DE112006001409T5

DE112006001409T5 - Steuervorrichtung für Fahrzeugantriebsgerät

Info

Publication number: DE112006001409T5
Application number: DE112006001409T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Toyota Tabata; Yutaka Toyota Taga; Yuji Toyota Inoue; Atsushi Toyota Kamada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2026-05-31
Also published as: WO2006129841A1; US7935015B2; DE112006001409B4; US20090318261A1

Abstract

Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgerät,
wobei das Fahrzeugantriebsgerät einen kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt aufweist, der einen Differenzialmechanismus hat, um Motorleistung zu einem ersten Elektromotor und einem Übertragungsorgan zu verteilen, und einen zweiten Elektromotor, der auf einem Kraftübertragungsweg von dem Übertragungsorgan zu den Antriebsrädern angeordnet ist, das als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Getriebe betrieben werden kann,
wobei die Steuervorrichtung Folgendes aufweist:
eine Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung, die in einem Differenzialmechanismus angeordnet ist und die Differenzialaktion des Differenzialmechanismus beschränkt, um den Betrieb des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Getriebe zu beschränken, und
ein Differenzialaktionsbeschränkungsmittel, das während des Motorbetriebs, der einen Motor als eine Antriebsquelle verwendet, den Halbübertragungskapazitätszustand, der Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung beim Beschränken des Betriebs des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Getriebe ändert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugantriebsgerät, das einen Differenzialmechanismus aufweist, der eine Differenzialwirkung ausüben kann, und einen Elektromotor, und insbesondere eine Technik, die die Größe eines Elektromotors und dergleichen verringert.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bisher war ein Antriebsgerät eines Fahrzeugs bekannt, das eine Differenzialvorrichtung aufweist, durch die ein Ausgang einer Antriebsleistungsquelle, wie zum Beispiel ein Motor oder dergleichen zu einem ersten Elektromotor und einem Ausgangsorgan verteilt wird, und zu einem zweiten Elektromotor, der zwischen dem Ausgangsorgan und den Antriebsrädern angeordnet ist. Ein derartiges Antriebsgerät für ein Hybridfahrzeug ist zum Beispiel in einer Patentschrift 1 und einer Patentschrift 2 offenbart. Es weist einen Differenzialmechanismus auf, der aus einer Planetengetriebeeinheit besteht und eine Differenzialwirkung ausübt, um mechanisch einen Hauptteil der Leistung, die von dem Motor ausgegeben wird, auf die Antriebsräder zu übertragen. Ein restlicher Teil der Leistung von dem Motor wird elektrisch von dem ersten Elektromotor zu dem zweiten Elektromotor anhand eines elektrischen Wegs übertragen.
Derart führt das Antriebsgerät eine Übertragung durch, deren Schaltverhältnis elektrisch geändert wird, zum Beispiel als ein elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables automatisches Übersetzungsgetriebe. Das Antriebsgerät wird von der Steuervorrichtung derart gesteuert, dass das Fahrzeug mit dem optimalen Betriebszustand des Motors fährt, so dass der Kraftstoffverbrauch, das heißt die zurückgelegte Meilenzahl verbessert wird.

Patentschrift 1: JP 2001-339805 A
Patentschrift 2: JP 2003-301731 A

Das Hybridfahrzeug-Antriebsgerät, das in der oben genannten Patentschrift 1 offenbart ist, erzeugt ein Reaktionsmoment in dem ersten Elektromotor gemäß dem Motormoment, das erforderlich ist, um als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Übersetzungsgetriebe zu dienen. Dieses Reaktionsmoment, das gegen das Motormoment von dem ersten Elektromotor erzeugt wird, ist durch die Nennleistung und die Menge an Hitze (Temperatur), die von dem ersten Elektromotor erzeugt wird, beschränkt. Aus der Sicht des Verhinderns eines Steigerns der Größe des ersten Elektromotors kann es daher erforderlich sein, das Motormoment einzuschränken, um das Reaktionsmoment, das von dem ersten Elektromotor erzeugt werden kann, nicht zu überschreiten. Alternativ kann die Originalleistung des Motors, der in dem Fahrzeug installiert ist, beschränkt werden.
Zusätzlich dazu sind kontinuierlich variable Getriebe allgemein als Geräte bekannt, die die Kraftstoffeffizienz von Fahrzeugen verbessern, während schrittweise variable Getriebe, wie zum Beispiel Schaltgetriebe, als Geräte bekannt sind, die hohe Übertragungseffizienz bereitstellen. Leider wurde noch kein Leistungsübertragungsmechanismus, der beide Vorteile bietet, entwickelt. Das Hybridfahrzeug-Antriebsgerät, das in der oben erwähnten Patentschrift 1 oder 2 offenbart wird, weist zum Beispiel einen elektrischen Weg für die elektrische Energie, die von dem ersten Elektromotor zu dem zweiten Elektromotor zu übertragen ist, das heißt einen Übertragungsweg auf, der einen Teil der Antriebskraft in Form von elektrischer Energie überträgt. Die Größe des ersten Elektromotors steigt daher wahrscheinlich gemäß der Steigerung der Motorleistung, und die Größe des zweiten Elektromotors, der von der elektrischen Energie angetrieben wird, die von dem ersten Elektromotor bereitgestellt wird, steigt wahrscheinlich ebenfalls. Es besteht daher ein Problem in der Steigerung der Größe des Antriebsgeräts.
Da ein Teil der Motorleistung ferner auch in elektrische Energie umgewandelt und dann an die Antriebsräder übertragen wird, kann die Kraftstoffeffizienz in Wirklichkeit unter bestimmten Fahrzeugbetriebsbedingungen, wie zum Beispiel Betrieb bei hoher Geschwindigkeit, sinken. Ferner und in dem Fall, in dem der oben erwähnte Leistungsverteilungsmechanismus als ein Getriebe verwendet wird, das elektrisch ein Schaltverhältnis ändert, zum Beispiel ein kontinuierlich variables Getriebe mit der Bezeichnung elektrisches CVT, verwendet wird, existiert ein ähnliches Problem.
Bei dem herkömmlichen Fahrzeugantriebsgerät, das in der oben erwähnten Patentschrift 1 offenbart wird, hat der Differenzialmechanismus oder der erste Elektromotor ein Momentkapazitätslimit, das von seiner Konfiguration herrührt. Die Größe des Differenzialmechanismus oder des ersten Elektromotors nimmt daher wahrscheinlich gemäß der Steigerung der Motorleistung zu, was bei einem Fahrzeug wiederum zu einem Nachteil führt. Bei einem Typ eines herkömmlichen Fahrzeugantriebsgeräts, das Motorleistung zu dem ersten Elektromotor und einem Übertragungsorgan verteilt, und weil der erste Elektromotor eine Übertragung steuert, die ein Schaltverhältnis elektrisch ändert, trägt der erste Elektromotor beispielsweise das Reaktionsmoment gegen das Motorleistungsmoment (im Folgenden „Motormoment" genannt). Die Reaktionsmomentkapazität, die von dem ersten Elektromotor getragen wird, ist daher auf einem Niveau erforderlich, das dem bereitgestellten Motormoment entspricht. Die Reaktionsmomentkapazität, die von dem ersten Elektromotor getragen wird, steigt zum Beispiel gemäß der Steigerung des Motormoments, das erforderlich ist, um eine gewünschte Beschleunigungsleistung und dergleichen bereitzustellen. Wenn die Leistung eines Motors steigt, steigt daher auch die Größe des ersten Elektromotors.
Man kann sich daher vorstellen, dass zum Schützen des Differenzialmechanismus oder des ersten Elektromotors ohne Steigern seiner Größe das Motormoment zeitweilig beschränkt werden muss, um in einen maximalen Motormomentbereich zu fallen, der von der maximalen Reaktionsmomentkapazität ausgehalten wird, die der erste Elektromotor tragen kann. In diesem Fall verringert diese Beschränkung jedoch das Moment, das an die Antriebsräder übertragen wird, was wiederum die Beschleunigungsleistung beeinträchtigt. Die gewünschte erforderliche Beschleunigungsleistung kann daher nicht bereitgestellt werden, insbesondere während des Startens des Fahrzeugs oder bei Überholmanövern.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben erwähnten Situationen entwickelt und hat als eine Aufgabe, eine Steuervorrichtung bereitzustellen, die für ein Fahrzeugsantriebsgerät verwendet wird, das einen Differenzialmechanismus aufweist, der eine Differenzialaktion ausübt und in der Lage ist, die Größe des Antriebsgeräts zu verkleinern oder die Kraftstoffeffizienz zu verbessern und das Antriebsmoment zu steigern.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung bereitzustellen, die für ein Fahrzeugantriebsgerät verwendet wird, das einen Differenzialmechanismus zum Verteilen der Motorleistung auf einen ersten Elektromotor und ein Übertragungsorgan sowie einen Elektromotor, der operativ mit den Rädern verbunden und in der Lage ist, Beschleunigungsleistung eines Fahrzeugs sicherzustellen, aufweist.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Bei In dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Fahrzeugantriebgerät in einer Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts einen kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt auf, der einen Differenzialmechanismus zum Verteilen der Motorleistung zu einem ersten Elektromotor und einem Übertragungsorgan, sowie einen zweiten Elektromotor hat, der auf einem Kraftübertragungsweg von dem Übertragungsorgan zu Antriebsrädern angeordnet ist und als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Übersetzungsgetriebe funktionieren kann.
Die Steuervorrichtung besteht aus (a) einer Differenzialwirkungsbeschränkungsvorrichtung, die in dem Differenzialmechanismus angeordnet ist und die Differenzialwirkung des Differenzialmechanismus beschränkt, um den Betrieb des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Übersetzungsgetriebe einzuschränken, und aus einem (b) Differenzialaktionsbeschränkungsmittel, das während des Motorbetriebs, der einen Motor als Antriebsquelle verwendet, den Halbübertragungskapazitätszustand des Differenzialaktionsbeschränkungsmittels ändert, wenn der Betrieb des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts als elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Übersetzungsgetriebe beschränkt wird.
Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt in dem Fahrzeugantriebsgerät in einen kontinuierlich variablen Schaltzustand gebracht, um eine elektrische kontinuierlich variable Schaltaktion auszuführen, wenn der Differenzialmechanismus in seiner Differenzialaktion nicht durch die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung eingeschränkt und in einen Differenzialzustand gebracht wird, um eine Differenzialaktion auszuüben. Ferner wird der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt auf den Betrieb als das elektrische kontinuierlich variable Übersetzungsgetriebe beschränkt, indem er auf die Differenzialaktion des Differenzialmechanismus durch die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung beschränkt wird. Das kontinuierlich variable Übersetzungsgetriebe wird zum Beispiel in den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand gebracht, zum Beispiel einen schrittweise variablen Schaltzustand, um die elektrisch konstante variable Schaltaktion nicht auszuführen, indem der Differenzialmechanismus auf den nicht differenzialen Zustand gebracht wird, zum Beispiel einen verriegelten Zustand, um keine Differenzialaktion auszuführen. Ein Antriebsgerät, das sowohl die Vorteile einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz, durchgeführt durch ein Getriebe, das elektrisch ein Schaltverhältnis ändert, als auch hohe Übertragungseffizienz, durchgeführt durch ein Schaltgetriebe, das mechanisch Kraft überträgt, hat, kann daher bereitgestellt werden.
In dem Fall, in dem der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt während eines normalen Motorleistungsbereichs, der dem Fahren des Fahrzeugs mit niedriger/mittlerer Geschwindigkeit und dem Fahren mit niedriger/mittlerer Leistung entspricht, auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand gebracht wird, wird die Kraftstoffverbrauchsleistung eines Fahrzeugs aufrechterhalten. In dem Fall, in dem der kontinuierlich vari able Getriebeabschnitt während Hochgeschwindigkeitsbetrieb in den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand gebracht wird, wird die Motorleistung über einen mechanischen Kraftübertragungsweg ausschließlich auf die Antriebsräder übertragen. In diesem Fall verbessert das Wegfallen des Umwandlungsverlusts die Kraftstoffeffizienz, wobei dieser Umwandlungsverlust zwischen Leistung und elektrischer Energie erzeugt wird, die erzeugt wird, wenn der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt als ein Getriebe funktioniert, das ein Schaltverhältnis elektrisch wechselt, so dass die Kraftstoffeffizienz verbessert wird.
Zusätzlich dazu und in dem Fall, in dem der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt während des Hochleistungsbetriebs in den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand gebracht wird, funktioniert er als ein Getriebe, das während des Betriebs eines Fahrzeugs mit niedriger/mittlerer Geschwindigkeit und Betriebs mit niedriger/mittlerer Leistung ein Schaltverhältnis ändert. Der Maximalwert der elektrischen Energie, der von dem Elektromotor erzeugt werden soll, mit anderen Worten der Maximalwert der elektrischen Energie, die von dem Elektromotor übertragen wird, kann verringert werden. Die Größe eines Elektromotors oder eines Fahrzeugantriebsgeräts, das den Elektromotor enthält, kann daher verringert werden.
Bei dem Fahrzeugantriebsgerät, das den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt enthält, dessen Betrieb als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Übersetzungsgetriebe während des Fahrzeugmotorbetriebs, der den Motor als Antriebsquelle verwendet, beschränkt ist, kann der Betrieb des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts als elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Übersetzungsgetriebe eingeschränkt werden. In diesem Fall ändert das Differenzialaktionsbeschränkungsmittel den Halbübertragungskapazitätszustand der Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung. Während der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Übersetzungsgetriebe funktionieren kann, erzeugt die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung daher das Reaktionsmoment gegen das Motorleistungsmoment oder Motormoment.
Um zu erlauben, dass der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Übersetzungsgetriebe funktioniert, kann die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung neben dem Tragen des Reaktionsmoments gegen das Motormoment durch den ersten Elektromotor auch das Reaktionsmoment gegen das Motormoment tragen. Mit anderen Worten wird das Reaktionsmoment gegen das Motormoment sowohl von dem ersten Elektromotor als auch von der Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung getragen. Daher kann zum Beispiel das Motormoment, das nicht geringer ist als das Motormoment, das von der Momentkapazität des ersten Elektromotors getragen wird, in den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt eingegeben werden. Der Ausgang des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts kann daher ohne Steigern der Momentkapazität, das heißt der Größe des ersten Elektromotors angehoben werden.
Beim zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung eine Eingriffsvorrichtung. Das Differenzialaktionsbeschränkungsmittel bringt die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung in einen Halbeingriffszustand, um das Verhältnis zwischen der Leistung, die elektrisch von dem ersten Elektromotor zu dem zweiten Elektromotor in dem kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt übertragen wird, und der Leistung, die mechanisch zu dem Übertragungsorgan in dem kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt übertragen wird, zu ändern.
Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Eingriffsvorrichtung den Betrieb des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Übersetzungsgetriebe leicht beschränken. Während der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Übersetzungsgetriebe funktionieren darf, wird daher Reaktionsmoment gegen das Motormoment erzeugt. Zusätzlich dazu und im Gegensatz zu dem Fall, bei dem die Eingriffsvorrichtung ausgerückt oder freigegeben ist, muss der erste Elektromotor nicht unbedingt das Reaktionsmoment gegen das gesamte Motormoment tragen, das in den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt eingegeben wird. In dem Fall, in dem das gleiche Ausmaß an Motormoment in den kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt eingegeben wird, kann das Verhältnis des Motormoments, das von dem ersten Elektromotor getragen werden soll, verringert werden. Der erste Elektromotor wird daher in seiner Dauerhaftigkeit verbessert und seine Größe wird verkleinert. Zusätzlich und aufgrund der verringerten elektrischen Energie von dem ersten Elektromotor zu dem zweiten Elektromotor, wird auch die Dauerhaftigkeit des zweiten Elektromotors verbessert.
Bei dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Fahrzeugantriebsgerät in einer Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts einen Differenzialabschnitt, der einen Differenzialmechanismus zum Verteilen der Motorleistung zu einem ersten Elektromotor und einem Übertragungsorgan auf, sowie einen zweiten Elektromotor, der auf einem Kraftübertragungsweg von dem Übertragungsorgan zu Antriebsrädern angeordnet ist, und kann als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung betrieben werden.
Die Steuervorrichtung besteht aus (a) einer Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung, die in dem Differenzialmechanismus angeordnet ist und die Differenzialaktion des Differenzialmechanismus beschränkt, um den Betrieb des Differenzialabschnitts als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung einzuschränken, und aus (b) einem Differenzialaktionsbeschränkungsmittel, das, während der Fahrzeugmotor unter Einsatz des Motors als Antriebsquelle betrieben wird, den Halbübertragungskapazitätszustand der Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung beim Beschränken des Betriebs des Differenzialabschnitts als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung ändert.
Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Differenzialabschnitt in dem Fahrzeugantriebsgerät in einen Differenzialzustand gebracht, um eine Differenzialaktion auszuüben, und der Differenzialmechanismus wird von der Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung nicht in seiner Differenzialaktion beschränkt und wird in einen Differenzialzustand gebracht, um die Differenzialaktion auszuüben. Ferner wird der Differenzialabschnitt auf den Betrieb als elektrisch kontinuierlich variables Übersetzungsgetriebe beschränkt, indem die Differenzialaktion des Differenzialmechanismus durch die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung beschränkt wird. Der Differen zialabschnitt wird zum Beispiel in den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand gebracht, zum Beispiel in einen schrittweise variablen Schaltzustand, um die elektrisch kontinuierlich variable Schaltaktion nicht durchzuführen, von dem Differenzialmechanismus, der auf den nicht differenziellen Zustand gebracht wird, zum Beispiel einen Verriegelungszustand, um keine Differenzialaktion auszuüben. Es kann daher eine Antriebsvorrichtung bereitgestellt werden, die sowohl die Vorteile einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz, durchgeführt durch ein Getriebe, das elektrisch ein Schaltverhältnis ändert, als auch einer hohen Übertragungseffizienz, ausgeführt durch eine Schaltgetriebe, das mechanisch Kraft überträgt, hat.
In dem Fall, in dem der Differenzialabschnitt zum Beispiel während eines normalen Motorleistungsbereichs, der dem Betrieb des Fahrzeugs mit niedriger/mittlerer Geschwindigkeit und dem Betrieb mit niedriger/mittlerer Leistung entspricht, in den Differenzialzustand gebracht wird, wird die Kraftstoffverbrauchsleistung eines Fahrzeugs aufrechterhalten. In dem Fall, in dem der Differenzialabschnitt während des Betriebs mit hoher Geschwindigkeit in den nicht differenziellen Zustand gebracht wird, wird die Motorleistung ausschließlich über einen mechanischen Kraftübertragungsweg an die Antriebsräder übertragen. In diesem Fall bedeutet das Wegfallen des Umwandlungsverlusts zwischen Kraft und elektrischer Energie, der entsteht, wenn der Differenzialabschnitt als ein Getriebe funktioniert, das ein Schaltverhältnis elektrisch ändert, dass die Kraftstoffeffizienz verbessert wird.
In dem Fall, in dem der Differenzialabschnitt während eines Betriebs mit hoher Leistung in den nicht differenziellen Zustand gebracht wird, funktioniert der Differenzialabschnitt als ein Getriebe, das beim Betrieb des Fahrzeugs mit niedriger/mittlerer Geschwindigkeit und Betrieb mit niedriger/mittlerer Leistung ein Schaltverhältnis elektrisch ändert. Der Maximalwert der elektrischen Energie, die von dem Elektromotor erzeugt werden soll, mit anderen Worten der Maximalwert der elektrischen Energie, die von dem Elektromotor übertragen wird, kann daher verringert werden. Die Größe des Elektromotors oder eines Fahrzeugantriebsgeräts, das diesen enthält, kann daher verringert werden.
Bei dem Fahrzeugantriebsgerät, das den Differenzialabschnitt aufweist, dessen Betrieb als elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung während des Betriebs des Fahrzeugsmotors unter Einsatz des Motors als Antriebsquelle beschränkt wird, kann der Betrieb des Differenzialabschnitts als elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung beschränkt werden. In diesem Fall ändert das Differenzialaktionsbeschränkungsmittel den Halbübertragungskapazitätszustand der Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung. Während der Differenzialabschnitt als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung funktionieren kann, erzeugt die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung daher das Reaktionsmoment gegen das Motormoment.
Um es daher dem Differenzialabschnitt zu erlauben, als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung zu funktionieren, kann die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung neben dem Elektromotor, der das Reaktionsmoment gegen das Motormoment trägt, auch das Reaktionsmoment gegen das Motormoment tragen. Daher kann ein Motormoment, das nicht geringer ist als das Motormoment, das von der Momentkapazität des ersten Elektromotors getragen werden kann, in den Differenzialabschnitt eingegeben werden. Der Ausgang aus dem Differenzialabschnitt kann daher ohne Steigern der Momentkapazität, das heißt der Größe des ersten Elektromotors gesteigert werden.
Bei dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung eine Eingriffsvorrichtung. Das Differenzialaktionsbeschränkungsmittel bringt die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung in einen Halbeingriffszustand, um das Verhältnis zwischen der Leistung, die elektrisch von dem ersten Elektromotor zu dem zweiten Elektromotor in dem Differenzialabschnitt übertragen wird, und der Leistung, die mechanisch zu dem Übertragungsorgan in dem Differenzialabschnitt übertragen wird, zu ändern.
Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Eingriffsvorrichtung den Betrieb des Differenzialabschnitts als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung leicht beschränken. Da es dem Differenzialabschnitt daher erlaubt ist, als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung zu funktionieren, wird Reaktionsmoment gegen das Motormoment erzeugt. Zusätzlich dazu und im Gegensatz zu dem Fall, in dem die Eingriffsvorrichtung freigeben wird, trägt der erste Elektromotor nicht unbedingt das Reaktionsmoment gegen das ganze Motormoment, das in den Differenzialabschnitt eingegeben wird. In dem Fall der Eingabe eines Motormoments des gleichen Ausmaßes in den Differenzialabschnitt, wird das Verhältnis des Motormoments, das von dem ersten Elektromotor getragen werden soll, verringert, was dazu führt, dass die Größe des ersten Elektromotors verringert wird, und dass seine Dauerhaftigkeit verbessert wird. Aufgrund der Verringerung der elektrischen Energie von dem ersten Elektromotor zu dem zweiten Elektromotor, wird ferner auch die Dauerhaftigkeit des zweiten Elektromotors verbessert.
Bei dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Fahrzeugantriebsgerät bei einer Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebgeräts einen Differenzialabschnitt auf, der einen Elektromotor und einen Differenzialmechanismus aufweist, und der Elektromotor erzeugt ein Reaktionsmoment, das dem Motorleistungsmoment entspricht, das in den Differenzialmechanismus eingegeben wird, um als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung zu funktionieren.
Die Steuervorrichtung besteht aus (a) einer Eingriffsvorrichtung, die in dem Differenzialmechanismus angeordnet ist und die Differenzialaktion des Differenzialmechanismus beschränkt, um den Betrieb des Differenzialabschnitts als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung zu beschränken, und aus (b) einem Differenzialaktionsbeschränkungsmittel oder einem Differenzialaktionsbeschränkungsabschnitt, der beim Beschränken des Betriebs des Differenzialabschnitts als eine elektrische Differenzialvorrichtung während des Betriebs des Fahrzeugsmotors unter Einsatz eines Motors als Antriebsquelle die Eingriffsvorrichtung in einen Halbeingriffszustand bringt und ein Reaktionsmoment erzeugt, das dem Motorleistungsmoment mit dem gesamten Moment entspricht, das von dem Elektromotor und dem Halbeingriffsmoment der Eingriffsvorrichtung erzeugt wird.
Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Differenzialabschnitt in dem Fahrzeugantriebsgerät in einen Differenzialzustand gebracht, der Differenzialmechanismus wird in seiner Differenzialaktion von der Eingriffsvorrichtung nicht beschränkt und wird in einen Differenzialzustand gebracht, um eine Differenzialaktion auszuüben. Der Differenzialabschnitt wird ferner auf den Betrieb als das elektrische kontinuierlich variable Getriebe beschränkt, indem die Differenzialaktion des Differenzialmechanismus durch die Eingriffsvorrichtung beschränkt wird. Der Differenzialabschnitt wird zum Beispiel in einen nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand gebracht, zum Beispiel einen schrittweise variablen Schaltzustand, um die elektrische kontinuierlich variable Schaltaktion nicht auszuüben, indem der Differenzialmechanismus in den nicht differenziellen Zustand gebracht wird, zum Beispiel einen Verriegelungszustand, um keine Differenzialaktion auszuüben. Es kann daher ein Antriebsgerät bereitgestellt werden, das sowohl die Vorteile einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz, ausgeführt durch eine Getriebe, das elektrisch ein Schaltverhältnis ändert, als auch die hohe Übertragungseffizienz aufweist, die von einem Gangschaltgetriebe, das die mechanisch Kraft überträgt, ausgeführt wird.
In dem Fall zum Beispiel, in dem der Differenzialabschnitt in den Differenzialzustand in einem normalen Motorleistungsbereich gebracht wird, der dem Betrieb mit niedriger/mittlerer Geschwindigkeit und dem Betrieb mit niedriger/mittlerer Leistung entspricht, wird die Kraftstoffverbrauchsleistung eines Fahrzeugs aufrechterhalten. Zusätzlich dazu und in dem Fall, in dem der Differenzialabschnitt während des Betriebs mit hoher Geschwindigkeit in den nicht differenziellen Zustand gebracht wird, wird die Motorleistung ausschließlich an die Antriebsräder über einen mechanischen Kraftübertragungsweg übertragen. In diesem Fall verbessert das Wegfallen des Umwandlungsverlusts zwischen Kraft und elektrischer Energie, der erzeugt wird, wenn der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt als ein Getriebe funktioniert, das ein Schaltverhältnis elektrisch ändert, die Kraftstoffeffizienz.
Zusätzlich und in dem Fall, in dem der Differenzialabschnitt während des Betriebs mit hoher Leistung in den nicht differenziellen Zustand gebracht wird, funktioniert der Differenzialabschnitt als ein Getriebe, das ein Schaltverhältnis bei dem Betrieb des Fahrzeugs mit niedriger/mittlerer Geschwindigkeit und dem Betrieb mit niedriger/mittlerer Leistung elektrisch ändert. Der Maximalwert der elektrischen Energie, der daher von dem Elektromotor erzeugt werden soll, mit anderen Worten der Maximalwert der elektrischen Energie, die von dem Elektromotor übertragen wird, wird verringert. Die Größe des Elektromotors oder eines Fahrzeugantriebsgeräts, das diesen enthält, kann daher verringert werden.
Bei dem Fahrzeugantriebsgerät, das den Differenzialabschnitt enthält, dessen Betrieb als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung beschränkt ist, kann während des Betriebs des Fahrzeugmotors unter Einsatz des Motors des Fahrzeugs als eine Antriebsquelle der Betrieb des Differenzialabschnitts als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung beschränkt werden. In diesem Fall bringt das Differenzialaktionsbeschränkungsmittel die Eingriffsvorrichtung in den Halbeingriffszustand und erzeugt ein Reaktionsmoment, das dem Motorleistungsmoment mit dem Gesamtmoment, das von dem Elektromotor, und dem Halbeingriffsmoment der Eingriffsvorrichtung erzeugt wird, entspricht. Während der Differenzialabschnitt daher als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung funktionieren kann, erzeugt die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung ein Reaktionsmoment gegen das Motormoment. Um es daher dem Differenzialabschnitt zu erlauben, als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung zu funktionieren, kann die Eingriffsvorrichtung neben dem Elektromotor, der das Reaktionsmoment gegen das Motormoment trägt, auch das Reaktionsmoment gegen das Motormoment tragen.
Das Motormoment, das nicht geringer ist als das Motormoment, das getragen werden kann, nämlich das von der Momentkapazität des Elektromotors tragbare Motormoment, kann in den Differenzialabschnitt eingegeben werden. Der Ausgang aus dem Differenzialabschnitt kann daher ohne Steigerung der Momentkapazität, das heißt der Größe des Elektromotors erhöht werden. Zusätzlich dazu und anders als in dem Fall, in dem die Eingriffsvorrichtung freigegeben wird, braucht der Elektromotor nicht unbedingt das Reaktionsmoment gegen das gesamte Motormoment zu tragen, das in den Dif ferenzialabschnitt eingegeben wird. In dem Fall, in dem ein Motormoment mit gleicher Größe in den Differenzialabschnitt eingegeben wird, kann daher das Motormoment, das von dem Elektromotor zu tragen ist, verringert werden, so dass die Größe des Elektromotors verringert und seine Dauerhaftigkeit gesteigert werden kann.
Bei dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschränkt das Differenzialaktionsbeschränkungsmittel den Betrieb des Differenzialabschnitts als eine elektrische Differenzialvorrichtung, wenn der Differenzialmechanismus ein Motorleistungsmoment empfängt, das nicht kleiner ist als das Reaktionsmoment, das von dem Elektromotor allein erzeugt werden kann. Erfindungsgemäß kann der Differenzialabschnitt als eine elektrische Differenzialvorrichtung funktionieren. Zusätzlich wird eine Reaktionskraft gegen das Motormoment vorzugsweise so weit wie möglich von dem Elektromotor erzeugt, so dass die Regenerierungsenergie so weit wie möglich steigt. Aus anderer Sicht wird der Energieverlust auf ein unvermeidliches Niveau minimiert.
Bei dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschränkt das Differenzialaktionsbeschränkungsmittel den Betrieb des Differenzialabschnitts als eine elektrische Differenzialvorrichtung während des Startens des Fahrzeugsmotors bei Einsatz des Motors des Fahrzeugs als eine Antriebsquelle. Erfindungsgemäß wird sogar während eines Fahrzeugsstartens, das ein großes Motormoment erfordert, während der Differenzialabschnitt als eine elektrische Differenzialvorrichtung funktioniert, eine Reaktionskraft gegen das Motormoment vorzugsweise soweit wie möglich von dem Elektromotor erzeugt, so dass die Regenerierungsenergie möglichst viel ansteigt. Aus anderer Sicht wird der Energieverlust auf ein unvermeidliches Niveau minimiert.
Bei einem achten Aspekt der Erfindung weist die Steuervorrichtung ferner ein Motormomentbeschränkungsmittel auf, das das Motorleistungsmoment, das auf dem Reaktionsmoment basiert, beschränkt, das heißt auf dem Reaktionskraftmoment, das von dem Elektromotor und der Eingriffsvorrichtung in ihrem Halbeingriffszustand erzeugt wird. Erfindungsgemäß wird der Differenzialabschnitt daran gehindert, das Motormoment zu empfangen, das das Gesamtmoment der maximalen Momentkapazität bestehend aus dem Elektromotor und dem Halbeingriffsmoment der Eingriffsvorrichtung überschreitet. Daher wird die Dauerhaftigkeit des Elektromotors verbessert.
Bei dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Fahrzeugsantriebsgerät bei einer Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts einen Differenzialmechanismus zum Verteilen der Motorleistung zu einem ersten Elektromotor und einem Übertragungsorgan auf, und einen zweiten Elektromotor, der operativ mit den Antriebsrädern verbunden ist.
Die Steuervorrichtung besteht aus (a) einer Eingriffsvorrichtung, die in dem Differenzialmechanismus angeordnet ist und selektiv den Differenzialmechanismus zwischen einem Differenzialzustand und einem nicht differenziellen Zustand umschaltet, aus (b) einem Reaktionskraftsteuermittel, das bei dem Differenzialzustand des Differenzialmechanismus eine Reaktionskraftsteuerung gegen die Motorleistung durch eine Leistungssteuerung ausführt, die die Leistung des ersten Elektromotors steuert, und einer Schlupfsteuerung, die die Eingriffsvorrichtung in einen Schlupfeingriffszustand bringt, um das Übertragungsorgan zu veranlassen, Leistung zu erzeugen, und aus (c) einem Teilungsverhältnisänderungsmittel, das ein Teilungsverhältnis zwischen einem Verteilungsanteil des Reaktionsmoments, der von der Leistung des ersten Elektromotors gesteuert wird, und einem Verteilungsanteil des Reaktionsmoments, der von der Schlupfsteuerung der Eingriffsvorrichtung gesteuert wird, ändert.
Erfindungsgemäß führt das Reaktionskraftsteuermittel in dem differenziellen Zustand des Differenzialmechanismus die Reaktionskraftsteuerung gegen die Motorleistung durch Ausführen der Leistungssteuerung aus, die die Leistung des ersten Elektromotors steuert, und die Schlupfsteuerung, die die Eingriffsvorrichtung in den Schlupfeingriffszustand bringt. Zusätzlich dazu ändert das Teilungsverhältnisänderungsmittel das Teilungsverhältnis zwischen dem Verteilungsteil des Reaktionsmoments, der durch den Ausgang des ersten Elektromotors gesteuert wird, und dem Verteilungsteil des Reaktionsmoments, der von der Schlupfsteuerung der Eingriffsvorrichtung gesteuert wird.
Es kann daher eine Beschleunigungsleistung erzielt werden, die während des Startens eines Fahrzeugs und dergleichen günstig ist.
Bei dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ändert das Teilungsverhältnisänderungsmittel das Teilungsverhältnis, indem es die Schlupfmenge der Eingriffsvorrichtung steuert. Erfindungsgemäß und da das Teilungsverhältnisänderungsmittel das Teilungsverhältnis durch Steuern der Schlupfmenge der Eingangsvorrichtung ändert, wird eine Reaktionskraft, die von dem Schlupf der Eingriffsvorrichtung bereitgestellt wird, zu einer Reaktionskraft gegen die Leistung des ersten Elektromotors hinzugefügt. Daher wird die Beschleunigungsleistung verbessert.
Bei dem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Momentunterstützungssteuermittel enthalten, das, wenn die Leistung, die in dem Übertragungsorgan durch das Reaktionsmoment, das von der Leistung des ersten Elektromotors verursacht wird, erzeugt wird, und das Reaktionsmoment, das von der Schlupfsteuerung der Eingriffsvorrichtung verursacht wird, geringer sind als die Antriebskraft, die das Fahrzeug erfordert, die Leistung des zweiten Elektromotors steuert, um den Mangel wettzumachen. Erfindungsgemäß steuert das Momentunterstützungssteuermittel, wenn die Leistung, die in dem Übertragungsorgan von dem Reaktionskraftsteuermittel erzeugt wird, geringer als die von dem Fahrzeug erforderte Antriebskraft ist, die Leistung des zweiten Elektromotors, um den Mangel wettzumachen. Die Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs wird daher während des Startens und dergleichen ausreichend aufrechterhalten.
Bei dem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Motorleistungsunterdrückungsmittel enthalten, das, wenn die Reaktionskraftkapazität, die von der Reaktionskraftsteuerung des Reaktionskraftsteuermittels erzeugt werden kann, geringer ist als die Motorleistung, die Motorleistung unterdrückt. Erfindungsgemäß unterdrückt das Motorleistungsunterdrückungsmittel, wenn die Reaktionskraft, die von der Reaktionssteuerung des Reaktionskraftsteuermittels gegeben wird, geringer ist als die Motorleistung, die Motorleistung. Der erste Elektromotor und die Eingriffsvorrichtung werden daher daran gehindert, über ihre Momentkapazitäten hinaus verwendet zu werden, und werden entsprechend geschützt und in ihrer Dauerhaftigkeit verbessert.
Gemäß dem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung führt das Reaktionskraftsteuermittel eine Reaktionskraftsteuerung während des Starten eines Fahrzeugs aus. Erfindungsgemäß und dank der Reaktionskraftsteuerung, die von dem Reaktionskraftsteuermittel während des Startens des Fahrzeugs ausgeführt wird, wird die Beschleunigungsleistung während des Betriebs während des Startens des Fahrzeugs ausreichend aufrechterhalten.
Bei dem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Fahrzeugantriebsgerät in einer Steuervorrichtung zum Steuern des Fahrzeugsantriebsgeräts einen Differenzialmechanismus zum Verteilen der Motorleistung zu einem ersten Elektromotor und einem Übertragungsorgan, und einen zweiten Elektromotor, der operativ mit den Antriebsrädern verbunden ist.
Die Steuervorrichtung besteht aus (a) einer Eingriffsvorrichtung, die in dem Differenzialmechanismus angeordnet ist und den Differenzialmechanismus selektiv zwischen einem Differenzialzustand und einem nicht differenziellen Zustand umschaltet, aus (b) erforderlichen Antriebskrafteinstellmitteln, die eine erforderliche Antriebskraft einstellen, die für ein Fahrzeug gemäß der Öffnungsgröße eines Gaspedals erforderlich ist, aus einem (c) Reaktionskraftsteuermittel, das in dem Differenzialzustand des Differenzialmechanismus eine Reaktionskraftsteuerung gegen die Motorleistung durch eine Leistungssteuerung ausführt, die die Leistung des ersten Elektromotors steuert, und eine Schlupfsteuerung, die die Eingriffsvorrichtung in einen Schlupfeingriffszustand bringt, um das Übertragungsorgan zu veranlassen, Leistung zu erzeugen, und einem (d) Leistungssteuermittel, das die Leistung steuert, die in dem Übertragungsorgan durch das Reaktionskraftsteuermittel erzeugt wird und die Leistung des zweiten Elektromotors, um die erforderliche Antriebskraft zu erzeugen, die von dem Einstellmittel für erforder liche Antriebskraft eingestellt wurde.
Erfindungsgemäß weist die Steuervorrichtung (a) die Eingriffsvorrichtung auf, die in dem Differenzialmechanismus angeordnet ist und den Differenzialmechanismus selektiv zwischen einem Differenzialzustand und einem nicht differenziellen Zustand umschaltet, (b) das Einstellmittel der erforderlichen Antriebskraft, das eine erforderliche Antriebskraft einstellt, die für ein Fahrzeug gemäß einer Gaspedalöffnungsgröße erforderlich ist, (c) das Reaktionskraftsteuermittel, das beim Differenzialzustand des Differenzialmechanismus die Reaktionskraftsteuerung gegen die Motorleistung ausführt, indem die Leistungssteuerung ausgeführt wird, die die Leistung des ersten Elektromotors steuert, und die Schlupfsteuerung, die die Eingriffsvorrichtung in einen Schlupfeingriffszustand bringt, um das Übertragungsorgan zu veranlassen, Leistung zu erzeugen, und (d) das Leistungssteuermittel, das die Leistung, die in dem Übertragungsorgan durch das Reaktionskraftsteuermittel erzeugt wird, und die Leistung des zweiten Elektromotors steuert, um die erforderliche Antriebskraft zu erzeugen, die von dem Einstellmittel für erforderliche Antriebskraft eingestellt wurde.
Eine Motorreaktionskraft kann daher sowohl von der Leistungssteuerung des ersten Elektromotors als auch von der Schlupfsteuerung der Eingriffsvorrichtung getragen werden, um Leistung für die Antriebsräder zu erzeugen, und zusätzlich dadurch wird Leistung für die Antriebsräder auch von dem zweiten Elektromotor erzeugt. Das Steuern dieser zwei Arten von Leistung kann Antriebskraft erzeugen, die ein Fahrer basierend auf dem Gaspedalbetrieb, der die Fahrzeugbeschleunigungsleistung aufrechterhält, benötigt.
Bei dem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung führt das Leistungssteuermittel die Leistungssteuerung während des Startens des Fahrzeugs durch. Erfindungsgemäß und dank der Leistungssteuerung, die von dem Leistungssteuermittel während des Startens des Fahrzeugs ausgeführt wird, wird die Beschleunigungsleistung während des Startbetriebs des Fahrzeugs ausreichend aufrechterhalten.
Bei dem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung startet das Reaktionskraftsteuermittel die Schlupfsteuerung, die die Eingriffsvorrichtung in den Schlupfein griffszustand bringt, wenn das Motorleistungsmoment einen Umschaltbestimmungswert des Reaktionsmoments, das getragen werden kann, das heißt die von dem ersten Elektromotor tragbare Reaktionskraft überschreitet. Erfindungsgemäß startet das Reaktionskraftsteuermittel die Schlupfsteuerung, die die Eingriffsvorrichtung in den Schlupfeingriffszustand bringt, wenn das Motorleistungsmoment einen Umschaltbestimmungswert, der von dem ersten Elektromotor getragen werden kann, überschreitet. Es kann daher eine hohe Reaktionskraft erzeugt werden, die den Umschaltbestimmungswert eines Reaktionsmoments, das von dem ersten Elektromotor getragen werden kann, überschreitet. Die Größe des ersten Elektromotors kann daher verringert werden.
Bei dem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung verringert das Reaktionskraftsteuermittel eine Schlupfmenge der Eingriffsvorrichtung, wenn eine Reaktionskraftmangelmenge des ersten Elektromotors M1 zunimmt. Erfindungsgemäß verringert das Reaktionskraftsteuermittel die Schlupfmenge der Eingriffsvorrichtung, wenn die Reaktionskraftmangelmenge des ersten Elektromotors M1 zunimmt. Neben dem Reaktionsmoment gegen das Motormoment, das von dem ersten Elektromotor M1 getragen wird, kann die Reaktionskraft, die mechanisch von der Eingriffsvorrichtung getragen wird, kontinuierlich erhöht werden.
Bei dem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung verringert das Reaktionskraftsteuermittel eine Schlupfmenge der Eingriffsvorrichtung, wenn das Motormoment zunimmt. Erfindungsgemäß verringert das Reaktionskraftsteuermittel die Schlupfmenge der Eingriffsvorrichtung, während das Motormoment zunimmt. Neben dem Reaktionsmoment gegen das Motormoment, das von dem ersten Elektromotor M1 getragen wird, kann daher das Reaktionsmoment, das mechanisch von der Eingriffsvorrichtung getragen wird, kontinuierlich erhöht werden.
Gemäß dem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung bringt das Reaktionskraftsteuermittel die Eingriffsvorrichtung in einen kompletten Eingriffszustand, wenn das Motorleistungsmoment das Gesamtreaktionsmoment, das die Summe der Reaktionskraft, die von dem ersten Elektromotor getragen wird, und der Reaktionskraft, die von der Eingriffsvorrichtung getragen wird, ist, überschreitet. Erfindungsgemäß wird die Eingriffsvorrichtung von dem Reaktionskraftsteuermittel in den kompletten Eingriffszustand gebracht, wenn das Motorantriebsmoment das Gesamtreaktionsmoment überschreitet, das die Summe der Reaktionskraft, die von dem ersten Elektromotor getragen wird, und der Reaktionskraft, die von der Eingriffsvorrichtung getragen wird, ist. Die Eingriffsvorrichtung wird daher hinsichtlich ihrer Dauerhaftigkeit verbessert.
Das Differenzialaktionsbeschränkungsmittel ändert den Halbübertragungskapazitätszustand der Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung entsprechend, wenn der Betrieb des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Übersetzungsgetriebe beschränkt wird, wenn der Differenzialmechanismus nicht auf den nicht differenziellen Zustand gebracht werden kann, um die Differenzialaktion nicht auszuführen. In diesem Fall und auch beim Versagen oder bei einer Betriebsreaktionsverzögerung aufgrund von Funktionalitätsbeeinträchtigung, kann die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung neben dem Elektromotor, der das Reaktionsmoment gegen das Motormoment trägt, auch das Reaktionsmoment gegen das Motormoment tragen.
Das Differenzialaktionsbeschränkungsmittel ändert den Halbübertragungskapazitätszustand der Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung entsprechend, wenn der Betrieb des Differenzialabschnitts als die elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung beschränkt wird, wenn der Differenzialmechanismus nicht auf den nicht differenziellen Zustand gebracht werden kann, um keine Differenzialaktion auszuüben. In diesem Fall und sogar bei Versagen oder einer Betriebsreaktionsverzögerung aufgrund von Funktionalitätsbeeinträchtigung, kann die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung neben dem ersten Elektromotor, der das Reaktionsmoment gegen das Motormoment trägt, auch das Reaktionsmoment gegen das Motormoment tragen.
Das Differenzialaktionsbeschränkungsmittel bringt daher die Eingriffsvorrichtung entsprechend in den Halbeingriffszustand und erzeugt Reaktionsmoment, indem es das Moment verwendet, das von dem Elektromotor und dem Halbeingriffsmoment der Ein griffsvorrichtung erzeugt wird, in dem Fall des Beschränkens des Betriebs des Differenzialabschnitts als die elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung, wenn der Differenzialmechanismus nicht auf den nicht differenziellen Zustand gebracht wird, um keine Differenzialaktion auszuüben. In diesem Fall und sogar bei Versagen eines Reibungsorgans der Eingriffsvorrichtung, bei einer Funktionalitätsbeeinträchtigung oder bei Versagen eines Stellglieds oder bei Betriebsreaktionsverzögerung aufgrund von Funktionalitätsbeeinträchtigung eines Stellglieds, kann die Eingriffsvorrichtung neben dem ersten Elektromotor, der das Reaktionsmoment gegen das Motormoment trägt, auch das Reaktionsmoment gegen das Motormoment tragen.
Der Differenzialmechanismus weist daher ein erstes Element auf, das mit dem Motor verbunden ist, ein zweites Element, das mit dem ersten Elektromotor verbunden ist, und ein drittes Element, das mit dem Übertragungsorgan verbunden ist. Die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung oder die Eingriffsvorrichtung erlaubt es mindestens dem zweiten und dem dritten Element, mit Drehzahlen zu drehen, die voneinander unterschiedlich sind, um den Differenzialmechanismus in den Differenzialzustand zu bringen. Sie erlaubt es dem ersten und dem dritten Element, gemeinsam in Bezug zueinander zu drehen oder bringt das zweite Element in einen nicht drehbaren Zustand, um den Differenzialmechanismus in den nicht differenziellen Zustand zu bringen, zum Beispiel in einen verriegelten Zustand. In diesem Fall kann der Differenzialmechanismus zwischen dem Differenzialzustand und dem nicht differenziellen Zustand umgeschaltet werden.
Vorzugsweise ist die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung oder die Eingriffsvorrichtung mit der Kupplung und/oder der Bremse versehen. Die Kupplung verbindet gegenseitig zwei des ersten bis dritten Elements, um das erste bis dritte Element zu veranlassen, integral als eine Einheit zu drehen, während die Bremse das zweite Element mit dem nicht drehbaren Element verbindet, um es auf den nicht drehbaren Zustand zu stellen. Mit einem derartigen Aufbau kann der Differenzialmechanismus leicht zwischen der Differenzialposition und der nicht differenziellen Position umgeschaltet werden.
Vorzugsweise wird der Differenzialmechanismus durch Freigeben der Kupplung und der Bremse in den Differenzialzustand gebracht, in dem mindestens das zweite Element und das dritte Element mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen können, um als eine elektrische Differenzialvorrichtung zu funktionieren. Die Differenzialvorrichtung funktioniert als das Getriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von 1 durch Einrücken der Kupplung und funktioniert als das geschwindigkeitserhöhende Getriebe mit einem Übersetzungsverhältnis, das kleiner ist als 1, durch Einrücken der Bremse. Bei einem solchen Aufbau wird der Differenzialmechanismus auf den Differenzialzustand und auf den nicht differenziellen Zustand umgeschaltet und kann als das Getriebe mit feststehendem Übersetzungsverhältnis mit einer Stufe oder mehreren Stufen funktionieren.
Vorzugweise besteht der Differenzialmechanismus aus einer Planetengetriebeeinheit, deren Träger dem ersten Drehelement entspricht, deren zentrales Ritzel dem zweiten Drehelement entspricht, und deren Hohlrad dem ersten Drehelement entspricht. Bei einem derartigen Aufbau kann der Differenzialmechanismus in seinem Axialmaß kurz sein und kann leicht durch eine Planetengetriebeeinheit gebaut werden. Vorzugsweise besteht die Planetengetriebeeinheit aus dem Typ mit dem einzelnen Ritzel. Bei einem derartigen Aufbau kann der Differenzialmechanismus in seinem Axialmaß kurz sein und leicht mit einer Planetengetriebeeinheit des Typs mit einem Ritzel gebaut werden.
Vorzugsweise weist das Fahrzeugantriebsgerät ferner den Getriebeabschnitt auf, das heißt den Schaltabschnitt, der in dem Kraftübertragungsweg zwischen dem Übertragungsorgan und dem Antriebsrad angeordnet ist. Bei einem derartigen Aufbau wird das Gesamtübersetzungsverhältnis des Antriebsgeräts basierend auf dem Übersetzungsverhältnis des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts oder des Differenzialabschnitts und dem Übersetzungsverhältnis des Getriebeabschnitts bestimmt, was die folgenden Vorteile ergibt. Die Antriebskraft wird daher weitgehend durch Einsatz des Übersetzungsverhältnisses des Schaltabschnitts erzielt, und die Effizienz der kontinuierlich variablen Schaltsteuerung wird weiter erhöht. Zusätzlich wird ein Aufbau vorgezogen, bei dem der zweite Elektromotor mit dem Übertragungsorgan verbunden ist, und der Übertragungsabschnitt in das Drehzahlverminderungsgetriebe mit dem Übersetzungsverhältnis größer als 1 platziert wird. Bei einer derartigen Struktur wird der zweite Elektromotor, der ausreichend geringes oder niedriges Antriebsmoment an die Ausgangswelle des Getriebeabschnitts abgibt, in der Größe kompakter.
Der Übertragungsabschnitt oder der Schaltabschnitt ist vorzugsweise ein schrittweise variables automatisches Übersetzungsgetriebe. Gemäß dem schrittweise variablen automatischen Getriebe und in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts, bilden der kontinuierlich variable Übertragungsabschnitt und der Schaltabschnitt das kontinuierlich variable Übersetzungsgetriebe. In dem nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand bildet der kontinuierlich variable Getriebeabschnitt mit dem Schaltabschnitt das schrittweise variable Übersetzungsgetriebe.
Der erste Elektromotor, der Differenzialmechanismus und der zweite Motor bilden daher das elektrisch kontinuierlich variable Übersetzungsgetriebe, das das Übersetzungsverhältnis kontinuierlich ändern und den kontinuierlich variablen Schaltbetrieb des Fahrzeugs erlauben kann. Der Differenzialmechanismus wird vorzugsweise mit der Eingriffsvorrichtung zum selektiven Umschalten des Differenzialmechanismus zwischen dem Differenzialzustand und dem nicht differenziellen Zustand bereitgestellt, um den unverriegelten Zustand herzustellen, der die Differenzialaktion ausführen kann, und den verriegelten Zustand, der den Differenzialmechanismus beschränkt.
Die Eingriffsvorrichtung stellt daher einen ersten verriegelten Zustand bereit, der eines der zwei Drehelemente des Differenzialmechanismus selektiv miteinander zum Eingreifen bringt, um sie gemeinsam zu drehen, und einen zweiten verriegelten Zustand, der eines der Drehelemente des Differenzialmechanismus mit einem nicht drehbaren Element zum Eingreifen bringt, um es dem Differenzialmechanismus zu erlauben, als ein Drehzahlerhöhungsrad zu funktionieren. In diesem Fall und weil der Differenzialmechanismus als ein Zweischritt-Untergetriebe dient, wird die Anzahl der Schaltpositionen, das heißt die Anzahl der Schritte ohne Zunehmen des Axialmaßes erhöht.
Das Differenzialaktionsbeschränkungsmittel bringt daher die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung in den Halbübertragungskapazitätszustand und ändert den Halbübertragungskapazitätszustand der Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung in dem Fall des Beschränkens des Betriebs des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Übersetzungsgetriebe, wenn der Differenzialmechanismus nicht in den nicht differenziellen Zustand gebracht wird, um die Differenzialaktion nicht auszuführen. In diesem Fall und sogar bei einem Versagen oder einer Betriebsreaktionsverzögerung aufgrund von Funktionalitätsbeeinträchtigung, kann die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung neben dem ersten Elektromotor, der das Reaktionsmoment gegen das Motormoment trägt, auch das Reaktionsmoment gegen das Motormoment tragen. Der Differenzialmechanismus kann daher aus zwei Sätzen von Planetengetriebeeinheiten gebaut werden. Zusätzlich dazu kann der erste oder der zweite Elektromotor in dem Differenzialmechanismus auf dem Kraftübertragungsweg über ein Reduktionsgetriebe eingerichtet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Grundschaltbild, das einen Aufbau einer Antriebsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs erklärt, die eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
2 ist eine Betriebstabelle, die eine Beziehung zwischen einer Schaltoperation des Antriebsgeräts des Hybridfahrzeugs der in 1 gezeigten Ausführungsform erklärt, das in einem kontinuierlich variablen Schaltzustand oder in einem schrittweise variablen Schaltzustand betrieben werden kann, und Operationskombinationen der Reibungseingriffsvorrichtungen des hydraulischen Typs, die dazu verwendet werden.
3 ist ein kolinearer Graph bzw. ein Nomogramm bzw. Nomograph, der die relativen Drehzahlen der Drehelemente in jeder der Radpositionen erklärt, wenn das Antriebsgerät des Hybridfahrzeugs der in 1 gezeigten Ausführungsform in dem schrittweise variablen Schaltmodus betrieben wird.
4 ist eine Ansicht, die die Eingangs- und Ausgangssignale einer elektronischen Steuervorrichtung zeigt, die in dem Antriebsgerät der in 1 gezeigten Ausführungsform bereitgestellt wird.
5 ist ein funktionales Blockschaltbild, das einen Hauptteil des Steuerbetriebs erklärt, der von der elektronischen Steuervorrichtung, die in 4 gezeigt ist, auszuführen ist.
6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines vorab gespeicherten Schaltdiagramms darstellt, auf dessen Grundlage ein Bestimmen des Schaltens in dem automatischen Übersetzungsgetriebe ausgeführt wird, ein Beispiel eines vorab gespeicherten Schaltdiagramms basierend auf dem ein Bestimmen des Umschaltens eines Schaltzustands in einem Schaltmechanismus ausgeführt wird, und ein Beispiel eines vorab gespeicherten Antriebsquellenumschaltdiagramms, das eine Grenzlinie zwischen einem Motorbetriebsbereich und einem Motorbetriebsbereich für einen Motorbetriebsmodus, die umzuschalten sind, hat. Sie sind auf einem zweidimensionalen Koordinatensystem als die gleichen Parameter wie die Fahrzeuggeschwindigkeit und das Antriebsmoment gezeichnet und stellen jeweilige Beziehungen dar.
7 ist eine Konzeptansicht, die eine vorab gespeicherte Beziehung zeigt, die eine Grenzlinie zwischen einem kontinuierlich variablen Steuerbereich und einem schrittweise variablen Steuerbereich zum Zeichnen der Grenzlinie zwischen dem kontinuierlich variablen Steuerbereich und dem schrittweise variablen Steuerbereich zeigt, der in 6 gestrichelt gezeigt ist.
8 zeigt Fluktuationen einer Motordrehzahl, die beim Hochschalten in einem schrittweise variablen Übersetzungsgetriebe verursacht werden.
9 zeigt ein Beispiel für eine Schaltbetriebsvorrichtung, die einen Schalthebel hat und zum Auswählen mehrerer Arten von Schaltpositionen betrieben wird.
10 zeigt ein Beispiel, bei dem der kontinuierlich variable Steuerbereich (Differenzialbereich) und der schrittweise Steuerbereich (verriegelter Bereich), die in 6 und 7 gezeigt sind, auf der zweiten Maßkoordinate mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Motormoment als Parameter neu geschrieben sind.
11 zeigt ein Beispiel der Ausgangskenndatenansicht des Motormoments in Bezug auf die Gaspedalöffnungsgröße.
12 ist ein Flussdiagramm, das den Steuerbetrieb der in 4 gezeigten elektronischen Steuervorrichtung zeigt, der ein Sprungsteuerbetrieb der Umschaltkupplung oder der Umschaltbremse ist, der ausgeführt wird, wenn der Differenzialabschnitt nicht von dem kontinuierlich variablen Schaltzustand (Differenzialzustand) zu dem nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet wird.
13 ist ein Zeitdiagramm, das den Steuerbetrieb erklärt, der in dem Flussdiagramm der 12 gezeigt ist, und den Steuerbetrieb beim Motorstarten zeigt, wobei das Gaspedal bei Null Fahrzeuggeschwindigkeit in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand gedrückt wird.
14 ist ein Grundschaltbild, das ein Antriebsgerät eines Hybridfahrzeugs gemäß der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend 1 erklärt.
15 ist eine Betriebstabelle, die eine Beziehung zwischen einem Schaltbetrieb des Antriebsgeräts des Hybridfahrzeugs der in 14 gezeigten Ausführungsform erklärt, das in einem kontinuierlich variablen Schaltzustand oder einem schrittweise variablen Schaltzustand betrieben werden kann, und Betriebskombinationen von Reibungseingriffsvorrichtungen des hydraulischen Typs, die dazu verwendet werden, die 2 entsprechen.
16 ist ein kolinearer Graph bzw. Nomogramm bzw. Nomograph, der relative Drehzahlen der Drehelemente in jeder der Radpositionen erklärt, wenn das Antriebsgerät des Hybridfahrzeugs der Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, in dem schrittweise variablen Schaltmodus gemäß 3, betrieben wird.
17 zeigt ein Beispiel einer manuellen Schaltzustandauswahlvorrichtung, die einen Schalter des Wipptyps aufweist, der als eine Umschaltvorrichtung dient, die von einem Fahrzeugfahrer zu betätigen ist, um einen Schaltzustand auszuwählen.
18 ist ein funktionales Blockschaltbild, das einen Hauptteil des Steuerbetriebs der elektronischen Steuervorrichtung des Antriebgeräts eines Hybridfahrzeugs erklärt, das die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
19 ist eine Ansicht, die in 18 eine Beziehung zwischen der Schlupfmenge der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 zum Verringern der Reaktionskraft zeigt, die von dem ersten Elektromotor M1 getragen wird, und einer Reaktionsmangelmenge (Reaktionskraft mal bestimmter aktueller angelegter Reaktionskraft-Ratenkapazität).
20 ist eine Ansicht, die in 18 eine Beziehung zwischen der Schlupfmenge der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 zum Verringern der Reaktionskraft zeigt, die von dem ersten Elektromotor M1 getragen wird, und dem Ausgang des Motormoments T_E.
21 zeigt in der in 18 gezeigten Ausführungsform ein Beispiel der Leistungscharakteristik des Motormoments in Bezug zu der Gaspedalöffnungsgröße.
22 ist ein Flussdiagramm, das den Hauptteil des Steuerbetriebs der elektronischen Steuervorrichtung in dem Fahrzeugantriebsgerät in der in 18 gezeigten Ausführungsform erklärt. Es erklärt den Schlupfsteuerbetrieb der Umschaltkupplung oder der Umschaltbremse, der ausgeführt wird, wenn der Differenzialabschnitt nicht von dem kontinuierlich variablen Schaltzustand (Differenzialzustand) auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet wird.
23 ist ein Zeitdiagramm, das den Steuerbetrieb erklärt, der in dem Flussdiagramm der 22 gezeigt ist, und den Steuerbetrieb beim Motorstarten zeigt, wobei das Gaspedal bei Null Fahrzeuggeschwindigkeit in den kontinuierlich variablen Schaltzustand gedrückt wird.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Unten werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erklärt.
<Ausführungsform 1>
1 ist ein Grundschaltbild, das einen Schaltmechanismus 10 erklärt, der einen Teil eines Antriebsgeräts eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet. Der Schaltmechanismus 10 weist eine Eingangswelle 14, einen Differenzialabschnitt 11, einen automatischen Getriebeabschnitt, das heißt Schaltabschnitt 20 und eine Ausgangswelle 22 auf, die alle koaxial in einem Getriebegehäuse 12 (unten kurz „Gehäuse 12" genannt) als ein nicht drehbares Element, das an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist, angeordnet sind. Als ein Eingangsrotationsorgan ist die Eingangswelle 14 an dem Gehäuse 12 befestigt. Der Differenzialabschnitt 11 ist mit der Eingangswelle 14 direkt oder indirekt über einen Impulsabsorptionsdämpfer (Schwingungsdämpfvorrichtung), der nicht gezeigt ist, verbunden. Der automatische Getriebeabschnitt 20, der als ein Getriebe des schrittweisen Typs funktioniert, ist zwischen dem Differenzialmechanismus 11 und der Ausgangswelle 22 angeordnet, um damit in Serie verbunden zu werden. Die Ausgangswelle 22 ist als ein Ausgangsrotationsorgan mit dem automatischen Getriebeabschnitt 20 verbunden.
Der Schaltmechanismus 10 dieser Ausführungsform wird daher für ein Quer-FR-Fahrzeug (Frontmotor-Hinterradantriebsfahrzeug) verwendet und wird zwischen einer Antriebskraftquelle in der Form eines Motors 8, wie zum Beispiel eines Benzin- oder eines Dieselmotors, und ein Paar Antriebsräder 38 (5) angeordnet, um eine Fahrzeugantriebskraft an das Paar Antriebsräder 38 über ein Differenzialgetriebe 36 (Endgeschwindigkeitsuntersetzungsgetriebe) und einem Paar Antriebsachsen zu übertragen.
Bei dem Schaltmechanismus 10 dieser Ausführungsform sind der Motor 8 und der Differenzialabschnitt 11 direkt verbunden. Hier umfasst „die Direktverbindung" zusätzlich zu einer Verbindung ohne Einsatz irgendeiner Übertragungsvorrichtung des Fluidtyps, wie zum Beispiel ein Drehmomentwandler oder Fluideingriff, eine Verbindung unter Einsatz einer Schwingungsdämpfvorrichtung. Zu bemerken ist, dass die untere Hälfte des Schaltmechanismus, die zu seiner Achse symmetrisch gebaut ist, in 1 weggelassen wurde. Das gilt auch für andere Ausführungsformen, die weiter unten erklärt werden.
Der Differenzialabschnitt 11 weist einen ersten Elektromotor M1, einen Kraftverteilungsmechanismus 16 und einen zweiten Elektromotor M2 auf. Der Kraftverteilungsmechanismus 16 ist ein Mechanismus zum Verteilen einer Leistung des Motors 8, die in die Eingangswelle 14 zu dem ersten Elektromotor M1 und dem Übertragungsorgan 18 als Differenzialmechanismus eingegeben wird. Der zweite Elektromotor M2, der integral mit dem Übertragungsorgan 18 drehen kann, kann an einem beliebigen Ab schnitt eines Kraftübertragungswegs angeordnet werden, der sich zwischen dem Übertragungsorgan 18 und dem Antriebsrad 38 erstreckt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind sowohl der erste Elektromotor M1 als auch der zweite Elektromotor M2 ein so genannter Motor/Generator, der auch als ein Stromgenerator funktioniert. Der erste Elektromotor M1 sollte zumindest als ein Stromgenerator funktionieren, um eine elektrische Energie mit Erzeugen einer Reaktionskraft zu erzeugen, und der zweite Elektromotor M2 sollte mindestens als ein Elektromotor zum Erzeugen einer Antriebskraft des Fahrzeugs funktionieren.
Der Kraftverteilungsmechanismus 16 weist eine erste Planetengetriebeeinheit 24 auf, die als eine Differenzialvorrichtung funktioniert, eine Umschaltkupplung C0 und eine Umschaltbremse B1. Die erste Planetengetriebeeinheit 24 des Typs mit einem Rad hat ein Übersetzungsverhältnis ρ1 von zum Beispiel etwa 0,418. Als Drehelemente hat sie ein erstes Sonnenrad S1, ein erstes Planetenrad P1, einen ersten Träger CA1, der das erste Planetenrad P1 trägt, so dass es um seine Achse und um die Achse des ersten Sonnenrads S1 drehen kann, und ein erstes Hohlrad R1, das in das erste Sonnenrad S1 durch das erste Planetenrad P1 eingreift. Angenommen die Zahl der Zähne des ersten Sonnenrads S1 und des ersten Hohlrads R1 lauten ZS1 und ZR1, wird das oben genannte Übersetzungsverhältnis ρ1 von ZS1/ZR1 dargestellt.
Bei dem Kraftverteilungsmechanismus 16 ist der erste Träger CA1 mit der Eingangswelle 14 verbunden, das heißt mit dem Motor 8, das erste Sonnenrad S1 ist mit dem ersten Elektromotor M1 verbunden, und das erste Hohlrad R1 ist mit dem Übertragungsorgan 18 verbunden. Die Umschaltbremse B0 ist zwischen dem ersten Sonnenrad S1 und dem Gehäuse 12 angeordnet, und die Umschaltkupplung C0 ist zwischen dem ersten Sonnenrad S1 und dem ersten Träger CA1 angeordnet. Beim Freigeben sowohl der Umschaltkupplung C0 als auch der Umschaltbremse B0, wird der Kraftverteilungsmechanismus 16 auf den Differenzialzustand gestellt, bei dem das erste Sonnenrad S1, der erste Träger CA1 und das erste Hohlrad R1 der ersten Planetengetriebeeinheit 24 in einen Differenzialzustand platziert werden, um zueinander drehend zu sein, um eine Differenzialaktion auszuüben.
Die Leistung des Motors 8 wird daher zu dem ersten Elektromotor M1 und zu dem Übertragungsorgan 18 verteilt, und ein Teil der Leistung, die zu dem ersten Elektromotor M1 verteilt wird, wird verwendet, um Kraft zu erzeugen und zu speichern oder um den zweiten Elektromotor M2 anzutreiben. Der Differenzialabschnitt 11 (Kraftverteilungsmechanismus 16) funktioniert daher als die elektrisch gesteuerte Differenzialvorrichtung, zum Beispiel in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand (elektrisch gesteuerter CVT-Zustand), bei dem die Drehzahl des Übertragungsorgans 18 ungeachtet der Drehzahl des Motors 8 ständig wechselt. Der Differenzialabschnitt 11, der von dem Differenzialzustand des Kraftverteilungsmechanismus 16 auf den kontinuierlich variablen Zustand platziert wird, funktioniert daher als das elektrisch gesteuerte kontinuierlich variable Übersetzungsgetriebe, bei dem das Übersetzungsverhältnis γ0 (Drehzahl der Antriebsvorrichtungseingangswelle 14/Drehzahl des Übertragungsorgans 18) elektrisch von einem Mindestwert γ0min zu einem Höchstwert γ0max wechselt.
In diesem Zustand wird durch Einrücken der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 der Kraftverteilungsmechanismus 16 auf den nicht differenziellen Zustand gesetzt, um nicht auszuüben, so dass es unmöglich ist, den Differenzialbetrieb durchzuführen. Spezifisch wenn das erste Sonnenrad S1 und der erste Träger CA1 integral durch Einrücken der Umschaltkupplung C0 eingreifen, werden die Drehelemente der ersten Planetengetriebeeinheit 24 mit dem ersten Sonnenrad S1, der erste Träger CA1 und das erste Hohlrad R1 in einen verriegelten oder nicht differenziellen Zustand platziert, um als Einheit drehbar zu sein. Damit wird auch der Differenzialabschnitt 11 auf den nicht differenziellen Zustand gesetzt. Die Drehzahlen des Motors 8 und des Kraftübertragungsorgans 18 fallen daher miteinander zusammen, so dass der Differenzialabschnitt 11 (Kraftverteilungsmechanismus 16) auf einen stationären Schaltzustand gestellt wird, das heißt einen schrittweise variablen Schaltzustand, der als das Übersetzungsgetriebe mit einem feststehenden Übersetzungsverhältnis γ0 gleich 1 funktioniert.
Dann wird an Stelle der Umschaltkupplung C0 die Umschaltbremse B0 eingerückt, um das erste Sonnenrad S1 mit dem Gehäuse 12 zu verbinden, der Kraftverteilungsmechanismus 16 wird in einem verriegelten oder nicht differenziellen Zustand platziert, der die Differenzialoperation nicht ausführen kann, mit dem nicht drehenden Zustand des ersten Sonnenrads S1. Damit wird auch der Differenzialabschnitt 11 auf den nicht differenziellen Zustand versetzt. Da die Drehzahl des ersten Hohlrads R1 größer ist als die des ersten Trägers CA1, funktioniert der Kraftverteilungsmechanismus 16 als ein Geschwindigkeitssteigerungsmechanismus. Der Differenzialabschnitt 11 (Kraftverteilungsmechanismus 16) wird auf den stationären Schaltzustand gesetzt, das heißt den schrittweise variablen Schaltzustand, der als der Drehzahlerhöhungsmechanismus funktioniert, dessen Übersetzungsverhältnis γ0 auf einen Wert kleiner als 1, zum Beispiel etwa 0,7 festgelegt ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform stellen die Umschaltkupplung C0 und die Umschaltbremse B0 den Differenzialabschnitt 11 (Kraftverteilungsmechanismus 16) selektiv auf den Differenzialzustand, das heißt den nicht verriegelten Zustand, und auf den nicht differenziellen Zustand, das heißt auf den verriegelten Zustand. Genauer genommen kann im Differenzialzustand der Differenzialabschnitt 11 (Kraftverteilungsmechanismus 16) als die elektrisch gesteuerte Differenzialvorrichtung betrieben werden. In dem kontinuierlich variablen Schaltzustand kann er zum Beispiel als das kontinuierlich variable Getriebe betrieben werden, dessen Schaltverhältnis kontinuierlich variabel ist.
Die Umschaltkupplung C0 und die Umschaltbremse B0 stellen den Differenzialabschnitt 11 (Kraftverteilungsmechanismus 16) auch auf den Schaltzustand, der nicht als die elektrisch gesteuerte Differenzialvorrichtung betrieben werden kann. In dem verriegelten Zustand mit dem Schaltverhältnis auf dem feststehendem Wert verriegelt, kann der Differenzialabschnitt 11 (Kraftverteilungsmechanismus 16) nicht als das kontinuierlich variable Getriebe verwendet werden, da der kontinuierlich variable Schaltbetrieb nicht funktioniert. Mit anderen Worten funktioniert der Differenzialabschnitt 11 (Kraftverteilungsmechanismus 16) in dem verriegelten Zustand als Einstufen- oder Mehrstufengetriebe mit einem oder nicht weniger als zwei Schaltverhältnissen, nicht ver wendbar als kontinuierlich variables Getriebe, wobei der kontinuierlich variable Schaltbetrieb nicht funktioniert. Der verriegelte Zustand kann anders als der stationäre Schaltzustand ausgedrückt werden, bei dem der Differenzialabschnitt 11 (Kraftverteilungsmechanismus 16) als Einstufen- oder Mehrstufengetriebe funktioniert, das ein oder nicht weniger als zwei Schaltverhältnisse hat.
Aus einer anderen Sicht bringen die Umschaltkupplung C0 und die Umschaltbremse B0 den Kraftverteilungsmechanismus 16 auf den nicht differenziellen Zustand, um die Differenzialaktion des Kraftverteilungsmechanismus 16 zu beschränken, so dass der Differenzialabschnitt 11 auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand gebracht wird, um den Betrieb des Differenzialabschnitts 11 als die elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung zu beschränken. Mit anderen Worten dienen die Umschaltkupplung C0 und die Umschaltbremse B0 als Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung, die den Betrieb des Differenzialabschnitts 11 als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Übersetzungsgetriebe beschränkt.
Der automatische Getriebeabschnitt 20 weist mehrere Planetengetriebeeinheiten auf, das heißt eine zweite Planetengetriebeeinheit 26 des Typs mit einem Ritzel, eine dritte Planetengetriebeeinheit 28 des Typs mit einem Ritzel und eine vierte Planetengetriebeeinheit 30 des Typs mit einem Ritzel. Die zweite Planetengetriebeeinheit 26 weist ein zweites Sonnenrad S2, ein zweites Planetenrad P2, einen zweiten Träger CA2, der das zweite Planetenrad P2 trägt, so dass es um seine Achse und um die Achse des zweiten Sonnenrads S2 drehbar ist, und ein zweites Hohlrad R2 auf, das in das zweite Sonnenrad 52 durch das zweite Planetenrad P2 eingreift, mit zum Beispiel einem Übersetzungsverhältnis ρ2 von etwa 0,562.
Die dritte Planetengetriebeeinheit 28 weist ein drittes Sonnenrad S3 auf, ein drittes Planetenrad P3, einen dritten Träger CA3, der das dritte Planetenrad P3 trägt, so dass es um seine eigene Achse und die Achse des dritten Sonnenrads S3 drehbar ist, und ein drittes Hohlrad R3 auf, das in das dritte Sonnenrad S3 durch das dritte Planetenrad P3 eingreift, das zum Beispiel ein Übersetzungsverhältnis ρ3 von etwa 0,425 hat. Die vierte Planetengetriebeeinheit 30 weist ein viertes Sonnenrad S4 auf, ein viertes Planetenrad P4, einen vierten Träger CA4, der das vierte Planetenrad P4 trägt, so dass es um seine Achse und um die Achse des vierten Sonnenrads S4 drehbar ist, und ein viertes Hohlrad R4, das in das vierte Sonnenrad S4 durch das vierte Planetenrad P4 eingreift, das ein Übersetzungsverhältnis ρ4 von etwa 0,421 hat.
Angenommen die Zahl der Zähne des zweiten Sonnenrads S2, zweiten Hohlrads R2, dritten Sonnenrads S3, dritten Hohlrads R3, vierten Sonnenrads S4 und vierten Hohlrads R4 lauten ZS2, ZR2, ZS3, ZR3, ZS4 und ZR4, werden die oben genannten Verhältnisse ρ2, ρ3 und ρ4 jeweils von ZS2/ZR2, ZS3/ZR3 und ZS4/ZR4 dargestellt.
Bei dem automatischen Getriebeabschnitt 20 werden das zweite Sonnenrad S2 und das dritte Sonnenrad S3, die integral aneinander als eine Einheit befestigt sind, selektiv mit dem Übertragungsorgan 18 über eine zweite Kupplung C2 verbunden und selektiv mit dem Gehäuse 12 über eine erste Bremse B1 verbunden. Der zweite Träger CA2 wird selektiv mit dem Gehäuse 12 über die zweite Bremse B2 verbunden, und das vierte Hohlrad R4 wird selektiv an dem Getriebegehäuse 12 über eine dritte Bremse B3 befestigt. Das zweite Hohlrad R2, der dritte Träger CA3 und der vierte Träger CA4, die integral aneinander befestigt sind, sind an der Ausgangswelle 22 befestigt. Das dritte Hohlrad R3 und das vierte Sonnenrad S4, die integral aneinander befestigt sind, werden selektiv mit dem Übertragungsorgan 18 durch eine erste Kupplung C1 verbunden.
Der automatische Getriebeabschnitt 20 und das Übertragungsorgan 18 werden daher selektiv miteinander durch die erste Kupplung C1 oder zweite Kupplung C2 verbunden, die zum Erstellen der Gangschaltposition in dem automatischen Getriebeabschnitt 20 verwendet werden. Mit anderen Worten funktionieren die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 als die Eingriffsvorrichtung zwischen dem Übertragungsorgan 18 und dem automatischen Getriebeabschnitt 20. Es schaltet daher selektiv dem Kraftübertragungsweg zwischen dem Differenzialabschnitt 11 (Übertragungsorgan 18) und dem Antriebsrad 38 auf einen Kraftübertragungszustand, der die Kraftübertragung dadurch erlaubt, und zwischen einem Kraftunterbrechungszustand, der die Kraftübertra gung unterbricht, um. Das Einrücken mindestens der ersten Kupplung C1 oder der zweiten Kupplung C2 bringt den Kraftübertragungsweg auf den Kraftübertragungszustand, während das Freigeben sowohl der ersten Kupplung C1 als auch der zweiten Kupplung C2 den Kraftübertragungsweg auf den Kraftunterbrechungszustand bringt.
Die Umschaltkupplung C0, die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die Umschaltbremse B0, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2 und die dritte Bremse B3 sind Reibungseingriffsvorrichtungen des hydraulischen Typs, die bei einem herkömmlichen automatischen Fahrzeuggetriebe verwendet werden. Die Reibungseingriffsvorrichtung weist eine Mehrscheibenkupplung des nassen Typs auf, bei der mehrere Reibungsplatten übereinander gelagert sind und von einem hydraulischen Stellglied gegeneinander forciert werden, oder eine Bandbremse, bei der eine Drehtrommel und ein Band oder zwei Bänder um eine Außenumkreisfläche der Trommel gewickelt an einem Ende von einem hydraulischem Stellglied festgezogen werden.
Bei dem Schaltmechanismus 10 dieser Ausführungsform kann der Differenzialabschnitt 11 durch Einrücken entweder der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0, die in dem Kraftverteilungsmechanismus 16 bereitgestellt sind, zusätzlich zu dem kontinuierlich variablen Schaltzustand, der als ein kontinuierlich variable Getriebe betreibbar ist, den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (feststehender Schaltzustand) bilden, der als das Getriebe des feststehenden Schaltverhältnisses betrieben werden kann. Bei dem Schaltmechanismus 10 bilden der Differenzialabschnitt 11, der durch Einrücken entweder der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 auf den feststehenden Schaltzustand platziert wird, und der automatische Getriebeabschnitt 20 den schrittweise variablen Schaltzustand, der als das schrittweise Getriebe betrieben werden kann. Der Differenzialabschnitt 11, der in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand durch Nichteinrücken sowohl der Umschaltkupplung C0 als auch der Umschaltbremse B0 gesetzt wird, und der automatische Getriebeabschnitt 20, bilden den variablen Schaltzustand, der als das kontinuierlich variables Getriebe betrieben werden kann. Mit anderen Worten wird der Schaltmechanismus 10 auf den schrittweise variablen Schaltzustand durch Einrücken entweder der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 umgeschaltet, und wird auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand durch Nichteinrücken sowohl der Umschaltkupplung C0 als auch der Umschaltbremse B0 umgeschaltet. Der Differenzialabschnitt 11 ist das Getriebe, das auch auf den schrittweise variablen Schaltzustand und den kontinuierlich variablen Schaltzustand umgeschaltet wird.
Konkret werden, wenn der Schaltmechanismus 10 als schrittweise variables Getriebe mit dem Differenzialabschnitt 11 auf dem nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand funktioniert, beliebig die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 eingerückt, und die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2 und die dritte Bremse B3 werden selektiv eingerückt. Bei diesem Einrücken schalten die Reibungseingriffsvorrichtung des hydraulischen Typs, das heißt die Eingriffsvorrichtung auf der Freigabeseite, und die Reibungseingriffsvorrichtung des hydraulischen Typs auf einer Einrückseite, die beide zum Schalten gehören, automatisch das Übersetzungsverhältnis um. Für dieses Umschalten wird selektiv entweder die Position erster Gang (Position erste Geschwindigkeit) bis Position fünfter Gang (Position fünfte Geschwindigkeit), eine Rückwärtsgangposition (Rückwärtsfahrposition) und eine Leergangposition erstellt.
Ein Gesamtübersetzungsverhältnis γT (Eingangswellendrehzahl N_IN/Ausgangswellendrehzahl N_OUT), das als geometrische Serie wechselt, kann für jede der Gangpositionen erzielt werden. Dieses Gesamtübersetzungsverhältnis γT des Schaltmechanismus 10 ist das Total- oder Gesamtübersetzungsverhältnis des gesamten Schaltmechanismus 10 ausgebildet basierend auf einem Übersetzungsverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 11 und einem Schaltverhältnis γ des automatischen Getriebeabschnitts 20.
Wenn der Schaltmechanismus 10 zum Beispiel als das schrittweise variable Getriebe funktioniert, wie zum Beispiel in der Betriebstabelle in 2 gezeigt, erstellt das Einrücken der Umschaltkupplung C0, der ersten Kupplung C1 und der dritten Bremse B3 die Position erster Gang, die das größte Übersetzungsverhältnis γ1 von zum Beispiel etwa 3,357 hat, und das Einrücken der Umschaltkupplung C0, der ersten Kupplung C1 und der zweiten Bremse B2 erstellt die Position des zweiten Gangs mit dem Übersetzungsverhältnis γ2 von zum Beispiel etwa 2,180, das niedriger ist als das Übersetzungsverhältnis γ1. Ferner erstellt das Einrücken der Umschaltkupplung C0, der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 die Position dritter Gang mit dem Übersetzungsverhältnis γ3 von zum Beispiel etwa 1,424, das niedriger ist als das Übersetzungsverhältnis γ2, und das Einrücken der Umschaltkupplung C0, der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 erstell die Position vierter Gang mit dem Übersetzungsverhältnis γ4 von zum Beispiel etwa 1,000, das niedriger ist als das Übersetzungsverhältnis γ3.
Das Einrücken der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2 und der Umschaltbremse B0 erstellt die Position fünfter Gang mit zum Beispiel dem Übersetzungsverhältnis γ5 von etwa 0,705, das kleiner ist als das Übersetzungsverhältnis γ4. Ferner erstellt das Einrücken der zweiten Kupplung C2 und der dritten Bremse B3 die Rückwärtsgangposition mit zum Beispiel einem Übersetzungsverhältnis γR von etwa 3,209, was zwischen die Übersetzungsverhältnisse γ1 und γ2 fällt. Der Leergang N wird durch Einrücken nur der Umschaltkupplung C0 erstellt.
Wenn der Schaltmechanismus 10 jedoch als das kontinuierlich variable Getriebe funktioniert, wobei der Differenzialabschnitt 11 auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand gestellt ist, werden die Umschaltkupplung C0 und auch die Umschaltbremse B0 beide freigegeben, das heißt ausgerückt. Dabei funktioniert der Differenzialabschnitt 11 als das kontinuierlich variable Getriebe, und der automatische Getriebeabschnitt 20, der in Serie damit verbunden ist, funktioniert als das schrittweise variable Getriebe. Die Drehzahl, die an dem automatischen Getriebeabschnitt 20, der in einer der Gangstellungen M platziert ist, einzugeben ist, das heißt die Drehzahl des Übertragungsorgans 18 wird kontinuierlich verändert, so dass die kontinuierlich variable Übersetzungsverhältnisweite für jede der Gangpositionen erzielt werden kann. Das Gesamtübersetzungsverhältnis γT des Schaltmechanismus 10 wird stufenlos erzielt.
Es wird zum Beispiel der Fall, bei dem der Schaltmechanismus 10 als kontinuierlich variables Getriebe funktioniert, unter Bezugnahme auf die Betriebstabelle in 2 beschrieben. In dem Zustand, in dem die Umschaltkupplung C0 und die Umschaltbremse B0 beide freigegeben sind, wird die Drehzahl, die in den automatischen Getriebeabschnitt 20 für jede der Gangstellungen wie zum Beispiel erster Gang, zweiter Gang, dritter Gang, vierter Gang des automatischen Getriebeabschnitts 20 eingegeben wird, das heißt die Drehzahl des Übertragungsorgans 18, stufenlos gewechselt (Einrücken des automatischen Getriebeabschnitts 20 in die Position fünfter Gang entspricht der Position des vierten Gangs). Zwischen benachbarten Gangpositionen wechselt daher das Übersetzungsverhältnis stufenlos und kontinuierlich, was für den gesamten Schaltmechanismus 10 zu dem stufenlosen Gesamtübersetzungsverhältnis γT führt.
3 zeigt einen kolinearen Graph, der mit geraden Linien eine Beziehung unter den Drehzahlen der Drehelemente, die in jeder der Gangpositionen des Schaltmechanismus 10 unterschiedlich sind, darstellt. Der Schaltmechanismus 10 besteht aus dem Differenzialabschnitt 11, der als der kontinuierlich variable Schaltabschnitt oder erste Schaltabschnitt funktioniert, und dem automatischen Getriebeabschnitt 20, der als der schrittweise variable Schaltabschnitt oder zweite Schaltabschnitt funktioniert. Der kolineare Graph der 3 ist ein rechteckiges zweidimensionales Koordinatensystem, in dem die Übersetzungsverhältnisse ρ der Planetengetriebeeinheiten 24, 26, 28 und 30 entlang der horizontalen Achse genommen werden, während die relativen Drehzahlen der Drehelemente entlang der senkrechten Achse genommen werden. Eine untere, X1, der drei horizontalen Linien zeigt die Drehzahl 0 an, und eine obere, X2, zeigt die Drehzahl 1,0 an, das heißt eine Betriebsdrehzahl N_E des Motors 8, der mit der Eingangswelle 14 verbunden ist. Die horizontale Linie XG zeigt die Drehzahl der Übertragungsorgans 18 an.
Unter drei senkrechten Linien stellen Y1, Y2 und Y3, die den drei Elementen des Differenzialabschnitts 11 entsprechen, jeweils von links die relativen Drehzahlen eines Sekundärdrehelements (zweites Element) RE2 in der Form eines ersten Sonnenrads S1, eines ersten Rotationselements (erstes Element) RE1 in Form des ersten Trägers CA1, und eines dritten Rotationselements (drittes Element) RE3 in der Form des ersten Hohlrads R1 dar. Die Entfernungen zwischen den benachbarten der Linien Y1, Y2 und Y3 werden gemäß dem Übersetzungsverhältnis ρ1 der ersten Planetengetriebeeinheit 24 bestimmt.
Ferner stellen fünf senkrechte Linien Y4, Y5, Y6, Y7 und Y8, die dem automatischen Getriebeabschnitt 20 entsprechen, jeweils von links ausgehend die relativen Drehzahlen eines vierten Rotationselements (viertes Element) RE4, eines fünften Rotationselements (fünftes Element) RE5, eines sechsten Rotationselements (sechstes Element) RE6, eines siebten Rotationselements (siebtes Element) RE7 und eines achten Rotationselements (achtes Element) RE8 dar. Das vierte Rotationselement RE4 hat eine Form des zweiten und dritten Sonnenrads S2, S3, die integral aneinander befestigt sind, das fünfte Rotationselement RE5 hat die Form des zweiten Trägers CA2, und das sechste Rotationselement RE6 hat eine Form des vierten Hohlrads R4. Das siebte Rotationselement RE7 hat eine Form des zweiten Hohlrads R2 und der dritte und der vierte Träger CA3, CA4, die integral aneinander befestigt sind, und das achte Rotationselement RE8 hat eine Form des dritten Hohlrads R3 und vierten Sonnenrads S4, die integral aneinander befestigt sind. Die Entfernungen zwischen dem benachbarten Paar senkrechter Linien Y4 bis Y8 werden von den Übersetzungsverhältnissen ρ2, ρ3 und ρ4 der zweiten, dritten und vierten Planetengetriebeeinheiten 26, 28 und 30 bestimmt.
In der Beziehung zwischen den senkrechten Linien des kolinearen Graphs, wenn die Entfernung zwischen dem Sonnenrad und dem Träger „1" entspricht, entspricht die Entfernung zwischen dem Träger und dem Hohlrad dem „ρ" der Planetengetriebeeinheit. Bei dem Differenzialabschnitt 11 ist daher die Entfernung zwischen der senkrechten Linie Y1 und der senkrechten Linie Y2 eingestellt, um „1" zu entsprechen, und die Entfernung zwischen den senkrechten Linien Y2 und Y3 ist eingestellt, um „ρ1" zu entsprechen. Bei dem automatischen Getriebeabschnitt 20 für die zweite, dritte und vierte Planetengetriebeeinheit 26, 28 und 30 ist die Entfernung zwischen dem Sonnenrad und dem Träger eingestellt, um „1" zu entsprechen, und die Entfernung zwischen dem Träger und dem Hohlrad ist eingestellt, um „ρ" zu entsprechen.
Dargestellt mit dem kolinearen Graph der 3 ist der Schaltmechanismus 10 dieser Ausführungsform in dem Kraftverteilungsmechanismus 16 (kontinuierlich variabler Schaltabschnitt 11) derart angeordnet, dass das erste Rotationselement RE1 (erster Träger CA1), das eines der drei Rotationselemente der ersten Planetengetriebeeinheit 24 ist, an der Eingangswelle 14 befestigt und selektiv mit dem zweiten Rotationselement RE2 (erstes Sonnenrad S1) als anderes Rotationselement über die Umschaltkupplung C0 verbunden. Das zweite Rotationselement RE2 ist an dem ersten Elektromotor M1 befestigt und selektiv an dem Gehäuse 12 über die Umschaltbremse B0 befestigt. Das dritte Rotationselement RE3 (erstes Hohlrad R1) als weiteres Rotationselement ist an dem Übertragungsorgan 18 und dem zweiten Elektromotor M2 befestigt. Die Rotation der Eingangswelle 14 wird daher auf den automatischen Getriebeabschnitt (schrittweise variabler Getriebeabschnitt) 20 über das Übertragungsorgan 18 übertragen (eingegeben). Eine schräge gerade Linie L0, die durch einen Schnittpunkt zwischen den Linien Y2 und X2 läuft, stellt eine Beziehung zwischen den Drehzahlen des ersten Sonnenrads S1 und des ersten Hohlrads R1 dar.
Es wird zum Beispiel der Fall erklärt, bei dem der Schaltmechanismus 10 auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand (Differenzialzustand) umgeschaltet wird, wobei das erste bis dritte Rotationselement RE1 bis RE3 gegenseitig durch Freigeben der Umschaltkupplung C0 und der Umschaltbremse B0 drehbar sind. Der Schaltmechanismus 10 wird zum Beispiel auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand (Differenzialzustand) umgeschaltet, bei dem zumindest das zweite Rotationselement RE2 und das dritte Rotationselement RE3 mit unterschiedlichen Drehzahlen gedreht werden. In diesem Fall sinkt oder steigt die Rotation des Sonnenrads S1, das durch die Schnittstelle zwischen der geraden Linie L0 und der senkrechten Linie Y1 dargestellt ist, durch Steuern der Drehzahl des ersten Elektromotors M1. Wenn die Drehzahl des Hohlrads R1, bestimmt in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit V im Wesentlichen konstant ist, steigt oder sinkt die Drehzahl des ersten Trägers CA1, dargestellt durch den Schnittpunkt zwischen der geraden Linie L0 und der senkrechten Linie Y2, das heißt die Motordrehzahl N_E.
Wenn das erste Sonnenrad S1 und der erste Träger CA1 durch Einrücken der Umschaltkupplung C0 verbunden werden, wird der Kraftübertragungsmechanismus 16 in den nicht differenziellen Zustand gebracht, wenn die drei oben genannten Rotationselemente RE1, RE2 und RE3 integral gedreht werden. Da im nicht differenziellen Zustand, in dem mindestens das zweite Rotationselement RE2 und das dritte Rotationselement RE3 nicht mit unterschiedlichen Drehzahlen gedreht werden, fällt daher die gerade Linie L0 mit der seitlichen Linie X2 zusammen, so dass das Übertragungsorgan 18 mit der gleichen Drehzahl wie die Motordrehzahl N_E dreht. Alternativ und mit der Verbindung des ersten Sonnenrads S1 mit dem Gehäuse 12 durch Einrücken der Umschaltbremse B0, wird der Kraftübertragungsmechanismus 16 in den nicht differenziellen Zustand gebracht, in dem das zweite Rotationselement RE2 und das dritte Rotationselement RE3 nicht mit unterschiedlichen Drehzahlen gedreht werden, um als der Geschwindigkeitserhöhungsmechanismus mit dem Zustand der geraden Linie L0, die in 3 gezeigt ist, zu funktionieren. Die Drehzahl des ersten Hohlrads R1, das heißt des Übertragungsorgans 18, wird durch den Schnittpunkt zwischen der geraden Linie L0 mit dem Zustand, der in 3 gezeigt ist, und der senkrechten Linie Y3 dargestellt, die zu dem automatischen Getriebeabschnitt 20 in der im Vergleich zu der Motordrehzahl N_E erhöhten Drehzahl eingegeben wird.
Bei dem automatischen Getriebeabschnitt 20 wird das vierte Rotationselement RE4 selektiv mit dem Übertragungsorgan 18 durch die zweite Kupplung C2 verbunden und selektiv an dem Gehäuse 12 durch die erste Bremse B1 befestigt, das fünfte Rotationselement RE5 wird selektiv an dem Gehäuse 12 durch die zweite Bremse B2 befestigt, und das sechste Rotationselement RE6 wird selektiv an dem Gehäuse 12 durch die dritte Bremse B3 befestigt. Das siebte Rotationselement RE7 wird an der Ausgangswelle 22 befestigt, und das achte Rotationselement RE8 wird selektiv mit dem Übertragungsorgan 18 durch die erste Kupplung C1 verbunden.
Wie in 3 gezeigt, wird bei dem automatischen Getriebeabschnitt 20 beim Einrücken der ersten Kupplung C1 und der dritten Bremse B3 die Drehzahl der Ausgangs welle 22 in der Position erster Gang durch einen Schnittpunkt zwischen der schrägen linearen Linie L1 und der senkrechten Linie Y7 dargestellt. Hier verläuft die schräge gerade Linie L1 durch einen Schnittpunkt zwischen der senkrechten Linie Y8, die die Drehzahl des achten Rotationselements RE8 anzeigt, und der horizontalen Linie X2, und einem Schnittpunkt zwischen der senkrechten Linie Y6, der die Drehzahl des sechsten Rotationselements RE6 anzeigt, und der horizontalen Linie X1.
Ähnlich wird die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der Position zweiter Gang durch einen Schnittpunkt zwischen einer schrägen geraden Linie L2, bestimmt durch das Einrücken der ersten Kupplung C1 und der zweiten Bremse B2, und der senkrechten Linie Y7, die die Drehzahl des siebten Rotationselements RE7 anzeigt, das auf der Ausgangswelle 22 befestigt ist, dargestellt. Die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der Position dritter Gang wird von einem Schnittpunkt zwischen einer schrägen geraden Linie L3, bestimmt durch das Einrücken der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1, und der senkrechten Linie Y7, die die Drehzahl des siebten Rotationselements RE7, das an der Ausgangswelle 22 befestigt ist, anzeigt, dargestellt. Die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der Position vierter Gang wird von einem Schnittpunkt zwischen einer horizontalen Linie L4, bestimmt durch Einrücken der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2, und der senkrechten Linie Y7 dargestellt, die die Drehzahl des siebten Rotationselements RE7, das an der Ausgangswelle 22 befestigt ist, anzeigt.
Bei den Positionen vom ersten Gang bis zum vierten Gang und aufgrund des Einrückens der Umschaltkupplung C0, wird Kraft von dem Differenzialabschnitt 11, das heißt dem Kraftverteilungsmechanismus 16, zu dem achten Rotationselement RE8 mit der gleichen Drehzahl wie die Motordrehzahl N_E eingegeben. Wenn die Umschaltbremse B0 jedoch an Stelle der Umschaltkupplung C0 eingreift, und da die Kraft von dem Differenzialabschnitt 11 zu dem achten Rotationselement RE8 mit einer Drehzahl höher als die Motordrehzahl N_E eingegeben wird, wird die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der Position fünfter Gang durch einen Schnittpunkt zwischen einer horizontalen Linie L5 und der senkrechten Linie Y7 dargestellt. Hier wird die horizontale Linie L5 durch das Einrücken der ersten Kupplung C1, zweiten Kupplung C2 und Umschalt bremse B0 bestimmt, und die senkrechte Linie Y7 zeigt die Drehzahl des siebten Rotationselements RE7, das an der Ausgangswelle 22 befestigt ist, an.
4 veranschaulicht Signale, die zu einer elektronischen Steuervorrichtung 40 eingegeben werden, und Signale, die von dieser zum Steuern des Schaltmechanismus 10 ausgegeben werden. Diese elektronische Steuervorrichtung 40 weist einen so genannten Mikrocomputer auf, der eine CPU, einen ROM, einen RAM und eine Eingangs-/Ausgangsschnittstelle aufweist. Durch Ausführen der Signalverarbeitung gemäß Programmen, die in dem ROM gespeichert sind, unter Einsatz einer zeitweiligen Datenspeicherfunktion des ROM, setzt die elektronische Steuervorrichtung 40 Hybridantriebssteuerungen des Motors 8 und der Elektromotoren M1 und M2 um, und Antriebssteuerungen, wie zum Beispiel Schaltsteuerungen des automatischen Getriebeabschnitts 20.
Verschiedene Signale werden von verschiedenen Sensoren und Umschaltern, die in 4 gezeigt sind, zu der elektronischen Steuervorrichtung 40 eingegeben, darunter ein Signal, das eine Temperatur TEMP_W von Kühlwasser des Motors anzeigt, ein Signal, das eine ausgewählte Betriebsposition P_SH eines Schalthebels anzeigt, ein Signal, das die Betriebsdrehzahl N_E des Motors 8 anzeigt, ein Signal, das einen Sollwert der Übersetzungsverhältnisreihe anzeigt, ein Signal, das einen Befehl für den Modus M (Motorantriebsmodus) anzeigt, ein Signal, das einen Betriebszustand einer Klimaanlage anzeigt, ein Signal, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit V, die der Drehzahl N_OUT der Ausgangswelle 22 entspricht, anzeigt, ein Signal, das eine Betriebsöltemperatur des automatischen Getriebeabschnitts 20 anzeigt, ein Signal, das einen Betriebszustand einer Seitenbremse anzeigt, ein Signal, das einen Betriebszustand einer Fußbremse anzeigt, ein Signal, das eine Katalysatortemperatur anzeigt, ein Signal, das eine Öffnungsmenge A_CC eines Gaspedals anzeigt, ein Signal, das einen Nockenwinkel anzeigt, ein Signal, das einen Schneeantriebsmodus anzeigt, ein Signal, das einen Längsbeschleunigungswert des Fahrzeugs anzeigt, und ein Signal, das einen Antriebsmodus mit automatischer Geschwindigkeitsregelung anzeigt.
Ferner wird ein Signal eingeben, das ein Fahrzeuggewicht anzeigt, ein Signal, das die Raddrehzahl jedes Antriebsrads anzeigt, ein Signal, das den Betrieb eines schrittweise variablen Umschalters zum Wechseln des Differenzialabschnitts 11 (Kraftübertragungsmechanismus 16) auf den schrittweise variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) anzeigt, so dass der Schaltmechanismus 10 als das schrittweise variable Getriebe funktioniert, ein Signal, das den Betrieb eines kontinuierlich variablen Umschalters zum Ändern des Differenzialabschnitts 11 (Kraftübertragungsmechanismus 16) auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand (Differenzialzustand) anzeigt, so dass der Schaltmechanismus 10 als das kontinuierlich variable Getriebe funktioniert, ein Signal, das die Drehzahl N_M1 des ersten Elektromotors M1 anzeigt, und ein Signal, das die Drehzahl N_M2 des zweiten Elektromotors M2 anzeigt.
Die elektronische Steuervorrichtung 40 gibt verschiedene Steuersignale zu der Motorleistungssteuervorrichtung 43 (siehe 5) aus, die die Motorleistung steuert, die ein Signal aufweist, um ein Drosselventilstellglied 97 anzutreiben, um einen Öffnungsgrad θ_TH eines Drosselventils 96 zu steuern, das in einer Ansaugröhre 95 des Motors 8 angeordnet ist, ein Signal, um die Kraftstoffzuführungsmenge zu jedem Zylinder des Motors 8 durch eine Kraftstoffeinspritzröhre 98 zu steuern, ein Signal, um ein Zündungstiming in dem Motor 8 durch eine Zündungsvorrichtung 99 zu steuern, ein Signal, um einen Turboladerdruck einzustellen, ein Signal, um die elektrische Klimaanlage zu betreiben, ein Signal, um ein Zündungstiming des Motors 8 zu steuern, Signale, um die Elektromotoren M1 und M2 zu betreiben, ein Signal, um den Schaltbereichsanzeiger zum Anzeigen der ausgewählten Betriebsposition des Schalthebels zu betreiben, ein Signal, um einen Übersetzungsverhältnisanzeiger zum Anzeigen des Übersetzungsverhältnisses zu betreiben, ein Signal, um einen Schneemodusanzeiger zum Anzeigen der Auswahl des Schneeantriebsmodus zu betreiben, ein Signal, um ein ABS-Stellglied für das ABS-Bremsen der Räder zu betreiben, und ein Signal, um einen M-Modus-Anzeiger zum Anzeigen der Auswahl des M-Modus zu betreiben.
Ferner werden Signale ausgegeben, um Solenoid-betriebene Ventile zu bedienen, die in eine hydraulische Steuereinheit 42 eingebaut sind, die bereitgestellt wird, um hyd raulische Stellglieder der Reibungseingriffsvorrichtungen mit hydraulischem Betrieb des Differenzialabschnitts 11 und des automatischen Getriebeabschnitts 20 zu steuern, ein Signal, um eine elektrische Ölpumpe zu betreiben, die als eine Hydraulikdruckquelle für die hydraulische Steuereinheit 42 verwendet wird, ein Signal, um eine elektrische Heizung zu betreiben, und ein Signal, das an eine Fahrgeschwindigkeitssteuerung anzulegen ist.
5 ist ein Funktionsblockschaltbild zum Veranschaulichen eines wesentlichen Teils einer Steuerfunktion, die mit der elektronischen Steuervorrichtung 40 auszuführen ist. In 5 funktioniert das schrittweise variable Schaltsteuermittel 54 als Schaltsteuermittel zum Ausführen des Gangschaltens in dem automatischen Getriebeabschnitt 20. Das schrittweise variable Schaltsteuermittel 54 unterscheidet zum Beispiel, ob das Gangschalten in dem automatischen Getriebeabschnitt 20 auf der Grundlage des Fahrzeugszustands auszuführen ist, der die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das erforderliche Antriebsmoment T_out für den automatischen Getriebeabschnitt 20 durch Verweisen auf ein Schaltdiagramm (Beziehung und Schaltkarte), das vorab in dem Speichermittel 56 gespeichert wurde, die in 6 in durchgehenden Linien und Linien mit einzelnen Punkten gezeigt sind, anzeigt.
Das schrittweise variable Schaltsteuermittel 54 unterscheidet daher eine Schaltposition, bei der das Gangschalten mit dem automatischen Getriebeabschnitt 20 ausgeführt wird, um es dem automatischen Getriebeabschnitt 20 zu erlauben, das Gangschalten derart auszuführen, dass die festgestellte Schaltposition erzielt wird. Wenn das eintritt, gibt das schrittweise variable Schaltsteuerelement 54 einen hydraulischen Befehl (Schaltausgangsbefehl) zu einem hydraulischen Steuerschaltkreis 42 aus, um die hydraulisch betriebene Reibungseingriffsvorrichtung einzurücken und/oder freizugeben, mit Ausnahme der Umschaltkupplung C0 und der Umschaltbremse B0, so dass eine erwünschte Schaltposition zum Beispiel gemäß der Betriebstabelle, die in 2 gezeigt ist, erzielt wird.
Der hydraulische Steuerschaltkreis 42 betätigt basierend auf dem Befehl sein Solenoid-betriebenes Ventil, um das hydraulische Stellglied der hydraulisch betriebenen Reibungseingriffsvorrichtung, die zu dem Schaltvorgang gehört, zu betätigen. Die hydraulisch betriebene Eingriffsvorrichtung auf der Freigabeseite und die hydraulisch betriebene Reibungseingriffsvorrichtung auf der Eingriffsseite, die beide zu dem Schaltvorgang gehören, werden daher jeweils freigegeben und eingerückt, so dass der Schaltvorgang des automatischen Getriebeabschnitts 20 ausgeführt wird.
Hybridsteuermittel 52, die als das kontinuierlich variable Steuermittel funktionieren, machen den Motor 8 in einem Betriebsbereich mit hoher Effizienz unter dem kontinuierlich variablen Schaltzustand des Schaltmechanismus 10 operativ, das heißt, dem Differenzialzustand des Differenzialabschnitts 11. Das Hybridsteuermittel 52 erlaubt das Verteilen der Raten von Antriebskraft zu dem Motor 8 und dem zweiten Elektromotor M2, und einer Reaktionskraft des ersten Elektromotors M1 aufgrund dessen Betriebs zum Erzeugen von elektrischer Leistung, die auf optimale Werte zu variieren ist, so dass dadurch ein Übersetzungsverhältnis 70 des Differenzialabschnitts 11, der als ein elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe eingestellt ist, zu steuern. Das Hybridsteuermittel 52 berechnet zum Beispiel eine Zielleistung (verlangte Leistung) des Fahrzeugs unter Bezugnahme auf die Gaspedalöffnungsgröße θ_acc, die die Menge an Leistung anzeigt, die ein Fahrzeugfahrer von einem Gaspedal benötigt, und die Fahrzeuggeschwindigkeit V bei der aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
Dann berechnet das Hybridsteuermittel 52 eine verlangte Gesamtzielleistung basierend auf der Zielleistung des Fahrzeugs und einem Ladeanfragewert. Um die Gesamtzielleistung zu erzielen, berechnet das Hybridsteuermittel 52 eine Zielmotorleistung unter Berücksichtigung des Übertragungsverlusts, der Lasten auf Hilfseinheiten, des Unterstützungsmoments des zweiten Elektromotors M2 usw. Dann steuert das Hybridsteuermittel 52 den Motor 8, um die Motordrehzahl N_E und das Motormoment T_E derart bereitzustellen, dass die Zielmotorleistung erzielt wird, während es die Menge an elektrischer Leistung steuert, die von dem ersten Elektromotor M1 erzeugt wird.
Das Hybridsteuermittel 52 führt die Hybridsteuerung unter Berücksichtigung der Gangposition des automatischen Getriebeabschnitts 20 aus, um Antriebskraftleistung unter Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs zu erzielen. Eine derartige Hybridsteuerung erlaubt es dem Differenzialabschnitt 11, als das elektrisch gesteuerte kontinuierlich variable Getriebe zu funktionieren, so dass erlaubt wird, dass die Motordrehzahl N_E, die bestimmt wird, damit der Motor 8 mit hoher Effizienz funktioniert, der Drehzahl des Übertragungsorgans 18 entspricht, die basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der ausgewählten Gangposition des automatischen Getriebeabschnitts 20 bestimmt wird. Dazu speichert das Hybridsteuermittel 52 vorab eine optimale Kraftstoffsparkurve (inklusive Kraftstoffsparkarte und Beziehungen), die vorab auf Experimentalbasis bestimmt wird. Das erlaubt es, während das Fahrzeug im kontinuierlich variablen Schaltzustand fährt, einen Kompromiss, zwischen Fahrbarkeit des Fahrzeugs und Kraftstoffsparleistung des Motors 8 auf dem zweidimensionalen Koordinatensystem mit Parametern, wie zum Beispiel der Motordrehzahl N_E und dem Motormoment T_E, zu erzielen.
Das Hybridsteuermittel 52 bestimmt daher einen Zielwert des Gesamtübersetzungsverhältnisses γT des Schaltmechanismus 10, um das Motormoment T_E zu erzielen, was den Motor veranlasst, eine Leistung zu erzeugen, die erforderlich ist, um zum Beispiel die Zielleistung (Gesamtzielleistung und erforderliche Antriebskraft) und die Motordrehzahl N_E zu erzielen. Das erlaubt es dem Motor 8, mit der optimalen Kraftstoffsparkurve zu laufen. Dann steuert das Hybridsteuermittel 52 das Übersetzungsverhältnis γ0 des Differenzialabschnitts 11, um den Zielwert zu erreichen, der es dem Gesamtübersetzungsverhältnis γT erlaubt, innerhalb eines variablen Schaltbereichs gesteuert zu werden, zum Beispiel von 13 bis 0,5.
Während einer derartigen Hybridsteuerung, erlaubt es das Hybridsteuermittel 52, die von dem ersten Elektromotor M1 erzeugte elektrische Energie zu einer Stromspeichervorrichtung 60 und dem zweiten Elektromotor durch einen Wechselrichter 58 zu dem zweiten Elektromotor M2 zu liefern. Das erlaubt es, einen Hauptteil der Antriebskraft des Motors 8 mechanisch zu dem Übertragungsorgan 18 zu übertragen. Wenn das stattfindet, wird ein Teil der Antriebskraft des Motors mit dem ersten Elektromotor M1 zum Erzeugen elektrischer Energie zum Umwandeln in elektrische Energie verbraucht. Die elektrische Energie wird durch den Wechselrichter 58 zu dem zweiten Elektromotor geliefert, der wiederum angetrieben wird, um die Antriebskraft von dem zweiten Elektromotor M2 zu dem Übertragungsorgan 18 zu übertragen. Ausstattung, die mit den Vorgängen von einer Phase des Erzeugens der elektrischen Energie zu einer Phase, in der die elektrische Energie mit dem zweiten Elektromotor M2 verbraucht wird, verbunden ist, bildet einen elektrischen Weg, auf dem der Abschnitt der Antriebskraft des Motors 8 in elektrische Energie umgewandelt wird, die wiederum in mechanische Energie umgewandelt wird.
Das Hybridsteuermittel 52 enthält funktional ein Motorleistungssteuermittel. Das Motorleistungssteuermittel erlaubt es einem Drosselstellglied 97, die Drosselsteuerung auszuführen, so dass ein elektronisches Drosselventil 96 geöffnet oder geschlossen wird. Zusätzlich erlaubt es das Motorsteuermittel einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 98, eine Kraftstoffeinspritzmenge und ein Kraftstoffeinspritztiming zu steuern, um die Kraftstoffeinspritzsteuerung auszuführen. Das Motorleistungssteuermittel gibt ferner Befehle zu der Motorleistungssteuervorrichtung 43 unabhängig oder in Kombination aus. Das erlaubt es dem Motor 8, die Leistungssteuerung auszuführen, um grundlegend die erforderliche Motorleistung bereitzustellen. Das Hybridsteuermittel 52 treibt zum Beispiel das Drosselstellglied 60 als Reaktion auf eine Gaspedalöffnungsgröße θ_acc unter Bezugnahme auf die vorab gespeicherte Beziehung, die nicht gezeigt ist, so dass die Drosselventil-Öffnungsgröße θ_TH zunimmt, je größer die Gaspedalöffnungsgröße θ_acc wird.
Diese Motorleistungssteuervorrichtung 43 steuert gemäß dem Befehl durch das Hybridsteuermittel 52 ein Drosselstellglied 97, um ein elektronisches Drosselventil 96 für die Drosselsteuerung zu öffnen/schließen. Ferner steuert es eine Kraftstoffeinspritzung durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 98 für die Kraftstoffeinspritzsteuerung und steuert ein Zündungstiming durch eine Zündungsvorrichtung 99 für die Zündungstimingsteuerung. Alle diese Steuerungen hängen mit der Steuerung des Motormoments zusammen.
Das Hybridsteuermittel 52 veranlasst das Fahrzeug ungeachtet des stillstehenden Zustands oder des Leerlaufzustands des Motors 8, in dem Motorbetriebsmodus durch die elektrische CVT-Funktion (Differenzialfunktion) des Differenzialabschnitts 11 zu laufen. Eine ununterbrochene Linie A, die in 6 gezeigt ist, stellt zum Beispiel eine Grenzlinie zwischen dem Motorbetriebsbereich und dem Elektromotorbetriebsbereich für die Antriebskraftquelle des Fahrzeugs zum Starten/Laufen (unten „zum Betrieb" genannt) auf, die auf den Motor 8 und den Elektromotor umzuschalten ist, zum Beispiel der zweite Elektromotor M2. Mit anderen Worten wird die Grenzlinie zum Umschalten des so genannten Motorbetriebsbereichs verwendet, bei dem der Motor 8 veranlasst wird, als eine Betriebsantriebskraftquelle zum Starten/Betrieb (unten „Betrieb" genannt) des Fahrzeugs zu wirken, und dem so genannten Elektromotorbetriebsbereich, in dem der zweite Elektromotor M2 veranlasst wird, als eine Antriebskraftquelle für den Betrieb des Fahrzeugs zu wirken.
Die vorab gespeicherte Beziehung, die die Grenzlinie (in der ununterbrochenen Linie A) hat, die in 6 zum Umschalten des Motorbetriebsbereichs und des Elektromotorbetriebsbereichs gezeigt ist, stellt ein Beispiel des Antriebsquellenumschaltdiagramms (Antriebsleistungsquellenkarte) dar, die in einem zweidimensionalen Koordinatensystem ausgebildet wird, das die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Antriebsmoment T_OUT, das den antriebskraftbezogenen Wert darstellt, als Parameter nimmt. Speichermittel 56 speichern vorab das Antriebsquellen-Umschaltdiagramm gemeinsam zum Beispiel mit der ununterbrochenen Linie und dem Schaltdiagramm (Schaltkarte) gekennzeichnet durch die mit einem Punkt gepunktete Linie, die in 6 gezeigt sind.
Das Hybridsteuermittel 52 bestimmt basierend auf dem Fahrzeugzustand, der von der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der erforderlichen Momentleistung T_OUT unter Bezugnahme zum Beispiel auf das Antriebsquellen-Umschaltdiagramm, das in 6 gezeigt ist, dargestellt ist, um herauszufinden, ob der Elektromotorantriebsbereich oder der Motorantriebsbereich gegenwärtig ist, so dass dadurch der Elektromotorbetriebsbereich oder der Motorbetriebsbereich herbeigeführt wird. Wie aus 6 ersichtlich, führt das Hybridsteuermittel 52 den Elektromotorbetriebsbereich mit dem relativ niedrigen An triebsmoment T_OUT aus, das heißt dem niedrigen Motormoment T_E, bei dem die Motoreffizienz im Allgemeinen niedriger ist als in dem hohen Momentbereich, oder dem relativ niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich in der Fahrzeuggeschwindigkeit V, das heißt dem Niedriglastbereich.
Beim Starten des Fahrzeugs wird daher normalerweise das Elektromotorstarten ausgeführt. Je nach dem Fahrzeugzustand, wird jedoch normalerweise das Motorstarten ausgeführt, wenn das Gaspedal so weit hinein gedrückt wird, dass in dem Antriebsquellen-Umschaltdiagramm, das in 6 gezeigt ist, das erforderliche Antriebsdrehmoment T_OUT den Elektromotorbetriebsbereich, das heißt das erforderte Motormoment T_E, überschreitet.
Um ein Schleppen des Motors 8 in einem angehaltenen, das heißt gestoppten Zustand zu eliminieren, macht das Hybridsteuermittel 52 den Differenzialabschnitt 11 zum Verbessern des Kraftstoffsparens betriebsbereit, um eine elektrische CVT-Funktion (Differenzialfunktion) während des Elektromotorbetriebsbereichs auszuführen. Das erlaubt es der Drehzahl N_M1 des ersten Elektromotors M1, in einer negativen Drehzahl gesteuert zu werden, zum Beispiel einem Leerlaufzustand. Das verursacht, dass die Motordrehzahl N_E an einem Wert gleich Null oder nahe Null aufrechterhalten wird.
Sogar in dem Motorbetriebsbereich kann es das Hybridsteuermittel 52 ferner erlauben, dass der elektrische Weg erstellt wird. In diesem Augenblick werden elektrische Energien, die sich aus dem ersten Elektromotor M1 und/oder der Stromspeichervorrichtung 60 ergeben, zu dem zweiten Elektromotor M2 geliefert. Der zweite Elektromotor M2 wird daher angetrieben, um es zu ermöglichen, eine Momentunterstützung für die Antriebskraft des Motors 8 durchzuführen. Bei der veranschaulichten Ausführungsform kann daher der Motorbetriebsbereich eine Phase decken, die den Motorbetriebsbereich und den Elektromotorbetriebsbereich kombiniert enthält.
Ferner veranlasst das Hybridsteuermittel 52 eventuell, dass der Differenzialabschnitt 11 die elektrische CVT-Funktion hat, durch welche der Motor 8 in Betriebszu stand gehalten werden kann, ungeachtet des angehaltenen oder Niederdrehzahlzustands des Fahrzeugs. Wenn zum Beispiel ein Abfall in dem Ladezustand SOC der Stromspeichervorrichtung 60 während des Anhaltens des Fahrzeugs auftritt, muss der erste Elektromotor M1 Strom erzeugen. In diesem Augenblick veranlasst die Antriebskraft des Motors 8 den ersten Elektromotor M1, Strom zu erzeugen, während die Drehzahl des ersten Elektromotors M1 zunimmt. Auch wenn die Drehzahl N_M2 des zweiten Elektromotors M2, die allein mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt wird, aufgrund des angehaltenen Zustands des Fahrzeugs gleich Null (nahe Null) wird, führt der Kraftverteilungsmechanismus 16 die Differenzialaktion aus. Das veranlasst, dass die Motordrehzahl N_E auf einem Niveau über der Drehzahl für das autonome Drehen aufrechterhalten wird.
Ferner erlaubt es das Hybridsteuermittel 52 dem Differenzialabschnitt 11, die elektrische CVT-Funktion auszuführen, um die Drehzahl N_M1 des ersten Elektromotors M1 und/oder die Drehzahl N_M2 des zweiten Elektromotors zu steuern. Das veranlasst die Motordrehzahl N_E, auf einem willkürlichen Niveau für die Drehzahlen aufrechterhalten zu werden, ungeachtet der Tatsache, ob das Fahrzeug angehalten oder in einem Betriebszustand geblieben ist. Mit anderen Worten steuert die Hybridsteuervorrichtung 52, während sie die Motordrehzahl N_E auf einem im Wesentlichen konstanten oder willkürlichen Niveau hält, die Drehzahl N_M1 des ersten Elektromotors M1 und/oder die Drehzahl N_M2 des zweiten Elektromotors M2 auf der willkürlichen Drehzahl. Wie aus dem kolinearen Graph, der in 3 gezeigt ist, erkenntlich, steigert das Hybridsteuermittel 52 die Drehzahl N_M1 des ersten Elektromotors M1 beim Steigern der Motordrehzahl N_E, während sie die Drehzahl N_M2 des zweiten Elektromotors M2, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V eingeschränkt ist, auf einem im Wesentlichen feststehenden Niveau hält.
Das Hybridsteuermittel 52 schaltet den Antriebsstrom, der von der Stromspeichervorrichtung 60 zu dem ersten Elektromotor M1 über den Wechselrichter 58 geliefert wird, ab, um den ersten Elektromotor M1 auf einen unbelasteten Zustand zu bringen. Wenn der erste Elektromotor M1 auf den unbelasteten Zustand gebracht wird, kann er frei drehen, das heißt im Leerlauf. Der Differenzialabschnitt 11 wird daher auf den Zustand gebracht, der kein Moment übertragen kann, das heißt in einen Zustand, der dem Zustand ähnlich ist, der den Kraftübertragungsweg in dem Differenzialabschnitt 11 abtrennt, und wird daher auf den Zustand gebracht, in dem daraus keine Leistung erzeugt wird. Mit anderen Worten bringt das Hybridsteuermittel 52 den ersten Elektromotor M1 auf den entlasteten Zustand, um den Differenzialabschnitt 11 auf einen Ausrückzustand (neutraler Zustand) zu bringen, bei dem der Kraftübertragungsweg elektrisch getrennt ist.
Beurteilungsmittel 62 für Geschwindigkeitserhöhungsgang bestimmen, ob die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 zu koppeln ist, um den Schaltmechanismus 10 auf den schrittweise variablen Schaltzustand zu stellen. Das Bestimmen erfolgt auf der Grundlage des Fahrzeugzustands, zum Beispiel gemäß dem Schaltdiagramm, das in 6 gezeigt ist, das vorab in dem Speichermittel 56 gespeichert wird, um herauszufinden, ob die Gangposition, die in dem Schaltmechanismus 10 zu schalten ist, in einer Gangposition mit Geschwindigkeitserhöhung, zum Beispiel der Position des füften Gangs liegt.
Das Umschaltsteuermittel 50 schaltet den Eingriffszustand und/oder Freigabezustand der Eingriffsvorrichtung (Umschaltkupplung C0 und Umschaltbremse B0) in Abhängigkeit von dem Fahrzeugzustand um. Das erlaubt es, den kontinuierlich variablen Schaltzustand und den schrittweise variablen Schaltzustand, das heißt den Differenzialzustand und den verriegelten Zustand selektiv umzuschalten. Das Umschaltsteuermittel 50 bestimmt zum Beispiel, ob der Schaltzustand des Schaltmechanismus 10 (Differenzialabschnitt 11) basierend auf dem Fahrzeugzustand umzuschalten ist, der mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem erforderlichen Antriebsmoment T_OUT dargestellt wird. Dieses Bestimmen erfolgt unter Bezugnahme auf das Umschaltdiagramm (Umschaltkarte und Beziehung), das vorab in dem Speichermittel 56 gespeichert wurde, und die mit der gepunkteten Linie und doppelt gepunkteten Linie in 6 gezeigt sind.
Das Umschaltsteuermittel 50 bestimmt daher, ob der Schaltmechanismus 10 in dem kontinuierlich variablen Schaltsteuerbereich für den kontinuierlich variablen Schaltzustand oder dem schrittweise variablen Schaltzustandsbereich für den schrittweisen Schaltzustand liegt. Das Bestimmen erfolgt daher auf dem Schaltzustand, der von dem Schaltmechanismus 10 umzuschalten ist. Das Umschaltsteuermittel 50 führt dann das Umschalten des Schaltzustands herbei, um den Schaltmechanismus 10 selektiv entweder auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand oder den schrittweise variablen Schaltzustand umzuschalten.
Insbesondere und wenn bestimmt wird, dass der Schaltmechanismus 10 in dem schrittweise variablen Schaltsteuerbereich liegt, gibt das Umschaltsteuermittel 50 einen Befehl zu dem Hybridsteuermittel 52 aus, der die Hybridsteuerung oder kontinuierlich variable Schaltsteuerung deaktiviert oder unterbricht, während es dem schrittweise variablen Schaltsteuermittel 54 erlaubt wird, das Umschalten für den vorbestimmten schrittweise variablen Schaltbetrieb auszuführen. Wenn das stattfindet, erlaubt es das schrittweise variable Schaltsteuermittel 54 dem automatischen Getriebeabschnitt 20, das automatische Schalten in Übereinstimmung zum Beispiel mit dem Schaltdiagramm, das in 6 gezeigt ist, das vorab in dem Speichermittel 56 gespeichert wird, auszuführen. 2 zeigt zum Beispiel die Betriebstabelle, die vorab in dem Speichermittel 56 gespeichert wurde, die die Kombinationen im Betrieb der hydraulisch betriebenen Reibungseingriffsvorrichtungen darstellt, das heißt die Kupplungen C0, C1 und C2 und die Bremsen B0, B1, B2 und B3, die bei der Schaltsteuerung auszuwählen sind. Der Schaltmechanismus 10, das heißt der Differenzialabschnitt 11 und der automatische Getriebeabschnitt 20 funktionieren daher als ein Ganzes, um das so genannte schrittweise variable automatische Getriebe zu sein, und erstellen dabei die Gangpositionen gemäß der Betriebstabelle, die in 2 gezeigt ist.
Wenn das Beurteilungsmittel 62 für Geschwindigkeitserhöhungsgang die Position fünfter Gang bestimmt, gibt das Umschaltsteuermittel 50 einen Befehl zu dem hydraulischen Steuerschaltkreis 42 aus, damit dieser die Umschaltkupplung C0 freigibt und die Umschaltbremse B0 einrückt. Das stellt den Differenzialabschnitt 11 auf eine zweite verriegelte Position, so dass sie als Hilfskraftübertragung mit einem feststehenden Übersetzungsverhältnis γ0 funktioniert, zum Beispiel dem Übersetzungsverhältnis γ0 gleich „0,7". Der Schaltmechanismus 10 kann daher als Ganzes wirken, um eine geschwindigkeitserhöhende Gangposition zu erzielen, das heißt eine so genannte Schongangposition mit einem Übersetzungsverhältnis kleiner als 1,0. Wenn hingegen von dem Beurteilungsmittel 62 für geschwindigkeiterhöhenden Gang keine Position fünfter Gang bestimmt wird, gibt das Umschaltsteuermittel 50 einen Befehl zu dem hydraulischen Steuerschaltkreis 42 aus, damit dieser die Umschaltkupplung C0 einrückt und die Umschaltbremse B0 freigibt. Das stellt den Differenzialabschnitt 11 auf eine erste verriegelte Position, um als Hilfskraftübertragung mit dem feststehenden Übersetzungsverhältnis γ0 zum Beispiel gleich 1 zu funktionieren. Der Schaltmechanismus 10 kann daher als Ganzes wirken, um eine geschwindigkeitsverringernde Gangposition mit einem Übersetzungsverhältnis größer als 1,0 zu erzielen.
Das Umschaltsteuermittel 50 schaltet daher den Schaltmechanismus 10 auf den schrittweise variablen Schaltzustand und schaltet selektiv für die Gangpositionen zweier Arten in eine der Gangpositionen in dem schrittweise variablen Schaltzustand um. Das veranlasst den Differenzialabschnitt 11, als Hilfskraftgetriebe zu funktionieren, und der automatische Getriebeabschnitt 20, der mit dem Differenzialabschnitt 11 in Serie verbunden ist, wird veranlasst, als das schrittweise variable Getriebe zu funktionieren. Der Schaltmechanismus 10 wird daher veranlasst, als Ganzes als das so genannte schrittweise variable automatische Getriebe zu funktionieren.
Wenn hingegen bestimmt wird, dass der Schaltmechanismus 10 in dem schrittweise variablen Schaltsteuerbereich liegt, gibt das Schaltsteuermittel 50 einen Befehl zu dem hydraulischen Steuerkreis 42 aus, damit dieser sowohl die Umschaltkupplung C0 als auch die Umschaltbremse B0 freigibt. Gleichzeitig gibt das Umschaltsteuermittel 50 einen Befehl zu dem Hybridsteuermittel 52 aus, der die Hybridsteuerung erlaubt. Zusätzlich gibt das Umschaltsteuermittel 50 ein vorbestimmtes Signal zu dem schrittweise variablen Schaltsteuermittel 54 aus. Das vorbestimmte Signal dient dazu, den Schaltmechanismus 10 auf der Gangposition auf dem vorbestimmten kontinuierlich variablen Schaltzustand zu fixieren, oder um es dem automatischen Getriebeabschnitt 20 zu erlauben, das automatische Schalten zum Beispiel gemäß dem Schaltdiagramm, das in 6 gezeigt ist, das vorab in das Speichermittel 56 gespeichert wurde, auszuführen.
In einem solchen Fall führt das schrittweise variable Schaltsteuermittel 54 die Vorgänge wie in der Betriebstabelle der 2 gezeigt aus, mit der Ausnahme der Einrückvorgänge der Umschaltkupplung C0 und Bremskupplung B0, wodurch das automatische Schalten ausgeführt wird. Das Umschaltsteuermittel 50 schaltet daher den Differenzialabschnitt 11 um, so dass er auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand gestellt wird, um als das kontinuierlich variable Getriebe zu funktionieren. Zusätzlich wird der automatische Getriebeabschnitt 20, der mit dem Differenzialabschnitt 11 in Serie verbunden ist, veranlasst, als das schrittweise variable Getriebe zu funktionieren. Das ergibt das Auftreten einer Antriebskraft mit entsprechender Größe.
Gleichzeitig tritt ein ununterbrochen variabler oder stufenloser Wechsel in der Drehzahl auf, die in den automatischen Getriebeabschnitt 20 eingegeben wird, das heißt, die Drehzahl des Übertragungsorgans 18, die an den automatischen Getriebeabschnitt 20 für jede Gangposition der Positionen erster Gang, zweiter Gang, dritter Gang und vierter Gang angelegt wird. Die jeweiligen Gangpositionen werden daher in Übersetzungsverhältnissen über einen kontinuierlich variablen Schaltbereich erstellt. Da das Übersetzungsverhältnis über die benachbarten Gangpositionen kontinuierlich variabel ist, kann der Schaltmechanismus 10 daher das Gesamtübersetzungsverhältnis γT in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand erzielen.
Um 6 detailliert zu erklären, stellt 6 das Schaltdiagramm (Beziehung und Schaltkarte) dar, das vorab in dem Speichermittel 56 für ein Bestimmen gespeichert wurde, das ausgeführt wird, um das Gangschalten in dem automatischen Getriebeabschnitt 20 durchzuführen. 6 zeigt ein Beispiel des Schaltdiagramms, das in einem zweidimensionalen Koordinatensteuersystem gezeichnet ist, mit als Parametern die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das erforderliche Antriebsmoment T_OUT, das einen mit der Antriebskraft verwandten Wert anzeigt. In 6 stellt eine ununterbrochene Linie eine Hochschaltlinie dar, und eine einzeln gepunktete Linie stellt eine Herunterschaltlinie dar.
Ferner stellt in 6 eine unterbrochene Linie ein Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit V1 und ein Bestimmen des Ausgangmoments T1 dar, damit das Umschaltsteuermittel 50 eine Bestimmung hinsichtlich des kontinuierlich variablen Steuerbereichs und des schrittweise variablen Steuerbereichs ausführen kann. Die unterbrochene Linie in 6 stellt daher zwei Bestimmungslinien dar. Eine ist eine Bestimmungslinie für eine vorbestimmte hohe Fahrzeuggeschwindigkeit, die eine Reihe der Bestimmungsfahrzeuggeschwindigkeiten V1 bildet, die eine vorbestimmte Hochgeschwindigkeits-Laufbestimmungslinie darstellt, um zu bestimmen, dass das Hybridfahrzeug in dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsbereich liegt. Die andere ist eine Bestimmungslinie für einen vorbestimmten Hochleistungsbetrieb, die eine Reihe von Bestimmungsantriebsmomenten T1 bildet, die eine Bestimmungslinie für einen vorbestimmten Hochleistungsbetrieb darstellt, um den mit der Antriebskraft verwandten Wert zu bestimmen, der für das Hybridfahrzeug relevant ist, zum Beispiel den Hochleistungsbetriebsbereich für das Antriebsmoment T_OUT des automatischen Getriebeabschnitts 20, um die hohe Leistung zu markieren.
Ferner und wie in der doppelt gepunkteten Linie in 6 kontrastierend zu der unterbrochenen darin angezeigten Linie gezeigt, wird eine Hysterese bereitgestellt, um den schrittweise variablen Schaltsteuerbereich und den kontinuierlich variablen Schaltsteuerbereich zu bestimmen. 6 stellt daher ein vorab gespeichertes Umschaltdiagramm (Umschaltkarte und Beziehung) für das Umschaltsteuermittel 50 dar, um eine Bereichsbestimmung entweder auf dem kontinuierlich variablen Steuerbereich oder dem schrittweise variablen Steuerbereich basierend auf Parametern durchzuführen, mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Antriebsmoment T_OUT, die das Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit V1 und das Bestimmen des Antriebsmoments T1 decken. Zusätzlich kann das Speichermittel 56 vorab die Schaltkarte inklusive eines solchen Schaltdiagramms speichern. Das Schaltdiagramm kann ferner des Typs sein, der mindestens entweder das Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit V1 oder das Bestimmen des Antriebsmoments T1 aufweist, und es kann ein vorab gespeichertes Schaltdiagramm mit einem Parameter aufweisen, der beliebig die Fahrzeuggeschwindigkeit V oder das Antriebsmoment T_out nimmt.
Das oben genannte Schaltdiagramm, das Umschaltdiagramm oder das Antriebsquellenumschaltdiagramm oder dergleichen kann nicht in der Karte gespeichert sein, sondern in einer Bestimmungsformel zum Vergleichen zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Bestimmungsfahrzeuggeschwindigkeit V1, und einer Bestimmungsformel oder dergleichen zum Vergleichen zwischen dem Antriebsmoment T_OUT und dem Bestimmungsantriebsmoment T1. In einem solchen Fall stellt das Umschaltsteuermittel 50 den Schaltmechanismus 10 auf den schrittweise variablen Schaltzustand, wenn der Fahrzeugzustand, wie zum Beispiel die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit die Bestimmungsfahrzeuggeschwindigkeit V1 überschreitet. Zusätzlich stellt das Umschaltsteuermittel 50 den Schaltmechanismus 10 auf den schrittweise variablen Schaltzustand, wenn der Fahrzeugzustand, wie zum Beispiel das Antriebsmoment T_OUT des automatischen Getriebeabschnitts 20 das Bestimmungsantriebsmoment T1 überschreitet.
Es tritt ein Versagen oder eine Funktionalitätsbeeinträchtigung der Steuerausstattung für ein elektrisches System auf, wie zum Beispiel ein Elektromotor, das es dem Differenzialabschnitt 11 erlaubt, als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Getriebe zu funktionieren. Sogar in dem kontinuierlich variablen Steuerbereich und um den Betrieb des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, kann das Umschaltsteuermittel 50 vorzugsweise den Schaltmechanismus 10 auf den schrittweise variablen Schaltzustand bringen. Ein solches Versagen oder eine solche Funktionalitätsbeeinträchtigung kann durch das Versagen oder die Funktionalitätsbeeinträchtigung von Ausstattung verursacht werden, die zum Beispiel zu dem elektrischen Weg von der Stromerzeugung in dem ersten Elektromotor M1 zum Umwandeln des Stroms in mechanische Energie gehört. In diesem Fall tritt in dem Fahrzeug ein Versagen des ersten Elektromotors M1, des zweiten Elektromotors M2, des Wechselrichters 58, der Stromspeichervorrichtung 60, eines Übertragungswegs, der diese verbindet oder dergleichen oder Funktionalitätsbeeinträchtigung aufgrund des Versagens oder aufgrund niedriger Temperatur auf.
Das Umschaltsteuermittel 50 bestimmt, ob das Versagen oder die Funktionalitätsbeeinträchtigung in der Steuerausstattung für ein elektrisches System auftritt, das es dem Differenzialabschnitt 11 erlaubt, als das elektrisch betriebene kontinuierlich variable Getriebe zu funktionieren, und bringt den Schaltmechanismus 10 auf den schrittweise variablen Schaltzustand, wenn ein Auftreten von Versagen oder Funktionalitätsbeeinträchtigung bestimmt wird.
Der oben genannte mit der Antriebskraft verwandte Wert ist ein Parameter, der der Antriebskraft des Fahrzeugs in einer Eins-zu-Eins-Beziehung entspricht, der das Antriebsmoment oder die Antriebskraft an dem Antriebsrad 38 sein kann. Zusätzlich kann er ein Antriebsmoment T_OUT, ein Motorleistungsmoment T_E, ein Fahrzeugbeschleunigungswert G des automatischen Übertragungsabschnitts 20 sein; ein aktueller Wert, wie zum Beispiel das Motorleistungsmoment T_E, basierend auf der Gaspedalöffnungsgröße θ_acc oder Drosselventilöffnungsgröße θ_TH (oder Einlassluftmenge, Luft-/Kraftstoffverhältnis oder Kraftstoffeinspritzmenge) berechnet, oder die Motordrehzahl N_E; oder ein Schätzwert, wie zum Beispiel das erforderliche (Ziel-)Motormoment T_E, das basierend auf der Gaspedalöffnungsgröße θ_acc oder Drosselventilöffnungsgröße θ_TH berechnet wird, oder das erforderliche (Ziel-)Antriebsmoment oder das erforderliche Antriebsmoment. Das Fahrzeugantriebsmoment kann nicht nur basierend auf dem Antriebsmoment T_OUT usw. berechnet werden, sondern auch als das Verhältnis einer Differenzialgetriebevorrichtung und des Radius der Antriebsräder 38, oder es kann direkt durch einen Momentsensor oder dergleichen erfasst werden. Das gilt für jedes der oben erwähnten Momente.
Die oben genannte Bestimmungsfahrzeuggeschwindigkeit V1 ist derart eingestellt, dass der Schaltmechanismus 10 auf den schrittweise variablen Schaltzustand bei Hochgeschwindigkeitsbetrieb gestellt wird, um ein Verschlechtern der zurückgelegten Entfernung zu eliminieren, das auftritt, wenn der Schaltmechanismus 10 bei diesem Hoch geschwindigkeitsbetrieb auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand gestellt wird. Ferner ist die Bestimmungsfahrzeuggeschwindigkeit V1 entsprechend der Charakteristik des ersten Elektromotors M1 eingestellt, in dem die maximale Leistung der elektrischen Energie klein gemacht wird. Das erfolgt, weil der erste Elektromotor M1 zum Beispiel in dem Hochgeschwindigkeitsbetrieb des Fahrzeugs klein gemacht wird, indem seine Reaktionskraft nicht dem Hochleistungsbereich des Motors 8 angepasst wird.
7 stellt ein Umschaltdiagramm (Umschaltkarte und Beziehung) dar, das vorab in dem Speichermittel 56 gespeichert wird. Es hat eine Motorleistungslinie in der Form einer Grenzlinie, um es dem Umschaltsteuermittel 50 zu erlauben, den Bereich zu bestimmen, in dem der schrittweise variable Steuerbereich oder der kontinuierlich variable Steuerbereich hinsichtlich der Parameter, die die Motordrehzahl N_E und das Motormoment T_E enthalten, auszuwählen ist. Das Umschaltsteuermittel 50 kann den Vorgang basierend auf der Motordrehzahl N_E und dem Motormoment T_E ausführen, indem es sich auf das in 7 gezeigte Umschaltdiagramm bezieht und nicht auf das in 6 gezeigte Umschaltdiagramm. Das Umschaltsteuermittel 50 kann daher bestimmen, ob der Fahrzeugzustand, der mit der Motordrehzahl N_E und dem Motormoment T_E dargestellt wird, in den schrittweise variablen Steuerbereich oder den kontinuierlich variablen Steuerbereich platziert wird. Hier ist 7 eine Konzeptansicht für die unterbrochene Linie, die wie in 6 gezeigt zu zeichnen ist. Mit anderen Worten stellt die unterbrochene Linie in 6 auch Umschaltlinien dar, die auf dem zweidimensionalen Koordinatensystem hinsichtlich der Parameter neu geschrieben werden, darunter die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Antriebsmoment T_OUT basierend auf dem Beziehungsdiagramm (Karte), das in 7 gezeigt ist.
Wie in der in 6 gezeigten Beziehung angegeben, wird der schrittweise variable Steuerbereich eingestellt, so dass er in dem hohen Momentbereich liegt, in dem das Antriebsmoment T_OUT größer ist als das vorbestimmte Bestimmungsantriebsmoment T1, oder in dem hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer ist als die vorbestimmte Bestimmungsfahrzeuggeschwindigkeit V1. Es wird daher ein schrittweise variabler Schaltbetrieb mit einem hohen Antriebs momentbereich herbeigeführt, in dem der Motor 8 mit relativ hohem Moment funktioniert, oder ein relativ hoher Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich der Fahrzeuggeschwindigkeit. Ferner wird ein kontinuierlich variabler Schaltbetrieb mit einem niedrigen Antriebsmomentbereich herbeigeführt, in dem der Motor mit einem relativ niedrigen Moment funktioniert, oder in einem relativ niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich der Fahrzeuggeschwindigkeit, das heißt während eines normalen Leistungsbereichs des Motors 8.
In der in 7 gezeigten Beziehung ist der schrittweise variable Schaltsteuerbereich ähnlich eingestellt, um in einem Bereich mit hohem Moment zu liegen, in dem das Motormoment T_E größer ist als ein vorbestimmter gegebener Wert T_E1, in einem Hochdrehzahlbereich, in dem die Motordrehzahl N_E größer ist als ein vorbestimmter gegebener Wert NE1, oder einem Hochleistungsbereich, in dem die Motorleistung, basierend auf dem Motormoment T_E und der Motordrehzahl N_E berechnet größer ist als ein gegebener Wert. Der schrittweise variable Schaltbetriebsbereich wird daher bei einem relativ hohem Moment, einer relativ hohen Drehzahl oder einer relativ hohen Leistung des Motors 8 herbeigeführt.
Der kontinuierlich variable Schaltbetriebsbereich wird bei einem relativ niedrigen Moment, einer relativ niedrigen Drehzahl oder einer relativ niedrigen Leistung des Motors 8 herbeigeführt, das heißt, in dem normalen Leistungsbereich des Motors 8. Die Grenzlinie in 7 zwischen dem schrittweise variablen Steuerbereich und dem kontinuierlich variablen Steuerbereich entspricht einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeits-Bestimmungslinie, die eine Reihe von hohen Fahrzeuggeschwindigkeits-Bestimmungswerten bildet, und einer Hochleistungsbetrieb-Bestimmungslinie, die eine Reihe von Hochleistungsbetrieb-Bestimmungswerten bildet.
Bei einer solchen Grenzlinie wird der Schaltmechanismus 10 auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand gestellt, um sicherzustellen, dass das Fahrzeug während des Betriebs des Fahrzeugs zum Beispiel bei niedriger/mittlerer Geschwindigkeit und niedriger/mittlerer Leistung Kraftstoffsparleistung hat. In dem Hochgeschwindigkeitsbe triebsbereich, in dem eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V die Bestimmungsfahrzeuggeschwindigkeit V1 überschreitet, wird der Schaltmechanismus 10 auf den schrittweise variablen Schaltzustand gestellt, um als ein schrittweise variables Getriebe zu funktionieren. Die Leistung des Motors 8 wird auf die Antriebsräder 38 in der Hauptsache über einen mechanischen Kraftübertragungsweg übertragen. Das eliminiert einen Umwandlungsverlust zwischen Antriebskraft und Elektrizität, der erzeugt wird, wenn der Schaltmechanismus 10 veranlasst wird, als ein elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe zu funktionieren, indem verbesserter Kraftstoffverbrauch bereitgestellt wird.
Ferner wird der Schaltmechanismus 10 während des Betriebs des Fahrzeugs mit hoher Leistung des Motors, bei dem ein mit der Antriebskraft verwandter Wert, wie zum Beispiel das Antriebsmoment T_OUT oder dergleichen das Bestimmungsmoment T1 überschreitet, auf den schrittweise variablen Schaltzustand gestellt, der als schrittweise variables Getriebe funktioniert. Hier wird die Leistung des Motors 8 zu den Antriebsrädern 38 in der Hauptsache über den mechanischen Kraftübertragungsweg übertragen. Das elektrisch gesteuerte kontinuierlich variable Getriebe wird daher veranlasst, in dem Betriebsbereich mit niedriger/mittlerer Geschwindigkeit und dem Betriebsbereich mit niedriger/mittlerer Leistung des Fahrzeugs zu funktionieren. Das ergibt eine Verringerung des Höchstwerts der elektrischen Energie, die von dem ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, das heißt der elektrischen Energie, die von diesem übertragen wird. Eine weitere Miniaturisierung kann daher an dem ersten Elektromotor M1 als solchem oder an dem Fahrzeugantriebsgerät, das einen solchen Bauteil enthält, erzielt werden.
Kurz gesagt wird der Differenzialabschnitt 11 auf den schrittweise variablen Schaltzustand platziert, wenn der vorbestimmte Wert T_E1 als der Umschaltbestimmungswert für das Motormoment T_E voreingestellt wird, bei dem der erste Elektromotor M1 in dem Hochleistungsbetrieb die Reaktionskraft tragen kann, in dem das Motormoment T_E den voreingestellten Wert T_E1 überschreitet. Der erste Elektromotor M1 braucht die Reaktionskraft gegen das Motormoment T_E nicht zu tragen, anders als in dem Fall, in dem der Differenzialabschnitt 11 auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand plat ziert wird. Der erste Elektromotor M1 erfährt daher keine Verschlechterung seiner Dauerhaftigkeit und braucht gleichzeitig nicht groß zu sein.
Mit anderen Worten wird beim ersten Elektromotor M1 der ersten Ausführungsform, die dessen Maximalleistung kleiner auswählt als die Reaktionskraftkapazität, die für den Höchstwert des Motormoments T_E erforderlich ist, das heißt, dass die maximale Leistung nicht der Reaktionskraftkapazität gegen das Motormoment T_E, das den vorbestimmten Wert T_E1 überschreitet, entspricht. Das Miniaturisieren des ersten Elektromotors M1 wird daher verwirklicht.
Die Maximalleistung des ersten Elektromotors M1 ist ein Nennwert, der experimental vorab berechnet wird, um als die Betriebsumgebung zulässig zu sein, und wird eingestellt. Der Umschaltbestimmungswert des Motormoments T_E entspricht dem Höchstwert des Motormoments, das von dem ersten Elektromotor M1 getragen werden kann, oder einem Wert, der um einen vorbestimmten Wert kleiner ist als dieser. Das wird experimental im Voraus berechnet, so dass die Dauerhaftigkeit des ersten Elektromotors M1 nicht beeinträchtigt wird.
Es gibt eventuell einen anderen Gesichtspunkt als das Erfordernis in Zusammenhang mit einer zurückgelegten Entfernung, um das Verlangen von Antriebskraft durch den Fahrer zu berücksichtigen. Aus einer solchen Sicht wird der Schaltmechanismus 10 auf den schrittweise variablen Schaltzustand (feststehender Schaltzustand) umgeschaltet, und nicht auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand. Das erlaubt es einem Fahrer, eine Änderung in der Motordrehzahl N_E zu genießen, die sich durch das Hochschalten in dem Betriebsbereich mit schrittweise variablen automatischen Schalten wie zum Beispiel in 8 gezeigt ergibt, das heißt eine rhythmische Änderung der Drehzahl N_E des Motors.
9 zeigt ein Beispiel einer Umschaltvorrichtung 46, die durch manuelles Betätigen auf eine von mehreren Arten von Schaltpositionen umgeschaltet wird. Die Umschaltvorrichtung 46 weist einen Schalthebel 48 auf, der zum Beispiel seitlich neben dem Fahrersitz angeordnet ist und manuell bedient wird, um eine von mehreren Arten von Schaltpositionen auszuwählen. Diese Umschaltvorrichtung 46 wird selektiv auf eine Parkstellung „P (Parken)", Rückwärtsfahrposition „R (rückwärts)" für Rückwärtsfahren, Leerlaufposition „N (Leerlauf)", automatisch geschaltete Fahrantriebsposition „D (Antrieb)" vorwärts und manuell geschaltete Betriebsfahrposition „M (manuell)" geschaltet. In der Position „P (Parken)" ist keine der Eingriffsvorrichtungen, wie zum Beispiel die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 eingerückt, um den Unterbrechungszustand des Kraftübertragungswegs in dem Schaltmechanismus 10 einzustellen, das heißt den automatischen Übertragungsabschnitt 20, und das Drehen der Ausgangswelle 22 zu verriegeln. In der Position „N" (Leerlauf), wird der Kraftübertragungsweg in dem Schaltmechanismus 10 unterbrochen.
In Verbindung mit manuellem Betätigen des Schalthebels 48 zu den jeweiligen Schaltpositionen, werden manuelle Ventile in dem hydraulisch betriebenen Steuerkreis 42, der mechanisch damit verbunden ist, umgeschaltet. Der hydraulisch betriebene Steuerkreis 42 wird dadurch mechanisch so umgeschaltet, dass die Rückwärtsgangposition „R", die Leerlaufposition „N" oder die Vorwärtsgangposition „D" usw., die in der Eingriffsbetriebstabelle der 2 gezeigt sind, erstellt werden. Die jeweiligen Gangpositionen von der ersten bis zur fünften Gangposition in der Position „D" oder „M", die in der Eingriffsbetriebstabelle der 2 gezeigt sind, werden durch elektrisches Umschalten der Solenoid-betriebenen Ventile in dem hydraulisch betriebenen Steuerkreis 42 erstellt.
Unter den jeweiligen Schaltpositionen „P" bis „M", werden in jeder der Positionen ohne Fahren, wie zum Beispiel „P" und „N", sowohl die erste Kupplung C1 als auch die zweite Kupplung C2 wie in der Eingriffbetriebstabelle der 2 gezeigt freigegeben. Es sind dies Positionen ohne Fahren zum Auswählen eines Zustands, in dem der Kraftübertragungsweg in dem automatischen Getriebeabschnitt 20 unterbrochen wird, um das Fahren des Fahrzeugs zu deaktivieren. Es ist dies daher ein Zustand ohne Fahren, bei dem der Weg der Kraftübertragung von der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 abgeschaltet oder unterbrochen wird.
An jeder der Fahrpositionen „R", „D" und „M" zum Beispiel, wird auch mindestens entweder die erste Kupplung C1 oder die zweite Kupplung C2 wie in der Eingriffbetriebstabelle der 2 gezeigt eingerückt. Es sind dies Fahrpositionen zum Auswählen eines Zustands, in dem der Kraftübertragungsweg in dem automatischen Getriebeabschnitt 20 verbunden wird, um das Fahren des Fahrzeugs zu erlauben. Es sind dies daher die Antriebspositionen zum Auswählen eines Übertragungszustands des Kraftübertragungswegs durch entweder die erste Kupplung C1 oder die zweite Kupplung C2 oder durch beide.
Spezifisch wird die zweite Kupplung C2 durch manuelles Betätigen des Schalthebels 48 von der Position „P" zu der Position „N" zu der Position „R" eingerückt, so dass der Kraftübertragungsweg in dem automatischen Getriebeabschnitt 20 von einem Zustand mit abgeschalteter Kraftübertragung zu einem Zustand mit Kraftübertragung umgeschaltet wird. Mindestens die erste Kupplung C1 wird durch manuelles Betätigen des Schalthebels 48 von der Position „N" zu der Position „D" eingerückt, so dass der Kraftübertragungsweg in dem automatischen Getriebeabschnitt 20 von einem Zustand mit abgeschalteter Kraftübertragung zu einem Zustand mit Kraftübertragung umgeschaltet wird. Die Position „D" ist die Betriebsposition mit maximaler Geschwindigkeit, und der Bereich „4" bis „L" in der Position „M" sind Motorbremsbereiche zum Erzielen einer Motorbremswirkung.
Die Position „M" befindet sich an der gleichen Stelle wie die Position „D" in die Längsrichtung des Fahrzeugs und ist mit dieser seitlich benachbart. Der Schalthebel 48 wird zu der Position „M" betätigt, um manuell eine der oben angegebenen Positionen „D" bis „L" auszuwählen. Detailliert beschrieben sind an der Position „M" eine Hochschaltposition „+" und eine Herunterschaltposition „–", die voneinander in die Längsrichtung des Fahrzeugs beabstandet sind, angeordnet. Jede Bewegung des Schalthebels 48 zu der Hochschaltposition „+" oder Herunterschaltposition „–" wählt eine der Positionen „D" bis „L" aus.
Die fünf Schaltbereiche, die den Bereich „D" bis Bereich „L" enthalten, um in der Position „M" ausgewählt zu werden, sind mehrere Arten von Schaltbereichen deren Gesamtübersetzungsverhältnisse auf der Hochgeschwindigkeitsseite, in dem Änderungsbereich des Gesamtübersetzungsverhältnisses γT, das die automatische Schaltsteuerung des Schaltmechanismus 10 erlaubt, voneinander unterschiedlich sind. Sie begrenzen auch den Änderungsbereich der Schaltpositionen (Gangpositionen), so dass die maximalen Schaltpositionen, in welchen der automatische Schaltabschnitt 20 geschaltet wird, unterschiedlich sind.
Der Schalthebel 48 wird von Drangmitteln, wie zum Beispiel einer Feder und dergleichen gedrängt, um automatisch von seiner Hochschaltposition „+" und der Herunterschaltposition „–" zu seiner Position „M" zurückzukehren. Ferner ist die Umschaltvorrichtung 46 mit einem Schaltpositionssensor 49 versehen, um jede der Schaltpositionen des Schalthebels 48 zu erfassen, um ein Signal auszugeben, das eine Schaltposition P_SH und die Zahl der Vorgänge an der Position „M" zu der elektronischen Steuervorrichtung 40 darstellt.
In dem Fall, in dem zum Beispiel die Position „D" durch Betätigen des Schalthebels 48 ausgewählt wird, führt das Umschaltsteuermittel 50 eine automatische Umschaltsteuerung für den Schaltzustand des Schaltmechanismus 10 basierend auf der Schaltkarte oder der Umschaltkarte, wie in 6 gezeigt, die vorab gespeichert wird, aus. Zusätzlich dazu führt das Hybridsteuermittel 52 die kontinuierlich variable Schaltsteuerung des Kraftverteilungsmechanismus 16 aus, und das schrittweise variable Schaltsteuermittel 54 führt die automatische Schaltsteuerung des automatischen Getriebeabschnitts 20 aus. Bei dem schrittweise variablen Schaltbetrieb, in dem der Schaltmechanismus 10 auf den schrittweise variablen Schaltzustand umgeschaltet wird, unterliegt der Schaltmechanismus 10 zum Beispiel der automatischen Schaltsteuerung in dem Bereich von der ersten bis zu der fünften Gangstufe, wie in 2 gezeigt.
Alternativ unterliegt der Schaltmechanismus 10 in dem kontinuierlich variablen Schaltbetrieb, in dem der Schaltmechanismus 10 auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand umgeschaltet wird, der automatischen Schaltsteuerung in dem Änderungsbereich des Gesamtübersetzungsverhältnisses γT. Das Gesamtübersetzungsverhältnis γT Gesamtübersetzungsverhältnis kann durch die kontinuierlich variable Übersetzungsverhältnisweite des Kraftverteilungsmechanismus 16 geändert und erzielt werden, und die Gangpositionen unter automatischer Schaltsteuerung in den Bereichen von der ersten bis zur vierten Gangposition des automatischen Getriebeabschnitts 20. Diese Position „D" entspricht auch einer Schaltposition, die einen automatischen Schaltbetriebsmodus (Automatikmodus) auswählt, der ein Steuermodus zum Ausführen der automatischen Schaltsteuerung des Schaltmechanismus 10 ist.
Wenn die Position „M" durch das Betätigen des Schalthebels 48 ausgewählt wird, wird durch das Umschaltsteuermittel 50, das Hybridsteuermittel 52 und das schrittweise variable Schaltsteuermittel 54 die automatische Schaltsteuerung in dem Bereich des Gesamtschaltverhältnisses γT ausgeführt, das durch die Schaltbereiche des Schaltmechanismus 10 variiert werden kann, um das maximale Hochgeschwindigkeitsübersetzungsverhältnis oder Übersetzungsverhältnis des Schaltbereichs nicht zu überschreiten. In dem schrittweise variablen Schaltbetrieb, in dem der Schaltmechanismus 10 auf den schrittweise variablen Schaltzustand umgeschaltet wird, wird die automatische Schaltsteuerung des Schaltmechanismus 10 zum Beispiel in dem Bereich des Gesamtschaltverhältnisses γT ausgeführt, das durch die Schaltbereiche variiert werden kann.
Bei dem kontinuierlich variablen Schaltbetrieb, in dem der Schaltmechanismus 10 auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand umgeschaltet wird, unterliegt der Schaltmechanismus 10 der automatischen Schaltsteuerung in dem Variationsbereich des Gesamtschaltverhältnisses γT, das in den Schaltbereichen durch die kontinuierlich variable Übersetzungsverhältnisweite des Kraftverteilungsmechanismus 16 und Gangstufen unter automatischer Schaltsteuerung in den Bereichen des automatischen Getriebeabschnitts 20, die in Abhängigkeit von den Schaltbereichen variiert werden kann, variiert und erzielt wird. Diese Position „M" entspricht auch einer Schaltposition, die einen manuellen Schaltbetriebsmodus (manueller Modus) auswählt, das heißt einen Steuermodus, in dem der Schaltmechanismus 10 der manuellen Schaltsteuerung unterliegt.
Wie oben erwähnt, kann der Schaltmechanismus 10 (der Differenzialabschnitt 11, der Kraftverteilungsmechanismus 16) gemäß dieser Ausführungsform selektiv zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltzustand (Differenzialaktionszustand) und dem nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand, zum Beispiel den schrittweise variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden. Das Umschaltsteuermittel 50 bestimmt einen Schaltzustand des Differenzialabschnitts 11, der basierend auf einem Fahrzeugzustand umzuschalten ist. Der Differenzialabschnitt 11 wird selektiv entweder auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand oder den schrittweise variablen Schaltzustand umgeschaltet. Wenn der Differenzialabschnitt 11 auf den verriegelten Zustand umgeschaltet wird, trägt der erste Elektromotor M1 zum Beispiel nicht unbedingt die Reaktionskraft gegen das Motormoment T_E, das den vorbestimmten Wert T_E1 überschreitet. Die Größe des ersten Elektromotors M1 kann daher verringert werden.
Wenn der Differenzialabschnitt 11 jedoch nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand umgeschaltet werden kann, kann der erste Elektromotor M1 mit verringerter Größe die Reaktionskraft gegen das große Motormoment T_E, das den vorbestimmten Wert T_E1 überschreitet, eventuell nicht tragen. In diesem Fall kann der erste Elektromotor M1, der dazu verwendet wird, eine Reaktionskraft zu tragen, die seine Nennkapazität überschreitet, viel Hitze erzeugen, und die Dauerhaftigkeit des ersten Elektromotors M1 kann daher sinken. In dieser Hinsicht und zur Vorbereitung für den Fall, in dem der Differenzialabschnitt 11 nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand umgeschaltet werden kann, und wenn die Nennkapazität des ersten Elektromotors M1 erhöht wird, um die Reaktionskraft gegen das Motormoment T_E, das den vorbestimmten Wert T_E1 überschreitet, zu tragen, steigt die Größe des gesamten Antriebsgeräts.
Die gesteigerte Größe des ersten Elektromotors zum Tragen des Motormoments T_E, das den vorbestimmten Wert T_E1 überschreitet, um für den oben erwähnten Fall vorzubereiten, widerspricht daher dem Gegenstand (dem Wesen) der vorliegenden Erfindung, die darauf abzielt, die Größe des ersten Elektromotors zu verringern. Alternativ müsste der erste Elektromotor M1 über seinen Nennbereich hinaus arbeiten, um die Reaktionskraft zu tragen, was zu verringerter Dauerhaftigkeit des ersten Elektromotors M1 führt.
Die folgenden Fälle stellen Beispiel für Fälle bereit, in welchen der Differenzialabschnitt 11 nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand umgeschaltet werden kann. Die Beispiele umfassen das Versagen des Reibungsmaterials der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0, die zum Eingreifen gebracht wird, um den Differenzialabschnitt 11 auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand umzuschalten, ein Versagen des Solenoid-betriebenen Ventils in dem hydraulischen Steuerkreis 42, eine Betriebsreaktionsverzögerung, die durch Funktionalitätsbeeinträchtigung dieser verursacht wird, und dergleichen. Zusätzlich dazu und auch wenn die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 normal ist und zum Eingreifen gebracht werden kann, können andere Faktoren, wie zum Beispiel das Abwürgen des Motors oder das eventuelle Klopfen bewirken, dass es nicht möglich ist, den Differenzialabschnitt 11 auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand umzuschalten.
Bei dem kontinuierlich variablen Schaltzustand des Differenzialabschnitts 11 kann die Motordrehzahl N_E basierend auf dem elektrisch kontinuierlich variablen Schaltbetrieb gesteuert werden, ohne mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V beschränkt zu werden. Das Hybridsteuermittel 52 hält zum Beispiel sogar in einem Zustand des stillstehenden Fahrzeugs oder bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit den Motor 8 mittels der elektrischen CVT-Funktion des Differenzialabschnitts 11 in Betriebszustand. Daher kann das Hybridsteuermittel 52 zum Beispiel sogar, wenn ein Mechanismus (Vorrichtung) mit Eingangsseite und Ausgangsseite, die relativ zueinander drehbar sind, nicht auf dem Kraftübertragungsweg in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand des Differenzialabschnitts 11 angeordnet ist, den Motorbetriebszustand aufrechterhalten und hervorragendes Fahrzeugmotorstarten bereitstellen. Beispiele für den oben erwähnten Mechanismus mit Eingangs- und Ausgangsseite, die zueinander drehbar sind, werden von hydraulischen Kraftübertragungsvorrichtungen, wie zum Beispiel eine Kupplung und ein Drehmomentwandler bereitgestellt.
Umgekehrt wird der Kraftübertragungsweg bei dem nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand des Differenzialabschnitts 11 mechanisch zwischen dem Motor 8 und den Antriebsrädern 38 verbunden, so dass die Motordrehzahl N_E von der Fahrzeuggeschwindigkeit V beschränkt wird. Bei dem angehaltenen Zustand des Fahrzeugs oder bei sehr niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit kann daher das Hybridsteuermittel 52 den Betriebszustand des Motors nicht aufrechterhalten und kann eventuell kein Fahrzeugmotorstarten bereitstellen. Während des Fahrzeugmotorstartens, wenn das Fahrzeug in den Zustand gebracht wird, in dem ein erforderliches Kraftmoment T_OUT in einen hohen Momentbereich fällt, der nicht kleiner ist als ein Bestimmungsantriebsmoment T1, mit anderen Worten, wenn das Gaspedal weit genug gedrückt wird, so dass das erforderliche Motormoment T_E in einen Momentbereich fällt, der nicht kleiner ist als der vorbestimmte Wert T_E1, schaltet zum Beispiel das Umschaltsteuermittel 50 den Differenzialabschnitt 11 auf den schrittweise variablen Schaltzustand. Während des Fahrzeugstartens, das dem Zustand des angehaltenen Fahrzeugs oder dem Zustand sehr niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, kann das Hybridsteuermittel 52 daher den Motorbetriebszustand nicht aufrechterhalten und eventuell den Fahrzeugmotorstart nicht bereitstellen.
Aus anderer Sicht und in dem Fall des Fahrzeugmotorstartens, bei dem das Gaspedal weit hinein gedrückt wird, ist es erforderlich, den Differenzialabschnitt 11 in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand ohne Berücksichtigung der Dauerhaftigkeitsverringerung des ersten Elektromotors M1 oder Steigern der Größe des ersten Elektromotors M1 nur für das Fahrzeugstarten aufrechtzuerhalten, um das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E zu erzeugen, das nicht kleiner ist als der vorbestimmte Wert T_E1.
Angesichts der oben stehenden Situation, wenn bei dieser Ausführungsform während des Fahrzeugmotorstartens/Fahrzeugsbetriebs der Differenzialabschnitt 11 nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand umgeschaltet werden kann, wird die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 auf den Halbübertragungskapa zitätszustand gebracht, das heißt den halbeingreifenden (Schlupf-)Zustand. Das erfolgt, um einer Steigerung der Größe des ersten Elektromotors M1 vorzubeugen und jegliche Verringerung der Dauerhaftigkeit des ersten Elektromotors M1 zu eliminieren. Der Grund dafür besteht darin, dass der Betrieb des Differenzialabschnitts 11 als das elektrisch betriebene kontinuierlich variable Übersetzungsgetriebe derart aufrechterhalten (erlaubt) wird, dass der erste Elektromotor M1 einen Teil des Reaktionsmoments gegen das Motormoment T_E trägt und dass die Umschaltkupplung C0 oder Umschaltbremse B0 zusätzlich den Rest des Reaktionsmoments trägt. Während des Startens des Fahrzeugmotors/Motorbetriebs, und wenn der Differenzialabschnitt 11 nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand umgeschaltet werden kann, wird daher die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 zum Betreiben als das elektrisch betriebene kontinuierlich variable Getriebe in den Halteingriffszustand gebracht. Das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E kann daher von dem ersten Elektromotor M1 und der Umschaltkupplung C0 oder Umschaltbremse B0 getragen werden.
Da der erste Elektromotor M1 daher nicht unbedingt die Reaktionskraft gegen das Motormoment T_E, das den vorbestimmten Wert T_E1 überschreitet, trägt, wird verhindert, dass seine Größe gesteigert wird, und jede Verringerung in der Dauerhaftigkeit fällt weg. Zusätzlich zu dieser Wirkung kann zum Beispiel das Motormoment T_E, das nicht kleiner ist als das Motormoment T_E, das von der Momentkapazität des ersten Elektromotors M1 getragen wird, in den Differenzialabschnitt 11 eingegeben werden. Eine Wirkung, die die Leistung aus dem Differenzialabschnitt 11 steigert, kann daher ohne Erhöhen der Momentkapazität des ersten Elektromotors M1 erzielt werden, mit anderen Worten, ohne die Größe des ersten Elektromotors M1 zu erhöhen. Unten wird ein Steuervorgang, wenn der Differenzialabschnitt 11 nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Umschaltzustand während des Fahrzeugmotorstartens/Motorbetriebs umgeschaltet werden kann, beschrieben.
Wieder unter Bezugnahme auf 5 bestimmt das Schaltpositionsbestimmungsmittel 80, welche Position der Schalthebel 48 derzeit einnimmt, oder zu welcher Position der Schalthebel 48 bewegt wird, basierend auf dem Signal des Schaltpositionssen sors 49, der die Schaltposition P_SH des Schalthebels 48 darstellt. Das Schaltpositionsbestimmungsmittel 80 bestimmt zum Beispiel basierend auf dem Signal, das die Schaltposition P_SH darstellt, ob die Schaltposition P_SH des Schalthebels 48 die Fahrzeugposition „D" oder „R" ist oder nicht.
Wenn die Schaltposition P_SH des Schalthebels 48 die Position „P" oder „N" ist, die nicht Fahrpositionen sind, wird der Kraftübertragungsweg zwischen dem Differenzialabschnitt 11 und dem automatischen Getriebeabschnitt 20 abgetrennt oder ist im unterbrochenen Zustand. Mit anderen Worten sind sowohl die erste als auch die zweite Kupplung C1 und C2 ausgerückt. In diesem Fall und weil der erste Elektromotor M1 nicht notwendigerweise das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E erzeugt, besteht keine Notwendigkeit, die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in den halb eingreifenden (Schlupf)-Zustand, Schlupfsteuervorgang genannt, zu bringen.
Zusätzlich dazu und in dem Fall, in dem die Schaltposition P_SH des Schalthebels 48 die Position „N" ist, wird der erste Elektromotor M1 in den unbelasteten Zustand gebracht, indem der Differenzialabschnitt 11 durch das Hybridsteuermittel 52 auf den Leerlaufzustand gebracht wird. Da der erste Elektromotor M1 das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E nicht erzeugt, besteht daher keine Notwendigkeit des Steuerns, um die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in den halb eingreifenden (Schlupf)-Zustand zu bringen. Es wird daher bestimmt, ob die Schaltposition P_SH des Schalthebels 48 die Fahrposition „D" oder „R" ist oder nicht.
Wenn das Schaltpositionsbestimmungsmittel 80 bestimmt, dass die Schaltposition P_SH die Position „D" oder „R" ist, bestimmt das Antriebskraftquellen-Bestimmungsmittel 82, ob der Motor 8 oder der zweite Elektromotor M2 hauptsächlich von dem Hybridsteuermittel 52 als Antriebskraftquelle verwendet wird, das heißt als Antriebsquelle für den Fahrzeugbetrieb. Das Antriebskraftquellen-Bestimmungsmittel 82 bestimmt zum Beispiel, ob der Motor 8 hauptsächlich von dem Hybridsteuermittel 52 als Antriebskraftquelle für den Betrieb verwendet wird. Wie von dem Antriebskraftquellen-Umschaltdiagramm, das in 6 gezeigt ist, gezeigt, erfolgt diese Bestimmung zum Beispiel durch Ermitteln, ob der laufende Fahrzeugzustand in dem Fahrzeugmotorbetriebsbereich ist oder nicht, und zwar basierend auf dem aktuellen Fahrzeugzustand, der von der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Ausgangsmoment T_OUT dargestellt wird.
Das Bestimmungsmittel 84 der Reaktionskraft im Bereich bestimmt, ob das aktuelle in den Differenzialabschnitt eingegebene Moment 11 innerhalb des Bereichs des Reaktionsmoments gegen das Motormoment T_E, das von dem ersten Elektromotor M1 getragen werden kann, fällt. Wenn das Antriebskraftquellen-Bestimmungsmittel 82 daher zum Beispiel bestimmt, dass der Motor 8 als Antriebskraftquelle für den Fahrzeugbetrieb verwendet wird, wird bestimmt, ob das aktuelle Motormoment T_E innerhalb der elektrischen Kapazität (das heißt Momentkapazität) des ersten Elektromotors M1 fällt oder nicht.
Wenn das Bestimmungsmittel 84 der Reaktionskraft im Bereich bestimmt, dass das Motormoment T_E nicht in den Bereich eines Reaktionsmoments fällt, das getragen werden kann, das heißt ein von dem ersten Elektromotor M1 tragbares Reaktionsmoment, bestimmt das Verriegelungsaktivierungs-/Deaktivierungsbestimmungsmittel 86, ob der Differenzialabschnitt 11 von dem Umschaltsteuermittel 50 von dem kontinuierlich variablen Schaltzustand (Differenzialaktionszustand) auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden kann. Das Bestimmen erfolgt zum Beispiel basierend darauf, ob der hydraulische Steuerkreis 42 die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 gemäß dem Befehl des Umschaltsteuermittels 50 in Eingriff bringen kann. Spezifisch bestimmt das Verriegelungsaktivierungs-/Deaktivierungsbestimmungsmittel 86, ob das Eingreifen der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 aktiviert oder deaktiviert wird, basierend auf dem Versagen des Reibungsmaterials, das die Umschaltkupplung C0 oder Umschaltbremse B0 bildet, und des hydraulischen Stellglieds, des Versagens des Solenoid-betriebenen Ventils, das in dem hydraulischen Steuerkreis 42, der das hydraulische Stellglied steuert, enthalten ist, der Antwortverzögerung, die durch eine Funktionalitätsbeeinträchtigung dieses hydraulischen Stellglieds und Solenoid-betriebenen Ventils verursacht wird, oder eine niedrige Öltemperatur oder dergleichen.
Ähnlich bestimmt das Verriegelungsaktivierungs-/Deaktivierungsbestimmungsmittel 86, ob der Differenzialabschnitt 11 von dem Umschaltsteuermittel 50 von dem kontinuierlich variablen Schaltzustand (Differenzialaktionszustand) auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden kann. Das Bestimmen erfolgt basierend darauf, ob sich das Fahrzeug in dem Stoppzustand oder Zustand mit sehr niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, oder zum Beispiel weder in dem Stoppzustand noch in dem Zustand mit sehr geringer Fahrzeuggeschwindigkeit. Spezifisch und wenn die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V als nicht mehr als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2 bestimmt wird, sogar wenn das oben erwähnte Versagen oder die Funktionalitätsbeeinträchtigung nicht auftritt, um das Eingreifen der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 zu erlauben, bestimmt das Verriegelungsaktivierungs-/Deaktivierungsbestimmungsmittel 86, dass der Differenzialabschnitt nicht von dem kontinuierlich variablen Schaltzustand (Differenzialaktionszustand) auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden kann, das heißt Unmöglichkeit des Umschaltens des Differenzialabschnitts 11.
Diese vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2 ist eine Fahrzeuggeschwindigkeit V, die einer Drehzahl entspricht, die es dem Motor 8 erlaubt, autonom zu drehen, zum Beispiel eine Leerlaufdrehzahl N_IDL, und wird vorab berechnet und gespeichert. Die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2 ist daher eine Fahrzeuggeschwindigkeit zum Bestimmen der Größe einer Motordrehzahl N_E, die gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit V beschränkt ist, wenn der Differenzialabschnitt 11 auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand gebracht wird.
Zusätzlich zu der oben erwähnten Funktion beschränkt das Umschaltsteuermittel 50 den Betrieb des Differenzialabschnitts 11 als die elektrische Differenzialvorrichtung, wenn das Verriegelungsaktivierungs-/Deaktivierungsbestimmungsmittel 86 bestimmt, dass der Differenzialabschnitt 11 nicht von dem kontinuierlich variablen Schaltzustand (Differenzialaktionszustand) auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (ver riegelter Zustand) umgeschaltet werden kann. Die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 wird daher nicht in den vollen Eingriff gebracht, um den Differenzialabschnitt 11 auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand zu bringen, sondern wird in den halb eingreifenden Zustand gebracht.
Spezifisch, wenn der Differenzialabschnitt 11 während des Fahrzeugmotorstartens/Motorbetriebs nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden kann, gibt das Umschaltsteuermittel 50 an den hydraulischen Schaltkreis 42 einen Befehl zum Ändern des Halbübertragungskapazitätszustands (halb eingreifender Zustand) der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0. Der Grund dafür besteht darin, dass der Betrieb des Differenzialabschnitts 11 als elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Übersetzungsgetriebe aufrechterhalten (erlaubt) wird, so dass der erste Elektromotor M1 einen Teil des Reaktionsmoments gegen das Motormoment T_E trägt, und dass die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 den Rest des Reaktionsmoments gegen das Motormoment T_E trägt.
Der Betrieb des Umschaltsteuermittels 50 während des Fahrzeugmotorstartens oder Fahrzeugbetriebs, wenn der Differenzialabschnitt 11 nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden kann, kann wie folgt ausgedrückt werden. Das Umschaltsteuermittel 50 behält (erlaubt) den Betrieb des Differenzialabschnitts 11 als elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Getriebe, so dass das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E mit der Summe des Reaktionsmoments, das von dem ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, und dem Reaktionsmoment, das von der halb eingreifenden Umschaltkupplung C0 oder Umschaltbremse B0 erzeugt wird, erzeugt wird. Um dies zu verwirklichen, wird bei Halbeingreifen der Umschaltkupplung C0 oder Umschaltbremse B0 der hydraulische Steuerkreis 42 mit dem Befehl versorgt, der die Momentkapazität auf den halb eingreifenden Zustand der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 ändert.
Wenn daher der Differenzialabschnitt 11, der das Motormoment T_E empfangt, das nicht kleiner ist als das Reaktionsmoment, das von dem ersten Elektromotor M1 allein erzeugt werden kann, zum Beispiel das Motormoment T_E, das nicht kleiner ist als der vorbestimmte Wert T_E1, nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Umschaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden kann, beschränkt das Umschaltsteuermittel 50 den Betrieb des Differenzialabschnitts 11 als die elektrische Differenzialvorrichtung. Aus diesem Grund und wenn Versagen, Funktionsbeeinträchtigung oder dergleichen in der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0, oder während des Fahrzeugmotorstartens auftritt, wird die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in den halb eingreifenden Zustand gebracht.
In dem halb eingreifenden Zustand der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0, wird in den Differenzialabschnitt 11 die Leistung B, die mechanisch zu dem Übertragungsorgan 18 von der halb eingreifenden Umschaltkupplung C0 oder der halb eingreifenden Umschaltbremse B0 übertragen wird, zu der Leistung A, die elektrisch von dem ersten Elektromotor M1 zu dem zweiten Elektromotor M2 von dem elektrischen Weg übertragen wird, hinzugefügt, und die Summe beider wird ausgegeben. Das Umschaltsteuermittel 50 bringt daher die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 auf den halb eingreifenden Zustand, so dass die Motorleistung, die erforderlich ist, um die Zielleistung zu erfüllen, von der Leistung A, die elektrisch übertragen wird, und der Leistung B, die mechanisch übertragen wird, ausgegeben werden kann. Der halb eingreifenden Zustand der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 wird geändert, das heißt, die Momentkapazität in dem halb eingreifenden Zustand wird geändert, so dass das Verhältnis zwischen der Leistung A, die elektrisch übertragen wird, und der Leistung B, die mechanisch übertragen wird, geändert wird.
10 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem der kontinuierlich variable Bereich (Differenzialbereich) und der schrittweise variable Steuerbereich (verriegelter Bereich), die in 6 und 7 gezeigt sind, auf der zweiten Dimensionskoordinate mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Motormoment als Parameter neu geschrieben werden. Ein hohes Moment wird durch die schraffierte Zone in 10 gezeigt, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht größer ist als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2 und in der das erforderliche Motormoment T_E den vorbestimmten Wert T_E1 überschreitet, es entspricht einer Zone A, in der der Differenzialabschnitt 11 nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden kann. Das ist darauf zurückzuführen, dass der Differenzialabschnitt 11 in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand gehalten wird, und dass dem Abwürgen des Motors vorgebeugt wird.
In dieser Zone A, auch wenn das Motormoment T_E nicht kleiner ist als der vorbestimmte Wert T_E1, der in den Differenzialabschnitt 11 eingegeben wird, kann der Differenzialabschnitt 11 aufgrund des Motorstartens selbst ursprünglich nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Umschaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden. Mit der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0, die von dem Umschaltsteuermittel 50 in den halb eingreifenden Zustand gebracht wird, werden daher das Reaktionsmoment, das von dem ersten Elektromotor M1 erzielt wird, und das Reaktionsmoment, das von der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0, die beide halb eingreifen, erzielt wird, gemeinsam verwendet. Daher wird das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E erzeugt (beide verwendeten Zonen A).
Ein hohes Moment wird von der Netzzone in 10 gezeigt, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit V die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2 überschreitet, und das erforderliche Motormoment T_E den vorbestimmten Wert T_E1 überschreitet, und entspricht einer Zone B, in der der Differenzialabschnitt 11 nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden kann. Das ergibt sich aus dem Auftreten von Versagen, Funktionalitätsbeeinträchtigung oder dergleichen in der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0.
In dieser Zone B ist daher der Differenzialabschnitt 11 im Wesentlichen auf den nicht kontinuierlich variablen Umschaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet, wobei die Eingabe des Motormoments T_E nicht kleiner ist als der vorbestimmte Wert T_E1. Der Differenzialabschnitt 11 kann aufgrund von Versagen, Funktionalitätsbeeinträchtigung oder dergleichen in der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 jedoch nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Umschaltzustand (verriegelter Zu stand) umgeschaltet werden. Daher bringt das Umschaltsteuermittel 50 die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in den halb eingreifenden Zustand, so dass das Reaktionsmoment, das von dem ersten Elektromotor M1 erzielt wird, und das Reaktionsmoment, das von der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0, die beide halb eingreifen, erzielt wird, gemeinsam verwendet werden. Das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E wird daher erzeugt (verriegelte Zone B).
Das Umschaltsteuermittel 50 erzeugt Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E, indem es das Reaktionsmoment, das von dem ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, und das Reaktionsmoment, das von der halb eingreifenden Umschaltkupplung C0 oder der halb eingreifenden Umschaltbremse B0 erzeugt wird, verwendet. Wenn die Reaktionskraft, die von dem ersten Elektromotor M1 getragen wird, jedoch das Momentlimit erreicht, oder wenn die Reaktionskraft, die von der halb eingreifenden Umschaltkupplung C0 oder der halb eingreifenden Umschaltbremse B0 erzeugt wird, das Schlupflimit aufgrund der Hydrauliköltemperatur und dergleichen erreicht, kann das Reaktionsmoment nicht über bestimmte Limits hinaus erzeugt werden. Das Momentlimit des ersten Elektromotors M1 ist das beschränkte Reaktionsmoment, das zuvor zum Beispiel basierend auf seinem Nennwert definiert wurde. Das Schlupflimit der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 ist das beschränkte Reaktionsmoment, bei dem die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in dem halb eingreifenden Zustand (Schlupfzustand) angesichts der Öltemperatur und dergleichen gehalten werden kann, und wird zuvor experimental erzielt.
Zusätzlich zu der oben genannten Funktion bestimmt das Bestimmungsmittel 84 der Reaktionskraft im Bereich, ob das aktuelle Moment, das in den Differenzialabschnitt 11 eingegeben wird, in den Bereich fällt, der von dem Gesamtreaktionsmoment T_TC getragen werden kann, wenn das Umschaltsteuermittel 50 die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in den halb eingreifenden Zustand bringt. In diesem Fall ist das aktuelle Moment zum Beispiel das aktuelle Motormoment T_E. Das Gesamtreaktionsmoment T_TC ist das Gesamtreaktionsmoment des beschränkten Reaktionsmoments des ersten Elektromotors M1 und das beschränkte Reaktionsmoment, das von der halb eingreifenden Umschaltkupplung C0 oder der halb eingreifenden Umschaltbremse B0 erzeugt wird.
Wenn das Bestimmungsmittel 84 der Reaktionskraft im Bereich bestimmt, dass das aktuelle Motormoment T_E nicht in den Bereich des Reaktionsmoments fällt, das von dem Gesamtreaktionsmoment T_TC getragen werden kann, beschränkt ein Eingabemomentbeschränkungsmittel 88 das Eingabemoment T_INS, das in den Differenzialabschnitt 11 eingegeben wird. Die Beschränkung erfolgt basierend auf dem Reaktionsmoment, das von dem ersten Elektromotor M1 beim halben Eingreifen der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 erzeugt wird, und dem Reaktionsmoment, das von der halb eingreifenden Umschaltkupplung C0 oder der halb eingreifenden Umschaltbremse B0 erzeugt wird.
Zum Beispiel dient das Eingabemomentbeschränkungsmittel 88 als ein Motormomentbeschränkungsmittel, das das Motormoment T_E beschränkt, das in den Differenzialabschnitt 11 als das Eingabemoment T_INS eingegeben wird. Das Motormoment T_E wird daher beschränkt, um das Gesamtreaktionsmoment T_TC des Reaktionsmoments nicht zu überschreiten, das von dem ersten Elektromotor M1 beim halben Eingreifen der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 erzeugt wird, und das Reaktionsmoment, das von der halb eingreifenden Umschaltkupplung C0 oder der halb eingreifenden Umschaltbremse B0 erzeugt wird. Dann gibt das Eingabemomentbeschränkungsmittel 88 einen Befehl an das Hybridsteuermittel 52, um das Motormoment T_E auf nicht mehr als das Gesamtreaktionsmoment T_TC zu beschränken. Das Eingabemomentbeschränkungsmittel 88 gibt daher zu dem Hybridsteuermittel 52 den Befehl zum Weglassen der Steigerung des Motormoments T_E auf nicht weniger als das Limit, das von dem Gesamtreaktionsmoment T_TC getragen werden kann.
Zusätzlich zu der oben genannten Funktion gibt das Hybridsteuermittel 52 zu dem Motorleistungssteuergerät 43 einen folgenden Befehl gemäß dem Befehl, der von dem Eingabemomentbeschränkungsmittel 88 erzeugt wird, ungeachtet des Gaspedaldruckbetriebs aus. Dieser Befehl beschränkt das Öffnen des elektronischen Drosselventils 96, verringert die Kraftstoffzufuhrmenge von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 98 oder verzögert den Winkel des Zündungstimings des Motors 8 durch die Zündungsvorrichtung 99. Dieser Befehl wird allein oder kombiniert mit anderen Befehlen ausgegeben und beschränkt das Motormoment T_E, so dass es das Gesamtreaktionsmoment T_TC nicht überschreitet.
11 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Ausgabemerkmale des Motormoments T_E gegenüber einer Gaspedalbetriebsmenge (Gaspedalöffnungsgröße) θ_acc (Grad) zeigt. Die schraffierte Zone, die in 11 gezeigt ist, ist eine Zone mit hohem Moment, in dem das erforderlich Motormoment T_E das Gesamtreaktionsmoment T_TC überschreitet, wenn das Gaspedal auf nicht weniger als die Gaspedalöffnung θ_acc1, die oben spezifiziert wurde, gedrückt wird. In diesem Fall wird das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E von dem ersten Elektromotor M1 und der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 erzeugt, und das Motormoment T_E wird beschränkt, um das Gesamtreaktionsmoment T_TC (beschränkte Zone C) nicht zu überschreiten.
Wenn das Hybridsteuermittel 52 das Motormoment T_E beschränkt, so dass es das Gesamtreaktionsmoment T_TC nicht überschreitet, wird das Steigern des Motormoments T_E unterdrückt, so dass es nicht weniger ist als das Momentlimit, das von dem Gesamtreaktionsmoment T_TC getragen werden kann, so dass das Ausgangsmoment T_OUT nicht steigt. Zusätzlich zu der oben genannten Funktion und auch wenn das Motormoment T_E beschränkt ist, kann das Hybridsteuermittel 52 den zweiten Elektromotor M2 treiben, um Momentunterstützung auszuführen, wenn die Ladekapazität SOC der Stromspeichervorrichtung 60 ausreicht.
12 ist ein Flussdiagramm, das den Hauptteil des Steuerbetriebs der elektronischen Steuervorrichtung 40 veranschaulicht. 12 veranschaulicht einen Schlupfsteuerbetrieb der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0, der ausgeführt wird, wenn der Differenzialabschnitt 11 nicht von dem kontinuierlich variablen Schaltzustand (Differenzialaktionszustand) auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden kann. Diese Sequenz wird zum Beispiel in ei nem sehr kurzen Zeitzyklus von etwa einigen Millisekunden bis einigen Zehn von Millisekunden wiederholt ausgeführt.
13 ist ein Zeitdiagramm, das den Steuerbetrieb veranschaulicht, der in dem Flussdiagramm der 12 gezeigt ist, und den Steuerbetrieb während des Fahrzeugmotorstartens veranschaulicht, wenn das Gaspedal in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand des Differenzialabschnitts 11 von einer Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich Null ausgehend gedrückt wird.
Zuerst wird in Schritt S1, der dem Schaltpositionsbestimmungsmittel 80 entspricht, bestimmt, ob die Schaltposition des Schalthebels 48 auf der Fahrposition „D" oder „R" steht oder nicht. Dieses Bestimmen erfolgt basierend auf dem Signal, das die Schaltposition P_SH des Schalthebels 48 darstellt, das von dem Schaltpositionssensor 49 kommt.
Wenn in Schritt S1 JA bestimmt wird, wird in Schritt S2, der dem Antriebskraftquellenbestimmungsmittel 82 entspricht, bestimmt, ob der Motor 8 hauptsächlich von dem Hybridsteuermittel 52 als Antriebskraftquelle für den Fahrzeugbetrieb verwendet wird. Wie von dem Antriebskraftquellenumschaltdiagramm, das in 6 gezeigt ist, gezeigt, erfolgt das durch Bestimmen, ob der Fahrzeugzustand derzeit im Fahrzeugmotorbetriebsbereich ist oder nicht, und zwar basierend auf dem aktuellen Fahrzeugzustand, der von der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Ausgangsmoment T_OUT dargestellt wird.
Wenn in Schritt S2 JA bestimmt wird, wird in Schritt S3, der dem Bestimmungsmittel 84 der Reaktionskraft im Bereich entspricht, bestimmt, ob das aktuelle Motormoment T_E, das in den Differenzialabschnitt 11 eingegeben wird, in den vorbestimmten Bereich fällt. Der vorbestimmte Bereich ist der Bereich des Reaktionsmoments, gegen das Motormoment T_E, das von der Momentkapazität des ersten Elektromotors M1 getragen werden kann.
Im Zeitpunkt t₁ in 13 wird während des Fahrzeugmotorstartens in dem kontinuierlich variablen Schaltzustand des Differenzialabschnitts 11 bestimmt, ob das Motormoment T_E zu dem Ausmaß steigt, dass das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E nicht von dem ersten Elektromotor M1 allein getragen werden kann. Das Motormoment T_E überschreitet daher das Grenzreaktionsmoment (Momentlimit) des ersten Elektromotors M1 oder nicht.
Wenn in Schritt S3 NEIN bestimmt wird, wird in Schritt S4, der dem Verriegelungsaktivierungs-/Deaktivierungsbestimmungsmittel 86 entspricht, bestimmt, ob der Differenzialabschnitt 11 von dem kontinuierlich variablen Schaltzustand (Differenzialaktionszustand) auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) von dem Umschaltsteuermittel 50 umgeschaltet werden kann. Ob das Eingreifen aktiviert oder deaktiviert ist, wird zum Beispiel basierend auf dem Versagen des Reibungsmaterials der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 und dem hydraulischen Stellglied, dem Versagen des Solenoid-betriebenen Ventils, das in dem hydraulischen Steuerkreis 42, der das hydraulische Schaltglied steuert, einer Reaktionsverzögerung aufgrund von Funktionalitätsbeeinträchtigung des hydraulischen Stellglieds und Solenoid-betriebenen Ventils oder einer niedriger Öltemperatur oder dergleichen bestimmt. Alternativ erfolgt das Bestimmen basierend darauf, ob eine Möglichkeit besteht, dass der Betrieb des Motors 8 nicht aufrechterhalten wird, das heißt, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht größer ist als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2, die das Abwürgen das Motors verursachen kann.
Zusätzlich dazu wird im Augenblick t₁ in 13 auch aufgrund der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit V, die nicht größer ist als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2, bestimmt, ob das komplette Eingreifen der Umschaltkupplung C0 (oder Umschaltbremse B0) den Differenzialabschnitt 11 nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand umschalten kann.
Wenn in Schritt S4 NEIN bestimmt wird, wird in Schritt S5, der dem Umschaltsteuermittel 50 entspricht, der Betrieb des Differenzialabschnitts 11 als das elektrisch betriebene kontinuierlich variable Übersetzungsgetriebe aufrechterhalten (erlaubt), und ein Befehl wird zu dem hydraulischen Steuerkreis 42 ausgegeben, um die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in den halb eingreifenden Zustand zu geben. Das dient dazu, Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E mit der Summe des Reaktionsmoments, das von dem ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, und dem Reaktionsmoment, das von der halb eingreifenden Umschaltkupplung C0 oder der halb eingreifenden Umschaltbremse B0 erzeugt wird, zu erzeugen. Grundlegend ist es hinsichtlich des Drehens und des Moments vorteilhafter, die Umschaltkupplung C0 auf den halb eingreifenden Zustand zu bringen, als die Umschaltbremse B0 auf den halb eingreifenden Zustand zu bringen.
In der Zeitspanne von der Zeit t₁ zu der Zeit t₂ in 13 ist veranschaulicht, dass die Schlupfsteuerung der Umschaltkupplung C0 gestartet und ausgeführt wird, so dass das Reaktionsmoment von dem halb eingreifenden Moment der Umschaltkupplung C0 getragen wird, und daher steigt das Motormoment T_E, um das beschränkte Reaktionsmoment des ersten Elektromotors M1 zu überschreiten.
Dann wird in Schritt S6, der dem Bestimmungsmittel 84 der Reaktionskraft im Bereich entspricht, bestimmt, ob das aktuelle Motormoment T_E, das in den Differenzialabschnitt 11 eingegeben wird, in den Bereich des Reaktionsmoments fällt, das von dem Gesamtreaktionsmoment T_TC des ersten Elektromotors M1 und der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 getragen werden kann.
Im Augenblick t₂ in 13 wird bestimmt, dass das Motormoment T_E über das Gesamtreaktionsmoment T_TC des Reaktionsmomentlimits, das von dem ersten Elektromotor M1 und dem Reaktionsmomentlimit gesetzt wird, und das Reaktionsmomentlimit, das von dem Halbeingreifen der Umschaltkupplung C0 gesetzt wird, steigt. Das von dem Halbeingreifen gesetzte Limit ergibt sich, wenn bei der Schlupfsteuerung der Umschaltkupplung C0 der halb eingreifende Zustand (Schlupfzustand) der Umschaltkupplung C0 das Limit zum Aufrechterhalten des halb eingreifenden Zustands angesichts der Öltemperatur und dergleichen erreicht.
Wenn in Schritt S6 NEIN bestimmt wird, gibt das Hybridsteuermittel 52 in Schritt S7, der dem Eingabemomentbeschränkungsmittel 88 entspricht, einen Befehl aus, der das Motormoment T_E so beschränkt, dass es das Gesamtreaktionsmoment T_TC des Reaktionsmoments, das von dem ersten Elektromotor M1 gesetzt wird, und das Reaktionsmoment, das von der halb eingreifenden Umschaltkupplung C0 oder der halb eingreifenden Umschaltbremse B0 gesetzt wird, nicht überschreitet. Das Hybridsteuermittel 52 gibt gemäß dem Befehl zu dem Motorleistungssteuergerät 43 einen Befehl aus, der, ungeachtet irgendeines Gaspedaldruckbetriebs das Öffnen des elektronischen Drosselventils 96 verkleinert, die Kraftstoffzufuhrmenge durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 98 verringert oder den Winkel des Zündungstimings des Motors durch die Zündungsvorrichtung 99 verzögert. Dieser Befehl wird allein oder kombiniert mit anderen Befehlen ausgegeben und beschränkt das Motormoment T_E derart, dass es das Gesamtreaktionsmoment T_TC nicht überschreitet.
In der Zeitspanne ab dem Zeitpunkt t₂ bis zu dem Zeitpunkt t₃ in 13 ist dargestellt, dass die Motormomentbeschränkung T_E angefangen hat und ausgeführt wird, um ein Steigern in dem Motormoment T_E zu unterdrücken, so dass das Gesamtreaktionsmoment T_TC nicht überschritten wird. Während der Zeitspanne von dem Zeitpunkt t₂ zu dem Zeitpunkt t₃ wird eine Steigerung des Motormoments T_E, die nicht kleiner ist als das Limit, das von dem Gesamtreaktionsmoment T_TC getragen werden kann, unterdrückt, so dass das Ausgangsmoment T_OUT nicht steigt. Das Hybridsteuersystem 52 treibt daher zum Beispiel den zweiten Elektromotor M2 und führt dadurch eine Momentunterstützung aus, um das Ausgangsmoment T_OUT gemäß der erforderlichen Leistung (Zielleistung) basierend auf dem Gaspedaldruckbetrieb zu steigern. Diese Momentunterstützung wird ausgeführt, wenn die Lagerkapazität SOC der Stromspeichervorrichtung 60 ausreicht.
Zusätzlich dazu und wie in der Zeitspanne von dem Zeitpunkt t₃ zu dem Zeitpunkt t₄ gezeigt, beispielsweise durch Erhöhen der Fahrzeuggeschwindigkeit V über die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2 wenn der Differenzialabschnitt 11 von der voll eingreifenden Umschaltkupplung C0 auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand gebracht, wird die Umschaltkupplung C0 von dem halb eingreifenden Zustand auf den kompletten Eingriff gebracht, um den Differenzialabschnitt 11 auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) zu bringen. Während dieser Zeitspanne, während die Beschränkung des Motormoment T_E allmählich freigegeben wird, stoppt auch die Momentunterstützung durch den zweiten Elektromotor M2 allmählich. Der komplette Eingriff der Umschaltkupplung C0 macht es unnötig, die Reaktionskraftsteuerung auszuführen, die Reaktionskraft unter Einsatz des ersten Elektromotors M1 erzeugt.
Wenn in Schritt S6 JA bestimmt wird und aufgrund der Tatsache, dass es nicht erforderlich ist, das Motormoment T_E einzuschränken, wird in Schritt S8, der dem Eingabemomentbeschränkungsmittel 88 entspricht, der Beschränkungsbefehl nicht zu dem Hybridsteuermittel 52 ausgegeben. Zusätzlich dazu zum Beispiel, auch wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2 überschreitet und weil die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 ausreichend komplett eingreifen, besteht kein Bedarf an Beschränken des Motormoments T_E.
Wenn in Schritt S4 JA bestimmt wird, wird die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in Schritt S9, der dem Umschaltsteuermittel 50 entspricht, komplett zum Eingreifen gebracht, so dass der Differenzialabschnitt 11 von dem kontinuierlich variablen Schaltzustand (Differenzialaktionszustand) auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet wird.
Wenn in Schritt S3 JA bestimmt wird, wird in Schritt S10, der dem Hybridsteuermittel 52 entspricht, die Reaktionskraftsteuerung durch den ersten Elektromotor M1 ausgeführt, während der Differenzialabschnitt 11 auf dem kontinuierlich variablen Schaltzustand (Differenzialaktionszustand) gehalten wird.
Wenn in Schritt S1 NEIN bestimmt wird oder wenn in Schritt S2 NEIN bestimmt wird, wird in Schritt S11, der dem Hybridsteuermittel 52 entspricht, die Reaktionskraft steuerung durch den ersten Elektromotor M1 nicht ausgeführt. In der Nichtantriebsposition der Position „P" oder „N", die einem Kraftrennungszustand entspricht, sind daher der Motor 8 und die Ausgangswelle 22 nicht miteinander verbunden. Mit anderen Worten sind die Kupplungen C1 und C2 freigegeben, um die Motorleistung nicht auf die Ausgangswelle 22 (Antriebsräder 38) zu übertragen. Daher braucht der erste Elektromotor M1 das Reaktionsmoment gegen das Motormoment nicht zu tragen. Ferner, um der Position „P" oder der Position „N" zum Erstellen des Leerlaufzustands zu entsprechen, in dem der Kraftübertragungsweg in dem Differenzialabschnitt 11 elektrisch getrennt oder unterbrochen ist, trägt der erste Elektromotor M1 das Reaktionsmoment gegen das Motormoment nicht.
Wie oben erwähnt und gemäß dieser Ausführungsform kann die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 als die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung, die den Betrieb des Differenzialabschnitts 11 als die elektrische Differenzialvorrichtung beschränkt, zum Beispiel den Differenzialabschnitt 11 zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltzustand und dem nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand umschalten. Es wird daher ein Antriebsgerät ausgeführt, das sowohl den Vorteil einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz, durchgeführt durch das elektrische Wechseln des Übersetzungsverhältnisses durch das Getriebe, und hohe Übertragungseffizienz, durchgeführt durch die Übertragungsvorrichtung des Getriebetyps, die mechanisch Kraft überträgt, aufweist. Wenn der Differenzialabschnitt 11 zum Beispiel während eines normalen Motorkraftbereichs, wie zum Beispiel Betrieb mit niedriger/mittlerer Geschwindigkeit und Betrieb mit niedriger/mittlerer Leistung in den kontinuierlich variablen Schaltzustand gebracht wird, wird die Kraftstoffverbrauchsleistung eines Fahrzeugs gesichert.
Zusätzlich dazu und wenn der Differenzialabschnitt 11 während des Hochgeschwindigkeitsbetrieb auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand gebracht wird, wird die Leistung des Motors 8 auf die Antriebsräder 38 ausschließlich über einen mechanischen Kraftübertragungsweg übertragen. In diesem Fall und weil der Umwandlungsverlust zwischen Kraft und elektrischer Energie, der erzeugt wird, wenn der Differenzialabschnitt 11 als ein Getriebe funktioniert, das das Übersetzungsverhältnis elektrisch ändert, wegfällt, wird die Kraftstoffeffizienz verbessert. Wenn der Differenzialabschnitt 11 zum Beispiel bei Hochleistungsbetrieb auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand gebracht wird, entspricht der Bereich, in dem der Differenzialabschnitt 11 als Getriebe, das das Übersetzungsverhältnis elektrisch ändert, dem Betrieb des Fahrzeugs mit niedriger/mittlerer Geschwindigkeit und dem Betrieb mit niedriger/mittlerer Leistung. Der Maximalwert der elektrischen Energie, der daher von dem ersten Elektromotor M1 zu erzeugen ist, mit anderen Worten, die elektrische Energie, die von dem ersten Elektromotor M1 übertragen wird, kann daher verringert werden. Daher wird die Größe des ersten Elektromotors M1 weiter verringert, die Größe des zweiten Elektromotors M2, der die von dem ersten Elektromotor M1 übertragene elektrische Energie empfängt, wird verkleinert, und der Schaltmechanismus 10, der diesen enthält, wird in der Größe verringert.
Während des Fahrzeugmotorstartens/Motorbetriebs, beim Beschränken des Betriebs des Differenzialabschnitts 11 als elektrische Differenzialvorrichtung, ändert das Umschaltsteuermittel 50, das als das Differenzialaktionsbeschränkungsmittel dient, den halb eingreifenden Zustand der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0. Spezifisch wird die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 von dem Umschaltsteuermittel 50 auf den halb eingreifenden Zustand gebracht, und das Reaktionsmoment wird gegen das Motormoment T_E erzeugt, das in den Differenzialabschnitt 11 von dem Moment, das von dem ersten Elektromotor M1 und dem halb eingreifenden Moment der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 erzeugt wird, eingegeben wird. Mit anderen Worten ändert das Umschaltsteuermittel 50 die Momentkapazität der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0, die in den halb eingreifenden Zustand gebracht wird.
Das Verhältnis kann daher von der von dem ersten Elektromotor M1 zu dem zweiten Elektromotor M2 in dem Differenzialabschnitt 11 elektrisch übertragenen Leistung und der zu dem Übertragungsorgan 18 in dem Differenzialabschnitt 11 übertragenen mechanischen Leistung geändert werden. Während der Betrieb des Differenzi alabschnitts 11 als das elektrisch betriebene kontinuierlich variable Getriebe (Differenzialvorrichtung) erzeugt wird, wird das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E durch die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 erzeugt.
Um es dem Differenzialabschnitt 11 zu erlauben, als das elektrisch betriebene kontinuierlich variable Getriebe zu funktionieren, kann das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E sowohl von dem ersten Elektromotor M1 als auch von der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 getragen werden. Das Motormoment T_E, das den vorbestimmten Wert T_E1, der von der Momentkapazität des ersten Elektromotors M1 getragen werden kann, überschreitet, kann daher in den Differenzialabschnitt 11 eingegeben werden. Die Leistung aus dem Differenzialabschnitt 11 kann daher ohne Steigern der maximalen Momentkapazität, das heißt der Größe des ersten Elektromotors M1 angehoben werden.
Zusätzlich dazu und anders als bei dem Fall, bei dem die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 freigegeben wird, trägt der erste Elektromotor M1 nicht unbedingt das Reaktionsmoment gegen das gesamte Motormoment, das in den Differenzialabschnitt 11 eingegeben wird. Für ein Motormoment T_E mit der gleichen Größe, das in den Differenzialabschnitt 11 eingegeben wird, kann daher das Verhältnis des Motormoments T_E, das von dem ersten Elektromotor M1 getragen werden soll, verringert werden, so dass der erste Elektromotor M1 kleiner sein kann, oder in seiner Dauerhaftigkeit verbessert wird. Aufgrund der verringerten elektrischen Energie, die von dem ersten Elektromotor M1 zu dem zweiten Elektromotor M2 übertragen wird, wird zusätzlich die Dauerhaftigkeit des zweiten Elektromotors M2 ebenfalls verbessert. Ferner kann der Betrieb des Differenzialabschnitts 11 als das elektrisch betriebene kontinuierlich variable Getriebe leicht durch die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 beschränkt werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschränkt das Umschaltsteuermittel 50 den Betrieb des Differenzialabschnitts 11 als das elektrisch betriebene kontinuierlich variable Getriebe, wenn das Motorleistungsmoment T_E, das nicht kleiner ist als das Re aktionsmoment, das von dem ersten Elektromotor M1 allein erzeugt werden kann, in den Differenzialabschnitt 11 eingegeben wird. Der Differenzialabschnitt 11 kann daher als das elektrisch betriebene kontinuierlich variable Getriebe funktionieren, so dass die Reaktionskraft gegen das Motormoment T_E vorzugsweise so weit wie möglich von dem ersten Elektromotor M1 erzeugt wird. Die Regenerierungsenergie, wenn der erste Elektromotor M1 die Reaktionskraft erzeugt, wird daher so weit wie möglich vergrößert. Aus einer anderen Sicht wird der Energieverlust auf ein unvermeidbares Niveau minimiert.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschränkt das Umschaltsteuermittel 50 den Betrieb des Differenzialabschnitts 11 als das elektrisch betriebene kontinuierlich variable Getriebe während des Fahrzeugmotorstartens. Der Differenzialabschnitt 11 kann daher als das elektrisch betriebene kontinuierlich variable Getriebe sogar während des Fahrzeugstartens, das das große Motormoment T_E erfordert, funktionieren. Zusätzlich dazu wird die Reaktionskraft gegen das Motormoment T_E vorzugsweise so weit wie möglich von dem ersten Elektromotor M1 erzeugt, so dass die Regenerierungsenergie beim Erzeugen der Reaktionskraft durch den ersten Elektromotor M1 so weit wie möglich verringert wird. Aus anderer Sicht wird der Energieverlust bis zu einem unvermeidlichen Niveau minimiert.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterdrückt das Eingabemomentbeschränkungsmittel 88 das Eingeben in den Differenzialabschnitt 11 des Motormoments T_E, das das Gesamtreaktionsmoment T_TC überschreitet, das aus der maximalen Momentkapazität des ersten Elektromotors M1 und dem halb eingreifenden Moment der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 besteht. Das Weglassen beruht auf dem Reaktionsmoment, das von dem ersten Elektromotor M1 beim halb eingreifenden Zustand der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 erzeugt wird und dem Reaktionsmoment, das von der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 erzeugt wird. Die Dauerhaftigkeit des ersten Elektromotors M1 wird daher verbessert.
<Ausführungsform 2>
14 ist ein Grundschaltbild, das den Aufbau des Schaltmechanismus 70 gemäß der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. 15 ist eine Betriebstabelle, die eine Beziehung zwischen der Schaltposition des Schaltmechanismus 10 und den Betriebskombinationen der Reibeingriffsvorrichtungen des hydraulischen Typs, die dafür verwendet werden, zeigt. 16 ist ein kolinearer Graph, der den Schaltbetrieb 1 des Schaltmechanismus 70 erklärt.
Wie bei der veranschaulichten oben beschriebenen Ausführungsform, weist der Schaltmechanismus 70 den Differenzialabschnitt 11 mit dem ersten Elektromotor M1, dem Kraftverteilungsmechanismus 16 und dem zweiten Elektromotor M2 sowie einen automatischen Getriebeabschnitt 72 mit drei Vorwärtsgangpositionen auf, der mit dem Differenzialabschnitt 11 und der Ausgangswelle 22 in Serie über das Übertragungsorgan 18 verbunden ist. Der Kraftverteilungsmechanismus 16 weist eine erste Planetengetriebeeinheit 24 des Typs mit einem Ritzel mit einem gegebenen Übersetzungsverhältnis ρ1 von zum Beispiel etwa 0,418, die Umschaltkupplung C0 und die Umschaltbremse B0 auf.
Der automatische Getriebeabschnitt 72 weist die zweite Planetengetriebeeinheit 26 des Typs mit einem Ritzel auf, mit einem gegebenen Übersetzungsverhältnis ρ2 von zum Beispiel etwa 0,532, und die dritte Planetengetriebeeinheit 28 des Typs mit einem Ritzel mit einem gegebenen Übersetzungsverhältnis 133 von zum Beispiel etwa 0,418. Das Sonnenrad S2 der zweiten Planetengetriebeeinheit 26 und das Sonnenrad S3 der dritten Planetengetriebeeinheit 28 sind integral miteinander verbunden. Diese Sonnenräder S2 und S3 werden selektiv mit dem Übertragungsorgan 18 über die zweite Kupplung C2 und auch selektiv mit dem Gehäuse 12 über die erste Bremse B1 gekoppelt. Der zweite Träger CA2 der zweiten Planetengetriebeeinheit 26 und das dritte Hohlrad R3 der dritten Planetengetriebeeinheit 28, die integral miteinander verbunden sind, sind mit der Ausgangswelle 22 verbunden. Das zweite Hohlrad R2 wird selektiv mit dem Übertragungsorgan 18 über die erste Kupplung C1 verbunden, und der dritte Träger CA3 wird selektiv mit dem Gehäuse 12 über die zweite Umschaltbremse B2 verbunden.
Bei dem so aufgebauten Schaltmechanismus 70 werden die Umschaltkupplung C0, die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die Umschaltbremse B0, die erste Bremse B1 und die zweite Bremse B2 selektiv wie zum Beispiel in der Betriebstabelle, die in 15 gezeigt ist, gezeigt gekoppelt. Selektiv wird eine Position erster Gang (Position erste Geschwindigkeit) bis eine Position vierter Gang (Position vierte Geschwindigkeit), eine Rückwärtsposition (Rückwärtsfahrposition) oder eine Leerlaufposition selektiv erstellt. In diesem Augenblick hat jede Gangposition ein Übersetzungsverhältnis γ (= Eingangswellendrehzahl N_IN/Ausgangswellendrehzahl N_OUT), das im Wesentlichen mit gleichem Verhältnis variiert.
Insbesondere enthält bei der vorliegenden Ausführungsform der Kraftübertragungsmechanismus 16 die Umschaltkupplung C0 und die Umschaltbremse B0. Wenn weder die Umschaltkupplung C0 noch die Umschaltbremse B0 gekoppelt ist, kann der Differenzialabschnitt 11 aufgebaut sein, um den kontinuierlich variablen Schaltzustand betrieblich als das kontinuierlich variable Getriebe anzunehmen und zusätzlich dazu den stationären Schaltzustand betrieblich als Getriebe mit feststehendem Übersetzungsverhältnis. Wenn daher entweder die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in den Kupplungseingriff gebracht wird, kann der Schaltmechanismus 70 einen Aufbau für den schrittweise variablen Schaltzustand betrieblich als schrittweises Getriebe mit dem Differenzialabschnitt 11 auf dem feststehenden Schaltzustand und dem automatischen Schaltabschnitt 72 annehmen.
Wenn sowohl die Umschaltkupplung C0 als auch die Umschaltbremse B0 in den Freigabezustand gebracht werden, kann der Umschaltmechanismus 70 den kontinuierlich variablen Schaltzustand einnehmen, der als das elektronisch betriebene kontinuierlich variable Getriebe funktioniert, wobei der Differenzialabschnitt 11 auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand gestellt ist, und den automatischen Getriebeabschnitt 72. Mit anderen Worten wird der Schaltmechanismus 70 beim Eingreifen entweder der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 auf den schrittweise variablen Schaltzustand umgeschaltet und auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand beim Freigeben sowohl der Umschaltkupplung C0 als auch der Umschaltbremse B0.
Damit der Schaltmechanismus 70 als das schrittweise variable Getriebe funktioniert, wie zum Beispiel in 15 gezeigt, werden die erste Umschaltkupplung C0, die erste Kupplung C1 und die dritte Bremse B3 gekoppelt, was die Position erster Gang erstellt, die das höchste Übersetzungsverhältnis γ1 hat, zum Beispiel von etwa 2,804. Wenn die erste Umschaltkupplung C0, die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 gekoppelt werden, wird die Position zweiter Gang mit einem Übersetzungsverhältnis γ2 von zum Beispiel etwa 1,531 erstellt, das niedriger ist als das der Position erster Gang. Wenn die Umschaltkupplung C0, die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 gekoppelt werden, wird eine Position dritter Gang mit einem Übersetzungsverhältnis γ3 von zum Beispiel etwa 1,000 erstellt, das niedriger ist als das der Position zweiter Gang.
Wenn die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2 und die Umschaltbremse B0 gekoppelt werden, wird eine Position vierter Gang mit einem Übersetzungsverhältnis γ4 von zum Beispiel etwa 0,705 erstellt, das niedriger ist als das der Position dritter Gang. Wenn ferner die zweite Kupplung C2 und die zweite Bremse B2 gekoppelt werden, wird eine Rückwärtsgangposition mit einem Übersetzungsverhältnis γR von zum Beispiel etwa 2,393 erstellt, das zwischen dem Verhältnis der Position erster Gang und zweiter Gang liegt. Zusätzlich wird zum Erstellen des Leerlaufzustands „N" zum Beispiel nur die Umschaltkupplung C0 gekoppelt.
Im Gegensatz dazu werden, damit der Schaltmechanismus 10 als das kontinuierlich variable Getriebe funktioniert, sowohl die Umschaltkupplung C0 als auch die Umschaltbremse B0 wie in der Betriebstabelle, die in 15 gezeigt ist, angegeben, abgekoppelt. Das erlaubt es dem Differenzialabschnitt 11, als das kontinuierlich variable Getriebe zu funktionieren, und erlaubt es dem automatischen Getriebe 20, das mit dem Differenzialabschnitt 11 in Serie verbunden ist, als das schrittweise variable Getriebe zu funktionieren. Wenn das auftritt, wird ein kontinuierliches Variieren der Drehzahl, die zu dem automatischen Getriebeabschnitt 72 für Gangpositionen, die auf den ersten Gang, zweiten Gang und dritten Gang gestellt sind, eingegeben wird, das heißt die Drehzahl des Übertragungsorgans 18 kontinuierlich variiert. Das erlaubt es den jeweili gen Gangpositionen, Übersetzungsverhältnisse in kontinuierlich variablen Bereichen zu haben. Der automatische Getriebeabschnitt 72 hat daher ein Übersetzungsverhältnis, das über benachbarte Gangpositionen kontinuierlich variabel ist, was verursacht, dass der Schaltmechanismus 70 ein Gesamtübersetzungsverhältnis 4 hat, das kontinuierlich als Ganzes variabel ist.
16 zeigt einen kolinearen Graph, der relative Beziehungen der Drehzahlen der Drehelemente darstellt, die in unterschiedlichen Zuständen für die beabsichtigten Gangpositionen in dem Schaltmechanismus gekoppelt sind. Der Schaltmechanismus 70 ist mit dem Differenzialabschnitt 11, der als der kontinuierlich variable Schaltabschnitt oder erste Schaltabschnitt funktioniert, oder erstem Schaltabschnitt, und dem automatischen Getriebeabschnitt 72, der als kontinuierlich variabler Schaltabschnitt (schrittweise variabler Schaltabschnitt) oder zweiter Schaltabschnitt funktionierend funktioniert, aufgebaut. Damit die Umschaltkupplung C0 und die Umschaltbremse B0 ausgekoppelt werden, das heißt ausgerückt, und damit die Umschaltkupplung C0 und die Umschaltbremse B0 gekoppelt, das heißt eingerückt werden, drehen die Drehelemente des Kraftverteilungsmechanismus 16 mit gleichen Drehzahlen wie die oben angegebenen.
In 16 funktioniert der automatische Getriebeabschnitt 72 auf vier senkrechten Linien Y4, Y5, Y6 und Y7, die dem vierten bis siebten Drehelement RE4 bis RE7 von links ausgehend entsprechen. Das vierte Drehelement (viertes Element) RE4 stellt das zweite und dritte Sonnenrad S2 und S3 miteinander verbunden dar. Das fünfte Drehelement (fünftes Element) RE5 entspricht dem dritten Träger CA3. Das sechste Drehelement (sechstes Element) RE6 stellt das zweite Träger CA2 und das dritte Hohlrad R3 miteinander verbunden dar. Das siebte Drehelement (siebtes Element) RE7 entspricht dem zweiten Hohlrad R2. Ferner wird in dem automatischen Getriebeabschnitt 72 das vierte Drehelement RE4 selektiv mit dem Übertragungsorgan 18 über die zweite Kupplung C2 verbunden und selektiv mit dem Gehäuse 12 über die erste Bremse B1 verbunden. Das fünfte Drehelement RE5 wird selektiv mit dem Gehäuse 12 über die zweite Bremse B2 verbunden. Das sechste Drehelement RE6 wird mit der Ausgangswelle 22 des automatischen Getriebeabschnitts 72 verbunden. Das siebte Drehelement RE7 wird selektiv mit dem Übertragungsorgan 18 über die erste Kupplung C1 verbunden.
Der automatische Getriebeabschnitt 72 funktioniert wie in 16 gezeigt. Wenn sowohl die erste Kupplung C1 als auch die zweite Bremse B2 gekoppelt sind, stellt ein Schnittpunkt zwischen einer schrägen linearen Linie L1 und der senkrechten Linie Y6 die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der Position erster Gang dar. Die schräge lineare Linie L1 verläuft durch einen Schnittpunkt zwischen der senkrechten Linie Y7, die die Drehzahl des siebten Drehelements (siebtes Element) RE7 (R2) anzeigt, und einen Schnittpunkt zwischen der senkrechten Linie Y5, der die Drehzahl des fünften Drehelements RE5 (CA3) anzeigt, und einer horizontalen Linie X1. Die senkrechte Linie Y6 stellt die Drehzahl des sechsten Drehelements (sechstes Element) RE6 (CA2, R3) verbunden mit der Ausgangswelle 22 dar.
Ebenso stellt ein Schnittpunkt zwischen einer schrägen linearen Linie L2, der mit sowohl der ersten Kupplung C1 als auch der ersten Bremse B1 gekoppelt bestimmt wird, und der senkrechten Linie Y6, die die Drehzahl des sechsten Drehelements RE6, das mit der Ausgangswelle 22 verbunden ist, anzeigt, die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der Position zweiter Gang dar. Ein Schnittpunkt zwischen einer horizontalen linearen Linie L3, der sowohl mit der ersten Kupplung C1 als auch mit der zweiten Kupplung C2 gekoppelt bestimmt wird, und einer senkrechten Linie Y6, die die Drehzahl des sechsten Drehelements RE6, das mit der Ausgangswelle 22 verbunden ist, anzeigt, stellt die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der Position dritter Gang dar.
Für die Positionen erster Gang bis dritter Gang und aufgrund der Tatsache, dass die Umschaltkupplung C0 gekoppelt ist, gibt der Differenzialabschnitt 11 Antriebskraft zu dem siebten Drehelement RE7 mit der gleichen Drehzahl wie die Motordrehzahl N_E ein. Da die Umschaltbremse B0 jedoch an Stelle der Umschaltkupplung C0 gekoppelt ist, gibt der Differenzialabschnitt 11 Antriebskraft zu dem siebten Drehelement RE7 mit einer Drehzahl größer als die Motordrehzahl N_E ein. Der Schnittpunkt zwischen einer horizontalen linearen Linie L4, die bei erster Kupplung C1, zweiter Kupplung C2 und Umschaltbremse B0 gekoppelt bestimmt wird, und der senkrechten Linie Y6, die die Drehzahl des sechsten Drehelements RE6, das mit der Ausgangswelle 22 verbunden ist, darstellt, stellt die Drehzahl der Ausgangswelle 22 in der Position vierter Gang dar.
Sogar bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Schaltmechanismus 70 den Differenzialabschnitt 11 auf, der als kontinuierlich variables Getriebe oder erster Schaltabschnitt funktioniert, und den automatischen Getriebeabschnitt 72, der als Schaltabschnitt (schrittweise variabler Getriebeabschnitt) oder zweiter Schaltabschnitt funktioniert. Das erlaubt es, dass der Schaltmechanismus 70 die gleichen vorteilhaften Effekte hat wie die oben beschriebene Ausführungsform.
<Ausführungsform 3>
17 zeigt ein Beispiel eines Schalters 44 des Wippschaltertyps (unten „Schalter 44" genannt), der als manuelle Schaltzustandsauswahlvorrichtung funktioniert, der auf einem Fahrzeug zum manuellen Betätigen durch den Fahrzeugfahrer installiert wird. Der Schalter 44 erlaubt den manuellen Betrieb, der den Kraftverteilungsmechanismus 16 veranlasst, selektiv auf den Differenzialzustand und den nicht differenziellen Zustand (verriegelter Zustand) gestellt zu werden, das heißt den kontinuierlich variablen Schaltzustand und den schrittweise variablen Schaltzustand. Der Schalter 44 erlaubt es dem Fahrzeug, in einem Schaltzustand, den der Fahrzeugfahrer wünscht, zu fahren. Der Schalter 44 hat einen Betriebsschaltknopf für kontinuierlich variables Schalten mit der Anzeige „KONTINUIERLICH VARIABEL", die einen kontinuierlich variablen Schaltbetriebsmodus darstellt, und einen Betriebsschaltknopf für schrittweise variables Schalten mit einer Anzeige „SCHRITTWEISE VARIABEL", die einen schrittweise variablen Schaltbetriebsmodus anzeigt. Wenn der Fahrer auf einen dieser Knöpfe drückt, kann der Schaltmechanismus 10 selektiv auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand gestellt werden, der als elektrisch gesteuertes kontinuierlich variables Getriebe funktioniert, oder auf den schrittweise variablen Schaltzustand, der als schrittweise variables Getriebe funktioniert.
Die oben dargestellten Ausführungsformen wurden unter Bezugnahme auf den Fall beschrieben, in dem der Schaltmechanismus 10 den automatischen Schaltsteuerbetrieb auf den Schaltzustand basierend auf Variationen des Fahrzeugzustands stellt, indem er sich zum Beispiel auf die Beziehungstabelle bezieht, die in 6 gezeigt ist. An Stelle des automatischen Schaltsteuerbetriebs oder zusätzlich dazu kann der Schalter 44 betätigt werden, um dadurch die manuelle Umschaltsteuerung für den Schaltzustand des Schaltmechanismus 10 zu veranlassen. Das Umschaltsteuermittel 50 kann daher den Vorrang einnehmen, um den Schaltmechanismus 10 auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand und den schrittweise variablen Schaltzustand in Abhängigkeit davon zu stellen, ob der Schalter 44 selektiv auf den kontinuierlich variablen Schaltzustand und den schrittweise variablen Schaltzustand gestellt wird.
Wenn der Fahrzeugfahrer zum Beispiel einen Betriebsmodus mit einer Spur von Gefühl in dem kontinuierlich variablen Getriebe und verbesserter Kraftstoffeinsparung wünscht, stellt er manuell das kontinuierlich variable Schalten auf Platzieren durch den Schaltmechanismus 10. Wenn ein anderer Betriebsmodus gewünscht wird, bei dem das schrittweise variable Getriebe das Gangschalten begleitet von einem rhythmischen Wechsel in der Drehzahl N_E des Motors gewünscht wird, wählt der Fahrer manuell aus, dass der schrittweise variable Schaltzustand von dem Schaltmechanismus 10 platziert wird.
Es besteht ferner eine Wahrscheinlichkeit, dass der Schalter 44 nicht mit einer Leerlaufposition bereitgestellt wird, bei der weder der kontinuierlich variable Betriebsmodus noch der schrittweise variable Betriebsmodus ausgewählt ist. Für diese Wahrscheinlichkeit und wenn der Schalter 44 in einem Zustand mit Leerlaufposition bleibt und wenn kein gewünschter Schaltzustand von dem Fahrzeugfahrer ausgewählt wird, oder wenn der gewünschte Schaltzustand unter automatischem Schaltmodus steht, kann die automatische Umschaltsteuerung für den Schaltzustand des Schaltmechanismus 10 ausgeführt werden.
<Ausführungsform 4>
18 ist ein funktionales Blockschaltbild, das den Hauptteil der Steuerfunktion der oben erwähnten elektronischen Steuervorrichtung 40 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Bei dieser Ausführungsform wird die folgende Konfiguration angenommen, wenn der Differenzialabschnitt 11 während des Fahrzeugmotorstartens/Motorbetriebs nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand umgeschaltet werden kann, so dass jede Verringerung in der Dauerhaftigkeit eliminiert wird, ohne die Größe des ersten Elektromotors M1 zu vergrößern. Der Betrieb des Differenzialabschnitts 11 als elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Getriebe kann daher aufrechterhalten (erlaubt) werden, und der erste Elektromotor M1 kann einen Teil des Reaktionsmoments gegen das Motormoment T_E tragen. Zusätzlich dazu und damit die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 den Rest des Reaktionsmoments gegen das Motormoment T_E tragen kann, wird die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in den halb eingreifenden Kapazitätszustand gebracht, das heißt in den halb eingreifenden (Schlupf) Zustand.
Wenn daher der Differenzialabschnitt 11 während des Fahrzeugmotorstartens/Motorbetriebs nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand umgeschaltet werden kann, funktioniert der Differenzialabschnitt 11 als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Getriebe. Dazu wird die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in den halb eingreifenden Zustand gebracht, und das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E wird von dem ersten Elektromotor M1 und der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 mechanisch getragen.
Der erste Elektromotor M1 trägt daher nicht unbedingt ein Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E, das den vorbestimmten Wert T_E1 überschreitet. Ein Vergrößern des ersten Elektromotors M1 wird daher verhindert, und jede Verringerung in seiner Dauerhaftigkeit fällt weg. Zusätzlich zu diesem Effekt kann zum Beispiel ein Motormoment T_E, das nicht niedriger ist als das Motormoment T_E, das von der Momentka pazität des ersten Elektromotors M1 getragen werden kann, in den Differenzialabschnitt 11 eingegeben werden. Es wird daher eine Wirkung erzielt, die die Leistung aus dem Differenzialabschnitt 11 steigert, ohne die Momentkapazität des ersten Elektromotors M1, mit anderen Worten die Größe des ersten Elektromotors M1 zu steigern.
Das Hybridsteuermittel 52 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist ein Einstellmittel 176 für einen Wert auf, der mit der erforderlichen Zielantriebskraft zusammenhängt, das einen Wert berechnet, der mit einer erforderlichen Zielantriebskraft zusammenhängt, und ein Reaktionskraftsteuermittel 178, das das Übertragungsorgan 18 veranlasst, mehr Leistung zu erzeugen. Das Einstellmittel 176 für einen Wert, der mit der erforderlichen Zielantriebskraft zusammenhängt berechnet den Wert, wie zum Beispiel das erforderliche (Ziel-)Ausgangsmoment T_OUT des automatischen Getriebes 20 oder die erforderliche Zielantriebskraft des Fahrzeugs basierend auf einer aktuellen Gaspedalöffnung θ_ACC oder einer Drosselventilöffnung θ_TH, Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen aus der zuvor gespeicherten Beziehung.
Während des Fahrzeugmotorbetriebs in dem Differenzialaktionszustand des Kraftverteilungsmechanismus 16, führt das Reaktionskraftsteuermittel 178 die Reaktionskraftsteuerung gegen das Ausgangsmoment des Motors 8 durch eine Ausgangssteuerung durch, die den Ausgang des ersten Elektromotors M1 steuert, und eine Schlupfsteuerung, die die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in den Schlupfzustand bringt. Der Zweck besteht darin, den mit der erforderlichen Zielantriebskraft zusammenhängenden Wert zu erzielen, der von dem Einstellmittel 176 des zusammenhängenden Werts der erforderlichen Zielantriebskraft eingestellt wird.
Das Bestimmungsmittel 184 „der Reaktionskraft im Bereich" bestimmt, ob die Reaktionskraft, die von der elektrischen Kapazität (das heißt Momentkapazität) des ersten Elektromotors M1 getragen werden kann, in den Bereich des Reaktionsmoments gegen das Motormoment T_E fällt. Dieses Bestimmen erfolgt basierend darauf, ob das in den Differenzialabschnitt eingegebene aktuelle Moment, zum Beispiel das aktuelle Motormoment T_E, nicht größer ist als der zuvor festgelegte Bestimmungswert T_E1 oder größer als der zuvor festgelegte Bestimmungswert T_E1 in dem Fall, in dem das Antriebskraftquellenbestimmungsmittel 82 bestimmt, dass der Motor 8 als Antriebskraftquelle für den Fahrzeugbetrieb während des Fahrzeugstartens in dem Betriebszustand des Differenzialabschnitts 11 verwendet wird. Obwohl dieser Bestimmungswert T_E1 allgemein basierend auf der elektrischen Nennkapazität des ersten Elektromotors M1 bestimmt wird, kann er basierend auf der mechanischen Konfiguration des Differenzialabschnitts 11 bestimmt werden.
Zusätzlich zu der oben genannten Funktion erzeugt das Umschaltsteuermittel 50 Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E, indem es das Reaktionsmoment verwendet, das von dem ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, und das Reaktionsmoment, das von dem Halbeingriff der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 erzeugt wird. Der Grund dafür besteht darin, dass, wenn das Bestimmungsmittel 184 „der Reaktionskraft im Bereich" bestimmt, dass das aktuelle Moment, das zum Beispiel zu dem Differenzialabschnitt 11 geliefert wird, das aktuelle Motormoment T_E den vorab festgelegten Bestimmungswert T_E1 überschreitet, der erste Elektromotor M1 das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E nicht tragen kann. Aus diesem Grund ist der hydraulische Steuerkreis 42 mit einem Befehl versehen, der die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in den halb eingreifenden Zustand bringt, das heißt in den Schlupfzustand. Das Umschaltsteuermittel 50 steigert daher die Reaktionskraft, die mechanisch von der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 oder von dem Hohlring R1 über die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 empfangen wird, und reduziert daher das Reaktionsmoment, das von dem ersten Elektromotor M1 empfangen wird, so dass es nicht mehr ist als die maximale Momentkapazität.
Mit anderen Worten dient das Umschaltsteuermittel 50 als Differenzialaktionsbeschränkungsmittel, als Teilverhältnissteuermittel oder Schlupfsteuermittel, das die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 während des Fahrzeugstartens auf den halb eingreifenden Zustand bringt. Wenn der Differenzialabschnitt 11 daher während des Startbetriebs durch den Motor nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden kann, erzeugt das Umschaltsteuer mittel 11 Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E, indem es sowohl das Reaktionsmoment, das von dem ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, als auch das Reaktionsmoment, das von dem Halbeingriff der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 erzeugt wird, verwendet. Daher wird die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 auf den Schlupfeingriffszustand gebracht. In diesem Hinblick entspricht der Fall, in dem der Differenzialabschnitt 11 nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden kann, dem Fall, in dem das aktuelle Moment, das in den Differenzialabschnitt 11 eingegeben wird, zum Beispiel das aktuelle Motormoment T_E, den vorab eingestellten Bestimmungswert T_E1 überschreitet, wie in dem Kombinationsgebrauchsbereich A der 10 gezeigt.
Bei dieser Schlupfsteuerung und wenn der Differenzialabschnitt 11 ein Motorleistungsmoment T_E empfangt, das nicht geringer ist als das Reaktionsmoment, das von dem ersten Elektromotor M1 allein erzeugt werden kann, zum Beispiel ein Motormoment T_E, das nicht geringer ist als der vorbestimmte Wert T_E1, wie in 19 oder 20 gezeigt, wird die Schlupfmenge wie folgt verringert. Da die Reaktionskraftmangelmenge des ersten Elektromotors M1 oder das Ausgangsmoment T_E des Motors 8 steigt, wird die Schlupfmenge verringert so dass die mechanisch von der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 empfangene Reaktionskraft steigt. Das Verringern der Schlupfmenge wird ausgeführt, bis das Motorleistungsmoment beschränkt ist.
Wie oben erwähnt, ändert die Tatsache, dass die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 auf den halb eingreifenden Zustand gebracht wird, kontinuierlich das Teilungsverhältnis zwischen dem Teilungsanteil des Reaktionsmoments, das von der Leistung des ersten Elektromotors M1 erzeugt wird, und dem Teilungsanteil des Reaktionsmoments, das von der Schlupfsteuerung der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 erzeugt wird. Obwohl diese Teilungsverhältnisänderungssteuerung ausgeführt werden kann, wenn der Reaktionskraftmangel des ersten Elektromotors M1 während des Fahrzeugstartens auftritt, kann er auch in einem vorhergehenden Stadium vor dem Auftreten des Reaktionskraftmangels des ersten Elektromotors M1 ausgeführt werden, zum Beispiel ab dem Beginn einer Beschleunigungsoperation. In diesem Fall wird jeder Einfluss, der durch die Diskontinuität aufgrund des Reaktionsmoments am Anfang des halben Eingreifens verursacht wird, eliminiert.
Wenn die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in dem Differenzialabschnitt 11 auf den halb eingreifenden Zustand gebracht wird, wird die Leistung B mechanisch auf das Übertragungsorgan 18 durch die halb eingreifende Umschaltkupplung C0 oder halb eingreifende Umschaltbremse B0 übertragen, wird dann zu der Leistung A, die elektrisch von dem ersten Elektromotor M1 zu dem zweiten Elektromotor M2 über den elektrischen Weg übertragen wird, hinzugefügt und dann ausgegeben. Das Umschaltsteuermittel 50 bringt die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 auf den halb eingreifenden Zustand, so dass die Motorleistung, die zum Erfüllen der Zielleistung erforderlich ist, von dem Ausgang PA, der elektrisch übertragen wird, und dem Ausgang PB, der mechanisch übertragen wird, bereitgestellt werden kann. Durch Ändern des halb eingreifenden Zustands der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0, das heißt durch Ändern der Momentkapazität in dem halb eingreifenden Zustand, wird die Übertragungskraftrate (Verhältnis) zwischen dem elektrisch übertragenen Ausgang PA und dem mechanisch übertragenen Ausgang PB geändert.
10 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem der kontinuierlich variable Steuerbereich (Differenzialbereich) und der schrittweise variable Steuerbereich (verriegelter Bereich), die in 6 und 7 gezeigt sind, auf der zweiten dimensionalen Koordinate mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Motormoment als Parameter neu geschrieben werden. Ein hohes Moment, das durch die schraffierte Zone in 10, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht größer ist als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2, und in der das erforderliche Motormoment T_E den vorbestimmten Wert T_E1 überschreitet, gezeigt wird, entspricht einer Zone A, in der der Differenzialabschnitt 11 nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden kann. Das ergibt sich daraus, dass der Differenzialabschnitt 11 in dem kontinuierlichen variablen Schaltzustand gehalten wird und dem Abwürgen des Motors vorgebeugt wird.
In dieser Zone A und auch wenn das Motormoment T_E, das nicht kleiner ist als der vorbestimmte Wert T_E1, in den Differenzialabschnitt 11 eingegeben wird, kann der Differenzialabschnitt 11 aufgrund des eigentlichen Motorstartens nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) ursprünglich umgeschaltet werden. Wenn die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 daher von dem Umschaltsteuermittel 50 in den halb eingreifenden Zustand gebracht werden, werden das Reaktionsmoment, das durch den ersten Elektromotor M1 erzielt wird, und das Reaktionsmoment, das durch die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0, die beide halb eingreifen, erzielt wird, gemeinsam verwendet. Das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E wird daher erzeugt (beide verwendeten Bereiche A).
Ein hohes Moment, gezeigt von der Netzzone in 10, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit V die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2 überschreitet, und in der das erforderliche Motormoment T_E den vorbestimmten Wert T_E1 überschreitet, entspricht einem Bereich B, in dem der Differenzialabschnitt 11 auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden kann.
19 und 20 zeigen die Beziehung zwischen der Schlupfmenge der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0, die die Reaktionskraft verringert, die von dem ersten Elektromotor M1 getragen wird, und die Reaktionskraftmangelmenge des ersten Elektromotors M1 (Reaktionskraft die definiert wird durch (tatsächlich angelegte Reaktionskraft) – (durch Nennkapazität bestimmte Reaktionskraft)) und das Motorantriebsmoment T_E. Das Antriebsmoment T_E des Motors 8, das der Reaktionskraft entspricht, die an den ersten Elektromotor M1 angelegt wird, entspricht der Reaktionskraftmangelmenge des ersten Elektromotors M1. Das Momentlimit des ersten Elektromotors M1, das das Reaktionsmomentlimit ist, das zuvor basierend auf seinem Nennwert definiert wurde, zum Beispiel aktuell, wird vorab experimental erzielt.
Das Umschaltsteuermittel 50 erzeugt Reaktionskraft gegen das Motormoment T_E, indem das Reaktionsmoment, das von dem ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, und das Reaktionsmoment, das von der halb eingreifenden Umschaltkupplung C0 oder der halb eingreifenden Umschaltbremse B0 erzeugt wird, verwendet wird. Das hohe Antriebsmoment T_E des Motors 8 verursacht jedoch Mangel für das Reaktionsmoment. Es kann sich ein Problem, wie zum Beispiel ein Abwürgen des Motors ergeben, wenn die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in diesem Zustand zum Eingreifen gebracht wird. Angesichts dieser Situation und während das Antriebsmoment des Motors 8 beschränkt ist, wird der Mangel an erforderlicher Antriebskraft durch die Leistung aus dem zweiten Elektromotor M2 unterstützt.
Zusätzlich zu der oben genannten Funktion führt das Bestimmungsmittel 184 „der Reaktionskraft im Bereich" das folgende Bestimmen aus, wenn die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 von dem Umschaltsteuermittel 50 auf den halb eingreifenden Zustand gebracht wird. Es wird daher bestimmt, ob das aktuelle Moment, das in den Differenzialabschnitt 11 eingegeben wird, zum Beispiel das aktuelle Motormoment T_E, das Gesamtreaktionsmoment T_TC überschreitet, das aus dem Reaktionsmomentlimit des ersten Elektromotors M1 und dem Reaktionsmomentlimit der halb eingreifenden Umschaltkupplung C0 oder der halb eingreifenden Umschaltbremse B0 besteht. Das erfolgt aufgrund der Tatsache, dass das Gesamtreaktionsmoment T_TC den Bereich definiert, in dem das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E getragen werden kann.
Wenn das Bestimmungsmittel 184 „der Reaktionskraft im Bereich" bestimmt, dass das aktuelle Reaktionsmoment T_E den Bereich überschreitet, der von dem Gesamtreaktionsmoment T_TC getragen werden kann, bringt das Reaktionskraftsteuermittel 178 oder das Umschaltsteuermittel (Schlupfsteuermittel) 50, das davon einen Befehl empfängt, die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 auf den komplett eingreifenden Zustand. Basierend auf der oben erwähnten Bestimmung durch das Bestimmungsmittel 184 „der Reaktionskraft im Bereich", beschränkt das Eingabemomentbeschränkungsmittel 185 das Motormoment T_E, das heißt das Eingabemoment T_INS, das in den Differenzialabschnitt 11 eingegeben wird, um ein solches Überschreiten zu vermeiden.
Das Eingabemomentbeschränkungsmittel 185 dient als ein Motormomentbeschränkungsmittel, das das Motormoment T_E beschränkt, das in den Differenzialabschnitt 11 als Eingabemoment T_INS eingegeben wird. Das Motormoment T_E wird daher so gesteuert, dass es das Gesamtreaktionsmoment T_TC des Reaktionsmoments, das vom ersten Elektromotor M1 bereitgestellt wird, und des Reaktionsmoments, das von der halb eingreifenden Umschaltkupplung C0 oder der halb eingreifenden Umschaltbremse 130 bereitgestellt wird, nicht überschreitet. Das Eingabemomentbeschränkungsmittel 185 gibt zu dem Hybridsteuermittel 52 einen Befehl aus, der das Motormoment T_E so beschränkt, dass es nicht größer ist als das Gesamtreaktionsmoment T_TC.
Das Eingabemomentbeschränkungsmittel 185 gibt zu dem Hybridsteuermittel 52 den Befehl aus, der ein Steigern des Motormoments T_E auf nicht weniger als das Limit unterdrückt, das von dem Gesamtreaktionsmoment T_TC getragen werden kann. Zusätzlich zu der oben genannten Funktion stellt das Hybridsteuermittel 52 ungeachtet irgendeines Gaspedaldruckbetriebs zu dem Motorleistungssteuergerät 43 einen Befehl aus, der das Öffnen des elektronischen Drosselventils 96 verkleinert, eine Kraftstoffzufuhrmenge durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 98 verringert, oder den Winkel des Zündungstimings des Motors 8 gemäß dem Befehl durch das Eingabemomentbeschränkungsmittel 185 durch die Zündungsvorrichtung 99 verzögert. Der Befehl wird allein oder kombiniert mit anderen Befehlen ausgegeben, um das Motormoment T_E zu beschränken, so dass es das Gesamtreaktionsmoment T_TC nicht überschreitet.
21 zeigt ein Beispiel der Ausgangscharakteristik des Motormoments T_E für eine Gaspedalbedienmenge (Gaspedalöffnung) θ_ACC. Der Bereich mit hohem Moment, der von dem diagonal schattierten Bereich in 21 gezeigt ist, ist der, in dem das erforderliche Motormoment T_E das oben genannte Gesamtreaktionsmoment T_TC überschreitet, wenn das Gaspedal auf nicht weniger als die Gaspedalöffnung θ_ACC1 gedrückt wird. Der Bereich mit hohem Moment entspricht dem beschränkten Bereich C, in dem das Motormoment T_E beschränkt ist, so dass es das Gesamtreaktionsmoment T_TC nicht überschreitet, indem das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E, das sowohl von dem ersten Elektromotor M1 als auch der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 erzeugt wird, berücksichtigt wird.
Das Motorstartbestimmungsmittel 186 bestimmt, ob sich das Fahrzeug in einem Start- oder Betriebszustand befindet. Das Bestimmen erfolgt basierend darauf, dass eine aktuelle Gaspedalöffnung θ_ACC (%) nicht kleiner ist als eine vorab eingestellte Startbestimmungsöffnung θ1, und dass eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V (km/h) nicht größer ist als ein zuvor bestimmter Startbestimmungs-Fahrzeugsgeschwindigkeitswert V1. Das Schlupfaktivierungs-/Deaktivierungsbestimmungsmittel 188 bestimmt, ob die halb eingreifende (Schlupfeingriff) Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0, basierend auf Steuergründen, wie zum Beispiel schrittweiser Betriebsbereich oder Temperaturgründen, wie zum Beispiel niedrige und hohe Temperatur und dergleichen, aktiviert oder deaktiviert wird. Die Startbestimmungsöffnung θ1 und der Startbestimmungs-Fahrzeuggeschwindigkeitswert V1 sind Werte, die zuvor experimental erzielt werden, um das Fahrzeugstarten oder den Fahrzeugbetrieb zu bestimmen.
Das Bestimmungsmittel 184 „der Reaktionskraft im Bereich" kann bestimmen, dass ein Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E, das dem aktuellen erforderlichen Antriebsmoment entspricht, den Bereich überschreitet, der sogar von dem Gesamtreaktionsmoment T_TC getragen werden kann, das auch dem Reaktionsmomentlimit, das von der elektrischen Kapazität (das heißt Momentkapazität) des ersten Elektromotors M1 gesetzt wird, und dem Reaktionsmomentlimit, das von dem Halbeingriff der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 gesetzt wird, besteht. In diesem Fall berechnet das Unterstützungsmengenberechnungsmittel 190 eine Verringerung des Motormoments T_E, das durch das Eingabemomentbeschränkungsmittel 185 beschränkt ist, als eine Unterstützungsmenge. Die Unterstützungsmenge kann berechnet werden, indem das aktuelle Antriebsmoment des Motors 8, beschränkt durch das Eingabemomentbeschränkungsmittel 185, von dem erforderlichen Kraftmoment des Motors 8 abgezogen wird, das der erforderlichen Antriebskraft entspricht, die basierend zum Beispiel auf einer Gaspedalöffnung θ_ACC in dem Einstellmittel 176 für erforderliche Antriebskraft berechnet wird.
Um die Unterstützungsmomentmenge zu erhöhen, die von dem Unterstützungsmengenberechnungsmittel 190 berechnet wird, führt das Momentunterstützungssteuermittel 192 eine Momentunterstützung durch den zweiten Elektromotor M2 durch. Für die Momentunterstützung wird der zweite Elektromotor M2 unter Einsatz der Ladekapazität SOC der Stromspeichervorrichtung 60 oder der Krafterzeugungsmenge des ersten Elektromotors M1 getrieben.
22 ist ein Flussdiagramm, das den Hauptteil des Steuerbetriebs der elektronischen Steuervorrichtung 40 oder den Schlupfsteuerbetrieb der Umschaltkupplung C0 oder Umschaltbremse B0 veranschaulicht. Bei hoher Last und niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der der Differenzialabschnitt 11 während des Fahrzeugstartens nicht von dem kontinuierlich variablen Schaltzustand (Differenzialaktionszustand) auf den nicht kontinuierlich variablen Schaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet wird, wird diese Sequenz wiederholt ausgeführt, zum Beispiel in einer sehr kurzen Zykluszeit in dem Bereich von etwa einigen Millisekunden bis einigen Zehnern Millisekunden.
Zuerst wird im Schritt SB1 bestimmt, ob eine aktuelle Gaspedalöffnung θ_ACC(%) nicht größer oder kleiner ist als zum Beispiel die zuvor eingestellte Startbestimmungsöffnung θ1. Wenn in diesem Schritt SB1 NEIN bestimmt wird, endet dieses Hilfsprogramm. Wenn JA bestimmt wird, ob nun die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V (km/h) größer oder kleiner ist als der vorab eingestellte Startbestimmungs-Fahrzeuggeschwindigkeitswert V1, wird in Schritt SB2 bestimmt. Diese Schritte SB1 und SB2 entsprechen dem Fahrzeugstartbestimmungsmittel 186.
Wenn im Schritt SB2 NEIN bestimmt wird, befindet sich das Fahrzeug nicht in dem Startzustand, und die Umschaltkupplung C0 wird in Schritt SB3, der dem Umschaltsteuermittel 50 entspricht, gesteuert, um auf den komplett eingreifenden Zustand (verriegelter Zustand) in Schritt SB3 gebracht zu werden. Wenn in dem Schritt SB2 umgekehrt JA bestimmt wird, wird in Schritt SB4, der dem Schlupfaktivierung-/Deaktivienmgsbestimmungsmittel 188 entspricht, basierend auf Steuerbedingungen oder Öltemperatur bestimmt, ob die Schlupfsteuerung der Umschaltkupplung C0 aktiviert oder deaktiviert ist. Wenn in diesem Schritt SB4 NEIN bestimmt wird, ist das Antriebsmoment T_E des Motors 8 auf nicht mehr als das Reaktionsmoment T_E1 beschränkt, das entsprechend dem Antriebsmoment T_E des Motors 8 in Schritt SB5, der dem Eingabemomentbeschränkungsmittel 185 entspricht, erzeugt wird.
Wenn in Schritt SB4 umgekehrt JA bestimmt wird, wenn der Differenzialabschnitt 11 während des Fahrzeugmotorstartens oder Motorbetriebs nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Umschaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden kann, wird die Schlupfsteuerung für die Umschaltkupplung C0 in Schritt SB6, der dem Umschaltsteuermittel (Schlupfsteuermittel) 50 entspricht, ausgeführt. Der Zustand, in dem der Differenzialabschnitt 11 nicht auf den verriegelten Zustand umgeschaltet werden kann, entspricht einem Fall, in dem das aktuelle in den Differenzialabschnitt 11 eingegebene Moment, zum Beispiel das aktuelle Motormoment T_E den zuvor festgelegten Bestimmungswert T_E1 überschreitet, wie in dem Kombinationsgebrauchsbereich A der 10 gezeigt. Die Schlupfsteuerung für die Umschaltkupplung C0 wird ausgeführt, um ein Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E zu erzeugen, indem das Reaktionsmoment, das von dem ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, und das Reaktionsmoment, das von der halb eingreifenden Umschaltkupplung C0 oder der halb eingreifenden Umschaltbremse B0 erzeugt wird, verwendet wird.
Wenn das Motormoment T_E durch das Eingabemomentbeschränkungsmittel 185 beschränkt wird, wird danach in Schritt SB7, der dem Motorunterstützungssteuermittel 192 entspricht, die Momentunterstützung durch den zweiten Elektromotor M2 ausgeführt, so dass die Momentsteigerung durch die Unterstützungsmomentmenge erhöht wird, die einer Verringerung in dem beschränkten Motormoment T_E entspricht. Die Momentunterstützung wird daher ausgeführt, wenn das Reaktionsmoment gegen das Motormoment T_E, das dem aktuell erforderlichen Antriebsmoment entspricht, den Bereich überschreitet, der von dem Gesamtreaktionsmoment T_TC getragen werden kann, das aus den Reaktionsmomentlimits besteht, die jeweils durch die elektrische Kapazität (das heißt Momentkapazität) des ersten Elektromotors und durch die halb eingreifende Umschaltkupplung C0 oder die halb eingreifende Umschaltbremse B0 eingestellt werden. Dazu wird der zweite Elektromotor M2 unter Einsatz der Ladekapazität SOC der Stromspeichervorrichtung 60 oder der Krafterzeugungsmenge des ersten Elektromotors M1 angetrieben.
In einer Zeitspanne von dem Zeitpunkt t₁ zu dem Zeitpunkt t₂, die in 23 gezeigt ist, und nach dem Fahrzeugstarten durch Drücken des Gaspedals, steigen die Drehzahl N_E des Motors 8, das Antriebsmoment T_E des Motors 8 und die Drehzahl des ersten Elektromotors M1. Der Zeitpunkt t₂ zeigt den Zustand, in dem das Antriebsmoment T_E das Reaktionskraftlimit erreicht, das heißt den Bestimmungswert T_E1 des ersten Elektromotors M1, wobei der Differenzialabschnitt 11 von dem nicht verriegelten Zustand auf den verriegelten Zustand (inklusive den Schlupfzustand) umgeschaltet wird. Dann wird das Reaktionsmoment durch Starten und Ausführen der Schlupfsteuerung der Umschaltkupplung C0 von dem halb eingreifenden Moment der Umschaltkupplung C0 getragen, so dass das Motormoment T_E steigt und das Reaktionsmomentlimit des ersten Elektromotors M1 überschreitet. Aufgrund des Überschreitens des Motormoments T_E über das Gesamtreaktionsmoment T_TC hinaus, wird die Momentunterstützung durch den zweiten Elektromotor M2 von dem Zeitpunkt t₂ zu dem Zeitpunkt t₄ ausgeführt.
Wie oben angegeben, führt bei dieser Ausführungsform, wenn der Differenzialabschnitt 11 in dem Differenzialzustand ist, das Reaktionskraftsteuermittel 178 die Reaktionskraftsteuerung gegen das Antriebsmoment des Motors 8 durch die Leistungsteuerung, die die Leistung des ersten Elektromotors M1 steuert, aus, und durch die Schlupfsteuerung, die die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 (Eingriffsvorrichtung) in den Schlupfeingriffszustand bringt. Wenn zusätzlich dazu die Leistung, die in dem Übertragungsorgan 18 durch das Reaktionskraftsteuermittel 178 erzeugt wird, die Antriebskraft, die für das Fahrzeug erforderlich ist, nicht erreicht, steuert das Momentunterstützungssteuermittel 192 die Leistung des zweiten Elektromotors M2, um den Mangel auszugleichen. Die Fahrzeugbeschleunigungsleistung wird daher während des Fahrzeugstartens und dergleichen ausreichend aufrechterhalten.
Bei der vorliegenden Ausführungsform und wenn die Reaktionskraft durch die Reaktionskraftsteuerung des Reaktionskraftsteuermittels 178 niedriger ist als die Leistung des Motors 8, unterdrückt das Eingabemomentbeschränkungsmittel (Leistungsunterdrückungsmittel) 185 die Leistung des Motors 8. Der erste Elektromotor M1 und die Umschaltkupplung C0 (Eingriffsvorrichtung) werden daher daran gehindert, über ihre Momentkapazitäten hinaus verwendet zu werden. Der erste Elektromotor M1 und die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 (Eingriffsvorrichtung) werden daher entsprechend geschützt und verbessern daher ihre Dauerhaftigkeit.
Bei der vorliegenden Ausführungsform und da das Reaktionskraftsteuermittel 178 die Reaktionskraftsteuerung während des Fahrzeugstartens ausführt, ergibt sich der Vorteil, dass die Beschleunigungsbetriebsleistung während des Fahrzeugstartens ausreichend aufrechterhalten wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die Steuervorrichtung (a) die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 (Eingriffsvorrichtung), (b) das Einstellmittel 176 für die erforderliche Antriebskraft, (c) das Reaktionskraftsteuermittel 178 und (d) das Hybridsteuermittel (Leistungssteuermittel) 52 auf. Ausführlicher gesehen ist die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in dem Differenzialabschnitt (Differenzialmechanismus) 11 angeordnet, um selektiv auf den Differenzialzustand oder den nicht differenziellen Zustand umzuschalten. Das Einstellmittel 176 der erforderlichen Antriebskraft stellt die erforderliche Antriebskraft für das Fahrzeug in Abhängigkeit von der Gaspedalöffnungsgröße θ_ACC ein.
Das Reaktionskraftsteuermittel 178 führt in dem Differenzialzustand des Differenzialabschnitts 11 die Reaktionskraftsteuerung gegen die Leistung des Motors 8 unter Einsatz der Leistungssteuerung zum Steuern der Leistung des ersten Elektromotors M1 und der Schlupfsteuerung aus, um die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in den eingreifenden Zustand zu bringen und dadurch die Leistung in dem Übertra gungsorgan 18 zu erzeugen. Das Hybridsteuermittel 52 steuert die Leistung, die in dem Übertragungsorgan erzeugt wird, und die Leistung des zweiten Elektromotors M2 durch das Reaktionskraftsteuermittel, so dass die erforderliche Antriebskraft, die von dem Einstellmittel 176 für erforderliche Antriebskraft eingestellt wird, erzeugt wird.
Daher kann die Reaktionskraft gegen den Motor 8 sowohl von der Leistungsteuerung des ersten Elektromotors M1 als auch von der Schlupfsteuerung der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 getragen werden, um die Leistung für die Antriebsräder 38 zu erzeugen. Zusätzlich dazu erzeugt der zweite Elektromotor M2 die Leistung in den Antriebsrädern 38. Das Steuern dieser beiden Leistungstypen kann die Antriebskraft erzeugen, die für einen Fahrer basierend auf dem Gaspedalbetrieb gefordert wird und kann dadurch die Fahrzeugbeschleunigungsleistung aufrechterhalten.
Bei der vorliegenden Ausführungsform und weil das Hybridsteuermittel (Leistungssteuermittel) 52 die Leistungssteuerung während des Fahrzeugstartens ausführt, wird die Beschleunigungsbetriebsleistung ausreichend während des Fahrzeugstartens und seines Betriebs aufrechterhalten.
Obwohl die Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung oben unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben sind, kann die vorliegende Erfindung auch an andere Modi angewandt werden.
In den oben stehenden Ausführungsformen beschränken zum Beispiel das Eingabemomentbeschränkungsmittel 88 und 188 (Schritt S7 in 12 und Schritt SB4 in 22) das Motormoment T_E, so dass es das Gesamtreaktionsmoment T_TC nicht überschreitet, um dadurch das Eingabemoment T_INS in den Differenzialabschnitt 11 zu beschränken. Als Ersatz oder zusätzlich für das Beschränken auf dem Motormoment T_E, kann das Eingabemoment T_INS in den Differenzialabschnitt 11 jedoch durch Steigern des Moments beschränkt werden, das erforderlich ist, um Hilfsanlagen anzutreiben, die von der Leistung des Motors 8 angetrieben werden und dergleichen. In diesem Fall können Wirkungen ähnlich zu der oben stehenden Ausführungsform erzielt werden.
Bei den oben stehenden Ausführungsformen und wenn der Differenzialabschnitt 11 das Motormoment T_E empfängt, das nicht geringer ist als das Reaktionsmoment, das von dem ersten Elektromotor M1 allein erzeugt werden kann, zum Beispiel ein Motormoment T_E, das nicht geringer ist als der vorbestimmte Wert T_E1, funktioniert das Umschaltsteuermittel 50, wenn der Differenzialabschnitt 11 nicht auf den nicht kontinuierlich variablen Umschaltzustand (verriegelter Zustand) umgeschaltet werden kann. Die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 wird daher in den halb eingreifenden Zustand gebracht, so dass der Betrieb des Differenzialabschnitts 11 als die elektrische Differenzialvorrichtung beschränkt ist. Wenn der Differenzialabschnitt 11 jedoch das Motormoment T_E, das nicht geringer ist als der vorbestimmte Wert T_E1, nicht empfängt, kann die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in den halb eingreifenden Zustand gebracht werden, um den Betrieb des Differenzialabschnitts 11 als die elektrische Differenzialvorrichtung zu beschränken.
In dem kontinuierlich variablen Steuerbereich des Differenzialabschnitts 11 kann das Umschaltsteuermittel 50 daher auch die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in den halb eingreifenden Zustand bringen. Das dient zum Erzeugen des Reaktionsmoments gegen das Motormoment T_E durch Einsatz des Reaktionsmoments, das vom ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, und des Reaktionsmoments, das von der halb eingreifenden Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 erzeugt wird. Das Umschaltsteuermittel 50 kann zum Beispiel die Umschaltkupplung C0 oder die Umschaltbremse B0 in den halb eingreifenden Zustand bringen. Das dient zum Erzeugen des Reaktionsmoments gegen das Motormoment T_E durch Einsatz nur des Reaktionsmoments, das von der halb eingreifenden Umschaltkupplung C0 oder der halb eingreifenden Umschaltbremse B0 bereitgestellt wird.
Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist der Schaltmechanismus 10, 70 zum Beispiel aufgebaut, um es dem Differenzialabschnitt 11 (Kraftverteilungsmechanismus 16) zu erlauben, auf den Differenzialzustand und den nicht differenziellen Zustand umgeschaltet werden, so dass der kontinuierlich variable Umschaltzustand als das elektrisch kontinuierlich variable Übersetzungsgetriebe funktioniert und der schrittweise variable Zustand als das schrittweise variable Übersetzungsgetriebe. Das Umschalten zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltzustand und dem schrittweise variablen Schaltzustand wird jedoch als ein Modus verwendet, um den Differenzialabschnitt 11 auf den differenziellen Zustand und den nicht differenziellen Zustand zu stellen. Sogar wenn der Differenzialabschnitt 11 zum Beispiel auf den differenziellen Zustand gestellt wird, kann er eingerichtet werden, um als ein schrittweise variables Getriebe zu funktionieren, wobei sein Schaltübersetzungsverhältnis nicht in einem kontinuierlich Modus, sondern in einem schrittweisen Modus variabel gemacht wird. Mit anderen Worten fallen der Differenzialzustand/nicht differenzielle Zustand und der kontinuierlich variable Schaltzustand/schrittweise variable Schaltzustand des Schaltmechanismus 10, 70 (der Kraftverteilungsmechanismus 16) nicht unbedingt in eine Entsprechung Eins-zu-Eins, und der Schaltmechanismus 10, 70 braucht nicht unbedingt in einer Struktur ausgeführt zu werden, die das Umschalten zwischen dem schrittweise variablen Schaltzustand und dem kontinuierlich variablen Schaltzustand ermöglicht.
Bei der oben stehenden Ausführungsform werden als Kupplungsvorrichtung zum selektiven Umschalten des Kraftübertragungsweg auf den Kraft übertragenden Zustand und den Zustand mit unterbrochener Kraft die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 verwendet, was den Teil des automatischen Getriebeabschnitts 20, 72 bildet und die zwischen dem automatischen Getriebeabschnitt 20, 72 und dem Differenzialabschnitt 11 angeordnet sind. Die Kupplungsvorrichtung ist jedoch nicht unbedingt die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2, und mindestens eine Kupplungsvorrichtung, die das Umschalten des Kraftübertragungsweg auf den Kraft übertragenden Zustand und den Zustand mit unterbrochener Kraft ermöglicht, kann ausreichend verwendet werden. Eine solche Kupplungsvorrichtung kann zum Beispiel mit der Ausgangswelle 22 oder dem Drehelement in dem automatischen Getriebeabschnitt 20, 72 verbunden werden. Die Kupplungsvorrichtung bildet nicht unbedingt einen Teil des automatischen Getriebeabschnitts 20, 72 und kann unabhängig davon bereitgestellt werden.
Bei dem Kraftverteilungsmechanismus 16, der in den Ausführungsformen veranschaulicht ist, ist der erste Träger CA1 an dem Motor 8 befestigt, und das erste Sonnenrad S1 ist an dem ersten Elektromotor M1 befestigt, und das erste Hohlrad R1 ist an dem Übertragungsorgan 18 befestigt. Eine derartige Verbindungsanordnung ist jedoch nicht wesentlich, und der Motor 8, der erste Elektromotor M1 und das Übertragungsorgan 18 werden an den jeweiligen der drei Elemente CA1, S1 und R1 des ersten Planetengetriebesatzes 24 befestigt.
Obwohl in den veranschaulichten Ausführungsformen der Motor 8 direkt mit der Eingangswelle 14 verbunden ist, kann er operativ über Räder, Riemen oder dergleichen verbunden werden. Der Motor 8 und die Eingangswelle 14 sind nicht unbedingt koaxial angeordnet.
Bei den veranschaulichten Ausführungsformen sind der erste Elektromotor M1 und der zweite Elektromotor M2 koaxial zu der Antriebsgeräteingangswelle 14 angeordnet, der erste Elektromotor M1 ist an dem ersten Sonnenrad S1 befestigt, und der zweite Elektromotor M2 ist an dem Übertragungsorgan 18 befestigt. Eine solche Anordnung ist jedoch nicht wesentlich. Der erste Elektromotor M1 kann zum Beispiel an dem ersten Sonnenrad S1 über Räder, einen Riemen oder dergleichen befestigt werden, und der zweite Elektromotor M2 kann an dem Übertragungsorgan 18 befestigt werden. Zusätzlich dazu kann die vorliegende Erfindung an den Differenzialabschnitt 11 angewandt werden, der den zweiten Elektromotor M2 nicht hat, aber die Funktion des elektrischen Momentwandlers erfüllt.
Obwohl der Kraftverteilungsmechanismus 16 sowohl mit der Umschaltkupplung C0 als auch der Umschaltbremse B0 versehen ist, braucht er nicht mit beiden versehen zu werden und kann auch nur entweder mit der Umschaltkupplung C0 oder der Umschaltbremse B0 versehen werden. Obwohl die Umschaltkupplung C0 das Sonnenrad S1 und den Träger CA1 selektiv miteinander verbindet, kann sie selektiv das Sonnenrad S1 und das Hohlrad R1 miteinander verbinden, oder den Träger CA1 und das Hohlrad R1. Im Wesentlichen verbindet die Umschaltkupplung C2 ausreichend zwei beliebige der drei Elemente des ersten Planetengetriebesatzes 24.
Die Umschaltkupplung C0 wird bei der Ausführungsform eingerückt, um die Leerlaufposition „N" in dem Schaltmechanismus 10, 70 zu erstellen, die Leerlaufposition braucht jedoch nicht durch ihr Einrücken erstellt zu werden.
Die Reibungseingriffsvorrichtungen des hydraulischen Typs, wie zum Beispiel die Umschaltkupplung C0 und die Umschaltbremse B0 können eine Eingriffsvorrichtung des Magnetpulvertyps sein, des elektromagnetischen oder mechanischen Typs, wie zum Beispiel eine Pulver(Magnetpulver)-Kupplung, eine elektromagnetische Kupplung oder eine Klauenkupplung. Der zweite Elektromotor M2, der in der veranschaulichten Ausführungsform mit dem Eingangsübertragungsorgan 18 verbunden ist, kann mit der Ausgangswelle 22 oder dem Drehelement, das in dem automatischen Getriebeabschnitt 20 angeordnet ist, verbunden werden.
Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist der automatische Getriebeabschnitt 20, 72 ferner in den Kraftübertragungsweg zwischen dem Übertragungsorgan 18, das als Leistungsorgan des Differenzialabschnitts 11 dient, das der Kraftverteilungsmechanismus 16 und die Antriebsräder 38 ist, angeordnet. Eine Kraftübertragungsvorrichtung des anderen Typs, wie zum Beispiel ein kontinuierlich variables Getriebe (CVT), das eine Art des Automatikgetriebes ist, ein manuelles Getriebe des ersten Typs oder ein manuelles Getriebe des zweiten Typs kann verwendet werden. Das erste manuelle Getriebe des gut bekannten ständig eingreifenden Typs weist zwei parallele Wellen auf, und seine Gangpositionen werden automatisch durch den Auswahlring und Schaltzylinder umgeschaltet. Das zweite manuelle Getriebe des Synchroneingriffstyps ist derart aufgebaut, dass seine Gangpositionen manuell umgeschaltet werden. Andere Typen von Kraftübertragungsvorrichtung (Getriebe) können verwendet werden. Das kontinuierlich variable Getriebe (CVT) ist als Ganzes in einem schrittweise variablen Schaltzustand, indem der Kraftübertragungsmechanismus 16 auf einen Schaltzustand mit stationärer Geschwindigkeit gestellt wird. Der Begriff „schrittweise variabler Schaltzustand", der hier verwendet wird, bezieht sich auf einen Zustand, in dem die Kraftübertragung in der Hauptsache auf einen mechanischen Übertragungsweg ohne Einsatz des elektrischen Wegs verwirklicht wird.
Als eine Alternative wird festgehalten, dass die vorliegende Erfindung an das Antriebsgerät, das den automatischen Getriebeabschnitt 20, 72 nicht hat, angewandt werden kann. Wenn der automatische Getriebeabschnitt 20, 72 durch das kontinuierlich variable Getriebe (CVT) wie bei der veranschaulichten Ausführungsform gebaut wird, oder wenn kein automatischer Getriebeabschnitt 20, 72 bereitgestellt wird, wird die Kupplungsvorrichtung in dem Kraftübertragungsweg zwischen dem Übertragungsorgan 18 und dem Antriebsrad 38 für den alleinigen Gebrauch bereitgestellt. Die Kupplungsvorrichtung wird gesteuert, so dass sie einen gekoppelten Zustand oder den abgekoppelten Zustand hat, so dass der Kraftübertragungsweg auf den Kraft übertragenden Zustand oder Zustand mit unterbrochener Kraft umgeschaltet wird.
Bei der veranschaulichten Ausführungsform und während der automatische Getriebeabschnitt 20, 72 mit dem Differenzialabschnitt 11 in Serie über das Übertragungsorgan 18 verbunden ist, kann ferner eine Gegenwelle parallel zu der Eingangswelle 14 bereitgestellt werden, um zu erlauben, dass der automatische Getriebeabschnitt 20, 72 koaxial auf einer Achse der Gegenwelle angeordnet wird. In diesem Fall werden der Differenzialabschnitt 11 und der automatische Getriebeabschnitt 20, 72 miteinander in Kraftübertragungskapazität über einen Satz von Übertragungsorganen verbunden, die zum Beispiel aus einem Vorgelegeradpaar bestehen, das als das Übertragungsorgan funktioniert, aus einer Gelenkkette.
Der Kraftübertragungsmechanismus 16 in der veranschaulichten Ausführungsform kann zum Beispiel aus einem Ritzel bestehen, das von dem Motor angetrieben und gedreht wird, und einem Kegelradausgleichsgetriebesatz mit einem Paar Kegelradvorgelegen, die in das Ritzel eingreifen, das operativ mit dem ersten Elektromotor M1 und dem zweiten Elektromotor M2 verbunden ist.
Der Kraftverteilungsmechanismus 16 in der veranschaulichten Ausführungsform, der aus einer gepaarten Planetengetriebeeinheit besteht, kann aus zwei oder mehreren Paaren Planetengetriebeeinheiten bestehen, um in dem nicht differenziellen Zustand (Zustand mit feststehender Geschwindigkeit) als das Getriebe zu funktionieren, das drei oder mehr Gangpositionen hat. Die Planetengetriebeeinheit ist nicht auf den Typ mit einem Ritzel beschränkt, sondern kann zum Doppelritzeltyp gehören.
Die Umschaltvorrichtung 46 in der veranschaulichten Ausführungsform hat den Schalthebel 48, der zu handhaben ist, um eine von mehreren Schaltpositionen auszuwählen. An Stelle eines solchen Schalthebels 48 kann der folgende Umschalter oder die folgende Vorrichtung verwendet werden. Ein Umschalter, der aus einem Druckschalter und einem Schiebeschalter besteht und auf eine von mehreren Schaltpositionen gestellt wird; eine Vorrichtung, die auf eine von mehreren Schaltpositionen als Reaktion nicht auf die manuelle Bedienung, sondern auf die Stimme des Fahrers gestellt wird; und eine Vorrichtung, die auf eine von mehreren Schaltpositionen als Reaktion auf das Bedienen mit dem Fuß gestellt wird, kann verwendet werden.
Bei der veranschaulichten Ausführungsform wird der Schaltbereich durch Betätigen des Schalthebels 48 auf die Position „M" erstellt, aber die Schaltposition, das heißt die Gangposition kann durch Stellen des Schaltschritts, der der maximale Geschwindigkeitsschritt für jeden Schaltbereich ist, erstellt werden. In diesem Fall wird in dem automatischen Getriebeabschnitt 20, 72 die Schaltposition zum Ausführen der Schaltaktion umgeschaltet. Wenn das manuelle Betätigen des Schalthebels 48 auf die Hochschaltposition „+" und die Herunterschaltposition „–" in der Position „M" ausgeführt wird, wird eine der Gangpositionen vom ersten bis zum vierten Gang durch Betätigen des Schalthebels 48 in dem automatischen Getriebeabschnitt 20 eingestellt.
Der Umschalter 44 in der veranschaulichten Ausführungsform ist ein Wippschalter. Schalter, die selektiv auf den kontinuierlich variablen Umschaltbetrieb (Differenzialzustand) und den schrittweise variablen Schaltbetrieb (nicht differenzieller Zustand) umgeschaltet werden können, können jedoch verwendet werden. Zum Beispiel ein Druckschalter; zwei Druckschalter, die den Zustand selektiv gedrückt halten können; ein Hebelschalter; ein Schiebeschalter können bereitgestellt werden. Zusätzlich zu dem Umschalter 44 mit einer neutralen Position, kann ein Umschalter bereitgestellt werden, der zwei Schaltpositionen hat, um den ausgewählten Zustand gültig oder ungültig zu machen, unabhängig von dem Umschalter 44. Stattdessen oder zusätzlich zu dem Umschalter 44 können die folgenden Vorrichtungen verwendet werden. Vorrichtungen, die selektiv auf den kontinuierlich variablen Umschaltbetrieb (Differenzialzustand) und den schrittweise variablen Umschaltbetrieb (nicht differenzieller Zustand) als Reaktion nicht auf die manuelle Betätigung sondern auf die Stimme des Fahrers umgeschaltet werden, und die Vorrichtung, die durch Bedienen mit dem Fuß umgeschaltet wird, kann verwendet werden.
Es ist klar, dass oben eine bloße Veranschaulichung der Ausführungsformen gegeben wird, und dass die vorliegende Erfindung daher in verschiedenen abgeänderten oder verbesserten Modi basierend auf der Kenntnis des Fachmanns in diesem technischen Gebiet ausgeführt werden kann.
Zusammenfassung
Steuervorrichtung für Fahrzeugantriebsgerät
Die Erfindung betrifft in einem Fahrzeugantriebsgerät, das einen Differenzialmechanismus aufweist, der eine Differenzialaktion ausführt, eine Steuervorrichtung, die die Größe des Antriebsgeräts klein machen, den Kraftstoffverbrauch verbessern und ein Antriebsmoment erhöhen kann. Ein Schaltmechanismus 10 kann auf einen kontinuierlich variablen Umschaltzustand und einen schrittweise variablen Schaltzustand durch eine Umschaltkupplung C0 oder eine Umschaltbremse B0 umgeschaltet werden. Das Antriebsgerät hat sowohl den Vorteil, dass es eine Kraftstoffverbrauchseffizienz eines Umschaltabschnitts aufweist, der ein Schaltverhältnis elektrisch ändert, und eine hohe Übertragungseffizienz einer Übertragungsvorrichtung des Getriebetyps, die Kraft mechanisch überträgt. Indem das Umschaltsteuermittel 50 die Umschaltkupplung C0 während eines Motorstartens/Motorbetriebs in einen Halbeingriffszustand bringt, während es dem Differenzialabschnitt 11 gestattet ist, als das elektrisch gesteuerte kontinuierlich variable Getriebe zu funktionieren, wird eine Reaktionskraft gegen ein Motormoment TE von der halb eingreifenden Umschaltkupplung C0 erzeugt. Das Motormoment, das nicht geringer ist als das Moment, das von dem ersten Elektromotor M1 getragen werden kann, kann daher in den Differenzialabschnitt 11 eingegeben werden, so dass das Antriebsmoment erhöht wird.

8: Motor
10, 70: Schaltmechanismus (Antriebsgerät)
11: Differenzialabschnitt (kontinuierlich variabler Übersetzungsgetriebeabschnitt)
16: Kraftverteilungsmechanismus (Differenzialmechanismus)
18: Übertragungsorgan
38: Antriebsrad
40: elektronische Steuervorrichtung (Steuervorrichtung)
50: Umschaltsteuermittel (Differenzialaktionsbeschränkungsmittel)
52: Hybridsteuermittel (Leistungssteuermittel)
88: Eingangsmomentbeschränkungsmittel (Motormomentbeschränkungsmittel)
M1: erster Elektromotor
M2: zweiter Elektromotor
C0: Umschaltkupplung (Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung, Eingriffsvorrichtung)
B0: Umschaltbremse (Differenzialbeschränkungsvorrichtung, Eingriffsvorrichtung
176: Mittel zum Einstellen der erforderlichen Antriebskraft
178: Reaktionskraftsteuermittel
188: Eingangsmomentbeschränkungsmittel (Motorleistungsunterdrückungsmittel)
192: Momentunterstützungssteuermittel

Claims

Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgerät, wobei das Fahrzeugantriebsgerät einen kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt aufweist, der einen Differenzialmechanismus hat, um Motorleistung zu einem ersten Elektromotor und einem Übertragungsorgan zu verteilen, und einen zweiten Elektromotor, der auf einem Kraftübertragungsweg von dem Übertragungsorgan zu den Antriebsrädern angeordnet ist, das als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Getriebe betrieben werden kann, wobei die Steuervorrichtung Folgendes aufweist: eine Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung, die in einem Differenzialmechanismus angeordnet ist und die Differenzialaktion des Differenzialmechanismus beschränkt, um den Betrieb des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Getriebe zu beschränken, und ein Differenzialaktionsbeschränkungsmittel, das während des Motorbetriebs, der einen Motor als eine Antriebsquelle verwendet, den Halbübertragungskapazitätszustand, der Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung beim Beschränken des Betriebs des kontinuierlich variablen Getriebeabschnitts als ein elektrisch betriebenes kontinuierlich variables Getriebe ändert.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugsantriebsgeräts nach Anspruch 1, wobei die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung eine Eingriffsvorrichtung ist, und das Differenzialaktionsbeschränkungsmittel die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung auf einen Halbeingriffszustand bringt, um das Verhältnis zwischen der von dem ersten Elektromotor zu dem zweien Elektromotor in dem kontinuierlich variablen Getriebeabschnitt elektrisch übertragenen Leistung und der mechanisch zu dem Übertragungsorgan in dem kontinuierlich variablen Übertragungsabschnitt übertragenen Leistung zu ändern.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugsantriebsgeräts, wobei das Fahrzeugantriebsgerät einen Differenzialabschnitt aufweist, der einen Differenzialmechanismus zum Verteilen der Motorleistung zu einem ersten Elektromotor und einem Übertragungsorgan aufweist, und wobei ein zweiter Elektromotor auf einem Kraftübertragungsweg von dem Übertragungsorgan zu Antriebsrädern als elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung betrieben werden kann, wobei die Steuervorrichtung Folgendes aufweist: eine Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung, die auf dem Differenzialmechanismus angeordnet ist und die Differenzialaktion des Differenzialmechanismus beschränkt, um den Betrieb des Differenzialabschnitts als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung zu beschränken, und ein Differenzialaktionsbeschränkungsmittel, das während des Fahrzeugmotorbetriebs, der den Motor als eine Antriebsquelle verwendet, den Halbübertragungskapazitätszustand der Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung beim Beschränken des Betriebs des Differenzialabschnitts als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung ändert.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts nach Anspruch 3, wobei die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung eine Eingriffsvorrichtung ist, und das Differenzialaktionsbeschränkungsmittel die Differenzialaktionsbeschränkungsvorrichtung auf einen Halbeingriffszustand bringt, um das Verhältnis zwischen der Leistung, die elektrisch von dem ersten Elektromotor zu dem zweiten Elektromotor in dem Differenzialabschnitt übertragen wird, und der Leistung, die mechanisch zu dem Übertragungsorgan in dem Differenzialabschnitt übertragen wird, zu ändern.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts, wobei das Fahrzeugantriebsgerät einen Differenzialabschnitt aufweist, der einen Elektromotor und einen Differenzialmechanismus enthält, und wobei der Elekt romotor Reaktionsmoment erzeugt, das dem Motorantriebsmoment entspricht, das in den Differenzialmechanismus eingegeben wird, um als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung zu funktionieren, wobei die Steuervorrichtung Folgendes aufweist: eine Eingriffsvorrichtung, die in dem Differenzialmechanismus angeordnet ist und die Differenzialaktion des Differenzialmechanismus beschränkt, um den Betrieb des Differenzialabschnitts als eine elektrisch betriebene Differenzialvorrichtung zu beschränken, und ein Differenzialaktionsbeschränkungsmittel, das beim Beschränken des Betriebs des Differenzialabschnitts als die elektrische Differenzialvorrichtung während des Fahrzeugmotorbetriebs, der einen Motor als eine Antriebsquelle verwendet, die Eingriffsvorrichtung in den Halbeingriffszustand bringt und Reaktionsmoment, das dem Motorantriebsmoment mit dem Gesamtmoment, das von dem Elektromotor und dem Halbeingriffsmoment der Eingriffsvorrichtung erzeugt wird, erzeugt.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts nach Anspruch 5, wobei das Differenzialaktionsbeschränkungsmittel den Betrieb des Differenzialabschnitts als eine elektrische Differenzialvorrichtung beschränkt, wenn der Differenzialmechanismus Motorantriebsmoment empfängt, das nicht geringer ist als das Reaktionsmoment, das von dem Elektromotor allein erzeugt werden kann.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Differenzialaktionsbeschränkungsmittel den Betrieb des Differenzialabschnitts als eine elektrische Differenzialvorrichtung während eines Fahrzeugmotorstarts, der den Motor des Fahrzeugs als eine Antriebsquelle verwendet, beschränkt.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts nach einem der Ansprüche 5 bis 7, das ferner ein Motormomentbeschränkungsmittel aufweist, das das Motorantriebsmoment basierend auf dem Reaktionsmoment beschränkt, das von dem Elektromotor und der Eingriffsvorrichtung, die auf ihren Halbeingriffszustand gesetzt ist, beschränkt.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts, wobei das Fahrzeugantriebsgerät einen Differenzialmechanismus zum Verteilen von Motorleistung zu einem ersten Elektromotor und einem Übertragungsorgan und einem zweiten Elektromotor, der operativ mit Antriebsrädern verbunden ist, aufweist, wobei die Steuervorrichtung Folgendes aufweist: eine Eingriffsvorrichtung, die in dem Differenzialmechanismus angeordnet ist und selektiv den Differenzialmechanismus zwischen einem Differenzialzustand und einem nicht differenziellen Zustand umschaltet; ein Reaktionskraftsteuermittel, das in dem Differenzialzustand des Differenzialmechanismus eine Reaktionskraftsteuerung gegen die Motorleistung durch eine Leistungssteuerung ausführt, die die Leistung des ersten Elektromotors steuert, und eine Schlupfsteuerung, die die Eingriffsvorrichtung in einen Schlupfeingriffszustand bringt, um das Übertragungsorgan zu veranlassen, Leistung zu erzeugen, und ein Teilungsverhältnisänderungsmittel, das ein Teilungsverhältnis zwischen einem Teilungsanteil des Reaktionsmoments, der von der Leistung des ersten Elektromotors gesteuert wird, und einem Teilungsanteil des Reaktionsmoments, das von der Schlupfsteuerung der Eingriffsvorrichtung gesteuert wird, ändert.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts nach Anspruch 9, wobei das Teilungsverhältnisänderungsmittel das Teilungsverhältnis durch Steuern des Schlupfbetrags der Eingriffsvorrichtung ändert.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts nach Anspruch 9 oder 10, die ferner ein Momentunterstützungsteuermittel aufweist, das, wenn die Leistung, die in dem Übertragungsorgan durch das Reaktionsmoment, das von der Leistung des ersten Elektromotors verursacht wird, und das Reaktionsmoment, das von der Schlupfsteuerung der Eingriffsvorrichtung erzeugt wird, die Antriebskraft nicht erreichen, die für das Fahrzeug erforderlich ist, die Leistung des zweiten Elektromotors steuert, um den Mangel auszugleichen.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts nach einem der Ansprüche 9 bis 11, die ferner ein Leistungsunterdrückungsmittel aufweist, das, wenn die Reaktionskraftkapazität, die von der Reaktionskraftsteuerung des Reaktionskraftsteuermittels erzeugt werden kann, die Motorleistung verfehlt, die Motorleistung unterdrückt.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das Reaktionskraftsteuermittel die Reaktionskraftsteuerung während des Startens des Fahrzeugs ausführt.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts, wobei das Fahrzeugantriebsgerät einen Differenzialmechanismus zum Verteilen von Motorleistung zu einem ersten Elektromotor und einem Übertragungsorgan und einen zweiten Elektromotor, der operativ mit Antriebsrädern verbunden ist, aufweist, wobei die Steuervorrichtung Folgendes aufweist: eine Eingriffsvorrichtung, die in dem Differenzialmechanismus angeordnet ist und den Differenzialmechanismus selektiv zwischen einem Differenzialzustand und einem nicht differenziellen Zustand umschaltet, ein Einstellmittel für die erforderliche Antriebskraft, das eine erforderliche Antriebskraft einstellt, die für ein Fahrzeug gemäß einer Gaspedalöffnungsgröße erforderlich ist, ein Reaktionskraftsteuermittel, das in dem Differenzialzustand des Differenzialmechanismus eine Reaktionskraftsteuerung gegen die Motorleistung durch eine Leistungssteuerung ausführt, die die Leistung des ersten Elektromotors steuert, und eine Schlupfsteuerung, die die Eingriffsvorrichtung in einen Schlupfeingriffs zustand bringt, um das Übertragungsorgan zu veranlassen, Leistung zu erzeugen, und ein Leistungssteuermittel, das die Leistung steuert, die in dem Übertragungsorgan durch das Reaktionskraftsteuermittel erzeugt wird und die Leistung des zweiten Elektromotors steuert, um die erforderliche Antriebskraft zu erzeugen, die von dem Einstellmittel der erforderlichen Antriebskraft eingestellt wird.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts nach Anspruch 14, wobei das Leistungsteuermittel die Leistungssteuerung während des Startens des Fahrzeugs ausführt.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei das Reaktionskraftsteuermittel die Schlupfsteuerung startet, die die Eingriffsvorrichtung in den Schlupfeingriffszustand bringt, wenn das Motorantriebsmoment einen Umschaltbestimmungswert des Reaktionsmoments, das von dem ersten Elektromotor getragen werden kann, überschreitet.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts nach Anspruch 16, wobei das Reaktionskraftsteuermittel eine Schlupfmenge der Eingriffsvorrichtung verringert, wenn eine Reaktionskraftmangelmenge des ersten Elektromotors M1 steigt.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts nach Anspruch 16, wobei das Reaktionskraftsteuermittel eine Schlupfmenge der Eingriffsvorrichtung verringert, während das Motormoment zunimmt.
Steuervorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 18, wobei das Reaktionskraftsteuermittel die Eingriffsvorrichtung in einen kompletten Eingriffszustand bringt, wenn das Motorantriebsmoment das Gesamtreaktionsmoment, das die Summe der Reaktionskraft, die von dem ersten Elektromotor getragen wird, und der Reaktionskraft, die von der Eingriffsvorrichtung getragen wird, ist, überschreitet.