DE112007002558B4 - Leistungsabgabevorrichtung und Hybridfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Leistungsabgabevorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie Leistung zu einer Antriebswelle (60) abgibt, wobei die Leistungsabgabevorrichtung Folgendes aufweist: eine Brennkraftmaschine (22); einen ersten Motor (MG2), der zur Leistungseingabe und -abgabe aufgebaut ist; einen zweiten Motor (MG1), der zur Leistungseingabe und -abgabe aufgebaut ist; einen Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus (40), der so konfiguriert ist, dass er ein mit einer Drehwelle (55) des ersten Motors (MG2) verbindendes erstes Element (42), ein mit einer Drehwelle (45) des zweiten Motors (MG1) verbindendes zweites Element (41) und ein mit einer Kraftmaschinenwelle (26) der Brennkraftmaschine (22) verbindendes drittes Element (44) aufweist und der so angeordnet ist, dass er gegenseitige Differenzialdrehungen der drei Elemente erlaubt; gekennzeichnet durch eine Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe, die so aufgebaut ist, dass sie Folgendes aufweist: eine Getriebewelle (93), eine erste Verbindungsvorrichtung (C1), die dazu angeordnet ist, das erste Element (42) und das zweite Element (41) des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus (40) wahlweise mit der Getriebewelle (93) zu verbinden, einen an der Getriebewelle (93) angeschlossenen Geschwindigkeitsänderungsmechanismus (94), der ein Abgabeelement (98) und ein Eingabeelement (95) hat und der dazu konfiguriert ist, die Geschwindigkeit der von der Getriebewelle (93) in das Eingabeelement (95) ...

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leistungsabgabevorrichtung, die dazu konfiguriert ist, Leistung zu einer Antriebswelle abzugeben, sowie auf ein mit einer solchen Leistungsabgabevorrichtung ausgestattetes Hybridfahrzeug.
  • Gemäß einem Vorschlag weist ein Aufbau der Leistungsabgabevorrichtung eine Brennkraftmaschine, zwei Motoren, einen Planetengetriebesatz der Ravigneaux-Bauart, und ein Getriebe der Bauart mit parallelen Wellen auf, das so angeordnet ist, dass es wahlweise zwei Abgabeelemente des Planetengetriebemechanismus mit einer Abgabewelle verbindet (siehe beispielsweise Patentdruckschrift 1). Gemäß einem anderen Vorschlag hat ein Aufbau der Leistungsabgabevorrichtung einen Planetengetriebemechanismus einschließlich eines mit einer Brennkraftmaschine verbundenen Eingangselements und zwei Abgabeelementen, sowie ein Getriebe der Wellenbauweise einschließlich einer mit den jeweiligen Abgabeelementen des Planetengetriebemechanismus verbundenen Vorgelegewelle (siehe beispielsweise Patentdruckschrift 2). Bei der Leistungsabgabevorrichtung gemäß diesem vorgeschlagenen Aufbau sind die beiden Abgabeelemente des Planetengetriebemechanismus jeweils an den Innenumfängen entsprechender Rotoren in einem elektrischen Antriebssystem befestigt. Ein herkömmlich bekannter Aufbau der Leistungsabgabevorrichtung hat einen Leistungsverteilungsmechanismus einschließlich eines mit einer Brennkraftmaschine verbundenen Eingabeelements, ein mit einem ersten Motor-Generator verbundenes Reaktionskraftelement und ein mit einem zweiten Motor-Generator verbundenes Abgabeelement sowie zwei Kupplungen, die dazu angeordnet sind, eine Achse als ein Abgabeglied wahlweise mit dem Abgabeelement oder dem Reaktionskraftelement des Kraftverteilungsmechanismus zu verbinden (siehe beispielsweise Patentdruckschrift 3). Wenn bei der Leistungsabgabevorrichtung gemäß diesem herkömmlichen Aufbau der erste Motor-Generator mit einer negativen Drehzahl gedreht wird, um einen Leistungsbetrieb durchzuführen, werden die beiden Kupplungen so gesteuert, dass das Reaktionskraftelement des Leistungsverteilungsmechanismus mit dem Abgabeglied verbunden wird und das Abgabeelement des Leistungsverteilungsmechanismus von dem Abgabeglied getrennt wird. Eine solche Steuerung verhindert das Auftreten von Leistungszirkulationen, bei denen der erste Motor-Generator mit der durch den zweiten Motor-Generator, der einen Teil der Leistung des Abgabeglieds verwendet, erzeugten elektrischen Leistung betrieben wird.
  • Ferner ist aus der Patentdruckschrift 4 eine Leistungsabgabevorrichtung mit den Merkmalen der jeweiligen Oberbegriffe der Patentansprüche 1 und 13 bekannt.
    • Patentdruckschrift 1: JP 2005-155 891 A
    • Patentdruckschrift 2: JP 2003-106 389 A
    • Patentdruckschrift 3: JP 2005-125 876 A
    • Patentdruckschrift 4: US 5 669 842 A
  • Offenbarung der Erfindung
  • Bei der Anwendung der Leistungsabgabevorrichtung gemäß dem Aufbau aus dem Stand der Technik ist es erforderlich, die Leistungsübertragungseffizienz in einem breiteren Antriebsbereich zu verbessern. Bei den Leistungsabgabevorrichtungen aus dem Stand der Technik gibt es somit noch Raum für Verbesserungen. Die Leistungsabgabevorrichtung, die in der vorstehend zitierten Patentdruckschrift 1 offenbart ist, ist dazu ausgelegt, an einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb montiert zu werden. Bei dieser Leistungsabgabevorrichtung aus dem Stand der Technik, die das Getriebe der Bauweise mit parallelen Wellen aufweist, vergrößert die Anordnung der zwei Motoren über die Vielzahl von Antriebszahnrädern, die in dem Getriebe der Bauart mit parallelen Wellen enthalten sind, die Abmessung der Leistungsabgabevorrichtung in der Richtung ihrer Breite (d. h., die Abmessung in einer Achsrichtung des Getriebes der Bauart mit parallelen Wellen). Bei der in der Patentdruckschrift 1 offenbarten Leistungsabgabevorrichtung erstrecken sich die zwei Motoren, die horizontal verlaufende Brennkraftmaschine und der Planetengetriebemechanismus sowie das Getriebe der Bauart mit parallelen Wellen parallel zueinander. Die Leistungsabgabevorrichtung mit diesem Aufbau benötigt relativ viel Platz und ist daher nicht geeignet, an einem Fahrzeug montiert zu werden. Die Leistungsabgabevorrichtung, die in der vorstehend zitierten Patentdruckschrift 2 offenbart ist, ist dazu ausgelegt, an einem hinterradbetriebenen Fahrzeug montiert zu werden. Es bestehen daher Schwierigkeiten dabei, die Leistungsabgabevorrichtung mit diesem Aufbau an einem vorderradbetriebenen Fahrzeug anzuwenden.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leistungsabgabevorrichtung mit der verbesserten Leistungsübertragungseffizienz in einem breiten Antriebsbereich sowie ein mit einer solchen Leistungsabgabevorrichtung ausgestattetes Hybridfahrzeug bereitzustellen. Es ist zudem ein Ziel, eine platzsparende Leistungsabgabevorrichtung, die an einem Fahrzeug auf geeignete Weise zu montieren ist, insbesondere an einem vorderradbetriebenen Fahrzeug, sowie ein mit einer solchen Leistungsabgabevorrichtung ausgestattetes Hybridfahrzeug, bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch Vorrichtungen nach Anspruch 1 und 13. Weiterbildungen der Vorrichtungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die vorliegende Erfindung befriedigt zumindest einen Teil der vorstehend erwähnten Nachfragen und der anderen relevanten Nachfragen durch die folgenden Konfigurationen, die an der Leistungsabgabevorrichtung und dem Hybridfahrzeug angewendet werden.
  • Gemäß einem Gesichtspunkt ist die Erfindung auf eine Leistungsabgabevorrichtung gerichtet, die dazu konfiguriert ist, Leistung zu einer Antriebswelle abzugeben. Die Leistungsabgabevorrichtung weist Folgendes auf: eine Brennkraftmaschine; einen ersten Motor, der dazu konstruiert ist, Leistung einzugeben und abzugeben; einen zweiten Motor, der dazu konstruiert ist, Leistung einzugeben und abzugeben; einen Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er ein mit einer Drehwelle des ersten Motors verbindendes erstes Element, ein mit einer Drehwelle des zweiten Motors verbindendes zweites Element und ein mit einer Kraftmaschinenwelle der Brennkraftmaschine verbindendes drittes Element aufweist, das so angeordnet ist, dass gegenseitige Differenzialdrehungen der drei Elemente ermöglicht sind; und eine Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe, die so aufgebaut ist, dass sie eine Getriebewelle, eine erste Verbindungsvorrichtung, die so angeordnet ist, dass sie das erste Element und das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus wahlweise mit der Getriebewelle verbindet, einen an der Getriebewelle angeschlossenen Geschwindigkeitsänderungsmechanismus, der ein Abgabeelement und ein Eingabeelement hat und der so konfiguriert ist, dass er die Geschwindigkeit der von der Getriebewelle in das Eingabeelement eingegebenen Leistung bei einem voreingestellten Geschwindigkeitsverhältnis ändert und die Leistung der geänderten Geschwindigkeit von dem Abgabeelement abgibt, und eine zweite Verbindungsvorrichtung aufweist, die so angeordnet ist, dass sie das Abgabeelement des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus und zumindest eines von dem ersten Element und dem zweiten Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus wahlweise mit der Antriebswelle verbindet.
  • Die Leistungsabgabevorrichtung gemäß diesem Gesichtspunkt der Erfindung hat die Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe, die Folgendes aufweist: die Getriebewelle; die erste Verbindungsvorrichtung, die so angeordnet ist, dass sie das erste Element und das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus wahlweise mit der Getriebewelle verbindet; den an der Getriebewelle angeschlossen Geschwindigkeitsänderungsmechanismus, der so angeordnet ist, dass er das Abgabeelement und das Eingabeelement aufweist, und der so konfiguriert ist, dass er die Geschwindigkeit der von der Getriebewelle in das Eingabeelement eingegebenen Leistung bei dem voreingestellten Geschwindigkeitsverhältnis ändert und die Leistung der geänderten Geschwindigkeit von dem Abgabeelement abgibt; und die zweite Verbindungsvorrichtung, die so angeordnet ist, dass sie das Abgabeelement des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus und zumindest eines von dem ersten Element und dem zweiten Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus wahlweise mit der Antriebswelle verbindet. In der Leistungsabgabevorrichtung dieser Konfiguration ermöglicht die Verbindung des Abgabeelements des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus mit der Antriebswelle mittels der zweiten Verbindungsvorrichtung in dem Zustand, in dem entweder das erste Element oder das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus mittels der ersten Verbindungsvorrichtung der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe mit der Getriebewelle verbunden ist, dass die Leistung entweder von dem ersten Element oder dem zweiten Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus durch den Geschwindigkeitsänderungsmechanismus der Geschwindigkeitsänderung unterworfen wird und zu der Antriebswelle abgegeben wird. Die Verbindung des zumindest einen von dem ersten Element und dem zweiten Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus mit der Antriebswelle mittels der zweiten Verbindungsvorrichtung der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe ermöglicht es, dass die Leistung entweder von dem ersten Element oder dem zweiten Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus direkt zu der Antriebswelle abgegeben wird. Die Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe mit diesem Aufbau ermöglicht somit, dass die Leistung von dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus der Geschwindigkeitsänderung bei mehreren unterschiedlichen Stufen unterworfen wird und zu der Antriebswelle abgegeben wird. Bei der Leistungsabgabevorrichtung mit dieser Konfiguration funktioniert der erste Motor, der mit dem ersten Element oder einem Abgabeelement des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus verbunden ist, in einem Zustand, in dem das erste Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus mittels der ersten Verbindungsvorrichtung der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe mit der Getriebewelle oder mittels der zweiten Verbindungsvorrichtung der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe mit der Antriebswelle verbunden ist, als ein Motor, während der zweite Motor, der mit dem zweiten Element oder einem Reaktionskraftelement des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus verbunden ist, als ein Generator funktioniert. In dem Zustand, in dem das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus mittels der ersten Verbindungsvorrichtung der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe mit der Antriebswelle verbunden ist oder mittels der zweiten Verbindungsvorrichtung der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe mit der Antriebswelle verbunden ist, funktioniert andererseits der zweite Motor, der mit dem zweiten Element oder einem Abgabeelement des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus verbunden ist, als ein Motor, während der erste Motor, der mit dem ersten Element oder einem Reaktionskraftelement des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus verbunden ist, als ein Generator funktioniert.
  • Ein adäquates Umschalten des Verbindungszustands mittels der ersten Verbindungsvorrichtung und der zweiten Verbindungsvorrichtung verhindert auf wirksame Weise, dass die Drehzahl des ersten Motors oder des zweiten Motors, der als ein Generator funktioniert, mit einer Erhöhung der Drehzahl des anderen von dem ersten Motor und dem zweiten Motor, der als ein Motor funktioniert, auf einen negativen Wert abfällt. Die Konfiguration der Leistungsabgabevorrichtung verhindert auf wirksame Weise das Auftreten einer Leistungszirkulation, wodurch die Leistungsübertragungseffizienz in einem breiteren Antriebsbereich verbessert wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Anwendung der Leistungsabgabevorrichtung gemäß dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt der Erfindung erstreckt sich die Getriebewelle der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe im Wesentlichen parallel zu der Drehwelle des ersten Motors und zu der Drehwelle des zweiten Motors. Der erste Motor und der zweite Motor können im Wesentlichen koaxial zu der Brennkraftmaschine angeordnet sein. Der Leistungsabgabeintegrationsmechanismus kann sich zwischen dem ersten Motor und dem zweiten Motor befinden und kann im Wesentlichen koaxial zu dem ersten Motor und dem zweiten Motor angeordnet sein. Die Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe hat die Getriebewelle, die sich im Wesentlichen parallel zu der Drehwelle des ersten Motors und zu der Drehwelle des zweiten Motors erstreckt. Die Anordnung der ersten Verbindungsvorrichtung, der zweiten Verbindungsvorrichtung und des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus koaxial zu der Getriebewelle und um diese herum ermöglicht einen biaxialen Aufbau der Leistungsabgabevorrichtung. Die im Wesentlichen koaxiale Anordnung der Brennkraftmaschine, des ersten Motors, des zweiten Motors und des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus vergrößert daher die Abmessung der Leistungsabgabevorrichtung in ihrer Achsrichtung (d. h., die Abmessung in der Breitenrichtung) nicht signifikant. Die Leistungsabgabevorrichtung mit dieser Anordnung ist dementsprechend raumsparend, so dass sie geeignet an einem Fahrzeug montiert werden kann und für ein vorderradbetriebenes Fahrzeug besonders zu bevorzugen ist.
  • Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Anwendung der Abgabevorrichtung gemäß dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt der Erfindung hat die erste Verbindungsvorrichtung der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe einen ersten Getriebezug der Bauweise mit parallelen Wellen, der mit dem ersten Element verbunden ist, einen zweiten Getriebezug der Bauweise mit parallelen Wellen, der an dem zweiten Element verbunden ist, und eine Umschalteinheit, die so angeordnet ist, dass sie wahlweise einen Verbindungszustand zwischen einem Verbindungszustand des ersten Elements, in dem der erste Getriebezug der Bauweise mit parallelen Wellen mit der Getriebewelle verbunden ist, und einem Verbindungszustand des zweiten Elements umschaltet, in dem der zweite Getriebezug der Bauweise mit parallelen Wellen mit der Getriebewelle verbunden ist. Die erste Verbindungsvorrichtung der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe hat zwei Sätze von Getriebezügen der Bauweise mit parallelen Wellen sowie die Umschalteinheit. Diese Anordnung macht es möglich, dass das erste Element und das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus wahlweise mit der Getriebewelle verbunden werden, während eine signifikante Vergrößerung der Abmessung der ersten Verbindungsvorrichtung in der Achsrichtung der Getriebewelle verhindert wird. Das Verbinden entweder des ersten Elements oder des zweiten Elements des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus mit der Getriebewelle über den Getriebezug der Bauart mit parallelen Wellen macht es möglich, dass das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem ersten Element oder dem zweiten Element und der Getriebewelle beliebig festgelegt werden kann.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Leistungsabgabevorrichtung der vorstehend erwähnten Anwendung ist die Umschalteinheit der ersten Verbindungsvorrichtung so angeordnet, dass sie den Verbindungszustand zwischen dem Verbindungszustand des ersten Elements, dem Verbindungszustand des zweiten Elements und einem Verbindungszustand beider Elemente, bei dem sowohl der erste Getriebezug der Bauart mit parallelen Wellen als auch der zweite Getriebezug der Bauart mit parallelen Wellen mit der Getriebewelle verbunden sind, wahlweise umschaltet. Der Verbindungszustand beider Elemente, der durch die Umschalteinheit wahlweise festgelegt wird, macht es möglich, dass Leistung von der Brennkraftmaschine mechanisch (direkt) bei einem festen Geschwindigkeitsverhältnis auf die Antriebswelle übertragen wird. Die Leistungsabgabevorrichtung mit dieser Anordnung verbessert daher vorteilhafter Weise die Leistungsübertragungseffizienz in dem breiteren Antriebsbereich.
  • Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Anwendung der Leistungsabgabevorrichtung gemäß dem vorstehenden Gesichtspunkt der Erfindung ist die zweite Verbindungsvorrichtung der Drehzahländerungsübertragungsbaugruppe so konstruiert, dass sie wahlweise einen Verbindungszustand zwischen einem Verbindungszustand der Geschwindigkeitsänderungsmechanismus mit der Antriebswelle, bei der das Abgabeelement des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus mit der Antriebswelle verbunden ist, einem direkten Verbindungszustand, bei dem entweder das erste Element oder das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus mit der Antriebswelle verbunden ist, und einem simultanen Verbindungszustand, bei dem das Abgabeelement des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus und entweder das erste Element oder das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus mit der Antriebswelle verbunden ist, wahlweise umschaltet. Der simultane Verbindungszustand, der wahlweise durch die zweite Verbindungsvorrichtung festgelegt wurde, ermöglicht zudem, dass Leistung von der Brennkraftmaschine mechanisch (direkt) auf die Antriebswelle bei einem festen Geschwindigkeitsverhältnis übertragen wird. Die Leistungsabgabevorrichtung dieser Anordnung verbessert somit vorteilhafterweise die Leistungsübertragungseffizienz in dem breiteren Antriebsbereich.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat die Leistungsabgabevorrichtung gemäß dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt der Erfindung ferner eine Festhaltevorrichtung, die dazu konfiguriert ist, entweder die Drehwelle des ersten Motors oder die Drehwelle des zweiten Motors auf eine nicht drehbare Weise festzuhalten. In dem Zustand, in dem das erste Element oder das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus, welches mit dem ersten Motor oder dem zweiten Motor verbunden ist, der die Drehwelle hat, die nicht durch die Festhaltevorrichtung festgehalten ist, mit der Getriebewelle oder der Antriebswelle mittels der ersten Verwindungsvorrichtung oder der zweiten Verwindungsvorrichtung der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe verbunden ist, ermöglicht das Festhalten der Drehwelle des zweiten Motors oder der Drehwelle des ersten Motors auf eine nicht drehbaren Weise mittels der Festhaltevorrichtung zudem, dass Leistung von der Brennkraftmaschine bei einem festen Geschwindigkeitsverhältnis mechanisch (direkt) auf die Antriebswelle übertragen wird. Die Leistungsabgabevorrichtung dieser Anordnung verbessert somit vorteilhafterweise die Leistungsübertragungseffizienz in dem breiteren Antriebsbereich.
  • Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat die Leistungsabgabevorrichtung gemäß dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt der Erfindung ferner eine verbindende und trennende Vorrichtung, die dazu angeordnet ist, ein Verbinden und ein Lösen der Verbindung des ersten Motors mit dem ersten Element, ein Verbinden und ein Lösen der Verbindung des zweiten Motors mit dem zweiten Element und ein Verbinden und ein Lösen der Verbindung der Brennkraftmaschine mit dem dritten Element durchzuführen. In der mit der verbindenden und trennenden Vorrichtung ausgestatteten Leistungsabgabevorrichtung ermöglicht das Lösen der Verbindung durch die verbindende und trennende Vorrichtung, dass die Brennkraftmaschine im Wesentlichen von dem ersten Motor, dem zweiten Motor und der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe durch die Funktion des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus getrennt wird. In der Leistungsabgabevorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ermöglicht das Lösen der Verbindung durch die lösende und trennende Vorrichtung in Kombination mit einem Betriebsstopp der Brennkraftmaschine, dass Leistung von zumindest dem ersten Motor und/oder dem zweiten Motor effizient zu der Antriebswelle mit einer Änderung des Geschwindigkeitsänderungszustands (des Geschwindigkeitsverhältnisses), das in der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe festgelegt wurde, übertragen wird. Die Leistungsabgabevorrichtung bei dieser Anordnung senkt wünschenswerterweise die für den ersten Motor und den zweiten Motor erforderlichen maximalen Drehmomente, wodurch eine Größenverringerung des ersten Motors und des zweiten Motors sichergestellt wird.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Leistungsabgabevorrichtung der Erfindung kann der Geschwindigkeitsänderungsmechanismus der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe einen Verlangsamungsmechanismus aufweisen, der dazu konfiguriert ist, die Leistungseingabe von der Getriebewelle in das Eingabeelement eingegebene Leistung bei einem voreingestellten Geschwindigkeitsverringerungsverhältnis zu verlangsamen und die Leistung mit der verringerten Geschwindigkeit von dem Abgabeelement abzugeben. In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Leistungsabgabevorrichtung der Erfindung kann der Geschwindigkeitsänderungsmechanismus der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe ein Planetengetriebemechanismus der Bauweise mit drei Elementen sein. Diese Anordnungen stellen eine Größenverringerung der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe sicher.
  • Gemäß einer bevorzugten Anwendung der Leistungsabgabevorrichtung gemäß dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt der Erfindung ist das erste Element oder des zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus so spezifiziert, dass es von dem mit der Kraftmaschinenwelle verbundenen dritten Element ein größeres Drehmoment empfängt und über eine Verlangsamungsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie eine Drehzahl der Drehwelle des ersten Motors oder des zweiten Motors verringert, entweder an dem ersten Motor oder an dem zweiten Motor angeschlossen ist. Das erste Element oder das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus, welches den größeren Drehmomentenverteilungsanteil von der Brennkraftmaschine hat, ist durch die Verlangsamungsvorrichtung an dem ersten Motor oder dem zweiten Motor angeschlossen. Diese Anordnung verringert die Drehmomentenlast des ersten Motors oder des zweiten Motors, der mit der Verlangsamungsvorrichtung verbunden ist, wirkungsvoll, wodurch wünschenswerterweise eine Größenverringerung und eine Leistungsverlustverringerung des ersten Motors oder des zweiten Motors, der mit der Verlangsamungsvorrichtung verbunden ist, sichergestellt wird.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Leistungsabgabevorrichtung dieser Anmeldung ist der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus ein Planetengetriebemechanismus der Einzelritzelbauart, der ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Träger aufweist, der so angeordnet ist, dass er zumindest ein Ritzel hält, das sowohl mit dem Sonnenrad als auch dem Hohlrad in Eingriff ist, wobei das erste Element das Sonnenrad oder das Hohlrad ist, das zweite Element das andere von dem Sonnenrad und dem Hohlrad ist und das dritte Element der Träger ist. Die Verlangsamungsvorrichtung kann so aufgebaut sein, dass sie ein Geschwindigkeitsverringerungsverhältnis hat, das nahe einem Wert ρ liegt, und zwischen dem ersten Motor oder dem zweiten Motor und dem Hohlrad angeordnet ist, wobei ρ ein Getriebeverhältnis des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus wiedergibt, das als ein Verhältnis aus der Anzahl der Zähne des Sonnenrads zu der Anzahl der Zähne des Hohlrads gegeben wird. In dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus mit dieser Spezifikation hat das Hohlrad verglichen mit dem Sonnenrad den größeren Drehmomentverteilungsanteil von der Brennkraftmaschine. Die Anordnung der Verlangsamungsvorrichtung zwischen dem Hohlrad und dem ersten Motor oder dem zweiten Motor stellt wünschenswerterweise eine Größenverringerung und eine Leistungsverlustverringerung des ersten Motors oder des zweiten Motors sicher. Bei dieser Anordnung ermöglicht das Festlegen des Geschwindigkeitsverringerungsverhältnisses der Verlangsamungsvorrichtung in die Nähe des Wertes ρ, das der erste Motor und der zweite Motor im Wesentlichen identische Spezifikationen haben. Ein solches Festlegen verbessert wirkungsvoll die Produktivität der Leistungsabgabevorrichtung und verringert die Herstellungskosten der Leistungsabgabevorrichtung.
  • Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Leistungsabgabevorrichtung der vorgenannten Anwendung ist der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus ein Planetengetriebemechanismus der Doppelritzelbauweise, der ein Sonnenrand, ein Hohlrad und einen Träger aufweist, der so angeordnet ist, dass er zumindest einen Satz bestehend aus zwei Ritzeln trägt, die miteinander in Eingriff sind und jeweils mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad in Eingriff sind, wobei das erste Element das Sonnenrad oder der Träger ist, das zweite Element das andere aus dem Sonnenrad und dem Träger ist, und das dritte Element das Hohlrad ist. In der Leistungsabgabevorrichtung dieses Ausführungsbeispiels kann der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus als der Planetengetriebemechanismus der Doppelritzelbauweise beispielsweise so aufgebaut sein, dass er ein Übersetzungsverhältnis ρ hat, das eine Beziehung von ρ < 0,5 erfüllt, wobei das Übersetzungsverhältnis ρ ein Verhältnis der Anzahl der Zähne des Sonnenrads zu der Anzahl der Zähne des Hohlrads wiedergibt. Die Verlangsamungsvorrichtung kann so aufgebaut sein, dass sie ein Geschwindigkeitsverringerungsverhältnis hat, das nahe dem Wert ρ/(1 – ρ) liegt, und sich zwischen dem ersten Motor oder dem zweiten Motor und dem Träger befindet. In dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus einer solchen Spezifikation hat der Träger verglichen mit dem Sonnenrad den größeren Drehmomentverteilungsanteil von der Brennkraftmaschine. Die Anordnung der Verlangsamungsvorrichtung zwischen dem Träger und dem ersten Motor oder dem zweiten Motor stellt wünschenswerterweise eine Größenverringerung und eine Leistungsverlustverringerung des ersten Motors oder des zweiten Motors sicher. Das Festlegen des Geschwindigkeitsverringerungsverhältnisses der Verlangsamungsvorrichtung nahe des Werts ρ/(1 – ρ) macht es möglich, dass der erste Motor und der zweite Motor im Wesentlichen identische Spezifikationen haben. Diese Anordnung verbessert wirksam die Produktivität der Leistungsabgabevorrichtung und verringert die Herstellungskosten der Leistungsabgabevorrichtung. Gemäß einem anderen Beispiel kann der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus als der Planetengetriebemechanismus der Doppelritzelbauweise so konstruiert sein, dass er ein Übersetzungsverhältnis ρ hat, das eine Beziehung von ρ > 0,5 erfüllt, wobei das Getriebeverhältnis ρ ein Verhältnis der Anzahl der Zähne des Sonnenrads zu der Anzahl der Zähne des Hohlrads wiedergibt. Die Verlangsamungsvorrichtung kann so konstruiert sein, dass sie ein Geschwindigkeitsverringerungsverhältnis nahe dem Wert (1 – ρ)/ρ hat, und sich zwischen dem ersten Motor oder dem zweiten Motor und dem Sonnenrad befindet.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt ist die Erfindung zudem auf ein Hybridfahrzeug gerichtet, das mit der Leistungsabgabevorrichtung ausgestattet ist, die eine der vorstehend erörterten Anordnungen aufweist, und das mit Antriebsrädern versehen ist, die durch die Leistung der Antriebswelle angetrieben werden. Die an dem Hybridfahrzeug montierte Leistungsabgabevorrichtung hat die verbesserte Leistungsübertragungseffizienz in dem breiteren Antriebsbereich, wie dies vorstehend erörtert wurde. Das Hybridfahrzeug mit der Leistungsabgabevorrichtung hat dementsprechend den verbesserten Kraftstoffverbrauch und die günstige Fahrleistung.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt schematisch die Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 ist eine erläuternde Ansicht, die die Drehmoment-Drehzahl-Dynamiken von primären Elementen in einem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 und in einem Getriebe 90 im Falle eines Heraufschaltens des Drehzahlverhältnisses des Getriebes 90 mit einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit während des Fahrens des Hybridfahrzeugs 20 gemäß dem Ausführungsbeispiels mit dem Betrieb einer Kraftmaschine 22 zeigt;
  • 3 ist eine zu 2 ähnliche Erläuterungsansicht;
  • 4 ist eine zu 2 ähnliche Erläuterungsansicht;
  • 5 ist eine zu 2 ähnliche Erläuterungsansicht;
  • 6 ist eine zu 2 ähnliche Erläuterungsansicht;
  • 7 ist eine zu 2 ähnliche Erläuterungsansicht;
  • 8 ist eine Tabelle, die Kombinationen der Kupplungsstellungen einer Kupplung C0 und der Kupplungsstellungen der Kupplungen C1 und C2, die in dem Getriebe 90 enthalten sind, während des Fahrens des Hybridfahrzeugs 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 9 ist ein Nomogramm, das Drehmoment-Drehzahl-Dynamiken der jeweiligen Elemente in dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 und in einem Untersetzungsgetriebemechanismus 50 in einem Modus zeigt, in dem ein Motor MG1 als ein Generator und ein Motor MG2 als ein Motor fungieren;
  • 10 ist ein Nomogramm, das Drehmoment-Drehzahl-Dynamiken der jeweiligen Elemente in dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 und in dem Untersetzungsgetriebemechanismus 50 in einem Modus zeigt, in dem der Motor MG2 als ein Generator und der Motor MG1 als ein Motor fungieren;
  • 11 ist eine Erläuterungsansicht zum Erläutern eines Motorfahrmodus in dem Hybridfahrzeug 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel;
  • 12 veranschaulicht schematisch die Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 20A gemäß einem modifizierten Beispiel;
  • 13 veranschaulicht schematisch die Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 20B gemäß einem modifizierten Beispiel;
  • 14 ist eine Tabelle, die Kombinationen der Kupplungsstellungen einer Kupplung C0', der Bremsstellung einer Bremse B0 und der Kupplungsstellungen von Kupplungen C1a, C1b, C2a und C2b, die in einem Getriebe 90B enthalten sind, während der Fahrt des Hybridfahrzeugs 20B gemäß dem modifizierten Beispiel zeigt;
  • Beste Art zum Ausführen der Erfindung
  • Nachstehend werden einige Arten zum Ausführen der Erfindung als bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben.
  • 1 veranschaulicht schematisch die Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das in 1 gezeigte Hybridfahrzeug 20 ist als ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb konstruiert und hat eine sich in einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs befindende Kraftmaschine 22, einen Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus (Differenzialdrehungsmechanismus) 40, der mit einer Kurbelwelle 26 oder einer Abgabe der Kraftmaschine 22 verbunden ist, einen Motor MG1, der koaxial zu der Kurbelwelle 26 der Kraftmaschine 22 angeordnet ist, und der mit dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 verbunden ist, und der so ausgelegt ist, dass er in der Lage ist, Leistung zu erzeugen, einen Motor MG2, der koaxial zu der Kraftmaschine 22 und dem Motor MG1 angeordnet ist, sodass er über einen Untersetzungsgetriebemechanismus 50 mit dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 verbunden ist, und der so ausgelegt ist, dass er in der Lage ist, Leistung zu erzeugen, ein Getriebe 90, das so konstruiert ist, dass es die Abgabeleistung des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 auf eine Antriebswelle 60 überträgt, die in einem Getriebemechanismus 61 enthalten ist, wobei der Geschwindigkeitsänderungszustand geändert wird, und eine elektronische Hybridsteuereinheit 70 (die im Weiteren als ”Hybrid-ECU” bezeichnet ist), die so konfiguriert ist, dass sie die Betriebsabläufe des gesamten Hybridfahrzeugs 20 steuert.
  • Die Kraftmaschine 22 ist als eine Brennkraftmaschine konstruiert, die dazu ausgelegt ist, Kohlenwasserstoff enthaltenden Kraftstoff, etwa Benzin oder Leichtöl zu verbrauchen und dadurch Leistung zu erzeugen. Die Kraftmaschine 22 untersteht Betriebssteuerungen, etwa einer Kraftstoffeinspritzsteuerung, einer Zündzeitgebungssteuerung und einer Einlassluftströmungssteuerung durch eine elektronische Kraftmaschinensteuereinheit 24 (die im Weiteren als ”Kraftmaschinen-ECU” bezeichnet ist). Die Kraftmaschinen-ECU 24 gibt verschiedene Signale von unterschiedlichen Sensoren ein, die für die Kraftmaschine 22 zum Messen und Erfassen der Betriebszustände der Kraftmaschine 22 vorgesehen sind. Die Kraftmaschinen-ECU 24 stellt eine Verbindung mit der Hybrid-ECU 70 her, um die Betriebsabläufe der Kraftmaschine 22 in Antwort auf Steuersignale von der Hybrid-ECU 70 und mit Bezug auf verschiedene Signale von den unterschiedlichen Sensoren zu steuern und Daten bezüglich der Betriebszustände der Kraftmaschine 22 gemäß den Anforderungen zu der Hybrid-ECU 70 auszugeben.
  • Die Motoren MG1 und MG2 sind als bekannte, synchrone Motor-Generatoren aufgebaut, die sowohl als Generator als auch als Motor arbeiten. Die Motoren MG1 und MG2 sind dazu angeordnet, elektrische Leistung zu und von einer Batterie 35 oder einem Speicher über Wandler 31 und 32 zu übertragen. Stromleitungen 39, die die Batterie 35 mit den Wandlern 31 und 32 verbinden, sind als gemeinsame positive Sammelleitung und negative Sammelleitung aufgebaut, die von den Wandlern 31 und 32 gemeinsam genutzt werden. Eine solche Verbindung macht es möglich, dass durch einen von den Motoren MG1 und MG2 erzeugte elektrische Leistung durch den anderen Motor MG2 oder MG1 verbraucht wird. Die Batterie 35 kann somit mit überschüssiger elektrischer Leistung geladen werden, die durch einen von den Motoren MG1 und MG2 erzeugt wird, und kann entladen werden, um unzureichende elektrische Leistung zu ergänzen. Die Batterie 35 wird weder geladen noch entladen, nachdem ein Gleichgewicht zwischen Eingabe und Abgabe elektrischer Leistung zwischen den Motoren MG1 und MG2 hergestellt ist. Beide Motoren MG1 und MG2 werden durch eine elektronische Motor-Steuereinheit 30 (die im weiteren Verlauf als Motor-ECU bezeichnet wird betrieben und gesteuert. In die Motor-ECU 30 werden verschiedene Signale eingegeben, die zum Betreiben und Steuern der Motoren MG1 und MG2 erforderlich sind, beispielsweise Signale, die die Drehstellungen der Rotoren in den Motoren MG1 und MG2 wiedergeben und die von Drehstellungserfassungssensoren 33 und 34 erhalten werden, und Signale, die die Stromphasen wiedergeben, die auf die Motoren MG1 und MG2 anzuwenden sind und die von Stromsensoren (nicht gezeigt) erhalten werden. Die Motor-ECU 30 gibt Schaltsteuersignale zu den Wandlern 31 und 32 aus. Die Motor-ECU 30 berechnet zudem die Drehzahlen Nm1 und Nm2 der Rotoren in den Motoren MG1 und MG2 gemäß einer Drehzahlberechnungsroutine (nicht gezeigt) auf Grundlage der Eingangssignale von den Drehstellungserfassungssensoren 33 und 34. Die Motor-ECU 30 stellt eine Verbindung mit der Hybrid-ECU 70 her, um die Motoren MG1 und MG2 in Antwort auf von der Hybrid-ECU 70 empfangene Steuersignale anzutreiben und um Daten bezüglich der Betriebszustände der Motoren MG1 und MG2 gemäß den Anforderungen zu der Hybrid-ECU 70 auszugeben.
  • Die Batterie 35 unterliegt der Steuerung und dem Management einer elektronischen Batterie-Steuereinheit 36 (die im Weiteren als Batterie-ECU bezeichnet wird). Die Batterie-ECU 36 gibt für das Management und die Steuerung der Batterie 35 erforderliche Signale ein, beispielsweise eine Zwischenanschlussspannung von einem Spannungssensor (nicht gezeigt), der sich zwischen den Anschlüssen der Batterie 35 befindet, einen Lade-Entlade-Strom von einem Stromsensor (nicht gezeigt), der sich in der Stromleitung 39 befindet, die mit dem Abgabeanschluss der Batterie 35 verbunden ist, und eine Batterietemperatur Tb von einem Temperatursensor 37, der an der Batterie 35 angebracht ist. Die Batterie-ECU 36 gibt Daten bezüglich der Betriebszustände der Batterie 35 durch Kommunikation mit der Hybrid-ECU 70 und mit der Kraftmaschinen-ECU 24 gemäß den Anforderungen aus. Zum Zwecke der Steuerung und des Managements der Batterie 35 führt die Batterie-ECU 36 zudem Berechnungsvorgänge zum Berechnen einer verbleibenden Ladung oder des Ladezustands SOC der Batterie 35 aus einem Integrationswert des Lade-Entlade-Stroms durch.
  • Der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 befindet sich zusammen mit den Motoren MG1 und MG2, dem Untersetzungsgetriebemechanismus 50 und dem Getriebe 90 in einem (nicht gezeigten) Getriebegehäuse und ist koaxial mit der Kurbelwelle 26 entlang eines vorbestimmten Abstands von der Kraftmaschine 22 angeordnet. Der Kraftleistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 aus diesem Ausführungsbeispiel ist als ein Planetengetriebemechanismus mit einzelnem Ritzel aufgebaut, der ein als Außenzahnrad gestaltetes Sonnenrad 41, ein Hohlrad 42, das so gestaltet ist, dass es sowohl an seinem Innenumfang ausgebildete Innenzähne als auch an seinem Außenumfang ausgebildete Außenzähne aufweist und konzentrisch zu dem Sonnenrad 41 angeordnet ist, und einen Träger 44 aufweist, der so angeordnet ist, dass er eine Vielzahl von Ritzeln 43 hält, die sowohl mit dem Sonnenrad 41 als auch mit den Innenzähnen an dem Hohlrad 42 in Eingriff sind. Das Sonnenrad 41 (zweites Element), das Hohlrad 42 (erstes Element) und der Träger 44 (drittes Element) bilden die Bestandteile einer Differenzialdrehung. Bei dem Aufbau gemäß dem Ausführungsbeispiel ist der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 so gestaltet, dass er ein Übersetzungsverhältnis ρ (Verhältnis aus der Anzahl der Zähne des Sonnenrads 41 zu der Anzahl der Zähne des Hohlrads 42) hat, das eine Beziehung von ρ < 0,5 erfüllt. Das Sonnenrad 41 als das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 ist über eine sich von dem Sonnenrad 41 in einer der Kraftmaschine 22 entgegengesetzten Richtung erstreckenden Sonnenradwelle 41a und eine sich in der gleichen Richtung erstreckende erste Motorwelle 45 mit dem Motor MG1 (genauer gesagt mit dessen Rotor) oder dem zweiten Motor verbunden. Das Hohlrad 42 als das erste Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 ist über den sich zwischen dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 und der Kraftmaschine 22 befindlichen Untersetzungsgetriebemechanismus 50 und eine Hohlwelle 55 des zweiten Motors, die sich von dem Untersetzungsgetriebemechanismus 50 (dem Sonnenrad 51) in Richtung der Kraftmaschine 22 erstreckt, mit dem Motor MG2 (genauer gesagt mit dessen hohlen Rotor) oder dem ersten Motor verbunden. Der Träger 44 als das dritte Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 ist über eine sich durch eine zweite Motorwelle 55 und den Motor MG2 erstreckende Trägerwelle 44a und einen Dämpfer 28 mit der Kurbelwelle 26 der Kraftmaschine 22 verbunden. In dem Hybridfahrzeug 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Bestandteile koaxial in der Reihenfolge der Kraftmaschine 22, des Motors MG2, des Untersetzungsgetriebes 50, des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 und des Motors MG1 von rechts nach links in der Zeichnung koaxial angeordnet.
  • Der Untersetzungsgetriebemechanismus 50 ist als ein Planetengetriebemechanismus mit einem einzelnen Ritzel aufgebaut, der ein Sonnenrad 51 als ein Außenzahnrad, ein Hohlrad 52 als ein konzentrisch zu dem Sonnenrad 51 angeordnetes Innenzahnrad, eine Vielzahl von Ritzeln 53, die so angeordnet sind, dass sie sowohl mit dem Sonnenrad 51 als auch dem Hohlrad 52 in Eingriff sind, und einen Träger 54 aufweist, der so angeordnet ist, dass er die Vielzahl von Ritzeln 53 derart hält, dass sie in der Lage sind, sowohl zu kreisen als sich auch um ihre Achsen zu drehen. Bei dem Aufbau des Ausführungsbeispiels ist der Untersetzungsgetriebemechanismus 50 so gestaltet, dass er ein Untersetzungsverhältnis (ein Verhältnis aus der Anzahl der Zähne des Sonnenrads 51 zu der Anzahl der Zähne des Hohlrads 52) hat, das in der Nähe des Getriebeverhältnisses A des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 liegt. Das Sonnenrad 51 des Untersetzungsgetriebemechanismus 50 ist über die zweite Motorwelle 55 mit dem Rotor des Motors MG2 verbunden. Das Hohlrad 52 des Untersetzungsgetriebemechanismus 50 ist derart an dem Hohlrad 42 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 befestigt, dass der Untersetzungsgetriebemechanismus 50 im Wesentlichen mit dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 integriert ist. Der Träger 54 des Untersetzungsgetriebemechanismus 40 ist an dem Getriebegehäuse festgemacht. Die Funktion des Untersetzungsgetriebemechanismus 50 verringert die Geschwindigkeit der Leistung von dem Motor MG2 und überträgt die Leistung mit der verringerten Geschwindigkeit zu dem Hohlrad 42 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 während die Geschwindigkeit der Leistung von dem Hohlrad 42 erhöht und die Leistung der erhöhten Geschwindigkeit zu dem Motor MG2 übertragen wird. Bei dem Aufbau gemäß dem Ausführungsbeispiel befindet sich der Untersetzungsgetriebemechanismus 50 zwischen dem Motor MG2 und dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 und ist mit dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 integriert. Diese Anordnung ermöglicht wünschenswerterweise die Größenreduktion der Leistungsabgabevorrichtung.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist zwischen der Sonnenradwelle 41a und der ersten Motorwelle 45 eine Kupplung C0 vorgesehen, die als eine verbindende und trennende Vorrichtung dient, um ein Verbinden der Sonnenradwelle 41a mit der ersten Motorwelle 45 und ein Lösen der Verbindung durchzuführen, und die als eine Festhaltevorrichtung dient, um die erste Motorwelle 45 oder die Drehwelle des Motors MG1 (d. h., das Hohlrad 42) auf eine nicht drehende Weise festzuhalten. In dem Ausführungsbeispiel ist die Kupplung C0 beispielsweise als eine Klauenkupplung aufgebaut, die ein an einem Ende (einem linken Ende in der Zeichnung) der Sonnenradwelle 41a befestigtes Klauenelement, ein an einem Ende (einem rechten Ende in der Zeichnung) der ersten Motorwelle 45 befestigtes Klauenelement, ein an dem Getriebegehäuse befestigtes Festhalteklauenelement 46 und ein Eingriffselement aufweist, das dazu angeordnet ist, dass es mit diesen Klauenelementen in Eingriff gelangen kann und das durch ein elektrisches, elektromagnetisches oder hydraulisches Stellglied 100 angetrieben ist. Die Stellung des Eingriffselements als eine Kupplungsstellung der Kupplung C0 ist zwischen einer „R-Stellung”, einer „M-Stellung” und einer „L-Stellung” wahlweise wechselbar, wie dies in 1 gezeigt ist. In der auf die R-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C0 wird die Kopplung des Klauenelements an der Sonnenradwelle 41a mit dem Klauenelement an der ersten Motorwelle 45 über das Eingriffselement, d. h., die Verbindung des Motors MG1 mit dem Sonnenrad 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 gelöst. Das Lösen der Verbindung zwischen der Sonnenradwelle 41a und der ersten Motorwelle 45 mittels der Kupplung C0 trennt den Motor MG1 oder den zweiten Motor von dem Sonnenrad 41 als das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40. Die Funktion des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 trennt im Wesentlichen die Kraftmaschine 22 von den Motoren MG1 und MG2 und dem Getriebe 90. Mit der auf die M-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C0 wird das Klauenelement der Sonnenradwelle 41a mit dem Klauenelement der ersten Motorwelle 45 über das Eingriffselement mit dem geringeren Verlust gekoppelt, so dass der Motor MG1 mit dem Sonnenrad 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 verbunden ist. Mit der auf die L-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C0 ist das Klauenelement an der Sonnenradwelle 41a mit dem Klauenelement an der ersten Motorwelle 45 und dem Festhalteklauenelement 46 über das Eingriffselement mit einem geringeren Verlust gekoppelt, so dass das Sonnenrad 41 als das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 und die erste Motorwelle 45 (d. h., der Motor MG2) auf nicht drehbare Weise festgehalten sind.
  • Das Getriebe 90 ist so ausgelegt, dass es einen Geschwindigkeitsänderungszustand (ein Geschwindigkeitsverhältnis) hat, der wahlweise zwischen einer Vielzahl unterschiedlicher Werte geändert werden kann. Das Getriebe 90 hat einen ersten Kopplungsgetriebezug, der das Hohlrad 42 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 und ein im kontinuierlichen Eingriff mit der Außenverzahnung des Hohlrads 42 stehendes erstes Abtriebszahnrad 91 aufweist, und hat einen zweiten Kopplungsgetriebezug, der ein an der ersten Motorwelle 45 angebrachtes Antriebszahnrad 47 und ein im kontinuierlichen Eingriff mit dem Antriebszahnrad 47 stehendes zweites Abtriebszahnrad 92 aufweist. Das Getriebe 90 hat zudem eine sich parallel zu der Kurbelwelle 26 des Motors 22, der ersten Motorwelle 45 und der zweiten Motorwelle 55 erstreckende Getriebewelle 93, einen Verlangsamungsmechanismus 94, der als ein Planetengetriebemechanismus mit einem einzelnen Ritzel aufgebaut ist, um die Geschwindigkeit einer Eingangsleistung bei einem voreingestellten Geschwindigkeitsverringerungsverhältnis zu verringern und die Leistung der verringerten Geschwindigkeit auszugeben, eine Abgabezahnradwelle 99a, die so angeordnet ist, dass sie ein mit einem an einer Antriebswelle 60 angebrachten Zahnrad in Eingriff stehendes Abgabezahnrad 99 hat, und Kupplungen C1 und C2. Das erste Abtriebszahnrad 91 des ersten Kopplungsgetriebezugs ist an einer ersten, hohlen Getriebewelle 91a angebracht, die durch ein (nicht gezeigtes) Lager auf drehbare Weise gestützt ist und die sich parallel zu der ersten Motorwelle 45 und der zweiten Motorwelle 55 erstreckt. Das zweite Abtriebszahnrad 92 des zweiten Kopplungsgetriebezugs ist an einer zweiten, hohlen Getriebewelle 92a angebracht, die durch ein (nicht gezeigtes) Lager auf drehbare Weise gestützt ist, so dass sie um einen vorbestimmten Abstand von der ersten Getriebewelle 91a beabstandet ist und sich parallel zu der ersten Motorwelle 45 und der zweiten Motorwelle 55 erstreckt. Bei dem Aufbau gemäß dem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Außenzähne an dem Hohlrad 42, das in dem ersten Kopplungsgetriebezug enthalten ist, identisch zu der Anzahl von Zähnen des Antriebszahnrads 47, das in dem zweiten Kopplungsgetriebezug enthalten ist. Die Anzahl an Zähnen des ersten Abtriebszahnrads 91, das in dem ersten Kopplungsgetriebezug enthalten ist, ist identisch zu der Anzahl an Zähnen des zweiten Abtriebszahnrads 92, das in dem zweiten Kopplungsgetriebezug enthalten ist. Die Anzahl an Zähnen dieser Zahnräder kann beliebig festgelegt werden.
  • Die Getriebewelle 93 führt durch die erste Getriebewelle 91a und die zweite Getriebewelle 92a hindurch, so dass sie sich parallel zu der ersten Motorwelle 45 und der zweiten Motorwelle 55 erstreckt. Der Verlangsamungsmechanismus 94 ist an einem Ende (einem rechten Ende in der Zeichnung) der Getriebewelle 93 angebracht. Der Verlangsamungsmechanismus 94 hat ein mit der Getriebewelle 93 verbundenes Sonnenrad 95, ein konzentrisch zu dem Sonnenrad 95 angeordnetes Hohlrad 96 und einen Träger 98, der so angeordnet ist, dass er eine Vielzahl von Ritzeln 97 hält, die sowohl mit dem Sonnenrad 95 als auch dem Hohlrad 96 in Eingriff sind. Das Sonnenrad 95 (Eingangselement), das Hohlrad 96 (Festhalteelement) und der Träger 98 (Abgabeelement) sind als Elemente mit Differenzialdrehung aufgebaut. Das Hohlrad 96 des Verlangsamungsmechanismus 94 ist auf nicht drehbare Weise an dem Getriebegehäuse befestigt, wie dies in 1 gezeigt ist. Eine hohle Trägerwelle 98a erstreckt sich in Richtung der ersten Zahnradwelle 91a und ist mit dem Träger 98 des Verlangsamungsmechanismus 94 verbunden. Die Getriebewelle 93 führt durch die Trägerwelle 98a hindurch und ist an dem Sonnenrad 95 befestigt. Die Trägerwelle 98a ist mittels eines Lagers (nicht gezeigt) auf drehbare Weise gestützt, wobei sie um einen vorbestimmten Abstand von der ersten Zahnradwelle 91a beabstandet ist. In dem Getriebe 90 sind die hohle, zweite Zahnradwelle 92a, an der das zweite Abtriebszahnrad 92 angebracht ist, die hohle, erste Zahnradwelle 91a, an der das erste Abtriebszahnrad 91 angebracht ist, und die hohle Trägerwelle 98a in dieser Reihenfolge von links nach rechts in der Zeichnung angeordnet, so dass sie sich um die Getriebewelle 93 herum befinden. Die Abgabezahnradwelle 99a mit dem Abgabezahnrad 99 ist durch ein (nicht gezeigtes) Lager auf drehbare Weise gestützt, so dass sie sich um die erste Zahnradwelle 91a herum (und die Getriebewelle 93) befindet. Die Leistung von dem Abgabezahnrad 99 wird auf die in dem Getriebemechanismus 61 enthaltene Antriebswelle 60 übertragen und wird schließlich über ein Differenzialgetriebe 62 zu den Vorderrädern 63a und 63b oder Antriebsrädern abgegeben.
  • Die in dem Getriebe 90 enthaltene Kupplung C1 befindet sich zwischen der ersten Zahnradwelle 91a und der zweiten Zahnradwelle 92a und ist so aufgebaut, dass sie entweder eine oder beide der ersten Zahnradwelle 91a und der zweiten Zahnradwelle 92a mit der Getriebewelle 93 verbindet. In dem Ausführungsbeispiel ist die Kupplung C1 beispielsweise als eine Klauenkupplung aufgebaut, die ein an einem Ende (einem linken Ende in der Zeichnung) der ersten Zahnradwelle 91a befestigtes erstes Klauenelement, ein derart an der Getriebewelle 93 befestigtes Klauenelement, dass sich zwischen der ersten Zahnradwelle 91a und der zweiten Zahnradwelle 92a befindet, ein an einem Ende (einem rechten Ende in der Zeichnung) der zweiten Zahnradwelle 92a befestigtes Klauenelement und ein Eingriffselement aufweist, das so angeordnet ist, dass es mit diesen Klauenelementen in Eingriff gelangen kann und durch ein elektrisches, elektromagnetisches oder hydraulisches Stellglied 101 angetrieben ist. Die Stellung des Eingriffselements als eine Kupplungsstellung der Kupplung C1 kann wahlweise zwischen einer „R-Stellung”, einer „M-Stellung” und einer „L-Stellung” gewechselt werden, wie dies in 1 gezeigt ist. Bei der auf die R-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C1 in dem Getriebe 90 ist das erste Klauenelement der ersten Zahnradwelle 91a mit dem Klauenelement an der Getriebewelle 93 über das Eingriffselement mit dem geringeren Verlust gekoppelt, so dass das Hohlrad 42 als das erste Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 über den ersten Kopplungsgetriebezug und die erste Zahnradwelle 91a mit der Getriebewelle 93 verbunden ist. In der weiteren Beschreibung kann dieser Verbindungszustand mittels der Kupplung C1 als „Verbindungszustand des ersten Elements” bezeichnet sein. Mit der Kupplungsstellung der Kupplung C1 auf der M-Stellung ist das erste Klauenelement der ersten Zahnradwelle 91a über das Eingriffselement mit dem geringeren Verlust mit dem Klauenelement an der Getriebewelle 93 und dem Klauenelement an der zweiten Zahnradwelle 92a gekoppelt, so dass sowohl die erste Zahnradwelle 91a als auch die zweite Zahnradwelle 92a, d. h., sowohl das Hohlrad 42 als auch das Sonnenrad 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 mit der Getriebewelle 93 verbunden sind. In der späteren Beschreibung kann dieser Zustand der Verbindung mittels der Kupplung C1 als „Verbindungszustand beider Elemente” bezeichnet sein. Mit der auf die L-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C1 ist das Klauenelement der zweiten Zahnradwelle 92a mit dem Klauenelement an der Getriebewelle 93 über das Eingriffselement mit dem geringeren Verlust gekoppelt. In diesem Zustand verursacht das Festlegen der Kupplungsstellung der Kupplung C0 auf die M-Stellung, dass das Sonnenrad 41 als das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 über den zweiten Kopplungsgetriebezug und die zweite Zahnradwelle 92a mit der Getriebewelle 93 gekoppelt wird. In der weiteren Beschreibung kann dieser Zustand der Verbindung mittels der Kupplung C1 als „Verbindungszustand des zweiten Elements” bezeichnet sein.
  • Die in dem Getriebe 90 enthaltene Kupplung C2 befindet sich zwischen der ersten Zahnradwelle 91a und der Trägerwelle 98a und ist so aufgebaut, dass sie entweder eine oder beide von der ersten Zahnradwelle 91a und der Trägerwelle 98a mit der Abgabezahnradwelle 99a verbindet. In dem Ausführungsbeispiel ist die Kupplung C2 beispielsweise als eine Klauenkupplung aufgebaut, die ein an dem anderen Ende (einem rechten Ende in der Zeichnung) der ersten Zahnradwelle 91a befestigtes zweites Klauenelement, ein an einem Ende (einem linken Ende in der Zeichnung) der Trägerwelle 98a befestigtes Klauenelement, ein derart an der Abgabezahnradwelle 99a angebrachtes Klauenelement, dass es sich an dem Rand des zweiten Klauenelements an der ersten Zahnradwelle 91a und des Klauenelements an der Trägerwelle 98a befindet, und ein Eingriffselement aufweist, das so angeordnet ist, dass es mit diesen Klauenelementen in Eingriff gebracht werden kann, und das durch ein elektrisches, elektromagnetisches oder hydraulisches Stellglied 102 angetrieben wird. Die Stellung des Eingriffselements als eine Kupplungsstellung der Kupplung C2 ist wahlweise zwischen einer „R-Stellung”, einer „M-Stellung” und einer „L-Stellung” wechselbar, wie dies in 1 gezeigt ist. An der auf die R-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C2 in dem Getriebe 90 ist das Klauenelement an der Trägerwelle 98a mit dem Klauenelement an der Abgabezahnradwelle 99a über das Eingriffselement mit dem geringeren Verlust gekoppelt, so dass die Trägerwelle 98a, d. h., der Verlangsamungsmechanismus 94 über die Abgabezahnradwelle 99a und das Abgabezahnrad 99 mit der Antriebswelle 60 verbunden ist. In der weiteren Beschreibung kann dieser Zustand der Verbindung mittels der Kupplung C2 als „Verbindungszustand des Verlangsamungsmechanismus mit der Antriebswelle” bezeichnet werden. Mit der auf die M-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C2 ist das Klauenelement an der Trägerwelle 98a mit dem zweiten Klauenelement an der ersten Zahnradwelle 91a und mit dem Klauenelement an der Abgabezahnradwelle 99a über das Eingriffselement mit dem geringeren Verlust verbunden, so dass sowohl die Trägerwelle 98a (d. h., der Verlangsamungsmechanismus 94) als auch die erste Zahnradwelle 91a über die Abgabezahnradwelle 99a und das Abgabezahnrad 99 mit der Antriebswelle 60 verbunden sind. In der weiteren Beschreibung kann dieser Zustand der Verbindung mittels der Kupplung C2 als „gleichzeitiger Verbindungszustand” bezeichnet sein. Bei der auf die L-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C2 ist das zweite Klauenelement an der ersten Zahnradwelle 91a mit dem Klauenelement an der Abgabezahnradwelle 99a über das Eingriffselement mit dem geringen Verlust gekoppelt, so dass die erste Zahnradwelle 91a über die Abgabezahnradwelle 99a und das Abgabezahnrad 99 mit der Antriebswelle 60 verbunden ist. Da in diesem Zustand das erste Abtriebszahnrad 91 und das Hohlrad 42 des ersten Kopplungsgetriebezugs mit der ersten Zahnradwelle 91a verbunden sind, ist das Hohlrad 42 als das erste Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 über den ersten Kopplungsgetriebezug, die erste Zahnradwelle 91a, die Abgabezahnradwelle 99a und das Abgabezahnrad 99 mit der Antriebswelle 60 gekoppelt. In der weiteren Beschreibung kann dieser Zustand der Verbindung mittels der Kupplung C2 als „direkter Verbindungszustand” bezeichnet sein.
  • Die Hybrid-ECU 70 ist als ein Mikroprozessor aufgebaut, der eine CPU 72, einen zum Speichern von Verarbeitungsprogrammen konfigurierten ROM 74, einen zum temporären Speichern von Daten konfigurierten RAM 76, (nicht gezeigte) Eingangs- und Ausgangsanschlüsse und einen Kommunikationsanschluss (nicht gezeigt) aufweist. In die Hybrid-ECU 70 werden über ihren Eingangsanschluss ein Zündsignal von einem Zündschalter (Startschalter) 80, eine Gangschaltstellung SP oder eine Stromfestlegungsstellung eines Gangschalthebels 81 von einem Gangschaltstellungssensor 62, eine Beschleunigungseinrichtungsöffnung Acc oder den Niederdruckbetrag des Beschleunigungspedals 83 durch den Fahrer von einem Beschleunigungspedalstellungssensor 84, eine Bremspedalstellung BP oder einen Niederdrückbetrag eines Bremspedals 58 durch den Fahrer von einem Bremspedalstellungssensor 86 und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 87 eingegeben. Die Hybrid-ECU 70 stellt eine Verbindung mit der Kraftmaschinen-ECU 24, der Motor-ECU 30 und der Batterie-ECU 36 über ihren Verbindungsanschluss her, um verschiedene Steuersignale und Daten zu und von der Kraftmaschinen-ECU 24, der Motor-ECU 30 und der Batterie-ECU 36 zu übertragen, wie dies vorher erwähnt wurde. Die Stellglieder 100, 101 und 102, die die Kupplung C0 und die Kupplungen C1 und C2 des Getriebes 90 stellen, unterliegen ebenso der Steuerung der Hybrid-ECU 70.
  • Unter Bezugnahme auf 2 bis 11 wird der Betriebsablauf des wie vorstehend erörtert aufgebauten Hybridfahrzeugs 20 erklärt.
  • 2 bis 7 sind Erläuterungsansichten, die Drehmoment-Drehzahl-Dynamiken der primären Elemente in dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 und in dem Getriebe 90 in dem Fall eines Heraufschaltens des Geschwindigkeitsverhältnisses des Getriebes 90 in Antwort auf eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit während des Fahrens des Hybridfahrzeugs 20 mittels des Betriebs der Kraftmaschine 22 zeigen. 8 ist eine Tabelle, die Kombinationen der Kupplungsstellungen der Kupplung C0 und der Kupplungsstellungen der Kupplungen C1 und C2, die in dem Getriebe 90 enthalten sind, während des Fahrens des Hybridfahrzeugs 20 zeigt. Während des Fahrens des Hybridfahrzeugs 20 in den Zuständen aus 2 bis 7 unter der Gesamtsteuerung der Hybrid-ECU 70 auf Grundlage des Niederdrückbetrags des Beschleunigungspedals 83 durch den Fahrer und der Fahrzeuggeschwindigkeit V wird der Betrieb der Kraftmaschine 22 durch die Kraftmaschinen-ECU 24 gesteuert, während die Betriebe der Motoren MG1 und MG2 durch die Motor-ECU 30 gesteuert werden. Die Stellglieder 100, 101 und 102 (die Kupplung C0 und die Kupplungen C1 und C2 in dem Getriebe 90) werden direkt durch die Hybrid-ECU 70 gesteuert. In den Schaubildern von den 2 bis 7 gibt eine S-Achse eine Drehzahl des Sonnenrads 41 in dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 wieder (die äquivalent zu einer Drehzahl Nm2 des Motors MG1 oder der ersten Motorwelle 45 ist). Eine C-Achse gibt eine Drehzahl des Trägers 44 in dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 wieder (die äquivalent zu einer Drehzahl Ne der Kraftmaschine 22 ist). Eine R-Achse gibt eine Drehzahl der Hohlrads 42 in dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 wieder (die äquivalent zu einer Drehzahl des Hohlrads 52 in dem Untersetzungsgetriebemechanismus 50 ist). Eine Achse 54 gibt eine Drehzahl des Trägers 54 in dem Untersetzungsgetriebemechanismus 50 wieder. Eine Achse 51 gibt eine Drehzahl des Sonnenrads 51 in dem Untersetzungsgetriebemechanismus 50 wieder (äquivalent zu einer Drehzahl Nm2 des Motors MG2 oder der zweiten Motorwelle 55). Die Achse 91, 92, 95 gibt Drehzahlen des ersten Abtriebszahnrads 91 (der ersten Zahnradwelle 91a), des zweiten Abtriebszahnrads 92 (der zweiten Zahnradwelle 92a) und des Sonnenrads 95 des Verlangsamungsmechanismus 94 in dem Getriebe 90 wieder. Eine Achse 99 gibt eine Drehzahl des Abgabezahnrads 99 (der Abgabezahnradwelle 99a) wieder. Eine Achse 96 gibt eine Drehzahl des Hohlrads 96 des Verlangsamungsmechanismus 94 wieder. Eine Achse 60 gibt eine Drehzahl der Antriebswelle 60 wieder.
  • Während des Fahrens des Hybridfahrzeugs 20 unter dem Betrieb der Kraftmaschine 22 ist die Kupplung C0 im Wesentlichen auf die M-Stellung festgelegt, so dass der Motor MG1 oder die erste Motorwelle 45 über die Sonnenradwelle 41a mit dem Sonnenrad 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 verbunden ist. In einem relativ niedrigen Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit V des Hybridfahrzeugs 20 sind beide Kupplungen C1 und C2 des Getriebes 90 auf die R-Stellung festgelegt (siehe 8). In der weiteren Beschreibung wird dieser Zustand als „erster Geschwindigkeitszustand (erste Geschwindigkeit)” des Getriebes 90 (2) bezeichnet. In dem ersten Geschwindigkeitszustand ist das Hohlrad 42 des ersten Elements des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 über den ersten Kopplungsgetriebezug (das erste Abtriebszahnrad 91), die erste Zahnradwelle 91a und die Kupplung C1 mit der Getriebewelle 93 verbunden. Der Träger 98 (die Trägerwelle 98a) als das Abgabeelement des mit der Getriebewelle 93 verbindenden Verlangsamungsmechanismus 94 ist über die Kupplung C2, die Abgabezahnradwelle 99a, und das Abgabezahnrad 99 mit der Antriebswelle 60 verbunden. In dem ersten Geschwindigkeitszustand sind die Motoren MG1 und MG2 so angetrieben und so gesteuert, dass sie das Hohlrad 42 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 auf das Abgabeelement festlegen und den über den Untersetzungsgetriebemechanismus 50 mit dem Hohlrad 42 verbundenen Motor MG2 als einen Motor arbeiten lassen und den mit dem als Reaktionskraftelement festgelegtes Hohlrad 41 verbundenen Motor MG1 als Generator arbeiten lassen. In diesem Zustand verteilt der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 die über den Träger 44 eingegebene Leistung der Kraftmaschine 22 auf das Sonnenrad 41 und das Hohlrad 42 gemäß diesem Getriebeverhältnis ρ, während die Leistung der Kraftmaschine 22 mit dem als Motor arbeitenden Motor MG2 integriert wird und die integrierte Leistung zu dem Hohlrad 42 abgegeben wird. In der weiteren Beschreibung wird der Modus, in dem der Motor MG1 als Generator arbeitet und der Motor MG2 als der Motor arbeitet als der „erste Drehmomentwandlungsmodus” bezeichnet. 9 ist ein Nomogramm, das Drehmoment-Drehzahl-Dynamiken der jeweiligen Elemente in dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 und in dem Untersetzungsgetriebemechanismus 50 in dem ersten Drehmomentwandlungsmodus zeigt. In dem Nomogramm aus 9 geben eine S-Achse, eine C-Achse, eine R-Achse, eine 54-Achse und eine 51-Achse dasselbe wieder wie in den Schaubildern aus 2 bis 7. In 9 bezeichnen ρ und ρr jeweils das Getriebeverhältnis des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 und das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebemechanismus 50. In dem Nomogramm aus 9 (ebenso wie in den Schaubildern in 2 bis 7 und den Nomogrammen in 10 und 11) zeigen dicke Pfeile an den jeweiligen Achsen an den entsprechenden Elementen anliegende Drehmomente an und nach oben gerichtete Pfeile und nach unten gerichtete Pfeile zeigen jeweils positive Drehmomente und negative Drehmomente an. In dem ersten Drehmomentwandlungsmodus ist die Leistung von der Kraftmaschine 22 einer Drehmomentwandlung mittels des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 und der Motoren MG1 und MG2 unterworfen und wird zu dem Hohlrad 42 abgegeben. Das Steuern der Drehzahl des Motors MG1 macht es möglich, dass das Verhältnis der Drehzahl der Kraftmaschine 22 zu der Drehzahl des Hohlrads 42 als das Abgabeelement stufenlos und kontinuierlich variiert wird. Wie in 2 gezeigt ist, ist die Leistungsabgabe zu dem Hohlrad 42 einer Geschwindigkeitsänderung bei einem Geschwindigkeitsverhältnis des aus den Außenzähnen des ersten Hohlrads 42 und des ersten Abtriebsrads 91 bestehenden ersten Kopplungsgetriebezugs unterworfen und wird zu der Getriebewelle 93 übertragen, während sie bei einem Geschwindigkeitsverhältnis (ρx/(1 + ρx)) auf Grundlage des Getriebeverhältnisses ρx des Verlangsamungsmechanismus 94 (siehe 2) einer Geschwindigkeitsänderung (Geschwindigkeitsverringerung) unterworfen wird und zu der Antriebswelle 60 abgegeben wird.
  • In dem Zustand aus 2, in dem der Drehmomentwandlungsmodus auf den ersten Drehmomentwandlungsmodus festgelegt ist und sich das Getriebe 90 in dem ersten Geschwindigkeitszustand befindet lässt eine Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit V des Hybridfahrzeugs 20 die Drehzahl des Hohlrads 42 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 allmählich die Drehzahlen des Sonnenrads 41 und des Antriebszahnrads 47 annähern. Dies lässt die Drehzahl des zweiten Abtriebszahnrads 92 im Wesentlichen gleich zu der Drehzahl des ersten Abtriebszahnrads 91 in dem Getriebe 90 werden (siehe 3). In diesem Zustand wird die Kupplungsstellung der Kupplung C1 auf die M-Stellung geändert, bei der das erste Klauenelement an der ersten Zahnradwelle 91a mit dem Klauenelement an der zweiten Zahnradwelle 92a und dem Klauenelement an der Getriebewelle 93 gekoppelt ist, so dass sowohl das Hohlrad 42 als auch das Sonnenrad 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 über die Getriebewelle 93 und dem Verlangsamungsmechanismus 94 mit der Antriebswelle 60 verbunden sind. Mit der auf die M-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C1 und der auf die R-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C2 in dem Getriebe 90 verursacht das Festlegen der Drehmomentbefehle der Motoren MG1 und MG2 auf den Wert „0”, dass die Motoren MG1 und MG2 im Leerlauf laufen, wobei weder ein Leistungsbetrieb noch ein regenerativer Betrieb durchgeführt werden. Wie in 3 gezeigt ist, wird die Leistung (das Drehmoment) von der Kraftmaschine 22 dann mechanisch (direkt) bei einem festen (konstanten) Geschwindigkeitsverhältnis (einem Wert zwischen dem Geschwindigkeitsverhältnis in dem ersten Geschwindigkeitszustand und dem Geschwindigkeitsverhältnis in dem zweiten Geschwindigkeitszustand) ohne Umwandlung in elektrische Energie übertragen. In der weiteren Beschreibung wird der Modus, in dem sowohl das Hohlrad 42 als auch das Sonnenrad 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 über die Getriebewelle 93 und den Verlangsamungsmechanismus 94 mittels der Kupplung C1 mit der Antriebswelle 60 verbunden sind, als „gleichzeitiger Eingriffsmodus” bezeichnet. Der Zustand aus 3 wird insbesondere als „Zustand gleichzeitigen Eingriffs bei 1-ter Geschwindigkeit und 2-ter Geschwindigkeit” bezeichnet.
  • In dem Zustand gleichzeitigen Eingriffs bei 1-ter Geschwindigkeit und 2-ter Geschwindigkeit aus 3 ist die Drehzahl der ersten Zahnradwelle 91a gleich der Drehzahl der zweiten Zahnradwelle 92a. Die Kupplungsstellung der Kupplung C1 in dem Getriebe 90 wird somit leicht von der M-Stellung auf die L-Stellung geändert, um die Verbindung der ersten Zahnradwelle 91a (des ersten Kopplungsgetriebezugs) mit der Getriebewelle 93 zu lösen. In der weiteren Beschreibung wird der Zustand, in dem die Kupplungsstellung der Kupplung C1 auf die L-Stellung festgelegt ist und die Kupplungsstellung der Kupplung C2 auf die R-Stellung festgelegt ist als „zweiter Geschwindigkeitszustand (2-te Geschwindigkeit)” des Getriebes 90 (4) bezeichnet. In dem zweiten Geschwindigkeitszustand ist das Sonnenrad 41 als das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 über den zweiten Kopplungsgetriebezug (der aus dem Antriebszahnrad 47 und dem zweiten Abtriebszahnrad 92 besteht), die zweite Zahnradwelle 92a und die Kupplung C1 mit der Getriebewelle 93 verbunden. Der Träger 98 (die Trägerwelle 98a) als das Abgabeelement des mit der Getriebewelle 93 verbindenden Verlangsamungsmechanismus 94 ist über die Kupplung C2, die Abgabezahnradwelle 99a und das Abgabezahnrad 99 mit der Getriebewelle 93 verbunden. In dem zweiten Geschwindigkeitszustand werden die Motoren MG1 und MG2 somit derart angetrieben und gesteuert, dass das Sonnenrad 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 als das Abgabeelement festgelegt wird und der mit dem Sonnenrad 41 verbindende Motor MG1 als ein Motor arbeitet und der mit dem Hohlrad 42 verbindende Motor MG2, der als das Reaktionskraftelement festgelegt ist, als ein Generator arbeitet. In diesem Zustand verteilt der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 die über den Träger 44 eingegebene Leistung der Kraftmaschine 22 in das Sonnenrad 41 und das Hohlrad 42 gemäß diesem Getriebeverhältnis ρ, während die Leistung der Kraftmaschine 22 mit der Leistung des als Motor funktionierenden Motors MG1 integriert wird und die integrierte Leistung zu dem Sonnenrad 41 ausgegeben wird. In der weiteren Beschreibung wird der Modus, in dem der Motor MG2 als der Generator funktioniert und der Motor MG1 als der Motor funktioniert als „zweiter Drehmomentwandlungsmodus” bezeichnet. 10 ist ein Nomogramm, das Drehmoment-Drehzahl-Dynamiken der jeweiligen Elemente in dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 und in dem Untersetzungsgetriebemechanismus 50 in dem zweiten Drehmomentwandlungsmodus zeigt. Die Bezugszeichen in 10 haben die gleiche Bedeutung wie die Bezugszeichen in 9. In dem zweiten Drehmomentwandlungsmodus wird die Leistung von der Kraftmaschine 22 einer Drehmomentwandlung mittels des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 und der Motoren MG1 und MG2 unterworfen und wird zu dem Sonnenrad 41 ausgegeben. Das Steuern der Drehzahl des Motors MG2 macht es möglich, dass das Verhältnis der Drehzahl der Kraftmaschine 22 zu der Drehzahl des Sonnenrads 41 als Ausgabeelement stufenlos und kontinuierlich variiert wird. Wie in 4 gezeigt ist, wird die Leistungsausgabe zu dem Sonnenrad 41 (der ersten Motorwelle 45) einer Geschwindigkeitsänderung bei einem Geschwindigkeitsverhältnis des aus dem Antriebszahnrad 47 und dem zweiten Abtriebszahnrad 92 bestehenden zweiten Kopplungsgetriebezugs unterworfen und zu der Getriebewelle 93 übertragen, während sie auf Grundlage des Getriebeverhältnisses ρx des Verlangsamungsmechanismus 94 der Geschwindigkeitsänderung (der Geschwindigkeitsverringerung) bei dem Geschwindigkeitsverhältnis (ρx/(1 + ρx)) unterworfen wird und zu der Antriebswelle 60 ausgegeben wird.
  • In dem Zustand aus 4, in dem der Drehmomentwandlungsmodus auf dem zweiten Drehmomentwandlungsmodus festgelegt ist und sich das Getriebe 90 in dem zweiten Geschwindigkeitszustand befindet, lässt eine Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit V des Hybridfahrzeugs 20 die Drehzahl der ersten Zahnradwelle 91a (des ersten Abtriebszahnrads 91), die nicht mit der Getriebewelle 93 verbunden ist, allmählich die Drehzahl der Abgabezahnradwelle 99a (des Abgabezahnrads 99) annähern (siehe 5). In diesem Zustand wird die Kupplungsstellung der Kupplung C2 auf die M-Stellung geändert, in der das Klauenelement an der Trägerwelle 98a mit dem Klauenelement an der Abgabezahnradwelle 99a und dem zweiten Klauenelement an der ersten Zahnradwelle 91a gekoppelt ist, so dass das Sonnenrad 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 über den zweiten Kopplungsgetriebezug, die Kupplung C1, die Getriebewelle 93, den Träger 98 und das Abgabezahnrad 99 mit der Antriebswelle 60 verbunden werden kann, während dem Hohlrad 42 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 ermöglicht wird, über den ersten Kopplungsgetriebezug, die erste Zahnradwelle 91a, die Kupplung C2 und das Abgabezahnrad 99 mit der Antriebswelle 60 verbunden zu werden. Mit der auf die M-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C2 und der auf die L-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C1 in dem Getriebe lässt das Festlegen der Drehmomentbefehle der Motoren MG1 und MG2 auf den Wert „0” die Motoren MG1 und MG2 im Leerlauf laufen, während weder ein Leistungsbetrieb noch ein regenerativer Betrieb durchgeführt wird. Wie in 5 gezeigt ist, wird die Leistung (das Drehmoment) von der Kraftmaschine 22 dann mechanisch (direkt) auf die Antriebswelle 60 bei dem festen (konstanten) Geschwindigkeitsverhältnis (einem Wert zwischen dem Geschwindigkeitsverhältnis in dem zweiten Geschwindigkeitszustand und dem Geschwindigkeitsverhältnis in dem dritten Geschwindigkeitszustand) ohne Umwandlung in elektrische Energie übertragen. In der weiteren Beschreibung wird der Modus, in dem sowohl die erste Zahnradwelle 91a (das Hohlrad 42) als auch die Trägerwelle 98a (das Sonnenrad 41) mittels der Kupplung C2 mit der Getriebewelle 93 verbunden sind auch als der „gleichzeitiger Eingriffsmodus” bezeichnet. Der Zustand aus 5 wird insbesondere „Zustand des gleichzeitigen Eingriffs der 2-ten Geschwindigkeit und 3-ten Geschwindigkeit” bezeichnet.
  • In dem Zustand des gleichzeitigen Eingriffs der 2-ten Geschwindigkeit und der 3-ten Geschwindigkeit aus 5 ist die Drehzahl der ersten Zahnradwelle 91a gleich der Drehzahl der Trägerwelle 98a und der Drehzahl der Abgabezahnradwelle 99a. Die Kupplungsstellung der Kupplung C2 in dem Getriebe 90 wird somit einfach von der M-Stellung auf die L-Stellung geändert, um die Verbindung der Trägerwelle 98a mit der Abgabezahnradwelle 99a zu lösen. In der weiteren Beschreibung wird der Zustand, in dem die Kupplungsstellung der Kupplung C1 auf die L-Stellung festgelegt wird und die Kupplungsstellung der Kupplung C2 auf die L-Stellung festgelegt ist als „dritter Geschwindigkeitszustand (3-ter Geschwindigkeit)” des Getriebes 90 bezeichnet (6). In dem dritten Geschwindigkeitszustand ist das Hohlrad 42 als das erste Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 über den ersten Kopplungsgetriebezug (das erste Abtriebszahnrad 91), die erste Zahnradwelle 91a, die Kupplung C2, die Abgabezahnradwelle 99a und das Abgabezahnrad 99 mit der Antriebswelle 60 verbunden. In diesem Zustand sind das Hohlrad 42 und das Sonnenrad 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 jeweils als das Abgabeelement und als das Reaktionskraftelement festgelegt, so dass der Drehmomentwandlungsmodus auf den ersten Drehmomentwandlungsmodus festgelegt ist. Wie dies in 6 gezeigt ist, ermöglicht das Steuern der Drehzahl des Motors MG1, dass das Verhältnis der Drehzahl der Kraftmaschine 22 zu der Drehzahl der Antriebswelle 60, die mit dem Hohlrad 42 als das Abgabeelement mechanisch (direkt) verbunden ist, stufenlos und kontinuierlich variiert wird.
  • In dem Zustand aus 6, in dem der Drehmomentwandlungsmodus auf den ersten Drehmomentwandlungsmodus festgelegt ist und sich das Getriebe 90 in dem dritten Geschwindigkeitszustand befindet, lässt eine Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit V des Hybridfahrzeugs 20 die Drehzahlen des Motors MG1, der ersten Motorwelle 45 und des Sonnenrads 41 als das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 allmählich den Wert 0 annähern. In diesem Zustand wird die Kupplungsstellung der Kupplung C0 von der M-Stellung auf die L-Stellung geändert, wobei die erste Motorwelle 45 (der Motor MG1) und das Sonnenrad 41 auf nicht drehbare Weise festgehalten werden, wie dies in 7 gezeigt ist. In dem Zustand, in dem die erste Motorwelle 45 und das Sonnenrad 41 auf nicht drehbare Weise mittels der Kupplung C0 festgehalten werden, wobei die Verbindung der ersten Zahnradwelle 91a mit der Abgabezahnradwelle 99a mittels der Kupplung C2 des Getriebes 90 gehalten wird, lässt das Festlegen der Drehmomentbefehle der Motoren MG1 und MG2 auf den Wert 0 die Motoren MG1 und MG2 im Leerlauf laufen, wobei weder ein Leistungsbetrieb noch ein regenerativer Betrieb durchgeführt wird. Die Leistung (das Drehmoment) von der Kraftmaschine 22 wird dann direkt auf die Antriebswelle 60 nach einer Geschwindigkeitsänderung bei einem festen (konstanten) Geschwindigkeitsverhältnis (einem Wert, der größer als das Geschwindigkeitsverhältnis in dem dritten Geschwindigkeitszustand ist) übertragen, ohne dass sie in elektrische Energie umgewandelt wird. In der weiteren Beschreibung wird der Modus, bei dem die erste Motorwelle 45 und das Sonnenrad 41 auf nicht drehbare Weise mittels der Kupplung C0 festgehalten werden, wobei die Verbindung der ersten Zahnradwelle 91a mit der Abgabezahnradwelle 99a mittels der Kupplung C2 des Getriebes 90 gehalten wird, auch als der „Modus gleichzeitigen Eingriffs” bezeichnet. Der Zustand aus 7 wird insbesondere als „Zustand mit fester 3-ter Geschwindigkeit” genannt. Der vorstehend beschriebene Betriebsablauf wird für eine Herunterschaltänderung des Geschwindigkeitsverhältnisses des Getriebes 90 im Wesentlichen in einem umgekehrten Ablauf durchgeführt.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird in dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels der Drehmomentwandlungsmodus alternierend zwischen dem ersten Drehmomentwandlungsmodus und dem zweiten Drehmomentwandlungsmodus umgeschaltet, wobei der Geschwindigkeitsänderungszustand (das Geschwindigkeitsverhältnis) des Getriebes 90 von dem ersten Geschwindigkeitszustand auf den dritten Geschwindigkeitszustand geändert wird. Ein solches alternierendes Umschalten des Drehmomentwandlungsmodus verhindert wünschenswerterweise, dass die Drehzahl Nm1 oder Nm2 eines der Motoren MG1 oder MG2, der als ein Generator funktioniert, mit Erhöhung der Drehzahl Nm2 oder Nm1 des anderen Motors MG2 oder MG1, der als Motor funktioniert, auf einen negativen Wert abfällt. Die Konfiguration des Hybridfahrzeugs 20 verhindert somit effektiv das Auftreten einer Leistungszirkulation in dem ersten Drehmomentwandlungsmodus sowie das Auftreten einer Leistungszirkulation in dem zweiten Drehmomentwandlungsmodus, wodurch die Leistungsübertragungseffizienz in einem breiteren Antriebsbereich verbessert wird. Die Leistungszirkulation in dem ersten Drehmomentwandlungsmodus bedeutet, dass in Antwort auf eine Verringerung der Drehzahl des Motors MG1 auf einen negativen Wert der Motor MG2 einen Teil der zu dem Hohlrad 42 ausgegebenen Leistung zur Erzeugung von elektrischer Leistung verbraucht, während der Motor MG1 die durch den Motor MG2 erzeugte elektrische Leistung zum Abgeben von Leistung verbraucht. Die Leistungszirkulation in dem zweiten Drehmomentwandlungsmodus bedeutet, dass in Antwort auf eine Verringerung der Drehzahl des Motors MG2 auf einen negativen Wert der Motor MG1 einen Teil der Leistungsabgabe zu dem Sonnenrad 41 zum Erzeugen elektrischer Energie verbraucht, während der Motor MG2 die durch den Motor MG1 erzeugte elektrische Leistung zum Ausgeben von Leistung verbraucht. Das Verhindern einer solchen Leistungszirkulation begrenzt die maximalen Drehzahlen der Motoren MG1 und MG2 und ermöglicht somit wünschenswerterweise eine Größenreduktion der Motoren MG1 und MG2. Während des Antriebs des Hybridfahrzeugs 20 in dem Modus gleichzeitigen Eingriffs wird die Leistung von der Kraftmaschine 22 mechanisch (direkt) zu der Antriebswelle 60 bei den jeweiligen festen Geschwindigkeitsverhältnissen übertragen, die dem Zustand gleichzeitigen Eingriffs der 1-ten Geschwindigkeit und 2-ten Geschwindigkeit, dem Zustand gleichzeitigen Eingriffs der 2-ten Geschwindigkeit und der 3-ten Geschwindigkeit und dem Zustand mit fester 3-ter Geschwindigkeit inhärent sind. Diese Anordnung erhöht wünschenswerterweise die Möglichkeit die Leistung der Kraftmaschine 22 mechanisch auf die Antriebswelle 60 ohne Umwandlung in elektrische Energie auszugeben, wodurch die Leistungsübertragungseffizienz in dem breiteren Antriebsbereich weiter verbessert wird. Im Allgemeinen gibt es in der Leistungsabgabevorrichtung, die die Kraftmaschine, die zwei Motoren und den Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus wie den Planetengetriebemechanismus hat, einen größeren Anteil der Umwandlung der Kraftmaschinenabgabeleistung in elektrische Energie bei einem relativ großen Geschwindigkeitsverringerungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine und der Antriebswelle. Dies senkt die Leistungsübertragungseffizienz und neigt dazu, eine Wärmeentwicklung der Motoren MG1 und MG2 zu verursachen. Der vorstehend erörterte Modus gleichzeitigen Eingriffs ist somit insbesondere vorteilhaft für ein relativ großes Geschwindigkeitsverringerungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine 22 und der Antriebswelle 60. In dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels wird der Drehmomentwandlungsmodus zwischen dem ersten Drehmomentwandlungsmodus und dem zweiten Drehmomentwandlungsmodus über den Modus gleichzeitigen Eingriffs zum Zeitpunkt einer Änderung des Geschwindigkeitsänderungszustands in dem Getriebe 90 umgeschaltet. Diese Anordnung verhindert wirkungsvoll einen drehmomentfreien Zustand zum Zeitpunkt einer Änderung des Geschwindigkeitsänderungszustands und stellt ein glattes und stoßfreies Ändern des Geschwindigkeitsänderungszustands sicher, d. h., ein glattes und stoßfreies Umschalten des Drehmomentwandlungsmodus zwischen dem ersten Drehmomentwandlungsmodus und dem zweiten Drehmomentwandlungsmodus.
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 8 und 11 eine Inhaltsübersicht des Motorantriebsmodus gegeben, bei dem die Kraftmaschine 22 ihren Betrieb stoppt und zumindest einer der Motoren MG1 und MG2 die von der Batterie 35 zugeführte elektrische Leistung verbraucht und die Antriebsleistung zum Antreiben des Hybridfahrzeugs 20 abgibt. Der Motorantriebsmodus des Hybridfahrzeugs 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel hat drei verschiedene Modi, und zwar einen einmotorigen Antriebsmodus mit eingerückter Kupplung, einen einmotorigen Antriebsmodus mit ausgerückter Kupplung und einen zweimotorigen Antriebsmodus. In dem einmotorigen Antriebsmodus mit eingerückter Kupplung wird einer der Motoren MG1 und MG2 so gesteuert, dass er eine Antriebsleistung abgibt, während die Kupplungsstellung der Kupplung C0 auf die M-Stellung festgelegt ist und die Verbindung des Motors MG1 mit dem Sonnenrad 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 beibehalten wird. In dem einmotorigen Antriebsmodus mit ausgerückter Kupplung wird einer der Motoren MG1 und MG2 so gesteuert, dass er eine Antriebsleistung abgibt, während die Kupplungsstellung der Kupplung C0 auf die R-Stellung festgelegt ist und die Verbindung des Motors MG1 mit dem Sonnenrad 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 gelöst ist. In dem zweimotorigen Antriebsmodus werden sowohl der Motor MG1 als auch der Motor MG2 so gesteuert, dass sie eine Antriebsleistung abgeben, während die Kupplungsstellung der Kupplung C0 auf die R-Stellung festgelegt ist.
  • In dem einmotorigen Antriebsmodus mit eingerückter Kupplung mit der auf die M-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C0 wird durch das Festlegen der Kupplungsstellungen der Kupplungen C1 und C2, wie dies in 8 gezeigt ist, das Getriebe 90 entweder auf den ersten Geschwindigkeitszustand oder den dritten Geschwindigkeitszustand festgelegt und lediglich der Motor MG2 zum Abgeben von Antriebsleistung angetrieben und gesteuert. Alternativ wird mit der auf die M-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C0 durch Festlegen der Kupplungsstellungen der Kupplungen C1 und C2 auf die in 8 gezeigte Weise das Getriebe 90 auf den zweiten Geschwindigkeitszustand festgelegt und nur der Motor MG1 zum Abgeben von Antriebsleistung angetrieben und gesteuert. In diesem einmotorigen Antriebsmodus mit eingerückter Kupplung verbindet die Kupplung C0 das Sonnenrad 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 mit der ersten Motorwelle 45. Ein solches Verbinden lässt einen der Motoren MG1 oder MG2, der keine Antriebsleistung ausgibt, durch den anderen Motor MG2 oder MG1, der die Antriebsleistung abgibt, mitlaufen und im Leerlauf laufen (wie dies durch eine gestrichelte Linie in 11 gezeigt ist). In dem einmotorigen Antriebsmodus mit ausgerückter Kupplung wird durch Festlegen der Kupplungsstellungen der Kupplungen C1 und C2 auf die in 8 gezeigte Weise mit der auf die R-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C0 das Getriebe 90 entweder auf den ersten Geschwindigkeitszustand oder den zweiten Geschwindigkeitszustand festgelegt und lediglich der Motor MG2 zum Abgeben von Antriebsleistung angetrieben und gesteuert. Alternativ wird durch Festlegen der Kupplungsstellungen der Kupplungen C1 und C2 auf die in 8 gezeigte Weise mit der auf die R-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C0 das Getriebe 90 auf den zweiten Geschwindigkeitszustand festgelegt und lediglich der Motor MG1 zum Abgeben von Antriebsleistung angetrieben und gesteuert. In diesem einmotorigen Antriebsmodus mit ausgerückter Kupplung ist die Kupplungsstellung der Kupplung C0 auf die R-Stellung festgelegt, um das Sonnenrad 41 von der ersten Motorwelle 45 (von dem Motor MG1) zu trennen. Ein solches Trennen verhindert das Mitlaufen der Kurbelwelle 26 der durch die Funktion des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 gestoppten Kraftmaschine 22, während das Mitlaufen des Motors MG1 oder MG2 verhindert wird, der gemäß dem Festlegen der Kupplungsstellung entweder der Kupplung C2 oder der Kupplung C1 gestoppt wurde, wie dies durch eine Einpunktstrichlinie und eine Zweipunktstrichlinie in 11 gezeigt ist. Diese Anordnung verhindert wünschenswerterweise eine Verringerung der Leistungsübertragungseffizienz. In dem zweimotorigen Antriebsmodus wird durch Festlegen der Kupplungsstellungen der Kupplungen C1 und C2 auf die in 8 gezeigte Weise mit auf die R-Stellung festgelegter Kupplungsstellung der Kupplung C0 das Getriebe 90 entweder auf den Zustand gleichzeitigen Eingriffs der 1-ten Geschwindigkeit und 2-ten Geschwindigkeit oder den Zustand gleichzeitigen Eingriffs der 2-ten Geschwindigkeit und 3-ten Geschwindigkeit festgelegt und zumindest einer der Motoren MG1 und MG2 angetrieben und gesteuert. Eine solche Antriebssteuerung ermöglicht beiden Motoren MG1 und MG2 die Antriebsleistung abzugeben, während das Mitlaufen der Kraftmaschine 22 wirkungsvoll verhindert wird. Diese Anordnung ermöglicht die Übertragung einer starken Leistung auf die Antriebswelle 60 in dem Motorantriebsmodus, wodurch ein gutes Berganfahren und eine wünschenswerte Abschleppleistung in dem Motorantriebsmodus sichergestellt werden.
  • Bei der Auswahl des einmotorigen Antriebsmodus mit ausgerückter Kupplung ist das Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels in der Lage, den Geschwindigkeitsänderungszustand (das Geschwindigkeitsverhältnis) des Getriebes 90 einfach zu ändern, um eine effiziente Übertragung der Leistung auf die Antriebswelle 60 sicherzustellen. Beispielsweise wird in dem einmotorigen Antriebsmodus mit ausgerückter Kupplung, während das Getriebe 90 auf den ersten Geschwindigkeitszustand festgelegt ist und lediglich durch den Motor MG2 zum Abgeben von Antriebsleistung angetrieben und gesteuert wird, durch die Anpassung der Drehzahl Nm1 des Motors MG1 zum Drehen des zweiten Abtriebszahnrads 92 in Synchronisation mit dem ersten Abtriebszahnrad 91 in Kombination mit einer Umschaltung der Kupplungsstellung der Kupplung C1 in dem Getriebe 90 von der R-Stellung auf die M-Stellung, ein Umschalten auf den Zustand gleichzeitigen Eingriffs der 1-ten Geschwindigkeit und 2-ten Geschwindigkeit, also den zweimotorigen Antriebsmodus, sichergestellt. In diesem Zustand ermöglicht die Abgabe der Antriebsleistung lediglich von dem Motor MG1 in Kombination mit einem Umschalten der Kupplungsstellung der Kupplung C1 von der M-Stellung auf die L-Stellung, dass die Abgabeleistung des Motors MG1 in dem zweiten Geschwindigkeitszustand auf die Antriebswelle 60 übertragen wird. In dem einmotorigen Antriebszustand mit ausgerückter Kupplung, bei dem das Getriebe 90 auf den zweiten Geschwindigkeitszustand festgelegt ist und lediglich durch den Motor MG1 zum Abgeben von Antriebsleistung angetrieben und gesteuert wird, stellt das Anpassen der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 zum Drehen der ersten Zahnradwelle 91a synchron zu der Abgabezahnradwelle 99a in Kombination mit einem Umschalten der Kupplungsstellung der Kupplung C2 in dem Getriebe 90 von der R-Stellung auf die M-Stellung ein Schalten auf den Zustand gleichzeitigen Eingriffs der 2-ten Geschwindigkeit und 3-ten Geschwindigkeit, d. h., den zweimotorigen Antriebsmodus, sicher. In diesem Zustand ermöglicht die Abgabe der Antriebsleistung lediglich von dem Motor MG2 in Kombination mit einem Umschalten der Kupplungsstellung der Kupplung C2 von der M-Stellung auf die L-Stellung sicher, dass die Abgabeleistung des Motors MG2 in dem dritten Geschwindigkeitszustand auf die Antriebswelle 60 übertragen wird. In dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels wird das Getriebe 90 dazu verwendet, die Drehzahl des Hohlrads 42 oder des Sonnenrads 41 zu ändern und das Drehmoment in dem Motorantriebsmodus zu verstärken. Diese Anordnung senkt wünschenswerterweise die für die Motoren MG1 und MG2 erforderlichen maximalen Drehmomente und stellt somit eine Größenreduktion der Motoren MG1 und MG2 sicher. Während des Ablaufs einer Änderung des Geschwindigkeitsänderungszustands (des Geschwindigkeitsverhältnisses) des Getriebes 90 in dem Motorantriebsmodus durchläuft das Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels den Zustand gleichzeitigen Eingriffs des Getriebes 90, d. h., den zweimotorigen Antriebsmodus. Diese Anordnung verhindert wirkungsvoll einen drehmomentfreien Zustand zum Zeitpunkt einer Änderung des Geschwindigkeitsänderungszustands und stellt eine glatte und stoßfreie Änderung des Geschwindigkeitsänderungszustands sicher. In dem Motorantriebsmodus steuert das Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels einen Motor MG1 oder MG2, der keine Antriebsleistung abgibt, zum Ankurbeln der Kraftmaschine 22 gemäß dem Geschwindigkeitsänderungszustands des Getriebes 90 und startet dadurch die Kraftmaschine 22 in Antwort auf eine Erhöhung der Antriebskraftnachfrage oder in Antwort auf eine Abnahme des Ladezustands SOC der Batterie 35.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist das Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels ausgestattet mit dem Getriebe 90, welches die sich im Wesentlichen parallel zu der Kurbelwelle 26, der ersten Motorwelle 45 und der zweiten Motorwelle 55 erstreckende Getriebewelle 93, den ersten Kopplungsgetriebezug, der in Kombination mit dem zweiten Kopplungsgetriebezug und der Kupplung C1 angeordnet ist, um als erste Verbindungsvorrichtung zu dienen und das Hohlrad 42 als das erste Element und das Sonnenrad 41 als das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 mit der Getriebewelle 93 wahlweise zu verbinden, dem Verlangsamungsmechanismus 94, der so angeordnet ist, dass er als der Geschwindigkeitsänderungsmechanismus funktioniert und der den Träger 98 als das Abgabeelement und das Sonnenrad 95 als das mit der Antriebswelle 93 verbundene Eingangselement hat und der so aufgebaut ist, dass er die Geschwindigkeit der Leistung von der Getriebewelle 93 bei einem voreingestellten Geschwindigkeitsverhältnis ändert und die Leistung der geänderten Geschwindigkeit von dem Träger 98 ausgibt, und der die Kupplung C2 hat, die so angeordnet ist, dass sie als die zweite Verbindungsvorrichtung funktioniert und den Träger 98 des Verlangsamungsmechanismus 94 und zumindest das erste Element und/oder das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 wahlweise mit der Antriebswelle 60 verbindet.
  • In dem vorstehend erörterten Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels ermöglicht die Verbindung des Trägers 98 des Verlangsamungsmechanismus 94 mit der Antriebswelle 60 mittels der Kupplung C2, der Abgabezahnradwelle 99a und dem Abgabezahnrad 99 in dem Zustand der Verbindung entweder des Hohlrads 42 oder des Sonnenrads 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 mit der Getriebewelle 93 mittels der Kupplung C1 und anderen relevanten Bestandteilen des Getriebes 90, dass die Leistung entweder von dem Hohlrad 42 oder dem Sonnenrad 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 der Geschwindigkeitsverringerung durch den Verlangsamungsmechanismus 94 unterworfen wird und zu der Antriebswelle 60 ausgegeben wird. Die Verbindung des Hohlrads 42 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 mit der Antriebswelle 60 mittels der ersten Zahnradwelle 91a, der Kupplung C2, der Abgabezahnradwelle 99a und des Abgabezahnrads 99 des Getriebes 90 macht es möglich, dass die Leistung von dem Hohlrad 42 mechanisch und direkt zu der Antriebswelle 60 abgegeben wird. Das mit dem Getriebe 90 ausgestattete Hybridfahrzeug 20 macht es dementsprechend möglich, dass die Leistung von dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 bei mehreren unterschiedlichen Stufen einer Geschwindigkeitsänderung unterworfen wird und zu der Antriebswelle 60 abgegeben wird. In dem Zustand, in dem das Hohlrad 42 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 mit der Getriebewelle 93 mittels der Kupplung C1 und den anderen relevanten Bestandteilen des Getriebes 90 verbunden ist, oder in dem Zustand, in dem das Hohlrad 42 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 mit der Antriebswelle 60 mittels der Kupplung C2 verbunden ist, wird der mit dem Hohlrad 42 oder dem Abgabeelement verbundene Motor MG2 so gesteuert, dass er als ein Motor funktioniert, während der mit dem Sonnenrad 41 oder dem Reaktionskraftelement verbundene Motor MG1 so gesteuert wird, dass er als ein Generator funktioniert. In dem Zustand, in dem das Sonnenrad 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 mit der Antriebswelle 93 mittels der Kupplung C1 und den anderen relevanten Bestandteilen des Getriebes 90 verbunden ist, wird andererseits der Motor MG1, der mit dem Sonnenrad 41 oder dem Abgabeelement verbunden ist, so gesteuert, dass er als ein Motor funktioniert, während der mit dem Hohlrad 42 oder dem Reaktionskraftelement verbundene Motor MG2 so gesteuert wird, dass er als ein Generator funktioniert. In dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels verhindert ein passendes Umschalten der Kupplungsstellungen der Kupplungen C1 und C2 somit wirkungsvoll, dass die Drehzahl Nm1 oder Nm2 eines Motors MG1 oder MG2, der als ein Generator funktioniert, mit einer Erhöhung der Drehzahl Nm2 oder Nm1 des anderen Motors MG2 oder MG1, der als ein Motor funktioniert, auf einen negativen Wert abfällt. Diese Konfiguration des Hybridfahrzeugs 20 verhindert wirkungsvoll das Auftreten einer Leistungszirkulation, wodurch die Leistungsübertragungseffizienz in einem breiteren Antriebsbereich erhöht wird und sowohl der Kraftstoffverbrauch als auch die Antriebsleistung verbessert werden.
  • Das Getriebe 90 vergrößert die Abmessung der Leistungsabgabevorrichtung in ihrer Achsrichtung (d. h., in der Richtung der Breite des Fahrzeugs) selbst bei der im Wesentlichen koaxialen Anordnung der Kraftmaschine 22, der Motoren MG1 und MG2 und des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 als Bestandteile der Leistungsabgabevorrichtung nicht wesentlich. Das Getriebe 90 lässt zumindest das Hohlrad 42 als das erste Element und/oder das Sonnenrad 41 als das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 mittels der zwei parallelen Getriebezüge der Wellenbauweise, d. h., des ersten Kopplungsgetriebezugs und des zweiten Kopplungsgetriebezugs mit der Getriebewelle 93 verbinden. Selbst bei Vorhandensein der wie auf vorstehend erörterter Weise angeordneten Kupplung C0 besteht ein relativ kleiner Abstand zwischen dem ersten Kopplungsgetriebezug und dem zweiten Kopplungsgetriebezug. Bei dem Aufbau des Getriebes 90 sind das erste Abtriebszahnrad 91 des ersten Kopplungsgetriebezugs, das zweite Abtriebszahnrad 92 des zweiten Kopplungsgetriebezugs, der Verlangsamungsmechanismus 94, die Kupplung C1, die Kupplung C2, das Abgabezahnrad 99 und die Abgabezahnradwelle 99a alle um die Getriebewelle 93 herum und koaxial zu dieser angeordnet. Diese Anordnung erlaubt einen biaxialen Aufbau der Leistungsabgabevorrichtung, die die Kraftmaschine 22, die Motoren MG1 und MG2, den Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 und das Getriebe 90 aufweist. Die im Wesentlichen koaxiale Anordnung der Kraftmaschine 22, der Motoren MG1 und MG2 und des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 vergrößert somit die Abmessung der Leistungsabgabevorrichtung in der Richtung der Breite des Fahrzeugs nicht wesentlich. Die Leistungsabgabevorrichtung mit dieser Anordnung ist dementsprechend raumsparend, so dass sie auf geeignete Weise an einem Fahrzeug montiert werden kann, und sie ist für das Hybridfahrzeug 20, das hauptsächlich mit den vorderen Antriebsrädern 63a und 63b angetrieben wird, besonders vorzuziehen.
  • Das Getriebe 90 hat den ersten Kopplungsgetriebezug der Bauweise mit parallelen Wellen (die Kombination aus den Außenzähnen des Hohlrads 42 mit dem ersten Abtriebszahnrad 91), der kontinuierlich mit dem Hohlrad 42 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 verbunden ist, den zweiten Kopplungsgetriebezug der Bauweise mit parallelen Wellen (die Kombination aus dem Antriebszahnrad 47 mit dem zweiten Abtriebszahnrad 92), der bei der auf die M-Stellung festgelegten Kupplungsstellung der Kupplung C0 fortwährend mit dem Sonnenrad 41 verbunden ist, und die Kupplung C0, die so angeordnet ist, dass sie die Kupplungsstellung zwischen dem Verbindungszustand des ersten Elements (der R-Stellung) zum Verbinden des ersten Kopplungsgetriebezugs mit der Getriebewelle 93 und dem Verbindungszustand des zweiten Elements (der L-Stellung) zum Verbinden des zweiten Kopplungsgetriebezugs mit der Getriebewelle 93 wahlweise umschaltet. Der erste und zweite Kopplungsgetriebezug der Bauweise mit parallelen Wellen und die Kupplung C0 bilden die erste Verbindungsvorrichtung des Getriebes 90. Diese Anordnung ermöglicht dem Hohlrad 42 und dem Sonnenrad 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 wahlweise mit der Getriebewelle 93 verbunden zu werden, während eine Vergrößerung der Abmessung der ersten Verbindungsvorrichtung in der Achsrichtung der Getriebewelle 93, d. h., eine Vergrößerung des Abstands zwischen dem ersten Kopplungsgetriebezug und dem zweiten Kopplungsgetriebezug vermieden wird. Das Verbinden entweder des Hohlrads 42 oder des Sonnenrads 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 mit der Getriebewelle 93 mittels des ersten Kopplungsgetriebezugs der Bauweise mit parallelen Wellen oder des zweiten Kopplungsgetriebezugs der Bauweise mit parallelen Wellen macht es möglich, dass ein Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Hohlrad 42 oder dem Sonnenrad 41 und der Getriebewelle 93 beliebig festgelegt werden kann. Dies erhöht wünschenswerterweise den Freiheitsgrad beim Festlegen des Geschwindigkeitsverhältnisses in dem Getriebe 90 und verbessert die Leistungsübertragungseffizienz weiter. Bei dem vorstehend erörterten Aufbau des Ausführungsbeispiels sind die Außenzähne an dem Hohlrad 42 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 ausgebildet, um einen Teil des ersten Kopplungsgetriebezugs zu bilden. Diese Struktur ist jedoch weder wesentlich noch beschränkend. Anstelle der an dem Hohlrad 42 ausgebildeten Außenzähne kann alternativ ein dem Antriebszahnrad 47 ähnliches Zahnrad vorgesehen sein, das mit dem Hohlrad 42 in Kontakt ist und mit dem ersten Abtriebszahnrad 91 in Eingriff steht, um den ersten Kopplungsgetriebezug zu bilden. Der Verlangsamungsmechanismus 94 als der Geschwindigkeitsänderungsmechanismus des Getriebes 90 kann als ein Planetengetriebemechanismus der Bauweise mit drei Elementen aufgebaut sein, bei dem die Leistungseingabe von der Getriebewelle 93 auf das Sonnenrad 95 der Geschwindigkeitsverringerung bei einem voreingestellten Geschwindigkeitsverringerungsverhältnis unterworfen und von dem Träger 98 ausgegeben wird. Diese Anordnung stellt eine Verringerung der Größe des Getriebes 90 sicher. Der Verlangsamungsmechanismus 94 des Getriebes 90 kann als ein Planetengetriebemechanismus konstruiert sein, der ein erstes Sonnenrad und ein zweites Sonnenrad, die so angeordnet sind, dass sie voneinander verschiedene Anzahlen von Zähnen haben, und einen Träger aufweist, der so angeordnet ist, dass er zumindest ein abgestuftes Zahnrad hält, das konstruiert ist, indem ein mit dem ersten Sonnenrad in Eingriff stehendes erstes Ritzel mit einem mit dem zweiten Sonnenrad in Eingriff stehenden zweiten Ritzel verbunden wird. Die Anwendung des Planetengetriebemechanismus, der das abgestufte Zahnrad hat, auf den Verlangsamungsmechanismus 94 macht es möglich, dass ein größeres Geschwindigkeitsverringerungsverhältnis einfach festgelegt werden kann, und zwar verglichen mit einem Getriebe, das mit einem Planetengetriebemechanismus mit einzelnem Ritzel ausgestattet ist, das dazu neigt, die Drehzahl eines Ritzels im Vorgang des Festlegens eines größeren Untersetzungsverhältnisses zu erhöhen.
  • Die Kupplungsstellung der Kupplung C1 in dem Getriebe 90 kann zwischen dem Verbindungszustand des ersten Elements (der R-Stellung), dem Verbindungszustand des zweiten Elements (der L-Stellung) und dem Verbindungszustand beider Elemente (der M-Stellung), in dem sowohl der erste Kopplungsgetriebezug als auch der zweite Kopplungsgetriebezug mit der Getriebewelle 93 verbunden ist, wahlweise umgeschaltet werden. Das Festlegen der Kupplungsstellung der Kupplung C1 auf die M-Stellung oder auf den Verbindungszustand beider Elemente macht es möglich, dass die Leistung von der Kraftmaschine 22 mechanisch (direkt) bei einem festen Getriebeverhältnis auf die Antriebswelle 60 übertragen wird. Die Kupplungsstellung der Kupplung C2 in dem Getriebe 90 kann wahlweise zwischen dem Verbindungszustand des Verlangsamungsmechanismus mit der Antriebswelle (R-Stellung), in dem der Träger 98 des Verlangsamungsmechanismus 94 über das Abgabezahnrad 99 mit der Antriebswelle 60 verbunden ist, den direkten Verbindungszustand (der L-Stellung), in dem das Hohlrad 42 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 über den ersten Kopplungsgetriebezug, die erste Zahnradwelle 91a und das Abgabezahnrad 99 mit der Antriebswelle 60 verbunden ist, und dem gleichzeitigen Verbindungszustand (der M-Stellung), in dem sowohl der Träger 98 des Verlangsamungsmechanismus 94 als auch das Hohlrad 42 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 mit der Antriebswelle 60 verbunden sind, umgeschaltet werden. Das Festlegen der Kupplungsstellung der Kupplung C2 auf die M-Stellung oder den gleichzeitigen Verbindungszustand macht es zudem möglich, dass die Leistung von der Kraftmaschine 22 bei einem festen Getriebeverhältnis mechanisch (direkt) auf die Antriebswelle 60 übertragen wird, wie dies vorher erläutert wurde. Die in dem Hybridfahrzeug 20 vorgesehene Kupplung C0 ist in der Lage, die erste Motorwelle 45 oder die Drehwelle des Motors MG1 auf nicht drehbare Weise festzuhalten. In dem Zustand, in dem das Hohlrad 42 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40, der mit dem Motor MG2 verbunden ist, mit der Antriebswelle 60 mittels der Kupplung C2 des Getriebes 90 verbunden ist, macht es das Festhalten der ersten Motorwelle 45 auf nicht drehbare Weise mittels der Kupplung C0 zudem möglich, die Leistung von der Kraftmaschine 22 bei einem festen Getriebeverhältnis mechanisch (direkt) auf die Antriebswelle 60 zu übertragen. Diese Anordnung des Hybridfahrzeugs 20 verbessert wirkungsvoll die Leistungsübertragungseffizienz in dem breiteren Antriebsbereich. Die Festhaltevorrichtung sollte so ausgelegt sein, dass sie die Drehung des Reaktionskraftelements (des Sonnenrads 41 in dem Ausführungsbeispiel) des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 bei dem auf einen minimalen Wert des Getriebes festgelegten Geschwindigkeitsverhältnis festhält. Gemäß einem gewissen Aufbau des Getriebes kann die Festhaltevorrichtung so ausgelegt sein, dass sie die zweite Motorwelle 55 des Motors MG2 oder das Hohlrad 42 festhält. Anstelle der Kupplung C0, die so angeordnet ist, dass sie die Funktion der Festhaltevorrichtung hat, kann getrennt von der Kupplung C0 eine Bremse vorgesehen sein, um die erste Motorwelle 45 (das Sonnenrad 41) oder die zweite Motorwelle 55 (das Hohlrad 42) auf nicht drehbare Weise festzuhalten.
  • Das Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels hat die Kupplung C0, die so angeordnet ist, dass sie eine Verbindung und ein Lösen der Verbindung des Sonnenrads 41a mit der ersten Motorwelle 45 oder der Verbindung des Sonnenrads 41 mit dem Motor MG1 durchführt. In dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiel ermöglicht das Lösen der Verbindung des Sonnenrads 41a mit der ersten Motorwelle 45 mittels der Kupplung C0. dass die Kraftmaschine 22 von den Motoren MG1 und MG2 und dem Getriebe 90 durch die Funktion des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 im Wesentlichen getrennt wird. Das Festlegen der Kupplungsstellung der Kupplung C0 auf die R-Stellung in Kombination mit dem Stoppen des Betriebs der Kraftmaschine 22 lässt die Leistung zumindest eines der Motoren MG1 und MG2 effizient auf die Antriebswelle 60 übertragen, wobei der Geschwindigkeitsänderungszustand (das Getriebeverhältnis) des Getriebes 90 in dem Hybridfahrzeug 20 geändert wird. Das Hybridfahrzeug 20 gemäß dieser Anordnung senkt somit wünschenswerterweise die für die Motoren MG1 und MG2 erforderlichen maximalen Drehmomente und stellt dadurch eine Größenverringerung der Motoren MG1 und MG2 sicher. Die Kupplung C0 ist nicht dahingehend beschränkend aufgebaut, dass sie eine Verbindung und ein Lösen der Verbindung des Sonnenrads 41 mit dem Motor MG1 durchführt. Die Kupplung C0 kann so aufgebaut sein, dass sie eine Verbindung und ein Lösen der Verbindung des Hohlrads 42 (des ersten Elements) mit der zweiten Motorwelle 55 (dem Motor MG2) durchführt oder kann so aufgebaut sein, dass sie eine Verbindung und ein Lösen der Verbindung der Kurbelwelle 26 der Kraftmaschine 22 mit dem Träger 44 (dem dritten Element) durchführt.
  • Wie dies vorher beschrieben wurde, ist das Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels mit dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 ausgestattet, der als Planetengetriebemechanismus mit einzelnem Ritzel aufgebaut ist, der das Getriebeverhältnis ρ mit einem kleineren Wert als 0,5 hat. In dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 mit dieser Spezifikation hat das Hohlrad 42 verglichen mit dem Sonnenrad 41 einen größeren Drehmomentenverteilungsanteil von der Kraftmaschine 22. Die Anordnung des Untersetzungsgetriebemechanismus 50 zwischen dem Hohlrad 42 und dem Motor MG2 mit der vorstehend erörterten Struktur des Ausführungsbeispiels stellt die Verringerung der Abmessung und die Verringerung des Leistungsverlusts des Motors MG2 sicher. Bei dieser Anordnung ermöglicht das Festlegen eines Untersetzungsverhältnisses ρr des Untersetzungsgetriebemechanismus 50 in der Nähe des Getriebeverhältnisses ρ des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40, dass die Motoren MG1 und MG2 im Wesentlichen identische Spezifikationen haben. Ein solches Festlegen verbessert wünschenswerterweise die Produktivität des Hybridfahrzeugs 20 oder der Leistungsabgabevorrichtung und verringert die Herstellungskosten des Hybridfahrzeugs 20 oder der Leistungsabgabevorrichtung.
  • 12 veranschaulicht schematisch die Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 20A in einem modifizierten Beispiel des Ausführungsbeispiels. Das Hybridfahrzeug 20A von 20 hat anstelle des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40, der als Planetengetriebemechanismus mit einzelnem Ritzel aufgebaut ist, einen Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 10 der als ein Planentengetriebemechanismus mit doppeltem Ritzel aufgebaut ist. Der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 10 hat ein Sonnenrad 11 als ein Außenrad, ein Hohlrad 12 als ein Innenrad, das konzentrisch zu dem Sonnenrad 11 angeordnet ist, und einen Träger 15, der so angeordnet ist, dass er zumindest einen Satz aus zwei Ritzeln 13 und 14 hält, die miteinander in Eingriff sind und die jeweils mit dem Sonnenrad 11 und mit dem Hohlrad 12 in einer solchen Weise in Eingriff sind, dass sie sowohl kreisen als auch sich um ihre Achsen drehen können. Mit der Struktur dieses modifizierten Beispiels ist der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 10 so aufgebaut, dass er ein Getriebeverhältnis ρ (Verhältnis aus der Anzahl von Zähnen des Sonnenrads 11 zu der Anzahl von Zähnen des Hohlrads 12 hat), das eine Beziehung von ρ < 0,5 erfüllt. Das Sonnenrad 11 als ein zweites Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 10 ist mit dem Motor MG1 (insbesondere mit dessen Rotor) als der zweite Motor über eine sich von dem Sonnenrad 11 in einer der Kraftmaschine 22 entgegengesetzten Richtung erstreckenden Sonnenradwelle 11a, die Kupplung C0 und die erste Motorwelle 45 verbunden. Der Träger 15 als ein erstes Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 10 ist über den sich zwischen dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 10 und der Kraftmaschine 22 befindlichen Untersetzungsgetriebemechanismus 56 und die hohle, zweite Motorwelle 55 mit dem Motor MG2 (insbesondere mit dessen hohlem Rotor) in Verbindung. Das Hohlrad 12 als ein drittes Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 10 ist über eine Hohlradwelle 12a, die sich so erstreckt, dass sie die zweite Motorwelle 55 und den Motor MG2 passiert, und dem Dämpfer 28 mit der Kurbelwelle 26 der Kraftmaschine 22 verbunden. Bei der Struktur dieses modifizierten Beispiels ist ein Außenrad 16 mit dem ersten Abtriebsrad 91 kombiniert, um den ersten Kopplungsgetriebezug zu bilden, und ist an dem Träger 15 befestigt.
  • Das mit dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 10 ausgestattete Hybridfahrzeug 20A hat die gleichen Wirkungen und Funktionen, wie jene des Hybridfahrzeugs 20 des vorstehend erörterten Ausführungsbeispiels. Bei der Anwendung des als Planetengetriebemechanismus mit doppeltem Ritzel aufgebauten Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 10, der das Getriebeverhältnis ρ von weniger als dem Wert 0,5 hat, hat der Träger 15 verglichen mit den Sonnenrad 11 den größeren Drehmomentenverteilungsanteil von der Kraftmaschine 22. Wie in dem modifizierten Beispiel von 12 gezeigt ist, stellt die Anordnung des Untersetzungsgetriebemechanismus 50 zwischen dem Träger 15 und dem Motor MG2 eine größere Verringerung der Abmessung und des Leistungsverlusts des Motors MG2 sicher. Bei dieser Anordnung wird durch das Festlegen des Untersetzungsverhältnisses ρr des Untersetzungsgetriebemechanismus 50 in die Nähe eines Werts ρ/(1 – ρ), wobei ρ ein Getriebeverhältnis des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 10 wiedergibt, sichergestellt, dass die Motoren MG1 und MG2 im Wesentlichen identische Spezifikationen haben. Ein solches Festlegen verbessert wünschenswerterweise die Produktivität des Hybridfahrzeugs 20A oder der Leistungsabgabevorrichtung und verringert die Herstellungskosten des Hybridfahrzeugs 20A oder der Leistungsabgabevorrichtung. Der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 10 als der Planetengetriebemechanismus mit doppeltem Ritzel kann so aufgebaut sein, dass er das Getriebeverhältnis ρ hat, das eine Beziehung von ρ > 0,5 erfüllt. Mit dieser modifizierten Anordnung kann der Untersetzungsgetriebemechanismus 50 so angeordnet sein, dass er ein Untersetzungsverhältnis in der Nähe eines Werts (1 – ρ)/ρ hat und kann sich zwischen dem Sonnenrad 11 und dem Motor MG1 oder dem Motor MG2 befinden.
  • 13 veranschaulicht schematisch die Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 20B als ein weiteres modifiziertes Ausführungsbeispiel. Das Hybridfahrzeug 20B aus 13 weist die Funktion der in dem Hybridfahrzeug 20 des vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel vorgesehenen Kupplung C0 einer Kupplung C0' und einer Bremse B0 zu, die beide durch ein hydraulisches Stellglied 88 angetrieben sind. Das Hybridfahrzeug 20B ist mit einem Getriebe 90B ausgestattet, das so aufgebaut ist, dass es die Funktion der Kupplung C1 einer Kupplung C1a und einer Kupplung C1b zuweist, die ebenso durch das hydraulische Stellglied 88 angetrieben sind, und sodass es die Funktion der Kupplung C2 einer Kupplung C2a und einer Kupplung C2b zuweist, die ebenso durch das hydraulische Stellglied 88 angetrieben sind. In dem Hybridfahrzeug 20B dieses modifizierten Beispiels wird die Kupplung C0' betätigt, um eine Verbindung und ein Lösen der Verbindung des Sonnenrads 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 mit der ersten Motorwelle 45 (dem Motor MG1) durchzuführen, während die Bremse B0 betätigt wird, um die erste Motorwelle 45 oder die Drehwelle des Motors MG1 auf nicht drehbare Weise festzuhalten. Das Koppeln der Kupplung C1a in dem Getriebe 90b aktiviert den Verbindungszustand des ersten Elements, in dem das Hohlrad 42 als das erste Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 über den ersten Kopplungsgetriebezug und die erste Zahnradwelle 91a mit der Getriebewelle 93 verbunden ist. Das Koppeln der Kupplung C1b in dem Getriebe 90B aktiviert den Verbindungszustand des zweiten Elements, in dem das Sonnenrad 41 als das zweite Element des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 über den zweiten Kopplungsgetriebezug und die zweite Zahnradwelle 92a mit der Getriebewelle 93 verbunden ist. Das Koppeln beider Kupplungen C1a und C1b in dem Getriebe 90B aktiviert den Verbindungszustand beider Elemente, in dem sowohl die erste Zahnradwelle 91a als auch die zweite Zahnradwelle 92a, d. h., sowohl das Hohlrad 42 als auch das Sonnenrad 41 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 mit der Getriebewelle 93 (dem Verlangsamungsmechanismus 94) verbunden sind. Das Koppeln der Kupplung C2a in dem Getriebe 90B aktiviert den Verbindungszustand des Verlangsamungsmechanismus und der Antriebswelle, in dem die Trägerwelle 98a oder der Verlangsamungsmechanismus 94 über die Abgabezahnradwelle 99a und das Abgabezahnrad 99 mit der Antriebswelle 60 verbunden sind. Das Koppeln der Kupplung C2b in dem Getriebe 90B aktiviert den direkten Verbindungszustand, in dem das Hohlrad 42 des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 40 über den ersten Kopplungsgetriebezug, die erste Zahnradwelle 91a, die Abgabezahnradwelle 99a und das Abgabezahnrad 99 mit der Antriebswelle 60 verbunden ist. Das Koppeln beider Kupplungen C2a und C2b in dem Getriebe 90B aktiviert den gleichzeitigen Verbindungszustand, in dem sowohl die Trägerwelle 98a (der Verlangsamungsmechanismus 94) als auch die erste Zahnradwelle 91a über die Abgabezahnradwelle 99a und das Abgabezahnrad 99 mit der Antriebswelle 60 verbunden sind. 14 zeigt eine Tabelle, die Kombinationen der Kupplungsstellungen der Kupplung C0', der Bremsstellung der Bremse 30 sowie Kupplungsstellungen der Kupplungen C1a, C1b, C2a und C2b, die in dem Getriebe 90B enthalten sind, während des Antriebs des Hybridfahrzeugs 20B zeigt. Das Hybridfahrzeug 20B, das mit der Hydraulikkupplung C0', der Hydraulikbremse 30 und dem Getriebe 90B einschließlich der Hydraulikkupplungen C1a, C1b, C2a und C2b ausgestattet ist, hat die gleichen Funktionen und Wirkungen wie jene der vorstehend erörterten Hybridfahrzeuge 20 und 20A.
  • In den vorstehend erörterten Hybridfahrzeugen 20, 20A und 20B können einige oder alle der Mechanismen zum Durchführen einer Verbindung und einem Lösen der Verbindung des Sonnenrads 41 mit dem Motor MG1, der Mechanismus zum Festhalten der ersten Motorwelle 45 (des Sonnenrads 41) oder der zweiten Motorwelle 55 (des Hohlrads 42) und der Untersetzungsgetriebemechanismus 50 ausgelassen werden, wenn sie nicht erforderlich sind. Jedes der vorstehend erörterten Hybridfahrzeuge 20, 20A und 20B kann als Vorderradantrieb basiertes allradbetriebenes Fahrzeug aufgebaut sein. Das vorstehend erwähnte Ausführungsbeispiel und dessen modifizierten Beispiele beschreiben Leistungsabgabevorrichtungen, die an den Hybridfahrzeugen 20, 20A und 20B montiert sind. Die Leistungsabgabevorrichtung der Erfindung wird jedoch nicht im einschränkenden Sinne auf solche Hybridfahrzeuge angewendet sondern kann an verschiedenen beweglichen Körpern einschließlich verschiedener Fahrzeuge, die sich von Motorfahrzeugen unterscheiden, Booten und Schiffen und Flugzeugen montiert sein, oder kann in stationären Ausstattungen, etwa einer Baumaschine eingebaut werden.
  • Das Ausführungsbeispiel und dessen Modifikationen, die vorstehend erörtert wurden, sind in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht als beschränkend zu betrachten. Es kann viele andere Modifikationen, Änderungen und Abweichungen geben, ohne von dem Umfang oder Wesen der Haupteigenschaften der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Die Technik der Erfindung wird bevorzugterweise auf die Herstellungsindustrie von Leistungsabgabevorrichtungen und Hybridfahrzeugen angewendet.

Claims (13)

  1. Leistungsabgabevorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie Leistung zu einer Antriebswelle (60) abgibt, wobei die Leistungsabgabevorrichtung Folgendes aufweist: eine Brennkraftmaschine (22); einen ersten Motor (MG2), der zur Leistungseingabe und -abgabe aufgebaut ist; einen zweiten Motor (MG1), der zur Leistungseingabe und -abgabe aufgebaut ist; einen Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus (40), der so konfiguriert ist, dass er ein mit einer Drehwelle (55) des ersten Motors (MG2) verbindendes erstes Element (42), ein mit einer Drehwelle (45) des zweiten Motors (MG1) verbindendes zweites Element (41) und ein mit einer Kraftmaschinenwelle (26) der Brennkraftmaschine (22) verbindendes drittes Element (44) aufweist und der so angeordnet ist, dass er gegenseitige Differenzialdrehungen der drei Elemente erlaubt; gekennzeichnet durch eine Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe, die so aufgebaut ist, dass sie Folgendes aufweist: eine Getriebewelle (93), eine erste Verbindungsvorrichtung (C1), die dazu angeordnet ist, das erste Element (42) und das zweite Element (41) des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus (40) wahlweise mit der Getriebewelle (93) zu verbinden, einen an der Getriebewelle (93) angeschlossenen Geschwindigkeitsänderungsmechanismus (94), der ein Abgabeelement (98) und ein Eingabeelement (95) hat und der dazu konfiguriert ist, die Geschwindigkeit der von der Getriebewelle (93) in das Eingabeelement (95) eingegebenen Leistung bei einem voreingestellten Geschwindigkeitsverhältnis zu ändern und die Leistung mit der geänderten Geschwindigkeit von dem Abgabeelement (98) abzugeben, und eine zweite Verbindungsvorrichtung (C2), die dazu angeordnet ist, das Abgabeelement (98) des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus (94) und zumindest eines von dem ersten Element (42) und dem zweiten Element (41) des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus (40) wahlweise mit der Antriebswelle (60) zu verbinden.
  2. Leistungsabgabevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei sich die Getriebewelle (93) der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe (90) im Wesentlichen parallel zu der Drehwelle (55) des ersten Motors (MG2) und zu der Drehwelle (45) des zweiten Motors (MG1) erstreckt, wobei der erste Motor (MG2) und der zweite Motor (MG1) im Wesentlichen koaxial zu der Brennkraftmaschine (22) angeordnet sind, und wobei sich der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus (40) zwischen dem ersten Motor (MG2) und dem zweiten Motor (MG1) befindet und im Wesentlichen koaxial zu dem ersten Motor (MG2) und dem zweiten Motor (MG1) angeordnet ist.
  3. Leistungsabgabevorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Verbindungsvorrichtung (C1) der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe (90) einen mit dem ersten Element (42) verbundenen ersten Getriebezug der Bauweise mit parallelen Wellen, einen mit dem zweiten Element (41) verbundenen zweiten Getriebezug der Bauweise mit parallelen Wellen und eine Umschalteinheit aufweist, die so angeordnet ist, dass sie wahlweise einen Verbindungszustand zwischen einem Verbindungszustand des ersten Elements (42), in dem der erste Getriebezug der Bauweise mit parallelen Wellen mit der Getriebewelle (93) verbunden ist, und einem zweiten Verbindungszustand des zweiten Elements (41) umschaltet, in dem der zweite Getriebezug der Bauweise mit parallelen Wellen mit der Getriebewelle (93) verbunden ist.
  4. Leistungsabgabevorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Umschalteinheit der ersten Verbindungsvorrichtung (C1) so angeordnet ist, dass sie den Verbindungszustand zwischen dem Verbindungszustand des ersten Elements (42), dem Verbindungszustand des zweiten Elements (41) und einem Verbindungszustand beider Elemente (41, 42), in dem sowohl der erste Getriebezug der Bauart mit parallelen Wellen als auch der zweite Getriebezug der Bauart mit parallelen Wellen mit der Getriebewelle (93) verbunden sind, wahlweise umschaltet.
  5. Leistungsabgabevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Verbindungsvorrichtung (C2) der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe (90) so aufgebaut ist, dass sie einen Verbindungszustand wahlweise zwischen einem Verbindungszustand des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus (94) mit der Antriebswelle (60), in dem das Abgabeelement (98) des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus (94) mit der Antriebswelle (60) verbunden ist, einem direkten Verbindungszustand, in dem entweder das erste Element (42) oder das zweite Element (41) des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus (40) mit der Antriebswelle (60) verbunden ist, und einem gleichzeitigen Verbindungszustand umschaltet, in dem das Abgabeelement (98) des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus (94) und entweder das erste Element (42) oder das zweite Element (41) des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus (40) mit der Antriebswelle (60) verbunden sind.
  6. Leistungsabgabevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Leistungsabgabevorrichtung ferner Folgendes aufweist: eine Festhaltevorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie entweder die Drehwelle (55) des ersten Motors (MG2) oder die Drehwelle (45) des zweiten Motors (MG1) auf nicht drehbare Weise festhält.
  7. Leistungsabgabevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Leistungsabgabevorrichtung ferner Folgendes aufweist: eine verbindende und trennende Vorrichtung (C0), die dazu angeordnet ist, eine Verbindung und ein Lösen der Verbindung des ersten Motors (MG2) mit dem ersten Element (42), eine Verbindung und ein Lösen der Verbindung des zweiten Motors (MG1) mit dem zweiten Element (41) als auch ein Verbinden und ein Lösen der Verbindung der Brennkraftmaschine (22) mit dem dritten Element (44) durchzuführen.
  8. Leistungsabgabevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Geschwindigkeitsänderungsmechanismus (94) der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe (90) ein Verlangsamungsmechanismus ist, der so konfiguriert ist, dass er die von der Getriebewelle (93) in das Eingabeelement (95) eingegebene Leistung bei einem voreingestellten Übersetzungsverhältnis verlangsamt und die Leistung mit verringerter Geschwindigkeit von dem Abgabeelement (98) abgibt.
  9. Leistungsabgabevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Geschwindigkeitsänderungsmechanismus (94) der Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe (90) ein Planetengetriebemechanismus der Bauart mit drei Elementen ist.
  10. Leistungsabgabevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei entweder das erste Element (42) oder das zweite Element (41) des Leistungsabgabeintegrationsmechanismus (40) so spezifiziert ist, dass es von dem mit der Kraftmaschinenwelle (26) verbundenen dritten Element (44) ein größeres Drehmoment empfängt und entweder an dem ersten Motor (MG2) oder dem zweiten Motor (MG1) durch eine Verlangsamungsvorrichtung angeschlossen ist, die so konfiguriert ist, dass sie eine Drehzahl der Drehwelle (45, 55) des ersten Motors (MG2) oder des zweiten Motors (MG1) verringert.
  11. Leistungsabgabevorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus (40) ein Planetengetriebemechanismus mit einzelnem Ritzel ist, der ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Träger aufweist, der dazu angeordnet ist, zumindest ein sowohl mit dem Sonnenrad als auch mit dem Hohlrad in Eingriff stehendes Ritzel zu tragen, wobei das erste Element (42) eines von dem Sonnenrad und dem Hohlrad ist, das zweite Element (41) das andere von dem Sonnenrad und dem Hohlrad ist, und das dritte Element (44) der Träger ist.
  12. Leistungsabgabevorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus (40) ein Planetengetriebemechanismus mit Doppelritzel ist, der ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Träger aufweist, der so angeordnet ist, dass er zumindest einen Satz von zwei Ritzeln trägt, die miteinander in Eingriff sind und die jeweils mit dem Sonnenrad und mit dem Hohlrad in Eingriff sind, wobei das erste Element (42) eines von dem Sonnenrad und dem Träger ist, das zweite Element (41) das andere von dem Sonnenrad und dem Träger ist und das dritte Element (44) das Hohlrad ist.
  13. Hybridfahrzeug, das Antriebräder aufweist, die durch Leistung von einer Antriebswelle (60) angetrieben werden, wobei das Hybridfahrzeug Folgendes aufweist: eine Brennkraftmaschine (22); einen ersten Motor (MG2), der zur Leistungseingabe und -abgabe aufgebaut ist; einen zweiten Motor (MG1), der zur Leistungseingabe und -abgabe aufgebaut ist; einen Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus (40), der so konfiguriert ist, dass er ein mit einer Drehwelle (55) des ersten Motors (MG2) verbindendes erstes Element (42), ein mit einer Drehwelle (45) des zweiten Motors (MG1) verbindendes zweites Element (41) und ein mit einer Kraftmaschinenwelle (26) der Brennkraftmaschine (22) verbindendes drittes Element aufweist und der so angeordnet ist, dass er gegenseitige Differenzialdrehungen der drei Elemente erlaubt; gekennzeichnet durch eine Geschwindigkeitsänderungsübertragungsbaugruppe (90), die so aufgebaut ist, dass sie Folgendes aufweist: eine Getriebewelle (93), eine erste Verbindungsvorrichtung (C1), die dazu angeordnet ist, das erste Element (42) und das zweite Element (41) des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus (90) wahlweise mit der Getriebewelle (93) zu verbinden, einen an der Getriebewelle (93) angeschlossenen Geschwindigkeitsänderungsmechanismus (94), der ein Abgabeelement (95) und ein Eingabeelement (98) hat und der dazu konfiguriert ist, die Geschwindigkeit der von der Getriebewelle (93) in das Eingabeelement (95) eingegebenen Leistung bei einem voreingestellten Geschwindigkeitsverhältnis zu ändern und die Leistung mit geänderter Geschwindigkeit von dem Abgabeelement (98) abzugeben, und eine zweite Verbindungsvorrichtung (C2), die dazu angeordnet ist, das Abgabeelement (98) des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus (90) und zumindest eines von dem ersten Element (42) und dem zweiten Element (41) des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus (40) wahlweise mit der Antriebswelle (60) zu verbinden.
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