DE19724681C2 - Fahrzeughybridantriebssystemsteuervorrichtung zur Verminderung des Getriebeeingangsdrehmoments bei einer Getriebeschaltaktion unter Verwendung der Brennkraftmaschine und/oder des Elektromotors/Generators - Google Patents
Fahrzeughybridantriebssystemsteuervorrichtung zur Verminderung des Getriebeeingangsdrehmoments bei einer Getriebeschaltaktion unter Verwendung der Brennkraftmaschine und/oder des Elektromotors/GeneratorsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen
auf eine Vorrichtung zur Steuerung eines Hybridantriebs
systems eines Kraftfahrzeugs und im Besonderen auf eine
Vorrichtung zur Verminderung eines Getriebeeingangs
drehmoments im Hybridantriebssystem unter einer bestimm
ten Bedingung.
Die DE 42 10 416 A1 beschreibt eine Steuervorrichtung
für ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und
einem Automatikgetriebe, mit einer Einrichtung zur tempo
rären Verminderung des Ausgangsdrehmoments der Brenn
kraftmaschine während einer Getriebeschaltaktion.
Aus der JP 06319210 A ist eine Vorrichtung zur Steue
rung eines Hybridantriebssystems eines Kraftfahrzeugs ge
mäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1
bekannt. Diese Steuervorrichtung sieht vor, daß das Ge
triebeeingangsdrehmoment während einer Getriebeschaltak
tion unter einer bestimmten Bedingung, beispielsweise
während einer Trägheitsphase einer Getriebehochschaltak
tion, während der das Gaspedal betätigt wird, durch eine
Steuerung des Drehmoments des Elektromotors/Generators
vorübergehend vermindert wird.
Das Verfahren zur Verminderung des Getriebeeingangs
drehmoments durch eine Steuerung des Drehmoments des
Elektromotor/Generators führt jedoch nicht unbedingt im
mer zu einem zufriedenstellenden Ergebnis. So ist eine
Verminderung des Eingangsdrehmoments beispielsweise nicht
möglich, wenn die in einer Vorrichtung zur Speicherung
elektrischer Energie gespeicherte elektrische Energie
menge für den Elektromotor/Generator nicht ausreicht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun,
die aus der JP 06319210 A bekannte Steuervorrichtung so
weiterzuentwickeln, daß in Abhängigkeit von verschiedenen
Fahrzeugbetriebsbedingungen eine angemessene Steuerung
des Getriebeeingangsdrehmoments ermöglicht wird.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch den Gegen
stand des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung
des Hybridantriebssystems eines Fahrzeugs weist die
Drehmomentverminderungssteuereinrichtung die erste
Drehmomentverminderungseinrichtung zur Verminderung des
Eingangsdrehmoments des Getriebes unter Verwendung der
Brennkraftmaschine, die zweite Drehmomentverminderungs
einrichtung zur Verminderung des Eingangsdrehmoments des
Getriebes unter Verwendung des Elektromotors/Generators
und die Drehmomentverminderungsmodusauswahleinrichtung
auf, die in Abhängigkeit von der bestimmten Auswahlbedin
gung den Betrieb von wenigstens der ersten oder zweiten
Drehmomentverminderungseinrichtung ermöglicht, um das
Eingangsdrehmoment zu vermindern. Die vorliegende Steuer
vorrichtung ermöglicht im Vergleich zur herkömmlichen
Steuervorrichtung, bei der nur der Elektromotor/Generator
für eine Verminderung des Getriebeeingangsdrehmoments
verwendet wird, über einen breiteren Bereich von Fahr
zeugbetriebsbedingungen eine angemessene Verminderung des
Getriebeeingangsdrehmoments.
Das durch die vorliegende Steuervorrichtung gesteuer
te Hybridantriebssystem kann ein beliebiges Hybridan
triebssystem mit einer Brennkraftmaschine und einem Elek
tromotor/Generator als eine Antriebskraftquelle und einem
zwischen der Antriebskraftquelle und dem Antriebsrad des
Fahrzeugs angeordneten Getriebe sein. Das typische
Hybridantriebssystem, wofür die vorliegende Erfindung an
wendbar ist, beinhaltet: einen Typ mit Kupplungen, die
selektiv in Eingriff gebracht und freigegeben werden, um
Kraftübertragungswege einzurichten und zu unterbrechen,
wodurch wenigstens die Brennkraftmaschine oder der Elek
tromotor/Generator als die Antriebskraftquelle gewählt
wird; einen Typ mit einer Planetengetriebevorrichtung
oder einer Zusammenfüge-/Verteilvorrichtung zum Zusammen
fügen und Verteilen der Ausgangsleistungen der Brenn
kraftmaschine und des Elektromotors/Generators; einen
Typ, in dem der Elektromotor/Generator oder die Brenn
kraftmaschine als eine Nebenantriebskraftquelle verwendet
wird, die die andere als eine Hauptantriebskraftquelle
fungierende unterstützt; und einen Typ, in dem der Elek
tromotor/Generator dauernd als die Antriebskraftquelle
verwendet wird, während die Brennkraftmaschine verwendet
wird, um eine vom Elektromotor/Generator verbrauchte
elektrische Energie zu erzeugen.
Das Hybridantriebssystem hat vorzugsweise eine Viel
zahl von Betriebsmodi, wobei wenigstens die Brennkraftma
schine oder der Elektromotor/Generator als die Antriebs
kraftquelle betrieben wird. Die Betriebsmodi können einen
Brennkraftmaschinenantriebsmodus, in dem die Brennkraft
maschine als die Antriebskraftquelle betrieben wird, um
das Fahrzeug anzutreiben, einen Elektromotorantriebsmo
dus, in dem der Elektromotor/Generator als die Antriebs
kraftquelle verwendet wird, und einen Brennkraftmaschi
nen-/Elektromotorantriebsmodus beinhalten, in dem sowohl
die Brennkraftmaschine wie auch der Elektromo
tor/Generator als die Antriebskraftquelle betrieben wer
den. In Abhängigkeit von der momentan erforderlichen Aus
gangsleistung des Fahrzeugs (die der Betätigungsgröße ei
nes Gaspedals, einer auf das Fahrzeug wirkenden Last oder
einem diesbezüglich gleichwertigen Parameter entspricht)
und der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird der geeig
nete Betriebsmodus des Hybridantriebssystems automatisch
gewählt.
Die Bezeichnung "Elektromotor/Generator", die hierin
verwendet wird, bezieht sich auf eine Vorrichtung, die
wenigstens als ein Elektromotor oder ein elektrischer Ge
nerator (Dynamo) fungiert und in Abhängigkeit vom Be
triebszustand des Fahrzeugs selektiv als der Elektromotor
oder der elektrische Generator betrieben werden kann.
Wenn der Elektromotor/Generator dauernd als die Antriebs
kraftquelle verwendet wird, kann für jedes einer Vielzahl
von Antriebsrädern des Fahrzeugs ein Elektromo
tor/Generator vorgesehen sein.
Das im Hybridantriebssystem vorgesehene Getriebe kann
ein Automatikgetriebe sein, dessen Übersetzungsverhältnis
gemäß einem bestimmten Schaltschema automatisch angepaßt
wird, oder ein manuelles Schaltgetriebe mit verschiedenen
Übersetzungsverhältnissen, die von einem Fahrzeugbediener
selektiv eingerichtet werden. Das Automatikgetriebe kann
vom Planetengetriebetyp oder vom Typ mit zwei paralllen
Achsen sein, die eine Vielzahl von Betriebsstellungen mit
jeweiligen Übersetzungsverhältnissen haben, die jeweils
eingerichtet werden, indem entsprechende Kopplungsein
richtungen, wie z. B. hydraulisch betätigte Reibkopp
lungsvorrichtungen oder Klauenkupplungen, selektiv in
Eingriff gebracht und freigegeben werden. Alternativ dazu
kann das Automatikgetriebe ein stufenloses Getriebe vom
Riemen-und-Riemenscheibe-Typ oder Toroid-Typ mit einem
stufenlos einstellbaren Übersetzungsverhältnis sein. Das
manuelle Schaltgetriebe kann in Abhängigkeit von der Be
tätigung von Schaltern oder einem Schalthebel durch den
Fahrzeugbediener über elektrische Betätigungsvorrichtun
gen geschaltet werden. Die für das Automatikgetriebe mit
veschiedenen Übersetzungsverhältnissen verwendeten
Schaltschemas sind vorzugsweise Schaltschemas, die die
Fahrzeuggeschwindigkeit und die Betätigungsgröße des Gas
pedals als die Parameter für die Wahl eines der Überset
zungsverhältnisse umfassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Steuer
vorrichtung dieser Erfindung vermindert die Drehmoment
verminderungssteuereinrichtung das Eingangsdrehmoment des
Getriebes während einer Trägheitsphase in einer Hoch
schaltaktion als die Getriebeschaltaktion.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der
Steuervorrichtung vermindert die Drehmomentverminderungs
steuereinrichtung das Eingangsdrehmoment des Getriebes
während einer Herunterschaltaktion als die Getriebeschal
taktion.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Steuervorrichtung vermindert die Drehmomentverminderungs
steuereinrichtung das Eingangsdrehmoment des Getriebes im
Fall des Hinausschießens einer Eingangsdrehzahl des Ge
triebes während einer Kupplung-zu-Kupplung-Schaltaktion
des Getriebes, die erfolgt, indem eine von zwei Kopp
lungsvorrichtungen in Eingriff gebracht wird, während die
andere der beiden Kopplungsvorrichtungen freigegeben
wird.
Das Eingangsdrehmoment des Getriebes kann jedoch auch
unter einer anderen geeigneten Bedingung oder in einem
beliebigen anderen Fall als einer Schaltaktion des Ge
triebes erfolgen, beispielsweise bei einer Betätigung ei
nes Schalt- bzw. Wählhebels von einer Nichtantriebsstel
lung, beispielsweise einer Neutralstellung (N), in eine
Vorwärtsantriebsstellung (D).
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Vorrichtung vermindert die erste Drehmomentverminderungs
einrichtung das Eingangsdrehmoment des Getriebes, indem
eine Zündzeitpunktverstellung der Brennkraftmaschine in
Richtung spät erfolgt, um das Drehmoment der Brennkraft
maschine zu vermindern. Die erste Drehmomentverminde
rungseinrichtung kann das Eingangsdrehmoment des Getrie
bes jedoch auch vermindern, indem der Öffnungswinkel ei
ner Drosselklappe der Brennkraftmaschine verkleinert
wird, um das Brennkraftmaschinendrehmoment zu vermindern.
In diesen Fällen kann das Getriebeeingangsdrehmoment ver
mindert werden, indem das Brennkraftmaschinendrehmoment
vermindert wird, wenn sich das Hybridantriebssystem im
vorstehend erwähnten Brennkraftmaschinenantriebsmodus
oder Brennkraftmaschinen-/Elektromotorantriebsmodus be
findet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die
ser Erfindung vermindert die zweite Drehmomentverminde
rungseinrichtung das Eingangsdrehmoment des Getriebes,
indem ein Vorwärtsrotationsdrehmoment des Elektromo
tors/Generators vermindert oder dem Elektromo
tor/Generator ein Rückwärtsrotationsdrehmoment verliehen
wird. In diesem Fall kann das Getriebeeingangsdrehmoment
durch eine Steuerung des Elektromotor/Generators nicht
nur im Elektromotorantriebsmodus sondern auch im Brenn
kraftmaschinenantriebsmodus und im Brennkraftmaschinen-
/Elektromotorantriebsmodus vermindert werden. Im Hybri
dantriebssystem mit einem elektrisch gesteuerten Drehmo
mentwandler, der so ausgebildet ist, daß die Ausgangslei
stung der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von einer
Reaktionskraft des Elektromotors/Generators zum Getriebe
übertragen wird, kann das Eingangsdrehmoment des Getrie
bes durch eine Verminderung des Reaktionsdrehmoments des
Elektromotors/Generators vermindert werden, wodurch das
Ausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers vermindert
wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ermöglicht die Drehmomentverminderungsmodusaus
wahleinrichtung den Betrieb der ersten oder zweiten
Drehmomentverminderungseinrichtung in Abhängigkeit von
der bestimmten Auswahlbedingung.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfin
dung wählt die Drehmomentverminderungsmodusaus
wahleinrichtung einen ersten Drehmomentverminderungsmo
dus, in dem der Betrieb der ersten Drehmomentverminde
rungseinrichtung ermöglicht wird, einen zweiten Drehmo
mentverminderungsmodus, in dem der Betrieb der zweiten
Drehmomentverminderungseinrichtung ermöglicht wird, und
einen dritten Drehmomentverminderungsmodus, in dem der
Betrieb der ersten und zweiten Drehmomentverminderungs
einrichtung ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß kann die Brennkraftmaschine gesteuert
werden, um das Eingangsdrehmoment des Getriebes zu ver
mindern, wenn der Betrieb des Elektromotors/Generators
beispielsweise aufgrund einer nicht ausreichenden Menge
an elektrischer Energie, die in einer Vorrichtung zur
Speicherung elektrischer Energie (beispielsweise in einer
Batterie) gespeichert ist, nicht möglich ist. Wenn ande
rerseits die Brennkraftmaschine nicht betrieben werden
kann, da die Temperatur eines Katalysators unter einem
unteren Grenzwert liegt, kann der Elektromotor/Generator
gesteuert werden, um das Eingangsdrehmoment des Getriebes
zu vermindern. Das Eingangsdrehmoment des Getriebes kann
somit selbst dann in einer angemessenen Weise vermindert
werden, wenn die Brennkraftmaschine oder der Elektromo
tor/Generator nicht als eine Quelle zur Verminderung des
Getriebeeingangsdrehmoments betrieben werden kann.
Wenn sowohl die Brennkraftmaschine wie auch der Elek
tromotor/Generator nicht als die Quelle für eine Vermin
derung des Eingangsdrehmoments des Getriebes betrieben
werden können, kann vorteilhafterweise ein Schaltschema,
das verwendet wird, um zu bestimmen, ob die Schaltaktion
stattfinden soll, gewechselt oder der Druck einer Kopp
lungsvorrichtung erhöht werden, die in Eingriff gebracht
wird, um die Schaltaktion durchzuführen. Wenn das Schalt
schema gewechselt wird, wird das normalerweise verwendete
Schaltschema durch ein Schaltschema ersetzt, das die
Schaltaktion des Getriebes im Vergleich zum normalen Fall
bei einer niedrigeren Fahrzeugfahrgeschwindigkeit statt
finden läßt. Der Wechsel des Schaltschemas oder die Erhö
hung des Drucks der Kopplungsvorrichtung tragen effektiv
zu einer Verminderung der Belastung der Kopplungsvorrich
tung bei.
Des weiteren kann der Druck der Kopplungsvorrichtung,
die in Eingriff gebracht wird, um die betreffende Schalt
aktion des Getriebes durchzuführen, während eines Betrieb
zur Verminderung des Eingangsdrehmoments des Getriebes
reduziert werden. In diesem Fall wird der Druck der Kopp
lungsvorrichtung um einen dem Betrag der Verminderung des
Getriebeeingangsdrehmoments entsprechenden Betrag redu
ziert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird während eines Antriebs des Kraftfahrzeugs
durch wenigstens den Elektromotor/Generator die zweite
Drehmomentverminderungseinrichtung zur Steuerung des
Elektromotors/Generators in Betrieb genommen, um ein Vor
wärtsrotationsdrehmoment des Elektromotors/Generators zu
vermindern, wenn die elektrische Energiemenge über dem
bestimmten Schwellenwert liegt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird während eines Antriebs des Kraftfahrzeugs
durch ausschließlich die Brennkraftmaschine die zweite
Drehmomentverminderungseinrichtung zur Steuerung des
Elektromotors/Generators in Betrieb genommen, um ein
Rückwärtsrotationsdrehmoment des Elektromotors/Generators
zu vermindern, wenn die elektrische Energiemenge über dem
bestimmten Schwellenwert liegt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die
ser Erfindung bestimmt die Drehmomentverminderungssteuer
einrichtung einen Betrag der Verminderung des Eingangs
drehmoments des Getriebes in Abhängigkeit von den Be
triebszuständen der Brennkraftmaschine und des Elektromo
tors/Generators.
Gemäß den vorstehenden bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann der Betrag der Verminderung des Ge
triebeeingangsdrehmoments in Abhängigkeit von der spezi
ellen Trägheit (dem Trägheitsmoment) der Antriebskraft
quelle, d. h. der Trägheit der Brennkraftmaschine, die im
Brennkraftmaschinenantriebsmodus als die Antriebskraft
quelle verwendet wird, der Trägheit (dem Trägheitsmoment)
des Elektromotors/Generators, der im Elektromotoran
triebsmodus als die Antriebskraftquelle verwendet wird,
oder der gesamten Trägheit (dem gesamten Trägheitsmoment)
der Brennkraftmaschine und des Elektromotors/Generators,
die im Brennkraftmaschinen-/Elektromotorantriebsmodus als
die Antriebskraftquelle verwendet werden, in angemessener
Weise bestimmt werden. Die vorliegende Vorrichtung ge
währleistet somit eine Verminderung des Getriebeeingangs
drehmoments mit einer höheren Genauigkeit. Diesbezüglich
könnte ein Unterschied in der Trägheit der verwendeten
Antriebskraftquelle einen Schaltruck des Getriebes her
vorrufen, wenn das Eingangsdrehmoment des Getriebes um
denselben Betrag vermindert wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorste
henden bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestimmt
die Drehmomentverminderungssteuereinrichtung den Betrag
der Verminderung des Eingangsdrehmoments in Abhängigkeit
von einem momentan eingerichteten Betriebsmodus des Hy
bridantriebssystems. Die Betriebsmodi beinhalten bei
spielsweise einen Elektromotorantriebsmodus, in dem der
Elektromotor/Generator als eine Antriebskraftquelle für
den Antrieb des Kraftfahrzeugs betrieben wird, einen
Brennkraftmaschinenantriebsmodus, in dem die Brennkraft
maschine als die Antriebskraftquelle verwendet wird, und
einen Brennkraftmaschinen-/Elektromotorantriebsmodus, in
dem sowohl die Brennkraftmaschine wie auch der Elektromo
tor/Generator als die Antriebskraftquelle verwendet wer
den.
Der Betrag der Verminderung des Getriebeeingangs
drehmoments kann vorteilhafterweise auch durch andere Pa
rameter als durch die Betriebszustände der Brennkraftma
schine und des Elektromotors/Generators bestimmt werden.
Diese Parameter beinhalten das Drehmoment der Brennkraft
maschine oder des Elektromotors/Generators vor der Ver
minderung des Getriebeeingangsdrehmoments und die Art der
Schaltaktion des Getriebes.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung weist die Steuervorrichtung des
weiteren eine Lernkompensationseinrichtung zum Ausführen
einer Lernkompensation eines physikalischen Werts auf,
der die Schaltaktion des Getriebes beeinflußt, wobei die
Lernkompensationseinrichtung für jeden einer Vielzahl von
Drehmomentverminderungsmodi vorgesehen ist, wovon in Ab
hängigkeit von der bestimmten Auswahlbedingung durch die
Drehmomentverminderungsmodusauswahleinrichtung wenigstens
einer ausgewählt wird, um den Betrieb von wenigstens der
ersten oder zweiten Drehmomentverminderungseinrichtung
zur Verminderung des Eingangsdrehmoments des Getriebes zu
ermöglichen.
Die vorstehende bevorzugte Ausführungsform der Vor
richtung ermöglicht, daß die Schaltaktion des Getriebes
mit einem höheren Grad an Stabilität stattfindet, da der
die Schaltaktion beeinflussende physikalische Wert in ei
nem Lernkompensationsverfahren durch diejenige der Viel
zahl von Lernkompensationseinrichtungen bestimmt wird,
die dem Drehmomentverminderungsmodus entspricht, in dem
das Getriebeeingangsdrehmoment vermindert wird. Bei dem
selben Betrag der Verminderung des Getriebeeingangs
drehmoments würden sich die Steuerungsgenauigkeit und das
Steuerungsansprechvermögen der ersten Drehmomentverminde
rungseinrichtung, die die Brennkraftmaschine verwendet,
um das Getriebeeingangsdrehmoment zu vermindern, und die
Steuerungsgenauigkeit und das Steuerungsansprechvermögen
der zweiten Drehmomentverminderungseinrichtung, die den
Elektromotor/Generator verwendet, um das Getriebeein
gangsdrehmoment zu vermindern, voneinander unterscheiden.
Der physikalische Wert, der in dem Lernkompensationsver
fahren ungeachtet der speziellen Drehmomentverminderungs
einrichtung in derselben Art und Weise bestimmt wird, er
möglicht daher keine angemessene Steuerung der Schaltak
tion des Getriebes.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorste
henden bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung be
steht der physikalische Wert aus einem Hydraulikdruck,
der auf eine Kopplungsvorrichtung zur Ausführung der
Schaltaktion des Getriebes aufgebracht wird, und die
Lernkompensationseinrichtung bestimmt den Hydraulikdruck
als den physikalischen Wert durch die Lernkompensation.
Gemäß der vorstehenden vorteilhaften Ausgestaltung
kann die Drehmomentverminderungssteuereinrichtung einen
Betrag der Verminderung des Eingangsdrehmoments des Ge
triebes in der Art und Weise einer Rückkopplung (in einer
Regelung) derart steuern (regeln), daß die Schaltaktion
einer bestimmten Bedingung entsprechend erfolgt. In die
sem Fall bewirkt die Lernkompensationseinrichtung die
Lernkompensation des Hydraulikdrucks in Abhängigkeit von
dem Betrag der Verminderung des Eingangsdrehmoments durch
die Rückkopplungssteuerung bzw. Regelung mittels der
Drehmomentverminderungssteuereinrichtung.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der
vorstehenden bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung
besteht die Vielzahl der Drehmomentverminderungsmodi aus
einem ersten Drehmomentverminderungsmodus, in dem der Be
trieb der ersten Drehmomentverminderungseinrichtung er
möglicht wird, einem zweiten Drehmomentverminderungsmo
dus, in dem der Betrieb der zweiten Drehmomentverminde
rungseinrichtung ermöglicht wird, und einem dritten
Drehmomentverminderungsmodus, in dem der Betrieb der er
sten und zweiten Drehmomentverminderungseinrichtungen er
möglicht werden.
Die vorstehend genannten Ausführungsformen, Ausge
staltungen, Merkmale, Vorteile sowie die technische und
gewerbliche Bedeutsamkeit dieser Erfindung werden aus der
nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Aus
führungsformen der Erfindung unter gleichzeitiger Bezug
nahme auf die beigefügten Zeichnungen verständlicher.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die eine all
gemeine Ausgestaltung eines Hybridantriebssystems eines
Kraftfahrzeugs zeigt, das mit einer gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruierten
Steuervorrichtung ausgestattet ist.
Fig. 2 ist eine Ansicht, die ein im Hybridantriebs
system von Fig. 1 verwendetes Steuerungssystem veran
schaulicht.
Fig. 3 ist eine Ansicht, die die Betriebszustände
verschiedener Kopplungselemente zum Einrichten verschie
dener Betriebsstellungen des Automatikgetriebes im Hybri
dantriebssystem von Fig. 1 zeigt.
Fig. 4 ist eine Ansicht, die einen Teil eines hy
draulischen Systems des Automatikgetriebes im Hybridan
triebssystem von Fig. 1 zeigt.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das die Verbindung
zwischen einer Hybridantriebssteuerung und einem in
Fig. 1 gezeigten elektrisch betätigten Drehmomentwandler
zeigt.
Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das eine von der Hy
bridantriebssteuerung des Hybridantriebssystems von
Fig. 1 ausgeführte Subroutine zur Bestimmung des Betriebs
modus zeigt.
Fig. 7 ist eine Ansicht, die neun Betriebsmodi
zeigt, die gemäß der Subroutine von Fig. 7 selektiv ein
gerichtet werden.
Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm, das eine erfindungsge
mäße Steuerroutine für das Hybridantriebssystem von Fig. 1
zeigt.
Fig. 9 ist ein Zeitschaubild zur Darstellung eines
Beispiels von Änderungen verschiedener Parameter des Hybri
dantriebssystems, wenn das Eingangsdrehmoment des Automa
tikgetriebes durch eine Steuerung des Elektromo
tors/Generators gemäß des Ablaufdiagramms von Fig. 8 ver
mindert wird.
Fig. 10 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Wechsels
von Getriebeschaltschemas im Schritt SA19 der Routine von
Fig. 8.
Fig. 11 ist ein Ablaufdiagramm, das eine weitere er
findungsgemäße Ausführungsform der Steuerroutine für das
Hybridantriebssystem zeigt.
Fig. 12 ist ein Zeitschaubild zur Darstellung eines
Beispiels von Änderungen der Parameter des Hybridantriebs
systems, wenn das Eingangsdrehmoment des Automatikgetriebes
gemäß der Routine von Fig. 11 vermindert wird.
Fig. 13 ist ein Ablaufdiagramm, das eine weitere er
findungsgemäße Ausführungsform der Steuerroutine zeigt.
Fig. 14 ist ein Zeitschaubild zur Darstellung eines
Beispiels von Änderungen der Parameter des Hybridantriebs
systems, wenn das Eingangsdrehmoment des Automatikgetriebes
gemäß der Routine von Fig. 13 vermindert wird.
Fig. 15 ist ein Ablaufdiagramm, das eine weitere er
findungsgemäße Ausführungsform der Steuerroutine zeigt.
Fig. 16 ist ein Zeitschaubild zur Darstellung eines
Beispiels von Änderungen der Parameter gemäß der Routine
von Fig. 15.
Fig. 17 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Da
tenverzeichnisses für eine Lernkompensation eines Hydrau
likdrucks PSLU in der Ausführungsform von Fig. 15 zeigt,
der auf ein Linearsolenoidventil SLU für das Automatikge
triebe aufgebracht wird.
Fig. 18 ist ein Ablaufdiagramm, das eine weitere er
findungsgemäße Ausführungsform der Steuerroutine zeigt.
Fig. 19 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines durch
die Lernkompensation gemäß der Steuerroutine von Fig. 18
aktualisierten Datenverzeichnisses zeigt.
Fig. 20 ist eine schematische Ansicht die einen ande
ren Typ von Hybridantriebssystem zeigt, wofür die vorlie
gende Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 21 ist eine Ansicht, die die Betriebszustände
verschiedener Kopplungselemente zum Einrichten verschiede
ner Betriebsstellungen des Automatikgetriebes im Hybridan
triebssystem von Fig. 20 zeigt.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen.
Zuerst sei auf die schematische Ansicht von Fig. 1 Be
zug genommen, in der ein Hybridantriebssystem 10 gezeigt
ist, das für ein Frontmotor-Heckantrieb-Kraftfahrzeug (FH-
Fahrzeug) verwendet werden kann. Das Hybridantriebssy
stem 10 weist auf: eine Brennkraftmaschine 12, beispiels
weise eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, die
durch eine Verbrennung eines Kraftstoffs betrieben wird,
einen Elektromotor/Generator 14, der als ein mit elektrischer
Energie betriebener Elektromotor und als ein elektri
scher Generator fungiert, ein Planetengetriebe 16 vom Typ
mit einem Ritzel (single pinion type) und eine Kraftüber
tragungsvorrichtung in der Gestalt eines Automatikgetrie
bes 18. Diese Brennkraftmaschine 12, der Elektromo
tor/Generator 14, das Planetengetriebe 16 und das Automa
tikgetriebe 18 sind in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs an
geordnet. Das Automatikgetriebe 18 weist eine Ausgangs
welle 19 auf, die durch eine Gelenkwelle und eine Differen
tialgetriebevorrichtung (die beide nicht gezeigt sind) be
trieblich mit linken und rechten Hinterrädern in Verbindung
steht, wodurch eine Antriebskraft zu den Antriebsrädern
übertragen wird.
Das Planetengetriebe 16 fungiert als eine Zusammenfüge-
/Verteilvorrichtung zum mechanischen Zusammenfügen und Ver
teilen einer Kraft und kooperiert mit dem Elektromo
tor/Generator 14 so, daß sie einen elektrisch gesteuerten
Drehmomentwandler 24 bilden, der in Fig. 1 durch eine
Strich-Punkt-Linie angegeben ist. 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, die einer Eingangswelle 26 des Automa
tikgetriebes 18 entspricht. Das Sonnenrad 16s und der Pla
netenträger 16c stehen durch eine zweite Kupplung CE2 mit
einander 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 auf,
beispielsweise eine Feder oder ein Gummibauteil. Die erste
und zweite Kupplung CE1, CE2 sind Mehrscheiben-Reibkupplun
gen, die jeweils durch hydraulische Betätigungsvorrichtun
gen in Eingriff gebracht und freigegeben werden.
Das Automatikgetriebe 18 ist eine Kombination aus einem
vorderen Nebengetriebe 20 und einem hinteren Hauptgetrie
be 22. Das Nebengetriebe 20 besteht aus einem Overdrive-
Planetenradsatz 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 Nebengetriebe 22 weist eine
reibschlüssige Kupplung C0 und Bremse B0 auf, die jeweils
durch hydraulische Betätigungsvorrichtungen betätigt wer
den, sowie eine Freilaufkupplung F0.
Das Hauptgetriebe 22 weist reibschlüssige Kupplungen
C1, C2 und Bremsen B1, B2, B3, B4, die jeweils durch hy
draulische Betätigungsvorrichtungen betätigt werden, sowie
Freilaufkupplungen F1, F2 auf.
Das Automatikgetriebe 18 weist eine in Fig. 2 gezeigte
hydraulische Steuervorrichtung 44 mit solenoidbetätigten
Ventilen SL1 bis SL4 auf. Die Solenoide dieser solenoidbe
tätigten Ventile SL1 bis SL4 werden selektiv erregt und
aberregt, um die Kupplungen C0, C1, C2 und Bremsen B0, B1,
B2, B3, B4 selektiv in Eingriff zu bringen und freizugeben,
wodurch selektiv eine der in Fig. 3 gezeigten Betriebs
stellungen des Automatikgetriebes 18 eingerichtet wird. Die
Betriebsstellungen des Automatikgetriebes 18 umfassen eine
Neutralstellung "N", eine Rückwärtsantriebsstellung "R" und
fünf Vorwärtsantriebsstellungen, d. h. eine Stellung 1.
Gang "1.", eine Stellung 2. Gang "2." eine Stellung 3. Gang
"3.", eine Stellung 4. Gang "4." und eine Stellung 5. Gang
"5.", wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Die hydraulische Steuervorrichtung
44 weist ein manuelles Schaltventil auf, das
mit einem Wählhebel mechanisch in Verbindung steht und
durch diesen betätigt wird. Die Kupplungen C0 bis C2 und
Bremsen B0 bis B4 werden durch die solenoidbetätigten Ven
tile SL1 bis SL4 und das manuelle Schaltventil gesteuert.
Der Wählhebel hat eine Parkstellung "P", eine Neutralstel
lung "N", eine Rückwärtsstellung "R", eine Antriebsstellung
"D" und Brennkraftmaschinenbremsstellungen, z. B. eine
Stellung 3. Gang "3", eine Stellung 2. Gang "2" und eine
Niedriggangstellung "L" (LOW).
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.
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 angeben, wenn
sich der Wählhebel in einer der vorstehend genannten Brenn
kraftmaschinenbremsstellungen befindet. Ein Fehlen von "○"
oder "." Symbolen gibt die Freigabezustände der Kupplun
gen C, Bremsen B und Freilaufkupplungen F an.
Die Neutralstellung "N" und Rückwärtsstellung "R" des
Automatikgetriebes 18 werden durch das mit dem Wählhebel
mechanisch in Verbindung stehende manuelle Schaltventil
eingerichtet. Wenn der Wählhebel in eine der Brennkraftma
schinenbremsstellungen bewegt wird, wird das Automatikge
triebe 18 durch das manuelle Schaltventil automatisch ge
schaltet. Wenn der Wählhebel in die Antriebsstellung "D"
gebracht wird, wird das Automatikgetriebe 18 in eine geeig
nete der fünf Vorwärtsantriebsstellungen "1." bis "5." ge
schaltet, wobei die Solenoide der solenoidbetätigten Ven
tile SL1 bis SL4 in Abhängigkeit vom Betriebszustand des
Fahrzeugs selektiv erregt werden.
Die Übersetzungsverhältnisse der fünf Vorwärtsantriebs
stellungen "1." bis "5." des Automatikgetriebes 18 nehmen
vom Übersetzungsverhältnis der Stellung 1. Gang "1." ausge
hend zum Übersetzungsverhältnis der Stellung 5. Gang "5."
hin schrittweise ab, wie es in der Tabelle von Fig. 3 bei
spielhaft gezeigt ist. Die Stellung 4. Gang "4." hat ein
Übersetzungsverhältnis i4, das 1 beträgt. Die Übersetzungs
verhältnisse der Rückwärtsantriebs- und Vorwärtsantriebs
stellungen des Automatikgetriebes 18 sind in der Tabelle
von Fig. 3 nur zum Zwecke der Veranschaulichung angegeben.
Die hydraulische Steuervorrichtung 44 ist so aufgebaut,
wie es nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben
wird.
In Fig. 4 bezeichnen die Bezugszeichen 70, 71 und 72
ein 1-2 Schaltventil, ein 2-3-Schaltventil bzw. ein 3-4-
Schaltventil. Unter den in Fig. 4 gezeigten Schaltventi
len 70, 71, 72 sind Arbeitsfluidverbindungen von Anschlüs
sen dieser Schaltventile angegeben, wobei die fünf Vor
wärtsantriebsstellungen "1.", "2.", "3.", "4." und "5." mit
"1", "2", "3", "4" bzw. "5" angegeben 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 eine Blende bzw. Drossel 76 auf; zwischen der
Drossel 76 und der dritten Bremse B3 ist ein Dämpfungsven
til 77 angeschlossen. Das Dämpfungsventil 77 hat die Auf
gabe, eine kleine Menge des Arbeitsöls aufzunehmen, wodurch
bei einem abrupten Anstieg eines auf die dritte Bremse B3
aufgebrachten Leitungsdrucks PL eine Dämpfwirkung erzielt
wird.
Das Bezugszeichen 78 in Fig. 4 bezeichnet ein B-3-
Steuerventil, das vorgesehen ist, um den Eingriffsdruck der
dritten Bremse B3 zu regeln. Das B-3-Steuerventil 78 weist
einen Steuerkolben 79, einen Kolben 80 und eine zwischen
dem Steuerkolben 79 und dem Kolben 80 befindliche Feder 81
auf. Das B-3-Steuerventil 78 hat einen Eingangsanschluß 82,
der durch den Steuerkolben 79 geöffnet und geschlossen wird
und an dem der Ölkanal 75 angeschlossen ist, sowie einen
Ausgangsanschluß 83, der selektiv mit dem Eingangsan
schluß 82 in Verbindung bringbar ist und an dem die dritte
Bremse B3 angeschlossen ist. Der Ausgangsanschluß 83 steht
mit einem Rückkopplungsanschluß 84 in Verbindung, der zum
Teil durch einen Endabschnitt des Steuerkolbens 79 defi
niert 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 eine Hydraulikdruckausgabe (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 von dem Linearsolenoid
ventil SLU erzeugter Steuerdruck PSLU am Steueranschluß 88
wirkt. In dieser Anordnung wird der Hydraulikdruck durch
das B-3-Steuerventil 78 in Abhängigkeit von der Federkraft
der Feder 81 und dem am Anschluß 85 wirkenden Hydraulik
druck geregelt. Die Federkraft der Feder 81 steigt mit ei
nem Anstieg des auf den Steueranschluß 88 wirkenden Steuer
drucks PSLU an.
Das Bezugszeichen 89 in Fig. 4 bezeichnet ein 2-3-We
geventil, das einen Steuerkolben 90, einen ersten Kol
ben 91, eine zwischen dem Steuerkolben 90 und dem ersten
Kolben 91 angeordnete Feder 92 und einen zweiten Kolben 93
aufweist, der sich an der Seite des Steuerkolbens 90 befin
det, die vom ersten Kolben 91 entfernt ist. Der Steuerkol
ben 90 hat einen Steg mit einem kleinen Durchmesser und
zwei Stege mit einem großen Durchmesser, wobei der Durch
messer des Stegs mit einem großen Durchmesser größer ist
als der des Stegs mit dem kleinen Durchmesser. Das 2-3-We
geventil 89 hat einen an einem mittleren Abschnitt ausge
bildeten Anschluß 94. Ein Ölkanal 95 ist an den Anschluß 94
und an einen Anschluß 96 des 2-3-Schaltventils 71 ange
schlossen, wobei der Anschluß 96 mit dem Bremsanschluß 74
kommuniziert, wenn sich das Automatikgetriebe 18 in einer
der Vorwärtsantriebsstellungen "3.", "4." und "5." befin
det.
Der Ölkanal 95 hat eine Verzweigung, die durch eine
Drossel mit einem Anschluß 97 des 2-3-Wegeventils 89 in
Verbindung steht, der sich zwischen dem vorstehend genann
ten 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 se
lektiv mit dem vorstehend genannten Anschluß 94 in Verbin
dung bringbar ist und durch einen Ölkanal 99 mit einem So
lenoidrelais 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 eine Drossel 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 dieser
zweiten Bremse B2 ablaufen zu lassen. Der Ölkanal 87
ist mit einer Blende bzw. Drossel 101, dessen Öffnung einen
kleinen Durchmesser hat, und einem Rückschlagventil 102
versehen. Der Ölkanal 87 hat eine Abzweigung 103, die mit
einem Rückschlagventil 104 versehen ist, dessen Öffnung ei
nen großen Durchmesser hat. Das Rückschlagventil 104 ist
mit einer Rückschlagkugel versehen, die in eine offene
Stellung bewegt wird, wenn von der zweiten Bremse B2 Öl ab
läuft. Die Abzweigung 103 ist an ein Drossel-Steuerven
til 105 angeschlossen, das nachstehend beschrieben wird.
Das Drossel-Steuerventil 105 ist vorgesehen, um die Ra
te des von der zweiten Bremse B2 ablaufenden Öls zu steu
ern. Dieses Drossel-Steuerventil 105 weist einen Steuerkol
ben 106 auf und hat einen Anschluß 107 an einer mittleren
Position. Der Anschluß 107 wird durch den Steuerkolben 106
geöffnet und geschlossen und steht mit der zweiten Brem
se B2 in Verbindung. Das Drossel-Steuerventil 105 hat des
weiteren einen an einer Position unterhalb des Anschlus
ses 107 ausgebildeten Anschluß 108, wie es in Fig. 4 zu
sehen ist. Die vorstehend genannte Abzweigung 103 des Ölka
nals 87 ist an den Anschluß 108 angeschlossen. Das Drossel-
Steuerventil 105 hat des weiteren einen an einer Position
oberhalb des Anschlusses 107 ausgebildeten Anschluß 109,
wie es in Fig. 4 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 Drossel-Steuerventil 105 hat desweiteren einen
Steueranschluß 112, der an den Endabschnitt des Steuerkol
bens 106 angrenzend ausgebildet ist, der von der auf den
Steuerkolben 106 wirkenden Feder entfernt ist. Dieser Steueranschluß
112 steht durch einen Ölkanal 113 mit einem An
schluß 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
Drossel-Steuerventil 105 in Verbindung steht. Die Abzwei
gung 115 ist selektiv mit dem Ablaufanschluß des Drossel-
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 dem Solenoidrelaisventil 100 in Verbindung.
Das Bezugszeichen 121 in Fig. 4 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 gereglt wird, der aus 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 vom Speichersteuerungsdruck Pac abhängenden Kraft
entspricht. Der vorstehend genannte Pegel steigt im Beson
deren nach und nach an, wenn die Feder 121S zusammenge
drückt wird. Wenn sich der Kolben 121P an seiner oberen
Endstellung befindet, nimmt der Druck den Leitungsdruck PL
ein. Der Übergangsdruck PB2 im Verlauf einer 2-3-Hochschal
taktion des Automatikgetriebes 18, während der der Kol
ben 121P nach oben geschoben wird, hängt also vom Speicher
steuerungsdruck Pac ab.
Der Speichersteuerungsdruck Pac, der auf den Spei
cher 121 aufgebracht wird, um die zweite Bremse B2 in Ein
griff zu bringen und dadurch die Stellung dritter Gang "3."
des Automatikgetriebes einzurichten, wird auch auf die an
deren Speicher aufgebracht, d. h. auf den Speicher für die
Kupplung C1, die in Eingriff gebracht wird, um die Stellung
1. Gang "1." einzurichten, auf den Speicher für die Kupp
lung C2, die in Eingriff gebracht wird, um die Stellung 4.
Gang "4." einzurichten, und auf den Speicher für die Brem
se B0, 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. 4 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
Wählhebel in der Stellung "2" befindet.
In der hydraulischen Steuervorrichtung 44, die wie vor
stehen beschrieben gestaltet ist, werden die Eingriffs
drücke der zweiten und dritten Bremse B2 und B3 während der
2-3-Hochschaltaktion von der Stellung zweiter Gang "2." in
die Stellung dritter Gang "3.", d. h. während einer
"Kupplung-zu-Kupplung"-Schaltaktion, die efolgt, indem die
zweite Bremse B2 in Eingriff gebracht und die dritte Bremse
B3 freigegeben wird, in Abhängigkeit vom Drehmoment der
Eingangswelle 26 gesteuert, wodurch ein Schaltruck des Au
tomatikgetriebes 18 effektiv vermindert wird. Die Über
gangsdrücke der Kupplungen C1, C2 und der Bremse B0 während
anderer Schaltaktionen des Automatikgetriebes 18 können
ferner in einer geeigneten Weise geregelt werden, indem das
Betriebsverhältnis des Linearsolenoidventils SLN gesteuert
wird, um dadurch den Speichersteuerdruck Pac zu regeln.
Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, weist das Hybridan
triebssystem 10 eine Hybridantriebssteuerung 50 sowie die
vorstehend aufgeführte Automatikgetriebesteuerung 52 auf.
Jede dieser Steuerungen 50, 52 besteht im Grunde aus einem
Mikrocomputer mit einer zentralen Verarbeitungseinheit
(CPU), einem Direkt-Zugriffs-Speicher (RAM) und einem Nur-
Lese-Speicher (ROM). Die Steuerungen 50, 52 empfangen Aus
gangssignale von verschiedenen Erfassungsvorrichtungen oder
Sensoren, welche beinhalten: einen Gaspedalsensor 61 zum
Erfassen einer Betätigungsgröße θAC eines Gaspedals, einen
Elektromotordrehzahlsensor 62 zum Erfassen einer Drehzahl
NM des Elektromotors/Generators 14, einen Elektromotor
strommesser 63 zum Erfassen eines elektrischen Stroms des
Elektromotors/Generators 14, der das Drehmoment TM des
Elektromotors 14 angibt, einen Brennkraftmaschinendrehzahl
sensor 64 zum Erfassen einer Drehzahl NE der Brennkraftma
schine 12, einen Drosselklappensensor 65 zum Erfassen des
Öffnungswinkels einer Drosselklappe, das das Drehmoment TE
der Brennkraftmaschine 12 angibt, einen Fahrzeuggeschwin
digkeitssensor 66 zum Erfassen der Drehzahl NO der Aus
gangswelle 19 des Automatikgetriebes 18, die die Fahrge
schwindigkeit V des Kraftfahrzeugs angibt, einen Brems
schalter 67 zum Erfassen einer Betätigung eines Bremspe
dals, einen Schaltstellungssensor 68 zum Erfassen der mo
mentan gewählten Stellung des Wählhebels und einen Ein
gangswellendrehzahlsensor 69 zum Erfassen einer Drehzahl NI
der Eingangswelle 26 des Automatikgetriebes 18.
Die Hybridantriebssteuerung 50 steuert den Öffnungswin
kel der Drosselklappe sowie die Kraftstoffeinspritzung und
den Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine 12, wodurch die
Ausgangsleistung (das Ausgangsdrehmoment) der Brennkraftma
schine 12 in Abhängigkeit von dem speziellen Betriebszu
stand 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. 5 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 er
ein bestimmtes Drehmoment vorsieht, wobei der Elektromotor
von der Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie
mit elektrischer Energie versorgt wird. Im Ladezustand wird
der Elektromotor/Generator 14 durch ein regeneratives Brem
sen (d. h. durch ein elektrisches Bremsdrehmoment des Elek
tromotors/Generators per se) als ein elektrischer Generator
oder Dynamo betrieben, wodurch die Vorrichtung 58 zur Spei
cherung elektrischer Energie mit elektrischer Energie gela
den wird. Im Nichtlade- oder Freizustand wird der Elektro
motor/Generator 14 in einen Nichtladezustand versetzt, in
dem die Läuferwelle 14r frei rotieren kann.
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 Schaltschemas
gewählten Schaltschema in die optimale Stellung geschaltet
wird. Beispiele der Schaltschemas sind in Fig. 10 in ge
strichelten Linien (a) und (b) dargestellt. Die gestrichel
ten Linien (a) und (b) stellen eine Herunterschalt-Grenzli
nie und eine Hochschalt-Grenzlinie zum Herunterschalten und
Hochschalten des Automatikgetriebes 18 in Abhängigkeit von
der Betätigungsgröße θAC des Gaspedals und der Fahrzeug
fahrgeschwindigkeit dar. Die Automatikgetriebesteuerung 50
fungiert als eine Schaltsteuereinrichtung zur Steuerung der
Schaltaktionen des Automatikgetriebes 18.
Die Hybridantriebssteuerung 50 führt eine im Ablaufdia
gramm von Fig. 6 veranschaulichte Subroutine zur Bestim
mung des Betriebsmodus aus, wobei einer der in Fig. 7 ge
zeigten neun Betriebsmodi des Hybridantriebssystems 10 ge
wählt und die Brennkraftmaschine 12 und der elektrisch ge
steuerte Drehmomentwandler 24 in dem gewählten Modus be
trieben wird, wie es in der am 12. November 1996 einge
reichten U.S. Patentanmeldung Nr. 08/746483 offenbart ist.
Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, nimmt die Hybridantriebs
steuerung 50 die Ausgangssignale der vorstehend beschriebe
nen, verschiedenen Sensoren auf. Die durch die Hybridan
triebssteuerung 50 ausgeführte Subroutine von Fig. 6 ent
spricht einer Moduswähleinrichtung zum Wählen eines der Be
triebsmodi des Hybridantriebssystems 10.
Das Brennkraftmaschinendrehmoment TE kann über die vom
Drosselklappensensor 65 erfaßte Drosselklappenöffnung oder
die Kraftstoffeinspritzmenge in die Brennkraftmaschine 12
ermittelt werden. Das Elektromotordrehmoment TM kann über
den vom Elektromotorstrommesser erfaßten elektrischen Strom
des Elektromotors/Generators 14 ermittelt werden. Eine in
der Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie ge
speicherte elektrische Energie SOC kann über den elektri
schen Strom oder die Ladeeffizienz des Elektromo
tors/Generators 14 ermittelt werden, wenn dieser als elek
trischer Generator betrieben wird, um die Speichervorrich
tung 58 zu laden.
Die Subroutine zur Bestimmung des Betriebsmodus von
Fig. 6 beginnt mit dem Schritt S1, um zu bestimmen, ob ein
Befehl vorliegt, der ein Starten der Brennkraftmaschine 12
erfordert, wodurch das Fahrzeug durch die als die Antriebs
kraftquelle verwendete Brennkraftmaschine 12 angetrieben
oder der Elektromotor/Generator 14 zum Laden der Vorrich
tung 58 zur Speicherung elektrischer Energie betrieben
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. 7 gezeigt ist; außerdem 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, während sich das Automatikgetriebe
18 in der neutralen Stellung "N" befindet. Wenn der
Betriebsmodus 9 während des Fahrzeugbetriebs gewählt wird,
währenddessen der Elektromotor/Generator 14 wie in einem
Betriebsmodus 1, in dem sich die erste Kupplung CE1 im
Freigabezustand befindet, als die Antriebskraftquelle ver
wendet wird, wird die erste Kupplung CE1 in Eingriff ge
bracht und der Elektromotor/Generator 14 so betrieben, daß
er eine Ausgangsleistung (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 Aus
gangsleistung des Elektromotors/Generators 14 gestartet
wird. Selbst während der Fahrt des Fahrzeugs 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.
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 erfolgen, indem beispielsweise bestimmt wird, ob (a)
ein Bremssystem des Fahrzeugs aktiviert ist (ob das Brems
pedal betätigt wird) oder nicht, (b) ob sich der Wählhebel
in der Brennkraftmaschinenbremsstellung "L" oder "2" befin
det, 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
SOC gleich oder größer ist als ein bestimmter oberer Grenz
wert 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 Steue
rungsablauf zum Schritt S6, um einen Betriebsmodus 6 zu
wählen. Der obere Grenzwert B ist ein oberer Grenzwert der
gespeicherten elektrischen Energiemenge SOC, unterhalb der
die Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Energie ge
laden werden darf. Der obere Grenzwert B wird in Abhängig
keit von den Lade- und Entladeeffizienzen der Vorrichtung
58 zur Speicherung elektrischer Energie bestimmt. Der obere
Grenzwert B entspricht beispielsweise 80% der vollen Kapa
zität der Vorrichtung 58 zur Speicherung elektrischer Ener
gie.
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.
7 gezeigt ist; der Elektromotor/Generator 14 befindet sich
in einem Nichtladezustand. Die Brennkraftmaschine 12 ist
des weiteren abgeschaltet, d. h. die Drosselklappe ist ge
schlossen und es erfolgt keine Kraftstoffeinspritzung. Als
Folge davon erfährt das Fahrzeug aufgrund des Schleppwider
stands der Brennkraftmaschine 12 eine Brennkraftmaschinen
bremswirkung, wodurch die Betätigungsgröße des Bremspedals
durch den Fahrzeugbediener vermindert und die Steuerung des
Fahrzeugbetriebs erleichtert wird. Da sich im Betriebsmodus
8 der Elektromotor/Generator 14 im Nichtladezustand befin
det, wobei dessen Läuferwelle 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 abgeschaltet; der Elektromotor/Generator 14 befindet
sich im Ladezustand, wie es in der Tabelle von Fig. 7 ge
zeigt 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 regenerative Bremswir
kung aufgebracht wird. Die regenerative Bremswirkung ver
mindert die erforderliche Betätigungsgröße des Bremspedals
und erleichtert die Steuerung des Fahrzeugbetriebs.
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 SOC kleiner ist als der obere Grenzwert B, wird die Vor
richtung 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 es durch die Brennkraftmaschine
12 angetrieben wird, die wie im Betriebsmodus 3 (der nach
stehend beschrieben wird) als die Antriebskraftquelle ver
wendet wird, in einem vorübergehenden Haltezustand befin
det. Der vorübergehende Haltezustand des Fahrzeugs kann
beispielsweise erfaßt werden, indem überprüft wird, ob die
Ausgangsdrehzahl NO der Ausgangswelle 19 des Automatikgetriebes
18 null beträgt. Die Ausgangswellendrehzahl NO 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 das Gaspedal betätigt wird, d. h. ob die
Betätigungsgröße θAC des Gaspedals über einem bestimmten
unteren Grenzwert liegt, der sich in der Nähe von Null be
findet, aber größer ist als Null. Wenn im Schritt S8 eine
bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, d. h. wenn das
Gaspedal betätigt wird, geht der Steuerungsablauf zum
Schritt S9, um einen Betriebsmodus 5 zu wählen. Wenn im
Schritt S8 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird,
geht der Steuerungsablauf zum Schritt S10, um einen Be
triebsmodus 7 zu wählen.
In dem im Schritt S9 gewählten Betriebsmodus 5 steht
die erste Kupplung CE1 in Eingriff (ist in den ON Zustand
geschaltet) und die zweite Kupplung CE2 ist freigegeben
(ist in den OFF Zustand geschaltet); ferner ist die Brenn
kraftmaschine 12 in Betrieb, wie es in der Tabelle von
Fig. 9 gezeigt ist, wodurch das Fahrzeug durch die Brenn
kraftmaschine 12 gestartet und das regenerative Brems
drehmoment des Elektromotors/Generators 14 geeignet gesteu
ert wird.
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 (ρ = 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 Planetenträger
16c des Planetengetriebes 16 etwa das 1,5-fache
des Brennkraftmaschinendrehmoments TE erzeugt wird.
In der vorstehenden Ausgestaltung kann das Fahrzeug mit
einem (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 und
das Fahrzeug dadurch 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.
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 Reaktionskraft
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 Brennkr
aftmaschine 12 in Betrieb, wobei sich der Elektromo
tor/Generator 14 im Nichtladezustand und dadurch das Hybri
dantriebssystem 10 in einem elektrisch neutralen Zustand
befindet, wie es in der Tabelle von Fig. 7 gezeigt ist. In
diesem Betriebsmodus 7 wird vom Planetenträger 16c kein
Ausgangsdrehmoment abgegeben, wobei die Läuferwelle 14r des
Elektromotors/Generators 14 frei in Rückwärtsrichtung ro
tiert. Wenn dieser Betriebsmodus 7 während des Betriebs des
Fahrzeugs, wobei die Brennkraftmaschine 12 wie im Betriebs
modus 2 und 3 als die Antriebskraftquelle verwendet 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 Brennkr
aftmaschine 12 gestartet werden.
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 NO der Ausgangswelle 19) oder der
momentan eingerichteten Betriebsstellung des Automatikge
triebes 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 SOC 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 SOC, 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) und die zweite Kupplung CE2 in Eingriff (in den ON Zu
stand geschaltet); ferner ist die Brennkraftmaschine 12 in
den OFF Zustand geschaltet, wohingegen der Elektromo
tor/Generator 14 in Betrieb ist, um die momentan erforder
liche Ausgangsleistung Pd vorzusehen, wie es in der Tabelle
von Fig. 7 gezeigt ist, wodurch das Fahrzeug nur durch den
als die Antriebskraftquelle verwendeten Elektromo
tor/Generator 14 angetrieben 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
SOC, 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 Abgasemissionsmenge
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 SOC 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 Anntriebszu
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 SOC 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 SOC 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. 7 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. 7 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 betrieben,
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 SOC 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 SOC 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 SOC 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
quelle anzutreiben, wenn sich das Fahrzeug im Betriebszu
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 SOC
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 angetrieben 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, wobei die momen
tan erforderliche Ausgangsleistung Pd größer ist als der
erste Schwellenwert P1 und kleiner als der zweite Schwel
lenwert P2 und die gespeicherte elektrische Energiemenge
SOC 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 SOC
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 in stärkerem Maß vermindert werden
als im Betriebsmodus 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 SOC 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
SOC unter den unteren Grenzwert A zu verhindern.
Die Hybridantriebssteuerung 50 und die Automatikgetrie
besteuerung 52 führen eine im Ablaufdiagramm von Fig. 8
dargestellte Routine zur Verminderung des Drehmoments der
Eingangswelle 26 des Automatikgetriebes 18 während einer
Trägheitsphase einer Hochschaltaktion des Automatikgetrie
bes aus, während der sich das Gaspedal in einem betätigten
Zustand befindet. Aus der nachfolgenden Beschreibung geht
hervor, daß die Schritte SA3 bis SA18 der Routine von Fig.
8 einer Drehmomentverminderungssteuereinrichtung zur Ver
minderung eines Eingangsdrehmoments eines Getriebes in der
Gestalt des Automatikgetriebes 18 bei einer Schaltaktion
unter einer bestimmten Bedingung entsprechen, und daß die
Schritte SA14 und SA15 einer ersten Drehmomentverminde
rungseinrichtung entsprechen, wodurch die Brennkraftmaschi
ne 12 gesteuert wird, um das Getriebeeingangsdrehmoment zu
vermindern, wohingegen die Schritte SA8 und SA9 einer zwei
ten Drehmomentverminderungseinrichtung entsprechen, wodurch
der Elektromotor/Generator 14 gesteuert wird, um das Getriebeeingangsdrehmoment
zu vermindern. Es geht auch her
vor, daß die Schritte SA6 und SA13 einer Drehmomentvermin
derungsmodusauswahleinrichtung entsprechen, die in Abhän
gigkeit von einer bestimmten Auswahlbedingung den Betrieb
der ersten oder zweiten Drehmomentverminderungseinrichtung
ermöglicht, und daß die Schritte SA12 und SA18 einer Lern
kompensationseinrichtung entsprechen, die eine Lernkompen
sation eines ausgewählten physikalischen Werts ausführt,
der eine Getriebeschaltaktion beeinflußt, beispielsweise
des Betriebsverhältnisses des Linearsolenoidventils SLN.
Die Routine von Fig. 8 beginnt mit dem Schritt SA1, um
zu bestimmen, ob die in der Speichervorrichtung 58 gespei
cherte elektrische Energiemenge SOC gleich oder größer ist
als ein bestimmter Schwellenwert α, das heißt, ob der Elek
tromotor/Generator 14 dazu verwendet werden kann, das Dreh
moment TI der Eingangswelle 26 des Automatikgetriebes 18 zu
vermindern. Wenn im Schritt SA1 eine negative Entscheidung
(NEIN) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt
SA2, um zu bestimmen, ob eine Temperatur eines in einer Ab
gasreinigungsvorrichtung verwendeten Katalysators gleich
oder größer ist als ein bestimmter Schwellenwert TA, das
heißt, ob eine Zündzeitpunktverstellung der Brennkraftma
schine 12 in Richtung spät möglich ist. Der Schwellenwert α
kann der untere Grenzwert A der gespeicherten elektrischen
Energiemenge SOC sein, die vorstehend bezüglich den Schrit
ten S12, S16 und S18 von Fig. 6 beschrieben wurde. Die Ka
talysatortemperatur kann durch einen geeigneten Abgastempe
ratursensor erfaßt werden.
Wenn im Schritt SA2 eine negative Entscheidung (NEIN)
erhalten wird, das heißt, wenn die Verminderung des Ein
gangsdrehmoments TI des Automatikgetriebes 18 weder durch
eine Steuerung des Elektromotors/Generators 14 noch durch
eine Steuerung der Brennkraftmaschine 12 zustande gebracht
werden kann, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SA19, um
das Schaltschema des Automatikgetriebes 18 so zu wechseln,
daß die Herunterschalt- und Hochschaltaktionen des Automa
tikgetriebes 18 bei einer niedrigeren Fahrzeugfahrgeschwin
digkeit V erfolgen. Die Herunterschalt- und Hochschalt-
Grenzlinien, die in Fig. 10 durch die jeweilige gestri
chelte Linie (a) bzw. (b) dargestellt sind, werden bei
spielsweise durch die Herunterschalt- und Hochschalt-Grenz
linien ersetzt, die in Fig. 10 durch die jeweiligen durch
gezogenen Linien (c) bzw. (d) dargestellt sind. Mit dem
Schaltschema, in das gewechselt wurde, damit das Automatik
getriebe 18 bei einer vergleichsweise niedrigeren Fahrzeug
geschwindigkeit V geschaltet wird, wird die Drehzahl der
Eingangswelle 26 des Automatikgetriebes 18 herabgesetzt,
was eine Verminderung der Trägheit (des Trägheitsmoments)
der Eingangswelle 26 zur Folge hat. Diese Ausgestaltung er
möglicht eine Verminderung des Drehmoments der Eingangs
welle 26 durch eine Steuerung des Elektromotors/Generators
14 oder der Brennkraftmaschine 12, wie es in dem Dokument
JP-B-5-13858 beschrieben ist. Wenn das Eingangsdrehmoment
des Automatikgetriebes 18 nicht vermindert werden kann,
können auch die Schaltaktionen nicht korrekt gesteuert wer
den.
Auf den Schritt SA19 folgt der Schritt SA20, um den
Übergangshydraulikdruck der Reibkopplungsvorrichtung
(welche einer der Kupplungen C0 bis C2 und Bremsen B0 bis
B4 entspricht) zu erhöhen, die in Eingriff gebracht wird,
um die betreffende Schaltaktion des Automatikgetriebes 18
einzurichten. Der Schritt 20 wird im besonderen durchge
führt, um das Betriebsverhältnis des Linearsolenoidventils
SLN zu ändern, wodurch der vorstehend beschriebene Spei
chersteuerdruck Pac ansteigt. Diese Ausgestaltung zur Erhö
hung des Hydraulikdrucks der betreffenden Reibkopplungsvor
richtung ermöglicht einen weichen Eingriff der Reibkopp
lungsvorrichtung, wie es in dem Dokument JP-B-5-10249 be
schrieben ist, und erzielt denselben Vorteil, als wenn das
Eingangsdrehmoment des Automatikgetriebes 18 vermindert
wird.
Wenn im Schritt SA1 oder SA2 eine bejahende Entschei
dung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum
Schritt SA3, um zu bestimmen, ob das Automatikgetriebe 18
hochgeschaltet werden soll, während sich das Gaspedal in
einem betätigten Zustand befindet. Die Bestimmung, ob das
Automatikgetriebe 18 hochgeschaltet werden soll oder nicht,
kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß bestimmt wird, ob
sich ein durch die momentan erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit
V und Betätigungsgröße θAC des Gaspedals bestimmter Punkt
über die Hochschalt-Grenzlinie (b) von Fig. 10 hinausbe
wegt hat. Die Bestimmung, ob sich das Gaspedal in einem be
tätigten Zustand befindet, kann in Abhängigkeit von der er
faßten Betätigungsgröße θAC erfolgen. 76979 00070 552 001000280000000200012000285917686800040 0002019724681 00004 76860 Diese Hochschaltakti
on wird im Folgenden als eine "Hochschaltaktion bei betä
tigtem Gaspedal" bezeichnet. Wenn die Hochschaltaktion bei
betätigtem Gaspedal des Automatikgetriebes 18 erforderlich
ist, geht der Steuerungsablauf nach einer bestimmten Zeit,
nachdem im Schritt SA3 eine bejahende Entscheidung (JA) er
halten wird, zum Schritt SA4. Im Schritt SA4 wird ein Hoch
schaltbefehl erzeugt, um die Hochschaltaktion bei betätig
tem Gaspedal auszulösen, wobei die Solenoidventile SL1 bis
SL4 geeignet gesteuert werden.
Auf den Schritt SA4 folgt der Schritt SA5, um zu be
stimmen, ob die Trägheitsphase des Automatikgetriebes 18
begonnen hat. Diese Bestimmung kann beispielsweise dadurch
erfolgen, daß bestimmt wird, ob die Eingangsdrehzahl NI
(die Drehzahl der Eingangswelle 26) des Automatikgetriebes
18 kleiner ist als ein Produkt (iA × NO) aus der Ausgangs
drehzahl NO (der Drehzahl der Ausgangswelle 19) des Automa
tikgetriebes 18 und einem Übersetzungsverhältnis iA der vor
der Hochschaltaktion eingerichteten Betriebsstellung des
Automatikgetriebes 18. Wenn im Schritt SA5 eine bejahende
Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf
zum Schritt SA6, um zu bestimmen, ob die in der Speicher
vorrichtung 58 gespeicherte elektrische Energiemenge SOC
gleich oder größer ist als der bestimmte Schwellenwert α.
Wenn im Schritt SA6 eine bejahende Entscheidung (JA) erhal
ten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SA7 und den
folgenden Schritten, wodurch das Eingangsdrehmoment TI des
Automatikgetriebes 18 durch eine Steuerung des Elektromo
tors/Generators 14 vermindert wird. Wenn die gespeicherte
elektrische Energiemenge SOC kleiner ist als der Schwellen
wert α, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SA13, der dem
Schritt SA2 identisch ist, um zu bestimmen, ob die Kataly
satortemperatur gleich oder größer ist als der Schwellen
wert TA. Wenn im Schritt SA13 eine bejahende Entscheidung
(JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt
SA14 und den folgenden Schritten, wodurch das Eingangs
drehmoment TI durch eine Zündzeitpunktverstellung der
Brennkraftmaschine 12 in Richtung spät vermindert wird. Bei
der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Verminderung
des Eingangsdrehmoments TI des Automatikgetriebes 18, wenn
sich das Automatikgetriebe 18 während einer Hochschaltakti
on bei betätigtem Gaspedal in der Trägheitsphase befindet,
das heißt, während einer Hochschaltaktion, bei der das Gas
pedal betätigt wird. Die bejahende Entscheidung (JA) ent
spricht somit einer bestimmten Bedingung (oder einem be
stimmten Kriterium/Zustand), unter der (bei/in dem) das
Eingangsdrehmoment TI durch die Drehmomentverminderungs
steuereinrichtung vermindert wird. Die Verminderung des
Eingangsdrehmoments TI durch eine Steuerung des Elektromo
tors/Generators 14 oder durch die Zündzeitpunktverstellung
der Brennkraftmaschine 12 in Richtung spät erfolgt ferner
in Abhängigkeit davon, ob die gespeicherte elektrische
Energiemenge SOC gleich oder kleiner ist als der Schwellen
wert α oder nicht, und in Abhängigkeit davon, ob die Kata
lysatortemperatur gleich oder größer ist als der Schwellen
wert TA oder nicht. Die Schritte SA6 und SA13 kooperieren
daher so miteinander, daß sie die Drehmomentverminderungs
modusauswahleinrichtung bilden. Die Drehmomentverminde
rungsmodusauswahleinrichtung wählt im besonderen den Modus,
in dem das Eingangsdrehmoment TI durch eine Steuerung des
Elektromotors/Generators 14 vermindert wird, wenn die ge
speicherte elektrische Energiemenge SOC nicht kleiner ist
als der Schwellenwert α, oder den Modus, in dem das Ein
gangsdrehmoment TI durch eine Steuerung der Brennkraftma
schine 12 vermindert wird, wenn die gespeicherte elektri
sche Energiemenge SOC kleiner ist als der Schwellenwert α
und die Katalysatortemperatur nicht kleiner ist als der
Schwellenwert TA.
Der Schritt SA7 ist vorgesehen, um die zweite Kupplung
CE2 in Eingriff zu bringen/halten. Diese zweite Kupplung
CE2 steht, abgesehen von dem Fall, in dem sich das Hybrid
antriebssystem 10 im Betriebsmodus 5 befindet, um das Fahr
zeug durch die Brennkraftmaschine 10 zu starten, wie es in
Fig. 7 gezeigt ist, in Eingriff. Die zweite Kupplung CE2
wird daher im Schritt SA7 während der Hochschaltaktion bei
betätigtem Gaspedal des Automatikgetriebes 18 für gewöhn
lich in der Eingriffsstellung gehalten. Auf den Schritt SA7
folgt der Schritt SA8, um die Verminderung des Eingangs
drehmoments TI des Automatikgetriebes 18 durch eine Steue
rung des Elektromotors/Generators 14 einzuleiten. Das Ein
gangsdrehmoment TI kann vermindert werden, indem das Vor
wärtsrotationsdrehmoment TM des Elektromotors/Generators 14
vermindert wird, wenn sich das Hybridantriebssystem 10 im
Betriebsmodus 1 (im Elektromotorantriebsmodus) oder im Be
triebsmodus 4 (im Brennkraftmaschinen-
/Elektromotorantriebsmodus) befindet, oder indem der Elek
tromotor/Generator 14 so gesteuert wird, daß er ein Rück
wärtsrotationsdrehmoment oder ein regeneratives Brems
drehmoment abgibt, wenn sich das Hybridantriebssystem 10 im
Betriebsmodus 2 (im Brennkraftmaschinenantriebsmodus) be
findet.
Im Schritt SA8 wird das Elektromotordrehmoment TM
(welches das Rückwärtsrotationsdrehmoment oder das regene
rative Bremsdrehmoment sein kann) in Abhängigkeit vom mo
mentan eingerichteten Betriebsmodus des Betriebsantriebssystems
10, der Eingangswellendrehzahl NI und der Art der
Hochschaltaktion des Automatikgetriebes 18 gemäß einem bes
timmten Grundsteuerungsschema oder einem bestimmten Daten
verzeichnis in der Art und Weise einer Vorwärtsregelung ge
regelt. Als Folge davon ändert sich die Eingangsdrehzahl NI
oder das Ausgangsdrehmoment TO des Automatikgetriebes 18
nach einem bestimmten Schema, wie es in der graphischen
Darstellung von Fig. 9 beispielhaft gezeigt ist. Das
Grundsteuerungsschema ist so formuliert, daß das Eingangs
drehmoment TI in Abhängigkeit von der Trägheit (dem Träg
heitsdrehmoment) der verwendeten Antriebskraftquelle um ei
nen geeigneten Betrag vermindert wird. Im Betriebsmodus 4
(im Brennkraftmaschinen-/Elektromotorantriebsmodus) wird
die Trägheit der Brennkraftmaschine 12 bei der Bestimmung
des Betrags der Verminderung des Elektromotordrehmoments TM
im Schritt SA8 ebenfalls berücksichtigt. Es sei darauf hin
gewiesen, daß das Zeitschaubild von Fig. 9 ein Beispiel
von Änderungen der Parameter NI, TO und TM zeigt, für den
Fall, daß das Elektromotordrehmoment TM vermindert wird,
indem der Elektromotor/Generator 14 ein Rückwärtsrotations
drehmoment abgibt, wenn sich das Hybridantriebssystem 10 im
Betriebsmodus 2 (im Brennkraftmaschinenantriebsmodus) be
findet. Diese Ausgestaltung trägt effektiv dazu bei, einen
Anstieg des Ausgangsdrehmoments TO zu verhindern, welcher
aufgrund der Trägheit der Brennkraftmaschine 10 auftreten
würde, wie es in Fig. 9 durch eine gestrichelte Linie ge
zeigt ist.
Die Verminderung des Elektromotordrehmoments TM gemäß
dem Grundsteuerungsschema im Schritt SA8 führt theoretisch
zu einer Änderung der Eingangsdrehzahl NI oder des Aus
gangsdrehmoments TO des Automatikgetriebes 18 nach dem ge
wünschten Schema. Im Schritt SA9 wird das Elektromotor
drehmoment TM jedoch so geregelt (in der Art und Weise ei
ner Rückkopplung), daß Steuerungsfehler aufgrund von Abwei
chungen und zeitbedingten Änderungen des speziellen Hybri
dantriebssystems 10 mit berücksichtigt werden, die sich auf
die Hochschaltaktion des Automatikgetriebes 18 auswirken.
Das Elektromotordrehmoment TM wird im besonderen demnach so
geregelt oder kompensiert, daß sich die momentane bzw. tat
sächliche Eingangsdrehzahl NI oder das Ausgangsdrehmoment
TO gemäß dem gewünschten Schema oder einem Sollschema än
dern. Diese Ausgestaltung unterscheidet sich also von einer
in dem Dokument JP-A-63-212137 offenbarten Ausgestaltung,
bei der der Hydraulikdruck in der Kopplungsvorrichtung ge
regelt wird, die eine Schaltaktion des Automatikgetriebes
betrifft. Im Schritt SA9 kann ein in dem Dokument JP-A-1-
150050 offenbartes Verfahren verwendet werden.
Auf den Schritt SA9 folgt der Schritt SA10, um zu be
stimmen, ob die Hochschaltaktion des Automatikgetriebes 18
beendet ist. Diese Bestimmung kann erfolgen, indem bestimmt
wird, ob die Eingangsdrehzahl NI im wesentlichen einem Pro
dukt (iZ × NO) aus der Ausgangsdrehzahl NO und einem Über
setzungsverhältnis iZ der als eine Folge der betreffenden
Hochschaltaktion einzurichtenden Betriebsstellung des Auto
matikgetriebes 18 entspricht. Wenn im Schritt SA10 eine ne
gative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steue
rungsablauf zum Schritt SA8, so daß die Schritte SA8 und
SA9 so lange wiederholt werden, bis die Hochschaltaktion
beendet ist. Die vorstehend erläuterte Bestimmung im
Schritt SA10 wird vorteilhafterweise durch die Bestimmung,
ob nach der Einleitung der Hochschaltaktion oder nach dem
Beginn der Trägheitsphase des Automatikgetriebes 18 eine
bestimmte Zeit vergangen ist, ergänzt. Nach Abschluß der
Hochschaltaktion geht der Steuerungsablauf zum Schritt
SA11, um die Steuerung des Elektromotors/Generators 14 und
dadurch die Verminderung des Eingangsdrehmoments TI zu be
enden und den Elektromotor/Generator 14 wieder in den ur
sprünglichen Zustand zurückzuführen, indem das Elektromo
tordrehmoment TM langsam auf den ursprünglichen oder norma
len Wert eingestellt wird.
Auf den Schritt SA11 folgt der Schritt SA12, um gespei
cherte Datenverzeichnisse zu aktualisieren, die den Ein
griffsdruck der die Hochschaltaktion betreffenden Kopp
lungsvorrichtung zu bestimmen, so daß der Eingriffsdruck
der betreffenden Kopplungsvorrichtung im Schritt SA4 bei
einer nächsten Hochschaltaktion bei betätigtem Gaspedal des
Automatikgetriebes 18 in Abhängigkeit von den aktualisier
ten Datenverzeichnissen gesteuert wird. Die Datenverzeich
nisse werden im Schritt SA12 durch eine Lernkompensation in
Abhängigkeit vom Änderungsbetrag des Elektromotordrehmo
ments TM während der Regelung im Schritt SA9 oder in Abhän
gigkeit von der Zeitdauer der Hochschaltaktion aktuali
siert. Die im Schritt SA12 zu aktualisierenden gespeicher
ten Datenverzeichnisse können Datenverzeichnisse sein, die
bestimmte Beziehungen zwischen dem Betriebsverhältnis des
Linearsolenoidventils SLN (dessen Betriebsverhältnis dem
Speichersteuerdruck Pac entspricht) und ausgewählten Para
metern darstellen, die für die Steuerung des Elektromotor
drehmoments TM im Schritt SA8 verwendet werden, wie zum
Beispiel: dem momentan eingerichteten Betriebsmodus des Hy
bridantriebssystems 10, der Eingangsdrehzahl NI des Automa
tikgetriebes 18 und der Art der Hochschaltaktion
(beispielsweise eine 2-3-Hochschaltaktion) des Automatikge
triebes 18. Im Schritt SA12 können die gespeicherten Daten
verzeichnisse beispielsweise so aktualisiert werden, daß
das Betriebsverhältnis des Linearsolenoidventils SLN für
den nächsten Ausführungszyklus der Routine von Fig. 8 der
art abgeändert wird, daß beispielsweise der Betrag der Än
derung des Elektromotordrehmoments TM in der Regelung im
Schritt SA9 vermindert wird, wenn der Änderungsbetrag des
Elektromotordrehmoments TM im letzten Steuerungszyklusbei
spielsweise über dem optimalen Wert liegt, wie es in dem
Dokument JP-A-3-37470 offenbart ist. Für die Lernkompensa
tion des Betriebsverhältnisses des Linearsolenoidventils
SLN im Schritt SA12 kann ein in dem Dokument JP-A-63-291738
offenbartes Verfahren verwendet werden. Die im Schritt SA12
aktualisierten Datenverzeichnisse werden bei der nächsten
Hochschaltaktion im Schritt SA4 verwendet, um das Betriebs
verhältnis des Linearsolenoidventils SLN zu bestimmen, für
den Fall, daß im Schritt SA6 die bejahende Entscheidung er
halten wird, das heißt, wenn das Eingangsdrehmoment TI
durch eine Steuerung des Elektromotordrehmoments TM gesteu
ert wird. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen,
daß der Schritt SA6 gleichzeitig mit dem Schritt SA4 ausge
führt werden kann. Der Eingriffsdruck der geeigneten Kopp
lungsvorrichtung wird somit in Abhängigkeit von den im
Schritt SA12 durch eine Lernkompensation aktualisierten ge
speicherten Datenverzeichnissen gesteuert. Es sei darauf
hingewiesen, daß das Betriebsverhältnis des Linearsolenoid
ventils SLN ein Beispiel eines physikalischen Werts ist,
der die Hochschaltaktion des Automatikgetriebes 18 beein
flußt. Dieser physikalische Wert soll also durch die Lern
kompensation im Schritt SA11 von Zeit zu Zeit aktualisiert
werden.
Wenn die in der Speichervorrichtung 58 gespeicherte
elektrische Energiemenge SOC kleiner ist als der Schwellen
wert α und die Katalysatortemperatur nicht kleiner ist als
der Schwellenwert TA, geht der Steuerungsablauf zum Schritt
SA14, in dem das Eingangsdrehmoment TI vermindert wird, in
dem eine Zündzeitpunktverstellung der Brennkraftmaschine 12
in Richtung spät bewirkt wird. Wenn die gespeicherte elek
trische Energiemenge SOC kleiner ist als der Schwellenwert
α, kann der Elektromotor/Generator 14 nicht als die An
triebskraftquelle für den Antrieb des Kraftfahrzeugs verwe
ndet werden, und das Hybridantriebssystem 10 befindet sich
für gewöhnlich im Brennkraftmaschinenantriebsmodus (im Be
triebsmodus 2) oder im Brennkraftmaschinenantriebs- und La
demodus (im Betriebsmodus 3). In diesem Zustand kann das
Eingangsdrehmoment TI dadurch vermindert werden, daß die
Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 12 vermindert wird,
indem deren Zündzeitpunkt verstellt wird.
Wie im Schritt SA8, in dem das Eingangsdrehmoment TI
durch eine Steuerung des Elektromotors/Generators 14 ver
mindert wird, wird das Brennkraftmaschinendrehmoment TE in
Abhängigkeit von der Eingangswellendrehzahl NI und der Art
der Hochschaltaktion des Automatikgetriebes 18 gemäß einem
bestimmten Grundsteuerungsschema in der Art und Weise einer
Vorwärtsregelung gesteuert, so daß sich die Eingangsdreh
zahl NI oder das Ausgangsdrehmoment TO des Automatikgetrie
bes 18 gemäß einem gewünschten Schema ändern. Auf den
Schritt SA14 folgt der Schritt SA15, um eine Regelung des
Brennkraftmaschinendrehmoments TE zu bewirken, damit die
tatsächliche oder momentane Eingangsdrehzahl NI oder das
momentane Ausgangsdrehmoment TO ungeachtet von Abweichungen
und zeitbedingten Änderungen des Hybridantriebssystems 10
gemäß einem gewünschten Schema oder einem Sollschema geän
dert werden kann.
Auf den Schritt SA15 folgt der Schritt SA16, der dem
Schritt SA10 identisch ist, um zu bestimmen, ob die betref
fende Hochschaltaktion beendet ist. Wenn im Schritt SA16
eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der
Steuerungsablauf zum Schritt SA17, um die Zündzeitpunktver
stellung der Brennkraftmaschine 12 in Richtung spät und da
mit die Verminderung des Eingangsdrehmoments TI zu beenden
und die Brennkraftmaschine 12 wieder in den ursprünglichen
Zustand zurückzubringen. Dann geht der Steuerungsablauf zum
Schritt SA18, der dem Schritt SA12 ähnlich ist, um die ge
speicherten Datenverzeichnisse in Abhängigkeit vom Ände
rungsbetrag des Brennkraftmaschinendrehmoments TE in der
Regelung im Schritt SA15 zu aktualisieren. Diese im Schritt
SA18 aktualisierten Datenverzeichnisse werden bei der näch
sten Hochschaltaktion für die Bestimmung des Betriebsver
hältnisses des Linearsolenoidventils SLN verwendet, das im
Schritt SA4 für die Steuerung des Eingriffsdrucks der ge
eigneten Kopplungsvorrichtung angewendet wird, für den
Fall, daß das Eingangsdrehmoment TI durch eine Zündzeit
punktverstellung der Brennkraftmaschine 12 in Richtung spät
vermindert wird, nachdem im Schritt SA13 die bejahende Ent
scheidung erhalten wurde.
Im Hybridantriebssystem 10 gemäß der vorliegenden Aus
führungsform sieht die Steuervorrichtung, die die Hybridan
triebssteuerung 50 und die Automatikgetriebesteuerung 52
aufweist, folgende Einrichtungen vor: die den Schritten
SA14 und SA15 entsprechende erste Drehmomentverminderungs
einrichtung zur Verminderung des Eingangsdrehmoments TI des
Automatikgetriebes 18 durch eine Verminderung des Drehmo
ments TE der Brennkraftmaschine 12, die den Schritten SA8
und SA9 entsprechende zweite Drehmomentverminderungsein
richtung zur Verminderung des Eingangsdrehmoments TI durch
eine Verminderung des Drehmoments TM des Elektromo
tors/Generators 14 und die den Schritten SA6 und SA13 ent
sprechende Drehmomentverminderungsmodusauswahleinrichtung,
die in Abhängigkeit von der bestimmten Auswahlbedingung se
lektiv den Betrieb der ersten oder zweiten Drehmomentver
minderungseinrichtung ermöglicht. Da die erste und zweite
Drehmomentverminderungseinrichtung vorgesehen sind, kann
das Eingangsdrehmoment TI des Automatikgetriebes 18 in an
gemessener Weise über einen größeren Fahrzeugbetriebszu
standsbereich vermindert werden, wodurch ein unerwünschter
Anstieg des Ausgangsdrehmoments TO in der Trägheitsphase
des Automatikgetriebes 18 während dessen Hochschaltaktion
bei betätigtem Gaspedal effektiv verhindert wird, als bei
der Ausgestaltung, die nur den Elektromotor/Generator 14
oder die Brennkraftmaschine 12 als die Quelle für die Ver
minderung des Eingangsdrehmoments TI verwendet.
Die vorliegende Steuervorrichtung für das Hybridan
triebssystem 10 verwendet die zweite Drehmomentverminde
rungseinrichtung zur Steuerung des Elektromotors/Generators
14, um das Eingangsdrehmoment TI zu vermindern, wenn der
Elektromotor/Generator 14 zu diesem Zweck betrieben werden
kann, wenn die gespeicherte elektrische Energiemenge SOC
gleich oder größer ist als der Schwellenwert α, und verwendet
die erste Drehmomentverminderungseinrichtung zur Steue
rung der Brennkraftmaschine 12, um das Eingangsdrehmoment
TI zu vermindern, wenn die gespeicherte elektrische Ener
giemenge SOC kleiner ist als der Schwellenwert α. Bei der
vorliegenden Ausgestaltung kann das Eingangsdrehmoment TI
durch eine Zündzeitpunktverstellung der Brennkraftmaschine
12 in Richtung spät selbst dann korrekt vermindert werden,
wenn der Elektromotor/Generator 14 nicht als die Quelle für
eine Verminderung des Eingangsdrehmoments TI verwendet wer
den kann.
Der Schritt SA8 ist ferner so formuliert, daß sich das
Elektromotordrehmoment TM für eine Verminderung des Ein
gangsdrehmoments TI in Abhängigkeit von den Betriebszustän
den der Brennkraftmaschine 12 und des Elektromo
tors/Generators 14 gemäß dem bestimmten Grundsteuerungs
schema ändert, das heißt, in Abhängigkeit vom momentan ein
gerichteten Betriebsmodus des Hybridantriebssystems 10.
Diese Ausgestaltung ermöglicht eine korrekte Verminderung
des Eingangsdrehmoments TI mit einer hohen Genauigkeit, un
geachtet einer Änderung oder Abweichung der Trägheit der
Brennkraftmaschine 12 und des Elektromotors/Generators 14.
Ferner sei darauf hingewiesen, daß die Schritte SA12
und SA18 so formuliert sind, daß die gespeicherten Daten
verzeichnisse zur Bestimmung des Eingriffsdrucks der hy
draulisch betätigten Reibkopplungsvorrichtung während der
Hochschaltaktion des Automatikgetriebes 18, genauer gesagt
des Betriebsverhältnisses des Linearsolenoidventils SLN,
aktualisiert werden. Die Datenverzeichnisse werden in Ab
hängigkeit vom Änderungsbetrag des Elektromotordrehmoments
TM oder des Brennkraftmaschinendrehmoments TE in der Rege
lung im Schritt SA9 oder SA15 aktualisiert. Die Datenver
zeichnisse, die verwendet werden, wenn die Brennkraftma
schine 12 gesteuert wird, um das Eingangsdrehmoment TI zu
vermindern, und die Datenverzeichnisse, die verwendet wer
den, wenn der Elektromotor/Generator 14 gesteuert wird, um
das Eingangsdrehmoment TI zu vermindern, unterscheiden sich
voneinander. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine genaue
Steuerung des Eingriffsdrucks der geeigneten Kopplungsvor
richtung während der Hochschaltaktion des Automatikgetrie
bes 18 ungeachtet von Unterschieden in der Steuerungsgenau
igkeit und im Steuerungsansprechverhalten zwischen der er
sten Drehmomentverminderungseinrichtung, die die Brenn
kraftmaschine 12 verwendet, und der zweiten Drehmomentver
minderungseinrichtung, die den Elektromotor/Generator 14
verwendet.
Die vorliegende Ausführungsform ist so gestaltet, daß
selbst dann, wenn sich das Hybridantriebssystem 10 im
Brennkraftmaschinen-/Elektromotorantriebsmodus (im Be
triebsmodus 4) befindet, nur der Elektromotor/Generator 14
oder die Brennkraftmaschine 12 für die Verminderung des
Eingangsdrehmoments TI verwendet werden kann. Diese Ausge
staltung ermöglicht im Vergleich zu der Ausgestaltung, bei
der sowohl die Brennkraftmaschine 12 wie auch der Elektro
motor/Generator 14 zur Verminderung des Eingangsdrehmoments
TI verwendet werden, eine einfachere Steuerung des Ein
gangsdrehmoments TI mit einer hohen Genauigkeit.
Obwohl die zweite Kupplung CE2 im Schritt SA7 in Ei
griff steht, kann sie, wenn sich das Hybridantriebssystem
10 im Brennkraftmaschinen-/Elektromotorantriebsmodus (im
Betriebsmodus 4) befindet, im Schritt SA7 freigegeben wer
den, so daß der Elektromotor/Generator 14 in den Schritten
SA8 und SA9 gesteuert wird, wobei die zweiten Kupplung CE2
im Freigabezustand gehalten wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Verminde
rung des Eingangsdrehmoments TI durch eine Steuerung des
Elektromotors/Generators 14 verhindert, wenn die gespei
cherte elektrische Energiemenge SOC kleiner ist als der
Schwellenwert α. Die Verminderung des Eingangsdrehmoments
TI durch eine Steuerung des Elektromotors/Generators 14
kann jedoch selbst dann, wenn die elektrische Energiemenge
SOC kleiner ist als der Schwellenwert α, erfolgen, wenn das
Eingangsdrehmoment TI beispielsweise durch ein regenerati
ves Bremsen des Elektromotors/Generators 14 vermindert wer
den kann, für den Fall, daß sich das Hybridantriebssystem
10 im Brennkraftmaschinenantriebsmodus (im Betriebsmodus 2)
befindet. Andererseits kann die Verminderung des Eingangs
drehmoments TI durch eine Steuerung der Brennkraftmaschine
12 in den Schritten SA14, über einem bestimmten oberen
Grenzwert liegt, oder wenn die Häufigkeit der Verminderung
des Eingangsdrehmoments TI durch eine Zündzeitpunktverstel
lung der Brennkraftmaschine 12 in Richtung spät über einem
bestimmten oberen Grenzwert liegt. Somit können die Bedin
gungen für den Betrieb der ersten und zweiten Drehmoment
verminderungseinrichtung (SA8, SA9, SA14, SA15) je nach Be
darf abgewandelt werden.
Des weiteren kann der Eingriffsdruck der Reibkopplungs
vorrichtung, die die Schaltaktion des Automatikgetriebes 18
betrifft, genauer ausgedrückt der Speichersteuerungsdruck
Pac, vermindert werden, während der Elektromotor/Generator
14 oder die Brennkraftmaschine 12 gesteuert werden, um das
Eingangsdrehmoment TI zu vermindern.
Obwohl in den Schritten SA14 und SA15 die Zündzeit
punktverstellung der Brennkraftmaschine 12 in Richtung spät
erfolgt, um das Eingangsdrehmoment TI zu vermindern, können
diese Schritte auch so formuliert werden, daß die Drossel
klappe gesteuert wird, um das Eingangsdrehmoment TI zu ver
mindern, wenn das Verminderungsansprechvermögen des Ein
gangsdrehmoments TI auf eine Änderung des Öffnungswinkels
der Drosselklappe in einem akzeptablen Rahmen liegt. In
diesem Fall stellt die Katalysatortemperatur für die Ver
minderung des Eingangsdrehmoments TI durch eine Steuerung
des Drosselklappenöffnungswinkels kein Hindernis dar.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 19 werden nun
weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung be
schrieben. Diese Ausführungsformen sind im wesentlichen der
ersten Ausführungsform identisch, unterscheiden sich aber
von der ersten Ausführungsform, wie es nachstehend im De
tail beschrieben wird, in der Software der Steuervorrich
tung.
In der zweiten Ausführungsform wird das Eingangsdrehmo
ment TI des Automatikgetriebes 18 während einer Herunter
schaltaktion bei betätigtem Gaspedal des Automatikgetriebes
18, wie es in dem Dokument JP-A-2-3545 offenbart ist, gemäß
einer im Ablaufdiagramm von Fig. 11 veranschaulichten Rou
tine vermindert, welche durch die Steuerungen 50, 52 ausge
führt wird. Diese Routine kann zusätzlich zur Routine von
Fig. 8 der ersten Ausführungsform ausgeführt werden. Aus
der nachfolgenden Beschreibung geht hervor, daß die Schrit
te SB1 bis SB16 der Routine von Fig. 11 einer Drehmoment
verminderungssteuereinrichtung entsprechen, und daß der
Schritt SB10 der ersten Drehmomentverminderungseinrichtung
entspricht, wohingegen die Schritte SB8, SB12 und SB14 der
zweiten Drehmomentverminderungseinrichtung entsprechen. Es
geht auch hervor, daß die Schritte SB3 bis SB7 der Drehmo
mentverminderungsmodusauswahleinrichtung entsprechen. Ein
Zeitschaubild von Fig. 12 zeigt ein Beispiel von Änderun
gen von Parametern, wenn das Eingangsdrehmoment TI während
der Herunterschaltaktion des Automatikgetriebes gemäß der
Routine von Fig. 11 vermindert wird.
Die Routine von Fig. 11 beginnt mit dem Schritt SB1,
um zu bestimmen, ob das Automatikgetriebe 18 bei betätigtem
Gaspedal heruntergeschaltet werden soll, das heißt, ob eine
Herunterschaltaktion des Automatikgetriebes 18, während der
sich das Gaspedal in einem betätigten Zustand befindet, er
forderlich ist. Diese Bestimmung kann dadurch erfolgen, daß
bestimmt wird, ob sich der durch die erfaßte Fahrzeugge
schwindigkeit V und Betätigungsgröße θAC des Gaspedals definierte
Punkt über die in Fig. 10 durch die gestrichelte
Linie (a) dargestellte Herunterschalt-Grenzlinie hinausbe
wegt hat. Die Betätigung des Gaspedals kann in Abhängigkeit
von der erfaßten Betätigungsgröße θAC erfaßt werden. Wenn
im Schritt SB1 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten
wird, wird eine bestimmte Zeit, nachdem die bejahende Ent
scheidung erhalten wurde, ein Herunterschaltbefehl erzeugt,
so daß die Solenoidventile SL1 bis SL4 in einer geeigneten
Weise erregt oder aberregt werden, um die Herunterschaltak
tion des Automatikgetriebes 18 durchzuführen. Des weiteren
wird der Schritt SB2 durchgeführt, um zu bestimmen, ob die
Herunterschaltaktion einen Endabschnitt der Trägheitsphase
erreicht hat, das heißt, ob das Ende der Trägheitsphase un
mittelbar bevorsteht. Diese Bestimmung kann dadurch erfol
gen, daß bestimmt wird, ob sich die Eingangsdrehzahl NI
über einen Schwellenwert (iZ × NO - β) hinaus bewegt hat,
wobei "iZ" das Übersetzungsverhältnis der nach der Herun
terschaltaktion eingerichteten Stellung des Automatikge
triebes 18 darstellt, wohingegen "β" einen bestimmten Wert
darstellt. Wenn im Schritt SB2 eine bejahende Entscheidung
(JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt
SB3 und den folgenden Schritten, um das Eingangsdrehmoment
TI zu vermindern. Der bestimmte Wert β kann eine feste Kon
stante sein oder eine Variable, die in Abhängigkeit von ei
nem geeigneten Parameter, wie zum Beispiel der Art der Her
unterschaltaktion (beispielsweise der 3-2-Herunterschaltak
tion) und der Betätigungsgröße θAC des Gaspedals, variiert.
Der Betrieb in den Schritten SB3 bis SB16 zur Verminderung
des Eingangsdrehmoments TI beginnt eine bestimmte Zeit,
nachdem im Schritt SB2 die bejahende Entscheidung erhalten
wird. Das heißt, daß das Vergehen der bestimmten Zeit nach
einem bestimmten Endpunkt der Trägheitsphase der Herunter
schaltaktion einer bestimmten Bedingung entspricht, wodurch
die Verminderung des Eingangsdrehmoments TI eingeleitet
wird.
Der Schritt SB3 ist vorgesehen, um zu bestimmen, ob
sich das Hybridantriebssystem 10 im Elektromotorantriebsmo
dus (im Betriebsmodus 1) befindet. Wenn im Schritt SB3 eine
bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steue
rungsablauf zum Schritt SB14, um das Drehmoment TM des
Elektromotors/Generators 14 zu vermindern, wodurch das Ein
gangsdrehmoment TI vermindert wird. Der Betrag der Vermin
derung des Elektromotordrehmoments TM basiert auf der
Betätigungsgröße θAC des Gaspedals, der Art der Herunter
schaltaktion und der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Die Fahr
zeuggeschwindigkeit V wird bei der Bestimmung des Betrags
der Verminderung des Eingangsdrehmoments TI berücksichtigt,
da die Herunterschaltaktion bei betätigtem Gaspedal im all
gemeinen als eine Folge der Änderung der Betätigungsgröße θAC
des Gaspedals bei einer im wesentlichen konstanten Fahr
zeuggeschwindigkeit V stattfindet. Wenn die Betätigungsgrö
ße θAC anschließend verändert wird, wird der Betrag der
Verminderung des Eingangsdrehmoments TI in Abhängigkeit von
dem Datenverzeichnis geändert. Das zweite Diagramm im Zeit
schaubild von Fig. 12 von unten zeigt ein Beispiel einer
Änderung des Elektromotordrehmoments TM als eine Folge der
Steuerung im Schritt SB14 oder im nachstehend beschriebenen
Schritt SB12 und den folgenden Schritten. Der Betrag der
Verminderung des Elektromotordrehmoments TM wird am Punkt Q
während eines Anstiegs der Betätigungsgröße θAC erhöht.
Auf den Schritt SB14 folgt der Schritt SB15, um zu be
stimmen, ob nach dem Einleiten des Betriebs im Schritt SB14
zur Verminderung des Eingangsdrehmoments TI durch eine Re
duzierung des Elektromotordrehmoments TM eine bestimmte
Zeit vergangen ist. Der Schritt SB14 wird solange wieder
holt, bis die bestimmte Zeit vergangen ist. Die bestimmte
Zeit wird in Abhängigkeit von der Betätigungsgröße θAC bei
Beginn des Betriebs im Schritt SB14 und der Art der betref
fenden Herunterschaltaktion gemäß einem bestimmten Daten
verzeichnis oder einer bestimmten Gleichung bestimmt. Wenn
im Schritt SB15 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten
wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SB16, um das
Elektromotordrehmoment TM (das Eingangsdrehmoment TI) in
einer bestimmten Zeit, die in Abhängigkeit von der Betätig
ungsgröße θAC nach Ablauf der vorstehend genannten bestimm
ten Zeit (am Ende des Betriebs im Schritt SB14) und der Art
der betreffenden Herunterschaltaktion variiert, auf einen
normalen Wert zurückzustellen.
Wenn im Schritt SB3 eine negative Entscheidung (NEIN)
erhalten wird, das heißt, wenn sich das Hybridantriebssy
stem 10 nicht im Elektromotorantriebsmodus befindet, geht
der Steuerungsablauf zum Schritt SB4, um zu bestimmen, ob
sich das Hybridantriebssystem 10 im Brennkraftmaschinen-
/Elektromotorantriebsmodus (im Betriebsmodus 4) befindet.
Wenn im Schritt SB4 eine bejahende Entscheidung (JA) erhal
ten wird, geht der Steuerungsablauf zu den Schritten SB12,
SB13 und SB16, um das Elektromotordrehmoment TM wie in den
Schritten SB14 bis SB16 zu vermindern, wodurch das Ein
gangsdrehmoment TI des Automatikgetriebes 18 vermindert
wird. Der Betrag der Verminderung des Eingangsdrehmoments
TI wird in diesem Fall bestimmt, indem auch die Trägheit
der Brennkraftmaschine 12 berücksichtigt wird, das heißt,
in Abhängigkeit von dem gesamten Drehmoment der Brennkraft
maschine 12 und des Elektromotors/Generators 14. Eine im
Schritt SB13 verwendete bestimmte Zeit, das heißt, die
Zeitdauer des Betriebs im Schritt SB12, und die Zeit, wäh
rend der das Elektromotordrehmoment TM im Schritt SB16 nach
und nach auf den normalen Wert erhöht wird, werden unabhän
gig von den Zeiten, die in anderen Modi des Hybridantriebs
systems 10 verwendet werden, dem Brennkraftmaschinen-
/Elektromotorantriebsmodus entsprechend nach und nach er
höht.
Wenn im Schritt SB4 eine negative Entscheidung (NEIN)
erhalten wird, das heißt, wenn sich das Hybridantriebssy
stem 10 nicht im Brennkraftmaschinen-
/Elektromoturantriebsmodus befindet, geht der Steuerungsablauf
zum Schritt SB5, um zu bestimmen, ob sich das Hybri
dantriebssystem 10 im Elektromotorantriebsmodus (im Be
triebsmodus 2) befindet. Wenn im Schritt SB5 eine bejahende
Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf
zum Schritt SB6, um zu bestimmen, ob die Brennkraftmaschine
12 für eine Verminderung des Eingangsdrehmoments TI des Au
tomatikgetriebes 18 gesteuert werden kann, genauer ausge
drückt, ob die Zündzeitpunktverstellung der Brennkraftma
schine 12 in Richtung spät ausgeführt werden kann, um das
Eingangsdrehmoment TI zu vermindern. Eine negative Ent
scheidung (NEIN) wird im Schritt SB6 erhalten, wenn wie im
Schritt SA13 der ersten Ausführungsform die Katalysatortem
peratur niedriger ist als ein bestimmter Wert, oder wenn
die Häufigkeit der Verminderung des Eingangsdrehmoments TI
durch eine Zündzeitpunktverstellung der Brennkraftmaschine
12 in Richtung spät über einem bestimmten oberen Grenzwert
liegt. Wenn im Schritt SB6 eine bejahende Entscheidung (JA)
erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zu den Schritten
SB10, SB11 und SB16, um das Brennkraftmaschinenausgangs
drehmoment TE durch eine Zündzeitpunktverstellung der
Brennkraftmaschine 12 zu vermindern und dadurch das Ein
gangsdrehmoment TI zu vermindern. Eine im Schritt SB11 ver
wendete bestimmte Zeit, das heißt, die Zeitdauer des Be
triebs im Schritt SB10, und die Zeit, während der das Elek
tromotordrehmoment TM im Schritt SB16 nach und nach auf den
normalen Wert angehoben wird, werden unabhängig von den
Zeiten, die in anderen Modi des Hybridantriebssystems 10
verwendet werden, dem Brennkraftmaschinenantriebsmodus ent
sprechend bestimmt. Ein Verfahren zur Verminderung des Ein
gangsdrehmoments TI durch das Ausführen der Zündzeitpunkt
verstellung der Brennkraftmaschine ist in dem Dokument JP-
A-2-3545 offenbart.
Wenn im Schritt SB6 eine negative Entscheidung (NEIN)
erhalten wird, das heißt, wenn es nicht möglich ist, durch
die Zündzeitpunktverstellung der Brennkraftmaschine 12 in
Richtung spät das Eingangsdrehmoment TI zu vermindern, geht
der Steuerungsablauf zum Schritt SB7, um zu bestimmen, ob
die gespeicherte elektrische Energiemenge SOC gleich oder
größer ist als der Schwellenwert α (der untere Grenzwert
A), das heißt, ob das Eingangsdrehmoment TI durch eine
Steuerung des Elektromotors/Generators 14 vermindert werden
kann. Wenn im Schritt SB7 eine bejahende Entscheidung (JA)
erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zu den Schritten
SB8, SB9 und SB16, um dem Elektromotor/Generator 14 ein
Rückwärtsrotationsdrehmoment zu verleihen, wodurch das Ein
gangsdrehmoment TI vermindert wird. Der Betrag der Vermin
derung des Eingangsdrehmoments TI, das heißt, der Betrag
der Verminderung des Elektromotordrehmoments TM in Rück
wärtsrichtung, eine im Schritt SB9 verwendete Zeit und die
Zeitdauer des Betriebs im Schritt SB16 können jeweils denen
entsprechen, die für die Verminderung des Eingangsdrehmo
ments TI durch eine Zündzeitpunktverstellung der Brenn
kraftmaschine 12 in Richtung spät in den Schritten SB10,
SB11 und SB16 verwendet werden, können aber auch in Abhän
gigkeit von Unterschieden im Steuerungsansprechvermögen und
in der Steuerungsgenauigkeit zwischen der Steuerung des
Brennkraftmaschinendrehmoments TE und der Steuerung des
Elektromotordrehmoments TM für eine Verminderung des Ein
gangsdrehmoments TI unterschiedlich bestimmt werden. Das
unterste Diagramm in Fig. 12 zeigt ein Beispiel einer Än
derung des Elektromotordrehmoments TM in den Schritten SB8,
SB9 und SB16.
Im Hybridantriebssystem 10 gemäß der vorliegenden zwei
ten Ausführungsform von Fig. 11 sieht die Steuervorrich
tung folgende Einrichtungen vor: die dem Schritt SB10 ent
sprechende erste Drehmomentverminderungseinrichtung zur
Verminderung des Eingangsdrehmoments TI des Automatikge
triebes 18 durch eine Verminderung des Drehmoments TE der
Brennkraftmaschine 12, die den Schritten SB8, SB12, SB14
entsprechende zweite Drehmomentverminderungseinrichtung zur
Verminderung des Eingangsdrehmoments TI durch eine Vermin
derung des Drehmoments TM des Elektromotors/Generators 14
und die den Schritten SB3 bis SB6 entsprechende Drehmoment
verminderungsmodusauswahleinrichtung, die in Abhängigkeit
von der bestimmten Auswahlbedingung den Betrieb der ersten
oder zweiten Drehmomentverminderungseinrichtung ermöglicht.
Da die erste und zweite Drehmomentverminderungseinrichtung
vorgesehen sind, kann das Eingangsdrehmoment TI des Automa
tikgetriebes 18 im Vergleich zu der Ausgestaltung, die nur
den Elektromotor/Generator 14 oder die Brennkraftmaschine
12 als die Quelle für eine Verminderung des Eingangsdrehmo
ments TI verwendet, über einen größeren Fahrzeugbetriebszu
standsbereich korrekt vermindert werden, wodurch ein uner
wünschter Anstieg des Ausgangsdrehmoments TO in der Träg
heitsphase des Automatikgetriebes 18 in einem Endabschnitt
der Herunterschaltaktion bei betätigtem Gaspedal effektiv
verhindert wird.
Die vorliegende zweite Ausführungsform verwendet in Ab
hängigkeit vom momentan eingerichteten Betriebsmodus des
Hybridantriebssystems 10 selektiv die erste oder zweite
Drehmomentverminderungseinrichtung, so daß das Eingangs
drehmoment TI im Elektromotorantriebsmodus oder im Brenn
kraftmaschinen-/Elektromotorantriebsmodus durch eine Ver
minderung des Drehmoments TM des Elektromotors/Generators
14 vermindert wird, und im Brennkraftmaschinenantriebsmodus
durch eine Zündzeitpunktverstellung der Brennkraftmaschine
12 in Richtung spät vermindert wird. Diese zweite Ausfüh
rungsform trägt effektiv dazu bei, die Häufigkeit der Verw
endung des Elektromotors/Generators 14 zur Verminderung des
Eingangsdrehmoments TI und dementsprechend einen Verlust
von elektrischer Energie zu vermindern, wenn sie mit der
ersten Ausführungsform verglichen wird, die in der Regel
den Elektromotor/Generator 14 in allen Betriebsmodi verwe
ndet.
Gemäß der zweiten Ausführungsform kann ferner das Ein
gangsdrehmoment TI selbst dann, wenn die Zündzeitpunktver
stellung der Brennkraftmaschine 12 in Richtung spät im
Brennkraftmaschinenantriebsmodus nicht ausgeführt werden
kann, um das Eingangsdrehmoment TI zu vermindern, geeignet
vermindert werden, indem der Elektromotor/Generator 14 ein
Rückwärtsrotationsdrehmoment erhält.
Die Beträge der Verminderung des Eingangsdrehmoments
TI, die Zeitdauer des Betriebs zur Verminderung des Ein
gangsdrehmoments TI und die Zeitdauer, um das Brennkraftma
schinendrehmoment TE oder das Elektromotordrehmoment TM auf
den normalen Wert zurückzubringen, werden in den vier ver
schiedenen Drehmomentverminderungsmodi (in den Schritten
SB8, SB9 und SB16; in den Schritten SB10, SB11 und SB16; in
den Schritten SB12, SB13 und SB16; und in den Schritten
SB14, SB15 und SB16) in Abhängigkeit vom Betriebsmodus des
Hybridantriebssystems 10 und der für die Verminderung des
Eingangsdrehmoments TI verwendeten Quelle
(Brennkraftmaschine 12 oder Elektromotor/Generator 14) un
terschiedlich bestimmt, so daß das Eingangsdrehmoment TI
ungeachtet eines Unterschieds in der Trägheit zwischen der
Brennkraftmaschine 12 und dem Elektromotor/Generator 14 und
ungeachtet von Unterschieden in der Steuerungsgenauigkeit
und dem Steuerungsansprechvermögen zwischen der Steuerung
der Brennkraftmaschine 12 und der Steuerung des Elektromo
tors/Generators 14 zur Verminderung des Eingangsdrehmoments
TI mit einer hohen Genauigkeit gesteuert werden kann.
Gemäß der zweiten Ausführungsform von Fig. 11 kann
ferner das Eingangsdrehmoment TI selbst dann, wenn sich das
Hybridantriebssystem 10 im Brennkraftmaschinen-
/Elektromotorantriebsmodus (im Betriebsmodus 4) befindet
vermindert werden, indem nur der Elektromotor/Generator 14
gesteuert wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht im Vergleich
zu der Ausgestaltung, bei der sowohl die Brennkraftmaschine
12 wie auch der Elektromotor/Generator 14 zur Verminderung
des Eingangsdrehmoments TI verwendet werden, eine einfa
chere Steuerung des Eingangsdrehmoments TI.
Die dritte Ausführungsform von Fig. 13 und 14 unter
scheidet sich von der zweiten Ausführungsform von Fig. 11
und 12 darin, daß die Schritte SB10, SB11, SB16 im Brenn
kraftmaschinen-/Elektromotorantriebsmodus wie auch im
Brennkraftmaschinenantriebsmodus ausgeführt werden. Das
heißt, daß das Eingangsdrehmoment TI im Brennkraftmaschi
nen-/Elektromotorantriebsmodus vermindert wird, indem in
der Regel die Zündzeitpunktverstellung der Brennkraftma
schine 12 in Richtung spät erfolgt. Die dritte Ausführungs
form von Fig. 13 und 14 sieht im wesentlichen dieselben
Vorteile wie die zweite Ausführungsform von Fig. 11 und 12
vor. Das zweite Diagramm in Fig. 14 von unten zeigt ein
Beispiel einer Änderung des Brennkraftmaschinendrehmoments
TE infolge der Zündzeitpunktverstellung der Brennkraftma
schine 12 in Richtung spät im Schritt SB10 im Brennkraftma
schinen-/Elektromotorantriebsmodus und im Brennkraftmaschi
nenantriebsmodus, während das unterste Diagramm ein Bei
spiel einer Änderung des Elektromotordrehmoments TM infolge
der Steuerung des Elektromotors/Generators 14 im Schritt
SB8 im Brennkraftmaschinenantriebsmodus zeigt.
Gemäß der vierten Ausführungsform dieser Erfindung wird
das Eingangsdrehmoment TI des Automatikgetriebes 18 bei ei
nem Hinausschießen der Eingangswellendrehzahl NI während
einer sogenannten "Kupplung-zu-Kupplung-Schaltaktion" des
Automatikgetriebes 18 vermindert. Die Verminderung des Ein
gangsdrehmoments TI bei der vierten Ausführungsform erfolgt
gemäß einer im Ablaufdiagramm von Fig. 15 veranschaulich
ten Routine, die durch die Steuerungen 50, 52 ausgeführt
wird. Aus der nachfolgenden Beschreibung geht hervor, daß
die Schritte SC1 bis SC20 der Routine von Fig. 15 der
Drehmomentverminderungssteuereinrichtung entsprechen, und
daß der Schritt SC8 der ersten Drehmomentverminderungsein
richtung entspricht, während die Schritte SC6, SC10 und
SC14 der zweiten Drehmomentverminderungseinrichtung ent
sprechen. Es geht auch hervor, daß die Schritte SC4, SC5,
SC9, SC13 und SC17 der Drehmomentverminderungsmodusauswahleinrichtung
entsprechen, während die Schritte SC8,
SC12, SC16 und SC20 der Lernkompensationseinrichtung ent
sprechen.
Die Routine von Fig. 15 beginnt mit dem Schritt SC1,
um zu bestimmen, ob das Automatikgetriebe 18 von der Stel
lung zweiter Gang "2." in die Stellung dritter Gang "3."
hochgeschaltet werden soll. Die 2-3-Hochschaltaktion er
folgt, indem die Bremse B2 in Eingriff gebracht wird, wäh
rend die Bremse B3 freigegeben wird, wie es in Fig. 3 ge
zeigt ist. Wenn die Kupplung-zu-Kupplung-2-3-Hochschaltak
tion des Automatikgetriebes 18 stattfinden soll, das heißt,
wenn im Schritt SC1 eine bejahende Entscheidung (JA) erhal
ten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SC2, in dem
eine bestimmte Zeit, nachdem im Schritt SC1 die bejahende
Entscheidung erhalten wurde, ein 2-3-Hochschaltbefehl er
zeugt wird, so daß die Solenoidventile SL1 bis SL4 selektiv
erregt oder aberregt werden, um die 2-3-Hochschaltaktion
einzuleiten. Die zweite Kupplung CE2 steht ferner in Ein
griff. Dann geht der Steuerungsablauf zum Schritt SC3, um
zu bestimmen, ob die Drehzahl NI der Eingangswelle 19 des
Automatikgetriebes 18 hinausschießt, das heißt, plötzlich
ansteigt. Diese Bestimmung kann dadurch erfolgen, daß be
stimmt wird, ob die Rate oder der Betrag der Änderung der
Eingangsdrehzahl NI über einem bestimmten Schwellenwert
liegt. Eine gestrichelte Linie im obersten Diagramm von
Fig. 16 zeigt ein Beispiel des Hinausschießens der Eingangs
drehzahl NI. Wenn im Schritt SC3 eine bejahende Entschei
dung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum
Schritt SC4 und den folgenden Schritten, um das Eingangs
drehmoment TI des Automatikgetriebes 18 zu vermindern. Ge
mäß der folgenden Ausführungsform kann das Eingangsdrehmo
ment TI des Automatikgetriebes 18 somit vermindert werden,
wenn während des Kupplung-zu-Kupplung-2-3-Schaltvorgangs
ein Hinausschießen der Eingangsdrehzahl NI stattfindet. In
Fig. 16 stellen "PB2" bzw. "PB3" die Hydraulikdrücke der
Bremsen B2 bzw. B3 dar. Der Übergangsdruck PB3 während der
2-3-Hochschaltaktion wird durch den vom Linearsolenoidven
til SLU erzeugten Steuerdruck PSLU bestimmt.
Der Schritt SC4 ist vorgesehen, um zu bestimmen, ob die
gespeicherte elektrische Energiemenge SOC gleich oder grö
ßer ist als der Schwellenwert α, das heißt, ob das Ein
gangsdrehmoment TI durch eine Steuerung des Elektromo
tors/Generators 14 vermindert werden kann. Wenn im Schritt
SC4 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht
der Steuerungsablauf zum Schritt SC5 und den folgenden
Schritten. Der Schritt SC5 ist vorgesehen, um zu bestimmen,
ob sich das Hybridantriebssystem 10 im Brennkraftmaschinen
antriebsmodus befindet. Wenn im Schritt SC5 eine bejahende
Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf
zum Schritt SC6, um dem Elektromotor/Generator 14 ein Rück
wärtsrotationsdrehmoment zu verleihen, wodurch das Ein
gangsdrehmoment TI vermindert wird. Auf den Schritt SC6
folgt der Schritt SC7, um zu bestimmen, ob die Eingangs
drehzahl NI sich noch im Zustand des Hinausschießens befin
det. Der Schritt SC6 wird solange wiederholt, bis im
Schritt SC7 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten
wird, das heißt, bis das Hinausschießen der Eingangsdreh
zahl NI beseitigt ist. Dementsprechend wird das Rückwärts
rotationsdrehmoment des Elektromotors/Generators 14 nach
und nach erhöht. Das unterste Diagramm in Fig. 16 zeigt
Änderungen des Elektromotordrehmoments TM durch eine wie
derholte Ausführung des Schritts SC6. In diesem Diagramm
zeigt eine durchgezogene Linie die Änderung des Elektromo
tordrehmoments TM für den Fall, daß die Verminderung des
Elektromotordrehmoments TM unmittelbar nach der Beseitigung
des Hinausschießens der Eingangsdrehzahl NI beendet wird,
während eine gestrichelte Linie die Änderung des Elektromo
tordrehmoments TM für den Fall zeigt, daß die Verminderung
des Eingangsdrehmoments TI selbst während der Trägheitspha
se der 2-3-Hochschaltaktion des Automatikgetriebes 18 fort
dauert.
Wenn im Schritt SC7 eine negative Entscheidung (NEIN)
erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SC8,
um die gespeicherten Lernkompensationsdatenverzeichnisse zu
aktualisieren, aus denen der Übergangsdruck PB3 der Bremse
B3, das heißt, das Betriebsverhältnis des Linearsolenoid
ventils SLU, bestimmt wird. Die Datenverzeichnisse werden
durch eine Lernkompensation in Abhängigkeit vom Betrag der
Verminderung (dem Verminderungsprozentbetrag) des Eingangs
drehmoments TI im Schritt SC8 aktualisiert.
Ein Änderungsbetrag ΔPSLU des Steuerdrucks PSLU für eine
Änderung des Übergangsdrucks PB3 wird im besonderen gemäß
demjenigen der gespeicherten Datenverzeichnisse bestimmt,
das den Schritten SC8, SC17, SC16 bzw. SC20 entspricht, wie
es in Fig. 17 gezeigt ist. Diese Datenverzeichnisse werden
in den Schritten SC8, SC12, SC16 und SC20 in Abhängigkeit
vom Verminderungsprozentbetrag (%) des Eingangsdrehmoments
TI in dem vorstehend beschriebenen Schritt SC6 und den
nachstehend beschriebenen Schritten SC10, SC14 und SC18
durch eine Lernkompensation voneinander unterschiedlich ak
tualisiert. Bei der nächsten 2-3-Hochschaltaktion des Auto
matikgetriebes 18 wird der Steuerdruck PSLU um den gemäß
dem entsprechenden Datenverzeichnis bestimmten Änderungsbe
trag ΔPSLU geändert, wodurch der Übergangsdruck PB3 so ge
steuert wird, daß ein Hinausschießen der Eingangsdrehzahl
NI verhindert wird.
Der Verminderungsprozentbetrag (%) des Eingangsdrehmo
ments TI ist ein Verminderungsprozentbetrag in Bezug auf
das gesamte Drehmoment der Brennkraftmaschine 12 und des
Elektromotors/Generators 14. Der Verminderungsprozentbetrag
im Schritt SC6 für eine Verminderung des Eingangsdrehmo
ments TI, in dem der Elektromotor/Generator 14 ein Rück
wärtsrotationsdrehmoment TM abgibt, entspricht dem Rück
wärtsrotationsdrehmoment TM des Elektromotors/Generators 14
geteilt durch das Brennkraftmaschinendrehmoment TE mal 100.
Die Schritte SC8, SC12, SC16 und SC20 werden in Abhängigkeit
vom Betriebsmodus des Hybridantriebssystems 10 und von
der für die Verminderung des Eingangsdrehmoments TI verwen
deten Quelle (Brennkraftmaschine 12 oder Elektromo
tor/Generator 14) selektiv durchgeführt, um die jeweiligen
Datenverzeichnisse zu aktualisieren. Die zu aktualisieren
den gespeicherten Datenverzeichnisse entsprechen jeweiligen
verschiedenen Drehmomentverminderungsmodi, das heißt, je
weiligen Kombinationen aus dem Betriebsmodus und der für
die Verminderung des Eingangsdrehmoments TI verwendeten
Quelle. Jedes dieser Datenverzeichnisse stellt eine Bezie
hung zwischen dem Änderungsbetrag ΔPSLU des Steuerdrucks
PSLU (dem Änderungsbetrag des Betriebsverhältnisses des Li
nearsolenoidventils SLU) und den Fahrzeugbetriebsparame
tern, wie zum Beispiel der Gaspadalbetätigungsgröße θAC und
der Fahrzeuggeschwindigkeit V, dar.
Das Betriebsverhältnis des Linearsolenoidventils SLU
wird für den Fall, daß die gespeicherte elektrische Ener
giemenge SOC nicht kleiner ist als der Schwellenwert α,
während sich das Hybridantriebssystem 10 im Brennkraftma
schinenantriebsmodus befindet, so gesteuert, daß der Steu
erdruck PSLU um den Änderungsbetrag ΔPSLU geändert wird, der
gemäß dem im Schritt SC8 aktualisierten entsprechenden Da
tenverzeichnis bestimmt wird. Das Betriebsverhältnis des
Linearsolenoidventils SLU ist ein Beispiel eines physikali
schen Werts, der die Kupplung-zu-Kupplung-2-3-Hochschaltak
tion des Automatikgetriebes 18 beeinflußt. Die Datenver
zeichnisse können weitere Parameter aufweisen, wie zum Bei
spiel die Größe und Dauer des im Schritt SC3 erfaßten Hin
ausschießens der Eingangsdrehzahl NI.
Wenn im Schritt SC5 eine negative Entscheidung (NEIN)
erhalten wird, das heißt, falls sich das Hybridantriebssy
stem 10 nicht im Brennkraftmaschinenantriebsmodus befindet,
geht der Steuerungsablauf zum Schritt SC9, um zu bestimmen,
ob sich das Hybridantriebssystem 10 im Elektromotoran
triebsmodus (im Betriebsmodus 1) befindet. Wenn im Schritt
SC9 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht
der Steuerungsablauf zu den Schritten SC10, SC11 und SC12,
um das Eingangsdrehmoment TI zu vermindern und die gespei
cherten Datenverzeichnisse zur Bestimmung des Betriebsver
hältnisses des Linearsolenoidventils SLU zu aktualisieren,
wie dies im Brennkraftmaschinenantriebsmodus (in den
Schritten SC6, SC7 und SC8) der Fall ist. Im Elektromotor
antriebsmodus, in dem der Elektromotor/Generator 14 als die
Antriebskraftquelle für den Betrieb des Fahrzeugs betrieben
wird, wird das Eingangsdrehmoment TI jedoch durch eine Ver
minderung des Elektromotordrehmoments TM im Schritt SC10
vermindert. Der Betrag und die Rate der Verminderung des
Elektromotordrehmoments TM im Schritt SC10 können denen im
Schritt SC6 entsprechen, können aber auch beispielsweise in
Abhängigkeit von einem Unterschied in der Trägheit zwischen
dem Elektromotor/Generator 14 und der Brennkraftmaschine 10
von denen im Schritt SC6 verschieden sein.
Wenn im Schritt SC9 eine negative Entscheidung (NEIN)
erhalten wird, das heißt, falls sich das Hybridantriebssy
stem 10 nicht im Elektromotorantriebsmodus befindet, geht
der Steuerungsablauf zum Schritt SC13, um zu bestimmen, ob
sich das Hybridantriebssystem 10 im Brennkraftmaschinen-
/Elektromotorantriebsmodus (im Betriebsmodus 4) befindet.
Wenn im Schritt SC13 eine bejahende Entscheidung (JA) er
halten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SC14,
SC15 und SC16, um das Eingangsdrehmoment TI zu vermindern
und die gespeicherten Datenverzeichnisse zu aktualisieren
wie im Elektromotorantriebsmodus (wie in den Schritten
SC10, SC11 und SC12). Der Betrag und die Rate der Verminde
rung des Elektromotordrehmoments TM im Schritt SC14 können
denen im Schritt SC10 entsprechen, können aber auch in Ab
hängigkeit von einem Unterschied zwischen der gesamten
Trägheit der Brennkraftmaschine 12 und dem Elektromo
tor/Generator 14 und der Trägheit des Elektromo
tors/Generators 14 von denen im Schritt SC10 abweichen.
Wenn im Schritt SC4 eine negative Entscheidung (NEIN)
erhalten wird, das heißt, falls der Elektromotor/Generator
14 nicht dazu verwendet werden kann, um das Eingangsdrehmo
ment TI zu vermindern, geht der Steuerungsablauf zum
Schritt SC17, um zu bestimmen, ob die Zündzeitpunktverstel
lung der Brennkraftmaschine 12 in Richtung spät möglich
ist. Diese Bestimmung kann dadurch erfolgen, daß bestimmt
wird, ob die Katalysatortemperatur über einem bestimmen
Schwellenwert liegt, und ob die Häufigkeit der Zündzeit
punktverstellung der Brennkraftmaschine 12 in Richtung spät
unter einem bestimmten Schwellenwert liegt. Wenn die Kata
lysatortemperatur auf oder über dem Schwellenwert liegt und
die Häufigkeit kleiner ist als der Schwellenwert, bedeutet
dies, daß die Zündzeitpunktverstellung in Richtung spät
möglich ist. Wenn im Schritt SC17 eine bejahende Entschei
dung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zu den
Schritten SC18, SC19 und SC20, um das Eingangsdrehmoment TI
durch eine Zündzeitpunktverstellung der Brennkraftmaschine
12 in Richtung spät zu vermindern und die entsprechenden
Datenverzeichnisse zu aktualisieren. Wenn die gespeicherte
elektrische Energiemenge SOC kleiner ist als der Schwellen
wert α, kann der Elektromotor/Generator 14 nicht als die
Antriebskraftquelle für den Antrieb des Fahrzeugs verwendet
werden und das Hybridantriebssystem befindet sich gewöhn
lich im Brennkraftmaschinenantriebsmodus (Betriebsmodus 2)
oder im Brennkraftmaschinenantriebs- und Lademodus (im Be
triebsmodus 3). In diesem Brennkraftmaschinenantriebsmodus
oder Brennkraftmaschinenantriebs- und Lademodus kann das
Eingangsdrehmoment TI durch eine Zündzeitpunktverstellung
der Brennkraftmaschine 12 in Richtung spät vermindert wer
den. Der Betrag und die Rate der Verminderung des Eingangs
drehmoments TI im Schritt SC18 können denen im Schritt SC6
entsprechen, können aber auch in Abhängigkeit von Unter
schieden in der Steuerungsgenauigkeit und im Steuerungsan
sprechvermögen zwischen der Zündzeitpunktverstellung der
Brennkraftmaschine 12 in Richtung spät und der Steuerung
des Elektromotordrehmoments TM von denen im Schritt SC6 ab
weichen.
Wenn im Schritt SC17 eine negative Entscheidung (NEIN)
erhalten wird, das heißt, wenn weder die Brennkraftmaschine
12 noch der Elektromotor/Generator 14 für eine Verminderung
des Eingangsdrehmoments TI verwendet werden kann, geht der
Steuerungsablauf zum Schritt SC21, um das Betriebsverhält
nis des Linearsolenoidventils SLU für eine Erhöhung des
Steuerdrucks PSLU zu ändern, wodurch der Übergangsdruck PB3
der Bremse B3 erhöht wird, so daß die Freigabe der Bremse
B3 verzögert wird, wodurch die Hinausschießtendenz der
Drehzahl NI der Eingangswelle 26 des Automatikgetriebes 18
vermindert wird. Die Verzögerung der Freigabe der Bremse B3
hat im wesentlichen denselben Effekt wie die Verminderung
des Drehmoments TI der Eingangswelle 26. Eine Verschlechte
rung der 2-3-Hochschaltaktion des Automatikgetriebes 18
kann somit selbst dann verhindert werden, wenn das Ein
gangsdrehmoment TI nicht vermindert werden kann.
Im Hybridantriebssystem 10 gemäß der vorliegenden vier
ten Ausführungsform sieht die Steuervorrichtung, die die
Hybridantriebssteuerung 50 und die Automatikgetriebesteue
rung aufweist, folgende Einrichtungen vor: die dem Schrit
ten SC18 entsprechende erste Drehmomentverminderungsein
richtung zur Verminderung des Eingangsdrehmoments TI des
Automatikgetriebes 18 durch eine Steuerung der Brennkraft
maschine 12, die den Schritten SC6, SC10 und SC14 entspre
chende zweite Drehmomentverminderungseinrichtung zur Ver
minderung des Eingangsdrehmoments TI durch eine Steuerung
des Elektromotors/Generators 14 und die den Schritten SC4,
SC5, SC9, SC13 und SC17 entsprechende Drehmomentverminde
rungsmodusauswahleinrichtung, die gemäß der bestimmten Aus
wahlbedingung selektiv den Betrieb der ersten oder zweiten
Drehmomentverminderungseinrichtung ermöglicht. Da die erste
und zweite Drehmomentverminderungseinrichtung vorgesehen
sind, kann das Eingangsdrehmoment TI des Automatikgetriebes
18 im Vergleich zu der Ausgestaltung, die nur den Elektro
motor/Generator 14 oder die Brennkraftmaschine 12 als die
Quelle für eine Verminderung des Eingangsdrehmoments TI
verwendet, über einen breiteren Fahrzeugbetriebszustandsbe
reich korrekt vermindert werden, wodurch ein unerwünschtes
Hinausschießen der Eingangsdrehzahl NI des Automatikgetrie
bes 18 während einer Kupplung-zu-Kupplung-2-3-Hochschaltak
tion effektiv verhindert wird.
Die vorliegende vierte Ausführungsform verwendet eben
falls die zweite Drehmomentverminderungseinrichtung zur
Steuerung des Elektromotors/Generators 14 für eine Vermin
derung des Eingangsdrehmoments TI, wenn der Elektromo
tor/Generator 14 zu diesem Zweck betrieben werden kann,
wenn die gespeicherte elektrische Energiemenge gleich oder
größer ist als der Schwellenwert α, und die erste Drehmo
mentverminderungseinrichtung zur Steuerung der Brennkraft
maschine 12 für eine Verminderung des Eingangsdrehmoments
TI, wenn die gespeicherte elektrische Energiemenge SOC
kleiner ist als der Schwellenwert α. Bei der vorliegenden
Ausgestaltung kann das Eingangsdrehmoment TI selbst dann,
wenn der Elektromotor/Generator 14 nicht als die Quelle für
eine Verminderung des Eingangsdrehmoments TI verwendet wer
den kann, durch eine Zündzeitpunktverstellung der Brennkr
aftmaschine 12 in Richtung spät korrekt vermindert werden.
Bei der vierten Ausführungsform von Fig. 15 sind die
Schritte SC8, SC12, SC16 und SC20 vorgesehen, um die in den
jeweiligen verschiedenen Drehmomentverminderungsmodi ver
wendeten Datenverzeichnisse jeweils durch eine Lernkompen
sation in Abhängigkeit vom Betrag der Verminderung des Ein
gangsdrehmoments TI in den Schritten SC6, SC10, SC14 und
SC18 zu aktualisieren, so daß der Änderungsbetrag ΔPSLU des
Steuerdrucks PSLU des Linearsolenoidventils SLU bei der
nächsten 2-3-Hochschaltaktion des Automatikgetriebes 18 ge
mäß den somit aktualisierten Datenverzeichnissen bestimmt
wird, um den Übergangsdruck PB3 der Bremse B3 zu steuern.
Diese Ausgestaltung ermöglicht ungeachtet des momentan ein
gerichteten Betriebsmodus des Hybridantriebssystems 10, ei
nes Unterschieds in der Trägheit der verwendeten Antriebs
kraftquelle und der Unterschiede in der Steuerungsgenauig
keit und dem Steuerungsansprechvermögen der für eine Ver
minderung des Eingangsdrehmoments TI verwendeten Quelle ei
nen weichen bzw. ruckfreien Eingriff der Bremse B3.
Gemäß der vierten Ausführungsform kann das Eingangs
drehmoment TI selbst dann, wenn sich das Hybridantriebssy
stem 10 im Brennkraftmaschinen-/Elektromotorantriebsmodus
(im Betriebsmodus 4) befindet ferner dadurch vermindert
werden, daß nur der Elektromotor/Generator 14 verwendet
wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht im Vergleich zu der
Ausgestaltung, bei der sowohl die Brennkraftmaschine 12 wie
auch der Elektromotor/Generator 14 für eine Verminderung
des Eingangsdrehmoments TI verwendet werden, eine einfa
chere Steuerung des Eingangsdrehmoments TI mit einer hohen
Genauigkeit.
Nun sei auf das Ablaufdiagramm von Fig. 18 Bezug ge
nommen, in dem eine fünfte Ausführungsform dieser Erfindung
gezeigt wird, die für die Bestimmung eines physikalischen
Werts, der eine Schaltaktion des Automatikgetriebes 18 be
einflußt, in drei jeweils verschiedenen Modi für die Ver
minderung des Eingangsdrehmoments TI unterschiedliche Da
tenverzeichnisse verwendet. Die drei Drehmomentverminde
rungsmodi bestehen aus einem ersten Modus, in dem die er
sten Drehmomentverminderungseinrichtung betrieben wird, um
das Eingangsdrehmoment TI unter Verwendung der Brennkraft
maschine 12 zu vermindern, einem zweiten Modus, in dem die
zweite Drehmomentverminderungseinrichtung betrieben wird,
um das Eingangsdrehmoment TI unter Verwendung des Elektro
motors/Generators 14 zu vermindern, sowie einem dritten Mo
dus, in dem die erste wie auch zweite Drehmomentverminde
rungseinrichtung betrieben werden, um das Eingangsdrehmo
ment TI zu vermindern.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht die
Drehmomentverminderungsmodusauswahleinrichtung gemäß der
bestimmten Auswahlbedingung wenigstens den Betrieb der er
sten Drehmomentverminderungseinrichtung oder der zweiten
Drehmomentverminderungseinrichtung, um das Eingangsdrehmo
ment TI zu vermindern.
Die Datenverzeichnisse werden durch eine Lernkompensa
tion in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern aktuali
siert, wie zum Beispiel dem Verminderungsbetrag des Ein
gangsdrehmoments TI durch die Vorwärtsregelung des Brenn
kraftmaschinendrehmoments TE und/oder des Elektromotor
drehmoments TM, des Verminderungsbetrags des Eingangs
drehmoments TI durch die Regelung des Brennkraftmaschinen
drehmoments TE und/oder des Elektromotordrehmoments TM, des
Änderungsbetrags des Betriebsverhältnisses des Linearso
lenoidventils SLN, SLU, wenn dieses Betriebsverhältnis per
se gesteuert wird, der Zeitdauer der betreffenden Schaltak
tion des Automatikgetriebes 18 und des Hinausschießbetrags
der Eingangsdrehzahl NI. Die zu aktualisierenden Datenver
zeichnisse werden dazu verwendet, einen ausgewählten physi
kalischen Wert zu bestimmen, der die Schaltaktion des Auto
matikgetriebes 18 beeinflußt. Der physikalische Wert ent
spricht beispielsweise dem Übergangsdruck der Reibkopp
lungsvorrichtung, die für die betreffende Schaltaktion ver
wendet wird, dem Betriebsverhältnis des Linearsolenoidven
tils SLN, SLU oder dem Verminderungsbetrag des Eingangs
drehmoments TI. Die Lernkompensation des physikalischen
Werts zur Aktualisierung der Datenverzeichnisse kann so er
folgen, wie es in den Dokumenten JP-A-63-291738 und JP-A-3-
37470 offenbart ist. Die vorliegende Ausführungsform ist
jedoch durch die Verwendung der verschiedenen Datenver
zeichnisse für die drei jeweils verschiedenen Drehmoment
verminderungsmodi charakterisiert. Aus der folgenden Be
schreibung geht hervor, daß die Schritte SD4, SD6 und SD8
der Lernkompensationseinrichtung zur Aktualisierung der Da
tenverzeichnisse entsprechen.
Die im Ablaufdiagramm von Fig. 18 veranschaulichte
Routine beginnt mit dem Schritt SD1, um zu bestimmen, ob
eine Schaltaktion des Automatikgetriebes 18 beendet ist.
Diese Bestimmung kann in Abhängigkeit von Drehzahländerun
gen oder Drehzahlen eines ausgewählten Teils oder von Tei
len des Automatikgetriebes 18 und/oder der vergangenen Zeit
nach dem Beginn der Schaltaktion erfolgen. Wenn im Schritt
SD1 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht
der Steuerungsablauf zum Schritt SD2, um zu bestimmen, ob
eine bestimmte Bedingung für eine Aktualisierung der Daten
verzeichnisse erfüllt ist. Für die verschiedenen Drehmo
mentverminderungsmodi oder die verschiedenen Betriebsmodi
des Hybridantriebssystems 10 werden vorzugsweise verschie
dene Bedingungen verwendet. Die Aktualisierung der Daten
verzeichnisse wird beispielsweise unter den folgenden Be
dingungen erlaubt oder verhindert:
- a) Das Aktualisieren der Datenverzeichnisse wird ver hindert, wenn die Öltemperatur des Automatikgetriebes 18 unter einem bestimmten Grenzwert liegt.
- b) Wenn die Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine 12 unter einem bestimmten Grenzwert liegt, wird das ent sprechende Datenverzeichnis nur dann aktualisiert, wenn das Eingangsdrehmoment TI durch eine Steuerung des Elektromo tors/Generators 14 vermindert wird. Die Aktualisierung des Datenverzeichnisses wird jedoch verhindert, wenn die Kühl wassertemperatur extrem niedrig ist.
- c) Die Aktualisierung der Datenverzeichnisse wird ver hindert, wenn der Änderungsbetrag des Drehmoments der An triebskraftquelle infolge einer Änderung der Gaspedalbetä tigungsgröße während einer Schaltaktion des Automatikge triebes 18 einen bestimmten oberen Grenzwert überschreitet.
- d) Die Aktualisierung der Datenverzeichnisse wird ver hindert, wenn der Verminderungsbetrag des Eingangsdrehmo ments TI sich während einer Schaltaktion des Automatikge triebes 18 ändert, beispielsweise, wenn das Eingangsdrehmo ment TI durch eine Steuerung des Elektromotors/Generators 14 nicht in angemessener Weise vermindert werden kann.
Wenn im Schritt SD2 eine bejahende Entscheidung (JA)
erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SD3,
um zu bestimmen, ob das Eingangsdrehmoment TI im zweiten
Modus vermindert wird, das heißt, durch eine Steuerung des
Elektromotors/Generators 14. Wenn im Schritt SD3 eine beja
hende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungs
ablauf zum Schritt SD4, in dem das Datenverzeichnis A für
den zweiten Modus aktualisiert wird, so daß der ausgewählte
physikalische Wert im nächsten Erscheinen derselben Schalt
aktion des Automatikgetriebes 18 gemäß dem somit aktuali
sierten Datenverzeichnis A gesteuert wird, wenn das Ein
gangsdrehmoment TI unter Verwendung des Elektromo
tors/Generators 14 im zweiten Modus vermindert wird. Fig.
19 zeigt ein Beispiel des Datenverzeichnisses A, das eine
Beziehung zwischen dem Eingangsdrehmoment TI des Automatik
getriebes 18 und dem Änderungsbetrag oder Kompensationsbe
trag ΔP des Übergangsdrucks P der entsprechenden Reibkopp
lungsvorrichtung während der Trägheitsphase verschiedener
Hochschaltaktionen bei betätigtem Gaspedal des Automatikge
triebes 18, wie bei der ersten Ausführungsform, darstellt.
Wenn im Schritt SD3 eine negative Entscheidung (NEIN)
erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zum Schritt SD5,
um zu bestimmen, ob das Eingangsdrehmoment TI im ersten Mo
dus vermindert wird, das heißt, durch eine Steuerung der
Brennkraftmaschine 12. Wenn im Schritt SD5 eine bejahende
Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf
zum Schritt SD6, in dem das Datenverzeichnis B für den er
sten Modus aktualisiert wird, so daß der ausgewählte physikalische
Wert im nächsten Erscheinen derselben Schaltaktion
des Automatikgetriebes 18 gemäß dem somit aktualisierten
Datenverzeichnis B gesteuert wird, wenn das Eingangsdrehmo
ment TI im ersten Modus unter Verwendung der Brennkraftma
schine 12 vermindert wird. Wenn im Schritt SD5 eine negati
ve Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht der Steuerungs
ablauf zum Schritt SD7, um zu bestimmen, ob das Eingangs
drehmoment TI im dritten Modus vermindert wird, das heißt,
durch eine Steuerung der Brennkraftmaschine 12 wie auch des
Elektromotors/Generators 14. Wenn im Schritt SD7 eine beja
hende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungs
ablauf zum Schritt SD8, in dem das Datenverzeichnis C für
den dritten Modus aktualisiert wird, so daß der ausgewählte
physikalische Wert im nächsten Erscheinen derselben Schalt
aktion des Automatikgetriebes 18 gemäß dem somit aktuali
sierten Datenverzeichnis C gesteuert wird, wenn das Ein
gangsdrehmoment TI im dritten Modus unter Verwendung der
Brennkraftmaschine 12 und des Elektromotors/Generators 14
vermindert wird.
Gemäß der fünften Ausführungsform sind die Datenver
zeichnisse zur Bestimmung eines eine Schaltaktion des Auto
matikgetriebes 18 beeinflussenden physikalischen Werts für
die jeweiligen verschiedenen Drehmomentverminderungsmodi
(dem ersten, zweiten und dritten Modus) vorgesehen. Das zu
aktualisierende Datenverzeichnis wird also in Abhängigkeit
davon bestimmt, ob das Eingangsdrehmoment TI vermindert
wird, indem nur der Elektromotor/Generator 14, nur die
Brennkraftmaschine 12 oder der Elektromotor/Generator 14
und die Brennkraftmaschine 12 verwendet werden. Diese Aus
gestaltung ermöglicht eine ruckfreie Schaltaktion des Auto
matikgetriebes 18 ungeachtet von Unterschieden in der
Steuerungsgenauigkeit und dem Steuerungsansprechvermögen in
den verschiedenen Drehmomentverminderungsmodi.
Obwohl das Hybridantriebssystem 10 von Fig. 1 das Au
tomatikgetriebe 18 verwendet, das eine Rückwärtsantriebsstellung
und fünf Vorwärtsantriebsstellungen hat, ist das
Prinzip der folgenden Erfindung gleichermaßen für ein Hy
bridantriebssystem 180 anwendbar, das ein Automatikgetriebe
182 verwendet, das kein Nebengetriebe 20 beinhaltet, son
dern nur das Hauptgetriebe 22 verwendet, wie es in Fig. 20
gezeigt ist. Dieses Automatikgetriebe 182 hat eine Rück
wärtsantriebsstellung und vier Vorwärtsantriebsstellungen,
wie es in Fig. 21 dargestellt ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung in ihren gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die bei
gefügte Zeichnung beschrieben wurde, sei darauf hingewie
sen, daß sie in verschiedenen Arten und Weisen abgeändert,
abgewandelt und verbessert werden kann, wie es einem Fach
mann angesichts der vorstehenden Lehre als naheliegend er
scheint.
Die Erfindung sieht somit eine Vorrichtung zur Steue
rung eines Fahrzeughybridantriebssystems mit einem Getriebe
vor, das zwischen einem Fahrzeugantriebsrad und einem aus
einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor/Generator
bestehenden Satz angeordnet ist, wobei die Vorrichtung eine
Drehmomentverminderungssteuereinrichtung zur Verminderung
eines Getriebeeingangsdrehmoments während einer Getriebe
schaltaktion aufweist und die Drehmomentverminderungssteu
ereinrichtung eine erste Drehmomentverminderungseinrichtung
zur Verminderung des Eingangsdrehmoments durch eine Steue
rung der Brennkraftmaschine, eine zweite Drehmomentvermin
derungseinrichtung zur Verminderung des Eingangsdrehmoments
durch eine Steuerung des Elektromotors/Generators und eine
Drehmomentverminderungsmodusauswahleinrichtung aufweist,
die in Abhängigkeit von einer bestimmten Auswahlbedingung
den Betrieb der ersten Drehmomentverminderungseinrichtung
und/oder der zweiten Drehmomentverminderungseinrichtung er
möglicht, um das Eingangsdrehmoment zu vermindern.
Claims (16)
1. Vorrichtung zur Steuerung eines Hybridantriebssy
stems (10, 180) eines Kraftfahrzeugs, das eine durch Ver
brennung eines Kraftstoffs betriebene Brennkraftmaschine
(10), einen Elektromotor/Generator (14) und ein Getriebe
(18, 182) aufweist, das zwischen einem Fahrzeugantriebs
rad und dem aus der Brennkraftmaschine und dem Elektromo
tor/Generator bestehenden Satz angeordnet ist, wobei die
Vorrichtung eine Drehmomentverminderungssteuereinrichtung
(SA3-SA18, SB1-SB16, SC1-SC20) zur Verminderung eines Ge
triebeeingangsdrehmoments während einer Getriebeschaltak
tion unter einer bestimmten Drehmomentverminderungsbedin
gung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmo
mentverminderungssteuereinrichtung aufweist:
eine erste Drehmomentverminderungseinrichtung (SA14, SA15, SB10, SC18) zur Verminderung des Getriebeeingangs drehmoments durch eine Steuerung der Brennkraftmaschine (12),
eine zweite Drehmomentverminderungseinrichtung (SA8, SA9, SB8, SB12, SB14, SC6, SC10, SC14) zur Verminderung des Getriebeeingangsdrehmoments durch eine Steuerung des Elektromotors/Generators (14), und
eine Drehmomentverminderungsmodusauswahleinrichtung (SA6, SA13, SB3-SB7, SC4, SC5, SC9, SC13, SC17), die in Abhängigkeit von einer bestimmten Auswahlbedingung den Betrieb von wenigstens der ersten oder zweiten Drehmo mentverminderungseinrichtung ermöglicht, um das Eingangs drehmoment zu vermindern, wobei
die Drehmomentverminderungsmodusauswahleinrichtung eine Energiemengenbestimmungseinrichtung (SA6, SB7, SC4) aufweist, um zu bestimmen, ob die Menge der in einer elektrischen Speichervorrichtung (58) gespeicherten elek trischen Energie über einem bestimmten Schwellenwert liegt, und die zweite Drehmomentverminderungseinrichtung zur Steuerung des Elektromotors/Generators in Betrieb nimmt, um das Eingangsdrehmoment zu vermindern, wenn die Energiemengenbestimmungseinrichtung bestimmt, daß die elektrische Energiemenge über dem bestimmten Schwellen wert liegt.
eine erste Drehmomentverminderungseinrichtung (SA14, SA15, SB10, SC18) zur Verminderung des Getriebeeingangs drehmoments durch eine Steuerung der Brennkraftmaschine (12),
eine zweite Drehmomentverminderungseinrichtung (SA8, SA9, SB8, SB12, SB14, SC6, SC10, SC14) zur Verminderung des Getriebeeingangsdrehmoments durch eine Steuerung des Elektromotors/Generators (14), und
eine Drehmomentverminderungsmodusauswahleinrichtung (SA6, SA13, SB3-SB7, SC4, SC5, SC9, SC13, SC17), die in Abhängigkeit von einer bestimmten Auswahlbedingung den Betrieb von wenigstens der ersten oder zweiten Drehmo mentverminderungseinrichtung ermöglicht, um das Eingangs drehmoment zu vermindern, wobei
die Drehmomentverminderungsmodusauswahleinrichtung eine Energiemengenbestimmungseinrichtung (SA6, SB7, SC4) aufweist, um zu bestimmen, ob die Menge der in einer elektrischen Speichervorrichtung (58) gespeicherten elek trischen Energie über einem bestimmten Schwellenwert liegt, und die zweite Drehmomentverminderungseinrichtung zur Steuerung des Elektromotors/Generators in Betrieb nimmt, um das Eingangsdrehmoment zu vermindern, wenn die Energiemengenbestimmungseinrichtung bestimmt, daß die elektrische Energiemenge über dem bestimmten Schwellen wert liegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Drehmoment
verminderungssteuereinrichtung (SA3-SA19) das Getriebe
eingangsdrehmoment während einer Hochschaltaktion als der
Schaltaktion des Getriebes (18, 182) vermindert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die
Drehmomentverminderungssteuereinrichtung (SB1-SB16) das
Getriebeeingangsdrehmoment während einer Herunterschalt
aktion als der Schaltaktion des Getriebes (18, 182) ver
mindert.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei
die Drehmomentverminderungssteuereinrichtung (SC1-SC20)
das Eingangsdrehmoment des Getriebes (18, 182) beim Auf
treten eines Hinausschießens einer Eingangsdrehzahl des
Getriebes (18, 182) während einer Kupplung-zu-Kupplung-
Schaltaktion des Getriebes vermindert, die erfolgt, indem
eine von zwei Kopplungsvorrichtungen (B2, B3) in Eingriff
gebracht wird, während die andere der beiden Kopplungs
vorrichtungen freigegeben wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
die erste Drehmomentverminderungseinrichtung (SA14, SA15,
SB10, SC18) das Eingangsdrehmoment des Getriebes (18,
182) vermindert, indem sie eine Zündzeitpunktverstellung
der Brennkraftmaschine (12) in Richtung spät bewirkt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei
die zweite Drehmomentverminderungseinrichtung (SA8, SA9,
SB8, SB14, SC6, SC10, SC14) das Eingangsdrehmoment des
Getriebes (18, 182) vermindert, indem sie ein Vorwärtsro
tationsdrehmoment des Elektromotors/Generators vermindert
oder dem Elektromotor/Generator ein Rückwärtsrotations
drehmoment verleiht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei
die Drehmomentverminderungsmodusauswahleinrichtung (SA6,
SA13, SB3-SB7, SC4, SC5, SC9, SC13, SC17) in Abhängigkeit
von der bestimmten Auswahlbedingung den Betrieb der er
sten Drehmomentverminderungseinrichtung (SA14, SA15,
SB10, SC18) oder zweiten Drehmomentverminderungseinrich
tung (SA8, SA9, SB8, SB14, SC6, SC10, SC14) ermöglicht.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei
die Drehmomentverminderungsmodusauswahleinrichtung einen
ersten Drehmomentverminderungsmodus, in dem der Betrieb
der ersten Drehmomentverminderungseinrichtung (SA14,
SA15, SB10, SC18) ermöglicht wird, einen zweiten Drehmo
mentverminderungsmodus, in dem der Betrieb der zweiten
Drehmomentverminderungseinrichtung (SA8, SA9, SB8, SB14,
SC6, SC10, SC14) ermöglicht wird, oder einen dritten
Drehmomentverminderungsmodus auswählt, in dem der Betrieb
der ersten und zweiten Drehmomentverminderungseinrichtung
ermöglicht wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei
während eines Antriebs des Kraftfahrzeugs durch wenig
stens den Elektromotor/Generator die zweite Drehmoment
verminderungseinrichtung zur Steuerung des Elektromo
tors/Generators in Betrieb genommen wird, um ein Vor
wärtsrotationsdrehmoment des Elektromotors/Generators zu
vermindern, wenn die elektrische Energiemenge über dem
bestimmten Schwellenwert liegt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, wobei während ei
nes Antriebs des Kraftfahrzeugs durch ausschließlich die
Brennkraftmaschine die zweite Drehmomentverminderungsein
richtung zur Steuerung des Elektromotors/Generators in
Betrieb genommen wird, um ein Rückwärtsrotationsdrehmo
ment des Elektromotors/Generators zu vermindern, wenn die
elektrische Energiemenge über dem bestimmten Schwellen
wert liegt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei
die Drehmomentverminderungssteuereinrichtung einen Betrag
der Verminderung des Eingangsdrehmoments des Getriebes
(18, 182) in Abhängigkeit von den Betriebszuständen der
Brennkraftmaschine und des Elektromotors/Generators be
stimmt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Drehmoment
verminderungssteuereinrichtung (SB1-SB16, SC1-SC20) den
Betrag der Verminderung des Eingangsdrehmoments in Abhän
gigkeit von einem momentan eingerichteten Betriebsmodus
der Betriebsmodi des Hybridantriebssystems (10, 180) be
stimmt, wobei die Betriebsmodi einen Elektromotoran
triebsmodus, in dem der Elektromotor/Generator als eine
Antriebskraftquelle für den Antrieb des Kraftfahrzeugs
betrieben wird, einen Brennkraftmaschinenantriebsmodus,
in dem die Brennkraftmaschine als die Antriebskraftquelle
verwendet wird, und einen Brennkraftmaschinen-
/Elektromotorantriebsmodus, in dem sowohl die Brennkraft
maschine wie auch der Elektromotor/Generator als die An
triebskraftquelle verwendet werden, aufweisen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit
des weiteren einer Lernkompensationseinrichtung (SA12,
SA18, SC8, SC12, SC16, SC30, SD4, SD6, SD8) zum Ausführen
einer Lernkompensation eines physikalischen Werts, der
die Schaltaktion des Getriebes (18, 182) beeinflußt, wo
bei die Lernkompensationseinrichtung für jeden einer
Vielzahl von Drehmomentverminderungsmodi vorgesehen ist,
wovon in Abhängigkeit von der bestimmten Auswahlbedingung
von der Drehmomentverminderungsmodusauswahleinrichtung
wenigstens einer ausgewählt wird, um wenigstens den Be
trieb der ersten oder der zweiten Drehmomentverminde
rungseinrichtung zu ermöglichen, um das Eingangsdrehmo
ment des Getriebes zu vermindern.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der physikali
sche Wert aus einem Hydraulikdruck (PB2, PB3) besteht,
der auf eine Kopplungsvorrichtung (B2, B3) aufgebracht
wird, die die Schaltaktion des Getriebes bewirkt, und wo
bei die Lernkompensationseinrichtung durch die Lernkom
pensation den Hydraulikdruck als den physikalischen Wert
bestimmt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Drehmoment
verminderungssteuereinrichtung einen Betrag der Verminde
rung des Getriebeeingangsdrehmoments in der Art und Weise
einer Rückkopplung derart steuert, daß die Schaltaktion
einer bestimmten Bedingung entsprechend erfolgt, und wo
bei die Lernkompensationseinrichtung die Lernkompensation
des Hydraulikdrucks in Abhängigkeit von dem Betrag der
Verminderung des Eingangsdrehmoments in der Rückkopp
lungssteuerung durch die Drehmomentverminderungssteuer
einrichtung bewirkt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Vielzahl der
Drehmomentverminderungsmodi aus einem ersten Drehmoment
verminderungsmodus besteht, in dem der Betrieb der ersten
Drehmomentverminderungseinrichtung (SA14, SA15, SB10,
SC18) ermöglicht wird, einem zweiten Drehmomentverminde
rungsmodus, in dem der Betrieb der zweiten Drehmomentver
minderungseinrichtung (SA8, SA9, SB8, SB14, SC16, SC10,
SC14) ermöglicht wird, und einem dritten Drehmomentver
minderungsmodus, in dem der Betrieb der ersten und zweiten
Drehmomentverminderungseinrichtungen ermöglicht wer
den.
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