DE69928846T2 - Hybridantriebssystem und hiermit versehenes Fahrzeug - Google Patents

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internal combustion
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    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0806—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts
    • F16H37/0826—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts with only one output shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/10—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H3/724—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines
    • F16H3/725—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines with means to change ratio in the mechanical gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe, das Elektromotoren und Differentialmechanismen enthält, sowie ein Fahrzeug, bei dem dieses Getriebe verwendet wird.
  • Ein Hybrid-Kraftfahrzeug, das die Antriebskraft eines Elektromotors verwendet, ist als ein System bekannt, das auf die Verringerung des Kraftstoffverbrauchs einer Brennkraftmaschine abzielt. Verschiedene Arten von Hybrid-Kraftfahrzeugen sind vorgeschlagen worden, z. B. ein serieller Hybrid-Typ, ein paralleler Hybrid-Typ und ein serieller/paralleler Hybrid-Typ, bei dem zwei Motoren und ein Planetengetriebe verwendet werden. Im Einzelnen offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 7-135701 ein Verfahren, bei dem eine Antriebskraft einer Brennkraftmaschine in ein Planetengetriebe eingegeben wird und ein Fahrzeug durch eine Antriebskraft angetrieben wird, die durch eine Abtriebswelle des Planetengetriebes erhalten wird, wobei die Antriebskraft durch einen Generator gesteuert wird. Da bei diesem Verfahren ein Teil der Energie der Brennkraftmaschine zum Erzeugen von elektrischer Energie durch den Generator verwendet wird und die Antriebskraft der Brennkraftmaschine durch den Elektromotor, der mit der Abtriebswelle verbunden ist, unterstützt wird, kann die Brennkraftmaschine im Allgemeinen in einem sehr effektiven Bereich mit großem Drehmoment betrieben werden und das Fahrzeug kann eine Getriebefunktion ausführen. Das gleiche Prinzip wird außerdem in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. Sho 49-112067 und Sho 58-191364 offenbart. Dieses bekannte Verfahren, das in den oben genannten Dokumenten offenbart ist, wird hier im Folgenden als ein "erstes Verfahren" bezeichnet.
  • Wie in der Patentoffenlegungsschrift Nr. Sho 60-59238 offenbart ist, ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem eine Antriebskraft einer Brennkraftmaschine über Planetengetriebe, die durch Elektromotore gesteuert werden, an rechte bzw. linke Antriebsräder übertragen wird. Dieses Verfahren wird hier im Folgenden als ein "zweites Verfahren" bezeichnet.
  • Wie in der Patentoffenlegungsschrift Nr. Sho 57-47054 offenbart ist, ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem mehrere Planetengetriebe jeweils durch Elektromotore angetrieben werden und eine Antriebskraft aus einem ausgewählten Planetengetriebe der Planetengetriebe ausgegeben wird, so dass der optimale Antrieb der Elektromotoren jederzeit in Übereinstimmung mit dem Arbeitspunkt des Fahrzeuges ausgeführt werden kann. Dieses Verfahren wird hier im Folgenden als ein "drittes Verfahren" bezeichnet.
  • Wie in dem Dokument "Alternative Cars in the 21 st Century – A New Personal Transportation Paradigm" von Robert Q. Riley, das durch Society of Automotive Engineers, Inc., 400 Commonwealth Drive Warrendale, PA 15096-0001, USA, S. 149–153 veröffentlicht wurde, ist ein Getriebe vorgeschlagen worden, bei dem ein stufenloses Getriebe CVT (continuously variable transmission) in Kombination mit einem Planetengetriebe verwendet wird. Da bei diesem Verfahren das Fahrzeug, während sich die Brennkraftmaschine dreht, ohne Verwendung einer Kupplung angehalten werden kann, indem ein Drehzahländerungsverhältnis des stufenlosen Getriebes CVT auf einen bestimmten Wert eingestellt wird, kann das Fahrzeug lediglich durch Steuerung des Drehzahländerungsverhältnisses des stufenlosen Getriebes CVT gleichmäßig gestartet werden. Dieses Verfahren wird hier im Folgenden als ein "viertes Verfahren" bezeichnet.
  • Bei dem ersten Verfahren tritt jedoch ein Problem auf. Da durch den Generator elektrische Energie erzeugt wird und das Fahrzeug durch den Elektromotor zum Realisieren der Getriebefunktion angetrieben wird, tritt ein Verlust elektrischer Energie auf. Obwohl die Brennkraftmaschine ständig bei einem Arbeitspunkt mit gutem Wirkungsgrad angetrieben wird, wird der Wirkungsgrad des gesamten Fahrzeuges gemäß dem Verlust elektrischer Energie verringert.
  • Das zweite Verfahren, bei dem die Planetengetriebe für die rechte bzw. die linke Differentialabtriebswelle vorgesehen sind, besitzt eine Konfiguration, die erhalten wird, indem die Konfiguration eines normalen Kraftfahrzeugs des parallelen Hybrid-Typs auf das rechte und das linke Rad erweitert wird. Folglich ist bei dem zweiten Verfahren die Eingabe/Ausgabe elektrischer Energie zur Realisieren der Drehzahländerungsoperation erforderlich und deswegen besteht bei diesem Verfahren das gleiche Problem, das oben beschrieben wurde.
  • Das dritte Verfahren besitzt eine Konfiguration, die erhalten wird, indem die Konfiguration des ersten Verfahrens erweitert wird. Dieses Verfahren besitzt folglich das gleiche Problem, das oben in Bezug auf den Verlust elektrischer Energie beschrieben wurde.
  • Bei dem vierten Verfahren besteht das Problem darin, dass eine Begrenzung der Verringerung des Kraftstoffverbrauchs pro Einheit der Fahrstrecke während einer Zeitperiode, während der die Brennkraftmaschine angetrieben wird, einschließlich eines Anhaltens des Fahrzeuges, vorhanden ist, da die Brennkraftmaschine zum Antreiben des Fahrzeuges ständig laufen muss.
  • Das Dokument US-A-5.120.282, das die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 aufweist, betrifft ein Fahrzeuggetriebesystem mit einer Brennkraftmaschine, der mit einem Kraftübertragungsgetriebe verbunden ist, um ein Antriebsdrehmoment an Planetengetriebemittel zu übertragen. Die relative Drehzahl zwischen den Planetengetriebemitteln und einer Antriebswelle wird durch Elektromotor-Generatoren gesteuert und die Übersetzungsverhältnisse der Planetengetriebemittel sind ähnlich.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Im Hinblick auf das oben Stehende wurde die vorliegende Erfindung gemacht und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug mit einem Getriebe zu schaffen, das die Funktion eines stufenlosen Getriebes unter Verwendung von Elektromotoren realisieren und den Übertragungswirkungsgrad durch Minimieren des Verlusts elektrischer Energie verbessern kann, wodurch der Kraftstoffverbrauch pro Einheit der Fahrstrecke verringert werden kann.
  • Die oben genannte Aufgabe kann gelöst werden durch Schaffen eines Getriebes, das enthält: einen Mechanismus zum Verteilen der Energie einer Antriebsquelle auf mehrere Differentialmechanismen; mehrere Motoren, die jeweils mit den mehreren Differentialmechanismen verbunden sind; und einen Mechanismus zum Synthetisieren der Energien, die von den mehreren Differentialmechanismen ausgegeben werden.
  • Ferner kann ein Getriebe geschaffen werden, das enthält: mehrere Differentialmechanismen, wobei in jedem ein Unterschied der Drehzahl zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle durch einen Elektromotor gesteuert wird; wobei die Eingangswellen der mehreren Differentialmechanismen als eine gemeinsame Welle verwendet werden und die Ausgangswellen der mehreren Differentialmechanismen als eine gemeinsame Welle verwendet werden.
  • Die Übersetzungsverhältnisse zwischen der gemeinsamen Eingangswelle und der gemeinsamen Ausgangswelle der mehreren Differentialmechanismen sind vorzugsweise auf unterschiedliche Werte gesetzt. Dadurch ist es möglich, ein System zu schaffen, das den Wirkungsgrad verbessern kann.
  • Es werden außerdem geschaffen: eine Brennkraftmaschine zum Erzeugen einer Antriebskraft zum Antreiben eines Fahrzeuges; ein erstes und ein zweites Planetengetriebe, wovon jedes aus einem Sonnenrad, einem Planetenradelement und einem Hohlrad aufgebaut ist; ein erster und ein zweiter Elektromotor zum Steuern der Sonnenräder des ersten bzw. des zweiten Planetengetriebes; wobei entweder das Planetenradelement oder das Hohlrad jedes der ersten und zweiten Planetengetriebe mit einer durch die Brennkraftmaschine angetriebenen Eingangswelle verbunden ist und das jeweils andere mit einer Ausgangswelle verbunden ist, um eine Fahrzeugkarosserie anzutreiben.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist eine Konfigurationsansicht, die eine Ausführungsform zeigt, bei der die vorliegende Erfindung bei einem Hybridfahrzeug eines Typs angewendet ist, bei dem die Getriebefunktion unter Verwendung von zwei Planetengetrieben realisiert ist, die jeweils ein durch einen Elektromotor gesteuertes Sonnenrad aufweisen;
  • 2 ist ein Ablaufplan, der das Prinzip eines Steuerverfahrens zum Antreiben des in 1 gezeigten Hybridfahrzeuges zeigt;
  • 3 ist ein Kennliniendiagramm der Antriebskraft als Funktion der Fahrzeugdrehzahl, das einen Bereich von Arbeitspunkten zum Bestimmen einer idealen Betriebsart zeigt, die auf der Grundlage des vorhandenen Antriebszustands zu betreiben ist;
  • 4 ist ein Zustandsdiagramm, das ein Verfahren zum Wechseln zwischen Betriebsarten beim Antrieb des in 1 gezeigten Hybridfahrzeugs zeigt;
  • 5 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Steuern von normalen Betriebsarten, die in 2 dargestellt sind, zeigt;
  • 6 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Steuern von Schalt-Betriebsarten, die in 2 dargestellt sind, zeigt;
  • die 7(a)–7(e) sind Kennliniendiagramme des Drehmoments als Funktion der Drehzahl, die den Energiefluss und die Beziehungen zwischen Drehzahl und Drehmoment für eine Brennkraftmaschine, einen Elektromotor und Planetengetriebe zeigen, wenn das Fahrzeug bei dem erhöhten Übersetzungsverhältnis in einer CVT-Betriebsart angetrieben wird;
  • die 8(a)–8(e) sind Kennliniendiagramme des Drehmoments als Funktion der Drehzahl, die den Energiefluss und die Beziehungen zwischen Drehzahl und Drehmoment für eine Brennkraftmaschine, einen Elektromotor und Planetengetriebe zeigen, wenn das Fahrzeug bei dem verringerten Übersetzungsverhältnis in einer CVT-Betriebsart angetrieben wird;
  • die 9(a)–9(b) sind Kennliniendiagramme, die Verfahren zum Ändern des Arbeitspunkts einer Brennkraftmaschine zum Laden einer Batterie bzw. Unterstützen des Elektromotorantriebs durch die Energie der Batterie, während das Fahrzeug in der CVT-Betriebsart angetrieben wird, zeigen;
  • 10 ist ein Ablaufplan, der Operationen zeigt, die ausgeführt werden, wenn ein Elektromotor ausfällt; und
  • 11 ist eine Konfigurationsdarstellung, die eine weitere Ausführungsform des Hybridfahrzeugs zeigt, bei dem sich die Getriebekonfiguration von der in 1 gezeigten Konfiguration unterscheidet.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
  • 1 zeigt ein Fahrzeug des Typs, bei dem eine Fahrzeugkarosserie durch das Drehen von Reifen 3a und 3b über eine Antriebswelle 2 unter Verwendung von Energie einer Brennkraftmaschine 1 angetrieben wird. Planetengetriebe A4 und B4, die wesentliche Bauelemente der vorliegenden Erfindung sind, sind aus einer Kombination aus einem Sonnenrad 4s, einem Planetenradelement 4p und einem Hohlrad 4r bzw. aus einer Kombination aus einem Sonnenrad 6s, einem Planetenradelement 6p und einem Hohlrad 6r aufgebaut. Die Son nenräder 4s und 6s werden durch Elektromotoren A8 und B9 angetrieben, die durch Leistungsumsetzer 10 bzw. 11 gesteuert werden. Eine Batterie wird verwendet, um Energie zu liefern, die für diese Motoren A8 und B9 benötigt wird, oder um Energie zu speichern, die von den Motoren A8 und B9 erzeugt wird. Die beiden Planetenradelemente 4p und 6p sind an der gleichen Eingangswelle befestigt, so dass das Antriebsmoment der Brennkraftmaschine 1 in die Planetengetriebe A4 und B6 verteilt wird. An den Ausgangsseiten der Hohlräder 4r und 6r sind Zahnräder angeordnet, die unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse besitzen. Im Einzelnen sind ein Zahnrad 5 mit einem großen Übersetzungsverhältnis und ein Zahnrad 7 mit einem kleinen Übersetzungsverhältnis an den Ausgangsseiten der Hohlräder 4r bzw. 6r angeordnet. Diese Zahnräder 5 und 7 sind mit der gemeinsamen Ausgangswelle verbunden, so dass die Ausgangsmomente τva und τvb, die von den Planetengetrieben A4 und B6 ausgegeben werden, an der gemeinsamen Ausgangswelle zu einem Fahrzeugantriebsmoment τv synthetisiert werden. Bei dieser Konfiguration kann das Fahrzeug bei Bedarf durch einen Fahrer beschleunigt/verzögert werden. Außerdem können das Fahrzeugantriebsmoment τv und die Brennkraftmaschinendrehzahl ωe durch Antreiben der Sonnenräder 4a und 6s durch Steuerung der Elektromotormomente τa und τb und der Elektromotordrehzahlen ωa und ωb der Elektromotoren A8 und B9 unter Verwendung der Leistungsumsetzer 10 und 11 eingestellt werden.
  • Anschließend wird ein grundlegendes Arbeitsverfahren zum Steuern der Brennkraftmaschine 1 und der Elektromotoren A8 und B9, die in 1 gezeigt sind, unter Verwendung des in 2 gezeigten Ablaufplans beschrieben. Im Schritt 101, der in 2 gezeigt ist, werden Betriebsbefehle, die durch einen Fahrer festgelegt werden, eingege ben, z. B. ein Gaspedal, das um einen Betrag Xa betätigt wird, eine Bremse, die um einen Betrag Xb betätigt wird und ein Umschaltsignal Xc, das Vorwärts-, Rückwärts- oder Leerlaufbetriebsart angibt; sowie außerdem eine Fahrzeugdrehzahl ωv, ein Ladezustand der Batterie 12, die Temperatur jedes Abschnitts und ein Fahrzeugzustand. Im Schritt 102 wird anhand der oben eingegebenen Werte ein Antriebskraft-Sollwert τr des Fahrzeuges berechnet. Anschließend wird im Schritt 103 eine Referenz-Betriebsart Mref, die ein ideales Betriebsverfahren angibt, anhand des Fahrzeugantriebskraft-Sollwertes τr und der Fahrzeugdrehzahl ωv bestimmt.
  • Beim Fahren des Fahrzeuges bei einer geringen Fahrzeugdrehzahl ωv oder bei einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges wird z. B. eine Betriebsart des Elektromotorantriebs gewählt, bei der die Brennkraftmaschine 1 angehalten wird und das Fahrzeug lediglich durch die Elektromotoren A8 und B9 angetrieben wird. In 3 enthält ein Bereich, der sich von der durch Schraffur gezeigten Betriebsart des Elektromotorantriebs unterscheidet, eine Betriebsart mit erster Drehzahl, eine Betriebsart mit zweiter Drehzahl und eine CVT-Betriebsart, in denen jeweils die Brennkraftmaschine gestartet wird und das Fahrzeug unter Verwendung einer Antriebskraft der Brennkraftmaschine 1 angetrieben wird. Wenn die Fahrzeugdrehzahl ωv niedrig ist und eine Antriebskraft benötigt wird, wird die Betriebsart mit erster Drehzahl zum Steuern des Drehzahländerungsverhältnisses auf einen Wert, der einem niedrigen Übersetzungsverhältnis entspricht, gewählt. Wenn die Fahrzeugdrehzahl ωv einen mittleren oder größeren Wert besitzt und das erforderliche Drehmoment gering ist, wird die Betriebsart mit zweiter Drehzahl gewählt, wodurch der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine verbessert werden kann. Wenn die Fahrzeugdrehzahl ωv einen mittleren oder größeren Wert besitzt und ein großes Drehmoment benötigt wird, wird die CVT-Betriebsart gewählt, bei der eine Antriebskraft mit großem Drehmoment erreicht werden kann, indem das Antriebsmoment des Elektromotors hinzuaddiert wird. Wenn der Antriebskraft-Sollwert τr negativ ist, kann auf Wunsch ebenfalls die CVT-Betriebsart gewählt werden, um unter Verwendung der Elektromotoren A8 und B9 als Generatoren regenerative Energie in der Batterie 12 zu speichern.
  • Im Übrigen sind die in 3 gezeigten Betriebsarten nicht unbedingt unveränderlich, sondern können in Abhängigkeit vom Ladezustand oder der Temperatur der Batterie 12 in geeigneter Weise geändert werden. Die tatsächliche Betriebsart M wird anhand der vorhandenen Betriebsart und der Referenz-Betriebsart Mref, die auf die oben genannte Weise erhalten wird, festgelegt. Selbst wenn z. B. die Referenz-Betriebsart Mref die Betriebsart mit erster Drehzahl bei einem Zustand wird, bei dem das Fahrzeug in der Betriebsart mit Elektromotorantrieb angetrieben wird, da die Brennkraftmaschine 1 nicht rasch angesteuert werden kann, muss eine Operation zum Starten der Brennkraftmaschine 1 ausgeführt werden. Außerdem ist dann, wenn das Starten/Anhalten der Brennkraftmaschine übermäßig häufig wiederholt wird, der Kraftstoffverbrauch verhältnismäßig größer. Demzufolge wird dann, wenn die Brennkraftmaschine 1 bei einer neuen Betriebsart, die sich gegenüber der vorherigen Betriebsart geändert hat, gestartet oder angehalten wird, eine Operation zum Beibehalten der neuen Betriebsart für eine festgelegte Zeitperiode ausgeführt. Die Berechung, die die oben genannten speziellen Operationen berücksichtigt, wird im Schritt 103 ausgeführt, um dadurch die Betriebsart M anhand der vorhandenen Betriebsart und der Referenz-Betriebsart Mref zu bestimmen.
  • Im Schritt 104 wird festgestellt, ob die Betriebsart M die normale, in 3 gezeigte Betriebsart oder eine Schalt-Betriebsart zum Ändern der Betriebsart in eine andere Betriebsart ist. Anhand der Feststellung geht der Ablauf zum Schritt 105, in dem der Betrieb in der normalen Betriebsart ausgeführt wird, oder zum Schritt 106, in dem der Betrieb in der Schalt-Betriebsart ausgeführt wird.
  • 4 zeigt ein Zustandsdiagramm, das die Zustandsänderung in der Betriebsart M darstellt. Die normalen Betriebsarten enthalten die Betriebsart mit Brennkraftmaschinenantrieb, die Betriebsart mit erster Drehzahl, die Betriebsart mit zweiter Drehzahl und die CVT-Betriebsart. Die Schalt-Betriebsarten enthalten eine Betriebsart zum Starten der Brennkraftmaschine und eine Betriebsart zum Freigeben der Sperrvorrichtung B. Eine Betriebsart bei ausgeschalteter Handschaltung repräsentiert einen Zustand, bei dem die Handschaltung ausgeschaltet ist. Wenn die Handschaltung eingeschaltet wird, wird die Betriebsart bei ausgeschalteter Handschaltung in die Betriebsart zum Starten der Brennkraftmaschine geändert, in der jede Steuereinheit in einen steuerbaren Zustand geschaltet wird. Nachdem die Operation zum Starten aller Steuereinheiten beendet ist, wird die Betriebsart zum Starten des Fahrzeuges in eine Betriebsart des Elektromotorantriebs geändert, bei der die Elektromotoren A8 und B9 durch Betätigen des Gaspedals durch einen Fahrer gedreht werden und das Fahrzeug in einen steuerbaren Zustand versetzt wird. Wenn die Fahrzeugdrehzahl ωv eine mittlere Drehzahl oder größer wird oder eine große Antriebskraft benötigt wird, muss die Betriebsart zum Elektromotorantrieb entweder in die Betriebsart mit erster Drehzahl, in die Betriebsart mit zweiter Drehzahl oder die CVT-Betriebsart geändert werden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Betriebsart zum Elektromotorantrieb über die Betriebsart zum Starten der Brennkraftma schine, die eine der Schalt-Betriebsarten ist, in eine spezielle normale Betriebsart geändert, in der das Fahrzeug unter Verwendung der Antriebskraft der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Der Wechsel zwischen der Betriebsart mit erster Drehzahl, der Betriebsart mit zweiter Drehzahl und der CVT-Betriebsart kann grundsätzlich nicht mittels einer Schalt-Betriebsart ausgeführt werden, jedoch bei dieser Ausführungsform, bei der eine später zu beschreibende Sperrmöglichkeit verwendet wird, wird ein Verfahren verwendet, bei dem die Betriebsart mit zweiter Drehzahl mittels der Betriebsart zum Freigeben der Sperrvorrichtung B geändert wird, die eine der Schalt-Betriebsarten darstellt. Außerdem wird dann, wenn ein Fehler auftritt, die Betriebsart in eine dem Fehler zugeordnete Fehlerbetriebsart geändert, die geeignet ist, um den Fehler zu bewältigen. Ferner wird dann, wenn die Handschaltung ausgeschaltet wird, eine Operation zum sicheren Anhalten des Fahrzeuges ausgeführt und anschließend wird die Steuerung in der Betriebsart mit ausgeschalteter Handschaltung angehalten.
  • Anschließend wird der Betrieb bei jeder der normalen Betriebsarten, die in 3 gezeigt sind, unter Bezugnahme auf 5 genau beschrieben. Für ein leichtes Verständnis der Beschreibung werden die folgenden Gleichungen 1 bis 10 in der in 1 gezeigten Systemkonfiguration angegeben. ωe = kpωa + kaωv Gleichung 1 ωe = kpωb + kbωv Gleichung 2 τe = τea + τeb Gleichung 3 τv = τva + τvb Gleichung 4 τea = τa/kp = τva/ka Gleichung 5 τeb = τb/kp = τvb/kb Gleichung 6 Pe = Pea + Peb Gleichung 7 Pv = Pva + Pvb Gleichung 8 Pea = Pa + Pva Gleichung 9 Peb = Pb + Pvb Gleichung 10
  • In den obigen Gleichungen bezeichnen ωe, ωv, ωa und ωb die Drehzahl der Brennkraftmaschine, die Drehzahl des Fahrzeuges, die Drehzahl des Elektromotors A bzw. die Drehzahl des Elektromotors B; τe, τea, τeb, τa, τb, τv, τva und τvb bezeichnen das Drehmoment der Brennkraftmaschine, das Drehmoment des Planetengetriebes A der gemeinsam genutzten Brennkraftmaschine, das Drehmoment des Planetengetriebes B der gemeinsam genutzten Brennkraftmaschine, das Drehmoment des Elektromotors A, das Drehmoment des Elektromotors B, das Fahrzeugdrehmoment, das Fahrzeugdrehmoment am gemeinsam genutzten Planetengetriebe A bzw. das Fahrzeugdrehmoment am gemeinsam genutzten Planetengetriebe B; und Pe, Pea, Peb, Pa, Pb, Pva und Pvb bezeichnen die Leistung der Brennkraftmaschine, die Eingangsleistung am gemeinsam genutzten Planetengetriebe A, die Eingangsleistung am gemeinsam genutzten Planetengetriebe B, die Leistung des Elektromotors A, die Leistung des Elektromotors B, die Fahrzeugantriebsleistung, die Ausgangsleistung am gemeinsam genutzten Planetengetriebe A bzw. die Ausgangsleistung am gemeinsam genutzten Planetengetriebe B. Außerdem wird die Beziehung zwischen den Konstanten Ka und Kb, die den Übersetzungsverhältnissen zugeordnet sind, durch die folgende Gleichung angegeben: Ka > kb Gleichung 11
  • Das bedeutet, dass das Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite des Planetengetriebes A größer ist als das Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite des Planetengetriebes B.
  • Wie oben beschrieben wurde, enthalten die normalen Betriebsarten die vier Betriebsarten und im Schritt 111, der in 5 angegeben ist, wird die Betriebsart M unterschieden.
  • Bei der Betriebsart des Elektromotorantriebs werden Operationen in den Schritten 112, 113 und 114 ausgeführt. Im Schritt 112 wird gemäß Gleichung 2 die Drehzahl ωb des Elektromotors B so gesteuert, dass die Drehzahl ωe der Brennkraftmaschine null wird, während die Drehzahl ωv des Fahrzeuges konstant gehalten wird. Im Schritt 113 wird das Antriebsdrehmoment τv des Fahrzeuges durch eine Steuerung des Drehmoments τa des Elektromotors A gesteuert. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehmomentsteuerung in der Weise ausgeführt, dass bei τe = 0 in Gleichung 3 das Antriebsdrehmoment τv des Fahrzeuges gemäß den Gleichungen 4, 5 und 6 bestimmt wird.
  • Um die Beziehung τv > 0 zu erfüllen, folgt aus Gleichung 11, dass das Fahrzeug gewöhnlich in der Weise angetrieben wird, dass der Elektromotor A in dem Kraftlaufzustand ist und der Elektromotor B in dem Energieerzeugungszustand ist. Im Schritt 114 wird natürlich eine Operation zum dauerhaften Anhalten der Steuerung der Brennkraftmaschine ausgeführt.
  • Bei der Betriebsart mit erster Drehzahl werden im Schritt 115 eine Operation zum Steuern der Drehzahl ωa des Elektromotors A auf null und im Schritt 116 eine Operation zum Anhalten der Steuerung des Elektromotors B ausgeführt. Bei diesen Operationen wird der Elektromotor A in einen elektrisch gesperrten Zustand geschaltet und der Elektromotor B wird in einen Freilaufzustand geschaltet, wodurch das Planetengetriebe A4 mit dem großen Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite durch die Brennkraftmaschine 1 in einem Zustand angetrieben wird, in dem das Sonnenrad 4s des Planetengetriebes A4 fixiert ist. Das heißt, das Verhältnis der Drehzahländerung ist in der Betriebsart mit erster Drehzahl gleichbedeutend mit einem kleinen Übersetzungsverhältnis eines normalen manuellen Getriebes und demzufolge kann das Drehmoment τe der Brennkraftmaschine vergrößert werden. Durch die Steuerung der Brennkraftmaschine im Schritt 117 kann somit das Antriebsdrehmoment des Fahrzeuges auf einen erforderlichen Wert gesteuert werden. Ferner wird in der Betriebsart mit erster Drehzahl die Eingabe von Energie in die beiden Elektromotoren A und B bzw. die Abgabe von Energie von diesen nicht ausgeführt, so dass es möglich ist, einen Verlust an elektrischer Energie minimal zu machen.
  • Bei der CVT-Betriebsart wird das Drehmoment τa des Elektromotors A im Schritt 118 gesteuert; die Drehzahl ωb des Elektromotors B wird im Schritt 119 gesteuert; und die Leistung der Brennkraftmaschine 1 wird durch Steuerung der Brennkraftmaschine 1 im Schritt 120 gesteuert, um dadurch die Funktion des stufenlosen Getriebes zu realisieren. Der Betrieb in der CVT-Betriebsart wird außerdem später unter Bezugnahme auf die 7 bis 9 genau beschrieben.
  • Bei der Betriebsart mit zweiter Drehzahl werden Operationen in den Schritten 121 bis 126 ausgeführt. Zuerst wird im Schritt 121 festgestellt, ob die Drehzahl ωb des Elektromotors B null wird. Wenn das nicht der Fall ist, wird im Schritt 122 eine Operation zum Steuern der Drehzahl ωb des Elektromotors B auf null ausgeführt. Dann wird im Schritt 123 die Steuerung des Elektromotors A angehalten, d. h. der Elektromotor A wird in einen Freilaufzustand geschaltet. Bei dieser Steuerung, die umgekehrt zu der Steuerung der Betriebsart mit erster Drehzahl ist, ist das Sonnenrad 6s des Planetengetriebes B6, das ein kleines Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite besitzt, fixiert und demzufolge ist die Betriebsart mit zweiter Drehzahl gleichbedeutend mit einem großen Übersetzungsverhältnis eines normalen manuellen Getriebes. Durch die Steuerung der Brennkraftmaschine in diesen Zustand im Schritt 124, wird die Brennkraftmaschine 1 ständig in einem Bereich mit großem Drehmoment betrieben. Das heißt, in der Betriebsart mit zweiter Drehzahl wird der sehr effektive Betrieb der Brennkraftmaschine ermöglicht. Zu diesem Zeitpunkt wird wie bei der Betriebsart mit erster Drehzahl die Eingabe von Energie in die Elektromotoren A8 und B9 bzw. die Abgabe von Energie von diesen nicht ausgeführt, so dass ein Verlust elektrischer Energie minimal gemacht werden kann.
  • Außerdem geht dann, wenn im Schritt 121 festgestellt wird, dass die Drehzahl ωb des Elektromotors B null ist, der Ablauf zum Schritt 125, in dem eine Sperrvorrichtung B13 eingeschaltet wird, um das Sonnenrad 6s mechanisch zu sperren. Anschließend wird im Schritt 126 die Steuerung der Elektromotoren A8 und B9 angehalten. Der Ablauf geht dann zu dem oben beschriebenen Schritt 124, in dem die Antriebskraft des Fahrzeuges durch Steuerung der Brennkraftmaschine gesteuert wird. Mit diesen Operationen kann ein Verlust elektrischer Energie, die durch einen Strom erzeugt wird, der dann fließt, wenn der Elektromotor B9 elektrisch gesperrt ist, eliminiert werden und dadurch kann der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine weiter verringert werden. Wenn das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine 1 angetrieben wird, wird das Fahrzeug in der Betriebsart mit zweiter Drehzahl während einer langen Zeitdauer ohne Beschleunigungsoperation angetrieben, so dass die Verhinderung eines Verlusts elektrischer Energie in der Betriebsart mit zweiter Drehzahl zu der Verringerung des Kraftstoffverbrauchs stark beiträgt.
  • Anschließend werden die Schalt-Betriebsarten zum Ändern einer normalen Betriebsart in eine andere unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
  • Die Schalt-Betriebsarten enthalten die Betriebsart zum Starten der Brennkraftmaschine und die Betriebsart zum Freigeben der Sperrvorrichtung B. Im Schritt 131 wird festgestellt, ob die Schalt-Betriebsart die Betriebsart zum Starten der Brennkraftmaschine oder die Betriebsart zum Freigeben der Sperrvorrichtung B ist. Im Fall der Betriebsart zum Starten der Brennkraftmaschine werden die Operationen der Schritte 132 bis 135 ausgeführt und im Fall der Betriebsart zum Freigeben der Sperrvorrichtung B werden die Operationen der Schritte 136 bis 139 ausgeführt.
  • Mittels der Betriebsart zum Starten der Brennkraftmaschine wird die Betriebsart des Elektromotorantriebs, die eine der normalen Betriebsarten ist, in eine andere normale Betriebsart geändert, in der die Brennkraftmaschine 1 angesteuert wird. Zunächst werden im Schritt 132 die Drehzahlen der Elektromotoren A8 und B9 gesteuert. Aus den Gleichungen 1 und 2 ergeben sich die folgenden Gleichungen 12 und 13: ωv = kp (ωa – ωb)/(ka – kb) Gleichung 12 ωe = kp (kaωb – kbωa)/(ka – kb) Gleichung 13
  • Die Brennkraftmaschine 1 wird allmählich beschleunigt, wobei die Fahrzeugdrehzahl ωv so gesteuert wird, dass sie auf dem vorhandenen Wert gemäß den Gleichungen 12 und 13 gehalten wird. Bei dieser Steuerung kann die Drehzahl ωe der Brennkraftmaschine bis zu einer bestimmten Drehzahl zum Starten der Brennkraftmaschine erhöht werden, ohne dass eine Änderung des Fahrzeugdrehmoments infolge des Startens der Brennkraftmaschine auftritt. Wie aus den Gleichungen 12 und 13 ersichtlich ist, ist die obige Steuerung nicht von dem Betrag der Fahrzeugdrehzahl ωv abhängig und die Brennkraftmaschine 1 kann selbst im angehaltenen Zustand oder im Laufzustand gestartet werden. Obwohl das Fahrzeug in dieser Ausführungsform vom Typ ohne Kupplung ist, kann die Brennkraftmaschine normal gestartet oder angehalten werden, wobei das Auftreten eines Stoßes infolge des Startens der Brennkraftmaschine verhindert werden kann. Anschließend wird im Schritt 133 festgestellt, ob die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 eine bestimmte Brennkraftmaschinen-Startdrehzahl erreicht. Wenn das nicht der Fall ist, bleibt im Schritt 135 die Steuerung der Brennkraftmaschine ausgeschaltet. Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine im Schritt 134 die Brennkraftmaschinen-Startdrehzahl zuverlässig erreicht, wird die Steuerung der Brennkraftmaschine gestartet, um die Änderung von der Betriebsart zur Ansteuerung des Elektromotors in eine normale Betriebsart, bei der die Ansteuerung der Brennkraftmaschine 1 gesteuert wird, abzuschließen.
  • Die Betriebsart zum Freigeben der Sperrvorrichtung B wird ausgeführt, um die Betriebsart mit zweiter Drehzahl in eine andere Betriebsart zu ändern, wie im Zustandsdiagramm von 4 gezeigt ist.
  • Zuerst wird im Schritt 136 die Sperrvorrichtung B ausgeschaltet, um den Zustand der mechanischen Sperrung des Sonnenrads 6s freizugeben. Im Schritt 137 wird die Drehzahl ωb des Elektromotors B auf null gesteuert. Bei dieser Steuerung kann eine Änderung des Antriebsdrehmoments τv des Fahrzeuges infolge der Freigabe der Sperrvorrichtung B verhindert werden. Im Schritt 138 bleibt die Steuerung des Elektromotors A ausgeschaltet. Außerdem wird im Schritt 139 das Antriebsdrehmoment τv des Fahrzeuges durch Steuerung der Brennkraftmaschine gesteuert. Das heißt, durch die Ausführung der gleichen Steuerung wie in der Betriebsart mit zweiter Drehzahl, wobei die Sperrvorrichtung B freigegeben ist, kann das Auftreten eines Stoßes infolge der Änderung der Betriebsart verhindert werden.
  • Außerdem wird dann, wenn zwischen zwei normalen Betriebsarten nicht mittels der Schalt-Betriebsart ein direkter Übergang erfolgt, das Verfahren zur Steuerung des Elektromotors möglicherweise geändert, und demzufolge können bei der Änderung der Betriebsart die Anfangswerte der Steuerung in der neuen Betriebsart an die zugehörigen Werte der Steuerung in der vorhergehenden Betriebsart angepasst werden. Das ist wirkungsvoll bei der Verhinderung einer Drehmomentänderung infolge der Betriebsartänderung.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf den in den 7 und 8 gezeigten Energiefluss genau beschrieben, wie die Funktion des stufenlosen Getriebes in der oben beschriebenen CVT-Betriebsart durch die in 1 gezeigte Systemkonfiguration realisiert werden kann. In diesen Figuren wird angenommen, dass die Konstanten ka und kb die folgenden Werte besitzen: ka = 2 und kb = 0,5. Demzufolge beträgt das Übersetzungsverhältnis in der Betriebsart mit erster Dreh zahl 2 und das Übersetzungsverhältnis der Betriebsart mit zweiter Drehzahl beträgt 0,5. Außerdem wird nachfolgend die Funktionsweise in der CVT-Betriebsart zum Erreichen eines willkürlich veränderlichen Drehzahlverhältnisses in dem zwischen den oben genannten Verhältnissen liegenden Bereich, d. h. zwischen 0,5 und 2 beschrieben.
  • Die 7(a) bis 7(e) sind Kennliniendiagramme des Drehmoments als Funktion der Drehzahl, die Arbeitspunkte der Brennkraftmaschine, des Fahrzeuges und der Planetengetriebe A und B in dem Fall erläutert, in dem das Drehzahländerungsverhältnis auf einen Wert im Bereich von 0,5 bis 2 gesetzt ist. Wie in 7(a) gezeigt ist, werden dann, wenn ein Arbeitspunkt O des anzutreibenden Fahrzeuges in Bezug auf einen Arbeitspunkt x der Brennkraftmaschine zu der Seite von geringerer Drehzahl/höherem Drehmoment (in der Figur die obere linke Seite) versetzt ist, die Eingangsleistung Pea des Planetengetriebes A und die Eingangsleistung Peb des Planetengetriebes B von der Leistung Pe der Brennkraftmaschine in die Planetengetriebe A4 bzw. B6 verteilt. Die Eingangsdrehzahl des Planetengetriebes A4 ist gleich der des Planetengetriebes B6, da die beiden Planetengetriebe A4 und B6 mit der gemeinsamen Eingangswelle verbunden sind. Dementsprechend werden die jeweiligen Leistungen, die in die Planetengetriebe A4 und B6 eingegeben werden, durch das Unterteilen des Brennkraftmaschinen-Drehmoments τe in das Drehmoment τea des Planetengetriebes A der gemeinsam genutzten Brennkraftmaschine und das Drehmoment τeb des Planetengetriebes B der gemeinsam genutzten Brennkraftmaschine festgelegt. Außerdem wird das obige Unterteilungsverhältnis der Leistung nicht nur durch Steuerung eines Elektromotors, sondern durch die vollständige Energiebilanz bestimmt. Der Arbeitspunkt ☐ der Eingangsseite des Planetengetriebes A, der in 7(b) gezeigt ist, wird bestimmt, indem die Leistung Pa des Elektromotors A, die durch den Antrieb des Sonnenrads 4s unter Verwendung des Elektromotors A8 und die Eingangsleistung Pea des Planetengetriebes, die von der Brennkraftmaschine eingegeben wird, addiert werden. Da die Eingabe/Abgabe der Energie durch Vergrößern/Verringern der Drehzahl des Planetengetriebes ausgeführt wird, wird die zusätzliche Energie in 7(b) an der Abszisse (in Richtung der Drehzahl) angegeben. Wie in 7(c) gezeigt ist, ist die Drehzahl an der Ausgangsseite des Planetengetriebes A4 in Abhängigkeit von dem Übersetzungsverhältnis ka = 2 verringert, so dass die Drehzahl ωv des Fahrzeuges die Hälfte des Wertes kaωv wird und das Fahrzeugdrehmoment τva des gemeinsam genutzten Planetengetriebes A wird das Doppelte des Brennkraftmaschinen-Drehmoments τea des gemeinsam genutzten Planetengetriebes A. Das heißt, der Arbeitspunkt ☐ wird zu einem Arbeitspunkt Δ geändert.
  • 7(d) zeigt in ähnlicher Weise den Fluss der Energie an einem Arbeitspunkt ☐ an der Eingangsseite des Planetengetriebes B. Der Elektromotor B9 wird betrieben, um seine Drehzahl an der Ausgangsseite durch das Sonnenrad 6s zu verringern, an welches die Eingangsleistung Peb des Planetengetriebes B angelegt wird, und deswegen wird der Elektromotor B9 in einen Zustand zur Energieerzeugung geschaltet. Demzufolge wird der Arbeitspunkt ☐ auf einen Wert verschoben, der der Leistung Pb des Elektromotors B entspricht, d. h. er wird zu einer in 7(d) gezeigten Position verschoben. An der Ausgangsseite des Planetengetriebes B6 wird die Drehzahl des Planetengetriebes B6 in Abhängigkeit von dem Übersetzungsverhältnis kb = 0,5 vergrößert und demzufolge verdoppelt sich die Fahrzeugdrehzahl ωv und das gemeinsam genutzte Fahrzeug drehmoment τvb des Planetengetriebes B halbiert sich durch die Änderung des Arbeitspunkts ☐ zu einem Arbeitspunkt Δ, wie in 7(e) angegeben ist. Das Fahrzeugdrehmoment τv ist die Gesamtsumme aus gemeinsam genutztem Fahrzeugdrehmoment τva des Planetengetriebes A und gemeinsam genutztem Fahrzeugdrehmoment τvb des Planetengetriebes B und somit wird das Fahrzeug an einem Arbeitspunkt O betrieben, der in 7(a) gezeigt ist. Bei diesem Funktionsprinzip kann der Arbeitspunkt der Brennkraftmaschine mittels der Drehzahl zu einem Bereich mit niedriger Drehzahlgroßem Drehmoment geändert werden. Es ist entdeckt worden, dass der Arbeitspunkt des Fahrzeuges unabhängig gesteuert werden kann, wobei der Arbeitspunkt der Brennkraftmaschine 1 durch die Steuerung der Leistung jedes Elektromotors konstant gehalten wird. Außerdem kann durch Anpassen des absoluten Werts der Leistung Pa, die durch den Elektromotor A angesteuert wird, an den absoluten Wert der Leistung Pb, die durch den Elektromotor B erzeugt wird, die Notwendigkeit der Operation zum Laden/Wiederaufladen der Batterie 12 eliminiert und dadurch die Kapazität der Batterie kleiner gemacht werden. Das ist wirksam, um das Gewicht des Fahrzeuges zu verringern. Außerdem ist die Betriebsart mit erster Drehzahl gleichbedeutend mit einer Betriebsart, bei der in den 7(a) bis 7(e) die Drehzahl ωa des Elektromotors A null ist und das Drehmoment τb des Elektromotors B null ist. Das heißt, die Betriebsart mit erster Drehzahl kann als ein Spezialfall der CVT-Betriebsart betrachtet werden.
  • Die 8(a) bis 8(e) sind Drehmoment/Drehzahl-Kennliniendiagramme, die Operationen der Brennkraftmaschine, des Fahrzeuges und der Planetengetriebe A und B in dem Fall zeigen, bei dem das Drehzahländerungsverhältnis in einem Bereich von 1 bis 2 eingestellt ist. 8(a) zeigt ein Funktionsprinzip in dem Fall, wenn ein Arbeits punkt x der Brennkraftmaschine mittels der Drehzahl zu einem Arbeitspunkt O des Fahrzeuges geändert wird. Die Arbeitspunkte des Planetengetriebes A an den Eingangs- und Ausgangsseiten, die in 8(b) und 8(c) gezeigt sind, werden im Vergleich mit jenen, die in den 7(b) bzw. 7(c) gezeigt sind, zu den Seiten mit größerer Drehzahl/kleinerem Drehmoment verschoben. Der Elektromotor A8 wird bei einer hohen Drehzahl und mit einem kleinen Drehmoment angesteuert. Wie in den 8(d) und 8(e) gezeigt ist, werden dagegen die Arbeitspunkte des Planetengetriebes B an den Eingangs- und Ausgangsseiten so gesetzt, dass die Drehzahl ωb des Elektromotors B kleiner ist und das Drehmoment τb des Elektromotors B größer ist im Vergleich mit jenen Werten, die in den 7(d) bzw. 7(e) gezeigt sind. In der Betriebsart mit zweiter Drehzahl ist das Drehmoment τa des Elektromotors A null und die Drehzahl ωa des Elektromotors A ist null und es ist demzufolge möglich, die Funktion des stufenlosen Getriebes zu erreichen, indem die Elektromotoren A und B in einem Bereich, der sich von der Betriebsart mit erster Drehzahl bis zur Betriebsart mit zweiter Drehzahl erstreckt, gesteuert werden. Da bei dieser Konfiguration die Steuerung bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis in einer normalen Operation mit kleinem Drehmoment ausgeführt wird, kann die Brennkraftmaschine an dem Arbeitspunkt mit großem Drehmoment/hohem Wirkungsgrad betrieben werden, wobei auch dann, wenn ein großes Drehmoment gefordert wird, die Betriebsart rasch in die CVT-Betriebsart geändert werden kann, mit dem Ergebnis, dass eine angenehme Antriebscharakteristik erreicht werden kann.
  • Die 9(a) und 9(b) zeigen Beispiele, bei denen der Arbeitspunkt der Brennkraftmaschine zur Steuerung des Fahrzeuges so geändert wird, dass eine hohe Ausgangsleistung realisiert wird, wobei das Hybridfahrzeug die in dem Fahrzeug angeordnete Batterie 12 wirkungsvoll verwendet. 9(a) ist ein Kennliniendiagramm, das erhalten wird, wenn der Arbeitspunkt X der Brennkraftmaschine, der in 7(a) gezeigt ist, von einem Punkt X zu einem Punkt Y geändert wird. Wenn die Elektromotoren A und B gesteuert werden, wobei ein Arbeitspunkt O des Fahrzeuges konstant gehalten wird, wird die von der Brennkraftmaschine 1 erzeugte Energie übermäßig groß mit dem Ergebnis, dass die Leistung Pa des Elektromotors A, die zum Antreiben des Fahrzeuges erforderlich ist, verringert wird und der absolute Wert der Leistung Pb des Elektromotors B zum Erzeugen elektrischer Energie größer wird. Die überschüssige Energie, die auf diese Weise durch einen hochwirksamen Antrieb der Brennkraftmaschine 1 erhalten wird, wird in die Batterie 12 geladen.
  • 9(b) zeigt das Beispiel, bei dem der Arbeitspunkt der Brennkraftmaschine geändert wird, um die in der Batterie gespeicherte Energie wirkungsvoll zu verwenden. Bei diesem Beispiel wird der Arbeitspunkt x der Brennkraftmaschine, der in 8(a) gezeigt ist, von einem Punkt U zu einem Punkt V geändert, indem die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine verringert wird, wobei der Arbeitspunkt O des Fahrzeuges konstant gehalten wird. Um den Arbeitspunkt x der Brennkraftmaschine konkret vom Punkt U zum Punkt V zu ändern, wird die Drehzahl ωa des Elektromotors A vergrößert, um die Leistung Pa des Elektromotors A groß zu machen, und die Drehzahl ωb des Elektromotors B wird verringert, um die erzeugte Leistung klein zu machen. Das bedeutet, dass die Antriebskraft der Brennkraftmaschine durch die Antriebskraft des Elektromotors relativ unterstützt wird: Durch Steuern der Eingabe/Abgabe von Leistung der Batterie, derart, dass die Brennkraftmaschine bei einem Arbeitspunkt mit einem guten Kraftstoffverbrauch angesteuert wird, ist es tatsächlich möglich, den Kraftstoffverbrauch zu verringern.
  • 10 ist ein Ablaufplan, der einen Betriebsablauf zeigt, wenn einer der beiden Elektromotoren ausfällt. Im Schritt 141 wird festgestellt, ob wenigstens einer der beiden Elektromotoren normal steuerbar ist oder beide Elektromotoren ausgefallen sind. Wenn ein normal steuerbarer Elektromotor vorhanden ist, geht der Ablauf zum Schritt 142, und wenn beide Elektromotoren ausgefallen sind, geht der Ablauf zum Schritt 148. Wenn wenigstens einer der Elektromotoren normal gesteuert werden kann, wird im Schritt 142 festgestellt, ob sich die Brennkraftmaschine 1 dreht. Wenn das nicht der Fall ist, wird die Brennkraftmaschine 1 gestartet, indem die Operationen in den Schritten 142 bis 145 ausgeführt werden, und anschließend wird der Antrieb des Fahrzeuges unter Verwendung der Brennkraftmaschine 1 und des normal steuerbaren Elektromotors durch Ausführen von Operationen in den Schritten 146 und 147 gesteuert. Wenn im Schritt 142 festgestellt wird, dass sich die Brennkraftmaschine 1 dreht, können die Operationen in den Schritten 146 und 147 ausgeführt werden.
  • Im Schritt 143 wird anhand der Fahrzeugdrehzahl ωv der Laufzustand des Fahrzeuges festgestellt. Wenn das Fahrzeug nicht läuft, geht der Ablauf zum Schritt 144, in dem eine Operation zum Sperren der Reifen 3a und 3b ausgeführt wird, um das Fahrzeug im gesperrten Zustand zu lassen. Diese Operation kann ausgeführt werden, indem eine sperrbare/lösbare Bremsvorrichtung und eine automatische Steuerung der Bremsvorrichtung unter Verwendung einer Steuereinheit vorgesehen werden oder indem Benachrichtigungsmittel zum Informieren des Fahrers über den Fahrzeugzustand vorgesehen werden und zugelassen wird, dass der Fahrer über die Betätigung der Bremse gemäß einer Anweisung, die von den Benachrichtigungsmitteln geliefert wird, entscheidet. Im Schritt 145 wird die Drehzahl ωv der Brennkraftmaschine auf die Startgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine 1 erhöht, indem die Drehzahl des normal steuerbaren Elektromotors vergrößert wird. Da das Fahrzeug im Haltzustand des Fahrzeugs im Schritt 144 gesperrt ist, wird verhindert, dass sich das Fahrzeug durch die Reaktionskraft rückwärts bewegt. Während der Fahrt des Fahrzeugs kann die Brennkraftmaschine 1 ferner gestartet werden, indem die Elektromotordrehzahl in Übereinstimmung mit der Fahrzeugdrehzahl ωv vergrößert wird. Obwohl zu diesem Zeitpunkt durch die Reaktionskraft infolge der Kraft zum Starten der Brennkraftmaschine 1 ein negatives Drehmoment geringfügig auf das Fahrzeug ausgeübt wird, ist die Steuerbarkeit nicht verringert, da die Trägheit der Fahrzeugkarosserie viel größer ist als die der Brennkraftmaschine 1. Auf diese Weise kann dann, wenn die Drehzahl ωe der Brennkraftmaschine die Startdrehzahl erreicht, die Brennkraftmaschine 1 durch Steuerung die Brennkraftmaschine, z. B. durch Steuerung der Kraftstoffeinspritzung oder durch Steuerung der Drosselklappe angetrieben werden. Durch eine Steuerung des normal steuerbaren Elektromotors im Schritt 146 kann die Drehzahl ωe der Brennkraftmaschine 1 auf einen bestimmten Wert gesteuert werden. Da außerdem das Fahrzeug-Drehmoment τv durch Steuerung der Brennkraftmaschine gesteuert werden kann, selbst wenn ein Elektromotor ausfällt, ist eine Fahrt des Fahrzeugs möglich. Da die Unterstützungsdauer und die Leistung des Elektromotors in Abhängigkeit von der in der Batterie 12 gespeicherten Energie begrenzt sind, wird das Betriebsverfahren außerdem gelegentlich durch die Fahrzeugdrehzahl ωv eingeschränkt.
  • Wenn im Schritt 141 festgestellt wird, dass kein normal steuerbarer Elektromotor vorhanden ist, werden die Operation in den Schritten 148 bis 151 ausgeführt. Zunächst wird im Schritt 148 bestätigt, ob sich die Brennkraftmaschine 1 dreht. Wenn das der Fall ist, wird im Schritt 149 die Steuerung der Brennkraftmaschine ausgeführt und die Zweipunkt-Steuerung der Sperrvorrichtung B13 wird im Schritt 150 ausgeführt, um ein Anhalten der Brennkraftmaschine 1 zu verhindern. Wenn die Brennkraftmaschine 1 nicht angehalten ist, wenn z. B. die Fahrzeugdrehzahl ωv eine mittlere Drehzahl oder größer ist, ist es erwünscht, die Sperrvorrichtung B13 einzuschalten, um das Sonnenrad 6s zu verriegeln.
  • Wenn sich die Brennkraftmaschine 1 nicht dreht, kann das Fahrzeug nicht angetrieben werden. In diesem Fall wird im Schritt 151 eine Operation zum Einschalten einer Fehlerlampe ausgeführt. Da bei diesen Operationen das Fahrzeug selbst dann, wenn die Elektromotoren ausfallen, in bestimmtem Umfang angetrieben werden kann, kann die Zuverlässigkeit des Fahrzeuges verbessert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform kann das Fahrzeug gewöhnlich in einem derartigen Bereich angetrieben werden, dass die Eingabe/Abgabe elektrischer Energie minimal gemacht wird und der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine maximal gemacht werden kann, und es ist demzufolge möglich, den Kraftstoffverbrauch bedeutend zu verringern. Da außerdem die Funktion, die mit der eines stufenlosen Getriebes vergleichbar ist, erhalten werden kann, indem die zwei Motoren im gegenseitigen Zusammenspiel gesteuert werden, kann ein Kraftfahrzeug realisiert werden, bei dem das Auftreten eines Stoßes infolge der Kraftübertragung verhindern werden kann.
  • 11 zeigt eine weitere Ausführungsform des Hybridfahrzeuges, die sich von der in 1 gezeigten Ausführungsform in der Konfiguration des Systems, wie etwa von Zahnrädern, unterscheidet. Bei diesem System wird an Stelle der Batterie 12 ein Kondensator 14 verwendet. Da die Leistung pro Gewichtseinheit des Kondensators 14 größer gemacht werden kann als die der Batterie 12, kann das Gewicht der Energiespeichervorrichtung, die am Fahrzeug angebracht ist, bedeutend verringert werden. Das ist wirkungsvoll, um das Gewicht des Fahrzeuges zu verringern und um ferner den Kraftstoffverbrauch pro Einheit der Fahrstrecke zu reduzieren. Da außerdem die Energiedichte des Kondensators kleiner ist als die der Batterie, kann die Eingabe/Abgabe der Energie des Kondensators 14 so gesteuert werden, dass sie kleiner als die der Batterie 12 der in 1 gezeigten Ausführungsform ist.
  • Diese Ausführungsform unterscheidet sich außerdem von der in 1 gezeigten Ausführungsform darin, dass Sperrvorrichtungen 17, 18 und 19 an sich drehenden Abschnitten der Brennkraftmaschine 1, des Elektromotors A8 und der Fahrzeugantriebswelle vorgesehen sind; und dass die Zahnräder 5 und 7, die in 1 gezeigt sind und das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Planetengetriebe A4 und dem Zahnrad 5 von dem Übersetzungsverhältnis zwischen dem Planetengetriebe B6 und dem Zahnrad 7 verschieden machen, zu den Zahnrädern 15 und 16 geändert wurden.
  • Die Sperrvorrichtungen 17, 18 und 19 haben die folgenden Funktionen. Erstens wird die Sperrvorrichtung 17 verwendet, um die Drehung der Brennkraftmaschine 17 anzuhalten. Wenn das Fahrzeug nicht unter Verwendung der Brennkraftmaschine 1 angetrieben wird, wird die Sperrvorrichtung 17 eingeschaltet, um die Brennkraftma schine 1 zu sperren. Wenn die Steuerung in der Betriebsart mit Elektromotorantrieb in einem derartigen Zustand ausgeführt wird, kann das Fahrzeugdrehmoment τv durch einen der Elektromotore oder durch beide Elektromotoren gesteuert werden, da es nicht erforderlich ist, die Drehzahlen der Elektromotoren A8 und B9 im gegenseitigen Zusammenspiel zu steuern, um die Drehzahl ωe die Brennkraftmaschine auf null zu steuern. Das heißt, das Verfahren zum Steuern der Elektromotoren kann bedeutend vereinfacht werden. Wenn außerdem in der Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, beide Elektromotoren im gegenseitigen Zusammenspiel gesteuert werden, wird ein Elektromotor in den Antriebszustand geschaltet und der andere Elektromotor wird in den Energieerzeugungszustand geschaltet, so dass die Eingabe/Abgabe elektrischer Energie groß wird; in dieser Ausführungsform kann jedoch die minimale elektrische Energie, die für den Antrieb des Fahrzeuges erforderlich, verwendet werden, so dass der Verlust von elektrischer Energie weiter verringert werden kann.
  • Die Sperrvorrichtung 17 kann außerdem als eine Einweg-Kupplung konfiguriert sein. Bei der Verwendung der Einweg-Kupplung als Sperrvorrichtung 17 kann selbst dann, wenn während des Haltzustands der Brennkraftmaschine 1 ein Drehmoment wirkt, um die Brennkraftmaschine in der entgegengesetzten Richtung zu drehen, der Haltzustand der Brennkraftmaschine 1 durch die Einweg-Kupplung als Sperrvorrichtung 17 automatisch gehalten werden. Das ist vorteilhaft beim Eliminieren der Notwendigkeit zum Steuern der Sperrvorrichtung 17.
  • Die Sperrvorrichtung 18 wird zum Sperren des Elektromotors A8 verwendet. In der Betriebsart mit erster Drehzahl wird die Sperrvor richtung 18 eingeschaltet, nachdem die Drehzahl ωa des Elektromotors A auf null gesteuert wurde. Anschließend wird die Steuerung des Elektromotors A8 angehalten. Auf diese Weise kann selbst in der Betriebsart mit erster Drehzahl die Brennkraftmaschine 1 ohne Verwendung von elektrischer Energie des Elektromotors angetrieben werden, wobei der Kraftstoffverbrauch weiter verringert werden kann.
  • Da die Sperrvorrichtung 19 zum Verriegeln des Fahrzeuges gesteuert werden kann, kann die Operation zur Fahrzeugverriegelung im Schritt 143, der in 10 gezeigt ist, unter Verwendung einer Steuereinheit automatisch ausgeführt werden, so dass das Anlassen der Brennkraftmaschine, wenn der Elektromotor ausfällt, ohne Belastung eines Fahrers ausgeführt werden kann.
  • Durch Austauschen der Zahnräder 5 und 7, die in 1 gezeigt sind, gegen die Zahnräder 15 und 16 kann nicht nur die gleiche Wirkung erreicht werden, sondern außerdem wird die Konfiguration von dem Ausgang der Planetengetriebe A4 und B6 zu der Antriebswelle 2 vereinfacht. Es ist folglich möglich, einen Übertragungsabschnitt, der die Elektromotoren A8 und B9 enthält, in kompakter Weise um die Antriebswelle anzuordnen und dadurch die Brennkraftmaschine in einem Motorraum des Fahrzeuges, obwohl das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist, ungehindert anzuordnen.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist es gemäß dieser Ausführungsform möglich, den Wirkungsgrad des Systems weiter zu verbessern.
  • 12 ist eine Konfigurationsdarstellung, die ein Hybridfahrzeug zeigt, das von der in 1 gezeigten Ausführungsform verschieden ist. Bei diesem System ist ein Übersetzungsverhältnis zwischen den Eingangs- und Ausgangsseiten des Planetengetriebes 20 gleich dem Übersetzungsverhältnis zwischen den Eingangs- und Ausgangsseiten des Planetengetriebes 21. Bei diesem System wird die Wirkung der Stabilisierung der Betriebsart mit erster Drehzahl und der Betriebsart mit zweiter Drehzahl durch Ändern des Übersetzungsverhältnisses nicht erreicht; es kann jedoch eine neue Wirkung als ein Parallel-Hybridfahrzeug erreicht werden. Das heißt, wenn die Antriebskraft der Brennkraftmaschine 1 durch den Elektromotor unter Verwendung der Energie von der Batterie 12 unterstützt wird und das Antriebsmoment zum Unterstützen der Antriebskraft der Brennkraftmaschine 1 klein ist, kann lediglich einer der Elektromotoren A8 und B9 angetrieben werden, mit dem Ergebnis, dass die Elektromotoren an wirkungsvollen Arbeitspunkten gesteuert werden können; und wenn das Antriebsmoment zum Unterstützen der Antriebskraft des Brennkraftmaschine 1 größer als die Kapazität eines Elektromotors ist, können beide Elektromotoren verwendet werden, um das Antriebsmoment zu erhalten. Es ist folglich möglich, das System im Vergleich mit dem Parallel-Hybridfahrzeug des Standes der Technik kompakt herzustellen.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind das Getriebe, das die beiden Planetengetriebe enthält, die durch die Elektromotoren gesteuert werden, und das Hybridfahrzeug, das das Getriebe verwendet, beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht außerdem, ein mehrstufiges Getriebe (mit drei oder mehr Stufen) durch die Verwendung von drei oder mehr Planetengetrieben herzustellen. In den oben genannten Ausführungsformen wird das Verfahren beschrieben, mit dem der Elektromotor im Wesentlichen das Sonnenrad des Planetengetriebes steuert; es kann jedoch ein Verfahren geschaffen werden, bei dem der Elektromotor ein weiteres Zahn rad steuert. Es kann ferner z. B. eine asymmetrische Konfiguration geschaffen werden, bei der das Sonnenrad eines Planetengetriebes durch den Elektromotor gesteuert wird und das Planetenradelement des anderen Planetengetriebes ebenfalls durch den Elektromotor gesteuert wird. Während das Planetengetriebe in den obigen Ausführungsformen als der Differentialmechanismus verwendet wird, kann es durch ein allgemeines Differentialgetriebe ersetzt werden und kann ferner durch ein harmonisches Getriebe ersetzt werden, wenn der Schwerpunkt auf die Laufruhe gelegt wird. Die vorliegende Erfindung kann ferner nicht nur bei Kraftfahrzeugen, sondern auch bei Schiffen und Waggons angewendet werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Getriebe geschaffen, das enthält: einen Mechanismus zum Verteilen von Energie von einer Antriebsquelle in mehrere Differentialmechanismen; mehrere Elektromotoren, die jeweils mit den mehreren Differentialmechanismen verbunden sind; und einen Mechanismus zum Synthetisieren von Energien, die von den mehreren Differentialmechanismen ausgegeben werden, oder es wird ein Getriebe geschaffen, das enthält: mehrere Differentialmechanismen, wovon in jedem eine Differenz der Drehzahl zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle durch einen Elektromotor gesteuert wird; wobei die Eingangswellen der mehreren Differentialmechanismen als eine gemeinsame Welle dienen und die Ausgangswellen der mehreren Differentialmechanismen als eine gemeinsame Welle dienen. Das Getriebe mit der oben genannten Konfiguration ermöglicht, die Funktion eines stufenlosen Getriebes unter Verwendung der Elektromotoren zu realisieren und den Wirkungsgrad zu verbessern, indem ein Verlust elektrischer Energie minimal gemacht wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird außerdem ein Fahrzeug geschaffen, das enthält: eine Brennkraftmaschine zum Erzeugen von Antriebsenergie zum Antreiben eines Fahrzeuges; ein erstes und ein zweites Planetengetriebe, wovon jedes aus einem Sonnenrad, einem Planetenradelement und einem Hohlrad aufgebaut ist; und einen ersten und einen zweiten Elektromotor zum Steuern der Sonnenräder des ersten bzw. des zweiten Planetengetriebes; wobei entweder das Planetenradelement oder das Hohlrad jedes des ersten und zweiten Planetengetriebes mit einer durch die Brennkraftmaschine angetriebenen Eingangswelle verbunden ist und das jeweils andere mit einer Ausgangswelle verbunden ist, um eine Fahrzeugkarosserie anzutreiben. Das Fahrzeug mit der oben genannten Konfiguration ermöglicht, die Funktion eines stufenlosen Getriebes zu realisieren, das in der Lage ist, ein Antriebsmoment durch die mechanischen Zahnräder ohne Verwendung von elektrischer Energie mit Ausnahme bei einer Beschleunigung zu übertragen und die Brennkraftmaschine gewöhnlich bei einem sehr effizienten Arbeitspunkt anzutreiben und dadurch den Kraftstoffverbrauch pro Einheit der Fahrstrecke zu verringern.

Claims (14)

  1. Fahrzeug, das umfasst: – einen Verbrennungsmotor (1) zum Erzeugen von Antriebsenergie, um das Fahrzeug anzutreiben; – Energiespeichermittel (12) zum Speichern von Energie, um einen ersten und einen zweiten Elektromotor (8, 9) anzutreiben; – ein Getriebe zum Ändern der Drehzahl des Verbrennungsmotors (1) und zum Übertragen der Drehantriebskraft mit geänderter Drehzahl an ein Rad (3a, 3b); wobei das Getriebe umfasst: – mehrere Differentialmechanismen, wovon in jedem eine Drehzahldifferenz zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle durch den ersten und den zweiten Elektromotor (8, 9) gesteuert wird; wobei die Eingangswellen der mehreren Differentialmechanismen als eine gemeinsame Welle verwendet werden und die Ausgangswellen der mehreren Differentialmechanismen als eine gemeinsame Welle verwendet werden; – einen ersten und einen zweiten Differentialmechanismus, wovon jeder wenigstens eine durch den Verbrennungsmotor (1) erzeugte Antriebskraft als eine Eingangskraft verwendet und eine Antriebskraft zum Antreiben des Rades (3a, 3b) als eine Ausgangskraft verwendet; und – den ersten und den zweiten Elektromotor (8, 9) zum Steuern des ersten bzw. des zweiten Differentialmechanismus, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übersetzungsverhältnis zwischen der gemeinsamen Eingangswelle und der gemeinsamen Ausgangswelle des ersten Differentialmechanismus größer als ein Übersetzungsverhältnis zwischen der gemeinsamen Eingangswelle und der gemeinsamen Ausgangswelle des zweiten Differentialmechanismus ist.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem das Getriebe umfasst: – ein erstes und ein zweites Planetengetriebe (4, 6), wovon jedes aus einem Sonnenrad (4s, 6s), einem Planetenradelement (4p, 6p) und einem Hohlrad (4r, 6r) aufgebaut ist; und – einen ersten und einen zweiten Elektromotor (8, 9) zum Steuern der Sonnenräder (4s, 6s) des ersten bzw. des zweiten Planetengetriebes (4, 6); wobei entweder das Planetenradelement (4p, 6p) oder das Hohlrades (4r, 6r) jedes der ersten und zweiten Planetengetriebe (4, 6) mit einer durch den Verbrennungsmotor angetriebenen Eingangswelle verbunden ist und das jeweils andere mit einer Ausgangswelle verbunden ist, um eine Fahrzeugkarosserie anzutreiben.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem der Verbrennungsmotor (1) durch Steuern des ersten und des zweiten Elektromotors (8, 9) unter Verwendung der Energie der Energiespeichermittel (12) gestartet wird.
  4. Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem der Verbrennungsmotor (1) bei einer Fahrgeschwindigkeit gestartet wird, die durch Steuern des ersten und des zweiten Elektromotors (8, 9) konstant gehalten wird.
  5. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug durch den Ver brennungsmotor (1) angetrieben wird, der durch Steuern des ersten und des zweiten Elektromotors (8, 9) angehalten wird.
  6. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug eine erste Betriebsart, in der der erste Elektromotor (8) gesperrt ist und der zweite Elektromotor (9) in einen Freilaufzustand geschaltet ist, wenn das Fahrzeug durch den Verbrennungsmotor (1) angetrieben wird, und eine zweite Betriebsart, in der der erste Elektromotor (8) in einen Freilaufzustand geschaltet ist und der zweite Elektromotor (9) gesperrt ist, wenn das Fahrzeug durch den Verbrennungsmotor (1) angetrieben wird, besitzt.
  7. Fahrzeug nach Anspruch 6, bei dem der zweite Elektromotor (9) Sperrmittel (13) zum mechanischen Fixieren des zweiten Elektromotors (9) umfasst.
  8. Fahrzeug nach Anspruch 6, bei dem sowohl der erste als auch der zweite Elektromotor (8, 9) Sperrmittel (13, 18) zum mechanischen Fixieren des Elektromotors umfasst.
  9. Fahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, bei dem dann, wenn die Betriebsart des Fahrzeugs in die erste oder in die zweite Betriebsart wechselt, die Sperrmittel (13, 18) eine Welle des ersten oder des zweiten Elektromotors (8, 9) mechanisch fixieren, nachdem der Elektromotor elektrisch gesperrt worden ist.
  10. Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem dann, wenn das Fahrzeug durch den Verbrennungsmotor (1) angetrieben wird, der erste Elektromotor (8) in einen Kraftlaufzustand geschaltet wird und der zweite Elektromotor (9) entweder in einen Kraftlaufzustand oder in einen regenerativen Zustand geschaltet wird.
  11. Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem dann, wenn das Fahrzeug durch den Verbrennungsmotor (1), angetrieben wird, der erste Elektromotor (8) in einen Kraftlaufzustand, in dem durch den zweiten Elektromotor (9) erzeugte Energie verwendet wird, geschaltet wird.
  12. Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem dann, wenn der erste oder der zweite Elektromotor (8, 9) in einem nicht steuerbaren Zustand ist, das Fahrzeug durch den steuerbaren des ersten und des zweiten Elektromotors (8, 9) und durch den Verbrennungsmotor (1) angetrieben wird.
  13. Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem dann, wenn bei einem Halt des Fahrzeugs bestätigt wird, dass der erste oder der zweite Elektromotor (8, 9) in einem nicht steuerbaren Zustand ist, der Verbrennungsmotor (1) durch den steuerbaren des ersten und des zweiten Elektromotors (8, 9) gestartet wird, woraufhin das Fahrzeug durch Steuern des steuerbaren Elektromotors und des Verbrennungsmotors (1) angetrieben wird.
  14. Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem abtriebsseitigen Zahnrad und der Ausgangswelle des ersten Planetengetriebes von einem Übersetzungsverhältnis zwischen dem abtriebsseitigen Zahnrad und der Ausgangswelle des zweiten Planetengetriebes (6) verschieden ist.
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