DE19930391A1

DE19930391A1 - Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug mit Kupplungssteuerung

Info

Publication number: DE19930391A1
Application number: DE19930391A
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Deguchi; Hiroyuki Itoyama; Yasuhiko Kitajima
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1999-07-01
Publication date: 2000-01-13
Anticipated expiration: 2019-07-02
Also published as: JP3409701B2; JP2000023311A; US6083139A; DE19930391B4

Abstract

Ein Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug hat einen ersten in Antriebsbeziehung mit mindestens einem angetriebenen Rad stehenden Elektromotor, eine Wärmekraftmaschine, wie beispielsweise einen Verbrennungsmotor, einen zweiten Elektromotor in Antriebsverbindung mit dieser Maschine, und eine Kupplung zum Ankuppeln der Maschine an das angetriebene Rad oder zur Abkopplung der Maschine von dem angetriebenen Rad. Unmittelbar nach oder im wesentlichen zeitgleich mit einem Befehl zum Einrücken der Kupplung nimmt eine Steuereinheit auf der Basis einer Messung der Geschwindigkeit des angetriebenen Rades Daten eines maximalen Eingangsdrehmomentes auf, das durch den zweiten Motor von der Maschine aufgenommen bzw. absorbiert werden kann, und Daten eines maximalen Ausgangsdrehmomentes, das der erste Motor erzeugen kann. Die Steuereinheit vergleicht den Drehmomentbedarfsbefehl mit den abgerufenen Daten und wählt eines aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Protokollen zum Betrieb des ersten und zweiten Elektromotors und der Wärmekraftmaschine aus.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Hybridantriebssysteme für Fahrzeuge, und insbesondere Hybridantriebssysteme mit Kupp lungssteuerung.

Es werden große Anstrengungen unternommen, sich den Grundbe dürfnissen einer wirksamen Leistungsquelle zu widmen. Ein sol che Bemühung ist ein Hybridantriebssystem mit mindestens einem in Antriebsbeziehung mit mindestens einem angetriebenen Rad stehenden Elektromotor, einer kraftstoffbetriebenen Wärme kraftmaschine und einer Kupplung zur Ankopplung der Maschine an das angetriebene Rad oder zur Entkopplung der Maschine von dem angetriebenen Rad. Die Kupplung kann zwischen der Maschine und dem Elektromotor angeordnet sein. Die Bereitstellung eines stoßfreien bzw. erschütterungsfreien Eingriffes zwischen der Maschine und dem angetriebenen Rad in allen Fahrsituationen würde es erfordern, nach einem Befehl zur Einkupplung der Kupplung die Maschine und den Elektromotor im Zusammenwirken mit der Betätigung der Kupplung zu betreiben.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hybridan triebssystem bereitzustellen, das eine erschütterungsfreie An kupplung einer kraftstoffgetriebenen Wärmekraftmaschine an ein angetriebenes Rad ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1, 5, 20 bzw. 21 gelöst, die Unteransprüche haben bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung zum Inhalt.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Hybri dantriebssystem für ein Fahrzeug bereitgestellt mit:
mindestens einem angetriebenen Rad;
einem ersten Elektromotor mit einem in Antriebsbeziehung mit dem angetriebenen Rad stehenden ersten Rotor;
einer kraftstoffbetriebenen Wärmekraftmaschine mit einer Ma schinenantriebswelle;
einem zweiten Elektromotor mit einem in Antriebsverbindung mit der Maschinenantriebswelle stehenden zweiten Rotor,
einer Kupplung zur Ankupplung der Wärmekraftmaschine an das angetriebene Rad oder zur Entkupplung der Wärmekraftmaschine von dem angetriebenen Rad; und
einer Steuereinheit zur Umsetzung einer Drehmomentbedarfsan forderung des Fahrers bzw. Fahrzeugbetreibers (vehicle opera tor's torque request demand) in eine Betätigung des ersten Elektromotors, des zweiten Elektromotors und der Kupplung als Antwort bzw. Reaktion auf eine Anweisung zur Einkupplung bzw. zum Einrücken der Kupplung.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug bereitgestellt mit:
mindestens einem angetriebenen Rad;
einem ersten Elektromotor mit einem über ein Getriebe in An triebsbeziehung mit dem angetriebenen Rad stehenden ersten Ro tor;
einer kraftstoffbetriebenen Wärmekraftmaschine mit einer Ma schinenantriebswelle;
einem zweiten Elektromotor mit einem in Antriebsverbindung mit der Maschinenantriebswelle stehenden zweite Rotor,
einer Kupplung zwischen der Maschinenantriebswelle und dem er sten Rotor; und
einer Steuereinheit zur Erzeugung einer Anweisung zur Einkupp lung der Kupplung als Antwort auf die Drehmomentbedarfsanfor derung des Fahrers bzw. Fahrzeugbetreibers und die Fahrzeugge schwindigkeit, zum Vergleich der Drehmomentbedarfsanforderung des Fahrers bzw. Fahrzeugbetreibers mit dem maximalen Ein gangsdrehmoment des zweiten Elektromotors und dem maximalen Ausgangsdrehmoment des ersten Elektromotors und zur Steuerung des Ablaufs des Verfahrens zum Einrücken der Kupplung, begin nend mit der Anweisung als Antwort bzw. Reaktion auf ein Er gebnis des Vergleiches.

Die beschriebenen Merkmale und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzug ten Ausführungsformen in Verbindung mit den abhängigen Ansprü chen und den Zeichnungen. Hierbei können die einzelnen Merk male jeweils für sich oder zu mehreren in Kombination mitein ander verwirklicht sein und vorteilhafte Ausführungen darstel len. Es zeigt:

Fig. 1 ein verallgemeinertes Blockdiagramm eines Hybrid antriebssystemes für ein Fahrzeug.

Fig. 2 in dem Fahrzeug angeordnete Hauptkomponenten.

Fig. 3 ein stark vereinfachtes Flußdiagramm einer Erzeu gung eines Kupplungseingriffbefehles und von Teilen der Logikablaufverteilung des Ablaufs.

Fig. 4 ein Flußdiagramm eines ersten Protokollabschnittes eines Übergangsablaufes, der durch einen Befehl zur Einkupplung der Kupplung in Gang gesetzt wird.

Fig. 5 ein Flußdiagramm eines zweiten Protokollabschnittes des Ablaufes.

Fig. 6 ein Flußdiagramm eines dritten Protokollabschnittes des Ablaufes.

Fig. 7 ein Flußdiagramm eines vierten Protokollabschnittes des Ablaufes.

Fig. 8 gegen wechselnde bzw. sich verändernde Fahrzeugge schwindigkeiten aufgetragene Daten, mit denen die Drehmomentbedarfsanforderung des Fahrers bei der Auswahl von einem der durch eine Anweisung zur Einkupplung der Kupplung des Hybridantriebssystemes in Gang gesetzten Betriebsprotokolle verglichen wird.

Fig. 9A, 9B und 9C ein erstes Ablaufprotokoll bzw. Be triebsprotokoll der Kupplung in Zusammenarbeit mit dem Betrieb des ersten und zweiten Elektromotors und einer Wärmekraftmaschine.

Fig. 10A, 10B und 100 ein zweites Betriebsprotokoll der Kupplung in Zusammenarbeit mit dem Betrieb des ersten und zweiten Elektromotors und der Wärme kraftmaschine.

Fig. 11A, 11B und 11C erläutern ein drittes Betriebsproto koll der Kupplung in Zusammenarbeit mit dem Betrieb des ersten und zweiten Elektromotors und der Wär mekraftmaschine.

Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebssy stemes ist in Fig. 1 gezeigt. Zur Vereinfachung der Darstel lung sind die verschiedenen Elemente nicht in ihren physikali schen Beziehungen gezeigt. Die Ausführung der Erfindung kann zum Antrieb eines Automobils, eines Lastkraftwagens o. dgl. be nutzt werden.

Erste, zweite und dritte Elektromotoren 4, 1 und 10 sind mit Wechselrichtern bzw. Invertern 12, 11 bzw. 13 verbunden, die mit einer Steuereinheit 16 verbunden sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind der erste Elektromotor 4, zweite Elektro motor 1 und dritte Elektromotor 10 Dreiphasen-Wechselstrommo toren. Man sollte sich jedoch bewußt sein, daß auch andere Ty pen von Elektromotoren verwendet werden können, beispielsweise vielpolige Gleichstrom-Permanentmagnetmotoren. Im letzteren Fall werden Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler anstelle von Wech selrichtern verwendet. Die Wechselrichter 12, 11 und 13 sind durch eine Gleichstromverbindung 14 mit dem Hauptbatteriepack 15 verbunden, um die Batterie bzw. den Batteriepack im Genera tormodus aufzuladen und die Motoren 4, 1 und 10 während des Motormodus anzutreiben. Die Wechselrichter 12, 11 und 13 sind durch die Gleichspannungsverbindung 14 elektrisch untereinan der verbunden, um es zu ermöglichen, den durch einen Motor im Generatormodus erzeugten Strom direkt unter Umgehung der Bat terie 15 zum Antrieb eines anderen Motors im Motormodus zu nutzen. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Batterie 15 eine Lithiumionenbatterie. Es ist jedoch zu bemerken, daß auch andere Batterietypen verwendet werden können, beispiels weise Nickel-Wasserstoffbatterien oder Kupferbatterien. Auch ein Leistungskondensator, beispielsweise eine elektrischer zweischichtkondensator bzw. Doppelschichtkondensator, kann als Batteriepack 15 verwendet werden.

Der erste Motor 4 hat einen in Antriebsbeziehung mit minde stens einem angetriebenen Rad 8 des Fahrzeuges stehenden Rotor 4a. Insbesondere ist der erste Motor 4 über ein kontinuierlich variables Getriebe (continuously variable transmission, CVT) 5 mit dem Fahrzeugantriebsgetriebe verbunden, das ein Unterset zungsgetriebe 6 und ein Differential 7 aufweist. Das CVT 5 kann sein Verhältnis kontinuierlich ändern. Bei der bevorzug ten Ausführungsform hat das CVT 5 eine Eingangs- bzw. An triebsriemenscheibe, eine Ausgangs- bzw. Abtriebsriemen scheibe, eine Eingangs- bzw. Antriebswelle, eine Ausgangs- bzw. Abtriebswelle, einen Keilriemen bzw. Treibriemen und eine hydraulische Steuereinheit 9. Die Eingangsriemenscheibe ist an der Eingangswelle und die Ausgangsriemenscheibe an der Aus gangswelle befestigt. Der Keilriemen verbindet die Eingangs riemenscheibe und die Ausgangsriemenscheibe. Der Rotor 4a des ersten Motors 4 steht in Antriebsverbindung mit der Eingangs welle des CVT 5. Die Ausgangswelle des CVT 5 steht in An triebsverbindung mit dem Untersetzungsgetriebe 6. Man sollte sich bewußt sein, daß andere Typen von CVT verwendet werden können, beispielsweise hydrostatische oder Reibungs-CVT's. Der dritte Motor 10 wird dazu verwendet, eine innerhalb der hy draulischen Steuereinheit 9 vorhandene Ölpumpe anzutreiben.

Eine mit Brennstoff bzw. Kraftstoff betriebene Wärmekraftma schine 2, die ein Verbrennungsmotor sein kann, hat eine An triebswelle 2a. Der zweite Motor 1 hat einen in Antriebsver bindung mit der Motorantriebswelle 2a stehenden zweiten Rotor 1a. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Antriebsver bindung zwischen dem zweiten Rotor 1a des zweiten Motors 1 und der Motorantriebswelle 2a durch eine Kette oder einen Riemen geschaffen. Die Motorantriebswelle 2a ist mit einer Kupplung 3 verbunden, die dazu vorgesehen ist, die Maschine 2 mit dem an getriebenen Rad 8 zu verbinden oder von diesem zu entkuppeln. Die Kupplung 3 ist zwischen der Motorantriebswelle 2a und dem ersten Rotor 4a des ersten Motors 4 angeordnet. Die Kupplung 3 ist eine elektromagnetische Kraftkupplung. Das durch die elek tromagnetische Kraftkupplung 3 übertragene Drehmoment ist pro portional zum Stromfluß, der zur Einschaltung bzw. Erregung der Kupplung verwendet wird.

Die Steuereinheit 16 umfaßt einen Mikrocomputer mit peripheren Einrichtungen und verschiedenen Arten von Aktuatoren bzw. Be tätigungsvorrichtungen. Die Steuereinheit 16 kann eine Ge schwindigkeitssteuerung und die Drehmomentsteuerung der Ma schine 2, eine Steuerung der Drehmomentübertragung durch die Kupplung 3, eine Geschwindigkeitssteuerung und Drehmoment steuerung des ersten, zweiten und dritten Motors 4, 1 bzw. 10 und eine Verhältnissteuerung des CVT 5 durchführen.

Mit Bezug auf Fig. 2 ist die Steuereinrichtung 16 mit einem Schlüsselschalter 20 und einem Wahlhebelschalter 21 verbunden. Der Schüsselschalter 20 ist geschlossen oder angeschaltet, wenn der Fahrzeugschlüssel in der "Ein"-Position oder der "Start"-Position ist. Bei dem Wahlhebelschalter werden "P", "N", "R" und "D"-Schalter geschlossen oder angeschaltet, wenn ein Wahlhebel auf Parken (P), Neutral oder Leerlauf (N), Re verse oder Rückwärts (R) bzw. Fahren oder Drive (D)-Position gestellt wird.

Ein Gaspedalsensor oder Beschleunigersensor 22, ein Brems schalter 23, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24, ein Batte rietemperatursensor 25, ein Batterieladezustandssensor oder state of charge (SOC)-Sensor 26, ein Maschinengeschwindig keitssensor 27 und ein Drosselsensor 28 sind mit der Steuer einheit 16 verbunden. Der Beschleunigersensor 22 erfaßt den Niederdrückungsgrad θ des Gaspedals oder Beschleunigerpedals bzw. Fahrpedals. Der Bremsschalter 23 wird angeschaltet, wenn ein Bremspedal niedergedrückt ist. Der Fahrzeuggeschwindig keitssensor 24 erfaßt einen vorbestimmten Parameter, der auf die Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp schließen läßt. Bei dieser be vorzugten Ausführungsform ist der vorbestimmte Parameter die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle des CVT 5. Der Batterie temperatursensor 25 erfaßt die Temperatur Tb der Batterie 15. Der SOC-Sensor 26 erfaßt den Ladezustand (state of charge, SOC) der Batterie 15. Der Maschinengeschwindigkeitssensor 27 erfaßt einen Parameter, der auf die Drehgeschwindigkeit Ne der Motorantriebswelle 2a schließen läßt. Der Drosselsensor 28 er faßt den Öffnungsgrad des Drosselventils der Maschine.

In Fig. 2 sind auch Betätigungseinrichtungen zur Einstellung der Brennstoffeinspritzung 30, des Zündzeitpunkts 31 und der Ventilzeiten 32 der Maschine 2 gezeigt. Zur Leistungsversor gung der Steuereinheit 16 ist eine Hilfsbatterie 33 vorgese hen.

Man sollte sich darüber im Klaren sein, daß der Auswahlhebel schalter 21, der Beschleunigersensor bzw. Gaspedalsensor 22 und der Bremsschalter 23 die Wünsche des Fahrers bzw. Fahr zeugbetreibers bezüglich der Bewegung des Fahrzeuges erfassen. Bei der gleichen Fahrzeuggeschwindigkeit ist die Drehmomentlöe darfsanforderung des Fahrzeugbetreibers, tTd, proportional zum Niederdrückungsgrad θ des Gaspedals. Beim gleichen Niederdrüc kungsgrad des Gaspedales nimmt die Drehmomentbedarfsanforde rung des Fahrzeugbetreibers, tTd, ab, wenn die Fahrzeugge schwindigkeit Vsp ansteigt. Daher kann die Drehmomentbedarfs anforderung des Fahrzeugbetreibers, tTd, durch Tabellenabfra geoperation einer Karte oder Abbildung bestimmt werden, die die Ausgaben des Beschleunigersensors 22 und des Fahrzeugge schwindigkeitssensor 24 verwendet. Ein Fachmann im Bereich der Fahrzeugsteuerungstechnik kann eine solche Abbildung oder Karte leicht aufbereiten. Bei der bevorzugten Ausführungsfarm hat die Steuereinheit 16 die Karte und eine Rückgewinnungsrou tine bzw. ein Abfrageprogramm zur Bestimmung eines aktuellen Wertes der Drehmomentbedarfsanforderung tTd des Fahrers. Die "Drehmomentbedarfsanforderung" tTd des Fahrers wird hier ver einfacht auch als "DrehmomentbedarV oder "Drehmomentanforde rung bezeichnet.

Die Flußdiagramme der Fig. 3 bis 7 erläutern eine Kupp lungssteuerungsroutine bzw. ein Kupplungssteuerungsunterpro gramm einer bevorzugten Ausführung bzw. Implementierung der vorliegenden Erfindung. In Schritt S1 nimmt die Steuereinrich tung 16 Information über die Drehmomentanforderung des Fah rers, tTd, und die Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp auf. Im näch sten Schritt S2 bestimmt die Steuereinheit 16 auf Basis der Drehmomentanforderung tTd des Fahrers und der Fahrzeugge schwindigkeit Vsp, ob ein Eingriff bzw. ein Einrücken der Kupplung 3 erforderlich ist oder nicht. Für diese Entscheidung kann eine vorbestimmte Entscheidungstafel Bezug genommen wer den, wobei die Drehmomentanforderung tTd und die Fahrzeugge schwindigkeit Vsp benutzt werden. Wenn die Steuereinheit 16 in Schritt S2 entscheidet, die Kupplung 3 nicht einzurücken, en det die Routine. Wenn in dem Schritt die Steuereinheit 16 ent scheidet, die Kupplung 3 einzurücken, geht die Routine bzw. das Unterprogramm zu Schritt S3 und weiter.

In den Schritten S3, S4 und S5 wird der Drehmomentanforde rungsbefehl tTd mit einem vorbestimmten Wert T1, einem Mali maldrehmoment maxTa des Motors 4 und einem Maximaldrehmoment maxTe der Maschine 2 verglichen. Das Maximaldrehmoment maKTa des Motors 4 wird als Antwort bzw. Reaktion auf die Spezifika tion des Motors 4, einer durch die Batterie 15 erzeugbaren elektrischen Leistung und den Temperaturen des Motors 4 und des Wechselrichters 12 bestimmt. Fig. 8 erläutert Daten des Maximaldrehmomentes maxTa des Motors 4 gegen sich verändernde Fahrzeuggeschwindigkeiten Vsp zusammen mit Daten des Maximald rehmomentes maxTe der Maschine 2 und Daten des vorbestimmten Wertes T1. Die Drehmomentanforderung tTd wird mit diesen Daten Verglichen, indem eines der ersten bis vierten Betriebsproto kolle (siehe Fig. 4 bis 7) ausgewählt wird, die durch einen Befehl zum Einrücken der Kupplung 3 in Gang gesetzt bzw. ein geleitet oder gestartet werden.

Vor einem Befehl zum Einrücken der Kupplung 3 ist die Kupplung 3 ausgerückt und der Motor 4 stellt motorische Antriebskraft für die angetriebenen Räder 8 des Fahrzeuges bereit. Anschlie ßend würde eine einfache Einkupplung der Kupplung 3 bei oder unmittelbar nach einem Befehl zum Einrücken der Kupplung dazu führen, daß das Drehmoment der Maschine mit dem Drehmoment des Motors kombiniert würde, was einen schnellen bzw. starken An stieg des auf die Antriebsräder 8 wirkenden Drehmomentes be wirken und eine erhebliche Erschütterung bzw. einen erhebli chen Stoß erzeugen würde. Ein Einrücken der Kupplung 3 vor ei ner Synchronisation zwischen der Drehgeschwindigkeit der Ma schinenantriebswelle 2a und der Drehgeschwindigkeit des Motors 4 würde zur Erzeugung eines erheblichen Stoßes führen. Bei der bevorzugten Ausführung der Kupplungssteuerroutine wird das Einrücken der Kupplung 3 eingeleitet, nachdem die Maschinenge schwindigkeit Ne mit der Motorgeschwindigkeit Na des Motors 4 übereinstimmt. Hier sollte auf Schritt S16 in Fig. 4 und einen Zeitpunkt t2 in Fig. 9C bis 9C oder Schritt S26 in Fig. 6 und einen Zeitpunkt t2 in Fig. 11A bis 11C Bezug genommen werden. Vor der Einleitung des Einrückens der Kupplung absor biert der Motor 1 durch die Maschine 2 erzeugtes Drehmoment, um das Auftreten eines Stoßes zu verhindern.

Während des Betriebes des Motors 1 zur Aufnahme des Maschinen drehmomentes für die Einkupplung der Kupplung 3 kann der Motor 1 eine Geschwindigkeitssteuerung der Maschine 2 nicht leisten, wenn er sein gesamtes Leistungsvermögen zur Absorption des Ma schinendrehmomentes verwendet. Daher wird bei der bevorzugten Ausführung der Motor 1 das Maschinendrehmoment nicht bis zu einem Niveau absorbieren, das seinem maximalen Absorptions drehmoment maxTb entspricht. Stattdessen wird es dem Motor 1 gestattet, das Maschinendrehmoment bis zu einem durch den vor bestimmten Wert T1 angezeigten Niveau aufzunehmen, was es dem Motor ermöglicht, die Geschwindigkeitssteuerung der Maschine 2 auszuführen. Der vorbestimmte Wert T1 ist gegeben durch Sub traktion der für die Geschwindigkeitssteuerung erforderlichen Größenordnung des Drehmomentes von einem Produkt (maxTb x Gb), bei dem Gb ein Verhältnis zwischen der Geschwindigkeit der An triebs- bzw. Eingangswelle des CVT 5 und der Geschwindigkeit der Abtriebs- bzw. Ausgangswelle des CVT 5 ist. Die gepunktete Linie in Fig. 8 erläutert die Daten des maximalen Absorptions drehmomentes maxTb gegen variierende Fahrzeuggeschwindigkeiten Vsp. Das maximale Absorptionsdrehmoment maxTb wird als Antwort auf die Spezifikation des Motors 1, die durch die Batterie 15 erzeugbare elektrische Leistung und die Temperaturen des Mo tors 1 und des Wechselrichters 11 bestimmt.

Nun zurück zu den Fig. 3 und 8. Wenn in Schritt S3 die Drehmomentanforderung tTd kleiner als der vorbestimmte Wert T1 oder gleich diesem Wert ist, springt die Routine zu dem in Fig. 4 gezeigten Flußdiagramm, das das erste Protokoll erläu tert. Wenn in Schritt S4 die Drehmomentanforderung tTd größer als der vorbestimmte Wert T1, aber kleiner oder gleich dem Ma ximaldrehmoment maxTa des Motors 4 ist, springt die Routine zu dem in Fig. 5 gezeigten Flußdiagramm, das das zweite Protokoll erläutert. Wenn in Schritt S5 die Drehmomentanforderung tTd größer als das Maximaldrehmoment maxTa des Motors 4, aber kleiner oder gleich dem Maximaldrehmoment maxTe der Maschine 2 ist, springt die Routine zu dem in Fig. 6 gezeigten Flußdia gramm, das das dritte Protokoll erläutert. Wenn in Schritt S5 die Drehmomentanforderung tTd größer als das Maximaldrehmoment maxTe der Maschine 2 ist, springt die Routine zu dem in Fig. 7 gezeigten Flußdiagramm, das das vierte Protokoll erläutert. Es ist zu bemerken, daß die Steuereinheit 16 eine Tabellenable seoperation gemäß Fig. 8 durchführt und dabei die Fahrzeugge schwindigkeit Vsp verwendet, um Daten des vorbestimmten Wertes T1, des Maximaldrehmomentes maxTa des Motors 4 und des Maxi maldrehmomentes maxTe der Maschine 2 zu gewinnen.

Fig. 4 erläutert das erste Protokoll für den Betrieb des er sten Motors 4, des zweiten Motors 1 und der Maschine 2 nach einem Befehl zur Einrückung der Kupplung 3, wenn die Drehmo mentanforderung tTd kleiner oder gleich dem Wert T1 ist. Die Fig. 9A bis 9C sind Zeitdiagramme, die das erste Protokoll erläutern. Fig. 9A erläutert Variationen der Drehmomentanfor derung Td, des Drehmoments Te der Maschine 2, des geschätzten Drehmomentes estTe der Maschine 2, ein Zieldrehmoment Ta des Motors 4 und eines Zieldrehmomentes Tb des Motors 1. Fig. 9B erläutert Variationen der Rotationsgeschwindigkeit Na (U min^-1) des Motors 4 und der Drehgeschwindigkeit Ne (U min^-1) der Ma schine 2. Fig. 9C erläutert Variationen des Erregungsstrombe fehls tIcl der Kupplung 3 und der Drehmomentübertragungsfähig keit Tcl durch die Kupplung 3. Es ist zu bemerken, daß die Drehmomentübertragungsfähigkeit Tcl, die von einem Zeitpunkt t2 in Fig. 9C an ansteigt, nicht bedeutet, daß tatsächlich Drehmoment mittels der Kupplung 3 übertragen wird.

Mit Bezug auf Fig. 4 und Fig. 9A bis 9C wird nun das erste Protokoll für den Fall tTd < T1 erläutert.

In den Fig. 9A bis 9C sei angenommen, daß ein Befehl zur Einkupplung der Kupplung 3 zu einem Zeitpunkt t1 vorliegt. Bei der bevorzugten Ausführung der Erfindung überträgt die Kupp lung 3 bis zur Vervollständigung des Einrückens bzw. bis zum Abschluß des Einrückvorgangs bei einem Zeitpunkt t3 kein Drehmoment. Somit wird die Drehmomentsteuerung des Motors 4, wenn die Drehmomentanforderung tTd als Zielwert tTa gesetzt wird, fortgeführt, bis die Kupplung 3 zum Zeitpunkt t3 voll ständig eingerückt ist. Zeitgleich oder unmittelbar nach dem Zeitpunkt t1, bei Schritt S11 in Fig. 4, führt die Steuerein heit 16 eine Geschwindigkeitssteuerung durch den Motor 1 aus, um die Maschinengeschwindigkeit Ne an die Motorgeschwindigkeit Na des Motors 4 anzupassen bzw. auf diese einzustellen. Im nächsten Schritt S12 bestimmt die Steuereinheit 16, ob die Ma schine 2 mit Brennstoff bzw. Kraftstoff betrieben wird oder nicht. Wenn dies der Fall ist, geht die Routine zu Schritt S15. Wenn in Schritt S12 bestimmt wird, daß die Maschine 1 nicht mit Brennstoff betrieben wird, leitet die Steuereinrich tung 16 im Schritt S13 den Leistungsbetrieb der Maschine 2 ein. Im Schritt S14 bestimmt die Steuereinheit 16, ob normale Verbrennung stattfindet oder nicht. Dieser Schritt S14 wird wiederholt, bis normale Verbrennung stattfindet. Nach Schritt S14 geht die Routine bzw. das Unterprogramm zu Schritt S15.

In Schritt S13 aktiviert die Steuereinrichtung 16 die Kraft stoffeinspritzung 30 und Zündzeitpunktssteuerung 31, um eine Kraftstoffeinspritzung und eine Funkenzündung zum Anlassen der Maschine 2 und für ihren Leistungsbetrieb durchzuführen. Im nächsten Schritt S14 bestimmt die Steuereinheit, ob in der Aa schine 2 normale Verbrennung stattfindet oder nicht. Wenn die Steuereinheit 16 in Schritt S14 bestimmt, daß normale Verbren nung stattgefunden hat, geht das Unterprogramm zu Schritt S15.

In Schritt S15 führt die Steuereinheit 16 eine Drehmoment steuerung der Maschine 2 durch, indem die Drehmomentanforde rung tTd als Wert des Zieldrehmomentes Te der Maschine ein gesetzt wird. Simultan zu bzw. parallel mit dieser Maschinen drehmomentssteuerung wird die Geschwindigkeitssteuerung durch Motor 1 fortgesetzt, wodurch der Motor 1 veranlaßt wird, das durch die Maschine 2 erzeugte Drehmoment Te zu absorbieren bzw. aufzunehmen. Für die Maschinendrehmomentssteuerung wird eine Maschinendrehmomentskarte vorbereitet, die verschiedene Werte des Maschinendrehmomentes gegen bzw. in Bezug auf ver schiedene Maschinengeschwindigkeiten und Drosselöffnungsgrade enthält. Auf diese Maschinendrehmomentskarte wird Bezug genom men, um einen Zieldrosselöffnungsgrad für eine Verbrennung bei der vorliegenden Maschinengeschwindigkeit und ein Maschinen zieldrehmoment anzugeben. Die Steuereinheit 16 führt eine Drosselsteuerung durch, um das Drosselventil der Maschine so einzustellen, daß die Zieldrosselöffnung erreicht wird.

Im nächsten Schritt S16 bestimmt die Steuereinheit 16, ob die Maschinengeschwindigkeit Ne größer als oder gleich der Se schwindigkeit Na des Motors 4 geworden ist oder nicht. Mit an deren Worten bestimmt die Steuereinheit, ob die Antriebswel lengeschwindigkeit der Kupplung 3 ihre Abtriebswellengeschwin digkeit erreicht hat bzw. mit dieser übereinstimmt. Wenn dies der Fall ist, geht das Unterprogramm zu Schritt S17. In Schritt S17 erhöht die Steuereinheit 16 einen Anweisungswert tIcl des Kupplungserregungsstromes auf sein Maximum, um da durch das Einrücken der Kupplung 3 einzuleiten. Die Erregungs schaltung für die Kupplung 3 stellt eine Zeitverzögerung be reit, so daß die Drehmomentübertragungsfähigkeit Tcl allmäh lich ansteigt. Mit Bezug auf Fig. 9B und 9C gibt es zum Zeitpunkt t2 einen Anstieg im Anweisungswert tIcl des Kupp lungserregungsstromes auf sein Maximum, wenn die Maschinenge schwindigkeit Ne mit der Motorgeschwindigkeit Na überein stimmt.

Nach Schritt S17 geht das Unterprogramm zu Schritt S18. Im Schritt S18 führt die Steuereinheit 16 eine Drehmomentsteue rung des Motors 1 aus, indem als Zieldrehmoment (tTb x Gb) das Produkt aus einem Schätzwert des Maschinendrehmomentes (estle) und minus eins (-1) gesetzt wird. Bei der bevorzugten Ausfüh rung wird der Schätzwert des Maschinendrehmomentes nach Rück griff auf die Maschinendrehmomentskarte angegeben, die die Ma schinengeschwindigkeit und den Drosselöffnungsgrad verwendet. Man sollte sich bewußt sein, daß das Maschinendrehmoment auch aus dem Zylinderdruck der Maschine oder vom Lufteinlaßstrom und der Maschinengeschwindigkeit abgeschätzt werden kann.

In Schritt S19 bestimmt die Steuereinheit 16, ob das Kupp lungsübertragungsdrehmoment Tel größer als die oder gleich der Drehmomentanforderung tTd geworden ist. Wenn in Schritt S19 das Kupplungsübertragungsdrehmoment Tel die Drehmomentanforde rung tTd zu einem Zeitpunkt t3 erreicht hat (siehe Fig. 9C), geht das Unterprogramm zu Schritt S20. Im Schritt S20 stellt die Steuereinheit 16 das Zieldrehmoment tTb x Gb des Motors 1 und das Zieldrehmoment tTa des Motors 4 Schritt für Schritt bzw. allmählich Richtung Null, so daß eine Änderung in tTb × Tb gegen eine Änderung in tTa versetzt ist.

Das Zieldrehmoment von jedem der Motoren 4 und 1 sollte in der Weise Richtung Null verstellt werden, daß immer die folgende Beziehung eingehalten wird:

estTe + tTa + tTb × Gb = tTd (1)

Die Reduktionsraten bzw. -geschwindigkeiten sollten auf der Berücksichtigung der Resonanzfrequenz der Kupplung 3 und ihres Dämpfungskoeffizienten basieren. Danach wird die Drehmoment steuerung der Maschine 2 zur Einstellung des Maschinendrehmo mentes Te auf das angeforderte Drehmoment bzw. auf den Drehmo mentbedarf tTd fortgesetzt.

Fig. 5 und Fig. 10A bis 10C erläutern das zweite Protokoll, wenn T1 < tTd ≦ maxTa gilt. Das in Fig. 5 gezeigte Flußdia gramm ist im wesentlichen das gleiche wie das in Fig. 4 ge zeigte, so daß in diesem Flußdiagramm zur Bezeichnung der gleichen Schritte die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Man sollte sich bewußt sein, daß der Schritt S15 in Fig. 4 durch den Schritt S15A in Fig. 5 und der Schritt S20 in Fig. 4 durch die Schritte S20A und S20B in Fig. 5 ersetzt worden ist. Ein Vergleich der Fig. 10A bis 10C mit Fig. 9A bis 9C zeigt, daß die Drehmomentsteuerung der Maschine 2 gemäß dem zweiten Protokoll sich von der Drehmomentsteuerung der Ma schine 2 gemäß dem ersten Protokoll unterscheidet. Insbeson dere wird das Zieldrehmoment tTe zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 auf den gleichen Wert wie der vorbestimmte Wert T1 gesetzt. Das Zieldrehmoment tTe wird nach dem Zeit punkt t3 mit dem Drehmomentbedarf tTd gleichgesetzt.

In Schritt S15A in Fig. 5 führt die Steuereinheit 16 die Drehmomentsteuerung der Maschine aus, indem der vorbestimmte Wert T1 als Zieldrehmoment tTe der Maschine gesetzt wird. Zeitgleich oder parallel mit dieser Maschinendrehmomentsteue rung wird die Geschwindigkeitssteuerung durch den Motor 1 fortgesetzt, wodurch erreicht wird, daß der Motor 1 das durch die Maschine 2 erzeugte Drehmoment Te absorbiert bzw. auf nimmt. Der Motor 1 kann sich die Geschwindigkeitssteuerung der Maschine 2 leisten, weil das Zielmaschinendrehmoment tTe gleich dem vorbestimmten Wert T1 ist.

Zeitgleich oder unmittelbar nach der Vollendung des Eingriffs bzw. des Einrückens der Kupplung 3 zum Zeitpunkt t3 setzt die Steuereinheit 16 im Schritt S20A den Drehmomentbedarfsbefehl tTd als den Zielwert tTe des Maschinendrehmomentes, um die Drehmomentsteuerung der Maschine 2 durchzuführen. In Schritt S20B stellt die Steuereinheit 16 als Antwort auf ein Ansteigen des Maschinendrehmomentes Te (Schätzwert estTe) das Zieldrehmoment tTb × Gb und das Zieldrehmoment Ta in einer Weise auf Null, daß die in Gleichung (1) angegebene Beziehung eingehalten wird.

Fig. 6 und Fig. 11A bis 11C erläutern das dritte Protokoll für den Fall maxTa < tTd ≦ maxTe.

In diesem Fall ist der Drehmomentbedarf tTd größer als das Ma ximaldrehmoment maxTa des Motors 4. Die Steuereinheit 16 führt die Drehmomentsteuerung des Motors 4 durch, indem das Maxi maldrehmoment maxTa als Zieldrehmoment tTa gesetzt wird, bis die Drehmomentübertragungsfähigkeit Tcl zum Zeitpunkt t2 nach dem Auftreten eines Befehls zum Einrücken der Kupplung 3 zum Zeitpunkt t1 ansteigt. Auf diese Weise wird der Motor 4 so betrieben, daß er über das Intervall t1 bis t2 das Maximald rehmoment maxTa erzeugt.

Unter dieser Bedingung, bei der der Drehmomentbedarf tTd grö ßer als das Maximaldrehmoment maxTa des Motors 4 ist, wird die Geschwindigkeitssteuerung durch den Motor 1 nicht bei oder un mittelbar nach dem Auftreten einer Anweisung zum Einrücken der Kupplung im Zeitpunkt t1 ausgeführt. Der Motor 1 wird dazu verwendet, unmittelbar nach dem Zeitpunkt t1 die Maschine 2 zu starten. In Schritt S21 bestimmt die Steuereinheit 16, ob die Maschine 2 kraftstoffbetrieben wird oder nicht. Wenn bei Schritt S21 die Maschine nicht mit Kraftstoff betrieben wird, geht das Unterprogramm zu Schritt S22. Im Schritt S22 treibt der Motor 1 mit seinem Maximaldrehmoment an, um die Maschine 2 in Gang zu setzen bzw. zu starten. Wenn in Schritt S21 die Ma schine 2 kraftstoffbetrieben wird, geht das Unterprogramm zu Schritt S24. Nach Schritt S22 geht das Unterprogramm zu Schritt S23. Im Schritt S23 bestimmt die Steuereinheit 16, ob in dem Motor 2 eine normale Verbrennung stattfindet oder nicht. Wenn dies der Fall ist, geht das Unterprogramm zu Schritt S24. Im Schritt S24 setzt die Steuereinheit 16 das Zieldrehmoment des Motors 1 (zum Zeitpunkt t2' in Fig. 11A) auf Null. Nach Schritt S24 geht das Unterprogramm zu Schritt S25.

Im Schritt S25 führt die Steuereinheit 16 die Drehmomentsteue rung der Maschine 2 durch, indem der Drehmomentbedarf tTd als Zielwert tTe für das Maschinendrehmoment gesetzt wird. Im nächsten Schritt S26 bestimmt die Steuereinheit 16, ob die Ma schinengeschwindigkeit größer als die oder gleich mit der Mo torgeschwindigkeit Na des Motors 4 geworden ist. Wenn im Schritt S26 die Maschinengeschwindigkeit Ne die Motorgeschwin digkeit Na übersteigt, geht das Unterprogramm zu Schritt S27. Im Schritt S27 leitet die Steuereinheit 16 das Einrücken der Kupplung 3 (zum Zeitpunkt t2 in Fig. 11C) ein. Weil der Motor 1 die Geschwindigkeitssteuerung der Maschine nicht ausführt, würde ein schnelles Einrücken der Kupplung 3 zu einem unakzep tablen Anstieg der Maschinengeschwindigkeit Ne von der Motor geschwindigkeit Na des Motors 4 führen. Um diesen Anstieg der Maschinengeschwindigkeit Ne zu unterdrücken, stellt die Steu ereinheit 16 den Befehlswert tIcl des Kupplungserregungsstro mes ein, um den Anstieg der Maschinengeschwindigkeit Ne zu un terdrücken und die Maschinengeschwindigkeit Ne mit der Motor geschwindigkeit Na zusammenzuführen bzw. zur Übereinstimmung zu bringen.

Wie oben diskutiert, wird bei Einleitung des Einrückens der Kupplung 3 zum Zeitpunkt t2 der Anweisungswert tIcl des Kupp lungserregungsstromes auf das Maximalniveau verändert, wenn der Drehmomentbedarfsbefehl tTd kleiner ist als das Maximald rehmoment maxTa des Motors 4. Somit wird die Kupplung 3 schnell eingerückt. In dem Fall, bei dem die Drehmomentbe darfsanforderung tTd größer als das Maximaldrehmoment maxTa ist, stellt jedoch die Steuereinheit 16 den Anweisungswert tIcl in solcher Weise ein, daß die Maschinengeschwindigkeit Ne durch Unterdrückung eines Anstieges der Motorgeschwindigkeit mit der Motorgeschwindigkeit Na zusammengeführt wird. Diese Steuerung wird fortgesetzt, bis die Drehmomentübertragungsfä higkeit Tcl der Kupplung größer als der oder gleich dem Drehmomentanforderungsbefehl tTd wird. Somit wird die Kupplung 3 in einen Zustand mit weniger starkem Eingriffs gehalten, um die Maschinengeschwindigkeit Ne zu steuern.

In Schritt S28 führt die Steuereinheit ebenfalls eine Drehmo mentsteuerung des Motors 4 durch. Das Zieldrehmoment tTa wird wie folgt eingestellt:

Wenn Ne < Na, dann tTa = tTd-Tcl.
Wenn Ne < Na, dann tTa = tTd + Tcl.
Wenn Ne = Na, dann tTa = tTd-estTe. (2)

Auf diese Weise nimmt, wie in den Fig. 11A und 11C gezeigt, das Zieldrehmoment tTa des Motors 4 als Antwort auf einen An stieg der Drehmomentübertragungsfähigkeit der Kupplung Tcl ab. Nach Schritt S28 geht das Unterprogramm zu Schritt S29.

In Schritt S29 bestimmt die Steuereinheit 16, ob die Drehmo mentübertragungsfähigkeit Tcl größer als die Drehmomentbe darfsanforderung tTd oder gleich dieser ist. Wenn die Drehmo mentübertragungsfähigkeit Tcl der Kupplung in Schritt 29 (zum Zeitpunkt t3 in Fig. 11C) die Drehmomentbedarfsanforderung tTd erreicht hat, geht das Unterprogramm zu Schritt S30. In Schritt S30 maximiert die Steuereinheit 16 den Befehlswert tIcl des Kupplungserregungsstromes und setzt das Zieldrehmo ment tTa des Motors 4 gleich dem Wert (tTd-estTe).

Fig. 7 erläutert das vierte Protokoll für den Fall maxTe. < tTb. Das in Fig. 7 gezeigte Flußdiagramm ist im wesentlichen das gleiche wie das in Fig. 6 gezeigte, so daß in diesem Fluß diagramm die gleichen Bezugszeichen zur Bezeichnung der glei chen Schritte verwendet werden. Man sollte sich bewußt sein, daß der Schritt 25 in Fig. 6 durch den Schritt S25A in Fig. 7 und die Schritte S29 und S30 in Fig. 6 durch die Schritte S29A und S30A in Fig. 7 ersetzt worden sind.

In Schritt S25A in Fig. 7 führt die Steuereinheit 16 die Drehmomentsteuerung der Maschine 2 durch, indem das Maximald rehmoment maxTe der Maschine 2 als Zielmaschinendrehmoment tTe gesetzt wird. Gemäß diesem vierten Protokoll bestimmt die Steuereinheit 16 im Schritt S29A, ob die Drehmomentübertra gungsfähigkeit Tcl der Kupplung größer als das Maximaldrehmo ment maxTe der Maschine 2 oder gleich diesem Wert geworden ist. Wenn dies der Fall ist, geht das Unterprogramm zu Schritt S30A. Im Schritt S30A maximiert die Steuereinheit 16 den An weisungswert tIcl des Kupplungserregungsstromes und führt eine Drehmomentsteuerung des Motors 4 durch, um einen Mangel (tTd- maxTe) zu kompensieren.

Der Inhalt der Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 10-189394, die am 3. Juli 1998 angemeldet wurde, wird hier durch in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen.

Die oben beschriebene Ausführung der vorliegenden Erfindung ist eine beispielhafte Ausführung. Darüber hinaus können ver schiedene Modifikationen der vorliegenden Erfindung für einen Fachmann erkennbar sein. Diese liegen in der Reichweite bzw. in dem Umfang der Erfindung, wie sie auch in den Ansprüchen angegeben ist.

Insbesondere kann die Erfindung wie folgt zusammengefaßt wer den. Ein Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug hat einen er sten in Antriebsbeziehung mit mindestens einem angetriebenen Rad stehenden Elektromotor, eine Wärmekraftmaschine, wie bei spielsweise einen Verbrennungsmotor, einen zweiten Elektromo tor in Antriebsverbindung mit dieser Maschine, und eine Kupp lung zum Ankuppeln der Maschine an das angetriebene Rad oder zur Abkopplung der Maschine von dem angetriebenen Rad. Unmit telbar nach oder im wesentlichen zeitgleich mit einem Befehl zum Einrücken der Kupplung nimmt eine Steuereinheit auf der Basis einer Messung der Geschwindigkeit des angetriebenen Ra des Daten eines maximalen Eingangsdrehmomentes auf, das durch den zweiten Motor von der Maschine aufgenommen bzw. absorbiert werden kann, und Daten eines maximalen Ausgangsdrehmomentes, das der erste Motor erzeugen kann. Die Steuereinheit vergleicht den Drehmomentbedarfsbefehl mit den abgerufenen Da ten und wählt eines aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Protokollen zum Betrieb des ersten und zweiten Elektromotors und der Wärmekraftmaschine aus.

Claims

1. Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug, mit:
mindestens einem angetriebenen Rad (8);
einem ersten Elektromotor (4) mit einem in Antriebsbezie hung mit dem angetriebenen Rad (8) stehenden ersten Rotor (4a);
einer kraftstoffbetriebenen Wärmekraftmaschine (2) mit ei ner Maschinenantriebswelle (2a);
einem zweiten Elektromotor (1) mit einem in Antriebsver bindung mit der Maschinenantriebswelle (2a) stehenden zweiten Rotor (1a),
einer Kupplung (3) zur Ankupplung der Wärmekraftmaschine (2) an das angetriebene Rad (8) oder zur Entkupplung der Wärmekraftmaschine (2) von dem angetriebenen Rad (8); und
einer Steuereinheit (16) zur Umsetzung einer Drehmomentbe darfsanforderung (tTd) des Fahrers in eine Betätigung des ersten Elektromotors (4), des zweiten Elektromotors (1) und der Kupplung (3) als Antwort auf eine Anweisung zur Einkupplung der Kupplung (3).

2. Hybridantriebssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:
einen in dem Fahrzeug angeordneten Sensor zur Erfassung des Wunsches des Fahrers bezüglich der Bewegung des Fahr zeuges,
wobei die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, den er faßten Wunsch des Fahrers in die Drehmomentbedarfsanforde rung (tTd) des Fahrers umzusetzen.

3. Hybridantriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich net durch
einen in dem Fahrzeug angeordneten ersten Sensor zur Er fassung des Wunsches des Fahrers bezüglich der Bewegung des Fahrzeuges; und
einem in dem Fahrzeug angeordneten zweiten Sensor zur Er fassung eines vorbestimmten Parameters, der die Drehge schwindigkeit des angetriebenen Rades (8) anzeigt,
wobei die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, die Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers zu bestim men, die dem erfaßten Wunsch des Fahrers und der erfaßten Drehgeschwindigkeit des angetriebenen Rades (8) ent spricht.

4. Hybridantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (16) Daten eines von dem zweiten Motor (1) mit seiner vollen Leistung von der Motorantriebswelle (2a) aufnehmbaren ma ximalen Eingangsdrehmomentes gegen variierende Drehge schwindigkeiten des angetriebenen Rades (8) und Daten ei nes von dem ersten Motor mit seiner vollen Leistung er zeugbaren maximalen Ausgangsdrehmomentes gegen variierende Drehgeschwindigkeiten des angetriebenen Rades (8) auf weist,
wobei die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, die Da ten des maximalen Eingangsdrehmomentes und die Daten des maximalen Ausgangsdrehmomentes als Antwort auf die erfaßte Drehgeschwindigkeit des angetriebenen Rades (8) für einen Vergleich mit dem Drehmomentbedarfsanforderungsbefehl des Fahrers abzurufen,
wobei die Steuereinheit (16) eine Vielzahl unterschiedli cher Protokolle zum Betrieb des ersten Motors (4) und des zweiten Motors (1) und zum Betrieb der Kupplung (3) für einen mit einer Anweisung zum Einrücken der Kupplung (3) beginnenden Übergangszeitraum aufweist, wobei die Steuer einheit (16) so ausgebildet ist, als Antwort auf das Er gebnis des Vergleiches eines aus der Vielzahl unterschied licher Protokolle auszuwählen.

5. Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug, mit:
mindestens einem angetriebenen Rad (8);
einem ersten Elektromotor (4) mit einem über ein Getriebe (5) in Antriebsbeziehung mit dem angetriebenen Rad (8) stehenden ersten Rotor (4a);
einer kraftstoffbetriebenen Wärmekraftmaschine (2) mit ei ner Maschinenantriebswelle (2a)
einem zweiten Elektromotor (1) mit einem in Antriebsver bindung mit der Maschinenantriebswelle (2a) stehenden zweiten Rotor (1a),
einer Kupplung (3) zwischen der Maschinenantriebswelle (2a) und dem ersten Rotor (4a); und
einer Steuereinheit (16) zur Erzeugung einer Anweisung zur Einkupplung der Kupplung (3) als Antwort auf die Drehmo mentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers und die Fahrzeug geschwindigkeit (Vsp), zum Vergleich der Drehmomentbe darfsanforderung (tTd) des Fahrers mit dem maximalen Ein gangsdrehmoment des zweiten Elektromotors (1) und dem ma ximalen Ausgangsdrehmoment des ersten Elektromotors (4) und zur Steuerung des Ablaufs des Verfahrens zum Einrücken der Kupplung (3), beginnend mit der Anweisung als Antwort auf ein Ergebnis des Vergleiches.

6. Hybridantriebssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß dann, wenn die Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers kleiner als das maximale Ausgangsdrehmoment des ersten Elektromotors ist, die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, eine Drehmomentsteuerung des ersten Elek tromotors (4) zur Einstellung von Drehmoment auf das Drehmomentbedarfsanforderungskommando des Fahrers bis zur Vervollständigung des Einrückens der Kupplung (3) auszu führen.

7. Hybridantriebssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge kennzeichnet, daß dann, wenn die Drehmomentbedarfsanforde rung (tTd) des Fahrers kleiner oder gleich einem vorbe stimmten Wert ist, der kleiner als das maximale Eingangs drehmoment des zweiten Elektromotors (1) ist, die Steuer einheit (16) dazu ausgebildet ist, den zweiten Elektrcmo tor (1) zur Durchführung einer Geschwindigkeitssteuerung der Maschine (2) zur Einstellung der Geschwindigkeit der Antriebswelle (2a) auf die Geschwindigkeit des ersten Ro tors (4a) des ersten Elektromotors (4) einzustellen und eine Drehmomentsteuerung der Maschine (2) zur Einstellung ihres Drehmomentes auf die Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers auszuführen, bis die Geschwindigkeit der Antriebswelle (2a) mit der Geschwindigkeit des ersten Ro tors (4a) des ersten Elektromotors (4) übereinstimmt und daß die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, ein Einrücken der Kupplung (3) einzuleiten, wenn die Geschwindigkeit der Antriebswelle (2a) mit der Geschwindigkeit des ersten Ro tors (4a) des ersten Elektromotors (4) übereinstimmt.

8. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (16) dazu aus gebildet ist, den zweiten Elektromotor (1) in einer sol chen Weise zu steuern, daß er nach der Einleitung des Ein rückens der Kupplung (3) durch die Maschine (2) erzeugtes Drehmoment absorbiert.

9. Hybridantriebssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, durch den zweiten Elektromotor (1) erzeugtes Drehmoment und durch den ersten Elektromotor (4) erzeugtes Drehmoment in einer solchen Weise auf Null einzustellen, daß sie nach der Vollendung des Einrückens der Kupplung (3) aufeinander einwirken.

10. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Drehmomentbe darfsanforderung (tTd) des Fahrers größer ist als ein vor bestimmter Wert, der kleiner als das maximale Eingangs drehmoment des zweiten Elektromotors (1) und kleiner als oder gleich mit dem maximalen Ausgangsdrehmoment des er sten Elektromotors (4) ist, die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, den zweiten Elektromotor (1) zur Durch führung einer Geschwindigkeitssteuerung der Maschine (2) zur Einstellung der Geschwindigkeit der Antriebswelle (2a) auf die Geschwindigkeit des ersten Rotors (4a) des ersten Elektromotors (4) einzustellen und eine Drehmomentsteue rung der Maschine (2) durchzuführen, um deren Drehmoment auf den vorbestimmten Wert einzustellen, bis die Geschwin digkeit der Antriebswelle (2a) mit der Geschwindigkeit des ersten Rotors (4a) des ersten Elektromotors (4) überein stimmt und daß die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, ein Einrücken der Kupplung (3) einzuleiten, wenn die Geschwindigkeit der Antriebswelle (2a) mit der Geschwin digkeit des ersten Rotors (4a) des ersten Elektromotors (4) übereinstimmt.

11. Hybridantriebssystem nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, den zweiten Elektromotor (1) in einer solchen Weise zu steuern, daß er nach der Einleitung des Einrückens der Kupplung (3) durch die Maschine (2) erzeugtes Drehmoment absorbiert.

12. Hybridantriebssystem nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß nach der Vollendung des Einrückens der Kupp lung (3) die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, durch den zweiten Elektromotor (1) erzeugtes Drehmoment und durch den ersten Elektromotor (4) erzeugtes Drehmoment in einer Weise auf Null einzustellen, daß eine Beziehung eingehalten wird, bei der eine Summe des Drehmomentes der Maschine (2), des Drehmomentes des zweiten Elektromotors (1) und des Drehmomentes des ersten Elektromotors (4) mit der Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers über einstimmt.

13. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Drehmomentbe darfsaufforderung des Fahrers größer als das maximale Aus gangsdrehmoment des ersten Elektromotors (4) ist, die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, eine Drehmoment steuerung des ersten Elektromotors (4) zur Einstellung von dessen Drehmoment auf sein Maximum bis zur Einleitung des Einrückens der Kupplung (3) durchzuführen.

14. Hybridantriebssystem nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, daß dann, wenn die Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers kleiner als das oder gleich mit dem na ximalen Ausgangsdrehmoment der Maschine (2) ist, die Steu ereinheit (16) dazu ausgebildet ist, eine Drehmomentsteue rung der Maschine (2) zur Einstellung ihres Drehmomentes auf die Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers durchzuführen, bis die Geschwindigkeit der Antriebswelle (2a) der Maschine (2) die Geschwindigkeit des ersten Ro tors (4a) des ersten Elektromotors (4) übersteigt, und ein Einrücken der Kupplung (3) einzuleiten, nachdem die Ge schwindigkeit der Antriebswelle (2a) der Maschine (2) die Geschwindigkeit des ersten Rotors (4a) des ersten Elektro motors (4) überstiegen hat.

15. Hybridantriebssytem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß nach der Einleitung der Einrückung der Kupplung (3) die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, die Drehmomentübertragungsfähigkeit (Tcl) der Kupplung (3) einzustellen, um die Geschwindigkeit der Antriebswelle (2a) der Maschine (2) mit der Geschwindigkeit des ersten Rotors (4a) des ersten Elektromotors (4) zusammenzuführen und eine Drehmomentsteuerung des ersten Elektromotors (4) zur Einstellung von dessen Drehmoment auf einen Wert durchzuführen, der sich aus der Subtraktion der Drehmo mentübertragungsfähigkeit (Tcl) von der Drehmomentbedarfs anforderung (tTd) des Fahrers ergibt.

16. Hybridantriebssystem nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, nach Vollendung des Einrückens der Kupplung (3) eine Drehmomentsteuerung des ersten Elektromotors (4) zu Ein stellung von dessen Drehmoment in einer solchen Weise durchzuführen, daß eine Beziehung eingehalten wird, bei der die Summe des Drehmomentes der Maschine (2) und des Drehmomentes des ersten Elektromotors (4) mit der Drehmo mentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers übereinstimmt.

17. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Drehmomentbe darfsanforderung (tTd) des Fahrers größer ist als das ma ximale Ausgangsdrehmoment der Maschine (2), die Steuerein heit (16) dazu ausgebildet ist, eine Drehmomentsteuerung der Maschine (2) zur Einstellung ihres Drehmomentes auf das Maximum durchzuführen, bis die Geschwindigkeit der An triebswelle (2a) der Maschine (2) die Geschwindigkeit des ersten Rotors (4a) des ersten Elektromotors (4) über steigt, und ein Einrücken der Kupplung (3) einzuleiten, nachdem die Geschwindigkeit der Antriebswelle (2a) der Ma schine (2) die Geschwindigkeit des ersten Rotors des er sten Elektromotors (4) überstiegen hat.

18. Hybridantriebssystem nach Anspruch 17, dadurch gekenn zeichnet, daß nach Einleitung des Einrückens der Kupplung (3) die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, die Drehmomentübertragungsfähigkeit (Tcl) der Kupplung (3) so einzustellen, daß die Geschwindigkeit der Antriebswelle (2a) der Maschine (2) mit der Geschwindigkeit des ersten Rotors (4a) des ersten Elektromotors zusammengeführt wird, und eine Drehmomentsteuerung des ersten Elektromotors (4) zur Einstellung des Drehmomentes auf einen Wert durchzu führen, der sich aus einer Subtraktion der Drehmomentüber tragungsfähigkeit (Tcl) von der Drehmomentbedarfsanforde rung (tTd) des Fahrers ergibt.

19. Hybridantriebssystem nach Anspruch 18, dadurch gekenn zeichnet, daß nach Abschluß des Einrückens der Kupplung (3) die Steuereinheit (16) dazu ausgebildet ist, eine Drehmomentsteuerung des ersten Elektromotors (4) zur Ein stellung seines Drehmomentes auf einen Wert durchzuführen, der sich aus einer Subtraktion des maximalen Ausgangs drehmomentes der Maschine (2) von der Drehmomentbedarfsan forderung (tTd) des Fahrers ergibt.

20. Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug, mit:
mindestens einem angetriebenen Rad (8);
einem ersten Elektromotor (4) mit einem ersten Rotor (4a) in Antriebsbeziehung mit dem angetriebenen Rad (8);
einer kraftstoffbetriebenen Wärmekraftmaschine (2) mit Ei ner Maschinenantriebswelle (2a);
einem zweiten Elektromotor (1) mit einem zweiten Rotor (1a) in Antriebsverbindung mit der Maschinenantriebswelle (2a);
einer Kupplung (3) zum Ankuppeln bzw. Abkoppeln der Wärme kraftmaschine (2) an das oder von dem angetriebenen Rad (8); und
Mitteln zur Umsetzung einer Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers in einen Betrieb des ersten Elektroro tors (4), des zweiten Elektromotors (1) und der Kupplung (3) als Antwort auf einen Befehl zum Einrücken der Kupp lung (3).

21. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeug-Hybridantriebs systems mit einem Elektromotor in Antriebsbeziehung mit einem angetriebenen Rad (8), einer Wärmekraftmaschine (2), und einer Kupplung (3) zum Ankoppeln und Abkoppeln der Wärmekraftmaschine (2) an das Rad (8) und von dem Rad (8), mit den Schritten:
Erfassung des Wunsches des Fahrers bezüglich der Bewegung des Fahrzeuges;
Umsetzung des erfaßten Wunsches des Fahrers in eine Drehmomentbedarfsanforderung (tTd) des Fahrers;
Erzeugung eines Befehls zum Einrücken der Kupplung (3); und
Umsetzung der Drehmomentbedarfsaufforderung des Fahrers in einen Betrieb der Maschine (2), einen Betrieb des Elektro motors und einen Betrieb der Kupplung (3) während eines mit dem Befehl zum Einrücken der Kupplung (3) beginnenden Übergangszeitraums.