DE19631243C2

DE19631243C2 - Getriebeeinheit

Info

Publication number: DE19631243C2
Application number: DE19631243A
Authority: DE
Inventors: Gunter Juergens
Original assignee: LuK GS Verwaltungs GmbH and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1995-08-23
Filing date: 1996-08-02
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2016-08-03
Also published as: DE19631281C2; DE19631294C2; DE19631294A1; DE19631216A1; DE19631281A1; DE19631236C2; DE19631236A1; DE19631243A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einer Hybridantriebsanordnung. Solche Getriebeeinheiten sind beispielsweise durch die DE 41 13 386 bekannt geworden.

Durch verschiedene Ausgestaltungen und Verfahren wie beispielsweise in DE 35 09 017 C2, DE 40 11 815 A1, JP 63-110045 A (abstract) und JP 04-331868 A (abstract) können derartige Getriebeeinheiten verbessert wer den.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeeinheit insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einer Hybridantriebsanordnung zu schaffen, welche eine weiterhin verbesserte Funktionsweise aufweist und mit einfachen Mitteln einen homogenen Abtriebsverlauf sicherstellt. Weiterhin lag die Aufgabe zugrunde, ein komfortableres Verhalten einer solchen Getriebeeinheit zu erreichen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung bestand darin, eine Steuerstrategie derart auszugestalten, daß der Wechsel von Antriebsaggregaten oder Energiespeichern komfortabel durchzuführen ist und die Antriebsanordnung mit geringen Verlusten betreiben zu können.

Erfindungsgemäß kann dies dadurch erreicht werden, daß eine Getriebeeinheit insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einer Hybridantriebsanordnung mit in Kraftfluß zu- und abschaltbaren Getrieben versehen werden kann. Vorteilhaft kann es in diesem Zusammenhang sein, wenn die Getriebe ein stufenlos ein stellbares Getriebe sowie zumindest ein weiteres Getriebe umfassen. Diese stufenlos einstellbaren Getriebe können beispielsweise Kegelscheibenumschlin gungsgetriebe oder Toroid-Getriebe aber auch Reibrad-Getriebe bzw. Reibring- Getriebe sein. Die weiteren Getriebe können beispielsweise feste Übersetzungs stufen sein oder aber auch Überlagerungsgetriebe, wie beispielsweise Planeten getriebe oder Differentiale, welche beispielsweise mit zwei Eingängen versehen sind und mit einem Ausgang, wobei eine Überlagerung der beiden Eingangs drehzahlen derart durchgeführt werden kann, daß bei Eingangsdrehzahl un gleich null beispielsweise der Abtrieb eine Drehzahl von null aufweisen kann.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die weiteren Getriebe dem stufenlos einstellbaren Getriebe in Serie und/oder parallel zu- und abschaltbar sind.

Nach dem erfinderischen Gedanken kann es vorteilhaft sein, wenn der Ausgang des stufenlos einstellbaren Getriebes auf einen Eingang eines Überlagerungs getriebes zu- und abschaltbar ist.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der Eingang eines Getriebes mit festem Übersetzungsverhältnis mit einem Eingang der Getriebeeinheit verbindbar ist. Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn der Ausgang eines Getriebes mit festem Übersetzungsverhältnis einem Eingang des Überlagerungsgetriebes zu- und abschaltbar ist. Weiterhin kann es besonders zweckmäßig sein, wenn die dem stufenlos verstellbaren Getriebe zu- und abschaltbaren Getriebe mittels Kupp lungen zu- und abschaltbar sind. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn wenigs tens eine der Kupplungen eine reibschlüssige Kupplung ist, wie eine Reibungs kupplung oder Lamellenkupplung oder Magnetpulverkupplung. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Kupplung eine trocken- oder naßlaufende Kupplung ist.

Erfindungsgemäß kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest eine Kupplung in jedem Einrückzustand zwischen einem eingerückten und einem ausgerückten Zustand ansteuerbar und fixierbar ist. Diese Ansteuerung oder Fixierung kann mittels eines Stellmittels vorgenommen werden, das von einer Steuereinheit angesteuert wird. Das Stellmittel kann ein mechanisches Stellmittel, wie elektro motorisch betätigte Ausrückgabel, oder ein hydraulisch angesteuertes Stellmittel sein, wie beispielsweise mittels Hydraulikzylindern angesteuerte Ausrückmittel oder beispielsweise ein Hydraulikzentralausrücker.

Weiterhin kann eine elektromotorische Betätigung direkt auf ein Ausrücklager als Stellmittel Verwendung finden. Die Stellmittel sind derart ansteuerbar, daß sie jede Position des Einrückzustandes zwischen einem vollständig eingerückten und vollständig ausgerückten Zustand der Kupplung ansteuern und fixieren können, so daß das übertragbare Drehmoment der Kupplung im wesentlichen kontinuierlich zwischen einem Wert null bei einer völlig ausgerückten Kupp lungsposition und dem maximal übertragbaren Wert des Drehmomentes bei völlig eingerückter Kupplung einstellbar ist.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn das übertragbare Drehmoment von zumindest einer Kupplung mittels einer Steuereinheit und einem Stellmittel ge zielt angesteuert wird. Die Steuereinheit bedient bei einer Ansteuerung der Kupplung die Stellmittel mit einem Steuersignal, so daß die Stellmittel den ge wünschten Einrückzustand positionieren und das übertragbare Drehmoment entsprechend den vorgegebenen Werten eingestellt wird. Entsprechend des erfinderischen Gedankens kann es vorteilhaft sein, wenn mittels zumindest einer gezielt ansteuerbaren Kupplung das Abtriebsmoment der Getriebeeinheit ge steuert wird. Die Kupplung wird in diesem Falle derart angesteuert, daß das übertragbare Drehmoment geringer ist als das nominale Drehmoment, so daß das Abtriebsmoment sich durch das momentan maximal übertragbare Drehmo ment ergibt. Im Falle eines höheren anliegenden Motormomentes wird die Kupplung in einen schlupfenden Zustand versetzt, so daß ein höheres Drehmo ment als das momentan übertragbare Drehmoment nicht übertragen werden kann.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest eine Kupplung derart ange steuert wird, daß bei einem Anfahr- oder Ankriechvorgang und/oder bei einem Bereichswechsel und/oder bei Zu- oder Abschaltvorgängen von Energiequellen und/oder Energiespeichern die Kupplung schlupfend das übertragbare Dreh moment steuert. Der Schlupf kann in diesem Falle größer gleich null sein, wobei die Größe des Schlupfes, d. h. die Größe der Differenz der Drehzahl zwischen Eingangs- und Ausgangselement der Kupplung, bestimmt wird und als Steuer größe Verwendung finden kann, um das anliegende Drehmoment zu steuern, wobei insbesondere bei einer Hybridantriebsanordnung die Schaltung der An triebsaggregate und der Energiespeicher im Zusammenwirken miteinander ge steuert werden kann, so daß gezielt Energieflüsse von einem Antriebsaggregat beispielsweise in einen Energiespeicher gelenkt werden können oder aber die Antriebsaggregate beispielsweise abgeschaltet werden und die für den Fahr betrieb notwendige Energie aus den Energiespeichern entnommen wird.

Weiterhin ist es bei einer erfindungsgemäßen Getriebeeinheit zweckmäßig, wenn der Schlupf der Kupplung als Kenngröße verwendet wird, um die Energie aufnahme und -abgabe der Energiequellen und/oder Energiespeicher zu steu ern, wobei diese Steuerung in Abhängigkeit des Schlupfes und/oder anderen Größen vorgenommen werden kann.

Weiterhin kann es nach dem erfinderischen Gedanken vorteilhaft sein, wenn eine Getriebeeinheit eine Steuereinheit, wie beispielsweise einer zentralen Computereinheit, aufweist, welche mit Sensoren und/oder anderen Elektronik einheiten in Wirkverbindung steht und mittels ansteuerbarer Stellmittel die Über setzung des stufenlos einstellbaren Getriebes und/oder das übertragbare Dreh moment von zumindest einer Kupplung ansteuert.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn bei einer Getriebeeinheit mittels einer Steuereinheit zumindest eine Kupplung angesteuert wird, wobei das übertragba re Drehmoment der Kupplung das Abtriebsmoment der Getriebeeinheit bestimmt und aufgrund des sich einstellenden Schlupfes innerhalb der Kupplung die An triebseinheiten, wie beispielsweise Verbrennungsmotor oder Elektromotor und/oder Energiespeicher, wie beispielsweise mechanischer Energiespeicher, wie Schwungrad, oder elektrischer Energiespeicher, wie Batterie oder Akkumu lator in ihrer Momentenabgabe bzw. in ihrem Energiefluß gesteuert werden.

Bei Getriebeeinheiten nach dem erfinderischen Gedanken ist es besonders zweckmäßig, wenn der Schlupf der Kupplung, welche gesteuert wird, als Steuer größe verwendet wird, um die Energie- oder Momentenabgabe der Antriebsein heiten und/oder Energiespeicher zu regeln oder zu steuern.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn eine Kupplung, welche mittels der Steuer einheit angesteuert wird und mittels des angesteuerten übertragbaren Drehmo mentes das abtriebsseitige Drehmoment bestimmt, eine Kupplung zum Wechsel von Übersetzungsbereichen des stufenlos einstellbaren Getriebes ist.

Bei Getriebeeinheiten der erfindungsgemäßen Art mit einem stufenlos einstellba ren Getriebe und zumindest einem mittels Kupplungen zu- und abschaltbaren Getriebe insbesondere für Kraftfahrzeuge mit Hybridantrieb, bei welchen die vorhandenen Antriebsquellen und/oder Energiespeicher als Funktion des Bedarfs und der Zeit zu- und ab- und/oder umgeschaltet werden, kann es vorteilhaft sein, wenn eine Steuereinheit das übertragbare Drehmoment von zumindest einer Kupplung steuert.

Zweckmäßig kann es weiterhin sein, wenn das stufenlos einstellbare Getriebe ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe oder ein Toroid-Getriebe oder ein Reibrad-Getriebe oder ein Reibring-Getriebe ist.

Erfindungsgemäß kann es zweckmäßig sein, wenn bei einer Getriebeeinheit mit Hybridantriebsanordnung zumindest eine der Antriebseinheiten und der Energie speicher vorhanden sind, wie Verbrennungsmotor, Elektromotor, mechanischer Energiespeicher, wie Schwungrad, elektrische Energiespeicher, wie Batterie oder Akkumulator.

Nach einem weiteren erfinderischen Gedanken kann es bei Verfahren zur Steue rung einer Getriebeeinheit mit einer Hybridantriebsordnung insbesondere für Kraftfahrzeuge vorteilhaft sein, wenn das übertragbare Drehmoment von zumin dest einer Kupplung angesteuert wird, um das Abtriebsmoment der Getriebeein heit zu steuern und der sich einstellende Schlupf als Steuergröße verwendet wird, um die Energie- oder Drehmomentabgabe oder -aufnahme der Antriebs aggregate und/oder Energiespeicher zu steuern.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Hybridantriebsanordnung für Kraftfahrzeuge, mit einer Antriebseinrichtung, die wenigstens zwei Antriebe aufweist, und einer Getriebeanordnung.

Bei bekannten Hybridantriebsanordnungen werden bislang i²-Getriebe verwen det, bei denen der Regelbereich eines stufenlos steuerbaren Getriebes, bei spielsweise eines Umschlingungswandlers, durch Zusatzelemente, wie Zahnrä der und Klauenkupplungen, dadurch vergrößert wird, daß der Stellbereich des Getriebes mehr als einmal ausgenutzt und funktionsmäßig hintereinanderge schaltet wird.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Hybridantriebsanord nung der eingangs genannten Art anzugeben, deren Aufbau einfacher ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe bei einer eingangs genannten Hybridan triebsanordnung dadurch gelöst, daß die Getriebeanordnung ein Nullregelgetrie be mit zumindest einer Kupplung, einem Übersetzungsgetriebe und einem die sem nachgeordneten Überlagerungsgetriebe aufweist.

Die Verwendung eines Nullregelgetriebes (auch "Geared-Neutral-Getriebe" ge nannt) hat den Vorteil, daß sein Aufbau einfacher als der eines i²-Getriebes ist.

Mit der Antriebseinrichtung mit zumindest einer Kupplung und dem Überset zungsgetriebe kann ein Steuergerät verbunden sein, durch das der Schlupf der Kupplung in Abhängigkeit vom Zu- und Abschalten der Antriebe und/oder von motorbetriebenen Hilfsaggregaten (Kompressor einer Klimaanlage, Servolen kungsantrieb) des Kraftfahrzeugs steuerbar ist.

Hierbei wird das übertragbare Drehmoment der schlupfenden Kupplung im Triebstrang entsprechend dem vom Fahrer gewünschten Abtriebsmoment beeinflußt. Ergibt sich aus der Momentenbilanz der Antriebseinrichtung (Ener giequellen) bzw. des Fahrzeugs ein Überschuß an der Kupplung, so vergrößert sich der Schlupf in dieser. Diese Vergrößerung wird als Steuergröße für die Übersetzungsregelung des stufenlos steuerbaren Getriebes genutzt, zum Bei spiel für den Betrieb mit Schwungrädern oder als Führungsgröße für einen Verbrennungskraftmotor oder Elektromotor. Bei Schlupfvergrößerung wird zum Beispiel die Übersetzung in dem stufenlos verstellbaren Getriebe bei Nutzung der Energiespeicherung eines Schwungrades in Richtung schneller verstellt, so daß das entnommene Moment höher ist und damit der Schlupf verringert wird. In der gleichen Weise lassen sich auch Energieflüsse im Schubbetrieb bzw. wech selweise zwischen Schwungrad und Verbrennungskraftmaschine, oder umge kehrt, steuern.

Der Vorteil dieser Art der Steuerung ist, daß die Drehmomentübertragungsfähig keit einer stufenlos steuerbaren schlupfenden Kupplung besser beherrschbar ist, als die Übersetzungsänderungen in Getrieben oder die Drehmomentauf- und - abbaurampen von Energiequellen.

Vorzugsweise ist sodann dafür gesorgt, daß das Steuergerät eine Regeleinrich tung für die Übertragungsverhältnisse von Kupplungen und des stufenlos ver stellbaren Getriebes und einen mit der Regeleinrichtung verbundenen Sollwertgeber aufweist, durch den ein Vorwärtsfahr-, ein Rückwärtsfahr- und ein Stand bereich in Abhängigkeit von einem gewünschten Drehmoment selbsttätig so einstellbar sind, daß

a) im Vorwärts- und Rückwärtsfahrbereich und im Standbereich das über die Kupplung übertragbare Drehmoment nur gleich dem gewünschten Drehmo ment ist, und daß
b) in allen Bereichen das Übersetzungsverhältnis des stufenlos einstellbaren Getriebes so geregelt wird, daß die die Drehmomentrichtung bestimmende Drehzahldifferenz zwischen Ein- und Ausgang der Kupplung nahe Null ist.

Bei dieser Ausbildung ist der gewünschte Abtriebsdrehmomentverlauf in Abhän gigkeit vom Drehmoment und der Drehzahl der Antriebseinrichtung selbsttätig derart einstellbar, daß ein zum Beispiel einem konventionellen Automatikgetriebe entsprechender Eindruck, mit möglichst geringen Verlusten in den Triebstrang elementen entsteht. Während der Komforteindruck aufgrund der stufenlosen Steuerung der Drehzahl weiterhin dem eines gewöhnlichen Automatikgetriebes mit stufenlos steuerbarem Drehmomentwandler entspricht, bleiben die haupt sächlich durch die schlupfende Kupplung im Triebstrang bedingten Verluste sehr gering, weil die die Verluste mitbestimmende Drehzahldifferenz und damit der Schlupf der schlupfenden Kupplung stets nahe Null gehalten wird. Eine Steue rung der gesamten Anordnung ist allerdings nur dann möglich, wenn die Kupp lung schlupft und der Schlupf als Steuergröße existent ist. Bei einer Betriebssitu ation, bei der der Schlupf gleich Null ist, bestimmt die Kupplung nicht mehr das An- und Abtriebsmoment im Triebstrang, sondern das An- und Abtriebsmoment kann auch geringer sein als das übertragbare Moment der Kupplung.

Sodann kann der Sollwertgeber so einstellbar sein, daß das durch das stufenlos steuerbare Getriebe bestimmte Übersetzungsverhältnis des Triebstrangs zwi schen der Antriebseinrichtung und den Abtriebsrädern des Kraftfahrzeugs in beiden Fahrbereichen (vorwärts oder rückwärts) eine niedrige Abtriebsdrehzahl, entsprechend einem gewünschten Kriechmoment; ergeben würde. Bei dieser Art der Übersetzungsregelung des stufenlos steuerbaren Getriebes kann sich das Kraftfahrzeug entsprechend dem durch die schlupfende Kupplung vorgegebe nen Kriechmoment nur langsam vorwärts- oder rückwärtsbewegen. Da das Kupplungsmoment aufgrund der Getriebestruktur direkt proportional dem Ab triebsmoment ist, ohne daß die Übersetzung des stufenlos steuerbaren Getrie bes eingeht, ist eine präzise Steuerung des Kriechmoments einfach möglich. Die Übersetzungsregelung bestimmt nur die Richtung des Kriechmoments und die Höhe der Verluste. Bei einer Übersetzung, die genau dem Geared-Neutral-Punkt entspricht (d. h. einer Abtriebsdrehzahl Null), ist mithin die Richtung des Kriech moments unbestimmt, aber auch die Verlustleistung null.

Bislang schwingt die Regelgröße bei einer Übersetzungsregelung immer etwas um den Sollwert, so daß im Stillstand ein "Schwingen" des Fahrzeugs spürbar ist.

Durch die vorgeschlagene Übersetzungsregelung, nämlich eine geringe Ab triebsdrehzahl je nach Fahrbereich vorwärts oder rückwärts vorzugeben, kann das Schwingen vermieden werden, da das Moment im Abtriebsstrang dann nur vom Moment der Kupplung abhängt. Das Schwingen der Drehzahlregelung ergibt ein Schwingen der Verlustleistung, ist aber nicht spürbar.

Im Bereich "Neutral" bewirkt die Übersetzungsregelung, daß die Drehzahldiffe renz an der Kupplung, je nach Geschwindigkeitsbereich und Drehzahl der An triebseinrichtung Null oder nahe Null ist. Da jedoch die Kupplung nicht druckbe aufschlagt ist, ist der Triebstrang nicht kraftschlüssig, also in "Neutral".

Das Überlagerungsgetriebe kann in einfacher Weise als Planetengetriebe aus gebildet sein, dessen Steg über ein Stirnradgetriebe mit der Abtriebsseite der Kupplung verbunden ist.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Steuern des Abtriebsmoments eines Antriebsstrangs.

In der Praxis werden innerhalb von Antriebssträngen häufig Antriebsquellen verwendet, deren Abtriebsmoment sich ändert, ohne daß eine Bedienungs person diese Änderung über ein Betätigungsglied eingibt. Beispielsweise schal ten sich Zusatzaggregate, wie Kühlerlüfter, Klimaanlagen, Lenkhilfepumpen, Stromerzeugungsgeneratoren, Elektromotoren usw. plötzlich ein und beeinflus sen dadurch das Abtriebsmoment. In der Praxis ist jedoch erwünscht, daß sich das Abtriebsmoment nur ändert, wenn eine Bedienungsperson eine solche Än derung über ein Betätigungsglied eingibt. Die selbsttätige Ausregelung von nicht erwünschten Änderungen des Abtriebsmoments stellt ein gravierendes rege lungstechnisches Problem dar, da der Drehmomentauf- und -abbau von An triebsquellen in Abhängigkeit von irgendwelchen Steuergrößen oder Überset zungsänderungen in Getrieben außerordentlich komplexe Verläufe haben.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren sowie eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung derart weiterzuentwickeln, daß mit einfachen Mitteln ein gleichmäßi ger Verlauf eines eingestellten bzw. gewünschten Abtriebsmoments des An triebsstrangs erreicht wird.

Der das Verfahren betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den Merk malen des Anspruchs 34 gelöst. Der die Vorrichtung betreffende Teil der Erfin dungsaufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 35 gelöst.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß die Drehmomentüber tragungsfähigkeit einer Reibungskupplung außerordentlich präzise steuerbar ist und der an einer solchen Reibungskupplung herrschende Schlupf sehr genau erfaßbar ist, so daß er sich gut als Rückkoppelungsgröße eignet, mit der der Antriebsstrang derart veränderbar ist, daß sich ein gewünschter Sollschlupf an der gesteuerten Reibungskupplung wieder einstellt bzw. über die Zeitdauer der Ausregelung möglichst erhalten bleibt.

Nullregelgetriebe, wie sie in der Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 4 verwendet werden, sind an sich bekannt und beispielsweise in Oetting, H. und Heidemeier, P.: "Stufenlose Getriebe für Personenkraftwagen", VDI-Berichte 579 beschrieben.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Begriffe Antriebe, Antriebseinheiten, An triebsaggregate, Antriebsquellen und Energiequellen synonym verwendet wer den und darunter beispielsweise Verbrennungsmotoren, Elektromotoren, Elektromotor/Generatoren und dergleichen zu verstehen sind.

Anhand der Fig. 1 bis 10 sei die Erfindung näher erläutert.

Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Antriebsstranges eines Fahr zeuges,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Antriebsstranges eines Fahr zeuges,

Fig. 3 eine schematische Darstellung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung,

Fig. 5 ein Prinzipbild einer Vorrichtung zum Durchführen des erfin dungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 6 ein Diagramm zur beispielhaften Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 7 eine gegenüber Fig. 5 abgeänderte Antriebsquelle,

Fig. 8 eine gegenüber Fig. 5 abgeänderte Ausführungsform der Vor richtung,

Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Triebstranges und

Fig. 10 ein Diagramm.

In Fig. 1 ist ausgehend von einer Brennkraftmaschine 1, wie Verbrennungs motor oder Turbine, die Abtriebswelle 2 mit einer Kupplung 3 mit dem weiteren Antriebsstrang verbindbar. Das System stellt eine Hybridantriebsanordnung dar, welche in wesentlichen zumindest zwei Antriebsaggregate und/oder Energie speicher aufweist, die als Antriebsquelle dem Antriebsstrang zu- und abschaltbar sind.

Weiterhin ist ein Schwungrad 4 mittels einer Kupplung 5 dem Antriebsstrang zuschaltbar. Dem Schwungrad nachgeordnet ist der Rotor eines Elektromotors 6, wobei der Stator 7 koaxial dazu angeordnet ist. Der Elektromotor 6 wird von einer Batterie bzw. einem Akkumulator gespeist, wobei der Elektromotor auch im Generatorbetrieb betrieben werden kann und somit beispielsweise bei Brems vorgängen Energie in elektrischen Strom umwandelt und dieser Strom mittels der Batterie bzw. des Akkumulators gespeichert werden kann.

Weiterhin ist dem Elektromotor eine Kupplung 9 nachgeordnet, welche die Ge triebeeingangswelle mit dem vorgeschalteten Antriebsstrang verbindet. Die Getriebeeingangswelle 10 ist mit einem Kegelscheibenpaar 11 des stufenlos ver stellbaren Getriebes 12 verbunden, wobei von diesem Kegelscheibenpaar 11 auf ein weiteres Kegelscheibenpaar 13 ein Drehmoment mittels des Umschlin gungsmittels 14 übertragen werden kann. Zur Anpreßung des Umschlingungs mittels dienen die Kolben-Zylindereinheiten 15a, 15b, welche einen überset zungsabhängigen und lastabhängigen Wert der Anpreßung des Umschlingungs mittels erzeugen, damit das Umschlingungsmittel zu keinem Zeitpunkt schlupft oder rutscht.

Die Abtriebswelle 16 des stufenlos verstellbaren Getriebes ist mit dem Sonnen rad eines Übersetzungs- oder Überlagerungsgetriebes verbunden. Die Getrie beeingangswelle 10 ist weiterhin mittels einer Kupplung 17 und einer festen Getriebestufe 18 mit dem Planetenträger 19 des Übertragungs- oder Über lagerungsgetriebes verbunden. Die Abtriebswelle des Überlagerungsgetriebes 20 ist mit dem Hohlrad verbunden, wobei diese mit einem Differential 21 wirk verbunden ist und im Antriebsstrang weiterhin die Antriebsachsen 22 und die Antriebsräder 23 folgen.

Die feste Getriebestufe 18 ist mittels der Kupplung 17 zu- und abschaltbar und weiterhin ist der Planetenträger 19 mit dem Hohlrad 24 über die Kupplung 25 verbindbar, so daß das Hohlrad mit dem Planetenträger als ganzer Block um läuft, falls die Kupplung 25 geschlossen ist.

In dem dargestellten Beispiel können die Energiespeicher bzw. die Antriebsein heiten 1, 4 und 6 in beliebiger Kombination in Funktion sein, so daß die Energie bzw. die Leistungsflüsse von den Antriebseinheiten auf die Abtriebsräder wirken können, wobei in anderen Fahrsituationen auch im umgekehrten Sinne Energie flüsse in die Energiespeicher gelenkt werden können, wobei z. B. bei einem Bremsvorgang die kinetische Energie des Fahrzeuges zumindest teilweise in kinetische Energie beispielsweise eines Schwungrades umgewandelt wird und/oder mittels des Elektromotors in Generatorbetriebsweise oder mit einem extra Aggregat die kinetische Energie des Fahrzeuges zumindest teilweise in elektrische Energie umgewandelt wird und mittels Batterien oder Akkumulatoren gespeichert wird.

Weiterhin zeigt die Abbildung einen Funktionsblock 26, welcher die zentrale Rechen- oder Steuereinheit darstellt. Diese zentrale Steuer- oder Recheneinheit ist über Signalleitungen mit den Antriebsmaschinen, den Energiespeichern sowie den Stellelementen zur Verstellung der Übersetzung des stufenlos verstellbaren Getriebes als auch den Verstellelementen zur An steuerung der Kupplungen verbunden.

Die an die zentrale Steuereinheit 26 angeschlossenen Sensoren, wie Drehzahl sensoren oder Drucksensoren oder Wegsensoren oder Kraftsensoren, welche zur Detektion der Einstellung von Stellgliedern oder zur Detektion von Systempa rametern verwendet werden, sind in der Zeichnung nur beispielhaft dargestellt.

Die zentrale Steuereinheit 26 erhält über die Sensoren Signale, welche den aktuellen Betriebszustand charakterisieren. Aus den zur Verfügung stehenden Daten kann aufgrund von Funktionen bzw. Programmroutinen oder auch vorge gebenen Wertetabellen das momentan notwendige übertragbare Drehmoment, bzw. die momentan notwendige Übersetzung des stufenlos verstellbaren Getrie bes, bzw. der momentan günstigste, wie verbrauchsgünstigste oder energiespa rendste Betriebsanordnungsregelung oder -steuerung, eingestellt werden.

Nach einer Vorgabe des aktuellen Betriebspunktes kann aufgrund von vorgege benen Entscheidungskriterien, wie beispielsweise Verbrauchskriterien, bzw. Energieverbrauchskriterien, das System derart angesteuert werden, daß immer ein minimaler Energieverbrauch angesteuert wird im Vergleich zu den vom Kraftfahrer gewünschten Drehmoment bzw. zu der gewünschten Leistung, wobei in manchen Betriebssituationen, wie beispielsweise beim Bremsen, eine Ener gierückgewinnung der kinetischen Energie des Fahrzeuges vorgenommen wer den kann.

Die Fig. 2 zeigt einen Verbrennungsmotor 100, wie Brennkraftmaschine, wel cher über eine Kupplung 101 mit dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges ver bindbar ist, wobei ein Schwungrad 102 über eine Kupplung 103 mit dem An triebsstrang verbindbar ist. Nachgeordnet ist ein Elektromotor 104 im Antriebs strang plaziert, welcher sowohl als Elektromotor oder als Generator betrieben werden kann, wobei ein Steuergerät 105 den Elektromotor bzw. den Generator steuert und ein Stromfluß von einer Batterie oder Akkumulator 106 bzw. an diesen gesteuert wird. Nachgeordnet ist ein Getriebe 107 im Antriebsstrang plaziert, wobei das Getriebe 107 ein stufenlos verstellbares Getriebe 108 umfaßt sowie weitere Getriebestufen 109 und 110 und der Abtrieb des Getriebes 111 über ein Differential 112 mit zumindest einer Antriebswelle 113 verbunden ist und die Antriebswelle ein Rad 114 beispielsweise eines Kraftfahrzeuges antreibt.

Die Getriebeeinheit 107 ist in der Ausführungsform eines Geared-Neutral- Getriebes ausgeführt, wobei der stufenlose Teil 108 eingangsseitig mit der An triebswelle 115 verbunden ist und der Ausgang des stufenloses Teiles mit dem Sonnenrad des Summiergetriebes, wie Planetengetriebe, verbunden ist und dies mit einer Kupplung verblockbar ist. Weiterhin ist das Getriebe 109 mit einer festen Übersetzungsstufe ebenfalls ausgangsseitig auf einen Eingang des Summiergetriebes 110 schaltbar, wobei die Kupplung 116 diesen Schaltvorgang gewährleistet.

Das Steuergerät 120 ist in Signalverbindung mit Sensoren, welche die Drehzah len bzw. Momente des Systems charakterisieren oder detektieren, wobei über die Signalleitung 121, 130 die Ein- und Ausgangsdrehzahl des Variators bzw. die Übersetzung detektiert werden kann und über die Leitung 122 Steuerbefehle von der Steuereinheit an das Stellglied des Variators gesendet werden. Die Verbin dungsleitung 123 stellt die Informationsverbindung zwischen der Brennkraftma schine und dem Steuergerät dar, wobei Motordrehzahlen und Motormomente beispielsweise zur Weiterverarbeitung an die Steuereinheit übertragen werden. Weiterhin wird über die Signalleitung 124 die Kupplung 101 angesteuert, wobei über die Signalleitung 125 die Drehzahl des Schwungrades detektiert wird und über die Leitung 126 der Steuerbefehl an das Stellglied der Kupplung 103 über mittelt wird. Weiterhin sind die Signalleitungen 127 und 128 vorgesehen, welche die Kupplung 116 ansteuern sowie den Variator 129, wobei diese jeweils den Anpreßdruck bzw. ein dementsprechendes Signal vorgeben. Über die Signallei tung 132 wird die Kupplung des Summiergetriebes angesteuert.

Mittels der Drehzahl- und Momentenmessungen an den jeweiligen Antriebsag gregaten 100, 104 sowie Energiespeichern 102,106 und der Übersetzungssteue rung bzw. -regelung des Variators sowie mittels der gezielten Ansteuerung der Kupplungen 116 und 131, kann der Schlupf in den Kupplungen zu jedem Zeit punkt detektiert werden und mit Hilfe des Schlupfes die gezielte Ansteuerung der Antriebsaggregate und Energiespeicher derart vorgenommen werden, daß zu jedem Zeitpunkt ein energetisch günstigster Betriebsbereich ausgewählt werden kann. Unter der Prämisse eines solchen energetisch günstigen Zustandes kann beispielsweise eine Rückführung der kinetischen Energie des Fahrzeuges in die kinetische Energie des Schwungrades umgewandelt werden, oder aber diese kinetische Energie des Fahrzeuges wird insbesondere beim Abbremsen in elekt rische Energie mittels des Generators umgewandelt, wobei im Beschleuni gungsfalle die Energie des Schwungrades zur Fahrzeugbeschleunigung heran gezogen werden kann, oder aber der Elektromotor, aus der Batterie gespeist, eingesetzt werden kann. Das Steuergerät steuert somit über den Schlupf in zumindest einer Kupplung das Abtriebsmoment der Getriebeeinheit, wobei dieses Abtriebsmoment proportional zu dem übertragbaren Drehmoment der ange steuerten Kupplung ist.

Eine Änderung im Eingangsmoment der Getriebeeinheit führt zu einer Erhöhung des Schlupfes in der Kupplung, wobei bei einer Verstellung des Übersetzungs verhältnisses des stufenlos verstellbaren Getriebes innerhalb der Getriebeeinheit in Richtung kleiner, bei gleichem Abtriebsmoment das Eingangsmoment größer ist, wobei das überschüssige Moment zur Drehzahlerhöhung des getriebeein gangsseitigen Zweiges geringer wird. Die Drehzahlerhöhung kann somit ausge regelt werden, so daß der Schlupf wieder den gewünschten Betrag annimmt.

Vorteilhaft ist, daß das Abtriebsmoment der Getriebeeinheit bzw. des Fahrzeu ges konstant bleibt und direkt beeinflußbar ist wegen des Schlupfs in der Kupp lung, d. h., mit diesem angesteuerten Schlupfmoment in der Kupplung kann das System Getriebeeinheit und Hybridantrieb derart gesteuert werden, daß das Abtriebsmoment bestimmt wird, bzw. festgelegt wird, wobei der Schlupf in der angesteuerten Kupplung aus energetischen Gründen sehr klein sein muß und aus Gründen der Steuerung sehr klein angesteuert werden kann. In diesem Zu sammenhang bedeutet sehr klein einen Schlupf in der Größenordnung von 0,5 bis 10 Umdrehungen pro Minute.

Weiterhin ist es zweckmäßig, eine schlupfende Kupplung in dem Antriebsstrang des Fahrzeuges anzusteuern, da bei einer schlupfenden Kupplung Drehmo mentstöße vom Antriebsmotor, bzw. aufgrund von Umschaltvorgängen der Antriebseinheiten oder Energiespeicher, bzw. abtriebsseitig einwirkende Drehmo mentstöße, mittels der schlupfenden Kupplung gefiltert werden können.

Nach Fig. 3 sind im Triebstrang zwischen einer Antriebseinrichtung 401 und Antriebsrädern 402 eines Kraftfahrzeugs auf einer mit der Antriebseinrichtung 401 verbundenen Welle 403 ein Torsionsdämpfer 404, eine stufenlos steuerbare kraftschlüssige Kupplung K1, hier eine Lamellen- oder Reibungskupplung, als Drehzahlwandler und die Primärseite eines als Drehmomentwandler dienenden, stufenlos steuerbaren Getriebes 405, hier eines Umschlingungsgetriebes, als Drehmomentwandler angeordnet. Die Sekundärseite des Getriebes 405 treibt über eine Welle 406 das Zentralrad eines Umlaufgetriebes 407, hier eines Pla netengetriebes, an, dessen Hohlkranz über eine Welle 408, ein Stirnradgetriebe 409 und ein Differentialgetriebe 410 mit den Antriebsrädern 402 verbunden ist. Der Steg des Umlaufgetriebes 407 ist über ein Stirnradgetriebe 411 mit der Abtriebsseite der Kupplung K1 verbunden. Das Umlaufgetriebe 407 läßt sich mittels einer zweiten stufenlos steuerbaren schlupfenden Kupplung K2 überbrü cken, die einerseits mit dem Stirnradgetriebe 411 und dem Stegrad des Umlauf getriebes 407 und andererseits mit dem Hohlkranz des Umlaufgetriebes 407 verbunden ist. Durch diese Anordnung ist es möglich, das stufenlos steuerbare Getriebe 405 sowohl für einen Nullregelbetrieb (Geared-Neutral-Betrieb) bei geschlossener Kupplung K1 und geöffneter Kupplung K2 in den Fahrbereichen "Vorwärts", "Rückwärts" und "Neutral" als auch bei geöffneter Kupplung K1 und geschlossener Kupplung K2 im üblichen Betriebe zu benutzen.

Mit der Antriebseinrichtung 401 ist der Sollwertgeber 412 für eine Regeleinrich tung 413 verbunden, die ihrerseits mit dem Triebstrang verbunden ist.

Dem Sollwertgeber 412 wird ein auf der Abtriebsseite gewünschtes Drehmoment M_a, das einen festen oder sich zeitlich ändernden Wert aufweisen kann, nach Maßgabe des Fahrers, beispielsweise in Abhängigkeit von der Gaspedalstellung, als Wählsignal und der Antriebseinrichtung 401 als Steuersignal zugeführt. Die Vorgabe des gewünschten Abtriebsdrehmoments M_a in Abhängigkeit von der Zeit t ist schematisch durch eine Funktionseinheit 414 dargestellt. Ferner erhält der Sollwertgeber 412 aus der Antriebseinrichtung 401 darin gemessene Signa le, die der Eingangsdrehzahl n_e und dem Eingangsdrehmoment M_e des Trieb strangs entsprechen. Darüber hinaus kann der Fahrer mittels eines nicht darge stellten Wählhebels am Sollwertgeber 412 einen Standbereich P (Parken) und N (Neutral) sowie einen Rückwärts- und einen Vorwärtsfahrbereich einstellen. Der Sollwertgeber 412 enthält einen Speicher, in dem zuvor ermittelte Wertepaare von Drehzahldifferenzen Δn zwischen Ein- und Ausgangsseite der Kupplung K1 und von Kupplungsmomenten M_K1, die von der Kupplung K1 übertragen werden sollen, in Abhängigkeit von den jeweiligen Größen M_a, n_e und M_e einander so zugeordnet und gespeichert sind, daß ihr Produkt Δn.M_K1 stets ungefähr gleich Null, aber nicht gleich Null ist. Ferner enthält der Speicher für ein gewünschtes Abtriebsmoment M_a, das einem geringen Kriechmoment M_Kr mit einem Betrag B, der zwischen null und beispielsweise fünfzig Newtonmeter (Nm) liegt, eine die sem Betrag zugeordnete Drehzahldifferenz bzw. Schlupfdrehzahl Δn zwischen Ein- und Ausgangsseite der Kupplung K1 im Betrag von A, der zwischen null und beispielsweise fünfzig Umdrehungen pro Minute liegt, jeweils für den Rück wärtsfahrbereich und den Vorwärtsfahrbereich, wobei die Schlupfdrehzahl im Rückwärtsfahrbereich einen negativen Wert A und im Vorwärtsfahrbereich einen positiven Wert A hat. Für gewünschte Abtriebsmomente M_a, die größer als das Kriechmoment M_Kr sind, also Fahrmomenten M_F entsprechen, sind dem ge wünschten Moment M_a proportionale Werte C.M_a für den Vorwärts- bzw. Rück wärtsfahrbereich gespeichert (mit C = const.). In den Standbereichen P, N sind die Momente M_Kr und M_F sowie die Drehzahldifferenz Δn dagegen Null.

Der Sollwertgeber 412 führt dann der Regeleinrichtung 413 zum einen ein Soll wertsignal zu, das einer nach Maßgabe der Eingangssignale M_a, n_e und M_e aus dem Speicher abgerufenen Drehzahldifferenz Δn entspricht, und zum anderen ein Sollwertsignal für den Druck p_K1 zu, das ebenfalls aus dem Speicher des Sollwertgebers 412 nach Maßgabe seiner Eingangssignale M_a, n_e und M_e abge rufen wird und den Druck bestimmt, mit dem die beiden Kupplungshälften der Kupplung K1 zusammengedrückt werden, um das gewünschte zu übertragende Drehmoment M_K1 der Kupplung K1 einzustellen.

Ein die Drehzahl n₁ auf der Primärseite des Umschlingungswandlers 405 mes sender Drehzahlfühler 415 und ein die Drehzahl n₂ auf der Sekundärseite des Umschlingungswandlers 405 messender Drehzahlfühler 416 führen der Re geleinrichtung 413 jeweils ein den gemessenen Drehzahlen n₁ und n₂ ent sprechendes Istwertsignal zu, das in der Regeleinrichtung 413 mit dem Sollwert signal für die Drehzahldifferenz Δn verglichen wird. In Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis wird dann dem Umschlingungswandler 405 ein Stellsignal für den Druck p₁ auf der Primärseite und ein Stellsignal für den Druck p₂ auf der Sekundärseite des Umschlingungswandlers 405 zugeführt. Diese Stellsignale verstellen dann über die primär- und sekundärseitigen Druckzylinder des Um schlingungswandlers 405 durch Zusammendrückung des jeweiligen Scheiben paares die Lage des Umschlingungsmittels und damit das Übersetzungs verhältnis i = n₁/n₂ des Umschlingungswandlers 405 so, daß sich die den jeweili gen Eingangssignalen des Sollwertgebers 412 zugeordnete Drehzahldifferenz Δn an der Kupplung K1 ergibt. Desgleichen mißt gegebenenfalls ein (nicht dar gestellter) Druckfühler an der Kupplung K1 den Istwert p_K1 des Drucks, mit dem die Kupplungshälften der Kupplung K1 zusammengedrückt werden, und führt diesen Istwert der Regeleinrichtung 413 zu. Die Regeleinrichtung 413 vergleicht dann den Istwert mit dem ihr vom Sollwertgeber 412 zugeführten Drucksollwert p_K1 und regelt eine Differenz zwischen Soll- und Istwert so aus, daß am Druck signalausgang für den Druck p_K1 der Kupplung K1 ein dem Sollwert entspre chendes Stellsignal erzeugt wird und die Kupplung K1 entsprechend zusam mendrückt. Bei geöffneter Kupplung K2 ergibt dann das Übersetzungsverhältnis i bei einem Vorwärtsübersetzungsverhältnis i_vw einen positiven Sollwert der Dreh zahldifferenz Δn (siehe das in der Regeleinrichtung 413 eingetragene Diagramm) und bei einem Rückwärtsübersetzungsverhältnis i_rw einen negativen Sollwert für die Drehzahldifferenz Δn, dagegen für den Neutralbereich bei dem Sollwert Null für die Drehzahldifferenz Δn einem Drehzahlverhältnis i_Q für den Geared-Neutral- Punkt, bei dem die Abtriebsdrehzahl n_a gleich null ist.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Verluste in der Kupplung K1 über den gesamten Betriebsbereich sehr klein sind, da das diese Verluste bestimmende Produkt Δn.M_K1 über den gesamten Betriebsbereich ungefähr null, d. h. sehr klein, aber ungleich null ist und die Richtung des Schlupfes Δn ergibt ein Kriech moment in der gewünschten Fahrtrichtung. Das gleiche gilt sinngemäß im Be reich 2 für die Kupplung K2.

Da ferner ein sehr niedriges Abtriebsmoment B, entsprechend einem Kriech moment, bei sehr kleiner Schlupfdrehzahl A und entsprechend geringem Über setzungsverhältnis i, mithin geringer Abtriebsdrehzahl, sichergestellt ist, kann das bei bisherigen Übersetzungsregelungen im Stillstand auftretende Schwingen des Fahrzeugs vermieden werden, da das Moment im Triebstrang dann nur vom Moment der Kupplung K1 abhängt.

Fig. 4 stellt schematisch die Anwendung des Triebstrangs nach Fig. 3 in einer Hybridantriebsanordnung dar, bei der die Antriebseinrichtung 501 mehrere An triebe, im weitesten Sinne "Energiequellen", enthält. Dargestellt ist eine Verbren nungskraftmaschine 518 mit zugehöriger Kupplung 519 in Form einer Reib kupplung, ein Schwungrad 520 mit zugehöriger Kupplung 521, ebenfalls eine Reibkupplung, eine elektrische Maschine 522, die als Elektromotor oder Gene rator betrieben werden kann, und eine Batterie 523 mit zugehörigem Steuergerät 524 zwischen der elektrischen Maschine 522 und der Batterie 523. Der Sollwert geber 512 und die Regeleinrichtung 513 nach Fig. 4 sind in einem Steuergerät 525 enthalten, dem wie bisher dem gewünschten Abtriebsdrehmoment M_a als Funktion der Zeit t, der Drehzahl n_M und dem Drehmoment M_M der Verbren nungskraftmaschine 518 entsprechende Signale, und den Istwerten der Dreh zahlen n₁ und n₂ des Umschlingungswandlers 505 entsprechende Signale und das Istwertsignal des Drucks p_ki der Kupplung K1 zugeführt werden. Zusätzlich wird dem Stuergerät 525 ein der Drehzahl n_s des Schwungrads 520 entspre chendes, durch einen Drehzahlfühler 526 gemessenes Signal zugeführt. Das Steuergerät 525 erzeugt ferner ein Stellsignal für den Druck p_KM der Kupplung 519 und ein Stellsignal für den Druck p_ks der Kupplung 521 des Schwungrads und steuert darüber hinaus das Steuergerät 524.

Die Verwendung des im Triebstrang enthaltenen Nullregelgetriebes (Geared- Neutral-Getriebes) anstelle bisher verwendeter i²-Getriebe hat den Vorteil, daß der Aufwand an Kupplungen im Triebstrang geringer ist.

Sodann läßt sich mittels des Steuergeräts 525 ein stetiger, stoßfreier (dem Fah rer angenehmer) Wechsel der Antriebe und Energieflußrichtungen mit weitge hend gleichmäßiger Abtriebsdrehmomentabgabe an das Fahrzeug erzielen, auch wenn die Höhe und Richtung der Energieflüsse zu und von den Antrieben bzw. Energiequellen oder dem Fahrzeug schwanken kann. Dies wird durch die Beeinflussung der schlupfenden Kupplung K1 bzw. K2 entsprechend dem vom Fahrer gewünschten Abtriebsdrehmoment erreicht. Ergibt sich aus der Momen tenbilanz der Antriebe bzw. dem Schub des Fahrzeugs ein Überschuß an der Kupplung K1 bzw. K2, so wird sich der Schlupf in dieser vergrößern. Dies wird als Steuergröße für die Übersetzungsregelung des stufenlos verstellbaren Getriebes 505 herangezogen, z. B. für den Betrieb mit dem Schwungrad 520, oder als Führungsgröße für die Verbrennungskraftmaschine 518 oder den Elektro motor 522. Bei einer Schlupfvergrößerung wird z. B. die Übersetzung in dem stufenlos verstellbaren Getriebe 505 bei Nutzung der Energiespeicherung des Schwungrads 520 in Richtung höher verstellt, so daß das für die Schwungradbe schleunigung entnommene Moment höher ist. In gleicher Weise lassen sich auch die Energieflüsse im Schubbetrieb bzw. wechselweise zwischen Schwung rad 520 und Verbrennungskraftmaschine 518, oder umgekehrt, steuern.

Der Vorteil einer derartigen Steuerung besteht darin, daß sich die Drehmoment übertragungsfähigkeit der Kupplung K1, bzw. K2, präzise und besser steuern läßt als Übersetzungsänderungen in Getrieben oder die Drehmomentauf- und - abbaurampen von Energiequellen.

Wenn bei einem gewünschten Abtriebsdrehmoment M_a und dazu proportiona lem Moment in der Kupplung K1, bzw. K2, eine Änderung im Eingangsmoment M_Ge des Nullregelgetriebes eintritt, wird sich bei Erhöhung dieses Eingangsmo ments der Schlupf in der Kupplung K1/K2 vergrößern. Das höhere Eingangs moment wird zur Drehzahlerhöhung des getriebeeingangsseitigen Zweigs füh ren. Für das getriebeeingangsseitige Moment M_Ge gilt

M_Ge = M_a/i_g (1)

Darin ist i_g die Gesamtübersetzung des Nullregelgetriebes.

Das Moment in der Kupplung K1 ist proportional dem gewünschten Drehmoment M_a. Wird nun die Gesamtübersetzung i_g in Richtung "kleiner" verstellt, ist bei gleichem Abtriebsdrehmoment M_a (wegen des veränderlichen Moments der Kupplung K1) das getriebeeingangsseitige Moment M_Ge gemäß Gleichung (1) größer. Das überschüssige Moment zur Drehzahlerhöhung des getriebeingangs seitigen Zweigs wird geringer; die Drehzahlerhöhung kann ausgeregelt werden, so daß die Drehzahldifferenz Δn den gewünschten Betrag wieder annimmt. Dies hat den Vorteil, daß das gewünschte Abtriebsdrehmoment M_a konstant bleibt, direkt beeinflußt durch das Moment in der schlupfenden Kupplung K1. Aus ener getischen Gründen ist dieser Schlupf sehr klein.

Eine Hybridantriebsanordnung für Kraftfahrzeuge hat eine Antriebseinrichtung 501, die wenigstens zwei Antriebe 518, 520, 522 aufweist, und eine Getriebean ordnung. Bislang wird in einer solchen Hybridantriebsanordnung ein i²-Getriebe verwendet. Um den Aufbau der Getriebeanordnung zu vereinfachen, ist nun mehr vorgesehen, daß die Getriebeanordnung ein Nullregelgetriebe mit einem stufenlos steuerbaren Drehmomentwandler 505, einem parallel dazu angeord neten zu- und abschaltbaren Übersetzungsgetriebe 511 und einem diesem nachgeordneten Überlagerungsgetriebe 507 aufweist. Ein solches Nullregelge triebe (auch "Geared-Neutral-Getriebe" genannt) kommt ohne formschlüssige Kupplungen für die Umschaltung der Drehzahlbereiche aus und ermöglicht den noch ein stoßfreies, komfortables Umschalten zwischen den einzelnen Antrieben bzw. Energiequellen, einschließlich der Umschaltung des Fahrzeugschubs auf einen Energiespeicher.

Gemäß Fig. 5 ist eine Brennkraftmaschine 601 über ein Zweimassenschwung rad 602 mit der Eingangswelle e eines Nullregelgetriebes 603 verbunden.

Dieses Nullregelgetriebe weist ein stufenlos verstellbares Getriebe CVT auf, dessen Eingang direkt mit der Eingangswelle e verbunden ist und dessen Aus gang mit dem Sonnenrad 605 eines Planetengetriebes 607 verbunden ist, des sen Hohlrad 608 wiederum drehfest mit der Ausgangswelle a des Nullregelge triebes verbunden ist. Mit der Eingangswelle e arbeitet eine Kupplung K1 zu sammen, die über eine Übersetzungsstufe 609 mit dem Planetenradträger 611 verbunden ist, zwischen dem und dem Hohlrad eine zweite Kupplung K2 wirkt.

Mittels einer dritten Kupplung KL kann die Drehung des Hohlrades 608 gesperrt werden.

Ein solches Nullregelgetriebe 603 weist einen Synchronpunkt auf, in dem beide Kupplungen K1 und K2 schlupffrei arbeiten, d. h. geschlossen sein können, so daß in diesem Punkt von der Kupplung K1 auf die Kupplung K2 umgeschaltet werden kann, d. h. von leistungsverzweigten Betrieb (K1 geschlossen, K2 offen) auf einen Betrieb übergegangen werden kann, in dem nur das stufenlos verstell bare Getriebe CVT wirksam ist (K1 offen, K2 geschlossen).

Im leistungsverzweigten Betrieb gibt es eine Übersetzung des stufenlosen Ge triebes, bei dem die Übersetzung unendlich wird, d. h. die Ausgangswelle a trotz drehender Eingangswelle e steht. Somit ist mit einem solchen Nullregelgetriebe 603 ohne zusätzliche Kupplungen ein Anfahren und ein Fahren mit weitge spreizten Übersetzungen möglich.

Die Übersetzung des stufenlos verstellbaren Getriebes CVT ist in an sich be kannter Weise dadurch einstellbar, daß der wirksame Durchmesser der skizzen haft dargestellten Kegelscheiben durch Druckbeaufschlagung von ihnen zuge ordneten Hydraulikeinheiten mit einem veränderbaren Steuerdruck p_CVT einge stellt werden.

Die Kupplungen K1 und K2 sind in ähnlicher Weise beispielsweise dadurch steuerbar, daß ihnen zugeordnete Hydraulikeinheiten ein vorbestimmter Druck p_K1 bzw. p_K2 zugeführt wird. Dabei sind die Kupplungen K1 und K2 als an sich bekannte Reibungskupplungen ausgeführt, wobei die Kennlinien der Kupplun gen derart sind, daß einem vorbestimmten Steuerdruck bei einem vorbestimm ten Schlupf ein vorbestimmtes, übertragendes Drehmoment zugeordnet ist. Es versteht sich, daß bei konstantem Schlupf das übertragende Drehmoment mit zunehmendem Steuerdruck zunimmt.

Zur Steuerung der beschriebenen Anordnung ist ein elektronisches Steuergerät 629 vorgesehen, das unter anderem Eingänge aufweist, denen folgende Ein gangsgrößen zugeführt werden:

- Betätigungswinkel α eines Fahrpedals 630 als Wunsch für ein an der Aus gangswelle a wirksames Abtriebsmoment des Antriebsstrangs,
- Stellung eines Wählhebels 631,
- Drehzahl ω_a der Ausgangswelle a,
- Drehzahl n der Brennkraftmaschine 601, die gleich der Drehzahl der Eingangs welle e ist,
- Drehzahl ω_CVT der Abtriebswelle des stufenlos verstellbaren Getriebes CVT sowie
- Drehzahl ω_K1 der Abtriebswelle der Kupplung K1 zur Ermittlung von deren Schlupf.

Ausgangsgrößen des Steuergerätes 629 sind Größen zur Steuerung der Stel lung eines Stellorgans LG zum Einstellen des von der Brennkraftmaschine 601 abgegebenen Drehmoments, sowie Größen zur Bestimmung der genannten Steuerdrucke für die Kupplungen K1 und K2 und die Übersetzung des stufenlos verstellbaren Getriebes CVT.

Der Übersichtlichkeit halber sind elektronisch/hydraulische oder elektronisch/ elektrisch/mechanische Wandler zur Umsetzung der vom Steuergerät 619 ge lieferten Steuergrößen in die Stellgrößen nicht dargestellt. Desweiteren sind weitere Verbindungen zwischen dem Steuergerät 619 und der Brennkraftma schine 601 nicht dargestellt, über die beispielsweise im Steuergerät aus Dreh zahl n, Stellung des Stellorgans LG, Menge an zugeführtem Kraftstoff das Drehmoment MD der Brennkraftmaschine errechnet werden kann.

Fig. 6 zeigt schematisch das von Reibungskupplungen, wie sie für K1 und K2 verwendet werden, derart übertragene Moment M in Abhängigkeit von verschiedenen Werten des Schlupfes Δn für verschiedene Steuerdrucke p. Wie ersicht lich, nimmt das übertragene Drehmoment M in dem dargestellten Schlupfbereich mit steigendem Schlupf Δn sowie mit steigerndem Steuerdruck p zur Betätigung der Kupplung zu, d. h. es gilt M = f(Δn, p).

Die nachfolgende Tabelle zeigt eine Zuordnung zwischen mit dem Wählhebel 631 eingestellten Bereichen, einem erwünschten, an der Ausgangswelle a wirk samen Kriechmoment M_kriech, einem erwünschten, an der Ausgangswelle a wirk samen Fahrmoment M_fahr sowie einem vorgegebenen Sollschlupf Δ_n an der Kupplung K1, solange in dem entsprechenden Übersetzungsbereich gefahren wird.

In den verschiedenen Fahrstufen R (rückwärts), D (normale Fahrstufe), S (sport liche Fahrstufe) und B (Bergbetrieb) bestehen verschiedene, im Steuergerät 629 abgelegte Funktionen zwischen der Stellung α des Fahrpedals 630 und dem erwünschten Fahrmoment an der Ausgangswelle a, das gegebenenfalls auch noch von der augenblicklichen Übersetzung des stufenlos verstellbaren Getrie bes CVT abhängen kann.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, entspricht einem jeweils vorgegebenen Sollschlupf wert Δ_nS (A in Tabelle 1) ein vorbestimmter Steuerdruck p für die Kupplung K1. Dieser Steuerdruck p ist in Abhängigkeit von α für die verschiedenen Fahrberei che im Steuergerät 629 abgelegt. Weiter sind im Steuergerät 629 je nach ange wendeter Steuerstrategie bzw. Regelstrategie Vorsteuerwerte abgelegt, die in Abhängigkeit von dem Winkel α des Fahrpedals und der Fahrzeuggeschwindig keit die Übersetzung des stufenlos verstellbaren Getriebes CVT, d. h. p_CVT, sowie die Stellung des Stellorgans LG zur Einstellung des von der Brennkraftmaschine 601 erzeugten Drehmoments vorsteuern.

Wenn nun bei einem gewünschten Abtriebsmoment Ma an der Ausgangswelle a infolge des Abschaltens beispielsweise einer von der Brennkraftmaschine 601 angetriebenen, nicht dargestellten Klimaanlage eine Änderung im an der Ein gangswelle e wirksamen Eingangsmoment des Nullregelgetriebes 603 eintritt, beispielsweise eine Erhöhung des Eingangsmoments, macht sich dies als Erhö hung des Schlupfes in der Kupplung K1 bemerkbar. Das höhere Moment bewirkt eine Drehzahlerhöhung des Getriebeeingangs.

Es gilt:

M_e Drehmoment an der Getriebeeingangswelle
M_a Drehmoment an der Ausgangswelle und
i gleich Gesamtübersetzung des Nullregelgetriebes 3.

Wird nun i in Richtung "kleiner" verstellt, so nimmt bei gleichem M_a M_e zu. Das überschüssige Moment, das zur Drehzahlerhöhung geführt hat, wird geringer, die Drehzahlerhöhung kann ausgeregelt werden, so daß der Schlupf wieder den gewünschten Betrag annimmt. M_a kann trotz Schwankung von n_e auf einem konstanten Wert gehalten werden. Es versteht sich, daß aus energetischen Gründen und Verschleißgründen die Drehzahldifferenz, d. h. der Schlupf an der Kupplung K1 auf einem kleinen Wert gehalten werden sollte, beispielsweise unter 50 U/min.

Auch das bei stehender Ausgangswelle a von der Kupplung K1 aufzunehmende Kriechmoment sollte auf einem geringen Wert gehalten werden, beispielsweise unter 50 Nm.

Es versteht sich, daß vom Fahrer nicht gewünschte Schwankungen des an der Eingangswelle e wirksamen Drehmoments anstelle durch Veränderung der Übersetzung des stufenlos verstellbaren Getriebes CVT auch durch Änderung der Stellung des Stellorgans LG ausgeregelt werden können, indem dieses verstellt wird, bis der Schlupf wieder auf seinem Sollwert ist.

Fig. 7 zeigt eine gegenüber Fig. 5 modifizierte Ausführungsform der Antriebs quelle. Die Antriebsquelle umfaßt hier einen Elektromotor/Generator 632, des sen Läufer direkt mit der Eingangswelle e verbunden ist. Der Stator des Elektro motors/Generators ist über eine Regeleinheit 634 mit einer Batterie 636 verbun den. Von der Regeleinheit 634 führt eine Leitung zum Steuergerät 629 (Fig. 5), die beispielsweise den Lade-/Entladestrom der Batterie L_B und deren Ladezu stand angibt. Vom Steuergerät 629 kommt eine Leitung, die anzeigt, mit wel chem M_E der Elektromotor/Generator betrieben werden soll, d. h. inwieweit er durch Antrieb oder Ladebetrieb das auf die Eingangswelle e wirksame Moment beeinflußt.

Drehfest mit dem Rotor des Elektromotors/Generators 632 ist die Nabe einer Schwungradeinheit 638 verbunden, deren Drehzahl n_S an das Steuergerät 629 gegeben wird und deren Kupplungsdruck p_S vom Steuergerät 629 her angesteu ert wird. Weiter ist mit dem Schwungradeinheit 638 über eine Trennkupplung 640 die Brennkraftmaschine 601 verbunden. Die Trennkupplung 640 wird vom Steuergerät 629 her angesteuert.

Die Antriebsquelle gemäß Fig. 7 umfaßt somit 3 Einheiten, deren Betrieb vom Steuergerät 629 her in komplex zusammenhängender Weise gesteuert wird. Beim Abbremsen des Fahrzeugs kann beispielsweise die Schwungradeinheit 638 durch Schließen ihrer Kupplung geladen werden oder es kann die Batterie 636 durch entsprechenden Betrieb des Elektromotors/Generators 632 geladen werden. Ebenso können die beiden Einheiten mit Hilfe der Brennkraftmaschine 601 geladen werden.

Das an der Eingangswelle e wirksame Drehmoment hängt somit von der jeweili gen Betriebsstrategie ab. Damit an der Ausgangswelle a ein jeweils gewünsch tes Antriebsmoment unabhängig von der jeweiligen Tätigkeit der drei Antriebs einheiten erhalten wird, ist es somit außerordentlich vorteilhaft, die Konstantheit dieses, auf das Fahrzeug wirksamen Antriebsmoments durch Regelung des Schlupfes in der Kupplung K1 bzw. im langen Übersetzungsbereich K2 des Nullregelgetriebes 603 und mit Hilfe der Übersetzung des stufenlos verstellbaren Getriebes CVT und/oder eines zusätzlichen Eingriffes in eine oder mehrere der Antriebseinheiten 632, 638 oder 601 gemäß Fig. 7 zu regeln. Es versteht sich, daß die Brennkraftmaschine 601 der Fig. 7 durch Öffnen der Kupplung 640 vollständig vom Antriebsstrang abgekuppelt werden kann und durch Schließen der Kupplung 640 wiederum angekuppelt werden kann.

Eine nochmals abgeänderte Ausführungsform der Anordnung gemäß Fig. 5 ist in Fig. 8 dargestellt. Die Antriebsquelle weist hier ebenfalls den E-Motor/Generator 632, die Regeleinheit 634, die Batterie 636, die Schwungradeinheit 638 und die Trennkupplung 640 gemäß Fig. 7 auf.

Das Nullregelgetriebe der Fig. 5 ist ersetzt durch ein einfaches stufenlos verstell bares Getriebe CVT, dessen Abtriebswelle über eine Anfahrkupplung 642 mit der Ausgangswelle a verbunden ist, die über das Achsdifferential 619 die An triebsräder 621 des Fahrzeugs antreibt.

Der Übersichtlichkeit halber sind die vom Steuergerät 629 zu den Einheiten 632 bzw. 634, 638 und 640 führenden Steuerleitungen nicht gezeichnet. Der Schlupf der Anfahrkupplung 642 wird im Steuergerät 629 dadurch erfaßt, daß die Dreh zahl ω_a der Ausgangswelle a und die Drehzahl ω_CVT der Abtriebswelle des stu fenlos verstellbaren Getriebes CVT erfaßt werden. Die Anfahrkupplung 642 wird dadurch gesteuert, daß der an ihr wirksame Steuerdruck p_TK vom Steuergerät 629 her gesteuert wird. Wie auch in Fig. 5 sind in Fig. 8 elektrisch-hydraulische Wandler zwischen dem Steuergerät 629 und den jeweils angesteuerten Einhei ten nicht eingezeichnet.

Die Anfahrkupplung 642 tritt anstelle der Kupplung K1 oder K2, deren Schlupf als Regelgröße anhand der Fig. 5 und 6 erläutert wurden. Das Vorhandensein einer Anfahrkupplung 642, die unmittelbar zwischen Getriebe und Fahrzeugab trieb und nicht zwischen Antriebsquelle und Getriebe angeordnet ist, hat den Vorteil besonders hoher Regelgüte, da der Schlupf unmittelbar dort erfaßt wird, wo das Abtriebsmoment gesteuert werden soll, nämlich unmittelbar vor dem Fahrzeugdifferential.

In Fig. 9 ist beispielhaft ein Triebstrang mit mehreren Energiequellen - Verbrennungsmotor 651 und Schwungrad 653 - schematisch dargestellt. Der Verbrennungsmotor 651 kann durch die Kupplung 652 vom Triebstrang getrennt werden. Das von Motor und Schwungrad abgegebene Moment wird in dem stufenlos verstellbaren Getriebe 654 gewandelt. Eine abtriebseitige Kupplung 655 bestimmt das Moment am Abtrieb.

In Fig. 10 ist der zeitliche Verlauf eines Zu- und Abschaltvorgangs des Motors dargestellt. Die restliche Zeit wird das abgegebene Moment durch Verzögerung des Schwungrads aufgebracht. Sinngemäß gelten die Zu- und Abschaltvorgänge auch für die Ab- und Zuschaltvorgänge von Hilfsaggregaten, die Energie verbrauchen.

Vom Zeitpunkt 0 bis zum Zeipunkt 2 wird das Abtriebsmoment durch die Verzö gerung des Schwungrads 653 aufgebracht. Die Kupplung 655 wird mit einem sehr geringen Differenzschlupf Δω, der auch 0 sein kann, betrieben. Das einge steuerte Kupplungsmoment entspricht dem gewünschten Antriebsmoment. Zum Zeitpunkt 1 wird der Verbrennungsmotor gestartet. Der Startvorgang kann, wie in Fig. 6 gezeigt, durch ein kurzzeitiges Erregen der Kupplung 652 erfolgen, die damit bei Differenzdrehzahl das notwendige Motorstartmoment erzeugt. Dies führt zu einer stärkeren Verzögerung des Schwungrads. Ebenso nimmt der Schlupf in der Kupplung 655 geringfügig ab. Damit der Schlupf in der Kupplung 655 nicht 0 wird, kann es vorteilhaft sein - wie nachher zum Zeitpunkt 4 beschrieben - vor dem beabsichtigten Anwerfvorgang des Motors den Schlupf in der Kupplung 655 zu erhöhen.

Ist der Motor zum Zeitpunkt 1a selbstlauffähig, wird die Kupplung 652 wieder geöffnet; der Motor nutzt sein Moment, um seine Masse bis zum Zeitpunkt 2 hochzubeschleunigen. Zum Zeitpunkt 2 wird ungefähr bei Schwungraddrehzahl die Kupplung 652 geschlossen. Da der Motor nunmehr nicht nur seine eigene Masse, sondern auch die Schwungrad- und die Fahrzeugmasse beschleunigen muß, wird die Zunahme der Motordrehzahl deutlich geringer. Der Überschuß betrag des Motormoments (a) wird zur Beschleunigung des Schwungrads (un terste Grafik der Fig. 10) und zur Fahrzeugbeschleunigung benutzt.

Das antreibende Moment an der Kupplung 655 kann nicht größer werden, als es dem erregten Moment in der Kupplung entspricht. Der Überschuß wird zur weite ren Beschleunigung des Motors und des Schwungrads benutzt, was zu einer Erhöhung des Schlupfs in der Kupplung 655 zwischen den Zeiten 2 und 3 führt.

Aufgrund der Erhöhung des Schlupfs wird nun die Übersetzung im stufenlos verstellbaren Getriebe i_CVT erhöht, so daß der Schlupf in der Kupplung 655 redu ziert wird. Ein Teil des Motormoments wird nun zur Steigerung der Drehzahl des Schwungrads ω_SR benutzt.

Ist zum Zeitpunkt 4 abzusehen, daß das Schwungrad genügend hoch beschleu nigt ist, empfiehlt es sich, den Schlupf in der Kupplung 655 etwas zunehmen zu lassen, damit beim nachfolgenden Abschaltvorgang des Motors aufgrund der Gleichgewichtsstörung der Schlupf nicht 0 werden kann.

Zum Zeitpunkt 5 wird der Motor abgekuppelt und abgestellt. Da bei Schlupf das Moment in der Kupplung 655 das Abtriebsmoment bestimmt, muß der Abkup pelvorgang des Motors und die Abstellung des Motors nicht exakt synchron laufen. Der Motor kann, was energetisch vorteilhaft ist, schon kurze Zeit vor dem Abkuppeln der Kupplung verbrennungsseitig abgeschaltet werden. Sobald die Kupplung öffnet, kann der Motor dann bis zum Zeitpunkt 6 stehenbleiben.

Nach dieser "Störung" im Momentenverlauf kann der Schlupf in der Kupplung 655 wieder auf den gewünschten niedrigen Wert reduziert werden.

Sinngemäß entsprechend können genauso Zuschalt- und Abschaltvorgänge von Hilfsaggregaten oder anderen Energiequellen gesteuert werden.

Ein Verfahren zum Steuern des Abtriebsmoments eines Antriebsstrangs, insbe sondere in einem Kraftfahrzeug, welcher Antriebsstrang einer Antriebsquelle, eine Stelleinrichtung zum Einstellen des von der Antriebsquelle abgegebenen Drehmoments, ein stufenlos verstellbares Getriebe (CVT) mit einer Einrichtung zum Verstellen von dessen Übersetzung, eine Reibungskupplung mit einem einstellbaren, bei einem Sollschlupf übertragenen Drehmoment und ein Betäti gungsglied zum Einstellen des gewünschten Abtriebsmoments des Antriebs strangs aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß das von der Reibungskupplung bei einem Sollschlupf übertragbare Drehmoment durch die Stellung des Betätigungsgliedes bestimmt wird und daß bei einer Abweichung des Istschlupfes vom Sollschlupf das von der Antriebsquelle abgegebene Drehmo ment und/oder die Übersetzung des stufenlos verstellbaren Getriebes in Rich tung einer Verminderung der Differenz zwischen Sollschlupf und Istschlupf ver stellt wird.

Claims

1. Getriebeeinheit insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einer Hybridantriebs anordnung mit zumindest einer mittels zumindest einer Kupplung (101) mit der Getriebeeinheit verbindbaren Antriebseinheit (100) und/oder mit zu mindest einem mittels zumindest einer Kupplung (103) mit der Getriebeein heit verbindbaren Energiespeicher (102), dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kupplung (101, 103) derart angesteuert wird, dass bei Zu- und Abschaltvorgängen der zumindest einen Antriebseinheit (100) und/oder des zumindest einen Energiespeichers (102) die zumindest eine Kupplung (101, 103) schlupfend das übertragbare Drehmoment steuert.

2. Getriebeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlupf der zumindest einen Kupplung (101, 103) als Kenngröße verwen det wird, um eine Energieaufnahme oder -abgabe der zumindest einen An triebseinheit (100) und/oder des zumindest einen Energiespeichers (102) in Abhängigkeit vom Schlupf zu steuern.

3. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Schlupf der zumindest einen Kupplung (101, 103) als Steuergröße verwendet wird, um die Energie- oder Momentenabgabe der zumindest einen Antriebseinheit (100) und/oder des zumindest einen Ener giespeichers (102) zu regeln oder zu steuern.

4. Getriebeeinheit nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass wenigstens eine Kupplung (101, 103) eine reibschlüssi ge Kupplung ist.

5. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, dass wenigstens eine Kupplung (101, 103) eine Reibungskupplung o der Lamellenkupplung oder Magnetpulverkupplung ist.

6. Getriebeeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigs tens eine Kupplung (101, 103) eine trocken- oder nasslaufende Kupplung ist.

7. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, dass die zumindest eine Kupplung (101, 103) in jedem Betriebszustand zwischen einem eingerückten und einem ausgerückten Zustand ansteuer bar und fixierbar ist.

8. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich net, dass das übertragbare Drehmoment der zumindest einen Kupplung (101, 103) mittels einer Steuereinheit (120) und einem Stellmittel gesteuert wird.

9. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich net, dass mittels der zumindest einen steuerbaren Kupplung (101, 103) das Abtriebsmoment der Getriebeeinheit gesteuert wird.

10. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einer Steuereinheit (120), welche mit Sensoren und/oder anderen Elektronikeinheiten in Wirk verbindung steht und mittels ansteuerbarer Stellmittel die Übersetzung ei nes in der Getriebeeinheit vorgesehenen stufenlos verstellbaren Getriebes (108) und/oder das übertragbare Drehmoment von zumindest einer Kupp lung (116, 131) steuert, die den Kraftweg zwischen dem stufenlos verstellbare Getriebe (108) und einem weiteren im Kraftfluss zwischen dem stu fenlos verstellbaren Getriebe (108) und den Antriebsrädern angeordneten Getriebe 110 festlegt.

11. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich net, dass mittels einer Steuereinheit (120) zumindest eine Kupplung (101, 103) angesteuert wird, wobei das übertragbare Drehmoment der Kupplung (101, 103) das Abtriebsmoment der Getriebeeinheit bestimmt, und auf grund des sich einstellenden Schlupfes innerhalb der Kupplung (101, 103) die zumindest eine Antriebseinheit und/oder der zumindest eine Energie speicher (102) in ihrer/seiner Momentenabgabe gesteuert wird/werden.

12. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeich net, dass zumindest eine Kupplung (116, 131), welche mittels der Steuer einheit (120) angesteuert wird und mittels des gesteuerten übertragbaren Drehmomentes das abtriebsseitige Drehmoment bestimmt, eine Kupplung (116, 131) zum Wechsel von Übersetzungsbereichen des stufenlos ver stellbaren Getriebes ist.

13. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, dass das stufenlos verstellbare Getriebe (108) ein Kegelschei benumschlingungsgetriebe, ein Toroidgetriebe, ein Reibradgetriebe oder ein Reibringgetriebe ist.

14. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich net, dass die Hybridantriebsanordnung zumindest eine der Antriebseinhei ten (100) oder Energiespeicher (102) aufweist, wie
Verbrennungsmotor,
Elektromotor,
mechanischer Energiespeicher, wie Schwungrad,
elektrischer Energiespeicher, wie Akkumulator.

15. Verfahren zur Steuerung einer Getriebeeinheit mit einer Hybridantriebsan ordnung insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass das übertragbare Drehmoment von zumindest einer Kupplung (101, 102) gesteuert wird, um das Abtriebsmoment der Getriebeeinheit zu steuern und sich einstellender Schlupf als Steuergröße verwendet wird, um die Energie- oder Drehmomentabgabe oder -aufnahme der Antriebseinheiten (100) und/oder Energiespeicher (102) zu steuern.

16. Hybridantriebsanordnung für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens zwei Antriebs einheiten (518, 522) und einer mit diesen verbundenen Getriebeeinheit be stehend aus einem Nullregelgetriebe mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe (505) und einem mittels zweier Kupplungen (K1, K2) zur Erzielung verschiedener Gesamtübersetzungen der Getriebeanordnung verbindba ren Überlagerungsgetriebe (507), dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (525) beide Antriebe (518, 522), die Kupplungen (K1, K2) und die Getriebeanordnung so steuert, dass der Schlupf zumindest einer der Kupplungen (K1, K2) in Abhängigkeit vom Zu- und Abschalten der Antriebseinheiten (518, 522) und/oder von motorbetriebenen Hilfsag gregaten des Kraftfahrzeugs steuerbar ist.

17. Hybridantriebsanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das stufenlos verstellbare Getriebe (505) ein Umschlingungs-, Reib rad-, hydrostatisches und/oder elektrisches Getriebe aufweist.

18. Hybridantriebsanordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn zeichnet, dass in der Getriebeeinheit zumindest eine Kupplung (K1, K2) angeordnet ist, deren Schlupf stufenlos steuerbar ist.

19. Hybridantriebsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kupplung (K1, K2) eine Rutschkupplung enthält.

20. Hybridantriebsanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (629) eine Regeleinrichtung für die Übertragungsverhältnisse der zwei Kupplungen (K1, K2) und/oder des stufenlos verstellbaren Getriebes (CVT) und einen mit der Re geleinrichtung verbundenen Sollwertgeber aufweist, durch den ein Vorwärtsfahr- (D), ein Rückwärtsfahr- (R) und ein Standbereich (P, N) in Abhängigkeit von einem gewünschten Drehmoment (M_a) selbsttätig so einstellbar sind, dass

a) im Vorwärts- und Rückwärtsfahrbereich (D, R) und im Standbereich (P, N) das durch eine der Kupplungen (K1) übertragbare Drehmoment (M_K1) nur gleich dem gewünschten Drehmoment (M_a) ist, und dass
b) in allen Bereichen das Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstell baren Getriebes so geregelt wird, dass die die Drehmomentrichtung be stimmende Drehzahldifferenz (Δn) zwischen Ein- und Ausgang der einen Kupplung (K1) nahe Null ist.

21. Hybridantriebsanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwertgeber so einstellbar ist, dass das durch das stufenlos steuerbare Getriebe (CVT) bestimmte Übersetzungsverhältnis der Getrie beeinheit in beiden Fahrbereichen vorwärts oder rückwärts ein Kriechmo ment ergibt.

22. Hybridantriebsanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlagerungsgetriebe (507) ein Planetengetrie be ist, dessen Steg über ein Stirnradgetriebe (511) mit der Abtriebsseite ei ner der Kupplungen (K1) verbunden ist.