts 20 als Parameter eine Grenze zwischen einem Maschinenantriebsbereich, in dem die Maschine 8 als Leistungsquelle zum Bewegen des Fahrzeugs verwendet wird, und einem Motorantriebsbereich, in dem der zweite Elektromotor M2 als Leistungsquelle zum Bewegen des Fahrzeugs verwendet wird, definiert, wie zum Beispiel die eine, die durch die durchgehende Linie A in 7 bezeichnet ist. In diesem Fall wird bestimmt, ob das Fahrzeug sich gerade in dem Maschinenantriebsbereich oder dem Motorantriebsbereich befindet, in dem die vorliegende Fahrzeuggeschwindigkeit V und das angeforderte Ausgangsmoment T_OUT des Automatikgetriebeabschnitts 20, die beide den Zustand des Fahrzeugs anzeigen, in das voranstehend beschriebene Kennfeld eingerückt werden, und das Fahrzeug wird in die Maschinenantriebsbetriebsart oder in die Motorantriebsbetriebsart gemäß dem Ergebnis der Bestimmung platziert. Das Leistungsquellenkennfeld in 7 ist zum Beispiel in dem Speicher im Voraus zusammen mit den Schaltkennfeldern gespeichert, die durch die durchgehenden Kurven und die punktierten Kurven in 7 bezeichnet sind. Wie aus 7 ersichtlich ist, platziert die Hybridbetätigungssteuereinrichtung 84 das Fahrzeug in die Motorantriebsbetriebsart in dem Betriebsbereich, in dem das Ausgangsmoment T_OUT relativ niedrig ist, das heißt, das Maschinenmoment T_E ist relativ niedrig, oder der Betriebsbereich, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V relativ niedrig ist, das heißt, die Fahrzeuglast ist relativ niedrig. Es ist anzumerken, dass der Maschinenwirkungsgrad normalerweise in Bereichen mit einem niedrigen Maschinenmoment niedriger ist als in Bereichen mit einem hohen Maschinenmoment.
In der Motorantriebsbetriebsart platziert die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 zum Zweck des Unterdrückens der Verschlechterung des Kraftstoffwirkungsgrads, die verursacht werden kann, wenn die angehaltene Maschine 8 nicht notwendigerweise betrieben wird, den ersten Elektromotor M1 in einen nicht belasteten Zustand, indem sie zum Beispiel dafür sorgt, dass die Drehzahl N_M1 des ersten Elektromotors M1 negativ ist, so dass der erste Elektromotor M1 im Leerlauf läuft, wobei die Maschinendrehzahl N_E wegen der elektrischen CVT-Funktion (Differenzialfunktion) des Differenzialabschnitts 16 bei 0 oder im Wesentlichen bei 0 fixiert ist. Außerdem kann dadurch, dass der erste Elektromotor M1 in einen nicht belasteten Zustand platziert wird und dafür gesorgt wird, dass er im Leerlauf läuft, der Differenzialabschnitt 16 in einen Zustand platziert werden, in dem der Differenzialabschnitt 16 nicht in der Lage ist, ein Moment zu übertragen, das heißt, in einen Zustand, in dem der Leistungsübertragungspfad in dem Differenzialabschnitt 16 unterbrochen ist, und somit keine Antriebskraft von dem Differenzialabschnitt 16 ausgegeben wird. Die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 stellt nämlich einen neutralen Zustand her, in dem der Leistungsübertragungspfad in dem Differenzialabschnitt 16 elektrisch durch das Platzieren des ersten Elektromotors M1 in einen nicht belasteten Zustand unterbrochen wird.
Somit wird das Leistungsquellenkennfeld, das aus 7 ersichtlich ist, derart formuliert, dass die Motorantriebsbetriebsart in Betriebsbereichen ausgeführt wird, in denen das verlangte Ausgangsmoment T_OUT relativ niedrig ist und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit V relativ niedrig ist (das heißt, die Fahrzeugbelastung ist relativ niedrig). Obwohl dies nicht aus 7 ersichtlich ist, wird das Fahrzeug außerdem durch den zweiten Elektromotor M2 angetrieben, ohne die Maschine 8 einzusetzen, da die Fahrzeuggeschwindigkeit in der R-Position, das heißt, bei der Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs, relativ niedrig ist. Somit führt die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84, wenn der Schalthebel 52 von der N-Position in die D-Position oder die R-Position geschoben wird, während das Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit fährt oder während das Fahrzeug angehalten ist (Garagenschaltung: N auf D, N auf R oder P auf R), eine Steuerung zum Fahren des Fahrzeugs unter Verwendung der Antriebskraft des Motors und nicht der Antriebskraft der Maschine durch.
Zurück zu 6 bestimmt die Einrückvollendungsbestimmungseinrichtung 86, ob das Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2, die Leistungsunterbrechungselemente zum Umschalten des Zustands des Leistungsübertragungssystems 10 von einer nicht angetriebenen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart sind, vollendet ist, das heißt, ob die erste Kupplung C1 und/oder die zweite Kupplung C2 vollständig eingerückt sind. Der Begriff „vollständig eingerückt” betrifft einen Zustand, in dem das Drehmoment des Übertragungsteils 18 vollständig zu dem Automatikgetriebeabschnitt 20 übertragen wird. Bevorzugt bestimmt die Einrückvollendungsbestimmungseinrichtung 86 das vollständige Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 ausgehend von der Zeit, die verstrichen ist, seit Einrückbefehle zum Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 begonnen wurden von der Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 ausgegeben zu werden. Noch genauer wird das Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 als vollständig bestimmt, wenn die tatsächliche Zeit von dem Beginn der Ausgabe der Einrückbefehle von der Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 eine Zeit T_COMP erreicht, die im Voraus bestimmt wird und als Bezugszeit von dem Beginn der Ausgabe der Einrückbefehle bis zur Vollendung des Einrückens der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 in einem Speicher gespeichert ist.
Eine Fahrzeugstartanforderungsbestimmungseinrichtung 88 bestimmt, ob der Fahrer durch seine oder ihre manuelle Betätigung anfordert, das Fahrzeug zu starten. Zum Beispiel kann die Fahrzeugstartanforderungsbestimmungseinrichtung 88 angepasst sein, zu bestimmen, dass der Fahrer eine Fahrzeugstartanforderung durchführt, wenn ein Bremsschalter 44 ein „Bremse aus”-Signal ausgibt, das ausgegeben wird, wenn die Fußbremse 42 durch den Fahrer gelöst wird. Außerdem kann die Startanforderungsbestimmungseinrichtung 88 angepasst sein, zu bestimmen, dass der Fahrer eine Fahrzeugstartanforderung durchführt, wenn der Druck des Hauptbremszylinders, der dem Weg der Fußbremse 42 entspricht, die durch den Fahrer niedergedrückt wird, und durch einen Hauptbremszylinderdrucksensor 46 erfasst wird, gleich wie oder niedriger als ein vorbestimmter Wert wird. Außerdem kann die Startanforderungsbestimmungseinrichtung 88 angepasst sein, zu bestimmen, dass der Fahrer eine Fahrzeugstartanforderung durchführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V entsprechend der Drehzahl der Antriebsräder 34, die durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 erfasst wird, gleich wie oder höher als ein vorbestimmter Wert wird. Bevorzugt bestimmt nämlich die Fahrzeugstartanforderungsbestimmungseinrichtung 88, dass der Fahrer eine Anforderung ausgibt, das Fahrzeug zu starten, wenn zumindest eine der voranstehend beschriebenen drei Bedingungen erfüllt ist, das heißt, der Zustand des Bremsschalters 44, der Druck des Hauptbremszylinders und die Fahrzeuggeschwindigkeit V. Außerdem kann die Fahrzeugstartanforderungsbestimmungseinrichtung 88 eine Fahrzeugstartanforderung des Fahrers bestimmen, wenn zwei der drei Bedingungen zum Beispiel zur gleichen Zeit erfüllt sind. Außerdem kann die Fahrzeugstartanforderungsbestimmungseinrichtung eine Fahrzeugstartanforderung des Fahrers ausgehend von dem Beschleunigerbetätigungsausmaß Acc entsprechend dem Weg des Beschleunigerpedals bestimmen, was nicht in den Zeichnungen dargestellt ist.
Wenn der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 (des Automatikgetriebes 20) durch das Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 von einer nicht angetriebenen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird (das heißt der Zeitraum von dem Beginn bis zum Ende von deren Einrücken), führt die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 eine Drehzahlbeibehaltungssteuerung aus, in der die Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts 16 auf einem vorbestimmten konstanten Wert beibehalten wird, bis die Einrückvollendungsbestimmungseinrichtung 86 bestimmt, dass das Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2, die Leistungsunterbrechungselemente sind, vollendet ist. Mit anderen Worten ermöglicht die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 bis die Einrückvollendungsbestimmungseinrichtung 86 bestimmt, dass das Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 vollendet ist, dass die Maschinendrehzahl N_E über den ersten Elektromotor M1 gesteuert wird, in dem die voranstehend beschriebene Drehzahlbeibehaltungssteuerung durchgeführt wird, das heißt, durch das Beibehalten der Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts 16 auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb eines vorbestimmten Bereichs. Zum Beispiel wird die Drehzahlbeibehaltungssteuerung ausgeführt, wenn die Maschine 8 angelassen wird, und das Fahrzeug beginnt, sich in Erwiderung auf zum Beispiel die Betätigung des Schalthebels 52 durch die Schaltbetätigungsvorrichtung 50 von der N-Position oder der P-Position zu der D-Position oder der R-Position geschaltet wird, zu bewegen. Wie voranstehend erwähnt wurde, ist die Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts 16 die Drehzahl des Übertragungsteils 18, das das Ausgangsdrehelement des Differenzialabschnitts 16 ist, und das Übertragungsteil 18 ist mit dem zweiten Elektromotor M2 verbunden. Mit dieser Anordnung behält die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 während der Drehzahlbeibehaltungssteuerung die Drehzahl des Übertragungsteils 18, das das Ausgangsdrehelement des Differenzialabschnitts 16 ist, auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb des vorbestimmten Bereichs bei, in dem die Drehzahl NM2 des zweiten Elektromotors M2 auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb des vorbestimmten Bereichs beibehalten wird. Bevorzugt wird die Drehzahlbeibehaltungssteuerung so durchgeführt, dass die Ausgangsdrehzahl des Übertragungsteils 18 (die Drehzahl des Übertragungsteils 18 relativ zu dem Gehäuse 12) auf dem vorbestimmten konstanten Wert, und bevorzugter bei 0 fixiert, beibehalten wird. In diesem Fall kann gesagt werden, dass, wenn der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 (des Automatikgetriebeabschnitts 20) von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird, die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 eine Drehanhaltesteuerung ausführt, um die Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts 16 bei 0 zu fixieren, bis die Einrückvollendungsbestimmungseinrichtung 86 bestimmt, dass das Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 vollendet ist.
Außerdem ändert die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 bevorzugt die Zeit zum Unterbrechen der Drehzahlbeibehaltungssteuerung ausgehend davon, ob der Fahrer eine Fahrzeugstartanforderung durchführt, oder ausgehend von dem Betriebszustand der Maschine 8, die die Hauptleistungsquelle des Fahrzeugs ist. Das heißt, bevorzugt wird während der Drehzahlbeibehaltungssteuerung, wenn die Fahrzeugstartanforderungsbestimmungseinrichtung 88 eine Fahrzeugstartanforderung durch den Fahrer erfasst, die Drehzahlbeibehaltungssteuerung sofort unterbrochen, um die Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts 16 zu ermöglichen, das heißt, die Drehzahl des Übertragungsteils 18 zu ändern (Anstieg, wenn das Fahrzeug beginnt, sich zu bewegen). Außerdem wird die Drehzahlbeibehaltungssteuerung unterbrochen, um zu ermöglichen, dass sich die Ausgangsdrehzahl der Maschine 80 ändert, bevorzugt während der Drehzahlbeibehaltungssteuerung, wenn das Beschleunigerbetätigungsausmaß Acc steigt, wenn der Fahrer weiter das Beschleunigerpedal niederdrückt, was nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, und die Maschinendrehzahl N_E der Maschine 8 gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert wird. In diesem Fall kann ausgehend von dem Beschleunigerbetätigungsausmaß Acc bestimmt werden, ob die Drehzahlbeibehaltungssteuerung fortgesetzt oder unterbrochen wird. Die Drehzahlbeibehaltungssteuerung kann nämlich unterbrochen werden, wenn das Beschleunigerbetätigungsausmaß Acc gleich wie oder größer als ein vorbestimmter konstanter Wert wird.
Außerdem steuert die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 die Maschinendrehzahl N_E der Maschine 8, die die Hauptleistungsquelle des Fahrzeugs ist, derart, dass die Maschinendrehzahl N_E auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beibehalten wird (auf einem vorbestimmten Wert oder kleiner beibehalten wird) oder derart, dass eine Änderungsrate dN_E/dt der Maschinendrehzahl N_E auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beibehalten wird (auf einem vorbestimmten Wert oder kleiner beibehalten wird), bevorzugt, wenn der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 von der antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird, indem die erste Kupplung C1 und/oder die zweite Kupplung C2 eingerückt werden. Zum Beispiel wird der vorbestimmte konstante Wert oder der vorbestimmte Bereich für die Maschinendrehzahl N_E oder deren Änderungsrate dN_E/dt empirisch im Voraus derart bestimmt, dass ein Geräusch nicht verursacht wird, wenn die Maschine 8 angetrieben wird, während die Drehzahl des zweiten Elektromotors M2 konstant beibehalten wird, und wird in dem Speicher gespeichert. Die Maschinendrehzahl N_E kann gesteuert werden, wie voranstehend beschrieben wurde, indem der Öffnungsgrad des elektronischen Drosselventils 62 über die Maschinenausgangssteuervorrichtung 58 gesteuert wird, die Kraftstoffeinspritzung über das Kraftstoffeinspritzsystem 66 gesteuert wird und die Zündzeit über das Zündsystem 68 gesteuert wird.
8 und 9 sind Zeitdiagramme, die die Drehzahlbeibehaltungssteuerung für den zweiten Elektromotor M2 darstellen, die die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 zu der Zeit der Änderung des Schaltbereichs ausführt. Mit Bezug auf 8 beginnt die Startsteuerung für die Maschinen 8 zu der Zeit t1. Dann wird der Schalthebel 52 der Schaltbetätigungsvorrichtung 50 von der N-Position oder der P-Position zu der Zeit t2 in die D-Position oder die R-Position verschoben, wodurch ein Einrückdruckbefehl für die erste Kupplung C1 und/oder die zweite Kupplung C2 die Befehle sind, ”zuerst zu füllen”, ausgegeben werden, und dann beginnt das Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2. Zu der Zeit t2 wird die Drehzahlbeibehaltungssteuerung ausgeführt, um die Ausgangsdrehzahl des zweiten Elektromotors M2 mit 0 zu fixieren, und diese Drehzahlbeibehaltungssteuerung wird fortgesetzt, bis das Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 vollendet sind. Das heißt, zu der Zeit t3, erreichen die Einrückdrücke der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 Werte ”vollständigen Einrückens” zu der Zeit t3 und das Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 wird als vollendet bestimmt. Zu dieser Zeit wird die Drehzahlbeibehaltungssteuerung für den zweiten Elektromotor M2 unterbrochen, was ermöglicht, dass die Drehzahl des zweiten Elektromotors M2 sich ändert (steigt). In der Zwischenzeit wird in dem Beispiel, das aus 9 ersichtlich ist, die Drehzahlbeibehaltungssteuerung für den zweiten Elektromotor M2 unterbrochen, um zu ermöglichen, dass dessen Drehzahl sich ändert, wenn eine Fahrzeugstartanforderung des Fahrers zu der Zeit t2' erfasst wird. Eine Fahrzeugstartanforderung des Fahrers kann zum Beispiel auf Basis des Zustands des Bremsschalters 44, des Drucks des Hauptbremszylinders und der Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst werden. Gemäß der voranstehend beschriebenen Steuerung können Einrückstöße und abnormale Maschinengeräusche wirkungsvoll unterdrückt werden, da die Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts 16 fixiert ist, bis das Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 in einem gewünschten Antriebszustand platziert ist. Da außerdem die Drehzahlbeibehaltungssteuerung für den zweiten Elektromotor M2 sofort unterbrochen wird, wenn eine Fahrzeugstartanforderung des Fahrers erfasst wird, kann eine hohe Fahrverhalten des Fahrzeugs erreicht werden, ohne die Antriebsleistung des Fahrzeugs zu verschlechtern.
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Hauptantriebskraftsteuerroutine darstellt, die die elektronische Steuereinheit 40 zu der Zeit der Änderung des Schaltbereichs ausführt. Diese Routine wird wiederholt in gegebenen Zeitabständen ausgeführt.
Zuerst wird in Schritt S1 (im Folgenden wird „Schritt” weggelassen) bestimmt, ob der Schalthebel 52 oder die Schaltbetätigungsvorrichtung 50 von der N-Position oder der P-Position in die D-Position oder die R-Position geschaltet wird, in der der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems nun von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart geschaltet wird. Falls in Schritt S1 „NEIN” vorliegt, werden die Prozesse in S9 und dessen folgenden Schritten ausgeführt. Falls andererseits in S1 „JA” vorliegt, wird dann in S2 bestimmt, der durch die Einrückvollendungsbestimmungseinrichtung 86 ausgeführt wird, ob das Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2, die Leistungsunterbrechungsmomente sind, vollständig ist (zum Beispiel, ob eine vorbestimmte Zeit seit Beginn des Einrückens der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 verstrichen ist). Falls in S2 „JA” vorliegt, wird die Drehzahlbeibehaltungssteuerung (Drehzahlanhaltesteuerung) für den zweiten Elektromotor M2 in Schritt S3 unterbrochen, wodurch ermöglicht wird, dass die Ausgangsdrehzahl des zweiten Elektromotors M2 sich ändert. Dann werden in S4 andere Steuerungen ausgeführt, nach denen der vorliegende Zyklus der Routine beendet wird. Falls andererseits in S2 „NEIN” vorliegt, wird dann in S5 bestimmt, ob entweder die Steuerung zum Starten der Maschine 8 oder die Steuerung zum Anhalten der Maschine 8 derzeit ausgeführt werden. Falls in S5 „JA” vorliegt, werden die Prozesse in S7 und dessen nachfolgende Schritte ausgeführt. Falls in S5 „NEIN” vorliegt, wird dann in S6 bestimmt, der durch die Fahrzeugstartanforderungsbestimmungseinrichtung 88 ausgeführt wird, ob das Beschleunigerbetätigungsausmaß Acc, das den Weg des Beschleunigerpedals darstellt (nicht in den Zeichnungen gezeigt), das durch den Fahrer niedergedrückt wird, gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Falls in S6 „NEIN” vorliegt, werden die Prozesse in S10 und dessen folgenden Schritten ausgeführt. Falls andererseits in S6 „JA” vorliegt, wird die Drehzahlbeibehaltungssteuerung für den zweiten Elektromotor M2 begonnen oder in S7 fortgesetzt. Dann wird in S8 die Maschinendrehzahl N_E der Maschine 8 derart gesteuert, dass die Maschinendrehzahl N_E auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beibehalten wird, oder derart, dass die Änderungsrate dN_E/dt der Maschinendrehzahl N_E auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beibehalten wird. Dann wird der vorliegende Zyklus der Routine beendet. Andererseits wird in S9 bestimmt, ob der Schalthebel 52 der Schaltbetätigungsvorrichtung 50 zu der Zeit entweder in der N-Position oder der P-Position ist. Falls in S9 „JA” vorliegt, werden die Prozesse in S7 und dessen folgende Schritte ausgeführt. Falls andererseits in S9 „NEIN” vorliegt, wird die Drehzahlbeibehaltungssteuerung für den zweiten Elektromotor M2 in S10 unterbrochen, wodurch es möglich wird, dass die Ausgangsdrehzahl des zweiten Elektromotors M2 sich ändert. Dann wird der vorliegende Zyklus der Routine beendet. In der voranstehend beschriebenen Routine werden die Prozesse der Schritte S3, S4, S7, S8 und S10 durch die Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 ausgeführt.
Als solches nimmt in der voranstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung das Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 den ersten Elektromotor M1, den Differenzialabschnitt 16, der das erste Sonnenrad S1 (das zweite Drehelement RE2), das mit dem ersten Elektromotor M1 verbunden ist, und betätigbar ist, um dessen Differenzialbewegung zwischen der Dreheingabe in dem Differenzialabschnitt und der Drehausgangsleistung aus dem Differenzialabschnitt 16 durch das Steuern des Betriebszustands des Elektromotors M1 zu steuern, die Kupplungen C1, C2, die Leistungsunterbrechungselemente sind, die in dem Leistungsübertragungspfad angeordnet sind, und der zweite Elektromotor M2, der mit dem Leistungsübertragungspfad zwischen den Kupplungen C1, C2 und dem Übertragungsteil 18, das das Ausgangsdrehelement des Differenzialabschnitts 16 ist, verbunden ist, und wenn der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 von der antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird, indem die erste Kupplung C1 und/oder die zweite Kupplung C2 eingerückt werden, wird die Drehzahlbeibehaltungssteuerung ausgeführt, in der die Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts 16 auf einem vorbestimmten konstanten Wert beibehalten wird, bis das Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 vollendet sind, das heißt, die Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts 16 ändert sich nicht bis das Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 in dem Antriebszustand platziert ist. Gemäß dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 als solchem können Einrückstöße und abnormale Maschinengeräusche, die sonst verursacht werden, wenn der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 von einer antriebslosen Betriebsart in eine Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird, wirkungsvoll unterdrückt werden, das heißt, eine hohe Fahrverhalten des Fahrzeugs kann sogar beibehalten werden, wenn der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird.
Gemäß dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 der voranstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird außerdem die Zeit zum Unterbrechen der Drehzahlbeibehaltungssteuerung für den zweiten Elektromotor M2 ausgehend davon geändert, ob der Fahrer eine Fahrzeugstartanforderung macht oder ausgehend von dem Fahrzustand der Maschine 8, die die Hauptleistungsquelle des Fahrzeugs ist. Als solches wird, wenn der Fahrer eine Fahrzeugstartanforderung gemacht hat, oder wenn der Fahrzustand der Maschine 8 gesteuert werden muss, einer solchen Anfrage oder Notwendigkeit Priorität gegeben. Deswegen kann eine gutes Fahrverhalten des Fahrzeugs erreicht werden, ohne die Antriebsleistung des Fahrzeugs zu verschlechtern, wenn der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird. Gemäß dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 der voranstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird außerdem der zweite Elektromotor M2 fahrend mit dem Übertragungsteil 18 verbunden, das das Ausgangsdrehelement des Differenzialabschnitts 16 ist, und die Drehzahlbeibehaltungssteuerung wird ausgeführt, um die Drehzahl des Übertragungsteils 18 auf dem vorbestimmten konstanten Wert unter Verwendung des zweiten Elektromotors M2 beizubehalten, die Drehzahlbeibehaltungssteuerung kann einfach unter Verwendung des zweiten Elektromotors M2 durchgeführt werden.
Gemäß dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 der voranstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird außerdem die Maschinendrehzahl N_E der Maschine 8 auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beibehalten, wenn der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird, indem die erste Kupplung C1 und/oder die zweite Kupplung C2 eingerückt werden. Deswegen kann die Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts 16 einfach konstant beibehalten werden, bis das Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 vollendet ist, und dabei können Einrückstöße, abnormale Maschinengeräusche und ähnliches wirkungsvoll unterdrückt werden.
Gemäß dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 der voranstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird außerdem die Änderungsrate dN_E/dt der Maschinendrehzahl N_E der Maschine 8 auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beibehalten, wenn der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird, indem die erste Kupplung C1 und/oder die zweite Kupplung C2 eingerückt werden. Deswegen kann die Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts 16 einfach konstant beibehalten werden, bis das Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 vollendet ist, und dabei können Einrückstöße, abnormale Maschinengeräusche und ähnliches wirkungsvoll unterdrückt werden.
Gemäß dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 der voranstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung können außerdem, da die Maschinendrehzahl N_E über den ersten Elektromotor M1 während der Steuerung zum Starten der Maschine 8 gesteuert wird, Einrückstöße, abnormale Maschinengeräusche und ähnliches wirkungsvoll während der Startsteuerung unterdrückt werden.
Gemäß dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 der voranstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung können außerdem, da die Maschinendrehzahl N_E über den ersten Elektromotor M1 während der Steuerung zum Anhalten der Maschine 8 gesteuert wird, Einrückstöße, abnormale Maschinengeräusche und ähnliches wirkungsvoll während der Anhaltesteuerung unterdrückt werden.
Gemäß dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 der voranstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung können außerdem, da die Maschinendrehzahl N_E über den ersten Elektromotor M1 während der Elektrizitätserzeugung des ersten Elektromotors M1 gesteuert wird, Einrückstöße, abnormale Maschinengeräusche und ähnliches wirkungsvoll während der Elektrizitätserzeugung des ersten Elektromotors M1 unterdrückt werden.
Während die Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen oder andere Konstruktionen begrenzt ist. Im Gegensatz ist beabsichtigt, dass die Erfindung verschiedene Modifikationen und gleichwertige Anordnungen abdeckt. Zusätzlich, während verschiedene Elemente der beispielhaften Ausführungsformen in verschiedenen Kombinationen und Anordnungen gezeigt sind, liegen andere Kombinationen und Anordnungen, die mehr, weniger oder lediglich ein einzelnes Element beinhalten, ebenfalls innerhalb des Bereichs der beanspruchten Erfindung.
Während zum Beispiel die Erfindung als Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 ausgeführt ist, das den Differenzialabschnitt 16, den Automatikgetriebeabschnitt 20 und die erste Kupplung C1 und/oder die zweite Kupplung C2 aufweist, die als Leistungsunterbrechungselemente auf dem Leistungsübertragungspfad zwischen dem Differenzialabschnitt 16 und dem Automatikgetriebeabschnitt 20 in der voranstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform aufweist, kann die Erfindung anders ausgeführt sein. Zum Beispiel kann die Erfindung als Leistungsübertragungssystem ausgeführt sein, das nur einen elektrischen CVT-Mechanismus aufweist, der einen Automatikgetriebeabschnitt wie zum Beispiel den Automatikgetriebeabschnitt 20 nicht aufweist.
Während die Drehzahl des Übertragungsteils 18, das mit dem zweiten Elektromotor M2 verbunden ist, gemäß der voranstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform außerdem durch das Beibehalten der Drehzahl des zweiten Elektromotors M2 konstant in dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem 2 fixiert ist, kann die Drehzahl des Übertragungsteils 18 zum Beispiel durch das Steuern der Ausgangsleistung der Maschine 8 und der Ausgangsleistung des ersten Elektromotors M1 konstant beibehalten werden.
Während außerdem bestimmt ist, dass die Einrückbewegungen der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 vollendet sind, wenn die Zeit von dem Beginn der Ausgabe der Einrückbefehle von der Hybridbetriebsteuereinrichtung 84 die Zeit T_COMP in dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 der voranstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform erreicht, kann diese Bestimmung anders durchgeführt werden. Zum Beispiel kann ein Hydraulikdrucksensor zum Erfassen des Hydraulikdrucks, der zu der ersten Kupplung C1 und/oder zu der zweiten Kupplung C2 zugeführt wird, in dem Hydraulikdrucksteuerkreis 38 bereitgestellt sein. In diesem Fall kann ausgehend von den Hydraulikdrücken, die durch den Hydraulikdrucksensor erfasst werden, bestimmt werden, ob das Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 vollendet ist. Außerdem kann ein Sensor zum Erfassen des Einrückdrucks der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 angeordnet sein. In diesem Fall kann ausgehend von den Einrückdrücken, die durch den Sensor erfasst werden, bestimmt werden, ob das Einrücken der ersten Kupplung C1 und/oder der zweiten Kupplung C2 vollendet ist.
Eine Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts (16) wird auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder einem Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beibehalten, bis das Einrücken einer ersten Kupplung (C1) und/oder einer zweiten Kupplung (C2), die einen Teil eines Leistungsübertragungspfads ausbilden, der von einem Differenzialabschnitt (16) zu einem Automatikgetriebeabschnitt (20) angeordnet ist, vollendet ist, um eine Drehzahl (N_E) einer Hauptleistungsquelle (8) durch den ersten Elektromotor (M1) während des Zeitraums zu steuern, in dem der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems (10) von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird.

Claims

Fahrzeugleistungsübertragungssystem (10) mit: einem ersten Elektromotor (M1); einem Differenzialabschnitt (16), der mit einem Ausgangsdrehelement (18) versehen ist, das mit dem ersten Elektromotor (M1) verbunden ist, um eine Differenzialbewegung zwischen einer Eingangsdrehzahl und einer Ausgangsdrehzahl durch das Steuern des Betriebszustands des ersten Elektromotors (M1) zu steuern; einem Leistungsunterbrechungselement (C1, C2), das einen Teil eines Leistungsübertragungspfads ausbildet; und einem zweiten Elektromotor (M2), der mit dem Leistungsübertragungspfad, der zwischen dem Leistungsunterbrechungselement (C1, C2) und dem Ausgangsdrehelement (18) des Differenzialabschnitts (16) angeordnet ist, verbunden ist, wobei das Fahrzeugleistungsübertragungssystem (10) gekennzeichnet ist durch Folgendes: eine Steuereinrichtung (84) zum Beibehalten der Ausgangsdrehzahl des Differenzialabschnitts (16) auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder einem Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bis das Einrücken des Leistungsunterbrechungselements (C1, C2) vollendet ist, um eine Drehzahl (N_E) einer Hauptleistungsquelle (8) durch den ersten Elektromotor (M1) während des Zeitraums zu steuern, in dem der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems (10) von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird.
Fahrzeugleistungsübertragungssystem (10) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (84) die Zeit zum Beenden der Steuerung des Beibehaltens der Ausgangsdrehzahl ausgehend von einer Anfrage, ein Fahrzeug zu starten, oder ausgehend von dem Antriebszustand der Hauptleistungsquelle (8) ändert.
Fahrzeugleistungsübertragungssystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der zweite Elektromotor (M2) antreibend mit dem Ausgangsdrehelement (18) des Differenzialabschnitts (16) verbunden ist, und die Steuereinrichtung (84) eine Drehzahl des Ausgangsdrehelements (18) durch das Steuern einer Drehzahl des zweiten Elektromotors (M2) auf dem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb des vorbestimmten Bereichs beibehält.
Fahrzeugleistungsübertragungssystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinrichtung (84) eine Drehzahl des Ausgangsdrehelements (18) durch das Steuern der Ausgangsleistungen von der Hauptleistungsquelle (8) und dem ersten Elektromotor (M1) auf dem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb des vorbestimmten Bereichs beibehält.
Fahrzeugleistungsübertragungssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinrichtung (84) die Drehzahl (N_E) der Hauptleistungsquelle (8) auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beibehält, wenn der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems (10) von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird.
Fahrzeugleistungsübertragungssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuereinrichtung (84) eine Änderungsrate der Drehzahl (N_E) der Hauptleistungsquelle (8) auf einem vorbestimmten konstanten Wert oder innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beibehält, wenn der Zustand des Fahrzeugleistungsübertragungssystems (10) von einer antriebslosen Betriebsart zu einer Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird.
Fahrzeugleistungsübertragungssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Drehzahl (N_E) der Hauptleistungsquelle (8) durch den ersten Elektromotor (M1) während einer Anlasssteuerung der Hauptleistungsquelle (8) gesteuert wird.
Fahrzeugleistungsübertragungssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Drehzahl (N_E) der Hauptleistungsquelle (8) durch den ersten Elektromotor (M1) während einer Anhaltesteuerung für die Hauptleistungsquelle (8) gesteuert wird.
Fahrzeugleistungsübertragungssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Drehzahl (N_E) der Hauptleistungsquelle (8) durch den ersten Elektromotor (M1) während der Elektrizitätserzeugung des ersten Elektromotors (M1) gesteuert wird.