DE102017115073B4 - Steuerungssystem für ein Hybridfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Steuerungssystem für ein Hybridfahrzeug (Ve), aufweisend:eine Leistungsverteilungsvorrichtung (4), welche einen Differenzialbetrieb bei einem Eingangselement (9), einem Ausgangselement (8) und einem Reaktionselement (7) durchführt;eine Maschine (1), welche mit dem Eingangselement (9) verbunden ist;einen ersten Motor (2), welcher mit dem Reaktionselement (7) verbunden ist;einen zweiten Motor (3), welcher mit dem Ausgangselement (8) verbunden ist;eine Kupplungsvorrichtung (23) mit einem Bremselement (24), welches eine Rotation des Eingangselements (9) selektiv stoppt; undeine Steuerungsvorrichtung (28), welche die Maschine (1), den ersten Motor (2), den zweiten Motor (3) und die Kupplungsvorrichtung (23) steuert;wobei die Kupplungsvorrichtung (23) ferner umfasst:ein Hubelement (24c),ein Drehelement (24d), welches koaxial zu dem Hubelement (24c) angeordnet ist,Hubzähne (24a), welche bei dem Hubelement (24c) ausgebildet sind, wobei eine Dicke jedes Zahns in Richtung hin zu dem Drehelement (24d) individuell verringert ist,Rotationszähne (24b), welche bei dem Drehelement (24d) ausgebildet sind, wobei eine Dicke jedes Zahns in Richtung hin zu dem Hubelement (24c) individuell verringert ist, undein elektromagnetisches Stellglied (26), welches eine elektromagnetische Anziehungskraft (Fa) erzeugt, um die Hubzähne (24a) in Richtung hin zu den Rotationszähnen (24b) anzuziehen;wobei die Steuerungsvorrichtung (28) derart konfiguriert ist, dass diese die Maschine (1) durch den ersten Motor (2) ankurbelt;dadurch gekennzeichnet, dass:die Steuerungsvorrichtung (28) ferner derart konfiguriert ist, dass diese das elektromagnetische Stellglied (26) abschaltet, um die elektromagnetische Anziehungskraft (Fa) zu lösen, wodurch ermöglicht wird, die Maschine (1) zu starten, und ein Drehmoment des ersten Motors (2) auf die Kupplungsvorrichtung (23) aufbringt, nachdem das elektromagnetische Stellglied (26) abgeschaltet ist, wodurch die Hubzähne (24a) von den Rotationszähnen (24b) gelöst werden.

Description

  • Hintergrund
  • Gebiet der Offenbarung
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen die Gestaltung eines Steuerungssystems für ein Hybridfahrzeug, welches lediglich durch einen Motor angetrieben werden kann, während eine Maschine gestoppt ist, und insbesondere für ein Hybridfahrzeug mit einer Kupplung zum Stoppen einer Rotation eines Eingangselements einer Leistungsverteilungsvorrichtung.
  • Diskussion des zugehörigen Standes der Technik
  • Die JP 2009 - 120 043 A beschreibt eine Antriebseinheit für ein Hybridfahrzeug mit einer Maschine, einem ersten Motor und einem zweiten Motor und einer Einzelritzel-Planetengetriebeeinheit zum Verteilen des Drehmoments des ersten Motors hin zu der Maschine und zu den Antriebsrädern. Gemäß der Lehre der JP 2009 - 120 043 A ist bei der Planetengetriebeeinheit ein Träger mit der Maschine verbunden, ein Sonnenrad ist mit dem ersten Motor verbunden und ein Hohlrad ist mit einem Ausgangselement zum Führen der Leistung hin zu den Antriebsrädern verbunden. Bei der durch die JP 2009 - 120 043 A gelehrten Antriebseinheit kann ein Betriebsmodus aus einem Elektromodus, bei welchem das Fahrzeug durch den ersten Motor und/oder den zweiten Motor angetrieben wird, während die Maschine gestoppt ist, einem Regenerationsmodus, bei welchem der erste Motor und/oder der zweite Motor als ein Generator betätigt wird bzw. werden, um eine kinetische Leistung des Fahrzeugs in eine elektrische Leistung zu wandeln, und einem Maschinenmodus, bei welchem das Fahrzeug durch die Maschine angetrieben wird, ausgewählt werden. Um eine Rotation der Maschine während des Antreibens in dem Elektromodus anzuhalten, ist die durch die JP 2009 - 120 043 Agelehrte Antriebseinheit mit einer Klauenkupplung vorgesehen, welche als eine Verriegelungsvorrichtung dient.
  • Die JP H11- 240 350 A beschreibt eine Fahrzeugstartunterstützungsvorrichtung. Bei der durch die JP H11- 240 350 A gelehrten Startunterstützungsvorrichtung ist an jedem Zahn einer durch ein Solenoid betätigten Klauenkupplung eine axiale Schräge ausgebildet. Gemäß der Lehre der JP H11- 240 350 A umfasst das Solenoid einen Stab, welcher in einer axialen Richtung einer Spule gegen eine elastische Kraft einer Feder zurückgezogen wird, wenn die Spule bestromt wird. Eine Hülse ist bei einem Außenumfang einer beweglichen Klaue der Klauenkupplung angebracht und eine Gabel ist mit der Hülse in Eingriff gebracht, um zusammen mit dem Stab hin und her bewegt zu werden. Wenn die Stromzuführung hin zu der Spule gestoppt wird, wird die Hülse durch die elastische Kraft der Feder und eine Komponente eines zwischen den Zähnen der Klauenkupplung, auf welchen die axiale Schräge individuell ausgebildet ist, wirkenden Kontaktdrucks von dem Stellglied weg gedrückt.
  • Bei der durch die JP H11- 240 350 A gelehrten Startunterstützungsvorrichtung kann das Solenoid modifiziert sein, um einen integral mit der beweglichen Klaue ausgebildeten Anker elektromagnetisch zu betätigen, um die Klauenkupplung in Eingriff zu bringen. In diesem Fall kann ein zum Schaffen einer magnetischen Anziehungskraft erforderlicher Strom durch das Reduzieren einer Strecke (oder eines Spalts) zwischen dem Anker und der Spule oder einem Joch reduziert werden. Falls der Anker und die Spule oder das Joch jedoch zu dicht angeordnet sind, kann die magnetische Anziehungskraft bei dem Anker und der Spule oder dem Joch auch nach dem Stoppen der Stromzuführung hin zu dem Solenoid zurückbleiben. Aus diesem Grund kann ein Ansprechen der Kupplung, welche gelöst werden soll, um eine Rotation der Maschine zu ermöglichen, verschlechtert sein, wenn die Maschine gestartet wird.
  • Kurzfassung
  • Aspekte von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wurden unter Berücksichtigung der vorstehenden technischen Probleme erdacht und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Steuerungssystem für ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, welches derart konfiguriert ist, dass dieses eine Klauenkupplung zum Stoppen einer Rotation eines Eingangselements einer Leistungsverteilungsvorrichtung umgehend löst.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Steuerungssystem für ein Hybridfahrzeug, aufweisend: eine Leistungsverteilungsvorrichtung, welche einen Differenzialbetrieb bei einem Eingangselement, einem Ausgangselement und einem Reaktionselement durchführt; eine Maschine, welche mit dem Eingangselement verbunden ist; einen ersten Motor, welcher mit dem Reaktionselement verbunden ist; einen zweiten Motor, welcher mit dem Ausgangselement verbunden ist; eine Kupplungsvorrichtung mit einem Bremselement, welches eine Rotation des Eingangselements selektiv stoppt; und eine Steuerungsvorrichtung, welche die Maschine, den ersten Motor, den zweiten Motor und die Kupplungsvorrichtung steuert. Die Kupplungsvorrichtung umfasst ferner: ein sich hin und her bewegendes Element bzw. ein Hubelement; ein Drehelement, welches koaxial zu dem Hubelement angeordnet ist; Hubzähne, welche bei dem Hubelement ausgebildet sind, wobei eine Dicke jedes Zahns in Richtung hin zu dem Drehelement individuell verringert ist; Rotationszähne, welche bei dem Drehelement ausgebildet sind, wobei eine Dicke jedes Zahns in Richtung hin zu dem Hubelement individuell verringert ist; und ein elektromagnetisches Stellglied, welches eine elektromagnetische Anziehungskraft erzeugt, um die Hubzähne in Richtung hin zu den Rotationszähnen anzuziehen. Die Steuerungsvorrichtung ist derart konfiguriert, dass diese die Maschine durch den ersten Motor ankurbelt. Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, ist die Steuerungsvorrichtung ferner derart konfiguriert, dass diese das elektromagnetische Stellglied abschaltet, um die elektromagnetische Anziehungskraft zu lösen, wodurch ermöglicht wird, die Maschine zu starten, und ein Drehmoment des ersten Motors auf die Kupplungsvorrichtung aufbringt, nachdem das elektromagnetische Stellglied abgeschaltet ist, wodurch die Hubzähne von den Rotationszähnen gelöst werden.
  • Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsform ist die Steuerungsvorrichtung ferner derart konfiguriert, dass diese das Drehmoment des ersten Motors in gleicher Richtung wie ein Drehmoment der Maschine auf die Kupplungsvorrichtung aufbringt.
  • Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann das Hubelement zu einer ursprünglichen Position zurückgeführt sein, bei welcher die Hubzähne von den Rotationszähnen gelöst sind, wenn das elektromagnetische Stellglied abgeschaltet ist, und wobei das Hubelement durch die elektromagnetische Anziehungskraft des elektromagnetischen Stellglieds hin zu den Rotationszähnen angezogen werden kann, um mit diesen in Eingriff gebracht zu werden. Zusätzlich kann die Steuerungsvorrichtung ferner derart konfiguriert sein, dass diese in einem Fall, in welchem das elektromagnetische Stellglied abgeschaltet wurde und die Bedingung zum Starten der Maschine erfüllt ist, das Drehmoment des ersten Motors in Abhängigkeit einer Verfahrstrecke bzw. Hubstrecke der Hubzähne ausgehend von der ursprünglichen Position in Richtung hin zu den Rotationszähnen verändert.
  • Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann die Steuerungsvorrichtung ferner derart konfiguriert sein, dass diese: einen Zielwert des Drehmoments des ersten Motors aus zumindest einem ersten Zieldrehmoment zum Ankurbeln der Maschine und einem zweiten Zieldrehmoment, welches auf die Kupplungsvorrichtung aufzubringen ist, um die Kupplungsvorrichtung zu lösen, und welches größer als das erste Zieldrehmoment ist, auswählt; und das Drehmoment des ersten Motors verändert, um das erste Zieldrehmoment zu erreichen, wenn die Hubstrecke der Hubzähne ausgehend von der ursprünglichen Position in Richtung hin zu den Rotationszähnen kleiner als der Schwellenwert ist, und um das zweite Zieldrehmoment zu erreichen, wenn die Hubstrecke der Hubzähne ausgehend von der ursprünglichen Position in Richtung hin zu den Rotationszähnen größer oder gleich dem Schwellenwert ist.
  • Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann das elektromagnetische Stellglied umfassen: eine Spule, welche eine elektromagnetische Anziehungskraft erzeugt, wenn diese bestromt wird; ein Joch, welches die Spule darin hält; einen Anker, welcher koaxial zu dem Joch angeordnet ist, um durch die durch die Spule erzeugte elektromagnetische Anziehungskraft elektromagnetisch hin zu dem Joch angezogen zu werden; und eine Rückstellfeder, welche den Anker von dem Joch weg drückt.
  • Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann die Steuerungsvorrichtung ferner derart konfiguriert sein, dass diese ein Drehmoment durch den zweiten Motor in einer Richtung erzeugt, um das Drehmoment des ersten Motors aufzuheben bzw. auszugleichen.
  • Daher wird gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung das Drehmoment des ersten Motors auf die Kupplungsvorrichtung aufgebracht, falls das elektromagnetische Stellglied abgeschaltet wurde und die Bedingung zum Starten der Maschine erfüllt ist. Folglich werden die Hubzähne des Hubelements durch eine Komponente einer Reaktionskraft gegen das von dem ersten Motor auf das Drehelement aufgebrachte Drehmoment von den Rotationszähnen gelöst. Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Kupplungsvorrichtung daher durch das Drehmoment des ersten Motors umgehend gelöst werden, auch wenn die elektromagnetische Anziehungskraft nach dem Abschalten des Stellglieds nicht unmittelbar gelöst ist. Folglich kann die Maschine umgehend gestartet werden.
  • Um die Kupplungsvorrichtung nach dem Abschalten des elektromagnetischen Stellglieds zu lösen, erzeugt der erste Motor insbesondere das Drehmoment in gleicher Richtung wie das Maschinendrehmoment. Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Maschine nach dem Lösen der Kupplungsvorrichtung durch das Aufbringen des Drehmoments des ersten Motors auf das Drehelement der Kupplungsvorrichtung daher umgehend und gleichmäßig angekurbelt bzw. gestartet werden.
  • Insbesondere wird das Drehmoment des ersten Motors auf das erste Zieldrehmoment angepasst, welches kleiner als das zweite Zieldrehmoment ist, falls die Hubstrecke der Hubzähne ausgehend von der ursprünglichen Position hin zu den Rotationszähnen kleiner bzw. kürzer als der Schwellenwert ist, das heißt, falls die Kupplungsvorrichtung bereits gelöst wurde. Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird daher eine Drehzahl der Maschine 1 nicht umgehend erhöht. Aus diesem Grund kann eine Zunahme eines Trägheitsmoments und ein daraus resultierender Abfall einer Antriebskraft verhindert werden. Im Gegensatz dazu wird das Drehmoment des ersten Motors auf das zweite Zieldrehmoment angepasst, falls die Hubstrecke der Hubzähne ausgehend von der ursprünglichen Position hin zu den Rotationszähnen größer oder gleich dem Schwellenwert ist, das heißt, falls die Kupplungsvorrichtung nach wie vor in Eingriff steht. Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Kupplungsvorrichtung daher nach dem Abschalten des Stellglieds umgehend gelöst werden.
  • Figurenliste
  • Merkmale, Aspekte und Vorteile von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden mit Bezug auf die nachfolgende Beschreibung und die beigefügten Abbildungen, welche die Offenbarung in keiner Art und Weise beschränken sollen, ersichtlicher.
    • 1 ist eine schematische Abbildung, welche ein Beispiel einer Leistungsübertragungseinheit des Hybridfahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 2 ist eine Querschnittsansicht der Kupplungsvorrichtung und des Stellglieds;
    • 3 ist eine Querschnittsansicht, welche den Querschnitt der Kupplungsvorrichtung entlang der IV-IV-Linie in 2 in einem vergrößerten Maßstab zeigt;
    • 4 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel einer durch das Steuerungssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausgeführten Routine zeigt; und
    • 5 ist ein Zeitdiagramm, welches zeitliche Veränderungen der Drehzahlen des Drehelements usw. während einer Ausführung der in 4 gezeigten Routine zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nun mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen erläutert. Bezugnehmend auf 1 ist ein Beispiel einer Leistungsübertragungseinheit eines Hybridfahrzeugs Ve gezeigt, auf welches das Steuerungssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird. In 1 geben gestrichelte Linien elektrische Verbindungen an. Eine Antriebsmaschine des in 1 gezeigten Hybridfahrzeugs Ve umfasst eine Maschine 1 (in 1 als „Maschine“ bezeichnet), einen ersten Motor 2 (in 1 als „MG1“ bezeichnet) und einen zweiten Motor 3 (in 1 als „MG2“ bezeichnet). Eine Ausgangsleistung der Maschine 1 wird über eine Leistungsverteilungsvorrichtung 4 hin zu dem ersten Motor 2 und hin zu einer Antriebswelle 5 verteilt, und der zweite Motor 3 kann durch eine durch den ersten Motor 2 erzeugte elektrische Leistung als ein Motor angetrieben werden, um die Antriebswelle 5 und Antriebsräder 6 zu rotieren.
  • Die Leistungsverteilungsvorrichtung 4 entspricht einer Einzelritzel- bzw. Einzelplaneten-Planetengetriebeeinheit mit einem Sonnenrad 7 als eine Reaktionselement, einem Hohlrad 8 als ein Ausgangselement und einem Träger 9 als ein Eingangselement, und diese ist koaxial zwischen der Maschine 1 und dem ersten Motor 2 angeordnet, um ein Drehmoment hin zu den Antriebsrädern 6 zu führen. Bei der Leistungsverteilungsvorrichtung 4 liegt das Hohlrad 8 als ein innenverzahntes Zahnrad um das Sonnenrad 7 herum, und eine Mehrzahl von Ritzeln bzw. Planetenrädern 10, welche zwischen dem Sonnenrad 7 und dem Hohlrad 8 eingefügt sind, sind durch den Träger 9 getragen bzw. gelagert, während diesen ermöglicht ist, zu rotieren und um das Sonnenrad 7 umzulaufen.
  • Alternativ kann als die Leistungsverteilungsvorrichtung 4 ebenso eine Doppelritzel-Planetengetriebeeinheit oder eine Ravigneaux-Planetengetriebeeinheit verwendet werden.
  • Bei der Leistungsverteilungsvorrichtung 4 ist insbesondere der Träger 9 mit einer Eingangswelle 4a verbunden, die ebenso über ein Schwungrad 11 mit einer Dämpfervorrichtung 12 und einem ersten Drehmomentbegrenzer 13 mit einer Ausgangswelle 1a der Maschine 1 verbunden ist. Mit anderen Worten, die Ausgangswelle 1a der Maschine 1 ist über das Schwungrad 11, die Dämpfervorrichtung 12 und den ersten Drehmomentbegrenzer 13 mit dem Träger 9 der Leistungsverteilungsvorrichtung 4 verbunden.
  • Daher ist das Schwungrad 11 zwischen der Ausgangswelle 1a der Maschine 1 und der Eingangswelle 4a der Leistungsverteilungsvorrichtung 4 aufgenommen und die Dämpfervorrichtung 12 ist an der anderen Seite der Ausgangswelle 1a der Maschine 1 (das heißt, an der linken Seite in 1) an dem Schwungrad 11 angebracht. Die Dämpfervorrichtung 12 ist angepasst, um Torsionsschwingungen auf der Ausgangswelle 1a infolge eines Drehmomentimpulses der Maschine 1 elastisch durch eine Dämpferfeder bzw. Dämpferfedern 12a zu absorbieren.
  • Um eine Größe des zwischen der Maschine 1 und den Antriebsrädern 6 übertragenen Drehmoments zu beschränken, ist der erste Drehmomentbegrenzer 13 um die Dämpfervorrichtung 12 herum angeordnet. Bei dem ersten Drehmomentbegrenzer 13 wird durch eine Membranfeder (nicht gezeigt) elastisch auf Reibplatten (nicht gezeigt), die individuell über das Schwungrad 11 mit der Ausgangswelle 1a verbunden sind, und eine Reibplatte (nicht gezeigt), die über die Dämpfervorrichtung 12 mit der Eingangswelle 4a verbunden ist, gedrückt, um in Eingriff gebracht zu werden. Bei dem ersten Drehmomentbegrenzer 13 wird eine bei den Reibplatten wirkende Reibkraft durch eine elastische Kraft der Membranfeder bestimmt. Das heißt, ein oberer Grenzwert des über den ersten Drehmomentbegrenzer 13 übertragbaren Drehmoments kann durch Anpassen einer Konstante der Membranfeder angepasst werden.
  • Der erste Motor 2 ist über die Leistungsverteilungsvorrichtung 4 auf der entgegengesetzten Seite zu der Maschine 1 angeordnet (das heißt, auf der linken Seite in 1) und das Sonnenrad 7 der Leistungsverteilungsvorrichtung 4 ist mit einer hohlen Rotorwelle 2b verbunden, die zusammen mit einem Rotor 2a des ersten Motors 2 rotiert wird. Eine Drehwelle 14a einer Ölpumpe 14 durchdringt die Rotorwelle 2b und das Sonnenrad 7, um mit der Eingangswelle 4a verbunden zu sein.
  • Ein erstes Antriebsrad 15 als ein außenverzahntes Zahnrad ist integral um das Hohlrad 8 der Leistungsverteilungsvorrichtung 4 ausgebildet, und eine Vorgelegewelle 16 ist parallel zu einer gemeinsamen Rotationsachse der Leistungsverteilungsvorrichtung 4 und des ersten Motors 2 angeordnet. Ein Vorgelege-Abtriebsrad 17 ist bei einem Abschnitt von Endabschnitten der Vorgelegewelle 16 (das heißt, rechte Seite in 1) in einer solchen Art und Weise angebracht, dass dieses integral damit rotiert wird, während dieses mit dem ersten Antriebsrad 15 in Eingriff steht. Ein Vorgelege-Antriebsrad (das heißt, ein Endantriebsrad) 18 ist bei dem anderen Endabschnitt der Vorgelegewelle 16 (das heißt, linke Seite in 1) in einer solchen Art und Weise angebracht, dass dieses integral damit rotiert wird, während dieses mit einem Differenzial-Tellerrad (das heißt, einem Endabtriebsrad) 20 einer Differenzialgetriebeeinheit 19 als ein Enduntersetzungsgetriebe in Eingriff steht. Daher ist das Hohlrad 8 der Leistungsverteilungsvorrichtung 4 über das erste Antriebsrad 15, die Vorgelegewelle 16, das Vorgelege-Abtriebsrad 17, das Vorgelege-Antriebsrad 18 und einen Ausgangsgetriebestrang 21 mit dem Differenzial-Tellerrad 20 mit der Antriebswelle 5 und den Antriebsrädern 6 verbunden.
  • Bei der Leistungsübertragungseinheit des Fahrzeugs Ve kann ein Ausgangsdrehmoment des zweiten Motors 3 zu dem von der Leistungsverteilungsvorrichtung 4 hin zu der Antriebswelle 5 geführten Drehmoment hinzugefügt werden. Zu diesem Zweck ist ein Rotor 3a des zweiten Motors 3 mit einer sich parallel zu der Vorgelegewelle 16 erstreckenden Rotorwelle 3b verbunden, um integral damit zu rotieren, und ein zweites Antriebsrad 22 ist bei einem vorderen Ende der Rotorwelle 3b angebracht, um integral damit rotiert zu werden, während dieses mit dem Vorgelege-Abtriebsrad 17 in Eingriff steht. Daher sind das Hohlrad 8 der Leistungsverteilungsvorrichtung 4 und der zweite Motor 3 über den Ausgangsgetriebestrang 21 und das zweite Antriebsrad 22 individuell mit der Antriebswelle 5 verbunden.
  • Die Leistungsübertragungseinheit des Fahrzeugs Ve ist ferner mit einer Kupplungsvorrichtung 23 mit einer Bremse 24 vorgesehen. Wie später beschrieben ist, kann die Bremse 24 als ein Drehmomentbegrenzer dienen. Die Kupplungsvorrichtung 23 wird durch in Eingriff Bringen von Hubzähnen 24a mit Rotationszähnen 24b in Eingriff gebracht, um eine Rotation des Trägers 9 der Leistungsverteilungsvorrichtung 4 oder der Ausgangswelle 1 a der Maschine 1 zu stoppen. Der Eingriff der Kupplungsvorrichtung 23 wird beendet, wenn ein Drehmoment der Rotationszähne 24b einen oberen Grenzwert überschreitet, wodurch verhindert wird, dass die Leistungsübertragungseinheit einer übermäßigen Last ausgesetzt wird.
  • Bei der in 1 gezeigten Leistungsübertragungseinheit sind die Kupplungsvorrichtung 23, der erste Motor 2, der zweite Motor 3, die Leistungsverteilungsvorrichtung 4 usw. in einem Getriebegehäuse 25 gehalten und die Kupplungsvorrichtung 23 ist zwischen dem Getriebegehäuse 25 und der Eingangswelle 4a oder dem Träger 9 angeordnet. Wie in 2 dargestellt ist, weist die Bremse 24 ein Hubelement 24c, bei welchem die Hubzähne 24a ausgebildet sind, und ein Drehelement 24d als ein ringförmiges Element, bei welchem die Rotationszähne 24b ausgebildet sind, auf. Das heißt, die Hubzähne 24a werden durch Bewegen des Hubelements 24c in Richtung hin zu dem Drehelement 24d in einer axialen Richtung X der Eingangswelle 4a der Leistungsverteilungsvorrichtung 4 mit den Rotationszähnen 24b in Eingriff gebracht.
  • Insbesondere ist in der Kupplungsvorrichtung 23 das Hubelement 24c an dem Getriebegehäuse 25 kerbverzahnt, während dieses daran gehindert wird, um die Eingangswelle 4a zu rotieren, diesem jedoch ermöglicht ist, sich in der axialen Richtung X hin und her zu bewegen, und das Drehelement 24d ist auf der Eingangswelle 4a angebracht, während dieses dem Hubelement 24c in einer solchen Art und Weise gegenüberliegt, um integral mit der Eingangswelle 4a rotiert zu werden.
  • Wie in 3 dargestellt ist, ist eine Zahndicke von jedem der Hubzähne 24a in Richtung hin zu den Rotationszähnen 24b individuell reduziert bzw. verringert. Das heißt, eine Querschnittsgestalt von jedem der Hubzähne 24a ist trapezförmig. Gleichermaßen ist eine Zahndicke von jedem der Rotationszähne 24b in Richtung hin zu den Hubzähnen 24a individuell verringert. Das heißt, eine Querschnittsgestalt von jedem der Rotationszähne 24b ist ebenso trapezförmig. Daher ist eine Zahnfläche von jedem der Hubzähne 24a individuell geneigt und eine Zahnfläche von jedem der Rotationszähne 24b ist individuell geneigt.
  • In der nachfolgenden Beschreibung wird die Richtung zum Bewegen des Hubelements 24c hin zu dem Drehelement 24d (das heißt, hin zu der rechten Seite in 2) als die „Eingriffsrichtung“ bezeichnet, und die Richtung zum Bewegen des Hubelements 24c von dem Drehelement 24d weg (das heißt, hin zu der linken Seite in 2) wird als die „Löserichtung“ bezeichnet.
  • Die Kupplungsvorrichtung 23 ist mit einem elektromagnetischen Stellglied 26 (nachfolgend einfach als das „Stellglied“ bezeichnet) vorgesehen, welches eine elektromagnetische Anziehungskraft Fa erzeugt, um die Hubzähne 24a des Hubelements 24c in Richtung hin zu den Rotationszähnen 24b des Drehelements 24d anzuziehen. Das Stellglied 26 weist einen Anker 26a, ein Joch 26b, eine Rückstellfeder 26c und eine in dem Joch 26b gehaltene Spule 26d auf.
  • In dem Getriebegehäuse 25 ist der Anker 26a auf der linken Seite in 2 angeordnet und das Joch 26b ist koaxial angeordnet, während dieses dem Anker 26a gegenüberliegt. Die Rückstellfeder 26c ist zwischen dem Anker 26a und dem Joch 26b eingefügt, um den Anker 26a in der Richtung von dem Joch 26b weg zu drücken (das heißt, in der Löserichtung). Wenn die Spule 26d bestromt wird, erzeugt das Stellglied 26 die elektromagnetische Anziehungskraft Fa, so dass der Anker 26a hin zu dem Joch 26b angezogen wird, während die Rückstellfeder 26c komprimiert wird. Daher werden die Hubzähne 24a des Hubelements 24c durch Erhöhen des hin zu der Spule 26d geführten Stroms, um die elektromagnetische Anziehungskraft Fa des Stellglieds 26 auf einen größeren Wert als eine elastische Druckkraft der Rückstellfeder 26c zu erhöhen, mit den Rotationszähnen 24b des Drehelements 24d in Eingriff gebracht. Im Gegensatz dazu werden die Hubzähne 24a des Hubelements 24c durch Reduzieren des hin zu der Spule 26d geführten Stroms, um die elektromagnetische Anziehungskraft Fa des Stellglieds 26 auf einen schwächeren bzw. niedrigeren Wert als die elastische Druckkraft der Rückstellfeder 26c zu reduzieren, von den Rotationszähnen 24b des Drehelements 24d gelöst. Hierbei kann anstelle der Rückstellfeder 26c ebenso ein anderes Stellglied oder eine andere Art von elastischen Elementen verwendet werden, um den Anker 26a von dem Joch 26b zu trennen.
  • Mit anderen Worten, durch das Bestromen der Spule 26d wird um die Spule 26d herum ein Magnetfeld geschaffen, wodurch der Anker 26a in Richtung hin zu dem Joch 26b angezogen wird. Folglich wird durch den Anker 26a in der Eingriffsrichtung auf das Hubelement 24c gedrückt, so dass die Hubzähne 24a davon mit den Rotationszähnen 24b des Drehelements 24d in Eingriff gebracht werden. In dieser Situation wird die Zahnfläche von jedem der Hubzähne 24a individuell einem Drehmoment des Drehelements 24d über die Rotationszähne 24b ausgesetzt, und eine Normalkomponente einer Reaktionskraft Fb gegen das Drehmoment des Drehelements 24d wirkt auf die Zahnfläche von jedem der Hubzähne 24a, wie in 3 angegeben ist. Folglich wirkt eine Komponente Fb1 der Normalkomponente der Reaktionskraft Fb in der axialen Richtung der Eingangswelle 4a und eine Komponente Fb2 der Normalkomponente der Reaktionskraft Fb wirkt in der Rotationsrichtung des Drehelements 24d.
  • In dieser Situation wird ein Eingriff zwischen den Hubzähnen 24a des Hubelements 24c und den Rotationszähnen 24b des Drehelements 24d aufrechterhalten, solange eine Gesamtkraft aus der Komponente Fb1 der Normalkomponente der Reaktionskraft Fb und der Druckkraft der Rückstellfeder 26c die elektromagnetische Anziehungskraft Fa des Stellglieds 26 und einen Reibwiderstand auf einer Kontaktseite nicht übersteigt. Das heißt, der Eingriff der Kupplungsvorrichtung 23 wird aufrechterhalten, um Rotationen der Eingangswelle 4a, des Trägers 9 und der Ausgangswelle 1a anzuhalten, solange der Eingriff zwischen den Hubzähnen 24a des Hubelements 24c und den Rotationszähnen 24b des Drehelements 24d aufrechterhalten wird.
  • Im Gegensatz dazu werden die Hubzähne 24a des Hubelements 24c von den Rotationszähnen 24b des Drehelements 24d gelöst, wenn die Gesamtkraft aus der Komponente Fb1 der Normalkomponente der Reaktionskraft Fb und der Druckkraft der Rückstellfeder 26c die elektromagnetische Anziehungskraft Fa des Stellglieds 26 und den Reibwiderstand bei der Kontaktseite überschreitet. Insbesondere werden die Zahnflächen der Hubzähne 24a durch einen Axialschub von den Zahnflächen der Rotationszähne 24b weggezogen, und folglich wird eine Drehmomentübertragung zwischen dem Hubelement 24c und dem Drehelement 24d unterbrochen. Das heißt, wenn das Drehmoment auf die Rotationszähne 24b aufgebracht wird, welches größer als der zwischen den Hubzähnen 24a und den Rotationszähnen 24b übertragbare obere Grenzwert ist, wird zwischen den Hubzähnen 24a und den Rotationszähnen 24b ein Schlupf hervorgerufen, so dass das Hubelement 24c von dem Drehelement 24d weggezogen wird. Folglich wird die Kupplungsvorrichtung 23 gelöst, das heißt, die Kupplungsvorrichtung 23 dient als ein Drehmomentbegrenzer. Mit anderen Worten, wenn das Drehmoment auf die Rotationszähne 24b aufgebracht wird, welches größer als der zwischen den Hubzähnen 24a und den Rotationszähnen 24b übertragbare obere Grenzwert ist, werden die Hubzähne 24a von den Rotationszähnen 24b gelöst, um die Drehmomentübertragung zwischen diesen zu unterbrechen. Wenn die Kupplungsvorrichtung 23 auf diese Art und Weise gelöst wird, werden die Hubzähne 24a unmittelbar erneut mit den Rotationszähnen 24b in Eingriff gebracht, falls die elektromagnetische Anziehungskraft Fa des Stellglieds 26 nach wie vor größer als die Druckkraft der Rückstellfeder 26c ist. Falls in dieser Situation das Drehmoment des Drehelements 24d nach wie vor größer als der vorstehend erwähnte obere Grenzwert ist, werden die Hubzähne 24a erneut unmittelbar von den Rotationszähnen 24b gelöst. Um eine solche Wiederholung des Eingriffs und des Lösens zwischen den Hubzähnen 24a und den Rotationszähnen 24b (das heißt, ein Sperrphänomen) zu vermeiden, ist es vorzuziehen, die Stromzuführung hin zu der Spule 26d zu unterbrechen, wodurch die elektromagnetische Anziehungskraft Fa gelöst wird, wenn die Kupplungsvorrichtung 23 gelöst ist.
  • Daher wird bei dem in 2 gezeigten Beispiel das Hubelement 24c durch das Stellglied 26 hin und her bewegt, um mit dem Drehelement 24d in Eingriff gebracht zu werden. Es kann jedoch ebenso das Drehelement 24d durch das Stellglied 26 hin und her bewegt werden, um mit dem Hubelement 24c in Eingriff gebracht zu werden.
  • Beispielsweise kann ein Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs Ve aus einem Hybridmodus (nachfolgend als der „HV-Modus“ abgekürzt), bei welchem das Hybridfahrzeug Ve durch die Maschine 1 angetrieben wird, einem Doppel-Motor-Modus, bei welchem das Hybridfahrzeug Ve durch sowohl den ersten Motor 2 als auch den zweiten Motor 3 angetrieben wird, und einem Einzel-Motor-Modus, bei welchem das Hybridfahrzeug Ve lediglich durch den zweiten Motor 3 angetrieben wird, ausgewählt werden. Um das Hybridfahrzeug Ve elektrisch zu steuern, ist das Hybridfahrzeug Ve mit einer elektronischen Steuerungseinheit 28 (nachfolgend als die „ECU“ abgekürzt) als eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen. Die ECU 28 ist hauptsächlich aus einem Mikrocomputer aufgebaut, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine Berechnung basierend auf Daten und Kennfeldern, welche im Vorhinein installiert werden, und eingehenden Daten, welche zu diesem übertragen werden, ausführt. Die eingehenden Daten umfassen beispielsweise Daten betreffend eine Position eines Gaspedals, eine Raddrehzahl, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Ladezustand (nachfolgend als der „SOC“ abgekürzt) einer Batterie (nicht gezeigt), eine Hubstrecke des Hubelements 24c, eine Position eines Schalthebels, eine Maschinenwassertemperatur, eine Maschinenöltemperatur usw., und das Kennfeld umfasst ein Kennfeld zum Umschalten bzw. Wechseln des Betriebsmodus. Die ECU 28 überträgt Berechnungsergebnisse in Form eines Befehlssignals, wie: eines Befehlssignals zum Stoppen oder Starten der Maschine 1; Drehmomentbefehlen hin zu dem ersten Motor 2, dem zweiten Motor 3 und der Maschine 1; eines Strombefehls hin zu dem Stellglied 26 usw. Optional können eine Mehrzahl von ECU nach Bedarf in dem Hybridfahrzeug angeordnet sein.
  • Wenn die Maschine 1 gestartet wird, wird die Kupplungsvorrichtung 23 gelöst, um der Maschine 1 eine Rotation zu ermöglichen. In dieser Situation kann, auch wenn die Stromzuführung hin zu der Spule 26d gestoppt wird, die elektromagnetische Anziehungskraft Fa nicht unmittelbar gelöst werden, und somit kann der Eingriff zwischen den Hubzähnen 24a des Hubelements 24c und den Rotationszähnen 24b des Drehelements 24d aufrechterhalten werden. Folglich kann ein Ansprechen der Kupplungsvorrichtung 23, welche gelöst werden soll, um der Maschine 1 eine Rotation zu ermöglichen, beeinträchtigt sein, wenn die Maschine 1 gestartet wird. Um einen solchen Nachteil zu vermeiden, bringt die Steuerungsvorrichtung des Steuerungssystems gemäß der Ausführungsform ein Drehmoment des ersten Motors 2 auf das Drehelement 24d der Kupplungsvorrichtung 23 auf, wenn die Maschine 1 gestartet wird, durch den nachfolgenden Vorgang, welcher in 4 gezeigt ist.
  • Die in 4 gezeigte Routine wird während eines Antriebs des Hybridfahrzeugs Ve in dem Doppel-Motor-Modus ausgeführt, oder wenn sich das Hybridfahrzeug Ve in dem Bereitschaftszustand befindet, in welchem das Steuerungssystem angeschaltet ist.
  • Zunächst wird bei Schritt S1 eine Bestimmung zum Wechseln des Betriebsmodus eingeleitet, während die Maschine 1 gestartet wird. Eine solche Bestimmung kann basierend auf dem Kennfeld und dem Programmen, wie in der ECU 28 installiert, ausgeführt werden. Dann wird bei Schritt S2 bestimmt, ob der Doppel-Motor-Modus erforderlich ist. Falls der Doppel-Motor-Modus erforderlich ist, so dass die Antwort von Schritt S2 gleich Ja ist, bedeutet dies, dass das Hybridfahrzeug Ve gegenwärtig in dem Doppel-Motor-Modus angetrieben wird, und somit kehrt die Routine zu Schritt S1 zurück, um den Doppel-Motor-Modus fortzusetzen.
  • Falls der Doppel-Motor-Modus im Gegensatz dazu nicht länger erforderlich ist, so dass die Antwort von Schritt S2 Nein ist, schreitet die Routine zu Schritt S3 voran, um die Stromzuführung hin zu der Spule 26d des Stellglieds 26 zu stoppen. In diesem Fall ist der Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs Ve zu dem HV-Modus zu wechseln, in welchem die Maschine 1 aktiviert ist, oder zu dem Einzel-Motor-Modus, in welchem das Hybridfahrzeug Ve lediglich durch den zweiten Motor 3 angetrieben wird. Dann wird bei Schritt S4 bestimmt, ob der das Stellglied 26 durchlaufende Strom auf einen vorbestimmten Schwellenwert α reduziert ist oder kleiner als der Schwellenwert α ist. Der Schwellenwert α ist insbesondere im Wesentlichen auf null eingestellt, dieser kann jedoch nach Bedarf angepasst werden. Falls der das Stellglied 26 durchlaufende Strom nach wie vor größer als der Schwellenwert α ist, so dass die Antwort von Schritt S4 Nein ist, kehrt die Routine zu Schritt S3 zurück.
  • Falls der das Stellglied 26 durchlaufende Strom im Gegensatz dazu auf den Schwellenwert α reduziert ist oder kleiner als der Schwellenwert α ist, so dass die Antwort von Schritt S4 Ja ist, schreitet die Routine zu Schritt S5 voran, um mit Bezug auf das Kennfeld und das Programm, wie in der ECU 28 installiert, zu bestimmen, ob die Maschine 1 gestartet werden soll. Wie beschrieben ist, schreitet die Routine in dem Fall, in welchem der Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs Ve hin zu dem HV-Modus oder dem Einzel-Motor-Modus gewechselt werden soll, ausgehend von Schritt S2 hin zu den nachfolgenden Schritten voran. Bei Schritt S5 wird daher bestimmt, dass der Betriebsmodus hin zu dem Einzel-Motor-Modus oder hin zu dem HV-Modus zu wechseln ist. Falls der Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs Ve hin zu dem Einzel-Motor-Modus zu wechseln ist, in welchem die Maschine 1 nicht gestartet werden muss, so dass die Antwort von Schritt S5 Nein ist, schreitet die Routine zu Schritt S6 voran, um zu bestimmen, ob ein Hub (das heißt, eine Hubstrecke) der Hubzähne 24a ausgehend von einer ursprünglichen Position als eine axial von den Rotationszähnen 24b am weitesten entfernte Position kleiner als ein Schwellenwert β ist. Die Hubzähne 24a befinden sich insbesondere dann bei der ursprünglichen Position, wenn das Hubelement 24c durch die Rückstellfeder 26c hin zu der von dem Drehelement 24d axial am weitesten entfernten Position gedrückt wird. Der Schwellenwert β kann beispielsweise auf eine Strecke zwischen der ursprünglichen Position und einer Position eingestellt sein, bei welcher die Hubzähne 24a in einer Art und Weise mit den Rotationszähnen 24b in Kontakt gebracht sind, um ein Drehmoment übertragen zu können, dieser kann jedoch nach Bedarf angepasst werden. Falls die Hubstrecke der Hubzähne 24a ausgehend von der ursprünglichen Position größer oder gleich dem Schwellenwert β ist, das heißt, falls die Hubzähne 24a mit den Rotationszähnen 24b in Kontakt stehen, so dass die Antwort von Schritt S6 Nein ist, kehrt die Routine zu Schritt S5 zurück.
  • Falls die Hubstrecke der Hubzähne 24a ausgehend von der ursprünglichen Position andererseits kleiner als der Schwellenwert β ist, das heißt, falls die Hubzähne 24a von den Rotationszähnen 24b getrennt sind, so dass die Antwort von Schritt S6 Ja ist, schreitet die Routine zu Schritt S7 voran, um den Betriebsmodus hin zu dem Einzel-Motor-Modus zu wechseln, in welchem das Hybridfahrzeug Ve lediglich durch den zweiten Motor 3 angetrieben wird, und dann wird die Routine beendet. Da in diesem Fall die Maschine 1 nicht gestartet werden muss, ist es nicht notwendig, das Ansprechen der Kupplungsvorrichtung 23 zu verbessern, welche zu lösen ist, um der Maschine 1 eine Rotation zu ermöglichen. In diesem Fall können die Hubzähne 24a daher lediglich durch die Rückstellfeder 26c von den Rotationszähnen 24b entfernt werden, ohne ein Drehmoment durch den ersten Motor 2 oder den zweiten Motor 3 zu erzeugen, um eine Reduktion des SOC-Niveaus der Batterie zu verhindern.
  • Falls der Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs Ve hin zu dem HV-Modus zu wechseln ist, in welchem die Maschine 1 gestartet werden soll, so dass die Antwort von Schritt S5 Ja ist, schreitet die Routine zu Schritt S8 voran, um ebenso zu bestimmen, ob die vorstehend erwähnte Hubstrecke der Hubzähne 24a kleiner als der Schwellenwert β ist. Falls die Hubstrecke der Hubzähne 24a ausgehend von der ursprünglichen Position größer oder gleich dem Schwellenwert β ist, so dass die Antwort von Schritt S8 Nein ist, bedeutet dies, dass die Hubzähne 24a nach wie vor mit den Rotationszähnen 24b in Kontakt stehen. In diesem Fall schreitet die Routine daher zu Schritt S9 voran, um ein Ausgangsdrehmoment des ersten Motors 2 auf das Drehelement 24d der Kupplungsvorrichtung 23 aufzubringen. Zu diesem Zweck wird insbesondere ein Ausgangsdrehmoment des ersten Motors 2 auf ein Ziel-Drehmoment als ein zweites Ziel-Drehmoment angepasst, um die Kupplungsvorrichtung 23 zu lösen.
  • Zusätzlich kann das Ziel-Drehmoment des ersten Motors 2, um die Kupplungsvorrichtung 23 zu lösen, in einer solchen Art und Weise angepasst werden, um ein gewünschtes Ansprechverhalten der zu lösenden Kupplungsvorrichtung 23 zu erreichen. Ferner ist das Ziel-Drehmoment des ersten Motors 2, um die Kupplungsvorrichtung 23 zu lösen, größer als ein später erwähntes erstes Ziel-Drehmoment, um die Maschine 1 anzukurbeln.
  • Infolge des Aufbringens des Drehmoments des ersten Motors 2 auf die Kupplungsvorrichtung 23 kann eine Reaktion gegen das Drehmoment des ersten Motors 2 hin zu der Antriebswelle 5 übertragen werden, und somit kann eine Drehmomentschwankung des Antriebsrads 6 hervorgerufen werden. Um eine solche Drehmomentschwankung des Antriebsrads 6 zu unterdrücken oder zu dämpfen, schreitet die Routine zu Schritt S10 voran, um ein Korrekturdrehmoment A durch den zweiten Motor 3 in einer solchen Art und Weise zu erzeugen, um das Ausgangsdrehmoment des ersten Motors 2, um die Kupplungsvorrichtung 23 zu lösen, aufzuheben bzw. auszugleichen. Dann kehrt die Routine zu Schritt S8 zurück. Das Korrekturdrehmoment A kann insbesondere als ein Ziel-Drehmoment des zweiten Motors 3 basierend auf dem Ziel-Drehmoment des ersten Motors 2, um die Kupplungsvorrichtung 23 zu lösen, eingestellt sein, das Korrekturdrehmoment A kann jedoch basierend auf einem tatsächlichen Drehmoment des ersten Motors 2, um die Kupplungsvorrichtung 23 zu lösen, angepasst sein.
  • Falls die Hubstrecke der Hubzähne 24a ausgehend von der ursprünglichen Position andererseits kleiner als der Schwellenwert β ist, so dass die Antwort von Schritt S8 Ja ist, schreitet die Routine zu Schritt S11 voran, um das Ziel-Drehmoment des ersten Motors 2 zu erzeugen, um die Maschine 1 anzukurbeln. In dieser Situation ist die Kupplungsvorrichtung 23 gelöst und eine Drehzahl der Maschine 1 wird durch das Anlassmoment des ersten Motors 2 erhöht. Dann schreitet die Routine zu Schritt S12 voran, um ein Korrekturdrehmoment B durch den zweiten Motor 3 in einer solchen Art und Weise zu erzeugen, um das Anlassmoment des ersten Motors 2 aufzuheben bzw. auszugleichen.
  • Die Maschine 1 wird bei Schritt S13 gestartet, wenn die Drehzahl davon eine selbsterhaltende Drehzahl erreicht, und der Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs wird bei Schritt S14 hin zu dem HV-Modus gewechselt. Dann wird die Routine beendet.
  • Alternativ kann, um eine erforderliche Zeit zum Erhöhen der Drehzahl der Maschine 1 auf die selbsterhaltende Drehzahl zu reduzieren, das Ziel-Drehmoment des ersten Motors 2, um die Maschine 1 anzukurbeln, bei Schritt S9 erzeugt werden, und das Ziel-Drehmoment des ersten Motors 2, um die Kupplungsvorrichtung 23 zu lösen, kann bei Schritt S11 erzeugt werden. In diesem Fall wird das Drehmoment des ersten Motors 2 in einer solchen Art und Weise gesteuert, um zunächst das Ziel-Drehmoment zum Ankurbeln der Maschine 1 zu erreichen, und dann das Ziel-Drehmoment zum Lösen der Kupplungsvorrichtung 23 zu erreichen, welches größer als das Ziel-Drehmoment zum Ankurbeln der Maschine 1 ist. In diesem Fall kann die Drehzahl der Maschine daher umgehend auf die selbsterhaltende Drehzahl erhöht werden.
  • Veränderungen von Drehzahlen und Drehmomenten des ersten Motors 2 und des zweiten Motors 3 und Veränderungen der Befehlswerte usw. während der Ausführung der in 4 gezeigten Routine sind in 5 angegeben.
  • Bei Punkt t1 wird das Befehlssignal hin zu der Kupplungsvorrichtung 23 ausgehend von dem Befehl zum in Eingriff Bringen der Kupplungsvorrichtung 23 hin zu dem Befehl zum Lösen der Kupplungsvorrichtung 23 gewechselt und eine Reduktion der Stromzuführung hin zu dem Stellglied 26 wird eingeleitet.
  • Folglich ist bei Punkt t2 der Stromwert des Stellglieds 26 im Wesentlichen auf null reduziert. In dieser Situation ist eine Hubstrecke (das heißt, ein Hub) der Hubzähne 24a des Hubelements 24c nach wie vor größer als der Schwellenwert β. Das heißt, die Hubzähne 24a des Hubelements 24c stehen nach wie vor mit den Rotationszähnen 24b des Drehelements 24d in Eingriff. Der erste Motor 2 erzeugt vor dem Punkt t2 ein Gegenmoment (das heißt, in der entgegengesetzten Richtung zu dem Maschinendrehmoment), und eine solche Drehmomenterzeugung des ersten Motors 2 wird bei dem Punkt t2 gestoppt. Der zweite Motor 3 erzeugt andererseits ein Vorwärtsmoment (das heißt, in der gleichen Richtung wie das Maschinenmoment), um eine Drehzahl des Antriebsrads 6 aufrechtzuerhalten.
  • Bei Punkt t3 wurde die Hubstrecke der Hubzähne 24a noch nicht verändert. Dies bedeutet, dass die Hubzähne 24a durch die elektromagnetische Anziehungskraft Fa nach wie vor mit den Rotationszähnen 24b in Eingriff stehen. In dieser Situation ist die Bedingung zum Starten der Maschine 1 erfüllt und der erste Motor 2 startet das Erzeugen des Ziel-Drehmoments zum Lösen der Kupplungsvorrichtung 23 in der Vorwärtsrichtung. Zur gleichen Zeit erzeugt der zweite Motor 3 ebenso ein Drehmoment, um dem Drehmoment des ersten Motors 2 entgegen zu wirken.
  • Bei Punkt t4 überschreitet die Gesamtkraft aus der Komponente Fb1 in der axialen Richtung und der Druckkraft der Rückstellfeder 26c die elektromagnetische Anziehungskraft Fa des Stellglieds 26 und den Reibwiderstand auf der Kontaktseite. Folglich wird damit begonnen, die Hubzähne 24a von den Rotationszähnen 24b zurück zu ziehen, um die Kupplungsvorrichtung 23 zu lösen.
  • Die Hubzähne 24a kehrten bei Punkt t5 zu der ursprünglichen Position zurück, so dass die Drehzahl der Maschine 1 damit beginnt, zuzunehmen. Wie beschrieben ist, unterscheidet sich das zum Ankurbeln der Maschine 1 erforderliche Drehmoment von dem Drehmoment, welches zum Lösen der Kupplungsvorrichtung 23 erforderlich ist. Bei Punkt t5 wird daher das Ausgangsdrehmoment des ersten Motors 2 mit einer unterschiedlichen Rate zu dieser zwischen Punkt t3 und Punkt t4 verändert.
  • Die Drehzahl der Maschine 1 wird kurz vor Punkt t6 auf die selbsterhaltende Drehzahl erhöht, und somit wird das Ankurbeln (oder das Anlassen) der Maschine 1 abgeschlossen. Folglich werden die Drehmomente des ersten Motors 2 und des zweiten Motors 3 ausgehend von Punkt t6 reduziert.
  • Obwohl die vorstehenden beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung beschrieben wurden, ist es für den Fachmann verständlich, dass die vorliegende Anmeldung nicht auf die beschriebenen, beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sein soll, und dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen in dem Grundgedanken und dem Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung vorgenommen werden können.
  • Beispielsweise kann das Ausgangsdrehmoment des ersten Motors 2 mit einer gleichen Rate verändert werden, wenn die Kupplungsvorrichtung 23 gelöst wird und wenn die Maschine 1 angekurbelt wird. Insbesondere kann das Ankurbeln der Maschine 1 durch das Erzeugen des Ziel-Drehmoments, um die Kupplungsvorrichtung 23 zu lösen, wie vorstehend beschrieben, ausgeführt werden. In diesem Fall kann die Drehzahl der Maschine umgehend auf die selbsterhaltende Drehzahl erhöht werden.
  • Zusätzlich kann die Kupplungsvorrichtung 23 durch das Aufbringen des Gegenmoments des ersten Motors 2 darauf gelöst werden. In diesem Fall wird ebenso die Axialkraftkomponente in der Richtung von den Rotationszähnen 24b des Drehelements 24d weg auf die Hubzähne 24a aufgebracht.

Claims (6)

  1. Steuerungssystem für ein Hybridfahrzeug (Ve), aufweisend: eine Leistungsverteilungsvorrichtung (4), welche einen Differenzialbetrieb bei einem Eingangselement (9), einem Ausgangselement (8) und einem Reaktionselement (7) durchführt; eine Maschine (1), welche mit dem Eingangselement (9) verbunden ist; einen ersten Motor (2), welcher mit dem Reaktionselement (7) verbunden ist; einen zweiten Motor (3), welcher mit dem Ausgangselement (8) verbunden ist; eine Kupplungsvorrichtung (23) mit einem Bremselement (24), welches eine Rotation des Eingangselements (9) selektiv stoppt; und eine Steuerungsvorrichtung (28), welche die Maschine (1), den ersten Motor (2), den zweiten Motor (3) und die Kupplungsvorrichtung (23) steuert; wobei die Kupplungsvorrichtung (23) ferner umfasst: ein Hubelement (24c), ein Drehelement (24d), welches koaxial zu dem Hubelement (24c) angeordnet ist, Hubzähne (24a), welche bei dem Hubelement (24c) ausgebildet sind, wobei eine Dicke jedes Zahns in Richtung hin zu dem Drehelement (24d) individuell verringert ist, Rotationszähne (24b), welche bei dem Drehelement (24d) ausgebildet sind, wobei eine Dicke jedes Zahns in Richtung hin zu dem Hubelement (24c) individuell verringert ist, und ein elektromagnetisches Stellglied (26), welches eine elektromagnetische Anziehungskraft (Fa) erzeugt, um die Hubzähne (24a) in Richtung hin zu den Rotationszähnen (24b) anzuziehen; wobei die Steuerungsvorrichtung (28) derart konfiguriert ist, dass diese die Maschine (1) durch den ersten Motor (2) ankurbelt; dadurch gekennzeichnet, dass: die Steuerungsvorrichtung (28) ferner derart konfiguriert ist, dass diese das elektromagnetische Stellglied (26) abschaltet, um die elektromagnetische Anziehungskraft (Fa) zu lösen, wodurch ermöglicht wird, die Maschine (1) zu starten, und ein Drehmoment des ersten Motors (2) auf die Kupplungsvorrichtung (23) aufbringt, nachdem das elektromagnetische Stellglied (26) abgeschaltet ist, wodurch die Hubzähne (24a) von den Rotationszähnen (24b) gelöst werden.
  2. Steuerungssystem für ein Hybridfahrzeug (Ve) nach Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung (28) ferner derart konfiguriert ist, dass diese das Drehmoment des ersten Motors (2) in gleicher Richtung wie ein Drehmoment der Maschine (1) auf die Kupplungsvorrichtung (23) aufbringt.
  3. Steuerungssystem für ein Hybridfahrzeug (Ve) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Hubelement (24c) zu einer ursprünglichen Position zurückgeführt ist, bei welcher die Hubzähne (24a) von den Rotationszähnen (24b) gelöst sind, wenn das elektromagnetische Stellglied (26) abgeschaltet ist, und wobei das Hubelement (24c) durch die elektromagnetische Anziehungskraft (Fa) des elektromagnetischen Stellglieds (26) hin zu den Rotationszähnen (24b) angezogen wird, um mit diesen in Eingriff gebracht zu werden, und wobei die Steuerungsvorrichtung (28) ferner derart konfiguriert ist, dass diese in einem Fall, in welchem das elektromagnetische Stellglied (26) abgeschaltet wurde und die Bedingung zum Starten der Maschine (1) erfüllt ist, das Drehmoment des ersten Motors (2) in Abhängigkeit einer Hubstrecke der Hubzähne (24a) ausgehend von der ursprünglichen Position in Richtung hin zu den Rotationszähnen (24b) verändert.
  4. Steuerungssystem für ein Hybridfahrzeug (Ve) nach Anspruch 3, wobei die Steuerungsvorrichtung (28) ferner derart konfiguriert ist, dass diese: einen Zielwert des Drehmoments des ersten Motors (2) aus zumindest einem ersten Ziel-Drehmoment zum Ankurbeln der Maschine (1) und einem zweiten Ziel-Drehmoment, welches auf die Kupplungsvorrichtung (23) aufzubringen ist, um die Kupplungsvorrichtung (23) zu lösen, und welches größer als das erste Ziel-Drehmoment ist, auswählt; und das Drehmoment des ersten Motors (2) verändert, um das erste Ziel-Drehmoment zu erreichen, wenn die Hubstrecke der Hubzähne (24a) ausgehend von der ursprünglichen Position in Richtung hin zu den Rotationszähnen (24b) kleiner als ein Schwellenwert (β) ist, und um das zweite Ziel-Drehmoment zu erreichen, wenn die Hubstrecke der Hubzähne (24a) ausgehend von der ursprünglichen Position in Richtung hin zu den Rotationszähnen (24b) größer oder gleich dem Schwellenwert (β) ist.
  5. Steuerungssystem für ein Hybridfahrzeug (Ve) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das elektromagnetische Stellglied (26) umfasst: eine Spule (26d), welche eine elektromagnetische Anziehungskraft (Fa) erzeugt, wenn diese bestromt wird; ein Joch (26b), welches die Spule (26d) darin hält; einen Anker (26a), welcher koaxial zu dem Joch (26b) angeordnet ist, um durch die durch die Spule (26d) erzeugte elektromagnetische Anziehungskraft (Fa) elektromagnetisch hin zu dem Joch (26b) angezogen zu werden; und eine Rückstellfeder (26c), welche den Anker (26a) von dem Joch (26b) weg drückt.
  6. Steuerungssystem für ein Hybridfahrzeug (Ve) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuerungsvorrichtung (28) ferner derart konfiguriert ist, dass diese ein Drehmoment durch den zweiten Motor (3) in einer Richtung erzeugt, um das Drehmoment des ersten Motors (2) aufzuheben.
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