DE112008002644B4

DE112008002644B4 - Steuergerät für Fahrzeugautomatikgetriebe

Info

Publication number: DE112008002644B4
Application number: DE112008002644.0T
Authority: DE
Inventors: Koki Minamikawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2016-08-18
Anticipated expiration: 2028-06-28
Also published as: JP4238927B1; JP2009061988A; DE112008002644T5; CN101795916A; CN101795916B; US20090312142A1; WO2009031355A1; US8066616B2

Abstract

Steuergerät für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs, das einen Getriebeabschnitt (20), der einen Teil eines Leistungsübertragungspfads zwischen einer Kraftmaschine (8) und einem Antriebsrad (34) bildet, und einen Elektromotor (M2) hat, der betrieblich mit einem Element (RE3) des Getriebeabschnitts verbunden ist, wobei das Steuergerät (40) konfiguriert ist, um einen regenerativen Bremsbefehl zu erzeugen, der dem Elektromotor befiehlt, eine vorbestimmte regenerative Bremskraft zu erzeugen, wenn ein Bremsbetätigungselement (42) betätigt wird, und um eine Zeitablenksteuerung einer Drehmomentkapazität eines Kopplungselements des Getriebeabschnitts auszuführen, wenn das Kopplungselement eingerückt wird, um einen Schaltvorgang des Getriebeabschnitts durchzuführen, wobei das Steuergerät Folgendes aufweist: eine Schaltsteuereinrichtung (80) zum Erhöhen einer Zeitablenkrate, mit der die Drehmomentkapazität des Kopplungselements des Getriebeabschnitts (20), das einzurücken ist, um den Schaltvorgang durchzuführen, in der Zeitablenksteuerung erhöht wird, wenn der regenerative Bremsbefehl während einer Trägheitsphase des Schaltvorgangs erzeugt wird.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Fahrzeugautomatikgetriebe und insbesondere eine Verbesserung zum Verringern einer Verschlechterung der Fahreigenschaft des Fahrzeugs beim Bremsen des Fahrzeugs.
TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND
Bereich der Erfindung
Ein Steuergerät für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs ist bekannt, das einen Getriebeabschnitt, der einen Teil eines Leistungsübertragungspfads zwischen einer Kraftmaschine und einem Antriebsrad bildet, und einen Elektromotor aufweist, der betrieblich mit einem Element des Getriebeabschnitts verbunden ist. Das Patentdokument 1 offenbart ein Beispiel eines solchen Steuergeräts für ein Hybridantriebssystem. Diese Bauart eines Steuergeräts ist im Allgemeinen so konfiguriert, dass sie eine Zeitablenksteuerung eines Getriebes aufgrund eines Schaltvorgangs des Getriebes ausführt, um eine Verschlechterung einer Fahreigenschaft des Fahrzeugs aufgrund eines Schaltstoßes des Getriebes zu verringern. Bei der Zeitablenksteuerung wird die Drehmomentkapazität eines Kopplungselements des Getriebes, das auszurücken ist, um den Schaltvorgang durchzuführen, allmählich verringert, oder wird diejenige eines Kopplungselements, das einzurücken ist, um den Schaltvorgang durchzuführen, allmählich erhöht.
Das Patentdokument 2 offenbart eine Steuerung des Übersetzungsverhältnisses eines Automatikgetriebes bei einem Hybridfahrzeug bei vorliegender Bremsanforderung, die anteilig durch eine elektrische Maschine bereitgestellt wird, wobei die Schaltzeiten veränderbar sind und in Abhängigkeit vom Betriebszustand der elektrischen Maschine bzw. einer übergeordneten Strategie wie Sportmodus oder Nicht-Sportmodus fest eingestellt werden. Das grundsätzliche Verkürzen der Schaltzeiten bei einer Bremsanforderung ist nicht offenbart.

Patentdokument 1: JP-2004-204960 A
Patentdokument 2: DE 10 2005 032 196 A1

In der Vergangenheit setzten immer mehr Fahrzeuge eine elektronisch gesteuerte Bremse (ECB) ein. Die elektronisch gesteuerte Bremse ist konfiguriert, um eine optimale Verteilung einer Bremskraft eines mechanischen Bremssystems einschließlich einer Scheibenbremse oder einer Trommelbremse, das für jedes Rad vorgesehen ist, und einer Bremskraft eines regenerativen Bremssystems einschließlich eines Elektromotors in Abhängigkeit von einem Betrag einer Betätigung eines Bremspedals und gemäß einer vorbestimmten Beziehung zwischen der optimalen Verteilung und dem Betrag einer Betätigung des Bremspedals zu berechnen. Die Bremse für jedes Rad und der Elektromotor werden so gesteuert, dass die Bremskräfte des mechanischen und des regenerativen Bremssystems die berechnete optimale Verteilung haben. Ebenso ist ein Fahrzeug bekannt, das eine solche elektronisch gesteuerte Bremse nicht einsetzt, und das angeordnet ist, so dass ein vorbestimmter Betrag einer regenerativen Bremskraft, die durch den Elektromotor erzeugt wird, zu einer Bremskraft addiert wird, die durch das mechanische Bremssystem aufgrund einer Betätigung eines Bremsbetätigungselements erzeugt wird, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs zu verbessern.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Aufgabe
Jedoch besteht bei dem Fahrzeug, das die vorstehend beschriebene elektronisch gesteuerte Bremse nicht einsetzt, und das angeordnet ist, um den Elektromotor so zu steuern, dass er den vorbestimmten Betrag einer regenerativen Bremskraft aufgrund einer Betätigung des Bremsbetätigungselements erzeugt, die Gefahr einer Verschlechterung seiner Fahreigenschaft aufgrund einer Fehlfunktion bezüglich der Erzeugung einer erforderlichen Gesamtbremskraft, wenn das Bremspedal während eines Schaltvorgangs des Getriebeabschnitts betätigt wird. Diese Fehlfunktion bezüglich der normalerweise erzeugten erforderlichen Gesamtbremskraft (die erzeugt wird, wenn der Schaltvorgang nicht durchgeführt wird) findet in Abhängigkeit von den Betriebszuständen der Kopplungselemente des Getriebeabschnitts statt, die mit dem Schaltvorgang in Verbindung stehen. Somit besteht ein Bedarf der Entwicklung eines Steuergeräts für ein Fahrzeugautomatikgetriebe, das eine wirksame Verringerung einer Verschlechterung der Fahreigenschaft des Fahrzeugs aufgrund einer Betätigung des Bremsbetätigungselements gestattet.
Die vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf den vorstehend beschriebenen technologischen Hintergrund gemacht. Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Steuergerät für ein Fahrzeugautomatikgetriebe zu schaffen, das eine wirksame Verringerung einer Verschlechterung der Fahreigenschaft des Fahrzeugs aufgrund einer Betätigung des Bremsbetätigungselements gestattet.
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Die vorstehend angegebene Aufgabe kann gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst werden, die ein Steuergerät für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs zur Verfügung stellt, das einen Getriebeabschnitt, der einen Teil eines Leistungsübertragungspfads zwischen einer Kraftmaschine und einem Antriebsrad bildet, und einen Elektromotor hat, der betrieblich mit einem Element des Getriebeabschnitts verbunden ist, wobei das Steuergerät konfiguriert ist, um einen Befehl zum regenerativen Bremsen, der dem Elektromotor befiehlt, eine vorbestimmte regenerative Bremskraft zu erzeugen, wenn ein Bremsbetätigungselement betätigt wird, zu erzeugen und eine Zeitablenksteuerung (Durchlaufsteuerung) einer Drehmomentkapazität eines Kopplungselements des Getriebeabschnitts auszuführen, wenn das Kopplungselement eingerückt wird, um einen Schaltvorgang des Getriebeabschnitts durchzuführen, wobei das Steuergerät dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Zeitablenkrate bei der Zeitablenksteuerung der Drehmomentkapazität des Kopplungselements des Getriebeabschnitts, das einzurücken ist, um den Schaltvorgang durchzuführen, erhöht wird, wenn der Befehl für die regenerative Bremsung während einer Trägheitsphase des Schaltvorgangs erzeugt wird.
Vorteil der Erfindung
Das Fahrzeug mit dem Automatikgetriebe, für das das vorliegende Steuergerät vorgesehen ist, hat den Getriebeabschnitt, der einen Teil des Leistungsübertragungspfads zwischen der Kraftmaschine und dem Antriebsrad bildet, und den Elektromotor, der betrieblich mit einem Element des Getriebeabschnitts verbunden ist. Das Steuergerät ist konfiguriert, um den Befehl für regeneratives Bremsen, der dem Elektromotor befiehlt, die vorbestimmte regenerative Bremskraft zu erzeugen, wenn das Bremsbetätigungselement betätigt ist, und um die Zeitablenksteuerung der Drehmomentkapazität des Kopplungselements des Getriebeabschnitts auszuführen, wenn das Kopplungselement eingerückt wird, um einen Schaltvorgang des Getriebeabschnitts durchzuführen. Das Steuergerät ist ferner konfiguriert, um die Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung der Drehmomentkapazität des Kopplungselements des Getriebeabschnitts zu erhöhen, das einzurücken ist, um den Schaltvorgang durchzuführen, wenn der Befehl für regeneratives Bremsen während der Trägheitsphase des Schaltvorgangs erzeugt wird, so dass das Kopplungselement zum Zweck der Erzeugung einer Kraftmaschinenbremskraft rasch eingerückt wird, wenn der Befehl für regeneratives Bremsen gemäß des Betätigungsbremsbetätigungselements während der Trägheitsphase des Schaltvorgangs erzeugt wird. Demgemäß ist die Bremskraft, die während des Schaltvorgangs erzeugt wird, gleich der Bremskraft, die in dem normalen Zustand erzeugt wird (bei Abwesenheit des Schaltvorgangs). Das vorliegende Steuergerät für das Fahrzeugautomatikgetriebe gestattet nämlich eine wirksame Verringerung einer Verschlechterung der Fahreigenschaft des Fahrzeugs aufgrund einer Betätigung des Bremsbetätigungselements.
Vorzugsweise wird ein Betrag einer Erhöhung der Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung so bestimmt, dass ein Verzögerungswert des Fahrzeugs entsprechend einem Betrag eines Betätigungsbremsbetätigungselements während des Schaltvorgangs des Getriebeabschnitts äquivalent zu einem Verzögerungswert des Fahrzeugs entsprechend dem Betrag der Betätigung des Bremsbetätigungselements ist, während der Getriebeabschnitt nicht dem Schaltvorgang unterliegt. Es ist ebenso vorzuziehen, dass ein Betrag einer Erhöhung der Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung auf der Grundlage eines Eingangsdrehmoments des Getriebeabschnitts und gemäß einer vorbestimmten Beziehung zwischen dem Betrag der Erhöhung und dem Eingangsdrehmoment bestimmt wird. In diesem Fall kann die Verschlechterung der Fahreigenschaft des Fahrzeugs während der Betätigung des Bremsbetätigungselements wirksam verringert werden.
Es ist ebenso vorzuziehen, dass die Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung während eines Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgangs des Getriebeabschnitts erhöht wird, der durch einen Ausrückvorgang einer Kopplungsvorrichtung des Getriebeabschnitts und einen Einrückvorgang der Kopplungsvorrichtung des Getriebeabschnitts, der einzurücken ist, durchgeführt wird. In diesem Fall kann die Verschlechterung der Fahreigenschaft des Fahrzeugs aufgrund der Betätigung des Bremsbetätigungselements geeignet während des Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgangs verringert werden, bei dem das Ausgangsdrehmoment des Getriebeabschnitts dazu neigt sich zu verringern. Es ist ebenso vorzuziehen, dass die Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung während eines Ausrollherunterschaltvorgangs des Getriebeabschnitts von einer vergleichsweise hohen Schaltposition zu einer vergleichsweise niedrigen Schaltposition erhöht wird, während ein Beschleunigerpedal in einer nicht betätigten Position angeordnet ist. In diesem Fall kann die Verschlechterung der Fahreigenschaft des Fahrzeugs aufgrund der Betätigung des Bremsbetätigungselements geeignet während des Ausrollherunterschaltvorgangs verringert werden, bei dem die Fahreigenschaft des Fahrzeugs dazu neigt sich zu verschlechtern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Anordnung eines Fahrzeugleistungsübertragungssystems zeigt, auf das ein Steuergerät der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.
2 ist eine Tabelle, die Betriebszustände von hydraulisch betätigten Reibungskopplungsvorrichtungen angibt, um eine Vielzahl von Betriebspositionen eines Automatikgetriebeabschnitts zu bilden, der in dem Leistungsübertragungssystem von 1 vorgesehen ist.
3 ist ein Liniendiagramm, das Geraden hat, die relative Drehzahlen von Drehelementen eines Differentialabschnitts und des Automatikgetriebeabschnitts des Leistungsübertragungssystems von 1 angibt, wobei die Drehelemente in unterschiedlichen Zuständen einer wechselseitigen Verbindung entsprechend den unterschiedlichen Schaltpositionen angeordnet sind.
4 ist eine Ansicht, die Eingangs- und Ausgangssignale einer elektronischen Steuervorrichtung angibt, die zum Steuern des Leistungsübertragungssystems von 1 vorgesehen ist.
5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Schaltvorrichtung zeigt, die manuell betätigt wird, um wahlweise eine Vielzahl von Schaltpositionen des Leistungsübertragungssystems von 1 zu bilden.
6 ist ein Funktionsblockdiagramm, das Hauptsteuerfunktionen der elektronischen Steuervorrichtung von 4 darstellt;
7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel von gespeicherten Hochschalt- und Herunterschaltgrenzlinien zum Schalten des Automatikgetriebeabschnitts des Leistungsübertragungssystems von 1 und ein Beispiel eines gespeicherten Kennfelds zum Umschalten zwischen einem Kraftmaschinenantriebsmodus und einem Motorantriebsmodus des Leistungsübertragungssystems darstellt, wobei die Grenzlinien und das Kennfeld durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit und ein Ausgangsdrehmoment des Automatikgetriebeabschnitts definiert werden.
8 ist ein Zeitdiagramm zum Erklären einer Zeitablenksteuerung einer Einrückkopplungsvorrichtung, die durch die elektronische Steuervorrichtung von 4 ausgeführt wird, um eine Zeitablenkrate während einer Bremsbetätigung zu erhöhen.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das Hauptschritte darstellt, die durch die elektronische Steuervorrichtung von 4 ausgeführt werden, um die Drehmomentkapazität der Einrückkopplungsvorrichtung zu steuern.
NOMENKLATUR DER ELEMENTE
Bezugszeichenliste

8: Kraftmaschinen
20: Automatikgetriebeabschnitt
34: Antriebsräder
B1: erste Bremse (Kopplungselement)
B2: zweite Bremse (Kopplungselement)
B3: dritte Bremse (Kopplungselement)
C1: erste Kupplung (Kopplungselement)
C2: zweite Kupplung (Kopplungselement)
M2: zweiter Elektromotor
RE3: drittes Drehelement

BESTER WEG ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dieser Erfindung im Einzelnen beschrieben.
Ausführungsbeispiel
1 ist eine schematische Ansicht, die die Anordnung eines Fahrzeugleistungsübertragungssystems 10 zeigt, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Das Leistungsübertragungssystem 10 ist in Längsrichtung beispielsweise in einem FR-Fahrzeug (Fahrzeug mit vorn eingebauter Kraftmaschine und Hinterradantrieb) eingebaut und weist Folgendes auf: eine Eingangswelle 14; einen Differentialabschnitt 16, der mit der Eingangswelle 14 entweder direkt oder indirekt über einen pulsationsabsorbierenden Dämpfer (eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung), der nicht gezeigt ist, verbunden ist; einen Automatikgetriebeabschnitt 20, der zwischen dem Differentialabschnitt 16 und Antriebsrädern 34 angeordnet ist (in 6 gezeigt), und der in Reihe über ein Leistungsübertragungselement 18 (eine Leistungsübertragungswelle) mit dem Differentialabschnitt 16 verbunden ist; und eine Ausgangswelle 22, die mit dem Automatikgetriebeabschnitt 20 verbunden ist. Die Eingangswelle 12, der Differentialabschnitt 16, der Automatikgetriebeabschnitt 20 und die Ausgangswelle 22 sind koaxial auf einer gemeinsamen Achse in einem Getriebegehäuse 12 (im Folgenden einfach als "Gehäuse 12" bezeichnet) angeordnet, das als stationäres Element dient, das an einer Karosserie des Fahrzeugs angebracht ist, und sind in Reihe miteinander verbunden. Eine Antriebskraft (ein Rotationsdrehmoment), die durch den Differentialabschnitt 16 erzeugt wird, wird auf den Automatikgetriebeabschnitt 20 durch das Leistungsübertragungselement 18 übertragen. Das Leistungsübertragungselement 18 funktioniert nämlich als Ausgangsdrehelement des Differentialabschnitts 16 und als Eingangsdrehelement des Automatikgetriebeabschnitts 20.
Das Leistungsübertragungssystem 10, das vorstehend beschrieben ist, ist mit einer Hauptantriebsleistungsquelle in der Form einer Kraftmaschine 8 versehen, die eine Ausgangswelle (Kurbelwelle) hat, die mit der Eingangswelle 14 entweder direkt oder über den pulsationsabsorbierenden Dämpfer (nicht gezeigt) verbunden ist. Die Kraftmaschine 8 ist eine Brennkraftmaschine, wie z.B. eine Benzin- oder Dieselkraftmaschine, die zum Erzeugen einer Antriebskraft durch eine Verbrennung von Kraftstoff betrieben wird, der in Zylinder eingespritzt wird. Zwischen der Kraftmaschine 8 und dem Paar Antriebsrädern 34 (in 6 gezeigt) ist eine Differentialgetriebevorrichtung (Endreduktionsgetriebe) 32 angeordnet (in 6 gezeigt), die einen Teil des Leistungsübertragungspfads bildet. Die Antriebskraft, die durch die Kraftmaschine 8 erzeugt wird, wird auf das Paar Antriebsräder 34 durch den Differentialabschnitt 16, den Automatikgetriebeabschnitt 20, die Differentialgetriebevorrichtung 32 und ein Paar Antriebsachsen übertragen. In dem vorliegenden Leistungsübertragungssystem 10 sind die Kraftmaschine 8 und der Differentialabschnitt 16 direkt miteinander verbunden. Diese Direktverbindung bedeutet, dass die Kraftmaschine 8 und der Getriebeabschnitt 16 miteinander verbunden sind, ohne dass eine fluidbetriebene Leistungsübertragungsvorrichtung, wie z.B. ein Drehmomentwandler oder eine Fluidkopplung zwischen diesen angeordnet ist, aber diese können miteinander durch den pulsationsabsorbierenden Dämpfer verbunden werden, wie vorstehend beschrieben ist. Es ist anzumerken, dass die untere Hälfte des Leistungsübertragungssystems 10, das symmetrisch mit Bezug auf seine Achse konstruiert ist, in 1 weggelassen ist.
Der Differentialabschnitt 16, der vorstehend beschrieben ist, ist mit einem ersten Elektromotor M1, einem zweiten Elektromotor M2 und einem ersten Planetengetriebesatz 24 der Einzelritzelbauart versehen und ist zum Steuern eines Differentialzustands zwischen seinen Eingangs- und Ausgangsdrehzahlen durch Steuern eines Betriebszustands des ersten Elektromotors M1 konfiguriert. Der erste Elektromotor M1 ist mit einem Drehelement in der Form eines Sonnenrads S1 (einem zweiten Drehelement RE2) des ersten Planetengetriebesatzes 24 verbunden, während der zweite Elektromotor M2 mit einem Hohlrad R1 (einem dritten Drehelement RE3) des ersten Planetengetriebesatzes 24 verbunden ist, das mit dem Leistungsübertragungselement 18 gedreht wird. Anders gesagt ist der Differentialabschnitt 16 ein Mechanismus, der zum Verteilen einer Ausgangsleistung des ersten Elektromotors M1 und einer Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8, die von der Eingangswelle 14 aufgenommen wird, zu verteilen, und bildet einen Differentialmechanismus in der Form eines Leistungsverteilungsmechanismus 36, der zum Verteilen der Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 auf den ersten Elektromotor M1 und den zweiten Elektromotor M2 konfiguriert ist. Der erste und der zweite Elektromotor M1 und M2 sind jeweils ein sogenannter Motor/Generator, der eine Funktion eines Elektromotors hat, der betriebsfähig ist, um eine mechanische Antriebskraft aus elektrischer Energie zu erzeugen, und die Funktion eines elektrischen Generators hat, der betriebsfähig ist, um die elektrische Energie aus der mechanischen Antriebskraft zu erzeugen. Jedoch sollte der erste Elektromotor M1 zumindest als elektrischer Generator funktionieren, der betriebsfähig ist, um eine Reaktionskraft zu erzeugen, während der zweite Elektromotor M2 zumindest als Antriebsleistungsquelle in der Form eines Elektromotors funktionieren sollte, der betriebsfähig ist, um eine Fahrzeugantriebskraft zu erzeugen. Der zweite Elektromotor M2 funktioniert nämlich als Antriebsleistungsquelle (Hilfsantriebsleistungsquelle), die anstelle der Hauptantriebsleistungsquelle in der Form der Kraftmaschine 8 oder gemeinsam mit der Kraftmaschine 8 zum Erzeugen der Fahrzeugantriebsleistung arbeitet.
Der erste Planetengetriebesatz 24 hat ein Übersetzungsverhältnis ρ1 von ungefähr 0,418 und der Leistungsverteilungsmechanismus 36 ist prinzipiell durch den ersten Planetengetriebesatz 24 gebildet. Der erste Planetengetriebesatz 24 hat Drehelemente, die aus Folgendem bestehen: dem ersten Sonnenrad S1, einem ersten Planetenrad P1; einem ersten Träger CA1, der das erste Planetenrad P1 so stützt, dass das erste Planetenrad P1 um seine Achse und um die Achse des ersten Sonnenrads S1 drehbar ist; und dem ersten Hohlrad R1, das mit dem ersten Sonnenrad S1 durch das erste Planetenrad P1 kämmend eingreift. Die Anzahlen der Zähne des ersten Sonnenrads S1 und des ersten Hohlrads R1 durch ZS1 bzw. ZR1 dargestellt werden, wird das vorstehend angegebene Übersetzungsverhältnis ρ1 durch ZS1/ZR1 dargestellt.
Bei dem Leistungsverteilungsmechanismus 36 ist der erste Träger CA1 mit der Eingangswelle 16, nämlich mit der Kraftmaschine 8 verbunden und ist das erste Sonnenrad S1 mit dem ersten Elektromotor M1 verbunden, während das erste Hohlrad R1 mit dem Leistungsübertragungselement 18 verbunden ist. Der Leistungsverteilungsmechanismus 36, der aufgebaut ist, wie vorstehend beschrieben ist, wird in einem Differentialzustand betrieben, in dem drei Elemente des ersten Planetengetriebesatzes 24, die aus dem ersten Sonnenrad S1, dem ersten Träger CA1 und dem ersten Hohlrad R1 stehen, relativ zueinander drehbar sind, um eine Differentialfunktion zu bewirken. In dem Differentialzustand wird die Antriebskraft, die durch die Kraftmaschine 8 erzeugt wird, auf den ersten Elektromotor M1 und das Leistungsübertragungselement 18 verteilt, wodurch ein Teil der Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 verwendet wird, um den ersten Elektromotor M1 anzutreiben, um elektrische Energie zu erzeugen, die gespeichert wird oder verwendet wird, um den zweiten Elektromotor M2 anzutreiben. Somit funktioniert der Differentialabschnitt 16 (der Leistungsverteilungsmechanismus 36) als elektrische Differentialvorrichtung, die in einem stufenlos variablen Schaltzustand (elektrisch gebildeten CVT-Zustand) betreibbar ist, in dem die Drehzahl des Leistungsübertragungselements 18 ungeachtet der Drehzahl der Kraftmaschine 8 stufenlos variabel ist, nämlich in dem Differentialzustand angeordnet, in dem ein Drehzahlverhältnis (0 (Drehzahl N_IN der Eingangswelle 14 / Drehzahl N₁₈ des Leistungsübertragungselements 18) des Differentialabschnitts 16 stufenlos von einem minimalen Wert (0min zu einem maximalen Wert (0max geändert wird, nämlich in dem stufenlos variablen Schaltzustand, in dem der Differentialabschnitt 16 als elektrischer Differentialabschnitt funktioniert, der als elektrisch gesteuertes stufenlos variables Getriebe funktioniert, dessen Drehzahlverhältnis (0 stufenlos variabel von dem minimalen Wert (0min zu dem maximalen Wert (0max ist.
Der automatische Getriebeabschnitt 20 ist ein Mehrstufengetriebe der Planetengetriebebauart, das als gestuft variables Automatikgetriebe funktioniert, das einen zweiten Planetengetriebesatz 26 der Einzelritzelbauart, einen dritten Planetengetriebesatz 28 der Einzelritzelbauart und einen vierten Planetengetriebesatz 30 der Einzelritzelbauart aufweist. Der zweite Planetengetriebesatz 26 hat Folgendes: ein zweites Sonnenrad S2; ein zweites Planetenrad P2; einen zweiten Träger CA2, der das zweite Planetenrad P2 so stützt, dass das zweite Planetenrad P2 um seine Achse und um die Achse des zweiten Sonnenrads S2 drehbar ist; und ein zweites Hohlrad R2, das mit dem zweiten Sonnenrad S2 durch das zweite Planetenrad P2 kämmend eingreift. Der zweite Planetengetriebesatz 26 hat beispielsweise ein Übersetzungsverhältnis ρ2 von ungefähr 0,562. Der dritte Planetengetriebesatz 28 hat Folgendes: ein drittes Sonnenrad S3; ein drittes Planetenrad P3; einen dritten Träger CA3, der das dritte Planetenrad P3 so stützt, dass das dritte Planetenrad P3 um seine Achse und um die Achse des dritten Sonnenrads S3 drehbar ist; und ein drittes Hohlrad R3, das mit dem dritten Sonnenrad S3 durch das dritte Planetenrad P3 kämmend eingreift. Der dritte Planetengetriebesatz 28 hat beispielsweise ein Übersetzungsverhältnis ρ3 von ungefähr 0,425. Der vierte Planetengetriebesatz 30 hat Folgendes: ein viertes Sonnenrad S4; ein viertes Planetenrad P4; einen vierten Träger CA4, der das vierte Planetenrad P4 so stützt, dass das vierte Planetenrad P4 um seine Achse und um die Achse des vierten Sonnenrads S4 drehbar ist; und ein viertes Hohlrad R4, das mit dem vierten Sonnenrad S4 durch das vierte Planetenrad P4 kämmend eingreift. Der vierte Planetengetriebesatz 30 hat beispielsweise ein Übersetzungsverhältnis ρ4 von ungefähr 0,421. Wenn die Anzahlen der Zähne des zweiten Sonnenrads S2, des zweiten Hohlrads R2, des dritten Sonnenrads S3, des dritten Hohlrads R3, des vierten Sonnenrads S4 und des vierten Hohlrads R4 durch ZS2, ZR2, ZS3, ZR3, ZS4 bzw. ZR4 dargestellt werden, werden die vorstehend angegebenen Übersetzungsverhältnisse ρ2, ρ3 und ρ4 durch ZS2/ZR2, ZS3/ZR3 bzw. ZS4/ZR4 dargestellt. Der Automatikgetriebeabschnitt 20 ist mit einer Vielzahl von Kopplungselementen in der Form einer ersten Kupplung C1, einer zweiten Kupplung C2, einer ersten Bremse B1, einer zweiten Bremse B2 und einer dritten Bremse B3 versehen (im Folgenden kollektiv als "Kupplungen C" und "Bremsen B" bezeichnet, außer es ist anders angegeben). Diese Kupplungen C und Bremsen B sind hydraulisch betätigte Reibungskopplungsvorrichtungen, die bei einem herkömmlichen Fahrzeugautomatikgetriebe verwendet werden. Jede dieser Reibungskopplungsvorrichtungen ist durch eine Mehrscheibennasskupplung gebildet, die eine Vielzahl von Reibungsplatten aufweist, die durch ein hydraulisches Stellglied gegeneinander getrieben werden, oder durch eine Wandbremse mit einer Drehtrommel und einem Band oder zwei Bändern, die/das um die äußere Umfangsfläche der Drehtrommel gewunden ist/sind und an einem Ende durch ein Hydraulikstellglied festgezogen wird/werden. Jede der Kupplungen C und Bremsen B wird selektiv zum Verbinden von zwei Elementen eingerückt, zwischen denen die entsprechende Kupplung oder Bremse zwischengesetzt ist.
Bei dem Automatikgetriebeabschnitt 20, der konstruiert ist, wie vorstehend beschrieben ist, sind das zweite Sonnenrad S2 und das dritte Sonnenrad S3 integral miteinander als eine Einheit fixiert, werden selektiv mit dem Leistungsübertragungselement 18 durch die zweite Kupplung C2 verbunden und werden selektiv mit dem Gehäuse 12 durch die erste Bremse B1 fixiert. Der zweite Träger CA2 wird selektiv mit dem Gehäuse 12 durch die zweite Bremse B2 fixiert und das vierte Hohlrad R4 wird selektiv mit dem Gehäuse 12 durch die dritte Bremse B3 fixiert. Das zweite Hohlrad R2, der dritte Träger CA3 und der vierte Träger CA4 sind integral miteinander fixiert und mit der Ausgangswelle 22 fixiert. Das dritte Hohlrad R3 und das vierte Sonnenrad S4 sind integral miteinander fixiert und werden selektiv mit dem Leistungsübertragungselement 18 durch die erste Kupplung C1 verbunden.
Somit werden der Automatikgetriebeabschnitt 20 und der Differentialabschnitt 16 (das Leistungsübertragungselement 18) selektiv miteinander durch eine der ersten und zweiten Kupplungen C1, C2 verbunden, die zum Schalten des Automatikgetriebeabschnitts 20 vorgesehen sind. Anders gesagt funktionieren die erste und die zweite Kupplung C1, C2 als Kopplungsvorrichtungen, die zum Umschalten eines Leistungsübertragungspfads zwischen dem Leistungsverteilungselement 18 und dem Automatikgetriebeabschnitt 18 zu einem ausgewählten Zustand eines Leistungsübertragungszustands, in dem eine Fahrzeugantriebskraft durch den Leistungsübertragungspfad übertragen werden kann, und einem Leistungsabschaltzustand, in dem die Fahrzeugantriebskraft nicht durch den Leistungsübertragungspfad übertragen werden kann, umzuschalten. Wenn zumindest eine der ersten und der zweiten Kupplung C1 und C2 in den eingerückten Zustand versetzt ist, wird der Leistungsübertragungspfad in den Leistungsübertragungszustand versetzt. Wenn sowohl die erste als auch die zweite Kupplung C1, C2 in den ausgerückten Zustand versetzt sind, wird der Leistungsübertragungspfad in den Leistungsabschaltzustand versetzt.
Der Automatikgetriebeabschnitt 20 ist betreibbar, um einen sogenannten „Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgang“ durchzuführen, um eine ausgewählte seiner Schaltpositionen durch einen Einrückvorgang von einer der Kopplungsvorrichtungen und einen Ausrückvorgang einer anderen Kopplungsvorrichtung zu bilden. Die vorstehend angegebenen Betriebsgänge haben entsprechende Drehzahlverhältnisse γ (Drehzahl N_IN des Leistungsübertragungselements 18/Drehzahl N_OUT der Ausgangswelle 22), die sich als geometrische Reihe ändern. Wie in der Tabelle von 2 angegeben ist, wird die erste Schaltposition mit dem höchsten Drehzahlverhältnis γ1 von beispielsweise ungefähr 3,357 durch Einrückvorgänge der ersten Kupplung C1 und der dritten Bremse B3 gebildet, und wird die zweite Schaltposition mit dem Drehzahlverhältnis γ2 von beispielsweise ungefähr 2,180, das niedriger als das Drehzahlverhältnis γ1 ist, durch Einrückvorgänge der ersten Kupplung C1 und der zweiten Bremse B2 gebildet. Ferner wird die dritte Schaltposition mit dem Drehzahlverhältnis γ3 von beispielsweise ungefähr 1,421, das niedriger als das Drehzahlverhältnis γ2 ist, durch Einrückvorgänge der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 gebildet, und wird die vierte Schaltposition mit dem Drehzahlverhältnis γ4 von beispielsweise ungefähr 1,000, das niedriger als das Drehzahlverhältnis γ3 ist, durch Einrückvorgänge der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 gebildet. Die Rückwärtsschaltposition mit dem Drehzahlverhältnis γR von beispielsweise ungefähr 3,209, die zwischen den Drehzahlverhältnissen γ1 und γ2 liegt, wird durch Einrückvorgänge der zweiten Kupplung C2 und der dritten Bremse B3 gebildet, und die neutrale Position N wird gebildet, wenn die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2 und die dritte Bremse B3 allesamt in den ausgerückten Zustand versetzt sind.
Bei dem Leistungsübertragungssystem 10, das konstruiert ist, wie vorstehend beschrieben ist, wirken der Differenzialabschnitt 16, der als stufenlos variables Getriebe funktioniert, und der Automatikgetriebeabschnitt 20, der als gestuft variables Getriebe funktioniert, miteinander, um ein stufenlos variables Getriebe zu bilden. Während der Differenzialabschnitt 16 so gesteuert wird, dass er sein Drehzahlverhältnis konstant hält, wirken der Differenzialabschnitt 16 und der Automatikgetriebeabschnitt 20 zusammen, um ein gestuft variables Getriebe zu bilden. Wenn der Differenzialabschnitt 16 als das stufenlos variable Getriebe funktioniert, während der Automatikgetriebeabschnitt 20, der in Reihe mit dem Differenzialabschnitt 16 verbunden ist, als das gestuft variable Getriebe funktioniert, wird die Drehzahl der Drehbewegung, die auf den Automatikgetriebeabschnitt 20 übertragen wird, der in einer ausgewählten Position der Schaltpositionen M angeordnet ist, nämlich die Drehzahl des Leistungsübertragungselements 18 stufenlos geändert, so dass das Drehzahlverhältnis des Leistungsübertragungssystems, wenn der Automatikgetriebeabschnitt 20 in der ausgewählten Schaltposition M angeordnet ist, stufenlos variabel über einen vorbestimmten Bereich ist. Demgemäß ist ein Gesamtdrehzahlverhältnis γT des Leistungsübertragungssystems 10 (Drehzahl N_IN der Eingangswelle 14/Drehzahl N_OUT der Ausgangswelle 22) stufenlos variabel. Somit ist das Leistungsübertragungssystem 10 im Ganzen als stufenlos variables Getriebe betreibbar. Das Gesamtdrehzahlverhältnis γT wird durch das Drehzahlverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 16 und das Drehzahlverhältnis γ des Automatikgetriebeabschnitts 20 bestimmt.
Beispielsweise ist die Drehzahl des Leistungsübertragungselements 18 stufenlos variabel gegenüber dem vorbestimmten Bereich, wenn der Differenzialabschnitt 16 als das stufenlos variable Getriebe funktioniert, während der Automatikgetriebeabschnitt 20 in eine ausgewählte Position der ersten bis vierten Schaltpositionen und der Rückwärtsschaltposition versetzt ist, wie in der Tabelle von 2 angegeben ist. Demgemäß ist das Gesamtdrehzahlverhältnis γT des Leistungsübertragungssystems 10 stufenlos variabel über die angrenzenden Schaltpositionen. Wenn das Drehzahlverhältnis des Differenzialabschnitts 16 konstant gehalten wird, während die Kupplungen C und die Bremsen B selektiv eingerückt werden, um eine ausgewählte Position der ersten bis vierten Schaltpositionen und der Rückwärtsschaltposition zu bilden, ist das Gesamtdrehzahlverhältnis γT des Leistungsübertragungssystems 10 variabel in Stufen als geometrische Reihe. Somit ist das Leistungsübertragungssystem 10 wie ein gestuft variables Getriebe betreibbar. Wenn das Drehzahlverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 16 konstant auf einem Wert von 1 gehalten wird, verändert sich beispielsweise das Gesamtdrehzahlverhältnis γT des Leistungsübertragungssystems 10, wenn der Automatikgetriebeabschnitt 20 von einer der ersten bis vierten Schaltpositionen und der Rückwärtsschaltposition zu einer anderen geschaltet wird, wie in der Tabelle von 2 angegeben ist. Wenn das Drehzahlverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 16 konstant auf einem Wert von weniger als 1 gehalten wird, beispielsweise auf ungefähr 0,7, während der Automatikgetriebeabschnitt 20 in der vierten Schaltposition angeordnet ist, wird das Gesamtdrehzahlverhältnis γT des Leistungsübertragungssystems 10 auf ungefähr 0,7 gesteuert.
Das Liniendiagramm von 3 gibt durch Geraden eine Beziehung zwischen den Drehzahlen der Drehelemente in der entsprechenden der Schaltpositionen des Leistungsübertragungssystems 10 an, das durch den Differenzialabschnitt 10 und den Automatikgetriebeabschnitt 20 gebildet ist. Die unterschiedlichen Schaltpositionen entsprechen den jeweiligen unterschiedlichen Zuständen der Verbindung der Drehelemente. Das Liniendiagramm von 3 ist ein rechtwinkliges zweidimensionales Koordinatensystem, in dem die Übersetzungsverhältnisse ρ der Planentengetriebesätze 24, 26, 28, 30 entlang den horizontalen Achsen aufgetragen sind, während die relativen Drehzahlen der Drehelemente entlang der vertikalen Achse aufgetragen sind. Die horizontale Linie X1 gibt die Drehzahl von 0 an, während die horizontale Linie X2 die Drehzahl von 1,0 angibt, nämlich eine Betriebsdrehzahl N_E der Kraftmaschine 8, die mit der Eingangswelle 14 verbunden ist. Die horizontale Linie XG gibt die Drehzahl des Leistungsübertragungselements 18 an. Drei vertikale Linien Y1, Y2 und Y3 entsprechend den drei Elementen des Leistungsübertragungsmechanismus 36 des Differenzialabschnitts 16 stellen entsprechend die relativen Drehzahlen des zweiten Drehelements (zweiten Elements) RE2 in der Form des ersten Sonnenrads S1, eines Drehelements (ersten Elements) RE1 in der Form des ersten Trägers CA1 und des dritten Drehelements (dritten Elements) RE3 in der Form des ersten Hohlrads R1 dar. Die Abstände zwischen den angrenzenden Linien der vertikalen Linie Y1, Y2 und Y3 werden durch die Übersetzungsverhältnisse ρ1 des ersten Planetengetriebesatzes 24 bestimmt. Ferner stellen fünf vertikale Linien Y4, Y5, Y6, Y7 und Y8 entsprechend dem Getriebeabschnitt 20 jeweils die relativen Drehzahlen eines vierten Drehelements (vierten Elements) RE4 in der Form des zweiten und des dritten Sonnenrads S2, S3, die integral miteinander fixiert sind, eines fünften Drehelements (fünften Elements) RE5 in der Form des zweiten Trägers CA2, eines sechsten Drehelements (sechsten Elements) RE6 in der Form des vierten Hohlrads R4, eines siebten Drehelements (siebten Elements) RE7 in der Form des zweiten Hohlrads R2 und eines dritten und vierten Trägers CA3, CA4, die integral miteinander verbunden sind, und eines achten Drehelements (achten Elements) RE8 in der Form des dritten Hohlrads R3 und des vierten Sonnenrads S4 dar, die integral miteinander verbunden sind. Die Abstände zwischen den angrenzenden Linien der vertikalen Linien werden durch die Übersetzungsverhältnisse ρ2, ρ3 und ρ4 des zweiten, dritten und vierten Planentengetriebesatzes 26, 28, 30 bestimmt. In der Beziehung zwischen den vertikalen Linien des Liniendiagramms entsprechen die Abstände zwischen dem Sonnenrad und dem Träger von dem entsprechenden Planentengetriebesatz dem Wert von „1“, während die Abstände zwischen dem Träger und dem Hohlrad jedes Planetengetriebesatzes dem Übersetzungsverhältnis ρ entsprechen. Bei dem Differenzialabschnitt 16 entspricht der Abstand zwischen den vertikalen Linien Y1 und Y2 dem Wert „1“, während der Abstand zwischen den vertikalen Linien Y2 und Y3 dem Übersetzungsverhältnis ρ entspricht. Bei dem Automatikgetriebeabschnitt 20 entspricht der Abstand zwischen dem Sonnenrad und dem Träger von dem entsprechenden des zweiten, dritten und vierten Planetengetriebesatzes 26, 28, 30 dem Wert von „1“, während die Abstände zwischen dem Träger und dem Hohlrad jedes Planetengetriebesatzes 26, 28, 30 dem Übersetzungsverhältnis ρ entspricht.
Unter Bezugnahme auf das Liniendiagramm von 3 ist der Leistungsverteilungsmechanismus 36 (Differenzialabschnitt 16) des Leistungsübertragungssystems 10 so angeordnet, dass das erste Drehelement RE1 (der erste Träger CA1) des ersten Planetengetriebesatzes 24 integral mit der Eingangswelle 14 (der Ausgangswelle der Kraftmaschine 8) fixiert ist und das zweite Drehelement RE2 mit dem ersten Elektromotor M1 fixiert ist, während das dritte Drehelement RE3 (das erste Hohlrad R1) mit dem Leistungsübertragungselement 18 und dem zweiten Elektromotor M2 fixiert ist, so dass eine Drehbewegung der Eingangswelle 14 auf den Automatikgetriebeabschnitt 20 durch das Leistungsübertragungselement 18 übertragen bzw. in dieses eingeleitet wird. Eine Beziehung zwischen den Drehzahlen des ersten Sonnenrads S1 und des ersten Hohlrads R1 wird durch eine geneigte Gerade L0 dargestellt, die durch einen Schnittpunkt zwischen den Linien Y1 und X2 verläuft. In dem Differenzialzustand des Differenzialabschnitts 16, in welchem das erste bis dritte Drehelement RE1-RE3 relativ zueinander drehbar sind, wird beispielsweise die Drehzahl des ersten Sonnenrads S1, nämlich die Drehzahl des ersten Elektromotors M1, die durch einen Schnittpunkt zwischen der Geraden L0 und der vertikalen Linie Y1 dargestellt wird, durch Steuern der Kraftmaschinendrehzahl N_E angehoben oder abgesenkt, so dass die Drehzahl des ersten Trägers CA1, die durch einen Schnittpunkt zwischen der Geraden L0 und der vertikalen Linie Y2 dargestellt wird, wenn die Drehzahl des ersten Hohlrads R1 durch einen Schnittpunkt zwischen der Geraden L0 und der vertikalen Linie Y3 dargestellt wird, im Wesentlichen konstant gehalten wird. Wenn die Drehzahl des ersten Elektromotors M1 so gesteuert wird, dass das Drehzahlverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 16 auf 1 gehalten wird, so dass die Drehzahl des ersten Sonnenrads S1 gleich der Kraftmaschinendrehzahl N_E gemacht wird, wird die Gerade L0 in Ausrichtung mit der horizontalen Linie X2 gebracht, so dass das erste Hohlrad R1, nämlich das Leistungsübertragungselement 18 mit der Kraftmaschinendrehzahl N_E gedreht wird. Wenn die Drehzahl des ersten Elektromotors M1 so gesteuert wird, dass das Drehzahlverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 16 auf einem Wert von weniger als 1 beispielsweise auf 0,7 gehalten wird, so dass die Drehzahl des ersten Sonnenrads S1 zu 0 gemacht wird, wird andererseits das Leistungsübertragungselement 18 mit einer Drehzahl N₁₈ gedreht, die höher als die Kraftmaschinendrehzahl N_E ist.
Bei dem Automatikgetriebeabschnitt 20, der in dem Liniendiagramm von 3 angegeben ist, wird das vierte Drehelement RE4 selektiv mit dem Leistungsübertragungselement 18 durch die zweite Kupplung C2 verbunden und wird selektiv mit dem Gehäuse 12 durch die erste Bremse B1 fixiert und wird das fünfte Drehelement RE5 selektiv mit dem Gehäuse 12 durch die zweite Bremse B2 verbunden, während das sechste Drehelement RE6 selektiv mit dem Gehäuse durch die dritte Bremse B3 fixiert wird. Das siebte Drehelement RE7 ist mit der Ausgangswelle 22 fixiert, während das achte Drehelement RE8 selektiv mit dem Leistungsübertragungselement 18 durch die erste Kupplung C1 verbunden wird. Der Automatikgetriebeabschnitt 20 wird in die erste Schaltposition versetzt, wenn die erste Kupplung C1 und die dritte Bremse B3 in dem Zustand des Differenzialabschnitts 16 eingerückt werden, indem eine Drehbewegung des Differenzialabschnitts 16 mit einer Drehzahl, die gleich der Kraftmaschinendrehzahl NE ist, in das achte Drehelement RE8 des Automatikgetriebeabschnitts 20 eingeleitet wird. Die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der ersten Schaltposition (1.), die durch Einrückvorgänge der ersten Kupplung C1 und der dritten Bremse B3 gebildet wird, wird durch einen Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie Y7, die die Drehzahl des siebten Drehelements RE7 angibt, das mit der Ausgangswelle 22 fixiert ist, und der geneigten Geraden L1 dargestellt wird, die durch einen Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie Y8, die die Drehzahl des achten Drehelements RE8 angibt, und der horizontalen Linie X2 und einen Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie Y6, die die Drehzahl des sechsten Drehelements RE6 angibt, und der horizontalen Linie X1 verläuft, wie in 3 angegeben ist, wenn die Drehbewegung der Drehzahl, die gleich der Kraftmaschinendrehzahl N_E ist, von dem Differenzialabschnitt 16 auf das Drehelement RE8 übertragen wird, wobei die Gerade L0 in Ausrichtung mit der horizontalen Linie X2 gebracht ist. In ähnlicher Weise wird die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der zweiten Schaltposition (2.), die durch Einrückvorgänge der ersten Kupplung C1 und der zweiten Bremse B2 gebildet wird, durch einen Schnittpunkt zwischen einer Geraden L2, die durch diese Einrückvorgänge bestimmt wird, und der vertikalen Linie Y7 dargestellt, die die Drehzahl des siebten Drehelements RE7 angibt, das mit der Ausgangswelle 22 fixiert ist. Die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der dritten Schaltposition (3.), die durch Einrückvorgänge der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 gebildet wird, wird durch einen Schnittpunkt zwischen einer geneigten Geraden L3, die durch diese Einrückvorgänge bestimmt wird, und der vertikalen Linie Y7 dargestellt, die die Drehzahl des siebten Drehelements RE7 angibt, das mit der Ausgangswelle 22 verbunden ist. Die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der vierten Schaltposition (4.), die durch Einrückvorgänge der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 gebildet wird, wird durch einen Schnittpunkt zwischen einer horizontalen Linie L4, die durch diese Einrückvorgänge bestimmt wird, und der vertikalen Linie Y7 dargestellt, die die Drehzahl des siebten Drehelements RE7 angibt, das mit der Ausgangswelle 22 verbunden ist.
4 stellt Signale dar, die durch eine elektronische Steuervorrichtung 40 empfangen werden, die zum Steuern des Leistungsübertragungssystems 10 vorgesehen ist, und Signale dar, die durch die elektronische Steuervorrichtung 40 erzeugt werden. Die elektronische Steuervorrichtung 40 weist einen sogenannten Mikrocomputer auf, der eine CPU, einen ROM, einen RAM und eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle aufweist, und ist so angeordnet, um die Signale gemäß Programmen zu verarbeiten, die in dem ROM gespeichert sind, während ein Satz einer zeitweiligen Datenspeicherfunktion des ROM gemacht wird, um verschiedenartige Steuerungen auszuführen, wie zum Beispiel eine Antriebssteuerung der Kraftmaschine 8, Hybridantriebssteuerung der Kraftmaschine 8 und des ersten und zweiten Elektromotors M1 und M2 und Schaltsteuerungen des Automatikgetriebeabschnitts 20.
Die elektronische Steuervorrichtung 40 ist angeordnet, um von verschiedenartigen Sensoren und Schaltern, die in 4 gezeigt sind, verschiedenartige Signale zu empfangen, die bei dem Leistungsübertragungssystem 10 verwendet werden, wie zum Beispiel Folgende: Ein Signal, das eine Temperatur von Kühlwasser der Kraftmaschine 8 angibt; ein Signal, das eine ausgewählte Position von Betätigungspositionen eines Schalthebels 52 angibt (in 5 gezeigt); ein Signal, das die Anzahl von Betätigungen des Schalthebels 52 von einer Manuellvorwärtsantriebsschaltposition M angibt; ein Signal, das eine Temperatur einer elektrischen Energiespeichervorrichtung 56 angibt (in 6 gezeigt); ein Signal, das eine elektrische Energiespeichermenge (Ladezustand) SOC der elektrischen Energiespeichervorrichtung 56 angibt; ein Signal, das eine Betriebsdrehzahl N_M1 des ersten Elektromotors M1 angibt; ein Signal, das eine Betriebsdrehzahl N_M2 des zweiten Elektromotors M2 angibt; ein Signal, das die Betriebsdrehzahl N_E der Kraftmaschine 8 angibt; Signale, die die Drehzahlen der Räder angeben; ein Signal, das einen Einschalt-Ausschalt-Zustand eines M-Modusschalters (Manuellschaltmodusschalters) angibt; ein Signal, das einen Betriebszustand einer Klimaanlage angibt; ein Signal, das die Drehzahl N_OUT der Ausgangswelle 22 angibt, die einer Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs entspricht; ein Signal, das eine Temperatur eines Arbeitsfluids ATF angibt, das von dem Automatikgetriebeabschnitt 20 verwendet wird; ein Signal, das einen Betätigungszustand einer Handbremse angibt; ein Signal, das einen Betätigungszustand einer Fußbremse angibt; ein Signal, das einen Druck eines Hauptzylinders der Fußbremse angibt; ein Signal, das eine Temperatur eines Katalysators angibt; ein Signal, das einen Anforderungsbetrag einer Ausgangsleistung des Fahrzeugs in der Form eines Betrags einer Betätigung (eines Betätigungswinkels) A_CC eines Beschleunigerpedals angibt; ein Signal, das einen Winkel eines Nockens angibt; ein Signal, das die Auswahl eines Schneeantriebsmodus angibt; ein Signal, das einen Längsbeschleunigungswert G des Fahrzeugs angibt; ein Signal, das die Auswahl eines Antriebsmodus mit automatischer Geschwindigkeitsregelung angibt; und ein Signal, das ein Gewicht des Fahrzeugs angibt.
Die elektronische Steuervorrichtung 40 ist ferner angeordnet, um verschiedenartige Steuersignale zum Steuern des Leistungsübertragungssystems 10 zu erzeugen, wie zum Beispiel folgende: Steuersignale, die auf eine Kraftmaschinenausgangsleistungsteuervorrichtung 58 aufgebracht werden (in 6 gezeigt), um die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8 zu steuern, wie zum Beispiel ein Antriebssignal zum Antreiben eines Drosselstellglieds 64 zum Steuern eines Winkels einer Öffnung θ_TH eines elektronischen Drosselventils 62, das in einem Einlassrohr 60 der Kraftmaschine 8 angeordnet ist, ein Signal zum Steuern einer Menge einer Einspritzung von Kraftstoff durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 in das Einlassrohr 60 in Zylinder der Kraftmaschine 8, ein Signal, das auf eine Zündvorrichtung 68 aufzubringen ist, um die Zündzeitabstimmung der Kraftmaschine 8 zu steuern, und ein Signal zum Einstellen eines Ladedrucks der Kraftmaschine 8; ein Signal zum Betreiben der elektrischen Klimaanlage; Signale zum Betreiben des ersten und des zweiten Elektromotors M1 und M2; ein Signal zum Betreiben eines Schaltbereichsindikators zum Anzeigen der ausgewählten Betätigungs- oder Schaltposition des Schalthebels 52; ein Signal zum Betreiben eines Übersetzungsverhältnisindikators zum Anzeigen des Übersetzungsverhältnisses; ein Signal zum Betreiben eines Schneemodusindikators zum Anzeigen der Auswahl des Schneeantriebsmodus; ein Signal zum Betreiben von ABS-Stellgliedern für Radbremsen, um ein Schlupfen der Fahrzeugräder zu verhindern; ein Signal zum Betreiben eines N-Modus-Indikators zum Anzeigen der Auswahl des M-Modus; Signale zum Betreiben von solenoidbetätigten Ventilen in der Form von Linearsolenoidventilen, die in der Hydrauliksteuereinheit 38 eingebaut sind (in 6 gezeigt), die zum Steuern der Hydraulikstellglieder der hydraulisch betätigten Reibungskopplungsvorrichtungen des Differenzialabschnitts 16 und des Automatikgetriebeabschnitts 20 vorgesehen sind; ein Signal zum Betreiben eines Regulatorventils, das in der Hydrauliksteuereinheit 38 eingebaut ist, um einen Leitungsdruck P_L zu regulieren; ein Signal zum Steuern einer elektrisch betriebenen Ölpumpe, die eine Hydraulikdruckwelle zum Erzeugen eines Hydraulikdrucks ist, der auf den Leitungsdruck PL reguliert wird; und ein Signal zum Antreiben einer elektrischen Heizung; ein Signal, das auf einen Computer für die automatische Geschwindigkeitsregelung aufzubringen ist; und ein Signal zum Aktivieren eines Indikators zum Informieren des Betreibers, dass die Ausgangsleistung der Antriebsleistungsquelle (im Folgenden als „Antriebsquellenausgangsleistung“ bezeichnet) begrenzt ist, beispielsweise dass die Kraftmaschinenausgangsleistung und/oder die Ausgangsleistung des zweiten Elektromotors M2 (im Folgenden als „Ausgangsleistung des zweiten Elektromotors“ bezeichnet) begrenzt ist/sind.
5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer manuell betätigbaren Schaltvorrichtung in der Form der Schaltvorrichtung 50 zeigt, die zum Auswählen von einer Position der Vielzahl der Schaltpositionen P_SH des Leistungsübertragungssystems 10 betätigbar ist. Die Schaltvorrichtung 50 weist den vorstehend beschriebenen Schalthebel 52 auf, der seitlich angrenzend an den Fahrersitz des Fahrzeugs beispielsweise angeordnet ist und der manuell betätigt wird, um eine Position aus der Vielzahl der Schaltpositionen P_SH auszuwählen. Die Schaltpositionen P_SH des Schalthebels 53 bestehen aus Folgendem: Einer Parkposition P zum Versetzen des Leistungsübertragungssystems 10 (des Automatikgetriebeabschnitts 20) in einen neutralen Zustand, in dem der Leistungsübertragungspfad durch den Automatikgetriebeabschnitt 20 getrennt ist, während gleichzeitig die Ausgangswelle 22 in den gesperrten Zustand versetzt ist; einer Rückwärtsantriebsposition R zum Antreiben des Fahrzeugs in der Rückwärtsrichtung; einer neutralen Position N zum Versetzen des Leistungsübertragungssystems 10 in den neutralen Zustand; einen Automatikvorwärtsantriebsschaltposition D zum Bilden eines Automatikschaltmodus; und der vorstehend angegebenen Manuellvorwärtsantriebsschaltposition M zum Bilden eines Manuellschaltmodus. In dem Automatikschaltmodus wird das Gesamtdrehzahlverhältnis γT durch das stufenlos variable Drehzahlverhältnis des Differenzialabschnitts 16 und das Drehzahlverhältnis des Automatikgetriebeabschnitts 20 bestimmt, dass sich in Stufen als Folge der Automatikschaltfunktion des Automatikgetriebeabschnitts 20 von einer der ersten bis vierten Schaltpositionen zu einer anderen ändert. In dem Manuellschaltmodus ist die Anzahl der verfügbaren Schaltpositionen durch Außerkraftsetzung des Automatikgetriebeabschnitts 20 begrenzt, in eine relativ hohe Schaltposition oder hohe Schaltpositionen geschaltet zu werden.
Wenn der Schalthebel 52 auf eine ausgewählte Position der Schaltpositionen P_SH betätigt wird, wird die Hydrauliksteuereinheit 38 elektrisch betätigt, um den Hydraulikschaltkreis umzuschalten, um die Rückwärtsantriebsposition R, die neutrale Position N und eine der Vorwärtsantriebspositionen des ersten bis vierten Gangs zu bilden, wie in der Tabelle von 2 angegeben ist. Die vorstehend angegebenen Parkposition P und neutrale Position N sind nicht Nicht-Antriebspositionen, die ausgewählt werden, wenn das Fahrzeug nicht angetrieben wird, während die vorstehend angegebene Rückwärtsantriebsposition R und die automatische und manuelle Vorwärtsantriebspositionen D, M Antriebspositionen sind, die ausgewählt werden, wenn das Fahrzeug angetrieben wird. In den Nicht-Antriebspositionen P, N befindet sich der Leistungsübertragungspfad in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 in dem Leistungsabschaltzustand, der durch Ausrücken von den beiden Kupplungen C1 und C2 gebildet wird, wie in der Tabelle von 2 gezeigt ist. In den Antriebspositionen R, D, M befindet sich der Leistungsübertragungspfad in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 in dem Leistungsübertragungszustand, der durch Einrücken von zumindest einer der Kupplungen C1 und C2 gebildet wird, wie ebenso in der Tabelle von 2 gezeigt ist.
Im Einzelnen beschrieben verursacht eine manuelle Betätigung des Schalthebels 52 der Schaltvorrichtung 50 von der Parkposition P oder der neutralen Position N zu der Rückwärtsantriebsposition R, dass die zweite Kupplung C2 eingerückt wird, um den Leistungsübertragungspfad in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 von dem Leistungsabschaltzustand zu dem Leistungsübertragungszustand umzuschalten. Eine Manuellbetätigung des Schalthebels 52 von der neutralen Position N zu der Automatikvorwärtsantriebsposition D verursacht, dass zumindest die erste Kupplung C1 eingerückt wird, um den Leistungsübertragungspfad in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 von dem Leistungsabschaltzustand zu dem Leistungsübertragungszustand umzuschalten. Eine manuelle Betätigung des Schalthebels 52 von der Rückwärtsantriebsposition R zu der Parkposition P oder der neutralen Position N verursacht, dass die zweite Kupplung C2 ausgerückt wird, um den Leistungsübertragungspfad in dem Automatikgetriebeabschnitt 20 von dem Leistungsübertragungszustand zu dem Leistungsabschaltzustand umzuschalten. Eine manuelle Betätigung des Schalthebels 52 von der automatischen Vorwärtsantriebsposition D zu der neutralen Position N verursacht, dass die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 ausgerückt werden, um den Leistungsübertragungspfad von dem Leistungsübertragungszustand zu dem Leistungsabschaltzustand umzuschalten.
6 ist das Funktionsblockdiagramm, das die Hauptsteuerfunktionen der elektronischen Steuervorrichtung 40 zeigt. Die Schaltsteuereinrichtung 80, die in 6 gezeigt ist, steuert das Drehzahlverhältnis des vorstehend beschriebenen Leistungsübertragungssystems 10, das durch den Differenzialabschnitt 16, der als das elektrisch gesteuerte stufenlos variable Getriebe dient, und den Automatikgetriebeabschnitt 20 gebildet wird, der als das gestuft variable Getriebe dient. Daher weist die Schaltsteuereinrichtung 80 die Steuereinrichtung 82 für gestuft variables Schalten zum Steuern des Automatikgetriebeabschnitts 20 und eine Hybridsteuereinrichtung 84 zum Steuern des Differenzialabschnitts 16 durch die Kraftmaschine 8, den ersten Elektromotor, den zweiten Elektromotor M2 usw.
Der vorstehend beschriebene Steuerabschnitt 82 für gestuft variables Schalten ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob ein Schaltvorgang des Automatikgetriebeabschnitts 20 stattfinden sollte, nämlich zum Bestimmen der Schaltposition, zu der der Automatikgetriebeabschnitt 20 geschaltet werden sollte. Diese Bestimmung wird auf der Grundlage eines Zustands des Fahrzeugs gemacht, der durch die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit V und das erforderliche Ausgangsdrehmoment T_OUT des Automatikgetriebeabschnitts 20 dargestellt wird, und gemäß einer gespeicherten Beziehung (Schaltgrenzlinienkennfeld), die Hochschaltgrenzlinien (durch durchgezogene Linien in 7 angegeben) und Herunterschaltgrenzlinien (durch Punkt-Strich-Linien in 7 angegeben) darstellt, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Ausgangsdrehmoment T_OUT des Automatikgetriebeabschnitts 20 definiert sind, wie in 7 als Beispiel angegeben ist. Im Einzelnen beschrieben erzeugt der Steuerabschnitt 82 für gestuft variables Schalten einen Schaltbefehl (Hydrauliksteuerbefehl), der auf die Hydrauliksteuereinheit 38 aufzubringen ist, um die geeigneten hydraulisch betätigten Reibungskopplungsvorrichtungen zum Bilden der bestimmten Schaltposition des Automatikgetriebeabschnitts 20 gemäß der Tabelle von 2 einzurücken und/oder auszurücken. In anderen Worten befiehlt der Steuerabschnitt 82 für gestuft variables Schalten der Hydrauliksteuereinheit 38, den Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgang des Automatikgetriebeabschnitts 20 durchzuführen, indem die entsprechenden zwei Reibungskopplungsvorrichtungen ausgerückt und eingerückt werden. Gemäß dem erzeugten Schaltbefehl steuert die Hydrauliksteuereinheit 38 die Linearsolenoidventile SL zum Aktivieren der geeigneten Hydraulikstellglieder der geeigneten beiden Reibungskopplungsvorrichtungen, um eine der zwei Reibungskopplungsvorrichtungen einzurücken und gleichzeitig die andere Reibungskopplungsvorrichtung auszurücken, um den Schaltvorgang des Automatikgetriebeabschnitts 20 zu bewirken.
Die Steuereinrichtung 82 für gestuft variables Schalten ist vorzugsweise konfiguriert, um Zeitablenksteuerungen der Drehmomentkapazitäten der Kopplungselemente auszuführen, die mit einem Schaltvorgang des Automatikgetriebeabschnitts 20 in Verbindung stehen. In dieser Zeitablenksteuerung werden die Drehmomentkapazitäten mit vorbestimmten Raten geändert. Eine Ausrückdurchlaufsteuerung wird nämlich so ausgeführt, dass die Drehmomentkapazität des Kopplungselements, das auszurücken ist, um einen Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgang des Automatikgetriebeabschnitts 20 durchzuführen, mit einer vorbestimmten Rate verringert wird (graduell reduziert wird), während gleichzeitig eine Einrückdurchlaufsteuerung ausgeführt wird, so dass die Drehmomentkapazität des Kopplungselements, das eingerückt wird, um den Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgang durchzuführen, mit einer vorbestimmten Rate erhöht wird (graduell vergrößert wird). Im Weiteren beschrieben wird der Hydraulikdruck entsprechend der hydraulisch betätigten Reibungskopplungsvorrichtung, die auszurücken ist, um den Schaltvorgangsautomatikgetriebeabschnitt 20 durchzuführen, graduell mit einer vorbestimmten Rate (vorzugsweise durch eine lineare Funktion dargestellt) reduziert, während der Hydraulikdruck entsprechend der hydraulisch betätigten Reibungskopplungsvorrichtung, die einzurücken ist, um den Schaltvorgang durchzuführen, graduell mit einer vorbestimmten Rate (vorzugsweise durch eine lineare Funktion dargestellt) erhöht wird.
Die Hybridsteuereinrichtung 84 dient als Differenzialabschnittssteuereinrichtung zum Steuern des Betriebs des Differenzialabschnitts 16 und ist angeordnet, um die Kraftmaschine 8 so zu steuern, dass diese mit einem hohen Wirkungsgrad betrieben wird, und um den ersten und zweiten Elektromotor M1, M2 so zu steuern, dass eine Verteilung von Antriebskräften, die durch die Kraftmaschine 8 und den zweiten Elektromotor M2 erzeugt werden, und eine Reaktionskraft, die durch den ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, zu optimieren, um dadurch das Drehzahlverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 16 zu steuern, der als elektrisch gesteuertes stufenlos variables Getriebe arbeitet. Beispielsweise berechnet die Hybridsteuereinrichtung 84 eine Soll-Fahrzeugausgangsleistung (erforderliche Fahrzeugausgangsleistung) bei der vorliegenden Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs auf der Grundlage des Betätigungsbetrags A_CC des Beschleunigerpedals, das als vom Betreiber angeforderte Fahrzeugausgangsleistung verwendet wird, und der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V und berechnet eine Soll-Gesamtfahrzeugausgangsleistung auf der Grundlage der berechneten Soll-Fahrzeugausgangsleistung und eines erforderlichen Betrags einer Erzeugung elektrischer Energie durch den ersten Elektromotor M1. Die Hybridsteuereinrichtung 84 berechnet eine Soll-Ausgangsleistung der Kraftmaschine 8, um die berechnete Soll-Gesamtfahrzeugausgangsleistung zu erhalten, während ein Leistungsübertragungsverlust, eine Last, die an verschiedenartigen Vorrichtungen des Fahrzeugs wirkt, ein Unterstützungsdrehmoment, das durch den zweiten Elektromotor M2 erzeugt wird, usw. berücksichtigt wird. Die Hybridsteuereinrichtung 84 steuert die Drehzahl N_E und das Drehmoment T_E der Kraftmaschine 8, um die berechnete Soll-Kraftmaschinenausgangsleistung zu erhalten, und den Betrag der Erzeugung der elektrischen Energie durch den ersten Elektromotor M1.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird das Gesamtdrehzahlverhältnis γT des Leistungsübertragungssystems 10 im Ganzen durch das Drehzahlverhältnis γ des Automatikgetriebeabschnitts 20, der durch die Steuereinrichtung 82 für gestuft variables Schalten gesteuert wird, und das Drehzahlverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 16, der durch die Hybridsteuereinrichtung 84 gesteuert wird, bestimmt. Die Schaltsteuereinrichtung 80 steuert nämlich das Gesamtdrehzahlverhältnis γT des Leistungsübertragungssystems 10 im Ganzen durch die Steuereinrichtung 82 für gestuft variables Schalten und die Hybridsteuereinrichtung 84 innerhalb eines Bereichs der Schaltpositionen, die in den ausgewählten Schaltpositionen P_SH des manuell betätigten Schalthebels 52 verfügbar sind, die durch die Ausgangssignale P_SH der Schaltvorrichtung 50 dargestellt werden.
Die Hybridsteuereinrichtung 84, die vorstehend beschrieben ist, ist angeordnet, um die Hybridschaltsteuerung auszuführen, um die Antriebscharakteristiken und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Leistungsübertragungssystems 10 zu verbessern. Bei der Hybridschaltsteuerung wird der Differenzialabschnitt 16 gesteuert, so dass dieser als das elektrisch gesteuerte stufenlos variable Getriebe funktioniert, für eine optimale Koordination der Kraftmaschinendrehzahl N_E für seinen effizienten Betrieb und der Drehzahl des Leistungsübertragungselements 18, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V und die ausgewählte Schaltposition des Automatikgetriebeabschnitts 20 bestimmt wird. Anders gesagt bestimmt der Hybridsteuerabschnitt 82 einen Sollwert des Gesamtdrehzahlverhältnisses γT des Leistungsübertragungssystems 10, so dass die Kraftmaschine 8 gemäß einer gespeicherten Kurve höchster Kraftstoffwirtschaftlichkeit betrieben wird. Der Sollwert des Gesamtdrehzahlverhältnisses γT des Leistungsübertragungssystems 10 gestattet, dass das Kraftmaschinendrehmoment T_E und die Drehzahl N_E so gesteuert werden, dass die Kraftmaschine 8 eine Ausgangsleistung bereitstellt, die zum Erhalten der Soll-Fahrzeugausgangsleistung notwendig ist. Die Kurve mit höchster Kraftstoffwirtschaftlichkeit wird durch Experimente erhalten, um sowohl die gewünschte Betriebseffizienz als auch die höchste Kraftstoffwirtschaftlichkeit der Kraftmaschine 8 zu erfüllen, und ist in einem zweidimensionalen Koordinatensystem definiert, das durch eine Achse der Kraftmaschinendrehzahl N_E und eine Achse des Kraftmaschinendrehmoments T_E definiert ist. Der Hybridsteuerabschnitt 82 steuert das Drehzahlverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 16, während die ausgewählte Schaltposition des Automatikgetriebeabschnitts 20 berücksichtigt wird, um den Sollwert des Gesamtdrehzahlverhältnisses γT zu erhalten, so dass das Gesamtdrehzahlverhältnis γT stufenlos innerhalb eines vorbestimmten Bereichs geändert werden kann.
Bei der Hybridsteuerung steuert die Hybridsteuereinrichtung 84 einen Wandler 54, so dass die elektrische Energie, die durch den ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, zu einer elektrischen Energiespeichervorrichtung 56 und dem zweiten Elektromotor M2 durch den Wandler 54 zugeführt wird. Ein Hauptanteil der Antriebskraft, die durch die Kraftmaschine 8 erzeugt wird, wird nämlich mechanisch auf das Leistungsübertragungselement 18 übertragen, während der übrige Anteil der Antriebskraft durch den ersten Elektromotor M1 verbraucht wird, um diesen Anteil in elektrische Energie umzuwandeln, die durch den Wandler 54 dem zweiten Elektromotor M2 zugeführt wird, so dass der zweite Elektromotor M2 mit der zugeführten elektrischen Energie betrieben wird, so dass dieser mechanische Energie erzeugt, die auf das Leistungsübertragungselement 18 übertragen wird. Die Bauteile, die mit der Erzeugung der elektrischen Energie und dem Verbrauch der elektrischen Energie durch den zweiten Elektromotor M2 in Verbindung stehen, definieren einen elektrischen Pfad, durch den ein Teil der Antriebskraft der Kraftmaschine 8 in elektrische Energie umgewandelt wird und durch den die elektrische Energie in mechanische Energie umgewandelt wird. Das Gesamtdrehzahlverhältnis γT des Leistungsübertragungssystems 10 wird in Stufen aufgrund einer gestuften Änderung des Drehzahlverhältnisses des Automatikgetriebeabschnitts 20 geändert, die sich insbesondere als Ergebnis eines Schaltvorgangs des Automatikgetriebeabschnitts 20 ergibt, der während der Steuerung der Steuereinrichtung 82 für gestuft variables Schalten durchgeführt wird.
Gemäß den Steuerungen, die vorstehend beschrieben sind, kann das Fahrzeugantriebsdrehmoment rascher geändert werden, wenn das Gesamtdrehzahlverhältnis γT in Stufen oder auf eine gestufte Art und Weise geändert wird, als wenn das Gesamtdrehzahlverhältnis γT stufenlos geändert wird. Anders gesagt kann die gestufte Änderung des Gesamtdrehzahlverhältnisses γT die Erzeugung eines Schaltstoßes oder eine Verschlechterung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit aufgrund einer Fehlfunktion zum Steuern der Kraftmaschinendrehzahl N_E entlang der Kurve mit höchster Kraftstoffwirtschaftlichkeit verursachen. Im Hinblick auf diesen Nachteil ist die Hybridsteuereinrichtung 84 konfiguriert, um das Drehzahlverhältnis des Differenzialabschnitts 16 synchron mit einem Schaltvorgang des Automatikgetriebeabschnitts 20 zu steuern, so dass das Drehzahlverhältnis des Differenzialabschnitts 16 sich in einer Richtung ändert, die entgegengesetzt zu der Richtung der Änderung des Drehzahlverhältnisses des Automatikgetriebeabschnitts 20 ist, um einen Betrag einer gestuften Änderung des Gesamtdrehzahlverhältnisses γT zu verringern. Anders gesagt steuert die Hybridsteuereinrichtung 84 das Drehzahlverhältnis des Differenzialabschnitts 16 synchron mit dem Schaltvorgang des Automatikgetriebeabschnitts 20, so dass das Gesamtdrehzahlverhältnis γT des Leistungsübertragungssystems 10 während des Schaltvorgangs des Automatikgetriebeabschnitts 20 stufenlos geändert wird. Beispielsweise steuert die Hybridsteuereinrichtung 84 den Schaltvorgang des Differenzialabschnitts 16 synchron mit dem Schaltvorgang des Automatikgetriebeabschnitts 20, so dass das Drehzahlverhältnis des Differenzialabschnitts 20 sich in Stufen in der Richtung ändert, die entgegengesetzt zu der Richtung der gestuften Änderung des Drehzahlverhältnisses des Automatikgetriebeabschnitts 20 ist, so dass eine Übergangsänderung des Gesamtdrehzahlverhältnisses γT des Leistungsübertragungssystems 10 während einer Zeitdauer der gestuften Änderung des Drehzahlverhältnisses des Automatikgetriebeabschnitts 20 verhindert wird.
Die Hybridsteuereinrichtung 84 ist ferner konfiguriert, um die Betriebsdrehzahl der Kraftmaschine 8 durch den ersten Elektromotor M1 beispielsweise zum Halten der Kraftmaschinendrehzahl N_E im Wesentlichen auf einem konstanten Wert oder auf einem gewünschten Wert zu steuern, indem die Betriebsdrehzahl N_M1 des ersten Elektromotors M1 durch die elektrische CVT-Funktion des Differenzialabschnitts 16 gesteuert wird, nämlich ungeachtet der Tatsache, ob das Fahrzeug stationär ist oder fährt. Beispielsweise hebt die Hybridsteuereinrichtung 84 die Kraftmaschinendrehzahl N_E durch Anheben der Betriebsdrehzahl N_M1 des ersten Elektromotors M1 während des Fahrens des Fahrzeugs an, während die Betriebsdrehzahl N_M2 des zweiten Elektromotors M1, die durch die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V (die Drehzahl der Antriebsräder 34) bestimmt wird, im Wesentlichen konstant gehalten wird, wie aus dem Liniendiagramm von 3 entnehmbar ist.
Die Hybridsteuereinrichtung 84 ist ferner konfiguriert, um der vorstehend beschriebenen Kraftmaschinenausgangsleistungssteuervorrichtung 58 zu befehlen, die Kraftmaschine 8 so zu steuern, dass diese die erforderliche Ausgangsleistung bereitstellt, indem das Drosselstellglied 64 gesteuert wird, um das elektronische Drosselventil 62 zu öffnen und zu schließen, und ein Betrag sowie eine Zeit der Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 in die Kraftmaschine 8 und/oder die Zeitabstimmung der Zündung der Zündeinrichtung durch die Zündvorrichtung 68 allein oder in Kombination gesteuert wird. Beispielsweise ist die Hybridsteuereinrichtung 84 grundsätzlich so angeordnet, dass diese das Drosselstellglied 64 auf der Grundlage des Betätigungsbetrags A_CC des Beschleunigerpedals und gemäß einem vorbestimmten gespeicherten Beziehung (nicht gezeigt) zwischen dem Betätigungsbetrag A_CC und dem Öffnungswinkel θ_TH des elektronischen Drosselventils 62 zu steuern, so dass der Öffnungswinkel θ_TH sich mit einem Anstieg des Betätigungsbetrags A_CC vergrößert. Die Kraftmaschinenausgangsleistungsteuervorrichtung 58 steuert das Kraftmaschinendrehmoment gemäß den Befehlen, die von der Hybridsteuereinrichtung 84 empfangen werden, durch Steuern des Drosselstellglieds 64, um das elektronische Drosselventil 62 zu öffnen und zu schließen, durch Steuern der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66, um die Kraftstoffeinspritzung zu steuern, und durch Steuern der Zündvorrichtung 68, um die Zündzeitabstimmung der Zündeinrichtung zu steuern.
Die vorstehend beschriebene Hybridsteuereinrichtung 84 kann einen Motorantriebsmodus zum Antreiben des Fahrzeugs durch den Elektromotor durch Einsetzen der elektrischen CVT-Funktion (Differenzialfunktion) des Differenzialabschnitts 16 ungeachtet der Tatsache bilden, ob sich die Kraftmaschine 80 in dem nicht betriebenen Zustand oder dem Leerlaufzustand befindet. Beispielsweise bestimmt die Hybridsteuereinrichtung 84, ob der Fahrzeugzustand, der durch die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit V und das erforderliche Ausgangsdrehmoment T_OUT des Automatikgetriebeabschnitts 20 dargestellt wird, in einer Motorantriebsregion oder einer Kraftmaschinenantriebsregion liegt, und zum Bilden der Motorantriebsregion und der Kraftmaschinenantriebsregion auf der Grundlage des Ergebnisses der Bestimmung. Die Motorantriebsregion und die Kraftmaschinenantriebsregion werden durch eine Grenzlinie definiert, die durch eine gespeicherte Beziehung (ein Antriebsleistungsquellenumschaltkennfeld) zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Ausgangsdrehmoment T_OUT des Automatikgetriebeabschnitts 20 dargestellt sind, wobei diese Beziehung in 7 als Beispiel angegeben ist. Die Kraftmaschine 8 wird als Antriebsleistungsquelle verwendet, wenn der Fahrzeugzustand in der Kraftmaschinenantriebsregion liegt, während der zweite Elektromotor M2 als Antriebsleistungsquelle verwendet wird, wenn der Fahrzeugzustand in der Motorantriebsregion liegt. Das Antriebsleistungsquellenumschaltkennfeld, das durch eine durchgezogene Linie A in 7 angegeben ist, ist in dem Speicher zusammen mit dem Schaltkennfeld gespeichert, dass durch durchgezogene Linien und Punkt-Strich-Linien in 7 angegeben ist. Wie aus 7 erkennbar ist, bildet die Hybridsteuereinrichtung 84 den Motorantriebsmodus, wenn der Betriebswirkungsgrad der Kraftmaschine 8 relativ niedrig ist, wenn nämlich das Ausgangsdrehmoment T_OUT oder das Kraftmaschinendrehmoment T_E vergleichsweise niedrig ist oder wenn das Fahrzeug mit einer vergleichsweise niedrigen Geschwindigkeit V oder in einem Zustand mit vergleichsweise niedriger Last fährt.
Zum Reduzieren eines Schleppwiderstands der Kraftmaschine 8 in seinem nicht betriebenen Zustand zum Verbessern der Kraftstoffwirtschaftlichkeit in dem Motorantriebsmodus ist die Hybridsteuereinrichtung 84 konfiguriert, um die Kraftmaschinendrehzahl N_E auf null oder im Wesentlichen null zu halten, wenn es nötig ist, indem der Differenzialabschnitt 16 gesteuert wird, so dass dieser seine elektrische CVT-Funktion (Differenzialfunktion) durchführt, so dass der erste Elektromotor M₁ in einem lastfreien Zustand betrieben wird, so dass dieser bei einer negativen Drehzahl N_M1 frei gedreht wird. Die Hybridsteuereinrichtung 84 kann ferner einen sogenannten „Drehmomentunterstützungsbetrieb“ zum Unterstützen der Kraftmaschine 8 auch in der Kraftmaschinenantriebsregion des Fahrzeugszustands durch Zuführen elektrischer Energie von dem ersten Elektromotor M1 oder der elektrischen Energiespeichervorrichtung 60 zu dem zweiten Elektromotor M2 durch den vorstehend beschriebenen elektrischen Pfad durchführen, so dass der zweite Elektromotor M2 betrieben wird, um ein Antriebsdrehmoment auf die Antriebsräder 34 zu übertragen. Die Hybridsteuereinrichtung 84 ist ferner konfiguriert, um den ersten Elektromotor M1 in einen lastfreien Zustand zu versetzen, in dem der erste Elektromotor M1 frei gedreht wird, so dass der Differenzialabschnitt 16 in einen Zustand versetzt werden kann, der dem Leistungsabschaltzustand ähnlich ist, in dem die Leistung nicht durch den Leistungsübertragungspfad innerhalb des Differenzialabschnitts 16 übertragen werden kann, und kann keine Ausgangsleistung von dem Differenzialabschnitt 16 erzeugt werden. Die Hybridsteuereinrichtung 84 ist nämlich konfiguriert, um den ersten Elektromotor M1 in den lastfreien Zustand zu versetzen, um dadurch den Differenzialabschnitt 16 in den neutralen Zustand zu versetzen, in welchem der Leistungsübertragungspfad elektrisch abgeschaltet ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist die Motorantriebsregion, wie durch das in 7 angegebene Leistungsquellenumschaltkennfeld definiert ist, im Allgemeinen so bestimmt, dass der Motorantriebsmodus gebildet wird, wenn der Kraftmaschinenbetriebswirkungsgrad vergleichsweise niedrig ist, wenn insbesondere das Ausgangsdrehmoment T_OUT vergleichsweise niedrig ist oder wenn das Fahrzeug bei einer vergleichsweise niedrigen Geschwindigkeit V oder einem Zustand von vergleichsweise niedriger Last fährt. Ferner wird das Fahrzeug durch den zweiten Elektromotor M2 eher als durch die Kraftmaschine 8 angetrieben, wenn die Rückwärtsantriebsposition R ausgewählt ist, wenn nämlich das Fahrzeug in der Rückwärtsrichtung mit einer vergleichsweise niedrigen Geschwindigkeit gefahren wird. Dieser Gesichtspunkt ist in 7 nicht angegeben. Somit wird das Fahrzeug durch den Motor eher als durch die Kraftmaschine angetrieben, wenn der Schalthebel 52 von der Position N zu der Position D oder der Position R betätigt wird, wenn nämlich der Schalthebel 52 einem Schaltvorgang ausgesetzt wird (nämlich einem Schaltvorgang von der Position N zu der Position D, einem Schaltvorgang von der Position N zu der Position R oder einem Schaltvorgang von der Position P zu der Position R).
Unter Rückbezug auf 6 ist eine Bremsbetätigungsbestimmungseinrichtung 86 konfiguriert, um zu bestimmen, ob eine Bremsbetätigung durchgeführt wird, ob nämlich ein Bremsbetätigungselement durch den Fahrzeugbetreiber betätigt wird, um eine Bremskraft zwischen den Antriebsrädern 34 und der Fahrbahnfläche zu erzeugen, auf der das Fahrzeug fährt. Beispielsweise ist das Bremsbetätigungselement Bremspedal 42, das in der Nähe des Fahrersitzes vorgesehen ist. Die vorstehend beschriebene Bremsbetätigungsbestimmungseinrichtung 86 bestimmt die Anwesenheit oder Abwesenheit der Bremsbetätigung auf der Grundlage eines Ausgangssignals eines Bremspedalschalters 44, der zum Erfassen der Betätigung des Bremspedals 42 vorgesehen ist, oder auf der Grundlage eines Drucks eines Hauptzylinders eines Bremssystems, der durch einen Bremshauptzylinderdrucksensor 46 erfasst wird und der dem Betrag der Betätigung des Bremspedals 42 entspricht.
Wenn die Bremsbetätigungsbestimmungseinrichtung 86 die Bremsbetätigung erfasst hat, befiehlt die Hybridsteuereinrichtung 84 dem zweiten Elektromotor M2, eine vorbestimmte regenerative Bremskraft zu erzeugen. Die Hybridsteuereinrichtung 84 befiehlt nämlich dem zweiten Elektromotor M2, eine vorbestimmte Reaktionskraft zum Erzeugen einer Reaktionsbremskraft zu erzeugen, die zu einer Bremskraft hinzugefügt wird, die durch ein mechanisches Bremssystem erzeugt wird, das durch die Bremsbetätigung durch den Fahrzeugbetreiber aktiviert wird. Beispielsweise weist das mechanische Bremssystem eine Scheibenbremse oder eine Trommelbremse auf, die für jedes Rad des Fahrzeugs vorgesehen ist. Die erzeugte regenerative Bremskraft erhöht einen Verzögerungswert G (einen negativen Beschleunigungswert) des Fahrzeugs. Der Betrag der regenerativen Bremskraft, die zu erzeugen ist, wird auf der Grundlage des Betrags der Betätigung des Bremsbetätigungselements in der Form des Bremspedals 42 beispielsweise bestimmt und gemäß einer vorbestimmten Beziehung zwischen dem Betrag der regenerativen Bremskraft und dem Betrag der Betätigung des Bremspedals 42, wobei die Beziehung durch Experimente erhalten wird, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit der Kraftstoffmaschine 8 während der Bremsbetätigung zu verbessern. Die Hybridsteuereinrichtung 84 bringt einen regenerativen Bremsbefehl auf den zweiten Elektromotor M2 durch den Wandler 54 auf, so dass der zweite Elektromotor M2 den bestimmten Betrag der regenerativen Bremskraft erzeugt.
Wenn der regenerative Bremsbefehl auf den zweiten Elektromotor M2 während einer Trägheitsphase eines Schaltvorgangs des Automatikgetriebeabschnitts 20 aufgebracht wird, erhöht die Steuereinrichtung 82 für gestuft variables Schalten eine Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung der Drehmomentkapazität des Kopplungselements des Automatikgetriebeabschnitts 20, das einzurücken ist. Eine Bestimmung, ob der Schaltvorgang des Automatikgetriebeabschnitts 20 sich in der Trägheitsphase befindet oder nicht, wird nämlich auf der Grundlage der Eingangsdrehzahl N_IN und der Ausgangsdrehzahl N_OUT des Automatikgetriebeabschnitts 20 (oder der Fahrzeuggeschwindigkeit V entsprechend der Ausgangsdrehzahl N_OUT) und gemäß einer vorbestimmten Beziehung zwischen der Trägheitsphase und der Eingangs- und Ausgangsdrehzahl vorgenommen. Wenn bestimmt wird, dass der Schaltvorgang des Automatikgetriebeabschnitts 20 sich in der Trägheitsphase befindet, und wenn eine zustimmende Bestimmung durch die vorstehend beschriebene Bremsbetätigungsbestimmungseinrichtung 86 erhalten wird, erhöht die Steuereinrichtung 82 für gestuft variables Schalten die Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung des Kopplungselements, das einzurücken ist. Anders gesagt wird, wenn der regenerative Bremsbefehl auf den zweiten Elektromotor M2 während der Trägheitsphase des Schaltvorgangs des Automatikgetriebeabschnitts 20 aufgebracht wird, die Zeitablenksteuerung des Kopplungselements, das einzurücken ist, so ausgeführt, dass die Zeit, die zum Abschluss des Schaltvorgangs erforderlich ist, verringert wird, nämlich den Schaltvorgang rasch abzuschließen. Vorzugsweise wird diese Zeitablenksteuerung ausgeführt, wenn der Schaltvorgang einer Ausrollherunterschaltvorgang von einer vergleichsweise hohen Schaltposition zu einer vergleichsweise niedrigen Schaltposition ist, während das Beschleunigerpedal sich in der nicht betätigten Position befindet. Wie vorstehend beschrieben ist, sind die Schaltvorgänge des Automatikgetriebeabschnitts 20 Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgänge während der Steuerung der Steuereinrichtung 82 für gestuft variables Schalten. In dieser Hinsicht führt die vorstehend beschriebene Zeitablenksteuerung durch die Steuereinrichtung 82 für gestuft variables Schalten die Zeitablenksteuerung zum Erhöhen der Zeitablenkrate während des Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgangs aus.
8 ist das Zeitdiagramm zum Erklären der Zeitablenksteuerung der eingerückten Kopplungsvorrichtung, die durch die Steuereinrichtung 82 für gestuft variables Schalten ausgeführt wird, um die Zeitablenkrate während der Bremsbetätigung zu erhöhen. In dem Beispiel von 8 wird ein Ausrollherunterschaltvorgang von einer vergleichsweise hohen Schaltposition (beispielsweise der vierten Schaltposition) zu einer vergleichsweise niedrigen Schaltposition (beispielsweise der dritten Schaltposition) durchgeführt, während das Beschleunigerpedal sich in der nicht betätigten Position befindet und die Zeitablenksteuerung des Kopplungselements (beispielsweise der zweiten Kupplung C2), die auszurücken ist, um den Ausrollherunterschaltvorgang durchzuführen, und die Zeitablenksteuerung des Kopplungselements (beispielsweise der ersten Bremse B1) das einzurücken ist, um den Ausrollherunterschaltvorgang auszuführen, werden ausgeführt.
Wenn die Trägheitsphase des Ausrollherunterschaltvorgangs zu einem Zeitpunkt t1 eingeleitet wird, der in 8 angegeben ist, beginnt die Turbinendrehzahl nt entsprechend der Betriebsdrehzahl N_E der Kraftmaschine 8 anzusteigen. Gleichzeitig wird die Zeitablenksteuerung der Drehmomentkapazität des Kopplungselements, das einzurücken ist, eingeleitet, so dass sich die Drehmomentkapazität mit einer vorbestimmten Rate erhöht, vorzugsweise mit einer Rate, die durch eine lineare Funktion dargestellt wird, wie in 8 angegeben wird, indem der Einrückhydraulikdruck des betreffenden Kopplungselements gesteuert wird (durch Steuern des Befehlsdrucks, der auf das Solenoidventil SL zum Erzeugen des Einrückhydraulikdrucks aufzubringen ist). Wenn das Bremsbetätigungselement in der Form des Bremspedals 42 durch den Fahrzeugbetreiber betätigt wird, wird der regenerative Bremsbefehl zum Zeitpunkt t2 erzeugt, so dass dem zweiten Elektromotor M2 befohlen wird, die regenerative Bremskraft zu erzeugen, die auf der Grundlage des Betrags der Betätigung des Bremspedals 42 vorbestimmt ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Zeitablenkrate, mit der die Drehmomentkapazität des Kopplungselements, das einzurücken ist, um den Ausrollherunterschaltvorgang durchzuführen, erhöht wird, in dem Augenblick der Erzeugung des regenerativen Bremsbefehls erhöht. Die Zeitablenkrate des Kopplungselements in dem Prozess des Einrückens wird nämlich höher als diejenige vor dem Augenblick der Erzeugung des regenerativen Bremsbefehls gemacht, wie in 8 angegeben ist. Eine gestrichelte Linie, die in 8 angegeben ist, stellt die Zeitablenkrate dar, bei der die Zeitablenkratenerhöhungssteuerung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht ausgeführt wird. Wie durch die gestrichelte Linie angegeben ist, wird der Einrückvorgang des Kopplungselements, das einzurücken ist, zum Zeitpunkt t3’ abgeschlossen und wird der Schaltvorgang beendet, wenn die Zeitablenkratenerhöhungssteuerung nicht ausgeführt wird. In diesem Fall werden die Eingangsdrehzahl T_T und die Ausgangsdrehzahl T_O des Automatikgetriebeabschnitts 20 im Wesentlichen konstant gehalten, wie ebenso durch gestrichelte Linien in 8 angegeben ist. Wenn die Zeitablenkratenerhöhungssteuerung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, wird andererseits der Einrückvorgang des Kopplungselements, das einzurücken ist, abgeschlossen und wird der Schaltvorgang zu einem Zeitpunkt t3 vor dem vorstehend angegebenen Zeitpunkt t3’ beendet, bei dem der Einrückvorgang abgeschlossen ist, wenn die Zeitablenkratenerhöhungssteuerung nicht ausgeführt wird, wie durch durchgezogene Linien angegeben ist. Wenn die Zeitablenkratenerhöhungssteuerung ausgeführt wird, werden die Eingangsdrehzahl T_T und die Ausgangsdrehzahl T_O des Automatikgetriebeabschnitts 20 als Folge des Einrückvorgangs des Kopplungselements verringert, wie ebenso durch die durchgezogene Linie in 8 angegeben ist. Als Folge der Verringerung der Ausgangsdrehzahl T_O stellt die regenerative Bremskraft, die durch den zweiten Elektromotor M2 erzeugt wird, einen vorbestimmten Verzögerungswert G (einen negativen Beschleunigungswert) des Fahrzeugs wie in dem Fall der Erzeugung einer regenerativen Bremskraft in Abwesenheit des Schaltvorgangs des Automatikgetriebeabschnitts 20 zur Verfügung. Somit wird das Fahrzeug mit demselben Verzögerungswert in Anwesenheit und Abwesenheit des Schaltvorgangs verzögert.
Ein Ausgangsdrehmoment T_O des Automatikgetriebeabschnitts 20 während der Zeitablenksteuerung des Kopplungselements, das einzurücken ist, wird durch die folgende Gleichung (1) dargestellt, wobei T_T und T_C entsprechend ein Eingangsdrehmoment des Automatikgetriebeabschnitts 20 und die Drehmomentkapazität des Kopplungselements, das einzurücken ist, darstellen, während A und B Konstanten darstellen, die entsprechend durch die Trägheit und das Übersetzungsverhältnis bestimmt werden. Wie aus der Gleichung (1) erkennbar ist, wird ein Betrag einer Erhöhung der Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung auf der Grundlage des Eingangsdrehmoments T_T des Automatikgetriebeabschnitts 20 und gemäß einer vorbestimmten Beziehung zwischen dem Betrag einer Erhöhung der Zeitablenkrate und des Eingangsdrehmoments T_T bestimmt. Vorzugsweise wird der Betrag der Erhöhung der Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung so bestimmt, dass der Verzögerungswert des Fahrzeugs entsprechend dem Betrag der Betätigung des Bremsbetätigungselements in der Form des Bremspedals 42 (oder dem entsprechenden Hauptzylinderdruck) während des Schaltvorgangs des Automatikgetriebeabschnitts 20 äquivalent zu dem Fahrzeugverzögerungswert entsprechend dem Betrag der Betätigung des Bremsbetätigungselements (oder des entsprechenden Hauptzylinderdrucks) ist, während der Automatikgetriebeabschnitt 20 sich nicht in dem Schaltvorgang befindet. T_O = AT_C + BT_T (1)
9 ist ein Ablaufdiagramm, das Hauptschritte darstellt, die durch die vorstehend beschriebene elektronische Steuervorrichtung 40 ausgeführt werden, um die Drehmomentkapazität der Kopplungsvorrichtung zu steuern, die einzurücken ist. Die dargestellten Schritte werden mit einer vorbestimmten Zykluszeit wiederholt ausgeführt.
Zu Beginn wird Schritt S1 (im Folgenden wird „Schritt“ weggelassen) ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Ausrollherunterschaltvorgang von der vergleichsweise hohen Schaltposition zu der vergleichsweise niedrigen Schaltposition durchgeführt wird, während das Beschleunigerpedal sich in dem nichtbetätigten Zustand befindet. Wenn eine negative Bestimmung in S1 erhalten wird, wird die vorliegende Routine beendet. Wenn eine zustimmende Bestimmung in S1 erhalten wird, geht der Steuerablauf zu S2 entsprechend der Bremsbetätigungsbestimmungseinrichtung 86 über, um zu bestimmen, ob der regenerative Bremsbefehl auf den zweiten Elektromotor M2 als Ergebnis einer Betätigung des Bremsbetätigungselements in der Form des Bremspedals 42 aufgebracht wird. Wenn eine negative Bestimmung in S2 erhalten wird, geht der Steuerablauf zurück zu S1. Wenn eine zustimmende Bestimmung in S2 erhalten wird, geht der Steuerablauf zu S3 über, um eine Bestimmung bezüglich der Tatsache zu machen, ob der Schaltvorgang des Automatikgetriebeabschnitts 20 sich in der Trägheitsphase befindet oder nicht, nämlich auf der Grundlage der Eingangsdrehzahl und der Ausgangsdrehzahl des Automatikgetriebeabschnitts 20 und gemäß der vorbestimmten Beziehung zwischen der Trägheitsphase und der Eingangs- und Ausgangsdrehzahl. Wenn eine negative Bestimmung in S3 erhalten wird, geht der Steuerablauf zurück zu S1 und den folgenden Schritten. Wenn eine zustimmende Bestimmung in S3 erhalten wird, geht der Steuerablauf zu S4 entsprechend der Steuereinrichtung 82 für gestuft variables Schalten über, um eine Ausgangsdrehmomentverringerungssteuerung auszuführen, in der die Zeitablenkrate der Drehmomentkapazität der Kopplungsvorrichtung, die einzurücken ist, erhöht wird. Dann wird die vorliegende Routine beendet.
Das Fahrzeug mit dem Automatikgetriebe, für das das Steuergerät gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, hat den Automatikgetriebeabschnitt 20, der einen Teil des Leistungsübertragungspfads zwischen der Kraftmaschine 8 und den Antriebsrädern 34 bildet, und den zweiten Elektromotor M2 der betrieblich mit dem dritten Drehelement RE3 des Automatikgetriebeabschnitts 20 verbunden ist. Das Steuergerät ist konfiguriert, um den regenerativen Bremsbefehl zu erzeugen, der dem zweiten Elektromotor M2 befiehlt, die vorbestimmte regenerative Bremskraft zu erzeugen, wenn das Bremsbetätigungselement betätigt wird, und um die Zeitablenksteuerung der Drehmomentkapazität des Kopplungselements des Automatikgetriebeabschnitts 20 auszuführen, wenn das Kopplungselement eingerückt wird, um einen Schaltvorgang des Automatikgetriebeabschnitts 20 durchzuführen. Das Steuergerät ist ferner konfiguriert, um die Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung der Drehmomentkapazität des Kopplungselements des Automatikgetriebeabschnitts 20, das einzurücken ist, um den Schaltvorgang durchzuführen, zu erhöhen, wenn der regenerative Bremsbefehl während der Trägheitsphase des Schaltvorgangs erzeugt wird, so dass das Kopplungselement rasch zum Zweck der Erzeugung einer Kraftmaschinenbremskraft eingerückt wird, wenn der regenerative Bremsbefehl gemäß der Betätigung des Bremsbetätigungselements während der Trägheitsphase des Schaltvorgangs erzeugt wird. Demgemäß ist die Bremskraft, die während des Schaltvorgangs erzeugt wird, gleich der Bremskraft, die in dem normalen Zustand erzeugt wird (in Abwesenheit des Schaltvorgangs). Das vorliegende Steuergerät für das Fahrzeugautomatikgetriebe gestattet nämlich eine wirksame Verringerung der Verschlechterung der Fahreigenschaft des Fahrzeugs aufgrund einer Betätigung des Bremsbetätigungselements.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist ferner so angeordnet, dass der Betrag der Erhöhung der Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung so bestimmt wird, dass der Verzögerungswert des Fahrzeugs entsprechend einem Betrag einer Betätigung des Bremsbetätigungselements während des Schaltvorgangs des Automatikgetriebeabschnitts 20 äquivalent zu dem Verzögerungswert des Fahrzeugs entsprechend dem Betrag der Betätigung des Bremsbetätigungselements ist, während der Automatikgetriebeabschnitt 20 dem Schaltvorgang nicht unterliegt. Demgemäß ist die Bremskraft, die infolge der Betätigung des Bremsbetätigungselements während des Schaltvorgangs erzeugt wird, gleich derjenigen, die erzeugt wird, während der Automatikgetriebeabschnitt 20 nicht dem Schaltvorgang unterliegt.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist ferner so angeordnet, dass der Betrag einer Erhöhung der Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung auf der Grundlage des Eingangsdrehmoments T_T des Automatikgetriebeabschnitts 20 und gemäß der vorbestimmten Beziehung zwischen dem Betrag der Erhöhung und dem Eingangsdrehmoment T_T bestimmt wird. Demgemäß kann die Verschlechterung der Fahreigenschaft des Fahrzeugs während der Betätigung des Bremsbetätigungselements wirksam verringert werden.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist ferner so angeordnet, dass die Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung während des Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgangs des Automatikgetriebes 20 erhöht wird, der durch gleichzeitige Ausrück- und Einrückvorgänge der entsprechenden zwei Kopplungsvorrichtungen des Automatikgetriebeabschnitts 20 durchgeführt wird. In diesem Fall kann die Verschlechterung der Fahreigenschaft des Fahrzeugs aufgrund einer Betätigung des Bremsbetätigungselements geeignet während des Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgangs verringert werden, bei dem das Ausgangsdrehmoment des Getriebeabschnitts dazu neigt, sich zu verringern.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist ferner so angeordnet, dass die Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung während des Ausrollherunterschaltvorgangs des Automatikgetriebeabschnitts 20 von einer vergleichsweise hohen Schaltposition zu einer vergleichsweise niedrigen Schaltposition erhöht wird, während das Beschleunigerpedal in der nichtbetätigten Position angeordnet ist. Demgemäß kann die Verschlechterung der Fahreigenschaft des Fahrzeugs aufgrund einer Betätigung des Bremsbetätigungselements geeignet während des Ausrollherunterschaltvorgangs verringert werden, indem die Fahreigenschaft des Fahrzeugs dazu neigt sich zu verschlechtern.
Während das bevorzugte Ausführungsbeispiel dieser Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung auf anderem Weg ausgeführt werden kann.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zweite Elektromotor M2 betrieblich mit dem dritten Drehelement RE3 verbunden, dass das Eingangsdreheelement des Automatikgetriebeabschnitts 20 ist. Jedoch ist diese Anordnung nicht wesentlich und kann der zweite Elektromotor M2 betrieblich mit irgendeinem Drehelement des Automatikgetriebeabschnitts 20 verbunden sein. Der zweite Elektromotor M2 kann nämlich an irgendeiner Position in dem Leistungsübertragungspfad zwischen der Kraftmaschine 8 und den Antriebsrädern 34 angeordnet werden.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hybridsteuereinrichtung 84 so konfiguriert, dass diese den zweiten Elektromotor M2 steuert, so dass dieser eine regenerative Bremskraft aufgrund einer Bremsbetätigung durch den Fahrzeugbetreiber erzeugt. Jedoch kann die Hybridsteuereinrichtung 84 konfiguriert werden, so dass dieser den ersten Elektromotor steuert, so dass dieser eine regenerative Bremskraft erzeugt. Ferner kann alternativ die Hybridsteuereinrichtung 84 so konfiguriert werden, dass diese sowohl den ersten Elektromotor M1 als auch den zweiten Elektromotor M2 steuert, so dass sie regenerative Bremskräfte erzeugen.
Es ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung mit verschiedenartigen weiteren nicht dargestellten Änderungen ausgeführt werden kann, die ohne Abweichen von dem Grundgedanken der Erfindung offensichtlich sind.

Claims

Steuergerät für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs, das einen Getriebeabschnitt (20), der einen Teil eines Leistungsübertragungspfads zwischen einer Kraftmaschine (8) und einem Antriebsrad (34) bildet, und einen Elektromotor (M2) hat, der betrieblich mit einem Element (RE3) des Getriebeabschnitts verbunden ist, wobei das Steuergerät (40) konfiguriert ist, um einen regenerativen Bremsbefehl zu erzeugen, der dem Elektromotor befiehlt, eine vorbestimmte regenerative Bremskraft zu erzeugen, wenn ein Bremsbetätigungselement (42) betätigt wird, und um eine Zeitablenksteuerung einer Drehmomentkapazität eines Kopplungselements des Getriebeabschnitts auszuführen, wenn das Kopplungselement eingerückt wird, um einen Schaltvorgang des Getriebeabschnitts durchzuführen, wobei das Steuergerät Folgendes aufweist: eine Schaltsteuereinrichtung (80) zum Erhöhen einer Zeitablenkrate, mit der die Drehmomentkapazität des Kopplungselements des Getriebeabschnitts (20), das einzurücken ist, um den Schaltvorgang durchzuführen, in der Zeitablenksteuerung erhöht wird, wenn der regenerative Bremsbefehl während einer Trägheitsphase des Schaltvorgangs erzeugt wird.
Steuergerät gemäß Anspruch 1, wobei die Schaltsteuereinrichtung eine Steuereinrichtung (82) für gestuft variables Schalten zum Bestimmen eines Betrags einer Erhöhung der Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung aufweist, so dass ein Verzögerungswert des Fahrzeugs entsprechend einem Betrag einer Betätigung des Bremsbetätigungselements (42) während des Schaltvorgangs des Getriebeabschnitts (20) äquivalent zu einem Verzögerungswert des Fahrzeugs entsprechend dem Betrag einer Betätigung des Bremsbetätigungselements ist, während der Getriebeabschnitt nicht dem Schaltvorgang unterliegt.
Steuergerät gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Schaltsteuereinrichtung eine Steuereinrichtung (82) für gestuft variables Schalten zum Bestimmen eines Betrags einer Erhöhung der Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung auf der Grundlage eines Eingangsdrehmoments des Getriebeabschnitts (20) und gemäß einer vorbestimmten Beziehung zwischen dem Betrag einer Erhöhung und dem Eingangsdrehmoment aufweist.
Steuergerät gemäß einem der Ansprüche 1–3, wobei die Schaltsteuereinrichtung (80) die Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung während eines Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgangs des Getriebeabschnitts erhöht, der durch einen Ausrückvorgang einer Kopplungsvorrichtung des Getriebeabschnitts und einen Einrückvorgang der Kopplungsvorrichtung, die einzurücken ist, durchgeführt wird.
Steuergerät gemäß einem der Ansprüche 1–4, wobei die Schaltsteuereinrichtung die Zeitablenkrate in der Zeitablenksteuerung während eines Ausrollherunterschaltvorgangs des Getriebeabschnitts von einer vergleichsweise hohen Schaltposition zu einer vergleichsweise niedrigen Schaltposition erhöht, während ein Beschleunigerpedal in einer nicht betätigten Position angeordnet ist.