DE102004028101A1 - Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug - Google Patents

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Abstract

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.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, das ein Kraftmaschine, Motoren und Kraftverteiler umfasst.
  • Z.B. offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-301291 eine bekannte Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, 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 Drehantriebsdrehkraft der Brennkraftmaschine wird verteilt an eine Eingangswelle jedes Kraftverteilers über ein Getriebe eingegeben. Eine von zwei Ausgangswellen jedes Kraftverteilers ist mit einem der beiden Motoren gekoppelt, sodass ein Antriebs (Fahr)- oder ein regeneratives Moment von dem Motor auf den Kraftverteiler ausgeübt wird. Drehantriebskräfte von den anderen Ausgangswellen der Kraftverteiler werden parallel zu einer Kraftabgabewelle übertragen, die mit Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden ist. Das Untersetzungsverhältnis für ein Drehübertragungssystem von der Kraftmaschine zu der Kraftabgabewelle über einen der Kraftverteiler ist verschieden von dem Untersetzungsverhältnis für ein Drehübertragungssystem von der Kraftmaschine zu der Kraftabgabewelle über den anderen Kraftverteiler. Insbesondere wird das Untersetzungsverhältnis für jedes Drehübertragungssystem bestimmt, wenn eine der beiden Ausgangswellen der Kraftverteiler in dem Drehübertragungssystem, dessen Welle mit dem Motor verbunden ist, eine Drehzahl von 0 aufweist.
  • Bei der wie oben beschrieben konfigurierten Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug wird einer der Motoren in einen Antriebs (Fahr)-Zustand gebracht, der andere Motor wird in einen regenerativen (Erzeugungs-)Zustand gebracht und die Motoren werden derart eingestellt, dass sie ungefähr die gleiche Menge an Energie verbrauchen und erzeugen. Dann gilt in einem stationären Zustand (eine Fahrzeuggeschwindigkeit ist ungefähr konstant) für die Drehzahl ωe und das Drehmoment der Kraftmaschine und die Drehzahl ωv und das Drehmoment Tv der Kraftabgabewelle die Beziehung Tv = (ωe/ωv)·Te. Ferner kann in diesem Fall ein Untersetzungsverhältnis (ωe/ωv) für die Übertragung von Drehungen von der Kraftmaschine zur Kraftabgabewelle auf einen willkürlichen Wert zwischen den beiden Untersetzungsverhältnissen des Drehübertragungssystems verändert werden durch Steuern/Regeln des durch jeden Motor erzeugten Moments.
  • Wenn das Fahrzeug unter Verwendung der Kraftmaschine als Antriebsquelle angetrieben wird, kann demzufolge das Untersetzungsverhältnis (Übertragungsverhältnis) für die Übertragung von Drehungen von der Kraftmaschine zu der Kraftabgabewelle kontinuierlich verändert werden durch Steuern/Regeln der durch beide Motoren erzeugten Momente. Dies ermöglicht Funktionen, die vergleichbar sind zu denjenigen, die bereitgestellt werden, wenn ein stufenlos regelbares Getriebe, wie ein CVT, zwischen der Kraftmaschine und der Kraftabgabewelle vorgesehen ist. D.h. das Fahrzeug kann unter Verwendung einer Ausgabe von der Kraftmaschine angetrieben werden, während die Drehzahl zwischen der Kraftmaschine und der Kraftabgabewelle verändert werden kann, und ohne den Bedarf für eine mechanische stufenlos regelbare Getriebevorrichtung wie ein CVT.
  • Ferner ist es durch Verursachen einer Abweichung in dem Zustand, in dem der Stromverbrauch des Motors im Fahrzustand beinahe gleich der Stromerzeugung des Motors im regenerativen Zustand ist, möglich, den Motor zur Erzeugung einer unterstützenden Antriebskraft oder zum 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, während die Momente beider Motoren derart gesteuert/geregelt werden, dass das Lastmoment an der Kraftmaschine null ist, das Fahrzeug lediglich unter Verwendung der Ausgabe von den Motoren und ohne Verwendung der Ausgabe von der Brennkraftmaschine angetrieben werden (was EV-Antrieb genannt wird).
  • Um die Energieeffizienz eines Hybridfahrzeugs dieser Art zu verbessern, ist es wünschenswert, den EV-Antrieb mit Verwendung lediglich der Ausgabe von den Motoren und ohne Verwendung der Ausgabe von der Kraftmaschine beispielsweise während eines Fahrantriebs auszuführen, bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ niedrig ist. Dies liegt daran, dass es bei Antrieb des Fahrzeugs unter Verwendung der Ausgabe von der Kraftmaschine in einem Bereich niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit generell schwierig ist, die Kraftmaschine bei einem Betriebspunkt mit einer hohen Energieeffizienz zu betreiben. Für den EV-Antrieb ist es bevorzugt, die Batterie unter Verwendung der Ausgabe von der Kraftmaschine zuverlässig aufzuladen, um die Energie der Batterie zu ergänzen, welche die Energiequelle der Motoren ist. Insbesondere um, beispielsweise während des Fahrantriebs bei einer geringen Geschwindigkeit, die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs zu verbessern, ist es bevorzugt, einen als serienartiger EV-Antrieb bekannten Antrieb auszuführen, bei dem das Fahrzeug unter Verwendung der Ausgaben von den Motoren angetrieben wird, während die Ausgabe von der Kraftmaschine verwendet wird, um die Batterie aufzuladen.
  • Bei dem in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-301291 offenbarten Hybridfahrzeug wird jedoch während des Betriebs der Kraftmaschine die Ausgabe von der Kraftmaschine immer an die Kraftverteiler abgegeben. Es ist daher unmöglich, dass einer der Motoren Energie unter Verwendung der Ausgabe von der Kraftmaschine erzeugen kann, während das Fahrzeug unter Verwendung der Antriebskraft des anderen Motors angetrieben wird, ungeachtet des Antriebszustands (unabhängig vom Antriebszustand) des Fahrzeugs (gewünschtes Antriebsmoment und Geschwindigkeit des Fahrzeugs und dgl.). D.h. der serienartige EV-Antrieb kann nicht ausgeführt werden.
  • Ferner werden bei der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-301291 beschriebenen Erfindung dann, wenn der EV-Antrieb ausgeführt wird, um das Fahrzeug unter Verwendung der Antriebskraft der Motoren und ohne Verwendung der Ausgabe von der Kraftmaschine anzutreiben, die Momente beider Motoren an die Kraftabgabewelle übertragen, während das durch jeden Motor an die Kraftmaschine übertragene Drehmoment ausgeglichen wird, sodass das Lastmoment an der Kraftmaschine null ist. Daher muss bei Durchführen des EV-Antriebs jeder Motor ein großes Moment erzeugen. Demzufolge ist es wahrscheinlich, dass die Kapazität jedes Motors erhöht werden muss und der Energieverlust jedes Motors steigt sehr wahrscheinlich an.
  • Andererseits hat die Anmelderin in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-52944 ein Hybridfahrzeug vorgeschlagen, umfassend zwei Kraftverteiler und zwei Motoren, welches Fahrzeug in der Lage ist, nicht nur den Gangwechselantrieb wie im Fall der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-301291, sondern ebenfalls den serienartigen EV-Antrieb oder dgl. durchzuführen. Die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-52944 offenbarte Technik umfasst einen Drehübertragungsweg, durch den ohne Verwendung irgendwelcher Energieverteiler Drehungen zwischen einem der Motoren und der Kraftmaschine übertragen werden, und einen Drehübertragungsweg, durch den ohne Verwendung irgendwelcher Energieverteiler Drehungen zwischen dem anderen Motor und der Kraftabgabewelle übertragen werden. Eine Kupplung in jedem dieser Drehübertragungswege und Drehübertragungswegen von den jeweiligen Motoren zu den entsprechenden Verteilern vorgesehen. Dann ermöglicht es die geeignete Kombination von Einrückungen und Ausrückungen der Kupplungen, dass das Fahrzeug in verschiedenen Antriebsmodi fährt einschließlich des serienartigen EV-Antriebs. Jedoch erfordert die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-52944 offenbarte Technik mehr Drehübertragungswege und Kupplungen als die in der zuvor beschriebenen japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-301291 offenbarte. Demzufolge ist es mit der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-52944 offenbarten Technik schwierig, die Größe der Kraftübertragungsvorrichtung zu reduzieren.
  • Weiterhin wir bei der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-301291 offenbarten Technik im Fall, dass die Kraftmaschine aus irgendeinem Grund ausfällt (die Kraftmaschine keinerlei Ausgabe erzeugt), während der Gangwechselantrieb ausgeführt wird, insbesondere die Drehzahl eines der Motoren, der mit dem Kraftverteiler in einem System von der Kraftmaschine zur Kraftabgabewelle verbunden ist, welches System ein größeres Untersetzungsverhältnis für die Übertragung von Drehungen aufweist, groß im Vergleich zum Betriebsdrehzahlbereich während des normalen Gangwechselantriebs. Daher ist es erwünscht, dass der Motor mit dem größeren Untersetzungsverhältnis eine Drehzahl aushält (die während des normalen Antriebs nicht auftritt), die im Vergleich zum Betriebsdrehzahlbereich während des Gangwechselantriebs groß ist. Ferner muss eine Antriebsschaltung für diesen Motor eine ausreichend große Leitungskapazität im Vergleich zum Betriebsbereich während des Gangwechselantriebs aufweisen. Im Ergebnis müssen die Größen der Motoren und ihrer Antriebsschaltung erhöht werden, was eine Miniaturisierung der Kraftübertragungsvorrichtung verhindert.
    •
  • Angesichts dieses Hintergrunds ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftübertragungsvorrichtung bereitzustellen, die eine kleine Konfiguration ermöglicht, um nicht nur den Gangwechselantrieb, sondern ebenfalls verschiedene andere Antriebsformen wie den EV-Antrieb einschließlich des serienartigen EV-Antriebs zu ermöglichen. Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftübertragungsvorrichtung bereitzustellen, 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 Gangwechselantriebs ausfällt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung wird erhalten durch Verbessern einer Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, umfassend einen ersten und einen zweiten Kraftverteiler, die jeweils ein Eingangsende aufweisen, an das eine Drehantriebskraft von einer Kraftmaschine übertragen wird, eine Kraftabgabewelle, an die eine erste Ausgangswelle von zwei Ausgangswellen des ersten Kraftverteilers und eine erste Ausgangswelle von zwei Ausgangswellen des zweiten Kraftverteilers Drehantriebskräfte übertragen und die die übertragenen Drehantriebskräfte an Antriebsräder des Fahrzeugs abgibt, einen ersten Motor, der ein Fahrmoment oder ein regeneratives Moment an eine zweite Ausgangswelle des ersten Kraftverteilers abgibt, und einen zweiten Motor, der ein Fahrmoment oder ein regeneratives Moment an eine zweite Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers abgibt, wobei ein Untersetzungsverhältnis für ein Drehübertragungssystem von der Kraftmaschine zu der Kraftabgabewelle über den ersten Kraftverteiler einen Wert aufweist, der verschieden ist von einem Wert eines Untersetzungsverhältnisses für ein Drehübertragungssystem von der Kraftmaschine zu der Kraftabgabewelle über den zweiten Kraftverteiler.
  • Um die obige Aufgabe zu erfüllen, is ein erster Aspekt einer Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung umfasst: ein erstes Kupplungsmittel zum Verbinden und Trennen der Kraftmaschine mit oder von der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers zur Drehübertragung, ein zweites Kupplungsmittel zum Verbinden und Trennen der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers mit und von der Kraftabgabewelle zur Drehungsübertragung, ein erstes Drehreguliermittel, das in einem geöffneten Zustand arbeitet, in dem die Eingangswelle des ersten Kraftverteilers drehbar ist, und in einem Bremszustand arbeitet, in dem eine Drehung der Eingangswelle verhindert wird, und ein zweites Drehreguliermittel, das in einem geöffneten Zustand arbeitet, in dem erste Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers drehbar ist, und in einem Bremszustand arbeitet, in dem eine Drehung der ersten Ausgangswelle verhindert wird.
  • Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das erste Kupplungsmittel die Übertragung von Drehungen zwischen der Kraftmaschine und dem ersten Kraftverteiler oder die Übertragung eines Moments zwischen der Kraftmaschine und dem ersten Motor blockieren. Weiterhin kann das erste Drehreguliermittel die Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers verhindern. Wenn das erste Kupplungsmittel in einen ausgerückten Zustand gebracht wird, können demzufolge Drehungen (Momente) zwischen dem ersten Motor und der Kraftabgabewelle übertragen werden. Ferner kann das zweite Kupplungsmittel die Übertragung von Drehungen zwischen der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers und der Kraftabgabewelle oder die Übertragung eines Moments zwischen dem zweiten Motor und der Kraftabgabewelle blockieren. Weiterhin kann das zweite Drehreguliermittel die Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers verhindern. Wenn das zweite Kupplungsmittel in den ausgerückten Zustand gebracht wird, können demzufolge Drehungen (Momente) zwischen dem zweiten Motor und der Kraftmaschine übertragen werden. Wenn beispielsweise sowohl das erste als auch das zweite Kupplungsmittel in einen eingerückten Zustand gebracht werden und das erste und das zweite Drehreguliermittel in einen geöffneten Zustand gebracht werden, können ferner Momente zwischen der Kraftmaschine und dem ersten Motor und zwischen dem zweiten Motor und der Kraftabgabewelle wie im Fall von herkömmlichen Kraftübertragungsvorrichtungen für Hybridfahrzeuge übertragen werden, obwohl eine detaillierte Beschreibung später erfolgt. Im Ergebnis ermöglicht es der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine kleine Konfiguration zu verwenden, um nicht nur Gangwechselantrieb, sondern auch verschiedene andere Antriebsformen, wie elektrischen Antrieb (EV-Antrieb) einschließlich serienartigem elektrischem Antrieb durchzuführen, ohne das Erfordernis eines speziellen Drehübertragungswegs, durch den der serienartige elektrische Antrieb ausgeführt werden kann.
  • Beim ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst sowohl der erste als auch der zweite Kraftverteiler allgemein eine Differenzialgetriebevorrichtung, beispielsweise eine Ritzelvorrichtung (zweiter Aspekt). In diesem Fall sind die Eingangswelle, die erste Ausgangswelle, die zweite Ausgangswelle von jedem der Kraftverteiler ein Ringrad, ein Träger und ein Sonnenrad der Ritzelvorrichtung, die jeweils den Kraftverteiler bildet (dritter Aspekt).
  • Beim ersten bis dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das erste Drehreguliermittel vorzugsweise eine Einwegkupplung zum Verhindern lediglich einer Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers in einer vorbestimmten von zwei Drehrichtungen (vierter Aspekt). Wenn die Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers in der vorbestimmten Richtung verhindert werden soll (wenn beispielsweise ein Drehmoment, das die Kraftabgabewelle in einer vorbestimmten Richtung dreht, von dem ersten Motor zur Kraftabgabewelle übertragen wird, während das erste Kupplungsmittel sich im ausgerückten Zustand befindet), kann daher die Einwegkupplung des ersten Drehreguliermittels die Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers verhindern, ohne den Aktuator zu verwenden oder seine Operationen zu steuern/regeln. Ferner erfordert die Einwegkupplung keine Energiequellen für ihre Operationen. Demzufolge kann verbrauchte Energie eingespart werden.
  • Beim vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das erste Drehreguliermittel vorzugsweise ein Zwangsbremsmittel zum Verhindern einer Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers über einen Aktuator (fünfter Aspekt). Daher kann das Zwangsbremsmittel die Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers in der entgegengesetzten Richtung bezüglich der durch die Einwegkupplung des ersten Drehreguliermittels verhinderten Drehung verhindern.
  • Beim ersten bis fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das zweite Drehreguliermittel vorzugsweise eine Einwegkupplung zum Verhindern lediglich einer Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers in einer vorbestimmten von zwei Drehrichtungen (sechste Erfindung). Wenn die Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers in der vorbestimmten Richtung verhindert werden soll (wenn z.B. ein Drehmoment, das die Kraftmaschine startet, von dem zweiten Motor zu der Kraftmaschine übertragen wird, während das zweite Kupplungsmittel sich im ausgerückten Zustand befindet), kann daher die Einwegkupplung des zweiten Drehreguliermittels die Drehung der 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.
  • Beim sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das zweite Drehreguliermittel ferner ein Zwangsbremsmittel zur Verhinderung einer Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers über einen Aktuator (siebter Aspekt). Es ist daher möglich, die Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers in der entgegengesetzten Richtung bezüglich der Drehung, die durch die Einwegkupplung des zweiten Drehreguliermittels verhindert wird, zu verhindern.
  • Beim ersten bis dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung können insbesondere verschiedene Arten von Fahrzeugantrieben, wie der Gangwechselantrieb, elektrische Antrieb (EV-Antrieb) durchgeführt werden durch Betreiben der Kupplungsmittel und der Drehreguliermittel wie unten beschrieben.
  • D.h. in einem Gangwechselantriebsmodus wird das erste und das zweite Kupplungsmittel in einem eingerückten Zustand betrieben und das erste und das zweite Drehreguliermittel wird in einem geöffneten Zustand betrieben, und der Gangwechselantriebsmodus ist ein Modus, in dem das Fahrzeug durch Übertragen der Drehantriebskraft der Kraftmaschine an die Kraftabgabewelle über den ersten und den zweiten Kraftverteiler angetrieben wird, während ein Fahrmoment in einem aus erstem und zweitem Motor erzeugt wird und ein regeneratives Moment in dem anderen erzeugt wird, und in dem die durch den ersten und den zweiten Motor erzeugten Momente derart gesteuert/geregelt werden, dass ein Untersetzungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine und der Kraftabgabewelle gesteuert/geregelt wird (achter Aspekt). Durch Betreiben des ersten und des zweiten Kupplungsmittels und des ersten und des zweiten Drehreguliermittels in dieser Weise ist es möglich, Momente zwischen der Kraftmaschine, dem ersten und dem zweiten Motor und der Kraftabgabewelle zu übertragen. Demzufolge kann das Fahrzeug im Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben werden.
  • Weiterhin kann im Gangwechsel-Antriebsmodus das Untersetzungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine und der Kraftabgabewelle willkürlich verändert werden zwischen einem Wert für das Untersetzungsverhältnis des Drehübertragungssystems (hierin manchmal als ein erstes Kraftmaschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssystem bezeichnet) von der Kraftmaschine zur Kraftabgabewelle über den ersten Kraftverteiler und einem Wert für das Untersetzungsverhältnis des Drehübertragungssystems (hierin manchmal als zweites Kraftmaschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssystem bezeichnet) von der Kraftmaschine zur Kraftabgabewelle über den zweiten Kraftverteiler.
  • Im achten Aspekt der vorliegenden Erfindung arbeiten das erste und das zweite Kupplungsmittel in einem ausgerückten Zustand und das erste Drehreguliermittel arbeitet in einem Bremszustand in einem Gangwechsel-Antriebsmodus, und der elektrische Antriebsmodus ist ein Modus, in dem das Fahrmoment des ersten Motors zur Kraftabgabewelle übertragen wird, um das Fahrzeug zu starten und anzutreiben (neunter Aspekt).
  • Wenn das erste und das zweite Kupplungsmittel in einem ausgerückten Zustand betrieben werden und das erste Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben wird, ist die Übertragung von Drehungen zwischen der Kraftmaschine und der Kraftabgabewelle nicht möglich. Andererseits können Drehungen zwischen dem ersten Motor und der Kraftabgabewelle über den ersten Kraftverteiler übertragen werden. Demzufolge kann die Ausgabe von dem ersten Motor verwendet werden, um es dem Fahrzeug zu ermöglichen, den elektrischen Antrieb (EV-Antrieb) durch Übertragen des Fahrmoments des ersten Motors auf die Kraftabgabewelle über den ersten Kraftverteiler durchzuführen, ungeachtet des Betriebszustands der Kraftmaschine. In diesem Fall wird das Fahrmoment des ersten Motors mechanisch zur Kraftabgabewelle über den Kraftverteiler übertragen, um das Fahrzeug anzutreiben. Daher kann das Fahrzeug angetrieben werden, während das Fahrmoment des ersten Motors effizient zur Kraftabgabewelle übertragen wird. Ferner kann die Antriebsfahrkraft des Fahrzeugs einfach manipuliert werden durch Steuern/Regeln des Fahrmoments des ersten Motors. Es ist daher möglich, den Antrieb des Fahrzeugs im elektrischen Antriebsmodus auf einfache Weise zu steuern/regeln.
  • Beim neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Drehübertragungssystem von dem ersten Motor zur Kraftabgabewelle über den ersten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis auf als ein Drehübertragungssystem von dem zweiten Motor zur Kraftabgabewelle über den zweiten Kraftverteiler (zehnter Aspekt).
  • Gemäß dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Motor, der ein Fahrmoment erzeugt, welches es dem Fahrzeug erlaubt, im elektrischen Antriebsmodus zu fahren, der erste Motor für das größere Untersetzungsverhältnis für die Übertragung von Drehungen von dem Motor zur Kraftabgabewelle. Dies ermöglicht es, das für den ersten Motor erforderliche Fahrmoment zu verringern.
  • Beim neunten oder zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das erste Drehreguliermittel vorzugsweise eine Einwegkupplung zum Verhindern lediglich einer Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers in einer vorbestimmten von zwei Drehrichtungen sowie ein Zwangsbremsmittel zum Verhindern einer Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers über den Aktuator, und wenn das Fahrzeug im elektrischen Antriebsmodus nach vorwärts angetrieben wird, wird bewirkt, dass der erste Motor ein Fahrmoment erzeugt, das das Fahrzeug nach vorwärts bewegt, während das erste Drehreguliermittel unter Verwendung seiner Einwegkupplung im Bremszustand betrieben wird, und wenn das Fahrzeug im elektrischen Antriebsmodus nach rückwärts angetrieben wird, wird bewirkt, dass der erste Motor ein Fahrmoment in einer Richtung invers zu derjenigen des Fahrmoments erzeugt, das erzeugt wird, wenn das Fahrzeug nach vorwärts angetrieben wird, während das erste Drehreguliermittel im Bremszustand unter Verwendung seines Zwangsbremsmittels betrieben wird (elfter Aspekt).
  • Wenn das Fahrzeug im elektrischen Antriebsmodus während eines Vorwärtsantriebs, der häufiger ist als ein Rückwärtsantrieb, angetrieben wird, verhindert die Einwegkupplung, die keine Energiequelle für Betriebsvorgänge erfordert, dass die Eingangswelle des ersten Kraftverteilers sich dreht. Während der Rückwärtsbewegung, die weniger häufig ist als die Vorwärtsbewegung, verhindert das Zwangsbremsmittel mit dem Aktuator, dass die Eingangswelle des ersten Kraftverteilers sich dreht. Daher verwendet das erste Drehreguliermittel lediglich die minimale Energiemenge. Ferner kann das Fahrzeug vorwärts und rückwärts im elektrischen Antriebsmodus bewegt werden durch Umkehren des durch den ersten Motor erzeugten Fahrmoments oder durch Vorsehen eines Drehübertragungswegs, der ausschließlich für Rückwärtsbewegung verwendet wird.
  • Im elften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise das Fahrmoment des zweiten Motors an die Kraftmaschine übertragen, um die Kraftmaschine in einem Zustand zu starten, in dem das erste und das zweite Kupplungsmittel im ausgerückten Zustand betrieben werden und das zweite Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben wird, bevor das Fahrzeug beginnt, sich im elektrischen Antriebsmodus nach rückwärts zu bewegen (zwölfter Aspekt).
  • Insbesondere ist es durch Betreiben des ersten und des zweiten Kupplungsmittels im ausgerückten Zustand und Betreiben des zweiten Drehreguliermittels im Bremszustand möglich, Drehungen (Momente) zwischen der Kraftmaschine und dem zweiten Motor über den zweiten Kraftverteiler zu übertragen, ungeachtet des Antriebszustands des Fahrzeugs oder des Betriebszustands des ersten Motors. Demzufolge kann die Kraftmaschine durch Übertragen des Fahrmoments des zweiten Motors an die Kraftmaschine gestartet werden. Wenn die Kraftmaschine gestartet wird, um eine Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs zu starten, kann das erste Drehreguliermittel unter Verwendung einer hydraulischen Pumpe oder dgl., die unter Verwendung der Abgabe der Kraftmaschine betrieben wird, als eine Energiequelle (Kraftquelle) betrieben werden. Im Ergebnis ist es möglich, zuverlässig eine Energiequelle für das Zwangsbremsmittel des ersten Drehreguliermittels bereitzustellen zum Verhindern, dass die Eingangswelle des ersten Kraftverteilers sich während des Rückwärtsantriebs im elektrischen Antriebsmodus dreht.
  • Falls die Leitung durch den zweiten Motor nach dem Start der Kraftmaschine blockiert wird, um das durch den zweiten Motor erzeugte Moment auf null zu bringen, gelangt die Kraftmaschine in Leerlauf. In diesem Leerlaufzustand kann der Bremszustand des zweiten Drehreguliermittels freigegeben werden, um das Mittel in den geöffneten Zustand zu bringen.
  • Im zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise das zweite Drehreguliermittel eine Einwegkupplung zum Verhindern lediglich einer Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers in einer vorbestimmten von zwei Drehrichtungen, wenn die Kraftmaschine gestartet wird, bevor das Fahrzeug beginnt, sich nach rückwärts zu bewegen, das zweite Drehreguliermittel wird unter Verwendung seiner Einwegkupplung im Bremszustand betrieben (dreizehnter Aspekt). Wenn die Kraftmaschine gestartet wird, kann daher das zweite Drehreguliermittel zuverlässig die Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers unter Verwendung der Einwegkupplung verhindern, die keine Energiequellen für Betriebsvorgänge erfordert, wie Kraftmaschinenausgaben.
  • In der neunten bis elften Ausführungsform, die den elektrischen Antriebsmodus umfassen, umfasst der elektrische Antriebsmodus einen serienartigen elektrischen Antriebsmodus, in dem die Drehantriebskraft der Kraftmaschine zum zweiten Motor übertragen wird, um es dem zweiten Motor zu ermöglichen, eine Regenerationsenergie zu erzeugen. Im serienartigen elektrischen Antriebsmodus wird das zweite Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben (vierzehnter Aspekt).
  • Insbesondere ist es durch Betreiben jedes Kupplungsmittels und des ersten Drehreguliermittels wie oben beschrieben im elektrischen Antriebsmodus und Betreiben des zweiten Drehreguliermittels im Bremszustand möglich, Drehungen (Momente) zwischen der Kraftmaschine und dem zweiten Motor über den zweiten Kraftverteiler zu übertragen, ungeachtet des Antriebszustands des Fahrzeugs oder des Betriebszustands des ersten Motors, wie im Fall des Starts der Kraftmaschine im zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung. Demzufolge kann eine Wiedergewinnung für den zweiten Motor (Aufladen einer Batterie, die eine Energiequelle für die Motoren ist) unter Verwendung der Drehantriebskraft der Kraftmaschine (Ausgabe von der Kraftmaschine), die zum zweiten Motor über den zweiten Kraftverteiler übertragen wird, ausgeführt werden, während das Fahrzeug unter Verwendung der Ausgabe des ersten Motors den elektrischen Antrieb erfährt. D.h. der serienartige elektrische Antrieb (EV-Antrieb) kann durchgeführt werden. In diesem Fall kann der zweite Motor die Regeneration durchführen unter Verwendung der Drehantriebskraft der Kraftmaschine, die zum zweiten Motor übertragen wird, ungeachtet des Antriebszustands des Fahrzeugs. Demzufolge ist es möglich, Energie für den zweiten Motor effizient wiederzugewinnen, während die Kraftmaschine bei einem Betriebspunkt mit der höchsten Energieeffizienz betrieben wird. Im Ergebnis kann die für das Fahrzeug erforderliche Energie effektiv eingespart werden.
  • Beim vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Antriebsmoment des zweiten Motors zur Kraftmaschine übertragen, um die Kraftmaschine in einem Zustand zu starten, in dem das erste und das zweite Kupplungsmittel im ausgerückten Zustand betrieben werden und das zweite Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben wird, bevor der serienartige elektrische Antriebsmodus gestartet wird (fünfzehnter Aspekt).
  • Daher überträgt wie im Fall des zwölften Aspekts der vorliegenden Erfindung der zweite Motor ein Drehmoment zu der Kraftmaschine, um diese zu starten. In diesem Fall werden das erste und das zweite Kupplungsmittel in den ausgerückten Zustand gebracht, wie im Fall des elektrischen Antriebsmodus. Ferner ist, während das Kupplungsmittel sich im ausgerückten Zustand befindet, die Übertragung von Drehungen zwischen dem ersten Motor und der Kraftabgabewelle unabhängig von der Übertragung von Drehungen zwischen der Kraftmaschine und dem zweiten Motor. Während der elektrische Antrieb unter Verwendung des ersten Motors durchgeführt wird, kann demzufolge die Kraftmaschine durch den zweiten Motor sanft gestartet werden, ohne den Antriebszustand zu beeinträchtigen. Weiterhin ist der Betriebszustand des zweiten Drehreguliermittels, der beobachtet wird, wenn die Kraftmaschine gestartet wird, derselbe wie der Betriebszustand des zweiten Drehreguliermittels, der während des serienartigen elektrischen Antriebs beobachtet wird (Bremszustand). Daher kann der serienartige elektrische Antrieb, in dem die Regeneration für den zweiten Motor ausgeführt wird, sanft und sofort nach dem Start der Kraftmaschine gestartet werden.
  • Im fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise das zweite Drehreguliermittel eine Einwegkupplung zum Verhindern lediglich einer Drehung der ersten Ausgangswelle des ersten Kraftverteilers in einer vorbestimmten von zwei Drehrichtungen und Zwangsbremsmittel zum Verhindern einer Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers über den Aktuator, und wenn die Kraftmaschine gestartet wird, bevor der serienartige elektrische Antriebsmodus gestartet wird, wird das zweite Drehreguliermittel unter Verwendung seiner Einwegkupplung im Bremszustand betrieben, und in dem serienartigen elektrischen Antriebsmodus wird das zweite Drehreguliermittel unter Verwendung seines Zwangsbremsmittels im Bremszustand betrieben (sechzehnter Aspekt).
  • Insbesondere ist die Richtung des Moments, das auf die erste Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers wirkt, wenn die Kraftmaschine durch Übertragen eines Moments von dem zweiten Motor zu der Kraftmaschine über den zweiten Kraftverteiler gestartet wird, entgegengesetzt zu der Richtung des Moments, das auf die erste Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers wirkt, wenn die Regeneration für den zweiten Motor unter Verwendung eines Moments ausgeführt wird, das von der Kraftmaschine zum zweiten Motor über den zweiten Kraftverteiler übertragen wird. In diesem Fall verhindert dann, wenn die Kraft maschine gestartet wird, die Einwegkupplung des zweiten Drehreguliermittels die Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers. Dies ermöglicht es, zuverlässig die Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers zu verhindern, ohne die Notwendigkeit einer Energiequelle, wie die Kraftmaschinenausgabe, für die Betriebsvorgänge. Ferner kann die durch das Fahrzeug verbrauchte Energie gespart werden. Im serienartigen elektrischen Antriebsmodus nach dem Start der Kraftmaschine verhindert dann das Zwangsbremsmittel, das eine Energiequelle für Betriebsvorgänge benötigt, die Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers. In diesem Fall kann jedoch das Zwangsbremsmittel zuverlässig betrieben werden unter Verwendung einer Energiequelle (Kraftquelle), z.B. einer hydraulischen Pumpe, die unter Verwendung der Ausgabe von der Kraftmaschine betrieben wird.
  • Beim vierzehnten bis sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung, in denen der serienartige elektrische Antriebsmodus und der Gangwechsel-Antriebsmodus über den Übergangsmodus zueinander geschaltet werden, ist der Übergangsmodus ein Modus, in dem die Drehzahl des ersten Motors und das durch den 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 und des zweiten Drehreguliermittels geschaltet wird, und (siebzehnter Aspekt).
  • Im serienartigen elektrischen Antriebsmodus befinden sich sowohl das erste als auch das zweite Kupplungsmittel im ausgerückten Zustand und sowohl das erste als auch das zweite Drehreguliermittel befinden sich im Bremszustand. Im Gegensatz hierzu befinden sich im Gangwechsel-Antriebsmodus sowohl das erste als auch das zweite Kupplungsmittel im eingerückten Zustand und sowohl das erste als auch zweite Drehreguliermittel im geöffneten Zustand. Demzufolge muss dann, wenn der Modus zwischen dem serienartigen elektrischen Antrieb und dem Gangwechselantrieb geschaltet wird, jedes der Kupplungsmittel und der Drehreguliermittel auf einen unterschiedlichen Betriebszustand geschaltet werden. Wenn der Betriebszustand jedes dieser Mittel gleichzeitig geschaltet wird, wird das Antriebsverhalten des Fahrzeugs zeitweise ungünstig.
  • Daher wird im siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung dann, wenn der Modus zwischen dem serienartigen elektrischen Antrieb und dem Gangwechselantrieb geschaltet wird, der Übergangsmodus zwischen diesen Modi eingefügt. Im Übergangsmodus wird die Drehzahl des ersten Motors und das durch den zweiten Motor erzeugte Moment beinahe auf null gesetzt, das erste Kupplungsmittel im eingerückten Zustand betrieben, wobei das erste Drehregulierungsmittel im geöffneten Zustand betätigt wird. Demzufolge überträgt die Kraftmaschine beinahe die gesamte Drehantriebskraft (Ausgangsmoment) an die Kraftabgabewelle über die Eingangswelle und die erste Ausgangswelle des ersten Kraftverteilers. In diesem Zustand überträgt die Kraftmaschine wenig Drehantriebskraft an den zweiten Verteiler. Demzufolge wird sogar dann, wenn der Betriebszustand des zweiten Drehreguliermittels und des zweiten Kupplungsmittels des zweiten Kraftverteilers verändert wird, der Antriebszustand des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt. Daher kann der Betriebszustand des zweiten Drehreguliermittels und des zweiten Kupplungsmittels im Übergangsmodus geschaltet werden, ohne den Antriebszustand des Fahrzeugs zu beeinträchtigen. Die Übertragung der Drehantriebskraft (Moment) von der Kraftmaschine zur Kraftabgabewelle im Übergangsmodus ist vergleichbar dem Zustand, der durch die Gangwechselsteuerung/regelung hergestellt wird, bei dem das Untersetzungsverhältnis für die Übertragung von Drehungen von der Kraftmaschine zur Kraftabgabewelle gleich dem Untersetzungsverhältnis für das erste Kraftmaschine-zu-Kraftabgabewellle-Drehübertragungssystem ist. Es ist möglich, das Schalten zwischen dem Gangwechsel-Antriebsmodus und dem Übergangsmodus sanft auszuführen. Danach wird der Betriebszustand des ersten Kupplungsmittels und des ersten Drehreguliermittels zwischen dem Übergangsmodus und dem serienartigen elektrischen Antriebsmodus geschaltet. In diesem Fall schaltet sich zwischen dem Übergangsmodus und dem serienartigen elektrischen Antriebsmodus der Weg, durch den ein Moment zur Kraftabgabewelle übertragen wird, lediglich zwischen einem Übertragungsweg von der Kraftmaschine und dem Übertragungsweg von dem ersten Motor. Dem zufolge ist es durch allmähliches Schalten des Betriebszustands des ersten Kupplungsmittels und des ersten Drehreguliermittels, während die Drosselsteuerung/regelung der Kraftmaschine durchgeführt wird (Öffnungssteuerung/regelung eines Drosselventils in einem Einlasssystem) und die Momentsteuerung/regelung jedes Motors durchgeführt wird, möglich, sanft zwischen dem Übergangsmodus und dem serienartigen elektrischen Antriebsmodus zu schalten, während der Antriebszustand des Fahrzeugs erhalten bleibt. Daher ist es durch Einfügen des Übergangsmodus zwischen dem serienartigen elektrischen Antriebsmodus und dem Gangwechsel-Antriebsmodus möglich, sanft zwischen diesen Modi zu schalten.
  • Grundsätzlich ist es ausreichend, den Gangwechsel-Antriebsmodus nur dann durchzuführen, wenn das Fahrzeug nach vorwärts angetrieben wird. Wenn das erste Drehreguliermittel eine Einwegkupplung umfasst, die verhindert, dass die Eingangswelle des ersten Kraftverteilers während des Vorwärtsantriebs im elektrischen Antriebsmodus dreht, wie im Fall des elften Aspekts der vorliegenden Erfindung, kann dann die Einwegkupplung verwendet werden, um automatisch den Betriebszustand des ersten Drehreguliermittels zwischen dem Übergangsmodus und dem serienartigen elektrischen Antriebsmodus zu schalten, ohne Bedarf für spezielle Steuerung/Regelung des ersten Drehreguliermittels.
  • Beim vierzehnten bis siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung, die den serienartigen elektrischen Antriebsmodus wie zuvor beschrieben umfassen, umfasst dann, wenn die Kraftmaschine eine Mehrzahl von Zylindern aufweist, der serienartige elektrische Antriebsmodus vorzugsweise einen Teilzylinderanhaltemodus, in dem einige oder alle der Zylinder der Kraftmaschine angehalten werden (achtzehnter Aspekt).
  • D.h. die Kraftmaschine weist einen so genannten Pumpverlust auf. Durch Ausführen des Teilzylinderanhaltemodus, um einige der Zylinder der Kraftmaschine anzuhalten, wenn beispielsweise die gewünschte Ausgabe der Kraftmaschine relativ niedrig ist, ist es jedoch möglich, den Pumpverlust der Kraftma schine und daher ihren Energieverbrauch zu verringern. In diesem Fall wird der Teilzylinderanhaltemodus während des serienartigen elektrischen Antriebsmodus ausgeführt, wenn die Drehantriebskraft der Kraftmaschine nicht zur Kraftabgabewelle übertragen wird. Demzufolge beeinträchtigt das Anhalten einiger Zylinder der Kraftmaschine den Antriebszustand des Fahrzeugs nicht. Demzufolge ermöglicht es der achtzehnte Aspekt der vorliegenden Erfindung, die Energieeffizienz des Fahrzeugs zu verbessern, ohne den Antriebszustand des Fahrzeugs zu beeinträchtigen. Insbesondere können einige Zylinder durch Stoppen der Kraftstoffzufuhr zu diesen Zylindern angehalten werden, während die Einlass- und Auslassventile der Zylinder voll geöffnet oder geschlossen gehalten werden.
  • Im achten bis achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das erste Kupplungsmittel vorzugsweise im ausgerückten Zustand betrieben, das zweite Kupplungsmittel wird im eingerückten Zustand betrieben, das erste Drehreguliermittel wird im Bremszustand betrieben, das zweite Drehreguliermittel wird im geöffneten Zustand betrieben und es wird bewirkt, dass der zweite Motor das regenerative Moment in einem parallelartigen Antriebsmodus erzeugt, und der parallelartige Antriebsmodus ist ein Modus, in dem das Fahrzeug durch paralleles Übertragen der Drehantriebskraft der Kraftmaschine und der Drehantriebskraft des ersten Motors zur Kraftabgabewelle angetrieben wird, und im parallelartigen Antriebsmodus (neunzehnter Aspekt).
  • Insbesondere ist es durch Betreiben des ersten Kupplungsmittels im ausgerückten Zustand und des ersten Drehreguliermittels im Bremszustand möglich, das Fahrmoment des ersten Motors zur Kraftabgabewelle über den ersten Kraftverteiler wie im Fall des elektrischen Antriebsmodus zu übertragen. Insbesondere kann die Drehantriebskraft der Kraftmaschine (Ausgangsmoment der Kraftmaschine) an die Kraftabgabewelle über den zweiten Kraftverteiler übertragen werden durch Betreiben des zweiten Kupplungsmittels im eingerückten Zustand und des zweiten Drehreguliermittels im geöffneten Zustand und Ermöglichen, dass der zweite Motor ein regeneratives Moment erzeugt. Demzufolge kann das Fahrmoment des ersten Motors und die Drehantriebs kraft der Kraftmaschine parallel an die Kraftabgabewelle übertragen werden. Im Ergebnis kann die Antriebskraft des Fahrzeugs verbessert werden.
  • Beim achten bis neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung, die den Gangwechsel-Antriebsmodus umfassen, umfasst die Vorrichtung vorzugsweise ein drittes Drehreguliermittel, das in einem Bremszustand arbeiten kann, in dem die Drehung einer Drehwelle eines aus dem ersten und dem zweiten Motor verhindert wird, welcher Motor das niedrigere Untersetzungsverhältnis aufweist und welcher Motor ein Moment an die zweite Ausgangswelle des Kraftverteilers im Drehübertragungssystem mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis ausübt, und in einem geöffneten Zustand arbeiten kann, in dem die Drehwelle gedreht werden kann, und falls die Kraftmaschine ausfällt, während das Fahrzeug im Gangwechselantriebsmodus angetrieben wird, wird das dritte Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben (zwanzigster Aspekt). Wenn die Kraftmaschine ausfällt, kann die Kraftmaschine aufgrund der ungenügenden Zufuhr eines Kraftstoffs zur Kraftmaschine oder dgl. keine Ausgabe erzeugen.
  • Beim zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung verhindert dann, wenn die Kraftmaschine ausfällt, während das Fahrzeug im Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird, das dritte Drehreguliermittel die Drehung einer Drehwelle entweder des ersten oder des zweiten Motors, welcher Motor das geringere Untersetzungsverhältnis aufweist und welcher Motor ein Moment an die zweite Ausgangswelle des Kraftverteilers im Drehübertragungssystem (erstes Kraftmaschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssytem oder zweites Kraftmaschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssystem) ausübt. Daher verringert sich die Drehzahl der (Ausgangswelle der) Kraftmaschine nicht unter einen Wert, der von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt. Dies verhindert die übermäßig starke Drehung der Drehwelle des Motors (unterschiedlich zu demjenigen mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis (derjenige mit dem größeren Untersetzungsverhältnis)), der ein Moment zur zweiten Ausgangswelle des Kraftverteilers im Drehübertragungssystem mit dem größeren Untersetzungsverhältnis ausübt. Demzufolge kann der zwanzigste Aspekt der vorliegenden Erfindung verhindern, dass die Drehzahl des Motors übermäßig ansteigt, sogar dann, wenn die Kraftmaschine während des Gangwechselantriebs ausfällt. Ferner können die Kapazitäten jedes Motors und seiner Antriebsschaltungen auf die minimal benötigten Werte begrenzt werden. Dies ermöglicht es, dass die Kraftübertragungsvorrichtung miniaturisiert wird.
  • Im zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das dritte Drehreguliermittel in geeigneter Weise eine Einwegkupplung, welche die Drehwelle des Motors mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis hindert, sich in einer umgekehrten Richtung zu drehen, während das Fahrzeug im Gangwechselantriebsmodus angetrieben wird (einundzwanzigster Aspekt ).
  • Unter der Annahme, dass das dritte Drehreguliermittel nicht bereitgestellt wird, sinkt die Drehzahl der Kraftmaschine auf null ab, wenn die Kraftmaschine ausfällt, während das Fahrzeug im Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird. Gleichzeitig ist jedoch die Drehrichtung der Drehwelle des Motors mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis entgegengesetzt zu derjenigen während des Antriebs im Gangwechsel-Antriebsmodus. Anders ausgedrückt ist die Drehrichtung der Drehwelle des Motors mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis umgekehrt, um die Drehzahl der Kraftmaschine auf null zu verringern. Daher verhindert im einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Einwegkupplung das Umkehren der Drehwelle des Motors mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis. Die simple Konfiguration auf Grundlage der Einwegkupplung ermöglicht es, die Drehung (Umkehrung) der Drehwelle des Motors mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis zu verhindern, wenn die Kraftmaschine ausfällt. Ferner muss in diesem Fall die Einwegkupplung nicht gesteuert/geregelt werden. Wenn die Kraftmaschine ausfällt, um zu bewirken, dass die Drehwelle des Motors mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis beginnt, sich in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen während des Antriebs im Gangwechsel-Antriebsmodus zu drehen, verhindert demzufolge die Einwegkupplung automatisch die Drehung (Umkehrung) der Drehwelle des Motors mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis ohne Verzögerung. Es ist daher möglich, zuverlässig zu verhindern, dass die Drehwelle des Motors mit dem größeren Untersetzungsverhältnis mit einer hohen Drehzahl dreht.
  • Beim achten Aspekt der vorliegenden Erfindung, umfassend den Gangwechsel-Antriebsmodus, kann für den Fall, dass die Kraftübertragungsvorrichtung derart konfiguriert ist, dass das Untersetzungsverhältnis für jedes der Drehübertragungssysteme (erstes Kraftmschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssystem oder zweites Drehübertragungssystem) einen konstanten (festen) Wert aufweist, das Fahrzeug den Gangwechselantrieb nur in dem drehzahlvariablen Bereich (möglicher Bereich des Untersetzungsverhältnisses zwischen der Kraftmaschine und der Kraftabgabewelle) zwischen den beiden Untersetzungsverhältnissen ausführen. Andererseits kann das Fahrzeug in verschiedenen Arten von drehzahlvariablen Bereichen angetrieben werden durch Bereitstellen einer Gangwechseleinheit in wenigstens einem der beiden Drehübertragungssysteme, um das Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungssystem zu ändern. In diesem Fall ist es grundsätzlich bevorzugt, eine Überlagerung der Untersetzungsbereiche übereinander zu vermeiden, um die Energieeffizienz der Kraftübertragungsvorrichtung zu verbessern. In diesem Fall verändert in der Kraftübertragungsvorrichtung die Gangwechseleinheit das Untersetzungsverhältnis, um einen Zustand herzustellen, in dem das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler (erstes Kraftmaschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssystem) ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler (zweites Kraftmaschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssystem), und einen Zustand herzustellen, in dem das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler (zweites Kraftmaschine-zu-Kraftabgabewelle-Drehübertragungssystem) ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit 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 der Drehwelle des ersten Motors verhindert wird, und in einem geöffneten Zustand arbeiten kann, in dem die Drehwelle drehbar ist, und ein vierte Drehreguliermittel, das in einem Bremszustand arbeiten kann, in dem eine Drehung der Drehwelle des zweiten Motors verhindert wird, und in einem geöffneten Zustand arbeiten kann, in dem die Drehwelle drehbar ist, und wobei dann, wenn die Kraftmaschine ausfällt, während das Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird, in dem das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler, das vierte Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben wird, und dann, wenn die Kraftmaschine ausfällt, während das Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird, in dem das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler, das dritte Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben wird (zweiundzwanzigste Erfindung).
  • Bei der Kraftübertragungsvorrichtung gemäß dem zweiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht dann, wenn das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Kraftübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler, der zweite Motor dem Motor mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis gemäß demzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Wenn die Kraftmaschine ausfällt, verhindert demzufolge das dem zweiten Motor entsprechende vierte Drehreguliermittel die Drehung der Drehwelle des zweiten Motors. Dies ermöglicht es zu verhindern, dass die Drehwelle des ersten Motors mit dem großen Untersetzungsverhältnis mit einer übermäßig hohen Drehzahl dreht. Wenn das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler, entspricht demgegenüber der erste Motor dem Motor mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis gemäß dem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Wenn die Kraftmaschine ausfällt, verhindert demzufolge das dem ersten Motor entsprechende dritte Drehreguliermittel die Drehung der Drehwelle des ersten Motors. Dies ermöglicht es zu verhindern, dass die Drehwelle des zweiten Motors mit dem großen Untersetzungsverhältnis mit einer übermäßig großen Drehzahl dreht.
  • Beim zweiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das dritte und das vierte Drehreguliermittel vorzugsweise aus Einwegkupplungen aufgebaut, wie im Fall des einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Wenn die Kraftmaschine während des Antriebs im Gangwechsel-Antriebsmodus ausfällt, in dem das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler (der erste Motor entspricht dem Motor mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis), sollte jedoch verhindert werden, dass die Drehwelle des ersten Motors sich in derselben Richtung dreht, in der sich die Drehwelle des ersten Motors während des Antriebs im Gangwechsel-Antriebsmodus drehen sollte, in dem das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler. Wenn die Kraftmaschine während des Antriebs in dem Gangwechsel-Antriebsmodus, in dem das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler (der zweite Motor entspricht dem Motor mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis), sollte dementsprechend verhindert werden, dass die Drehwelle des zweiten Motors sich in derselben Richtung dreht, in der sich die Drehwelle des zweiten Motors während des Antriebs in dem Gangwechsel-Antriebsmodus drehen sollte, in dem das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler.
  • Daher umfasst beim zweiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorzugsweise das dritte Drehreguliermittel eine erste Einwegkupplung, um den ersten Motor daran zu hindern, sich in einer umgekehrten Richtung zu drehen, während das Fahrzeug im Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird und das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler ein geringeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler, sowie ein erstes Einwegkupplung-AUS-Mittel zum Anhalten der Drehungsverhinderungsfunktion der ersten Einwegkupplung, während das Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird, in dem das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler, und das vierte Drehreguliermittel umfasst eine zweite Einwegkupplung, um den zweiten Motor daran zu hindern, sich in einer entgegengesetzten Richtung zu drehen, während das Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird, in dem das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler, sowie ein zweites Einwegkupplungs-AUS-Mittel zum Anhalten der Drehungsverhinderungsfunktion der zweiten Einwegkupplung, während das Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird, in dem das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler (dreiundzwanzigster Aspekt).
  • Gemäß dem dreiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist während des Antriebs in dem Gangwechsel-Antriebsmodus, in dem das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler, die Drehungsverhinderungsfunktion der zweiten Einwegkupplung, die dem zweiten Motor entspricht, der der Motor mit dem größeren Untersetzungsverhältnis ist, durch das zweite Einwegkupplungs-AUS-Mittel angehalten. Demzufolge kann sich die Drehwelle des zweiten Motors sanft in der Richtung drehen, in die sie sich drehen sollte. Die Drehwelle des ersten Motors dreht sich in einer Richtung, die durch die erste Einwegkupplung erlaubt ist. Demzufolge muss die Drehungsverhinderungsfunktion der ersten Einwegkupplung nicht angehalten werden. Wenn die Kraftmaschine während des Antriebs ausfällt, verhindert die erste Einwegkupplung das Umkehren der Drehwelle des ersten Motors, der dem Motor mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis entspricht. Demzufolge ist es wie beim einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, automatisch zu verhindern, dass der zweite Motor, der der Motor mit dem größeren Untersetzungsverhältnis ist, sich mit einer übermäßig hohen Drehzahl dreht, ohne dass Bedarf für eine spezielle Steuerung/Regelung besteht.
  • Ferner ist während des Antriebs in dem Gangwechsel-Antriebsmodus, in dem das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler, die Drehungsverhinderungsfunktion der ersten Einwegkupplung, die dem ersten Motor entspricht, der der Motor mit dem größeren Untersetzungsverhältnis ist, durch das erste Einwegkupplungs-AUS-Mittel angehalten. Demzufolge kann sich die Drehwelle des ersten Motors sanft in der Richtung drehen, in die sie sich drehen sollte. Die Drehwelle des zweiten Motors dreht sich in einer Richtung, die durch die zweite Einwegkupplung erlaubt ist. Demzufolge muss die Drehungsverhinderungsfunktion der zweiten Einwegkupplung nicht angehalten werden. Wenn die Kraftmaschine während des Antriebs ausfällt, verhindert dann die zweite Einwegkupplung das Umkehren der Drehwelle des zweiten Motors, der dem Motor mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis entspricht. Demzufolge ist es möglich, automatisch zu verhindern, dass der erste Motor, der der Motor mit dem größeren Untersetzungsverhältnis ist, sich mit einer übermäßig hohen Drehzahl dreht, ohne dass Bedarf für eine spezielle Steuerung/Regelung besteht.
  • Wenn die Kraftmaschine in einem beliebigen der mehreren Arten von drehzahlvariablen Bereichen ausfällt, kann daher die einfache Konfiguration mit der Einwegkupplung gemäß dem dreiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung verhindern, dass die Drehwelle des Motors mit dem größeren Untersetzungsverhältnis sich mit einer übermäßig großen Drehzahl dreht. Ferner können die Kapazitäten jedes Motors und seiner Antriebsschaltung auf die minimal erforderlichen Werte begrenzt werden, um die Größe der Kraftübertragungsvorrichtung zu verringern.
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  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Diagramm, das schematisch die allgemeine Systemkonfiguration eines eine Ausführungsform einer Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfassenden Hybridfahrzeugs zeigt;
  • 2 ist ein Graph, der Antriebsmodi des Hybridfahrzeugs gemäß der Ausführungsform zeigt;
  • 3A ist ein Diagramm, das den Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtung zeigt, der beobachtet wird, wenn ein Fahrzeug in einem EV-Antriebsmodus (elektrischer Antriebsmodus) vorwärts angetrieben wird und 3B ist ein Diagramm, das den Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtung zeigt, der beobachtet wird, wenn eine Kraftmaschine im EV-Antriebsmodus gestartet wird;
  • 4 ist ein Diagramm, das den Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtung zeigt, der beobachtet wird, wenn das Fahrzeug in einem serienartigen EV-Antriebsmodus vorwärts angetrieben wird;
  • 5A ist ein Diagramm, das den Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtung zeigt, der beobachtet wird, wenn die Kraftmaschine gestartet wird, bevor das Fahrzeug im EV-Antriebsmodus nach rückwärts zu fahren beginnt, und
  • 5B ist ein Diagramm, das den Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtung zeigt, der beobachtet wird, wenn das Fahrzeug im EV-Antriebsmodus nach rückwärts angetrieben wird;
  • 6 ist ein Diagramm, das den Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtung in einem CVT-Antriebsmodus (Gangwechsel-Antriebsmodus) zeigt;
  • 7A und 7B sind Diagramme, die den Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtung zeigen, wenn ein Schalten zwischen dem serienartigen EV-Antriebsmodus und dem CVT-Antriebsmodus erfolgt;
  • 8 ist ein Diagramm, das den Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtung in einem parallelartigen Antriebsmodus zeigt;
  • 9 ist ein Diagramm, das schematisch die allgemeine Systemkonfiguration eines eine zweite Ausführungsform einer Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfassenden Hybridfahrzeugs zeigt;
  • 10 ist ein Diagramm, das schematisch die allgemeine Systemkonfiguration eines eine dritte Ausführungsform einer Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfassenden Hybridfahrzeugs zeigt;
  • 11 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuer/Regelsystem in der Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
  • 12A bis 12C sind Graphen, die drehzahlvariablen Bereiche der Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigen;
  • 13 ist ein Diagramm, das Betriebsvorgänge der Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
  • 14 ist ein Diagramm, das Betriebsvorgänge der Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
  • 15 ist ein Diagramm, das Betriebsvorgänge der Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
  • 16A und 16B sind Flussdiagramme, die Betriebsvorgänge zeigen, die erforderlich sind, um die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zwischen einem ersten drehzahjlvariablen Bereich und einem zweiten drehzahlvariablen Bereich zu schalten; und
  • 17A und 17B sind Flussdiagramme, die Betriebsvorgänge zeigen, die erforderlich sind, um die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zwischen dem zweiten drehzahlvariablen Bereich und einem dritten drehzahlvariablen Bereich zu schalten.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Unter Bezugnahme auf 1 bis 8 wird eine detaillierte Beschreibung einer ersten Ausführungsform einer Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. 1 ist ein Diagramm, das die allgemeine Systemkonfiguration des Hybridfahrzeugs mit der Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine (Brenn-)Kraftmaschine, die Bezugszeichen 2, 2 bezeichnen Antriebsräder und das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Kraftübertragungsvorrichtung. Die Kraftmaschine 1 besitzt beispielsweise vier Zylinder.
  • Die Kraftübertragungsvorrichtung 3 umfasst als ihre mechanischen Hauptkomponenten einen ersten Kraftverteiler 4, einen zweiten Kraftverteiler 5, einen ersten Motor 6, einen zweiten Motor 7, eine erste Kupplung 8 (erstes Kupplungsmittel), eine zweite Kupplung 9 (zweites Kupplungsmittel), ein erstes Drehreguliermittel 10, ein zweites Drehreguliermittel 11 und eine Kraftabgabewelle 12. Die Kraftabgabewelle 12 ist mit den Antriebsrädern 2, 2 über ein Zahnrad 13 verbunden, das derart vorgesehen ist, dass es integral mit der Kraftabgabewelle 12 drehbar ist, sowie einer Differenzialgetriebevorrichtung 14 (Differenzialkegelradgetriebevorrichtung), die mit dem Zahnrad 13 kämmt. Die Kraftabgabewelle 12 ist gemeinsam mit den Antriebsrädern 2, 2 drehbar.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jeder der Kraftverteiler 4, 5 aus einer Ritzelgetriebevorrichtung aufgebaut (z.B. von einem Einzelritzeltyp), die als Differenzialgetriebevorrichtung funktioniert.
  • Eine Ausgangswelle 1a der (Brenn-)Kraftmaschine 1 ist mit einer Eingangsöffnung 8a der ersten Kupplung 8 derart verbunden, dass sie integral mit der Eingangsöffnung 8a drehbar ist. Ein Ringrad 4r als eine Eingangswelle des ersten Kraftverteilers 4 ist mit einer Ausgangsöffnung 8b der ersten Kupplung 8 derart verbunden, dass sie integral mit der Ausgangsöffnung 8b drehbar ist. Demzufolge können dann, wenn die erste Kupplung 8 sich in einem Einrückzustand befindet (die Eingangsöffnung 8a und die Ausgangsöffnung 8b sind ineinandergreifend miteinander verbunden), können Drehungen zwischen der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 und dem Ringrad 4r des ersten Kraftverteilers 4 übertragen werden. Wenn die erste Kupplung 8 sich in einem Ausrückzustand befindet (die Eingangsöffnung 8a und die Ausgangsöffnung 8b sind voneinander getrennt), ist die Übertragung von Drehungen zwischen der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 und dem Ringrad 4r des ersten Kraftverteilers 4 blockiert.
  • Ein Träger 4c und ein Sonnenrad 4s wirken als zwei Ausgangswellen des ersten Kraftverteilers 4. Der Träger 4c als erste Ausgangswelle trägt drehbar ein Ritzel 4p (1 zeigt zwei von diesen Ritzeln) zwischen dem Ringrad 4r und dem Sonnenrad 4s derart, dass das Ritzel 4p mit dem Ringrad 4r und dem Sonnenrad 4s kämmt. Der Träger 4c ist um dieselbe Achse drehbar wie diejenige des Sonnenrads 4s und des Ringrads 4r. Der Träger 4c ist mit der Kraftabgabewelle 12 über ein Drehübertragungsmittel 15 verbunden, das aus einem Zahnrad 15a aufgebaut ist, das derart vorgesehen ist, dass es integral mit dem Träger 4c drehbar ist, sowie einem Zahnrad 15b, das derart vorgesehen ist, dass es mit dem Zahnrad 15a kämmt und integral mit der Kraftabgabewelle 12 drehbar ist. Demzufolge drehen sich der Träger 4c und die Kraftabgabewelle 12 gemeinsam. Das Sonnenrad 4s als die zweite Ausgangswelle des ersten Kraftverteilers 4 ist mit einer Drehwelle 6a des ersten Motors 6 derart verbunden, dass es integral mit der Drehwelle 6a drehbar ist.
  • Ein Ringrad 5r als eine Eingangswelle des zweiten Kraftverteilers 5 ist mit der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 über ein Drehübertragungsmittel 16 verbunden, das aufgebaut ist aus einem Zahnrad 16a, das derart vorgesehen ist, dass es integral mit dem Ringrad 5r drehbar ist, einem Zahnrad 16c, das derart vorgesehen ist, dass es integral mit der Eingangswelle 8a der ersten Kupplung 8 drehbar ist (integral drehbar mit der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1), sowie einem Leerlaufzahnrad 16b, das derart vorgesehen ist, dass es mit den Zahnrädern 16a und 16c kämmt und integral mit den Zahnrädern 16a und 16c drehbar ist.
  • Demzufolge dreht sich das Ringrad 5r gemeinsam mit der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1. Ein Träger 5c und ein Sonnenrad 5s wirken als zwei Ausgangswellen des zweiten Kraftverteilers 5. Der Träger 5c als erste Ausgangswelle trägt drehbar ein Ritzel 5p (1 zeigt zwei dieser Ritzel) zwischen dem Ringrad 5r und dem Sonnenrad 5s derart, dass das Ritzel 5p mit dem Ringrad 5r und dem Sonnenrad 5s kämmt. Der Träger 5c ist um dieselbe Achse drehbar wie diejenige des Sonnenrads 5s und des Ringsrads 5r. Der Träger 5c ist mit einer Eingangsöffnung 9a der zweiten Kupplung 9 derart verbunden, dass er integral mit der Eingangsöffnung 9a drehbar ist. Eine Ausgangsöffnung 9b der zweiten Kupplung 9 ist mit der Kraftabgabewelle 12 über ein Drehübertragungsmittel 17 verbunden, das aufgebaut ist aus einem Zahnrad 17a, das derart vorgesehen ist, dass es integral mit der Ausgangswelle 9b drehbar ist, sowie einem Zahnrad 17b, das derart vorgesehen ist, dass es mit dem Zahnrad 17a kämmt und integral mit der Kraftabgabewelle 12 drehbar ist. Demzufolge können dann, wenn die zweite Kupplung 9 sich im Einrückzustand befindet (die Eingangsöffnung 9a und die Ausgangsöffnung 9b sind ineinandergreifend miteinander verbunden), Drehungen zwischen dem Träger 5c des zweiten Kraftverteilers und der Kraftabgabewelle 12 übertragen werden. Wenn die zweite Kupplung 9 sich im Ausrückzustand befindet (die Eingangsöffnung 9a und die Ausgangsöffnung 9b sind voneinander getrennt), ist die Übertragung von Drehungen zwischen dem Träger 5c des zweiten Kraftverteilers 5 und der Kraftabgabewelle 12 blockiert. Ferner ist das Sonnenrad 5s als eine zweite Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers 5 mit einer Drehwelle 7a des zweiten Motors 7 derart verbunden, dass es integral mit der Drehwelle 7a drehbar ist.
  • Sowohl die erste als auch die zweite Kupplung 8 und 9 ist von einem Reibscheibentyp oder dgl. Ihre Einrück- und Ausrückvorgänge werden jeweils durch Aktuatoren 18 und 19 durchgeführt, die durch einen Kontroller 31 gesteuert/geregelt werden, der später beschrieben wird. Insbesondere übt der Aktuator 18 oder 19 eine Antriebskraft auf die entsprechende Kupplung 8 oder 9 aus, um einen Einrückvorgang an der Kupplung 8 oder 9 durchzuführen. Die Antriebskraft des Aktuators 18 oder 19 wird beseitigt, um einen Ausrückvorgang an der Kupplung 8 oder 9 durchzuführen auf der Grundlage der Beaufschlagungskraft einer Feder oder dgl.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform weist dann, wenn sich die erste Kupplung 8 im Einrückzustand befindet, ein Drehübertragungssystem von der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 zur Kraftabgabewelle 12a über den ersten Kraftverteiler 4 und ein Drehübertragungsmittel 15 (insbesondere das Untersetzungsverhältnis, das erhalten wird, wenn das Sonnenrad 4s des ersten Kraftverteilers 4 eine Drehzahl von null aufweist) ein größeres Untersetzungsverhältnis auf als ein Drehübertragungssystem von der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 zur Kraftabgabewelle 12 über den zweiten Kraftverteiler 5 und das Drehübertragungsmittel 17 (insbesondere das Untersetzungsverhältnis, das erhalten wird, wenn das Sonnenrad 5s des zweiten Kraftverteilers 5 eine Drehzahl von null aufweist). Insbesondere sind bei der vorliegenden Ausführungsform Untersetzungsverhältnisse von der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 zu den Ringrädern (Eingangswellen) 4r und 5r der Kraftverteiler 4 und 5 dieselben und sind beispielsweise auf "1" gesetzt. Das Übertragungsverhältnis (Verhältnis zwischen der Anzahl von Zähnen) der Ringräder 4r oder 5r zum Sonnenrad 4s oder 5s zum Ritzel 4p oder 5p ist dasselbe bei beiden Kraftverteilern 4 und 5. In diesem Fall ist das Verhältnis des Untersetzungsverhältnisses für das Drehübertragungssystem (hierin im Folgenden als das "erste verteilerseitige Drehübertragungssystem" bezeichnet) von der Kraftmaschine 1 zur Kraftabgabewelle 12 über den ersten Kraftverteiler 4 und das Drehübertragungsmittel 15 zum Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungssystem (hierin als das "zweite verteilerseitige Drehübertragungssystem" bezeichnet) von der Kraftmaschine 1 zur Kraftabgabewelle 12 über den zweiten Kraftverteiler 5 und das Drehübertragungsmittel 17 dasselbe wie das Verhältnis des Übertragungsverhältnisses (für die Übertragung von Drehungen von dem Zahnrad 15a zum Zahnrad 15b) für das Drehübertragungsmittel 15 zum Übertragungsverhältnis (für die Übertragung von Drehungen von dem Zahnrad 17a zu dem Zahnrad 17b) für das Drehübertragungsmittel 17. Demzufolge ist bei der vorliegenden Ausführungsform das Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungsmittel 15 größer als das für das Drehübertragungsmittel 17. Das Untersetzungsverhältnis wird durch Teilen einer Eingangsdrehzahl durch eine Ausgangsdrehzahl erhalten. Daher wird das Übertragungsverhältnis (Verhältnis zwischen der Anzahl von Zähnen) zwischen dem Zahnrad 15b zum Zahnrad 15a des Drehübertragungsmittels 15 so festgesetzt, dass es größer ist als dasjenige des Zahnrads 17b zum Zahnrad 17a des Drehübertragungsmittels 17.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform weisen die Drehübertragungsmittel 15 und 17 unterschiedliche Untersetzungsverhältnisse auf, dass das erste und das zweite Verteilerdrehübertragungssystem unterschiedliche Untersetzungsverhältnisse aufweisen, wie oben beschrieben. Jedoch können das Übertragungsverhältnis der Ringräder 4r bzw. 5r zu dem Sonnenrad 4s bzw. 5s zu dem Ritzel 4p bzw. 5p zwischen den Kraftverteilern 4 und 5 unterschiedlich sein. Alternativ kann das Untersetzungsverhältnis für die Übertragung von Drehungen von der Kraftmaschine 1 zum Kraftverteiler 4 von dem Untersetzungsverhältnis für die Übertragung von Drehungen von der Kraftmaschine 1 zum Kraftverteiler 5 verschieden sein. In der folgenden Beschreibung wird das Untersetzungsverhältnis für das erste Verteilerdrehübertragungssystem als ein niedrigeres Fahrzeuguntersetzungsverhältnis bezeichnet, während das Untersetzungsverhältnis für das zweite Verteilerdrehübertragungssystem als ein größeres Fahrzeuguntersetzungsverhältnis bezeichnet wird. Das niedrigere und das größere Fahrzeuguntersetzungsverhältnis sind die maximalen und minimalen Untersetzungsverhältnisse für Gangwechsel zwischen der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 und der Kraftabgabewelle 12 in einem CVT-Antriebsmodus, der später beschrieben wird. Sie sind jeweils einem Kriechgang und einem Schnellgang in einem herkömmlichen Getriebe für ein Fahrzeug zugeordnet.
  • Das erste Drehreguliermittel 10 verhindert in geeigneter Weise die Drehung des Ringrads 4r, der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers 4. Das erste Drehregulierungsmittel 10 ist aufgebaut aus einer Einwegkupplung 20, die lediglich die Drehung des Ringrads 4 in einer vorbestimmten Richtung verhindert, sowie einem Zwangsbremsmittel 23, das die Drehung des Ringrads 4r über einen Verriegelungsmechanismus 22 verhindert, der mit dem Ringrad 4r in und außer Eingriff gelangt unter Verwendung der Antriebskraft eines Aktuators 21. In diesem Fall erlaubt die Einwegkupplung 20 die Drehung des Ringsrads 4r in der Richtung eines Pfeils Y1 in 1. Jedoch verwendet die Einwegkupplung 20 einen Verriegelungsmechanismus (nicht gezeigt), um die Drehung des Ringrads 4r in der entgegengesetzten Richtung zu verhindern. Demzufolge wird dann, wenn das Ringrad 4r in der Richtung des Pfeils Y1 gedreht werden soll, die Einwegkupplung 20 in einen geöffneten Betriebszustand gebracht, in dem sie die Drehung erlaubt. Wenn das Ringrad 4r in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y1 drehen soll, wird die Einwegkupplung 20 in einen Bremsbetriebszustand gebracht, in dem sie die Drehung verhindert. Die Einwegkupplung 20 erlaubt dieselbe Drehungsrichtung (Pfeil Y1) (Richtung eines von einer Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 zum Ringrad 4r übertragenen Drehmoments), in die das Ringrad 4r durch Drehübertragungen von der Kraftmaschine 1 gedreht werden sollte, wenn die erste Kupplung 8 während des Betriebs der Kraftmaschine 1 in den Einrückzustand betätigt wird. Diese Drehrichtung ist dieselbe wie diejenige der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1.
  • Der Verriegelungsmechanismus 22 des Zwangsbremsmittels 23 verhindert die Drehung des Ringrads 4r durch Reibeingriff oder Formschluss mit dem Ringrad 4r. Das Zwangsbremsmittel 23 wird in den Bremsbetriebszustand gebracht, in dem es die Drehung des Ringrads 4r verhindert, wenn die Antriebskraft des Aktuators 21 ausgeübt wird, um den Verriegelungsmechanismus 22 mit dem Ringrad 4r in Eingriff zu bringen. Das Zwangsbremsmittel 23 wird in den geöffneten Betriebszustand versetzt, in dem es die Drehung des Ringrads 4r erlaubt, wenn die Antriebskraft des Aktuators 21 zurückgenommen wird, um den Verriegelungsmechanismus 22 von dem Ringrad 4r zu lösen. In diesem Fall kann dann, wenn das Zwangsbremsmittel 23 sich im Bremszustand befindet, die Drehung des Ringrads 4r in beiden Richtungen verhindert werden. Jedoch verhindert die Einwegkupplung 20 immer die Drehung in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y1 in 1. Daher wird das Zwangsbremsmittel 23 verwendet, um die Drehung des Ringrads 4r in der Richtung des Pfeils Y1 zu verhindern.
  • Das zweite Drehreguliermittel 11 verhindert in geeigneter Weise die Drehung des Trägers 5c, der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers 5. Das zweite Drehreguliermittel 11 ist aufgebaut aus einer Einwegkupplung 24, die lediglich die Drehung des Trägers 5c in einer vorbestimmten Richtung verhindert, sowie einem Zwangsbremsmittel 27, das die Drehung des Trägers 5c über einen Verriegelungsmechanismus 26 verhindert, der unter Verwendung der Antriebskraft eines Aktuators 25 mit dem Träger 5c in Eingriff gebracht bzw. von diesem gelöst wird. Die mechanische Struktur der Einwegkupplung 24 und des Verriegelungsmechanismus 26 des Zwangsbremsmittels sind ähnlich denjenigen der Einwegkupplung 20 des ersten Drehreguliermittels 10 und des Verriegelungsmechanismus 22 des Zwangsbremsmittels 23. In diesem Fall wird dann, wenn der Träger 5c des zweiten Kraftverteilers 5 in der Richtung des Pfeils Y2 in 1 gedreht werden soll, die Einwegkupplung 24 des zweiten Drehreguliermittels 11 in den offenen Betriebszustand gebracht, in dem sie die Drehung erlaubt. Wenn der Träger 5c in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y2 gedreht werden soll, wird die Einwegkupplung 24 in den Bremsbetriebszustand gebracht, in dem sie die Drehung verhindert. Die Einwegkupplung 24 erlaubt dieselbe Drehrichtung (Pfeil Y2), in die der Träger 5c gedreht werden soll, durch die Drehübertragung zwischen der Kraftabgabewelle 12, die in Einklang mit den Antriebsrädern 2, 2 dreht, und dem Träger 5c, wenn die zweite Kupplung 9 während des Vorwärtsantriebs des Fahrzeugs in den Einrückzustand betätigt wird. Die Einwegkupplung 24 verhindert die Drehung des Trägers 5c in der entgegengesetzten Richtung.
  • Das Zwangsbremsmittel 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 wird in den Bremsbetriebszustand gebracht, in dem es die Drehung des Trägers 5c verhindert, wenn die Antriebskraft des Aktuators 25 ausgeübt wird, um den Verriegelungsmechanismus 26 mit dem Träger 5c in Eingriff zu bringen. Das Zwangsbremsmittel 27 wird in den offenen 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 zu lösen. Das Zwangsbremsmittel 27 wird verwendet, um die Drehung des Trägers 5c in der Richtung des Pfeils Y2 zu verhindern, die durch die Einwegkupplung 24 erlaubt wird.
  • Jeder der Aktuatoren 18, 19, 21 und 25 kann elektrisch oder hydraulisch sein. Die vorliegende Ausführungsform verwendet den hydraulischen Typ, um so Drucköl von einer Hydraulikpumpe (nicht gezeigt) zu verwenden, die durch die Kraftmaschine 1 angetrieben wird, wenn sie in Betrieb ist. Die Hydraulikpumpe muss nicht ausschließlich für die Aktuatoren 18, 19, 21 und 25 verwendet werden, sondern kann in Fahrzeugen als eine Öldruckquelle für verschiedene hydraulische Vorrichtungen in den Fahrzeugen gemeinsam angebracht sein.
  • Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst die unten beschriebene elektrische Anordnung zusätzlich zu der zuvor beschriebenen mechanischen Anordnung. Die Vorrichtung umfasst eine Batterie 28, die als eine Energiequelle für den ersten und 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 und der Batterie 28 übertragen, und einen Kontroller 31, der aus einer elektronischen Schaltung mit einem Mikrocomputer oder dgl. aufgebaut ist. Erfasste Daten von Sensoren (nicht gezeigt) werden in den Kontroller 31 eingegeben und enthalten die Drehzahl NE der Kraftmaschine 1, die Öffnung ZH (hierin im Folgenden als Drossel öffnung TH bezeichnet) eines Drosselventils in der Kraftmaschine 1, die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und die Menge von Betätigungen AP (hierin im Folgenden als Gasbetätigungsmenge AP bezeichnet), die an einem Gaspedal im Fahrzeug durchgeführt wird. Der Kontroller 31 steuert/regelt die Kraftmaschine 1, den ersten und den zweiten Motor 6 und 7 und die Aktuatoren 18, 19, 21 und 25 auf der Grundlage der eingegebenen Daten und bereits gespeicherter und vorgehaltener Programme. In diesem Fall werden die Betriebsvorgänge der Kraftmaschine 1 über Treibervorrichtungen für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, das Drosselventil, eine Zündvorrichtung und Einlass- und Auslassventile in jedem Zylinder, die alle in der Kraftmaschine 1 vorgesehen sind (nicht gezeigt), gesteuert/geregelt. Der erste und der zweite Motor 6 und 7 werden gesteuert/geregelt durch Steuern/Regeln von Strömen, die durch die Motoren 6 und 7 fließen, jeweils über die Motorantriebsschaltungen 29 und 30. Die Batterie 28 ist aus einer aufladbaren Sekundärbatterie oder einem Massenkondensator, wie einem elektrischen Doppelschichtkondensator, aufgebaut.
  • Nun wird unter Bezugnahme auf die 2 bis 8 eine Beschreibung von Betriebsvorgängen des Hybridfahrzeugs gemäß der vorliegenden Ausführungsform gegeben, einschließlich Betriebsvorgängen der Kraftübertragungsvorrichtung 3. 2 ist ein Graph, der Antriebsmodi des Fahrzeugs zeigt. Die 3 bis 8 sind Diagramme, die den Betrieb der Kraftübertragungsvorrichtung 3 in Bezug auf jeden Antriebsmodus zeigen. Zunächst wird unter Bezugnahme auf 2 eine Beschreibung der Antriebsmodi des Fahrzeugs gegeben und eine kurze Beschreibung der Antriebsvorgänge des Fahrzeugs in jeden Antriebsmodus wird gegeben.
  • Als Hauptantriebsmodi umfasst das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen CVT-Antriebsmodus (Gangwechsel-Antriebsmodus), in dem das Fahrzeug unter Verwendung einer Ausgabe von der Kraftmaschine 1 angetrieben wird, während das Untersetzungsverhältnis zwischen der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 und der Kraftabgabewelle 12 unter Verwendung des Gangwechselverhältnisses zwischen dem Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis und dem Größere-Fahrzeug geschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis verändert wird, einen EV-Antriebsmodus (Elektro-Antriebsmodus), in dem das Fahrzeug unter Verwendung des Antriebsmoments des ersten Motors ohne Übertragung des Ausgangsmoments der Kraftmaschine 1 zur Kraftabgabewelle 12 angetrieben wird, und einen parallelartigen Antriebsmodus, in dem das Fahrzeug durch paralleles Übertragen des Ausgangsmoments der Kraftmaschine 1 und des Antriebsmoments des ersten Motors 6 zu der Kraftabgabewelle 12 angetrieben wird, wie in 2 gezeigt ist. Das Fahrzeug wird grundsätzlich in einem Antriebsmodus angetrieben, der von dem gewünschten Antriebsmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit V abhängt. Das gewünschte Antriebsmoment des Fahrzeugs wird auf der Grundlage der Gasbetätigungsmenge AP (erfasster Wert) und der Fahrzeuggeschwindigkeit V (erfasster Wert) unter Verwendung eines Kennfelds oder dgl. bestimmt.
  • In diesem Fall wird der CVT-Modus grundsätzlich ausgeführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem mittleren oder hohen Geschwindigkeitsbereich ist. Der EV-Antriebsmodus wird ausgeführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das gewünschte Antriebsdrehmoment relativ gering sind (also wenn das Fahrzeug sich zu bewegen beginnt). Der parallelartige Antriebsmodus wird ausgeführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V sich in einem niedrigen oder dem mittleren Geschwindigkeitsbereich befindet und wenn das gewünschte Antriebsmoment sich in einem hohen Drehmomentbereich befindet. Der EV-Antriebsmodus enthält einen serienartigen EV-Antriebsmodus, in dem das Fahrzeug unter Verwendung einer Ausgabe von dem ersten Motor 6 angetrieben wird, während die Ausgabe von der Kraftmaschine 1 verwendet wird, es dem zweiten Motor 7 zu ermöglich Energie wiederzugewinnen. Das Fahrzeug wird im EV-Antriebsmodus rückwärts bewegt.
  • In 2 zeigt eine Kurve a die Beziehung zwischen dem maximalen Antriebsmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs an, die beobachtet wird, wenn das Fahrzeug im CVT-Antriebsmodus angetrieben wird, wobei das Untersetzungsverhältnis zwischen der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 und der Kraftabgabewelle 12 beim Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Un tersetzungsverhältnis fixiert ist. Eine Kurve b zeigt die Beziehung zwischen dem maximalen Antriebsmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs an, die beobachtet wird, wenn das Fahrzeug im CVT-Antriebsmodus angetrieben wird, wobei das Untersetzungsverhältnis zwischen der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 und der Kraftabgabewelle 12 beim Größere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis fixiert ist. Im CVT-Antriebsmodus kann das Fahrzeug in dem Bereich, der durch die Kurve a und die alternierend einmal lang, zweimal kurz gestrichelten Linien begrenzt ist, angetrieben werden.
  • Der Bereich für jeden in 2 gezeigten Antriebsmodus ist derart gewählt, dass die Energieeffizienz des Fahrzeugs (Energieeffizienzen der Kraftmaschine 1 und des Motors 6 und 7) maximiert sind, während die gewünschte Antriebsleistungsfähigkeit (Beschleunigungsverhalten und dgl.) des Fahrzeugs erfüllt werden. Jedoch sind diese Antriebsmodi nicht strikt nach Maßgabe des gewünschten Antriebsdrehmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit V unterteilt. Der Antriebsmodus wird in geeigneter Weise gewechselt abhängig von dem Ladungszustand der Batterie 28, dies sogar bei dem gleichen Satz des gewünschten Antriebsmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Insbesondere wird in der Nähe der Grenzen zwischen Antriebsmodi (Bereich, in dem ein Antriebsmodus mit einem anderen überlappt) der Antriebsmodus nicht unmittelbar nach Maßgabe des gewünschten Antriebsdrehmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit V geschaltet. Um häufiges Wechseln des Antriebsmodus zu vermeiden, schaltet z.B. ein Antriebsmodus in einen anderen in einem Hysteresemodus oder dgl., um Wechsel des Antriebszustands (Antriebsmoment oder dgl.) des Fahrzeugs zu minimieren.
  • Eine Beschreibung wird gegeben des Betriebs der Kraftübertragungsvorrichtung 3 in jedem Antriebsmodus und des Betriebs der Kraftübertragungsvorrichtung 3, der durchgeführt wird, wenn ein Antriebsmodus zu einem anderen schaltet.
  • Zunächst wird der EV-Antriebsmodus beschrieben. Der EV-Antriebsmodus umfasst einen EV-Antriebsmodus (hierin als "Vorwärts-EV-Antriebsmodus" bezeichnet) für den Vorwärtsantrieb des Fahrzeugs und einen EV-Antriebsmodus (hierin als "Rückwärts-EV-Antriebsmodus" bezeichnet) für den Rückwärtsantrieb des Fahrzeugs. Zunächst wird der Vorwärts-EV-Antriebsmodus beschrieben. Der Vorwärts-EV-Antriebsmodus umfasst einen Grund-EV-Antriebsmodus, in dem das Fahrzeug unter Verwendung der Ausgabe von dem ersten Motor 6 angetrieben wird, während der Betrieb der Kraftmaschine 1 gestoppt ist, einen serienartigen EV-Antriebsmodus, in dem das Fahrzeug unter Verwendung der Ausgabe von dem ersten Motor 6 angetrieben wird, während die Kraftmaschine 1 betrieben wird, um Energie für den zweiten Motor 7 zu erzeugen (die Batterie 28 zu laden) und einen Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Maschinenmodus, der zeitweilig verwendet wird, wenn ein Schalten zwischen dem Grund-EV-Antriebsmodus und dem serienartigen EV-Antriebsmodus auftritt. In dem Bereich, in dem das Fahrzeug in dem Vorwärts-EV-Antriebsmodus angetrieben wird, wählt der Kontroller 31 grundsätzlich den Grund-EV-Antriebsmodus oder den serienartigen EV-Antriebsmodus abhängig von dem Ladezustand (verbleibende Kapazität) der Batterie 28 aus. Danach wird das Fahrzeug in dem gewählten Antriebsmodus angetrieben. Wenn z.B. die verbleibende Kapazität der Batterie 28 größer als ein vorbestimmter erster Schwellenwert ist (eine große Energiemenge noch zur Verfügung steht), wird das Fahrzeug im Grund-EV-Antriebsmodus angetrieben. Wenn die verbleibende Kapazität der Batterie 28 kleiner als ein zweiter Schwellenwert ist, der kleiner ist als der erste Schwellenwert (lediglich eine geringe Energiemenge steht zur Verfügung), wird das Fahrzeug im serienartigen EV-Antriebsmodus angetrieben. Wenn die verbleibende Kapazität der Batterie 28 unter den ersten Schwellenwert abfällt, um den zweiten Schwellenwert zu erreichen während des Antriebs im Grund-EV-Antriebsmodus, schaltet der Antrieb zu dem serienartigen EV-Antriebsmodus. Wenn die verbleibende Kapazität über den zweiten Schwellenwert ansteigt, um den ersten Schwellenwert zu erreichen während des Antriebs im serienartigen EV-Antriebsmodus, geht der Antrieb zu dem Grund-EV-Antriebsmodus über.
  • Die 3A und 3B zeigen die Betriebsvorgänge der Kraftübertragungsvorrichtung 3 jeweils im Grund-EV-Antriebsmodus und im Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus. 4 zeigt den Betriebsvorgang der Kraftübertragungsvorrichtung 3 im serienartigen EV-Antriebsmodus. In diesen Figuren zeigt für die erste und die zweite Kupplung 8 und 9 eine weiß gefärbte Wiedergabe an, dass die Kupplung sich im Ausrückzustand befindet, und eine geschwärzte Wiedergabe zeigt an, dass die Kupplung sich im Einrückzustand befindet. In ähnlicher Weise zeigt für die Einwegkupplungen 20 und 24 des Drehreguliermittels 10 und 11 eine geschwärzte Wiedergabe an, dass das Drehreguliermittel sich im Bremsbetriebszustand befindet, und eine weiß gefärbte Wiedergabe zeigt an, dass das Drehreguliermittel sich im offenen Betriebszustand befindet. Weiterhin zeigt für die Zwangsreguliermittel 22 und 27 des Drehreguliermittels 10 und 11 eine geschwärzte Wiedergabe des Verriegelungsmechanismus 22 oder 26 an, dass das Zwangsreguliermittel sich im Bremszustand befindet, und eine weiß gefärbte Wiedergabe des Verriegelungsmechanismus 22 oder 26 an, dass das Zwangsreguliermittel sich im offenen Zustand befindet. Die Bedeutungen der geschwärzten und weiß gefärbten Wiedergaben gelten ebenso für 5 bis 8, die später beschrieben werden.
  • Im Grund-EV-Antriebsmodus befinden sich die erste und zweite Kupplung 8 und 9 im Ausrückzustand und die Kraftmaschine 1 ist ausgeschaltet, wie in 3A gezeigt ist. Der Kontroller 31 bringt steuernd/regelnd den ersten Motor 6 in einen Antriebszustand (Fahrzustand), in dem ein Antriebsmoment auf die Drehwelle 6a in der Richtung eines Pfeils Y3 in der Figur ausgeübt wird. In diesem Zustand werden das Ringrad 5r, der Träger 5c, das Sonnenrad 5s des zweiten Kraftverteilers 5 nicht gedreht. Demzufolge befindet sich die Einwegkupplung 24 des zweiten Drehreguliermittels 11 im offenen Betriebszustand, während die Leitung durch den zweiten Motor 7 angehalten ist (kein Drehmoment wird erzeugt). Da die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet ist, befindet sich das Zwangsbremsmittel 23 und 27 des Drehreguliermittels 10 und 11 im offenen Betriebszustand.
  • Wenn ein Antriebsmoment auf die Drehwelle 6a des ersten Motors 6 in der Richtung eines Pfeils Y3 ausgeübt wird, wird es von der Drehwelle 6a des ersten Motors 6 an die Kraftabgabewelle 12 über das Sonnenrad 4s, das Ritzel 4p und den Träger 4s des ersten Kraftverteilers 4 und das Drehübertragungsmittel 15 in dieser Reihenfolge übertragen. Daher wird ein Vorwärtsantrieb (einschließlich des Starts) des Fahrzeugs ausgeführt. Gleichzeitig wirkt ein Drehmoment auf das Ringrad 4r des ersten Kraftverteilers 4, um das Ringrad 4r in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen zu drehen, in der sich das Sonnenrad 4s dreht (= Drehrichtung, in der die Drehwelle 6a des ersten Motors 6 dreht). Demzufolge wird die Einwegkupplung 20 des ersten Drehreguliermittels 10 automatisch in den Bremszustand gebracht, um die Drehung des Ringrads 4r zu verhindern. Mit anderen Worten wird die Drehung des Ringsrads 4r auf diese Weise verhindert, um es zu ermöglichen, dass ein Moment von dem ersten Motor 6 zur Kraftabgabewelle 12 übertragen wird, wie oben beschrieben. Gleichzeitig dreht sich der Träger 4c des ersten Kraftverteilers 4 in derselben Richtung, in der sich das Sonnenrad 4s dreht.
  • Die Übertragung von Drehungen von dem ersten Motor 6 zu der Kraftabgabewelle 12 im Vorwärts-EV-Antriebsmodus einschließlich des Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus und serienartigen EV-Antriebsmodus, die später im Detail beschrieben werden, ist dieselbe wie diejenige im Grund-EV-Antriebsmodus. Das Untersetzungsverhältnis für die Übertragung von Drehungen von der Drehwelle 6a des ersten Motor 6 zur Kraftabgabewelle 12 ist konstant. Demzufolge hängt die Drehzahl der Drehwelle 6 des ersten Motors 6 von der Fahrzeuggeschwindigkeit V ab (ist proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit V). Im Vorwärts-EV-Antriebsmodus setzt der Kontroller 31 steuernd/regelnd das Antriebsmoment des ersten Motors 6 auf einen Wert (das Drehmoment des ersten Motors 6, das erforderlich ist, um das gewünschte Antriebsmoment an den Antriebsrädern 2, 2 des Fahrzeugs zu erzeugen), die dem gewünschten Antriebsmoment des Fahrzeugs entspricht.
  • Im Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus bringt dann, wenn die Kraftmaschine 1 im Grund-EV-Antriebsmodus gestartet wird, der Kontroller 31 steuernd/regelnd den zweiten Motor 7 in den Antriebszustand (Fahrzustand), in dem er ein Antriebsmoment an seiner Drehwelle 7a in der Richtung eines Pfeils Y4 erzeugt, während beide Kupplungen 8 und 9 in demselben Betriebszustand (Ausrückzustand) gehalten werden, wie diejenige im Grund-EV-Antriebsmodus, wie in 3B gezeigt ist. Der Betriebszustand des ersten Drehreguliermittels 10, des ersten Motors 6 und des Zwangsbremsmittels 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 ist derselbe wie derjenige im Grund-EV-Antriebsmodus.
  • Wenn ein Antriebsmoment auf die Drehwelle 7a des zweiten Motors in der Richtung eines Pfeils Y4 ausgeübt wird, wird es von der Drehwelle 7a des zweiten Motors 7 zu der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 über das Sonnenrad 5s, das Ritzel 5p und das Ringrad 5r des zweiten Kraftverteilers 5 sowie das Drehübertragungsmittel 16 in dieser Reihenfolge übertragen, wie durch den gestrichelten Pfeil R2 gezeigt ist. D.h. die Kraftmaschine 1 wird angekurbelt. In diesem Zustand führt der Kontroller 31 eine vorbestimmte Start-Steuerung/Regelung an der Kraftmaschine 1 durch (Kraftstoffeinspritzung und Zündsteuerung/regelung an der Kraftmaschine 1 und Drehzahlsteuerung/regelung am zweiten Motor 7), um die Kraftmaschine 1 zu starten. Gleichzeitig wirkt auf den Träger 5c des zweiten Kraftverteilers 5 ein Drehmoment, um den Träger 5c in derselben Richtung zu drehen wie diejenige, in die sich das Sonnenrad 5s dreht (= Drehrichtung, in die sich die Drehwelle 7a des zweiten Motors 7 dreht). Demzufolge wird die Einwegkupplung 24 des zweiten Drehreguliermittels 11 automatisch in den Bremszustand gebracht, um die Drehung des Trägers 5c zu verhindern. Mit anderen Worten wird die Drehung des Trägers 5c auf diese Weise verhindert, um zu ermöglichen, dass ein Drehmoment von dem zweiten Motor 7 zu der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 übertragen wird.
  • Wenn die Kraftmaschine 1 gestartet wird, stoppt der Kontroller 31 die Leitung durch den zweiten Motor 7, um das durch den Motor 7 erzeugte Drehmoment auf null zu stellen. Die Kraftmaschine 1 wird dadurch im Leerlauf betrieben. Während des Leerlaufbetriebs befindet sich die Einwegkupplung 24 des zweiten Drehreguliermittels 11 im geöffneten Zustand. Wenn die Kraftmaschine 1 während ihres Leerlaufzustands angehalten wird, schaltet der Modus zum Grund-EV-Antrieb.
  • Im serienartigen EV-Antriebsmodus betreibt der Kontroller 31, während die Kraftmaschine 1 im Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus im Leerlauf läuft (siehe 3B), über den Aktuator 25 das Zwangsbremsmittel 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 im Bremszustand, wie in 4 gezeigt ist. Der Kontroller 31 steuert/regelt ferner den Strom (regeneratives Moment), der durch das zweite Drehmoment 7 fließt, während er es ermöglicht, dass die Kraftmaschine 1 eine Ausgabe erzeugt, die erforderlich ist, um es zu ermöglichen, dass der zweite Motor 7 Energie wiedergewinnt. Der Betriebszustand beider Kupplungen 8 und 9, des ersten Drehreguliermittels 10 und des ersten Motors 6 ist derselbe wie im Grund-EV-Antriebsmodus.
  • Daher wird die Wiedergewinnung für den zweiten Motor 7 unter Verwendung der Ausgabe von der Kraftmaschine 1 als Energiequelle ausgeführt. Dann wird die Batterie 28 mit der erzeugten Energie aufgeladen. Bei dieser Gelegenheit drehen sich das Ringrad 5r und das Sonnenrad 5s des zweiten Kraftverteilers 5 in derselben Richtung wie im Fall des Starts der Kraftmaschine 1 im Kraftmaschinenstart/Leerauf-EV-Antriebsmodus. Jedoch übt die Kraftmaschine 1 ein Drehmoment auf das Ringrad 5r über das Drehübertragungsmittel 16 aus. Daher wird ein Drehmoment auf den Träger 5c des zweiten Kraftverteilers 5 in derselben Richtung ausgeübt, wie diejenige, in die sich das Ringrad 5r dreht (dies ist die Drehrichtung, die durch die Einwegkupplung 24 erlaubt wird). Jedoch verhindert das Zwangsbremsmittel 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 die Drehung des Ringrads 5r. Daher wird, wie durch einen gestrichelten Pfeil R3 in der Figur gezeigt ist, ein Drehmoment von der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 auf die Drehwelle 7a des zweiten Motors 7 über das Drehübertragungsmittel 16 und das Ringrad 5r, Ritzel 5p und Sonnenrad 5s des zweiten Kraftverteilers 5 in dieser Reihenfolge übertragen. Daher gewinnt der zweite Motor 7 Energie zurück.
  • Wenn die Wiedergewinnung für den zweiten Motor 7 im serienartigen EV-Antriebsmodus ausgeführt wird, steuert/regelt der Kontroller 31 die Kraftmaschine 1 und den zweiten Motor 7 wie unten beschrieben. Der Kontroller 31 wählt eine Sollabgabe der Kraftmaschine 1 (~ Sollerzeugungsabgabe des zweiten Motors 7) nach Maßgabe der Ausgabe des ersten Motors 6 (oder des gewünschten Antriebsdrehmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit V), der verbleibenden Kapazität der Batterie 28 und dgl. In diesem Fall bestimmt der Kontroller 31 grundsätzlich einen größeren Wert für die Sollabgabe der Kraftmaschine 1, wenn die Abgabe (Stromverbrauch) des ersten Motors 6 ansteigt. Auch bestimmt der Kontroller 31 einen größeren Wert, wenn die verbleibende Kapazität der Batterie 28 abfällt. Der Kontroller 31 bestimmt dann einen Betriebspunkt (Satz von Sollausgangsdrehmoment und Solldrehzahl der Kraftmaschine 1), bei dem der Kraftstoffverbrauch beim Erzeugen der Sollabgabe der Kraftmaschine 1 am geringsten ist, d.h. einen Betriebspunkt, bei dem die Energieeffizienz am höchsten ist. Der Kontroller 31 steuert/regelt dann die Drosselöffnung TH der Kraftmaschine 1 nach Maßgabe des Sollausgangsdrehmoments beim Betriebspunkt. Der Kontroller 31 steuert/regelt ferner das regenerative Moment (Stromleitung durch) des zweiten Motors 7, sodass die tatsächliche Drehzahl NE (erfasster Wert) der Kraftmaschine 1 mit der Solldrehzahl bei dem bestimmten Betriebspunkt übereinstimmt. Dies ermöglicht es, den zweiten Motor 7 Energie wiedergewinnen zu lassen, um die Batterie 28 effizient aufzuladen, während die Kraftmaschine 1 beim Betriebspunkt mit der höchsten Energieeffizienz betrieben wird.
  • Wenn die Sollabgabe der Kraftmaschine 1 relativ niedrig ist (wenn die Sollabgabe unterhalb einem vorbestimmten Wert ist), hält der Kontroller 31 weiterhin einige (z.B. zwei) aller Zylinder (in der vorliegenden Ausführungsform vier Zylinder) der Kraftmaschine 1 an, um den Pumpverlust der Kraftmaschine 1 zu reduzieren. Einige Zylinder können durch Anhalten der Kraftstoffeinspritzung in diese Zylinder und Halten der Einlass- und Auslassventile jedes der Zylinder offen oder geschlossen angehalten werden. Dies reduziert den Pumpverlust der Kraftmaschine 1. Es ist daher möglich, den zweiten Motor 7 Energie wiedergewinnen zu lassen, während die Kraftmaschine 1 mit einer hohen Energieeffizienz betrieben wird.
  • Um von dem serienartigen EV-Antriebsmodus zum Grund-EV-Antriebsmodus zu schalteb, wird die Stromleitung durch den zweiten Motor 7 auf beinahe null reduziert, die Drosselöffnung der Kraftmaschine 1 wird auf den Minimalwert gesetzt und die Kraftmaschine 1 wird im Leerlauf laufen gelassen. Daher wird der Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus eingerichtet. Dann verursacht das Anhalten der Kraftmaschine 1 ein Schalten in den Grund-EV-Antriebsmodus.
  • Wie oben beschrieben wurde, werden im Vorwärts-EV-Antriebsmodus die erste und die zweite Kupplung 8 und 9 in den Ausrückzustand gebracht, um es zu ermöglichen, dass das Fahrzeug unter Verwendung lediglich des Antriebsmoments des ersten Motors 6 angetrieben wird, während Drehungen (Momente) zwischen der Kraftmaschine 1 und dem zweiten Motor 7 ohne Beeinträchtigung des Antriebszustands übertragen werden können. Im Ergebnis ist es möglich, das Antriebsmoment des zweiten Motors 7 zu der Kraftmaschine 1 zum Starten 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 zweiten Motor 7 übertragen wird, um es dem zweiten Motor 7 zu ermöglichen Energie wiederzugewinnen (die Batterie 28 zu laden), ohne Einfluss auf den Antriebszustand des Fahrzeugs. Im serienartigen EV-Antriebsmodus kann der zweite Motor 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 einer hohen Effizienz betrieben werden kann. Daher kann die Energieeffizienz des Fahrzeugs erhöht werden. Da das erste Drehreguliermittel 10 die Einwegkupplung 20 umfasst, ist es ferner sogar dann, wenn die Kraftmaschine 1 angehalten ist (Energie von der Ausgabe von der Kraftmaschine 1 nicht zugeführt werden kann), möglich, die Drehung des Ringrads 4r des ersten Kraftverteilers 4 zu verhindern und das Antriebsmoment des ersten Mo tors 6 an die Kraftabgabewelle 12 zu übertragen ohne den Aktuator zu verwenden (ohne Energiebedarf. Da das zweite Drehreguliermittel 11 ebenfalls die Einwegkupplung 24 umfasst, ist es in ähnlicher Weise dann, wenn die Kraftmaschine 1 gestartet werden soll, möglich, die Drehung des Trägers 5c des zweiten Kraftverteilers 5 zu verhindern und das Antriebsmoment des zweiten Motors 7 zu der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 ohne Verwendung des Aktuators (ohne Energiebedarf) zu übertragen.
  • Nun wird der Rückwärts-EV-Antriebsmodus unter Bezugnahme auf 5A und 5B beschrieben. Im Rückwärts-EV-Antriebsmodus, in dem das Fahrzeug rückwärts angetrieben wird, bevor das Fahrzeug sich in diesem Antriebsmodus zu bewegen beginnt, die Kraftmaschine 1 gestartet, während das Fahrzeug angehalten bleibt. Dies geschieht, weil die Aktuatoren 21 und 25 des Drehreguliermittels 10 und 11 im Rückwärtsantriebsmodus verwendet werden, wie später beschrieben wird. 5A zeigt den Betriebszustand, in dem die Kraftmaschine 1 gestartet ist. 5B zeigt den nachfolgenden Betriebszustand im Rückwärts-EV-Antriebsmodus.
  • Wie aus 5A ersichtlich ist, ist der Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtung 3, der beobachtet wird, wenn die Kraftmaschine gestartet ist, derselbe wie derjenige, der beobachtet wird, wenn die Leitung durch den ersten Motor 6 angehalten ist (da Antriebsmoment des ersten Motors 6 ist auf null gesetzt), wenn die Kraftmaschine 1 im Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus gestartet werden soll, was in 3B gezeigt ist. Demzufolge befinden sich die erste und die zweite Kupplung 8 und 9 im Ausrückzustand. Da das Fahrzeug angehalten ist, dreht sich in diesem Fall das Ringrad 4r des ersten Kraftverteilers 4 nicht, wohingegen die Einwegkupplung 20 des ersten Drehreguliermittels 10 sich im geöffneten Zustand befindet. Dann wird die Kraftmaschine 1 gestartet und nachfolgend beginnt sie sich im Leerlauf zu drehen in genau derselben Weise wie im Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus. Bei dieser Gelegenheit wird die Einwegkupplung 24 des zweiten Drehreguliermittels 11 in den Bremszustand gebracht, wenn die Kraftmaschine 1 gestartet ist (wenn ein Drehmoment von dem zweiten Motor 7 zu der Kraftma schine 1 übertragen wird). Die Einwegkupplung 24 wird in den geöffneten Zustand gebracht, wenn die Kraftmaschine 1 nachfolgend beginnt, sich im Leerlauf zu drehen. Der gestrichelte Pfeil R2 in 5A zeigt einen Weg, durch den ein Drehmoment von dem zweiten Motor 7 zu der Kraftmaschine 1 übertragen wird, wenn die Kraftmaschine 1 gestartet wird. Dieser Übertragungsweg ist derselbe wie der in 3B gezeigte.
  • Wenn die Kraftmaschine 1 beginnt, sich im Rückwärts-EV-Antriebsmodus zu bewegen, nachdem sie gestartet worden ist, betreibt der Kontroller 31 das Zwangsbremsmittel 23 und 27 des Drehreguliermittels 11 und 12 im Bremszustand über die Aktuatoren 21 und 25, wie in 5B gezeigt ist. Dann bringt der Kontroller 31 steuernd/regelnd den ersten Motor 6 in den Antriebszustand (Fahrzustand), in dem er ein Antriebsmoment an seiner Drehwelle 6a in der Richtung eines Pfeils Y5 erzeugt, wobei die erste und die zweite Kupplung 8 und 9 im Ausrückzustand verbleiben. In diesem Fall ist die Richtung des Antriebsmoments des ersten Motors 6 entgegengesetzt zu derjenigen des Grund-EV-Antriebsmodus. Gleichzeitig wirkt ein Moment auf das Ringrad 4r des ersten Kraftverteilers 4 ein, um das Ringrad 4r in der Richtung (Drehrichtung, die durch die Einwegkupplung 20 des ersten Drehreguliermittels 10 erlaubt wird) entgegengesetzt zu derjenigen Y5 des Antriebsmoments des ersten Motors 6 zu drehen. Jedoch ist die Drehung des Ringrads 4r durch das Zwangsbremsmittel 23 verhindert. Daher wird, wie durch einen gestrichelten Pfeil R4 in der Figur gezeigt ist, das Moment (das in der Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs wirkt) von der Drehwelle 6a des ersten Motors 6 zu der Kraftabgabewelle 12 über das Sonnenrad 4s, das Ritzel 4p und den Träger 4c des ersten Kraftverteilers 4 und das Drehübertragungsmittel 15 in dieser Reihenfolge übertragen. Das Antriebsmoment des ersten Motors 6 wird abhängig von dem gewünschten Antriebsmoment des Fahrzeugs gesteuert/geregelt, wie im Fall des Grund-EV-Antriebsmodus.
  • Weiterhin steuert/regelt der Kontroller 31 im Rückwärts-EV-Antriebsmodus den Strom (regeneratives Moment), der durch den zweiten Motor fließt, um es dem zweiten Motor zu ermöglichen Energie wiederzugewinnen (die Batterie 28 auf zuladen), während verursacht wird, dass die Kraftmaschine 1 eine Ausgabe erzeugt, die erforderlich ist, um es zu ermöglichen, dass der zweite Motor 7 Energie wiedergewinnt, wie im Fall des serienartigen EV-Antriebsmodus. Bei dieser Gelegenheit verhindert das Zwangsbremsmittel 27 die Drehung des Trägers 5c des zweiten Kraftverteilers 5 (in derselben Richtung wie diejenige, in die sich das Ringrad 5r dreht). Das Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 1 wird daher zu dem zweiten Motor 7 übertragen. In diesem Fall werden während der Wiedergewinnung durch den zweiten Motor die Kraftmaschine 1 und der zweite Motor gesteuert/geregelt wie in dem Fall des serienartigen EV-Antriebsmodus. Die Kraftmaschine 1 wird bei einem Operationspunkt mit einer hohen Effizienz betrieben. Auf diese Weise ist der Antrieb im Rückwärts-EV-Antriebsmodus ähnlich zu demjenigen im serienartigen EV-Antriebsmodus.
  • Im Rückwärts-EV-Antriebsmodus gemäß der vorliegenden Ausführungsform gewinnt der zweite Motor 7 Energie wieder. Jedoch kann die Kraftmaschine 1 im Leerlauf betrieben werden, ohne es zu ermöglichen, dass der zweite Motor 7 Energie wiedergewinnt. In diesem Fall braucht das Zwangsbremsmittel 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 nicht im Bremszustand betrieben werden.
  • In der obigen Beschreibung wird im Vorwärts-EV-Antriebsmodus die Kraftmaschine 1 im Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus gestartet, während das Fahrzeug im Grund-EV-Antriebsmodus angetrieben wird. Jedoch kann die Kraftmaschine 1 gestartet werden, während das Fahrzeug angehalten bleibt, bevor es im Grund-EV-Antriebsmodus gestartet wird wie in dem Fall, in dem die Kraftmaschine gestartet wird, bevor das Fahrzeug beginnt, im Rückwärts-EV-Antriebsmodus zu fahren. In diesem Fall kann, wie im Fall des Rückwärts-EV-Antriebsmodus, das Fahrzeug beginnen, vorwärts zu fahren, während es dem zweiten Motor 7 ermöglicht wird, Energie wiederzugewinnen unter Verwendung der Abgabe von der Kraftmaschine 1. Mit anderen Worten kann das Fahrzeug im serienartigen EV-Antriebsmodus gestartet werden. Ferner kann, während das Fahrzeug in dem anderen EV-Antriebsmodus als dem serienartigen EV-Antriebsmodus angetrieben wird, der Leerlaufbetrieb weitergeführt werden, ohne die Kraftmaschine 1 anzuhalten.
  • Nun wird unter Bezugnahme auf 6 der CVT-Antriebsmodus (Gangwechsel-Antriebsmodus) beschrieben. 6 zeigt den Betriebszustand der Kraftübertragungsvorrichtung 3 im CVT-Antriebsmodus. Im CVT-Antriebsmodus betreibt der Kontroller 31, während die Kraftmaschine 1 betrieben wird, die erste und die zweite Kupplung 8 und 9 im Einrückzustand über die Aktuatoren 18 und 19. Die Zwangsbremsmittel 23 und 27 des Drehreguliermittels 10 und 11 befinden sich im geöffneten Zustand. Da die erste Kupplung 8 sich im Einrückzustand befindet, dreht sich das Ringrad 4r des ersten Kraftverteilers 4 mit der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1. Demzufolge befindet sich die Einwegkupplung 20 des ersten Drehreguliermittels 10 im geöffneten Zustand. Da die zweite Kupplung 9 sich im Einrückzustand befindet, dreht sich ferner der Träger 5c des zweiten Kraftverteilers 5 gemeinsam mit der Kraftabgabewelle 12. Demzufolge verbleibt die Einwegkupplung 24 des zweiten Drehreguliermittels 11 im geöffneten Zustand.
  • In diesem Zustand steuert/regelt der Kontroller 31 den Betrieb der Kraftmaschine 1 und der Motoren 6 und 7 wie unten beschrieben. Auf der Basis des gewünschten Antriebsmoments und Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs bestimmt der Kontroller 31 eine Sollabgabe von der Kraftmaschine 1, die es ermöglicht, dass die entsprechende Energie den Antriebsrädern 2, 2 des Fahrzeugs zugeführt wird. Weiterhin bestimmt der Kontroller 31 einen Satz des Sollausgangsmoments und der Solldrehzahl der Kraftmaschine 1 entsprechend einem Betriebspunkt der Kraftmaschine 1, bei dem die Kraftmaschine die höchste Energieeffizienz aufweist (geringsten Kraftstoffverbrauch) beim Erzeugen der Sollabgabe. Die Sollabgabe, das Sollausgangsmoment und die Solldrehzahl werden unter Verwendung eines Kennfelds oder dgl. bestimmt. Der Kontroller 31 steuert/regelt die Drosselöffnung TH des Kraftmaschine 1 nach Maßgabe des Sollausgangsmoments. Der Kontroller 31 bestimmt ferner das Solllastmoment der Kraftmaschine 1, sodass die tatsächliche Drehzahl NE (erfasster Wert) der Kraftmaschine 1 zur Solldrehzahl hin konvergiert. Das Solllastmoment wird z.B. durch Korrigieren des Sollausgangsmoments auf der Basis einer manipulierten Variable bestimmt, die aus der Abweichung zwischen der tatsächlichen Drehzahl NE der Kraftmaschine 1 und der Solldrehzahl nach Maßgabe einer Rückkopplungsregelungsregel, wie einer PI-Regelungsregel, bestimmt wird.
  • Weiterhin bestimmt der Kontroller 31 das Sollfahrmoment (proportional zum gewünschten Antriebsmoment) der Kraftabgabewelle 12 nach Maßgabe des gewünschten Antriebsmoments des Fahrzeugs, wobei das Sollfahrmoment es erlaubt, dass das gewünschte Antriebsmoment den Antriebsrädern 2, 2 bereitgestellt wird. Danach bestimmt der Kontroller 31 auf Grundlage des Solllastmoments der Kraftmaschine 1 und des Sollfahrmoments der Kraftabgabewelle 12, die beide wie oben beschrieben bestimmt wurden, die Sollmomente des ersten und des zweiten Motors 6 und 7, wie unten beschrieben wird.
  • Hier ist das Lastmoment der Kraftmaschine 1 als Te definiert, das Fahrmoment der Kraftabgabewelle 12 ist als Tv definiert und die durch die Motoren 6 und 7 definierten Momente sind als T1 und T2 definiert. In einem stationären Zustand sind die unten gezeigten Beziehungen (1) und (2) erfüllt. Te = (1/k1)·T1+(1/k2)·T2 (1) Tv = k3·T1+k4·T2 (2)
  • In den Ausdrücken (1) und (2) bezeichnet k2 das Untersetzungsverhältnis für die Übertragung von Drehungen von der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 zum ersten Motor 6 und k2 bezeichnet das Untersetzungsverhältnis für die Übertragung von Drehungen von der Auggangswelle 1a der Kraftmaschine 1 zum zweiten Motor 7. k3 bezeichnet das Untersetzungsverhältnis für die Übertragung von Drehungen von der Drehwelle 6a des ersten Motors 6 zur Kraftabgabewelle 12 und k4 bezeichnet das Untersetzungsverhältnis für die Übertragung von Drehungen von der Drehwelle 7a des ersten Motors 7 zur Kraftabgabewelle 12. Die gemäß der vorliegenden Ausführungsform konfigurierte Kraftübertragungsvorrichtung 3 weist die Untersetzungsverhältnisse k1, k2, k3 und k4 auf. Von diesen sind die Untersetzungsverhältnisse k1 und k2 Konstanten, die jeweils durch das Übertragungsverhältnis des Ringrads 4r bzw. 5r zum Sonnenrad 4s bzw. 5s des Kraftverteilers 4 oder 5 bestimmt sind. Die Untersetzungsverhältnisse k3 und k4 sind Konstanten, die jeweils durch das Übertragungsverhältnis des Ringrads 4r bzw. 5r zum Sonnenrad 4s bzw. 5s des Kraftverteilers 4 bzw. 5 und das Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungsmittel 15 oder 17 bestimmt sind. Insbesondere ist das Übertragungsverhältnis (Verhältnis zwischen der Anzahl von Zähnen) des Sonnenrads 4s bzw. 5s zum Ringrad 4r bzw. 5r des Kraftverteilers 4 bzw. 5 als a definiert (bei der vorliegenden Ausführungsform ist dieser Wert derselbe für beide Kraftverteiler 4 und 5), das Übertragungsverhältnis des Zahnrads 15b zum Zahnrad 15a des Drehübertragungsmittels 15 (Untersetzungsverhältnis für die Übertragung von Drehungen von dem Zahnrad 15a zu dem Zahnrad 15b) ist als α definiert und das Übertragungsverhältnis des Zahnrads 17b zu dem Zahnrad 17a des Drehübertragungsmittels 17 (Untersetzungsverhältnis für die Übertragung von 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 Verwendung von a, α und β, wie oben beschrieben, werden das Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis und das Größere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis als (1+a)·α und (1+a)·β ausgedrückt.
  • Beim Bestimmen der Sollmomente T1 und T2 der Motoren 6 und 7 im CVT-Antriebsmodus bestimmt der Kontroller 31 diese aus dem Solllastmoment (entsprechend Te in Gleichung (1)) der Kraftmaschine 1 und dem Sollfahrlastmoment (entsprechend Tv in Gleichung (2)) der Kraftabgabewelle 12, die beide wie zuvor beschrieben bestimmt werden, auf Grundlage von Gleichung (1) und (2). Der Kontroller 31 steuert/regelt den durch den Motor 6 und 7 fließenden Strom nach Maßgabe der Sollmomente T1, T2.
  • Wenn die Kraftmaschine 1 und die Motoren 6 und 7 wie oben beschrieben gesteuert/geregelt werden, wird grundsätzlich der erste Motor 6 steuernd/regelnd in den Fahrzustand gebracht, in dem er ein Antriebsmoment (Fahrmoment) gleich dem Sollmoment T1 erzeugt. Der zweite Motor 7 wird steuernd/regelnd in den regenerativen Zustand (Erzeugungszustand) gebracht, in dem er ein Regenerationsmoment gleich dem Sollmoment T2 erzeugt. Dann wird im stationären Zustand der Stromverbrauch des ersten Motors 6 im Fahrzustand mit der Stromerzeugung des zweiten Motors 7 im regenerativen Zustand ausgeglichen (Stromverbrauch ist im Wesentlichen gleich Stromerzeugung).
  • Insbesondere wird die Abgabeenergie von der Kraftmaschine 1 teilweise zur Kraftabgabewelle 12 durch den zweiten Motor 7 im regenerativen Zustand und den ersten Motor 6 im Fahrzustand übertragen. Bei dieser Gelegenheit wird zwischen der Kraftmaschine 1 und der Kraftausgabewelle 12 ein Gangwechselvorgang durchgeführt mit einem Untersetzungsverhältnis zwischen dem Niedrige-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis und dem Größere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis. Die Ausgabe von der Kraftmaschine 1 wird zur Kraftabgabewelle 12 übertragen, um das Fahrzeug im CVT-Antriebsmodus anzutreiben. In diesem Fall wird, wie durch einen gestrichelten Pfeil R5 in 6 gezeigt ist, das Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 1 zu den Kraftverteilern 4 und 5 unter Verwendung der ersten Kupplung 8 verteilt. Das zum ersten Kraftverteiler 4 verteilte Moment wird zur Kraftabgabewelle 12 über das Ringrad 4r, das Ritzel 4p und den Träger 4c des ersten Kraftverteilers 4 und das Drehübertragungsmittel 15 in dieser Reihenfolge übertragen. Das zu dem zweiten Kraftverteiler 5 verteilte Moment wird zur Kraftabgabewelle 12 über das Ringrad 5r, das Ritzel 5p und den Träger 5c des zweiten Kraftverteilers 5 und das Drehübertragungsmittel 17 in dieser Reihenfolge übertragen. Die übertragenen Momente werden bei der Kraftabgabewelle 12 miteinander kombiniert und das kombinierte Moment wird von der Kraftabgabewelle 12 an die Antriebsräder 2, 2 ausgegeben.
  • Für eine zusätzliche Beschreibung ist die Drehzahl der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 als ωe (= NE) definiert, die Drehzahl der Kraftabgabewelle 12 ist als ωv definiert und die Drehzahlen der Drehwellen 6a und 7a der Motoren 6 und 7 sind als ω1 und ω2 definiert. Dann sind die Beziehungen (3) und (4) erfüllt. ωe = (1+a)·α·ωv-a·ω1 (3) ωe = (1+a)·β·ωv-a·ω2 (4)
  • Im CVT-Antrieb ist (1+a)·α > ωe/ω > (1+a)·β. (1+a)·α ist das Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis (Untersetzungsverhältnis für das erste Verteilerdrehübertragungssystem). (1+a)·β ist das Größere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis (Untersetzungsverhältnis für das zweite Verteilerdrehübertragungssystem).
  • Unter Bezugnahme auf die zuvor beschriebenen 4 und 6 und 7A und 7B wird eine Beschreibung von Vorgängen gegeben, die für ein Umschalten zwischen dem CVT-Antriebsmodus und dem serienartigen EV-Antriebsmodus durchgeführt werden. 7A und 7B zeigen einen Übergangsbetriebszustand für das Schalten. Wenn der in 4 gezeigte serienartige EV-Antriebsmodus zum CVT-Antriebsmodus in 6 umschaltet, verläuft er durch den in 7A gezeigten Betriebszustand zum in 7B gezeigten Betriebszustand (entsprechend einem Übergangsmodus gemäß der vorliegenden Erfindung), bevor er zum CVT-Antriebsmodus schaltet, der in 6 gezeigt ist. Im Betriebszustand in 7B (hierin als der "Übergangsmoduszustand" bezeichnet) befinden sich die erste und die zweite Kupplung 8 und 9 jeweils im Einrückzustand und im Ausrückzustand. Das Zwangsbremsmittel 23 des ersten Drehreguliermittels 10 und das Zwangsbremsmittel 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 befinden sich jeweils im offenen Zustand und im Bremszustand. Der erste Motor 6 erzeugt ein Antriebsmoment (das in der Richtung des Pfeils Y3 wirkt), vergleichbar zu demjenigen im serienartigen EV-Antriebsmodus und weist eine Drehzahl von null auf. Beinahe kein Strom fließt durch den zweiten Motor 6, der daher kein Moment erzeugt. Die Einwegkupplungen 20 und 24 des Drehreguliermittels 10 und 11 befinden sich im offenen Zustand. Wie durch einen gestrichelten Pfeil R6 in der Figur gezeigt ist, wird im Übergangsmoduszustand ein Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 1 von der Ausgangswelle 1a zur Kraftabgabewelle 12 über die erste Kupplung 8, das Ringrad 4r, das Ritzel 4p und den Träger 4c des ersten Kraftverteilers 4 sowie das Drehübertragungsmittel 15 in dieser Reihenfolge übertragen. Dieser Zustand entspricht dem Fall, in dem das Untersetzungsverhältnis gleich dem Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis (= (1+a)·α) im CVT-Antriebsmodus gesetzt ist.
  • Unter Bezugnahme auf 7A wird eine Beschreibung von Vorgängen gegeben, die bei einem Schalten von dem serienartigen EV-Antriebsmodus zu dem Übergangsmodus durchgeführt werden. Der Kontroller 31 rückt allmählich die erste Kupplung 8 über den Aktuator 18 ein, während er die zweite Kupplung 9 und das Zwangsbremsmittel 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 jeweils im Einrückzustand und im Bremszustand hält (dieselben wie im serienartigen EV-Antriebsmodus). Demzufolge befindet sich in dem in 7A gezeigten Zustand die erste Kupplung 8 im Zwischenzustand zwischen dem Einrückzustand und dem Ausrückzustand. Daher ist in 7A die erste Kupplung 8 schraffiert. In diesem Fall hält der Kontroller 31 das Antriebsmoment des ersten Motors 5 gleich dem Moment (Fahrmoment abhängig vom gewünschten Antriebsmoment des Fahrzeugs), das während des Antriebs im serienartigen EV-Antriebsmodus erzeugt wird. Ferner wird das Sollausgangsmoment der Kraftmaschine 1 auf einen Wert gesetzt, der geringfügig größer ist als ein Wert (gleich dem von dem ersten Motor 5 zu dem Ringrad 4r des ersten Kraftverteilers 4 übertragenen Moment), der mit dem Fahrmoment des ersten Motors 5 ausgeglichen ist. Dann wird die Drosselöffnung TH der Kraftmaschine 1 nach Maßgabe des Sollausgangsmoments gesteuert/geregelt. Gleichzeitig setzt der Kontroller 31 die Solldrehzahl der Kraftmaschine 1 auf einen Wert (der Drehzahl der Kraftmaschine 1, die erhalten wird, wenn das Fahrzeug mit der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit V angetrieben wird, wobei das Untersetzungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine 1 und der Kraftabgabewelle 12 auf das Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis fixiert ist), der der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit V im Übergangsmodus entspricht. Der Kontroller 31 steuert/regelt das regenerative Moment des zweiten Motors 7 derart, dass die tatsächliche Drehzahl NE (erfasster Wert) der Kraftmaschine 1 beim Sollwert gehalten wird. Wenn die Kraftmaschine 1 und die Motoren 6 und 7 auf diese Weise gesteuert/geregelt werden, während die erste Kupplung 8 eingerückt wird, wird ein Drehmoment allmählich von der Kraftmaschine 1 zum Ringrad 4r des ersten Kraftverteilers 4 übertragen. Das Ringrad 4r beginnt dann, sich in der Drehrichtung zu drehen (dieselbe wie diejenige der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1), die durch die Einwegkupplung 20 erlaubt wird (die Einwegkupplung 20 wird automatisch in den geöffneten Betriebszustand versetzt). Dementsprechend fällt die Drehzahl der Drehwelle 6a des ersten Motors 6 ab. Da das Ausgangsmoment der Kraftmaschine 1 allmählich zum ersten Kraftverteiler 4 übertragen wird, wird das regenerative Moment des zweiten Motors 7 allmählich verringert, um die tatsächliche Drehzahl NE der Kraftmaschine 1 auf dem Sollwert zu halten. Wenn die Drehzahl des ersten Motors 6 in der Nähe von null ist, stellt der Kontroller 31 die Drosselöffnung TH der Kraftmaschine 1 derart ein, dass die Drehzahl des ersten Motors 6 bei null gehalten wird. Bei dieser Gelegenheit wird das durch den zweiten Motor 6 erzeugte Moment beinahe null und die Leitung durch den zweiten Motor 7 wird gestoppt. Daher schaltet dieser Modus endgültig zum Übergangszustand in 7B.
  • Im Übergangsmodus, der als ein Ergebnis des Schaltens wie oben beschrieben eingerichtet wird, wird das Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 1 nicht zum zweiten Kraftverteiler 5 übertragen, sondern nur über den ersten Kraftverteiler 4 zur Kraftabgabewelle 12, um das Fahrzeug anzutreiben. Daher wirkt im Übergangsmodus sogar dann, wenn der Betriebszustand der zweiten Kupplung 9 oder des Zwangsbremsmittels 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 geschaltet wird, kein Moment auf den zweiten Kraftverteiler 5. Demzufolge wird der Antriebszustand des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt. Daher schaltet im Übergangsmodus der Kontroller 31 dann den Betriebszustand der zweiten Kupplung 9 von dem ausgerückten Zustand zum eingerückten Zustand über den Aktuator 19. Der Kontroller 31 schaltet auch den Betriebszustand des Zwangsbremsmittels 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 von dem Bremszustand zu dem offenen Zustand über den Aktuator 25. Danach ist der Drehzustand jeder der Kupplungen 8 und 9 und der Drehreguliermittel 10 und 11 derselbe wie derjenige im CVT-Antriebsmodus, der in 6 gezeigt ist. Der Kontroller 31 beginnt dann, die Kraftmaschine 1 und die Motoren 6 und 7 im zuvor beschriebenen CVT-Antriebsmodus zu steuern/regeln. Das Kraftfahrzeug wird daher im CVT-Antriebsmodus angetrieben.
  • Beim Schalten vom CVT-Antriebsmodus zum serienartigen EV-Antriebsmodus setzt der Kontroller 31 im in 6 gezeigten CVT-Antriebsmodus das Soll-Ausgangsmoment der Kraftmaschine 1 auf einen Wert, der die Erzeugung des gewünschten Antriebsmoments des Fahrzeugs im zuvor beschriebenen Übergangsmodus (das Untersetzungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine 1 und der Kraftabgabewelle 12 ist auf das Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis fixiert) ermöglicht, während er den Betriebszustand der Kupplungen 8 und 9 und der Drehreguliermittel 10 und 11 beibehält. Der Kontroller 31 setzt auch die Solldrehzahl der Kraftmaschine 1 auf einen Wert (die Drehzahl der Kraftmaschine 1, die erhalten wird, wenn das Fahrzeug bei der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit V angetrieben wird, wobei das Untersetzungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine 1 und der Kraftabgabewelle 12 auf das Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis fixiert ist), die der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit V im Übergangsmodus entspricht. Dann steuert/regelt der Kontroller 31 die Drosselöffnung TH der Kraftmaschine 1 und die Momente der Motoren 6 und 7 nach Maßgabe des gesetzten Sollausgangsmoments und der gesetzten Drehzahl der Kraftmaschine 1, wie für den zuvor beschriebenen CVT-Antriebsmodus beschrieben wurde. Dann wird die Drehzahl des ersten Motors 6 beinahe null und das Moment (Fahrmoment), das durch den ersten Motor 6 erzeugt wird, wird steuernd/regelnd auf einen Wert gesetzt, der mit dem Ausgangsmoment 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 den Betriebszustand der zweiten Kupplung 9 von dem eingerückten Zustand zu dem ausgerückten Zustand. Der Kontroller 31 schaltet auch den Betriebszustand des Zwangsbremsmittels 27 von dem zweiten Reguliermittel 11 von dem offenen Zustand zu dem Bremszustand. Daher schaltet der CVT-Antriebsmodus in 6 in den Übergangsmodus in 7B.
  • Dann verursacht der Kontroller 31, dass die Komponenten den in 7A gezeigten Vorgang durchführen. Insbesondere schaltet der Kontroller 31 all mählich den Betriebszustand der ersten Kupplung 9 von dem eingerückten Zustand zum ausgerückten Zustand, während er das Fahrmoment des ersten Motors 6 bei dem Wert (des Drehmoments, das dem gewünschten Antriebsmoment des Fahrzeugs entspricht) für den Übergangsmodus hält. Gleichzeitig erhöht der Kontroller 31 das regenerative Moment des zweiten Motors 7, um die Drehzahl NE der Kraftmaschine 1 bei dem Wert für den Übergangsmodus zu halten. Die Drehzahl des ersten Motors 6 steigt an, wenn die Ausrückung der ersten Kupplung 8 hergestellt ist. Wenn der Betriebszustand der ersten Kupplung 9 in der Nähe des ausgerückten Zustands ist, wirkt ein Moment von dem ersten Motor 6 auf das Ringrad 4r des ersten Kraftverteilers 4, um das Ringrad 4r in der Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung zu drehen, die durch die Einwegkupplung 20 erlaubt wird. Als Ergebnis wird die Einwegkupplung 20 automatisch in den Bremszustand gebracht. Danach wird, sobald die erste Kupplung 9 den voll ausgerückten Zustand erreicht, der serienartige EV-Antriebsmodus in 4 hergestellt. Nachfolgend steuert/regelt der Kontroller 31 die Kraftmaschine 1 und die Motoren 6 und 7 wie zuvor für den serienartigen EV-Antriebsmodus beschrieben.
  • Wie oben 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 und dem CVT-Antriebsmodus durchgeführt wird, möglich, den Antriebsmodus sanft zu schalten, während der Antriebszustand des Fahrzeugs erhalten bleibt. Insbesondere kann bei einem Schalten zwischen dem serienartigen EV-Antriebsmodus und dem Übergangsmodus (7A) die Einwegkupplung 20 automatisch die Drehung des Ringrads 4r des ersten Kraftverteilers 4 bremsen und das Bremsen lösen ohne das Erfordernis einer speziellen Steuerung/Regelung.
  • Nun wird der parallelartige Antriebsmodus unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Im parallelartigen Antriebsmodus bringt, wie in 8 gezeigt ist, der Kontroller 31 steuernd/regelnd die erste und die zweite Kupplung 8 und 9 in den eingerückten bzw. ausgerückten Zustand. Die Zwangsbremsmittel 23 und 24 des Drehreguliermittels 10 und 11 befinden sich im offenen Zustand.
  • Der erste Motor 6 wird steuernd/regelnd in den Fahrzustand gebracht, in dem er ein Fahrmoment erzeugt, das erforderlich ist, um das Fahrzeug anzutreiben. Der zweite Motor 7 wird steuernd/regelnd in den Fahrzustand gebracht, in dem er ein regeneratives Moment erzeugt. Die Einwegkupplung 20 des ersten Drehreguliermittels 10 befindet sich im Bremszustand, wie im Fall des Grund-EV-Antriebsmodus. Da sich die zweite Kupplung 9 im eingerückten Zustand befindet, befindet sich die Einwegkupplung 24 des zweiten Drehreguliermittels 11 in dem offenen Zustand. Im Betriebszustand des parallelartigen Antriebsmodus wird, wie durch den gestrichelten Pfeil R6 in der Figur gezeigt ist, das Fahrmoment des ersten Motors 5 zur Kraftabgabewelle 12 über das Sonnenrad 4s, das Ritzel 4p und den Träger 4c des ersten Kraftverteilers 4 und das Drehübertragungsmittel 15 in dieser Reihenfolge übertragen. Gleichzeitig wird, wie durch einen gestrichelten Pfeil R7 in der Figur gezeigt ist, das Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 1 zur Kraftabgabewelle 12 über das Kraftübertragungsmittel 16 und das Ringrad 5r, das Ritzel 5p und den Träger 5c des zweiten Kraftverteilers 5, die zweite Kupplung 9 und das Drehübertragungsmittel 17 in dieser Reihenfolge übertragen. Dann werden die Momente von dem ersten Motor 6 und das Moment von der Kraftmaschine 1 gemeinsam kombiniert bei der Kraftabgabewelle 12. Das kombinierte Moment wird dann an die Antriebsräder 2, 2 ausgegeben.
  • In diesem Fall werden insbesondere im parallelartigen Antriebsmodus die Kraftmaschine 1 und die Motoren 6 und 7 wie unten beschrieben gesteuert/geregelt. Die Sollausgabe von der Kraftmaschine 1 wird abhängig von dem gewünschten Antriebsmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs bestimmt, unter Verwendung eines Kennfelds oder dgl. Die Sollausgabe ist in der Gesamtenergie des Fahrzeugs enthalten, die in Zuordnung zum gewünschten Antriebsmoment und Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs erzeugt werden 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 die höchste Kraftstoffeffizienz beim Erzeugen der Sollausgabe aufweist. Weiterhin wird das Sollmoment T2 des zweiten Motors 7 aus dem Sollausgangsmoment Te der Kraftmaschine 1 und dem Untersetzungsverhältnis (= a) für die Übertragung von Drehungen von der Kraftmaschine 1 zum zweiten Motor 7 unter Verwendung von Ausdruck (5) bestimmt. Ausdruck (5) ist Gleichung (1) äquivalent, bei der T1 = 0 ist. T2 = a·Te (5)
  • Weiterhin wird das Sollmoment T1 des ersten Motors 6 bestimmt auf der Basis von Ausdruck (2), dem Sollfahrmoment Tv der Kraftabgabewelle 12, abhängig von dem gewünschten Antriebsmoment, und dem Sollmoment T2 des zweiten Motors 7, das unter Verwendung von Gleichung (5) bestimmt wird.
  • Dann wird die Drosselöffnung der Kraftmaschine 1 nach Maßgabe des Sollausgangsmoments Te der Kraftmaschine 1 bestimmt. Ferner werden die Motoren 6 und 7 steuernd/regelnd nach Maßgabe der Sollmomente T1 und T2 mit Energie versorgt.
  • Die oben beschriebenen Vorgänge im parallelartigen Antriebsmodus ermöglichen es, dass das Fahrzeug angetrieben wird, während das Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 1 und das Fahrmoment des ersten Motors 6 der Kraftausgabewelle 12 parallel zugeführt werden. Die Energieeffizienz im parallelartigen Antriebsmodus ist generell geringer als diejenige im EV-Antriebsmodus oder im CVT-Antriebsmodus. Jedoch kann im parallelartigen Antriebsmodus ein Antriebsmoment erzeugt werden, das größer ist als dasjenige, das im EV-Antriebsmodus oder im CVT-Antriebsmodus erzeugt wird. Demzufolge wird, wie in 2 gezeigt und zuvor beschrieben worden ist, der parallelartige Antriebsmodus grundsätzlich in Bereichen verwendet, die ein hohes Antriebsmoment bei relativ geringer Fahrzeuggeschwindigkeit erfordern.
  • Ein Schalten zwischen dem parallelartigen Antriebsmodus und dem EV-Antriebsmodus (Vorwärts-EV-Antriebsmodus) wird durchgeführt durch Verwenden des Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmouds (insbesondere des Modus, in dem die Kraftmaschine 1 im Leerlauf laufen gelassen wird), was in der zuvor beschriebenen 3B gezeigt ist. Wenn der EV-Antriebsmodus zum parallelartigen Antriebsmodus schaltet, verläuft er vom Grund-EV-Antriebsmodus oder serienartigen EV-Antriebsmodus zum Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus, der in 3B gezeigt ist, um die Kraftmaschine im Leerlaufzustand laufen zu lassen. Dann betreibt der Kontroller 31 die zweite Kupplung 9 im eingerückten Zustand. Gleichzeitig bleibt die Leitung durch den zweiten Motor 7 gestoppt und der zweite Motor 7 erzeugt kein Drehmoment. Demzufolge verändert das Einrücken der zweiten Kupplung 9 den Antriebszustand des Fahrzeugs nicht. Dann dreht sich der Träger 5c des zweiten Kraftverteilers 5 in der Drehrichtung, die durch die Einwegkupplung 24 erlaubt wird, gemeinsam mit der Drehung der Kraftabgabewelle 12. Dann beginnt in dem Zustand, in dem die zweite Kupplung 9 sich im eingerückten Zustand befindet, der Kontroller 31 die zuvor beschriebene Steuerung/Regelung des parallelartigen Antriebsmodus.
  • Wenn der parallelartige Antriebsmodus zum EV-Antriebsmodus geschaltet wird, reduziert der Kontroller 31, da das gewünschte Antriebsmoment im parallelartigen Antriebsmodus geringer ist, das Sollausgangsmoment, das in der Gesamtenergie des Fahrzeugs enthalten ist, die in Verbindung mit dem gewünschten Antriebsmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs erzeugt werden soll, wobei die Sollausgabe durch die Kraftmaschine 1 bereitgestellt werden soll. Dann verringert der Kontroller 31 letztlich die Sollausgabe der Kraftmaschine 1 auf null. Der Kontroller 31 setzt ferner steuernd/regelnd die Drosselöffnung TH der Kraftmaschine 1 auf den Minimalwert, um so die Kraftmaschine 1 im Leerlauf laufen zu lassen. Gleichzeitig verringert die zuvor beschriebene Steuerung/Regelung im parallelartigen Antriebsmodus das Drehmoment des zweiten Motors 7 auf null. Ferner wird das Moment des ersten Motors 6 steuernd/regelnd auf einen Wert gesetzt, der dem gewünschten Antriebsmoment des Fahrzeugs entspricht. In diesem Zustand wird die zweite Kupplung 9 im ausgerückten Zustand betrieben, um den Betriebszustand zu dem einen (Leerlaufzustand der Kraftmaschine 1) im zuvor beschriebenen Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus zu schalten, ohne den Antriebszustand des Fahrzeugs zu verändern. Nachfolgend wird das Fahrzeug im zuvor beschriebenen Grund-EV-Antriebsmodus oder serienartigen EV-Antriebsmodus angetrieben.
  • Der parallelartige Antriebsmodus wird auch zum CVT-Antriebsmodus geschaltet unter Verwendung des zuvor beschriebenen Kraftmaschinenstart/-Leerlauf-EV-Antriebsmodus. Insbesondere schaltet, wie im Fall des Schaltens von dem parallelartigen Antriebsmodus zu dem EV-Antriebsmodus, der parallelartige Antriebsmodus zunächst zum Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus. Dann schaltet im Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus der Kontroller 31 den Betriebszustand der zweiten Kupplung 9 von dem eingerückten Zustand zum ausgerückten Zustand. Der Kontroller 31 schaltet auch das Zwangsbremsmittel 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 von dem offenen Zustand zu dem Bremszustand. Der Zustand nach dem Schalten ist demjenigen im serienartigen EV-Antriebsmodus vergleichbar. Daher verursacht nachfolgend der Kontroller 31 ein Schalten zum CVT-Antriebsmodus über die in 7A und 7B gezeigten Betriebszustände, wie im Fall des zuvor beschriebenen Schaltens von dem serienartigen EV-Antriebsmodus zu dem CVT-Antriebsmodus.
  • Wenn der CVT-Antriebsmodus zum parallelartigen Antriebsmodus schaltet, schaltet er zunächst zum serienartigen EV-Antriebsmodus aus dem CVT-Antriebsmodus. Danach wird im serienartigen EV-Antriebsmodus das Drosselventil der Kraftmaschine 1 geschlossen, die Leitung durch den zweiten Motor 7 blockiert, das durch den zweiten Motor 7 erzeugte Drehmoment auf null gesetzt. Dann wird das Zwangsbremsmittel 27 des zweiten Drehreguliermittels 11 im offenen Zustand betrieben, um ein Schalten zum Kraftmaschinenstart/-Leerlauf-EV-Antriebsmodus zu verursachen. Nachfolgend schaltet, wie im Fall des Schaltens von dem EV-Antriebsmodus zu dem parallelartigen Antriebsmodus, der Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus zum parallelartigen Antriebsmodus.
  • Wie oben beschrieben wurde, umfasst die Kraftübertragungsvorrichtung 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die erste und die zweite Kupplung 8 und 9 und das 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 selektiv angetrieben werden. Demzufolge kann die Energieeffizienz erhöht sein, während die Antriebsleistungsfähigkeit des Fahrzeugs erfüllt wird. Ferner können die Schaltungen zwischen den Antriebsmodi sanft erreicht werden.
  • Die oben beschriebene Ausführungsform zeigt das Beispiel, bei dem die Vorrichtung die Ritzelvorrichtungen als Kraftverteiler umfasst. Jedoch können z.B. Differenzialkegelradvorrichtungen als Kraftverteiler verwendet werden.
  • Nun wird unter Bezugnahme auf 9 eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform einer Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. 2 ist ein Diagramm, das schematisch die allgemeine Systemkonfiguration eines Hybridfahrzeugs mit der Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die vorliegende Ausführungsform ist dieselbe wie die erste Ausführungsform, außer für einen Teil der Konfiguration. Dieselben Komponenten der zweiten Ausführungsform wie diejenigen der ersten Ausführungsform sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie diejenigen in der ersten Ausführungsform. Ihre Beschreibung wird daher weggelassen.
  • Bei der Kraftübertragungsvorrichtung 3 fällt dann, wenn aus irgendeinem Grund die Kraftmaschine 1 inoperativ wird (die Kraftmaschine stoppt das Erzeugen einer Ausgabe), während das Fahrzeug im CVT-Antriebsmodus angetrieben wird, die Drehzahl der Kraftmaschine 1 auf null ab. Wenn die Kraftmaschine 1 in einem hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich ausfällt, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V hoch ist, steigt die Drehzahl entweder des ersten oder zweiten Motors 6 oder 7, der dem ersten Verteilerdrehübertragungssystem mit dem Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis zugeordnet ist, d.h. des ersten Motors 6, über einen Betriebsdrehzahlbereich im CVT-Antriebsmodus an. Gemäß der zweiten Ausführungsform ist es sogar dann, wenn die Kraftmaschine während des Antriebs im CVT-An triebsmodus ausfällt, wie oben beschrieben, möglich, einen übermäßigen Anstieg der Drehzahl des ersten Motors 6, der dem ersten Verteilerdrehübertragungssystem mit dem Niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Untersetzungsverhältnis zugeordnet ist, zu verhindern.
  • Im Folgenden wird eine Beschreibung der Konfiguration einer Kraftübertragungsvorrichtung 3' gemäß der zweiten Ausführungsform gegeben. Wie in 9 gezeigt ist, umfasst in der vorliegenden Ausführungsform die Kraftübertragungsvorrichtung 3' ein drittes Drehreguliermittel 32 zum Verhindern der Drehung der Drehwelle 7a des zweiten 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 der ersten Ausführungsform.
  • Das dritte Drehreguliermittel 32 ist aufgebaut aus einer Einwegkupplung 33, die die Drehung der Drehwelle 7a des zweiten Motors 7 in einer vorbestimmten Richtung verhindert. Wie die Einwegkupplungen 20 und 24 verhindert die Einwegkupplung 33 die Drehung der Drehwelle 7a des zweiten Motors 7 durch einen Verriegelungsmechanismus oder dgl. In diesem Fall erlaubt die Einwegkupplung 33 die Drehung der Drehwelle 7a in der Richtung eines Pfeils Y4 in der Figur. Die Drehrichtung Y4 ist entgegengesetzt zu derjenigen des Trägers 5c des zweiten Kraftverteilers 5 im CVT-Antriebsmodus (dies ist die Drehrichtung Y2 in 9). Für eine zusätzliche Beschreibung ist die Drehrichtung Y4 dieselbe wie diejenige der Drehwelle 7a des zweiten Motors 7 im serienartigen EV-Antriebsmodus, im Kraftmaschinenstart/Leerlauf-EV-Antriebsmodus und im parallelartigen Antriebsmodus.
  • Nun wird eine Beschreibung gegeben von Betriebsvorgängen der Kraftübertragungsvorrichtung 3' gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die vorliegende Ausführungsform ist dieselbe wie die erste Ausführungsform, außer für Vorgänge, die durchgeführt werden, wenn die Kraftmaschine 1 aus irgendeinem Grund ausfällt (die Kraftmaschine 1 keine Ausgabe erzeugen kann aufgrund der Unterbrechung von Kraftstoffeinspritzung oder dgl.), während das Fahrzeug im CVT-Antriebsmodus angetrieben wird. Demzufolge wird die Beschreibung von anderen Vorgängen als den unterschiedlichen Vorgängen weggelassen. Lediglich die unterschiedlichen Vorgänge werden im Folgenden beschrieben.
  • Wenn die Kraftmaschine 1 ausfällt, während das Fahrzeug im CVT-Antriebsmodus angetrieben wird, steigt die Drehzahl ωe der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 an. In diesem Fall fällt ohne die Einwegkupplung 33 des Drehreguliermittels 32 die Drehzahl we der Kraftmaschine 1 schließlich auf null ab. Daher steigt, wie aus den Ausdrücken (3) und (4) ersichtlich ist, die Drehzahl ω1 der Drehwelle 6a des ersten Motors 6 an, wobei der erste Motor 6, der ein Drehmoment auf den ersten Stromverteiler 5 des ersten Verteilerdrehübertragungssystems ausübt, ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das zweite Verteilerdrehübertragungssystem (ω1 = ((1+a)·α/a)·ωv). Gleichzeitig wird die Richtung der Drehzahl ω2 der Drehwelle 7a des zweiten Motors 7 im Vergleich zum Antrieb im CVT-Antriebsmodus umgekehrt. Jedoch wirkt in der Kraftübertragungsvorrichtung 3' gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Einwegkupplung 33 (die Einwegkupplung 33 wird in den Bremsbetriebszustand gebracht, in dem sie die Drehung der Drehwelle 7a des zweiten Motors 7 verhindert) derart, dass sie verhindert, dass die Drehwelle 7a des zweiten Motors 7 sich in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen während des Antriebs im CVT-Antriebsmodus dreht. Im Ergebnis fällt die Drehzahl der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 lediglich auf den Wert (1+a)·β·v ab. Dementsprechend wird verhindert, dass die Drehzahl der Drehwelle 6a des ersten Motors 6 ansteigt. Insbesondere gilt dann, wenn die Drehzahl we der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 auf den Wert (1+a)·β·v abfällt, ω1 = (1+a)·((α-β)/a)·ωv auf der Grundlage von Ausdruck (3), der oben gezeigt wurde. Demzufolge ist die Drehzahl ω1 der Drehwelle 6a des ersten Motors 6 ((1+a)·β/a)·ωv niedriger als diejenige, die erhalten wird, wenn die Drehzahl we der Ausgangswelle 1a der Kraftmaschine 1 auf null abfällt.
  • Daher kann sogar dann, wenn die Kraftmaschine 1 während des Antriebs im CVT-Antriebsmodus ausfällt, die Kraftübertragungsvorrichtung 3' gemäß der vorliegenden Ausführungsform verhindern, dass der erste Motor 6 im ersten Verteilerdrehübertragungssystem mit dem größeren Untersetzungsverhältnis mit einer übermäßig großen Drehzahl arbeitet. Dies verringert die für den ersten Motor 6 und die Motortreiberschaltung 29 (siehe 1) erforderlichen Fähigkeiten. Es ist daher möglich, die erforderlichen Kapazitäten des ersten Motors 6 und der Motortreiberschaltung 29 zu verringern. Ferner kann die Größe der Kraftübertragungsvorrichtung 3' und die Kosten gespart werden.
  • Nun wird unter Bezugnahme auf die 10 bis 17 eine Beschreibung einer dritten Ausführungsform einer Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. 10 ist ein Diagramm, das schematisch die allgemeine Systemkonfiguration für das Hybridfahrzeug mit der Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das Bezugszeichen 41 bezeichnet ein Kraftmaschine, die Bezugszeichen 42, 42 bezeichnen Antriebsräder des Fahrzeugs und das Bezugszeichen 43 bezeichnet eine Kraftübertragungsvorrichtung.
  • Die Kraftübertragungsvorrichtung 43 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst als mechanische Hauptkomponenten einen ersten Kraftverteiler 44, einen zweiten Kraftverteiler 45, einen ersten Motor 46, einen zweiten Motor 47, eine erste Kupplung 48 (erstes Kupplungsmittel), zwei Gangwechseleinheiten 49 und 50, eine Kraftabgabewelle 51 und ein erstes bis viertes Drehreguliermittel 71 bis 74. Die Kraftabgabewelle 51 ist extern um eine Krafteingangswelle 52 herum eingeführt, die koaxial mit einer Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 verbunden ist, sodass sie integral mit der Ausgangswelle 41a drehbar ist. Die Kraftabgabewelle 51 kann relativ zu der Krafteingangswelle 52 frei drehbar sein. Die Kraftabgabewelle 51 ist mit den Antriebsrädern 42, 42 über ein Zahnrad 53a verbunden, das derart vorgesehen ist, dass es integral mit der Krafteingangswelle 51 drehbar ist, wobei ein Leerlaufzahnrad 54 mit dem Zahnrad 53a kämmt, wobei ein Leerlaufzahnrad 55 derart vorgesehen ist, dass es integral mit dem Leerlaufzahnrad 54 drehbar ist, und wobei eine Differenzialgetriebevorrichtung 56 (Differenzialkegelradvorrichtung) mit dem Leerlaufzahnrad 55 kämmt. Die Krafteingangswelle 51 kann gemeinsam mit den An triebsrädern 42, 42 gedreht werden. Die alternierend lang und kurz gestrichelte Linie in der Figur zeigt, dass das Zahnrad 53a mit dem Leerlaufzahnrad 54 kämmt. Das Zahnrad 53a ist eine Komponente der Gangwechseleinheiten 49 und 50, die später im Detail beschrieben werden.
  • Der erste Kraftverteiler 44 ist aus einer einzelritzelartigen Ritzelvorrichtung aufgebaut, die ähnlich zu derjenigen des Kraftverteilers 4 oder 5 gemäß der ersten Ausführungsform ist. Der erste Kraftverteiler 44 umfasst ein Ringrad 44r, das als Eingangswelle wirkt, ein Sonnenrad 44s, das als eine zweite Ausgangswelle wirkt, eine Mehrzahl von Ritzeln 44p, die um das Sonnenrad 44s in bestimmten Intervallen herum angeordnet sind und von denen jedes mit dem Sonnenrad 44s und dem Ringrad 44r kämmt, und einen Träger 44c, der diese Ritzel 44r trägt und als eine erste Ausgangswelle wirkt. Das Sonnenrad 44s ist koaxial mit einer Drehwelle 46a des ersten Motors 46 verbunden, sodass es integral mit der Drehwelle 46a drehbar ist.
  • Der zweite Kraftverteiler 45 ist aus einer sogenannten doppelritzelartigen Ritzelvorrichtung aufgebaut. Der zweite Kraftverteiler 45 umfasst ein Ringrad 45r, das als Eingangswelle wirkt, ein Sonnenrad 45s, das als zweite Ausgangswelle wirkt, eine Mehrzahl von Ritzeln 45p (Paare von kämmenden Ritzeln 45pr und 45ps), die um das Sonnenrad 45s in bestimmten Abständen angeordnet sind, und einem Träger 45c, der die Ritzel 45pr und 45ps der Ritzelpaare 45p trägt und als erste Ausgangswelle wirkt. Das Sonnenrad 45s ist koaxial mit einer Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 verbunden, sodass es integral mit der Drehwelle 47a drehbar ist. Die Ritzel 45pr und 45ps des Ritzelpaars 45p kämmen jeweils mit dem Ringrad 45r und dem Sonnenrad 45s.
  • Die Krafteingangswelle 52 ist mit einer Eingangsöffnung 48a der ersten Kupplung 48 über ein Zahnrad 57a verbunden, das derart vorgesehen ist, dass es integral mit der Krafteingangswelle 52 und einem mit dem Zahnrad 57 kämmenden Zahnrad 57b drehbar ist. Das Zahnrad 57b ist mit der Eingangsöffnung 48a der ersten Kupplung 48 derart verbunden, dass es integral mit der Eingangsöffnung 48a drehbar ist. Das Zahnrad 57b und die Kupplung 48 sind dem ersten Motor 46 gegenüberliegend angeordnet und koaxial mit dem Sonnenrad 44s des ersten Kraftverteilers 44 angeordnet. Die Ausgangsöffnung 48b der ersten Kupplung 48 ist integral drehbar mit dem Ringrad 44r des ersten Kraftverteilers 44 verbunden. Wenn daher die erste Kupplung 48 sich im eingerückten Zustand befindet, wird die Drehung der Ausgangswelle 41a des Motors 41 zu dem Ringrad 44r des ersten Kraftverteilers 44 über die Krafteingangswelle 52, das Zahnrad 57a, das Zahnrad 57b und die erste Kupplung 48 in dieser Reihenfolge übertragen. Die erste Kupplung 48 weist dieselbe Struktur auf wie diejenige der ersten Kupplung 8 gemäß der ersten Ausführungsform und ist von einem Reibscheibentyp.
  • Zusätzlich zum Zahnrad 57b kämmt ein Zahnrad 57c mit dem Zahnrad 57a an der Krafteingangswelle 52; das Zahnrad 57c ist mit dem Ringrad 45r derart verbunden, dass es integral mit dem Ringrad 45r des zweiten Kraftverteilers 45 drehbar ist. Daher wird die Drehung der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zu dem Ringrad 45 des zweiten Kraftverteilers 45 über die Eingangswelle 52, das Zahnrad 57a und das Zahnrad 57c in dieser Reihenfolge übertragen.
  • Eine Achse 45ca des Trägers 45c des zweiten Verteilers 45 verläuft zu dem Zahnrad 57c hin (das gegenüber dem zweiten Motor 47 und auf derselben Seite wie diejenige einer Achse 44ca des Trägers 44c des ersten Kraftverteilers 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 Ausführungsform weisen die Zahnräder 57b und 57c denselben Durchmesser (dieselbe Anzahl von Zähnen) auf. Daher weist ein Drehübertragungssystem von der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zu dem Ringrad 44r, der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers 44, dasselbe Untersetzungsverhältnis auf wie dasjenige eines Drehübertragungssystems von der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zu dem Ringrad 45r, der Eingangswelle des zweiten Kraftverteilers 45r.
  • Die Achse 44ca des Trägers 44c des ersten Kraftverteilers 44, die derart vorgesehen ist, dass sie 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 Drehübertragungen von dem Träger 44c zu der Kraftabgabewelle 51 zwischen einer Mehrzahl von (in der vorliegenden Ausführungsform zwei) Niveaus wechseln. Die Gangwechseleinheit 49 umfasst Drehübertragungsmechanismen 58 und 59, von denen jeder Drehungen im Untersetzungsverhältnis des entsprechenden Niveaus überträgt. Der Drehübertragungsmechanismus 58 weist ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis auf als der Drehübertragungsmechanismus 59. In der folgenden Beschreibung werden die Drehübertragungsmechanismen 58 und 59 als der Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 und der Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 bezeichnet.
  • Die Drehübertragungsmechanismen 58 und 59 werden beschrieben. Zunächst ist der Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 aufgebaut aus einem Zahnrad 53a an der Kraftabgabewelle 51 und einem Zahnrad 53b, das koaxial mit dem Träger 44c vorgesehen ist, sodass es mit dem Zahnrad 53a kämmt. Das Zahnrad 53b wird durch die Achse 44ca des Trägers 44c durchsetzt, sodass es relativ zu der Achse 44ca drehbar ist. Der Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 ist aufgebaut aus einem Zahnrad 60a, das derart vorgesehen ist, dass es integral mit der Kraftabgabewelle 51 und einem Zahnrad 60b drehbar ist, das koaxial mit dem Träger 44c derart vorgesehen ist, dass es mit dem Zahnrad 60a kämmt. Eine Kupplung 61 ist zwischen den Drehübertragungsmechanismen 58 und 59 vorgesehen, um die Drehübertragung zwischen dem Zahnrad 53b und der Achse 44ca des Trägers 44c einzurücken/auszurücken und die Drehübertragung zwischen dem Zahnrad 60b und der Achse 44ca des Trägers 44c einzurücken/auszurücken. Die Kupplung 61 ist in der Axialrichtung der Achse 44ca des Trägers 44c zwischen den Zahnrädern 53b und 60b bewegbar. Diese Bewegung macht die Kupplung 61 in dem Zustand betätigbar, in dem ein Element 62, das an der Achse 44ca des Trägers 44c zwischen den Zahnrädern 53b und 60b befestigt ist, integral drehbar mit dem Zahnrad 53b durch eine Keilwellenverbindung verbunden ist, sodass das Zahnrad 53b und der Träger 44c integral drehbar sind, in dem Zustand, in dem das Element 62 und das Zahnrad 60b integral drehbar miteinander durch eine Keilwellenverbindung verbunden sind, sodass das Zahnrad 60b und der Träger 44c integral drehbar sind, und in dem Zustand, in dem das Element 62 von den Zahnrädern 53b und 60b getrennt ist, um die Drehübertragung zwischen dem Träger 44c und beiden Zahnrädern 53b und 60b zu blockieren (die Drehübertragung zwischen dem Träger 44c und der Kraftabgabewelle 51 ist blockiert, dies wird hierin im Folgenden manchmal als der Neutralzustand der Kupplung 61 bezeichnet).
  • Demzufolge wird mit der Gangwechseleinheit 49 dann, wenn die Kupplung 61 das Zahnrad 60b und das Element 62 miteinander verbindet, die Drehübertragung von dem Träger 44c zu der Kraftabgabewelle 51 über den Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 ausgeführt. Das Untersetzungsverhältnis für die Drehübertragung ist dasselbe wie dasjenige des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59. Wenn die Kupplung 61 das Zahnrad 53b und das Element 62 miteinander verbindet, wird die Drehübertragung von dem Träger 44c zu der Kraftabgabewelle 51 über den Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 ausgeführt. Das Untersetzungsverhältnis für die Drehübertragung ist dasselbe wie dasjenige des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58.
  • Andererseits ist die Achse 45ca des Trägers 45c des zweiten Kraftverteilers 45, die derart vorgesehen ist, dass sie die Achse des Zahnrads 57c durchsetzt, mit der Kraftabgabewelle 51 über die Gangwechseleinheit 50 verbunden. Die Gangwechseleinheit 50 kann das Untersetzungsverhältnis für Drehübertragungen von dem Träger 45c zur Kraftabgabewelle 51 zwischen einer Mehrzahl von (in der vorliegenden Ausführungsform zwei) Niveaus verändern. Die Gangwechseleinheit 50 umfasst Drehübertragungsmechanismen 63 und 64, von denen jeder Drehungen mit dem Untersetzungsverhältnis des entsprechenden Niveaus überträgt. Der Drehübertragungsmechanismus 63 weist ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis auf als der Drehübertragungsmechanismus 64. In der folgenden Beschreibung werden die Drehübertragungsme chanismen 63 und 64 als der Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 und der Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 bezeichnet.
  • Die Drehübertragungsmechanismen 63 und 64 werden beschrieben. Zunächst ist der Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 aus dem Zahnrad 53a an der Kraftabgabewelle 51 und einem Zahnrad 53c aufgebaut, das koaxial mit dem Träger 45c derart vorgesehen ist, dass es mit dem Zahnrad 53a kämmt. Das Zahnrad 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 aus dem Zahnrad 60a an der Kraftabgabewelle 51 und einem Zahnrad 60c aufgebaut, das koaxial mit dem Träger 45c derart vorgesehen ist, dass es mit dem Zahnrad 60a kämmt. Eine Kupplung ist zwischen den Drehübertragungsmechanismen 63 und 64 vorgesehen, um die Drehübertragung zwischen dem Zahnrad 53c und der Achse 45ca des Trägers 45c einzurücken/auszurücken und um die Drehübertragung zwischen dem Zahnrad 60c und der Achse 45ca des Trägers 45c einzurücken/auszurücken. Wie die Kupplung 61 der Gangwechseleinheit 49, ist die Kupplung 65 in dem Zustand betreibbar, in dem ein Element 66, das an der Achse 45ca des Trägers zwischen den Zahnrädern 53c und 60c befestigt ist, integral drehbar mit dem Zahnrad 53c durch eine Keilwellenverbindung verbunden ist, sodass das Zahnrad 53c und der Träger 45c integral drehbar sind, in dem Zustand, in dem das Element 66 und das Zahnrad 60c integral drehbar miteinander durch eine Keilwellenverbindung verbunden sind, sodass das Zahnrad 60c und der Träger 45c integral drehbar sind, und in dem Zustand, in dem das Element 66 von den Zahnrädern 53c und 60c getrennt ist, um die Drehübertragung zwischen dem Träger 45c und den beiden Zahnrädern 53c und 60c zu blockieren (die Drehübertragung zwischen dem Träger 45c und der Kraftabgabewelle 51 ist blockiert, dies wird hierin im Folgenden manchmal als der Neutralzustand der Kupplung 65 bezeichnet).
  • Demzufolge wird mit der Gangwechseleinheit 50 dann, wenn die Kupplung 65 das Zahnrad 60c und das Element 66 miteinander verbindet, die Drehüber tragung von dem Träger 45c zur Kraftabgabewelle 51 über den Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 ausgeführt. Das Untersetzungsverhältnis für die Drehübertragung ist dasselbe wie dasjenige des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64. Wenn die Kupplung 65 das Zahnrad 53c und das Element 66 miteinander verbindet, wird die Drehübertragung von dem Träger 45c zur Kraftabgabewelle 51 über den Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 ausgeführt. Das Untersetzungsverhältnis für die Drehübertragung ist dasselbe wie dasjenige des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63.
  • Anstelle der Verwendung der Keilwellenverbindung können die Kupplungen 61 oder 65 vom Klauentyp oder einem Reibungstyp sein. Weiterhin können die Drehübertragungsmechanismen der Gangwechseleinheiten 49 und 50 Drehungen beispielsweise unter Verwendung eines Kettenrads und einer Kette übertragen. Ferner wirkt die Kupplung 65 als zweites Kupplungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform weist das Zahnrad 53b des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 der Gangwechseleinheit 49 denselben Durchmesser (dieselbe Anzahl von Zähnen) auf wie dasjenige des Zahnrads 53c des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 der Gangwechseleinheit 50. Daher weisen die Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismen 58 und 63 der Gangwechseleinheiten 49 und 50 dasselbe Untersetzungsverhältnis auf.
  • Ähnlich weisen die Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismen 59 und 64 der Gangwechseleinheiten 49 und 50 dasselbe Untersetzungsverhältnis auf.
  • Nun wird unter Bezugnahme auf Tabelle 1 eine Beschreibung des Untersetzungsverhältnisses für das Drehübertragungssystem der Drehübertragungsvorrichtung 43 gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben.
  • Tabelle 1
    Figure 00730001
  • Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, ist das Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungssystem von der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zu dem Ringrad 44r, der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers 44, als k5 definiert. Das Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungssystem von der Ausgabewelle 41a der Kraftmaschine 41 zum Ringrad 45r, der Eingangswelle des zweiten Kraftverteilers 45, ist als k6 definiert (bei der vorliegenden Ausführungsform gilt k6 = k5). Das Untersetzungsverhältnis für Drehübertragungen von dem Ringrad 44r zu dem Sonnenrad 44s des ersten Kraftverteilers 44 ist als k7 definiert. Das Untersetzungsverhältnis für Drehübertragungen von dem Ringrad 45r zu dem Sonnenrad 45s des zweiten Kraftverteilers 45 ist als k8 definiert. Ferner ist das Untersetzungsverhältnis (Übertragungsverhältnis (Verhältnis der Anzahl von Zähnen) des Zahnrads 53a zu dem Zahnrad 53b oder 53c) der Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismen 58 und 63 von beiden Gangwechseleinheiten 49 und 50 als k9 definiert. Das Untersetzungsverhältnis (Übertragungsverhältnis (Verhältnis zwischen der Anzahl von Zähnen) des Zahnrads 60a zu dem Zahnrad 60b oder 60c) der Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismen 59 und 64 von beiden Gangwechseleinheiten 49 und 50 ist als k10 definiert (> k9). Da die Gangwechseleinheit 49 das Übersetzungsverhältnis schaltet, verändert sich in diesem Fall das Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungssystem (erstes Verteilerdrehübertragungssystem) von der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zu der Kraftabgabewelle 51 über den ersten Kraftverteiler 44 zwischen k5·(1+k7)·k9 oder k5·(1+k7)·k10, wie in Tabelle 1 gezeigt ist. Da die Gangwechseleinheit 50 das Untersetzungsverhältnis schaltet, verändert sich in ähnlicher Weise das Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungssystem (zweites Verteilerdrehübertragungssystem) von der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zur Kraftabgabewelle 51 über den zweiten Kraftverteiler 45 zwischen k6·(1-k8)·k9 oder k6·(1-k8)·k10, wie in Tabelle 1 gezeigt ist. In diesem Fall gilt k10 = A2·k9, sodass vier Typen von Untersetzungsverhältnissen für sowohl das erste als auch das zweite Verteilerdrehübertragungssystem Werte in einer Form einer geometrischen Folge aufweisen. Hier bezeichnet A das Verhältnis des Untersetzungsverhältnisses für das Drehübertragungssystem von der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zum Träger 44c des ersten Kraftverteilers zum Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungssystem von der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zu dem Träger 45c des zweiten Kraftverteilers 45. Bei der vorliegenden Ausführungsform gilt A = (1+k7)/(1-k8), da k5 = k6. Wenn die Untersetzungsverhältnisse k9 und k10 der Gangwechseleinheiten 49 und 50 derart festgelegt sind, dass gilt k10 = A2·k9, wie oben beschrieben wurde, liegen dann, wenn die vier Typen von Untersetzungsverhältnissen k5·(1+k7)·k9, k5·(1+k7)·k10, k6·(1-k8)·k9 und k6·(1-k8)·k10 in der Reihenfolge ansteigender Größe angeordnet werden, die Werte in Form einer geometrischen Folge vor, bei der jeder Wert A mal so groß ist wie der vorangehende Wert. In der folgenden Beschreibung werden die Untersetzungsverhältnisse k5·(1+k7)·k9, k5·(1+k7)·k10, k6·(1-k8)·k9 und k6·(1-k8)·k10 wie folgt in der Reihenfolge abnehmender Größe bezeichnet: erstes Untersetzungsverhältnis R1·(= k5·(1+k7)·k10), zweites Untersetzungsverhältnis R2 (= k6·(1-k8)·k10), drittes Untersetzungsverhältnis R3 (= k5·(1+k7)·k9) und viertes Untersetzungsverhältnis R4 (=·k6·(1-k8)·k9).
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Werte der Untersetzungsverhältnisse k9 und k10 der Gangwechseleinheiten 49 und 50 derart festgelegt, dass gilt k10 = A2·k9, wie oben beschrieben. Jedoch ist dies nicht immer erforderlich. Grundsätzlich können die Werte k5 bis k10 derart festgelegt werden, dass die Untersetzungsverhältnisse R1 und R3, die für das erste Verteilerdrehübertragungssystem durch die Gangwechseleinheit 49 durch Schalten des Untersetzungsverhältnisses festgelegt werden können, und die Untersetzungsverhältnisse R2 und R4, die für das zweite Verteilerdrehübertragungssystem durch die Gangwechseleinheit 50 durch Schalten des Untersetzungsverhältnisses festgelegt werden können, die Beziehung R1 > R2 > R3 > R4 aufweisen. Beide Kraftverteiler 44 und 45 können aus Ritzelvorrichtungen vom Einzel- oder Doppelritzeltyp aufgebaut sein.
  • Wie das Drehreguliermittel 10 gemäß der ersten Ausführungsform verhindert das erste Drehreguliermittel 71 zuverlässig die Drehung des Ringrads 44r des ersten Kraftverteilers 44. Das erste Drehreguliermittel 71 ist aufgebaut aus einer Einwegkupplung 75, die die Drehung des Ringrads 44r in einer vorbestimmten Richtung verhindert, sowie einem Zwangsbremsmittel 87 (in 11 gezeigt) zum Verhindern der Drehung des Ringrads 44r über einen Verriegelungsmechanismus 76, der in oder außer Eingriff mit dem Ringrad 44r durch die Antriebskraft eines Aktuators 92 (gezeigt in 11) gebracht wird. Die mechanischen Strukturen der Einwegkupplung 75 und des Verriegelungsmechanismus 76 sind jeweils ähnlich zu denjenigen der Einwegkupplung 20 und des Verrieglungsmechanismus 22 des ersten Drehreguliermittels 10 gemäß der ersten Ausführungsform. In diesem Fall wird dann, wenn das Ringrad 44 in der Richtung eines Pfeils Y7 in 10 drehen soll, die Einwegkupplung 75 in einen offenen Betriebszustand gebracht, in dem sie die Drehung erlaubt. Wenn das Ringrad 44 in die Richtung entgegengesetzt derjenigen des Pfeils Y7 drehen soll, wird die Einwegkupplung 75 in einen Bremsbetriebszustand gebracht, in dem sie die Drehung verhindert. Die Einwegkupplung 75 erlaubt dieselbe Drehrichtung (Pfeil Y7) (Richtung eines von der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zu dem Ringrad 44r übertragenen Moments), in die das Ringrad 44r gedreht werden soll durch Drehungsübertragungen von der Kraftmaschine 41, wenn die erste Kupplung 48 während des Betriebs der Kraftmaschine 41 in dem eingerückten Zustand betrieben wird. Diese Drehrichtung ist entgegengesetzt zu derjenigen der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41.
  • Wie das Zwangsbremsmittel 23 gemäß der ersten Ausführungsform wird das Zwangsbremsmittel 87 selektiv durch die Steuerung/Regelung des Aktuators 92 zwischen dem offenen Betriebszutand, in dem es die Drehung des Ringrads 44r erlaubt, und dem Bremsbetriebszustand, in dem es die Drehung des Ringrads 44r verhindert, geschaltet.
  • Wie das Drehreguliermittel 11 gemäß der ersten Ausführungsform verhindert das zweite Drehreguliermittel 72 zuverlässig die Drehung des Trägers 45c des zweiten Kraftverteilers 45. Das zweite Drehreguliermittel 72 ist aufgebaut aus einer Einwegkupplung 77, die lediglich die Drehung des Trägers 45c in einer vorbestimmten Richtung verhindert, und einem Zwangsbremsmittel 88 (gezeigt in 11), das die Drehung des Trägers 45c über einen Verriegelungsmechanismus 78 verhindert, der in und außer Eingriff mit dem Träger 45c unter Verwendung der Antriebskraft eines Aktuators 93 (gezeigt in 11) gebracht wird. Die mechanischen Strukturen der Einwegkupplung 77 und des Verriegelungsmechanismus 78 sind ähnlich denjenigen der Einwegkupplung 24 und des Verriegelungsmechanismus 26 des zweiten Drehreguliermittels 11 gemäß der ersten Ausführungsform. In diesem Fall wird dann, wenn der Träger 45c in der Richtung eines Pfeils Y8 in 10 gedreht werden soll, die Einwegkupplung 77 in den geöffneten Betriebszustand gebracht, in welchem sie die Drehung erlaubt. Wenn der Träger 45c in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y8 gedreht werden soll, wird die Einwegkupplung 77 in den Bremsbetriebszustand gebracht, in dem sie die Drehung verhindert. Die Einwegkupplung 77 erlaubt dieselbe Drehrichtung (Pfeil Y8), in welche der Träger 45c durch die Drehübertragung zwischen der Kraftabgabewelle 51, die sich gemeinsam mit den Antriebsrädern 42, 42 dreht, und dem Träger 45c gedreht werden soll, wenn das Fahrzeug nach Vorwärts angetrieben wird. Die Einwegkupplung 77 verhindert die Drehung des Trägers 45c in der entgegengesetzten Richtung.
  • Wie das Zwangsbremsmittel 27 gemäß der ersten Ausführungsform wird das Zwangsbremsmittel 88 selektiv durch die Steuerung/Regelung des 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.
  • Das dritte Drehreguliermittel 73 umfasst eine Einwegkupplung 79, die die Drehung der Drehwelle 46a (Drehwelle des Sonnenrads 44s des ersten Kraftverteilers 44) des ersten Motors 46 in einer vorbestimmten Richtung verhindert, und einem Verriegelungsmechanismus 80, der die Funktion (die Drehung der Drehwelle 46a in der vorbestimmten Richtung zu verhindern) der Einwegkupplung 79 einschaltet und ausschaltet. Der Verriegelungsmechanismus 80 wird in und außer Eingriff mit der Einwegkupplung 79 über einen Aktuator 94 (gezeigt in 11) unter Verwendung einer Reibkraft, eines Formschlusses oder dgl. gebracht. Wenn er mit der Einwegkupplung 79 in Eingriff steht, verriegelt der Verriegelungsmechanismus 80 einen festen Teil der Einwegkupplung 79 derart, dass die Kupplung 79 nicht drehbar ist, um die Funktion der Kupplung 79 einzuschalten. Wenn er außer Eingriff von der Einwegkupplung 79 gebracht wird, ermöglicht der Verriegelungsmechanismus 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. Die Einwegkupplung 79 verwendet einen Verriegelungsmechanismus oder dgl., um die Drehung der Drehwelle 46a des ersten Motors 46 in einer vorbestimmten Richtung zu verhindern. In diesem Fall erlaubt dann, wenn die Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 sich in einer durch einen Pfeil Y9 in 10 gezeigten Richtung dreht und wenn die Funktion der Einwegkupplung 79 eingeschaltet ist, es die Kupplung 79 der Drehwelle 46a, sich in der Richtung eines Pfeils Y10 zu drehen. Die Drehrichtung Y10 der Drehwelle 46a ist dieselbe wie die Richtung (entgegengesetzt zur Richtung, in die das Ringrad 44a und der Träger 44c sich drehen), in die die Drehwelle 46a des ersten Motors 46 gedreht werden soll, wenn das erste Verteilerdrehübertragungssystem ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das zweite Verteilerdrehübertragungssystem während des Antriebs im CVT-Antriebsmodus.
  • Das vierte Drehreguliermittel 74 umfasst eine Einwegkupplung 81, die die Drehung der Drehwelle 47a (Drehwelle des Sonnenrads 45s des zweiten Kraftverteilers 45) des zweiten Motors 47 in einer vorbestimmten Richtung verhindert, und einen Verriegelungsmechanismus 82, der die Funktion (die Drehung der Drehwelle 47a in einer vorbestimmten Richtung zu verhindern) der Einwegkupplung 81 einschaltet und ausschaltet. Der Verriegelungsmechanismus 82 wird in und außer Eingriff mit der Einwegkupplung 81 über einen Aktuator 95 (gezeigt in 11) gebracht unter Verwendung einer Reibkraft, eines Formschlusses oder dgl. Wie der Verriegelungsmechanismus 80 des dritten Drehreguliermittels 73 schaltet der Verriegelungsmechanismus 82 die Funktion der Kupplung 81 ein, wenn er mit der Einwegkupplung 81 in Eingriff gebracht wird, und schaltet die Funktion der Kupplung 81 aus, wenn er außer Eingriff von der Einwegkupplung 81 gebracht wird. Die Einwegkupplung 81 verwendet einen Verriegelungsmechanismus oder dgl., um die Drehung der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 in einer vorbestimmten Richtung zu verhindern. In diesem Fall erlaubt dann, wenn die Funktion der Einwegkupplung 81 eingeschaltet wird, es die Kupplung 81 der Drehwelle 47a, sich in der Richtung eines Pfeils Y11 in 10 zu drehen. Die Drehrichtung Y11 der Drehwelle 47a ist dieselbe wie die Richtung (dieselbe wie diejenige, in die sich das Ringrad 45r dreht), in die die Drehwelle 47a gedreht werden soll, wenn das zweite Verteilerdrehübertragungssystem ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das erste Verteilerdrehübertragungssystem während des Antriebs im CVT-Antriebsmodus.
  • 11 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung zum Steuern/Regeln der Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Diese Anordnung ist ähnlich der bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Steuer/Regelanordnung. Die Anordnung umfasst eine Batterie 83, die als eine Energiequelle für den ersten und 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 und der Batterie 83 übertragen, und einen Kontroller 86, der aus einer elektronischen Schaltung mit einem Mikrocomputer oder dgl. aufgebaut ist. Der Kontroller 86 steuert/regelt jeweils die erste Kupplung 48, die Kupplung 61 der Gangwechseleinheit 49, die Kupplung 65 der Gangwechseleinheiten 50, die Verriegelungsmechanismen 76 und 78 der Zwangsbremsmittel 87 und 88 und die Verriegelungsmechanismen 80 und 82 des dritten und vierten Drehreguliermittels 73 und 74 über die Aktuatoren 89, 90, 91, 92, 93, 94 und 95. Der Kontroller 86 steuert/regelt auch die Leitung durch den ersten und den zweiten Motor 46 und 47 über die Motorantriebsschaltungen 84 und 85. Weiterhin steuert/regelt der Kontroller 86 den Betrieb der Kraftmaschine 41 über die Treibervorrichtungen für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, ein Drosselventil, eine Zündvorrichtung und Einlass- und Auslassventile in jedem Zylinder (von denen keine gezeigt sind), die alle in der Kraftmaschine 1 vorgesehen sind. Für diese Steuer/Regelvorgänge werden von Sensoren (nicht gezeigt) erfasste Daten in den Kontroller 41 eingegeben und umfassen die Drehzahl NE der Kraftmaschine 41, die Drosselöffnung TH des Drosselventils in der Kraftmaschine 41, die Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Betätigungsgrad AP von an einem Gaspedal im Fahrzeug durchgeführten Betätigungen und dgl.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Aktuatoren 89 bis 95 von einem hydraulischen Typ, der Drucköl von einer durch die Kraftmaschine 41 ange triebenen hydraulischen Pumpe (nicht gezeigt) verwendet, wie im Fall der ersten Ausführungsform.
  • Nun wird eine Beschreibung von Betriebsvorgängen der Kraftübertragungsvorrichtung 43 gemäß der vorliegenden Ausführungsform gegeben. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird wie im Fall der ersten Ausführungsform das gewünschte Antriebsmoment des Fahrzeugs auf der Grundlage des Betrags AP (erfasster Wert) von Betätigungen des Fahrzeuggaspedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit V (erfasster Wert) unter Verwendung eines Kennfelds oder dgl. bestimmt. Weiterhin wird der Antriebsmodus des Fahrzeugs am gewünschten Antriebsmoment, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dgl. unter Verwendung eines Kennfelds oder dgl. bestimmt. Die Antriebsmodi des Fahrzeugs umfassen den EV-Antrieb (einschließlich des serienartigen EV-Antriebs), den CVT-Antrieb und den parallelartigen Antrieb, wie im Fall der ersten Ausführungsform.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform wird in diesem Fall zum Starten des Fahrzeugs (vorwärts oder rückwärts) die Kraftmaschine 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 gestartet wie diejenige, bei der die Kraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform gestartet wird (5A, zuvor beschrieben). Insbesondere führt der Kontroller 86 eine vorbestimmte Startsteuerung/regelung an der Kraftmaschine 41 (Steuerung/Regelung von Kraftstoffeinspritzungen und Zündungen in der Kraftmaschine 41 sowie Steuerung/Regelung der Drehzahl des zweiten Motors 47) durch, während er verursacht, dass der zweite Motor 47 ein Fahrmoment in der Richtung des Pfeils Y11 in 10 erzeugt. Daher wird die Kraftmaschine 41 gestartet. Gleichzeitig wirkt ein Moment auf den Träger 45c des zweiten Kraftverteilers 45, um den Träger 45c in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y8 in 10 zu drehen. Demzufolge wird die Einwegkupplung 77 des zweiten Drehreguliermittels 72 automatisch in den Bremszustand gebracht, in dem es die Drehung des Trägers 45c verhindert. Demzufolge überträgt der zweite Motor 47 ein Moment an die Aus gangswelle 41a der Kraftmaschine 41 über das Sonnenrad 45s, Ritzelpaar 45p und Ringrad 45r des zweiten Kraftverteilers 45, sowie das Zahnrad 57c und 57a in dieser 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 befinden sich im neutralen Zustand und die Zwangsbremsmittel 87 und 88 des ersten und des zweiten Drehreguliermittels 71 und 72 befinden sich im offenen Zustand. Ferner schalten bei dieser Gelegenheit die Verriegelungsmechanismen 80 und 82 des dritten und vierten Drehreguliermittels 73 und 74 die Funktionen der Einwegkupplungen 79 und 81 aus (die Verriegelungsmittel 80 und 82 greifen nicht in die Einwegkupplungen 79 und 81 ein). Ferner läuft nach dem Start die Kraftmaschine 41 im Leerlauf und die Leitung durch den zweiten Motor 47 ist gestoppt.
  • Für eine zusätzliche Beschreibung schalten in der vorliegenden Ausführungsform die Verriegelungsmechanismen 80 und 82 des dritten und vierten Drehreguliermittels 73 und 74 die Funktionen der Einwegkupplungen 79 und 81 in den anderen Antriebsmodi als dem CVT-Antriebsmodus, der später beschrieben wird, aus. Demzufolge wird in der folgenden Beschreibung angenommen, dass die Verriegelungsmechanismen 80 und 82 die Funktionen der Einwegkupplungen 79 und 81 aus halten, solange nichts anderes gesagt wird.
  • Wenn das Fahrzeug in einem anderen EV-Antriebsmodus als dem serienartigen EV-Antriebsmodus vorwärts angetrieben werden soll, betätigt der Kontroller 86 die Kupplung 61 der Gangwechseleinheit 49, um das Zahnrad 60b des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 und das Element 62 miteinander zu verbinden. In diesem Fall befindet sich die erste Kupplung 48 im ausgerückten Zustand und die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 befindet sich im neutralen Zustand. Das Zwangsbremsmittel 87 des ersten Drehreguliermittels 71 und das Zwangsbremsmittel 88 des zweiten Drehreguliermittels 72 befinden sich im offenen Zustand und die Kraftmaschine 41 ist im Leerlaufzustand. In diesem Zustand verursacht der Kontroller 86, dass der erste Motor 46 ein Fahrmoment erzeugt, das in einer Richtung wirkt, die es dem Fahrzeug erlaubt, nach vorwärts angetrieben zu werden (d.h. die Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y10 in 10). Gleichzeitig wirkt ein Moment auf das Ringrad 44r des ersten Kraftverteilers 44, sodass das Ringrad 44r sich in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y7 in 10 dreht. Demzufolge wird die Einwegkupplung 75 des ersten Drehreguliermittels 71 automatisch in den Bremszustand gebracht, um die Drehung des Ringrads 44r zu verhindern. Demzufolge überträgt der erste Motor 46 ein Moment an die Kraftabgabewelle 51 über das Sonnenrad 44s und den Träger 44c des ersten Kraftverteilers 44 und den Größeres-Übersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 der Gangwechseleinheit 49. Das Fahrzeug wird daher nach vorwärts angetrieben. Bei dieser Gelegenheit wird das Fahrmoment des ersten Motors 46 steuernd/regelnd auf einen Wert eingestellt (des Drehmoments des ersten Motors 46, das erforderlich ist, um das gewünschte Antriebsmoment an den Antriebsrädern 42, 42 des Fahrzeugs zu erzeugen), das dem gewünschten Antriebsmoment des Fahrzeugs entspricht, wie im Fall der ersten Ausführungsform.
  • Wenn das Fahrzeug in einem anderen EV-Antriebsmodus als dem serienartigen EV-Antriebsmodus nach rückwärts angetrieben werden soll, betreibt der Kontroller 86 die Kupplung 61 der Gangwechseleinheit 49 derart, dass das Zahnrad 60b des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 49 und das Element 62 miteinander verbunden werden. Der Kontroller 86 betreibt auch das Zwangsbremsmittel 87 des ersten Drehreguliermittels 71 im Bremszustand. Der Betriebszustand sowohl der ersten Kupplung 48, als auch der Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 und des Zwangsbremsmittel 88 des zweiten Drehreguliermittels 72 ist derselbe wie derjenige während des Vorwärtsantriebs im EV-Antriebsmodus. Ferner befindet sich die Kraftmaschine 41 im Leerlaufbetriebszustand. In diesem Zustand verursacht der Kontroller 86, dass der erste Motor 46 ein Fahrmoment erzeugt, das in einer Richtung wirkt, die es dem Fahrzeug erlaubt, nach rückwärts angetrieben zu 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 angetrieben wird, an die Kraftabgabewelle 51, um das Fahrzeug nach rückwärts anzutreiben. Bei dieser Ge legenheit wird das Antriebsmoment des ersten Motors 46 steuernd/regelnd auf den Wert eingestellt, der dem gewünschten Antriebsmoment des Fahrzeugs entspricht, wie im Fall des Vorwärtsantriebs im EV-Antriebsmodus.
  • Im serienartigen EV-Antriebsmodus betätigt der Kontroller 86 das Zwangsbremsmittel 88, um die Drehung des Trägers 45c des zweiten Kraftverteilers 45 zu verhindern. Daher kann ein Moment zur Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 von der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 über die Zahnräder 57a und 57c, und das Ringrad 45r, Ritzelpaar 45p und das Sonnenrad 45s des zweiten Kraftverteilers 45 in dieser Reihenfolge übertragen werden. Der Betriebszustand sowohl der ersten Kupplung 48 als auch der Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 und des Zwangsbremsmittel 87 des ersten Drehreguliermittels 71 ist derselbe wie derjenige während des Vorwärts- oder Rückwärtsantriebs im EV-Antriebsmodus. Ferner wird das Fahrmoment des ersten Motors 46 steuernd/regelnd auf den Wert eingestellt, der dem gewünschten Antriebsmoment des Fahrzeugs entspricht, wie im Fall des von dem serienartigen EV-Antriebsmodus verschiedenen EV-Antriebsmodus.
  • Danach steuert/regelt in diesem Zustand der Kontroller 86 die Kraftmaschine 41 und den zweiten Motor 47 in genau der gleichen Weise wie derjenigen, die beim serienartigen EV-Antriebsmodus gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird. Demzufolge ermöglicht die Ausgabe von der Kraftmaschine 41 eine Energieerzeugung durch den zweiten Motor 47 und das Aufladen der Batterie 83. Die anderen Betriebsvorgänge der Kraftübertragungsvorrichtung 43 sind dieselben wie diejenigen während des Vorwärts- oder Rückwärtsantriebs im EV-Antriebsmodus.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform befindet sich im EV-Antriebsmodus (einschließlich des serienartigen EV-Antriebsmodus) die erste Kupplung 48 im ausgerückten Zustand und die Drehübertragung zwischen der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 und dem Ringrad 44r des ersten Kraftverteilers 44 ist blockiert, wie oben beschrieben. Ferner befindet sich die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 im Neutralzustand und die Drehübertragung zwischen dem Träger 45c des zweiten Kraftverteilers 45 und der Kraftabgabewelle 51 ist blockiert, wie oben beschrieben. Es ist daher möglich, den Antrieb des Fahrzeugs unter Verwendung des Fahrmoments des ersten Motors 46 und den Betrieb der Kraftmaschine 1 und des zweiten Motors 47 unabhängig voneinander durchzuführen, sodass diese beiden Vorgänge einander nicht beeinträchtigen. Daher kann im serienartigen EV-Antriebsmodus ebenso wie im Fall der ersten Ausführungsform die Ausgabe von der Kraftmaschine 41 zu dem zweiten Motor 47 übertragen werden, um Energie für den zweiten Motor 47 zu erzeugen (die Batterie 83 aufzuladen), ohne den Antrieb des Fahrzeugs unter Verwendung des ersten Motors 46 zu beeinträchtigen.
  • Sowohl beim Vorwärts- als auch beim Rückwärtsantrieb im EV-Antriebsmodus (einschließlich des serienartigen EV-Antriebsmodus) kann nach dem Starten des Fahrzeugs die Kupplung 61 betätigt werden, um den Drehübertragungsmechanismus der Gangwechseleinheit 49 von dem Größeres-Übersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 zu dem Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 zu schalten. Wenn die Aktuatoren 92 und 93 des Zwangsbremsmittels 87 und 88 des ersten und des zweiten Drehreguliermittels 71 und 72 von einem elektrischen Typ sind, der Energie von der Batterie 83 oder einer anderen Hilfsbatterie verwendet, kann das Fahrzeug unter Verwendung des Fahrantriebs von dem ersten Motor 46 gestartet werden, wobei die Kraftmaschine 1 angehalten bleibt. Nachfolgend kann der zweite Motor 47 als Startmotor verwendet werden, um die Kraftmaschine 1 zu starten.
  • Als zusätzliche Beschreibung wird dann, wenn der serienartige EV-Antriebsmodus zu einem Normal-EV-Antriebsmodus schaltet, der durch den zweiten Motor 47 fließende Strom bis auf null verringert (das durch den zweiten Motor 47 erzeugte Moment wird auf null gesetzt). Ferner wird die Drosselöffnung der Kraftmaschine 41 auf einen Minimalwert eingestellt, um die Kraftmaschine im Leerlauf laufen zu lassen. In diesem Fall kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da die Kraftmaschine 1 im Normal-EV-Antriebsmodus im Leerlauf läuft, das Zwangsbremsmittel 88 des zweiten Drehreguliermittels 72 im Normal-EV-Antriebsmodus im Bremszustand betrieben werden.
  • Nun wird der parallelartige Antriebsmodus beschrieben. Im parallelartigen Antriebsmodus betreibt der Kontroller 86 die Kupplung 61 der Gangwechseleinheit 49 derart, dass das Zahnrad 60b des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 und das Element 62 miteinander verbunden sind (um die Funktionen des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 einzuschalten). Der Kontroller 86 betreibt auch die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 derart, dass das Zahnrad 60c des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 und das Element 66 miteinander verbunden sind (um die Funktionen des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 einzuschalten). Die erste Kupplung 48 befindet sich im ausgerückten Betriebszustand und sowohl das Zwangsbremsmittel 87 des ersten Drehreguliermittels 71 als auch des zweiten Drehreguliermittels 72 befinden sich im offenen Betriebszustand. Dieser Zustand entspricht demjenigen der ersten Ausführungsform, der in 8 gezeigt ist. Dann bringt, wie im Fall des parallelartigen Antriebsmodus gemäß der ersten Ausführungsform, der Kontroller 86 steuernd/regelnd den ersten Motor 46 in den Fahrzustand und den zweiten Motor 47 in den regenerativen Zustand, während er den Betrieb der Kraftmaschine 41 steuert/regelt. Bei dieser Gelegenheit wirkt das durch den ersten Motor 46 erzeugte Fahrmoment in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y10 in 10. Demzufolge wird die Einwegkupplung 75 des ersten Drehreguliermittels 71 automatisch in den Bremszustand gebracht, wie im Fall des Vorwärts-EV-Antriebsmodus. Ferner werden der Träger 45c des zweiten Kraftverteilers 45 und die Kraftabgabewelle 51 miteinander verbunden, um so Drehungen über den Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 der Gangwechseleinheit 50 zu übertragen. Im Ergebnis wird die Einwegkupplung 77 des zweiten Drehübertragungsmittels 72 in den geöffneten Zustand gebracht.
  • Daher wird das Fahrmoment des ersten Motors 45 an die Kraftabgabewelle 51 über das Sonnenrad 44s, Ritzel 44p und den Träger 44c des ersten Kraftver teilers 45 und den Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 der Gangwechseleinheit 49 in dieser Reihenfolge übertragen. Gleichzeitig wird das Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 41 zu der Kraftabgabewelle 51 über die Zahnräder 57a und 57c, das Ringrad 45r und den Träger 45c des zweiten Kraftverteilers 44 und den Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 der Gangwechseleinheit 50 in dieser Reihenfolge übertragen. Danach wird das Moment von dem ersten Motor 46 und das Moment von der Kraftmaschine 41 an der Kraftabgabewelle 51 miteinander kombiniert. Das kombinierte Moment wird dann von der Kraftabgabewelle 51 an die Antriebsräder 42, 42 ausgegeben.
  • In diesem Fall wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform bei Verwendung der oben beschriebenen Bezugszeichen in Tabelle 1 das Untersetzungsverhältnis für Drehübertragungen von der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zu dem zweiten Motor 47 als k6·k8 ausgedrückt. Demzufolge kann bei Bestimmung des Sollmoments (regenerativen Moments) des zweiten Motors 47 unter Verwendung des zuvor beschriebenen Ausdrucks (5), wie im Fall der ersten Ausführungsform, der Wert von k6·k8 als "a" in der rechten Seite des Ausdrucks verwendet werden. Ferner bezeichnen, wie im Fall der ersten Ausführungsform, im Ausdruck (2), der zuvor beschrieben wurde und zur Bestimmung des Sollmoments T1 des ersten Motors 46 aus dem Sollmoment T2 des zweiten Motors 47 verwendet wurde, k3 und k4 das Untersetzungsverhältnis für die Drehübertragung von dem ersten Motor 46 zu der Kraftabgabewelle 51 und das Untersetzungsverhältnis für die Drehübertragung von dem zweiten Motor 47 zu der Kraftabgabewelle 52. In diesem Fall ist der Wert des Untersetzungsverhältnisses k3 eine Konstante, die aus dem Übertragungsverhältnis des Sonnenrads 44s und des Ringrads 44r des ersten Kraftverteilers 44 und dem Untersetzungsverhältnis der Gangwechseleinheit 49 (in der vorliegenden Ausführungsform dem Untersetzungsverhältnis des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59) bestimmt wird. Der Wert des Untersetzungsverhältnisses k4 ist eine Konstante, der aus dem Übertragungsverhältnis des Sonnenrad 45s und des Ringrads 45r des zweiten Kraftverteilers 45 und dem Untersetzungsverhältnis der Gangwechseleinheit 50 (in der vor liegenden Ausführungsform dem Untersetzungsverhältnis des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64) bestimmt wird.
  • Ein Schalten zwischen dem parallelartigen Antriebsmodus und dem EV-Antriebsmodus wird durchgeführt, indem die Kraftmaschine 41 im EV-Antriebsmodus im Leerlauf laufen gelassen wird, wie im Fall der ersten Ausführungsform. Insbesondere wird im parallelartigen Antriebsmodus die Kraftmaschine 41 im Leerlauf laufen gelassen und das durch den zweiten Motor 47 erzeugte Moment wird auf null gesetzt. Nachfolgend wird die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 in den Neutralzustand betätigt, um ein Schalten in den EV-Antriebsmodus zu verursachen. Andererseits wird im EV-Antriebsmodus die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 verwendet, um die Funktionen des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 der Gangwechseleinheit 50 einzuschalten, während die Kraftmaschine 41 im Leerlauf laufen gelassen wird. Nachfolgend werden die Kraftmaschine 41 und die Motoren 46 und 47 gemäß dem parallelartigen Antriebsmodus gesteuert/geregelt, um ein Schalten in den parallelartigen Antriebsmodus zu verursachen.
  • Nun wird eine Beschreibung der Betriebsvorgänge im CVT-Antriebsmodus gemäß der vorliegenden Ausführungsform gegeben. Im CVT-Antriebsmodus wird die erste Kupplung 48 steuernd/regelnd im eingerückten Zustand betrieben. Das Zwangsbremsmittel 87 des ersten Drehreguliermittels 71 und das Zwangsbremsmittel 88 des zweiten Drehreguliermittels 72 befinden sich im offenen Zustand, in dem sie die Drehung jeweils des Ringrads 44r des ersten Kraftverteilers 44 und des Träger 45c des zweiten Kraftverteilers 45 nicht verhindern.
  • In diesem Zustand wird durch Verwenden des Kontrollers 86 das gewünschte Antriebsmoment des Fahrzeugs auf der Grundlage der Menge AP von Betätigungen des Fahrzeuggaspedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung eines Kennfelds oder dgl. bestimmt. Weiterhin wird durch Verwenden des Kontrollers 86 ein drehzahlvariabler Bereich der Kraftübertragungsvorrichtung 43 bestimmt, abhängig von dem gewünschten Antriebs moment und der Fahrzeuggeschwindigkeit V unter Verwendung eines Kennfelds oder dgl. Hier umfasst der drehzahlvariable Bereich einen 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 werden grundsätzlich jeweils in einem niedrigen, mittleren und hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich verwendet. Der erste, der zweite und der dritte drehzahlvariable Bereich ermöglichen Gangwechselvorgänge in einem gepunkteten Bereich X in 12A, einem gepunkteten Bereich Y in 12B und einem gepunkteten Bereich Z in 12C. In 12A bis 12C sind die Kurven g1 bis g4 Graphen, die die Beziehung zwischen dem Antriebsmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit V angeben, die beobachtet werden, wenn die Kraftmaschine 1 bei ihrer maximalen Ausgabe arbeitet, wobei das Untersetzungsverhältnis von der Kraftmaschine 41 zu der Kraftabgabewelle 51 jeweils auf das erste bis vierte Gangwechselverhältnis R1 bis R4 fest eingestellt ist. V1 bis 3 bezeichnen jeweils Fahrzeuggeschwindigkeiten entsprechend der maximalen Drehzahl der Kraftmaschine 1 auf den Kurven g1, g2 und g3.
  • Der Kontroller 86 betätigt die Kupplungen 61 und 65 der Gangwechseleinheiten 49 und 50 nach Maßgabe des wie oben beschrieben bestimmten drehzahlvariablen Bereichs, wie in 13 bis 15 gezeigt ist. Die 13 bis 15 entsprechen dem ersten, dem zweiten und dem dritten drehzahlvariablen Bereich. Für die erste Kupplung 48, die Kupplung 61 der Gangwechseleinheit 49 und die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 zeigt eine geschwärzte Wiedergabe an, dass die Kupplung sich im eingerückten Betriebszustand befindet. Eine weiß gefärbte Wiedergabe zeigt an, dass die Kupplung sich im ausgerückten Zustand (Neutralzustand für die Kupplungen 61 und 65) befindet. Die Bedeutung von geschwärzten und weiß gefärbten Wiedergaben gelten ebenso für den Verriegelungsmechanismus 76 des Zwangsbremsmittels 87, den Verriegelungsmechanismus 78 des Zwangsbremsmittels 88 und die Einwegkupplungen 75 und 77. Die erste Kupplung 48 befindet sich während des CVT-Antriebs im eingerückten Zustand. Dementsprechend ist sie in jeder der 13 bis 15 geschwärzt. In ähnlicher Weise befinden sich während des CVT-Antriebs alle Verriegelungsmechanismen 76 und 78 und Einwegkupplungen 75 und 77 im offenen Zustand, in dem sie Drehungen nicht verhindern. Dementsprechend sind sie in allen 13 bis 15 weiß gefärbt. Die Bedeutungen der geschwärzten und weiß gefärbten Wiedergaben gelten ebenso für die Verriegelungsmechanismen 80 und 82. Der Betriebszustand der Verriegelungsmechanismen 80 und 82 wird im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Im ersten drehzahlvariablen Bereich wird, wie in 13 gezeigt ist, die Kupplung 61 der Gangwechseleinheit 49 derart gesteuert/geregelt, dass sie das Zahnrad 60b des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 mit dem Element 62 verbindet. Ferner wird die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 derart gesteuert/geregelt, dass sie das Zahnrad 60c des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 mit dem Element 66 verbindet. Bei dieser Gelegenheit wird das von der Kraftmaschine 41 ausgegebene Moment, das an den ersten Kraftverteiler 44 verteilt wird, von dem Träger 44c des ersten Kraftverteilers 44 an die Kraftabgabewelle 51 über den Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 der Gangwechseleinheit 49 übertragen. Das an den zweiten Kraftverteiler 45 verteilte Moment wird von dem Träger 45c des zweiten Kraftverteilers 45 an die Kraftabgabewelle 51 über den Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 der Gangwechseleinheit 50 übertragen. Zusätzlich drehen dann, wenn die Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 vermutlich in der Richtung des Pfeils Y9 dreht, die Drehwelle 46a des ersten Motors 46 und die Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 jeweils in den Richtungen der Pfeile Y12 und Y13 in 5.
  • Wie in 14 gezeigt ist, wird im zweiten drehzahlvariablen Bereich die Kupplung 61 der Gangwechseleinheit 49 derart gesteuert/geregelt, dass sie das Zahnrad 53b des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 mit dem Element 62 verbindet. Ferner wird die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 derart gesteuert/geregelt, dass sie das Zahnrad 60c des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 mit dem Element 66 verbindet. Bei dieser Gelegenheit wird das Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 41 an die Kraftverteiler 44 und 45 verteilt. Das an den ersten Kraftverteiler 44 verteilte Moment wird von dem Träger 44c des ersten Kraftverteilers 44 zu der Kraftabgabewelle 51 über den Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 der Gangwechseleinheit 49 übertragen. Das an den zweiten Kraftverteiler 45 verteilte Moment wird an die Kraftabgabewelle 51 durch denselben Weg wie beim ersten drehzahlvariablen Bereich übertragen. Weiterhin dreht dann, wenn die Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 vermutlich in der Richtung des Pfeils Y9 dreht, die Drehwelle 46a des ersten Motors 46 und die Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 jeweils in den Richtungen der Pfeile Y14 und Y15 in 6. In diesem Fall drehen die Drehwellen 46a und 47a in den Richtungen entgegengesetzt zu denjenigen im ersten drehzahlvariablen Bereich.
  • Wie in 15 gezeigt ist, wird im dritten drehzahlvariablen Bereich die Kupplung 61 der Gangwechseleinheit 49 derart gesteuert/geregelt, dass sie das Zahnrad 53b des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 mit dem Element 62 verbindet. Ferner wird die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 derart gesteuert/geregelt, dass sie das Zahnrad 53c des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 mit dem Element 66 verbindet. Bei dieser Gelegenheit wird das Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 41 an die Kraftverteiler 44 und 45 verteilt. Das an den ersten Kraftverteiler 44 verteilte Moment wird an die Kraftabgabewelle 51 durch denselben Weg übertragen wie beim zweiten drehzahlvariablen Bereich. Das an den zweiten Kraftverteiler 45 verteilte Moment wird von dem Träger 45c des zweiten Kraftverteilers 45 an die Kraftabgabewelle 51 über den Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 der Gangwechseleinheit 50 übertragen. Weiterhin drehen dann, wenn die Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 vermutlich in der Richtung des Pfeils Y9 dreht, die Drehwelle 46a des ersten Motors 46 und die Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 in denselben Richtungen wie denjenigen im ersten drehzahlvariablen Bereich (jeweils die Richtungen der Pfeile Y14 und Y15).
  • Wie im Fall der ersten Ausführungsform bestimmt der Kontroller 86 die Sollausgabe der Kraftmaschine 41 abhängig von dem gewünschten Antriebsmoment des Fahrzeugs und der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Der Kontroller 86 bestimmt ferner einen Satz des Sollausgangsmoments und Drehzahl der Kraftmaschine 41, mit denen die Sollausgabe am effizientesten im bestimmten drehzahlvariablen Bereich erzeugt werden kann (d.h. so, dass der Energieverbrauch minimiert wird). Dann steuert/regelt, wie im Fall der ersten Ausführungsform, der Kontroller 86 die Öffnung des Drosselventils (nicht gezeigt) der Kraftmaschine 41 nach Maßgabe des Sollausgabemoments. Der Kontroller 86 korrigiert ferner das Sollausgabemoment nach Maßgabe der Abweichung zwischen der Solldrehzahl und der tatsächlichen Drehzahl NE (erfasster Wert). Der Kontroller 86 bestimmt auf diese Weise das Solllastmoment der Kraftmaschine 41. Weiterhin bestimmt der Kontroller auf der Grundlage des bestimmten Solllastmoments und eines Sollfahrmoments, dass der Kraftabgabewelle 51 in Zuordnung zu dem gewünschten Antriebsmoment bereitgestellt werden soll, die Sollmomente der Motoren 46 und 47 unter Verwendung von Ausdruck (6) und (7), ähnlich zu den zuvor beschriebenen Ausdrücken (1) und (2). Te = (1/y1)·T1+(1/y2)·T2 (6) Tv = y4·T1+y4·T2 (7)
  • In diesen Ausdrücken bezeichnet y1 das Untersetzungsverhältnis von der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 an den ersten Motor 46 und y2 bezeichnet das Untersetzungsverhältnis von der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 zum zweiten Motor 47. Wenn der Untersetzungsverhältnisse y1 und y2 unter Verwendung der Bezugszeichen in Tabelle 1 ausgedrückt werden, gilt y1 = k5·k7 und y2 = k6·k8. Ferner bezeichnet y3 das Untersetzungsverhältnis von der Drehwelle 46a des ersten Motors 46 zur Kraftabgabewelle 51 und y4 bezeichnet das Untersetzungsverhältnis von der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 zu der Kraftabgabewelle 51. Die Untersetzungsverhältnisse y3 und y4 sind für die drehzahlvariablen Bereiche 1 bis 3 unterschiedlich. Insbesondere sind im ersten drehzahlvariablen Bereich in 13 das Untersetzungsverhältnis von dem Träger 44c des ersten Kraftverteilers 44 zu der Kraftabgabewelle 51 und das Untersetzungsverhältnis von dem Träger 45c des zweiten Kraftverteilers 45 zur Kraftabgabewelle 51 beide k10 (= Untersetzungsverhältnis des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 und 64). Wenn das Untersetzungsverhältnis von der Drehwelle 46a des ersten Motors 46 zu dem Träger 44c des ersten Kraftverteilers 44 als k11 definiert ist und das Untersetzungsverhältnis von der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 zu dem Träger 45c des zweiten Kraftverteilers 45 als k12 definiert ist, gilt demzufolge y3 = k11·k10 und y4 = k12·k10. K11 = (1+k7)/k7 und k12 = (1-k8)/k8. Im zweiten drehzahlvariablen Bereich in 14 ist das Untersetzungsverhältnis von dem Träger 44c des ersten Kraftverteilers 44 zu der Kraftabgabewelle 51 und das Untersetzungsverhältnis von dem Träger 45c des zweiten Kraftverteilers 45 zu der Kraftabgabewelle 51 jeweils k9 und k10. Daher gilt: y3 = k11·k9 und y4 = k12·k10. Im dritten drehzahlvariablen Bereich in 15 ist das Untersetzungsverhältnis von dem Träger 44c des ersten Kraftverteilers 45 zu der Kraftabgabewelle 51 und das Untersetzungsverhältnis von dem Träger 45c des zweiten Kraftverteilers 45 zur Kraftabgabewelle 51 jedes Mal gleich k9 (= Untersetzungsverhältnis des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 und 63). Daher gilt y3 = k11·k9 und y4 = k12·k9.
  • Für die Kraftübertragungsvorrichtung 43 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Beziehungsausdrücke (8) und (9) erfüllt, ähnlich zu den zuvor beschriebenen Ausdrücken (3) und (4), zwischen der Drehzahl we der Ausgangswelle 43a der Kraftmaschine 43 und der Drehzahl ωv der Kraftabgabewelle 51 und jeweils den Drehzahlen ω1 und ω2 der Drehwellen 46a und 47a der Motoren 46 und 47. ωe = Ra·ωv-k7·ω1 (8) ωe = Rbv·ωv +k8·ω2 (9)
  • Hierbei ist ein Satz von Ra und Rb (Ra, Rb) im ersten drehzahlvariablen Bereich (R1, R2), im zweiten drehzahlvariablen Bereich (R3, R2) und im dritten drehzahlvariablen Bereich (R3, R4). Weiterhin sind k7 und k8 die in der zuvor beschriebenen Tabelle 1 gezeigten Untersetzungsverhältnisse. In jedem drehzahlvariablen Bereich gilt max(RA, Rb) > ωe/ωv > min(Ra, Rb).
  • Auf der Grundlage der zuvor beschriebenen Ausdrücke (6) und (7) bestimmt der Kontroller 86 jeweils die Sollmomente T1 und T2 der Motoren 46 und 47 aus dem Solllastmoment Te der Kraftmaschine 41 und dem Sollfahrmoment Tv der Kraftabgabewelle 51, die beide bestimmt werden wie zuvor beschrieben. Dann steuert/regelt der Kontroller 86 jeweils die durch die Motoren 46 und 47 fließenden Ströme nach Maßgabe der Sollmomente T1 und T2, um es den Motoren 46 und 47 zu ermöglichen, jeweils die Sollmomente T1 und T2 zu erzeugen.
  • Wenn die Kraftmaschine 41 und die Motoren 46 und 47 wie oben beschrieben gesteuert/geregelt werden, werden die unten beschriebenen Vorgänge grundsätzlich in jedem des ersten bis dritten drehzahlvariablen Bereichs ausgeführt. Einer der Motoren 46 und 47, der dem größeren der Untersetzungsverhältnisse an den gegenüberliegenden Enden des drehzahlvariablen Bereichs entspricht, wird steuernd/regelnd in den Fahrzustand gebracht, in dem er ein Fahr(Antriebs)-Moment erzeugt. Der andere Motor 46 oder 47, der dem kleineren Untersetzungsverhältnis entspricht, wird steuernd/regelnd in den regenerativen Zustand (Erzeugungszustand) gebracht, in dem er ein regeneratives Moment erzeugt. Insbesondere wird im ersten drehzahlvariablen Bereich der erste Motor 46 steuernd/regelnd in den Fahrzustand gebracht, wohingegen der zweite Motor 47 steuernd/regelnd in den regenerativen Zustand gebracht wird. Im zweiten drehzahlvariablen Bereich wird der erste Motor 46 steuernd/regelnd in den regenerativen Zustand gebracht, wohingegen der zweite Motor 47 steuernd/regelnd in den Fahrzustand gebracht wird. Im dritten drehzahlstellbaren Bereich wird der erste Motor 46 steuernd/regelnd in den Fahrzustand gebracht, wohingegen der zweite Motor 47 steuernd/regelnd in den regenerativen Zustand gebracht wird. In jedem drehzahlvariablen Bereich ist im stationären Zustand der Stromverbrauch des Motors 46 oder 47 im Fahrzustand mit der Stromerzeugung des Motors 47 oder 46 im regenerativen Zustand ausgeglichen (der Stromverbrauch ist ungefähr gleich der Stromerzeugung). In diesem Fall wird, während ein Gangwechselvorgang zwischen der Ausgangswelle 41a der Kraftmaschine 41 und der Kraftabgabewelle 51 unter Verwendung eines Untersetzungsverhältnisses zwischen den Werten an den gegenüberliegenden Enden des drehzahlvariablen Bereichs ausgeführt wird, das Ausgangsmoment von der Kraftmaschine 41 zu der Kraftabgabewelle 51 übertragen, um das Fahrzeug den Gangwechselantrieben, wie zuvor beschrieben, zu unterziehen.
  • Andererseits steuert/regelt der Kontroller 86 in jedem drehzahlvariablen Bereich grundsätzlich die Verriegelungsmechanismen 80 und 82 des dritten und vierten Drehreguliermittels 73 und 74, wie in 13 bis 15 gezeigt ist. Wie in 13 gezeigt ist, vermeidet der Kontroller 86 im ersten drehzahlvariablen Bereich das Ineingriffbringen des Verriegelungsmechanismus 80 mit der Einwegkupplung 79, um die Funktion der Einwegkupplung 79 auszuschalten. Im Gegensatz bringt der Kontroller 86 den Verriegelungsmechanismus 82 mit der Einwegkupplung 81 in Eingriff, um die Funktion der Einwegkupplung 81 einzuschalten. Gleichzeitig ist die Drehrichtung Y12 der Drehwelle 46a des ersten Motors 46 entgegengesetzt zur Drehrichtung, die durch die Einwegkupplung 79 erlaubt wird. Da die Funktion der Einwegkupplung 79 ausgeschaltet ist, kann jedoch die Drehwelle 46a des ersten Motors 46 in der Richtung des Pfeils Y12 sanft gedreht werden. Ferner ist die Drehrichtung Y13 der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 dieselbe wie die Drehrichtung, die durch die Einwegkupplung 81 erlaubt wird. Demzufolge kann die Drehwelle 47a in der Richtung des Pfeils Y13 sanft gedreht werden.
  • Dann verhindert, wie im Fall der zweiten Ausführungsform, im Falle, dass die Kraftmaschine 41 ausfällt, die Einwegkupplung 81, deren Funktion eingeschaltet ist, die Drehung der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y13. Dies verhindert, dass die Drehzahl der Kraftmaschine 41 auf null abfällt (der Abfall in der Drehzahl der Kraftmaschine 41 wird auf den Wert R2·ωv begrenzt). Im Ergebnis wird, wie im Fall der zweiten Ausführungsform, verhindert, dass die Drehzahl des ersten Motors 46 exzessiv ansteigt. Im ersten drehzahlvariablen Bereich ist das Untersetzungsverhältnis (= erstes Untersetzungsverhältnis R1) für das erste Verteilerdrehübertragungssystem mit dem ersten Motor 46 größer als das Untersetzungsverhältnis (= zweites Untersetzungsverhältnis R2) für das zweite Verteilerdrehübertragungssystem mit dem zweiten Motor 47.
  • Wie in 14 gezeigt ist, bringt im zweiten drehzahlvariablen Bereich der Kontroller 86 den Verriegelungsmechanismus 80 mit der Einwegkupplung 79 in Eingriff, um die Funktion der Einwegkupplung 79 einzuschalten. Im Gegensatz hierzu vermeidet der Kontroller 86 einen Eingriff des Verriegelungsmechanismus 82 mit der Einwegkupplung 81, um die Funktion der Einwegkupplung 81 auszuschalten. Gleichzeitig ist die Drehrichtung Y14 der Drehwelle 46a des ersten Motors 46 dieselbe wie die Drehrichtung, die durch die Einwegkupplung 79 erlaubt wird. Demzufolge kann die Drehwelle 46a sanft in der Richtung des Pfeils Y14 gedreht werden. Ferner ist die Drehrichtung Y15 der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 entgegengesetzt zur Drehrichtung, die durch die Einwegkupplung 81 erlaubt wird. Da die Funktion der Einwegkupplung 81 ausgeschaltet ist, kann jedoch die Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 sanft in der Richtung des Pfeils Y15 gedreht werden.
  • Wie im Fall der zweiten Ausführungsform verhindert im Fall, dass die Kraftmaschine 41 ausfällt, die Einwegkupplung 79, deren Funktion eingeschaltet ist, eine Drehung der Drehwelle 46a des ersten Motors 46 in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y14. Dies verhindert, dass die Drehzahl der Kraftmaschine 41 auf null abfällt (der Abfall der Drehzahl der Kraftmaschine 41 wird auf den Wert R3·ωv begrenzt). Im Ergebnis wird, wie im Fall der zweiten Ausführungsform, verhindert, dass die Drehzahl des zweiten Motors 47 exzessiv ansteigt. Im zweiten drehzahlvariablen Bereich ist das Untersetzungsverhältnis (= drittes Untersetzungsverhältnis R3) für das erste Verteilerdrehübertragungssystem mit dem ersten Motor 46 niedriger als das Untersetzungsverhältnis (= zweites Untersetzungsverhältnis R2) für das zweite Verteilerdrehübertragungssystem mit dem zweiten Motor 47. Daher wird im Gegensatz zum ersten drehzahlvariablen Bereich verhindert, dass die Drehwelle 46a des ersten Motors 46 in der entgegengesetzten Richtung dreht. Ferner wird verhindert, dass die Drehzahl des zweiten Motors 47 exzessiv ansteigt.
  • Wie in 15 gezeigt ist, vermeidet im dritten drehzahlvariablen Bereich der Kontroller 86 einen Eingriff des Verriegelungsmechanismus 80 mit der Einwegkupplung 79, um die Funktion der Einwegkupplung 79 auszuschalten. Im Gegensatz hierzu bringt der Kontroller 86 den Verriegelungsmechanismus 82 mit der Einwegkupplung 81 in Eingriff, um die Funktion der Einwegkupplung 81 einzuschalten. Gleichzeitig sind die Drehrichtungen Y12 der Drehwelle 46a des ersten Motors 46 und die Drehrichtung Y13 der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 dieselben wie diejenigen im ersten drehzahlvariablen Bereich. Ferner ist der Betriebszustand der Einwegkupplungen 79 und 81 derselbe wie im zweiten drehzahlvariablen Bereich. Demzufolge können wie im Fall des ersten drehzahlvariablen Bereichs die Drehwelle 46a und 47a jeweils sanft in den Richtungen der Pfeile Y12 und Y13 gedreht werden.
  • Wie im Fall des ersten drehzahlvariablen Bereichs verhindert dann, wenn die-Kraftmaschine 41 ausfällt, die Einwegkupplung 81, deren Funktion eingeschaltet ist, eine Drehung der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y13. Dies verhindert, dass die Drehzahl der Kraftmaschine 41 auf null abfällt (der Abfall der Drehzahl der Kraftmaschine 41 wird auf den Wert R4·ωv begrenzt). Im Ergebnis wird, wie im Fall des ersten drehzahlvariablen Bereichs, verhindert, dass die Drehzahl des ersten Motors 46 exzessiv ansteigt. Der Kontroller 46 vermeidet einen Eingriff des Verriegelungsmechanismus 80 mit der Einwegkupplung 79, um die Funktion der Einwegkupplung 79 auszuschalten. Im Gegensatz hierzu bringt der Kontroller 86 den Verriegelungsmechanismus 82 mit der Einwegkupplung 81 in Eingriff, um die Funktion der Einwegkupplung 81 einzuschalten. Gleichzeitig ist die Drehrichtung Y12 der Drehwelle 46a des ersten Motors 46 entgegengesetzt zur Drehrichtung, die durch die Einwegkupplung 79 erlaubt wird. Da die Funkti on der Einwegkupplung 79 ausgeschaltet ist, kann jedoch die Drehwelle 46a des ersten Motors 46 sanft in der Richtung des Pfeils Y12 gedreht werden. Ferner ist die Drehrichtung Y13 der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 dieselbe wie die Drehrichtung, die durch die Einwegkupplung 81 erlaubt wird. Demzufolge kann die Drehwelle 47a in der Richtung des Pfeils Y13 sanft gedreht werden.
  • Wie im Fall der zweiten Ausführungsform verhindert dann, wenn die Kraftmaschine 41 ausfällt, die Einwegkupplung 81, deren Funktion eingeschaltet ist, eine Drehung der Drehwelle 47a des zweiten Motors 47 in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Pfeils Y13. Dies verhindert, dass die Drehzahl der Kraftmaschine 41 auf null abfällt (der Abfall in der Drehzahl der Kraftmaschine 41 wird auf den Wert R4·ωv begrenzt). Im Ergebnis wird, wie im Fall der zweiten Ausführungsform, verhindert, dass die Drehzahl des zweiten Motors 46 exzessiv ansteigt. Im dritten drehzahlvariablen Bereich ist das Untersetzungsverhältnis (= drittes Untersetzungsverhältnis R3) für das erste Verteilerdrehübertragungssystem mit dem ersten Motor 46 größer als das Untersetzungsverhältnis (= viertes Untersetzungsverhältnis R4) für das zweite Verteilerdrehübertragungssystem mit dem zweiten Motor 47.
  • Beim Schalten des drehzahlvariablen Bereichs wird die Steuerung/Regelung wie folgt durchgeführt. Um von dem ersten drehzahlvariablen Bereich zu dem zweiten drehzahlvariablen Bereich und von dem zweiten drehzahlvariablen Bereich zu dem ersten drehzahlvariablen Bereich zu schalten, führt der Kontroller 86 jeweils die in den Flussdiagrammen in 16A und 16B gezeigten Steuer/Regelprozesse durch. Um von dem ersten drehzahlvariablen Bereich zu dem zweiten drehzahlvariablen Bereich zu schalten, steuert/regelt der Kontroller 86 zunächst die Momente der Motoren 46 und 47 in SCHRITT1a, derart, dass das Untersetzungsverhältnis von der Kraftmaschine 41 zu der Kraftabgabewelle 51 näher beim zweiten Untersetzungsverhältnis R2, dem unteren Grenzwert für den ersten drehzahlvariablen Bereich, liegt. Insbesondere dann, wenn das Untersetzungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine 41 und der Kraftabgabewelle 51 auf das zweite Untersetzungsverhältnis R2 gesetzt ist, be stimmt der Kontroller 86, auf der Grundlage des gewünschten Antriebsmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit V (erfasster Wert), den Satz des Sollausgangsmoments und Drehzahl der Kraftmaschine 41, mit dem das gewünschte Antriebsmoment des Fahrzeugs erzeugt werden kann. Dann steuert/regelt, wie im Fall das stationären CVT-Antriebs, in jedem drehzahlvariablen Bereich der Kontroller 86 die Öffnung des Drosselventils (nicht gezeigt) der Kraftmaschine 1 nach Maßgabe des Sollausgangsmoments. Der Kontroller 86 korrigiert auch das Sollausgangsmoment nach Maßgabe der Abweichung zwischen der Solldrehzahl und der tatsächlichen Drehzahl NE (erfasster Wert), um das Solllastmoment der Kraftmaschine 41 zu bestimmen. Weiterhin werden auf der Grundlage des bestimmten Solllastmoments und des Sollfahrmoments, das der Kraftabgabewelle 51 in Zuordnung mit dem gewünschten Antriebsmoment zugeführt werden soll, die Sollmomente der Motoren 46 und 47 unter Verwendung der zuvor beschriebenen Ausdrücke (6) und (7) bestimmt. Danach werden die durch die Motoren 46 und 47 fließenden Ströme nach Maßgabe des bestimmten Sollmoments gesteuert/geregelt. Diese Steuerung/Regelung stellt letztendlich das durch den ersten Motor 46 erzeugte Moment im Wesentlichen auf null. Das durch den zweiten Motor 47 erzeugte Moment 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 zu der Kraftabgabewelle 51 nur über einen 45 der Kraftverteiler 44 und 45 übertragen, d.h. über den zweiten Kraftverteiler 45.
  • Dann trennt in SCHRITT2a der Kontroller 86 die Kupplung 61 der Gangwechseleinheit 49, an die das Ausgangsmoment der Kraftmaschine 1 nicht übertragen wird, von dem Zahnrad 60b des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59. Demzufolge werden die Funktionen des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 ausgeschaltet (Drehungen können nicht über den Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 übertragen werden). Dann trennt in SCHRITT3a der Kontroller 86 den Verriegelungsmechanismus 82, der zu dem zweiten Motor 47 gehört, von der Einwegkupplung 81, um die Funktion der Ein wegkupplung 81 auszuschalten. In SCHRITT4a wird das Untersetzungsverhältnis von der Kraftmaschine 41 zu der Kraftabgabewelle 51 bei dem zweiten Untersetzungsverhältnis beibehalten. Gleichzeitig wird das durch den zweiten Motor 47 erzeugte Moment derart eingestellt, dass die Drehzahl der Kraftmaschine 41 beim Sollwert gehalten wird. Dann wird in SCHRITT5a die Kupplung 61 der Gangwechseleinheit 49 mit dem Zahnrad 53b des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 verbunden, um die Funktionen des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 einzuschalten (Drehungen können über den Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 58 übertragen werden). Die Verarbeitung in SCHRITT2a bis SCHRITT5a verändert das Untersetzungsverhältnis des ersten Verteilerdrehübertragungssystems von dem ersten Untersetzungsverhältnis R1 zu dem dritten Untersetzungsverhältnis R3.
  • Dann bringt in SCHRITT6a der Kontroller 86 den Verriegelungsmechanismus 80, der zu dem ersten Motor 46 gehört, mit der Einwegkupplung 79 in Eingriff, die Funktion der Einwegkupplung 79 einzuschalten. Dies bringt die Einwegkupplungen 79 und 81 in den Betriebszustand für den in 5 gezeigten zweiten drehzahlvariablen Bereich, der zuvor beschrieben wurde. Nachfolgend verursacht in SCHRITT7a der Kontroller 86, dass die Kraftübertragungsvorrichtung 43 den zuvor beschriebenen Gangwechselvorgang für den zweiten drehzahlvariablen Bereich durchführt.
  • Um von dem zweiten drehzahlvariablen Bereich in den ersten drehzahlvariablen Bereich zu schalten, führt der Kontroller 86 umgekehrt den in 16B gezeigten Prozess durch. Zunächst steuert/regelt der Kontroller 86 die Momente der Motoren 46 und 47 derart, dass das Untersetzungsverhältnis von der Kraftmaschine 41 zu der Kraftabgabewelle 51 näher beim zweiten Untersetzungsverhältnis R2, dem oberen Grenzwert des zweiten drehzahlvariablen Bereichs liegt, wie im Fall von SCHRITT1a. Dann trennt in SCHRITT2b der Kontroller 86 die Kupplung 61 der Gangwechseleinheit 49 von dem Zahnrad 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 den Verriegelungsmechanismus 80, der zu dem ersten Motor 44 gehört, von der Einwegkupplung 79, um die Funktion der Einwegkupplung 79 auszuschalten. In SCHRITT4b wird das Untersetzungsverhältnis von der Kraftmaschine 41 zu der Kraftabgabewelle 51 bei dem zweiten Untersetzungsverhältnis beibehalten, wie im Fall von SCHRITT4a. Dann wird in SCHRITT5b die Kupplung 61 der Gangwechseleinheit 49 mit dem Zahnrad 60b des Größeres-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 in Eingriff, um die Funktion der Einwegkupplung 81 einzuschalten. Nachfolgend verursacht in SCHRITT7b der Kontroller 86, dass die Kraftübertragungseinrichtung 43 den zuvor beschriebenen Gangwechselvorgang für den ersten drehzahlvariablen Bereich durchführt.
  • Wie in 17A und 17B gezeigt ist, wird das Schalten zwischen dem zweiten drehzahlvariablen Bereich und dem dritten drehzahlvariablen Bereich unter Verwendung einer Prozedur durchgeführt, die ähnlich zu derjenigen ist, die zur Ausführung des Schaltens zwischen dem ersten drehzahlvariablen Bereich und dem zweiten drehzahlvariablen Bereich verwendet wird. Diese Prozedur wird im Folgenden kurz beschrieben. Der zweite drehzahlvariabele Bereich wird in den dritten drehzahlvariablen Bereich wie folgt geschaltet. Wie in 17A gezeigt ist, wird zunächst in SCHRITT11a ein Steuer/Regelprozess ähnlich zu dem zuvor beschriebenen in SCHRITT1a durchgeführt, um das Untersetzungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine 41 und der Kraftabgabewelle 51 näher zum dritten Untersetzungsverhältnis zu bringen. Dann wird in SCHRITT12a die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 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 wird in SCHRITT14a das Untersetzungsverhältnis von der Kraftmaschine 41 zu der Kraftabgabewelle 51 bei dem dritten Untersetzungs verhältnis beibehalten. Bei dieser Gelegenheit wird das durch den ersten Motor 46 erzeugte Moment derart eingestellt, dass die Drehzahl der Kraftmaschine 41 beim Sollwert gehalten wird. Danach wird in SCHRITT15a die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 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. Nachfolgend wird in SCHRITT17a verursacht, dass die Kraftübertragungsvorrichtung 43 den zuvor beschriebenen Gangwechselvorgang für den dritten drehzahlvariablen Bereich durchführt.
  • Umgekehrt wird der dritte drehzahlvariable Bereich zum zweiten drehzahlvariablen Bereich wie folgt geschaltet. Wie in 17B gezeigt ist, wird zunächst das Untersetzungsverhältnis von der Kraftmaschine 41 zur Kraftabgabewelle 51 näher zum dritten Untersetzungsverhältnis gebracht. Danach wird in SCHRITT12b die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 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 wird in SCHRITT14b das Untersetzungsverhältnis von der Kraftmaschine 41 zu der Kraftabgabewelle 51 beim dritten Untersetzungsverhältnis gehalten. Danach wird in SCHRITT15b die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 mit dem Zahnrad 60c verbunden, um die Funktionen des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 64 einzuschalten. Danach wird in SCHRITT16b die Funktion der Einwegkupplung 79, die zu dem ersten Motor 46 gehört, eingeschaltet. Nachfolgend wird in SCHRITT17b verursacht, dass die Kraftübertragungsvorrichtung 43 den zuvor beschriebenen Gangwechselvorgang für den zweiten drehzahlvariablen Bereich durchführt.
  • Im ersten drehzahlvariablen Bereich und in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich niedriger als eine Fahrzeuggeschwindigkeit V1, wie in 12A gezeigt ist, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform dann, wenn das ge wünschte Antriebsmoment groß ist, das Untersetzungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine 41 und der Kraftabgabewelle 51 auf das erste Untersetzungsverhältnis R1 gesetzt, den oberen Grenzwert für den ersten drehzahlvariablen Bereich. Wenn beispielsweise der zweite drehzahlvariable Bereich zum ersten drehzahlvariablen Bereich geschaltet wird, wird in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich niedriger als eine Fahrzeuggeschwindigkeit V2, wie in 12B gezeigt ist, das Untersetzungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine 41 und der Kraftabgabewelle 51 auf das zweite Untersetzungsverhältnis R2 gesetzt, den oberen Grenzwert für den zweiten drehzahlvariablen Bereich. Wenn beispielsweise der dritte drehzahlvariable Bereich zum zweiten drehzahlvariablen Bereich geschaltet wird, wird in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich niedriger als eine Fahrzeuggeschwindigkeit V3, wie in 12C gezeigt ist, das Untersetzungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine 41 und der Kraftabgabewelle 51 auf das dritte Untersetzungsverhältnis R3 gesetzt, den oberen Grenzwert des dritten drehzahlvariablen Bereichs. In jedem dieser Zustände kann die Einwegkupplung 79 oder 81 den Motor mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis (zweiter Motor 47 im ersten und dritten drehzahlvariablen Bereich, und erster Motor im zweiten drehzahlvariablen Bereich) nicht daran hindern, in der entgegengesetzten Richtung zu drehen. Daher ist bei der vorliegenden Ausführungsform die erlaubbare maximale Drehzahl des ersten Motors 46 größer als der Maximalwert der Drehzahl des ersten Motors 46, der erhalten wird, falls die Kraftmaschine 41 ausfällt, wenn das Fahrzeug in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich niedriger als die Fahrzeuggeschwindigkeit V1 im ersten drehzahlvariablen Bereich unter Verwendung des Untersetzungsverhältnisses R1 angetrieben wird, und des Maximalwerts der Drehzahl des ersten Motors 46, der erhalten wird, falls die Kraftmaschine 41 ausfällt, wenn das Fahrzeug in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich niedriger als die Fahrzeuggeschwindigkeit V3 im ersten drehzahlvariablen Bereich unter Verwendung des Untersetzungsverhältnisses R3 angetrieben wird. Die erlaubbare maximale Drehzahl des zweiten Motors 47 ist der Maximalwert der Drehzahl des ersten Motors 46, der erhalten wird, falls die Kraftmaschine 41 ausfällt, wenn das Fahrzeug in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich niedriger als die Fahrzeuggeschwindigkeit V2 im zweiten drehzahlvariblen Bereich unter Verwendung des Untersetzungsverhältnisses R2 angetrieben wird. Demzufolge muss die Funktion der Einwegkupplung 81 in dem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich niedriger als die Fahrzeuggeschwindigkeit V1 im ersten drehzahlvariablen Bereich oder in dem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich niedriger als die Fahrzeuggeschwindigkeit V3 im dritten drehzahlvariablen Bereich nicht eingeschaltet zu werden. Ähnlich muss die Funktion der Einwegkupplung 79 im Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich niedriger als die Fahrzeuggeschwindigkeit V2 im zweiten drehzahlvariablen Bereich nicht eingeschaltet werden.
  • Nun wird eine Beschreibung eines Schaltens zwischen dem CVT-Antriebsmodus und einem anderen Modus gegeben. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Schalten zwischen dem CVT-Antriebsmodus und dem serienartigen EV-Antriebsmodus im ersten drehzahlvariablen Bereich durchgeführt. Ein Vorgang für dieses Schalten wird über den Übergangsmoduszustand durchgeführt, wie im Fall der ersten Ausführungsform. Insbesondere, wenn der serienartige EV-Antriebsmodus zum CVT-Antriebsmodus schaltet, wird, wie im Fall der ersten Ausführungsform, die erste Kupplung 48 allmählich eingerückt, während das Fahrmoment des ersten Motors 46 steuernd/regelnd auf einen Wert eingestellt wird, der dem gewünschten Antriebsmoment des Fahrzeugs entspricht. Ferner werden das Ausgangsmoment und die Drehzahl der Kraftmaschine 41 ebenso wie das regenerative Moment des zweiten Motors 27 gesteuert/geregelt. Die Funktionen des Größeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 59 der Gangwechseleinheit 49 sind eingeschaltet. Der Betriebszustand sowohl der Gangwechseleinheit 50 als auch des ersten bis vierten Drehreguliermittels 71 bis 74 wird gleich wie derjenige im serienartigen EV-Antriebsmodus beibehalten. Daher wird die Kraftübertragungsvorrichtung 43 in den Übergangsmodus-Betriebszustand geschaltet, in dem die Drehzahl des ersten Motors 46 und das regenerative Moment des zweiten Motors 47 beinahe null sind. Im Übergangsmoduszustand wird die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 betrieben, um die Funktionen des Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 (der Niedrigeres-Untersetzungsverhältnis-Drehübertragungsmechanismus 63 wird verwendet, um Drehungen zwischen dem Träger 45c des zweiten Kraftverteilers 45 und der Kraftabgabewelle 51 zu übetragen) der Gangwechseleinheit 50 einzuschalten. Ferner wird das Zwangsbremsmittel 88 des zweiten Bremsreguliermittels 72 aus dem Bremszustand zum offenen Zustand geschaltet. Weiterhin wird der Verriegelungsmechanismus 82 des vierten Drehreguliermittels 74 betätigt, um die Funktion der Einwegkupplung 81 einzuschalten. Nachfolgend wird ein Betrieb im CVT-Antriebsmodus im ersten drehzahlvariablen Bereich gestartet.
  • Wenn der CVT-Antriebsmodus im ersten drehzahlvariablen Bereich zum serienartigen EV-Antriebsmodus schaltet, werden die Kraftmaschine 41 und die Motoren 46 und 47 gesteuert/geregelt wie im Fall der ersten Ausführungsform. In diesem Fall wird der Zustand jedes der ersten Kupplung 48, der Gangwechseleinheit 49 und 50 und des ersten bis vierten Drehreguliermittels 71 bis 74 gleich beibehalten wie derjenige im CVT-Antriebsmodus im ersten drehzahlvariablen Bereich. Daher wird die Kraftübertragungsvorrichtung 43 in den Übergangsmodus-Betriebszustand geschaltet, in dem die Drehzahl des ersten Motors 46 und das regenerative Moment des zweiten Motors 47 beinahe null sind. Im Übergangsmoduszustand wird die Kupplung 65 der Gangwechseleinheit 50 im Neutralzustand betrieben. Ferner wird das Zwangsbremsmittel 88 des zweiten Drehreguliermittels 72 von dem offenen Zustand zum Bremszustand geschaltet. Weiterhin wird der Verriegelungsmechanismus 82 des vierten Drehreguliermittels 74 von der Einwegkupplung 81 außer Eingriff gebracht, um die Funktion der Einwegkupplung 81 auszuschalten. Nachfolgend wird ein Betrieb im serienartigen EV-Antriebsmodus gestartet.
  • Wenn ein Schalten zwischen dem serienartigen EV-Antriebsmodus und dem CVT-Antriebsmodus über den Übergangsmoduszustand durchgeführt wird, kann der Antriebsmodus sanft geschaltet werden, während der Antriebszustand des Fahrzeugs beibehalten wird, wie im Fall der ersten Ausführungsform.
  • Für ein Schalten zwischen dem parallelartigen Antriebsmodus und dem CVT-Antriebsmodus wird der serienartige EV-Antriebsmodus wie im Fall der ersten Ausführungsform verwendet. Insbesondere wird zum Schalten von dem parallelartigen Antriebsmodus zum CVT-Antriebsmodus ein Schalten zum serien artigen EV-Antriebsmodus durchgeführt, wie zuvor beschrieben, und dann wird der serienartige EV-Antriebsmodus zum CVT-Antriebsmodus im ersten drehzahlvariablen Bereich geschaltet, wie zuvor beschrieben. In ähnlicher Weise wird zum Schalten vom CVT-Antriebsmodus zum serienartigen EV-Antriebsmodus der CVT-Antriebsmodus im ersten drehzahlvariablen Bereich zum serienartigen EV-Antriebsmodus geschaltet, wie zuvor beschrieben, und dann wird der serienartige EV-Antriebsmodus zum parallelartigen Antriebsmodus geschaltet, wie zuvor beschrieben.
  • 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.

Claims (23)

  1. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, umfassend einen ersten und einen zweiten Kraftverteiler, die jeweils eine Eingangswelle aufweisen, an die eine Drehantriebskraft von einer Kraftmaschine übertragen wird, eine Kraftabgabewelle, an die eine erste Ausgangswelle von zwei Ausgangswellen des ersten Kraftverteilers und eine erste Ausgangswelle von zwei Ausgangswellen des zweiten Kraftverteilers Drehantriebskräfte übertragen und die die übertragenen Drehantriebskräfte an Antriebsräder des Fahrzeugs abgibt, einen ersten Motor, der ein Fahrmoment oder ein regeneratives Moment an eine zweite Ausgangswelle des ersten Kraftverteilers abgibt, und einen zweiten Motor, der ein Fahrmoment oder ein regeneratives Moment an eine zweite Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers abgibt, wobei ein Untersetzungsverhältnis für ein Drehübertragungssystem von der Kraftmaschine zu der Kraftabgabewelle über den ersten Kraftverteiler einen Wert aufweist, der verschieden ist von einem Wert eines Untersetzungsverhältnisses für ein Drehübertragungssystem von der Kraftmaschine zu der Kraftabgabewelle über den zweiten Kraftverteiler, wobei die Vorrichtung umfasst: ein erstes Kupplungsmittel zum Verbinden und Trennen der Kraftmaschine mit oder von der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers zur Drehübertragung, ein zweites Kupplungsmittel zum Verbinden und Trennen der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers mit und von der Kraftabgabewelle zur Drehungsübertragung, ein erstes Drehreguliermittel, das in einem geöffneten Zustand, in dem die Eingangswelle des ersten Kraftverteilers drehbar ist, arbeitet und in einem Bremszustand arbeitet, in dem eine Drehung der Eingangswelle verhindert wird, und ein zweites Drehungsreguliermittel, das in einem geöffneten Zustand arbeitet, in dem die erste Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers drehbar ist, und in einem Bremszustand arbeitet, in dem eine Drehung der ersten Ausgangswelle verhindert wird.
  2. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei sowohl der erste als auch der zweite Kraftverteiler eine Ritzelvorrichtung umfasst.
  3. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Eingangswelle, die erste Ausgangswelle und die zweite Ausgangswelle von jedem der Kraftverteiler ein Ringrad, ein Träger und ein Sonnenrad der Ritzelvorrichtung sind, die jeweils den Kraftverteiler bildet.
  4. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Drehreguliermittel eine Einwegkupplung umfasst zum Verhindern lediglich einer Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers in einer vorbestimmten von zwei Drehrichtungen.
  5. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 4, wobei das erste Drehreguliermittel ferner ein Zwangsbremsmittel umfasst zum Verhindern einer Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers über einen Aktuator.
  6. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei das zweite Drehreguliermittel eine Einwegkupplung umfasst zum Verhindern lediglich einer Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers in einer vorbestimmten von zwei Drehrichtungen.
  7. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 6, wobei das zweite Drehreguliermittel ferner ein Zwangsbremsmittel umfasst zur Verhinderung einer Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers über einen Aktuator.
  8. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei in einem Gangwechselantriebsmodus das erste und das zweite Kupplungsmittel in einem eingerückten Zustand betrieben werden und das erste und das zweite Drehreguliermittel in einem geöffneten Zustand betrieben werden, und der Gangwechselantriebsmodus ein Modus ist, in dem das Fahrzeug durch Übertragen der Drehantriebskraft der Kraftmaschine an die Kraftabgabewelle über den ersten und den zweiten Kraftverteiler angetrieben wird, während ein Fahrmoment in einem aus erstem und zweitem Motor erzeugt wird und ein regeneratives Moment in dem anderen erzeugt wird, und in dem die durch den ersten und den zweiten Motor erzeugten Momente derart gesteuert/geregelt werden, dass ein Übertragungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine und der Kraftabgabewelle gesteuert/geregelt wird.
  9. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 8, wobei in einem elektrischen Antriebsmodus das erste und das zweite Kupplungsmittel in einem ausgerückten Zustand betrieben werden und das erste Drehreguliermittel in einem Bremszustand betrieben wird und der elektrische Antriebsmodus ein Modus ist, in dem das Fahrmoment des ersten Motors zur Kraftabgabewelle übertragen wird, um das Fahrzeug zu starten und anzutreiben.
  10. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 9, wobei, ein Drehübertragungssystem von dem ersten Motor zur Kraftabgabewelle über den ersten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als ein Drehübertragungssystem von dem zweiten Motor zur Kraftabgabewelle über den zweiten Kraftverteiler.
  11. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 9, wobei das erste Drehreguliermittel eine Einwegkupplung umfasst zum Verhindern lediglich einer Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers in einer vorbestimmten von zwei Drehrichtungen sowie ein Zwangsbremsmittel umfasst zum Verhindern einer Drehung der Eingangswelle des ersten Kraftverteilers über den Aktuator, und wobei dann, wenn das Fahrzeug im elektrischen Antriebsmodus nach vorwärts angetrieben wird, bewirkt wird, dass der erste Motor ein Fahrmoment erzeugt, das das Fahrzeug nach vorwärts bewegt, während das erste Drehregu liermittel unter Verwendung seiner Einwegkupplung im Bremszustand betrieben wird, und wobei dann, wenn das Fahrzeug im elektrischen Antriebsmodus nach rückwärts angetrieben wird, bewirkt wird, dass der erste Motor ein Fahrmoment in einer Richtung invers zu derjenigen des Fahrmoments erzeugt, das erzeugt wird, wenn das Fahrzeug nach vorwärts angetrieben wird, während das erste Drehreguliermittel im Bremszustand unter Verwendung seines Zwangsbremsmittels betrieben wird.
  12. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 11, wobei das Fahrmoment des zweiten Motors an die Kraftmaschine übertragen wird, um die Kraftmaschine in einem Zustand zu starten, in dem das erste und das zweite Kupplungsmittel im ausgerückten Zustand betrieben werden und das zweite Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben wird, bevor das Fahrzeug beginnt, sich im elektrischen Antriebsmodus nach rückwärts zu bewegen.
  13. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 12, wobei, das zweite Drehreguliermittel eine Einwegkupplung umfasst zum Verhindern lediglich einer Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers in einer vorbestimmten von zwei Drehrichtungen, wobei dann, wenn die Kraftmaschine gestartet wird, bevor das Fahrzeug beginnt, sich nach rückwärts zu bewegen, das zweite Drehreguliermittel unter Verwendung seiner Einwegkupplung im Bremszustand betrieben wird.
  14. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 9, wobei der elektrische Antriebsmodus einen serienartigen elektrischen Antriebsmodus umfasst, in dem die Drehantriebskraft der Kraftmaschine zum zweiten Motor übertragen wird, um es dem zweiten Motor zu ermöglichen, eine Regenerationsenergie zu erzeugen und im serienartigen elektrischen Antriebsmodus das zweite Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben wird.
  15. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 14, wobei das Antriebsmoment des zweiten Motors zur Kraftmaschine übertragen, um die Kraftmaschine in einem Zustand zu starten, in dem das erste und das zweite Kupplungsmittel im ausgerückten Zustand betrieben werden und das zweite Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben wird, bevor der serienartige elektrische Antriebsmodus gestartet wird.
  16. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 15, wobei das zweite Drehreguliermittel eine Einwegkupplung umfasst zum Verhindern lediglich einer Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers in einer vorbestimmten von zwei Drehrichtungen und ein Zwangsbremsmittel umfasst zum Verhindern einer Drehung der ersten Ausgangswelle des zweiten Kraftverteilers über den Aktuator, und wobei dann, wenn die Kraftmaschine gestartet wird, bevor der serienartige elektrische Antriebsmodus gestartet wird, das zweite Drehreguliermittel unter Verwendung seiner Einwegkupplung im Bremszustand betrieben wird, und wobei in dem serienartigen elektrischen Antriebsmodus das zweite Drehreguliermittel unter Verwendung seines Zwangsbremsmittels im Bremszustand betrieben wird.
  17. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 14, wobei der serienartige elektrische Antriebsmodus und der Gangwechsel-Antriebsmodus über einen Übergangsmodus zueinander geschaltet werden und wobei der Übergangsmodus ein Modus ist, in dem die Drehzahl des ersten Motors und das durch den 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 und des zweiten Drehreguliermittels geschaltet wird, und.
  18. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 14, wobei die Kraftmaschine eine Mehrzahl von Zylindern aufweist und der serienartige elektrische Antriebsmodus einen Teilzylinderanhaltemodus umfasst, in dem einige oder alle der Zylinder der Kraftmaschine angehalten werden.
  19. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 8, wobei das erste Kupplungsmittel im ausgerückten Zustand betrieben wird, das zweite Kupplungsmittel im eingerückten Zustand betrieben wird, das erste Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben wird, das zweite Drehreguliermittel im geöffneten Zustand betrieben wird und bewirkt wird, dass der zweite Motor das regenerative Moment in einem parallelartigen Antriebsmodus erzeugt, und wobei der parallelartige Antriebsmodus ein Modus ist, in dem das Fahrzeug durch paralleles Übertragen der Drehantriebskraft der Kraftmaschine und der Drehantriebskraft des ersten Motors zur Kraftabgabewelle angetrieben wird.
  20. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 8, umfassend ein drittes Drehreguliermittel, das in einem Bremszustand arbeiten kann, in dem eine Drehung einer Drehwelle entweder des ersten oder des zweiten Motors verhindert wird, welcher Motor das niedrigere Untersetzungsverhältnis aufweist und welcher Motor ein Moment an die zweite Ausgangswelle des Kraftverteilers im Drehübertragungssystem mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis ausübt, und in einem geöffneten Zustand arbeiten kann, in dem die Drehwelle gedreht werden kann, und wobei dann, wenn die Kraftmaschine ausfällt, während das Fahrzeug im Gangwechselantriebsmodus angetrieben wird, das dritte Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben wird.
  21. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 20, wobei das dritte Drehreguliermittel eine Einwegkupplung umfasst, welche die Drehwelle des Motors mit dem niedrigeren Untersetzungsverhältnis hindert, sich in einer umgekehrten Richtung zu drehen, während das Fahrzeug im Gangwechselantriebsmodus angetrieben wird.
  22. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 8, wobei wenigstens eines der beiden Drehübertragungssysteme eine Gangwechseleinheit aufweist, die das Untersetzungsverhältnis für das Drehübertragungssystem in einer Mehrzahl von Stufen ändern kann, und wobei die Gangwechseleinheit das Untersetzungsverhältnis verändert, um einen Zustand herzustellen, in dem das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler, und einen Zustand herzustellen, in dem das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler, und wobei die Vorrichtung ein drittes Drehreguliermittel umfasst, das in einem Bremszustand arbeiten kann, in dem eine Drehung der Drehwelle des ersten Motors verhindert wird, und in einem geöffneten Zustand arbeiten kann, in dem die Drehwelle drehbar ist, und ein viertes Drehreguliermittel umfasst, das in einem Bremszustand arbeiten kann, in dem eine Drehung der Drehwelle des zweiten Motors verhindert wird, und in einem geöffneten Zustand arbeiten kann, in dem die Drehwelle drehbar ist, und wobei dann, wenn die Kraftmaschine ausfällt, während das Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird, in dem das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler, das vierte Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben wird, und dann, wenn die Kraftmaschine ausfällt, während das Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird, in dem das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler, das dritte Drehreguliermittel im Bremszustand betrieben wird.
  23. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 22, wobei das dritte Drehreguliermittel eine erste Einwegkupplung umfasst, um den ersten Motor daran zu hindern, sich in einer umgekehrten Rich tung zu drehen, während das Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird und das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler, sowie ein erstes Einwegkupplung-AUS-Mittel umfasst zum Anhalten der Drehungsverhinderungsfunktion der ersten Einwegkupplung, während das Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird, in dem das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler, und wobei das vierte Drehreguliermittel eine zweite Einwegkupplung umfasst, um den zweiten Motor daran zu hindern, sich in einer entgegengesetzten Richtung zu drehen, während das Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird, in dem das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler, sowie ein zweites Einwegkupplungs-AUS-Mittel umfasst zum Anhalten der Drehungsverhinderungsfunktion der zweiten Einwegkupplung, während das Fahrzeug in dem Gangwechsel-Antriebsmodus angetrieben wird, in dem das Drehübertragungssystem mit dem zweiten Kraftverteiler ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als das Drehübertragungssystem mit dem ersten Kraftverteiler.
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