Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug

专利摘要:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung, die eine kleine Konfiguration verwendet, um effizient verschiedene Formen von Antrieben, wie einen Gangwechselantrieb und sogar einen EV-Antrieb (elektrischer Antrieb) einschließlich eines serienartigen EV-Antriebs, durchzuführen. Die Kraftübertragungsvorrichtung umfasst eine Kupplung 8, die Drehübertragungen zwischen einer Ausgangswelle 1a einer Kraftmaschine 1 und einer Eingangswelle 4r eines 4 von zwei Kraftverteilern 4 und 5 trennt und verbindet, mit denen eine Drehantriebskraft durch die Kraftmaschine 1 übertragen wird, eine Kupplung 9, die Drehübertragungen zwischen einer von zwei Ausgangswellen 5c, 5c des Kraftverteilers 5 und einer Kraftabgabewelle 12 verbindet und trennt, und Drehreguliermitteln 10 und 11, die eine Drehung der Eingangswelle 4r des Kraftverteilers 4 und eine Drehung der Ausgangswelle 5c des Kraftverteilers 5 zuverlässig verhindern. Motoren 6 und 7 üben jeweils Momente auf eine Ausgangswelle 4s des Kraftverteilers 4 und eine Ausgangswelle 5s des Kraftverteilers 5 aus.
公开号:DE102004028101A1
申请号:DE102004028101
申请日:2004-06-09
公开日:2005-01-27
发明作者:Nobuyuki Wako Imai
申请人:Honda Motor Co Ltd；
IPC主号:B60K1-02

专利说明:
[0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug,das ein Kraftmaschine, Motoren und Kraftverteiler umfasst.
[0002] Z.B.offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-301291eine bekannte Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug, das eine Brennkraftmaschine, Motoren (Elektromotoren)und Kraftverteiler umfasst. Dieses Hybridfahrzeug umfasst eine Brennkraftmaschine,zwei Motoren und Kraftverteiler (Differenzialgetriebevorrichtungen),von denen jede aus zwei Ritzelvorrichtungen aufgebaut ist. Die Drehantriebsdrehkraftder Brennkraftmaschine wird verteilt an eine Eingangswelle jedesKraftverteilers überein Getriebe eingegeben. Eine von zwei Ausgangswellen jedes Kraftverteilersist mit einem der beiden Motoren gekoppelt, sodass ein Antriebs(Fahr)- oder ein regeneratives Moment von dem Motor auf den Kraftverteilerausgeübtwird. Drehantriebskräftevon den anderen Ausgangswellen der Kraftverteiler werden parallelzu einer Kraftabgabewelle übertragen,die mit Antriebsräderndes Fahrzeugs verbunden ist. Das Untersetzungsverhältnis für ein Drehübertragungssystemvon der Kraftmaschine zu der Kraftabgabewelle über einen der Kraftverteilerist verschieden von dem Untersetzungsverhältnis für ein Drehübertragungssystem von der Kraftmaschinezu der Kraftabgabewelle überden anderen Kraftverteiler. Insbesondere wird das Untersetzungsverhältnis für jedesDrehübertragungssystembestimmt, wenn eine der beiden Ausgangswellen der Kraftverteilerin dem Drehübertragungssystem,dessen Welle mit dem Motor verbunden ist, eine Drehzahl von 0 aufweist.
[0003] Beider wie oben beschrieben konfigurierten Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeugwird einer der Motoren in einen Antriebs (Fahr)-Zustand gebracht,der andere Motor wird in einen regenerativen (Erzeugungs-)Zustandgebracht und die Motoren werden derart eingestellt, dass sie ungefähr die gleicheMenge an Energie verbrauchen und erzeugen. Dann gilt in einem stationären Zustand(eine Fahrzeuggeschwindigkeit ist ungefähr konstant) für die Drehzahl ωe und dasDrehmoment der Kraftmaschine und die Drehzahl ωv und das Drehmoment Tv derKraftabgabewelle die Beziehung Tv = (ωe/ωv)·Te. Ferner kann in diesemFall ein Untersetzungsverhältnis(ωe/ωv) für die Übertragungvon Drehungen von der Kraftmaschine zur Kraftabgabewelle auf einenwillkürlichenWert zwischen den beiden Untersetzungsverhältnissen des Drehübertragungssystemsverändertwerden durch Steuern/Regeln des durch jeden Motor erzeugten Moments.
[0004] Wenndas Fahrzeug unter Verwendung der Kraftmaschine als Antriebsquelleangetrieben wird, kann demzufolge das Untersetzungsverhältnis (Übertragungsverhältnis) für die Übertragungvon Drehungen von der Kraftmaschine zu der Kraftabgabewelle kontinuierlichverändertwerden durch Steuern/Regeln der durch beide Motoren erzeugten Momente.Dies ermöglichtFunktionen, die vergleichbar sind zu denjenigen, die bereitgestelltwerden, wenn ein stufenlos regelbares Getriebe, wie ein CVT, zwischender Kraftmaschine und der Kraftabgabewelle vorgesehen ist. D.h.das Fahrzeug kann unter Verwendung einer Ausgabe von der Kraftmaschineangetrieben werden, währenddie Drehzahl zwischen der Kraftmaschine und der Kraftabgabewelleverändertwerden kann, und ohne den Bedarf für eine mechanische stufenlosregelbare Getriebevorrichtung wie ein CVT.
[0005] Fernerist es durch Verursachen einer Abweichung in dem Zustand, in demder Stromverbrauch des Motors im Fahrzustand beinahe gleich derStromerzeugung des Motors im regenerativen Zustand ist, möglich, denMotor zur Erzeugung einer unterstützenden Antriebskraft oderzum Laden einer Batterie, die eine Stromquelle für den Motor ist, zu verwenden.Weiterhin kann durch Ermöglichen,dass beide Motoren Momente an die Kraftabgabewelle über tragen,währenddie Momente beider Motoren derart gesteuert/geregelt werden, dassdas Lastmoment an der Kraftmaschine null ist, das Fahrzeug lediglichunter Verwendung der Ausgabe von den Motoren und ohne Verwendungder Ausgabe von der Brennkraftmaschine angetrieben werden (was EV-Antriebgenannt wird).
[0006] Umdie Energieeffizienz eines Hybridfahrzeugs dieser Art zu verbessern,ist es wünschenswert,den EV-Antrieb mit Verwendung lediglich der Ausgabe von den Motorenund ohne Verwendung der Ausgabe von der Kraftmaschine beispielsweisewährendeines Fahrantriebs auszuführen,bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ niedrig ist. Dies liegtdaran, dass es bei Antrieb des Fahrzeugs unter Verwendung der Ausgabe vonder Kraftmaschine in einem Bereich niedriger Fahrzeuggeschwindigkeitgenerell schwierig ist, die Kraftmaschine bei einem Betriebspunktmit einer hohen Energieeffizienz zu betreiben. Für den EV-Antrieb ist es bevorzugt,die Batterie unter Verwendung der Ausgabe von der Kraftmaschinezuverlässigaufzuladen, um die Energie der Batterie zu ergänzen, welche die Energiequelleder Motoren ist. Insbesondere um, beispielsweise während desFahrantriebs bei einer geringen Geschwindigkeit, die Energieeffizienzdes Hybridfahrzeugs zu verbessern, ist es bevorzugt, einen als serienartigerEV-Antrieb bekannten Antrieb auszuführen, bei dem das Fahrzeugunter Verwendung der Ausgaben von den Motoren angetrieben wird,währenddie Ausgabe von der Kraftmaschine verwendet wird, um die Batterieaufzuladen.
[0007] Beidem in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-301291 offenbartenHybridfahrzeug wird jedoch währenddes Betriebs der Kraftmaschine die Ausgabe von der Kraftmaschineimmer an die Kraftverteiler abgegeben. Es ist daher unmöglich, dasseiner der Motoren Energie unter Verwendung der Ausgabe von der Kraftmaschineerzeugen kann, währenddas Fahrzeug unter Verwendung der Antriebskraft des anderen Motorsangetrieben wird, ungeachtet des Antriebszustands (unabhängig vomAntriebszustand) des Fahrzeugs (gewünschtes Antriebsmoment undGeschwindigkeit des Fahrzeugs und dgl.). D.h. der serienartige EV-Antrieb kannnicht ausgeführtwerden.
[0008] Fernerwerden bei der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.11-301291 beschriebenenErfindung dann, wenn der EV-Antrieb ausgeführt wird, um das Fahrzeug unterVerwendung der Antriebskraft der Motoren und ohne Verwendung derAusgabe von der Kraftmaschine anzutreiben, die Momente beider Motoren andie Kraftabgabewelle übertragen,währenddas durch jeden Motor an die Kraftmaschine übertragene Drehmoment ausgeglichenwird, sodass das Lastmoment an der Kraftmaschine null ist. Dahermuss bei Durchführendes EV-Antriebs jeder Motor ein großes Moment erzeugen. Demzufolgeist es wahrscheinlich, dass die Kapazität jedes Motors erhöht werdenmuss und der Energieverlust jedes Motors steigt sehr wahrscheinlichan.
[0009] Andererseitshat die Anmelderin in der japanischen PatentoffenlegungsschriftNr. 2002-52944 ein Hybridfahrzeug vorgeschlagen, umfassend zweiKraftverteiler und zwei Motoren, welches Fahrzeug in der Lage ist,nicht nur den Gangwechselantrieb wie im Fall der japanischen PatentoffenlegungsschriftNr. 11-301291, sondernebenfalls den serienartigen EV-Antrieb oder dgl. durchzuführen. Diein der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-52944 offenbarteTechnik umfasst einen Drehübertragungsweg,durch den ohne Verwendung irgendwelcher Energieverteiler Drehungenzwischen einem der Motoren und der Kraftmaschine übertragenwerden, und einen Drehübertragungsweg,durch den ohne Verwendung irgendwelcher Energieverteiler Drehungenzwischen dem anderen Motor und der Kraftabgabewelle übertragenwerden. Eine Kupplung in jedem dieser Drehübertragungswege und Drehübertragungswegenvon den jeweiligen Motoren zu den entsprechenden Verteilern vorgesehen.Dann ermöglichtes die geeignete Kombination von Einrückungen und Ausrückungender Kupplungen, dass das Fahrzeug in verschiedenen Antriebsmodifährt einschließlich desserienartigen EV-Antriebs. Jedoch erfordert die in der japanischenPatentoffenlegungsschrift Nr. 2002-52944 offenbarte Technik mehrDrehübertragungswegeund Kupplungen als die in der zuvor beschriebenen japanischen PatentoffenlegungsschriftNr. 11-301291 offenbarte. Demzufolge ist es mit der in der japanischenPatentoffenlegungsschrift Nr. 2002-52944 offenbarten Technik schwierig,die Größe der Kraftübertragungsvorrichtungzu reduzieren.
[0010] Weiterhinwir bei der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-301291 offenbartenTechnik im Fall, dass die Kraftmaschine aus irgendeinem Grund ausfällt (dieKraftmaschine keinerlei Ausgabe erzeugt), während der Gangwechselantriebausgeführtwird, insbesondere die Drehzahl eines der Motoren, der mit dem Kraftverteilerin einem System von der Kraftmaschine zur Kraftabgabewelle verbundenist, welches System ein größeres Untersetzungsverhältnis für die Übertragungvon Drehungen aufweist, groß imVergleich zum Betriebsdrehzahlbereich während des normalen Gangwechselantriebs.Daher ist es erwünscht,dass der Motor mit dem größeren Untersetzungsverhältnis eineDrehzahl aushält(die währenddes normalen Antriebs nicht auftritt), die im Vergleich zum Betriebsdrehzahlbereichwährenddes Gangwechselantriebs groß ist.Ferner muss eine Antriebsschaltung für diesen Motor eine ausreichendgroßeLeitungskapazitätim Vergleich zum Betriebsbereich während des Gangwechselantriebsaufweisen. Im Ergebnis müssendie Größen derMotoren und ihrer Antriebsschaltung erhöht werden, was eine Miniaturisierungder Kraftübertragungsvorrichtungverhindert.
[0011] Angesichtsdieses Hintergrunds ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,eine Kraftübertragungsvorrichtungbereitzustellen, die eine kleine Konfiguration ermöglicht,um nicht nur den Gangwechselantrieb, sondern ebenfalls verschiedeneandere Antriebsformen wie den EV-Antrieb einschließlich desserienartigen EV-Antriebs zu ermöglichen.Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftübertragungsvorrichtungbereitzustellen, die eine einfache Konfiguration verwenden kann,um zu verhindern, dass Motoren mit einer übermäßig hohen Drehzahl drehen,sogar dann nicht, wenn eine Kraftmaschine während des Gangwechselantriebsausfällt.
[0012] EineKraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug gemäß der vorliegendenErfindung wird erhalten durch Verbessern einer Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug, umfassend einen ersten und einen zweiten Kraftverteiler,die jeweils ein Eingangsende aufweisen, an das eine Drehantriebskraftvon einer Kraftmaschine übertragenwird, eine Kraftabgabewelle, an die eine erste Ausgangswelle vonzwei Ausgangswellen des ersten Kraftverteilers und eine erste Ausgangswellevon zwei Ausgangswellen des zweiten Kraftverteilers Drehantriebskräfte übertragenund die die übertragenenDrehantriebskräftean Antriebsräder desFahrzeugs abgibt, einen ersten Motor, der ein Fahrmoment oder einregeneratives Moment an eine zweite Ausgangswelle des ersten Kraftverteilersabgibt, und einen zweiten Motor, der ein Fahrmoment oder ein regenerativesMoment an eine zweite Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilersabgibt, wobei ein Untersetzungsverhältnis für ein Drehübertragungssystem von der Kraftmaschinezu der Kraftabgabewelle überden ersten Kraftverteiler einen Wert aufweist, der verschieden istvon einem Wert eines Untersetzungsverhältnisses für ein Drehübertragungssystem von der Kraftmaschinezu der Kraftabgabewelle überden zweiten Kraftverteiler.
[0013] Umdie obige Aufgabe zu erfüllen,is ein erster Aspekt einer Kraftübertragungsvorrichtunggemäß der vorliegendenErfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung umfasst:ein erstes Kupplungsmittel zum Verbinden und Trennen der Kraftmaschinemit oder von der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers zur Drehübertragung,ein zweites Kupplungsmittel zum Verbinden und Trennen der erstenAusgangswelle des zweiten Kraftverteilers mit und von der Kraftabgabewellezur Drehungsübertragung,ein erstes Drehreguliermittel, das in einem geöffneten Zustand arbeitet, indem die Eingangswelle des ersten Kraftverteilers drehbar ist, undin einem Bremszustand arbeitet, in dem eine Drehung der Eingangswelleverhindert wird, und ein zweites Drehreguliermittel, das in einemgeöffnetenZustand arbeitet, in dem erste Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilersdrehbar ist, und in einem Bremszustand arbeitet, in dem eine Drehungder ersten Ausgangswelle verhindert wird.
[0014] Gemäß dem erstenAspekt der vorliegenden Erfindung kann das erste Kupplungsmitteldie Übertragungvon Drehungen zwischen der Kraftmaschine und dem ersten Kraftverteileroder die Übertragungeines Moments zwischen der Kraftmaschine und dem ersten Motor blockieren.Weiterhin kann das erste Drehreguliermittel die Drehung der Eingangswelledes ersten Kraftverteilers verhindern. Wenn das erste Kupplungsmittelin einen ausgerücktenZustand gebracht wird, könnendemzufolge Drehungen (Momente) zwischen dem ersten Motor und derKraftabgabewelle übertragenwerden. Ferner kann das zweite Kupplungsmittel die Übertragungvon Drehungen zwischen der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilersund der Kraftabgabewelle oder die Übertragung eines Moments zwischendem zweiten Motor und der Kraftabgabewelle blockieren. Weiterhinkann das zweite Drehreguliermittel die Drehung der ersten Ausgangswelledes zweiten Kraftverteilers verhindern. Wenn das zweite Kupplungsmittelin den ausgerücktenZustand gebracht wird, könnendemzufolge Drehungen (Momente) zwischen dem zweiten Motor und derKraftmaschine übertragenwerden. Wenn beispielsweise sowohl das erste als auch das zweiteKupplungsmittel in einen eingerücktenZustand gebracht werden und das erste und das zweite Drehreguliermittelin einen geöffnetenZustand gebracht werden, können fernerMomente zwischen der Kraftmaschine und dem ersten Motor und zwischendem zweiten Motor und der Kraftabgabewelle wie im Fall von herkömmlichenKraftübertragungsvorrichtungenfür Hybridfahrzeuge übertragenwerden, obwohl eine detaillierte Beschreibung später erfolgt. Im Ergebnis ermöglicht esder erste Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine kleine Konfigurationzu verwenden, um nicht nur Gangwechselantrieb, sondern auch verschiedeneandere Antriebsformen, wie elektrischen Antrieb (EV-Antrieb) einschließlich serienartigemelektrischem Antrieb durchzuführen,ohne das Erfordernis eines speziellen Drehübertragungswegs, durch dender serienartige elektrische Antrieb ausgeführt werden kann.
[0015] Beimersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst sowohl der ersteals auch der zweite Kraftverteiler allgemein eine Differenzialgetriebevorrichtung,beispielsweise eine Ritzelvorrichtung (zweiter Aspekt). In diesemFall sind die Eingangswelle, die erste Ausgangswelle, die zweiteAusgangswelle von jedem der Kraftverteiler ein Ringrad, ein Träger undein Sonnenrad der Ritzelvorrichtung, die jeweils den Kraftverteilerbildet (dritter Aspekt).
[0016] Beimersten bis dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst daserste Drehreguliermittel vorzugsweise eine Einwegkupplung zum Verhindernlediglich einer Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilersin einer vorbestimmten von zwei Drehrichtungen (vierter Aspekt).Wenn die Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers inder vorbestimmten Richtung verhindert werden soll (wenn beispielsweiseein Drehmoment, das die Kraftabgabewelle in einer vorbestimmtenRichtung dreht, von dem ersten Motor zur Kraftabgabewelle übertragenwird, währenddas erste Kupplungsmittel sich im ausgerückten Zustand befindet), kanndaher die Einwegkupplung des ersten Drehreguliermittels die Drehungder Eingangswelle des ersten Kraftverteilers verhindern, ohne denAktuator zu verwenden oder seine Operationen zu steuern/regeln. Fernererfordert die Einwegkupplung keine Energiequellen für ihre Operationen.Demzufolge kann verbrauchte Energie eingespart werden.
[0017] Beimvierten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das erste Drehreguliermittelvorzugsweise ein Zwangsbremsmittel zum Verhindern einer Drehungder Eingangswelle des ersten Kraftverteilers über einen Aktuator (fünfter Aspekt).Daher kann das Zwangsbremsmittel die Drehung der Eingangswelle desersten Kraftverteilers in der entgegengesetzten Richtung bezüglich derdurch die Einwegkupplung des ersten Drehreguliermittels verhindertenDrehung verhindern.
[0018] Beimersten bis fünftenAspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das zweite Drehreguliermittelvorzugsweise eine Einwegkupplung zum Verhindern lediglich einerDrehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers ineiner vorbestimmten von zwei Drehrichtungen (sechste Erfindung).Wenn die Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilersin der vorbestimmten Richtung verhindert werden soll (wenn z.B.ein Drehmoment, das die Kraftmaschine startet, von dem zweiten Motorzu der Kraftmaschine übertragen wird,währenddas zweite Kupplungsmittel sich im ausgerückten Zustand befindet), kanndaher die Einwegkupplung des zweiten Drehreguliermittels die Drehungder ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers verhindern,ohne den Aktuator zu verwenden oder dessen Operationen zu steuern/regeln.Ferner erfordert die Einwegkupplung keine Energiequellen für ihre Operationen.Demzufolge kann die verbrauchte Energie gespart werden.
[0019] Beimsechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das zweite Drehreguliermittelferner ein Zwangsbremsmittel zur Verhinderung einer Drehung derersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers über einenAktuator (siebter Aspekt). Es ist daher möglich, die Drehung der erstenAusgangswelle des zweiten Kraftverteilers in der entgegengesetztenRichtung bezüglichder Drehung, die durch die Einwegkupplung des zweiten Drehreguliermittelsverhindert wird, zu verhindern.
[0020] Beimersten bis dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung können insbesondereverschiedene Arten von Fahrzeugantrieben, wie der Gangwechselantrieb,elektrische Antrieb (EV-Antrieb) durchgeführt werden durch Betreibender Kupplungsmittel und der Drehreguliermittel wie unten beschrieben.
[0021] D.h.in einem Gangwechselantriebsmodus wird das erste und das zweiteKupplungsmittel in einem eingerücktenZustand betrieben und das erste und das zweite Drehreguliermittelwird in einem geöffnetenZustand betrieben, und der Gangwechselantriebsmodus ist ein Modus,in dem das Fahrzeug durch Übertragen derDrehantriebskraft der Kraftmaschine an die Kraftabgabewelle über denersten und den zweiten Kraftverteiler angetrieben wird, während einFahrmoment in einem aus erstem und zweitem Motor erzeugt wird und einregeneratives Moment in dem anderen erzeugt wird, und in dem diedurch den ersten und den zweiten Motor erzeugten Momente derartgesteuert/geregelt werden, dass ein Untersetzungsverhältnis zwischender Kraftmaschine und der Kraftabgabewelle gesteuert/geregelt wird(achter Aspekt). Durch Betreiben des ersten und des zweiten Kupplungsmittelsund des ersten und des zweiten Drehreguliermittels in dieser Weiseist es möglich,Momente zwischen der Kraftmaschine, dem ersten und dem zweiten Motorund der Kraftabgabewelle zu übertragen.Demzufolge kann das Fahrzeug im Gangwechsel-Antriebsmodus angetriebenwerden.
[0022] Weiterhinkann im Gangwechsel-Antriebsmodus das Untersetzungsverhältnis zwischender Kraftmaschine und der Kraftabgabewelle willkürlich verändert werden zwischen einemWert fürdas Untersetzungsverhältnisdes Drehübertragungssystems(hierin manchmal als ein erstes Kraftmaschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssystembezeichnet) von der Kraftmaschine zur Kraftabgabewelle über denersten Kraftverteiler und einem Wert für das Untersetzungsverhältnis desDrehübertragungssystems(hierin manchmal als zweites Kraftmaschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssystembezeichnet) von der Kraftmaschine zur Kraftabgabewelle über denzweiten Kraftverteiler.
[0023] Imachten Aspekt der vorliegenden Erfindung arbeiten das erste unddas zweite Kupplungsmittel in einem ausgerückten Zustand und das ersteDrehreguliermittel arbeitet in einem Bremszustand in einem Gangwechsel-Antriebsmodus,und der elektrische Antriebsmodus ist ein Modus, in dem das Fahrmomentdes ersten Motors zur Kraftabgabewelle übertragen wird, um das Fahrzeugzu starten und anzutreiben (neunter Aspekt).
[0024] Wenndas erste und das zweite Kupplungsmittel in einem ausgerückten Zustandbetrieben werden und das erste Drehreguliermittel im Bremszustandbetrieben wird, ist die Übertragungvon Drehungen zwischen der Kraftmaschine und der Kraftabgabewellenicht möglich.Andererseits könnenDrehungen zwischen dem ersten Motor und der Kraftabgabewelle über denersten Kraftverteiler übertragenwerden. Demzufolge kann die Ausgabe von dem ersten Motor verwendetwerden, um es dem Fahrzeug zu ermöglichen, den elektrischen Antrieb (EV-Antrieb)durch Übertragendes Fahrmoments des ersten Motors auf die Kraftabgabewelle über denersten Kraftverteiler durchzuführen,ungeachtet des Betriebszustands der Kraftmaschine. In diesem Fallwird das Fahrmoment des ersten Motors mechanisch zur Kraftabgabewelle über denKraftverteiler übertragen,um das Fahrzeug anzutreiben. Daher kann das Fahrzeug angetriebenwerden, währenddas Fahrmoment des ersten Motors effizient zur Kraftabgabewelle übertragenwird. Ferner kann die Antriebsfahrkraft des Fahrzeugs einfach manipuliertwerden durch Steuern/Regeln des Fahrmoments des ersten Motors. Esist daher möglich,den Antrieb des Fahrzeugs im elektrischen Antriebsmodus auf einfacheWeise zu steuern/regeln.
[0025] Beimneunten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Drehübertragungssystemvon dem ersten Motor zur Kraftabgabewelle über den ersten Kraftverteilerein größeres Untersetzungsverhältnis aufals ein Drehübertragungssystemvon dem zweiten Motor zur Kraftabgabewelle über den zweiten Kraftverteiler(zehnter Aspekt).
[0026] Gemäß dem neuntenAspekt der vorliegenden Erfindung ist der Motor, der ein Fahrmomenterzeugt, welches es dem Fahrzeug erlaubt, im elektrischen Antriebsmoduszu fahren, der erste Motor fürdas größere Untersetzungsverhältnis für die Übertragungvon Drehungen von dem Motor zur Kraftabgabewelle. Dies ermöglicht es,das fürden ersten Motor erforderliche Fahrmoment zu verringern.
[0027] Beimneunten oder zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst daserste Drehreguliermittel vorzugsweise eine Einwegkupplung zum Verhindernlediglich einer Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilersin einer vorbestimmten von zwei Drehrichtungen sowie ein Zwangsbremsmittelzum Verhindern einer Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers über denAktuator, und wenn das Fahrzeug im elektrischen Antriebsmodus nachvorwärtsangetrieben wird, wird bewirkt, dass der erste Motor ein Fahrmomenterzeugt, das das Fahrzeug nach vorwärts bewegt, während daserste Drehreguliermittel unter Verwendung seiner Einwegkupplungim Bremszustand betrieben wird, und wenn das Fahrzeug im elektrischenAntriebsmodus nach rückwärts angetriebenwird, wird bewirkt, dass der erste Motor ein Fahrmoment in einer Richtunginvers zu derjenigen des Fahrmoments erzeugt, das erzeugt wird,wenn das Fahrzeug nach vorwärts angetriebenwird, währenddas erste Drehreguliermittel im Bremszustand unter Verwendung seinesZwangsbremsmittels betrieben wird (elfter Aspekt).
[0028] Wenndas Fahrzeug im elektrischen Antriebsmodus während eines Vorwärtsantriebs,der häufigerist als ein Rückwärtsantrieb,angetrieben wird, verhindert die Einwegkupplung, die keine Energiequellefür Betriebsvorgänge erfordert,dass die Eingangswelle des ersten Kraftverteilers sich dreht. Während derRückwärtsbewegung,die weniger häufigist als die Vorwärtsbewegung,verhindert das Zwangsbremsmittel mit dem Aktuator, dass die Eingangswelledes ersten Kraftverteilers sich dreht. Daher verwendet das ersteDrehreguliermittel lediglich die minimale Energiemenge. Ferner kanndas Fahrzeug vorwärtsund rückwärts im elektrischenAntriebsmodus bewegt werden durch Umkehren des durch den erstenMotor erzeugten Fahrmoments oder durch Vorsehen eines Drehübertragungswegs,der ausschließlichfür Rückwärtsbewegungverwendet wird.
[0029] Imelften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise das Fahrmomentdes zweiten Motors an die Kraftmaschine übertragen, um die Kraftmaschinein einem Zustand zu starten, in dem das erste und das zweite Kupplungsmittelim ausgerücktenZustand betrieben werden und das zweite Drehreguliermittel im Bremszustandbetrieben wird, bevor das Fahrzeug beginnt, sich im elektrischenAntriebsmodus nach rückwärts zu bewegen(zwölfterAspekt).
[0030] Insbesondereist es durch Betreiben des ersten und des zweiten Kupplungsmittelsim ausgerückten Zustandund Betreiben des zweiten Drehreguliermittels im Bremszustand möglich, Drehungen(Momente) zwischen der Kraftmaschine und dem zweiten Motor über denzweiten Kraftverteiler zu übertragen,ungeachtet des Antriebszustands des Fahrzeugs oder des Betriebszustandsdes ersten Motors. Demzufolge kann die Kraftmaschine durch Übertragendes Fahrmoments des zweiten Motors an die Kraftmaschine gestartetwerden. Wenn die Kraftmaschine gestartet wird, um eine Rückwärtsbewegungdes Fahrzeugs zu starten, kann das erste Drehreguliermittel unterVerwendung einer hydraulischen Pumpe oder dgl., die unter Verwendung derAbgabe der Kraftmaschine betrieben wird, als eine Energiequelle(Kraftquelle) betrieben werden. Im Ergebnis ist es möglich, zuverlässig eineEnergiequelle fürdas Zwangsbremsmittel des ersten Drehreguliermittels bereitzustellenzum Verhindern, dass die Eingangswelle des ersten Kraftverteilerssich währenddes Rückwärtsantriebsim elektrischen Antriebsmodus dreht.
[0031] Fallsdie Leitung durch den zweiten Motor nach dem Start der Kraftmaschineblockiert wird, um das durch den zweiten Motor erzeugte Moment aufnull zu bringen, gelangt die Kraftmaschine in Leerlauf. In diesemLeerlaufzustand kann der Bremszustand des zweiten Drehreguliermittelsfreigegeben werden, um das Mittel in den geöffneten Zustand zu bringen.
[0032] ImzwölftenAspekt der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise das zweiteDrehreguliermittel eine Einwegkupplung zum Verhindern lediglicheiner Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilersin einer vorbestimmten von zwei Drehrichtungen, wenn die Kraftmaschinegestartet wird, bevor das Fahrzeug beginnt, sich nach rückwärts zu bewegen,das zweite Drehreguliermittel wird unter Verwendung seiner Einwegkupplungim Bremszustand betrieben (dreizehnter Aspekt). Wenn die Kraftmaschinegestartet wird, kann daher das zweite Drehreguliermittel zuverlässig dieDrehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers unterVerwendung der Einwegkupplung verhindern, die keine Energiequellenfür Betriebsvorgänge erfordert,wie Kraftmaschinenausgaben.
[0033] Inder neunten bis elften Ausführungsform,die den elektrischen Antriebsmodus umfassen, umfasst der elektrischeAntriebsmodus einen serienartigen elektrischen Antriebsmodus, indem die Drehantriebskraft der Kraftmaschine zum zweiten Motor übertragenwird, um es dem zweiten Motor zu ermöglichen, eine Regenerationsenergiezu erzeugen. Im serienartigen elektrischen Antriebsmodus wird daszweite Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben (vierzehnterAspekt).
[0034] Insbesondereist es durch Betreiben jedes Kupplungsmittels und des ersten Drehreguliermittelswie oben beschrieben im elektrischen Antriebsmodus und Betreibendes zweiten Drehreguliermittels im Bremszustand möglich, Drehungen(Momente) zwischen der Kraftmaschine und dem zweiten Motor über denzweiten Kraftverteiler zu übertragen,ungeachtet des Antriebszustands des Fahrzeugs oder des Betriebszustandsdes ersten Motors, wie im Fall des Starts der Kraftmaschine im zwölften Aspektder vorliegenden Erfindung. Demzufolge kann eine Wiedergewinnungfür denzweiten Motor (Aufladen einer Batterie, die eine Energiequelle für die Motorenist) unter Verwendung der Drehantriebskraft der Kraftmaschine (Ausgabevon der Kraftmaschine), die zum zweiten Motor über den zweiten Kraftverteiler übertragenwird, ausgeführtwerden, währenddas Fahrzeug unter Verwendung der Ausgabe des ersten Motors denelektrischen Antrieb erfährt.D.h. der serienartige elektrische Antrieb (EV-Antrieb) kann durchgeführt werden.In diesem Fall kann der zweite Motor die Regeneration durchführen unterVerwendung der Drehantriebskraft der Kraftmaschine, die zum zweitenMotor übertragenwird, ungeachtet des Antriebszustands des Fahrzeugs. Demzufolgeist es möglich,Energie fürden zweiten Motor effizient wiederzugewinnen, während die Kraftmaschine beieinem Betriebspunkt mit der höchstenEnergieeffizienz betrieben wird. Im Ergebnis kann die für das Fahrzeugerforderliche Energie effektiv eingespart werden.
[0035] Beimvierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Antriebsmomentdes zweiten Motors zur Kraftmaschine übertragen, um die Kraftmaschinein einem Zustand zu starten, in dem das erste und das zweite Kupplungsmittelim ausgerücktenZustand betrieben werden und das zweite Drehreguliermittel im Bremszustandbetrieben wird, bevor der serienartige elektrische Antriebsmodusgestartet wird (fünfzehnterAspekt).
[0036] Daher überträgt wie imFall des zwölftenAspekts der vorliegenden Erfindung der zweite Motor ein Drehmomentzu der Kraftmaschine, um diese zu starten. In diesem Fall werdendas erste und das zweite Kupplungsmittel in den ausgerückten Zustandgebracht, wie im Fall des elektrischen Antriebsmodus. Ferner ist,währenddas Kupplungsmittel sich im ausgerückten Zustand befindet, die Übertragungvon Drehungen zwischen dem ersten Motor und der Kraftabgabewelleunabhängigvon der Übertragungvon Drehungen zwischen der Kraftmaschine und dem zweiten Motor.Währendder elektrische Antrieb unter Verwendung des ersten Motors durchgeführt wird,kann demzufolge die Kraftmaschine durch den zweiten Motor sanftgestartet werden, ohne den Antriebszustand zu beeinträchtigen.Weiterhin ist der Betriebszustand des zweiten Drehreguliermittels,der beobachtet wird, wenn die Kraftmaschine gestartet wird, derselbewie der Betriebszustand des zweiten Drehreguliermittels, der während desserienartigen elektrischen Antriebs beobachtet wird (Bremszustand). Daherkann der serienartige elektrische Antrieb, in dem die Regenerationfür denzweiten Motor ausgeführt wird,sanft und sofort nach dem Start der Kraftmaschine gestartet werden.
[0037] ImfünftenAspekt der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise das zweiteDrehreguliermittel eine Einwegkupplung zum Verhindern lediglicheiner Drehung der ersten Ausgangswelle des ersten Kraftverteilersin einer vorbestimmten von zwei Drehrichtungen und Zwangsbremsmittelzum Verhindern einer Drehung der ersten Ausgangswelle des zweitenKraftverteilers überden Aktuator, und wenn die Kraftmaschine gestartet wird, bevor derserienartige elektrische Antriebsmodus gestartet wird, wird daszweite Drehreguliermittel unter Verwendung seiner Einwegkupplungim Bremszustand betrieben, und in dem serienartigen elektrischenAntriebsmodus wird das zweite Drehreguliermittel unter Verwendungseines Zwangsbremsmittels im Bremszustand betrieben (sechzehnterAspekt).
[0038] Insbesondereist die Richtung des Moments, das auf die erste Ausgangswelle deszweiten Kraftverteilers wirkt, wenn die Kraftmaschine durch Übertrageneines Moments von dem zweiten Motor zu der Kraftmaschine über denzweiten Kraftverteiler gestartet wird, entgegengesetzt zu der Richtungdes Moments, das auf die erste Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilerswirkt, wenn die Regeneration fürden zweiten Motor unter Verwendung eines Moments ausgeführt wird,das von der Kraftmaschine zum zweiten Motor über den zweiten Kraftverteiler übertragenwird. In diesem Fall verhindert dann, wenn die Kraft maschine gestartetwird, die Einwegkupplung des zweiten Drehreguliermittels die Drehungder ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers. Dies ermöglicht es,zuverlässigdie Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilerszu verhindern, ohne die Notwendigkeit einer Energiequelle, wie dieKraftmaschinenausgabe, fürdie Betriebsvorgänge.Ferner kann die durch das Fahrzeug verbrauchte Energie gespart werden.Im serienartigen elektrischen Antriebsmodus nach dem Start der Kraftmaschineverhindert dann das Zwangsbremsmittel, das eine Energiequelle für Betriebsvorgänge benötigt, dieDrehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers. In diesemFall kann jedoch das Zwangsbremsmittel zuverlässig betrieben werden unterVerwendung einer Energiequelle (Kraftquelle), z.B. einer hydraulischenPumpe, die unter Verwendung der Ausgabe von der Kraftmaschine betriebenwird.
[0039] Beimvierzehnten bis sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung, indenen der serienartige elektrische Antriebsmodus und der Gangwechsel-Antriebsmodus über den Übergangsmoduszueinander geschaltet werden, ist der Übergangsmodus ein Modus, indem die Drehzahl des ersten Motors und das durch den zweiten Motorerzeugte Moment auf beinahe null gesetzt sind, in dem das ersteKupplungsmittel in dem eingerücktenZustand betrieben wird, wobei das erste Drehreguliermittel im geöffnetenZustand betrieben wird und bei dem ein Betriebszustand des zweitenKupplungsmittels und des zweiten Drehreguliermittels geschaltet wird,und (siebzehnter Aspekt).
[0040] Imserienartigen elektrischen Antriebsmodus befinden sich sowohl daserste als auch das zweite Kupplungsmittel im ausgerückten Zustandund sowohl das erste als auch das zweite Drehreguliermittel befindensich im Bremszustand. Im Gegensatz hierzu befinden sich im Gangwechsel-Antriebsmodussowohl das erste als auch das zweite Kupplungsmittel im eingerückten Zustandund sowohl das erste als auch zweite Drehreguliermittel im geöffnetenZustand. Demzufolge muss dann, wenn der Modus zwischen dem serienartigenelektrischen Antrieb und dem Gangwechselantrieb geschaltet wird,jedes der Kupplungsmittel und der Drehreguliermittel auf einen unterschiedlichenBetriebszustand geschaltet werden. Wenn der Betriebszustand jedesdieser Mittel gleichzeitig geschaltet wird, wird das Antriebsverhaltendes Fahrzeugs zeitweise ungünstig.
[0041] Daherwird im siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung dann, wennder Modus zwischen dem serienartigen elektrischen Antrieb und demGangwechselantrieb geschaltet wird, der Übergangsmodus zwischen diesenModi eingefügt.Im Übergangsmoduswird die Drehzahl des ersten Motors und das durch den zweiten Motorerzeugte Moment beinahe auf null gesetzt, das erste Kupplungsmittelim eingerücktenZustand betrieben, wobei das erste Drehregulierungsmittel im geöffnetenZustand betätigtwird. Demzufolge überträgt die Kraftmaschinebeinahe die gesamte Drehantriebskraft (Ausgangsmoment) an die Kraftabgabewelle über dieEingangswelle und die erste Ausgangswelle des ersten Kraftverteilers.In diesem Zustand überträgt die Kraftmaschinewenig Drehantriebskraft an den zweiten Verteiler. Demzufolge wirdsogar dann, wenn der Betriebszustand des zweiten Drehreguliermittelsund des zweiten Kupplungsmittels des zweiten Kraftverteilers verändert wird,der Antriebszustand des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt. Daher kann der Betriebszustanddes zweiten Drehreguliermittels und des zweiten Kupplungsmittelsim Übergangsmodusgeschaltet werden, ohne den Antriebszustand des Fahrzeugs zu beeinträchtigen.Die Übertragungder Drehantriebskraft (Moment) von der Kraftmaschine zur Kraftabgabewelleim Übergangsmodusist vergleichbar dem Zustand, der durch die Gangwechselsteuerung/regelunghergestellt wird, bei dem das Untersetzungsverhältnis für die Übertragung von Drehungen vonder Kraftmaschine zur Kraftabgabewelle gleich dem Untersetzungsverhältnis für das erste Kraftmaschine-zu-Kraftabgabewellle-Drehübertragungssystemist. Es ist möglich,das Schalten zwischen dem Gangwechsel-Antriebsmodus und dem Übergangsmodussanft auszuführen.Danach wird der Betriebszustand des ersten Kupplungsmittels unddes ersten Drehreguliermittels zwischen dem Übergangsmodus und dem serienartigenelektrischen Antriebsmodus geschaltet. In diesem Fall schaltet sichzwischen dem Übergangsmodusund dem serienartigen elektrischen Antriebsmodus der Weg, durchden ein Moment zur Kraftabgabewelle übertragen wird, lediglich zwischeneinem Übertragungswegvon der Kraftmaschine und dem Übertragungswegvon dem ersten Motor. Dem zufolge ist es durch allmählichesSchalten des Betriebszustands des ersten Kupplungsmittels und desersten Drehreguliermittels, währenddie Drosselsteuerung/regelung der Kraftmaschine durchgeführt wird(Öffnungssteuerung/regelungeines Drosselventils in einem Einlasssystem) und die Momentsteuerung/regelungjedes Motors durchgeführtwird, möglich,sanft zwischen dem Übergangsmodusund dem serienartigen elektrischen Antriebsmodus zu schalten, während derAntriebszustand des Fahrzeugs erhalten bleibt. Daher ist es durchEinfügendes Übergangsmoduszwischen dem serienartigen elektrischen Antriebsmodus und dem Gangwechsel-Antriebsmodusmöglich,sanft zwischen diesen Modi zu schalten.
[0042] Grundsätzlich istes ausreichend, den Gangwechsel-Antriebsmodus nur dann durchzuführen, wenn dasFahrzeug nach vorwärtsangetrieben wird. Wenn das erste Drehreguliermittel eine Einwegkupplungumfasst, die verhindert, dass die Eingangswelle des ersten Kraftverteilerswährenddes Vorwärtsantriebsim elektrischen Antriebsmodus dreht, wie im Fall des elften Aspektsder vorliegenden Erfindung, kann dann die Einwegkupplung verwendetwerden, um automatisch den Betriebszustand des ersten Drehreguliermittelszwischen dem Übergangsmodusund dem serienartigen elektrischen Antriebsmodus zu schalten, ohneBedarf für spezielleSteuerung/Regelung des ersten Drehreguliermittels.
[0043] Beimvierzehnten bis siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung, dieden serienartigen elektrischen Antriebsmodus wie zuvor beschriebenumfassen, umfasst dann, wenn die Kraftmaschine eine Mehrzahl vonZylindern aufweist, der serienartige elektrische Antriebsmodus vorzugsweiseeinen Teilzylinderanhaltemodus, in dem einige oder alle der Zylinderder Kraftmaschine angehalten werden (achtzehnter Aspekt).
[0044] D.h.die Kraftmaschine weist einen so genannten Pumpverlust auf. DurchAusführendes Teilzylinderanhaltemodus, um einige der Zylinder der Kraftmaschineanzuhalten, wenn beispielsweise die gewünschte Ausgabe der Kraftmaschinerelativ niedrig ist, ist es jedoch möglich, den Pumpverlust derKraftma schine und daher ihren Energieverbrauch zu verringern. Indiesem Fall wird der Teilzylinderanhaltemodus während des serienartigen elektrischenAntriebsmodus ausgeführt,wenn die Drehantriebskraft der Kraftmaschine nicht zur Kraftabgabewelle übertragenwird. Demzufolge beeinträchtigtdas Anhalten einiger Zylinder der Kraftmaschine den Antriebszustanddes Fahrzeugs nicht. Demzufolge ermöglicht es der achtzehnte Aspektder vorliegenden Erfindung, die Energieeffizienz des Fahrzeugs zuverbessern, ohne den Antriebszustand des Fahrzeugs zu beeinträchtigen.Insbesondere könneneinige Zylinder durch Stoppen der Kraftstoffzufuhr zu diesen Zylindern angehaltenwerden, währenddie Einlass- und Auslassventile der Zylinder voll geöffnet odergeschlossen gehalten werden.
[0045] Imachten bis achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird daserste Kupplungsmittel vorzugsweise im ausgerückten Zustand betrieben, daszweite Kupplungsmittel wird im eingerückten Zustand betrieben, daserste Drehreguliermittel wird im Bremszustand betrieben, das zweiteDrehreguliermittel wird im geöffnetenZustand betrieben und es wird bewirkt, dass der zweite Motor dasregenerative Moment in einem parallelartigen Antriebsmodus erzeugt,und der parallelartige Antriebsmodus ist ein Modus, in dem das Fahrzeug durchparalleles Übertragender Drehantriebskraft der Kraftmaschine und der Drehantriebskraftdes ersten Motors zur Kraftabgabewelle angetrieben wird, und imparallelartigen Antriebsmodus (neunzehnter Aspekt).
[0046] Insbesondereist es durch Betreiben des ersten Kupplungsmittels im ausgerückten Zustandund des ersten Drehreguliermittels im Bremszustand möglich, dasFahrmoment des ersten Motors zur Kraftabgabewelle über denersten Kraftverteiler wie im Fall des elektrischen Antriebsmoduszu übertragen.Insbesondere kann die Drehantriebskraft der Kraftmaschine (Ausgangsmomentder Kraftmaschine) an die Kraftabgabewelle über den zweiten Kraftverteiler übertragenwerden durch Betreiben des zweiten Kupplungsmittels im eingerückten Zustandund des zweiten Drehreguliermittels im geöffneten Zustand und Ermöglichen,dass der zweite Motor ein regeneratives Moment erzeugt. Demzufolgekann das Fahrmoment des ersten Motors und die Drehantriebs kraftder Kraftmaschine parallel an die Kraftabgabewelle übertragenwerden. Im Ergebnis kann die Antriebskraft des Fahrzeugs verbessertwerden.
[0047] Beimachten bis neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung, die denGangwechsel-Antriebsmodus umfassen, umfasst die Vorrichtung vorzugsweiseein drittes Drehreguliermittel, das in einem Bremszustand arbeitenkann, in dem die Drehung einer Drehwelle eines aus dem ersten unddem zweiten Motor verhindert wird, welcher Motor das niedrigereUntersetzungsverhältnisaufweist und welcher Motor ein Moment an die zweite Ausgangswelledes Kraftverteilers im Drehübertragungssystemmit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis ausübt, und in einem geöffnetenZustand arbeiten kann, in dem die Drehwelle gedreht werden kann,und falls die Kraftmaschine ausfällt,währenddas Fahrzeug im Gangwechselantriebsmodus angetrieben wird, wirddas dritte Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben (zwanzigsterAspekt). Wenn die Kraftmaschine ausfällt, kann die Kraftmaschineaufgrund der ungenügendenZufuhr eines Kraftstoffs zur Kraftmaschine oder dgl. keine Ausgabeerzeugen.
[0048] Beimzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung verhindert dann, wenndie Kraftmaschine ausfällt,währenddas Fahrzeug im Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird, dasdritte Drehreguliermittel die Drehung einer Drehwelle entweder desersten oder des zweiten Motors, welcher Motor das geringere Untersetzungsverhältnis aufweistund welcher Motor ein Moment an die zweite Ausgangswelle des Kraftverteilers imDrehübertragungssystem(erstes Kraftmaschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssytem oder zweitesKraftmaschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssystem) ausübt. Daherverringert sich die Drehzahl der (Ausgangswelle der) Kraftmaschinenicht unter einen Wert, der von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt. Diesverhindert die übermäßig starkeDrehung der Drehwelle des Motors (unterschiedlich zu demjenigenmit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis (derjenige mit dem größeren Untersetzungsverhältnis)),der ein Moment zur zweiten Ausgangswelle des Kraftverteilers imDrehübertragungssystemmit dem größeren Untersetzungsverhältnis ausübt. Demzufolgekann der zwanzigste Aspekt der vorliegenden Erfindung verhindern,dass die Drehzahl des Motors übermäßig ansteigt,sogar dann, wenn die Kraftmaschine während des Gangwechselantriebsausfällt.Ferner könnendie Kapazitätenjedes Motors und seiner Antriebsschaltungen auf die minimal benötigten Wertebegrenzt werden. Dies ermöglichtes, dass die Kraftübertragungsvorrichtungminiaturisiert wird.
[0049] Imzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das dritteDrehreguliermittel in geeigneter Weise eine Einwegkupplung, welchedie Drehwelle des Motors mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis hindert,sich in einer umgekehrten Richtung zu drehen, während das Fahrzeug im Gangwechselantriebsmodus angetriebenwird (einundzwanzigster Aspekt ).
[0050] Unterder Annahme, dass das dritte Drehreguliermittel nicht bereitgestelltwird, sinkt die Drehzahl der Kraftmaschine auf null ab, wenn dieKraftmaschine ausfällt,währenddas Fahrzeug im Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird. Gleichzeitigist jedoch die Drehrichtung der Drehwelle des Motors mit dem niedrigerenUntersetzungsverhältnisentgegengesetzt zu derjenigen währenddes Antriebs im Gangwechsel-Antriebsmodus. Anders ausgedrückt istdie Drehrichtung der Drehwelle des Motors mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis umgekehrt,um die Drehzahl der Kraftmaschine auf null zu verringern. Daherverhindert im einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindungdie Einwegkupplung das Umkehren der Drehwelle des Motors mit demniedrigeren Untersetzungsverhältnis.Die simple Konfiguration auf Grundlage der Einwegkupplung ermöglicht es,die Drehung (Umkehrung) der Drehwelle des Motors mit dem niedrigerenUntersetzungsverhältniszu verhindern, wenn die Kraftmaschine ausfällt. Ferner muss in diesemFall die Einwegkupplung nicht gesteuert/geregelt werden. Wenn dieKraftmaschine ausfällt,um zu bewirken, dass die Drehwelle des Motors mit dem niedrigerenUntersetzungsverhältnisbeginnt, sich in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen während desAntriebs im Gangwechsel-Antriebsmodus zu drehen, verhindert demzufolgedie Einwegkupplung automatisch die Drehung (Umkehrung) der Drehwelledes Motors mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis ohne Verzögerung.Es ist daher möglich,zuverlässigzu verhindern, dass die Drehwelle des Motors mit dem größeren Untersetzungsverhältnis miteiner hohen Drehzahl dreht.
[0051] Beimachten Aspekt der vorliegenden Erfindung, umfassend den Gangwechsel-Antriebsmodus, kann für den Fall,dass die Kraftübertragungsvorrichtungderart konfiguriert ist, dass das Untersetzungsverhältnis für jedesder Drehübertragungssysteme(erstes Kraftmschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssystem oder zweitesDrehübertragungssystem)einen konstanten (festen) Wert aufweist, das Fahrzeug den Gangwechselantriebnur in dem drehzahlvariablen Bereich (möglicher Bereich des Untersetzungsverhältnisseszwischen der Kraftmaschine und der Kraftabgabewelle) zwischen denbeiden Untersetzungsverhältnissenausführen.Andererseits kann das Fahrzeug in verschiedenen Arten von drehzahlvariablenBereichen angetrieben werden durch Bereitstellen einer Gangwechseleinheitin wenigstens einem der beiden Drehübertragungssysteme, um dasUntersetzungsverhältnisfür dasDrehübertragungssystemzu ändern.In diesem Fall ist es grundsätzlichbevorzugt, eine Überlagerungder Untersetzungsbereiche übereinanderzu vermeiden, um die Energieeffizienz der Kraftübertragungsvorrichtung zu verbessern.In diesem Fall verändertin der Kraftübertragungsvorrichtungdie Gangwechseleinheit das Untersetzungsverhältnis, um einen Zustand herzustellen,in dem das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler (erstes Kraftmaschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssystem)ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystem mitdem zweiten Kraftverteiler (zweites Kraftmaschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssystem),und einen Zustand herzustellen, in dem das Drehübertragungssystem mit dem zweitenKraftverteiler (zweites Kraftmaschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssystem)ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler (erstes Kraftmaschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssystem).Vorzugsweise umfasst diese Kraftübertragungsvorrichtung,die die Gangwechseleinheit aufweist, ein drittes Drehreguliermittel,das in einem Bremszustand arbeiten kann, in dem eine Drehung derDrehwelle des ersten Motors verhindert wird, und in einem geöffnetenZustand arbeiten kann, in dem die Drehwelle drehbar ist, und einvierte Drehreguliermittel, das in einem Bremszustand arbeiten kann,in dem eine Drehung der Drehwelle des zweiten Motors verhindertwird, und in einem geöffnetenZustand arbeiten kann, in dem die Drehwelle drehbar ist, und wobeidann, wenn die Kraftmaschine ausfällt, während das Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodusangetrieben wird, in dem das Drehübertragungssystem mit dem erstenKraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler, das vierte Drehreguliermittel imBremszustand betrieben wird, und dann, wenn die Kraftmaschine ausfällt, während dasFahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird, in dem dasDrehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist alsdas Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler, das dritte Drehreguliermittel imBremszustand betrieben wird (zweiundzwanzigste Erfindung).
[0052] Beider Kraftübertragungsvorrichtunggemäß dem zweiundzwanzigstenAspekt der vorliegenden Erfindung entspricht dann, wenn das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Kraftübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler, der zweite Motor dem Motor mit demniedrigeren Untersetzungsverhältnisgemäß demzwanzigstenAspekt der vorliegenden Erfindung. Wenn die Kraftmaschine ausfällt, verhindertdemzufolge das dem zweiten Motor entsprechende vierte Drehreguliermitteldie Drehung der Drehwelle des zweiten Motors. Dies ermöglicht eszu verhindern, dass die Drehwelle des ersten Motors mit dem großen Untersetzungsverhältnis miteiner übermäßig hohenDrehzahl dreht. Wenn das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler, entspricht demgegenüber dererste Motor dem Motor mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis gemäß dem zwanzigstenAspekt der vorliegenden Erfindung. Wenn die Kraftmaschine ausfällt, verhindertdemzufolge das dem ersten Motor entsprechende dritte Drehreguliermitteldie Drehung der Drehwelle des ersten Motors. Dies ermöglicht eszu verhindern, dass die Drehwelle des zweiten Motors mit dem großen Untersetzungsverhältnis miteiner übermäßig großen Drehzahldreht.
[0053] Beimzweiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das dritteund das vierte Drehreguliermittel vorzugsweise aus Einwegkupplungenaufgebaut, wie im Fall des einundzwanzigsten Aspekt der vorliegendenErfindung. Wenn die Kraftmaschine während des Antriebs im Gangwechsel-Antriebsmodusausfällt,in dem das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler (der erste Motor entspricht dem Motormit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis), sollte jedoch verhindertwerden, dass die Drehwelle des ersten Motors sich in derselben Richtungdreht, in der sich die Drehwelle des ersten Motors während desAntriebs im Gangwechsel-Antriebsmodusdrehen sollte, in dem das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler. Wenn die Kraftmaschine während desAntriebs in dem Gangwechsel-Antriebsmodus, in dem das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweist alsdas Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler (der zweite Motor entspricht dem Motormit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis), sollte dementsprechendverhindert werden, dass die Drehwelle des zweiten Motors sich inderselben Richtung dreht, in der sich die Drehwelle des zweitenMotors währenddes Antriebs in dem Gangwechsel-Antriebsmodus drehen sollte, indem das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler.
[0054] Daherumfasst beim zweiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindungvorzugsweise das dritte Drehreguliermittel eine erste Einwegkupplung,um den ersten Motor daran zu hindern, sich in einer umgekehrtenRichtung zu drehen, währenddas Fahrzeug im Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird und das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler ein geringeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler, sowie ein erstes Einwegkupplung-AUS-Mittel zumAnhalten der Drehungsverhinderungsfunktion der ersten Einwegkupplung,währenddas Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird,in dem das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler, und das vierte Drehreguliermittelumfasst eine zweite Einwegkupplung, um den zweiten Motor daran zuhindern, sich in einer entgegengesetzten Richtung zu drehen, während dasFahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird, in demdas Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler, sowie ein zweites Einwegkupplungs-AUS-Mittelzum Anhalten der Drehungsverhinderungsfunktion der zweiten Einwegkupplung,währenddas Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird,in dem das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist alsdas Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler (dreiundzwanzigster Aspekt).
[0055] Gemäß dem dreiundzwanzigstenAspekt der vorliegenden Erfindung ist während des Antriebs in dem Gangwechsel-Antriebsmodus,in dem das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler, die Drehungsverhinderungsfunktionder zweiten Einwegkupplung, die dem zweiten Motor entspricht, derder Motor mit dem größeren Untersetzungsverhältnis ist,durch das zweite Einwegkupplungs-AUS-Mittel angehalten. Demzufolgekann sich die Drehwelle des zweiten Motors sanft in der Richtungdrehen, in die sie sich drehen sollte. Die Drehwelle des erstenMotors dreht sich in einer Richtung, die durch die erste Einwegkupplungerlaubt ist. Demzufolge muss die Drehungsverhinderungsfunktion derersten Einwegkupplung nicht angehalten werden. Wenn die Kraftmaschinewährenddes Antriebs ausfällt,verhindert die erste Einwegkupplung das Umkehren der Drehwelle desersten Motors, der dem Motor mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis entspricht. Demzufolgeist es wie beim einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindungmöglich,automatisch zu verhindern, dass der zweite Motor, der der Motormit dem größeren Untersetzungsverhältnis ist,sich mit einer übermäßig hohenDrehzahl dreht, ohne dass Bedarf für eine spezielle Steuerung/Regelungbesteht.
[0056] Fernerist währenddes Antriebs in dem Gangwechsel-Antriebsmodus, in dem das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler, die Drehungsverhinderungsfunktionder ersten Einwegkupplung, die dem ersten Motor entspricht, derder Motor mit dem größeren Untersetzungsverhältnis ist,durch das erste Einwegkupplungs-AUS-Mittel angehalten. Demzufolgekann sich die Drehwelle des ersten Motors sanft in der Richtungdrehen, in die sie sich drehen sollte. Die Drehwelle des zweitenMotors dreht sich in einer Richtung, die durch die zweite Einwegkupplungerlaubt ist. Demzufolge muss die Drehungsverhinderungsfunktion der zweitenEinwegkupplung nicht angehalten werden. Wenn die Kraftmaschine während desAntriebs ausfällt, verhindertdann die zweite Einwegkupplung das Umkehren der Drehwelle des zweitenMotors, der dem Motor mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis entspricht.Demzufolge ist es möglich,automatisch zu verhindern, dass der erste Motor, der der Motor mitdem größeren Untersetzungsverhältnis ist,sich mit einer übermäßig hohenDrehzahl dreht, ohne dass Bedarf für eine spezielle Steuerung/Regelungbesteht.
[0057] Wenndie Kraftmaschine in einem beliebigen der mehreren Arten von drehzahlvariablenBereichen ausfällt,kann daher die einfache Konfiguration mit der Einwegkupplung gemäß dem dreiundzwanzigstenAspekt der vorliegenden Erfindung verhindern, dass die Drehwelledes Motors mit dem größeren Untersetzungsverhältnis sichmit einer übermäßig großen Drehzahldreht. Ferner könnendie Kapazitätenjedes Motors und seiner Antriebsschaltung auf die minimal erforderlichenWerte begrenzt werden, um die Größe der Kraftübertragungsvorrichtungzu verringern.
[0058] 1 ist ein Diagramm, dasschematisch die allgemeine Systemkonfiguration eines eine Ausführungsformeiner Kraftübertragungsvorrichtunggemäß der vorliegendenErfindung umfassenden Hybridfahrzeugs zeigt;
[0059] 2 ist ein Graph, der Antriebsmodides Hybridfahrzeugs gemäß der Ausführungsformzeigt;
[0060] 3A ist ein Diagramm, dasden Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtungzeigt, der beobachtet wird, wenn ein Fahrzeug in einem EV-Antriebsmodus(elektrischer Antriebsmodus) vorwärts angetrieben wird und 3B ist ein Diagramm, dasden Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtungzeigt, der beobachtet wird, wenn eine Kraftmaschine im EV-Antriebsmodusgestartet wird;
[0061] 4 ist ein Diagramm, dasden Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtungzeigt, der beobachtet wird, wenn das Fahrzeug in einem serienartigenEV-Antriebsmodus vorwärtsangetrieben wird;
[0062] 5A ist ein Diagramm, dasden Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtungzeigt, der beobachtet wird, wenn die Kraftmaschine gestartet wird,bevor das Fahrzeug im EV-Antriebsmodus nach rückwärts zu fahren beginnt, und
[0063] 5B ist ein Diagramm, dasden Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtungzeigt, der beobachtet wird, wenn das Fahrzeug im EV-Antriebsmodusnach rückwärts angetriebenwird;
[0064] 6 ist ein Diagramm, dasden Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtungin einem CVT-Antriebsmodus (Gangwechsel-Antriebsmodus) zeigt;
[0065] 7A und 7B sind Diagramme, die den Betriebszustandder Kraftübertragungsvorrichtungzeigen, wenn ein Schalten zwischen dem serienartigen EV-Antriebsmodusund dem CVT-Antriebsmodus erfolgt;
[0066] 8 ist ein Diagramm, dasden Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtungin einem parallelartigen Antriebsmodus zeigt;
[0067] 9 ist ein Diagramm, dasschematisch die allgemeine Systemkonfiguration eines eine zweiteAusführungsformeiner Kraftübertragungsvorrichtunggemäß der vorliegendenErfindung umfassenden Hybridfahrzeugs zeigt;
[0068] 10 ist ein Diagramm, dasschematisch die allgemeine Systemkonfiguration eines eine dritteAusführungsformeiner Kraftübertragungsvorrichtunggemäß der vorliegendenErfindung umfassenden Hybridfahrzeugs zeigt;
[0069] 11 ist ein Blockdiagramm,das ein Steuer/Regelsystem in der Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der drittenAusführungsformzeigt;
[0070] 12A bis 12C sind Graphen, die drehzahlvariablenBereiche der Kraftübertragungsvorrichtunggemäß der zweitenAusführungsformzeigen;
[0071] 13 ist ein Diagramm, dasBetriebsvorgängeder Kraftübertragungsvorrichtunggemäß der dritten Ausführungsformzeigt;
[0072] 14 ist ein Diagramm, dasBetriebsvorgängeder Kraftübertragungsvorrichtunggemäß der dritten Ausführungsformzeigt;
[0073] 15 ist ein Diagramm, dasBetriebsvorgängeder Kraftübertragungsvorrichtunggemäß der dritten Ausführungsformzeigt;
[0074] 16A und 16B sind Flussdiagramme, die Betriebsvorgänge zeigen,die erforderlich sind, um die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der drittenAusführungsformzwischen einem ersten drehzahjlvariablen Bereich und einem zweitendrehzahlvariablen Bereich zu schalten; und
[0075] 17A und 17B sind Flussdiagramme, die Betriebsvorgänge zeigen,die erforderlich sind, um die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der drittenAusführungsformzwischen dem zweiten drehzahlvariablen Bereich und einem drittendrehzahlvariablen Bereich zu schalten.
[0076] UnterBezugnahme auf 1 bis 8 wird eine detaillierteBeschreibung einer ersten Ausführungsform einerKraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug gemäß der vorliegendenErfindung gegeben. 1 istein Diagramm, das die allgemeine Systemkonfiguration des Hybridfahrzeugsmit der Kraftübertragungsvorrichtunggemäß der vorliegendenAusführungsformzeigt. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine (Brenn-)Kraftmaschine,die Bezugszeichen 2, 2 bezeichnen Antriebsräder unddas Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Kraftübertragungsvorrichtung.Die Kraftmaschine 1 besitzt beispielsweise vier Zylinder.
[0077] DieKraftübertragungsvorrichtung 3 umfasstals ihre mechanischen Hauptkomponenten einen ersten Kraftverteiler 4,einen zweiten Kraftverteiler 5, einen ersten Motor 6,einen zweiten Motor 7, eine erste Kupplung 8 (erstesKupplungsmittel), eine zweite Kupplung 9 (zweites Kupplungsmittel),ein erstes Drehreguliermittel 10, ein zweites Drehreguliermittel 11 undeine Kraftabgabewelle 12. Die Kraftabgabewelle 12 istmit den Antriebsrädern 2, 2 über einZahnrad 13 verbunden, das derart vorgesehen ist, dass esintegral mit der Kraftabgabewelle 12 drehbar ist, sowieeiner Differenzialgetriebevorrichtung 14 (Differenzialkegelradgetriebevorrichtung),die mit dem Zahnrad 13 kämmt. Die Kraftabgabewelle 12 istgemeinsam mit den Antriebsrädern 2, 2 drehbar.
[0078] Beider vorliegenden Ausführungsformist jeder der Kraftverteiler 4, 5 aus einer Ritzelgetriebevorrichtungaufgebaut (z.B. von einem Einzelritzeltyp), die als Differenzialgetriebevorrichtungfunktioniert.
[0079] EineAusgangswelle 1a der (Brenn-)Kraftmaschine 1 istmit einer Eingangsöffnung 8a derersten Kupplung 8 derart verbunden, dass sie integral mitder Eingangsöffnung 8a drehbarist. Ein Ringrad 4r als eine Eingangswelle des ersten Kraftverteilers 4 istmit einer Ausgangsöffnung 8b derersten Kupplung 8 derart verbunden, dass sie integral mitder Ausgangsöffnung 8b drehbarist. Demzufolge könnendann, wenn die erste Kupplung 8 sich in einem Einrückzustandbefindet (die Eingangsöffnung 8a unddie Ausgangsöffnung 8b sind ineinandergreifendmiteinander verbunden), könnenDrehungen zwischen der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 unddem Ringrad 4r des ersten Kraftverteilers 4 übertragenwerden. Wenn die erste Kupplung 8 sich in einem Ausrückzustandbefindet (die Eingangsöffnung 8a unddie Ausgangsöffnung 8b sindvoneinander getrennt), ist die Übertragungvon Drehungen zwischen der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 unddem Ringrad 4r des ersten Kraftverteilers 4 blockiert.
[0080] EinTräger 4c undein Sonnenrad 4s wirken als zwei Ausgangswellen des erstenKraftverteilers 4. Der Träger 4c als erste Ausgangswelleträgt drehbarein Ritzel 4p (1 zeigtzwei von diesen Ritzeln) zwischen dem Ringrad 4r und demSonnenrad 4s derart, dass das Ritzel 4p mit demRingrad 4r und dem Sonnenrad 4s kämmt. DerTräger 4c istum dieselbe Achse drehbar wie diejenige des Sonnenrads 4s unddes Ringrads 4r. Der Träger 4c istmit der Kraftabgabewelle 12 über ein Drehübertragungsmittel 15 verbunden,das aus einem Zahnrad 15a aufgebaut ist, das derart vorgesehenist, dass es integral mit dem Träger 4c drehbarist, sowie einem Zahnrad 15b, das derart vorgesehen ist,dass es mit dem Zahnrad 15a kämmt und integral mit der Kraftabgabewelle 12 drehbarist. Demzufolge drehen sich der Träger 4c und die Kraftabgabewelle 12 gemeinsam.Das Sonnenrad 4s als die zweite Ausgangswelle des erstenKraftverteilers 4 ist mit einer Drehwelle 6a desersten Motors 6 derart verbunden, dass es integral mitder Drehwelle 6a drehbar ist.
[0081] EinRingrad 5r als eine Eingangswelle des zweiten Kraftverteilers 5 istmit der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 über einDrehübertragungsmittel 16 verbunden,das aufgebaut ist aus einem Zahnrad 16a, das derart vorgesehenist, dass es integral mit dem Ringrad 5r drehbar ist, einemZahnrad 16c, das derart vorgesehen ist, dass es integralmit der Eingangswelle 8a der ersten Kupplung 8 drehbarist (integral drehbar mit der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1),sowie einem Leerlaufzahnrad 16b, das derart vorgesehenist, dass es mit den Zahnrädern 16a und 16c kämmt undintegral mit den Zahnrädern 16a und 16c drehbarist.
[0082] Demzufolgedreht sich das Ringrad 5r gemeinsam mit der Ausgangswelle 1a derKraftmaschine 1. Ein Träger 5c undein Sonnenrad 5s wirken als zwei Ausgangswellen des zweitenKraftverteilers 5. Der Träger 5c als erste Ausgangswelleträgt drehbarein Ritzel 5p (1 zeigtzwei dieser Ritzel) zwischen dem Ringrad 5r und dem Sonnenrad 5s derart,dass das Ritzel 5p mit dem Ringrad 5r und demSonnenrad 5s kämmt.Der Träger 5c istum dieselbe Achse drehbar wie diejenige des Sonnenrads 5s unddes Ringsrads 5r. Der Träger 5c ist mit einerEingangsöffnung 9a derzweiten Kupplung 9 derart verbunden, dass er integral mitder Eingangsöffnung 9a drehbarist. Eine Ausgangsöffnung 9b derzweiten Kupplung 9 ist mit der Kraftabgabewelle 12 über einDrehübertragungsmittel 17 verbunden,das aufgebaut ist aus einem Zahnrad 17a, das derart vorgesehenist, dass es integral mit der Ausgangswelle 9b drehbarist, sowie einem Zahnrad 17b, das derart vorgesehen ist,dass es mit dem Zahnrad 17a kämmt und integral mit der Kraftabgabewelle 12 drehbarist. Demzufolge könnendann, wenn die zweite Kupplung 9 sich im Einrückzustandbefindet (die Eingangsöffnung 9a unddie Ausgangsöffnung 9b sindineinandergreifend miteinander verbunden), Drehungen zwischen demTräger 5c deszweiten Kraftverteilers und der Kraftabgabewelle 12 übertragenwerden. Wenn die zweite Kupplung 9 sich im Ausrückzustandbefindet (die Eingangsöffnung 9a unddie Ausgangsöffnung 9b sindvoneinander getrennt), ist die Übertragungvon Drehungen zwischen dem Träger 5c deszweiten Kraftverteilers 5 und der Kraftabgabewelle 12 blockiert.Ferner ist das Sonnenrad 5s als eine zweite Ausgangswelledes zweiten Kraftverteilers 5 mit einer Drehwelle 7a deszweiten Motors 7 derart verbunden, dass es integral mitder Drehwelle 7a drehbar ist.
[0083] Sowohldie erste als auch die zweite Kupplung 8 und 9 istvon einem Reibscheibentyp oder dgl. Ihre Einrück- und Ausrückvorgänge werdenjeweils durch Aktuatoren 18 und 19 durchgeführt, diedurch einen Kontroller 31 gesteuert/geregelt werden, derspäterbeschrieben wird. Insbesondere übtder Aktuator 18 oder 19 eine Antriebskraft aufdie entsprechende Kupplung 8 oder 9 aus, um einenEinrückvorgangan der Kupplung 8 oder 9 durchzuführen. DieAntriebskraft des Aktuators 18 oder 19 wird beseitigt,um einen Ausrückvorgang ander Kupplung 8 oder 9 durchzuführen auf der Grundlage derBeaufschlagungskraft einer Feder oder dgl.
[0084] Beider vorliegenden Ausführungsformweist dann, wenn sich die erste Kupplung 8 im Einrückzustand befindet,ein Drehübertragungssystemvon der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 zurKraftabgabewelle 12a überden ersten Kraftverteiler 4 und ein Drehübertragungsmittel 15 (insbesonderedas Untersetzungsverhältnis,das erhalten wird, wenn das Sonnenrad 4s des ersten Kraftverteilers 4 eineDrehzahl von null aufweist) ein größeres Untersetzungsverhältnis aufals ein Drehübertragungssystemvon der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 zurKraftabgabewelle 12 überden zweiten Kraftverteiler 5 und das Drehübertragungsmittel 17 (insbesonderedas Untersetzungsverhältnis,das erhalten wird, wenn das Sonnenrad 5s des zweiten Kraftverteilers 5 eineDrehzahl von null aufweist). Insbesondere sind bei der vorliegendenAusführungsformUntersetzungsverhältnissevon der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 zuden Ringrädern(Eingangswellen) 4r und 5r der Kraftverteiler 4 und 5 dieselbenund sind beispielsweise auf "1" gesetzt. Das Übertragungsverhältnis (Verhältnis zwischender Anzahl von Zähnen)der Ringräder 4r oder 5r zumSonnenrad 4s oder 5s zum Ritzel 4p oder 5p istdasselbe bei beiden Kraftverteilern 4 und 5. Indiesem Fall ist das Verhältnisdes Untersetzungsverhältnissesfür dasDrehübertragungssystem(hierin im Folgenden als das "ersteverteilerseitige Drehübertragungssystem" bezeichnet) vonder Kraftmaschine 1 zur Kraftabgabewelle 12 über denersten Kraftverteiler 4 und das Drehübertragungsmittel 15 zumUntersetzungsverhältnisfür dasDrehübertragungssystem(hierin als das "zweiteverteilerseitige Drehübertragungssystem" bezeichnet) vonder Kraftmaschine 1 zur Kraftabgabewelle 12 über denzweiten Kraftverteiler 5 und das Drehübertragungsmittel 17 dasselbewie das Verhältnis des Übertragungsverhältnisses(für die Übertragungvon Drehungen von dem Zahnrad 15a zum Zahnrad 15b) für das Drehübertragungsmittel 15 zum Übertragungsverhältnis (für die Übertragungvon Drehungen von dem Zahnrad 17a zu dem Zahnrad 17b)für dasDrehübertragungsmittel 17.Demzufolge ist bei der vorliegenden Ausführungsform das Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungsmittel 15 größer alsdas fürdas Drehübertragungsmittel 17.Das Untersetzungsverhältniswird durch Teilen einer Eingangsdrehzahl durch eine Ausgangsdrehzahlerhalten. Daher wird das Übertragungsverhältnis (Verhältnis zwischender Anzahl von Zähnen)zwischen dem Zahnrad 15b zum Zahnrad 15a des Drehübertragungsmittels 15 sofestgesetzt, dass es größer istals dasjenige des Zahnrads 17b zum Zahnrad 17a desDrehübertragungsmittels 17.
[0085] Beider vorliegenden Ausführungsformweisen die Drehübertragungsmittel 15 und 17 unterschiedliche Untersetzungsverhältnisseauf, dass das erste und das zweite Verteilerdrehübertragungssystem unterschiedlicheUntersetzungsverhältnisseaufweisen, wie oben beschrieben. Jedoch können das Übertragungsverhältnis derRingräder 4r bzw. 5r zudem Sonnenrad 4s bzw. 5s zu dem Ritzel 4p bzw. 5p zwischenden Kraftverteilern 4 und 5 unterschiedlich sein.Alternativ kann das Untersetzungsverhältnis für die Übertragung von Drehungen vonder Kraftmaschine 1 zum Kraftverteiler 4 von demUntersetzungsverhältnisfür die Übertragung vonDrehungen von der Kraftmaschine 1 zum Kraftverteiler 5 verschiedensein. In der folgenden Beschreibung wird das Untersetzungsverhältnis für das ersteVerteilerdrehübertragungssystemals ein niedrigeres Fahrzeuguntersetzungsverhältnis bezeichnet, während dasUntersetzungsverhältnisfür daszweite Verteilerdrehübertragungssystemals ein größeres Fahrzeuguntersetzungsverhältnis bezeichnetwird. Das niedrigere und das größere Fahrzeuguntersetzungsverhältnis sinddie maximalen und minimalen Untersetzungsverhältnisse für Gangwechsel zwischen derAusgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 und der Kraftabgabewelle 12 ineinem CVT-Antriebsmodus, der späterbeschrieben wird. Sie sind jeweils einem Kriechgang und einem Schnellgang ineinem herkömmlichenGetriebe fürein Fahrzeug zugeordnet.
[0086] Daserste Drehreguliermittel 10 verhindert in geeigneter Weisedie Drehung des Ringrads 4r, der Eingangswelle des erstenKraftverteilers 4. Das erste Drehregulierungsmittel 10 istaufgebaut aus einer Einwegkupplung 20, die lediglich dieDrehung des Ringrads 4 in einer vorbestimmten Richtungverhindert, sowie einem Zwangsbremsmittel 23, das die Drehungdes Ringrads 4r übereinen Verriegelungsmechanismus 22 verhindert, der mit demRingrad 4r in und außerEingriff gelangt unter Verwendung der Antriebskraft eines Aktuators 21.In diesem Fall erlaubt die Einwegkupplung 20 die Drehungdes Ringsrads 4r in der Richtung eines Pfeils Y1 in 1. Jedoch verwendet dieEinwegkupplung 20 einen Verriegelungsmechanismus (nichtgezeigt), um die Drehung des Ringrads 4r in der entgegengesetztenRichtung zu verhindern. Demzufolge wird dann, wenn das Ringrad 4r inder Richtung des Pfeils Y1 gedreht werden soll, die Einwegkupplung 20 ineinen geöffnetenBetriebszustand gebracht, in dem sie die Drehung erlaubt. Wenn dasRingrad 4r in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigendes Pfeils Y1 drehen soll, wird die Einwegkupplung 20 ineinen Bremsbetriebszustand gebracht, in dem sie die Drehung verhindert.Die Einwegkupplung 20 erlaubt dieselbe Drehungsrichtung(Pfeil Y1) (Richtung eines von einer Ausgangswelle 1a derKraftmaschine 1 zum Ringrad 4r übertragenen Drehmoments),in die das Ringrad 4r durch Drehübertragungen von der Kraftmaschine 1 gedrehtwerden sollte, wenn die erste Kupplung 8 während desBetriebs der Kraftmaschine 1 in den Einrückzustandbetätigtwird. Diese Drehrichtung ist dieselbe wie diejenige der Ausgangswelle 1a derKraftmaschine 1.
[0087] DerVerriegelungsmechanismus 22 des Zwangsbremsmittels 23 verhindertdie Drehung des Ringrads 4r durch Reibeingriff oder Formschlussmit dem Ringrad 4r. Das Zwangsbremsmittel 23 wirdin den Bremsbetriebszustand gebracht, in dem es die Drehung desRingrads 4r verhindert, wenn die Antriebskraft des Aktuators 21 ausgeübt wird,um den Verriegelungsmechanismus 22 mit dem Ringrad 4r inEingriff zu bringen. Das Zwangsbremsmittel 23 wird in dengeöffnetenBetriebszustand versetzt, in dem es die Drehung des Ringrads 4r erlaubt,wenn die Antriebskraft des Aktuators 21 zurückgenommenwird, um den Verriegelungsmechanismus 22 von dem Ringrad 4r zulösen.In diesem Fall kann dann, wenn das Zwangsbremsmittel 23 sichim Bremszustand befindet, die Drehung des Ringrads 4r inbeiden Richtungen verhindert werden. Jedoch verhindert die Einwegkupplung 20 immerdie Drehung in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des PfeilsY1 in 1. Daher wirddas Zwangsbremsmittel 23 verwendet, um die Drehung desRingrads 4r in der Richtung des Pfeils Y1 zu verhindern.
[0088] Daszweite Drehreguliermittel 11 verhindert in geeigneter Weisedie Drehung des Trägers 5c,der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers 5.Das zweite Drehreguliermittel 11 ist aufgebaut aus einerEinwegkupplung 24, die lediglich die Drehung des Trägers 5c ineiner vorbestimmten Richtung verhindert, sowie einem Zwangsbremsmittel 27,das die Drehung des Trägers 5c über einenVerriegelungsmechanismus 26 verhindert, der unter Verwendungder Antriebskraft eines Aktuators 25 mit dem Träger 5c inEingriff gebracht bzw. von diesem gelöst wird. Die mechanische Strukturder Einwegkupplung 24 und des Verriegelungsmechanismus 26 desZwangsbremsmittels sind ähnlichdenjenigen der Einwegkupplung 20 des ersten Drehreguliermittels 10 unddes Verriegelungsmechanismus 22 des Zwangsbremsmittels 23.In diesem Fall wird dann, wenn der Träger 5c des zweitenKraftverteilers 5 in der Richtung des Pfeils Y2 in 1 gedreht werden soll,die Einwegkupplung 24 des zweiten Drehreguliermittels 11 inden offenen Betriebszustand gebracht, in dem sie die Drehung erlaubt.Wenn der Träger 5c inder Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y2 gedreht werdensoll, wird die Einwegkupplung 24 in den Bremsbetriebszustandgebracht, in dem sie die Drehung verhindert. Die Einwegkupplung 24 erlaubtdieselbe Drehrichtung (Pfeil Y2), in die der Träger 5c gedreht werden soll,durch die Drehübertragungzwischen der Kraftabgabewelle 12, die in Einklang mit denAntriebsrädern 2, 2 dreht,und dem Träger 5c,wenn die zweite Kupplung 9 während des Vorwärtsantriebsdes Fahrzeugs in den Einrückzustandbetätigtwird. Die Einwegkupplung 24 verhindert die Drehung desTrägers 5c inder entgegengesetzten Richtung.
[0089] DasZwangsbremsmittel 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 wirdin den Bremsbetriebszustand gebracht, in dem es die Drehung desTrägers 5c verhindert,wenn die Antriebskraft des Aktuators 25 ausgeübt wird,um den Verriegelungsmechanismus 26 mit dem Träger 5c inEingriff zu bringen. Das Zwangsbremsmittel 27 wird in denoffenen Betriebszustand versetzt, in dem es die Drehung des Trägers 5c erlaubt,wenn die Antriebskraft des Aktuators 25 gelöst wird,um den Verriegelungsmechanismus 26 von dem Träger 5c zulösen. DasZwangsbremsmittel 27 wird verwendet, um die Drehung desTrägers 5c inder Richtung des Pfeils Y2 zu verhindern, die durch die Einwegkupplung 24 erlaubtwird.
[0090] Jederder Aktuatoren 18, 19, 21 und 25 kannelektrisch oder hydraulisch sein. Die vorliegende Ausführungsformverwendet den hydraulischen Typ, um so Drucköl von einer Hydraulikpumpe(nicht gezeigt) zu verwenden, die durch die Kraftmaschine 1 angetriebenwird, wenn sie in Betrieb ist. Die Hydraulikpumpe muss nicht ausschließlich für die Aktuatoren 18, 19, 21 und 25 verwendetwerden, sondern kann in Fahrzeugen als eine Öldruckquelle für verschiedenehydraulische Vorrichtungen in den Fahrzeugen gemeinsam angebracht sein.
[0091] DieVorrichtung gemäß der vorliegendenAusführungsformumfasst die unten beschriebene elektrische Anordnung zusätzlich zuder zuvor beschriebenen mechanischen Anordnung. Die Vorrichtungumfasst eine Batterie 28, die als eine Energiequelle für den erstenund den zweiten Motor 6 und 7 arbeitet, Motorantriebsschaltungen 29 und 30 (Motorantriebseinheit),die Energie zwischen jedem aus dem ersten und dem zweiten Motor 6 und 7 undder Batterie 28 übertragen,und einen Kontroller 31, der aus einer elektronischen Schaltungmit einem Mikrocomputer oder dgl. aufgebaut ist. Erfasste Datenvon Sensoren (nicht gezeigt) werden in den Kontroller 31 eingegebenund enthalten die Drehzahl NE der Kraftmaschine 1, die Öffnung ZH(hierin im Folgenden als Drossel öffnungTH bezeichnet) eines Drosselventils in der Kraftmaschine 1,die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und die Menge von BetätigungenAP (hierin im Folgenden als Gasbetätigungsmenge AP bezeichnet),die an einem Gaspedal im Fahrzeug durchgeführt wird. Der Kontroller 31 steuert/regeltdie Kraftmaschine 1, den ersten und den zweiten Motor 6 und 7 unddie Aktuatoren 18, 19, 21 und 25 aufder Grundlage der eingegebenen Daten und bereits gespeicherter undvorgehaltener Programme. In diesem Fall werden die Betriebsvorgänge derKraftmaschine 1 überTreibervorrichtungen füreine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, das Drosselventil, eine Zündvorrichtungund Einlass- und Auslassventile in jedem Zylinder, die alle in der Kraftmaschine 1 vorgesehensind (nicht gezeigt), gesteuert/geregelt. Der erste und der zweiteMotor 6 und 7 werden gesteuert/geregelt durchSteuern/Regeln von Strömen,die durch die Motoren 6 und 7 fließen, jeweils über dieMotorantriebsschaltungen 29 und 30. Die Batterie 28 istaus einer aufladbaren Sekundärbatterieoder einem Massenkondensator, wie einem elektrischen Doppelschichtkondensator,aufgebaut.
[0092] Nunwird unter Bezugnahme auf die 2 bis 8 eine Beschreibung vonBetriebsvorgängendes Hybridfahrzeugs gemäß der vorliegendenAusführungsformgegeben, einschließlichBetriebsvorgängender Kraftübertragungsvorrichtung 3. 2 ist ein Graph, der Antriebsmodides Fahrzeugs zeigt. Die 3 bis 8 sind Diagramme, die denBetrieb der Kraftübertragungsvorrichtung 3 inBezug auf jeden Antriebsmodus zeigen. Zunächst wird unter Bezugnahmeauf 2 eine Beschreibungder Antriebsmodi des Fahrzeugs gegeben und eine kurze Beschreibungder Antriebsvorgängedes Fahrzeugs in jeden Antriebsmodus wird gegeben.
[0093] AlsHauptantriebsmodi umfasst das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsformeinen CVT-Antriebsmodus (Gangwechsel-Antriebsmodus), in dem dasFahrzeug unter Verwendung einer Ausgabe von der Kraftmaschine 1 angetriebenwird, währenddas Untersetzungsverhältniszwischen der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 undder Kraftabgabewelle 12 unter Verwendung des Gangwechselverhältnisseszwischen dem Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis unddem Größere-Fahrzeug geschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis verändert wird,einen EV-Antriebsmodus (Elektro-Antriebsmodus), in dem das Fahrzeugunter Verwendung des Antriebsmoments des ersten Motors ohne Übertragungdes Ausgangsmoments der Kraftmaschine 1 zur Kraftabgabewelle 12 angetriebenwird, und einen parallelartigen Antriebsmodus, in dem das Fahrzeugdurch paralleles Übertragendes Ausgangsmoments der Kraftmaschine 1 und des Antriebsmomentsdes ersten Motors 6 zu der Kraftabgabewelle 12 angetriebenwird, wie in 2 gezeigtist. Das Fahrzeug wird grundsätzlichin einem Antriebsmodus angetrieben, der von dem gewünschten Antriebsmomentund der Fahrzeuggeschwindigkeit V abhängt. Das gewünschte Antriebsmomentdes Fahrzeugs wird auf der Grundlage der Gasbetätigungsmenge AP (erfassterWert) und der Fahrzeuggeschwindigkeit V (erfasster Wert) unter Verwendungeines Kennfelds oder dgl. bestimmt.
[0094] Indiesem Fall wird der CVT-Modus grundsätzlich ausgeführt, wenndie Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem mittleren oder hohen Geschwindigkeitsbereichist. Der EV-Antriebsmodus wird ausgeführt, wenn die FahrzeuggeschwindigkeitV und das gewünschteAntriebsdrehmoment relativ gering sind (also wenn das Fahrzeug sichzu bewegen beginnt). Der parallelartige Antriebsmodus wird ausgeführt, wenndie Fahrzeuggeschwindigkeit V sich in einem niedrigen oder dem mittlerenGeschwindigkeitsbereich befindet und wenn das gewünschte Antriebsmomentsich in einem hohen Drehmomentbereich befindet. Der EV-Antriebsmodusenthälteinen serienartigen EV-Antriebsmodus, in dem das Fahrzeug unterVerwendung einer Ausgabe von dem ersten Motor 6 angetriebenwird, währenddie Ausgabe von der Kraftmaschine 1 verwendet wird, esdem zweiten Motor 7 zu ermöglich Energie wiederzugewinnen.Das Fahrzeug wird im EV-Antriebsmodus rückwärts bewegt.
[0095] In 2 zeigt eine Kurve a dieBeziehung zwischen dem maximalen Antriebsmoment und der FahrzeuggeschwindigkeitV des Fahrzeugs an, die beobachtet wird, wenn das Fahrzeug im CVT-Antriebsmodus angetriebenwird, wobei das Untersetzungsverhältnis zwischen der Ausgangswelle 1a derKraftmaschine 1 und der Kraftabgabewelle 12 beimNiedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Un tersetzungsverhältnis fixiertist. Eine Kurve b zeigt die Beziehung zwischen dem maximalen Antriebsmomentund der Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs an, die beobachtetwird, wenn das Fahrzeug im CVT-Antriebsmodus angetrieben wird, wobeidas Untersetzungsverhältniszwischen der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 undder Kraftabgabewelle 12 beim Größere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis fixiertist. Im CVT-Antriebsmodus kann das Fahrzeug in dem Bereich, derdurch die Kurve a und die alternierend einmal lang, zweimal kurz gestricheltenLinien begrenzt ist, angetrieben werden.
[0096] DerBereich fürjeden in 2 gezeigtenAntriebsmodus ist derart gewählt,dass die Energieeffizienz des Fahrzeugs (Energieeffizienzen derKraftmaschine 1 und des Motors 6 und 7)maximiert sind, währenddie gewünschteAntriebsleistungsfähigkeit(Beschleunigungsverhalten und dgl.) des Fahrzeugs erfüllt werden.Jedoch sind diese Antriebsmodi nicht strikt nach Maßgabe desgewünschtenAntriebsdrehmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit V unterteilt.Der Antriebsmodus wird in geeigneter Weise gewechselt abhängig von demLadungszustand der Batterie 28, dies sogar bei dem gleichenSatz des gewünschtenAntriebsmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Insbesonderewird in der Näheder Grenzen zwischen Antriebsmodi (Bereich, in dem ein Antriebsmodusmit einem anderen überlappt)der Antriebsmodus nicht unmittelbar nach Maßgabe des gewünschtenAntriebsdrehmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit V geschaltet.Um häufiges Wechselndes Antriebsmodus zu vermeiden, schaltet z.B. ein Antriebsmodusin einen anderen in einem Hysteresemodus oder dgl., um Wechsel desAntriebszustands (Antriebsmoment oder dgl.) des Fahrzeugs zu minimieren.
[0097] EineBeschreibung wird gegeben des Betriebs der Kraftübertragungsvorrichtung 3 injedem Antriebsmodus und des Betriebs der Kraftübertragungsvorrichtung 3,der durchgeführtwird, wenn ein Antriebsmodus zu einem anderen schaltet.
[0098] Zunächst wirdder EV-Antriebsmodus beschrieben. Der EV-Antriebsmodus umfasst einenEV-Antriebsmodus (hierin als "Vorwärts-EV-Antriebsmodus" bezeichnet) für den Vorwärtsantriebdes Fahrzeugs und einen EV-Antriebsmodus (hierin als "Rückwärts-EV-Antriebsmodus" bezeichnet) für den Rückwärtsantriebdes Fahrzeugs. Zunächstwird der Vorwärts-EV-Antriebsmodusbeschrieben. Der Vorwärts-EV-Antriebsmodusumfasst einen Grund-EV-Antriebsmodus, in dem das Fahrzeug unterVerwendung der Ausgabe von dem ersten Motor 6 angetriebenwird, währendder Betrieb der Kraftmaschine 1 gestoppt ist, einen serienartigenEV-Antriebsmodus, in dem das Fahrzeug unter Verwendung der Ausgabevon dem ersten Motor 6 angetrieben wird, während dieKraftmaschine 1 betrieben wird, um Energie für den zweitenMotor 7 zu erzeugen (die Batterie 28 zu laden)und einen Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Maschinenmodus, der zeitweilig verwendetwird, wenn ein Schalten zwischen dem Grund-EV-Antriebsmodus unddem serienartigen EV-Antriebsmodus auftritt. In dem Bereich, indem das Fahrzeug in dem Vorwärts-EV-Antriebsmodusangetrieben wird, wähltder Kontroller 31 grundsätzlich den Grund-EV-Antriebsmodusoder den serienartigen EV-Antriebsmodus abhängig von dem Ladezustand (verbleibendeKapazität)der Batterie 28 aus. Danach wird das Fahrzeug in dem gewählten Antriebsmodusangetrieben. Wenn z.B. die verbleibende Kapazität der Batterie 28 größer alsein vorbestimmter erster Schwellenwert ist (eine große Energiemengenoch zur Verfügungsteht), wird das Fahrzeug im Grund-EV-Antriebsmodus angetrieben.Wenn die verbleibende Kapazitätder Batterie 28 kleiner als ein zweiter Schwellenwert ist,der kleiner ist als der erste Schwellenwert (lediglich eine geringeEnergiemenge steht zur Verfügung),wird das Fahrzeug im serienartigen EV-Antriebsmodus angetrieben.Wenn die verbleibende Kapazitätder Batterie 28 unter den ersten Schwellenwert abfällt, umden zweiten Schwellenwert zu erreichen während des Antriebs im Grund-EV-Antriebsmodus,schaltet der Antrieb zu dem serienartigen EV-Antriebsmodus. Wenndie verbleibende Kapazität über denzweiten Schwellenwert ansteigt, um den ersten Schwellenwert zu erreichenwährenddes Antriebs im serienartigen EV-Antriebsmodus, geht der Antriebzu dem Grund-EV-Antriebsmodus über.
[0099] Die 3A und 3B zeigen die Betriebsvorgänge derKraftübertragungsvorrichtung 3 jeweilsim Grund-EV-Antriebsmodus und im Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus. 4 zeigt den Betriebsvorgangder Kraftübertragungsvorrichtung 3 imserienartigen EV-Antriebsmodus. In diesen Figuren zeigt für die ersteund die zweite Kupplung 8 und 9 eine weiß gefärbte Wiedergabean, dass die Kupplung sich im Ausrückzustand befindet, und einegeschwärzteWiedergabe zeigt an, dass die Kupplung sich im Einrückzustand befindet.In ähnlicherWeise zeigt fürdie Einwegkupplungen 20 und 24 des Drehreguliermittels 10 und 11 eine geschwärzte Wiedergabean, dass das Drehreguliermittel sich im Bremsbetriebszustand befindet,und eine weiß gefärbte Wiedergabezeigt an, dass das Drehreguliermittel sich im offenen Betriebszustandbefindet. Weiterhin zeigt fürdie Zwangsreguliermittel 22 und 27 des Drehreguliermittels 10 und 11 einegeschwärzteWiedergabe des Verriegelungsmechanismus 22 oder 26 an,dass das Zwangsreguliermittel sich im Bremszustand befindet, undeine weiß gefärbte Wiedergabedes Verriegelungsmechanismus 22 oder 26 an, dassdas Zwangsreguliermittel sich im offenen Zustand befindet. Die Bedeutungender geschwärztenund weiß gefärbten Wiedergabengelten ebenso für 5 bis 8, die später beschrieben werden.
[0100] ImGrund-EV-Antriebsmodus befinden sich die erste und zweite Kupplung 8 und 9 imAusrückzustand unddie Kraftmaschine 1 ist ausgeschaltet, wie in 3A gezeigt ist. Der Kontroller 31 bringtsteuernd/regelnd den ersten Motor 6 in einen Antriebszustand(Fahrzustand), in dem ein Antriebsmoment auf die Drehwelle 6a inder Richtung eines Pfeils Y3 in der Figur ausgeübt wird. In diesem Zustandwerden das Ringrad 5r, der Träger 5c, das Sonnenrad 5s deszweiten Kraftverteilers 5 nicht gedreht. Demzufolge befindetsich die Einwegkupplung 24 des zweiten Drehreguliermittels 11 imoffenen Betriebszustand, währenddie Leitung durch den zweiten Motor 7 angehalten ist (keinDrehmoment wird erzeugt). Da die Kraftmaschine 1 ausgeschaltetist, befindet sich das Zwangsbremsmittel 23 und 27 desDrehreguliermittels 10 und 11 im offenen Betriebszustand.
[0101] Wennein Antriebsmoment auf die Drehwelle 6a des ersten Motors 6 inder Richtung eines Pfeils Y3 ausgeübt wird, wird es von der Drehwelle 6a desersten Motors 6 an die Kraftabgabewelle 12 über dasSonnenrad 4s, das Ritzel 4p und den Träger 4s desersten Kraftverteilers 4 und das Drehübertragungsmittel 15 in dieserReihenfolge übertragen.Daher wird ein Vorwärtsantrieb(einschließlichdes Starts) des Fahrzeugs ausgeführt.Gleichzeitig wirkt ein Drehmoment auf das Ringrad 4r desersten Kraftverteilers 4, um das Ringrad 4r inder Richtung entgegengesetzt zu derjenigen zu drehen, in der sichdas Sonnenrad 4s dreht (= Drehrichtung, in der die Drehwelle 6a desersten Motors 6 dreht). Demzufolge wird die Einwegkupplung 20 desersten Drehreguliermittels 10 automatisch in den Bremszustandgebracht, um die Drehung des Ringrads 4r zu verhindern. Mitanderen Worten wird die Drehung des Ringsrads 4r auf dieseWeise verhindert, um es zu ermöglichen, dassein Moment von dem ersten Motor 6 zur Kraftabgabewelle 12 übertragenwird, wie oben beschrieben. Gleichzeitig dreht sich der Träger 4c desersten Kraftverteilers 4 in derselben Richtung, in dersich das Sonnenrad 4s dreht.
[0102] Die Übertragungvon Drehungen von dem ersten Motor 6 zu der Kraftabgabewelle 12 imVorwärts-EV-Antriebsmoduseinschließlichdes Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus und serienartigenEV-Antriebsmodus, die späterim Detail beschrieben werden, ist dieselbe wie diejenige im Grund-EV-Antriebsmodus.Das Untersetzungsverhältnisfür die Übertragungvon Drehungen von der Drehwelle 6a des ersten Motor 6 zurKraftabgabewelle 12 ist konstant. Demzufolge hängt dieDrehzahl der Drehwelle 6 des ersten Motors 6 vonder Fahrzeuggeschwindigkeit V ab (ist proportional zur FahrzeuggeschwindigkeitV). Im Vorwärts-EV-Antriebsmodussetzt der Kontroller 31 steuernd/regelnd das Antriebsmomentdes ersten Motors 6 auf einen Wert (das Drehmoment desersten Motors 6, das erforderlich ist, um das gewünschte Antriebsmomentan den Antriebsrädern 2, 2 desFahrzeugs zu erzeugen), die dem gewünschten Antriebsmoment des Fahrzeugsentspricht.
[0103] ImKraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus bringt dann, wenndie Kraftmaschine 1 im Grund-EV-Antriebsmodus gestartetwird, der Kontroller 31 steuernd/regelnd den zweiten Motor 7 inden Antriebszustand (Fahrzustand), in dem er ein Antriebsmomentan seiner Drehwelle 7a in der Richtung eines Pfeils Y4erzeugt, währendbeide Kupplungen 8 und 9 in demselben Betriebszustand(Ausrückzustand)gehalten werden, wie diejenige im Grund-EV-Antriebsmodus, wie in 3B gezeigt ist. Der Betriebszustanddes ersten Drehreguliermittels 10, des ersten Motors 6 unddes Zwangsbremsmittels 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 istderselbe wie derjenige im Grund-EV-Antriebsmodus.
[0104] Wennein Antriebsmoment auf die Drehwelle 7a des zweiten Motorsin der Richtung eines Pfeils Y4 ausgeübt wird, wird es von der Drehwelle 7a deszweiten Motors 7 zu der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 über dasSonnenrad 5s, das Ritzel 5p und das Ringrad 5r deszweiten Kraftverteilers 5 sowie das Drehübertragungsmittel 16 indieser Reihenfolge übertragen,wie durch den gestrichelten Pfeil R2 gezeigt ist. D.h. die Kraftmaschine 1 wirdangekurbelt. In diesem Zustand führtder Kontroller 31 eine vorbestimmte Start-Steuerung/Regelungan der Kraftmaschine 1 durch (Kraftstoffeinspritzung undZündsteuerung/regelungan der Kraftmaschine 1 und Drehzahlsteuerung/regelung amzweiten Motor 7), um die Kraftmaschine 1 zu starten.Gleichzeitig wirkt auf den Träger 5c deszweiten Kraftverteilers 5 ein Drehmoment, um den Träger 5c inderselben Richtung zu drehen wie diejenige, in die sich das Sonnenrad 5s dreht(= Drehrichtung, in die sich die Drehwelle 7a des zweitenMotors 7 dreht). Demzufolge wird die Einwegkupplung 24 deszweiten Drehreguliermittels 11 automatisch in den Bremszustandgebracht, um die Drehung des Trägers 5c zuverhindern. Mit anderen Worten wird die Drehung des Trägers 5c aufdiese Weise verhindert, um zu ermöglichen, dass ein Drehmoment vondem zweiten Motor 7 zu der Ausgangswelle 1a derKraftmaschine 1 übertragenwird.
[0105] Wenndie Kraftmaschine 1 gestartet wird, stoppt der Kontroller 31 dieLeitung durch den zweiten Motor 7, um das durch den Motor 7 erzeugteDrehmoment auf null zu stellen. Die Kraftmaschine 1 wirddadurch im Leerlauf betrieben. Währenddes Leerlaufbetriebs befindet sich die Einwegkupplung 24 deszweiten Drehreguliermittels 11 im geöffneten Zustand. Wenn die Kraftmaschine 1 während ihresLeerlaufzustands angehalten wird, schaltet der Modus zum Grund-EV-Antrieb.
[0106] Imserienartigen EV-Antriebsmodus betreibt der Kontroller 31,währenddie Kraftmaschine 1 im Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodusim Leerlauf läuft(siehe 3B), über denAktuator 25 das Zwangsbremsmittel 27 des zweitenDrehreguliermittels 11 im Bremszustand, wie in 4 gezeigt ist. Der Kontroller 31 steuert/regeltferner den Strom (regeneratives Moment), der durch das zweite Drehmoment 7 fließt, während eres ermöglicht,dass die Kraftmaschine 1 eine Ausgabe erzeugt, die erforderlichist, um es zu ermöglichen,dass der zweite Motor 7 Energie wiedergewinnt. Der Betriebszustandbeider Kupplungen 8 und 9, des ersten Drehreguliermittels 10 unddes ersten Motors 6 ist derselbe wie im Grund-EV-Antriebsmodus.
[0107] Daherwird die Wiedergewinnung fürden zweiten Motor 7 unter Verwendung der Ausgabe von der Kraftmaschine 1 alsEnergiequelle ausgeführt.Dann wird die Batterie 28 mit der erzeugten Energie aufgeladen.Bei dieser Gelegenheit drehen sich das Ringrad 5r und dasSonnenrad 5s des zweiten Kraftverteilers 5 inderselben Richtung wie im Fall des Starts der Kraftmaschine 1 imKraftmaschinenstart/Leerauf-EV-Antriebsmodus. Jedoch übt die Kraftmaschine 1 einDrehmoment auf das Ringrad 5r über das Drehübertragungsmittel 16 aus.Daher wird ein Drehmoment auf den Träger 5c des zweitenKraftverteilers 5 in derselben Richtung ausgeübt, wiediejenige, in die sich das Ringrad 5r dreht (dies ist dieDrehrichtung, die durch die Einwegkupplung 24 erlaubt wird).Jedoch verhindert das Zwangsbremsmittel 27 des zweitenDrehreguliermittels 11 die Drehung des Ringrads 5r.Daher wird, wie durch einen gestrichelten Pfeil R3 in der Figurgezeigt ist, ein Drehmoment von der Ausgangswelle 1a derKraftmaschine 1 auf die Drehwelle 7a des zweitenMotors 7 überdas Drehübertragungsmittel 16 unddas Ringrad 5r, Ritzel 5p und Sonnenrad 5s deszweiten Kraftverteilers 5 in dieser Reihenfolge übertragen.Daher gewinnt der zweite Motor 7 Energie zurück.
[0108] Wenndie Wiedergewinnung fürden zweiten Motor 7 im serienartigen EV-Antriebsmodus ausgeführt wird,steuert/regelt der Kontroller 31 die Kraftmaschine 1 undden zweiten Motor 7 wie unten beschrieben. Der Kontroller 31 wählt eineSollabgabe der Kraftmaschine 1 (~ Sollerzeugungsabgabedes zweiten Motors 7) nach Maßgabe der Ausgabe des erstenMotors 6 (oder des gewünschtenAntriebsdrehmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit V), der verbleibendenKapazitätder Batterie 28 und dgl. In diesem Fall bestimmt der Kontroller 31 grundsätzlich einengrößeren Wertfür dieSollabgabe der Kraftmaschine 1, wenn die Abgabe (Stromverbrauch)des ersten Motors 6 ansteigt. Auch bestimmt der Kontroller 31 einengrößeren Wert,wenn die verbleibende Kapazitätder Batterie 28 abfällt.Der Kontroller 31 bestimmt dann einen Betriebspunkt (Satzvon Sollausgangsdrehmoment und Solldrehzahl der Kraftmaschine 1),bei dem der Kraftstoffverbrauch beim Erzeugen der Sollabgabe derKraftmaschine 1 am geringsten ist, d.h. einen Betriebspunkt,bei dem die Energieeffizienz am höchsten ist. Der Kontroller 31 steuert/regeltdann die DrosselöffnungTH der Kraftmaschine 1 nach Maßgabe des Sollausgangsdrehmomentsbeim Betriebspunkt. Der Kontroller 31 steuert/regelt fernerdas regenerative Moment (Stromleitung durch) des zweiten Motors 7,sodass die tatsächlicheDrehzahl NE (erfasster Wert) der Kraftmaschine 1 mit derSolldrehzahl bei dem bestimmten Betriebspunkt übereinstimmt. Dies ermöglicht es,den zweiten Motor 7 Energie wiedergewinnen zu lassen, umdie Batterie 28 effizient aufzuladen, während die Kraftmaschine 1 beimBetriebspunkt mit der höchstenEnergieeffizienz betrieben wird.
[0109] Wenndie Sollabgabe der Kraftmaschine 1 relativ niedrig ist(wenn die Sollabgabe unterhalb einem vorbestimmten Wert ist), hält der Kontroller 31 weiterhineinige (z.B. zwei) aller Zylinder (in der vorliegenden Ausführungsformvier Zylinder) der Kraftmaschine 1 an, um den Pumpverlustder Kraftmaschine 1 zu reduzieren. Einige Zylinder können durchAnhalten der Kraftstoffeinspritzung in diese Zylinder und Haltender Einlass- und Auslassventile jedes der Zylinder offen oder geschlossenangehalten werden. Dies reduziert den Pumpverlust der Kraftmaschine 1.Es ist daher möglich,den zweiten Motor 7 Energie wiedergewinnen zu lassen, während dieKraftmaschine 1 mit einer hohen Energieeffizienz betriebenwird.
[0110] Umvon dem serienartigen EV-Antriebsmodus zum Grund-EV-Antriebsmoduszu schalteb, wird die Stromleitung durch den zweiten Motor 7 aufbeinahe null reduziert, die Drosselöffnung der Kraftmaschine 1 wirdauf den Minimalwert gesetzt und die Kraftmaschine 1 wirdim Leerlauf laufen gelassen. Daher wird der Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmoduseingerichtet. Dann verursacht das Anhalten der Kraftmaschine 1 einSchalten in den Grund-EV-Antriebsmodus.
[0111] Wieoben beschrieben wurde, werden im Vorwärts-EV-Antriebsmodus die ersteund die zweite Kupplung 8 und 9 in den Ausrückzustandgebracht, um es zu ermöglichen,dass das Fahrzeug unter Verwendung lediglich des Antriebsmomentsdes ersten Motors 6 angetrieben wird, während Drehungen (Momente) zwischender Kraftmaschine 1 und dem zweiten Motor 7 ohneBeeinträchtigungdes Antriebszustands übertragen werdenkönnen.Im Ergebnis ist es möglich,das Antriebsmoment des zweiten Motors 7 zu der Kraftmaschine 1 zumStarten der Kraftmaschine 1 zu übertragen (Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus)oder das Fahrzeug in dem serienartigen EV-Antriebsmodus anzutreiben,in dem das Ausgangsmoment der Kraftmaschine 1 zum zweitenMotor 7 übertragenwird, um es dem zweiten Motor 7 zu ermöglichen Energie wiederzugewinnen(die Batterie 28 zu laden), ohne Einfluss auf den Antriebszustanddes Fahrzeugs. Im serienartigen EV-Antriebsmodus kann der zweiteMotor 7 Energie unter Verwendung der Ausgabe von der Kraftmaschine 1 wiedergewinnen,ungeachtet des Antriebszustands des Fahrzeugs. Dies stellt sicher,dass die Kraftmaschine 1 an einem Betriebspunkt mit einerhohen Effizienz betrieben werden kann. Daher kann die Energieeffizienz desFahrzeugs erhöhtwerden. Da das erste Drehreguliermittel 10 die Einwegkupplung 20 umfasst,ist es ferner sogar dann, wenn die Kraftmaschine 1 angehaltenist (Energie von der Ausgabe von der Kraftmaschine 1 nicht zugeführt werdenkann), möglich,die Drehung des Ringrads 4r des ersten Kraftverteilers 4 zuverhindern und das Antriebsmoment des ersten Mo tors 6 andie Kraftabgabewelle 12 zu übertragen ohne den Aktuatorzu verwenden (ohne Energiebedarf. Da das zweite Drehreguliermittel 11 ebenfallsdie Einwegkupplung 24 umfasst, ist es in ähnlicherWeise dann, wenn die Kraftmaschine 1 gestartet werden soll,möglich,die Drehung des Trägers 5c deszweiten Kraftverteilers 5 zu verhindern und das Antriebsmomentdes zweiten Motors 7 zu der Ausgangswelle 1a derKraftmaschine 1 ohne Verwendung des Aktuators (ohne Energiebedarf)zu übertragen.
[0112] Nunwird der Rückwärts-EV-Antriebsmodusunter Bezugnahme auf 5A und 5B beschrieben. Im Rückwärts-EV-Antriebsmodus,in dem das Fahrzeug rückwärts angetriebenwird, bevor das Fahrzeug sich in diesem Antriebsmodus zu bewegenbeginnt, die Kraftmaschine 1 gestartet, während dasFahrzeug angehalten bleibt. Dies geschieht, weil die Aktuatoren 21 und 25 desDrehreguliermittels 10 und 11 im Rückwärtsantriebsmodusverwendet werden, wie späterbeschrieben wird. 5A zeigtden Betriebszustand, in dem die Kraftmaschine 1 gestartetist. 5B zeigt den nachfolgendenBetriebszustand im Rückwärts-EV-Antriebsmodus.
[0113] Wieaus 5A ersichtlichist, ist der Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtung 3,der beobachtet wird, wenn die Kraftmaschine gestartet ist, derselbewie derjenige, der beobachtet wird, wenn die Leitung durch den erstenMotor 6 angehalten ist (da Antriebsmoment des ersten Motors 6 istauf null gesetzt), wenn die Kraftmaschine 1 im Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus gestartetwerden soll, was in 3B gezeigtist. Demzufolge befinden sich die erste und die zweite Kupplung 8 und 9 imAusrückzustand. Dadas Fahrzeug angehalten ist, dreht sich in diesem Fall das Ringrad 4r desersten Kraftverteilers 4 nicht, wohingegen die Einwegkupplung 20 desersten Drehreguliermittels 10 sich im geöffnetenZustand befindet. Dann wird die Kraftmaschine 1 gestartetund nachfolgend beginnt sie sich im Leerlauf zu drehen in genauderselben Weise wie im Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus.Bei dieser Gelegenheit wird die Einwegkupplung 24 des zweitenDrehreguliermittels 11 in den Bremszustand gebracht, wenndie Kraftmaschine 1 gestartet ist (wenn ein Drehmomentvon dem zweiten Motor 7 zu der Kraftma schine 1 übertragenwird). Die Einwegkupplung 24 wird in den geöffnetenZustand gebracht, wenn die Kraftmaschine 1 nachfolgendbeginnt, sich im Leerlauf zu drehen. Der gestrichelte Pfeil R2 in 5A zeigt einen Weg, durchden ein Drehmoment von dem zweiten Motor 7 zu der Kraftmaschine 1 übertragenwird, wenn die Kraftmaschine 1 gestartet wird. Dieser Übertragungswegist derselbe wie der in 3B gezeigte.
[0114] Wenndie Kraftmaschine 1 beginnt, sich im Rückwärts-EV-Antriebsmodus zu bewegen,nachdem sie gestartet worden ist, betreibt der Kontroller 31 dasZwangsbremsmittel 23 und 27 des Drehreguliermittels 11 und 12 imBremszustand überdie Aktuatoren 21 und 25, wie in 5B gezeigt ist. Dann bringt der Kontroller 31 steuernd/regelndden ersten Motor 6 in den Antriebszustand (Fahrzustand),in dem er ein Antriebsmoment an seiner Drehwelle 6a inder Richtung eines Pfeils Y5 erzeugt, wobei die erste und die zweiteKupplung 8 und 9 im Ausrückzustand verbleiben. In diesemFall ist die Richtung des Antriebsmoments des ersten Motors 6 entgegengesetztzu derjenigen des Grund-EV-Antriebsmodus.Gleichzeitig wirkt ein Moment auf das Ringrad 4r des erstenKraftverteilers 4 ein, um das Ringrad 4r in derRichtung (Drehrichtung, die durch die Einwegkupplung 20 desersten Drehreguliermittels 10 erlaubt wird) entgegengesetztzu derjenigen Y5 des Antriebsmoments des ersten Motors 6 zudrehen. Jedoch ist die Drehung des Ringrads 4r durch dasZwangsbremsmittel 23 verhindert. Daher wird, wie durcheinen gestrichelten Pfeil R4 in der Figur gezeigt ist, das Moment(das in der Rückwärtsrichtungdes Fahrzeugs wirkt) von der Drehwelle 6a des ersten Motors 6 zuder Kraftabgabewelle 12 über das Sonnenrad 4s,das Ritzel 4p und den Träger 4c des erstenKraftverteilers 4 und das Drehübertragungsmittel 15 indieser Reihenfolge übertragen.Das Antriebsmoment des ersten Motors 6 wird abhängig vondem gewünschtenAntriebsmoment des Fahrzeugs gesteuert/geregelt, wie im Fall desGrund-EV-Antriebsmodus.
[0115] Weiterhinsteuert/regelt der Kontroller 31 im Rückwärts-EV-Antriebsmodus den Strom(regeneratives Moment), der durch den zweiten Motor fließt, um esdem zweiten Motor zu ermöglichenEnergie wiederzugewinnen (die Batterie 28 auf zuladen),währendverursacht wird, dass die Kraftmaschine 1 eine Ausgabeerzeugt, die erforderlich ist, um es zu ermöglichen, dass der zweite Motor 7 Energiewiedergewinnt, wie im Fall des serienartigen EV-Antriebsmodus. Beidieser Gelegenheit verhindert das Zwangsbremsmittel 27 dieDrehung des Trägers 5c deszweiten Kraftverteilers 5 (in derselben Richtung wie diejenige,in die sich das Ringrad 5r dreht). Das Ausgangsmoment vonder Kraftmaschine 1 wird daher zu dem zweiten Motor 7 übertragen.In diesem Fall werden währendder Wiedergewinnung durch den zweiten Motor die Kraftmaschine 1 undder zweite Motor gesteuert/geregelt wie in dem Fall des serienartigenEV-Antriebsmodus. Die Kraftmaschine 1 wird bei einem Operationspunktmit einer hohen Effizienz betrieben. Auf diese Weise ist der Antriebim Rückwärts-EV-Antriebsmodus ähnlich zudemjenigen im serienartigen EV-Antriebsmodus.
[0116] ImRückwärts-EV-Antriebsmodusgemäß der vorliegendenAusführungsformgewinnt der zweite Motor 7 Energie wieder. Jedoch kanndie Kraftmaschine 1 im Leerlauf betrieben werden, ohnees zu ermöglichen, dassder zweite Motor 7 Energie wiedergewinnt. In diesem Fallbraucht das Zwangsbremsmittel 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 nichtim Bremszustand betrieben werden.
[0117] Inder obigen Beschreibung wird im Vorwärts-EV-Antriebsmodus die Kraftmaschine 1 imKraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus gestartet, während dasFahrzeug im Grund-EV-Antriebsmodus angetrieben wird. Jedoch kanndie Kraftmaschine 1 gestartet werden, während das Fahrzeug angehaltenbleibt, bevor es im Grund-EV-Antriebsmodus gestartet wird wie indem Fall, in dem die Kraftmaschine gestartet wird, bevor das Fahrzeugbeginnt, im Rückwärts-EV-Antriebsmoduszu fahren. In diesem Fall kann, wie im Fall des Rückwärts-EV-Antriebsmodus,das Fahrzeug beginnen, vorwärtszu fahren, währendes dem zweiten Motor 7 ermöglicht wird, Energie wiederzugewinnenunter Verwendung der Abgabe von der Kraftmaschine 1. Mitanderen Worten kann das Fahrzeug im serienartigen EV-Antriebsmodusgestartet werden. Ferner kann, während dasFahrzeug in dem anderen EV-Antriebsmodus als dem serienartigen EV-Antriebsmodusangetrieben wird, der Leerlaufbetrieb weitergeführt werden, ohne die Kraftmaschine 1 anzuhalten.
[0118] Nunwird unter Bezugnahme auf 6 derCVT-Antriebsmodus (Gangwechsel-Antriebsmodus) beschrieben. 6 zeigt den Betriebszustandder Kraftübertragungsvorrichtung 3 imCVT-Antriebsmodus. Im CVT-Antriebsmodus betreibt der Kontroller 31,währenddie Kraftmaschine 1 betrieben wird, die erste und die zweiteKupplung 8 und 9 im Einrückzustand über die Aktuatoren 18 und 19.Die Zwangsbremsmittel 23 und 27 des Drehreguliermittels 10 und 11 befindensich im geöffnetenZustand. Da die erste Kupplung 8 sich im Einrückzustandbefindet, dreht sich das Ringrad 4r des ersten Kraftverteilers 4 mitder Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1. Demzufolgebefindet sich die Einwegkupplung 20 des ersten Drehreguliermittels 10 imgeöffnetenZustand. Da die zweite Kupplung 9 sich im Einrückzustandbefindet, dreht sich ferner der Träger 5c des zweitenKraftverteilers 5 gemeinsam mit der Kraftabgabewelle 12.Demzufolge verbleibt die Einwegkupplung 24 des zweitenDrehreguliermittels 11 im geöffneten Zustand.
[0119] Indiesem Zustand steuert/regelt der Kontroller 31 den Betriebder Kraftmaschine 1 und der Motoren 6 und 7 wieunten beschrieben. Auf der Basis des gewünschten Antriebsmoments undFahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs bestimmt der Kontroller 31 eineSollabgabe von der Kraftmaschine 1, die es ermöglicht, dassdie entsprechende Energie den Antriebsrädern 2, 2 desFahrzeugs zugeführtwird. Weiterhin bestimmt der Kontroller 31 einen Satz desSollausgangsmoments und der Solldrehzahl der Kraftmaschine 1 entsprechendeinem Betriebspunkt der Kraftmaschine 1, bei dem die Kraftmaschinedie höchsteEnergieeffizienz aufweist (geringsten Kraftstoffverbrauch) beimErzeugen der Sollabgabe. Die Sollabgabe, das Sollausgangsmomentund die Solldrehzahl werden unter Verwendung eines Kennfelds oderdgl. bestimmt. Der Kontroller 31 steuert/regelt die Drosselöffnung THdes Kraftmaschine 1 nach Maßgabe des Sollausgangsmoments.Der Kontroller 31 bestimmt ferner das Solllastmoment derKraftmaschine 1, sodass die tatsächliche Drehzahl NE (erfassterWert) der Kraftmaschine 1 zur Solldrehzahl hin konvergiert.Das Solllastmoment wird z.B. durch Korrigieren des Sollausgangsmomentsauf der Basis einer manipulierten Variable bestimmt, die aus derAbweichung zwischen der tatsächlichenDrehzahl NE der Kraftmaschine 1 und der Solldrehzahl nachMaßgabeeiner Rückkopplungsregelungsregel,wie einer PI-Regelungsregel, bestimmt wird.
[0120] Weiterhinbestimmt der Kontroller 31 das Sollfahrmoment (proportionalzum gewünschtenAntriebsmoment) der Kraftabgabewelle 12 nach Maßgabe desgewünschtenAntriebsmoments des Fahrzeugs, wobei das Sollfahrmoment es erlaubt,dass das gewünschteAntriebsmoment den Antriebsrädern 2, 2 bereitgestelltwird. Danach bestimmt der Kontroller 31 auf Grundlage desSolllastmoments der Kraftmaschine 1 und des Sollfahrmomentsder Kraftabgabewelle 12, die beide wie oben beschriebenbestimmt wurden, die Sollmomente des ersten und des zweiten Motors 6 und 7,wie unten beschrieben wird.
[0121] Hierist das Lastmoment der Kraftmaschine 1 als Te definiert,das Fahrmoment der Kraftabgabewelle 12 ist als Tv definiertund die durch die Motoren 6 und 7 definiertenMomente sind als T1 und T2 definiert. In einem stationären Zustandsind die unten gezeigten Beziehungen (1) und (2) erfüllt. Te = (1/k1)·T1+(1/k2)·T2 (1) Tv = k3·T1+k4·T2 (2)
[0122] Inden Ausdrücken(1) und (2) bezeichnet k2 das Untersetzungsverhältnis für die Übertragung von Drehungen vonder Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 zum erstenMotor 6 und k2 bezeichnet das Untersetzungsverhältnis für die Übertragungvon Drehungen von der Auggangswelle 1a der Kraftmaschine 1 zum zweitenMotor 7. k3 bezeichnet das Untersetzungsverhältnis für die Übertragungvon Drehungen von der Drehwelle 6a des ersten Motors 6 zurKraftabgabewelle 12 und k4 bezeichnet das Untersetzungsverhältnis für die Übertragungvon Drehungen von der Drehwelle 7a des ersten Motors 7 zurKraftabgabewelle 12. Die gemäß der vorliegenden Ausführungsformkonfigurierte Kraftübertragungsvorrichtung 3 weistdie Untersetzungsverhältnissek1, k2, k3 und k4 auf. Von diesen sind die Untersetzungsverhältnissek1 und k2 Konstanten, die jeweils durch das Übertragungsverhältnis desRingrads 4r bzw. 5r zum Sonnenrad 4s bzw. 5s desKraftverteilers 4 oder 5 bestimmt sind. Die Untersetzungsverhältnissek3 und k4 sind Konstanten, die jeweils durch das Übertragungsverhältnis desRingrads 4r bzw. 5r zum Sonnenrad 4s bzw. 5s desKraftverteilers 4 bzw. 5 und das Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungsmittel 15 oder 17 bestimmtsind. Insbesondere ist das Übertragungsverhältnis (Verhältnis zwischender Anzahl von Zähnen)des Sonnenrads 4s bzw. 5s zum Ringrad 4r bzw. 5r desKraftverteilers 4 bzw. 5 als a definiert (beider vorliegenden Ausführungsformist dieser Wert derselbe fürbeide Kraftverteiler 4 und 5), das Übertragungsverhältnis desZahnrads 15b zum Zahnrad 15a des Drehübertragungsmittels 15 (Untersetzungsverhältnis für die Übertragungvon Drehungen von dem Zahnrad 15a zu dem Zahnrad 15b)ist als α definiertund das Übertragungsverhältnis desZahnrads 17b zu dem Zahnrad 17a des Drehübertragungsmittels 17 (Untersetzungsverhältnis für die Übertragungvon Drehungen von dem Zahnrad 17a zu dem Zahnrad 17b)ist als β (< α) definiert.Dann gilt k1 = k2 = a, k3 = ((1+a)/a)·α, k4 = ((1+a)/a)·β. Unter Verwendungvon a, α und β, wie obenbeschrieben, werden das Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis unddas Größere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis als(1+a)·α und (1+a)·β ausgedrückt.
[0123] BeimBestimmen der Sollmomente T1 und T2 der Motoren 6 und 7 imCVT-Antriebsmodus bestimmt der Kontroller 31 diese ausdem Solllastmoment (entsprechend Te in Gleichung (1)) der Kraftmaschine 1 und demSollfahrlastmoment (entsprechend Tv in Gleichung (2)) der Kraftabgabewelle 12,die beide wie zuvor beschrieben bestimmt werden, auf Grundlage vonGleichung (1) und (2). Der Kontroller 31 steuert/regeltden durch den Motor 6 und 7 fließenden Stromnach Maßgabeder Sollmomente T1, T2.
[0124] Wenndie Kraftmaschine 1 und die Motoren 6 und 7 wieoben beschrieben gesteuert/geregelt werden, wird grundsätzlich dererste Motor 6 steuernd/regelnd in den Fahrzustand gebracht,in dem er ein Antriebsmoment (Fahrmoment) gleich dem SollmomentT1 erzeugt. Der zweite Motor 7 wird steuernd/regelnd inden regenerativen Zustand (Erzeugungszustand) gebracht, in dem erein Regenerationsmoment gleich dem Sollmoment T2 erzeugt. Dann wirdim stationärenZustand der Stromverbrauch des ersten Motors 6 im Fahrzustand mitder Stromerzeugung des zweiten Motors 7 im regenerativenZustand ausgeglichen (Stromverbrauch ist im Wesentlichen gleichStromerzeugung).
[0125] Insbesonderewird die Abgabeenergie von der Kraftmaschine 1 teilweisezur Kraftabgabewelle 12 durch den zweiten Motor 7 imregenerativen Zustand und den ersten Motor 6 im Fahrzustand übertragen.Bei dieser Gelegenheit wird zwischen der Kraftmaschine 1 undder Kraftausgabewelle 12 ein Gangwechselvorgang durchgeführt miteinem Untersetzungsverhältniszwischen dem Niedrige-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis unddem Größere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis. DieAusgabe von der Kraftmaschine 1 wird zur Kraftabgabewelle 12 übertragen,um das Fahrzeug im CVT-Antriebsmodus anzutreiben. In diesem Fallwird, wie durch einen gestrichelten Pfeil R5 in 6 gezeigt ist, das Ausgangsmoment vonder Kraftmaschine 1 zu den Kraftverteilern 4 und 5 unterVerwendung der ersten Kupplung 8 verteilt. Das zum erstenKraftverteiler 4 verteilte Moment wird zur Kraftabgabewelle 12 über dasRingrad 4r, das Ritzel 4p und den Träger 4c desersten Kraftverteilers 4 und das Drehübertragungsmittel 15 indieser Reihenfolge übertragen.Das zu dem zweiten Kraftverteiler 5 verteilte Moment wirdzur Kraftabgabewelle 12 über das Ringrad 5r,das Ritzel 5p und den Träger 5c des zweitenKraftverteilers 5 und das Drehübertragungsmittel 17 in dieserReihenfolge übertragen.Die übertragenenMomente werden bei der Kraftabgabewelle 12 miteinander kombiniertund das kombinierte Moment wird von der Kraftabgabewelle 12 andie Antriebsräder 2, 2 ausgegeben.
[0126] Für eine zusätzlicheBeschreibung ist die Drehzahl der Ausgangswelle 1a derKraftmaschine 1 als ωe (=NE) definiert, die Drehzahl der Kraftabgabewelle 12 istals ωvdefiniert und die Drehzahlen der Drehwellen 6a und 7a derMotoren 6 und 7 sind als ω1 und ω2 definiert. Dann sind dieBeziehungen (3) und (4) erfüllt. ωe = (1+a)·α·ωv-a·ω1 (3) ωe = (1+a)·β·ωv-a·ω2 (4)
[0127] ImCVT-Antrieb ist (1+a)·α > ωe/ω > (1+a)·β. (1+a)·α ist das Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis (Untersetzungsverhältnis für das ersteVerteilerdrehübertragungssystem).(1+a)·β ist dasGrößere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis (Untersetzungsverhältnis für das zweite Verteilerdrehübertragungssystem).
[0128] UnterBezugnahme auf die zuvor beschriebenen 4 und 6 und 7A und 7B wird eine Beschreibung von Vorgängen gegeben,die fürein Umschalten zwischen dem CVT-Antriebsmodus und dem serienartigenEV-Antriebsmodus durchgeführtwerden. 7A und 7B zeigen einen Übergangsbetriebszustandfür das Schalten.Wenn der in 4 gezeigteserienartige EV-Antriebsmodus zum CVT-Antriebsmodus in 6 umschaltet, verläuft er durchden in 7A gezeigtenBetriebszustand zum in 7B gezeigtenBetriebszustand (entsprechend einem Übergangsmodus gemäß der vorliegendenErfindung), bevor er zum CVT-Antriebsmodus schaltet, der in 6 gezeigt ist. Im Betriebszustandin 7B (hierin als der "Übergangsmoduszustand" bezeichnet) befindensich die erste und die zweite Kupplung 8 und 9 jeweilsim Einrückzustandund im Ausrückzustand.Das Zwangsbremsmittel 23 des ersten Drehreguliermittels 10 unddas Zwangsbremsmittel 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 befindensich jeweils im offenen Zustand und im Bremszustand. Der erste Motor 6 erzeugtein Antriebsmoment (das in der Richtung des Pfeils Y3 wirkt), vergleichbarzu demjenigen im serienartigen EV-Antriebsmodus und weist eine Drehzahlvon null auf. Beinahe kein Strom fließt durch den zweiten Motor 6,der daher kein Moment erzeugt. Die Einwegkupplungen 20 und 24 desDrehreguliermittels 10 und 11 befinden sich imoffenen Zustand. Wie durch einen gestrichelten Pfeil R6 in der Figurgezeigt ist, wird im Übergangsmoduszustandein Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 1 von der Ausgangswelle 1a zurKraftabgabewelle 12 überdie erste Kupplung 8, das Ringrad 4r, das Ritzel 4p undden Träger 4c desersten Kraftverteilers 4 sowie das Drehübertragungsmittel 15 indieser Reihenfolge übertragen.Dieser Zustand entspricht dem Fall, in dem das Untersetzungsverhältnis gleichdem Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis (=(1+a)·α) im CVT-Antriebsmodusgesetzt ist.
[0129] UnterBezugnahme auf 7A wirdeine Beschreibung von Vorgängengegeben, die bei einem Schalten von dem serienartigen EV-Antriebsmoduszu dem Übergangsmodusdurchgeführtwerden. Der Kontroller 31 rückt allmählich die erste Kupplung 8 über denAktuator 18 ein, währender die zweite Kupplung 9 und das Zwangsbremsmittel 27 deszweiten Drehreguliermittels 11 jeweils im Einrückzustandund im Bremszustand hält(dieselben wie im serienartigen EV-Antriebsmodus). Demzufolge befindetsich in dem in 7A gezeigten Zustanddie erste Kupplung 8 im Zwischenzustand zwischen dem Einrückzustandund dem Ausrückzustand. Daherist in 7A die ersteKupplung 8 schraffiert. In diesem Fall hält der Kontroller 31 dasAntriebsmoment des ersten Motors 5 gleich dem Moment (Fahrmomentabhängigvom gewünschtenAntriebsmoment des Fahrzeugs), das während des Antriebs im serienartigenEV-Antriebsmodus erzeugt wird. Ferner wird das Sollausgangsmomentder Kraftmaschine 1 auf einen Wert gesetzt, der geringfügig größer istals ein Wert (gleich dem von dem ersten Motor 5 zu demRingrad 4r des ersten Kraftverteilers 4 übertragenenMoment), der mit dem Fahrmoment des ersten Motors 5 ausgeglichenist. Dann wird die DrosselöffnungTH der Kraftmaschine 1 nach Maßgabe des Sollausgangsmomentsgesteuert/geregelt. Gleichzeitig setzt der Kontroller 31 dieSolldrehzahl der Kraftmaschine 1 auf einen Wert (der Drehzahlder Kraftmaschine 1, die erhalten wird, wenn das Fahrzeug mitder gegenwärtigenFahrzeuggeschwindigkeit V angetrieben wird, wobei das Untersetzungsverhältnis zwischender Kraftmaschine 1 und der Kraftabgabewelle 12 aufdas Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis fixiertist), der der gegenwärtigenFahrzeuggeschwindigkeit V im Übergangsmodusentspricht. Der Kontroller 31 steuert/regelt das regenerativeMoment des zweiten Motors 7 derart, dass die tatsächlicheDrehzahl NE (erfasster Wert) der Kraftmaschine 1 beim Sollwertgehalten wird. Wenn die Kraftmaschine 1 und die Motoren 6 und 7 aufdiese Weise gesteuert/geregelt werden, während die erste Kupplung 8 eingerückt wird,wird ein Drehmoment allmählichvon der Kraftmaschine 1 zum Ringrad 4r des erstenKraftverteilers 4 übertragen.Das Ringrad 4r beginnt dann, sich in der Drehrichtung zudrehen (dieselbe wie diejenige der Ausgangswelle 1a derKraftmaschine 1), die durch die Einwegkupplung 20 erlaubtwird (die Einwegkupplung 20 wird automatisch in den geöffnetenBetriebszustand versetzt). Dementsprechend fällt die Drehzahl der Drehwelle 6a desersten Motors 6 ab. Da das Ausgangsmoment der Kraftmaschine 1 allmählich zumersten Kraftverteiler 4 übertragen wird, wird das regenerativeMoment des zweiten Motors 7 allmählich verringert, um die tatsächlicheDrehzahl NE der Kraftmaschine 1 auf dem Sollwert zu halten.Wenn die Drehzahl des ersten Motors 6 in der Nähe von nullist, stellt der Kontroller 31 die Drosselöffnung THder Kraftmaschine 1 derart ein, dass die Drehzahl des erstenMotors 6 bei null gehalten wird. Bei dieser Gelegenheitwird das durch den zweiten Motor 6 erzeugte Moment beinahenull und die Leitung durch den zweiten Motor 7 wird gestoppt.Daher schaltet dieser Modus endgültigzum Übergangszustandin 7B.
[0130] Im Übergangsmodus,der als ein Ergebnis des Schaltens wie oben beschrieben eingerichtetwird, wird das Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 1 nichtzum zweiten Kraftverteiler 5 übertragen, sondern nur über denersten Kraftverteiler 4 zur Kraftabgabewelle 12,um das Fahrzeug anzutreiben. Daher wirkt im Übergangsmodus sogar dann, wennder Betriebszustand der zweiten Kupplung 9 oder des Zwangsbremsmittels 27 deszweiten Drehreguliermittels 11 geschaltet wird, kein Momentauf den zweiten Kraftverteiler 5. Demzufolge wird der Antriebszustanddes Fahrzeugs nicht beeinträchtigt.Daher schaltet im Übergangsmodusder Kontroller 31 dann den Betriebszustand der zweitenKupplung 9 von dem ausgerückten Zustand zum eingerückten Zustand über denAktuator 19. Der Kontroller 31 schaltet auch denBetriebszustand des Zwangsbremsmittels 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 vondem Bremszustand zu dem offenen Zustand über den Aktuator 25. Danachist der Drehzustand jeder der Kupplungen 8 und 9 undder Drehreguliermittel 10 und 11 derselbe wie derjenigeim CVT-Antriebsmodus, der in 6 gezeigtist. Der Kontroller 31 beginnt dann, die Kraftmaschine 1 unddie Motoren 6 und 7 im zuvor beschriebenen CVT-Antriebsmoduszu steuern/regeln. Das Kraftfahrzeug wird daher im CVT-Antriebsmodusangetrieben.
[0131] BeimSchalten vom CVT-Antriebsmodus zum serienartigen EV-Antriebsmodussetzt der Kontroller 31 im in 6 gezeigten CVT-Antriebsmodus das Soll-Ausgangsmoment derKraftmaschine 1 auf einen Wert, der die Erzeugung des gewünschtenAntriebsmoments des Fahrzeugs im zuvor beschriebenen Übergangsmodus (dasUntersetzungsverhältniszwischen der Kraftmaschine 1 und der Kraftabgabewelle 12 istauf das Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis fixiert)ermöglicht,währender den Betriebszustand der Kupplungen 8 und 9 undder Drehreguliermittel 10 und 11 beibehält. DerKontroller 31 setzt auch die Solldrehzahl der Kraftmaschine 1 aufeinen Wert (die Drehzahl der Kraftmaschine 1, die erhaltenwird, wenn das Fahrzeug bei der gegenwärtigen FahrzeuggeschwindigkeitV angetrieben wird, wobei das Untersetzungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine 1 undder Kraftabgabewelle 12 auf das Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis fixiertist), die der gegenwärtigenFahrzeuggeschwindigkeit V im Übergangsmodusentspricht. Dann steuert/regelt der Kontroller 31 die Drosselöffnung THder Kraftmaschine 1 und die Momente der Motoren 6 und 7 nachMaßgabedes gesetzten Sollausgangsmoments und der gesetzten Drehzahl derKraftmaschine 1, wie fürden zuvor beschriebenen CVT-Antriebsmodus beschrieben wurde. Dannwird die Drehzahl des ersten Motors 6 beinahe null unddas Moment (Fahrmoment), das durch den ersten Motor 6 erzeugtwird, wird steuernd/regelnd auf einen Wert gesetzt, der mit demAusgangsmoment von der Kraftmaschine 1 ausgeglichen ist.Weiterhin wird beinahe kein Strom durch den zweiten Motor 7 geleitet,der daher kein Moment erzeugt. In diesem Zustand schaltet der Kontroller 31 denBetriebszustand der zweiten Kupplung 9 von dem eingerückten Zustandzu dem ausgerücktenZustand. Der Kontroller 31 schaltet auch den Betriebszustanddes Zwangsbremsmittels 27 von dem zweiten Reguliermittel 11 vondem offenen Zustand zu dem Bremszustand. Daher schaltet der CVT-Antriebsmodusin 6 in den Übergangsmodusin 7B.
[0132] Dannverursacht der Kontroller 31, dass die Komponenten denin 7A gezeigten Vorgangdurchführen.Insbesondere schaltet der Kontroller 31 all mählich denBetriebszustand der ersten Kupplung 9 von dem eingerückten Zustandzum ausgerücktenZustand, währender das Fahrmoment des ersten Motors 6 bei dem Wert (desDrehmoments, das dem gewünschtenAntriebsmoment des Fahrzeugs entspricht) für den Übergangsmodus hält. Gleichzeitigerhöhtder Kontroller 31 das regenerative Moment des zweiten Motors 7, umdie Drehzahl NE der Kraftmaschine 1 bei dem Wert für den Übergangsmoduszu halten. Die Drehzahl des ersten Motors 6 steigt an,wenn die Ausrückungder ersten Kupplung 8 hergestellt ist. Wenn der Betriebszustandder ersten Kupplung 9 in der Nähe des ausgerückten Zustandsist, wirkt ein Moment von dem ersten Motor 6 auf das Ringrad 4r desersten Kraftverteilers 4, um das Ringrad 4r inder Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung zu drehen, die durchdie Einwegkupplung 20 erlaubt wird. Als Ergebnis wird dieEinwegkupplung 20 automatisch in den Bremszustand gebracht.Danach wird, sobald die erste Kupplung 9 den voll ausgerückten Zustanderreicht, der serienartige EV-Antriebsmodusin 4 hergestellt. Nachfolgendsteuert/regelt der Kontroller 31 die Kraftmaschine 1 unddie Motoren 6 und 7 wie zuvor für den serienartigenEV-Antriebsmodus beschrieben.
[0133] Wieoben beschrieben wurde, ist es durch Verwenden des Übergangszustandsmodus,bei dem kein Moment auf den zweiten Kraftverteiler 5 wirkt,wenn ein Schalten zwischen dem serienartigen EV-Antriebsmodus unddem CVT-Antriebsmodus durchgeführtwird, möglich,den Antriebsmodus sanft zu schalten, während der Antriebszustand desFahrzeugs erhalten bleibt. Insbesondere kann bei einem Schaltenzwischen dem serienartigen EV-Antriebsmodus und dem Übergangsmodus(7A) die Einwegkupplung 20 automatischdie Drehung des Ringrads 4r des ersten Kraftverteilers 4 bremsenund das Bremsen lösenohne das Erfordernis einer speziellen Steuerung/Regelung.
[0134] Nunwird der parallelartige Antriebsmodus unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Im parallelartigenAntriebsmodus bringt, wie in 8 gezeigtist, der Kontroller 31 steuernd/regelnd die erste und diezweite Kupplung 8 und 9 in den eingerückten bzw.ausgerücktenZustand. Die Zwangsbremsmittel 23 und 24 des Drehreguliermittels 10 und 11 befindensich im offenen Zustand.
[0135] Dererste Motor 6 wird steuernd/regelnd in den Fahrzustandgebracht, in dem er ein Fahrmoment erzeugt, das erforderlich ist,um das Fahrzeug anzutreiben. Der zweite Motor 7 wird steuernd/regelndin den Fahrzustand gebracht, in dem er ein regeneratives Momenterzeugt. Die Einwegkupplung 20 des ersten Drehreguliermittels 10 befindetsich im Bremszustand, wie im Fall des Grund-EV-Antriebsmodus. Da sich die zweite Kupplung 9 imeingerücktenZustand befindet, befindet sich die Einwegkupplung 24 deszweiten Drehreguliermittels 11 in dem offenen Zustand.Im Betriebszustand des parallelartigen Antriebsmodus wird, wie durchden gestrichelten Pfeil R6 in der Figur gezeigt ist, das Fahrmomentdes ersten Motors 5 zur Kraftabgabewelle 12 über dasSonnenrad 4s, das Ritzel 4p und den Träger 4c desersten Kraftverteilers 4 und das Drehübertragungsmittel 15 indieser Reihenfolge übertragen.Gleichzeitig wird, wie durch einen gestrichelten Pfeil R7 in derFigur gezeigt ist, das Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 1 zurKraftabgabewelle 12 überdas Kraftübertragungsmittel 16 unddas Ringrad 5r, das Ritzel 5p und den Träger 5c deszweiten Kraftverteilers 5, die zweite Kupplung 9 unddas Drehübertragungsmittel 17 indieser Reihenfolge übertragen.Dann werden die Momente von dem ersten Motor 6 und dasMoment von der Kraftmaschine 1 gemeinsam kombiniert beider Kraftabgabewelle 12. Das kombinierte Moment wird dannan die Antriebsräder 2, 2 ausgegeben.
[0136] Indiesem Fall werden insbesondere im parallelartigen Antriebsmodusdie Kraftmaschine 1 und die Motoren 6 und 7 wieunten beschrieben gesteuert/geregelt. Die Sollausgabe von der Kraftmaschine 1 wirdabhängigvon dem gewünschtenAntriebsmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs bestimmt, unterVerwendung eines Kennfelds oder dgl. Die Sollausgabe ist in derGesamtenergie des Fahrzeugs enthalten, die in Zuordnung zum gewünschtenAntriebsmoment und Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs erzeugtwerden soll, und soll der Kraftmaschine 1 zugeführt werden.Darin werden das Sollausgangsmoment und die Solldrehzahl des Motors 1 bestimmt,die einem Betriebspunkt entsprechen, bei dem die Kraftmaschine 1 diehöchsteKraftstoffeffizienz beim Erzeugen der Sollausgabe aufweist. Weiterhinwird das Sollmoment T2 des zweiten Motors 7 aus dem SollausgangsmomentTe der Kraftmaschine 1 und dem Untersetzungsverhältnis (=a) fürdie Übertragungvon Drehungen von der Kraftmaschine 1 zum zweiten Motor 7 unterVerwendung von Ausdruck (5) bestimmt. Ausdruck (5) ist Gleichung(1) äquivalent,bei der T1 = 0 ist. T2= a·Te (5)
[0137] Weiterhinwird das Sollmoment T1 des ersten Motors 6 bestimmt aufder Basis von Ausdruck (2), dem Sollfahrmoment Tv der Kraftabgabewelle 12,abhängigvon dem gewünschtenAntriebsmoment, und dem Sollmoment T2 des zweiten Motors 7,das unter Verwendung von Gleichung (5) bestimmt wird.
[0138] Dannwird die Drosselöffnungder Kraftmaschine 1 nach Maßgabe des SollausgangsmomentsTe der Kraftmaschine 1 bestimmt. Ferner werden die Motoren 6 und 7 steuernd/regelndnach Maßgabeder Sollmomente T1 und T2 mit Energie versorgt.
[0139] Dieoben beschriebenen Vorgängeim parallelartigen Antriebsmodus ermöglichen es, dass das Fahrzeugangetrieben wird, währenddas Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 1 und das Fahrmomentdes ersten Motors 6 der Kraftausgabewelle 12 parallelzugeführtwerden. Die Energieeffizienz im parallelartigen Antriebsmodus istgenerell geringer als diejenige im EV-Antriebsmodus oder im CVT-Antriebsmodus.Jedoch kann im parallelartigen Antriebsmodus ein Antriebsmomenterzeugt werden, das größer istals dasjenige, das im EV-Antriebsmodus oder im CVT-Antriebsmoduserzeugt wird. Demzufolge wird, wie in 2 gezeigt und zuvor beschrieben wordenist, der parallelartige Antriebsmodus grundsätzlich in Bereichen verwendet,die ein hohes Antriebsmoment bei relativ geringer Fahrzeuggeschwindigkeiterfordern.
[0140] EinSchalten zwischen dem parallelartigen Antriebsmodus und dem EV-Antriebsmodus(Vorwärts-EV-Antriebsmodus)wird durchgeführtdurch Verwenden des Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmouds(insbesondere des Modus, in dem die Kraftmaschine 1 imLeerlauf laufen gelassen wird), was in der zuvor beschriebenen 3B gezeigt ist. Wenn derEV-Antriebsmodus zum parallelartigen Antriebsmodus schaltet, verläuft er vomGrund-EV-Antriebsmodus oder serienartigen EV-Antriebsmodus zum Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus, derin 3B gezeigt ist,um die Kraftmaschine im Leerlaufzustand laufen zu lassen. Dann betreibtder Kontroller 31 die zweite Kupplung 9 im eingerückten Zustand.Gleichzeitig bleibt die Leitung durch den zweiten Motor 7 gestopptund der zweite Motor 7 erzeugt kein Drehmoment. Demzufolgeverändertdas Einrückender zweiten Kupplung 9 den Antriebszustand des Fahrzeugsnicht. Dann dreht sich der Träger 5c deszweiten Kraftverteilers 5 in der Drehrichtung, die durchdie Einwegkupplung 24 erlaubt wird, gemeinsam mit der Drehungder Kraftabgabewelle 12. Dann beginnt in dem Zustand, indem die zweite Kupplung 9 sich im eingerückten Zustandbefindet, der Kontroller 31 die zuvor beschriebene Steuerung/Regelungdes parallelartigen Antriebsmodus.
[0141] Wennder parallelartige Antriebsmodus zum EV-Antriebsmodus geschaltetwird, reduziert der Kontroller 31, da das gewünschte Antriebsmomentim parallelartigen Antriebsmodus geringer ist, das Sollausgangsmoment,das in der Gesamtenergie des Fahrzeugs enthalten ist, die in Verbindungmit dem gewünschtenAntriebsmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs erzeugtwerden soll, wobei die Sollausgabe durch die Kraftmaschine 1 bereitgestelltwerden soll. Dann verringert der Kontroller 31 letztlichdie Sollausgabe der Kraftmaschine 1 auf null. Der Kontroller 31 setztferner steuernd/regelnd die Drosselöffnung TH der Kraftmaschine 1 aufden Minimalwert, um so die Kraftmaschine 1 im Leerlauflaufen zu lassen. Gleichzeitig verringert die zuvor beschriebeneSteuerung/Regelung im parallelartigen Antriebsmodus das Drehmomentdes zweiten Motors 7 auf null. Ferner wird das Moment desersten Motors 6 steuernd/regelnd auf einen Wert gesetzt,der dem gewünschtenAntriebsmoment des Fahrzeugs entspricht. In diesem Zustand wirddie zweite Kupplung 9 im ausgerückten Zustand betrieben, umden Betriebszustand zu dem einen (Leerlaufzustand der Kraftmaschine 1)im zuvor beschriebenen Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmoduszu schalten, ohne den Antriebszustand des Fahrzeugs zu verändern. Nachfolgendwird das Fahrzeug im zuvor beschriebenen Grund-EV-Antriebsmodusoder serienartigen EV-Antriebsmodus angetrieben.
[0142] Derparallelartige Antriebsmodus wird auch zum CVT-Antriebsmodus geschaltetunter Verwendung des zuvor beschriebenen Kraftmaschinenstart/-Leerlauf-EV-Antriebsmodus.Insbesondere schaltet, wie im Fall des Schaltens von dem parallelartigenAntriebsmodus zu dem EV-Antriebsmodus, der parallelartige Antriebsmoduszunächstzum Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus. Dann schaltetim Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus der Kontroller 31 denBetriebszustand der zweiten Kupplung 9 von dem eingerückten Zustandzum ausgerücktenZustand. Der Kontroller 31 schaltet auch das Zwangsbremsmittel 27 deszweiten Drehreguliermittels 11 von dem offenen Zustandzu dem Bremszustand. Der Zustand nach dem Schalten ist demjenigenim serienartigen EV-Antriebsmodus vergleichbar. Daher verursachtnachfolgend der Kontroller 31 ein Schalten zum CVT-Antriebsmodus über diein 7A und 7B gezeigten Betriebszustände, wieim Fall des zuvor beschriebenen Schaltens von dem serienartigenEV-Antriebsmodus zu dem CVT-Antriebsmodus.
[0143] Wennder CVT-Antriebsmodus zum parallelartigen Antriebsmodus schaltet,schaltet er zunächstzum serienartigen EV-Antriebsmodus aus dem CVT-Antriebsmodus. Danachwird im serienartigen EV-Antriebsmodus das Drosselventil der Kraftmaschine 1 geschlossen,die Leitung durch den zweiten Motor 7 blockiert, das durchden zweiten Motor 7 erzeugte Drehmoment auf null gesetzt.Dann wird das Zwangsbremsmittel 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 imoffenen Zustand betrieben, um ein Schalten zum Kraftmaschinenstart/-Leerlauf-EV-Antriebsmoduszu verursachen. Nachfolgend schaltet, wie im Fall des Schaltensvon dem EV-Antriebsmodus zu dem parallelartigen Antriebsmodus, derKraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus zum parallelartigenAntriebsmodus.
[0144] Wieoben beschrieben wurde, umfasst die Kraftübertragungsvorrichtung 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsformdie erste und die zweite Kupplung 8 und 9 unddas erste und das zweite Drehreguliermittel 10 und 11.Das Fahrzeug kann im EV-Antriebsmodus einschließlich des serienartigen Antriebsmodus,dem CVT-Antriebsmodus und dem parallelartigen Antriebsmodus selektivangetrieben werden. Demzufolge kann die Energieeffizienz erhöht sein,währenddie Antriebsleistungsfähigkeitdes Fahrzeugs erfülltwird. Ferner könnendie Schaltungen zwischen den Antriebsmodi sanft erreicht werden.
[0145] Dieoben beschriebene Ausführungsformzeigt das Beispiel, bei dem die Vorrichtung die Ritzelvorrichtungenals Kraftverteiler umfasst. Jedoch können z.B. Differenzialkegelradvorrichtungenals Kraftverteiler verwendet werden.
[0146] Nunwird unter Bezugnahme auf 9 eineBeschreibung einer zweiten Ausführungsformeiner Kraftübertragungsvorrichtunggemäß der vorliegendenErfindung gegeben. 2 istein Diagramm, das schematisch die allgemeine Systemkonfigurationeines Hybridfahrzeugs mit der Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegendenAusführungsformzeigt. Die vorliegende Ausführungsformist dieselbe wie die erste Ausführungsform,außerfür einenTeil der Konfiguration. Dieselben Komponenten der zweiten Ausführungsformwie diejenigen der ersten Ausführungsformsind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie diejenigen in der erstenAusführungsform.Ihre Beschreibung wird daher weggelassen.
[0147] Beider Kraftübertragungsvorrichtung 3 fällt dann,wenn aus irgendeinem Grund die Kraftmaschine 1 inoperativwird (die Kraftmaschine stoppt das Erzeugen einer Ausgabe), während dasFahrzeug im CVT-Antriebsmodus angetrieben wird, die Drehzahl derKraftmaschine 1 auf null ab. Wenn die Kraftmaschine 1 ineinem hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich ausfällt, in dem die FahrzeuggeschwindigkeitV hoch ist, steigt die Drehzahl entweder des ersten oder zweitenMotors 6 oder 7, der dem ersten Verteilerdrehübertragungssystemmit dem Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis zugeordnetist, d.h. des ersten Motors 6, über einen Betriebsdrehzahlbereichim CVT-Antriebsmodus an. Gemäß der zweitenAusführungsformist es sogar dann, wenn die Kraftmaschine während des Antriebs im CVT-An triebsmodusausfällt, wieoben beschrieben, möglich,einen übermäßigen Anstiegder Drehzahl des ersten Motors 6, der dem ersten Verteilerdrehübertragungssystemmit dem Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis zugeordnetist, zu verhindern.
[0148] ImFolgenden wird eine Beschreibung der Konfiguration einer Kraftübertragungsvorrichtung 3' gemäß der zweitenAusführungsformgegeben. Wie in 9 gezeigtist, umfasst in der vorliegenden Ausführungsform die Kraftübertragungsvorrichtung 3' ein drittesDrehreguliermittel 32 zum Verhindern der Drehung der Drehwelle 7a deszweiten Motors 7 (welche ebenfalls die Drehwelle des Sonnenrad 5s ist,das als zweite Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers 5 arbeitet).Die anderen Anordnungen sind dieselben wie diejenige der Kraftübertragungsvorrichtung 3 derersten Ausführungsform.
[0149] Dasdritte Drehreguliermittel 32 ist aufgebaut aus einer Einwegkupplung 33,die die Drehung der Drehwelle 7a des zweiten Motors 7 ineiner vorbestimmten Richtung verhindert. Wie die Einwegkupplungen 20 und 24 verhindertdie Einwegkupplung 33 die Drehung der Drehwelle 7a deszweiten Motors 7 durch einen Verriegelungsmechanismus oderdgl. In diesem Fall erlaubt die Einwegkupplung 33 die Drehungder Drehwelle 7a in der Richtung eines Pfeils Y4 in derFigur. Die Drehrichtung Y4 ist entgegengesetzt zu derjenigen desTrägers 5c deszweiten Kraftverteilers 5 im CVT-Antriebsmodus (dies istdie Drehrichtung Y2 in 9).Für einezusätzlicheBeschreibung ist die Drehrichtung Y4 dieselbe wie diejenige derDrehwelle 7a des zweiten Motors 7 im serienartigenEV-Antriebsmodus, im Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodusund im parallelartigen Antriebsmodus.
[0150] Nunwird eine Beschreibung gegeben von Betriebsvorgängen der Kraftübertragungsvorrichtung 3' gemäß der vorliegendenAusführungsform.Die vorliegende Ausführungsformist dieselbe wie die erste Ausführungsform,außerfür Vorgänge, diedurchgeführtwerden, wenn die Kraftmaschine 1 aus irgendeinem Grund ausfällt (dieKraftmaschine 1 keine Ausgabe erzeugen kann aufgrund derUnterbrechung von Kraftstoffeinspritzung oder dgl.), während das Fahrzeugim CVT-Antriebsmodus angetrieben wird. Demzufolge wird die Beschreibungvon anderen Vorgängenals den unterschiedlichen Vorgängenweggelassen. Lediglich die unterschiedlichen Vorgänge werdenim Folgenden beschrieben.
[0151] Wenndie Kraftmaschine 1 ausfällt, während das Fahrzeug im CVT-Antriebsmodusangetrieben wird, steigt die Drehzahl ωe der Ausgangswelle 1a derKraftmaschine 1 an. In diesem Fall fällt ohne die Einwegkupplung 33 desDrehreguliermittels 32 die Drehzahl we der Kraftmaschine 1 schließlich aufnull ab. Daher steigt, wie aus den Ausdrücken (3) und (4) ersichtlichist, die Drehzahl ω1der Drehwelle 6a des ersten Motors 6 an, wobeider erste Motor 6, der ein Drehmoment auf den ersten Stromverteiler 5 desersten Verteilerdrehübertragungssystemsausübt,ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das zweite Verteilerdrehübertragungssystem(ω1 = ((1+a)·α/a)·ωv). Gleichzeitigwird die Richtung der Drehzahl ω2der Drehwelle 7a des zweiten Motors 7 im Vergleichzum Antrieb im CVT-Antriebsmodus umgekehrt. Jedoch wirkt in derKraftübertragungsvorrichtung 3' gemäß der vorliegendenAusführungsformdie Einwegkupplung 33 (die Einwegkupplung 33 wirdin den Bremsbetriebszustand gebracht, in dem sie die Drehung derDrehwelle 7a des zweiten Motors 7 verhindert)derart, dass sie verhindert, dass die Drehwelle 7a deszweiten Motors 7 sich in der Richtung entgegengesetzt zuderjenigen währenddes Antriebs im CVT-Antriebsmodus dreht. Im Ergebnis fällt dieDrehzahl der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 lediglichauf den Wert (1+a)·β·v ab.Dementsprechend wird verhindert, dass die Drehzahl der Drehwelle 6a desersten Motors 6 ansteigt. Insbesondere gilt dann, wenndie Drehzahl we der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 aufden Wert (1+a)·β·v abfällt, ω1 = (1+a)·((α-β)/a)·ωv auf derGrundlage von Ausdruck (3), der oben gezeigt wurde. Demzufolgeist die Drehzahl ω1der Drehwelle 6a des ersten Motors 6 ((1+a)·β/a)·ωv niedrigerals diejenige, die erhalten wird, wenn die Drehzahl we der Ausgangswelle 1a derKraftmaschine 1 auf null abfällt.
[0152] Daherkann sogar dann, wenn die Kraftmaschine 1 während desAntriebs im CVT-Antriebsmodus ausfällt, die Kraftübertragungsvorrichtung 3' gemäß der vorliegendenAusführungsformverhindern, dass der erste Motor 6 im ersten Verteilerdrehübertragungssystemmit dem größeren Untersetzungsverhältnis miteiner übermäßig großen Drehzahlarbeitet. Dies verringert die fürden ersten Motor 6 und die Motortreiberschaltung 29 (siehe 1) erforderlichen Fähigkeiten.Es ist daher möglich,die erforderlichen Kapazitätendes ersten Motors 6 und der Motortreiberschaltung 29 zuverringern. Ferner kann die Größe der Kraftübertragungsvorrichtung 3' und die Kostengespart werden.
[0153] Nunwird unter Bezugnahme auf die 10 bis 17 eine Beschreibung einerdritten Ausführungsform einerKraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug gemäß der vorliegendenErfindung gegeben. 10 istein Diagramm, das schematisch die allgemeine Systemkonfigurationfür dasHybridfahrzeug mit der Kraftübertragungsvorrichtunggemäß der vorliegendenAusführungsformzeigt. Das Bezugszeichen 41 bezeichnet ein Kraftmaschine,die Bezugszeichen 42, 42 bezeichnen Antriebsräder desFahrzeugs und das Bezugszeichen 43 bezeichnet eine Kraftübertragungsvorrichtung.
[0154] DieKraftübertragungsvorrichtung 43 gemäß der vorliegendenAusführungsformumfasst als mechanische Hauptkomponenten einen ersten Kraftverteiler 44,einen zweiten Kraftverteiler 45, einen ersten Motor 46, einenzweiten Motor 47, eine erste Kupplung 48 (erstesKupplungsmittel), zwei Gangwechseleinheiten 49 und 50,eine Kraftabgabewelle 51 und ein erstes bis viertes Drehreguliermittel 71 bis 74.Die Kraftabgabewelle 51 ist extern um eine Krafteingangswelle52 herum eingeführt,die koaxial mit einer Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 verbundenist, sodass sie integral mit der Ausgangswelle 41a drehbarist. Die Kraftabgabewelle 51 kann relativ zu der Krafteingangswelle 52 freidrehbar sein. Die Kraftabgabewelle 51 ist mit den Antriebsrädern 42, 42 über einZahnrad 53a verbunden, das derart vorgesehen ist, dasses integral mit der Krafteingangswelle 51 drehbar ist,wobei ein Leerlaufzahnrad 54 mit dem Zahnrad 53a kämmt, wobeiein Leerlaufzahnrad 55 derart vorgesehen ist, dass es integralmit dem Leerlaufzahnrad 54 drehbar ist, und wobei eine Differenzialgetriebevorrichtung 56 (Differenzialkegelradvorrichtung)mit dem Leerlaufzahnrad 55 kämmt. Die Krafteingangswelle 51 kanngemeinsam mit den An triebsrädern 42, 42 gedrehtwerden. Die alternierend lang und kurz gestrichelte Linie in derFigur zeigt, dass das Zahnrad 53a mit dem Leerlaufzahnrad 54 kämmt. Das Zahnrad 53a isteine Komponente der Gangwechseleinheiten 49 und 50,die späterim Detail beschrieben werden.
[0155] Dererste Kraftverteiler 44 ist aus einer einzelritzelartigenRitzelvorrichtung aufgebaut, die ähnlich zu derjenigen des Kraftverteilers 4 oder 5 gemäß der erstenAusführungsformist. Der erste Kraftverteiler 44 umfasst ein Ringrad 44r,das als Eingangswelle wirkt, ein Sonnenrad 44s, das alseine zweite Ausgangswelle wirkt, eine Mehrzahl von Ritzeln 44p,die um das Sonnenrad 44s in bestimmten Intervallen herumangeordnet sind und von denen jedes mit dem Sonnenrad 44s unddem Ringrad 44r kämmt,und einen Träger 44c,der diese Ritzel 44r trägtund als eine erste Ausgangswelle wirkt. Das Sonnenrad 44s istkoaxial mit einer Drehwelle 46a des ersten Motors 46 verbunden,sodass es integral mit der Drehwelle 46a drehbar ist.
[0156] Derzweite Kraftverteiler 45 ist aus einer sogenannten doppelritzelartigenRitzelvorrichtung aufgebaut. Der zweite Kraftverteiler 45 umfasstein Ringrad 45r, das als Eingangswelle wirkt, ein Sonnenrad 45s,das als zweite Ausgangswelle wirkt, eine Mehrzahl von Ritzeln 45p (Paarevon kämmendenRitzeln 45pr und 45ps), die um das Sonnenrad 45s inbestimmten Abständenangeordnet sind, und einem Träger 45c,der die Ritzel 45pr und 45ps der Ritzelpaare 45p trägt und alserste Ausgangswelle wirkt. Das Sonnenrad 45s ist koaxial miteiner Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 verbunden,sodass es integral mit der Drehwelle 47a drehbar ist. DieRitzel 45pr und 45ps des Ritzelpaars 45p kämmen jeweilsmit dem Ringrad 45r und dem Sonnenrad 45s.
[0157] DieKrafteingangswelle 52 ist mit einer Eingangsöffnung 48a derersten Kupplung 48 überein Zahnrad 57a verbunden, das derart vorgesehen ist, dasses integral mit der Krafteingangswelle 52 und einem mitdem Zahnrad 57 kämmendenZahnrad 57b drehbar ist. Das Zahnrad 57b ist mitder Eingangsöffnung 48a derersten Kupplung 48 derart verbunden, dass es integral mitder Eingangsöffnung 48a drehbarist. Das Zahnrad 57b und die Kupplung 48 sind demersten Motor 46 gegenüberliegendangeordnet und koaxial mit dem Sonnenrad 44s des erstenKraftverteilers 44 angeordnet. Die Ausgangsöffnung 48b derersten Kupplung 48 ist integral drehbar mit dem Ringrad 44r desersten Kraftverteilers 44 verbunden. Wenn daher die ersteKupplung 48 sich im eingerückten Zustand befindet, wirddie Drehung der Ausgangswelle 41a des Motors 41 zudem Ringrad 44r des ersten Kraftverteilers 44 über dieKrafteingangswelle 52, das Zahnrad 57a, das Zahnrad 57b unddie erste Kupplung 48 in dieser Reihenfolge übertragen.Die erste Kupplung 48 weist dieselbe Struktur auf wie diejenigeder ersten Kupplung 8 gemäß der ersten Ausführungsformund ist von einem Reibscheibentyp.
[0158] Zusätzlich zumZahnrad 57b kämmtein Zahnrad 57c mit dem Zahnrad 57a an der Krafteingangswelle 52;das Zahnrad 57c ist mit dem Ringrad 45r derartverbunden, dass es integral mit dem Ringrad 45r des zweitenKraftverteilers 45 drehbar ist. Daher wird die Drehungder Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zu demRingrad 45 des zweiten Kraftverteilers 45 über dieEingangswelle 52, das Zahnrad 57a und das Zahnrad 57c indieser Reihenfolge übertragen.
[0159] EineAchse 45ca des Trägers 45c deszweiten Verteilers 45 verläuft zu dem Zahnrad 57c hin(das gegenüberdem zweiten Motor 47 und auf derselben Seite wie diejenigeeiner Achse 44ca des Trägers 44c des erstenKraftverteilers 44 liegt), so dass es die Achse des Zahnrads 57c durchsetzt.Die Achse 45ca ist daher relativ zu dem Zahnrad 57c drehbar.Bei der vorliegenden Ausführungsformweisen die Zahnräder 57b und 57c denselbenDurchmesser (dieselbe Anzahl von Zähnen) auf. Daher weist einDrehübertragungssystemvon der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zudem Ringrad 44r, der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers 44,dasselbe Untersetzungsverhältnisauf wie dasjenige eines Drehübertragungssystemsvon der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zudem Ringrad 45r, der Eingangswelle des zweiten Kraftverteilers 45r.
[0160] DieAchse 44ca des Trägers 44c desersten Kraftverteilers 44, die derart vorgesehen ist, dasssie die Achse der ersten Kupplung 48 und des Zahnrads 57b durchsetzt,ist mit der Kraftabgabewelle 51 über die Gangwechseleinheit 49 verbunden.Die Gangwechseleinheit 49 kann das Untersetzungsverhältnis für Drehübertragungenvon dem Träger 44c zuder Kraftabgabewelle 51 zwischen einer Mehrzahl von (inder vorliegenden Ausführungsformzwei) Niveaus wechseln. Die Gangwechseleinheit 49 umfasstDrehübertragungsmechanismen 58 und 59,von denen jeder Drehungen im Untersetzungsverhältnis des entsprechenden Niveaus überträgt. DerDrehübertragungsmechanismus 58 weistein niedrigeres Untersetzungsverhältnis auf als der Drehübertragungsmechanismus 59.In der folgenden Beschreibung werden die Drehübertragungsmechanismen 58 und 59 alsder Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 undder Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 bezeichnet.
[0161] DieDrehübertragungsmechanismen 58 und 59 werdenbeschrieben. Zunächstist der Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 aufgebautaus einem Zahnrad 53a an der Kraftabgabewelle 51 undeinem Zahnrad 53b, das koaxial mit dem Träger 44c vorgesehenist, sodass es mit dem Zahnrad 53a kämmt. Das Zahnrad 53b wirddurch die Achse 44ca des Trägers 44c durchsetzt,sodass es relativ zu der Achse 44ca drehbar ist. Der Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 istaufgebaut aus einem Zahnrad 60a, das derart vorgesehenist, dass es integral mit der Kraftabgabewelle 51 und einemZahnrad 60b drehbar ist, das koaxial mit dem Träger 44c derartvorgesehen ist, dass es mit dem Zahnrad 60a kämmt. EineKupplung 61 ist zwischen den Drehübertragungsmechanismen 58 und 59 vorgesehen,um die Drehübertragungzwischen dem Zahnrad 53b und der Achse 44ca desTrägers 44c einzurücken/auszurücken unddie Drehübertragungzwischen dem Zahnrad 60b und der Achse 44ca desTrägers 44c einzurücken/auszurücken. DieKupplung 61 ist in der Axialrichtung der Achse 44ca desTrägers 44c zwischen denZahnrädern 53b und 60b bewegbar.Diese Bewegung macht die Kupplung 61 in dem Zustand betätigbar, indem ein Element 62, das an der Achse 44ca desTrägers 44c zwischenden Zahnrädern 53b und 60b befestigtist, integral drehbar mit dem Zahnrad 53b durch eine Keilwellenverbindungverbunden ist, sodass das Zahnrad 53b und der Träger 44c integraldrehbar sind, in dem Zustand, in dem das Element 62 unddas Zahnrad 60b integral drehbar miteinander durch eineKeilwellenverbindung verbunden sind, sodass das Zahnrad 60b undder Träger 44c integraldrehbar sind, und in dem Zustand, in dem das Element 62 vonden Zahnrädern 53b und 60b getrenntist, um die Drehübertragungzwischen dem Träger 44c undbeiden Zahnrädern 53b und 60b zublockieren (die Drehübertragungzwischen dem Träger 44c undder Kraftabgabewelle 51 ist blockiert, dies wird hierinim Folgenden manchmal als der Neutralzustand der Kupplung 61 bezeichnet).
[0162] Demzufolgewird mit der Gangwechseleinheit 49 dann, wenn die Kupplung 61 dasZahnrad 60b und das Element 62 miteinander verbindet,die Drehübertragungvon dem Träger 44c zuder Kraftabgabewelle 51 über den Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 ausgeführt. DasUntersetzungsverhältnisfür dieDrehübertragungist dasselbe wie dasjenige des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59.Wenn die Kupplung 61 das Zahnrad 53b und das Element 62 miteinanderverbindet, wird die Drehübertragungvon dem Träger 44c zuder Kraftabgabewelle 51 über den Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 ausgeführt. DasUntersetzungsverhältnis für die Drehübertragungist dasselbe wie dasjenige des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58.
[0163] Andererseitsist die Achse 45ca des Trägers 45c des zweitenKraftverteilers 45, die derart vorgesehen ist, dass siedie Achse des Zahnrads 57c durchsetzt, mit der Kraftabgabewelle 51 über dieGangwechseleinheit 50 verbunden. Die Gangwechseleinheit 50 kanndas Untersetzungsverhältnisfür Drehübertragungenvon dem Träger 45c zurKraftabgabewelle 51 zwischen einer Mehrzahl von (in dervorliegenden Ausführungsform zwei)Niveaus verändern.Die Gangwechseleinheit 50 umfasst Drehübertragungsmechanismen 63 und 64,von denen jeder Drehungen mit dem Untersetzungsverhältnis desentsprechenden Niveaus überträgt. DerDrehübertragungsmechanismus 63 weistein niedrigeres Untersetzungsverhältnis auf als der Drehübertragungsmechanismus 64.In der folgenden Beschreibung werden die Drehübertragungsme chanismen 63 und 64 alsder Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 undder Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 bezeichnet.
[0164] DieDrehübertragungsmechanismen 63 und 64 werdenbeschrieben. Zunächstist der Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 ausdem Zahnrad 53a an der Kraftabgabewelle 51 undeinem Zahnrad 53c aufgebaut, das koaxial mit dem Träger 45c derartvorgesehen ist, dass es mit dem Zahnrad 53a kämmt. DasZahnrad 53c wird durch die Achse 45ca des Trägers 45c gehalten,sodass es relativ zu der Achse 45ca drehbar ist. Der Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 ist ausdem Zahnrad 60a an der Kraftabgabewelle 51 undeinem Zahnrad 60c aufgebaut, das koaxial mit dem Träger 45c derartvorgesehen ist, dass es mit dem Zahnrad 60a kämmt. EineKupplung ist zwischen den Drehübertragungsmechanismen 63 und 64 vorgesehen,um die Drehübertragungzwischen dem Zahnrad 53c und der Achse 45ca desTrägers 45c einzurücken/auszurücken undum die Drehübertragungzwischen dem Zahnrad 60c und der Achse 45ca desTrägers 45c einzurücken/auszurücken. Wiedie Kupplung 61 der Gangwechseleinheit 49, istdie Kupplung 65 in dem Zustand betreibbar, in dem ein Element 66,das an der Achse 45ca des Trägers zwischen den Zahnrädern 53c und 60c befestigtist, integral drehbar mit dem Zahnrad 53c durch eine Keilwellenverbindungverbunden ist, sodass das Zahnrad 53c und der Träger 45c integraldrehbar sind, in dem Zustand, in dem das Element 66 unddas Zahnrad 60c integral drehbar miteinander durch eineKeilwellenverbindung verbunden sind, sodass das Zahnrad 60c undder Träger 45c integraldrehbar sind, und in dem Zustand, in dem das Element 66 vonden Zahnrädern 53c und 60c getrenntist, um die Drehübertragung zwischendem Träger 45c undden beiden Zahnrädern 53c und 60c zublockieren (die Drehübertragungzwischen dem Träger 45c undder Kraftabgabewelle 51 ist blockiert, dies wird hierinim Folgenden manchmal als der Neutralzustand der Kupplung 65 bezeichnet).
[0165] Demzufolgewird mit der Gangwechseleinheit 50 dann, wenn die Kupplung 65 dasZahnrad 60c und das Element 66 miteinander verbindet,die Drehüber tragungvon dem Träger 45c zurKraftabgabewelle 51 über denGrößeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 ausgeführt. DasUntersetzungsverhältnisfür dieDrehübertragungist dasselbe wie dasjenige des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64.Wenn die Kupplung 65 das Zahnrad 53c und das Element 66 miteinanderverbindet, wird die Drehübertragungvon dem Träger 45c zurKraftabgabewelle 51 überden Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 ausgeführt. DasUntersetzungsverhältnisfür dieDrehübertragungist dasselbe wie dasjenige des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63.
[0166] Anstelleder Verwendung der Keilwellenverbindung können die Kupplungen 61 oder 65 vomKlauentyp oder einem Reibungstyp sein. Weiterhin können dieDrehübertragungsmechanismender Gangwechseleinheiten 49 und 50 Drehungen beispielsweiseunter Verwendung eines Kettenrads und einer Kette übertragen.Ferner wirkt die Kupplung 65 als zweites Kupplungsmittelgemäß der vorliegendenErfindung.
[0167] Beider vorliegenden Ausführungsformweist das Zahnrad 53b des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 derGangwechseleinheit 49 denselben Durchmesser (dieselbe Anzahl vonZähnen)auf wie dasjenige des Zahnrads 53c des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 derGangwechseleinheit 50. Daher weisen die Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismen 58 und 63 derGangwechseleinheiten 49 und 50 dasselbe Untersetzungsverhältnis auf.
[0168] Ähnlich weisendie Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismen 59 und 64 der Gangwechseleinheiten 49 und 50 dasselbeUntersetzungsverhältnisauf.
[0169] Nunwird unter Bezugnahme auf Tabelle 1 eine Beschreibung des Untersetzungsverhältnissesfür das Drehübertragungssystemder Drehübertragungsvorrichtung 43 gemäß der vorliegendenErfindung gegeben.
[0170] Wiein Tabelle 1 gezeigt ist, ist das Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungssystemvon der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zudem Ringrad 44r, der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers 44,als k5 definiert. Das Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungssystem von der Ausgabewelle 41a derKraftmaschine 41 zum Ringrad 45r, der Eingangswelledes zweiten Kraftverteilers 45, ist als k6 definiert (beider vorliegenden Ausführungsformgilt k6 = k5). Das Untersetzungsverhältnis für Drehübertragungen von dem Ringrad 44r zudem Sonnenrad 44s des ersten Kraftverteilers 44 istals k7 definiert. Das Untersetzungsverhältnis für Drehübertragungen von dem Ringrad 45r zudem Sonnenrad 45s des zweiten Kraftverteilers 45 istals k8 definiert. Ferner ist das Untersetzungsverhältnis (Übertragungsverhältnis (Verhältnis derAnzahl von Zähnen)des Zahnrads 53a zu dem Zahnrad 53b oder 53c)der Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismen 58 und 63 vonbeiden Gangwechseleinheiten 49 und 50 als k9 definiert.Das Untersetzungsverhältnis(Übertragungsverhältnis (Verhältnis zwischender Anzahl von Zähnen)des Zahnrads 60a zu dem Zahnrad 60b oder 60c)der Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismen 59 und 64 vonbeiden Gangwechseleinheiten 49 und 50 ist alsk10 definiert (> k9).Da die Gangwechseleinheit 49 das Übersetzungsverhältnis schaltet,verändertsich in diesem Fall das Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungssystem (erstes Verteilerdrehübertragungssystem)von der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zuder Kraftabgabewelle 51 über den ersten Kraftverteiler 44 zwischenk5·(1+k7)·k9 oderk5·(1+k7)·k10, wie inTabelle 1 gezeigt ist. Da die Gangwechseleinheit 50 dasUntersetzungsverhältnisschaltet, verändertsich in ähnlicherWeise das Untersetzungsverhältnisfür dasDrehübertragungssystem(zweites Verteilerdrehübertragungssystem)von der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zurKraftabgabewelle 51 überden zweiten Kraftverteiler 45 zwischen k6·(1-k8)·k9 oderk6·(1-k8)·k10, wiein Tabelle 1 gezeigt ist. In diesem Fall gilt k10 = A²·k9, sodassvier Typen von Untersetzungsverhältnissenfür sowohldas erste als auch das zweite Verteilerdrehübertragungssystem Werte ineiner Form einer geometrischen Folge aufweisen. Hier bezeichnetA das Verhältnisdes Untersetzungsverhältnissesfür dasDrehübertragungssystemvon der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zum Träger 44c desersten Kraftverteilers zum Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungssystem von der Ausgangswelle 41a derKraftmaschine 41 zu dem Träger 45c des zweitenKraftverteilers 45. Bei der vorliegenden Ausführungsformgilt A = (1+k7)/(1-k8), da k5 = k6. Wenn die Untersetzungsverhältnissek9 und k10 der Gangwechseleinheiten 49 und 50 derartfestgelegt sind, dass gilt k10 = A²·k9, wie obenbeschrieben wurde, liegen dann, wenn die vier Typen von Untersetzungsverhältnissenk5·(1+k7)·k9, k5·(1+k7)·k10, k6·(1-k8)·k9 undk6·(1-k8)·k10 inder Reihenfolge ansteigender Größe angeordnetwerden, die Werte in Form einer geometrischen Folge vor, bei derjeder Wert A mal so groß istwie der vorangehende Wert. In der folgenden Beschreibung werdendie Untersetzungsverhältnissek5·(1+k7)·k9, k5·(1+k7)·k10, k6·(1-k8)·k9 undk6·(1-k8)·k10 wiefolgt in der Reihenfolge abnehmender Größe bezeichnet: erstes Untersetzungsverhältnis R1·(= k5·(1+k7)·k10),zweites UntersetzungsverhältnisR2 (= k6·(1-k8)·k10),drittes UntersetzungsverhältnisR3 (= k5·(1+k7)·k9) undviertes UntersetzungsverhältnisR4 (=·k6·(1-k8)·k9).
[0171] Beider vorliegenden Ausführungsformsind die Werte der Untersetzungsverhältnisse k9 und k10 der Gangwechseleinheiten 49 und 50 derartfestgelegt, dass gilt k10 = A²·k9, wieoben beschrieben. Jedoch ist dies nicht immer erforderlich. Grundsätzlich können dieWerte k5 bis k10 derart festgelegt werden, dass die UntersetzungsverhältnisseR1 und R3, die fürdas erste Verteilerdrehübertragungssystemdurch die Gangwechseleinheit 49 durch Schalten des Untersetzungsverhältnissesfestgelegt werden können,und die UntersetzungsverhältnisseR2 und R4, die fürdas zweite Verteilerdrehübertragungssystemdurch die Gangwechseleinheit 50 durch Schalten des Untersetzungsverhältnissesfestgelegt werden können,die Beziehung R1 > R2 > R3 > R4 aufweisen. BeideKraftverteiler 44 und 45 können aus Ritzelvorrichtungenvom Einzel- oder Doppelritzeltyp aufgebaut sein.
[0172] Wiedas Drehreguliermittel 10 gemäß der ersten Ausführungsformverhindert das erste Drehreguliermittel 71 zuverlässig dieDrehung des Ringrads 44r des ersten Kraftverteilers 44.Das erste Drehreguliermittel 71 ist aufgebaut aus einerEinwegkupplung 75, die die Drehung des Ringrads 44r ineiner vorbestimmten Richtung verhindert, sowie einem Zwangsbremsmittel 87 (in 11 gezeigt) zum Verhindernder Drehung des Ringrads 44r über einen Verriegelungsmechanismus 76,der in oder außerEingriff mit dem Ringrad 44r durch die Antriebskraft einesAktuators 92 (gezeigt in 11)gebracht wird. Die mechanischen Strukturen der Einwegkupplung 75 unddes Verriegelungsmechanismus 76 sind jeweils ähnlich zudenjenigen der Einwegkupplung 20 und des Verrieglungsmechanismus 22 desersten Drehreguliermittels 10 gemäß der ersten Ausführungsform.In diesem Fall wird dann, wenn das Ringrad 44 in der Richtungeines Pfeils Y7 in 10 drehensoll, die Einwegkupplung 75 in einen offenen Betriebszustandgebracht, in dem sie die Drehung erlaubt. Wenn das Ringrad 44 indie Richtung entgegengesetzt derjenigen des Pfeils Y7 drehen soll,wird die Einwegkupplung 75 in einen Bremsbetriebszustandgebracht, in dem sie die Drehung verhindert. Die Einwegkupplung 75 erlaubtdieselbe Drehrichtung (Pfeil Y7) (Richtung eines von der Ausgangswelle 41a derKraftmaschine 41 zu dem Ringrad 44r übertragenenMoments), in die das Ringrad 44r gedreht werden soll durchDrehungsübertragungen vonder Kraftmaschine 41, wenn die erste Kupplung 48 während desBetriebs der Kraftmaschine 41 in dem eingerückten Zustandbetrieben wird. Diese Drehrichtung ist entgegengesetzt zu derjenigender Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41.
[0173] Wiedas Zwangsbremsmittel 23 gemäß der ersten Ausführungsformwird das Zwangsbremsmittel 87 selektiv durch die Steuerung/Regelungdes Aktuators 92 zwischen dem offenen Betriebszutand, indem es die Drehung des Ringrads 44r erlaubt, und dem Bremsbetriebszustand,in dem es die Drehung des Ringrads 44r verhindert, geschaltet.
[0174] Wiedas Drehreguliermittel 11 gemäß der ersten Ausführungsformverhindert das zweite Drehreguliermittel 72 zuverlässig dieDrehung des Trägers 45c deszweiten Kraftverteilers 45. Das zweite Drehreguliermittel 72 istaufgebaut aus einer Einwegkupplung 77, die lediglich dieDrehung des Trägers 45c ineiner vorbestimmten Richtung verhindert, und einem Zwangsbremsmittel 88 (gezeigtin 11), das die Drehungdes Trägers 45c über einenVerriegelungsmechanismus 78 verhindert, der in und außer Eingriffmit dem Träger 45c unterVerwendung der Antriebskraft eines Aktuators 93 (gezeigtin 11) gebracht wird.Die mechanischen Strukturen der Einwegkupplung 77 und desVerriegelungsmechanismus 78 sind ähnlich denjenigen der Einwegkupplung 24 unddes Verriegelungsmechanismus 26 des zweiten Drehreguliermittels 11 gemäß der ersten Ausführungsform.In diesem Fall wird dann, wenn der Träger 45c in der Richtungeines Pfeils Y8 in 10 gedrehtwerden soll, die Einwegkupplung 77 in den geöffnetenBetriebszustand gebracht, in welchem sie die Drehung erlaubt. Wennder Träger 45c inder Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y8 gedreht werdensoll, wird die Einwegkupplung 77 in den Bremsbetriebszustandgebracht, in dem sie die Drehung verhindert. Die Einwegkupplung 77 erlaubtdieselbe Drehrichtung (Pfeil Y8), in welche der Träger 45c durchdie Drehübertragungzwischen der Kraftabgabewelle 51, die sich gemeinsam mitden Antriebsrädern 42, 42 dreht, unddem Träger 45c gedrehtwerden soll, wenn das Fahrzeug nach Vorwärts angetrieben wird. Die Einwegkupplung 77 verhindertdie Drehung des Trägers 45c inder entgegengesetzten Richtung.
[0175] Wiedas Zwangsbremsmittel 27 gemäß der ersten Ausführungsformwird das Zwangsbremsmittel 88 selektiv durch die Steuerung/Regelungdes Aktuators 93 zwischen dem offenen Betriebszustand,in dem es die Drehung des Trägers 45c erlaubt,und dem Bremsbetriebszustand, in dem es die Drehung des Trägers 45c verhindert,geschaltet.
[0176] Dasdritte Drehreguliermittel 73 umfasst eine Einwegkupplung 79,die die Drehung der Drehwelle 46a (Drehwelle des Sonnenrads 44s desersten Kraftverteilers 44) des ersten Motors 46 ineiner vorbestimmten Richtung verhindert, und einem Verriegelungsmechanismus 80,der die Funktion (die Drehung der Drehwelle 46a in dervorbestimmten Richtung zu verhindern) der Einwegkupplung 79 einschaltetund ausschaltet. Der Verriegelungsmechanismus 80 wird inund außerEingriff mit der Einwegkupplung 79 über einen Aktuator 94 (gezeigtin 11) unter Verwendungeiner Reibkraft, eines Formschlusses oder dgl. gebracht. Wenn ermit der Einwegkupplung 79 in Eingriff steht, verriegeltder Verriegelungsmechanismus 80 einen festen Teil der Einwegkupplung 79 derart,dass die Kupplung 79 nicht drehbar ist, um die Funktionder Kupplung 79 einzuschalten. Wenn er außer Eingriffvon der Einwegkupplung 79 gebracht wird, ermöglicht derVerriegelungsmechanismus 80 es der Kupplung 79,sich integral mit der Drehwelle 46a des ersten Motors 46 zu drehen,wobei die Funktion der Kupplung 79 ausgeschaltet ist. DieEinwegkupplung 79 verwendet einen Verriegelungsmechanismusoder dgl., um die Drehung der Drehwelle 46a des erstenMotors 46 in einer vorbestimmten Richtung zu verhindern.In diesem Fall erlaubt dann, wenn die Ausgangswelle 41a derKraftmaschine 41 sich in einer durch einen Pfeil Y9 in 10 gezeigten Richtung drehtund wenn die Funktion der Einwegkupplung 79 eingeschaltetist, es die Kupplung 79 der Drehwelle 46a, sichin der Richtung eines Pfeils Y10 zu drehen. Die Drehrichtung Y10der Drehwelle 46a ist dieselbe wie die Richtung (entgegengesetztzur Richtung, in die das Ringrad 44a und der Träger 44c sichdrehen), in die die Drehwelle 46a des ersten Motors 46 gedrehtwerden soll, wenn das erste Verteilerdrehübertragungssystem ein niedrigeresUntersetzungsverhältnisaufweist als das zweite Verteilerdrehübertragungssystem während desAntriebs im CVT-Antriebsmodus.
[0177] Dasvierte Drehreguliermittel 74 umfasst eine Einwegkupplung 81,die die Drehung der Drehwelle 47a (Drehwelle des Sonnenrads 45s deszweiten Kraftverteilers 45) des zweiten Motors 47 ineiner vorbestimmten Richtung verhindert, und einen Verriegelungsmechanismus 82,der die Funktion (die Drehung der Drehwelle 47a in einervorbestimmten Richtung zu verhindern) der Einwegkupplung 81 einschaltetund ausschaltet. Der Verriegelungsmechanismus 82 wird inund außerEingriff mit der Einwegkupplung 81 über einen Aktuator 95 (gezeigtin 11) gebracht unterVerwendung einer Reibkraft, eines Formschlusses oder dgl. Wie derVerriegelungsmechanismus 80 des dritten Drehreguliermittels 73 schaltetder Verriegelungsmechanismus 82 die Funktion der Kupplung 81 ein,wenn er mit der Einwegkupplung 81 in Eingriff gebrachtwird, und schaltet die Funktion der Kupplung 81 aus, wenner außerEingriff von der Einwegkupplung 81 gebracht wird. Die Einwegkupplung 81 verwendeteinen Verriegelungsmechanismus oder dgl., um die Drehung der Drehwelle 47a des zweitenMotors 47 in einer vorbestimmten Richtung zu verhindern.In diesem Fall erlaubt dann, wenn die Funktion der Einwegkupplung 81 eingeschaltetwird, es die Kupplung 81 der Drehwelle 47a, sichin der Richtung eines Pfeils Y11 in 10 zudrehen. Die Drehrichtung Y11 der Drehwelle 47a ist dieselbewie die Richtung (dieselbe wie diejenige, in die sich das Ringrad 45r dreht),in die die Drehwelle 47a gedreht werden soll, wenn daszweite Verteilerdrehübertragungssystemein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das erste Verteilerdrehübertragungssystemwährenddes Antriebs im CVT-Antriebsmodus.
[0178] 11 ist ein Blockdiagramm,das eine Anordnung zum Steuern/Regeln der Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegendenAusführungsformzeigt. Diese Anordnung ist ähnlichder bei der ersten Ausführungsformbeschriebenen Steuer/Regelanordnung. Die Anordnung umfasst eineBatterie 83, die als eine Energiequelle für den erstenund den zweiten Motor 46 und 47 wirkt, Motorantriebsschaltungen 84 und 85 (Antriebseinheiten),die Energie zwischen jedem des ersten und des zweiten Motors 46 und 47 undder Batterie 83 übertragen,und einen Kontroller 86, der aus einer elektronischen Schaltungmit einem Mikrocomputer oder dgl. aufgebaut ist. Der Kontroller 86 steuert/regeltjeweils die erste Kupplung 48, die Kupplung 61 derGangwechseleinheit 49, die Kupplung 65 der Gangwechseleinheiten 50,die Verriegelungsmechanismen 76 und 78 der Zwangsbremsmittel 87 und 88 unddie Verriegelungsmechanismen 80 und 82 des drittenund vierten Drehreguliermittels 73 und 74 über dieAktuatoren 89, 90, 91, 92, 93, 94 und 95.Der Kontroller 86 steuert/regelt auch die Leitung durchden ersten und den zweiten Motor 46 und 47 über dieMotorantriebsschaltungen 84 und 85. Weiterhinsteuert/regelt der Kontroller 86 den Betrieb der Kraftmaschine 41 über dieTreibervorrichtungen füreine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, ein Drosselventil, eine Zündvorrichtungund Einlass- und Auslassventile in jedem Zylinder (von denen keinegezeigt sind), die alle in der Kraftmaschine 1 vorgesehensind. Für dieseSteuer/Regelvorgängewerden von Sensoren (nicht gezeigt) erfasste Daten in den Kontroller 41 eingegebenund umfassen die Drehzahl NE der Kraftmaschine 41, dieDrosselöffnungTH des Drosselventils in der Kraftmaschine 41, die FahrzeuggeschwindigkeitV, der BetätigungsgradAP von an einem Gaspedal im Fahrzeug durchgeführten Betätigungen und dgl.
[0179] Beider vorliegenden Ausführungsformsind die Aktuatoren 89 bis 95 von einem hydraulischenTyp, der Druckölvon einer durch die Kraftmaschine 41 ange triebenen hydraulischenPumpe (nicht gezeigt) verwendet, wie im Fall der ersten Ausführungsform.
[0180] Nunwird eine Beschreibung von Betriebsvorgängen der Kraftübertragungsvorrichtung 43 gemäß der vorliegendenAusführungsformgegeben. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird wie im Fallder ersten Ausführungsformdas gewünschteAntriebsmoment des Fahrzeugs auf der Grundlage des Betrags AP (erfassterWert) von Betätigungendes Fahrzeuggaspedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit V (erfassterWert) unter Verwendung eines Kennfelds oder dgl. bestimmt. Weiterhinwird der Antriebsmodus des Fahrzeugs am gewünschten Antriebsmoment, derFahrzeuggeschwindigkeit V und dgl. unter Verwendung eines Kennfeldsoder dgl. bestimmt. Die Antriebsmodi des Fahrzeugs umfassen denEV-Antrieb (einschließlichdes serienartigen EV-Antriebs), den CVT-Antrieb und den parallelartigenAntrieb, wie im Fall der ersten Ausführungsform.
[0181] Beider vorliegenden Ausführungsformwird in diesem Fall zum Starten des Fahrzeugs (vorwärts oder rückwärts) dieKraftmaschine 41 gestartet, sodass die Aktuatoren 90 und 91 betätigt werden,die die Kupplungen 61 und 65 der Gangwechseleinheiten 49 und 50 antreiben.Die Kraftmaschine 41 wird in derselben Weise gestartetwie diejenige, bei der die Kraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsformgestartet wird (5A, zuvorbeschrieben). Insbesondere führtder Kontroller 86 eine vorbestimmte Startsteuerung/regelungan der Kraftmaschine 41 (Steuerung/Regelung von Kraftstoffeinspritzungenund Zündungenin der Kraftmaschine 41 sowie Steuerung/Regelung der Drehzahldes zweiten Motors 47) durch, während er verursacht, dass derzweite Motor 47 ein Fahrmoment in der Richtung des PfeilsY11 in 10 erzeugt.Daher wird die Kraftmaschine 41 gestartet. Gleichzeitigwirkt ein Moment auf den Träger 45c deszweiten Kraftverteilers 45, um den Träger 45c in der Richtungentgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y8 in 10 zu drehen. Demzufolge wird die Einwegkupplung 77 deszweiten Drehreguliermittels 72 automatisch in den Bremszustandgebracht, in dem es die Drehung des Trägers 45c verhindert.Demzufolge überträgt der zweiteMotor 47 ein Moment an die Aus gangswelle 41a derKraftmaschine 41 überdas Sonnenrad 45s, Ritzelpaar 45p und Ringrad 45r deszweiten Kraftverteilers 45, sowie das Zahnrad 57c und 57a indieser Reihenfolge. Wenn die Kraftmaschine 41 gestartet wird,befindet sich die erste Kupplung 48 im ausgerückten Zustand,die Kupplungen 61 und 65 der Gangwechseleinheiten 49 und 50 befindensich im neutralen Zustand und die Zwangsbremsmittel 87 und 88 desersten und des zweiten Drehreguliermittels 71 und 72 befindensich im offenen Zustand. Ferner schalten bei dieser Gelegenheitdie Verriegelungsmechanismen 80 und 82 des drittenund vierten Drehreguliermittels 73 und 74 dieFunktionen der Einwegkupplungen 79 und 81 aus(die Verriegelungsmittel 80 und 82 greifen nichtin die Einwegkupplungen 79 und 81 ein). Fernerläuft nachdem Start die Kraftmaschine 41 im Leerlauf und die Leitungdurch den zweiten Motor 47 ist gestoppt.
[0182] Für eine zusätzlicheBeschreibung schalten in der vorliegenden Ausführungsform die Verriegelungsmechanismen 80 und 82 desdritten und vierten Drehreguliermittels 73 und 74 dieFunktionen der Einwegkupplungen 79 und 81 in denanderen Antriebsmodi als dem CVT-Antriebsmodus, der später beschriebenwird, aus. Demzufolge wird in der folgenden Beschreibung angenommen,dass die Verriegelungsmechanismen 80 und 82 dieFunktionen der Einwegkupplungen 79 und 81 aushalten, solange nichts anderes gesagt wird.
[0183] Wenndas Fahrzeug in einem anderen EV-Antriebsmodus als dem serienartigenEV-Antriebsmodus vorwärtsangetrieben werden soll, betätigtder Kontroller 86 die Kupplung 61 der Gangwechseleinheit 49,um das Zahnrad 60b des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 unddas Element 62 miteinander zu verbinden. In diesem Fallbefindet sich die erste Kupplung 48 im ausgerückten Zustand unddie Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 befindetsich im neutralen Zustand. Das Zwangsbremsmittel 87 desersten Drehreguliermittels 71 und das Zwangsbremsmittel 88 deszweiten Drehreguliermittels 72 befinden sich im offenenZustand und die Kraftmaschine 41 ist im Leerlaufzustand.In diesem Zustand verursacht der Kontroller 86, dass dererste Motor 46 ein Fahrmoment erzeugt, das in einer Richtungwirkt, die es dem Fahrzeug erlaubt, nach vorwärts angetrieben zu werden (d.h. dieRichtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y10 in 10). Gleichzeitig wirktein Moment auf das Ringrad 44r des ersten Kraftverteilers 44,sodass das Ringrad 44r sich in der Richtung entgegengesetztzu derjenigen des Pfeils Y7 in 10 dreht.Demzufolge wird die Einwegkupplung 75 des ersten Drehreguliermittels 71 automatischin den Bremszustand gebracht, um die Drehung des Ringrads 44r zuverhindern. Demzufolge überträgt der ersteMotor 46 ein Moment an die Kraftabgabewelle 51 über dasSonnenrad 44s und den Träger 44c des erstenKraftverteilers 44 und den Größeres-Übersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 derGangwechseleinheit 49. Das Fahrzeug wird daher nach vorwärts angetrieben.Bei dieser Gelegenheit wird das Fahrmoment des ersten Motors 46 steuernd/regelndauf einen Wert eingestellt (des Drehmoments des ersten Motors 46,das erforderlich ist, um das gewünschteAntriebsmoment an den Antriebsrädern 42, 42 desFahrzeugs zu erzeugen), das dem gewünschten Antriebsmoment desFahrzeugs entspricht, wie im Fall der ersten Ausführungsform.
[0184] Wenndas Fahrzeug in einem anderen EV-Antriebsmodus als dem serienartigenEV-Antriebsmodus nach rückwärts angetriebenwerden soll, betreibt der Kontroller 86 die Kupplung 61 derGangwechseleinheit 49 derart, dass das Zahnrad 60b desGrößeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 49 unddas Element 62 miteinander verbunden werden. Der Kontroller 86 betreibtauch das Zwangsbremsmittel 87 des ersten Drehreguliermittels 71 imBremszustand. Der Betriebszustand sowohl der ersten Kupplung 48, alsauch der Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 unddes Zwangsbremsmittel 88 des zweiten Drehreguliermittels 72 istderselbe wie derjenige währenddes Vorwärtsantriebsim EV-Antriebsmodus. Ferner befindet sich die Kraftmaschine 41 imLeerlaufbetriebszustand. In diesem Zustand verursacht der Kontroller 86,dass der erste Motor 46 ein Fahrmoment erzeugt, das ineiner Richtung wirkt, die es dem Fahrzeug erlaubt, nach rückwärts angetriebenzu werden (d.h. die Richtung des Pfeils Y10 in 10). Gleichzeitig überträgt, wie im Fall des Vorwärtsantriebs,der erste Motor 46 das Moment, das es ermöglicht,dass das Fahrzeug nach rückwärts angetriebenwird, an die Kraftabgabewelle 51, um das Fahrzeug nachrückwärts anzutreiben.Bei dieser Ge legenheit wird das Antriebsmoment des ersten Motors 46 steuernd/regelndauf den Wert eingestellt, der dem gewünschten Antriebsmoment desFahrzeugs entspricht, wie im Fall des Vorwärtsantriebs im EV-Antriebsmodus.
[0185] Imserienartigen EV-Antriebsmodus betätigt der Kontroller 86 dasZwangsbremsmittel 88, um die Drehung des Trägers 45c deszweiten Kraftverteilers 45 zu verhindern. Daher kann einMoment zur Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 vonder Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 über dieZahnräder 57a und 57c, unddas Ringrad 45r, Ritzelpaar 45p und das Sonnenrad 45s deszweiten Kraftverteilers 45 in dieser Reihenfolge übertragenwerden. Der Betriebszustand sowohl der ersten Kupplung 48 alsauch der Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 unddes Zwangsbremsmittel 87 des ersten Drehreguliermittels 71 istderselbe wie derjenige währenddes Vorwärts-oder Rückwärtsantriebsim EV-Antriebsmodus. Ferner wird das Fahrmoment des ersten Motors 46 steuernd/regelndauf den Wert eingestellt, der dem gewünschten Antriebsmoment des Fahrzeugsentspricht, wie im Fall des von dem serienartigen EV-Antriebsmodusverschiedenen EV-Antriebsmodus.
[0186] Danachsteuert/regelt in diesem Zustand der Kontroller 86 dieKraftmaschine 41 und den zweiten Motor 47 in genauder gleichen Weise wie derjenigen, die beim serienartigen EV-Antriebsmodusgemäß der erstenAusführungsformverwendet wird. Demzufolge ermöglichtdie Ausgabe von der Kraftmaschine 41 eine Energieerzeugungdurch den zweiten Motor 47 und das Aufladen der Batterie 83.Die anderen Betriebsvorgänge derKraftübertragungsvorrichtung 43 sinddieselben wie diejenigen währenddes Vorwärts-oder Rückwärtsantriebsim EV-Antriebsmodus.
[0187] Gemäß der vorliegendenAusführungsformbefindet sich im EV-Antriebsmodus (einschließlich des serienartigen EV-Antriebsmodus)die erste Kupplung 48 im ausgerückten Zustand und die Drehübertragungzwischen der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 unddem Ringrad 44r des ersten Kraftverteilers 44 istblockiert, wie oben beschrieben. Ferner befindet sich die Kupplung 65 derGangwechseleinheit 50 im Neutralzustand und die Drehübertragungzwischen dem Träger 45c deszweiten Kraftverteilers 45 und der Kraftabgabewelle 51 istblockiert, wie oben beschrieben. Es ist daher möglich, den Antrieb des Fahrzeugsunter Verwendung des Fahrmoments des ersten Motors 46 undden Betrieb der Kraftmaschine 1 und des zweiten Motors 47 unabhängig voneinanderdurchzuführen,sodass diese beiden Vorgängeeinander nicht beeinträchtigen. Daherkann im serienartigen EV-Antriebsmodus ebenso wie im Fall der erstenAusführungsformdie Ausgabe von der Kraftmaschine 41 zu dem zweiten Motor 47 übertragenwerden, um Energie fürden zweiten Motor 47 zu erzeugen (die Batterie 83 aufzuladen),ohne den Antrieb des Fahrzeugs unter Verwendung des ersten Motors 46 zubeeinträchtigen.
[0188] Sowohlbeim Vorwärts-als auch beim Rückwärtsantriebim EV-Antriebsmodus (einschließlichdes serienartigen EV-Antriebsmodus) kann nach dem Starten des Fahrzeugsdie Kupplung 61 betätigtwerden, um den Drehübertragungsmechanismusder Gangwechseleinheit 49 von dem Größeres-Übersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 zudem Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 zuschalten. Wenn die Aktuatoren 92 und 93 des Zwangsbremsmittels 87 und 88 desersten und des zweiten Drehreguliermittels 71 und 72 voneinem elektrischen Typ sind, der Energie von der Batterie 83 odereiner anderen Hilfsbatterie verwendet, kann das Fahrzeug unter Verwendungdes Fahrantriebs von dem ersten Motor 46 gestartet werden,wobei die Kraftmaschine 1 angehalten bleibt. Nachfolgendkann der zweite Motor 47 als Startmotor verwendet werden,um die Kraftmaschine 1 zu starten.
[0189] AlszusätzlicheBeschreibung wird dann, wenn der serienartige EV-Antriebsmodus zueinem Normal-EV-Antriebsmodus schaltet, der durch den zweiten Motor 47 fließende Strombis auf null verringert (das durch den zweiten Motor 47 erzeugteMoment wird auf null gesetzt). Ferner wird die Drosselöffnung derKraftmaschine 41 auf einen Minimalwert eingestellt, umdie Kraftmaschine im Leerlauf laufen zu lassen. In diesem Fall kanngemäß der vorliegendenAusführungsform,da die Kraftmaschine 1 im Normal-EV-Antriebsmodus im Leerlaufläuft,das Zwangsbremsmittel 88 des zweiten Drehreguliermittels 72 imNormal-EV-Antriebsmodus im Bremszustand betrieben werden.
[0190] Nunwird der parallelartige Antriebsmodus beschrieben. Im parallelartigenAntriebsmodus betreibt der Kontroller 86 die Kupplung 61 derGangwechseleinheit 49 derart, dass das Zahnrad 60b desGrößeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 unddas Element 62 miteinander verbunden sind (um die Funktionendes Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 einzuschalten). DerKontroller 86 betreibt auch die Kupplung 65 derGangwechseleinheit 50 derart, dass das Zahnrad 60c des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 unddas Element 66 miteinander verbunden sind (um die Funktionendes Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 einzuschalten).Die erste Kupplung 48 befindet sich im ausgerückten Betriebszustandund sowohl das Zwangsbremsmittel 87 des ersten Drehreguliermittels 71 alsauch des zweiten Drehreguliermittels 72 befinden sich imoffenen Betriebszustand. Dieser Zustand entspricht demjenigen derersten Ausführungsform,der in 8 gezeigt ist.Dann bringt, wie im Fall des parallelartigen Antriebsmodus gemäß der erstenAusführungsform,der Kontroller 86 steuernd/regelnd den ersten Motor 46 inden Fahrzustand und den zweiten Motor 47 in den regenerativenZustand, währender den Betrieb der Kraftmaschine 41 steuert/regelt. Beidieser Gelegenheit wirkt das durch den ersten Motor 46 erzeugteFahrmoment in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des PfeilsY10 in 10. Demzufolgewird die Einwegkupplung 75 des ersten Drehreguliermittels 71 automatischin den Bremszustand gebracht, wie im Fall des Vorwärts-EV-Antriebsmodus.Ferner werden der Träger 45c deszweiten Kraftverteilers 45 und die Kraftabgabewelle 51 miteinanderverbunden, um so Drehungen überden Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 derGangwechseleinheit 50 zu übertragen. Im Ergebnis wirddie Einwegkupplung 77 des zweiten Drehübertragungsmittels 72 inden geöffnetenZustand gebracht.
[0191] Daherwird das Fahrmoment des ersten Motors 45 an die Kraftabgabewelle 51 über dasSonnenrad 44s, Ritzel 44p und den Träger 44c desersten Kraftver teilers 45 und den Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 derGangwechseleinheit 49 in dieser Reihenfolge übertragen.Gleichzeitig wird das Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 41 zuder Kraftabgabewelle 51 über die Zahnräder 57a und 57c,das Ringrad 45r und den Träger 45c des zweitenKraftverteilers 44 und den Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 derGangwechseleinheit 50 in dieser Reihenfolge übertragen.Danach wird das Moment von dem ersten Motor 46 und dasMoment von der Kraftmaschine 41 an der Kraftabgabewelle 51 miteinanderkombiniert. Das kombinierte Moment wird dann von der Kraftabgabewelle 51 andie Antriebsräder 42, 42 ausgegeben.
[0192] Indiesem Fall wird gemäß der vorliegendenAusführungsformbei Verwendung der oben beschriebenen Bezugszeichen in Tabelle 1das Untersetzungsverhältnisfür Drehübertragungenvon der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zudem zweiten Motor 47 als k6·k8 ausgedrückt. Demzufolgekann bei Bestimmung des Sollmoments (regenerativen Moments) deszweiten Motors 47 unter Verwendung des zuvor beschriebenenAusdrucks (5), wie im Fall der ersten Ausführungsform,der Wert von k6·k8als "a" in der rechten Seitedes Ausdrucks verwendet werden. Ferner bezeichnen, wie im Fall derersten Ausführungsform,im Ausdruck (2), der zuvor beschrieben wurde und zur Bestimmungdes Sollmoments T1 des ersten Motors 46 aus dem SollmomentT2 des zweiten Motors 47 verwendet wurde, k3 und k4 dasUntersetzungsverhältnisfür dieDrehübertragungvon dem ersten Motor 46 zu der Kraftabgabewelle 51 unddas Untersetzungsverhältnisfür dieDrehübertragungvon dem zweiten Motor 47 zu der Kraftabgabewelle 52.In diesem Fall ist der Wert des Untersetzungsverhältnissesk3 eine Konstante, die aus dem Übertragungsverhältnis desSonnenrads 44s und des Ringrads 44r des erstenKraftverteilers 44 und dem Untersetzungsverhältnis derGangwechseleinheit 49 (in der vorliegenden Ausführungsformdem Untersetzungsverhältnisdes Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59)bestimmt wird. Der Wert des Untersetzungsverhältnisses k4 ist eine Konstante, deraus dem Übertragungsverhältnis desSonnenrad 45s und des Ringrads 45r des zweitenKraftverteilers 45 und dem Untersetzungsverhältnis derGangwechseleinheit 50 (in der vor liegenden Ausführungsformdem Untersetzungsverhältnisdes Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64)bestimmt wird.
[0193] EinSchalten zwischen dem parallelartigen Antriebsmodus und dem EV-Antriebsmoduswird durchgeführt,indem die Kraftmaschine 41 im EV-Antriebsmodus im Leerlauflaufen gelassen wird, wie im Fall der ersten Ausführungsform.Insbesondere wird im parallelartigen Antriebsmodus die Kraftmaschine 41 imLeerlauf laufen gelassen und das durch den zweiten Motor 47 erzeugteMoment wird auf null gesetzt. Nachfolgend wird die Kupplung 65 derGangwechseleinheit 50 in den Neutralzustand betätigt, umein Schalten in den EV-Antriebsmoduszu verursachen. Andererseits wird im EV-Antriebsmodus die Kupplung 65 derGangwechseleinheit 50 verwendet, um die Funktionen desGrößeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 derGangwechseleinheit 50 einzuschalten, während die Kraftmaschine 41 imLeerlauf laufen gelassen wird. Nachfolgend werden die Kraftmaschine 41 unddie Motoren 46 und 47 gemäß dem parallelartigen Antriebsmodusgesteuert/geregelt, um ein Schalten in den parallelartigen Antriebsmoduszu verursachen.
[0194] Nunwird eine Beschreibung der Betriebsvorgänge im CVT-Antriebsmodus gemäß der vorliegenden Ausführungsformgegeben. Im CVT-Antriebsmodus wird die erste Kupplung 48 steuernd/regelndim eingerücktenZustand betrieben. Das Zwangsbremsmittel 87 des erstenDrehreguliermittels 71 und das Zwangsbremsmittel 88 deszweiten Drehreguliermittels 72 befinden sich im offenenZustand, in dem sie die Drehung jeweils des Ringrads 44r desersten Kraftverteilers 44 und des Träger 45c des zweitenKraftverteilers 45 nicht verhindern.
[0195] Indiesem Zustand wird durch Verwenden des Kontrollers 86 dasgewünschteAntriebsmoment des Fahrzeugs auf der Grundlage der Menge AP vonBetätigungendes Fahrzeuggaspedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendungeines Kennfelds oder dgl. bestimmt. Weiterhin wird durch Verwendendes Kontrollers 86 ein drehzahlvariabler Bereich der Kraftübertragungsvorrichtung 43 bestimmt,abhängigvon dem gewünschtenAntriebs moment und der Fahrzeuggeschwindigkeit V unter Verwendungeines Kennfelds oder dgl. Hier umfasst der drehzahlvariable Bereicheinen drehzahlvariablen Bereich (erster drehzahlvariabler Bereich)zwischen dem ersten Gangwechselverhältnis R1 und dem zweiten Gangwechselverhältnis R2,einen drehzahlvariablen Bereich (zweiter drehzahlvariabler Bereich)zwischen dem zweiten Gangwechselverhältnis R2 und dem dritten Gangwechselverhältnis R3,und einen drehzahlvariablen Bereich (dritter drehzahlvariabler Bereich)zwischen dem dritten Gangwechselverhältnis R3 und dem vierten Gangwechselverhältnis R4.Der erste, der zweite und der dritte drehzahlvariable Bereich werdengrundsätzlichjeweils in einem niedrigen, mittleren und hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichverwendet. Der erste, der zweite und der dritte drehzahlvariableBereich ermöglichenGangwechselvorgängein einem gepunkteten Bereich X in 12A,einem gepunkteten Bereich Y in 12B undeinem gepunkteten Bereich Z in 12C.In 12A bis 12C sind die Kurven g1 bisg4 Graphen, die die Beziehung zwischen dem Antriebsmoment und derFahrzeuggeschwindigkeit V angeben, die beobachtet werden, wenn dieKraftmaschine 1 bei ihrer maximalen Ausgabe arbeitet, wobeidas Untersetzungsverhältnisvon der Kraftmaschine 41 zu der Kraftabgabewelle 51 jeweilsauf das erste bis vierte Gangwechselverhältnis R1 bis R4 fest eingestelltist. V1 bis 3 bezeichnen jeweils Fahrzeuggeschwindigkeiten entsprechendder maximalen Drehzahl der Kraftmaschine 1 auf den Kurveng1, g2 und g3.
[0196] DerKontroller 86 betätigtdie Kupplungen 61 und 65 der Gangwechseleinheiten 49 und 50 nachMaßgabedes wie oben beschrieben bestimmten drehzahlvariablen Bereichs,wie in 13 bis 15 gezeigt ist. Die 13 bis 15 entsprechen dem ersten, dem zweitenund dem dritten drehzahlvariablen Bereich. Für die erste Kupplung 48,die Kupplung 61 der Gangwechseleinheit 49 unddie Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 zeigteine geschwärzteWiedergabe an, dass die Kupplung sich im eingerückten Betriebszustand befindet. Eineweiß gefärbte Wiedergabezeigt an, dass die Kupplung sich im ausgerückten Zustand (Neutralzustandfür dieKupplungen 61 und 65) befindet. Die Bedeutungvon geschwärztenund weiß gefärbten Wiedergabengelten ebenso fürden Verriegelungsmechanismus 76 des Zwangsbremsmittels 87,den Verriegelungsmechanismus 78 des Zwangsbremsmittels 88 unddie Einwegkupplungen 75 und 77. Die erste Kupplung 48 befindet sichwährenddes CVT-Antriebs im eingerücktenZustand. Dementsprechend ist sie in jeder der 13 bis 15 geschwärzt. In ähnlicherWeise befinden sich währenddes CVT-Antriebs alle Verriegelungsmechanismen 76 und 78 undEinwegkupplungen 75 und 77 im offenen Zustand,in dem sie Drehungen nicht verhindern. Dementsprechend sind siein allen 13 bis 15 weiß gefärbt. Die Bedeutungen der geschwärzten undweiß gefärbten Wiedergabengelten ebenso fürdie Verriegelungsmechanismen 80 und 82. Der Betriebszustandder Verriegelungsmechanismen 80 und 82 wird imFolgenden im Detail beschrieben.
[0197] Imersten drehzahlvariablen Bereich wird, wie in 13 gezeigt ist, die Kupplung 61 derGangwechseleinheit 49 derart gesteuert/geregelt, dass siedas Zahnrad 60b des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 mitdem Element 62 verbindet. Ferner wird die Kupplung 65 derGangwechseleinheit 50 derart gesteuert/geregelt, dass siedas Zahnrad 60c des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 mitdem Element 66 verbindet. Bei dieser Gelegenheit wird dasvon der Kraftmaschine 41 ausgegebene Moment, das an denersten Kraftverteiler 44 verteilt wird, von dem Träger 44c des erstenKraftverteilers 44 an die Kraftabgabewelle 51 über denGrößeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 derGangwechseleinheit 49 übertragen.Das an den zweiten Kraftverteiler 45 verteilte Moment wirdvon dem Träger 45c deszweiten Kraftverteilers 45 an die Kraftabgabewelle 51 über denGrößeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 derGangwechseleinheit 50 übertragen.Zusätzlichdrehen dann, wenn die Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 vermutlichin der Richtung des Pfeils Y9 dreht, die Drehwelle 46a desersten Motors 46 und die Drehwelle 47a des zweitenMotors 47 jeweils in den Richtungen der Pfeile Y12 undY13 in 5.
[0198] Wiein 14 gezeigt ist,wird im zweiten drehzahlvariablen Bereich die Kupplung 61 derGangwechseleinheit 49 derart gesteuert/geregelt, dass sie dasZahnrad 53b des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 mitdem Element 62 verbindet. Ferner wird die Kupplung 65 derGangwechseleinheit 50 derart gesteuert/geregelt, dass siedas Zahnrad 60c des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 mitdem Element 66 verbindet. Bei dieser Gelegenheit wird dasAusgangsmoment von der Kraftmaschine 41 an die Kraftverteiler 44 und 45 verteilt.Das an den ersten Kraftverteiler 44 verteilte Moment wirdvon dem Träger 44c desersten Kraftverteilers 44 zu der Kraftabgabewelle 51 über denNiedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 derGangwechseleinheit 49 übertragen.Das an den zweiten Kraftverteiler 45 verteilte Moment wirdan die Kraftabgabewelle 51 durch denselben Weg wie beimersten drehzahlvariablen Bereich übertragen. Weiterhin drehtdann, wenn die Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 vermutlichin der Richtung des Pfeils Y9 dreht, die Drehwelle 46a des erstenMotors 46 und die Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 jeweilsin den Richtungen der Pfeile Y14 und Y15 in 6. In diesem Fall drehen die Drehwellen 46a und 47a inden Richtungen entgegengesetzt zu denjenigen im ersten drehzahlvariablenBereich.
[0199] Wiein 15 gezeigt ist,wird im dritten drehzahlvariablen Bereich die Kupplung 61 derGangwechseleinheit 49 derart gesteuert/geregelt, dass siedas Zahnrad 53b des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 mitdem Element 62 verbindet. Ferner wird die Kupplung 65 derGangwechseleinheit 50 derart gesteuert/geregelt, dass siedas Zahnrad 53c des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 mitdem Element 66 verbindet. Bei dieser Gelegenheit wird dasAusgangsmoment von der Kraftmaschine 41 an die Kraftverteiler 44 und 45 verteilt.Das an den ersten Kraftverteiler 44 verteilte Moment wirdan die Kraftabgabewelle 51 durch denselben Weg übertragenwie beim zweiten drehzahlvariablen Bereich. Das an den zweiten Kraftverteiler 45 verteilteMoment wird von dem Träger 45c des zweitenKraftverteilers 45 an die Kraftabgabewelle 51 über denNiedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 derGangwechseleinheit 50 übertragen.Weiterhin drehen dann, wenn die Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 vermutlichin der Richtung des Pfeils Y9 dreht, die Drehwelle 46a des erstenMotors 46 und die Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 indenselben Richtungen wie denjenigen im ersten drehzahlvariablenBereich (jeweils die Richtungen der Pfeile Y14 und Y15).
[0200] Wieim Fall der ersten Ausführungsformbestimmt der Kontroller 86 die Sollausgabe der Kraftmaschine 41 abhängig vondem gewünschtenAntriebsmoment des Fahrzeugs und der Fahrzeuggeschwindigkeit V.Der Kontroller 86 bestimmt ferner einen Satz des Sollausgangsmomentsund Drehzahl der Kraftmaschine 41, mit denen die Sollausgabeam effizientesten im bestimmten drehzahlvariablen Bereich erzeugtwerden kann (d.h. so, dass der Energieverbrauch minimiert wird).Dann steuert/regelt, wie im Fall der ersten Ausführungsform, der Kontroller 86 die Öffnung desDrosselventils (nicht gezeigt) der Kraftmaschine 41 nachMaßgabedes Sollausgabemoments. Der Kontroller 86 korrigiert fernerdas Sollausgabemoment nach Maßgabeder Abweichung zwischen der Solldrehzahl und der tatsächlichenDrehzahl NE (erfasster Wert). Der Kontroller 86 bestimmtauf diese Weise das Solllastmoment der Kraftmaschine 41.Weiterhin bestimmt der Kontroller auf der Grundlage des bestimmtenSolllastmoments und eines Sollfahrmoments, dass der Kraftabgabewelle 51 inZuordnung zu dem gewünschtenAntriebsmoment bereitgestellt werden soll, die Sollmomente der Motoren 46 und 47 unterVerwendung von Ausdruck (6) und (7), ähnlich zu den zuvor beschriebenenAusdrücken(1) und (2). Te =(1/y1)·T1+(1/y2)·T2 (6) Tv = y4·T1+y4·T2 (7)
[0201] Indiesen Ausdrückenbezeichnet y1 das Untersetzungsverhältnis von der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 anden ersten Motor 46 und y2 bezeichnet das Untersetzungsverhältnis vonder Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zumzweiten Motor 47. Wenn der Untersetzungsverhältnissey1 und y2 unter Verwendung der Bezugszeichen in Tabelle 1 ausgedrückt werden,gilt y1 = k5·k7und y2 = k6·k8.Ferner bezeichnet y3 das Untersetzungsverhältnis von der Drehwelle 46a desersten Motors 46 zur Kraftabgabewelle 51 und y4bezeichnet das Untersetzungsverhältnisvon der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 zuder Kraftabgabewelle 51. Die Untersetzungsverhältnissey3 und y4 sind fürdie drehzahlvariablen Bereiche 1 bis 3 unterschiedlich.Insbesondere sind im ersten drehzahlvariablen Bereich in 13 das Untersetzungsverhältnis vondem Träger 44c desersten Kraftverteilers 44 zu der Kraftabgabewelle 51 unddas Untersetzungsverhältnisvon dem Träger 45c deszweiten Kraftverteilers 45 zur Kraftabgabewelle 51 beidek10 (= Untersetzungsverhältnisdes Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 und 64).Wenn das Untersetzungsverhältnisvon der Drehwelle 46a des ersten Motors 46 zudem Träger 44c desersten Kraftverteilers 44 als k11 definiert ist und dasUntersetzungsverhältnisvon der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 zudem Träger 45c deszweiten Kraftverteilers 45 als k12 definiert ist, giltdemzufolge y3 = k11·k10und y4 = k12·k10.K11 = (1+k7)/k7 und k12 = (1-k8)/k8. Im zweiten drehzahlvariablenBereich in 14 ist dasUntersetzungsverhältnisvon dem Träger 44c desersten Kraftverteilers 44 zu der Kraftabgabewelle 51 unddas Untersetzungsverhältnisvon dem Träger 45c deszweiten Kraftverteilers 45 zu der Kraftabgabewelle 51 jeweils k9und k10. Daher gilt: y3 = k11·k9und y4 = k12·k10.Im dritten drehzahlvariablen Bereich in 15 ist das Untersetzungsverhältnis vondem Träger 44c desersten Kraftverteilers 45 zu der Kraftabgabewelle 51 unddas Untersetzungsverhältnisvon dem Träger 45c deszweiten Kraftverteilers 45 zur Kraftabgabewelle 51 jedesMal gleich k9 (= Untersetzungsverhältnis des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 und 63).Daher gilt y3 = k11·k9und y4 = k12·k9.
[0202] Für die Kraftübertragungsvorrichtung 43 gemäß der vorliegendenAusführungsformsind die Beziehungsausdrücke(8) und (9) erfüllt, ähnlich zuden zuvor beschriebenen Ausdrücken(3) und (4), zwischen der Drehzahl we der Ausgangswelle 43a derKraftmaschine 43 und der Drehzahl ωv der Kraftabgabewelle 51 und jeweilsden Drehzahlen ω1und ω2der Drehwellen 46a und 47a der Motoren 46 und 47. ωe = Ra·ωv-k7·ω1 (8) ωe = Rbv·ωv +k8·ω2 (9)
[0203] Hierbeiist ein Satz von Ra und Rb (Ra, Rb) im ersten drehzahlvariablenBereich (R1, R2), im zweiten drehzahlvariablen Bereich (R3, R2)und im dritten drehzahlvariablen Bereich (R3, R4). Weiterhin sindk7 und k8 die in der zuvor beschriebenen Tabelle 1 gezeigten Untersetzungsverhältnisse.In jedem drehzahlvariablen Bereich gilt max(RA, Rb) > ωe/ωv > min(Ra, Rb).
[0204] Aufder Grundlage der zuvor beschriebenen Ausdrücke (6) und (7) bestimmt derKontroller 86 jeweils die Sollmomente T1 und T2 der Motoren 46 und 47 ausdem Solllastmoment Te der Kraftmaschine 41 und dem SollfahrmomentTv der Kraftabgabewelle 51, die beide bestimmt werden wiezuvor beschrieben. Dann steuert/regelt der Kontroller 86 jeweilsdie durch die Motoren 46 und 47 fließenden Ströme nachMaßgabeder Sollmomente T1 und T2, um es den Motoren 46 und 47 zuermöglichen,jeweils die Sollmomente T1 und T2 zu erzeugen.
[0205] Wenndie Kraftmaschine 41 und die Motoren 46 und 47 wieoben beschrieben gesteuert/geregelt werden, werden die unten beschriebenenVorgängegrundsätzlichin jedem des ersten bis dritten drehzahlvariablen Bereichs ausgeführt. Einerder Motoren 46 und 47, der dem größeren derUntersetzungsverhältnissean den gegenüberliegendenEnden des drehzahlvariablen Bereichs entspricht, wird steuernd/regelndin den Fahrzustand gebracht, in dem er ein Fahr(Antriebs)-Momenterzeugt. Der andere Motor 46 oder 47, der demkleineren Untersetzungsverhältnisentspricht, wird steuernd/regelnd in den regenerativen Zustand (Erzeugungszustand)gebracht, in dem er ein regeneratives Moment erzeugt. Insbesonderewird im ersten drehzahlvariablen Bereich der erste Motor 46 steuernd/regelndin den Fahrzustand gebracht, wohingegen der zweite Motor 47 steuernd/regelndin den regenerativen Zustand gebracht wird. Im zweiten drehzahlvariablenBereich wird der erste Motor 46 steuernd/regelnd in denregenerativen Zustand gebracht, wohingegen der zweite Motor 47 steuernd/regelndin den Fahrzustand gebracht wird. Im dritten drehzahlstellbarenBereich wird der erste Motor 46 steuernd/regelnd in denFahrzustand gebracht, wohingegen der zweite Motor 47 steuernd/regelndin den regenerativen Zustand gebracht wird. In jedem drehzahlvariablenBereich ist im stationärenZustand der Stromverbrauch des Motors 46 oder 47 imFahrzustand mit der Stromerzeugung des Motors 47 oder 46 im regenerativenZustand ausgeglichen (der Stromverbrauch ist ungefähr gleichder Stromerzeugung). In diesem Fall wird, während ein Gangwechselvorgangzwischen der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 undder Kraftabgabewelle 51 unter Verwendung eines Untersetzungsverhältnisseszwischen den Werten an den gegenüberliegendenEnden des drehzahlvariablen Bereichs ausgeführt wird, das Ausgangsmomentvon der Kraftmaschine 41 zu der Kraftabgabewelle 51 übertragen,um das Fahrzeug den Gangwechselantrieben, wie zuvor beschrieben,zu unterziehen.
[0206] Andererseitssteuert/regelt der Kontroller 86 in jedem drehzahlvariablenBereich grundsätzlichdie Verriegelungsmechanismen 80 und 82 des drittenund vierten Drehreguliermittels 73 und 74, wiein 13 bis 15 gezeigt ist. Wie in 13 gezeigt ist, vermeidetder Kontroller 86 im ersten drehzahlvariablen Bereich dasIneingriffbringen des Verriegelungsmechanismus 80 mit derEinwegkupplung 79, um die Funktion der Einwegkupplung 79 auszuschalten.Im Gegensatz bringt der Kontroller 86 den Verriegelungsmechanismus 82 mitder Einwegkupplung 81 in Eingriff, um die Funktion derEinwegkupplung 81 einzuschalten. Gleichzeitig ist die DrehrichtungY12 der Drehwelle 46a des ersten Motors 46 entgegengesetztzur Drehrichtung, die durch die Einwegkupplung 79 erlaubtwird. Da die Funktion der Einwegkupplung 79 ausgeschaltetist, kann jedoch die Drehwelle 46a des ersten Motors 46 inder Richtung des Pfeils Y12 sanft gedreht werden. Ferner ist dieDrehrichtung Y13 der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 dieselbewie die Drehrichtung, die durch die Einwegkupplung 81 erlaubtwird. Demzufolge kann die Drehwelle 47a in der Richtungdes Pfeils Y13 sanft gedreht werden.
[0207] Dannverhindert, wie im Fall der zweiten Ausführungsform, im Falle, dassdie Kraftmaschine 41 ausfällt, die Einwegkupplung 81,deren Funktion eingeschaltet ist, die Drehung der Drehwelle 47a deszweiten Motors 47 in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigendes Pfeils Y13. Dies verhindert, dass die Drehzahl der Kraftmaschine 41 aufnull abfällt(der Abfall in der Drehzahl der Kraftmaschine 41 wird aufden Wert R2·ωv begrenzt).Im Ergebnis wird, wie im Fall der zweiten Ausführungsform, verhindert, dassdie Drehzahl des ersten Motors 46 exzessiv ansteigt. Imersten drehzahlvariablen Bereich ist das Untersetzungsverhältnis (=erstes UntersetzungsverhältnisR1) fürdas erste Verteilerdrehübertragungssystemmit dem ersten Motor 46 größer als das Untersetzungsverhältnis (=zweites UntersetzungsverhältnisR2) fürdas zweite Verteilerdrehübertragungssystemmit dem zweiten Motor 47.
[0208] Wiein 14 gezeigt ist,bringt im zweiten drehzahlvariablen Bereich der Kontroller 86 denVerriegelungsmechanismus 80 mit der Einwegkupplung 79 inEingriff, um die Funktion der Einwegkupplung 79 einzuschalten.Im Gegensatz hierzu vermeidet der Kontroller 86 einen Eingriffdes Verriegelungsmechanismus 82 mit der Einwegkupplung 81,um die Funktion der Einwegkupplung 81 auszuschalten. Gleichzeitigist die Drehrichtung Y14 der Drehwelle 46a des ersten Motors 46 dieselbewie die Drehrichtung, die durch die Einwegkupplung 79 erlaubtwird. Demzufolge kann die Drehwelle 46a sanft in der Richtungdes Pfeils Y14 gedreht werden. Ferner ist die Drehrichtung Y15 derDrehwelle 47a des zweiten Motors 47 entgegengesetztzur Drehrichtung, die durch die Einwegkupplung 81 erlaubtwird. Da die Funktion der Einwegkupplung 81 ausgeschaltet ist,kann jedoch die Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 sanftin der Richtung des Pfeils Y15 gedreht werden.
[0209] Wieim Fall der zweiten Ausführungsformverhindert im Fall, dass die Kraftmaschine 41 ausfällt, die Einwegkupplung 79,deren Funktion eingeschaltet ist, eine Drehung der Drehwelle 46a desersten Motors 46 in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigendes Pfeils Y14. Dies verhindert, dass die Drehzahl der Kraftmaschine 41 aufnull abfällt(der Abfall der Drehzahl der Kraftmaschine 41 wird aufden Wert R3·ωv begrenzt). ImErgebnis wird, wie im Fall der zweiten Ausführungsform, verhindert, dassdie Drehzahl des zweiten Motors 47 exzessiv ansteigt. Imzweiten drehzahlvariablen Bereich ist das Untersetzungsverhältnis (=drittes UntersetzungsverhältnisR3) fürdas erste Verteilerdrehübertragungssystemmit dem ersten Motor 46 niedriger als das Untersetzungsverhältnis (=zweites UntersetzungsverhältnisR2) fürdas zweite Verteilerdrehübertragungssystemmit dem zweiten Motor 47. Daher wird im Gegensatz zum erstendrehzahlvariablen Bereich verhindert, dass die Drehwelle 46a desersten Motors 46 in der entgegengesetzten Richtung dreht.Ferner wird verhindert, dass die Drehzahl des zweiten Motors 47 exzessivansteigt.
[0210] Wiein 15 gezeigt ist,vermeidet im dritten drehzahlvariablen Bereich der Kontroller 86 einenEingriff des Verriegelungsmechanismus 80 mit der Einwegkupplung 79,um die Funktion der Einwegkupplung 79 auszuschalten. ImGegensatz hierzu bringt der Kontroller 86 den Verriegelungsmechanismus 82 mitder Einwegkupplung 81 in Eingriff, um die Funktion derEinwegkupplung 81 einzuschalten. Gleichzeitig sind dieDrehrichtungen Y12 der Drehwelle 46a des ersten Motors 46 unddie Drehrichtung Y13 der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 dieselbenwie diejenigen im ersten drehzahlvariablen Bereich. Ferner ist derBetriebszustand der Einwegkupplungen 79 und 81 derselbewie im zweiten drehzahlvariablen Bereich. Demzufolge können wie imFall des ersten drehzahlvariablen Bereichs die Drehwelle 46a und 47a jeweilssanft in den Richtungen der Pfeile Y12 und Y13 gedreht werden.
[0211] Wieim Fall des ersten drehzahlvariablen Bereichs verhindert dann, wenndie-Kraftmaschine 41 ausfällt, dieEinwegkupplung 81, deren Funktion eingeschaltet ist, eineDrehung der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 inder Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y13. Diesverhindert, dass die Drehzahl der Kraftmaschine 41 aufnull abfällt(der Abfall der Drehzahl der Kraftmaschine 41 wird aufden Wert R4·ωv begrenzt).Im Ergebnis wird, wie im Fall des ersten drehzahlvariablen Bereichs,verhindert, dass die Drehzahl des ersten Motors 46 exzessivansteigt. Der Kontroller 46 vermeidet einen Eingriff desVerriegelungsmechanismus 80 mit der Einwegkupplung 79,um die Funktion der Einwegkupplung 79 auszuschalten. ImGegensatz hierzu bringt der Kontroller 86 den Verriegelungsmechanismus 82 mitder Einwegkupplung 81 in Eingriff, um die Funktion derEinwegkupplung 81 einzuschalten. Gleichzeitig ist die DrehrichtungY12 der Drehwelle 46a des ersten Motors 46 entgegengesetztzur Drehrichtung, die durch die Einwegkupplung 79 erlaubtwird. Da die Funkti on der Einwegkupplung 79 ausgeschaltetist, kann jedoch die Drehwelle 46a des ersten Motors 46 sanft inder Richtung des Pfeils Y12 gedreht werden. Ferner ist die DrehrichtungY13 der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 dieselbewie die Drehrichtung, die durch die Einwegkupplung 81 erlaubtwird. Demzufolge kann die Drehwelle 47a in der Richtungdes Pfeils Y13 sanft gedreht werden.
[0212] Wieim Fall der zweiten Ausführungsformverhindert dann, wenn die Kraftmaschine 41 ausfällt, dieEinwegkupplung 81, deren Funktion eingeschaltet ist, eineDrehung der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 in derRichtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y13. Dies verhindert,dass die Drehzahl der Kraftmaschine 41 auf null abfällt (derAbfall in der Drehzahl der Kraftmaschine 41 wird auf denWert R4·ωv begrenzt). ImErgebnis wird, wie im Fall der zweiten Ausführungsform, verhindert, dassdie Drehzahl des zweiten Motors 46 exzessiv ansteigt. Imdritten drehzahlvariablen Bereich ist das Untersetzungsverhältnis (=drittes UntersetzungsverhältnisR3) fürdas erste Verteilerdrehübertragungssystemmit dem ersten Motor 46 größer als das Untersetzungsverhältnis (=viertes UntersetzungsverhältnisR4) fürdas zweite Verteilerdrehübertragungssystemmit dem zweiten Motor 47.
[0213] BeimSchalten des drehzahlvariablen Bereichs wird die Steuerung/Regelungwie folgt durchgeführt. Umvon dem ersten drehzahlvariablen Bereich zu dem zweiten drehzahlvariablenBereich und von dem zweiten drehzahlvariablen Bereich zu dem erstendrehzahlvariablen Bereich zu schalten, führt der Kontroller 86 jeweilsdie in den Flussdiagrammen in 16A und 16B gezeigten Steuer/Regelprozessedurch. Um von dem ersten drehzahlvariablen Bereich zu dem zweitendrehzahlvariablen Bereich zu schalten, steuert/regelt der Kontroller 86 zunächst dieMomente der Motoren 46 und 47 in SCHRITT1a, derart,dass das Untersetzungsverhältnisvon der Kraftmaschine 41 zu der Kraftabgabewelle 51 näher beimzweiten Untersetzungsverhältnis R2,dem unteren Grenzwert fürden ersten drehzahlvariablen Bereich, liegt. Insbesondere dann,wenn das Untersetzungsverhältniszwischen der Kraftmaschine 41 und der Kraftabgabewelle 51 aufdas zweite UntersetzungsverhältnisR2 gesetzt ist, be stimmt der Kontroller 86, auf der Grundlagedes gewünschtenAntriebsmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit V (erfasster Wert),den Satz des Sollausgangsmoments und Drehzahl der Kraftmaschine 41,mit dem das gewünschteAntriebsmoment des Fahrzeugs erzeugt werden kann. Dann steuert/regelt,wie im Fall das stationärenCVT-Antriebs, in jedem drehzahlvariablen Bereich der Kontroller 86 die Öffnung desDrosselventils (nicht gezeigt) der Kraftmaschine 1 nachMaßgabedes Sollausgangsmoments. Der Kontroller 86 korrigiert auchdas Sollausgangsmoment nach Maßgabeder Abweichung zwischen der Solldrehzahl und der tatsächlichenDrehzahl NE (erfasster Wert), um das Solllastmoment der Kraftmaschine 41 zubestimmen. Weiterhin werden auf der Grundlage des bestimmten Solllastmomentsund des Sollfahrmoments, das der Kraftabgabewelle 51 inZuordnung mit dem gewünschtenAntriebsmoment zugeführt werdensoll, die Sollmomente der Motoren 46 und 47 unterVerwendung der zuvor beschriebenen Ausdrücke (6) und (7) bestimmt. Danachwerden die durch die Motoren 46 und 47 fließenden Ströme nachMaßgabedes bestimmten Sollmoments gesteuert/geregelt. Diese Steuerung/Regelungstellt letztendlich das durch den ersten Motor 46 erzeugteMoment im Wesentlichen auf null. Das durch den zweiten Motor 47 erzeugteMoment ist im Wesentlichen mit dem Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 41 (≤ Te·y1) ausgeglichen.Ferner wird die Drehzahl des zweiten Motors 47 benahe null.Dann wird das Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 41 zuder Kraftabgabewelle 51 nur über einen 45 der Kraftverteiler 44 und 45 übertragen,d.h. überden zweiten Kraftverteiler 45.
[0214] Danntrennt in SCHRITT2a der Kontroller 86 die Kupplung 61 derGangwechseleinheit 49, an die das Ausgangsmoment der Kraftmaschine 1 nicht übertragenwird, von dem Zahnrad 60b des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59.Demzufolge werden die Funktionen des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 ausgeschaltet(Drehungen könnennicht überden Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 übertragenwerden). Dann trennt in SCHRITT3a der Kontroller 86 denVerriegelungsmechanismus 82, der zu dem zweiten Motor 47 gehört, von derEinwegkupplung 81, um die Funktion der Ein wegkupplung 81 auszuschalten.In SCHRITT4a wird das Untersetzungsverhältnis von der Kraftmaschine 41 zuder Kraftabgabewelle 51 bei dem zweiten Untersetzungsverhältnis beibehalten.Gleichzeitig wird das durch den zweiten Motor 47 erzeugteMoment derart eingestellt, dass die Drehzahl der Kraftmaschine 41 beimSollwert gehalten wird. Dann wird in SCHRITT5a die Kupplung 61 derGangwechseleinheit 49 mit dem Zahnrad 53b desNiedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 verbunden,um die Funktionen des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 einzuschalten(Drehungen können über denNiedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 übertragenwerden). Die Verarbeitung in SCHRITT2a bis SCHRITT5a verändert dasUntersetzungsverhältnisdes ersten Verteilerdrehübertragungssystemsvon dem ersten UntersetzungsverhältnisR1 zu dem dritten Untersetzungsverhältnis R3.
[0215] Dannbringt in SCHRITT6a der Kontroller 86 den Verriegelungsmechanismus 80,der zu dem ersten Motor 46 gehört, mit der Einwegkupplung 79 inEingriff, die Funktion der Einwegkupplung 79 einzuschalten. Diesbringt die Einwegkupplungen 79 und 81 in den Betriebszustandfür denin 5 gezeigten zweitendrehzahlvariablen Bereich, der zuvor beschrieben wurde. Nachfolgendverursacht in SCHRITT7a der Kontroller 86, dass die Kraftübertragungsvorrichtung 43 denzuvor beschriebenen Gangwechselvorgang für den zweiten drehzahlvariablenBereich durchführt.
[0216] Umvon dem zweiten drehzahlvariablen Bereich in den ersten drehzahlvariablenBereich zu schalten, führtder Kontroller 86 umgekehrt den in 16B gezeigten Prozess durch. Zunächst steuert/regeltder Kontroller 86 die Momente der Motoren 46 und 47 derart,dass das Untersetzungsverhältnisvon der Kraftmaschine 41 zu der Kraftabgabewelle 51 näher beimzweiten UntersetzungsverhältnisR2, dem oberen Grenzwert des zweiten drehzahlvariablen Bereichsliegt, wie im Fall von SCHRITT1a. Dann trennt in SCHRITT2b der Kontroller 86 dieKupplung 61 der Gangwechseleinheit 49 von demZahnrad 53b des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58.Demzufolge werden die Funktionen des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Dreh übertragungsmechanismus 58 ausgeschaltet.Dann trennt in SCHRITT 3b der Kontrolleer 86 denVerriegelungsmechanismus 80, der zu dem ersten Motor 44 gehört, vonder Einwegkupplung 79, um die Funktion der Einwegkupplung 79 auszuschalten.In SCHRITT4b wird das Untersetzungsverhältnis von der Kraftmaschine 41 zuder Kraftabgabewelle 51 bei dem zweiten Untersetzungsverhältnis beibehalten,wie im Fall von SCHRITT4a. Dann wird in SCHRITT5b die Kupplung 61 derGangwechseleinheit 49 mit dem Zahnrad 60b desGrößeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 verbunden,um die Funktionen des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 einzuschalten.Dann bringt in SCHRITT6b der Kontroller 86 den Verriegelungsmechanismus 82,der zu dem zweiten Motor 47 gehört, mit der Einwegkupplung 81 inEingriff, um die Funktion der Einwegkupplung 81 einzuschalten.Nachfolgend verursacht in SCHRITT7b der Kontroller 86,dass die Kraftübertragungseinrichtung 43 denzuvor beschriebenen Gangwechselvorgang für den ersten drehzahlvariablenBereich durchführt.
[0217] Wiein 17A und 17B gezeigt ist, wird dasSchalten zwischen dem zweiten drehzahlvariablen Bereich und demdritten drehzahlvariablen Bereich unter Verwendung einer Prozedurdurchgeführt,die ähnlich zuderjenigen ist, die zur Ausführungdes Schaltens zwischen dem ersten drehzahlvariablen Bereich unddem zweiten drehzahlvariablen Bereich verwendet wird. Diese Prozedurwird im Folgenden kurz beschrieben. Der zweite drehzahlvariabeleBereich wird in den dritten drehzahlvariablen Bereich wie folgtgeschaltet. Wie in 17A gezeigtist, wird zunächstin SCHRITT11a ein Steuer/Regelprozess ähnlich zu dem zuvor beschriebenenin SCHRITT1a durchgeführt,um das Untersetzungsverhältniszwischen der Kraftmaschine 41 und der Kraftabgabewelle 51 näher zumdritten Untersetzungsverhältniszu bringen. Dann wird in SCHRITT12a die Kupplung 65 derGangwechseleinheit 50 von dem Zahnrad 60c getrennt,um die Funktionen des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 auszuschalten.Weiterhin wird in SCHRITT13a die Funktion der Einwegkupplung 79,die zu dem ersten Motor 46 gehört, ausgeschaltet. Dann wirdin SCHRITT14a das Untersetzungsverhältnis von der Kraftmaschine 41 zuder Kraftabgabewelle 51 bei dem dritten Untersetzungs verhältnis beibehalten.Bei dieser Gelegenheit wird das durch den ersten Motor 46 erzeugte Momentderart eingestellt, dass die Drehzahl der Kraftmaschine 41 beimSollwert gehalten wird. Danach wird in SCHRITT15a die Kupplung 65 derGangwechseleinheit 50 mit dem Zahnrad 63c verbunden,um die Funktionen des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 einzuschalten.Dann wird in SCHRITT16a die Funktion der Einwegkupplung 81,die zum zweiten Motor 47 gehört, eingeschaltet. Nachfolgendwird in SCHRITT17a verursacht, dass die Kraftübertragungsvorrichtung 43 denzuvor beschriebenen Gangwechselvorgang für den dritten drehzahlvariablenBereich durchführt.
[0218] Umgekehrtwird der dritte drehzahlvariable Bereich zum zweiten drehzahlvariablenBereich wie folgt geschaltet. Wie in 17B gezeigtist, wird zunächstdas Untersetzungsverhältnisvon der Kraftmaschine 41 zur Kraftabgabewelle 51 näher zumdritten Untersetzungsverhältnisgebracht. Danach wird in SCHRITT12b die Kupplung 65 derGangwechseleinheit 50 von dem Zahnrad 53c getrennt,um die Funktionen des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 auszuschalten.Weiterhin wird in SCHRITT13b die Funktion der Einwegkupplung 81,die zu dem zweiten Motor 46 gehört, ausgeschaltet. Dann wirdin SCHRITT14b das Untersetzungsverhältnis von der Kraftmaschine 41 zuder Kraftabgabewelle 51 beim dritten Untersetzungsverhältnis gehalten.Danach wird in SCHRITT15b die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 mitdem Zahnrad 60c verbunden, um die Funktionen des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 einzuschalten.Danach wird in SCHRITT16b die Funktion der Einwegkupplung 79, diezu dem ersten Motor 46 gehört, eingeschaltet. Nachfolgendwird in SCHRITT17b verursacht, dass die Kraftübertragungsvorrichtung 43 denzuvor beschriebenen Gangwechselvorgang für den zweiten drehzahlvariablenBereich durchführt.
[0219] Imersten drehzahlvariablen Bereich und in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichniedriger als eine Fahrzeuggeschwindigkeit V1, wie in 12A gezeigt ist, wird gemäß der vorliegendenAusführungsformdann, wenn das ge wünschteAntriebsmoment groß ist,das Untersetzungsverhältniszwischen der Kraftmaschine 41 und der Kraftabgabewelle 51 aufdas erste UntersetzungsverhältnisR1 gesetzt, den oberen Grenzwert für den ersten drehzahlvariablenBereich. Wenn beispielsweise der zweite drehzahlvariable Bereichzum ersten drehzahlvariablen Bereich geschaltet wird, wird in einemFahrzeuggeschwindigkeitsbereich niedriger als eine FahrzeuggeschwindigkeitV2, wie in 12B gezeigtist, das Untersetzungsverhältniszwischen der Kraftmaschine 41 und der Kraftabgabewelle 51 aufdas zweite UntersetzungsverhältnisR2 gesetzt, den oberen Grenzwert für den zweiten drehzahlvariablenBereich. Wenn beispielsweise der dritte drehzahlvariable Bereichzum zweiten drehzahlvariablen Bereich geschaltet wird, wird in einemFahrzeuggeschwindigkeitsbereich niedriger als eine FahrzeuggeschwindigkeitV3, wie in 12C gezeigtist, das Untersetzungsverhältniszwischen der Kraftmaschine 41 und der Kraftabgabewelle 51 aufdas dritte UntersetzungsverhältnisR3 gesetzt, den oberen Grenzwert des dritten drehzahlvariablen Bereichs.In jedem dieser Zuständekann die Einwegkupplung 79 oder 81 den Motor mitdem niedrigeren Untersetzungsverhältnis (zweiter Motor 47 imersten und dritten drehzahlvariablen Bereich, und erster Motor imzweiten drehzahlvariablen Bereich) nicht daran hindern, in der entgegengesetztenRichtung zu drehen. Daher ist bei der vorliegenden Ausführungsformdie erlaubbare maximale Drehzahl des ersten Motors 46 größer alsder Maximalwert der Drehzahl des ersten Motors 46, dererhalten wird, falls die Kraftmaschine 41 ausfällt, wenndas Fahrzeug in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich niedriger alsdie Fahrzeuggeschwindigkeit V1 im ersten drehzahlvariablen Bereichunter Verwendung des Untersetzungsverhältnisses R1 angetrieben wird,und des Maximalwerts der Drehzahl des ersten Motors 46,der erhalten wird, falls die Kraftmaschine 41 ausfällt, wenndas Fahrzeug in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich niedrigerals die Fahrzeuggeschwindigkeit V3 im ersten drehzahlvariablen Bereichunter Verwendung des Untersetzungsverhältnisses R3 angetrieben wird.Die erlaubbare maximale Drehzahl des zweiten Motors 47 ist derMaximalwert der Drehzahl des ersten Motors 46, der erhaltenwird, falls die Kraftmaschine 41 ausfällt, wenn das Fahrzeug in einemFahrzeuggeschwindigkeitsbereich niedriger als die FahrzeuggeschwindigkeitV2 im zweiten drehzahlvariblen Bereich unter Verwendung des UntersetzungsverhältnissesR2 angetrieben wird. Demzufolge muss die Funktion der Einwegkupplung 81 indem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich niedriger als die FahrzeuggeschwindigkeitV1 im ersten drehzahlvariablen Bereich oder in dem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichniedriger als die Fahrzeuggeschwindigkeit V3 im dritten drehzahlvariablenBereich nicht eingeschaltet zu werden. Ähnlich muss die Funktion derEinwegkupplung 79 im Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich niedriger alsdie Fahrzeuggeschwindigkeit V2 im zweiten drehzahlvariablen Bereichnicht eingeschaltet werden.
[0220] Nunwird eine Beschreibung eines Schaltens zwischen dem CVT-Antriebsmodusund einem anderen Modus gegeben. In der vorliegenden Ausführungsformwird ein Schalten zwischen dem CVT-Antriebsmodus und dem serienartigenEV-Antriebsmodus im ersten drehzahlvariablen Bereich durchgeführt. EinVorgang für diesesSchalten wird überden Übergangsmoduszustanddurchgeführt,wie im Fall der ersten Ausführungsform.Insbesondere, wenn der serienartige EV-Antriebsmodus zum CVT-Antriebsmodusschaltet, wird, wie im Fall der ersten Ausführungsform, die erste Kupplung 48 allmählich eingerückt, während dasFahrmoment des ersten Motors 46 steuernd/regelnd auf einenWert eingestellt wird, der dem gewünschten Antriebsmoment des Fahrzeugsentspricht. Ferner werden das Ausgangsmoment und die Drehzahl derKraftmaschine 41 ebenso wie das regenerative Moment deszweiten Motors 27 gesteuert/geregelt. Die Funktionen desGrößeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 derGangwechseleinheit 49 sind eingeschaltet. Der Betriebszustandsowohl der Gangwechseleinheit 50 als auch des ersten bisvierten Drehreguliermittels 71 bis 74 wird gleichwie derjenige im serienartigen EV-Antriebsmodus beibehalten. Daherwird die Kraftübertragungsvorrichtung 43 inden Übergangsmodus-Betriebszustandgeschaltet, in dem die Drehzahl des ersten Motors 46 unddas regenerative Moment des zweiten Motors 47 beinahe nullsind. Im Übergangsmoduszustand wirddie Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 betrieben,um die Funktionen des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 (derNiedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 wirdverwendet, um Drehungen zwischen dem Träger 45c des zweitenKraftverteilers 45 und der Kraftabgabewelle 51 zu übetragen)der Gangwechseleinheit 50 einzuschalten. Ferner wird das Zwangsbremsmittel 88 deszweiten Bremsreguliermittels 72 aus dem Bremszustand zumoffenen Zustand geschaltet. Weiterhin wird der Verriegelungsmechanismus 82 desvierten Drehreguliermittels 74 betätigt, um die Funktion der Einwegkupplung 81 einzuschalten.Nachfolgend wird ein Betrieb im CVT-Antriebsmodus im ersten drehzahlvariablenBereich gestartet.
[0221] Wennder CVT-Antriebsmodus im ersten drehzahlvariablen Bereich zum serienartigenEV-Antriebsmodus schaltet, werden die Kraftmaschine 41 unddie Motoren 46 und 47 gesteuert/geregelt wie imFall der ersten Ausführungsform.In diesem Fall wird der Zustand jedes der ersten Kupplung 48,der Gangwechseleinheit 49 und 50 und des erstenbis vierten Drehreguliermittels 71 bis 74 gleichbeibehalten wie derjenige im CVT-Antriebsmodus im ersten drehzahlvariablenBereich. Daher wird die Kraftübertragungsvorrichtung 43 in den Übergangsmodus-Betriebszustandgeschaltet, in dem die Drehzahl des ersten Motors 46 unddas regenerative Moment des zweiten Motors 47 beinahe nullsind. Im Übergangsmoduszustandwird die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 imNeutralzustand betrieben. Ferner wird das Zwangsbremsmittel 88 deszweiten Drehreguliermittels 72 von dem offenen Zustandzum Bremszustand geschaltet. Weiterhin wird der Verriegelungsmechanismus 82 desvierten Drehreguliermittels 74 von der Einwegkupplung 81 außer Eingriffgebracht, um die Funktion der Einwegkupplung 81 auszuschalten.Nachfolgend wird ein Betrieb im serienartigen EV-Antriebsmodus gestartet.
[0222] Wennein Schalten zwischen dem serienartigen EV-Antriebsmodus und demCVT-Antriebsmodus über den Übergangsmoduszustanddurchgeführtwird, kann der Antriebsmodus sanft geschaltet werden, während derAntriebszustand des Fahrzeugs beibehalten wird, wie im Fall derersten Ausführungsform.
[0223] Für ein Schaltenzwischen dem parallelartigen Antriebsmodus und dem CVT-Antriebsmodus wirdder serienartige EV-Antriebsmodus wie im Fall der ersten Ausführungsformverwendet. Insbesondere wird zum Schalten von dem parallelartigenAntriebsmodus zum CVT-Antriebsmodus ein Schalten zum serien artigen EV-Antriebsmodusdurchgeführt,wie zuvor beschrieben, und dann wird der serienartige EV-Antriebsmodus zumCVT-Antriebsmodus im ersten drehzahlvariablen Bereich geschaltet,wie zuvor beschrieben. In ähnlicher Weisewird zum Schalten vom CVT-Antriebsmodus zum serienartigen EV-Antriebsmodusder CVT-Antriebsmodus im ersten drehzahlvariablen Bereich zum serienartigenEV-Antriebsmodus geschaltet, wie zuvor beschrieben, und dann wirdder serienartige EV-Antriebsmodus zum parallelartigen Antriebsmodusgeschaltet, wie zuvor beschrieben.
[0224] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung, dieeine kleine Konfiguration verwendet, um effizient verschiedene Formenvon Antrieben, wie einen Gangwechselantrieb und sogar einen EV-Antrieb(elektrischer Antrieb) einschließlich eines serienartigen EV-Antriebsdurchzuführen.Die Kraftübertragungsvorrichtungumfasst eine Kupplung 8, die Drehübertragungen zwischen einerAusgangswelle 1a einer Kraftmaschine 1 und einerEingangswelle 4r eines 4 von zwei Kraftverteilern 4 und 5 trenntund verbindet, mit denen eine Drehantriebskraft durch die Kraftmaschine 1 übertragenwird, eine Kupplung 9, die Drehübertragungen zwischen einervon zwei Ausgangswellen 5c, 5c des Kraftverteilers 5 undeiner Kraftabgabewelle 12 verbindet und trennt, und Drehreguliermitteln 10 und 11,die eine Drehung der Eingangswelle 4r des Kraftverteilers 4 undeine Drehung der Ausgangswelle 5c des Kraftverteilers 5 zuverlässig verhindern.Motoren 6 und 7 üben jeweils Momente auf eineAusgangswelle 4s des Kraftverteilers 4 und eineAusgangswelle 5s des Kraftverteilers 5 aus.

权利要求:
Claims (23)
[1] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug, umfassend einen ersten und einen zweiten Kraftverteiler,die jeweils eine Eingangswelle aufweisen, an die eine Drehantriebskraftvon einer Kraftmaschine übertragenwird, eine Kraftabgabewelle, an die eine erste Ausgangswelle vonzwei Ausgangswellen des ersten Kraftverteilers und eine erste Ausgangswellevon zwei Ausgangswellen des zweiten Kraftverteilers Drehantriebskräfte übertragenund die die übertragenenDrehantriebskräftean Antriebsräderdes Fahrzeugs abgibt, einen ersten Motor, der ein Fahrmoment oderein regeneratives Moment an eine zweite Ausgangswelle des erstenKraftverteilers abgibt, und einen zweiten Motor, der ein Fahrmomentoder ein regeneratives Moment an eine zweite Ausgangswelle des zweitenKraftverteilers abgibt, wobei ein Untersetzungsverhältnis für ein Drehübertragungssystemvon der Kraftmaschine zu der Kraftabgabewelle über den ersten Kraftverteilereinen Wert aufweist, der verschieden ist von einem Wert eines Untersetzungsverhältnissesfür einDrehübertragungssystemvon der Kraftmaschine zu der Kraftabgabewelle über den zweiten Kraftverteiler,wobei die Vorrichtung umfasst: ein erstes Kupplungsmittel zum Verbindenund Trennen der Kraftmaschine mit oder von der Eingangswelle desersten Kraftverteilers zur Drehübertragung,ein zweites Kupplungsmittel zum Verbinden und Trennen der erstenAusgangswelle des zweiten Kraftverteilers mit und von der Kraftabgabewellezur Drehungsübertragung,ein erstes Drehreguliermittel, das in einem geöffneten Zustand, in dem dieEingangswelle des ersten Kraftverteilers drehbar ist, arbeitet undin einem Bremszustand arbeitet, in dem eine Drehung der Eingangswelleverhindert wird, und ein zweites Drehungsreguliermittel, das ineinem geöffnetenZustand arbeitet, in dem die erste Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilersdrehbar ist, und in einem Bremszustand arbeitet, in dem eine Drehungder ersten Ausgangswelle verhindert wird.
[2] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei sowohl der erste als auch derzweite Kraftverteiler eine Ritzelvorrichtung umfasst.
[3] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Eingangswelle, die ersteAusgangswelle und die zweite Ausgangswelle von jedem der Kraftverteilerein Ringrad, ein Trägerund ein Sonnenrad der Ritzelvorrichtung sind, die jeweils den Kraftverteilerbildet.
[4] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Drehreguliermitteleine Einwegkupplung umfasst zum Verhindern lediglich einer Drehungder Eingangswelle des ersten Kraftverteilers in einer vorbestimmtenvon zwei Drehrichtungen.
[5] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 4, wobei das erste Drehreguliermittelferner ein Zwangsbremsmittel umfasst zum Verhindern einer Drehungder Eingangswelle des ersten Kraftverteilers über einen Aktuator.
[6] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei das zweite Drehreguliermitteleine Einwegkupplung umfasst zum Verhindern lediglich einer Drehungder ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers in einer vorbestimmtenvon zwei Drehrichtungen.
[7] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 6, wobei das zweite Drehreguliermittelferner ein Zwangsbremsmittel umfasst zur Verhinderung einer Drehungder ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers über einenAktuator.
[8] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei in einem Gangwechselantriebsmodusdas erste und das zweite Kupplungsmittel in einem eingerückten Zustandbetrieben werden und das erste und das zweite Drehreguliermittelin einem geöffnetenZustand betrieben werden, und der Gangwechselantriebsmodus ein Modusist, in dem das Fahrzeug durch Übertragender Drehantriebskraft der Kraftmaschine an die Kraftabgabewelle über denersten und den zweiten Kraftverteiler angetrieben wird, während einFahrmoment in einem aus erstem und zweitem Motor erzeugt wird undein regeneratives Moment in dem anderen erzeugt wird, und in demdie durch den ersten und den zweiten Motor erzeugten Momente derartgesteuert/geregelt werden, dass ein Übertragungsverhältnis zwischender Kraftmaschine und der Kraftabgabewelle gesteuert/geregelt wird.
[9] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 8, wobei in einem elektrischen Antriebsmodusdas erste und das zweite Kupplungsmittel in einem ausgerückten Zustandbetrieben werden und das erste Drehreguliermittel in einem Bremszustandbetrieben wird und der elektrische Antriebsmodus ein Modus ist,in dem das Fahrmoment des ersten Motors zur Kraftabgabewelle übertragenwird, um das Fahrzeug zu starten und anzutreiben.
[10] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 9, wobei, ein Drehübertragungssystem von dem erstenMotor zur Kraftabgabewelle überden ersten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweistals ein Drehübertragungssystemvon dem zweiten Motor zur Kraftabgabewelle über den zweiten Kraftverteiler.
[11] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 9, wobei das erste Drehreguliermitteleine Einwegkupplung umfasst zum Verhindern lediglich einer Drehungder Eingangswelle des ersten Kraftverteilers in einer vorbestimmtenvon zwei Drehrichtungen sowie ein Zwangsbremsmittel umfasst zum Verhinderneiner Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers über denAktuator, und wobei dann, wenn das Fahrzeug im elektrischen Antriebsmodusnach vorwärtsangetrieben wird, bewirkt wird, dass der erste Motor ein Fahrmomenterzeugt, das das Fahrzeug nach vorwärts bewegt, während daserste Drehregu liermittel unter Verwendung seiner Einwegkupplungim Bremszustand betrieben wird, und wobei dann, wenn das Fahrzeugim elektrischen Antriebsmodus nach rückwärts angetrieben wird, bewirktwird, dass der erste Motor ein Fahrmoment in einer Richtung inverszu derjenigen des Fahrmoments erzeugt, das erzeugt wird, wenn das Fahrzeugnach vorwärtsangetrieben wird, währenddas erste Drehreguliermittel im Bremszustand unter Verwendung seinesZwangsbremsmittels betrieben wird.
[12] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 11, wobei das Fahrmoment des zweitenMotors an die Kraftmaschine übertragenwird, um die Kraftmaschine in einem Zustand zu starten, in dem daserste und das zweite Kupplungsmittel im ausgerückten Zustand betrieben werdenund das zweite Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben wird,bevor das Fahrzeug beginnt, sich im elektrischen Antriebsmodus nachrückwärts zu bewegen.
[13] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 12, wobei, das zweite Drehreguliermitteleine Einwegkupplung umfasst zum Verhindern lediglich einer Drehungder ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers in einer vorbestimmtenvon zwei Drehrichtungen, wobei dann, wenn die Kraftmaschine gestartetwird, bevor das Fahrzeug beginnt, sich nach rückwärts zu bewegen, das zweiteDrehreguliermittel unter Verwendung seiner Einwegkupplung im Bremszustandbetrieben wird.
[14] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 9, wobei der elektrische Antriebsmoduseinen serienartigen elektrischen Antriebsmodus umfasst, in dem dieDrehantriebskraft der Kraftmaschine zum zweiten Motor übertragenwird, um es dem zweiten Motor zu ermöglichen, eine Regenerationsenergie zuerzeugen und im serienartigen elektrischen Antriebsmodus das zweiteDrehreguliermittel im Bremszustand betrieben wird.
[15] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 14, wobei das Antriebsmoment des zweitenMotors zur Kraftmaschine übertragen,um die Kraftmaschine in einem Zustand zu starten, in dem das ersteund das zweite Kupplungsmittel im ausgerückten Zustand betrieben werdenund das zweite Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben wird,bevor der serienartige elektrische Antriebsmodus gestartet wird.
[16] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 15, wobei das zweite Drehreguliermitteleine Einwegkupplung umfasst zum Verhindern lediglich einer Drehungder ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers in einer vorbestimmtenvon zwei Drehrichtungen und ein Zwangsbremsmittel umfasst zum Verhinderneiner Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers über denAktuator, und wobei dann, wenn die Kraftmaschine gestartet wird,bevor der serienartige elektrische Antriebsmodus gestartet wird,das zweite Drehreguliermittel unter Verwendung seiner Einwegkupplungim Bremszustand betrieben wird, und wobei in dem serienartigen elektrischenAntriebsmodus das zweite Drehreguliermittel unter Verwendung seinesZwangsbremsmittels im Bremszustand betrieben wird.
[17] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 14, wobei der serienartige elektrischeAntriebsmodus und der Gangwechsel-Antriebsmodus über einen Übergangsmodus zueinander geschaltetwerden und wobei der Übergangsmodusein Modus ist, in dem die Drehzahl des ersten Motors und das durchden zweiten Motor erzeugte Moment auf beinahe null gesetzt sind,in dem das erste Kupplungsmittel in dem eingerückten Zustand betrieben wird,wobei das erste Drehreguliermittel im geöffneten Zustand betrieben wird,und bei dem ein Betriebszustand des zweiten Kupplungsmittels unddes zweiten Drehreguliermittels geschaltet wird, und.
[18] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 14, wobei die Kraftmaschine eine Mehrzahlvon Zylindern aufweist und der serienartige elektrische Antriebsmoduseinen Teilzylinderanhaltemodus umfasst, in dem einige oder alleder Zylinder der Kraftmaschine angehalten werden.
[19] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 8, wobei das erste Kupplungsmittelim ausgerücktenZustand betrieben wird, das zweite Kupplungsmittel im eingerückten Zustandbetrieben wird, das erste Drehreguliermittel im Bremszustand betriebenwird, das zweite Drehreguliermittel im geöffneten Zustand betrieben wirdund bewirkt wird, dass der zweite Motor das regenerative Momentin einem parallelartigen Antriebsmodus erzeugt, und wobei der parallelartigeAntriebsmodus ein Modus ist, in dem das Fahrzeug durch paralleles Übertragender Drehantriebskraft der Kraftmaschine und der Drehantriebskraftdes ersten Motors zur Kraftabgabewelle angetrieben wird.
[20] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 8, umfassend ein drittes Drehreguliermittel,das in einem Bremszustand arbeiten kann, in dem eine Drehung einerDrehwelle entweder des ersten oder des zweiten Motors verhindertwird, welcher Motor das niedrigere Untersetzungsverhältnis aufweistund welcher Motor ein Moment an die zweite Ausgangswelle des Kraftverteilersim Drehübertragungssystemmit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis ausübt, und in einem geöffnetenZustand arbeiten kann, in dem die Drehwelle gedreht werden kann,und wobei dann, wenn die Kraftmaschine ausfällt, während das Fahrzeug im Gangwechselantriebsmodusangetrieben wird, das dritte Drehreguliermittel im Bremszustandbetrieben wird.
[21] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 20, wobei das dritte Drehreguliermitteleine Einwegkupplung umfasst, welche die Drehwelle des Motors mitdem niedrigeren Untersetzungsverhältnis hindert, sich in einerumgekehrten Richtung zu drehen, während das Fahrzeug im Gangwechselantriebsmodusangetrieben wird.
[22] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 8, wobei wenigstens eines der beidenDrehübertragungssystemeeine Gangwechseleinheit aufweist, die das Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungssystemin einer Mehrzahl von Stufen ändernkann, und wobei die Gangwechseleinheit das Untersetzungsverhältnis verändert, umeinen Zustand herzustellen, in dem das Drehübertragungssystem mit dem erstenKraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler, und einen Zustand herzustellen,in dem das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler, und wobei die Vorrichtung ein drittesDrehreguliermittel umfasst, das in einem Bremszustand arbeiten kann,in dem eine Drehung der Drehwelle des ersten Motors verhindert wird,und in einem geöffnetenZustand arbeiten kann, in dem die Drehwelle drehbar ist, und einviertes Drehreguliermittel umfasst, das in einem Bremszustand arbeitenkann, in dem eine Drehung der Drehwelle des zweiten Motors verhindertwird, und in einem geöffnetenZustand arbeiten kann, in dem die Drehwelle drehbar ist, und wobei dann,wenn die Kraftmaschine ausfällt,währenddas Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird,in dem das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler, das vierte Drehreguliermittel imBremszustand betrieben wird, und dann, wenn die Kraftmaschine ausfällt, während dasFahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird, in demdas Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler, das dritte Drehreguliermittel imBremszustand betrieben wird.
[23] Kraftübertragungsvorrichtungfür einHybridfahrzeug nach Anspruch 22, wobei das dritte Drehreguliermitteleine erste Einwegkupplung umfasst, um den ersten Motor daran zuhindern, sich in einer umgekehrten Rich tung zu drehen, während dasFahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird und das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler, sowie ein erstes Einwegkupplung-AUS-Mittel umfasstzum Anhalten der Drehungsverhinderungsfunktion der ersten Einwegkupplung,währenddas Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird,in dem das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler, und wobei das vierte Drehreguliermitteleine zweite Einwegkupplung umfasst, um den zweiten Motor daran zuhindern, sich in einer entgegengesetzten Richtung zu drehen, während dasFahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird, in demdas Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler, sowie ein zweites Einwegkupplungs-AUS-Mittelumfasst zum Anhalten der Drehungsverhinderungsfunktion der zweitenEinwegkupplung, währenddas Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird,in dem das Drehübertragungssystemmit dem zweiten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweistals das Drehübertragungssystemmit dem ersten Kraftverteiler.

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US7108087B2|2006-09-19|

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2007-11-29| 8110| Request for examination paragraph 44|

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2009-06-10| 8364| No opposition during term of opposition|

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2013-02-11| R084| Declaration of willingness to licence|

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2015-01-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|

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2015-03-26| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20150101 |

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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