DE10015681A1 - Motor-/Generatoreinheit zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Motor-/Generatoreinheit zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug

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DE10015681A1
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DE
Germany
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motor
generator
torque converter
engine
control unit
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Ceased
Application number
DE10015681A
Other languages
English (en)
Inventor
Kyugo Hamai
Satoshi Taniuchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Publication date
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    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
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    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
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    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
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    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/12—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by dc motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0005—Deactivating valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0021—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio
    • F01L13/0026—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio by means of an eccentric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
    • F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/006—Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Es ist eine Motor-/Generatoreinheit beschrieben, die bei einem Kraftfahrzeug verwendbar ist. Die Motor-/Generatoreinheit umfaßt: einen Drehmomentwandler, um eine Übertragung der Antriebskraft zwischen einer Ausgangsachse einer Antriebsmaschine des Fahrzeugs und einer Eingangsachse des Getriebes durchzuführen, wobei das Getriebe in der Lage ist, zwischen einem Leerlaufzustand und einem Zustand für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt umzuschalten, und in der Lage ist, ein Übersetzungsverhältnis zu ändern; ein Gehäuse, das eine Außenfläche des Drehmomentwandlers umschließt; eine hydraulische Kupplung; eine elektromagnetische Kupplung, wobei sowohl die hydraulische Kupplung als auch die elektromagnetische Kupplung nebeneinander angeordnet sind, um in der Lage zu sein, den Drehmomentwandler zu überbrücken; und einen Motor/Generator, der einen Stator umfaßt, der am Gehäuse befestigt ist, sowie einen Rotor, der an einem Drehelement des Drehmomentwandlers so angeordnet ist, daß es dem Stator gegenüber liegt, wobei der Motor/Generator ausgebildet ist, ein Drehmoment an das Drehelement des Drehmomentwandlers abzugeben und ein Drehmoment von diesem aufzunehmen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG a) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motor/Generatoreinheit mit einem Motor/Gene­ rator, der so aufgebaut ist, daß er ein Drehmoment an Drehelemente eines zwischen ei­ nem Motor und einem Getriebe angeordneten Drehmomentwandlers abgeben und von diesem aufnehmen kann.
b) Beschreibung der verwandten Technik
Aus Gründen des Umweltschutzes und begrenzter Ressourcen werden von Kraftfahr­ zeugen in jüngerer Zeit Verbesserungen bei der Treibstoffausbeute gefordert.
Eine der Techniken zur Verbesserung der Treibstoffausbeute beinhaltet den Einbau ei­ nes Motors/Generators im Antriebskraftübertragungssystem eines Kraftfahrzeugmotors. Der Motor/Generator ermöglicht eine Rückgewinnung, wie beispielsweise die Konvertie­ rung einer Betriebsenergie in ein Motordrehmoment, aufgrund eines Ausgangsdrehmo­ ments des Motors/Generators.
Die Erstveröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. Heisei 7-123509, veröf­ fentlicht am 12. Mai 1995, stellt eine zuvor vorgeschlagene Motor-/Generatoreinheit bei­ spielhaft dar.
Die Erstveröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. Heisei 10-225058, ver­ öffentlicht am 21. August 1998 stellt eine zweite, vormals vorgeschlagene Motor/Gene­ ratoreinheit dar.
Bei der ersten, zuvor erwähnten Motor-/Generatoreinheit ist der Motor/Generator so ein­ gebaut, daß er ein Moment an eine Ausgangsachse des Motors abgeben und von die­ ser aufnehmen kann. Wenn genügend Energie in der Batterie des Kraftfahrzeugs vor­ handen ist, wird der Motor/Generator als ein Motor betrieben, um bei der Erzeugung der Antriebskraft des Motors unterstützend einzuwirken. Während eines Bremsvorgangs wird der Motor/Generator so betrieben, daß er als Energieerzeuger wirkt, um die von der Betriebsenergie geleistete Leistung in einem Bereich zu regenerieren, der die Batterie­ leistung nicht überschreitet. Auf diese Weise wird bei Verwendung eines herkömmlichen Antriebsstrangs des Fahrzeugs die Treibstoffausbeute verbessert.
Die zweite, vormals vorgeschlagene Motor/Generatoreinheit wurde bei einem soge­ nannten Hybridfahrzeug verwendet. Das Hybridfahrzeug umfaßt einen Antriebsmotor, einen Kupplungsmotor und einen Hilfsmotor, wobei die Antriebe des Antriebsmotors der anderen Motoren so gesteuert werden, daß sie effiziente Funktionen bei der Erzeugung der Betriebsenergie, der Leistungsgenerierung und des Betriebs des Kraftfahrzeugs und der Regenerierung während des Bremsens ausführen können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei der ersten, zuvor erwähnten Motor-/Generatoreinheit wurde ein Handschaltgetriebe als Getriebe verwendet, obwohl einige Abänderungen bei einem bereits vorhandenen und herkömmlicherweise verfügbaren Antriebsstrang gemacht werden mußten.
In einem Fall, bei dem die Regenerierung während einer Verzögerung des Kraftfahr­ zeugs beginnt, wird eine der Regenerierung entsprechende Bremskraft der Bremskraft des Antriebsmotors hinzugefügt, so daß die Bremskraft entsprechend verstärkt wird und ein unangenehmes Fahrgefühl dem Fahrer des Kraftfahrzeugs vermittelt wird.
Wenn außerdem die erste, vormals vorgeschlagene Motor-/Generatoreinheit bei einem mit einem Drehmomentwandler ausgestatteten Automatikgetriebe verwendet wird, wie es als Getriebe bei heutigen Kraftfahrzeugen am häufigsten verwendet wird, findet eine Übertragung eines Eingangmoments von einer Antriebsradseite zwischen einem Turbi­ nenläufer, der mit einer Eingangsachse des Getriebes verbunden ist, und einer Dreh­ momentwandlerabdeckung, die mit einer Eingangsachse der Antriebsmaschine bzw. des Verbrennungsmotors verbunden ist, nicht statt. Daher ist es für den Mo­ tor/Generator unmöglich, während einer Verzögerung des Kraftfahrzeugs die Regenerie­ rung durchzuführen.
Außerdem werden im Falle der Anwendung der ersten, ehemals vorgeschlagenen Mo­ tor-/Generatoreinheit bei einem Kraftfahrzeug ein Anlasser zum Starten des Antriebs­ motors (Verbrennungsmotors) und ein Alternator zur Erzeugung der beim Kraftfahrzeug zu verwendenden elektrischen Leistung zusätzlich benötigt. Somit erhöht sich das Ge­ wicht des Kraftfahrzeugs. Der Alternator bildet ständig eine Last des Antriebsmotors. Selbst wenn die Batteriespannung ausreicht, findet die Energieerzeugung durch den Alternator statt. Daher ist diese, oben beschriebene Anordnung bei einer Verbesserung der Treibstoffökonomie nachteilig.
Des Weiteren nimmt die Anzahl der im Kraftfahrzeug anzubringenden elektrischen Teile aufgrund der Nachfrage nach neuer hochtechnologischer Ausstattung zu. Um die Treib­ stoffökonomie zu verbessern, wurde zusammen mit der vermehrten Verwendung von elektrischen Teilen der Vorschlag gemacht, daß elektro-magnetische Verstelleinrichtun­ gen verwendet werden, um beispielsweise die Klimaanlage des Fahrzeugs und die Ser­ volenkung als diejenigen Teile zu betätigen, deren Leistung über die Kurbelwelle des Motors und einen Riemen zur Verbesserung der Treibstoffökonomie erzeugt wird. Somit ergibt sich die Tendenz, daß die Last der Batterie des Kraftfahrzeugs ansteigt. Um mit dem tendenziellen Anstieg der Last der Kraftfahrzeugenergie fertig zu werden, sollte die Batteriespannung von normalerweise 12 Volt auf ungefähr 42 Volt steigen. Obwohl es notwendig ist, die Kapazität des Alternators zu erhöhen, ist es nicht sinnvoll, die Kapa­ zität des Alternators unabhängig vom Motor/Generator zu erhöhen.
Wenn außerdem ein Alternator mit großer Kapazität ständig durch den Verbrennungs­ motor (Antriebsmaschine) betrieben wird, erhöht sich der Treibstoffverbrauch entspre­ chend.
Beim Hybridfahrzeug, bei dem die zweite, ehemals vorgeschlagene Motor-/Generator­ einheit verwendet wird, werden der Antrieb des Antriebsmotors, des Kupplungsmotors und des Hilfsmotors so gesteuert, daß der Betrieb des Kraftfahrzeugs durch den Motor­ antrieb und der Hilfestellung durch das Motorausgangsmoment und die Erzeugung und Rückgewinnung mittels des Kupplungsmotors und des Hilfsmotors wirksam ausgeführt werden kann.
Bei dem Hybridfahrzeug, bei dem die zweite, zuvor erwähnte Motor/Generatoreinheit verwendet wird, unterscheidet sich jedoch der Aufbau des Antriebsstranges ziemlich von den bereits vorhandenen und normalerweise verfügbaren Motoren und Getrieben.
Da es somit unmöglich ist, den bereits vorhandenen und normalerweise verfügbaren Antriebsstrang und eine normalerweise verfügbare Montagestraße zu verwenden, wird die zweite, ehemals vorgeschlagene Motor/Generatoreinheit sehr teuer.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neue und billige Motor-/Generator­ einheit für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die einen bereits vorhandenen und norma­ lerweise verfügbaren Antriebsstrang und die bereits vorhandene und normalerweise verfügbare Fertigungsstraße verwenden kann und die den ausschließlich benutzen Stator und den Alternator überflüssig macht, die zu einer Verringerung der Treibstoff­ ökonomie führen würden, und die die Leistungsfähigkeit bei der Generierung oder Er­ zeugung und die Möglichkeiten bei der Regenerierung oder Wiedergewinnung verbes­ sert.
Das oben erwähnte Ziel kann durch eine Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug erzielt werden, die umfaßt einen Drehmomentwandler zur Übertragung der Antriebskraft zwischen einer Ausgangsachse eines Fahrzeugantriebmotors und einer Eingangsachse eines Getriebes, wobei das Getriebe zwischen einem Leerlaufzustand und einem Vor­ wärtsfahrt- und Rückwärtsfahrtzustand umschalten und ein Übersetzungsverhältnis än­ dern kann; ein Gehäuse, das eine Außenfläche des Drehmomentwandlers umschließt; eine Hydraulikkupplung; eine elektro-magnetische Kupplung, wobei die Hydraulikkupp­ lung und die elektro-magnetische Kupplung nebeneinander liegen, um einen Überbrü­ ckungszustand des Drehmomentwandlers zu bilden; und einen Motor/Generator mit ei­ nem am Gehäuse befestigten Stator und mit einem Rotor, der an einem Drehelement des Drehmomentwandlers so angebracht ist, daß er dem Stator gegenüber liegt, wobei ferner der Motor/Generator so ausgestaltet ist, daß er ein Drehmoment an das Dreh­ element des Drehmomentwandlers abgeben und von diesem aufnehmen kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1 zeigt eine Ansicht des Grundaufbaus einer erfindungsgemäßen Motor- /Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug.
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines verzahnten Kupplungsabschnittes ge­ mäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Motor-/Generatoreinheit.
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines verzahnten Kupplungsab­ schnittes beim ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsge­ mäßen Motor-/Generatoreinheit.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltdiagramm der Steuereinheit und ihrer peripheren Schalt­ kreise gemäß dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten ersten Ausführungsbei­ spiel.
Fig. 5 zeigt ein Betriebsflußdiagramm zur Erläuterung eines beim ersten Ausfüh­ rungsbeispiel ausgeführten Verfahrens beim Start des Antriebsmotors.
Fig. 6 zeigt ein Funktionsflußdiagramm zur Erläuterung eines beim ersten Ausfüh­ rungsbeispiel ausgeführten Verfahrens beim Kriechgang des Antriebsmotors.
Fig. 7 zeigt ein Funktionsflußdiagramm zur Erläuterung eines beim ersten Ausfüh­ rungsbeispiel ausgeführten Verfahrens beim Kriechgang des Motors.
Fig. 8 zeigt ein Funktionsflußdiagramm zur Erläuterung eines beim Verfahren beim Motorkriechgang ausgeführten Verfahrens bei Beschleunigung.
Fig. 9 zeigt ein Funktionsflußdiagramm zur Erläuterung eines Umschaltverfahrens vom Motorkriechgang zum Antriebsmaschinenkriechgang beim ersten Aus­ führungsbeispiel.
Fig. 10 zeigt ein Funktionsflußdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens beim steady-state Betrieb des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 zeigt ein Funktionsflußdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens bei Be­ schleunigung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 zeigt ein Funktionsflußdiagramm, welches das Verfahren beim steady-state Betrieb in einem Fall darstellt, in dem eine Vorrichtung (VEL) zur variablen Ventilbetätigung beim Motor gemäß dem ersten, erfindungsgemäßen Aus­ führungsbeispiel verwendet wird.
Fig. 13 zeigt ein Funktionsflußdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens bei Ver­ zögerung und erneuter Beschleunigung im Falle des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Fig. 14 zeigt ein Funktionsflußdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens bei Verzö­ gerung und erneuter Beschleunigung für den Fall des ersten Ausführungs­ beispiel der Motor-/Generatoreinheit.
Fig. 15 zeigt ein gesamtes Steuerungsdiagramm zur Erläuterung des Starts der An­ triebsmaschine beim ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 16 zeigt ein gesamtes Steuerungsdiagramm zur Erläuterung einer Reihe von Funktionen vom Anhalten des Antriebsmaschine im Leerlauf bis zum Motor­ kriechgang sowie das Verfahren beim Starten und Beschleunigen im Falle des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Fig. 17 zeigt ein gesamtes Steuerungsdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens beim steady-state Betrieb im Falle des ersten bevorzugten Ausführungsbei­ spiels.
Fig. 18 zeigt ein gesamtes Steuerdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens bei ei­ ner Verzögerung und einer erneuten Beschleunigung während der Regene­ rierung bei einem Antriebsmaschinenbremsvorgang gemäß dem ersten be­ vorzugten Ausführungsbeispiel.
Fig. 19 zeigt ein vollständiges Steuerungsdiagramm zur Erläuterung eines Um­ schaltverfahrens vom Motorkriechgang zum Antriebsmaschinenkriechgang beim ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Fig. 20 zeigt ein vollständiges Steuerungsdiagramm zur Erläuterung eines Verfah­ rens bei einer Verzögerung und erneuten Beschleunigung ohne eine Rege­ nerierung mittels der Antriebsmaschinenbremse beim ersten Ausführungs­ beispiel.
Fig. 21 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht der variablen Ventilbetätigungs­ vorrichtung beim erfindungsgemäßen, ersten bevorzugten Ausführungsbei­ spiel.
Fig. 22 zeigt eine Querschnittsansicht eines Schaftventils im Falle des ersten bevor­ zugten, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.
Fig. 23 zeigt eine Querschnittsansicht eins Gesamtaufbaus der Motor-/Generator­ einheit bei einem zweiten bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsbei­ spiel.
Fig. 24 zeigt ein Funktionsflußdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens bei er­ neutem Start der Antriebsmaschine beim zweiten bevorzugten, erfindungs­ gemäßen Ausführungsbeispiel.
Fig. 25 zeigt ein Funktionsflußdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens bei einem erneuten Start der Antriebsmaschine beim zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
Fig. 26 zeigt ein Funktionsflußdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens bei einer Verzögerung und erneuten Beschleunigung gemäß dem zweiten, erfin­ dungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Im folgenden wird Bezug auf die Zeichnungen genommen, um das Verständnis der vor­ liegenden Erfindung zu erleichtern.
Fig. 1 zeigt das Grundkonzept einer erfindungsgemäßen, bei einem Kraftfahrzeug ver­ wendbaren Motor/Generatoreinheit.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Motor/Generatoreinheit zwischen einer Ausgangsachse einer Antriebsmaschine (eines Verbrennungsmotors) des Kraftfahrzeugs und einer Ein­ gangsachse des Getriebes angeordnet. Die Motor/Generatoreinheit umfaßt: einen Drehmomentwandler a, um eine Übertragung einer Antriebskraft zwischen einer Aus­ gangsachse einer Antriebsmaschine des Fahrzeugs und einer Eingangsachse eines Getriebes durchzuführen, wobei das Getriebe in der Lage ist, zwischen einem Leerlauf­ zustand und einem Zustand für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt umzuschalten und ein Übersetzungsverhältnis zu verändern; ein Gehäuse c, das einen Umfang bzw. eine Au­ ßenfläche des Drehmomentwandlers umschließt; eine Hydraulikkupplung a2; eine e­ lektromagnetische Kupplung a1, wobei die hydraulische Kupplung und die elektro­ magnetische Kupplung nebeneinander angeordnet sind, um einen überbrückten Zu­ stand des Drehmomentwandlers zu bilden; und einen Motor/Generator b mit einem Stator b1, der an einem inneren Umfang des Gehäuses befestigt ist, und mit einem Ro­ tor b2, der an einem Drehelement des Drehmomentwandlers a so angeordnet ist, daß er dem Stator gegenüber liegt, wobei der Motor/Generator so angeordnet ist, daß er ein Drehmoment an das Drehelement des Drehmomentwandlers a abgeben und von die­ sem aufnehmen kann. Wenn versucht wird, den Verbrennungs- oder Antriebsmotor zu starten, wirkt der Motor/Generator b als elektrischer Motor. Wenn in diesem Fall der Motor/Anlasser b an der Ausgangsachse der Antriebsmaschine bei den Kupplungen a1 und a2 eingebaut ist, wird die Ausgangsachse der Antriebsmaschine mittels des Mo­ tors/Generators b unabhängig vom Einrücken oder Lösen der beiden Kupplungen a1 und a2 gedreht. In einem Fall jedoch, in dem der Motor/Generator b an der Ein­ gangsachse des Getriebes relativ zu den beiden Kupplungen a1 und a2 angeordnet ist, wird ein vom Motor/Generator b erzeugtes Drehmoment an die Ausgangsachse des Motors durch das Einrücken der elektro-magnetischen Kupplung a1 übertragen, um die Ausgangsachse der Antriebsmaschine zu drehen. Auf diese Weise kann der Mo­ tor/Generator b die Ausgangsachse der Antriebsmaschine drehen, um die Antriebsma­ schine anzulassen. Mit anderen Worten kann der Motor/Generator b als Generator funk­ tionieren und als Alternator verwendet werden.
Wenn er als Elektromotor dient, kann er die Antriebskraft der Antriebsmaschine unter­ stützen. Wenn während des Antriebs durch die Antriebsmaschine der Drehmoment­ wandler a im überbrückten Zustand betrieben werden soll, werden sowohl die hydrauli­ sche Kupplung a2 als auch die elektro-magnetische Kupplung a1 betätigt. Auf diese Weise wird eine hohe Kupplungskraft erreicht.
Wenn während des Betriebs des Kraftfahrzeugs eine Regenerierung der Leistung aus­ geführt wird, befindet sich zumindest die elektro-magnetische Kupplung a1 im einge­ rückten Zustand. So wird das Drehmoment in den Motor/Generator b eingeleitet und die regenerierte Energie kann aufgenommen werden.
Wenn andererseits der Motor/Generator b auf einer Eingangsachse des Getriebes be­ züglich der beiden Kupplungen a1 und a2 relativ versetzt ist, werden die beiden Eingriffe der Kupplungen a1 und a2 freigegeben, so daß das auf die Antriebskraft wirkende Mo­ ment, das von der Eingangsachse des Getriebes eingeleitet wird, vollständig mittels des Motors/Generators b regeneriert werden kann.
Erstes Ausführungsbeispiel
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht der Motor-/Generatoreinheit 102 gemäß einem ersten, bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Motor-/Generatoreinheit 102 ist zwischen einer Ausgangsachse 13 einer Antriebs­ maschine 23 und einer Eingangsachse 105a eines Getriebes 105 angeordnet. Die An­ triebsmaschine 23 wird beispielsweise durch Benzin (ein sogenannter Benzinmotor) be­ trieben. Eine Drehkraft (ein Drehmoment), das von der Kurbelwelle 18 abgeleitet wird, wird an die Motor/Generatoreinheit 102 ausgegeben, die als eine Seitenfläche der An­ triebsmaschine 23 über eine Antriebsmaschinenausgangswelle 13 befestigt ist. Das Getriebe 105 wird durch ein stufenlos verstellbares Getriebe gebildet. Das (Vorwärts- Rückwärts-) Getriebe 105 wird durch den Umschaltabschnitt 103 für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt mit einem Planetengetriebe und einem Riemengetriebeabschnitt 104 gebildet. Die Motor/Generatoreinheit 102 ist mittels eines äußeren Gehäuses 5 (das dem in Fig. 1 gezeigten Gehäuse c entspricht) und einem inneren Gehäuse 30 in zwei von einander unabhängige Kammern geteilt.
Eine der beiden Kammern ist eine Motorkammer 32, die durch das äußere Gehäuse 5 und das innere Gehäuse 30 definiert ist. Die Motor/Generatoreinheit 102b, die als elekt­ rischer Motor und Generator dient ist innerhalb der Motorkammer 32 angeordnet (es ist anzumerken, daß in jedem Flußdiagramm die Motor/Generatoreinheit 102b mit STR/ALT bezeichnet ist). Der Drehmomentwandler 102a ist innerhalb des inneren Ge­ häuses 30 angeordnet. Im Drehmomentwandler 102a ist eine elektro-magnetische/hy­ draulische Überbrückungskupplung 102c angeordnet.
Die elektro-magnetische/hydraulische Überbrückungskupplung 102c ist so aufgebaut, daß sie als Antwort auf eine Energiezufuhr zu einem Spulenabschnitt 16b und einem Abschalten der Energiezufuhr an diesen einen Einrückvorgang und einen Ausrückvor­ gang zusammen mit dem Einrückvorgang und dem Ausrückvorgang eines Überbrü­ ckungskolben 16 als Antwort auf eine Zufuhr von Hydraulikdruck an den selben und ein hydraulisches Ablassen von dem selben durchführt.
Es ist anzumerken, daß die Betätigung der elektro-magnetischen/hydraulischen Kupp­ lung 102c mittels der Hydraulik durch das selbe Programm ausgeführt wird, wie das für einen Überbrückungszustand bei einem herkömmlichen überbrückbaren Drehmoment­ wandler.
Eine Abdeckung 3 des Drehmomentwandlers ist mit einer Antriebsachse 3a einer Öl­ pumpe verbunden. Die Drehung der Wandlerabdeckung 3 bewirkt die Einleitung ihrer Drehkraft in die Antriebsachse 3a der Ölpumpe, so daß eine eingebaute Ölpumpe 4 an­ getrieben wird, um die Hydraulik (den Öldruck) zu entwickeln.
Ein zwischen der Wandlerabdeckung 3 und dem inneren Gehäuse 30 gebildeter Raum bildet eine Trockenkammer, um nicht die Drehung der Wandlerabdeckung 3 zu stören. Zwischen einem Ölpumpengehäuse 30a und einer Ölpumpenantriebsachse 3a ist eine Öldichtung 7 angeordnet.
Das innere Gehäuse 30 ist fest an der Antriebsmaschine 23 gehalten. Das Gehäuse 30a der Ölpumpe und eine stationäre Achse 30b eines Stators bilden das innere Gehäuse 30. Die stationäre Achse 30b des Stators weist einen hohlachsenförmigen Aufbau auf. Durch die Hohlachse reicht eine Antriebsachse 17, die durch die stationäre Statorachse 30b gehalten ist.
Außerdem ist die Antriebsachse 3a der Ölpumpe drehbar auf der stationären Achse 30b des Stators gehalten. Über eine Einwegkupplung 9 ist eine Statorschaufel 11 fest gehalten. Die Statorschaufel dreht sich nicht in die gleiche Richtung wie die Wandlerab­ deckung 3. Wenn jedoch ein Drehmoment aufgrund der Hydraulik in entgegengesetzter Richtung zur Wandlerabdeckung 3 aufgebracht wird, wird die Statorschaufel 11 auf der Einwegkupplung 9 so gehalten, daß sie sich in entgegengesetzte Richtung dreht.
Die Antriebsachse 17, die durch die stationäre Achse 30b des Stators hindurch reicht und durch diese gehalten ist, ist mit einem Turbinenläufer 12 und dem Überbrückungs­ kolben 16 verbunden. Der Überbrückungskolben 16 befindet sich in verzahnten Eingriff, um auf der Antriebsachse 17 gleiten zu können.
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht der Verzahnungskupplung des Über­ brückungskolben 16.
Der Überbrückungskolben 16 umfaßt Eingangsscheiben 40 sowie eine Ausgangsschei­ be 41. Die beiden Scheiben 40 und 41 sind über eine Torsionsfeder 15 miteinander ver­ bunden. Die beiden Scheiben 40 und 41 sind relativ zueinander und gegenseitig so schwenkbar, daß sie eine an der Antriebsachse 17 und dergleichen sich entwickelnden Torsionsschwingungen abschwächen (absorbieren).
Zwischen den Eingangsscheiben 40 und der Ausgangsscheibe 41 ist eine Tellerfeder 38 und eine Reibplatte 37 vorgesehen, um für das Eingangsmoment während den relativen Schwenkbewegungen der beiden Scheiben 40 und 41 eine Hysterese-Kennlinie zu bil­ den.
Der Verzahnungskupplungsabschnitt begrenzt die Expansions- und Kontraktionseigen­ schaften der Torsionsfeder 15, mit der die beiden Scheiben 40 und 41 so verbunden sind, daß eine plötzliche Änderung des Drehmoments sicher absorbiert werden kann. Die Ausgangsscheibe 41 befindet sich in Verzahnungskupplung mit der Antriebsachse 17. Die Ausgangsscheibe 41 wird durch eine Feder 39 in einem Zustand gehalten, in dem die Überbrückung ausgerückt ist. Innerhalb der Antriebsachse 17 ist eine Ölleitung 22 angeordnet. Die Ölleitung 22 dient zur Einstellung des Öldrucks in einer in Fig. 2 dar­ gestellten Öldruckkammer. Dieser Öldruck bewirkt, das die elektro­ magnetische/hydraulische Kupplung 102c als hydraulische Überbrückungskupplung ei­ ne Kupplungskraft erzeugt.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, reicht die Antriebsachse 17 durch die stationäre Achse 30a des Stators des inneren Gehäuses 30 und durch die Motorkammer 32 hindurch. Die Motor­ kammer 32 bildet eine Trockenkammer, um nicht die Drehung des Rotors 8 zu stören.
Ein Stützelement 8a für den Rotor ist mit einem Teil der Antriebsachse 17 in der Motor­ kammer 32 verbunden. Der Antrieb der Antriebsachse 17 bewirkt eine Drehung des Rotors 8 des Motors/Generators 102b, der auf dem Stützelement 8a des Rotors ange­ bracht ist. Der Stator 1 des Motors/Generators 102b ist am äußeren Gehäuse 5 befes­ tigt. Am Halteelement 8a des Rotors ist eine Finne 6 so angeordnet, daß die Drehung des Stützelements 8a des Rotors eine Luftkühlung des Rotors 8 und des Stators 1 be­ wirkt. Das Lagerelement 8a des Rotors gewährleistet eine Länge des Rotors 8 in radia­ ler Richtung und positioniert den Rotor 8 an einer in radialer Richtung gelegenen Au­ ßenseite des Drehmomentwandlers 102a.
Somit kann die Länge des Rotors 8 in axialer Richtung gewährleistet werden, ohne eine Verlängerung der gesamten Motor-/Generatoreinheit 102 in axialer Richtung zu bewir­ ken. Außerdem kann die Leistungsfähigkeit des Motors/Generators 102b als Motor und als Generator hoch sein.
Ein Energiezufuhrabschnitt 44 ist an einer Außenseite des äußeren Gehäuses 5 ange­ bracht, um die Energie dem Motor/Generator 102b zuzuführen oder von ihm aufzuneh­ men. Der Stator 1 und die Spule 2 sind entlang einer inneren Umfangsfläche des Ge­ häuses 5 befestigt. An einer festen Kontaktfläche zwischen dem äußeren Gehäuse 5 und dem Stator 1 ist ein Kühlmantel angeordnet, um mittels einer Kühlleitung, in der Wasser oder ein anderes Kühlmedium strömt, zu kühlen; der Kühlmantel ist in Fig. 2 nicht mit einem Bezugszeichen zu versehen.
Die Antriebsachse 17 reicht durch das äußere Gehäuse 5 hindurch und ist mit der Ein­ gangsachse 105a des Getriebes 105 einstückig verbunden.
Die Umschaltvorrichtung 103 für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt wird durch ein Pla­ netengetriebe gebildet. Der Umschaltabschnitt 103 für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt umfaßt ein Ringrad 25, eine innerhalb des Ringrades 25 angeordnete Kupplung 29, ein Planetenrad 26, eine Kupplung 28 zum Feststellen des Planetenrades 26 und ein mit einer Drehachse 33 verbundenes Sonnenrad 27. Die von der Antriebsachse 17 übertra­ gene Antriebskraft wird von der Antriebsachse 17 an das Ringrad 28 übertragen.
Ein Schaltschema der Kupplungen 28 und 29 bewirkt die Herstellung einer Bewegungs­ zustands für die Rückwärtsfahrt, einen Leerlaufzustand und einen Bewegungszustand für die Vorwärtsfahrt. Über die Drehachse 33 wird die Antriebskraft an eine Vorrichtung 104 zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses übertragen (im Falle eines stufenlos verstellbaren Getriebes ein Geschwindigkeitsverhältnis).
Beim ersten Ausführungsbeispiel wird die Vorrichtung zur Änderung des Übersetzungs­ verhältnisses durch ein stufenlos verstellbares Getriebe gebildet. Die an die Antriebs­ scheibe übertragene Antriebskraft wird an die Abtriebsscheibe 35 über den Riemen 36 übertragen und von dort an die Antriebsachse über ein Zwischenzahnrad, ein Endzahn­ rad und ein Differenzialgetriebe (nicht gezeigt) übertragen, so daß die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs angetrieben werden.
Fig. 4 zeigt eine Steuereinheit C1 mit ihren peripheren Schaltkreisen gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Steuereinheit C1 ist mit einem Zündschalter 31 verbunden. Die Steuereinheit C1 empfängt jeweils Sensorausgangssignale von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor S2, einem Bremssensor S3, einem Beschleunigungssensor S4, einem Sensor S5 für die Schaltstellung des Automatikgetriebes (A/T-Stellungssensor), einem Spannungsmesser S6 und einem Sensor S7 für die Drehzahl der Antriebsmaschine. Die Steuereinheit C1 führt verschiedene arithmetische/logische Schritte in Abhängigkeit von den Sensoraus­ gangssignalen durch und gibt Steuersignale an die elektro-magnetische Kupplung 102c, den Motor/Generator 102b, ein elektro-magnetische Ventil 43 (vgl. Fig. 22) und eine Steuereinheit C2 der Antriebsmaschine bzw. des Verbrennungsmotors aus. Die Steuer­ einheit C2 der Antriebsmaschine dient zur Steuerung des Antriebs der Antriebsmaschi­ ne 23. Beim ersten Ausführungsbeispiel gibt die Steuereinheit C2 der Antriebsmaschine Steuersignale an eine Vorrichtung A1 zur variablen Ventilzeitsteuerung (hier ist anzu­ merken, daß die Vorrichtung zur variablen Ventilzeitsteuerung eine elektro-magnetisch angetriebene Ventilbetätigungsvorrichtung umfaßt, wie sie weiter unten beschrieben wird), eine Treibstoffeinspritzeinheit A2 und eine Zündeinheit A3 in Abhängigkeit von ei­ nem Befehlssignal (einem der Steuersignale) der Steuereinheit C1 aus.
Es ist anzumerken, daß jede der Steuereinheiten C1 und C2 durch einen Mikrocomputer mit einer CPU (Central Processing Unit), einem ROM (Speicher nur mit Lesezugriff), ei­ nem RAM (Speicher mit Lese- und Schreibzugriff), einer Eingangs- /Ausgangsschnittstelle und einem gemeinsamen Datenbus gebildet wird.
Als nächste werden die Inhalte der Steuerung durch die Steuereinheit C1 beim ersten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die jeweiligen Flußdiagramme beschrieben.
Fig. 5 zeigt ein Funktionsflußdiagramm eines Verfahrens 400 zum Anlassen der An­ triebsmaschine bzw. des Verbrennungsmotors aus einem angehaltenen Zustand des Kraftfahrzeugs, wie es gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
In einem Schritt 401 bestimmt die Steuereinheit C1, nämlich die CPU der Steuereinheit C1, ob die Geschwindigkeit des Fahrzeugs Null (0) km/h beträgt.
Wenn diese Bedingung im Schritt 401 verneint wird, endet die vorliegende Routine. Wenn die Bedingung im Schritt 401 bejaht wird, geht die Routine weiter zu einem Schritt 402.
Beim Schritt 402 bestimmt die Steuereinheit C1, ob der Zündschalter S1 Angeschaltet ist. Wenn der Zündschalter S1 im Schritt 402 auf AN geschaltet ist (ja), dann geht die Routine weiter zu einem Schritt 403. Wenn die Bedingung im Schritt 402 mit NEIN be­ antwortet wird, dann endet die Routine. Im Schritt 403 bestimmt die Steuereinheit C1, ob das Ausgangssignal des Bremssensors einen AN geschalteten Zustand anzeigt, näm­ lich ob die Fahrzeugbremse von Hand betätigt ist. Es ist anzumerken, daß der Brems­ sensor der Bremsschalter S3 ist.
Wenn die Bedingung im Schritt 403 mit JA beantwortet wird, geht das Programm zu ei­ nem Schritt 404. Wenn die Bedingung im Schritt 403 mit einem NEIN beantwortet wird, endet die vorliegende Routine.
Im Schritt 404 bestimmt die Steuereinheit C1, ob das Gaspedal ausgeschaltet ist, d. h., ob der Fahrer des Fahrzeugs das Gaspedal nicht betätigt (eine Betätigung des Gaspe­ dals ergibt Null als Ergebnis).
Wenn die Bedingung im Schritt 404 mit NEIN beantwortet wird, endet das vorliegende Programm. Wenn die Bedingung im Schritt 404 mit JA beantwortet wird, geht das Pro­ gramm weiter zu einem Schritt 405. Im Schritt 405 bestimmt die Steuereinheit C1, ob ein Wählbereichsschalter des Automatikgetriebes sich in einem "P"-Bereich (Parkbereich) befindet. Wenn die Bedingung im Schritt 405 mit NEIN beantwortet wird, endet die Rou­ tine.
Wenn die Bedingung im Schritt 405 mit JA beantwortet wird, geht das Programm weiter zu einem Schritt 406.
Im Schritt 406 gibt die Steuereinheit C1 das Steuersignal aus, den elektro-magnetischen Kupplungsbereich der elektro-magnetischen/hydraulischen Kupplung 102c einzurücken. Dann geht das Programm weiter zu einem Schritt 407.
Im Schritt 407 gibt die Steuereinheit C1 das Steuersignal aus, um den Motor/Generator 102b in der Funktion als Elektromotor zu betreiben.
Im Schritt 408 stellt die Steuereinheit C1 fest, ob das Anlassen der Antriebsmaschine beendet ist. Wenn dies im Schritt 408 bestätigt wird (JA), dann geht das Programm weiter zu einem Schritt 409. Im Schritt 409 beendet die Steuereinheit C1 den Betrieb des Motors/Generators als Motor. Im Schritt 410 gibt die Steuereinheit ein Steuersignal aus, um den eingekuppelten Zustand des elektro-magnetischen Kupplungsabschnittes der elektro-magnetischen/hydraulischen Kupplung 102c auszukuppeln.
Beim Steuerungsverfahren zum Anlassen des Motors wird also bestätigt, daß die Ge­ schwindigkeit (Vs) des Fahrzeugs 0 km/h beträgt, sich der Zündschalter S1 im AN- Zustand befindet, die Bremse betätigt ist (S3 befindet sich im angeschalteten Zustand), das Gaspedal sich im AUS-Zustand befindet und sich der Wählbereichsschalter des Automatikgetriebes im "P"-Bereich befindet. Dann steuert die Steuereinheit C1, wie im vollständigen Steuerungsdiagramm der Fig. 15 dargestellt ist, den Betrieb des Drehmo­ mentwandlers 102a und des Motors/Generators 102b so, daß sich der Drehmoment­ wandler 102a im überbrückten Zustand befindet und der Motor/Generator 102b als Mo­ tor betrieben wird. Nach der Bestätigung der Beendigung des Anlassens der Antriebs­ maschine wird der Motor/Generator 102b angehalten und der Eingriff der elektro­ magnetischen/hydraulischen Kupplung 102c wird beendet.
Im folgenden wird der Betrieb nach dem Anlassen der Antriebsmaschine beschrieben.
Wenn sich die Antriebsmaschine 23 im Leerlaufzustand befindet, wird die Antriebskraft von der Ausgangsachse 13 der Antriebsmaschine 23 über eine flexible Scheibe 14 (vgl. Fig. 2), die an der Wandlerabdeckung 3 des Drehmomentwandlers 102a der Motor- /Generatoreinheit 102 angebracht ist, um eine Biegeschwingung auf der Kurbelwelle der Antriebsmaschine zu unterdrücken, ausgegeben. Auf diese Weise wird die Drehmo­ mentwandlerabdeckung 3 drehbar angetrieben. Mit der Wandlerabdeckung 3 ist die An­ triebsachse 3a der Ölpumpe verbunden. Somit erzeugt die Ölpumpe 4 den Hydraulik­ druck (Öldruck).
Gleichzeitig wird der Pumpenimpeller 10, der an der Innenseite der Wandlerabdeckung 3 befestigt ist, angetrieben, um das Öl in der Wandlerabdeckung 3 zu bewegen.
Dieses Öl trifft auf die Statorschaufel 11, so daß die Strömungsrichtung des Öls geän­ dert wird. Die geänderte Ölströmung bewirkt eine Drehmomenterhöhung aufgrund des Zusammenwirkens des Drehmoments der Antriebsmaschine und einer Reaktionskraft der Statorschaufel 11. Das erhöhte Drehmoment wird über den Turbinenläufer 12 an die Antriebsachse 17 als Antriebskraft übertragen.
Der Rotor 8 und des Rotorhalteelement 8a, die funktionelle Teile des während des An­ lassens der Antriebsmaschine als Anlasser wirkenden Motors sind, werden durch die Drehung der Antriebsachse 17 angetrieben.
Die Antriebskraft der Antriebsmaschine bewirkt, daß der Rotor 8 und das Rotorhalte­ element 8a als Generator dienen. Die Antriebskraft der Antriebsachse 17 bewirkt den Antrieb des Ringrades 25 der Umschaltvorrichtung 103 für die Vorwärts- oder Rück­ wärtsfahrt. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Kupplung 28 und 29 ausgerückt sind, wird die Antriebskraft nicht an das Getriebe 104 übertragen.
Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens 500 beim Kriechgang der Antriebsmaschine.
Im Schritt 501 bestimmt die Steuereinheit C1, ob sich der Wählbereichsschalter des Automatikgetriebes in einem "D"-Bereich befindet (Fahrbereich).
Wenn die Bedingung im Schritt 501 mit JA beantwortet wird (im "D"-Bereich), dann geht die Routine zu einem Schritt 502. Wenn die Bedingung im Schritt 501 mit NEIN beant­ wortet wird, dann endet die vorliegende Routine.
Im Schritt 502 bestimmt Steuereinheit C1, ob sich die Bremse im ausgeschalteten Zu­ stand befindet. Wird die Bedingung im Schritt in 502 mit JA beantwortet, geht das Pro­ gramm zu einem Schritt 503. Wenn die Bedingung im Schritt 502 mit NEIN beantwortet wird, endet das Programm.
Im Schritt 503 bestimmt die Steuereinheit C1, ob sich das Gaspedal im Aus-Zustand be­ findet. Wenn die Bedingung im Schritt 503 mit JA beantwortet wird, geht die Routine weiter zu einem Schritt 504.
Wenn die Bedingung im Schritt 503 mit NEIN beantwortet wird, ruft die Routine ein Ver­ fahren zur Beschleunigung als Antwort auf eine normale Betätigung des Gaspedals auf, wie es in Fig. 6 gezeigt ist.
Der Schritt 504 bezeichnet ein Verfahren für den normalen Kriechgang der Antriebsma­ schine.
Der Kriechgang der Antriebsmaschine bedeutet, daß die Antriebsmaschine 23 so ar­ beitet, daß eine durch den Drehmomentwandler 102a bei arbeitender Antriebsmaschine 23 erzeugte Kriechgangskraft entwickelt wird, um nur eine geringe Antriebskraft aus­ zugeben. Es ist anzumerken, daß der "D"-Bereich der Kupplung eingerückt ist.
Wenn das Fahrzeug vorwärts gefahren werden soll, drückt der Fahrer des Fahrzeugs die Bremse nieder, um den Wahlbereichsschalter des Getriebes in den "D"-Bereich zu schalten. Dabei wird die Kupplung 29 der Umschaltvorrichtung 103 für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt eingekuppelt. Da der Fahrer des Fahrzeugs die Bremse niederdrückt, ist die Antriebsachse 17 festgehalten. Die von der Ausgangsachse 13 der Antriebsmaschi­ ne (des Verbrennungsmotors) übertragene Antriebskraft wird als Kriechgangsantriebs­ kraft im Drehmomentwandler 3 gespeichert. Wenn der Fahrer des Fahrzeugs die Brem­ se losläßt, wird das Fahrzeug aufgrund der Kriechgangskraft um einen geringen Betrag nach vorwärts bewegt.
Fig. 7 zeigt ein Funktionsflußdiagramm eines Verfahrens 600 für einen Motorkriechgang, das unter Verwendung des Motors/Generators 102b ausgeführt wird.
In einem Schritt 601 bestimmt die Steuereinheit C1, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs weniger als 3,5 km/h beträgt und eine Variable, die einen Ladungszustand der Batterie­ spannung, beispielsweise eine Batterieausgangsspannung (im folgenden als SOC be­ zeichnet) größer als ein festgesetzter Wert SET ist, SOC < SET.
Wenn die Bedingung beim Schritt 601 mit JA beantwortet wird, geht das Verfahren wei­ ter zu einem Schritt 602.
Wenn die Bedingung im Schritt 601 mit NEIN beantwortet wird, geht das Verfahren zu einem Schritt 500, um das Verfahren für den Kriechgang der Antriebsmaschine auszu­ führen.
Im Schritt 602 wird die Antriebsmaschine 23 angehalten.
Im nächsten Schritt 603 bestimmt die Steuereinheit C1, ob die Schaltstellung des Auto­ matikgetriebes (Bereich des Schalthebels) sich im "D"-Bereich befindet. Wenn die Be­ dingung im Schritt 603 mit JA beantwortet wird, geht das Verfahren weiter zum Schritt 604. Wenn die Bedingung im Schritt 603 mit NEIN beantwortet wird, endet die vorlie­ gende Routine.
Im Schritt 604 bestimmt die Steuereinheit C1, ob sich die Bremse im Aus-Zustand befin­ det. Im Schritt 605 bestimmt die Steuereinheit C1, ob sich das Gaspedal im ausge­ schalteten Zustand befindet. Wenn die Bedingung im Schritt 605 mit JA beantwortet wird, geht die Routine zu einem Schritt 606. Wenn die Bedingung im Schritt 605 mit NEIN beantwortet wird, geht die Routine zu einem Schritt 700, in dem ein Verfahren zur Beschleunigung aus dem Kriechgang des Motors auszuführen.
Das Verfahren für den Kriechgang ist so, daß die Generierung mittels des Mo­ tors/Generators 102b angehalten wird, um eine Funktion des Motors/Generators 102b als Motor für den Kriechgang zu bewirken, wenn SOC gleich oder größer dem festge­ setzten Wert ist, sich die Schaltstellung des Automatikgetriebes im "D"-Bereich befindet, die Bremse im Aus-Zustand ist und das Gaspedal ebenfalls im Aus-Zustand ist. Es ist anzumerken, daß ein Umschalten zum Verfahren des Kriechgangs mit der Antriebsma­ schine stattfindet, wenn SOC gleich oder kleiner dem festgesetzten Wert während der Ausführung des Kriechgangs mit dem Motor wird.
Weiter ist anzumerken, daß der Punkt (a) der Fig. 16 ein vollständiges Steuerdiagramm für den Fall darstellt, daß der Kriechgang des Motors aus dem Stop der Antriebsmaschi­ ne im Leerlauf stattfindet.
Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm eines Verfahrens 700 zur Beschleunigung aus dem Kriechgang des Motors.
In einem Schritt 701 bestimmt die Steuereinheit C1, ob der Betriebszustand des Fahr­ zeugs ein Zustand einer mäßigen Beschleunigung oder ein Zustand einer plötzlichen Beschleunigung ist. Wenn die Steuereinheit C1 bestimmt, daß sich das Fahrzeug in ei­ nem Zustand der mäßigen Beschleunigung befindet, dann geht das Programm weiter zu einem Schritt 1200, bei dem ein Verfahren zum erneuten Start der Antriebsmaschine ausgeführt wird. Der Schritt 1200 bezeichnet ein in der Fig. 13 dargestelltes Unterpro­ gramm, das weiter unten beschrieben wird.
Wenn im Schritt 701 eine plötzliche Beschleunigung festgestellt wird, geht das Pro­ gramm weiter zu einem Schritt 702.
Im Schritt 702 erhöht die Steuereinheit C1 die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors/Generators 102b als Motor.
Im Schritt 703 bestimmt die Steuereinheit C1, ob die Anzahl der Umdrehungen pro Mi­ nute des Motors/Generators 102b als Motor größer als 1400 Upm ist.
Wenn die Bedingung im Schritt 703 mit JA beantwortet wird (ANTRIEBS UPM < 1400 Upm), dann geht die Routine weiter zu einem Schritt 704. Wenn die Bedingung im Schritt 703 mit NEIN beantwortet wird (ANTRIEBS UPM < 1400 Upm), dann geht das Programm zu einem Schritt 704. Wenn die Bedingung im Schritt 703 mit NEIN beant­ wortet wird (ANTRIEBS UPM <= 1400 Upm), dann wird die Routine beendet.
Im Schritt 704 gibt die Steuereinheit C1 das Steuersignal zum Einkuppeln sowohl der hydraulischen als auch der elektromagnetischen Abschnitte der elektromagneti­ schen/hydraulischen Kupplung 102c aus.
Im Schritt 705 bestimmt die Steuereinheit C1 das Anlassen der Antriebsmaschine in Ab­ hängigkeit von der Drehzahl (Upm) der Antriebsmaschine.
Im Schritt 706 stoppt die Steuereinheit C1 den Betrieb des Motors/Generators 102b als Motor.
Während der Beschleunigung aus dem Kriechgang bestimmt also die Steuereinheit C1 anhand des Öffnungsgrades der Drosselklappe, ob eine mäßige Beschleunigung oder eine plötzliche Beschleunigung auftritt.
Wenn die plötzliche Beschleunigung festgestellt wird, erhöht die Steuereinheit C1 die Anzahl der Umdrehungen pro Minute (Upm) des als Motor dienenden Mo­ tors/Generators 102b.
Gift außerdem ANTRIEBS RPM < 1400, dann wird die elektromagnetische/hydraulische Kupplung 102c eingekuppelt, um die Antriebsmaschine zu starten.
Nachdem der Start der Antriebsmaschine anhand der Umdrehungen der Antriebsma­ schine bestätigt wird, stoppt die Steuereinheit C1 den als Motor arbeitenden Mo­ tor/Generator 102b. Während der Anforderung einer plötzlichen Beschleunigung wird die Antriebsmaschine 23 nicht gestartet, sondern die Anzahl der Umdrehungen des Mo­ tors/Generators 102b erhöht. Folglich wird ein entsprechendes Ansprechverhalten ge­ währleistet.
Bei der Anforderung einer plötzlichen Beschleunigung wird der Drehmomentwandler 102a überbrückt. Das Einkuppeln sowohl des hydraulischen als auch des elektromag­ netischen Teils der elektromagnetischen/hydraulischen Kupplung 102c gewährleistet das Antwortverhalten und die Kupplungskraft.
Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm eines Verfahrens 800 zum Umschalten vom Kriechgang des Motors zum Kriechgang der Antriebsmaschine.
In einem Schritt 802 stellt die Steuereinheit C1 fest, ob das Anlassen der Antriebsma­ schine vollständig beendet ist. Bis zur vollständigen Beendigung des Anlassens der An­ triebsmaschine wird dieser Schritt wiederholt.
Im Schritt 803 gibt die Steuereinheit C1 das Steuersignal zum Anhalten des als Motor dienenden Motors/Generators 102b aus.
Im nächsten Schritt 804 gibt die Steuereinheit C1 das Signal zum Einkuppeln der elekt­ romagnetischen Kupplung 102c aus.
Während des Betriebs mit dem Kriechgang des Motors dient der Motor/Generator 102b bei geöffneter elektromagnetischer/hydraulischer Kupplung 102c als Motor. Zunächst wird die elektromagnetische/hydraulische Kupplung 102c betätigt. Auf diese Weise wird die Antriebskraft des Motors zum Anlassen der Antriebsmaschine in die Antriebsma­ schine 23 eingeleitet. Nach Bestätigung des Anlassens der Antriebsmaschine stoppt die Steuereinheit C1 den Motor/Generator 102b, der als Motor dient, und trennt diesen e­ lektrisch aufgrund der elektromagnetischen/hydraulischen Kupplung 102c.
Fig. 19 zeigt ein vollständiges Steuerdiagramm. Auf diese Weise wird ein glattes Um­ schaltverfahren ausgeführt.
Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum steady-state Betrieb.
Im Schritt 901 bestimmt die Steuereinheit C1, ob die Schaltstellung des Automatikge­ triebes (gewählter Bereich) im "D"-Bereich liegt.
Wenn die Bedingung im Schritt 901 bejaht wird, geht die Routine weiter zu einem Schritt 901. Wenn in der Bedingung 901 ein Nein vorliegt, endet die Routine.
Im Schritt 902 bestimmt die Steuereinheit C1, ob sich die Bremse im Aus-Zustand befin­ det. Wenn dies im Schritt 903 bejaht wird, bestimmt die Steuereinheit C1, daß sich die Beschleunigung in einem steady-state befindet (d. h., daß das Gaspedal unverändert um einen bestimmten Betrag niedergedrückt wird).
Wenn eine steady-state Beschleunigung vorliegt, geht das Programm weiter zu einem Schritt 904. Wenn die Bedingung im Schritt 903 verneint wird, bestimmt die Steuerein­ heit, daß das Gaspedal stark niedergedrückt wird und das Fahrzeug beschleunigt wird.
Somit geht die Routine zu einem Schritt 1000. Im Schritt 1000 wird das Verfahren zur Beschleunigung gestartet.
Im Schritt 904 bestimmt die Steuereinheit C1, ob die Drehzahl bei der Beschleunigung der Antriebsmaschine in einem Bereich von 1000 bis 3000 Upm fällt.
Wenn dies im Schritt 904 bejaht wird, geht die Routine weiter zu einem Schritt 905. Wenn dies im Schritt 904 verneint wird, geht die Routine zu einem Schritt 906.
Wenn im Schritt 905 SOC <= SET gilt, geht die Routine zu einem Schritt 907.
Wenn (SOC < SET) im Schritt 905 verneint wird, geht die Routine weiter zu einem Schritt 906.
Im Schritt 906 hält die Steuereinheit C1 die Generierung durch den Motor/Generator 102b an.
Im Schritt 907 gibt die Steuereinheit C1 das Steuersignal aus, um die Generierung durch den Motor/Generator 102b zu betreiben.
Dann gibt im nächsten Schritt 908 die Steuereinheit C1 das Steuersignal aus, um eine Verzögerungskorrektur entsprechend der Generierung durch eine elektronische Dross­ lung durchzuführen.
Wenn mit anderen Worten die Steuereinheit C1 bestimmt, daß der Drosselöffnungswin­ kel sich im steady-state Bereich befindet, so daß das Fahrzeug mit gleichbleibender Ge­ schwindigkeit fährt, dann bewirkt die Steuereinheit C1 den Betrieb des Motors/Genera­ tors 102b als Alternator, wenn sich die Motordrehzahl im Bereich von 1000 bis 3000 Upm befindet und der Wert von SOC sich innerhalb des festgelegten Wertes befindet.
Ein Drehmomentverlust, wie er aufgrund dieser Energieerzeugung durch den Alternator auftritt, wird durch die Verzögerungskorrektur kompensiert, die durch die Steuerung des elektrischen Drosselventils so ausgeführt wird, daß eine Leistungserzeugung stattfinden kann, ohne daß dem Fahrer des Fahrzeugs ein unangenehmes Gefühl vermittelt wird.
Fig. 17 zeigt ein Steuerdiagramm des Verfahrens zum Fahren im steady-state.
Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm für das Umschalten vom Fahren im steady-state (dem Fahren des Fahrzeugs mit gleichbleibender Geschwindigkeit) zu einer Beschleunigung (der Routine des Verfahrens zur Beschleunigung) bei einem Fahrzeug, bei dem die Motor/Generatoreinheit 102 eingebaut ist.
In einem Schritt 1001 gibt die Steuereinheit C1 das Steuersignal zum Anhalten der Ge­ nerierung durch den Motor/Generator 102b aus.
Im folgenden wird das Verfahren beschrieben, das die Steuereinheit C1 ausführt, wenn beim Fahren im steady-state die Steuereinheit C1 in Abhängigkeit von der Drosselöff­ nung feststellt, daß eine Beschleunigungsanforderung vorliegt. Dann hört die Energieer­ zeugung auf, und es findet ein Umschalten zum Betrieb mit normaler Beschleunigung mit Hilfe der Antriebsmaschine statt. Dadurch kann der Beschleunigungsvorgang ohne Verluste gemäß der Nachfrage des Fahrers stattfinden, selbst wenn die Antriebsma­ schinenleistung klein ist.
Fig. 12 zeigt ein Funktionsflußdiagramm, daß das Verfahren zum Betrieb im steady- state bei einem Fahrzeug darstellt, bei dem eine Vorrichtung zur variablen Ventilbetä­ tigung 60 bei der in der Fig. 1 dargestellten Antriebsmaschine 23 vorhanden ist (die Vor­ richtung zur variablen Ventilbetätigung wird als VEL abgekürzt; die veröffentlichte euro­ päische Patentanmeldung EP 0 967 368 A2, die am 29. Dezember 1999 veröffentlicht wurde, beschreibt eine Vorrichtung zur variablen Ventilbetätigung durch eine Vorrich­ tung zur Betätigung elektromagnetisch angetriebener Ventile bei einer Verbrennungs­ kraftmaschine).
Fig. 21 zeigt einen Aufbau der VEL 60.
Gemäß Fig. 21 wird ein Einlaßventil 51 (in der Fig. 21 ist ein oberer Endabschnitt des­ selben dargestellt) in Schließrichtung mittels einer Vorspannkraft vorgespannt, die von einer Feder (nicht gezeigt) über eine Ventilhebevorrichtung 50 eingeleitet wird. In Fig. 21 bezeichnet das Bezugszeichen 52 eine Nockenwelle. Wenn die Nockenwelle 52 sich dreht, dreht sich eine einstückig an der Nockenwelle 52 angebrachte Nocke 49 mit der Drehung der Nockenwelle.
Wenn sich die Nocke 49 dreht, wird ein linksseitiger Endabschnitt eines Schwenkarms 47 gemäß Fig. 21 entsprechend gehoben und gesenkt, so daß ein rechtsseitiges Ende des Schwenkarms 47 eine Pendelbewegung wiederholt und in umgekehrter Reihenfolge zum linksseitigen Ende mit einer Steuerachse 45 als Mittelpunkt gehoben und gesenkt wird. Entsprechend wird der obere Schwenkabschnitt eines Schwenkarmes 48 gehoben und gesenkt.
Da eine Schwenknocke 48 gemäß Fig. 21 nach unten versetzt ist, wird der Ventilheber 50 nach unten gedrückt, um das Einlaßventil 51 zu öffnen. Es ist anzumerken, daß das Bezugszeichen 53 eine Torsionsfeder zum Vorspannen des Schwenkarms 48 in eine Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn zeichnet.
Die Steuerachse 45 ist mit einem Punkt P2 in Fig. 21 als Mittelpunkt in axialer Richtung schwenkbar gelagert. Die Schwenkbewegung der Steuerachse 45 wird durch die VEL- Verstelleinrichtung (eine elektromagnetische Verstelleinrichtung) A1 ausgeführt, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist.
Die VEL-Betätigungseinrichtung A1 bewirkt also ein Schwenken der Steuerachse 45. Wenn ein Wanddickenabschnitt die Steuerachse 45 bewegt wird, ändert sich eine Nie­ derdrücklänge des Schwenkarms 47, so daß ein Schließzeitpunkt und ein Hub des Ven­ tils auf variable Weise geändert werden. Folglich werden der Öffnungs- und der Schließzeitpunkt und ein Hubbetrag des Ventils variabel gesteuert, um eine Verbesse­ rung bei der Treibstoffausbeute zu gewährleisten und stabile Fahreigenschaften wäh­ rend des Fahrzustands der Antriebsmaschine mit niedriger Geschwindigkeit und niedri­ ger Last zu sichern. Außerdem wird eine ausreichende Leistung aufgrund einer Verbes­ serung der Ladeeffizienz mit Ansaugluft während des Betriebs der Antriebsmaschine mit hoher Drehzahl und hoher Last erreicht.
Beim ersten Ausführungsbeispiel wird die Verbrennungsausbeute durch die VEL 60 ver­ bessert, um einen sogenannten Atkinson-Zyklus durchzuführen. Der Atkinson-Zyklus ist in dem US-Patent Nr. 5,924,395 beschrieben.
Des Weiteren wird beim ersten Ausführungsbeispiel die VEL-Verstelleinheit A1 betätigt, um das Einlaßventil 51 nicht vollständig zu öffnen (damit das Einlaßventil 51 nicht voll­ ständig geöffnet wird, d. h. vollständig geschlossen wird oder aber im vollständig ge­ schlossenen Zustand verbleibt). Wenn das Einlaßventil 51 geschlossen bleibt, wird die Luft im Zylinder der Antriebsmaschine 23 fest eingeschlossen, so daß ein Verlust an Bewegungsenergie durch das Einströmen oder Ausströmen von Luft aufgrund der im Zylinder eingeschlossenen Luft nicht stattfindet.
Fig. 12 zeigt ein Funktionsflußdiagramm für das Verfahren beim Betrieb im steady-state.
In einem Schritt 1101 bestimmt die Steuereinheit C1, ob sich die Schaltstellung des Au­ tomatikgetriebes im "D"-Bereich befindet. Wenn dies im Schritt 1101 verneint wird, endet die Routine. Wenn die Bedingung des Schritte 1101 mit ja beantwortet wird, geht das Programm zum Schritt 1102, bei dem Steuereinheit C1 feststellt, ob sich der Brems­ schalter im Aus-Zustand befindet.
Im Schritt 1103 bestimmt die Steuereinheit C1, ob der Betrag um den das Gaspedal niedergedrückt ist, dem Betrag zum Betrieb im steady-state entspricht.
Wenn dies im Schritt 1103 bejaht wird, geht die Routine zum Schritt 1000.
Wenn im Schritt 1101 Upm < MOTORDREHZAHL < 3000 Upm gilt, geht die Routine weiter zu einem Schritt 1105.
Wenn die Bedingung im Schritt 1104 mit nein beantwortet wird, geht die Routine zu ei­ nem Schritt 1106.
Wenn die Bedingung im Schritt 1104 bejaht wird, geht die Routine zu einem Schritt 1105, in dem die Steuereinheit C1 bestimmt, ob SOC <= SET gilt.
Wenn die Bedingung im Schritt 1105 bejaht wird, geht die Routine zu einem Schritt 1107. Wenn die Bedingung im Schritt 1105 verneint wird, geht die Routine zum Schritt 1106.
Im Schritt 1106 wird die Generierung durch den Motor/Generator 102b angehalten.
Im Schritt 1107 wird die Generierung durch den Motor/Generator 102b angeschaltet.
Im Schritt 1108 wird die Phasensteuerung der Einlaß- und Auslaßventile durch die VEL auf den Atkinson-Zyklus umgeschaltet.
Beim Verfahren zum Betrieb im steady-state ist das Grundkonzept des Steuerflußes das selbe wie beim Steuerfluß der Fig. 10. Bei der in Fig. 12 gezeigten Steuerung wird je­ doch eine regenerative Energieerzeugung entsprechend der Verzögerungskorrektur durch die elektronische Drosselsteuerung nicht ausgeführt.
Die VEL 60 bewirkt, daß die Phasen der Einlaß- und Auslaßventile so in den Atkinson- Zyklus fallen, daß eine Verbesserung bei der Effizienz der Verbrennung stattfindet und die Verbesserung bei der Verbrennungseffizienz auf die Regenerierung übertragen wer­ den kann.
Fig. 13 zeigt ein Funktionsflußdiagramm des Verfahrens 1200 zum erneuten Starten der Antriebsmaschine.
Im Schritt 1201 bestimmt die Steuereinheit C1 die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 0 km/h beträgt, geht die Routine weiter zum Schritt 1202. Wenn 0 km/h < FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT (Vs) < 3,5 km/h gilt, befindet sich das Fahrzeug im Kriechgangzustand des Motors und die Routine geht zu einem Schritt 1203. Wenn im Schritt 1201 Vs = 3,5 km/h bis 40 km/h gilt, geht die Routine zu einem Schritt 1315.
Wenn im Schritt 1201 3,5 km/h < FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT (Vs) < 40 km/h gilt, geht die Routine zu einem Schritt 1315, um das Verfahren zur erneuten Beschleunigung während des Verfahrens 1315 bei einer Verzögerung durchzuführen.
Im Schritt 1202 bestimmt die Steuereinheit C1, ob sich die Bremse im Ein- oder Aus- Zustand befindet. Wenn die Abfrage im Schritt 1202 bejaht wird, geht die Routine zu ei­ nem Schritt 1204. Wenn die Abfrage im Schritt 1202 verneint wird, wird die derzeitige Routine beendet. Im Schritt 1204 bestimmt die Steuereinheit C1, ob SOC über dem festgesetzten Wert SET liegt. Wenn dies im Schritt 1204 bejaht wird (SOC < SET), dann geht die Routine zu einem Schritt 1205. Wenn dies im Schritt 1204 verneint wird, wird die Routine beendet.
Im Schritt 1205 bestimmt die Steuereinheit C1 in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel der Drossel, ob eine mäßige oder plötzliche Beschleunigung auftritt. Wenn eine mäßige Be­ schleunigung auftritt, geht die Routine zum Schritt 1206. Wenn eine plötzliche Be­ schleunigung auftritt, geht die Routine zu einem Schritt 700, um das Verfahren 700 zur Beschleunigung durch Umschalten aus dem Verfahren des Kriechgangs des Motors durchzuführen.
Im Schritt 1206 gibt die Steuereinheit C1 das Signal zum Umschalten der Umschaltvor­ richtung für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt 103 in den N-Bereich aus.
Im Schritt 1207 kuppelt die Steuereinheit C1 den elektromagnetischen Kupplungsab­ schnitt der elektromagnetischen/hydraulischen Kupplung 102c. Es ist anzumerken, daß, da zu diesem Zeitpunkt die Antriebsmaschine 23 angehalten und die Ölpumpe 4 nicht angetrieben ist, der hydraulische Kupplungsteil der elektromagnetischen/hydraulischen Kupplung 102c nicht eingekuppelt ist.
In einem Schritt 1208 bewirkt die Steuereinheit C1 die Betätigung des Motors/Genera­ tors 102b als Motor.
In einem Schritt 1209 wird anhand der Drehzahl der Antriebsmaschine das Anlassen der Antriebsmaschine bestätigt.
In einem Schritt 1210 stoppt die Steuereinheit C1 den Betrieb des Motors/Generators 102b als Motor.
In einem Schritt 1212 gibt die Steuereinheit C1 das Umschaltsignal zum Umschalten der Umschaltvorrichtung 103 für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt in den D-Bereich aus.
Wenn also das Verfahren zum erneuten Start der Antriebsmaschine ausgeführt wird, al­ so in einem Fall, indem bei angehaltener Antriebsmaschine 23 die Antriebsmaschine 23 erneut angelassen wird, können die folgenden drei Situationen auftreten. Die erste ist die Fahrzeuggeschwindigkeit (Vs), die den Verzögerungszustand von 3,5 km/h bis 40 km/h anzeigt, die andere besteht darin, daß die Schaltstellung des Automatikgetriebes sich im "D"-Bereich befindet, und die Antriebsmaschine 23 angehalten wurde. In dieser Situation geht die Routine zum Schritt 1315 zum Verfahren zur Verzögerung und zur er­ neuten Beschleunigung.
Die zweite ist der Fall, bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit in einen Bereich von 0 bis 3,5 km/h fällt, die Schaltstellung des Automatikgetriebes sich im "D"-Bereich befindet und der Motor 23 angehalten ist. Diese Situation zeigt einen Zustand an, bei dem das Verfahren für den Kriechgang des Motors ausgeführt wird.
Wenn dann das Gaspedal betätigt wird und SOC < SET gilt, dann bestimmt die Steuer­ einheit C1 in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel der Drossel, ob eine mäßige oder eine plötzliche Beschleunigung auftritt. Wenn eine plötzliche Beschleunigung auftritt, wird die Routine zum Verfahren 700 für die Beschleunigung aus dem in Fig. 8 dargestellten Verfahren für den Motorkriechgang umgeschaltet. Der Grund für die erneute Bestim­ mung von SOC < SET liegt darin, daß im Hintergrund ein Verfahren ausgeführt wird, bei dem eine regelmäßige Verarbeitung von Interrupts stattfindet.
Selbst bei einer Ausführung des Verfahrens für den Kriechgang wird das andere Verfah­ ren so umgeschaltet, daß es wieder zum Verfahren für den Kriechgang zurückkehrt. Mit anderen Worten werden die anderen Verfahren als der Motorkriechgang selbst dann der Reihe nach ausgeführt werden, wenn die Steuereinheit C1 unter der Betriebsart des Motorkriechgangs betrieben wird, da jedes Verfahren bzw. jede Betriebsart voneinander unabhängig durch die jeweilige Situation bestätigt wird.
Wenn die mäßige Beschleunigung auftritt, gibt die Steuereinheit C1 ein Signal zum Um­ schalten der Umschaltvorrichtung 103 für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt vom "D"- Bereich in den "N"-Bereich aus und löst einmal die Verbindung zwischen der An­ triebsachse 17 und dem Getriebe 104.
Als nächstes wird bei eingekuppelter elektromagnetischer/hydraulischer Kupplung 102c, bei als Anlasser dienendem Motor/Generator 102b und bei gestarteter Antriebsmaschi­ ne 23 (die als Motor dient) und bei Bestätigung des Anlassens der Antriebsmaschine anhand der Antriebsdrehzahl und der Funktion des Motors/Generators anhand der An­ triebsmaschinendrehzahl die Funktion des Motors/Generators 102 als Anlasser ge­ stoppt.
Die Verbindung der elektromagnetischen/hydraulischen Kupplung 102c wird gelöst, das Signal zum Umschalten der Umschaltvorrichtung 103 für die Vorwärts- und Rückwärts­ fahrt aus dem "N"-Bereich in den "D"-Bereich wird ausgegeben, die Antriebsachse 17 wird mit dem Getriebe 104 verbunden und das Fahrzeug wird in den normalen Antriebs­ zustand durch die Antriebsmaschine umgeschaltet.
Fig. 16(b) zeigt das Zeitschaltdiagramm für den Steuerungsfluß.
Es ist anzumerken, daß der Grund für das Umschalten D → N → D durch die Umschaltvor­ richtung 103 für das Vorwärts- und Rückwärtsfahren während des Anlassens des Mo­ tors darin liegt, daß eine Drehmomentschwankung aufgrund des Anlassens des Motors nicht an die Antriebsräder übertragen wird, so daß dem Fahrer des Fahrzeugs kein un­ angenehmes Gefühl vermittelt wird.
Fig. 22 zeigt einen Aufbau eines Umschaltventils 42 zur Durchführung des D → N → D Umschaltvorgangs in der Umschaltvorrichtung 103 für das Vorwärts- und Rückwärtsfah­ ren.
Fig. 22 zeigt einen Aufbau des Umschaltventils 42 zur Durchführung des Umschaltvor­ gangs D → N → D in der Umschaltvorrichtung 103 für das Vorwärts- und Rückwärtsfahren. Das Schaltventil 42 ist mit einem Schalthebel verbunden (der die oben beschriebene Schaltstellung des Automatikgetriebes bestimmt, aber nicht in den Zeichnungen darge­ stellt ist).
Basierend auf einer Betätigung des Schalthebels kann jede Stellung der Hebelstellun­ gen "P (Parken)", "R (Reverse; Rückwärtsfahrt)", "N (Neutral; Leerlauf)", "D (Drive; Fah­ ren)", "2nd (zweiter Gang)" und "1st (erster Gang)" geschaltet werden. Wenn das Schalt­ ventil 42 in den "D"-Bereich geschaltet wird, wird einer durch D in Fig. 22 dargestellten Ölleitung ein Leitungsdruck zugeführt. Wenn das Schaltventil 42 in den "R"-Bereich ver­ setzt wird, dann wird ein Hydraulikdruck (Öldruck) einer durch R in Fig. 22 bezeichneten Ölleitung zugeführt. Die Umschaltvorrichtung 103 ist so aufgebaut, daß sie beim Emp­ fand oder Aufnahme des Hydraulikdrucksignals die Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt umschaltet. Im "N"-Bereich wird keiner Ölleitung ein Leitungsdruck zugeführt, wie in der Fig. 22 dargestellt ist.
In der Mitte der durch D bezeichneten Ölleitung ist ein elektromagnetisches Ventil 43 angeordnet. Wenn das elektromagnetische Ventil 43 nicht betätigt wird, wirkt der Lei­ tungsdruck auf die durch D bezeichnete Ölleitung. Wenn das elektromagnetische Ventil 43 betätigt wird, wird die mit D bezeichnete Ölleitung geschlossen, so daß das Signal des "N"-Bereichs für die Umschaltvorrichtung 103 für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt ausgegeben wird. Wenn gemäß dem Verfahren der Schritte 1206 und 1212 der Getrie­ beschaltbereich wie D → N → D verändert wird, wird beim Umschalten von "D" auf "N" das elektromagnetische Ventil 43 betätigt. Das Umschalten von "N" auf "D" wird durch die Beendigung der Betätigung des elektromagnetischen Ventils 43 ausgeführt. Da das e­ lektromagnetische Ventil 43 wie in Fig. 22 dargestellt eingebaut ist, kann eine gute Ant­ wortcharakteristik beim Umschalten von D → N → D erhalten werden.
Eine dritte Situation besteht darin, daß im Motorkriechzustand umgeschaltet wird. Dieser Zustand kann ein derzeitiger Zustand sein, daß sich die Bremse im An-Zustand befindet und danach die Bremse sich im Aus-Zustand befindet, unmittelbar nachdem die Fahr­ zeuggeschwindigkeit Vs 0 km/h anzeigt. Dann hält die Antriebsmaschine 23 bei einer Stellung des Automatikgetriebes im D-Bereich an. Nach der nochmaligen Bestätigung, daß SOC < SET gilt, wird dann das selbe Verfahren wie beim Verfahren zum erneuten Anlassen aus dem Motorkriechgang durchgeführt.
Fig. 14 zeigt ein Verfahren zur Verzögerung und zur erneuten Beschleunigung, wenn eine Umschaltung vom Verzögerungszustand in den Beschleunigungszustand stattfin­ det.
In einem Schritt 1301 bestimmt die Steuereinheit C1, ob sich das Gaspedal im Aus- Zustand befindet.
Wenn dies im Schritt 1301 bejaht wird, geht die Routine zu einem Schritt 1302. Wenn dies im Schritt 1301 verneint wird, endet die vorliegende Routine. Im Schritt 1302 gibt die Steuereinheit C1 der Steuereinheit C2 das Signal aus, die Treibstoffzufuhr (Treib­ stoffeinspritzung) zur Antriebsmaschine 23 abzuschalten.
Dann geht die Routine zu einem Schritt 1303. Im Schritt 1303 bestimmt die Steuerein­ heit C1, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs gleich oder größer als 40 km/h ist. Wenn dies im Schritt 1303 bejaht wird, zweigt die Routine zu einem Schritt 1304 ab. Im Schritt 1304 gibt die Steuereinheit C1 ein Steuersignal an die Steuereinheit C2 aus, um die Einlaß- und Auslaßventile über die VEL 60 vollständig zu schließen. Im Schritt 1305 gibt die Steuereinheit C1 das Steuersignal zur Durchführung der Regenerierung durch den Motor/Generator 102b aus.
Im Schritt 1306 bestimmt die Steuereinheit C1, ob SOC in den festgesetzten Bereich fällt (SOC <= SET). Wenn dies im Schritt 1306 bejaht wird, geht die Routine zu einem Schritt 1307. Wenn die Bedingung im Schritt 1306 verneint wird, geht die Routine zu ei­ nem Schritt 1314.
Im Schritt 1307 bestimmt die Steuereinheit C1, ob sich das Gaspedal im Aus-Zustand befindet. Wenn dies im Schritt 1307 bejaht wird, geht die Routine zu einem Schritt 1308. Wenn die Abfrage im Schritt 1307 verneint wird, wird die vorliegende Routine beendet. Im Schritt 1308 gibt die Steuereinheit C1 ein Steuersignal aus, um die Regenerierung durch den Motor/Generator 102b anzuhalten.
Im nächsten Schritt 1309 nimmt die Steuereinheit C1 die Treibstoffeinspritzung durch die Antriebsmaschine 23 wieder auf.
Im nächsten Schritt 1310 führt die Steuereinheit C1 das Verfahren für eine normale Be­ schleunigung durch die Antriebsmaschine 23 als Antwort auf die Betätigung des Gaspe­ dals aus.
Im Schritt 1311 gibt die Steuereinheit C1 ein Steuersignal aus, um den Eingriff (die Ver­ bindung) der elektromagnetischen/hydraulischen Kupplung 102c zu lösen.
Im Schritt 1312 gibt die Steuereinheit C1 ein Steuersignal aus, um die Regenerierung durch den Motor/Generator 102 durchzuführen.
Im nächsten Schritt 1313 bestimmt die Steuereinheit C1, ob SOC <= SET gilt.
Wenn die Bedingung (SOC <= SET) im Schritt 1313 bejaht wird, geht die Routine zu ei­ nem Schritt 1315.
Wenn die Bedingung im Schritt 1313 verneint wird (SOC < SET), dann verzweigt die Routine zum Schritt 1314.
Im Schritt 1314 gibt die Steuereinheit C1 ein Steuersignal aus, um die Regenerierung mittels des Motors/Generators 102b zu stoppen.
Im Schritt 1315 bestimmt die Steuereinheit C1 anhand des Öffnungswinkels der Drossel, ob der derzeitige Betriebszustand des Fahrzeugs ein Zustand plötzlicher Beschleuni­ gung oder ein Zustand mäßiger Beschleunigung ist.
Wenn festgestellt wird, daß ein Zustand plötzlicher Beschleunigung vorliegt, geht das Programm vom Schritt 1315 zu einem Schritt 1322.
Beim Schritt 1316 gibt die Steuereinheit C1 ein Steuersignal aus, um die Regenerierung durch den Motor/Generator 102b anzuhalten.
Im nächsten Schritt 1317 gibt die Steuereinheit C1 ein Steuersignal aus, um die elekt­ romagnetische/hydraulische Kupplung 102c einzurücken (einzukuppeln).
In diesem Fall werden sowohl der elektromagnetische Abschnitt als auch der hydrauli­ sche Abschnitt eingekuppelt.
Im nächsten Schritt 1318 gibt die Steuereinheit C1 ein Steuersignal aus, um den Mo­ tor/Generator 102b als Motor zu betreiben.
Im Schritt 1319 bestätigt die Steuereinheit C1 den Start der Antriebsmaschine anhand der Drehzahl des Verbrennungsmotors.
Im Schritt 1320 wird die Steuereinheit C1 betätigt, um den Motor/Generator 102b anzu­ halten, der als Motor dient.
Im Schritt 1321 wird die Steuereinheit C1 betätigt, um eine normale Beschleunigung als Antwort auf eine Betätigung des Gaspedals durchzuführen.
Andererseits wird im Schritt 1322 die Steuereinheit C1 betätigt, um die Regenerierung durch den Motor/Generator 102b anzuhalten.
Im Schritt 1323 gibt die Steuereinheit C1 ein Steuersignal aus, um den Schaltbereich in den "N"-Bereich durch die Umschaltvorrichtung 103 für die Vorwärts- und Rückwärts­ fahrt umzuschalten.
Im Schritt 1324 gibt die Steuereinheit C1 ein Steuersignal aus, um die elektromagneti­ sche/hydraulische Kupplung 102c einzukuppeln.
Im Schritt 1325 gibt die Steuereinheit C1 ein Steuersignal aus, um den Motor/Generator 102 als Motor zu betreiben.
Im Schritt 1326 bestätigt die Steuereinheit C1 das Anlassen der Antriebsmaschine an­ hand der Drehzahl der Antriebsmaschine.
Im Schritt 1327 gibt die Steuereinheit C1 ein Steuersignal aus, um den Motor/Generator 102b als Motor anzuhalten.
Im Schritt 1328 gibt die Steuereinheit C1 ein Steuersignal aus, um bei der Umschaltvor­ richtung 103 für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt den Schaltbereich in den "D"-Bereich umzuschalten.
Im Schritt 1329 gibt die Steuereinheit C1 ein Steuersignal aus, um eine normale Be­ schleunigung als Antwort auf eine Betätigung des Gaspedals durch die Antriebsmaschi­ ne 23 durchzuführen.
Wenn sich also das Gaspedal im Aus-Zustand befindet und sich der Betriebszustand des Fahrzeugs im Verzögerungszustand befindet, wird die Treibstoffzufuhr (die Treib­ stoffeinspritzung) ausgeschaltet.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs gleich oder größer 40 km/h ist, dann gibt die Steuereinheit C1 ein Steuersignal aus, um die Betätigung der Einlaß- und Auslaßventile zu beenden und das Einlaßventil 51 vollständig zu schließen, so daß jeder Zylinder der Antriebsmaschine im vollständig geschlossenen Zustand gehalten wird. Wenn daher die Antriebsmaschine 23 im Bremszustand der Antriebsmaschine betrieben wird, wird die Leistung von der Ausgangsachse 13 zur Kurbelwelle 18 übertragen (Ausgangsachse 13 → Kurbelwelle 18). Wenn der Kolben angetrieben wird, wird das Einströmen und das Ausströmen von Luft aus und in jeden Zylinder unterbunden, so daß ein Energieverlust aufgrund der Luftbewegung nicht stattfindet. Die Bremskraft aufgrund des Bremsens durch die Antriebsmaschine wird verringert.
Die Regenerierung durch den Motor/Generator 102b kompensiert diesen Energieverlust, so daß die Regenerierung ausgeführt werden kann, ohne daß dem Fahrer des Fahr­ zeugs ein unangenehmes Gefühl vermittelt wird. Wenn SOC <= SET gilt, wird der Re­ generierungsvorgang durch den Motor/Generator 102b angehalten.
Wenn SOC <= SET gilt und sich das Gaspedal im An-Zustand befindet, also der Be­ triebszustand des Fahrzeugs in den Beschleunigungszustand überführt wird, stoppt die Regenerierung, die Treibstoffeinspritzung bei der Antriebsmaschine wird wieder aufge­ nommen und das Fahrzeug wird als Antwort auf die Betätigung des Gaspedals auf die übliche Weise im Antriebsmaschinen-Antriebszustand beschleunigt.
Fig. 20 zeigt ein vollständiges Steuerungsdiagramm für den oben erwähnten Kon­ trollfluß.
Im Verzögerungszustand des Fahrzeugs, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs gleich oder kleiner 40 km/h ist, wird der Eingriff der elektromagnetischen/hydraulischen Kupp­ lung 102c gelöst und die Regenerierung mittels des Motors/Generators 102b ausgeführt. Da zu diesem Zeitpunkt keine Verbindung zwischen der Antriebsmaschine 23 und dem Motor/Generator 102b auftritt, ist es möglich, die Regenerierung entsprechend der Bremse durch die Antriebsmaschine durchzuführen.
Wenn der Betriebszustand des Fahrzeugs vom Verzögerungszustand in den Beschleu­ nigungszustand überführt wird, bestimmt die Steuereinheit C1, ob sich der Betriebszu­ stand des Fahrzeugs im Zustand einer plötzlichen Beschleunigung oder im Zustand ei­ ner mäßigen Beschleunigung befindet. Wenn die plötzliche Beschleunigung auftritt, wird der Regenerierungsvorgang durch den Motor/Generator 102b angehalten und die elekt­ romagnetische/hydraulische Kupplung 102c eingekuppelt.
Bei diesem Schritt wird der Motor/Generator 102b als Motor betrieben, um die Funktion eines Anlassers der Antriebsmaschine 23 auszuführen.
Nach der Bestätigung des Anlassens der Antriebsmaschine anhand der Drehzahl der Antriebsmaschine stoppt die Steuereinheit C1 die Funktion des Motors/Generators 102b als Motor/Antriebsmaschinen-Anlasser. Wie bei einem normalen Antrieb durch die An­ triebsmaschine wird das Fahrzeug als Antwort auf die Betätigung des Gaspedals be­ schleunigt.
Die Steuerung ist im wesentlichen die gleiche wie bei der Steuerung zum Umschalten vom Motorkriechgang zur plötzlichen Beschleunigung beim Verfahren zur Beschleuni­ gung wie es in der Fig. 8 gezeigt ist.
Beim ersten Ausführungsbeispiel wird die Antriebsmaschine 23 während der Regenerie­ rung angehalten. In diesem Fall wird der für das Getriebe 105 benötigte Hydraulikdruck von einem zusätzlich eingebauten Hydraulikgenerator erzeugt. Wenn die Antriebsma­ schine nicht angehalten wird (nur die Treibstoffeinspritzung(-zufuhr) wird abgeschaltet), dann wird der Hydraulikgenerator nicht benötigt.
Der Hydraulikgenerator kann eine Motorangetriebene Pumpe und/oder in einen Spei­ cher zum Speichern des Hydraulikdruckes aufweisen.
Wenn eine mäßige Beschleunigung auftritt, wird die Steuereinheit C1 betätigt, um die Regenerierung durch den Motor/Generator 102b anzuhalten und der Schaltbereich wird auf den "N"-Bereich durch die Umschaltvorrichtung 103 für die Vorwärts- und Rück­ wärtsfahrt umgeschaltet. Bei gelöster Verbindung zur Antriebsachse 17 ist die elektro­ magnetische/hydraulische Kupplung 102b eingekuppelt, der Motor/Generator 102b wird als Anlasser betrieben und das Anlassen der Antriebsmaschine wird bestätigt.
Danach wird die Funktion des Motors/Generators 102b als Anlasser angehalten, die Umschaltung des "D"-Bereichs bei der Umschaltvorrichtung 103 für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt wird durchgeführt, die Verbindung des Motors/Generators 102b als An­ lasser wird angehalten, das Umschalten der Umschaltvorrichtung 103 für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt in den "D"-Bereich wird durchgeführt, die Verbindung zur An­ triebsachse 17 wird hergestellt und die normale Beschleunigung in Abhängigkeit von ei­ ner Betätigung des Gaspedals wird durch die Antriebsmaschine 23 ausgeführt. Die Um­ schaltreihenfolge von D → N → D ist im wesentlichen die selbe wie der Kontrollfluß der Schritte 1205 bis 1212, wie sie in Fig. 13 gezeigt sind. Im Vergleich zum Fall beim Schritt 1324 mit dem Verfahren zur Verzögerung und erneuten Beschleunigung, wie es oben unter Bezug auf die Fig. 13 beschrieben wurde, besteht jedoch ein Unterschied darin, daß die elektromagnetische/hydraulische Kupplung 102c eingekuppelt (verbun­ den) ist. Der Grund dafür liegt darin, daß so während des Betriebs des Fahrzeugs ein ausreichender Hydraulikdruck gewährleistet ist.
Fig. 18 zeigt ein Steuerungsdiagramm der Steuerungsflüsse im Verfahren zwischen den Schritten 1322 und 1329.
Beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wie oben be­ schrieben, die elektromagnetische/hydraulische Kupplung 102c, in der die hydraulische Kupplung und die elektromagnetische Kupplung nebeneinander liegen, als Kupplung zur Überbrückung des Drehmomentwandlers 102a und für den Motor/Generator 102b im äußeren Gehäuse 5 angebracht. Obwohl der Motor/Generator 102b relativ dazu zum Drehmomentwandler 102a mit der elektromagnetischen/hydraulischen Kupplung 102c in Richtung des Getriebes 105 angeordnet ist, wird der elektromagnetische Abschnitt und bei Bedarf selbst dann eingekuppelt, wenn der hydraulische Kupplungsabschnitt der Kupplung 102c nicht eingekuppelt wird, so daß die Antriebsmaschine 23 und der Mo­ tor/Generator 102b miteinander verbunden werden können. Daher kann der Mo­ tor/Generator 102b sowohl Anlasser (für die Antriebsmaschine 23), Alternator, Antriebs­ unterstützung und Regenerierungsvorrichtung sein. Außerdem ist es nicht notwendig, den bereits vorhandenen und normalerweise verfügbaren Antriebsstrang und die Ferti­ gungsstraße groß zu ändern. Somit ist die Motor/Generatoreinheit 102 ein Produkt mit niedrigen Kosten.
Da des Weiteren das Gehäuse des Drehmomentwandlers 102a den gleichen Aufbau wie das bereits vorhandene und normalerweise verfügbare Produkt aufweist, ist es möglich, die Spezifikationen so festzulegen, daß der derzeit verfügbare Drehmoment­ wandler 102a direkt verwendet wird, ohne daß die Motor/Generatoreinheit 102 hinzu­ gefügt wird, und daß der Drehmomentwandler 102a in die Motor/Generatoreinheit 102 eingebaut werden kann. Folglich werden Freiheiten bei der konstruktiven Auslegung er­ möglicht.
Wenn der Drehmomentwandler 102a im überbrückten Zustand betrieben wird, werden sowohl eine Biegeschwingung als auch eine Torsionsschwingung von sowohl der An­ triebsmaschine als auch dem Getriebe in den Drehmomentwandler 102a eingeleitet. Er­ findungsgemäß können diese Schwingungen durch die flexible Scheibe 14 und der Tor­ sionsfeder 15 absorbiert werden. Daher ist es schwierig, zwischen dem Rotor 8 und dem mit der Antriebsachse 17 verbundenen äußeren Gehäuse 5 eine Relativverschie­ bung in Richtung senkrecht zur Achse zu erzeugen, die vom Drehmomentwandler 102a abgeleitet wird. Daher ist es schwierig, daß eine Wechselwirkung zwischen dem Rotor 8 und dem Stator 1 beim Motor/Generator 102b stattfindet, selbst wenn der Abstand zwi­ schen dem Rotor 8 und dem Stator 1 verkleinert wird.
Der Eingangs-/Ausgangswirkungsgrad des Motors/Generators 102b kann verbessert werden.
Da des Weiteren das Rotorhalteelement 8a eingebaut ist, kann die Länge in radialer Richtung und in axialer Richtung gewährleistet werden. Daher ist es möglich, die An­ triebsleistung und die Leistungsfähigkeit der Regenerierung zu erhöhen.
Da des Weiteren die Finne 6 auf dem Rotorhalteelement angebracht ist, kann eine Ver­ schlechterung der Funktion des Motors/Generators 102b aufgrund der im Mo­ tor/Generator 102b erzeugten Wärme verändert werden. Ein Kühlmantel bewirkt, das Kühlmedium auf das äußere Gehäuse 5 strömt und ist am äußeren Gehäuse 5 ange­ bracht. Dies führt zu einer Kühlung des Stators 1, so daß eine Verschlechterung der Funktion des Motors/Generators 102b nicht auftreten kann.
Da die eingebaute Ölpumpe 4 vorgesehen ist, ist es nicht notwendig, eine relativ zum Wandlergehäuse externe Ölpumpe vorzusehen. Daher kann der Aufbau kompakt gehalten werden.
Selbst wenn die Antriebsmaschine 23 direkt mit der Antriebsachse 17 verbunden ist, auf der der Motor/Generator 102b mittels der elektromagnetischen/hydraulischen Kupplung 102c angebracht ist, sinkt ein Widerstand auf der Seite der Antriebsmaschine um einen Betrag, um den der Energieverlust der Antriebsmaschine 23 aufgrund des Festhaltens der Ventile durch die VEL 60 verringert wird. Die Regenerierung bzw. Wiedergewinnung von Energie wird über den Betrag durchgeführt, um den der Widerstand gefallen ist. Da­ her kann die Regenerierung ausgeführt werden, ohne daß dem Fahrer des Fahrzeugs ein unangenehmes Gefühl beim Fahren des Fahrzeugs vermittelt wird. Somit kann die Leistungsfähigkeit der Regenerierung verbessert werden. Da bei der direkten Verbin­ dung zwischen der Antriebsmaschine 23 und dem Motor/Generator 102b die Bremskraft entsprechend der Regenerierung zusätzlich zur normalen Motorbremse der Antriebsma­ schine aufgebracht wird, erhöht sich die Antriebskraft so, daß das Fahren des Fahr­ zeugs dem Fahrer ein unangenehmes Gefühl vermittelt.
Beim ersten Ausführungsbeispiel wird jedoch im Zustand der direkten Verbindung der Energieverlust in der Antriebsmaschine 23 verringert, um die Bremskraft aufgrund der Motorbremse der Antriebsmaschine zu verringern, und die Regenerierung wird um den­ jenigen Betrag ausgeführt, der dieser Verringerung entspricht. Die gesamte Bremskraft entspricht somit der Motorbremse der Antriebsmaschine, so daß dem Fahrer des Fahr­ zeugs kein unangenehmes Gefühl vermittelt wird.
zweites Ausführungsbeispiel
Fig. 23 zeigt eine Querschnittsansicht, die ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Motor/Generatoreinheit 102b gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Der Grundaufbau ist der selbe wie beim ersten Ausführungsbeispiel und der Unter­ schied zum ersten Ausführungsbeispiel besteht nur in der Position, in der die Mo­ tor/Generatoreinheit 102b eingebaut ist. Für ähnliche Elemente werden die gleichen Be­ zugszeichen verwendet, so daß auf deren genaue Beschreibung verzichtet werden kann und im folgenden nur die Unterschiede herausgearbeitet werden.
Der Rotor 8 des Motors/Generators 102b ist innerhalb des Wandlergehäuses 3 des Drehmomentwandlers 102a eingebaut. Zusätzlich ist die Ölpumpe 4 am äußeren Ge­ häuse 102a angeordnet. Daher ist es beim zweiten Ausführungsbeispiel nicht notwen­ dig, das innere Gehäuse 30, wie es beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wur­ de, einzubauen. Daher kann ein einfacherer Aufbau erreicht werden. Die Motor- /Generatoreinheit 102 des zweiten Ausführungsbeispiels kann ohne Änderung der Län­ ge in axialer Richtung eines Moduls stattfinden, das den bei einem herkömmlichen Fahrzeug verwendeten Drehmomentwandler 102a bildet.
Als nächstes wird der Kontrollfluß bei der Motor-/Generatoreinheit des zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels, wie sie im Fahrzeug eingebaut ist, beschrieben. Dieser Steuerungsfluß wird nur hinsichtlich der Unterschiede des zweiten Ausführungsbeispiels zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Fig. 24 zeigt das Verfahren zum Anlassen der Antriebsmaschine bei der Motor- /Generatoreinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist der Rotor 8 des Motors/Generators 102b am Wandlergehäuse 3 angeordnet und der Motor/Generator 102b ist direkt mit der An­ triebsmaschine 23 verbunden.
Wenn daher die Antriebsmaschine 23 angelassen wird, dient der Motor/Generator 102b als Anlasser, nachdem bestätigt wurde, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit (Vs) 0 km/h anzeigt, der Zündschalter angeschaltet ist, der Bremsschalter sich im Aus-Zustand be­ findet, das Gaspedal sich im Aus-Zustand befindet und sich die Schaltstellung des Au­ tomatikgetriebes sich im "P"-Bereich befindet. Dieses findet in den Schritten 401 bis 405 statt. Nach der Bestätigung des Anlassens der Antriebsmaschine wird der Motor/Gene­ rator 102b, der als Anlasser (Motor) dient, angehalten.
Somit sind im Vergleich zu dem Fall, in dem das Verfahren zum Anlassen der Antriebs­ maschine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird, die Inhalte der Schritte 406 und 401 nicht notwendig und sind daher weggelassen. Das zweite bevor­ zugte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich im wesentlichen dadurch vom ersten Ausführungsbeispiel, daß es nicht notwendig ist, die Überbrückungskupplung einzukup­ peln, wenn der Motor/Generator 102b in seiner Funktion als Anlasser umgeschaltet wird. Dies ist darum so, weil der Motor/Generator 102b einstückig an einer Außenseite der Wandlerabdeckung 3 (vgl. Fig. 23) angebaut ist.
Fig. 25 zeigt ein Flußdiagramm des Verfahrens zum erneuten Anlassen der Antriebsma­ schine, wie es bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. Der Unterschied zu den in der Fig. 13 dargestellten Schritten des ersten Ausführungsbei­ spiels besteht darin, daß im Schritt 2301 der Motor/Generator 102b als Motor betrieben wird.
Im Schritt 2302 bestimmt die Steuereinheit C1, ob die Drehzahl der Ausgangsachse 13 der Antriebsmaschine 23 gleich oder größer 1400 Upm ist.
Wenn dies im Schritt 2302 bejaht wird, geht die Routine weiter zu einem Schritt 2303. Wenn dies im Schritt 2302 verneint wird, endet die vorliegende Routine.
Im Schritt 2303 bestätigt die Steuereinheit C1 anhand der Drehzahl der Antriebsmaschi­ ne, daß die Antriebsmaschine gestartet ist.
Im Schritt 2304 wird die Steuereinheit C1 betätigt, um den Motor/Generator 102b in sei­ ner Funktion als Motor anzuhalten.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel bedeutet der Fall, in dem die Antriebsmaschine 23 des Kraftfahrzeugs bei einer Schaltstellung des Automatikgetriebes im "D"-Bereich an­ hält, daß im Leerlaufzustand der Antriebsmaschine das Bremspedal niedergedrückt ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs 0 km/h beträgt.
Wenn das Bremspedal im oben beschriebenen Zustand freigegeben wird, wird das Gaspedal bzw. die Drosselklappe betätigt (im AN-Zustand) und SOC < SET. Dann be­ stimmt die Steuereinheit C1 anhand der Betätigungsvariablen des Gaspedals (Betrag, um den das Gaspedal niedergedrückt ist, oder Öffnungswinkel), ob eine plötzliche Be­ schleunigung oder eine mäßige Beschleunigung vorliegt.
Im Fall, daß eine mäßige Beschleunigung auftritt, bestätigt die Steuere 20584 00070 552 001000280000000200012000285912047300040 0002010015681 00004 20465inheit C1, daß die Umschaltvorrichtung 103 zum Umschalten in die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt in den "N"-Bereich umgeschaltet ist. Dann wird der Motor/Generator 102b als Anlasser betätigt und die Umschaltvorrichtung 103 für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt wird in den "D"- Bereich umgeschaltet, um das erneute Anlassen der Antriebsmaschine zu vervollständi­ gen. Der Unterschied bei diesen Schritten zu denen des ersten Ausführungsbeispiels liegt darin, daß es nicht notwendig ist, die elektromagnetische/hydraulische Kupplung 102c einzukuppeln. Wenn sich der Motor/Generator 102b als Anlasser dreht, dreht sich gleichzeitig der Pumpenimpeller 10.
Daher wird das erhöhte Anlaßmoment an den Turbinenläufer 12 übertragen. Folglich kann ein ruckfreies Anlassen der Antriebsmaschine erreicht werden.
Wenn bestimmt wurde, daß eine plötzliche Beschleunigung auftritt, wird der Mo­ tor/Generator 102b als Anlasser betrieben und als anfängliche Antriebsquelle verwen­ det, so daß ein ausreichendes Drehmoment über den Drehmomentwandler 102a an die Antriebsachse 17 ausgegeben werden kann.
Wenn die Drehzahl der Ausgangsachse der Antriebsmaschine 13 gleich oder größer 1400 Upm ist, wird das Anlassen der Antriebsmaschine anhand der Drehzahl der An­ triebsmaschine bestätigt und der Motor/Generator 102b als Anlasser wird angehalten. Folglich kann eine stoßfreie Antwort auf die Befehle des Fahrers erreicht werden, ohne daß das während einer plötzlichen Beschleunigung erforderliche Antwortverhalten verlo­ ren geht.
Fig. 26 zeigt ein Flußdiagramm für das Verfahren zur Verzögerung und erneuten Be­ schleunigung, wenn der Betriebszustand des Fahrzeugs von einem Verzögerungszu­ stand in einen der Beschleunigungszustände überführt wird.
Es ist anzumerken, daß im folgenden die Inhalte derjenigen Schritte beschrieben wer­ den, die sich von denen in der Fig. 14 gezeigten Schritte des ersten Ausführungsbei­ spiels unterscheiden.
Im Schritt 2401 wird die Steuereinheit C1 betätigt, um die Regenerierung durch den Motor/Generator (STR/ALT 105b) anzuhalten.
Im Schritt 2402 wird die Steuereinheit C1 betätigt, um die Treibstoffeinspritzung bei der Antriebsmaschine 23 wieder aufzunehmen.
Im Schritt 2403 wird die Steuereinheit C1 betätigt, um die elektromagneti­ sche/hydraulische Kupplung 102c einzukuppeln.
Im Schritt 2404 wird die Steuereinheit C1 betätigt, um die normale Beschleunigung als Antwort auf eine Betätigung des Gaspedals durchzuführen.
Im Schritt 2405 wird die Steuereinheit C1 betätigt, um die Regenerierung durch den Motor/Generator 102b anzuhalten.
Im Schritt 2406 wird die Steuereinheit C1 betätigt, um die Treibstoffeinspritzung bei der Antriebsmaschine 23 wieder aufzunehmen.
Im Schritt 2407 wird die Steuereinheit C1 betätigt, um die elektromagneti­ sche/hydraulische Kupplung 102c einzukuppeln.
Im Schritt 2408 wird die Steuereinheit C1 betätigt, um eine Beschleunigung durch die Antriebsmaschine 23 als Antwort auf eine Betätigung des Gaspedals durchzuführen.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird während der Verzögerung die Treibstoffzufuhr (Treibstoffeinspritzung) abgeschaltet, die Ventilbetätigungsvorrichtung, nämlich die Ven­ tilbetätigung durch die VRL 60, wird angehalten und die Regenerierung durch den Mo­ tor/Generator 102b wird ausgeführt, um den Pumpenverlust zurückzugewinnen. Diese Reihenfolge der Verfahrensschritte ist die selbe, wie sie beim ersten Ausführungsbei­ spiel beschrieben wurden.
Da jedoch beim zweiten Ausführungsbeispiel der Rotor 8 an der Wandlerabdeckung 3 angebracht ist und die Antriebsmaschine stets mit dem Motor/Generator 102b verbun­ den ist, wird die Regenerierung entsprechend der Reibung der Antriebsmaschine nicht ausgeführt.
Da außerdem die Steuerung über die Freigabe der Überbrückung von der Fahrzeugge­ schwindigkeit Vs abhängt, gibt es zwei Zustände, von denen einer das Auskuppeln der elektromagnetischen/hydraulischen Kupplung 102c und der andere die Fortführung ihrer Einkupplung ist.
Im eingekuppelten Zustand wird der Regenerierungsvorgang weiter ausgeführt.
Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Auskupplungsvorgang durchgeführt wird, hört die Rege­ nerierung auf.
Wenn der Betriebszustand des Fahrzeugs von einer Verzögerung zur Beschleunigung umgeschaltet wird, bestimmt die Steuereinheit C1, ob die vorliegende Beschleunigung eine plötzliche oder eine mäßige Beschleunigung ist. Im Falle einer plötzlichen Be­ schleunigung wird die Steuereinheit C1 aktiv, um die Regenerierung durch den Mo­ tor/Generator 102c zu stoppen, die Treibstoffeinspritzung bei der Antriebsmaschine 23 wieder aufzunehmen, die elektromagnetische/hydraulische Kupplung 102c einzukuppeln und die manuelle Beschleunigung als Antwort auf die Betätigung des Gaspedals durch­ zuführen.
Wenn die in Fig. 26 gezeigte Routine zum Schritt 2407 geht, während die elektromag­ netische/hydraulische Kupplung 102c eingekuppelt ist, springt die Steuereinheit über den Schritt 2407 zum Schritt 2408.
Zusätzlich besteht der Grund des Eingriffs der elektromagnetischen/hydraulischen Kupplung 102c darin, mit einer plötzlichen Änderung des Drehmoments während der plötzlichen Beschleunigung fertig zu werden.
Wenn andererseits die Steuereinheit C1 feststellt, daß eine mäßige Beschleunigung auftritt, wird die Regenerierung über den Motor/Generator 102b gestoppt, die Treibstoff­ einspritzung für den Motor 23 wieder aufgenommen, nur der hydraulische Kupplungsab­ schnitt der elektromagnetischen/hydraulischen Kupplung 102c eingekuppelt und die normale Beschleunigung als Antwort der Betätigung des Gaspedals durch die Antriebs­ maschine 23 ausgeführt.
Es ist anzumerken, daß die Routine in Fig. 26 über den Schritt 2403 zum Schritt 2404 hinweg springt, wenn die in Fig. 26 dargestellte Routine zum Schritt 2403 geht und die elektromagnetische/hydraulische Kupplung 102c eingekuppelt ist. Da während der mä­ ßigen Beschleunigung eine plötzliche Änderung des Drehmoments nicht auftritt, kann durch das Einkuppeln nur des hydraulischen Kupplungsabschnittes der elektromagneti­ schen/hydraulischen Kupplung 102c eine mäßige Drehmomentänderung auf ausrei­ chende Weise behandelt werden.
Da es, wie oben beschrieben, möglich ist, die Länge in axialer Richtung der Motor/Ge­ neratoreinheit 102 beim zweiten Ausführungsbeispiel genau so groß zu machen wie die eines Drehmomentwandlers 102a, wie er bei einem herkömmlichen Fahrzeug eingebaut ist, ist ein einfacher Einbau in einem herkömmlichen Fahrzeug möglich.
Da nur ein Gehäuse vorhanden ist, können die Herstellkosten bei der Fertigung niedrig gehalten werden.
Es ist anzumerken, daß in den Fig. 2 und 23 das Bezugszeichen 16c eine gemeinsame, gegenüberliegende Fläche der elektromagnetischen/hydraulischen Kupplung 102c be­ zeichnet, die an einer Umfangsendfläche des Überbrückungskolbens 16 angebracht ist, das Bezugszeichen 16b einen Spulenabschnitt des elektromagnetischen Kupplungsab­ schnittes der elektromagnetischen/hydraulischen Kupplung 102b bezeichnet, der an der Seitenfläche des Drehmomentwandlergehäuses 3 angebracht ist, das Bezugszeichen 16a eine gegenüberliegende, gemeinsame Stirnfläche der elektromagnetischen/hyd­ raulischen Kupplung 102c bezeichnet, das Bezugszeichen 19 eine flexible hohle Rohr­ leitung zum Einführen eines elektrischen Drahtes bezeichnet, der mit der Steuereinheit C1 und dem Spulenabschnitt 16b der elektromagnetischen/hydraulischen Kupplung 102c verbunden ist, und das Bezugszeichen 19a den elektrischen Draht bezeichnet. Es ist weiter anzumerken, daß die Steuereinheit C1 über den Energiezuleitungsabschnitt 44 in den Fig. 2 und 23 (vgl. auch Fig. 4) mit dem Motor/Generator 102c verbunden ist.
Der Gesamtinhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. Heisei 11-085378 (angemeldet in Japan am 29. März 1999) ist hiermit durch in Bezugnahme mit aufgenommen. Ob­ wohl die Erfindung oben durch Bezug auf bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiele begrenzt. Änderungen und Abwandlungen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind einem Fachmann im Lichte der obigen Lehre klar. Der Schutzbereich der Erfindung ist mit Bezug auf die folgenden Ansprüche bestimmt.
Bezugszeichenliste
Legende zu
Fig.
4
S1 Zündschalter
S2 Sensor für die Fahrzeuggeschwindigkeit
S3 Bremsschalter
S4 Sensor zur Messung des Betrags, um den das Gaspedal niedergedrückt ist
S5 Sensor für die Schaltstellung des Automatikgetriebes
S6 Spannungsmesser
S7 Sensor für die Drehzahl der Antriebsmaschine
C1 Steuereinheit
C2 Steuereinheit für die Antriebsmaschine
43
elektromagnetisches Ventil
102
b Motor/Generator
102
c elektromagnetische/hydraulische Kupplung
A1 VEL-Betätigungseinrichtung
A2 Treibstoffeinspritzvorrichtung
A3 Zündvorrichtung
Legende zu
Fig.
5
400
Verfahren zum Anlassen der Antriebsmaschine
401
Fahrzeuggeschwindigkeit (Vs) = 0 km/h?
402
Zündschalter an?
403
Bremsschalter an?
404
Gaspedal aus?
405
Schaltstellung des Automatikgetriebes im "P"-Bereich?
406
Einkuppeln der elektromagnetischen Überbrückungskupplung
407
Betrieb des STR/ALT als Motor
408
Anlassen des Motors beendet?
409
Anhalten von STR/ALT als Motor
410
Auskuppeln der elektromagnetischen Überbrückungskupplung
Legende zu
Fig.
6
500
Verfahren für den Kriechgang der Antriebsmaschine
501
befindet sich die Schaltstellung des Automatikgetriebes im "D"-Bereich?
502
Bremsschalter aus?
503
Gaspedal aus?
504
Betrieb im Kriechgang bei normalem Betrieb der Antriebsmaschine
X1 Verfahren zur normalen Beschleunigung als Antwort auf eine Betätigung des Gaspedals
Legende zu
Fig.
7
600
Verfahren für den Kriechgang des Motors
601
Vs ≦ 3,5 km/h UND SOC < SET?
602
Anhalten des Motors
603
befindet sich die Schaltstellung des Automatikgetriebes bei "D"?
604
Bremsschalter aus?
605
Gaspedal aus?
606
Stop von STR/ALT zur Energieerzeugung/Generierung
607
Betätigung von STR/ALT als Generator
608
SOC < SET?
500
Verfahren für den Kriechgang der Antriebsmaschine (
Fig.
6
)
700
Verfahren zur Beschleunigung aus dem Kriechgang (
Fig.
8
)
800
Umschalten vom Motorkriechgang zum Antriebsmaschinenkriechgang (
Fig.
9
)
Legende zu
Fig.
8
700
Start
701
Bestimmung anhand des Betrags, um den das Gaspedal niedergedrückt ist, ob eine mäßige oder eine plötzliche Beschleunigung vorliegt
702
erhöhe die Motordrehzahl von STR/ALT
703
Antrieb UPM < 1400 Upm?
704
Einkuppeln der elektromagnetischen Kupplung
705
Bestätigung des Anlassens der Antriebsmaschine anhand der Drehzahl der An­ triebsmaschine
706
Anhalten von STR/ALT als Motor
1200
Verfahren zum erneuten Anlassen der Antriebsmaschine (
Fig.
13
)
Legende zu
Fig.
9
800
Verfahren zum Umschalten vom Motorkriechgang zum Antriebsmaschinen­ kriechgang
801
Einkuppeln der elektromagnetischen Überbrückungskupplung
802
Anlassen der Antriebsmaschine beendet?
803
Anhalten von STR/ALT als Motor
804
Auskuppeln der elektromagnetischen Überbrückungskupplung
Legende zu
Fig.
10
900
Verfahren zum Steady-State-Betrieb
901
befindet sich die Schaltstellung des Automatikgetriebes im "D"-Bereich?
902
Bremsschalter aus?
903
ist das Gaspedal um den Steady-State-Betrag niedergedrückt?
904
1000 Upm < ANTRIEBSMASCHINENDREHZAHL < 3000 Upm?
905
SOC ≦ SET?
906
Anhalten der STR/ALT Energieerzeugung
907
Betätigung der STR/ALT Energieerzeugung
908
Korrigieren der Verzögerung um die Energiegenerierung als Antwort auf die e­ lektrisch angetriebene Drossel
1000
Verfahren für die Beschleunigung
Legende zu
Fig.
11
1000
Verfahren zur Beschleunigung
1001
Anhalten der STR/ALT Energiegenerierung
Legende zu
Fig.
12
1101
ist die Schaltstellung des Automatikgetriebes im "D"-Bereich?
1102
Bremsschalter aus?
1103
ist das Gaspedal um den Betrag für den Steady-State niedergedrückt?
1004
1000 Upm < ANTRIEBSMASCHINENDREHZAHL < 3000 Upm?
1105
SOC ≦ SET?
1106
Anhaften von der Energieerzeugung durch STR/ALT
1107
Betrieb von STR/ALT zur Energieerzeugung
1108
Führe Atkinson-Zyklus in Abhängigkeit von der Phasensteuerung der Einlaß- /Auslaßventile durch die VEL
60
durch
1000
Verfahren zur Beschleunigung (
Fig.
11
)
Legende zur
Fig.
13
1200
Start
1201
Vs?
1202
Bremsschalter aus?
1203
Gaspedal an?
1204
SOC < SET?
1205
Feststellen einer mäßigen oder plötzlichen Beschleunigung in Abhängigkeit von der Tiefe, um die das Gaspedal niedergedrückt ist
1206
Ausgabe des Schaltsignals für den "N"-Bereich der Kupplung für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt
1207
Einkuppeln der elektromagnetischen Überbrückungskupplung
1208
Betrieb von STR/ALT als Motor
1209
Bestätigen des Anlassens der Antriebsmaschine anhand der Drehzahl der An­ triebsmaschine
1210
Anhalten von STR/ALT als Motor
1211
Auskuppeln der elektromagnetischen Überbrückungskupplung
1212
Umschalten in den "D"-Bereich durch den Leitungsdruck für die Kupplung zur Vorwärts- und Rückwärtsfahrt
1315
Verfahren zur erneuten Beschleunigung während einer Verzögerung
700
Verfahren zur Beschleunigung aus dem Kriechgang (
Fig.
8
)
Legende zu
Fig.
14
1301
Gaspedal aus?
1302
Abschalten der Treibstoffzufuhr
1303
Vs < 40 km/h?
1304
Anhalten der Ventile über die VEL
60
1305
Betrieb von STR/ALT zur Regenerierung
1306
SOC ≦ SET?
1307
Gaspedal an?
1308
Anhalten von STR/ALT zur Regenerierung
1309
erneuter Start der Treibstoffeinspritzung der Antriebsmaschine
1310
Beschleunigung über das Gaspedal
1311
Auskuppeln an der Seite der Antriebsmaschine
1312
Betrieb von STR/ALT zur Regenerierung
1313
SOC ≦ SET?
1314
Anhalten der Energieregenerierung durch STR/ALT
1315
Feststellen einer mäßigen oder plötzlichen Beschleunigung anhand des Betrags, um den das Gaspedal niedergedrückt ist
1316
Anhalten von STR/ALT Regenerierung
1317
Einkuppeln der elektromagnetischen Kupplung
1318
Betrieb von STR/ALT als Motor
1319
Bestätigung des Anlassen der Antriebsmaschine anhand der Drehzahl der An­ triebsmaschine
1320
Anhalten von STR/ALT als Motor
1321
Beschleunigung durch das Gaspedal
1322
Anhalten der Energieregenerierung durch den STR/ALT
1323
Umschalten in den "N"-Bereich durch den Leitungsdruck der Kupplung für die Vorwärts-/Rückwärtsfahrt
1324
Einkuppeln der elektromagnetischen Kupplung
1325
Betrieb von STR/ALT als Motor
1326
Bestätigung des Anlassens der Antriebsmaschine anhand der Drehzahl der An­ triebsmaschine
1327
Anhalten von STR/ALT als Motor
1328
Ausgabe eines Umschaltsignals in den "N"-Bereich der Kupplung für die Vor­ wärts-/Rückwärtsfahrt
1329
Beschleunigung über das Gaspedal
Legende zu
Fig.
24
400
Verfahren zum Anlassen des Motors
401
Vs = 0 km/h?
402
Zündschalter an?
403
Bremsschalter an?
404
Gaspedal aus?
405
befindet sich Schaltstellung des Automatikgetriebes im "P"-Bereich?
407
Betrieb von STR/ALT als Motor
408
Anlassen des Motors beendet?
409
Anhalten von STR/ALT als Motor
Legende zu
Fig.
25
1201
Vs?
1202
Bremsschalter aus?
1203
Gaspedal an?
1204
SOC < SET?
1205
Bestimmung einer mäßigen oder plötzlichen Beschleunigung anhand des Be­ trags, um den das Gaspedal niedergedrückt ist
1206
Ausgabe eines Umschaltsignals in den "N"-Bereich der Kupplung für die Vor­ wärts-/Rückwärtsfahrt
1208
Betrieb von STR/ALT als Motor
1209
Bestätigung des Anlassens der Antriebsmaschine anhand der Drehzahl der An­ triebsmaschine
1210
Anhalten von STR/ALT als Motor
1212
Umschalten in den "D"-Bereich durch den Leitungsdruck der Kupplung für die Vorwärts-/Rückwärtsfahrt
2301
Betrieb von STR/ALT als Motor
2302
Drehzahl der Antriebsachse < 1400 Upm?
2303
Bestätigung des Anlassens der Antriebsmaschine anhand der Drehzahl der An­ triebsmaschine
2304
Anhalten von STR/ALT als Motor
Legende zu
Fig.
26
1301
Gaspedal aus?
1302
Abschalten der Treibstoffzufuhr
1304
Anhalten der Ventile durch die VEL
60
1305
Betrieb von STR/ALT zur Regenerierung
1306
SOC ≦ SET?
1314
Anhalten der Energieregenerierung durch STR/ALT
1315
Feststellen einer plötzlichen oder mäßigen Beschleunigung anhand des Betrags, um den das Gaspedal niedergedrückt ist
2401
Anhalten der Energieregenerierung durch STR/ALT
2402
Wiederaufnahme der Treibstoffeinspritzung bei der Antriebsmaschine
2403
Einkuppeln der hydraulischen Überbrückungskupplung
2404
Beschleunigung durch das Gaspedal
2405
Anhalten der Energieregenerierung durch STR/ALT
2406
Wiederaufnahme der Treibstoffeinspritzung der Antriebsmaschine
2407
Einkuppeln der elektromagnetischen und hydraulischen Überbrückungskupplung
2408
Beschleunigung durch das Gaspedal

Claims (20)

1. Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug, umfassend:
einen Drehmomentwandler zur Übertragung einer Antriebskraft zwischen ei­ ner Ausgangsachse einer Antriebsmaschine des Fahrzeugs und einer Ein­ gangsachse eines Getriebes, wobei das Getriebe zwischen einem Leerlauf­ zustand und einem Zustand für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt umschalten und ein Übersetzungsverhältnis ändern kann;
ein Gehäuse, das eine Außenfläche des Drehmomentwandlers umschließt;
eine Hydraulikkupplung;
eine elektromagnetische Kupplung, wobei die hydraulische Kupplung und die elektromagnetische Kupplung nebeneinander angeordnet sind, um einen Ü­ berbrückungszustand des Drehmomentwandlers zu ermöglichen; und
einen Motor/Generator, der einen am Gehäuse befestigten Stator und einen an einem Drehelement des Drehmomentwandlers befestigten Rotor aufweist, der dem Stator gegenüberliegt, wobei der Motor/Generator so ausgebildet ist, daß er ein Drehmoment an das Drehelement des Drehmomentwandlers abgeben und von diesem aufnehmen kann.
2. Motor/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, wobei so­ wohl die hydraulische Kupplung als auch die elektromagnetische Kupplung gemeinsame, einander gegenüberliegende Stirnflächen aufweisen.
3. Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Rotor des Motors/Generators in Richtung der Eingangsachse des Getriebes bezüglich des Drehmomentwandlers und sowohl der elektromagnetischen als auch der hydraulischen Kupplung versetzt ist.
4. Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, wobei das Gehäuse ein äußeres Gehäuse ist, das an der Antriebsmaschine angebracht ist, so daß es den Drehmomentwandler und den Motor/Generator und so­ wohl die elektromagnetische als auch die hydraulische Kupplung umschließt, und des Weiteren ein inneres Gehäuse aufweist, das an der Antriebsmaschi­ ne angebracht ist, um einen Innenraum desselben in eine Kammer für den Drehmomentwandler und eine Kammer für den Motor/Generator zu untertei­ len, so wie eine Antriebsachse, die durch das innere und äußere Gehäuse in Richtung der Eingangsachse der Antriebsmaschine hindurchreicht und mit der Eingangsachse des Getriebes verbunden ist.
5. Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, wobei ein Rotorhalteelement in axialer Richtung auf der Antriebsachse gehalten ist und sich entlang eines äußeren Umfangs des inneren Gehäuses in Richtung in einer inneren Umfangsfläche des äußeren Gehäuses erstreckt, und wobei der Stator am inneren Umfang des äußeren Gehäuses so angebracht ist, daß er dem Rotor gegenüberliegt.
6. Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, die des Weiteren eine an einer Seitenfläche des Rotorhalteelements des Mo­ tors/Generators angebrachte Finne aufweist, die dem inneren Gehäuse ge­ genüberliegt.
7. Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, die des Weiteren eine flexible Scheibe aufweist, die an der Ausgangsachse der An­ triebsmaschine und des Drehmomentwandlers angebracht ist, um eine sich auf der Ausgangsachse der Antriebsmaschine entwickelnde Schwingung zu absorbieren.
8. Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, die des Weiteren eine Torsionsfeder aufweist, die an einem Überbrückungskolben des Drehmomentwandlers angebracht ist, um eine sich auf der Antriebsach­ se entwickelnde Torsionsschwingung zu absorbieren, wobei der Überbrü­ ckungskolben in axialer Richtung über eine Verzahnungskupplung auf der Antriebsachse gelagert ist.
9. Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, die des Weiteren einen Kühlmantel umfaßt, durch die ein Kühlmedium strömt, wobei der Kühlmantel auf einer festen Kontaktfläche zwischen dem Stator des Mo­ tors/Generators und der inneren Umfangsfläche des äußeren Gehäuses an­ geordnet ist.
10. Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, die des Weiteren eine eingebaute Ölpumpe aufweist, die auf der Antriebsachse an­ gebracht ist und an der Kammer für den Motor/Generator angeordnet ist.
11. Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, wobei die gemeinsame Stirnfläche sowohl der elektromagnetischen als auch der hyd­ raulischen Kupplung an einem Umfangsende des Überbrückungskolbens angeordnet ist.
12. Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, wobei die Antriebsachse einen hohlen Aufbau aufweist, um eine Ölleitung auszubilden, durch die ein Hydraulikdruck an eine in dem Drehmomentwandler ausgebil­ dete Ölkammer zugeleitet wird.
13. Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, wobei der Rotor des Motors/Generators in Richtung der Eingangsachse der Antriebs­ maschine bezüglich des Drehmomentwandlers und sowohl der elektromag­ netischen als auch der hydraulischen Kupplung versetzt ist.
14. Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 13, wobei das Gehäuse ein äußeres Gehäuse ist, das an der Antriebsmaschine so ange­ bracht ist, daß es den Drehmomentwandler, den Motor/Generator und so­ wohl die elektromagnetische als auch die hydraulische Kupplung umschließt, und wobei der Drehmomentwandler eine Drehmomentwandlerabdeckung auf einer äußeren Umfangsfläche umfaßt, an der der Rotor des Motors/Gene­ rators so angebracht ist, daß er dem Stator desselben gegenüberliegt.
15. Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 14, wobei die Drehmomentwandlerabdeckung in axialer Richtung auf einer Antriebsachse gelagert ist und des Weiteren eine eingebaute Pumpe aufweist, die an der Außenseite des äußeren Gehäuses angeordnet und in axialer Richtung auf der Antriebsachse gehalten ist.
16. Motor/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 15, wobei das Getriebe ein stufenlos verstellbares Getriebe ist.
17. Motor/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, die des Weiteren eine Steuereinheit aufweist, die ausgebildet ist, die elektro­ magnetische Kupplung einzukuppeln, um den Motor/Generator als Anlasser der Antriebsmaschine während eines Starts der Antriebsmaschine zu betrei­ ben, und die ausgebildet ist, den Eingriff der elektromagnetischen Kupplung zu lösen und einen Antrieb durch die Antriebsmaschine unter einer festge­ stellten Bedingung eines Auskuppelns der hydraulischen Kupplung während einer Regenerierung durch den Motor/Generator zu stoppen.
18. Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 14, die des Weiteren eine Steuereinheit aufweist, die ausgebildet ist, den Motor/Gene­ rator als Anlasser für die Antriebsmaschine ohne Einkuppeln der elektro­ magnetischen Kupplung während eines Anlassens der Antriebsmaschine zu betreiben, und die ausgebildet ist, die elektromagnetische Kupplung während einer Regenerierung durch den Motor/Generator einzukuppeln.
19. Motor-/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 17, wobei eine elektromagnetisch angetriebene Ventilbetätigungsvorrichtung (VEL 60) am Motor vorgesehen ist, und wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, eine Ven­ tilbetätigung durch die elektromagnetisch angetriebene Ventilbetätigungsvor­ richtung (VEL 60) zu stoppen, um innerhalb eines jeden Zylinders der An­ triebsmaschine hermetisch Luft einzuschließen und einen Verlust an Bewe­ gungsenergie zu verhindern, wie er durch das Einströmen und Ausströmen der Luft in und aus jeden Zylinder entsteht, und um die Energie zu regenerie­ ren, die diesem Verlust entspricht, wenn sich der Drehmomentwandler im ü­ berbrückten Zustand während der Regenerierung durch den Motor/Generator befindet.
20. Motor/Generatoreinheit für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 19, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist festzustellen, ob ein Betriebszustand des Fahr­ zeugs ein steady-state Betriebszustand ist, und um den Motor/Generator während des steady-state Betriebszustands als Alternator zu betreiben.
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