DE19720716A1 - Fahrzeugkraftübertragungssystem mit Vorrichtungen zum elektrischen und mechanischen Unterbrechen der Verbindung zwischen einer Kraftquelle und einem Fahrzeugantriebsrad in einen neutralen Zustand - Google Patents

Fahrzeugkraftübertragungssystem mit Vorrichtungen zum elektrischen und mechanischen Unterbrechen der Verbindung zwischen einer Kraftquelle und einem Fahrzeugantriebsrad in einen neutralen Zustand

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Description

Diese Anmeldung basiert auf der am 16. Mai 1996 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 8-121671 und der am 5. Juli 1996 eingereichten japanischen Patentan­ meldung Nr. 8-176141, auf deren Inhalt hierin in vollem Um­ fang Bezug genommen sei.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Kraftübertragungssystem und ein Hybridantriebssys­ tem für ein Kraftfahrzeug und im Besonderen auf ein Ver­ fahren zum Steuern einer Fahrzeugantriebskraft während des Schaltens einer Kraftübertragungsvorrichtung von einer Nichtantriebsstellung, beispielsweise einer Neutralstellung "N", in eine Antriebsstellung, beispielsweise eine Vorwärtsantriebsstellung "D", und elektrischen Unterbrechen eines Kraftübertragungswegs zwischen einer Antriebs­ kraftquelle und Antriebsrädern des Fahrzeugs.
Das Dokument JP-A-7-67208 offenbart beispielsweise ein bekanntes Hybridantriebssystem eines Kraftfahrzeugs, das mit (a) einer Antriebskraftquelle, die eine durch Verbren­ nung eines Kraftstoffs betriebene Brennkraftmaschine und einen Elektromotor/Generator aufweist, und (b) einer zwischen der Antriebskraftquelle und den Antriebsrädern des Fahrzeugs angeordneten Kraftübertragungsvorrichtung, beispielweise einem Automatikgetriebe, ausgerüstet ist. Die Kraftübertragungsvorrichtung hat im allgemeinen Nichtant­ riebsstellungen (einen Nichtantriebszustand), beispielsweise eine Neutralstellung "N" und eine Parkstel­ lung "P", in denen keine Kraftübertragung von der Antrieb­ skraftquelle über die Kraftübertragungsvorrichtung zu den Antriebsrädern erfolgt, und Antriebsstellungen (einen Ant­ riebszustand), beispielsweise eine Vorwärtsantriebsstellung "D" und eine Rückwärtsantriebsstellung "R", in denen über die Kraftübertragungsvorrichtung eine Kraftübertragung stattfindet. Die Kraftübertragungsvorrichtung wird durch die Betätigung einer manuell zu betätigenden Wähleinrich­ tung, beispielsweise eines Schalt- bzw. Wählhebels, elek­ trisch oder mechanisch von einer dieser Betriebsstellungen in eine andere geschaltet, beispielsweise von einer der Nichtantriebsstellungen in eine der Antriebsstellungen.
Gemäß der Offenbarung der im Namen des Rechtsnachfol­ gers der vorliegenden Anmeldung eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 7-294148 (die zum Zeitpunkt der vor­ liegenden Erfindung noch nicht veröffentlich war) wird ferner ein Hybridantriebssystem eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, das (a) eine Zusammenfüge-/Ver­ teilvorrichtung hat, die ein mit der Brennkraftmaschine in Verbindung stehendes erstes Rotationselement, ein mit dem Elektromotor/Generator in Verbindung stehendes zweites Rotationselement, und ein mit einem Ausgangsbauteil in Ver­ bindung stehendes drittes Rotationselement aufweist und angepaßt ist, Kräfte in Bezug auf diese Rotationselemente mechanisch zu addieren bzw. zusammenzufügen oder zu verzweigen bzw. zu verteilen, (b) eine Einrichtung zum Ein­ richten eines elektrischen neutralen Zustands, die das Hy­ bridantriebssystem in einen elektrisch neutralen Zustand oder Modus bringt, in dem sich der Elektromotor/Generator in einem Nichtladezustand befindet und das vorstehend genannte zweite Rotationselement frei rotieren kann, und einen Kraftübertragungsweg zwischen der Brennkraftmaschine und dem vorstehend genannten Ausgangsbauteil unterbricht, wenn durch die manuell zu betätigende Wähleinrichtung eine der Nichtantriebsstellungen der Kraftübertragungsvorrichtung gewählt wird, und (c) eine Anfahrsteuereinrichtung, die betätigt wird, wenn die Kraftübertragungsvorrichtung, die zwischen dem Ausgangsbauteil der Zusammenfüge-/Ver­ teilvorrichtung und den Antriebsrädern des Kraft­ fahrzeugs angeordnet ist, vom Nichtantriebszustand in den Antriebszustand geschaltet wird, wobei die Anfahrsteuerein­ richtung, ein Reaktionsdrehmoment des Elektromo­ tors/Generators von Null aus erhöht, so daß über die Zusam­ menfüge-/Verteilvorrichtung eine Kraft von der Brennkraft­ maschine zum Ausgangsbauteil übertragen wird. Das US-Patent Nr. 5258651 offenbart ein Planetengetriebe, das als die Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung verwendet wird.
Solch ein Hybridantriebssystem ist im allgemeinen je­ doch nicht mit einem fluidbetätigten Drehmomentwandler aus­ gestattet, der in einem herkömmlichen Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine als die Antriebskraftquelle und einem Automatikgetriebe vorgesehen ist. Das Hybridant­ riebssystem kann daher aufgrund einer abrupten Änderung der Fahrzeugsantriebskraft bei einer Betätigung der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung, wodurch die Kraftübertra­ gungsvorrichtung von einem Nichtantriebszustand in einen An­ triebszustand geschaltet wird, einen starken Schaltruck oder eine übermäßig hohe Antriebsstrangbelastung erfahren. Wenn beispielsweise während des Betriebs der Brennkraft­ maschine oder des Elektromotors/Generators, wobei das Gaspedal betätigt wird, durch die Wähleinrichtung für den Fall, daß sich die Kraftübertragungsvorrichtung im Nichtan­ triebszustand befindet, die Antriebsstellung gewählt wird, dann können die Kraftübertragungsvorrichtung und weitere Komponenten im Antriebsstrang eine übermäßig hohe Belastung erleiden; die Kraftübertragungsvorrichtung kann dadurch zudem einen starken Schaltruck erfahren. Wenn die Brenn­ kraftmaschine bei einer relativ hohen Drehzahl in Betrieb ist, wobei sich die Kraftübertragungsvorrichtung im Nichtan­ triebszustand befindet, erleidet das Hybridantriebssystem mit der Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung für den Fall, daß eine Kennlinie bzw. Charakteristik, die sich auf eine Erhöhung oder einen Anstieg des Reaktionsdrehmoments des Elektromotors/Generators bezieht, permanent konstant ist, daher mit einer hohen Wahrscheinlichkeit eine derart übermäßig hohe Belastung oder einen derart übermäßig starken Schaltruck.
Im Hybridantriebssystem, das, wie vorstehend beschrie­ ben, die Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung und die Einrich­ tung zum Einrichten eines elektrisch neutralen Zustands aufweist, wird der Kraftübertragungsweg in der Brennkraft­ maschine und den Antriebsrädern des Fahrzeugs elektrisch unterbrochen. Die Betätigung der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung in eine Nichtantriebsstellung (einen Nich­ tantriebszustand), wodurch das Hybridantriebssystem in einen elektrisch neutralen Zustand gebracht wird, wird im Besonderen durch eine geeignete Erfassungsvorrichtung er­ faßt; eine Steuerung gibt der Einrichtung zum Einrichten eines elektrisch neutralen Zustands im Ansprechen auf ein von der Erfassungsvorrichtung erzeugtes elektrisches Signal den Befehl, den elektrisch neutralen Zustand des Hybridant­ riebssystems einzurichten. Als eine mechanische Ausfallsi­ chheitseinrichtung, die den Kraftübertragungsweg bei einer Betätigung der Wähleinrichtung in den Antriebszustand mechanisch unterbricht, wird eine geeignete Betätigungsvor­ richtung vorgesehen, wodurch der Kraftübertragungsweg zwischen der Brennkraftmaschine und den Antriebsrädern bei einer Erzeugung des elektrischen Signals von der Erfas­ sungsvorrichtung, wenn die Wähleinrichtung in den Nichtant­ riebszustand betätigt wird, mechanisch unterbrochen wird. Die mechanische Ausfallsicherheitseinrichtung bedarf somit einer ausschließlichen Betätigungsvorrichtung und einer komplizierten Betätigungsvorrichtungssteuerung, was zu ho­ hen Herstellkosten des Hybridantriebssystems führt.
Für die zweite Einrichtung, die den Kraftübertra­ gungsweg unterbricht, bzw. die zweite Kraftunterbre­ chungseinrichtung können geeignete Kupplungseinrichtungen, beispielsweise Reibkupplungen oder Klauenkupplungen, ver­ wendet werden, die den Kraftübertragungsweg zwischen der Antriebskraftquelle und den Fahrzeugantriebsrädern mecha­ nisch unterbrechen. Wenn Klauenkupplungen verwendet werden, wird jede dieser Kupplungen durch ein geeignetes Freigabe­ bauteil, beispielsweise eine Schaltmuffe, betätigt, das über eine Verbindungseinrichtung, beispielsweise ein Zug- Druck-Kabel oder eine andere Kopplungsvorrichtung, mit der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung, beispielsweise einem Wählhebel, mechanisch in Verbindung steht. Als Reib­ kupplungen können hydraulisch betätigte Kupplungen oder Feder-Kupplungen, beispielsweise eine Membranfeder-Kup­ plung, verwendet werden. Wenn Reibkupplungen des Federtyps verwendet werden, wird jede dieser Kupplungen durch ein Freigabebauteil, beispielsweise einen Ausrückhebel, betätigt, das durch eine geeignete Verbindungseinrichtung wie vorstehend beschrieben, mit der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung in Verbindung steht. Wenn Reibkupplungen des hydraulisch betätigten Typs verwendet werden, wird jede dieser Kupplungen betätigt, indem ein manuelles Schaltven­ til, das durch eine geeignete Verbindungseinrichtung mit der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung mechanisch in Ver­ bindung steht, in einem hydraulischen Schaltkreis geschal­ tet wird.
Die Kraftquelle kann eine Brennkraftmaschine und einen Elektromotor umfassen. In diesem Fall kann das Kraftüber­ tragungssystem des weiteren einen elektrisch gesteuerten Drehmomentwandler aufweisen, der den Elektromotor und ein Planetengetriebe umfaßt. In diesem Beispiel kann die zweite Kraftunterbrechungseinrichtung Kupplungen aufweisen, die den Kraftübertragungsweg zwischen der Antriebskraftquelle und den Antriebsrädern unterbrechen, wenn die manuell zu betätigende Wähleinrichtung in den Nichtantriebszustand oder neutralen Zustand betätigt wird.
Obwohl die erste Kraftunterbrechungseinrichtung so aus­ gebildet sein kann, daß sie betätigt wird, um den Kraftübertragungsweg elektrisch zu unterbrechen, wenn die manuell zu betätigende Wähleinrichtung in den Nichtan­ triebszustand betätigt wird, ist es nicht unbedingt erfor­ derlich, daß die erste Kraftunterbrechungseinrichtung der­ art ausgebildet ist, da der Kraftübertragungsweg durch die zweite Kraftunterbrechungseinrichtung mechanisch unterbro­ chen wird, wenn die Wähleinrichtung in den Nichtant­ riebszustand betätigt wird.
Wenn die Antriebskraftquelle eine Brennkraftmaschine und einen Elektromotor umfaßt, kann die erste Kraftunter­ brechungseinrichtung eine Einrichtung zum Einrichten eines elektrisch neutralen Zustands des Kraftübertragungssystems aufweisen, in dem sich der Elektromotor in einem Nichtlade­ zustand befindet und dessen Läuferwelle frei rotieren kann, wodurch der Kraftübertragungsweg elektrisch unterbrochen wird.
Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Kraftübertragungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs vorzusehen, die bei einer Betätigung einer manuell zu betätigenden Wähleinrichtung in einen Nichtantriebszustand mit einer hohen Zuverlässigkeit in einen elektrisch neu­ tralen Zustand gebracht werden kann und in der Gestaltung einfach und in der Herstellung wirtschaftlich ist.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hybridantriebssystem eines Kraftfahrzeugs vorzusehen, das so angepaßt ist, daß ein Schaltruck oder eine Antriebs­ strangbelastung minimiert wird, welche beim Schalten einer Kraftübertragungsvorrichtung von einem Nichtantriebszus­ tand, beispielsweise einem neutralen Zustand, in einen Ant­ riebszustand, beispielsweise einen Vorwärtsantriebszustand, auftreten würden.
Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1, 6, 10 und 18.
Die vorstehend genannte erste Aufgabe kann gemäß einem ersten Aspekt dieser Erfindung gelöst werden, welcher ein Kraftübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug vorsieht, das aufweist: (a) eine Antriebskraftquelle für den Antrieb des Kraftfahrzeugs, (b) eine erste Kraftunterbrechungseinrich­ tung, wodurch ein Kraftübertragungsweg zwischen der An­ triebskraftquelle und einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs elektrisch unterbrochen wird, (c) eine manuell zu betäti­ gende Wähleinrichtung zum Wählen eines einer Vielzahl von Betriebszuständen des Kraftübertragungssystems, die einen Nichtantriebszustand beinhalten, und (d) eine auf eine Betätigung der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung in den Nichtantriebszustand oder den neutralen Zustand anspre­ chende zweite Kraftunterbrechungseinrichtung, wodurch der Kraftübertragungsweg mechanisch unterbrochen wird.
In dem Kraftübertragungssystem, das wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, ist neben der ersten Kraftunter­ brechungseinrichtung, die den Kraftübertragungsweg elek­ trisch unterbricht, eine zweite Kraftunterbrechungseinrich­ tung vorgesehen, die den Kraftübertragungsweg zwischen der Antriebskraftquelle und den Antriebsrädern des Kraft­ fahrzeugs mechanisch unterbricht. Wenn daher die manuell betätigende Wähleinrichtung vom Fahrzeugbediener in den Nichtantriebszustand betätigt wird, wird der Kraftübertra­ gungsweg wenigstens durch die zweite oder mechanische Kraftunterbrechungseinrichtung mechanisch unterbrochen. Die zweite Kraftunterbrechungseinrichtung wird im Ansprechen auf eine mechanische Bewegung der manuell zu betätigenden Wellenrichtung in den Nichtantriebszustand durch den Fahrzeugbediener, d. h. ohne eine von einer ausschließlichen Betätigungsvorrichtung aufgebrachten Kraft, betätigt, wodurch der Kraftübertragungsweg mechanisch unterbrochen wird. Selbst wenn die normale Funktion der ersten Kraftun­ terbrechungseinrichtung, die den Kraftübertragungsweg elek­ trisch unterbricht, ausfällt, kann der Kraftübertragungsweg daher durch die zweite Kraftunterbrechungseinrichtung, die keine ausschließliche Betätigungsvorrichtung oder kom­ plizierte Steuerung erfordert und im Aufbau einfach und in der Herstellung wirtschaftlich ist, mit einer hohen Zu­ verlässigkeit und Stabilität mechanisch unterbrochen wer­ den.
Die vorstehend genannte erste Aufgabe kann auch gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst wer­ den, welcher eine Kraftübertragungssystem für ein Kraft­ fahrzeug vorsieht, das aufweist: (a) eine durch Verbrennung eines Kraftstoffs betriebene Brennkraftmaschine, (b) einen Elektromotor/Generator, der als ein Elektromotor und/oder elektrischer Generator fungiert und eine Läuferwelle auf­ weist, (c) eine Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung zum mecha­ nischen Zusammenfügen und Verteilen von Kräften, die ein mit der Brennkraftmaschine in Verbindung stehendes erstes Rotationselement, ein mit dem Elektromotor/Generator in Verbindung stehendes zweites Rotationselement, ein drittes Rotationselement und ein Ausgangsbauteil aufweist, an dem die Ausgangskraft der Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung her­ vorgebracht wird, (d) eine erste Kraftunterbrechungsein­ richtung, die den Elektromotor/Generator in einen Nicht­ ladezustand bringt, in dem die Läuferwelle frei rotieren kann, wodurch eine Kraftübertragungsweg zwischen der Brenn­ kraftmaschine und dem Ausgangsbauteil elektrisch unterbro­ chen wird, (e) eine manuell zu betätigende Wähleinrichtung zum Wählen eines einer Vielzahl von Betriebszuständen des Kraftübertragungssystems, die einen Nichtantriebszustand aufweisen, und (f) eine auf eine Betätigung der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung in den neutralen Zustand ansprechende zweite Kraftunterbrechungseinrichtung, die den Kraftübertragungsweg mechanisch unterbricht.
Das gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung gestaltete Kraftübertragungssystem weist ebenfalls die zweite Kraftunterbrechungseinrichtung zum mechanischen Un­ terbrechen des Kraftübertragungswegs zwischen der Antriebs­ kraftquelle und dem Antriebsrad des Fahrzeugs sowie die erste Kraftunterbrechungseinrichtung zum elektrischen Un­ terbrechen des Kraftübertragungswegs auf. Bei einer Betätigung der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung in den Nichtantriebszustand durch den Fahrzeugsbediener wird der Kraftübertragungsweg wenigstens durch die zweite Kraftunterbrechungseinrichtung mechanisch unterbrochen. Da die zweite Kraftunterbrechungseinrichtung im Ansprechen auf eine mechanische Bewegung der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung in den Nichtantriebszustand ohne eine von einer ausschließlichen Betätigungsvorrichtung aufgebrachten Kraft betätigt wird, um den Kraftübertragungsweg mechanisch zu unterbrechen, kann der Kraftübertragungsweg durch die zweite Kraftunterbrechungseinrichtung selbst dann mit einer hohen Zuverlässigkeit und Stabilität mechanisch unterbro­ chen werden, wenn die normale Funktion der ersten Kraftun­ terbrechungseinrichtung zum elektrischen Unterbrechen des Kraftübertragungswegs ausfällt. Die zweite Kraftunterbre­ chungseinrichtung erfordert keine ausschließliche Betätigungsvorrichtung oder komplizierte Steuerung und ist im Aufbau einfach und in der Herstellung wirtschaftlich.
Die Brennkraftmaschine fungiert als die Antriebs­ kraftquelle; die Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung arbeitet mit dem mit ihr in Verbindung stehenden Elektromo­ tor/Generator so zusammen, daß sie ein elektrisch gesteuerter Drehmomentwandler bilden, der wiederum mit der Brennkraftmaschine so zusammenarbeitet, daß ein Hybridant­ riebssystem geschaffen wird. In diesem Hybridantriebssystem ist die erste Kraftunterbrechungseinrichtung so gestaltet, daß der Elektromotor/Generator in den Nichtladezustand ver­ setzt wird, wodurch der Kraftübertragungsweg zwischen der Brennkraftmaschine und den Fahrzeugsantriebsrädern elek­ trisch unterbrochen wird. Wenn die erste Kraftunterbre­ chungseinrichtung nicht betätigt wird, produziert der Elek­ tromotor/Generator ein regeneratives Bremsdrehmoment oder ein Rückwärtsrotationsdrehmoment, wodurch die Kraft von der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit vom Drehmoment des Elek­ tromotors/Generators zu den Antriebsrädern übertragen wird. Wenn die manuell zu betätigende Wähleinrichtung, beispielsweise ein Wählhebel, in den Nichtantriebszustand (beispielsweise in die Neutral- oder Parkstellung) betätigt wird, wird die zweite Kraftunterbrechungseinrichtung durch eine Bewegung der Wähleinrichtung in den Nichtantriebszus­ tand betätigt, wodurch der Kraftübertragungsweg mechanisch unterbrochen wird. Das Kraftübertragungssystem gemäß diesem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung erzielt somit dieselben Vorteile wie das Kraftübertragungssystem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Im Kraftübertragungssystem in der Gestalt des Hybri­ dantriebssystems, das gemäß dem zweiten Aspekt der vorlieg­ enden Erfindung aufgebaut ist, weist die erste Kraftunter­ brechungseinrichtung vorzugsweise eine erste Kupplung zum Einrichten einer Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine und dem ersten Rotationselement und eine zweite Kupplung zum Einrichten einer Verbindung zwischen zwei Elementen der ersten, zweiten, und dritten Rotationselemente auf, wodurch die Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung als eine Einheit rotieren kann. In diesem Fall kann die erste Kraftunterbre­ chungseinrichtung so ausgebildet sein, daß sie die erste Kupplung in Eingriff bringt, die zweite Kupplung freigibt und den Elektromotor/Generator in den Nichtladezustand bringt, wodurch der Elektromotor/Generator in einen elek­ trischen Nichtantriebszustand gebracht wird.
Das vorstehende Hybridantriebssystem kann des weiteren eine Hybridantriebssteuerung aufweisen. Diese Steuerung ist so ausgebildet, daß sie die erste Kupplung freigibt und die zweite Kupplung in Eingriff bringt, wodurch ein Elektromo­ torantriebsmodus eingerichtet wird, in dem der Elektromo­ tor/Generator als die Antriebskraftquelle für den Antrieb des Fahrzeugs in Betrieb ist. Die Steuerung ist ferner so ausgebildet, daß sie die erste und zweite Kupplung in Ein­ griff und gleichzeitig den Elektromotor/Generator in den Nichtladezustand bringt, wodurch ein Brennkraftmaschinenan­ triebsmodus eingerichtet wird, in dem die Brennkraft­ maschine als die Antriebskraftquelle für den Antrieb des Kraftfahrzeugs in Betrieb ist. Neben der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Kupplung können weitere Kupplungen oder Bremsen vorgesehen sein, so daß das Hybri­ dantriebssystem selektiv in eine Vielzahl von Betriebsmodi gebracht werden kann, die neben dem Elektromotoran­ triebsmodus und dem Brennkraftmaschinenantriebsmodus noch einen oder mehrere weitere Betriebsmodi beinhalten.
Die Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung weist vorzugsweise ein Planetengetriebe mit einem Hohlrad als das erste Rota­ tionselement, einem Sonnenrad als das zweite Rotationsele­ ment und einem Planetenträger als das dritte Rotationsele­ ment auf. Die Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung kann jedoch auch eine Kegelrad-Differentialgetriebevorrichtung oder eine andere Vorrichtung aufweisen, die drei betrieblich miteinander in Verbindung stehende Rotationselemente be­ sitzt, welche relativ zueinander rotiert können, um Kräfte mechanisch zu vereinen und zu verteilen.
Die vorstehend genannte zweite Aufgabe kann gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst werden, welcher ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug vorsieht, das aufweist: (a) eine durch Verbrennung eines Kraftstoffs betriebene Brennkraftmaschine, (b) einen Elek­ tromotor/Generator, (c) eine Zusammenfüge-/Ver­ teilvorrichtung zum mechanischen Zusammenfügen und Verteilen von Kräften, die ein mit der Brennkraftmaschine in Verbindung stehendes erstes Rotationselement, ein mit dem Elektromotor/Generator in Verbindung stehendes zweites Rotationselement, ein drittes Rotationselement und ein Aus­ gangsbauteil aufweist, an dem eine Ausgangskraft der Zusam­ menfüge-/Verteilvorrichtung erzeugt wird, (d) eine manuell zu betätigende Wähleinrichtung zum Wählen eines Nichtan­ triebszustands oder eines Antriebszustands, (e) eine auf eine Betätigung der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung in den Nichtantriebszustand ansprechende Einrichtung zum Einrichten eines elektrisch neutralen Zustands des Hybri­ dantriebssystems, in dem sich der Elektromotor/Generator in einem Nichtladezustand befindet und das zweite Rotationse­ lement frei rotieren kann, wodurch der Kraftübertragungsweg zwischen der Brennkraftmaschine und dem Ausgangsbauteil elektrisch unterbrochen wird, und (f) eine auf eine Betätigung der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung vom Nichtantriebszustand in den Antriebszustand ansprechende Anfahrsteuereinrichtung, die ein Reaktionsdrehmoment des Elektromotors/Generators von Null aus erhöht, wodurch eine Kraft von der Brennkraftmaschine zum Ausgangsbauteil über­ tragen wird, und das Reaktionsdrehmoment des Elektromo­ tors/Generators so steuert, daß es gemäß einer in Abhängig­ keit vom Antriebszustand des Kraftfahrzeugs aus einer Viel­ zahl von vorgegebenen, verschiedenen Anstiegscharakteris­ tiken gewählten Charakteristik ansteigt.
In diesem Hybridantriebssystem, das gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, wird das Reaktionsdrehmoment des Elektromotors/Generators durch die Anfahrsteuereinrichtung so gesteuert, daß es gemäß einer ausgewählten Charakteristik der vorgegebenen, verschiedenen Anstiegscharakteristiken (oder gemäß einem ausgewählten An­ stiegsmuster) ansteigt, so daß am Ausgangsbauteil der Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung in Abhängigkeit von der Anstiegscharakteristik des Reaktionsdrehmoments des Elek­ tromotors/Generators ein Drehmoment erzeugt wird. Die An­ stiegscharakteristik wird, wie es nachstehend noch beschrieben wird, beispielsweise in Abhängigkeit davon gewählt, ob die Drehzahl der Brennkraftmaschine oder des Elektromotors/Generators über einem bestimmten Schwellen­ wert liegt. In dem vorliegenden Hybridantriebssystem ermöglicht die Anfahrsteuereinrichtung eine Minimierung oder Verhinderung eines Schaltrucks und einer übermäßig ho­ hen Belastung des Antriebsstrangs.
Das Reaktionsdrehmoment des Elektromotors/Generators, dessen Anstieg durch die Anfahrsteuereinrichtung gesteuert wird, ist erforderlich, damit das Drehmoment der Bren­ nkraftmaschine zum Ausgangsbauteil der Zusammenfüge-/Ver­ teilvorrichtung übertragen werden kann. Die Rotations­ richtung des Reaktionsdrehmoments wird aus der Beziehung der Verbindung zwischen dem Elektromotor/Generator und der Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung sowie der Rotationsrich­ tung des Ausgangsbauteils bestimmt. Der Elektromo­ tor/Generator produziert beispielweise ein Reaktionsdrehmo­ ment für eine Rotation in dieselbe Richtung wie die Brenn­ kraftmaschine, wenn die Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung ein Planetengetriebe mit einem Hohlrad, einem Sonnenrad und einem Planetenträger ist, welche als die vorstehend beschriebenen ersten, zweiten und dritten Rotationselemente fungieren, und wenn das dritte Rotationselement in dieselbe Richtung rotiert wie das erste Rotationselement, d. h. in dieselbe Richtung wie die Brennkraftmaschine. Wenn sich das Hybridantriebssystem im elektrisch neutralen Zustand befin­ det, rotiert der Elektromotor/Generator im Besonderen in eine der Rotation der Brennkraftmaschine entgegengerichtete Richtung. Wenn der Elektromotor/Generator in die Rückwärts­ richtung rotiert, d. h. in dieselbe Richtung wie die Bren­ nkraftmaschine, wird der Elektromotor/Generator in der Weise gesteuert, daß er ein regeneratives Bremsdrehmoment produziert, bis die Rückwärtsrotation des Elektromo­ tors/Generators angehalten wird.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Hybridant­ riebssystems gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Er­ findung ist die Anfahrsteuereinrichtung so ausgebildet, daß sie das Reaktionsdrehmoment des Elektromotors/Generators so steuert, daß es, wenn eine Drehzahl der Brennkraftmaschine oder des Elektromotors/Generators über einem bestimmten Schwellenwert liegt, mit einer niedrigeren Rate ansteigt als wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine oder des Elek­ tromotors/Generators nicht über dem Schwellenwert liegt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Hybri­ dantriebssystems ist die Anfahrsteuereinrichtung so ausge­ bildet, daß sie einen Anstieg des Reaktionsdrehmoments des Elektromotors/Generators solange verhindert, während eine Drehzahl der Brennkraftmaschine oder des Elektromo­ tors/Generators über einem bestimmten Schwellenwert liegt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Hybri­ dantriebssystems ist die Anfahrsteuereinrichtung so ausge­ bildet, daß sie das Reaktionsdrehmoment des Elektromo­ tors/Generators so steuert, daß eine Anstiegsgröße des Reaktionsdrehmoments, wenn eine Drehzahl der Brennkraft­ maschine oder des Elektromotors/Generators über einem bes­ timmten Schwellenwert liegt, kleiner ist als wenn die Dre­ hzahl der Brennkraftmaschine oder des Elektromo­ tors/Generators nicht über dem Schwellenwert liegt.
Die vorstehend beschriebenen, bevorzugten Ausgestaltun­ gen des Hybridantriebssystems tragen effektiv dazu bei, einen Schaltruck und eine Überbelastung des Systems auf­ grund einer Trägheitskraft der Brennkraftmaschine bei einer Änderung der Brennkraftmaschinendrehzahl, wenn die manuell zu betätigende Wellenrichtung in den Antriebszustand betätigt wird, zu verhindern. Der Schwellenwert der Dre­ hzahl der Brennkraftmaschine oder des Elektromo­ tors/Generators entspricht vorzugsweise einer Geschwindig­ keit von etwa 5 bis 10 km/h. Für den Fall, daß die An­ fahrsteuereinrichtung so ausgebildet ist, daß sie den An­ stieg des Reaktionsdrehmoments des Elektromotors/Generators verhindert, erweist es sich als vorteilhaft, die Kraft­ stoffzufuhr in die Brennkraftmaschine zur Verminderung der Brennkraftmaschinendrehzahl ungeachtet einer Betätigungs­ größe eines Gaspedals des Fahrzeugsabzuschalten.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Hybri­ dantriebssystems weist der durch die manuell zu betätigende Wähleinrichtung wählbare Antriebszustand einen Vorwärtsant­ riebszustand und einen Rückwärtsantriebszustand auf, und die Anfahrsteuereinrichtung ist so ausgebildet, daß sie aus der Vielzahl von vorgegebenen, verschiedenen An­ stiegscharakteristiken in Abhängigkeit davon, ob die manuell zu betätigende Wähleinrichtung vom Nichtant­ riebszustand in den Vorwärtsantriebszustand oder Rückwärt­ santriebszustand betätigt wird, die vorstehend genannte Charakteristik wählt. In diesem Fall hat das Hybridant­ riebssystem des weiteren eine zwischen der Zusammenfüge-/Ver­ teilvorrichtung und einem Antriebsrad des Kraft­ fahrzeugs angeordnete Kraftübertragungsvorrichtung mit einem Nichtantriebszustand, der eingerichtet wird, um einen Kraftübertragungsweg zwischen der Brennkraftmaschine und dem Antriebsrad unterbrechen, wenn die Wähleinrichtung in den Nichtantriebszustand betätigt wird, einem Vorwärtsant­ riebszustand, der eingerichtet wird, um das Kraftfahrzeug in eine Vorwärtsrichtung anzutreiben, wenn die Wähleinrich­ tung in den Vorwärtsantriebszustand betätigt wird, und einem Rückwärtsantriebszustand, der eingerichtet wird, um das Fahrzeug in eine Rückwärtsrichtung anzutreiben, wenn die Wähleinrichtung in den Rückwärtsantriebszustand betätigt wird.
Bei dieser Ausgestaltung des Hybridantriebssystems wird das Reaktionsdrehmoment so gesteuert, daß es in Abhängig­ keit von den durch die Wähleinrichtung gewählten Vorwärts- und Rückwärtsantriebszuständen gemäß verschiedenen An­ stiegscharakteristiken oder -mustern ansteigt. Das Reak­ tionsdrehmoment wird beispielsweise den verschiedenen Über­ setzungsverhältnissen der Vorwärts- und Rückwärtsant­ riebszustände der Kraftübertragungsvorrichtung entsprechend von Null aus auf verschiedene Werte angehoben oder erhöht, so daß die Antriebskraftwerte (die "Kriechdrehmoment"- Werte) des Kraftfahrzeugs in den Vorwärts- und Rückwärts­ stellungen der Kraftübertragungsvorrichtung im wesentlichen einander gleich sind. In diesem Fall tritt unabhängig davon, ob die Wähleinrichtung in den Vorwärtsantriebszus­ tand oder in den Rückwärtsantriebszustand betätigt wird, im wesentlichen der selbe Schaltruck auf.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des drit­ ten Aspekts dieser Erfindung weist das Hybridantriebssystem ferner eine Antriebsmoduswähleinrichtung zum Wählen eines einer Vielzahl von Fahrzeugsantriebsmodi auf, die einen Mo­ dus für einen Antrieb auf einer Straße mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisen, in dem das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche fährt, deren Reibungskoeffizient kleiner ist als ein bestimmter Schwellenwert. In diesem Fall ist die Anfahrsteuereinrichtung so ausgebildet, daß sie das Reaktionsdrehmoment des Elektromotors/Generators so steuert, daß eine Anstiegsgröße des Reaktionsdrehmoments, wenn die Antriebsmoduswähleinrichtung den Modus für den An­ trieb auf einer Straße mit einem niedrigen Reibungskoeffi­ zienten wählt, kleiner ist als wenn sie den Modus für den Antrieb auf einer Straße mit einem niedrigen Reibungskoef­ fizienten nicht wählt. Bei der vorliegenden Ausgestaltung des Hybridantriebssystems, bei der die Anstiegsgröße des Reaktionsdrehmoments des Elektromotors/Generators kleiner ist, wenn die Straßenoberfläche einen relativ niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist, kann ein Durchdrehen der Antriebsräder beim Starten der Kraftfahrzeugs effektiv ver­ hindert werden.
Obwohl bei den vorstehend beschriebenen, bevorzugten Ausgestaltungen des Hybridantriebssystems verschiedene An­ fahrsteuereinrichtungen verwendet werden, kann die Anfahr­ steuereinrichtung auch ausgebildet sein, daß sie die An­ stiegscharakteristik des Reaktionsdrehmoment des Elektromo­ tors/Generators in Abhängigkeit von einer Betätigungsgröße des Gaspedals, einer Änderungsrate der Betätigungsgröße des Gaspedals, einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder einem aus speziellen Fahrzeugsantriebsmodi, wie z. B. einem Gefälleantriebsmodus und einem Sportantriebsmodus, momentan gewählten Antriebsmodus wählt. Die Anstiegscharakteristik des Reaktionsdrehmoments beinhaltet die Größe und Rate des Anstiegs des Reaktionsdrehmoments. Die Anfahrsteuereinrich­ tung wird nicht nur dann in Betrieb genommen bzw. betätigt, wenn das Gaspedal betätigt wird, sondern auch dann, wenn sich das Gaspedal in der nichtbetätigten Stellung befindet. Im letzteren Fall kann bei einer Betätigung der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung in den Antriebszustand das "Kriech"-Drehmoment zum Starten des Fahrzeugs bei einem in der nichtbetätigten Stellung befindlichen Gaspedal geeignet gesteuert werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Hybri­ dantriebssystems ist die Anfahrsteuereinrichtung so ausge­ bildet, daß sie das Reaktionsdrehmoment des Elektromo­ tors/Generators in der Art einer Rückkopplung so steuert, daß ein physikalischer Wert, der sich in Bezug auf das Re­ aktionsdrehmoment ändert, mit einem bestimmten Sollwert zu­ sammenfällt. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird die Fahrzeugantriebskraft auf einen gewünschten Wert ange­ hoben, ohne dabei einem Einfluß aufgrund äußerer Störungen, beispielsweise einer Änderung der Temperatur der Wicklung des Elektromotors/Generators, zu unterliegen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Hybri­ dantriebssystems ist die Anfahrsteuereinrichtung so ausge­ bildet, daß sie das Reaktionsdrehmoment des Elektromo­ tors/Generators so steuert, daß es mit einem Sollwert zu­ sammenfällt, der in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Steuerung des Reaktionsdrehmoments durch die Anfahrsteuer­ einrichtung in einem Lernkompensationsverfahren aktuali­ siert wird.
Die vorstehend aufgeführten Ausgestaltungen des Hybri­ dantriebssystems, die für eine Steuerung des Reaktions­ drehmoments in der Art einer Rückkopplung oder unter Anwen­ dung einer Lernkompensation des Sollwerts angepaßt sind, werden angesichts der Möglichkeit einer Beeinflussung oder Änderung des Elektromotordrehmoments durch die Elektromotor­ wicklungstemperatur und andere äußere Störungen und ange­ sichts der Möglichkeit einer zeitbedingten Änderung des Elektromotors/Generators bevorzugt. Beispielsweise erweist es sich auch als vorteilhaft, das Reaktionsdrehmoment des Elektromotors/Generators in der Art einer Vorwärtsregelung so zu steuern, daß das Drehmoment oder die Drehzahl des Ausgangsbauteils der Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung oder ein anderer physikalischer Wert, der sich in Bezug auf das Reaktionsdrehmoment ändert, mit einem bestimmten Sollwert zusammenfällt, und das Reaktionsdrehmoment in Abhängigkeit von einem Fehler während der Vorwärtsregelung in der Art einer Rückkopplung zu steuern. Weiterhin ist es vorteil­ haft, den Sollwert der Vorwärtsregelung in einem Lernkom­ pensationsverfahren zu aktualisieren. Die Lernkompensation wird vorzugsweise unter Verwendung von Lernkompensationsda­ tenverzeichnissen ausgeführt, die jeweils eine Beziehung zwischen dem Lernkompensationswert und einem geeigneten Pa­ rameter, wie z. B. der Elektromotorwicklungstemperatur, dem Brennkraftmaschinendrehmoment (das durch die Betätigungs­ größe des Gaspedals dargestellt werden kann), dem einge­ richteten Zustand der manuell zu betätigenden Wähleinrich­ tung oder der Öltemperatur einer Kraftübertragungsvorrich­ tung, beispielsweise eines Automatikgetriebes, darstellen. Der Sollwert kann ferner in einem Lernkompensationsverfah­ ren in Abhängigkeit von einem mit dem Anstieg des Reakti­ onsdrehmoment in Beziehung stehenden, geeigneten Parameter aktualisiert werden, bespielsweise in Abhängigkeit einer für den Anstieg des Reaktionsdrehmoments erforderlichen Zeit.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Hybridantriebssy­ stems ist die Anfahrsteuereinrichtung so ausgebildet, daß sie das Reaktionsdrehmoment des Elektromotors/Generators in der Art einer Rückkopplung so steuert, daß ein physikali­ scher Wert, der sich in Bezug auf das Reaktionsdrehmoment ändert, mit einem bestimmten Sollwert zusammenfällt, der in einem Lernkompensationsverfahren aktualisiert wird.
Der vorstehend genannte Sollwert kann ein vorgegebener, konstanter Wert sein oder kontinuierlich verändert werden, so daß ein Solländerungsmuster des Reaktionsdrehmoments oder eines physikalischen Werts geschaffen wird.
Die vorstehend genannte zweite Aufgabe kann des weite­ ren gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst werden, welcher ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug vorsieht, das aufweist: (a) eine Antriebs­ kraftquelle für den Antrieb des Kraftfahrzeugs, die eine durch eine Verbrennung eines Kraftstoffs betriebene Brenn­ kraftmaschine und einen Elektromotor/Generator aufweist, (b) eine manuell zu betätigende Wähleinrichtung zum Wählen eines Nichtantriebszustands oder eines Antriebszustands, (c) eine zwischen der Antriebskraftquelle und einem An­ triebsrad des Kraftfahrzeugs angeordneten Kraftübertra­ gungsvorrichtung mit einem Nichtantriebszustand, der einge­ richtet wird, um einen Kraftübertragungsweg zwischen der Brennkraftmaschine und dem Antriebsrad zu unterbrechen, wenn die Wähleinrichtung in den Nichtantriebszustand betä­ tigt wird, und einem Antriebszustand, der für den Antrieb des Kraftfahrzeugs eingerichtet wird, wenn die Wähleinrich­ tung in den Antriebszustand betätigt wird, und (d) eine auf eine Betätigung der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung ansprechende Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugantrieb­ selektromotors, die den Elektromotor/Generator so steuert, daß eine Eingangsdrehzahl der Kraftübertragungsvorrichtung vermindert wird, wenn erwartet wird, daß die Eingangsdreh­ zahl über einen bestimmten Schwellenwert hinausgeht, wenn der Elektromotor/Generator nicht durch die Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugantriebselektromotors gesteuert wird.
In den folgenden beiden Fällen wird angenommen, daß die Eingangsdrehzahl der Kraftübertragungsvorrichtung bei einer Betätigung der Wähleinrichtung vom Nichtantriebszustand in den Antriebszustand über den Schwellenwert hinausgeht. In einem ersten Fall wird die Kraft von der Antriebskraftquel­ le zu einem Eingangsbauteil (beispielsweise einer Eingangs­ welle) der Kraftübertragungsvorrichtung selbst dann über­ tragen, wenn sich die Wähleinrichtung im Nichtantriebszu­ stand befindet. Im zweiten Fall ist eine geeignete Einrich­ tung, beispielsweise eine Kupplung, vorgesehen, um den Kr­ aftübertragungsweg von der Antriebskraftquelle zu unterbre­ chen, wenn sich die Wähleinrichtung im Nichtantriebszustand befindet, wobei die Kraft aber von der Antriebskraftquelle zur Kraftübertragungsvorrichtung übertragen wird, wenn die Wähleinrichtung vom Nichtantriebszustand in den Antriebszu­ stand betätigt wird. In jedem der beiden Fälle kann die Eingangsdrehzahl der Kraftübertragungsvorrichtung bei einer Betätigung der Wähleinrichtung in den Antriebszustand, um die Kraft von der Antriebskraftquelle zum Eingangsbauteil der Kraftübertragungsvorrichtung zu übertragen, den Schwel­ lenwert überschreiten, wenn der Elektromotor/Generator nicht so gesteuert wird, daß die Eingangsdrehzahl vermin­ dert wird. In diesem Hybridantriebssystem, das gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung gestaltet ist, ist die Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugantriebselek­ tromotors so ausgebildet, daß sie den Elektromo­ tor/Generator so steuert, daß die Eingangsdrehzahl der Kraftübertragungsvorrichtung vermindert wird, wodurch die Eingangsdrehzahl momentan den Schwellenwert nicht über­ schreitet. Wenn die Kraftübertragungsvorrichtung im Anspre­ chen auf die Betätigung der Wähleinrichtung in einen An­ triebszustand gebracht wird, bevor die Kraft von der An­ triebskraftquelle zu ihr übertragen wird, wird die Ein­ gangsdrehzahl der Kraftübertragungsvorrichtung vermindert, um zu verhindern, daß die momentane Eingangsdrehzahl den Schwellenwert überschreitet.
Im Hybridantriebssystem, das gemäß dem vierten Aspekt dieser Erfindung gestaltet ist, wird der Elektromo­ tor/Generator so gesteuert, daß die Eingangsdrehzahl der Kraftübertragungsvorrichtung vermindert wird, wenn erwartet wird, daß die Eingangsdrehzahl den bestimmten Schwellenwert überschreitet. Die Trägheitskraft der Antriebskraftquelle wird daher um eine der Größe der Verminderung der Eingangs­ drehzahl entsprechende Größe vermindert, wodurch der Schaltruck der Kraftübertragungsvorrichtung und die Bela­ stung des Antriebsstrangs bei einer Kraftübertragung von der Antriebskraftquelle über die Kraftübertragungsvorrich­ tung zum Antriebsrad vermindert wird.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Hybridantriebs­ systems gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugantriebselek­ tromotors so ausgebildet, daß sie ein Drehmoment des Elek­ tromotors/Generators vermindert, wenn in Abhängigkeit von einem Ausgangsdrehmoment des Elektromotors/Generators eine Kraft zur Kraftübertragungsvorrichtung übertragen wird.
Wenn das Eingangsbauteil der Kraftübertragungsvorrich­ tung in Abhängigkeit vom Ausgangsdrehmoment des Elektromo­ tors/Generators rotiert, kann das Drehmoment des Elektromo­ tors/Generators vermindert werden. Wenn das Eingangsbauteil dagegen in Abhängigkeit vom Ausgangsdrehmoment der Brennkr­ aftmaschine und der Elektromotor/Generator synchron mit der Brennkraftmaschine rotiert, kann der Elektromotor/Generator ein Drehmoment für eine Rückwärtsrotation oder ein regene­ ratives Bremsdrehmoment produzieren, indem die Krafterzeu­ gung vom Elektromotor/Generator gesteuert wird.
Wenn das Eingangsbauteil der Kraftübertragungsvorrich­ tung durch das Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine rotiert, erweist es sich ferner auch als vorteilhaft, das Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine dadurch zu ver­ mindern, daß die Kraftstoffversorgung in die Brennkraftma­ schine abgeschaltet wird. Wenn die in einer Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie gespeicherte elektrische Energiemenge für den Betrieb des Elektromotors/Generators nicht ausreicht, wird vorteilhafterweise die Kraftstoffzu­ fuhr in die Brennkraftmaschine abgeschaltet.
Die vorstehend genannte zweite Aufgabe kann auch gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst wer­ den, welcher ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug vorsieht, das aufweist: (a) eine Antriebskraftquelle für den Antrieb des Kraftfahrzeugs, die eine durch eine Ver­ brennung eines Kraftstoffs betriebene Brennkraftmaschine und einen Elektromotor/Generator aufweist, (b) eine manuell zu betätigende Wähleinrichtung zum Wählen eines Nichtan­ triebszustands oder eines Antriebszustands, (c) eine zwi­ schen der Antriebskraftquelle und einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs angeordnete Kraftübertragungsvorrichtung mit einem Nichtantriebszustand, der eingerichtet wird, um einen Kraftübertragungsweg zwischen der Brennkraftmaschine und dem Antriebsrad zu unterbrechen, wenn die Wähleinrichtung in den Nichtantriebszustand betätigt wird, und einem An­ triebszustand, der für den Antrieb des Kraftfahrzeugs ein­ gerichtet wird, wenn die Wähleinrichtung in den Antriebszu­ stand betätigt wird, und (d) eine auf eine Betätigung der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung ansprechende Ein­ gangskraftbegrenzungseinrichtung zum Begrenzen der Kraft­ übertragung zwischen der Antriebskraftquelle und der Kraft­ übertragungsvorrichtung, wenn erwartet wird, daß die Ein­ gangsdrehzahl über einen bestimmten Schwellenwert hinaus­ geht, wenn die Kraftübertragung nicht durch die Eingangs­ kraftbegrenzungseinrichtung begrenzt wird.
Das Konzept der "Begrenzung der Kraftübertragung zwi­ schen der Antriebskraftquelle und der Kraftübertragungsvor­ richtung" ist so zu verstehen, daß die Kraftübertragung zwischen der Antriebskraftquelle und der Kraftübertragungs­ vorrichtung verhindert wird.
Im vorstehenden Hybridantriebssystem wird die Kraft­ übertragung von der Antriebskraftquelle zur Kraftübertra­ gungsvorrichtung durch die Eingangskraftbegrenzungseinrich­ tung begrenzt, wenn erwartet wird, daß die Eingangsdrehzahl über den bestimmten Schwellenwert hinausgeht, falls die Eingangskraftbegrenzungseinrichtung noch nicht betätigt wurde. Das Hybridantriebssystem gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung erzielt im wesentlichen diesel­ ben Vorteile wie das vorstehend beschriebene Hybridan­ triebssystem gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Er­ findung.
Die Prinzipien des vierten und fünften Aspekts der vor­ liegenden Erfindung sind für verschiedene Hybridantriebssy­ steme anwendbar, in denen die Antriebskraftquelle für den Antrieb eines Kraftfahrzeugs die Brennkraftmaschine und den Elektromotor/Generator aufweist. Das Hybridantriebssystem kann beispielsweise so ausgebildet sein, daß es die Brenn­ kraftmaschine oder den Elektromotor/Generator als die An­ triebskraftquelle wählt, wobei Kupplungseinrichtungen in Eingriff gebracht oder freigegeben werden, um Kraftübertra­ gungswege selektiv zu verbinden oder zu unterbrechen. Das Hybridantriebssystem kann aber auch so ausgebildet sein, daß es den Elektromotor/Generator als eine Nebenantriebs­ kraftquelle zur Unterstützung der Brennkraftmaschine als eine Hauptantriebskraftquelle verwendet. Das Hybridan­ triebssystem kann des weiteren, wie vorstehend bezüglich des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung beschrieben, eine Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung aufweisen.
Die Kraftübertragungsvorrichtung ist vorzugsweise ein Automatikgetriebe mit beispielsweise einer Planetengetrie­ bevorrichtung, mit einem Nichtantriebszustand und einem An­ triebszustand (der aus zwei oder mehreren Antriebsstellun­ gen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen bestehen kann), die durch hydraulisch betätigte Kupplungseinrichtun­ gen oder Reibkupplungseinrichtungen selektiv eingerichtet werden. Als Kraftübertragungsvorrichtung kann jedoch auch ein stufenloses Getriebe oder ein manuell betätigtes Ge­ triebe verwendet werden. Die manuell zu betätigende Wähleinrichtung kann einem Wählhebel zum mechanischen oder elektrischen Schalten der Kraftübertragungsvorrichtung entsprechen.
Die Steuerung der Abschaltung der Kraftstoffzufuhr in die Brennkraftmaschine kann zusammen mit einem Betrieb der gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung vorge­ sehenen Eingangskraftbegrenzungseinrichtung erfolgen.
Gemäß dem vierten und fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugan­ triebselektromotors oder die Eingangskraftbegrenzungsein­ richtung vorgesehen, um einen Schaltruck oder eine Überbe­ lastung aufgrund einer Trägheitskraft der Antriebskrafts­ quelle bei einer Änderung der Drehzahl der Brennkraftma­ schine und/oder der Drehzahl des Elektromotors/Generators zu verhindern, wenn die Wähleinrichtung in den Antriebszu­ stand betätigt wird. Die Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugantriebselektromotors oder die Eingangskraftbegren­ zungseinrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie betätigt wird, wenn die Eingangsdrehzahl der Kraftübertra­ gungsvorrichtung einen Schwellenwert überschreitet, der et­ wa 5 bis 10 km/h entspricht. Da die Trägheitskraft in Ab­ hängigkeit von der Tatsache, ob das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine oder den Elektromotor/Generator ange­ trieben wird, verschieden ist, werden vorteilhafterweise in Abhängigkeit vom Antriebszustand der Antriebskraftquelle (d. h. in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine oder den Elektromotor/Generator ange­ trieben wird) verschiedene Werte als der Schwellenwert ver­ wendet.
Die vorstehend genannte Eingangskraftbegrenzungsein­ richtung kann eine Kupplungseinrichtung zum Unterbrechen des Kraftübertragungswegs zwischen der Antriebskraftquelle und dem Eingangsbauteil der Kraftübertragungsvorrichtung aufweisen. Wenn das Hybridantriebssystem eine Zusammenfüge-/Ver­ teilvorrichtung aufweist, wie sie gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, kann die Eingangskraftbegrenzungseinrichtung so ausgebildet sein, daß sie einen elektrisch neutralen Zustand des Hybridan­ triebssystems einrichtet, in dem sich der Elektromo­ tor/Generator in einem Nichtladezustand befindet. In diesem Fall ist die Eingangskraftbegrenzungseinrichtung so ausge­ bildet, daß sie die Kraftübertragung zwischen der Kraft­ übertragungsvorrichtung und der Brennkraftmaschine und/oder dem Elektromotor/Generator, der bzw. die als die Antriebs­ kraftquelle verwendet wird/werden, begrenzt oder verhin­ dert, wenn sich das System im elektrisch neutralen Zustand befindet.
Wie vorstehend beschrieben wird eine Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugantriebselektromotors und die Ein­ gangskraftbegrenzungseinrichtung betätigt, wenn erwartet wird, daß die Eingangsdrehzahl der Kraftübertragungsvor­ richtung über die bestimmten Schwellenwerte hinausgeht. Wenn die Antriebskraftquelle mit dem Eingangsbauteil der Kraftübertragungsvorrichtung in Verbindung gebracht wird, wenn die Wähleinrichtung in den Antriebszustand gebracht wird, kann die Drehzahl des Eingangsbauteils als die Ein­ gangsdrehzahl der Kraftübertragungsvorrichtung verwendet werden. Die Eingangsdrehzahl kann jedoch auch in Abhängig­ keit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine oder des Elek­ tromotors/Generators bestimmt werden. Wenn die Antriebs­ kraftquelle von der Kraftübertragungsvorrichtung getrennt wird, wenn die Wähleinrichtung in den Nichtantriebszustand gebracht wird, wird die Eingangsdrehzahl in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine oder des Elektromo­ tors/Generators bestimmt.
Vorstehende und weitere Aufgaben, Merkmale, Vorteile sowie die technische und industrielle Bedeutsamkeit dieser Erfindung werden durch das Lesen der nachfolgenden detail­ lierten Beschreibung von gegenwärtig bevorzugten Ausfüh­ rungsformen der Erfindung unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die eine allge­ meine Anordnung eines Hybridantriebssystems zeigt, das ge­ mäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gestaltet ist und ein Kraftübertragungssystem mit einem Au­ tomatikgetriebe aufweist.
Fig. 2 ist eine Ansicht, die ein im Hybridantriebssy­ stem von Fig. 1 verwendetes Steuerungssystem veranschau­ licht.
Fig. 3 ist eine Ansicht, die die Betriebszustände ver­ schiedener Kopplungselemente zum Einrichten verschiedener Betriebsstellungen des Automatikgetriebes im Hybridan­ triebssystem von Fig. 1 zeigt.
Fig. 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines manu­ ellen Schaltventils zeigt, das mit einem in Fig. 2 gezeig­ ten Wählhebel mechanisch in Verbindung steht und als einen zweite Kraftunterbrechungseinrichtung dient.
Fig. 5 ist eine Ansicht, die die Betriebsstellungen des Wählhebels zeigt.
Fig. 6 ist eine Ansicht, die einen Teil eines hydrau­ lischen Systems des Automatikgetriebes im Hybridantriebssy­ stem von Fig. 1 zeigt.
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das die Verbindung zwi­ schen einer in Fig. 2 gezeigten Hybridantriebssteuerung und einem in Fig. 1 gezeigten elektrisch gesteuerten Drehmomentwandler zeigt.
Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm, das eine von der Hybri­ dantriebssteuerung ausgeführte Subroutine zur Bestimmung eines Betriebsmodus zeigt.
Fig. 9 ist eine Ansicht, die neun Betriebsmodi zeigt, die gemäß der Subroutine von Fig. 7 selektiv eingerichtet werden.
Fig. 10 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Laderoutine zum Laden von im Hybridantriebssystem von Fig. 1 vorgese­ henen Vorrichtungen zur Speicherung elektrischer Energie zeigt.
Fig. 11 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Laderoutine zeigt, die eine Alternative zur Laderoutine von Fig. 10 darstellt.
Fig. 12 ist ein Ablaufdiagramm, das eine von der Hy­ bridantriebssteuerung ausgeführte Anfahrsteuerungsroutine zeigt.
Fig. 13 ist ein Zeitschaubild, das die Änderungen ver­ schiedener Parameter zeigt, wenn bei der Betätigung des Wählhebels von einer Nichtantriebsstellung in eine An­ triebsstellung die Anfahrsteuerungsroutine von Fig. 12 ausgeführt wird.
Fig. 14 ist ein Ablaufdiagramm, das eine in einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung verwendete Anfahr­ steuerungsroutine zeigt.
Fig. 15 ist ein Zeitschaubild, das die Änderungen ver­ schiedener Parameter zeigt, wenn die Anfahrsteuerungsrouti­ ne von Fig. 14 ausgeführt wird.
Fig. 16 ist eine Ansicht, die die Beispiele einer in den Schritten SD5 und SD11 der Routine von Fig. 14 be­ stimmten Elektromotordrehmomentanstiegscharakteristik er­ läutert.
Fig. 17 ist eine Ansicht, die weitere Beispiele der in den Schritten SD5 und SD11 bestimmten Elektromotordrehmo­ mentsanstiegscharakteristik erläutert.
Fig. 18 ist eine Ansicht, die weitere Beispiele der Elektromotordrehmomentanstiegscharakteristik erläutert.
Fig. 19 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine für eine Lernkompensation der Elektromotordrehmomentanstieg­ scharakteristik zeigt.
Die Fig. 20A, 20B sind Ansichten, die Beispiele von Speicherdatenverzeichnissen zeigen, die Lernkompensations­ werte darstellen, die in der Routine von Fig. 19 erhalten werden.
Die Fig. 21 und 22 sind Ablaufdiagramme, die eine in einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung verwendete Anfahrsteuerungsroutine zeigen.
Fig. 23 ist eine schematische Ansicht, die eine allge­ meine Anordnung eines Hybridantriebssystems gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 24 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen dem Betriebsmodus des Hybridantriebssystems, den Betriebs­ stellungen des Automatikgetriebes und den Betriebszuständen der Kupplungen zeigt.
Fig. 25 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zur Steuerung des Elektromotors/Generators des Hybridantriebssy­ stems von Fig. 23 veranschaulicht, wenn der Wählhebel in eine Antriebsstellung betätigt wird.
Fig. 26 ist ein Ablaufdiagramm, das eine fünfte Aus­ führungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 27 ist eine schematische Ansicht, die eine allge­ meine Anordnung eines Hybridantriebssystems gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 28 ist eine Ansicht, die die Betriebszustände von Kopplungselementen zum Einrichten verschiedener Betriebs­ stellungen eines Automatikgetriebes im Hybridantriebssystem von Fig. 27 zeigt.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen.
Zuerst sei auf die schematische Ansicht von Fig. 1 be­ zuggenommen, in der ein Hybridantriebssystem 10 gezeigt ist, das für die Verwendung in einem Frontmotor-Heckan­ trieb-Kraftfahrzeug (FH-Fahrzeug) geeignet ist. Das Hybri­ dantriebssystem 10 weist auf: eine Brennkraftmaschine 12, beispielsweise eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbren­ nung, die durch eine Verbrennung eines Kraftstoffs betrie­ ben wird, einen Elektromotor/Generator 14, der als ein mit elektrischer Energie betriebener Elektromotor und als ein elektrischer Generator fungiert, ein Planetengetriebe 16 vom Typ mit einem Ritzel und eine Kraftübertragungsvorrich­ tung in der Gestalt eines Automatikgetriebes 18. Diese Brennkraftmaschine 12, der Elektromotor/Generator 14, die Planetengetriebevorrichtung 16 und das Automatikgetriebe 18 sind in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet. Das Automatikgetriebe 18 weist eine Ausgangswelle 19 auf, die durch eine Gelenkwelle und eine Differentialgetriebevor­ richtung (die nicht gezeigt sind) betrieblich mit linken und rechten Hinterrädern in Verbindung steht, wodurch eine Antriebskraft zu den Antriebsrädern übertragen wird.
Das Planetengetriebe 16 fungiert als eine Zusammenfüge-/Ver­ teilvorrichtung zum mechanischen Zusammenfügen und Ver­ teilen einer Kraft und kooperiert mit dem Elektromo­ tor/Generator 14, wodurch ein elektrisch gesteuerter Drehmomentwandler 24 gebildet wird, der in Fig. 1 durch eine Strich-Punkt-Linie angegeben ist. Der elektrisch ge­ steuerte Drehmomentwandler 24 fungiert als eine erste Kraftunterbrechungseinrichtung. Das Planetengetriebe 16 weist auf: ein erstes Rotationselement in der Gestalt eines mit der Brennkraftmaschine 12 durch eine erste Kupplung CE1 in Verbindung stehenden Hohlrads 16r, ein zweites Rotati­ onselement in der Gestalt eines mit einer Läuferwelle 14r des Elektromotors/Generators 14 in Verbindung stehenden Sonnenrads 16s und ein drittes Rotationselement in der Ge­ stalt eines mit einer Ausgangswelle in Verbindung stehenden Planetenträgers 16c, der eine Eingangswelle 26 des Automa­ tikgetriebes 18 darstellt. Das Sonnenrad 16s und der Plane­ tenträger 16c stehen durch eine zweite Kupplung CE2 mitein­ ander in Verbindung.
Die Brennkraftmaschine 12 steht über ein Schwungrad 28 und eine Dämpfungsvorrichtung 30 mit der ersten Kupplung CE1 in Verbindung. Das Schwungrad 28 und die Dämpfungsvor­ richtung 30 haben die Aufgabe, Drehzahl- und Drehmoment­ schwankungen der Brennkraftmaschine 12 zu absorbieren. Die Dämpfungsvorrichtung 30 weist ein elastisches Bauteil, bei­ spielsweise eine Feder oder ein Gummibauteil, auf. Die er­ ste und zweite Kupplung CE1, CE2 sind Mehrscheiben-Reib­ kupplungen, die jeweils durch hydraulische Betätigungsvor­ richtungen in Eingriff gebracht und freigegeben werden. Die Eingangswelle 26 fungiert nicht nur als ein Eingangsbauteil des Automatikgetriebes 18, sondern auch als ein Ausgangs­ bauteil des Planetengetriebes 16.
Das Automatikgetriebe 18, das als eine Kraftübertra­ gungsvorrichtung fungiert, ist eine Kombination eines vor­ deren Nebengetriebes 20 und eines hinteren Hauptgetrie­ bes 22. Das Nebengetriebe 20 besteht aus einem Overdrive-Pla­ netenradsatz 32 vom Typ mit einem Ritzel, wohingegen das Hauptgetriebe 22 aus drei Planetenradssätzen 34, 36, 38 be­ steht, die miteinander in Verbindung stehen. Das Hauptge­ triebe 22 hat fünf Vorwärtsantriebsstellungen und eine Rückwärtsantriebsstellung. Das Automatikgetriebe 18 fun­ giert als eine zwischen der Antriebskraftquelle 12, 14 und dem Antriebsrad des Fahrzeugs angeordnete Kraftübertra­ gungsvorrichtung.
Das Nebengetriebe 22 weist eine reibschlüssige Kupplung C0 und Bremse B0 auf, die jeweils durch hydraulische Betä­ tigungsvorrichtungen betätigt werden, sowie eine Freilauf­ kupplung F0. Das Hauptgetriebe 22 weist reibschlüssige Kupplungen C1, C2 und Bremsen B1, B2, B3, B4 auf, die je­ weils durch hydraulische Betätigungsvorrichtungen betätigt werden, sowie Freilaufkupplungen F1, F2.
Da das Automatikgetriebe 18 und der elektrisch gesteu­ erte Drehmomentwandler 24 bezüglich ihrer Mittellinie sym­ metrisch sind, sind in Fig. 1 nur die oberen Hälften des Getriebes 18 und des Drehmomentwandlers 24 dargestellt.
Das Automatikgetriebe 18 weist eine in Fig. 2 gezeigte hydraulische Steuervorrichtung 44 auf, in der solenoidbetä­ tigte Ventile SL1 bis SL4 integriert sind. Die Solenoide dieser solenoidbetätigten Ventile SL1 bis SL4 werden selek­ tiv erregt und aberregt, um die Kupplungen C0, C1, C2 und Bremsen B0, B1, B2, B3, B4 zum selektiven Einrichten einer der in Fig. 3 gezeigten Betriebsstellungen des Automatik­ getriebes 18 selektiv in Eingriff zu bringen und freizuge­ ben. Die Betriebsstellungen des Automatikgetriebes 18 be­ stehen aus einer Neutralstellung "N", einer Rückwärtsan­ triebsstellung "R" und fünf Vorwärtsantriebsstellungen, d. h. einer Stellung 1. Gang "1.", einer Stellung 2. Gang "2." einer Stellung 3. Gang "3.", einer Stellung 4. Gang "4." und einer Stellung 5. Gang "5.", wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Die hydraulische Steuervorrichtung 44 weist ein manu­ elles Schaltventil 41 auf, das durch ein Zug-Druck-Kabel 43 mit einem Wählhebel 42 mechanisch in Verbindung steht. Die Kupplungen C0 bis C2 und Bremsen B0 bis B4 werden durch die solenoidbetätigten Ventile SL1 bis SL4 und das manuelle Schaltventil 41 gesteuert.
Der Wählhebel 42, der als eine manuell zu betätigende Wähleinrichtung fungiert, hat insgesamt acht Betriebsstel­ lungen, d. h. eine Parkstellung "P", eine Neutralstellung "N", eine Rückwärtsstellung "R", eine Antriebsstellung (DRIVE) "D", eine Stellung 4. Gang "4", eine Stellung 3. Gang "3", eine Stellung 2. Gang "2" und eine Niedriggang­ stellung (LOW) "L". Die Stellungen "3", "2" und "L" ent­ sprechen Brennkraftmaschinenbremsstellungen. Wenn der Wähl­ hebel 42 in die Park- oder Neutralstellung "P", "N" betä­ tigt wird, wird das Automatikgetriebe 18 in die entspre­ chende Park- oder Neutralstellung "P", "N" gebracht, in der durch das Automatikgetriebe 18 keine Kraftübertragung er­ folgt. Wenn der Wählhebel 42 in die Antriebsstellung "D" plaziert wird, wird das Automatikgetriebe 18 selektiv in eine der in Fig. 3 gezeigten fünf Vorwärtsantriebsstellun­ gen "1.", "2.", "3.", "4." und "5." gebracht, wodurch das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung angetrieben wird. Wenn der Wählhebel 42 in die Rückwärtsstellung "R" gebracht wird, wird das Automatikgetriebe 18 in die Rückwärtsantriebsstel­ lung "R" gebracht, um das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung an­ zutreiben.
In der Tabelle von Fig. 3 geben die Symbole "○" die Eingriffszustände der Kupplungen C, Bremsen B und Freilauf­ kupplungen F an, wohingegen die Symbole "⚫" die Eingriffs­ zustände der Kupplung C0 und Bremsen B1, B4, wenn der Wähl­ hebel in eine der vorstehend genannten Brennkraftmaschinen­ bremsstellungen geschaltet wird, angeben. Ein Fehlen von den Symbolen "○" oder "⚫" weist auf die Freigabezustände der Kupplungen C, Bremsen B und Freilaufkupplungen F hin.
Die Übersetzungsverhältnisse der fünf Vorwärtsantriebs­ stellungen "1." bis "5." des Automatikgetriebes 18 verrin­ gern sich schrittweise vom Übersetzungsverhältnis in der Stellung 1. Gang "1." zum Übersetzungsverhältnis der Stell­ ung 5. Gang "5.", wie es in der Tabelle von Fig. 3 bei­ spielhaft gezeigt ist. Die Stellung 4. Gang "4." hat ein Übersetzungsverhältnis i₄, das 1 beträgt. Der Planetenrad­ satz 32 des Nebengetriebes hat ein Übersetzungs- bzw. Zäh­ nezahlverhältnis ρ, das sich aus der Zahl der Zähne ZS des Sonnenrads geteilt durch die Zahl der Zähne ZR des Hohlrads ergibt. Das Zähnezahlverhältnis ρ ist kleiner als 1. Die Stellung 5. Gang "5." hat ein Übersetzungsverhältnis i₅, das (1/(1 + ρ)) beträgt. Die Rückwärtsantriebsstellung "R" des Automatikgetriebes 18 hat ein Übersetzungsverhältnis iR, das (1-1/ρ₂ρ₃) beträgt, wobei ρ₂ und ρ₃ die Zähnezahl­ verhältnisse der Planetenradsätze 36 bzw. 38 darstellen. Die Übersetzungsverhältnisse der Rückwärtsantriebs- und Vorwärtsantriebsstellungen des Automatikgetriebes 18 sind in der Tabelle von Fig. 3 nur zum Zwecke der Veranschauli­ chung angegeben.
Ein Beispiel des mit dem Wählhebel 42 mechanisch in Verbindung stehenden manuellen Schaltventils 41 ist in Fig. 4 gezeigt. Das manuelle Schaltventil 42 nimmt durch einen Fluidkanal 45 von einem Hauptregelventil (nicht dar­ gestellt) einen Leitungsdruck auf. Wenn der Wählhebel 42 in die Neutral- oder Parkstellung "N", "P" gebracht wird, un­ terbricht ein Steuerkolben 46 die Verbindung des Fluidka­ nals 45 zu einem Fluidkanal 47 und einem Fluidkanal 48, wo­ durch zu den Kupplungen C1, C2 kein Fluid geliefert und das Automatikgetriebe 18 mechanisch in den neutralen Zustand gebracht wird.
Es sei darauf hingewiesen, daß das manuelle Schaltven­ til 41, das Kabel 43 und die Kupplungen C1, C2 so zusammen­ wirken, daß sie eine zweite Kraftunterbrechungseinrichtung zum mechanischen Unterbrechen des Kraftübertragungswegs zwischen der Antriebskraftquelle und den Antriebsrädern bei einer Betätigung des Hebels 42 in die Neutral- oder Park­ stellung "N", "P" (in den Nichtantriebszustand) bilden.
Wenn der Wählhebel 42 in die Antriebsstellung "D" oder in eine der Brennkraftmaschinenbremsstellungen betätigt wird, wird der Steuerkolben 46 so verschoben, daß er zwi­ schen dem Fluidkanal 45 und dem Fluidkanal 47 eine Verbin­ dung herstellt, wodurch die Kupplung C1 (die Vorwärtsan­ triebskupplung) durch den Hydraulikdruck aktiviert wird, so daß das Automatikgetriebe 18 mechanisch in einen Vorwärts­ antriebszustand gebracht wird. Wenn der Wählhebel 42 in die Rückwärtsstellung "R" betätigt wird, wird der Steuerkol­ ben 46 so verschoben, daß er zum Fluidkanal 48 eine Verbin­ dung herstellt, wodurch die Kupplung C2 (Rückwärtsantriebskupplung) durch den Hydraulikdruck akti­ viert wird, so daß das Automatikgetriebe 18 mechanisch in einen Rückwärtsantriebszustand gebracht wird. Die Kupplun­ gen C1, C2 stehen jeweils mit Speichern 124 bzw. 125 in Verbindung.
Nun sei auf Fig. 5 Bezug genommen, in der die Betriebs­ stellungen des Wählhebels 42 gezeigt sind. Der Wählhebel 42 hat im Besonderen sechs Stellungen, die in Längs- oder Fahrtrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind, und zwei Stel­ lungen, die in Quer- oder Seitenrichtung des Fahrzeugs an­ geordnet sind. Der Wählhebel 42 ist an einer geeigneten La­ gervorrichtung derart gelagert, daß er in die acht Be­ triebsstellungen "P", "N", "R", "D", "4", "3", "2" und "L" betätigbar ist. Die sechs in Längsrichtung angeordneten Stellungen entsprechen den sechs Stellungen des Steuerkol­ bens 46 des manuellen Schaltventils 41, wie es in Fig. 4 gezeigt ist.
Die hydraulische Steuervorrichtung 44 ist so aufgebaut, wie es nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben wird.
In Fig. 6 bezeichnen die Bezugszeichen 70, 71 und 72 ein 1-2 Schaltventil, ein 2-3 Schaltventil bzw. ein 3-4 Schaltventil. Unter den in Fig. 6 gezeigten Schaltventilen sind Arbeitsfluidverbindungen von Anschlüssen dieser Schaltventile 70, 71, 72 angegeben, wobei die fünf Vor­ wärtsantriebsstellungen "1.", "2.", "3.", "4." und "5." als "i", "2", "3", "4" bzw. "5" dargestellt sind.
Das 2-3 Schaltventil 71 hat einen Eingangsanschluß 73 und einen Bremsanschluß 74, die miteinander kommunizieren, wenn sich das Automatikgetriebe 18 in der Stellung 1. Gang "1." oder in der Stellung 2. Gang "2." befindet. Die vor­ stehend genannte dritte Bremse B3 steht durch einen Ölka­ nal 75 mit dem Bremsanschluß 74 in Verbindung. Der Ölka­ nal 75 weist ein Blende bzw. ein Drosselventil 76 auf; zwi­ schen dem Drosselventil 76 und der dritten Bremse B3 ist ein Dämpfungsventil 77 angeschlossen. Das Dämpfungsven­ til 77 hat die Aufgabe, eine kleine Menge des Arbeitsöls aufzunehmen, wodurch bei einem abrupten Anstieg eines auf die dritte Bremse 3 aufgebrachten Leitungsdrucks PL eine Dämpfwirkung erzielt wird.
Das Bezugszeichen 78 in Fig. 6 bezeichnet ein B-3 Steu­ erventil, das vorgesehen ist, um den Eingriffsdruck der dritten Bremse B3 direkt zu regulieren. Das B-3 Steuerven­ til 78 weist einen Steuerkolben 79, einen Kolben 80 und ei­ ne zwischen dem Steuerkolben 79 und dem Kolben 80 befindli­ che Feder 81 auf. Das B-3 Steuerventil 78 hat einen Ein­ gangsanschluß 82, der durch den Steuerkolben 79 geöffnet und geschlossen wird und an dem der Ölkanal 75 angeschlos­ sen ist, sowie einen Ausgangsanschluß 83, der selektiv mit dem Eingangsanschluß 82 in Verbindung bringbar ist und an dem die dritte Bremse B3 angeschlossen ist. Der Ausgangsan­ schluß 83 steht mit einem Rückkopplungsanschluß 84 in Ver­ bindung, der teilweise durch einen Endabschnitt des Steuer­ kolbens 79 definiert wird.
Das B-3 Steuerventil 78 hat des weiteren einen An­ schluß 85, der mit einer Kammer kommuniziert, in der sich die Feder 79 befindet. Das 2-3 Schaltventil 71 hat einen Anschluß 86, der einen Vorwärtsantriebsdruck (einen Lei­ tungsdruck PL) erzeugt, wenn sich das Automatikgetriebe 18 in einer der Vorwärtsantriebsstellungen "3.", "4." und "5." befindet. Der Anschluß 86 steht durch einen Ölkanal 87 mit dem Anschluß 85 des B-3 Steuerventils 78 in Verbindung. Das B-3 Steuerventil 78 hat des weiteren einen an einen Endab­ schnitt des Kolbens 80 angrenzenden Steueranschluß 88; ein Linearsolenoidventil SLU (Fig. 2) ist an den Steueran­ schluß 88 angeschlossen, so daß ein durch das Linearso­ lenoidventil SLU erzeugter Steuerdruck PSLU am Steueran­ schluß 88 wirkt. In dieser Anordnung wird der Hydraulik­ druck durch das B-3 Steuerventil 78 in Abhängigkeit von der Federkraft der Feder 81 und des am Anschluß 85 wirkenden Hydraulikdrucks reguliert. Die Federkraft der Feder 81 steigt mit einem Anstieg des auf den Steueranschluß 88 wir­ kenden Steuerdrucks PSLU an.
Das Bezugszeichen 89 von Fig. 6 bezeichnet ein 2-3 We­ geventil, das einen Steuerkolben 90 einen ersten Kolben 91, eine zwischen dem Steuerkolben 90 und dem ersten Kolben 91 angeordnete Feder 92 und einen zweiten Kolben 93 aufweist, der sich auf der Seite des Steuerkolbens 90 befindet, die vom ersten Kolben 91 entfernt ist. Der Steuerkolben 90 hat einen Steg mit einem kleinen Durchmesser und zwei Stege mit einem großen Durchmesser, wobei der Durchmesser des Stegs mit einem großen Durchmesser größer ist, als der, des Stegs mit dem kleinen Durchmesser. Das 2-3 Wegeventil 89 hat ei­ nen an einem mittleren Abschnitt ausgebildeten Ab­ schnitt 94. Ein Ölkanal 95 ist an den Anschluß 94 und an einen Anschluß 96 des 2-3 Schaltventils 71 angeschlossen, wobei der Anschluß 96 mit dem Bremsanschluß 74 kommuni­ ziert, wenn sich das Automatikgetriebe 18 in einer der Vor­ wärtsantriebsstellungen "3.", "4." und "5." befindet.
Der Ölkanal 95 hat eine Verzweigung, die durch ein Drosselventil mit einem Anschluß 97 des 2-3 Wegeventils 89 in Verbindung steht, der sich zwischen dem vorstehend ge­ nannten Steg mit kleinem Durchmesser und einem der beiden Stege mit großem Durchmesser des Steuerkolbens 90 öffnet. Das 2-3 Wegeventil 89 hat desweiteren einen Anschluß 98, der selektiv mit dem vorstehend genannten Anschluß 94 in Verbindung bringbar ist und durch einen Ölkanal 99 mit ei­ nem Solenoidrelais 100 in Verbindung steht.
Das 2-3 Wegeventil 89 hat des weiteren einen Anschluß, der an einen Endabschnitt des ersten Kolbens 91 angrenzt und mit dem Linearsolenoidventil SLU in Verbindung steht, und einen weiteren Anschluß, der an einen Endabschnitt des zweiten Kolbens 93 angrenzt und durch ein Drosselventil mit der zweiten Bremse B2 in Verbindung steht.
Der vorstehend genannte Ölkanal 87 ist vorgesehen, um das Arbeitsöl zur zweiten Bremse B2 zu liefern und von die­ ser zweiten Bremse B2 ablaufen zu lassen. Der Ölkanal 87 ist mit einer Blende bzw. einem Drosselventil 101, dessen Öffnung einen kleinen Durchmesser hat, und einem Rück­ schlagventil 102 versehen. Der Ölkanal 87 hat eine Abzwei­ gung 103, die mit einem Rückschlagventil 104 versehen ist, dessen Öffnung einen großen Durchmesser hat. Das Rück­ schlagventil 104 ist mit einer Rückschlagkugel versehen, die in eine offene Stellung bewegt wird, wenn von der zwei­ ten Bremse B2 Öl abläuft. Die Abzweigung 103 ist an ein Drosselventil-Steuerventil 105 angeschlossen, das nachste­ hend beschrieben wird.
Das Drosselventil-Steuerventil 105 ist vorgesehen, um die Ablaufrate des Öls von der zweiten Bremse B2 zu steu­ ern. Dieses Drosselventil-Steuerventil 105 weist einen Steuerkolben 106 auf und hat einen Anschluß 107 an einer mittleren Position. Der Anschluß 107 wird durch den Steuer­ kolben 106 geöffnet und geschlossen und steht mit der zwei­ ten Bremse B2 in Verbindung. Das Drosselventil-Steuerven­ til 105 hat des weiteren einen an einer Position unterhalb des Anschlusses 107 ausgebildeten Anschluß 108, wie es in Fig. 6 zu sehen ist. Die vorstehend genannte Abzweigung 103 des Ölkanals 87 ist an den Anschluß 108 angeschlossen. Das Drosselventil 105 hat des weiteren einen an einer Position oberhalb des Anschlusses 107 ausgebildeten Anschluß 109, wie es in Fig. 6 zu sehen ist.
Der Anschluß 109 ist selektiv mit einem Ablaufanschluß in Verbindung bringbar und steht durch einen Ölkanal 110 mit dem Anschluß 111 des B-3 Steuerventils 78 in Verbin­ dung. Der Anschluß 111 ist selektiv mit dem Ausgangsan­ schluß 83 in Verbindung bringbar, an dem die dritte Brem­ se B3 angeschlossen ist.
Das Drosselventil-Steuerventil 105 hat desweiteren ei­ nen Steueranschluß 112, der an den Endabschnitt des Steuer­ kolbens 106 angrenzend ausgebildet ist, der von der Feder entfernt ist, die auf den Steuerkolben 106 wirkt. Dieser Steueranschluß 112 steht durch einen Ölkanal 113 mit einem Anschluß 114 des 3-4 Schaltventils 72 in Verbindung. Dieser Anschluß 114 liefert einen Ausgangsdruck des dritten so­ lenoidbetätigten Ventils SL3, wenn sich das Automatikge­ triebe 18 in einer der Vorwärtsantriebsstellungen "3.", "2." und "1." befindet, und liefert einen Ausgangsdruck des vierten solenoidbetätigten Ventils SL4, wenn sich das Auto­ matikgetriebe 18 in der Stellung 4. Gang "4." oder in der Stellung 5. Gang "5." befindet.
Der Ölkanal 95 hat eine Abzweigung 115, die mit dem Drosselventil-Steuerventil 105 in Verbindung steht. Die Ab­ zweigung 115 ist selektiv mit dem Ablaufanschluß des Dros­ selventil-Steuerventils 105 in Verbindung bringbar.
Das 2-3 Schaltventil 71 hat einen Anschluß 116, der ei­ ne Hydraulikdruckausgabe (den Leitungsdruck PL) hervor­ bringt, wenn sich das Automatikgetriebe 18 in der Stellung 1. Gang "1." oder in der Stellung 2. Gang "2." befindet. Dieser Anschluß 116 steht durch einen Ölkanal 118 mit einem Anschluß 117 des 2-3 Wegeventils 89 in Verbindung, der sich in einer Kammer öffnet, in der die Feder 92 angeordnet ist. Das 3-4 Schaltventil 72 hat einen Anschluß 119, der mit dem vorstehend angegebenen Ölkanal 87 kommuniziert, wenn sich das Automatikgetriebe 18 in einer der Stellungen "3.", "2." und "1." befindet. Der Anschluß 119 steht durch einen Ölka­ nal 120 mit einem Solenoidrelaisventil 100 in Verbindung.
Das Bezugszeichen 121 in Fig. 6 bezeichnet einen Spei­ cher für die zweite Bremse B2. Der Speicher 121 hat eine Gegendruckkammer, auf die ein Speichersteuerungsdruck Pac aufgebracht wird, der in Abhängigkeit von einem Steuer­ druck PSLN reguliert wird, der von einem Linearsolenoidven­ til SLN (Fig. 2) aufgenommen wird. Wenn das 2-3 Schaltven­ til 71 betätigt wird, um das Automatikgetriebe 18 von der Stellung 2. Gang "2." in die Stellung 3. Gang "3." hochzu­ schalten, empfängt die zweite Bremse B2 aus dem Anschluß 86 über den Ölkanal 87 den Vorwärtsantriebsdruck (den Lei­ tungsdruck PL), wodurch ein Kolben 121P des Speichers 121 durch diesen Leitungsdruck PL nach oben verschoben wird. Während der Kolben 121P nach oben verschoben wird, wird der auf die Bremse B2 aufgebrachte Hydraulikdruck PB2 auf einen im wesentlichen konstanten Pegel angehoben, der einer Summe aus einer abwärtsgerichteten Federkraft einer Feder 121S und einer Kraft entspricht, die vom Speichersteuerungs­ druck Pac abhängt. Der vorstehend genannte Pegel steigt im Besonderen nach und nach an, wenn die Feder 121S zusammen­ gedrückt wird. Wenn sich der Kolben 121P an seiner oberen Endstellung befindet, nimmt der Druck PB2 den Leitungs­ druck PL ein. Der Übergangsdruck PB2 wird also im Verlauf einer 2-3 Hochschaltaktion des Automatikgetriebes 18, wäh­ rend dessen der Kolben 121P nach oben verschoben wird, durch den Speichersteuerungsdruck Pac bestimmt.
Der Speichersteuerungsdruck Pac, der auf den Spei­ cher 121 für die zweite Bremse B2 aufgebracht wird, wird ebenfalls auf den Speicher für die Kupplung C1, die in Ein­ griff gebracht wird, um die Stellung 1. Gang "1." einzu­ richten, auf den Speicher für die Kupplung C2, die in Ein­ griff gebracht wird, um die Stellung 4. Gang "4." einzu­ richten, und auf den Speicher für die Bremse B0 aufge­ bracht, die in Eingriff gebracht wird, um die Stellung 5. Gang "5." einzurichten, so daß die Übergangsdrücke dieser Kupplungen C1, C2 und der Bremse B0 durch den Speicher­ steuerungsdruck Pac gesteuert werden.
Das Bezugszeichen 122 in Fig. 6 bezeichnet ein C-0 Ab­ laßventil; das Bezugszeichen 123 bezeichnet einen Speicher für die Kupplung C0. Das C-0 Ablaßventil 122 wird betätigt, um die Kupplung C0 in den Eingriffszustand zu bringen, da­ mit das Fahrzeug durch eine Brennkraftmaschinenbremskraft abgebremst wird, wenn das Automatikgetriebe 18 in die Stellung zweiter Gang "2." geschaltet wird, wobei sich der Schalthebel in der Stellung "2" befindet.
Das Kupplung-zu-Kupplung-Hochschalten des Automatikge­ triebes 18 von der Stellung zweiter Gang "2." in die Stel­ lung dritter Gang "3." erfolgt durch eine langsame Freigabe der dritten Bremse B3 und ein gleichzeitiges langsam Inein­ griffbringen der zweiten Bremse B2. Um bei dieser Kupp­ lung-zu-Kupplung-Hochschaltaktion einen Schaltruck effektiv zu vermindern, werden der Hydraulikdruck der dritten Bremse B3 während deren Freigabe und der Hydraulikdruck der zweiten Bremse B2 während deren Eingriffs durch eine Steuerung des Betriebsverhältnisses des Linearsolenoidventils SLN in Ab­ hängigkeit von einem Eingangsdrehmoment der Eingangswelle 26 des Automatikgetriebes 18 geeignet reguliert. Für wei­ tere Schaltvorgänge des Automatikgetriebes 18 können die Übergangsdrücke der Kupplungen C1, C2 und der Bremse B0 re­ guliert werden, indem der Speichersteuerungsdruck Pac ge­ steuert wird, der durch eine Steuerung des Betriebsverhält­ nisses des Linearsolenoidventils SLN reguliert wird.
Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, weist das vorstehend ge­ nannte Hybridantriebssystem 10 eine Hybridantriebssteuerung 50 sowie die Automatikgetriebesteuerung 52 auf. Jede dieser Steuerungen 50, 52 besteht im Grunde aus einem Mikrocompu­ ter mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem Direkt-Zugriffs-Speicher (RAM) und einem Nur-Lese-Speicher (ROM). Die Steuerungen 50, 52 empfangen Ausgangssignale von verschiedenen Erfassungsvorrichtungen oder Sensoren, welche beinhalten: einen Gaspedalsensor 59 zum Erfassen einer Be­ tätigungsgröße θAC eines Gaspedals, einen Elektromotordreh­ zahlsensor 60 zum Erfassen einer Drehzahl NM des Elektromo­ tors/Generators 14, einen Elektromotorstrommesser 61 zum Erfassen eines elektrischen Stroms des Elektromo­ tors/Generators 14, der das Drehmoment TM des Elektromotors 14 angibt, einen Brennkraftmaschinendrehzahlsensor 62 zum Erfassen einer Drehzahl NE der Brennkraftmaschine 12, einen Drosselklappensensor 63 zum Erfassen des Öffnungswinkels einer Drosselklappe, das das Drehmoment TE der Brennkraft­ maschi 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002019720716 00004 99880ne 12 angibt, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 64 zum Erfassen der Drehzahl N₀ der Ausgangswelle 19 des Auto­ matikgetriebes 18, die die Fahrgeschwindigkeit V des Kraft­ fahrzeugs angibt, einen Bremsschalter 65 zum Erfassen einer Betätigung eines Bremspedals, einen Schaltstellungssensor 66 zum Erfassen der momentan gewählten Stellung des Wählhe­ bels, einen Eingangswellendrehzahlsensor 67 zum Erfassen einer Drehzahl N₁ der Eingangswelle 26 des Automatikgetrie­ bes 18, einen Moduswählschalter 68 zum Wählen eines Be­ triebsmodus des Hybridantriebssystems 10 und einen Start­ schalter 69 zum Starten des Hybridantriebssystems 10.
Das Drehmoment TE der Brennkraftmaschine 12 kann aus dem Drosselklappenöffnungswinkel oder der Kraftstoffein­ spritzmenge in die Brennkraftmaschine 12 erhalten werden.
Die Hybridantriebssteuerung 50 ist so angepaßt bzw. ausgebildet, daß sie den Öffnungswinkel der Drosselklappe sowie die Kraftstoffeinspritzung und den Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine 12 steuert, wodurch die Ausgangsleistung (Ausgangskraft oder Ausgangsdrehmoment) der Brennkraftma­ schine 12 in Abhängigkeit von dem besonderen Betriebs- bzw. Antriebszustand des Fahrzeugs gesteuert wird.
Der Elektromotor/Generator 14 steht durch eine Elektro­ motor/Generator-Steuerung 56 mit einer Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie in Verbindung, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Die Hybridantriebssteuerung 50 steuert die Elektromotor/Generator-Steuerung 56 so, daß der Elek­ tromotor/Generator 14 selektiv in einen Antriebszustand, einen Ladezustand und einen Nichtlade- oder Freizustand ge­ bracht wird. Im Antriebszustand wird der Elektromo­ tor/Generator 14 als ein Elektromotor betrieben, wodurch ein bestimmtes Drehmoment vorgesehen wird, wobei der Elek­ tromotor von der Vorrichtung 58 zur Speicherung elektri­ scher Energie mit elektrischer Energie versorgt wird. Im Ladezustand wird der Elektromotor/Generator 14 durch ein regeneratives Bremsen (d. h. durch ein elektrisches Brems­ drehmoment des Elektromotors/Generators per se) als ein elektrischer Generator oder Dynamo betrieben, so daß die Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie mit elektrischer Energie geladen wird. Im Nichtlade- oder Frei­ zustand wird der Elektromotor/Generator 14 in einen Nicht­ ladezustand versetzt, indem die Läuferwelle 14r frei rotie­ ren kann.
Eine in der Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie gespeicherte elektrische Energiemenge SOC1 kann aus dem elektrischen Strom oder der Ladeeffizienz des Elektro­ motors/Generators 14 erhalten werden, wenn dieser als der elektrische Generator zum Laden der Speichervorrichtung 58 betrieben wird.
Die erste und zweite Kupplung CE1, CE2 werden von der Hybridantriebssteuerung 50 durch solenoidbetätigte Ventile des hydraulischen Schaltkreises gesteuert. Das Automatikge­ triebe 18 wird von der Automatikgetriebesteuerung 52 durch die vorstehend genannten solenoidbetätigten Ventile SL1 bis SL4 und die Linearsolenoidventile SLU, SLT und SLN der hy­ draulischen Steuervorrichtung 44 gesteuert, wodurch das Au­ tomatikgetriebe 18 in Abhängigkeit vom Antriebszustand des Fahrzeugs, beispielsweise in Abhängigkeit von der Betäti­ gungsgröße θAC des Gaspedals und der Fahrzeugfahrgeschwin­ digkeit V, und gemäß einem aus vorgegebenen Schaltmustern gewählten Schaltmuster in die optimale Stellung geschaltet wird. Die Automatikgetriebesteuerung 52 fungiert als eine Schaltsteuereinrichtung.
Eine Spannungsumwandlungssteuervorrichtung 130 ist an die Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie an­ geschlossen. Diese Vorrichtung 130, welche ein Chopper-Schalt­ kreis sein kann, ist so ausgebildet, daß sie eine von der Speichervorrichtung 58 gelieferte elektrische Energie in eine in einer zweiten Vorrichtung 132 zur Speicherung elektrischer Energie zu speichernde elektrische Energie ei­ ner relativ niedrigen Spannung umwandelt oder eine von der zweiten Speichervorrichtung 132 abgegebene elektrische Energie in eine in der ersten Speichervorrichtung 58 zu speichernde elektrische Energie von einer relativ hohen Spannung umwandelt. Die Spannungsumwandlungssteuervor­ richtung 130 ist während der Steuerung der Hybridantriebs­ steuerung 50 in Betrieb.
Die Hybridantriebssteuerung 50 ist so ausgebildet, daß sie eine Elektromotorsteuervorrichtung 134 steuert, die wiederum eine Ausgangsleistung eines Elektromotors 136, der durch eine von der zweiten Vorrichtung 132 zur Speicherung elektrischer Energie gelieferte elektrische Energie betrie­ ben wird, steuert, um eine Zusatzvorrichtung 138, bei­ spielsweise einen Kompressor oder eine Klimaanlage, anzu­ treiben. In der vorliegenden Anordnung kann die Zusatzvor­ richtung 70 durch den Elektromotor 136 ungeachtet der Be­ triebszustände der Brennkraftmaschine 12 und des Elektromo­ tors/Generators 14 angetrieben werden.
Die Hybridantriebssteuerung 50 ist so ausgebildet, daß sie eine im Ablaufdiagramm von Fig. 8 veranschaulichte Sub­ routine zur Bestimmung des Betriebsmodus ausführt, die ei­ nen der in Fig. 8 gezeigten neun Betriebsmodi des Hybridan­ triebssystems 10 wählt und die Brennkraftmaschine 12 wie auch den elektrisch gesteuerten Drehmomentwandler 24 in dem gewählten Modus betreibt, wie es in der am 12. November 1996 eingereichten U.S.-Patentanmeldung Nr. 08/746483 of­ fenbart ist. Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Hybrid­ antriebssteuerung 50 so ausgebildet, daß sie die Ausgangs­ signale der vorstehend beschriebenen, verschiedenen Senso­ ren aufnimmt. Die zur Ausführung der Subroutine zur Bestim­ mung des Betriebsmodus von Fig. 8 angepaßte Hybridantriebs­ steuerung 50 fungiert als eine Moduswähleinrichtung zum Wählen eines einer Vielzahl von Betriebs- oder Antriebsmodi des Kraftfahrzeugs.
Die in Fig. 8 gezeigte Subroutine zur Bestimmung des Betriebsmodus beginnt mit dem Schritt S1, um zu bestimmen, ob ein Befehl vorliegt, der ein Starten der Brennkraftma­ schine 12 erfordert, wodurch das Fahrzeug durch die als die Antriebskraftquelle verwendete Brennkraftmaschine 12 ange­ trieben oder der Elektromotor/Generator 14 zum Laden der Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie betrie­ ben wird.
Wenn im Schritt S1 eine bejahende Entscheidung (JA) er­ halten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt S2, um einen Betriebsmodus 9 auszuwählen. In diesem Betriebsmodus 9 werden die erste und zweite Kupplung CE1, CE2 in Eingriff gebracht (in den ON Zustand geschaltet), wie es in der Ta­ belle von Fig. 9 gezeigt ist; ferner wird der Elektromo­ tor/Generator 14 betrieben, um die Brennkraftmaschine 12 über das Planetengetriebe 16 zu starten, wobei die Kraft­ stoffeinspritzmenge und weitere Zustände der Brennkraftma­ schine 10 geeignet gesteuert werden.
Wenn dieser Betriebsmodus 9, während eines stationären Zustands des Fahrzeugs gewählt wird, erfolgt das Starten der Brennkraftmaschine 12, wobei sich das Automatikgetriebe 18 in der neutralen Stellung "N" befindet. Wenn der Be­ triebsmodus 9 während des Fahrzeugbetriebs gewählt wird, wobei der Elektromotor/Generator 14 wie in einem Betriebs­ modus 1, in dem sich die erste Kupplung CE1 im Freigabezu­ stand befindet, als die Antriebskraftquelle verwendet wird, wird die erste Kupplung CE1 in Eingriff gebracht und der Elektromotor/Generator 14 so betrieben, daß er eine Aus­ gangsleistung (Ausgangskraft, Ausgangsdrehmoment) vorsieht, die um einen bestimmten Überschußbetrag größer ist als die für den Antrieb des Fahrzeugs notwendige Ausgangsleistung, so daß die Brennkraftmaschine 12 durch die überschüssige Ausgangsleistung des Elektromotors/Generators 14 gestartet wird.
Selbst wenn das Fahrzeug angetrieben wird, kann die Brennkraftmaschine 12 im Betriebsmodus 9 gestartet werden, indem das Automatikgetriebe 18 vorübergehend in die neutra­ le Stellung gebracht wird. Die Brennkraftmaschine 12 kann somit durch den Elektromotor/Generator 14 gestartet werden.
Bei dieser Anordnung ist kein ausschließlicher Anlasser (beispielsweise ein Elektromotor) zum Starten der Brenn­ kraftmaschine 12 erforderlich, wodurch das Hybridantriebs­ system 10 kostengünstig zur Verfügung steht.
Wenn im Schritt S1 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, d. h. wenn kein Befehl vorliegt, der ein Starten der Brennkraftmaschine 12 erfordert, geht der steuerungsablauf zum Schritt S3, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug abgebremst werden muß oder nicht. Diese Bestimmung kann beispielsweise ausgeführt werden, indem bestimmt wird, ob (a) ein Bremssystem des Fahrzeugs aktiviert ist (ob das Bremspedal betätigt wird) oder nicht, (b) ob sich der Wähl­ hebel in der Brennkraftmaschinenbremsstellung "L" oder "2" befindet, wobei die Betätigungsgröße θAC des Gaspedals null ist, oder (c) ob die Betätigungsgröße θAC des Gaspedals null ist. In der Brennkraftmaschinenbremsstellung "L" oder "2" erfährt das Fahrzeug, wenn die Betätigungsgröße θAC des Gaspedals null ist, im allgemeinen eine Brennkraftmaschi­ nenbremswirkung.
Wenn im Schritt S3 eine bejahende Entscheidung (JA) er­ halten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt S4, um zu bestimmen, ob eine in der Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie gespeicherte elektrische Energiemenge SOC1 gleich oder größer ist als ein bestimmter oberer Grenzwert B. Wenn im Schritt S4 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt S5, um einen Betriebsmodus 8 zu wählen. Wenn im Schritt S4 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der steuerungsablauf zum Schritt S6, um einen Betriebsmodus 6 zu wählen. Der obere Grenzwert B ist ein oberer Grenzwert der gespeicherten elektrischen Energiemenge SOC1, unterhalb dessen die Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie geladen werden darf. Der obere Grenzwert B wird in Abhängigkeit von den Lade- und Entladeeffizienzen der Vor­ richtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie bestimmt.
Der obere Grenzwert B entspricht beispielsweise 80% der vollen Kapazität der Vorrichtung 58 zur Speicherung elek­ trischer Energie.
In dem im Schritt S5 gewählten Betriebsmodus 8 stehen die erste und zweite Kupplung CE1, CE2 in Eingriff (sind in den ON Zustand geschaltet), wie es in der Tabelle von Fig. 9 gezeigt ist; der Elektromotor/Generator 14 befindet sich in einem Nichtladezustand. Die Brennkraftmaschine 12 ist des weiteren in den OFF Zustand geschaltet, d. h. die Dros­ selklappe ist geschlossen und es erfolgt keine Kraftstoff­ einspritzung. Als Folge davon erfährt das Fahrzeug aufgrund des Schleppwiderstands der Brennkraftmaschine 12 eine Brennkraftmaschinenbremswirkung, wodurch die Betätigungs­ größe des Bremspedals durch den Fahrzeugbediener vermindert und die Steuerung des Fahrzeugbetriebs erleichtert wird. Da sich im Betriebsmodus 8 der Elektromotor/Generator 14 im Nichtladezustand befindet und frei rotieren kann, wird die Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie vor ei­ ner Überladung und einer daraus resultierenden Verschlech­ terung ihrer Lade- und Entladeeffizienzen bewahrt.
Wenn im Schritt S6 der Betriebsmodus 6 gewählt wird, wird die erste Kupplung CE1 freigegeben (in den OFF Zustand geschaltet), die zweite Kupplung CE2 in Eingriff gebracht (in den ON Zustand geschaltet) und die Brennkraftmaschine 12 in den OFF Zustand geschaltet; der Elektromo­ tor/Generator 14 befindet sich im Ladezustand, wie es in der Tabelle von Fig. 9 gezeigt ist, wodurch er durch eine kinetische Energie des Kraftfahrzeugs betrieben wird, so daß die Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie geladen wird und gleichzeitig auf das Fahrzeug eine regene­ rative Bremswirkung aufgebracht wird. Die regenerative Bremswirkung vermindert die erforderliche Betätigungsgröße des Bremspedals und erleichtert die Steuerung des Fahrzeug­ betriebs.
Im Betriebsmodus 6, in dem die Brennkraftmaschine 12 vom Planetengetriebe 16 getrennt ist, wobei sich die erste Kupplung CE1 im Freigabezustand befindet, wird ein Energie­ verlust des Fahrzeugs aufgrund des Schleppwiderstands der Brennkraftmaschine 12 verhindert. Da der Betriebsmodus 6 gewählt wird, wenn die gespeicherte elektrische Energiemen­ ge SOC1 kleiner ist als der obere Grenzwert B, wird die Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie ferner vor einer Überladung und einer daraus resultierenden Ver­ schlechterung ihrer Lade- und Entladeeffizienzen bewahrt.
Wenn im Schritt S3 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, d. h. wenn kein Befehl vorliegt, der ein Ab­ bremsen des Fahrzeugs erfordert, geht der Steuerungsablauf zum Schritt S7, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug durch ei­ nen Betrieb der Brennkraftmaschine 12 gestartet werden muß. Diese Bestimmung kann erfolgen, indem bestimmt wird, ob sich das Fahrzeug während seines Antriebs mit der Brenn­ kraftmaschine 12, die wie im Betriebsmodus 3 (der nachste­ hend beschrieben wird) als die Antriebskraftquelle verwen­ det wird, in einem vorübergehenden Haltezustand befindet. Der vorübergehende Haltezustand des Fahrzeugs kann bei­ spielsweise erfaßt werden, indem überprüft wird, ob die Ausgangsdrehzahl N₀ der Ausgangswelle 19 des Automatikge­ triebes 18 null beträgt. Die Ausgangswellendrehzahl N₀ ist nämlich dann null, wenn das Fahrzeug stationär ist.
Wenn im Schritt S7 eine bejahende Entscheidung (JA) er­ halten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt S8, um zu bestimmen, ob sich der Wählhebel 42 in einem Nichtan­ triebszustand (in einer Nichtantriebsstellung) befindet, d. h. in der Park- oder Neutralstellung "P", "N". Wenn im Schritt S8 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, d. h. wenn sich der Wählhebel 42 nicht in der Nichtan­ triebsstellung befindet, geht der Steuerungsablauf zum Schritt S9, um einen Betriebsmodus 5 zu wählen. Wenn im Schritt S8 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, d. h. wenn sich der Wählhebel 42 in der Nichtantriebsstel­ lung "P", "N" befindet, geht der Steuerungsablauf zum Schritt S10, um einen Betriebsmodus 7 zu wählen.
In dem im Schritt S9 gewählten Betriebsmodus 5 steht die erste Kupplung CE1 in Eingriff (in den ON Zustand ge­ schaltet) und die zweite Kupplung CE2 ist freigegeben (in den OFF Zustand geschaltet); ferner ist die Brennkraftma­ schine 12 in Betrieb, wie es in der Tabelle von Fig. 9 ge­ zeigt ist, wodurch das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschi­ ne 12 gestartet wird, wobei das regenerative Bremsdrehmo­ ment des Elektromotors/Generators 14 geeignet gesteuert wird. In diesem Fall wird das regenerative Bremsdrehmoment erzeugt, um ein gewünschtes Fahrzeugstartdrehmoment ("Kriechdrehmoment") zu erhalten, selbst wenn das Gaspedal nicht betätigt wird, d. h. wenn die Betätigungsgröße θAC des Gaspedals im wesentlichen null beträgt.
Die Verhältnisse des Brennkraftmaschinendrehmoments TE, des Ausgangsdrehmoments des Planetengetriebes 16 und des Elektromotordrehmoments TM verhalten sich im besonderen wie 1 : (1 + ρE) : ρE, wobei ρE ein Übersetzungs- bzw. Zähnezahl­ verhältnis des Planetengetriebes 16 darstellt (p = Zahl der Zähne des Sonnenrads 16s geteilt durch die Zahl der Zähne des Hohlrads 16r). Wenn das Zähnezahlverhältnis ρE bei­ spielsweise etwa 0,5 beträgt (wie in einem normalen Plane­ tengetriebe), wird das Drehmoment des Elektromo­ tors/Generators 14 so gesteuert, daß es die Hälfte des Brennkraftmaschinendrehmoments TE beträgt, so daß am Plane­ tenträger 16c des Planetengetriebes 16 etwa das 1,5fache des Brennkraftmaschinendrehmoments TE erzeugt wird.
In der vorstehenden Anordnung kann das Fahrzeug mit ei­ nem (1 + ρE)/ρE-fachen des Drehmoments des Elektromo­ tors/Generators 14 gestartet werden. Wenn der Elektromo­ tor/Generator 14 im Nichtladezustand gehalten wird, wobei dem Elektromotor kein Strom zugeführt wird, wird am Plane­ tenträger 16c kein Ausgangsdrehmoment abgegeben, wobei die Läuferwelle 14r bloß in die Rückwärtsrichtung rotiert, wo­ durch das Fahrzeug stationär gehalten wird.
In dem vorstehend beschriebenen Fall fungiert das Pla­ netengetriebe 16 als eine Fahrzeugstartkupplung und ein Drehmomentverstärker. Da das Elektromotordrehmoment TM (das regenerative Bremsdrehmoment) von null aus nach und nach erhöht wird, wodurch eine Reaktionskraft des Elektromo­ tors/Generators 14 angehoben wird, kann das Fahrzeug mit dem (1 + ρE)-fachen des Brennkraftmaschinendrehmoments TE ruckfrei gestartet werden.
Es sei darauf hingewiesen, daß ein Abschnitt der Hybri­ dantriebssteuerung 50, der für die Durchführung des Schritts S9 zum Wählen des Betriebsmodus 5 zugeteilt ist, als Teil einer Anfahrsteuereinrichtung fungiert, die, wenn der Wählhebel 42 von der Neutral- oder Parkstellung "N", "P" (vom Nichtantriebszustand) in die Antriebsstellung "D" (in den Antriebszustand) betätigt wird, ein Reaktions­ drehmoment des Elektromotors/Generators 14 von null aus er­ höht, wodurch eine Kraft von der Brennkraftmaschine 12 zum Ausgangsbauteil 26 des Planetengetriebes 16 übertragen wird.
Der Elektromotor/Generator 14, der im Hybridantriebssy­ stem 10 der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, hat eine Drehmomentkapazität, die etwa das ρE-fache des ma­ ximalen Drehmoments der Brennkraftmaschine 12 beträgt. Die Drehmomentkapazität und Größe des Elektromotors/Generators 14 sind also minimiert, um die Größe und Herstellkosten des Hybridantriebssystems 10 so niedrig wie möglich zu halten, während gleichzeitig das erforderliche Drehmoment aber ge­ währleistet wird.
Das vorliegende Hybridantriebssystem 10 ist ferner so ausgebildet, daß der Öffnungswinkel der Drosselklappe und die Kraftstoffeinspritzmenge mit einem Anstieg des Elektro­ motordrehmoments TM ansteigen, so daß ein Stillstand der Brennkraftmaschine 12 aufgrund eines Anstiegs der Reakti­ onskraft des Elektromotors/Generators 14 infolge eines Ab­ falls der Brennkraftmaschinendrehzahl NE verhindert wird.
In dem im Schritt S10 gewählten Betriebsmodus 7 steht die erste Kupplung CE1 in Eingriff (ist in den ON Zustand geschaltet); die zweite Kupplung CE2 ist freigegeben (in den OFF Zustand geschaltet); des weiteren ist die Brenn­ kraftmaschine 12 in Betrieb, wobei sich der Elektromo­ tor/Generator 14 im Nichtladezustand und dadurch das Hybridantriebssystem 10 in einem elektrisch neutralen Zu­ stand befindet, wie es in der Tabelle von Fig. 9 gezeigt ist. In diesem Betriebsmodus 7 wird vom Planetenträger 16c kein Ausgangsdrehmoment abgegeben, wobei die Läuferwelle 14r des Elektromotors/Generators 14 frei in Rückwärtsrich­ tung rotiert. Wenn dieser Betriebsmodus 7 während des Be­ triebs des Fahrzeugs, wobei die Brennkraftmaschine 12 wie im Betriebsmodus 2 und 3 als die Antriebskraftquelle ver­ wendet wird, eingerichtet wird, erfordert der Haltezustand des Fahrzeugs kein Schalten der Brennkraftmaschine 12 in den OFF Zustand; das Fahrzeug kann wie im Betriebsmodus 5 durch die Brennkraftmaschine 12 gestartet werden.
Es sei darauf hingewiesen, daß ein Abschnitt der Hybri­ dantriebssteuerung 50, die für die Durchführung des Schritts S10 zum Wählen des Betriebsmodus 7 zugeteilt ist, mit dem elektrisch gesteuerten Drehmomentwandler 24 koope­ riert, wodurch eine erste Kraftunterbrechungseinrichtung zum elektrischen Unterbrechen des Kraftübertragungswegs zwischen der Antriebskraftquelle und den Antriebsrädern ge­ schaffen wird.
Im Betriebsmodus 7 wird der Öffnungswinkel der Drossel­ klappe wie im Betriebsmodus 2 (im Brennkraftmaschinenan­ triebsmodus) in Abhängigkeit von der Betätigungsgröße θAC des Gaspedals gesteuert. Die Brennkraftmaschine 12 wird bei Leerlaufdrehzahl betrieben, wenn sich das Gaspedal in der nicht betätigten Stellung befindet, d. h. wenn die Betätig­ ungsgröße θAC im wesentlichen null beträgt. Daher ist er­ sichtlich, daß der Abschnitt der Hybridantriebssteuerung 50, der für die Durchführung des Schritts 510 zugeteilt ist, auch als eine Einrichtung zum Einrichten eines elek­ trisch neutralen Zustands dient, die das Hybridantriebssy­ stem 10 in einen elektrischen neutralen Zustand bringt, wenn der Wählhebel 42 in die Neutral- oder Parkstellung "N", "P" betätigt wird. Im elektrisch neutralen Zustand be­ findet sich der Elektromotor/Generator 14 im Nichtladezu­ stand, wobei die Läuferwelle 14r frei rotieren kann.
Wenn im Schritt S7 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, d. h. wenn ein Starten des Fahrzeugs durch die Brennkraftmaschine 12 nicht erforderlich ist, geht der Steuerungsablauf zum Schritt S11, um zu bestimmen, ob eine momentan erforderliche Ausgangsleistung Pd des Hybridan­ triebssystems 10 gleich oder kleiner ist als ein bestimmter erster Schwellenwert P1. Die momentan erforderliche Aus­ gangsleistung Pd ist eine Ausgangsleistung des Hybridan­ triebssystems 10, die erforderlich ist, um das Fahrzeug ge­ gen einen Fahrwiderstand anzutreiben. Diese momentan erfor­ derliche Ausgangsleistung Pd wird gemäß einem bestimmten Datenverzeichnis oder einer bestimmten Gleichung in Abhän­ gigkeit von der Betätigungsgröße θAC des Gaspedals, einer Änderungsrate dieses Werts θAC, der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (der Drehzahl N₀ der Ausgangswelle 19) oder der momentan eingerichteten Betriebsstellung des Automatik­ getriebes 18 berechnet.
Der bestimmte erste Schwellenwert P1 ist ein Grenzwert der Ausgangsleistung, oberhalb dessen das Fahrzeug nur durch die als die Antriebskraftquelle verwendete Brenn­ kraftmaschine 12 angetrieben wird und unterhalb dessen das Fahrzeug nur durch den als die Antriebskraftquelle verwen­ deten Elektromotor/Generator 14 angetrieben wird. Das Fahr­ zeug befindet sich also in einem Betriebszustand bei mitt­ lerer Last oder hoher Last, wenn die momentan erforderliche Ausgangsleistung Pd größer ist als der erste Schwellenwert P1, und in einem Betriebszustand bei niedriger Last, wenn die momentan erforderliche Ausgangsleistung Pd gleich oder kleiner ist als der erste Schwellenwert P1. Der erste Schwellenwert P1 wird beispielsweise in Abhängigkeit von der Energieeffizienz während des Antriebs des Fahrzeugs (wobei die Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie durch eine Betätigung der Brennkraftmaschine 12 ge­ laden werden kann) experimentell bestimmt, so daß die Ab­ gasemissionen und den Kraftstoffverbrauch minimiert werden.
Wenn die momentan erforderliche Ausgangsleistung Pd gleich oder kleiner ist als der erste Schwellenwert P1, geht der Steuerungsablauf zum Schritt S12, um zu bestimmen, ob die gespeicherte elektrische Energiemenge SOC1 gleich oder größer ist als ein bestimmter unterer Grenzwert A. Wenn im Schritt S12 eine bejahende Entscheidung (JA) erhal­ ten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt S13, um ei­ nen Betriebsmodus 1 zu wählen. Wenn im Schritt S12 eine ne­ gative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steue­ rungsablauf zum Schritt S14, um einen Betriebsmodus 3 zu wählen.
Der untere Grenzwert A ist ein unterer Grenzwert, der gespeicherten elektrischen Energiemenge SOC1, oberhalb des­ sen die elektrische Energie, die in der Speichervorrichtung 58 gespeichert ist, für den Betrieb des Elektromo­ tors/Generators 14 als die Antriebskraftquelle verwendet werden kann. Der untere Grenzwert A wird in Abhängigkeit von den Lade- und Entladeeffizienzen der Speichervorrich­ tung 58 bestimmt. Der untere Grenzwert A liegt beispiels­ weise bei etwa 70% der vollen Kapazität der Speichervor­ richtung 58.
In dem im Schritt S13 gewählten Betriebsmodus 1 ist die erste Kupplung CE1 freigegeben (in den OFF Zustand geschal­ tet); ferner ist die Brennkraftmaschine 12 in den OFF Zu­ stand geschaltet, wohingegen der Elektromotor/Generator 14 in Betrieb ist, um die momentan erforderliche Ausgangslei­ stung Pd vorzusehen, wie es in der Tabelle von Fig. 9 ge­ zeigt ist, so daß das Fahrzeug nur durch den als die An­ triebskraftquelle verwendeten Elektromotor/Generator 14 an­ getrieben wird.
Auch in diesem Betriebsmodus 1 ist die Brennkraftma­ schine 12 vom Planetengetriebe 16 getrennt, so daß der Energieverlust aufgrund des Schleppwiderstands der Brenn­ kraftmaschine 12 wie im Betriebsmodus 6 verhindert wird; der Elektromotor kann daher in geeigneter Weise mit einer hohen Effizienz betrieben werden, wobei das Automatikge­ triebe 18 geeignet geschaltet wird.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß der Betriebsmodus 1 gewählt wird, d. h. der Elektromotor/Generator 14 als die Antriebskraftquelle verwendet wird, wenn die momentan er­ forderliche Ausgangsleistung Pd gleich oder kleiner ist als der erste Schwellenwert P1 und die elektrische Energiemenge SOC1, die in der Speichervorrichtung 58 gespeichert ist, gleich oder größer ist als der untere Grenzwert A. Wenn in diesem Fall das Fahrzeug durch den Elektromotor/Generator 14 (im Betriebsmodus 1) angetrieben wird, ist die Energie­ effizienz höher und der Kraftstoffverbrauch und die Abgas­ emissionsmenge niedriger als wenn das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine 12 (im Betriebsmodus 2) angetrieben wird. Die Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Ener­ gie wird des weiteren, wenn die gespeicherte elektrische Energiemenge SOC1 unter den unteren Grenzwert A fällt, vor einem zu hohen Energieverbrauch bewahrt, was zu einer Ver­ schlechterung der Lade- und Entladeeffizienzen der Spei­ chervorrichtung 58 führen würde.
In dem im Schritt S14 gewählten Betriebsmodus 3 stehen die erste und zweite Kupplung CE1, CE2 in Eingriff (sind in den ON Zustand geschaltet); die Brennkraftmaschine 12 ist in den ON Zustand geschaltet und der Elektromotor/Generator 14 befindet sich im Ladezustand, um die Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie durch ein regeneratives Bremsen zu laden, wie es in der Tabelle von Fig. 9 gezeigt ist, wodurch das Fahrzeug durch die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 12 angetrieben und die Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie gleichzeitig mit der durch den Elektromotor/Generator 14 erzeugten elektrischen Energie geladen wird. In diesem Betriebsmodus 3 wird die Brennkraftmaschine 12 so betrieben, daß eine Ausgangslei­ stung vorgesehen wird, die größer ist als die momentan er­ forderliche Ausgangsleistung Pd; der elektrische Strom des Elektromotors/Generators 14 wird so gesteuert, daß er eine überschüssige Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 12 aufnimmt, um die Speichervorrichtung 58 zu laden.
Wenn im Schritt S11 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, d. h. wenn die momentan erforderliche Aus­ gangsleistung Pd größer ist als der erste Schwellenwert P1, geht der Steuerungsablauf zum Schritt S15, um zu bestimmen, ob die momentan erforderliche Ausgangsleistung Pd kleiner ist als ein bestimmter zweiter Schwellenwert P2, der größer ist als der erste Schwellenwert P1, d. h. ob die momentan erforderliche Ausgangsleistung Pd größer ist als der erste Schwellenwert P1 und kleiner als der zweite Schwellenwert P2, also in einem bestimmten Bereich zwischen P1 und P2 liegt.
Dieser zweite Schwellenwert P2 ist ein Grenzwert der Ausgangsleistung, unterhalb dessen das Fahrzeug nur durch die als die Antriebskraftquelle verwendete Brennkraftma­ schine 12 angetrieben wird und oberhalb dessen das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine 12 wie auch den Elektromo­ tor/Generator 14 als die Antriebskraftquellen angetrieben wird. Das Fahrzeug befindet sich also in einem Antriebszu­ stand bei mittlerer Last, wenn die momentan erforderliche Ausgangsleistung Pd kleiner ist als der zweite Schwellen­ wert P2 und in einem Betriebszustand bei hoher Last, wenn die momentan erforderliche Ausgangsleistung Pd gleich oder größer ist als der zweite Schwellenwert P2. Der zweite Schwellenwert P2 wird beispielsweise in Abhängigkeit von der Energieeffizienz während des Antriebs des Fahrzeugs (in dem die Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie durch einen Betrieb der Brennkraftmaschine 12 geladen wer­ den kann) experimentell bestimmt, so daß die Abgasemissio­ nen und den Kraftstoffverbrauch minimiert werden.
Wenn die momentan erforderliche Ausgangsleistung Pd größer ist als der erste Schwellenwert P1 und kleiner als der zweite Schwellenwert P2, d. h. wenn im Schritt S15 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steue­ rungsablauf zum Schritt S16, um zu bestimmen, ob die ge­ speicherte elektrische Energiemenge SOC1 gleich oder größer ist als der vorstehend genannte bestimmte untere Grenzwert A. Wenn im Schritt S16 eine bejahende Entscheidung (JA) er­ halten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt S17, um einen Betriebsmodus 2 zu wählen. Wenn im Schritt S16 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steue­ rungsablauf zum Schritt S14, um den vorstehend erwähnten Betriebsmodus 3 zu wählen.
Wenn die momentan erforderliche Ausgangsleistung Pd gleich oder größer ist als der zweite Schwellenwert P2, d. h. wenn im Schritt S15 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt S18, um zu bestimmen, ob die gespeicherte elektrische Energie­ menge SOC1 gleich oder größer ist als der untere Grenzwert A. Wenn im Schritt S18 eine bejahende Entscheidung (JA) er­ halten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt S19, um einen Betriebsmodus 4 zu wählen. Wenn im Schritt S18 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steue­ rungsablauf zum Schritt S17, um den Betriebsmodus 2 zu wäh­ len.
In dem im Schritt S17 gewählten Betriebsmodus 2 stehen die erste und zweite Kupplung CE1, CE2 in Eingriff (sind in den ON Zustand geschaltet); die Brennkraftmaschine 12 ist in Betrieb, wodurch die momentan erforderliche Ausgangslei­ stung Pd erzeugt wird, während sich der Elektromo­ tor/Generator 14 im Nichtladezustand befindet, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, wodurch das Fahrzeug nur durch die als die Antriebskraftquelle verwendete Brennkraftmaschine 12 angetrieben wird.
In dem im Schritt S19 gewählten Betriebsmodus 4 stehen die erste und zweite Kupplung CE1, CE2 in Eingriff (sind in den ON Zustand geschaltet); die Brennkraftmaschine 12 und der Elektromotor/Generator 14 sind in Betrieb, wie es in der Tabelle von Fig. 9 gezeigt ist, wodurch das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine 12 wie auch den Elektromo­ tor/Generator 14 angetrieben wird, die als die Antriebs­ kraftquellen verwendet werden.
Im Betriebsmodus 4, der gewählt wird, wenn die momentan erforderliche Ausgangsleistung Pd gleich oder größer ist als der zweite Schwellenwert P2, werden die Brennkraftma­ schine 12 wie auch der Elektromotor/Generator 14 als die Antriebskraftquellen für den Antrieb des Fahrzeugs betrie­ ben, so daß eine Verschlechterung der Energieeffizienz im Vergleich zum Betriebsmodus 1 oder 2, in dem entweder die Brennkraftmaschine 12 oder der Elektromotor/Generator 14 als die Antriebskraftquelle verwendet wird, weniger wahr­ scheinlich ist. Diesbezüglich können der Kraftstoffver­ brauch und die Abgasemissionen, wenn die momentan erforder­ liche Ausgangsleistung Pd gleich oder größer ist als der zweite Schwellenwert P2, im Betriebsmodus 4 in stärkerem Maß verringert werden als im Betriebsmodus 1 oder 2. Da der Betriebsmodus 4 nur dann gewählt wird, wenn die gespeicher­ te elektrische Energiemenge SOC1 gleich oder größer ist als der untere Grenzwert A, wird die Vorrichtung 58 zur Spei­ cherung elektrischer Energie ferner vor einem allzu hohen Energieverbrauch bewahrt, wobei die gespeicherte elektri­ sche Energiemenge SOC1 unter den unteren Grenzwert A fällt, was zu einer Verschlechterung der Lade- und Entladeeffizi­ enzen der Speichervorrichtung 58 führen würde.
Wie es vorstehend beschrieben wurde, werden die Be­ triebsmodi 1 bis 4 in den folgenden Betriebszuständen des Fahrzeugs gewählt. Wenn die in der Vorrichtung 58 zur Spei­ cherung elektrischer Energie gespeicherte elektrische Ener­ giemenge SOC1 nicht kleiner ist als der untere Grenzwert A, wird, wenn sich das Fahrzeug im Betriebszustand bei niedri­ ger Last befindet, wobei die momentan erforderliche Aus­ gangsleistung Pd gleich oder kleiner ist als der erste Schwellenwert P1, der Betriebsmodus 1 gewählt, wodurch das Fahrzeug nur durch den Elektromotor/Generator 14 als die Antriebskraftquelle angetrieben wird. Des weiteren wird im Schritt S17 der Betriebsmodus 2 gewählt, wodurch das Fahr­ zeug nur durch die Brennkraftmaschine 12 als die Antriebs­ kraftquelle angetrieben wird, wenn sich das Fahrzeug im Be­ triebszustand bei mittlerer Last befindet, wobei die momen­ tan erforderliche Ausgangsleistung Pd größer ist als der erste Schwellenwert P1 und kleiner als der zweite Schwel­ lenwert P2; der Betriebsmodus 4 wird im Schritt S19 ge­ wählt, um das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine 12 wie auch den Elektromotor/Generator 14 als die Antriebskraft­ quellen anzutreiben, wenn sich das Fahrzeug im Betriebs zu­ stand bei hoher Last befindet, wobei die momentan erforder­ liche Ausgangsleistung Pd gleich oder größer ist als der zweite Schwellenwert P2.
Wenn die gespeicherte elektrische Energiemenge SOC1 kleiner ist als der untere Grenzwert A, wird, wenn sich das Fahrzeug im Betriebszustand bei mittlerer Last befindet, wobei die momentan erforderliche Ausgangsleistung Pd klei­ ner ist als der zweite Schwellenwert P2, im Schritt S14 der Betriebsmodus 3 gewählt, wodurch das Fahrzeug nur durch die Brennkraftmaschine 12 als die Antriebskraftquelle angetrie­ ben und die Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie gleichzeitig geladen wird; im Schritt S17 wird fer­ ner der Betriebsmodus 2 gewählt, wodurch das Fahrzeug nur durch die Brennkraftmaschine 12 angetreiben und die Spei­ chervorrichtung 58 nicht geladen wird, wenn sich das Fahr­ zeug im Betriebszustand bei hoher Last befindet, wobei die momentan erforderliche Ausgangsleistung Pd gleich oder grö­ ßer ist als der zweite Schwellenwert P2.
Der Betriebsmodus 2 wird im Schritt S17 in den folgen­ den beiden Fällen gewählt: 1) wenn sich das Fahrzeug im Be­ triebszustand bei mittlerer Last befindet, während die mo­ mentan erforderliche Ausgangsleistung Pd größer ist als der erste Schwellenwert P1 und kleiner als der zweite Schwel­ lenwert P2 und die gespeicherte elektrische Energiemenge SOC1 nicht kleiner ist als der untere Grenzwert A; und 2) wenn sich das Fahrzeug im Betriebszustand bei hoher Last befindet, während die momentan erforderliche Ausgangslei­ stung Pd gleich oder größer ist als der zweite Schwellen­ wert P2 und die gespeicherte elektrische Energiemenge SOC1 kleiner ist als der untere Grenzwert A. Im Betriebszustand des Fahrzeugs bei mittlerer Last ist die Energieeffizienz, wenn das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine 12 angetrie­ ben wird, im allgemeinen höher als wenn das Fahrzeug durch den Elektromotor/Generator 14 angetrieben wird. Dementspre­ chend können der Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissio­ nen im Betriebsmodus 2 stärker vermindert werden als im Be­ triebsmodus 1.
Im Betriebszustand bei hoher Last hat es sich im allge­ meinen als vorteilhaft erwiesen, den Betriebsmodus 4 zu wählen, in dem das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine 12 wie auch den Elektromotor/Generator 14 angetrieben wird. Wenn die in der Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie gespeicherte elektrische Energiemenge SOC1 jedoch kleiner ist als der untere Grenzwert A, ist es vorteilhaft, den Betriebsmodus 2 zu wählen, d. h. das Fahrzeug nur durch die als die Antriebskraftquelle verwendete Brennkraftma­ schine 12 anzutreiben, um eine Verschlechterung der Lade- und Entladeeffizienzen der Speichervorrichtung 58 aufgrund eines Abfalls der gespeicherten elektrischen Energiemenge SOC1 unter den unteren Grenzwert A zu verhindern.
Wie vorstehend erläutert, kooperiert die für die Durch­ führung des Schritts 10 der Subroutine von Fig. 8 zur Be­ stimmung des Betriebsmodus angepaßte Hybridantriebssteue­ rung 50 zum Einrichten des elektrisch neutralen Modus oder Zustands (des Betriebsmodus 7) des Hybridantriebssystems 10 (genauer gesagt des elektrisch gesteuerten Drehmomentwand­ lers 24) mit dem elektrisch gesteuerten Drehmomentwandler 24, wodurch die erste Kraftunterbrechungseinrichtung zum elektrischen Unterbrechen eines Kraftübertragungswegs zwi­ schen der Antriebskraftquelle 12, 14 und den Antriebsrädern vorgesehen wird. Daneben kooperieren das manuelle Schalt­ ventil 41, das Kabel 43 und die erste und zweite Kupplung C1, C2, wodurch die zweite Kraftunterbrechungseinrichtung zum mechanischen Unterbrechen des Kraftübertragungswegs bei einer Betätigung des Wählhebels 42 in den Nichtantriebszu­ stand oder in die Nichtantriebsstellung (beispielsweise in die Neutralstellung "N" oder Parkstellung "P") vorgesehen wird. Das manuelle Schaltventil 41 wird durch eine mechani­ sche Bewegung des Wählhebels 42 in den neutralen Zustand (in die Neutral- oder Parkstellung "N", "P") durch den Fahrzeugbediener, d. h. ohne eine von einer ausschließli­ chen Betätigungsvorrichtung aufgebrachten Kraft, betätigt, um den Kraftübertragungsweg zu unterbrechen, wodurch eine Kraftübertragung von der Brennkraftmaschine 12 zu den An­ triebsrädern verhindert wird. Daher kann selbst dann, wenn die erste Kraftunterbrechungseinrichtung zum elektrischen Unterbrechen des Kraftübertragungswegs ausfällt, der Kraft­ übertragungsweg durch die zweite Kraftunterbrechungsein­ richtung, die keine ausschließliche Betätigungsvorrichtung oder komplizierte Steuerung erfordert und im Aufbau einfach und in der Herstellung wirtschaftlich ist, mit einer hohen Zuverlässigkeit und Stabilität mechanisch unterbrochen wer­ den.
Im vorliegenden Hybridantriebssystem 10 wird die erste Kupplung C1 in den Freigabezustand gebracht, wenn der Wähl­ hebel 42 in die Neutral- oder Parkstellung "N", "P" ge­ bracht wird. In dieser Anordnung kann die Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie während des Halte- oder Parkzustands des Fahrzeugs geladen werden, wenn die gespeicherte elektrische Energiemenge SOC1 nicht ausrei­ chend ist. Das Ablaufdiagramm von Fig. 10 veranschaulicht eine Laderoutine zum Laden der Speichervorrichtung 58.
Die Laderoutine von Fig. 10 beginnt mit dem Schritt SA1, um die in der Vorrichtung 58 zur Speicherung elektri­ scher Energie gespeicherte elektrische Energiemenge SOC1 zu erfassen. Auf den Schritt SA1 folgt der Schritt SA2, um die in der zweiten Vorrichtung 132 zur Speicherung elektrischer Energie gespeicherte elektrische Energiemenge SOC2 zu er­ fassen.
Im Anschluß daran geht der Steuerungsablauf zum Schritt SA3, um zu bestimmen, ob die gespeicherte elektrische Ener­ giemenge SOC1 gleich oder größer ist als ein bestimmter Schwellenwert α, der der vorstehend genannte untere Grenz­ wert A sein kann. Wenn im Schritt SA3 eine bejahende Ent­ scheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SA4, um zu bestimmen, ob die elektrische Energie­ menge SOC2, die in der Vorrichtung 132 zur Speicherung elektrischer Energie gespeichert ist, kleiner ist als ein bestimmter Schwellenwert β1, der ein unterer Grenzwert ist, oberhalb dessen die in der Speichervorrichtung 132 gespei­ cherte elektrische Energie für den Betrieb des Elektromo­ tors 136 verwendet werden kann. Der Schwellenwert β1 wird in Abhängigkeit von den Lade- und Entladeeffizienzen der Speichervorrichtung 132 bestimmt.
Wenn im Schritt SA4 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SA5, in dem die Spannungsumwandlungssteuervorrichtung 130 die von der Speichervorrichtung 58 abgegebene elektrische Ener­ gie in eine Energie von einer relativ niedrigen Spannung umwandelt und während der Steuerung der Hybridantriebs­ steuerung 50 die Niederspannungsenergie der Speichervor­ richtung 132 zuführt, wodurch die Speichervorrichtung 132 geladen wird.
Wenn im Schritt SA4 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, bedeutet dies, daß die in der Speichervor­ richtung 132 gespeicherte elektrische Energie für den Be­ trieb des Elektromotors 136 verwendet werden kann. In die­ sem Fall endet ein Ausführungszyklus der Routine von Fig. 10.
Wenn im Schritt SA3 dagegen eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SA6, um zu bestimmen, ob der Startschalter 69 (Fig. 2) in den ON Zustand geschaltet ist. Der Startschalter hat eine Funktion, die der eines Zündschalters ähnlich ist, der an einem durch eine Brennkraftmaschine angetriebenen gewöhnli­ chen Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Die Bestimmung im Schritt SA6 erfolgt in Abhängigkeit von einem Ausgangssi­ gnal des Startschalters 69. Es sei darauf hingewiesen, daß der ON Zustand des Startschalters 69 nicht zwangsweise be­ deutet, daß die Brennkraftmaschine 12 gestartet wurde, son­ dern nur daß das Fahrzeug bei geeigneten Betätigungen des Wählhebels 42 und des Gaspedals gestartet werden kann.
Wenn eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, endet ein Ausführungszyklus der Routine. Wenn im Schritt SA6 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SA7, um zu bestimmen, ob die elektrische Energiemenge SOC2 gleich oder größer ist als ein bestimmter Schwellenwert β2, der ein unterer Grenz­ wert ist, oberhalb dessen die in der Speichervorrichtung 132 gespeicherte elektrische Energie zum Laden der Spei­ chervorrichtung 58 für den Betrieb des Elektromo­ tors/Generators 14 verwendet werden kann. Der Schwellenwert β2 wird geeigneterweise durch Experimente bestimmt.
Wenn im Schritt SA7 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, endet ein Ausführungszyklus der Routine. Wenn im Schritt SA7 eine bejahende Entscheidung (JA) erhal­ ten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SA8, um zu bestimmen, ob sich der Wählhebel 42 in der Neutral- oder Parkstellung "N", "P" befindet. Diese Bestimmung erfolgt in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des Schaltstellungs­ sensors 66.
Wenn im Schritt SA8 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, endet ein Ausführungszyklus der Routine. Wenn im Schritt SA8 eine bejahende Entscheidung (JA) erhal­ ten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SA9, in dem die erste und zweite Kupplung CE1, CE2 in Eingriff gebracht werden (in den ON Zustand geschaltet werden), um eine di­ rekte Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine 12 und dem Elektromotor/Generator 14 einzurichten.
Anschließend geht der Steuerungsablauf zum Schritt SA10, in dem die Spannungsumwandlungssteuervorrichtung 130 die von der Speichervorrichtung 132 abgegebene elektrische Energie in eine elektrische Energie einer relativ hohen Spannung umwandelt und die Hochspannungsenergie während der Steuerung der Hybridantriebssteuerung 50 der Speichervor­ richtung 58 zuführt, wodurch die Speichervorrichtung 58 durch die Speichervorrichtung 132 geladen wird.
Auf den Schritt SA10 folgt der Schritt SA11, in dem der Elektromotor/Generator 14 durch die von der Speichervor­ richtung 58 gelieferte elektrische Energie betrieben wird, um die Brennkraftmaschine 12 zu starten, wobei die Kraft­ stoffeinspritzmenge geeignet gesteuert wird. Dann erfolgt der Schritt SA12, um zu bestimmen, ob die Brennkraftmaschi­ ne 12 gestartet wurde. Diese Bestimmung erfolgt in Abhän­ gigkeit vom Ausgangssignal des Brennkraftmaschinendrehzahl­ sensors 62.
Wenn im Schritt SA12 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, springt der Steuerungsablauf zum Schritt SA9 zurück. Die Schritte SA9 bis SA12 werden so lange wieder­ holt ausgeführt, bis im Schritt SA12 eine bejahende Ent­ scheidung (JA) erhalten wird. Wenn im Schritt SA12 die be­ jahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steue­ rungsablauf zum Schritt SA13, um das Laden der Speichervor­ richtung 58 durch die Speichervorrichtung 64 zu unterbre­ chen.
Auf den Schritt SA13 folgt der Schritt SA14, in dem der Betriebsmodus 3 (der Brennkraftmaschinenantriebs- und Lade­ modus) eingerichtet wird, wodurch die Brennkraftmaschine 12 in Betrieb ist, so daß der Elektromotor/Generator 14 als ein elektrischer Generator betrieben wird, um die Speicher­ vorrichtung 58 zu laden. In diesem Fall befindet sich der Wählhebel 42 in der Park- oder Neutralstellung "P", "N", und das Automatikgetriebe 18 in der Neutralstellung "N", so daß das Fahrzeug nicht angetrieben wird.
In der vorstehend beschriebenen, vorliegenden Ausfüh­ rungsform kann die Brennkraftmaschine 12 selbst dann, wenn die in der Speichervorrichtung 58 gespeicherte elektrische Energiemenge SOC1 kleiner ist als der Schwellenwert α, durch einen Betrieb des Elektromotors/Generators 14 mit der von der Speichervorrichtung 58 gelieferten elektrischen Energie gestartet werden, da die Speichervorrichtung 58 durch die elektrische Energie geladen wird, die von der zweiten Speichervorrichtung 132 geliefert wird, die für den Betrieb der Zusatzvorrichtung 138, beispielsweise eines Klimaanlagenkompressors, vorgesehen ist.
Nachdem die Brennkraftmaschine 12 gestartet wurde, wird der Betriebsmodus 3 eingerichtet, wodurch die Brennkraftma­ schine 12 in Betrieb genommen wird, so daß der Elektromo­ tor/Generator zum Laden der Speichervorrichtung 58 betrie­ ben wird, wodurch die Speichervorrichtung 58 rasch effizi­ ent geladen werden kann.
Die vorliegende Ausführungsform ist ferner so ausgebil­ det, daß sie die für die Zusatzvorrichtung 138 vorgesehene Speichervorrichtung 132 durch die Speichervorrichtung 58 über die Spannungsumwandlungssteuervorrichtung 130 lädt, wenn die in der Speichervorrichtung 132 gespeicherte elek­ trische Energiemenge SOC2 kleiner ist als der Schwellenwert wenn die in der Speichervorrichtung 58 gespeicherte elektrische Energiemenge SOC1 nicht kleiner ist als der Schwellenwert α. Daher kann die Zusatzvorrichtung 138 selbst dann betrieben werden, wenn die elektrische Energie­ menge SOC2 deutlich abgefallen ist.
Obwohl die Laderoutine von Fig. 10 so ausgebildet ist, daß die Speichervorrichtung 132 durch die Speichervorrich­ tung 58 geladen wird, und die Speichervorrichtung 58 durch die Speichervorrichtung 132 geladen wird, kann die Routine von Fig. 10 durch eine im Ablaufdiagramm von Fig. 11 veran­ schaulichte Laderoutine ersetzt werden, welche so ausgebil­ det ist, daß nur die Speichervorrichtung 58 durch die Spei­ chervorrichtung 132 geladen wird. Die Routine von Fig. 11 beginnt mit den Schritten SB1 und SB2, um die elektrische Energiemenge SOC1 und SOC2 zu erfassen.
Anschließend wird der Schritt SB3 durchgeführt, um zu bestimmen, ob die elektrische Energiemenge SOC1 kleiner ist als ein bestimmter Schwellenwert γ1, der dem Schwellenwert α entspricht. Wenn im Schritt SB3 eine negative Entschei­ dung (NEIN) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SB4, um zu bestimmen, ob sich der Wählhebel 42 in der Neutral- oder Parkstellung "N", "P" befindet. Diese Be­ stimmung erfolgt in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Schaltstellungssensors 66.
Wenn im Schritt SB4 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, endet ein Ausführungszyklus der Routine. Wenn im Schritt SB4 eine bejahende Entscheidung (JA) erhal­ ten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SB5, in dem die erste und zweite Kupplung CE1, CE2 in Eingriff gebracht (in den ON Zustand geschaltet) werden, um zwischen der Brennkraftmaschine 12 und dem Elektromotor/Generator 14 ei­ ne direkte Verbindung herzustellen.
Auf den Schritt SB5 folgt der Schritt SB6, in dem die Spannungsumwandlungssteuervorrichtung 130 die elektrische Energie der Speichervorrichtung 132 in eine elektrische Hochspannungsenergie umwandelt und die elektrische Hoch­ spannungsenergie der Speichervorrichtung 58 zuführt, wäh­ rend der Steuerung der Hybridantriebssteuerung 50, wodurch die Speichervorrichtung 58 geladen wird.
Dann wird der Schritt SB7 ausgeführt, um durch die von der Speichervorrichtung 58 gelieferte elektrische Energie den Elektromotor/Generator 14 anzutreiben, wodurch die Brennkraftmaschine 12 gestartet wird, wobei die Kraftstoff­ einspritzmenge geeignet gesteuert wird. Dann wird der Schritt SB8 durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Brenn­ kraftmaschine 12 gestartet wurde. Diese Bestimmung erfolgt in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Brennkraftmaschinen­ drehzahlsensors 62.
Wenn im Schritt SB8 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SB4 zurück. Die Schritte SB4 bis SB8 werden so lange wiederholt ausgeführt, bis im Schritt SB8 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird. Wenn im Schritt SB8 die bejahende Ent­ scheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SB9, um das Laden der Speichervorrichtung 58 durch die Speichervorrichtung 132 zu unterbrechen.
Der Steuerungsablauf geht im Anschluß daran zum Schritt SB10, um den Betriebsmodus 3 einzurichten, wodurch die Brennkraftmaschine 12 in Betrieb genommen wird, so daß der Elektromotor/Generator 14 als ein elektrischer Generator zum Laden der Speichervorrichtung 58 betrieben wird.
In der vorliegenden Anordnung von Fig. 11 wird die Speichervorrichtung 58 ebenfalls mit der elektrischen Ener­ gie geladen, die von der Speichervorrichtung 132 geliefert wird, die für die Zusatzvorrichtung 138 vorgesehen ist, wenn die in der Speichervorrichtung 58 gespeicherte elek­ trische Energiemenge SOC1 kleiner ist als der Schwellenwert γ1. Daher kann die Brennkraftmaschine 12 durch den Betrieb des Elektromotors/Generators 14 mit der von der Speicher­ vorrichtung 58 gelieferten elektrischen Energie selbst dann gestartet werden, wenn die elektrische Energiemenge SOC1 beträchtlich abgenommen hat. Nachdem die Brennkraftmaschine 12 gestartet wurde, wird der Betriebsmodus 3 eingerichtet, wodurch die Brennkraftmaschine 12 betrieben wird, um den Elektromotor/Generator 14 zum Laden der Speichervorrichtung 58 zu betreiben, so daß die Speichervorrichtung 58 rasch effizient geladen werden kann.
Die Hybridantriebssteuerung 50 ist ferner so ausgebil­ det, daß sie eine im Ablaufdiagramm von Fig. 12 veranschau­ lichte Anfahrsteuerroutine ausführt, wenn der Wählhebel 42 von einer Neutral- oder Parkstellung "N", "P" (Nichtantriebsstellung oder Nichtantriebszustand) in eine Antriebsstellung "D" (Antriebszustand) betätigt wird. Es sei darauf hingewiesen, daß der Abschnitt der Hybridan­ triebssteuerung 50, der für die Durchführung der Schritte SC6 bis SC8 zugeteilt ist, mit dem Abschnitt der Steuerung 50, der für die Durchführung des Schritts S9 von Fig. 8 zu­ geteilt ist, kooperiert, wodurch eine Anfahrsteuereinrich­ tung ausgebildet wird, die ein Reaktionsdrehmoment des Elektromotors/Generators 14 von null aus erhöht, so daß durch die Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung 16 in der Ge­ stalt des Planetengetriebes 16 eine Kraftübertragung von der Brennkraftmaschine zum Ausgangsbauteil 26 ermöglicht wird, wenn der Wählhebel 42 von der Neutral- oder Parkstel­ lung in die Antriebsstellung "D" betätigt wird. Es sei auch darauf hingewiesen, daß der Abschnitt der Steuerung 50, der für die Durchführung der Schritte SC9 und SC10 zugeteilt ist, eine Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugantriebse­ lektromotors bildet, die den Elektromotor/Generator 14 so steuert, daß die Eingangsdrehzahl des Automatikgetriebes 18 vermindert wird, wenn erwartet wird, daß die Eingangsdreh­ zahl über einen bestimmten Schwellenwert hinausgeht, wenn der Wählhebel 42 von der Neutral- oder Parkstellung in die Antriebsstellung "D" betätigt wird.
Die Anfahrsteuerroutine von Fig. 12 beginnt mit dem Schritt SC1, um zu bestimmen, ob der Wählhebel 42 von der Neutralstellung "N" in die Antriebsstellung "D" betätigt wurde. Wenn im Schritt SC1 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SC2, um zu bestimmen, ob der Wählhebel 42 von der Neutral­ stellung "N" in die Rückwärtsstellung "R" betätigt wurde. Wenn im Schritt SC2 eine negative Entscheidung (NEIN) er­ halten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SC3, um zu bestimmen, ob der Wählhebel 42 von der Parkstellung "P" in die Rückwärtsstellung "R" betätigt wurde. Die momentan eingerichtete Stellung des Wählhebels 42 wird in Abhängig­ keit vom Ausgangssignal des Schaltstellungssensors 66 (Fig. 2) erfaßt. Wenn in einem der Schritte SC1, SC2 und SC3 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steue­ rungsablauf zum Schritt SC4, um zu bestimmen, ob der Be­ triebsmodus 1 (der Elektromotorantriebsmodus) zum Starten und Antreiben des Fahrzeugs durch den Betrieb des Elektro­ motors/Generators 14 gewählt wurde. Diese Bestimmung er­ folgt in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Ausführung der in Fig. 8 dargestellten Subroutine zur Bestimmung des Be­ triebsmodus. Wenn im Schritt SC4 eine bejahende Entschei­ dung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SC9 und den nachfolgenden Schritten. Wenn im Schritt SC4 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SC5, um zu be­ stimmen, ob der Betriebsmodus 5 (der Modus zum Starten des Fahrzeugs durch die Brennkraftmaschine) zum Starten des Fahrzeugs durch den Betrieb der Brennkraftmaschine 12 ge­ wählt wurde. Diese Bestimmung erfolgt ebenfalls in Abhän­ gigkeit vom Ergebnis der Ausführung der Subroutine von Fig. 8. Wenn im Schritt SC5 eine bejahende Entscheidung (JA) er­ halten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SC6 und den nachfolgenden Schritten.
Der Schritt SC9 ist vorgesehen, um zu bestimmen, ob ein abruptes Starten des Fahrzeugs durch den Elektromo­ tor/Generator 14 erforderlich ist. Diese Bestimmung er­ folgt, indem bestimmt wird, ob die Drehzahl NM des Elektro­ motors/Generators 14 größer ist als ein bestimmter Schwel­ lenwert NM1, während die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V im wesentlichen null ist. Wenn im Schritt SC9 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steuerungsab­ lauf zum Schritt SC11, in dem der Elektromotor/Generator 14 in der normalen Art und Weise gesteuert wird. Wenn im Schritt SC9 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SC10, in dem der Elektromotor/Generator 14 in Betrieb ist, wobei dessen Drehmoment TM vermindert wird. Im Elektromotorantriebsmodus (Betriebsmodus 1) rotieren die Rotationselemente des Plane­ tengetriebes 16 als eine Einheit, wobei sich die zweite Kupplung CE2 im Eingriffszustand befindet; daher entspricht die Drehzahl NM des Elektromotors/Generators 14 der Ein­ gangsdrehzahl NI des Automatikgetriebes 18. Des weiteren wird das Drehmoment TM des im Elektromotorantriebsmodus be­ triebenen Elektromotors in Abhängigkeit von der Betätigung­ sgröße θAC des Gaspedals gesteuert, ungeachtet dessen, ob sich der Wählhebel 42 im Nichtantriebszustand (in der Neu­ tral- oder Parkstellung "N" oder "P") oder im Antriebszu­ stand (in der Antriebs- oder Rückwärtsstellung "D" oder "R") befindet. Der vorstehend genannte bestimmte Schwellen­ wert NM1 ist ein oberer Grenzwert, oberhalb dessen die Le­ bensdauer der Kupplungen C1, C2, wovon wenigstens eine bei der Betätigung des Wählhebels 42 in den Antriebszustand in Eingriff gebracht wird, erwartungsgemäß durch eine auf die Kupplungen C1, C2 wirkende Last aufgrund einer Trägheits­ kraft des Elektromotors/Generators verkürzt wird. In Abhän­ gigkeit davon, ob der Wählhebel 42 in die Antriebs- oder Rückwärtsstellung "D", "R" betätigt wird, können verschie­ dene Werte als der Schwellenwert NM1 verwendet werden.
Bei der normalen Steuerung des Elektromotors/Generators 14 im Schritt SC11 wird das Elektromotordrehmoment TM in Abhängigkeit von der Betätigungsgröße θAC des Gaspedals und gemäß einer bestimmten Beziehung zwischen der Betätigungs­ größe θAC und des Elektromotordrehmoments TM gesteuert, wo­ bei die Beziehung durch ein Datenverzeichnis oder eine Gleichung dargestellt ist, welche im ROM der Hybridan­ triebssteuerung 50 gespeichert sind. Da die Eingangsdreh­ zahl NI des Automatikgetriebes 18, welche der Elektromotor­ drehzahl NM entspricht, kleiner ist als der Schwellenwert NM1 bei der normalen Steuerung, werden die Kupplungen C1, C2 vor einer Verschlechterung ihrer Lebensdauer aufgrund einer übermäßigen Belastung bei der normalen Steuerung be­ wahrt. Das Elektromotordrehmoment TM wird so gesteuert, daß ein gewünschtes Drehmoment ("Kriechdrehmoment") vorgesehen wird, wodurch das Fahrzeug bei einem im Antriebszustand be­ findlichen Wählhebel 42 selbst dann langsam gestartet wer­ den kann, wenn das Gaspedal nicht betätigt wird, d. h. wenn die Betätigungsgröße θAC im wesentlichen null ist. Bei der Drehmomentverminderungssteuerung im Schritt SC10 wird das Elektromotordrehmoment TM vermindert, wodurch die Elektro­ motordrehzahl NM verringert wird, so daß die Kupplungen C1, C2 vor einer Verschlechterung ihrer Lebensdauer aufgrund einer übermäßigen Last und das Automatikgetriebe 18 vor ei­ nem Schaltruck aufgrund einer Änderung der Antriebskraft bewahrt werden.
Der Schritt SC6 ist vorgesehen, um zu bestimmen, ob ein abruptes Starten des Fahrzeugs durch die Brennkraftmaschine 12 erforderlich ist. Diese Bestimmung erfolgt, indem be­ stimmt wird, ob die Brennkraftmaschinendrehzahl NE größer ist als ein bestimmter Schwellenwert NE1, während die Fahr­ zeuggeschwindigkeit V im wesentlichen null beträgt. Wenn im Schritt SC6 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SC7, in dem die Cha­ rakteristik des Anstiegs des Drehmoments (des Reaktions­ drehmoments) TM des Elektromotors/Generators 14 geeignet gesteuert wird. Wenn das Fahrzeug durch die Brennkraftma­ schine 12 im Modus zum Starten des Fahrzeugs durch die Brennkraftmaschine (im Betriebsmodus 5) gestartet wird, wird das Reaktionsdrehmoment TM des Elektromo­ tors/Generators 14 so gesteuert, daß es von null aus erhöht wird, d. h. dessen Anstieg wird in der Weise gesteuert, daß die Kraft von der Brennkraftmaschine 12 zur Eingangswelle 26 derart übertragen wird, daß das Fahrzeug langsam star­ tet. Bei einer zu hohen Brennkraftmaschinendrehzahl NE kann die Lebensdauer des Automatikgetriebes 18 und der Gelenk­ welle aufgrund einer durch eine Trägheitskraft der Brenn­ kraftmaschine 12 verursachte übermäßige Belastung ver­ schlechtert werden. Der Schwellenwert NE1 wird so bestimmt, daß solch eine allzu hohe Belastung des Automatikgetriebes 18 und der Gelenkwelle verhindert werden. Die Trägheits­ kraft der Brennkraftmaschine ist im allgemeinen größer als die des Elektromotors/Generators 14; daher ist der Schwel­ lenwert NE1 niedriger als der Schwellenwert NM1. Der Schwellenwert NE1 liegt beispielsweise bei etwa 3000 Umdre­ hungen pro Minute. In Abhängigkeit davon, ob der Wählhebel 42 in die Antriebs- oder Rückwärtsstellung "D", "R", betä­ tigt wird, können verschiedene Werte als der Schwellenwert NE1 verwendet werden.
Bei der normalen Steuerung im Schritt SC8 werden der Öffnungswinkel der Drosselklappe und die Kraftstoffein­ spritzmenge in die Brennkraftmaschine 12 in Abhängigkeit von der Betätigungsgröße θAC des Gaspedals und bestimmten Beziehungen zwischen der Betätigungsgröße θAC und dem Dros­ selklappenöffnungswinkel und der Kraftstoffeinspritzmenge gesteuert, wobei die Beziehungen durch gespeicherte Daten­ verzeichnisse oder Gleichungen dargestellt sind. Das Reak­ tionsdrehmoment TM des Elektromotors/Generators 14 wird des weiteren so gesteuert, daß es gemäß einer bestimmten Nor­ manstiegscharakteristik oder gemäß einem bestimmten Muster ansteigt, gemäß der oder dem die Kraft von der Brennkraft­ maschine 12 zum Automatikgetriebe 18 übertragen wird. Da die Brennkraftmaschinendrehzahl NE niedriger ist als der Schwellenwert NE1, werden das Automatikgetriebe 18 und die Gelenkwelle vor einer Verschlechterung ihrer Lebensdauer aufgrund einer allzu hohen Belastung bewahrt. Das Elektro­ motordrehmoment TM wird gemäß der Normanstiegscharakteri­ stik selbst dann erhöht, wenn das Gaspedal nicht betätigt wird, d. h. wenn die Betätigungsgröße θAC im wesentlichen null ist. D. h. daß das Fahrzeug mit einem der Leerlauf­ drehzahl der Brennkraftmaschine 12 entsprechenden Drehmo­ ment ("Kriechdrehmoment") langsam gestartet wird. Gestri­ chelte Linien im Zeitschaubild von Fig. 13 geben Änderungen der Brennkraftmaschinendrehzahl NE und des Elektromotor­ drehmoments (des regenerativen Bremsdrehmoments) TM bei der normalen Steuerung im Schritt SC8 an, wenn der Wählhebel 42 von der Neutralstellung "N" in die Antriebsstellung "D" be­ tätigt wird, wobei sich das Gaspedal in der nicht betätig­ ten Stellung befindet. Das Zeitschaubild gibt ebenfalls ei­ ne Änderung des Eingriffshydraulikdrucks PC1 der Kupplung C1 an. Nachdem die Kupplung C1 voll in Eingriff gebracht wurde, wird das Drehmoment TM des Elektromotors/Generators 14 gesteuert.
Im Schritt SC7 wird die Anstiegscharakteristik des Re­ aktionsdrehmoments TM des Elektromotors/Generators 14 so gesteuert, daß die zum Automatikgetriebe 18 übertragene Kraft langsam ansteigt, wodurch eine Verschlechterung der Lebensdauer des Automatikgetriebes 18 aufgrund einer über­ mäßigen Belastung verhindert wird. D. h. daß die Anstiegs­ rate des Reaktionsdrehmoments im Schritt SC7 niedriger ist als die bei der normalen Steuerung des Schritts SC8. Das Zeitschaubild von Fig. 13 zeigt drei verschiedene ge­ wünschte Anstiegscharakteristiken des Elektromotorreakti­ onsdrehmoments TM. In dem durch eine durchgezogene Linie dargestellten Beispiel (a) wird das Reaktionsdrehmoment TM so gesteuert, daß es mit einer Rate ansteigt, die niedriger ist als bei der durch die gestrichelte Linie gezeigten nor­ malen Steuerung. In dem durch eine Strich-Punkt-Linie dar­ gestellten Beispiel (b) wird ein Anstieg des Reaktions­ drehmoments TM so lange verhindert, bis die Brennkraftma­ schinendrehzahl NE unter einen bestimmten Wert gefallen ist. In dem durch eine Strich-Zwei-Punkt-Linie dargestell­ ten Beispiel (c) fällt der anfängliche Anstiegsbetrag des Reaktionsdrehmoments TM vergleichsweise klein aus. In jedem dieser Beispiele (a), (b) und (c) wird eine abrupte Ände­ rung der Brennkraftmaschinendrehzahl NE verhindert und eine Trägheitskraft der Brennkraftmaschine 12 aufgrund solch ei­ ner abrupten Änderung der Drehzahl NE vermindert, so daß die auf das Automatikgetriebe 18 und die Gelenkwelle wir­ kende Belastung abgeschwächt und der Schaltruck des Automa­ tikgetriebes 18 aufgrund einer Änderung der Antriebskraft minimiert wird. In Fig. 13 sind ferner drei Beispiele der Änderung der Brennkraftmaschinendrehzahl NE mit (a), (b) und (c) angegeben, die den drei Anstiegscharakteristiken (a), (b) und (c) des Reaktionsdrehmoments TM des Elektromo­ tors/Generators 14 entsprechen. Im Beispiel (b) wird die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 12 durch eine Kraft­ stoffzufuhrabschaltung der Brennkraftmaschine 12 vermin­ dert, ungeachtet der Betätigungsgröße θAC der Brennkraftma­ schine 12.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Anstiegs­ charakteristik des Reaktionsdrehmoments TM im Schritt SC7 so gesteuert, daß ein langsamer oder ruckfreier Anstieg der zum Automatikgetriebe 18 zu übertragenden Antriebskraft er­ möglicht wird, wodurch das Fahrzeug durch die Brennkraftma­ schine 12 gestartet wird, wenn im Betriebsmodus 5 (im Modus zum Starten des Fahrzeugs durch die Brennkraftmaschine) ein abrupter oder plötzlicher Start des Fahrzeugs durch die Brennkraftmaschine 12 erforderlich ist, d. h. wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl NE im Betriebsmodus 5 (im Modus zum Starten des Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine) über dem Schwellenwert NE1 liegt, während die Fahrzeuggeschwin­ digkeit V im wesentlichen null beträgt, wenn der Wählhebel 42 in die Antriebsstellung "D" oder "R" betätigt wird. Diese Anordnung trägt effektiv dazu bei, einen Schaltruck des Automatikgetriebes 18 und eine allzu hohe Belastung des Antriebsstrangs (einschließlich des Automatikgetriebes 18, der Propellerwelle, etc.) bei einer Betätigung des Wählhe­ bels 42 in den Antriebszustand im Betriebsmodus 5 zu ver­ hindern.
Wenn bei einer Betätigung des Wählhebels 42 in den An­ triebszustand im Betriebsmodus 1 (im Elektromotorantriebs­ modus) ein abrupter Start des Fahrzeugs erforderlich ist, wobei die Elektromotordrehzahl NM größer ist als der Schwellenwert NM1, während die Fahrzeuggeschwindigkeit V im wesentlichen null beträgt, wird das Drehmoment TM des Elek­ tromotors/Generators 14 reduziert, um die Eingangsdrehzahl NI des Automatikgetriebes 18 entsprechend zu senken, wo­ durch die Trägheitskraft des Elektromotors/Generators 14 vermindert und dadurch der Schaltruck und die Belastung des Automatikgetriebes 18 minimiert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform bestehen die Bedin­ gungen, die zu erfüllen sind, damit in den Schritten SC6 und SC9 der abrupte Start des Fahrzeugs bestimmt wird, darin, daß die Brennkraftmaschinen- oder Elektromotordreh­ zahl NE, NM größer ist als die Schwellendrehzahl NE1, NM1 und daß die Fahrzeuggeschwindigkeit V im wesentlichen null ist. Jedoch können die zum Erhalt der bejahenden Entschei­ dung (JA) in den Schritten SC6, SC9 erfüllenden Bedingungen geeignet geändert werden. Beispielsweise kann die Bedingung aufgestellt werden, daß sich das Gaspedal in der betätigten Stellung befindet, wobei dessen Betätigungsgröße θAC größer ist als ein bestimmter Schwellenwert.
Anschließend sei auf das Ablaufdiagramm von Fig. 14 Be­ zug genommen, in dem eine alternative Anfahrsteuerroutine beschrieben wird, die anstelle der in der ersten Ausfüh­ rungsform verwendeten Anfahrsteuerroutine von Fig. 12 in der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung verwendet wird. In dieser zweiten Ausführungsform kooperiert ein Ab­ schnitt der Hybridantriebssteuerung 50, der für die Durch­ führung der Schritte SD2 bis SD5, SD7, SD11 und SD13 zuge­ teilt ist, mit dem Abschnitt der Steuerung 50, der für die Durchführung des Schritts S9 von Fig. 8 zugeteilt ist, wo­ durch die Anfahrsteuereinrichtung ausgebildet wird.
Die Routine von Fig. 14 beginnt mit dem Schritt SD1, um zu bestimmen, ob der Betriebsmodus 5 (der Modus zum Starten des Fahrzeugs durch die Brennkraftmaschine) eingerichtet ist. Wenn im Schritt SD1 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SD2, um zu bestimmen, ob der Wählhebel 42 von der Neutralstel­ lung "N" in die Antriebsstellung "D" betätigt wurde. Die Schritte SD1 und SD2 kooperieren, um zu bestimmen, ob der Betriebsmodus vom Betriebsmodus 7 in den Betriebsmodus 5 gewechselt hat. Wenn im Schritt SD2 eine bejahende Ent­ scheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SD5 und den nachfolgenden Schritten zur Steuerung der Anstiegscharakteristik des Elektromotordrehmoments, um das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung zu starten. Wenn im Schritt SD2 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zu den Schritten SD3 und SD4, um zu bestimmen, ob der Wählhebel 42 von der Neutral­ stellung "N" in die Rückwärtsstellung "R" betätigt wurde und ob der Wählhebel 42 von der Parkstellung "P" in die Rückwärtsstellung "R" betätigt wurde. Wenn im Schritt SD3 oder SD4 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SD11 und den nachfol­ genden Schritten, wodurch die Anstiegscharakteristik des Elektromotordrehmoments so gesteuert wird, daß das Fahrzeug in die Rückwärtsrichtung gestartet wird.
In den Schritten SD5, SD11 wird die Anstiegscharakteri­ stik des Reaktionsdrehmoments (des regenerativen Brems­ drehmoments in dieser Ausführungsform) des Elektromo­ tors/Generators 14 in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Fahrzeugs bestimmt. Auf die Schritte SD5, SD11 folgen die Schritte SD6 bzw. SD12, um zu bestimmen, ob die Kupplungen C1 bzw. C2 voll in Eingriff stehen, d. h. ob das Automatik­ getriebe 18 in den Vorwärtsantriebszustand bzw. Rückwärts­ antriebszustand geschaltet wurde. Die Bestimmungen in den Schritten SD6, SD12 können in Abhängigkeit von einer ver­ gangenen Zeit, die nach der bejahenden Entscheidung (JA) im Schritt SD2, SD3, SD4 gemessen wird, in Abhängigkeit von Hydraulikdrücken der Kupplungen C1, C2 oder in Abhängigkeit von den Rotationsgeschwindigkeiten der Eingangs- und Aus­ gangsrotationsbauteile erfolgen, welche durch die Kupplun­ gen C1, C2 in Verbindung gebracht werden. Wenn der Wählhe­ bel 42 in die Rückwärtsstellung "R" betätigt wird, wird die Bremse B4 ebenfalls in Eingriff gebracht. Da die hydrauli­ sche Steuervorrichtung 44 so angepaßt ist, daß der volle Eingriff der Bremse B4 vor dem vollen Eingriff der Kupplung C2 beendet ist, wird das Ende des vollen Eingriffs der Kupplung C2 im Schritt SD12 bestimmt.
Nachdem die Kupplung C1 oder C2 voll in Eingriff ge­ bracht wurde, wird der Schritt SD7 oder SD13 durchgeführt, um das Elektromotordrehmoment (das regenerative Brems­ drehmoment) TM des Elektromotors/Generators 14 so zu steu­ ern, daß es gemäß der im Schritt SD5, SD11 bestimmten An­ stiegscharakteristik ansteigt. Die Steuerung des Anstiegs des Elektromotordrehmoments TM erfolgt beispielsweise in der bekannten Art einer Vorwärtsregelung, wodurch die Kraft von der Brennkraftmaschine 12 zum Automatikgetriebe 18 in der Weise übertragen wird, daß das Fahrzeug langsam gestar­ tet werden kann. Anschließend geht der Steuerungsablauf zum Schritt SD8, SD14, um zu bestimmen, ob die Fahrzeugge­ schwindigkeit V über einen bestimmten Schwellenwert V1, V2 angestiegen ist. Wenn im Schritt SD8, SD14 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SD9, in dem der Betrieb des Betriebsmodus 5 be­ endet wird. Auf den Schritt SD9 folgt der Schritt SD10, in dem der Betriebsmodus 2 eingerichtet wird, um das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine 12 in der normalen Art und Weise anzutreiben, die vorstehend bezüglich von Fig. 9 der Subroutine von Fig. 8 beschrieben wurde. Der Betriebsmodus wechselt somit vom Betriebsmodus 5 in den Betriebsmodus 2. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft heraus­ gestellt, das Elektromotordrehmoment TM so zu steuern, daß der Elektromotor/Generator 14 in dieselbe Richtung ange­ trieben wird wie die Brennkraftmaschine 12, und das Reakti­ onsdrehmoment so lange zu erhöhen, bis die Brennkraftma­ schinendrehzahl NEund die Elektromotordrehzahl NM sich im wesentlichen einander angeglichen haben, so daß der Be­ triebsmodus vom Betriebsmodus 5 in den Betriebsmodus 2 ge­ schaltet wird.
Das Hybridantriebssystem 10 ist nicht mit einem fluid­ betätigten Drehmomentwandler ausgestattet; ferner wird das Brennkraftmaschinendrehmoment TE in Abhängigkeit vom Dreh­ moment TM (dem regenerativen Bremsdrehmoment) des Elektro­ motors/Generators 14 direkt zum Automatikgetriebe 18 über­ tragen. Um die Antriebskraft zum Starten des Fahrzeugs ge­ mäß dem Wunsch des Fahrzeugbedieners zu erhöhen, wobei gleichzeitig ein Schaltruck und eine Überbelastung des Au­ tomatikgetriebes 18 verhindert wird, wird das Elektromotor­ drehmoment TM daher so gesteuert, daß es in Abhängigkeit von dem besonderen Betriebszustand des Fahrzeugs gemäß ei­ ner aus verschiedenen Charakteristiken gewählten Charakte­ ristik ansteigt. Fig. 15 zeigt drei verschiedene Anstiegs­ charakteristiken des Elektromotordrehmoments TM, wenn das Gaspedal unmittelbar nach der Betätigung des Wählhebels 42 von der Neutralstellung "N" in die Antriebsstellung "D" be­ tätigt wird. In dem durch eine durchgezogene Linie gezeig­ ten Beispiel (a) wird das Elektromotordrehmoment TM mit ei­ ner relativ niedrigen Rate auf einen relativ kleinen Wert angehoben, wobei die Betätigungsgröße θAC des Gaspedals re­ lativ klein ist. In dem durch eine Strich-Punkt-Linie ge­ zeigten Beispiel (b) wird das Elektromotordrehmoment TM mit einer mittleren Rate auf einen mittleren Wert angehoben, wobei die Betätigungsgröße θAC des Gaspedals einen mittle­ ren Wert einnimmt. In dem durch eine Strich-Zwei-Punkt-Li­ nie gezeigten Beispiel (c) wird das Elektromotordrehmoment TM mit einer relativ hohen Rate auf einen relativ hohen Wert angehoben, wobei die Betätigungsgröße θAC des Gaspe­ dals einen relativ großen Wert einnimmt.
Fig. 16 zeigt drei Fälle, in denen die Anstiegscharak­ teristik (die Anstiegsrate) des Elektromotordrehmoments TM in Abhängigkeit von der Anstiegsrate der Gaspedalbetäti­ gungsgröße θAC bestimmt wird. In diesen Fällen wird das Elektromotordrehmoment TM so gesteuert, daß es in Abhängig­ keit von den verschiedenen Anstiegsraten der Betätigungs­ größe θAC selbst dann mit verschiedenen Raten ansteigt, wenn im wesentlichen dieselbe Betätigungsgröße θAC vor­ liegt. Eine durchgezogene Linie in Fig. 16 zeigt den Fall, in dem das Elektromotordrehmoment TM einem Anstieg der Be­ tätigungsgröße θAC mit einer relativ kleinen Rate entspre­ chend mit einer relativ geringen Rate ansteigt. Eine Strich-Punkt-Linie in Fig. 16 zeigt den Fall, in dem das Elektromotordrehmoment TM einem Anstieg der Betätigungsgrö­ ße θAC mit einer mittleren Rate entsprechend mit einer mittleren Rate ansteigt. Eine Strich-Zwei-Punkt-Linie in Fig. 16 zeigt den Fall, in dem das Elektromotordrehmoment TM einem Anstieg der Betätigungsgröße θAC mit einer relativ hohen Rate entsprechend mit einer relativ hohen Rate an­ steigt.
Fig. 17 zeigt zwei Fälle, in denen der Antriebsmodus des Fahrzeugs durch den Moduswählschalter 68 (Fig. 2) ge­ wählt wurde, der eine Vielzahl von den verschiedenen Fahr­ zeugantriebsmodi, wie zum Beispiel einem Schneemodus, einem Gefällemodus oder einem Normalmodus, entsprechende Stellun­ gen hat. Eine Strich-Punkt-Linie in Fig. 17 zeigt den Fall, in dem das Elektromotordrehmoment TM so gesteuert wird, daß es im Vergleich zu dem durch eine durchgezogene Linie dar­ gestellten normalen Fall mit einer kleineren Rate auf einen niedrigeren Wert ansteigt. Der Schneemodus wird gewählt, wenn die Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug fährt, ei­ nen relativ niedrigen Reibungskoeffizienten µ hat, bei­ spielsweise, wenn die Straßenoberfläche mit Schnee bedeckt ist. Im Schneemodus werden die Fahrzeugantriebskraft und das Automatikgetriebe 18 so gesteuert, daß das Fahrzeug mit einem relativ kleinen Startdrehmoment ("Kriechdrehmoment") startet. Der Gefällemodus wird gewählt, um zu verhindern, daß sich das stationäre Fahrzeug auf einer Bergabstraße rückwärts bewegt. Es sei darauf hingewiesen, daß der Modus­ wählschalter 68 als eine Fahrzeugantriebsmoduswähleinrich­ tung zum Wählen eines von Fahrzeugantriebsmodi (Fahrzeugantriebszuständen) fungiert. Diese Fahrzeugan­ triebsmodi sollten von den in Fig. 9 gezeigten Betriebsmodi 1-9 des Hybridantriebssystems 10 unterschieden werden. Die Fahrzeugantriebsmoduswähleinrichtung kann Stellungen zum Wählen eines Kraft- oder Sportantriebsmodus für den Antrieb des Fahrzeugs mit einer relativ hohen Antriebsfähigkeit und eines Economy-Modus für den Antrieb des Fahrzeugs mit einer relativ hohen Kraftstoffwirtschaftlichkeit beinhalten. Im Kraft- oder Sportantriebsmodus wird das Elektromotordrehmo­ ment TM so gesteuert, daß es mit einer höheren Rate an­ steigt als im Normal- oder Economy-Modus.
Fig. 18 zeigt zwei Fälle, in denen der Wählhebel 42 von der Neutralstellung "N" in die Antriebsstellung "D" oder Rückwärtsstellung "R" betätigt wird. In dem durch eine Strich-Punkt-Linie gezeigten Fall, in dem der Wählhebel 42 in die Rückwärtsstellung "R" betätigt wird, ist der An­ stiegsbetrag des Elektromotordrehmoments TM kleiner als in dem durch eine durchgezogene Linie gezeigten Fall, in dem der Wählhebel 42 in die Antriebsstellung "D" betätigt wird. Obwohl das Übersetzungsverhältnis der Rückwärtsantriebs­ stellung "R" des Automatikgetriebes 18, die in der Rück­ wärtsstellung "R" des Wählhebels 42 eingerichtet ist, grö­ ßer ist als das der Stellung 1. Gang "1." (des Vorwärtsan­ triebszustands), die in der Antriebsstellung "D" eingerich­ tet wird, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, kann das Drehmoment ("Kriechdrehmoment") zum Starten des Fahrzeugs bei dem in der Rückwärtsantriebsstellung "R" befindlichen Automatikge­ triebe 18 im wesentlichen dem des in der Stellung 1. Gang "1." befindlichen Automatikgetriebes 18 entsprechen, wenn sich das Gaspedal in der nicht betätigten Stellung (in der Brennkraftmaschinenleerlaufstellung) befindet.
Wenn die Betätigung des Wählhebels 42 von der Neutral­ stellung "N" in die Antriebsstellung "D" während des An­ triebs des Fahrzeugs (V < V1) stattfindet, ist die Ände­ rungsrate der Drehzahl NEder Brennkraftmaschine 12 niedri­ ger und die Trägheitskraft der Brennkraftmaschine 12 klei­ ner als wenn die Betätigung während des Haltezustands des Fahrzeugs (V = 0) stattfindet. Dementsprechend kann das Elektromotordrehmoment TM so gesteuert werden, daß es mit einer höheren Rate ansteigt, wenn der Wählhebel während der Fahrt des Fahrzeugs in die Antriebsstellung "D" betätigt wird, als wenn sich das Fahrzeug im Haltezustand befindet.
Dies gilt auch für weitere Betätigungen des Wählhebels 42 vom Nichtantriebszustand in den Antriebszustand.
Wie vorstehend beschrieben, ist die zweite Ausführungs­ form so ausgebildet, daß das Drehmoment TM (das regenerati­ ve Bremsdrehmoment) des Elektromotors/Generators 14 in der Weise gesteuert wird, daß es gemäß einer durch den besonde­ ren Betriebs- bzw. Antriebszustand bestimmten Anstiegscha­ rakteristik ansteigt, so daß das Fahrzeug mit einer vom Fahrzeugbediener gewünschten Antriebskraft gestartet wird, wobei gleichzeitig ein Schaltruck und eine übermäßige Bela­ stung (eine Überbelastung) des Automatikgetriebes 18 ver­ hindert wird, wenn das Fahrzeug bei einer Betätigung des Wählhebels 42 von der neutralen Stellung "N" in die An­ triebsstellung "D" oder Rückwärtsstellung "R" oder von der Parkstellung "P" in die Rückwärtsstellung "R" durch den Be­ trieb der Brennkraftmaschine 12 im Betriebsmodus 5 gestar­ tet wird.
In den Fällen von Fig. 14, in denen durch den Modus­ wählschalter 65 der Fahrzeugantriebsmodus gewählt wird, ist der Anstiegsbetrag des Reaktionsdrehmoments TM im Schneemo­ dus kleiner als im Normalantriebsmodus, wie es in Fig. 17 gezeigt ist, wodurch das Fahrzeug mit einem geringeren Schlupfbetrag der Antriebsräder an einer Straßenoberfläche mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten µ ruckfrei ge­ startet werden kann. In den Fällen von Fig. 15 wird der An­ stiegsbetrag des Reaktionsdrehmoments in Abhängigkeit davon geändert, ob der Wählhebel 42 in die Antriebsstellung "D" oder in die Rückwärtsstellung "R" betätigt wird, so daß die Werte des Fahrzeugstartdrehmoments ("Kriechdrehmoments") in den Antriebs- und Rückwärtsstellungen "D" und "R" bei dem in der nicht betätigten Stellung befindlichen Gaspedal im wesentlichen einander gleich sind, ungeachtet des Unter­ schieds im Übersetzungsverhältnis zwischen den Vorwärts- und Rückwärtsantriebsstellungen "1." und "R" des Automatik­ getriebes 18. Daher kann der Schaltruck in der Rückwärts­ stellung "R" wie auch in der Vorwärtsantriebsstellung "D" vermindert werden.
Nun sei auf das Ablaufdiagramm von Fig. 19 Bezug genom­ men, in dem eine Routine veranschaulicht ist, die durch die Hybridantriebssteuerung 50 in einer dritten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird, wodurch ein Anstieg des Elektromotordrehmoments oder eines regenerativen Brems­ drehmoments TM des Elektromotors/Generators 14 beim Starten des Fahrzeugs im Betriebsmodus 5 (im Modus zum Starten des Fahrzeugs durch die Brennkraftmaschine) in der Art einer Rückkopplung gesteuert wird und eine Lernkompensation des Elektromotordrehmoments TM ausgeführt wird. Es sei darauf hingewiesen, daß ein Abschnitt der Hybridsteuerung 50, der für die Durchführung der Schritte SE1 bis SE9 von Fig. 19 zugeteilt ist, mit dem Abschnitt der Steuerung 50, der für die Durchführung des Schritts S9 von Fig. 8 zugeteilt ist, kooperiert, wodurch die Anfahrsteuereinrichtung vorgesehen wird.
Die Routine von Fig. 19 beginnt mit dem Schritt SEl, um zu bestimmen, ob der Wählhebel 42 von der Nichtantriebs­ stellung ("N" oder "P") in die Antriebsstellung "D" oder "R" betätigt wurde. Wenn im Schritt SE1 eine bejahende Ent­ scheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SE2, um zu bestimmen, ob der Betriebsmodus 5, d. h. der Modus zum Starten des Fahrzeugs durch die Brennkraftma­ schine, eingerichtet wurde. Wenn im Schritt SE2 eine beja­ hende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungs­ ablauf zum Schritt SE3, um eine Basisdrehmomentanstiegscha­ rakteristik TTRG der Eingangswelle 226 zu bestimmen und durch die Addition eines Lernkompensationswerts ΔTTRG zur bestimmten Basisdrehmomentanstiegscharakteristik TTRG eine Solldrehmomentanstiegscharakteristik TTRG* zu erhalten. Die Basisdrehmomentanstiegscharakteristik TTRG wird in erster Linie in Abhängigkeit vom momentan eingerichteten Fahrzeu­ gantriebsmodus (Sportmodus, Schneemodus etc.), der Betäti­ gung des Wählhebels 42 von dem besonderen Nichtantriebszu­ stand in den besonderen Antriebszustand und der momentan eingerichteten Stellung des Automatikgetriebes 18 bestimmt. Die Basisdrehmomentanstiegscharakteristik TTRG wird jedoch auch durch andere Fahrzeugbetriebszustände bestimmt, wie zum Beispiel durch die Wicklungstemperatur TTEMP des Elek­ tromotors/Generators 14, durch die Öltemperatur TATF des Automatikgetriebes 18 und durch die Betätigungsgröße θAC des Gaspedals. Im ROM der Steuerung 50 sind Basissteuerda­ tenverzeichnisse zum Bestimmen der Basisdrehmomentanstieg­ scharakteristik TTRG gespeichert. Der Lernkompensationswert ΔTTRG wird durch die Öltemperatur TATF, die Wicklungstempe­ ratur TTEMP und die Gaspedalbetätigungsgröße θAC gemäß eben­ falls im ROM gespeicherten, bestimmten Lernkompensationsda­ tenverzeichnissen bestimmt. Beispiele solcher Lernkompensa­ tionsdatenverzeichnisse sind in den Fig. 20A und 20B ge­ zeigt.
Auf den Schritt SE3 folgt der Schritt SE4, in dem in Abhängigkeit von der momentan erforderlichen Ausgangslei­ stung der Brennkraftmaschine 12, die durch die Betätigungs­ größe θAC dargestellt wird, eine Sollanstiegscharakteristik TM* des Elektromotordrehmoments oder des regenerativen Bremsdrehmoments TM des Elektromotors/Generators 14 be­ stimmt, um die Solldrehmomentanstiegscharakteristik TTRG* der Eingangswelle 26 des Automatikgetriebes 18 zu erhalten. Im Schritt SE4 wird das Drehmoment TM in der Art einer Vor­ wärtsregelung so gesteuert, daß es gemäß der Sollanstiegs­ charakteristik TM* ansteigt. Auf den Schritt SE4 folgt der Schritt SE5, um eine Differenz oder einen Fehler ΔT zwi­ schen der Basisdrehmomentanstiegscharakteristik TTRG und einem tatsächlichen bzw. momentanen Drehmomentwert TI der Eingangswelle 26 zu erhalten. Auf den Schritt SE5 folgt der Schritt SE6, um zu bestimmen, ob ein Absolutwert |ΔT| der Differenz ΔT gleich oder größer ist als ein bestimmter Be­ trag α. Wenn im Schritt SE6 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SE7, um das Elektromotordrehmoment TM in Abhängigkeit von der Differenz AT und gemäß der nachstehenden Gleichung (1) zu kompensieren.
TM = TM + k·ΔT (1)
Das Elektromotordrehmoment TM, dessen Anstieg in der Art einer Vorwärtsregelung gemäß der Sollanstiegscharakte­ ristik TM* gesteuert wird, wird demnach zudem in der Art einer Rückkopplung so geregelt wird, daß sich das momentane Drehmoment TI der Eingangswelle 26 des Automatikgetriebes 18 gemäß der Basisdrehmomentanstiegscharakteristik TTRG än­ dert. Es sei darauf hingewiesen, daß das Eingangsdrehmoment TI des Automatikgetriebes 18 ein physikalischer Wert ist, der sich bezüglich der Steuerung des Reaktionsdrehmoments des Elektromotors/Generators 14 ändert. Das Eingangsdrehmo­ ment TI kann durch einen an der Eingangswelle 26 vorgesehe­ nen Drehmomentsensor erfaßt werden. Der bestimmte Betrag α kann Null betragen und in Abhängigkeit von der besonderen Betätigung des Wählhebels 42 vom Nichtantriebszustand in den Antriebszustand bestimmt werden. In der vorstehenden Gleichung (1) stellt "k" eine Verstärkung während der Rück­ kopplungsregelung dar.
Auf den Schritt SE7 folgt der Schritt SE8, um zu be­ stimmen, ob die Anfahrsteuerung des Elektromotordrehmoments TM beendet ist. Diese Bestimmung erfolgt in Abhängigkeit von einer vergangenen Zeit, die durch einen Zeitgeber ge­ messen wird, nachdem der Betriebsmodus 5 eingerichtet wurde, oder in Abhängigkeit vom Eingangsdrehmoment TI oder der Eingangsdrehzahl NI der Eingangswelle 26. Wenn im Schritt SE8 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SE9, um den neuen Lernkompensationswert ΔTTRG zu berechnen und die Lernkom­ pensationsdatenverzeichnisse zu aktualisieren. Der Lernkom­ pensationswert ΔTTRG wird in Abhängigkeit vom Rückkopp­ lungskompensationswert kΔT in der vorstehenden Gleichung (1) bestimmt. Der Lernkompensationswert ΔTTRG wird im be­ sonderen also so bestimmt, daß sich die Solldrehmomentan­ stiegscharakteristik TTRGϕ der Eingangswelle 26 und die Sollanstiegscharakteristik TM* des Elektromotors/Generators 14 so ändert, daß der Rückkopplungsregelungsfehler ΔT = TTRG-TI null wird oder ausgeschlossen werden kann.
Da der Anstieg des Elektromotordrehmoments TM so ge­ steuert wird, daß sich das Eingangsdrehmoment TI des Auto­ matikgetriebes 18 gemäß der Basisdrehmomentanstiegscharak­ teristik TTRG ändert, die in Abhängigkeit von der Öltempe­ ratur TATF, der Wicklungstemperatur TTMP und der Gaspedalbe­ tätigungsgröße θAC bestimmt wird, wird das Automatikge­ triebe 18 vor einem Schaltruck und einer Überbelastung auf­ grund einer Abweichung oder Änderung der Öl- oder Wick­ lungstemperatur TATF, TTMP und der Betätigungsgröße θAC be­ wahrt. Des weiteren wird das Elektromotordrehmoment TM in der Art einer Rückkopplung so gesteuert, daß sich das Ein­ gangsdrehmoment TI gemäß der Basisdrehmomentanstiegscharak­ teristik TTRG ändert; die Sollanstiegscharakteristik TM* des Elektromotordrehmoments TM wird in Abhängigkeit vom Rückkopplungskompensationswert kΔT "lernend" kompensiert, wodurch der Anstieg des Elektromotordrehmoments TM mit ei­ ner höheren Genauigkeit gesteuert werden kann, ungeachtet von Abweichungen der Brennkraftmaschine 12 des Elektromo­ tors/Generators 14 einzelner Kraftfahrzeuge und ungeachtet zeitbedingter Änderungen der Ausgangsdrehmomentcharakteri­ stiken der Brennkraftmaschine 12 und des Elektromo­ tors/Generators 14 desselben Kraftfahrzeugs.
Obwohl die dritte Ausführungsform der Fig. 19 und 20 so ausgebildet ist, daß das Elektromotordrehmoment TM in Abhängigkeit vom Eingangsdrehmoment TI des Automatikgetrie­ bes 18 in der Art einer Rückkopplung gesteuert wird, kann das Elektromotordrehmoment TM auch in Abhängigkeit von ei­ nem anderen physikalischen Parameter, beispielsweise der Elektromotordrehzahl NM, der Brennkraftmaschinendrehzahl NE oder der Eingangswellendrehzahl NI auf Rückkopplungsbasis gesteuert werden, welcher sich beim Starten des Fahrzeugs ändert.
Nun sei auf das Ablaufdiagramm der Fig. 21 und 22 Bezug genommen, in denen eine durch die Steuerung 50 ausge­ führte Routine einer vierten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung zur Steuerung des "Kriechdrehmoments" zum langsamen Starten des Fahrzeugs bei einer Betätigung des Wählhebels 42 in die Antriebsstellung "D" oder in die Rück­ wärtsstellung "R", wobei sich das Gaspedal in der nicht be­ tätigten Stellung befindet, beschrieben wird. Es sei darauf hingewiesen, daß ein Abschnitt der Steuerung 50, der für die Durchführung des Schritts SF4 und der nachfolgenden Schritte von Fig. 21 und 22 zugeteilt ist, mit dem Ab­ schnitt der Steuerung 50 kooperiert, der für die Durchfüh­ rung des Schritts S9 von Fig. 8 zugeteilt ist, wodurch die Anfahrsteuereinrichtung gebildet wird.
Die Anfahrsteuerroutine von Fig. 21 und 22 beginnt mit den Schritten SF1 und SF2, um zu bestimmen, ob der Wählhe­ bel 42 in die Antriebsstellung "D", "R" betätigt wurde, und um zu bestimmen, ob der Betriebsmodus 5 eingerichtet wurde. Wenn in den Schritten SF1 und SF2 eine bejahende Entschei­ dung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SF3, um zu bestimmen, ob sich das Gaspedal in der nicht betätigten Stellung oder Leerlaufstellung befindet, d. h. ob die Gaspedalbetätigungsgröße θAC im wesentlichen null beträgt. Diese Bestimmung kann in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des im Drosselklappensensor 63 integrierten Leerlaufstellungsschalters erfolgen. Wenn im Schritt SF3 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SF4, um zu bestimmen, ob die Brennkraftmaschine 12 nicht bei einer vorgegebenen, norma­ len Leerlaufgeschwindigkeit arbeitet, sondern bei einer vorgegebenen hohen Leerlaufgeschwindigkeit. Die hohe Leer­ laufgeschwindigkeit wird beispielsweise während eines Warm­ laufzeitraums der Brennkraftmaschine 12 gewählt. Wenn im Schritt SF4 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SF5 und den nachfolgenden Schritten. Wenn im Schritt SF4 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SF13 und den nachfolgenden Schritten von Fig. 22. Der Schritt SF5 ist vorgesehen, um zu bestimmen, ob der Wählhebel 42 in eine der Vorwärtsantriebsstellungen "D", "L", "2", "3" und "4" (Fig. 4) betätigt wurde. Diese Be­ stimmung erfolgt in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Schaltstellungssensors 66. Wenn im Schritt SF5 eine beja­ hende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungs­ ablauf zum Schritt SF6, um zu bestimmen, ob der Schneean­ triebsmodus eingerichtet ist. Wenn im Schritt SF5 eine ne­ gative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, wird der Schritt SF7 ausgeführt, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug bei einem in der Stellung erster Gang "1." befindlichen Automatikge­ triebe 18 gestartet werden soll. Wenn im Schritt SF7 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steue­ rungsablauf zum Schritt SF9. Wenn im Schritt SF7 eine nega­ tive Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steue­ rungsablauf zum Schritt SF8. Wenn im Schritt SF5 eine nega­ tive Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steue­ rungsablauf zum Schritt SF11, um zu bestimmen, ob der Wähl­ hebel 42 in die Rückwärtsantriebsstellung "R" betätigt wurde. Wenn im 27502 00070 552 001000280000000200012000285912739100040 0002019720716 00004 27383 Schritt SF11 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, wird der Schritt SF12 ausgeführt.
Die Schritte SF8, SF9, SF10 und SF12 sind vorgesehen, um eine Ausgangsleistung PE der Brennkraftmaschine 12 und das Drehmoment (das regenerative Bremsdrehmoment) TM des Elektromotors/Generators 14 zu bestimmen. Die Brennkraftma­ schinenausgangsleistungswerte PE1 bis PE4 stehen so in Be­ ziehung, wie es durch die nachfolgende Formel (2) darge­ stellt ist, wohingegen die Elektromotordrehmomentwerte TM1-TM4 so in Beziehung stehen, wie es durch die nachfolgende Formel (3) dargestellt ist:
PE3 < PE4 < PE2 < PE1 (2)
TM3 < TM4 < TM3 < TM1 (3)
Da das Eingangsdrehmoment TI des Automatikgetriebes 18 durch das Elektromotordrehmoment oder das Reaktionsdrehmo­ ment TM bestimmt wird, haben die Eingangsdrehmomentwerte TI1 bis TI4 die durch die vorstehende Formel (3) darge­ stellte Beziehung. D. h. daß TI3 (im Schneeantriebsmodus) < TI4 (in der Rückwärtsantriebsstellung "R") TI2 (in der Stellung erster Gang "1.") < TI1 (in einer Vorwärtsan­ triebsstellung außer der Stellung erster Gang "1.") ist. Mit den Elektromotordrehmomentwerte TM1 bis TM4, die in den Schritten SF8 bis SF10 und SF12 so bestimmt werden, daß sie die Formel (3) erfüllen, wird das Antriebsdrehmoment oder "Kriechdrehmoment" zum Starten des Fahrzeugs mit Leerlauf­ geschwindigkeit der Brennkraftmaschine 12 geeignet gesteu­ ert.
Die Schritte SF13 bis SF20 sind im wesentlichen den Schritten SF5 bis SF12 identisch, abgesehen von den Brenn­ kraftmaschinenausgangsleistungswerten PE5 bis PE8, die in den Schritten SF16 bis SF20 bestimmt werden und um einen einer Differenz zwischen der hohen Brennkraftmaschinenleer­ laufdrehzahl und der normalen Leerlaufdrehzahl entsprechen­ den Betrag größer sind als die jeweiligen Werte PE1 bis PE4.
In der vorliegenden vierten Ausführungsform wird der Anstiegsbetrag des Elektromotordrehmoments TM ebenfalls in Abhängigkeit vom besonderen Betriebszustand des Fahrzeugs, d. h. in Abhängigkeit davon, ob sich das Fahrzeug im Schneeantriebsmodus befindet, ob sich der Wählhebel 42 im Rückwärtsbereich "R" befindet, oder ob sich das Automatik­ getriebe 18 in der Stellung erster Gang "1." oder in einer der weiteren Vorwärtsantriebsstellungen "2.", "3.", "4." und "5." befindet, gesteuert oder verändert. Als Folge da­ von kann das Fahrzeug mit einem vom Fahrzeugbediener ge­ wünschten Kriechdrehmoment ohne das Auftreten eines Schalt­ rucks oder einer Überbelastung ruckfrei gestartet werden, während das Gaspedal in der nicht betätigten Stellung ge­ halten wird.
Wie es vorstehend beschrieben wurde, werden die Aus­ gangsleistungswerte PE der Brennkraftmaschine 12 bei hoher Leerlaufdrehzahl in den Schritten SF16 bis SF20 gegenüber denen bei normaler Leerlaufdrehzahl erhöht, die Elektromo­ tordrehmomentwerte TM bei hoher Brennkraftmaschinenleer­ laufdrehzahl bleiben jedoch dieselben wie die bei normaler Brennkraftmaschinenleerlaufdrehzahl. Diese Anordnung trägt effektiv dazu bei, ein allzu hohes "Kriechdrehmoment" bei einer hohen Brennkraftmaschinenleerlaufdrehzahl zu verhin­ dern, was auf den Fahrzeugbediener unerwartet zukommen würde.
In dem Fall, in dem die Brennkraftmaschinenausgangslei­ stung PE im Ansprechen auf eine Betätigung einer Klimaan­ lage oder einer anderen Zusatzvorrichtung verändert wird, bewirkt der Betrieb solch einer Zusatzvorrichtung keine Än­ derung des Elektromotordrehmoments (des regenerativen Bremsdrehmoments) TM, wenn sich das Fahrzeug bei einem in der nicht betätigten Stellung befindlichen Gaspedal im Hal­ tezustand befindet, d. h. es verursacht bei einem in der nicht betätigten Stellung befindlichen Gaspedal keine uner­ wünschte Änderung des dem langsamen Starten des Fahrzeugs dienenden "Kriechdrehmoments".
Anschließend sei auf Fig. 23 Bezug genommen, in der ein Hybridantriebssystem 200 für ein Frontmotor-Frontantrieb-Kraft­ fahrzeug gezeigt ist, das gemäß einer vierten Ausfüh­ rungsform dieser Erfindung gestaltet ist. Das vorliegende Hybridantriebssystem 200 ist im Kraftfahrzeug so eingebaut, daß die verschiedenen Achsen des Hybridantriebssystems 200 im wesentlichen parallel zur Quer- oder Seitenrichtung (Breitenrichtung) des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Das Hybridantriebssystem 200 weist die Brennkraftmaschine 12, den Elektromotor/Generator 14, die Planetengetriebevorrich­ tung 16, die erste Kupplung CE1 und zweite Kupplung CE2, die koaxial zueinander angeordnet sind, in einer von der des Hybridantriebssystems 10 von Fig. 1 verschiedenen Rei­ henfolge bzw. Anordnung auf. Der Planetenträger 16c des Planetengetriebes 16 hat ein einstückig ausgebildetes An­ triebskettenrad 202, das als ein Ausgangsbauteil fungiert. Das Antriebskettenrad 202 steht durch eine Kette 208 mit einem angetriebenen Kettenrad 206 in Verbindung, das als ein Eingangsbauteil eines Automatikgetriebes 204 fungiert.
Das Automatikgetriebe 204 ist vom Typ mit zwei paralle­ len Achsen und hat eine erste Welle oder Eingangswelle 210, an der das angetriebene Kettenrad 206 vorgesehen ist und eine zweite Welle oder Ausgangswelle 212, die parallel zur ersten Welle 210 angeordnet ist. Das Automatikgetriebe 204 hat vier Paare von miteinander in Eingriff stehenden Zahn­ rädern für den Vorwärtsantrieb des Fahrzeugs und ein Paar von Zahnrädern, die durch ein Losrad für den Rückwärtsan­ trieb des Fahrzeugs miteinander in Verbindung stehen. Das Automatikgetriebe 204 weist zwei Reibkupplungen 214, 216 auf, die jeweils durch hydraulische Betätigungsvorrichtun­ gen betätigt werden, und zwei Klauenkupplungen 218, 220, die jeweils durch hydraulische Betätigungsvorrichtungen be­ tätigt werden. Wenn diese Kupplungen 214, 216, 218, 220 se­ lektiv in ihren Eingriffs- und Freigabestellungen angeord­ net sind, befindet sich das Automatikgetriebe 204 selektiv in einer Neutralstellung (in einem Nichtantriebszustand) oder einer von vier Vorwärtsantriebsstellungen (in einem Vorwärtsantriebszustand). Das Automatikgetriebe 204 hat des weiteren eine durch eine hydraulische Betätigungsvorrichtu­ ng betätigte Reibkupplung 222 zum Einrichten einer Rück­ wärtsantriebsstellung (eines Rückwärtsantriebszustands). Die zweite Welle oder Ausgangswelle 212 hat ein an ihr an­ gebrachtes Ausgangszahnrad 224, das mit einem Hohlrad 228 einer Kegelrad-Differentialgetriebevorrichtung 226 in Ein­ griff steht. Das Hohlrad 228 fungiert als ein Eingangsbau­ teil der Differentialgetriebevorrichtung 226. Eine zum Aus­ gangsrad 224 übertragene Kraft wird durch ein Paar von Aus­ gangswellen 230, 232 der Differentialgetriebevorrichtung 226 zu linken und rechten Hinterrädern (Vorderrädern) des Fahrzeugs übertragen. In Fig. 23 wird ein Abschnitt, der der unteren Hälfte der zweiten Welle 212 entspricht, mit Ausnahme des Ausgangsrads 224 nicht gezeigt, da die gesamte Anordnung einschließlich der zweiten Welle 212 bezüglich der Achse der zweiten Welle 212 symmetrisch ist.
Wie das Hybridantriebssystem 10 hat das Hybridantriebs­ system 200 eine Vielzahl von Betriebsmodi, die wenigstens den Brennkraftmaschinenantriebsmodus (den Betriebsmodus 2), den Elektromotorantriebsmodus (den Betriebsmodus 1) und den Brennkraftmaschinen/Elektromotorantriebsmodus (den Be­ triebsmodus 4) beinhalten, welche in der Tabelle von Fig. 24 als "E/G" (Brennkraftmaschinenantriebsmodus), "M/G" (Elektromotorantriebsmodus) bzw. "E/G + M/G" (Brennkraftmaschinen/Elektromotorantriebsmodus) gezeigt sind. Die Tabelle von Fig. 24 stellt die Beziehungen zwi­ schen den Betriebsstellungen des Automatikgetriebes 204 und den Antriebszuständen der verschiedenen Kupplungen in jedem der vorstehend genannten drei Betriebsmodi dar. In der Ta­ belle stellt das Symbol "○" den Eingriffszustand der Kupp­ lungen dar; das Symbol "Δ" gibt an, daß die Kupplung CE2 entweder in Eingriff stehen oder freigegeben sein kann, um die Betriebsstellung des Automatikgetriebes 204 im Brenn­ kraftmaschinen/Elektromotorantriebsmodus (E/G + M/G) einzu­ richten.
Das Hybridantriebssystem 200 wird durch eine der Hybri­ dantriebssteuerung 50 ähnliche Steuerung gesteuert. Die Steuerung für das Hybridantriebssystem 200 ist so ausgebil­ det, daß sie eine im Ablaufdiagramm von Fig. 25 veranschau­ lichte Routine ausführt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Fahrzeugantriebselektromotorsteuereinrichtung einen Steue­ rungsabschnitt aufweist, der für die Durchführung der Schritte SG10, SG12, SG14 und SG15 der Routine von Fig. 25 zugeteilt ist.
Die Routine von Fig. 25 beginnt mit dem Schritt SG1, um zu bestimmen, ob der Wählhebel 42 von der Neutralstellung "N" in die Antriebsstellung "D" betätigt wurde. Wenn im Schritt SG1 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SG2, um zu be­ stimmen, ob der Wählhebel 42 von der Neutralstellung "N" in die Rückwärtsstellung "R" betätigt wurde. Wenn im Schritt SG1 oder SG2 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SG3, um zu be­ stimmen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder klei­ ner ist als ein bestimmter Schwellenwert Vth. Wenn im Schritt SG3 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SG4 und den nachfol­ genden Schritten. Der Schwellenwert Vth ist ein unterer Grenzwert, unterhalb dessen angenommen wird, daß das Fahr­ zeug stillsteht oder mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt, so daß aufgrund einer Trägheitskraft der Antriebs­ kraftquelle ein Schaltruck oder eine Überbelastung des Au­ tomatikgetriebes 204 hervorgerufen wird. Der Schwellenwert Vth liegt beispielsweise in einem Bereich von 5 bis 10 km/h.
Der Schritt SG4 ist vorgesehen, um zu bestimmen, ob der Elektromotorantriebsmodus (der Betriebsmodus 1) eingerich­ tet ist. Wenn im Schritt SG4 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SG14, um zu bestimmen, ob die Elektromotordrehzahl NM gleich oder größer ist als ein bestimmter Schwellenwert NM1. Dieser Schwellenwert NM1 ist ein oberer Grenzwert, oberhalb dessen das Automatikgetriebe 204 aufgrund der Trägheitskraft des Elektromotors/Generators 14 bei einer Verminderung der Elektromotordrehzahl NM mit hoher Wahr­ scheinlichkeit einen Schaltruck oder eine Überbelastung er­ leidet. Für die Antriebsstellung "D" und die Rückwärtsstel­ lung "R", die verschiedene Übersetzungsverhältnisse haben (Fig. 3), können verschiedene Werte als Schwellenwert NM1 verwendet werden. In diesem Fall ist der Schwellenwert NM1 für die Rückwärtsstellung "R" mit einem höheren Überset­ zungsverhältnis kleiner als für die Antriebsstellung "D". Wenn im Schritt SG14 eine bejahende Entscheidung (JA) er­ halten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SG15, in dem das Elektromotordrehmoment TM vermindert wird, wodurch die Elektromotordrehzahl NM verringert wird und dadurch der Schaltruck und die Überbelastung des Automatikgetriebes 204 bei einer Kraftübertragung, wenn der Wählhebel 42 in die Antriebs- oder Rückwärtsstellung "D", "R" betätigt wird, abgeschwächt wird. Die Größe der Verminderung des Elektro­ motordrehmoments TM wird in Abhängigkeit von der Elektromo­ tordrehzahl NM unter Berücksichtigung der Trägheitskraft des Elektromotors/Generators 14 bestimmt. Die Verminderung des Elektromotordrehmoments TM erfolgt vor den Eingriffsak­ tionen der Kupplungen 216, 220, 222 des Automatikgetriebes 204 und/oder der Eingriffsaktion der zweiten Kupplung CE2.
Wenn im Schritt SG4 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SG5, um zu bestimmen, ob der Brennkraftmaschinenantriebsmodus (der Betriebsmodus 2) eingerichtet ist. Wenn im Schritt SG5 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SG10, um zu bestimmen, ob die Brennkraftmaschinendrehzahl NE gleich oder größer ist als ein bestimmter Schwellenwert NE1. Dieser Schwellenwert NE1 ist ein oberer Grenzwert, oberhalb dessen das Automatikge­ triebe 204 mit einer hohen Wahrscheinlichkeit einen Schalt­ ruck oder eine Überbelastung aufgrund einer Trägheitskraft der Brennkraftmaschine 12 bei einer Verminderung der Brenn­ kraftmaschinendrehzahl NE erleidet. Der Schwellenwert NE1 wird beispielsweise so bestimmt, daß er im Fall der Betäti­ gung des Wählhebels 42 von der Neutralstellung "N" in die Antriebsstellung "D" bei etwa 3500 U/min liegt und im Fall der Betätigung des Wählhebels 42 von der Neutralstellung "N" in die Rückwärtsstellung "R", deren Übersetzungsver­ hältnis größer ist als das der Antriebsstellung "D", bei etwa 2500 U/min liegt. Wenn im Schritt SG10 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SG11, um zu bestimmen, ob die gespeicherte elektrische Energiemenge SOC1 der Speichervorrichtung 58 gleich oder größer ist als ein bestimmter Schwellenwert α. Diese Bestimmung erfolgt beispielsweise, indem bestimmt wird, ob die gespeicherte elektrische Energiemenge SOC1 gleich oder größer ist als der in den Schritten S12, S16 und S18 der Routine von Fig. 8 verwendete untere Grenzwert A. Wenn im Schritt SG11 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SG12, in dem der Elektromotor/Generator 14 das Drehmoment TM für eine Rotation in Rückwärtsrichtung hervorbringt. Als Folge davon wird die Brennkraftmaschinendrehzahl NE vermindert, wodurch der Schaltruck und die Überbelastung des Automatik­ getriebes 204 bei einer Kraftübertragung, wenn der Wählhe­ bel 42 in die Antriebs- oder Rückwärtsstellung "D", "R" be­ tätigt wird, abgeschwächt werden. Das Rückwärtsrotations­ drehmoment TM wird in Abhängigkeit von der Brennkraftma­ schinendrehzahl NE unter Berücksichtigung der Trägheitskr­ aft der Brennkraftmaschine 12 bestimmt. Diese Steuerung des Elektromotordrehmoments TM erfolgt nach den Eingriffsaktio­ nen der Kupplungen CE1 und CE2 und vor den Eingriffsaktio­ nen der Kupplungen 216, 220, 222 des Automatikgetriebes 204. Es ist auch möglich, die Brennkraftmaschinendrehzahl NE zu vermindern, indem der Elektromotor/Generator 14 so gesteuert wird, daß er anstelle eines Rückwärtsrotations­ drehmoments TM ein regeneratives Bremsdrehmoment TM er­ zeugt.
Wenn die gespeicherte elektrische Energiemenge SOC1 kleiner ist als der Schwellenwert α, d. h. wenn im Schritt SG11 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SG13, in dem die Kraft­ stoffzufuhr in die Brennkraftmaschine 12 in den OFF Zustand geschaltet wird, wodurch ein Schaltruck des Automatikge­ triebes 204 abgeschwächt wird.
Wenn im Schritt SG5 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, d. h. wenn der Brennkraftmaschinenantriebs­ modus nicht eingerichtet ist, wird der Schritt SG6 ausge­ führt, um zu bestimmen, ob der Brennkraftmaschi­ nen/Elektromotorantriebsmodus (der Betriebsmodus 4) einge­ richtet ist. Wenn im Schritt SG6 eine bejahende Entschei­ dung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SG7, um zu bestimmen, ob die Brennkraftmaschinen­ drehzahl NE gleich oder größer ist als ein bestimmter Schwellenwert NE2. Dieser Schwellenwert NE2 ist ein oberer Grenzwert, oberhalb dessen das Automatikgetriebe 204 mit einer hohen Wahrscheinlichkeit einen Schaltruck oder eine Überbelastung aufgrund der Trägheitskraft der Brennkraftma­ schine bei einer Verminderung der Brennkraftmaschinendreh­ zahl NE erleidet. Der Schwellenwert NE2 wird beispielsweise so bestimmt, daß er für die Vorwärtsantriebsstellung "D" bei etwa 3000 U/min und für die Rückwärtsantriebsstellung "R" bei etwa 2000 U/min liegt, wobei die Trägheitskraft des Elektromotors/Generators 14 ebenfalls berücksichtigt wird. Wenn im Schritt SG7 eine bejahende Entscheidung (JA) erhal­ ten wird, geht der Steuerungsablauf zum vorstehend beschrie­ benen Schritt SG11 und den nachfolgenden Schritten. In die­ sem Fall kann der Schritt SG12 jedoch auch so abgewandelt werden, daß wie im Schritt SG15 für eine Verminderung der Elektromotordrehzahl NM und der Brennkraftmaschinendrehzahl NE das Elektromotordrehmoment TM vermindert wird. Die Größe des Rückwärtsrotationsdrehmoments TM oder die Größe der Verminderung des Elektromotordrehmoments TM wird in Abhän­ gigkeit von den Drehzahlen NE, NM unter Berücksichtigung der Trägheitskraftswerte der Brennkraftmaschine 12 wie auch des Elektromotors/Generators 14 bestimmt.
Wenn im Schritt SG7 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SG8, um zu bestimmen, ob die Elektromotordrehzahl NM gleich oder größer ist als ein bestimmter Schwellenwert NM2. Dieser Schwellenwert NM2 ist ein oberer Grenzwert, oberhalb dessen das Automatikgetriebe wahrscheinlich einen Schaltruck oder eine Überbelastung aufgrund der Trägheitskraft des Elektro­ motors/Generators 14 bei einer Verminderung der Elektromo­ tordrehzahl NM erleidet. Der Schwellenwert NM2 wird so be­ stimmt, daß er kleiner ist als der Schwellenwert NM1, wobei die Trägheitskraft der Brennkraftmaschine 12 ebenfalls mit berücksichtigt wird. Für die Antriebs- und Rückwärtsstel­ lungen "D", "R", die verschiedene Übersetzungsverhältnisse haben, können verschiedene Werte als Schwellenwert NM2 ver­ wendet werden. Wenn im Schritt SG8 eine bejahende Entschei­ dung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SG11 und den nachfolgenden Schritten. Wenn im Schritt SG8 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SG9, um zu be­ stimmen, ob ein gesamtes Drehmoment TA, das sich als eine Summe aus dem Brennkraftmaschinendrehmoment TE und dem Elektromotordrehmoment TM ergibt, gleich oder größer ist als ein bestimmter Schwellenwert TA1. Dieser Schwellenwert TA1 ist ein oberer Grenzwert, oberhalb dessen das Automa­ tikgetriebe 204 mit einer hohen Wahrscheinlichkeit einen Schaltruck oder eine Überbelastung aufgrund einer Träg­ heitskraft der Brennkraftmaschine 12 und des Elektromo­ tors/Generators 14 bei einer Verminderung der Brennkraftma­ schinen- und Elektromotordrehzahlen NE, NM erleidet. Für die Antriebs- und Rückwärtsstellungen "D", "R" können ver­ schiedene Werte als Schwellenwert TA1 verwendet werden.
Im vorliegenden Hybridantriebssystem 200 wird der Elek­ tromotor/Generator 14 so gesteuert, daß die Elektromotor­ drehzahl NM und/oder die Brennkraftmaschinendrehzahl NE bei einer Betätigung des Wählhebels 42 von der Neutralstellung "N" in die Antriebsstellung "D" oder Rückwärtsstellung "R" vermindert werden, wenn die Elektromotordrehzahl NM und/oder die Brennkraftmaschinendrehzahl NE nicht kleiner ist/sind als der bestimmte Schwellenwert oder die bestimm­ ten Schwellenwerte. Dementsprechend wird die Trägheitskraft des Elektromotors/Generators 14 und/oder der Brennkraftma­ schine 12 vermindert, wodurch der Schaltruck oder die Über­ belastung des Automatikgetriebes 204 bei einer Kraftüber­ tragung von der Antriebskraftquelle über das Automatikge­ triebe zu den Antriebsrädern abgeschwächt wird. Da die Elektromotordrehzahl NM und/oder die Brennkraftmaschinen­ drehzahl NE unter Berücksichtigung der Trägheitskraft si­ cher vermindert werden, wird das Trägheitsmoment zur Ver­ minderung des Schaltrucks mit einer höheren Zuverlässigkeit und Stabilität abgeschwächt als wenn die Kraftstoffzufuhr in die Brennkraftmaschine 12 in den OFF Zustand geschaltet wird.
Fig. 26 veranschaulicht eine Abwandlung der Routine von Fig. 25 gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung. In dieser Ausführungsform von Fig. 26 sind die Schritte SG11 bis SG13 durch die Schritte SG21 bis SG23 ersetzt. Im Schritt SG21 wird die Kupplung CE1 freigegeben, um die Ver­ bindung zwischen der Brennkraftmaschine 12 und dem Automa­ tikgetriebe 204 zu unterbrechen. Es sei darauf hingewiesen, daß ein für die Durchführung des Schritts SG21 zugeteilter Abschnitt der Steuerung einer Eingangskraftbegrenzungsein­ richtung entspricht, die eine Kraftübertragung von der An­ triebskraftquelle in der Gestalt der Brennkraftmaschine 12 zur Kraftübertragungsvorrichtung in der Gestalt des Automa­ tikgetriebes 204 begrenzt, für den Fall, daß die Betriebs­ drehzahl der Antriebskraftquelle größer ist als ein be­ stimmter Schwellenwert, wenn der Wählhebel 42 vom Nichtan­ triebszustand in den Antriebszustand gebracht wird. Die Kupplung CE1 wird bei einer Betätigung des Wählhebels 42 in die Antriebs- oder Rückwärtsstellung "D", "R" vor den Ein­ griffsaktionen der Kupplungen 216, 220, 222 des Automatik­ getriebes 204 freigegeben. Auf den Schritt SG21 folgt der Schritt SG22, in dem der Elektromotor/Generator 14 in Be­ trieb genommen wird, um ein geeignetes Drehmoment TM für den Antrieb des Fahrzeugs in die Vorwärts- oder Rückwärts­ richtung vorzusehen. Anschließend wird der Schritt SG23 durchgeführt, um eine Abschaltung der Kraftstoffzufuhr in die Brennkraftmaschine 12 zu bewirken und dadurch die Brennkraftmaschinendrehzahl NE nach und nach zu vermindern.
In der vorliegenden sechsten Ausführungsform von Fig. 26 wird der Kraftübertragungsweg zwischen der Brennkraftma­ schine 12 als die Antriebskraftquelle und dem Automatikge­ triebe 204 als die Kraftübertragungsvorrichtung durch eine Freigabe der Kupplung CE1 unterbrochen, so daß das Automa­ tikgetriebe 204 vor einer nachteiligen Beeinflussung durch die Trägheitskraft der Brennkraftmaschine 12 bei den Ein­ griffsaktionen der Kupplungen 216, 220, 222 bewahrt wird, was zu einem Schaltruck oder einer Überbelastung führen würde.
Obwohl im Hybridantriebssystem 10 von Fig. 1 das Auto­ matikgetriebe 18 mit einer Rückwärtsantriebsstellung und fünf Vorwärtsantriebsstellungen verwendet wird, ist das Prinzip der vorliegenden Erfindung gleichermaßen für ein Hybridantriebssystem 240 verwendbar, in dem ein Automatik­ getriebe 242 verwendet wird, das kein Nebengetriebe 20 auf­ weist, sondern nur das Hauptgetriebe 22 verwendet, wie es in Fig. 27 gezeigt ist. Dieses Automatigetriebe 242 hat ei­ ne Rückwärtsantriebsstellung und vier Vorwärtsantriebsstel­ lungen, wie es in Fig. 28 gezeigt ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand ih­ rer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen unter Bezug­ nahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung auch anderweitig ausgeführt werden kann.
In den veranschaulichten Ausführungsformen ist der Schritt S8 der Subroutine von Fig. 8 zur Bestimmung des Be­ triebsmodus so formuliert, daß bestimmt wird, ob sich der Wählhebel 42 im Nichtantriebszustand oder in der Nichtan­ triebsstellung (in der Neutral- oder Parkstellung "N", "P") befindet; der Schritt S8 kann jedoch auch so formu­ liert werden, daß bestimmt wird, ob sich das Gaspedal in einem betätigten Zustand befindet, d. h. also, ob die Betätigungsgröße θAC des Gaspedals größer ist als ein be­ stimmter unterer Grenzwert, der in der Nähe bei Null liegt aber größer als Null ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfin­ dung des weiteren in verschiedenen Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen ausgeführt werden kann, welche für einen Fachmann angesichts der vorhergehenden Lehre naheliegend erscheinen.
Die Erfindung sieht somit ein Kraftübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug vor, mit einem manuell zu betätigen­ den Bauteil zum Wählen eines Betriebszustands aus einer Vielzahl von Antriebszuständen des Kraftübertragungs­ systems, die einen neutralen Zustand beinhalten, in dem ein Kraftübertragungsweg zwischen einer Antriebskraftquelle und einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs durch eine erste Kraftunterbrechungseinrichtung elektrisch und durch eine zweite Kraftunterbrechungseinrichtung, die im Ansprechen auf eine Betätigung des manuell zu betätigenden Bauteils in den neutralen Zustand betätigt wird, mechanisch un­ terbrochen wird. Des weiteren wird ein Hybridantriebssystem offenbart, das eine bei der Betätigung des manuell zu betätigenden Bauteils von einem Nichtantriebszustand in einen Antriebszustand betätigte Anfahrsteuereinrichtung aufweist, die das Reaktionsdrehmoment eines Elektromotors/Generators so steuert, daß es gemäß einer in Abhängigkeit von einem Fahrzeugbetriebszustand gewählten, bestimmten Anstiegscharakteristik ansteigt.

Claims (20)

1. Kraftübertragungssystem (10, 200, 240) für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch:
eine Antriebskraftquelle (12, 14) für den Antrieb des Kraftfahrzeugs,
eine erste Kraftunterbrechungseinrichtung (24, 50, S10) zum elektrischen Unterbrechen eines Kraftübertragungswegs zwischen der Antriebskraftquelle und einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs,
eine manuell zu betätigende Wähleinrichtung (42) zum Wählen eines einer Vielzahl von Betriebszuständen des Kraftübertragungssystems, wobei die Betriebszustände einen Nichtantriebszustand (N, P) aufweisen, und
eine auf eine Betätigung der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung in den neutralen Zustand ansprechende zwei­ te Kraftunterbrechungseinrichtung (41, 43, C1, C2) zum me­ chanischen Unterbrechen des Kraftübertragungswegs.
2. Kraftübertragungssystem nach Anspruch 1, das des weiteren ein Automatikgetriebe (18, 204, 242) mit einer Vielzahl von Betriebsstellungen aufweist, wobei die zweite Kraftunterbrechungseinrichtung aufweist:
hydraulisch zu betätigende Kupplungseinrichtungen (C1, C2) mit einem Verbindungszustand und einem Unterbrechungs­ zustand zum Verbinden bzw. Unterbrechen des Kraftübertra­ gungswegs,
einem manuellen Schaltventil (41) zum Schalten des Au­ tomatikgetriebes im Ansprechen auf die Betätigung der manu­ ell zu betätigenden Wähleinrichtung, und
einer Kopplungseinrichtung (43) zum mechanischen Ver­ binden der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung und des manuellen Schaltventils so, daß das manuelle Schaltventil, wenn die manuell zu betätigende Wähleinrichtung in einen neutralen Zustand (N, P) betätigt wird, um das Automatikge­ triebe in einen neutralen Zustand zu bringen, in eine Stel­ lung bewegt wird, in der der Unterbrechungszustand der hy­ draulisch zu betätigenden Kupplungseinrichtungen eingerich­ tet wird.
3. Kraftübertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wo­ bei die Antriebskraftquelle eine Brennkraftmaschine (12) und einen Elektromotor (14) aufweist, das Kraftübertra­ gungssystem des weiteren einen elektrisch gesteuerten Drehmomentwandler (24) mit dem Elektromotor und einem Pla­ netengetriebe (16) aufweist, und die zweite Kraftunterbre­ chungseinrichtung in den Drehmomentwandler integrierte Kupplungen aufweist, die den Kraftübertragungsweg zwischen der Antriebskraftquelle und dem Antriebsrad unterbrechen, wenn die manuell zu betätigende Wähleinrichtung in den neu­ tralen Zustand betätigt wird.
4. Kraftübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Kraftunterbrechungseinrichtung betä­ tigt wird, um den Kraftübertragungsweg elektrisch zu unter­ brechen, wenn die manuell zu betätigende Wähleinrichtung in den neutralen Zustand betätigt wird.
5. Kraftübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antriebskraftquelle eine Brennkraftmaschi­ ne (12) und einen Elektromotor (14) aufweist, und die erste Kraftunterbrechungseinrichtung eine Einrichtung (50, S10) aufweist, die einen elektrisch neutralen Zustand des Kraft­ übertragungssystems, in dem sich der Elektromotor in einem Nichtladezustand befindet und dessen Läuferwelle frei ro­ tieren kann, einrichtet, wodurch der Kraftübertragungsweg elektrisch unterbrochen wird.
6. Kraftübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug, ge­ kennzeichnet durch:
eine durch Verbrennung eines Kraftstoffs betriebene Brennkraftmaschine (12);
einen Elektromotor/Generator (14), der als ein Elektro­ motor und/oder als ein elektrischer Generator fungiert und eine Läuferwelle (14r) aufweist;
eine Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung (16) zum mechani­ schen Zusammenfügen und Verteilen von Kräften, die ein mit der Brennkraftmaschine in Verbindung stehendes erstes Rota­ tionselement (16r), ein mit dem Elektromotor/Generator in Verbindung stehendes zweites Rotationselement (16s), ein drittes Rotationselement (16c) und ein Ausgangsbauteil (26) aufweist, an dem die Ausgangskraft der Zusammenfüge-/Ver­ teilvorrichtung erzeugt wird,
eine erste Kraftunterbrechungseinrichtung (24, 50, S10), die den Elektromotor/Generator in einen Nichtladezu­ stand bringt, in dem die Läuferwelle frei rotieren kann, wodurch ein Kraftübertragungsweg zwischen der Brennkraftma­ schine und dem Ausgangsbauteil elektrisch unterbrochen wird,
eine manuell zu betätigende Wähleinrichtung (42) zum Wählen eines einer Vielzahl von Betriebszuständen des Kraftübertragungssystems, wobei die Betriebszustände einen Neutralzustand (N, P) aufweisen, und
eine auf eine Betätigung der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung in den neutralen Zustand ansprechende zwei­ te Kraftunterbrechungseinrichtung (41, 43, C1, C2) zum me­ chanischen Unterbrechen des Kraftübertragungswegs.
7. Kraftübertragungssystem nach Anspruch 6, wobei die erste Kraftunterbrechungseinrichtung eine erste Kupplung (CE1) zum Verbinden der Brennkraftmaschine mit dem ersten Rotationselement und eine zweite Kupplung (CE2) zum Verbin­ den zweier Elemente der ersten, zweiten und dritten Rotati­ onselemente, wodurch die Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung als eine Einheit rotiert, aufweist, wobei die erste Kraft­ unterbrechungseinrichtung die erste Kupplung in Eingriff bringt und die zweite Kupplung freigibt und den Elektromo­ tor/Generator in den Nichtladezustand bringt, wodurch der Elektromotor/Generator in einen elektrisch neutralen Zu­ stand gebracht wird.
8. Kraftübertragungssystem nach Anspruch 7, mit des weiteren einer Hybridantriebssteuerung (50), die die erste Kupplung freigibt und die zweite Kupplung in Eingriff bringt, wodurch ein Elektromotorantriebsmodus eingerichtet wird, in dem der Elektromotor/Generator als die Antriebs­ kraftquelle für den Antrieb des Kraftfahrzeugs betrieben wird, und die die erste und zweite Kupplung in Eingriff und den Elektromotor/Generator in den Nichtladezustand bringt, wodurch ein Brennkraftmaschinenantriebsmodus eingerichtet wird, in dem die Brennkraftmaschine als die Antriebskraft­ quelle für den Antrieb des Kraftfahrzeugs betrieben wird.
9. Kraftübertragungssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung ein Pla­ netengetriebe mit einem Hohlrad als das erste Rotationsele­ ment, einem Sonnenrad als das zweite Rotationselement und einem Planetenträger als das dritte Rotationselement auf­ weist.
10. Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, mit:
einer durch Verbrennung eines Kraftstoffs betriebenen Brennkraftmaschine (12);
einem Elektromotor/Generator (14);
einer Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung (16) zum mecha­ nischen Zusammenfügen und Verteilen von Kräften, die ein mit der Brennkraftmaschine in Verbindung stehendes erstes Rotationselement (16r), ein mit dem Elektromotor/Generator in Verbindung stehendes zweites Rotationselement (16s), ein drittes Rotationselement (16c) und ein Ausgangsbauteil (26) aufweist, an dem eine Ausgangskraft der Zusammenfüge-/Ver­ teilvorrichtung erzeugt wird,
einer manuell zu betätigenden Wähleinrichtung (42) zum Wählen eines Nichtantriebszustands (N, P) oder eines An­ triebszustands (D, R),
eine auf eine Betätigung der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung in den Nichtantriebszustand ansprechende Einrichtung (50, S10), um einen elektrisch neutralen Zu­ stand des Hybridantriebssystems einzurichten, in dem sich der Elektromotor/Generator in einem Nichtladezustand befin­ det und das zweite Rotationselement frei rotieren kann, wo­ durch ein Kraftübertragungsweg zwischen der Brennkraftma­ schine und dem Ausgangsbauteil elektrisch unterbrochen wird,
eine auf eine Betätigung der manuell zu betätigenden Wähleinrichtung vom Nichtantriebszustand in den Antriebszu­ stand ansprechende Anfahrsteuereinrichtung, die ein Reakti­ onsdrehmoment des Elektromotors/Generators von Null aus er­ höht, wodurch eine Kraft von der Brennkraftmaschine zum Ausgangsbauteil übertragen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anfahrsteuereinrichtung (50, S9, SC6-SC8, SD3-SD5, SD7, SD11, SD13, SE1-SE9, SF4-SF20) das Reaktionsdrehmoment des Elektromotors/Generators (14) so steuert, daß es gemäß einer Charakteristik an­ steigt, die in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs aus einer Vielzahl von vorgegebenen, ver­ schiedenen Anstiegscharakteristiken gewählt wird.
11. Hybridantriebssystem nach Anspruch 10, wobei die Anfahrsteuereinrichtung (50, S9, SC6-SC8) das Reaktions­ drehmoment des Elektromotors/Generators so steuert, daß es, wenn eine Drehzahl der Brennkraftmaschine oder des Elektro­ motors/Generators über einem bestimmten Schwellenwert liegt, mit einer niedrigeren Rate ansteigt als wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine oder des Elektromo­ tors/Generators nicht über dem Schwellenwert liegt.
12. Hybridantriebssystem nach Anspruch 10, wobei die Anfahrsteuereinrichtung (50, S9, SC6-SC8) einen Anstieg des Reaktionsdrehmoments des Elektromotors/Generators verhin­ dert, wenn eine Drehzahl der Brennkraftmaschine oder des Elektromotors/Generators einem bestimmten Schwellenwert liegt.
13. Hybridantriebssystem nach Anspruch 10, wobei die Anfahrsteuereinrichtung (50, S9, SC6-SC8) das Reaktions­ drehmoment des Elektromotors/Generators so steuert, daß ein Anstiegsbetrag des Reaktionsdrehmoment, wenn eine Drehzahl der Brennkraftmaschine oder des Elektromotors/Generators über einem bestimmten Schwellenwert liegt, kleiner ist als wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine oder des Elektro­ motors/Generators nicht über dem Schwellenwert liegt.
14. Hybridantriebssystem nach Anspruch 10, wobei der durch die manuell zu betätigende Wähleinrichtung (42) zu wählende Antriebszustand einen Vorwärtsantriebszustand (D) und einen Rückwärtsantriebszustand (R) aufweist und die An­ fahrsteuereinrichtung (50, S9, SD3-SD5, SD7, SD11, SD13, SF4-SF20) in Abhängigkeit davon, ob die manuell zu betäti­ gende Wähleinrichtung von einem Nichtantriebszustand in den Vorwärtsantriebszustand oder in den Rückwärtsantriebszu­ stand betätigt wird, aus der Vielzahl von vorgegebenen, verschiedenen Anstiegscharakteristiken eine Charakteristik wählt, und wobei das Hybridantriebssystem des weiteren eine zwischen der Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung und einem An­ triebsrad des Kraftfahrzeugs angeordnete Kraftübertragungs­ vorrichtung (18, 242) mit einem Nichtantriebszustand (N, P), der eingerichtet wird, um einen Kraftübertragungsweg zwischen der Brennkraftmaschine und dem Antriebsrad zu un­ terbrechen, wenn die Wähleinrichtung in den Nichtantriebs­ zustand betätigt wird, einem Vorwärtsantriebszustand (1. bis 5.), der eingerichtet wird, um das Kraftfahrzeug in ei­ ne Vorwärtsrichtung anzutreiben, wenn die Wähleinrichtung in den Vorwärtsantriebszustand betätigt wird, und einem Rückwärtsantriebszustand (R) aufweist, der eingerichtet wird, um das Kraftfahrzeug in eine Rückwärtsrichtung anzu­ treiben, wenn die Wähleinrichtung in den Rückwärtsantriebs­ zustand betätigt wird.
15. Hybridantriebssystem nach Anspruch 10, mit des wei­ teren einer Antriebsmoduswähleinrichtung (68) zum Wählen eines einer Vielzahl von Fahrzeugantriebsmodi, die einen Modus für den Antrieb auf einer Straße mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisen, in dem das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche fährt, deren Reibungskoeffizient kleiner ist als ein bestimmter Schwellenwert, und wobei die Anfahrsteuereinrichtung (50, S9, SD3-SD5, SD7, SD11, SD13, SF4-SF20) das Reaktionsdrehmoment des Elektromo­ tors/Generators so steuert, daß ein Anstiegsbetrag des Re­ aktionsdrehmoments, wenn durch die Antriebsmoduswählein­ richtung der Modus für den Antrieb auf einer Straße mit ei­ nem niedrigen Reibungskoeffizienten gewählt wird, kleiner ist als wenn der Modus für den Antrieb auf einer Straße mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten nicht gewählt wird.
16. Hybridantriebssystem nach Anspruch 10, wobei die Anfahrsteuereinrichtung (50, S9, SE1-SE9) das Reaktions­ drehmoment des Elektromotors/Generators (14) in der Art und Weise einer Rückkopplung so steuert, daß ein physikalischer Wert, der sich in Bezug auf das Reaktionsdrehmoment ändert, mit einem bestimmten Sollwert zusammenfällt.
17. Hybridantriebssystem nach Anspruch 10, wobei die Anfahrsteuereinrichtung (50, S9, SE1-SE9) das Reaktions­ drehmoment des Elektromotors/Generators (14) so steuert, daß es mit einem Sollwert zusammenfällt, der in Abhängig­ keit von einem Ergebnis der Reaktionsdrehmomentsteuerung durch die Anfahrsteuereinrichtung in einem Lernkompensati­ onsverfahren aktualisiert wird.
18. Hybridantriebssystem (200) für ein Kraftfahrzeug, mit:
einer Antriebskraftquelle für den Antrieb des Kraft­ fahrzeugs, die eine durch eine Verbrennung eines Kraft­ stoffs betriebene Brennkraftmaschine (12) und einen Elek­ tromotor/Generator (14) aufweist,
einer manuell zu betätigenden Wähleinrichtung (42) zum Wählen eines Nichtantriebszustands (N, P) oder eines An­ triebszustands (D, R), und
einer zwischen der Antriebskraftquelle und einem An­ triebsrad des Kraftfahrzeugs angeordneten Kraftübertra­ gungsvorrichtung (204) mit einem Nichtantriebszustand (N, P), der eingerichtet wird, um einen Kraftübertragungsweg zwischen der Brennkraftmaschine und dem Antriebsrad zu un­ terbrechen, wenn die Wähleinrichtung in den Nichtantriebs­ zustand betätigt wird, und einem Antriebszustand (1. bis 5., R), der für den Antrieb des Kraftfahrzeugs eingerichtet wird, wenn die Wähleinrichtung in den Antriebszustand betä­ tigt wird,
gekennzeichnet durch eine auf eine Betätigung der manu­ ell zu betätigenden Wähleinrichtung ansprechende Einrich­ tung (50, SC9, SC10, SG10, SG12, SG14, SG15) zur Steuerung des Fahrzeugantriebselektromotors, die den Elektromo­ tor/Generator so steuert, daß eine Eingangsdrehzahl der Kraftübertragungsvorrichtung (204) vermindert wird, wenn erwartet wird, daß die Eingangsdrehzahl über einen bestimm­ ten Schwellenwert hinausgeht, wenn der Elektromo­ tor/Generator nicht durch die Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugantriebselektromotors gesteuert wird.
19. Hybridantriebssystem nach Anspruch 18, wobei die Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugantriebselektromotors (SC10, SG15) ein Drehmoment des Elektromotors/Generators vermindert, wenn in Abhängigkeit von einem Ausgangsdrehmo­ ment des Elektromotors/Generators eine Kraft zur Kraftüber­ tragungsvorrichtung übertragen wird.
20. Hybridantriebssystem (200) für ein Kraftfahrzeug, mit:
einer Antriebskraftquelle für den Antrieb des Kraft­ fahrzeugs, die eine durch eine Verbrennung eines Kraft­ stoffs betriebene Brennkraftmaschine (12) und einen Elek­ tromotor/Generator (14) aufweist,
eine manuell zu betätigende Wähleinrichtung (42) zum Wählen eines Nichtantriebszustands (N, P) oder eines An­ triebszustands (D, R), und
einer zwischen der Antriebskraftquelle und einem An­ triebsrad des Kraftfahrzeugs angeordneten Kraftübertra­ gungsvorrichtung (204) mit einem Nichtantriebszustand (N, P), der eingerichtet wird, um einen Kraftübertragungsweg zwischen der Brennkraftmaschine und dem Antriebsrad zu un­ terbrechen, wenn die Wähleinrichtung in den Nichtantriebs­ zustand betätigt wird, und einem Antriebszustand (1. bis 5., R), der für den Antrieb des Kraftfahrzeugs eingerichtet wird, wenn die Wähleinrichtung in den Antriebszustand betä­ tigt wird,
gekennzeichnet durch eine auf eine Betätigung der manu­ ell zu betätigenden Wähleinrichtung ansprechende Eingangs­ kraftbegrenzungseinrichtung (50, SG21) zum Begrenzen der Kraftübertragung zwischen der Antriebskraftquelle und der Kraftübertragungsvorrichtung (204), wenn erwartet wird, daß die Eingangsdrehzahl über einen bestimmten Schwellenwert hinausgeht, wenn die Kraftübertragung nicht durch die Ein­ gangskraftbegrenzungseinrichtung begrenzt wird.
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