DE102017221250A1 - Steuerungs- bzw. -regelungsvorrichtung für ein hybridfahrzeug - Google Patents

Steuerungs- bzw. -regelungsvorrichtung für ein hybridfahrzeug Download PDF

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Nobufusa Kobayashi
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Abstract

Eine Regelungsvorrichtung (80) für ein Hybridfahrzeug (10; 200) umfasst: eine Antriebsquelle mit einem Verbrennungsmotor (14; 202) und einem Fahrzeugantriebs-Elektromotor (MG2; MG); ein Automatikgetriebe (20; 210) mit mehreren hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen (CB); und eine Hydraulikdruckquelle für die hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen, die eine mechanisch angetriebene Ölpumpe (100), die durch der Verbrennungsmotor angetrieben wird, und eine elektrisch angetriebene Ölpumpe (104), die durch eine pumpenantreibende Elektromotor (102) angetrieben wird, umfasst, wobei das Automatikgetriebe mehrere Gangstufen mit unterschiedlichen Werten eines Drehzahlverhältnisses (yat) seiner Ausgangsdrehzahl (ωo) bezüglich seiner Eingangsdrehzahl (ωi) umfasst, wobei die Gangstufen durch Eingreifaktionen von ausgewählten der hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen mit Hilfe von Magnetventilen (SL1-SL4) eingestellt werden, wobei die hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen in einem Motorantriebsmodus, in dem das Hybridfahrzeug durch den Fahrzeugantriebs-Elektromotor angetrieben wird, während der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist, durch hydraulische Drücke betätigt werden, die mit Hilfe der elektrisch angetriebenen Ölpumpe werden. Der Regelungsvorrichtung umfasst: eine Anormalität-Erfassungsabschnitt (92) zum Erfassen einer Anormalität der Eingreifaktion der Kopplungsvorrichtungen, um eine der Gangstufen, in der das Hybridfahrzeug in dem Motorantriebsmodus gestartet wird, einzurichten; einen Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt (94) zum Starten des Verbrennungsmotors (14; 202), um die mechanisch angetriebene Ölpumpe (100) anzutreiben, wenn die Anormalität erfasst wird; und einen Abschnitt zum Lösen eines vorübergehenden Eingriffs (98), der ausgelegt ist, um das Magnetventil für die eine hydraulisch betätigte Kopplungsvorrichtung anzusteuern, die in ihren Eingriffszustand versetzt ist, um die eine Gangstufe einzurichten, so dass die eine hydraulisch betätigte Kopplungsvorrichtung beim Start des Verbrennungsmotors durch den Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt in seinen gelösten Zustand zurückversetzt wird.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung (im Folgenden kurz als „Regelungsvorrichtung“ bezeichnet) für ein Hybridfahrzeug und insbesondere eine Steuerung bzw. Regelung des Hybridfahrzeugs beim Betrieb einer mechanisch angetriebenen Ölpumpe im Falle einer Erfassung einer Anormalität eines Leistungsübertragungszustands eines Automatikgetriebes.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Eine bekannte Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug umfasst: eine Antriebsquelle, die einen Verbrennungsmotor und einen Fahrzeugantriebs-Elektromotor umfasst; ein Automatikgetriebe mit mehreren hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen; und eine Hydraulikdruckquelle für die hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen, die eine mechanisch angetriebene Ölpumpe umfasst, die durch den Verbrennungsmotor angetrieben wird, und eine elektrisch angetriebene Ölpumpe umfasst, die durch einen pumpenantreibenden Elektromotor angetrieben wird. Das Automatikgetriebe hat mehrere Gangstufen mit unterschiedlichen Werten eines Drehzahlverhältnisses seiner Ausgangsdrehzahl bezüglich seiner Eingangsdrehzahl, wobei die Gangstufen durch Eingreifaktionen ausgewählter der hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen mit Hilfe von Magnetventilen eingerichtet werden. Die hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen werden in einem Motorantriebsmodus, in dem das Hybridfahrzeug durch den Fahrzeugantriebs-Elektromotor angetrieben wird, während der Verbrennungsmotor gestoppt ist, durch hydraulische Drücke betätigt, die mit Hilfe der elektrisch angetriebenen Ölpumpe erzeugt werden. Die Regelungsvorrichtung umfasst: einen Anormalität-Erfassungsabschnitt zum Erfassen einer Anormalität eines Leistungsübertragungszustands des Automatikgetriebes aufgrund einer Anormalität der Eingreifaktion von einer der hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen, die betätigt wird, um eine der Gangstufen des Automatikgetriebes einzurichten, in der das Hybridfahrzeug in dem Motorantriebsmodus gestartet wird; und einen Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt zum Starten des Verbrennungsmotors zum Antreiben der mechanisch angetriebenen Ölpumpe, wenn die Anormalität des Leistungsübertragungszustands des Automatikgetriebes durch den Anormalität-Erfassungsabschnitt erfasst wird. Die JP-2009-108923A offenbart ein Beispiel dieses Typs einer Regelungsvorrichtung, die ausgelegt ist, um zu bestimmen, dass die Anormalität des Leistungsübertragungszustands des Automatikgetriebes durch eine Anormalität der elektrisch angetriebenen Ölpumpe verursacht ist, wenn die Anormalität durch Starten des Verbrennungsmotors durch den Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt beseitigt ist.
  • Jedoch besteht bei der oben beschriebenen Hybridfahrzeug-Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung die Gefahr, dass ein Schaltrucks des Automatikgetriebes erzeugt wird, bewirkt durch eine abrupte Erzeugung einer Fahrzeugantriebskraft mit einer Trägheitskraft aufgrund einer abrupten Eingreifaktion der oben genannten einen hydraulisch betätigten Reibkupplungsvorrichtung, wenn als Ergebnis eines Starts des Verbrennungsmotors durch den Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt beim Hochdrehen einer Eingangsdrehzahl des Automatikgetriebes aufgrund der Anormalität der Eingreifaktion der entsprechenden Reibkupplungsvorrichtung ein durch die mechanisch angetriebene Ölpumpe erzeugter Hydraulikdruck auf die entsprechende Reibkupplungsvorrichtung angewendet wird,.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des oben beschriebenen Standes der Technik gemacht. Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, das einen Schaltruck eines Automatikgetriebes verhindern kann, der durch eine abrupte Erzeugung einer Fahrzeugantriebskraft aufgrund einer abrupten Eingreifaktion einer hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtung beim Start eines Verbrennungsmotor zum Antreiben einer mechanisch angetriebene Ölpumpe aufgrund einer Erfassung einer Anormalität eines Leistungsübertragungszustands des Automatikgetriebes verursacht ist.
  • Die oben genannte Aufgabe wird gemäß den folgenden Modi der vorliegenden Erfindung gelöst:
  • Gemäß einem ersten Modus der Erfindung wird eine Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug bereitgestellt, die umfasst: eine Antriebsquelle mit einem Verbrennungsmotor und einem Fahrzeugantriebs-Elektromotor; ein Automatikgetriebe mit mehreren hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen; und eine Hydraulikdruckquelle für die hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen, die eine mechanisch angetriebene Ölpumpe, die durch der Verbrennungsmotor angetrieben wird, und eine elektrisch angetriebene Ölpumpe, die durch einen pumpenantreibenden Elektromotor angetrieben wird, umfasst, wobei das Automatikgetriebe mehrere Gangstufen mit unterschiedlichen Werten eines Drehzahlverhältnisses seiner Ausgangsdrehzahl bezüglich seiner Eingangsdrehzahl umfasst, wobei die Gangstufen durch Eingreifaktionen von ausgewählten der hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen mit Hilfe von Magnetventilen eingerichtet werden, wobei die hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen in einem Motorantriebsmodus, in dem das Hybridfahrzeug durch den Fahrzeugantriebs-Elektromotor angetrieben wird, während der Verbrennungsmotor gestoppt ist, durch hydraulische Drücke betätigt werden, die mit Hilfe der elektrisch angetriebenen Ölpumpe erzeugt werden, wobei die Regelungsvorrichtung umfasst: einen Anormalität-Erfassungsabschnitt zum Erfassen eine Anormalität eines Leistungsübertragungszustands des Automatikgetriebes aufgrund einer Anormalität der Eingreifaktion von einer der hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen, die betätigt wird, um eine der Gangstufen des Automatikgetriebes, in der das Hybridfahrzeug in dem Motorantriebsmodus gestartet wird, einzurichten; einen Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt zum Starten des Verbrennungsmotors, um die mechanisch angetriebene Ölpumpe anzutreiben, wenn die Anormalität des Leistungsübertragungszustands des Automatikgetriebes durch den Anormalität-Erfassungsabschnitt erfasst wird; und einen Abschnitt zum Lösen eines vorübergehenden Eingriffs, der ausgelegt ist, um das Magnetventil für die eine hydraulisch betätigte Kopplungsvorrichtung anzusteuern, die in ihren Eingriffszustand versetzt ist, um die eine Gangstufe einzurichten, so dass die eine hydraulisch betätigte Kopplungsvorrichtung beim Start des Verbrennungsmotors durch den Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt in ihren gelösten Zustand gebracht wird, wobei der Abschnitt zum Lösen eines vorübergehenden Eingriffs das Magnetventil ansteuert, so dass es die eine hydraulisch betätigte Kopplungsvorrichtung nach dem Start des Verbrennungsmotors in ihren Eingriffszustand zurückversetzt.
  • Gemäß einem zweiten Modus der Erfindung umfasst die Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung gemäß dem ersten Modus der Erfindung einen Anormalitätsursachen-Bestimmungsabschnitt, der ausgelegt ist, um zu bestimmen, dass die Anormalität des Leistungsübertragungszustands des Automatikgetriebes durch einen Defekt der elektrisch angetriebenen Ölpumpe verursacht ist, wobei die Anormalität durch Starten des Verbrennungsmotors mit Hilfe des Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitts beseitigt wird.
  • Die Regelungsvorrichtung gemäß dem ersten Modus der Erfindung ist so ausgelegt, dass das Magnetventil für die oben beschriebene eine hydraulisch betätigte Kopplungsvorrichtung, die in ihren Eingriffszustand versetzt ist, um die oben beschriebene eine Gangstufe einzustellen, so angesteuert wird, dass die oben beschriebene eine hydraulisch betätigte Kopplungsvorrichtung beim Start des Verbrennungsmotors durch den Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt in ihren gelösten Zustand versetzt wird. Anschließend wird das Magnetventil so angesteuert, dass es die oben beschriebene eine hydraulisch betätigte Kopplungsvorrichtung nach dem Start des Verbrennungsmotors, das heißt nach dem Anstieg des Hydraulikdrucks, erzeugt durch die durch den Verbrennungsmotor angetriebene, mechanisch angetriebene Ölpumpe, in ihren Eingriffszustand zurückversetzt. Demzufolge ist es möglich, eine abrupte Eingreifaktion der entsprechenden Kopplungsvorrichtung durch eine Zuführung eines druckbeaufschlagten Arbeitsfluids von der mechanisch angetriebenen Ölpumpe und einen Schaltruck des Automatikgetriebes aufgrund einer Fahrzeugantriebskraftveränderung beim Eingreifen der entsprechenden Kopplungsvorrichtung zu verhindern. Wenn die relevante Kopplungsvorrichtung nach dem Hochdrehen der Eingangsdrehzahl des Automatikgetriebes in den Eingriffszustand zurückversetzt ist, ist es möglich, durch Regeln eines Drehmoments des Fahrzeugantriebs-Elektromotors nach dem Zurückversetzen der relevanten Kopplungsvorrichtung die Fahrzeugantriebskraft in dem Eingriffszustand geschmeidig zu erhöhen. Wenn hingegen die Kopplungsvorrichtung in den Eingriffszustand zurückversetzt werden wird, während die Eingangsdrehzahl noch hochgefahren wird, ist es möglich, eine abrupte Vergrößerung der Fahrzeugantriebskraft durch Regeln des Hydraulikdrucks, mit dem die relevante Kopplungsvorrichtung beaufschlagt wird, zu verhindern, um so die Kopplungsvorrichtung geschmeidig in den Eingriffszustand zurückzuversetzen.
  • Gemäß dem zweiten Modus der Erfindung bestimmt der Anormalitätsursachen-Bestimmungsabschnitt, dass die Anormalität des Leistungsübertragungszustands des Automatikgetriebes durch den Defekt der elektrisch angetriebenen Ölpumpe verursacht ist, wobei die Anormalität durch Starten des Verbrennungsmotors durch den Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt beseitigt wird. Demzufolge kann der Defekt der elektrisch angetriebenen Ölpumpe ohne die Notwendigkeit eines Hydraulikdruckschalters oder -sensors erfasst werden. Ferner kann eine Ausfallsicherungssteuerung bzw. -regelung zum Beheben des Defekts der elektrisch angetriebenen Ölpumpe durch einen Antrieb der mechanisch angetriebenen Ölpumpe durch den gestarteten Verbrennungsmotor schnell implementiert werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Anordnung eines durch eine Regelungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuerten Antriebssystems eines Hybridfahrzeugs sowie Hauptsteuerungs- bzw. - regelungsabschnitte der Regelungsvorrichtung zeigt;
    • 2 ist eine Tabelle, die eine Beziehung zwischen Gangstufen eines mechanisch betätigten Stufengetriebeabschnitts von 1 und Kombinationen von hydraulisch betätigten Reibkupplungsvorrichtungen, die in Eingreifzustände versetzt werden, um die jeweiligen Gangstufen einzustellen, zeigt;
    • 3 ist ein Kollineardiagramm, das eine Beziehung zwischen Drehzahlen von Drehelementen eines elektrisch gesteuerten Stufenlosgetriebeabschnitts von 1 und des mechanisch betätigten Stufengetriebeabschnitts zeigt;
    • 4 ist ein Schaltungsdiagramm einer hydraulischen Steuerungs- bzw. Regelungseinheit (im Folgenden kurz „Steuerungseinheit“) mit Kupplungen C1 und C2 und Bremsen B1 und B2 des mechanisch betätigten Stufengetriebeabschnitts;
    • 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Schaltkarte, die von einem Getriebeschaltungs-Steuerungsabschnitt von 1 verwendet wird, um Schaltaktionen des mechanisch betätigten Stufengetriebeabschnitts zu steuern, und eine Antriebsquellen-Schaltkarte zeigt;
    • 6 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerungs- bzw. Regelungsroutine zeigt, die durch einen Notfall-Steuerungs- bzw. -regelungsabschnitt (im Folgenden kurz als „Notfall-Regelungsabschnitt“ bezeichnet) von 1 ausgeführt wird;
    • 7 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel von Änderungen verschiedener Parameter zeigt, wenn eine Notfallsteuerung bzw. -regelung gemäß der in dem Flussdiagramm von 6 dargestellten Steuerungs- bzw. Regelungsroutine (im Folgenden kurz als „Regelungsroutine“ bezeichnet) implementiert ist; und
    • 8 ist eine schematische Ansicht, die eine Anordnung eines weiteren Typs eines Fahrzeugantriebssystems zeigt, das von dem in 1 verschieden ist und durch die Regelungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHDEIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Der Verbrennungsmotor, der als die Antriebsquelle vorgesehen ist, ist ein Benzinmotor, ein Dieselmotor oder jeder andere Verbrennungsmotor, der eine Antriebskraft durch Verbrennung eines Kraftstoffs erzeugt. Der Fahrzeugantriebs-Elektromotor, der ebenfalls als die Antriebsquelle verwendet wird, ist vorzugsweise ein Motor/Generator, der als elektrischer Generator verwendet werden kann. Das Automatikgetriebe mit mehreren hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen kann das oben genannte Stufengetriebe vom Planetentyp oder vom permanent verzahnten Typ mit zwei parallelen Achsen sein. Dieses Automatikgetriebe ist in einem Leistungsübertragungspfad zumindest zwischen dem Elektromotor und Fahrzeugantriebsrädern angeordnet und so ausgelegt, dass es im Motorantriebsmodus eine Drehbewegung des Fahrzeugantriebs-Elektromotors zu den Antriebsrädern mit einem ausgewählten von mehreren Drehzahlverhältnissen überträgt. Die mechanisch angetriebene Ölpumpe ist mit dem Verbrennungsmotor direkt verbunden durch ihn betrieben, kann aber auch in einem Leistungsübertragungspfad angeordnet sein, der mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, so dass die Pumpe durch den Verbrennungsmotor als Antriebsquelle angetrieben wird.
  • Die Magnetventile, die vorgesehen sind, um die Eingreif- und Löseaktionen der hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen zu steuern, sind vorzugsweise Linearmagnetventile, die den Hydraulikdruck so regeln, dass er sich kontinuierlich ändert, können aber auch Auf-Zu-Magnetventile sein, die selektiv in den durchgeschalteten bzw. den offenen Zustand geschaltet werden. Die Auf-Zu-Magnetventile können Ausgangsdrücke erzeugen, die durch ihre Tastverhältnisregelung kontinuierlich veränderlich sind und geschmeidige Eingreifaktionen der hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen erlauben.
  • Anormalitäten des Leistungsübertragungszustands des Automatikgetriebes aufgrund einer Anormalität von Eingreifaktionen der hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen können auf der Grundlage von zum Beispiel einer Differenz zwischen einem theoretischen Wert und einem tatsächlichen Wert des Drehzahlverhältnisses einer Fahrzeugstartdrehzahlposition des Automatikgetriebes, eines Hochdrehgrads der Eingangsdrehzahl des Automatikgetriebes und einer Differenz zwischen Drehzahlen von zwei Drehelementen der hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen erfasst werden. Die Anormalitäten der Eingreifaktionen der hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen können Anormalitäten von Löseaktionen oder Schlupfaktionen der Kopplungsvorrichtungen sein, die in den Eingriffszustand gebracht werden sollten. Der oben beschriebene Abschnitt zum Lösen eines vorübergehenden Eingriffs ist vorgesehen, um das Magnetventil so zu steuern, dass es die Eingreifaktion der hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtung beim Start des Verbrennungsmotors durch den oben beschriebenen Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt löst. Dieser Abschnitt zum Lösen eines vorübergehenden Eingriffs ist vorzugsweise so ausgelegt, dass er die Eingreifaktion der Kopplungsvorrichtung vor dem Start des Verbrennungsmotors löst. Jedoch ist es erforderlich, dass der Abschnitt zum Lösen eines vorübergehenden Eingriffs zumindest die Eingreifaktion der Kopplungsvorrichtung spätestens vor einem Moment, in dem eine Erzeugung eines Hydraulikdrucks durch die mechanisch angetriebene Ölpumpe, die durch den gestarteten Verbrennungsmotor angetrieben, eingeleitet wird, das heißt spätestens vor einem Moment, in dem die Eingreifaktion, die durch den erzeugten Hydraulikdruck abrupt implementiert wird, eingeleitet wird, löst. Ein Wiedereingreifen der Kopplungsvorrichtung nach dem Start des Verbrennungsmotors ist zumindest durch Erhöhen des Hydraulikdrucks der Kopplungsvorrichtung, nachdem der Hydraulikdruck durch die mechanisch angetriebene Ölpumpe erzeugt ist, d. h. insbesondere nach der Erhöhung des Hydraulikdrucks auf einen Wert, bei dem die Eingreifaktion mit hoher Stabilität implementiert werden kann, erforderlich. Das Wiedereingreifen der Kopplungsvorrichtung kann schnell implementiert werden, wenn die Eingangsdrehzahl des Automatikgetriebes null ist. Wenn die Eingangsdrehzahl hochdreht, erfolgt das Wiedereingreifen vorzugsweise erst dann, wenn das Hochdrehen so weit verringert worden ist, dass die Eingangsdrehzahl im Wesentlichen null ist. Jedoch kann ein Risiko eines Schaltrucks des Automatikgetriebes selbst in dem Hochdrehzustand der Eingangsdrehzahl durch langsames Erhöhen des Hydraulikdrucks der Kopplungsvorrichtung verringert werden.
  • Nachfolgend beschriebene, bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen (a) einen Gesamtelektroleistungsunterbrechungs-Gangstufeneinrichtungsschaltung zum mechanischen Einrichten der oben beschriebenen Fahrzeugstartdrehzahlposition des Automatikgetriebes in einem Gesamtelektroleistungsunterbrechungszustand, in dem sich sämtliche elektrische Leistungen in Verbindung mit den hydraulischen Steuerungen bzw. Regelungen in einem abgeschalteten Zustand befinden, und (b) einen Notfall-Gesamtelektroleistungsunterbrechungs-Regelungsabschnitt zum Einstellen des Gesamtelektroleistungsunterbrechungszustands, in dem die Anormalität des Leistungsübertragungszustands des Automatikgetriebes trotz des Starts des Verbrennungsmotors durch den Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt nicht beseitigt ist. Die bevorzugten Ausführungsformen sind ferner so ausgelegt, dass (c) der oben beschriebene Anormalitätsursachen-Bestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Anormalität des Leistungsübertragungszustands des Automatikgetriebes durch einen Defekt des Magnetventils im Zusammenhang mit der hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtung bewirkt wird, deren Eingreifaktion implementiert ist, um die Fahrzeugstartdrehzahlposition des Automatikgetriebes einzurichten, wenn die Anormalität in dem durch den Notfall-Gesamtelektroleistungsunterbrechungs-Regelungsabschnitt eingestellten Gesamtelektroleistungsunterbrechungszustand beseitigt ist. Jedoch ist zu beachten, dass die Regelungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise die Gesamtelektroleistungsunterbrechungs-Gangstufeneinrichtungsschaltung und den Notfall-Gesamtelektroleistungsunterbrechungs-Regelungsabschnitt umfasst.
  • ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Zunächst ist Bezug genommen auf 1, die eine schematische Ansicht ist, die eine Anordnung eines durch eine Regelungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zu steuernden Antriebssystems 12 eines Hybridfahrzeugs 10 und Hauptabschnitte der Regelungsvorrichtung zum Durchführen verschiedener Steuerungen bzw. Regelungen des Hybridfahrzeugs 10 zeigt. Wie es in 1 gezeigt ist, umfasst das Fahrzeugantriebssystem 12 einen Verbrennungsmotor 14, einen elektrisch gesteuerten Stufenlosgetriebeabschnitt 18 (nachfolgend als “ Stufenlosgetriebeabschnitt 18" bezeichnet), der über einen Dämpfer (nicht gezeigt) oder irgendeine andere Vorrichtung direkt oder indirekt mit dem Verbrennungsmotor 14 verbunden ist, und einen mechanisch betätigten Stufengetriebeabschnitt 20 (nachfolgend als „Stufengetriebeabschnitt 20“ bezeichnet), der mit einem Ausgangsdrehelement des Stufenlosgetriebeabschnitts 18 verbunden ist. Der Stufenlosgetriebeabschnitt 18 und der Stufengetriebeabschnitt 20 sind hintereinander in einem Getriebegehäuse 16 (nachfolgend als „Gehäuse 16“ bezeichnet), das als stationäres oder feststehendes Element dient, das an einer Karosserie des Hybridfahrzeugs 10 befestigt ist, so angeordnet, dass die Getriebeabschnitte 18 und 20 koaxial zueinander auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind. Das Fahrzeugantriebssystem 12 umfasst ferner einen Differentialgetriebemechanismus 24, der mit einem Ausgangsdrehelement in Form einer Ausgangswelle 22 des Stufengetriebeabschnitts 20 verbunden ist, und zwei Achsen 26, die mit dem Differentialgetriebemechanismus 24 verbunden sind. In dem Fahrzeugantriebssystem 12 wird eine Antriebskraft (ein „Antriebsmoment“ oder eine „Antriebskraft“, sofern keine Unterscheidung gegenüber der Antriebskraft getroffen ist) des Verbrennungsmotors 14 und eines zweiten Motor/Generators MG2 (weiter unten beschrieben) zu dem Stufengetriebeabschnitt 20 übertragen und von dem Stufengetriebeabschnitt 20 durch den Differentialgetriebemechanismus 24 und andere Vorrichtungen auf Antriebsräder 28 des Hybridfahrzeugs 10 übertragen. Das Fahrzeugantriebssystem 12 findet in geeigneter Weise in dem Hybridfahrzeug 10 vom FR-Typ (Frontmotor und Heckantrieb), in dem die Achse des Verbrennungsmotors 14 parallel zur Längsrichtung des Hybridfahrzeugs 10 ist, Verwendung. Es ist zu beachten, dass der Stufenlosgetriebeabschnitt 18 und der Stufengetriebeabschnitt 20 im Wesentlichen symmetrisch zueinander um die Achse des Verbrennungsmotors 14 (um die oben erwähnte gemeinsame Achse) angeordnet sind und in 1 die unteren Hälften der Getriebeabschnitte 18 und 20 nicht gezeigt sind.
  • Der Verbrennungsmotor 14 ist eine Antriebsquelle zum Antrieb des Hybridfahrzeugs 10, der ein bekannter Verbrennungsmotor wie etwa ein Benzinmotor oder ein Dieselmotor ist. Ein Motordrehmoment Te, das ein Ausgangsdrehmoment dieses Verbrennungsmotors 14 ist, wird durch eine elektronische Regelungsvorrichtung 80 (weiter unten beschrieben) geregelt, die den Betriebszustand des Verbrennungsmotors 14 wie er durch einen Öffnungswinkel eines Drosselventils oder eine Ansaugluftmenge, eine Kraftstoffeinspritzmenge und einen Zündzeitpunkt repräsentiert ist, regelt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor 14 mit dem Stufenlosgetriebeabschnitt 18 verbunden, und zwar ohne eine fluidbetriebene Leistungsübertragungsvorrichtung wie etwa einen Drehmomentwandler oder eine Fluidkupplung zwischen dem Verbrennungsmotor 14 und dem Getriebeabschnitt 18.
  • Der Stufenlosgetriebeabschnitt 18 umfasst: einen ersten Motor/Generator MG1; einen Differentialmechanismus 32, der als Leistungsaufteilungsvorrichtung zum mechanischen Aufteilen der Antriebskraft des Verbrennungsmotors 14 auf den ersten Motor/Generator MG1 und auf ein zwischengeschaltetes Leistungsübertragungselement 30, das ein Ausgangsdrehelement des Stufenlosgetriebeabschnitts 18 ist, dient; und den zweiten Motor/Generator MG2, der operativ mit dem zwischengeschalteten Leistungsübertragungselement 30 verbunden ist. Der Stufenlosgetriebeabschnitt 18 ist ein elektrisch gesteuerter Differentialabschnitt und ein elektrisch gesteuertes Stufenlosgetriebe, wobei ein Differentialzustand des Differentialmechanismus 32 durch Regeln eines Betriebszustands des ersten Motor/Generators MG1 geregelt wird. Der erste Motor/Generator MG1 dient als Differential-Motor/Generator, während der zweite Motor/Generator MG2 ein Elektromotor ist, der als Antriebsquelle dient, d. h. ein Fahrzeugantriebs-Motor/Generator. Das Hybridfahrzeug 10 umfasst die Antriebsquelle in Form des Verbrennungsmotors 14 und des zweiten Motor/Generators MG2.
  • Sowohl der erste Motor/Generator MG1 als auch der zweite Motor/Generator MG2 ist eine elektrisch betriebene Drehvorrichtung, die sowohl als Elektromotor als auch als Elektrogenerator fungiert. Der erste Motor/Generator MG1 und der zweite Motor/Generator MG2 sind über einen Inverter 50 mit einer elektrische Energie speichernden Vorrichtung in Form einer Batterie 52 verbunden. Der Inverter 50, der in dem Hybridfahrzeug 10 angeordnet ist, wird durch die Regelungsvorrichtung in Form der oben erwähnten und weiter unten ausführlich beschriebenen elektronischen Regelungsvorrichtung 80 gesteuert, um dadurch ein Ausgangsdrehmoment (regeneratives Drehmoment) des ersten Motor/Generators MG1, d. h. ein MG1-Drehmoment Tg, und ein Ausgangsdrehmoment (Vorwärtsantriebsmoment) des zweiten Motor/Generators MG2, das heißt ein MG2-Drehmoment Tm, zu regeln. Die Batterie 52, die ebenfalls in dem Hybridfahrzeug 10 angeordnet ist, ist die elektrische Energiespeichervorrichtung, zu der und von der eine elektrische Leistung von bzw. zu dem ersten Motor/Generator MG1 und dem zweiten Motor/Generator MG2 transportiert wird.
  • Der Differentialmechanismus 32 ist ein Planetengetriebesatz vom Einzelritzeltyp, mit drei Drehelementen in Form eines Sonnenrads S0, eines Trägers CA0 und eines Hohlrads R0 in unterschiedlich drehbarer Weise. Der Träger CA0 ist durch eine Verbindungswelle 34 operativ und leistungsübertragbar mit dem Verbrennungsmotor 14 verbunden, und das Sonnenrad S0 ist operativ und leistungsübertragbar mit dem ersten Motor/Generator MG1 verbunden, während das Hohlrad R0 operativ und leistungsübertragbar mit dem zweiten Motor/Generator MG2 verbunden ist. In dem Differentialmechanismus 32 dient der Träger CA0 als Eingangsdrehelement, das Sonnenrad S0 als Reaktionsdrehelement, und das Hohlrad R0 als Ausgangsdrehelement.
  • Der Stufengetriebeabschnitt 20 ist ein Stufengetriebe, das einen Teil eines Leistungsübertragungspfads zwischen dem zwischengeschalteten Leistungsübertragungselement 30 und den Antriebsrädern 28 bildet. Das zwischengeschaltete Leistungsübertragungselement 30 dient auch als Eingangsdrehelement des Stufengetriebeabschnitts 20 (als Getriebe-Eingangsdrehelement). Der Stufengetriebeabschnitt 20 bildet ferner einen Teil eines Leistungsübertragungspfads zwischen dem zweiten Motor/Generator MG2 und den Antriebsrädern 28, da der zweite Motor/Generator MG2 mit dem zwischengeschalteten Leistungsübertragungselement 30 verbunden ist, so dass sich das zwischengeschaltete Leistungsübertragungselement 30 zusammen mit dem zweite Motor/Generator MG2 gedreht wird. Der Stufengetriebeabschnitt 20 ist ein bekanntes Planeten-Automatikgetriebe, das mehrere Planetengetriebesätze in Form eines ersten Planetengetriebesatzes 36 und eines zweiten Planetengetriebesatzes 38 und mehrere Kopplungsvorrichtungen in Form einer Kupplung C1, einer Kupplung C2, einer Bremse B1 und einer Bremse B2 (nachfolgend als „Kopplungsvorrichtungen CB“ bezeichnet, sofern nichts anderes gesagt ist) umfasst.
  • Jede der Kopplungsvorrichtungen CB ist eine hydraulisch betätigte Reibkupplungsvorrichtung in Form einer Mehrscheiben- oder Einscheibenkupplung oder -bremse, die durch einen Hydraulikaktor operativ angedrückt wird, oder eine Bandbremse, die durch einen Hydraulikaktor operativ angezogen wird. Jede der Kopplungsvorrichtungen CB wird selektiv in einen Eingriffs-, Schlupf- oder Lösezustand gebracht, wobei ihre Drehmomentkapazitäten (Eingreifdrehmomentwerte) Tcb in Übereinstimmung mit auf sie ausgeübten Eingreifhydraulikdrücken Pcb geändert werden, die durch jeweilige Linearmagnetventile SL1-SL4 (gezeigt in 4) geregelt werden, die Teil einer in dem Hybridfahrzeug 10 angeordneten hydraulischen Steuerungseinheit 54 sind.
  • In dem Stufengetriebeabschnitt 20 sind ausgewählte der Drehelemente (Sonnenräder S1 und S2, Träger CA1 und CA2 und Hohlräder R1 und R2) des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes 36 und 38 miteinander oder mit dem zwischengeschalteten Leistungsübertragungselement 30, dem Gehäuse 16 oder der Ausgangswelle 22 verbunden, und zwar entweder direkt oder indirekt (selektiv) durch die Kopplungsvorrichtungen CB oder eine Einwegkupplung F1.
  • Der Stufengetriebeabschnitt 20 wird durch Eingreifaktionen von ausgewählten der Kopplungsvorrichtungen CB zu einer ausgewählten von mehreren (vier in dieser Ausführungsform) Gangstufen geschaltet. Diese vier AG-Gangstufen haben unterschiedliche Drehzahlverhältnisse yat (= AG-Eingangsdrehzahl ωi/AG-Ausgangsdrehzahl ωo). Die AG-Eingangsdrehzahl ωi ist eine Drehzahl (Winkelgeschwindigkeit) des Eingangsdrehelements des Stufengetriebeabschnitts 20, die gleich einer Drehzahl des zwischengeschalteten Leistungsübertragungselements 30 und einer MG2-Drehzahl ωm, die eine Betriebsdrehzahl des zweiten Motor/Generators MG2 ist, ist. Somit kann die AG-Eingangsdrehzahl ωi durch die MG2-Drehzahl ωm repräsentiert sein. Die AG-Ausgangsdrehzahl ωo ist eine Drehzahl der Ausgangswelle 22 des Stufengetriebeabschnitts 20, die eine Ausgangsdrehzahl einer Getriebevorrichtung 40, die aus dem Stufenlosgetriebeabschnitt 18 und dem Stufengetriebeabschnitt 20 besteht, ist.
  • Nachfolgend ist Bezug genommen auf 2, die eine Tabelle ist, die die Beziehung zwischen der ersten bis vierten Gangstufen des in 1 gezeigten Stufengetriebeabschnitts 20 und in die Eingreifzustände gesetzte Kombinationen der Kopplungsvorrichtungen CB zum Einrichten der jeweiligen Gangstufen zeigt. In der Tabelle sind die vier Vorwärtsantriebs-Gangstufen durch „1.“, „2.“, „3.“ bzw. „4.“ gezeigt. Die erste Gangstufe „1.“ hat das größte Drehzahlverhältnis γag, und die Drehzahlverhältnisse yag der vier Gangstufen nehmen in Richtung von der ersten Gangstufe (höchste Gangstufe) „1.“ zu der vierten Gangstufe (niedrigste Gangstufe) „4.“ ab. In der Tabelle bezeichnet „O“ den Eingriffszustand der Kopplungsvorrichtungen CB, „Δ“ bezeichnet den Eingriffszustand der Kopplungsvorrichtung B2 während einer Anwendung einer Motorbremse auf das Hybridfahrzeug 10 oder während einer Herunterschaltaktion des Stufengetriebeabschnitts 20, wenn sich das Hybridfahrzeug 10 im Freilauf befindet, während ein leeres Feld den gelösten Zustand der Kopplungsvorrichtungen CB bezeichnet. Die oben genannte Einwegkupplung F1 ist parallel zu der Bremse B2 angeordnet, die in den Eingriffszustand gesetzt ist, um die erste Gangstufe „1.“ einzurichten, so dass es nicht erforderlich ist, dass die Bremse B2 beim Starten oder Beschleunigen des Hybridfahrzeugs 10 in den Eingriffszustand gesetzt ist. Es ist zu beachten, dass der Stufengetriebeabschnitt 20 in eine neutrale Stellung (einen Leistungsübertragungsunterbrechungszustand) gesetzt ist, wenn sich alle Kopplungsvorrichtungen CB in dem gelösten Zustand befinden.
  • Der Stufengetriebeabschnitt 20 wird hochgeschaltet oder runtergeschaltet, um eine neu ausgewählte der vier Gangstufen, entsprechend einem Betätigungsbetrag θacc eines Gaspedals und einer Fahrzeuggeschwindigkeit V mit einer Löseaktion einer der Kopplungsvorrichtungen CB und einer gleichzeitigen Eingreifaktion einer weiteren Kopplungsvorrichtung CB einzurichten, wobei die gleichzeitigen Löse- und Eingreifaktionen durch die oben genannte elektronische Regelungsvorrichtung 80 gesteuert werden. Die oben genannte eine Kopplungsvorrichtung CB ist eine löseseitige Kopplungsvorrichtung, die in den Eingriffszustand versetzt war, bevor das Stufengetriebeabschnitt 20 geschaltet wird, um die neu ausgewählte Gangstufe einzurichten, während die oben genannte weitere Kopplungsvorrichtung CB eine eingreifseitige Kopplungsvorrichtung ist, die in den Eingriffszustand versetzt wird, wenn der Stufengetriebeabschnitt 20 in die neu ausgewählte Gangstufe versetzt wird. Somit wird der Stufengetriebeabschnitt 20 durch eine so genannte „Kupplung-Kupplung“-Schaltoperation, insbesondere durch die gleichzeitige Löse- und Eingreifaktion der ausgewählten zwei Kopplungsvorrichtungen CB von einer der Gangstufen in eine weitere hoch- oder runtergeschaltet wird. Zum Beispiel wird der Stufengetriebeabschnitt 20 von der zweiten Gangstufe „2.“ zu der ersten Gangstufe „1.“ heruntergeschaltet, und zwar mit der Löseaktion der Bremse B1 und der gleichzeitigen Eingreifaktion der Bremse B2, wie es in der Tabelle von 2 gezeigt ist. Diesbezüglich ist zu beachten, dass die erste Gangstufe „1.“ in den Eingreifzuständen der Kupplung C1 und der Bremse B2 eingestellt wird, während die Bremse B2 in dem gelösten Zustand in die zweite Gangstufe „2.“ gesetzt wird, so dass die Bremse B2 in den Eingriffszustand gebracht wird, um den Stufengetriebeabschnitt 20 von der zweiten Gangstufe „2.“ in die erste Gangstufe „1.“ herunterzuschalten. In diesem Fall werden die an die Bremsen B1 und B2 angelegten Hydraulikdrücke kurzzeitig entsprechend vorbestimmter Muster geregelt, um diese Bremsen B1 und B2 in den Löse- bzw. den Eingreifzustand zu versetzen.
  • 4 ist das Schaltungsdiagramm der hydraulischen Steuerungseinheit 54, das die Linearmagnetventile SL1-SL4 zum Regeln der Eingreif- und Löseaktionen der Kopplungsvorrichtungen CB umfasst. Die hydraulische Steuerungseinheit 54 umfasst eine mechanisch angetriebene Ölpumpe 100, die durch der Verbrennungsmotor 14 angetrieben wird, und eine elektrisch angetriebene Ölpumpe (EAÖ) 104, die durch einen pumpenantreibenden Elektromotor 102 angetrieben wird, die als eine Hydraulikdruckquelle für die Kopplungsvorrichtungen CB vorgesehen sind. Der pumpenantreibende Elektromotor 102 wird in Übereinstimmung mit einem EAÖ-Betätigungsbefehl von durch die elektronische Regelungsvorrichtung 80 erzeugten Hydraulikregelungs-Befehlssignalen Sat betätigt. Ein druckbeaufschlagtes Arbeitsfluid, das von diesen Ölpumpen 100 und 104 geliefert wird, wird durch Rückschlagventile 106 bzw. 108 in einen Leitungsdruckkanal 110 eingespeist, und ein Druck des Arbeitsfluids in dem Leitungsdruckkanal 110 wird durch ein Leitungsdruck-Regelungsventil 112, das zum Beispiel ein Hauptregelventil ist, auf einen vorbestimmten Leitungsdruck PL geregelt. Ein Linearmagnetventil SLT, das mit dem Leitungsdruck-Regelungsventil 112 verbunden ist, wird durch die elektronische Regelungsvorrichtung 80 elektrisch so gesteuert, dass ein im Wesentlichen konstanter Modulatordruck Pmo in einen Steuerdruck Pslt umgewandelt wird. Dieser Steuerdruck Pslt wird an das Leitungsdruck-Regelungsventil 112 angelegt, so dass ein Schieber 114 des Leitungsdruck-Regelungsventils 112 durch den Steuerdruck Pslt vorgespannt und axial bewegt wird, wodurch eine Öffnungsquerschnittsfläche eines Anschlusses, der mit einem Abführkanal 116 verbunden ist, geändert wird, so dass der Leitungsdruck PL entsprechend dem Steuerdruck Pslt geregelt wird. Dieser Leitungsdruck PL wird entsprechend einer erforderlichen Fahrzeugantriebskraft geregelt, wie sie durch den Gaspedal-Betätigungsbetrag θacc repräsentiert ist. Das oben beschriebene Linearmagnetventil SLT ist ein elektromagnetisches Druckregelventil, das zum Regeln des Leitungsdrucks verwendet wird, und das Leitungsdruck-Regelungsventil 112 ist ein Hydraulikdruck-Regelventil zum Regeln des Leitungsdrucks PL entsprechend dem von dem Linearmagnetventil SLT empfangenen Steuerdruck Pslt. Eine Leitungsdruck-Regelungsvorrichtung 118 ist im Wesentlichen durch das Leitungsdruck-Regelungsventil 112 und das Linearmagnetventil SLT gebildet.
  • Das oben beschriebene Linearmagnetventil SLT ist ein normalerweise offenes (N/O) Ventil, so dass der Modulatordruck Pmo als der Steuerdruck Pslt erzeugt wird, wenn das Linearmagnetventil SLT zum Beispiel dadurch, dass seine elektrische Drahtverbindung unterbrochen ist, in einen nicht stromlosen Zustand versetzt ist. In diesem Fall ist der von dem Leitungsdruck-Regelungsventil 112 erzeugte Leitungsdruck PL vergleichsweise hoch. Beim Festkleben eines Schiebers des Linearmagnetventils SLT zum Beispiel in Gegenwart von Fremdkörpern wird, wenn eine Durchschaltezustand-Festklebeanormalität (Durchschaltefehler) vorliegt, bei der der Steuerdruck Pslt auf seinem niedrigsten Wert gehalten wird, der Schieber 114 des Leitungsdruck-Regelungsventils 112 zu seiner tiefsten Position bewegt, wie es in 4 gezeigt ist, bei der der Anschluss, der mit dem Abführkanal 116 verbunden ist, die größte Öffnungsquerschnittsfläche hat, so dass der Leitungsdruck PL auf seinem niedrigsten Wert Plmin gehalten wird.
  • Das druckbeaufschlagte Arbeitsfluid mit dem durch die Leitungsdruck-Regelungsvorrichtung 118 geregelten Leitungsdruck PL wird durch den Leitungsdruckkanal 110 den Linearmagnetventilen SL1-SL4, etc. zugeführt. Die Linearmagnetventile SL1-SL4 werden mit jeweiligen Hydraulikaktoren (Hydraulikzylinder) 120, 122, 124 und 126 der jeweiligen Kupplungen und Bremsen C1, C2, B1 und B2 in Verbindung gehalten, und Ausgangsdrücke (Eingreifhydraulikdrücke Pcb) der Linearmagnetventile SL1-SL4 werden in Übereinstimmung mit Eingreif/Löse-Befehlen (die elektrische Solenoid-Erregerströme anzeigen) der von der elektronische Regelungsvorrichtung 80 empfangenen Hydraulikregelungs-Befehlssignale Sat geregelt, so dass die Kupplungen und Bremsen C1, C2, B1 und B2 einzeln in ihren Eingriffs- oder Lösezustand versetzt werden, um selektiv eine von der ersten Gangstufe „1.“ bis der vierten Gangstufe „4.“ des Stufengetriebeabschnitts 20 einzurichten. Jedes der Linearmagnetventile SL1-SL4 ist ein normalerweise geschlossenes (N/G) Ventil, so dass die Zufuhr des druckbeaufschlagten Arbeitsfluids zu den Hydraulikaktoren 120, 122, 124 und 126 unterbrochen ist, wenn die jeweiligen Linearmagnetventile SL1-SL4 zum Beispiel dadurch, dass ihre elektrische Drahtverbindung unterbrochen ist, in einen bestromten Zustand versetzt sind. In diesem Fall können die Kupplungen und Bremsen C1, C2, B1 und B2 nicht in ihren Eingriffszustand gebracht werden. Die Linearmagnetventile SL1-SL4 sind Magnetventile, die vorgesehen sind, um die Kupplungen und Bremsen C1, C2, B1 und B2 entsprechend den von der elektronischen Regelungsvorrichtung 80 empfangenen Hydraulikregelungs-Befehlssignalen Sat selektiv in ihren Eingriffszustand zu versetzen.
  • Die hydraulische Steuerungseinheit 54 umfasst eine Gesamtelektroleistungsunterbrechungs-Gangstufeneinrichtungsschaltung 130 zum mechanischen Einrichten der oben beschriebenen ersten Gangstufe „1.“ des Stufengetriebeabschnitts 20 in einem Gesamtelektroleistungsunterbrechungszustand, in dem sich alle elektrischen Leistungen, die mit den hydraulischen Steuerungen bzw. Regelungen zusammenhängen, in einen Unterbrechungszustand befinden. Die Gesamtelektroleistungsunterbrechungs-Gangstufeneinrichtungsschaltung 130 umfasst Umgehungskanäle 132 und 134, die parallel zu den Linearmagnetventilen SL1 und SL4 angeordnet sind, und ein Zwei-Stellungs-Schaltventil 136, um die Umgehungskanäle 132 und 134 selektiv in ihre Fluidverbindungs- bzw. Nichtfluidverbindungszustände zu versetzen. Der Umgehungskanal 132 dient der Fluidverbindung zwischen dem Leitungsdruckkanal 110 und dem Hydraulikaktor 120 für die Kupplung C1 unter Umgehung des Linearmagnetventils SL1. Der Umgehungskanal 134 dient der Fluidverbindung zwischen dem Leitungsdruckkanal 110 und dem Hydraulikaktor 126 für die Bremse B2 unter Umgehung des Linearmagnetventils SL4. Der Leitungsdruck PL wird über die Umgehungskanäle 132 und 134 an die Hydraulikaktoren 120 bzw. 126 angelegt, um die erste Gangstufe „1.“ einzurichten. Ein Steuerdruck Psc von einem Auf-Zu-Magnetventil SC wird an das Zwei-Stellungs-Schaltventil 136 angelegt, so dass das Zwei-Stellungs-Schaltventil 136 in seine Sperrposition gebracht wird, in der die beiden Umgehungskanäle 132 und 134 in ihren in 4 gezeigten Nichtfluidverbindungszustand gesetzt sind. Wenn das Anlegen des Steuerdrucks Psc an das Zwei-Stellungs-Schaltventil 136 unterbrochen ist, wird das Zwei-Stellungs-Schaltventil 136 in seine Fluidverbindungsposition zurückversetzt, in der die beiden Umgehungskanäle 132 und 134 durch die Feder in ihren Fluidverbindungszustand versetzt sind. Das Auf-Zu-Magnetventil SC ist ein normalerweise geschlossenes (N/G) Ventil, so dass, wenn das Auf-Zu-Magnetventil SC in seinen bestromten Zustand versetzt ist, der Steuerdruck Psc von diesem Auf-Zu-Magnetventil SC erzeugt wird, wodurch das Zwei-Stellungs-Schaltventil 136 in seine Schließposition versetzt wird. Wenn das Auf-Zu-Magnetventil SC in seinen stromlosen Zustand versetzt ist, ist die Erzeugung des Steuerdrucks Psc unterbrochen, so dass das Zwei-Stellungs-Schaltventil 136 in seine Fluidverbindungsposition versetzt wird. Jedoch wird das Auf-Zu-Magnetventil SC normalerweise in seinem offenen Zustand gehalten, in dem der Steuerdruck Psc erzeugt wird. Demzufolge sind, wenn das Auf-Zu-Magnetventil SC normalerweise in seinen bestromten Zustand versetzt ist, die beiden Umgehungskanäle 132 und 134 in ihren Nichtfluidverbindungszustand versetzt, so dass die Kupplung C1 und die Bremse B2 entsprechend jeweiliger von den jeweiligen Linearmagnetventile SL1 und SL4 empfangener Eingreifhydraulikdrücke Pc1 und Pb2 selektiv in ihren Eingriffs- und Lösezustand versetzt werden. In dem Gesamtelektroleistungsunterbrechungszustand hingegen sind die beiden Umgehungskanäle 132 und 134 in ihren Fluidverbindungszustand versetzt, so dass sowohl die Kupplung C1 als auch die Bremse B2 in ihren Eingriffszustand versetzt sind, um die erste Gangstufe „1.“ einzurichten, so dass das Fahrzeug 10 in der ersten Gangstufe „1.“ Zu einem sicheren Platz gefahren werden kann. Das Linearmagnetventil SLT der Leitungsdrucks-Regelungsvorrichtung 118 ist ein normalerweise offenes (N/O) Ventil, so dass der Leitungsdruck PL durch das Leitungsdruck-Regelungsventil 112 selbst in dem Gesamtelektroleistungsunterbrechungszustand auf einen vorbestimmten Wert geregelt werden kann. Es ist zu beachten, dass der Umgehungskanal 134 von der hydraulische Steuerungseinheit 54 nicht vorhanden sein muss. In diesem Fall wird nur die Kupplung C1 in ihren Eingriffszustand gebracht, wobei durch den Umgehungskanal 132 der Eingreif-Hydraulikdruck Pc1 empfangen wird, um so die erste Gangstufe „1.“ einzurichten. In der vorliegenden Ausführungsform wird die hydraulische Steuerungseinheit 54 gemäß der vorliegenden Erfindung beim Start des Fahrzeugs 10 in einem Motorantriebsmodus in dem Gesamtelektroleistungsunterbrechungszustand gesteuert, während der Stufengetriebeabschnitt 20 in die erste Gangstufe „1.“ versetzt wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auch auf die hydraulische Steuerungseinheit 54 beim Start des Fahrzeugs 10 in dem Motorantriebsmodus in dem Gesamtelektroleistungsunterbrechungszustand anwendbar, während der Stufengetriebeabschnitt 20 in die zweite Gangstufe „2.“ oder jede andere niedrige Gangstufe abgesehen von der ersten Gangstufe „1.“ versetzt wird.
  • Das Kollineardiagramm von 3 zeigt die Beziehung zwischen Drehzahlen der Drehelemente des Stufenlosgetriebeabschnitts 18 und des Stufengetriebeabschnitts 20. In diesem Kollineardiagramm repräsentieren drei vertikale Linien Y1, Y2 und Y3, die den drei Drehelementen des Differentialmechanismus 32 des Stufenlosgetriebeabschnitts 18 entsprechen, eine „g“-Achse, die die Drehzahl des zweiten Drehelements DE2 in Form des Sonnenrads S0 repräsentiert, eine „e“-Achse, die die Drehzahl des ersten Drehelements DE1 in Form des Trägers CA0 repräsentiert, bzw. eine „m“-Achse, die die Drehzahl des dritten Drehelements DE3 in Form des Hohlrads R0 (d. h. die Eingangsdrehzahl des Stufengetriebeabschnitts 20) repräsentiert. Ferner repräsentieren vier vertikale Linien Y4, Y5, Y6 und Y7, die den vier Drehelementen des Stufengetriebeabschnitts 20 entsprechen, eine Achse, die die Drehzahl des vierten Drehelements DE4 in Form des Sonnenrads S2 repräsentiert, eine Achse, die die Drehzahl des fünften Drehelements DE5 in Form des Hohlrads R1 und des Trägers CA2, die miteinander verbunden sind, insbesondere die Drehzahl der Ausgangswelle 22 repräsentiert, eine Achse, die die Drehzahl des sechsten Drehelements DE6 in Form des Trägers CA1 und des Hohlrads R2, die miteinander verbunden sind, repräsentiert bzw. eine Achse, die die Drehzahl des siebten Drehelements DE7 in Form des Sonnenrads S1 repräsentiert. Die Abstände zwischen benachbarten der vertikalen Linien Y1, Y2 und Y3 werden durch ein Übersetzungsverhältnis (Zähnezahlverhältnis) ρ0 des Differentialmechanismus 32 bestimmt, während die Abstände zwischen benachbarten der vertikalen Linien Y4-Y7 durch Übersetzungsverhältnisse p1 und p2 des ersten bzw. zweiten Planetengetriebesatzes 36 bzw. 38 bestimmt werden. Wo der Abstand zwischen der Achse, die die Drehzahl des Sonnenrads S repräsentiert, und der Achse, die die Drehzahl des Trägers CA repräsentiert, „1“ in dem Planetengetriebesätze vom Einritzeltyp entspricht, entspricht der Abstand zwischen der Achse, die die Drehzahl des Trägers CA repräsentiert, und der Achse, die die Drehzahl des Hohlrads R repräsentiert, dem Übersetzungsverhältnis p des Planetengetriebesatzes (= Zähnezahl Zs des Sonnenrads/Zähnezahl Zr des Hohlrads).
  • Wie es in dem Kollineardiagramm von 3 gezeigt ist, ist der Differentialmechanismus 32 des Stufenlosgetriebeabschnitts 18 so angeordnet, dass der Verbrennungsmotor 14 (repräsentiert als „VERBR“ in dem Kollineardiagramm) mit dem ersten Drehelement DE1 verbunden ist und der erste Motor/Generator MG1 (repräsentiert als „MG1“ in dem Kollineardiagramm) mit dem zweiten Drehelement DE2 verbunden ist, während der zweite Motor/Generator MG2 (repräsentiert als „MG2“ in dem Kollineardiagramm) mit dem dritten Drehelement DE3 verbunden ist, das zusammen mit dem zwischengeschalteten Leistungsübertragungselement 30 gedreht wird. Somit wird eine Drehbewegung des Verbrennungsmotors 14 durch das zwischengeschaltete Leistungsübertragungselement 30 auf den Stufengetriebeabschnitt 20 übertragen. In einem Teil des Kollineardiagramms, der dem Stufenlosgetriebeabschnitt 18 entspricht, repräsentieren gerade Linien L0 und L0R, die die vertikale Linie Y2 schneiden, eine Beziehung zwischen den Drehzahlen des Sonnenrads S0, des Trägers CA0 und des Hohlrads R0.
  • Der Stufengetriebeabschnitt 20 ist so angeordnet, dass das vierte Drehelement DE4 durch die Kupplung C1 selektiv mit dem zwischengeschalteten Leistungsübertragungselement 30 verbunden wird, das fünfte Drehelement DE5 mit der Ausgangswelle 22 verbunden wird, das sechste Drehelement DE6 durch die Kupplung C2 selektiv mit dem zwischengeschalteten Leistungsübertragungselement 30 verbunden wird und durch die Bremse B2 selektiv mit dem Gehäuse 16 verbunden wird, und das siebte Drehelement DE7 durch die Bremse B1 selektiv mit dem Gehäuse 16 verbunden wird. In einem Teil des Kollineardiagramms, der dem Stufengetriebeabschnitt 20 entspricht, repräsentieren gerade Linien L1, L2, L3, L4 und LR, die die vertikale Linie Y5 schneiden, eine Beziehung zwischen den Drehzahlen der Drehelemente DE4-DE7 in der ersten, zweiten, dritten und vierten Gangposition „1.“, „2.“, „3.“ und „4.“ bzw. der Rückwärtsfahrposition „Rück“, die selektiv durch selektive Eingreif- und Löseaktionen der Kopplungsvorrichtungen CB eingestellt werden.
  • In dem Kollineardiagramm von 3 gezeigte durchgezogene gerade Linien L0, L1, L2, L3 und L4 zeigen die relativen Drehzahlen der Drehelemente in einem Hybridantriebsmodus (HEV-Antriebsmodus), in dem das Hybridfahrzeug 10 in Vorwärtsrichtung angetrieben wird, wobei wenigstens der Verbrennungsmotor 14 als eine Antriebsquelle betrieben wird. In dem Differentialmechanismus 32 und in dem Hybridantriebsmodus wird, wenn ein Drehmoment Te des Verbrennungsmotors 14 (Motordrehmoment Te) auf den Träger CA0 ausgeübt wird, während ein Reaktionsdrehmoment, das ein negatives Drehmoment ist, das durch den ersten Motor/Generator MG1 erzeugt wird, der in positiver Richtung betrieben wird, auf das Sonnenrad S0 ausgeübt wird, ein direkt übertragenes Motordrehmoment Td (= Te/(1+ ρ) = - (1/ρ) * Tg), das ein positives Drehmoment ist, auf das Hohlrad R0 ausgeübt, wodurch das Hohlrad R0 mit dem Motordrehmoment Td in positiver Richtung gedreht wird. Das Hybridfahrzeug 10 wird in Vorwärtsrichtung angetrieben, und zwar mit einem Fahrzeugantriebsmoment, das eine Summe aus dem direkt übertragenen Motordrehmoment Td und dem MG2-Drehmoment Tm ist und durch den Stufengetriebeabschnitt 20, der entsprechend einer Fahrzeugantriebskraft in eine von der ersten bis vierten Gangstufen versetzt ist, selektiv zu den Antriebsrädern 28 übertragen wird. Zu diesem Zeitpunkt arbeitet der erste Motor/Generator MG1 als ein elektrischer Generator, der in positiver Richtung betrieben wird und ein negatives Drehmoment erzeugt. Eine durch den ersten Motor/Generator MG1 erzeugte elektrische Leistung Wg wird in der Batterie 52 gespeichert oder durch den zweiten Motor/Generator MG2 verbraucht. Der zweite Motor/Generator MG2 wird betrieben, um mit der gesamten durch den ersten Motor/Generator MG1 erzeugten elektrischen Leistung Wg oder einem Teil davon oder einer Summe aus der erzeugten elektrischen Leistung Wg und der von der Batterie 52 gelieferten elektrischen Leistung das MG2-Drehmoment Tm zu erzeugen.
  • In dem Differentialmechanismus 32 und in dem Motorantriebsmodus (EV-Antriebsmodus), in dem das Hybridfahrzeug 10 mit einer durch den zweiten Motor/Generator MG2, der als eine Antriebsquelle betrieben wird, erzeugten Antriebskraft angetrieben wird, während der Verbrennungsmotor 14 ausgeschaltet bleibt, wird der Träger CAO stillstehend gehalten, während das MG2-Drehmoment Tm, das ein positives Drehmoment ist, auf das Hohlrad R0 ausgeübt wird, wodurch das Hohlrad R0 mit dem MG2-Drehmoment Tm in positiver Richtung gedreht wird. In diesem Motorantriebsmodus, ist der Zustand des Differentialmechanismus 32 nicht in dem Kollineardiagramm von 3 gezeigt. Zu diesem Zeitpunkt wird der erste Motor/Generator MG1, der mit dem Sonnenrad S0 verbunden ist, in einen Nichtlastzustand versetzt und in negativer Richtung frei betrieben. Insbesondere wird in dem Motorantriebsmodus der Verbrennungsmotor 14 in dem Nichtbetriebszustand gehalten, so dass eine Betriebsdrehzahl ωe des Verbrennungsmotors 14 (Motordrehzahl ωe) auf null gehalten ist, und das Hybridfahrzeug 10 wird in Vorwärtsrichtung mit dem MG2-Drehmoment Tm (positives Vorwärtsantriebsmoment), das durch den Stufengetriebeabschnitt 20, der in eine von der ersten bis vierten Gangposition versetzt ist, als ein Vorwärtsantriebsmoment zu den Antriebsrädern 28 übertragen wird, angetrieben.
  • Gestrichelte gerade Linien L0R und LR in 3 zeigen relative Drehzahlen der Drehelemente während einer Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs 10 in dem Motorantriebsmodus. Wenn das Hybridfahrzeug 10 in diesem Motorantriebsmodus in Rückwärtsrichtung angetrieben wird, wird das MG2-Drehmoment Tm, das ein negatives Drehmoment ist, auf das Hohlrad R0 ausgeübt, dreht das Hohlrad R0 in negativer Richtung und wird durch den Stufengetriebeabschnitt 20, der in die erste Gangstufe versetzt ist, als ein hinteres Antriebsmoment des Hybridfahrzeugs 10 auf die Antriebsräder 28 übertragen. Wie es weiter unten beschrieben ist, steuert die elektronische Regelungsvorrichtung 80 den zweiten Motor/Generator MG2 so, dass das Hybridfahrzeug 10 in Rückwärtsrichtung angetrieben werden kann, und zwar mit dem MG2-Drehmoment Tm, das erzeugt wird, während der Stufengetriebeabschnitt 20 in Form der ersten Gangstufe, die eine von der ersten bis vierten Gangposition ist, in die niedrige Vorwärtsantriebs-Gangstufe versetzt ist. Das oben genannte MG2-Drehmoment Tm ist ein Rückwärts-Antriebsmoment Tm des zweiten Motor/Generators MG2 (ein negatives Drehmoment, das durch Betrieb des zweiten Motor/Generators MG2 in negativer Richtung erzeugt und insbesondere als „MG2-Drehmoment TmR“ bezeichnet wird), das dem Vorwärtsantriebsmoment Tm des zweiten Motor/Generators MG2 (ein positives Drehmoment, das durch Betrieb des zweiten Motor/Generators MG2 in positiver Richtung erzeugt und insbesondere als „MG2-Drehmoment TmF“ bezeichnet wird) entgegengesetzt ist. Somit wird das durch die elektronische Regelungsvorrichtung 80 zu steuernde Hybridfahrzeug 10 durch Betrieb des zweiten Motor/Generators MG2 in der negativen Richtung zum Erzeugen eines negativen Drehmoments Tm, während der Stufengetriebeabschnitt 20 in die Vorwärtsfahrposition versetzt ist (welche auch verwendet wird, um das Hybridfahrzeug 10 in Vorwärtsrichtung anzutreiben), in Rückwärtsrichtung angetrieben. Insbesondere ist es auch möglich, dass der Stufengetriebeabschnitt 20 keine Rückwärtsantriebsposition umfasst, in der die Richtung des Ausgangsdrehelements bezüglich der Richtung des Eingangsdrehelements umgekehrt ist und die nur zum Antreiben in Rückwärtsrichtung verwendet wird. Es ist zu beachten, dass das Hybridfahrzeug 10 in dem Hybridantriebsmodus sowie in dem Motorantriebsmodus in Rückwärtsrichtung angetrieben werden kann, da der zweite Motor/Generator MG2 in negativer Richtung betrieben werden kann, wobei der Verbrennungsmotor 14 weiter in Vorwärtsrichtung betrieben wird, wie es durch die gerade Linie L0R gezeigt ist.
  • In dem Fahrzeugantriebssystem 12 dient der Stufenlosgetriebeabschnitt 18 als elektrisch gesteuerter Schaltmechanismus (elektrisch gesteuerter Differentialmechanismus), der den Differentialmechanismus 32 umfasst, dessen Differentialzustand durch Regeln des Betriebszustands des ersten Motor/Generators MG1, der als der Differential-Elektromotor (Differential-Motor/Generator) vorgesehen ist, geregelt wird und der die drei Drehelemente, das heißt das erste Drehelement DE1 in Form des Trägers CA0, mit dem der Verbrennungsmotor 14 operativ leistungsübertragbar verbunden ist, das zweite Drehelement DE2 in Form des Sonnenrads S0, mit dem der erste Motor/Generator MG1 operativ leistungsübertragbar verbunden ist, und das dritte Drehelement DE3 in Form des Hohlrads R0, mit dem das zwischengeschaltete Leistungsübertragungselement 30 (mit anderen Worten, mit dem der zweite Motor/Generator MG2, der als der Fahrzeugantriebs-Elektromotor (Fahrzeugantriebs-Motor/Generator) operativ verbunden ist) leistungsübertragbar verbunden ist. Insbesondere umfasst der Stufenlosgetriebeabschnitt 18 den Differentialmechanismus 32, mit dem der Verbrennungsmotor 14 operativ leistungsübertragbar verbunden ist, und den ersten Motor/Generator MG1, mit dem der Differentialmechanismus 32 operativ leistungsübertragbar verbunden ist und dessen Betriebszustand geregelt wird, um den Differentialzustand des Differentialmechanismus 32 zu regeln. Der Stufenlosgetriebeabschnitt 18 wird als elektrisch gesteuertes Stufenlosgetriebe betrieben, dessen Drehzahlverhältnis γ0 (= ωe/ωm) stufenlos veränderbar ist. Das Drehzahlverhältnis γ0 ist ein Verhältnis der Drehzahl der Verbindungswelle 34 (d. h. der Motordrehzahl ωe) zur Drehzahl des zwischengeschalteten Leistungsübertragungselements 30 (d. h. der MG2-Drehzahl ωm).
  • In dem Hybridantriebsmodus zum Beispiel wird die Drehzahl des Sonnenrads S0 durch Regeln der Betriebsdrehzahl des ersten Motor/Generators MG1 erhöht oder verringert, während die Drehzahl des Hohlrads R0 durch die Drehzahl der Antriebsräder 28 bestimmt wird, wobei der Stufengetriebeabschnitt 20 in eine der Gangstufen versetzt ist, so dass die Drehzahl des Trägers CA0 (d. h. die Motordrehzahl ωe) entsprechend erhöht oder verringert wird. Zum Fahren des Hybridfahrzeugs 10 mit Hilfe des Verbrennungsmotors 14 kann daher der Verbrennungsmotor 14 an einem effizienten Betriebspunkt betrieben werden. Das heißt, der in eine ausgewählte der Gangstufen zu versetzende Stufengetriebeabschnitt 20 und der als Stufenlosgetriebe fungierende Stufenlosgetriebeabschnitt 18 arbeiten zusammen, um die Getriebevorrichtung 40 zu bilden, die insgesamt als Stufenlosgetriebe dient. Ein Drehzahlverhältnis γt der Getriebevorrichtung 40 als Ganzes, das heißt ein Gesamtdrehzahlverhältnis yt des Stufenlosgetriebeabschnitts 18 und des Stufengetriebeabschnitts 20, die hintereinander angeordnet sind, ist ein Produkt (γ0 * yat) aus dem Drehzahlverhältnis γ0 des Stufenlosgetriebeabschnitts 18 und dem Drehzahlverhältnis yat des Stufengetriebeabschnitts 20.
  • Wie es in 1 gezeigt ist, umfasst das Hybridfahrzeug 10 die Regelungsvorrichtung in Form der elektronischen Regelungsvorrichtung 80 zum Steuern verschiedener Vorrichtung des Hybridfahrzeugs 10 wie etwa den Verbrennungsmotor 14, den Stufenlosgetriebeabschnitt 18 und den Stufengetriebeabschnitt 20. 1 ist eine Ansicht, die Eingangs- und Ausgangssignale der elektronischen Regelungsvorrichtung 80 zeigt, und ist ein Funktionsblockdiagramm, das Hauptsteuerungs- bzw. Regelungsfunktionen und Steuerungs- bzw. Regelungsabschnitte der elektronischen Regelungsvorrichtung 80 zeigt. Zum Beispiel umfasst die elektronische Regelungsvorrichtung 80 einen so genannten Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und einer Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle. Die CPU führt Steuerungs- bzw. Regelungsoperationen des Hybridfahrzeugs 10 durch Verarbeiten von verschiedenen Eingangssignalen entsprechend den im ROM gespeicherten Programmen durch, wobei sie eine Funktion des RAM zum vorübergehenden Speichern von Daten verwendet. Die elektronische Regelungsvorrichtung 80 kann durch zwei oder mehrere Steuerungs- bzw. Regelungseinheiten gebildet sein, die ausschließlich zur Durchführung verschiedener Steuerungs- bzw. Regelungsoperationen wie etwa Verbrennungsmotor-Steuerungsoperationen und Getriebeschaltsteuerungsoperationen bestimmt sind. Die elektronische Regelungsvorrichtung 80 entspricht der Regelungsvorrichtung des Hybridfahrzeugs 10.
  • Die elektronische Regelungsvorrichtung 80 empfängt verschiedene Eingangssignale wie etwa: ein Ausgangssignal eines Motordrehzahlsensor 60, das die Drehzahl ωe des Verbrennungsmotors anzeigt; ein Ausgangssignal eines MG1-Drehzahlsensors 62, das die MG1-Drehzahl ωg anzeigt, die die Betriebsdrehzahl des ersten Motor/Generators MG1 ist; ein Ausgangssignal eines MG2-Drehzahlsensor 64, das die MG2-Drehzahl com anzeigt, die die AG-Eingangsdrehzahl ωi ist; ein Ausgangssignal eines Ausgangsdrehzahlsensor 66, das die Ausgangsdrehzahl ωo anzeigt, die der Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht; ein Ausgangssignal eines Gaspedal-Betätigungsbetragssensors 68, das den Betätigungsbetrag θacc des Gaspedals anzeigt, wobei der Betätigungsbetrag θacc einen Beschleunigungsbetrag des Hybridfahrzeugs 10 repräsentiert, der durch einen Bediener des Fahrzeugs erforderlich ist; ein Ausgangssignal eines Drosselventil-Öffnungswinkelsensors 70, das einen Öffnungswinkel θth eines elektronischen Drosselventils anzeigt; ein Ausgangssignal eines Beschleunigungssensors 72, das einen Längsbeschleunigungswert G des Hybridfahrzeugs 10 anzeigt; ein Ausgangssignal eines Schaltpositionssensors 74, das eine momentan ausgewählte Betriebsposition POSsh eines manuell betätigten Schaltelements in Form eines Schalthebels 56, der in dem Hybridfahrzeug 10 angeordnet, anzeigt; und Ausgangssignale eines Batteriesensor 76, die eine Temperatur THbat, einen elektrischen Lade/Entlade-Strom Ibat und eine Spannung Vbat der Batterie 52 anzeigen. Ferner erzeugt die elektronische Regelungsvorrichtung 80 verschiedene Ausgangssignale wie etwa: ein einer Verbrennungsmotor-Steuerungsvorrichtung 58, die vorgesehen ist, um einen Drosselaktor, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung und eine Zündvorrichtung zum Steuern des Verbrennungsmotors 14 zu steuern, zuzuführendes Verbrennungsmotor-Steuerungsbefehlssignal Se; dem Inverter 50 zum Steuern des ersten Motor/Generators MG1 und des zweiten Motor/Generators MG2 zuzuführende Motor/Generator-Steuerungsbefehlssignale Smg; und die oben beschriebenen, der hydraulischen Steuerungseinheit 54 zum Regeln des Betriebszustands des pumpenantreibenden Elektromotors 102 und der Betriebszustände der Kopplungsvorrichtungen CB zuzuführende Hydraulikregelungs-Befehlssignale Sat (insbesondere zum Regeln von Schaltaktionen des Stufengetriebeabschnitts 20). Die Hydraulikregelungs-Befehlssignale Sat sind Befehlssignale (Steuerströme), die der hydraulischen Steuerungseinheit 54 zugeführt werden, um den Linearmagnetventilen SL1-SL4, die den Eingreif-Hydraulikdruck Pcb regeln, der den Hydraulikaktoren 120-126 der Kopplungsvorrichtungen CB zugeführt wird, zuzuführende elektrische Stromstärken zu regeln. Die elektronische Regelungsvorrichtung 80 stellt einen Hydraulikdruck-Befehlswert (Befehlsdruck) ein, der dem Eingreif-Hydraulikdruck Pcb entspricht, der den Hydraulikaktoren 120-126 zugeführt wird, und gibt einen Steuerstrom aus, der dem Hydraulikdruck-Befehlswert entspricht.
  • Die momentan ausgewählte Betriebsposition POSsh des Schalthebels 56 ist zum Beispiel entweder: eine Parkposition P; eine Rückwärtsfahrposition R; eine Neutralposition N; oder eine Vorwärtsantriebsposition D. Die Parkposition P ist eine Position, die eingestellt wird, während die Getriebevorrichtung 40 in einen neutralen Zustand versetzt ist (in dem der Stufengetriebeabschnitt 20 in einen Zustand versetzt ist, in dem mit keiner der Kopplungsvorrichtungen CB, die sich in ihrem gelösten Zustand befinden, Leistung übertragen werden kann) und in dem die Ausgangswelle 22 mechanisch gesperrt ist, um ihre Drehbewegung zu verhindern, um dadurch die Getriebevorrichtung 40 in einer Feststellbremsenposition zu halten. Die Rückwärtsfahrposition R ist eine Position, in der die Getriebevorrichtung 40 in einen Rückwärtsfahrzustand versetzt ist, in dem das Hybridfahrzeug 10 mit dem MG2-Drehmoment TmR in Rückwärtsrichtung angetrieben werden kann, während der Stufengetriebeabschnitt 20 in die erste Gangstufe „1.“ versetzt ist. Die Neutralposition N ist eine Position, in der die Getriebevorrichtung 40 in den oben genannten neutralen Zustand versetzt ist. Die Vorwärtsantriebsposition D ist eine Position, in der die Getriebevorrichtung 40 in einen Vorwärtsfahrzustand versetzt ist, in dem das Hybridfahrzeug 10 entsprechend einer Automatikschaltregelung in Vorwärtsrichtung angetrieben werden kann, um selektiv eine von der ersten bis vierten Gangstufe „1.“ bis „4.“ einzurichten. Daher wird, wenn der Schalthebel 56 von der Vorwärtsantriebsposition D in die Rückwärtsfahrposition R geschaltet wird, die Getriebevorrichtung 40 angewiesen, von ihrem Vorwärtsfahrzustand in den Rückwärtsfahrzustand zu schalten (insbesondere um eine Schaltaktion von dem Vorwärtsfahrzustand in den Rückwärtsfahrzustand auszuführen). Somit dient der manuell betätigte Schalthebel 56 als manuell betätigtes Element zum Versetzen der Getriebevorrichtung 40 in einen ausgewählten von seinen oben beschriebenen Betriebszuständen.
  • Die elektronische Regelungsvorrichtung 80 berechnet einen Ladezustand (gespeicherten elektrisches Leistungsbetrag) SOC der Batterie 52 auf der Grundlage des elektrischen Lade-/Entladestroms Ibat und der Spannung Vbat der Batterie 52. Die elektronische Regelungsvorrichtung 80 berechnet ferner auf der Grundlage zum Beispiel der Temperatur THbat und des Ladezustands SOC der Batterie 52 eine maximale Lademenge Win elektrischer Leistung, die in der Batterie 52 gespeichert werden kann, sowie eine maximale Entlademenge Wout elektrischer Leistung, die von der Batterie 52 entladen werden kann, wobei die maximale Lade- und Entlademenge Win und Wout einen Bereich einer elektrischen Leistung der Batterie 52 definieren, der genutzt werden kann. Die berechnete maximale Lade- und Entlademenge Win und Wout nehmen mit abnehmender Batterietemperatur THbat ab, wenn die Batterietemperatur THbat niedriger als ein normales Niveau ist, und nehmen mit zunehmender Batterietemperatur THbat ab, wenn die Batterietemperatur THbat ist höher als das normale Niveau ist. Ferner nimmt die maximale Lademenge Win mit zunehmender gespeicherter elektrischer Energiemenge SOC ab, wenn die gespeicherte elektrische Energiemenge SOC relativ groß ist. Die maximale Entlademenge Wout nimmt mit abnehmender gespeicherter elektrischer Energiemenge SOC ab, wenn die gespeicherte elektrische Energiemenge SOC relativ klein ist.
  • Die elektronische Regelungsvorrichtung 80 umfasst ein Getriebeschaltsteuerungsmittel in Form eines Getriebeschaltungs-Steuerungsabschnitts 82, ein Hybridsteuerungs- bzw. regelungsmittel in Form eines Hybridregelungsabschnitts 84, ein Pumpenschaltmittel in Form eines Pumpenschaltabschnitts 86 und ein Notfallsteuerung bzw. -regelungsmittel in Form eines Notfall-Regelungsabschnitts 90, zum Durchführen verschiedener Steuerungen bzw. Regelungen des Hybridfahrzeugs 10.
  • Der Getriebeschaltungs-Steuerungsabschnitt 82 bestimmt eine Schaltaktion des Stufengetriebeabschnitts 20 entsprechend einer vorbestimmten Schaltkarte und führt Hydraulikregelungs-Befehlssignale Sat der hydraulische Steuerungseinheit 54 zu, um eine Schaltregelung des Stufengetriebeabschnitts 20 zu implementieren und damit die Linearmagnetventile SL1-SL4 anzuweisen, die geeigneten der Kopplungsvorrichtungen CB in den Löse- bzw. Eingreifzustand zu bringen und so den Stufengetriebeabschnitt 20 automatisch hoch- oder runterschalten. Die oben genannte Schaltkarte zeigt eine Schaltbedingung, die durch eine vorbestimmte Beziehung zwischen einem erforderlichen Fahrzeugantriebsmoment (repräsentiert durch den Gaspedal-Betätigungsbetrag θacc, den Drosselventil-Öffnungswinkel θth oder die erforderliche Fahrzeug-Antriebskraft Pdem) und der Fahrzeuggeschwindigkeit V definiert ist, wie es in 5 gezeigt ist. Die Schaltkarte ist so dargestellt, dass das Drehzahlverhältnis γat der Gangstufe, zu der der Stufengetriebeabschnitt 20 geschaltet wird, mit einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V abnimmt und mit einer Zunahme des Fahrzeugantriebsmoments zunimmt. Durchgezogene Linien in 5 sind Hochschalt-Grenzlinien, wohingegen gestrichelte Linien Herunterschalt-Grenzlinien sind. Ein vorbestimmter Hysteresebetrag befindet sich zwischen der Hochschalt- und der Herunterschalt-Grenzlinie.
  • Der Hybridregelungsabschnitt 84 hat eine Funktion eines Verbrennungsmotor-Steuerungsmittels oder -abschnitts zum Steuern des Verbrennungsmotors 14 und eine Funktion eines Motor/Generator-Steuerungsmittels oder - abschnitts zum Steuern des erste Motor/Generators MG1 und des zweiten Motor/Generators MG2 durch den Inverter 50. Somit führt der Hybridregelungsabschnitt 84 Hybridsteuerungen zum Steuern des Verbrennungsmotors 14, des ersten Motor/Generators MG1 und des zweiten Motor/Generators MG2 durch. Zum Beispiel berechnet der Hybridregelungsabschnitt 84 eine erforderliche Fahrzeug-Antriebskraft Pdem auf der Grundlage des Gaspedal-Betätigungsbetrags θacc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V und erzeugt die Befehlssignale (das Verbrennungsmotor-Steuerungsbefehlssignal Se und die Motor/Generator-Steuerungsbefehlssignale Smg) zum Steuern des Verbrennungsmotors 14, des ersten Motor/Generators MG1 und des zweiten Motor/Generators MG2, um die berechnete erforderliche Fahrzeug-Antriebskraft Pdem unter Berücksichtigung der maximalen Lade- und Entlademengen Win und Wout elektrischer Leistung der Batterie 52 bereitzustellen. Wenn zum Beispiel die Getriebevorrichtung 40 insgesamt als das Stufenlosgetriebe betrieben wird, während der Stufenlosgetriebeabschnitt 18 als das Stufenlosgetriebe betrieben wird, steuert der Hybridregelungsabschnitt 84 den Verbrennungsmotor 14 und regelt den durch den ersten Motor/Generator MG1 zu erzeugenden Betrag der elektrischen Leistung Wg, um die Motordrehzahl ωe und das Motordrehmoment Te so einzurichten, dass durch die Leistung Pe des Verbrennungsmotors die erforderliche Fahrzeug-Antriebskraft Pdem eingestellt wird, wobei ein höchster Kraftstoffeinsparpunkt des Verbrennungsmotors 14 berücksichtigt wird, so dass das Drehzahlverhältnis γ0 des Stufenlosgetriebeabschnitts 18 so geregelt wird, dass es kontinuierlich verändert wird. Dadurch wird das Drehzahlverhältnis yt der Getriebevorrichtung 40 durch Betreiben des Stufenlosgetriebeabschnitts 18 als das Stufenlosgetriebe geregelt.
  • Der Hybridregelungsabschnitt 84 richtet ferner den Motorantriebsmodus entsprechend einer vorbestimmten Antriebsquellen-Schaltkarte ein, während das Fahrzeug mit einem vergleichsweise kleinen Fahrzeugantriebsmoment und einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit V fährt, wobei eine Betriebseffizienz des Verbrennungsmotors 14 vergleichsweise niedrig ist. In dem Motorantriebsmodus wird nur der zweite Motor/Generator MG2 als die Antriebsquelle verwendet, während der Verbrennungsmotor 14 gestoppt bleibt. Eine Strichpunktlinie in 5 repräsentiert ein Beispiel der Antriebsquellen-Schaltkarte, die eine Grenze zwischen dem Motorantriebsbereich und dem Hybridantriebsbereich in einem zweidimensionalen Koordinatensystem definiert, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V auf einer Achse und das erforderliche Fahrzeugantriebsmoment auf der anderen Achse aufgetragen ist. Der Motorantriebsbereich ist ein Bereich, in dem sowohl die Fahrzeuggeschwindigkeit V als auch das Fahrzeugantriebsmoment vergleichsweise niedrig ist. Wenn der Fahrzustand des Hybridfahrzeugs 10 in den Motorantriebsbereich fällt, wird das Hybridfahrzeug 10 in dem Motorantriebsmodus angetrieben. Hingegen ist der Hybridantriebsbereich ein Bereich, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V vergleichsweise hoch ist, während das Fahrzeugantriebsmoment vergleichsweise groß ist. Wenn der Fahrzustand des Hybridfahrzeugs 10 in den Hybridantriebsbereich fällt, wird das Hybridfahrzeug 10 in dem Hybridantriebsmodus angetrieben, in dem der Verbrennungsmotor 14 betrieben wird. Selbst in dem Hybridantriebsmodus, in dem der Verbrennungsmotor 14 betrieben wird, ist bei Bedarf eine Drehmomentunterstützungsregelung implementiert, um dem durch der Verbrennungsmotor 14 erzeugten Antriebsmoment ein durch den zweiten Motor/Generator MG2 erzeugtes Antriebsmoment hinzuzufügen. Der zweite Motor/Generator MG2 wird im regenerativen Betrieb mit einer durch den ersten Motor/Generator MG1 erzeugten elektrischen Energie betrieben (führt seine Fahrzeugantriebsoperation aus), und eine elektrische Energie wird von der Batterie 52 geliefert, so dass das durch den zweiten Motor/Generator MG2 erzeugte Fahrzeugantriebsmoment zu den Antriebsrädern 28 übertragen wird. Das heißt, die Drehmomentunterstützungsregelung wird bei Bedarf implementiert, selbst wenn der Fahrzeugfahrzustand in den Hybridantriebsbereich in 5 fällt. Ferner wird selbst dann, wenn der Fahrzeugfahrzustand in den Motorantriebsbereich in 5 fällt, der Hybridantriebsmodus eingestellt, in dem der in der Batterie 52 gespeicherte Betrag SOC der elektrischen Leistung und die maximale Entlademenge Wout kleiner als vorbestimmte Schwellenwerte sind. Wenn der Fahrzeugantriebsmodus von dem Motorantriebsmodus in den Hybridantriebsmodus umgeschaltet wird, wird der Verbrennungsmotor 14 zum Beispiel durch Ankurbeln mit ansteigender Verbrennungsmotordrehzahl ωe durch den ersten Motor/Generator MG1 gestartet, und zwar unabhängig davon, ob das Hybridfahrzeug 10 fährt oder stillsteht.
  • Der Pumpenschaltabschnitt 86 betreibt den pumpenantreibenden Elektromotor 102 zum Antreiben der elektrisch angetriebenen Ölpumpe 104, um das druckbeaufschlagte Arbeitsfluid zu fördern. Das heißt, wenn der Fahrzeugantriebsmodus durch den Hybridregelungsabschnitt 84 in den Motorantriebsmodus umgeschaltet wird und der Verbrennungsmotor 14 in den Nichtbetriebszustand versetzt wird, wird die mechanisch angetriebene Ölpumpe 100 gestoppt gehalten, so dass das druckbeaufschlagte Arbeitsfluid nicht von der Ölpumpe 100 gefördert werden kann und die Hydraulikregelungs-Befehlssignale Sat erzeugt werden, um den pumpenantreibenden Elektromotor 102 zum Antreiben der elektrisch angetriebenen Ölpumpe 104 zu betreiben.
  • Der Notfall-Regelungsabschnitt 90 implementiert eine Ausfallsicherungssteuerung bzw. -regelung, so dass das Hybridfahrzeug 10 zur Sicherheit an einen geeigneten Ort gefahren werden kann, und bestimmt zum Beispiel defekte Komponenten bei einer Anormalität der Eingreifaktion einer Kopplungsvorrichtung CB aufgrund einer Anormalität von einem der Linearmagnetventile SLT und SL1-SL4 der hydraulischen Steuerungseinheit 54 oder des pumpenantreibenden Elektromotors 102. Dieser Notfall-Regelungsabschnitt 90 umfasst ein Anormalität-Erfassungsmittel in Form eines Anormalität-Erfassungsabschnitts 92, ein Notfall-Verbrennungsmotor-Startmittel in Form eines Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitts 94, ein Anormalitätsursachen-Bestimmungsmittel in Form eines Anormalitätsursachen-Bestimmungsabschnitts 96, ein Notfall-Gesamtelektroleistungsunterbrechungs-Regelungsmittel in Form eines Notfall-Gesamtelektroleistungsunterbrechungs-Regelungsabschnitt 97 und ein Mittel zum Lösen eines vorübergehenden Eingriffs in Form eines Abschnitts 98 zum Lösen eines vorübergehenden Eingriffs. Der Notfall-Regelungsabschnitt 90 führt eine Signalverarbeitung entsprechend den Schritten S1-S12 einer in dem Flussdiagramm von 6 gezeigten Regelungsroutine durch. Es ist zu beachten, dass die Schritte S1 und S2 dem Anormalität-Erfassungsabschnitt 92 entsprechen und der Schritt S4 dem Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt 94 entspricht, während der Schritt S7 dem Notfall-Gesamtelektroleistungsunterbrechungs-Regelungsabschnitt 97 entspricht, und dass die Schritte S6 und S8-S11 dem Anormalitätsursachen-Bestimmungsabschnitt 96 entsprechen und die Schritte S3 und S5 dem Abschnitt 98 zum Lösen eines vorübergehenden Eingriffs entsprechen.
  • Die Regelungsroutine von 6 wir mit Schritt S1 eingeleitet, in dem bestimmt wird, ob es erforderlich ist, dass das Hybridfahrzeug 10 in dem EV-Antriebsmodus, das heißt in dem Motorantriebsmodus, gestartet wird. Das heißt, diese Bestimmung kann gemacht werden, indem bestimmt wird, ob die Fahrzeugantriebsoperation des zweiten Motor/Generators MG2 bei gestopptem Verbrennungsmotor 14 gestartet ist, wobei diese Fahrzeugantriebsoperation als ein Ergebnis einer Betätigung des Schalthebels 56 zu einer Vorwärtsantriebsposition D oder einer Lösebetätigung eines Bremspedals zu seiner Nichtbetätigt-Position oder einer Niederdrückbetätigung des Gaspedals (um seinen Betätigungsbetrag θacc zu erhöhen) bei der ausgewählten Vorwärtsantriebsposition D durchgeführt wird, während sich das Hybridfahrzeug 10 mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit V von im Wesentlichen null nicht bewegt. Es wird angenommen, dass die Fahrzeugantriebsoperation des zweiten Motor/Generators MG2 eine Operation umfassen kann, in der als Folge der Betätigung des Schalthebels 56 zu der Vorwärtsantriebsposition D oder der Lösebetätigung des Bremspedals ein Drehmoment zum schleichenden Bewegen des Hybridfahrzeugs 10 erzeugt wird. Bei einer negativen Bestimmung in Schritt S1 ist ein Ausführungszyklus der Regelungsroutine beendet. Bei einer positiven Bestimmung in Schritt S1 fährt der Regelungsfluss mit Schritt S2 fort. In Schritt S2 wird bestimmt, ob die AG-Eingangsdrehzahl ωi oder die MG2-Drehzahl com hochgefahren (vorübergehend erhöht) wird, während die AG-Ausgangsdrehzahl ωo im Wesentlichen null ist. Der Hochfahren ist ein Anstieg der AG-Eingangsdrehzahl ωi oder der MG2-Drehzahl ωm über einen vorbestimmten Wert. Das Hochfahren ist ein Zeichen einer Anormalität des Leistungsübertragungszustands des Stufengetriebeabschnitts 20, insbesondere einer Anormalität des Zustands der Leistungsübertragung durch die in den Eingriffszustand zu versetzende Kupplung C1 zum Einstellen der ersten Gangstufe „1.“, in der das Hybridfahrzeug 10 gestartet wird. Das heißt, das Hochdrehen bedeutet eine Anormalität der Eingreifaktion der Kupplung C1. Wenn die Kupplung C1 in den vollen Eingriffszustand versetzt wird, um die erste Gangstufe „1.“ einzurichten, ist ein Produkt ωo * γat1) aus der AG-Ausgangsdrehzahl ωo und einem theoretischen Drehzahlverhältnis γat1 der ersten Gangstufe „1st“ im Wesentlichen gleich der tatsächlichen AG-Eingangsdrehzahl ωi. Daher kann die Bestimmung, ob die AG-Eingangsdrehzahl ωi hochgefahren wird oder nicht, anhand der folgenden Gleichung (1) erfolgen. Das heißt, es ist möglich, auf der Grundlage einer abnormalen Eingreifaktion der Kupplung C1, wenn die AG-Eingangsdrehzahl ωi gleich hoch wie oder höher als eine Summe ωo * γat1 + X) aus dem Produkt ωo * γat1) aus der AG-Ausgangsdrehzahl ωo und dem theoretischen Drehzahlverhältnis γat1 und einem S X zu bestimmen, dass das Hochfahren stattfindet. Obwohl in dieser Ausführungsform das Hybridfahrzeug 10 in der ersten Gangstufe „1.“ gestartet wird, kann das Hybridfahrzeug 10 auch in der zweiten Gangstufe „2.“ oder jeder anderen niedrigen Gangstufe als der ersten Gangstufe „1.“ gestartet werden. ω i ≥ ω o ∗ γ at1+X
    Figure DE102017221250A1_0001
  • Bei einer negativen Bestimmung in Schritt S2 wird ein Ausführungszyklus der Regelungsroutine beendet. Bei einer positiven Bestimmung in Schritt S2, das heißt, wenn in Schritt S2 durch den Anormalität-Erfassungsabschnitt 92 eine Anormalität des Leistungsübertragungszustands des Stufengetriebeabschnitts 20 erfasst wird, fährt der Regelungsfluss mit den Schritten S3-S5 fort, um das Linearmagnetventil SL1 so zu steuern, dass die Kupplung C1 in den gelösten Zustand versetzt wird, dann den Verbrennungsmotor 14 zu starten und anschließend das Linearmagnetventil SL1 so zu steuern, dass die Kupplung C1 in den Eingriffszustand zurückgesetzt wird. Insbesondere wenn die AG-Eingangsdrehzahl ωi zu einem Zeitpunkt t1 hochgefahren wird, wie es in dem Zeitdiagramm von 7 gezeigt ist, wird anfangs davon ausgegangen, dass die elektrisch angetriebene Ölpumpe (EAÖ) 104 eine Anormalität (wie etwa eine Unterbrechung der elektrischen Drahtverbindung oder eine Entfernung eines Drahtverbinders des pumpenantreibenden Elektromotors 102) aufweist und der Verbrennungsmotor 14 in Schritt S4 durch den Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt 94 betrieben wird, um die mechanisch angetriebene Ölpumpe 100 zu betreiben. Wenn das Linearmagnetventil SL1 in den Zustand versetzt wird, um den Hydraulikdruck an die Kupplung C1 anzulegen und damit die Kupplung C1 in den Eingriffszustand zu versetzen, wird die Kupplung C1 mit der Zuführung des druckbeaufschlagten Arbeitsfluids von der mechanisch angetriebene Ölpumpe 100 zu ihr abrupt in den Eingriffszustand gebracht, wenn der Verbrennungsmotors 14 durch das Umschalten des Fahrzeugantriebsmodus in den Hybridantriebsmodus (HEV) zu einem Zeitpunkt t2 gestartet wird. Wenn dann die AG-Eingangsdrehzahl ωi hochgefahren wird, wie es in dem Zeitdiagramm gezeigt ist, wird zum Beispiel durch eine Trägheitskraft plötzlich eine Fahrzeugantriebskraft erzeugt, was die Gefahr eines Schaltrucks des Stufengetriebeabschnitts 20 mit sich bringt. Um diese Gefahr zu vermeiden, ist die vorliegende Ausführungsform so ausgelegt, dass das Linearmagnetventil SL1 durch den Abschnitt 98 zum Lösen eines vorübergehenden Eingriffs so gesteuert wird, dass vor dem Start des Verbrennungsmotors 14 die Kupplung C1 in Schritt S3 in den gelösten Zustand versetzt wird, und dass nach dem Hochdrehen die Kupplung C1 in Schritt S5 in den Eingriffszustand zurückzuversetzen, wobei die AG-Eingangsdrehzahl ωi im Wesentlichen null ist, nachdem der Verbrennungsmotor 14 gestartet wurde, um den durch die mechanisch angetriebene Ölpumpe 100 erzeugten Hydraulikdruck zu erhöhen. Das heißt, die Eingreifaktion der Kupplung C1 wird durch das Linearmagnetventil SL1 zu einem Zeitpunkt t3 eingeleitet, wie es in dem Zeitdiagramm von 7 gezeigt ist, und der Eingreif-Hydraulikdruck Pc1 der Kupplung C1 mit einer vorbestimmten Rate erhöht, so dass die Kupplung C1 geschmeidig in ihren Eingriffszustand zurückversetzt wird, ohne einen Schaltruck zu erzeugen. In dem Beispiel von 7 wird das Hybridfahrzeug 10 gestartet, wenn als Folge der Betätigung des Schalthebels 56 in die Vorwärtsantriebsposition D oder die Lösebetätigung des Bremspedals ein Drehmoment zum schleichenden Bewegen des Hybridfahrzeugs 10 erzeugt ist. Als Folge der Bestimmung des Hochfahrens der AG-Eingangsdrehzahl ωi wird die Fahrzeugantriebsoperation des zweiten Motor/Generators MG2 vorübergehend unterbrochen und erst nach Beenden der Eingreifaktion der Kupplung C1 wieder gestartet, um das Fahrzeug mit dem schleichenden Drehmoment zu starten. Selbst wenn das Hybridfahrzeug 10 durch eine Betätigung des Gaspedals durch den Fahrzeugführer gestartet wird, kann die Kupplung C1 nach dem Hochfahren der AG-Eingangsdrehzahl ωi in den Eingriffszustand zurückversetzt werden, indem das Drehmoment Tm des zweiten Motor/Generators MG2 beim Hochfahren zwangsweise verringert wird.
  • Anschließend fährt der Regelungsfluss mit Schritt S6 fort, um zu bestimmen, ob nach der Wiederaufnahme des Fahrzeugantriebs des zweiten Motor/Generators MG2 die AG-Eingangsdrehzahl ωi hochfährt. Diese Bestimmung erfolgt auf gleiche Weise wie in Schritt S2. Bei einer negativen Bestimmung in Schritt S6, das heißt, wenn durch den Betrieb der mechanisch angetriebenen Ölpumpe 100 die Kupplung C1 ausreichend in den Eingriffszustand gebracht ist, fährt der Regelungsfluss mit Schritt S11 fort, um zu bestimmen, dass die Ursache für die Anormalität ein Defekt der elektrisch angetriebenen Ölpumpe 104 ist. Eine durchgezogene Linie in dem Zeitdiagramm von 7 repräsentiert einen Fall, in dem die Kupplung C1 ausreichend in den Eingriffszustand gebracht ist. In diesem Fall ist durch den Start der Verbrennungsmotor 14 zum Betätigen der mechanisch angetriebenen Ölpumpe 100 eine Ausfallsicherungssteuerung bzw. -regelung implementiert, um die Anormalität der elektrisch angetriebenen Ölpumpe 104 zu beheben.
  • Bei einer positiven Bestimmung (JA) in Schritt S6, das heißt, wenn die AG-Eingangsdrehzahl ωi wieder hochgefahren wird, fährt der Regelungsfluss mit Schritt S7 fort, um eine Gesamtelektroleistungsunterbrechungsregelung zu implementieren. In der Gesamtelektroleistungsunterbrechungsregelung sind alle elektrische Leistungen, die mit den hydraulischen Steuerungen bzw. Regelungen zusammenhängen, unterbrochen, so dass das Zwei-Stellungs-Schaltventil 136 der Gesamtelektroleistungsunterbrechungs-Gangstufeneinrichtungsschaltung 130 in seine Fluidverbindungsposition versetzt wird, um den Leitungsdruck PL durch die Umgehungskanäle 132 und 134 der Kupplung C1 und der Bremse B2 zuzuführen und dadurch mechanisch die erste Gangstufe „1.“ einzurichten. Gestrichelte Linien in 7 repräsentieren den Fall, in dem in Schritt S6 bestimmt wird, dass hochgefahren wird, und zwar zu einem Zeitpunkt t4. In diesem Fall wird bestimmt, dass das Linearmagnetventil SL1 eine Anormalität wie etwa eine Unterbrechung der elektrischen Drahtverbindung aufweist, und die Gesamtelektroleistungsunterbrechungsregelung in Schritt S7 implementiert. „EIN“ in dem Diagramm „GESAMTELEKTROLEISTUNGSUNTERBRECHUNGSREGELUNG“ in 7 zeigt, dass die Gesamtelektroleistungsunterbrechungsregelung implementiert ist, während „AUS“ in dem gleichen Diagramm zeigt, dass die Gesamtelektroleistungsunterbrechungsregelung nicht implementiert ist.
  • Der Regelungsfluss fährt dann mit Schritt S8 fort, um zu bestimmen, ob die AG-Eingangsdrehzahl ωi hochfährt. Diese Bestimmung wird in gleicher Weise wie in Schritt S2 durchgeführt. Bei einer negativen Bestimmung in Schritt S8, das heißt, wenn bei implementierter Gesamtelektroleistungsunterbrechungsregelung die Kupplung C1 ausreichend in den Eingriffszustand gebracht ist, fährt der Regelungsfluss mit Schritt fort S10, um zu bestimmen, dass die Ursache für die Anormalität ein Defekt des Linearmagnetventils SL1 ist. In diesem Fall wird eine Ausfallsicherungssteuerung bzw. -regelung implementiert, um die Anormalität des Linearmagnetventils SL1 durch die Implementation der Gesamtelektroleistungsunterbrechungsregelung zu beheben.
  • Bei einer positiven Bestimmung (JA) in Schritt S8, das heißt, wenn die AG-Eingangsdrehzahl ωi wieder hochgefahren wird, fährt der Regelungsfluss mit Schritt S9 fort, um zu bestimmen, dass das Linearmagnetventil SLT der Leitungsdrucks-Regelungsvorrichtung 118 eine Anormalität hat. Insbesondere wird davon ausgegangen, dass die Kupplung C1 nicht ausreichend in den Eingriffszustand gebracht werden kann, selbst wenn der Gesamtelektroleistungsunterbrechungszustand implementiert ist, da der Leitungsdruck PL ungewöhnlich niedrig ist, und dass der Steuerdruck Pslt durch eine Fehlfunktion des Linearmagnetventils SLT wie etwa einen festklebenden Schieber ungewöhnlich niedrig ist. In diesem Fall werden die Kupplung C1 und die Bremse B1 bei einem Arbeitsfluid, dessen Leitungsdruck PL bei einem Minimalwert PLmin liegt, in den Eingriffszustand gebracht. Jedoch sind die Drehmomentkapazitäten der Kupplung C1 und Bremse B1 gering, so dass die Ausfallsicherungssteuerung bzw. -regelung in Schritt S12 implementiert wird, um das Antriebsquellendrehmoment, insbesondere das Eingangsdrehmoment des Stufengetriebeabschnitts 20, zu begrenzen und dadurch Schlupfaktionen der Kupplung C1 und Bremse B1 zu verhindern. Es ist zu beachten, dass im Falle die Anormalität des Linearmagnetventils SLT durch Festkleben seines Ventilschiebers die Gesamtelektroleistungsunterbrechungsregelung in Schritt S7 aufgehoben werden kann, um das Hybridfahrzeug 10 mit dem in die geeigneten zwei oder mehrere Gangstufen versetzten Stufengetriebeabschnitt 20 anzutreiben, während das Antriebsquellendrehmoment begrenzt ist.
  • Wie es oben beschrieben ist, ist die elektronische Regelungsvorrichtung 80 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die als die Regelungsvorrichtung für das Hybridfahrzeug 10 bereitgestellt ist, so ausgelegt, dass das Linearmagnetventil SL1 für die Kupplung C1, die in ihren Eingriffszustand versetzt ist, um die erste Gangstufe „1st“ einzurichten, in Schritt S3 so angesteuert, dass die Kupplung C1 beim Start des Verbrennungsmotors 14 durch den Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt 94 in Schritt S4 und beim Hochfahren der AG-Eingangsdrehzahl ωi beim Start des Hybridfahrzeugs 10 in dem Motorantriebsmodus in einen gelösten Zustand gebracht wird. Anschließend wird das Linearmagnetventil SL1 in Schritt S5 so gesteuert, dass die Kupplung C1 nach dem Start des Verbrennungsmotors 14, das heißt ab dem Anstieg des Hydraulikdrucks durch die mechanisch angetriebene Ölpumpe 100, die durch den Verbrennungsmotor 14 angetrieben wird, in ihren Eingriffszustand zurückversetzt wird. Demzufolge ist es möglich, eine abrupte Eingreifaktion der Kupplung C1 durch Zuführung des druckbeaufschlagten Arbeitsfluids von der mechanisch angetriebenen Ölpumpe 100 und damit einen Schaltruck des Stufengetriebeabschnitts 20 aufgrund einer Fahrzeugantriebskraftveränderung beim Eingreifen der Kupplung C1 zu verhindern. Ferner ist es möglich, da nach dem Hochdrehen der AG-Eingangsdrehzahl ωi die Kupplung C1 in Schritt S5 in den Eingriffszustand zurückversetzt wird, einen Schaltruck zu verhindern, der erzeugt wird, wenn die Kupplung C1 in den Eingriffszustand zurückversetzt wird, und die Fahrzeugantriebskraft durch Implementieren der Fahrzeugantriebsmomentregelung des zweiten Motor/Generators MG2 nach Zurückversetzen der Kupplung C1 in den Eingriffszustand geschmeidig zu erhöhen. Ferner kann die Kupplung C1 durch eine einfache Steuerung des Linearmagnetventils SL1 vorübergehend in den gelösten Zustand versetzt werden, so dass die elektronische Regelungsvorrichtung 80 mit geringfügigen Änderungen ihrer Steuerungsspezifikationen auf einfache Weise die Anormalität des Leistungsübertragungszustands des Stufengetriebeabschnitts 20 beheben kann.
  • Der elektronische Regelungsvorrichtung 80 ist ferner so ausgelegt, dass der Anormalitätsursachen-Bestimmungsabschnitt 96 in Schritt S11 bestimmt, dass die Anormalität des Leistungsübertragungszustands des Stufengetriebeabschnitts 20, das heißt das Hochfahren der AG-Eingangsdrehzahl ωi, durch den Defekt der elektrisch angetriebenen Ölpumpe 104 verursacht ist, wenn die Anormalität durch Starten des Verbrennungsmotors 14 beseitigt ist (wenn in Schritt S6 eine negative Bestimmung erfolgt). Demzufolge kann der Defekt der elektrisch angetriebenen Ölpumpe 104 ohne die Notwendigkeit der Verwendung eines Hydraulikdruckschalters oder -sensors exakt erfasst werden. Ferner kann eine Ausfallsicherungssteuerung bzw. -regelung zur Behebung des Defekts der elektrisch angetriebenen Ölpumpe 104 durch einen Betrieb der mechanisch angetriebenen Ölpumpe 100 durch den gestarteten Verbrennungsmotor 14 schnell implementiert werden.
  • Bei der Anormalität des Leistungsübertragungszustands des Stufengetriebeabschnitts 20, das heißt beim Hochfahren der AG-Eingangsdrehzahl ωi trotz Start des Verbrennungsmotors 14, das heißt, wenn in Schritt S6 eine positive Bestimmung (JA) erfolgt, wird in Schritt S7 die Gesamtelektroleistungsunterbrechungsregelung implementiert, so dass durch die Gesamtelektroleistungsunterbrechungs-Gangstufeneinrichtungsschaltung 130 die erste Gangstufe „1.“ mechanisch eingestellt wird. Wenn das Hochfahren der AG-Eingangsdrehzahl ωί als Folge der Gesamtelektroleistungsunterbrechungsregelung beendet ist, das heißt, wenn in Schritt S8 eine negative Bestimmung (NEIN) erfolgt, bestimmt der Anormalitätsursachen-Bestimmungsabschnitt 96 in Schritt S10, dass die Anormalität des Leistungsübertragungszustands durch den Defekt des Linearmagnetventils SL1 zum Versetzen der Kupplung C1 in den Eingriffszustand verursacht wird. Demzufolge kann der Defekt des Linearmagnetventils SL1 ohne eine Notwendigkeit der Verwendung eines Hydraulikdruckschalters oder -sensors genau erfasst werden. Ferner kann mit der Gesamtelektroleistungsunterbrechungsregelung eine Ausfallsicherungssteuerung bzw. -regelung zum Beheben des Defekts des Linearmagnetventils SL1 schnell implementiert werden. Wenn in Schritt S8 eine positive Bestimmung (JA) erfolgt, das heißt, wenn die AG-Eingangsdrehzahl ωi wieder hochgefahren wird, bestimmt der Anormalitätsursachen-Bestimmungsabschnitt 96 in Schritt S9, dass die Anormalität des Leistungsübertragungszustands durch den Defekt des Linearmagnetventils SLT der Leitungsdrucks-Regelungsvorrichtung 118 verursacht ist. Demzufolge kann der Defekt des Linearmagnetventils SLT ohne eine Notwendigkeit der Verwendung eines Hydraulikdruckschalters oder -sensors genau erfasst werden. Ferner kann durch die Begrenzung in dem nachfolgenden Schritt S12 des durch die Antriebsquelle erzeugten Fahrzeugantriebsmoments eine Ausfallsicherungssteuerung bzw. -regelung zum Beheben des Defekts des Linearmagnetventils SLT schnell implementiert werden.
  • Während oben die bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben ist, sollte klar sein, dass die Erfindung auch auf andere Weise realisiert sein kann.
  • ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
  • In der vorhergehenden ersten Ausführungsform steuert die Regelungsvorrichtung das Hybridfahrzeug 10, das den Stufenlosgetriebeabschnitt 18 und den Stufengetriebeabschnitt 20 umfasst, die hintereinander angeordnet sind. Jedoch kann die Regelungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auch das in 8 gezeigte Hybridfahrzeug 200 steuern. Das Hybridfahrzeug 200 umfasst ein Fahrzeugantriebssystem 204 mit einem Verbrennungsmotor 202 als Fahrzeugantriebsquelle und einem Motor/Generator MG, der ein Elektromotor ist und ebenfalls als Antriebsquelle dient. Das Fahrzeugantriebssystem 204 umfasst eine Kupplung K0, einen Drehmomentwandler 208 und einen mechanisch betätigten Stufengetriebeabschnitt 210, die innerhalb eines feststehenden Elements in Form eines Getriebegehäuse 206, das an einer Karosserie des Hybridfahrzeugs 200 befestigt ist, angeordnet sind, und zwar in dieser Reihenfolge der Beschreibung und betrachtet aus der Richtung des Verbrennungsmotors 202. Das Fahrzeugantriebssystem 204 umfasst ferner eine Differentialgetriebevorrichtung 212 und Achsen 214. Der Drehmomentwandler 208 umfasst ein Pumpenlaufrad 208a, das durch die Kupplung K0 selektiv mit dem Verbrennungsmotor 202 und direkt mit dem Motor/Generator MG verbunden ist, und ein Turbinenlaufrad 208b, das direkt mit dem mechanisch betätigten Stufengetriebeabschnitt 210 verbunden ist. In dem Fahrzeugantriebssystem 204 werden/wird eine Antriebskraft des Verbrennungsmotors 202 und/oder eine Antriebskraft des Motor/Generators MG durch die Kupplung K0 (wenn die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 202 übertragen wird), den Drehmomentwandler 208, den mechanisch betätigten Stufengetriebeabschnitt 210, die Differentialgetriebevorrichtung 212 und die Achsen 214, in dieser Reihenfolge der Beschreibung, auf Antriebsräder 216 übertragen. Der mechanisch betätigte Stufengetriebeabschnitt 210 ist ein Automatikplanetengetriebe, das mehrere hydraulisch betätigte Reibkupplungsvorrichtungen und mehrere Gangstufen, die durch Eingreif- und Löseaktionen der hydraulisch betätigten Reibkupplungsvorrichtungen eingestellt werden können, umfasst.
  • Das oben beschriebene Hybridfahrzeug 200 kann auch in dem Motorantriebsmodus angetrieben werden, in dem der Motor/Generator MG betrieben wird, während der Verbrennungsmotor 202 mit der Kupplung K0 im gelösten Zustand gestoppt ist, und in dem Hybridantriebsmodus, in dem der Verbrennungsmotor 202 betrieben wird. Ferner umfasst das Hybridfahrzeug 200 eine hydraulische Steuerungseinheit, die die mechanisch angetriebene Ölpumpe 100, die elektrisch angetriebene Ölpumpe 104, mehrere Magnetventile zum Schalten des mechanisch betätigten Stufengetriebeabschnitts 210 und die Gesamtelektroleistungsunterbrechungs-Gangstufeneinrichtungsschaltung 130 umfasst, die in 4 gezeigt sind. Das Hybridfahrzeug 200 wird durch eine Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung gesteuert, die ausgelegt ist, um Notfallsteuerungen bzw. -regelungen ähnlich jenen, die in dem Flussdiagramm von 6 gezeigt sind, zu implementieren und die im Wesentlichen die gleichen Vorteile wie die oben im Zusammenhand mit der ersten Ausführungsform beschriebenen hat. Die hydraulisch betätigte Reibkupplungsvorrichtung, die in den Eingriffszustand versetzt wird, um die Gangstufe einzurichten, in der das Hybridfahrzeug 200 gestartet wird, wird in geeigneter Weise in Übereinstimmung mit der Struktur des mechanisch betätigten Stufengetriebeabschnitts 210 ausgewählt und muss nicht die Kupplung C1 sein.
  • In der gezeigten ersten Ausführungsform ist der Stufengetriebeabschnitt 20 ein Automatikplanetengetriebe mit vier Vorwärtsantriebs-Gangstufen. Jedoch muss der Stufengetriebeabschnitt 20 nicht die vier Vorwärtsantriebs-Gangstufen haben, sofern der Stufengetriebeabschnitt 20 mehrere Gangstufen umfasst, die jeweils durch Eingreifen von wenigstens einer ausgewählten von mehreren Kopplungsvorrichtungen selektiv eingestellt werden. Das heißt, der Stufengetriebeabschnitt 20, der ein Automatikplanetengetriebe ist, kann durch ein bekanntes DCT (Doppelkupplungsgetriebe) ersetzt werden, das ein synchron eingreifendes Automatikgetriebe mit zwei parallelen Achsen ist, das zwei Eingangswellen umfasst, die jeweils Kopplungsvorrichtungen (Kupplungen) umfassen und die operativ mit zwei Schalteinheiten verbunden werden, die jeweils geradzahlige Gangstufen und ungeradzahlige Gangstufen umfassen.
  • In der gezeigten ersten Ausführungsform ist der Differentialmechanismus 32 der Einritzel-Planetengetriebesatz mit den drei Drehelementen. Jedoch kann der Differentialmechanismus 32 durch einen Differentialmechanismus mit mehreren Planetengetriebesätzen, die miteinander verbunden sind und die vier oder mehr Drehelemente umfassen, ersetzt werden. Alternativ kann der Differentialmechanismus 32 ein Doppelritzel-Planetengetriebesatz sein. In dem Differentialmechanismus 32 gemäß der ersten Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor 14 mit dem Drehelement DE1 (Träger CAO) verbunden, das sich in der Mitte des Kollineardiagramms von 3 befindet. Jedoch sind verschiedene Modifikationen des Differentialmechanismus 32 möglich. Zum Beispiel kann das AG-Eingangsdrehelement (zwischengeschaltete Leistungsübertragungselement 30) mit dem Drehelement verbunden sein, das sich in der Mitte des Kollineardiagramms von 3 befindet.
  • Es ist klar, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationen nur beispielhaft sind und die vorliegende Erfindung verschiedene weitere Änderungen und Verbesserungen enthalten kann, wie es für den Fachmann ersichtlich ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 10, 200:
    Hybridfahrzeug
    14, 202:
    Verbrennungsmotor (Antriebsquelle)
    20, 210:
    Mechanisch betriebener Stufengetriebeabschnitt (Automatikgetriebe)
    80:
    Elektronische Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung (Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtung)
    92:
    Abnormalität-Erfassungsabschnitt
    94:
    Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt
    96:
    Anormalitätsursachen-Bestimmungsabschnitt
    98:
    Abschnitt zum Lösen eines vorübergehenden Eingriffs
    100:
    Mechanisch angetriebene Ölpumpe
    102:
    Pumpenantreibender Elektromotor
    104:
    Elektrisch betriebene Ölpumpe
    MG2:
    Zweiter Motor/Generator (Elektromotor, Antriebsquelle)
    MG:
    Motor/Generator (Elektromotor, Antriebsquelle)
    C1, C2:
    Kupplungen (Hydraulisch betätigte Kopplungsvorrichtungen)
    B1, B2:
    Bremsen (Hydraulisch betätigte Kopplungsvorrichtungen)
    SL1-SL4:
    Linearmagnetventile (Solenoidbetätigte Ventile)
    ωi:
    Getriebeeingangsdrehzahl (Eingangsdrehzahl)
    ωo:
    Ausgangsdrehzahl
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2009108923 A [0002]

Claims (2)

  1. Regelungsvorrichtung (80) für ein Hybridfahrzeug (10; 200), die umfasst: eine Antriebsquelle mit einem Verbrennungsmotor (14; 202) und einem Fahrzeugantriebs-Elektromotor (MG2; MG); ein Automatikgetriebe (20; 210) mit mehreren hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen (CB); und eine Hydraulikdruckquelle für die hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen, die eine mechanisch angetriebene Ölpumpe (100), die durch der Verbrennungsmotor angetrieben wird, und eine elektrisch angetriebene Ölpumpe (104), die durch einen pumpenantreibenden Elektromotor (102) angetrieben wird, umfasst, wobei das Automatikgetriebe mehrere Gangstufen mit unterschiedlichen Werten eines Drehzahlverhältnisses (yat) seiner Ausgangsdrehzahl (ωo) bezüglich seiner Eingangsdrehzahl (ωi) umfasst, wobei die Gangstufen durch Eingreifaktionen von ausgewählten der hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen mit Hilfe von Magnetventilen (SL1-SL4) eingerichtet werden, wobei die hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen in einem Motorantriebsmodus, in dem das Hybridfahrzeug durch den Fahrzeugantriebs-Elektromotor angetrieben wird, während der Verbrennungsmotor gestoppt ist, durch hydraulische Drücke betätigt werden, die mit Hilfe der elektrisch angetriebenen Ölpumpe erzeugt werden, wobei die Regelungsvorrichtung umfasst: einen Anormalität-Erfassungsabschnitt (92) zum Erfassen eine Anormalität eines Leistungsübertragungszustands des Automatikgetriebes (20; 210) aufgrund einer Anormalität der Eingreifaktion von einer der hydraulisch betätigten Kopplungsvorrichtungen (CB), die betätigt wird, um eine der Gangstufen des Automatikgetriebes, in der das Hybridfahrzeug in dem Motorantriebsmodus gestartet wird, einzurichten; einen Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt (94) zum Starten des Verbrennungsmotors (14; 202), um die mechanisch angetriebene Ölpumpe (100) anzutreiben, wenn die Anormalität des Leistungsübertragungszustands des Automatikgetriebes durch den Anormalität-Erfassungsabschnitt (92) erfasst wird; und einen Abschnitt zum Lösen eines vorübergehenden Eingriffs (98), der ausgelegt ist, um das Magnetventil für die eine hydraulisch betätigte Kopplungsvorrichtung anzusteuern, die in ihren Eingriffszustand versetzt ist, um die eine Gangstufe einzurichten, so dass die eine hydraulisch betätigte Kopplungsvorrichtung beim Start des Verbrennungsmotors durch den Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitt in ihren gelösten Zustand gebracht wird, wobei der Abschnitt zum Lösen eines vorübergehenden Eingriffs das Magnetventil ansteuert, so dass es die eine hydraulisch betätigte Kopplungsvorrichtung nach dem Start des Verbrennungsmotors in ihren Eingriffszustand zurückversetzt.
  2. Regelungsvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Anormalitätsursachen-Bestimmungsabschnitt (96) umfasst, der ausgelegt ist, um zu bestimmen, dass die Anormalität des Leistungsübertragungszustands des Automatikgetriebes durch einen Defekt der elektrisch angetriebenen Ölpumpe (104) verursacht ist, wobei die Anormalität durch Starten des Verbrennungsmotors mit Hilfe des Notfall-Verbrennungsmotor-Startabschnitts (94) beseitigt wird.
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