DE19842452A1 - Verfahren und Einrichtung zur Reduktion von Geräuschen infolge Spiel in Getriebemechanismen - Google Patents

Description

Die Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. HEI-9-27 2234, eingereicht am 17. September 1997 umfassend die Beschrei­ bung, Zeichnung sowie Zusammenfassung wird hiermit zum Gegen­ stand dieser gesamten Anmeldung gemacht.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion von Geräuschen infolge Spiel (Klappergeräusche) in einem Getrie­ bemechanismus, einer Leistungsabgabeeinrichtung mit solch einem Getriebemechanismus, sowie einem Hybridfahrzeug, welches mit ei­ ner Leistungsabgabeeinrichtung ausgerüstet ist. Insbesondere be­ trifft die Erfindung eine Technologie zur Reduktion der Geräu­ sche infolge Spiel in einer Leistungsabgabeeinrichtung (welche einen Verbrennungsmotor als eine Energiequelle, einen Getriebe­ mechanismus mit zumindest drei Wellen, von denen eine an die Ab­ triebswelle des Verbrennungsmotors gekoppelt ist und eine andere an einer Antriebswelle angeschlossen ist, sowie einen elektri­ schen Motor umfaßt, der an eine weitere der zumindest drei Wel­ len angeschlossen ist.

Für einen hocheffizienten Betrieb eines Verbrennungsmotors und eine bemerkenswerte Verbesserung des Emissionsausstoßes des Mo­ tors sind Hybridfahrzeuge vorgeschlagen worden, welche mit einer Energieabgabeeinrichtung ausgerüstet sind, die eine Leistungs­ übertragung zwischen einem elektrischen Motor und einer An­ triebswelle und/oder einem Verbrennungsmotor unter Verwendung einer Planetengetriebeinheit zusätzlich zu der herkömmlichen Leistungsübertragung vom Verbrennungsmotor zur Antriebswelle vorsieht. In einer typischen Leistungsabgabeeinrichtung wird die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors auf die Antriebswelle und den elektrischen Motor durch die Planetengetriebeeinheit derart verteilt, daß Energie, welche auf den elektrischen Motor übertragen wird, als Elektrizität regeneriert wird, wobei bei einer anderen Gelegenheit die Leistung des Verbrennungsmotors und die Leistung des elektrischen Motors gebündelt werden und auf die Antriebswelle durch die Planetengetriebeeinheit abgege­ ben werden. Darüber hinaus wird während des Bremsvorgangs der elektrische Motor betrieben, um elektrische Energie zu regene­ rieren bzw. wiederzugewinnen, wodurch eine Bremskraft auf die Antriebswelle aufgebracht wird. Die elektrische Energie oder Leistung, welche durch den elektrischen Motor wiedergewonnen wurde, wird in einer Batterie oder ähnlichem gespeichert und wird dazu verwendet, falls nötig, den elektrischen Motor anzu­ treiben. Wenn es daher möglich wird, das Fahrzeug lediglich durch den elektrischen Motor anzutreiben, kann der Verbrennungs­ motor abgestellt werden. Mit Bezug auf diese Art einer Lei­ stungsabgabeeinrichtung wurde eine Technologie vorgeschlagen, bei welcher zusätzlich zu dem elektrischen Motor gemäß vorste­ hender Beschreibung (erster elektrischer Motor) ein weiterer elektrischer Motor (zweiter elektrischer Motor) an die An­ triebswellenseite angeschlossen ist, wobei das Antreiben und Wiedergewinnen durch die ersten und zweiten elektrischen Motoren derart gesteuert wird, daß das Fahrzeug in zahlreichen verschie­ denen Antriebsmodi betrieben werden kann. Beispielsweise können diese Modi umfassen einen Hilfsmodus, in welchem die Antriebs­ welle bei einer niederen Geschwindigkeit und einem hohen Drehmo­ ment gedreht wird durch Verwenden des ersten elektrischen Motors zur Erzeugung elektrischer Energie und durch Verwendung wieder­ gewonnener elektrischer Energie für das Antreiben des zweiten elektrischen Motors, einen "over-drive"-Modus in welchem die An­ triebswelle bei einer hohen Geschwindigkeit und einem niederen Moment gedreht wird durch Verwendung des zweiten elektrischen Motors zur Wiedergewinnung elektrischer Energie und Antreiben des ersten elektrischen Motors, einen Beschleunigungsmodus, in welchem ein hoher Beschleunigungsverlauf erreicht wird, durch Betreiben beider elektrischer Motoren, einen Bremsmodus, in wel­ chem zumindest einer der elektrischen Motoren verwendet wird zur Wiedergewinnung elektrischer Energie, wobei eine Bremskraft ent­ sprechend der wiedergewonnenen Energie an die Antriebswelle an­ gelegt wird und ähnliches.

Ein Drehmomentkonverter der elektrischen Bauart wird ebenfalls vorgeschlagen, bei welchem die Ausgangswelle eines Verbrennungs­ motors an eine Welle einer Planetengetriebeeinheit angeschlossen ist, wobei eine weitere Welle der Planetengetriebeeinheit an ei­ nen elektrischen Motor angeschlossen ist. Beim Drehmomentkonver­ ter dieser Gattung ist die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors beispielsweise an eine Ringradwelle der Planetengetriebeeinheit angeschlossen, wobei eine Sonnenradwelle der Planetengetriebe­ einheit an den elektrischen Motor angeschlossen ist und eine Radträgerwelle von dieser an die Antriebswelle oder eine Ein­ gangswelle einer Transmissions- oder Gangschalteinrichtung ange­ schlossen ist, die wiederum an die Antriebswelle bzw. die An­ triebsachse angeschlossen ist. Wenn bei diesem Aufbau die Lei­ tung des elektrischen Stroms durch dreiphasige Spulen des elek­ trischen Motors verhindert wird (nicht belasteter Zustand), dann dreht die Trägerwelle im Leerlauf ohne Ausgabe einer Leistung bzw. Energie während des Betriebs des Verbrennungsmotors. Falls der Zustand umgeschaltet wird, durch Steuern des Treiberkreises des elektrischen Motors, derart, daß Strom durch die dreiphasi­ gen Spulen graduell erhöht wird von Null und folglich die Wie­ dergewinnung an elektrischem Strom gestartet wird, dann wird ei­ ne Bremskraft entsprechend dem wiedergewonnenem Strom auf das Sonnenrad angelegt, so daß die Antriebswelle bzw. Achse ein Drehmoment aufnimmt, welches als Maximum das (1+ρ)/ρ-fache des Ausgangsmoments des Drehmomentmotors ist, wobei ρ das Überset­ zungsverhältnis der Planetengetriebeeinheit ist.

In einer Leistungsausgabeeinrichtung bzw. einem Drehmomentkon­ verter gemäß vorstehender Beschreibung, können Zahnradspielge­ räusche auch als Klappergeräusch bezeichnet, in dem Getriebeme­ chanismus wie beispielsweise der Planetengetriebeeinheit oder ähnliches erzeugt werden. Solche Geräusche infolge Spiel treten auf, da ein kleiner Spalt bei dem Ineinandergreifen zwischen den Zähnen der Zahnräder existiert, wobei folglich Zähne eines der im Eingriff sich befindlichen Zahnräder in sich wiederholender Weise aufeinander schlagen und beabstandet werden von Zähnen des jeweils anderen Zahnrades beispielsweise zum Zeitpunkt einer Än­ derung der Zahnradantriebskraft und ähnlichem. Das Getriebespiel wird so klein wie möglich gehalten. Da eine Elimination des Ge­ triebespiels in einen engen Zusammenschluß zwischen den Zahnrä­ dern resultiert wodurch es praktisch unmöglich ist, die Zahnrä­ der zu drehen, ist ein geringes Getriebe- bzw. Zahnradspiel in normalen Getrieben erforderlich. Als eine Maßnahme zur Verhinde­ rung des Aufschlagens und Wiederbeabstandens zwischen Zahnrad­ zähnen ist eine sogenannte Scherenverzahnung bekannt geworden, bei welcher Zähne der jeweils kämmenden Zahnräder verkeilt wer­ den. Bei dieser Konstruktion jedoch entsteht durch das Verklem­ men oder Verkeilen von Zähnen eine Bremskraft entgegen der Rota­ tion der Zahnräder wodurch ein Problem eines Energieverlustes entsteht. Unter der Betrachtung, daß die Leistungsabgabeeinrich­ tung gemäß vorstehender Beschreibung dafür vorgesehen ist, die Energieeffizienz der gesamten Einrichtung zu verbessern, ist es problematisch oder unangemessen, einen Getriebemechanismus zu verwenden mit einem Design, welcher einen vorbestimmten Energie­ verlust produziert.

Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Auftreten von Geräuschen infolge Spiel (Klappergeräusche) in ei­ nem Getriebemechanismus zu verhindern, welcher an die Abtriebs­ welle eines Verbrennungsmotors angeschlossen ist und zwar ohne die Effizienz der gesamten Leistungsausgabeeinrichtung zu ver­ ringern.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Verringerung von Klappergeräuschen vorgeschlagen, welche in ei­ nem Getriebemechanismus mit zumindest einer ersten Welle, einer zweiten Welle und einer dritten Welle auftreten, wonach die er­ ste Welle an einer Ausgangs- bzw. Abtriebswelle eines Verbren­ nungsmotors angeschlossen ist, der als eine Energiequelle vorge­ sehen ist, die zweite Welle an eine Antriebswelle oder -achse als eine Last angeschlossen ist, und die dritte Welle an einen elektrischen Motor angeschlossen ist. Gemäß diesem Verfahren wird das Vorliegen eines Zustandes hinsichtlich des Auftretens von Klappergeräuschen zwischen Zahnräder des Getriebemechanismus' erfaßt und ein Drehmoment, welches zwischen den Zahnrädern übertragen wird auf zumindest einen vorbestimmten Wert einge­ stellt, falls das Vorliegen dieses Zustands erfaßt wird. Bei diesem Verfahren zur Reduktion von Geräuschen infolge Spiel wird das Vorliegende des Zustandes erfaßt, wonach ein Geräusch infolge Spiel auftritt. Falls der Zustand bezüglich des Auftretens eines Geräusches infolge Spiel erfaßt wird, wird das Drehmoment, wel­ ches zwischen den Zahnräder in dem Getriebemechanismus übertra­ gen wird auf zumindest einen vorbestimmten Wert eingestellt. Als Ergebnis dieses Einstellens des übertragenen Drehmoments auf den vorbestimmten Wert oder größer werden die Zähne des Zahnrades, welches eine Kraft überträgt gegen die Zähne des Zahnrades ge­ preßt, welches eine übertragene Kraft aufnimmt, wodurch das Ge­ räusch infolge Spiel reduziert wird. Als ein Getriebemechanis­ mus, bei welchem eine erste Welle von zumindest drei Wellen an eine Ausgangswelle eines Verbrennungsmotors angeschlossen ist, der als eine Energiequelle dient, eine zweite Welle an eine An­ triebsachse als eine Last angeschlossen ist und eine dritte Wel­ le an einen elektrischen Motor angeschlossen ist, sind hinsicht­ lich der Mechanik verschiedene Konstruktionen bekannt, ein­ schließlich beispielsweise einer Planetengetriebeeinheit, einer Betätigungseinheit der Schrägverzahnungsbauart und ähnlichem. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch bei anderen Getrie­ bemechanismen angewendet werden, solange der Mechanismus eine Konstruktion aufweist, wonach Zahnräder für die Kraftübertragung zwischen zumindest zwei Wellen von zumindest drei Wellen verwen­ det werden und ein Spalt oder Spiel zwischen Zähnen zweier Zahn­ räder vorgesehen ist, so daß Spielgeräusche bzw. Klappergeräu­ sche hierdurch erzeugt werden können.

Das Verfahren zur Reduktion von Geräuschen infolge Spiel gemäß der Erfindung kann in verschiedenen Kraftabgabeeinrichtungen mit unterschiedlichen Konstruktionen ausgeführt sein. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Kraft- bzw. Leistungsab­ gabeeinrichtung vorgeschlagen, welche folgende Bauteile umfaßt:
Einen Verbrennungsmotor, welcher als eine Energiequelle dient, sowie einen Getriebemechanismus mit zumindest einer ersten Welle, einer zweiten Welle und einer dritten Welle. Eine Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ist an die erste Welle angeschlossen, wo­ bei eine Antriebsachse an die zweite Welle angeschlossen ist und ein elektrischer Motor an die dritte Welle angeschlossen ist. Die Einrichtung hat des weiteren eine Vorrichtung zur Erfassung eines Klappergeräuschs infolge Spiel für das Erfassen eines Zu­ stands bzw. einer Bedingung für das Auftreten eines Klapperge­ räuschs zwischen Zahnrädern des Getriebemechanismus' sowie eine Verbrennungsmotorumdrehungsgeschwindigkeit- Steuerungseinrichtung, welche für den Fall, daß die vorstehend genannte Bedingung erfaßt wird, eine Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors derart steuert, daß die Umdrehungsge­ schwindigkeit gleich oder größer wird als ein vorbestimmter Wert.

Wenn in dieser Kraftabgabeeinrichtung der Zustand bzw. die Be­ dingung für das Auftreten von Klappergeräuschen erfaßt wird, dann wird die Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors derart gesteuert, daß diese gleich oder größer als der vorbe­ stimmte Wert wird. Aus diesem Grunde wird die Kraft, welche die Zahnräder in dem Getriebemechanismus gegeneinander andrückt, er­ höht, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Klappergeräuschen ver­ ringert, d. h., die Klappergeräusche selbst verringert werden.

Diese Kraftabgabeeinrichtung kann des weiteren eine Antriebsach­ senabgabe-Aufrechterhaltungseinrichtung haben, die für den Fall, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors auf den vorbestimmten Wert oder darüber hinaus geändert wird, um das Auftreten von Klappergeräuschen zu reduzieren, eine Änderung be­ züglich des Abgabezustandes der Antriebsachse, verursacht durch eine Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit, ausgleicht. Durch das Vorsehen dieser Einrichtung wird es möglich, einen Abgabezu­ stand der Antriebsachse aufrecht zu erhalten und die Beeinflus­ sung der Last zu vermeiden, welche an die Antriebsachse ange­ schlossen ist. Beispielsweise in dem Fall, wonach die Kraftabga­ beeinrichtung in einem Fahrzeug installiert ist und die Antrieb­ sachse an die Fahrzeugradachsen angeschlossen ist dann wird der Abgabezustand der Antriebsachse aufrecht erhalten selbst wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors auf den vorbestimmten Wert oder darüber hinaus geändert wird, um die Klappergeräusche zu reduzieren. Aus diesem Grunde wird das Fahr­ verhalten bzw. die Fahrfähigkeit des Fahrzeugs nicht verschlech­ tert.

In der Kraftausgabeeinrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der vor­ liegenden Erfindung kann der Getriebemechanismus eine Planeten­ getriebeeinheit sein. Die Planetengetriebeeinheit ist in der La­ ge, in mechanischer Weise Kraft zu verteilen und zu bündeln auf bzw. aus den drei Wellen. Falls die Antriebsachse, welche an die zweite Welle angeschlossen ist, an einen zweiten elektrischen Motor angeschlossen wird, welche separat zu dem vorstehend ge­ nannten elektrischen Motor (erster elektrischer Motor) vorgese­ hen ist, wird es möglich, durch Steuern der ersten und zweiten elektrischen Motoren die Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbren­ nungsmotors derart zu steuern, daß diese gleich oder größer wird als der vorbestimmte Wert und zwar ohne Ändern der Ausgangsener­ gie des Verbrennungsmotors. Aus diesem Grunde können die Klap­ pergeräusche verringert werden. In dieser Konstruktion bleibt die Energie, welche vom Verbrennungsmotor abgegeben wird, unver­ ändert, so daß eine Drehmomentumwandlung durch die Kraftabgabe­ einrichtung oder ähnlichem auf einer konstanten Leistung gehal­ ten wird, die an die Antriebsachse abgegeben wird, ohne daß es notwendig ist, von einer externen Einrichtung Energie zuzuführen oder an diese abzugeben. Die Kraftabgabeeinrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann des weiteren eine Verbrennungsmotor-Betriebsregeleinrichtung aufweisen für das Verändern einer Energie oder Leistung, welche vom Verbrennungs­ motor abgegeben wird. Bei dieser Konstruktion ist es möglich, die Umdrehungsgeschwindigkeiten derart zu regeln, daß sie gleich oder größer wird, als der vorbestimmte Wert, während eine Aus­ gangsenergie des Verbrennungsmotors geändert wird durch Regeln des ersten und zweiten elektrischen Motors und der Verbrennungs­ motor-Betriebssteuerungseinrichtung. Obgleich die Ausgangsener­ gie des Verbrennungsmotors geändert wird, wird der Betrag der Änderung ausgeglichen, beispielsweise durch den Antreibvorgang oder Wiedergewinnungsvorgang durch den zweiten elektrischen Mo­ tor, der an die Antriebsachse angeschlossen ist. In manchen Ver­ wendungsfällen der Kraftabgabeeinrichtung kann es unnötig wer­ den, den Änderungsbetrag auszugleichen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kraftabgabeeinrichtung vorgeschlagen, die einen Verbrennungsmo­ tor, welcher als eine Energiequelle dient sowie einen Getriebe­ mechanismus umfaßt, der zumindest eine erste Welle, eine zweite Welle und eine dritte Welle hat. Eine Ausgangswelle des Verbren­ nungsmotors ist an die erste Welle angeschlossen, eine Antriebs­ achse ist an die zweite Welle angeschlossen und ein elektri­ scher Motor ist an die dritte Welle angeschlossen. Die Einrich­ tung hat des weiteren eine Klappergeräuscherfassungseinrichtung für das Erfassen einer Bedingung für das Auftreten eines Klap­ pergeräuschs zwischen Zahnrädern des Getriebemechanismus' und eine Verbrennungsmotor-Drehmomentsteuerungseinrichtung, die für den Fall, daß die Bedingung für das Auftreten eines Klapperge­ räuschs erfaßt wird, ein Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmo­ tors derart regelt, daß das Ausgangsdrehmoment gleich oder klei­ ner wird als ein vorbestimmter Wert. Wenn bei dieser Kraftabga­ beeinrichtung die Bedingung für das Auftreten eines Klapperge­ räuschs erfaßt wird, dann wird das Ausgangsdrehmoment des Ver­ brennungsmotors derart gesteuert bzw. regelt, daß es gleich oder kleiner wird als der vorbestimmte Wert. Aus diesem Grunde wird die Drehmomentfluktuation des Verbrennungsmotors, verursacht durch das Spiel reduziert, wodurch Geräusche infolge Spiel ver­ ringert werden.

Diese Kraftabgabeeinrichtung kann des weiteren eine Antriebswel­ len-Abgabeaufrechterhaltungseinrichtung haben, die für den Fall, daß das Ausgangsmoment des Verbrennungsmotors auf den vorbe­ stimmten Wert oder darunter geändert wird, um das Auftreten von Klappergeräuschen zu reduzieren, eine Änderung bezüglich des Ab­ gabezustandes der Antriebsachse, verursacht durch eine Änderung des Ausgangsdrehmoments, ausgleicht bzw. eliminiert. Durch das Vorsehen dieser Einrichtung wird es möglich, einen Abgabezustand der Antriebsachse aufrecht zu erhalten und die Beeinflussung der Last, welche an der Antriebsachse angeschlossen ist, zu vermei­ den. Beispielsweise in einem Fall, wonach die Kraftabgabeein­ richtung in einem Fahrzeug installiert ist und die Antriebsachse an die Fahrzeugachsen angeschlossen ist, wird der Abgabezustand der Antriebsachse beibehalten, selbst wenn das Ausgangsdrehmo­ ment des Verbrennungsmotors auf den vorbestimmten Wert oder dar­ unter geändert wird, um die Klappergeräusche zu verringern. Aus diesem Grunde wird die Fahrfähigkeit des Fahrzeugs nicht ver­ schlechtert.

Bei der Kraftabgabeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Getriebemechanismus als eine Planetengetriebeeinheit ausgebildet sein. Die Planetengetriebeeinheit ist dazu in der Lage, mechanisch Kraft auf und von den drei Wellen zu verteilen oder zu bündeln. Wenn die Antriebsachse, welche an die zweite Welle angeschlossen ist, an einen zweiten elektrischen Motor an­ geschlossen wird, der separat zu dem vor stehend beschriebenen elektrischen Motor (erster elektrischer Motor) vorgesehen ist, dann wird es möglich, durch Steuern des ersten und zweiten elek­ trischen Motors das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors derart zu steuern, daß dieses gleich oder kleiner wird als der vorbestimmte Wert und zwar ohne Ändern der Ausgangsenergie des Verbrennungsmotors. Aus diesem Grunde können Geräusche infolge Spiel verringert werden. Bei dieser Konstruktion verbleibt die Energie, welche vom Verbrennungsmotor abgegeben wird, unverän­ dert, so daß eine Drehmomentumwandlung durch die Kraftabgabeein­ richtung oder ähnlichem eine konstante Kraft, welche an die An­ triebsachse angelegt wird, aufrechterhalten wird, und zwar ohne die Notenwendigkeit einer Zufuhr von Energie von einer externen Einrichtung oder eine Abgabe von Energie an die externe Einrich­ tung.

Die Kraftabgeabeeinrichtung gemäß dem dritten Aspekt der vorlie­ genden Erfindung kann des weiteren eine Verbrennungsmotorbe­ triebssteuerungseinrichtung aufweisen, für das Verändern einer Energie, welche vom Verbrennungsmotor abgegeben wird. Bei dieser Konstruktion ist es möglich, das Ausgangsdrehmoment derart zu steuern oder zu regeln, daß dieses gleich oder kleiner wird als der vorbestimmte Wert, während eine Ausgangsenergie des Verbren­ nungsmotors durch Regeln der ersten und zweiten elektrischen Mo­ toren sowie der Verbrennungsmotorbetriebssteuerungseinrichtung geändert wird. Obgleich die Ausgangsenergie des Verbrennungsmo­ tors verändert wird, wird der Änderungsbetrag beispielsweise durch den Antriebsbetrieb oder Wiedergewinnungsbetrieb des zwei­ ten elektrischen Motors ausgeglichen bzw. eliminiert, der an die Antriebsachse angeschlossen ist. In einigen Fällen der Verwen­ dung der Kraftabgabeeinrichtung ist es unnötig, den Änderungsbe­ trag zu eliminieren, wie in der Kraftabgabeeinrichtung gemäß den zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung.

Bei der Leistungsabgabeeinrichtung gemäß vorstehender Beschrei­ bung können verschiedene Anordnungen für die Klappergeräuscher­ fassungseinrichtung für das Erfassen der Bedingung für das Auf­ treten eines Klappergeräusches ausgeführt werden. Beispielsweise kann die Bedingung für das Auftreten eines Geräusches infolge Spiel erfaßt werden und zwar auf der Basis, daß der Betriebszu­ stand der Kraftabgabeeinrichtung sich innerhalb eines vorbe­ stimmten Betriebsbereichs befindet. Da die Umdrehungsgeschwin­ digkeit oder Drehmomentbereich, in welchem das Auftreten von Klappergeräuschen besonders wahrscheinlich ist von vorne herein auf einen bestimmten Grad bestimmt werden kann, ist es möglich, das Vorliegen dieser Bedingung für das Auftreten eines Klapper­ geräuschs auf der Basis des entsprechenden Betriebszustands zu erfassen. Es ist auch möglich, die Erfassungseinrichtung als ein Akustiksensor für das Erfassen des Auftretens eines Klapperge­ räusches aktuell als ein Geräusch auszubilden. Bei dieser Aus­ bildung kann das Auftreten eines Klappergeräuschs erfaßt werden, auf der Basis beispielsweise eines Geräuschs, welches durch die Luft übertragen wird oder Vibrationen im Getriebemechanismus.

Es ist auch möglich, eine vorbestimmte Periode nachfolgend einem Start des Verbrennungsmotors zu erfassen, wobei während dieser Periode ein Fahrzeug, welches mit der Kraftabgabeeinrichtung ausgerüstet ist, bewegt wird und welche als eine Klappergeräu­ scherscheinungsperiode bezeichnet wird.

Darüber hinaus ist es auch möglich, die Bedingung für das Auf­ treten eines Klappergeräusches zu erfassen, falls ein Ausgangs­ drehmoment des elektrischen Motors gleich oder kleiner ist als ein vorbestimmter Wert und der Fluktuationswert des Ausgangs­ drehmoments des Verbrennungsmotors gleich der größer ist als ein vorbestimmter Wert.

Die letztere Erfassungskonstruktion ist aus dem folgenden Grund besonders effektiv. Falls das Ausgangsdrehmoment des elektri­ schen Motors klein ist, kann das Ausgleichen bzw. Eliminieren der Fluktuation des Ausgangsdrehmoments des Verbrennungsmotors fehlfunktionieren, so daß ein Klappergeräusch auftreten kann.

Die Kraftabgabeeinrichtungen gemäß vorstehender Beschreibung sind lediglich dafür vorgesehen, eine Kraft oder Leistung an ei­ ne externe Einrichtung abzugeben und zwar in Zusammenarbeit mit dem Verbrennungsmotor, der als eine Energiequelle vorgesehen ist.

Jedoch kann die Kraftabgabeeinrichtung gemäß der Erfindung auch bei einer Einrichtung angeordnet sein, welche im wesentlichen als ein Drehmomentkonverter funktioniert. In diesem Fall kann der Getriebemechanismus eine Planetengetriebeeinheit sein. Durch Verändern der Bremskraft, die von dem elektrischen Motor an die entsprechende Welle der Planetengetriebeeinheit angelegt wird, kann das Drehmoment, welches von der Ausgangswelle des Verbren­ nungsmotors an die Antriebsachse angelegt wird, konvertiert wer­ den.

Unter Verwendung der Kraftabgabeeinrichtung gemäß vorstehender Beschreibung kann ein Hybridfahrzeug konstruiert werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Hybridfahrzeug vor­ geschlagen, welches des weiteren eine zweite Batterie umfaßt, welche eine elektrische Energie speichert, die durch den elek­ trischen Motor wiedergewonnen wird und elektrische Energie an den elektrischen Motor falls notwendig abgibt und das eine Ver­ brennungsmotorbetriebssteuereinrichtung aufweist für ein Verän­ dern einer Energie, welche vom Verbrennungsmotor abgegeben wird. Das Fahrzeug hat des weiteren eine Zielleistungseinstelleinrich­ tung für das Einstellen eines Zielwerts einer Leistung bzw. Kraft, die notwendiger Weise an die Antriebsachse abgegeben wer­ den muß, sowie eine Leistungssteuerungseinrichtung für das Steu­ ern bzw. Regeln einer Leistung, die von der Antriebsachse abge­ geben wird, derart, daß diese im wesentlichen gleich dem Ziel­ wert der Leistung wird und zwar durch Steuerung der Verbren­ nungsmotorbetriebssteuerungseinrichtung sowie für das Steuern des elektrischen Energieaustausches zwischen dem elektrischen Motor und der zweiten Batterie auf der Basis des Zielwerts der Leistung.

Um in diesem Hybridfahrzeug das Geräusch infolge Spiel zu redu­ zieren, wird die Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmo­ tors derart gesteuert, daß diese gleich oder größer als der vor­ bestimmte Wert wird, oder das abgegebene Drehmoment des Verbren­ nungsmotors wird derart gesteuert, daß es gleich oder kleiner wird als der vorbestimmte Wert. Zusätzlich zu diesem Betrieb wird die Steuerung für das im wesentlichen vergleichmäßigen der Leistung, abgegeben von der Antriebsachse in Richtung zum Lei­ stungszielwert, eingestellt durch die Zielleistungseinstellein­ richtung ausgeführt durch Steuern der Verbrennungsmotorbe­ striebssteuerungseinrichtung und den elektrischen Leistungsaus­ tausch zwischen dem elektrischen Motor und der zweiten Batte­ rie. Aus diesem Grunde ist das Hybridfahrzeug gemäß der Erfin­ dung in der Lage, die Leistung der Antriebsachse auf den Ziel­ leistungswert im wesentlichen anzunähern bzw. zu vergleichmäßi­ gen und das Klappergeräusch in dem Getriebemechanismus zu redu­ zieren.

Die vorstehend genannten sowie weiteren Aufgabemerkmale und Vor­ teile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen näher ersichtlich, wobei gleiche Be­ zugszeichen für die jeweils gleichen Elemente verwendet werden.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der Konstruk­ tion einer Leistungsabgabeeinrichtung, welche ein Klapperge­ räuschverringerungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel ge­ mäß der vorliegenden Erfindung verwendet,

Fig. 2 ist eine detaillierte Illustration mechanischer Abschnitte der Leistungsabgabeeinrichtung gemäß der Fig. 1,

Fig. 3 ist eine Illustration der Konstruktion eines Fahrzeugs, welches mit der Leistungsabgabeeinrichtung gemäß der Fig. 1 ausgerüstet ist,

Fig. 4 illustriert das Betriebsprinzip einer variablen Ventilzeiteinrichtung, die in einem Motor gemäß einem Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist,

Fig. 5 ist ein Graph, welcher das Prinzip einer Drehmo­ mentkonvertierung durch die Leistungsabgabeeinrichtung anzeigt,

Fig. 6 ist eine Ausrichtungs- bzw. Einstellungskarte, die einen Betriebszustand einer Planetengetriebeeinheit während der Bewegung des Fahrzeugs darstellt,

Fig. 7 ist eine weitere Ausrichtungs- bzw. Einstel­ lungskarte, die einen weiteren Betriebszustand ähnlich zu jenem gemäß der Fig. 6 darstellt,

Fig. 8 ist eine Flußkarte, die eine Drehmomentsteuer­ routine darstellt, die durch die Leistungsabgabeeinrichtung wäh­ rend der Bewegung des Fahrzeugs ausgeführt wird,

Fig. 9 ist eine Flußkarte, die eine Steuerroutine für einen ersten elektrischen Motor darstellt, welcher ein Teil der Drehmomentsteuerungsroutine gemäß der Fig. 8 ist,

Fig. 10 ist eine Flußkarte, die eine Steuerungsroutine für einen zweiten elektrischen Motor darstellt,

Fig. 11 ist eine Flußkarte, die eine Zielmotorumdre­ hungsgeschwindigkeits-Einstellroutine für ein Verringern des Klappergeräuschs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dar­ stellt,

Fig. 12 ist ein Graph, der ein Beispiel bezüglich der Beziehung zwischen dem Instruktionsdrehmomentwert für den zwei­ ten elektrischen Motor und der Zielmotorumdrehungsgeschwindig­ keit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt,

Fig. 13 ist eine Flußkarte, welche eine Drehmoment­ steuerungsroutine zur Reduktion des Spielgeräusches gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt,

Fig. 14 ist eine Flußkarte, die eine Zielmotorumdre­ hungsgeschwindigkeits-Einstellroutine gemäß dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel darstellt,

Fig. 15 ist eine Einstellungskarte, die einen Betriebs­ zustand der Planetengetriebeeinheit während des gestoppten Zu­ standes des Fahrzeugs darstellt,

Fig. 16 ist eine Flußkarte, die einen Betrieb zur Re­ duktion des Spielgeräusches gemäß einem dritten Ausführungsbei­ spiel zeigt,

Fig. 17 ist ein Graph, der ein Beispiel für eine Bezie­ hung zwischen der Motorabgabeenergie und der Zielmotorumdre­ hungsgeschwindigkeit gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel dar­ stellt,

Fig. 18 ist eine Flußkarte, welcher eine Drosselöff­ nungseinstellroutine für ein Verringern des Spielgeräusches ge­ mäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt,

Fig. 19 ist eine Illustration einer weiteren Konstruk­ tion für die Leistungsabgabeeinrichtung und

Fig. 20 ist eine schematische Darstellung eines elek­ trischen Drehmomentkonverters gemäß einem fünften Ausführungs­ beispiel der Erfindung.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wer­ den im einzelnen nachstehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der Konstruktion einer Leistungs- bzw. Kraftabgabeeinrichtung 110 gemäß einem Ausfüh­ rungsbeispiel, bei welcher das Klappergeräuschreduzierverfahren gemäß der Erfindung angewendet wird. Fig. 2 ist eine vergrößer­ te Teilansicht der Leistungsabgabeeinrichtung 110 dieses Ausfüh­ rungsbeispiels. Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, in welchem die Leistungsabgabeeinrichtung 110 dieses Ausführungsbeispiels eingebaut ist.

Mit Bezug auf die Fig. 3 hat das Fahrzeug, in welchem die Lei­ stungsabgabeinrichtung 110 angeordnet ist, eine Energiequelle, einen Benzinmotor 150, der durch Verwendung mit Benzin betrieben wird. Der Motor 150 nimmt in einer Verbrennungskammer 152 eine Mischung aus Luft, welches von einem Einlaßsystem über ein Dros­ selventil 166 eingesaugt wird und Benzin auf, welches von einem Kraftstoffeinspritzventil 151 eingespritzt wird und konvertiert die Bewegungen eines Kolbens 154, welcher durch die Explosion des Luft- Kraftstoff-Gemischs nach unten gestoßen wird, in eine Rotationsbewegung einer Kurbelwelle 156. Das Drosselventil 166 wird durch einen Aktuator 168 geöffnet und geschlossen. Die Zün­ dung des Luft-Kraftstoff-Gemischs wird ausgeführt mittels eines elektrischen Zündfunken, welcher erzeugt wird durch eine Zünd­ kerze 162 während eine Hochspannung von einer Zündung 158 über einen Verteiler 160 daran angelegt wird.

Der Betrieb des Motors 150 wird durch eine elektronische Steuer­ einheit (nachfolgend als "EFIECU" 170 gesteuert. Die EFIECU 170 ist an verschiedene Sensoren für das Erfassen der Betriebsbedin­ gungen und Zustände des Motors 150 angeschlossen, wie beispiels­ weise ein Drosselventilpositionssensor 167 für das Erfassen der Öffnung (Position) des Drosselventils 166, ein Einlaßrohrnega­ tivdrucksensor 172 für das Erfassen des Negativdrucks bzw. Un­ terdrucks in dem Motor 150, ein Wassertemperatursensor 174 für das Erfassen der Wassertemperatur in dem Motor 150, ein Umdre­ hungsgeschwindigkeitssensor 167 sowie ein Rotationswinkelsensor 178, welche für das Erfassen der Umdrehungsgeschwindigkeit sowie des Rotationswinkels der Kurbelwelle 156 vorgesehen sind und ähnliche. Die EFIECU 170 ist ferner an einen Startschalter 170 angeschlossen für das Erfassen von Zuständen ST eines Zünd­ schlüssels sowie verschiedene weitere Sensoren, Schalter und ähnlichem, die nicht in der Fig. 3 dargestellt sind.

Der Motor 150 ist ausgerüstet mit einer variablen Ventilzeitein­ richtung (nachfolgend bezeichnet als "VVT") 153, welche den Zeitpunkt einen Öffnens und Schließens eines Einlaßventils 150a verändert. Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der VVT 153. Die VVT 153 stellt die Öffnungs- und Schließzeit des Ein­ laßventils 150a durch Voranschreiten und Verzögern der Phase ei­ ner Einlaßnockenwelle 240 ein, die das Einlaßventil 150 öffnet und schließt und zwar relativ zu dem Kurbelwellenwinkel.

Eine spezifische Konstruktion der VVT 153, wie diese in diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, wird nachstehend mit dem Be­ zug auf Fig. 4 beschrieben. Die VVT 153 gemäß diesem Ausfüh­ rungsbeispiel ist in der Lage, den Ventilöffnungs- und Schließ­ zeitpunkt kontinuierlich zu variieren. Wenn in einer normalen Konstruktion das Einlaßventil 150a geöffnet und geschlossen wird durch eine Nocke, die auf der Einlaßnockenwelle 240 montiert ist, dann wird ein Auslaßventil 150b geöffnet und geschlossen durch eine Nocke, die auf eine Auslaßnockenwelle 244 montiert ist. Ein Einlaßnockenwellenzeitrad 242, welches an die Einlaß­ nockenwelle 240 gekoppelt ist, sowie ein Auslaßnockenwellen­ zeitrad 246, welches an die Auslaßnockenwelle 244 gekoppelt ist, sind an die Kurbelwelle 156 mittels eines Zeitriemens 248 ange­ schlossen, so daß das Einlaßventil 150a und das Auslaßventil 150b geöffnet und geschlossen werden können zu jeweiligen Zeit­ punkten entsprechend der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 150. Zusätzlich zu dieser normalen Konstruktion hat die VVT 153 eine Konstruktion, wonach das Einlaßnockenwellenzeitrad 242 und die Einlaßnockenwelle 240 durch eine VVT-Riemenscheibe 250 mit­ einander verbunden sind, welche hydraulisch betätigt wird, wie dies in der Fig. 4 gezeigt ist. Die VVT-Riemenscheibe 250 hat ein OCV 254, d. h., ein Eingangshydraulikdruckregelventil. Das innere der VVT-Riemenscheibe 250 ist ausgebildet durch eine Kom­ bination variabler Kolben 252 die bewegbar sind in die Richtung der Achse der VVT-Riemenscheibe 250 und zwar durch den Hydrau­ likdruck, welcher durch das OCV 254 eingelassen wird. Der die VVT-Riemenscheibe 250 beaufschlagende Hydraulikdruck wird durch eine Motorölpumpe 256 dorthin gefördert, welche wiederum durch die Kurbelwelle 156 angetrieben wird.

Das Betriebsprinzip der VVT 153 läßt sich wie folgt beschreiben. Die EFIECU 170 bestimmt Ventilzeiten in Übereinstimmung mit den Betriebsbedingungen des Motors 150 und gibt eine Steuersignal für das Steuern des Öffnens und Schließens des OCV 254 aus. In Übereinstimmung mit dem Steuersignal wird der die VVT- Riemenscheibe 250 beaufschlagende Hydraulikdruck variiert, wobei folglich die variablen Kolben 252 in eine Richtung der Achse der VVT-Riemenscheibe 250 bewegt werden. Da die Welle jedes varia­ blen Kolbens 252 schräg geschraubt ist, drehen die variablen Kolben 252, wenn sie in die Achsrichtung bewegt werden, so daß der Montagewinkel zwischen der Einlaßnockenwelle 240 und dem Einlaßnockenwellenzeitrad 242, welcher durch die variablen Kol­ ben 252 miteinander verbunden sind, geändert wird. In dieser Weise kann der Öffnungs- und Schließzeitpunkt des Öffnungsven­ tils 150b und des Einlaßventils 150a geändert werden, wobei die Ventilüberschneidung geändert werden kann. In dieser Konstrukti­ on ist die VVT-Riemenscheibe 250 lediglich an der Einlaßnocken­ welle 240 vorgesehen und nicht an der Auslaßnockenwelle 240. Aus diesem Grunde wird bei dieser Konstruktion die Ventilüberschnei­ dung gesteuert durch Steuern der Zeitpunkte des Einlaßventils 150a relativ zu den Zeitpunkten des Auslaßventils 150b. Jedoch kann in einfacher Weise eine ähnliche Riemenscheibenkonstruktion auch für das Auslaßventil 150b vorgesehen werden. Die VVT- Einrichtung kann für die Startsteuerung des Motors 150 verwendet werden. Beim Start des Motors 150 wird der Zeitpunkt des Einlaß­ ventils 150a in geeigneter Weise durch die EFIECU 170 einge­ stellt, so daß die Ventilüberschneidung vergrößert wird. Aus diesem Grunde kann die Last infolge der Arbeit des Motors 150 relativ zu einem Elektromotor MG1 reduziert werden.

Obgleich dieses Ausführungsbeispiel die VVT-Einrichtung vorsieht ist die Einrichtung für ein variieren der Ventilüberschneidung nicht auf die VVT-Einrichtung begrenzt. Wenn beispielsweise das Einlaßventil 150a und das Auslaßventil 150b hydraulisch geöffnet und geschlossen werden können ohne Verwendung von Nocken, ist es auch möglich, die Ventilüberschneidung durch Steuern der hydrau­ lischen Ventile zu variieren, welche als das Einlaßventil 150a und das Auslaßventil 150b vorgesehen sind.

Als nächstes wird ein System beschrieben, bei welchem die Lei­ stung bzw. die Kraft auf Antriebsräder 116, 118 unter Verwendung des Motors 150 als Energiequelle abgegeben wird. Die Kurbelwelle 156 des Motors 150 ist an die Leistungs- bzw. Kraftabgabeein­ richtung 110 angeschlossen. Grundsätzlich nimmt die Leistungsab­ gabeeinrichtung 110 Leistung bzw. Kraft von dem Motor 150 über die Kurbelwelle 156 auf und gibt Leistung bzw. Kraft auf eine Antriebsachse oder -welle 112 über ein Leistungs- bzw. Kraftübertragungsgetriebe 111 ab. Leistung, welche von der An­ triebsachse 112 abgegeben wird, wird durch eine Differentialge­ triebeeinheit 14 übertragen, um schließlich die Antriebsräder 116, 118 anzutreiben.

Die Leistungsabgabeeinrichtung 110, welche an die Kurbelwelle 156 des Motors 150 angeschlossen ist, besteht im wesentlichen aus einer Planetengetriebeeinheit 120, dem elektrischen Motor MG1 und einem weiteren Motor MG2, wie in der Fig. 3 dargestellt ist. Die Kurbelwelle 156 des Motors 150 ist mechanisch an einen Planetenträger 124 der Planetengetriebeeinheit 120 angeschlos­ sen, wie dies in der Fig. 2 gezeigt ist. Ein Sonnenrad 121 ist an den elektrischen Motor MG1 angeschlossen, wobei ein Ringrad 122 an den elektrischen Motor MG2 angeschlossen ist. Die Lei­ stungsabgabeeinrichtung 110 hat eine Steuerungseinrichtung 118 für das Treiben und Steuern der elektrischen Motor MG1, MG2.

Gemäß der Fig. 2 besteht die Planetengetriebeeinheit 120 im we­ sentlichen aus dem Sonnenrad 121, welches an eine hohle Sonnen­ welle 125 gekoppelt ist, durch welche die Kurbelwelle 156 sich entlang der Achse der Sonnenradwelle 125 erstreckt, dem Ringrad 122, welches an eine Ringradwelle 126 gekoppelt ist, die sich koaxial zur Kurbelwelle 156 erstreckt, einer Mehrzahl von Plane­ tenzahnrädern 123, die zwischen dem Sonnenrad 121 und dem Rin­ grad 122 angeordnet sind, für Kreisbewegungen rund um das Son­ nenrad 121 zusammen mit Eigen-Rotationsbewegungen und dem Plane­ tenträger 124, der an das Ende der Kurbelwelle 156 angeschlossen ist und die Rotationswelle jedes Planetenzahnrads 123 trägt. Die drei Wellen der Planetengetriebeeinheit 120, d. h., die Sonnen­ radwelle 125, die Ringradwelle 126, sowie der Planetenträger 124 (die Kurbelwelle 156) dienen als Leistungseingangs-/-ausgangs- Wellen. Wenn der Leistungseingang/-ausgang bezüglich zweier der drei Wellen bestimmt wird, dann wird der Leistungseingang/-aus­ gang bezüglich der dritten Welle bestimmt auf der Basis des vorbestimmten Leistungseingangs/-ausgangs bezüglich der zwei Wellen. Der Leistungseingang/-ausgang bezüglich der drei Wellen der Planetengetriebeeinheit 120 wird nachstehend im einzelnen beschrieben.

Ein Kraftabgabezahnrad 128 für das Abgegeben einer Kraft- bzw. einer Leistung von der Planetengetriebeeinheit 120 ist an ein Ende des Ringrades 122 angeschlossen, wobei das Ende näher an dem elektrischen Motor MG1 ist. Das Kraftabgabezahnrad 128 ist an das Kraftübertragungszahnrad 111 mittels einer Antriebskette 129 angeschlossen, so daß die Kraft bzw. die Leistung zwischen dem Kraftabgabezahnrad 128 und dem Kraftübertragungszahnrad 111 übertragen werden kann. Gemäß der Fig. 1 ist das Kraftübertra­ gungszahnrad 111 mittels Zahnräder an die Differentialgetriebe­ einheit 114 durch die Antriebsachse 112 angeschlossen.

Der elektrische Motor MG1 ist als ein Synchronelektroleistungs­ generator ausgebildet. Der elektrische Motor MG1 hat einen Rotor 132, der mit einer Mehrzahl von Permanentmagneten 135 ausgebil­ det ist (vier N-Pol-Magnete und vier S-Pol-Magnete gemäß diesem Ausführungsbeispiel), welche an einer äußeren peripheren Fläche des Rotors 132 angeordnet sind sowie einen Stator 133, der mit einer Windung aus dreiphasigen Spulen 134 versehen ist, welche Rotationsmagnetfelder erzeugen. Der Rotor 132 ist an die Sonnen­ radwelle 125 gekoppelt, welcher an das Sonnenrad 121 in der Pla­ netengetriebeeinheit 120 gekoppelt ist. Der Stator 133 wird aus­ gebildet durch Aufeinanderstapeln dünner Platten aus einem nicht magnetisierten elektromagnetischen Stahl und wird an einem Gehäuse 119 fixiert. Der elektrische Motor MG1 arbeitet als ein Motor, wobei der Rotor 132 durch eine Zusammenwirkung zwischen den magnetischen Feldern, die durch die Permanentmagnete 135 er­ zeugt werden und den magnetischen Feldern, welche durch die dreiphasigen Spulen 134 erzeugt werden, gedreht wird, und arbei­ tet ferner als ein Leistungsgenerator, wobei eine elektromotive Kraft über die Enden der Dreiphasenspulen 134 erzeugt wird durch die Zusammenwirkung zwischen den magnetischen Feldern, erzeugt durch die Permanentmagnete 135 und die Rotation des Rotors 132. Die Sonnenradwelle 125 ist mit einem Drehmelder 139 für das Er­ fassen des Rotationswinkels θs der Sonnenradwelle 125 versehen.

Der elektrische Motor MG2 ist als ein Synchronleistungsgenerator ausgebildet, wie der elektrische Motor MG1. Der elektrische Mo­ tor MG2 hat einen Rotor 142, der mit einer Vielzahl von Perma­ nentmagneten 145 (vier N-polige Magnete und vier S-polige Magne­ te gemäß diesem Ausführungsbeispiel), die an der äußeren peri­ pheren Fläche des Rotors 142 angeordnet sind sowie einen Stator 143 ausgebildet, der mit Windungen aus dreiphasigen Spulen 144 versehen ist, welche Rotationsmagnetfelder erzeugen. Der Rotor 142 ist an die Ringradwelle 126 gekoppelt, welche wiederum an das Ringrad 122 der Planetengetriebeeinheit 120 gekoppelt ist. Der Stator 143 wird durch Aufeinanderstapeln dünner Platten aus einem nicht magnetisierten elektromagnetischen Stahl ausgebildet und ist an dem Gehäuse 119 wie der elektrische Motor MG1 fi­ xiert. Der elektrische Motor MG2 arbeitet als ein Motor sowie als ein Leistungsgenerator im wesentlichen in der gleichen Weise wie der elektrische Motor MG1. Die Ringradwelle 126 ist eben­ falls mit einem Drehmelder 149 für das Erfassen des Rotations­ winkels θr der Ringradwelle 126 versehen.

Gemäß der Fig. 1 hat die Steuereinrichtung 180, die in der Lei­ stungsabgabeeinrichtung 110 vorgesehen ist, einen ersten Trei­ berkreis 191 für das Treiben des elektrischen Motors MG1, einen zweiten Treiberkreis 192 für das Treiben des elektrischen Motors MG2, eine Steuerungs-CPU 119 für das Steuern des ersten und zweiten Treiberkreises 191, 192 sowie eine Batterie 194, welche durch eine Sekundärbatterie gebildet wird. Die Steuerungs-CPU 190 enthält einen Arbeitsspeicher RAM 190a, einen ROM 190b in welchem Arbeitsprogramme abgespeichert sind, einen seriellen Kommunikationsanschluß (nicht gezeigt) für die Verbindung mit der EFIECU 170 sowie Eingabe- und Ausgabeanschlüsse (nicht ge­ zeigt). Über den Eingabeanschluß empfängt die Steuerungs-CPU 190 den Rotationswinkel θs der Sonnenradwelle 125 von dem Drehmelder 139, den Rotationswinkel θr der Ringradwelle 126 von dem Dreh­ melder 149, eine Beschleunigungspedalposition AP von dem Be­ schleunigungspedalpositionsensor 165a, eine Schaltposition SP eines Schalters (Schaltknüppels) 182 von einem Schaltpositions­ sensor 184, elektrische Stromwerte Io1, Iv1 von zwei Stromsenso­ ren 195, 196, die in dem ersten Treiberkreis 191 vorgesehen sind, elektrische Stromwerte Iu2, Iv2 von zwei Stromsensoren 197, 198, die in dem zweiten Treiberkreis 192 vorgesehen sind, eine Restkapazität BRM der Batterie 194 von einem Restkapazität­ sensor 199 und ähnliches. Über den Verbindungsanschluß tauscht die Steuerungs-CPU 190 mit der EFIECU 170 Informationen aus be­ züglich der Ausgangsenergie Pe des Motors 150, der Zielumdre­ hungsgeschwindigkeit Ne* und dem Zieldrehmoment Te* des Motors 150 und ähnlichem.

Die Steuerung-CPU 190 gibt ein Steuersignal SW1 für das Treiben von sechs Transistoren Tr1-Tr6 aus, welche Schaltelemente dar­ stellten, die in dem ersten Treiberkreis 191 vorgesehen sind, und gibt eine Steuersignal SW2 aus für das Treiben von sechs weiteren Transistoren Tr11, Tr16, welche Schaltelemente darstel­ len, die in dem zweiten Treiberkreis 192 vorgesehen sind. Die Transistoren Tr1-Tr6 in dem ersten Treiberkreis 191 und die Transistoren Tr11-Tr16 in dem zweiten Treiberkreis 192 bilden Transistorinverter. Die sechs Transistoren jeder Gruppe bilden drei Paare so daß ein Transistor jedes Paars eine Quelle bildet und der andere einen Verbraucher bildet relativ zu einem Paar elektronischer Energieleitungen L1, L2. Die Anschlußpunkte des Paars von Transistoren in dem ersten Treiberkreis 191 sind an die Dreiphasenspulen 134 des elektrischen Motors MG1 angeschlos­ sen. Die Anschlußpunkte des Paars Transistoren in dem zweiten Treiberkreis 192 sind an die Dreiphasenspulen 144 des elektri­ schen Motors MG2 angeschlossen. Die Energieleitungen L1, L2 sind an den Plusanschluß und den Minusanschluß der Batterie 194 je­ weils angeschlossen. Unter Verwendung der Steuersignale SW1, SW2 steuert folglich die Steuerungs-CPU sequentiell die Proportion bezüglich der "EIN"-Zeit bezüglich der individuellen Paare Tran­ sistoren Tr1-Tr6 und Tr11-Tr16, so daß der Strom durch die Drei­ phasenspulen 134, 144 in Pseudo-Sinuswellen durch die PWM- Steuerung konvertiert werden. Als ein Ergebnis hiervon erzeugen die Dreiphasenspulen 134, 144 Rotationsfelder, so daß die Roto­ ren 132, 142 synchron mit den Rotationsfeldern drehen.

Der Betrieb der Leistungsabgabeeinrichtung gemäß diesem Ausfüh­ rungsbeispiel wird nachstehend beschrieben. Das Betriebsprinzip der Leistungsabgabeeinrichtung 110 insbesondere das Drehmoment­ konvertierungsprinzip kann dabei wie folgt erklärt werden. Die nachfolgende Beschreibung wird ausgeführt anhand eines Falls, wonach der Motor 150 bei einem Betriebspunkt P1 betrieben wird, welcher durch eine Umdrehungsgeschwindigkeit Ne und einem Drehmoment Te repräsentiert wird und wonach die Ringradwelle 126 bei einem Betätigungspunkt P2 betrieben wird, welcher durch eine Umdrehungsgeschwindigkeit Nr und einem Drehmoment Tr repräsen­ tiert wird, welche unterschiedlich sind zu der Umdrehungsge­ schwindigkeit Ne und dem Drehmoment Te, während die Energie Pe, welche von dem Motor 150 abgegeben wird, aufrechterhalten wird, d. h., ein Fall, wonach die Leistung bzw. die Kraft abgegeben von dem Motor 150, Drehmomentkonvertiert wird und die konvertierte Kraft bzw. Leistung an die Ringradwelle 126 abgegeben wird. Die Beziehung zwischen der Umdrehungsgeschwindigkeit und dem Drehmo­ ment des Motors 150 und der Ringradwelle 126 wird in dem Graph gemäß der Fig. 5 dargestellt.

Gemäß den Gesetzen der Mechanik kann die Beziehung zwischen der Umdrehungsgeschwindigkeit und dem Drehmoment der drei Wellen der Planetengetriebeeinheit 120 (der Sonnenradwelle 125, der Rin­ gradwelle 126 sowie dem Planetenträger 124 (der Kurbelwelle 156)) ausgedrückt werden, wie in Diagrammen, welche normalerwei­ se Fluchtlinientafeln bzw. Leitertafeln gemäß der Fig. 6 und 7 genannt werden und daher geometrisch gelöst werden können. Die Beziehung zwischen der Umdrehungsgeschwindigkeit und dem Drehmo­ ment der drei Wellen der Planetengetriebeeinheit 120 kann auch gelöst werden durch Verwendung statt der Fluchtlinien- bzw. Lei­ tertafeln, mathematischer Ausdrücke beispielsweise durch Berech­ nung der Energie mit Bezug auf jede Welle, jedoch wird die nach­ folgende Erläuterung dieses Ausführungsbeispiels anhand der Fluchlinien- bzw. Leiterkarten gegeben, um die Verständlichkeit zu erleichtern.

Die vertikale Achse in dem Graph gemäß der Fig. 6 zeigt die Um­ drehungsgeschwindigkeit der drei Wellen an, wobei die horizonta­ le Achse die Relativposition anzeigt, welche durch das Überset­ zungsverhältnis unter den drei Wellen bestimmt wird. Falls die Positionen S, R der Sonnenradwelle 125 und der Ringradwelle 126 an den gegenüberliegenden Enden sich befinden, dann wird die Po­ sition C des Planetenträgers 124 an einem Punkt bestimmt, in welchem der Abstand zwischen den Punkten SR intern unterteilt ist in einem Verhältnis von 1 : ρ, wobei ρ das Verhältnis der An­ zahl von Zähnen des Sonnenrades 121 zu der Anzahl von Zähnen des Ringrades 122 ist und ausgedrückt werden kann durch die folgende Gleichung (1):

ρ = (Anzahl der Sonnenräderzähne)/(Anzahl der Ringradzähne) (1).

Bezüglich des Falles, wonach der Motor 150 bei einer Umdrehungs­ geschwindigkeit Ne betrieben wird und die Ringradwelle 126 bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit Nr betrieben wird (der Betrieb­ spunkt P1 in Fig. 5), dann kann die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne in der Position C des Planetenträgers 124 ausgedruckt werden, welcher an die Kurbelwelle 156 des Motors 150 gekoppelt ist, wo­ bei die Umdrehungsgeschwindigkeit Nr an der Position r der Rin­ gradwelle 126 in der Karte gemäß der Fig. 6 ausgedruckt werden kann. Der Schnittpunkt zwischen der geraden Linie, welche gezo­ gen wurde, um durch die zwei ausgedruckten Punkte zu laufen (nachfolgend bezeichnet als Betriebsabgleichslinie) und der Li­ nie in der Position S (vertikale Linie) zeigt die Umdrehungsge­ schwindigkeit Ns der Sonnenradwelle 125. Die Umdrehungsgeschwin­ digkeit Ns kann auch bestimmt werden durch Verwenden einer Pro­ portionalberechnungsgleichung (2). Wenn in diesem Fall die Um­ drehungsgeschwindigkeiten zweier Räder aus dem Sonnenrad 121, dem Ringrad 122 und dem Planetenträger 124 in der Planetenge­ triebeeinheit 122 bestimmt werden, dann wird die Umdrehungsge­ schwindigkeit des anderen Rads auf der Basis der vorbestimmten Umdrehungsgeschwindigkeiten der zwei Räder bestimmt.

Als nächstes wird das Drehmoment Te des Motors 150 an die gezo­ gene Betriebsangleichslinie in der Position C des Planetenträ­ gers 124 in einer aufwärtigen Richtung angelegt, wie dies in der Karte dargestellt ist. D.h., relativ zu der Betriebsangleichsli­ nie kann das Drehmoment ausgedrückt werden als eine Kraft (Vector) welche auf einen steifen Körper einwirkt. Dann kann da­ von ausgegangen werden, daß die Betriebsangleichslinie eine Kraft entsprechend dem Verbrennungsmotor oder Motordrehmoment an jeder der drei Positionen aufnimmt, so daß dann, wenn die Kräfte außer Gleichgewicht sind, die Betriebsangleichslinie sich zu ei­ ner Position bewegt, in welcher sich das Gleichgewicht wieder einstellt. In anderen Worten ausgedrückt, um einen kräfteausge­ glichenen Betrieb des Sonnenrads 121, des Ringrads 121 sowie des Planetenträgers 124 bei Umdrehungsgeschwindigkeiten von bei­ spielsweise Ns, Nr bzw. Ne zu erhalten, wie dies in der Fig. 6 gezeigt ist, muß das Drehmoment Te des Motors 150, welches an die Betriebsangleichslinie in der Position C angelegt wird, so­ wie das Drehmoment Tr, welches von außen durch das Ringrad 122 aufgenommen wird, (welches in dem Drehmoment resultiert, welches abgeben wird, um das Fahrzeug anzutreiben) die Drehmomente Tm1, Tm2 der elektrischen Motoren MG1, MG2 ausgleichen, die an die Betriebsangleichslinie in den Positionen SR angelegt werden. Da es möglich ist, das Drehmoment Te zu teilen, welches auf die Be­ triebsangleichslinie in der Position C einwirkt und zwar in eine Mehrzahl von Kräften, die auf einen starren Körper an unter­ schiedlichen Positionen einwirken würden, wird das Drehmoment Te in ein Drehmoment Tes in der Position S und ein Drehmoment Ter in der Position R auf der Basis der Gleichung (3) unter Verwen­ dung des Getriebeverhältnisses ρ geteilt. In der nachfolgenden Erläuterung, werden unter Verwendung der Betriebsabgleichslinie die Drehmoment Tes, Te, Ter, Tr als absolute Werte gehandhabt unter der Annahme, daß das Drehmoment als ein positiver Wert un­ geachtet der Richtung des Drehmoments ausgedrückt wird. Jedoch werden die Drehmomente Tm1, Tm2, welche bestimmt werden, um die Drehmomente Te, Tr auszugleichen, mit positiven oder negativen Vorzeichen gehandhabt, wobei das Drehmoment Tm1 positiv ist, wenn es abwärts ausgerichtet ist, und das Drehmoment Tm2 positiv ist, wenn es aufwärts gerichtet ist. Wenn folglich Tr-Ter<0, dann ist das Drehmoment Tm2 in der Aufwärtsrichtung gemäß der Leiterkarte ausgerichtet und wenn Tr-Ter<0 ist, dann ist das Drehmoment Tm2 in der abwärtigen Richtung ausgerichtet. Die Richtung der Drehmomente Tm1, Tm2 bezieht sich nicht darauf, ob die elektrischen Motoren MG1, MG2 elektrischer Energie wiederge­ winnen oder elektrische Energie verbrauchen (Antriebsbetrieb).

Der Zustand der elektrischen Motoren MG1, MG2 (Energiewiedergewinnung oder Verbrauch) wird bestimmt in Abhän­ gigkeit davon, ob das Drehmoment Tm1, Tm2 in einer solchen Rich­ tung wirkt, in welcher die Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle erhöht oder verringert wird, welche das Drehmoment aufnimmt, wie nachfolgend erläutert wird.

Um die Betriebsangleichslinie in diesem Zustand stabil zu hal­ ten, ist es notwendig, das Kräftegleichgewicht zwischen den sich gegenüberliegenden Endpositionen SR der Betriebsangleichslinie aufrecht zu erhalten. Für solch ein Gleichgewicht wird ein Drehmoment Tm1, welches hinsichtlich seiner Höhe gleich, jedoch unterschiedlich ausgerichtet ist, zu dem Drehmoment Tes von dem elektrischen Motor MG1 an der Position S, d. h., dem Sonnenrad 121 angelegt. Zusätzlich wird ein Drehmoment Tm2 hinsichtlich seiner Höhe gleich jedoch in entgegengesetzter Richtung zu dem resultierenden Drehmoment aus dem Drehmoment Tr und dem Drehmo­ ment Ter ausgerichtet, von dem elektrischen Motor MG2 an der Po­ sition R, d. h., dem Ringrad 122 angelegt. Da in diesem Fall das Drehmoment Tm1 von dem elektrischen Motor MG1 in solch einer Richtung wirkt, um die Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle zu verringern, welche das Drehmoment aufnimmt, wirkt der Elektromo­ tor MG1 als ein Generator. Im Grunde gewinnt der elektrische Mo­ tor MG1 eine elektrische Energie Pm1 wieder, die ausgedrückt wird durch das Multiplikationsprodukt aus dem Drehmoment Tm1 und der Umdrehungsgeschwindigkeit Ns. Die wiedergewonnene elektri­ sche Energie wird durch den ersten Treiberkreis 191 zu der Bat­ terie 194 geleitet und zeitweilig darin abgespeichert. Das Drehmoment Tm2 von dem elektrischen Motor MG2 wirkt in einer solchen Richtung, in welcher die Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle erhöht wird, welche das Drehmoment aufnimmt, wobei folg­ lich der elektrische Motor MG2 als ein Antriebsmotor arbeitet. D.h., der elektrische Motor MG2 nimmt von der Batterie 194 eine elektrische Energie Pm2 auf, welche ausgedrückt wird durch das Multiplikationsprodukt aus dem Drehmoment Tm2 und der Umdre­ hungsgeschwindigkeit Nr und gibt die Energie als eine Antriebse­ nergie oder Leistung an die Ringradwelle 126 ab.

Wenn die elektrische Energie Pm1 und die elektrische Energie Pm2 gleich sind, dann kann die gesamte elektrische Energie, welche durch den elektrischen Motor MG2 verbraucht wird, mittels Wie­ dergewinnung durch den elektrischen Motor MG1 bereitgestellt werden. In diesem Punkt ist es erforderlich, die gesamte wieder­ gewonnene Energie abzugeben, so daß die Energie Pe, welche von dem Motor 150 abgegeben wird, gleich der Energie Pr gemacht wird, welche von der Ringradwelle 126 abgegeben wird. D.h., die Energie Pe wird ausgedrückt durch das Multiplikationsprodukt aus dem Drehmoment Te und der Umdrehungsgeschwindigkeit Ne, wobei diese Energie gleich gemacht wird der Energie Pr, welche durch das Multiplikationsprodukt ausgedrückt wird aus dem Drehmoment Tr und der Umdrehungsgeschwindigkeit Nr. Dies kann auch wie nachfolgend mit Bezug auf den Graphen gemäß der Fig. 5 erklärt werden. D.h., die ausgegebene Energie, welche durch das Drehmo­ ment Te und die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne des Motors 150 aus­ gedrückt wird, welcher in dem Betriebspunkt P1 betrieben wird, ist drehmomentkonvertiert, so daß die Kraft, welche in ihrem Energiebetrag gleich ist, jedoch durch das Drehmoment Tr und die Umdrehungsgeschwindigkeit Nr ausgedrückt wird, an die Ringrad­ welle 126 angelegt wird. Gemäß vorstehender Beschreibung wird die an die Ringradwelle 126 angelegte Kraft auf die Antriebsach­ se 112 durch das Kraftausgabezahnrad 28 und das Kraftübertra­ gungszahnrad 111 übertragen und dann auf die Antriebsräder 116, 118 durch das Differentialgetriebe 114 übertragen. Aus diesem Grunde wird eine eins zu eins Beziehung zwischen der auf die Ringradwelle 126 abgegebenen Kraft und der auf die Antriebsräder 116, 118 übertragenen Kraft erreicht. Folglich kann die auf die Antriebsräder 116, 118 übertragene Kraft durch Steuern der Kraft, welche auf die Ringradwelle 126 abgegeben wird, gesteuert werden.

Obgleich in der Abgleichskarte gemäß der Fig. 6 die Umdrehungs­ geschwindigkeit Ns der Sonnenradwelle 125 positiv ist, kann die Umdrehungsgeschwindigkeit Ns der Sonnenradwelle 125 negativ wer­ den, wie in der Abgleichskarte der Fig. 7 angezeigt wird, und zwar in Abhängigkeit von der Umdrehungsgeschwindigkeit Ne des Motors 150 und der Umdrehungsgeschwindigkeit Nr der Ringradwelle 126. In solch einem Fall wirkt das Drehmoment Tm1 an der Positi­ on S in einer solchen Richtung, in welcher die Umdrehungsge­ schwindigkeit (absoluter Wert) erhöht wird, wobei folglich der elektrische Motor MG1 als ein Motor wirkt, in dem er eine elek­ trische Energie Pm1 verbraucht, die ausgedrückt wird durch das Multiplikationsprodukt aus dem Drehmoment Tm1 und der Umdre­ hungsgeschwindigkeit Ts. Andererseits wirkt das Drehmoment Tm2 des elektrischen Motors MG2 in einer solchen Richtung, in wel­ cher die Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle verringert wird, welche das Drehmoment aufnimmt. Aus diesem Grunde wirkt der elektrische Motor MG2 als ein Generator, welcher eine elektri­ sche Energie Pm2 wiedergewinnt, die durch das Multiplikations­ produkt aus dem Drehmoment Tm2 und der Umdrehungsgeschwindigkeit Nr ausgedrückt wird und zwar aus der genetischen Energie der Ringradwelle 126. Wenn in diesem Fall die elektrische Energie Pm1, welche durch den Motor MG1 verbraucht wird und die elektri­ sche Energie Pm2 welche durch den elektrischen Motor MG2 wieder­ gewonnen wird, einander gleich sind, ist es möglich, eine exakte Menge an elektrischer Energie Pm1, welche durch den elektrischen Motor MG1 verbraucht wird, über den Wiedergewinnungsbetrieb des elektrischen Motors MG2 bereit zu stellen.

Aus der vorstehenden Beschreibung läßt sich entnehmen, daß die Kraftabgabeeinrichtung 110 in der Lage ist, die gesamte Kraft, die von dem Motor 150 eingegeben wird, Drehmoment zu konvertie­ ren und die gesamte drehmomentkonvertierte Kraft auf die Ring­ radwelle 126 abzugeben, ungeachtet der Umdrehungsgeschwindig­ keit Mr der Ringradwelle 126. Dies bedeutet, daß wenn die Effi­ zienz der Drehmomentkonvertierung durch die Planetengetriebeein­ heit 120, den elektrischen Motor MG1 und den elektrischen Motor MG2 100% beträgt, der Betriebspunkt des Motors 150 ein beliebi­ ger Betriebspunkt sein kann, solange die Energie, welche an die­ sem Betriebspunkt abgegeben wird, gleich der Energie Pr ist, die notwendiger Weise an die Ringradwelle 126 abgegeben werden muß. Aus diesem Grunde kann der Betriebspunkt des Motors 150 frei be­ stimmt werden ungeachtet der Umdrehungsgeschwindigkeit Nr der Ringradwelle 126, unter der Bedingung, daß die Energie, die an dem bestimmten Betriebspunkt abgegeben wird, gleich der Energie ist, die notwendiger Weise auf die Ringradwelle 126 abgegeben werden muß.

Vorstehend ist das Betriebsprinzip der Kraftabgabeeinrichtung 110 für den Fall beschrieben, wonach die Drehmomentkonvertierung ausgeführt wird. Zusätzlich zu dem Betrieb, in welchem die ge­ samte Kraft des Motors 150 drehmomentkonvertiert wird und an die Ringradwelle 126 abgegeben wird, kann die Kraftabgabeeinrichtung 110 andere Betriebsarten ausführen, beispielsweise:
einen Betrieb, in welchem eine Kraft, die größer ist als die Kraft, welche für die Ringradwelle 126 erforderlich ist (Produkt aus dem Drehmoment Tr und der Umdrehungsgeschwindigkeit Nr) von dem Motor 150 eingegeben wird (Produkt aus dem Drehmoment Te und der Umdrehungsgeschwindigkeit Ne) wobei die Überschußenergie als eine elektrische Energie wiedergewonnen wird, wodurch die Batte­ rie 194 geladen wird und
einen Betrieb, in welchem eine Kraft, die größer ist als die Kraft des Motors 150 auf die Ringradwelle 126 abgegeben wird und zwar durch hinzufügen der Energie aus der Batterie 194. Darüber hinaus ist es auch möglich, den Motor 150 während eines Anhal­ tens des Fahrzeugs zu betätigen, wobei die Energie aus dem Motor 150 durch Verwendung des elektrischen Motors MG1 wiedergewonnen wird und die wiedergewonnene Energie in der Batterie 194 gespei­ chert wird. Während dieses Betriebs ist die Umdrehungsgeschwin­ digkeit der Antriebsachse 112 Null, wobei folglich die Umdre­ hungsgeschwindigkeit des elektrischen Motors MG2 ebenfalls Null ist. Da während dieses Betriebs jedoch eine Steuerung derart ausgeführt wird, daß der elektrische Motor MG2 in einem einge­ kuppelten Zustand gehalten wird und die Umdrehung des Motors 150 direkt auf die Sonnenradwelle 125 übertragen wird, nimmt der elektrische Motor MG2 das Reaktionsmoment aus dem Motor 150 auf.

In der Kraftabgabeeinrichtung 110 dieses Ausführungsbeispiels kann der Betriebspunkt des Motors 150 und der Betriebspunkt der Ringradwelle 126 unabhängig voneinander eingestellt werden, ob­ gleich es notwendig ist, den Betrieb der Planetengetriebeeinheit 120 gemäß vorstehender Beschreibung zu berücksichtigen. Inner­ halb eines Bereichs, in welchem die elektrische Kraft frei aus der Batterie 194 entnommen und in dieser abgespeichert werden kann, ist daher die Kraftabgabeeinrichtung 110 in der Lage, das Ausgangsdrehmoment unabhängig von dem Betriebszustand des Motors 150 zu steuern. Bevor nunmehr ein Verfahren für das Verringern von Geräuschen infolge Spiel in der Planetengetriebeeinheit 120 gemäß der Erfindung sowie die Konstruktion einer Kraftabgabeein­ richtung beschrieben wird, in welcher das Verfahren Anwendung findet, ist es vorteilhaft, die Drehmomentsteuerung in der Kraf­ tabgabeeinrichtung 110 sowie die Steuerung der elektrischen Mo­ toren MG1, MG2 zu beschreiben, welche zusammen mit der Drehmo­ mentsteuerung ausgeführt wird.

Fig. 8 zeigt eine Flußkarte, in welcher ein Beispiel einer Drehmomentsteuerungsroutine dargestellt wird, welche durch die Kraftabgabeeinrichtung 110 gemäß dem Ausführungsbeispiel ausge­ führt wird. Wenn die Drehmomentsteuerungsroutine gemäß der Fig. 8 gestartet wird, wird die Umdrehungsgeschwindigkeit Nr der Rin­ gradwelle 126 in Schritt S200 eingegeben. Die Umdrehungsge­ schwindigkeit Mr der Ringradwelle 126 kann bestimmt werden auf der Basis des Umdrehungswinkels θr der Ringradwelle 126, welcher von dem Drehmelder 149 eingelesen wird. Nachfolgend wird in Schritt S210 die Beschleunigungspedalposition AP eingegeben. In Schritt S220 wird ein Zieldrehmoment Tr*, welches an die Rin­ gradwelle 126 abgegeben werden muß, auf der Basis der Umdre­ hungsgeschwindigkeit Nr der Ringradwelle 126 und der Gaspedalpo­ sition AP bestimmt. Da das Gaspedal 164 durch eine fahrende Per­ son niedergedrückt wird, wenn der Fahrer ein größeres Abgabe­ drehmoment wünscht, entspricht der Wert der Gaspedalposition AP dem Ausgangsdrehmoment, welches von dem Fahrer gewünscht wird (d. h., das erforderliche Drehmoment für die Ringradwelle 126).

In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Karte, welche die Bezie­ hung zwischen einem Instruktionsdrehmomentwert Tr*, der Umdre­ hungsgeschwindigkeit Nr der Ringradwelle 126 und der Beschleuni­ gungspedalposition AP anzeigt, in dem ROM 190b vorab abgespei­ chert. Wenn die Beschleunigungspedalposition AP eingelesen wird, dann wird das entsprechende Zieldrehmoment Tr* auf der Basis der Beschleunigungspedalposition AP und der Umdrehungsgeschwindig­ keit Nd der Antriebsachse 112 abgeleitet.

Nachdem das Drehmoment Tr* in Schritt S220 bestimmt ist, wird die Energie Pr, welche erforderlich ist, an die Ringradwelle 126 und folglich an die Antriebsachse 112 abgegeben zu werden, als das Multiplikationsprodukt aus dem Drehmoment Tr* und der Umdre­ hungsgeschwindigkeit Nr in Schritt S230 bestimmt. Hierauf wird in Schritt S240 die Energie Pe, welche von dem Motor 150 abgege­ ben werden soll, aus der Energie Pr berechnet, die an die An­ triebsachse 112 abgegeben werden soll. Falls die Energie Pe aus dem Motor 150 unmittelbar an die Antriebsachse 112 abgegeben wird, während diese Drehmoment-konvertiert wird, dann wird die Abgabeenergie Pe des Motors 150 bestimmt durch Dividieren der Energie Pr, welche an die Antriebsachse 112 abgegeben werden soll durch die Übertragungseffizienz (Wirkungsgrad) ηt (Pe = Pr/ηt).

Nachdem die Energie Pe, welche notwendiger Weise von dem Motor 150 abgegeben werden soll, in Schritt S240 berechnet wird, dann werden das Zieldrehmoment Tr* und die Zielumdrehungsgeschwindig­ keit Ne* des Motors 150 auf der Basis der Energie Pe im Schritt S250 eingestellt, welche von dem Motor 150 abgegeben werden soll. Da die Energie Pe, die von dem Motor 150 abgegeben werden soll, die Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne* und das Zieldrehmo­ ment Te* lediglich eine Beziehung aufweisen, gemäß der Gleichung Pe = Ne* × Te*, können verschiedene Kombinationen aus der Zie­ lumdrehungsgeschwindigkeit Ne* und dem Zieldrehmoment Te* diese Beziehungsgleichung erfüllen. In diesem Ausführungsbeispiel wer­ den das Zieldrehmoment Te* und eine Zielumdrehungsgeschwindig­ keit Ne* des Motors 150, bei welcher der Motor 150 mit einer Ef­ fizienz so groß wie möglich arbeitet und der Betriebszustand des Motors 150 sanft im Ansprechen auf eine Änderung der Energie Pe verändert wird, entsprechend der Energie Pe durch Experimente bestimmt. Solche Kombinationen aus dem Zieldrehmoment Te* und der Umdrehungsgeschwindigkeit Ne* werden in Form einer Karte in dem ROM 190b vorab gespeichert. Nachdem die Energie Pe, welche von dem Motor 150 gefordert wird, berechnet ist, werden ein Zieldrehmoment Te* und eine Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne* für den Motor 150 entsprechend der berechneten Energie Pe aus der in dem ROM 190b gespeicherten Karte abgelesen. Die aktuelle Steuerung des Motors 150 wird dann durch die EFIECU 170 ausge­ führt. Die Steuerungseinrichtung 180 gibt über die Verbindungs­ leitung an die EFICEU 170 konstant die Information bezüglich der Energie Pe, welche von dem Motor 150 abgegeben werden soll und der Umdrehungsgeschwindigkeit Ne*, die für das Erreichen der Energie Pe erforderlich ist, aus. Die EFIECU 170 empfängt die Information für die Steuerungseinrichtung 180 und steuert den Betriebspunkt des Motors 150 durch eine Steuerungsroutine (nicht dargestellt). Das Zieldrehmoment Te* und die Umdrehungsgeschwin­ digkeit Ne* des Motors kann in einer Weise gemäß vorstehender Beschreibung bestimmt werden mit Blick auf das Energiegleichge­ wicht und die Betriebseffizienz des Motors 150. In diesem Aus­ führungsbeispiel werden die Ausgangsenergie Pe und die Umdre­ hungsgeschwindigkeit Ne* des Motors 150 usw. eingestellt, um Ge­ räusche infolge Spiel in der Planetengetriebeeinheit 120 zu re­ duzieren. Dieser Einstellbetrieb wird nachstehend im einzelnen beschrieben.

Der Betrieb, welcher in der Fig. 8 dargestellt ist, wird ferner wie folgt beschrieben. Nachdem die Energie Pe, welche notwendi­ ger Weise von dem Motor 150 abgegeben werden muß, in Schritt S240 bestimmt ist, und das Zieldrehmoment Te* sowie die Zielum­ drehungsgeschwindigkeit Ne* des Motors 150 in Schritt S250 be­ stimmt sind, wird die Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ns* der Son­ nenradwelle 125 aus der Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne* des Motors 150 unter Verwendung der Gleichung (2) in Schritt S260 berechnet. Nachfolgend werden unter Verwendung der Zielumdre­ hungsgeschwindigkeit Ne* und der Zieldrehmoment Tr*, Te*, der elektrische Motor MG1 sowie der elektrische Motor MG2 in den Schritten S270 und S280 jeweils gesteuert. Nachfolgend wird in Schritt S290 der Motor 150 gesteuert. Bei der Steuerung des Mo­ tors 150 werden die Menge an Einlaßluft, die Menge an Kraft­ stoff, welche eingespritzt werden soll, sowie die Ventilzeit­ punkte derart gesteuert, daß die Energie, welche durch das Mul­ tiplikationsprodukt aus der Umdrehungsgeschwindigkeit Ne* und dem Zieldrehmoment Te* bestimmt ist, von dem Motor 150 abgegeben wird. Die Steuerung des Motors 150 wird aktuell durch die EFIECU 170 ausgeführt.

Die Steuerung des elektrischen Motors MG1 sowie des elektrischen Motors MG2 wird nachfolgend beschrieben. Die Steuerung des elek­ trischen Motors MG1 (Schritt S270) gemäß Fig. 8) wird im Detail in der Fig. 9 dargestellt. Die Flußkarte gemäß der Fig. 9 zeigt ein Beispiel bezüglich einer Steuerungsroutine für den elektrischen Motor MG1. Wenn diese Routine gestartet wird, dann liest die Steuerungs-CPU 190 der Steuerungseinrichtung 180 zu­ erst die Umdrehungsgeschwindigkeit Ns der Sonnenradwelle 125 in Schritt S271 ein. Die Umdrehungsgeschwindigkeit Ns der Sonnen­ radwelle 125 kann aus dem Drehwinkel θs der Sonnenradwelle 125 bestimmt werden, welcher durch den Drehmelder 139 erfaßt wird, der an der Sonnenradwelle 125 befestigt ist. Nachfolgend stellt in Schritt S272 die Steuerungs-CPU 190 als ein Instruktions­ drehmomentwert Tm1* des elektrischen Motors MG1 den Wert ein, welcher durch die Berechnung aus der nachfolgenden Gleichung (4) basierend auf der eingelesenen Umdrehungsgeschwindigkeit Ns und der Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ns* der Sonnenradwelle 125 er­ halten wird. In der Gleichung (4): der erste Term auf der rech­ ten Seite wird erhalten auf der Basis eines Gleichgewichts der Betriebsabgleichslinie in den Abgleichskarten gemäß der Fig. 6 und 7; der zweite Term auf der rechten Seite ist ein propor­ tionaler Term, welcher die Abweichung der Umdrehungsgeschwindig­ keit Ns von der Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ns* ausgleicht, bzw. eliminiert; und der dritte Term auf der rechten Seite ist ein Integrationsterm für das Eliminieren der stetigen Abwei­ chung. Daher wird der Instruktionsdrehmomentwert Tm* des elek­ trischen Motors MG1 als ein Wert festgesetzt, welcher bestimmt wird auf der Basis der Gleichgewichtsbeziehung der Betriebsab­ gleichslinie in einem stetigen Zustand (wonach die Abweichung der Umdrehungsgeschwindigkeit Ns von der Zielumdrehungsgeschwin­ digkeit Nn* Null ist. In der Gleichung (4) bedeutet K3 und K4 jeweils Proportionalkonstanten. Da die Umdrehungsgeschwindigkeit Ns der Sonnenradwelle 125 bestimmt wird durch die Umdrehungsge­ schwindigkeit Nr der Ringradwelle 126 und der Umdrehungsge­ schwindigkeit Ne des Motors 150, wie dies in der Gleichung (2) angezeigt ist, ist es möglich, den Betrieb des Motors 150 in dem Betriebspunkt der Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne* zu stabili­ sieren durch Einstellen des Instruktionsdrehmomentwerts Tm1* des elektrischen Motors MG1 auf der Basis der Umdrehungsgeschwindig­ keit Ns der Sonnenradwelle 125.

Nach dem Einstellen des Instruktionsdrehmomentwerts Tm1* des elektrischen Motors MG1 erfaßt die Steuerungs-CPU 190 des Rota­ tionswinkel θs der Sonnenradwelle 125 unter Verwendung des Dreh­ melders 139 und zwar in Schritt S273. Nachfolgend wird in Schritt S274 der elektrische Winkel θ1 des elektrischen Motors MG1 bestimmt aus dem Rotationswinkel θs der Sonnenradwelle 125. Da in diesem Ausführungsbeispiel der elektrische Motor MG1 ein Synchronmotor mit vier Polpaaren ist, wird der elektrische Win­ kel θ1 berechnet aus θ1 = 4θs. In Schritt S275 erfaßt die Steue­ rungs-CPU 190 die Phasenströme Iu1, Iv1 des elektrischen Motors MG1 unter Verwendung der Stromsensoren 195, 196. In Schritt S276 führt die Steuerungs-CPU 190 eine Koordinatenkonvertierung von drei Phasen auf zwei Phasen basierend auf den Stromwerten Iu1, Iv1 durch. Diese Koordinatenkonvertierung dient dazu, die elek­ trischen Ströme durch die Drei-Phasenspulen in Stromwerte ent­ lang der d-Achse und q-Achse eines Synchronmotors der Permanent­ magnetenbauart zu konvertieren und ist äquivalent zur Berechnung der nachfolgenden Gleichung (5). Die Koordinatenkonvertierung wird in Schritt S276 ausgeführt, da in einem Synchronmotor der Permanentmagnetenbauart die d-Achse und q-Achsen-Ströme, wesent­ liche Werte bei der Steuerung des Drehmoments darstellen. Jedoch ist es auch möglich, die Steuerung unter Beibehaltung der drei Phasen auszuführen.

Nach der Umwandlung auf die d-Achsen- und q-Achsen-Stromwerte bestimmt die Steuerungs-CPU 190 Differenzen zwischen den In­ struktionsstromwerten Id1*, Iq1* entlang der Achsen, welche aus dem Instruktionsdrehmomentwert Tm1* des elektrischen Motors MG1 bestimmt ist und den Strömen Id1, Iq1 welche gegenwärtig entlang der Achsen jeweils fließen, wobei daraufhin Instruktionsspan­ nungswerte Vd1, Vq1 entlang der Achsen in dem Schritt S277 be­ stimmt werden. In diesem Schritt wird die Berechnung der nach­ stehenden Gleichung (6) ausgeführt, wobei dann die Berechnung der nachfolgenden Gleichungen (7) ausgeführt wird. In den Glei­ chungen (7) bedeuten Kp1, Kp2, Ki1, Ki2 Koeffizienten, welche derart eingestellt worden sind, daß sie den Charakteristiken des Motors entsprechen, bei welchem das Ausführungsbeispiel angewen­ det wird. Die Instruktionsspannungswerte Vd1, Vq1 werden be­ stimmt durch einen Abschnitt proportional zu der Abweichung ΔI des Stroms I von dem Instruktionsstromwert I* (der erste Term auf der rechten Seite) und durch Ansammlung der vergangenen i- Anzahl an Abweichungen ΔI (der zweite Term auf der rechten Sei­ te).

ΔId1 = Id1*-Id1
ΔIq1 = Iq1*-Iq1 (6)
Vd1=KP1 × ΔId1+ΣKi1 × ΔId1
Vq1=Kp2 × ΔIq1+ΣKi2 × ΔIq1 (7).

Nachfolgend führt in Schritt S278 die Steuerungs-CPU 190 eine Koordinatentransformation oder Konvertierung (von zwei Phasen auf drei Phasen) der Spannungsinstruktionswerte durch, welche in Schritt S277 bestimmt werden. Die Koordinatentransformation ent­ spricht der inversen Transformation der drei-Phasen-Auf-Zwei- Phasen-Transformation, welche in Schritt S276 ausgeführt wird. Die Steuerungs-CPU 190 bestimmt dabei Spannungen Vu1, Vv1, Vw1, welche gegenwärtig an die Dreiphasen-Spulen 134 angelegt werden.

Die Spannungen werden bestimmt durch die nachfolgende Gleichung (8)

Die aktuelle Spannungssteuerung wird ausgeführt auf der Basis der "EIN"-"AUS"-Zeit der Transistoren Tr1-Tr6 in dem ersten Treiberkreis 191. D.h., daß in Schritt S279 die "EIN"-Zeit jedes der Transistoren Tr1-Tr6 PWM-gesteuert wird, so daß die Span­ nungsinstruktionswerte denen entsprechen, welche durch die Glei­ chung (8) bestimmt wurden.

Die Steuerung des elektrischen Motors MG2 (Schritt 280 gemäß Fig. 8) wird in einer Steuerungsroutine des elektrischen Motors MG2 ausgeführt, welche als ein Beispiel in der Fig. 10 darge­ stellt ist. Wenn diese Routine gestartet wird, dann stellt die Steuerungs-CPU 190 der Steuerungseinrichtung 180 ein Instrukti­ onsdrehmomentwert Tm2* des elektrischen Motors MG2 basierend auf der Gleichung (9) in Schritt S282 ein. Die Gleichung (9) kann erhalten werden aus dem Gleichgewicht der Betriebsabgleichslinie in den Abgleichskarten gemäß der Fig. 6 und 7.

Hierauf gibt die Steuerungs-CPU 190 den Winkel θr der Ringrad­ welle 126 in Schritt S283 ein und berechnet einen elektrischen Winkel θ2 des elektrischen Motors MG2 basierend auf dem Winkel θr der Radwelle 126 in Schritt S284, wie bei der Steuerung des elektrischen Motors MG (Fig. 9). Hierauf erfaßt die Steuerungs- CPU 190 Motorströme Iu2, Iv2 in Schritt S295, führt eine Drei- Phasen-zu-Zwei-Phasen-Koordinatentransformation in Schritt S286 durch, berechnet Instruktionsspannungswerte Vd2, Vq2 in Schritt S278, führt eine Zwei-Phasen-zu-Drei-Phasen- Koordinatentransformation der Instruktionsspannungswerte Vd2, Vq2 in Schritt 288 durch und führt eine PWM-Steuerung unter Ver­ wendung der bestimmten Instruktionsspannungswerte in Schritt S289 durch, genau wie bei der Steuerung des elektrischen Motors MG1. Die Betriebsvorgänge in diesen Schritten sind im wesentli­ chen die gleichen wie bei der Steuerung des elektrischen Motors MG1 und werden daher nicht noch einmal beschrieben.

Durch diese Steuerungsvorgänge betreibt die Kraftabgabeeinrich­ tung 110 gemäß diesem Ausführungsbeispiel den Motor 150 an hocheffizienten Betriebspunkten und bewirkt, daß der Motor 150 eine Kraft abgibt, welche die Kraft erreicht, die notwendiger­ weise an die Antriebsachse 112 in Übereinstimmung mit dem Nie­ derdrückbetrag des Gaspedals 164 angelegt werden soll und führt eine Drehmomentkonvertierung der Energie in eine gewünschte Kraft aus, und gibt Kraft an die Ringradwelle 126 und folglich an die Antriebsräder 116, 118 ab.

Basierend auf der Konstruktion und im Betrieb der Kraftabgabe­ einrichtung 110 und insbesondere der Konstruktion der Planeten­ getriebeeinheit 120 sowie der Art der Steuerung des Motors 150, des elektrischen Motors MG1 und des elektrischen Motors MG2, ge­ mäß vorstehender Beschreibung verwendet dieses Ausführungsbei­ spiel ein Klappergeräuschreduzierverfahren gemäß nachfolgender Beschreibung, um das Klappergeräusch infolge Spiel in der Plane­ tengetriebeeinheit 120 zu verringern. Das Klappergeräuschverrin­ gerungsverfahren des ersten Ausführungsbeispiels verringert das Klappergeräusch, welches während des sich Bewegens des Fahrzeugs auftritt, wie in der Flußkarte gemäß der Fig. 11 dargestellt wird.

Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird das Klappergeräusch verringert durch Korrigieren der Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne des Motors 150. Insbesondere wird das Abarbeiten von Schritt S250 gemäß Fig. 8 bezüglich der Bestimmung des Zieldrehmoments Te* und der Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne* des Motors 150 in der in der Fig. 11 dargestellten Routine ausgeführt. In dieser Routine wird die Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne* des Motors 150 aus einer Karte bestimmt, welche vorab in dem ROM 190b vor­ bereitet wird und zwar auf der Basis des Instruktionsdrehmoment­ werts Tm2* des elektrischen Motors MG2 in Schritt S300. Fig. 12 zeigt ein Beispiel einer Karte für das Erfassen der Zielumdre­ hungsgeschwindigkeit Ne* des Motors 150 auf der Basis des In­ struktionsdrehmomentwerts Tm2* für den elektrischen Motor MG2. Gemäß vorstehender Beschreibung wird der Motor 150 an dem am meisten effizienten Betriebspunkt während der normalen Fahrt des Fahrzeugs betrieben. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Mo­ tor 150 normalerweise bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 1000 Umdrehungen/Minute betrieben. In dem Fall jedoch, wonach der Instruktionsdrehmomentwert Tm2* des elektrischen Motors MG2 innerhalb des Bereichs von -20 Nm bis +20 Nm liegt, wird die Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne* des Motors 150 auf 1400 Umdre­ hungen/Minute als Maximum erhöht, wie dies in der Fig. 12 ge­ zeigt wird. Eine Anordnung für das Bestimmen, ob der Instrukti­ onsdrehmomentwert Tm2* des elektrischen Motors MG2 innerhalb des Bereichs von -20 Nm bis +20 Nm liegt, entspricht einer Klapper­ geräuscherfassungseinrichtung für das Erfassen einer Bedingung für das Auftreten eines Klappergeräuschs. Eine Anordnung für ein Erhöhen der Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne* des Motors 150 entspricht zusätzlich einer internen Verbrennungsmotorumdre­ hungsgeschwindigkeitssteuerungseinrichtung für das Erreichen ei­ ner Motorumdrehungsgeschwindigkeit, welche gleich oder höher ist als ein vorbestimmter Wert.

Nachdem die Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne* in dieser Weise be­ stimmt wird, wird ein Zieldrehmoment Te* bestimmt durch Teilen der Abgabeenergie Te durch die Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne* in Schritt S310. Falls der Fahrzustand unverändert bleibt, ver­ bleibt die Energie Pe, welche von dem Motor 150 gefordert wird, ebenfalls unverändert. In diesem Ausführungsbeispiel wird folg­ lich eine konstante Abgabeenergie von dem Motor 150 und daher ei­ ne konstante Kraft für das Antreiben der Antriebsachse 112 beibe­ halten, selbst wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 150 erhöht wird. Die Anordnung für diesen Betrieb entspricht einer Antriebswellenabgabeaufrechterhaltungseinrichtung, welche eine Änderung bezüglich des Zustands der Abgabe auf die Antriebsachse ausgleicht bzw. eliminiert. Die Kraft, welche von jeder Welle der Planetengetriebeeinheit 120 während der Fahrt des Fahrzeugs auf­ genommen wird, wird beispielhaft in den Fig. 6 und 7 darge­ stellt. Wenn der Instruktionsdrehmomentwert Tm2* des elektrischen Motors MG2 innerhalb des Bereichs von -20 Nm bis +20 Nm liegt, bedeutet dies, daß die Abweichung des verteilten Drehmoments Ter (basierend auf dem Abgabedrehmoment Te des Motors 150) von dem Drehmoment Tr (welches notwendiger Weise an die Ringradwelle 126 abgegeben werden muß) innerhalb eines Bereichs liegt, in welchem die Abweichung relativ klein ist, im Vergleich zu der Schwankung des Drehmoments des Motors 150, wobei folglich die Drehmoment­ schwankung des Motors 150 nicht durch Verwenden des elektrischen Motors MG2 ausgleichbar bzw. eliminierbar ist. Dies kann nachste­ hend unter Verwendung der Abgleichskarte gemäß der Fig. 6 wie folgt erläutert werden. Falls das Drehmoment Te des Motors 150 schwankt, verhält sich die Betriebsabgleichslinie als wenn diese Oszilliert, wobei die Position der Sonnenradwelle 125 ein He­ beldrehpunkt darstellt. D.h., die Drehmomentfluktuation des Mo­ tors 150 wird direkt in dem verteilten Drehmoment Ter an der Po­ sition R der Ringradwelle 126 reflektiert und zwar als eine Schwankung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Ringradwelle 126. Da die Rückkopplungssteuerung ausgeführt wird, derart, daß die Um­ drehungsgeschwindigkeit Nr der Ringradwelle 126 gleich dem Ziel­ wert Nr* wird, bewirkt die Fluktuation des Abgabedrehmoments des Motors 150 entsprechende Änderungen des Drehmoments Tm2 des elek­ trischen Motors MG2, wodurch ein Gleichgewicht erreicht wird.

Falls das Drehmoment des elektrischen Motors MG2 derart variiert wird, das es exakt der Drehmomentschwankung des Motors 150 folgt, bleibt die Betriebsabgleichslinie unverändert. Da jedoch der In­ struktionsdrehmomentwert Tm2* des elektrischen Motors MG2 relativ klein ist und da der elektrische Motor MG2 durch eine Rückkopp­ lungssteuerung gesteuert wird und da eine Verzögerung unvermeid­ lich bei der Steuerung auftritt, ist es unmöglich, die Drehmo­ mentfluktuation des Motors 150 durch die Steuerung des elektri­ schen Motors MG2 zu eliminieren. Aus diesem Grunde oszilliert die Betriebsabgleichslinie unvermeidlich. D.h., im Gegensatz zu einem Bezugs- oder Idealzustand, in welchem die Planetenräder 123 und das Ringrad 122 der Planetengetriebeeinheit 120 sanft mit exakt der gleichen Geschwindigkeit rotieren, erfährt die Rotation der Planetenräder 123 in Wirklichkeit eine ständig sich wiederholende Beschleunigung und Entschleunigung. Bei jeder Geschwindigkeitsän­ derung schlagen Zahnradzähne der Planetenzahnräder 123 gegen Zahnradzähne des Ringrads 122, wodurch Klappergeräusche erzeugt werden. In diese Ausführungsbeispiel wird die Zielumdrehungsge­ schwindigkeit Ne* des Motors 150 auf 1400 Umdrehungen/Minute als dessen Spitzenwert erhöht und zwar 32405 00070 552 001000280000000200012000285913229400040 0002019842452 00004 32286innerhalb des Bereichs, in welchem der Instruktionsdrehmomentwert Tm2* des elektrischen Mo­ tors MG2 relativ klein ist, d. h., in einem Betriebszustand, in welchem es wahrscheinlich ist, daß ein Klappergeräusch auftritt. Da die Energie Pe, welche von dem Motor 150 abgegeben wird, nicht verändert wird, selbst wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit erhöht wird, wird das Zieldrehmoment Te* in solch einem Fall reduziert. Als ein Ergebnis hiervon wird die Drehmomentfluktuation des Mo­ tors 150 verringert, so daß das Problem des Auftretens von Klap­ pergeräuschen verringert wird. Da darüber hinaus die Umdrehungs­ geschwindigkeit der Planetenräder 123 relativ zu jener des Rin­ grades 122 erhöht wird, werden die Zahnradzähne der Planetenräder 123 gegen die Zahnradzähne des Ringrads 122 gepreßt, wodurch das Auftreten von Klappergeräuschen im wesentlichen vermieden wird.

In dem ersten Ausführungsbeispiel wird die abgegebene Energie Pe des Motors 150 nicht geändert sondern das Zieldrehmoment Te* wird reduziert entsprechend einer Erhöhung der Zielumdrehungsgeschwin­ digkeit Ne*. Wenn die Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne* und das Zieldrehmoment Te* verändert werden, dann steuert die EFIECU 170 den Öffnungs- und Schließzeitpunkt für das Einlaßventil 150a un­ ter Verwendung des VVT 153 und steuert das Öffnen des Drosselven­ tils 166 durch Steuern des Aktuators 168, derart, das die Umdre­ hungsgeschwindigkeit Ne und das Drehmoment Te des Motors 150 auf eine gewünschte Beziehung eingestellt wird.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend beschrieben. Ein Klappergeräuschverringerungsverfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel reduziert das Geräusch infolge Spiel, welches dann auftritt, wenn das Fahrzeug in angehaltenem Zustand verbleibt. Eine Steuerroutine für diesen Betrieb ist in der Fig. 13 dargestellt. Wenn die Drehmomentsteuerroutine gemäß der Fig. 8 während eines Stops des Fahrzeugs gestartet wird, wird eine Krafterzeugungsforderung in Schritt S400 eingegeben. Normalerwei­ se ist der Betriebszweck des Motors 150 während einer Anhaltphase eines Fahrzeugs darin zu sehen, daß eine Leistungs- bzw. Energie­ erzeugung bewirkt wird, um beispielsweise die Batterie 194 aufzu­ laden, falls kein weiteres Zubehörteil oder ähnliches betrieben wird. Da während eines Stops die Antriebsachse 112 nicht gedreht wird, ist der elektrische Motor MG1 für eine Energieerzeugung verwendbar. Nachdem eine Energieerzeugungsforderung bestimmt ist, wobei der Ladezustand der Batterie 194 in Betracht gezogen wird, wird der Leistungs- bzw. Energieverbrauch durch Zubehörbauteile und ähnlichem eingegeben, wobei die Steuereinrichtung 180 eine Ausgangsenergie Pe des Motors 150 in Übereinstimmung mit der Energieerzeugungsforderung gemäß Schritt S410 berechnet.

Nachfolgend wird in Schritt S420 überprüft, ob das Fahrzeug in angehaltenem Zustand verbleibt. Diese Überprüfung, ob das Fahr­ zeug in angehaltenem Zustand verbleibt, kann durchgeführt werden durch Erfassen einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebsachse 112 oder durch Erfassen einer Schaltposition SP unter Verwendung des Schaltpositionssensors 184. Falls bestätigt wird, daß das Fahrzeug in angehaltenem Zustand verbleibt, bestimmt die Steue­ rungseinrichtung 180 in Schritt S430, ob die Ausgangsenergie Pe des Motors 150 berechnet in Schritt S410 sich innerhalb des Be­ reichs von 0 bis zu einem vorbestimmten Wert der Energie Pe (4 kW gemäß diesem Ausführungsbeispiel) befindet. Falls die Abgabeener­ gie Pe des Motors 150 gleich oder größer als 4 kW ist, dann setzt die Steuereinrichtung 180 1 auf einen Flag SXg in Schritt S440. Falls im Gegensatz hierzu die Ausgangsenergie Pe des Motors 150 innerhalb des Bereichs (0 bis 4 kW gemäß diesem Ausführungsbei­ spiel) liegt, dann erneuert die Steuereinrichtung 150 den Flag SXg auf 0 gemäß Schritt S442 und stellt die Abgabeenergie Pe des Motors 150 in Schritt S444 auf zwei kW.

Falls in Schritt S420 bestimmt wird, daß das Fahrzeug nicht ange­ halten ist oder falls in Schritt S430 bestimmt wird, daß die be­ rechnete Abgabeenergie Pe gleich oder kleiner als 0 ist, dann wird der Flag SXg in Schritt S446 auf 0 zurückgesetzt. Nachdem die Ausgangsenergie Pe des Motors 150 bestimmt ist und der Fleck SXg gesetzt ist (Schritte S400-S446) dann stellt die Steuerungs- CPU 190 ein Zieldrehmoment Te* und eine Zielumdrehungsgeschwin­ digkeit Ne* des Motors 150 basierend auf eine Abgabeenergie Pe in Schritt S450 ein. Das Zieldrehmoment Te* und die Zielumdrehungs­ geschwindigkeit Ne* des Motors 150 werden derart eingestellt, daß eine gute Betriebseffizienz des Motors 150 mit der Abgabeenergie Pe erreicht wird.

Nachdem die Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ns* der Sonnenradwelle 125 in Schritt S460 eingestellt ist, wird der elektrische Motor MG1 in Schritt S270 gesteuert, wie dies in dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel der Fall ist. Die Umdrehungsgeschwindigkeit Ns der Sonnenradwelle 125 wird unter Verwendung der Gleichung (2) be­ rechnet.

In der Routine gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der elektrische Motor MG2 in Schritt S480 gesteuert, wobei der Motor 150 in Schritt S490 gesteuert wird. Da die Umdrehungsgeschwindig­ keit der Antriebsachse 112 null ist, während das Fahrzeug ange­ halten ist, wird der elektrische Motor MG2 derart gesteuert, daß der elektrische Motor MG2 nicht gedreht wird, da die Antriebsrä­ der 116, 118, welche mit dem Boden in Kontakt sind angehalten sind, wird die Antriebsachse 112 nicht gedreht, d. h., der elek­ trische Motor MG2 verbleibt im Ruhezustand ohne das Erfordernis, den elektrischen Motor MG2 durch eine entsprechende Energiebeauf­ schlagung zu blockieren, solange eine Kraft, die auf die Antrieb­ sachse 112 einwirkt, um diese zu drehen, erzeugt durch das Drehmoment Ter, verteilt auf die Sonnenradwelle 125 aus dem Drehmoment Te des Motors 150, die statische Reibungskraft nicht überschreitet, welche durch den statischen Reibungskoeffizienten bestimmt ist. Da jedoch ein Fall auftreten kann, wonach das Fahr­ zeug auf einer Straßenoberfläche mit einem niedrigen Renigungs­ koeffizienten angehalten ist, beispielsweise auf einer vereisten Straßenoberfläche, ist es normalerweise bevorzugt, daß ein Perma­ nentstrom an die Drei-Phasen-Spulen 144 des elektrischen Motors MG2 angelegt wird, um die Drehwelle des elektrischen Motors MG2 zu verriegeln. Wenn die Steuerung zur Verriegelung des elektri­ schen Motors MG2 in dem Schritt S480 ausgeführt wird, dann wird eine externe Kraft, welche für ein Rotieren des Rotors des elek­ trischen Motors MG2 an diesen angelegt wird, entgegengewirkt durch das Reaktionsdrehmoment welches durch den elektrischen Mo­ tors MG2 erzeugt wird, wodurch der Rotor in einer fixierten bzw. feststehenden Position gehalten wird.

Durch das Ausführen der Drehmomentsteuerung gemäß Fig. 13 wird die Ausgangsenergie des Motors 150 aufrechterhalten, falls das Fahrzeug angehalten wird oder falls die Energie Pe, welche auf der Basis der Energieerzeugungsforderung bestimmt ist, sich au­ ßerhalb des Bereichs von 0 bis 4 kW befindet, obgleich das Fahr­ zeug angehalten ist. Wenn im Gegensatz hierzu das Fahrzeug ge­ stoppt wird und die berechnete Ausgangsenergie Pe des Motors 150 sich innerhalb des Bereichs von 0 bis 4 kW befindet, dann wird die Ausgangsenergie Pe des Motors 150 auf zwei kW eingestellt.

Der so eingestellte Wert der Ausgangsenergie Pe des Motors 150 wird von der Steuerungs-CPU 190 an die EFIECU 170 über den Ver­ bindungsanschluß ausgegeben. Aus diesem Grunde steuert die EFIECU 170 die Öffnung des Drosselventils 166 des Motors 150, den Kraft­ stoffeinspritzbetrag, die Öffnungs- und Schließzeiten des Einlaß­ ventils 150a unter Verwendung der VVT 153 und ähnliches, so daß die aktuelle Abgabeenergie des Motors 150 sich dem eingestellten Energiewert angleicht. Das Klappergeräusch kann lediglich durch den Betrieb reduziert werden, wie in der Fig. 13 dargestellt ist. Jedoch führt das zweite Ausführungsbeispiel auch einen wei­ teren Betrieb zur Reduktion des Klappergeräusches aus, d. h., den Betrieb gemäß Schritt S450 bezüglich des Einstellens einer Ziel­ umdrehungsgeschwindigkeit Ne* des Motors 150. Dieser Betrieb ist im einzelnen in Fig. 14 dargestellt. Wenn der Betrieb gemäß Fig. 14 gestartet wird, dann wird der Wert des Flags SXg in Schritt S452 erfaßt. Falls der Wert des Flags SXg 1 ist, dann wird die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne* des Motors 150 auf eine vorbestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit eingestellt (120 Umdre­ hung/Minute gemäß diesem Ausführungsbeispiel), welche höher ist als die normale Umdrehungsgeschwindigkeit und zwar in Schritt S454. Falls der Wert des Flags SXg nicht 1 ist, dann wird eine Umdrehungsgeschwindigkeit Ne* in Übereinstimmung mit den Bedin­ gungen für einen hocheffizienten Betrieb des Motors 150 in Schritt S455 eingestellt. D.h., ein Zieldrehmoment Te* des Motors 150 wird in Schritt S456 bestimmt auf der Basis der Ausgangsener­ gie Pe des Motors 150 und der Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne*, bestimmt in den Schritten S454 oder S455. Das Zieldrehmoment Te* kann bestimmt werden durch Dividieren der Ausgangsenergie Pe durch die Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne*. Durch Ausführen des Betriebs gemäß der Fig. 14 wird ein Betriebspunkt des Motors 150 mit einer vorbestimmten Abgabeenergie Pe eingestellt.

Durch Ausführen der Betriebsvorgänge, welche in den Fig. 13 und 14 dargestellt sind, wird das Klappergeräusch in der Plane­ tengetriebeeinheit 120 erheblich verringert. Es wird nachfolgend beschrieben, in welcher Weise das Klappergeräusch verringert wird. Als erstes wird hierfür der Mechanismus für das Erzeugen eines Klappergeräuschs währen des Stillstands des Fahrzeugs be­ schrieben. In einem Fall, wonach das Fahrzeug sich in Stillstand befindet, jedoch der Motor 150 betrieben wird, wird die Ringrad­ welle 126 der Planetengetriebeeinheit 120 durch den elektrischen Motor MG2 verriegelt, so daß die Umdrehungsgeschwindigkeit der Ringradwelle 126 permanent auf dem Wert 0 verbleibt, wie dies in der Fig. 15 angezeigt wird. Ein Drehmomentgleichgewicht wird un­ ter dem Drehmoment Te, erzeugt durch den Motor 150, dem Drehmo­ ment Tm1 aus dem elektrischen Motor MG1, welches an die Sonnen­ radwelle 125 angelegt wird und dem Reaktionsdrehmoment Tm2 aus dem elektrischen Motor MG2 erreicht, welches an die Ringradwelle 126 angelegt wird. Da die Umdrehungsgeschwindigkeit der Ringrad­ welle 126 null beträgt, bewirken Schwankungen des Ausgangsdrehmo­ ments Te des Motors 150, daß die Betriebsabgleichslinie einfach ein Verhalten aufzeigt, als ob diese oszilliert, wobei die Posi­ tion R der Ringradwelle 126 ein Drehpunkt bzw. eine Drehachse darstellt. Falls die Umdrehungsgeschwindigkeit Ns der Sonnenrad­ welle 125 auf eine Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ns* rückkopp­ lungsgesteuert wird, ändert das Drehmoment Tm1 des elektrischen Motors MG1 das Verhalten bezüglich des Nachfolgens der Schwankun­ gen des Ausgangsdrehmoments des Motors 150, wodurch ein Gleichge­ wicht erhalten wird. Falls das Drehmoment des elektrischen Motors MG1 derart variiert wird, daß es exakt den Drehmomentschwankungen des Motors 150 folgt, wird die Betriebsabgleichslinie unbeweglich gehalten. Da jedoch der elektrische Motor MG1 durch Rückkopp­ lungssteuerung gesteuert wird und da eine Verzögerung unweiger­ lich bei der Steuerung auftritt, ist es praktisch unmöglich, die Drehmomentfluktuation des Drehmoments 150 durch eine Steuerung des elektrischen Motors MG1 zu eliminieren. Aus diesem Grunde entsteht unweigerlich eine Oszillation der Betriebsabgleichsli­ nie. D.h., im Gegensatz zu einem Bezugs- oder Idealzustand wonach die Planetenräder 123 und das Sonnenrad 121 der Planetengetriebe­ einheit 120 sanft mit exakt der gleichen Geschwindigkeit drehen, erfahren die Planetenräder 123 in Wirklichkeit eine permanent sich wiederholende Umdrehungsbeschleunigung und -entschleunigung.

Bei jeder Geschwindigkeitsänderung schlagen die Zähne der Plane­ tenräder 123 gegen die Zähne des Sonnenrads 121, wodurch Klapper­ geräusche erzeugt werden.

Unter Beachtung dieses Mechanismus' bezüglich der Erzeugung ei­ nes Klappergeräuschs, läßt es sich verstehen, das ein Klapperge­ räusch wahrscheinlich dann auftritt, wenn die Drehmomentschwan­ kung des Motors 150 groß ist. Die Drehmomentschwankung des Motors 150 ist jedoch groß, wenn die Ausgangsenergie des Motors 150 gleich oder größer als 2 kW ist. Wenn gemäß dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel das Fahrzeug gestoppt ist und der Motor 150 betrie­ ben wird mit einer Abgabeenergie von kleiner als 4 KW, dann wird die Abgabeenergie auf 2 kW durch eine entsprechende Steuerung be­ grenzt. Als ein Ergebnis hiervon wird der Motor 150 innerhalb ei­ nes Bereichs betrieben, in welchem die Drehmomentschwankung klein ist. Aus diesem Grunde wird das Klappergeräusch reduziert. Dieser Betrieb entspricht einer Verbrennungsmotorumdrehungsgeschwindig­ keitssteuerungseinrichtung für das Erreichen einer Umdrehungsge­ schwindigkeit gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert wäh­ rend des Änderns der Abgabeenergie des Verbrennungsmotors. Dar­ über hinaus ist der Motor 150 gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit einer VVT 153 ausgerüstet. Unter Verwendung der VVT 153 ver­ ändert dieses Ausführungsbeispiel die Öffnungs- und Schließzeiten des Einlaßventils 150a, um die Drehmomentfluktuation zu minimie­ ren, während eine konstante Abgabeenergie des Motors 150 beibe­ halten wird. Dieser Betrieb in dem zweiten Ausführungsbeispiel verringert ebenfalls das Klappergeräusch.

Falls die Abgabeenergie gleich oder größer als 4 kW ist, verrin­ gert dieses Ausführungsbeispiel das Klappergeräusch durch Erhöhen der Umdrehungsgeschwindigkeit auf 1200 Umdrehungen/Minute (Schritt S454 in Fig. 14) und zwar ohne Änderung der Abgabeener­ gie. Falls die Abgabeenergie, welche für den Motor 150 gefordert ist, größer als 4 kW ist, beispielsweise zum Zweck des Ladens der Batterie 194, ist es nicht annehmbar, die Abgabeenergie des Mo­ tors 150 zu reduzieren. In solch einem Fall wird folglich die er­ forderliche Energie aufrechterhalten, jedoch die Umdrehungsge­ schwindigkeit erhöht. Die Erhöhung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 150 bewirkt einen Zustand der Planetengetriebeeinheit 120, in welchem die Planetenräder 123 rotieren, während deren Zähne permanent in geschlossenem oder angepreßtem Kontakt mit den Zähnen des Sonnenrads 121 stehen, wodurch das Klappergeräusch durch Aufschlagen zwischen den Zähnen verringert wird.

Obgleich ein spezielles Verfahren für ein Ändern der Abgabeener­ gie Pe des Motors 150 vorstehend nicht beschrieben wird, so kann die Abgabeenergie des Motors 150 dennoch in einfacher Weise in dem zweiten Ausführungsbeispiel geändert werden, da das Drossel­ ventil 166 für ein Verändern der Menge an Luft, die vom Motor 150 eingesaugt wird durch den Aktuator 186 betrieben wird. In einem Fall, wonach die Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ns* derart geän­ dert wird, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit der Sonnenradwelle 126 durch den elektrischen Motor MG2 erhöht wird und als ein Er­ gebnis hiervon die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 156 erhöht wird, betreibt das zweite Ausführungsbeispiel zusätzlich das Drosselventil 166 in die Schließrichtung, um eine konstante Abgabeenergie des Motors 150 beizubehalten.

Bei der Anwendung an einem Hybridfahrzeug, ausgerüstet mit einer Kraftabgabeeinrichtung 110, in welcher die Planetengetriebeein­ heit 120 eingefügt ist, ist das zweite Ausführungsbeispiel in der Lage, das Klappergeräusch in der Planetengetriebeeinheit 120 zu verringern, während das Fahrzeug in unbewegtem Zustand verbleibt.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend beschrieben. Das dritte Ausführungsbeispiel hat im wesentlichen die gleiche Hardware-Konstruktion wie das zweite Ausführungsbei­ spiel und reduziert das Klappergeräusch, während das Fahrzeug in angehaltenem Zustand verbleibt, in der gleichen Weise wie das zweite Ausführungsbeispiel eine Drehmomentsteuerungsroutine in dem dritten Ausführungsbeispiel ist teilweise in der Fig. 16 dargestellt. Die Drehmomentsteuerroutine gemäß dem dritten Aus­ führungsbeispiel ist im wesentlichen die gleiche, wie die Steuer­ routine, welche in der Fig. 13 dargestellt ist, mit Ausnahme der Schritte S420 bis S446 in Fig. 13, auf welche verzichtet wird und des Betriebs gemäß Schritt S450 bezüglich der Bestimmung des Zieldrehmoments Te* und einer Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne* des Motors, welcher ersetzt ist durch die Schritte S457 und S458, wie aus der Illustration gemäß der Fig. 16 eindeutig entnommen werden kann. Nachdem der Schritt S410 ausgeführt ist, werden die Schritte S457 und S458 ausgeführt, welche unmittelbar von den Schritten S460 bis 490 gemäß Fig. 13 gefolgt sind. Bei der Drehmomentsteuerroutine gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird folglich auf eine Energieerzeugungsforderung eine Abgabee­ nergie Pe des Motors 150 berechnet, wobei die Abgabeenergie Pe des Motors 150 hierauf nicht begrenzt oder geändert wird. D.h., nachdem eine Abgabeenergie Pe des Motors 150 in Übereinstimmung mit der Leistungserzeugungsforderung in Schritt S410 berechnet ist, wird eine Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne* des Motors 150 aus einer in dem ROM 190b oder ähnlichem abgespeicherten Karte in Schritt S475 bestimmt und zwar auf der Basis der Abgabeenergie Pe des Motors 150. Ein Beispiel für die Karte ist in der Fig. 17 dargestellt. Hierauf wird ein Zieldrehmoment Te* des Motors 150 bestimmt durch Dividieren der Abgabeenergie Pe des Motors 150 durch die Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne* in Schritt S158.

In dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß vorstehender Beschrei­ bung wird die Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne* des Motors 150 erhöht, wenn die Ausgangsenergie Pe des Motors 150 innerhalb des Bereichs von 2 kW bis 4 kW erhöht wird, wie dies in der Fig. 17 dargestellt ist. Wenn aus diesem Grund die Drehmomentschwankung erhöht wird, dann wird die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne* des Mo­ tors 150 durch Steuerung auf erhöhte Umdrehungsgeschwindigkeiten eingestellt, so daß in der Planetengetriebeeinheit 120 die Zähne der Planetenräder 123 in geschlossenem bzw. angepreßtem Kämmein­ griff mit den Zähnen des Sonnenrads 121 kommen, wodurch das Klap­ pergeräusch reduziert wird.

Ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend beschrieben. Das vierte Ausführungsbeispiel reduziert ebenfalls das Klappergeräusch, während sich das Fahrzeug in angehaltenem Zustand befindet. Jedoch bewirkt das vierte Ausführungsbeispiel keine Begrenzung der Abgabeenergie des Motors 150 oder Erhöhung der Zielumdrehungsgeschwindigkeit Ne* während der Drehmoment­ steuerungsroutine. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Abgabe­ energie Pe des Motors 150 unmittelbar aus dem geforderten Lei­ stungserzeugungsbetrag bestimmt, wobei eine Zielumdrehungsge­ schwindigkeit Ne* bestimmt wird ohne Beachtung des Klapperge­ räusch. In dem vierten Ausführungsbeispiel führt die EFIECU 170 auf das Empfangen der Abgabeenergie Pe des Motors 150, berechnet und eingestellt durch die Steuerungs-CPU 190, eine Drosselöff­ nungseinstellroutine aus, wie sie in der Fig. 18 dargestellt ist. Zuerst bestimmt die EFIECU 170 in Schritt S500, ob die Abga­ beenergie Pe von der Steuerungs-CPU 190 gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Wert X. Falls die Abgabeenergie Pe gleich oder größer ist als der vorbestimmte Wert X schreitet die EFIECU 170 auf Schritt S510 fort, wobei die Öffnung des Drosselventils 116, betrieben durch den Aktuator 168, auf einen Wert begrenzt wird, der kleiner ist als der Wert entsprechend der Abgabeenergie Pe, bestimmt durch die Steuerungs-CPU 190. Das Ausmaß an Begren­ zung oder Reduktion der aktuellen Abgabeenergie des Motors 150 kann bestimmt werden auf der Basis des Bereichs, in welchem das Klappergeräusch in der Planetengetriebeeinheit 120 erzeugt wird. Durch Begrenzen der Öffnung des Drosselventils 166 in dieser Wei­ se vermeidet dieses Ausführungsbeispiel, den Motor 150 in dem Be­ reich zu betreiben, in welchem die Drehmomentschwankung des Mo­ tors 150 groß wird, wodurch das Klappergeräusch vermieden wird. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Energie, welche ursprüng­ lich erforderlich ist, nicht von dem Motor 150 in dem vorstehend beschriebenen Fall abgleitet werden, so daß der Betrag an Lei­ stungserzeugung durch den elektrischen Motor MG1 kleiner wird als der Wert Pe, eingestellt durch die Drehmomentsteuerungsroutine. Da jedoch der elektrische Motor MG1 die Leistungserzeugung aus­ führt, wird die Batterie 194 schließlich vollständig geladen, ob­ gleich die Ladezeit länger wird als jene, welche durch die Steue­ rungseinrichtung 180 eingestellt worden ist.

Die Ausführungsbeispiele der Erfindung wurden in Zusammenhang mit dem Klappergeräuschverringerungsverfahren in der Kraftabgabeein­ richtung 110 beschrieben für das Eingeben und Abgeben von Kraft unter Verwendung der Planetengetriebeeinheit 12 durch geeignetes Kombinieren von Kraft aus dem Motor 150, Kraft aus dem elektri­ schen Motor MG1 und Kraft aus dem elektrischen Motor MG2, wobei die Kraftabgabeeinrichtung 110 die Klappergeräuschverringerungs­ verfahren verwendet und wobei das Hybridfahrzeug mit der Kraftab­ gabeeinrichtung 110 ausgerüstet ist. Da jedoch Klappergeräusche im wesentlichen bei jeder Art der Verbindung zwischen den Wellen der Planetengetriebeeinheit 120 und dem Motor 150, dem elektri­ schen Motor MG1 und dem elektrischen Motor MG2 auftreten, kann das Klappergeräuschreduzierverfahren der Erfindung bei verschiede­ nen Kraftabgabeeinrichtungen mit unterschiedlichen Konstruktionen angewendet werden.

Obgleich beispielsweise bei der Kraftabgabeeinrichtung 110 gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispielen die auf die Ringradwelle 126 abgegebene Kraft über eine Zahnrad abgeleitet wird, das zwi­ schen dem elektrischen Motor MG und dem elektrischen Motor MG2 angeordnet ist, d. h., das Kraftabgabezahnrad 128, welches an das Ringrad 122 angeschlossen ist, ist es genauso möglich, Kraft über das Gehäuse 115 abzuleiten, auf welches eine Verlängerung der Ringradwelle 126 angeschlossen ist, wie bei einer Kraftabgabeein­ richtung 110A gemäß einer in der Fig. 19 dargestellten Modifika­ tion. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Planetengetriebe­ einheit 120, den elektrischen Motor MG2 sowie den elektrischen Motor MG1 in dieser Reihenfolge anzuordnen, wobei auf Seiten des Motors 150 damit begonnen wird. In diesem Modifikationen tritt auch das Problem des Auftretens von Klappergeräuschen in Erschei­ nung, so daß das Klappergeräuschreduzierverfahren effektiv ist, obgleich nicht dargestellt oder beschrieben, sind auch weitere Anordnungen genauso möglich.

Ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend beschrieben. Das fünfte Ausführungsbeispiel reduziert das Klap­ pergeräusch in einem elektrischen Drehmomentkonverter 600. Die Fig. 20 ist eine schematische Darstellung der Konstruktion einer Kraftabgabeeinrichtung 610, die in dem elektrischen Drehmoment­ konverter 600 gemäß dieser Erfindung eingebaut ist. Die Kraftab­ gabeeinrichtung 610 ist an einen Motor 612 durch ein Schwungrad und einen Dämpfer 630 angeschlossen. Eine Ausgangswelle 626 des elektrischen Drehmomentkonverters 600 ist an ein Automatikgetrie­ be 620 mit einem zusätzlichen Getriebe (nicht gezeigt) als eine erste Gangstufe angeschlossen.

Der elektrische Drehmomentkonverter 600 enthält einen Motor- Generator 614, der in der Lage ist, anzutreiben, bzw. zu erzeu­ gen, sowie eine Planetengetriebeeinheit 616 mit einem Sonnenrad, einem Ringrad und Planetenrädern. Das Sonnenrad der Planetenge­ triebeeinheit 616 hat eine Hohlwelle, durch welche eine Ausgangs­ welle 618 sich erstreckt, die an den Dämpfer 630 angeschlossen ist. Die Ausgangswelle 618 ist an das Ringrad der Planetengetrie­ beeinheit 616 durch eine erste Kupplung CE1 anschließbar. Die Drehwelle 619 ist an den Rotor des Motor-Generators 614 ange­ schlossen und ist auch an das Sonnenrad des Planetengetriebeein­ heit 616 angeschlossen. Die Drehwelle 619 ist an die Planetenrä­ der der Planetengetriebeeinheit 616 durch eine zweite Kupplung CE2 anschließbar. Die Planetenräder sind an der Ausgangswelle 626 des elektrischen Drehmomentkonverters 600 angeschlossen. In die­ sem Ausführungsbeispiel ist das Übersetzungsverhältnis ρ der Pla­ netengetriebeeinheit 616 auf ungefähr 0.5 ausgelegt.

Der Grundbetrieb des elektrischen Drehmomentkonverters 600 mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion wird nachstehend erläu­ tert. Als erstes wird die erste Kupplung CE1 eingerückt, wobei die zweite Kupplung CE2 ausgerückt wird. Wenn in diesem Zustand der Strom durch die Dreiphasen-Spulen des Motor-Generators 614 auf 0 eingestellt ist, bewirkt eine Kraft, die von dem Motor 612 auf das Ringrad der Planetengetriebeeinheit 616 übertragen wird, keine Umdrehung der Planetenräder, da der übertragenen Kraft nicht durch eine Reaktionskraft entgegengetreten wird. Aus diesem Grunde wird die Abgabe von der Ausgangswelle 626 null, so daß das Fahrzeug in angehaltenem Zustand verbleibt. Falls der Strom durch die Spulen des Motor-Generators 614 von null aus graduell erhöht wird, wird auch die Reaktionskraft aufgenommen vom Sonnenrad des Motors-Generators 614 graduell erhöht, so daß ein Drehmoment gra­ duell von dem Motor 612 auf die Ausgangswelle 626 übertragen wird. Basierend auf dem mechanischen Prinzip der Planetengetrie­ beeinheit 616 ist dieses Ausführungsbeispiel, bei welchem das Übersetzungsverhältnis ρ = 0.5 ist, in der Lage, ein Drehmoment abzugeben, welches das ungefähr 1.5-fache des Drehmoments Te des Motors 612 ist, und zwar von den Planetenrädern auf die Ausgangs­ welle 626 durch den Motor-Generator 614, welcher ein Drehmoment bewältigt, das ungefähr halb so groß des Motordrehmoments Te ist. D.h., daß der elektrische Drehmomentkonverter 600 ist der Lage ist, ein Drehmoment von (1+ρ)-fache des Motordrehmoments Te als Maximum abzugeben, um das Fahrzeug anzufahren.

Wenn in dem elektrischen Drehmomentkonverter 600 das Ausgangs­ drehmoment des Motors 612 fluktuiert, dann tritt ein Aufprall zwischen den Zähnen der Zahnräder in der Planetengetriebeeinheit 616 zum Zeitpunkt eines Beschleunigens und Entschleunigens der Zahnradumdrehungsgeschwindigkeiten auf, wodurch Klappergeräusche erzeugt werden. Aus diesem Grunde kann wie in dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel, das Klappergeräusch in der Planetengetriebeeinheit 616 reduziert werden durch Verringern der Abgabeenergie des Mo­ tors 612 oder durch Erhöhen der Zielumdrehungsgeschwindigkeit des Motors 612, falls die Abgabeenergie des Motors 612 sich innerhalb eines Bereichs befindet, in welchem das Auftreten eines Klapper­ geräuschs wahrscheinlich ist.

Während die Umdrehungsgeschwindigkeit mit Bezug auf jenes be­ schrieben worden ist, was vorliegend als die bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiele betrachtet wird, sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend offenbarten Ausführungsbei­ spiele oder Konstruktionen beschränkt ist. Im Gegenteil kann die Erfindung in verschiedenen Weisen angewandt werden, ohne daß hierdurch vom Geist der Erfindung abgewichen wird. Obgleich bei­ spielsweise die vorstehenden Ausführungsbeispiele verschiedene Steuerungen unter der Annahme ausführen, daß die Zustände bzw. Bedingungen für das Auftreten eines Klappergeräuschs vorbestimmt sind und daß die Bedingungen für das Auftreten von Klappergeräu­ schen zu dem Zeitpunkt einer vorbestimmten Umdrehungsgeschwindig­ keit oder einer vorbestimmten Abgabeenergie erreicht werden, ist es auch möglich, unmittelbar das Auftreten eines Klappergeräuschs zu erfassen und zwar durch Anordnen eines Akustiksensors in einem Fahrzeug für das tatsächliche gegenwärtige Erfassen eines Klap­ pergeräuschs. Es ist auch möglich, das Auftreten eines Klapperge­ räuschs unmittelbar zu erfassen durch Verwenden eines Vibrations­ sensors, der in der Planetengetriebeeinheit vorgesehen ist. Des weiteren ist es unter Beachtung der Tatsache, daß Klappergeräu­ sche mit hoher Wahrscheinlichkeit in einem Bereich auftreten, in welchem die Motordrehmomentschwankung groß ist, darüber hinaus auch möglich, ein Zustand für das Auftreten eines Klapperge­ räuschs zu erfassen durch direktes oder indirektes Erfassen einer Motordrehmomentschwankung.

Ein Klappergeräuschreduzierverfahren verwertet Klappergeräusche in einer Planetengetriebeeinheit in einem Hybridfahrzeug, die in­ nerhalb vorbestimmter Betriebsbereiche auftreten, wenn das Fahr­ zeug stoppt oder sich bewegt. Falls die Ausgangsenergie eines Mo­ tors sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet, wird der Motor derart gesteuert, daß die Ausgangsenergie von diesem einen vorbestimmten Wert annimmt. In dem vorstehend beschriebenen Fall ist es auch möglich, die Umdrehungsgeschwindigkeiten der Zahnräder zu erhöhen, an welchem Klappergeräusche auftreten. Die­ ser Betrieb verhindert, daß der Motor innerhalb eines Bereichs betrieben wird, in welchem eine Drehmomentschwankung groß ist, wodurch Geräusche infolge Spiel reduziert werden. Darüber hinaus wird durch Einstellen relativ hoher Umdrehungsgeschwindigkeiten jene Kraft erhöht, die ein Anpressen der Zahnräder aneinander be­ wirkt, so daß das Auftreten von Geräuschen infolge Spiel kontrol­ liert wird.

Claims (14)

1. Verfahren zur Verringerung eines Klappergeräuschs welches in einem Getriebemechanismus mit zumindest einer ersten Welle, einer zweiten Welle und einer dritten Welle auftritt, wobei die erste Welle an eine Abtriebswelle eines Verbrennungsmotors, welcher als eine Energiequelle vorgesehen ist, angeschlossen ist, die zweite Welle an eine Antriebsachse als eine Last angeschlossen ist und die dritte Welle an einen elektrischen Motor angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Vorliegen einer Bedingung, welche das Auftreten eines Klappergeräuschs zwischen Zahnrädern des Getriebmechanismus' anzeigt, erfaßt wird, und daß
ein Drehmoment, welches zwischen den Zahnrädern übertragen wird, auf zumindest einen vorbestimmten Wert eingestellt wird, falls das Vorliegen der Bedingung erfaßt wird.

2. Kraftabgabeeinrichtung mit
einem Verbrennungsmotor, der als eine Energiequelle vorgesehen ist und eine Ausgangswelle hat,
einen Getriebemechanismus mit zumindest einer ersten Welle, einer zweiten Welle und einer dritten Welle, wobei die erste Welle an die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors angeschlossen ist,
einer Antriebsachse, die an die zweite Welle angeschlossen ist und
einem elektrischen Motor, der an die dritte Welle angeschlossen ist,
gekennzeichnet durch
ein Klappergeräuschbedingungserfassungsmittel für das Erfassen einer Bedingung oder einem Zustand, welches das Auftreten eines Klappergeräuschs zwischen Zahnrädern des Getriebemechanismus' anzeigt und
einem Verbrennungsmotorumdrehungsgeschwindigkeitssteuerungsmittel für das Steuern einer Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors, derart, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit gleich oder größer wird als ein vorbestimmter Wert, falls die Bedingung erfaßt wird, die das Auftreten eines Klappergeräuschs anzeigt.

3. Kraftabgabeeinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Antriebsachsenabgabesteuerungsmittel für das Eliminieren einer Änderung des Abgabezustands der Antriebsachse verursacht durch eine Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit, falls die Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors durch das Verbrennungsmotorumdrehungsgeschwindigkeitsteuerungsmittel geändert ist.

4. Kraftabgabeeinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Getriebemechanismus eine Planetengetriebeeinheit ist, der elektrische Motor ein erster elektrischer Motor ist, wobei ein zweiter elektrischer Motor an die Antriebsachse angeschlossen ist, und
das Verbrennungsmotorumdrehungsgeschwindigkeitssteuerungsmittel die Umdrehungsgeschwindigkeit steuert durch Steuern des ersten elektrischen Motors und es zweiten elektrischen Motors, derart, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit gleich oder größer ist als der vorbestimmte Wert ohne Änderung einer Abgabeenergie des Verbrennungsmotors.

5. Kraftabgabeeinrichtung nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch
ein Verbrennungsmotorbetriebssteuerungsmittel für das Verändern einer Energie, welche durch den Verbrennungsmotor abgegeben wird, wobei der Getriebemechanismus eine Planetengetriebeeinheit ist,
der elektrische Motor ein erster elektrischer Motor ist, wobei ein zweiter elektrischer Motor an die Antriebsachse angeschlossen ist und
das Verbrennungsmotorumdrehungsgeschwindigkeitssteuerungsmittel die Umdrehungsgeschwindigkeit steuert durch Steuern des ersten elektrischen Motors, des zweiten elektrischen Motors und des Verbrennungsmotorbetriebssteuerungsmittel, derart, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit gleich oder größer ist als der vorbestimmte Wert, während eine Abgabeenergie des Verbrennungsmotors geändert wird.

6. Kraftabgabeeinrichtung mit:
einem Verbrennungsmotor, der als eine Kraft- bzw. Energiequelle vorgesehen ist und eine Ausgangswelle hat,
einem Getriebemechanismus mit zumindest einer ersten Welle, einer zweiten Welle und einer dritten Welle, wobei die erste Welle an die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors angeschlossen ist,
einer Antriebsachse, die an die zweite Welle angeschlossen ist und
einem elektrischen Motor, der an die dritte Welle angeschlossen ist,
gekennzeichnet durch
ein Klappergeräusch-Bedingungs-Erfassungsmittel für das Erfassen einer Bedingung, welches das Auftreten eines Klappergeräuschs zwischen Zahnrädern des Getriebemechanismus' anzeigt und
ein Verbrennungsmotordrehmomentsteuermittel für das Steuern eines Ausgangsdrehmoments des Verbrennungsmotors, derart, daß das Ausgangsdrehmoment gleich oder kleiner wird als ein vorbestimmter Wert, falls die Bedingung erfaßt wird, die das Auftreten eines Klappergeräuschs anzeigt.

7. Kraftabgabeeinrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Antriebsachsenabgabesteuermittel für das Eliminieren einer Änderung eines Abgabezustands der Antriebsachse verursacht durch eine Änderung des Drehmoments falls das Drehmoment des Verbrennungsmotors geändert wird durch Steuern mittels des Verbrennungsmotordrehmomentsteuermittels.

8. Kraftabgabeeinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Getriebemechanismus eine Planetengetriebeeinheit ist,
der elektrische Motor ein erster elektrischer Motor ist, wobei ein zweiter elektrischer Motor an die Antriebsachse angeschlossen ist und
das Verbrennungsmotordrehmomentsteuermittel für das Steuern des Ausgangsdrehmoments durch Steuern des ersten elektrischen Motors und des zweiten elektrischen Motors vorgesehen ist, derart, daß das Ausgangsdrehmoment gleich oder kleiner ist als der vorbestimmte Wert ohne Ändern einer Ausgangsenergie des Verbrennungsmotors.

9. Kraftabgabeeinrichtung nach Anspruch 6,
gekennzeichnet durch
ein Verbrennungsmotorantriebssteuermittel für das Verändern einer Energie, welche durch den Verbrennungsmotor ausgegeben wird, wobei
der Getriebemechanismus eine Planetengetriebeeinheit ist, der elektrische Motor ein erster elektrischer Motor ist und wobei ein zweiter elektrischer Motor an die Antriebsachse angeschlossen ist und
das Verbrennungsmotordrehmomentsteuermittel das Ausgangsdrehmoment steuert durch Steuern des ersten elektrischen Motors, des zweiten elektrischen Motors sowie des Verbrennungsmotorbetriebssteuermittels, derart, daß das Abgabedrehmoment gleich oder kleiner ist als der vorbestimmte Wert, während eine Abgabeenergie des Verbrennungsmotors geändert wird.

10. Kraftabgabeeinrichtung nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedingung, welche durch das Klappergeräuschbedingungserfassungsmittel erfaßbar ist, ein Betriebszustand der Kraftabgabeinrichtung innerhalb eines vorbestimmten Betriebsbereichs ist.

11. Kraftabgabeeinrichtung nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Klappergeräuschbedingungserfassungsmittel die Bedingung erfaßt, falls ein Ausgangsdrehmoment des elektrischen Motors gleich oder kleiner ist als ein erster vorbestimmter Wert und eine Schwankung des Ausgangsdrehmoments des Verbrennungsmotors gleich oder größer ist als ein zweiter vorbestimmter Wert.

12. Kraftabgabeeinrichtung nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Klappergeräuschbedingungserfassungsmittel eine vorbestimmte Periode nachfolgend einem Start des Verbrennungsmotors als eine Klappergeräuschauftrittsperiode erfaßt.

13. Kraftabgabeeinrichtung nach Anspruch 2 oder 6,
gekennzeichnet durch
ein Bremskrafteinstellmittel für ein Einstellen einer Bremskraft, die von dem elektrischen Motor an die dritte Welle anlegbar ist, wobei
der Getriebemechanismus eine Planetengetriebeeinheit ist und
ein Drehmoment, welches von der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors an die Antriebsachse ausgegeben wird, durch Einstellen der Bremskraft mittels des Bremskrafteinstellmittels konvertiert ist.

14. Hybridfahrzeug,
gekennzeichnet durch
die Kraftabgabeeinrichtung gemäß Anspruch 2 oder 6,
eine sekundäre Batterie, die eine elektrische Energie speichert, welche durch den elektrischen Motor wiedergewonnen wird und die elektrische Energie an den elektrischen Motor falls notwendig abgibt,
ein Verbrennungsmotorbetriebssteuermittel für das Verändern einer Energie, welche vom Verbrennungsmotor abgegeben wird,
ein Zielkrafteinstellmittel für das Einstellen einer Zielkraft, welche vom Verbrennungsmotor abgegeben wird und ein Kraftsteuermittel für das Steuern einer Kraft, welches auf die Antriebsachse abgegeben wird, derart, daß die Kraft, welche auf die Antriebsachse abgegeben wird, im wesentlichen gleich der Zielkraft ist durch Steuern des Verbrennungsmotorbetriebssteuermittels und eines elektrischen Energieaustauschs zwischen dem elektrischen Motor und der Sekundärbatterie.