DE102012213789A1 - Antriebssystem für Fahrzeug und Fahrzeugantriebsverfahren - Google Patents

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Tsunehiro Kobayashi
Mitsuhiro Iwadare
Satoshi Kodo
Takuya Yamada
Fumiyasu Suga
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

Es wird ein Antriebssystem für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das System umfasst: eine Brennkraftmaschine (ENG); einen Getriebemechanismus (TM); eine Freilaufkupplung (OWC); ein rotiertes Antriebselement (11); einen Elektromotor (MG1), der die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine rotiert; einen Elektromotorgenerator (MG2), der die Rotationsleistung auf das rotierte Antriebselement überträgt und den Rückgewinnungsbetrieb durchführt, indem er die von dem rotierten Antriebselement ausgegebene Rotationsleistung aufnimmt; und eine Steuerung (50), die konfiguriert ist, um eine Kraftstoffzuführung an die Brennkraftmaschine abzuschalten und den Elektromotor zu steuern, um die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zu rotieren, während der Elektromotorgenerator den Rückgewinnungsbetrieb durchführt.

Description

  • Hintergrund
  • Technisches Gebiet
  • Hier beschriebene Ausführungsformen betreffen ein hybrides Antriebssystem für ein Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine (Verbrennungsmotor) und einem Elektromotorgenerator (Motorgenerator) als eine Antriebsquelle für den Antrieb.
  • Verwandte Technik
  • Als diese Art von Antriebssystem für ein Fahrzeug ist in der verwandten Technik, wie in JP-T-2005-502543 offenbart, ein hybrides Antriebssystem für ein Fahrzeug, in dem ein Verbrennungsmotor, ein Getriebe und ein Motorgenerator kombiniert sind, bekannt. 13 ist ein Überblicksdiagramm, welches das in JP-T-2005-502543 offenbarte Antriebssystem darstellt, und 14 ist ein Blockdiagramm, das dessen Aufbau schematisch darstellt.
  • Wie in 13 und 14 dargestellt, ist in diesem Antriebssystem eine Eingangswelle eines Getriebes TM mit einer Ausgangswelle eines Verbrennungsmotors ENG verbunden, und ein Differentialgehäuse einer Differentialvorrichtung DFF, die zu Antriebsrädern 2 führt, ist durch eine Freilaufkupplung OWC mit einer Ausgangswelle des Getriebe TM verbunden. Die Freilaufkupplung OWC ist als eines seiner Elemente in den Getriebemechanismus eingebaut, weil der Getriebemechanismus TM durch eine exzentrische Antriebsvorrichtung aufgebaut ist. Außerdem ist der Motorgenerator MG durch eine erste Kupplung CL1 mit der Eingangswelle (Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG) des Getriebes TM verbunden und ist durch eine zweite Kupplung CL2 und einen Zahnradsatz GEAR mit dem Differentialgehäuse der Differentialvorrichtung DIFF verbunden.
  • In diesem Antriebssystem kann der Verbrennungsmotorantrieb nur unter Verwendung der Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG, der EV-Antrieb nur unter Verwendung des Motorgenerators MG und der Parallelantrieb sowohl unter Verwendung der Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG als auch der Antriebskraft des Motorgenerators MG durchgeführt werden. Außerdem kann durch Verwendung des Rückgewinnungsbetriebs des Motorgenerators MG während der Verlangsamung Rückgewinnungsenergie gewonnen werden, und die Rückgewinnungsbremsung kann gleichzeitig für die Antriebsräder 2 arbeiten. Außerdem kann der Motorgenerator MG den Verbrennungsmotor ENG starten.
  • Wenn jedoch ähnlich dem vorstehend beschriebenen Antriebssystem in dem Fall eines Systems mit der Freilaufkupplung OWC auf einem Leistungsübertragungsweg, der die Drehleistung des Verbrennungsmotors ENG auf die Seite des Antriebsrads 2 überträgt, die Drehzahl auf der laufabwärtigen Seite der Freilaufkupplung OWC höher als die auf ihrer laufaufwärtigen Seite ist, blockiert die Freilaufkupplung OWC die Leistungsübertragung. Als ein Ergebnis wird die Leistung nicht von der Seite des Antriebsrads 2 auf die Seite des Verbrennungsmotors ENG übertragen. Wenn daher die Drehzahl auf der laufabwärtigen Seite der Freilaufkupplung OWC höher als die auf der laufaufwärtigen Seite wird, wird die erste Kupplung CL1 zum Beispiel beim Lösen (Loslassen) eines Gaspedals ausgekuppelt und die zweite Kupplung CL2 wird eingekuppelt. Folglich kann gleichzeitig der Antrieb, bei dem der Motorgenerator MG Leistung auf der Seite des Antriebsrads 2 rückgewinnt und die Bremsrückgewinnung für die Seite des Antriebsrads 2 arbeitet, ausgewählt werden.
  • Außerdem kann der Verbrennungsmotor ENG während dieser Zeit in einem Bereich, der nicht bewirkt, dass die Freilaufkupplung OWC in einem verbunden Zustand ist, in einem Leerlaufzustand oder in einem Leerlaufstoppzustand gehalten werden. Wenn das Antriebssystem in dem Fall, in dem der Verbrennungsmotor ENG in dem Leerlaufzustand gehalten wird, danach auf den Verbrennungsmotorantrieb geschaltet wird, kann die Drehzahl des Verbrennungsmotors sofort bis zu einer erforderlichen Drehzahl erhöht werden. Daher kann die Reaktion verbessert werden. Außerdem kann der Kraftstoffverbrauch in dem Fall, in dem der Verbrennungsmotor auf den Leerlaufstoppzustand festgelegt wird, entsprechend unterdrückt werden. Wenn der Verbrennungsmotor in dem Leerlaufstoppzustand startet, ist es notwendig, dass der Motorgenerator MG den Verbrennungsmotor ENG ankurbelt, indem er die erste Kupplung CL1 einkuppelt und die zweite Kupplung CL2 auskuppelt.
  • Wenn der Verbrennungsmotor ENG, wie vorstehend beschrieben, in dem Leerlaufzustand wartet, kann das Antriebssystem mit einer guten Reaktion auf den Verbrennungsmotorantrieb geschaltet werden, aber es gibt ein Problem mit dem Kraftstoffverbrauch für den Leerlauf. Wenn der Verbrennungsmotor ENG andererseits in dem Leerlaufstoppzustand wartet, kann der Kraftstoffverbrauch im Vergleich zu dem Fall des Wartens in dem Leerlaufzustand niedrig gehalten werden, aber es ist notwendig, dass der Motorgenerator MG den Verbrennungsmotor ENG durch Einkuppeln der ersten Kupplung CL1 und Auskuppeln der zweiten Kupplung CL2 startet und dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors auf eine Drehzahl erhöht wird, die fähig ist, ein Drehmoment zu übertragen. Während dieser Zeit wird unnötige Zeit verbraucht, und somit besteht ein Problem, dass der vorstehende Betrieb nicht mit einer guten Reaktion durchgeführt werden kann.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein oder mehrere veranschaulichende Aspekte der vorliegenden Erfindung sollen ein Antriebssystem für ein Fahrzeug bereitstellen, das sowohl den Kraftstoffverbrauch als auch die Reaktionszeit beim Neustarten einer Brennkraftmaschine verbessert.
  • Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Antriebssystem für ein Fahrzeug (zum Beispiel ein Antriebssystem für ein Fahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform, die nachstehend beschrieben wird) bereitgestellt. Das System weist auf: eine Brennkraftmaschine (zum Beispiel einen Verbrennungsmotor ENG gemäß der Ausführungsform, die nachstehend beschrieben wird), die mit einer Kraftstoffversorgung eine Rotationsleistung erzeugt; einen Getriebemechanismus (zum Beispiel ein Getriebe TM gemäß der Ausführungsform, die nachstehend beschrieben wird), der eine Geschwindigkeit der Rotationsleitung ändert; eine Freilaufkupplung (zum Beispiel eine Freilaufkupplung OWC gemäß der Ausführungsform, die hier nachstehend beschrieben wird), die aufweist: ein Eingangselement (zum Beispiel ein Eingangselement 122 gemäß der Ausführungsform, die nachstehend beschrieben wird); ein Ausgangselement (zum Beispiel ein Ausgangselement 121 gemäß der Ausführungsform, die hier nachstehend beschrieben wird); und ein Verriegelungselement (zum Beispiel eine Walze 123 gemäß der Ausführungsform, die nachstehend beschrieben wird), das aufgebaut ist, um zuzulassen, dass das Eingangselement und das Ausgangselement miteinander verriegelt oder entriegelt werden, wobei das Verriegelungselement aufgebaut ist, um die an das Eingangselement bereitgestellte Rotationsleistung an das Ausgangselement zu übertragen, wenn das Eingangselement und das Ausgangselement miteinander verriegelt sind, wobei das Eingangselement und das Ausgangselement miteinander verriegelt sind, wenn eine Vorwärtsdrehzahl des Eingangselements, das die von dem Getriebemechanismus ausgegebene Rotationsleistung aufnimmt, eine Vorwärtsdrehzahl des Ausgangselements übersteigt; ein rotiertes Antriebselement (zum Beispiel ein rotiertes Antriebselement 11 gemäß der Ausführungsform, die nachstehend beschrieben wird), das mit dem Ausgangselement der Freilaufkupplung verbunden ist und das die auf das Ausgangselement übertragene Rotationsleistung auf ein Antriebsrad (zum Beispiel Antriebsräder 2 gemäß der Ausführungsform, die nachstehend beschrieben wird) überträgt; einen Elektromotor (zum Beispiel einen ersten Motorgenerator MG1 gemäß der Ausführungsform, die nachstehend beschrieben wird), der mit einer Ausgangswelle der Brennkraftmaschine verbunden ist, um die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zu rotieren; einen Elektromotorgenerator (zum Beispiel ein zweiter Motorgenerator MG2 gemäß der Ausführungsform, die nachstehend beschrieben wird), der mit dem rotierten Antriebselement verbunden ist und aufgebaut ist, um Rotationsleistung auf das rotierte Antriebselement zu übertragen, und der aufgebaut ist, um den Rückgewinnungsbetrieb durchzuführen, indem er die von dem rotierten Antriebselement ausgegebene Rotationsleistung aufnimmt; und eine Steuerung (zum Beispiel eine Fahrzeugsteuerung 50 gemäß der Ausführungsform, die nachstehend beschrieben wird), die eine Kraftstoffzuführung an die Brennkraftmaschine abschaltet und den Elektromotor steuert, um die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zu rotieren, während der Elektromotorgenerator den Rückgewinnungsbetrieb durchführt.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung liefert die Steuerung von dem Elektromotorgenerator, der den Rückgewinnungsbetrieb durchführt, erzeugte elektrische Leistung als elektrische Antriebsleistung an den Elektromotor.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung lässt die Steuerung die Brennkraftmaschine eine Anfangszeit lang leerlaufen und schaltet dann die Kraftstoffzuführung an die Brennkraftmaschine ab und steuert den Elektromotor, um die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zu rotieren, während der Elektromotor den Rückgewinnungsbetrieb durchführt.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist die Steuerung konfiguriert, um das Rotieren der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zu beenden, nachdem eine gewisse Zeit vergangen ist.
  • Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung weist das System ferner auf: eine Erfassungseinrichtung, die aufgebaut ist, um eine reaktionsbetonte Betriebsart (zum Beispiel eine Sportbetriebsart-Erkennungseinrichtung 54 gemäß der Ausführungsform, die nachstehend beschrieben wird) zu erfassen, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um die Brennkraftmaschine vor dem Rotieren der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine leerlaufen zu lassen, nachdem die Erfassungseinrichtung die reaktionsbetonte Betriebsart erfasst.
  • Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung ist der Getriebemechanismus ein stufenlos variabler Getriebemechanismus (zum Beispiel ein unendlich und stufenlos variabler Getriebemechanismus BD gemäß der Ausführungsform, die nachstehend beschrieben wird), und die Steuerung ist konfiguriert, um ein Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus ansprechend auf eine Drehzahl des rotierten Antriebselements zu ändern, so dass die Drehzahl des Eingangselements kleiner als die Drehzahl des Ausgangselements ist.
  • Gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeugantriebsverfahren zum Antreiben eines Fahrzeugs bereitgestellt, das aufweist: eine Brennkraftmaschine, die eine Rotationsleistung mit einer Kraftstoffversorgung erzeugt; einen Getriebemechanismus, der eine Geschwindigkeit der Drehleistung ändert; eine Freilaufkupplung, die aufweist: ein Eingangselement; ein Ausgangselement; und ein Verriegelungselement, das aufgebaut ist, um zuzulassen, dass das Eingangselement und das Ausgangselement miteinander verriegelt oder entriegelt werden, wobei das Verriegelungselement aufgebaut ist, um die an das Eingangselement bereitgestellte Rotationsleistung an das Ausgangselement zu übertragen, wenn das Eingangselement und das Ausgangselement miteinander verriegelt sind, wobei das Eingangselement und das Ausgangselement miteinander verriegelt sind, wenn eine Vorwärtsdrehzahl des Eingangselements, das die von dem Getriebemechanismus ausgegebene Rotationsleistung aufnimmt, eine Vorwärtsdrehzahl des Ausgangselements übersteigt; ein rotiertes Antriebselement, das mit dem Ausgangselement der Freilaufkupplung verbunden ist und die auf das Ausgangselement übertragene Rotationsleistung auf ein Antriebsrad überträgt; einen Elektromotor, der mit einer Ausgangswelle der Brennkraftmaschine verbunden ist, um die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zu rotieren; und einen Elektromotorgenerator, der mit dem rotierten Antriebselement verbunden ist und aufgebaut ist, um die Rotationsleistung an das rotierte Antriebselement zu übertragen, und der aufgebaut ist, um durch Aufnehmen der von dem rotieren Antriebselement ausgegebenen Rotationsleistung den Rückgewinnungsbetrieb durchzuführen. Das Verfahren weist auf: Abschalten einer Kraftstoffzuführung zu der Brennkraftmaschine und Rotieren der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine, während der Rückgewinnungsbetrieb durchgeführt wird.
  • Gemäß einem achten Aspekt der Erfindung weist das Verfahren ferner auf: Zuführen von elektrischer Leistung, die von dem Elektromotorgenerator erzeugt wird, als elektrische Antriebsleistung an den Elektromotor.
  • Gemäß einem neunten Aspekt der Erfindung weist das Verfahren ferner auf:
    Leerlaufenlassen der Brennkraftmaschine für eine Anfangszeitspanne lang während des Durchführens des Rückgewinnungsbetriebs; Abschalten der Kraftstoffzuführung an die Brennkraftmaschine; und Steuern des Elektromotors, um die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zu rotieren.
  • Gemäß einem zehnten Aspekt der Erfindung weist das Verfahren ferner auf: Stoppen des Rotieren der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine, nachdem eine gewisse Zeit vergangen ist.
  • Gemäß einem elften Aspekt der Erfindung weist das Verfahren ferner auf: Erfassen einer reaktionsbetonten Betriebsart; und Leerlaufenlassen der Brennkraftmaschine vor dem Rotieren der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine nach dem Erfassen der reaktionsbetonten Betriebsart.
  • Gemäß einem zwölften Aspekt der Erfindung ist der Getriebemechanismus ein stufenlos variabler Getriebemechanismus, und das Verfahren weist ferner das Ändern eines Übersetzungsverhältnisses des Getriebemechanismus als Reaktion darauf auf, dass eine Drehzahl des rotierten Antriebselements derart ist, dass die Drehzahl des Eingangselements kleiner als die Drehzahl des Ausgangselements ist.
  • Wenn gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung das Gaspedal losgelassen wird, wird die Rotation (Motorbetrieb) der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine durch die Antriebskraft des Elektromotors durchgeführt, der sich laufaufwärtig von der Freilaufkupplung befindet, während der Elektromotorgenerator, der sich laufabwärtig von der Freilaufkupplung befindet, die Ausgangsleistung von der Antriebsradseite rückgewinnt. Während dieser Zeit wird eine Kraftstoffabschaltung durchgeführt. Währenddessen ist die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine in dem Motorbetriebszustand und führt eine vorläufige Drehung durch. Wenn daher das Antriebssystem danach auf einen Zustand geschaltet wird, in dem die Antriebskraft der Brennkraftmaschine verwendet wird, wird die Ausgangsdrehzahl der Brennkraftmaschine mit einer guten Reaktion bis auf eine vorgegebene erforderliche Drehzahl erhöht, indem einfach die Kraftstoffversorgung neu gestartet wird. Außerdem ist es während des Motorbetriebs (wenn der Elektromotor die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine rotiert) nicht notwendig, den Leerlaufbetrieb mit einer minimalen Kraftstoffzuführung durchzuführen, und dadurch kann ein unnötiger Kraftstoffverbrauch unterdrückt werden. Das heißt, gemäß diesem Antriebssystem können der Kraftstoffverbrauch und die Reaktion zur Zeit des Neustarts der Brennkraftmaschine gleichzeitig verbessert werden. Wenn außerdem in einem Fall, in dem die Beschleunigung ausgewählt wird, indem das Gaspedal während der Verlangsamung erneut gedrückt wird, angenommen wird, dass eine Zeitverzögerung, die gleich oder länger als eine vorgegebene Zeit ist, auftritt, bis die Brennkraftmaschine eine erforderliche Antriebskraft erzeugt, kann die Reaktionsverzögerung kompensiert werden, indem die Antriebskraft des Elektromotors kontinuierlich wie sie ist an die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine weitergegeben wird und indem die Antriebskraft des Elektromotorgenerators an das rotierte Antriebselement weitergegeben wird.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann eine Antriebskraft des Elektromotors, die erforderlich ist, um den Motorbetrieb der Brennkraftmaschine durchzuführen, durch Energie bereitgestellt werden, die von dem Elektromotorgenerator rückgewonnen wird. Als ein Ergebnis kann der Energiewirkungsgrad verbessert werden.
  • Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Leerlaufzeitspanne (auf diese Zeitspanne wird als „Leerlaufzeitspanne” Bezug genommen) vor einer Zeitspanne bereitgestellt, in welcher der Überwachungsbetrieb durchgeführt wird, während die Kraftstoffabschaltung durchgeführt wird (auf diese Zeitspanne wird als eine Motorbetriebszeitspanne” Bezug genommen). Daher kann ein Fall, in dem das Gaspedal während einer Leerlaufzeitspanne erneut gedrückt wird (das Gaspedal ist in Eingriff) eine im Vergleich zu einem Fall, in dem das Gaspedal während der Motorbetriebszeitspanne gedrückt wird, bessere Reaktion zeigen (kann die Ausgangsdrehzahl der Brennkraftmaschine mit einer besseren Reaktion bis zu einer erforderlichen Drehzahl erhöhen). Hier stellt der Motorbetrieb die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine, die ungeachtet der Kraftstoffzuführung durch die Leistung des Elektromotors angetrieben wird, dar, und der Leerlaufbetrieb stellt den Kraftstoff, der zugeführt wird, um die Brennkraftmaschine ohne Last mit einer minimalen Drehzahl zu rotieren, dar.
  • Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung wird der Motorbetrieb, selbst wenn der Motorbetrieb durchgeführt wird, nach einer vorgegebenen Zeit gestoppt. Daher kann der Energieverbrauch niedrig gehalten werden. Das heißt zum Beispiel, dass es, wenn ein Fahrzeug eine lange Abwärtsstrecke fährt, einen Fall gibt, in dem es eine lange Zeit dauert, bis das Gaspedal wieder heruntergedrückt wird. Wenn in diesem Fall der Motorbetrieb eine derartige lange Zeit fortgesetzt wird, wird unnötig elektrische Energie verbraucht. Daher wird der Motorbetrieb nach der vorgegebenen Zeit mit Priorität gegenüber der Reaktion gestoppt. Als ein Ergebnis kann der unnötige Energieverbrauch unterdrückt werden.
  • Wenn gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung die reaktionsbetonte Betriebsart ausgewählt wird, hat die Leerlaufzeitspanne Vorrang gegenüber der Motorbetriebszeitspanne. Wenn daher das Gaspedal während der Leerlaufzeitspanne erneut gedrückt wird, kann eine gute Reaktion gezeigt werden.
  • Gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung kann verhindert werden, dass ein Stoß, der durch den Motorbetrieb bewirkt wird, auf die Antriebsradseite übertragen wird, was zu der Verbesserung der Produktleistungsfähigkeit beiträgt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Antriebssystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 2 ist ein Verteilungsdiagramm, welches das Antriebssystem darstellt;
  • 3 ist eine Querschnittansicht, die einen spezifischen Aufbau eines unendlich und stufenlos variablen Getriebemechanismus des Antriebssystems darstellt;
  • 4 ist eine Querschnittansicht, die einen Teilaufbau des Getriebemechanismus aus der Richtung einer Achse gesehen darstellt;
  • 5A bis 5D sind Diagramme der Verfahren der ersten Hälfte, die ein Übertragungsprinzip eines variablen Übersetzungsverhältnismechanismus in dem Getriebemechanismus darstellen, wobei 5A ein Diagramm ist, das einen Zustand darstellt, in dem eine Exzentrizität r1 in Bezug auf eine zentrale Eingangsachse O1 als ein Rotationszentrum eines ersten Haltepunkts O3, der ein zentraler Punkt einer exzentrischen Scheibe 104 ist, auf „groß” festgelegt ist und ein Übersetzungsverhältnis i auf „klein” festgelegt ist; 5B ein Diagramm ist, das einen Zustand darstellt, in dem die Exzentrizität r1 auf „dazwischenliegend” festgelegt ist und das Übersetzungsverhältnis i auf „dazwischenliegend” festgelegt ist; 5C ein Diagramm ist, das einen Zustand darstellt, in dem die Exzentrizität r1 auf „klein” festgelegt ist und das Übersetzungsverhältnis i auf „groß” festgelegt ist; und 5D ein Diagramm ist, das einen Zustand darstellt, in dem die Exzentrizität r1 auf „null” festgelegt ist und das Übersetzungsverhältnis i auf „unendlich (∞)” festgelegt ist;
  • 6A bis 6C sind Diagramme der Verfahren der zweiten Hälfte, die das Übertragungsprinzip des variablen Übersetzungsverhältnismechanismus in dem Getriebemechanismus darstellen, und sind Diagramme, welche die Änderung eines Oszillationswinkels θ2 eines Eingangselements 122 einer Eingwegkupplung 120 in einem Fall darstellen, in dem die Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe und das Übersetzungsverhältnis i geändert werden, wobei 6A ein Diagramm ist, das einen Zustand darstellt, in dem der Oszillationswinkel θ2 des Eingangselements 122 aufgrund der Festlegung der Exzentrizität r1 auf „groß” und des Übersetzungsverhältnisses i auf „klein” „groß” ist; 6B ein Diagramm ist, das einen Zustand darstellt, in dem der Oszillationswinkel θ2 des Eingangselements 122 aufgrund der Festlegung der Exzentrizität r1 auf „dazwischenliegend” und des Übersetzungsverhältnisses i auf „dazwischenliegend” „dazwischenliegend” ist; und 6C ein Diagramm ist, das einen Zustand darstellt, in dem der Oszillationswinkel θ2 des Eingangselements 122 aufgrund der Festlegung der Exzentrizität r1 auf „klein” und des Übersetzungsverhältnisses i auf „groß” „klein” ist;
  • 7 ist ein Diagramm, das ein Antriebskraftübertragungsprinzip des unendlich und stufenlos variablen Getriebemechanismus darstellt, der als ein Vier-Verbindungsmechanismus aufgebaut ist.
  • 8 ist ein Diagramm des gleichen Getriebemechanismus, das die Beziehung zwischen einem Rotationswinkel θ einer Eingangswelle und einer Winkelgeschwindigkeit ω2 des Eingangselements der Freilaufkupplung in einem Fall darstellt, in dem die Exzentrizität r1 (Übersetzungsverhältnis i) der exzentrischen Scheibe, die beständig zusammen mit der Eingangswelle rotiert, zwischen „groß”, „dazwischenliegend” und „klein” geändert wird.
  • 9 ist ein Diagramm des gleichen Getriebemechanismus, das ein Prinzip der Leistungsausgabe darstellt, wenn mehrere Verbindungselemente die Leistung von der Eingangsseite (der Eingangswelle und der exzentrischen Scheibe) auf die Ausgangsseite (ein Ausgangselement der Freilaufkupplung) übertragen;
  • 10 ist ein Zeitdiagramm, das Hauptbetriebe eines Antriebssystems für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform darstellt;
  • 11 ist ein Flussdiagramm, das Steuerflüsse zum Implementieren der Betriebe des Zeitdiagramms von 10 darstellt;
  • 12 ist ein Flussdiagramm, das eine andere Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 13 ist ein Überblicksdiagramm, das ein Beispiel für ein Antriebssystem für ein Fahrzeug der verwandten Technik darstellt; und
  • 14 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau von 13 schematisch darstellt.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Hier nachstehend wird ein Antriebssystem für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau des Antriebssystems für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform schematisch darstellt. 2 ist ein Verteilungsdiagramm, welches das gleiche System darstellt. 3 ist eine Querschnittansicht, die einen spezifischen Aufbau eines unendlich und stufenlos variablen Getriebemechanismus des gleichen Systems darstellt. 4 ist eine Querschnittansicht, die einen Teilaufbau des gleichen unendlich und stufenlos variablen Getriebemechanismus aus der Richtung einer Achse gesehen darstellt.
  • <Gesamtaufbau>
  • Wie in 1 und 2 dargestellt, umfasst dieses Antriebssystem für das Fahrzeug 1 einen Verbrennungsmotor (Brennkraftmaschine) ENG, der Rotationsleistung mit der Kraftstoffzuführung erzeugt; ein Getriebe (stufenlos variabler Getriebemechanismus) TM, das auf der laufabwärtigen Seite des Verbrennungsmotors ENG bereitgestellt ist und eine Geschwindigkeit der von dem Verbrennungsmotor ENG erzeugten Drehleistung für die Ausgabe kontinuierlich ändert; einen ersten Motorgenerator (Elektromotor) MG1, der durch Zahnräder 3 und 4 zwischen den Verbrennungsmotor ENG und das Getriebe TM geschaltet ist und den Motorbetrieb einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG durchführen kann; eine Freilaufkupplung OWC, die in einem Ausgangsabschnitt des Getriebes TM bereitgestellt ist und nur die Leistung von der Seite des Verbrennungsmotors ENG auf die Seite des Antriebsrads 2 überträgt; ein rotiertes Antriebselement 11, das die durch die Freilaufkupplung OWC übertragene Ausgangsrotation auf die Antriebsräder 2 überträgt; und einen zweiten Motorgenerator (Elektromotorgenerator) MG2, der durch einen Zahnradsatz 20 (Zahnräder 15, 16, 17) mit dem rotierten Antriebselement 11 verbunden ist.
  • Außerdem umfasst das Antriebssystem für das Fahrzeug 1 eine Batterie BATT, die elektrische Leistung durch einen Invertierter INV mit dem ersten Motorgenerator MG1 und/oder dem zweiten Motorgenerator MG2 austauschen kann, die Fahrzeugsteuerung 50, die verschiedene Elemente steuert, um verschiedene Steuerungen von Antriebsmustern und ähnliches durchzuführen, und eine Fahrzeugzustandserfassungseinrichtung 51, die Informationen, die für die Fahrzeugsteuerung 50 erforderlich sind, angibt.
  • Die Fahrzeugzustandserfassungseinrichtung 51 umfasst die ENG-Drehzahlerfassungseinrichtung 52, die eine Drehzahl NE des Verbrennungsmotors ENG erfasst, eine Übersetzungserfassungseinrichtung 53, die ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes TM erfasst, eine Sportbetriebsarterfassungseinrichtung 54, die erfasst, ob eine Schaltbereich-Umschaltvorrichtung SL eine Sportbetriebsart (die einer reaktionsbetonten Betriebsart entspricht) ausgewählt hat der nicht, eine AP-Zustandserfassungseinrichtung 55, die einen Zustand eines Gaspedals AP erfasst, eine BP-Zustandserfassungseinrichtung 56, die einen Zustand eines Bremspedals BP erfasst, eine Radachsendrehzahlerfassungseinrichtung 57, die eine Drehzahl einer Radachse der Antriebsräder 2 erfasst, und eine SOC-Erfassungseinrichtung 58, die einen Ladezustand (SOC) der Batterie BATT erfasst.
  • Wie in 4 dargestellt, umfasst die Freilaufkupplung OWC ein Eingangselement (kupplungsäußerer Abschnitt) 122, ein Ausgangselement (kupplungsinnerer Abschnitt 121), mehrere Walzen (Verriegelungselement) 123, die zwischen dem Eingangselement 122 und dem Ausgangselement 121 angeordnet sind und die die beiden Elemente 122 und 121 auf einen Zustand festlegen, in dem sie miteinander verriegelt sind, und Vorspannelemente 126, die die Walzen 123 auf eine Richtung vorspannen, die die Elemente auf den verriegelten Zustand festlegt. Wenn eine Vorwärtsdrehzahl (Richtung, die durch einen Pfeil RD1 angezeigt ist) des Eingangselements 122, das die Rotationsleistung von dem Getriebe TM aufnimmt, eine Vorwärtsdrehzahl des Ausgangselements 121 übersteigt, wird die in das Eingangselement 122 eingespeiste Rotationsleistung auf das Ausgangselement 121 übertragen, indem das Eingangselement 122 und das Ausgangselement 121 auf den Zustand festgelegt werden, in dem sie miteinander verriegelt sind.
  • Das Ausgangselement 121 der Freilaufkupplung OWC ist durch die Zahnräder 15 und 16 mit dem rotierten Antriebselement 11 verbunden. Das rotierte Antriebselement 11 ist durch ein Differentialgehäuse einer Differentialvorrichtung 10 aufgebaut, und die auf das Ausgangselement 121 übertragene Rotationsleistung der Freilaufkupplung OWC wird durch die Differentialvorrichtung 10 und linke und rechte Radachsenwellen 13L und 13R auf die linken und rechten Antriebsräder 2 übertragen. Ein Differentialritzel und Seitenzahnräder (nicht gezeigt) sind an dem Differentialgehäuse (rotiertes Antriebselement 11) der Differentialvorrichtung 10 angebracht. Die linken und rechten Radachsenwellen 13L und 13R sind mit den linken und rechten Seitenzahnrädern verbunden und rotieren differentiell.
  • Wie in 1 dargestellt, sind der zweite Motorgenerator MG2 und das rotierte Antriebselement 11 miteinander verbunden, um die Leistung durch Verzahnen des Zahnrads 17, das an einer Rotorwelle des zweiten Motorgenerators MG2 angebracht ist, mit dem Zahnrad 16, das in dem rotierten Antriebselement 11 bereitgestellt ist, durch das Zahnrad 15, das in der Ausgangswelle (Ausgangselement 121) der Freilaufkupplung OWC bereitgestellt ist, zu übertragen. Wenn zum Beispiel der zweite Motorgenerator MG2 als ein Motor arbeitet, wird die Antriebskraft von dem zweiten Motorgenerator MG2 auf das rotierte Antriebselement 11 übertragen. Wenn außerdem der zweite Motorgenerator MG2 als ein Leistungsgenerator arbeitet, wird die Leistung von dem rotierten Antriebselement 11 in den zweiten Motorgenerator MG2 eingespeist, und die mechanische Energie wird in die elektrische Energie umgewandelt. Gleichzeitig wird eine Rückgewinnungsbremskraft, die von dem zweiten Motorgenerator MG2 erzeugt wird, auf das rotierte Antriebselement 11 angewendet. Die Leistungsübertragung zwischen dem zweiten Motorgenerator MG2 und dem rotierten Antriebselement 11 kann anstelle des Zahnradsatzes mit den Zahnrädern 15 bis 17 von einem Planetengetriebemechanismus ausgeführt werden.
  • Außerdem ist eine Rotorwelle des ersten Motorgenerators MG1 durch Zahnräder 3 und 4 mit einer Eingangswelle 101 des Getriebes TM verbunden und durch die Zahnräder 3 und 4 auch mit der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG verbunden und überträgt die Leistung zwischen der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG und der Eingangswelle 101 des Getriebes TM untereinander. Selbst in diesem Fall wird die Antriebskraft von dem ersten Motorgenerator MG1 auf die Eingangswelle 101 des Getriebes TM und die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG übertragen, wenn der erste Motorgenerator MG1 als ein Motor arbeitet. Wenn außerdem der erste Motorgenerator MG1 als ein Leistungsgenerator arbeitet, wird die Leistung von der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG auf den ersten Motorgenerator MG1 übertragen.
  • In diesem Antriebssystem 1 mit den vorstehend beschriebenen Elementen wird die von dem Verbrennungsmotor ENG und/oder dem ersten Motorgenerator MG1 erzeugte Rotationsleistung durch das Getriebe TM in die Freilaufkupplung OWC eingespeist, wird durch die Freilaufkupplung OWC in das rotierte Antriebselement 11 eingespeist und wird von der Differentialvorrichtung 10 auf die Antriebsräder 2 übertragen. Alternativ wird die von dem zweiten Motorgenerator MG2 erzeugte Rotationsleistung in das rotierte Antriebselement 11 eingespeist und wird von der Differentialvorrichtung 10 auf die Antriebsräder 2 übertragen.
  • <Aufbau des Getriebes>
  • Als nächstes wird das Getriebe TM, das in dem Antriebssystem 1 verwendet wird, beschrieben.
  • Das Getriebe TM ist durch ein stufenlos variables Getriebe aufgebaut. Der stufenlos variable Mechanismus ist in diesem Fall ein IVT-Typ (unendlich variables Getriebe: ein Typ eines Getriebemechanismus, in dem eine unendliche Anzahl von Übersetzungsverhältnissen bereitgestellt wird, um die Ausgangsdrehzahl auf null festzulegen, ohne eine Kupplung zu verwenden) und ist durch einen unendlich und stufenlos variablen Mechanismus BD aufgebaut, der ein Übersetzungsverhältnis (Verhältnis = i) kontinuierlich festlegen kann und einen Maximalwert des Übersetzungsverhältnisses auf unendlich (∞) festlegen kann.
  • Wie in 3 und 4 dargestellt, umfasst der unendlich und stufenlos variable Getriebemechanismus BD eine Eingangswelle 101, die um die zentrale Eingangsachse O1 rotiert, indem sie die Rotationsleistung von dem Verbrennungsmotor ENG aufnimmt, die mehreren exzentrischen Scheiben 104, die integral mit der Eingangswelle 101 rotieren, die gleichen Anzahlen von Verbindungselementen 130 wie die der exzentrischen Scheiben 104 zum Verbinden der Eingangsseite und der Ausgangsseite miteinander und die Freilaufkupplung 120, die auf der Ausgangsseite bereitgestellt ist.
  • Jede der mehreren exzentrischen Scheiben 104 bildet eine kreisförmige Form mit dem ersten Haltepunkt O3 als eine Mitte. Die ersten Haltepunkte O3 sind in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung der Eingangswelle 101 bereitgestellt. Jeder von ihnen kann die Exzentrizität r1 in Bezug auf die zentrale Eingangsachse O1 ändern und wird festgelegt, um sich zusammen mit der Eingangswelle 101 um die zentrale Eingangsachse O1 zu drehen, während die Exzentrizität r1 aufrecht erhalten wird. Daher werden die mehreren exzentrischen Scheiben 104 bereitgestellt, um zusammen mit der Rotation der Eingangswelle 101 exzentrisch um die zentrale Eingangsachse O1 zu rotieren, während die Exzentrizität r1 aufrecht erhalten wird.
  • Wie in 4 dargestellt, umfasst die exzentrische Scheibe 104 eine Außenumfangsscheibe 105 und eine Innenumfangsscheibe 108, die integral mit der Eingangswelle 101 ausgebildet ist. Die Innenumfangsscheibe 108 ist als eine dicke Scheibe mit einer von der zentralen Eingangsachse O1, die die Mittelachse der Eingangswelle 101 ist, um einen vorgegebenen exzentrischen Abstand abweichenden Mitte ausgebildet. Die Außenumfangsscheibe 105 ist als eine dicke Scheibe mit dem ersten Haltepunkt O3 als eine Mitte ausgebildet und hat ein erstes kreisförmiges Loch 106 mit einer Mitte an einer Position, die von der Mitte der Außenumfangsscheibe 105 (dem ersten Haltepunkt O3) abweicht. Der Außenumfang der Innenumfangsscheibe 108 ist derart eingepasst, dass er entlang des Innenumfangs des ersten kreisförmigen Lochs 106 rotiert.
  • Außerdem hat die Innenumfangsscheibe 108 ein zweites kreisförmiges Loch 109, das die zentrale Eingangsachse O1 als eine Mitte hat, und einen zweiten Teil, der in der Umfangsrichtung eine Öffnung in Richtung des Außenumfangs der Innenumfangsscheibe 108 hat. Ein Ritzel 110 ist drehbar im Inneren des zweiten kreisförmigen Lochs 109 untergebracht. Zähne des Ritzels 110 verzahnen durch die Öffnung in dem Außenumfang des zweiten kreisförmigen Lochs 109 mit einem Innenzahnrad 107, das in dem Innenumfang des ersten kreisförmigen Lochs 106 der Außenumfangsscheibe 105 ausgebildet ist. In diesem Fall ist das Verhältnis der Anzahl der Zähne des Ritzels 110 zu der Anzahl der Zähne des Innenzahnrads 107 1:2.
  • Das Ritzel 110 ist derart bereitgestellt, dass es koaxial mit der zentralen Eingangsachse O1 rotiert, die die Mittelachse der Eingangswelle 101 ist. Das heißt, das Rotationszentrum des Ritzels 110 stimmt mit der zentralen Eingangsachse O1 überein, die die Mittelachse der Eingangswelle 101 ist. Wie in 3 dargestellt, wird das Ritzel 110 durch einen Aktuator 180, der aus einem Gleichstrommotor und einem Untersetzungsmechanismus aufgebaut ist, im Inneren des zweiten kreisförmigen Lochs 109 rotiert. Im Normalbetrieb wird das Ritzel 110 synchron mit der Rotation der Eingangswelle 101 rotiert. Durch Festlegen der Drehzahl des Ritzels 110 auf der Basis der synchronisierten Drehzahl, so dass es die Drehzahl der Eingangswelle 101 übersteigt oder darunter fällt, wird das Ritzel 110 relativ zu der Eingangswelle 101 rotiert. Zum Beispiel in einem Fall, in dem das Ritzel 110 und die Ausgangswelle des Aktuators 180 derart angeordnet sind, dass sie miteinander verbunden werden und es eine Rotationsdifferenz zwischen der Rotation des Aktuators 180 und der Rotation der Eingangswelle 101 gibt, kann der vorstehend beschriebene Aufbau unter Verwendung eines Untersetzungsmechanismus (zum Beispiel ein Planetengetriebe) realisiert werden, in dem der relative Winkel zwischen der Eingangswelle 101 und dem Ritzel 110 um einen Betrag geändert wird, der durch Multiplizieren der Rotationsdifferenz mit einem Untersetzungsverhältnis erhalten wird. Wenn der Aktuator 108 und die Eingangswelle 101 zu dieser Zeit ohne eine Rotationsdifferenz dazwischen synchronisiert sind, ändert sich die Exzentrizität r1 nicht.
  • Daher rotiert durch Rotieren des Ritzels 110 das Innenzahnrad 107, das mit den Zähnen des Ritzels 110 verzahnt, das heißt, die Außenumfangsscheibe 105 rotiert relativ zu der Innenumfangsscheibe 108. Folglich wird der Abstand (das heißt, die Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104) zwischen der Mitte (zentrale Eingangsachse O1) des Ritzels 110 und der Mitte (erster Haltepunkt O3) der Außenumfangsscheibe 105 geändert.
  • In diesem Fall kann die Rotation des Ritzels 110 die Mitte (zentrale Eingangsachse O1) des Ritzels 110 zur Übereistimmung mit der Mitte (erster Haltepunkt O3) der Außenumfangsscheibe 105 bringen. Durch Abstimmen der Mitten, wird die Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104 auf „null” festgelegt.
  • Außerdem umfasst die Freilaufkupplung 120 das Ausgangselement (kupplungsinneren Abschnitt) 121, der um eine zentrale Ausgangsachse O2 rotiert, die von der zentralen Eingangsachse O1 abweicht, das ringförmige Eingangselement (kupplungsäußerer Abschnitt) 122, das um die zentrale Ausgangsachse O2 oszilliert, indem es die Leistung der Rotationsrichtung von außen aufnimmt, die mehreren Walzen (Verriegelungselemente) 123, die zwischen dem Eingangselement 122 und dem Ausgangselement 121 eingesetzt sind, um das Eingangselement 122 und das Ausgangselement 121 auf den Zustand festzulegen, in dem sie miteinander verriegelt oder entriegelt sind, und die Vorspannelemente 126, die die Walzen 123 auf die Richtung zu vorspannen, in der die Elemente auf den verriegelten Zustand festgelegt werden. Wenn die Vorwärtsdrehzahl (zum Beispiel die Richtung, die durch den Pfeil RD1 von 4 angegeben ist) des Eingangselements 122 die Vorwärtsdrehzahl des Ausgangselements 121 übersteigt, überträgt die Freilaufkupplung 120 die in das Eingangselement 122 eingespeiste Rotationsleistung auf das Ausgangselement 121. Als ein Ergebnis kann die Oszillationsbewegung des Eingangselements 122 in die Rotationsbewegung des Ausgangselements 121 umgewandelt werden.
  • Wie in 3 dargestellt, ist das Ausgangselement 121 der Freilaufkupplung 120 als ein Element aufgebaut, das in der Achsenrichtung zusammenhängend integral ist. Die mehreren Eingangselemente 122 sind in der Axialrichtung bereitgestellt, und die gleichen Anzahlen von Eingangselementen wie die der exzentrischen Scheiben 104 und der Verbindungselemente 130 sind derart angeordnet, dass sie unabhängig voneinander in der Axialrichtung oszillieren. Die Walze 123 ist zwischen dem Eingangselement 122 und dem Ausgangselement 121 jedes der Eingangselemente 122 eingefügt.
  • Ein Überhangabschnitt 124 ist an einer Position auf jeder der ringförmigen Eingangselemente 122 in der Axialrichtung bereitgestellt. An dem Überhangabschnitt 124 ist ein zweiter Haltepunkt O4 bereitgestellt, der von der zentralen Ausgangsachse O2 abweicht. Ein Stift 125 ist auf dem zweiten Haltepunkt O4 jedes der Eingangselemente 122 angeordnet. Ein Spitzenendabschnitt 132 (zweiter Endabschnitt) des Verbindungselements 130 ist durch den Stift 125 drehbar mit dem Eingangselement 122 verbunden.
  • Das Verbindungselement 130 hat einen Ringabschnitt 131 an einer ersten Endseite. Der Innenumfang einer kreisförmigen Öffnung 133 des Ringabschnitts 131 ist durch ein Lager 140 rotierbar an den Außenumfang der exzentrischen Scheibe 104 montiert. Daher ist das erste Ende des Verbindungselements 130, wie vorstehend beschrieben, rotierbar mit dem Außenumfang der exzentrischen Scheibe 104 verbunden, und das zweite Ende des Verbindungselements 130 ist schwenkbar mit dem zweiten Haltepunkt O4 verbunden, der an dem Eingangselement 122 der Freilaufkupplung 120 bereitgestellt ist. Folglich wird der Vier-Verbindungsmechanismus, in dem die vier Verbindungen der zentralen Eingangsachse O1, des ersten Haltepunkts O3, der zentralen Ausgangsachse O2 und des zweiten Haltepunkts O4 Drehpunkte sind, aufgebaut. Die Rotationsbewegung, die von der Eingangswelle 101 an die exzentrische Scheibe 104 ausgegeben wird, wird als die Oszillationsbewegung des Eingangselements 122 auf das Eingangselement 122 der Freilaufkupplung 120 übertragen. Die Oszillationsbewegung des Eingangselements 122 wird in die Rotationsbewegung des Ausgangselements 121 umgewandelt.
  • Zu dieser Zeit kann die Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104 durch den Aktuator 180, der das Ritzel 110 eines variablen Übersetzungsmechanismus 112 betätigt, geändert werden, in dem ein variabler Übersetzungsmechanismus 112 durch das Ritzel 110, die Innenumfangsscheibe 108, die das zweite kreisförmige Loch 109 hat, welches das Ritzel 110 aufnimmt, die Außenumfangsscheibe 105, die das erste kreisförmige Loch 106 hat, das die Innenumfangsscheibe 108 rotierbar aufnimmt, den Aktuator 180 und ähnliches aufgebaut ist. Durch Ändern der Exzentrizität r1 kann der Oszillationswinkel θ2 des Eingangselements 122 der Freilaufkupplung 120 geändert werden. Als ein Ergebnis kann das Verhältnis der Drehzahl des Ausgangselements 121 zu der Drehzahl der Eingangswelle 101 (Übersetzungsverhältnis i) geändert werden. Das heißt, durch Einstellen der Exzentrizität r1 des ersten Haltepunkts O3 in Bezug auf die zentrale Eingangsachse O1 wird der Oszillationswinkel O2 der von der exzentrischen Scheibe 104 auf das Eingangselement 122 der Freilaufkupplung 120 übertragenen Oszillationsbewegung geändert. Als ein Ergebnis kann das Übersetzungsverhältnis, wenn die in die Eingangswelle 101 eingespeiste Rotationsleistung als die Rotationsleistung durch die exzentrische Scheibe 104 und das Verbindungselement 130 auf das Ausgangselement 121 der Freilaufkupplung 120 übertragen wird, geändert werden.
  • In dieser Ausführungsform ist die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG integral mit der Eingangswelle 101 des unendlich und stufenlos variablen Getriebemechanismus BD verbunden, und die Rotorwelle des ersten Motorgenerators MG1 ist durch die Zahnräder 3 und 4 mit der Eingangswelle 101 des unendlich und stufenlos variablen Getriebemechanismus BD verbunden. Außerdem dient die Freilaufkupplung 120, die eine Komponente des unendlich und stufenlos variablen Getriebemechanismus BD ist, auch als die vorstehend beschriebene Freilaufkupplung OWC, die zwischen dem Getriebe TM und dem rotierten Antriebselement 11 bereitgestellt ist.
  • 5A bis 6D sind Diagramme, die ein Übertragungsprinzip des variablen Getriebemechanismus 112 in dem unendlich und stufenlos variablen Getriebemechanismus BD darstellen. Wie in 5A bis 6D dargestellt, kann die Exzentrizität r1 in Bezug auf die zentrale Eingangsachse O1 (das Rotationszentrum des Ritzels 110) der exzentrischen Scheibe 104 eingestellt werden, indem das Ritzel 110 des variablen Getriebemechanismus 112 rotiert wird, um die Außenumfangsscheibe 105 relativ zu der Innenumfangsscheibe 108 zu rotieren.
  • Wenn zum Beispiel, wie zu Beispiel in 5A und 6A gezeigt, die Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104 auf „groß” festgelegt ist, kann der Oszillationswinkel θ2 des Eingangselements 122 der Freilaufkupplung 120 auf „groß” festgelegt werden, wodurch ermöglicht wird, ein kleines Übersetzungsverhältnis i zu realisieren. Wenn die Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104, wie in 5B und 6B dargestellt, auf „dazwischenliegend” festgelegt wird, kann der Oszillationswinkel O2 des Eingangselements 122 der Freilaufkupplung 120 auf „dazwischenliegend” festgelegt werden, wodurch ermöglicht wird, ein dazwischenliegendes Übersetzungsverhältnis i zu realisieren. Wenn die Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104 außerdem, wie in 5C und 6C gezeigt, auf „klein” festgelegt wird, kann der Oszillationswinkel θ2 des Eingangselements 122 der Freilaufkupplung 120 auf „klein” festgelegt werden, wodurch ermöglicht wird, ein hohes Übersetzungsverhältnis i zu realisieren. Wenn die Exzentrizität r1 des exzentrischen Scheibe 104, wie in 5D dargestellt, auf „null” festgelegt wird, kann der Oszillationswinkel θ2 des Eingangselements 122 der Freilaufkupplung 120 auf „null” festgelegt werden, wodurch ermöglicht wird, dass das Übersetzungsverhältnis i „unendlich (∞)” ist.
  • 7 ist ein Diagramm, das ein Antriebskraftübertragungsprinzip des unendlich und stufenlos variablen Übertragungsmechanismus BD darstellt, der als der Vier-Verbindungsmechanismus aufgebaut ist. 8 ist ein Diagramm des gleichen Getriebemechanismus BD, das die Beziehung zwischen einem Rotationswinkel θ der Eingangswelle 101 und einer Winkelgeschwindigkeit ω2 des Eingangselements 122 der Freilaufkupplung 120 in einem Fall darstellt, in dem die Exzentrizität r1 (das Übersetzungsverhältnis i) der exzentrischen Scheibe 104, die beständig zusammen mit der Eingangswelle 101 rotiert, zwischen „groß”, „dazwischenliegend” und „klein” geändert wird. 9 ist ein Diagramm des gleichen Getriebemechanismus BD, das ein Prinzip der Ausgabe der Leistung darstellt, wenn mehrere Verbindungselemente 130 die Leistung von der Eingangsseite (die Eingangswelle 101 und die exzentrische Scheibe 104) auf die Ausgangsseite (das Ausgangselement 121 der Freilaufkupplung 120) übertragen.
  • Wie in 7 dargestellt, oszilliert das Eingangselement 122 der Freilaufkupplung 120 (OWC) durch die von der exzentrischen Scheibe 104 über das Verbindungselement 130 ausgegebene Leistung 104. Wenn die Eingangswelle 101, die die exzentrische Scheibe 104 rotiert, einmal rotiert, läuft das Eingangselement 122 der Freilaufkupplung 120 einmal hin und her, während es oszilliert. Wie in 8 dargestellt, ist die Oszillationsperiode des Eingangselements 122 der Freilaufkupplung 120 ungeachtet eines Werts der Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104 jederzeit konstant. Die Winkelgeschwindigkeit ω2 des Eingangselements 122 wird durch eine Rotationswinkelgeschwindigkeit ω1 der exzentrischen Scheibe 104 (der Eingangswelle 101) und die Exzentrizität r1 bestimmt.
  • Die ersten Enden (Ringabschnitte 131) der mehreren Verbindungselemente 130, welche die Eingangswelle 101 und die Freilaufkupplung 120 verbinden, sind drehbar mit den exzentrischen Scheiben 104 verbunden, die in gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung um die zentrale Eingangsachse O1 herum bereitgestellt sind. Daher werden die Oszillationsbewegungen der Eingangselemente 122 der Freilaufkupplung 120, die durch die Rotationsbewegung der jeweiligen exzentrischen Scheiben 104 verursacht werden, in einer konstanten Phase, wie in 9 dargestellt, nacheinander durchgeführt.
  • Zu dieser Zeit wird die Leistung (das Drehmoment) nur unter der Bedingung, dass die Vorwärtsdrehzahl (die Richtung, die durch den Pfeil RD1 in 4 angezeigt ist) des Eingangselements 122 die Vorwärtsdrehzahl des Ausgangselements 121 übersteigt, von dem Eingangselement 122 der Freilaufkupplung 120 auf das Ausgangselement 121 übertragen. Das heißt, in der Freilaufkupplung 120 verzahnen das Eingangselement und das Ausgangselement durch die Walze 123 miteinander (sind verriegelt), und die Leistung des Eingangselements 122 wird durch das Verbindungselement 130 auf das Ausgangselement 121 übertragen, um die Antriebskraft zu erzeugen nur, nachdem die Drehzahl des Eingangselements 122 die Drehzahl des Ausgangselements 121 übersteigt.
  • Nachdem der Antrieb, der durch eines der Verbindungselemente 130 bewirkt wird, beendet ist, wird die Drehzahl des Eingangselements 122 verringert, so dass sie niedriger als die des Ausgangselements 121 ist, und die durch die Walze 123 bewirkte Verriegelung wird durch die Antriebskraft der anderen Verbindungselemente 130 gelöst. Als ein Ergebnis kehren das Eingangselement und das Ausgangselement in den freien Zustand (Leerlaufzustand) zurück. Durch zeitlich sequentielles Durchführen des vorstehend beschriebenen Arbeitsgangs mit der Anzahl der Verbindungselemente 130 wird die Oszillationsbewegung in die Einwegrotationsbewegung umgewandelt. Daher wird nur die Leistung des Eingangselements 122 zu der Zeit des Überschreitens der Drehzahl des Ausgangselements 121 sequentiell auf das Ausgangselement 121 übertragen, und die Rotationsleistung, die fast gleichmäßig abgeglichen ist, wird auf das Ausgangselement 121 angewendet.
  • Außerdem wird in dem unendlich und stufenlos variablen Getriebemechanismus BD vom Vier-Verbindungsmechanismustyp durch Ändern der Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104 das Übersetzungsverhältnis (um welchen Betrag das rotierte Antriebselement 11 in Bezug auf eine Rotation der Kurbelwelle, die die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG ist, rotiert wird) bestimmt. In diesem Fall kann das Übersetzungsverhältnis i durch Festlegen der Exzentrizität r1 auf null, auf unendlich festgelegt werden, und der Oszillationswinkel θ2, der auf das Eingangselement 122 übertragen wird, kann ungeachtet der Zeit, die der Verbrennungsmotor ENG rotiert, auf null festgelegt werden.
  • <Gesamtaufbau der Fahrzeugsteuerung 50>
  • Als nächstes werden Details der Steuerung beschrieben, die von der Fahrzeugsteuerung 50 an diesem Antriebssystem 1 durchgeführt werden.
  • Auf der Basis der von der Fahrzeugzustandserfassungseinrichtung 51 eingegebenen Informationen sendet die Fahrzeugsteuerung 50 zum Beispiel Steuersignale an den Verbrennungsmotor ENG, den ersten Motorgenerator MG1, den zweiten Motorgenerator MG2 und den Aktuator 180 des unendlich und stufenlos variablen Getriebemechanismus BD, der das Getriebe TM aufbaut, und steuert diese Elemente, um verschiedene Steuerungen für Antriebsmuster und ähnliches durchzuführen.
  • Zum Beispiel hat die Fahrzeugsteuerung 50 eine Funktion zum Auswählen und Durchführen einer aus einer Verbrennungsmotorsteuerbetriebsart, in welcher der Verbrennungsmotorantrieb nur durch die Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG gesteuert wird, einer EV-Antriebssteuerbetriebsart, in welcher der EV-Antrieb durch die Antriebskraft des ersten Motorgenerators MG1 oder/und des zweiten Motorgenerators MG2 gesteuert wird, einer Parallelantriebsbetriebsart, in der sowohl die Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG als auch die Antriebskraft des ersten Motorgenerators MG1 oder/und des zweiten Motorgenerators MG2 für den Antrieb verwendet werden, und der Rückgewinnungsbetriebssteuerung, die von dem zweiten Motorgenerator MG2 durchgeführt wird. Außerdem hat die Fahrzeugsteuerung 50 eine Funktion zum Geben einer Anweisung an ein System zum Zuführen von Kraftstoff an den Verbrennungsmotor ENG, um nach Bedarf die Kraftstoffabschaltung durchzuführen.
  • Hier nachstehend werden als ein Beispiel für ein charakteristisches Verfahren zur Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und des zweiten Motorgenerators MG2 die Einzelheiten der Steuerung zur Zeit des Rückgewinnungsbetriebs beschrieben. 10 ist ein Zeitdiagramm, das Details der Steuerung einschließlich des Betriebs zur Zeit des Rückgewinnungsbetriebs darstellt, und 11 ist ein Flussdiagramm, das Steuerflüsse zum Implementieren der Betriebe des Zeitdiagramms darstellt.
  • Die Details der Steuerung werden unter Bezug auf das Zeitdiagramm von 10 und das Flussdiagramm von 11 beschrieben.
  • Zuerst wird das Gaspedal AP für den Verbrennungsmotorantrieb gedrückt, in Schritt S101 wird Nein bestimmt, und das Verfahren geht weiter zu Schritt S111. Wenn das Gaspedal AP für den Verbrennungsmotorantrieb gedrückt wird, ist die Drehzahl NE des Verbrennungsmotors natürlich höher als eine Leerlaufdrehzahl Nα. Daher wird in Schritt S111 Ja bestimmt, die Routine in 11 endet (Ende), und das Verfahren geht weiter in ein Stadium, in dem die Drehzahl des Verbrennungsmotors ENG gesteuert wird oder das Verhältnis des unendlich und stufenlos variablen Getriebemechanismus BD gesteuert wird.
  • Wenn das Gaspedal AP aus dem gedrückten Zustand (Zeit A des Zeitdiagramms von 10) gelöst wird (das Gaspedal AP wird losgelassen), wird in Schritt S101 Ja bestimmt, und in Schritt S102 wird bestimmt, ob es eine Ladeanforderung gibt oder nicht. Wenn es eine Ladeanforderung gibt, wird in Schritt S103 die Rückgewinnungserzeugung durch den zweiten Motorgenerator MG2 durchgeführt. Das heißt, wenn das Gaspedal AP aus dem gedrückten Zustand gelöst wird, wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors ENG verringert, und die Drehzahl auf der Eingangsseite der Freilaufkupplung OWC wird verringert, so dass sie niedriger als die auf der Ausgangsseite ist. Als ein Ergebnis ist die Freilaufkupplung OWC in dem blockierten Zustand. Zu dieser Zeit kann der zweite Motorgenerator MG2 als ein Leistungsgenerator betrieben werden. Daher kann durch Durchführen des Rückgewinnungsbetriebs die Leistung auf der Seite des Antriebsrads 2 als elektrische Energie rückgewonnen werden und gleichzeitig kann die Rückgewinnungsbremsung für die Antriebsräder 2 arbeiten. Die gesamte elektrische Energie, die durch diese Rückgewinnung erzeugt wird, wird in der Batterie BATT gespeichert und, wie nachstehend beschrieben wird, kann ein Teil oder die gesamte Energie als elektrische Leistung verwendet werden, die direkt an den ersten Motorgenerator geliefert werden soll.
  • Wenn in Schritt S103 der Rückgewinnungsbetrieb durchgeführt wird, geht das Verfahren weiter zu Schritt S104, während der Rückgewinnungsbetrieb fortgesetzt wird. Wenn es keine Ladeanforderung gibt, umgeht das Verfahren den Schritt S103 und geht von dem Schritt S102 weiter zu dem Schritt S104. In Schritt S104 wird bestimmt, ob eine aufgelaufene Zeit seit dem Lösen des Gaspedals AP gleich oder länger als eine erste vorgegebene Zeit t1 ist. Bis die vorgegebene Zeit t1 vergeht, geht das Verfahren weiter zu Schritt S105, und der Verbrennungsmotor ENG ist in der Leerlaufzeitspanne. Das heißt, mit einer minimalen Kraftstoffzuführungsmenge (siehe Kraftstoff in dem Zeitdiagramm) wird der Verbrennungsmotor ENG ohne Last mit der Leerlaufdrehzahl Nα (eine Untergrenze NE für einen sicheren Antrieb ist ungefähr 500 U/Min) rotiert.
  • Wenn in der Leerlaufzeitspanne das Gaspedal AP erneut herunter gedrückt wird, um einzugreifen (Zeit B in dem Zeitdiagramm von 10), kann die Drehzahl NE des Verbrennungsmotors mit einer guten Reaktion (fast ohne eine Reaktionsverzögerung ab dem Drücken des Gaspedals AP) bis zu einer erforderlichen Drehzahl erhöht werden. Daher kann die Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG als eine Fahrantriebskraft verwendet werden.
  • Wenn, wie vorstehend beschrieben, das Gaspedal AP gedrückt wird, wird in Schritt S101 Nein bestimmt, und das Verfahren geht weiter zu Schritt S111. In Schritt S111 ist die Drehzahl NE des Verbrennungsmotors gleich oder höher als die Leerlaufdrehzahl Nα. Folglich endet diese Steuerroutine, und das Verfahren geht zur Zeit des Eingreifens (wenn die Leistung auf der Verbrennungsmotorseite auf das Ausgangselement 121 der Freilaufkupplung OWC oder das rotierte Antriebselement 11 übertragen wird) weiter in eine Steuerphase (Phase der Steuerung der Drehzahl des Verbrennungsmotors oder der Steuerung des Verhältnisses des unendlich und stufenlos variablen Getriebes, um die Antriebskraft des Verbrennungsmotors auf die Antriebsradseite zu übertragen).
  • Außerdem wird in einem Fall, in dem die aufgelaufene Zeit seit dem Lösen des Gaspedals AP, wobei der Leerlaufzustand aufrecht erhalten wird, gleich oder länger als die erste vorgegebene Zeit t1 (Zeit C des Zeitdiagramms von 10) ist, in Schritt S104 Ja bestimmt, und das Verfahren geht weiter zu Schritt S106. In diesem Schritt S106 wird bestimmt, ob eine aufgelaufene Zeit seit dem Lösen des Gaspedals AP gleich oder länger als eine zweite vorgegebene Zeit t2 ist (t2 > t1).
  • In der Zeitspanne, bis die zweite vorgegebene Zeit t2 seit Verstreichen der ersten vorgegebenen Zeit t1 vergeht (Zeitspanne von t1 bis t2), geht das Verfahren nacheinander von dem Schritt S107 zu dem Schritt S109, und die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG wird durch die Antriebskraft des ersten Motorgenerators MG1 rotiert (worauf als „Motorbetrieb” Bezug genommen wird, und auf eine Zeitspanne, in der der Motorbetrieb durchgeführt wird, wird als eine „Motorbetriebszeitspanne” Bezug genommen). Gleichzeitig ist in dieser Zeitspanne der Leerlaufbetrieb nicht erforderlich, und somit wird die Kraftstoffabschaltung durchgeführt. Eine Drehzahl Nβ der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG in diesem Motorbetrieb wird auf gleich oder höher als eine Untergrenze der Drehzahl festgelegt, bei der die automatische Zündung möglich ist (Anlasserdrehzahl, bei der der Verbrennungsmotor beginnt, zu rotieren, wenn der Kraftstoff wieder zugeführt wird; eine Drehzahl von ungefähr 300 U/Min weniger als die Leerlaufdrehzahl).
  • Wenn das Gaspedal AP erneut heruntergedrückt wird, um in der Motorbetriebszeitspanne (Zeit D des Zeitdiagramms von 10) einzugreifen, wird erneut Kraftstoff zugeführt, und somit kann die Drehzahl NE des Verbrennungsmotors mit einer guten Reaktion (mit einer kleinen Reaktionsverzögerung ab dem Drücken des Gaspedals AP) bis zu einer erforderlichen Drehzahl erhöht werden, wenngleich die Reaktion nicht vergleichbar mit der der Leerlaufzeitspanne ist. Daher kann die Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG als eine Fahrantriebskraft verwendet werden. Zu dieser Zeit wendet der erste Motorgenerator MG1 kontinuierlich die Antriebskraft auf die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG an, bis die Drehzahl NE des Verbrennungsmotors die Leerlaufdrehzahl Nα erreicht. Wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors die Leerlaufdrehzahl erreicht, hört der erste Motorgenerator MG1 auf, ein Drehmoment zuzuführen. Außerdem kann die Antriebskraft des ersten Motorgenerators MG1 fortlaufend auf die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG angewendet werden, bis die Drehzahl des Verbrennungsmotors eine erforderliche Rotationsgeschwindigkeit erreicht. Dadurch kann die Reaktionsverzögerung kompensiert werden.
  • Wenn außerdem eine aufgelaufene Zeit ab dem Lösen des Gaspedals AP gleich oder länger als die zweite vorgegebene Zeit t2 ist (Zeit E des Zeitdiagramms von 10) wird in Schritt S106 Ja bestimmt, das Verfahren geht weiter zu Schritt S110, und der Motorbetrieb der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG wird gestoppt. Das heißt, wenn das Gaspedal eine lange Zeit lang gelöst wird, zum Beispiel wenn ein Fahrzeug eine lange Abwärtsstrecke fährt, wird der Motorbetrieb gestoppt, weil das Fortsetzen des Motorbetriebs auch unnötig Energie verbraucht.
  • Wenn das Gaspedal AP in diesem Zustand heruntergedrückt wird, um einzugreifen (Zeit F des Zeitdiagramms von 10), wird in Schritt S101 Nein bestimmt, und das Verfahren geht weiter zu Schritt S111. Da in diesem Schritt „die Drehzahl NE des Verbrennungsmotors < Leerlaufdrehzahl Nα”, wird in Schritt S111 Nein bestimmt, und in Schritt S112 wird von dem ersten Motorgenerator MG1 die Anlasserrotation auf den Verbrennungsmotor ENG angewendet. Bis NE ≥ Nβ, geht das Verfahren in der Reihenfolge des Schritts S101, Schritts S111, Schritts S112 und des Schritts S113 weiter, und die Anlasserrotation wird somit kontinuierlich angewendet. Wenn NE ≥ Nβ, wird in Schritt S113 Ja bestimmt, und das Verfahren geht weiter zu Schritt S114, und die Kraftstoffeinspritzung wird durchgeführt. Als ein Ergebnis startet der Verbrennungsmotor ENG.
  • Da jedoch in diesem Fall die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG aus dem Zustand startet, in dem die Drehzahl null ist, tritt eine kleine Reaktionsverzögerung auf. Hier kann die Antriebskraft des zweiten Motorgenerators MG2 auf das rotierte Antriebselement 11 angewendet werden, um die unzureichende Antriebskraft zur Zeit des Verbrennungsmotorstarts zu unterstützen, bis die Drehzahl des Verbrennungsmotors ENG die Leerlaufdrehzahl Nα erreicht. Dadurch kann die Reaktionsverzögerung kompensiert werden.
  • Wenn der zweite Motorgenerator MG2, wie vorstehend beschrieben, in dem Antriebssystem gemäß dieser Ausführungsform den Rückgewinnungsbetrieb durchführt, wird die Kraftstoffversorgung an den Verbrennungsmotor ENG ausgeschaltet, und der erste Motorgenerator MG1 führt gleichzeitig den Motorbetrieb der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG durch. Das heißt, wenn das Gaspedal AP gelöst wird, wird die vorläufige Drehung (Motorbetrieb) der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors END durch die Leistung des ersten Motorgenerators MG1, der sich laufaufwärtig von der Freilaufkupplung OWC befindet, durchgeführt, während der zweite Motorgenerator MG2, der sich laufabwärtig von der Freilaufkupplung OWC befindet, die von der Seite des Antriebsrads 2 ausgegebene Leistung rückgewinnt. Während dieser Zeit wird die Kraftstoffabschaltung durchgeführt. Wenn das Antriebssystem danach auf den Zustand (Verbrennungsmotorantriebszustand) unter Verwendung der Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG geschaltet wird, kann dadurch die Ausgangsdrehzahl des Verbrennungsmotors ENG mit einer guten Reaktion bis zu einer vorgegebenen erforderlichen Drehzahl erhöht werden, indem einfach die Kraftstoffversorgung neu gestartet wird.
  • Außerdem ist es in der Motorbetriebszeitspanne (wenn der erste Motorgenerator MG1 die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG rotiert) nicht notwendig, den Leerlaufbetrieb mit einer minimalen Kraftstoffzuführung durchzuführen, und dadurch kann der unnötige Kraftstoffverbrauch unterdrückt werden. Das heißt, gemäß diesem Antriebssystem können der Kraftstoffverbrauch und die Reaktion zur Zeit des Neustarts des Verbrennungsmotors ENG gleichzeitig verbessert werden.
  • Außerdem kann in einem Fall, in dem die Beschleunigung ausgewählt wird, indem das Gaspedal AP während der Verlangsamung, in der das Gaspedal AP gelöst ist, wieder heruntergedrückt wird, wenn angenommen wird, dass eine Zeitverzögerung gleich oder länger als eine vorgegebene Zeit auftritt, bis der Verbrennungsmotor ENG eine erforderliche Antriebskraft erzeugt, die Reaktionsverzögerung kompensiert werden, indem die Antriebskraft des ersten Motorgenerators MG1 kontinuierlich wie sie ist an die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG ausgegeben wird.
  • Außerdem wird die Leerlaufzeitspanne bevorzugt in der Phase vor der Motorbetriebszeitspanne bereitgestellt. Das heißt, wenn der zweite Motorgenerator MG2 den Rückgewinnungsbetrieb durchführt, wird der Leerlaufbetrieb des Verbrennungsmotors ENG die anfängliche vorgegebene Zeit t1 lang (in der vorhergehenden Phase) durchgeführt. Nach der vorgegebenen Zeit t1 führt der erste Motorgenerator den Motorbetrieb der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ENG durch, während die Kraftstoffabschaltung durchgeführt wird. Daher kann ein Fall, in dem das Gaspedal in der Leerlaufzeitspanne wieder gedrückt wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem das Gaspedal während der Motorbetriebszeitspanne gedrückt wird, eine bessere Reaktion zeigen.
  • Außerdem wird der Motorbetrieb gestoppt, nachdem der Motorbetrieb eine vorgegebene Zeitspanne (t2 – t1) lang durchgeführt wurde. Als ein Ergebnis kann der unnötige elektrische Energieverbrauch auf das Minimum unterdrückt werden. Das heißt, wenn zum Beispiel ein Fahrzeug eine lange Abwärtsstrecke fährt, liegt ein Fall vor, in dem es eine lange Zeit braucht, bis das Gaspedal AP wieder herunter gedrückt wird. Wenn in diesem Fall der Motorbetrieb während einer derartig langen Zeit fortgesetzt wird, wird unnötig elektrische Energie verbraucht. Um dieses Problem zu lösen, wird der Motorbetrieb nach einer vorgegebenen Zeit ungeachtet der Reaktion gestoppt. Als ein Ergebnis kann der unnötige Energieverbrauch niedrig gehalten werden.
  • Außerdem wird das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus TM während des Motorbetriebs gemäß der Drehzahl der Seite des rotierten Antriebselements 11 derart geändert, dass die Drehzahl des Eingangselements 122 der Freilaufkupplung OWC (120) unter die Drehzahl des Ausgangselements 121 fällt. Als ein Ergebnis kann verhindert werden, dass ein Stoß, der durch den Motorbetrieb erzeugt wird, auf die Seite des Antriebsrads 2 übertragen wird, was zu der Verbesserung einer Produktleistungsfähigkeit beiträgt.
  • Wenn außerdem die von dem zweiten Motorgenerator MG2, der den Rückgewinnungsbetrieb durchführt, erzeugte elektrische Leistung direkt als elektrische Antriebsleistung an den ersten Motorgenerator MG1 geliefert wird, kann der Energiewirkungsgrad verbessert werden.
  • Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann geeignet modifiziert und verbessert werden. Außerdem sind ein Material, eine Form, Menge Anordnungsposition und ähnliches der jeweiligen Komponenten in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform beliebig und nicht beschränkt, solange sie die Ergebnisse der vorliegenden Erfindung erreichen können.
  • Zum Beispiel wurde in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, wie in 10 und 11 dargestellt, der Fall beschrieben, in dem basierend auf der aufgelaufenen Zeit seit dem Lösen des Gaspedals bestimmt wird, ob die Leerlaufzeitspanne bereitgestellt werden sollte oder nicht. Jedoch kann die Leerlaufzeitspanne nur bereitgesellt werden, wenn ein Schalthebel SL eine Sportbetriebsart (reaktionsbetonte Betriebsart) auswählt. Das heißt, da die Sportbetriebsart die bezugsbetonte Betriebsart ist, wird, wenn diese Betriebsart ausgewählt ist, der Leerlaufbetrieb mit Vorrang vor dem Motorbetrieb durchgeführt. Insbesondere wird, wie in Schritt S104B des Flussdiagramms von 12 dargestellt, in diesem Schritt S104B bestimmt, ob eine schnelle Reaktion erforderlich ist oder nicht (ob der Sportbetriebsartschalter eingeschaltet ist oder nicht). Wenn Ja bestimmt wird, wird die Leerlaufzeitspanne bereitgestellt. Dadurch kann eine gute Reaktion gezeigt werden, wenn das Gaspedal während der Leerlaufzeitspanne erneut gedrückt wird. Wenn außerdem das Flussdiagramm von 12 mit dem Flussdiagramm von 11 verglichen wird, liegt der Unterschied nur im Schritt S104B, und die anderen Schritte sind exakt gleich.
  • Außerdem wurde in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Fall beschrieben, in dem die exzentrische Scheibe 104, das Verbindungselement 130 und die Freilaufkupplung 120 verwendet werden, um das Getriebe TM aufzubauen. Jedoch können andere stufenlos variable Getriebemechanismen verwendet werden. Wenn andere stufenlos variable Getriebemechanismen verwendet werden, kann die Freilaufkupplung OWC auf der laufabwärtigen Seite des stufenlos variablen Getriebemechanismus bereitgestellt werden.
  • Während die vorliegende Erfindung unter Bezug auf gewisse ihrer beispielhaften Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, sind andere Implementierungen innerhalb des Bereichs der Patentansprüche. Es versteht sich für Fachleute der Technik, dass vielfältige Änderungen an der Form und den Details daran vorgenommen werden können, ohne von dem Geist und Bereich der Erfindung, wie durch die beigefügten Patentansprüche definiert, vorgenommen werden können.
  • 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 2005-502543 [0002, 0002]

Claims (12)

  1. Antriebssystem für ein Fahrzeug, wobei das System aufweist: eine Brennkraftmaschine, die mit einer Kraftstoffversorgung eine Rotationsleistung erzeugt; einen Getriebemechanismus, der eine Geschwindigkeit der Rotationsleitung ändert; eine Freilaufkupplung, die aufweist: ein Eingangselement; ein Ausgangselement; und ein Verriegelungselement, das aufgebaut ist, um zuzulassen, dass das Eingangselement und das Ausgangselement miteinander verriegelt oder entriegelt werden, wobei das Verriegelungselement aufgebaut ist, um die an das Eingangselement bereitgestellte Rotationsleistung an das Ausgangselement zu übertragen, wenn das Eingangselement und das Ausgangselement miteinander verriegelt sind, wobei das Eingangselement und das Ausgangselement miteinander verriegelt sind, wenn eine Vorwärtsdrehzahl des Eingangselements, das die von dem Getriebemechanismus ausgegebene Rotationsleistung aufnimmt, eine Vorwärtsdrehzahl des Ausgangselements übersteigt; ein rotiertes Antriebselement, das mit dem Ausgangselement der Freilaufkupplung verbunden ist und das die auf das Ausgangselement übertragene Rotationsleistung auf ein Antriebsrad überträgt; einen Elektromotor, der mit einer Ausgangswelle der Brennkraftmaschine verbunden ist, um die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zu rotieren; einen Elektromotorgenerator, der mit dem rotierten Antriebselement verbunden ist und aufgebaut ist, um die Rotationsleistung auf das rotierte Antriebselement zu übertragen, und der aufgebaut ist, um den Rückgewinnungsbetrieb durchzuführen, indem er die von dem rotierten Antriebselement ausgegebene Rotationsleistung aufnimmt; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um eine Kraftstoffzuführung an die Brennkraftmaschine abzuschalten und den Elektromotor zu steuern, um die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zu rotieren, während der Elektromotorgenerator den Rückgewinnungsbetrieb durchführt.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um von dem Elektromotorgenerator erzeugte elektrische Leistung als elektrische Antriebsleistung an den Elektromotor zu liefern.
  3. System nach Anspruch 1 oder 3, wobei die Steuerung die Brennkraftmaschine eine Anfangszeit lang leerlaufen lässt und dann die Kraftstoffzuführung an die Brennkraftmaschine abschaltet und den Elektromotor steuert, um die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zu rotieren, während der Elektromotor den Rückgewinnungsbetrieb durchführt.
  4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um das Rotieren der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zu beenden, nachdem eine gewisse Zeit vergangen ist.
  5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner aufweist: eine Erfassungseinrichtung, die aufgebaut ist, um eine reaktionsbetonte Betriebsart zu erfassen, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um die Brennkraftmaschine vor dem Rotieren der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine leerlaufen zu lassen, nachdem die Erfassungseinrichtung die reaktionsbetonte Betriebsart erfasst.
  6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Getriebemechanismus ein stufenlos variabler Getriebemechanismus ist, und die Steuerung konfiguriert ist, um ein Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus als Reaktion auf eine Drehzahl des rotierten Antriebselements zu ändern, so dass die Drehzahl des Eingangselements kleiner als die Drehzahl des Ausgangselements ist.
  7. Fahrzeugantriebsverfahren zum Antreiben eines Fahrzeugs, das aufweist: eine Brennkraftmaschine, die eine Rotationsleistung mit einer Kraftstoffversorgung erzeugt; einen Getriebemechanismus, der eine Geschwindigkeit der Drehleistung ändert; eine Freilaufkupplung, die aufweist: ein Eingangselement; ein Ausgangselement; und ein Verriegelungselement, das aufgebaut ist, um zuzulassen, dass das Eingangselement und das Ausgangselement miteinander verriegelt oder entriegelt werden, wobei das Verriegelungselement aufgebaut ist, um die an das Eingangselement bereitgestellte Rotationsleistung an das Ausgangselement zu übertragen, wenn das Eingangselement und das Ausgangselement miteinander verriegelt sind, wobei das Eingangselement und das Ausgangselement miteinander verriegelt sind, wenn eine Vorwärtsdrehzahl des Eingangselements, das die von dem Getriebemechanismus ausgegebene Rotationsleistung aufnimmt, eine Vorwärtsdrehzahl des Ausgangselements übersteigt; ein rotiertes Antriebselement, das mit dem Ausgangselement der Freilaufkupplung verbunden ist und die auf das Ausgangselement übertragene Rotationsleistung auf ein Antriebsrad überträgt; einen Elektromotor, der mit einer Ausgangswelle der Brennkraftmaschine verbunden ist, um die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zu rotieren; und einen Elektromotorgenerator, der mit dem rotierten Antriebselement verbunden ist und aufgebaut ist, um die Rotationsleistung an das rotierte Antriebselement zu übertragen, und der aufgebaut ist, um durch Aufnehmen der von dem rotieren Antriebselement ausgegebenen Rotationsleistung den Rückgewinnungsbetrieb durchzuführen, wobei das Verfahren aufweist: Abschalten einer Kraftstoffzuführung zu der Brennkraftmaschine und Rotieren der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine, während der Rückgewinnungsbetrieb durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, das ferner aufweist: Zuführen von elektrischer Leistung, die von dem Elektromotorgenerator erzeugt wird, als elektrische Antriebsleistung an den Elektromotor.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, das ferner aufweist: während des Durchführens des Rückgewinnungsbetriebs Leerlaufenlassen der Brennkraftmaschine für eine Anfangszeitspanne lang; Abschalten der Kraftstoffzuführung an die Brennkraftmaschine; und Steuern des Elektromotors, um die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zu rotieren.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, das ferner aufweist: Stoppen des Rotierens der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine, nachdem eine gewisse Zeit vergangen ist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, das ferner aufweist: Erfassen einer reaktionsbetonten Betriebsart; und Leerlaufenlassen der Brennkraftmaschine vor dem Rotieren der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine nach dem Erfassen der reaktionsbetonten Betriebsart.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei der Getriebemechanismus ein stufenlos variabler Getriebemechanismus ist, wobei das Verfahren ferner aufweist das Ändern eines Übersetzungsverhältnisses des Getriebemechanismus als Reaktion darauf, dass eine Drehzahl des rotierten Antriebselements derart ist, dass die Drehzahl des Eingangselements kleiner als die Drehzahl des Ausgangselements ist.
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