DE19650723A1

DE19650723A1 - Steuersystem für Fahrzeugantriebseinheiten

Info

Publication number: DE19650723A1
Application number: DE19650723A
Authority: DE
Inventors: Kenji Omote; Shigeo Tsuzuki
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1995-12-08
Filing date: 1996-12-06
Publication date: 1997-06-12
Anticipated expiration: 2016-12-07
Also published as: DE19650723B4; JP3456329B2; US5735770A; JPH09158998A

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugantriebseinheit und insbesondere ein Steuersystem für eine Fahrzeugantriebsein heit, in dem ein Verbrennungsmotor (im folgenden kurz "Trieb werk" genannt) und ein Elektromotor und Elektrogenerator (im folgenden kurz "Motor-Generator" genannt) kombiniert sind.

In den letzten Jahren wurden verschiedene Maßnahmen zur Verbesserung der Kilometerleistung und Abgasreinigung in der Fahrzeugantriebseinheit ergriffen. Eine davon ist ein Hybrid- Triebwerk/Antriebsstrang, in dem ein Triebwerk und ein Motor- Generator kombiniert sind. Der Motor-Generator wird aus der Batteriestromquelle gespeist und wirkt als Elektromotor zur Unterstützung der Triebwerkausgangsleistung beim Beschleuni gen, wenn die Last beim Fahrzeugantrieb für die Triebwerkaus gangsleistung hoch ist. Andererseits wirkt der Motor-Genera tor als Stromgenerator, um die überschüssige Triebwerkaus gangsleistung beim Bremsen als Elektroenergie zu speichern, wenn die Triebwerkausgangsleistung die Antriebslast des Fahr zeugs übersteigt.

Als eine Art des Hybrid-Triebwerk/Antriebsstrangs offen bart die JP-A-30223/1975 einen Aufbau, bei dem das Triebwerk und der Motor-Generator mit der Ausgangswelle über ein Plane tengetriebe verbunden sind. Dieser Antriebsstrang kann als einen Fahrsteuerungsmodus hauptsächlich zum Anfahren und Be schleunigen des Fahrzeugs einen geteilten Modus realisieren, bei dem die Reaktionskraft des Ausgangsdrehmoments des Trieb werks durch den Motor-Generator ausgegeben wird, so daß das Drehmoment in Übereinstimmung mit der Reaktionskraft zur Aus gangswelle ausgegeben wird, um das Fahrzeug durch den Drehmo mentausgleich des Planetengetriebes anzutreiben.

Im übrigen wird nach dem Stand der Technik das Drehmo ment des Triebwerks im Leerlaufzustand zum Planetengetriebe durch Einrücken einer Anfahrkupplung übertragen, wenn das Fahrzeug aus dem Stillstand im geteilten Modus anfährt, indem der Fahrer von N auf D schaltet. Bei diesem Einrücken der An fahrkupplung muß jedoch die Drehzahl des Motor-Generators in einem einzigen Vorgang vom Stillstand mit Nullumdrehung auf eine vorbestimmte Drehzahl des Drehmomentausgleichs erhöht werden. Indes ist dieser abrupte Drehzahlanstieg aufgrund der Trägheitsmasse des Läufers o. a. im Motor-Generator unmög lich, so daß das Trägheitsdrehmoment der Drehzahldifferenz, das mit dem Einrücken der Anfahrkupplung einhergeht, zur Aus gangswelle übertragen wird und Schaltstöße verursacht. Über steigt diese Trägheit das Ausgangsdrehmoment des Triebwerks, wird das Triebwerk leicht abgewürgt.

Die Gegenmaßnahmen zum Unterdrücken dieses Trägheits drehmoments werden im Zusammenhang mit dem allgemeinen Auto matikgetriebe nach dem Stand der Technik diskutiert. Das nor male Automatikgetriebe unterdrückt das Trägheitsdrehmoment, um Schaltstöße beim Anfahren zu verringern, durch Regulieren der Einrückdrücke mit Aufnehmern, Meßblenden, Steuerventilen (Linearmagnetventil, Arbeitsmagnetventil, Abstimmungsventil und Servoventil) im Hydraulikkreis, um die Kupplungen allmäh lich für eine vorbestimmte Zeitdauer einzurücken, die zuläs sig ist, damit der Fahrer keine Betätigungsverzögerung er fährt. Wird jedoch diese Technik unverändert auf den Hybrid- Triebwerk/Antriebsstrang angewendet, muß eine Einrückzeitdau er zum Unterdrücken des Trägheitsdrehmoments auf einen ähnli chen Wert auf recht groß eingestellt werden, was das Anfahren des Fahrzeugs verzögert. Grund dafür ist, daß die Trägheits masse am Läufer des Motor-Generators wesentlich größer als die an der Kupplung des normalen Automatikgetriebes ist.

Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein Steuersystem für eine Fahrzeugantriebseinheit mit einem Triebwerk und einem Motor-Generator bereitzustellen, das Ein rückstöße einer Anfahrkupplung verringern kann, ohne die er forderliche Einrückzeitdauer zu verlängern. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.

Das Steuersystem der Erfindung erreicht Verringerungen der Einrückzeit und der Einrückstöße der Anfahrkupplung sta bil und unabhängig von den Betriebsbedingungen. Das Steuersy stem der Erfindung ist im wesentlichen frei von Einrückstößen der Anfahrkupplung.

Als Ergebnis des Gegenstands von Anspruch 1 kann ein Auftreten des Trägheitsdrehmoments wesentlich verringert wer den, das ansonsten infolge des verzögerten Umdrehungsanstiegs im Motor-Generator verursacht würde. Aufgrund der so erfol genden Verringerung des Trägheitsmoments wird andererseits die Einrückzeitdauer auch in dem Fall einer Steuerung nicht verlängert, der dem des Einrückdrucks des Automatikgetriebes nach dem Stand der Technik ähnelt.

Als Ergebnis des Gegenstands von Anspruch 2 wird weder der Einrückstoß noch die Einrückzeitdauer auch beim Anfahren in dem Zustand erhöht, in dem die Triebwerkdrehzahl beim Warmlaufen erhöht wird, um das Trägheitsdrehmoment zu stei gern.

Als Ergebnis des Gegenstands von Anspruch 3 kann beim Einrücken der Anfahrkupplung die Drehzahl des Motor-Genera tors reguliert werden, um Einrückstöße im wesentlichen zu be seitigen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Aufbaus eines Steuersy stems für eine Fahrzeugantriebseinheit gemäß einer Ausfüh rungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild eines Antriebsstrangs der Fahrzeugantriebseinheit;

Fig. 3 eine Einrück- bzw. Betätigungsdiagramm eines Ge triebes des Antriebsstrangs;

Fig. 4 einen Ablaufplan einer Hauptroutine durch ein ECU (Steuerrechnergerät) der Steuereinheit;

Fig. 5 einen Ablaufplan einer Subroutine zur Stillstand steuerung in der Hauptroutine;

Fig. 6 einen Ablaufplan einer Subroutine zur Schalt steuerung in der Subroutine zur Stillstandsteuerung;

Fig. 7(a)-(b) Betriebsabläufe erläuternde Darstellungen des Betriebs eines Kraftaufteilungsabschnitts der Fahrzeugan triebseinheit beim Anfahren des Fahrzeugs;

Fig. 8(a)-(b) Drehzahldiagramme der Betriebsabläufe des Kraftaufteilungsabschnitts der Fahrzeugantriebseinheit beim Anfahren des Fahrzeugs; und

Fig. 9 eine erläuternde Darstellung einer Ausführungs form der Steuerung durch eine Motorantriebseinrichtung der Ausführungsform zusammen mit dem Antriebsstrang.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung an hand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Aufbaus eines Steuersystems einer Fahr zeugantriebseinheit. Diese Antriebseinheit ist so aufgebaut, daß sie aufweist: ein Triebwerk (E/G) 1, einen Motor-Genera tor (M/G) 2 vom Dauermagnet-Synchronmotortyp, ein Getriebe (T/M) 4 und eine Kraftaufteilungseinheit 3. Diese Kraftauf teilungseinheit 3 setzt sich aus einem Planetengetriebe 30, zwei Kupplungen 31 und 36 zum Steuern des Planetengetriebes 30 und einer Bremse 38 zusammen.

Das Steuersystem ist so aufgebaut, daß es aufweist: ein Steuerrechnergerät für den Motor-Generator und das Getriebe (M/G & T/M-ECU) 70 (kurz ECU genannt) zum Steuern des Motor- Generators 2 über einen Wechselrichter 20 sowie der Kraftauf teilungseinheit 3 und des Getriebes 4 über eine nicht gezeig te hydraulischen Steuereinrichtung. Als Einrichtung zur In formationserfassung für die Steuervorgänge sind ferner ein Triebwerkdrehzahlsensor 71, ein Drosselklappen-Öffnungssensor 72, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 73, ein Motor-Genera tor-Drehzahlsensor (M/G-RPM-Sensor) 74 und ein Schaltpositi onssensor 75 vorgesehen. Hierbei wird der Motor-Generator 2 durch eine Batterie 8 gespeist und über den Wechselrichter 20 gesteuert. Außerdem ist die Motorantriebseinrichtung gemäß dem Gegenstand der Erfindung als Programm im ECU 70 reali siert, wobei ihre Einzelheiten in der späteren Beschreibung anhand der Ablaufpläne klar werden.

Fig. 2 ist ein Prinzipschaltbild des Antriebsstrangs der Fahrzeugantriebseinheit. Das Planetengetriebe 30 der Kraft aufteilungseinheit 3 hat die einfachste Getriebekonstruktion mit Drehelementen aus einem Ringrad 32, einem Sonnenrad 33 und einem Träger 34 eines Planetenrads 35 im Radeingriff mit den beiden Rädern 32 und 33. Hierbei ist das Ringrad 32 über die Kupplung 31 mit dem Triebwerk (E/G) 1 verbunden, das Son nenrad 33 ist mit einem Läufer 21 des Motor-Generators 2 ver bunden, und der Träger 34 ist mit einer Eingangswelle 41 des Getriebes 4 verbunden. Ferner ist die direkte Kupplung 36 vorgesehen, um das Ringrad 32 und das Sonnenrad 33 so zu ver binden/trennen, so daß das Planetengetriebe 30 direkt oder im Umlaufgetriebebetrieb gedreht werden kann. Andererseits kann das Ringrad 32 durch die Rückwärtsbremse 38 gestoppt werden. Mit einer Eingangswelle 11 der Kraftaufteilungseinheit 3, die mit dem Triebwerk 1 verbunden ist, ist außerdem eine Ölpumpe 51 angetrieben verbunden, die eine Druckquelle der hydrauli schen Steuereinrichtung bildet.

Im Aufbau entspricht das Getriebe 4 einem Automatikge triebe mit vier Gängen durch Kombinieren eines Planetenge triebes (P0), das einen Overdrive-Mechanismus bildet, der durch Einrücken/Betätigen und Ausrücken/Lösen mehrerer Kupp lungen und Bremsen zu steuern ist, mit einem Getriebemecha nismus mit drei Vorwärtsgängen, die durch Einrücken/Betätigen und Ausrücken/Lösen mehrerer Kupplungen und Bremsen zu steu ern sind. Ein Träger Cr0 und ein Sonnenrad S0 des mit der Eingangswelle 41 des Getriebes 4 verbundenen Planetengetrie bes (P0) sind über eine Kupplung C0 und eine Freilaufkupplung F0 parallel verbunden, und das Sonnenrad S0 kann durch eine Bremse B0 gestoppt werden. Ein die Ausgangskomponente des Planetengetriebes (P0) bildendes Ringrad R0 ist mit einem Ringrad R1 des Planetengetriebes (P1) und mit einem Sonnenrad S2 über eine Kupplung C2 verbunden. Das Sonnenrad S2 und ein Ringrad R2 des Planetengetriebes (P2) sind mit einem Sonnen rad S1 bzw. einem Träger Cr1 des Planetengetriebes (P1) ver bunden, und das Ringrad R2 wirkt als Ausgangskomponente des Automatikgetriebes 4. Außerdem können die beiden Sonnenräder S1 und S2 durch eine Bremse B1 gestoppt werden, und ein Trä ger Cr2 des Planetengetriebes (P2) kann durch eine parallele Freilaufkupplung F2 und Bremse B3 gestoppt werden.

Im übrigen dürfte aus dem Antriebsstrang von Fig. 2 her vorgehen, daß im Getriebe 4 gemäß dieser Ausführungsform auf eine Leerlaufkupplung zum Blockieren der Kraft im Getriebe zur Vereinfachung des Mechanismus verzichtet wurde. Dadurch wird das von der Kraftaufteilungseinheit 3 ausgegebene Dreh moment durch die Übersetzung auch im 1. Gang beim Anfahren verstärkt und auf die Räder übertragen und bewirkt Schalt stöße. Ähnlich kann der Fall diskutiert werden, in dem das Getriebe als Beispiel ein stufenloses Getriebe ist (z. B. ein stufenloses Riemen- oder Toroidgetriebe).

Das Steuersystem der Ausführungsform führt die im fol genden beschriebenen Steuerbetriebsabläufe durch. Zur näheren Beschreibung des Steuersystems dienen hauptsächlich die ein zelnen Ablaufpläne. Fig. 4 zeigt eine Hauptroutine zur Fahr zeugsteuerung. Im ersten Schritt S1 wird auf der Grundlage der Informationen vom Drosselklappen-Öffnungssensor 72 ent schieden, ob das Gaspedal betätigt ist (EIN). Bei verneinen der Antwort (NEIN) wird im nächsten Schritt S2 auf der Grund lage der Informationen vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 73 entschieden, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist. Bei be jahender Antwort (JA) wird entschieden, daß sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, und die Routine geht zu einer Subrou tine zur Stillstandsteuerung im Schritt S3 über.

Bei Eintritt in die Subroutine zur Stillstandsteuerung von Fig. 5 wird in einem ersten Schritt S10 anhand der Infor mationen vom Schaltpositionssensor entschieden, ob ein "D"- Bereich gewählt ist, d. h., anhand der Schaltposition wird entschieden, ob der Fahrer die Absicht hat zu fahren. Bei be jahender Antwort (JA) wird im nächsten Schritt S11 entschie den, ob die Anfahrkupplung 31 eingerückt (EIN) oder nicht eingerückt (AUS) ist. Wurde die Anfahrkupplung 31 bereits eingerückt, wird das Drehmoment durch den Motor-Generator (M/G) nicht im Schritt S13 ausgegeben, und die Routine wird beendet. Nur wenn die Anfahrkupplung 31 nicht eingerückt ist (NEIN), erfolgt im Schritt S12 der Eintritt in die Subroutine zur Schaltsteuerung gemäß dem Gegenstand der Erfindung. Auch wenn im übrigen im Schritt S10 entschieden wird, daß der "D"- Bereich nicht ausgewählt ist, wird die Routine natürlich be endet, ohne ein Drehmoment durch den Motor-Generator (M/G) auszugeben.

Bei Eintritt in die Subroutine zur Schaltsteuerung von Fig. 6 wird eine Solldrehzahl des Motor-Generators 2 im er sten Schritt S20 anhand einer Triebwerkdrehzahl (Ne) in der tatsächlichen Messung durch den Triebwerkdrehzahlsensor 71 sowie der Übersetzung (λ) des Planetengetriebes 30 berechnet. Im nächsten Schritt S21 erfolgt die Berechnung eines Träg heitsdrehmoments (Im) anhand der Solldrehzahl des Motor-Ge nerators, der Übersetzung des Planetengetriebes 30, eines Trägheitsmoments (Im) für den Läufer des Motor-Generators und einer Einrückzeit (ts) der Anfahrkupplung. Im nächsten Schritt S22 wird ein Drehzahlbefehl zur Ausgabe eines dem Trägheitsdrehmoment gemäß der Berechnung im vorherigen Schritt entsprechenden Drehmoments (Tm) zum Motor-Generator (M/G) zum Wechselrichter 20 ausgegeben, so daß ein vorbe stimmtes Drehmoment mittels elektrischer Stromsteuerung durch den Inverter 20 ausgegeben wird. Damit wird im abschließenden Schritt S23 die Anfahrkupplung (CF) eingerückt (EIN).

Im folgenden wird das Verhalten des Planetengetriebes bei Schaltsteuerung durch die Subroutine zur Schaltsteuerung im Vergleich mit dem Verhalten ohne Steuerung beschrieben. Hierbei wird der als "Ohne Schaltsteuerung" in Fig. 7(a) be zeichnete Drehmomentausgleich berücksichtigt. Bei Übertragung eines Triebwerkdrehmoments (Te) zum Sonnenrad 33 im nicht drehenden Zustand durch Einrücken der Anfahrkupplung 31 (ge mäß Fig. 1), so daß sich das Ringrad 32 darstellungsgemäß im Uhrzeigersinn dreht, wird das Planetenrad 35 im Uhrzeigersinn durch eine Ringrad-Tangentialkraft Fr gedreht, aber nicht durch eine Reaktionskraft Fs gedreht, die durch ein Träg heitsdrehmoment (Ti) des Sonnenrads 33 im nicht drehenden Zu stand verursacht ist. Damit wird das Planetenrad durch die Kraft 2Fs gedreht. Diese Kraft wird zum Träger 34 ausgegeben, der das Planetenrad 35 hält, und verursacht Schaltstöße. Übersteigt dagegen die Reaktionskraft Fs die Tangentialkraft Fr, wird das Triebwerk leicht abgewürgt.

Im Gegensatz dazu wird beim Drehzahlausgleich, der in Fig. 7(b) als "Mit Schaltsteuerung" bezeichnet ist, das Son nenrad vorab entgegen dem Uhrzeigersinn durch das Ausgangs drehmoment (Tm) des Motor-Generators 2 gedreht, so daß das Ringrad 32 durch die im Uhrzeigersinn erfolgende Drehung des Planetenrads 35 ebenfalls im Uhrzeigersinn gedreht wird, wo bei der Träger feststeht. Auch bei Übertragung des Triebwerk drehmoments (Te) zum Ringrad 32 durch Einrücken der Anfahr kupplung 31 erzeugt daher die gegebenenfalls vorhandene tran siente Unausgeglichenheit zwischen den beiden Drehmomenten (Te und Tm) die Kraft zum Drehen des Planetenrads 35, aber es erfolgt keine Drehmomentausgabe vom Träger.

Der Grund, weshalb Schaltstöße durch das Verhalten des Planetengetriebes beim Anfahren verursacht werden, ist in den Drehzahldiagrammen in Fig. 8(a)-(b) veranschaulicht. In Fig. 8(a) befinden sich beim Schalten von N auf D im Leerlauf zu stand "N" zunächst die einzelnen Drehkomponenten des Plane tengetriebes mit einem Ringrad R, einem Träger C und einem Sonnenrad S gemäß der strichpunktierten Linie im angehaltenen Zustand. Beim Einrücken der Anfahrkupplung, wenn die Trieb werkdrehzahl Ne vorliegt, muß das Sonnenrad sofort in Rück wärtsdrehung -Nm versetzt werden, was im Fahrzustand "D" durch eine Vollinie bezeichnet ist, um einen Ausgleich zwi schen der Triebwerkdrehzahl Ne und der Drehzahl des synchro nen Ringrads R herzustellen. Infolge einer Verzögerung im An stieg der Drehzahlen durch das Trägheitsmoments kommt es aber zu einer Drehzahldifferenz, was durch eine Strichlinie ge zeigt ist. Diese Drehzahldifferenz wird eine Kraft zum Drehen des Trägers C. Als Vergleich ist ein Drehzahldiagramm für das Schalten von N auf R in Fig. 8(b) gezeigt. In diesem Fall wird der Motor-Generator im Zustand der eingerückten direkten Kupplung rückwärts gedreht, so daß die Trägerumdrehung mit zunehmender Sonnenradumdrehung ansteigt, während das Problem des Trägheitsdrehmoments nicht auftritt.

Fig. 9 veranschaulicht die vorstehend beschriebene Schaltsteuerung. In diesem Beispiel erfolgt die Berechnung eines zu den Rädern durch das Trägheitsdrehmoment aus zugeben den Ausgangsdrehmoments (Tout) für den Fall einer Triebwerk drehzahl Ne = 650 U/min sowie für das Planetengetriebe 30 mit Ringradeingabe, Reaktionskraftunterstützung des Sonnenrads und Trägerausgabe durch Einstellen der Übersetzung auf λ = 0,5, des Trägheitsmoments Im am Motor-Generator (M/G) mit dem Sonnenrad auf Im = 0,04 kgm², der Übersetzung i im 1. Gang des Getriebes (T/M) auf i = 3,1 und der Übersetzung id des Differentials auf id = 4,3. In den Berechnungsformeln unter dem Antriebsstrang wird der Rechenwert von als Angabe der Winkelbeschleunigung bei einer Einstellung der Schaltzeit ts auf 0,3 Sekunden gemäß der eines normalen Automatikgetriebes zugrunde gelegt. Wie aus diesem Ergebnis hervorgeht, nimmt das Ausgangsdrehmoment (Tout) einen Wert von 726 Nm (oder 72,6 kgm) an, der offenkundig größer als der Wert von etwa 250 Nm des normalen Automatikgetriebes ist, so daß das Trieb werk eventuell abgewürgt wird. Daher wird der Antrieb des Mo tor-Generators (M/G) mit dem Antriebsdrehmoment Tm = 18 Nm (oder 1,8 kgm) zum Aufheben des Trägheitsdrehmoments Im in der vorgenannten Formel gesteuert.

Anhand von Fig. 4 werden im folgenden kurz die anderen Steuervorgänge mit Ausnahme der Stillstandsteuerung beschrie ben. Bei bejahender Entscheidung (JA) hinsichtlich der Gaspe dalbetätigung im Schritt S1 wird die Routine zur Fahrsteue rung von Schritt S5 abgearbeitet. Bei dieser Steuerung können das Triebwerk 1, der Motor-Generator 2 und die Kraftauftei lungseinheit 3 im geteilten Modus, parallelen Hybridmodus, Motormodus und Triebwerkmodus betrieben werden. Insbesondere ist beim Fahren im geteilten Modus, der nach der Schaltsteue rung gemäß dem Gegenstand der Erfindung durchzuführen ist, die Anfahrkupplung 31 eingerückt, während die direkte Kupp lung 36 ausgerückt ist, und das Triebwerk 1 wird auf einer vorbestimmten Umdrehung gehalten, so daß der Motor-Generator (M/G) 2 bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit von Stromer zeugung auf Motorsteuerung umgeschaltet wird. Dabei wird das Ausgangsdrehmoment des Triebwerks über die Anfahrkupplung 31 zum Ringrad 32 des Planetengetriebes 30 übertragen, so daß das Ausgangsdrehmoment gemäß der Reaktionsdrehmomentunter stützung des Sonnenrads 33 durch den Motor-Generator 2 vom Träger 34 zum Getriebe 4 ausgegeben wird.

Andererseits sind beim Fahren im parallelen Hybridmodus sowohl die Anfahrkupplung 31 als auch die direkte Kupplung 36 eingerückt, so daß der Motor-Generator (M/G) 2 gesteuert wird, um Strom zu erzeugen oder als Motor entsprechend der Fahrbelastung des Fahrzeugs im Verhältnis zur Triebwerkaus gangsleistung zu wirken. Hierbei wird das Ausgangsdrehmoment des Triebwerks zum Getriebe über die Anfahrkupplung 31 und das Planetengetriebe 30 in Direktverbindung ausgegeben, und das Ausgangsdrehmoment des Motor-Generators 2 wird zum Ge triebe 4 über das Planetengetriebe im direkt verbundenen Zu stand ausgegeben.

Beim Fahren im Motormodus ist die Anfahrkupplung 31 aus gerückt, während die direkte Kupplung 36 eingerückt ist, so daß das Triebwerk (E/G) 1 so gesteuert wird, daß es im Leer lauf dreht, während der Motor-Generator (M/G) 2 so gesteuert wird, daß er als Motor wirkt. Hierbei wird im Antriebsstrang von Fig. 2 das Ausgangsdrehmoment des Motor-Generators 2 zum Getriebe 4 über das Planetengetriebe 30 im direkt verbundenen Zustand übertragen.

Andererseits sind beim Fahren im Triebwerkmodus sowohl die Anfahrkupplung 31 als auch die direkte Kupplung 36 einge rückt. Hierbei wird das Ausgangsdrehmoment des Triebwerks 1 zum Getriebe 4 über die Anfahrkupplung 31 und das Planetenge triebe im direkt verbundenen Zustand ausgegeben.

Ist andererseits die Entscheidung über die Fahrzeugge schwindigkeit null im Schritt S2 verneinend (NEIN), so daß die Fahrentscheidung getroffen wird, obwohl das Gaspedal nicht betätigt (AUS) ist, wird die Steuerung im Regenerativ modus von Schritt S4 abgearbeitet. Beim Fahren in diesem Re generativmodus ist die Anfahrkupplung 31 ausgerückt, während die direkte Kupplung 36 eingerückt ist, so daß der Motor-Ge nerator (M/G) 2 so gesteuert wird, daß er Strom erzeugt. Hierbei wird das Rückwärtsantriebsdrehmoment, das von den Rä dern über das Getriebe 4 zum Planetengetriebe 30 im direkt verbundenen Zustand zu übertragen ist, als Bremskraft für das Fahrzeug entsprechend der Drehmomentsteuerung des Motor-Gene rators 2 genutzt, der gesteuert wird, um Strom zu erzeugen.

Beim Fahren in diesen einzelnen Modi wird das vom Plane tengetriebe 30 zum Getriebe 4 zu übertragene Drehmoment im Gang wie beim normalen Automatikgetriebe geändert, bis es zu den Rädern übertragen wird, um das Fahrzeug anzutreiben. Die Betriebsabläufe der einzelnen reibschlüssigen Komponenten in den einzelnen Bereichspositionen und den einzelnen Gängen sind tabellarisch in Fig. 3 aufgeführt, um von einer Be schreibung der Betriebsabläufe des Automatikgetriebes 4 abzu sehen. In dieser Tabelle bezeichnen das Symbol ○ den einge rückten/betätigten Zustand der Kupplungen und Bremsen sowie den gesperrten Zustand der Freilaufkupplungen, das Symbol × den ausgerückten/gelösten Zustand der Kupplungen und Bremsen sowie den Freizustand der Freilaufkupplungen, und das Symbol (○) bezeichnet den betätigten Zustand für den Betrieb der Triebwerkbremse. Da im übrigen dieses Getriebe nicht mit ei ner Getriebestufe zum Herstellen des Rückwärtsgangs versehen ist, wird der Rückwärtsgang ("R") erreicht, indem das Getrie be in den 1. Gang im Bereich "D" geschaltet und der Motor-Ge nerator (M/G) reversiert wird.

In der Ausführungsform steuert gemäß der vorstehenden näheren Beschreibung die Motorantriebseinrichtung den Motor- Generator 2 vor Einrücken der Anfahrkupplung 31 in die Rich tung an, in die der Motor-Generator 2 nach Einrücken der An fahrkupplung drehen soll, d. h., in Rückwärtsrichtung, so daß das Trägheitsdrehmoment, das ansonsten durch verzögerte Um drehungszunahme des Motor-Generators 2 verursacht werden könnte, wesentlich verringert werden kann. Da das Trägheits drehmoment stark verringert ist, verlängert sich ferner die Einrückzeitdauer auch dann nicht, wenn der Einrückdruck des Automatikgetriebes nach dem Stand der Technik gesteuert wird. Da überdies die Motorantriebseinrichtung die Solldrehzahl be rechnet, um die Antriebskraft des Motor-Generators 2 in Über einstimmung mit dem erwartungsgemäß auftretenden Trägheits drehmoment zu ändern, kommt es weder zu stärkeren Einrückstö ßen noch zu längerer Einrückzeitdauer, was auch für den Zu stand gilt, in dem die Triebwerkdrehzahl durch Warmlaufen er höht wird, was das Trägheitsdrehmoment steigert. Außerdem än dert die Motorantriebseinrichtung die Antriebskraft des Mo tor-Generators 2 so, daß die Drehzahl des Ringrads 32 des Planetengetriebes 30 in Verbindung mit dem Triebwerk 1 durch Einrücken der Anfahrkupplung 31 mit der Triebwerkdrehzahl synchronisiert werden kann. Als Ergebnis nimmt beim Einrücken der Anfahrkupplung 31 die Drehzahl des Motor-Generators 2 den festgelegten Wert an, so daß Einrückstöße im wesentlichen be seitigt werden können.

Obwohl die Erfindung näher im Zusammenhang mit ihrer Ausführungsform beschrieben wurde, ist sie nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, sondern könnte auf verschiedene Weise durch Änderung des spezifischen Aufbaus innerhalb des Schutzumfang der beigefügten Ansprüche realisiert werden. Beispielsweise könnte zwischen dem Schritt S22 und dem Schritt S23 der anhand von Fig. 6 beschriebenen Schaltsteue rung die Drehzahl des Motor-Generators 2 durch den Drehzahl sensor 74 des Motor-Generators überwacht werden, so daß die Steuerung so erfolgen könnte, daß die Anfahrkupplung 31 ein gerückt wird, nachdem die Solldrehzahl bestätigt wurde. In dieser Abwandlungen lassen sich Schaltstöße vollständig be seitigen, wenn man den Fehler in der Steuergenauigkeit igno riert.

Claims

1. Steuersystem für eine Fahrzeugantriebseinheit mit:
einem Triebwerk;
einem Motor-Generator;
einem Getriebe;
einem Planetengetriebe, das mit dem Triebwerk über eine Anfahrkupplung sowie mit dem Motor-Generator und dem Ge triebe verbunden ist; und
einer Motorantriebseinrichtung zum Ansteuern des Motor- Generators in eine vorbestimmte Richtung vor dem Einrücken der Anfahrkupplung bei einem Anfahren eines Fahr zeugs mit Kraftaufteilung, und wenn die Anfahrkupplung eingerückt ist, zum Verriegeln des Triebwerks und des Motor-Generators über das Planetengetriebe, um eine Re aktionskraft eines Ausgangsdrehmoments des Triebwerks zu dem Motor-Generator auszugeben.

2. Steuersystem für eine Fahrzeugantriebseinheit nach An spruch 1, wobei die Motorantriebseinrichtung die Antriebskraft des Motor-Generators in Übereinstimmung mit einem Trägheits drehmoment des Motor-Generators ändert.

3. Steuersystem für eine Fahrzeugantriebseinheit nach An spruch 2, wobei die Motorantriebseinrichtung die Antriebskraft des Motor-Generators so ändert, daß die Drehzahl einer Dreh komponente des Planetengetriebes in Verbindungszustand mit dem Triebwerk mit der Triebwerkdrehzahl synchroni siert werden kann.

4. Steuersystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die vorbe stimmte Richtung die negative Richtung ist, in die sich der Motor-Generator dreht, nachdem die Anfahrkupplung eingerückt wurde.