DE102011080081A1 - Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung - Google Patents

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Koji Kawasaki
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Abstract

Ein Leistungsübertragungsgerät für ein Fahrzeug ist vorgesehen, das mit einer Leistungsverzweigungsvorrichtung und einer Geschwindigkeitsänderungseinrichtung ausgestattet ist. Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist gestaltet, um ein Geschwindigkeitsverhältnis einer Geschwindigkeit einer Drehung eines Ausgangs einer Leistungsquelle zu einer Geschwindigkeit einer Drehung eines angetriebenen Rads in einem Leistungszirkulationsmodus einer Leistungsverzweigungsvorrichtung festzulegen, um Innerhalb eines Bereichs von einem positiven Bereich, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses positiv ist, und einem negativen Bereich zu liegen, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses negativ ist. Dies führt zu einer Verringerung eines Grads eines Drehmoments, das auf die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, wie beispielsweise ein stufenlos einstellbares Getriebe, wirkt, wodurch eine Verringerung eines erforderten Grads einer Widerstandsfähigkeit der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung gestattet wird.

Description

  • QUERBEZUG ZU VERWANDTEM DOKUMENT
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Vorteile der japanischen Patentanmeldung Nr. 2010-172529 , die am 30. Juli 2010 eingereicht worden ist, und der japanischen Patentanmeldungen Nr. 2010-216464 und Nr. 2010-216465 , die am 28. September 2010 eingereicht wurden, und deren Offenbarungen hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind.
  • STAND DER TECHNIK
  • 1. Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung, die mit einer Leistungsverzweigungsvorrichtung, die aus einer Vielzahl von Leistungsverzweigungsrotoren gebildet ist, die miteinander verriegeln, um eine Ausgangsleistung oder ein Ausgangsdrehmoment zwischen einer Leistungsquelle und einem angetriebenen Rad zu verzweigen, und einer Geschwindigkeitsänderungseinrichtung ausgestattet ist, die mit der Leistungsverzweigungsvorrichtung gekoppelt ist.
  • 2. Stand der Technik
  • Die japanische Erstveröffentlichung Nr. 2006-308039 lehrt eine Leistungsübertragungsvorrichtung, die aus einer Kombination von zwei Planetengetriebesätzen und einem stufenlos einstellbaren Getriebe (CVT) gebildet ist. Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist mit einer Niedriggeschwindigkeitskupplung und einer Hochgeschwindigkeitskupplung zur Verwendung beim Umschalten zwischen mechanischen Kopplungsmoden zwischen den Planetengetriebesätzen ausgestattet. Wenn es erfordert ist, dass die Leistungsübertragungsvorrichtung mit einer niedrigen Geschwindigkeit läuft, wird die Niedriggeschwindigkeitskupplung in Eingriff gebracht, während die Hochgeschwindigkeitskupplung außer Eingriff gebracht wird, wodurch eine Leistungszirkulation in der Leistungsübertragungsvorrichtung geschaffen wird, um den sogenannten Neutralgang zu erreichen, der die Geschwindigkeit einer Ausgangswelle der Leistungsübertragung auf Null (0) setzt, während eine Eingangswelle von dieser drehend gehalten wird. Die Leistungsübertragungsvorrichtung arbeitet auch, um ein Übersetzungsverhältnis (auch ein CVT-Verhältnis genannt) des stufenlos einstellbaren Getriebes zu regulieren, um die Drehung der Ausgangswelle von einer normalen Richtung zu einer Rückwärtsrichtung und umgekehrt über den Neutralgang hinweg zu ändern.
  • Gewöhnlich, wenn ein Kraftfahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit fährt, beispielsweise wenn es bergauf startet, benötigt das Fahrzeug ein großes Drehmoment, wodurch bewirkt wird, dass das Drehmoment, das auf das stufenlos einstellbare Getriebe ausgeübt wird, erhöht wird. Es ist deshalb erfordert, dass das stufenlos einstellbare Getriebe einen erhöhten Widerstandsfähigkeitsgrad hat. Wir haben herausgefunden, dass je größer eine Änderung eines Gesamtübersetzungsverhältnisses in einem Leistungsübertragungsweg zwischen einer Leistungsquelle und einem angetriebenen Rad des Fahrzeugs ist, die durch ein Ändern des Übersetzungsverhältnisses des stufenlos einstellbaren Getriebes auftritt, desto größer ist der Grad eines Drehmoments, das auf das stufenlos einstellbare Getriebe wirkt. Es ist deshalb schwierig, ein gutes Gleichgewicht zwischen einer Einrichtung eines gewünschten Gesamtübersetzungsverhältnisses in dem Leistungsübertragungsweg und der Widerstandsfähigkeit des stufenlos einstellbaren Getriebes zu erreichen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es ist deshalb eine Aufgabe, ein Leistungsübertragungsgerät mit einer Geschwindigkeitsänderungseinrichtung vorzusehen, das gestaltet ist, um eine Minimierung eines erforderten Widerstandsfähigkeitsgrads des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus zu gestatten.
  • Es ist eine andere Aufgabe, ein Leistungsübertragungsgerät mit einem stufenlos einstellbaren Getriebe vorzusehen, das gestaltet ist, um die Effizienz der Leistungsübertragung durch dieses hindurch zu verbessern.
  • Gemäß einem Aspekt einer Ausführungsform ist ein Leistungsübertragungsgerät für ein Fahrzeug vorgesehen, das Folgendes aufweist: a) eine Leistungsverzweigungsvorrichtung, die einen ersten, einen zweiten und einen dritten Rotor hat, die in Verbindung miteinander drehen, um Leistung zwischen dem ersten, zweiten und dritten Rotor zu verzweigen, wobei der dritte Rotor mechanisch mit einem angetriebenen Rad eines Fahrzeugs gekoppelt ist; und b) eine Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, die mechanisch mit der Leistungsverzweigungsvorrichtung verbunden ist.
  • Die Leistungsverzweigungsvorrichtung wird in einen Leistungsübertragungsmodus versetzt, in dem Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, über den zweiten Rotor zu dem dritten Rotor und dann zu dem angetriebenen Rad als Drehmoment übertragen wird.
  • In dem Leistungsübertragungsmodus wird die Leistungsverzweigungsvorrichtung auch in einen Leistungszirkulationsmodus versetzt, in dem die Leistung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor zirkuliert.
  • Ein Geschwindigkeitsverhältnis einer Geschwindigkeit einer Drehung eines Ausgangs der Leistungsquelle zu einer Geschwindigkeit einer Drehung des angetriebenen Rads in dem Leistungszirkulationsmodus ist festgelegt, um innerhalb eines Bereichs von einem positiven Bereich, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses positiv ist, und einem negativen Bereich zu liegen, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses negativ ist.
  • Der Leistungszirkulationsmodus ermöglicht, dass ein Neutralgang eingerichtet wird, während die Drehrichtung der Leistungsquelle oder des angetriebenen Rads umgekehrt ist, mit anderen Worten ermöglicht, dass der Wert des Geschwindigkeitsverhältnisses sowohl in dem positiven als auch dem negativen Bereich liegt. Das Leistungsübertragungsgerät ist jedoch gestaltet, um das Geschwindigkeitsverhältnis festzulegen, um innerhalb nur eines von dem positiven und dem negativen Bereich zu liegen, was zu einer Verringerung eines zulässigen Bereichs des Geschwindigkeitsverhältnisses führt. Dies verringert den Grad eines Drehmoments, das auf die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung wirkt, wodurch eine Verringerung eines erforderten Widerstandsfähigkeitsgrads der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung gestattet wird.
  • In der bevorzugten Form der Ausführungsform kann das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren eine Steuerungseinrichtung haben, die das Geschwindigkeitsverhältnis steuert, um innerhalb eines Bereichs von dem positiven Bereich und dem negativen Bereich zu liegen.
  • Die Leistungsquelle ist eine elektrische, drehende Maschine.
  • Die Steuerungseinrichtung arbeitet, um eine Drehung der elektrischen, drehenden Maschine in entgegengesetzten Richtungen umzuschalten.
  • Das Leistungsübertragungsgerät hat auch einen Umkehrmechanismus, der zwischen mechanischen Verbindungen von wenigstens einer Komponenten von den Komponenten Leistungsquelle und angetriebenes Rad mit dem ersten, zweiten und dritten Rotor der Leistisngsverzweigungsvorrichtung wechselt, um ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses umzukehren.
  • Die Steuerungseinrichtung kann einen absoluten Wert eines minimalen Werts des Geschwindigkeitsverhältnisses über Null in dem einen von dem positiven Bereich und dem negativen Bereich halten.
  • Die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung ist ein stufenlos einstellbares Getriebe, das mit Riemenscheiben und einem Riemen ausgestattet ist. Das stufenlos einstellbare Getriebe ist so gestaltet, dass ein absoluter Wert eines minimalen Werts des Geschwindigkeitsverhältnisses in dem einen Bereich von dem positiven Bereich und dem negativen Bereich zum Ausgleichen einer Änderung des Geschwindigkeitsverhältnisses, die durch ein Altern des stufenlos einstellbaren Getriebes auftritt, von Null entfernt gehalten wird.
  • Der absolute Wert eines minimalen Werts des Geschwindigkeitsverhältnisses ist so bestimmt, um um eine gegebene Spanne von Null entfernt zu sein, die äquivalent zu einer Änderung des Geschwindigkeitsverhältnisses ist, die durch ein Altern der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung auftritt.
  • Die Leistungsquelle kann eine elektrische, drehende Maschine sein. Der erste Rotor ist mechanisch mit einer Brennkraftmaschine gekoppelt, die als eine Leistungsquelle arbeitet. Das Leistungsübertragungsgerät kann des Weiteren einen Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus haben, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  • Der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus kann eine elektronisch gesteuerte Unterbrechungseinrichtung haben, die die Übertragung von Leistung zwischen dem dritten Rotor und der Brennkraftmaschine unterbricht.
  • Der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus kann auch einen Einwegübertragungsmechanismus haben, der die Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine in einem Zustand erreicht, dass eine Geschwindigkeit eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu dem ersten Rotor führt, nicht geringer ist als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu der Brennkraftmaschine führt.
  • Der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus, der die Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert, kann als ein erster Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus funktionieren. Das Leistungsübertragungsgerät kann auch einen zweiten Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus haben, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem zweiten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  • Die Leistungsverzweigungsvorrichtung hat einen Planetengetriebesatz, der mit einem Sonnenrad, einem Träger und einem Hohlrad ausgestattet ist, die als der erste, zweite und dritte Rotor arbeiten.
  • Das Leistungsübertragungsgerät kann des Weiteren einen Leistungsübertragungsweg haben, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung angeordnet ist und durch den der erste und zweite Rotor so verbunden sind, ohne den dritten Rotor, dass sie in Verbindung miteinander drehen. Die Leistungsquelle ist mechanisch mit dem Leistungsübertragungsweg gekoppelt.
  • Die Leistungsquelle, die mechanisch mit dem ersten und dem zweiten Rotor gekoppelt ist, kann eine elektrische, drehende Maschine sein. Eine Brennkraftmaschine, die als eine Leistungsquelle arbeitet, kann mechanisch mit einem von dem ersten und dem zweiten Rotor verbunden sein. Das Leistungsübertragungsgerät kann des Weiteren einen Mechanismus zum Umschalten von einem ersten zu einem zweiten Betriebsmodus haben, der zwischen einem ersten Betriebsmodus, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung mechanisch mit sowohl dem ersten als auch dem zweiten Rotor verbunden ist, und einem zweiten Betriebsmodus umschaltet, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung mechanisch mit dem zweiten und dem dritten Rotor verbunden ist. Ein Ableitungswert einer Funktion, in der das Geschwindigkeitsverhältnis durch eine abhängige Variable ausgedrückt ist und ein Übersetzungsverhältnis der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung durch eine unabhängige Variable ausgedrückt ist, in Bezug auf die unabhängige Variable in dem zweiten Betriebsmodus hat ein entgegengesetztes Vorzeichen zu dem in dem ersten Betriebsmodus.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der Ausführungsform ist ein Leistungsübertragungsgerät für ein Fahrzeug vorgesehen, das Folgendes aufweist: (a) eine elektrische, drehende Maschine, die als eine Leistungsquelle arbeitet; (b) eine Leistungsverzweigungsvorrichtung, die einen ersten, einen zweiten und einen dritten Rotor hat, die in Verbindung miteinander drehen, um Leistung zwischen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Rotor zu verzweigen, wobei der dritte Rotor mechanisch mit einem angetriebenen Rad eines Fahrzeugs gekoppelt ist; (c) eine Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, die mechanisch mit der Leistungsverzweigungsvorrichtung verbunden ist; (d) eine Festlegungseinrichtung zum Festlegen von Vorzeichen von Leistung, die von dem ersten und dem zweiten Rotor ausgegeben wird, entgegengesetzt zueinander, um einen Leistungszirkulationsmodus einzurichten, in dem die Leistung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor zirkuliert, in einem Leistungsübertragungsmodus, in dem Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, über den zweiten Rotor zu dem dritten Rotor und dann zu dem angetriebenen Rad übertragen wird; und (e) eine Bidirektionalumschalteinrichtung zum Umschalten einer Drehung der elektrischen, drehenden Maschine zwischen entgegengesetzten Richtungen.
  • Der Leistungszirkulationsmodus ermöglicht eine Einrichtung eines Neutralgangs, während die Richtung einer Drehung der Leistungsquelle oder des angetriebenen Rads umgekehrt gehalten wird, mit anderen Worten gesagt ermöglicht, dass der Wert eines Geschwindigkeitsverhältnisses einer Geschwindigkeit einer Drehung eines Ausgangs der Leistungsquelle zu einer Geschwindigkeit einer Drehung des angetriebenen Rads sowohl in dem positiven als auch dem negativen Bereich liegt. Das Leistungsübertragungsgerät ist jedoch mit der Bidirektionalumschalteinrichtung ausgestattetumzukehren, um die Drehung der elektrischen, drehenden Maschine umzukehren, wodurch das angetriebene Rad umgekehrt wird. Dies beseitigt die Notwendigkeit, dass das Geschwindigkeitsverhältnis über dem positiven und negativen Bereich liegt, wodurch eine Verschmälerung eines zulässigen Bereichs des Geschwindigkeitsverhältnisses gestattet wird. Dies verringert den Grad eines Drehmoments, das auf die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung wirkt, wodurch eine Verringerung eines erforderten Widerstandsfähigkeitsgrads der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung gestattet wird.
  • In der bevorzugten Form der Ausführungsform hat das Leistungsübertragungsgerät auch eine Steuerungseinrichtung, die ein Geschwindigkeitsverhältnis einer Geschwindigkeit einer Drehung eines Ausgangs der Leistungsquelle zu einer Geschwindigkeit einer Drehung des angetriebenen Rads steuert, um innerhalb eines Bereichs von einem positiven Bereich, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses positiv ist, und einem negativen Bereich zu liegen, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses negativ ist.
  • Der zweite Rotor wird drehbar, wenn eine Geschwindigkeit des dritten Rotors, der mit dem angetriebenen Rad gekoppelt ist, Null ist, wobei der zweite Rotor des Weiteren mit einer Zusatzeinrichtung des Fahrzeugs gekoppelt ist.
  • Ein Geschwindigkeitsverhältnis einer Geschwindigkeit einer Drehung eines Ausgangs der Leistungsquelle zu einer Geschwindigkeit einer Drehung des angetriebenen Rads in dem Leistungszirkulationsmodus wird bestimmt, um innerhalb eines Bereichs zu liegen, der sich von einem positiven Bereich, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses positiv ist, und einem negativen Bereich, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses negativ ist, über Null (0) hinweg erstreckt.
  • Die Leistungsquelle ist eine elektrische, drehende Maschine. Der erste Rotor ist mechanisch mit einer Brennkraftmaschine gekoppelt, die als eine Leistungsquelle arbeitet, und das Gerät weist des Weiteren einen Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus auf, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  • Der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus hat eine elektronisch gesteuerte Unterbrechungseinrichtung, die die Übertragung von Leistung zwischen dem dritten Rotor und der Brennkraftmaschine unterbricht.
  • Der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus kann auch einen Einwegübertragungsmechanismus haben, der die Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine unter einer Bedingung erreicht, das eine Geschwindigkeit eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu dem ersten Rotor führt, nicht geringer als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus ist, der zu der Brennkraftmaschine führt.
  • Der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus, der die Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert, kann als ein erster Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus funktionieren. Das Leistungsübertragungsgerät kann auch einen zweiten Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus haben, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem zweiten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und unterbricht.
  • Die Leistungsverzweigungsvorrichtung kann einen Planetengetriebesatz haben, der mit einem Sonnenrad, einem Träger und einem Hohlrad ausgestattet ist, die als der erste, zweite und dritte Rotor arbeiten.
  • Das Leistungsübertragungsgerät kann auch einen Leistungsübertragungsweg haben, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung angeordnet ist, und durch den der erste und zweite Rotor so verbunden sind, ohne den dritten Rotor, um in Verbindung miteinander zu drehen. Die Leistungsquelle ist mechanisch mit dem Leistungsübertragungsweg gekoppelt.
  • Die Leistungsquelle, die mechanisch mit dem ersten und dem zweiten Rotor gekoppelt ist, ist eine elektrische, drehende Maschine. Eine Brennkraftmaschine, die als eine Leistungsquelle arbeitet, kann mechanisch mit einem von dem ersten und dem zweiten Rotor verbunden sein. Das Leistungsübertragungsgerät kann auch einen Mechanismus zum Umschalten von einem ersten zu einem zweiten Betriebsmodus haben, der zwischen einem ersten Betriebsmodus, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung mechanisch mit sowohl dem ersten Rotor als auch dem zweiten Rotor verbunden ist, und einem zweiten Betriebsmodus umschaltet, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung mechanisch mit dem zweiten und dem dritten Rotor verbunden ist. Ein Ableitungswert einer Funktion, in der das Geschwindigkeitsverhältnis durch eine abhängige Variable ausgedrückt ist und ein Übersetzungsverhältnis der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung durch eine unabhängige Variable ausgedrückt ist, in Bezug auf die unabhängige Variable in dem zweiten Betriebsmodus hat ein entgegengesetztes Vorzeichen zu dem in dem ersten Betriebsmodus.
  • Gemäß dem dritten Aspekt der Ausführungsform ist ein Leistungsübertragungsgerät für ein Fahrzeug vorgesehen, das Folgendes aufweist: (a) eine Leistungsverzweigungsvorrichtung, die einen ersten, einen zweiten und einen dritten Rotor hat, die in Verbindung miteinander drehen, um Leistung zwischen dem ersten, zweiten und dritten Rotor zu verzweigen, wobei der dritte Rotor mechanisch mit einem angetriebenen Rad eines Fahrzeugs gekoppelt ist; (b) eine Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, die mechanisch mit der Leistungsverzweigungsvorrichtung verbunden ist; (c) eine Festlegungseinrichtung zum Festlegen von Vorzeichen einer Leistung, die von dem ersten und dem zweiten Rotor ausgegeben wird, entgegengesetzt zueinander, um einen Leistungszirkulationsmodus einzurichten, in dem die Leistung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor in einem Leistungsübertragungsmodus zirkuliert, in dem Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, über den zweiten Rotor zu dem dritten Rotor und dann zu dem angetriebenen Rad übertragen wird; und (d) einen Umkehrmechanismus, der arbeitet, um zwischen mechanischen Verbindungen von wenigstens einer Komponenten von den Komponenten Leistungsquelle und angetriebenes Rad mit dem ersten, zweiten und dritten Rotor der Leistungsverzweigungsvorrichtung zu wechseln, um ein Vorzeichen eines Geschwindigkeitsverhältnisses einer Geschwindigkeit einer Drehung eines Ausgangs der Leistungsquelle zu einer Geschwindigkeit einer Drehung des angetriebenen Rads umzukehren.
  • Der Leistungszirkulationsmodus ermöglicht eine Einrichtung eines Neutralgangs, während die Richtung einer Drehung der Leistungsquelle oder des angetriebenen Rads umgekehrt gehalten wird, mit anderen Worten gesagt ermöglicht, dass das Geschwindigkeitsverhältnis sowohl in dem vorstehend beschriebenen positiven als auch negativen Bereich liegt. Das Leistungsübertragungsgerät ist jedoch mit der Bidirektionalumschalteinrichtung ausgestattet, um die Drehung der elektrischen, drehenden Maschine umzukehren, wodurch das angetriebene Rad umgekehrt wird. Dies beseitigt die Notwendigkeit, dass das Geschwindigkeitsverhältnis über dem positiven und dem negativen Bereich liegt, wodurch eine Verschmälerung eines zulässigen Bereichs des Geschwindigkeitsverhältnisses gestattet wird. Dies verringert den Grad eines Drehmoments, das auf die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung wirkt, wodurch eine Verringerung eines erforderten Widerstandsfähigkeitsgrads der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung gestattet wird.
  • In der bevorzugten Form der Ausführungsform kann die Leistungsquelle eine elektrische, drehende Maschine sein.
  • Das Leistungsübertragungsgerät kann auch eine Steuerungseinrichtung haben, die das Geschwindigkeitsverhältnis einer Geschwindigkeit einer Drehung des Ausgangs der Leistungsquelle zu einer Geschwindigkeit einer Drehung des angetriebenen Rads steuert, um innerhalb eines Bereichs von einem positiven Bereich, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses positiv ist, und einem negativen Bereich zu liegen, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses negativ ist.
  • Der zweite Rotor wird drehbar, wenn eine Geschwindigkeit des dritten Rotors, der mit dem angetriebenen Rad gekoppelt ist, Null ist. Der zweite Rotor kann auch mit einer Zusatzeinrichtung des Fahrzeugs gekoppelt sein.
  • Das Geschwindigkeitsverhältnis der Geschwindigkeit einer Drehung des Ausgangs der Leistungsquelle zu der Geschwindigkeit einer Drehung des angetriebenen Rads in dem Leistungszirkulationsmodus wird bestimmt, um innerhalb eines Bereichs zu liegen, der sich von einem positiven Bereich, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses positiv ist, und einem negativen Bereich, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses negativ ist, über Null (0) hinweg erstreckt.
  • Die Leistungsquelle kann eine elektrische drehende Maschine sein. Der erste Rotor kann mechanisch mit einer Brennkraftmaschine gekoppelt sein, die als eine Leistungsquelle arbeitet. Das Leistungsübertragungsgerät hat auch einen Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  • Der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus hat eine elektronisch gesteuerte Unterbrechungseinrichtung, die die Übertragung von Leistung zwischen dem dritten Rotor und der Brennkraftmaschine unterbricht.
  • Der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus kann auch einen Einwegübertragungsmechanismus haben, der die Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine unter einer Bedingung erreicht, dass eine Geschwindigkeit der Eingang des Einwegübertragungsmechanismus, der zu dem ersten Rotor Führt, nicht niedriger als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus ist, der zu der Brennkraftmaschine führt.
  • Der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus, der die Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert, kann als ein erster Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus funktionieren. Das Leistungsübertragungsgerät kann auch einen zweiten Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus haben, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem zweiten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  • Die Leistungsverzweigungsvorrichtung hat einen Planetengetriebesatz, der mit einem Sonnenrad, einem Träger und einem Hohlrad ausgestattet ist, die als der erste, zweite und dritte Rotor arbeiten.
  • Das Leistungsübertragungsgerät kann des Weiteren einen Leistungsübertragungsweg haben, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung angeordnet ist und durch den der erste und zweite Rotor ohne den dritten Rotor so verbunden sind, um in Verbindung miteinander zu drehen. Die Leistungsquelle ist mechanisch mit dem Leistungsübertragungsweg gekoppelt.
  • Die Leistungsquelle, die mechanisch mit dem ersten und dem zweiten Rotor gekoppelt ist, kann eine elektrische drehende Maschine sein. Die Brennkraftmaschine, die als eine Leistungsquelle arbeitet, kann mechanisch mit einem von dem ersten und dem zweiten Rotor verbunden sein. Das Leistungsübertragungsgerät kann des Weiteren einen Mechanismus zum Umschalten von einem ersten zu einem zweiten Betriebsmodus haben, der zwischen einem ersten Betriebsmodus, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung mechanisch mit sowohl dem ersten als auch dem zweiten Rotor verbunden ist, und einem zweiten Betriebsmodus umschaltet, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung mechanisch mit dem zweiten Rotor und dem dritten Rotor verbunden ist. Ein Ableitungswert einer Funktion, in der das Geschwindigkeitsverhältnis durch eine abhängige Variable ausgedrückt ist und ein Übersetzungsverhältnis der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung durch eine unabhängige Variable ausgedrückt ist, in Bezug auf die unabhängige Variable in dem zweiten Betriebsmodus hat ein entgegengesetztes Vorzeichen zu dem in dem ersten Betriebsmodus.
  • Gemäß dem vierten Aspekt der Ausführungsform ist ein Leistungsübertragungsgerät für ein Fahrzeug vorgesehen, das Folgendes aufweist: (a) eine Leistungsverzweigungsvorrichtung, die mit einer Leistungsquelle zu koppeln ist und Leistungsverzweigungsrotoren hat, die ein erster, ein zweiter und ein dritter Rotor sind, die in Verbindung miteinander drehen, um Leistung zwischen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Rotor zu verzweigen, wobei der erste Rotor mechanisch mit einem angetriebenen Rad eines Fahrzeugs gekoppelt ist, der erste, zweite und dritte Rotor so verbunden sind, dass Drehzahlen von ihnen an einer geraden Linie in einem Nomogram angeordnet sind; (b) ein stufenlos einstellbares Getriebe, das mechanisch mit der Leistungsverzweigungsvorrichtung verbunden ist; (c) einen Leistungszirkulationsweg, über den Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor über das stufenlos einstellbare Getriebe in einem Leistungsübertragungsmodus zirkuliert, in dem Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, über den zweiten Rotor zu dem ersten Rotor übertragen wird; und (d) eine Fixiereinrichtung zum Fixieren eines Geschwindigkeitsverhältnisses einer Geschwindigkeit des zweiten Rotors zu einer Geschwindigkeit des dritten Rotors ohne Verwendung des stufenlos einstellbaren Getriebes durch Einrichten von entweder einer gegebenen mechanischen Verbindung zwischen den Leistungsverzweigungsrotoren oder einer mechanischen Verbindung von einem der Leistungsrotoren mit einem gegebenen Bauteil, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Übertragens der Leistung durch dieses hindurch fehlerhaft ist.
  • Im Speziellen hält die Fixiereinrichtung das Geschwindigkeitsverhältnis der Geschwindigkeit des zweiten Rotors zu der Geschwindigkeit des dritten Rotors konstant. Deshalb, wenn eine Aufbringung der Leistung zu entweder dem zweiten oder dem dritten Rotor gestattet ist, kann das Leistungsübertragungsgerät die Geschwindigkeit oder Leistung des dritten Rotors steuern, wodurch eine Steuerung der Geschwindigkeit oder Leistung des angetriebenen Rads ermöglicht wird.
  • Beispielsweise ist die Fixiereinrichtung durch eine Kombination der Kupplungen C1 und C2 realisiert, wie in 22(a) dargestellt ist. Wie später in Schritt S20 von 28 beschrieben wird, werden die Kupplungen C1 und C2 beide in Eingriff gebracht, um den Träger C (beispielsweise den dritten Rotor) und das Hohlrad R (beispielsweise den ersten Rotor) zu verbinden. Dies bewirkt, dass der Träger C und das Hohlrad R von einer Relativdrehung zueinander abgehalten werden. Dies bedeutet, dass das Hohlrad R, das Sonnenrad S und der Träger C übereinstimmend miteinander drehen. Mit anderen Worten gesagt sind das Verhältnis der Geschwindigkeit des Sonnenrads S (beispielsweise des zweiten Rotors) zu der des Trägers C (beispielsweise des dritten Rotors) sowie das des Sonnenrads S zu dem Hohlrad R sind beispielsweise auf eins (1) fixiert. Die Leistung, die durch die Maschine 12 (d. h. die Leistungsquelle) erzeugt wird, wird deshalb zu dem Sonnenrad S und sowohl dem Hohlrad R als auch dem Träger C übertragen. Ein Teil der Leistung, die zu dem Hohlrad R übertragen wird, wird direkt zu den angetriebenen Rädern 14 ausgegeben, während ein verbleibender Teil der Leistung, der zu dem Träger C übertragen wird, über das Getriebe G2α, das Getriebe G2β, die Kupplungen C1 und C2 und das Getriebe G6 zu den angetriebenen Rädern 14 übertragen wird. Deshalb ist eine Steuerung der Geschwindigkeit oder Leistung des Hohlrads R (d. h. der angetriebenen Räder 14) durch Steuern eines Ausgangs der Maschine 12 gestattet.
  • Das Leistungsübertragungsgerät kann auch einen Leistungsübertragungsweg, über den der zweite Rotor über das stufenlos einstellbare Getriebe mechanisch mit dem ersten Rotor zu koppeln ist, und einen Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads haben, der in dem Leistungsübertragungsweg angeordnet ist und eine Übertragung von Leistung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor wahlweise einrichtet und blockiert. Die Fixiereinrichtung hat eine Zweiwegeeinrichtungssteuerungseinrichtung zum Steuern eines Betriebs des Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads, um eine Übertragung von Leistung über sowohl den Leistungszirkulationsweg als auch den Antriebsleistungsübertragungsweg einzurichten, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Übertragens der Leistung des stufenlos einstellbaren Getriebes durch dieses hindurch fehlerhaft ist.
  • Im Speziellen arbeitet die Zweiwegeeinrichtungssteuerungseinrichtung, um ein Geschwindigkeitsverhältnis einer Geschwindigkeit des ersten Rotors zu einer Geschwindigkeit des dritten Rotors konstant zu halten, wodurch bewirkt wird, dass das Geschwindigkeitsverhältnis der Geschwindigkeit des zweiten Rotors zu der Geschwindigkeit des dritten Rotors fixiert ist. Beispielsweise ist der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads durch die Kupplung C2 in dem Aufbau von 22(a) realisiert. Die Zweiwegeeinrichtungssteuerungseinrichtung ist durch die Kupplung C1 realisiert.
  • Das Leistungsübertragungsgerät kann auch einen zirkulationseinrichtenden Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus haben, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor über den Leistungszirkulationsweg wahlweise einrichtet und blockiert. Die Zweiwegeeinrichtungssteuerungseinrichtung steuert Betriebe des Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads und des zirkulationseinrichtenden Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus, um die Übertragung von Leistung über den Leistungszirkulationsweg und den Antriebsleistungsübertragungsweg einzurichten, wenn bestimmt wird, dass ein Betrieb des stufenlos einstellbaren Getriebes, um die Leistung durch dieses hindurch zu übertragen, fehlerhaft ist.
  • Die Leistung kann zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor zirkulieren, wenn der zirkulationseinrichtende Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus die Übertragung von Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor über den Leistungszirkulationsweg einrichtet und der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads die Übertragung von Leistung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor blockiert.
  • Die Leistungsquelle kann mechanisch zwischen dem stufenlos einstellbaren Getriebe und dem zweiten Rotor verbunden sein.
  • Das Leistungsübertragungsgerät kann auch eine Diagnoseeinrichtung zum Diagnostizieren haben, ob ein Betrieb des stufenlos einstellbaren Getriebes, um die Leistung durch dieses hindurch zu übertragen, fehlerhaft ist. Die Zweiwegeeinrichtungssteuerungseinrichtung kann die Übertragung von Leistung über sowohl den Leistungszirkulationsweg als auch den Antriebsleistungsübertragungsweg einrichten, wenn bestimmt wird, dass ein Betrieb des stufenlos einstellbaren Getriebes, um Leistung durch dieses hindurch zu übertragen, fehlerhaft ist.
  • Die Leistungsquelle kann eine Brennkraftmaschine und eine elektrische, drehende Maschine umfassen. Die Brennkraftmaschine ist mechanisch mit einem von einem Eingang und einem Ausgang des stufenlos einstellbaren Getriebes verbunden, der zu dem zweiten Rotor führt. Die elektrische, drehende Maschine ist mechanisch mit dem anderen von dem Eingang und dem Ausgang des stufenlos einstellbaren Getriebes verbunden.
  • Das Leistungsübertragungsgerät kann auch einen Startleistungsübertragungssteuerungsmechanismus haben, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem dritten Rotor und einer Drehwelle der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  • Der Startleistungsübertragungssteuerungsmechanismus kann eine elektronisch gesteuerte Befestigungseinrichtung haben, die wahlweise einen Eingriff und Nichteingriff zwischen dem dritten Rotor und der Drehwelle der Brennkraftmaschine einrichtet.
  • Der Startleistungsübertragungssteuerungsmechanismus kann alternativ einen Einwegübertragungsmechanismus haben, der die Übertragung von Leistung zwischen dem dritten Rotor und einer Drehwelle der Brennkraftmaschine unter der Bedingung einrichtet, dass eine Geschwindigkeit einer Drehung eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu dem dritten Rotor führt, nicht niedriger als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus ist, der zu der Brennkraftmaschine führt.
  • Das Leistungsübertragungsgerät kann auch einen Antriebsleistungsübertragungssteuerungsmechanismus haben, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem zweiten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  • Das stufenlos einstellbare Getriebe kann von einer Riemenbauart sein. Das Leistungsübertragungsgerät kann auch eine Übertragungsblockiereinrichtung zum Lockern eines Riemens des stufenlos einstellbaren Getriebes haben, um die Übertragung von Leistung über das stufenlos einstellbare Getriebe zu blockieren. Wenn die Übertragungsblockiereinrichtung die Übertragung von Leistung über das stufenlos einstellbare Getriebe blockiert, richtet die Zweiwegeeinrichtungssteuerungseinrichtung die Übertragung von Leistung über sowohl den Leistungszirkulationsweg als auch den Antriebsleistungsübertragungsweg ein.
  • Die Leistungsquelle kann mechanisch zwischen dem stufenlos einstellbaren Getriebe und dem zweiten Rotor verbunden sein. Das Leistungsübertragungsgerät kann des Weiteren eine Halteeinrichtung zum Abhalten des dritten Rotors von einem Drehen haben, wobei die Fixiereinrichtung die Halteeinrichtung betreibt, um den dritten Rotor von einem Drehen abzuhalten.
  • Im Speziellen hält die Halteeinrichtung den dritten Rotor vom Drehen ab, wodurch eine Steuerung der Geschwindigkeit des zweiten Rotors durch die Leistungsquelle gestattet wird, um die Geschwindigkeit des angetriebenen Rads zu steuern.
  • Gemäß dem fünften Aspekt der Ausführungsform ist ein Leistungsübertragungsgerät für ein Fahrzeug vorgesehen, das Folgendes aufweist: (a) eine Leistungsverzweigungsvorrichtung, die mit einer Leistungsquelle zu koppeln ist und Leistungsverzweigungsrotoren hat, die ein erster, ein zweiter und ein dritter Rotor sind, die in Verbindung miteinander drehen, um Leistung zwischen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Rotor zu verzweigen, wobei der erste Rotor mechanisch mit einem angetriebenen Rad eines Fahrzeugs gekoppelt ist; (b) ein stufenlos einstellbares Getriebe, das mechanisch mit der Leistungsverzweigungsvorrichtung verbunden ist; (c) einen Leistungszirkulationsweg, der durch Verbinden des zweiten und des dritten Rotors über das stufenlos einstellbare Getriebe eingerichtet wird und über den Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor in einem Leistungsübertragungsmodus zirkuliert, in dem Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, über den zweiten Rotor zu dem ersten Rotor übertragen wird; (d) einen Antriebsleistungsübertragungsweg, über den der zweite Rotor über das stufenlos einstellbare Getriebe mechanisch mit dem ersten Rotor zu verbinden ist; (e) einen Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads, der in dem Antriebsleistungsübertragungsweg angeordnet ist und eine Übertragung von Leistung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor wahlweise einrichtet und blockiert; und (f) eine Zweiwegeeinrichtungssteuerungseinrichtung zum Steuern eines Betriebs des Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads, um eine Übertragung von Leistung über sowohl den Leistungszirkulationsweg als auch den Antriebsleistungsübertragungsweg einzurichten, wenn bestimmt wird, dass ein Betrieb des stufenlos einstellbaren Getriebes, um Leistung durch dieses hindurch zu übertragen, fehlerhaft ist.
  • Im Speziellen arbeitet die Zweiwegeeinrichtungssteuerungseinrichtung, um das Geschwindigkeitsverhältnis einer Geschwindigkeit des ersten Rotors zu einer Geschwindigkeit des dritten Rotors beizubehalten, wodurch eine Fixierung des Geschwindigkeitsverhältnisses der Geschwindigkeit des zweiten Rotors zu der Geschwindigkeit des dritten Rotors ohne Verwendung des stufenlos einstellbaren Getriebes ermöglicht wird. Dieser Aufbau ermöglicht auch, dass ein Teil der Leistung, die zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor zirkuliert, zu dem ersten Rotor zugeführt wird. Wenn deshalb die Leistung oder das Drehmoment, die/das zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor zirkuliert, größer als eine obere Grenze eines zulässigen Drehmomentbereichs des stufenlos einstellbaren Getriebes ist, führt die Zufuhr des Teils der Leistung zu dem ersten Rotor zu einer Verringerung des Grads eines Drehmoments, das auf das stufenlos einstellbare Getriebe ausgeübt wird.
  • In der bevorzugten Form der Ausführungsform kann das Leistungsübertragungsgerät auch eine Effizienzbestimmungseinrichtung zum Bestimmen haben, dass sich eine Effizienz des Übertragens der Leistung durch das stufenlos einstellbare Getriebe hindurch verringert hat, wenn sich ein Grad eines Drehmoments, das auf das stufenlos einstellbare Getriebe wirkt, erhöht. Wenn die Effizienzbestimmungseinrichtung bestimmt, dass sich eine Effizienz des Übertragens der Leistung durch das stufenlos einstellbare Getriebe hindurch verringert hat, legt die Zweiwegeeinrichtungssteuerungseinrichtung Geschwindigkeiten eines Eingangs und eines Ausgangs des Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads fest, um voneinander verschieden zu sein, um einen Grad zu verringern, mit dem die Leistung über den Übertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads zu übertragen ist.
  • Gemäß dem sechsten Aspekt der Ausführungsform ist ein Leistungsübertragungsgerät für ein Fahrzeug vorgesehen, das Folgendes aufweist: (a) eine Leistungsverzweigungsvorrichtung, die mit einer Leistungsquelle zu koppeln ist und eine Vielzahl von Leistungsverzweigungsrotoren hat, die so miteinander verbunden sind, dass sie in Verbindung miteinander drehen, um Leistung zwischen den Leistungsverzweigungsrotoren zu verzweigen; (b) eine Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, die mechanisch mit der Leistungsverzweigungsvorrichtung gekoppelt ist und ein änderbares Übersetzungsverhältnis hat; (c) einen indirekten Übertragungsweg, der eingerichtet ist, um Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, zu dem angetriebenen Rad über die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung zu übertragen; (d) einen direkten Übertragungsweg, der eingerichtet ist, um die Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, zu dem angetriebenen Rad ohne Verwendung der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung zu übertragen; und (e) eine Umschalteinrichtung zum Umschalten zwischen einem indirekten Übertragungsmodus, in dem der indirekte Übertragungsweg eingerichtet ist, und einem direkten Übertragungsmodus, in dem der direkte Übertragungsweg eingerichtet ist.
  • Die Verwendung des direkten Übertragungsmodus führt zu einer Verbesserung der Effizienz beim Übertragen der Leistung zu dem angetriebenen Rad.
  • In der bevorzugten Form der Ausführungsform können die Leistungsverzweigungsrotoren einen ersten, einen zweiten und einen dritten Rotor umfassen, wobei der erste Rotor mechanisch mit dem angetriebenen Rad gekoppelt ist. In dem indirekten Übertragungsmodus sind der zweite und der dritte Rotor mechanisch miteinander über die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung gekoppelt, um die Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, zu dem ersten Rotor über einen von dem zweiten und dem dritten Rotor zu übertragen. Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann auch einen Leistungszirkulationsweg haben, über den Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Motor in dem indirekten Leistungsübertragungsmodus zirkuliert.
  • Der Leistungsübertragungsweg kann auch einen Antriebsleistungsübertragungsweg, über den der erste Rotor mit dem zweiten Rotor über die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung mechanisch zu verbinden ist, einen Steuerungsmechanismus für eine indirekte Leistungsübertragung, der eine Übertragung von Leistung zwischen einem von einem Eingang und einem Ausgang der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, der mit dem zweiten Rotor mechanisch verbunden ist, und der Leistungsquelle wahlweise einrichtet und blockiert, und einen Steuerungsmechanismus für eine direkte Leistungsübertragung haben, der eine Übertragung von Leistung zwischen einem von dem Eingang und dem Ausgang der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, der mechanisch mit dem ersten Rotor gekoppelt ist, und der Leistungsquelle wahlweise einrichtet und blockiert.
  • Der Steuerungsmechanismus für eine direkte Leistungsübertragung kann eine elektronisch gesteuerte Befestigungseinrichtung haben, die eine erste Achse, die zu der Leistungsquelle führt, und eine zweite Achse hat, die zu der Geschwindigkeit der Änderungseinrichtung führt, und die wahlweise einen Eingriff und einen Nichteingriff zwischen der ersten und der zweiten Achse einrichtet.
  • Der Steuerungsmechanismus für eine direkte Leistungsübertragung kann alternativ einen Einwegübertragungsmechanismus haben, der Leistung durch sich hindurch unter einer Bedingung überträgt, dass eine Geschwindigkeit eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu der Leistungsquelle führt, nicht niedriger ist als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung führt.
  • Der Steuerungsmechanismus für eine direkte Leistungsübertragung ist durch eine elektronisch gesteuerte Befestigungseinrichtung realisiert, die eine erste Achse, die zu der Leistungsquelle führt, und eine zweite Achse hat, die zu der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung führt, und die wahlweise einen Eingriff und einen Nichteingriff zwischen der ersten Achse und der zweiten Achse einrichtet, und der Steuerungsmechanismus für eine indirekte Leistungsübertragung ist durch einen Einwegübertragungsmechanismus realisiert, der Leistung durch sich hindurch unter einer Bedingung überträgt, dass eine Geschwindigkeit eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu der Leistungsquelle führt, nicht geringer als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus ist, der zu der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung führt. Alternativ ist der Steuerungsmechanismus für eine direkte Leistungsübertragung durch einen Einweg-Getriebemechanismus realisiert, der Leistung durch sich hindurch unter einer Bedingung überträgt, dass eine Geschwindigkeit eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu der Leistungsquelle führt, nicht niedriger ist als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung führt, und der Steuerungsmechanismus für eine indirekte Leistungsübertragung ist durch eine elektronisch gesteuerte Befestigungseinrichtung realisiert, die eine erste Achse, die zu der Leistungsquelle führt, und eine zweite Achse hat, die zu der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung führt, und die wahlweise einen Eingriff und Nichteingriff zwischen der ersten Achse und der zweiten Achse einrichtet. Das Leistungsübertragungsgerät kann des Weiteren eine Steuerungseinrichtung zum Steuern eines Betriebs der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung in dem Modus der direkten Leistungsübertragung haben, so dass eine Geschwindigkeit einer Drehung des Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus nicht niedriger als die oder gleich zu der des Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus ist.
  • Alternativ ist der Steuerungsmechanismus für eine direkte Leistungsübertragung durch einen Einwegübertragungsmechanismus realisiert, der Leistung durch sich hindurch unter einer Bedingung überträgt, dass eine Geschwindigkeit eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu der Leistungsquelle führt, nicht niedriger ist als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung führt. Der Steuerungsmechanismus für eine indirekte Leistungsübertragung ist durch einen Einwegübertragungsmechanismus realisiert, der Leistung durch sich hindurch unter einer Bedingung überträgt, dass eine Geschwindigkeit eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu der Leistungsquelle führt, nicht niedriger ist als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung führt.
  • Das Leistungsübertragungsgerät kann auch einen Leistungszirkulationsweg, der durch Verbinden des zweiten und des dritten Rotors über die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung eingerichtet wird und über den Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor in einem Leistungsübertragungsmodus zirkuliert, in dem Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, über einen von dem zweiten Rotor und dem dritten Rotor zu dem ersten Rotor übertragen wird, einen zirkulationseinrichtenden Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus, der eine Übertragung der Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor über den Leistungszirkulationsweg wahlweise einrichtet und blockiert, und einen Leistungssteuerungsmechanismus an einer Seite des angetriebenen Rads haben, der in dem Antriebsleistungsübertragungsweg angeordnet ist und wahlweise eine Übertragung der Leistung zwischen einem von dem Ausgang und dem Eingang der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, die mechanisch mit dem ersten Rotor gekoppelt ist, und dem ersten Rotor einrichtet und blockiert.
  • Die Leistungsquelle, die die Leistung erzeugt, die wahlweise über den Steuerungsmechanismus für eine indirekte Leistungsübertragung und den Steuerungsmechanismus für eine direkte Leistungsübertragung zu übertragen ist, ist eine Brennkraftmaschine. Der zweite Rotor ist mechanisch mit einer elektrischen, drehenden Maschine gekoppelt.
  • Das Leistungsübertragungsgerät kann auch einen Startleistungsübertragungssteuerungsmechanismus haben, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem dritten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  • Der Startleistungsübertragungssteuerungsmechanismus hat eine elektronisch gesteuerte Befestigungseinrichtung, die wahlweise einen Eingriff und einen Nichteingriff zwischen dem dritten Rotor und der Brennkraftmaschine einrichtet.
  • Der Startleistungsübertragungssteuerungsmechanismus kann alternativ einen Einwegübertragungsmechanismus haben, der die Übertragung von Leistung zwischen dem dritten Rotor und der Brennkraftmaschine unter einer Bedingung einrichtet, dass eine Geschwindigkeit einer Drehung eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu dem dritten Rotor führt, nicht niedriger als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus ist, der zu der Brennkraftmaschine führt.
  • Wenn der zirkulationseinrichtende Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus die Übertragung der Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor blockiert, der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads die Übertragung der Leistung zwischen dem einen von dem Ausgang und dem Eingang der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung und dem ersten Rotor einrichtet, und der Startleistungsübertragungssteuerungsmechanismus richtet die Übertragung einer Leistung zwischen dem dritten Rotor und der Brennkraftmaschine einrichtet, zirkuliert die Leistung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor über den Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads.
  • Das Leistungsübertragungsgerät kann auch eine Direktübertragungsmoduseinrichtungseinrichtung zum Einrichten des direkten Übertragungsmodus haben, wenn eine Geschwindigkeit des angetriebenen Rads innerhalb eines gegebenen Bereichs liegt.
  • Die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung kann ein stufenlos einstellbares Getriebe einer Riemenbauart sein. Das Leistungsübertragungsgerät kann auch eine Diagnoseeinrichtung zum Diagnostizieren ob ein Betrieb des stufenlos einstellbaren Getriebes, um die Leistung durch dieses hindurch zu übertragen, fehlerhaft ist, und eine Direktübertragungsmoduseinrichtungseinrichtung zum Einrichten des direkten Übertragungsmodus haben, wenn bestimmt wird, dass ein Betrieb des stufenlos einstellbaren Getriebes, um Leistung durch dieses hindurch zu übertragen, fehlerhaft ist.
  • Die elektrische, drehende Maschine ist mechanisch mit dem zweiten Rotor über die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung gekoppelt. Das Leistungsübertragungsgerät kann auch eine Leistungsumwandlungseinrichtung zum Umwandeln der Leistung, die durch die Brennkraftmaschine erzeugt wird, in elektrische Energie haben. Wenn das angetriebene Rad gestoppt ist, blockiert die Leistungsumwandlungseinrichtung die Übertragung der Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor und die Übertragung der Leistung zwischen dem einen von dem Ausgang und dem Eingang der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung und dem ersten Rotor über den zirkulationseinrichtenden Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus und den Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads und wandelt die Leistung in elektrische Energie um.
  • Das Leistungsübertragungsgerät kann auch einen Antriebsleistungsübertragungsweg, über den der erste Rotor mechanisch mit dem zweiten Rotor über die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung zu verbinden ist, einen Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads, der in dem Antriebsleistungsübertragungsweg angeordnet ist und wahlweise eine Übertragung der Leistung zwischen einem von dem Ausgang und dem Eingang der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, der mechanisch mit dem ersten Rotor gekoppelt ist, und dem ersten Rotor einrichtet und blockiert, und einen zirkulationseinrichtenden Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus haben, der eine Übertragung der Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor über den Leistungszirkulationsweg wahlweise einrichtet und blockiert. Die Umschalteinrichtung umfasst den Leistungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads und den zirkulationseinrichtenden Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus. Wenn der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads die Übertragung der Leistung zwischen einem von dem Ausgang und dem Eingang der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung und dem ersten Rotor einrichtet und der zirkulationseinrichtende Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus die Übertragung der Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor blockiert, ist der direkte Übertragungsmodus eingerichtet.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird vollständiger von der nachstehenden detaillierten Beschreibung und von den begleitenden Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung verstanden, die jedoch nicht herangezogen werden sollten, um die Erfindung auf die bestimmten Ausführungsformen zu begrenzen, sondern lediglich zur Erklärung und zum Verständnis vorgesehen sind.
  • 1(a) ist eine Blockdarstellung, die eine Leistungsübertragungsvorrichtung der ersten Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist;
  • 1(b) ist eine Ansicht von Leistungsübertragungswegen der Leistungsübertragungsvorrichtung von 1(a);
  • 2(a) ist eine schematische Blockdarstellung, die einen Leistungsübertragungsweg zeigt, wenn ein Fahrzeug durch einen Motorgenerator in einem ersten Betriebsmodus gestartet wird;
  • 2(b) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung der Leistungsübertragungsvorrichtung von 1(a) in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine darstellt;
  • 2(c) ist eine Tabelle, die eine Beziehung des Vorzeichens einer Drehrichtung, eines Drehmoments und einer Leistung zwischen einem Sonnenrad, einem Träger und einem Hohlrad der Leistungsverzweigungsvorrichtung von 2(a) und 2(b) aufführt;
  • 3(a) ist eine schematische Blockdarstellung, die einen Leistungsübertragungsweg zeigt, wenn ein Fahrzeug durch einen Motorgenerator in einem zweiten Betriebsmodus betrieben wird;
  • 3(b) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine darstellt;
  • 4(a) ist eine schematische Blockdarstellung, die einen Leistungsübertragungsweg zeigt, wenn eine Brennkraftmaschine durch einen Motorgenerator in einem zweiten Betriebsmodus gestartet wird;
  • 4(b) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine darstellt;
  • 4(c) ist eine Tabelle, die eine Beziehung eines Vorzeichens einer Drehrichtung, eines Drehmoments und einer Leistung zwischen einem Sonnenrad, einem Träger und einem Hohlrad der Leistungsverzweigungsvorrichtung von 4(a) und 4(b) aufführt;
  • 5(a) ist ein schematisches Blockdiagramm, das einen Leistungsübertragungsweg zeigt, wenn ein Fahrzeug durch eine Brennkraftmaschine in einem zweiten Betriebsmodus angetrieben wird;
  • 5(b) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine darstellt;
  • 6(a) ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Gesamtübersetzungsverhältnis einer Leistungsübertragungsvorrichtung und einem Übersetzungsverhältnis eines CVT zeigt, wenn ein Fahrzeug durch eine Brennkraftmaschine angetrieben wird;
  • 6(b) ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Gesamtübersetzungsverhältnis einer Leistungsübertragungsvorrichtung und einem Übersetzungsverhältnis eines CVT zeigt, wenn ein Fahrzeug durch einen Motorgenerator angetrieben wird;
  • 6(c) ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Gesamtübersetzungsverhältnis einer Leistungsübertragungsvorrichtung der ersten Ausführungsform und einer Leistungsübertragungseffizienz zeigt;
  • 7(a) ist eine schematische Blockdarstellung, die einen Leistungsübertragungsweg zeigt, wenn ein Fahrzeug durch einen Motorgenerator in einem ersten Betriebsmodus rückwärts fährt;
  • 7(b) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine darstellt;
  • 8(a) ist eine Querschnittsansicht, die eine Sekundärriemenscheibe eines CVT zeigt, wenn ein Riemen am weitesten innen angeordnet ist;
  • 8(b) ist eine Querschnittsansicht, die eine Sekundärriemenscheibe eines CVT zeigt, wenn ein Riemen am weitesten außen angeordnet ist;
  • 8(c) ist eine Seitenansicht eines CVT, das in einen Niedriggeschwindigkeitsausgabemodus versetzt ist;
  • 8(d) ist eine Seitenansicht eines CVT, das in einen Hochgeschwindigkeitsmodus versetzt ist;
  • 9(a) ist eine Seitenansicht eines CVT in der zweiten Ausführungsform, das in einen Niedriggeschwindigkeitsausgabemodus versetzt ist, wenn ein Anschlag an einer Primärriemenscheibe installiert ist;
  • 9(b) ist eine Seitenansicht eines CVT in der zweiten Ausführungsform, das in einen Hochgeschwindigkeitsmodus versetzt ist, wenn ein Anschlag an einer Primärriemenscheibe installiert ist;
  • 9(c) ist eine Ansicht, die Graphen darstellt, die eine Änderung der Beziehung zwischen einem Gesamtübersetzungsverhältnis und einem Übersetzungsverhältnis eines CVT aufgrund eines Alterns des CVT darstellen;
  • 10(a) ist eine Blockdarstellung, die eine Leistungsübertragungsvorrichtung der dritten Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist;
  • 10(b) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine in der Leistungsübertragungsvorrichtung von 10(a) darstellt;
  • 11(a) ist ein Blockdiagramm, das eine Leistungsübertragungsvorrichtung der vierten Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist;
  • 11(b) ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Gesamtübersetzungsverhältnis und einem Übersetzungsverhältnis eines CVT in der vierten Ausführungsform zeigt;
  • 12 ist eine Blockdarstellung, die eine Leistungsübertragungsvorrichtung der fünften Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist;
  • 13 ist ein Blockdiagramm, das eine Leistungsübertragungsvorrichtung der sechsten Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug installiert ist;
  • 14 ist ein Blockdiagramm, das eine Leistungsübertragungsvorrichtung der siebten Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist;
  • 15(a) ist eine Blockdarstellung, die eine Modifikation einer Leistungsübertragungsvorrichtung darstellt;
  • 15(b) ist eine Ansicht, die einen Leistungsübertragungsweg in einem Rückwärtsfahrmodus zeigt;
  • 15(c) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine in dem Rückwärtsfahrmodus von 15(b) darstellt;
  • 16(a) ist eine Blockdarstellung, die eine Modifikation einer Leistungsübertragungsvorrichtung darstellt;
  • 16(b) ist eine Ansicht, die einen Leistungsübertragungsweg in einem Rückwärtsfahrmodus zeigt;
  • 16(c) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine in dem Rückwärtsfahrmodus von 16(b) darstellt;
  • 17(a) ist eine Blockdarstellung, die eine Modifikation einer Leistungsübertragungsvorrichtung darstellt;
  • 17(b) ist eine Ansicht, die einen Leistungsübertragungsweg in einem Rückwärtsfahrmodus zeigt;
  • 17(c) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine in dem Rückwärtsfahrmodus von 17(b) darstellt;
  • 18(a) ist eine Blockdarstellung, die eine Modifikation einer Leistungsübertragungsvorrichtung darstellt, die in einem Rückwärtsfahrmodus zu betreiben ist;
  • 18(b) ist ein Blockdiagramm, das eine Modifikation einer Leistungsübertragungsvorrichtung darstellt, die in einem Rückwärtsfahrmodus zu betreiben ist;
  • 19 ist eine Blockdarstellung, die eine Modifikation der Leistungsübertragungsvorrichtung der vierten Ausführungsform darstellt;
  • 20(a) ist ein Blockdiagramm, das eine Modifikation der Leistungsübertragungsvorrichtung der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 20(b) ist ein Blockdiagramm, das eine weitere Modifikation der Leistungsübertragungsvorrichtung der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 21 ist eine Ansicht, die einen äquivalenten Aufbau einer Leistungsübertragungsvorrichtung von 1(a) zum Erklären zeigt, wie ein Gesamtübersetzungsverhältnis bestimmt wird;
  • 22(a) ist ein Blockdiagramm, das eine Leistungsübertragungsvorrichtung der achten Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist;
  • 22(b) ist eine Ansicht von Leistungsübertragungswegen der Leistungsübertragungsvorrichtung von 22(a);
  • 23(a) ist eine schematische Blockdarstellung, die einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung von 22(a) zeigt, wenn ein Fahrzeug durch einen Motorgenerator in einem ersten Betriebsmodus gestartet wird;
  • 23(b) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung der Leistungsübertragungsvorrichtung von 22(a) in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine darstellt;
  • 23(c) ist eine Tabelle, die eine Beziehung eines Vorzeichens einer Drehrichtung, eines Drehmoments und einer Leistung zwischen einem Sonnenrad, einem Träger und einem Hohlrad der Leistungsverzweigungsvorrichtung von 23(a) und 23(b) aufführt;
  • 24(a) ist eine schematische Blockdarstellung, die einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung von 22(a) zeigt, wenn ein Fahrzeug durch einen Motorgenerator in einem zweiten Betriebsmodus angetrieben wird;
  • 24(b) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung von 22(a) in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine darstellt;
  • 25(a) ist eine schematische Blockdarstellung, die einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung von 22(a) zeigt, wenn eine Brennkraftmaschine durch einen Motorgenerator in einem zweiten Betriebsmodus gestartet wird;
  • 25(b) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung von 22(a) in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine darstellt;
  • 25(c) ist eine Tabelle, die eine Beziehung eines Vorzeichens einer Drehrichtung, eines Drehmoments und einer Leistung zwischen einem Sonnenrad, einem Träger und einem Hohlrad der Leistungsverzweigungsvorrichtung von 25(a) und 25(b) aufführt;
  • 26(a) ist eine schematische Blockdarstellung, die einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung von 22(a) zeigt, wenn ein Fahrzeug durch eine Brennkraftmaschine in einem zweiten Betriebsmodus angetrieben wird;
  • 26(b) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung der Leistungsübertragungsvorrichtung von 22(a) in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine darstellt;
  • 27(a) ist ein Graph, der in der achten Ausführungsform eine Beziehung zwischen einem Gesamtübersetzungsverhältnis einer Leistungsübertragungsvorrichtung und einem Übersetzungsverhältnis eines CVT zeigt, wenn ein Fahrzeug durch eine Brennkraftmaschine angetrieben wird;
  • 27(b) ist ein Graph, der in der achten Ausführungsform eine Beziehung zwischen einem Gesamtübersetzungsverhältnis einer Leistungsübertragungsvorrichtung und einem Übersetzungsverhältnis eines CVT zeigt, wenn ein Fahrzeug durch einen Motorgenerator angetrieben wird;
  • 27(c) ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Gesamtübersetzungsverhältnis einer Leistungsübertragungsvorrichtung der achten Ausführungsform und einer Leistungsübertragungseffizienz zeigt;
  • 28 ist ein Flussdiagramm eines Fail-Safe-Betriebs der Leistungsübertragungsvorrichtung der achten Ausführungsform;
  • 29 ist ein Blockdiagramm, das einen Leistungsübertragungsweg in dem Fail-Safe-Betrieb von 28 zeigt;
  • 30 ist ein Flussdiagramm eines Fail-Safe-Betriebs der Leistungsübertragungsvorrichtung der neunten Ausführungsform;
  • 31 ist ein Flussdiagramm eines Fail-Safe-Betriebs der Leistungsübertragungsvorrichtung der zehnten Ausführungsform;
  • 32(a) ist ein Blockdiagramm, das eine Leistungsübertragungsvorrichtung der elften Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist;
  • 32(b) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine in der Leistungsübertragungsvorrichtung von 32(a) darstellt;
  • 33 ist ein Blockdiagramm, das eine Leistungsübertragungsvorrichtung der zwölften Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist;
  • 34 ist eine Blockdarstellung, die eine Leistungsübertragungsvorrichtung der dreizehnten Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist;
  • 35 ist eine Blockdarstellung, die eine Leistungsübertragungsvorrichtung der vierzehnten Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist;
  • 36(a) ist eine schematische Blockdarstellung, die einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung von 35 zeigt, wenn ein Fahrzeug durch einen Motorgenerator in einem ersten Betriebsmodus gestartet wird;
  • 36(b) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung der Leistungsübertragungsvorrichtung von 35 in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine darstellt;
  • 36(c) ist eine Tabelle, die eine Beziehung eines Vorzeichens einer Drehrichtung, eines Drehmoments und einer Leistung zwischen einem Sonnenrad, einem Träger und einem Hohlrad der Leistungsverzweigungsvorrichtung von 36(a) und 36(b) aufführt;
  • 37(a) ist eine schematische Blockdarstellung, die einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung von 35 zeigt, wenn ein Fahrzeug durch einen Motorgenerator in einem zweiten Betriebsmodus angetrieben wird;
  • 37(b) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung von 35 in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine darstellt;
  • 38(a) ist eine schematische Blockdarstellung, die einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung von 35 zeigt, wenn eine Brennkraftmaschine durch einen Motorgenerator in einem zweiten Betriebsmodus gestartet wird;
  • 38(b) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung von 35 in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine darstellt;
  • 38(c) ist eine Tabelle, die eine Beziehung eines Vorzeichens einer Drehrichtung, eines Drehmoments und einer Leistung zwischen einem Sonnerad, einem Träger und einem Hohlrad der Leistungsverzweigungsvorrichtung von 38(a) und 38(b) aufführt;
  • 39(a) ist eine schematische Blockdarstellung, die einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung von 35 zeigt, wenn ein Fahrzeug durch eine Brennkraftmaschine in einem zweiten Betriebsmodus angetrieben wird;
  • 39(b) ist ein nomographisches Schaubild, das einen Betrieb einer Leistungsverzweigungsvorrichtung der Leistungsübertragungsvorrichtung von 35 in Verbindung mit der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine darstellt;
  • 40(a) ist eine schematische Blockdarstellung, die einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung von 35 zeigt, wenn ein Fahrzeug durch eine Brennkraftmaschine in einem dritten Betriebsmodus angetrieben wird;
  • 40(b) ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Gesamtübersetzungsverhältnis einer Leistungsübertragungsvorrichtung der vierzehnten Ausführungsform und einem Übersetzungsverhältnis eines CVT zeigt;
  • 41 ist Flussdiagramm eines Programms, um einen dritten Betriebsmodus in einer Leistungsübertragungsvorrichtung der vierzehnten Ausführungsform umzuschalten;
  • 42(a) ist eine Blockdarstellung, die eine Leistungsübertragungsvorrichtung der fünfzehnten Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist;
  • 42(b) ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Gesamtübersetzungsverhältnis der Leistungsübertragungsvorrichtung von 42(a) und einem Übersetzungsverhältnis eines CVT zeigt;
  • 43 ist eine Blockdarstellung, die eine Leistungsübertragungsvorrichtung der sechzehnten Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist;
  • 44(a) ist eine Blockdarstellung, die eine Leistungsübertragungsvorrichtung der siebzehnten Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist;
  • 44(b) ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Gesamtübersetzungsverhältnis der Leistungsübertragungsvorrichtung von 44(a) und einem Übersetzungsverhältnis eines CVT zeigt;
  • 45 ist eine schematische Darstellung, die einen Leistungsübertragungsweg zur Erzeugung von elektrischer Leistung in der achtzehnten Ausführungsform zeigt;
  • 46(a) ist eine schematische Darstellung, die einen Leistungsübertragungsweg in einem ersten Fail-Safe-Betrieb in der neunzehnten Ausführungsform zeigt;
  • 46(b) ist eine schematische Darstellung, die einen Leistungsübertragungsweg in einem zweiten Fail-Safe-Betrieb in der neunzehnten Ausführungsform zeigt;
  • 47(a) ist eine schematische Darstellung, die einen Leistungsübertragungsweg in einem dritten Fail-Safe-Betrieb in der neunzehnten Ausführungsform zeigt;
  • 47(b) ist eine schematische Darstellung, die einen Leistungsübertragungsweg in einem vierten Fail-Safe-Betrieb in der neunzehnten Ausführungsform zeigt;
  • 48(a) ist eine Blockdarstellung, die eine Leistungsübertragungsvorrichtung der zwanzigsten Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist;
  • 48(b) ist eine schematische Darstellung, die einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung von 48(a) zeigt, die in einen dritten Betriebsmodus versetzt ist;
  • 49 ist ein Blockdiagramm, das eine Leistungsübertragungsvorrichtung der einundzwanzigsten Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist;
  • 50 ist eine Blockdarstellung, die eine Leistungsübertragungsvorrichtung der zweiundzwanzigsten Ausführungsform darstellt, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist;
  • 51(a) ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Gesamtübersetzungsverhältnis einer Modifikation einer Leistungsübertragungsvorrichtung und einem Übersetzungsverhältnis eines CVT zeigt, wenn ein Betriebsmodus der Leistungsübertragungsvorrichtung zu einem dritten Betriebsmodus umgeschaltet ist;
  • 51(b) ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Gesamtübersetzungsverhältnis einer weiteren Modifikation einer Leistungsübertragungsvorrichtung und einem Übersetzungsverhältnis eines CVT zeigt, wenn ein Betriebsmodus der Leistungsübertragungsvorrichtung zu einem dritten Betriebsmodus umgeschaltet ist; und
  • 51(c) ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Gesamtübersetzungsverhältnis einer weiteren Modifikation einer Leistungsübertragungsvorrichtung und einem Übersetzungsverhältnis eines CVT zeigt, wenn ein Betriebsmodus der Leistungsübertragungsvorrichtung zu einem dritten Betriebsmodus umgeschaltet ist.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Mit Bezug auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Teile in mehreren Ansichten beziehen, insbesondere mit Bezug auf 1(a) und 1(b), ist ein Kraftfahrzeughybridsystem gezeigt, das mit einem Leistungsübertragungssteuerungssystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist. Das Leistungsübertragungssteuerungssystem ist mit einer Leistungsübertragungsvorrichtung und einer Steuerungseinrichtung ausgestattet, die arbeitet, um einen Betrieb der Leistungsübertragungsvorrichtung zu steuern. 1(a) stellt den Aufbau des Hybridsystems dar. 1(b) ist eine Skizzenansicht von Leistungsübertragungswegen der Leistungsübertragungsvorrichtung.
  • Das Hybridsystem hat einen Motorgenerator 10 (d. h. eine elektrische drehende Maschine) und eine Leistungsverzweigungsvorrichtung 20. Der Motorgenerator 10 ist aus einem dreiphasigen AC-Motorgenerator gebildet und arbeitet als eine im Fahrzeug befindliche Leistungserzeugungsvorrichtung in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine 12, um ein Kraftfahrzeug anzutreiben. Die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 arbeitet, um eine Leistung oder ein Drehmoment zwischen dem Motorgenerator 10, der Brennkraftmaschine 12 und angetriebenen Rädern 14 des Fahrzeugs zu verzweigen.
  • Die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 ist mit einem einfachen Planetengetriebesatz 70 ausgestattet, der aus drei Leistungsverzweigungsrotoren gebildet ist: einem Sonnenrad S, einem Träger C und einem Hohlrad R. Mit dem Sonnenrad S ist eine Ausgangsachse (d. h. eine Drehwelle) 10a des Motorgenerators 10 mechanisch über ein stufenlos einstellbares Getriebe (CVT) 22 gekoppelt. Das Hohlrad R ist des Weiteren mechanisch mit dem Sonnenrad S über das CVT 22, eine Kupplung C2 und ein Getriebe G5 gekoppelt. Der Motorgenerator 10 ist deshalb mechanisch mit dem Hohlrad R über die Kupplung C2 und das Getriebe G5 gekoppelt. Mit anderen Worten gesagt sind der Motorgenerator 10 und das Hohlrad R so über einen mechanischen Verriegelungsweg verbunden, dass sie in Verbindung miteinander ohne die anderen Leistungsverzweigungsrotoren der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 drehen. Das CVT 22, wie es in dieser Ausführungsform verwendet wird, ist von einer mechanischen Bauart, die einen metallischen Riemen oder einen Gummiriemen verwendet. Das Getriebe G5 ist durch ein Gegengetriebe realisiert, das arbeitet, um ein Verhältnis einer Drehzahl eines Eingangs zu einem Ausgang von diesem um einen festen Faktor zu ändern und die Richtung einer Drehung des Eingangs umzukehren, mit anderen Worten gesagt das Vorzeichen der Drehrichtung des Ausgangs zu der des Eingangs umzukehren. Die Kupplung C2 arbeitet als eine elektronisch gesteuerte hydraulische Leistungsunterbrechungseinrichtung, um eine Übertragung von Leistung oder Drehmoment zwischen einem Eingang und einem Ausgang von dieser zu unterbrechen, mit anderen Worten gesagt arbeitet sie als eine elektronisch gesteuerte Befestigungseinrichtung, um wahlweise einen Eingriff zwischen dem Eingang und dem Ausgang (d. h. einer Eingangs- und einer Ausgangswelle oder -Achse) von dieser einzurichten. Die Kupplungen C1, C3 bis C5, die später beschrieben werden, haben im Wesentlichen denselben Aufbau wie die Kupplung C2. Der Eingang und der Ausgang, wie hier darauf Bezug genommen wird, sind ein Eingang, in den die Energie eingeleitet wird, und ein Ausgang, von dem die Energie abgeht, aber diese Beziehung kann geändert sein.
  • Mit dem Hohlrad R der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 sind die angetriebenen Räder 14 mechanisch gekoppelt. Im Speziellen sind die angetriebenen Räder 14 mit dem Hohlrad R über Getriebe G5 und G6 und ein Differenzialgetriebe 24 verbunden. Das Getriebe G6 ist durch einen Vorwärtsgetriebesatz (auch Normaldrehgetriebesatz genannt), der arbeitet, um ein Verhältnis einer Drehzahl eines Eingangs zu einem Ausgang von diesem um einen festen Faktor zu ändern, aber der die Richtung der Drehung des Eingangs nicht umkehrt.
  • Mit dem Träger C der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 ist das Sonnenrad S mechanisch über Getriebe G2α und G2β, eine Kupplung C1 und das CVT 22 gekoppelt. Die Getriebe G2α und G2β sind jeweils durch ein Gegengetriebe realisiert, das arbeitet, um ein Verhältnis einer Drehzahl eines Eingangs zu einem Ausgang von diesem um einen festen Faktor zu ändern und die Richtung der Drehung des Eingangs umzukehren. Die Getriebe G2α und G2β können durch eine einfache Getriebebaugruppe oder ein Getriebegehäuse gebildet sein. Die Kupplung C1 arbeitet als eine elektronisch gesteuerte hydraulische Leistungsunterbrechungseinrichtung (d. h. ein Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus), um eine Übertragung von Leistung oder Drehmoment zwischen einem Eingang und einem Ausgang von dieser zu blockieren. Die Kupplungen C1 und C2 sind, wie von 1(b) gesehen werden kann, jeweils an entweder dem Eingang oder dem Ausgang von sich mit einer gemeinsamen Drehwelle verbunden.
  • Die Kurbelwelle (d. h. die Drehwelle 12a) der Maschine 12 ist auch mechanisch mit dem Träger C über ein Einweglager 26 und eine Kupplung C3 gekoppelt. Das Einweglager 26 arbeitet als ein Einwegübertragungsmechanismus, um die Übertragung von Leistung (Drehmoment) von dem Träger C zu der Maschine 12 unter der Bedingung zu gestatten, dass die Drehzahl des Trägers C (d. h. einem Eingang des Einweglagers 26) nicht niedriger als die der Drehwelle 12a (d. h. einem Ausgang des Einweglagers 26) der Maschine 12 ist. Mit anderen Worten gesagt arbeitet das Einweglager 26, damit das Sonnenrad S dem Eingang des Einweglagers 26 Folgt, bis die Geschwindigkeit des Ausgangs des Einweglagers 26 größer als die des Eingangs des Einweglagers 26 ist. Die Kupplung C3 arbeitet als eine elektronisch gesteuerte mechanische Unterbrechungseinrichtung der normal geöffneten Bauart, um die Übertragung von Leistung (Drehmoment) zwischen einem Eingang und einem Ausgang von dieser zu blockieren.
  • Das Sonnenrad S ist des Weiteren mechanisch mit der Drehwelle 12a der Maschine 12 über eine Kupplung 28 gekoppelt. Die Kupplung 28 arbeitet als eine elektronisch gesteuerte hydraulische Leistungsunterbrechungseinrichtung, um eine Übertragung von Leistung oder einem Drehmoment zwischen einem Eingang und einem Ausgang von dieser zu blockieren. Die Maschine 12 ist deshalb mechanisch mit dem Hohlrad R über die Kupplung 28, das CVT 22, die Kupplung C2 und das Getriebe G5 verbunden.
  • Jedes der Getriebe G2α und G2β, G5 und G6 kann durch einen Getriebesatz realisiert sein, der aus einer Vielzahl von Getrieben mit einem festen Übersetzungsverhältnis (d. h. einem Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis) gebildet ist.
  • Das Hybridsystem hat des Weiteren eine Steuerungseinrichtung 45, um einen Betrieb der Leistungsübertragungsvorrichtung zu steuern. Die Steuerungseinrichtung 40 arbeitet, um die Kupplungen C1, C2, C3, die Kupplung 28 und das CVT 22 zu betätigen, um den Modus einer Leistungsübertragung zu steuern und eine Regelgröße der Maschine 12 zu bestimmen. Die Steuerungseinrichtung 40 arbeitet auch, um einen Betrieb eines Inverters (d. h. einer Leistungsumwandlungseinrichtung) 42 zu steuern, um eine Regelgröße des Motorgenerators 10 zu bestimmen.
  • Die Steuerungseinrichtung 40 steuert die Betriebe der Kupplungen C1 und C2, um die Leistungsübertragungsvorrichtung entweder in einen ersten Betriebsmodus oder einen zweiten Betriebsmodus zu versetzen. In dem ersten Betriebsmodus ist die Kupplung C1 in einem eingerückten Zustand, während die Kupplung C2 in einem ausgerückten Zustand ist. In dem zweiten Betriebsmodus ist die Kupplung C1 in dem ausgerückten Zustand, während die Kupplung C2 in dem eingerückten Zustand ist. Die Betriebe der Leistungsübertragungsvorrichtung in dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus, einem Modusumschaltmodus, wobei der erste Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus umgeschaltet wird, und einem Rückwärtsantriebsmodus, in dem das Fahrzeug in einer Rückwärtsrichtung fährt, werden nachstehend beschrieben. Es sei angemerkt, dass die Kupplungen C1 und C2 und das CVT 22 in 1(a) als voneinander getrennt dargestellt sind, aber eine von beiden Kupplungen C1 und C2 oder beide und das CVT können in einer Einheit zusammengebaut sein, die als ein Verbindungsmechanismus funktioniert.
  • ERSTER BETRIEBSMODUS
  • Ein Startmodus, in dem ein Fahrzeugstartbetrieb durch den Motorgenerator 10 in dem ersten Betriebsmodus durchgeführt wird, wird mit Bezug auf 2(a) bis 2(c) beschrieben. 2(a) stellt einen Leistungsübertragungsweg dar, wenn das Fahrzeug gestartet wird. 2(b) ist ein nomographisches Schaubild (auch Nomogramm genannt), das den Betrieb der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 in Verbindung mit der Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine 12 darstellt. In 2(b) ist eine negative Richtung einer Drehung des Hohlrads R als „vorwärts” definiert, weil das Getriebe G5 aus einem Gegengetriebe gebildet ist. Pfeile in dem nomographischen Schaubild kennzeichnen Richtungen eines Drehmoments.
  • In dem Beispiel von 2(a) und 2(b), ist die Kupplung C3 in dem ausgerückten Zustand und die Brennkraftmaschine 12 ist gestoppt. Die Geschwindigkeiten der Rotoren des Planetengetriebesatzes 70, die die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 bilden, hängen von der Geschwindigkeit des Motorgenerators 10 und dem Übersetzungsverhältnis (auch Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis, änderbares Geschwindigkeitsverhältnis, Riemenscheibenverhältnis oder CVT-Verhältnis genannt) des CVT 22 ab. Im Speziellen liegen in dem nomographischen Schaubild von 2(b) die Geschwindigkeiten des Sonnenrads S, des Trägers C und des Hohlrads S an einer diagonalen geraden Linie. Mit anderen Worten gesagt sind das Sonnenrad S, der Träger C und das Hohlrad R so verbunden, um Ausgangsdrehenergien von sich vorzusehen, die gerade in dem nomographischen Schaubild angeordnet sind. Die Geschwindigkeit des Hohlrads R, das einer der Rotoren der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 anders als das Sonnenrad S und der Träger C ist, ist deshalb durch Bestimmen der Geschwindigkeit des Sonnenrads S und des Trägers C festgelegt.
  • In dem ersten Betriebsmodus haben Beträge einer Ausgangsdrehenergie (d. h. einer Leistung), die von dem Sonnenrad S und dem Träger C ausgegeben werden, die die Leistungsverzweigungsrotoren des Planetengetriebes 70 anders als das Hohlrad R sind, wie in 2(c) dargestellt ist, ein entgegengesetztes Vorzeichen zueinander, so dass die Leistung zwischen dem Sonnenrad S und dem Träger C zirkuliert. Im Speziellen geht die Leistung, die von dem Träger C ausgegeben wird, zu dem Sonnenrad S über einen mechanischen Schleifenweg, der sich über die Getriebe G2α und G2β und das CVT 22 erstreckt. Solch ein Leistungszirkulationsmodus ermöglicht, dass die angetriebenen Räder 14 mit einer extrem niedrigen Geschwindigkeit gedreht werden, während der Motorgenerator 10 drehend gehalten wird, so dass ein großer Grad eines Drehmoments auf die angetriebenen Räder 14 aufgebracht wird. Dies gestattet ein Starten des Fahrzeugs mit einem hohen Drehmomentgrad durch den Motorgenerator 10 ohne Notwendigkeit, die Größe des Motorgenerators 10 zu erhöhen. Es sei angemerkt, dass in 2(c) das Plus (+) und Minus (–)-Zeichen der Drehrichtung von jedem von dem Sonnenrad S, dem Träger C und dem Hohlrad R entgegengesetzte Richtungen darstellen: eine normale Richtung und eine Rückwärtsrichtung von diesen. Das Plus (+)-Zeichen der Drehenergie (d. h. Leistung) zeigt an, wenn die Drehenergie von der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 ausgegeben wird, und das Plus (+) und Minus (–)-Zeichen des Drehmoments sind so definiert, um die Bedingung zu erfüllen, dass das Produkt aus den Vorzeichen der Drehrichtung und des Drehmoments das Vorzeichen der Drehenergie (d. h. der Leistung) ist. Die Erzeugung eines hohen Drehmoments, das auf die angetriebenen Räder 14 aufgebracht wird, wird auch später in einem Abschnitt „ERZEUGUNG EINES HOHEN DREHMOMENTS IN DEM ERSTEN BETRIEBSMODUS” des letzten Teils der Erklärung der Ausführungsformen beschrieben.
  • Der erste Betriebsmodus, in dem die Leistung, wie vorstehend beschrieben ist, zirkuliert, kann den sogenannten Neutralgang erreichen, der die Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14 während eines Betriebs der Leistungsquelle (d. h. des Motorgenerators 10) auf Null (0) setzt und des Weiteren das Vorzeichen der Geschwindigkeit der Drehung der angetriebenen Räder 14 (d. h. die Richtung der Drehung der angetriebenen Räder 14) umkehrt, während das Vorzeichen der Geschwindigkeit der Drehung der Leistungsquelle fixiert ist. Dies sind vorteilhafte Betriebe, die durch die Zirkulation der Leistung in der Leistungsübertragungsvorrichtung vorgesehen werden. Die Leistungsübertragungsvorrichtung dieser Ausführungsform ist jedoch gestaltet, um das Vorzeichen der Geschwindigkeit (d. h. die Richtung) der Drehung der angetriebenen Räder 14 nicht umzukehren, während die Leistung zirkuliert, und zwar aus Gründen, die später im Detail beschrieben werden.
  • ZWEITER BETRIEBSMODUS
  • 3(a) stellt einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung in dem zweiten Betriebsmodus dar, der ein EV-Fahrmodus ist, in dem das Fahrzeug nur durch den Motorgenerator 10 angetrieben wird. 3(b) ist ein nomographisches Schaubild in dem zweiten Betriebsmodus. Die Kupplung C3 ist in dem ausgerückten Zustand.
  • Die Leistung wird von dem Motorgenerator 10 zu den angetriebenen Rädern 14 über die Kupplung C2 und das Getriebe G6 ohne die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 übertragen. Dies liegt daran, weil Drehmomente des Trägers C, des Sonnenrads S und des Hohlrads R proportional zueinander sind (siehe Gleichungen (c1) und (c2), die später im Detail beschrieben werden), so dass das Drehmoment nicht zu entweder dem Sonnenrad S oder dem Hohlrad R übertragen wird, wenn das Drehmoment nicht auf den Träger C ausgeübt wird. Die Leistung, die durch den Motorgenerator 10 erzeugt wird, wird direkt zu den angetriebenen Rädern 14 übertragen, ohne über das CVT 22 zu gehen, was zu einer Verringerung des Leistungsverlustes führt.
  • 4(a) stellt einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung dar, wenn die Maschine 12 in dem zweiten Betriebsmodus gestartet wird. 4(b) stellt ein nomographisches Schaubild in solch einem Maschinenstartmodus dar.
  • Die Kupplung C3 ist im Eingriff, wie in 4(a) gezeigt ist, um eine Übertragung des Drehmoments zu der Maschine 12 über die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 zu gestatten. Im Speziellen wird die Drehenergie eines Startrotors (d. h. des Trägers C) der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 zu der Drehwelle 12a der Maschine 12 über das Einweglager 26 übertragen. 4(c) stellt Beziehungen zwischen der Drehrichtung, dem Drehmoment und der Leistung des Sonnenrads S, des Trägers C und des Hohlrads R in dem Maschinenstartmodus dar. Die Leistungen des Sonnenrads S und des Hohlrads R haben ein entgegengesetztes Vorzeichen zueinander, so dass die Leistung zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R zirkuliert. Im Speziellen wird die Leistung, die von dem Hohlrad R ausgegeben wird, zu dem Sonnenrad S eingegeben. Deshalb kann der Träger C mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit oder einer Nullgeschwindigkeit (0) gedreht werden, oder der absolute Wert der Leistung des Trägers C kann auf einen kleinen Wert verringert werden, selbst wenn der absolute Wert des Ausgangdrehmoments des Motorgenerators 10 oder der angetriebenen Räder 14 nicht Null (0) ist. Dies ermöglicht, dass die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 26 relativ zu der des Ausgangs extrem verringert wird, wenn die Kupplung C3 zu dem eingerückten Zustand umgeschaltet wird, wenn die Drehwelle 12a der Maschine gestoppt ist, wodurch mechanische Schwingungen der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 minimiert werden, die durch das Umschalten der Kupplung C3 zu dem eingerückten Zustand auftreten.
  • Es ist bevorzugt, dass die Kupplung C3 in den eingerückten Zustand versetzt wird, wenn die Geschwindigkeit der Maschine 12 niedriger als oder gleich wie ein minimaler Wert ist, der erfordert ist, um die Betriebsstabilität der Maschine 12 zu gewährleisten. Wenn die Geschwindigkeit der Maschine 12 über dem minimalen Wert ist, beginnt die Steuerungseinrichtung in der Brennkraftmaschine 12, die im Betrieb ist, Kraftstoff zu verbrennen, und das Verbrennen von Kraftstoff in einem Verbrennungssteuerungsmodus zu steuern.
  • Die Zirkulation von Leistung, die vorstehend beschrieben ist, ist erfordert, um die Geschwindigkeit einer Drehung des Trägers C bei Null (0) zu halten, selbst wenn der absolute Wert eines Drehmoments oder einer Leistung des Motorgenerators 10 oder der angetriebenen Räder 14 nicht Null (0) ist. Dies liegt daran, weil die Leistung des Motorgenerators 10 oder der angetriebenen Räder 14 vollständig verbraucht werden muss, um die Geschwindigkeit des Trägers C auf Null (0) zu halten, selbst wenn die Leistung nicht über eine Schleife zwischen dem Hohlrad R und dem Sonnenrad S zirkuliert, und zwar gemäß dem Energieerhaltungsgesetz.
  • 5(a) stellt einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung dar, um das Fahrzeug durch die Maschine 12 in dem zweiten Betriebsmodus anzutreiben. 5(b) stellt ein nomographisches Schaubild in solch einem maschinenangetriebenen Fahrmodus dar.
  • Wenn die Geschwindigkeit der Maschine 12 erhöht wird und die Geschwindigkeit des Eingangs der Kupplung 28 die des Ausgangs von dieser erreicht, wird die Kupplung 28 eingerückt, um das Drehmoment der Maschine 12 zu dem Ausgang der Kupplung 28 zu übertragen. Die Übertragung von Drehmoment zwischen dem Motorgenerator 10 und den angetriebenen Rädern 14 oder zwischen der Maschine 12 und den angetriebenen Rädern 14 ohne über die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 zu gehen, wird durch Ausrücken der Kupplung C3 erreicht. Im Speziellen wird die Ausgabe der Maschine 12 in Geschwindigkeit durch das CVT 22 umgewandelt und dann zu den angetriebenen Rädern 14 übertragen. Die Ausgabe des Motorgenerators 10 wird zu den angetriebenen Rädern 14 übertragen, ohne über das CVT 22 zu gehen.
  • Wenn das Fahrzeug durch die Maschine 12 angetrieben wird, muss der Motorgenerator 10 nicht notwendigerweise als ein Elektromotor betrieben werden, sondern kann als ein Generator verwendet werden. Alternativ kann der Motorgenerator 10 deaktiviert werden.
  • UMSCHALTEN VON DEM ERSTEN BETRIEBSMODUS ZU DEM ZWEITEN BETRIEBSMODUS
  • 6(a) stellt eine Beziehung zwischen einem Gesamtübersetzungsverhältnis in dem Leistungsübertragungsweg, der sich von der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 14 erstreckt, und dem Übersetzungsverhältnis des CVT 22 dar. Es sei angemerkt, dass das Gesamtübersetzungsverhältnis, auf das hier Bezug genommen wird, ein Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis darstellt, das heißt eine Ausgangsgeschwindigkeit (d. h. eine Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14)/eine Eingangsgeschwindigkeit (d. h. eine Geschwindigkeit der Leistungsquelle (d. h. eine Geschwindigkeit eines Ausgangs der Maschine 12 oder des Motorgenerators 10, der zu der Leistungsübertragungsvorrichtung einzugeben ist)). 6(b) stellt eine Beziehung zwischen einem Gesamtübersetzungsverhältnis des Leistungsübertragungswegs, der sich von dem Motorgenerator 10 zu den angetriebenen Rädern 14 erstreckt, und dem Übersetzungsverhältnis des CVT 22 dar. Wenn der erste Betriebsmodus ausgeführt wird, kann die Steuerungseinrichtung 40 das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 stufenlos ändern, um die Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14 von einer extrem niedrigen Geschwindigkeit zu einer höheren Geschwindigkeit zu ändern. Wenn ein gegebenes Übersetzungsverhältnis des CVT 22 erreicht ist, kann die Steuerungseinrichtung 40 auch den Betriebsmodus der Leistungsübertragungsvorrichtung von dem ersten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus umschalten, wodurch ein Bereich ermöglicht wird, in dem es gestattet ist, dass sich das Gesamtübersetzungsverhältnis in dem Leistungsübertragungsweg, der sich von der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 14 erstreckt, ändert, wie in 6(a) dargestellt ist, um erhöht zu werden.
  • Im Speziellen kann die Leistungsübertragungsvorrichtung das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 in dem ersten Betriebsmodus ändern, wie in 6(a) dargestellt ist, um das Gesamtübersetzungsverhältnis in dem Leistungsübertragungsweg, der sich von der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 14 erstreckt, zu erhöhen, im Anschluss den Betriebsmodus der Leistungsübertragungsvorrichtung zu dem zweiten Betriebsmodus bei einem Modusumschaltpunkt P umschalten, und kann dann die Richtung ändern, in der sich das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 zu der entgegengesetzten Richtung ändert (was auch nachstehend als ein CVT-Umkehrbetrieb bezeichnet wird), um das Gesamtübersetzungsverhältnis weiter zu erhöhen. Dies führt zu einem erhöhten Bereich, in dem eine Änderung des Gesamtübersetzungsverhältnisses gestattet ist.
  • Der vorstehende Betrieb wird durch Steuern der Leistungsübertragungsvorrichtung derart erreicht, dass das Vorzeichen einer Geschwindigkeit, mit der sich das Gesamtübersetzungsverhältnis mit einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses des CVT 22 in dem zweiten Betriebsmodus ändert, d. h. die Richtung, in die sich das Gesamtübersetzungsverhältnis mit einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses des CVT 22 in dem zweiten Betriebsmodus ändert, entgegengesetzt zu dem in dem ersten Betriebsmodus ist. Dies wird unter der Bedingung eingerichtet, dass ein Ableitungswert einer Funktion, in der das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 durch eine unabhängige Variable und das Gesamtübersetzungsverhältnis durch eine abhängig Variable ausgedrückt ist, in Bezug auf das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 (d. h. die unabhängige Variable) in dem zweiten Betriebsmodus ein umgekehrtes Vorzeichen zu dem in dem ersten Betriebsmodus hat. Diese Bedingung wird durch die Getriebe G2α, G2β und G5 realisiert. Im Speziellen ist die Möglichkeit des CVT-Umkehrbetriebs von dem Vorzeichen eines Produkts aus den Übersetzungsverhältnissen der Getriebe G2α, G2β und G5 abhängig. Bedingungen, bei denen der CVT-Umkehrbetrieb durchführbar ist, werden in einem Abschnitt „GESAMTÜBERSETZUNGSVERHÄLTNIS” angegeben, der in dem letzten Abschnitt dieser Anmeldung beschrieben wird.
  • Die Steuerungseinrichtung 40 führt das vorstehende Umschalten von dem ersten zu dem zweiten Betriebsmodus unter der Bedingung durch, dass das Gesamtübersetzungsverhältnis, d. h. ein Verhältnis einer Ausgangsgeschwindigkeit, die die Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14 ist, zu einer Eingangsgeschwindigkeit, die die Geschwindigkeit des Motorgenerators 10 oder der Maschine 12 ist, sich zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus nicht ändert. Diese Bedingung ist erfüllt, wenn Geschwindigkeiten eines Eingangs und eines Ausgangs der Kupplung C1 Identisch zueinander sind, und Geschwindigkeiten eines Eingangs und eines Ausgangs der Kupplung C2 identisch zueinander sind.
  • Das Umschalten von dem ersten zu dem zweiten Betriebsmodus kann deshalb während der Zeit durchgeführt werden, wenn beide Kupplungen C1 und C2 gleichzeitig eingerückt sind, wodurch ein plötzlicher Verlust einer Drehmomentübertragung zu den angetriebenen Rädern 14 vermieden wird.
  • Der Verlust einer Drehmomentübertragung zu den angetriebenen Rädern 40 wird mittels der Getriebe G2α, G2β und G5 beseitigt. Der Planetengetriebesatz 70 (d. h. die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20) ist, wie vorstehend beschrieben ist, so aufgebaut, dass die Geschwindigkeiten des Sonnenrads 5, des Trägers C und des Hohlrads R der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 entweder alle identisch zueinander oder alle verschieden voneinander sind. Im Speziellen ist die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20, wie von 2(b) und 2(c) gesehen werden kann, so gestaltet, dass die Geschwindigkeiten einer Drehung (oder die Drehrichtungen) des Sonnenrads S und des Hohlrads R zueinander ein entgegengesetztes Vorzeichen in dem nomographischen Schaubild haben. Das Sonnenrad S, der Träger C und das Hohlrad R haben somit eine voneinander verschiedene Geschwindigkeit, außer wenn die Geschwindigkeit von allen Null (0) ist. Es ist deshalb unmöglich, dass nur das CVT 22 die Bedingung realisiert, dass Geschwindigkeiten des Eingangs und des Ausgangs der Kupplung C1 identisch zueinander sind und Geschwindigkeiten des Eingangs und des Ausgangs der Kupplung C2 identisch zueinander sind. Demzufolge hat die Leistungsübertragungsvorrichtung dieser Ausführungsform das Getriebe G5, G2α und G2β, um die Stabilität eines Eingriffs der Kupplungen C1 und C2 ohne den Verlust einer Drehmomentübertragung zu den angetriebenen Rädern 14 zu gewährleisten. Im Speziellen dient das Getriebe G5, das zwischen dem Hohlrad R der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 und der Kupplung C2 angeordnet ist, als eine Geschwindigkeitsänderungseinrichtung bei einem Umschalten von dem ersten zu dem zweiten Betriebsmodus, um einen Unterschied einer Geschwindigkeit zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R auszugleichen, wenn der erste Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus umgeschaltet wird. Das Getriebe G5 kann alternativ zwischen dem Sonnenrad S und der Kupplung C2 angeordnet sein. In gleicher Weise dient eines von den Getrieben G2α und G2β oder beide, das/die zwischen dem Träger C der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 und der Kupplung C1 angeordnet ist/sind, als eine Geschwindigkeitsänderungseinrichtung bei einem Umschalten von dem zweiten zu dem ersten Betriebsmodus, um einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Sonnenrad S und dem Träger C auszugleichen, wenn der zweite Betriebsmodus zu dem ersten Betriebsmodus umgeschaltet wird. Die Übersetzungsverhältnisse der Getriebe G2α, G2β und G5 und des CVT 22, die erfordert sind, um den Verlust einer Drehmomentübertragung zu den angetriebenen Rädern 14 zu vermeiden, werden später in dem Abschnitt „UMSCHALTBEDINGUNG OHNE VERLUST EINER DREHMOMENTÜBERTRAGUNG” beschrieben.
  • Wie von der vorstehenden Beschreibung offensichtlich ist, führt das Umschalten von dem ersten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus zu einem erhöhten Bereich, in dem eine Änderung des Gesamtübersetzungsverhältnisses gestattet ist. Dies gestattet eine Verringerung der Größe des CVT22. In dem zweiten Betriebsmodus zirkuliert die Leistung nicht, wodurch eine Erhöhung der Leistungsübertragungseffizienz, die das Verhältnis von eingegebener Energie zu ausgegebener Energie ist, in der Leistungsübertragungsvorrichtung im Vergleich zu dem ersten Betriebsmodus ermöglicht ist. 6(c) ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen der Leistungsübertragungseffizienz und dem Gesamtübersetzungsverhältnis darstellt. Der Graph zeigt, dass ein sehr niedriger Bereich der Leistungsübertragungseffizienz in dem ersten Betriebsmodus vorhanden ist, aber nicht in dem zweiten Betriebsmodus. In dem Graph von 6(c) ist die Leistungsübertragungseffizienz in dem ersten Betriebsmodus, unmittelbar bevor zu dem zweiten Betriebsmodus umgeschaltet wird, als höher dargestellt als die in dem zweiten Betriebsmodus, aber dies bedeutet nicht, dass die Leistungsübertragungseffizienz, wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung gestaltet ist, um nur in dem ersten Betriebsmodus zu arbeiten, höher ist als wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung gestaltet ist, um zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus umgeschaltet zu werden.
  • Die Steuerungseinrichtung 40 betätigt die Leistungsübertragungsvorrichtung in dem ersten Betriebsmodus, um einen erhöhten Grad eines Drehmoments zu den angetriebenen Rädern 14 aufzubringen, selbst obwohl die Leistungsübertragungseffizienz niedrig ist. Dies gestattet eine Verringerung der Größe des Motorgenerators 10. Die Steuerungseinrichtung 40 schaltet von dem ersten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus in einem Bereich um, wo die Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14 höher als ein gegebener Wert ist, wodurch die Leistungsübertragungseffizienz verbessert wird und der Bereich erhöht wird, in dem eine Änderung des Gesamtübersetzungsverhältnisses gestattet ist. Wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung zu dem zweiten Betriebsmodus umgeschaltet wird, führt dies dazu, dass es nicht notwendig ist, dass die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 die Leistung zu den angetriebenen Rädern 14 überträgt, sondern der Träger C der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 kann verwendet werden, um ein Anfangsmoment (d. h. ein Startmoment) auf die Maschine 12 aufzubringen. Mit anderen Worten gesagt, wenn es erfordert ist, die Maschine 12 in dem zweiten Betriebsmodus zu starten, kann einer der Rotoren (d. h. der Leistungsverzweigungsrotoren) des Planetengetriebesatzes 70, dessen Verwendung beim Übertragen der Leistung zu den angetriebenen Rädern 14 nicht notwendig ist, verwendet werden, um die Maschine 12 zu starten.
  • RÜCKWARTSANTREIBEN DES FAHRZEUGS
  • Das Rückwärtsantreiben des Fahrzeug wird unter der Bedingung erreicht, dass die Leistung zirkuliert, wie in 6(a) und 6(b) dargestellt ist, ABER das Vorzeichen des Gesamtübersetzungsverhältnisses in dem ersten Betriebsmodus nicht umgekehrt ist. Im Speziellen ist ein minimaler Wert des Gesamtübersetzungsverhältnisses auf einen Wert festgelegt, der um eine gegebene Spanne Δ geringfügig größer als Null (0) ist und der nicht gestattet, dass der Neutralgang erreicht wird. Dies dient zum Verringern eines erforderten Widerstandsfähigkeitsgrads des CVT 22. Im Allgemeinen ist ein Übersetzungsverhältnis der Leistungsübertragungsvorrichtung, das eine maximale Geschwindigkeit des Fahrzeugs einrichtet, spezifiziert oder fixiert, wodurch ein maximales Übersetzungsverhältnis in dem ersten Betriebsmodus (d. h. ein Übersetzungsverhältnis an dem Modusumschaltpunkt P) begrenzt ist. Demzufolge, wenn ein Umkehren der angetriebenen Räder 14 erfordert ist, mit anderen Worten gesagt, eine Änderung der Drehrichtung der angetriebenen Räder 14 durch Umkehren des Vorzeichens des Gesamtübersetzungsverhältnisses in dem ersten Betriebsmodus erfordert ist, muss ein Betrag erhöht werden, um den (d. h. ein Bereich; innerhalb dessen) das Gesamtübersetzungsverhältnis in dem ersten Betriebsmodus zu ändern ist. Wir haben herausgefunden, dass je größer der Änderungsbetrag des Gesamtübersetzungsverhältnisses ist, desto größer ist das Drehmoment, das auf das CVT 22 ausgeübt wird, und dass der erforderte Widerstandsfähigkeitsgrad des CVT 22 durch Verringern des Änderungsbetrags des Gesamtübersetzungsverhältnisses verringert wird. Die Tatsache, dass gilt, dass je größer der Änderungsbetrag des Gesamtübersetzungsverhältnisses ist, desto größer das auf das CVT 22 ausgeübte Drehmoment ist, wird später in dem Abschnitt „BEZIEHUNG ZWISCHEN EINER ÄNDERUNG DES GESAMTÜBERSETZUNGSVERHALTNISSES UND DER WIDERSTANDSFÄHIGKEIT DES CVT 22” beschrieben.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung dieser Ausführungsform verwendet, wie in 7(a) dargestellt ist, den ersten Betriebsmodus, um das Fahrzeug in der Rückwärtsrichtung anzutreiben. 7(b) ist ein nomographisches Schaubild in solch einem Rückwärtsantriebsmodus. Die Steuerungseinrichtung 40 dreht den Motorgenerator 10 in eine Richtung entgegensetzt zu der, wenn das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung anzutreiben ist, und bringt die Kupplung 28 außer Eingriff, um zu verhindern, dass die Drehung der Maschine 12 der Drehung des Motorgenerators 10 folgt.
  • Die Spanne Δ ist, wie in 6(a) und 6(b) dargestellt ist, ausgewählt, um einen Wert zu haben, der selbst bei einer Alterung des CVT 22 verhindert, dass sich das Vorzeichen des Gesamtübersetzungsverhältnisses (d. h. die Richtung, in der die angetriebenen Räder drehen) umkehrt. Die vorstehende Beschreibung bezieht sich beispielsweise auf den Fall, in dem das Fahrzeug in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird, jedoch kann die Spanne Δ zum Definieren des zulässigen Bereichs des Gesamtübersetzungsverhältnisses verwendet werden, wenn das Fahrzeug in dem ersten Betriebsmodus in der Vorwärtsrichtung anzutreiben ist. Beispielsweise zeigt in dem Fall, in dem die Leistungsübertragungsvorrichtung gestaltet ist, um das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung innerhalb des Bereichs anzutreiben, in dem das Vorzeichen des Gesamtübersetzungsverhältnisses positiv (+) ist, das negative (–) Vorzeichen des Gesamtübersetzungsverhältnisses an, dass das Fahrzeug in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird. Demzufolge zeigt in dem Fall, in dem die Leistungsübertragungsvorrichtung gestaltet ist, um das Fahrzeug in der Rückwärtsrichtung innerhalb des Bereichs anzutreiben, in dem das Vorzeichen des Gesamtübersetzungsverhältnisses ein positives (+) Vorzeichen hat, das negative (–) Vorzeichen des Gesamtübersetzungsverhältnisses an, dass das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung angetrieben wird. Die Spanne Δ erzeugt das Kriechmoment, wenn der Motorgenerator 10 aktiviert ist. Wenn es beispielsweise erfordert ist, dass das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung angetrieben wird und der Motorgenerator 10 aktiviert ist, arbeitet das Kriechmoment, um das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung unmittelbar dann zu bewegen, wenn die Bremse des Fahrzeugs gelöst wird. Die Spanne Δ ist bevorzugt ausgewählt, und einen Wert zu haben, der nicht in unerwünschter Weise bewirkt, dass das Kriechmoment das Fahrzeug in der Rückwärtsrichtung aufgrund des Alterns des CVT 22 bewegt. Diese Art des Kriechmoments ist ähnlich zu dem, das in typischen Kraftfahrzeugen erzeugt wird, die mit einem Automatikgetriebe ausgestattet sind, und gibt somit Fahrzeugfahrern kein unkomfortables Gefühl.
  • Die Effekte des Alterns des CVT 22 werden nachstehend mit Bezug auf 8(a) und bis 8(d) beschrieben.
  • Das CVT 22 hat eine Primärriemenscheibe 22a, eine Sekundärriemenscheibe 22b und einen Riemen 22c. Die Primärriemenscheibe 22a dient als der Eingang des CVT 22. Die Sekundärriemenscheibe 22b dient als der Ausgang des CVT 22, der mit dem Träger C der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 zu koppeln ist. Die Sekundärriemenscheibe 22b ist mit einem Anschlag ausgestattet, der arbeitet, um die Bewegung der Sekundärriemenscheibe 22b zu begrenzen, mit anderen Worten gesagt, um zu verhindern, dass sich die Breite der Sekundärriemenscheibe 22b über eine gegebene Grenze verbreitert. Der Anschlag ist von einer bekannten Bauart, die mit einem Drehmomentnocken ausgestattet ist.
  • Eine Erhöhung der Abnutzung des Riemens 22c des CVT 22 führt zu einer Abnahme einer Breite des Riemens 22c, so dass ein Abschnitt des Riemens 22c, der um die Sekundärriemenscheibe 22b gewickelt ist, wie durch eine gestrichelte Linie in jeder von 8(c) und 8(d) gekennzeichnet ist, nach innen verschoben ist. Die Gesamtlänge des Riemens 22c verbleibt gewöhnlich unverändert, so dass ein Abschnitt des Riemens 22c, der um die Primärriemenscheibe 22a gewickelt ist, nach außen verschoben ist. Dies führt zu einer Erhöhung eines Verhältnisses (Rp/Rs), das durch ein Verhältnis eines Radius oder eines Abstands Rp zwischen der Mitte der Primärriemenscheibe 22a und dem Riemen 22c zu einem Abstand Rs zwischen der Mitte der Sekundärriemenscheibe 22b und dem Riemen 22c definiert ist. Mit anderen Worten gesagt wird das Verhältnis (Rp/Rs) zu einem Hochgeschwindigkeitsübersetzungsverhältnis geändert. Dies bewirkt, dass sich ein minimaler Wert eines absoluten Werts des Gesamtübersetzungsverhältnisses, wie in 6(a) bis 6(c) dargestellt ist, verringert, wenn das CVT 22 altert. Die Spanne Δ ist deshalb so ausgewählt, um den minimalen Wert des absoluten Werts des Gesamtübersetzungsverhältnisses von einer Abnahme unter Null (0) abzuhalten, selbst falls das CVT 22 gealtert ist.
  • Der Aufbau des Hybridsystems (d. h. der Leistungsübertragungsvorrichtung) dieser Ausführungsform bietet die folgenden Vorteile.
    • 1) Der absolute Wert des Gesamtübersetzungsverhältnisses, das der Leistungsübertragungsvorrichtung in dem ersten Betriebsmodus im Hinblick auf den Aufbau der Leistungsübertragungsvorrichtung gestattet ist, ist, wie vorstehend beschrieben ist, größer als Null (0) gehalten. Mit anderen Worten gesagt ist der Bereich, innerhalb dessen eine Änderung des Gesamtübersetzungsverhältnisses gestattet ist, entweder auf einen positiven Bereich festgelegt, in dem das Vorzeichen des Gesamtübersetzungsverhältnisses positiv gehalten wird, oder auf einen negativen Bereich festgelegt, in dem das Vorzeichen der Gesamtübersetzungsverhältnisses negativ gehalten wird, wodurch eine Verringerung eines erforderten Widerstandsfähigkeitsgrads des CVT 22 ermöglicht wird. Die Definition des Bereichs, in dem eine Änderung des Gesamtübersetzungsverhältnisses gestattet ist, kann durch mechanisches Gestalten des Aufbaus der Leistungsübertragungsvorrichtung (insbesondere des CVT 22) oder durch ein Softwareprogramm erreicht werden, das durch die Steuerungseinrichtung 40 auszuführen ist. Es ist zweckmäßig, den absoluten Wert des minimalen Werts des Gesamtübersetzungsverhältnisses um einen gegebenen Betrag (d. h. die Spanne Δ) größer als Null (0) festzulegen, der im Wesentlichen äquivalent ist, mit anderen Worten gesagt groß genug ist, um eine Änderung eines Gesamtübersetzungsverhältnisses auszugleichen, die von einem Altern des CVT 22 auftritt.
    • 2) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist gestaltet, um den Motorgenerator 10 in entgegengesetzte Richtungen zu drehen, wodurch ein Umkehren der angetriebenen Räder 14 in dem ersten Betriebsmodus gestattet wird. Falls die Maschine 10 so entwickelt ist, um in entgegengesetzten Richtungen drehbar zu sein, durch sich selbst oder in Verbindung mit einer mechanischen Einrichtung wie ein einem Getriebe, kann die Leistungsübertragungsvorrichtung die Maschine 10 umkehren, um die angetriebenen Räder 14 umzukehren.
    • 3) Der absolute Wert des minimalen Werts des Gesamtübersetzungsverhältnisses ist, wie vorstehend beschrieben ist, größer als Null (0) festgelegt, wodurch das Kriechmoment erzeugt wird, um das Fahrzeug in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu bewegen.
    • 4) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist so gestaltet, dass, wenn es erfordert ist, ein Moment von dem Maschinenstartrotor (d. h. dem Träger C) der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 auszugeben, um die Maschine 12 zu starten, die Leistung zwischen den anderen Leistungsverzweigungsrotoren (d. h. dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R) zirkuliert, wodurch eine Verringerung der Geschwindigkeit des Maschinenstartrotors (d. h. des Trägers C) auf eine sehr niedrige Geschwindigkeit oder Null (0) erleichtert wird, was mechanische Schwingungen minimiert, die auf die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 ausgeübt werden, wenn das Anfangsmoment auf die Maschine 10 aufgebracht wird.
    • 5) In dem zweiten Betriebsmodus sind die Leistungsverzweigungsrotoren der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20, die anders sind als der Maschinenstartrotor (d. h. der Träger C), über das CVT 22 mechanisch miteinander gekoppelt. Dies gestattet, dass die Neigung der geraden Linie, an der die Geschwindigkeiten der Leistungsverzweigungsrotoren in dem nomographischen Schaubild angeordnet sind, wie schon beschrieben worden ist, durch Steuern des Übersetzungsverhältnisses des CVT 22 geändert werden kann, mit anderen Worten gesagt, dass die Geschwindigkeit des Maschinenstartrotors (d. h. des Trägers C) variabel durch Auswählen des Übersetzungsverhältnisses des CVT 22 ungeachtet der Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14 gesteuert werden kann.
    • 6) In dem zweiten Betriebsmodus ist die Kupplung C3 in dem ausgerückten Zustand, außer wenn die Maschine 12 gestartet wird, wodurch gestattet wird, dass die Leistung von dem Motorgenerator 10 oder der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 14 ohne die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 übertragen wird.
    • 7) In dem zweiten Betriebsmodus ist der Motorgenerator 10 in direkter Verbindung mit den angetriebenen Rädern 14 ohne Verwendung des CVT 22, wodurch die Effizienz einer Übertragung von Leistung zwischen dem Motorgenerator 10 und den angetriebenen Rädern 14 verbessert wird.
    • 8) Die Maschine 12 ist in eine Leistungsübertragungsverbindung mit dem Sonnenrad S und dem CVT 22 versetzt, um Leistung der Maschine 12 zu dem Sonnenrad S und dem CVT 22 nach einem Start in der Maschine 12 zu übertragen. Mit anderen Worten gesagt unterscheidet sich der Maschinenstartrotor (d. h. der Träger C), der in eine Leistungsübertragungsverbindung mit der Drehwelle 12a zu versetzen ist, wenn es erfordert ist, die Maschine 12 zu starten, von einem leistungsübertragenden Rotor (d. h. dem Sonnenrad 5), der in eine Leistungsübertragungsverbindung mit der Maschine 12 zu versetzen ist und zu dem die Leistung von der Maschine 12 übertragen wird, wenn es erfordert ist, die angetriebenen Räder 14 zu drehen, wodurch ermöglicht wird, dass die Geschwindigkeit der Maschine 12 schnell in einen effektiven Geschwindigkeitsbereich gebracht wird.
    • 9) Wenn es erfordert ist, den Ausgang der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 12 in dem zweiten Betriebsmodus zu übertragen, ist das CVT 22 in Verbindung zwischen der Maschine 12 und den angetriebenen Rädern 14 angeordnet, wodurch eine Änderung der Geschwindigkeit der Maschine 12 durch das CVT 22 gestattet ist.
    • 10) Die Kupplung 28 ist zwischen der Maschine 12 und dem Sonnenrad S angeordnet, wodurch eine Übertragung der Leistung von der Maschine 12 zu dem Sonnenrad S wahlweise gestattet wird und auch vermieden wird, dass die Drehung der Maschine 12 der Drehung der angetriebenen Räder 14 folgt, wenn das Fahrzeug in der Rückwärtsrichtung Fährt.
    • 11) Das Umschalten zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus macht mechanische Verbindungen zwischen dem Motorgenerator 10, der Maschine 12 und den angetriebenen Rädern 14 geeignet für Betriebsbedingungen von diesen.
    • 12) Das CVT 22 ist sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus betreibbar, was zu einer Verringerung der Teile der Leistungsübertragungsvorrichtung führt.
    • 13) Ein Ableitungswert der ersten Ordnung einer Funktion, in der das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 durch eine unabhängige Variable ausgedrückt ist und das Gesamtübersetzungsverhältnis in dem Leistungsübertragungsweg zwischen der Leistungsquelle (d. h. dem Motorgenerator 10 oder der Maschine 12) und den angetriebenen Rädern 14 durch eine abhängige Variable ausgedrückt ist, in Bezug auf das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 (d. h. die unabhängige Variable) in dem zweiten Betriebsmodus ist auf ein entgegengesetztes Vorzeichen zu dem in dem ersten Betriebsmodus festgelegt. Dies ermöglicht den CVT-Umkehrbetrieb, so dass der Bereich erweitert wird, in dem eine Änderung des Gesamtübersetzungsverhältnisses gestattet ist.
    • 14) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist mit einer mechanischen Einrichtung (d. h. den Getrieben G2α, G2β und G5) ausgestattet, die einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Träger C und dem Hohlrad R ausgleicht, wodurch der augenblickliche Verlust einer Drehmomentübertragung zu den angetriebenen Rädern 14 bei dem Umschalten zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus beseitigt wird.
    • 15) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist mit der elektronisch gesteuerten Kupplung C3 ausgestattet, um die Übertragung eines Drehmoments zwischen dem Maschinenstartrotor (d. h. dem Träger C) der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 und der Drehwelle 12a der Maschine 12 einzurichten oder zu blockieren, wodurch ein Fehler bei der Übertragung eines Drehmoments von dem Maschinenstartrotor zu der Maschine 12 vermieden wird, bevor die Maschine 12 gestartet wird, was einen Verbrauch an Energie oder Leistung in der Leistungsübertragungsvorrichtung minimiert.
    • 16) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist auch mit dem Einweglager 26 ausgestattet, das die Übertragung eines Drehmoments von der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 zu der Drehwelle 12a der Maschine 12 unter der Bedingung einrichtet, dass die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 26 (d. h. die Geschwindigkeit des Maschinenstartrotors) nicht geringer als die des Ausgangs des Einweglagers 26 ist (d. h. die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a der Maschine 12), wodurch die Übertragung eines Drehmoments von der Maschine 12 zu dem Maschinenstartrotor vermieden wird, wenn das Drehmoment bei einem Start einer Verbrennung von Kraftstoff in einer Brennkammer der Maschine 12 erzeugt wird, so dass die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a der Maschine 12 schnell ansteigt. Dies liegt daran, weil, wenn die Geschwindigkeit des Ausgangs des Einweglagers 26 (d. h. die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a) über die des Eingangs des Einweglagers 26 angehoben wird, das Einweglager 26 die Übertragung eines Drehmoments von dem Ausgang zu dem Eingang des Einweglagers 26 blockiert. Dies vermeidet die Übertragung einer Drehmomentschwankung zu der Bedienperson des Fahrzeugs.
    • 17) Die Kupplungen C1 und C2 sind, wie in 1(b) dargestellt ist, direkt mit der gemeinsamen Welle der Leistungsübertragungsvorrichtung gekoppelt, wodurch ein Anordnen der Kupplungen C1 und C2 nahe zueinander erleichtert wird, was eine Verringerung der Größe der Leistungsübertragungsvorrichtung gestattet.
  • Eine Leistungsübertragungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform wird nachstehend mit Bezug auf die 9(a) bis 9(c) beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen, die in der ersten Ausführungsform verwendet werden, bezeichnen die gleichen oder ähnlichen Teile, und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen.
  • Die Primärriemenscheibe 22a ist mit einem Anschlag ausgestattet, der arbeitet, um die Bewegung der Primärriemenscheibe 22a zu begrenzen. Der Anschlag hat einen identischen Aufbau wie der in 8(a) bis 8(d). Eine Erhöhung der Abnutzung des Riemens 22c des CVT bewirkt, dass das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 zu dem Niedriggeschwindigkeitsübersetzungsverhältnis verschoben wird. Der minimale Wert des Gesamtübersetzungsverhältnisses wird deshalb zu der Hochgeschwindigkeitsseite verschoben, wenn das CVT 22 altert. Dies gestattet ein Festlegen des Minimalwerts des Gesamtübersetzungsverhältnisses auf Null (0) als einen Standardwert, weil das Altern des CVT 22 nicht das Kriechmoment erzeugt, das das Fahrzeug in unerwünschter Weise in die Rückwärtsrichtung bewegt, wenn es erfordert ist, das Fahrzeug in die Vorwärtsrichtung zu bewegen. Der absolute Wert des minimalen Werts des Gesamtübersetzungsverhältnisses kann anfänglich auch auf einen Wert festgelegt sein, der geringfügig größer als Null (0) ist.
  • Die Ausführungsform bietet auch den nachstehenden zusätzlichen vorteilhaften Effekt.
    • 18) Die Lage, wo der Anschlag an dem CVT 22 anzubringen ist, ist so ausgewählt, um den absoluten Wert des minimalen Werts des Gesamtübersetzungsverhältnisses zu erhöhen, wenn das CVT 22 altert, wodurch verhindert wird, dass die angetriebenen Räder 14 durch das Kriechmoment umgekehrt werden, wenn das CVT 22 gealtert ist.
  • Ein Hybridfahrzeug, das mit einer Leistungsübertragungsvorrichtung der dritten Ausführungsform ausgestattet ist, wird nachstehend mit Bezug auf 10(a) und 10(b) beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen, die in der ersten Ausführungsform verwendet werden, beziehen sich auf gleiche oder ähnliche Teile, und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen. 10(a) stellt den Aufbau des Hybridsystems dar. 10(b) ist ein nomographisches Schaubild, das den Betrieb der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 in Verbindung mit der Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine 12 darstellt.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung hat die Kupplung C4, die zwischen dem Sonnenrad S und dem CVT 22 angeordnet ist, und die Kupplung C5, die zwischen dem Sonnenrad S und dem Rahmen des Fahrzeugs angeordnet ist. Jede der Kupplungen C4 und C5 arbeitet als eine elektronisch gesteuerte hydraulische Leistungsunterbrechungseinrichtung, um eine Übertragung von Leistung oder Drehmoment zwischen einem Eingang und einem Ausgang von dieser zu unterbrechen. Die Steuerungseinrichtung 40 rückt die Kupplung C4 aus und rückt die Kupplung C5 ein, um einen (d. h. das Sonnenrad S) der zwei Rotoren (d. h. das Sonnenrad S und der Träger C) der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20, die mit dem Motorgenerator 10 gekoppelt sind, zu fixieren oder von einem Drehen abzuhalten. Dies bewirkt, dass sich das Vorzeichen der Steigung der geraden Linie, an der die Geschwindigkeit der Leistungsverzweigungsrotoren (d. h. des Hohlrads R, das mit den angetriebenen Rädern 14 gekoppelt ist, und des Sonnenrads S und des Trägers C, die mit dem Motorgenerator 10 gekoppelt sind) in dem nomographischen Schaubild angeordnet sind, wie in 10(b) dargestellt ist, umkehrt, wodurch gestattet wird, dass sich das Fahrzeug in der Rückwärtsrichtung bewegt.
  • Diese Ausführungsform bietet auch den folgenden vorteilhaften Effekt zusätzlich zu den Effekten 1) und 3) bis 17), die vorstehend beschrieben sind.
    • 19) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist betreibbar, um die Art von mechanischen Verbindungen der Leistungsverzweigungsrotoren zu ändern, um das Vorzeichen des Gesamtübersetzungsverhältnisses umzukehren, wodurch die angetriebenen Räder 14 umgekehrt werden.
  • Ein Hybridfahrzeug, das mit einer Leistungsverzweigungsvorrichtung der vierten Ausführungsform ausgestattet ist, wird nachstehend mit Bezug auf 11(a) und 11(b) beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen, wie sie in den vorstehenden Ausführungsformen verwendet werden, bezeichnen die gleichen oder ähnliche Teile, und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen.
  • Das Fahrzeug ist mit einer Klimaanlage ausgestattet. Die Klimaanlage hat einen Kompressor 50, der mechanisch mit dem Sonnenrad S der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 gekoppelt ist. Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist so gestaltet, dass der minimale Wert des Gesamtübersetzungsverhältnisses des Leistungsübertragungswegs, der zu den angetriebenen Rädern 14 führt, wie in 11(b) dargestellt ist, einen negativen Wert kleiner als Null (0) hat. Dies gewährleistet die Stabilität zum Erreichen des Neutralgangs, ungeachtet des Alterns des CVT 22, um die Leistung von dem Motorgenerator 10 zu dem Kompressor 50 über das Sonnenrad S zu übertragen, wenn die angetriebenen Räder 14 gestoppt sind.
  • Diese Ausführungsform bietet des Weiteren die folgenden vorteilhaften Effekte zusätzlich zu den Effekten 1), 2) und 4) bis 17), die vorstehend beschrieben sind.
    • 20) Der minimale Wert des Gesamtübersetzungsverhältnisses ist auf einen negativen Wert festgelegt, wodurch ein zuverlässiges Erreichen des Neutralgangs gestattet wird, um zu bewirken, dass der Leistungsverzweigungsrotor als eine Leistungsquelle für den Kompressor 50 arbeitet, wenn die angetriebenen Räder 14 gestoppt sind.
    • 21) Das CVT 22 ist zwischen dem Kompressor 50 und dem Motorgenerator 10 angeordnet, wodurch eine variable Steuerung der Verdrängung des Kompressors 50 über das CVT 22 gestattet wird.
  • Ein Hybridfahrzeug, das mit einer Leistungsübertragungsvorrichtung der fünften Ausführungsform ausgestattet ist, wird nachstehend mit Bezug auf 12 beschrieben. Dieselben Bezugszeichen, wie sie in den vorstehenden Ausführungsformen verwendet werden, beziehen sich auf gleiche oder ähnliche Teile, und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen.
  • Die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 ist mit einem ersten Planetengetriebesatz 20a und einem zweiten Planetengetriebesatz 20b ausgestattet, die als eine Leistungsverzweigungsvorrichtung arbeiten, um Leistung oder Drehmoment zwischen dem Motorgenerator 10, der Brennkraftmaschine 12 und den angetriebenen Rädern 14 des Fahrzeugs zu verzweigen. Jeder von dem ersten und dem zweiten Planetengetriebesatz 23 und 24 ist aus drei Leistungsverzweigungsrotoren gebildet: dem Sonnenrad S, dem Träger C und dem Hohlrad R. Die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 verwendet somit insgesamt sechs Leistungsverzweigungsrotoren, um die Leistung zwischen dem Motorgenerator 10, der Brennkraftmaschine 12 und den angetriebenen Rädern 14 zu verzweigen. Das Hohlrad R des ersten Planetengetriebesatzes 20a und der Träger C des zweiten Planetengetriebesatzes 20b sind mechanisch miteinander verbunden. Die Drehwelle 10a des Motorgenerators 10 ist mechanisch mit dem Hohlrad R des zweiten Planetengetriebesatzes 20b gekoppelt. Die angetriebenen Räder 14 sind mechanisch mit dem Hohlrad R des ersten Planetengetriebesatzes 20a und dem Träger C des zweiten Planetengetriebesatzes 20b über das Getriebe G6 und das Differenzialgetriebe 24 gekoppelt.
  • Der Träger C des ersten Planetengetriebesatzes 20a ist über das Einweglager 26 und die Kupplung C3 mechanisch mit der Kurbelwelle (d. h. der Drehwelle 12a) der Maschine 12 zu koppeln. Die Kupplung 28 ist zwischen der Drehwelle 12a der Maschine 12 und einer Verbindung des Sonnenrads S des ersten Planetengetriebesatzes 20a und des Sonnenrads S des zweiten Planetengetriebesatzes 20b angeordnet. Die Sonnenräder S des ersten und zweiten Planetengetriebesatzes 20a und 20b sind mechanisch mit der Drehwelle 10a des Motorgenerators 10 über das CVT 22, die Kupplung C1 und das Getriebe G3 verbunden. Das Getriebe G3 ist ein Gegengetriebe, das arbeitet, um ein Verhältnis einer Drehzahl eines Eingangs zu der eines Ausgangs von diesem mit einem festen Faktor zu ändern und die Richtung der Drehung des Eingangs umzukehren.
  • Die Sonnenräder S des ersten und zweiten Planetengetriebesatzes 20a und 20b sind auch mechanisch mit dem Hohlrad R des ersten Planetengetriebesatzes 20a und dem Träger C des zweiten Planetengetriebesatzes 20b über das CVT 22, die Kupplung C2 und das Getriebe G4 gekoppelt.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung Funktioniert, um die Leistungszirkulation in dem ersten Betriebsmodus zu erreichen, wo die Kupplung C1 in dem eingerückten Zustand ist, während die Kupplung C2 in dem ausgerückten Zustand ist.
  • Im Speziellen wird in dem ersten Betriebsmodus die Leistung, die von dem Sonnenrad S des zweiten Planetengetriebesatzes 20b ausgegeben wird, zu dem Hohlrad R des zweiten Planetengetriebesatzes 20b über das CVT 22, die Kupplung C1 und das Getriebe G3 eingegeben. Dies ermöglicht, dass ein höherer Grad eines Drehmoments auf die angetriebenen Räder 14 aufgebracht wird, wenn der Träger C des zweiten Planetengetriebesatzes 20b mit einer extrem niedrigen Geschwindigkeit dreht. Die Zirkulation von Leistung, wie in der vorstehenden Ausführungsform, wird nicht verwendet, um das Vorzeichen der Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14 (d. h. die Richtung einer Drehung der angetriebenen Räder 14) umzukehren, ohne die Richtung der Drehung des Motorgenerators 10 umzukehren. Der untere Grenzwert des Gesamtübersetzungsverhältnisses ist geringfügig größer als Null (0) festgelegt. Dies gestattet eine Verringerung eines erforderten Widerstandsfähigkeitsgrads des CVT 22.
  • Ein Hybridfahrzeug, das mit einer Leistungsübertragungsvorrichtung der sechsten Ausführungsform ausgestattet ist, wird nachstehend mit Bezug auf 13 beschrieben. Die gleichen Bezugzeichen, wie sie in den vorstehenden Ausführungsformen verwendet werden, beziehen sich auf die gleichen, oder ähnliche Teile und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen.
  • Die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 ist, wie in der fünften Ausführungsform, mit dem ersten Planetengetriebesatz 20a und dem zweiten Planetengetriebesatz 20b ausgestattet, die als eine Leistungsverzweigungsvorrichtung arbeiten, um Leistung oder Drehmoment zwischen dem Motorgenerator 10, der Brennkraftmaschine 12 und angetriebenen Rädern 14 des Fahrzeugs zu verzweigen.
  • Der Motorgenerator 10 ist mechanisch mit dem Sonnenrad S des ersten Planetengetriebesatzes 20a und auch mit dem Träger C des zweiten Planetengetriebesatzes 20b über das Getriebe G3 gekoppelt. Der Motorgenerator 10 ist auch mechanisch mit dem Sonnenrad 5 des zweiten Planetengetriebesatzes 20b über das CVT 22 gekoppelt. Das Getriebe G3 arbeitet, um die Geschwindigkeit eines Eingangs von diesem mit einem festen Übersetzungsverhältnis in die eines Ausgangs von diesem umzuwandeln und ist durch ein Vorwärtsgetriebe realisiert, in dem die Geschwindigkeit des Eingangs und des Ausgangs ein identisches Vorzeichen haben, mit anderen Worten gesagt, bei dem die Drehrichtungen des Eingangs und des Ausgangs identisch zueinander sind.
  • Die angetriebenen Räder 14 sind mechanisch mit dem Hohlrad R des ersten Planetengetriebesatzes 20a über das Differenzialgetriebe 24 und das Getriebe G7 gekoppelt. Das Getriebe G7 ist durch ein Gegengetriebe realisiert, das arbeitet, um ein Verhältnis einer Drehzahl eines Eingangs zu der eines Ausgangs von diesem um einen festen Faktor zu ändern und die Drehrichtung des Eingangs umzukehren.
  • Der Träger C des ersten Planetengetriebesatzes 20a und das Hohlrad R des zweiten Planetengetriebesatzes 20b sind über das Getriebe G5 und eine Kupplung C1 mechanisch miteinander verbunden. Der Träger C des ersten Planetengetriebesatzes 20a und das Sonnenrad S des zweiten Planetengetriebesatzes 20b sind über das Getriebe G4 und die Kupplung C2 mechanisch miteinander verbunden. Jedes der Getriebe G4 und G5 ist durch ein Gegengetriebe realisiert, das arbeitet, um ein Verhältnis einer Drehzahl eines Eingangs zu der eines Ausgangs von diesem um einen festen Faktor zu ändern und die Drehrichtung des Eingangs umzukehren.
  • Die Kurbelwelle (d. h. die Drehwelle 12a) der Maschine 12 ist mechanisch mit dem Hohlrad R des zweiten Planetengetriebesatzes 20b über das Einweglager 26 und die Kupplung C3 gekoppelt. Die Drehwelle 12a ist auch mechanisch mit dem Träger C des zweiten Planetengetriebesatzes 20b über eine Kupplung 28 gekoppelt.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung dieser Ausführungsform ist betreibbar, um die Leistungszirkulation in dem ersten Betriebsmodus zu erreichen, wo die Kupplung C1 in dem eingerückten Zustand ist, während die Kupplung C2 in dem ausgerückten Zustand ist. Im Speziellen wird in dem ersten Betriebsmodus die Leistung, die von dem Träger C des ersten Planetengetriebesatzes 20a ausgegeben wird, zu dem Sonnenrad S des ersten Planetengetriebesatzes 20a über die Kupplung C1, das Hohlrad R des zweiten Planetengetriebesatzes 20b, das Sonnenrad S des zweiten Planetengetriebesatzes 20b und das CVT 22 eingegeben. Dies ermöglicht eine Aufbringung eines hohen Drehmomentgrads auf die angetriebenen Räder 14, wenn der Träger C des ersten Planetengetriebesatzes 20a (d. h. die angetriebenen Räder 14) mit einer extrem niedrigen Geschwindigkeit dreht. Die Leistungszirkulation, wie in dieser Ausführungsform, wird nicht verwendet, um das Vorzeichen der Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14 (d. h. die Drehrichtung der angetriebenen Räder 14) umzukehren, ohne die Drehrichtung des Motorgenerators 10 umzukehren. Die Umkehr der Drehung der angetriebenen Räder 14 wird in dem ersten Betriebsmodus durch Umkehren des Motorgenerators 10 erreicht. Der untere Grenzwert des Gesamtübersetzungsverhältnisses ist geringfügig größer als Null (0). Dies gestattet eine Verringerung eines erforderten Widerstandsfähigkeitsgrads des CVT 22.
  • Ein Hybridfahrzeug, das mit einer Leistungsübertragungsvorrichtung der siebten Ausführungsform ausgestattet ist, wird nachstehend mit Bezug auf 14 beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen, wie sie in der sechsten Ausführungsform verwendet werden, beziehen sich auf die gleichen oder ähnliche Teile, und auf eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier verzichtet.
  • Die Kupplung C4 ist zwischen dem Differenzialgetriebe 24 und dem Getriebe G7 angeordnet. Das Getriebe G8 und die Kupplung C5 sind parallel zu dem Getriebe G7 und der Kupplung C4 in Verbindung mit diesen angeordnet. Das Getriebe G8 arbeitet, um die Geschwindigkeit eines Eingangs von diesem mit einem festen Übersetzungsverhältnis in die eines Ausgangs von diesem umzuwandeln und ist durch ein Vorwärtsgetriebe realisiert, in dem die Geschwindigkeiten des Eingangs und des Ausgangs ein identisches Vorzeichen haben. Jede der Kupplungen C4 und C5 ist durch eine elektronisch gesteuerte Unterbrechungseinrichtung realisiert, die arbeitet, um die Übertragung von Leistung zwischen einem Eingang und einem Ausgang von diesen zu blockieren.
  • Die Umkehr einer Drehung der angetriebenen Räder 14 wird ohne Ändern der Drehrichtung des Motorgenerators 10 zwischen dem Zustand, wenn die Kupplung C4 in dem eingerückten Zustand ist und die Kupplung C5 in dem ausgerückten Zustand ist, und dem Zustand erreicht, wenn die Kupplung C4 in dem ausgerückten Zustand ist und die Kupplung C5 in dem eingerückten Zustand ist.
  • MODIFIKATIONEN
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtungen der vorstehenden Ausführungsformen können modifiziert werden, wie es nachstehend beschrieben ist.
  • BIDIREKTIONALE STEUERUNG FÜR MOTORGENERATOR
  • Die bidirektionale Steuerung (d. h. ein bidirektionales Umschalten) kann sowohl in dem zweiten Betriebsmodus als auch dem ersten Betriebsmodus erreicht werden, um die Drehung des Motorgenerators 10 zwischen den entgegengesetzten Richtungen umzuschalten (d. h. der Normalrichtung und der Rückwärtsrichtung).
  • UMKEHRMECHANISMUS
  • Der Umkehrmechanismus, der arbeitet, um die Drehung der angetriebenen Räder 14 (d. h. das Vorzeichen der Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14) in den vorstehenden Ausführungsformen umzukehren, kann alternativ durch Konstruieren der Leistungsübertragungsvorrichtung derart, dass die zwei Leistungsverzweigungsrotoren der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20, die mechanisch mit dem Motorgenerator 10 gekoppelt sind, und der Leistungsverzweigungsrotor, der mechanisch mit den angetriebenen Rädern 14 verbunden ist, verbunden sind, um Drehzahlen zu haben, die an einer geraden Linie in dem nomographischen Schaubild angeordnet sind, und durch Einbauen einer Geschwindigkeitsänderungseinrichtung zwischen den vorstehenden zwei Leistungsverzweigungsrotoren realisiert sein. Die Umkehr der Drehung der angetriebenen Räder 14 wird durch Ändern des Übersetzungsverhältnisses der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung erreicht, um die Neigung der geraden Linie zu ändern. 15(a) stellt ein Beispiel einer solchen Leistungsübertragungsvorrichtung dar, die eine modifizierte Form von der in der ersten Ausführungsform ist. Eine Kombination aus der Kupplung C4 und dem Getriebe G7 ist parallel zu der Kupplung C1 angeordnet. Das Getriebe G7 ist so konstruiert, dass die Geschwindigkeit eines Ausgangs von diesem, der zu dem Träger C der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 führt, größer ist als die eines Eingang von diesem, der zu dem Motorgenerator 10 führt. Insbesondere in dem Fall, in dem das Getriebe G7 einen ähnlichen Aufbau wie das Getriebe G2α hat, ist der Grad, mit dem die Geschwindigkeit des Ausgangs des Getriebes G7, die mit dem Träger C gekoppelt ist, größer ist als der des Eingangs von diesem, die mit dem Motorgenerator 10 gekoppelt ist, größer festgelegt als der Grad, mit dem die Geschwindigkeit des Ausgangs des Getriebes G2α, die zu dem Träger C führt, größer ist als die des Eingangs von diesem, die zu dem Motorgenerator 10 führt. Ein Leistungsübertragungsweg ist, wie in 15(b) dargestellt ist, durch Ausrücken der Kupplungen C1 und C2, während die Kupplung C4 eingerückt ist, eingerichtet, was ermöglicht, wie von 15(c) gesehen werden kann, dass die Leistungsverteilungsvorrichtung die angetriebenen Räder 14 in der Rückwärtsrichtung dreht, ohne dass es notwendig ist, den Motorgenerator 10 umzukehren.
  • Der Umkehrmechanismus, der arbeitet, um die Drehung der angetriebenen Räder 14 umzukehren, kann alternativ in der Struktur der Leistungsübertragungsvorrichtung von 16(a) eingerichtet sein. Das Getriebe G7 und die Kupplung C4 sind parallel zu der Kupplung C2 angeordnet. Das Getriebe G7 ist so konstruiert, dass es die Geschwindigkeit des Eingangs von diesem mit einem festen Übersetzungsverhältnis in die des Ausgangs von diesem umwandelt und auch das Vorzeichen der Geschwindigkeit der Drehung des Eingangs umkehrt. Ein Leistungsübertragungsweg ist, wie in 16(b) dargestellt ist, durch Ausrücken der Kupplungen C1 und C2, während die Kupplung C4 eingerückt ist, eingerichtet, was ermöglicht, wie von 16(c) gesehen werden kann, dass die Leistungsübertragungsvorrichtung die angetriebenen Räder 14 in der Rückwärtsrichtung dreht, ohne dass es notwendig ist, den Motorgenerator 10 umzukehren. Die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs mit Hilfe der Leistung der Maschine 12 kann auch durch Einrücken der Kupplung 28 erreicht werden.
  • Der Umkehrmechanismus, der arbeitet, um die Drehung der angetriebenen Räder 14 in den vorstehenden Ausführungsformen umzukehren, kann alternativ durch Konstruieren der Leistungsübertragungsvorrichtung derart, dass die drei Leistungsverzweigungsrotoren der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 verbunden sind, um Drehzahlen zu haben, die an einer geraden Linie in dem nomographischen Schaubild angeordnet sind, und die Geschwindigkeit des Leistungsverzweigungsrotors bzw. der Leistungsverzweigungsrotoren, der/die mechanisch mit den angetriebenen Rädern 14 gekoppelt ist, ein entgegengesetztes Vorzeichen zu der von wenigstens einem von den anderen Verzweigungsrotoren hat, und durch Vorsehen einer mechanischen Einrichtung realisiert sein, um die Verbindungen mit den Leistungsverzweigungsrotoren zu ändern, so dass die Geschwindigkeiten der Leistungsverzweigungsrotoren gleich zueinander sind. 17(a) stellt ein Beispiel einer solchen Leistungsübertragungsvorrichtung dar, die eine modifizierte Form von der in der ersten Ausführungsform ist. Die Kupplung C4 ist zwischen dem Sonnenrad 5 und dem Hohlrad R der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 angeordnet, um die Verbindung zwischen diesen wahlweise einzurichten oder zu blockieren. Ein Leistungsübertragungsweg ist, wie in 17(b) dargestellt ist, durch Ausrücken der Kupplungen C1 und C2, während die Kupplung C4 im Eingriff ist, eingerichtet, was ermöglicht, dass, wie von 17(c) gesehen werden kann, die Leistungsverzweigungsvorrichtung die angetriebenen Räder 14 in der Rückwärtsrichtung dreht, ohne dass es notwendig ist, den Motorgenerator 10 umzukehren.
  • Statt der Anordnung der Kupplung C4 zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R, kann die Kupplung C4, wie in 18(a) dargestellt ist, zwischen dem Träger C und dem Sonnenrad S oder, wie in 18(b) dargestellt ist, zwischen dem Träger C und dem Hohlrad R angeordnet sein.
  • Des Weiteren kann der Umkehrmechanismus der siebten Ausführungsform in der dritten Ausführungsform verwendet werden.
  • ZULÄSSIGER BEREICH DES GESAMTÜBERSETZUNGSVERHÄLTNISSES
  • Ein zulässiger Bereich, in dem der minimale Wert des Gesamtübersetzungsverhältnisses positiv gehalten wird, muss nicht ein Bereich sein, in dem der gleiche Grad eines Kriechmoments wie in typischen Automatikgetriebefahrzeugen erzeugt wird. Beispielsweise ist es physikalisch unmöglich, den minimalen Wert des Gesamtübersetzungsverhältnisses auf Null (0) in Abhängigkeit einer Auswahl des Bereichs des Gesamtübersetzungsverhältnisses festzulegen. In solch einem Fall, falls der minimale Wert des Gesamtübersetzungsverhältnisses ausgewählt ist, um einen positiven Wert zu haben, verhindert dies, dass das Kriechmoment die Drehung der angetriebenen Räder 14 umkehrt.
  • Der minimale Wert des Gesamtübersetzungsverhältnisses muss nicht festgelegt sein, um in dem Fall negativ zu sein, in dem das Drehmoment des Leistungsverzweigungsrotors, wie in der vierten Ausführungsform, als eine Leistungsquelle für eine Zusatzeinrichtung oder eine Hilfsvorrichtung verwendet wird, die in dem Fahrzeug eingebaut ist. Wenn beispielsweise der minimale Wert des Gesamtübersetzungsverhältnisses festgelegt ist, um negativ zu sein, ermöglicht dies eine Einrichtung des Neutralgangs. Dies ist nützlich, um das Fahrzeug so zu gestalten, dass es in einem gesteuerten Betriebsmodus nicht kriecht. In dem Fall, in dem der Neutralgang nicht essenziell ist, kann ein Bereich, in dem es gestattet ist, dass das Gesamtübersetzungsverhältnis einen negativen Wert hat, durch Verwenden von nur einem Bereich, in dem das Gesamtübersetzungsverhältnis einen Wert hat, der größer als oder gleich wie Null (0) ist, in der Leistungsübertragungsvorrichtung verringert werden. Dies gestattet eine Verringerung des erforderten Widerstandsfähigkeitsgrads des CVT 22.
  • Der minimale Wert des Gesamtübersetzungsverhältnisses in der Leistungsübertragungsvorrichtung der vierten Ausführungsform kann auf Null (0) festgelegt sein. Die Verwendung eines Anschlags an der zweiten Riemenscheibe 22b des CVT 22 bewirkt, wie in der ersten Ausführungsform, dass der minimale Wert des Gesamtübersetzungsverhältnisses mit dem Altern des CVT 22 abnimmt, wodurch die Stabilität beim Einrichten des Neutralgangs gewährleistet wird.
  • LEISTUNGSVERZWEIGUNGSROTOR, DER MECHANISCH MIT EINER ZUSATZEINRICHTUNG GEKOPPELT IST
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann, wie in 19 dargestellt ist, gestaltet sein, um den Kompressor 50 zu haben, der zwischen dem Motorgenerator 10 und dem CVT 22 verbunden ist. Diese Anordnung ist der in 11 in Bezug auf die Verbesserung der Effizienz beim Übertragen der Leistung von dem Motorgenerator 10 zu dem Kompressor 50 überlegen. Im Allgemeinen führt die übertragung der Leistung über das CVT 22 zu einem Verlust der Leistung. Der Aufbau von 19 überträgt die Leistung von dem Motorgenerator 10 direkt zu dem Kompressor 50, ohne über das CVT 22 zu gehen, wodurch der Verlust der Leistung minimiert wird, die zu dem Kompressor 50 übertragen wird.
  • ZUSATZLEISTUNG DURCH DREHMOMENT DES LEISTUNGSVERZWEIGUNGSROTORS
  • Eine Bremspumpe, die eine Bremskraft auf die angetriebenen Räder 14 aufbringt, eine Wasserpumpe, die Wasser zirkulieren lässt, um die Maschine 12 zu kühlen, oder ein Kühlventilator, der Wärme von dem Wasser abführt, können auch durch die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 statt oder zusätzlich zu dem Kompressor 50 betrieben werden.
  • ERSTER LEISTUNGSÜBERTRAGUNGSSTEUERUNGSMECHANISMUS
  • Die Kupplung C3 und das Einweglager 26, die vorstehend beschrieben sind, dienen als ein erster Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus, um eine Übertragung von Drehmoment zwischen der Drehwelle 12a der Maschine 12 und dem Maschinenstartrotor der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 (d. h. dem Träger C) wahlweise zu blockieren oder einzurichten, wenn es erfordert ist, die Maschine 12 zu starten. Der erste Leistungsübertragungsmechanismus kann jedoch gestaltet sein, um nur die Kupplung C3 zu haben. In diesem Fall wird eine ungewollte Übertragung von Drehmoment, das sich beim Start einer Verbrennung von Kraftstoff in der Maschine 12 plötzlich erhöhen wird, zu der Leistungsvorrichtung 20 durch Ausrücken der Kupplung C3 vor dem Start der Verbrennung des Kraftstoffs in der Maschine 12 nach einem Aufbringen einer anfänglichen Drehung auf die Drehwelle 12a der Maschine 12 vermieden. Der erste Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus kann auch durch nur das Einweglager 26 gebildet sein.
  • Die Kupplung C3 kann alternativ mit dem Eingang des Einweglagers 26 verbunden sein.
  • Statt des Einweglagers 26, das die Übertragung von Drehmoment zu der Maschine 12 unter der Bedingung einrichtet, dass die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 26 nicht geringer als die des Ausgangs des Einweglagers 26 (d. h. der Drehwelle 12a der Maschine 12) ist, kann eine Einwegkupplung oder ein Einwegleistungsübertragungssteuerungsmechanismus einer ähnlichen Bauart verwendet werden, der arbeitet, um zu bewirken, dass die Drehwelle 12a der Drehung des Maschinenstartrotors mit oder ohne Schlupf folgt.
  • Die Kupplung C3, die die Übertragung von Drehmoment von der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 zu der Drehwelle 12a der Maschine 12, um die Maschine 12 zu starten, wahlweise blockiert, ist von einer normalerweise offenen Bauart, aber sie kann von einer normalerweise geschlossenen Bauart sein.
  • ZWEITER LEISTUNGSÜBERTRAGUNGSSTEUERUNGSMECHANISMUS
  • Die Kupplung 28 arbeitet als ein zweiter Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus, um die Übertragung von Leistung zwischen der Maschine 12 und einem Leistungsübertragungsrotor der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 zu steuern, um ein Drehmoment von der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 14 zu übertragen, wenn es erfordert ist, die angetriebenen Räder 14 anzutreiben. Der zweite Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus kann alternativ durch einen Einwegübertragungsmechanismus, wie eine Einwegkupplung oder ein Einweglager, realisiert sein. 20(a) stellt eine Modifikation der Leistungsübertragungsvorrichtung der ersten Ausführungsform dar, die mit einem Einweglager 29 ausgestattet ist, das zwischen der Kupplung 28 und einer Verbindung des Sonnenrads S und des CVT 22 angeordnet ist. 20(b) stellt eine weitere Modifikation der Leistungsübertragungsvorrichtung der ersten Ausführungsform dar, die mit dem Einweglager 29 statt der Kupplung 28 ausgestattet ist. Dieser Aufbau gestattet eine Umkehr der Maschine 12 einer Drehung der angetriebenen Räder 14 folgend, wenn diese in der Rückwärtsrichtung drehen. Es ist deshalb wünschenswert, die Maschine 12 so zu gestalten, dass Schmieröl bewegende Teile von dieser während der Rückwärtsdrehung der Maschine 12 gut schmiert. Eine Verringerung der Last auf die Maschine 12 kann durch Einbauen von solenoidbetätigten Ventilen als ein Einlass- und ein Auslassventil der Maschine 12 und öffnen von diesen erreicht werden, wenn die angetriebenen Räder 14 umgekehrt werden.
  • LEISTUNGSVERZWEIGUNGSMECHANISMUS
  • Der Leistungsverzweigungsmechanismus ist durch die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 realisiert, die den vorstehend beschriebenen Aufbau hat, aber kann alternativ gestaltet sein, um eine andere Anordnung des Sonnenrads S, des Trägers C und des Hohlrads R zu haben. Im Wesentlichen können dieselben Effekte wie diejenigen in den vorstehenden Ausführungsformen durch Ändern der Struktur oder der Position der Getriebe erhalten werden, die zwischen dem Planetengetriebesatz 70, dem Motorgenerator 10, der Maschine 12 und den angetriebenen Rädern 14 angeordnet sind.
  • LEISTUNGSVERZWEIGUNGSROTOR
  • Die Leistungsverzweigungsrotoren (d. h. das Sonnenrad S, der Träger C und das Hohlrad R) sind so verbunden, dass, wenn die Geschwindigkeiten einer Drehung des Sonnenrads S und des Hohlrads R ein zueinander entgegengesetztes Vorzeichen haben, die Geschwindigkeit des Trägers C Null (0) sein kann, aber alternativ können sie so gestaltet sein, dass, wenn die Vorzeichen der Geschwindigkeiten des Sonnenrads S und des Hohlrads R identisch zueinander sind, die Geschwindigkeit des Trägers C Null (0) sein kann. Dies wird beispielsweise durch einen Doppelritzelplanetengetriebesatz realisiert, wie beispielsweise einem, wie er in der japanischen Patenterstanmeldungsveröffentlichung Nr. 2001-108073 offenbart ist.
  • Statt des Planetengetriebesatzes 70, kann ein Differenzialgetriebe oder ein Getriebesatz verwendet werden.
  • ART DER GESCHWINDIGKEITSÄNDERUNGSEINRICHTUNG
  • Das CVT 22 muss nicht von einer Riemenbauart sein. Beispielsweise kann eine Traktionsantriebsbauart oder ein hydraulisch stufenlos einstellbares Getriebe verwendet werden. Alternativ kann ein Zahnradgetriebe statt des CVT 22 verwendet werden.
  • ANDERE MODIFIKATIONEN
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann gestattet sein, um den Verlust einer Übertragung von Drehmoment zu den angetriebenen Rädern 14 beim Umschalten zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus zu gestatten. Dies bietet auch denselben Vorteil 1), wie in der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Im Speziellen erhöht die Steuerungseinrichtung 40 allmählich den Grad des Eingriffs von einer der Kupplungen C1 und C2, die von dem ausgerückten Zustand in den eingerückten Zustand umgeschaltet wird, um den Teileingriff der einen der Kupplungen C1 und C2 einzurichten. Wenn jedoch ein Fail-Safe-Modus ausgeführt wird, in dem es erfordert ist, zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus schnell umzuschalten, ungeachtet eines mechanischen Schocks, der dadurch auftritt, kann die Steuerungseinrichtung 40 zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus zwangsweise bei einem Übersetzungsverhältnis des CVT 22 umschalten, das Werte des Gesamtübersetzungsverhältnisses entwickelt, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus unterscheiden, ohne den Teileingriff der einen der Kupplungen C1 und C2 zu schaffen.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung muss nicht gestaltet sein, um in dem zweiten Betriebsmodus zu arbeiten.
  • Kraftfahrzeuge, in denen die Leistungsübertragungsvorrichtung einzubauen ist, können maschinenangetriebene Fahrzeuge sein, die nur mit der Maschine 12 ausgestattet sind, oder Elektrofahrzeuge, die nur mit dem Motorgenerator 10 ausgestattet sind, sowie Hybridfahrzeuge, wie vorstehend beschrieben ist, die sowohl mit der Maschine 12 als auch dem Motorgenerator 10 ausgestattet sind. Die Kraftfahrzeuge können des Weiteren mit einer Vielzahl von elektrischen drehenden Maschinen zum Antreiben der angetriebenen Räder 14 ausgestattet sein. Die elektrischen drehenden Maschinen können alle oder teilweise durch Motorgeneratoren realisiert sein. Beispielsweise können einige der elektrischen drehenden Maschinen nur als Elektromotoren verwendet werden, während einige der elektrischen drehenden Maschinen nur als elektrische Generatoren verwendet werden können, die auch arbeiten, um eine Hochspannungsbatterie zu laden, die in dem Fahrzeug eingebaut ist, um elektrische Leistung zu den Elektromotoren zuzuführen.
  • Die elektrischen drehenden Maschinen können durch einen Dreiphasen-Wechselstrommotor, einen DC-Motor mit Bürste oder einen Induktionsmotor realisiert sein.
  • GESAMTÜBERSETZUNGSVERHALTNIS
  • Das Gesamtübersetzungsverhältnis in der Leistungsübertragungsvorrichtung der ersten Ausführungsform kann unter Verwendung eines äquivalenten Aufbaus bestimmt sein, wie in 21 dargestellt ist. Der dargestellte Aufbau hat Getriebe G1, G2 und G4. Das Getriebe G1 entspricht dem CVT 22. Das Getriebe G2 dient als eine Kombination aus den Getrieben G2α und G2β der ersten Ausführungsform zwischen der Kupplung C1 und dem Träger C. In der folgenden Beschreibung ist ein Gesamtübersetzungsverhältnis der Getriebe G2α und G2β durch ein Übersetzungsverhältnis r2 des Getriebes G2 gegeben. Ein Übersetzungsverhältnis r4 des Getriebes G4 ist eins (1). Das Übersetzungsverhältnis ri (i = 1 bis 6) ist als ein Verhältnis einer Geschwindigkeit b zu einer Geschwindigkeit a definiert. Es sei angemerkt, dass jeder von dem Buchstaben ”a” und ”b” in jedem Block von 21 eine von einem Eingang und einem Ausgang von jedem Getriebe kennzeichnet.
  • Die Anzahl Zs von Zähnen des Sonnenrads S/die Anzahl Zr von Zähnen des Hohlrads R der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 ist als ein Übersetzungsverhältnis ρ (d. h. Zs/Zr) definiert. Das Drehmoment des Hohlrads R, des Sonnenrads S und des Trägers C ist als Tr, Ts bzw. Tc definiert. Die Drehzahlen des Hohlrads R, des Sonnenrads S und des Trägers C sind als ωR, ωS bzw. ωC definiert. Die folgenden Gleichungen sind erfüllt. Tr = –TC/(1 + ρ) (c1) Ts = –ρTc/(1 + ρ) (c2) ρωS – (1 + ρ)ωC + ωR = 0 (c3)
  • ERZEUGUNG EINES HOHEN DREHMOMENTS IN DEM ERSTEN BETRIEBSMODUS
  • ”IN2” in 21 stellt den Motorgenerator 10 dar, wenn dieser als eine Leistungsquelle für die angetriebenen Räder 14 verwendet wird. Falls das Drehmoment, das von dem Motorgenerator 10 ausgegeben wird, als Tn definiert wird, ist die folgende Gleichung von den Beziehungen, die in 2(c) dargestellt sind, gemäß dem Energieerhaltungsgesetz gegeben. Es sei angemerkt, dass Gleichung (c4) durch Ignorieren der Masse des Getriebes G2 idealisiert ist. ωC(Tm + r1Tc) = –wSTs (c4) Durch Beseitigen der Drehmomente Ts und Tc von Gleichung (c4) mit Hilfe von Gleichungen (c1) und (c2), erhalten wir Tr = 1/{r2(1 + ρ) – ρ(ωS/ωC)} (c5) Gleichung (c5) zeigt, dass das Drehmoment Tr des Hohlrads R, mit anderen Worten gesagt das zu den angetriebenen Rädern 14 zu übertragende Drehmoment durch Nähern des Verhältnisses ωS/ωC durch r2(1 + ρ)/ρ stark erhöht wird.
  • GESAMTÜBERSETZUNGSVERHÄLTNIS IN DEM ERSTEN BETRIEBSMODUS
  • 1. WENN DIE MASCHINE ALS EINE LEISTUNGSQUELLE VERWENDET WIRD
  • In dem ersten Betriebsmodus haben die Geschwindigkeit ωS des Sonnenrads S und die Geschwindigkeit ωC des Trägers C die folgende Beziehung. ωC = r1·r2·ωS (c6)
  • Die Geschwindigkeit ωG6b eines Ausgangs des Getriebes G6 ist durch nachstehende Gleichung (c7) gegeben. ωG6b = r6·r5·ωR (c7)
  • Durch Einsetzen von Gleichungen (c6) und (c7) in Gleichung (c3) erhalten wir ωG6b = r6·r5·{r1·r2(1 + ρ) – ρ} – ωS (c8)
  • Deshalb ist das Gesamtübersetzungsverhältnis durch nachstehende Gleichung (c9) gegeben. Gesamtübersetzungsverhältnis = r6·r5·{r1·r2(1 + ρ) – ρ} (c9)
  • 2. WENN DER MOTORGENERATOR ALS EINE LEISTUNGSQUELLE VERWENDET WIRD
  • Der Ausgang des Getriebes G1 wird der Eingang der Leistungsübertragungsvorrichtung. Die folgende Gleichung ist somit durch Teilen von ”ωS” auf der rechten Seite von Gleichung (c8) durch das Übersetzungsverhältnis r1 gegeben. Gesamtübersetzungsverhältnis = r6·r5·{r2·(1 + ρ) – ρ/r1} (c10)
  • GESAMTÜBERSETZUNGSVERHÄLTNIS IN DEM ZWEITEN BETRIEBSMODUS
  • Wenn die Maschine 12 als die Leistungsquelle in dem zweiten Betriebsmodus verwendet wird, ist das Gesamtübersetzungsverhältnis durch nachstehende Gleichung (c11) in einem Leistungsübertragungsweg gegeben, der sich über die Getriebe G1, G4 und G6 erstreckt. Gesamtübersetzungsverhältnis = r1·r4·r6 (c11)
  • MODUSUMSCHALTBEDINGUNG OHNE WEGFALL DER ÜBERTRAGUNG VON DREHMOMENT
  • Kein Wegfall einer Übertragung von Drehmoment wird unter der Bedingung erreicht, wo die Geschwindigkeit ωG1b des Getriebes G1 gleich zu sowohl der Geschwindigkeit ωG2α des Getriebes G2 als auch der Geschwindigkeit ωG4α des Getriebes G4 ist. Diese Bedingung wird ausgedrückt durch ωC/r2 = ωS·r1 = ωR·r5/r4 (c12)
  • Durch Ausdrücken der Geschwindigkeiten ωS und ωR des Sonnenrads S und des Hohlrads R durch die Geschwindigkeit ωC des Trägers C in Gleichung (c12) und Einsetzen von dieser in Gleichung (c3), erhalten wir r1 = ρr5/{r2r5·(1 + ρ) – r4} (c13)
  • Das Umschalten zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus ohne einen Wegfall einer Übertragung von Drehmoment zu den angetriebenen Rädern 14 wird deshalb durch Auswählen des Übersetzungsverhältnisses r1 des CVT 22 (d. h. des Getriebes C1 in 21) erreicht, um den Wert in der rechten Seite von Gleichung (c13) zu haben.
  • CVT-UMKEHRBETRIEB
  • Der CVT-Umkehrbetrieb wird unter der Bedingung erreicht, dass das Produkt der Werte, die durch Differenzieren einer Funktion abgeleitet werden, in der das Gesamtübersetzungsverhältnis durch eine abhängige Variable ausgedrückt ist und das Übersetzungsverhältnis r1 durch eine unabhängige Variable ausgedrückt ist, in Bezug auf das Übersetzungsverhältnis r1 in dem ersten Betriebsmodus und in dem zweiten Betriebsmodus negativ ist.
  • Unter Verwendung von Gleichungen (c9) und (c11) ist die vorstehende Bedingung gegeben durch {r6·r5·r2·(1 + ρ)}·{r4·r6} < 0
  • Durch Umschreiben der vorstehenden Beziehung erhält man r5·r4·r2 < 0 (c14)
  • Da in dem Aufbau der ersten Ausführungsform die Getriebe G5, G2α und G2β Gegengetriebe sind und das Getriebe G4 weggelassen ist, gilt r2 > 0, r5 < 0 und r4 = 1. Diese Beziehungen erfüllen Gleichung (c14).
  • BEZIEHUNG ZWISCHEN DEM ÄNDERUNGSBETRAG DES GESAMTÜBERSETZUNGSVERHÄLTNISSES UND DER WIDERSTANDSFÄHIGKEIT DES CVT
  • Wir haben solch eine Beziehung in dem Aufbau der Leistungsübertragungsvorrichtung bewertet, die gestaltet ist, um den Neutralgang einzurichten, im Hinblick auf das Drehmoment bewertet, das auf das CVT 22 ausgeübt wird, wenn sich die Leistungsübertragungsvorrichtung in dem Neutralgangzustand befindet. Dies liegt daran, weil, wenn die Ausgabe der Leistungsquelle konstant gehalten wird, wird im Hinblick auf das Energieerhaltungsgesetz davon ausgegangen, dass sich das auf die angetriebenen Räder 14 aufgebrachte Drehmoment (d. h. das Drehmoment, das auf das CVT 22) wirkt, maximiert, wenn sich die Leistungsübertragungsvorrichtung in dem Neutralgangzustand befindet.
  • Falls das Drehmoment, das auf die angetriebenen Räder 14 aufgebracht wird, durch TOUT definiert ist, werden das Drehmoment T(G1a), das auf den Eingang des Getriebes G1 wirkt, und ein Drehmoment T(G1b), das auf den Ausgang des Getriebes G1 wirkt, ausgedrückt durch T(G1a) = Ts = ρTr = ρr5r6TOUT (c15) T(G1b) = T(G1a)/r1 = pr5r6TOUT/r1 (c16)
  • Der zulässige Bereich, der zu ändern ist, d. h. ein Betrag, um den das Gesamtübersetzungsverhältnis zu ändern ist, ist, wie von Gleichung (c10) gesehen werden kann, proportional zu einem Wert von ρr5r6. Die Drehmomente T(G1a) und T(G1b) sind auch proportional zu dem Wert von ρr5r6. Somit wurde herausgefunden, dass, je größer der Betrag ist, um den das Gesamtübersetzungsverhältnis zu ändern ist, desto größer ist das auf das CVT 22 ausgeübte Drehmoment.
  • Die Beziehung zwischen dem Gesamtübersetzungsverhältnis und dem Widerstandsfähigkeitsgrad des CVT kann auf der Basis des auf das CVT 22 ausgeübten Drehmoments in der Weise bewertet werden, wie vorstehend beschrieben ist. Dies gilt für den Aufbau in der siebten Ausführungsform.
  • 22(a) und 22(b) zeigen ein Hybridsystem, das mit einer Leistungsübertragungsvorrichtung der achten Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist. Dieselben Bezugszeichen, wie sie in den vorstehenden Ausführungsformen verwendet werden, beziehen sich auf die gleichen Teile, und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen. Es sei angemerkt, dass die Leistungsübertragungsvorrichtung der Ausführungsformen, die nachstehend beschrieben sind, gestaltet sein kann, um ein Merkmal oder eine Kombination der Merkmale zu haben, die vorstehend beschrieben sind.
  • Der Neutralgang wird unter der Bedingung eingerichtet, wo zwei der Leistungsverzweigungsrotoren, die anders sind als einer, der mechanisch mit der Ausgangswelle der Leistungsübertragungsvorrichtung (d. h. der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20) gekoppelt ist, ein entgegengesetztes Vorzeichen ihrer Leistung zueinander haben. Die Leistung zirkuliert jedoch zwischen den zwei Leistungsverzweigungsrotoren, wodurch eine Abnahme einer Effizienz der Verwendung der Energie resultiert. Wenn es erfordert ist, die angetriebenen Räder 14 mit einer höheren Geschwindigkeit drehen zu lassen, so dass der zweite Betriebsmodus ausgeführt wird, verringert sich das auf das CVT 22 aufgebrachte Drehmoment unter das Drehmoment, das von der Maschine 12 auf die Eingangswelle der Leistungsübertragungsvorrichtung aufgebracht wird, wodurch die Effizienz des Übertragens der Leistung zu den angetriebenen Rädern 14 über das CVT 22 verbessert wird. Falls das CVT 22 jedoch fehlerhaft ist, kann dies zu einem Fehler beim Übertragen der Leistung von der Leistung zu den angetriebenen Rädern 14 führen. Die Leistungsübertragungsvorrichtung dieser Ausführungsform ist gestaltet, um solch ein Problem zu verringern.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung dieser Ausführungsform ist mit einem Einweglager 280 statt der in der ersten Ausführungsform verwendeten Kupplung 28 ausgestattet. Andere Anordnungen sind identisch mit denjenigen in der ersten Ausführungsform.
  • Das Einweglager 280 ist zwischen der Drehwelle 12a der Maschine 12 und dem Sonnenrad S der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 angeordnet. Das Einweglager 280 dient als ein Einwegübertragungsmechanismus, um die Übertragung von Leistung (Drehmoment) von der Maschine 12 zu dem Sonnenrad S unter der Bedingung zu gestatten, wo die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a (d. h. eines Eingangs des Einweglagers 280) nicht geringer als die des Sonnenrads S (d. h. eines Ausgangs des Einweglagers 280) ist. Mit anderen Worten gesagt ist es gestattet, dass der Ausgang des Einweglagers 280 der Drehung des Eingangs von dieser folgend dreht, bis die Geschwindigkeit des Ausgangs größer als die des Eingangs ist. Die Maschine 12 ist mechanisch mit dem Hohlrad R über das Einweglager 280, das CVT 22, die Kupplung C2 und das Getriebe G5 zu koppeln.
  • Die Steuerungseinrichtung 40 arbeitet, um die Kupplungen C1, C2, C3 und das CVT 22 zu betätigen, um den Modus der Leistungsübertragung zu steuern und eine Regelgröße der Maschine 12 zu bestimmen. Die Steuerungseinrichtung 40 arbeitet auch um einen Betrieb eines Inverters (d. h. einer Leistungsumwandlungseinrichtung) 42 zu steuern, um eine Regelgröße des Motorgenerators 10 zu bestimmen.
  • Die Steuerungseinrichtung 40 steuert, wie in der ersten Ausführungsform, die Betriebe der Kupplungen C1 und C2, um die Leistungsübertragungsvorrichtung entweder in den ersten Betriebsmodus oder den zweiten Betriebsmodus zu versetzen und führt auch einen Fail-Safe-Betrieb durch, der später beschrieben wird.
  • 23(a) zeigt einen Leistungsübertragungsweg, wenn das Fahrzeug durch den Motorgenerator 10 in dem ersten Betriebsmodus gestartet wird. 23(b) und 23(c) sind äquivalent zu 2(b) und 2(c), und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen.
  • 24(a) zeigt einen Leistungsübertragungsweg, wenn das Fahrzeug nur durch den Motorgenerator 10 in dem zweiten Betriebsmodus angetrieben wird. 24(b) ist äquivalent zu 3(b), und eine detaillierte Erklärung von dieser wird hier weggelassen.
  • 25(a) zeigt einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung, wenn die Maschine 12 in dem zweiten Betriebsmodus gestartet wird. 25(b) und 25(c) sind äquivalent zu 4(b) und 4(c), und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen.
  • 26(a) zeigt einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung, um das Fahrzeug über die Maschine 12 in dem zweiten Betriebsmodus anzutreiben. 26(b) ist äquivalent zu 5(b).
  • Wenn die Geschwindigkeit der Maschine 12 erhöht wird und die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 280 die des Ausgangs von diesem erreicht, bewirkt dies, dass das Drehmoment der Maschine 12 zu dem Ausgang des Einweglagers 280 übertragen wird. Die Übertragung von Drehmoment zwischen dem Motorgenerator 10 und den angetriebenen Rädern 14, oder zwischen der Maschine 12 und den angetriebenen Rädern 14, ohne über die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 zu gehen, kann durch Ausrücken der Kupplung C3 erreicht werden. Im Speziellen wird die Ausgabe der Maschine 12 durch das CVT 22 in Geschwindigkeit umgewandelt und dann zu den angetriebenen Rädern 14 übertragen.
  • Wenn das Fahrzeug durch die Maschine 12 angetrieben wird, muss der Motorgenerator 10 nicht als ein Elektromotor aktiviert sein, sondern kann als ein Generator verwendet werden. Alternativ kann der Motorgenerator 10 deaktiviert sein.
  • UMSCHALTEN VON DEM ERSTEN BETRIEBSMODUS ZU DEM ZWEITEN BETRIEBSMODUS
  • 27(a) stellt eine Beziehung des Gesamtübersetzungsverhältnisses (d. h. einem Ausgang-zu-Eingang-Übersetzungsverhältnis) in dem Leistungsübertragungsweg, der sich von der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 14 erstreckt, zu dem Übersetzungsverhältnis des CVT 22 dar. 27(b) stellt eine Beziehung des Gesamtübersetzungsverhältnisses in dem Leistungsübertragungsweg, der sich von dem Motorgenerator 10 zu den angetriebenen Rädern 14 erstreckt, zu dem Übersetzungsverhältnis des CVT 22 dar. Es sei angemerkt, dass das Gesamtübersetzungsverhältnis von „a” zu „b”, auf die hier Bezug genommen wird, ein Verhältnis einer Geschwindigkeit von b/einer Geschwindigkeit von a darstellt.
  • Wenn der erste Betriebsmodus ausgeführt wird, kann die Steuerungseinrichtung 40 das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 stufenlos ändern, um die Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14 von einer Minusgeschwindigkeit (die eine Rückwärtsdrehung der angetriebenen Räder 14 kennzeichnet) zu Null (0) und zu einer Plusgeschwindigkeit (die eine normale Drehung der angetriebenen Räder 14 anzeigt) zu ändern. Wenn ein gegebenes Übersetzungsverhältnis des CVT 22 (d. h. der Modusumschaltpunkt P) erreicht ist, schaltet die Steuerungseinrichtung 40 den Betriebsmodus der Leistungsübertragungsvorrichtung von dem ersten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus um, um das Gesamtübersetzungsverhältnis weiter zu erhöhen, wodurch die angetriebenen Räder 14 mit einer höheren Geschwindigkeit drehen. Das Umschalten von dem ersten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus ermöglicht eine Erhöhung eines Bereichs einer zulässigen Änderung in dem Gesamtübersetzungsverhältnis.
  • Im Speziellen kann die Leistungsübertragungsvorrichtung das Übersetzungsverhältnis des CVT in dem ersten Betriebsmodus ändern, wie in 27(a) dargestellt ist, um das Gesamtübersetzungsverhältnis in dem Leistungsübertragungsweg zu erhöhen, der sich von der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 14 erstreckt, anschließend den Betriebsmodus der Leistungsübertragungsvorrichtung zu dem zweiten Betriebsmodus an dem Modusumschaltpunkt P umschalten, und des Weiteren die Richtung ändern, in der sich das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 zu der entgegengesetzten Richtung ändert, um das Gesamtübersetzungsverhältnis weiter zu erhöhen.
  • Der vorstehende Betrieb wird, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, durch Steuern der Leistungsübertragungsvorrichtung derart erreicht, dass das Vorzeichen einer Geschwindigkeit, bei der sich das Gesamtübersetzungsverhältnis mit einer Änderung des Übersetzungsverhältnis des CVT 22 in dem zweiten Betriebsmodus ändert, d. h. die Richtung, in der sich das Gesamtübersetzungsverhältnis mit einer Änderung des Übersetzungsverhältnis des CVT 22 in dem zweiten Betriebsmodus ändert, entgegengesetzt zu dem in dem ersten Betriebsmodus ist. Dies wird in der Bedingung erreicht, dass ein Ableitungswert einer Funktion, in der das Übersetzungsverhältnis des CVT durch eine unabhängige Variable ausgedrückt ist und das Gesamtübersetzungsverhältnis durch eine abhängige Variable ausgedrückt ist, in Bezug auf das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 in dem zweiten Betriebsmodus ein entgegengesetztes Vorzeichen zu dem in dem ersten Betriebsmodus hat. Diese Bedingung wird durch die Getriebe G2α, G2β und G5 realisiert. Im Speziellen hängt die Möglichkeit des CVT-Umkehrbetriebs von dem Vorzeichen eines Produkts aus Übersetzungsverhältnissen der Getriebe G2α, G2β und G5 ab.
  • Die Steuerungseinrichtung 40 führt, wie in der ersten Ausführungsform, das vorstehende Umschalten von dem ersten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus unter der Bedingung durch, dass das Gesamtübersetzungsverhältnis, d. h. ein Verhältnis einer Ausgangsgeschwindigkeit, die die Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14 ist, zu einer Eingangsgeschwindigkeit, die die Geschwindigkeit des Motorgenerators 10 oder der Maschine 12 ist, sich zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus nicht ändert, wodurch der Wegfall der Übertragung von Drehmoment zu den angetriebenen Rädern 14 vermieden wird.
  • 27(c) ist äquivalent zu 6(c), die eine Beziehung zwischen der Leistungsübertragungseffizienz und dem Gesamtübersetzungsverhältnis in dem Leistungsübertragungsweg darstellt, der sich von der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 14 erstreckt. Der Graph zeigt, dass ein sehr geringer Bereich der Leistungsübertragungseffizienz in dem ersten Betriebsmodus existiert, aber nicht in dem zweiten Betriebsmodus. In dem Graph von 27(c) ist die Leistungsübertragungseffizienz in dem ersten Betriebsmodus, unmittelbar bevor zu dem zweiten Betriebsmodus umgeschaltet wird, als höher dargestellt als die in dem zweiten Betriebsmodus, aber dies bedeutet nicht, dass die Leistungsübertragungseffizienz, wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung gestaltet ist, um nur in dem ersten Betriebsmodus zu arbeiten, höher ist als wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung gestaltet ist, um zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus umgeschaltet zu werden.
  • FAIL-SAFE-BETRIEB
  • Falls beispielsweise der Riemen des CVT 22 gebrochen ist, was zu einem Fehler beim Übertragen der Leistung über das CVT 22 führt, ist es möglich, die angetriebenen Räder 14 in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, jedoch ist die Leistung der Maschine 12 nicht verfügbar. Um zu ermöglichen, dass das Fahrzeug durch die Maschine 12 in dem Fall des Fehlers beim Übertragen der Leistung über das CVT 22 angetrieben werden kann, führt die Leistungsübertragungsvorrichtung dieser Ausführungsform den Fail-Safe-Betrieb durch, wie er nachstehend mit Bezug auf 28 erklärt wird.
  • 28 ist ein Flussdiagramm des Fail-Safe-Betriebs, der durch die Steuerungseinrichtung 40 bei gegebenen Intervallen auszuführen ist.
  • Nach Beginnen des Programms geht die Routine zu Schritt S10, in dem bestimmt wird, ob ein CVT-Fehlerflag auf an festgelegt ist oder nicht. Das CVT-Fehlerflag kennzeichnet das Vorhandensein eines Fehlers beim Übertragen der Leistung über das CVT 22, der beispielsweise aufgrund des Bruchs des Riemens des CVT 22 auftritt. Falls eine NEIN-Antwort in Schritt 510 erhalten wird, was bedeutet, dass das CVT 22 korrekt in Betrieb ist, dann geht die Routine weiter zu Schritt 512, in dem bestimmt wird, ob der Wert des Übersetzungsverhältnis des CVT 22 unüblich ist oder nicht. Wenn beispielsweise die Geschwindigkeit der Primärriemenscheibe 22a oder der Sekundärriemenscheibe 22b, wie in 8(c) und 8(d) dargestellt ist, von einer erwarteten Geschwindigkeit, die auf der Basis einer Beziehung zwischen einem Betrag, mit dem ein Betrieb des CVT 22 angefragt worden ist, und der Geschwindigkeit eines weiteren CVT-verbundenen Rotors berechnet wird, um einen gegebenen Wert entfernt ist, wird bestimmt, ob der Wert des Übersetzungsverhältnisses des CVT 22 nicht korrekt ist. Alternativ, wenn die Geschwindigkeit der Primärriemenscheibe 22a oder der Sekundärriemenscheibe 22b außerhalb eines erwarteten Geschwindigkeitsbereichs, der auf der Basis einer Beziehung zwischen dem Bereich, innerhalb dessen das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 zu ändern ist, und der gegenwärtigen Geschwindigkeit eines weiteren CVT-verbundenen Rotors berechnet wird, um einen gegebenen Wert liegt, wird bestimmt, ob der Wert des Übersetzungsverhältnisses des CVT 22 nicht korrekt ist. Falls eine JA-Antwort erhalten wird, dann geht die Routine zu Schritt S14, in dem das CVT-Fehlerflag auf AN festgelegt wird.
  • Falls in Schritt S10 oder nach Schritt S14 eine JA-Antwort erhalten wird, geht die Routine weiter zu Schritt S16, in dem bestimmt wird, ob eine Anfrage gemacht ist, die Leistung von der Maschine 12 zu verwenden. Wenn beispielsweise das Fahrzeug ein Problem hat, zu fahren, aber die Leistung des Motorgenerators 10 in einem Notfallfahrmodus unzureichend ist, um das Fahrzeug zu bewegen, oder wenn die Menge einer elektrischen Energie, die in einer Leistungszufuhreinrichtung, wie einer Speicherbatterie für den Motorgenerator 10 verbleibt, knapp ist, wird bestimmt, dass eine Verwendung der Leistung der Maschine 12 angefragt ist. Falls eine NEIN-Antwort in Schritt 516 erhalten wird, dann geht die Routine weiter zu Schritt 518, in dem die Kupplung C1 ausgerückt wird, während die Kupplung C2 eingerückt wird, wodurch der zweite Betriebsmodus eingerichtet wird, um zu gestatten, dass das Fahrzeug nur durch die Leistung des Motorgenerators 10 in dem Notfallfahrmodus fährt.
  • Alternativ, falls in Schritt S16 eine JA-Antwort erhalten wird, dann geht die Routine weiter zu Schritt S20, in dem beide Kupplungen C1 und C2 eingerückt werden, wie in 29 dargestellt ist, um zu ermöglichen, dass das Drehmoment auf den Träger C und das Hohlrad R der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 aufgebracht wird, was eine Übertragung der Leistung der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 14 über das Sonnenrad S gestattet. Im Speziellen arbeitet eine Kombination der Kupplungen C1 und C2 als ein Fixierungsmechanismus, um den Träger C und das Hohlrad R der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 mechanisch miteinander zu verbinden, so dass sie aneinander fixiert sind. Mit anderen Worten gesagt werden der Träger C und das Hohlrad R von einem Drehen relativ zueinander abgehalten. Dies bedeutet, dass das Hohlrad R, das Sonnenrad S und der Träger C übereinstimmend miteinander drehen. Das Verhältnis der Geschwindigkeit des Sonnenrads S zu der des Trägers C und das Verhältnis der Geschwindigkeit des Sonnenrads S zu der des Hohlrads R sind deshalb auf eins (1) fixiert. Die Leistung, die durch die Maschine 12 erzeugt wird, wird somit zu dem Sonnenrad S und dann zu sowohl dem Hohlrad R als auch dem Träger C übertragen. Ein Teil der Leistung, die zu dem Hohlrad R übertragen wird, wird direkt zu den angetriebenen Rädern 14 ausgegeben, während ein verbleibender Teil der Leistung, die zu dem Träger C übertragen wird, über das Getriebe G2α, das Getriebe G2β, die Kupplungen C1 und C2 und das Getriebe G6 zu den angetriebenen Rädern 14 übertragen wird. Deshalb ist es gestattet, dass die Geschwindigkeit oder Leistung des Hohlrads R (d. h. der angetriebenen Räder 14) durch Steuern einer Ausgabe der Maschine 12 gesteuert wird.
  • Die Routine geht weiter zu Schritt S22, in dem bestimmt wird, ob die Maschine 12 gestoppt ist oder nicht. Falls eine JA-Antwort erhalten wird, was bedeutet, dass die Maschine 12 in Ruhe ist, dann geht die Routine weiter zu Schritt 522, in dem die Kupplung C3 eingerückt wird, um ein Anfangsmoment auf die Drehwelle 12a der Maschine 12 aufzubringen, um die Maschine 12 zu starten. Wenn die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a der Maschine 12 über der Geschwindigkeit ist, bei der die Maschine 12 beginnt, den Kraftstoff zu verbrennen, ohne angekurbelt zu werden, kann die Steuerungseinrichtung 40 einen Kraftstoffinjektor (nicht gezeigt) anweisen, den Kraftstoff in die Maschine 12 einzuspritzen, ohne die Kupplung C3 einzurücken.
  • Nach Schritt S24 oder S18 oder falls eine NEIN-Antwort in Schritt S12 oder S22 erhalten wird, endet die Routine.
  • Der Aufbau der Leistungsübertragungsvorrichtung dieser Ausführungsform bietet die folgenden Vorteile.
    • 22) Wenn bestimmt wird, dass das CVT 22 nicht richtig funktioniert, rückt die Steuerungseinrichtung 40 die Kupplungen C1 und C2 ein, wodurch einer Bedienperson ermöglicht wird, das Fahrzeug in dem Notfallfahrmodus zu einem sicheren Bereich, wie einer Servicestelle, unter Verwendung der Leistung zu bewegen, die von der Maschine 12 ausgegeben wird.
    • 23) Das Einweglager 280 ist zwischen der Maschine 12 und dem Sonnenrad S angeordnet, um die Übertragung eines Drehmoments von der Maschine 12 zu dem Sonnenrad S unter der Bedingung einzurichten, dass die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 280 (d. h. die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a der Maschine 12) nicht niedriger als die des Ausgangs des Einweglagers 280 (d. h. die Geschwindigkeit des Sonnenrads S) ist, wodurch eine Übertragung des Drehmoments von der Maschine 12 zu dem Sonnenrad S bewirkt wird, wenn die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 280 die des Ausgangs von diesem erreicht. Dies erleichtert den Beginn des Zuführens des Drehmoments der Maschine 12 zu dem Sonnenrad S.
    • 24) Die Steuerungseinrichtung 40 schaltet den Betriebsmodus der Leistungsübertragungsvorrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus um, wodurch mechanische Verbindungen zwischen dem Motorgenerator 10, der Maschine 12 und den angetriebenen Rädern 14 geeignet gemacht werden für Betriebsbedingungen von diesen.
    • 25) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist so gestaltet, dass, wenn das Vorzeichen der Geschwindigkeit des Motorgenerators 10 (oder der Maschine 12) auf entweder plus oder minus fixiert ist, die Vorzeichen von Leistung des Trägers C und des Sonnenrads S in dem ersten Betriebsmodus entgegengesetzt zueinander sind, während die Leistung des Sonnenrads S und des Hohlrads R in dem zweiten Betriebsmodus Null (0) sind. Dies bewirkt, dass die Leistung zwischen den Rotoren der Leistungsvorrichtung 20, die nicht mechanisch mit den angetriebenen Rädern 14 verbunden sind, in dem ersten Betriebsmodus zirkuliert, wodurch ein gewünschtes Einrichten des Neutralgangs gestattet wird. In dem zweiten Betriebsmodus zirkuliert die Leistung nicht, was zu einer Erhöhung der Leistungsübertragungseffizienz führt. Es entsteht also keine Notwendigkeit, den Motorgenerator 12 (oder die Maschine 10) beim Umschalten zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus umzukehren.
    • 26) Das CVT 22 ist sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus betreibbar, was zu einer Verringerung der Teile der Leistungsübertragungsvorrichtung führt.
    • 27) Ein Ableitungswert der ersten Ordnung einer Funktion, in der das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 durch eine unabhängige Variable ausgedrückt ist und das Gesamtübersetzungsverhältnis in dem Leistungsübertragungsweg und der Leistungsquelle (d. h. der Motorgenerator 10 oder der Maschine 12) zwischen den angetriebenen Rädern 14 durch eine abhängige Variable ausgedrückt ist, in Bezug auf das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 (d. h. die unabhängige Variable) in dem zweiten Betriebsmodus ist auf ein entgegengesetztes Vorzeichen zu dem in dem ersten Betriebsmodus festgelegt. Dies ermöglicht den CVT-Umkehrbetrieb, so dass der Bereich verbreitert wird, in dem eine Änderung des Gesamtübersetzungsverhältnisses gestattet ist.
    • 28) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist mit einer mechanischen Einrichtung (d. h. den Getrieben G2α, G2β und G5) ausgestattet, die einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Träger C und dem Hohlrad R ausgleichen, wodurch der plötzliche Wegfall der Übertragung von Drehmoment zu den angetriebenen Rädern 14 beim Umschalten zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus beseitigt wird.
    • 29) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist mit der elektronisch gesteuerten Kupplung C3 ausgestattet, um die Übertragung von Drehmoment zwischen dem Maschinenstartrotor (d. h. dem Träger C) der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 und der Drehwelle 12a der Maschine 12 einzurichten oder zu blockieren, wodurch ein Fehler beim Übertragen des Drehmoments von dem Maschinenstartrotor zu der Maschine 12 Vermieden wird, bevor die Maschine 12 gestartet wird, was einen Verbrauch von Energie oder Leistung in der Leistungsübertragungsvorrichtung minimiert.
    • 30) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist auch mit dem Einweglager 26 ausgestattet, das die Übertragung von Drehmoment von der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 zu der Drehwelle 12a der Maschine 12 unter der Bedingung einrichtet, dass die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 26 (d. h. die Geschwindigkeit des Maschinenstartrotors) nicht geringer ist als die des Ausgangs des Einweglagers 26 (d. h. die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a der Maschine 12), wodurch die Übertragung von Drehmoment von der Maschine 12 zu dem Maschinenstartrotor Vermieden wird, wenn das Drehmoment bei einem Start einer Verbrennung von Kraftstoff in einer Brennkammer der Maschine 12 erzeugt wird, so dass die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a der Maschine 12 schnell ansteigt. Dies liegt daran, weil, wenn die Geschwindigkeit des Ausgangs des Einweglagers 26 (d. h. die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a) über die des Eingangs des Einweglagers 26 angehoben wird, das Einweglager 26 die Übertragung eines Drehmoments von dem Ausgang zu dem Eingang des Einweglagers 26 blockiert. Dies vermeidet die Übertragung einer Drehmomentpulsierung zu der Bedienperson des Fahrzeugs.
    • 31) Die Kupplungen C1 und C2 sind, wie in 22(b) dargestellt ist, direkt mit der gemeinsamen Welle der Leistungsübertragungsvorrichtung gekoppelt, wodurch das Anordnen der Kupplungen C1 und C2 nahe zueinander erleichtert wird, was eine Verringerung der Größe der Leistungsübertragungsvorrichtung gestattet.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung der neunten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben, deren Aufbau identisch ist mit dem der achten Ausführungsform, aber die gestaltet ist, um eine Ausübung eines ungewollten Drehmoments auf das CVT 22 zu vermeiden, wenn bestimmt wird, dass sich die Zuverlässigkeit des Betriebs des CVT 22 verschlechtert hat.
  • 30 ist ein Flussdiagramm eines Programms, das durch die Steuerungseinrichtung 40 der neunten Ausführungsform zyklisch in regelmäßigen Abständen auszuführen ist.
  • Nach Beginnen des Programms geht die Routine zu Schritt S30, in dem bestimmt wird, ob der erste Betriebsmodus ausgeführt wird. Diese Bestimmung wird gemacht, um zu bestimmen, ob ein hoher Drehmomentgrad auf das CVT 22 ausgeübt wird. Wenn das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 ein Niedriggeschwindigkeitsübersetzungsverhältnis ist, bewirkt dies, dass ein großes Drehmoment auf das CVT 22 aufgebracht wird. Falls eine JA-Antwort erhalten wird, dann geht die Routine weiter zu Schritt S32, in dem bestimmt wird, ob das Drehmoment, das auf die angetriebenen Räder 14 auszuüben ist, größer als ein bestimmtes Drehmoment Tth ist. Dies liegt daran, weil die angetriebenen Räder 14 mechanisch mit dem CVT 22 verbunden sind, so dass das auf die angetriebenen Räder 14 wirkende Drehmoment zu dem CVT 22 übertragen wird. Beispielweise wird solch ein Drehmoment auf der Basis eines Neigungswinkels einer Fahrbahnoberfläche berechnet, auf der sich das Fahrzeug befindet. Der Neigungswinkel kann auf der Basis einer Ausgabe eines Beschleunigungssensors berechnet werden, der einen Grad einer Beschleunigung mist, die auf das Fahrzeug wirkt. Im Speziellen, wenn das Fahrzeug bergauf startet, bewirkt dies, dass ein hoher Drehmomentgrad auf die angetriebenen Räder 14 (d. h. das CVT 22) wirkt, was zu einem Rutschen des Riemens 22c des CVT 22 führen kann. Dies führt zu einer Verringerung der Effizienz des CVT 22 beim Übertragen von Leistung durch dieses hindurch. Zusätzlich, wenn der Fahrzeugfahrer das Gaspedal niederdrückt, während er das Bremspedal niederdrückt, führt dies auch dazu, dass ein unerwünscht hoher Drehmomentgrad auf das CVT 22 ausgeübt wird, was zu einem Rutschen des Riemens 22c führen kann. Das Drehmoment Tth ist ausgewählt, um kleiner als oder gleich wie eine untere Grenze eines Drehmomentbereichs zu sein, der die Zuverlässigkeit des Betriebs des CVT 22 unerwünscht beeinflussen würde.
  • Falls eine JA-Antwort in Schritt S32 erhalten wird, was bedeutet, dass die Effizienz des CVT 22 beim Übertragen der Leistung durch dieses hindurch abfallen würde, dann geht die Routine weiter zu Schritt S34, in dem der Riemen 22b des CVT 22 gelockert wird. Dies wird durch Erhöhen der Breite einer Nut, um die der Riemen herum gewickelt ist, von jeder von der Primärriemenscheibe 22a und der Sekundärriemenscheibe 22b erreicht.
  • Die Routine geht weiter zu Schritt S36, in dem bestimmt wird, ob die Maschine 12 gestoppt ist. Falls eine JA-Antwort erhalten wird, was bedeutet, dass die Maschine 12 in Ruhe ist, dann geht die Routine weiter zu Schritt S38, in dem die Maschine 12 gestartet wird. Dies wird durch Einrücken der Kupplung C3 erreicht, um das Drehmoment von dem Träger C auf die Drehwelle 12a der Maschine 12 aufzubringen.
  • Nach Schritt S38 oder falls in Schritt S36 eine NEIN-Antwort erhalten wird, geht die Routine weiter zu Schritt S40, in dem die Kupplungen C1 und C2 eingerückt werden, wodurch der Leistungsübertragungsweg eingerichtet wird, wie in 29 dargestellt ist, über den die Übertragung der Leistung von der Maschine 12 und dem Motorgenerator 10 zu den angetriebenen Rädern 14 gestattet ist.
  • Nach Schritt S40 oder falls in Schritt S30 oder S32 eine NEIN-Antwort erhalten wird, endet die Routine.
  • Diese Ausführungsform bietet auch den folgenden vorteilhaften Effekt zusätzlich zu den Effekten 22) bis 31).
    • 32) Wenn erwartet wird, dass ein großes Drehmoment, das die Zuverlässigkeit des Betriebs des CVT 22 verschlechtern würde, auf das CVT 22 ausgeübt wird, lockert die Steuerungseinrichtung 40 den Riemen 22c des CVT 22, um eine Ausgabe der Leistung über das CVT 22 zu stoppen, und rückt dann die Kupplungen C1 und C2 ein, um eine Ausgabe des Drehmoments von sowohl der Maschine 12 als auch dem Motorgenerator 10 direkt zu den angetriebenen Rädern 14 zu ermöglichen, wodurch das CVT 22 vor einer körperlichen Beschädigung geschützt wird.
  • Die zehnte Ausführungsform wird nachstehend beschrieben, die eine Modifikation der neunten Ausführungsform von 30 ist.
  • 31 ist ein Flussdiagramm eines Programms, das durch die Steuerungseinrichtung 40 in der zehnten Ausführungsform bei gegebenen Intervallen auszuführen ist, um das CVT vor einer körperlichen Beschädigung zu schützen. Dieselben Schrittnummern, wie sie in 30 verwendet werden, beziehen sich auf die gleichen Betriebe.
  • Nach Beginnen des Programms geht die Routine weiter zu Schritt S30, in dem bestimmt wird, ob der erste Betriebsmodus ausgeführt wird. Falls eine JA-Antwort erhalten wird, dann geht die Routine weiter zu Schritt S32, in dem bestimmt wird, ob das auf die angetriebenen Räder 14 auszuübende Drehmoment größer als das bestimmte Drehmoment Tth ist. Falls eine JA-Antwort erhalten wird, dann geht die Routine weiter zu Schritt S50, in dem die Kupplung C2 der Leistungsübertragungsvorrichtung von 22(a) in einen Teileingriff gebracht wird, mit anderen Worten gesagt, werden Geschwindigkeiten einer Drehung des Eingangs und des Ausgangs der Kupplung C2 festgelegt, um voneinander verschieden zu sein, um die Effizienz beim Übertragen der Leistung durch diese hindurch auf einen mittleren Wert zu verringern. Dies bewirkt, dass ein Teil der Leistung, die von dem Träger C zu dem Sonnenrad S über die Kupplung C1 fließt, auf die angetriebenen Räder 14 über die Kupplung C2 aufgebracht wird, wodurch das Drehmoment verringert wird, das auf das CVT 22 ausgeübt wird.
  • Es ist zweckmäßig, dass ein Getriebe zwischen der Kupplung C2 und der Verbindung der Getriebe G5 und G6 angeordnet ist, um die Geschwindigkeit einer Drehung des Ausgangs der Kupplung C2 zu verringern. Dies liegt daran, weil die Effizienz beim Übertragen der Leistung durch die Kupplung C2, wenn diese in den Teileingriff versetzt ist, groß wird, wenn ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Kupplung C2 abnimmt. Die Verwendung eines solchen Getriebes führt zu einer Verringerung des Geschwindigkeitsunterschieds zwischen dem Motorgenerator 10 und den angetriebenen Rädern 14 während der Niedriggeschwindigkeitsdrehung der angetriebenen Räder 14, während der erwartet wird, dass ein großes Moment auf das CVT 22 wirkt. Dies gestattet eine Verringerung des Geschwindigkeitsunterschieds zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Kupplung C2, wenn diese in den Teileingriff versetzt ist, was die Effizienz beim Übertragen der Leistung über die Kupplung C2 sicherstellt.
  • Diese Ausführungsform bietet des Weiteren den folgenden vorteilhaften Effekt zusätzlich zu den Effekten 22) bis 31).
    • 33) Wenn bestimmt wird, dass ein ungewolltes Drehmoment, das die Zuverlässigkeit des Betriebs des CVT 22 verschlechtern würde, auf das CVT 22 wirkt, rückt die Steuerungseinrichtung 40 die Kupplung C2 teilweise ein, um das CVT 22 vor einer mechanischen Beschädigung zu schützen.
  • 32(a) und 32(b) stellen eine Leistungsübertragungsvorrichtung der elften Ausführungsform dar. Die gleichen Bezugszeichen, wie sie in 22(a) und 22(b) verwendet werden, beziehen sich auf die gleichen Teile und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen.
  • Der Motorgenerator 10 ist zwischen dem CVT 22 und dem Sonnenrad S der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 verbunden. Die Leistungsübertragungsvorrichtung hat des Weiteren eine Bremse, die arbeitet, um den Träger C der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 von einer Bewegung abzuhalten. Wenn der Betrieb des CVT 22, um Leistung durch dieses hindurch zu übertragen, fehlerhaft ist, aktiviert die Steuerungseinrichtung 40 die Bremse 50, um eine Drehung des Trägers C zu stoppen und rückt die Kupplungen C1 und C2 aus. Die Steuerungseinrichtung 40 steuert dann die Geschwindigkeit des Sonnenrads S, um die Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14 zu regulieren.
  • Wenn es erfordert ist, die angetriebenen Räder 14 umzukehren, verwendet die Steuerungseinrichtung 40 nur den Motorgenerator 10, um die angetriebenen Räder 14 in der Rückwärtsrichtung zu drehen. Wenn es erfordert ist, die Maschine 12 zu starten, aktiviert die Steuerungseinrichtung 40 den Motorgenerator 10, um ein Drehmoment zu der Drehwelle 12a der Maschine 12 vorzusehen.
  • 33 stellt eine Leistungsübertragungsvorrichtung der zwölften Ausführungsform dar, die eine Modifikation von der der fünften Ausführungsform ist, die in 12 dargestellt ist. Die gleichen Bezugszeichen, wie sie in 12 verwendet werden, beziehen sich auf die gleichen Teile, und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen.
  • Das Einweglager 280 ist zwischen der Verbindung der Sonnenräder S des ersten und zweiten Planetengetriebesatzes 20a und 20b und der Drehwelle 12a der Maschine 12 angeordnet.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung funktioniert, um die Leistungszirkulation in dem ersten Betriebsmodus zu erreichen, wo die Kupplung C1 in dem eingerückten Zustand ist, während die Kupplung C2 in dem ausgerückten Zustand ist. Im Speziellen wird in dem ersten Betriebsmodus die Leistung, die von dem Sonnenrad S des zweiten Planetengetriebesatzes 20b ausgegeben wird, zu dem Hohlrad R des zweiten Planetengetriebesatzes 20b über das CVT 22, die Kupplung C1 und das Getriebe G3 eingegeben. Dies ermöglicht, dass ein hoher Drehmomentgrad auf die angetriebenen Räder 14 aufgebracht wird, wenn der Träger C des zweiten Planetengetriebesatzes 20b mit einer äußerst niedrigen Geschwindigkeit dreht. In dem zweiten Betriebsmodus, wo die Kupplung C1 in dem ausgerückten Zustand ist, während die Kupplung C2 in dem eingerückten Zustand ist, kann das Gesamtübersetzungsverhältnis ohne die Leistungszirkulation erhöht werden. Die Übertragung von Leistung über den ersten Planetengetriebesatz 20a wird nur erreicht, wenn die Kupplung C3 in dem eingerückten Zustand ist.
  • Wenn die Möglichkeit bestimmt wird, dass das CVT 22 bei einer Übertragung der Leistung durch sich hindurch fehlerhaft sein würde, rückt die Steuerungseinrichtung 40 beide Kupplungen C1 und C2 ein, um ein Geschwindigkeitsverhältnis des Hohlrads R zu dem Träger C des zweiten Planetengetriebesatzes 20b zu fixieren, wodurch eine Übertragung der Leistung der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 14 über das Sonnenrad S ermöglicht wird.
  • 34 stellt eine Leistungsübertragungsvorrichtung der dreizehnten Ausführungsform dar, die eine Modifikation der von der sechsten Ausführungsform ist, die in 13 dargestellt ist. Die gleichen Bezugszeichen, wie sie in 13 verwendet werden, beziehen sich auf die gleichen Teile, und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen.
  • Das Einweglager 280 ist zwischen der Drehwelle 12a der Maschine 12 und dem Träger C des zweiten Planetengetriebesatzes 22b angeordnet.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung dieser Ausführungsform ist betreibbar, um die Leistungszirkulation in dem ersten Betriebsmodus zu erreichen, wo die Kupplung C1 in dem eingerückten Zustand ist, während die Kupplung C2 in dem ausgerückten Zustand ist. Im Speziellen wird in dem ersten Betriebsmodus die Leistung, die von dem Träger C des ersten Planetengetriebesatzes 20a ausgegeben wird, zu dem Sonnenrad S des ersten Planetengetriebesatzes 20a über die Kupplung C1, das Hohlrad R des zweiten Planetengetriebesatzes 20b, das Sonnenrad S des zweiten Planetengetriebesatzes 20b und das CVT 22 eingegeben. Der zweite Betriebsmodus, in dem die Leistungszirkulation nicht geschaffen wird, wird durch Ausrücken der Kupplung C1 und Einrücken der Kupplung C2 erreicht, Wenn die Möglichkeit bestimmt wird, dass das CVT 22 beim Übertragen der Leistung durch sich hindurch fehlerhaft sein würde, rückt die Steuerungseinrichtung 40 beide Kupplungen C1 und C2 ein, um ein Geschwindigkeitsverhältnis des Hohlrads R zu dem Sonnenrad S zu dem zweiten Planetengetriebesatzes 20b zu fixieren. Dies bewirkt, dass die Geschwindigkeit des Trägers C des ersten Planetengetriebesatzes 20a als eine Funktion von Geschwindigkeiten des Hohlrads R und des Sonnenrads S des zweiten Planetengetriebesatzes 20b festgelegt ist, wodurch eine Übertragung der Leistung der Maschine 12 oder des Motorgenerators 10 zu den angetriebenen Rädern 14 über den Träger C des zweiten Planetengetriebesatzes 20b oder das Sonnenrad S des ersten Planetengetriebesatzes 20a ermöglicht wird.
  • MODIFIKATIONEN DER ACHTEN BIS DREIZEHNTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • WIE EIN FEHLER BEIM ÜBERTRAGEN DER LEISTUNG ÜBER DAS CVT 22 ERFASST WIRD
  • Der Bruch des Riemens 22b des CVT 22 wird, wie vorstehend beschrieben ist, erfasst, um den Betrieb des CVT 22 zu diagnostizieren, und zwar durch Bestimmen, ob die Geschwindigkeit der Primärriemenscheibe 22a oder der Sekundärriemenscheibe 22b einen festgelegen Bereich überschreitet, aber kann alternativ mit Hilfe eines Geschwindigkeitssensors bestimmt werden, der die Geschwindigkeit des Riemens 22c misst. Im Speziellen, wenn die Geschwindigkeit des Riemens 22c um einen gegebenen Wert niedriger als die der Prämierreiemenscheibe 22a oder der Sekundärriemenscheibe 22b ist, kann die Steuerungseinrichtung 40 bestimmen, dass der Riemen 22c gebrochen ist und dass der Fehler beim Übertragen der Leistung über das CVT 22 aufgetreten ist.
  • Wenn die Ausgangs- oder die Eingangswelle des CVT 22 gebrochen ist, kann die Steuerungseinrichtung 20 auch bestimmen, dass der Fehler beim Übertragen der Leistung über das CVT 22 aufgetreten ist. Der Bruch der Ausgangs- oder Eingangswelle kann auf der Basis von Drehzahlen von Enden der Ausgangsewelle oder Eingangswelle herausgefunden werden.
  • BEDINGUNG ZUM LÖSEN DES RIEMENS DES CVT 22
  • Wenn es erfordert ist, die angetriebenen Räder 14 in dem zweiten Betriebsmodus nur mit Hilfe der durch den Motorgenerator 10 erzeugten Leistung zu bewegen, kann die Steuerungseinrichtung 40 den Riemen 22c des CVT 22 lockern. Bei solch einem Fahrmodus des Fahrzeugs wird die Leistung theoretisch nicht über das CVT 22 oder die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 übertragen. Jedoch wird tatsächlich ein kleiner Betrag der Leistung durch das CVT 22 oder die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 verbraucht. Um einen solchen Leistungsverlust zu beseitigen, kann die Steuerungseinrichtung 40 den Riemen 22c lockern, um den Verbrauch der Leistung in dem CVT 22 oder der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 zu beseitigen.
  • LEISTUNGSÜBERTRAGUNGSWEG, ÜBER DEN DIE MOTORLEISTUNG ZU DEM ANGETRIEBENEN RAD ÜBERTRAGEN WIRD
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann gestaltet sein, um die Kupplung C2 in den vollständig eingerückten Zustand und die Kupplung C1 in den teilweise eingerückten Zustand zu versetzen, um einen zusätzlichen Leistungsübertragungsweg zu definieren, über den die Leistung des Motorgenerators 10 zu den angetriebenen Rädern 14 über die Kupplung C1 übertragen wird. Alternativ wird die Kupplung C2 in den vollständig eingerückten Zustand versetzt, während die Kupplung C1 in den teilweise eingerückten Zustand versetzt wird.
  • MASCHINENSTARTLEISTUNGSÜBERTRAGUNGSSTEUERUNGSMECHANISMUS
  • Die Kupplung C3 und das Einweglager 26, die vorstehend beschrieben sind, arbeiten als ein Maschinenstartleistungsübertragungssteuerungsmechanismus, um eine Übertragung von Drehmoment zwischen der Drehwelle 12a der Maschine 12 und dem Maschinenstartrotor der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 (d. h. dem Träger C) wahlweise zu blockieren oder einzurichten, wenn es erfordert ist, die Maschine 12 zu starten. Der Maschinenstartleistungsübertragungssteuerungsmechanismus kann jedoch gestaltet sein, um nur die Kupplung C3 zu haben. In diesem Fall wird eine ungewollte Übertragung von dem Drehmoment, das sich beim Start einer Verbrennung von Kraftstoff in der Maschine 12 plötzlich erhöhen wird, zu der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 durch Ausrücken der Kupplung C3 vor dem Start der Verbrennung des Kraftstoffs in der Maschine 12 vermieden, nachdem eine anfängliche Drehung zu der Drehwelle 12a der Maschine 12 gegeben worden ist. Der erste Drehmomentübertragungssteuerungsmechanismus kann auch durch nur das Einweglager 26 gebildet sein.
  • Die Kupplung C3 kann alternativ mit dem Eingang des Einweglagers 26 verbunden sein.
  • Statt des Einweglagers 26, das die Übertragung von Drehmoment zu der Maschine 12 unter der Bedingung einrichtet, dass die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 26 nicht geringer als die des Ausgangs des Einweglagers 26 (d. h. der Drehwelle 12a der Maschine 12) ist, kann eine Einwegkupplung oder ein anderer Einwegleistungsübertragungssteuerungsmechanismus der ähnlichen Bauart verwendet werden, der arbeitet, um die Drehwelle 12a der Drehung des Maschinenstartrotors mit oder ohne Schlupf folgen zu lassen.
  • ANTRIEBSLEISTUNGSOBERTRAGUNGSSTEUERUNGSMECHANISMUS
  • Das Einweglager 280 arbeitet als ein Einwegübertragungsmechanismus, um das Drehmoment von der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 14 unter der Bedingung zu übertragen, dass die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 280, der zu der Maschine 1 führt, nicht geringer als die des Ausgangs des Einweglagers 280 ist, der zu dem Leistungsübertragungsrotor der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 führt, jedoch kann stattdessen eine Einwegkupplung oder ein Mechanismus einer anderen Bauart verwendet werden, dessen Ausgangswelle einer Drehung einer Eingangswelle von diesem geringfügig folgend dreht.
  • Der Antriebsleistungsübertragungssteuerungsmechanismus kann alternativ mit einer Kombination aus einem Einwegübertragungsmechanismus und einer Kupplung oder nur einer Kupplung ausgestattet sein.
  • VERWENDUNG DER LEISTUNGSZIRKULATION IN DEM ERSTEN BETRIEBSMODUS
  • Die Zirkulation von Leistung, die vorstehend beschrieben ist, wird verwendet, um das Vorzeichen der Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14 (d. h. die Richtung der Drehung der angetriebenen Räder 14) von dem negativen Wert zu Null (0) und zu dem positiven Wert oder andersherum zu ändern, ohne die Richtung der Drehung der Leistungsquelle (d. h. des Motorgenerators 10) umzukehren, kann jedoch alternativ nur in einem Bereich verwendet werden, in dem das Vorzeichen der Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14 entweder positiv oder negativ ist. In diesem Fall wird eine Umkehrung einer Drehung der angetriebenen Räder 14 durch Umkehren des Motorgenerators 10 oder Ändern der Kombination aus mechanischen Verbindungen zwischen den Leistungsverzweigungsrotoren, der Leistungsquelle und den angetriebenen Rädern 14 ohne Umkehren des Vorzeichens der Geschwindigkeit des Motorgenerators 10 erreicht. Dies wird durch Einbauen einer Kupplung zwischen dem Sonnenrad 5 und dem CVT 22 und einer mechanischen Einrichtung, um das Sonnenrad S von einer Bewegung abzuhalten, in dem Aufbau von 22(a) erreicht.
  • Wenn die Umkehr einer Drehung der angetriebenen Räder 14 nicht durch Ändern des Übersetzungsverhältnisses des CVT 22 in der vorstehenden Weise erreicht wird, ermöglicht dies eine Verschmälerung des Bereichs, in dem das Gesamtübersetzungsverhältnis mit einer Änderung eines Übersetzungsverhältnisses des CVT 22 in dem ersten Betriebsmodus zu ändern ist, wodurch eine Verringerung eines erforderten Widerstandsfähigkeitsgrads des CVT 22 gestattet wird.
  • BAUART DER GESCHWINDIGKEITSÄNDERUNGSEINRICHTUNG
  • Das CVT 22 muss nicht von einer Riemenbauart sein. Beispielsweise kann eine Traktionsantriebsbauart oder ein hydraulisches stufenlos einstellbares Getriebe verwendet werden. Alternativ kann ein Zahnradgetriebe statt des CVT 22 verwendet werden. Wenn herausgefunden wird, dass das Zahnradgetriebe nicht richtig funktioniert, kann die Steuerungseinrichtung 40 die Kupplungen C1 und C2 einrücken.
  • ANDERE MODIFIKATIONEN
  • Wenn in der zehnten Ausführungsform bestimmt wird, dass nur die Leistung des Motorgenerators 10 ungenügend ist, um das Fahrzeug zu bewegen, kann die Steuerungseinrichtung 40 die Leistung der Maschine 12 hinzufügen, um die angetriebenen Räder 14 anzutreiben.
  • Kraftfahrzeuge, in denen die Leistungsübertragungsvorrichtung einzubauen ist, können Elektrofahrzeuge sein, die nur mit dem Motorgenerator 10 ausgestattet sind, sowie die Hybridfahrzeuge, wie vorstehend beschrieben ist, die mit sowohl der Maschine 12 als auch dem Motorgenerator 10 ausgestattet sind. In dem Aufbau, der in 32(a) dargestellt ist und in dem der Motorgenerator 10 zwischen dem Einweglager 280 und der Verbindung des Sonnenrads S und des CVT 22 verbunden ist, kann die Steuerungseinrichtung die Kupplungen C1 und C2 in dem Fail-Safe-Modus einrücken. In dem Aufbau, der in 22(a) dargestellt ist und in dem der Generatormotor 10 mit der Verbindung der Kupplungen C1 und C2 verbunden ist, kann die Steuerungseinrichtung 40 in dem Fail-Safe-Modus die Kupplung C2 in den Teileingriff versetzen, wenn die Kupplung C1 in dem eingerückten Zustand ist.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann gestaltet sein, um den Wegfall der Übertragung von Drehmoment zu den angetriebenen Rädern 14 beim Umschalten zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus zu gestatten. Dies bietet denselben Vorteil 21), wie in der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Im Speziellen erhöht die Steuerungseinrichtung 40 allmählich den Grad des Eingriffs von einer der Kupplungen C1 und C2, die von dem ausgerückten Zustand zu dem eingerückten Zustand umgeschaltet wird, um den Teileingriff der einen von den Kupplungen C1 und C2 einzurichten. Wenn jedoch beispielsweise der Fail-Safe-Modus ausgeführt wird, in dem es erfordert ist, zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus schnell umzuschalten, ungeachtet eines mechanischen Stoßes, der dadurch auftritt, kann die Steuerungseinrichtung 40 zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus zwangsweise bei einem Übersetzungsverhältnis des CVT 22 umschalten, das Werte des Gesamtübersetzungsverhältnisses erzeugt, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus unterscheiden, ohne den Teileingriff der einen der Kupplungen C1 und C2 zu schaffen.
  • 35 zeigt ein Hybridsystem, das mit einer Leistungsübertragungsvorrichtung der vierzehnten Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist. Dieselben Bezugszeichen, wie sie in den vorstehenden Ausführungsformen verwendet werden, beziehen sich auf die gleichen Teile und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen. Es sei angemerkt, dass die Leistungsübertragungsvorrichtung von Ausführungsformen, die nachstehend beschrieben werden, gestaltet sein kann, um ein Merkmal oder Kombinationen der Merkmale zu haben, das/die vorstehend beschrieben ist/sind.
  • Das Einweglager 280 ist, wie in der achten Ausführungsform, zwischen der Drehwelle 12a der Maschine 12 und dem Sonnenrad S der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 angeordnet. Das Einweglager 280 dient als ein Einwegübertragungsmechanismus, um die Übertragung von Leistung (Drehmoment) von der Maschine 12 zu dem Sonnenrad S unter der Bedingung zu gestatten, wo die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a (d. h. eines Eingangs des Einweglagers 280) nicht geringer als die des Sonnenrads S ist (d. h. eines Ausgangs des Einweglagers 280). Mit anderen Worten gesagt ist es gestattet, dass eine Drehung des Ausgangs des Einweglagers 280 einer Drehung des Eingangs von diesem folgt, bis die Geschwindigkeit des Ausgangs größer ist als die des Eingangs. Die Maschine 12 ist mechanisch mit dem Hohlrad R über das Einweglager 280, das CVT 22, die Kupplung C2 und das Getriebe G5 zu koppeln.
  • Die Drehwelle 12a der Maschine ist mechanisch mit dem Träger C der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 über das Einweglager 26 und die Kupplung C4 gekoppelt. Das Einweglager 26 arbeitet als ein Einwegübertragungsmechanismus, um die Übertragung von Leistung (Drehmoment) von dem Träger C zu der Maschine 12 unter der Bedingung zu gestatten, dass die Drehzahl des Trägers C (d. h. eines Eingangs des Einweglagers 26) nicht geringer ist als die der Drehwelle 12a (d. h. eines Ausgangs des Einweglagers 26) der Maschine 12. Mit anderen Worten gesagt arbeitet das Einweglager 26 so, dass der Eingang dem Ausgang von diesem folgt, bis die Geschwindigkeit des Ausgangs des Einweglagers 26 größer als die des Eingangs des Einweglagers 26 ist. Die Kupplung C4 arbeitet als eine elektronisch gesteuerte mechanische Unterbrechungseinrichtung der normalerweise geöffneten Bauart, um die Übertragung von Leistung (Drehmoment) zwischen einem Eingang und einem Ausgang von dieser zu blockieren.
  • Mit der Drehwelle 12a der Maschine 12 ist das Sonnenrad S auch mechanisch über die Kupplung C3, das Getriebe G3 und das CVT 22 gekoppelt. Die Kupplung C3 arbeitet als eine elektronisch gesteuerte hydraulische Befestigungseinrichtung, um zwischen dem eingerückten Zustand und dem ausgerückten Zustand eines Eingangs und eines Ausgangs von dieser umzuschalten. Die Kupplungen, auf die in dieser Offenbarung Bezug genommen werden, können jeweils als eine elektronisch gesteuerte Befestigungseinrichtung gestaltet sein, die eine erste Achse und eine zweite Achse (d. h. einen Eingang und einen Ausgang) hat und die arbeitet, um einen Eingriff und einen Nichteingriff zwischen der ersten und der zweiten Achse wahlweise einzurichten. Das Getriebe G3 ist ein Vorwärtsgetriebesatz (auch ein Normaldrehgetriebesatz genannt), der arbeitet, um ein Verhältnis einer Drehzahl eines Eingangs zu eines Ausgangs von diesem um einen festen Faktor zu ändern, aber der die Vorzeichen von Geschwindigkeiten des Eingangs und des Ausgangs entweder positiv oder negativ hält.
  • Die Steuerungseinrichtung 40 arbeitet, um die Kupplungen C1, C2, C3, C4 und das CVT 22 zu betätigen, um den Modus der Leistungsübertragung zu steuern und eine Regelgröße der Maschine 12 zu bestimmen.
  • Die Steuerungseinrichtung 40 schaltet den Betriebsmodus der Leistungsübertragungsvorrichtung zwischen dem ersten Betriebsmodus, dem zweiten Betriebsmodus und dem dritten Betriebsmodus um. Im Speziellen wird der erste Betriebsmodus, wie in den vorstehenden Ausführungsformen, durch Einrücken der Kupplung C1 und Ausrücken der Kupplung C2 erreicht. Der zweite Betriebsmodus wird durch Ausrücken der Kupplung C1 und Einrücken der Kupplung C2 erreicht. Der dritte Betriebsmodus wird durch Ausrücken der Kupplung C1 und Einrücken der Kupplungen C2 und C3 erreicht. Der erste Betriebsmodus, der zweite Betriebsmodus, das Umschalten von dem ersten zu dem zweiten Betriebsmodus und der dritte Betriebsmodus werden nachstehend im Detail beschrieben.
  • ERSTER BETRIEBSMODUS
  • Wenn es erfordert ist, das Fahrzeug zu starten, wird der Startmodus, wie in der vorstehenden Ausführungsform, in dem ersten Betriebsmodus ausgeführt. 36(a) zeigt einen Leistungsübertragungsweg, wenn das Fahrzeug durch den Motorgenerator 10 in dem ersten Betriebsmodus gestartet wird. 36(b) und 36(c) sind äquivalent zu 2(b) und 2(c) und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen.
  • Die Steuerungseinrichtung 40 rückt die Kupplung C4 aus und stoppt die Brennkraftmaschine 12. Die Geschwindigkeiten der Rotoren der Leistisngsverzweigungsvorrichtung 20 hängen von der Geschwindigkeit des Motorgenerators 10 und dem Übersetzungsverhältnis des CVT 22 ab. In dem nomographischen Schaubild von 36(b) liegen die Geschwindigkeiten des Sonnenrads S, des Trägers C und des Hohlrads R auf der diagonalen geraden Linie. Mit anderen Worten gesagt sind das Sonnenrad S, der Träger C und das Hohlrad R so verbunden, um Ausgangsdrehenergien von diesen vorzusehen, die in dem nomographischen Schaubild gerade in einer Reihe angeordnet sind. Die Geschwindigkeit des Hohlrads R ist deshalb durch Bestimmen der Geschwindigkeit des Sonnenrads S und des Trägers C festgelegt.
  • In dem ersten Betriebsmodus zirkuliert, wie in der vorstehenden Ausführungsform, die Leistung zwischen dem Sonnenrad S und dem Träger C.
  • ZWEITER BETRIEBSMODUS
  • 37(a) zeigt einen Leistungsübertragungsweg, wenn das Fahrzeug nur durch den Motorgenerator 10 in dem zweiten Betriebsmodus angetrieben wird. 37(b) ist äquivalent zu 3(b) und eine detaillierte Erklärung von dieser wird hier weggelassen.
  • Die Kupplung C4 ist in dem ausgerückten Zustand. Die Leistung wird von dem Motorgenerator 10 zu den angetriebenen Rädern 14 über die Kupplung C2 und das Getriebe G6 übertragen, ohne über die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 zu gehen. Diese liegt daran, weil Drehmomente des Trägers C, des Sonnenrads S und des Hohlrads R proportional zueinander sind (siehe Gleichungen c1) und c2)), so dass das Drehmoment nicht zu entweder dem Sonnenrad S oder dem Hohlrad R übertragen wird, wenn das Drehmoment nicht auf den Träger C ausgeübt wird. Die Leistung, die durch den Motorgenerator 10 erzeugt wird, wird direkt zu den angetriebenen Rädern 14 übertragen, ohne über das CVT 22 zu gehen, was zu einer Verringerung des Leistungsverlusts führt.
  • 38(a) zeigt einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung, wenn die Maschine 12 in dem zweiten Betriebsmodus gestartet wird. 38(b) und 38(c) sind äquivalent zu 4(b) und 4(c), und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen.
  • Die Kupplung C4 ist eingerückt, wie in 38(a) gezeigt ist, um eine Übertragung des Drehmoments zu der Maschine 12 von der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 zu gestatten. Es ist bevorzugt, dass die Kupplung C4 in den eingerückten Zustand versetzt ist, wenn die Geschwindigkeit der Maschine 12 niedriger als oder gleich wie ein minimaler Wert ist, der erfordert ist, um die Stabilität des Betriebs der Maschine 12 zu gewährleisten. Wenn die Geschwindigkeit der Maschine 12 über dem minimalen Wert ist, startet die Steuerungseinrichtung 40 eine Verbrennung von Kraftstoff in der Brennkraftmaschine 12, die in Betrieb ist, und steuert das Verbrennen von Kraftstoff in dem Verbrennungssteuerungsmodus.
  • 39(a) zeigt einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung, um das Fahrzeug über die Maschine 12 in dem zweiten Betriebsmodus anzutreiben. 39(b) ist äquivalent zu 5(b).
  • Wenn die Geschwindigkeit der Maschine 12 erhöht wird, und die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 280 die des Ausgangs von diesem erreicht, wird die Leistung von der Maschine 12 zu dem Ausgang des Einweglagers 280 übertragen. Die Übertragung eines Drehmoments zwischen dem Motorgenerator 10 und den angetriebenen Rädern 14, oder zwischen der Maschine 12 und den angetriebenen Rädern 14, ohne über die Leistungsvorrichtung 20 zu gehen, wird durch Ausrücken der Kupplung C3 erreicht. Die Ausgabe der Maschine 12 wird durch das CVT 22 in Geschwindigkeit umgewandelt und wird dann zu den angetriebenen Rädern 14 übertragen.
  • UMSCHALTEN VON DEM ERSTEN BETRIEBSMODUS ZU DEM ZWEITEN BETRIEBSMODUS
  • Der Betrieb der Leistungsübertragungsvorrichtung, wenn der erste Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus umgeschaltet wird, ist der gleiche wie der in der achten Ausführungsform, die mit Bezug auf 27(a) bis 27(c) beschrieben ist, und eine detaillierte Erklärung von diesem wird hier weggelassen.
  • DRITTER BETRIEBSMODUS
  • 40(a) stellt einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung dar, um das Fahrzeug über die Leistung der Maschine 12 in dem dritten Betriebsmodus anzutreiben. 40(b) stellt ein nomographisches Schaubild in solch einem maschinenangetriebenen Fahrmodus dar.
  • In dem zweiten Betriebsmodus ist das Gesamtübersetzungsverhältnis so ausgewählt, um die Effizienz der Verwendung von Energie zu maximieren, die durch die Maschine 12 erzeugt wird. Das Gesamtübersetzungsverhältnis in dem Leistungsübertragungsweg, der sich von dem Motorgenerator 10 erstreckt, wird konstant gehalten, um die Effizienz der Verwendung von Energie zu verbessern, die durch den Motorgenerator 10 erzeugt wird. Im Speziellen wird die Effizienz der Verwendung von Energie, die durch den Motorgenerator 10 erzeugt wird, in Abhängigkeit eines Betriebspunkts geändert, der gemäß dem Drehmoment und einer Geschwindigkeit von diesem bestimmt ist. Die Rate einer derartigen Änderung ist gewöhnlich viel kleiner als die der Effizienz der Verwendung von Energie, die durch die Maschine 12 erzeugt wird, mit Ausnahme des Bereichs einer äußerst niedrigen Geschwindigkeit. Wenn die Leistung über das CVT 22 übertragen wird, führt dies zu einem Verlust der Leistung, der im Vergleich zu typischen Getrieben größer ist. Die Übertragung von Leistung, die durch den Motorgenerator 10 erzeugt wird, über das CVT, um das Gesamtübersetzungsverhältnis zu optimieren, führt deshalb zu einem Abfall der Effizienz der Verwendung der Energie, wenigstens in dem zweiten Betriebsmodus. Im Gegensatz dazu wird die Effizienz der Verwendung der Energie, die durch die Maschine 12 erzeugt wird, stark in Abhängigkeit des Betriebspunkts geändert. Demzufolge wird eine Verbesserung der Effizienz der Verwendung der Energie, die durch die Maschine 12 erzeugt wird, über den Verlust der Übertragung von Leistung über das CVT durch Regulieren eines Gesamtübersetzungsverhältnisses erreicht, um den Betriebspunkt der Maschine 12 zu optimieren.
  • Jedoch ist innerhalb eines begrenzten Geschwindigkeitsbereichs der Maschine 12 die Effizienz der Verwendung der Energie, die durch die Maschine 12 erzeugt wird, wenn die Leistung der Maschine 12 direkt zu den angetriebenen Rädern 14 übertragen wird, ohne über das CVT 22 zu gehen, besser als bei dem Motorgenerator 10. Aus diesen Gründen wird die Leistungsübertragungsvorrichtung in dem dritten Betriebsmodus so betrieben, wie in 40(b) dargestellt ist.
  • Wie von 40(a) gesehen werden kann, wird die Leistung der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 14 über die Kupplung C3, das Getriebe G3, die Kupplung C2 und das Getriebe G6 übertragen, wodurch der Verlust der Leistung, die über das CVT 22 zu übertragen ist, beseitigt wird. In diesem Modus reguliert die Steuerungseinrichtung 40 das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 so, dass die Geschwindigkeit des Ausgangs des Einweglagers 280 größer als die des Eingangs von diesem wird, wodurch die Übertragung von Leistung der Maschine 12 über das Einweglager 280 vermieden wird. Dies wird, wie in 40(b) dargestellt ist, durch Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des CVT 22 auf einen Wert geringer als ein Wert erreicht, der das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 in dem zweiten Betriebsmodus ist und äquivalent zu dem Gesamtübersetzungsverhältnis in dem dritten Betriebsmodus ist.
  • 41 ist ein Flussdiagramm eines dritten Betriebsmodusumschaltprogramms, das durch die Steuerungseinrichtung 40 in regelmaßigen Intervallen ausgeführt wird.
  • Nach Beginnen des Programms geht die Routine zu Schritt S100, in dem bestimmt wird, ob die Kupplung C3 in dem eingerückten Zustand ist. Diese Bestimmung wird zum Bestimmen gemacht, ob der dritte Betriebsmodus ausgeführt wird. Falls eine NEIN-Antwort erhalten wird, dann geht die Routine weiter zu Schritt S120, in dem bestimmt wird, ob ein Unterschied einer Geschwindigkeit zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Kupplung C3 Null (0) ist. Diese Bestimmung wird zum Bestimmen gemacht, ob eine Bedingung, um die Kupplung C3 einzurücken, vorliegt. Falls eine JA-Antwort erhalten wird, bedeutet dies, dass das Übersetzungsverhältnis in dem Leistungsübertragungsweg, der sich von der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 14 erstreckt, der in dem zweiten Betriebsmodus eingerichtet wird, identisch mit dem in dem dritten Betriebsmodus ist. Dies wird durch Steuern des CVT 22 auf der Basis der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erreicht.
  • Falls eine JA-Antwort in Schritt S120 erreicht wird, dann geht die Routine weiter zu Schritt S140, in dem die Kupplung C3 eingerückt wird. Die Routine geht weiter zu Schritt S160, in dem das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 verringert wird, um die Übertragung von Leistung von der Maschine 12 zu dem CVT über das Einweglager 280 zu vermeiden.
  • Alternativ, falls eine JA-Antwort in Schritt S100 erreicht wird, geht die Routine weiter zu Schritt S180, in dem bestimmt wird, ob die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs innerhalb eines Geschwindigkeitsbereichs des dritten Modus einer ersten Geschwindigkeit VL bis zu einer zweiten Geschwindigkeit VH (VL ≤ V ≤ VH) liegt. Der Geschwindigkeitsbereich des dritten Modus ist ein Bereich, in dem die Effizienz der Verwendung der Energie, die durch die Maschine 12 erzeugt wird, wenn das Gesamtübersetzungsverhältnis auf einen festen Wert festgelegt ist, der zur Verwendung in dem dritten Betriebsmodus ausgewählt ist, als höher eingestuft wird als die, wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung in dem zweiten Betriebsmodus ist. Falls eine NEIN-Antwort in Schritt S180 erhalten wird, dann geht die Routine weiter zu Schritt S200, in dem das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 erhöht wird. Die Routine geht weiter zu Schritt S220, in dem die Kupplung C3 ausgerückt wird. Dies bewirkt, dass der Betriebsmodus der Leistungsübertragungsvorrichtung von dem dritten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus zurückkehrt.
  • Das Gesamtübersetzungsverhältnis in dem dritten Betriebsmodus kann auf einen gewünschten Wert durch Auswählen des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes G3 festgelegt werden. Es ist zweckmäßig, dass das Gesamtübersetzungsverhältnis so bestimmt ist, um die Effizienz der Verwendung der Energie von der Maschine 12 zu verbessern, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs innerhalb eines festgelegten Bereichs von beispielsweise 30 km/h bis 80 km/h liegt. Wenn es beispielsweise erfordert ist, den Verbrauch von Energie während eines Antreibens des Fahrzeugs innerhalb eines höheren Geschwindigkeitsbereichs zu Verringern, ist der Geschwindigkeitsbereich des dritten Modus, in dem der dritte Betriebsmodus auszuführen ist, bevorzugt zwischen 50 km/h bis 70 km/h festgelegt. Alternativ, wenn es erfordert ist, den Verbrauch von Energie während eines Fahrens des Fahrzeugs innerhalb eines städtischen Bereichs zu verringern, ist der Geschwindigkeitsbereich des dritten Modus, in dem der dritte Betriebsmodus auszuführen ist, bevorzugt zwischen 30 km/h bis 50 km/h festgelegt.
  • Diese Ausführungsform bietet die folgenden Vorteile.
    • 34) Bei der Verwendung des dritten Betriebsmodus ist die Leistung von der Maschine 12 direkt zu den angetriebenen Rädern 14 zu übertragen, ohne über das CVT 22 zu gehen, wodurch der Verlust der Energie in dem CVT 22 beseitigt wird.
    • 35) Der Motorgenerator 10 ist mechanisch zwischen den Kupplungen C1 und C2 verbunden, wodurch eine Übertragung der Leistung des Motorgenerators 10 zu den angetriebenen Rädern 14, ohne über das CVT 22 zu gehen, in dem zweiten Betriebsmodus gestattet wird.
    • 36) Die Maschine 12 ist mechanisch mit den angetriebenen Rädern 14 über die Kupplung C3 gekoppelt, ohne mit dem CVT 22 verbunden zu sein, wodurch ermöglicht wird, dass der dritte Betriebsmodus durch Steuern des Betriebs der Kupplung C3 eingerichtet wird.
    • 37) Nachdem die Kupplung C3 eingerückt ist, wird das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 verringert. Dies vermeidet die Übertragung von Leistung von der Maschine 12 zu dem CVT 22 über das Einweglager 280.
    • 38) Das Einweglager 280 ist zwischen der Maschine 12 und dem Sonnenrad S angeordnet, um die Übertragung eines Drehmoments von der Maschine 12 zu den Sonnenrädern S unter der Bedingung einzurichten, dass die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 280 (d. h. die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a der Maschine 12) nicht geringer ist als die des Ausgangs des Einweglagers 280 (d. h. die Geschwindigkeit des Sonnenrads S), wodurch eine Übertragung des Drehmoments von der Maschine 12 zu dem Sonnenrad S bewirkt wird, wenn die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 280 die des Ausgangs von diesem erreicht. Dies erleichtert den Beginn des Zuführens des Drehmoments der Maschine 12 zu dem Sonnenrad S.
    • 39) Die Steuerungseinrichtung 40 schaltet den Betriebsmodus der Leistungsübertragungsvorrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus um, wodurch mechanische Verbindungen zwischen dem Motorgenerator 10, der Maschine 12 und den angetriebenen Rädern 14 für Betriebsbedingungen von diesen geeignet gemacht werden.
    • 40) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist so gestaltet, dass wenn das Vorzeichen der Geschwindigkeit des Motorgenerators 10 (oder der Maschine 12) auf entweder Plus oder Minus fixiert ist, die Vorzeichen der Leistung des Trägers C und des Sonnenrads S in dem ersten Betriebsmodus entgegengesetzt zueinander sind, während in dem zweiten Betriebsmodus die Leistungen von dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R Null (0) sind. Dies bewirkt, dass die Leistung zwischen den Rotoren der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20, die nicht mechanisch mit den angetriebenen Rädern 14 verbunden sind, in dem ersten Betriebsmodus zirkuliert, wodurch in wünschenswerter Weise eine Einrichtung des Neutralgangs gestattet wird. Die Leistung zirkuliert nicht in dem zweiten Betriebsmodus, was zu einer Erhöhung der Leistungsübertragungseffizienz führt. Es entsteht auch keine Notwendigkeit, den Motorgenerator 12 (oder die Maschine 10) beim Umschalten zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus umzukehren.
    • 41) Das CVT 22 ist sowohl in dem ersten Betriebsmodus als auch dem zweiten Betriebsmodus betreibbar, was zu einer Verringerung der Teile der Leistungsübertragungsvorrichtung führt.
    • 42) Ein Ableitungswert der ersten Ordnung einer Funktion, in der das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 durch eine unabhängige Variable ausgedrückt ist und das Gesamtübersetzungsverhältnis in dem Leistungsübertragungsweg zwischen der Leistungsquelle (d. h. dem Motorgenerator 10 oder der Maschine 12) und den angetriebenen Rädern 14 durch eine abhängige Variable ausgedrückt ist, in Bezug auf ein Übersetzungsverhältnis des CVT 22 (d. h. die unabhängige Variable) in dem zweiten Betriebsmodus, ist auf ein entgegengesetztes Vorzeichen zu dem in dem ersten Betriebsmodus festgelegt. Dies ermöglicht, dass der CVT-Umkehrbetrieb den Bereich erweitert, in dem eine Änderung des Gesamtübersetzungsverhältnisses gestattet ist.
    • 43) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist mit einer mechanischen Einrichtung (d. h. den Getrieben G2α, G2β und G5) ausgestattet, die einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Träger C und dem Hohlrad R ausgleicht, wodurch der augenblickliche Verlust einer Übertragung eines Drehmoments zu den angetriebenen Rädern 14 bei dem Umschalten zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus beseitigt wird.
    • 44) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist mit der elektronisch gesteuerten Kupplung C3 ausgestattet, um die Übertragung eines Drehmoments zwischen dem Maschinenstartrotor (d. h. dem Träger C) der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 und der Drehwelle 12a der Maschine 12 einzurichten oder zu blockieren, wodurch ein Fehler beim Übertragen eines Drehmoments von dem Maschinenstartrotor zu der Maschine 12 vor dem Starten der Maschine 12 vermieden wird, was einen Verbrauch von Energie oder Leistung in der Leistungsübertragungsvorrichtung minimiert.
    • 45) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist auch mit dem Einweglager 26 ausgestattet, das die Übertragung eines Drehmoments von der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 zu der Drehwelle 12a der Maschine 12 unter der Bedingung einrichtet, dass die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 26 (d. h. die Geschwindigkeit des Maschinenstartrotors) nicht niedriger als die des Ausgangs des Einweglagers 26 (d. h. die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a der Maschine 12) ist, wodurch die Übertragung eines Drehmoments von der Maschine 12 zu dem Maschinenstartrotor vermieden wird, wenn das Drehmoment bei einem Start einer Verbrennung von Kraftstoff in einer Brennkammer der Maschine 12 erzeugt wird, so dass die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a der Maschine 12 schnell ansteigt. Dies ist so, weil, wenn die Geschwindigkeit des Ausgangs des Einweglagers 26 (d. h. die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a) über die des Eingangs des Einweglagers 26 angehoben wird, das Einweglager 26 die Übertragung eines Drehmoments von dem Ausgang zu dem Eingang des Einweglagers 26 blockiert. Dies verhindert die Übertragung einer Drehmomentpulsierung zu der Bedienperson des Fahrzeugs.
    • 46) Die Kupplungen C1 und C2 sind direkt mit der gemeinsamen Welle der Leistungsübertragungsvorrichtung gekoppelt, was das Anordnen der Kupplungen C1 und C2 nahe zueinander erleichtert, was eine Verringerung der Größe der Leistungsübertragungsvorrichtung gestattet.
  • 42(a) und 42(b) stellen eine Leistungsübertragungsvorrichtung der fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung dar. Die gleichen Bezugszeichen, wie sie in der vierzehnten Ausführungsform verwendet werden, beziehen sich auf gleiche oder ähnliche Teile, und auf eine detailierte Erklärung von diesen wird hier verzichtet.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist mit einem Einweglager 60 statt der Kupplung C3 der vierzehnten Ausführungsform ausgestattet. Dies ermöglicht, wie in 42(b) dargestellt ist, dass ein Umschalten zwischen dem zweiten Betriebsmodus und dem dritten Betriebsmodus nur durch Ändern des Übersetzungsverhältnisses des CVT 22 erreicht wird.
  • Im Speziellen ist in dem ersten Betriebsmodus, in dem die Kupplung C1 in dem eingerückten Zustand ist, während die Kupplung C2 in dem ausgerückten Zustand ist, wenn das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 größer ist, die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 60 niedriger als die des Ausgangs von diesem, während die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 280 nicht niedriger als die des Ausgangs von diesem ist. Dies bewirkt, dass die Leistung nur durch das Einweglager 280 übertragen wird. Zu der Zeit, wenn das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 einen Wert p3 in dem ersten Betriebsmodus erreicht, wird die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 60 nicht niedriger als die des Ausgangs von diesem, wie bei dem Einweglager 280. Die Leistung wird somit über sowohl das Einweglager 60 als auch das Einweglager 280 übertragen. Anschließend, wenn das Übersetzungsverhältnis des CVT weiter erhöht wird, wird die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 60 nicht niedriger als die des Ausgangs von dieser, während die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 280 niedriger als die des Ausgangs von diesem wird. Dies bewirkt, dass die Leistung nur über das Einweglager 60 übertragen wird.
  • Wenn die Kupplung C1 in dem ausgerückten Zustand ist, die Kupplung C2 in dem eingerückten Zustand ist und das Übersetzungsverhältnis des CVT niedriger als der Wert p3 ist, ist die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 60 nicht geringer als die des Ausgangs von diesem, während die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 280 niedriger als die des Ausgangs von diesem ist. Der dritte Betriebsmodus wird deshalb ausgeführt, so dass die Leistung nur über das Einweglager 60 übertragen wird. Wenn das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 den Wert p3 übersteigt, wird die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 60 niedriger als die des Ausgangs von diesem, während die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 280 nicht niedriger als die des Ausgangs von diesem wird. Der zweite Betriebsmodus wird deshalb ausgeführt, so dass die Leistung nur über das Einweglager 280 übertragen wird.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung dieser Ausführungsform bietet den folgenden vorteilhaften Effekt zusätzlich zu den Effekten 35), 36) und 38) bis 46).
    • 47) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist mit dem Einweglager 60 ausgestattet, das die Übertragung von Leistung durch dieses hindurch unter der Bedingung einrichtet, dass die Geschwindigkeit des Eingangs (d. h. die Geschwindigkeit der Maschine 12) nicht niedriger ist als die des Ausgangs (d. h. zwischen dem CVT 22 und der Kupplung C2). Wenn solche eine Bedingung erfüllt ist, wird der dritte Betriebsmodus ausgeführt.
  • 43 stellt eine Leistungsübertragungsvorrichtung der sechzehnten Ausführungsform der Erfindung dar. Die gleichen Bezugszeichen, wie sie in der vierzehnten Ausführungsform verwendet werden, beziehen sich auf gleiche oder ähnliche Teile, und auf eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier verzichtet.
  • Das Fahrzeug ist mit einer Klimaanlage ausgerüstet. Die Klimaanlage hat den Kompressor 50, der mechanisch mit dem Sonnenrad S der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 gekoppelt ist. Dies eliminiert die Notwendigkeit einer zusätzlichen Leistungsquelle für die Klimaanlage.
  • Wenn es erfordert ist, den Kompressor 50 einzuschalten, während das Fahrzeug durch den Motorgenerator 10 angetrieben wird, kann die Steuerungseinrichtung 40 das Übersetzungsverhältnis des CVT 11 regulieren, um zu bewirken, dass der Kompressor 50 als ein Kompressor mit variabler Verdrängung arbeitet. In dem dritten Betriebsmodus kann die Steuerungseinrichtung 40 den Kompressor 50 als den Kompressor mit variabler Verdrängung unter der Bedingung betreiben, dass das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 kleiner als ein Wert ist, bei dem das Gesamtübersetzungsverhältnis in dem dritten Betriebsmodus identisch ist mit dem in dem zweiten Betriebsmodus.
  • 44(a) stellt eine Leistungsübertragungsvorrichtung der siebzehnten Ausführungsform der Erfindung dar. Die gleichen Bezugszeichen, wie sie in der sechzehnten Ausführungsform verwendet werden, bezeichnen die gleichen oder ähnliche Teile, und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist mit der Kupplung C5 statt des Einweglagers 280 in der sechzehnten Ausführungsform ausgestattet. Die Kupplung C5 arbeitet als eine elektronisch gesteuerte hydraulische Befestigungseinrichtung, um zwischen dem eingerückten Zustand und dem ausgerückten Zustand des Eingangs und des Ausgangs von sich umzuschalten. Die Steuerungseinrichtung 40 rückt die Kupplung C5 aus, um, wie in 44(b) dargestellt ist, einen zulässigen Bereich des Übersetzungsverhältnisses des CVT 22 in dem dritten Betriebsmodus bis zu einem Gesamtbetriebsbereich des CVT 22 auszuweiten. Dies ermöglicht ein Arbeiten des Kompressors 50 als der Kompressor mit variabler Verdrängung über einen erhöhten Bereich.
  • 45 stellt eine Leistungsübertragungsvorrichtung der achtzehnten Ausführungsform der Erfindung dar. Die gleichen Bezugszeichen, wie sie in der sechzehnten Ausführungsform verwendet werden, beziehen sich auf gleiche oder ähnliche Teile, und auf eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier verzichtet.
  • Ein Leistungsübertragungsweg, der in der Zeichnung dargestellt ist, wird in einem elektrischen Erzeugungsmodus verwendet, der auszuführen ist, wenn das Fahrzeug gestoppt ist. Wenn die angetriebenen Räder 14 gebremst sind, rückt die Steuerungseinrichtung 40 die Kupplungen C1, C2 und C4 aus, und rückt die Kupplung C3 ein, um zu bewirken, dass der Motorgenerator 10 arbeitet, um die Leistung von der Maschine 12 in elektrische Leistung umzuwandeln. Der Leistungsübertragungsweg umfasst nicht das CVT 22, wodurch der Verlust der Übertragung der Leistung in dem CVT 22 beseitigt ist.
  • Wenn es erfordert ist, dass der Motorgenerator 10 die elektrische Leistung innerhalb eines Bereichs erzeugt, in dem die Effizienz des Betriebs der Maschine 12 hoch ist, rückt die Steuerungseinrichtung 40 des Weiteren die Kupplung C3 aus, um die Leistung der Maschine 12 zu dem Motorgenerator 10 über das Einweglager 280 und das CVT 22 zu übertragen.
  • Diese Ausführungsform bietet den folgenden vorteilhaften Effekt zusätzlich zu den Effekten 36) bis 46).
    • 48) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist betreibbar, um die Leistung von der Maschine 12 zu dem Motorgenerator 10 über die Kupplung C3 vorzusehen, wenn das Fahrzeug gestoppt ist, was zu einer Verbesserung bei der Erzeugung der elektrischen Leistung führt.
  • 46(a) bis 47(b) stellen eine Leistungsübertragungsvorrichtung der neunzehnten Ausführungsform der Erfindung dar. Die gleichen Bezugszeichen, wie sie in der sechzehnten Ausführungsform verwendet werden, beziehen sich auf gleiche oder ähnliche Teile, und auf eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier verzichtet.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist gestaltet, um in einem von einem ersten bis vierten Fail-Safe-Modus zu arbeiten, wie in 46(a) bis 47(b) gezeigt ist, beispielsweise wenn der Riemen 22c des CVT 22, wie in 8(c) und 8(d) dargestellt ist, gebrochen ist, was zu einem Fehler beim Übertragen der Leistung über das CVT 22 führt. Das Brechen des Riemens 22c kann durch Messen eines Geschwindigkeitsunterschieds zwischen der Primärriemenscheibe 22a und der Sekundärriemenscheibe 22b des CVT 22 erfasst werden. Wenn solch ein Geschwindigkeitsunterschied außerhalb eines Bereichs ist, der auf der Basis eines erforderten Sollübersetzungsverhältnisses des CVT 22 durch die Steuerungseinrichtung 40 berechnet wird, bestimmt die Steuerungseinrichtung 40, dass der Riemen 22c gebrochen ist.
  • 46(a) stellt einen Leistungsübertragungsweg dar, der einen ersten Notfallfahrmodus (d. h. einen ersten Fail-Safe-Modus) einrichtet, um zu gestatten, dass das Fahrzeug zu sicheren Bereichen (beispielsweise einer Servicestelle) fährt, und zwar in dem dritten Betriebsmodus. Sowohl die Maschine 12 als auch der Motorgenerator 10 sind direkt mit den angetriebenen Rädern 14 verbunden, ohne über das CVT 22 zu gehen, wodurch eine Erzeugung der Leistung durch sowohl die Maschine 12 als auch den Motorgenerator 10, um zu den angetriebenen Rädern 14 übertragen zu werden, gestattet wird. Wenn es erfordert ist, die Maschine 12 zu starten, während das Fahrzeug durch den Motorgenerator 10 in dem ersten Notfallfahrmodus angetrieben wird, rückt die Steuerungseinrichtung 40 die Kupplung C3 ein, um die Leistung des Motorgenerators 10 zu der Maschine 12 abzugeben.
  • 46(b) stellt einen Leistungsübertragungsweg dar, der einen zweiten Notfallfahrmodus (d. h. einen zweiten Fail-Safe-Modus) einrichtet, in dem die Kupplungen C1 bis C3 eingerückt sind. Das Gesamtübersetzungsverhältnis in dem Leistungsübertragungsweg von der Maschine 12 oder dem Motorgenerator 10 zu den angetriebenen Rädern 14 ist dasselbe wie in 46(a). Wenn es erfordert ist die Maschine 12 zu starten, während das Fahrzeug durch den Motorgenerator 10 in dem zweiten Notfallfahrmodus angetrieben wird, kann die Steuerungseinrichtung 40 auch die Kupplung C4 einrücken, um die Leistung des Motorgenerators 10 zu der Maschine 12 abzugeben.
  • 47(a) stellt einen Leistungsübertragungsweg dar, der einen dritten Notfallfahrmodus (d. h. einen dritten Fail-Safe-Modus) einrichtet, in dem die Kupplungen C1 und C2 eingerückt sind. Das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Sonnenrad S, dem Träger C und dem Hohlrad R der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 ist fixiert. Die Leistung wird zu den angetriebenen Rädern 14 über das Sonnenrad S übertragen. In dem dargestellten Beispiel wird die Leistung der Maschine 12 zu dem Sonnenrad S über das Einweglager 280 übertragen. Wenn es erfordert ist die Maschine 12 zu starten, während das Fahrzeug durch den Motorgenerator 10 in dem dritten Notfallfahrmodus angetrieben wird, rückt die Steuerungseinrichtung entweder die Kupplung C3 oder C4 ein, um die Leistung des Motorgenerators 10 zu der Maschine 12 abzugeben.
  • 47(b) stellt einen Leistungsübertragungsweg dar, der einen vierten Notfallfahrmodus (d. h. einen vierten Fail-Safe-Modus) einrichtet, in dem die Kupplungen C1 und C3 eingerückt sind. Die Leistung des Motorgenerators 10 kann auch zu den angetriebenen Rädern 14 (d. h. dem Sonnenrad S) über das Einweglager 280 übertragen werden. Andere Betriebe sind identisch mit denjenigen in 46(b).
  • 48(a) und 48(b) stellen eine Leistungsübertragungsvorrichtung der zwanzigsten Ausführungsform der Erfindung dar. Die gleichen Bezugszeichen, wie sie in der fünften und vierzehnten Ausführungsform verwendet werden, beziehen sich auf die gleichen oder ähnliche Teile, und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen.
  • Die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 ist mit dem ersten Planetengetriebesatz 20a und dem zweiten Planetengetriebesatz 20b ausgestattet, die arbeiten, um eine Leistung oder ein Drehmoment zwischen dem Motorgenerator 10, der Brennkraftmaschine 12 und angetriebenen Rädern 14 des Fahrzeugs zu verzweigen. Jeder von dem ersten und dem zweiten Planetengetriebesatz 20 und 24 ist aus drei Leistungsverzweigungsrotoren gebildet: dem Sonnenrad S, dem Träger C und dem Hohlrad R. Die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 verwendet somit insgesamt sechs Leistungsverzweigungsrotoren, um die Leistung zwischen dem Motorgenerator 10, der Brennkraftmaschine 12 und den angetriebenen Rädern 14 zu verteilen. Das Hohlrad R des ersten Planetengetriebesatzes 20a und der Träger C des zweiten Planetengetriebesatzes 20b sind mechanisch miteinander verbunden. Die Sonnenräder S des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes 20a und 20b sind mechanisch miteinander gekoppelt. Die Drehwelle 10a des Motorgenerators 10 ist mechanisch mit dem Hohlrad R des zweiten Planetengetriebesatzes 20b gekoppelt. Die angetriebenen Räder 14 sind mechanisch mit dem Hohlrad R des ersten Planetengetriebesatzes 20a und dem Träger C des zweiten Planetengetriebesatzes 20b über das Getriebe G6 und das Differenzialgetriebe 24 gekoppelt.
  • Der Träger C des ersten Planetengetriebesatzes 20a ist mit der Kurbelwelle (der Drehwelle 12a) der Maschine 12 über das Einweglager 26 und die Kupplung C4 mechanisch zu koppeln. Die Kupplung 280 ist zwischen der Drehwelle 12a der Maschine 12 und einer Verbindung des Sonnenrads S des ersten Planetengetriebesatzes und des Sonnenrads S des zweiten Planetengetriebesatzes 20b über das CVT 22 angeordnet. Die Sonnenräder S des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes 20a und 20b sind mechanisch mit der Drehwelle 10a des Motorgenerators 10 über das CVT 22, die Kupplung C1 und das Getriebe G7 verbunden. Das Getriebe G7 ist ein Gegengetriebe, das arbeitet, um ein Verhältnis einer Drehzahl eines Eingangs zu dem eines Ausgangs von diesem um einen festen Faktor zu ändern und die Richtung der Drehung des Eingangs umzukehren.
  • Die Sonnenräder S des ersten und zweiten Planetengetriebesatzes 20a und 20b sind auch mechanisch mit dem Hohlrad R des ersten Planetengetriebesatzes 20a und dem Träger C des zweiten Planetengetriebesatzes 20b über das CVT 22, die Kupplung C2 und das Getriebe G4 gekoppelt.
  • Die Leistungszirkulation wird in dem ersten Betriebsmodus durch Einrücken der Kupplung C1 und Ausrücken der Kupplung C2 erreicht. Im Speziellen wird die Leistung, die von dem Sonnenrad S des zweiten Planetengetriebesatzes 20b ausgegeben wird, zu dem Hohlrad R des zweiten Planetengetriebesatzes 20b über das CVT 22, die Kupplung C1 und das Getriebe G7 eingegeben. Der zweite Betriebsmodus, in dem die Leistungszirkulation nicht geschaffen wird, wird durch Ausrücken der Kupplung C1 und Einrücken der Kupplung C2 erreicht. Wie in 48(b) dargestellt ist, wird der dritte Betriebsmodus, in dem die Leistung der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 14 übertragen wird, ohne über das CVT 22 zu gehen, auch durch Versetzen des Motorgenerators 10 in einen Nichtlastzustand erreicht.
  • 49 stellt eine Leistungsübertragungsvorrichtung der einundzwanzigsten Ausführungsform der Erfindung dar. Die gleichen Bezugszeichen, wie sie in der sechsten, vierzehnten und zwanzigsten Ausführungsform verwendet werden, beziehen sich auf die gleichen oder ähnliche Teile, und eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier weggelassen.
  • Die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 ist, wie in der zwanzigsten Ausführungsform, mit dem ersten Planetengetriebesatz 20a und dem zweiten Planetengetriebesatz 20b ausgestattet, die arbeiten, um eine Leistung oder ein Drehmoment zwischen dem Motorgenerator 10, der Brennkraftmaschine 12 und angetriebenen Rädern 14 des Fahrzeugs zu verzweigen.
  • Der Motorgenerator 10 ist mechanisch mit dem Sonnenrad S des ersten Planetengetriebesatzes 20a und auch mit dem Träger C des zweiten Planetengetriebesatzes 20b über das Getriebe G8 gekoppelt. Der Motorgenerator 10 ist auch mechanisch mit dem Sonnenrad S des zweiten Planetengetriebesatzes 20b über das CVT 22 gekoppelt. Das Getriebe G8 arbeitet, um die Geschwindigkeit eines Eingangs von diesem mit einem festen Übersetzungsverhältnis in die eines Ausgangs von diesem umzuwandeln, und ist durch ein Vorwärtsgetriebe realisiert, in dem die Geschwindigkeiten des Eingangs und des Ausgangs ein zueinander identisches Vorzeichen haben, mit anderen Worten gesagt, in dem die Drehrichtungen des Eingangs und des Ausgangs identisch miteinander sind.
  • Die angetriebenen Räder 14 sind mechanisch mit dem Hohlrad R des ersten Planetengetriebesatzes 20a über das Differenzialgetriebe 24 und das Getriebe G7 gekoppelt. Das Getriebe G7 ist durch ein Gegengetriebe realisiert, das arbeitet, um ein Verhältnis einer Drehzahl eines Eingangs zu der eines Ausgangs von diesem um einen festen Faktor zu ändern und die Drehrichtung des Eingangs umzukehren.
  • Der Träger C des ersten Planetengetriebesatzes 20a und das Hohlrad R des zweiten Planetengetriebesatzes 20b sind über das Getriebe G5 und eine Kupplung C1 mechanisch miteinander verbunden. Der Träger C des ersten Planetengetriebesatzes 20a und das Sonnenrad S des zweiten Planetengetriebesatzes 20b sind über das Getriebe G4 und die Kupplung C2 mechanisch miteinander verbunden. Jedes der Getriebe G4 und G5 ist durch ein Gegengetriebe realisiert, das arbeitet, um ein Verhältnis einer Drehzahl eines Eingangs zu der eines Ausgangs von diesem um einen festen Faktor zu ändern und um die Drehrichtung des Eingangs umzukehren.
  • Die Drehwelle 12a der Maschine 12 ist mechanisch mit dem Hohlrad R des zweiten Planetengetriebesatzes 20b über das Einweglager 26 und die Kupplung C4 gekoppelt. Die Drehwelle 12a ist auch mechanisch mit dem Träger C des zweiten Planetengetriebesatzes 20b über das Einweglager 280 verbunden. Die Drehwelle 12a ist des Weiteren mechanisch mit einer Verbindung des Hohlrads R des ersten Planetengetriebesatzes 20a und des Getriebes G7 über die Kupplung C3 verbunden.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung dieser Ausführungsform ist betreibbar, um die Leistungszirkulation in dem ersten Betriebsmodus zu erreichen, in dem die Kupplung C1 in dem eingerückten Zustand ist, während die Kupplung C2 in dem ausgerückten Zustand ist. Im Speziellen wird in dem ersten Betriebsmodus die Leistung, die von dem Träger C des ersten Planetengetriebesatzes 20a ausgegeben wird, zu dem Sonnenrad S des ersten Planetengetriebesatzes 20a über die Kupplung C1, das Hohlrad R des zweiten Planetengetriebesatzes 20b, das Sonnenrad S des zweiten Planetengetriebesatzes 20b und das CVT 22 eingegeben. Der zweite Betriebsmodus, in dem die Leistungszirkulation nicht geschaffen wird, wird durch Ausrücken der Kupplung C1 und Einrücken der Kupplung C2 erreicht. Der dritte Betriebsmodus, in dem die Leistung der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 14 übertragen wird, ohne über das CVT 22 zu gehen, wird des Weiteren durch Ausrücken der Kupplungen C1, C2 und C4 und Einrücken der Kupplung C3 erreicht.
  • 50 stellt eine Leistungsübertragungsvorrichtung der zweiundzwanzigsten Ausführungsform der Erfindung dar. Die gleichen Bezugszeichen, wie sie in den vorstehenden Ausführungsformen verwendet werden, beziehen sich auf die gleichen oder ähnliche Teile, und auf eine detaillierte Erklärung von diesen wird hier verzichtet.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist nur mit dem Motorgenerator 10 ausgestattet und wird in Elektrofahrzeugen verwendet.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann die Leistungszirkulation in dem ersten Betriebsmodus und das Übertragen der Leistung des Motorgenerators 10 direkt zu den angetriebenen Rädern 14, ohne über das CVT 22 zu gehen, in dem zweiten Betriebsmodus erreichen. Die Leistungsübertragungsvorrichtung minimiert auch die Wärme, die durch den Inverter 42 in dem ersten Betriebsmodus erzeugt wird, während die angetriebenen Räder 14 mit einer extrem niedrigen Geschwindigkeit laufen oder gestoppt sind. Im Allgemeinen, wenn der Strom, der zu dem Motorgenerator 10 zuzuführen ist, der direkt mit den angetriebenen Rädern 14 gekoppelt ist, erhöht wird, um einen hohen Drehmomentgrad zu erzeugen, während die angetriebenen Räder 14 bei einer extrem niedrigen Geschwindigkeit laufen oder gestoppt sind, führt dies dazu, dass ein großer Strom weiterhin durch Schaltvorrichtungen für eine von drei Phasen des Motorgenerators 10 fließt, was zu einer erhöhten Wärmemenge führt, die durch den Inverter 42 erzeugt wird, was die Zuverlässigkeit des Betriebs des Inverters 42 verschlechtern kann. Um dieses Problem zu vermeiden, kann die Leistungsübertragungsvorrichtung dieser Ausführungsform die Leistungszirkulation erreichen, um die Geschwindigkeit des Motorgenerators 10 zu erhöhen, wenn das Fahrzeug mit einer extrem niedrigen Geschwindigkeit fährt oder gestoppt ist.
  • MODIFIKATIONEN DER VIERZEHNTEN BIS ZWEIUNDZWANZIGSTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • BEDINGUNG, UM ZU DEM DRITTEN BETRIEBSMODUS UMZUSCHALTEN
  • Das Umschalten zu dem dritten Betriebsmodus muss nicht auf der Basis der Geschwindigkeit des Fahrzeugs durchgeführt werden. Wenn beispielsweise Geschwindigkeiten des Eingangs und des Ausgangs der Kupplung C3 identisch zueinander werden, kann die Steuerungseinrichtung 40 den Betriebsmodus der Leistungsübertragungsvorrichtung zu dem dritten Betriebsmodus umschalten. Solch eine Bedingung kann auch durch Verwenden des Teileingriffs der Kupplung C3 beseitigt werden, wenn diese von dem ausgerückten Zustand zu dem eingerückten Zustand umgeschaltet wird.
  • ÜBERSETZUNGSVERHÄLTNIS BEIM UMSCHALTEN ZU DEM DRITTEN BETRIEBSMODUS
  • Wie in 51(a) dargestellt ist, kann der dritte Betriebsmodus zu der Zeit ausgeführt werden, wenn Werte des Gesamtübersetzungsverhältnisses in dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus identisch zueinander werden. Zu dieser Zeit können die Kupplungen C1, C2 und C3 gleichzeitig eingerückt werden. Dies ist so, weil, wenn das Gesamtübersetzungsverhältnis den Modusumschaltpunkt P erreicht, wie in 51(a) dargestellt ist, die Geschwindigkeiten des Eingangs und des Ausgangs der Kupplung C1, die Geschwindigkeiten des Eingangs und des Ausgangs der Kupplung C2 und die Geschwindigkeiten des Eingangs und des Ausgangs der Kupplung C3 alle identisch zueinander sind. Das Umschalten zwischen dem ersten und dem dritten Betriebsmodus wird deshalb ohne den Verlust einer Übertragung eines Drehmoments zu den angetriebenen Rädern 14 genauso wie das Umschalten zwischen dem zweiten und dem dritten Betriebsmodus erreicht.
  • Die Verwendung der Kupplung C5, wie in der siebzehnten Ausführungsform, statt des Einweglagers 280 gestattet eine Erhöhung eines zulässigen Übersetzungsbereichs des CVT 22 in dem dritten Betriebsmodus, wie in 51(b) dargestellt ist. Es ist jedoch zweckmäßig, dass der Modusumschaltpunkt P auf entweder die obere oder die untere Grenze des Übersetzungsbereichs des CVT 22 festgelegt ist, um den zulässigen Bereich des Gesamtübersetzungsverhältnisses zu erhöhen.
  • LEISTUNGSVERZWEIGUNGSROTOR, DER MECHANISCH MIT EINER ZUSATZEINRICHTUNG GEKOPPELT IST
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung von 43 oder 44(a) kann gestaltet sein, um den Kompressor 50 zu haben, der zwischen dem Motorgenerator 10 und dem CVT 22 verbunden ist. Diese Anordnung ist im Hinblick auf die Verbesserung der Effizienz beim Übertragen der Leistung von dem Motorgenerator 10 zu dem Kompressor 50 der Anordnung in 43 oder 44(a) überlegen. Gewöhnlich führt die Übertragung der Leistung über das CVT 22 zu einem Verlust der Leistung. Der vorstehende modifizierte Aufbau überträgt die Leistung von dem Motorgenerator 10 direkt zu dem Kompressor 50, ohne über das CVT 22 zu gehen, wodurch der Verlust der zu dem Kompressor 50 übertragenen Leistung minimiert wird.
  • ZUSATZLEISTUNG DURCH EIN DREHMOMENT DES LEISTUNGSVERZWEIGUNGSROTORS
  • Eine Bremspumpe, die eine Bremskraft auf die angetriebenen Räder 14 aufbringt, eine Wasserpumpe, die Wasser zirkulieren lässt, um die Maschine 12 zu kühlen, oder ein Kühlventilator, der Wärme aus dem Wasser ableitet, kann auch durch die Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 anstatt durch den Kompressor 50 oder zusätzlich zu dem Kompressor 50 angetrieben werden.
  • MASCHINENSTARTLEISTUNGSÜBERTRAGUNGSSTEUERUNGSMECHANISMUS
  • Die Kupplung C4 und das Einweglager 26, die vorstehend beschrieben sind, arbeiten als ein Maschinenstartleistungsübertragungssteuerungsmechanismus, um eine Übertragung eines Drehmoments zwischen der Drehwelle 12a der Maschine 12 und dem Maschinenstartrotor der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 wahlweise zu blockieren oder einzurichten, wenn es erfordert ist, die Maschine 12 zu starten. Der Maschinenstartleistungsübertragungssteuerungsmechanismus kann jedoch gestaltet sein, um nur die Kupplung C4 zu haben. In diesem Fall wird eine ungewollte Übertragung eines Drehmoments, das sich beim Start einer Verbrennung von Kraftstoff in der Maschine 12 plötzlich erhöht, zu der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 durch Ausrücken der Kupplung C4 vor dem Start der Verbrennung des Kraftstoffs in der Maschine 12 nach Abgeben einer Anfangsdrehung zu der Drehwelle 12a der Maschine 12 vermieden. Der erste Drehmomentübertragungssteuerungsmechanismus kann auch durch nur das Einweglager 26 gebildet sein.
  • Die Kupplung C4 kann alternativ mit dem Eingang des Einweglagers 26 verbunden sein.
  • Statt des Einweglagers 26, das die Übertragung eines Drehmoments zu der Maschine 12 unter der Bedingung einrichtet, dass die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 26 nicht niedriger als die des Ausgangs von diesem ist, kann eine Einwegkupplung oder ein anderer Einwegleistungsübertragungssteuerungsmechanismus einer ähnlichen Bauart verwendet werden, die/der arbeitet, um die Drehwelle 12a der Drehung des Maschinenstartrotors mit oder ohne Schlupf folgen zu lassen.
  • Die Kupplung C4, die wahlweise die Übertragung eines Drehmoments von der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 zu der Drehwelle 12a der Maschine 12 blockiert, um die Maschine 12 zu starten, ist von einer normalerweise geöffneten Bauart, aber sie kann von einer normalerweise geschlossenen Bauart sein.
  • ANTRIEBSLEISTUNGSÜBERTRAGUNGSSTEUERUNGSMECHANISMUS
  • Das Einweglager 280 arbeitet als ein Einwegübertragungsmechanismus, um die Leistung von der Maschine 12 zu den angetriebenen Rädern 14 unter der Bedingung zu übertragen, dass die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 280, der zu der Maschine 1 führt, nicht geringer als die des Ausgangs des Einweglagers 280 ist, der zu dem Leistungsübertragungsrotor der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 führt, jedoch kann eine Einwegkupplung oder ein Mechanismus einer anderen Bauart, dessen Ausgngswelle dreht, und zwar der Drehung einer Eingangswelle von diesem geringfügig folgend, stattdessen verwendet werden.
  • Der Antriebsleistungsübertragungssteuerungsmechanismus kann alternativ mit einer Kombination aus einem Einwegübertragungsmechanismus und der Kupplung C5 ausgestattet sein.
  • DIREKTLEISTUNGSÜBERTRAGUNGSSTEUERUNGSMECHANISMUS
  • Das Einweglager 60 wird, wie in 42(a) dargestellt ist, als ein Direktleistungsübertragungssteuerungsmechanismus (d. h. als ein Einwegübertragungsmechanismus) verwendet, der die Leistung der Maschine 12 direkt zu den angetriebenen Rädern 14 überträgt, ohne dass Leistung über das CVT 22 geht, und zwar unter der Bedingung, dass die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 60 nicht niedriger als die des Ausgangs von diesem ist, jedoch kann stattdessen eine Einwegkupplung oder ein Mechanismus einer anderen Bauart verwendet werden, dessen Ausgangswelle dreht, um einer Drehung einer Eingangswelle von diesem geringfügig zu folgen. Eine Kombination aus einem Einwegübertragungsmechanismus und der Kupplung C4 kann alternativ verwendet werden.
  • Der Einwegübertragungsmechanismus kann auch in dem Aufbau von 49 verwendet werden.
  • In dem Aufbau der fünfzehnten Ausführungsform kann das Einweglager 28 mit der Kupplung C5 ersetzt sein. Die Leistungsübertragungsvorrichtung dieser Ausführungsform führt den dritten Betriebsmodus unmittelbar nach dem Starten der Maschine 12 aus. Das Einweglager 28 kann deshalb nicht nur verwendet werden, um die Übertragung eines Drehmoments, das erzeugt wird, wenn der Kraftstoff in der Maschine 12 zu verbrennen beginnt, zu der Leistungsverzweigungsvorrichtung 20 zu vermeiden.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung der vierzehnten bis zweiundzwanzigsten Ausführungsform schaltet den dritten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus, wie in 40(b) dargestellt ist, zu der Zeit um, wenn sich das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 erhöht und den Punkt Q erreicht, jedoch kann ein derartiges Umschalten, wie in 44(b) dargestellt ist, zu der Zeit durchgeführt werden, wenn sich das Gesamtübersetzungsverhältnis (d. h. das Übersetzungsverhältnis des CVT 22) verringert und den Punkt Q erreicht, der ein Schnitt zwischen einer diagonalen Linie, die den zweiten Betriebsmodus darstellt, und einer horizontalen Linie ist, die den dritten Betriebsmodus darstellt.
  • VERWENDUNG DER LEISTUNGSZIRKULATION IN DEM ERSTEN BETRIEBSMODUS
  • Die Leistungszirkulation, die vorstehend beschrieben ist, wird verwendet, um das Vorzeichen der Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14 (d. h. die Richtung der Drehung der angetriebenen Räder 14) von dem negativen Wert zu Null (0) und zu dem positiven Wert oder anders herum zu ändern, ohne die Richtung der Drehung der Leistungsquelle (d. h. des Motorgenerators 10) umzukehren, kann jedoch alternativ nur in einem Bereich verwendet werden, in dem das Vorzeichen der Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14 entweder positiv oder negativ ist. In diesem Fall wird die Umkehrung der Drehung der angetriebenen Räder 14 durch Umkehren des Motorgenerators 10 oder Ändern der Kombination von mechanischen Verbindungen zwischen den Leistungsverzweigungsrotoren, der Leistungsquelle und den angetriebenen Rädern 14 erreicht, ohne das Vorzeichen der Geschwindigkeit des Motorgenerators 10 umzukehren. Dies wird durch Einbauen einer Kupplung zwischen dem Sonnenrad S und dem CVT und einer mechanischen Einrichtung, um das Sonnenrad S von einer Bewegung abzuhalten, in dem Aufbau von 22(a) erreicht.
  • Wenn die Umkehrung einer Drehung der angetriebenen Räder 14 nicht durch Ändern des Übersetzungsverhältnisses des CVT 22 in der vorstehenden Weise erreicht wird, ermöglicht dies, dass der Bereich, in dem das Gesamtübersetzungsverhältnis mit einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses des CVT 22 in dem ersten Betriebsmodus geändert wird, verschmälert wird, wodurch eine Verringerung eines erforderten Widerstandsfähigkeitsgrads des CVT 22 gestattet wird.
  • BEDINGUNG, UM DIE KUPPLUNG C1 BIS C3 EINZURÜCKEN
  • Jede der Kupplungen C1 bis C3 kann eingerückt werden, wenn eine Bedingung vorliegt, die anders als die ist, die vorstehend beschrieben ist. Wenn beispielsweise das Fahrzeug gestoppt ist oder es erfordert ist, das Fahrzeug zu ziehen, rückt die Steuerungseinrichtung 40 bevorzugt die Kupplungen C1 bis C3 aus. Dies vermeidet, dass die Drehung des CVT 22 dem Ziehen des Fahrzeugs folgt, wodurch die Verschlechterung des CVT 22 minimiert wird, selbst wenn es mit einem Metallriemen ausgestattet ist. In dem Aufbau von 35 beispielsweise, wenn die Steuerungseinrichtung 40 die Kupplungen C1, C2 und C3 ausrückt, bewirkt dies, dass der Generatormotor 10 das CVT 22 von einem Drehen abhält, und gestattet, dass die Kupplungen C1, C2 und C3 leerlaufen.
  • Die Steuerungseinrichtung 40 kann die Kupplungen C1 und C2 einrücken und die Kupplung C3 ausrücken, um das Gesamtübersetzungsverhältnis über ein gegebenes Hochgeschwindigkeitsübersetzungsverhältnis zu bringen. Die Steuerungseinrichtung 40 kann auch das Übersetzungsverhältnis des CVT 22 so regulieren, dass der Wert des Gesamtübersetzungsverhältnisses in dem ersten Betriebsmodus sich von dem in dem zweiten Betriebsmodus unterscheidet, und rückt die Kupplungen C1 und C2 ein, wodurch die angetriebenen Räder 14 von einem Drehen abgehalten werden.
  • BEDINGUNG, UM DIE KUPPLUNG C4 EINZURÜCKEN
  • Wenn die Geschwindigkeit der Maschine 12 unterhalb eines minimalen Werts ist, der notwendig ist, um die Stabilität des Betriebs der Maschine 12 zu gewährleisten, und eine Maschinenstartanfrage vorliegt, rückt die Steuerungseinrichtung die Kupplung C4 in den vorstehenden Ausführungsformen ein, aber alternativ kann solch ein Einrücken durchgeführt werden, wenn es erfordert ist, das Fahrzeug zu bremsen. Dies ist in dem Aufbau der vorstehenden vierzehnten bis zweiundzwanzigsten Ausführungsform ermöglicht, die gestaltet sind, um das Maschinenstartdrehmoment zu gewährleisten, selbst wenn der Motorgenerator 10 eine verringerte Größe hat. Die Verringerung der Größe des Motorgenerators 10 auf einen Grad, der bis zu mehrere 10 kW erzeugt, kann zur Schwierigkeit beim Erhöhen der Bremskraft, die durch einen Regenerativbetrieb des Motorgenerators 10 zu erzeugen ist, auf ein erfordertes Niveau führen. Jedoch kann die Leistungsübertragungsvorrichtung der vierzehnten bis zweiundzwanzigsten Ausführungsform die Kupplung C4 einrücken und eine Widerstandslast von der Maschine 12 auf die Leistungsübertragungsvorrichtung 20 aufbringen, um ein Maschinenbremsen zu erzeugen.
  • Um den Verbrauch von Leistung des Motorgenerators 10 zu beseitigen, wenn die Maschine 12 nach dem Regenerativbetrieb des Motorgenerators 10 wieder gestartet wird, kann die Steuerungseinrichtung 40 alternativ die Kupplung C4 während des Regenerativbetriebs einrücken, um die Geschwindigkeit der Maschine 12 größer als eine untere Grenze zu halten, über der eingespritzter Kraftstoff in der Maschine 12 automatisch zu verbrennen beginnt.
  • BAUART DER GESCHWINDIGKEITSÄNDERUNGSEINRICHTUNG
  • Das CVT 22 muss nicht von einer Riemenbauart sein. Beispielsweise kann eine Traktionsantriebsbauart oder ein hydraulisches stufenlos einstellbares Getriebe verwendet werden. Alternativ kann ein Zahnradgetriebe statt des CVT 22 verwendet werden. In dem Fall, in dem die Leistung zu den angetriebenen Rädern 14 über das Zahnradgetriebe übertragen wird, ist die Effizienz einer solchen Leistungsübertragung niedriger als die in dem direkten Leistungsübertragungsmodus, wie vorstehend beschrieben ist, um die Leistung direkt zu den angetriebenen Rädern 14 zu übertragen, so dass der direkte Leistungsübertragungsmodus als nützlich erachtet wird. Der direkte Leistungsübertragungsmodus ist jedoch in dem Fail-Safe-Modus nützlich, ungeachtet eines Abfalls der Effizienz einer Übertragung von Leistung zu den angetriebenen Rädern 14.
  • Das Einweglager 60 wird, wie in 42(a) dargestellt ist, als ein Steuerungsmechanismus für eine direkte Leistungsübertragung (d. h. ein Einwegübertragungsmechanismus) verwendet, der die Leistung der Maschine 12 direkt zu den angetriebenen Rädern 14, ohne dass Leistung über das CVT 22 geht, unter der Bedingung überträgt, dass die Geschwindigkeit des Eingangs des Einweglagers 60 nicht niedriger als die des Ausgangs von diesem ist, jedoch kann stattdessen eine Einwegkupplung oder ein Mechanismus einer anderen Bauart verwendet werden, dessen Ausgangswelle dreht, wobei diese einer Drehung einer Eingangswelle von diesem geringfügig folgend dreht. Eine Kombination aus einem Einwegübertragungsmechanismus und der Kupplung C4 kann alternativ verwendet werden.
  • ANDERE MODIFIKATIONEN
  • Kraftfahrzeuge, in denen die Leistungsübertragungsvorrichtung einzubauen ist, können maschinenangetriebene Fahrzeuge sein, die mit nur der Maschine 12 ausgestattet sind, oder Elektrofahrzeuge, die mit nur dem Motorgenerator 10 ausgestattet sind, und auch Hybridfahrzeuge, wie vorstehend beschrieben ist, die mit sowohl der Maschine 12 als auch dem Motorgenerator 10 ausgerüstet sind.
  • Beispielsweise kann der Aufbau von 35 gestaltet sein, um den Motorgenerator 10, das Einweglager 26 und die Kupplung C4 nicht zu umfassen.
  • Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann gestaltet sein, um einen Wegfall einer Übertragung eines Drehmoments zu den angetriebenen Rädern 14 beim Umschalten zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus zu gestatten. Dies bietet auch den gleichen Vorteil 1), der in der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Im Speziellen erhöht die Steuerungseinrichtung 40 allmählich den Grad eines Eingriffs von einer der Kupplungen C1 und C2, die von dem ausgerückten Zustand in den eingerückten Zustand umgeschaltet wird, um den Teileingriff der einen von den Kupplungen C1 und C2 einzurichten. Wenn jedoch ein Fail-Safe-Modus ausgeführt wird, in dem es erfordert ist, zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus schnell umzuschalten, ungeachtet eines mechanischen Stoßes, der daraus resultiert, kann die Steuerungseinrichtung 40 zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus zwangsweise bei einem Übersetzungsverhältnis des CVT 22 umschalten, das Werte des Gesamtübersetzungsverhältnisses entwickelt, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus unterscheiden, ohne den Teileingriff von der einen der Kupplungen C1 und C2 zu schaffen.
  • Die Modifikationen, die in der ersten bis dreizehnten Ausführungsform beschrieben sind, können in der vierzehnten bis zweiundzwanzigsten Ausführungsform verwendet werden.
  • Während die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die bevorzugten Ausführungsformen offenbart worden ist, um ein besseres Verständnis von dieser zu erleichtern, sollte es klar sein, dass die Erfindung auf verschiedene Arten ausgeführt werden kann, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen. Deshalb sollte zu verstehen sein, dass die Erfindung alle möglichen Ausführungsformen und Modifikationen an den gezeigten Ausführungsformen umfasst, die ohne Abweichung von dem Prinzip der Erfindung ausgeführt werden können, das in den angehängten Ansprüchen dargelegt ist. Beispielsweise kann die Leistungsübertragungsvorrichtung von jeder der Ausführungsformen gestaltet sein, um eines oder einige Merkmale der anderen Ausführungsform zu haben.
  • Ein Leistungsübertragungsgerät für ein Fahrzeug ist vorgesehen, das mit einer Leistungsverzweigungsvorrichtung und einer Geschwindigkeitsänderungseinrichtung ausgestattet ist. Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist gestaltet, um ein Geschwindigkeitsverhältnis einer Geschwindigkeit einer Drehung eines Ausgangs einer Leistungsquelle zu einer Geschwindigkeit einer Drehung eines angetriebenen Rads in einem Leistungszirkulationsmodus einer Leistungsverzweigungsvorrichtung festzulegen, um innerhalb eines Bereichs von einem positiven Bereich, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses positiv ist, und einem negativen Bereich zu liegen, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses negativ ist. Dies führt zu einer Verringerung eines Grads eines Drehmoments, das auf die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, wie beispielsweise ein stufenlos einstellbares Getriebe, wirkt, wodurch eine Verringerung eines erforderten Widerstandsfähigkeitsgrads der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung gestattet wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2010-172529 [0001]
    • JP 2010-216464 [0001]
    • JP 2010-216465 [0001]
    • JP 2006-308039 [0003]
    • JP 2001-108073 [0271]

Claims (69)

  1. Leistungsübertragungsgerät für ein Fahrzeug mit: einer Leistungsverzweigungsvorrichtung, die einen ersten, einen zweiten und einen dritten Rotor hat, die in Verbindung miteinander drehen, um Leistung zwischen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Rotor zu verzweigen, wobei der dritte Rotor mechanisch mit einem angetriebenen Rad eines Fahrzeugs gekoppelt ist; und einer Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, die mechanisch mit der Leistungsverzweigungsvorrichtung verbunden ist, wobei die Leistungsverzweigungsvorrichtung in einen Leistungsübertragungsmodus versetzt wird, in dem Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, über den zweiten Rotor zu dem dritten Rotor und dann zu dem angetriebenen Rad als Drehmoment übertragen wird, wobei in dem Leistungsübertragungsmodus die Leistungsverzweigungsvorrichtung auch in einen Leistungszirkulationsmodus versetzt wird, wobei die Leistung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor zirkuliert, und wobei ein Geschwindigkeitsverhältnis einer Geschwindigkeit einer Drehung eines Ausgangs der Leistungsquelle zu einer Geschwindigkeit einer Drehung des angetriebenen Rads in dem Leistungszirkulationsmodus festgelegt ist, um innerhalb eines Bereichs von einem positiven Bereich, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses positiv ist, und einem negativen Bereich zu liegen, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses negativ ist.
  2. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 1, das des Weiteren eine Steuerungseinrichtung aufweist, die das Geschwindigkeitsverhältnis steuert, um innerhalb eines Bereichs von dem positiven Bereich und dem negativen Bereich zu liegen.
  3. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 2, wobei die Leistungsquelle eine elektrische drehende Maschine ist.
  4. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 3, wobei die Steuerungseinrichtung arbeitet, um eine Drehung der elektrischen drehenden Maschine in entgegengesetzten Richtungen umzuschalten.
  5. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 2, des Weiteren mit einem Umkehrmechanismus, der zwischen mechanischen Verbindungen von wenigstens einer Komponente von den Komponenten Leistungsquelle und angetriebenes Rad mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Rotor der Leistungsverzweigungsvorrichtung wechselt, um ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses umzukehren.
  6. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 2, wobei die Steuerungseinrichtung einen absoluten Wert eines minimalen Werts des Geschwindigkeitsverhältnisses über null in dem einen Bereich von dem positiven und dem negativen Bereich hält.
  7. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung ein stufenlos einstellbares Getriebe ist, das mit Riemenscheiben und einem Riemen ausgestattet ist, und wobei das stufenlos einstellbare Getriebe so gestaltet ist, dass ein absoluter Wert eines minimalen Werts des Geschwindigkeitsverhältnisses in dem einen Bereich von dem positiven Bereich und dem negativen Bereich von null entfernt gehalten wird, um eine Änderung des Geschwindigkeitsverhältnisses auszugleichen, die durch ein Altern des stufenlos einstellbaren Getriebes auftritt.
  8. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 1, wobei ein absoluter Wert eines minimalen Werts des Geschwindigkeitsverhältnisses so bestimmt ist, um um eine gegebene Spanne von null weg zu sein, die äquivalent zu einer Änderung des Geschwindigkeitsverhältnisses ist, die durch ein Altern der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung auftritt.
  9. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Leistungsquelle eine elektrische drehende Maschine ist, wobei der erste Rotor mechanisch mit einer Brennkraftmaschine gekoppelt ist, die als eine Leistungsquelle arbeitet, und das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren einen Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus aufweist, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  10. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 9, wobei der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus eine elektronisch gesteuerte Unterbrechungseinrichtung hat, die die Übertragung von Leistung zwischen dem dritten Rotor und der Brennkraftmaschine unterbricht.
  11. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 10, wobei der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus des Weiteren einen Einwegübertragungsmechanismus hat, der die Übertragung einer Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine unter einer Bedingung erreicht, dass eine Geschwindigkeit eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu dem ersten Rotor führt, nicht geringer als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus ist, der zu der Brennkraftmaschine führt.
  12. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 9, wobei der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus, der die Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert, als ein erster Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus funktioniert, und das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren einen zweiten Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus aufweist, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem zweiten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  13. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Leistungsverzweigungsvorrichtung einen Planetengetriebesatz hat, der mit einem Sonnenrad, einem Träger und einem Hohlrad ausgerüstet ist, die als der erste, zweite und dritte Rotor arbeiten.
  14. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 1, des Weiteren mit einem Leistungsübertragungsweg, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung anordnet ist und durch den der erste und der zweite Rotor so miteinander verbunden sind, ohne den dritten Rotor, um in Verbindung miteinander zu drehen, und wobei die Leistungsquelle mechanisch mit dem Leistungsübertragungsweg gekoppelt ist.
  15. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 14, wobei die Leistungsquelle, die mechanisch mit dem ersten und dem zweiten Rotor gekoppelt ist, eine elektrische drehende Maschine ist, wobei eine Brennkraftmaschine, die als eine Leistungsquelle arbeitet, mechanisch mit einem von dem ersten und dem zweiten Rotor verbunden ist, und wobei das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren einen Mechanismus zum Umschalten von einem ersten zu einem zweiten Betriebsmodus aufweist, der zwischen einem ersten Betriebsmodus, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung mechanisch mit sowohl dem ersten als auch dem zweiten Rotor verbunden ist, und einem zweiten Betriebsmodus umschaltet, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung mechanisch mit dem zweiten und dem dritten Rotor verbunden ist, und wobei ein Ableitungswert einer Funktion, in der das Geschwindigkeitsverhältnis durch eine abhängige Variable ausgedrückt ist und ein Übersetzungsverhältnis der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung durch eine unabhängige Variable ausgedrückt ist, in Bezug auf die unabhängige Variable in dem zweiten Betriebsmodus ein entgegengesetztes Vorzeichen zu dem in dem ersten Betriebsmodus hat.
  16. Leistungsübertragungsgerät für ein Fahrzeug mit: einer elektrischen drehenden Maschine, die als eine Leistungsquelle arbeitet; einer Leistungsverzweigungsvorrichtung, die einen ersten, einen zweiten und einen dritten Rotor hat, die in Verbindung miteinander drehen, um Leistung zwischen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Rotor zu verzweigen, wobei der dritte Rotor mechanisch mit einem angetriebenen Rad eines Fahrzeugs gekoppelt ist; einer Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, die mechanisch mit der Leistungsverzweigungsvorrichtung verbunden ist; einer Festlegungseinrichtung zum Festlegen von Vorzeichen einer Leistung, die von dem ersten und dem zweiten Rotor ausgegeben wird, entgegengesetzt zueinander, um einen Leistungszirkulationsmodus einzurichten, in dem die Leistung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor in einem Leistungsübertragungsmodus zirkuliert, in dem Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, über den zweiten Rotor zu dem dritten Rotor und dann zu dem angetriebenen Rad übertragen wird; und einer Bidirektionalumschalteinrichtung zum Umschalten einer Drehung der elektrischen drehenden Maschine zwischen entgegengesetzten Richtungen.
  17. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 16, das des Weiteren eine Steuerungseinrichtung aufweist, die ein Geschwindigkeitsverhältnis einer Geschwindigkeit einer Drehung eines Ausgangs der Leistungsquelle zu einer Geschwindigkeit einer Drehung des angetriebenen Rads steuert, um innerhalb eines Bereichs von einem positiven Bereich, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses positiv ist, und einem negativen Bereich zu liegen, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses negativ ist.
  18. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 16, wobei der zweite Rotor drehbar wird, wenn eine Geschwindigkeit des dritten Rotors, der mit dem angetriebenen Rad gekoppelt ist, null ist, und wobei der zweite Rotor auch mit einer Zusatzeinrichtung des Fahrzeugs gekoppelt ist.
  19. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 16, wobei ein Geschwindigkeitsverhältnis einer Geschwindigkeit einer Drehung eines Ausgangs der Leistungsquelle zu einer Geschwindigkeit einer Drehung des angetriebenen Rads in dem Leistungszirkulationsmodus bestimmt ist, um innerhalb eines Bereichs zu liegen, der sich von einem positiven Bereich, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses positiv ist, und einem negativen Bereich, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses negativ ist, über null (0) hinweg zu erstrecken.
  20. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 16, wobei die Leistungsquelle eine elektrische drehende Maschine ist, wobei der erste Rotor mechanisch mit einer Brennkraftmaschine gekoppelt ist, die als eine Leistungsquelle arbeitet, und wobei das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren einen Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus aufweist, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  21. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 20, wobei der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus eine elektronisch gesteuerte Unterbrechungseinrichtung hat, die die Übertragung von Leistung zwischen dem dritten Rotor und der Brennkraftmaschine unterbricht.
  22. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 21, wobei der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus des Weiteren einen Einwegübertragungsmechanismus hat, der die Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine unter einer Bedingung erreicht, dass eine Geschwindigkeit eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu dem ersten Rotor führt, nicht geringer als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus ist, der zu der Brennkraftmaschine führt.
  23. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 20, wobei der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus, der die Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert, als ein erster Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus funktioniert, wobei das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren einen zweiten Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus aufweist, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem zweiten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  24. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 16, wobei die Leistungsverzweigungsvorrichtung einen Planetengetriebesatz hat, der mit einem Sonnenrad, einem Träger und einem Hohlrad ausgestattet ist, die als der erste, zweite und dritte Rotor arbeiten.
  25. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 16, des Weiteren mit einem Leistungsübertragungsweg, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung angeordnet ist und durch den der erste und der zweite Rotor so verbunden sind, ohne den dritten Rotor, um in Verbindung miteinander zu drehen, und wobei die Leistungsquelle mechanisch mit dem Leistungsübertragungsweg gekoppelt ist.
  26. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 25, wobei die Leistungsquelle, die mechanisch mit dem ersten und dem zweiten Rotor gekoppelt ist, eine elektrische drehende Maschine ist, wobei eine Brennkraftmaschine, die als eine Leistungsquelle arbeitet, mechanisch mit einem von dem ersten und dem zweiten Rotor verbunden ist, und wobei das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren einen Mechanismus zum Umschalten von einem ersten zu einem zweiten Betriebsmodus aufweist, der zwischen einem ersten Betriebsmodus, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung mechanisch mit sowohl dem ersten als auch dem zweiten Rotor verbunden ist, und einem zweiten Betriebsmodus umschaltet, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung mechanisch mit dem zweiten und dem dritten Rotor verbunden ist, und wobei ein Ableitungswert einer Funktion, in der das Geschwindigkeitsverhältnis durch eine abhängige Variable ausgedrückt ist und ein Übersetzungsverhältnis der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung durch eine unabhängige Variable ausgedrückt ist, in Bezug auf die unabhängige Variable in dem zweiten Betriebsmodus ein entgegengesetztes Vorzeichen zu dem in dem ersten Betriebsmodus hat.
  27. Leistungsübertragungsgerät für ein Fahrzeug mit: einer Leistungsverzweigungsvorrichtung, die einen ersten, einen zweiten und einen dritten Rotor hat, die in Verbindung miteinander drehen, um Leistung zwischen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Rotor zu verzweigen, wobei der dritte Rotor mechanisch mit einem angetriebenen Rad eines Fahrzeugs gekoppelt ist; einer Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, die mechanisch mit der Leistungsverzweigungsvorrichtung verbunden ist; einer Festlegungseinrichtung zum Festlegen von Vorzeichen einer Leistung, die von dem ersten und dem zweiten Rotor ausgegeben wird, entgegengesetzt zueinander, um einen Leistungszirkulationsmodus einzurichten, in dem die Leistung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor in einem Leistungsübertragungsmodus zirkuliert, in dem Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, über den zweiten Rotor zu dem dritten Rotor und dann zu dem angetriebenen Rad übertragen wird; und einem Umkehrmechanismus, der arbeitet, um zwischen mechanischen Verbindungen von wenigstens einer Komponente von den Komponenten Leistungsquelle und angetriebenen Rad mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Rotor der Leistungsverzweigungsvorrichtung zu wechseln, um ein Vorzeichen eines Geschwindigkeitsverhältnisses einer Geschwindigkeit einer Drehung eines Ausgangs der Leistungsquelle zu einer Geschwindigkeit einer Drehung des angetriebenen Rads zu ändern.
  28. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 27, wobei die Leistungsquelle eine elektrische drehende Maschine ist.
  29. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 27, des Weiteren mit einer Steuerungseinrichtung, die ein Geschwindigkeitsverhältnis einer Geschwindigkeit einer Drehung eines Ausgangs der Leistungsquelle zu einer Geschwindigkeit einer Drehung des angetriebenen Rads steuert, um innerhalb eines Bereichs von einem positiven Bereich, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses positiv ist, und einem negativen Bereich zu liegen, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses negativ ist.
  30. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 27, wobei der zweite Rotor drehbar wird, wenn eine Geschwindigkeit des dritten Rotors, der mit dem angetriebenen Rad gekoppelt ist, null ist, und wobei der zweite Rotor auch mit einer Zusatzeinrichtung des Fahrzeugs gekoppelt ist.
  31. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 27, wobei ein Geschwindigkeitsverhältnis einer Geschwindigkeit einer Drehung eines Ausgangs der Leistungsquelle zu einer Geschwindigkeit einer Drehung des angetriebenen Rads in dem Leistungszirkulationsmodus bestimmt ist, um innerhalb eines Bereichs zu liegen, der sich von einem positiven Bereich, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses positiv ist, und einem negativen Bereich, in dem ein Vorzeichen des Geschwindigkeitsverhältnisses negativ ist, über null (0) hinweg zu erstrecken.
  32. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 27, wobei die Leistungsquelle eine elektrische drehende Maschine ist, wobei der erste Rotor mechanisch mit einer Brennkraftmaschine gekoppelt ist, die als eine Leistungsquelle arbeitet, und wobei das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren einen Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus aufweist, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  33. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 32, wobei der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus eine elektronisch gesteuerte Unterbrechungseinrichtung umfasst, die die Übertragung von Leistung zwischen dem dritten Rotor und der Brennkraftmaschine unterbricht.
  34. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 33, wobei der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus des Weiteren einen Einwegübertragungsmechanismus hat, der die Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine unter einer Bedingung erreicht, dass eine Geschwindigkeit eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu dem ersten Rotor führt, nicht geringer als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus ist, der zu der Brennkraftmaschine führt.
  35. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 32, wobei der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus, der die Übertragung von Leistung zwischen dem ersten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert, als ein erster Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus funktioniert, und wobei das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren einen zweiten Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus aufweist, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem zweiten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  36. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 27, wobei die Leistungsverzweigungsvorrichtung einen Planetengetriebesatz hat, der mit einem Sonnenrad, einem Träger und einem Hohlrad ausgestattet ist, die als der erste, der zweite und der dritte Rotor arbeiten.
  37. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 27, des Weiteren mit einem Leistungsübertragungsweg, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung angeordnet ist und über den der erste und der zweite Rotor so verbunden sind, ohne den dritten Rotor, um in Verbindung miteinander zu drehen, und wobei die Leistungsquelle mechanisch mit dem Leistungsübertragungsweg gekoppelt ist.
  38. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 37, wobei die Leistungsquelle, die mechanisch mit dem ersten und dem zweiten Rotor gekoppelt ist, eine elektrische drehende Maschine ist, wobei eine Brennkraftmaschine, die als eine Leistungsquelle arbeitet, mechanisch mit einem von dem ersten und dem zweiten Rotor verbunden ist, und wobei das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren einen Mechanismus zum Umschalten von einem ersten zu einem zweiten Betriebsmodus aufweist, der zwischen einem ersten Betriebsmodus, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung mechanisch mit sowohl dem ersten als auch dem zweiten Rotor verbunden ist, und einem zweiten Betriebsmodus umschaltet, in dem die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung mechanisch mit dem zweiten und dem dritten Rotor verbunden ist, und wobei ein Ableitungswert einer Funktion, in der das Geschwindigkeitsverhältnis durch eine abhängige Variable ausgedrückt ist und ein Übersetzungsverhältnis der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung durch eine unabhängige Variable ausgedrückt ist, in Bezug auf die unabhängige Variable in dem zweiten Betriebsmodus ein entgegengesetztes Vorzeichen zu dem in dem ersten Betriebsmodus hat.
  39. Leistungsübertragungsgerät für ein Fahrzeug mit: einer Leistungsverzweigungsvorrichtung, die mit einer Leistungsquelle zu koppeln ist und Leistungsverzweigungsrotoren hat, die ein erster, ein zweiter und ein dritter Rotor sind, die in Verbindung miteinander drehen, um Leistung zwischen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Rotor zu verzweigen, wobei der erste Rotor mechanisch mit einem angetriebenen Rad eines Fahrzeugs gekoppelt ist und der erste, der zweite und der dritte Rotor so miteinander verbunden sind, dass ihre Drehzahlen an einer geraden Linie in einem Nomogramm angeordnet sind; einem stufenlos einstellbaren Getriebe, das mechanisch mit der Leistungsverzweigungsvorrichtung verbunden sind; einem Leistungszirkulationsweg, über den Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor über das stufenlos einstellbare Getriebe in einem Leistungsübertragungsmodus zu zirkulieren ist, in dem Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, über den zweiten Rotor zu dem ersten Rotor übertragen wird; und einer Fixiereinrichtung zum Fixieren eines Geschwindigkeitsverhältnisses einer Geschwindigkeit des zweiten Rotors zu einer Geschwindigkeit des dritten Rotors ohne Verwendung des stufenlos einstellbaren Getriebes durch Einrichten von entweder einer gegebenen mechanischen Verbindung zwischen den Leistungsverzweigungsrotoren oder einer mechanischen Verbindung von einem der Leistungsverzweigungsrotoren mit einem gegebenen Bauteil, wenn bestimmt wird, dass ein Betrieb des stufenlos einstellbaren Getriebes, die Leistung durch dieses hindurch zu übertragen, fehlerhaft ist.
  40. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 39, des Weiteren mit einem Antriebsleistungsübertragungsweg, über den der zweite Rotor mechanisch mit dem ersten Rotor über das stufenlos einstellbare Getriebe zu verbinden ist, und einem Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads, der in dem Antriebsleitungsübertragungsweg angeordnet ist und eine Übertragung von Leistung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor wahlweise einrichtet und blockiert, und wobei die Fixiereinrichtung eine Zweiwegeeinrichtungssteuerungseinrichtung zum Steuern eines Betriebs des Leistungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads hat, um eine Übertragung von Leistung durch sowohl den Leistungszirkulationsweg als auch den Antriebsleistungsübertragungsweg einzurichten, wenn bestimmt wird, dass ein Betrieb des stufenlos einstellbaren Getriebes, die Leistung durch dieses hindurch zu übertragen, fehlerhaft ist.
  41. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 40, des Weiteren mit einem zirkulationseinrichtenden Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor über den Leistungszirkulationsweg wahlweise einrichtet und blockiert, und wobei die Zweiwegeeinrichtungssteuerungseinrichtung Betriebe des Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads und des zirkulationseinrichtenden Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus steuert, um die Übertragung von Leistung über den Leistungszirkulationsweg und den Antriebsleistungsübertragungsweg einzurichten, wenn bestimmt wird, dass ein Betrieb des stufenlos einstellbaren Getriebes, die Leistung durch dieses hindurch zu übertragen, fehlerhaft ist.
  42. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 40, wobei die Leistungsquelle mechanisch zwischen dem stufenlos einstellbaren Getriebe und dem zweiten Rotor verbunden ist.
  43. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 42, des Weiteren mit einer Diagnoseeinrichtung zum Diagnostizieren, ob ein Betrieb des stufenlos einstellbaren Getriebes, die Leistung durch dieses hindurch zu übertragen, fehlerhaft ist, und wobei die Zweiwegeeinrichtungssteuerungseinrichtung die Übertragung von Leistung über sowohl den Leistungszirkulationsweg als auch den Antriebsleistungsübertragungsweg einrichtet, wenn bestimmt wird, dass ein Betrieb des stufenlos einstellbaren Getriebes, die Leistung durch dieses hindurch zu übertragen, fehlerhaft ist.
  44. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 43, wobei die Leistungsquelle eine Brennkraftmaschine und eine elektrische drehende Maschine umfasst, wobei die Brennkraftmaschine mechanisch mit einem von einem Eingang und einem Ausgang des stufenlos einstellbaren Getriebes verbunden ist, der zu dem zweiten Rotor führt, wobei die elektrische drehende Maschine mechanisch mit dem anderen von dem Eingang und dem Ausgang des stufenlos einstellbaren Getriebes verbunden ist.
  45. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 44, des Weiteren mit einem Startleistungsübertragungssteuerungsmechanismus, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem dritten Rotor und einer Drehwelle der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  46. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 45, wobei der Startleistungsübertragungssteuerungsmechanismus eine elektrisch gesteuerte Befestigungseinrichtung hat, die wahlweise einen Eingriff und Nichteingriff zwischen dem dritten Rotor und der Drehwelle der Brennkraftmaschine einrichtet.
  47. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 45, wobei der Startleistungsübertragungssteuerungsmechanismus einen Einwegübertragungsmechanismus hat, der die Übertragung von Leistung zwischen dem dritten Rotor und einer Drehwelle der Brennkraftmaschine unter einer Bedingung einrichtet, dass eine Geschwindigkeit einer Drehung eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu dem dritten Rotor führt, nicht niedriger als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus ist, der zu der Brennkraftmaschine führt.
  48. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 45, des Weiterem mit einem Antriebsleistungsübertragungssteuerungsmechanismus, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem zweiten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  49. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 42, wobei das stufenlos einstellbare Getriebe von einer Riemenbauart ist, und wobei das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren eine Übertragungsblockiereinrichtung zum Lockern eines Riemens des stufenlos einstellbaren Getriebes aufweist, um die Übertragung von Leistung über das stufenlos einstellbare Getriebe zu blockieren, und wobei, wenn die Übertragungsblockierungseinrichtung die Übertragung von Leistung über das stufenlos einstellbare Getriebe blockiert, die Zweiwegeeinrichtungssteuerungseinrichtung die Übertragung von Leistung über sowohl den Leistungszirkulationsweg als auch den Antriebsleistungsübertragungsweg einrichtet.
  50. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 39, wobei die Leistungsquelle mechanisch zwischen dem stufenlos einstellbaren Getriebe und dem zweiten Rotor verbunden ist, wobei das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren eine Halteeinrichtung aufweist, um den dritten Rotor von einem Drehen abzuhalten, und wobei die Fixiereinrichtung die Halteeinrichtung betreibt, um den dritten Rotor von einem Drehen abzuhalten.
  51. Leistungsübertragungsgerät für ein Fahrzeug mit: einer Leistungsverzweigungsvorrichtung, die mit einer Leistungsquelle zu koppeln ist und Leistungsverzweigungsrotoren hat, die ein erster, ein zweiter und ein dritter Rotor sind, die in Verbindung miteinander drehen, um Leistung zwischen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Rotor zu verzweigen, wobei der erste Rotor mechanisch mit einem angetriebenen Rad eines Fahrzeugs gekoppelt ist; einem stufenlos einstellbaren Getriebe, das mechanisch mit der Leistungsverzweigungsvorrichtung verbunden ist; einem Leistungszirkulationsweg, der durch Verbinden des zweiten und des dritten Rotors über das stufenlos einstellbare Getriebe eingerichtet wird und über den Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor in einem Leistungsübertragungsmodus zu zirkulieren ist, in dem Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, über den zweiten Rotor zu dem ersten Rotor übertragen wird; einem Antriebsleistungsübertragungsweg, über den der zweite Rotor mechanisch mit dem ersten Rotor über das stufenlos einstellbare Getriebe zu verbinden ist; einem Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads, der in dem Antriebsleistungsübertragungsweg angeordnet ist und eine Übertragung von Leistung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor wahlweise einrichtet und blockiert; und einer Zweiwegeeinrichtungssteuerungseinrichtung zum Steuern eines Betriebs des Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads, um eine Übertragung von Leistung über sowohl den Leistungszirkulationsweg als auch den Antriebsleistungsübertragungsweg einzurichten, wenn bestimmt wird, dass ein Betrieb des stufenlos einstellbaren Getriebes, um die Leistung durch dieses hindurch zu übertragen, fehlerhaft ist.
  52. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 51, des Weiteren mit einer Effizienzbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, dass eine Effizienz des stufenlos einstellbaren Getriebes beim Übertragen der Leistung durch dieses hindurch abgenommen hat, wenn sich ein Grad eines Drehmoments, das auf das stufenlos einstellbare Getriebe wirkt, erhöht, und wobei, wenn die Effizienzbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Effizienz des stufenlos einstellbaren Getriebes beim Übertragen der Leistung durch dieses hindurch abgenommen hat, die Zweiwegeeinrichtungssteuerungseinrichtung Drehzahlen eines Eingangs und eines Ausgangs des Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads festlegt, um voneinander verschieden zu sein, um einen Grad zu verringern, zu dem die Leistung über den Übertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads zu übertragen ist.
  53. Leistungsübertragungsgerät für ein Fahrzeug mit: einer Leistungsverzweigungsvorrichtung, die mit einer Leistungsquelle zu koppeln ist und eine Vielzahl von Leistungsverzweigungsrotoren hat, die so verbunden sind, um in Verbindung miteinander zu drehen, um Leistung zwischen den Leistungsverzweigungsrotoren zu verzweigen; einer Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, die mechanisch mit der Leistungsverzweigungsvorrichtung gekoppelt ist und ein variables Übersetzungsverhältnis hat; einem indirekten Übertragungsweg, der eingerichtet ist, um Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, zu dem angetriebenen Rad über die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung zu übertragen; einem direkten Übertragungsweg, der eingerichtet ist, um die Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, zu dem angetriebenen Rad ohne Verwendung der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung zu übertragen; und einer Umschalteinrichtung zum Umschalten zwischen einem indirekten Übertragungsmodus, in dem der indirekte Übertragungsweg eingerichtet ist, und einem direkten Übertragungsmodus, in dem der direkte Übertragungsweg eingerichtet ist.
  54. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 53, wobei die Leistungsverzweigungsrotoren einen ersten, einen zweiten und einen dritten Rotor haben, wobei der erste Rotor mechanisch mit dem angetriebenen Rad gekoppelt ist, wobei in dem indirekten Übertragungsmodus der zweite und der dritte Rotor mechanisch miteinander über die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung gekoppelt sind, um die Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, zu dem ersten Rotor über einen von dem zweiten und dem dritten Rotor zu übertragen, und wobei das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren einen Leistungszirkulationsweg aufweist, über den Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor in dem indirekten Leistungsübertragungsmodus zu zirkulieren ist.
  55. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 53, wobei die Leistungsverzweigungsrotoren einen ersten, einen zweiten und einen dritten Rotor umfassen, wobei der erste Rotor mechanisch mit dem angetriebenen Rad gekoppelt ist, und das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren einen Antriebsleistungsübertragungsweg, über den der erste Rotor mechanisch mit dem zweiten Rotor über die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung zu verbinden ist, einen Steuerungsmechanismus für eine indirekte Leistungsübertragung, der eine Übertragung von Leistung zwischen einem von einem Eingang und einem Ausgang der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, der mechanisch mit dem zweiten Rotor verbunden ist, und der Leistungsquelle wahlweise einrichtet und blockiert, und einen Steuerungsmechanismus für eine direkte Leistungsübertragung aufweist, der eine Übertragung von Leistung zwischen einem von dem Eingang und dem Ausgang der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, der mechanisch mit dem ersten Rotor gekoppelt ist, und der Leistungsquelle wahlweise einrichtet und blockiert.
  56. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 55, wobei der Steuerungsmechanismus für eine direkte Leistungsübertragung eine elektronisch gesteuerte Befestigungseinrichtung umfasst, die eine erste Achse, die zu der Leistungsquelle führt, und eine zweite Achse hat, die zu der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung führt, und die wahlweise einen Eingriff und Nichteingriff zwischen der ersten Achse und der zweiten Achse einrichtet.
  57. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 55, wobei der Steuerungsmechanismus für eine direkte Leistungsübertragung einen Einwegübertragungsmechanismus hat, der Leistung durch sich hindurch unter einer Bedingung überträgt, dass eine Geschwindigkeit eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu der Leistungsquelle führt, nicht geringer als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus ist, der zu der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung führt.
  58. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 55, wobei der Steuerungsmechanismus für eine direkte Leistungsübertragung durch eine elektronisch gesteuerte Befestigungseinrichtung realisiert ist, die eine erste Achse, die zu der Leistungsquelle führt, und eine zweite Achse hat, die zu der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung führt, und die wahlweise einen Eingriff und Nichteingriff zwischen der ersten und der zweiten Achse einrichtet, und wobei der Steuerungsmechanismus für eine indirekte Leistungsübertragung durch einen Einwegübertragungsmechanismus realisiert ist, der Leistung durch sich hindurch unter einer Bedingung überträgt, dass eine Geschwindigkeit eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu der Leistungsquelle führt, nicht niedriger als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus ist, der zu der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung führt, oder wobei der Steuerungsmechanismus für eine direkte Leistungsübertragung durch einen Einwegübertragungsmechanismus realisiert ist, der Leistung durch sich hindurch unter einer Bedingung überträgt, dass eine Geschwindigkeit eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu der Leistungsquelle führt, nicht niedriger ist als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung führt, und der Steuerungsmechanismus für eine indirekte Leistungsübertragung durch eine elektronisch gesteuerte Befestigungseinrichtung realisiert ist, die eine erste Achse, die zu der Leistungsquelle führt, und eine zweite Achse hat, die zu der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung führt, und die wahlweise einen Eingriff und Nichteingriff zwischen der ersten Achse und der zweiten Achse einrichtet, und wobei das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren eine Steuerungseinrichtung zum Steuern eines Betriebs der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung in dem direkten Leistungsübertragungsmodus so aufweist, dass eine Geschwindigkeit einer Drehung des Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus nicht niedriger oder gleich zu der des Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus ist.
  59. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 55, wobei der Steuerungsmechanismus für eine direkte Leistungsübertragung durch einen Einwegübertragungsmechanismus realisiert ist, der Leistung durch sich hindurch unter einer Bedingung überträgt, dass eine Geschwindigkeit eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu der Leistungsquelle führt, nicht geringer als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus ist, der zu der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung führt, und wobei der Steuerungsmechanismus für eine indirekte Leistungsübertragung durch einen Einwegübertragungsmechanismus realisiert ist, der Leistung durch sich hindurch unter einer Bedingung überträgt, dass eine Geschwindigkeit eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu der Leistungsquelle führt, nicht geringer als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus ist, der zu der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung führt.
  60. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 55, des Weiteren mit einem Leistungszirkulationsweg, der durch Verbinden des zweiten und des dritten Rotors über die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung eingerichtet wird und über den Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor in einem Leistungsübertragungsmodus zu zirkulieren ist, in dem Leistung, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, zu dem ersten Rotor über einen von dem zweiten Rotor und dem dritten Rotor übertragen wird, einem zirkulationseinrichtenden Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus, der eine Übertragung der Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor über den Leistungszirkulationsweg wahlweise einrichtet und blockiert, und einem Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads, der in dem Antriebsleistungsübertragungsweg angeordnet ist und wahlweise eine Übertragung der Leistung zwischen einem von dem Ausgang und dem Eingang der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, der mechanisch mit dem ersten Rotor gekoppelt ist, und dem ersten Rotor einrichtet und blockiert.
  61. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 60, wobei die Leistungsquelle, die die Leistung erzeugt, die wahlweise über den Steuerungsmechanismus für eine indirekte Leistungsübertragung und den Steuerungsmechanismus für eine direkte Leistungsübertragung zu übertragen ist, eine Brennkraftmaschine ist, und wobei der zweite Rotor mechanisch mit einer elektrischen drehenden Maschine gekoppelt ist.
  62. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 61, des Weiteren mit einem Startleistungsübertragungssteuerungsmechanismus, der eine Übertragung von Leistung zwischen dem dritten Rotor und der Brennkraftmaschine wahlweise einrichtet und blockiert.
  63. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 62, wobei der Startleistungsübertragungssteuerungsmechanismus eine elektrisch gesteuerte Befestigungseinrichtung umfasst, die wahlweise einen Eingriff und Nichteingriff zwischen dem dritten Rotor und der Brennkraftmaschine einrichtet.
  64. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 62, wobei der Startleistungsübertragungssteuerungsmechanismus einen Einwegübertragungsmechanismus hat, der die Übertragung von Leistung zwischen dem dritten Rotor und der Brennkraftmaschine unter einer Bedingung einrichtet, dass eine Geschwindigkeit einer Drehung eines Eingangs des Einwegübertragungsmechanismus, der zu dem dritten Rotor führt, nicht niedriger als die eines Ausgangs des Einwegübertragungsmechanismus ist, der zu der Brennkraftmaschine führt.
  65. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 62, wobei, wenn der zirkulationseinrichtende Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus die Übertragung der Leitung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor blockiert, der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads die Übertragung der Leistung zwischen dem einen von dem Ausgang und dem Eingang der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung und dem ersten Rotor einrichtet, und der Startleistungsübertragungssteuerungsmechanismus die Übertragung von Leistung zwischen dem dritten Rotor und der Brennkraftmaschine einrichtet, die Leistung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor über den Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads zirkuliert.
  66. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 53, des Weiteren mit einer Direktübertragungsmoduseinrichtungseinrichtung zum Einrichten des direkten Übertragungsmodus, wenn eine Geschwindigkeit des angetriebenen Rads innerhalb eines gegebenen Bereichs liegt.
  67. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 53, wobei die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung ein stufenlos einstellbares Getriebe einer Riemenbauart ist, und das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren eine Diagnoseeinrichtung zum Diagnostizieren, ob ein Betrieb des stufenlos einstellbaren Getriebes, um die Leistung durch dieses hindurch zu übertragen, fehlerhaft ist, und eine Direktübertragungsmoduseinrichtungseinrichtung zum Einrichten des direkten Übertragungsmodus aufweist, wenn bestimmt wird, dass ein Betrieb des stufenlos einstellbaren Getriebes, um Leistung durch dieses hindurch zu übertragen, fehlerhaft ist.
  68. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 62, wobei die elektrische drehende Maschine mechanisch mit dem zweiten Rotor über die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung gekoppelt ist, und das Leistungsübertragungsgerät des Weiteren eine Leistungsumwandlungseinrichtung zum Umwandeln der Leistung, die durch die Brennkraftmaschine erzeugt wird, in elektrische Energie aufweist, und wobei, wenn das angetriebene Rad gestoppt ist, die Leistungsumwandlungseinrichtung die Übertragung der Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor und die Übertragung der Leistung zwischen dem einen von dem Ausgang und dem Eingang der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung und dem ersten Rotor über den zirkulationseinrichtenden Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus und den Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads blockiert, und die Leistung in elektrische Energie umwandelt.
  69. Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 54, des Weiteren mit einem Antriebsleistungsübertragungsweg, über den der erste Rotor mechanisch mit dem zweiten Rotor über die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung zu verbinden ist, einem Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads, der in dem Antriebsleistungsübertragungsweg angeordnet ist und wahlweise eine Übertragung der Leistung zwischen einem von dem Ausgang und dem Eingang der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, der mechanisch mit dem ersten Rotor gekoppelt ist, und dem ersten Rotor einrichtet und blockiert, und einem zirkulationseinrichtenden Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus, der eine Übertragung der Leistung zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor über den Leistungszirkulationsweg wahlweise einrichtet und blockiert, wobei die Umschalteinrichtung den Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads und den zirkulationseinrichtenden Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus hat, und wobei, wenn der Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus an der Seite des angetriebenen Rads die Übertragung der Leistung zwischen einem von dem Ausgang und dem Eingang der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung und dem ersten Rotor einrichtet und der zirkulationseinrichtende Leistungsübertragungssteuerungsmechanismus die Übertragung der Leistung zwischen dem zweiten Rotor und dem dritten Rotor blockiert, der direkte Übertragungsmodus eingerichtet ist.
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