DE102005030603A1

DE102005030603A1 - Steuervorrichtung für ein Fahrzeugantriebssystem

Info

Publication number: DE102005030603A1
Application number: DE102005030603A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Toyota Tabata; Yutaka Toyota Taga
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-07-01
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2025-07-01
Also published as: US20060003863A1; DE102005030603B4; DE102005030603B8; US7318787B2

Abstract

Eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeugantriebssystem, welche (a) einen Differentialmechanismus (16), welcher bedienbar ist, um einen Ausgang eines Motors (8) auf einen ersten Elektromotor (M1) und ein Leistungsübertragungselement (18) zu verteilen, und (b) einen zweiten Elektromotor (M2), welcher zwischen dem Leistungsübertragungselement und einem Antriebsrad (38) eines Fahrzeugs angeordnet ist, und (c) eine Schaltvorrichtung (C0, B0) für die Differentialstellung, welche bedienbar ist, um den Differentialmechanismus (16) selektiv in eine Differentialstellung oder in eine gesperrte oder Nicht-Differentialstellung zu bringen, aufweist, wobei die Steuervorrichtung einen Schaltsteuerungsabschnitt (50), welcher bedienbar ist, um die Schaltvorrichtungt (C0, B0) für die Differentialstellung zu steuern, um den Differentialmechanismus selektiv in die Differentialstellung oder in die gesperrte Stellung zu bringen, und einen Abschnitt (82) zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle, welcher bedienbar ist, um eine Änderung eines Ausgangsmoments des Motors (8) beim Schalten des Differentialmechanismus zwischen der Differentialstellung und der gesperrten Schaltung, oder einen Abschnitt (86) zum Steuern der Reduzierung des Moments, welcher bedienbar ist, um das Ausgangsmoment eines Motors (8) oder eines ersten oder eines zweiten Elektromotors (M1, M2) beim Schalten des Differentialmechanismus aus der Differentialstellung in die gesperrte Stellung zu ...

Description

Die vorliegende Erfindung basiert auf den japanischen Patentanmeldungen mit den Nummern 2004-196081 und 2004-203946, welche am 1. Juli 2004 bzw. am 9. Juli 2004 angemeldet wurden, und deren Inhalte mittels Bezug hier hinein aufgenommen werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Fahrzeugantriebssystem, mit einem Differentialmechanismus, welcher eine Differentialfunktion aufweist und als ein Übertragungs- bzw. Getriebemechanismus wirkt, und insbesondere auf Techniken zum Reduzieren der Größe von elektronischen Motoren, welche im Fahrzeugantriebssystem vorgesehen sind.

Man kennt ein Antriebssystem für ein Fahrzeug, welches einen Differentialmechanismus bzw. ein Differential aufweist, welches angeordnet ist, um einen Abtrieb bzw. Ausgang eines Motors auf einen ersten elektrischen Motor und eine Abtriebswelle, sowie einen zweiten elektrischen Motor, welcher zwischen der Abtriebswelle des Differentials und Antriebsrädern des Fahrzeugs angeordnet ist, zu übertragen. Beispiele dieses Typs des Fahrzeugantriebssystems umfassen Antriebssysteme für ein Hybridfahrzeug wie es in der JP-2000-2327 A und der JP-2000-346187 A und typisch in der JP-2000-2327 A offenbart ist. Bei diesen Hybridfahrzeugantriebssystemen ist das Differential bspw. mittels eines Planetengetriebesatzes aufgebaut, wobei ein Hauptanteil der vom Motor erzeugten Antriebskraft mechanisch durch die Differentialfunktion des Differentials auf die Antriebsräder übertragen wird, wohingegen der Rest der Antriebskraft vom ersten elektrischen Motor elektrisch über einen elektrischen Pfad zum zweiten elektrischen Motor derart übertragen wird, daß das Differential als ein Getriebe funktioniert bzw. wirkt, wie ein elektrisch gesteuertes, kontinuierliches, variables Getriebe, dessen Geschwindigkeitsverhältnis elektrisch variierbar ist, wodurch es möglich wird, das Fahrzeug unter der Steuerung einer Steuervorrichtung anzutreiben, wobei der Motor in einem optimalen Betriebszustand bei verbesserter Kraftstoffnutzung gehalten wird.

Ein kontinuierliches variables Getriebe ist allgemein als ein Leistungsübertragungsmechanismus bekannt, welcher zur Verbesserung der Kraftstoffnutzung eines Fahrzeugs geeignet ist, wobei andererseits eine Getriebevorrichtung vom Zahnradtyp, wie ein stufenvariables, automatisches Getriebe als ein Leistungsübertragungsmechanismus bekannt ist, welcher zur Effektivitätssteigerung der Leistungsübertragung geeignet ist. Es ist jedoch kein Leistungsübertragungsmechanismus bekannt, welcher geeignet ist, sowohl die Kraftstoffausnutzung als auch die Leistungsübertragungseffizienz zu verbessern. Das in der JP-2000-2327 offenbarte Hybridfahrzeugantriebssystem hat bspw. einen elektrischen Pfad, über welchen elektrische Energie vom ersten elektrischen Motor auf den zweiten elektrischen Motor übertragen wird, d. h. einen Leistungsübertragungsweg, über welchen ein Teil der Fahrzeugantriebskraft, welche von mechanischer Energie in elektrische Energie umgewandelt wurde, übertragen wird. Dieses Antriebssystem erfordert es, daß der erste elektrische Motor bei Zunahme des geforderten Abtriebs des Motors groß ist, so daß der mit der vom ersten elektrischen Motor zugeführten elektrischen Energie betriebene zweite elektrische Motor ebenfalls groß sein muß, weshalb die Antriebssysteme oftmals unerwünscht groß sind. Dasselbe Antriebssystem leidet zudem darunter, daß sich bei schneller Fahrt des Kraftfahrzeugs die Kraftstoffausnutzung bspw. aufgrund der Umwandlung eines Teils der vom Motor erzeugten mechanischen Energie in elektrische Energie, welche anschließend in mechanische Energie umgewandelt wird, welche auf die Antriebsräder des Fahrzeugs übertragen wird, verschlechtert. Einem gleichen bzw. ähnlichen Problem begegnet man bei einem Fahrzeugantriebssystem, bei welchem das Differential als ein Getriebe verwendet wird, dessen Geschwindigkeitsverhältnis elektrisch variierbar ist, bspw. als ein kontinuierliches, variables Getriebe, welches ein sogenanntes „elektrisch gesteuertes CVT" ist.

Es ist allgemein wünschenswert, das Fahrzeugantriebssystem zu steuern, um einen Betriebsschock des Antriebssystems zu minimieren. Ist ein Fahrzeugantriebssystem frei von den oben genannten Schwierigkeiten, so ist es wünschenswert, dieses Antriebssystem zu steuern, um den Betriebsschock zu verringern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des beschriebenen Hintergrundes des Standes der Technik gemacht. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeugantriebssystem zu schaffen, bei welchem das Fahrzeugantriebssystem von kleiner Bauart sein kann, und welches eine Verbesserung der Kraftstoffausnutzung des Fahrzeugs und eine Verringerung des Betriebsschocks des Antriebssystems erlaubt.

Als ein Ergebnis intensiver Untersuchungen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung bei dem Versuch das oben genannte Problem zu lösen herausgefunden, daß der erste und der zweite elektrische Motor durch Steuern des Fahrzeugantriebssystems derart, daß der Abtrieb des Motors im Wesentlichen durch einen mechanischen Leistungsübertragungsweg auf die Antriebsräder übertragen wird, klein gehalten werden können, um die Größe des Fahrzeugantriebssystems zu verringern, wenn sich der Motorzustand in einem Zustand großen Abtriebs befindet. Diese Erkenntnis basiert auf der Tatsache, daß die erforderlichen Kapazitäten oder Abtriebe der ersten und zweiten elektrischen Motoren in einem normalen An- bzw. Abtriebszustand des Motors, bei welchem der Motorabtrieb bzw. -antrieb vergleichsweise klein ist, nicht so groß sind, jedoch relativ groß im Zustand großen Abtriebs, bei welchem der Motorabtrieb vergleichsweise groß ist, bspw. während einer Fahrt des Fahrzeugs bei hoher Geschwindigkeit. Wenn der Motorabtrieb vorwiegend über den mechanischen Leistungsübermitt lungsweg auf die Antriebsräder übertragen wird, so kann die Kraftstoffausnutzung des Fahrzeugs während des Laufs des Fahrzeugs bei hoher Geschwindigkeit bei einem verringerten Umwandlungsverlust der mechanischen Energie in elektrische Energie verbessert werden, bei Fehlen eines elektrischen Weges, über welchen die elektrische Energie, welche vom ersten elektrischen Motor durch Umwandlung eines Teils des Energieausgangs erzeugt wurde, dem zweiten elektrischen Motor zum Erzeugen mechanischer Energie, welche auf die Antriebsräder übertragen werden soll, zugeführt wird. Gemäß der auf dieser Erkenntnis beruhenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung vorgeschlagen, welche angeordnet bzw. aufgebaut ist, um ein Fahrzeugantriebssystem derart zu steuern, daß ein Abtrieb eines Motors des Antriebssystems im Wesentlichen mittels eines mechanischen Leistungsübertragungswegs übertragen wird, und welches zur Verringerung eines Betriebsschocks des Antriebssystems betrieben werden kann.

Die oben angesprochene Aufgabe kann gemäß jeder der folgenden Ausführungen bzw. Ausführungsformen der Erfindung erzielt werden, von denen jede wie die angehängten Ansprüche durchnumeriert ist und von einer anderen Ausführungsform oder mehreren Ausführungsformen abhängt, wo es für ein leichteres Verständnis der in der vorliegenden Anmeldung offenbarten technischen Eigenschaften und möglichen Kombinationen dieser Eigenschaften geeignet ist. Es wird angemerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese technischen Merkmale oder Kombinationen hiervon beschränkt ist.

(1) Eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeugantriebssystem, welches aufweist: (a) einen Differentialmechanismus, welcher zum Verteilen eines Ausgangs eines Motors auf einen ersten Elektromotor und ein Leistungsübertragungselement betreibbar ist; (b) einen zweiten Elektromotor, welcher in einem Leistungsübertragungsweg zwischen dem Leistungsübertragungselement und einem Antriebsrad eines Fahrzeugs angeordnet ist; und (c) eine Schaltvorrichtung für die Differentialstellung, welche betreibbar ist, um den Differentialmechanismus selektiv in eine Differentialstellung, in welcher der Differentialmechanismus zum Ausführen einer Differentialfunktion betreibbar ist, oder in eine gesperrte Stellung, in welcher der Differentialmechanismus nicht zum Ausführen der Differentialfunktion betreibbar ist, zu bringen; wobei die Steuervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aufweist: einen Schaltsteuerungsabschnitt, welcher betreibbar ist, um die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung zu steuern, um den Differentialmechanismus selektiv in die Differentialstellung oder die gesperrte Stellung zu bringen; und einen Abschnitt zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments einer Leistungsquelle, welcher betreibbar ist, um eine Änderung eines Ausgangsmoments des Motors zu beschränken, wenn der Differentialmechanismus mittels der Schaltvorrichtung für die Differentialstellung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnitts zwischen der Differentialstellung und der gesperrten Stellung geschaltet wird.

Bei der Steuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführung bzw. Ausführungsform (1) dieser Erfindung wird der Differentialmechanismus bzw. das Differential mittels der Differentialstellungs-Schaltvorrichtung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes geschaltet, um selektiv in den Differentialzustand bzw. in die Differentialstellung plaziert zu werden, in welcher der Differentialmechanismus bzw. das Differential betrieben werden kann, um eine Differentialfunktion auszuführen, und in den gesperrten Zustand bzw. der gesperrten Stellung, in welcher der Differentialmechanismus bzw. das Differential nicht betätigt werden kann, um die Differentialfunktion auszuführen gebracht werden. Die vorliegende Steuervorrichtung hat daher nicht nur den Vorteil, daß sie die Kraftstoffausnutzung aufgrund einer Wirkung eines Getriebes, dessen Geschwindigkeitsverhältnis elektrisch einstellbar bzw. variabel ist, verbessert, sondern auch den Vorteil, daß aufgrund einer Funktion eines Getriebes vom Zahnradtyp, welches eine Fahrzeugantriebskraft mechanisch übertragen kann, Leistung mit hoher Effizienz übertragen wird. Wenn sich der Motor in einem normalen Abtriebszustand bei relativ niedrigem oder mittlerem Abtrieb befindet, wobei das Fahrzeug bei einer vergleichsweise geringen oder mittleren Laufgeschwindigkeit bewegt wird, so ist bzw. wird der Differentialmechanismus in der Differentialstellung bzw. im Differentialstellung plaziert, was ein hohes Maß an Kraftstoffausnutzung des Fahrzeugs sicherstellt. Wenn das Fahrzeug bei einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit gefahren wird, so wird bzw. ist der Differentialmechanismus bzw. das Differential andererseits in einer gesperrten Stellung angeordnet, in welcher der Abtrieb des Motors im Wesentlichen über einen mechanischen Leistungsübertragungsweg auf das Antriebsrad übertragen wird, so daß die Kraftstoffausnutzung aufgrund einer Verringerung eines Umwandlungsverlusts von mechanischer Energie in elektrische Energie verbessert wird, wobei dieser Verlust auftreten würde, wenn der Differentialmechanismus bzw. das Differential als das Getriebe betrieben würde bzw. wird, dessen Geschwindigkeitsverhältnis elektrisch variierbar ist. Befindet sich der Motor in einem Zustand großen Abtriebs, so wird der Differentialmechanismus ebenfalls in die gesperrte Stellung gebracht. Der Differentialmechanismus bzw. das Differential wird daher nur dann als Getriebe betrieben, dessen Geschwindigkeitsverhältnis elektrisch variabel ist wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit vergleichsweise niedrig oder mittel ist, oder wenn der Motorabtrieb vergleichsweise niedrig oder mittel ist, so daß der erforderliche Betrag bzw. die erforderliche Menge elektrischer Energie, welche vom elektrischen Motor erzeugt wird, d. h. der maximale Betrag elektrischer Energie, welcher vom elektrischen Motor übertragen werden muss, verringert werden kann, was es ermöglicht, die erforderlichen Größen des elektrischen Motors und die erforderliche Größe des Antriebssystems, welches den elektrischen Motor aufweist, zu minimieren.

Wenn der Differentialmechanismus bzw. das Differential zwischen der Differentialstellung und der gesperrten Stellung geschaltet bzw. umgeschaltet wird, so wird eine Verbindungsvorrichtung der Differentialstellungs-Schaltvorrichtung selektiv gelöst oder in Eingriff gebracht, wobei ein Eingriffsmoment der Verbindungsvorrichtung im Verlauf einer Eingriffsaktion erhöht oder im Verlauf eines Lösevorgangs verringert wird, wohingegen gleichzeitig ein Reaktionsmoment des ersten elektrischen Motors gegen Null hin verringert oder auf einen vorbestimmten Wert erhöht wird. Der Steuerungsabschnitt zum Begrenzen der Veränderung des Moments der Leistungsquelle der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung wird angeordnet, um eine Veränderung bzw. Änderung des Abtriebsmoments des Motors in einem Übergang bzw. einer Übergangsperiode des Schaltens des Differentialmechanismus, bei welchem das Eingriffsmoment der Verbindungsvorrichtung der Differentialstellungs-Schaltvorrichtung und das Reaktionsmoment des ersten elektrischen Motors verändert werden, zu begrenzen. Das Reaktions moment des ersten elektrischen Motors wird dementsprechend sanft gegen Null verringert oder auf den vorbestimmten Wert erhöht, während gleichzeitig das Eingriffsmoment der Verbindungsvorrichtung (d. h. das Moment, welches durch die Verbindungsvorrichtung übertragen wird) sanft derart erhöht oder verringert wird, daß der Schaltschock des Differentials beim Schalten bzw. Umschalten seiner Betriebszustände zwischen der Differentialstellung und der gesperrten Stellung signifikant verringert werden kann.

(2) Eine Steuervorrichtung nach der obigen Ausführung (1), wobei das Fahrzeugantriebssystem einen kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt aufweist, welcher den Differentialmechanismus, den zweiten Elektromotor und die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung aufweist, wobei die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung betreibbar ist, um den Differentialmechanismus zwischen der Differentialstellung und der gesperrten Stellung umzuschalten, um den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt selektiv in eine kontinuierlich variable Schaltstellung, in welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt als ein elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe betreibbar ist, und in eine stufenvariable Schaltstellung, in welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt nicht als das elektrisch gesteuerte kontinuierlich variable Getriebe betreibbar ist, zu bringen, und wobei der Abschnitt zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle betreibbar ist, um die Änderung des Ausgangsmoments des Motors zu beschränken, wenn der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt durch die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnitts zwischen der kontinuierlich variablen Schaltstellung und der gesperrten Schaltstellung umgeschaltet wird.

Bei der Steuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführung (2) dieser Erfindung wird der kontinuierlich variable Übertragungsabschnitt des Fahrzeugantriebssystems durch die Differentialstellungs-Schaltvorrichtung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes gesteuert, um selektiv im kontinuierlich variablen Schaltzustand bzw. Schaltstellung, in welchem der kontinuierlich variable Übertragungsabschnitt als ein elektrisch gesteuertes kontinuierliches variables Getriebe betätigt wird, und dem stufenvariablen Schaltzustand, bei welchem der kontinuierlich variable Übertragungsabschnitt nicht als elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe betreibbar ist, plaziert zu werden. Der kontinuierliche variable Getriebeabschnitt wird in den kontinuierlich variablen Schaltzustand gebracht, wenn der Differentialmechanismus bzw. das Differential in die Differentialstellung gebracht wird, und in die stufenvariable Schaltstellung, wenn das Differential in die gesperrte Stellung gebracht wird.

Wenn der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt zwischen der kontinuierlich variablen Schaltstellung und der stufenvariablen Schaltstellung mittels der Differentialstellungs-Schaltvorrichtung geschaltet wird, so wird das Eingriffsmoment der Verbindungsvorrichtung der Differentialstellungs-Schaltvorrichtung im Verlauf eines Eingriffs oder eines Lösens erhöht oder verringert, während das Reaktionsmoment des ersten elektrischen Motors gleichzeitig gegen Null verringert oder gegen einen vorbestimmten Wert erhöht wird. Der Steuerungsabschnitt zur Beschränkung der Momentänderung der Leistungsquelle der Steuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführung (2) ist angeordnet, um die Veränderung des Abtriebs des Motors in einer Übergangsperiode des Schaltens des kontinuierlich variablen Getriebeabschnittes, in welcher das Eingriffsmoment der Verbindungsvorrichtung und das Reaktionsmoment des ersten elektrischen Motors verändert werden, zu beschränken. Das Reaktionsmoment des ersten elektrischen Motors wird dementsprechend sanft verringert oder erhöht, während gleichzeitig das Eingriffsmoment der Verbindungsvorrichtung derart sanft erhöht oder verringert wird, daß der Schaltschock des kontinuierlich variablen Getriebeabschnittes beim Schalten bzw. Umschalten seines Schaltzustandes zwischen kontinuierlich variablen Schaltstellung und der stufenvariablen Schaltstellung signifikant verringert werden kann.

(3) Die Steuervorrichtung nach der oben beschriebenen Ausführung (1) oder (2), wobei der Abschnitt zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle die Änderung des Ausgangsmoments des Motors beschränkt, wenn ein Änderungsgrad des Ausgangsmoments des Motors höher als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Diese Anordnung verhindert wirksam eine Änderung des Ausgangs moments des Motors in einem Maße, welches höher als der vorbestimmte Schwellenwert ist, was es ermöglicht, den Schaltschock des Differentialmechanismus beim Schalten bzw. Umschalten zwischen der Differentialstellung und der gesperrten Stellung, oder den Schaltschock des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts beim Schalten bzw. Umschalten zwischen der kontinuierlich variablen und der stufenvariablen Schaltstellung zu minimieren. Es wird in diesem Zusammenhang angemerkt, daß der Schaltschock mit dem Maß an Änderung des Ausgangsmoments des Motors zunimmt.

(4) Die Steuervorrichtung nach einer der oben beschriebenen Ausführungen (1) bis (3), wobei der Abschnitt zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle die Änderung des Ausgangsmoments des Motors beschränkt, wenn eine Betriebsantwort der Schaltvorrichtung für die Differentialstellung niedriger als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Diese Anordnung verringert ebenfalls wirksam eine Änderung des Ausgangsmoments des Motors, welches zunimmt mit abnehmender Betriebsantwort der Schaltvorrichtung für die Differentialstellung, was es ermöglicht, den Schaltschock des Differentialmechanismus beim Schalten bzw. Umschalten zwischen der Differentialstellung und der gesperrten Stellung, oder den Schaltschock des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts beim Schalten bzw. Umschalten zwischen der kontinuierlich variablen und der stufenvariablen Schaltstellung zu minimieren.

(5) Die Steuervorrichtung für ein Fahrzeugantriebssystem, welches aufweist: (a) einen Differentialmechanismus, welcher zum Verteilen eines Ausgangs eines Motors auf einen ersten Elektromotor und ein Leistungsübertragungselement betreibbar ist; (b) einen zweiten Elektromotor, welcher in einem Leistungsübertragungsweg zwischen dem Leistungsübertragungselement und einem Antriebsrad eines Fahrzeugs angeordnet ist; und (c) eine Schaltvorrichtung für die Differentialstellung, welche betreibbar ist, um den Differentialmechanismus selektiv in eine Differentialstellung, in welcher der Differentialmechanismus zum Ausführen einer Differentialfunktion betreibbar ist, oder in eine gesperrte Stellung, in welcher der Differentialmechanismus nicht zum Ausführen der Differentialfunktion betreibbar ist, zu bringen; wobei die Steuervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aufweist: einen Schaltsteuerungsabschnitt, welcher betreib bar ist, um die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung zu steuern, um den Differentialmechanismus selektiv in die Differentialstellung oder die gesperrte Stellung zu bringen; und einen Abschnitt zum Steuern der Reduzieren des Moments, welcher betreibbar ist, um wenigstens das Ausgangsmoment des Motors, ein Ausgangsmoment des ersten Elektromotors oder ein Ausgangsmoment des zweiten Elektromotors zu verringern, wenn der Differentialmechanismus durch die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes aus der Differentialstellung in die gesperrte Stellung umgeschaltet wird.

Bei der Steuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform (5) dieser Erfindung wird das Differential mittels der Differentialstellungs-Schaltvorrichtung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes geschaltet bzw. umgeschaltet, um selektiv in die Differentialstellung, bei welcher das Differential zum Ausführen einer Differentialfunktion betrieben werden kann, und in die gesperrte Stellung, bei welcher das Differential nicht betrieben werden kann, um die Differentialfunktion auszuführen, gebracht zu werden. Die vorliegende Steuervorrichtung hat daher im Wesentlichen dieselben Vorteile wie die Steuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführung (1) dieser Erfindung.

Wenn das Differential aus der Differentialstellung in die gesperrte Stellung mittels der Differentialstellungs-Schaltvorrichtung unter Schalten des Steuerungsabschnittes der Steuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführung (5) geschaltet bzw. umgeschaltet wird, so wird der Steuerungsabschnitt zur Verringerung des Moments der vorliegenden Steuervorrichtung angeordnet, um wenigstens das Abtriebsmoment bzw. Ausgangsmoment des Motors oder des ersten oder des zweiten elektrischen Motors im Übergang bzw. während der Übergangsperiode des Schaltens des Differentials von der Differentialstellung in die gesperrte Stellung zu verringern. Der Schaltschock des Differentials beim Schalten seines Betriebszustandes bzw. seiner Betriebsstellung aus der Differentialstellung in die gesperrte Stellung kann dementsprechend signifikant verringert werden.

(6) Steuervorrichtung nach der oben beschriebenen Ausführung, wobei das Fahrzeugantriebssystem einen kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt aufweist, welcher den Differentialmechanismus, den zweiten Elektromotor und die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung aufweist, wobei die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung betreibbar ist, um den Differentialmechanismus zwischen der Differentialstellung und der gesperrten Stellung umzuschalten, um den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt selektiv in eine kontinuierlich variable Schaltstellung, in welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt als ein elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe betreibbar ist, und in eine stufenvariable Schaltstellung, in welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt nicht als das elektrisch gesteuerte kontinuierlich variable Getriebe betreibbar ist, zu bringen, und wobei der Abschnitt zum Steuer der Reduzierung des Moments betreibbar ist, um zumindest das Ausgangsmoment des Motors oder des ersten oder zweiten Elektromotors zu verringern, wenn der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt mittels der Schaltvorrichtung für die Differentialstellung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung umgeschaltet wird.

Bei der Steuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführung (6) dieser Erfindung wird der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt des Fahrzeugantriebssystems mittels der Differentialstellungs-Schaltvorrichtung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes geschaltet, um selektiv in die kontinuierlich variable Schaltstellung, bei welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt als ein elektrisch gesteuertes kontinuierliches variables Getriebe betreibbar ist, und in die stufenvariablen Schaltstellung, in welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt nicht als elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe betreibbar ist, gebracht zu werden. Der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt wird in die kontinuierlich variable Schaltstellung, wenn das Differential bzw. der Differentialmechanismus in die Differentialstellung gebracht ist, und in den stufenvariablen Schaltzustand, wenn der Differentialmechanismus in die gesperrte Stellung gebracht ist, gebracht.

Wenn der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt von der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung mittels der Differentialstellungs-Schaltvorrichtung umgeschaltet wird, so wird der Abschnitt zur Steuerung der Reduzierung des Moments der Steuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführung (6) angeordnet, um wenigstens das Ausgangsmoment des Motors oder des ersten oder des zweiten elektrischen Motors zu verringern. Der Schaltschock des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts beim Schalten seiner Schaltstellung von der kontinuierlich variablen zur stufenvariablen Schaltstellung kann dementsprechend signifikant verringert werden.

(7) Steuervorrichtung für ein Fahrzeugantriebssystem, welche aufweist: (a) einen Differentialmechanismus, welcher zum Verteilen eines Ausgangs eines Motors auf einen ersten Elektromotor und ein Leistungsübertragungselement betreibbar ist; (b) einen zweiten Elektromotor, welcher in einem Leistungsübertragungsweg zwischen dem Leistungsübertragungselement und einem Antriebsrad eines Fahrzeugs angeordnet ist; und (c) eine Schaltvorrichtung für die Differentialstellung, welche betreibbar ist, um den Differentialmechanismus selektiv in eine Differentialstellung, in welcher der Differentialmechanismus zum Ausführen einer Differentialfunktion betreibbar ist, oder in eine gesperrte Stellung, in welcher der Differentialmechanismus nicht zum Ausführen der Differentialfunktion betreibbar ist, zu bringen; wobei die Steuervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aufweist: einen Schaltsteuerungsabschnitt, welcher betreibbar ist, um die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung zu steuern, um den Differentialmechanismus selektiv in die Differentialstellung oder die gesperrte Stellung zu bringen; und einen Abschnitt zum Steuer der Reduzierung des Moments, welcher betreibbar ist, um ein Trägheitsmoment des Differentialmechanismus aufgrund einer Geschwindigkeitsänderung hiervon zu verringern, wenn der Differentialmechanismus mittels der Schaltvorrichtung für die Differentialstellung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes aus der Differentialstellung in die gesperrte Stellung umgeschaltet wird.

Bei der Steuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführung (7) dieser Erfindung wird der Differentialmechanismus mittels der Differentialstellungs-Schaltvorrichtung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes selektiv in die Differentialstellung, bei welcher der Differentialmechanismus betreibbar ist, um eine Differentialfunktion auszuführen, und in die gesperrte Stellung, in welcher der Differentialmechanismus nicht betreibbar ist, um die Differentialfunktion auszuführen, gebracht zu werden, geschaltet bzw. umgeschaltet. Die vorliegende Steuervorrichtung hat daher im Wesentlichen dieselben Vorteile, wie die Steuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführung (1) oder (5) dieser Erfindung.

Wenn der Differentialmechanismus von der Differentialstellung in die gesperrte Stellung mittels der Differentialstellungs-Schaltvorrichtung unter dem Schaltsteuerungsabschnitt der Steuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführung (7) geschaltet bzw. umgeschaltet wird, wird der Abschnitt zur Steuerung der Reduzierung des Moments der vorliegenden Steuervorrichtung angeordnet, um das Trägheitsmoment des Differentialmechanismus in der Übergangsperiode des Schaltens bzw. Umschaltens des Differentialmechanismus von der Differentialstellung in die gesperrte Stellung zu verringern. Der Schaltschock des Differentialmechanismus beim Schalten seiner Betriebsstellung von der Differentialstellung in die gesperrte Stellung kann dementsprechend signifikant verringert werden.

(8) Die Steuervorrichtung nach der oben beschriebenen Ausführung (7), wobei das Fahrzeugantriebssystem einen kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt aufweist, welcher den Differentialmechanismus, den zweiten Elektromotor und die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung aufweist, wobei die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung betreibbar ist, um den Differentialmechanismus zwischen der Differentialstellung und der gesperrten Stellung umzuschalten, um den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt selektiv in eine kontinuierlich variable Schaltstellung, in welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt als ein elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe betreibbar ist, und in eine stufenvariable Schaltstellung, in welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt nicht als das elektrisch gesteuerte kontinuier lich variable Getriebe betreibbar ist, zu bringen, und wobei der Abschnitt zum Steuer der Reduzierung des Moments betreibbar ist, um das Trägheitsmoment des Differentialmechanismus zu verringern, wenn der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt durch die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung umgeschaltet wird.

Bei der Steuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführung (8) dieser Erfindung wird der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt des Fahrzeugantriebssystems mittels der Differentialstellungs-Schaltvorrichtung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes umgeschaltet bzw. geschaltet, um selektiv in die kontinuierlich variable Schaltstellung, bei welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt als ein elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe betreibbar ist, und in die stufenvariable Schaltstellung, in welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt nicht als elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe betreibbar ist, gebracht zu werden. Der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt wird in die kontinuierlich variable Schaltstellung gebracht, wenn der Differentialmechanismus in die Differentialstellung gebracht wird, und in die stufenvariable Schaltstellung, wenn der Differentialmechanismus in die gesperrte Stellung gebracht wird.

Wenn der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt mittels der Differentialstellungs-Schaltvorrichtung aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung gebracht wird, so wird der Abschnitt zum Steuer der Reduzierung des Moments der Steuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführung (8) angeordnet, um das Trägheitsmoment des Differentialmechanismus zu verringern. Der Schaltschock des kontinuierlich variablen Getriebeabschnittes kann beim Schalten seiner Schaltstellung von der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung dementsprechend signifikant verringert werden.

(9) Die Steuervorrichtung nach der oben beschriebenen Ausführung (7) oder (8), wobei der Abschnitt zum Steuern der Reduzierung des Moments das Trägheitsmoment des Differentialmechanismus durch Steuern wenigstens des ersten oder des zweiten Elektromotors verringert. Gemäß dieser Anordnung kann das Trägheitsmoment des Differentialmechanismus wirksam derart verringert werden, daß der Schaltschock des Differentialmechanismus bei Schalten bzw. Umschalten seiner Betriebsstellung aus der Differentialstellung in die gesperrte Stellung wirksam verringert werden kann.

(10) Die Steuervorrichtung nach einer der oben beschriebenen Ausführungen (1) bis (9), wobei der Differentialmechanismus ein erstes Element, welches am Motor befestigt ist, ein zweites Element, welches am ersten Elektromotor befestigt ist, und ein drittes Element, welches am Leistungsverteilungselement befestigt ist, aufweist, und dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung betreibbar ist, um es dem ersten, zweiten und dritten Element zu ermöglichen, relativ zu einander gedreht zu werden, um hierdurch den Differentialmechanismus in die Differentialstellung zu bringen, und um das erste, zweite und dritte Element zur Drehung als eine Einheit zu verbinden, oder um das zweite Element stationär zu halten, um hierdurch den Differentialmechanismus in die gesperrte Stellung zu bringen.

(11) Die Steuervorrichtung nach der oben beschriebenen Ausführung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung eine Kupplung aufweist, welche betreibbar ist, um wenigstens zwei Elemente aus dem ersten, zweiten und dritten Element miteinander zu verbinden, um das erste, zweite und dritte Element als eine Einheit zu drehen, und/oder eine Bremse, welche betreibbar ist, um das zweite Element an einem stationären Element zu befestigen, um das zweite Element stationär zu halten.

(12) Die Steuervorrichtung nach der oben beschriebenen Ausführung (11), wobei die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung sowohl die Kupplung als auch die Bremse (B0) aufweist und betreibbar ist, um die Kupplung und die Bremse zu lösen, um hierdurch den Differentialmechanismus in die Differentialstellung zu bringen, in welcher das erste, zweite und dritte Element relativ zueinander drehbar sind, und um die Kupplung in Eingriff zu bringen und die Bremse zu lösen, um hierdurch ein Wirken des Differentialmechanismus als ein Getriebe mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von 1 zu ermöglichen, oder um die Bremse in Eingriff zu bringen und die Kupplung zu lösen, um ein Wirken des Differentialmechanismus als ein geschwindigkeitserhöhendes Getriebe mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von kleiner alS1 zu ermöglichen. Bei dieser Anordnung kann der Differentialmechanismus mittels der Schaltvorrichtung für die Differentialstellung geeignet zwischen der Differentialstellung und der gesperrten Stellung umgeschaltet werden, und ist als ein Getriebe mit einem einzelnen festen Geschwindigkeitsverhältnis oder eine Mehrzahl von festen Geschwindigkeitsverhältnissen betreibbar.

(13) Die Steuervorrichtung nach einer der oben beschriebenen Ausführungen (10) bis (12), dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialmechanismus ein Planetenradsatz ist, und daß das erste, zweite und dritte Element jeweils ein Träger, ein Sonnenrad und ein Ringrad des Planetenradsatzes ist. Gemäß dieser Anordnung kann die axiale Dimension des Differentialmechanismus verringert werden, und der Differentialmechanismus kann einfach durch einen Planetenradsatz gebildet werden.

(14) Die Steuervorrichtung nach der oben beschriebenen Ausführung (13), wobei der Planetenradsatz vom Einzelradtyp ist. Gemäß dieser Anordnung kann die axiale Dimension des Differentialmechanismus verringert werden, und der Differentialmechanismus kann einfach durch einen Planetenradsatz vom Einzelritzeltyp gebildet werden.

(15) Die Steuervorrichtung nach einer der oben beschriebenen Ausführungen (1) bis (14), dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeugantriebssystem ferner einen automatischen Getriebeabschnitt aufweist, welcher zwischen dem Leistungsübertragungselement und dem Antriebsrad angeordnet ist, und ein Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis hat, welches durch ein Geschwindigkeitsverhältnis des Differentialmechanismus und ein Geschwindigkeitsverhältnis des automatischen Getriebeabschnitts bestimmt wird. Gemäß dieser Anordnung kann das Geschwindigkeitsverhältnis des automatischen Getriebeabschnitts wirksam genutzt werden, derart, daß die Fahrzeugantriebskraft über einen relativ weiten Bereich des Geschwindigkeitsverhältnis des Antriebssystems erzielt wird, wodurch die Betriebseffizienz des Differentialmechanismus (oder kontinuierliche variablen Getriebeabschnitts), welcher als das elektrisch gesteuerte kontinuierlich variable Getriebe betreibbar ist, verbessert werden kann.

(16) Die Steuervorrichtung nach der oben beschriebenen Ausführung (15), wobei der automatische Getriebeabschnitt ein stufenvariables Automatikgetriebe ist. Gemäß dieser Anordnung wird ein kontinuierlich variables Getriebe durch das stufenvariable Automatikgetriebe und den in seine Differentialstellung gebrachten Differentialmechanismus gebildet, während ein stufenvariables Getriebe durch das stufenvariable Automatikgetriebe und den in seine gesperrte Stellung gebrachten Differentialstellung gebildet wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die oben dargestellte und weitere Aufgaben, Eigenschaften, Vorteile sowie die technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung besser verstanden, wenn diese in Verbindung mit der angehängten Zeichnung gesehen wird, in welcher gilt:
1 ist eine schematische Ansicht, welche eine Anordnung eines Getriebemechanismus eines Antriebssystems für ein Hybridfahrzeug zeigt, welches mittels einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform gesteuert wird;
2 ist eine Tabelle, welche Schaltvorgänge des Getriebemechanismus des Fahrzeugantriebssystems der Ausführungsform aus 1 zeigt, welcher in einer ausgewählten kontinuierlich variablen Schaltstellung und in einer stufenvariablen Schaltstellung bezogen auf verschiedene Kombinationen von Betriebszuständen hydraulisch betriebener Reibverbindungsvorrichtungen zum Ausführen der entsprechenden Schaltvorgänge betreibbar ist;
3 ist ein kolineares Diagramm, welches relative Drehgeschwindigkeiten von Drehelementen des Getriebemechanismus des Fahrzeugantriebssystems in der Ausführungsform aus 1 in verschiedenen Schaltpositionen des Antriebssystems zeigt, welches in der stufenvariablen Schaltstellung betrieben wird;
4 ist eine Ansicht, welche Eingangs- und Ausgangssignale der elektronischen Steuerungseinrichtung zeigt, welche zum Steuern des Fahrzeugantriebssystems der Ausführungsform aus 1 vorgesehen sind;
5 ist ein funktionelles Blockdiagramm, welches Hauptsteuerungsfunktionen darstellt, welche von der elektronischen Steuervorrichtung aus 4 ausgeführt werden;
6 ist eine Ansicht, welche eine gespeicherte Schaltgrenzlinien-Karte (stufenvariable Schaltsteuerungskarte), welche zur Bestimmung eines Schaltvorganges eines automatischen Schaltabschnittes des Antriebssystems verwendet wird, in einem zweidimensionalen Koordinatensystem, dessen Achsen eine Fahrzeuggeschwindigkeit und ein Abtriebsmoment des automatischen Getriebeabschnittes darstellen, und eine gespeicherte Schaltgrenzlinien-Karte (Schaltsteuerungskarte) im selben Koordinatensystem, welches zum Schalten des Getriebemechanismus zwischen einer stufenvariablen Schaltstellung und einer kontinuierlich variablen verwendet wird, zeigt;
7 ist eine Ansicht, welche eine Schaltbereich-Schaltkarte zeigt, welche Grenzlinien angibt, welche einen stufenvariablen Schaltbereich und einen kontinuierlich variablen Schaltbereich in einem zweidimensionalen Koordinatensystem bestimmen, welches durch eine Achse einer Motorgeschwindigkeit und eine Achse eines Motormoments festgelegt ist, wobei die Grenzlinien dieser Schaltbereiche Grenzlinien der Schaltsteuerungskarte entsprechen, welche durch gebrochene Linien in 6 dargestellt sind;
8 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel einer Änderung der Motorgeschwindigkeit als ein Ergebnis eines Hochschaltens des stufenvariablen automatischen Getriebeabschnitts darstellt;
9 ist ein Flußdiagramm, welches eine Schaltschock-Reduzierroutine zeigt, welche von der elektronischen Steuervorrichtung aus 5 ausgeführt wird, um einen Schaltschock des Getriebemechanismus bei dessen Schalten von der kontinuierlich variablen Schaltstellung zur stufenvariablen Schaltstellung zu verringern;
10 ist ein Zeitdiagramm zum Erläutern eines Betriebs, welcher gemäß der Schaltschock-Reduzierroutine des Flußdiagramms der 9 ausgeführt wird, wenn der Getriebemechanismus von der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung mittels eines Eingriffsvorgangs einer Schaltkupplung als Ergebnis eines Niederdrückens bzw. -tretens eines Gaspedals umgeschaltet wird;
11 ist ein Zeitdiagramm, welches jenem der 10 entspricht, zum Erläutern eines gemäß der Schaltschock-Reduzierroutine durchgeführten Betriebs, wenn der Getriebemechanismus von der stufenvariablen Schaltstellung mittels eines Freigebens der Schaltkupplung als ein Ergebnis des Lösens bzw. Freigebens des Gaspedals in die kontinuierlich variable Schaltstellung umgeschaltet wird;
12 ist ein funktionelles Blockdiagramm, welches jenem der 5 entspricht, wobei Hauptsteuerungsfunktionen dargestellt werden, welche mittels ei ner elektronischen Steuervorrichtung gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgeführt werden;
13 ist ein Flußdiagramm, welches jenem der 9 entspricht, welches eine Schaltschock-Reduzierroutine darstellt, welche in der zweiten Ausführungsform der 12 ausgeführt wird;
14 ist ein Zeitdiagramm, welches jenem der 10 entspricht, zum Erläutern eines gemäß der Schaltschock-Reduzierroutine des Flußdiagramms der 13 ausgeführten Betriebs;
15 ist eine schematische Ansicht, welche jener der 1 entspricht, welche eine Anordnung eines Getriebeabschnittes eines Antriebssystems für ein Hybridfahrzeug gemäß einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
16 ist eine Tabelle, welche jener der 2 entspricht, welche Schaltvorgänge des Fahrzeugantriebssystems der 15 zeigt;
17 ist eine kolineare Darstellung, welche jener der 3 entspricht, welche relative Drehgeschwindigkeiten der Drehelemente des Getriebemechanismus des Antriebssystems von 15 in den verschiedenen Schaltpositionen zeigt; und
18 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine manuell schaltbare bzw. betreibbare Schaltstellungs-Auswahlvorrichtung in Form eines Kippschalters zeigt, welcher als ein stufenvariabler Schalter und als ein kontinuierlich variabler Schalter wirkt, wobei die Kippschaltung in einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung vorgesehen ist und durch einen Bediener des Hybridfahrzeugs getätigt wird, um den Getriebemechanis mus des Antriebssystems der 15 in die stufenvariable Schaltstellung oder die kontinuierlich variable Schaltstellung zu bringen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Mit Bezug auf die Figuren werden die bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen detailliert beschrieben.
Erste Ausführungsform
1 ist eine schematische Ansicht, welche einen Getriebemechanismus 10 erläutert, welcher einen Teil eines Antriebssystems für ein Hybridfahrzeug bildet, wobei das Antriebssystem mittels einer Steuervorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform gesteuert wird. Der Getriebemechanismus 10 umfaßt: ein Eingangs-Drehelement in der Form einer Eingangswelle 14, welche auf einer gemeinsamen Achse in einem Getriebegehäuse 12 angeordnet ist, welches als ein stationäres Element dient, welches an einem Körper des Fahrzeugs befestigt ist; einen kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11, welcher entweder direkt mit der Eingangswelle 14 oder indirekt mittels eines Pulsations-Absorptions-Dämpfers (Vibrationsdämpfvorrichtung), welcher nicht gezeigt ist; einen stufenvariablen oder mehrstufigen Automatikgetriebeabschnitt 20, welcher zwischen dem kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 und Antriebsrädern 38 (in 5 gezeigt) des Fahrzeuges angeordnet ist und mittels eines Leistungsübertragungselements 18 (Leistungsübertragungswelle) in Serie bzw. Reihe verbunden ist; und ein Ausgangsdrehelement in Form einer Ausgangswelle 22, welche mit dem Automatikgetriebeabschnitt 20 verbunden ist. Die Eingangswelle 14, der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11, der Automatikgetriebeabschnitt 20 und die Ausgangswelle 22 sind in Serie miteinander verbunden. Der Getriebemechanismus 10 wird auf geeignete Art und Weise für ein transverses FR-Fahrzeug (mit zur Front hin gelegenem Motor und Heckantrieb) verwendet und ist zwischen einer Antriebleistungsquelle in Form eines Verbrennungsmotors 8 und dem Paar von Antriebsrädern 38 zum Übertragen einer Fahrzeugantriebskraft vom Motor 8 auf das Paar von Antriebsrädern 38 mittels einer Differentialschaltvorrichtung 36 (Endgeschwindigkeituntersetzungsgetriebe) und einem Paar von Antriebsachsen wie in 5 gezeigt, angeordnet. Der Motor 8 kann ein Benzin- oder ein Dieselmotor sein und wirkt als eine Fahrzeugleistungsantriebquelle, welche direkt mit der Eingangswelle 14 oder indirekt über einen Pulsations-Absorptions-Dämpfer verbunden ist. Es wird angemerkt, daß eine untere Hälfte des Getriebemechanismus 10, welche bezogen auf ihre Achse symmetrisch aufgebaut ist, in 1 ausgelassen wurde. Dies trifft auch auf die anderen, unten beschriebenen Ausführungsformen zu. Beim vorliegenden Getriebemechanismus 10 sind der Motor 8 und der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt miteinander direkt oder über den Pulsations-Absorptions-Dämpfer wie oben beschrieben indirekt verbunden, jedoch ist keine fluidbetriebene Leistungsübermittlungsvorrichtung wie ein Momentwandler oder eine Fluidkupplung zwischen dem Motor und dem Getriebeabschnitt 11 eingefügt.
Der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 umfaßt: einen ersten elektrischen Motor M1; einen Leistungsverteilungsmechanismus 16, welcher als ein Differential bzw. Differentialmechanismus wirkt, welcher betrieben werden kann, um einen Abtrieb des Motors 8, welcher von der Eingangswelle 14 übernommen wird, mechanisch auf den ersten elektrischen Motor M1 und das Leistungsübertragungselement 18 zu verteilen; und einen zweiten elektrischen Motor M2, dessen Ausgangswelle mit dem Leistungsübertragungselement 18 gedreht wird. Der zweite elektrische Motor M2 kann an jedem Abschnitt des Leistungsübertragungswegs zwischen dem Leistungsübertragungsweg 18 und den Antriebsrädern 38 angeordnet werden. Sowohl der erste elektrische Motor M1 als auch M2, welche in der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden, sind sogenannte Motoren/Generatoren mit einer Funktion eines elektrischen Motors und einer Funktion eines elektrischen Generators. Der erste elektrische Motor M1 sollte jedoch wenigstens als ein elektrischer Generator wirken, welcher betreibbar ist, um elektrische Energie und eine Reaktionskraft zu erzeugen, wohingegen der zweite elektrische Motor M2 wenigstens als eine Antriebsleistungsquelle wirken soll, welche betreibbar ist, um eine Fahrzeugantriebskraft zu erzeugen.
Der Leistungsverteilungsmechanismus 16 weist als Hauptkomponenten einen ersten Planetenradsatz 24 eines Einzelritzeltyps mit einem Getriebeverhältnis φ1 von bspw. etwa 0,418, eine Schaltkupplung C0 und eine Schaltbremse B0 auf. Der erste Planetenradsatz 24 hat Drehelemente, welche ein erstes Sonnenrad S1, ein erstes Planetenrad P1; ein erstes Träger CA1, welcher das erste Planetenrad P1 derart trägt, daß das erste Planetenrad P1 um seine Achse und um die Achse des ersten Sonnenrads S1 drehbar ist; und ein erstes Ringrad R1, welches mit dem ersten Sonnenrad S1 durch das erste Planetenrad P1 kämmt bzw. in Einklang steht, aufweist. Wird die Anzahl der Zähne des ersten Sonnenrads S1 und des ersten Ringrades R1 jeweils durch ZS1 und ZR1 wiedergegeben, so wird das oben dargestellte Getriebeverhältnis φ1 durch ZS1/ZR1 wiedergegeben.
Im Leistungsverteilungsmechanismus 16 ist der erste Träger CA1 mit der Eingangswelle 14 verbunden, d. h. mit dem Motor 8, und das erste Ringrad R1 ist mit dem Leistungsübertragungselement 18 verbunden. Die Schaltbremse B0 ist zwischen dem ersten Sonnenrad S1 und dem Getriebegehäuse 12 angeordnet, und die Schaltkupplung C0 ist zwischen dem ersten Sonnenrad S1 und dem ersten Träger CA1 angeordnet. Wenn die Schaltkupplung C0 und die Bremse B0 beide gelöst sind, so wird der Leistungsverteilungsmechanismus in eine Differentialstellung gebracht, in welcher das erste Sonnenrad S1, der Träger CA1 und das erste Ringrad R1 des ersten Planetenradsatzes 24 relativ zueinander drehbar sind, um eine Differentialfunktion derart auszuführen, daß der Abtrieb des Motors 8 auf den ersten elektrischen Motor M1 und das Leistungsübertragungselement 18 verteilt wird, wobei ein Teil des Abtriebs des Motors 8 verwendet wird, um den ersten elektrischen Motor M1 anzutreiben, um elektrische Energie zu erzeugen, welche gespeichert oder zum Antreiben des zweiten elektrischen Motors M2 verwendet wird. Der Leistungsverteilungsmechanismus 16 wird dementsprechend in die kontinuierlich variable Schaltstellung (elektrisch erzeugte CVT-Stellung) gebracht, in welchem die Drehgeschwindigkeit des Leistungsübertragungselement 18 kontinuierlich variabel ist, ungeachtet der Drehgeschwindigkeit des Motors 8, d. h. in die Differentialstellung gebracht, in welcher ein Geschwindigkeitsverhältnis γ0 (Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 14/Drehgeschwindigkeit des Leistungsübertra gungselements 18) des Leistungsverteilungsmechanismus 16 kontinuierlich von einem minimalen Wert γ0min auf einen maximalen Wert γ0max abgeändert wird, d. h. in die kontinuierlich variable Schaltstellung, in welcher der Leistungsverteilungsmechanismus 16 als ein elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe, dessen Geschwindigkeitsverhältnis γ0 vom minimalen Wert γ0min bis zum maximalen Wert γ0max kontinuierlich variabel ist, wirkt.
Wenn die Schaltkupplung C0 oder die Bremse B0 betätigt wird, bzw. in Eingriff ist während der Leistungsverteilungsmechanismus 16 in die kontinuierlich variable Schaltstellung gebracht ist, so wird der Mechanismus 16 in eine gesperrte Stellung oder eine Nicht-Differentialstellung gebracht, in welcher die Differentialfunktion nicht verfügbar ist. Genauer gesagt sind das erste Sonnenrad S1 und der erste Träger CA1 derart miteinander verbunden wenn die Schaltkupplung C0 in Eingriff gebracht wird, daß der Leistungsverteilungsmechanismus 16 in die gesperrte Stellung oder Nicht-Differentialstellung gebracht wird, in welcher die drei Drehelemente des ersten Planetenradsatzes 24, welcher das erste Sonnenrad S1, den ersten Träger CA1 und das erste Ringrad R1 aufweist, als eine Einheit derart drehbar ist, daß der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 ebenfalls in eine Nicht-Differentialstellung gebracht wird. In dieser Nicht-Differentialstellung werden die Drehgeschwindigkeit des Motors 8 und die Drehgeschwindigkeit des Leistungsübertragungselements 18 derart einander angeglichen, daß der Leistungsverteilungsmechanismus 16 in eine Schaltstellung mit festem Geschwindigkeitsverhältnis oder stufenvariable Schaltstellung gebracht wird, in welchem der Mechanismus 16 als ein Getriebe mit einem festen Geschwindigkeitsverhältnis γ0 = 1 wirkt. Wenn die Schaltbremse B0 anstelle der Schaltkupplung C0 in Eingriff gebracht wird, so wird das erste Sonnenrad S1 derart am Getriebegehäuse 12 befestigt bzw. fixiert, daß der Leistungsverteilungsmechanismus 16 in die gesperrte oder Nicht-Differentialstellung gebracht wird, in welcher das erste Sonnenrad S1 nicht drehbar ist. Da die Drehgeschwindigkeit des ersten Ringrades R1 höher als jene des ersten Trägers CA1 eingestellt wurde, wird der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 in die Schaltstellung mit festem Geschwindigkeitsverhältnis oder stufenvariablen Schaltstellung gebracht, in welcher der Mechanismus 16 als ein geschwindigkeitserhöhendes Getriebe mit einem festen Geschwindigkeitsverhältnis γ0 < 1, beispielsweise etwa 0,7, wirkt. Die Reibverbindungsvorrichtungen in Form der Schaltkupplung C0 und Bremse B0 wirken somit als eine Differentialstellungs-Schaltvorrichtung, welche betreibbar ist, um den kontinuierlich variablen Betriebsabschnitt 11 selektiv in die kontinuierlich variable Schaltstellung (Differentialstellung), in welcher der Mechanismus 16 als ein elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe betreibbar ist, dessen Geschwindigkeitsverhältnis kontinuierlich variabel ist, und in die gesperrte Stellung oder stufenvariable Schaltstellung, in welcher der Mechanismus 16 nicht als elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe betreibbar ist, also in die Schaltstellung mit festem Geschwindigkeitsverhältnis (Nicht-Differentialstellung), in welchem der Mechanismus 16 als ein Getriebe wirkt, welches eine Einzelgetriebeposition mit einem Geschwindigkeitsverhältnis oder eine Mehrzahl von Getriebepositionen mit entsprechenden Geschwindigkeitsverhältnissen hat, zu bringen.
Der automatische Getriebeabschnitt 20 weist einen zweiten Planetenradsatz 26 vom Einzelritzeltyp, einen dritten Planetenradsatz 28 vom Einzelritzeltyp sowie einen vierten Planetenradsatz 30 vom Einzelritzeltyp auf. Der zweite Planetenradsatz 26 hat ein zweites Sonnenrad S2; ein zweites Planetenrad P2; einen zweiten Träger CA2, welcher das zweite Planetenrad P2 derart trägt, daß das zweite Planetenrad P2 um seine Achse und die Achse des zweiten Sonnenrads S2 drehbar ist; und ein zweites Ringrad R2, welches mit dem zweiten Sonnenrad S2 durch das zweite Planetenrad P2 kämmt bzw. in Eingriff steht. Der zweite Planetenradsatz 26 hat beispielsweise ein Getriebeverhältnis φ2 von etwa 0,562. Der dritte Planetenradsatz 28 hat ein drittes Sonnenrad S3; ein drittes Planetenrad P3, einen dritten Träger CA3, welcher das dritte Planetenrad P3 derart trägt, daß das dritte Planetenrad P3 drehbar um seine Achse und um die Achse des dritten Sonnenrads S3 ist; und ein drittes Ringrad R3, welches mit dem dritten Sonnenrad S3 durch das dritte Planetenrad P3 kämmt bzw. in Eingriff steht. Der dritte Planetenradsatz 28 hat beispielsweise ein Getriebeverhältnis φ3 von etwa 0,425. Der vierte Planetenradsatz 30 hat ein viertes Sonnenrad S4; ein viertes Planetenrad P4; einen vierten Träger CA4, welcher das vierte Planetenrad P4 derart trägt, daß das vierte Planetenrad P4 um seine Achse und um die Achse des vierten Sonnenrades S4 drehbar ist; und ein viertes Ringrad R4, welches mit dem vierten Sonnenrad S4 durch das vierte Planetengetriebe P4 kämmt bzw. in Eingriff steht. Der vierte Planetenradsatz 30 hat ein Getriebeverhältnis φ4 von beispielsweise etwa 0,421. Wenn die Anzahl der Zähne des zweites Sonnenrades S2, des zweiten Ringrades R2, des dritten Sonnenrades S3, des dritten Ringrades R3, des vierten Sonnenrades S4 und des vierten Ringrades R4 jeweils durch ZS2, ZR2, ZS3, ZR3, ZS4 und ZR4 wiedergegeben werden, so werden die oben dargestellten Getriebeverhältnisse φ2, φ3 und φ4 jeweils durch ZS2/ZR2, ZS3/ZR3, ZS4/ZR4 wiedergegeben.
Beim automatischen Getriebeabschnitt 20 sind das zweite Sonnengetriebe S2 und das dritte Sonnengetriebe S3 integral aneinander als eine Einheit befestigt, selektiv durch eine zweite Kupplung C2 mit dem Leistungsübertragungselement 18 verbunden, und selektiv durch eine erste Bremse B1 am Getriebegehäuse 12 befestigt. Der zweite Träger CA2 ist selektiv durch eine zweite Bremse B2 am Getriebegehäuse 12 befestigt, und das vierte Ringrad R4 ist selektiv durch eine dritte Bremse B3 am Getriebegehäuse 12 befestigt. Das zweite Ringrad R2, der dritte Träger CA3 und der vierte Träger CA4 sind integral aneinander befestigt und an der Ausgangswelle 22 befestigt. Das dritte Ringrad R3 und das vierte Sonnenrad S4 sind integral aneinander befestigt und selektiv durch eine erste Kupplung C1 mit dem Leistungsübertragungselement 18 verbunden. Der Automatikgetriebeabschnitt 20 und das Leistungsübertragungselement 18 sind somit selektiv durch die erste Kupplung C1 oder die zweite Kupplung C2, welche zum Herstellen von Getriebe- bzw. Schaltpositionen des Automatikgetriebeabschnitts 20 verwendet wird, miteinander verbunden. Die erste und zweite Kupplung C1, C2 wirken mit anderen Worten zusammen, um als Kupplungsvorrichtungen zu wirken, welche betreibbar sind, um einen Leistungsübertragungsweg, welcher das Leistungsübertragungselement 18 und den Automatikgetriebeabschnitt 20 verbindet, (Verbinden des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts 11 (Leistungsübertragungselement 18 und der Antriebsräder 38) zwischen einer Leistungsübertragungsstellung, in welcher eine Fahrzeugantriebskraft über den Leistungsübertragungsweg übertragen werden kann, und einer Stellung abgeschalteten Leistung, in welcher die Fahrzeugantriebskraft nicht durch den Leistungsübertragungsweg übertragen werden kann, umzuschalten. Das heißt, daß der Leistungsübertragungsweg in die Leistungsübertragungsstellung gebracht wird, wenn wenigstens die erste Kupplung C1 oder die zweite Kupplung C2 in Eingriff steht, und in die Stellung abgeschalteter Leistung gebracht wird, wenn sowohl die erste Kupplung C1 als auch die zweite Kupplung C2 bzw. gelöst sind.
Die oben beschriebene Schaltkupplung C0, erste Kupplung C1, zweite Kupplung C2, Schaltbremse B0, erste Bremse B1, zweite Bremse B2 und dritte Bremse B3 sind hydraulisch betriebene Reibkupplungs- bzw. Reibungskupplungsvorrichtungen, welche in einem herkömmlichen Automatikgetriebe für Fahrzeuge verwendet werden. Jede dieser Reibkupplungsvorrichtungen ist aufgebaut durch eine Kupplung mit mehreren Scheiben vom Naßtyp, welcher eine Mehrzahl von Reibscheiben aufweist, welche mittels eines hydraulischen Stellglieds gegeneinander gedrückt werden, oder mittels einer Bandbremse, welche eine Drehtrommel und ein Band oder zwei Bänder aufweist, welches) um die äußere Umfangsfläche der Drehtrommel gewunden und an einem Ende durch ein hydraulisches Stellglied festgezogen ist/wird. Jede der Kupplungen C0-C2 und Bremsen B0-B3 wird selektiv zum Verbinden zweier Elemente in Eingriff gebracht, zwischen welchen jede Kupplung oder Bremse eingefügt ist.
In dem wie oben beschrieben ausgebauten Getriebemechanismus bzw. Getriebe 10 wird eine erste Schaltstellung (erste Geschwindigkeitsstellung) bis fünfte Schaltstellung (fünfte Geschwindigkeitsposition), eine Rückwärtsgangposition (Rückfahrposition) und eine neutrale Position durch Verbindungsvorgänge einer entsprechenden Kombination der Reibkraftverbindungsvorrichtungen selektiv eingelegt, welche aus den oben beschriebenen Schaltkupplungen C0, erste Kupplung C1, zweite Kupplung C2, Schaltbremse B0, erste Bremse B1, zweite Bremse B2, dritte Bremse B3, wie in der Tabelle der 2 gezeigt, ausgewählt sind. Diese Positionen haben entsprechende Geschwindigkeitsverhältnisse γ (Eingangswellengeschwindigkeit N_IN/Ausgangswellengeschwindigkeit Nour), welche sich als geometrische Reihen ändern. Es gilt insbesondere anzumerken, daß der Leistungsverteilungsmechanismus 16 mit der Schaltkupplung C0 und Bremse B0 derart ausgestaltet ist, daß der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 selektiv durch Eingriff der Schaltkupplung C0 oder der Schaltbremse B0 in die Schalt stellung mit festem Geschwindigkeitsverhältnis, in welcher der Mechanismus 16 als ein Getriebe betreibbar ist, welches eine Einzelschaltposition mit einem Geschwindigkeitsverhältnis hat, oder eine Mehrzahl von Schaltpositionen mit entsprechenden Geschwindigkeitsverhältnissen betreibbar ist, ebenso wie in die kontinuierlich variable Schaltstellung, in welcher der Mechanismus 16 als ein kontinuierlich variables Getriebe, wie oben beschrieben, betreibbar ist, gebracht werden. Kann Beim vorliegenden Getriebemechanismus 10 wird daher ein stufenvariables Getriebe bzw. eine stufenvariable Übersetzung durch den Automatikgetriebeabschnitt 20 und den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11, welcher durch Betätigung der Schaltkupplung C0 oder Schaltbremse B0 in die Schaltstellung mit festem Geschwindigkeitsverhältnis gebracht ist ausgestaltet. Ein kontinuierlich variables Getriebe bzw. eine kontinuierlich variable Übertragung wird durch den Automatikgetriebeabschnitt 20 und den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11, welcher in die kontinuierlich variable Schaltstellung gebracht ist, gebildet, wobei weder die Schaltkupplung C0 noch die Bremse B0 in Eingriff gebracht sind. Der Getriebemechanismus 10 wird mit anderen Worten durch in Eingriff bringen der Schaltkupplung C0 oder der Schaltbremse B0 in die stufenvariable Schaltstellung umgeschaltet, und in die kontinuierlich variable Schaltstellung durch Lösen sowohl der Schaltkupplung C0 als auch der Bremse B0. Der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 wird auch als ein Getriebe betrachtet, welches zwischen der stufenvariablen Schaltstellung und der kontinuierlich variablen Schaltstellung umschaltbar bzw. schaltbar ist.
Wenn der Getriebemechanismus 10 als das stufenvariable Getriebe arbeitet, so wird beispielsweise die erste Schaltstellung mit dem höchsten Geschwindigkeitsverhältnis γ1 von beispielsweise etwa 3,357 durch Eingriffsvorgänge der Schaltkupplung C0, der ersten Kupplung C1 und der dritten Bremse B3 erzielt, und die zweite Schaltposition mit dem Geschwindigkeitsverhältnis γ2 von beispielsweise etwa 2,180, welches niedriger bzw. geringer als das Schaltverhältnis γ1 ist, wird durch Eingriffsvorgänge der Schaltkupplung C0, der ersten Kupplung C1 und der zweiten Bremse B2 erzielt, wie in 2 gezeigt ist. Die dritte Schaltstellung mit dem Geschwindigkeitsverhältnis γ3 von beispielsweise etwa 1,424, was niedriger als das Geschwindigkeitsverhältnis γ2 ist, wird durch Eingriffs- bzw. Verbindungsvorgänge der Schaltkupplung C0, der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 erzielt, und die vierte Schaltposition mit dem Geschwindigkeitsverhältnis γ4 von beispielsweise 1,0, welches niedriger als das Geschwindigkeitsverhältnis γ3 ist, wird durch in Eingriff bringen der Schaltkupplung C0, der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2 erzielt. Die fünfte Schaltposition mit dem Schaltverhältnis γ5 von beispielsweise 0,705, welches kleiner als das Schaltverhältnis γ4 ist, wird durch in Eingriff bringen der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2 und der Schaltbremse B0 erzielt. Die Rückwärtsgangposition mit dem Schaltverhältnis γR von beispielsweise etwa 3,209, was zwischen den Geschwindigkeitsverhältnissen γ1 und γ2 liegt, wird durch in Eingriff bringen der zweiten Kupplung C2 und der dritten Bremse B3 erzielt. Die Neutralstellung N wird durch in Eingriff bringen allein der Schaltkupplung C0 erzielt.
Wenn der Getriebemechanismus 10 andererseits als kontinuierlich variables Getriebe wirkt, so sind die Schaltkupplung C0 als auch die Schaltbremse B0, wie in 2 gezeigt, beide derart gelöst, bzw. freigegeben, daß der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 als das kontinuierlich variable Getriebe arbeitet, wobei der in Serie mit dem kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 verbundene Automatikgetriebeabschnitt 10 als das stufenvariable Getriebe arbeitet, wobei die Geschwindigkeit der auf den Automatikgetriebeabschnitt 20 übertragenen Drehbewegung, welcher in eine der ersten bis vierten Schaltstellungen gebracht ist, d. h. die Drehgeschwindigkeit des Leistungsübertragungselements 18 kontinuierlich derart verändert wird, daß das Geschwindigkeitsverhältnis des Antriebssystems kontinuierlich über einen vorbestimmten Bereich variabel ist, wenn der Automatikgetriebeabschnitt 20 in eine jener Schaltstellungen gebracht ist. Das Schaltverhältnis des Automatikgetriebeabschnitts 20 ist dementsprechend über die benachbarten bzw. angrenzenden Schaltpositionen kontinuierlich variabel, wodurch das Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis γT des Getriebemechanismus 10 kontinuierlich variabel ist.
Die kolineare Darstellung 3 zeigt mittels gerader Linien ein Verhältnis zwischen bzw. unter den Drehgeschwindigkeiten der Drehelemente in jeder der Schaltpositionen des Getriebemechanismus 10, welcher durch den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11, welcher als der kontinuierlich variable Schaltabschnitt oder erste Schaltabschnitt arbeitet, und den Automatikgetriebeabschnitt 20, welcher als der stufenvariable Schaltabschnitt oder zweite Schaltabschnitt arbeitet, ausgestaltet bzw. gebildet wird. Die kolineare Darstellung der 3 ist ein rechteckiges, zweidimensionales Koordinatensystem, in welchem die Schaltverhältnisse φ der Plantetenradsätze 24, 26, 28, 30 entlang der horizontalen Achse aufgetragen sind, und wobei die relativen Drehgeschwindigkeiten der Drehelemente entlang der vertikalen Achse aufgetragen sind. Eine untere der drei horizontalen Linien X1, X2, XG, d. h. die horizontale Linie X1, zeigt die Drehgeschwindigkeit von 0 an, wohingehend eine obere der drei horizontalen Linien, d. h. die horizontale Linie X2, die Drehgeschwindigkeit von 1,0 anzeigt, d. h. eine Betriebsgeschwindigkeit N_E des Motors 8, welcher mit der Eingangswelle 14 verbunden ist. Die horizontale Linie XG zeigt die Drehgeschwindigkeit des Leistungsübertragungselements 18 an.
Drei vertikale Linien Y1, Y2 und Y3, welche dem Leistungsverteilungsmechanismus 16 des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts 11 entsprechen, stellen jeweils die relativen Drehgeschwindigkeiten eines zweiten Drehelements (zweites Element) RE2 in Form des ersten Sonnenrads S1, eines ersten Drehelements (erstes Element) RE1 in Form des ersten Trägers CA1, und eines dritten Drehelements (drittes Element) RE3 in Form des ersten Ringrads R1 dar. Die Abstände zwischen benachbarter Linien der vertikalen Linien Y1, Y2 und Y3 sind durch das Schaltverhältnis φ1 des ersten Planetenradsatzes 24 festgelegt. Das heißt, daß der Abstand zwischen den vertikalen Linien Y1 und Y2 „1" entsprechen, wohingegen der Abstand zwischen den vertikalen Linien Y2 und Y3 dem Schaltverhältnis φ1 entspricht. Ferner stellen fünf vertikale Linie Y4, Y5, Y6, Y7 und Y8, welche dem Automatikgetriebeabschnitt 20 entsprechen, jeweils die relativen Drehgeschwindigkeiten eines vierten Drehelements (viertes Element) RE4 in Form des zweiten und dritten Sonnenrades S2, S3, welche integral aneinander befestigt sind, eines fünften Drehelements (fünftes Element) RE5 in Form des zweiten Trägers CA2, eines sechsten Drehelements (sechstes Element) RE6 in Form des vierten Ringrades R4, eines siebten Drehelements (siebtes Element) RE7 in Form des zweiten Ringrades R2 und der dritten und vierten Träger CA3 und CA4, welche integral aneinander befestigt sind, und eines achten Drehelements (achtes Element) RE8 in Form des dritten Ringrads R3 und vierten Sonnenrads S4, welche integral aneinander befestigt sind, dar. Die Abstände zwischen benachbarten Linien der vertikalen Linien Y4-Y8 werden durch die Schaltverhältnisse, φ2, φ3 und φ4 der zweiten, dritten und vierten Planetenradsätze 26, 28, 30 bestimmt. Das heißt, daß die Abstände zwischen dem Sonnenrad und dem Träger eines jeden der zweiten und dritten Planetenradsätze 26, 28, 30 „1" entspricht, wohingegen die Abstände zwischen dem Träger und dem Ringrad eines jeden dieser Planetenradsätze 26, 28, 30 dem Schaltverhältnis φ entsprechen.
Mit Bezug auf die kolineare Darstellung der 3 ist der Leistungsverteilungsmechanismus 11 (kontinuierlich variabler Getriebeabschnitt 11) des Getriebemechanismus 10 derart angeordnet, daß das erste Drehelement RE1 (erster Träger CA1) des ersten Planetenradsatzes 24 integral an der Eingangswelle 14 (Motor 8) und selektiv am zweiten Drehelement RE2 (erstes Sonnenrad S1) durch die Schaltkupplung C0 befestigt ist, wobei dieses zweite Drehelement RE2 am ersten elektrischen Motor M1 befestigt ist und selektiv am Getriebegehäuse 12 durch die Schaltbremse B0 befestigt ist, wohingegen das dritte Drehelement RE3 (erstes Ringrad R1) am Leistungsübertragungselement 18 und dem zweiten elektrischen Motor M2 derart befestigt ist, daß eine Drehbewegung der Eingangswelle 14 durch das Leistungsübertragungselement 18 auf das Automatikgetriebe 20 (stufenvariabler Getriebeabschnitt 20) übertragen wird. Ein Verhältnis zwischen den Drehgeschwindigkeiten des ersten Sonnenrades S1 und dem ersten Ringrad R1 ist durch eine geneigte gerade Linie L0 dargestellt, welche einen Schnittpunkt zwischen den Linien Y2 und X2 durchläuft.
Wenn der Getriebemechanismus 10 durch Lösen der Schaltkupplung C0 und der Bremse B0 in die kontinuierlich variable Schaltstellung gebracht wird bzw. ist, so wird beispielsweise die Drehgeschwindigkeit des ersten Sonnenrades S1, welche durch einen Schnittpunkt zwischen der Linie L0 und der vertikalen Linie Y1 dargestellt ist, durch Steuern der Reaktionskraft, welche durch einen Betrieb des ersten elektrischen Mo tors M1 zum Erzeugen elektrischer Energie erzeugt wird, derart angehoben oder gesenkt, daß die Drehgeschwindigkeit des ersten Ringrades R1, welche durch einen Schnittpunkt zwischen der Linie L0 und der vertikalen Linie Y3 dargestellt ist, gesenkt oder angehoben wird. Wenn die Schaltkupplung C0 betätigt wird bzw. in Eingriff gebracht wird, so werden das erste Sonnenrad S1 und der erste Träger CA1 miteinander verbunden, und der Leistungsverteilungsmechanismus 16 wird in die Nicht-Differentialstellung gebracht, in welcher die oben genannten drei Drehelemente als eine Einheit derart gedreht werden, daß die Linie L0 mit der horizontalen Linie X2 fluchtet bzw. ausgerichtet wird, so daß das Leistungsübertragungselement 18 bei einer Geschwindigkeit gleich der Motorgeschwindigkeit N_E gedreht wird. Wenn andererseits die Schaltbremse B0 betätigt wird, so wird die Drehung des ersten Sonnenrades S1 gestoppt bzw. beendet, und der Leistungsübertragungsmechanismus 16 wird in die Nicht-Differentialstellung gebracht und wirkt als geschwindigkeitserhöhender Mechanismus derart, daß die Linie L0 in der in 3 gezeigten Stellung geneigt ist, wobei die Drehgeschwindigkeit des ersten Ringrades R1, d. h. die Drehung des Leistungsübertragungselements 18, welches durch einen Schnittpunkt zwischen den Linien L0 und Y3 dargestellt wird, größer als die Motorgeschwindigkeit N_E eingestellt und auf den Automatikgetriebeabschnitt 20 übertragen wird.
Beim Automatikgetriebeabschnitt 20 wird das vierte Drehelement RE4 selektiv mit dem Leistungsübertragungselement 18 durch die zweite Kupplung C2 verbunden, und selektiv durch die erste Bremse B1 am Getriebegehäuse 12 befestigt, wobei das fünfte Drehelement RE5 selektiv durch die zweite Bremse B2 am Getriebegehäuse 12 befestigt wird, während das sechste Drehelement RE6 selektiv durch die dritte Bremse B3 am Getriebegehäuse 12 befestigt wird. Das siebte Element RE7 wird an der Ausgangswelle 22 befestigt, wohingegen das achte Drehelement RE8 selektiv durch die erste Kupplung C1 am Leistungsübertragungselement 18 befestigt wird.
Wenn die erste Kupplung C1 und die dritte Bremse B3 in Eingriff gebracht sind, so wird der Automatikgetriebeabschnitt 20 in die erste Schaltposition gebracht bzw. übergeführt. Die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 22 wird in der ersten Schalt position durch einen Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie Y7, welche die Drehgeschwindigkeit des siebten Drehelements RE7 angibt, welches an der Ausgangswelle 22 befestigt ist, und einer geneigten geraden Linie L1 angegeben, welche über einen Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie Y8, welche die Drehgeschwindigkeit des achten Drehelements RE8 anzeigt, und der horizontalen Linie X2 verläuft, und einen Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie Y6, welche die Drehgeschwindigkeit des sechsten Drehelements RE6 und der horizontalen Linie X1 angibt. Ebenso wird die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 22 in der zweiten Schaltposition, welche durch in Eingriff bringen der ersten Kupplung C1 und der zweiten Bremse B2 erzielt wird, durch einen Schnittpunkt zwischen einer geneigten geraden Linie L2, welche durch diese Eingriffsvorgänge bestimmt ist, und die vertikale Linie Y7, welche die Drehgeschwindigkeit des siebten Drehelements RE7, welches an der Ausgangswelle 22 befestigt ist, angegeben. Die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 22 in der dritten Schaltposition, welche durch in Eingriff bringen der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 erzielt wird, wird durch einen Schnittpunkt zwischen einer geneigten geraden Linie L3, welche durch das in Eingriff bringen und die vertikale Linie Y7 bestimmt wird, welche die Drehgeschwindigkeit des siebten Drehelements RE7 angibt, welches an der Ausgangswelle 22 befestigt ist, dargestellt. Die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 22 in der vierten Schaltposition, welche durch die Eingriffsvorgänge der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 erzielt wird, wird durch einen Schnittpunkt zwischen einer horizontalen Linie L4, welche durch die Eingriffsvorgänge und die vertikale Linie Y7, welche die Drehgeschwindigkeit des siebten Drehelements RE7 angibt, welches an der Ausgangswelle 22 befestigt ist, angegeben. In den ersten bis fünften Schaltposition, in welchen die Schaltkupplung C0 in die Eingriffsstellung gebracht ist, wird das achte Drehelement RE8 mit derselben Geschwindigkeit wie die Motorgeschwindigkeit N_E gedreht, wobei die Antriebsgeschwindigkeit vom Leistungsverteilungsmechanismus 16 zugeführt bzw. empfangen wird. Wenn die Schaltbremse B0 anstelle der Schaltkupplung C0 in Eingriff gebracht wird, so wird das achte Drehelement RE8 mit einer höheren Geschwindigkeit als die Motorgeschwindigkeit N_E mit der vom Leistungsverteilungsmechanismus 16 erhaltenen Antriebskraft gedreht. Die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 22 in der fünften Schaltposition, welche durch die Eingriffe der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2 und der Schaltbremse B0 erzielt wird, wird durch einen Schnittpunkt zwischen einer horizontalen Linie L5, welche durch diese Eingriffe bestimmt wird, und der vertikalen Linie Y7, welche die Drehgeschwindigkeit des siebten Drehelements RE7 angibt, welches an der Ausgangswelle 22 befestigt ist, wiedergegeben. Die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 22 in der durch die zweite Kupplung C2 und die dritte Bremse B3 erzielten Rückwärtsgangposition R wird durch einen Schnittpunkt zwischen einer geneigten geraden Linie LR, welche durch die Eingriffe bestimmt wird, und die vertikale Linie Y7, welche die Drehgeschwindigkeit des siebten Drehelements RE7 angibt, welches an der Ausgangswelle 22 befestigt ist, wiedergegeben.
4 stellt Signale, welche von einer zum Steuern des Getriebemechanismus 10 vorgesehenen elektronischen Steuervorrichtung 40 empfangen werden, und Signale, welche durch die elektronische Steuervorrichtung 40 erzeugt werden, dar. Diese elektronische Steuervorrichtung 40 weist einen sogenannten Mikrocomputer auf, welcher eine CPU, einen ROM, einen RAM und eine Eingangs-/Ausgangsschnittstelle aufweist und angeordnet ist, um die Signale gemäß von im ROM gespeicherten Programm zu bearbeiten bzw. verarbeiten, wobei eine temporäre Datenspeicherfunktion des ROM verwendet wird, um Hybridantriebssteuerungen des Motors 8 und der elektrischen Motoren M1 und M2 zu implementieren und Steuerungen sowie Schaltsteuerungen des Automatikgetriebeabschnitts 20 anzutreiben.
Die elektronische Steuervorrichtung 40 ist angeordnet, um von verschiedenen Sensoren und Schaltern, welche in 4 gezeigt sind, verschiedene Signale wie etwa ein Signal, welches eine Temperatur des Kühlwassers des Motors angibt, ein Signal, welches eine ausgewählte Betriebsstellung eines Schalthebels angibt; ein Signal, welches die Betriebsgeschwindigkeit N_E des Motors 8 angibt; ein Signal, welches einen Wert angibt, welcher eine ausgewählte Gruppe von Positionen des Getriebemechanismus für die Fahrt nach vorwärts angibt; ein Signal, welches einen M-Modus (Motorantriebsmodus) angibt; ein Signal, welches einen Betriebszustand einer Klimaanlage angibt; ein Signal, welches eine Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend der Drehge schwindigkeit der Ausgangswelle 22 angibt; ein Signal, welches eine Temperatur eines Arbeitsöls des Automatikgetriebeabschnitts 20 angibt; ein Signal, welches einen Betriebszustand einer Seitenbremse angibt; ein Signal, welches einen Betriebszustand einer Fußbremse angibt; ein Signal, welches eine Temperatur eines Katalysators angibt; ein Signal, welches einen Betätigungswinkel eines Gaspedals 46 (in 5 gezeigt) angibt; ein Signal, welches einen Nockenwinkel angibt; ein Signal, welches die Auswahl eines Antriebsmodus auf Schnee angibt; ein Signal, welches eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs angibt; ein Signal, welches die Auswahl eines Reichweiten-Modus angibt; ein Signal, welches das Fahrzeuggewicht angibt; Signale, welche Geschwindigkeiten der Antriebsräder des Fahrzeugs angeben; ein Signal, welches einen Betriebszustand eines stufenvariablen Schalthebels angibt, welcher vorgesehen ist, um den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) in die Schaltstellung bei festem Geschwindigkeitsverhältnis zu bringen, in welcher der Getriebemechanismus 10 als ein stufenvariables Getriebe arbeitet; ein Signal, welches einen kontinuierlich variablen Schalthebel angibt, welcher vorgesehen ist, um den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) in die kontinuierlich variable Schaltstellung zu bringen, in welcher der Getriebemechanismus 10 als das kontinuierlich variable Getriebe arbeitet; ein Signal, welches eine Rotationsgeschwindigkeit N_M1 des ersten elektrischen Motors M1 angibt; und ein Signal, welches eine Drehgeschwindigkeit N_M2 des zweiten elektrischen Motors M2 angibt.
Die elektronische Steuervorrichtung 40 ist ferner angeordnet, um verschiedene Signale zu erzeugen, wie: ein Signal, zum Antreiben eines Drosselstellglieds zum Steuern eines Öffnungswinkels eines Drosselventils; ein Signal zum Einstellen eines Laders; ein Signal zum Betreiben des elektrischen Airconditioners bzw. einer Klimaanlage; ein Signal zum Steuern eines Zündzeitpunkts des Motors 8; Signale zum Betreiben der elektrischen Motoren M1 und M2; ein Signal zum Betreiben einer Schaltbereichanzeige zum Anzeigen der ausgewählten Betriebsposition des Schalthebels; ein Signal zum Betreiben einer Schaltverhältnisanzeige zum Anzeigen des Schaltverhältnisses; ein Signal zum Betreiben eines Schneemodus zum Anzeigen der Auswahl des Schneeantriebsmodus; ein Signal zum Betreiben eines ABS-Aktuators zum Antiblockierbremsen der Rä der; ein Signal zum Betreiben einer M-Modusanzeige zum Anzeigen der Auswahl des M-Modus; Signale zum Betreiben von Solenoid betriebenen Ventilen, welche in eine hydraulische Steuerungseinheit 42 aufgenommen sind, welche zum Steuern des hydraulischen Stellglieds der hydraulisch betriebenen Reibkupplungsvorrichtungen des Leistungsverteilungsmechanismus 16 und des Automatikübertragungsabschnitts 20 vorgesehen sind; ein Signal zum Betreiben einer elektrischen Ölpumpe, welche als eine hydraulische Druckquelle für die hydraulische Steuerungseinheit 42 verwendet wird; ein Signal zum Antreiben eines elektrischen Heizers bzw. einer elektrischen Heizung; und ein Signal, welches einem Fahrtgeschwindigkeits-Regelungscomputer zugeführt wird.
Es wird nun Bezug genommen auf das funktionelle Blockdiagramm der 5, um ein Verfahren zum Steuern des Getriebemechanismus 10 zu erläutern, d. h. Hauptsteuerungsfunktionen, welche von der elektronischen Steuervorrichtung 40 ausgeführt werden. Die elektronische Steuervorrichtung 40 weist einen Schaltsteuerungsabschnitt 50, einen Hybridsteuerungsabschnitt 52, einen stufenvariablen Schaltsteuerungsabschnitt 54, einen Kartenspeicher 56, einen Bestimmungsabschnitt 62 für einen Hochgeschwindigkeitsgang, einen Abschnitt 80 zum Bestimmen der Gaspedalbetätigung, und einen Abschnitt 82 zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle auf. Der stufenvariable Schaltsteuerungsabschnitt 54 ist angeordnet, um zu bestimmen, ob ein Schaltvorgang des Getriebemechanismus 10 stattfinden sollte, d. h., um eine der ersten bis fünften Schaltpositionen zu bestimmen, in welche der Getriebemechanismus 10 geschaltet werden sollte. Die Bestimmung wird auf der Basis eines erfaßten Zustandes des Fahrzeugs in Form der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit V und eines erfaßten Ausgangsmoments Tour des Automatikgetriebeabschnitts 20 und gemäß einer Schaltgrenzlinien-Karte (stufenvariable Schaltsteuerungskarte), welche im Kartenspeicher 56 gespeichert ist, und welche Grenzlinien zum Hochschalten, welche in 5 durch durchgehende Linien angezeigt sind, und Grenzlinien zum Herabschalten, welche durch eingepunktete Linien in 5 angezeigt sind, dargestellt, vorgenommen. Der stufenvariable Schaltsteuerungsabschnitt 54 weist die hydraulische Steuerungseinheit 42 an, den Automatikgetriebeabschnitt 20 automatisch in die vorbestimmte Schaltposition zu schalten. Genauer beschrieben weist der stufenvariable Schaltsteuerungsabschnitt 54 die hydraulische Steuerungseinheit 42 an, die hydraulisch betriebenen Reibkupplungsvorrichtungen C1-C2, B1-B3 selektiv zum Herstellen der vorbestimmten Schaltpositionen gemäß der Tabelle der 2 in Eingriff zu bringen und zu lösen.
Der Hybridsteuerungsabschnitt 52 ist angeordnet, um den Motor zu steuern, so daß dieser mit hoher Effizienz arbeitet, und um den ersten und den zweiten elektrischen Motor M1, M2 zu steuern, um ein Verhältnis der durch den Motor 8 und dem zweiten elektrischen Motor M2 erzeugten Antriebskräfte und eine vom ersten elektrischen Motor M1 während seines Betriebs als Elektrogenerator erzeugte Reaktionskraft zu optimieren, um hierdurch das Geschwindigkeitsverhältnis γ0 des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts 11, welcher als das elektrisch gesteuerte kontinuierlich variable Getriebe arbeitet, zu steuern, wobei der Getriebemechanismus 10 in die kontinuierlich variable Schaltstellung gebracht ist, d. h, während der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 in die Differentialstellung gebracht ist. Der Hybridsteuerungsabschnitt 52 berechnet beispielsweise den vom Fahrzeugbediener bzw. Fahrer bei der derzeitigen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs erforderlichen Abtrieb bzw. Ausgang auf Basis des Betriebswertes A_CC des Gaspedals 46 und der Fahrzeuglaufgeschwindigkeit bzw. Fahrgeschwindigkeit V, und berechnet eine erforderliche bzw. benötigte Fahrzeugantriebskraft auf Basis des berechneten erforderlichen Ausgangs bzw. Abtriebs und eines erforderlichen Wertes einer vom ersten elektrischen Motor M1 zu erzeugenden elektrischen Energie. Auf Basis der berechneten erforderlichen Fahrzeugantriebskraft berechnet der Hybridsteuerungsabschnitt 52 die gewünschte Geschwindigkeit N_E und den gesamten Abtrieb des Motors 8 und steuert den tatsächlichen Abtrieb des Motors 8 und der vom ersten elektrischen Motor M1 zu erzeugenden Menge an elektrischer Energie gemäß der errechneten gewünschten Geschwindigkeit N_E und dem gesamten Abtrieb des Motors 8. Der Hybridsteuerungsabschnitt 52 ist mit anderen Worten in der Lage, die Motorgeschwindigkeit N_E für einen gegebenen Wert der Fahrzeuglaufgeschwindigkeit bzw. Fahrgeschwindigkeit V und für ein gegebenes Geschwindigkeitsverhältnis des automatischen Getriebeabschnittes 20 (für eine gegebene Geschwindigkeit des Leistungsübertragungselements 18) durch Steuern der vom ersten elektrischen Motor M1 zu erzeugenden Menge an elektrischer Energie zu steuern.
Der Hybridsteuerungsabschnitt 52 ist angeordnet, um die oben beschriebene Hybridsteuerung zu bewirken, wobei die gegenwärtig ausgewählte Schaltposition des Automatikgetriebeabschnitts 20 berücksichtigt wird, um die Fahrbarkeit bzw. das Fahrverhalten des Fahrzeugs und die Kraftstoffausnutzung des Motors 8 zu verbessern. Bei der Hybridsteuerung wird der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 gesteuert, um als elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe zu arbeiten, zur optimalen Koordination der Fahrgeschwindigkeit N_E (gewünschte Motorgeschwindigkeit N*_E) und der Fahrgeschwindigkeit V für einen effizienten Betrieb des Motors 8, und der Drehgeschwindigkeit des Leistungsübertragungselements 18, welches von der ausgewählten Schaltposition des Automatikgetriebeabschnitts 20 bestimmt wird. D. h., daß der Hybridsteuerungsabschnitt 52 einen Zielwert des Gesamtgeschwindigkeitsverhältnisses γT des Getriebemechanismus 10 derart bestimmt, daß der Motor 8 gemäß einer gespeicherten Kurve (Karte) der höchsten Kraftstoffausnutzung betrieben wird. Der Zielwert des Gesamtgeschwindigkeitsverhältnisses γT des Getriebemechanismus 10 ermöglicht es, daß das Motormoment T_E und die Geschwindigkeit N_E derart gesteuert werden, daß der Motor 8 einen zum Antreiben des Fahrzeugs mit der vom Fahrzeugbediener angeforderten Antriebskraft erforderlichen Abtrieb bereitstellt. Die Kurve der höchsten Kraftstoffausnutzung wird experimentell erhalten, um sowohl die gewünschte Betriebseffektivität bzw. -effizienz und die höchste Kraftstoffausnutzung des Motors 8 zu gewährleisten bzw. zu befriedigen, und ist in einem zweidimensionalen Koordinatensystem bestimmt, welches durch eine Achse der Motorgeschwindigkeit N_E und einer Achse des Motormoments T_E festgelegt ist. Der Hybridsteuerungsabschnitt 52 steuert das Geschwindigkeitsverhältnis γ0 des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts 11, um den Zielwert des Gesamtgeschwindigkeitsverhältnisses γT derart zu erzielen bzw. zu erhalten, daß das Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis γT innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, bspw. zwischen 13 und 0,5, gesteuert werden kann.
Bei der Hybridsteuerung, steuert der Hybridsteuerungsabschnitt 52 einen Wandler 58 derart, daß die mittels des ersten Elektromotors M1 erzeugte elektrische Energie einer Speichervorrichtung 60 für elektrische Energie und dem zweiten Elektromotor M2 durch den Wandler 58 zugeführt wird. D. h., daß ein Hauptanteil der von dem Motor 8 erzeugten Antriebskraft mechanisch auf das Leistungsübertragungselement 18 übertragen wird, während der verbleibende Anteil der Antriebskraft vom ersten Elektromotor M1 verbraucht wird, um diesen Anteil in die elektrische Energie umzuwandeln, welche durch den Wandler 58 dem zweiten Elektromotor M2 derart zugeführt wird, daß der zweite Elektromotor M2 mit der zugeführten elektrischen Energie betrieben wird, um eine dem Leistungsübertragungselement 18 zu übermittelnde mechanische Energie zu erzeugen. Das Antriebssystem ist somit mit einem elektrischen Pfad ausgestaltet, über welchen elektrische Energie, welche durch Umwandlung eines Anteils einer Antriebskraft des Motors 8 erzeugt wurde, in mechanische Energie gewandelt wird. Dieser elektrische Pfad bzw. Weg weist Komponenten auf, welche mit der Erzeugung der elektrischen Energie und dem Verbrauch der erzeugten elektrischen Energie durch den zweiten Elektromotor M2 verbunden sind.
Es wird auch angemerkt, daß der Hybridsteuerungsabschnitt 52 in der Lage ist, einen sogenannten „Motorstart- und Fahrmodus" zu erzeugen, in welchem das Fahrzeug unter Nutzung der elektrischen CVT-Funktion des kontinuierlich variablen Getriebeabschnittes 11, nur durch den elektrischen Motor bzw. Elektromotor (bspw. den zweiten Elektromotor M2) als Antriebsleistungsquelle gestartet und gefahren bzw. angetrieben wird, ungeachtet dessen, ob sich der Motor 8 in einem Nichtbetriebszustand oder im Leerlaufzustand befindet. Wenn das Fahrzeug durch den als die Fahrzeugantriebsleistungsquelle betriebenen Motor 8 und nicht durch den Elektromotor gestartet wird, so steuert der Hybridsteuerungsabschnitt 52 die Reaktionskraft des als Elektrogenerator betriebenen ersten elektrischen Motors bzw. Elektromotors M1, um die Drehgeschwindigkeit des Leistungsübertragungsabschnitt 18 aufgrund der Differentialfunktion des Leistungsverteilungsmechanismus 16 zu erhöhen, um hierdurch ein Starten des Fahrzeugs durch den Motor 8 zu steuern. Das Fahrzeug wird normalerweise durch den Elektromotor gestartet, es wird jedoch unter gewissen Fahrzeugbedingungen mittels des Motors 8 gestartet.
Der Hybridsteuerungsabschnitt 52 ist ferner in der Lage, den Motor 8 aufgrund der elektrischen CVT-Funktion des Getriebeabschnittes 11 in einen Betriebszustand zu halten, ungeachtet dessen, ob das Fahrzeug steht oder mit einer geringen Geschwindigkeit fährt. Es kann erforderlich sein, den ersten Elektromotor M1 als den Elektrogenerator zu betreiben, wenn das Fahrzeug steht, um die Speichervorrichtung 60 für elektrische Energie zu laden, wenn ein Maß in der Speichervorrichtung 60 gespeicherter elektrischer Energie SOS ist, unter ein vorbestimmtes unteres Limit verringert ist. Die Geschwindigkeit N_E des Motors 8, welcher betrieben wird um den ersten Elektromotor M1. als den Elektrogenerator bei einer relativ hohen Geschwindigkeit zu betreiben, kann in diesem Fall, aufgrund der Differentialfunktion des Leistungsverteilungsmechanismus 16, ausreichend hoch gehalten werden, um den Betrieb des Motors 8 durch diesen selbst zu erlauben, selbst wenn die Betriebsgeschwindigkeit des zweiten Elektromotors M2, welcher durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt wird, im Wesentlichen Null ist, wenn das Fahrzeug steht.
Der Hybridsteuerungsabschnitt 52 ist ferner geeignet, die Motorgeschwindigkeit N_E aufgrund der elektrischen CVT-Funktion des kontinuierlich variablen Getriebeabschnittes 11 durch Steuern der Betriebsgeschwindigkeit N_M1 des ersten Elektromotors M1 und/oder der Betriebsgeschwindigkeit N_M2 des zweiten Elektromotors 2 konstant zu halten, ungeachtet dessen, ob das Fahrzeug steht oder mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit fährt. Der Hybridsteuerungsabschnitt 52 ist mit anderen Worten angeordnet, um die Betriebsgeschwindigkeit N_M1 des ersten Elektromotors M1 oder die Betriebsgeschwindigkeit M2 wie gewünscht zu steuern, wobei bzw. während die Motorgeschwindigkeit N_E konstant gehalten wird. Wenn die Betriebsgeschwindigkeit N_M2 des zweiten Elektromotors M2 gesenkt wird, so steuert bspw. der Hybridsteuerungsabschnitt 52 den ersten Elektromotor M1, um dessen Betriebsgeschwindigkeit N_M1 anzuheben, während die Betriebsgeschwindigkeit N_M2 des zweiten Elektromotors M2 gesenkt und die Motorgeschwindigkeit N_E konstant gehalten wird, wie in der kolinearen Darstellung der 3 erkennbar ist.
Der Hybridsteuerungsabschnitt 52 ist ferner geeignet, um den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 in einen Leistungsunterbrechungszustand zu bringen, in welchem der Leistungsübertragungsweg innerhalb des Getriebeabschnittes 11 unterbrochen ist, um eine Übertragung eines Antriebsmoments zu verhindern. Der Leistungsunterbrechungszustand wird durch Halten der ersten und zweiten Elektromotoren M1, M2 in einem frei drehbaren Zustand erzeugt, d. h, durch Verhindern, daß die Elektromotoren M1, M2 ein Reaktionsmoment erzeugen.
Der Bestimmungsabschnitt 62 für einen Hochgeschwindigkeitsgang ist angeordnet, um zu bestimmen, ob die Schaltposition, in welche der Getriebeabschnitt 10 beim erfaßten Zustand des Fahrzeugs und gemäß der Linienkarte für Schaltgrenzen, welche im Kartenspeicher 56 gespeichert ist, geschaltet werden soll, eine Hochgeschwindigkeitsposition, beispielsweise die fünfte Schaltposition bzw. -Stellung, ist. Diese Bestimmung wird gemacht, um festzustellen, ob die Schaltkupplung C0 oder die Bremse B0 in Eingriff gebracht werden soll, um den Getriebeabschnitt 10 in die stufenvariable Schaltstellung zu bringen.
Der Schaltsteuerungsabschnitt 50 ist angeordnet, um zu bestimmen, ob der Getriebeabschnitt 10 aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung oder umgekehrt geschaltet werden soll, d. h., ob der erfaßte Fahrzeugzustand, welcher durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Abtriebsmoment Tour des Automatikgetriebeabschnitts 20 wiedergegeben wird, in einem kontinuierlich variablen Schaltbereich liegt, um den Getriebemechanismus 10 in die kontinuierlich variable Schaltstellung zu bringen, oder in einem stufenvariablen Schaltbereich, um den Getriebeabschnitt 10 in die stufenvariable Schaltstellung zu bringen. Diese Bestimmung wird auf Basis des erfaßten Fahrzeugzustands und gemäß einer Schaltgrenzlinien-Karte (Schaltsteuerungskarte), welche im Kartenspeicher 56 gespeichert ist, gemacht. Ein Beispiel der Linienkarte der Schaltgrenze ist durch unterbrochene und Zweipunkt-Strichlinien in 6 angegeben. Der Schaltsteuerungsabschnitt 50 bringt den Getriebemechanismus 10 selektiv in die kontinuierlich variable Schaltstellung oder in die stufenvariable Schaltstellung, in Abhängigkeit davon, ob der gegenwärtige Fahrzeugzu stand im kontinuierlich variablen Schaltbereich oder im stufenvariablen Schaltbereich liegt.
Wenn der Schaltsteuerungsabschnitt 50 bestimmt, daß der erfaßte Fahrzeugzustand im stufenvariablen Schaltbereich liegt, so hindert der Schaltsteuerungsabschnitt 50 den Hybridsteuerungsabschnitt 52 daran, eine Hybridsteuerung oder kontinuierlich variable Schaltsteuerung durchzuführen, und ermöglicht es dem stufenvariablen Schaltsteuerungsabschnitt 54, eine vorbestimmte stufenvariable Schaltsteuerung zu bewirken, bei welcher der Automatikgetriebeabschnitt 20 automatisch gemäß der Schaltgrenzlinien-Karte der 6, welche im Kartenspeicher 56 gespeichert ist, zu schalten. Bei dieser stufenvariablen Schaltsteuerung wird eine der Schaltpositionen des Automatikgetriebeabschnitts 20, welche entsprechend der Schaltgrenzlinien-Karte aus 6 ausgewählt ist, durch in Eingriff bringen der geeigneten Kombination der hydraulisch betriebenen Reibkupplungsvorrichtungen C0, C1, C2, B0, B1, B2 und B3, wie in der Tabelle der 2 gezeigt, welche ein vorbestimmtes Verhältnis zwischen jeder Schaltposition bzw. -Stellung des Schaltmechanismus 10 und der entsprechenden Kombination der Reibkupplungsvorrichtungen angegeben, erzielt. Dieses Verhältnis ist ebenfalls im Kartenspeicher 56 gespeichert. Der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 und der Automatikgetriebeabschnitt 20 werden als ein stufenvariables Automatikgetriebe betrieben, welches automatisch auf Basis des erfaßten Fahrzeugzustandes und gemäß der Schaltgrenzlinien-Karte aus 6 und dem vorbestimmten Verhältnis der 2 geschaltet wird.
Wenn der Bestimmungsabschnitt 62 für einen Hochgeschwindigkeitsgang bestimmt hat, daß der Getriebemechanismus 10 in die fünfte Schaltposition bzw. -Stellung geschaltet werden sollte, so weist der Schaltsteuerungsabschnitt 50 die hydraulische Steuereinrichtung 42 an, die Schaltkupplung C0 zu lösen, und die Schaltbremse B0 in Eingriff zu bringen, um es dem kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 zu ermöglichen, als ein Hilfsgetriebe mit einem festen Geschwindigkeitsverhältnis γ0 von bspw. 0,7 derart zu wirken, daß der Getriebemechanismus 10 als Ganzes in eine Hochgeschwindigkeitsgangposition, eine sogenannte „Overdrive"-Schaltposition, mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von weniger alS1,0 gebracht wird. Wenn der Bestimmungsabschnitt 62 für einen Hochgeschwindigkeitsgang nicht festgelegt hat, daß der Getriebemechanismus 10 in die fünfte Schaltposition geschaltet werden sollte, so weist der Schaltsteuerungsabschnitt 50 die hydraulische Steuerungseinheit 42 an, die Schaltkupplung C0 in Eingriff zu bringen, und die Schaltbremse B0 zu lösen, um es dem kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 zu ermöglichen, als ein Hilfsgetriebe mit einem festen Geschwindigkeitsverhältnis γ0 von bspw. 1.0 in der Art zu wirken, daß der Getriebemechanismus 10 in eine Geschwindigkeitsreduzier-Schaltstellung mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von nicht weniger alS1,0 gebracht wird. Der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11, welcher als das Hilfsgetriebe betrieben werden kann, wird somit in einer ausgewählten der beiden Schaltpositionen unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes 50 gebracht, während der Getriebeabschnitt 10 in die stufenvariable Schaltstellung gebracht wird, in welcher der Automatikgetriebeabschnitt 20, welcher in Reihe mit dem kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 verbunden ist, als ein stufenvariables Getriebe wirkt. Der Getriebemechanismus 10 wirkt daher als Ganzes als ein stufenvariables Automatikgetriebe, wenn der Fahrzeugzustand sich im stufenvariablen Schaltbereich befindet.
Wenn der Schaltsteuerungsabschnitt 50 bestimmt hat, daß der erfaßte Fahrzeugzustand im kontinuierlich variablen Schaltbereich liegt, um den Getriebemechanismus 10 in die kontinuierlich variable Schaltstellung zu bringen, so weist der Schaltsteuerungsabschnitt 50 die hydraulische Steuereinheit 42 an, sowohl die Schaltkupplung C0 und die Bremse B0 zu lösen, um den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 in die kontinuierlich variable Schaltstellung zu bringen. Gleichzeitig ermöglicht der Schaltsteuerungsabschnitt 50 dem Hybridsteuerungsabschnitt 52 die Ausführung der Hybridsteuerung, und weist den stufenvariablen Schaltsteuerungsabschnitt 54 an, eine vorbestimmte der Schaltpositionen auszuwählen und zu halten, oder eine automatische Schaltsteuerung gemäß der im Kartenspeicher 56 gespeicherten Schaltgrenzlinien-Karte zu erlauben. In letzterem Fall bewirkt der Steuerungsabschnitt 54 für das stufenvariable Schalten die automatische Schaltsteuerung durch geeignetes Auswählen der Kombina tionen der Betriebszustände der Reibkupplungsvorrichtungen, wie sie in der Tabelle der 2 gezeigt sind, mit Ausnahme der Kombinationen, welche den Eingriff der Schaltkupplung C0 und der Bremse B0 umfassen. Der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 wirkt somit als das kontinuierlich variable Getriebe, wobei der Automatikgetriebeabschnitt 20, welcher mit dem kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 in Reihe verbunden ist, als das stufenvariable Getriebe derart wirkt, daß der Getriebeabschnitt 10 eine ausreichende Fahrzeugantriebskraft derart bietet, daß die Geschwindigkeit der Drehbewegung, welche auf den Automatikgetriebeabschnitt 20 übertragen wird, welcher in einer der ersten bis vierten Schaltstellungen plaziert ist, bereit stellt, d. h. die Drehgeschwindigkeit des Leistungsübertragungselements 18 kontinuierlich derart verändert wird, daß das Geschwindigkeitsverhältnis des Getriebemechanismus 10 über einen vorbestimmten Bereich kontinuierlich variabel ist, wenn der Automatikgetriebeabschnitt 20 in eine dieser Schaltpositionen gebracht ist. Das Geschwindigkeitsverhältnis des Automatikgetriebeabschnitts 20 ist dementsprechend durch die benachbarten Schaltpositionen hindurch kontinuierlich variabel, wobei bzw. wodurch das Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis γT des Getriebemechanismus 10 kontinuierlich variabel ist.
Die Schaltgrenzlinien-Karte und die in 6 gezeigte Schalt- bzw. Umschaltgrenzlinien-Karte werden detailliert beschrieben. Die Schaltgrenzlinien-Karte, welche im Kartenspeicher 56 gespeichert ist, und zum Bestimmen, ob der Automatikgetriebeabschnitt 20 geschaltet werden sollte, verwendet wird, gibt Schaltgrenzlinien wieder, welche in einem rechteckigen zweidimensionalen Koordinatensystem festgelegt sind, mit einer Achse, auf welcher die Fahrzeuggeschwindigkeit V ausgetragen ist, und einer Achse, entlang welcher ein auf die Antriebskraft bezogener Wert in Form des Ausgangsmoments Tour des Automatikgetriebeabschnitts 20 aufgetragen ist. In 6 geben die durchgehenden Linien die Grenzlinien zum Hochschalten an, während die Ein-Punkt-Strichlinien die Grenzlinien zum Zurückschalten darstellen. Die unterbrochenen Linien in 6 stellen Schaltgrenzlinien dar, welche durch die Schaltgrenzlinien-Karte wiedergegeben werden, und welche den stufenvariablen Schaltbereich und den kontinuierlich variablen Schaltbereich festlegen, welche von der Schaltsteuerungseinrichtung 50 verwendet werden. Diese Schaltgrenzlinien spiegeln die obere Grenze V1 der Fahrzeuggeschwindigkeit und die obere Grenze T1 des Ausgangsmoments wieder, oberhalb welcher bestimmt wird, daß sich das Fahrzeug in einem Hochgeschwindigkeits- oder Hochabtriebs-Fahrzustand befindet. 6 zeigt zudem Zwei-Punkt-Linien, welche Grenzlinien sind, welche bezogen auf die unterbrochenen Linien um einen geeigneten Wert einer Steuerungs-Hysterese derart versetzt sind, daß die unterbrochenen Linien die Zwei-Punkt-Linien selektiv als die Grenzlinien verwendet werden. Die in 6 gezeigte Schaltgrenzlinien-Karte wird von der Schaltsteuerungseinrichtung 50 verwendet, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug in der stufenvariablen Schaltstellung oder in der kontinuierlich variablen Schaltstellung befindet, in Abhängigkeit davon, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Ausgangsmoment T_OUT höher als die vorbestimmten oberen Grenzwerte V, T1 sind. Die Schaltgrenzlinien-Karte und die Schaltgrenzlinien-Karte können als eine komplexe Karte im Kartenspeicher 56 gespeichert werden. Die Schaltgrenzlinien-Karte kann wenigstens eine der Grenzlinien aufweisen, welche für die obere Grenze V1 der Fahrzeuggeschwindigkeit oder die obere Grenze T1 des Ausgangsmoments steht, und kann aber auch nur eine der beiden Parameter V und Tour verwenden.
Die Schaltgrenzlinien-Karte und die Schaltgrenzlinien-Karte können durch gespeicherte Gleichungen zum Vergleich der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit V mit dem Grenzwert V1 und Vergleich des aktuellen Ausgangsmoment Tour mit dem Grenzwert T1 ersetzt werden. Der Schaltsteuerungsabschnitt 50 schaltet den Getriebemechanismus 10 in diesem Fall in die stufenvariable Schaltstellung, wenn die erfaßte tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit V die obere Grenze V1 überstiegen hat, oder wenn das erfaßte Ausgangsmoment Tour des Automatikgetriebeabschnitts 20 die obere Grenze T1 überstiegen hat. Der Schaltsteuerungsabschnitt 50 kann angeordnet sein, um den Getriebemechanismus 10 selbst dann in die stufenvariable Schaltstellung zu bringen, wenn sich der Fahrzeugzustand im kontinuierlich variablen Schaltbereich befindet, nach Erfassen einer bzw. einer beliebigen funktionellen Verschlechterung oder Defekts der Komponenten wie den ersten und zweiten Elektromotoren M1, M2, dem Wandler 58 sowie der Speichervorrichtung 50 für elektrische Energie, welche mit dem oben beschriebenen elektrischen Weg verbunden sind, und welche betrieben werden können, um den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 als das elektrisch gesteuerte kontinuierlich variable Getriebe zu betreiben.
Der auf die Antriebskraft. bezogene Wert, wie er oben angegeben wurde, ist ein Parameter, welcher der Antriebskraft des Fahrzeugs entspricht, wobei er das Ausgangsmoment Tour des Automatikgetriebeabschnitts 20, das Ausgangsmoment T_E des Motors 8 oder ein Beschleunigungswert des Fahrzeugs ebenso wie ein Antriebsmoment oder eine Antriebskraft der Antriebsräder 38 sein kann. Das Motormoment T_E kann ein tatsächlicher bzw. aktueller Wert sein, welcher auf Basis des Betriebs- bzw. Betätigungswerts A_CC des Gaspedals 46, oder des Öffnungswinkels des Drosselventils (oder Menge an Einlaßluft, Luft-Brennstoffverhältnis, oder Menge der Kraftstoffeinspritzung) und der Motorgeschwindigkeit N_E, oder ein geschätzter Wert des Motormoments T_E oder der erforderlichen Fahrzeugantriebskraft sein, welche auf Basis des Betriebswertes A_CC des Gaspedals 46 durch den Fahrer oder den Betriebswinkel des Drosselventils berechnet wird. Das Fahrzeugantriebsmoment kann auf Basis nicht nur des Ausgangsmoment T_OUT usw. berechnet werden, sondern auch auf Basis des Verhältnisses der Differentialgetriebevorrichtung 36 und des Radius der Antriebsräder 38, oder es kann direkt durch einen Momentsensor oder dergleichen erfaßt werden.
Das obere Limit bzw. die obere Grenze V1 der Fahrzeuggeschwindigkeit ist bspw. derart bestimmt bzw. festgesetzt, daß der Getriebemechanismus 10 in die stufenvariable Schaltstellung gebracht ist bzw. wird, während bzw. wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als das obere Limit V1 ist. Diese Bestimmung Festsetzung ist wirksam bei der Minimierung einer Möglichkeit einer Verschlechterung der Kraftstoffausnützung des Fahrzeugs, als der Getriebemechanismus 10 bei einer relativ hohen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs in die kontinuierlich variable Schaltstellung gebracht werden sollte,. Das obere Limit T1 des Ausgangsmoments Tour wird in Abhängigkeit von den Betriebscharakteristika des ersten Elektromotors M1, welcher von kleiner Gestalt ist, und dessen maximaler elektrischer Energieausgang relativ klein ist, derart bestimmt daß das Reaktionsmoment des ersten Elektromotors M1 nicht so groß ist, wenn die Energie abgabe im Zustand des Fahrzeugs, in welchem es mit hoher Abgabe läuft, relativ hoch ist.
In 7 ist eine Schaltbereich-Schaltkarte gezeigt, welche Grenzlinien angibt, welche den stufenvariablen Schaltbereich und den kontinuierlich variablen Schaltbereich in einem zweidimensionalen Koordinatensystem festlegt, welches durch eine Achse der Motorgeschwindigkeit N_E und einer Achse des Motormoments NT festgelegt ist. Die Grenzlinien der Schaltregion-Schaltkarte werden als Ausgangslinien des Motors 8 angesehen, welcher durch die Motorgeschwindigkeit und den Ausgang bzw. die Ausgabe N_E, N_T bestimmt wird. Die Schaltgrenzlinien-Karte, welche durch die unterbrochenen Linien in 6 dargestellt und vom Schaltsteuerungsabschnitt 50 zur Bestimmung verwendet werden, ob sich der Fahrzeugzustand im kontinuierlich variablen oder stufenvariablen Schaltbereich befindet, basiert auf der Karte der 8. Der Schaltsteuerungsabschnitt 50 kann als die Schaltbereich-Schaltkarte der 7 anstelle der Schaltgrenzlinien-Karte der 6 bei der Bestimmung verwendet werden, ob sich der erfaßte Fahrzeugzustand im kontinuierlich variablen oder stufenvariablen Schaltbereich befindet.
Der stufenvariable Schaltbereich, welcher durch die Schaltgrenzlinien-Karte der 6 festgelegt ist, ist als ein Bereich hohen Moments festgelegt (Bereich eines hohen Ausgangsantriebs) in welchem das Ausgangsmoment Tour des Automatikgetriebeabschnitts 20 nicht größer als das vorbestimmte obere Limit T₁ ist, oder als ein Bereich hoher Geschwindigkeit, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht niedriger als das vorbestimmte obere Limit V₁ ist. Die stufenvariable Schaltsteuerung wird dementsprechend ausgeführt, wenn das Moment T_E des Motors 8 vergleichsweise hoch ist, oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V vergleichsweise hoch ist, während bzw. wobei die kontinuierlich variable Schaltsteuerung ausgeführt wird, wenn das Moment T_E des Motors 8 vergleichsweise niedrig ist, oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V vergleichsweise niedrig ist, d. h., wenn sich der Motor 8 in einem normalen Ausgangszustand befindet. Auf gleiche Weise ist der stufenvariable Schaltbereich, welcher durch die Schaltbereich-Schaltkarte der 7 bestimmt ist, als ein Bereich hohen Moments festgelegt, in welchem das Motormoment T_E nicht niedriger als das vorbestimmte obere Limit T_E1 ist, oder als ein Bereich hoher Geschwindigkeit, in welchem die Motorgeschwindigkeit N_E nicht niedriger als das vorbestimmte obere Limit N_E1 ist, oder alternativ als ein Bereich hohen Ausgangs, in welchem der Ausgang bzw. der Abtrieb des Motors 8, welcher auf Basis des Motormoments N_T und der Geschwindigkeit N_E berechnet wird, nicht niedriger als ein vorbestimmtes Limit ist. Die stufenvariable Schaltsteuerung wird dementsprechend, wenn das Moment T_E, die Geschwindigkeit N_E oder die Abgabe des Motors E vergleichsweise hoch ist, wohingegen die kontinuierlich variable Schaltsteuerung ausgeführt wird, wenn das Moment T_E die Geschwindigkeit N_E oder die Abgabe des Motors 8 vergleichsweise niedrig ist, d. h., wenn sich der Motor 8 in einem normalen Ausgangs- bzw. Abtriebszustand befindet. Die Grenzlinien der Schaltbereich-Schaltkarte in 7 können als Schwellenwertlinien für hohe Geschwindigkeit oder als Schwellenwertlinien für hohen Motorausgang angesehen werden, welche obere Limits der obigen Fahrzeuggeschwindigkeit V oder Motorausgangs festlegt.
Bei der vorliegenden, oben beschriebenen Ausführungsform ist der Getriebemechanismus 10 in die kontinuierlich variable Schaltstellung in einem Betriebszustand des Fahrzeugs bei niedriger Geschwindigkeit oder mittlerer Geschwindigkeit, oder in einem Betriebszustand des Fahrzeugs bei niedrigem Ausgang oder mittlerem Ausgang gebracht, was einen hohen Grad an Kraftstoffnutzung des Hybridfahrzeugs sicherstellt. Bei einem Betrieb des Fahrzeugs bei hoher Geschwindigkeit, bei welcher die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher als das obere Limit V1 ist, wird der Getriebemechanismus 10 in die stufenvariable Schaltstellung gebracht, in welcher der Ausgang des Motors 8 im Wesentlichen durch den mechanischen Leistungsübermittlungsweg auf die Antriebsräder 38 derart übertragen wird, daß die Kraftstoffausnutzung aufgrund der Verringerung eines Umwandlungsverlusts der mechanischen Energie in elektrische Energie, welche stattfinden würde, wenn der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 (Leistungsübertragungsmechanismus 16) als das elektrisch gesteuerte kontinuierlich variable Getriebe wirkt, verbessert wird. In einem Betriebszustand des Fahrzeugs bei hohem Ausgang, bei welchem das Ausgangsmoment Tour größer als das obere Limit T1 ist, wird der Getriebemechanismus 10 auch in die stufenvariable Schaltstellung gebracht. Der Getriebemechanismus 10 wird daher nur dann in die kontinuierlich variable Schaltstellung gebracht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V vergleichsweise niedrig oder mittel ist, oder wenn die Motorabgabe bzw. der Motorausgang vergleichsweise niedrig oder mittel derart ist, daß die erforderliche Menge an elektrischer Energie, welche vom ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, d. h. die maximale Menge an elektrischer Energie, welche vom ersten Elektromotor M1 übertragen werden muß, verringert werden kann, wodurch die erforderliche elektrische Reaktionskraft des ersten Elektromotors M1 verringert werden kann, was es ermöglicht, die erforderlichen Größen des ersten Elektromotors M1 und des zweiten Elektromotors M2 und die erforderlichen Größen des Antriebssystems, welches diese Elektromotoren aufweist, zu minimieren. Im Betriebszustand des Fahrzeugs bei hohem Ausgang ist der Getriebemechanismus 10 in die stufenvariable Schaltstellung (Schaltstellung bei festem Geschwindigkeitsverhältnis) derart gebracht, daß sich die Motorgeschwindigkeit N_E bei dem Vorgang des Hochschaltens des Automatikgetriebeabschnitts 20 verändert, was eine komfortable, rhythmische Veränderung der Motorgeschwindigkeit N_E sicherstellt, wenn der Automatikgetriebeabschnitt 20 hochgeschaltet wird, wie in 8 gezeigt ist. Anders ausgedrückt, ist es wichtiger, den Wunsch des Fahrzeugfahrers nach verbesserter Fahrbarkeit bzw. Fahrverhalten des Fahrzeugs zu befriedigen, wenn sich das Fahrzeug in einem Zustand hohen Ausgangs befindet, als den Wunsch des Fahrers des Fahrzeugs, die Kraftstoffausnutzung zu verbessern. In diesem Zusammenhang gilt, daß der Getriebemechanismus 10 aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung (Schaltstellung mit festem Geschwindigkeitsverhältnis) umgeschaltet wird, wenn der Motorausgang vergleichsweise hoch wird. Der Fahrer des Fahrzeugs erfährt eine zufriedenstellende komfortable rhythmische Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit T_E während des Betriebs des Motors bei hohem Ausgang wie in 8 gezeigt ist.
Mit Bezug auf das Blockdiagramm der 5 ist der Abschnitt 80 zum Bestimmen der Gaspedalbetätigung angeordnet, um zu erfassen, ob das Gaspedal 46 niedergetreten wurde. Diese Bestimmung wird auf Basis eines Signals gemacht, welches den erfaßten Betriebswert A_CC des Gaspedals 46 anzeigt, wobei dieses Signal von der elektronischen Steuervorrichtung 40 erhalten wird. Der Abschnitt 80 zum Bestimmen der Gaspedalbe tätigung bestimmt bspw., daß das Gaspedal 80 niedergedrückt bzw. -getreten wurde, wenn der Wert der Änderung des Betriebswertes A_CC des Gaspedals 46 größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Der Betriebswert A_CC repräsentiert den vom Fahrer geforderten Fahrzeugausgang und ist einer der auf die Antriebskraft bezogenen Werte. Der Betriebswert A_CC repräsentiert auch den vom Fahrer angeforderten Abtrieb bzw. Ausgang des Motors 8 und kann durch den Betriebswinkel des Drosselventils, die Menge der Einlaßluft oder die Menge der Kraftstoffeinspritzung des Motors 8 oder einen geschätzten Wert des Motormoments T_E, welcher durch den Betriebswinkel des Drosselventils und der Motorgeschwindigkeit N_E errechnet wird, ersetzt werden. Der Abschnitt 80 zum Bestimmen der Gaspedalbetätigung wirkt auch als ein Abschnitt zum Bestimmen der Änderung des Motormoments, welcher zur Bestimmung auf Basis des erforderlichen Fahrzeugausgangs oder Motorausgangs betreibbar ist, ob der Wert oder das Verhältnis der Änderung des Motormoments T_E größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Wenn der Getriebemechanismus 10 zwischen der kontinuierlich variablen und der stufenvariablen Schaltstellung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes 50 geschaltet wird, so wird die Schaltkupplung C0 oder die Bremse B0, welche jeweils zum Erzielen der kontinuierlich variablen und der stufenvariablen Schaltstellungen gelöst und in Eingriff gebracht werden, einem Eingriffsmoment der fraglichen Kupplung C0 oder Bremse B0 im Verlauf seines Eingriffvorgangs (im Zustand des teilweisen Durchrutschens der Kupplung C0 oder der Bremse B0) zum Schalten des Getriebemechanismus 10 in die stufenvariable Schaltstellung, und dem Reaktionsmoment des ersten Elektromotors M1 bspw. im Verlauf des Übergangs der Schaltstellung des Getriebemechanismus 10 von der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung ausgesetzt. Wenn der Getriebemechanismus 10 bspw. von der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung umgeschaltet wird, so wird das Reaktionsmoment des ersten Elektromotors M1 allmählich verringert, während gleichzeitig das Eingriffsmoment der fraglichen Schaltkupplung C0 oder der Bremse B0 allmählich im Verlauf ihres Eingriffsvorganges ansteigt. Da der Leistungsverteilungsmechanismus 16 den Ausgang des Motors 8 auf den ersten Elektromotor M1 und das Leistungsübertragungselement 18 überträgt, entsprechen das Reaktionsmoment, welches auf den ersten Elektromotor M1 wirkt, und das durch die Schaltkupplung C0 oder die Bremse B0 in ihrem Eingriffsvorgang übertragenen Moment, dem Motormoment T_E, Eine Veränderung des Motormoments T_E verursacht dementsprechend, einen entsprechenden Wert einer Veränderung des Reaktionsmoments des ersten Elektromotors M1 und des übertragenen Moments der Schaltkupplung C0 oder der Bremse B0. Die Zeitpunkte, zu welchen das Reaktionsmoment des ersten Elektromotors M1 von Null ausgehend erhöht und auf Null hin verringert wird, und die Zeitpunkte, zu welchen die fragliche Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 in Eingriff gebracht oder gelöst wird, werden vorbestimmt, um das Verhältnis der Änderung des Motormoments T_E, welches auf die Antriebsräder 38 zu übertragen ist, bei geringen bzw. sanften Veränderungen des Reaktionsmoments des ersten Elektromotors M1 und des Eingriffmoments der fraglichen Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 beim Schalten bzw. Umschalten des Leistungsverteilungsmechanismus 16 zwischen der Differentialstellung und der Nichtdifferential- (gesperrte) Stellung zu verringern.
Wenn sich das Motorelement T_E während der Veränderungen des Reaktionsmoments des ersten Elektromotors M1 und des Eingriffmoments der fraglichen Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 verändert, so würde das Antriebsmoment der Antriebsräder 38 um einen Wert schwanken bzw. variieren, welcher einem Wert der Veränderung des Motormoments T_E entspricht, falls sich das Reaktionsmoment des ersten Elektromotors M1 zu den vorbestimmten Zeitpunkten verändert und die fragliche Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 zu den vorbestimmten Zeitpunkten in Eingriff gebracht oder gelöst werden würden. Der Getriebemechanismus 10 kann in diesem Fall unter einem beachtlichen Schalt- bzw. Umschaltschock beim Schalten bzw. Umschalten zwischen der kontinuierlich variablen Schaltstellung und der stufenvariablen Schaltstellung leiden bzw. einen solchen erfahren.
Der oben dargestellte Abschnitt 82 zum Steuern der Beschränkung einer Änderung des Momentes der Leistungsquelle. weist einen Abschnitt 84 zum Bestimmen der Beschränkung der Änderung des Moments auf, welcher angeordnet ist, um zu bestim men, ob eine Beschränkung der Veränderung des Antriebsmoments der Leistungsquelle in Form des Motormoments T_E erforderlich ist, wenn der Schaltsteuerungsabschnitt 50 bestimmt, daß der Getriebeabschnitt 10 von der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung umgeschaltet werden sollte, nachdem der Abschnitt 80 zum Bestimmen der Gaspedalbetätigung bestimmt hat, daß das Motormoment T_E variieren bzw. abweichen wird. Stellt der Abschnitt 84 zum Bestimmen der Beschränkung der Änderung des Moments fest, daß eine Beschränkung der Änderung des Motormoments T_E erforderlich ist, so wird der Abschnitt 82 zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle betätigt, um den Motor 8 derart zu steuern, daß das Maß bzw. das Verhältnis der Veränderung des Motormoments T_E während einer Zunahme des Eingriffsmoments der fraglichen Schaltkupplung C0 oder der Bremse B0 und eines Rückgangs bzw. Verminderung des Reaktionsmoments des ersten ElektromotorS1 beim Schalten des Getriebemechanismus 10 von der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung reduziert wird. Der Abschnitt 82 zum Steuern der Änderung des Moments der Leistungsquelle ist angeordnet, um das Verhältnis der Änderung bzw. das Maß der Veränderung des Motorelements T_E in der Übergangsperiode des Schaltens des Übergangsmechanismus 10, in welcher das Reaktionsmoment des ersten Elektromotor M1 gegen Null verringert wird, zu verringern, während das Eingriffsmoment der Schaltkupplung C0 oder der Bremse B0, welche es in Eingriff zu bringen gilt, erhöht wird. Der Abschnitt 82 zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle ist bspw. angeordnet, um das Änderungsverhältnis bzw. das Maß der Veränderung des Motorelements T_E im gesamten Vorgang bzw. Verlauf des Eingriffsabschnitts der Schaltkupplung C0 oder der Bremse B0 beim Schalten des Getriebemechanismus 10 in die stufenvariable Schaltstellung zu verringern.
Der Abschnitt 82 zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle ist bspw. angeordnet, um das Maß der Zunahme des Motormoments T_E durch Verringern des Öffnungswinkels eines elektronischen Drosselventils 94 (in 5 gezeigt) oder der Menge der Kraftstoffeinspritzung in den Motor 8 durch eine Kraft stoffeinspritzvorrichtung 96 (in 5 gezeigt), oder durch Verzögern des Zündungszeitpunkts des Motors 8 durch eine Zündungsvorrichtung 98 zu verringern.
Die vom Abschnitt 84 zum Bestimmen einer Beschränkung der Änderung des Moments dahingehend, ob eine Beschränkung der Veränderung des Motormoments T_E erforderlich ist, erfolgt bspw. durch Bestimmen, ob das Maß der Veränderung des Motorelements T_E größer als ein in der ROM der elektronischen Steuervorrichtung 40 gespeicherter Schwellenwert ist, bspw. ob ein Maß der Zunahme des Motormoments T_E größer als ein in der ROM gespeicherter vorbestimmter Schwellenwert ist. Dieser Schwellenwert des Maßes der Zunahme des Motorelements T_E, welcher durch Experimente erzielt wird, ist ein Wert der Zunahme pro Zeiteinheit, oberhalb welchem eine Beschränkung oder Verringerung des oben beschriebenen Schaltschocks erforderlich ist. Der Abschnitt 84 zum Bestimmen der Beschränkung der Änderung des Moments berechnet das Maß der Zunahme des Motormoments T_E auf Basis des geschätzten bzw. abgeschätzten Wertes T_E des Motorelements, welcher auf Basis der Signale errechnet wurde, welche den Öffnungswert A_CC des Gaspedals 46 (Öffnungswinkel Θ_TH des Drosselventils) und die Motorgeschwindigkeit N_E angeben, wobei die Signale von der elektronischen Steuervorrichtung 40 empfangen werden.
In der Übergangsperiode des Schaltens des Getriebemechanismus 10, in welcher das Eingriffsmoment der betrachteten Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 zunimmt während das Reaktionsmoment des ersten Elektromotors M1 erhöht wird, nimmt der Grad der Änderung des Motorelements T_E bei einer Abnahme der hydraulischen Betriebsantwort (Eingriffsantwort) der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 zu. Angesichts dieser Tatsache kann die Bestimmung durch den Abschnitt 84 zum Bestimmen der Beschränkung der Änderung des Moments dahingehend, ob die Veränderung des Motormoments T_E beschränkt werden sollte, mittels einer Bestimmung ob die hydraulische Betriebsantwort der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 niedriger als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, erfolgen. Es gilt in diesem Zusammenhang anzumerken, daß die hydraulische Betriebsantwort bei einer Zunahme der Viskosität des zum Betreiben der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 verwendeten Arbeitsfluids abnimmt, d. h. bei einer Abnahme der Temperatur des Arbeitsfluids. Der Abschnitt 84 zum Bestimmen der Beschränkung der Änderung des Moments kann dementsprechend angeordnet sein, um zu bestimmen, daß die Änderung des Motormoments T_E beschränkt werden sollte, wenn die Temperatur des Arbeitsfluids niedriger als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Mit Bezug auf 9 wird eine Schaltschock-Reduzierroutine beschrieben, welche von der elektronischen Steuervorrichtung 40 ausgeführt wird, um den Schaltschock des Getriebemechanismus 10 beim Schalten von der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung zu verringern. Diese Schaltschock-Reduzierroutine wird wiederholt unter kurzen Zeitzyklen von etwa einigen Mikrosekunden bis einigen zig Mikrosekunden ausgeführt. Das Zeitdiagramm der 10 zeigt Veränderungen verschiedener Parameter im Prozeß des Schaltens des Getriebemechanismus 10 von der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung als ein Ergebnis der Betätigung des Beschleunigungspedals 46 unter der Steuerung des Abschnittes 82 zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle.
Die Schaltschock-Reduzierroutine wird mit dem Schritt S1 begonnen, welcher dem Abschnitt 80 zum Bestimmen der Gaspedalbetätigung entspricht, um zu bestimmen, ob das Gaspedal 46 niedergedrückt bzw. -getreten wurde. Diese Bestimmung kann durch eine Bestimmung erfolgen, ob der Wert einer Zunahme des Betriebswertes A_CC des Gaspedals 46, welcher durch das vom Beschleunigungswinkelsensor erzeugte und von der elektronischen Steuervorrichtung 40 empfangene Signal wiedergegeben wird, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Falls im Schritt S1 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt wird, so geht der Steuerungsfluß zu Schritt S6 über, um den gegenwärtigen Zustand des Fahrzeugs beizubehalten, und ein Zyklus der Ausführung der vorliegenden Routine wird beendet.
Erhält man im Schritt S1 eine positive Antwort (JA) zu einer im Zeitdiagramm der 10 angezeigten Zeit t1, so geht der Steuerungsfluß zu Schritt S2 über, welcher dem Schaltsteuerungsabschnitt 50 entspricht, um zu bestimmen, ob es nötig ist, den Getriebemechanismus 10 aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung umzuschalten. Diese Bestimmung wird basierend auf dem. Ausgangsmoment Tour des Automatikgetriebeabschnitts 20 gemacht. In dieser Ausführungsform bestimmt der Schaltsteuerungsabschnitt 50, ob das Ausgangsmoment Tour das vorbestimmte obere Limit T1 als ein Ergebnis des Niedertretens des Gaspedals 46 durch den Fahrer wie oben beschrieben überstiegen hat. Wird im Schritt 2 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten, so geht der Steuerungsfluß zum Schritt S6 über, um einen Ausführungszyklus der gegebenen Routine zu beenden.
Erhält man in Schritt S2 eine positive Antwort (JA) zu einem Zeitpunkt zwischen der Punkte t2 und t3, welche in 10 angegeben sind, so geht der Steuerungsfluß zu Schritt S3 über, welcher dem Abschnitt 84 zum Bestimmen der Beschränkung der Änderung des Moments des Abschnitts 82 zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle entspricht, um zu bestimmen, ob es erforderlich ist, die Änderung des Motorelements T_E zu beschränken, genauer gesagt, ob die Rate bzw. das Maß der Zunahme des Motormoments T_E größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist. Zusätzlich zu dieser Bestimmung oder anstelle des Maßes der Zunahme des Motorelements T_E oder an deren Stelle kann der Abschnitt 84 zum Bestimmen der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle angeordnet sein, um eine Bestimmung dahingehend durchzuführen, ob die hydraulische Betriebsantwort der zum Herstellen der stufenvariablen Schaltstellung in Eingriff zu bringenden Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 niedriger als der vorbestimmte Schwellenwert ist, genauer gesagt, ob die Temperatur des Arbeitsfluids der hydraulischen Steuerungseinheit 42 niedriger als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
Wird im Schritt S3 eine negative Antwort (NEIN) ausgegeben, so wird ein Zyklus der Ausführung der gegebenen Schaltschock-Reduzierroutine beendet. Wird in Schritt S3 eine positive Antwort (JA) ausgegeben zu einem Punkt zwischen den in 10 gezeigten Punkten t3 und t5, so geht der Steuerungsfluß zu Schritt S4 über, welcher dem Abschnitt 84 zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle entspricht, um eine Zunahme des Motormoments T_E (dessen Zunahme initiiert wurde, genauer gesagt, um ein Maß an Zunahme des Motormoments T_E als ein Ergebnis des Niedertretens des Gaspedals in Schritt S1 zu verringern) in der Übergangsperiode des Schaltens des Getriebemechanismus 10 von der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung, in welcher das Eingriffsmoment der Schaltkupplung C0 oder der Bremse B0 erhöht ist, während das Reaktionsmoment des ersten Elektromotors M1 verringert ist, zu begrenzen. Zum Verringern der Zunahme des Motorelements T_E verringert in dieser Ausführungsform der Abschnitt 82 zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle temporär den Öffnungswinkel des elektronischen Drosselventils 94 oder die Menge der Kraftstoffeinspritzung in den Motor 8 durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 96, oder verzögert den Zündungszeitpunkt des Motors 8 durch die Zündungsvorrichtung 98, wie oben beschrieben.
Schritt S5, welcher dem Schaltsteuerungsabschnitt 50 entspricht, wird im Wesentlichen zeitgleich mit Schritt S4 während einer Dauer zwischen den in 10 gezeigten Zeitpunkten t3 und t5 ausgeführt, um die Hybridsteuerung oder kontinuierlich variable Schaltsteuerung durch den Hybridsteuerungsabschnitt 52 zu verhindern, und gleichzeitig die hydraulische Steuerungseinheit 42 anzuweisen, die Schaltbremse B0 in Eingriff zu bringen, wenn der Abschnitt 62 zum Bestimmen eines Hochgeschwindigkeitsganges bestimmt hat, daß der Getriebemechanismus 10 in die fünfte Schaltposition geschaltet werden sollte, oder um die Schaltkupplung C0 in Eingriff zu bringen, wenn der Bestimmungsabschnitt 62 nicht bestimmt hat, daß der Getriebemechanismus 10 in die Position des fünften Ganges geschaltet werden sollte. Das Reaktionsmoment des ersten Elektromotors M1 wird dementsprechend auf bzw. gegen Null verringert, während das Eingriffsmoment der in Eingriff zu bringenden Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 erhöht wird, um die Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 vollständig in Eingriff zu bringen. In dem speziellen Beispiel der 10, in welchem der Getriebemechanismus 10 in der Position des dritten Gangs gehalten wird, ist die Schaltkupplung C0 in Eingriff gebracht.
Es wird nun Bezug auf das Zeitdiagramm der 11 genommen, welches Veränderungen verschiedener Parameter im Verlauf des Schaltens des Getriebemechanis mus 10 aus der stufenvariablen Schaltstellung in die kontinuierlich variable Schaltstellung zeigt, welcher durch einen Lösevorgang der Schaltkupplung C0 als ein Ergebnis des Freigebens bzw. Loslassens des Gaspedals 46 unter der Steuerung des Abschnitts 82 zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle ausgeführt wird. Der Schritt S1 des Flußdiagramms der 9 ist in diesem Beispiel durch einen Schritt zum Bestimmen, ob der Wert der Verringerung des Betriebswertes A_CC des Gaspedals 46 größer als ein vorbestimmter Schwellenwert wird, ersetzt. Der Schritt S2 des Flußdiagramms der 9 wird durch einen Schritt zum Bestimmen, ob der Getriebeabschnitt 10 aus der stufenvariablen Schaltstellung in die kontinuierlich variable Schaltstellung umgeschaltet werden sollte, ersetzt. Im Beispiel der 11 wird die Verringerung des Betätigungswertes A_CC des Gaspedals 46 zu einem Zeitpunkt t1 initiiert, zu welchem die Verringerung des Motormoments T_E initiiert bzw. veranlaßt wird. Der Schritt S3 des Flußdiagramms der 9 wird durch einen Schritt zum Bestimmen, ob das Maß der Verringerung des Motormoments T_E höher als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, ersetzt. Es geht in diesem Schritt um eine positive bzw. bestätigende Antwort, so geht der Steuerungsfluß zu einem Schritt über, welcher dem Schritt S4 der 9 entspricht, um das Maß der Verringerung des Motormoments T_E während einer Dauer zwischen den Zeitpunkten t3 und t5, welche im Zeitdiagramm der 11 angezeigt sind, zu verringern. Anschließend wird der Schritt, welcher dem Schritt S5 der 9 entspricht, im Wesentlichen zeitgleich mit dem Schritt des Verringerns des Maßes der Verringerung des Motormoments T_E ausgeführt, um die Hybridsteuerung durch den Hybridsteuerungsabschnitt 52 zu ermöglichen, und um den hydraulischen Steuerungsabschnitt 42 anzuweisen, die Schaltkupplung C0 derart zu lösen, daß der Eingriffsabschnitt der Schaltkupplung C0 gegen Null verringert wird, während das Reaktionsmoment des ersten elektrischen Motors M1 auf einen vorbestimmten Wert erhöht wird, während einer Dauer zwischen den Zeitpunkten t3 und t5.
In der vorliegenden Ausführungsform, welche oben beschrieben ist, wird die Zunahme des Motormoments T_E durch den Abschnitt 82 zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle während einer Zunahme des Eingriffsmoment der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0, welche zum Schalten des Getriebeme chanismus 10 (kontinuierlich variabler Getriebeabschnitt 11 oder Leistungsverteilungsmechanismus 16) von der kontinuierlich variablen Schaltstellung (Differentialstellung) zur stufenvariablen Schaltstellung (Nicht-Differentialstellung, Schaltstellung mit festem Geschwindigkeitsverhältnis, oder gesperrte Stellung) in Eingriff zu bringen ist, und während einer gleichzeitigen Abnahme des Reaktionsmoments des ersten Elektromotor M1 auf Null beschränkt. Die Verringerung oder Abnahme des Motorelements T_E wird alternativ durch den Abschnitt 82 zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle während einer Abnahme des Eingriffsmoments der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0, welches es zum Schalten des Getriebemechanismus 10 aus der stufenvariablen Schaltstellung in die kontinuierlich variable Schaltstellung zu lösen gilt, und während einer gleichzeitigen Zunahme des Reaktionsmoments des ersten Elektromotor M1 beschränkt. Das Eingriffsmoment der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 wird dementsprechend sanft erhöht (um die Kupplung oder Bremse in ihren vollständigen Eingriffszustand zu bringen) oder verringert (um die Kupplung oder Bremse in ihren vollständigen Lösezustand zu bringen), während gleichzeitig das Reaktionsmoment des ersten Elektromotors M1 sanft auf bzw. gegen Null verringert oder auf den vorbestimmten Wert derart erhöht wird, daß der Schaltschock des Getriebemechanismus 10 beim Schalten bzw. Umschalten seines Schaltzustandes zwischen der kontinuierlich variablen und der stufenvariablen Schaltstellung signifikant verringert werden kann.
Der Abschnitt 82 zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle, welcher in der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen ist, ist angeordnet um die Veränderung des Motormoments T_E nur dann zu beschränken, wenn das Maß der Veränderung des Motormoments T_E höher als der vorbestimmte Schwellenwert ist. Diese Anordnung verhindert effektiv bzw. wirksam eine Veränderung des Motormoments T_E auf bzw. um ein Maß, welches höher als die Schwelle bzw. der Schwellenwert ist, was eine Minimierung des Schaltschocks des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts 10 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) beim Schalten zwischen der kontinuierlich variablen und der stufenvariablen Schaltstellung (Differentialstellung und gesperrte Stellung) ermöglicht, wobei der Schaltschock mit dem Maß der Veränderung des Motormoments T_E zunimmt bzw. ansteigt.
Wie oben beschrieben, kann der Abschnitt 82 zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle angeordnet sein, um die Veränderung des Motormoments T_E zu beschränken, wenn die hydraulische Betriebsantwort der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 niedriger als der vorbestimmte Schwellenwert ist. Diese Anordnung ist auch wirksam zum Reduzieren des Maßes der Änderung des Motormoments T_E, welsches bei einer Abnahme der hydraulischen Betriebsantwort der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 zunimmt, was es ermöglicht, den Schaltschock des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts 11 (Leistungsverteilungsmechanismus 16) beim Schalten zwischen der kontinuierlich variablen Schaltstellung und der stufenvariablen Schaltstellung (Differentialstellung und gesperrte Stellung) zu minimieren.
Es werden weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei in den folgenden Ausführungsformen dieselben Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform zum Kennzeichnen funktionell entsprechender Elemente verwendet werden.
Zweite Ausführungsform
Mit Bezug auf das Blockdiagramm der 12 wird eine Steuervorrichtung gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform gezeigt, welche angeordnet ist, um eine Schaltschock-Reduzierroutine auszuführen, welche im Flußdiagramm der 13 gezeigt ist. Während dieser Steuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform angeordnet ist, um das Antriebssystem zu steuern, welches den Motor 8 und den Getriebemechanismus 10 wie in den 1 und 5 gezeigt aufweist, weist die Steuervorrichtung einen Abschnitt zum Steuern der Beschränkung des Moments und einen Abschnitt 88 zum Bestimmen einer Schlußphase des Eingriffs anstelle des in der ersten Ausführungsform vorgesehenen Abschnittes 82 zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle auf.
Der Abschnitt 88 zum Bestimmen der Schlußphase des Eingriffs ist angeordnet, um zu bestimmen, ob die Schaltkupplung C0 oder die Bremse B0, welche in Eingriff zu bringen ist, um die stufenvariable Schaltstellung herzustellen, sich in einer Schlußphase ihres Eingriffsvorganges befindet, welcher initiiert wird, wenn der Schaltsteuerungsabschnitt 50 bestimmt hat, daß der Getriebemechanismus 10 aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung umgeschaltet werden sollte. Die Schluß- bzw. Endphase ist als ein Abschnitt des Eingriffsvorganges der Kupplung C0 oder Bremse B0 unmittelbar vor dem Moment ihres vollen Eingriffs definiert. Falls der Abschnitt 88 zum Bestimmen der Schlußphase des Eingriffs bestimmt, daß die Kupplung C0 oder die Bremse B0, welche es in Eingriff zu bringen gilt, um die stufenvariable Schaltstellung zu erzeugen, sich in der Schlußphase ihres Eingriffsvorganges befindet, so veranlaßt der Abschnitt zum Steuern der Beschränkung des Moments, welcher oben angegeben ist, die Beschränkung des Moments der Leistungsquelle für den Fahrzeugantrieb (zumindest einer aus der Gruppe: Motor 8 sowie erster und zweiter Elektromotor M1, M2, wie oben beschrieben), um einen Eingriffsschock der Kupplung C0 oder Bremse B0 beim Schalten des Getriebemechanismus 10 in die stufenvariable Schaltstellung zu beschränken.
Es wird die Art und Weise der Bestimmung durch den Abschnitt 88 zum Bestimmen der Schlußphase des Eingriffs, ob die Schaltkupplung C0 sich in der Schlußphase ihres Eingriffsvorganges befindet, und die Art und Weise der Bestimmung durch den Abschnitt 88 zum Bestimmen, ob die Schaltbremse B0 sich in der Schlußphase ihres Eingriffsvorganges befindet, beschrieben.
Wenn die Schaltkupplung C0 in Eingriff gebracht ist, um den Schaltmechanismus in die stufenvariable Schaltstellung umzuschalten, so werden die Drehelemente des Leistungsverteilungsmechanismus 16 nach dem vollständigen Eingriff dieser Schaltkupplung C0 als eine Einheit derart gedreht, daß der erste Elektromotor M1, der zweite Elektromotor M2 und der Motor 8, welche durch die Drehelemente miteinander verbunden sind, mit jeweiligen Geschwindigkeiten N_M1, N_M2 und N_E gedreht werden, welche einander unmittelbar vor einem Moment des Abschlusses des Eingriffs der Schaltkupplung C0 im Wesentlichen gleich sind. Die Geschwindigkeiten N_M1, N_M2 und N_E sind mit anderen Worten schließlich auf eine Synchronisationsgeschwindigkeit bei vollem Eingriff der Schaltkupplung C0 angeglichen. Die Bestimmung mittels des Abschnittes 88 zum Bestimmen der Schlußphase des Eingriffs dahingehend, ob die Schaltkupplung C0 sich in der Schlußphase des Eingriffsvorganges befindet, kann daher bspw. durch die Bestimmung, ob ein Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten N_M1 und N_M2 der ersten und zweiten Elektromotoren M1, M2 kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert N_COD ist, gemacht werden, unterhalb welchem die Schaltkupplung C0 als sich im Wesentlichen in einem Eingriffszustand befindend angesehen wird.
Wenn die Schaltkupplung B0 in Eingriff gebracht wird, um den Getriebemechanismus 10 in die stufenvariable Schaltstellung zu bringen, so wird die Drehgeschwindigkeit des ersten Sonnenrades S1, d. h., die Geschwindigkeit N_M1 des ersten Elektromotors M1, nach dem vollständigen Eingriff dieser Schaltbremse B0 auf den Wert Null gebracht. Die Bestimmung durch den Abschnitt 88 zum Bestimmen der Schlußphase des Eingriffs dahingehend, ob die Schaltbremse B0 sich in der Schlußphase des Eingriffsvorganges befindet, kann daher bspw. durch die Bestimmung erfolgen, ob die Geschwindigkeit N_M1 des ersten Elektromotors M1 unter einen vorbestimmten Schwellenwert N_BD gesenkt wurde bzw. abgefallen ist, unterhalb welchem die Schaltbremse als im Wesentlichen in einen vollkommenen Eingriffszustand gebracht angesehen wird.
Die Schwellenwerte N_COD und N_BOD, welche mittels Experimente bzw. Untersuchungen erhalten und in der ROM der elektronischen Steuervorrichtung 40 gespeichert werden, sind eine Motorgeschwindigkeitsdifferenz (N_M1 minus N_M2) oder ein Geschwindigkeitswert N_M1, bei welchem die Beschränkung des Moments der Leistungsquelle des Motorantriebs durch den Abschnitt 86 zum Steuern der Reduzierung des Moments initiiert wird, um den Eingriffsschock der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 wirksam zu verringern bzw. zu reduzieren.
Wenn der Getriebemechanismus 10 aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes 50 geschaltet bzw. umgeschaltet wird, so verändern sich die Drehgeschwindigkeiten der Drehelemente des Leistungsverteilungsmechanismus 16 in Richtung zur Synchronisationsgeschwindigkeit im Verlauf des Eingriffsvorganges der Schaltkupplung C0, oder die Drehgeschwindigkeit des Sonnenrades S1 wird im Verlauf des Eingriffsvorganges der Schaltbremse B0 gegen Null verringert. Die Veränderungen der Drehgeschwindigkeiten der Drehelemente im Verlauf des Eingriffsvorganges der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 verursachen ein Trägheitsmoment, welches zum Ausgangsmoment T₁₁ des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts 11 (Ausgangsmoment des Leistungsübertragungselements 18) hinzu zu addieren ist. Diese Addition des Trägheitsmoments zum Ausgangsmoment T₁₁ birgt die Gefahr der Erzeugung eines Eingriffsschocks beim Eingreifen der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0. Das Trägheitsmoment und der Eingriffsschock steigen mit einem Anstieg einer Relativgeschwindigkeit nach dem Eingriff der beiden Drehelemente, welche es durch den Eingriffsvorgang der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 miteinander zu verbinden gilt, was mit einer Zunahme in einer vor dem Eingriff gegebenen Relativgeschwindigkeit der beiden Drehelemente vor dem Initiieren des Eingriffsvorganges ansteigt.
Das Ausgangsmoment T₁₁ des kontinuierlich variablen Getriebeabschnittes 11 neigt dazu unter einer nach dem Eingriff gegebenen oszillierenden Schwankung nach dem vollständigen Eingriff der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 zu leiden, was auch vom Eingriffsvorgang der Schaltkupplung C0 oder B0 resultiert und zu einem Eingriffsschock der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 führt.
Angesichts der oben dargestellten Analyse ist der Abschnitt 86 zum Steuern der Reduzierung des Moments angeordnet, um das Ausgangsmoment T₁₁ des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts 11 zu verringern, wenn durch den Abschnitt 88 zum Bestimmen der Schlußphase des Eingriffs bestimmt wird, daß sich die Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 in der Schlußphase ihres Eingriffsvorgangs befindet, welcher durchgeführt wird, um den Getriebemechanismus 10 von der kontinuierlich variablen Schalt stellung in die stufenvariable Schaltstellung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes 50 umzuschalten. Diese Verringerung bzw. Reduzierung des Ausgangsmoments T₁₁ ist bei der Beschränkung des Schaltschocks der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 wirksam, d. h. zum Reduzieren des Eingriffsschocks der Schaltkupplung oder Bremse. Der Abschnitt 86 zum Steuern der Reduzierung des Moments ist zum Reduzieren des Ausgangsmoments T₁₁ angeordnet, um die Reduzierung des Moments der Leistungsquelle (welches beschrieben wird) nach dem Moment der oben dargestellten Bestimmung durch den Abschnitt 88 zum Bestimmen der Schlußphase des Eingriffs derart zu initiieren, daß die Reduzierung des Moments der Leistungsquelle für eine vorbestimmte Periode der Reduzierung des Moments oder in einem vorbestimmten Maß des Reduzierens wirksam ist bzw. ausgeführt wird. Die vorbestimmte Periode zum Reduzieren des Moments oder die Rate bzw. das Maß der Reduzierung des Moments der Leistungsquelle wird durch Untersuchungen erhalten und in der ROM der elektronischen Steuervorrichtung 40 mit Bezug auf die Größe des Moments der Leistungsquelle, die Relativgeschwindigkeit der Schaltkupplung C0, B0, die Größe der nach dem Eingriff gegebenen Oszillationsschwankung des Ausgangsmoments T₁₁, usw. gespeichert.
Das Moment der Leistungsquelle wird durch den Abschnitt 86 zum Steuern der Reduzierung des Moments durch Reduzieren des Moments der Antriebsquelle 8, M1, M2 des Fahrzeugantriebs verringert bzw. reduziert, d. h. durch Reduzieren wenigstens eines der Ausgangsmomente des Motors 8 und des ersten und zweiten Elektromotors M1, M2. Der Abschnitt 86 zum Steuern der Reduzierung des Moments ist bspw. angeordnet, um das Motormoment T_E in einem Motorantriebsmodus des Fahrzeugs, in welchem der Motor 8 als Antriebsleistungsquelle eingesetzt wird; zu reduzieren, und um das Ausgangsmoment T_M2 des zweiten Elektromotors M2 in einem Motorantriebsmodus des Fahrzeugs zu reduzieren, in welchem der zweite Elektromotor M2 als Antriebsleistungsquelle verwendet wird.
Das Ausgangsmoment T₁₁ des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts 11 ist eine Summe eines Moments T_R1 (Moment des ersten Ringrades), welches mechanisch vom Motor 8 auf das erste Ringrad R1 übertragen wird, und des Ausgangsmoments von T_M2 des zweiten Elektromotors M2. Wenn der erste Planetenradsatz 24 ein Getriebeverhältnis ρ1 hat, so wird ein Verhältnis zwischen dem Reaktionsmoment T_M1 des ersten Elektromotors M1, dem Motormoment T_E und dem Moment T_R1 des ersten Ringrades durch eine Gleichung T_M1 : T_E : T_R1 – ρ1 : (1 + ρ1) : 1 dargestellt. Das Moment T_R1 des ersten Ringrades, welches gleich T_E/(1 + ρ1) oder T_M1/ ρ1 ist, ist proportional zum Motormoment T_E oder zum Reaktionsmoment T_M1. Der Abschnitt 86 zum Steuern der Reduzierung des Moments ist dementsprechend angeordnet, um das Ausgangsmoment T₁₁ des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts 11 durch Reduzieren wenigstens eines der Momente T_E des Motors 8; des Moments T_M1 des ersten Elektromotors M1; und des Ausgangsmoments T_M2 des zweiten Elektromotors M1 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform bei welcher das Reaktionsmoment T_M1 durch den ersten Elektromotor M1 in der kontinuierlich variablen Schaltstellung des Getriebemechanismus 11 erzeugt wird, wird das Reaktionsmoment T_M1 als das Ausgangsmoment des ersten Elektromotors M1 betrachtet.
Es wird die Reduzierung bzw. Verringerung des Motormoments T_E, die Reduzierung des Reaktionsmoments T_M1 des ersten Elektromotors M1 und die Reduzierung des Ausgangsmoments T_M2 des zweiten Elektromotors M2, welche durch den Abschnitt 86 zur Steuerung der Reduzierung des Moments erzielt werden, beschrieben.
Zum Reduzieren des Motormoments T_E verringert bzw. reduziert der Abschnitt 86 zum Steuern der Reduzierung des Moments den Öffnungswinkel des elektronischen Drosselventils 94 oder die Menge der Kraftstoffinjektion bzw. -einspritzung in den Motor 8 bspw. durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 96, oder verschiebt bzw. verzögert den Zündzeitpunkt des Motors 8, durch die Zündvorrichtung 98. Um das Reaktionsmoment T_M1 zu verringern, weist der Abschnitt 86 zum Steuern der Reduzierung des Moments den Hybridsteuerungsabschnitt 52 an, den Wert der vom ersten Elektromotor M1 erzeugten elektrischen Energie (d. h. die Menge an elektrischem Strom, welche während eines Betrieb des ersten Elektromotors M1 als Elektrogenerator erzeugt wird) zu verringern bzw. zu reduzieren. Um das Ausgangsmoment T_M2 des zweiten Elektromotors M2 zu reduzieren, weist der Abschnitt 86 zum Steuern der Reduzierung des Moments den Hybridsteuerungsabschnitt 52 an, den Betrag bzw. den Wert an elektrischem Strom, welcher dem zweiten Elektromotor M2 durch den Wandler 58 zugeführt werden soll, zu verringern.
Der Abschnitt 86 zum Steuern der Reduzierung des Moments reduziert alternativ das Moment der Leistungsquelle durch Anweisen des Hybridsteuerungsabschnitts 52, den ersten Elektromotor M1 und/oder den zweiten Elektromotor M2 zu steuern, um ein nach rückwärts gerichtetes Fahrzeugantriebsmoment zu erzeugen, oder um ein regeneratives Bremsmoment zu erzeugen, wobei die Speichervorrichtung 60 für elektrische Energie aufgeladen wird. Der Steuerungsabschnitt 86 zum Steuern der Momentreduzierung ist angeordnet, um das Ausgangsmoment T₁₁ des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts 11 zu verringern, um das oben angesprochene Trägheitsmoment durch Verringern bzw. Reduzieren des Moment der Leistungsquelle oder durch Steuern des ersten Elektromotors M1 und/oder des zweiten Elektromotors M2 zum Produzieren des nach rückwärts bzw. in der entgegengesetzten Richtung gerichteten Fahrzeugantriebsmoments oder Erzeugen des regenerativen Bremsmoments auszugleichen.
Der Abschnitt 86 zum Steuern der Reduzierung des Moments kann angeordnet sein, um den Betrag des erzeugten, oben angesprochenen Trägheitsmoments durch Anweisen des Hybridsteuerungsabschnitts 52, den ersten Elektromotor M1 und/oder den zweiten Elektromotor M2 derart zu steuern, daß die Drehelemente des Leistungsverteilungsmechanismus 16 sicher in Richtung zur Synchronisationsgeschwindigkeit verändert werden, nach dem vollständigen Eingriff der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0. Diese Art der Beschränkung des Trägheitsmoments kann anstelle oder zusätzlich zum Ausgleich des Trägheitsmoments in der oben beschriebenen Weise bewirkt werden.
Wenn der Getriebemechanismus 10 bspw. durch Eingriff der Schaltkupplung C0 in die stufenvariable Schaltstellung umgeschaltet wird, so wird der Abschnitt 86 zum Steuern der Reduzierung des Moments angeordnet, um den Hybridsteuerungsabschnitt 52 anzuweisen, den ersten Elektromotor M1 und den zweiten Elektromotor M2 derart zu steuern, daß die Geschwindigkeiten N_M1 und N_M2 einander angeglichen wer den, um hierdurch die Erzeugung des Trägheitsmoments zu beschränken. Der Abschnitt 86 zum Steuern der Reduzierung des Moments wird mit anderen Worten angeordnet, um den Hybridsteuerungsabschnitt 52 anzuweisen, die Geschwindigkeit N_M1 des ersten Elektromotors M1 zu steuern, um sich in Richtung auf die Motorgeschwindigkeit N_E hin zu verändern, wenn die Schaltkupplung C0 in Eingriff gebracht ist, um den Getriebemechanismus 10 in die stufenvariable Schaltstellung umzuschalten. Wenn die Schaltbremse B0 in Eingriff gebracht ist, um den Getriebemechanismus 10 in die stufenvariable Schaltstellung umzuschalten, so weist der Abschnitt 86 zum Steuern der Reduzierung des Moments den Hybridsteuerungsabschnitt 56 an, die Geschwindigkeit N_M1 des ersten Elektromotors 1 in Richtung Null zu steuern.
Mit Bezug auf das Flußdiagramm der 13 wird als nächstes die von der elektronischen Steuervorrichtung 40 ausgeführte Schaltschock-Reduzierroutine zum Beschränken des Schaltschocks des Getriebemechanismus 10 beschrieben, wenn der Getriebemechanismus 10 aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung umgeschaltet wird. Diese Schaltschock-Reduzierroutine wird wiederholt unter kurzen Zeitzyklen von ungefähr einigen Mikrosekunden zu einigen zig Mikrosekunden ausgeführt. Das Zeitdiagramm der 14 zeigt Veränderungen verschiedener Parameter im Ablauf des Schaltens des Getriebemechanismus 10 aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung als ein Ergebnis einer Betätigung des Gaspedals 46, unter der Steuerung des Abschnittes 86 zum Steuern der Reduzierung des Moments.
Die Schaltschock-Reduzierroutine der 13 beginnt mit einem Schritt S11, welcher dem Abschnitt 80 zum Bestimmen einer Gaspedalbetätigung entspricht, um zu bestimmen, ob das Gaspedal 46 niedergetreten wurde. Diese Bestimmung kann durch ein Bestimmen, ob der Wert der Zunahme des Betriebswertes A_CC des Gaspedals 46, welches durch das vom Gaspedalwinkelsensor erzeugte und von der elektronischen Steuervorrichtung 14 empfangene Signal dargestellt wird, größer als eine vorbestimmte Schwelle bzw. Schwellenwert ist, durchgeführt werden. Wird im Schritt S11 eine negative Antwort (NEIN) erhalten, so geht der Steuerungsfluß über zu Schritt S16, um Steuerungen zu implementieren, bei welchen es sich nicht um die Steuerung zum Verringern oder Beschränken des Schaltschocks (oder zum Aufrechterhalten des gegebenen Fahrzeugzustands) handelt, und ein Ausführzyklus der gegebenen Routine wird dann beendet.
Erhält man in Schritt S11 eine Bestätigung (JA) zu dem im Zeitdiagramm der 14 angegebenen Zeitpunkt t1, so geht der Steuerungsfluß zu Schritt S12 über, welcher dem Schaltsteuerungsabschnitt 50 entspricht, um zu bestimmen, ob ein Schalten des Getriebemechanismus 10 von der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung erforderlich ist. Diese Bestimmung wird auf Basis des Ausgangsmoment Tour des Automatikgetriebeabschnitts 20 durchgeführt. Der Schaltsteuerungsabschnitt 50 bestimmt in dieser Ausführungsform, ob das Ausgangsmoment Tour das vorbestimmte obere Limit T1 als ein Ergebnis des Niedertretens des Gaspedals 60 durch den Fahrer wie oben beschrieben überschritten hat. Bei Bestimmung durch den Abschnitt 80 zum Bestimmen der Gaspedalbetätigung, daß der Getriebemechanismus 10 in die stufenvariable Schaltstellung umgeschaltet werden sollte, weist der Schaltsteuerungsabschnitt 50 den Hybridsteuerungsabschnitt 52 an, die Hybridsteuerung oder kontinuierlich variable Schaltsteuerung zu unterbinden, und weist gleichzeitig die hydraulische Steuerungseinheit 42 an, die Schaltbremse B0 in Eingriff zu bringen, wenn der Abschnitt 62 zum Bestimmen eines Hochgeschwindigkeitsgangs bestimmt hat, daß der Getriebemechanismus 10 in die fünfte Schaltposition geschaltet werden sollte, oder um die Schaltbremse C0 in Eingriff zu bringen, wenn der Bestimmungsabschnitt 62 nicht bestimmt hat, daß der Getriebemechanismus 10 in die fünfte Gangposition geschaltet werden sollte. Wird in Schritt 12 eine negative Antwort (NEIN) erhalten, so geht der Steuerungsfluß zu Schritt 16 über und ein Ausführzyklus der vorliegenden Routine wird beendet.
Wird in Schritt S12 eine bestätigende Antwort (JA) erhalten, so geht der Steuerungsfluß zum Schritt S13 über, welcher dem Abschnitt 88 zum Bestimmen der Schlußphase des Eingriffs entspricht, um zu bestimmen, ob die in Eingriff zu bringende Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 sich in der Schlußphase ihres Eingriffsvorganges befindet. Der Schritt S13 wird wiederholt, bis eine Bestätigung (JA) im Schritt S13 erhalten wird. Im speziellen Beispiel der 14 wird der Getriebeabschnitt 10 durch die Schaltkupplung C0 in die stufenvariable Schaltstellung umgeschaltet. In diesem Beispiel erfolgt die Bestimmung im Schritt S13 durch ein Bestimmen, ob die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Geschwindigkeiten N_M1 und N_M2 der Elektromotoren kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert N_COD während einer Dauer zwischen Zeitpunkten t1 und t4, welche im Zeitdiagramm der 14 angegeben sind, geworden ist. Wenn der Getriebemechanismus 10 durch Eingriff der Schaltkupplung C0 in die stufenvariable Schaltstellung umgeschaltet wird, so wird die Bestimmung, ob sich die Schaltbremse B0 in der Schlußphase ihres Eingriffsvorganges befindet, durch die Bestimmung gemacht, ob die Geschwindigkeit N_M1 unter den vorbestimmten Schwellenwert N_BOD abgefallen ist.
Wenn in Schritt S13 eine Bestätigung (JA) erzielt wird, so geht der Steuerungsfluß zum Schritt S14 über, welcher dem Abschnitt 86 zum Steuern der Reduzierung des Moments entspricht, um die Reduzierung des Ausgangsmoments T₁₁ des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts 11 durch Reduzieren des Moments der Antriebsquelle zu einem im Zeitdiagramm der 14 als Zeitpunkt t4 bezeichneten Zeitpunkt zu beginnen. In Schritt S14 wird bspw. wenigstens das Moment T_E des Motors 8, das Moment T_M1 des ersten Elektromotors M1, oder das Moment T_M2 des zweiten Elektromotors M2 verringert bzw. reduziert. Die Reduzierung des Moments der Leistungsquelle wird für eine vorbestimmte Dauer der Reduzierung des Moments oder um ein vorbestimmtes Maß der Reduzierung durchgeführt, wobei die Dauer oder das Maß durch Untersuchung bzw. Experimente erzielt und in der ROM der elektronischen Steuervorrichtung 40 mit Bezug auf die Größe des Moments der Leistungsquelle der Relativgeschwindigkeit der Schaltkupplung C0 der Größe der oszillierenden Schwankung des Eingriffsmoments T₁₁ nach dem Eingriff usw. gespeichert wird. Im Beispiel der 14 ist die vorbestimmte Dauer der Reduzierung des Moments eine Dauer zwischen den Zeitpunkten t4 und t6.
Der Schritt 15, welcher dem Schaltsteuerungsabschnitt 50 entspricht, wird im Wesentlichen zeitgleich mit dem Beginn bzw. der Initiierung der Reduzierung bzw. Verringerung des Ausgangsmoments T₁₁ in Schritt S14 ausgeführt, um den Eingriff der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 abzuschließen. Im Beispiel der 14 wird die Schaltkupplung C0 zu einem in 14 gekennzeichneten Zeitpunkt t4 in ihren vollständigen Eingriffszustand zum Schalten bzw. Umschalten des Getriebemechanismus 11 in die stufenvariable Schaltstellung gebracht.
Der Abschnitt 84 zur Steuerung der Beschränkung des Moments der Steuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist somit angeordnet, um wenigstens das Motormoment T_E, das Moment T_M1 oder das Moment T_M2 der ersten und zweiten Elektromotoren M1 und M2 in der Schlußphase des Eingriffsvorganges der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 zu reduzieren, um den Schaltschock des Getriebemechanismus 11 (kontinuierlich variabler Getriebeabschnitt 11 oder Leistungsverteilungsmechanismus 16) bei ihrer Schaltung von der stufenvariablen Schaltstellung (Differentialstellung) in die stufenvariable Schaltstellung (Schaltstellung mit festem Geschwindigkeitsverhältnis, Nicht-Differentialstellung oder gesperrte Stellung) zu reduzieren.
Der Abschnitt 84 zum Steuern der Beschränkung des Moments wird alternativ angeordnet, um das aufgrund von Änderungen der Drehgeschwindigkeiten der Drehelemente des Leistungsverteilungsmechanismus 16 erzeugte Trägheitsmoment in der Schlußphase des Eingriffsvorganges der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 zu reduzieren, um den Schaltschock des Getriebemechanismus 10 beim Schalten von der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung zu reduzieren.
Wenn der Abschnitt 84 zum Steuern der Beschränkung des Moments angeordnet ist, um das Trägheitsmoment zu reduzieren, so steuert der Abschnitt 84 zum Steuern der Beschränkung des Moments den ersten Elektromotor M1 und/oder den zweiten Elektromotor M2, um das Trägheitsmoment auszugleichen, oder um den Wert bzw. die Höhe des erzeugten Trägheitsmoments zu beschränken, um den Schaltschock des Ge triebemechanismus 10 beim Schalten seines Schaltzustandes aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung zu reduzieren.
Dritte Ausführunsgform
Die schematische Ansicht der 15 zeigt eine Anordnung eines Getriebemechanismus 70 eines Fahrzeugantriebssystems gemäß einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform, welche mittels der elektronischen Steuervorrichtung der ersten oder zweiten Ausführungsform gesteuert werden kann. Obwohl sich der Getriebemechanismus 70 vom Getriebemechanismus 10 gemäß der ersten Ausführungsform der 1–11 unterscheidet, wird der Getriebemechanismus 70 durch eine elektronische Steuervorrichtung gesteuert, welche im Wesentlichen mit der oben mit Bezug auf die erste Ausführungsform der 1–11 oder die zweite Ausführungsform der 12 –14 beschriebenen elektronischen Steuerungseinheit 40 identisch ist. 16 ist eine Tabelle, welche Schaltpositionen bzw. -stellungen des Getriebemechanismus 70 und verschiedene Kombinationen von Eingriffszuständen der hydraulisch betriebenen Reibkupplungsvorrichtungen zum jeweiligen Erzeugen dieser Schaltpositionen zeigt, während 17 eine kolineare Darstellung zum Erläutern eines Schaltbetriebes des Getriebemechanismus 70 ist.
Der Getriebemechanismus 70 weist den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 mit dem ersten Elektromotor M1, dem Leistungsverteilungsmechanismus 16 und dem zweiten Elektromotor M2 wie in der ersten Ausführungsform auf. Der Getriebemechanismus 70 weist ferner einen Automatikgetriebeabschnitt 72 mit drei Vorwärtsgängen auf. Der Automatikgetriebeabschnitt 72 ist zwischen dem kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 und der Ausgangswelle 22 angeordnet und in Serie mit dem kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 und der Ausgangswelle 22 durch das Leistungsübertragungselement 18 verbunden. Der Leistungsverteilungsmechanismus 16 weist den ersten Planetenradsatz 24 vom Einzelritzeltyp mit einem Getriebeverhältnis ρ1 von bspw. etwa 0, 418, und die Schaltkupplung C0 und die Schaltbremse B0 wie in der ersten Ausführungsform auf. Der Automatikgetriebeabschnitt 72 weist einen zweiten Planetenradsatz vom Einzelritzeltyp mit einem Getriebeverhältnis ρ2 von bspw. etwa 0, 532, und einen dritten Planetenradsatz 28 vom Einzelritzeltyp mit einem Schaltverhältnis ρ3 von bspw. 0,418 auf. Das zweite Sonnenrad S2 des zweiten Planetenradsatzes 26 und das dritte Sonnenrad S3 des dritten Planetenradsatzes 28 sind integral einander zu einer Einheit befestigt, wobei sie selektiv mit dem Leistungsübertragungselement 18 durch die zweite Kupplung C2 und selektiv am Getriebegehäuse 12 durch die erste Bremse B1 befestigt sind. Der zweite Träger CA2 des zweiten Planetenradsatzes 26 und das dritte Ringrad R3 des dritten Planetenradsatzes 28 sind einstückig aneinander befestigt und an der Ausgangswelle 22 befestigt. Das zweite Ringrad R2 ist selektiv durch die erste Kupplung C1 am Leistungsübertragungselement 18 befestigt, und der dritte Träger CA3 ist selektiv durch die zweite Bremse B2 am Getriebegehäuse 12 befestigt.
In dem wie oben beschrieben aufgebauten Getriebemechanismus 70 wird eine der ersten Getriebeposition (erste Geschwindigkeitsposition) bis vierten Getriebeposition (vierte Geschwindigkeitsposition), der Rückwärtsgangposition (Rückfahrstellung) und einer neutralen Position selektiv durch Eingriffsvorgänge einer entsprechenden Kombination der Reibkupplungsvorrichtungen erzielt, welche aus der oben beschriebenen Schaltkupplung C0, erste Kupplung C1, zweite Kupplung C2, Schaltbremse B0, erste Bremse B1 und zweite Bremse B2 wie in der Tabelle der 16 angezeigt, ausgewählt sind. Die Getriebe- bzw. Schaltpositionen haben entsprechende Geschwindigkeitsverhältnisse γ (Eingangswellengeschwindigkeit N_IN/Ausgangswellengeschwindigkeit Nour) welche sich als geometrische Reihe ändern. Es wird insbesondere angemerkt, daß der Leistungsverteilungsmechanismus 16, welcher mit der Schaltkupplung C0 und Bremse B0 versehen ist, selektiv durch Eingriff der Schaltkupplung C0 oder Schaltbremse B0 in die Schaltstellung mit festem Geschwindigkeitsverhältnis, in welcher der Mechanismus 16 als ein Getriebe mit festem Geschwindigkeitsverhältnis oder Verhältnissen betreibbar ist, und ebenso in die kontinuierlich variable Schaltstellung, in welcher der Mechanismus 16 als ein kontinuierlich variables Getriebe wie oben beschrieben betreibbar ist, geschaltet werden kann. Beim vorliegenden Getriebemechanismus 16 wird daher ein stufenvariables Getriebe durch den Automatikgetriebeabschnitt 72 und dem kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11, welcher durch Eingriff der Schaltkupplung C0 oder Schaltbremse B0 in die Schaltstellung mit festen Geschwindigkeitsverhältnissen gebracht wird, gebildet. Ferner wird durch den Automatikgetriebeabschnitt 72 und den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11, welcher in die kontinuierlich variable Schaltstellung gebracht ist, ein kontinuierlich variables Getriebe bzw. Übersetzung gebildet, wobei weder die Schaltkupplung C0 noch die Bremse B0 in Eingriff gebracht sind. Der Übertragungsmechanismus 70 wird mit anderen Worten durch Eingriff der Schaltkupplung C0 oder der Schaltbremse B0 in die stufenvariable Schaltstellung und durch Lösen sowohl der Schaltkupplung C0 als auch der Schaltbremse B0 in die kontinuierlich variable Schaltstellung umgeschaltet.
Wenn der Übertragungsmechanismus bzw. Getriebemechanismus 70 als stufenvariables Getriebe arbeitet, wird bspw. die erste Gangposition mit dem höchsten Geschwindigkeitsverhältnis γ1 von bspw. etwa 2,804 durch Eingriffsvorgänge der Schaltkupplung C0, der ersten Kupplung C1 und der zweiten Bremse B2 erzielt, und die zweite Gangposition mit dem Geschwindigkeitsverhältnis γ2 von bspw. etwa 1,531, was niedriger als das Geschwindigkeitsverhältnis γ1 ist, wird durch Eingriffsvorgänge der Schaltkupplung C0 der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 wie in 16 angezeigt, erzielt. Ferner wird die dritte Schaltposition mit dem Schaltverhältnis γ3 von bspw. etwa 1, 000, was niedriger als das Schaltverhältnis γ2 ist, durch Eingriffsvorgänge der Schaltkupplung C0, der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 erzielt, und die vierte Gangposition mit einem Geschwindigkeitsverhältnis γ4 von bspw. etwa 0,705, was niedriger als das Geschwindigkeitsverhältnis γ3 ist, wird durch Eingriffsvorgänge der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2 und der Schaltbremse B0 erzielt. Die Rückwärtsfahrposition mit dem Geschwindigkeitsverhältnis γR von bspw. etwa 2,393, was zwischen den Geschwindigkeitsverhältnissen γ1 und γ2 liegt, wird durch Eingriffsvorgänge der zweiten Kupplung C2 und der zweiten Bremse B2 erzielt. Die neutrale Stellung N wird durch Eingriff allein der Schaltkupplung C0 erzielt.
Wenn der Getriebeabschnitt 70 als kontinuierlich variables Getriebe wirkt, sind andererseits sowohl die Schaltkupplung C0 als auch die Schaltbremse B0 derart gelöst, daß der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 als das kontinuierlich variable Getriebe wirkt, während der Automatikgetriebeabschnitt 72, welcher in Serie mit dem kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 verbunden ist, als das stufenvariable Getriebe wirkt, wodurch die Geschwindigkeit der Drehbewegung, welche auf den Automatikgetriebeabschnitt 72 übertragen wird, in eine der ersten bis dritten Schaltpositionen gebracht wird, d. h., daß die Drehgeschwindigkeit des Leistungsübertragungselements 18 kontinuierlich derart verändert wird, daß das Geschwindigkeitsverhältnis des Getriebemechanismus 10 über einen vorbestimmten Bereich kontinuierlich variabel ist, wenn der Automatikgetriebeabschnitt 72 in eine dieser Schaltpositionen gebracht wird. Das Geschwindigkeitsverhältnis des Automatikgetriebeabschnitts 72 ist dementsprechend über die benachbarten Schaltpositionen variabel, wodurch das Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis γT des Getriebemechanismus 70 kontinuierlich variabel ist.
Die kolineare Darstellung der 17 zeigt durch gerade Linien ein Verhältnis zwischen den Drehgeschwindigkeiten der Drehelemente jeder der Schaltpositionen des Getriebemechanismus 70 an, welche durch den als der kontinuierlich variable Schaltabschnitt oder erste Schaltabschnitt wirkenden kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 gebildet wird, wobei der Automatikgetriebeabschnitt 72 als stufenvariabler Schaltabschnitt oder zweiter Schaltabschnitt wirkt. Die kolineare Darstellung der 17 zeigt die Drehgeschwindigkeiten der individuellen Elemente des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts 11 an, wenn die Schaltkupplung C0 und Bremse B0 beide gelöst sind, und die Drehgeschwindigkeiten jener Elemente, wenn die Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 in Eingriff steht, wie in den vorausgegangenen Ausführungsformen.
In 17 stellen vier vertikale Linien Y4, Y5, Y6 und Y7, welche dem Automatikgetriebeabschnitt 72 entsprechen, jeweils die relativen Drehgeschwindigkeiten eines vierten Drehelements (viertes Element) RE4 in der Form des zweiten und des dritten Sonnenrades S2, S3, welche integral miteinander befestigt sind, eines fünften Drehelements (fünftes Element) RE5 in Form des dritten Trägers CA3, eines sechsten Drehelements (sechstes Element) RE6 in Form des zweiten Trägers CR2, und des dritten Ringelements R3, welche integral miteinander befestigt sind, und eines siebten Drehele ments (siebtes Element) RE7 in Form des zweiten Ringrades R2 dar. Im Automatikgetriebeabschnitt 72 wird das vierte Drehelement RE4 selektiv mit dem Leistungsübertragungselement 18 durch die zweite Kupplung C2 verbunden und selektiv mit dem Getriebegehäuse 12 durch die erste Bremse B1 befestigt, wobei das fünfte Drehelement RE5 selektiv durch die zweite Bremse B2 am Getriebegehäuse 12 befestigt ist. Das sechste Drehelement RE6 ist an der Ausgangswelle 22 des Automatikgetriebeabschnitts 72 befestigt, und das siebte Drehelement RE7 ist selektiv mit dem Leistungsübertragungselement 18 durch die erste Kupplung 11 verbunden.
Wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 in Eingriff gebracht werden, so wird der Automatikgetriebeabschnitt 72 in die erste Schaltposition gebracht. Die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 22 wird in der ersten Schaltposition durch einen Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie Y6, welche die Drehgeschwindigkeit des sechsten Drehelements RE6 anzeigt, welches an der Ausgangswelle 22 befestigt ist, und einer geneigten geraden Linie L1, welche einen Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie Y7, welche die Drehgeschwindigkeit des siebten Drehelements RE7 (R2) und der horizontalen Linie X2 durchläuft, und einen Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie Y5, welche die Drehgeschwindigkeit des fünften Drehelements RE5 (CA3) und der horizontalen Linie X1 angibt, wiedergegeben. Auf gleiche oder ähnliche Weise wird die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 22 in der zweiten Schaltposition, welche durch Eingriffsvorgänge der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 erzielt wird, durch einen Schnittpunkt zwischen einer geneigten, geraden Linie L2, welche durch jene Eingriffsvorgänge bestimmt ist, und der vertikalen Linie Y6, welche die Drehgeschwindigkeit des sechsten Drehelements RE6 (CA2, R3), welches an der Ausgangswelle 22 befestigt ist, anzeigt, wiedergegeben. Die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 22 der dritten Schaltstellung, welche durch Eingriffsvorgänge der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 erzielt wird, wird durch einen Schnittpunkt zwischen einer geneigten geraden Linie L3, welche durch jene Eingriffsvorgänge bestimmt wird, und der vertikalen Linie Y6, welche die Drehgeschwindigkeit des sechsten Drehelements RE6, welches an der Ausgangswelle 22 befestigt ist, dargestellt. In der ersten bis dritten Schaltposition, in welcher die Schaltkupplung C0 in Eingriffsstellung gebracht ist, dreht das siebte Drehelement RE7 mit derselben Geschwindigkeit wie die Motorgeschwindigkeit N_E, mit der vom kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 empfangenen Antriebskraft. Wenn die Schaltbremse B0 anstelle der Schaltkupplung C0 in Eingriff gebracht wird, so wird das sechste Drehelement RE6 Antriebskraft, welche vom kontinuierlich variablen Antriebsabschnitt 11 empfangen wird mit einer Geschwindigkeit gedreht, welche höher als die Motorgeschwindigkeit N_E ist. Die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 22 der vierten Schaltposition, welche durch Eingriffsvorgänge der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2 und der Schaltbremse B0 erzielt wird, wird durch einen Schnittpunkt zwischen einer horizontalen Linie L4, welche durch jene Eingriffsvorgänge bestimmt wird, und der vertikalen Linie Y6, welche die Drehgeschwindigkeit des sechsten Drehelementes RE6 angibt, welches an der Ausgangswelle 22 befestigt ist, dargestellt.
Der Getriebemechanismus 70 gemäß der vorliegenden dritten Erfindung ist ebenfalls durch den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11, welcher als der kontinuierlich variable Schaltabschnitt oder erste Schaltabschnitt wirkt, und den Automatikgetriebeabschnitt 72, welcher als der stufenvariable Schaltabschnitt oder zweite Schaltabschnitt wirkt, derart aufgebaut, daß der vorliegende Getriebemechanismus 70 Vorteile aufweist, welche jenen der ersten Ausführungsform gleich oder ähnlich sind.
Vierte Ausführungsform
18 zeigt einen Kipphebelschalter 44, welcher als eine manuell zu betätigende Vorrichtung zum Auswählen der Schaltstellung zum Auswählen der Differentialstellung oder Nicht-Differentialstellung des Leistungsverteilungsmechanismus 16 dient, d. h., um die kontinuierlich variable Schaltstellung oder die stufenvariable Schaltstellung des Getriebemechanismus 10 auszuwählen. In den vorangegangenen Ausführungsformen ist die Schaltstellung des Getriebemechanismus 10, 70 automatisch auf der Basis des erfaßten Fahrzeugzustandes und gemäß der Schaltgrenzlinien-Karte der 6 oder der Schaltbereich-Schaltkarte der 7 umgeschaltet worden. Die Schaltstellung des Getriebemechanismus 10, 70 kann jedoch durch eine manuelle Betätigung des Kippschal ters 44 manuell umgeschaltet werden. Der Schaltsteuerungsabschnitt 50 kann angeordnet werden, um den Getriebemechanismus 10, 70 in die kontinuierlich variable Schaltstellung oder in die stufenvariable Schaltstellung umzuschalten, in Abhängigkeit davon, ob der Kippschalter 44 in ihrer kontinuierlich variablen Schaltstellung oder stufenvariablen Schaltstellung plaziert ist bzw. wird. Der Kippschalter 44 hat einen ersten Abschnitt, welcher mit „stufenvariabel" beschriftet ist, und einen zweiten Abschnitt, welcher mit „kontinuierlich variabel" beschriftet ist, wie in 18 gezeigt ist, und wird durch Drücken des Kipphebelschalters 44 an seinem ersten Abschnitt in die stufenvariable Schaltstellung und durch Drücken seines zweiten Abschnittes in die kontinuierlich variable Schaltstellung gebracht. Der Bediener des Fahrzeugs betätigt den Kipphebelschalter 44 bspw., um den Getriebemechanismus 10, 70 in die kontinuierlich variable Schaltstellung zu bringen, wenn der Bediener wünscht, daß der Getriebemechanismus 10, 70 als ein kontinuierlich variables Getriebe arbeitet oder er eine Verbesserung der Kraftstoffnutzung des Motors wünscht, oder alternativ in die stufenvariable Schaltstellung, wenn der Benutzer eine Änderung der Motorgeschwindigkeit als ein Ergebnis eines Schaltvorganges des Automatikgetriebeabschnitts 20, 72 wünscht, welches als ein stufenvariables Getriebe wirkt. Der Kippschalter 44 kann zu der kontinuierlich variablen Schaltstellung und der stufenvariablen Schaltstellung eine neutrale Stellung zusätzlich aufweisen. Der Kipphebelschalter 44 kann in diesem Fall in seine neutrale Stellung gebracht werden, wenn der Benutzer die gewünschte Schaltstellung nicht ausgewählt hat oder wünscht, daß der Getriebemechanismus 10, 70 automatisch in die kontinuierlich variable Schaltstellung oder die stufenvariable Schaltstellung gebracht wird.
Während die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben detailliert unter Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben wurden, gilt es zu verstehen, daß die vorliegende Erfindung auch auf andere Weise ausgestaltet werden kann.
In den dargestellten Ausführungsformen sind die Schritte S1 und S2 der 9 oder die Schritte S11 und S12 der 13 als Bestimmungen formuliert, ob der Getriebemechanismus 10, 70 aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung umgeschaltet werden sollte, in Abhängigkeit davon, ob der vom Betreiber des Fahrzeugs angeforderte Ausgang in Form des Ausgangsmoments Tour das obere Limit T1 als ein Ergebnis einer Betätigung des Gaspedals 46 überschritten hat. Die Bestimmung in Schritt S2 oder in S12 dahingehend, ob der Getriebemechanismus 10, 70 aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung umgeschaltet werden sollte, kann jedoch in Abhängigkeit davon erfolgen, ob irgend ein anderer Zustand bzw. eine Bedingung erfüllt ist. Es ist bspw. möglich, zu bestimmen, daß der Getriebemechanismus 10, 70 aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung umgeschaltet werden sollte, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit V das vorbestimmte obere Limit V1 überstiegen hat, wenn der erfaßte Fahrzeugzustand sich in dem stufenvariablen Schaltbereich befindet, welcher durch die Schaltgrenzlinien-Karte der 6 oder der Schaltbereich-Schaltkarte der 7 befindet, wenn eine der elektrischen Komponenten wie der Elektromotor M1 oder M2, welcher betreibbar ist, um den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 in die Lage zu versetzen, als elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe zu wirken, defekt oder in seiner Funktion beeinträchtigt vorgefunden wird, oder wenn der Kipphebelschalter 44 in die stufenvariable Schaltstellung gebracht wurde. Es wird auch angemerkt, daß das Prinzip der vorliegenden Erfindung auf das Schalten des Getriebemechanismus 10, 70 anwendbar ist, welches gleichzeitig mit der Automatikschaltsteuerung des Automatikgetriebeabschnitts 20, 72 stattfindet. Obwohl der Automatikgetriebeabschnitt 20, 72 entsprechend der Schaltgrenzlinien-Karte der 6 automatisch geschaltet wird, kann der Automatikgetriebeabschnitt 20, 72 durch einen manuellen Betrieb eines geeignet manuell betreibbaren Elementes, wie einem Schalthebel, welcher eine manuelle Vorwärtsfahr-Stellung zum manuellen Schalten des Automatikgetriebeabschnitts 20, 72, ebenso wie eine automatische Vorwärtsfahr-Stellung, in welcher der Automatikgetriebeabschnitt 20, 72 automatisch in eine Ausgewählte der Vorwärtsschaltstellungen geschaltet wird, hat, geschaltet werden.
Der Abschnitt 88 zum Bestimmen der Schlußphase des Eingriffs (Schritt S13 des Flußdiagramms der 13), welcher in der zweiten Ausführungsform vorgesehen ist, kann angeordnet sein, um die Bestimmung, ob die Schaltkupplung C0 in einer Schlußphase ihres Eingriffsvorganges ist, in Abhängigkeit davon zu treffen, ob eine vorbe stimmte Zeit nach dem Moment der Bestimmung durch den Schaltsteuerungsabschnitt 50, daß der Getriebemechanismus aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung umgeschaltet werden sollte, vergangen ist. Die vorbestimmte Zeit ist eine Zeitdauer, welche benötigt wird, damit die Schaltkupplung C0 fast vollständig in Eingriff gebracht ist, wobei die Zeitdauer durch Versuche erhalten und in der ROM der elektronischen Steuervorrichtung 40 gespeichert wird.
Im Schritt S14 des Flußdiagramm der 13 der zweiten Ausführungsform wird die Steuerung der Beschränkung des Moments ausgeführt, um ein aufgrund Geschwindigkeitsveränderungen der Drehelemente des Leistungsverteilungsmechanismus 16 erzeugte Trägheitsmoment auszugleichen. Diese Steuerung zur Reduzierung des Moments kann jedoch durch die Steuerung der Beschränkung des Moments ersetzt oder ergänzt werden, welche durch den Hybridsteuerungsabschnitt 52 implementiert ist, zum Steuern des ersten Elektromotors M1 und/oder des zweiten Elektromotors M2 derart, daß die Drehgeschwindigkeiten der Drehelemente des LeistungsverteilungsmechanismuS16 wirksam in Richtung zur Synchronisationsgeschwindigkeit nach Abschluß des Eingriffsvorgangs der Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 verändert werden. Die Schaltkupplung C0 oder Bremse B0 wird in diesem Fall in ihren Eingriffszustand gebracht, während die relative Drehgeschwindigkeit der beiden Drehelemente, welche hieran befestigt sind, relativ niedrig gehalten wird, so daß der Eingriffsschock der Kupplung C0 oder Bremse B0 weiter reduziert werden kann.
In den dargestellten Ausführungsformen wird der Getriebemechanismus 10, 70 selektiv in die kontinuierlich variable Schaltstellung oder die stufenvariable Schaltstellung gebracht, wenn der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 (Leistungsverteilungsabschnitt 16) selektiv in seine Differentialstellung gebracht wird, in welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 als das elektrisch gesteuerte kontinuierlich variable Getriebe betreibbar ist, und in seine Nicht-Differentialstellung, in welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 nicht als das elektrisch gesteuerte kontinuierlich variable Getriebe betrieben werden kann. Der Getriebemechanismus 10, 70 kann jedoch als das stufenvariable Getriebe wirken, wobei das Geschwindigkeitsverhältnis des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts 11 in Stufen anstelle von kontinuierlich variabel ist, während bzw. wobei dieser Getriebeabschnitt 11 in der Differentialstellung verbleibt. Die Differentialstellung und die Nicht-Differentialstellung des kontinuierlich variablen Getriebeabschnittes 11 muß mit anderen Worten nicht jeweils der kontinuierlich variablen und der stufenvariablen Schaltstellung des Getriebemechanismus 10, 70 entsprechen, und der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 muß nicht zwischen der kontinuierlich variablen Schaltstellung und der stufenvariablen Schaltstellung schaltbar sein. Das Prinzip der folgenden Erfindung ist auf jeden Getriebemechanismus (seinen kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 oder Leistungsverteilungsmechanismus 16) anwendbar, welcher zwischen der Differentialstellung und der Nicht-Differentialstellung schaltbar ist.
In den dargestellten Ausführungsformen ist beim Leistungsübertragungsmechanismus 16 der erste Träger CA1 am Motor 8 befestigt, und das erste Sonnenrad S1 ist am ersten Elektromotor M1 befestigt, während das erste Ringrad R1 am Leistungsübertragungselement 18 befestigt ist. Diese Anordnung ist jedoch nicht wesentlich. Der Motor 8, der erste Elektromotor M1 und das Leistungsübertragungselement 18 können an jedem anderen Element befestigt werden, welches aus den drei Elementen CA1, S1 und R1 des ersten Planetenradsatzes 24 bestimmt bzw. ausgewählt wird.
Wenn der Motor 8 direkt an der Eingangswelle 14 in den dargestellten Ausführungsformen befestigt ist, kann der Motor 8 operativ mit der Eingangswelle 14 durch jedes geeignete Element wie Zahnräder bzw. Räder und einem Riemen verbunden werden, und muß nicht koaxial mit der Eingangswelle 14 angeordnet werden.
In den dargestellten Ausführungsformen sind der erste Elektromotor M1 und der zweite Elektromotor M2 koaxial zur Eingangswelle 14 angeordnet und jeweils koaxial zum ersten Sonnenrad S1 und dem Leistungsübertragungselement 18 befestigt. Diese Anordnung ist jedoch nicht wesentlich. Der erste Elektromotor M1 und der zweite Elektromotor M2 können bspw. operativ mit dem ersten Sonnenrad S1 und dem Lei stungsübertragungselement 18 jeweils durch Räder bzw. Zahnräder oder Riemen verbunden werden.
Obwohl der Leistungsverteilungsmechanismus 16 in den dargestellten Ausführungsformen mit der Schaltkupplung C0 und der Schaltbremse B0 versehen ist, muß der Leistungsverteilungsmechanismus 16 nicht mit sowohl der Schaltkupplung C0 als auch der Bremse B0 ausgestattet sein. Während die Schaltkupplung C0 vorgesehen ist, um das erste Sonnenrad S1 und den ersten Träger CA1 selektiv miteinander zu verbinden, kann die Schaltkupplung C0 vorgesehen sein, um das erste Sonnenrad S1 und das erste Ringrad R1 selektiv miteinander zu verbinden, oder um den ersten Träger CA1 und das erste Ringrad R1 selektiv zu verbinden. Die Schaltkupplung C0 kann hierbei angeordnet sein, um beliebige zwei Elemente der drei Elemente des ersten Planetenradsatzes 24 zu verbinden.
Wenn die Schaltkupplung C0 in Eingriff gebracht wird, um die Neutralstellung N des Getriebemechanismus 10, 70 in den dargestellten Ausführungsformen zu erzielen, muß die Schaltkupplung C0 nicht in Eingriff gebracht werden, um die neutrale Position zu erzielen.
Die hydraulisch betriebenen Reibkupplungsvorrichtungen, welche als die Schaltkupplung C0, Schaltbremse B0 usw. in den dargestellten Ausführungsformen verwendet werden, können durch eine Kupplungsvorrichtung vom Magnetkrafttyp, einem elektromagnetischen Typ oder einem mechanischen Typ, wie etwa eine Leistungskupplung (magnetische Leistungskupplung), eine elektromagnetische Kupplung und eine Klauenkupplung ersetzt werden.
In den dargestellten Ausführungsformen ist der zweite Elektromotor M2 am Leistungsübertragungselement 18 befestigt. Der zweite Elektromotor M2 kann jedoch an der Ausgangswelle 22 oder an einem Drehelement des Automatikgetriebeabschnitts 20, 72 befestigt sein.
In den dargestellten Ausführungsformen ist der Automatikgetriebeabschnitt 20, 72 im Leistungsübertragungsweg zwischen den Antriebsrädern 38 und dem Leistungsübertragungselement 18 vorgesehen, welches das Ausgangselement des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts 11 oder der Leistungsverteilungsmechanismus 16 ist. Der Automatikgetriebeabschnitt 20, 72 kann jedoch durch jede andere Art einer Leistungsübertragungsvorrichtung wie ein kontinuierlich variables Getriebe (CVT) ersetzt werden, welches eine Art eines Automatikgetriebes ist. Ist das kontinuierlich variable Getriebe (CVT) vorgesehen, so wird der Getriebemechanismus als Ganzes in die stufenvariable Schaltstellung gebracht, wenn der Leistungsverteilungsmechanismus 16 in die Schaltstellung mit festem Geschwindigkeitsverhältnis gebracht wird. Die Schaltstellung mit festem Geschwindigkeitsverhältnis ist als eine Stellung bzw. ein Zustand festgelegt, in welchem Leistung im Wesentlichen durch einen Übertragungspfad mechanischer Leistung übertragen wird, ohne Leistungsübertragung über einen elektrischen Pfad. Das kontinuierlich variable Getriebe kann angeordnet sein, um eine Mehrzahl von vorbestimmten festen Geschwindigkeitsverhältnissen zu erzielen, welche jenen der Schaltstellungen des Automatikgetriebeabschnitts 20, 72 unter der Steuerung eines stufenvariablen Schaltsteuerungsabschnittes entsprechen, welcher Daten speichert, welche die vorbestimmten Geschwindigkeitsverhältnisse angeben. Es wird auch angemerkt, daß das Prinzip der vorliegenden Erfindung auf ein Fahrzeugantriebssystem ausführbar ist, welche keinen Automatikgetriebeabschnitt 20, 72 aufweist.
Während der Automatikgetriebeabschnitt 20, 72 in Reihe mit dem kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt 11 durch das Leistungsübertragungselement 18 in den dargestellten Ausführungsformen verbunden ist, kann der Automatikgetriebeabschnitt 20, 72 an einer Gegenwelle, welche parallel zur Eingangswelle 14 liegt, befestigt und koaxial zu dieser angeordnet werden. Der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt 11 und der Automatikgetriebeabschnitt 20, 72 werden in diesem Fall durch eine geeignete Leistungsübertragungsvorrichtung oder einen Satz von zwei Leistungsübertragungselementen wie einem Paar von Gegenrädern und einer Kombination von einem Kettenrad und einer Kette operativ miteinander verbunden.
Der Leistungsverteilungsmechanismus 16, welcher in den dargestellten Ausführungsformen als ein Differentialmechanismus vorgesehen ist, kann durch eine Differentialgetriebevorrichtung mit einem durch den Motor 8 angetriebenen Zapfen bzw. Stift bzw. Ritzel und einem Paar von Antriebsrädern, welche jeweils operativ mit dem ersten Elektromotor M1 und dem zweiten Elektromotor M2 verbunden sind, ersetzt werden.
Obwohl der Leistungsverteilungsmechanismus 16 in den dargestellten Ausführungsformen durch einen Planetenradsatz gebildet ist, kann der Leistungsverteilungsmechanismus 16 durch zwei oder mehr Planetenradsätze gebildet und angeordnet werden, um als ein Getriebe mit drei oder vier Schaltpositionen betrieben werden zu können, wenn es in seine Nicht-Differentialstellung (Schaltstellung mit festem Geschwindigkeitsverhältnis) gebracht ist.
Obwohl der Schalter 44 ein Kipphebelschalter in den dargestellten Ausführungsformen ist, kann der Kipphebelschalter 44 durch einen einzelnen Druckknopfschalter, zwei Druckknopfschalter, welche selektiv in Betriebspositionen gedrückt werden, einen Hebeltypschalter, einen Gleittypschalter oder jede andere Art von Schalter oder Schaltvorrichtungen ersetzt werden, welche zum Auswählen der kontinuierlich variablen Schaltstellung (Differentialstellung) oder der stufenvariablen Schaltstellung (Nicht-Differentialstellung) betätigbar ist. Der Kipphebelschalter 44 kann eine neutrale Stellung haben oder auch nicht. Hat der Kipphebelschalter 44 keine Neutralstellung, so kann ein zusätzlicher Schalter vorgesehen sein, um den Kipphebelschalter 44 in und außer Betrieb zu bringen. Die Funktion dieses zusätzlichen Schalters entspricht der Neutralstellung des Kipphebelschalters 44.
Es gilt anzumerken, daß weitere Änderungen und Modifikationen der vorliegenden Erfindung gemacht werden können, welche Fachleuten ihres Gebietes im Lichte der vorangegangenen Lehre erkennen.

Claims

Steuervorrichtung für ein Fahrzeugantriebssystem, welches aufweist: (a) einen Differentialmechanismus (16), welcher zum Verteilen eines Ausgangs eines Motors (8) auf einen ersten Elektromotor (M1) und ein Leistungsübertragungselement (18) bedienbar ist; (b) einen zweiten Elektromotor (M2), welcher in einem Leistungsübertragungsweg zwischen dem Leistungsübertragungselement und einem Antriebsrad (38) eines Fahrzeugs angeordnet ist; und (c) eine Schaltvorrichtung (C0, B0) für die Differentialstellung, welche bedienbar ist, um den Differentialmechanismus (16) selektiv in eine Differentialstellung, in welcher der Differentialmechanismus zum Ausführen einer Differentialfunktion bedienbar ist, oder in eine gesperrte Stellung, in welcher der Differentialmechanismus nicht zum Ausführen der Differentialfunktion bedienbar ist, zu bringen; wobei die Steuervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aufweist: einen Schaltsteuerungsabschnitt (50), welcher bedienbar ist, um die Schaltvorrichtung (C0, B0) für die Differentialstellung zu steuern, um den Differentialmechanismus (16) selektiv in die Differentialstellung oder die gesperrte Stellung zu bringen; und einen Abschnitt (82) zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments einer Leistungsquelle, welcher bedienbar ist, um eine Änderung eines Ausgangsmoments des Motors (8) zu beschränken, wenn der Differentialmechanismus (16) mittels der Schaltvorrichtung (C0, B0) für die Differentialstellung unter der Steue rung des Schaltsteuerungsabschnitts (50) zwischen der Differentialstellung und der gesperrten Stellung geschaltet wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeugantriebssystem einen kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt (11) aufweist, welcher den Differentialmechanismus (16), den zweiten Elektromotor (M2) und die Schaltvorrichtung (C0, B0) für die Differentialstellung aufweist, wobei die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung bedienbar ist, um den Differentialmechanismus zwischen der Differentialstellung und der gesperrten Stellung umzuschalten, um den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt selektiv in eine kontinuierlich variable Schaltstellung, in welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt als ein elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe bedienbar ist, und in eine stufenvariable Schaltstellung, in welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt nicht als das elektrisch gesteuerte kontinuierlich variable Getriebe bedienbar ist, zu bringen, und wobei der Abschnitt (82) zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle bedienbar ist, um die Änderung des Ausgangsmoments des Motors zu beschränken, wenn der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt (11) durch die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes (50) zwischen der kontinuierlich variablen Schaltstellung und der gesperrten Schaltstellung geschaltet wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (82) zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle die Änderung des Ausgangsmoments des Motors beschränkt, wenn ein Änderungsgrad des Ausgangsmoments des Motors höher als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (82) zum Steuern der Beschränkung der Änderung des Moments der Leistungsquelle die Änderung des Ausgangsmoments des Motors beschränkt, wenn eine Betriebsantwort der Schaltvorrichtung (C0, B0) für die Differentialstellung niedriger als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Steuervorrichtung für ein Fahrzeugantriebssystem, welches aufweist: (a) einen Differentialmechanismus (16), welcher zum Verteilen eines Ausgangs eines Motors (8) auf einen ersten Elektromotor (M1) und ein Leistungsübertragungselement (18) bedienbar ist; (b) einen zweiten Elektromotor (M2), welcher in einem Leistungsübertragungsweg zwischen dem Leistungsübertragungselement und einem Antriebsrad (38) eines Fahrzeugs angeordnet ist; und (c) eine Schaltvorrichtung (C0, B0) für die Differentialstellung, welche bedienbar ist, um den Differentialmechanismus (16) selektiv in eine Differentialstellung, in welcher der Differentialmechanismus zum Ausführen einer Differentialfunktion bedienbar ist, oder in eine gesperrte Stellung, in welcher der Differentialmechanismus nicht zum Ausführen der Differentialfunktion bedienbar ist, zu bringen; wobei die Steuervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aufweist: einen Schaltsteuerungsabschnitt (50), welcher bedienbar ist, um die Schaltvorrichtung (C0, B0) für die Differentialstellung zu steuern, um den Differentialmechanismus (16) selektiv in die Differentialstellung oder die gesperrte Stellung zu bringen; und einen Abschnitt (86) zum Steuern der Reduzierung des Moments, welcher bedienbar ist, um wenigstens das Ausgangsmoment des Motors (8), ein Ausgangsmoment des ersten Elektromotors (M1) oder ein Ausgangsmoment des zweiten Elektromotors (M2) zu verringern, wenn der Differentialmechanismus (16) durch die Schaltvorrichtung (C0, B0) für die Differentialstellung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes (50) aus der Differentialstellung in die gesperrte Stellung geschaltet wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeugantriebssystem einen kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt (11) aufweist, welcher den Differentialmechanismus (16), den zweiten Elektromotor (M2) und die Schaltvorrichtung (C0, B0) für die Differentialstellung aufweist, wobei die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung bedienbar ist, um den Differentialmechanismus zwischen der Differentialstellung und der gesperrten Stellung umzuschalten, um den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt selektiv in eine kontinuierlich variable Schaltstellung, in welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt als ein elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe bedienbar ist, und in eine stufenvariable Schaltstellung, in welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt nicht als das elektrisch gesteuerte kontinuierlich variable Getriebe bedienbar ist, zu bringen, und wobei der Abschnitt (86) zum Steuern der Reduzierung des Moments bedienbar ist, um zumindest das Ausgangsmoment des Motors oder des ersten oder zweiten Elektromotors zu verringern, wenn der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt (11) mittels der Schaltvorrichtung für die Differentialstellung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes (50) aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung geschaltet wird.
Steuervorrichtung für ein Fahrzeugantriebssystem, welches aufweist: (a) einen Differentialmechanismus (16), welcher zum Verteilen eines Ausgangs eines Motors (8) auf einen ersten Elektromotor (M1) und ein Leistungsübertragungselement (18) bedienbar ist; (b) einen zweiten Elektromotor (M2), welcher in einem Leistungsübertragungsweg zwischen dem Leistungsübertragungselement und einem Antriebsrad (38) eines Fahrzeugs angeordnet ist; und (c) eine Schaltvorrichtung (C0, B0) für die Differentialstellung, welche bedienbar ist, um den Differentialmechanismus (16) selektiv in eine Differentialstellung, in welcher der Differentialmechanismus zum Ausführen einer Differentialfunktion bedienbar ist, oder in eine gesperrte Stellung, in welcher der Differentialmechanismus nicht zum Ausführen der Differentialfunktion bedienbar ist, zu bringen; wobei die Steuervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aufweist: einen Schaltsteuerungsabschnitt (50), welcher bedienbar ist, um die Schaltvorrichtung (C0, B0) für die Differentialstellung zu steuern, um den Differentialmechanismus (16) selektiv in die Differentialstellung oder die gesperrte Stellung zu bringen; und einen Abschnitt (86) zum Steuern der Reduzierung des Moments, welcher bedienbar ist, um ein Trägheitsmoment des Differentialmechanismus (16) aufgrund einer Geschwindigkeitsänderung hiervon zu verringern, wenn der Differentialmechanismus mittels der Schaltvorrichtung (C0, B0) für die Differentialstellung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes (50) aus der Differentialstellung in die gesperrte Stellung geschaltet wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeugantriebssystem einen kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt (11) aufweist, welcher den Differentialmechanismus (16), den zweiten Elektromotor (M2) und die Schaltvorrichtung (C0, B0) für die Differentialstellung aufweist, wobei die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung bedienbar ist, um den Differentialmechanismus zwischen der Differentialstellung und der gesperrten Stellung umzuschalten, um den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt selektiv in eine kontinuierlich variable Schaltstellung, in welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt als ein elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe bedienbar ist, und in eine stufenvariable Schaltstellung, in welcher der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt nicht als das elektrisch gesteuerte kontinuierlich variable Getriebe bedienbar ist, zu bringen, und wobei der Abschnitt (86) zum Steuern der Reduzierung des Moments bedienbar ist, um das Trägheitsmoment des Differentialmechanismus (16) zu verringern, wenn der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt (11) durch die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung unter der Steuerung des Schaltsteuerungsabschnittes (50) aus der kontinuierlich variablen Schaltstellung in die stufenvariable Schaltstellung geschaltet wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (86) zum Steuern der Verringerung des Moments das Trägheitsmoment des Differentialmechanismus (16) durch Steuern wenigstens des ersten oder des zweiten Elektromotors (M1, M2) verringert.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialmechanismus (16) ein erstes Element (CA1), welches an dem Motor (8) befestigt ist, ein zweites Element (S1), welches am ersten Elektromotor befestigt ist, und ein drittes Element (R1), welches am Leistungsverteilungselement (18) befestigt ist, aufweist, und dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (C0, B0) für die Differentialstellung bedienbar ist, um es dem ersten, zweiten und dritten Element zu ermöglichen, relativ zu einander gedreht zu werden, um hierdurch den Differentialmechanismus in die Differentialstellung zu bringen, und um das erste, zweite und dritte Element zur Drehung als eine Einheit zu verbinden, oder um das zweite Element stationär zu halten, um hierdurch den Differentialmechanismus in die gesperrte Stellung zu bringen.
Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung eine Kupplung (C0) aufweist, welche bedienbar ist, um wenigstens zwei Elemente aus dem ersten, zweiten und dritten Element miteinander zu verbinden, um das erste, zweite und dritte Element als eine Einheit zu drehen, und/oder eine Bremse (B0), welche bedienbar ist, um das zweite Element an einem stationären Element zu befestigen, um das zweite Element stationär zu halten.
Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung für die Differentialstellung sowohl die Kupplung (C0) als auch die Bremse (B0) aufweist und bedienbar ist, um die Kupplung und die Bremse zu lösen, um hierdurch den Differentialmechanismus (16) in die Differentialstellung zu bringen, in welcher das erste, zweite und dritte Element relativ zueinander drehbar sind, und um die Kupplung in Eingriff zu bringen und die Bremse zu lösen, um hierdurch ein Wirken des Differentialmechanismus als ein Getriebe mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von 1 zu ermöglichen, oder um die Bremse in Eingriff zu bringen und die Kupplung zu lösen, um ein Wirken des Differentialmechanismus als ein geschwindigkeitserhöhendes Getriebe mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von kleiner alS1 zu ermöglichen.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialmechanismus ein Planetenradsatz (24) ist, und daß das erste, zweite und dritte Element jeweils ein Träger (CA1), ein Sonnenrad (S1) und ein Ringrad (R1) des Planetenradsatzes ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenradsatz vom Einzelradtyp ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeugantriebssystem ferner einen automatischen Getriebeabschnitt (20, 72) aufweist, welcher zwischen dem Leistungsübertragungselement (18) und dem Antriebsrad (38) angeordnet ist, und ein Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis hat, welches durch ein Geschwindigkeitsverhältnis des Differentialmechanismus (16) und ein Geschwindigkeitsverhältnis des automatischen Getriebeabschnitts bestimmt wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der automatische Getriebeabschnitt ein stufenvariables Automatikgetriebe (20, 72) ist.