DE19930391B4 - Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug mit Kupplungssteuerung - Google Patents

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Abstract

Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug, mit:
mindestens einem angetriebenen Rad (8);
einem ersten Elektromotor (4) mit einem über ein Getriebe (5) in Antriebsbeziehung mit dem angetriebenen Rad (8) stehenden ersten Rotor (4a);
einer kraftstoffbetriebenen Wärmekraftmaschine (2) mit einer Maschinenantriebswelle (2a);
einem zweiten Elektromotor (1) mit einem in Antriebsverbindung mit der Maschinenantriebswelle (2a) stehenden zweiten Rotor (1a),
einer Kupplung (3) zwischen der Maschinenantriebswelle (2a) und dem ersten Rotor (4a); und
einer Steuereinheit (16) zur Erzeugung einer Anweisung zur Einkupplung der Kupplung (3) als Antwort auf die Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers und die Fahrzeuggeschwindigkeit (Vsp) zu einem ersten Zeitpunkt (t1),
dadurch gekennzeichnet, dass
(a) der erste Elektromotor (4) unmittelbar nach dem ersten Zeitpunkt (t1) von der Steuereinheit (16) gesteuert wird, um ein Motordrehmoment auszugeben, das so hoch ist, wie die Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers (S11);
(b) die Wärmekraftmaschine (2) von der Steuereinheit (16) gesteuert...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Hybridantriebssysteme für Fahrzeuge, und insbesondere Hybridantriebssysteme mit Kupplungssteuerung.
  • Es werden große Anstrengungen unternommen, sich den Grundbedürfnissen einer wirksamen Leistungsquelle zu widmen. Eine solche Bemühung ist ein Hybridantriebssystem mit mindestens einem in Antriebsbeziehung mit mindestens einem angetriebenen Rad stehenden Elektromotor, einer kraftstoffbetriebenen Wärmekraftmaschine und einer Kupplung zur Ankopplung der Maschine an das angetriebene Rad oder zur Entkopplung der Maschine von dem angetriebenen Rad. Die Kupplung kann zwischen der Maschine und dem Elektromotor angeordnet sein. Die EP 0 552 140 B1 und die DE 42 25 315 C2 offenbaren Hybridantriebssysteme, bei denen eine Drehmomentbedarfsanforderung des Fahrers in eine Betätigung von wenigstens einem Elektromotor, einer kraftstoffbetriebenen Wärmekraftmaschine und einer Kupplung umgesetzt wird. Die DE 195 32 136 A1 offenbart ein Antriebssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Antriebsaggregat, insbesondere einem Verbrennungsmotor, und wenigstens einer elektrischen Maschine, die als elektromagnetische Kupplung im Antriebsstrang des Antriebssystems und/oder als aktive Getriebe-Synchronisiereinrichtung wirkt.
  • Die Bereitstellung eines stoßfreien bzw. erschütterungsfreien Eingriffes zwischen der Maschine und dem angetriebenen Rad in allen Fahrsituationen würde es erfordern, nach einem Befehl zur Einkupplung der Kupplung die Maschine und den Elektromotor im Zusammenwirken mit der Betätigung der Kupplung zu betreiben.
    •
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hybridantriebssystem bereitzustellen, das eine erschütterungsfreie Ankupplung einer kraftstoffgetriebenen Wärmekraftmaschine an ein angetriebenes Rad ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 bzw. 12 gelöst, die Unteransprüche haben bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung zum Inhalt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug bereitgestellt mit:
    mindestens einem angetriebenen Rad;
    einem ersten Elektromotor mit einem über ein Getriebe in Antriebsbeziehung mit dem angetriebenen Rad stehenden ersten Rotor;
    einer kraftstoffbetriebenen Wärmekraftmaschine mit einer Maschinenantriebswelle;
    einem zweiten Elektromotor mit einem in Antriebsverbindung mit der Maschinenantriebswelle stehenden zweiten Rotor,
    einer Kupplung zwischen der Maschinenantriebswelle und dem ersten Rotor; und
    einer Steuereinheit zur Erzeugung einer Anweisung zur Einkupplung der Kupplung als Antwort auf die Drehmomentbedarfsanforderung des Fahrers und die Fahrzeuggeschwindigkeit zu einem ersten Zeitpunkt, bei dem
    • (a) der erste Elektromotor unmittelbar nach dem ersten Zeitpunkt von der Steuereinheit gesteuert wird, um ein Motordrehmoment auszugeben, das so hoch ist, wie die Drehmomentbedarfsanforderung des Fahrers;
    • (b) die Wärmekraftmaschine von der Steuereinheit gesteuert wird, um ein durch die Wärmekraftmaschine erzeugtes Drehmoment auszugeben;
    • (c) der zweite Elektromotor unmittelbar nach dem ersten Zeitpunkt von der Steuereinheit gesteuert wird, um die Geschwindigkeit der Maschinenantriebswelle an die Geschwindigkeit des ersten Rotors anzupassen;
    • (d) die Kupplung unmittelbar nachdem die Geschwindigkeit der Maschinenantriebswelle zu einem zweiten Zeitpunkt an die Geschwindigkeit des ersten Rotors angepasst ist, von der Steuereinheit gesteuert wird, das Einrücken einzuleiten;
    • (e) der zweite Elektromotor unmittelbar nach dem zweiten Zeitpunkt gesteuert wird, um das von der Wärmekraftmaschine erzeugte Drehmoment aufzunehmen, bis die Kupplung zu einem dritten Zeitpunkt die Fähigkeit hat, Drehmoment zu übertragen, das mit der Drehmomentbedarfsanforderung des Fahrers übereinstimmt; und
    • (f) die Steuereinheit das Drehmoment des zweiten Elektromotors und das Drehmoment des ersten Elektromotors allmählich Richtung Null steuert.
  • Weiter wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeug-Hybridantriebssystems mit einem ersten Elektromotor in Antriebsbeziehung mit einem angetriebenen Rad, einer Wärmekraftmaschine, einer Kupplung zum Ankoppeln und Abkoppeln der Wärmekraftmaschine an den ersten Elektromotor und von dem ersten Elektromotor, und einem zweiten Elektromotor, der in Antriebsverbindung mit der Wärmekraftmaschine steht, bereitgestellt, mit den Schritten:
    Erfassung des Wunsches des Fahrers bezüglich der Bewegung des Fahrzeuges;
    Umsetzung des erfaßten Wunsches des Fahrers in eine Drehmomentbedarfsanforderung des Fahrers; und
    Erzeugung eines Befehls zum Einrücken der Kupplung als Antwort auf die Drehmomentbedarfsanforderung des Fahrers und die Fahrzeuggeschwindigkeit zu einem Zeitpunkt, gekennzeichnet durch
    • (a) Steuerung des ersten Elektromotors unmittelbar nach dem ersten Zeitpunkt, um ein Motordrehmoment auszugeben, das so hoch ist, wie die Drehmomentbedarfsanforderung des Fahrers;
    • (b) Steuerung der Wärmekraftmaschine, um ein durch die Wärmekraftmaschine erzeugtes Drehmoment auszugeben;
    • (c) Steuerung des zweiten Elektromotors unmittelbar nach dem ersten Zeitpunkt, um die Geschwindigkeit der Maschinenantriebswelle an die Geschwindigkeit des ersten Rotors anzupassen;
    • (d) Steuerung der Kupplung unmittelbar nachdem die Geschwindigkeit der Maschinenantriebswelle zu einem zweiten Zeitpunkt an die Geschwindigkeit des ersten Rotors angepasst ist, das Einrücken einzuleiten;
    • (e) Steuerung des zweiten Elektromotors unmittelbar nach dem zweiten Zeitpunkt, um das von der Wärmekraftmaschine erzeugte Drehmoment aufzunehmen, bis die Kupplung zu einem dritten Zeitpunkt die Fähigkeit hat, Drehmoment zu übertragen, das mit der Drehmomentbedarfsanforderung des Fahrers übereinstimmt; und
    • (f) Steuerung des Drehmoments des ersten Elektromotors und des Drehmoments des zweiten Elektromotors allmählich Richtung Null.
  • Die beschriebenen Merkmale und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen und den Zeichnungen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein und vorteilhafte Ausführungen darstellen. Es zeigt:
  • 1 ein verallgemeinertes Blockdiagramm eines Hybridantriebssystemes für ein Fahrzeug.
  • 2 in dem Fahrzeug angeordnete Hauptkomponenten.
  • 3 ein stark vereinfachtes Flußdiagramm einer Erzeugung eines Kupplungseingriffbefehles und von Teilen der Logikablaufverteilung des Ablaufs.
  • 4 ein Flußdiagramm eines ersten Protokollabschnittes eines Übergangsablaufes, der durch einen Befehl zur Einkupplung der Kupplung in Gang gesetzt wird.
  • 5 ein Flußdiagramm eines zweiten Protokollabschnittes des Ablaufes.
  • 6 ein Flußdiagramm eines dritten Protokollabschnittes des Ablaufes.
  • 7 ein Flußdiagramm eines vierten Protokollabschnittes des Ablaufes.
  • 8 gegen wechselnde bzw. sich verändernde Fahrzeuggeschwindigkeiten aufgetragene Daten, mit denen die Drehmomentbedarfsanforderung des Fahrers bei der Auswahl von einem der durch eine Anweisung zur Einkupplung der Kupplung des Hybridantriebssystemes in Gang gesetzten Betriebsprotokolle verglichen wird.
  • 9A, 9B und 9C ein erstes Ablaufprotokoll bzw. Betriebsprotokoll der Kupplung in Zusammenarbeit mit dem Betrieb des ersten und zweiten Elektromotors und einer Wärmekraftmaschine.
  • 10A, 10B und 10C ein zweites Betriebsprotokoll der Kupplung in Zusammenarbeit mit dem Betrieb des ersten und zweiten Elektromotors und der Wärmekraftmaschine.
  • 11A, 11B und 11C erläutern ein drittes Betriebsprotokoll der Kupplung in Zusammenarbeit mit dem Betrieb des ersten und zweiten Elektromotors und der Wärmekraftmaschine.
  • Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebssystemes ist in 1 gezeigt. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die verschiedenen Elemente nicht in ihren physikalischen Beziehungen gezeigt. Die Ausführung der Erfindung kann zum Antrieb eines Automobils, eines Lastkraftwagens o.dgl. benutzt werden.
  • Erste, zweite und dritte Elektromotoren 4, 1 und 10 sind mit Wechselrichtern bzw. Invertern 12, 11 bzw. 13 verbunden, die mit einer Steuereinheit 16 verbunden sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind der erste Elektromotor 4, zweite Elektromotor 1 und dritte Elektromotor 10 Dreiphasen-Wechselstrommotoren. Man sollte sich jedoch bewußt sein, daß auch andere Typen von Elektromotoren verwendet werden können, beispielsweise vielpolige Gleichstrom-Permanentmagnetmotoren. Im letzteren Fall werden Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler anstelle von Wechselrichtern verwendet. Die Wechselrichter 12, 11 und 13 sind durch eine Gleichstromverbindung 14 mit dem Hauptbatteriepack 15 verbunden, um die Batterie bzw. den Batteriepack im Generatormodus aufzuladen und die Motoren 4, 1 und 10 während des Motormodus anzutreiben. Die Wechselrichter 12, 11 und 13 sind durch die Gleichspannungsverbindung 14 elektrisch untereinander verbunden, um es zu ermöglichen, den durch einen Motor im Generatormodus erzeugten Strom direkt unter Umgehung der Batterie 15 zum Antrieb eines anderen Motors im Motormodus zu nutzen. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Batterie 15 eine Lithiumionenbatterie. Es ist jedoch zu bemerken, daß auch andere Batterietypen verwendet werden können, beispielsweise Nickel-Wasserstoffbatterien oder Kupferbatterien. Auch ein Leistungskondensator, beispielsweise eine elektrischer Zweischichtkondensator bzw. Doppelschichtkondensator, kann als Batteriepack 15 verwendet werden.
  • Der erste Motor 4 hat einen in Antriebsbeziehung mit mindestens einem angetriebenen Rad 8 des Fahrzeuges stehenden Rotor 4a. Insbesondere ist der erste Motor 4 über ein kontinuierlich variables Getriebe (continuously variable transmission, CVT) 5 mit dem Fahrzeugantriebsgetriebe verbunden, das ein Untersetzungsgetriebe 6 und ein Differential 7 aufweist. Das CVT 5 kann sein Verhältnis kontinuierlich ändern. Bei der bevorzugten Ausführungsform hat das CVT 5 eine Eingangs- bzw. Antriebsriemenscheibe, eine Ausgangs- bzw. Abtriebsriemenscheibe, eine Eingangs- bzw. Antriebswelle, eine Ausgangs- bzw. Abtriebswelle, einen Keilriemen bzw. Treibriemen und eine hydraulische Steuereinheit 9. Die Eingangsriemenscheibe ist an der Eingangswelle und die Ausgangsriemenscheibe an der Ausgangswelle befestigt. Der Keilriemen verbindet die Eingangsriemenscheibe und die Ausgangsriemenscheibe. Der Rotor 4a des ersten Motors 4 steht in Antriebsverbindung mit der Eingangswelle des CVT 5. Die Ausgangswelle des CVT 5 steht in Antriebsverbindung mit dem Untersetzungsgetriebe 6. Man sollte sich bewußt sein, daß andere Typen von CVT verwendet werden können, beispielsweise hydrostatische oder Reibungs-CVT's. Der dritte Motor 10 wird dazu verwendet, eine innerhalb der hydraulischen Steuereinheit 9 vorhandene Ölpumpe anzutreiben.
  • Eine mit Brennstoff bzw. Kraftstoff betriebene Wärmekraftmaschine 2, die ein Verbrennungsmotor sein kann, hat eine Maschinenantriebswelle 2a. Der zweite Motor 1 hat einen in Antriebsverbindung mit der Maschinenantriebswelle 2a stehenden zweiten Rotor 1a. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Antriebsverbindung zwischen dem zweiten Rotor 1a des zweiten Motors 1 und der Maschinenantriebswelle 2a durch eine Kette oder einen Riemen geschaffen. Die Maschinenantriebswelle 2a ist mit einer Kupplung 3 verbunden, die dazu vorgesehen ist, die Maschine 2 mit dem angetriebenen Rad 8 zu verbinden oder von diesem zu entkuppeln. Die Kupplung 3 ist zwischen der Maschinenantriebswelle 2a und dem ersten Rotor 4a des ersten Motors 4 angeordnet. Die Kupplung 3 ist eine elektromagnetische Kraftkupplung. Das durch die elektromagnetische Kraftkupplung 3 übertragene Drehmoment ist proportional zum Stromfluß, der zur Einschaltung bzw. Erregung der Kupplung verwendet wird.
  • Die Steuereinheit 16 umfaßt einen Mikrocomputer mit peripheren Einrichtungen und verschiedenen Arten von Aktuatoren bzw. Betätigungsvorrichtungen. Die Steuereinheit 16 kann eine Geschwindigkeitssteuerung und die Drehmomentsteuerung der Maschine 2, eine Steuerung der Drehmomentübertragung durch die Kupplung 3, eine Geschwindigkeitssteuerung und Drehmomentsteuerung des ersten, zweiten und dritten Motors 4, 1 bzw. 10 und eine Verhältnissteuerung des CVT 5 durchführen.
  • Mit Bezug auf 2 ist die Steuereinrichtung 16 mit einem Schlüsselschalter 20 und einem Wahlhebelschalter 21 verbunden. Der Schüsselschalter 20 ist geschlossen oder angeschaltet, wenn der Fahrzeugschlüssel in der „Ein"-Position oder der „Start"-Position ist. Bei dem Wahlhebelschalter werden „P", „N", „R" und „D"-Schalter geschlossen oder angeschaltet, wenn ein Wahlhebel auf Parken (P), Neutral oder Leerlauf (N), Re verse oder Rückwärts (R) bzw. Fahren oder Drive (D)-Position gestellt wird.
  • Ein Gaspedalsensor oder Beschleunigersensor 22, ein Bremsschalter 23, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24, ein Batterietemperatursensor 25, ein Batterieladezustandssensor oder state of charge (SOC)-Sensor 26, ein Maschinengeschwindigkeitssensor 27 und ein Drosselsensor 28 sind mit der Steuereinheit 16 verbunden. Der Beschleunigersensor 22 erfaßt den Niederdrückungsgrad θ des Gaspedals oder Beschleunigerpedals bzw. Fahrpedals. Der Bremsschalter 23 wird angeschaltet, wenn ein Bremspedal niedergedrückt ist. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 erfaßt einen vorbestimmten Parameter, der auf die Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp schließen läßt. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist der vorbestimmte Parameter die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle des CVT 5. Der Batterietemperatursensor 25 erfaßt die Temperatur Tb der Batterie 15. Der SOC-Sensor 26 erfaßt den Ladezustand (state of charge, SOC) der Batterie 15. Der Maschinengeschwindigkeitssensor 27 erfaßt einen Parameter, der auf die Drehgeschwindigkeit Ne der Maschinenantriebswelle 2a schließen läßt. Der Drosselsensor 28 erfaßt den Öffnungsgrad des Drosselventils der Maschine.
  • In 2 sind auch Betätigungseinrichtungen zur Einstellung der Brennstoffeinspritzung 30, des Zündzeitpunkts 31 und der Ventilzeiten 32 der Maschine 2 gezeigt. Zur Leistungsversorgung der Steuereinheit 16 ist eine Hilfsbatterie 33 vorgesehen.
  • Man sollte sich darüber im Klaren sein, daß der Auswahlhebelschalter 21, der Beschleunigersensor bzw. Gaspedalsensor 22 und der Bremsschalter 23 die Wünsche des Fahrers bzw. Fahrzeugbetreibers bezüglich der Bewegung des Fahrzeuges erfassen. Bei der gleichen Fahrzeuggeschwindigkeit ist die Drehmomentbedarfsanforderung des Fahrzeugbetreibers, tTd, proportional zum Niederdrückungsgrad θ des Gaspedals. Beim gleichen Niederdrückungsgrad des Gaspedales nimmt die Drehmomentbedarfsanforderung des Fahrzeugbetreibers, tTd, ab, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp ansteigt. Daher kann die Drehmomentbedarfsanforderung des Fahrzeugbetreibers, tTd, durch Tabellenabfrageoperation einer Karte oder Abbildung bestimmt werden, die die Ausgaben des Beschleunigersensors 22 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 verwendet. Ein Fachmann im Bereich der Fahrzeugsteuerungstechnik kann eine solche Abbildung oder Karte leicht aufbereiten. Bei der bevorzugten Ausführungsform hat die Steuereinheit 16 die Karte und eine Rückgewinnungsroutine bzw. ein Abfrageprogramm zur Bestimmung eines aktuellen Wertes der Drehmomentbedarfsanforderung tTd des Fahrers. Die „Drehmomentbedarfsanforderung" tTd des Fahrers wird hier vereinfacht auch als „Drehmomentbedarf" oder „Drehmomentanforderung" bezeichnet.
  • Die Flußdiagramme der 3 bis 7 erläutern eine Kupplungssteuerungsroutine bzw. ein Kupplungssteuerungsunterprogramm einer bevorzugten Ausführung bzw. Implementierung der vorliegenden Erfindung. In Schritt S1 nimmt die Steuereinrichtung 16 Information über die Drehmomentanforderung des Fahrers, tTd, und die Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp auf. Im nächsten Schritt S2 bestimmt die Steuereinheit 16 auf Basis der Drehmomentanforderung tTd des Fahrers und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp, ob ein Eingriff bzw. ein Einrücken der Kupplung 3 erforderlich ist oder nicht. Für diese Entscheidung kann auf eine vorbestimmte Entscheidungstafel Bezug genommen werden, wobei die Drehmomentanforderung tTd und die Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp benutzt werden. Wenn die Steuereinheit 16 in Schritt S2 entscheidet, die Kupplung 3 nicht einzurücken, endet die Routine. Wenn in dem Schritt die Steuereinheit 16 entscheidet, die Kupplung 3 einzurücken, geht die Routine bzw. das Unterprogramm zu Schritt S3 und weiter.
  • In den Schritten S3, S4 und S5 wird der Drehmomentanforderungsbefehl tTd mit einem vorbestimmten Wert T1, einem Maximaldrehmoment maxTa des Motors 4 und einem Maximaldrehmoment maxTe der Maschine 2 verglichen. Das Maximaldrehmoment maxTa des Motors 4 wird als Antwort bzw. Reaktion auf die Spezifikation des Motors 4, einer durch die Batterie 15 erzeugbaren elektrischen Leistung und den Temperaturen des Motors 4 und des Wechselrichters 12 bestimmt. 8 erläutert Daten des Maximaldrehmomentes maxTa des Motors 4 gegen sich verändernde Fahrzeuggeschwindigkeiten Vsp zusammen mit Daten des Maximaldrehmomentes maxTe der Maschine 2 und Daten des vorbestimmten Wertes T1. Die Drehmomentanforderung tTd wird mit diesen Daten verglichen, indem eines der ersten bis vierten Betriebsprotokolle (siehe 4 bis 7) ausgewählt wird, die durch einen Befehl zum Einrücken der Kupplung 3 in Gang gesetzt bzw. eingeleitet oder gestartet werden.
  • Vor einem Befehl zum Einrücken der Kupplung 3 ist die Kupplung 3 ausgerückt und der Motor 4 stellt motorische Antriebskraft für die angetriebenen Räder 8 des Fahrzeuges bereit. Anschließend würde eine einfache Einkupplung der Kupplung 3 bei oder unmittelbar nach einem Befehl zum Einrücken der Kupplung dazu führen, daß das Drehmoment der Maschine mit dem Drehmoment des Motors kombiniert würde, was einen schnellen bzw. starken Anstieg des auf die Antriebsräder 8 wirkenden Drehmomentes bewirken und eine erhebliche Erschütterung bzw. einen erheblichen Stoß erzeugen würde. Ein Einrücken der Kupplung 3 vor einer Synchronisation zwischen der Drehgeschwindigkeit der Maschinenantriebswelle 2a und der Drehgeschwindigkeit des Motors 4 würde zur Erzeugung eines erheblichen Stoßes führen. Bei der bevorzugten Ausführung der Kupplungssteuerroutine wird das Einrücken der Kupplung 3 eingeleitet, nachdem die Maschinengeschwindigkeit Ne mit der Motorgeschwindigkeit Na des Motors 4 übereinstimmt. Hier sollte auf Schritt S16 in 4 und einen Zeitpunkt t2 in 9A bis 9C oder Schritt S26 in 6 und einen Zeitpunkt t2 in 11A bis 11C Bezug genommen werden. Vor der Einleitung des Einrückens der Kupplung absorbiert der Motor 1 durch die Maschine 2 erzeugtes Drehmoment, um das Auftreten eines Stoßes zu verhindern.
  • Während des Betriebes des Motors 1 zur Aufnahme des Maschinendrehmomentes für die Einkupplung der Kupplung 3 kann der Motor 1 eine Geschwindigkeitssteuerung der Maschine 2 nicht leisten, wenn er sein gesamtes Leistungsvermögen zur Absorption des Maschinendrehmomentes verwendet. Daher wird bei der bevorzugten Ausführung der Motor 1 das Maschinendrehmoment nicht bis zu einem Niveau absorbieren, das seinem maximalen Absorptionsdrehmoment maxTb entspricht. Stattdessen wird es dem Motor 1 gestattet, das Maschinendrehmoment bis zu einem durch den vorbestimmten Wert T1 angezeigten Niveau aufzunehmen, was es dem Motor ermöglicht, die Geschwindigkeitssteuerung der Maschine 2 auszuführen. Der vorbestimmte Wert T1 ist gegeben durch Subtraktion der für die Geschwindigkeitssteuerung erforderlichen Größenordnung des Drehmomentes von einem Produkt (maxTb × Gb), bei dem Gb ein Verhältnis zwischen der Geschwindigkeit der Antriebs- bzw. Eingangswelle des CVT 5 und der Geschwindigkeit der Abtriebs- bzw. Ausgangswelle des CVT 5 ist. Die gepunktete Linie in 8 erläutert die Daten des maximalen Absorptionsdrehmomentes maxTb gegen variierende Fahrzeuggeschwindigkeiten Vsp. Das maximale Absorptionsdrehmoment maxTb wird als Antwort auf die Spezifikation des Motors 1, die durch die Batterie 15 erzeugbare elektrische Leistung und die Temperaturen des Motors 1 und des Wechselrichters 11 bestimmt.
  • Nun zurück zu den 3 und 8. Wenn in Schritt S3 die Drehmomentanforderung tTd kleiner als der vorbestimmte Wert T1 oder gleich diesem Wert ist, springt die Routine zu dem in 4 gezeigten Flußdiagramm, das das erste Protokoll erläutert. Wenn in Schritt S4 die Drehmomentanforderung tTd größer als der vorbestimmte Wert T1, aber kleiner oder gleich dem Maximaldrehmoment maxTa des Motors 4 ist, springt die Routine zu dem in 5 gezeigten Flußdiagramm, das das zweite Protokoll erläutert. Wenn in Schritt S5 die Drehmomentanforderung tTd größer als das Maximaldrehmoment maxTa des Motors 4, aber kleiner oder gleich dem Maximaldrehmoment maxTe der Maschine 2 ist, springt die Routine zu dem in 6 gezeigten Flußdiagramm, das das dritte Protokoll erläutert. Wenn in Schritt S5 die Drehmomentanforderung tTd größer als das Maximaldrehmoment maxTe der Maschine 2 ist, springt die Routine zu dem in 7 gezeigten Flußdiagramm, das das vierte Protokoll erläutert. Es ist zu bemerken, daß die Steuereinheit 16 eine Tabellenableseoperation gemäß 8 durchführt und dabei die Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp verwendet, um Daten des vorbestimmten Wertes T1, des Maximaldrehmomentes maxTa des Motors 4 und des Maximaldrehmomentes maxTe der Maschine 2 zu gewinnen.
  • 4 erläutert das erste Protokoll für den Betrieb des ersten Motors 4, des zweiten Motors 1 und der Maschine 2 nach einem Befehl zur Einrückung der Kupplung 3, wenn die Drehmomentanforderung tTd kleiner oder gleich dem Wert T1 ist. Die 9A bis 9C sind Zeitdiagramme, die das erste Protokoll erläutern. 9A erläutert Variationen der Drehmomentanforderung tTd, des Drehmoments Te der Maschine 2, des geschätzten Drehmomentes estTe der Maschine 2, ein Zieldrehmoment tTa des Motors 4 und eines Zieldrehmomentes tTb des Motors 1. 9B erläutert Variationen der Rotationsgeschwindigkeit Na (U min–1) des Motors 4 und der Drehgeschwindigkeit Ne (U min–1) der Maschine 2. 9C erläutert Variationen des Erregungsstrombefehls tIcl der Kupplung 3 und der Drehmomentübertragungsfähigkeit Tcl durch die Kupplung 3. Es ist zu bemerken, daß die Drehmomentübertragungsfähigkeit Tcl, die von einem Zeitpunkt t2 in 9C an ansteigt, nicht bedeutet, daß tatsächlich Drehmoment mittels der Kupplung 3 übertragen wird.
  • Mit Bezug auf 4 und 9A bis 9C wird nun das erste Protokoll für den Fall tTd < T1 erläutert.
  • In den 9A bis 9C sei angenommen, daß ein Befehl zur Einkupplung der Kupplung 3 zu einem Zeitpunkt t1 vorliegt. Bei der bevorzugten Ausführung der Erfindung überträgt die Kupplung 3 bis zur Vervollständigung des Einrückens bzw. bis zum Abschluß des Einrückvorgangs bei einem Zeitpunkt t3 kein Drehmoment. Somit wird die Drehmomentsteuerung des Motors 4, wenn die Drehmomentanforderung tTd als Zielwert tTa gesetzt wird, fortgeführt, bis die Kupplung 3 zum Zeitpunkt t3 vollständig eingerückt ist. Zeitgleich oder unmittelbar nach dem Zeitpunkt t1, bei Schritt S11 in 4, führt die Steuereinheit 16 eine Geschwindigkeitssteuerung durch den Motor 1 aus, um die Maschinengeschwindigkeit Ne an die Motorgeschwindigkeit Na des Motors 4 anzupassen bzw. auf diese einzustellen. Im nächsten Schritt S12 bestimmt die Steuereinheit 16, ob die Maschine 2 mit Brennstoff bzw. Kraftstoff betrieben wird oder nicht. Wenn dies der Fall ist, geht die Routine zu Schritt S15. Wenn in Schritt S12 bestimmt wird, daß die Maschine 2 nicht mit Brennstoff betrieben wird, leitet die Steuereinrichtung 16 im Schritt S13 den Leistungsbetrieb der Maschine 2 ein. Im Schritt S14 bestimmt die Steuereinheit 16, ob normale Verbrennung stattfindet oder nicht. Dieser Schritt S14 wird wiederholt, bis normale Verbrennung stattfindet. Nach Schritt S14 geht die Routine bzw. das Unterprogramm zu Schritt S15.
  • In Schritt S13 aktiviert die Steuereinrichtung 16 die Kraftstoffeinspritzung 30 und Zündzeitpunktssteuerung 31, um eine Kraftstoffeinspritzung und eine Funkenzündung zum Anlassen der Maschine 2 und für ihren Leistungsbetrieb durchzuführen. Im nächsten Schritt S14 bestimmt die Steuereinheit, ob in der Maschine 2 normale Verbrennung stattfindet oder nicht. Wenn die Steuereinheit 16 in Schritt S14 bestimmt, daß normale Verbrennung stattgefunden hat, geht das Unterprogramm zu Schritt S15.
  • In Schritt S15 führt die Steuereinheit 16 eine Drehmomentsteuerung der Maschine 2 durch, indem die Drehmomentanforderung tTd als Wert des Zieldrehmomentes tTe der Maschine eingesetzt wird. Simultan zu bzw. parallel mit dieser Maschinendrehmomentssteuerung wird die Geschwindigkeitssteuerung durch Motor 1 fortgesetzt, wodurch der Motor 1 veranlaßt wird, das durch die Maschine 2 erzeugte Drehmoment Te zu absorbieren bzw. aufzunehmen. Für die Maschinendrehmomentssteuerung wird eine Maschinendrehmomentskarte vorbereitet, die verschiedene Werte des Maschinendrehmomentes gegen bzw. in Bezug auf verschiedene Maschinengeschwindigkeiten und Drosselöffnungsgrade enthält. Auf diese Maschinendrehmomentskarte wird Bezug genommen, um einen Zieldrosselöffnungsgrad für eine Verbrennung bei der vorliegenden Maschinengeschwindigkeit und ein Maschinenzieldrehmoment anzugeben. Die Steuereinheit 16 führt eine Drosselsteuerung durch, um das Drosselventil der Maschine so einzustellen, daß die Zieldrosselöffnung erreicht wird.
  • Im nächsten Schritt S16 bestimmt die Steuereinheit 16, ob die Maschinengeschwindigkeit Ne größer als oder gleich der Geschwindigkeit Na des Motors 4 geworden ist oder nicht. Mit anderen Worten bestimmt die Steuereinheit, ob die Antriebswellengeschwindigkeit der Kupplung 3 ihre Abtriebswellengeschwindigkeit erreicht hat bzw. mit dieser übereinstimmt. Wenn dies der Fall ist, geht das Unterprogramm zu Schritt S17. In Schritt S17 erhöht die Steuereinheit 16 einen Anweisungswert tIcl des Kupplungserregungsstromes auf sein Maximum, um dadurch das Einrücken der Kupplung 3 einzuleiten. Die Erregungsschaltung für die Kupplung 3 stellt eine Zeitverzögerung be reit, so daß die Drehmomentübertragungsfähigkeit Tcl allmählich ansteigt. Mit Bezug auf 9B und 9C gibt es zum Zeitpunkt t2 einen Anstieg im Anweisungswert tIcl des Kupplungserregungsstromes auf sein Maximum, wenn die Maschinengeschwindigkeit Ne mit der Motorgeschwindigkeit Na übereinstimmt.
  • Nach Schritt S17 geht das Unterprogramm zu Schritt S18. Im Schritt S18 führt die Steuereinheit 16 eine Drehmomentsteuerung des Motors 1 aus, indem als Zieldrehmoment (tTb × Gb) das Produkt aus einem Schätzwert des Maschinendrehmomentes (estTe) und minus eins (–1) gesetzt wird. Bei der bevorzugten Ausführung wird der Schätzwert des Maschinendrehmomentes nach Rückgriff auf die Maschinendrehmomentskarte angegeben, die die Maschinengeschwindigkeit und den Drosselöffnungsgrad verwendet. Man sollte sich bewußt sein, daß das Maschinendrehmoment auch aus dem Zylinderdruck der Maschine oder vom Lufteinlaßstrom und der Maschinengeschwindigkeit abgeschätzt werden kann.
  • In Schritt S19 bestimmt die Steuereinheit 16, ob das Kupplungsübertragungsdrehmoment Tcl größer als die oder gleich der Drehmomentanforderung tTd geworden ist. Wenn in Schritt S19 das Kupplungsübertragungsdrehmoment Tel die Drehmomentanforderung tTd zu einem Zeitpunkt t3 erreicht hat (siehe 9C), geht das Unterprogramm zu Schritt S20. Im Schritt S20 stellt die Steuereinheit 16 das Zieldrehmoment tTb × Gb des Motors 1 und das Zieldrehmoment tTa des Motors 4 Schritt für Schritt bzw. allmählich Richtung Null, so daß eine Änderung in tTb × Gb gegen eine Änderung in tTa versetzt ist.
  • Das Zieldrehmoment von jedem der Motoren 4 und 1 sollte in der Weise Richtung Null verstellt werden, daß immer die folgende Beziehung eingehalten wird: estTe + tTa + tTb × Gb = tTd (1)
  • Die Reduktionsraten bzw. -geschwindigkeiten sollten auf der Berücksichtigung der Resonanzfrequenz der Kupplung 3 und ihres Dämpfungskoeffizienten basieren. Danach wird die Drehmomentsteuerung der Maschine 2 zur Einstellung des Maschinendrehmomentes Te auf das angeforderte Drehmoment bzw. auf den Drehmomentbedarf tTd fortgesetzt.
  • 5 und 10A bis 10C erläutern das zweite Protokoll, wenn T1 < tTd ≦ maxTa gilt. Das in 5 gezeigte Flußdiagramm ist im wesentlichen das gleiche wie das in 4 gezeigte, so daß in diesem Flußdiagramm zur Bezeichnung der gleichen Schritte die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Man sollte sich bewußt sein, daß der Schritt S15 in 4 durch den Schritt S15A in 5 und der Schritt S20 in 4 durch die Schritte S20A und S20B in 5 ersetzt worden ist. Ein Vergleich der 10A bis 10C mit 9A bis 9C zeigt, daß die Drehmomentsteuerung der Maschine 2 gemäß dem zweiten Protokoll sich von der Drehmomentsteuerung der Maschine 2 gemäß dem ersten Protokoll unterscheidet. Insbesondere wird das Zieldrehmoment tTe zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 auf den gleichen Wert wie der vorbestimmte Wert T1 gesetzt. Das Zieldrehmoment tTe wird nach dem Zeitpunkt t3 mit dem Drehmomentbedarf tTd gleichgesetzt.
  • In Schritt S15A in 5 führt die Steuereinheit 16 die Drehmomentsteuerung der Maschine aus, indem der vorbestimmte Wert T1 als Zieldrehmoment tTe der Maschine gesetzt wird. Zeitgleich oder parallel mit dieser Maschinendrehmomentsteuerung wird die Geschwindigkeitssteuerung durch den Motor 1 fortgesetzt, wodurch erreicht wird, daß der Motor 1 das durch die Maschine 2 erzeugte Drehmoment Te absorbiert bzw. auf nimmt. Der Motor 1 kann sich die Geschwindigkeitssteuerung der Maschine 2 leisten, weil das Zielmaschinendrehmoment tTe gleich dem vorbestimmten Wert T1 ist.
  • Zeitgleich oder unmittelbar nach der Vollendung des Eingriffs bzw. des Einrückens der Kupplung 3 zum Zeitpunkt t3 setzt die Steuereinheit 16 im Schritt S20A den Drehmomentbedarfsbefehl tTd als den Zielwert tTe des Maschinendrehmomentes, um die Drehmomentsteuerung der Maschine 2 durchzuführen. In Schritt S20B stellt die Steuereinheit 16 als Antwort auf ein Ansteigen des Maschinendrehmomentes Te (Schätzwert estTe) das Zieldrehmoment tTb × Gb und das Zieldrehmoment tTa in einer Weise auf Null, daß die in Gleichung (1) angegebene Beziehung eingehalten wird.
  • 6 und 11A bis 11C erläutern das dritte Protokoll für den Fall maxTa < tTd ≦ maxTe.
  • In diesem Fall ist der Drehmomentbedarf tTd größer als das Maximaldrehmoment maxTa des Motors 4. Die Steuereinheit 16 führt die Drehmomentsteuerung des Motors 4 durch, indem das Maximaldrehmoment maxTa als Zieldrehmoment tTa gesetzt wird, bis die Drehmomentübertragungsfähigkeit Tcl zum Zeitpunkt t2 nach dem Auftreten eines Befehls zum Einrücken der Kupplung 3 zum Zeitpunkt t1 ansteigt. Auf diese Weise wird der Motor 4 so betrieben, daß er über das Intervall t1 bis t2 das Maximaldrehmoment maxTa erzeugt.
  • Unter dieser Bedingung, bei der der Drehmomentbedarf tTd größer als das Maximaldrehmoment maxTa des Motors 4 ist, wird die Geschwindigkeitssteuerung durch den Motor 1 nicht bei oder unmittelbar nach dem Auftreten einer Anweisung zum Einrücken der Kupplung im Zeitpunkt t1 ausgeführt. Der Motor 1 wird dazu verwendet, unmittelbar nach dem Zeitpunkt t1 die Maschine 2 zu starten. In Schritt S21 bestimmt die Steuereinheit 16, ob die Maschine 2 kraftstoffbetrieben wird oder nicht. Wenn bei Schritt S21 die Maschine nicht mit Kraftstoff betrieben wird, geht das Unterprogramm zu Schritt S22. Im Schrittt S22 treibt der Motor 1 mit seinem Maximaldrehmoment an, um die Maschine 2 in Gang zu setzen bzw. zu starten. Wenn in Schritt S21 die Maschine 2 kraftstoffbetrieben wird, geht das Unterprogramm zu Schritt S24. Nach Schritt S22 geht das Unterprogramm zu Schritt S23. Im Schritt S23 bestimmt die Steuereinheit 16, ob in dem Motor 2 eine normale Verbrennung stattfindet oder nicht. Wenn dies der Fall ist, geht das Unterprogramm zu Schritt S24. Im Schritt S24 setzt die Steuereinheit 16 das Zieldrehmoment des Motors 1 (zum Zeitpunkt t2' in 11A) auf Null. Nach Schritt S24 geht das Unterprogramm zu Schritt S25.
  • Im Schritt S25 führt die Steuereinheit 16 die Drehmomentsteuerung der Maschine 2 durch, indem der Drehmomentbedarf tTd als Zielwert tTe für das Maschinendrehmoment gesetzt wird. Im nächsten Schritt S26 bestimmt die Steuereinheit 16, ob die Maschinengeschwindigkeit Ne größer als die oder gleich mit der Motorgeschwindigkeit Na des Motors 4 geworden ist. Wenn im Schritt S26 die Maschinengeschwindigkeit Ne die Motorgeschwindigkeit Na übersteigt, geht das Unterprogramm zu Schritt S27. Im Schritt S27 leitet die Steuereinheit 16 das Einrücken der Kupplung 3 (zum Zeitpunkt t2 in 11C) ein. Weil der Motor 1 die Geschwindigkeitssteuerung der Maschine nicht ausführt, würde ein schnelles Einrücken der Kupplung 3 zu einem unakzeptablen Anstieg der Maschinengeschwindigkeit Ne von der Motorgeschwindigkeit Na des Motors 4 führen. Um diesen Anstieg der Maschinengeschwindigkeit Ne zu unterdrücken, stellt die Steuereinheit 16 den Befehlswert tIcl des Kupplungserregungsstromes ein, um den Anstieg der Maschinengeschwindigkeit Ne zu unterdrücken und die Maschinengeschwindigkeit Ne mit der Motor geschwindigkeit Na zusammenzuführen bzw. zur Übereinstimmung zu bringen.
  • Wie oben diskutiert, wird bei Einleitung des Einrückens der Kupplung 3 zum Zeitpunkt t2 der Anweisungswert tIcl des Kupplungserregungsstromes auf das Maximalniveau verändert, wenn der Drehmomentbedarfsbefehl tTd kleiner ist als das Maximaldrehmoment maxTa des Motors 4. Somit wird die Kupplung 3 schnell eingerückt. In dem Fall, bei dem die Drehmomentbedarfsanforderung tTd größer als das Maximaldrehmoment maxTa ist, stellt jedoch die Steuereinheit 16 den Anweisungswert tIcl in solcher Weise ein, daß die Maschinengeschwindigkeit Ne durch Unterdrückung eines Anstieges der Maschinengeschwindigkeit mit der Motorgeschwindigkeit Na zusammengeführt wird. Diese Steuerung wird fortgesetzt, bis die Drehmomentübertragungsfähigkeit Tcl der Kupplung größer als der oder gleich dem Drehmomentanforderungsbefehl tTd wird. Somit wird die Kupplung 3 in einen Zustand mit weniger starkem Eingriffs gehalten, um die Maschinengeschwindigkeit Ne zu steuern.
  • In Schritt S28 führt die Steuereinheit ebenfalls eine Drehmomentsteuerung des Motors 4 durch. Das Zieldrehmoment tTa wird wie folgt eingestellt: Wenn Ne > Na, dann tTa = tTd – Tcl. Wenn Ne < Na, dann tTa = tTd + Tcl. Wenn Ne = Na, dann tTa = tTd – estTe. (2)
  • Auf diese Weise nimmt, wie in den 11A und 11C gezeigt, das Zieldrehmoment tTa des Motors 4 als Antwort auf einen Anstieg der Drehmomentübertragungsfähigkeit der Kupplung Tcl ab. Nach Schritt S28 geht das Unterprogramm zu Schritt S29.
  • In Schritt S29 bestimmt die Steuereinheit 16, ob die Drehmomentübertragungsfähigkeit Tcl größer als die Drehmomentbedarfsanforderung tTd oder gleich dieser ist. Wenn die Drehmomentübertragungsfähigkeit Tcl der Kupplung in Schritt 29 (zum Zeitpunkt t3 in 11C) die Drehmomentbedarfsanforderung tTd erreicht hat, geht das Unterprogramm zu Schritt S30. In Schritt S30 maximiert die Steuereinheit 16 den Befehlswert tIcl des Kupplungserregungsstromes und setzt das Zieldrehmoment tTa des Motors 4 gleich dem Wert (tTd – estTe).
  • 7 erläutert das vierte Protokoll für den Fall maxTe < tTd. Das in 7 gezeigte Flußdiagramm ist im wesentlichen das gleiche wie das in 6 gezeigte, so daß in diesem Flußdiagramm die gleichen Bezugszeichen zur Bezeichnung der gleichen Schritte verwendet werden. Man sollte sich bewußt sein, daß der Schritt 25 in 6 durch den Schritt S25A in 7 und die Schritte S29 und S30 in 6 durch die Schritte S29A und S30A in 7 ersetzt worden sind.
  • In Schritt S25A in 7 führt die Steuereinheit 16 die Drehmomentsteuerung der Maschine 2 durch, indem das Maximaldrehmoment maxTe der Maschine 2 als Zielmaschinendrehmoment tTe gesetzt wird. Gemäß diesem vierten Protokoll bestimmt die Steuereinheit 16 im Schritt S29A, ob die Drehmomentübertragungsfähigkeit Tcl der Kupplung größer als das Maximaldrehmoment maxTe der Maschine 2 oder gleich diesem Wert geworden ist. Wenn dies der Fall ist, geht das Unterprogramm zu Schritt S30A. Im Schritt S30A maximiert die Steuereinheit 16 den Anweisungswert tIcl des Kupplungserregungsstromes und führt eine Drehmomentsteuerung des Motors 4 durch, um einen Mangel (tTd – maxTe) zu kompensieren.
  • Der Inhalt der Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. JP 2000 023 311 A, die am 3. Juli 1998 angemeldet wurde, wird hierdurch in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen.
  • Insbesondere kann die Erfindung wie folgt zusammengefaßt werden. Ein Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug hat einen ersten in Antriebsbeziehung mit mindestens einem angetriebenen Rad stehenden Elektromotor, eine Wärmekraftmaschine, wie beispielsweise einen Verbrennungsmotor, einen zweiten Elektromotor in Antriebsverbindung mit dieser Maschine, und eine Kupplung zum Ankuppeln der Maschine an das angetriebene Rad oder zur Abkopplung der Maschine von dem angetriebenen Rad. Unmittelbar nach oder im wesentlichen zeitgleich mit einem Befehl zum Einrücken der Kupplung nimmt eine Steuereinheit auf der Basis einer Messung der Geschwindigkeit des angetriebenen Rades Daten eines maximalen Eingangsdrehmomentes auf, das durch den zweiten Motor von der Maschine aufgenommen bzw. absorbiert werden kann, und Daten eines maximalen Ausgangsdrehmomentes, das der erste Motor erzeugen kann. Die Steuereinheit vergleicht den Drehmomentbedarfsbefehl mit den abgerufenen Daten und wählt eines aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Protokollen zum Betrieb des ersten und zweiten Elektromotors und der Wärmekraftmaschine aus.

Claims (12)

  1. Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug, mit: mindestens einem angetriebenen Rad (8); einem ersten Elektromotor (4) mit einem über ein Getriebe (5) in Antriebsbeziehung mit dem angetriebenen Rad (8) stehenden ersten Rotor (4a); einer kraftstoffbetriebenen Wärmekraftmaschine (2) mit einer Maschinenantriebswelle (2a); einem zweiten Elektromotor (1) mit einem in Antriebsverbindung mit der Maschinenantriebswelle (2a) stehenden zweiten Rotor (1a), einer Kupplung (3) zwischen der Maschinenantriebswelle (2a) und dem ersten Rotor (4a); und einer Steuereinheit (16) zur Erzeugung einer Anweisung zur Einkupplung der Kupplung (3) als Antwort auf die Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers und die Fahrzeuggeschwindigkeit (Vsp) zu einem ersten Zeitpunkt (t1), dadurch gekennzeichnet, dass (a) der erste Elektromotor (4) unmittelbar nach dem ersten Zeitpunkt (t1) von der Steuereinheit (16) gesteuert wird, um ein Motordrehmoment auszugeben, das so hoch ist, wie die Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers (S11); (b) die Wärmekraftmaschine (2) von der Steuereinheit (16) gesteuert wird, um ein durch die Wärmekraftmaschine (2) erzeugtes Drehmoment (Te) auszugeben (S15, S15A); (c) der zweite Elektromotor (1) unmittelbar nach dem ersten Zeitpunkt (t1) von der Steuereinheit (16) gesteuert wird, um die Geschwindigkeit der Maschinenantriebswelle (2a) (Ne) an die Geschwindigkeit des ersten Rotors (4a) (Na) anzupassen (S11, S16); (d) die Kupplung (3) unmittelbar nachdem die Geschwindigkeit der Maschinenantriebswelle (2a) (Ne) zu einem zweiten Zeitpunkt (t2) an die Geschwindigkeit des ersten Rotors (4a) (Na) angepasst ist, von der Steuereinheit (16) gesteuert wird, das Einrücken einzuleiten (S16, S17); (e) der zweite Elektromotor (1) unmittelbar nach dem zweiten Zeitpunkt (t2) gesteuert wird, um das von der Wärmekraftmaschine (2) erzeugte Drehmoment (Te) aufzunehmen, bis die Kupplung (3) zu einem dritten Zeitpunkt (t3) die Fähigkeit hat, Drehmoment zu übertragen, das mit der Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers übereinstimmt (S18, S19); und (f) die Steuereinheit (16) das Drehmoment des zweiten Elektromotors (1) und das Drehmoment des ersten Elektromotors (4) allmählich Richtung Null steuert (S20, S20b).
  2. Hybridantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Merkmale (a) bis (f) ausgeführt werden, wenn die Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers unterhalb oder gleich zu dem maximalen Drehmoment (maxTa) des ersten Elektromotors (4) ist (S3, S4).
  3. Hybridantriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers kleiner als das maximale Ausgangsdrehmoment des ersten Elektromotors (4) ist, die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, eine Drehmomentsteuerung des ersten Elektromotors (4) zur Einstellung von Drehmoment auf die Drehmomentbedarfsanforderungs (tTd) des Fahrers auszuführen bis zum dritten Zeitpunkt (t3).
  4. Hybridantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem dritten Zeitpunkt t3 die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, durch den zweiten Elektromotor (1) erzeugtes Drehmoment und durch den ersten Elektromotor (4) erzeugtes Drehmoment in einer Weise auf Null einzustellen, daß eine Beziehung eingehalten wird, bei der eine Summe des Drehmomentes der Wärmekraftmaschine (2), des Drehmomentes des zweiten Elektromotors (1) und des Drehmomentes des ersten Elektromotors (4) mit der Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers übereinstimmt.
  5. Hybridantriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Drehmomentbedarfsanforderung des Fahrers größer als das maximale Ausgangsdrehmoment des ersten Elektromotors (4) ist (S5), die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, eine Drehmomentsteuerung des ersten Elektromotors (4) zur Einstellung von dessen Drehmoment auf sein Maximum (maxTa) bis zur Einleitung des Einrückens der Kupplung (3) (t2) durchzuführen.
  6. Hybridantriebssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers kleiner als das oder gleich mit dem maximalen Ausgangsdrehmoment der Wärmekraftmaschine (2) ist, die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, eine Drehmomentsteuerung der Wärmekraftmaschine (2) zur Einstellung ihres Drehmomentes auf die Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers durchzuführen, bis die Geschwindigkeit der Antriebswelle (2a) der Wärmekraftmaschine (2) (Ne) die Geschwindigkeit des ersten Rotors (4a) des ersten Elektromotors (4) (Na) übersteigt, und ein Einrücken der Kupplung (3) einzuleiten, nachdem. die Geschwindigkeit (Ne) der Antriebswelle (2a) der Wärmekraftmaschine (2) die Geschwindigkeit (Na) des ersten Rotors (4a) des ersten Elektromotors (4) überstiegen hat (S26, S27).
  7. Hybridantriebssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Einleitung der Einrückung der Kupplung (3) die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, die Drehmomentübertragungsfähigkeit (Tcl) der Kupplung (3) einzustellen, um die Geschwindigkeit (Ne) der Antriebswelle (2a) der Wärmekraftmaschine (2) mit der Geschwindigkeit (Na) des ersten Rotors (4a) des ersten Elektromotors (4) zusammenzuführen und eine Drehmomentsteuerung des ersten Elektromotors (4) zur Einstellung von dessen Drehmoment auf einen Wert durchzuführen, der sich aus der Subtraktion der Drehmomentübertragungsfähigkeit (Tcl) von der Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers ergibt (S28).
  8. Hybridantriebssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, nach Vollendung des Einrückens der Kupplung (3) eine Drehmomentsteuerung des ersten Elektromotors (4) zu Einstellung von dessen Drehmoment in einer solchen Weise durchzuführen, daß eine Beziehung eingehalten wird, bei der die Summe des Drehmomentes der Wärmekraftmaschine (2) und des Drehmomentes des ersten Elektromotors (4) mit der Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers übereinstimmt.
  9. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers größer ist als das maximale Ausgangsdrehmoment der Wärmekraftmaschine (2), die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, eine Drehmomentsteuerung der Wärmekraftmaschine (2) zur Einstellung ihres Drehmomentes auf das Maximum durchzuführen, bis die Geschwindigkeit (Ne) der Antriebswelle (2a) der Wärmekraftmaschine (2) die Geschwindigkeit (Na) des ersten Rotors (4a) des ersten Elektromotors (4) übersteigt, und ein Einrücken der Kupplung (3) einzuleiten, nachdem die Geschwindigkeit der Antriebswelle (2a) der Wärmekraftmaschine (2) die Geschwindigkeit des ersten Rotors des ersten Elektromotors (4) überstiegen hat (S25A, S26).
  10. Hybridantriebssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach Einleitung des Einrückens der Kupplung (3) die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, die Drehmomentübertragungsfähigkeit (Tcl) der Kupplung (3) so einzustellen, daß die Geschwindigkeit (Ne) der Antriebswelle (2a) der Wärmekraftmaschine (2) mit der Geschwindigkeit (Na) des ersten Rotors (4a) des ersten Elektromotors (4) zusammengeführt wird, und eine Drehmomentsteuerung des ersten Elektromotors (4) zur Einstellung des Drehmomentes auf einen Wert durchzuführen, der sich aus einer Subtraktion der Drehmomentübertragungsfähigkeit (Tcl) von der Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers ergibt (S28).
  11. Hybridantriebssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abschluß des Einrückens der Kupplung (3) die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, eine Drehmomentsteuerung des ersten Elektromotors (4) zur Einstellung seines Drehmomentes auf einen Wert durchzuführen, der sich aus einer Subtraktion des maximalen Ausgangsdrehmomentes der Wärmekraftmaschine (2) von der Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers ergibt.
  12. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeug-Hybridantriebssystems mit einem ersten Elektromotor (4) in Antriebsbeziehung mit einem angetriebenen Rad (8), einer Wärmekraftmaschine (2), einer Kupplung (3) zum Ankoppeln und Abkoppeln der Wärmekraftmaschine (2) an den ersten Elektromotor (4) und von dem ersten Elektromotor (4), und einem zweiten Elektromotor (1), der in Antriebsverbindung mit der Wärmekraftmaschine (2) steht, mit den Schritten: Erfassung des Wunsches des Fahrers bezüglich der Bewegung des Fahrzeuges; Umsetzung des erfaßten Wunsches des Fahrers in eine Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers; und Erzeugung eines Befehls zum Einrücken der Kupplung (3) als Antwort auf die Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers und die Fahrzeuggeschwindigkeit (Vsp) zu einem Zeitpunkt (t1), gekennzeichnet durch (a) Steuerung des ersten Elektromotors (4) unmittelbar nach dem ersten Zeitpunkt (t1), um ein Motordrehmoment auszugeben, das so hoch ist, wie die Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers (S11); (b) Steuerung der Wärmekraftmaschine (2), um ein durch die Wärmekraftmaschine (2) erzeugtes Drehmoment (Te) auszugeben (S15, S15A); (c) Steuerung des zweiten Elektromotors (1) unmittelbar nach dem ersten Zeitpunkt (t1), um die Geschwindigkeit der Maschinenantriebswelle (2a) (Ne) an die Geschwindigkeit des ersten Rotors (4a) (Na) anzupassen (S11, S16); (d) Steuerung der Kupplung (3) unmittelbar nachdem die Geschwindigkeit der Maschinenantriebswelle (2a) (Ne) zu einem zweiten Zeitpunkt (t2) an die Geschwindigkeit des ersten Rotors (4a) (Na) angepasst ist, das Einrücken einzuleiten (S16, S17); (e) Steuerung des zweiten Elektromotors (1) unmittelbar nach dem zweiten Zeitpunkt (t2), um das von der Wärmekraftmaschine (2) erzeugte Drehmoment (Te) aufzunehmen, bis die Kupplung (3) zu einem dritten Zeitpunkt (t3) die Fähigkeit hat, Drehmoment zu übertragen, das mit der Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers übereinstimmt (S18, S19); und (f) Steuerung des Drehmoments des ersten Elektromotors (4) und des Drehmoments des zweiten Elektromotors (1) allmählich Richtung Null (S20, S20b).
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