DE112011101521T5 - Hybridfahrzeug-Antriebssystem - Google Patents

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DE112011101521T5
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Shinichi Okubo
Takayuki Kishi
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Abstract

In einem Hybridfahrzeug, in welchem Kraft des elektrischen Motors an eine Gegenwelle 14 nur über einen Verriegelungs-Mechanismus 61 übertragen wird, welcher an einer ersten Hauptwelle 11 vorgesehen ist, um so einen Gang mit ungerader Nummer oder einen ersten Gangwechselschalter 51 darzustellen, wenn das Fahrzeug durch die Wahl eines gegebenen geraden Gangs angetrieben wird, wird eine Vor-Schaltung zu einem Gang mit ungerader Nummer, welcher niedriger als der gesetzte Gang mit gerader Nummer ist, durch den Verriegelungs-Mechanismus 61 oder den ersten Gangwechselschalter 51 ausgeführt. Durch diesen Vorgang kann nicht nur gute Fahrbarkeit mit der Unterstützung des elektrischen Motors bereit gestellt werden, sondern es kann ebenfalls eine effizientere Regeneration ausgeführt werden.

Description

  • Technisches Feld
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hybridfahrzeug-Antriebssystem.
  • Hintergrund der Technik
  • Normalerweise werden Hybridfahrzeuge durch den Antrieb eines elektrischen Motors und/oder einen Verbrennungsmotor als Antriebsquelle angetrieben und können in verschiedenen Antriebsmodi inklusive eines EV-Antriebsmodus, in welchem das Fahrzeug nur von der Kraft des elektrischen Motors angetrieben wird, und einem Motor-Antriebsmodus, in welchem das Fahrzeug nur durch die Kraft des Verbrennungsmotors angetrieben wird, angetrieben werden.
  • In der Patentliteratur 1 beinhaltet, wie in 17 gezeigt, ein Fahrzeug-Antriebssystem Eingangswellen 203, 204, welche jeweils mit den Kupplungen C1, C2 verbunden sind, so dass das Ausgabedrehmoment einer Kraftquelle 201 dort hinein übertragen wird, Ausgangswellen 205, 206, welche ihr Ausgabedrehmoment an ein Ausgangsteil 212 ausgeben und Schaltmechanismen S1 bis S4, welche wahlweise Übertragungsbedingungen zwischen den Eingangswellen 203, 204 und den Ausgangswellen 205, 206 bestimmen. Das Fahrzeug-Antriebssystem 200 beinhaltet weiter ein Doppelkupplungsgetriebe, um die Kupplungen C1, C2 und die Schaltmechanismen S1 bis S4 zu steuern, um dadurch die mehreren Schaltpositionen zu bestimmen. Die Ausgangswelle 206, welche eine der Ausgangswellen ist, ist mit einem elektrischen Motor 217 zur Kraftübertragung verbunden.
  • In automatischen Gangwechseln durch das Doppelkupplungsgetriebe wird, wenn zum Beispiel von einem ersten Geschwindigkeitsgang in einen zweiten Geschwindigkeitsgang herauf geschaltet wird, der zweite Schaltmechanismus S2 zur Übertragung von der ersten Eingangswelle 203 zu der ersten Ausgangswelle 205 über ein zweites Geschwindigkeits-Gangpaar 209 im Vorfeld des Schaltens betrieben (vor-geschaltet). Dann wird die zweite Kupplung C2, welche in der ersten Geschwindigkeit eingelegt ist, frei gelassen und die erste Kupplung C1 wird eingelegt, wodurch die zweite Geschwindigkeit eingestellt wird.
  • Verwandte Technikliteratur
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: JP-2009-154610-A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Problem, dass die Erfindung lösen soll
  • In der Zwischenzeit ist es in einem Hybridfahrzeug-Antriebssystem erwünscht, einen Stoß minimal zu halten, indem man Gange so wenig wie möglich wechselt. Allerdings erwähnt die Patentliteratur 1 diese Tatsache nicht. Insbesondere ist es ebenfalls in einem Hybridfahrzeug, in welchem Kraft eines elektrischen Motors an eine Ausgangswelle nur durch einen Getriebemechanismus, welcher an einer von zwei Ausgangswellen vorgesehen ist, erwünscht, dass ein Gangschaltungsstoß unterdrückt wird. Zusätzlich ist es in einem Hybridfahrzeug-Antriebssystem wesentlich, das Energie, welche durch Regeneration erlangt wird, für die Kraft eines elektrischen Motors verwandt wird, und es ist erwünscht, dass der elektrische Motor ein effizientere Regeneration ausführt.
  • Die Erfindung ist im Blick auf die oben beschriebenen Umstände gemacht worden, und ein Ziel davon ist, ein Hybridfahrzeug-Antriebssystem bereit zu stellen, welches gute Fahrbarkeit mit der Unterstützung eines elektrischen Motors bereit stellen kann, und welches eine effizientere Regeneration ausführen kann.
  • Mittel zur Lösung des Problems
  • Mit einem Blick auf die Erlangung des Ziels definiert Anspruch 1 ein Hybridfahrzeug-Antriebssystem inklusive:
    eines Verbrennungsmotors (z. B. einen Motor 6 im Ausführungsbeispiel)
    eines elektrischen Motors (z. B. einen Motor 7 im Ausführungsbeispiel)
    einer Batterieeinheit (z. B. eine Batterie 3 im Ausführungsbeispiel), welche elektrische Kraft an den elektrischen Motor liefert, und
    eines Getriebemechanismus (z. B. ein Getriebe 20 im Ausführungsbeispiel) inklusive:
    einer ersten Eingangswelle (z. B. einer ersten Hauptwelle 11 im Ausführungsbeispiel), welche mit dem elektrischen Motor verbunden ist, und welche wahlweise mit dem Verbrennungsmotor über eine erste Verbindungs/Trennungseinheit (z. B. eine erste Kupplung 41 im Ausführungsbeispiel) verbunden ist,
    einer zweiten Eingangswelle (z. B. einer zweiten Hauptwelle 12 im Ausführungsbeispiel), welche wahlweise mit mit dem Verbrennungsmotor über eine zweite Verbindungs/Trennungseinheit (z. B. eine zweite Kupplung 42 im Ausführungsbeispiel) verbunden ist,
    einem ersten Gangwechsel-Getriebe-Mechanismus (z. B. einem Planetengetriebe-Mechanismus 30, einem dritten Geschwindigkeits-Gangpaar 23, einem fünften Geschwindigkeits-Gangpaar 25 im Ausführungsbeispiel), welcher eine Mehrzahl von ersten Gangstufen in einem Kraftübertragungsweg zwischen der ersten Eingangswelle und einem angetriebenen Abschnitt konfigurieren kann,
    einem zweiten Gangwechsel-Getriebe-Mechanismus (z. B. einem zweiten Geschwindigkeits-Gangpaar, einem vierten Geschwindigkeits-Gangpaar 24 im Ausführungsbeispiel), welcher eine Mehrzahl von zweiten Gangstufen in einem Kraftübertragungsweg zwischen der zweiten Eingangswelle und einem angetriebenen Abschnitt konfigurieren kann,
    eine erste Synchrongetriebe-Einheit (z. B. ein Verschluss-Mechanismus 61, ein erster Gangwechselschalter 51 im Ausführungsbeispiel), welche den ersten Gangwechsel-Getriebe-Mechanismus schaltet, um so irgendeinen der ersten Gangstufen zu wählen, und
    eine zweite Synchrongetriebe-Einheit (z. B. ein erster Gangwechselschalter 51 im Ausführungsbeispiel), welche den zweiten Gangwechsel-Getriebe-Mechanismus schaltet, um so irgendeinen der zweiten Gangstufen zu wählen,
    wobei, wenn das Fahrzeug durch die Wahl einer gegebenen zweiten Gangstufe durch das zweite Synchrongetriebe angetrieben wird, wird eine Vor-Schaltung in die erste Gangstufe, die niedriger als die gegebene zweite Gangstufe durch das erste Synchrongetriebe ausgeführt.
  • Anspruch 2 definiert, basierend auf Anspruch 1, das System,
    wobei in dem Fall, dass der elektrische Motor mit zu hoher Geschwindigkeit läuft, der elektrische Motor in einem hohen Temperaturzustand ist, oder die Batterie in einem unterkühlten Temperaturzustand ist, wenn das Fahrzeug durch die Wahl einer gegebenen Gangstufe durch das zweite Synchrongetriebe angetrieben wird, wird eine Vor-Schaltung auf eine erste Gangstufe, welche höher als die gegebene zweite Gangstufe ist, durch das erste Synchrongetriebe ausgeführt.
  • Anspruch 3 definiert, basierend auf Anspruch 2, das System,
    wobei, in dem Fall, dass die Batterie in dem unterkühlten Temperaturzustand ist, wenn von der gegebenen zweiten Gangstufe herunter geschaltet wird, die erste Verbindungs/Trennungseinheit gleitend verbunden wird, um eine Umdrehungsgeschwindigkeit des elektrischen Motors mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors anzugleichen, wodurch danach, mit der ersten Verbindungs/Trennungseinheit getrennt, eine erste Gangstufe, welche einen Gang niedriger ist, von der ersten Synchrongetriebe-Einheit gewählt wird, und danach die erste Verbindungs/Trennungseinheit angewandt wird.
  • Anspruch 4 definiert, basierend auf Anspruch 1, das System,
    wobei, wenn das Fahrzeug durch die Wahl einer gegebenen erste Gangstufe von der ersten Synchrongetriebe-Einheit angetrieben wird, in dem Fall, dass ein Herunterschalten zu einer ersten Gangstufe, die zwei Gänge niedriger ist, aufgrund einer drastischen Zunahme in der Öffnung des Beschleunigungspedals ausgeführt wird, mit der Anwendung sowohl der ersten als auch der zweiten Verbindungs/Trennungseinheiten durch Bringen beider in eine gleitende Verbindung, der erste Gangwechsel-Getriebe-Mechanismus ununterbrochen von der gegebenen ersten Gangstufe zu der ersten Gangstufe, welche zwei Gänge tiefer ist, über eine zweite Gangstufe, die einen Gang tiefer ist, während einer Trägheits-Phase davon geschaltet.
  • Anspruch 5 definiert, basierend auf Anspruch 1, das System,
    wobei ein Schaltkennfeld eine Hochschalt-Linie und eine Herunterschalt-Linie hat, welche individuell eingestellt sind, um von einer unteren BSFC Drehmoment-Linie, welcher Tiefstand einem BSFC des Verbrennungsmotors für jede Gangstufe folgt, ausgeglichen zu werden, und die Hochschalt-Linie und die Herunterschalt-Linie haben individuell eine Vor-Schalt-Linie zur Ausführung eines Vor-Schaltens auf die nächste Gangstufe direkt bevor die Hochschalt-Linie und die Herunterschalt-Linie gekreuzt werden.
  • Anspruch 6 definiert, basierend auf Anspruch 5, das System,
    wobei das Schaltkennfeld die Hochschalt-Linie, die Herunterschalt-Linie und die Vor-Schalt-Linie zu einer hohen Drehmomentseite gemäß eines Drehmoments des elektrischen Motors, welcher zur Unterstützung zur Verfügung steht, versetzt.
  • Anspruch 7 definiert, basierend auf Anspruch 5, das System,
    wobei das Schaltkennfeld die Hochschalt-Linie, die Herunterschalt-Linie und die Vor-Schalt-Linie zu der hohen Drehmomentseite oder einer niedrigen Drehmomentseite gemäß einer oberen Begrenzung des Ausgangsdrehmoments des Verbrennungsmotors versetzt.
  • Anspruch 8 definiert, basierend auf Anspruch 1, das System,
    wobei eine Vor-Schaltung zu einer ersten Gangstufe, welcher einen Gang niedriger als der gesetzte zweite Gang durch die erste Synchrongetriebe-Einheit ausgeführt wird, durch:
    das Halten der ersten Gangstufe, welche ein Gang niedriger ist, wenn zu der gesetzten zweiten Gangstufe von der ersten Gangstufe, welche einen Gang niedriger ist, hoch geschaltet wird, und
    das Einlegen der ersten Gangstufe, welche einen Gang darunter ist, wenn in die gegebene zweiten Gangstufe von einer ersten Gangstufe, welche einen Gang höher ist, herunter geschaltet wird.
  • Anspruch 9 definiert, basierend auf Anspruch 1, das System,
    wobei in dem Fall dass eine Ausgabe des Verbrennungsmotors die untere BSFC Drehmoment-Linie übertrifft,
    wenn eine Vor-Schaltung in eine ersten Gangstufe, welche einen Gang niedriger als die gesetzte zweite Gangstufe ist, ausgeführt wird, oder ein Kickdown in einen niedrigeren möglichen Gang ausgeführt wird, der elektrische Motor eine Unterstützung durchführt, und
    wenn das Vor-Schalten nicht ausgeführt wird, die Unterstützung des elektrischen Motors unterbunden wird.
  • Anspruch 10 definiert, basierend auf Anspruch 1, das System,
    wobei in dem Fall einer Vor-Schaltung zu der ersten Gangstufe durch die erste Synchrongetriebe-Einheit ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug durch die Wahl der gegebenen zweiten Gangstufe angetrieben wird, eine Kraft, welche zu dem Verbrennungsmotor über die zweite Verbindungs/Trennungseinheit übertragen wird, durch Regeneration des elektrischen Motors absorbiert werden kann.
  • Anspruch 11 definiert, basierend auf Anspruch 1, das System,
    wobei eine Herunterschalt-Linie eines Schaltkennfelds auf eine untere BFMS Drehmoment-Linie eingestellt ist, außer für einen Zustand, wo eine Drosselklappe voll geöffnet ist, und
    wobei, wenn das Fahrzeug durch die Wahl der gegebenen zweiten Gangstufe angetrieben wird, wenn ein Herunterschalten zu einer ersten Gangstufe aufgrund einer Zunahme, welcher aufgrund der Zunahme in der Öffnung des Beschleunigungs-Pedals aus einem Zustand, wo die erste Gangstufe, welche einen Gang höher ist, vorgeschaltet wird, ausgeführt wird, der Verbrennungsmotor eine Ausgabe entlang der unteren BSFC Drehmomentlinie hält, ein Gangwechsel ausgeführt wird, wenn das Drehmoment des elektrischen Motors 0 nm wird und überschüssiges Drehmoment durch Regeneration des elektrischen Motors von einem Zeitpunkt, wenn die Trägheistphase endet, absorbiert wird.
  • Vorteile der Erfindung
  • Gemäß Anspruch 1 und 8 bis 10 kann, selbst in in dem Hybridfahrzeug, in welchem die Kraft des elektrischen Motors an den Antriebs-Abschnitt nur über den ersten Gangwechsel-Getriebe-Mechanismus, welcher auf der ersten Eingangswelle vorgesehen ist, übertragen wird, wenn das Fahrzeug durch die Wahl der gegebenen zweiten Gangstufe angetrieben wird, durch das Ausführen des Vor-Schaltens zur der ersten Gangstufe, die niedriger als die zweite Gangstufe ist, gute Fahrbarkeit mit der Unterstützung des elektrischen Motors bereit gestellt werden.
  • Gemäß Anspruch 2 ist es dem elektrischen Motor gestattet, durch Ausführung des Vor-Schaltens gemäß der Zustände des elektrischen Motors und der Batterie effizient zu unterstützen und dadurch gute Fahrbarkeit herstellt.
  • Gemäß Anspruch 3 kann, wenn die Batterie in dem unterkühlten Temperaturzustand ist, das Herunterschalten von der gegebenen zweiten Gangstufe ohne einen Schalt-Stoß ausgeführt werden.
  • Gemäß Anspruch 4 kann der Kickdown von der gegebenen ersten Gangstufe zu der ersten Gangstufe, welche zwei Gänge niedriger ist, innerhalb einer kurzen Zeitspanne ausgeführt werden.
  • Gemäß Anspruch 5 kann das Vor-Schalten durch die Verwendung des Schaltkennfelds ausgeführt werden.
  • Gemäß Anspruch 6 kann der Verbrennungsmotor in Gängen höherer Geschwindigkeit für eine lange Zeitspanne verwendet werden, wobei eine gute Treibstoffersparnis bereit gestellt wird, während das Jagen nach Gängen unterdrückt wird.
  • Gemäß Anspruch 7 kann, wenn das obere Grenz-Ausgangs-Drehmomentdes Motors aufgrund des Antriebs des Fahrzeugs in einem hügeligen Bereich verringert wird, das Fahrzeug in Gängen niedriger Geschwindigkeit für eine lange Zeitspanne durch eine Versetzung die Hochschalt-Linie, der Herunterschalt-Linie und der Vor-Schalt-Linie zu der niedrigen Drehmomentseite, mit einer niedrigen Geschwindigkeit angetrieben, wobei ein gewünschtes Drehmoment erlangt wird.
  • Gemäß Anspruch 11 kann, wenn ein Herunterschalten von einem Zustand, wobei die erste Gangstufe, welche einen Gang darüber ist, in die erste Gangstufe, welche einen Gang niedriger ist, vorgeschaltet wird, aufgrund einer Zunahme der Öffnung des Beschleunigungspedals während das Fahrzeug durch die Wahl der zweiten Gangstufe angetrieben wird, ausgeführt wird, kann der Schalt-Stoß verringert und Herunterschalten kann effizient ausgeführt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt im Querschnitt ein Beispiel eines Hybridfahrzeug-Antriebssystem der Erfindung.
  • 2 zeigt das Hybridfahrzeug-Antriebssystem aus 1 schematisch.
  • 3 zeigt eine Steuereinheit des Hybridfahrzeug-Antriebssystems aus 1 schematisch.
  • 4 zeigt ein Steuerkennfeld.
  • 5 zeigt ein Schaltkennfeld.
  • 6 zeigt einen Teil des Schaltkennfelds auf eine vergrößerte Weise.
  • 7 illustriert die Versetzung von Schaltlinien.
  • 8 zeigt einen Zustandswechsel, wenn ein Herunterschalten aus einem Antrieb im vierten Geschwindigkeits-Gang ausgeführt wird, in welchem eine Vor-Schaltung zu einem dritten Geschwindigkeits-Gang ausgeführt wird.
  • 9 zeigt einen Zustandswechsel, wenn ein Herunterschalten aus einem Antrieb im vierten Geschwindigkeits-Gang ausgeführt wird, in welchem eine Vor-Schaltung zu einem fünften Geschwindigkeits-Gang ausgeführt wird.
  • 10A illustriert einen Fall, wo eine Herunterschalt-Zeitwahl, wenn die Unterstützung eines Motors bereit gestellt ist, auf einen Zeitpunkt eingestellt ist, wenn ein Unterdruck festgestellt wird, und
  • 10B illustriert einen Fall, wo eine Herunterschalt-Zeitwahl, wenn die Unterstützung eines Motors bereit gestellt ist, auf einen Zeitpunkt eingestellt ist, wenn der Motor das Erreichen einer benötigten Antriebskraft nicht unterstützen kann.
  • 11 zeigt einen Zustandswechsel, wenn ein Heraufschalten aus einem Antrieb im vierten Geschwindigkeits-Gang ausgeführt wird, in welchem eine Vor-Schaltung zu einem dritten Geschwindigkeits-Gang an einem Antrieb im fünften Geschwindigkeitsgang ausgeführt wird.
  • 12 zeigt einen Zustandswechsel, wenn ein Herunterschalten aus einem Antrieb im zweiten Geschwindigkeits-Gang, in welchem die Batterie in einem unterkühlten Temperaturzustand ist, zu einem Antrieb im ersten Geschwindigkeitsgang ausgeführt wird.
  • 13 zeigt Zustandswechsel, wein Herunterschalten von einem Zustand ausgeführt, wo eine Vor-Schaltung zu einem fünften Geschwindigkeitsgang in einem Antrieb im vierten Geschwindigkeits-Gang an einem dritten Geschwindigkeitsgang ausgeführt wird.
  • 14 zeigt einen Zustandswechsel, wenn ein Kickdown von einem Antrieb im fünften Gang zu einem Antrieb im dritten Gang ausgeführt wird.
  • 15 zeigt einen Kontrollfluss eines Vor-Schaltens zu einem Gang mit ungerader Nummer.
  • 16 zeigt schematisch ein Antriebssystem gemäß eines modifizierten Beispiels der Erfindung.
  • 17 zeigt schematisch ein Fahrzeug-Antriebssystem der Patentliteratur 1.
  • Art und Weise zur Durchführung der Erfindung
  • Hierin wird ein Ausführungsbeispiel eines Hybridfahrzeug-Antriebssystems, welches eine Kontrolleinheit der Erfindung installieren kann mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Ein Hybridfahrzeug-Antriebssystem (Fahrzeug-Antriebssystem) 1 dieses Ausführungsbeispiels ist gestaltet, um Antriebsräder DW, DW (angetriebene Abschnitte) eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) über Kurbelwellen 9, 9 davon wie in 1 und 2 gezeigt, anzutreiben und beinhaltet einen Verbrennungsmotor (Motor) 6, welcher eine Antriebsquelle ist, einen elektrischen Motor (Motor) 7, und ein Getriebe 20 zur Übertragung von Kraft an die Antriebsräder DW, DW.
  • Der Motor 6 ist zum Beispiel ein Benzinmotor oder ein Dieselmotor, und eine erste Kupplung 41 (eine erste Verbindungs/Trennungseinheit) und eine zweite Kupplung 42 (eine zweite Verbindungs/Trennungseinheit) des Getriebes 20 sind auf einer Kurbelwelle 6a dieses Motors 6 vorgesehen.
  • Der Motor 7 ist ein dreiphasiger bürstenloser Gleichstrommotor und hat einen Stator 71, welcher 3n Anker 71a beinhaltet, und einen Rotor 72, welcher derart angeordnet ist, dass dass er dem Stator 71 gegenüber liegt. Die Anker 71a beinhalten jeder einen Eisenkern 71b und eine Spule 71c, welche um den Eisenkern 71b gewunden ist und die derart an einem Gehäuse (nicht gezeigt) fixiert sind, um entlang einer horizontalen Achse in im Wesentlichen gleichen Abständen in einer umfänglichen Richtung angeordnet zu sein. 3n Spulen bilden n Gruppen von Spulen von drei Phasen; einer U Phase, einer V Phase und einer W-Phase.
  • Der Rotor 72 hat einen Eisenkern 72a und und n Permanent-Magneten 72b, welche entlang der horizontalen Achse in im Wesentlichen gleichen Abständen angeordnet sind, und alle zwei Permanent-Magneten, die benachbart zueinander liegen, haben unterschiedliche Polaritäten. Ein Fixierungsabschnitt 72c, welcher den Eisenkern 72a fixiert, ist ein hohles zylindrisches Bauteil, welches aus einem weichen magnetischen Material gebildet ist, ist an einer äußeren Umfangsoberfläche eines Zahnkranzes 35 eines Planetengetriebe-Mechanismus 30, welcher später beschrieben werden wird, angeordnet und ist mit einem zentralen Ritzel 32 des Planetengetriebe-Mechanismus 30 verbunden. Dadurch wird der Rotor 72 dazu gebracht, sich zusammen mit dem zentralen Ritzel 32 des Planetengetriebe-Mechanismus 30 zu drehen.
  • Der Planetengetriebe-Mechanismus 30 hat das zentrale Ritzel 32, den Zahnkranz 35, welcher konzentrisch mit dem zentralen Ritzel 32 angeordnet ist und welcher so angeordnet ist, um die Peripherie des zentralen Ritzels 32 zu umgeben, Planetengetriebe 34, welche gebildet sind, um sich mit dem zentralen Ritzel 32 und dem Zahnkranz 35 zu synchronisieren, und einen Träger 36, welcher die Planetengetriebe 34 unterstützt, was ihnen gestattet, sich um ihre eigene Achse zu drehen und rollend um das zentrale Ritzel 32 zu „gehen”. Auf diese Weise werden das zentrale Ritzel 32, der Zahnkranz 35 und der Träger 36 dazu gebracht, sich unterschiedlich relativ zueinander zu drehen.
  • Ein Verriegelings-Mechanismus 61 (eine erste Synchrongetriebe-Einheit), welche einen Synchronmechanismus (einen Synchronisierungs-Mechanismus) hat, und welcher angepasst ist, um die Drehung des Zahnkranzes 35 zu stoppen (zu verriegeln), ist auf dem Zahnkranz 35 vorgesehen. Eine Reibungs-Eingreif-Einheit, gebildet aus einer Bremse und einer Manschette, kann als der Verriegelungs-Mechanismus 61 verwendet werden.
  • Das Getriebe 20 ist ein so genanntes Doppelkupplungsgetriebe, welches die erste Kupplung 41 und die zweite Kupplung 42 beinhaltet, welche oben beschrieben worden sind, den Planetengetriebe-Mechanismus 30 und eine Mehrzahl von Zahnradpaaren, welche später beschrieben werden, beinhaltet.
  • Genauer gesagt beinhaltet das Getriebe 20 eine erste Hauptwelle 11 (eine erste Eingangswelle), welche koaxial mit einer Kurbelwelle 6a des Motors 6 (eine Drehungsachse A1) angeordnet ist, eine zweite Hauptwelle 12 (eine zweiten Eingangswelle), eine Verbindungswelle 13, eine Gegenwelle 14 (eine Ausgangswelle), welche sich um eine Drehungsachse B1 drehen kann, welche parallel zu der Drehungsachse A1 angeordnet ist, eine erste Zwischenwelle 15, welche sich um eine Drehungsachse C1 drehen kann, welche parallel zu der Drehungsachse A1 angeordnet ist, eine zweite Zwischenwelle 16, welche sich um eine Drehungsachse D1 drehen kann, welche parallel zu der Drehungsachse A1 angeordnet ist, und eine Umkehrwelle 17, welche sich um eine Drehungsachse E1 drehen kann, welche parallel zu der Drehachse A1 angeordnet ist.
  • Die erste Kupplung 41 ist an einem Ende der ersten Hauptwelle 11 vorgesehen, welches dem Motor 6 gegenüber liegt, während das zentrale Ritzel 32 des Planetengetriebe Mechanismus 30 und der Rotor 72 des Motors 7 an einem entgegen gesetzten Ende der ersten Hauptwelle 11 zu dem Ende hin, welches dem Motor 6 gegenüber liegt, angebracht. Daher ist die erste Hauptwelle 11 wahlweise mit der Kurbelwelle 6a des Motors 6 durch die erste Kupplung 41 verbunden und direkt mit dem Motor 7 verbunden, so dass Kraft des Motors 6 und/oder des Motors 7 an das zentrale Ritzel 32 übertragen wird.
  • Die zweite Hauptwelle 12 ist kürzer als die erste Hauptwelle 11 geformt und hohl und ist relativ zu der ersten Hauptwelle 11 drehbar angeordnet, um so die Peripherie eines Teils der Hauptwelle 11 abzudecken, welche näher an dem Motor 6 liegt. Zusätzlich ist die zweite Kupplung 42 an einem Ende der Hauptwelle 12 vorgesehen, welches dem Motor 6 gegenüber liegt, und ein Leerlauf-Antriebsgang 27a ist einstückig auf der zweiten Hauptwelle 12 an einem Ende entgegengesetzt zu dem Ende, welches dem Motor 6 gegenüberliegt, angebracht. Daher ist die zweite Hauptwelle 12 wahlweise mit der Kurbelwelle 6a des Motors 6 durch die zweite Kupplung 42 verbunden, so dass Kraft des Motors 6 an den Leerlauf-Antriebsgang 27a übertragen wird.
  • Die Verbindungswelle 13 ist kürzer als die Hauptwelle 11 geformt und hohl und ist relativ zur ersten Hauptwelle 11 drehbar angeordnet, um so die Peripherie eines Teils der Hauptwelle 11 abzudecken, welches am anderen Ende zu dem Motor 6 liegt. Darüber hinaus ist ein dritter Antriebsgang 23a einstückig auf der Verbindungswelle 13 an einem Ende, welches dem Motor 6 gegenüber liegt angebracht. Daher werden, durch die Umdrehung der Planetengetriebe 34, der Träger 36 und der dritte Antriebsgang 23a, welche auf der Verbindungswelle 13 angebracht sind, dazu gebracht, sich miteinander zu drehen.
  • Weiter sind, vorgesehen und angebracht auf der ersten Hauptwelle 11 zwischen dem auf der Verbindungswelle 13 angebrachten dritten Antriebsgang 23a und dem auf der zweiten Hauptwelle 12 angebrachten Leerlauf-Antriebsgang 27a, ein fünfter Antriebsgang 25a, welcher sich relativ zu der ersten Hauptwelle 11 bewegt, und ein angetriebener Rückwärtsgang 28b, welcher sich zusammen mit der ersten Hauptwelle 11 dreht. Weiter ist ein erster Gangwechselschalter (eine erste Synchrongetriebe-Einheit) 51, welche die erste Hauptwelle 11 mit dem dritten Antriebsgang 23a oder dem fünften Antriebsgang 25a verbindet und die Verbindung zwischen ihnen trennt, zwischen dem dritten Antriebsgang 23a und dem fünften Antriebsgang 25a vorgesehen. Zusätzlich sind, wenn der erste Gangwechselschalter 51 in einer Einrast-Position des dritten Ganges eingerastet ist, die erste Hauptwelle 11 und der dritte Antriebsgang 23a miteinander verbunden, um sich miteinander zu drehen, während, wenn der erste Gangwechselschalter 51 in einer Einrast-Position des fünften Ganges eingerastet ist, sich die Hauptwelle 11 und der fünfte Antriebsgang 25a zusammen drehen. Zusätzlich dreht sich, wenn der erste Gangwechselschalter 51 in einer neutralen Stellung ist, die erste Hauptwelle 11 relativ zu dem dritten Antriebsgang 23a und dem fünften Antriebsgang 25a. Zusätzlich drehen sich, wenn sich die erste Hauptwelle 11 und der dritte Antriebsgang 23a zusammen drehen, das zentrale Ritzel 32, welches auf der ersten Hauptwelle 11 angebracht ist und der Träger 36, welcher mit dem dritten Antriebsgang 23a durch die Verbindungswelle 13 verbunden ist, zusammen, und der Zahnkranz 35 dreht sich ebenfalls zusammen, wodurch der Planetengetriebe-Mechanismus fest eingebunden wird. Wenn sich dieser Planetengetriebe-Mechanismus eingebunden dreht, wird ein dritter Antriebsgang ausgeführt, welcher später beschrieben werden wird. Zusätzlich ist, wenn der erste Gangwechselschalter 51 in der neutralen Stellung ist und der Verriegelungs-Mechanismus in einer Einrast-Position des ersten Gangs eingerastet ist, der Zahnkranz 35 verriegelt und die Drehung des zentralen Ritzels 32 wird an den Träger 36 übertragen, was die Drehgeschwindigkeit davon verringert. Durch diese Handlung wird ein erster Antriebsgang, welcher später beschrieben werden wird, ausgeführt.
  • Ein erster Leerlauf-Antriebsgang 27b, welcher angepasst ist, um sich mit dem angetriebenen Leerlauf-Antriebsgang 27a, welcher auf der zweiten Hauptwelle 11 angebracht ist, zu synchronisieren, ist auf der ersten Zwischenwelle 15 angebracht.
  • Ein zweiter angetriebener Leerlaufgang 27c, welcher angepasst ist, um mit dem ersten angetriebenen Leerlaufgang 27b, welcher auf der ersten Zwischenwelle 15 angebracht ist, zu synchronisieren, ist auf der zweiten Zwischenwelle 16 angebracht. Der zweite angetriebene Leerlaufgang 27c bildet einen ersten Getriebezug 27A zusammen mit dem Leerlauf-Antriebsgang 27a und dem ersten angetriebenen Leerlaufgang 27b, welche oben beschrieben worden sind. Zusätzlich sind ein zweiter Antriebsgang 22a und ein vierter Antriebsgang 24a, welche angepasst sind, um sich relativ zu der zweiten Zwischenwelle 16 zu drehen, auf der zweiten Zwischenwelle 16 in derartigen Positionen vorgesehen, dass der zweite Antriebsgang 22a und der vierte Antriebsgang 24a dem dritten Antriebsgang 23a und dem fünften Antriebsgang 25a, welche um die erste Hauptwelle 11 vorgesehen sind, jeweils gegenüber liegen. Weiter ist ein zweiter Gangwechselschalter (eine zweite Synchrongetriebe-Einheit) 52, welcher angepasst ist, um die zweite Zwischenwelle 16 mit dem zweiten Gang 22a oder dem vierten Gang 24a zu verbinden, oder die Verbindung der Welle mit dem Antriebsgang zu trennen, zwischen dem zweiten Antriebsgang 22a und dem vierten Antriebsgang 24a auf der zweiten Zwischenwelle 16 vorgesehen. Dann drehen sich, wenn der zweite Gangwechselschalter 52 in einer Einrastposition des zweiten Antriebsgangs eingerastet ist, die zweite Zwischenwelle 16 und der zweite Antriebsgang 22a miteinander, während, wenn der zweite Gangwechselschalter 52 in einer Einrastposition des vierten Gangs eingerastet ist, sich die die zweite Zwischenwelle 16 und der zweite Antriebsgang 24a miteinander drehen. Zusätzlich dreht sich, wenn der zweite Gangwechselschalter 52 in einer neutralen Stellung ist, die zweite Zwischenwelle 16 relativ zu dem zweiten Antriebsgang 22a und dem vierten Antriebsgang 24a.
  • Ein erster gemeinsamer angetriebener Gang 23b, ein zweiter gemeinsamer angetriebener Gang 24b, ein Park-Gang 21 und ein End-Gang 26a sind einstückig auf der Gegenwelle 14 fortlaufend in dieser Reihenfolge von einem entgegen gesetzten Ende der Gegenwelle 14 zu einem Ende, welches dem Motor 6 gegenüber liegt, angebracht.
  • Hier synchronisiert der gemeinsam angetriebene Gang 23b mit dem dritten Antriebsgang 23a, welcher auf der Verbindungswelle 13 angebracht ist, um dadurch ein drittes Antriebsgangpaar 23 zusammen mit dem dritten Antriebsgang 23a zu bilden, und synchronisiert mit dem zweiten Antriebsgang 23a, welcher auf der zweiten Zwischenwelle 16 vorgesehen ist, um dadurch ein zweites Gangpaar 22 zusammen mit dem zweiten Antriebsgang 22a zu bilden.
  • Der zweite gemeinsam angetriebene Gang 24b synchronisiert mit dem fünften Antriebsgang 25a, welcher auf der ersten Hauptwelle 11 vorgesehen ist, um dadurch ein fünftes Antriebsgangpaar 25 zusammen mit dem fünften Antriebsgang 25a zu bilden und synchronisiert mit dem vierten Antriebsgang 24a, welcher auf der zweiten Zwischenwelle 16 angebracht ist, um dadurch ein viertes Gangpaar 24 zusammen mit dem vierten Antriebsgang 24a zu bilden. Der End-Gang 26a synchronisiert mit einem Differential-Gangmechanismus 8, und der Differential-Gangmechanismus 8 ist mit den Antriebsrädern DW, DW über die Kurbelwellen 9, 9 verbunden. Als Konsequenz wird an die Gegenwelle 14 ausgegebene Kraft von dem End-Gang 26a durch den Differential-Gangmechanismus 8 und die Kurbelwellen 9, 9 an die Antriebsräder DW, DW ausgegeben.
  • Ein dritter angetriebener Leerlaufgang 27d, welcher angepasst ist, um mit dem auf der ersten Zwischenwelle 15 angebrachten ersten angetriebenen Leerlaufgang 27b zu synchronisieren, ist einstückig auf der Umkehrwelle 17 angebracht. Der dritte angetriebene Leerlaufgang 27d bildet einen Getriebezug 27B zusammen mit dem Leerlauf-Antriebsgang 27a und dem ersten angetriebenen Leerlaufgang 27b, welche oben beschrieben worden sind. Zusätzlich ist ein Rückwärts-Antriebsgang 28a, welcher angepasst ist, um mit dem angetriebenen Rückwärtsgang 28b zu synchronisieren, welcher auf der ersten Hauptwelle 11 angebracht ist, auf der Umkehrwelle 17 derart vorgesehen, um sich relativ zu der Umkehrwelle 17 zu drehen. Der Rückwärts-Antriebsgang 28a bildet einen Rückwärts-Getriebezug 28 zusammen mit dem angetriebenen Rückwärtsgang 28b. Weiter ist ein Rückwärts-Schalter 53, welcher angepasst ist, um die Umkehrwelle 17 mit dem Rückwärts-Antriebsgang 28a zu verbinden, oder die Verbindung der Welle mit dem Antriebsgang zu trennen, auf einer Seite vorgesehen, welche entgegen gesetzt zu der dem Motor 6 gegenüber liegenden Seite des Rückwärts-Antriebsgangs 28a liegt. Dann drehen sich, wenn der Rückwärts-Schalter 53 in einer Rückwärts-Einrastposition eingerastet ist, die Umkehrwelle 17 und der Rückwärts-Antriebsgang 28a zusammen, während sich, wenn der Rückwärts-Schalter 53 in einer neutralen Position ist, die Umkehrwelle 17 und der Rückwärts-Antriebsgang 28a relativ zueinander drehen.
  • Der erste Gangwechselschalter 51, der zweite Gangwechselschalter 52 und der Rückwärts-Schalter 53 benutzen einen Kupplungs-Mechanismus, welcher einen Synchron-Mechanismus hat (einen Synchronisierungs-Mechanismus), welcher Drehgeschwindigkeiten der Welle und des Ganges, welche miteinander verbunden sind, miteinander zusammen fallen lassen.
  • Die erste Hauptwelle 11 und die zweite Zwischenwelle 16 funktioniert als zwei Übertragungswellen, in dem Getriebe 20. Auf der ersten Hauptwelle 11 ist ein Getriebezug mit ungeraden Nummern (ein erster Getriebezug) vorgesehen, welcher aus dem dritten Antriebsgang 23a und dem fünften Antriebsgang 25a gebildet ist. Auf der zweiten Zwischenwelle 16, während ein Getriebezug mit geraden Nummern (ein zweiter Getriebezug) vorgesehen ist, welcher aus dem zweiten Antriebsgang 22a und dem vierten Antriebsgang 24a gebildet ist.
  • Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration hat das Fahrzeug-Antriebssystem 1 dieses Ausführungsbeispiels folgende erste bis fünfte Kraftübertragungswege.
    • (1) In einem ersten Übertragungsweg ist die Kurbelwelle 6a des Motors 6 mit den Antriebsrädern DW, DW über die erste Hauptwelle 11, den Planetengetriebe-Mechanismus 30, die Verbindungswelle 13, das dritte Gangpaar 23 (den dritten Antriebsgang 23a, den ersten allgemein angetriebenen Gang 23b), die Gegenwelle 14, die End-Welle 26a, den Differential-Gangmechanismus 8 und die Kurbelwellen 9, 9 verbunden. Hier wird ein Motor-Drehmoment entsprechend einer ersten Geschwindigkeit durch ein Verringerungs-Verhältnis des Planetengetriebe-Mechanismus 30 eingestellt. Genauer gesagt entspricht ein Produkt des Verringerungs-Verhältnisses des Planetengetriebe-Mechanismus 30 und eines Verringerungs-Verhältnisses des dritten Gangpaars 23 der ersten Geschwindigkeit.
    • (2) In einem zweiten Übertragungsweg ist die Kurbelwelle 6a des Motors 6 über die zweite Hauptwelle 12, den ersten Leerlauf-Getriebezug (den ersten Leerlauf-Antriebsgang 27a, den ersten angetriebenen Leerlaufgang 22, den zweiten angetriebenen Leerlaufgang 27c), die zweite Zwischenwelle 16, das zweite Geschwindigkeits-Gangpaar 22 (den zweiten Geschwindigkeits-Antriebsgang 22, den ersten gemeinsamen angetriebenen Gang 23b) oder das vierte Geschwindigkeits-Gangpaar 24 (den vierten Geschwindigkeits-Antriebsgang 24a, den zweiten gemeinsamen angetriebenen Gang 24b), die Umkehrwelle 14, die Endwelle 26a, den Differential-Gangmechanismus 8 und die Antriebswellen 9, 9 mit den Antriebsrädern DW, DW verbunden.
    • (3) In einem dritten Übertragungsweg ist die Kurbelwelle 6a des Motors 6 über die erste Hauptwelle 11, das dritte Geschwindigkeits-Gangpaar (den dritten Geschwindigkeits-Antriebsgang 23a, den ersten gemeinsamen angetriebenen Gang 23b) oder das fünfte Geschwindigkeits-Gangpaar (den fünften Geschwindigkeits-Antriebsgang 25a, den zweiten gemeinsamen angetrieben Gang 24b), die Umkehrwelle 14, die Endwelle 26a, den Differential-Gangmechanismus 8 und die Antriebswellen 9, 9 mit den Antriebsrädern DW, DW verbunden, ohne den Planetengetriebe-Mechanismus 30 einzubeziehen.
    • (4) In einem vierten Übertragungsweg ist der Motor 7 über den Planetengetriebe-Mechanismus 30 oder das dritte Geschwindigkeits-Gangpaar (den dritten Geschwindigkeits-Antriebsgang 23a, den ersten gemeinsamen angetriebenen Gang 23b) oder das fünfte Geschwindigkeits-Gangpaar (den fünften Geschwindigkeits-Antriebsgang 25a, den zweiten gemeinsamen angetrieben Gang 24b), die Umkehrwelle 14, die Endwelle 26a, den Differential-Gangmechanismus 8 und die Antriebswellen 9, 9 mit den Antriebsrädern DW, DW verbunden.
    • (5) In einem fünften Übertragungsweg ist die Kurbelwelle 6a des Motors 6 über die zweite Hauptwelle 12, den zweiten Leerlauf-Gangzug 27B (den Leerlauf-Antriebsgang 27a, den ersten angetriebenen Leerlaufgang 27b, den dritten angetriebenen Leerlaufgang 27d), die Umkehrwelle 17, den Rückwärts-Gangzug 28 (den Rückwärts-Antriebsgang 28a den angetriebenen Rückwärtsgang 28b), den Planetengetriebe-Mechanismus 30, die Verbindungswelle 13, das dritte Geschwindigkeits-Gangpaar (den dritten Geschwindigkeits-Antriebsgang 23a, den ersten gemeinsamen angetriebenen Gang 23b), die Umkehrwelle 14, die Endwelle 26a, den Differential-Gangmechanismus 8 und die Antriebswellen 9, 9 mit den Antriebsrädern DW, DW verbunden.
  • Das Fahrzeug-Antriebssystem 1 kann erste bis fünfte Geschwindigkeits-Antriebe und einen Rückwärts-Antrieb des Motors 6 durch die Steuerung der Einrastung und Ausrastung des Verriegelungs-Mechanismus 61 und der ersten und zweiten Kupplungen 41, 42 und die Steuerung der Einrast-Positionen des ersten Gangwechselschalters, des zweiten Gangwechselschalters 52 und des Rückwärts-Schalters 53 ausführen.
  • In dem ersten Geschwindigkeits-Antrieb wird die erste Kupplung 41 angewandt, und der Verriegelungs-Mechanismus 61 ist eingerastet, wodurch die Antriebskraft an die Antriebsräder DW, DW über den ersten Übertragungsweg übertragen wird. In dem zweiten Geschwindigkeits-Antrieb wird die zweite Kupplung 42 angewandt, und der zweite Gangwechselschalter 52 in der Einrastposition der zweiten Geschwindigkeit eingerastet, wodurch die Antriebskraft an die Antriebsräder DW, DW über den zweiten Übertragungsweg übertragen wird. In dem dritten Geschwindigkeits-Antrieb wird die erste Kupplung 41 angewandt, und der dritte Gangwechselschalter 51 ist in der Einrastposition der dritten Geschwindigkeit eingerastet, wodurch die Antriebskraft an die Antriebsräder DW, DW über den dritten Übertragungsweg übertragen wird
  • Zusätzlich wird, in dem vierten Geschwindigkeits-Antrieb, die zweite Kupplung 42 angewandt und der zweite Gangwechselschalter 52 ist in der Einrastposition der vierten Geschwindigkeit eingerastet, wodurch die Antriebskraft an die Antriebsräder DW, DW über den vierten Übertragungsweg übertragen wird Weiter wird die zweite Kupplung 42 angewandt und der Rückwärts-Schalter 53 ist eingerastet, wodurch der Rückwärts-Antrieb über den fünften Übertragungsweg ausgeführt wird.
  • Zusätzlich wird es dem Motor 7 durch das angemessene Einrasten des Verriegelungs-Mechanismus oder der ersten und zweiten Gangwechselschalter 51, 5 zum Vor-Schalten während eines Motor-Antriebs gestattet, den Motor-Antrieb zu unterstützen oder die Regeneration auszuführen. Weiter ist es dem Motor 7, wenn sich der Motor im Leerlauf befindet, gestattet, den Motor 6 zu starten oder die Batterie 3 kann aufgeladen werden. Weiterhin kann, durch Trennung der Kupplungen 41, 42, ein EV Antrieb durch den Motor 7 ermöglicht werden. Als EV-Antriebsmodi existieren ein erster Geschwindigkeit-EV-Modus, in welchem die Kupplungen 41, 42 getrennt sind und der Verriegelungs-Mechanismus 61 eingerastet ist, wodurch es dem Fahrzeug gestattet ist, über den vierten Übertragungsweg angetrieben zu werden, ein dritter Geschwindigkeit-EV-Modus, in welchem der erste Gangwechselschalter 51 in der Einrastposition der dritten Geschwindigkeit eingerastet ist, wodurch wodurch es dem Fahrzeug gestattet ist, über den vierten Übertragungsweg angetrieben zu werden, und ein fünfter Geschwindigkeit-EV-Modus, in welchem der erste Gangwechselschalter 51 in der Einrastposition der fünften Geschwindigkeit eingerastet ist, wodurch wodurch es dem Fahrzeug gestattet ist, über den vierten Übertragungsweg angetrieben zu werden.
  • Wie in 3 gezeigt, ist der Motor 7 mit einer Kraftantriebs-Einheit (PDU) 2, welche seinen Betrieb steuert, und die PDI 2 ist mit der Batterie 3 verbunden, welche elektrische Kraft an den Motor 7 liefert, und elektrische Kraft von dem Motor 7 speichert. Und zwar wird der Motor 7 durch von der Batterie 3 gelieferte elektrische Kraft über die PDU 2 angetrieben und wenn das Fahrzeug verzögert wird, wird regenerative Erzeugung durch die Drehung der Antriebsräder DW, DW und die Kraft des Motors 6 ausgeführt, um so die Batterie 3 zu laden, (Energie-Rückgewinnung).
  • Zusätzlich ist die PDU 2 mit einer Steuereinheit 5 verbunden, welche unterschiedlich das Fahrzeug im Ganzen steuert. Verbunden mit der Steuereinheit 5 sind ein Neigungs-Sensor 55 zur Ermittlung einer Neigung einer Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug angetrieben wird, ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 56 zur Ermittlung eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, ein Beschleunigungspedal-Sensor 57 zur Ermittlung einer Betriebsmenge (einer Niederdruckmenge) eines Beschleunigungspedals, ein Bremspedal-Sensor 58 zur Ermittlung einer Betriebsmenge (einer Niederdruckmenge) eines Bremspedals und ein Außenatmosphärendruck-Sensor 59 zur Ermittlung eines Atmosphärendrucks außerhalb des Fahrzeugs.
  • Die Steuereinheit 5 beinhaltet ein Bestimmungsmodul für die benötigte Antriebskraft 81, ein Batteriezustand-Ermittlungsmodul 82 und ein Gangstufen-Ermittlungsmodul 83. Beschleunigungsbedarf, Bremsbedarf, Motor-Umdrehungsgeschwindigkeit, Elektromotor-Umdrehungsgeschwindigkeit, Motorentemperatur, Umdrehungsgeschwindigkeiten der ersten und zweiten Hauptwellen 11, 12, Umdrehungsgeschwindigkeit der Umkehrwelle 14, Fahrzeuggeschwindigkeit, Schaltposition, SOC (Ladezustand) und ähnliches werden in die Steuereinheit 5 durch die Sensoren 55 bis 59, welche oben beschrieben worden sind, eingegeben, während ein Signal, welches den Motor 6 steuert, ein Signal welches den Motor 7 steuert, einen Erzeugungs-Zustand, einen Ladezustand und einen Entladezustand der Batterie 3 signalisierende Signale, Signale, welche die ersten und zweiten Gangwechselschalter 51, 52 und den Rückwärts-Schalter 53 steuern und ein Signal, welches das Einrasten (Verriegelung) und das Ausrasten (neutral) des Verriegelungs-Mechanismus 61 steuern, von der Steuereinheit 5 ausgegeben werden.
  • Diese Steuereinheit 5 hat ein Steuerungs-Kennfeld Feld wie in 4 gezeigt, welches die Erlaubnis/das Verbot von unterschiedlichen Steuerungen auf der Grundlage des SOC der Batterie 3 bestimmt, und grundsätzlich werden die Erlaubnis/das Verbot von ENG Start, Leerlauf-Stop, Verzögerungs-Regeneration, ENG Trennung, EV Antrieb und Antrieb des Kompressors der Klimaanlage auf der Grundlage dieses Steuerungs-Kennfelds Feld bestimmt. In 4 bezeichnet o Erlaubnis, x bezeichnet Verbot und [Dreieck] bezeichnet bedingte Erlaubnis.
  • In diesem Steuerungs-Kennfeld Feld in vier Zonen, so wie C Zone, B Zone, A Zone und D Zone in der Reihenfolge von ansteigendem SOC eingeordnet und weiter ist die A-Zone in drei Zonen wie eine A-L Zone, A-M Zone und A-H Zone in der Reihenfolge von ansteigendem SOC eingeordnet daher ist der SCO in sechs Zonen eingeordnet. Dann wird es derart gesteuert, dass in der D Zone, welche nahe an der maximalen Ladekapazität ist, Verzögerungs-Regeneration und ENG Trennung unter Bedingung erlaubt sind, in der B Zone und in der C Zone EV Antrieb und Leerlauf-Stop verboten sind und die A-M Zone als eine Ziel-Ladekapazität fungiert.
  • Das Bestimmungsmodul für die benötigte Antriebskraft 81 erlangt eine benötigte Antriebskraft, welche die Umkehrwelle 14 gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit V, ermittelt von dem Fahrzeuggeschwindigkeit-Sensor 56, eines aufgelaufenen Beschleunigungspedal-Betriebs, ermittelt von dem Beschleunigungspedal-Sensor 57 und eine Bremspedal-Betriebsmenge, ermittelt von dem Bremspedal-Sensor 58, ausgeben muss. Das Bestimmungsmodul für die benötigte Antriebskraft 81 erlangt eine benötigte Antriebskraft durch die Verwendung eines Schaltkennfelds M, gezeigt in 5, gespeichert in einem ROM (nicht gezeigt), in der ECU 5.
  • In dieser Konfiguration steuert die Steuereinheit 5 Antriebszustände (ENG Antrieb, EV Antrieb, HEV Antrieb) des Fahrzeugs und Gangstufen des Getriebes 20 auf der Grundlage des Steuerkennfelds in 4 und des Schaltkennfelds M in 5.
  • Das Schaltkennfeld M ist aus dem Gesichtspunkt der Kraftstoff-Wirtschaftlichkeit eingestellt, so dass der Motor 7 den Motor 6 nicht unterstützt, sondern nur Energie während des Antriebs eines Motors regeneriert, um dadurch das Fahrzeug durch von der Regeneration gespeicherte Energie so viel wie möglich in einem EV-Antrieb anzutreiben. Deswegen gibt der Motor 6 ein Drehmoment gleich zu dem oder größer als ein unteres BSFC Drehmoment nicht in anderen Zuständen aus als dem Zustand, wenn der Drossellkappen-Wert voll geöffnet ist (WOT: Weit offene Drosselklappe) und in anderen Gängen als dem niedrigstmöglichen Gang der eingerastet werden kann, ab. Zusätzlich ist es dem Motor 7 nur dann gestattet, den Motor 6 zu unterstützen, wenn eine Vor-Schaltung in den niedrigstmöglichen Gang, oder einen Gang, der einen Gang niedriger ist, ausgeführt wird.
  • Das Schaltkennfeld M hat für jede Gangstufe eine Hochschalt-Linie und eine Herunterschalt-Linie, welche individuell eingestellt sind, um von einer unteren BSFC Drehmoment-Linie, welcher Tiefstand einem BSFC des Verbrennungsmotors für jede Gangstufe folgt, ausgeglichen zu werden, Zusätzlich hat, wie in 6 gesehen, das Schaltkennfeld M Vor-Schalt-Linien, welche den Hochschalt-Linien und den Herunterschalt-Linien folgen, um so eine Vor-Schaltung auf die nächste Gangstufe direkt bevor die Hochschalt-Linie und die Herunterschalt-Linie gekreuzt werden auszuführen. Eine Hysterese ist zwischen der Hochschalt-Linie und der Herunterschalt-Linie, um so eine Gang-Jagd zu unterdrücken, in welcher Übergänge zwischen Schaltzuständen häufig auftreten.
  • Zusätzlich werden, wie in 7 gezeigt, die Hochschalt-Linie, die Herunterschalt-Linie und die Vor-Schalt-Linie zu einer hohen Drehmoment-Seite hin ausgeglichen, wenn der Motor 7 Drehmoment zur Unterstützung verfügbar hat und es ihm gestattet eine Vor-Schaltung in einen Gang, welcher ein Gang niedriger ist, ausgeführt.
  • Weiter werden die Hochschalt-Linie, die Herunterschalt-Linie und die Vor-Schalt-Linie zu einer hohen Drehmoment-Seite oder einer niedrigen Drehmoment-Seite hin gemäß einem oberen Grenz-Ausgangsdrehmoment des Motors 6 ausgeglichen. Wenn zum Beispiel eine Verringerung in atmosphärischem Außendruck von dem Außenatmosphärendruck-Sensor ermittelt wird, als ein Ergebnis dessen, dass das Fahrzeug in einem Hügel-Bereich angetrieben wird, was zu einer Verringerung des oberen Grenz-Ausgangsdrehmoments des Motors führt, werden die Hochschalt-Linie, die Herunterschalt-Linie und die Vor-Schalt-Linie zu einer niedrigen Drehmoment-Seite hin ausgeglichen, wodurch der Motor 6 für eine lange Zeit in Gängen niedriger Geschwindigkeit verwendet werden, wodurch man das gewünschte Drehmoment erreicht. Als Konsequenz werden, wie in einer Tabelle in 7 gezeigt, zu wählende Gänge in den Bereichen a, b gemäß der Positionen der Schaltlinien gewechselt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird, bei einem normalen Antrieb, wo weder die Ausgabe der Batterie noch der Betrieb des Motors begrenzt ist, wenn das Fahrzeug durch die Wahl eines Gangs mit gerader Nummer (eine zweite Gangstufe) angetrieben wird, eine Vor-Schaltung in einen Gang mit ungerader Nummer (eine erste Gangstufe), welche einen Gang niedriger ist, ausgeführt.
  • Im Besonderen wird, wie in 6 gezeigt, wenn ein Hochschalten von dem ersten Geschwindigkeits-Antrieb zu dem zweiten Geschwindigkeits-Antrieb ausgeführt wird, eine Vor-Schaltung durch das Verbinden des zweiten Gangwechselschalters 52 in der Verbindungs-Position der zweiten Geschwindigkeit ausgeführt und danach wird die zweite Kupplung 42 angewandt und die erste Kupplung 41 wird gelöst, wodurch die Antriebskraft des Motors 6 über den zweiten Übertragungsweg an die Antriebsräder DW, DW übertragen wird. Allerdings wir das Verbinden des Verriegelungs-Mechanismus in der Verbindungs-Position der ersten Geschwindigkeit beibehalten.
  • Wenn ein Herunterschalten vom dritten Geschwindigkeits-Antrieb zu dem zweiten Geschwindigkeits-Antrieb ausgeführt wird, wird eine Vor-Schaltung durch das Verbinden des zweiten Gangwechselschalters 52 in der Verbindungs-Position der zweiten Geschwindigkeit ausgeführt und danach wird die zweite Kupplung 42 angewandt und die erste Kupplung 41 wird gelöst, wodurch die Antriebskraft des Motors 6 über den zweiten Übertragungsweg an die Antriebsräder DW, DW übertragen wird. Sobald dies auftritt, wird der erste Gangwechselschalter 51 von der Verbindungs-Position der dritten Geschwindigkeit zur neutralen Position gelöst und der Verriegelungs-Mechanismus 61 ist in der Verbindungs-Position der ersten Geschwindigkeit verbunden.
  • Dadurch wird, während das Fahrzeug durch Wählen der zweiten Geschwindigkeit angetrieben wird, die Vor-Schaltung an dem ersten Geschwindigkeits-Gang ausgeführt. Ebenfalls ist es, bei Antrieb in der zweiten Geschwindigkeit, dem Motor 7 gestattet zu unterstützen und Regeneration umzusetzen. Zusätzlich wird es durch die Ausführung einer Regeneration, mit der Ausführung eines Vor-Schaltens zu einem Gang mit ungerader Nummer, welcher einen Gang niedriger ist, möglich, eine effizientere Regeneration als eine Regeneration mit der Ausführung eines Vor-Schaltens zu einem ungeraden Gang, welcher einen Gang höher ist, auszuführen.
  • Zusätzlich wird, in einem Hochschalten vom zweiten Geschwindigkeits-Antrieb (dem Gang mit gerader Nummer) zum dritten Geschwindigkeits-Antrieb (dem Gang mit ungerader Nummer), eine Vor-Schaltung durch Verbinden des ersten Gangwechselschalters in die Verbindungs-Position der dritten Geschwindigkeit ausgeführt, und danach wird die erste Kupplung 41 angewandt und die zweite Kupplung 42 wird gelöst, wodurch die Antriebskraft des Motors 6 an die Antriebsräder DW, DW über den dritten Übertragungsweg übertragen wird. Dann wird der zweite Gangwechselschalter 52 von der Verbindungs-Position der zweiten Geschwindigkeit zur neutralen Position gelöst. Zusätzlich wird bei einem Herunterschalten von dem zweiten Geschwindigkeits-Antrieb (dem Gang mit gerader Nummer) zu dem ersten Geschwindigkeits-Antrieb (Dem Gang mit ungerader Nummer) eine Vorschaltung durch Verbinden des Verriegelungs-Mechanismus 61 in die Verbindungs-Position der ersten Geschwindigkeit ausgeführt und danach wird die erste Kupplung 41 angewandt und die zweite Kupplung 42 wird gelöst, wodurch die Antriebskraft des Motors 6 an die Antriebsräder DW, DW über den dritten Übertragungsweg übertragen wird. Dann wird der zweite Gangwechselschalter 52 von der Verbindungs-Position der zweiten Geschwindigkeit zur neutralen Position gelöst.
  • Zusätzlich kann, wie in 8 gezeigt, in dem Fall, dass eine vom Fahrer benötigte Antriebskraft eine untere BSFC Drehmoment-Ausgabe des Motors 6 übertrifft, wenn das Fahrzeug in einem Gang mit gerader Nummer (einer vierten Geschwindigkeit) angetrieben wird, wo eine Vorschaltung in einen Gang mit ungerader Nummer (einen dritten Geschwindigkeits-Gang) ausgeführt wird, die benötigte Antriebskraft auf die Unterstützung des Motors 7 treffen, ohne Gangwechsel bei dem Gang mit ungerader Nummer. Im Fall, dass ein Herunterschalten (Kickdown) aufgrund eines weiteren Herunterdrückens des Beschleunigungspedals ausgeführt wird, das Herbeiführen einer Trägheitsphase durch die Unterstützung des Motors 7 unterbunden werden, wodurch der Verlust von Antriebskraft unterdrückt wird. Andererseits wird, wie in 9 gezeigt, in dem Fall, dass ein Herunterschalten ausgeführt wird, während das Fahrzeug in dem Gang mit gerader Nummer (der vierten Geschwindigkeit) angetrieben wird, wobei eine Vor-Schaltung in einen Gang mit ungerader Nummer, welcher einen Gang höher ist (einen fünften Geschwindigkeitsgang), da die Gänge zu einem Gang mit ungerader Nummer gewechselt werden, welcher einen Gang niedriger ist, während des Gangwechsels keine Unterstützung durch den Motor 7 gegeben und daher ist eine große Antriebskraft während des Gangwechsels verloren. In 8 und den nachfolgenden Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen AP die Öffnung des Beschleunigungspedals, Ne bezeichnet die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 6, Nm bezeichnet die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 7, C41 bezeichnet bezeichnet den Zustand der ersten Kupplung 41, C42 bezeichnet den Zustand der zweiten Kupplung 42, Te bezeichnet das Drehmoment des Motors 6, Tm bezeichnet das Unterstützungs- oder regenerierte Drehmoment des Motors 7 und Tds bezeichnet eine Ausgabe von der Umkehrwelle.
  • Zusätzlich ist, wie in 10B gezeigt, wenn es dem Motor 7 gestattet wird zu unterstützen, eine normale Kickdown-Linie (KD-Linie), das heißt, eine KD-Linie eingestellt, welche von einem Unterstützungsgrenze relativ zu einer Antriebsgrenze des Motors 6 ausgeglichen wird. Wenn dies auftritt wird die KD-Linie gesenkt, während der SOC als ein Ergebnis der Unterstützung des Motors 7 abnimmt, und daher wird ein Kickdown ausgeführt, wenn die vom Fahrer verlangte benötigte Antriebskraft nicht erreicht werden kann, obwohl das Herunterdrücken des Beschleunigungspedals konstant ist.
  • Aus diesem Grund wird in diesem Ausführungsbeispiel, wie in 10A gezeigt, ein Kickdown verhindert, selbst wenn die Unterstützungsmenge stufenweise abnimmt so wie sich das SOC verringert, und eine Abweichung (ein schraffierter Teil in 10A) der benötigten Antriebskraft wird produziert, wodurch die benötigte Antriebskraft ausgeführt wird, aber, bei dem Herunterdrücken des Beschleunigungs-Pedals durch den Fahrer als Auslöser, gestattet wird. Dadurch kann der Kickdown zu einem benötigten Zeitpunkt durch den Fahrer ausgeführt werden, ohne den Fahrer ein Gefühl von physischer Verwirrung fühlen zu lassen.
  • 11 zeigt einen Zustandswechsel, wenn eine Vor-Schaltung zu dem dritten Geschwindigkeitsgang und ein Hochschalten von der vierten Antriebs-Geschwindigkeit, in welcher der Motor zur Regeneration betrieben wird, in die fünfte Antriebs-Geschwindigkeit ausgeführt werden. In diesem Fall steuert die Steuereinheit 5 den Motor 7, so dass das regenerierte Drehmoment Tm des Motors 70 [Nm] wird, bevor der Übertragungsweg des Getriebes 20 von dem zweiten Übertragungsweg über das vierte Geschwindigkeits-Gangpaar 24 zu dem dritten Übertragungsweg über das fünfte Gangpaar 25 geschaltet wird und verringert das Drehmoment Te des Motors 6, welches in einem unteren BSFC (Bremsenspezifischer Kraftstoffverbrauch) Betrieb ist, um Antriebskraft anzugleichen. Der untere BSFC-Betrieb bedeutet einen konstanten Punkt-Betrieb bei einer konstanten Umdrehungsgeschwindigkeit, wo ein kleinster Kraftstoffverbrauch vorgesehen ist. Dann wird die Verbindungs-Position des ersten Gangwechselschalters 51 des Motors 7 von der Verbindungs-Position der dritten Geschwindigkeit in die Verbindungs-Position der fünften Geschwindigkeit geschaltet.
  • Als Nächstes erhöht die Steuereinheit 5 den Grad der Verbindung der ersten Kupplung 41 zur selben Zeit, zu der eine Drehmoment-Phase beginnt, wo sich der verbundene Zustand der zweiten Kupplung 42 zu lösen beginnt. Dann wird die Antriebskraft-Angleichung bis zu einem gewissen Grad, basierend auf dem Kupplungs-Drehmoment der ersten Kupplung 41, ausgeführt. Danach beginnt die erste Kupplung 41 einzurasten und in einer Trägheitsphase, wo die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors abnimmt, wird die Angleichung der Antriebskraft weiter durch das auf dem Eingangs- zu Ausgangs-Umdrehungsgeschwindigkeits-Verhältnisses GRatio basierenden verbleibenden Ausmaßes ausgeführt, um dadurch das Angleichen der Antriebskraft während eines Gangwechsels zu vollenden. Dann ist die Kupplung 41 komplett verbunden, und der Antrieb des Fahrzeugs wird in die fünfte Geschwindigkeit geschaltet.
  • Das Eingangs- zu Ausgangs-Umdrehungsgeschwindigkeits-Verhältnis GRatio bedeutet einen Wert, der sich ergibt, wenn ein Umdrehungsgeschwindigkeit-Verhältnis der ersten Hauptwelle 11 zu der ersten Umkehrwelle 14 basiert auf einer gegebenen Tabelle (nicht gezeigt) korrigiert wird. Aus diesem Grund nähert sich die GRatio zu einem gewissen Umfang, basierend auf den jeweiligen Gang-Verhältnissen der Gangstufen, an, voraus gesetzt, dass die Kupplung vollständig verbunden ist, und verändert sich stufenweise gemäß dem Grad des Verbinden wenn die Gänge gewechselt werden und daher kann die GRatio ein Anzeiger sein, der den Fortschrittsgrad eines Gangwechsels anzeigt.
  • Zusätzlich wird, wenn das Fahrzeug durch die Wahl eines Gangs mit gerader Nummer mit einem über-tourenden Motor 7 (mit einer höhere Umdrehungsgeschwindigkeit als einer gegebenen Umdrehungsgeschwindigkeit), dem Motor 7 in einem hohen Temperaturzustand (mit einer höheren Temperatur als einer ersten gegebenen Temperatur) oder der Batterie 3 in einem unterkühlten Temperaturzustand (mit einer niedrigeren Temperatur als einer zweiten gegebenen Temperatur) angetrieben wird, eine abnormale Zunahme der Temperatur des Motors 7 verhindert, und die Ausgabe der Batterie 3 wird verringert, um dadurch die Ausgabe des Motors 7 zu verringern. Daher wird eine Vor-Schaltung in einen höheren Gang mit ungerader Nummer statt des aktuellen Gangs mit gerader Nummer ausgeführt. Wenn dies auftritt, sollte allerdings die von dem Motor 7 gegebene Unterstützung zu dem Bereich der Antriebskraft des Motors 6 fallen.
  • Wie in 12 gezeigt, wird in der zweiten Antriebsgeschwindigkeit, in welcher die Batterie 3 in dem unterkühlten Temperaturzustand ist und eine Vor-Schaltung zu dem dritten Geschwindigkeits-Gang, welcher einen Gang höher ist, ausgeführt wird, wenn ein Herunterschalten von der zweiten Geschwindigkeit in die erste Geschwindigkeit ausgeführt wird, der erste Gangwechselschalter 51 von der Verbindungsposition der dritten Position zur neutralen Position gelöst, wonach die zweite Kupplung 42 gelöst wird, während die erste Kupplung 41 gleitend in einen teilweisen Kupplungs-Verbindungszustand verbunden wird, und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 7 wird der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 6 angeglichen, so dass die Umdrehungsgeschwindigkeiten sowohl des Motors 7 und des Motors 6 derart gesteuert werden, dass sie nicht fallen. Danach ist, mit der Kupplung 41 gelöst, der Verriegelungs-Mechanismus 61 in einer Verbindungs-Position der ersten Geschwindigkeit verbunden und die erste Kupplung 41 wird angewandt. Dadurch kann ein Stoß unterdrückt werden, welcher sonst erzeugt würde, wenn der Verriegelungs-Mechanismus 61 beim Herunterschalten in der Verbindungs-Position der ersten Geschwindigkeit verbunden ist.
  • Weiter zeigt 13 einen Zustandswechsel, der auftritt, wenn ein Herunterschalten aus einem Zustand, wo der fünfte Geschwindigkeits-Gang, welcher einen Gang höher ist, in die vierte Antriebs-Geschwindigkeit vor-geschaltet ist, zu dem dritten Geschwindigkeits-Gang, welcher einen Gang niedriger ist, ausgeführt wird. Wenn man annimmt, dass die Herunterschalt-Linie auf das untere BSFC Drehmoment eingestellt ist, außer in der Situation, in welcher die Drosselklappe voll geöffnet ist, nimmt die Regenerations-Menge des Motors 7 stufenweise ab während das Beschleunigungs-Pedal herunter gedrückt wird. Wenn die Herunterschalt-Linie erreicht ist, wird die Regenerations-Menge 0 Nm. Zu diesem Zeitpunkt ist die erste Kupplung 41 verbunden während sie geglitten wird, während die Verbindung der zweiten Kupplung 42 teilweise gelöst wird, und die Position des ersten Gangwechselschalters wird von der Verbindungs-Position der ersten Geschwindigkeit zur Verbindungs-Position der dritten Geschwindigkeit geschaltet. Der Motor 6 behält die Ausgabe bei, welche der unteren BSFC Drehmomentlinie folgt, und die erste Kupplung 41 wird vollständig angewandt, so dass das überschüssige Drehmoment stufenweise von der Regeneration des Motors 7 absorbiert wird, von einem Zeitpunkt, an dem die Trägheitsphase endet.
  • Zusätzlich beginnt, wie in 14 gezeigt, wenn ein Kickdown in die dritte Geschwindigkeit aufgrund einer drastischen Zunahme in der Öffnung des Beschleunigungs-Pedals ausgeführt wird, die erste Kupplung sich zu lösen, während die zweite Kupplung beginnt, verbunden zu werden. Dann wird die Verbindung der zweiten Kupplung 42 zu dem Gleit-Verbindungszustand gesetzt, während sich die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 6 in der Trägheitsphase erhöht, um einmal zu dem vierten Geschwindigkeitsgang geschaltet zu werden. Dann wird, nachdem die Kupplung 41 aus dem Gleit-Verbindungszustand gelöst ist, die Position des ersten Gangwechselschalters 51 von der Verbindungs-Position der fünften Geschwindigkeit zu der Verbindungsposition der dritten Geschwindigkeit geschaltet. Danach wird die Verbindung der zweiten Kupplung 42 gelöst und, durch Verbinden der ersten Kupplung 41, ein Herunterschalten in die dritte Geschwindigkeit ausgeführt. Die Länge der Trägheitsphase wird, basierend darauf, ob ein Zielgang für das Herunterschalten der vierte Geschwindigkeits-Gang ist, welcher einen Gang niedriger ist, oder der dritte Geschwindigkeits-Gang ist, welcher zwei Gänge niedriger ist, bestimmt.
  • Hier wird die Steuerung der Vor-Schaltung zu den Gängen mit ungerader Nummer mit Bezug auf 15 beschrieben.
  • Zuerst wird in Schritt S1 festgestellt, ob der SOC und Temperatur der Batterie begrenzt sind. Dann setzt sich, falls Ja in Schritt 1, das heißt falls die Ausgabe der Batterie 3 nicht begrenzt ist, der Ablauf zu Schritt S2 fort, wo festgestellt wird, ob der Gang, in welchem das Fahrzeug angetrieben wird, der Gang mit gerader Nummer ist oder nicht. Falls Nein in Schritt S2, dass heißt, der Gang, in welchem das Fahrzeug angetrieben wird, ist der Gang mit ungerader Nummer, endet der Ablauf dann. Falls Ja in Schritt S2, das heißt, der Gang, in welchem das Fahrzeug angetrieben wird, ist der Gang mit gerader Nummer, setzt sich der Ablauf zu Schritt 3 fort, wo es festgestellt wird, ob eine Vorschaltung zu dem Gang mit ungerader Nummer, welcher einen Gang niedriger ist, möglich ist oder nicht. Genauer gesagt wird ein Vergleich eines Zielgangs mit der Umdrehungsgrenze des Motors 7 angestellt, und es wird festgestellt, ob die Gänge gewechselt werden oder nicht. Dann wird, falls Ja in Schritt S3, das heißt, falls es festgestellt wird, dass die Vor-Schaltung möglich ist, in Schritt S4 festgestellt, ob eine Vor-Schaltung zu dem Gang mit ungerader Nummer, welcher einen Gang niedriger ist, ausgeführt worden ist oder nicht. Falls die Vor-Schaltung bereits ausgeführt worden ist, endet der Ablauf dann. Falls es festgestellt wird, dass die Vor-Schaltung noch nicht ausgeführt worden ist, die Vor-Schaltung zu dem Gang mit ungerader Nummer, welcher einen Gang niedriger ist, als der Gang, in welchem das Fahrzeug derzeit in Schritt S4 angetrieben wird.
  • Zusätzlich wird, falls Nein in Schritt S3, das heißt, falls die Vor-Schaltung zu dem Gang mit ungerader Nummer, welcher einen Gang niedriger ist, nicht möglich ist, in Schritt S6 festgestellt, ob eine Vorschaltung in den Gang mit ungerader Nummer, welcher einen Gang höher ist, möglich ist oder nicht. Genauer gesagt wird festgestellt, ob die Gange gewechselt werden oder nicht. Dann wird, falls Ja in Schritt 6, das heißt falls das Vor-Schalten möglich ist, in Schritt 7 festgestellt, ob eine Vor-Schaltung zu dem Gang mit ungerader Nummer, welcher einen Gang höher ist, ausgeführt worden ist oder nicht. Falls festgestellt wird, dass die Vor-Schaltung bereits ausgeführt worden ist, endet der Ablauf dann. Falls es festgestellt wird, dass die Vor-Schaltung noch nicht ausgeführt worden ist, wird die Vor-Schaltung zu dem Gang mit ungerader Nummer, welcher einen Gang höher ist, in Schritt S8 ausgeführt
  • Andererseits setzt sich, falls Nein in Schritt S1, das heißt, falls die Ausgabe der Batterie 3 begrenzt ist, der Ablauf zu Schritt S9, wo es festgestellt wird, ob der Gang, in dem das Fahrzeug angetrieben wird, ein Gang mit gerader Nummer ist oder nicht. Falls ja in Schritt S9, das heißt falls der Gang, in dem das Fahrzeug angetrieben wird ein Gang mit gerader Nummer ist, setzt sich der Ablauf zu dem vorher beschriebenen Schritt S6 fort, wo es festgestellt wird, ob die Vor-Schaltung zu dem Gang mit ungerader Nummer, welcher einen Gang höher ist, möglich ist oder nicht.
  • Zusätzlich setzt sich, falls Nein in Schritt S9, das heißt, falls der Gang, in welchem das Fahrzeug angetrieben wird, der Gang mit ungerader Nummer ist, der Ablauf zu Schritt S10 fort, wo es bestimmt wird, ob der verbundene Gang der höchste Gang ist, und das Fahrzeug wird gestoppt. Falls Ja in Schritt S10, wird eine Vor-Schaltung zu der ersten Geschwindigkeit ausgeführt (Schritt S11) und andererseits, falls Nein, endet der Ablauf dann.
  • Daher wird, wie bisher beschrieben worden ist, gemäß dem Hybridfahrzeug-Antriebssystem 1 des Ausführungsbeispiels, selbst in der Konfiguration, in welcher die Kraft des Motors 7 nur über das dritte Geschwindigkeits-Gangpaar 23 oder das fünfte Geschwindigkeits-Gangpaar 25, welche beide auf der ersten Hauptwelle 11 vorgesehen sind, an die Umkehrwelle 14 übertragen wird, wenn das Fahrzeug durch die Wahl des Gangs mit gerader Nummer, durch den Verriegelungs-Mechanismus 61 oder den ersten Gangwechselschalter 51 angetrieben wird, die Vor-Schaltung zu dem Gang mit ungerader Nummer, welcher einen Gang niedriger ist, ausgeführt, wodurch gute Fahrbarkeit mit der Unterstützung des Motors 7 bereit gestellt werden kann und eine effizientere Regeneration ausgeführt werden kann.
  • Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann nach Bedarf verbessert oder verändert werden.
  • Zum Beispiel sind in dem oben beschriebenen Fahrzeug-Antriebssystem 1 die Gänge mit ungeraden Nummern auf der ersten Hauptwelle 11 angebracht, welche die Eingangswelle des Doppelkupplungsgetriebes ist, mit welcher der Motor 7 verbunden ist, und die Gänge mit geraden Nummern sind auf der zweiten Zwischenwelle 16 angebracht, welche die Eingangswelle ist, mit welcher der Motor 7 nicht verbunden ist. Allerdings ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Gänge mit geraden Nummern können auf der Hauptwelle 11 angebracht sein, welche die Eingangswelle ist, mit welcher der Motor 7 verbunden ist, und die Gänge mit ungeraden Nummern können auf der zweiten Zwischenwelle 16 angebracht sein, welche die Eingangswelle ist, welche nicht mit dem Motor 7 verbunden ist.
  • Als Gänge mit ungerader Nummer können, zusätzlich zu dem Planetengetriebe-Mechanismus 30, welcher als der erste Geschwindigkeits-Antriebsgang fungiert und dem dritten Geschwindigkeits-Antriebsgangpaar 23 und dem fünften Geschwindigkeits-Antriebsgangpaar 25, ein siebtes, neuntes, ... Gangpaare vorgesehen sein, und als Gänge mit gerader Nummer können, zusätzlich zu dem zweiten Geschwindigkeits-Antriebsgangpaar 22 und dem vierten Geschwindigkeits-Antriebsgangpaar, ein sechstes, achtes, ... Gangpaare vorgesehen sein.
  • Während der erste allgemeine angetriebene Gang 23b, welcher normalerweise mit dem zweiten Geschwindigkeits-Antriebsgang 22a und dem dritten Geschwindigkeits-Antriebsgang 23a synchronisiert, und der zweite allgemeine angetriebene Gang 24b, welcher normalerweise mit dem vierten Geschwindigkeits-Antriebsgang 24a und dem fünften Geschwindigkeits-Antriebsgang 25a synchronisiert, als die angetriebenen Gänge, die auf der Umkehrwelle 14 angebracht sind, vorgesehen sind, ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Vielzahlen von angetriebenen Gängen können vorgesehen sein, welche angepasst sind, um einzeln mit den Antriebsgängen zu synchronisieren. Zusätzlich ist, während der Planetengetriebe-Mechanismus 30 als erster Geschwindigkeits-Antriebsgang beschrieben ist, die Erfindung nicht darauf beschränkt, und daher kann, wie mit dem dritten Geschwindigkeits-Antriebsgang 23a und ähnlichem ein erster Geschwindigkeits-Antriebsgang vorgesehen sein.
  • Zum Beispiel unterscheidet sich ein in 16 gezeigtes unterschiedliches Fahrzeug-Antriebssystem 1A von dem Fahrzeug-Antriebssystem 1 darin, dass ein sechstes Geschwindigkeits-Gangpaar 96 und ein siebtes Geschwindigkeits-Gangpaar 97 zusätzlich zu einem Planetengetriebe-Mechanismus 30 zweiten bis fünften Gangpaaren 22 bis 25, in einem Getriebe 20A vorgesehen sind. Hierin wird im Weiteren das Antriebssystem 1A mit Schwerpunkt auf die Unterschiede zu dem oben beschriebenen Antriebssystem 1 beschrieben.
  • Ein siebter Geschwindigkeits-Antriebsgang 97a ist zwischen einem dritten Geschwindigkeits-Antriebsgang 23a und einem fünften Geschwindigkeits-Antriebsgang 25a auf einer ersten Hauptwelle 11 derart vorgesehen, dass er sich relativ zu der ersten Hauptwelle 11 dreht. Zusätzlich ist ein erster Gangwechselschalter 51A zwischen dem dritten Geschwindigkeits-Antriebsgang 23a und dem siebten Geschwindigkeits-Antriebsgang 97a vorgesehen, um die erste Hauptwelle 11 mit dem dritten Geschwindigkeits-Antriebsgang 23a oder dem siebten Geschwindigkeits-Antriebsgang 97a zu verbinden, oder die Verbindung der ersten Hauptwelle mit dem Antriebsgang zu lösen, und ein dritter Gangwechselschalter 51B ist zwischen dem siebten Geschwindigkeits-Antriebsgang 97a und dem fünften Geschwindigkeits-Antriebsgang 25a vorgesehen, um die erste Hauptwelle 11 mit dem fünften Geschwindigkeits-Antriebsgang 25a zu verbunden oder die Verbindung der ersten Hauptwelle mit dem Antriebsgang zu lösen. Dann sind, wenn er erste Gangwechselschalter 51A in einer Verbindungs-Position der dritten Geschwindigkeit verbunden ist, die erste Hauptwelle 11 und der dritte Geschwindigkeits-Antriebsgang sind derart miteinander verbunden, dass sie sich miteinander drehen. Wenn der erste Gangwechselschalter 51A in einer Verbindungsposition der siebten Geschwindigkeit verbunden ist, drehen sich die erste Hauptwelle 11 und der siebte Geschwindigkeits-Antriebsgang zusammen. Wenn der erste Gangwechselschalter 51A in einer neutralen Position ist, dreht sich die erste Hauptwelle 11 relativ zu dem dritten Geschwindigkeits-Antriebsgang 23a und dem siebten Geschwindigkeits-Antriebsgang 97a. Zusätzlich sind, wenn der dritte Gangwechselschalter 51B in einer Verbindungs-Position der fünften Geschwindigkeit verbunden ist, die erste Hauptwelle 11 und der fünfte Geschwindigkeits-Antriebsgang miteinander derart verbunden, dass sie sich miteinander drehen, und wenn der dritte Gangwechselschalter 51B in einer neutralen Position ist, dreht sich die erste Hauptwelle 11 relativ zu dem fünften Geschwindigkeits-Antriebsgang 25a.
  • Ein sechster Geschwindigkeits-Antriebsgang 96a ist zwischen einem zweiten Geschwindigkeits-Antriebsgang 22a und einem vierten Geschwindigkeits-Antriebsgang 24a auf einer zweiten Zwischenwelle 16 vorgesehen, um sich relativ zu der zweiten Zwischenwelle 16 zu drehen. Zusätzlich ist ein zweiter Gangwechselschalter 52A zwischen dem zweiten Geschwindigkeits-Antriebsgang 22a und dem sechsten Geschwindigkeits-Antriebsgang 96a vorgesehen, um die zweite Zwischenwelle 16 mit dem zweiten Geschwindigkeits-Antriebsgang 22a oder dem sechsten Geschwindigkeits-Antriebsgang 96a zu verbinden oder die Verbindung der Zwischenwelle mit dem Antriebsgang zu lösen, und ein vierter Gangwechselschalter 52B ist zwischen dem sechsten Geschwindigkeits-Antriebsgang 96a und dem vierten Geschwindigkeits-Antriebsgang 24a, um die zweite Zwischenwelle 16 mit dem vierten Geschwindigkeits-Antriebsgang 24a oder die Verbindung der Zwischenwelle mit dem Antriebsgang zu lösen. Dann, wenn der zweite Gangwechselschalter 52A in einer Verbindungsposition der zweiten Geschwindigkeit verbunden ist, drehen sich die zweite Zwischenwelle 16 und und der zweite Geschwindigkeits-Antriebsgang 22a zusammen, und wenn der zweite Gangwechselschalter 52A in einer Verbindungsposition der sechsten Geschwindigkeit verbunden ist, drehen sich die zweite Zwischenwelle 16 und und der sechste Geschwindigkeits-Antriebsgang 96a zusammen. Zusätzlich dreht sich, wenn der zweite Gangwechselschalter 51A in einer neutralen Position ist, die zweite Zwischenwelle 16 relativ zu dem zweiten Geschwindigkeits-Antriebsgang 22a und dem sechsten Geschwindigkeits-Antriebsgang 96a. Zusätzlich sind, wenn der vierte Gangwechselschalter 52b in einer Verbindungs-Position der vierten Geschwindigkeit verbunden ist, die zweite Zwischenwelle 16 und der vierte Geschwindigkeits-Antriebsgang derart verbunden, dass sie sich miteinander drehen. Wenn der vierte Gangwechselschalter 52B in einer neutralen Position ist, dreht sich die zweite Zwischenwelle 16 relativ zu dem vierten Geschwindigkeits-Antriebsgang 24a.
  • Ein dritter allgemeiner angetriebener Gang 96b ist einstückig auf einer Umkehrwelle 14 zwischen einem dritten allgemeinen angetriebenen Gang 23b und einem zweiten allgemeinen angetriebenen Gang 24b angebracht. Hier synchronisiert der dritte allgemeine angetriebene Gang 96b mit mit dem siebten Geschwindigkeits-Antriebsgang, welcher auf der ersten Hauptwelle 11 vorgesehen ist, um ein siebtes Geschwindigkeits-Gangpaar 97 zusammen mit dem siebten Geschwindigkeits-Antriebsgang 97a zu bilden, und synchronisiert mit dem sechsten Geschwindigkeits-Antriebsgang 96a, welcher auf der zweiten Zwischenwelle 16 vorgesehen ist, um ein sechstes Geschwindigkeits-Gangpaar 26 zusammen mit dem sechsten Geschwindigkeits-Antriebsgang 96a zu bilden.
  • Dann kann ein Antrieb in der sechsten Geschwindigkeit durch das Verbinden einer zweiten Kupplung 42 mit dem zweiten Gangwechselschalter 52A, verbunden in der Verbindungsposition der sechsten Geschwindigkeit, ausgeführt werden, und ein Antrieb in der siebten Geschwindigkeit kann durch die Verbindung einer ersten Kupplung 41 mit dem ersten Gangwechselschalter 51A, verbunden in der Verbindungsposition der siebten Geschwindigkeit ausgeführt werden, in welchen Fällen es einem Motor 7 gestattet ist, zu unterstützen oder eine Batterie zu laden.
  • Die Erfindung basiert auf der japanischen Patentanmeldung (Nr. 2010-105477 ), beantragt am 30. April 2010, deren Inhalte hier zu Referenzzwecken enthalten sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1A
    Fahrzeug-Antriebssystem
    2
    Steuereinheit
    3
    Batterie (Batterie-Einheit)
    6
    Motor (Verbrennungsmotor)
    7
    Motor (Elektromotor)
    11
    Erste Hauptwelle (Erste Eingangswelle)
    12
    Zweite Hauptwelle (Zweite Eingangswelle)
    14
    Umkehrwelle (Ausgangswelle)
    16
    Zweite Zwischenwelle
    20, 20A
    Getriebe
    22
    Zweites Geschwindigkeits-Gangpaar
    23
    Drittes Geschwindigkeits-Gangpaar
    24
    Viertes Geschwindigkeits-Gangpaar
    25
    Fünftes Geschwindigkeits-Gangpaar
    30
    Planetengetriebe-Mechanismus
    41
    Erste Kupplung (Erste Verbindungs-/Trennungseinheit)
    42
    Zweite Kupplung (Zweite Verbindungs-/Trennungseinheit)
    51
    Erster Gangwechselschalter (Erste Synchrongetriebe-Einheit)
    52
    Zweiter Gangwechselschalter (Zweite Synchrongetriebe-Einheit)
    61
    Verriegelungs-Mechanismus (Erste Synchrongetriebe-Einheit)
  • 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 2010-105477 [0112]

Claims (11)

  1. Ein Hybridfahrzeug-Antriebssystem, inklusive eines Verbrennungsmotors; eines elektrischen Motors; einer Batterieeinheit, welche elektrische Kraft an den elektrischen Motor liefert; und einem Getriebemechanismus, inklusive einer ersten Eingangswelle, welche mit dem elektrischen Motor verbunden ist und welche wahlweise mit dem Verbrennungsmotor über eine erste Verbindungs/Trennungseinheit verbunden ist einer zweiten Eingangswelle, welche wahlweise mit dem Verbrennungsmotor über eine zweite Verbindungs/Trennungseinheit verbunden ist, eines ersten Gangwechsel-Getriebe-Mechanismus, welcher eine Mehrzahl von ersten Gangstufen in einem Kraftübertragungsweg zwischen der ersten Eingangswelle und einem angetriebenen Abschnitt konfigurieren kann, eines zweiten Gangwechsel-Getriebe-Mechanismus, welcher eine Mehrzahl von zweiten Gangstufen in einem Kraftübertragungsweg zwischen der zweiten Eingangswelle und einem angetriebenen Abschnitt konfigurieren kann, einer ersten Synchrongetriebe-Einheit, welche den ersten Gangwechsel-Getriebe-Mechanismus derart schaltet, dass irgendeine der ersten Gangstufen gewählt wird, einer zweiten Synchrongetriebe-Einheit, welche den zweiten Gangwechsel-Getriebe-Mechanismus derart schaltet, dass irgendeine der zweiten Gangstufen gewählt wird, wobei, wenn das Fahrzeug durch die Wahl einer gegebenen zweiten Gangstufe durch die zweite Synchrongetriebe-Einheit angetrieben wird, eine Vor-Schaltung zu einer ersten Gangstufe, welche niedriger als die gegebene zweite Gangstufe ist, von der ersten Synchrongetriebe-Einheit ausgeführt wird.
  2. System von Anspruch 1, wobei in dem Fall, dass der elektrische Motor mit zu hoher Geschwindigkeit läuft, der elektrische Motor in einem hohen Temperaturzustand ist, oder die Batterie in einem unterkühlten Temperaturzustand ist, wenn das Fahrzeug durch die Wahl einer gegebenen Gangstufe durch das zweite Synchrongetriebe angetrieben wird, wird eine Vor-Schaltung auf eine erste Gangstufe, welche höher als die gegebene zweite Gangstufe ist, durch das erste Synchrongetriebe ausgeführt.
  3. System von Anspruch 2, wobei, in dem Fall, dass die Batterie in dem unterkühlten Temperaturzustand ist, wenn von der gegebenen zweiten Gangstufe herunter geschaltet wird, die erste Verbindungs/Trennungseinheit gleitend verbunden wird, um eine Umdrehungsgeschwindigkeit des elektrischen Motors mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors anzugleichen, wodurch danach, mit der ersten Verbindungs/Trennungseinheit getrennt, eine erste Gangstufe, welche einen Gang niedriger ist, von der ersten Synchrongetriebe-Einheit gewählt wird, und danach die erste Verbindungs/Trennungseinheit angewandt wird.
  4. System von Anspruch 1, wobei, wenn das Fahrzeug durch die Wahl einer gegebenen erste Gangstufe von der ersten Synchrongetriebe-Einheit angetrieben wird, in dem Fall, dass ein Herunterschalten zu einer ersten Gangstufe, die zwei Gänge niedriger ist, aufgrund einer drastischen Zunahme in der Öffnung des Beschleunigungspedals ausgeführt wird, mit der Anwendung sowohl der ersten als auch der zweiten Verbindungs/Trennungseinheiten durch Bringen beider in eine gleitende Verbindung, der erste Gangwechsel-Getriebe-Mechanismus ununterbrochen von der gegebenen ersten Gangstufe zu der ersten Gangstufe, welche zwei Gänge tiefer ist, über eine zweite Gangstufe, die einen Gang tiefer ist, während einer Trägheits-Phase davon geschaltet.
  5. System von Anspruch 1, wobei ein Schaltkennfeld eine Hochschalt-Linie und eine Herunterschalt-Linie hat, welche individuell eingestellt sind, um von einer unteren BSFC Drehmoment-Linie, welcher Tiefstand einem BSFC des Verbrennungsmotors für jede Gangstufe folgt, ausgeglichen zu werden, und die Hochschalt-Linie und die Herunterschalt-Linie haben individuell eine Vor-Schalt-Linie zur Ausführung eines Vor-Schaltens auf die nächste Gangstufe direkt bevor die Hochschalt-Linie und die Herunterschalt-Linie gekreuzt werden.
  6. System von Anspruch 5, wobei das Schaltkennfeld die Hochschalt-Linie, die Herunterschalt-Linie und die Vor-Schalt-Linie zu einer hohen Drehmomentseite gemäß eines Drehmoments des elektrischen Motors, welcher zur Unterstützung zur Verfügung steht, versetzt.
  7. System von Anspruch 5, wobei das Schaltkennfeld die Hochschalt-Linie, die Herunterschalt-Linie und die Vor-Schalt-Linie zu der hohen Drehmomentseite oder einer niedrigen Drehmomentseite gemäß einer oberen Begrenzung des Ausgangsdrehmoments des Verbrennungsmotors versetzt.
  8. System von Anspruch 1, wobei eine Vor-Schaltung zu einer ersten Gangstufe, welcher einen Gang niedriger als der gesetzte zweite Gang durch die erste Synchrongetriebe-Einheit ausgeführt wird, durch: das Halten der ersten Gangstufe, welche ein Gang niedriger ist, wenn zu der gesetzten zweiten Gangstufe von der ersten Gangstufe, welche einen Gang niedriger ist, hoch geschaltet wird, und Einlegen der ersten Gangstufe, welche einen Gang darunter ist, wenn in die gegebene zweite Gangstufe von einer ersten Gangstufe, welche einen Gang höher ist, herunter geschaltet wird.
  9. System von Anspruch 1 wobei in dem Fall dass eine Ausgabe des Verbrennungsmotors die untere BSFC Drehmoment-Linie übertrifft, wenn eine Vor-Schaltung in eine ersten Gangstufe, welche einen Gang niedriger als die gesetzte zweite Gangstufe ist, ausgeführt wird, oder ein Kickdown in einen niedrigeren möglichen Gang ausgeführt wird, der elektrische Motor eine Unterstützung durchführt, und wenn das Vor-Schalten nicht ausgeführt wird, die Unterstützung des elektrischen Motors unterbunden wird.
  10. System von Anspruch 1, wobei in dem Fall einer Vor-Schaltung zu der ersten Gangstufe durch die erste Synchrongetriebe-Einheit ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug durch die Wahl der gegebenen zweiten Gangstufe angetrieben wird, eine Kraft, welche zu dem Verbrennungsmotor über die zweite Verbindungs/Trennungseinheit übertragen wird, durch Regeneration des elektrischen Motors absorbiert werden kann.
  11. System aus Anspruch 1 wobei eine Herunterschalt-Linie eines Schaltkennfelds auf eine untere BSFC Drehmoment-Linie eingestellt ist, außer für einen Zustand, wo eine Drosselklappe voll geöffnet ist, und wobei, wenn das Fahrzeug durch die Wahl der gegebenen zweiten Gangstufe angetrieben wird, wenn ein Herunterschalten zu einer ersten Gangstufe aufgrund einer Zunahme, welcher aufgrund der Zunahme in der Öffnung des Beschleunigungs-Pedals aus einem Zustand, wo die erste Gangstufe, welche einen Gang höher ist, vorgeschaltet wird, ausgeführt wird, der Verbrennungsmotor eine Ausgabe entlang der unteren BSFC Drehmomentlinie hält, ein Gangwechsel ausgeführt wird, wenn das Drehmoment des elektrischen Motors 0 Nm wird und überschüssiges Drehmoment durch Regeneration des elektrischen Motors von einem Zeitpunkt, wenn die Trägheitsphase endet, absorbiert wird.
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