DE112009005300B4 - Steuerungsgerät für ein fahrzeugantriebssystem - Google Patents

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Abstract

Steuerungsgerät für ein Antriebssystem (8) eines Fahrzeugs, das mit einem ersten Antriebsrad (30) und einem zweiten Antriebsrad (32), von denen jedes durch eine Ausgangsleistung einer Brennkraftmaschine (12) gedreht wird, die zu diesen übertragen wird, und einer Differenzialbegrenzungsvorrichtung (CL) vorgesehen ist, die gestaltet ist, um eine Differenzialdrehbewegung zwischen dem ersten Antriebsrad und dem zweiten Antriebsrad zu begrenzen, wobei das Steuerungsgerät mit einem Automatikbrennkraftmaschinenstartbestimmungsabschnitt (90), der gestaltet ist, um zu bestimmen, ob eine vorbestimmte Automatikbrennkraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist, während die Brennkraftmaschine im Ruhezustand in einem Betriebszustand des Fahrzeugs ist, und einem Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungsabschnitt (92) vorgesehen ist, der gestaltet ist, um die Brennkraftmaschine automatisch zu starten, wenn es bestimmt ist, dass die Automatikbrennkraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist, wobei das Steuerungsgerät Folgendes aufweist: einen Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungsabschnitt (94), der gestaltet ist, um die Differenzialbegrenzungsvorrichtung (CL) zum Begrenzen der Differenzialdrehbewegung zwischen dem ersten Antriebsrad (30) und dem zweiten Antriebsrad (32) während eines automatischen Startens der Brennkraftmaschine (12) gemäß der Steuerung des Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungsabschnitts (92) anzuweisen, und wobei der Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungsabschnitt (94) die Differenzialdrehbewegung zwischen dem ersten Antriebsrad (30) und dem zweiten Antriebsrad (32) auf der Grundlage eines Antriebsdrehmoments (T), das sich aufgrund des Startens der Brennkraftmaschine (12) gemäß der Steuerung des Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungsabschnitts (92) ändert, und eines gespeicherten vorbestimmten Verhältnisses zwischen dem Antriebsdrehmoment und einem Differenzialbegrenzungsdrehmoment (TL) begrenzt, das durch die Differenzialbegrenzungsvorrichtung erzeugt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuerungsgerät für ein Fahrzeugantriebssystem, das gestaltet ist, um eine Erzeugung eines abnormalen Geräusches während eines Startens einer Brennkraftmaschine in einem Betriebszustand (Fahrzustand) eines Fahrzeugs zu reduzieren.
  • JP 2003-013 767 A zeigt ein Steuerungsgerät für ein Antriebssystem eines Fahrzeugs, das mit einem ersten Antriebsrad und einem zweiten Antriebsrad, von denen jedes durch eine Ausgangsleistung einer Brennkraftmaschine gedreht wird, die zu diesen übertragen wird, und einer Differenzialbegrenzungsvorrichtung vorgesehen ist, die gestaltet ist, um eine Differenzialdrehbewegung zwischen dem ersten Antriebsrad und dem zweiten Antriebsrad zu begrenzen, wobei das Steuerungsgerät mit einem Automatikbrennkraftmaschinenstartbestimmungsabschnitt, der gestaltet ist, um zu bestimmen, ob eine vorbestimmte Automatikbrennkraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist, während die Brennkraftmaschine im Ruhezustand in einem Betriebszustand des Fahrzeugs ist, und einem Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungsabschnitt vorgesehen ist, der gestaltet ist, um die Brennkraftmaschine automatisch zu starten, wenn es bestimmt ist, dass die Automatikbrennkraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist. Das Steuerungsgerät weist ferner einen Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungsabschnitt auf, der gestaltet ist, um die Differenzialbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen der Differenzialdrehbewegung zwischen dem ersten Antriebsrad und dem zweiten Antriebsrad während eines automatischen Startens der Brennkraftmaschine gemäß der Steuerung des Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungsabschnitts anzuweisen.
  • Es ist ferner ein Fahrzeugantriebssystem bekannt, das erste Antriebsräder und zweite Antriebsräder, die durch eine Ausgangsleistung einer Brennkraftmaschine angetrieben werden, die zu diesen übertragen wird, und eine Differenzialbegrenzungsvorrichtung hat, die konstruiert ist, um eine Differenzialdrehbewegung zwischen den ersten Antriebsrädern und den zweiten Antriebsrädern zu begrenzen. JP 2005-029 063 A zeigt ein Beispiel eines derartigen Fahrzeugantriebssystems. JP 2005-029 063 A offenbart ein Hybridfahrzeug mit Vierradantrieb, wobei eine Ausgangsleistung einer Antriebsleistungsquelle, die eine Brennkraftmaschine und Elektromotoren hat, durch eine Übertragungsvorrichtung zu vorderen Antriebsrädern und hinteren Antriebsrädern verteilt wird.
  • In dem herkömmlichen Fahrzeugantriebssystem, das vorstehend beschrieben ist, kann eine Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerung zum automatischen Starten der Brennkraftmaschine angewandt werden, wenn eine vorbestimmte Bedingung zum automatischen Starten der Brennkraftmaschine in einem Motorantriebsmodus des Fahrzeugs erfüllt ist, während die Brennkraftmaschine im Ruhezustand gehalten wird. Während dieses automatischen Startens der Brennkraftmaschine, das ein vergleichsweise großes Antriebsdrehmoment bewirkt, das zu einem Leistungsübertragungsweg zwischen der Brennkraftmaschine und den ersten Antriebsrädern und den zweiten Antriebsrädern zu übertragen ist, wird ein abnormales Geräusch, ein sogenanntes ”Klappergeräusch” (Ruckelgeräusch), aufgrund eines Spiels erzeugt, das in einem Leistungsübertragungsweg (Kraftübertragungsweg) vorhanden ist. Zum Lösen dieses Problems kommt es zum Beispiel in Betracht, Schalldämpferbauteile zwischen dem Fahrzeugantriebssystem und Fahrzeuginnenräumen zum Reduzieren der Übertragung des Klappergeräusches von dem Fahrzeugantriebssystem zu den Fahrzeuginnenräumen vorzusehen, oder den Elektromotor des Fahrzeugantriebssystems derart zu steuern, dass ein Änderungssausmaß eines Fahrzeugantriebsdrehmoments während des vorstehend angezeigten automatischen Brennkraftmaschinenstarts zum Verhindern der Erzeugung des vorstehend angezeigten Klappergeräusches reduziert wird. Jedoch weisen die vorstehend beschriebenen Lösungen Nachteile auf, dass durch das Vorsehen der vorstehend beschriebenen Schalldämpferbauteile die Anzahl der Teile des Fahrzeugs erhöht wird und sich somit die Herstellungskosten des Fahrzeugs erhöhen, und dass die vorstehend angezeigte Steuerung des Elektromotors schwierig ist und eine vollständige Beseitigung der Erzeugung des Klappergeräusches (Ruckelgeräusch) nicht möglich ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht des Stands der Technik, der vorstehend beschrieben ist, gemacht worden. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuerungsgerät für ein Antriebssystem eines Fahrzeugs bereitzustellen, das eine ökonomische und einfache Reduktion einer Erzeugung eines abnormalen Geräusches während eines Brennkraftmaschinenstarts in einem Betriebszustand (Fahrzustand) des Fahrzeugs ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Aufgabe des ersten Gesichtspunkts der Erfindung wird gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht, die (1) ein Steuerungsgerät für ein Antriebssystem eines Fahrzeugs vorsieht, das mit einem ersten Antriebsrad und einem zweiten Antriebsrad, von denen jedes durch eine Ausgangsleistung einer Brennkraftmaschine gedreht wird, die zu diesen übertragen wird, und einer Differenzialbegrenzungsvorrichtung vorgesehen ist, die gestaltet ist, um eine Differenzialdrehbewegung zwischen dem ersten Antriebsrad und dem zweiten Antriebsrad zu begrenzen, wobei das Steuerungsgerät mit einer Automatikbrennkraftmaschinenstartbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob eine vorbestimmte Automatikbrennkraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist, während die Brennkraftmaschine im Ruhezustand in einem Betriebszustand des Fahrzeugs ist, und einer Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung zum automatischen Starten der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, wenn es bestimmt ist, dass die Automatikbrennkraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist, (2) wobei das Steuerungsgerät dadurch gekennzeichnet ist, dass es eine Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung zum Anweisen der Differenzialbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen der Differenzialdrehbewegung zwischen dem ersten Antriebsrad und dem zweiten Antriebsrad während eines automatischen Startens der Brennkraftmaschine gemäß der Steuerung der Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung aufweist, und (3) wobei die vorstehend beschriebene Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung die Differenzialdrehbewegung zwischen dem vorstehend beschriebenen ersten Antriebsrad und dem vorstehend beschriebenen zweiten Antriebsrad auf der Grundlage eines Antriebsdrehmoments, das sich aufgrund eines Startens der vorstehend beschriebenen Brennkraftmaschine gemäß der Steuerung der vorstehend beschriebenen Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung ändert, und gemäß einem gespeicherten vorbestimmten Verhältnis begrenzt.
  • In dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung sind (1) das vorstehend beschriebene erste Antriebsrad und das vorstehend beschriebene zweite Antriebsrad vordere und hintere Antriebsräder, die durch die vorstehend beschriebene Brennkraftmaschine durch eine Mittendifferenzialgetriebevorrichtung angetrieben werden, und ist (2) die vorstehend beschriebene Differenzialbegrenzungsvorrichtung in der vorstehend beschriebenen Mittendifferenzialgetriebevorrichtung vorgesehen, um eine Differenzialdrehbewegung zwischen den vorstehend beschriebenen vorderen und hinteren Antriebsrädern zu begrenzen.
  • In dem dritten Gesichtspunkt der Erfindung sind (1) das vorstehend beschriebene erste Antriebsrad und das vorstehend beschriebene zweite Antriebsrad ein Paar rechter und linker Antriebsräder, die durch die vorstehend beschriebene Brennkraftmaschine durch eine Differenzialgetriebevorrichtung angetrieben werden, und (2) wobei die vorstehend beschriebene Differenzialbegrenzungsvorrichtung in der vorstehend beschriebenen Differenzialgetriebevorrichtung vorgesehen ist, um eine Differenzialdrehbewegung zwischen dem vorstehend beschriebenen Paar rechter und linker Antriebsräder zu begrenzen.
  • Das Fahrzeugantriebssystemsteuerungsgerät gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung weist die Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung zum Anweisen der vorstehend beschriebenen Differenzialbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen der Differenzialdrehbewegung zwischen dem vorstehend beschriebenen ersten Antriebsrad und dem vorstehend beschriebenen zweiten Antriebsrad während eines automatischen Startens der vorstehend beschriebenen Brennkraftmaschine gemäß der Steuerung der vorstehend beschriebenen Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung auf. Demgemäß stellt die Begrenzung der Differenzialdrehbewegung zwischen dem ersten Antriebsrad und dem zweiten Antriebsrad durch die vorstehend beschriebene Differenzialbegrenzungsvorrichtung das Starten der Brennkraftmaschine ohne ein Spiel sicher, das in dem Leistungsübertragungsweg (Kraftübertragungsweg) zwischen der Brennkraftmaschine und dem ersten Antriebsrad und dem zweiten Antriebsrad aufgrund eines Umlaufdrehmoments (engl. „circulating torque”) vorhanden ist, das aufgrund eines geringen Differenzausmaßes zwischen den Durchmessern des ersten Antriebsrads und des zweiten Antriebsrads erzeugt wird, wodurch eine ökonomische und einfache Reduktion einer Erzeugung eines abnormalen Geräusches während eines Startens der Brennkraftmaschinen in einem Betriebzustand (Fahrzustand) des Fahrzeugs, das heißt eines Klappergeräusches (Ruckelgeräusch), aufgrund des vorstehend angezeigten Spiels ermöglicht wird. Das vorliegende Steuerungsgerät beseitigt eine Notwendigkeit zum Vorsehen von Schalldämpferbauteilen zwischen dem Fahrzeugantriebssystem und Fahrzeuginnenräumen zum Beispiel zum Reduzieren der Übertragung des Klappergeräusches von dem Fahrzeugantriebssystem zu den Fahrzeuginnenräumen und verhindert eine Erhöhung der Anzahl der Teile des Fahrzeugs und eine Erhöhung der Kosten aufgrund der Erhöhung der Anzahl dieser Teile, was durch das Vorsehen dieser Schalldämpferbauteile verursacht werden würde. Des Weiteren erfordert das vorliegende Steuerungsgerät keine schwierige Steuerung eines Elektromotors des Fahrzeugantriebssystems, um ein Ausmaß einer Änderung eines Fahrzeugantriebsdrehmoments während des Startens der Brennkraftmaschine zu reduzieren, wodurch verhindert werden kann, dass das vorstehend angezeigte Klappergeräusch (Ruckelgeräusch) erzeugt wird. Des Weiteren begrenzt die vorstehend beschriebene Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung die Differenzialdrehbewegung zwischen dem vorstehend beschriebenen ersten Antriebsrad und dem vorstehend beschriebenen zweiten Antriebsrad auf der Grundlage eines antriebskraftbezogenen Werts, der sich aufgrund des Startens der vorstehend beschriebenen Brennkraftmaschine gemäß der Steuerung der vorstehend beschriebenen Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung ändert, und gemäß einem gespeicherten vorbestimmten Verhältnis. In diesem Fall wird das Spiel in dem Leistungsübertragungsweg zwischen der Brennkraftmaschine und dem ersten Antriebsrad und dem zweiten Antriebsrad durch ein erforderliches minimales Ausmaß einer Differenzialbegrenzung durch die Differenzialbegrenzungsvorrichtung derart beseitigt, dass sich eine Kraft (Differenzialbegrenzungsdrehmoment) zum Begrenzen der Differenzialdrehbewegung zwischen dem ersten Antriebsrad und dem zweiten Antriebsrad bei einer Erhöhung des vorstehend beschriebenen antriebskraftbezogenen Werts zum Beispiel eines Antriebsdrehmoments erhöht. Demgemäß ist es möglich, eine Reduktion der Fahrbarkeit und einer Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs aufgrund eines außerordentlich großen Ausmaßes der Differenzialbegrenzung durch die Differenzialbegrenzungsvorrichtung zu verhindern.
  • In dem Fahrzeugantriebssystemsteuerungsgerät gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung sind das vorstehend beschriebene erste Antriebsrad und das vorstehend beschriebene zweite Antriebsrad ein vorderes Antriebsrad und ein hinteres Antriebsrad, die durch die vorstehend beschriebene Brennkraftmaschine durch eine Mittendifferenzialgetriebevorrichtung angetrieben werden, und ist die vorstehend beschriebene Differenzialbegrenzungsvorrichtung in der vorstehend beschriebenen Mittendifferenzialgetriebevorrichtung vorgesehen, um eine Differenzialdrehbewegung zwischen den vorstehend beschriebenen vorderen und hinteren Antriebsrädern zu begrenzen. In diesem Fall stellt die Begrenzung der Differenzialdrehbewegung zwischen den vorderen Antriebsrädern und den hinteren Antriebsrädern durch die Differenzialbegrenzungsvorrichtung das Starten der Brennkraftmaschine in dem Betriebszustand (Fahrzustand) der Brennkraftmaschine ohne das Spiel in den Leistungsübertragungsweg zwischen der Brennkraftmaschine und den vorderen und hinteren Antriebsrädern sicher, wodurch eine ökonomische und einfache Reduktion der Erzeugung des abnormalen Geräusches während eines Startens der Brennkraftmaschine in dem Betriebszustand (Fahrzustand) des Fahrzeugs ermöglicht wird.
  • In dem Fahrzeugantriebssystemsteuerungsgerät gemäß dem dritten Gesichtspunkt der Erfindung sind das vorstehend beschriebene erste Antriebsrad und das vorstehend beschriebene zweite Antriebsrad ein Paar rechter und linker Antriebsräder, die durch die vorstehend beschriebene Brennkraftmaschine durch eine Differenzialgetriebevorrichtung angetrieben werden, und ist die vorstehend beschriebene Differenzialbegrenzungsvorrichtung in der vorstehend beschriebenen Differenzialgetriebevorrichtung vorgesehen, um eine Differenzialdrehbewegung zwischen dem vorstehend beschriebenen Paar rechter und linker Antriebsräder zu begrenzen. In diesem Fall stellt die Begrenzung der Differenzialdrehbewegung zwischen dem Paar rechter und linker Antriebsräder durch die Differenzialbegrenzungsvorrichtung das Starten der Brennkraftmaschine in dem Betriebszustand (Fahrzustand) des Fahrzeugs ohne das Spiel in dem Leistungsübertragungsweg zwischen der Brennkraftmaschine und dem Paar rechter und linker Antriebsräder sicher, wodurch eine ökonomische und einfache Reduktion der Erzeugung des abnormalen Geräusches während eines Startens der Brennkraftmaschine in dem Betriebszustand (Fahrzustand) des Fahrzeugs ermöglicht wird, selbst wenn das Fahrzeug ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb oder ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb ist.
  • 1 ist eine Ansicht zum Erläutern eines Fahrzeugantriebssystems und eine elektronische Steuerungsvorrichtung, die als ein Steuerungsgerät für das Fahrzeugantriebssystem arbeitet, das gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ausgestaltet ist.
  • 2 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern einer Anordnung einer Leistungsübertragungsvorrichtung und einer Antriebsvorrichtung, die in 1 gezeigt sind.
  • 3 ist eine Tabelle, die in einem Speicher gespeichert ist und die Eingriffszustände von Kupplungen und Bremsen zum Einrichten von Gangpositionen eines Getriebeabschnitts in 2 anzeigt.
  • 4 ist ein Funktionsblockschaubild zum Erläutern von Hauptsteuerungsfunktionen der elektronischen Steuerungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist.
  • 5 ist eine Ansicht, die ein gespeichertes Verhältnis zwischen einem Differenzialbegrenzungsdrehmoment einer Differenzialbegrenzungskupplung, die in 1 gezeigt ist, und einem Hydraulikdruck eines Hydraulikstellglieds der Differenzialbegrenzungskupplung anzeigt.
  • 6 ist ein Ablaufschaubild, das einen Hauptsteuerungsbetrieb der elektronischen Steuerungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, insbesondere einen Steuerungsbetrieb zum automatischen Starten einer Brennkraftmaschine gemäß der automatischen Brennkraftmaschinenstartanweisung darstellt, während die Maschine im Ruhezustand in einem Motorantriebsmodus des Fahrzeugs ist.
  • 7 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Anordnung eines Fahrzeugantriebssystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
  • 8 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Anordnung eines Fahrzeugantriebssystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend ausführlich mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist anzumerken, dass die Zeichnungen, die die Ausführungsbeispiele zeigen, vereinfacht oder transformiert sind, falls es erforderlich ist, und dass sie nicht notwendigerweise die Abmessungen und Formen der einzelnen Elemente der Ausführungsbeispiele genau anzeigen.
  • Ausführungsbeispiel 1
  • 1 ist die Ansicht zum Erläutern eines Fahrzeugantriebssystems 8 und einer elektronischen Steuerungsvorrichtung 10, die als ein Steuerungsgerät für das Fahrzeugantriebssystem 8 arbeitet, das gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ausgestaltet ist. Dieses Fahrzeugantriebssystem 8 wird geeignet für ein Hybridfahrzeug einer Vorder- und Hinterradantriebsbauart (Vierradantriebsbauart) verwendet, das grundsätzlich als ein Fahrzeug mit Frontmotor und Hinterradantrieb ausgestaltet ist (FR Fahrzeug). Wie in 1 gezeigt ist, ist das Fahrzeugantriebssystem 8 mit einer Brennkraftmaschine 12, einer Leistungsübertragungsvorrichtung 14, einer Übertragungsvorrichtung 16, einer vorderen Antriebswelle 18, einer Vorderraddifferenzialgetriebevorrichtung (vorderes Differenzial) 20, einem Paar rechter und linker Frontantriebsachsen 22, einer hinteren Antriebswelle 24, einer Hinterradsdifferenzialgetriebevorrichtung (hinteres Differenzial) 26 und einem Paar rechter und linker Hinterradachsen 28 vorgesehen. Die vorstehend beschriebene Brennkraftmaschine 12, die als eine Antriebskraftquelle zum Betrieb (Fahren) arbeitet, ist eine Brennkraftmaschine wie zum Beispiel eine Benzinbrennkraftmaschine oder eine Dieselbrennkraftmaschine, die aufgebaut ist, um eine Antriebskraft durch eine Verbrennung eines Kraftstoffs zu erzeugen, der zum Beispiel in einen Zylinder eingespritzt wird. Die Antriebskraft (Drehmoment), die durch diese Brennkraftmaschine 12 erzeugt wird, wird zu der Übertragungsvorrichtung 16 durch die Leistungsübertragungsvorrichtung 14 übertragen, die nachstehend beschrieben ist. Die vorstehend beschriebene Übertragungsvorrichtung 16 ist eine vordere/hintere Leistungsverteilungsvorrichtung, die aufgebaut ist, um die Eingabeantriebskraft zu den vorderen Antriebsrädern 30 und den hinteren Antriebsrädern 32 zu verteilen. Die Antriebskraft, die zu dieser Antriebsvorrichtung 16 übertragen wird, wird zu der vorderen Antriebswelle 18 und der hinteren Antriebswelle 14 verteilt. Die Antriebskraft, die zu der vorderen Antriebswelle 18 übertragen wird, wird zu dem Paar rechter und linker vorderer Antriebsräder 30 durch die Vorderraddifferenzialgetriebevorrichtung 20 und die vorderen Radachsen 22 übertragen. Die vorstehend beschriebene Vorderraddifferenzialgetriebevorrichtung 20 ist eine sogenannte ”Kegelradbauart”, die aus dem Stand der Technik bekannt ist, die ausgestaltet ist, um die rechten und linken vorderen Radachsen 22 anzutreiben, während eine Differenz zwischen Drehzahlen dieser vorderen Antriebsachsen 22 zugelassen wird. Andererseits wird die Antriebskraft, die zu der hinteren Antriebswelle 24 übertragen wird, zu dem Paar rechter und linker hinterer Antriebsräder 32 durch die Hinterraddifferenzialgetriebevorrichtung 26 und die hinteren Radachsen 28 übertragen. Die vorstehend beschriebene Hinterraddifferenzialgetriebevorrichtung 26 ist eine sogenannte ”Kegelradbauart”, die aus dem Stand der Technik bekannt ist, die ausgestaltet ist, um die rechten und linken hinteren Radachsen 28 anzutreiben, während eine Differenz zwischen Drehzahlen dieser hinteren Radachsen 28 zugelassen wird.
  • 2 ist die schematische Ansicht zum Erläutern einer Anordnung der Leistungsübertragungsvorrichtung 14 und der Übertragungsvorrichtung 16, die in 1 gezeigt sind. Wie in 2 gezeigt ist, ist die Leistungsübertragungsvorrichtung 14 mit folgenden Bauteilen vorgesehen: einem elektrischen stufenlos variablen Getriebeabschnitt 38, der eine Eingabewelle 36 hat, die mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 12 direkt oder indirekt durch einen Pulsierungsabsorptionsdämpfer (Vibrationsdämpfervorrichtung), der nicht gezeigt ist, zum Beispiel verbunden ist; einem Getriebeabschnitt 42, der mit dem elektrisch stufenlos variablen Getriebeabschnitt 38 durch ein Leistungsübertragungsbauteil 40 verbunden ist; und einer Ausgabewelle 44, die mit diesem Getriebeabschnitt 42 verbunden ist. Der elektrische stufenlos variable Getriebeabschnitt 38, der Getriebeabschnitt 42 und die Ausgabewelle 44 sind auf einer gemeinsamen Achse C in Reihe zueinander innerhalb eines stationären Bauteils in der Form eines Getriebegehäuses 34 angeordnet (das nachstehend auch als ein ”Gehäuse 34” bezeichnet ist), das an dem Fahrzeugkörper montiert ist. Es ist anzumerken, dass eine untere Hälfte, wie aus 2 der Leistungsübertragungsvorrichtung 14 erkennbar ist, und ein Abschnitt der Übertragungsvorrichtung 16, der in Serie auf der Achse C angeordnet ist, in der schematischen Ansicht von 2 nicht gezeigt sind, da sie bezüglich der Achse C symmetrisch aufgebaut sind.
  • Der elektrische stufenlos variable Getriebeabschnitt 38 ist mit folgenden Bauteilen vorgesehen: einem Leistungsverteilungsmechanismus 46; einem ersten Elektromotor M1, der wirksam mit dem Leistungsverteilungsmechanismus 46 verbunden ist, um einen Differenzialzustand des Leistungsverteilungsmechanismus 46 zu steuern; und einem zweiten Elektromotor M2, der mit dem Leistungsübertragungsbauteil 40 verbunden ist, um mit diesem Leistungsübertragungsbauteil 40 gedreht werden zu können. Der elektrisch stufenlos variable Getriebeabschnitt 38 ist gestaltet, um ein Übersetzungsverhältnis stufenlos zu ändern, das ein Verhältnis der Drehzahl des Leistungsübertragungsbauteils 40 zu der Drehzahl der Eingabewelle 36 ist. Es ist anzumerken, dass das Leistungsübertragungsbauteil 40, das ein Ausgabedrehbauteil des elektrisch stufenlos variablen Getriebeabschnitts 38 ist, auch als ein Eingabedrehbauteil des Getriebeabschnitts 42 wirkt.
  • Jeder von dem ersten Elektromotor M1 und dem zweiten Elektromotor M2 (nachstehend vereinfacht auch als ”Elektromotoren M” bezeichnet, falls sie nicht anders spezifiziert sind) ist ein sogenannter ”Motorgenerator”, der die Funktion eines Motors hat, betrieben wird, um eine elektrische Energie in eine mechanische Antriebskraft umzuwandeln, und eine Funktion eines Elektrogenerators hat, der betrieben wird, um eine mechanische Antriebskraft in eine elektrische Energie umzuwandeln. Der zweite Elektromotor M2 arbeitet als eine Antriebsleistungsquelle (Hilfsleistungsantriebsquelle), die anstelle der Brennkraftmaschine 12 betrieben wird, die als eine Hauptantriebsleistungsquelle arbeitet, oder mit der Brennkraftmaschine 12 zusammen wirkt, um die Fahrzeugantriebskraft zu erzeugen. Der erste Elektromotor M1 ist gestaltet, um einen regenerativen Betrieb zum Erzeugen einer elektrischen Energie auszuführen, die zu dem anderen Elektromotor M2 durch einen Inverter 48 (der in 1 gezeigt ist) zugeführt wird, oder die in einer Speichervorrichtung für eine elektrische Energie 50 (die in 1 gezeigt ist) gespeichert wird.
  • Der Leistungsverteilungsmechanismus 46 ist eine Differenzialgetriebevorrichtung, die wirksam mit der Brennkraftmaschine 12 verbunden ist und die zum Beispiel durch einen Differenzialabschnittplanetengetriebesatz mit einfachem Ritzel ausgestaltet ist. Insbesondere ist der Leistungsübertragungsmechanismus 46 ein Mechanismus, der gestaltet ist, um eine Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 12, die durch die Eingabewelle 36 aufgenommen wird, zu dem Elektromotor M1 und dem Leistungsübertragungsbauteil 40 zu verteilen. Dieser Leistungsverteilungsmechanismus 46 ist mit folgenden Bauteilen vorgesehen: einem Differenzialabschnittssonnenzahnrad S0; einem Differenzialabschnittsplanetenzahnrad P0; einem Differenzialabschnittsträger CA0, der das Differenzialabschnittssonnenzahnrad P0 derart stützt, dass das Planetenzahnrad P0 drehbar um seine Achse und um eine Achse des Sonnenzahnrads S0 ist; und einem Differenzialabschnittshohlzahnrad R0, das mit dem Differenzialabschnittssonnenzahnrad S0 durch das Differenzialabschnittsplanetenzahnrad P0 in Zahneingriff ist, als Drehelemente.
  • In dem vorstehend beschriebenen Leistungsverteilungsmechanismus 46 ist der Differenzialabschnittsträger CA0 mit der Eingabewelle 36 verbunden, das heißt mit der Brennkraftmaschine 12, und ist das Differenzialabschnittssonnenzahnhohlzahnrad S0 mit dem ersten Elektromotor M1 verbunden, während das Differenzialabschnittshohlzahnrad R0 mit dem Leistungsübertragungsbauteil 40 verbunden ist. Der Leistungsverteilungsmechanismus 46, der wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, ist in einem Differenzialzustand betreibbar, in dem die Drehelemente relativ zueinander drehbar sind, um eine Differenzialfunktion zum Verteilen der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 12 zu dem ersten Elektromotor M1 und dem Leistungsübertragungsbauteil 40 auszuführen, so dass ein Teil der verteilten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 12 verwendet wird, um den ersten Elektromotor M1 anzutreiben, um eine elektrische Energie zu erzeugen, die gespeichert wird oder verwendet wird, um den zweiten Elektromotor M2 anzutreiben. Demgemäß ist der Leistungsverteilungsmechanismus 46 in einem stufenlos variablen Schaltzustand betreibbar, in dem der Leistungsverteilungsmechanismus 46 als ein elektrisch gesteuertes stufenlos variables Getriebe betrieben wird und in dem die Drehzahl des Leistungsübertragungsbauteils 40 stufenlos variabel ist, unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine 12, wobei die Drehzahl des ersten Elektromotors M1 gesteuert wird, so dass ein Übersetzungsverhältnis γ0 des Leistungsverteilungsmechanismus 46 (Drehzahl NIN der Eingabewelle 36/Drehzahl N40 des Leistungsübertragungsbauteils 40) stufenlos variabel von einem minimalen Wert γ0min zu einem maximalen Wert γ0max ist.
  • Der Getriebeabschnitt 42 ist ein mehrstufiges Automatikgetriebe einer Planetenzahnradbauart, das als ein in Stufen variables Automatikgetriebe arbeitet, das mit einem ersten Planetengetriebesatz mit einfachem Ritzel 54 und einem zweiten Planetengetriebesatz mit einfachem Ritzel 56 zum Beispiel vorgesehen ist und das eine Vielzahl von Übersetzungsverhältnissen hat, die mechanisch eingestellt werden. Der erste Planetengetriebesatz 54 ist mit folgenden Bauteilen vorgesehen: einem ersten Sonnenzahnrad S1, einem ersten Planetenzahnrad P1; einem ersten Träger CA0, der das erste Planetenzahnrad P1 derart stützt, dass das Planetenzahnrad P1 um seine Achse und um eine Achse des Sonnenzahnrads S1 drehbar ist; und einem ersten Hohlzahnrad R1, das mit dem ersten Sonnenzahnrad S1 durch das erste Planetenzahnrad P1 in Zahneingriff ist. Der zweite Planetengetriebesatz 56 ist mit folgenden Bauteilen vorgesehen: einem zweiten Sonnenzahnrad S2; einem zweiten Planetenzahnrad P2; einem zweiten Träger CA2, der das zweite Planetenzahnrad P2 derart stützt, dass das Planetenzahnrad P2 um seine Achse und um eine Achse des Sonnenzahnrads S2 drehbar ist; und einem zweiten Hohlzahnrad R2, das mit dem zweiten Sonnenzahnrad S2 durch das zweite Planetenzahnrad P2 in Zahneingriff ist.
  • In dem ersten Planetengetriebesatz 54 und dem zweiten Planetengetriebesatz 56, die vorstehend beschrieben sind, ist das erste Sonnenzahnrad S1 wahlweise mit dem Leistungsübertragungsbauteil 40 durch eine dritte Kupplung C3 verbunden und ist wahlweise an dem Gehäuse 46 durch eine erste Bremse B1 fixiert und ist der erste Träger CA1 einstückig mit dem zweiten Hohlzahnrad R2 ausgebildet. Der erste Träger CA1 und das zweite Hohlzahnrad R2, die vorstehend beschrieben sind, sind wahlweise mit dem Leistungsübertragungsbauteil 40 durch eine zweite Kupplung C2 verbunden und sind wahlweise an dem Gehäuse 34 durch eine zweite Bremse B2 fixiert. Des Weiteren sind der erste Träger CA1 und das zweite Hohlzahnrad R2 an dem stationären Bauteil in der Form des Gehäuses 34 durch eine Einwegkupplung F1 derart fixiert, dass zugelassen wird, dass der erste Träger CA1 und das zweite Hohlzahnrad R2 in die Betriebsrichtung der Brennkraftmaschine 12 drehen, aber es verhindert wird, dass sie in die entgegengesetzte Richtung drehen. Das erste Hohlzahnrad R1 ist einstückig mit dem zweiten Träger CA2 ausgebildet. Das erste Hohlzahnrad R1 und der zweite Träger CA2, die vorstehend beschrieben sind, sind mit der Ausgabewelle 44 verbunden. Das zweite Sonnenzahnrad S2 ist wahlweise mit dem Leistungsübertragungsbauteil 40 durch eine erste Kupplung C1 verbunden.
  • Die vorstehend beschriebene erste Kupplung C1, die vorstehend beschriebene zweite Kupplung C2, die vorstehend beschriebene dritte Kupplung C3, die vorstehend beschriebene erste Bremse B1 und die vorstehend beschriebene zweite Bremse B2 (die nachstehend vereinfacht auch als ”Kupplungen C” und ”Bremsen B” bezeichnet sind, falls es nicht anders spezifiziert ist) sind hydraulisch betätigte Reibkopplungsvorrichtungen, die aus dem Stand der Technik bereits bekannt sind. Diese hydraulisch betätigten Reibkopplungsvorrichtungen werden mit einem druckbeaufschlagten Öl betätigt, das von einem Hydrauliksteuerungskreis 58 zugeführt wird, der in 1 gezeigt ist.
  • Der Getriebeabschnitt 42, der wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, hat eine Vielzahl von Gangpositionen (Schaltpositionen), die wahlweise durch Eingriffsvorgänge von ausgewählten Bauteilen der Kupplungen C und der Bremsen B gemäß einer gespeicherten vorbestimmten Tabelle der Eingriffsvorgänge eingestellt werden, wie in 3 angezeigt ist. In jeder der Gangpositionen hat der Getriebeabschnitt 42 das Übersetzungsverhältnis γ (Drehzahl N40 des Leistungsübertragungsbauteils 40/Drehzahl NOUT der Ausgabewelle 44) korrespondierend zu der Gangposition.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist die Übertragungsvorrichtung 16 mit einer Mittendifferenzialgetriebevorrichtung (Mittendifferenzial) 60 und einer Differenzialbegrenzungsvorrichtung in der Form einer Differenzialbegrenzungskupplung CL vorgesehen. Die Mittendifferenzialgetriebevorrichtung 60 ist ausgestaltet, um die Antriebskraft, die von dem Getriebeabschnitt 42 übertragen wird, zu der vorderen Antriebswelle 18 und der hinteren Antriebswelle 24 zu verteilen, und die Differenzialbegrenzungskupplung CL ist ausgestaltet, um eine Differenzialdrehbewegung zwischen der vorderen Antriebswelle 18 und der hinteren Antriebswelle 24 zu begrenzen, insbesondere um eine Differenzialfunktion der vorstehend beschriebenen Mittendifferenzialgetriebevorrichtung 60 zu begrenzen, um dadurch die Verteilung der vorderen und hinteren Antriebskräfte zu steuern.
  • Die vorstehend beschriebene Mittendifferenzialgetriebevorrichtung 60 ist im Allgemeinen durch eine Planetengetriebevorrichtung mit einfacher Ritzelbauart ausgebildet, die auf der Achse C in Reihe mit der Leistungsübertragungsvorrichtung 14 angeordnet ist. Insbesondere ist die Mittendifferenzialgetriebevorrichtung 16 mit folgenden Bauteilen vorgesehen: einem dritten Sonnenzahnrad S3; einem dritten Hohlzahnrad R3, das konzentrisch zu dem dritten Sonnenzahnrad S3 angeordnet ist; einem dritten Träger CA3, der das dritte Planetenzahnrad P3 derart stützt, dass das Planetenzahnrad P3 um seine Achse und um eine Achse des Sonnenzahnrads S3 drehbar ist; und einem dritten Planetenzahnrad P3, das mit dem dritten Sonnenzahnrad S3 durch das dritte Hohlzahnrad R3 in Zahneingriff ist. Der vorstehend beschriebene dritte Träger CA3 ist mit der Ausgabewelle 44 verbunden und das vorstehend beschriebene dritte Hohlzahnrad R3 ist mit der hinteren Antriebswelle 24 verbunden. Des Weiteren ist das vorstehend beschriebene dritte Sonnenzahnrad S3 durch eine Leistungsübertragungsvorrichtung 62 mit einer Welle 64 verbunden, die koaxial zu der vorderen Antriebswelle 18 angeordnet ist und betriebswirksam mit dieser verbunden ist. Die vorstehend beschriebene Leistungsübertragungsvorrichtung 62 ist mit folgenden Bauteilen vorgesehen: einem Antriebszahnrad 66, das mit dem dritten Sonnenzahnrad S3 verbunden ist; einem angetriebenen Zahnrad 68, das mit der Welle 64 verbunden ist; und einem Übertragungsgurt 70, der mit den äußeren Zähnen des vorstehend beschriebenen Antriebszahnrad 66 und dem angetriebenen Zahnrad 68 in Eingriff ist und der eine Antriebskraft zwischen diesem Antriebszahnrad 66 und diesem angetriebenen Zahnrad 68 überträgt. Wenn diese Mittendifferenzialgetriebevorrichtung 60 in einen Differenzialzustand angeordnet ist, in dem die Drehelemente ihres Planetengetriebesatzes, der vorstehend beschrieben ist, relativ zueinander drehbar sind, wird die Antriebskraft, die von dem Übertragungsabschnitt 42 zu dem dritten Träger CA3 übertragen wird, zu dem dritten Sonnenzahnrad S3 und dem dritten Hohlzahnrad R3 verteilt.
  • Die vorstehend beschriebene Differenzialbegrenzungskupplung CL ist vorgesehen, um wahlweise den dritten Träger CA3 der Mittendifferenzialgetriebevorrichtung 60 und das Antriebszahnrad 66 zu verbinden. Diese Differenzialbegrenzungskupplung CL ist eine hydraulisch betätigte Reibkupplungsvorrichtung ähnlich wie die vorstehend beschriebenen Kupplungen C und Bremsen B und weist eine Gestaltung der nassen Bauart mit mehreren Scheiben auf, die eine Vielzahl von Reibplatten hat, die übereinander gelagert sind und die zum Beispiel gegeneinander durch ein Hydraulikstellglied gedrängt werden. Das vorstehend beschriebene Hydraulikstellglied wird mit dem druckbeaufschlagten Öl betätigt, das von dem Hydrauliksteuerungskreis 58 zugeführt wird, der in 1 gezeigt ist. Die Differenzialbegrenzungskupplung CL ist ausgestaltet, um ihr Drehmomentvermögen, das heißt ein Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL, stufenlos zu ändern, wobei der Hydraulikdruck in dem vorstehend angezeigten Hydraulikstellglied gesteuert wird.
  • Bezogen auf 1 ist die elektronische Steuerungsvorrichtung 10 vorgesehen, um den Betrieb des Fahrzeugantriebssystems 8 zu steuern, und wirkt als das Fahrzeugantriebssystemsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese elektronische Steuerungsvorrichtung 10 weist eine Vielzahl von sogenannten ”Mikrorechnern” auf, die jeweils eine CPU, ein ROM, ein RAM und eine Ausgabe-/Eingabeschnittstelle haben und die gestaltet sind, um verschiedene Steuerungen durch Signalverarbeitungsbetriebe gemäß Steuerungsprogrammen anzuwenden, die im Voraus in dem ROM gespeichert sind, während eine temporäre Datenspeicherungsfunktion des RAM angewendet wird. Die vorstehend beschriebenen Steuerungen umfassen eine Hybridantriebssteuerung, um angeforderte Ausgangsleistungen der Brennkraftmaschine 12 und der Elektromotoren M2 zu berechnen, und um Anweisungen zum Steuern verschiedener relevanter Vorrichtungen zu erzeugen, um die berechneten angeforderten Ausgangsleistungen zu erhalten; eine Brennkraftmaschinenausgangsleistungssteuerung, um die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 12 gemäß den vorstehend angezeigten Anweisungen zu steuern; eine Elektromotorausgangsleistungssteuerung, um die Betriebe der Elektromotoren M als die Antriebsleistungsquelle oder den Elektrogenerator gemäß den vorstehend angezeigten Anweisungen zu steuern; und eine Differenzialbegrenzungsdrehmomentsteuerung, um das Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL der Differenzialbegrenzungskupplung CL zum Steuern der Verteilung der vorderen und hinteren Antriebskräfte zu steuern. Die elektronische Steuerungsvorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist mit folgenden Bauteilen vorgesehen: einem Brennkraftmaschinenausgangsleistungssteuerungsabschnitt 72, der durch einen sogenannten ”Brennkraftmaschinensteuerungsrechner E/G ECU” gebildet ist, der ausgestaltet ist, um die vorstehend beschriebene Brennkraftmaschinenausgangsleistungssteuerung anzuwenden; einem Hybridsteuerungsabschnitt 74, der durch einen sogenannten ”Hybridsteuerungsrechner HV ECU” gebildet ist, der ausgestaltet ist, um die vorstehend beschriebene Hybridantriebssteuerung und die Elektromotorausgangsleistungssteuerung anzuwenden; und einen Vierradantriebssteuerungsabschnitt 76, der durch einen sogenannten ”Vierradantriebssteuerungsrechner 4WD ECU” gebildet ist, der ausgestaltet ist, um die vorstehend beschriebene Differenzialbegrenzungsdrehmomentsteuerung anzuwenden. Der Brennkraftmaschinenausgangsleistungssteuerungsabschnitt 72, der Hybridsteuerungsabschnitt 74 und der Vierradantriebssteuerungsabschnitt 76 sind miteinander verbunden und kommunizieren untereinander.
  • Die vorstehend beschriebene elektronische Steuerungsvorrichtung 10 ist des Weiteren ausgestaltet, um verschiedene Eingabesignale von verschiedenen Sensoren und Schaltern zu empfangen, die in dem Fahrzeug vorgesehen sind. Diese Eingabesignale umfassen ein Signal, das eine Betriebsdrehzahl NE der Brennkraftmaschine 12 anzeigt; ein Signal, das eine Kühlwassertemperatur TW der Brennkraftmaschine 12 anzeigt; ein Signal, das eine Betriebsdrehzahl NM1 des ersten Elektromotors M1 anzeigt; ein Signal, das eine Betriebsdrehzahl NM2 des zweiten Elektromotors M2 anzeigt; ein Signal, das eine Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs anzeigt; ein Signal, das die Schaltposition anzeigt; ein Signal, das ein Beschleunigerbetätigungsausmaß ACC anzeigt, das ein Ausmaß einer Betätigung eines Beschleunigerpedals ist und eine Fahrzeugausgangsleistung darstellt, die durch den Fahrzeugbetreiber angefordert wird; ein Signal, das ein Ausmaß SOC der elektrischen Energie anzeigt, die in (einem Ladezustand) der Speichervorrichtung für eine elektrische Energie 50 gespeichert ist; und ein Signal, das eine Batterietemperatur der Speichervorrichtung für eine elektrische Energie 50 anzeigt.
  • Die vorstehend beschriebene elektronische Steuervorrichtung 10 ist gestaltet, um verschiedene Ausgabesignale zu erzeugen, die folgende Signale umfassen: ein Antriebssignal, um ein Drosselstellglied 82 zum Steuern eines Öffnungswinkels einer elektronischen Drosselklappe 80 anzutreiben, die in einem Einlassrohr 70 der Brennkraftmaschine 12 vorgesehen ist; ein Kraftstoffzufuhrmengensignal, um eine Zufuhrmenge eines Kraftstoffs in die Zylinder der Brennkraftmaschine 12 durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 84 zu steuern; ein Zündsignal, um eine Zündvorrichtung 86 anzuweisen, um den Kraftstoff in der Brennkraftmaschine 12 zu zünden; Signale, um die Elektromotoren M zu betreiben; Ventilsteuerungssignale, um solenoidbetätigte Ventile zu betreiben, die in dem Hydrauliksteuerungskreis 58 angeordnet sind, zum Steuern von Hydraulikstellgliedern hydraulisch betätigenden Reibkopplungsvorrichtungen des elektrischen stufenlos variablen Getriebeabschnitts 38 und des Getriebeabschnitts 42; ein Signal, um ein Regelventil (Druckeinstellventil) anzuweisen, das in dem Hydrauliksteuerungskreis 58 angeordnet ist, zum Regeln eines Hydraulikleitungsdrucks; und ein Antriebsanweisungssignal, um eine elektrisch betriebene Hydraulikpumpe zu betreiben, die als eine Hydraulikdruckquelle vorgesehen ist, die einen Hydraulikdruck erzeugt, um den Leitungsdruck einzustellen.
  • 4 ist das Funktionsblockschaubild zum Erläutern von Hauptsteuerungsfunktionen der elektronischen Steuerungsvorrichtung 10. Wie in 4 gezeigt ist, ist der Hybridsteuerungsabschnitt 74 mit einer Hybridsteuerungseinrichtung 88 zum Steuern der Brennkraftmaschine 12 und der Elektromotoren M gemäß den verschiedenen Signalen vorgesehen, die von den verschiedenen Sensoren übertragen werden, und schaltet in der elektronischen Steuerungsvorrichtung 10. Zum Beispiel weist die Hybridsteuerungseinrichtung 88 den Brennkraftmaschinenausgangsleistungssteuerungsabschnitt 72 an, um die Brennkraftmaschine 12 in einem Betriebszustand mit hohem Wirkungsgrad zu betreiben, und optimiert ein Verhältnis der Antriebskräfte, die durch die Brennkraftmaschine 12 und dem zweiten Elektromotor M2 erzeugt werden, und einer Reaktionskraft, die durch einen regenerativen Betrieb des ersten Elektromotors M1 erzeugt wird, um dadurch das Übersetzungsverhältnis γ0 des elektrischen stufenlos variablen Getriebeabschnitts 38 zu steuern, der als ein elektrisch gesteuertes stufenlos variables Getriebe betrieben wird. Genauer gesagt weist der Hybridsteuerungsabschnitt 88 den Brennkraftmaschinenausgangsleistungssteuerungsabschnitt 72 an, um die Brennkraftmaschinendrehzahl NE und das Drehmoment zum Halten der durch den Betreiber angeforderten Fahrzeugausgangsleistung zu erreichen, die auf der Grundlage des Beschleunigerbetätigungsausmaßes ACC und der Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet wird, und steuert die Übersetzungsverhältnisse des elektrischen stufenlos variablen Getriebeabschnitts 38 und des Getriebeabschnitts 42.
  • Die Hybridsteuerungseinrichtung 88 lässt es zu, dass das Fahrzeug in einem Motorantriebsmodus (elektrischer Antriebsmodus oder EV-Antriebsmodus) läuft, in dem nur der zweite Elektromotor M2 als die Fahrzeugantriebsleistungsquelle verwendet wird, durch Anweisen des zweiten Elektromotors M2, um durch die elektrische Energie betrieben zu werden, die von der Speichervorrichtung für eine elektrische Energie 50 zugeführt wird, während die Brennkraftmaschine 12 in einem Ruhezustand gehalten wird. Zum Beispiel wird der vorstehend beschriebene Motorantriebsmodus eingerichtet, wenn alle vorbestimmten Motorantriebszulässigkeitsbedingungen einschließlich der nachfolgenden Bedingungen erfüllt sind: eine Bedingung, bei der die elektrische Energiemenge(-ausmaß) SOC, die in der Speichervorrichtung für eine elektrische Energie 50 gespeichert ist, gleich wie oder größer ist als ein vorbestimmter Grenzwert; eine Bedingung, bei der die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich wie oder geringer ist als ein vorbestimmter Grenzwert; eine Bedingung, bei der das Betätigungsausmaß des Beschleunigerpedals, insbesondere das Betätigungsausmaß ACC, gleich wie oder kleiner ist als ein vorbestimmter Grenzwert; und eine Bedingung, bei der die Brennkraftmaschinenkühlwassertemperatur TW gleich wie oder höher ist als ein vorbestimmter Grenzwert.
  • Die Hybridsteuerungseinrichtung 88 hat ferner Funktionen einer Brennkraftmaschinenstoppbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob die Brennkraftmaschine 12 in dem Ruhezustand ist, und eine Motorantriebsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob das Fahrzeug in dem Motorantriebsmodus ist. Des Weiteren ist die Hybridsteuerungseinrichtung 88 mit einer Automatikbrennkraftmaschinenstartbestimmungseinrichtung 90 zum Bestimmen vorgesehen, ob eine vorbestimmte Automatikbrennkraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist. Diese Bestimmung wird gemacht, während die Brennkraftmaschinenstoppbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Brennkraftmaschine 12 in dem Ruhezustand ist, und während die Motorantriebsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass das Fahrzeug in dem Motorantriebsmodus ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Bestimmung, ob die vorstehend beschriebene vorbestimmte Automatikbrennkraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist oder nicht, durch ein Bestimmen gemacht, ob zumindest eine der vorstehend beschriebenen Motorantriebszulässigkeitsbedingungen nicht erfüllt ist.
  • Die Brennkraftmaschinenausgangsleistungssteuerungsabschnitt 72 ist mit einer Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung 92 zum automatischen Starten der Brennkraftmaschine 12 vorgesehen, wenn die Automatikbrennkraftmaschinenstartbestimmungseinrichtung 90 bestimmt hat, dass die vorstehend beschriebene Automatikbrennkraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist. Zum Beispiel startet die Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung 92 die Brennkraftmaschine 12 durch ein Betreiben des ersten Elektromotors M1 automatisch, während der zweite Elektromotor M2 betrieben wird, um zusätzlich das Reaktionsdrehmoment zu der Zeit des automatischen Startens der Brennkraftmaschine 12 zu erzeugen, derart, dass die Drehzahl NM1 des ersten Elektromotors angehoben wird, um die Brennkraftmaschinendrehzahl NE auf einen Wert anzuheben, der nicht kleiner als eine vorbestimmte untere Brennkraftmaschinenstartgrenze ist, oberhalb der die Brennkraftmaschine 12 gestartet werden kann. Zu der gleichen Zeit weist die automatische Brennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung 92 den Brennkraftmaschinenausgangsleistungssteuerungsabschnitt 72 an, um die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 84 anzuweisen, um den Kraftstoff zu zuführen, und um die Zündvorrichtung 86 anzuweisen, um den Kraftstoff zu zünden. Die Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung 92 ist des Weiteren ausgestaltet, um zu bestimmen, ob die Brennkraftmaschine 12 gestartet worden ist oder nicht gestartet worden ist. Diese Bestimmung wird durch ein Bestimmen gemacht, ob die Brennkraftmaschine NE auf einem vorbestimmten Startabschlusswert NE' angehoben worden ist. Dieser Startabschlusswert NE' ist eine untere Grenze der Brennkraftmaschinendrehzahl NE, oberhalb der die Brennkraftmaschine 12 durch sich selbst betrieben werden kann. Der Startabschlusswert NE' wird im Voraus durch Versuche erhalten. In anderen Worten ist die Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung 92 funktionell mit einer Einrichtung zum Bestimmen vorgesehen, ob die Brennkraftmaschine gestartet worden ist und eine vollständige Verbrennung ausführt.
  • Der Brennkraftmaschinenausgangsleistungssteuerungsabschnitt 72 ist mit einer Brennkraftmaschinenausgangsleistungssteuerungseinrichtung 96 vorgesehen, die ausgestaltet ist, um die Brennkraftmaschinenausgangsleistungsteuerung gemäß einer Anweisung auszuführen, die von der Hybridsteuerungseinrichtung 88 empfangen wird. Zum Beispiel umfasst die Brennkraftmaschinenausgangsleistungssteuerungseinrichtung 96 eine Drosselsteuerung durch Anweisen des Drosselstellglieds 82, um die elektronische Drosselklappe 80 zu öffnen und zu schließen; eine Kraftstoffeinspritzsteuerung durch Steuern der Menge und der Zeitabstimmung der Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 84; und eine Zündzeitabstimmungssteuerung durch die Steuerung der Zeitabstimmung der Zündung durch die Zündvorrichtung 86 wie zum Beispiel einer Zündeinrichtung an.
  • Der Vierradantriebssteuerungsabschnitt 76 ist funktionell mit einer Differenzialbegrenzungsdrehmomentssteuerungseinrichtung zum Steuern des Differenzialbegrenzungsdrehmoments TL der Differenzialbegrenzungskupplung CL vorgesehen. Genauer gesagt ist der Vierradantriebssteuerungsabschnitt 76 gestaltet, um das Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL in einem Betriebszustand (Fahrzustand) des Fahrzeugs auf einer Fahrbahn mit niedriger Reibung, einem rauen Untergrund oder auf einer anderen schlechten Fahrbahn zum Beispiel durch Steuern des Drucks des druckbeaufschlagten Öls, das von dem Hydrauliksteuerungskreis 58 zu dem Hydraulikstellglied der Differenzialbegrenzungskupplung CL zu zuführen ist, gemäß einem vorbestimmten Verhältnis zwischen dem Druck des druckbeaufschlagten Öls, das zu dem vorstehend angezeigten Hydraulikstellglied zugeführt wird, und den Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL zu steuern.
  • Der Vierradantriebssteuerungsabschnitt 76 ist des Weiteren mit einer Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung 94 zum Anweisen der Differenzialbegrenzungskupplung CL vorgesehen, um eine Differenzialdrehbewegung zwischen der vorderen Antriebswelle 18 und der hinteren Antriebswelle 24, das heißt eine Differenzialdrehbewegung zwischen den vorderen Antriebsrädern 30 und den hinteren Antriebsrädern 32, während eines automatischen Startens der Brennkraftmaschine 12 gemäß der Steuerung der Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung 92 zu begrenzen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung 94 gestaltet, um die Differenzialbegrenzungssteuerung durch die Differenzialbegrenzungskupplung CL im Voraus des automatischen Startens der Brennkraftmaschine 12 temporär anzuwenden, das durch die Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung 92 als ein Ergebnis der Bestimmung durch die Automatikbrennkraftmaschinenstartbestimmungseinrichtung 90 bewirkt wird, dass die vorstehend beschriebene Automatikbrennkraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist. Die Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung 94 ist des Weiteren gestaltet, um einen fahrzeugantriebskraftbezogenen Wert zum Beispiel in der Form eines Fahrzeugantriebsdrehmoments T zu berechnen, das sich abhängig von einem Betriebszustand (Fahrzustand) des Fahrzeugs während des automatischen Startens der Brennkraftmaschine 12 gemäß der Steuerung der Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung 92 ändert, und um die Differenzialbegrenzungssteuerung durch die Differenzialbegrenzungskupplung CL auf der Grundlage des berechneten Fahrzeugantriebsdrehmoments T und gemäß eines vorläufig gespeicherten Verhältnisses zwischen dem Fahrzeugantriebsdrehmoment T und dem Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL, wie in 5 beispielhaft gezeigt ist, anzuwenden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel steuert die Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung 94 den Hydraulikdruck des Hydraulikstellglieds der Differenzialbegrenzungskupplung CL derart, dass das Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL, das durch die Differenzialbegrenzungskupplung CL erzeugt wird, sich mit einer Erhöhung des berechneten Fahrzeugantriebsdrehmoments T erhöht, wie in 5 angezeigt ist. Die Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung 94 ist des Weiteren gestaltet, um die Differenzialbegrenzungssteuerung durch die vorstehend beschriebene Differenzialbegrenzungskupplung CL abzuschließen (zu beenden), wenn die Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung 92 bestimmt hat, dass das automatische Starten der Brennkraftmaschine 12 abgeschlossen ist.
  • 6 ist das Ablaufschaubild, das einen Hauptsteuerungsbetrieb der elektronischen Steuerungsvorrichtung 10 insbesondere einen Steuerungsbetrieb zum automatischen Starten der Brennkraftmaschine 12 gemäß einer Automatikbrennkraftmaschinenstartanweisung darstellt, während die Brennkraftmaschine 12 im Ruhezustand in dem Motorantriebsmodus des Fahrzeugs ist. Der Steuerungsbetrieb dieses Ablaufschaubilds wird wiederholt in einer extrem kurzen Zykluszeit von zum Beispiel ein paar Millisekunden bis mehreren zehn Millisekunden ausgeführt, wenn die Brennkraftmaschine 12 zum Beispiel im Ruhezustand in dem Motorantriebsmodus des Fahrzeugs ist.
  • Der Steuerungsbetrieb von 6 wird durch einen Schritt S1 (nachstehend wird der Ausdruck „Schritt” weggelassen) korrespondierend zu der Automatikbrennkraftmaschinenstartbestimmungseinrichtung 90 angefangen, um zu bestimmen, ob die vorbestimmte Automatikbrennkraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist oder nicht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine positive Bestimmung, dass die vorbestimmte Automatikbrennkraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist, erhalten, wenn zumindest eine der vorstehend beschriebenen Motorantriebszulässigkeitsbedingungen nicht erfüllt ist.
  • Wenn eine negative Bestimmung in dem vorstehend beschriebenen 51 erhalten wird, wird die vorliegende Steuerungsroutine beendet. Wenn die positive Bestimmung erhalten wird, schreitet der Steuerungsablauf zu S2 korrespondierend zu der Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung 94 voran, in dem die Differenzialbegrenzungskupplung CL gesteuert wird, um die Differenzialdrehbewegung zwischen der vorderen Antriebswelle 18 und der hinteren Antriebswelle 24, insbesondere die Differenzialdrehbewegung zwischen den vorderen Antriebsrädern 30 und den hinteren Antriebsrädern 32 temporär zu begrenzen, um ein Geräusch aufgrund eines Spiels beim Starten der Brennkraftmaschine zu verhindern. Zum Beispiel wird das Fahrzeugantriebsdrehmoment T, das sich abhängig von dem Betriebszustand (Fahrzustand) des Fahrzeugs während eines automatischen Startens der Brennkraftmaschine 12 ändert, berechnet und wird die Differenzialbegrenzungssteuerung durch die Differenzialbegrenzungskupplung CL auf der Grundlage des berechneten Fahrzeugantriebsdrehmoments T und gemäß dem vorläufig gespeicherten Verhältnis zwischen dem Fahrzeugantriebsdrehmoment T und dem Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL, wie beispielsweise in 5 gezeigt ist, angewendet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Hydraulikdruck des Hydraulikstellglieds der Differenzialbegrenzungskupplung CL derart gesteuert, dass sich das Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL durch die Differenzialbegrenzungskupplung CL mit einer Erhöhung des berechneten Fahrzeugantriebsdrehmoments T erhöht, wie in 5 gezeigt ist.
  • Der Steuerungsablauf schreitet dann zu S3 korrespondierend zu der Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung 92 und der Brennkraftmaschinenausgangsleistungssteuerungseinrichtung 96 voran, in dem der erste Elektromotor M1 erregt wird, um die Drehzahl NM1 des ersten Elektromotors zum Anheben der Brennkraftmaschinendrehzahl NE auf einen Wert, der nicht kleiner ist als die vorbestimmte untere Brennkraftmaschinenstartgrenze, zum Beispiel auf eine Leerlaufbrennkraftmaschinendrehzahl NEIDL anzuheben, oberhalb der die Brennkraftmaschine 12 gestartet werden kann, und in dem die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 84 betrieben wird, um den Kraftstoff in die Brennkraftmaschine 12 zu zuführen, und die Zündvorrichtung 86 betrieben wird, um den Kraftstoff zu zünden, wodurch die Brennkraftmaschine 12 gestartet wird.
  • Dann wird S4 korrespondierend zu der Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung 92 angewendet, um zu bestimmen, ob die Brennkraftmaschine 12 gestartet worden ist oder nicht, durch Bestimmen, ob die Brennkraftmaschinendrehzahl NE auf den vorbestimmten Startabschlusswert NE' angehoben worden ist, der die untere Grenze der Brennkraftmaschinendrehzahl NE ist, oberhalb der die Brennkraftmaschine 12 durch sich selbst betrieben werden kann, oder oberhalb der es angenommen werden kann, dass die Brennkraftmaschine 12 gestartet worden ist und eine vollständige Verbrennung ausführt.
  • Wenn eine negative Bestimmung in dem vorstehenden S4 erhalten wird, kehrt der Steuerungsablauf zu dem S3 zurück. Wenn eine positive Bestimmung erhalten wird, schreitet der Steuerungsablauf zu S5 korrespondierend zu der Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung 94 voran, um die Differenzialbegrenzungssteuerung, die in dem vorstehend beschriebenen S2 durch die Differenzialbegrenzungskupplung CL angewandt wird, zu beenden, wodurch die vorliegende Steuerungsroutine beendet wird.
  • Das Steuerungsgerät in der Form der elektronischen Steuerungsvorrichtung 10 für das Fahrzeugantriebssystem 8 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung 94 zum Anweisen der Differenzialbegrenzungskupplung CL (Differenzialbegrenzungsvorrichtung) auf, um die Differenzialdrehbewegung zwischen den vorderen Antriebsrädern 30 (erste Antriebsräder) und den hinteren Antriebsrädern 32 (zweite Antriebsräder) zu begrenzen, im Voraus vor dem automatischen Starten der Brennkraftmaschine 12 gemäß der Steuerung der Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung 92. Demgemäß stellt die Begrenzung der Differenzialbewegung zwischen den vorderen Antriebsrädern 30 und den hinteren Antriebsrädern 32 durch die Differenzialbegrenzungskupplung CL das Starten der Brennkraftmaschine 12 ohne ein Spiel sicher, das in dem Leistungsübertragungsweg (Kraftübertragungsweg) zwischen der Brennkraftmaschine 12 und den vorderen und hinteren Antriebsrädern 30, 32 vorhanden ist, wodurch eine einfache und ökonomische Reduktion der Erzeugung eines abnormalen Geräuschs während eines Startens der Brennkraftmaschine 12 in einem Betriebszustand (Fahrtzustand) des Fahrzeugs ermöglicht wird, das heißt es wird verhindert, dass ein Ruckelgeräusch (Klappergeräusch) aufgrund des vorstehenden Spiels auftritt. Insbesondere beseitigt das Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL, das durch die Differenzialbegrenzungskupplung CL während eines Startens der Brennkraftmaschine erzeugt wird, ein Zahneingriffsspiel von verzahnten Bauteilen oder anderen gemeinsam in Zahneingriff befindlichen Bauteilen in dem Antriebsstrang (Leistungsübertragungsweg, Kraftübertragungsweg) des Fahrzeugs, wobei das Zahneingriffsspiel durch ein Umlaufdrehmoment verursacht wird, das aufgrund eines geringen Ausmaßes einer Differenz zwischen den Durchmessern der vorderen Antriebsräder 30 und der hinteren Antriebsräder 32 erzeugt wird, das heißt, aufgrund einer Differenzialdrehbewegung zwischen den vorderen und hinteren Antriebsrädern 30 und 32, so dass die Erzeugung des abnormalen Geräusches aufgrund des vorstehend beschriebenen Spiels wirksam verhindert werden kann, selbst wenn sich das Fahrzeugantriebsdrehmoment während eines Startens der Brennkraftmaschine 12 ändert. Daher beseitigt die elektronische Steuerungsvorrichtung 10 eine Notwendigkeit zum Vorsehen von Schalldämpferbauteilen zwischen dem Fahrzeugantriebssystem 8 und Fahrzeuginnenräumen, um zum Beispiel die Übertragung des Ruckelgeräusches von dem Fahrzeugantriebssystem 8 zu den Fahrzeuginnenräumen zu reduzieren, und verhindert eine Erhöhung der Herstellungskosten des Fahrzeugs, die durch das Vorsehen dieser Schalldämpferbauteile verursacht werden würde. Des Weiteren ist es durch die elektronische Steuerungsvorrichtung 10 nicht erforderlich, eine schwierige Steuerung der Elektromotoren M bereitzustellen, um ein Ausmaß einer Änderung eines Fahrzeugantriebsdrehmoments während des Startens der Brennkraftmaschine 12 zu reduzieren, um die Erzeugung des vorstehend angezeigten Ruckelgeräusches zu verhindern.
  • Gemäß dem elektronischen Steuerungsgerät 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels berechnet die Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung 94 das Antriebsdrehmoment T, das sich während eines Startens der Brennkraftmaschine 12 gemäß der Steuerung der Automatikbrennkraftmaschinestartsteuerungseinrichtung 92 ändert, und begrenzt die Differenzialdrehbewegung zwischen den vorderen Antriebsrädern 30 und den hinteren Antriebsrädern 32 auf der Grundlage des Antriebsdrehmoments T und gemäß dem gespeicherten vorbestimmten Verhältnis. Demgemäß wird das Spiel in dem Leistungsübertragungsweg der Brennkraftmaschine 12 und den vorderen und hinteren Antriebsrädern 30, 32 mit einem angeforderten minimalen Ausmaß der Differenzialbegrenzung durch die Differenzialbegrenzungskupplung CL derart beseitigt, dass sich eine Kraft zum Begrenzen der Differenzialdrehbewegung zwischen den vorderen und hinteren Antriebsrädern 30, 32, nämlich dass sich das Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL bei einer Erhöhung des Antriebsdrehmoments T erhöht. Somit ist es möglich zu verhindern, dass eine Reduktion der Fahrbarkeit und der Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs aufgrund eines außerordentlich großen Ausmaßes der Differenzialbegrenzung durch die Differenzialbegrenzungskupplung CL auftritt.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist nachstehend beschrieben. In dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um jene Elemente zu identifizieren, die mit jenen in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen identisch sind, und die Beschreibung dieser Elemente ist weggelassen.
  • 7 ist die Ansicht zum Erläutern einer Anordnung des Fahrzeugantriebssystems 8 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Wie in 7 gezeigt ist, ist die Übertragungsvorrichtung 16 in diesem Ausführungsbeispiel mit folgenden Bauteilen vorgesehen: der Leistungsübertragungsvorrichtung 62, die das Antriebszahnrad 66 hat, das mit der Ausgabewelle 44 verbunden ist, das angetriebene Zahnrad 68, das mit der vorderen Antriebswelle 18 verbunden ist, und der Übertragungsgurt 70, der mit dem Antriebszahnrad 66 und dem angetriebenen Zahnrad 68 verbunden ist, zum Übertragen der Antriebskraft von der Ausgabewelle 44 zu der vorderen Antriebswelle 18; und der Differenzialbegrenzungskupplung CL zum wahlweisen Verbinden der Ausgabewelle 44, die einstückig mit der hinteren Antriebswelle 24 verbunden ist, mit dem Antriebszahnrad 66 der Leistungsübertragungsvorrichtung 62. Die Übertragungsvorrichtung 16 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist nicht mit der Mittendifferenzialgetriebevorrichtung 60 vorgesehen, die in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 1 vorgesehen ist. In der Übertragungsvorrichtung 16, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, wird das Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL durch den Hydraulikdruck des Hydraulikstellglieds der Differenzialbegrenzungskupplung CL gesteuert, um das gewünschte Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL gemäß dem vorbestimmten Verhältnis zwischen dem Hydraulikdruck des vorstehend beschrieben Hydraulikstellglieds und dem Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL zu erhalten. Zum Beispiel wird der Hydraulikdruck des vorstehend beschriebenen Hydraulikstellglieds derart gesteuert, dass die Kraft zum Begrenzen der Differenzialdrehbewegung zwischen den vorderen Antriebsrädern 30 und den hinteren Antriebsrädern 32, nämlich das Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL, sich mit einer Erhöhung des Antriebsdrehmoment T erhöht, das sich während eines Startens der Brennkraftmaschine 12 ändert, wie in dem Ausführungsbeispiel 1.
  • Das Steuerungsgerät in der Form der elektronischen Steuerungsvorrichtung 10 für das Fahrzeugantriebssystem 8 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das bis auf die vorstehend beschriebenen Gesichtspunkte die gleiche Anordnung wie das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel 1 hat, weist die Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung 94 zum Anweisen der Differenzialbegrenzungskupplung CL (Differenzialbegrenzungsvorrichtung) auf, um die Differenzialdrehbewegung zwischen den vorderen Antriebsrädern 30 (erste Antriebsräder) und den hinteren Antriebsrädern 32 (zweite Antriebsräder) zu begrenzen, im Voraus des automatischen Startens der Brennkraftmaschine 12 gemäß der Steuerung der Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung 92. Demgemäß stellt die Begrenzungsdifferenzialdrehbewegung zwischen den vorderen Antriebsrädern 30 und den hinteren Antriebsrädern 32 durch die Differenzialbegrenzungskupplung CL das Starten der Brennkraftmaschine 12 in dem Betriebszustand (Fahrzustand) des Fahrzeugs ohne das Spiel in dem Leistungsübertragungsweg (Kraftübertragungsweg) zwischen der Brennkraftmaschine 12 und den vorderen und hinteren Antriebsrädern 30, 32 sicher, um dadurch eine ökonomische und einfache Reduktion der Erzeugung des Ruckelgeräusches (Klappergeräusches) beim Starten der Brennkraftmaschine in dem Betriebszustand (Fahrzustand) des Fahrzeugs wie in dem Ausführungsbeispiel 1 zu ermöglichen.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
  • 8 ist die Ansicht zum Erläutern einer Anordnung des Fahrzeugantriebsystems 8 gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Das Fahrzeugantriebssystem 8 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird geeignet für ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb (FR Fahrzeug) mit einem Paar rechter und linker hinterer Antriebsräder 32 verwendet und ist nicht mit der Übertragungsvorrichtung 16 vorgesehen, die in dem Ausführungsbeispiel 1 vorgesehen ist. Die hintere Raddifferenzialgetriebevorrichtung (Hinterraddifferenzialgetriebevorrichtung) 26 ist mit der Differenzialbegrenzungskupplung (Differenzialbegrenzungsvorrichtung CL) vorgesehen, die gestaltet ist, um ein Differenzialgehäuse 98 wahlweise mit einer der hinteren Radachsen 28 zu verbinden. Die vorstehend beschriebene Differenzialbegrenzungskupplung CL begrenzt die Differenzialdrehbewegung zwischen den rechten und linken hinteren Antriebsrädern 32. In dieser hinteren Raddifferenzialgetriebevorrichtung 26 wird das Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL durch Steuern des Hydraulikdrucks des Hydraulikstellglieds der Differenzialbegrenzungskupplung CL gesteuert, um das gewünschte Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL gemäß dem vorbestimmten Verhältnis zwischen dem Hydraulikdruck des vorstehend beschrieben Hydraulikstellglieds und dem Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL wie zum Beispiel in dem Ausführungsbeispiel 1 zu erhalten. Zum Beispiel wird der Hydraulikdruck des vorstehend beschrieben Hydraulikstellglieds derart gesteuert, dass die Kraft zum Begrenzen der Differenzialdrehbewegung zwischen den rechten und linken hinteren Antriebsrädern 32, nämlich das Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL, sich mit einer Erhöhung des Antriebsdrehmoments T erhöht, dass sich während eines Startens der Brennkraftmaschine 12 ändert.
  • Das Steuerungsgerät in der Form der elektronischen Steuerungsvorrichtung 10 für das Fahrzeugantriebssystem 8 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das bis auf die vorstehend beschriebenen Gesichtspunkte die gleiche Anordnung wie in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel 1 hat, weist die Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung 94 zum Anweisen der Differenzialbegrenzungskupplung CL (Differenzialbegrenzungsvorrichtung) auf, um die Differenzialdrehbewegung zwischen dem Paar der rechten und linken hinteren Antriebsräder 32 (zweite Antriebsräder) im Voraus des automatischen Startens der Brennkraftmaschine 12 gemäß der Steuerung der Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung 92 zu begrenzen. Demgemäß stellt die Begrenzung der Differenzialdrehbewegung zwischen dem Paar rechter und linker hinterer Antriebsräder 32 durch die Differenzialbegrenzungskupplung CL das Starten der Brennkraftmaschine 12 in dem Betriebszustand (Fahrzustand) des Fahrzeugs ohne das Spiel in dem Leistungsübertragungsweg (Kraftübertragungsweg) zwischen der Brennkraftmaschine 12 und den hinteren Antriebsrädern 32 sicher, um dadurch eine ökonomische und einfache Reduktion der Erzeugung des Ruckelgeräusches (Klappergeräusches) während des Startens in dem Betriebszustand (Fahrzustand) des Fahrzeugs wie in dem Ausführungsbeispiel 1 zu ermöglichen.
  • Während die Ausführungsbeispiele dieser Erfindung ausführlich mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben worden sind, ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele begrenzt ist, sondern sie kann anderweitig ausgeführt werden.
  • Zum Beispiel ist die Differenzialbegrenzungskupplung (Differenzialbegrenzungsvorrichtung) CL nicht auf eine hydraulisch betätigte Kupplung begrenzt, wie sie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, und kann zum Beispiel als eine elektromagnetische Kupplung oder eine Magnetpulverkupplung verwendet werden.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel 1 ist die Differenzialbegrenzungskupplung CL, die in der Übertragungsvorrichtung 16 vorgesehen ist, die für das Fahrzeug verwendet wird, das mit den vorderen und hinteren Antriebsrädern vorgesehen ist, zwischen dem dritten Sonnenzahnrad S3 und dem Träger CA3 der Mittendifferenzialgetriebevorrichtung 60 angeordnet. Jedoch kann die Differenzialbegrenzungskupplung CL zwischen dem dritten Sonnenzahnrad S3 und dem dritten Hohlzahnrad R3 oder zwischen dem dritten Träger CA3 und dem dritten Hohlzahnrad R3 angeordnet sein.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel 2 kann die Differenzialbegrenzungskupplung CL, die in der Übertragungsvorrichtung 16 vorgesehen ist, die für das Fahrzeug verwendet wird, das die vorderen und hinteren Antriebsräder hat, durch eine Steuerungskopplungsvorrichtung ersetzt werden, die an einer vorgegebenen Position der vorderen Antriebswelle 18 oder der hinteren Antriebswelle 24 angeordnet ist, zwischen der vorderen Antriebswelle 18 und der vorderen Raddifferenzialgetriebevorrichtung 20 angeordnet ist, oder zwischen der hinteren Antriebswelle 24 und der hinteren Raddifferenzialgetriebevorrichtung 26 zum Beispiel angeordnet ist.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel 3 ist die Differenzialbegrenzungskupplung CL, die in dem Fahrzeugantriebssystem 8 vorgesehen ist, das für das Fahrzeug verwendet wird, das die hinteren Antriebsräder hat, gestaltet, um das Differenzialgehäuse 98 der hinteren Raddifferenzialgetriebevorrichtung 26 wahlweise mit einer von den hinteren Radachsen 28 zu verbinden. Jedoch kann die Differenzialbegrenzungskupplung CL gestaltet sein, um eine und die andere der hinteren Radachsen 28 zu verbinden, oder um das Differenzialgehäuse 98 mit der anderen der hinteren Radachsen 28 zu verbinden.
  • In den dargestellten Ausführungsbeispielen 1 und 2 haben die Differenzialgetriebevorrichtungen 20 und 26 des Fahrzeugantriebssystems 8, die für das Fahrzeug verwendet werden, das die vorderen und hinteren Antriebsräder hat, keine Differenzialbegrenzungsfunktion zum Begrenzen einer Differenzialdrehbewegung zwischen dem Paar rechter und linker Antriebsräder 30, 32. Jedoch können die Differenzialgetriebevorrichtung 20, 26 die vorstehend beschriebene Differenzialbegrenzungsfunktion haben, die entweder elektrisch oder mechanisch ausgeführt werden kann. Wenn die Differenzialgetriebevorrichtungen 20, 26 die Differenzialbegrenzungsfunktion elektrisch ausführen können, kann die Differenzialbegrenzung durch die vorstehend beschriebene Differenzialgetriebevorrichtung 20, 26 zusätzlich zu der Differenzialbegrenzung durch die Differenzialbegrenzungskupplung CL während der Differenzialbegrenzungssteuerung gemäß der Steuerung der Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung 94 ausgeführt werden. In diesem Fall kann das Spiel noch wirksamer beseitigt werden.
  • In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Fahrzeugantriebssystem 8 für ein Fahrzeug einer vorderen und hinteren Antriebsbauart (Vierradantriebsbauart) angewandt, das grundsätzlich als ein Fahrzeug mit Frontmotor und Hinterradantrieb (FR Fahrzeug) ausgestaltet ist, oder für ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb angewandt, das die hinteren Antriebsräder 32 hat. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auf die gleiche Weise bei einem Antriebssystem für andere Bauarten von Fahrzeugen zum Beispiel für ein Fahrzeug einer vorderen und hinteren Antriebsbauart anwendbar, die auf einem Fahrzeug mit Frontmotor und Vorderradantrieb (FF Fahrzeug) basiert, für ein Fahrzeug mit Frontantrieb anwendbar, das die vorderen Antriebsräder 30 hat, oder dergleichen.
  • In den dargestellten Ausführungsbeispielen wirkt (arbeitet) der erste Elektromotor M1 als ein Brennkraftmaschinenstarter. Jedoch kann ein anderer Elektromotor als ein exklusiver Brennkraftmaschinenstartermotor vorgesehen sein.
  • In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung 94 gestaltet, um die Differenzialbegrenzungskupplung CL anzuweisen, um die Differenzialdrehbewegung zwischen den vorderen Antriebsrädern 30 und den hinteren Antriebsrädern 32 im Voraus eines automatischen Startens der Brennkraftmaschine 12 gemäß der Steuerung der Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung 92 zu begrenzen. Jedoch kann die Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung 94 die Differenzialdrehbegrenzungssteuerung während des vorstehend beschriebenen automatischen Startens der Brennkraftmaschine 12 anfangen (einleiten, initiieren).
  • In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung 94 gestaltet, um den antriebskraftbezogenen Wert in der Form des Fahrzeugantriebsdrehmoments T zu berechnen, und um die Differenzialbegrenzungssteuerung durch die Differenzialbegrenzungskupplung CL auf der Grundlage des berechneten Fahrzeugantriebsdrehmoments T und gemäß dem vorbestimmten gespeicherten Verhältnis anzuwenden. Jedoch kann das Antriebsdrehmoment T durch einen anderen antriebskraftbezogenen Wert wie zum Beispiel eine Fahrzeugantriebskraft, ein Ausgabedrehmoment des Getriebeabschnitts 42, ein Brennkraftmaschinendrehmoment, ein Fahrzeugbeschleunigungswert, ein Betätigungsausmaß des Beschleunigerpedals und einen Öffnungswinkel der Drosselklappe ersetzt werden. Das Differenzialbegrenzungsdrehmoment TL, das durch die Differenzialbegrenzungskupplung CL erzeugt wird, kann ein vorbestimmter konstanter Wert sein.
  • Die elektronische Steuerungsvorrichtung 10 in den dargestellten Ausführungsbeispielen ist durch drei Rechner, nämlich durch den Brennkraftmaschinenausgangsleistungssteuerungsabschnitt 72, den Hybridsteuerungsabschnitt 74 und den Vierradantriebssteuerungsabschnitt 76 gebildet. Jedoch kann die elektronische Steuerungsvorrichtung 10 durch Rechner, die beliebige andere Rechner aufweisen, oder durch einen einzigen Rechner gebildet sein.
  • In den dargestellten Ausführungsbeispielen 1 bis 3 ist die Leistungsübertragungsvorrichtung 14 mit dem gestuft variablen Getriebeabschnitt 42 vorgesehen. Jedoch kann dieser Getriebeabschnitt 42 nicht vorgesehen sein oder kann durch einen stufenlos variablen Getriebeabschnitt wie zum Beispiel ein CVT ersetzt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 8
    Fahrzeugantriebssystem
    10
    Elektronische Steuerungsvorrichtung (Steuerungsgerät)
    12
    Brennkraftmaschine
    20
    Vorderraddifferenzialgetriebevorrichtung (vordere Raddifferenzialgetriebevorrichtung) (Differenzialgetriebevorrichtung)
    26
    Hinterraddifferenzialgetriebevorrichtung (hintere Raddifferenzialgetriebevorrichtung) (Differenzialgetriebevorrichtung)
    30
    Vordere Antriebsräder
    32
    Hintere Antriebsräder
    60
    Mittendifferenzialgetriebevorrichtung
    90
    Automatikbrennkraftmaschinenstartbestimmungseinrichtung
    92
    Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungseinrichtung
    94
    Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungseinrichtung
    CL
    Differenzialbegrenzungskupplung (Differenzialbegrenzungsvorrichtung)
    T
    Antriebsdrehmoment (antriebskraftbezogener Wert)

Claims (3)

  1. Steuerungsgerät für ein Antriebssystem (8) eines Fahrzeugs, das mit einem ersten Antriebsrad (30) und einem zweiten Antriebsrad (32), von denen jedes durch eine Ausgangsleistung einer Brennkraftmaschine (12) gedreht wird, die zu diesen übertragen wird, und einer Differenzialbegrenzungsvorrichtung (CL) vorgesehen ist, die gestaltet ist, um eine Differenzialdrehbewegung zwischen dem ersten Antriebsrad und dem zweiten Antriebsrad zu begrenzen, wobei das Steuerungsgerät mit einem Automatikbrennkraftmaschinenstartbestimmungsabschnitt (90), der gestaltet ist, um zu bestimmen, ob eine vorbestimmte Automatikbrennkraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist, während die Brennkraftmaschine im Ruhezustand in einem Betriebszustand des Fahrzeugs ist, und einem Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungsabschnitt (92) vorgesehen ist, der gestaltet ist, um die Brennkraftmaschine automatisch zu starten, wenn es bestimmt ist, dass die Automatikbrennkraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist, wobei das Steuerungsgerät Folgendes aufweist: einen Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungsabschnitt (94), der gestaltet ist, um die Differenzialbegrenzungsvorrichtung (CL) zum Begrenzen der Differenzialdrehbewegung zwischen dem ersten Antriebsrad (30) und dem zweiten Antriebsrad (32) während eines automatischen Startens der Brennkraftmaschine (12) gemäß der Steuerung des Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungsabschnitts (92) anzuweisen, und wobei der Brennkraftmaschinenstartdifferenzialbegrenzungsabschnitt (94) die Differenzialdrehbewegung zwischen dem ersten Antriebsrad (30) und dem zweiten Antriebsrad (32) auf der Grundlage eines Antriebsdrehmoments (T), das sich aufgrund des Startens der Brennkraftmaschine (12) gemäß der Steuerung des Automatikbrennkraftmaschinenstartsteuerungsabschnitts (92) ändert, und eines gespeicherten vorbestimmten Verhältnisses zwischen dem Antriebsdrehmoment und einem Differenzialbegrenzungsdrehmoment (TL) begrenzt, das durch die Differenzialbegrenzungsvorrichtung erzeugt wird.
  2. Steuerungsgerät nach Anspruch 1, wobei das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad vordere und hintere Antriebsräder (30, 32) sind, die durch die Brennkraftmaschine (12) durch eine Mittendifferenzialgetriebevorrichtung (60) angetrieben werden, und wobei die Differenzialbegrenzungsvorrichtung (CL) in der Mittendifferenzialgetriebevorrichtung vorgesehen ist, um eine Differenzialdrehbewegung zwischen den vorderen und hinteren Antriebsrädern zu begrenzen.
  3. Steuerungsgerät nach Anspruch 1, wobei das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad ein Paar rechter und linker Antriebsräder sind, und wobei die Differenzialbegrenzungsvorrichtung in der Differenzialgetriebevorrichtung vorgesehen ist, um eine Differenzialdrehbewegung zwischen dem Paar rechter und linker Antriebsräder zu begrenzen.
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