DE112009000558T5 - Fahrzeug-Antriebsvorrichtung - Google Patents

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electric motor
rotary element
connection
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DE112009000558T
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Hirofumi Ota
Koichi Miyamoto
Toshiya Yamashita
Shingo Eto
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

Fahrzeug-Antriebsvorrichtung, mit:
einem Momentenwandler mit einem Pumpenschaufelrad, einem Turbinenschaufelrad und einem Statorschaufelrad, wobei das Statorschaufelrad drehbar zwischen dem Turbinenschaufelrad und dem Pumpenschaufelrad angebracht ist;
einem Elektromotor, der das Statorschaufelrad antreibt;
einer ersten Verbindungs- und Trennungseinrichtung, die dazu fähig ist, den Elektromotor und das Statorschaufelrad miteinander zu verbinden und voneinander zu trennen; und
einer zweiten Verbindungs- und Trennungseinrichtung, die dazu fähig ist, den Elektromotor und eine Ausgangswelle miteinander zu verbinden und voneinander zu trennen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Antriebsvorrichtung mit einem Momentenwandler, der dazu fähig ist, ein Moment über ein Fluid zu verstärken, und insbesondere eine Fahrzeug-Antriebsvorrichtung mit einem Momentenwandler, der dazu fähig ist, den Momentenverstärkungsfaktor durch Verwenden eines Elektromotors zu variieren.
  • Stand der Technik
  • Ein Momentenwandler mit einem Pumpenschaufelrad, einem Turbinenschaufelrad und einem Statorschaufelrad, das drehbar zwischen dem Turbinenschaufelrad und dem Pumpenschaufelrad eingeschoben ist, ist bekannt. In einem solchen herkömmlichen Momentenwandler wird das Statorschaufelrad über eine Einwegkupplung mit einem nichtdrehenden Element gekoppelt, und der Momentenwandler weist keine variable Verdrängungseigenschaft auf. Im Allgemeinen ist es wünschenswert, dass die Fluideigenschaft eines Momentenwandlers eine starke Verdrängung aufweist (Verdrängungskoeffizient), wenn der Momentenwandler Kraftstoffeffizienz- orientiert aufgebaut ist. Jedoch wird in dem herkömmlichen Aufbau die Fluideigenschaft eindeutig durch die Profile des Pumpenschaufelrads, des Turbinenschaufelrads und des Statorschaufelrads bestimmt, und dadurch wird die Fluideigenschaft ungeachtet eines Laufmusters gleich, und eine gleichzeitige Verbesserung der Kraftstoffeffizienz-Leistungsfähigkeit und Bewegungskraft-Leistungsfähigkeit wird begrenzt.
  • Indessen wurde, wie in Patentdokument 1 beschrieben ist, ein Momentenwandler mit variabler Verdrängung vorgeschlagen, der eine Bremseinrichtung umfasst, die zwischen einem Statorschaufelrad und einem nichtdrehenden Element angebracht ist, und dessen Verdrängung durch Anpassen des Bremsmomentes der Bremseinrichtung variiert wird. Gemäß diesem Aufbau wird eine kontinuierliche oder schrittweise Variation des Momentenverhältnisses und des Verdrängungskoeffizienten des Momentenwandlers durch Anpassen des Bremsmoments durch Verwenden der Bremseinrichtung ermöglicht. Daher kann das optimale Momentenverhältnis und der optimale Verdrängungskoeffizient entsprechend Fahrbedingungen und Laufbedingungen eingestellt werden. Daher kann die Laufleistungsfähigkeit eines Fahrzeugs verbessert werden.
    • Patentdokument 1: japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 1-169170
  • Offenbarung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu lösendes Problem
  • In dem herkömmlichen Momentenwandler mit variabler Verdrängung wird jedoch die Drehung dessen Statorschaufelrads nur innerhalb des Bereiches in einer negativen Drehrichtung gesteuert, die entgegengesetzt der Drehrichtung des Pumpenschaufelrades ist, und dadurch sind die obere Grenze des Momentenverhältnisses und der untere Grenzwert des Verdrängungskoeffizienten, die daraus erhalten werden, begrenzt. Daher kann das Momentenverhältnis des Momentenwandlers nicht jederzeit ausreichend verbessert werden, und der Verdrängungskoeffizient kann nicht immer ausreichend auf einen niedrigeren Wert entsprechend den Fahrbedingungen und den Laufbedingungen variiert werden. Daher kann die Laufleistungsfähigkeit eines Fahrzeugs nicht ausreichend verbessert werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht dieser Umstände konzipiert, und deren Aufgabe ist es, eine Fahrzeug-Antriebsvorrichtung mit einem Momentenwandler mit variabler Verdrängung bereitzustellen, der dazu fähig ist, dessen Momentenverhältnis zu erhöhen und dessen Verdrängungskoeffizienten auf einen niedrigeren Wert zu variieren, und dadurch ausreichend die Bewegungsleistungsfähigkeit eines Fahrzeugs zu verbessern.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • Nach einer Reihe von verschiedenen Diskussionen hinsichtlich den Umständen hat der Erfinder, etc., herausgefunden, dass ein höheres Momentenverhältnis und ein niedrigerer Verdrängungskoeffizient als die herkömmlichen erreicht werden können, wenn ein Statorschaufelrad aktiv in einer positiven Drehrichtung angetrieben wird, die der Drehrichtung eines Pumpenschaufelrades entspricht, durch Verwenden eines Elektromotors, der eine Bewegungskraftquelle darstellt, die sich von einer Antriebsquelle eines Fahrzeugs unterscheidet. Dadurch, durch Verwenden des Elektromotors, wird das Statorschaufelrad in der positiven Drehrichtung, welche die Drehrichtung des Pumpenschaufelrades ist, gedreht (angetrieben), und wird in eine negative Drehrichtung, die der Drehrichtung des Pumpenschaufelrades entgegengesetzt ist, gedreht (gebremst, regeneriert), wodurch ein Bereich einer Variation sowohl des Momentenverhältnisses als auch des Verdrängungskoeffizienten größer als die konventionellen werden, und dadurch kann die Kraftstoffeffizienz-Leistungsfähigkeit und die Lauf-Leistungsfähigkeit eines Fahrzeugs signifikant verbessert werden. Die Erfinder, etc., haben ebenso ein Verfahren eines Verwendens des Elektromotors, der die Bewegungskraftquelle darstellt, herausgefunden, um das Statorschaufelrad anzutreiben, nicht nur zum Antreiben des Statorschaufelrads, sondern ebenso, falls nötig, für andere Verwendungen, beispielsweise eine Bewegungskraftquelle zum Fahren mit einem Motor.
  • Effekte der Erfindung
  • Die vorstehend angegebene Aufgabe wird in dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass eine Fahrzeug-Antriebsvorrichtung bereitgestellt ist, die umfasst: (a) einen Momentenwandler mit einem Pumpenschaufelrad, einem Turbinenschaufelrad und einem Statorschaufelrad, wobei das Statorschaufelrad drehbar zwischen dem Turbinenschaufelrad und dem Pumpenschaufelrad angebracht ist; (b) einen Elektromotor, der das Statorschaufelrad antreibt; (c) eine erste Verbindungs- und Trennungseinrichtung, die dazu fähig ist, den Elektromotor und das Statorschaufelrad zu verbinden und voneinander zu trennen; und (d) eine zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung die dazu fähig ist, den Elektromotor und eine Ausgabe- bzw. Abtriebswelle zu verbinden und voneinander zu trennen.
  • Die vorstehend angegebene Aufgabe wird in dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebseinrichtung des ersten Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, die weiterhin eine dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung umfasst, die dazu fähig ist, das Statorschaufelrad und ein stationäres Element zu verbinden und voneinander zu trennen.
  • Die vorstehend angegebene Aufgabe wird in dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung des ersten oder zweiten Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, wobei die erste Verbindungs- und Trennungseinrichtung eingestellt ist, um in dessen Verbindungszustand zu sein, und die zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung eingestellt ist, um in dessen Trennungszustand zu sein.
  • Die vorstehend angegebene Aufgabe wird in dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung des ersten oder zweiten Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, wobei die erste Verbindungs- und Trennungseinrichtung eingestellt ist, um in dessen Trennungszustand zu sein, und die zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung eingestellt ist, um in dessen Verbindungszustand zu sein.
  • Die vorstehend angegebene Aufgabe wird in dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung des ersten oder zweiten Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, wobei die erste und die zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung eingestellt sind, um in deren Trennungszuständen zu sein.
  • Die vorstehend angegebene Aufgabe wird in dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung des fünften Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, wobei die dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung weiterhin eingestellt ist, um in dessen Verbindungszustand zu sein.
  • Die vorstehend angegebene Aufgabe wird in dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem des ersten bis sechsten Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, wobei der Elektromotor mit einer elektrischen Ölpumpe gekoppelt ist.
  • Die vorstehend angegebene Aufgabe wird in dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1 bereitgestellt ist, wobei (a) eine Planetengetriebeeinheit zwischen dem Elektromotor und dem Momentenwandler angeschlossen ist, wobei (b) die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung weiterhin eine dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung aufweist, die dazu fähig ist, ein vorbestimmtes Drehelement der Planetengetriebeeinheit und ein stationäres Element zu verbinden und zu trennen, wobei (c) drei Drehelemente der Planetengetriebeeinheit als ein erstes, ein zweites und ein drittes Drehelement dargestellt werden, (d) wobei das erste Drehelement selektiv zu dem Statorschaufelrad durch die erste Verbindungs- und Trennungseinrichtung gekoppelt wird, und selektiv zu dem stationären Element durch die dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung gekoppelt wird, wobei (e) das zweite Drehelement selektiv zu der Ausgabewelle durch die zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung gekoppelt ist, und wobei (f) das dritte Drehelement mit dem Elektromotor gekoppelt ist.
  • Die vorstehend angegebene Aufgabe wird in dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung des achten Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, wobei die zweite und die dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung eingestellt sind, um in deren Verbindungszuständen zu sein.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird in dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung des neunten Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, wobei die erste Verbindungs- und Trennungseinrichtung eingestellt ist, um in dessen Verbindungszustand zu sein.
  • Die vorstehend angegebene Aufgabe wird in dem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung des achten Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, wobei die erste und die zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung eingestellt sind, um in deren Verbindungszuständen zu sein, und die dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung eingestellt ist, um in dessen Trennungszustand zu sein.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird in dem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung des achten Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, wobei die erste und die dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung eingestellt sind, um in deren Verbindungszuständen zu sein, und die zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung eingestellt ist, um in dessen Trennungszustand zu sein.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird in dem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem des achten bis zwölften Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, wobei das dritte Drehelement mit einer elektrischen Ölpumpe gekoppelt ist.
  • Die vorstehend angegebene Aufgabe wird in dem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem des achten bis dreizehnten Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, wobei das erste Drehelement ein Sonnenrad ist, wobei das zweite Drehelement ein Träger ist, und wobei das dritte Drehelement ein Ringrad ist.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird in dem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem des achten bis dreizehnten Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, wobei das erste Drehelement ein Träger ist, wobei das zweite Drehelement ein Sonnenrad ist, und wobei das dritte Drehelement ein Ringrad ist.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird in dem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem des achten bis dreizehnten Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, wobei das erste Drehelement ein Ringrad ist, wobei das zweite Drehelement ein Träger ist, und wobei das dritte Drehelement ein Sonnenrad ist.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird in dem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem des achten bis dreizehnten Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, wobei das erste Drehelement ein Sonnenrad ist, wobei das zweite Drehelement ein Ringrad ist, und wobei das dritte Drehelement ein Träger ist.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird in dem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem des achten bis dreizehnten Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, wobei das erste Drehelement ein Ringrad ist, wobei das zweite Drehelement ein Sonnenrad ist, und wobei das dritte Drehelement ein Träger ist.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird in dem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem des elften bis dreizehnten Aspekts der Erfindung bereitgestellt ist, wobei das erste Drehelement ein Träger ist, wobei das zweite Drehelement ein Ringrad ist, und wobei das dritte Drehelement ein Sonnenrad ist.
  • Effekte der Erfindung
  • Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung umfasst die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung: den Momentenwandler mit dem Pumpenschaufelrad, dem Turbinenschaufelrad und dem Statorschaufelrad, das drehbar zwischen dem Turbinenschaufelrad und dem Pumpenschaufelrad angebracht ist; und den Elektromotor, der das Statorschaufelrad antreibt. Daher, durch Verwenden des Elektromotors, wird das Statorschaufelrad in der positiven Drehrichtung, die die Drehrichtung des Pumpenschaufelrades ist, und der negativen Drehrichtung, die die entgegengesetzte der Drehrichtung des Pumpenschaufelrades ist, gedreht, und dadurch werden die Variationsbereiche des Momentenverhältnisses und des Verdrängungskoeffizienten im Vergleich zu den herkömmlichen erweitert, und dadurch kann die Kraftstoffeffizienzleistungsfähigkeit und die Laufkraftleistungsfähigkeit eines Fahrzeugs signifikant verbessert werden.
  • Die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung umfasst die erste Verbindungs- und Trennungseinrichtung, die den Elektromotor und das Statorschaufelrad verbinden und voneinander trennen kann, und die zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung, die den Elektromotor und die Ausgabewelle verbinden und voneinander trennen kann. Daher werden beispielsweise durch Einstellen der ersten Verbindungs- und Trennungseinrichtung, um in dessen Verbindungszustand zu sein, der Elektromotor und das Statorschaufelrad bewegungskraftübertragbar miteinander gekoppelt, wodurch der Elektromotor bewirkt werden kann, um als die Bewegungskraftquelle des Momentenwandlers mit variabler Verdrängung zu funktionieren. Beispielsweise wird durch Einstellen der zweiten Verbindungs- und Trennungseinrichtung, um in dessen Verbindungszustand zu sein, der Elektromotor und die Ausgabewelle bewegungskraftübertragbar miteinander gekoppelt, wodurch der Elektromotor bewirkt werden kann, um als ein Motor für ein Hybridfahrzeug zu funktionieren. Durch richtiges Einstellen der ersten Verbindungs- und Trennungseinrichtung und der zweiten Verbindungs- und Trennungseinrichtung, um in deren Verbindungs- oder Trennungszuständen zu sein, wie vorstehend beschrieben wurde, kann der eine Elektromotor zwischen dessen Momentenwandlerfunktion mit variabler Verdrängung und dessen Hybridfunktion verwendet werden. Die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung mit der Momentenwandlerfunktion mit variabler Verdrängung und der Hybridfunktion kann konfiguriert werden, um leicht und kompakt zu sein.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung weiterhin die dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung, die das Statorschaufelrad und das Gehäuse verbinden und voneinander trennen kann. Daher, durch Einstellen der dritten Verbindungs- und Trennungseinrichtung, um in dessen Verbindungszustand zu sein, kann das Statorschaufelrad gedreht und gestoppt werden. Dadurch kann der Momentenwandler bewirkt werden, um als ein Momentenwandler ähnlich dem herkömmlichen zu funktionieren, um das Statorschaufelrad über die Einwegkupplung zu drehen und zu stoppen. Durch Verbinden der dritten Verbindungs- und Trennungseinrichtung während des Verbindungszustands der zweiten Verbindungs- und Trennungseinrichtung können die Hybridfunktion und die herkömmliche Momentenwandlerfunktion simultan eingerichtet sein.
  • Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung kann durch Einstellen der ersten Verbindungs- und
    Trennungseinrichtung, um in dessen Verbindungszustand zu sein, und der zweiten Verbindungs- und
    Trennungseinrichtung, um in dessen Trennungszustand zu sein, der Elektromotor bewirkt werden, um unabhängig als die Bewegungskraftquelle des Momentenwandlers mit variabler Verdrängung zu funktionieren, ungeachtet des Drehzustands der Ausgabewelle.
  • Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung kann durch Einstellen der ersten Verbindungs- und
    Trennungseinrichtung, um in dessen Trennungszustand zu sein, und der zweiten Verbindungs- und
    Trennungseinrichtung, um in dessen Verbindungszustand zu sein, der Elektromotor bewirkt werden, um unabhängig als der Motor zum Antreiben des Fahrzeugs und einer Regeneration bzw. Rückführung zu funktionieren, ungeachtet des Zustands des Momentenwandlers.
  • Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung wird durch Einstellen der ersten Verbindungs- und Trennungseinrichtung und der zweiten Verbindungs- und Trennungseinrichtung, um in deren Trennungszustand zu sein, der Elektromotor von dem Statorschaufelrad und der Ausgabewelle abgetrennt. Dadurch kann ein Einfluss durch den Elektromotor, der auftritt, wenn kein Elektromotor notwendig ist, vermieden werden.
  • Gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung kann durch weiters Einstellen der dritten Verbindungs- und Trennungseinrichtung, um in dessen Verbindungszustand zu sein, der Momentenwandler die Funktion als ein herkömmlicher Momentenwandler ohne jeglichen unnötigen Widerstand durch den Elektromotor aufweisen.
  • Gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung ist der Elektromotor mit der elektrischen Ölpumpe gekoppelt, und dadurch kann der Elektromotor bewirkt werden, um als ein Motor zu funktionieren, um die elektrische Ölpumpe anzutreiben, und dadurch kann die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung konfiguriert sein, um kompakter zu sein.
  • Gemäß dem achten Aspekt der Erfindung kann der Elektromotor durch die Momentenwandlerfunktion der Planetengetriebeeinheit verkleinert werden. Durch richtiges Betreiben der ersten Verbindungs- und Trennungseinrichtung und der zweiten Verbindungs- und Trennungseinrichtung und der dritten Verbindungs- und Trennungseinrichtung können die drei Funktionen durch Verwenden des einen Elektromotors bereitgestellt werden, der umschaltbar als ein Antriebs- und Regenerationsmotor des Statorschaufelrades und ein Antriebs- und Regenerationsmotor des Fahrzeugs funktioniert, und weiterhin als ein herkömmlicher Momentenwandler funktioniert.
  • Gemäß dem neunten Aspekt der Erfindung wird durch Einstellen der zweiten Verbindungs- und Trennungseinrichtung und der dritten Verbindungs- und Trennungseinrichtung, um in deren Verbindungszuständen zu sein, der Elektromotor über die Planetengetriebeeinheit bewegungskraftübertragbar mit der Ausgabewelle verbunden werden, und daher wird eine Antriebs- und Regenerationssteuerung durch den Elektromotor ermöglicht. Das Moment wird durch die Planetengetriebeeinheit umgewandelt, und daher wird ebenso ein Verkleinern des Elektromotors ermöglicht. Dabei funktioniert das erste Drehelement, das durch die dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung mit dem stationären Element gekoppelt ist, als ein Element, das die Gegenkraft erzeugt.
  • Gemäß dem zehnten Aspekt der Erfindung kann durch weiteres Einstellen der ersten Verbindungs- und Trennungseinrichtung, um in deren Verbindungszuständen zu sein, die Drehung des Statorschaufelrads richtig gestoppt werden, auch in dem Hybridfahrzustand, in dem der Elektromotor bewegungskraftübertragbar mit der Ausgabewelle gekoppelt ist. Daher kann die Funktion als ein gewöhnlicher Momentenwandler bereitgestellt werden.
  • Gemäß dem elften Aspekt der Erfindung sind die erste Verbindungs- und Trennungseinrichtung und die zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung eingestellt, um in deren Verbindungszuständen zu sein, und die dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung ist eingestellt, um in dessen Trennungszustand zu sein, und daher ist das Statorschaufelrad bewegungskraftübertragbar mit dem Elektromotor durch die Planetengetriebeeinheit gekoppelt. Daher wird eine Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Statorschaufelrades durch den Elektromotor ermöglicht, und daher wird ein Betrieb mit einer variablen Verdrängung des Momentenwandlers ermöglicht. In diesem Fall funktioniert das zweite Drehelement, das mit der Ausgabewelle verbunden ist, als ein Element, das eine Gegenkraft erzeugt.
  • Gemäß dem zwölften Aspekt der Erfindung sind die erste Verbindungs- und Trennungseinrichtung und die dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung eingestellt, um in deren Verbindungszuständen zu sein, und die zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung ist eingestellt um in dessen Trennungszustand zu sein, und daher kann die Drehung des Statorschaufelrades richtig gestoppt werden. Daher kann der Momentenwandler bewirkt werden, um die gleichen Funktionen wie die des herkömmlichen Momentenwandlers aufzuweisen. Durch Schlupfsteuern der ersten Verbindungs- und Trennungseinrichtung und/oder der dritten Verbindungs- und Trennungseinrichtung kann der Momentenwandler als ein Momentenwandler mit variabler Verdrängung verwendet werden.
  • Gemäß dem dreizehnten Aspekt der Erfindung ist das dritte Drehelement mit der elektrischen Ölpumpe gekoppelt, und daher kann der Elektromotor bewirkt werden, um als ein Motor zum Antreiben der elektrischen Ölpumpe zu funktionieren. Daher kann die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung konfiguriert sein, um kompakter zu sein.
  • Gemäß dem vierzehnten Aspekt der Erfindung befindet sich die Planetengetriebeeinheit wie vorstehend beschrieben in Eingriff, und daher wird die Momentenwandlung durch die Planetengetriebeeinheit ermöglicht.
  • Gemäß dem fünfzehnten Aspekt der Erfindung befindet sich die Planetengetriebeeinheit wie vorstehend beschrieben in Eingriff, und daher wird die Momentenwandlung durch die Planetengetriebeeinheit ermöglicht.
  • Gemäß dem sechzehnten Aspekt der Erfindung befindet sich die Planetengetriebeeinheit wie vorstehend beschrieben in Eingriff, daher wird die Momentenwandlung durch die Planetengetriebeeinheit ermöglicht.
  • Gemäß dem siebzehnten Aspekt der Erfindung befindet sich die Planetengetriebeeinheit wie vorstehend beschrieben in Eingriff, und dadurch wird die Momentenwandlung durch die Planetengetriebeeinheit ermöglicht.
  • Gemäß dem achtzehnten Aspekt der Erfindung befindet sich die Planetengetriebeeinheit wie vorstehend beschrieben in Eingriff, und daher wird die Momentenwandlung durch die Planetengetriebeeinheit ermöglicht.
  • Gemäß dem neunzehnten Aspekt der Erfindung befindet sich die Planetengetriebeeinheit wie vorstehend beschrieben in Eingriff, und dadurch wird die Momentenwandlung durch die Planetengetriebeeinheit ermöglicht.
  • Vorzugsweise wird der Momentenwandler mit variabler Verdrängung bei einem Fahrzeug angewendet, das mit einer Maschine, wie etwa einer Verbrennungskraftmaschine, als dessen Antriebsquelle ausgestattet ist.
  • Vorzugsweise sind die erste bis dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtungen hydraulische Reibungseingriffselemente, die über ein Hydrauliksystem angetrieben werden. Durch Anpassen wie vorstehend beschrieben kann der Verbindungszustand von jeder der ersten bis dritten Verbindungs- und Trennungseinrichtung richtig durch Steuern des Hydrauliksystems gesteuert werden. Der „Verbindungszustand” umfasst nicht nur den Zustand, in dem das Hydraulik-Reibungseingriffselement vollständig in Eingriff ist, sondern ebenso dessen Schlupfeingriffszustand.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern eines Abschnitts einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 2 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern eines Steuersystems, das in einem Fahrzeug angebracht ist, um eine Maschine, einen Momentenwandler, etc., von 1 zu steuern.
  • 3 ist ein Graph einer Eigenschaft des Momentenwandlers, der aufgrund einer Steuerung durch einen Elektromotor eine Drehgeschwindigkeit eines Statorschaufelrades variiert, und ist insbesondere ein Graph eines Momentenverhältnisses.
  • 4 ist ein Graph einer Eigenschaft des Momentenwandlers, der aufgrund einer Steuerung durch den Elektromotor die Drehgeschwindigkeit des Statorschaufelrades variiert, und ist insbesondere ein Graph eines Verdrängungs- bzw. Kapazitätskoeffizienten.
  • 5 ist eine Eingriffsbetriebstabelle von Beziehungen zwischen Eingriffszuständen von Kupplungen und einer Bremse, und Betriebsmoden der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung basierend auf den Eingriffszuständen.
  • 6 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern eines Abschnitts einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 7 ist eine Eingriffsbetriebstabelle von Beziehungen zwischen Eingriffszuständen der Kupplungen und der Bremse, und Operationsmodi der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung basierend auf den Eingriffszuständen, und ist eine Tabelle, die 5 entspricht.
  • 8 ist ein Beispiel des Nomogramms des Drehzustands der Planetengetriebeeinheit, die in der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung enthalten ist.
  • 9 ist ein weiteres Beispiel des Nomogramms des Drehzustands der Planetengetriebeeinheit, die in der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung enthalten ist.
  • 10 ist ein Beispiel eines Nomogramms des Drehzustands der Planetengetriebeeinheit, die in der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung enthalten ist.
  • 11 ist ein Beispiel eines Nomogramms des Drehzustands der Planetengetriebeeinheit, die in der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung enthalten ist.
  • 12 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern eines Abschnitts einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 13 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern eines Abschnitts einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 14 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern eines Abschnitts einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 15 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern eines Abschnitts einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 16 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern eines Abschnitts einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung, die ein weiters Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 17 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 18 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Betriebszustands von Eingriffselementen zum Festlegen von jeder variierten Gangstufe in einem Automatikgetriebe von 17.
  • Erläuterungen von Buchstaben oder Nummern
  • 10, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140: Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 14: Momentenwandler 14p: Pumpenschaufelrad 14t: Turbinenschaufelrad 14s: Statorschaufelrad 16: Ausgabewelle 20: Getriebegehäuse (stationäres Element) 22: elektrische Ölpumpe 84: Planetengetriebeeinheit M: Elektromotor (elektrischer Motor) Cs: Kupplung (erste Verbindungs- und Trennungseinrichtung) Ci: Kupplung (zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung) Bs: Bremse (dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung) RE1: erstes Drehelement RE2: zweites Drehelement RE3: drittes Drehelement
  • Beste Methoden zum Ausführen der Erfindung
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden detailliert mit Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsbeispielen sind die Zeichnungen angemessen vereinfacht oder modifiziert, und sind nicht immer genau bezüglich Dimensionen, Formen, etc. von Bereichen wiedergegeben.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • 1 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern eines Abschnitts einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 10, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. In der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 10 wird eine Ausgabe einer Maschine 12, die als eine Verbrennungskraftmaschine konfiguriert ist, zu einer Ausgabe- bzw. Abtriebswelle 16 über einen Momentenwandler 14 übertragen, und wird zu einem rechten und einem linken Antriebsrad über ein nichtdargestelltes Getriebe, eine Differenzialgetriebevorrichtung (finales Reduktionsgetriebe), einem Paar von Rädern, etc. übertragen.
  • Der Momentenwandler 14 umfasst: ein Pumpenschaufelrad 14p, das mit einer Kurbelwelle der Maschine 12 gekoppelt ist, und das einen Fluidstrom durch Verwenden eines Flusses eines Hydrauliköls in dem Momentenwandler 14 erzeugt, indem dieses durch die Maschine 12 angetrieben und gedreht wird; ein Turbinenschaufelrad 14t, das mit einer Ausgabewelle 12 gekoppelt ist, und das durch Aufnehmen des Fluidflusses von dem Pumpenschaufelrad 14p gedreht wird; und einen Stator 14s, der drehbar zwischen Fluidströmen zwischen dem Turbinenschaufelrad 14t und dem Pumpenschaufelrad 14p angebracht ist, und der Momentenwandler 14 ist eingerichtet, um die Bewegungskraft durch das Hydrauliköl zu übertragen.
  • Eine Sperr- bzw. Lock-up-Kupplung 18 ist zwischen dem Pumpenschaufelrad 14b und dem Turbinenschaufelrad 14t angebracht. Ein Eingriffszustand, ein Schlupf-Eingriffszustand oder ein gelöster Zustand der Sperrkupplung 18 wird durch einen nichtdargestellten Hydrauliksteuerkreis gesteuert. Wenn beispielsweise die Sperrkupplung 18 auf dessen vollständigen Eingriffszustand eingestellt ist, werden das Pumpenschaufelrad 14p und das Turbinenschaufelrad 14t zusammenwirkend gedreht. Die Kurbelwelle der Maschine 12 und die Ausgabewelle 16 sind direkt miteinander gekoppelt. Das Pumpenschaufelrad 14p ist wirksam mit einer Ölpumpe 21 gekoppelt, die zusammenwirkend mit dem Pumpenschaufelrad 14p betrieben wird, d. h., die Maschine 12 und die Ölpumpe 21 erzeugen einen Hauptdruck des Hydrauliksteuerkreises.
  • Die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 10 umfasst: einen Elektromotor (elektrischer Motor) M, um das Statorschaufelrad anzutreiben und zu drehen; eine Kupplung Cs, die dazu fähig ist, den Elektromotor M und das Statorschaufelrad 14s zu verbinden und voneinander zu trennen; eine Kupplung Ci, die dazu fähig ist, den Elektromotor M und die Ausgabewelle 16 zu verbinden und voneinander zu trennen; und eine Bremse Bs, die dazu fähig ist, das Statorschaufelrad 14s und ein Getriebegehäuse 20 (nachstehend „Gehäuse 20”), das ein stationäres Element ist, zu verbinden und voneinander zu trennen. Der Elektromotor M wird funktionell mit einer elektrischen Ölpumpe 22 gekoppelt, und bewirkt die elektrische Ölpumpe 22, um einen vorbestimmten Hydraulikdruck zu erzeugen, wenn beispielsweise die Maschine 12 gestoppt wird. Der Elektromotor M des Ausführungsbeispiels entspricht einem Elektromotor der vorliegenden Erfindung.
  • Die Kupplungen Cs und Ci und die Bremse Bs sind hydraulische Reibungseingriffsvorrichtungen der Mehrscheiben-Art, die über einen Hydraulikaktuator und einen zu dem Hydraulikaktuator zugeführten Hydraulikdruck reibend in Eingriff oder gelöst werden. Die Kupplung Cs konfiguriert eine erste Verbindungs- und Trennungseinrichtung der vorliegenden Erfindung, die dazu fähig ist, den Elektromotor M und das Statorschaufelrad 14s zu verbinden und voneinander zu trennen. Die Kupplung Ci konfiguriert eine zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung der vorliegenden Erfindung, die dazu fähig ist, den Elektromotor M und die Ausgabewelle 16 zu verbinden und voneinander zu trennen. Die Bremse Bs konfiguriert eine dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung der vorliegenden Erfindung, die dazu fähig ist, das Statorschaufelrad 14s und ein Gehäuse 12, das ein stationäres Element ist, zu verbinden und voneinander zu trennen.
  • Der Elektromotor M ist ein sogenannter Motorgenerator mit einer Antriebs- und einer Regenerations- bzw. Rückführfunktion. Wenn der Elektromotor M bewegungskraftübertragend mit der Ausgabewelle 16 gekoppelt ist, wird eine Antriebs- und Regenerationssteuerung durch den Elektromotor M der Ausgabewelle 16 ermöglicht. Wenn andererseits der Elektromotor M bewegungskraftübertragbar mit dem Statorschaufelrad 14s gekoppelt ist, wird eine variable Verdrängungssteuerung durch den Elektromotor M des Momentenwandlers 14 ermöglicht.
  • 2 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern eines Steuersystems, das für ein Fahrzeug bereitgestellt ist, um die Maschine 12, den Momentenwandler 14, etc., von 1 zu steuern. Eine elektronische Steuervorrichtung 40 ist angepasst, um mit Signalen versorgt zu werden, wie etwa: ein Signal, das eine Motordrehzahl NE über einen Motordrehzahlsensor 42 angibt; ein Signal, das eine Turbinendrehzahl NT, d. h., eine Eingabewellendrehzahl NIN von einem Turbinendrehzahlsensor 44 angibt; ein Signal, das eine Ansaugluftmenge QA von einem Ansaugluftmengensensor 46 angibt; ein Signal, das eine Ansauglufttemperatur TA von einem Ansauglufttemperatursensor 48 angibt; ein Signal, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit V, d. h., eine Ausgabewellendrehzahl NOUT von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 50 angibt; ein Signal, das eine Drosselventilposition θTH von einem Drosselsensor 52 angibt; ein Signal, das eine Kühlwassertemperatur TW von einem Kühlwassertemperatursensor 54 angibt; ein Signal, das eine Hydrauliköltemperatur TOIL einer Hydrauliksteuerschaltung 76 von einem Öltemperatursensor 56 angibt; ein Signal, das einen Betätigungsumfang ACC eines Beschleunigerbetätigungselements, wie etwa ein Fahrpedal 60, von einem Fahrpedalbetätigungsumfangssensor 58 angibt; ein Signal, das das Vorhandensein oder Fehlen einer Betätigung einer Fußbremse 64, die eine reguläre Bremse ist, von einem Fußbremsschalter 62 angibt; und ein Signal, das eine Hebelposition (Betätigungsposition) PSH eines Schalthebels 68 von einem Hebelpositionssensor 66 angibt.
  • Die elektronische Steuervorrichtung 40 ist eingerichtet um einen sogenannten Mikrocomputer mit einer CPU, einem RAM, einem ROM, Eingabe-/Ausgabeschnittstellen, etc. aufzuweisen. Die CPU ist angepasst, eine temporäre Speicherfunktion des RAMs zu verwenden, um die Eingabesignale gemäß einem zuvor in dem ROM gespeicherten Programm zu verarbeiten, und Signale auszugeben, d. h., Signale an ein elektronisches Drosselventil 70, lineare Solenoidventile einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 72, einer Zündvorrichtung 74 und dem Hydrauliksteuerkreis 76, etc., oder den Elektromotor M, etc. auszugeben. Die elektronische Steuervorrichtung 40 ist angepasst, um eine Ausgabesteuerung der Maschine 12, eine Schaltsteuerung eines nicht gezeigten Getriebes oder eine Drehsteuerung des Statorschaufelrades 14s des Momentenwandlers 14, etc., durch Ausführen der Eingabe-/Ausgabesignalverarbeitung auszuführen, und ist eingerichtet, wenn notwendig in jene aufgeteilt zu sein, die für die Motorsteuerung, die Schaltsteuerung, etc. dienen. In dem Ausführungsbeispiel wird die Ausgabesteuerung der Maschine 12 durch das elektronische Drosselventil 70, die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 72, die Zündvorrichtung 74, etc. ausgeführt.
  • Die Antriebs- und Regenerationssteuerung der Ausgabewelle 16 wird über die Kupplung Ci und den Elektromotor M ausgeführt. Wenn sich die Kupplung Ci in Eingriff befindet, sind der Elektromotor M und die Ausgabewelle 16 bewegungskraftübertragbar gekoppelt. Beispielsweise wird in einem relativ niedrigen Niedriglastfahrzustand, einem Niedrig-Fahrzeuggeschwindigkeit-Bereich oder während einer Fahrzeugstartphase, in der oder während der die Motoreffizienz im Allgemeinen relativ niedrig ist, die Maschine 12 gestoppt, und ein Motorbetrieb (Antriebssteuerung) durch den Elektromotor M wird ausgeführt. Beispielsweise während eines Ausrollens (Gleitens), wobei das Fahrpedal nicht betätigt wird, und die Fußbremse nicht gebremst wird, wird eine Regenerationssteuerung ausgeführt, wobei der Elektromotor M angetrieben und gedreht wird, um elektrische Energie durch eine entgegengesetzte Antriebskraft, die von der Ausgabewelle 16 übertragen wird, zu erzeugen.
  • Die variable Verdrängungssteuerung des Momentenwandlers 14 (insbesondere die Drehsteuerung des Statorschaufelrades 14s) wird durch die Kupplung Cs oder die Bremse Bs der Hydrauliksteuerschaltung 76 oder den Elektromotor M ausgeführt. Insbesondere wird die Drehsteuerung des Statorschaufelrades 14s ausgeführt: Durch richtiges Anpassen eines Antriebsmoments, das Proportional zu dem Betrag eines Antriebsstroms ist, der dem Elektromotor M von einem nicht gezeigten Inverter gemäß einer Anweisung der elektronischen Steuervorrichtung 40 zugeführt wird; oder, beispielsweise durch ein Brems-(Regenerations-)Moment, das proportional zu dem Betrag einer erzeugten Stromausgabe von dem Elektromotor 10 ist. Wie vorstehend beschrieben, wird das Statorschaufelrad 14s nicht nur durch den Elektromotor M angetrieben, sondern funktioniert als eine Antriebsquelle, die den Elektromotor M bewirkt, generativ zu arbeiten.
  • Die 3 und 4 sind Graphen von Eigenschaften des Momentenwandlers 14, die aufgrund einer Steuerung durch den Elektromotor M der Drehzahl des Statorschaufelrades 14s variiert werden. 3 ist ein Graph eines Momentenverhältnisses (Momentenverstärkungsfaktor) t(= TT/TP) eines Turbinenmoments T und eines Pumpenmoments T zu einem Drehzahlverhältnis einer Turbinendrehzahl NT [U/min bzw. rpm] des Turbinenschaufelrades 14t und einer Pumpendrehzahl NP[rpm] des Pumpenschaufelrades 14s, d. h., ein Drehzahlverhältnis e(= NT/NP). 4 ist ein Graph eines Verdrängungs- bzw. Kapazitätskoeffizienten C(= TP/NP 2)[N·m/rpm2] über das Drehzahlverhältnis e(= NT/NP).
  • In den 3 und 4 sind das Momentenverhältnis t (Grundlinie Bt) und der Verdrängungskoeffizient C (Grundlinie BC) jeweils durch Verwenden einer durchgezogenen Linie als Hinweise von Eigenschaften eines Momentenwandlers mit einer Konfiguration eines Koppelns eines Statorschaufelrades mit einer Einwegkupplung, was einer herkömmlichen Konfiguration entspricht, dargestellt.
  • In dem Fall, in dem die Kupplung Cs richtig in Eingriff ist, wenn das Statorschaufelrad 14s durch den Elektromotor M in die gleiche Richtung wie das Pumpenschaufelrad 14p gedreht wird, wird ein Statormoment erhöht, und das Moment wird bei einem höheren Momentenverhältnis übertragen, als durch den herkömmlichen Momentenwandler mit fester Verdrängung erreicht wird, wie durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, die den Fall für positive Statordrehungen von 3 darstellt. Der Verdrängungskoeffizient des Momentenwandlers 14 wird in diesem Fall über eine gestrichelte Linie dargestellt, die den Fall für positive Statordrehungen von 4 darstellt. Auch mit dem gleichen Drehzahlverhältnis e werden das Momentenverhältnis und der Verdrängungskoeffizient C jeweils richtig innerhalb eines Bereiches von der Grundlinie Bt zu der gestrichelten Linie, die den Fall für die positiven Statordrehungen oder höher von 3 darstellen, eingestellt, und innerhalb eines Bereiches von der Grundlinie BC zu der gestrichelten Linie, die den Fall für die positiven Statordrehungen oder niedriger von 4, wie durch Pfeile ”a” und ”d” in den 3 und 4 angegeben ist, durch einen weiteren Anstieg oder Abfall des durch den Elektromotor M bewirkten Antriebsmoments eingestellt.
  • Wenn aufgrund des Lösens der Kupplung Cs und der Bremse Bs das Statormoment Null wird, wird das Moment nicht erhöht, und das Moment wird bei dem Momentenverhältnis t, das t = 1 ist, wie durch eine strichgepunktete Linie, die den Fall für den Statorleerlaufzustand von 3 darstellt, angegeben ist, übertragen. Als eine Folge arbeitet der Momentenwandler 14 als ein Fluidantrieb. Der Verdrängungskoeffizient C des Momentenwandlers 14 wird in diesem Fall über eine strichgepunktete Linie dargestellt, die den Fall für den Statorfreilaufzustand von 4 darstellt.
  • Wenn das Brems-(Regenerations-)Moment auf einen vorbestimmten Wert angepasst wird, oder ein Eingriffsdruck der Bremse Bs auf einen vorbestimmten Wert angepasst wird, und sich dadurch die Bremse Bs in Schlupf-Eingriff befindet, wird das Statormoment im Vergleich zu dem Fall, in dem das Statorschaufelrad 14s fixiert ist, reduziert. Daher wird das Moment bei einem niedrigeren Momentenverhältnis t übertragen, als das durch den herkömmlichen Momentenwandler erhaltene, wie durch eine gepunktete Linie dargestellt ist, die den Fall für eine Stator-Motorregeneration von 3 darstellt. Der Verdrängungskoeffizient C des Momentenwandlers 14 in diesem Fall wird jener, der durch eine gepunktete Linie dargestellt ist, was den Fall für die Stator-Motorregeneration von 4 darstellt. Auch bei dem gleichen Drehzahlverhältnis e werden das Momentenverhältnis t und der Verdrängungskoeffizient C entsprechend richtig innerhalb Bereichen von der Grundlinie Bt und der Grundlinie BC zu den strichgepunkteten Linien eingestellt, wobei jede davon den Fall für den Statorfreilaufzustand darstellt, wie durch Pfeile ”b” und ”c” der 3 und 4 angegeben ist, durch eine weitere Erhöhung oder Abnahme des Bremsmoments oder dem Eingriffsdruck der Bremse Bs.
  • Der Elektromotor M steuert eine Drehung des Statorschaufelrades 14s, um sich in die positive Drehrichtung, die der Drehrichtung des Pumpenschaufelrades 14p entspricht, zu drehen, und dadurch steigt das Momentenverhältnis t. Der Elektromotor M steuert eine Drehung des Statorschaufelrades 14s durch Verwenden dessen Bremsung (Regeneration), um sich in der negativen Drehrichtung zu drehen, die entgegengesetzt der Drehrichtung des Pumpenschaufelrades 14p ist, und dadurch sinkt das Momentenverhältnis t. Die Bremse Bs steuert eine Drehung des Statorschaufelrades 14s durch Verwenden dessen Schlupf, um sich in der negativen Drehrichtung zu drehen, welche die entgegengesetzte der Drehrichtung des Pumpenschaufelrades 14p ist, und dadurch nimmt das Momentenverhältnis ab.
  • Die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 10 des Ausführungsbeispiels verbindet und trennt die Kupplungen Cs und Ci und die Bremse Bs selektiv mit/voneinander, wodurch bewirkt wird: die Antriebs- und Regenerationssteuerung durch den Elektromotor M; und die variable Verdrängungssteuerung oder die Betriebe als ein herkömmlicher Momentenwandler, die durch den Momentenwandler 14 auszuführen sind. 9 ist eine Eingriffsbetriebstabelle von Beziehungen zwischen Eingriffszuständen der Kupplungen Cs und Ci und der Bremse Bs, und Betriebsmodi der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 10 basierend auf den Eingriffszuständen. In dieser Tabelle stellt ”T/M-Modus” einen Aspekt dar, in dem der Momentenwandler 14 bewirkt wird, um als ein Momentenwandler gleich einem herkömmlichen zu arbeiten, ”T/C-Modus” bezeichnet einen Aspekt, in dem der Momentenwandler 14 bewirkt wird, um als ein Momentenwandler mit variabler Verdrängung zu arbeiten, und ”H/V-Modus” bezeichnet einen Aspekt, in dem die Antriebs- und Regenerationssteuerung des Fahrzeugs durch den Elektromotor M ausgeführt wird. In 5 bezeichnet ”o” (ein Kreis) den Zustand, in dem die Kupplung oder die Bremse immer in Eingriff ist (inklusive des Schlupf-Eingriffs), ”
    Figure 00270001
    (ein Doppelkreis) bezeichnet den Zustand, in dem die Kupplung oder die Bremse richtig in Eingriff ist oder gelöst ist, und eine leere Spalte bezeichnet den Zustand, in dem die Kupplung oder die Bremse immer gelöst ist.
  • Wenn beispielsweise die Kupplungen Cs und Ci eingestellt sind, um in deren Gelöstzuständen (Trenn-Zustand) zu sein, und die Bremse Bs eingestellt ist, um in dessen richtigen Eingriffszustand (Verbindungszustand) oder in dessen Gelöstzustand (Trenn-Zustand) zu sein, wird der Modus der T/M-Modus. Wenn die Kupplungen Cs und Ci getrennt sind, wird der Elektromotor M unabhängig, und ein Einfluss durch den Elektromotor M auf die Ausgangswelle 16 und das Statorschaufelrad 14s wird eliminiert. Durch Einstellen der Bremse Bs, um in dessen Eingriffszustand zu sein, kann die Drehung des Statorschaufelrades 14s gestoppt werden. Durch richtiges Eingreifen der Bremse Bs kann das Statorschaufelrad 14s des Momentenwandlers 14 bewirkt werden, um in dem gleichen Aspekt wie der des herkömmlichen Momentenwandlerstators zu arbeiten. Insbesondere gilt beispielsweise in einem Momentenwandlerbereich des Momentenwandlers 14, dass durch Eingreifen (Verbinden) der Bremse Bs der Fluss des Hydrauliköls in dem Momentenwandler 14 variiert wird, wodurch das Moment erhöht wird. In einem Kopplungsbereich wird durch Lösen (Trennen) der Bremse Bs das Statorschaufelrad 14s in einem Freilauf gedreht, wodurch dieses bewirkt wird, um als ein Fluidantrieb zu funktionieren. Der ”Eingriffszustand” der Bremse Bs umfasst nicht nur den vollständigen Eingriffszustand, sondern ebenso den Schlupf-Eingriffszustand.
  • Wenn die Kupplung Cs in Eingriff ist, und die Kupplung Ci und die Bremse Bs gelöst sind, wird der Modus der T/C-Modus. Die Kupplung Cs ist in Eingriff, und dadurch werden der Elektromotor M und das Statorschaufelrad 14s bewegungskraftübertragbar miteinander gekoppelt. Dadurch kann die Drehzahl des Statorschaufelrades 14s durch den Elektromotor M gesteuert werden, und durch Antreiben oder Bremsen (Regeneration) des Statorschaufelrades 14s kann die Momentenverdrängung des Momentenwandlers 14 richtig entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs variiert werden.
  • Wenn die Kupplung Ci in Eingriff ist, und die Kupplung Cs gelöst ist, wird der Modus der H/V-Modus. Wenn die Kupplung Ci in Eingriff ist, werden der Elektromotor M und die Ausgangswelle 16 bewegungskraftübertragbar miteinander gekoppelt. Dadurch kann die Ausgangswelle 16 angetrieben und durch den Elektromotor M gedreht werden, und die Regeneration des Elektromotors M durch die von der Ausgangswelle 16 übertragenen Antriebskraft wird ermöglicht. In diesem Fall gilt, dass durch richtiges Eingreifen (Verbinden) oder Lösen (Trennen) der Bremse Bs der Momentenwandler 14 gleichzeitig die gleiche Funktion wie die des herkömmlichen Momentenwandlers wie in dem T/M-Modus aufweist.
  • Wie vorstehend beschrieben gilt gemäß dem Ausführungsbeispiel, dass die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 10 umfasst: den Momentenwandler 14 mit dem Pumpenschaufelrad 14p, dem Turbinenschaufelrad 14t und dem Statorschaufelrad 14s, das drehbar zwischen dem Turbinenschaufelrad 14t und dem Pumpenschaufelrad 14p angebracht ist; und den Elektromotor M, der das Statorschaufelrad 14s antreibt. Daher gilt, dass durch Verwenden des Elektromotors M das Statorschaufelrad 14s in der positiven Drehrichtung, welche die Drehrichtung des Pumpenschaufelrades 14p ist, und in der negativen Drehrichtung, welche die entgegengesetzte der Drehrichtungen des Pumpenschaufelrades 14p ist, gedreht werden kann, und dadurch werden die Variationsbereiche des Momentenverhältnisses t und des Verdrängungskoeffizienten C im Vergleich mit dem herkömmlichen erweitert, und dadurch können die Kraftstoffeffizienz-Leistungsfähigkeit und die Bewegungskraft-Leistungsfähigkeit eines Fahrzeugs signifikant verbessert werden.
  • Die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung umfasst die Kupplung Cs, die den Elektromotor M und das Statorschaufelrad 14s verbinden und voneinander trennen kann, und die Kupplung Ci, die den Elektromotor M und die Ausgangswelle 16 verbinden und voneinander trennen kann. Daher gilt, dass beispielsweise durch Einstellen der Kupplung Cs, um in dessen Verbindungszustand zu sein, der Elektromotor M und das Statorschaufelrad 14s bewegungskraftübertragbar miteinander gekoppelt werden, und dadurch kann der Elektromotor M bewirkt werden, um als die Bewegungskraftquelle des Momentenwandlers mit variabler Verdrängung 14 zu funktionieren. Beispielsweise werden durch Einstellen der Kupplung Ci, um in dessen Verbindungszustand zu sein, der Elektromotor M und die Ausgangswelle 16 bewegungskraftübertragbar miteinander gekoppelt, und dadurch kann der Elektromotor M bewirkt werden, um als ein Motor für ein Hybridfahrzeug zu funktionieren. Durch richtiges Einstellen der Kupplungen Cs und Ci, um in deren Verbindungs- oder Trennungszuständen zu sein, wie vorstehend beschrieben wurde, kann der eine Elektromotor M verwendet werden, um zwischen dessen Momentenwandlerfunktion mit variabler Verdrängung und dessen Hybridfunktion umgeschaltet zu werden. Die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 10 mit der Momentenwandlerfunktion mit variabler Verdrängung und der Hybridfunktion kann konfiguriert sein, um leicht und kompakt zu sein.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel umfasst die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 10 weiterhin die Bremse Bs, die das Statorschaufelrad 14s und das Gehäuse 20 verbinden und voneinander trennen kann. Dadurch, durch Einstellen der Bremse Bs, um in dessen Verbindungszustand zu sein, kann das Statorschaufelrad 14s gedreht und gestoppt werden. Dadurch kann der Momentenwandler 14 bewirkt werden, um als ein Momentenwandler gleich dem Herkömmlichen für das Statorschaufelrad 14s zu funktionieren, um durch die Einwegkupplung gedreht und gestoppt zu werden. Durch Verbinden von Bs während des Verbindungszustands von Ci können die Hybridfunktion und die herkömmliche Momentenwandlerfunktion simultan erreicht werden.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel gilt, dass durch Einstellen der Kupplung Cs, um in dessen Verbindungszustand zu sein, und der Kupplung Ci, um in dessen Trennungszustand zu sein, der Elektromotor M bewirkt werden kann, um unabhängig als die Bewegungskraftquelle des Momentenwandlers mit variabler Verdrängung zu funktionieren, ungeachtet des Drehzustands der Ausgangswelle 16.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel gilt, dass durch Einstellen der Kupplung Cs, um in dessen Gelöst-(Trennungs-)Zustand zu sein, und der Kupplung Ci, um in dessen Verbindungs-(Eingriffs-)Zustand zu sein, der Elektromotor M bewirkt werden kann, um unabhängig als der Motor zum Antreiben des Fahrzeugs und einer Regeneration zu funktionieren, ungeachtet des Zustands des Momentenwandlers 14.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel gilt, dass durch Einstellen der Kupplungen Cs und Ci, um in deren Gelöst-(Getrennt-)Zustände zu sein, wird der Elektromotor M von dem Statorschaufelrad 14s und der Ausgangswelle 16 getrennt. Dadurch kann ein Einfluss durch den Elektromotor M, der auftritt, wenn kein Elektromotor notwendig ist, vermieden werden.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel gilt, dass durch weiteres Einstellen der Bremse Bs, um in dessen Eingriffs-(Verbindungs-)Zustand zu sein, der Momentenwandler 14 die Funktion als ein herkömmlicher Momentenwandler ohne einen unnötigen Widerstand durch den Elektromotor M aufweisen kann. Die in dem herkömmlichen Momentenwandler enthaltene Einwegkupplung kann aufgrund der Bremse Bs weggelassen werden.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist der Elektromotor M mit der elektrischen Ölpumpe 22 gekoppelt, und dadurch kann der Elektromotor M bewirkt werden, um als ein Motor zum Antreiben der elektrischen Ölpumpe zu funktionieren, und dadurch kann die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 10 konfiguriert sein, um kompakter zu sein.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden Komponenten, die in den Ausführungsbeispielen gleich sind, mit gleichen Bezugszeichen und Buchstaben versehen, und nicht nochmals beschrieben.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • 6 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern eines Abschnitts einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 80, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 80 des Ausführungsbeispiels umfasst eine Planetengetriebeeinheit 84, die zwischen dem Elektromotor M und dem Momentenwandler 14 angeschlossen ist, zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 10 von 1. Ein Differenzialmechanismus 82 ist aus untereinander bewegungskraftübertragbaren Kopplungsdrehelementen der Planetengetriebeeinheit 84 konfiguriert.
  • In dem Differenzialmechanismus 82 wird ein Sonnenrad S der Planetengetriebeeinheit 84 selektiv mit dem Statorschaufelrad 14s über die Kupplung Cs gekoppelt, und wird ebenso selektiv über die Bremse Bs mit dem Gehäuse 12 gekoppelt. Ein Träger CA der Planetengetriebeeinheit 84 wird selektiv über die Kupplung Ci mit der Ausgangswelle 16 gekoppelt. Ein Ringrad R der Planetengetriebeeinheit 84 wird mit dem Elektromotor M gekoppelt. In der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 80 des Ausführungsbeispiels konfiguriert das Sonnenrad S ein erstes Drehelement der vorliegenden Erfindung, der Träger CA konfiguriert ein zweites Drehelement der vorliegenden Erfindung und das Ringrad R konfiguriert ein drittes Drehelement der vorliegenden Erfindung. In dem Ausführungsbeispiel konfiguriert die Kupplung Cs ebenso die erste Verbindungs- und Trennungseinrichtung der vorliegenden Erfindung, die Kupplung Ci konfiguriert ebenso die zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung der vorliegenden Erfindung, und die Bremse Bs konfiguriert die dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung der vorliegenden Erfindung.
  • In der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 80, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, werden gleich dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel durch selektives Verbinden und Trennen der Kupplungen Cs und Ci und der Bremse Bs die Antriebs- und Regenerationssteuerung durch den Elektromotor M und die variable Verdrängungssteuerung und der Betrieb als der herkömmliche Momentenwandler des Momentenwandlers 14 bewirkt, um richtig ausgeführt zu werden.
  • 7 ist eine Eingriffsbetriebstabelle von Beziehungen zwischen Eingriffszuständen der Kupplungen Cs und Ci und der Bremse Bs, und Betriebsmoden der Fahrzeugs-Antriebsvorrichtung 80 basierend auf den Eingriffszuständen, und ist eine Tabelle, die 5 entspricht.
  • Beispielsweise wird in dem Fall, in dem die Kupplung Cs in Eingriff ist, und die Kupplung Ci gelöst ist, wenn die Bremse Bs richtig in Eingriff ist (inklusive eines Schlupf-Eingriffs) oder gelöst ist, der Modus der T/M-Modus. Wenn die Bremse Bs in Eingriff ist, wird die Drehung des Statorschaufelrades 14s gestoppt, weil die Kupplung Cs in Eingriff ist. Durch richtiges Eingreifen oder Lösen der Bremse Bs in dem Zustand, kann das Statorschaufelrad 14s des Momentenwandlers 14 bewirkt werden, um in dem gleichen Aspekt wie der eines herkömmlichen Momentenwandlerstators zu arbeiten. Insbesondere gilt beispielsweise in dem Momentenwandlerbereich des Momentenwandlers 14, dass durch Eingreifen (Verbinden) der Bremse Bs der Fluss des Hydrauliköls in dem Momentenwandler 14 variiert wird, und dadurch das Moment erhöht wird. In dem Kopplungsbereich wird durch Lösen (Trennen) der Bremse Bs das Statorschaufelrad 14s in einem Freilauf gedreht, und dadurch wird dieses bewirkt, um als ein Fluidantrieb zu funktionieren. Wenn die Bremse Bs immer gelöst ist, arbeitet der Momentenwandler 14 in dem gleichen Aspekt wie der eines Fluidantriebs.
  • In dem Fall, in dem die Kupplung Ci gelöst ist, und die Bremse Bs in Eingriff ist, wenn die Kupplung Cs richtig in Eingriff ist (inklusive eines Schlupf-Eingriffs) oder gelöst ist, wird der Modus der T/M-Modus. Wenn die Kupplung Cs in Eingriff ist, wird die Drehung des Statorschaufelrades 14s gestoppt, weil die Bremse Bs in Eingriff ist. Durch richtiges Eingreifen oder Lösen der Kupplung Cs kann das Statorschaufelrad 14s des Momentenwandlers 14 bewirkt werden, um in dem gleichen Aspekt wie der des herkömmlichen Momentenwandlerstators zu arbeiten. Insbesondere wird beispielsweise in dem Momentenwandlerbereich des Momentenwandlers 14 durch Eingreifen (Verbinden) der Kupplung Cs der Fluss des Hydrauliköls in dem Momentenwandler 14 variiert, und dadurch das Moment erhöht. In dem Kopplungsbereich wird durch Lösen (Trennen) der Kupplung Cs das Statorschaufelrad 14s in einem Freilauf gedreht, und dadurch wird dieses bewirkt, um als ein Fluidantrieb zu funktionieren. Wenn die Kupplung Cs immer gelöst ist, arbeitet der Momentenwandler 14 in dem gleichen Aspekt wie der eines Fluidantriebs.
  • 8 ist ein Nomogramm des Drehzustands der Planetengetriebeeinheit 84, das erhalten wird, wenn die Kupplung Cs richtig in Eingriff oder gelöst ist, in dem Fall, in dem die Kupplung Ci gelöst ist, und die Bremse Bs in Eingriff ist. Drei Längslinien in 8 entsprechen von links angefangen dem Sonnenrad S der Planetengetriebeeinheit 84, welches das erste Drehelement RE1 konfiguriert, dem Träger CA, der das zweite Drehelement RE2 konfiguriert, und dem Ringrad R, das das dritte Drehelement RE3 konfiguriert. Wenn die Bremse Bs in Eingriff ist, wird die Drehzahl des Sonnenrades S Null, und in diesem Zustand gilt, dass wenn Cs weiterhin in Eingriff ist, die Drehzahl des Statorschaufelrades 14s Null wird.
  • Um zu 7 zurückzukommen, gilt durch Einstellen der Kupplung Ci und der Bremse Bs, um in deren Eingriffs-(Verbindungs-)Zuständen zu sein, dass der Elektromotor M bewegungskraftübertragbar mit der Ausgangswelle 16 über die Planetengetriebeeinheit 84 verbunden wird (H/V-Modus). Dadurch kann die Ausgangswelle 16 über den Elektromotor M angetrieben und gedreht werden, und die Regeneration durch den Elektromotor M wird durch die von der Ausgangswelle 16 übertragenen Antriebskraft ermöglicht. In dem Zustand gilt durch Einstellen der Kupplung Cs, um in dessen richtigen Eingriffszustand (Verbindungszustand) zu sein, dass eine Drehung des Statorschaufelrades 14s richtig gestoppt wird, und dadurch kann der Momentenwandler 14 in dem gleichen Aspekt wie der des herkömmlichen Momentenwandlerstators betrieben werden, wobei die Hybridfunktion beibehalten wird. In dem H/V-Modus kann ein Betrieb in dem T/M-Modus simultan erreicht werden.
  • 9 ist ein Beispiel des Nomogramms des Drehzustands der Planetengetriebeeinheit 84, das erhalten wird, wenn die Kupplung Ci und die Bremse Bs in Eingriff sind, und die Kupplung Cs richtig in Eingriff oder gelöst ist, und dem Nomogramm aus 8 entspricht. Wenn die Bremse Bs in Eingriff ist, wird die Drehzahl des Sonnenrades S bei Null fixiert. In diesem Zustand gilt, dass wenn der Elektromotor M in der positiven Drehrichtung gedreht wird, die Drehzahl des Trägers CA auf eine Drehzahl niedriger als die Drehzahl des Elektromotors M reduziert wird, und eine Ausgabe an die Ausgangswelle 16 ausgegeben wird. In dem Ausführungsbeispiel funktioniert die Planetengetriebeeinheit 84 als ein Momentenvariiermechanismus, der ein Ausgangsmoment des Elektromotors M variiert. Durch Eingreifen der Bremse Bs funktioniert das Sonnenrad S als ein Gegenkraft-Erzeugungselement. Während der Regeneration wird eine Bewegungskraft von der Ausgangswelle 16 übertragen, und dadurch wird die Drehzahl des Trägers CA über die Planetengetriebeeinheit 84 erhöht, und diese Drehung wird an das Ringrad R übertragen. Dadurch wird der Elektromotor M, der mit dem Ringrad R gekoppelt ist, gedreht, und arbeitet generativ. In diesem Fall gilt, dass wenn die Kupplung Cs in Eingriff ist, die Drehung des Statorschaufelrades 14s gestoppt wird, weil die Drehzahl des Sonnenrades S Null ist. Dadurch kann durch richtiges Eingreifen der Kupplung Cs der Momentenwandler 14 ebenso in dem gleichen Aspekt wie der des herkömmlichen Momentenwandlerstators betrieben werden.
  • Um zu 7 zurückzukommen, gilt durch Einstellen der Kupplungen Cs und Ci, um in deren Eingriffs-(Verbindungs-)Zuständen zu sein, dass der Momentenwandler 14 bewirkt werden kann, um in dem T/C-Modus zu arbeiten, gemäß dem die Verdrängung des Momentenwandlers 14 variabel ist. Wenn die Kupplung Cs in Eingriff ist, werden der Elektromotor M und das Statorschaufelrad 14s bewegungskraftübertragbar über die Planetengetriebeeinheit 84 gekoppelt. Wenn die Kupplung Ci in Eingriff ist, werden die Ausgangswelle 16 und der Träger CA gekoppelt, und dadurch funktioniert der Träger Ci als ein Gegenkraft-Erzeugungselement. Weil die Ausgangswelle 16 mit den Rädern des Fahrzeugs über das Getriebe, etc. gekoppelt ist, weist die Ausgangswelle 16 eine große Trägheit (Inertialkraft) gegen andere Drehelemente auf, und kann dadurch bewirkt werden, um als das Gegenkraft-Erzeugungselement zu funktionieren. Dadurch gilt, dass durch Verwenden der Ausgangswelle 16 als die Gegenkraftreferenz, eine Steuerung durch den Elektromotor M der Drehzahl des Statorschaufelrades 14s ermöglicht wird, und daher kann ein Momentenwandlerstator 14 bewirkt werden, um als ein Momentenwandler mit variabler Verdrängung zu funktionieren.
  • Durch Einstellen der Kupplungen Cs und Ci, um in deren Eingriffszuständen (Verbindungszuständen) zu sein, kann die Ausgabe des Elektromotors M gleichzeitig an das Statorschaufelrad 14s und die Ausgangswelle 16 ausgegeben werden. Die Antriebeskraft wird gleichzeitig von dem Statorschaufelrad 14s und der Ausgangswelle 16 an den Elektromotor M übertragen, und dadurch wird ebenso eine Regeneration ermöglicht.
  • 10 ist ein Beispiel eines Nomogramms des Drehzustands der Planetengetriebeeinheit 84, das erhalten wird, wenn die Kupplungen Cs und Ci in Eingriff sind (verbunden sind). 10 bezeichnet den Zustand, in dem das Fahrzeug gestoppt ist, d. h., in dem die Drehung der Ausgangswelle 16 (Träger CA) gestoppt ist. Wenn der Elektromotor M in der negativen Drehrichtung gedreht wird, wird das Statorschaufelrad 14s aufgrund der Differenzialwirkung der Planetengetriebeeinheit 84 in der positiven Drehrichtung gedreht. Dadurch wird das Momentenverhältnis t (Momentverstärkungsfaktor) des Momentenwandlerstators 14 erhöht, und der Verdrängungskoeffizient C wird reduziert. Dadurch wird die Last auf die Maschine 12 reduziert.
  • 11 ist ein Beispiel eines Nomogramms des Drehzustands der Planetengetriebeeinheit 84, das erhalten wird, wenn die Kupplungen Cs und Ci in Eingriff sind (verbunden sind). 11 veranschaulicht den Zustand, in dem das Fahrzeug fährt, d. h., in dem die Ausgangswelle 16 (Träger CA) gedreht wird. Während das Fahrzeug fährt, wenn der Elektromotor M in der positiven Drehrichtung gedreht wird, wird das Statorschaufelrad 14s aufgrund der Differenzialwirkung der Planetengetriebeeinheit 84 in der negativen Drehrichtung gedreht. Dadurch wird das Momentenverhältnis t (Momentverstärkungsfaktor) reduziert, und der Verdrängungskoeffizient C wird erhöht. Dieser Zustand wird realisiert, wenn sich beispielsweise das Fahrzeug in dem Kopplungsbereich befindet, und der gleiche Effekt wie in dem Fall, in dem das Statorschaufelrad 14s in einem Freilauf gedreht wird, kann erhalten werden. Andererseits wird der Elektromotor M in der positiven Drehrichtung durch Verwenden der Ausgabe des Statorschaufelrades 14s, das sich in der negativen Drehrichtung dreht, in Verbindung mit dem Fluss des Hydrauliköls in dem Momentenwandlerstator 14 als eine Antriebsquelle gedreht. Dadurch kann eine Regenerationssteuerung durch Verwenden des Elektromotors M als ein Generator ausgeführt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben gilt gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, dass der Elektromotor M durch die Momentenwandlungsfunktion der Planetengetriebeeinheit 84 verkleinert werden kann. Durch richtiges Betätigen der Kupplungen Cs und Ci und der Bremse Bs können die drei Funktionen durch Verwenden des einen Elektromotors M bereitgestellt werden, welche sind: die Funktion als ein Antriebs- und Regenerationsmotor des Statorschaufelrades 14s, d. h., die Funktion als der Momentenwandler mit der variablen Verdrängung 14; die Funktion als ein Antriebs- und Regenerationsmotor des Fahrzeugs; und die Funktion als ein herkömmlicher Momentenwandler.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel gilt, dass durch Einstellen der Kupplung Ci und der Bremse Bs, um in deren Verbindungszuständen zu sein, das Moment des Elektromotors M über die Planetengetriebeeinheit 84 momentengewandelt werden kann, und an die Ausgangswelle 16 ausgegeben werden kann. Dabei funktioniert das Sonnenrad S, das über die Bremse Bs mit dem Gehäuse 20 gekoppelt ist, als das Gegenkraft-Erzeugungselement, das die Gegenkraft erzeugt. Durch weiteres Einstellen der Kupplung Cs, um in dessen Verbindungszustand zu sein, kann die Drehung des Statorschaufelrades 14s richtig gestoppt werden, auch in dem Hybridfahrzustand, in dem der Elektromotor M bewegungskraftübertragbar mit der Ausgangswelle 16 gekoppelt ist. Daher kann die Funktion als ein gewöhnlicher Momentenwandler bereitgestellt werden.
  • Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel werden die Kupplungen Cs und Ci eingestellt, um in deren Verbindungszuständen zu sein, und die Kupplung Bs ist eingestellt, um in dessen Trennungszustand zu sein, und dadurch wird das Statorschaufelrad 14s bewegungskraftübertragbar mit dem Elektromotor M über die Planetengetriebeeinheit 84 gekoppelt, und die Ausgangswelle 16 wird bewegungskraftübertragbar mit dem Elektromotor M über die Planetengetriebeeinheit 84 gekoppelt. Dadurch wird ein Drehzahlsteuerung des Statorschaufelrades 14s durch Verwenden des Trägers CA, der mit der Ausgangswelle 16 gekoppelt ist, als ein Gegenkraft-Erzeugungselement ermöglicht. Durch Verwenden des Trägers CA als das Gegenkraft-Erzeugungselement kann ein weiteres Bereitstellen einer Bremse etc. vermieden werden.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Kupplung Cs und die Bremse Bs eingestellt, um in deren Verbindungszuständen zu sein, und die Kupplung Ci ist eingestellt, um in dessen Trennungszustand zu sein, und daher kann die Drehung des Statorschaufelrades 14s richtig gestoppt werden. Daher kann der Momentenwandler 14 bewirkt werden, um die gleiche Funktion als die des herkömmlichen Momentenwandlers aufzuweisen. Durch Schlupf-Steuern der Kupplung Cs und/oder der Bremse Bs kann der Momentenwandler 14 als ein Momentenwandler mit variabler Verdrängung verwendet werden.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist das Ringrad R mit der elektrischen Ölpumpe 22 gekoppelt, und daher kann der Elektromotor M bewirkt werden, um als ein Motor zum Antreiben der elektrischen Ölpumpe zu funktionieren. Daher kann die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 10 konfiguriert sein, um kompakter zu sein.
  • Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist der Differenzialmechanismus 82 wie vorstehend beschrieben konfiguriert, und dadurch wird die Momentenwandlung über die Planetengetriebeeinheit 84 ermöglicht.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • 12 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen eines Abschnitts einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 90, welche ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. In der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 90 des Ausführungsbeispiels ist nur die Konfiguration des Differenzialmechanismus 82 des Ausführungsbeispiels von 6 unterschiedlich, und dadurch wird hauptsächlich die Konfiguration eines Differenzialmechanismus 92 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • In dem Differenzialmechanismus 92 wird das Sonnenrad S der Planetengetriebeeinheit 84 selektiv mit der Ausgangswelle 16 über die Kupplung Ci gekoppelt. Der Träger CA der Planetengetriebeeinheit 84 wird selektiv mit dem Statorschaufelrad 14s über die Kupplung Cs gekoppelt, und wird selektiv mit dem Gehäuse 20, das das stationäre Element ist, über die Bremse Bs gekoppelt. Das Ringrad R der Planetengetriebeeinheit 84 ist mit dem Elektromotor M gekoppelt. Die elektrische Ölpumpe 22 ist operativ mit dem Elektromotor M gekoppelt. In der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 90 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels konfiguriert das Sonnenrad S das zweite Drehelement RE2 der vorliegenden Erfindung, der Träger CA konfiguriert das erste Drehelement RE1 der vorliegenden Erfindung, und das Ringrad R konfiguriert das dritte Drehelement RE3 der vorliegenden Erfindung.
  • In der wie vorstehend konfigurierten Fahrzeug-Antriebesvorrichtung 90 können gleich den vorhergehenden Ausführungsbeispielen durch selektives Eingreifen der Kupplungen Cs und Ci und der Bremse Bs basierend auf der in 7 veranschaulichten Eingriffsoperationstabelle die Antriebs- und Regenerationssteuerung durch den Elektromotor M (H/V-Modus), die variable Verdrängungssteuerung des Momentenwandlers 14 (T/C-Modus) und der Betrieb als der herkömmliche Momentenwandler (T/M-Modus) richtig ausgeführt werden. Jede bestimmte Steuerung ist im Wesentlichen die gleiche wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, und wird nicht nochmals beschrieben. In diesem Fall gilt, gleich den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, dass die Planetengetriebeeinheit 84 als der Momentenvariiermechanismus funktioniert.
  • Wie vorstehend beschrieben gilt gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, dass der Differenzialmechanismus 92 wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, und dadurch eine Variation des Moments durch die Planetengetriebeeinheit 84 ermöglicht wird, und die gleichen Effekte wie die der vorhergehenden Ausführungsbeispiele erreicht werden können.
  • Viertes Ausführungsbeispiel
  • 13 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern eines Abschnitts einer Fahrzeug-Antriebesvorrichtung 100, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. In der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 100 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels ist nur die Konfiguration des Differenzialmechanismus 82 des Ausführungsbeispiels von 6 unterschiedlich, und dadurch wird hauptsächlich die Konfiguration eines Differenzialmechanismus 102 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • In dem Differenzialmechanismus 102 ist das Sonnenrad S der Planetengetriebeeinheit 84 mit dem Elektromotor M gekoppelt. Der Träger CA der Planetengetriebeeinheit 84 ist selektiv mit der Ausgangswelle 16 über die Kupplung Ci gekoppelt. Das Ringrad R der Planetengetriebeeinheit 84 ist selektiv mit dem Statorschaufelrad 14s über die Kupplung Cs gekoppelt, und ist selektiv mit dem Gehäuse 20, das das stationäre Element ist, über die Bremse Bs gekoppelt. Die elektrische Ölpumpe 22 ist operativ mit dem Elektromotor M gekoppelt. In der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 100 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels konfiguriert das Sonnenrad S das dritte Drehelement RE3 der vorliegenden Erfindung, der Träger CA konfiguriert das zweite Drehelement RE2 der vorliegenden Erfindung, und das Ringrad R konfiguriert das erste Drehelement RE1 der vorliegenden Erfindung.
  • In der wie vorstehend beschrieben konfigurierten Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 100 können gleich den vorhergehenden Ausführungsbeispielen durch selektives Eingreifen der Kupplungen Cs und Ci und der Bremse Bs basierend auf der Eingriffsoperationstabelle, die in 7 gezeigt ist, die Antriebs- und Regenerationssteuerung (H/V-Modus) durch den Elektromotor M und die variable Verdrängungssteuerung (T/C-Modus) und der Betrieb als der herkömmliche Momentenwandler (T/M-Modus) des Momentenwandlers 14 richtig ausgeführt werden. Jede spezifische Steuerung ist im Wesentlichen die gleiche wie die der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, und daher werden diese nicht nochmals beschrieben. In diesem Fall gilt gleich den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, dass die Planetengetriebeeinheit 84 als der Momentvariiermechanismus funktioniert.
  • Wie vorstehend beschrieben gilt gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, dass der Differenzialmechanismus 102 wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, und dadurch wird eine Variation des Momentes durch die Planetengetriebeeinheit 84 ermöglicht, und die gleichen Effekte wie die der vorhergehenden Ausführungsbeispiele können erhalten werden.
  • Fünftes Ausführungsbeispiel
  • 14 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern eines Abschnitts einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 110, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. In der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 110 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels ist nur die Konfiguration des Differenzialmechanismus 82 des Ausführungsbeispiels von 6 unterschiedlich, und daher wird hauptsächlich die Konfiguration eines Differenzialmechanismus 112 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • In dem Differenzialmechanismus 112 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels ist das Sonnenrad S der Planetengetriebeeinheit 84 selektiv mit dem Statorschaufelrad 14s über die Kupplung Cs gekoppelt, und ist selektiv mit dem Gehäuse 20, das das stationäre Element ist, über die Bremse Bs gekoppelt. Der Träger CA der Planetengetriebeeinheit 84 ist mit dem Elektromotor M gekoppelt. Das Ringrad R der Planetengetriebeeinheit 84 ist selektiv mit der Ausgangswelle 16 über die Kupplung Ci gekoppelt. Die elektrische Ölpumpe 22 ist operativ mit dem Elektromotor M gekoppelt. In der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 110 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels konfiguriert das Sonnenrad S das erste Drehelement RE1 der vorliegenden Erfindung, der Träger CA konfiguriert das dritte Drehelement RE3 der vorliegenden Erfindung, und das Ringrad R konfiguriert das zweite Drehelement RE2 der vorliegenden Erfindung.
  • In der wie vorstehend beschrieben konfigurierten Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 110 können gleich den vorhergehenden Ausführungsbeispielen durch selektives Eingreifen der Kupplungen Cs und Ci und der Bremse Bs basierend auf der in 7 veranschaulichten Eingriffsoperationstabelle die Antriebs- und Regenerationssteuerung (H/V-Modus) durch den Elektromotor M und die variable Verdrängungssteuerung (T/C-Modus) und der Betrieb als der herkömmliche Momentenwandler (T/M-Modus) des Momentenwandlers 14 richtig ausgeführt werden. Jede spezifische Steuerung ist im Wesentlichen die gleiche wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, und dadurch werden diese nicht nochmals beschrieben. In diesem Fall gilt gleich den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, dass die Planetengetriebeeinheit 84 als der Momentvariiermechanismus funktioniert.
  • Wie vorstehend beschrieben gilt gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, dass der Differenzialmechanismus 112 wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, und dadurch wird eine Variation des Momentes durch die Planetengetriebeeinheit 84 ermöglicht, und die gleichen Effekte wie die der vorhergehenden Ausführungsbeispiele können erhalten werden.
  • Sechstes Ausführungsbeispiel
  • 15 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern eines Abschnitts einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 120, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. In der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 120 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels sind nur die Kopplungsbeziehungen des Differenzialmechanismus 82 des Ausführungsbeispiels von 6 unterschiedlich, und dadurch wird hauptsächlich die Konfiguration eines Differenzialmechanismus 122 des Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • In dem Differenzialmechanismus 122 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels ist das Sonnenrad S der Planetengetriebeeinheit 84 selektiv mit der Ausgangswelle 16 über die Kupplung Ci gekoppelt. Der Träger der Planetengetriebeeinheit 84 ist mit dem Elektromotor M gekoppelt. Das Ringrad R der Planetengetriebeeinheit 84 ist selektiv mit dem Statorschaufelrad 14s über die Kupplung Cs gekoppelt, und ist selektiv mit dem Gehäuse 20, das das stationäre Element ist, über die Bremse Bs gekoppelt. Die elektrische Ölpumpe 22 ist operativ mit dem Elektromotor M gekoppelt. In der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 120 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels konfiguriert das Sonnenrad S das zweite Drehelement RE2 der vorliegenden Erfindung, der Träger CA konfiguriert das dritte Drehelement RE3 der vorliegenden Erfindung, und das Ringrad R konfiguriert das erste Drehelement RE1 der vorliegenden Erfindung.
  • In der wie vorstehend beschrieben konfigurierten Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 120 können gleich den vorhergehenden Ausführungsbeispielen durch selektives Eingreifen der Kupplungen Cs und Ci mit der Bremse Bs basierend auf der in 7 veranschaulichten Eingriffsoperationstabelle die Antriebs- und Regenerationssteuerung (H/V-Modus) durch den Elektromotor M und die variable Verdrängungssteuerung (T/C-Modus) und der Betrieb als herkömmlicher Momentenwandler (T/M-Modus) des Momentenwandlers 14 richtig ausgeführt werden. Jede spezifische Steuerung ist im Wesentlichen die gleiche wie die der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, und daher werden diese nicht nochmals beschrieben. In diesem Fall gilt gleich den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, dass die Planetengetriebeeinheit 84 als der Momentvariiermechanismus funktioniert.
  • Wie vorstehend beschrieben gilt gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, dass der Differenzialmechanismus 122 wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, und dadurch kann eine Variation des Moments durch die Planetengetriebeeinheit 84 ermöglicht werden, und die gleichen Effekte wie die der vorhergehenden Ausführungsbeispiele können erhalten werden.
  • Siebtes Ausführungsbeispiel
  • 16 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern eines Abschnitts einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 130, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. In der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 130 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels ist nur die Konfiguration des Differenzialmechanismus 82 des Ausführungsbeispiels von 6 unterschiedlich, und daher wird hauptsächlich die Konfiguration eines Differenzialmechanismus 132 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • In dem Differenzialmechanismus 132 ist das Sonnenrad S der Planetengetriebeeinheit 84 mit dem Elektromotor M gekoppelt. Der Träger CA der Planetengetriebeeinheit 84 ist selektiv mit dem Statorschaufelrad 14s über die Kupplung Cs gekoppelt, und ist selektiv mit dem Gehäuse 20, das das stationäre Element ist, über die Bremse Bs gekoppelt. Das Ringrad der Planetengetriebeeinheit 84 ist selektiv mit der Ausgangswelle 16 über die Kupplung Ci gekoppelt. Die elektrische Ölpumpe 22 ist operativ mit dem Elektromotor M gekoppelt. In der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 130 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels konfiguriert das Sonnenrad S das dritte Drehelement RE3 der vorliegenden Erfindung, der Träger CA konfiguriert das erste Drehelement RE1 der vorliegenden Erfindung, und das Ringrad R konfiguriert das zweite Drehelement RE2 der vorliegenden Erfindung.
  • In der wie vorstehend beschrieben konfigurierten Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 130 können gleich den vorhergehenden Ausführungsbeispielen durch selektives Eingreifen der Kupplungen Cs und Ci und der Bremse Bs basierend auf der in 7 veranschaulichten Eingriffsoperationstabelle die Antriebs- und Regenerationssteuerung (H/V-Modus) durch den Elektromotor M und die variable Verdrängungssteuerung (T/C-Modus) und der Betrieb als der herkömmliche Momentenwandler (T/M-Modus) des Momentenwandlers 14 richtig ausgeführt werden. Jede spezifische Steuerung ist im Wesentlichen die gleiche wie die der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, und daher werden diese nicht nochmals beschrieben. In diesem Fall gilt gleich den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, dass die Planetengetriebeeinheit 84 als der Momentvariiermechanismus funktioniert.
  • Wie vorstehend beschrieben gilt gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, dass der Differenzialmechanismus 132 wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, und daher wird eine Variation des Moments durch die Planetengetriebeeinheit 84 ermöglicht, und die gleichen Effekte wie die der vorhergehenden Ausführungsbeispiele können erhalten werden.
  • Achtes Ausführungsbeispiel
  • 17 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern eines Abschnitts einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 140, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 140 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels ist durch Kombinieren der gleichen Konfiguration wie die der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 10 von 1 mit einem Automatikgetriebe 142 der Vertikalart in dessen letzter Stufe gebildet. Die Konfiguration und Steuerung des Momentenwandlers 14 sind die gleichen wie die der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, und daher werden diese nicht nochmals beschrieben.
  • In dem Gehäuse 20 als das Nicht-Drehelement, das an dem Fahrzeugkörper angebracht ist, weist das Automatikgetriebe 142 auf einem gemeinsamen Wellenzentrum auf: einen ersten Gangschaltabschnitt 146, der hauptsächlich durch eine erste Planetengetriebeeinheit der Doppelritzelart 144 gebildet ist; und einen zweiten Gangschaltabschnitt 152, der hauptsächlich durch eine zweite Planetengetriebeeinheit der Einzelritzelart 148 und einer dritten Planetengetriebeeinheit 150 der Doppelritzelart gebildet ist.
  • Das Automatikgetriebe 142 variiert die Drehzahl der Ausgangswelle 16 des Momentenwandlers 14, und gibt die Drehung von einer Ausgangswelle 154 des Automatikgetriebes 142 aus. Der Momentenwandler 14 und das Automatikgetriebe 142 sind konfiguriert, um bezüglich des Wellenmittelpunkts bzw. des Wellenzentrums im Wesentlichen symmetrisch zu sein. In dem schematischen Diagramm von 1 ist eine untere Hälfte ab dem Wellenzentrum weggelassen.
  • Die erste Planetengetriebeeinheit 144 umfasst ein Sonnenrad S1, eine Vielzahl von Paaren von Zahnrädern P1, die miteinander in Eingriff stehen, einen Träger CA1, der die Zahnräder P1 derart stützt, dass sich die Zahnräder P1 drehen und umlaufen können, und ein Ringrad R1, das über die Zahnräder P1 mit dem Sonnenrad S1 in Eingriff ist. Die zweite Planetengetriebeeinheit 148 umfasst ein Sonnenrad S2, Zahnräder P2, einen Träger CA2, der die Zahnräder P2 derart stützt, dass sich die Zahnräder P2 drehen und umlaufen können, und ein Ringrad R2, das über die Zahnräder P2 mit dem Sonnenrad S2 in Eingriff ist. Die dritte Planetengetriebeeinheit 150 umfasst ein Sonnenrad S3, eine Vielzahl von Paaren von Zahnrädern P2 und P3, die miteinander in Eingriff stehen, einen Träger CA3, der die Zahnräder P2 und P3 derart stützen, dass sich die Zahnräder P2 und P3 drehen und umlaufen können, und ein Ringrad R3, das über die Zahnräder P2 und P3 mit dem Sonnenrad S3 in Eingriff ist.
  • In 17 sind gleich den Kupplungen Cs und Ci und der Bremse Bs, Kupplungen C1 bis C4 und Bremsen B1 und B2 hydraulische Reibungseingriffsvorrichtungen, die jeweils einen hydraulischen Aktuator und eine Mehrfachscheibenkupplung oder Bremse aufweisen, die über einen Hydraulikdruck, der dem Hydraulikaktuator zugeführt wird, in Eingriff gebracht oder gelöst werden. Das erste Drehelement RM1 (das Sonnenrad S2) in dem Automatikgetriebe 142 ist eingerichtet: um selektiv mit dem Gehäuse 20 über die erste Bremse B1 gekoppelt zu sein; gedreht oder gestoppt zu sein; selektiv mit dem Ringrad R1 (d. h., einem zweiten Zwischenausgangspfad PA2) der ersten Planetengetriebeeinheit 144, die ein Zwischenausgabeelement ist, über eine dritte Kupplung C3 gekoppelt zu sein; und weiterhin selektiv mit dem Träger CA1 (d. h., einem indirekten Pfad PA1b eines ersten Zwischenausgangspfades PA1) der ersten Planetengetriebeeinheit 144 über eine vierte Kupplung C4 gekoppelt zu sein.
  • Ein zweites Drehelement RM2 (die Träger CA2 und CA3) in dem Automatikgetriebe 142 ist eingerichtet, um: selektiv mit dem Gehäuse 20 über die zweite Bremse B2 gekoppelt zu sein, gedreht oder gestoppt zu sein; und um selektiv mit der Ausgangswelle 16 (d. h., einem direkten Pfad PA1a des ersten Zwischenausgangspfads PA1) über die zweite Kupplung C2 gekoppelt zu sein. Ein drittes Drehelement RM3 (die Ringräder R2 und R3) ist eingerichtet, um zusammenwirkend mit der Ausgangswelle 154 gekoppelt zu sein, und die Drehung auszugeben. Ein viertes Drehelement RM4 (das Sonnenrad S3) ist eingerichtet, um mit dem Ringrad R1 über die erste Kupplung C1 gekoppelt zu sein. Zwischen dem zweiten Drehelement RM2 und dem Gehäuse 20 ist eine Einwegkupplung F1 parallel zu der zweiten Bremse B2 angebracht, welche die positive Drehung (die gleiche Drehrichtung wie die der Ausgangswelle 16) des zweiten Drehelements RM2 ermöglicht, und dessen rückwärtige Drehung verhindert.
  • 18 ist ein Graph zum Erläutern von Betriebszuständen der Eingriffselemente zum Erlangen von verschiedenen Gängen in dem Automatikgetriebe 142. In 18 bezeichnet ”o” (ein Kreis) einen Eingriffszustand, ”(o)” bezeichnet einen Eingriffszustand nur während einer Motorbremsung, und eine leere Klammer bezeichnet einen gelösten Zustand. Wie in 18 veranschaulicht ist, ist das Automatikgetriebe 142 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels eingerichtet, die Vielzahl von verschiedenen Gängen inklusive acht Vorwärtsgängen, deren Übertragungsgetriebeverhältnisse voneinander durch selektives Eingreifen der Eingriffsvorrichtungen, d. h., der Vielzahl von hydraulischen Reibungseingriffsvorrichtungen (die Kupplungen C1 bis C4 und die Bremsen B1 und B2) unterschiedlich sind, zu erlangen. Das Getriebeübersetzungsverhältnis von jeder der verschiedenen Gangstufen wird richtig durch jede der Übersetzungsverhältnisse ρ1, ρ2, und ρ3 der ersten, der zweiten und der dritten Planetengetriebeeinheit 144, 148 und 150 bestimmt.
  • Wie vorstehend beschrieben gilt, dass auch mit der durch Verbinden gebildeten Konfiguration, beispielsweise mit der Konfiguration ähnlich der von 1, dem stufenvariablen Automatikgetriebe 142, die Effekte der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise durch richtiges Eingreifen der Kupplungen Cs und Ci und der Bremse Bs entsprechend beispielsweise dem Zustand, etc., des Automatikgetriebes 142 erreicht werden können.
  • Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wurden detailliert mit Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung in weiteren Aspekten anwendbar.
  • Beispielsweise weist die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 140 des Ausführungsbeispiels das Automatikgetriebe 142 auf, das in dessen letzter Stufe verbunden ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht nur bei dem stufenvariablen Getriebe, wie etwa dem Automatikgetriebe 144, anwendbar, sondern ebenso bei einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung, die mit einem kontinuierlich-variablen-Getriebe, wie etwa einem kontinuierlich-variablen-Getriebe der Riemenart, verbunden ist.
  • In dem Ausführungsbeispiel ist die in 1 gezeigte Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 10 mit der vorderen Stufe des Automatikgetriebes 142 verbunden. Jedoch kann die vorliegende Erfindung ebenso durch Verbinden eines stufenvariablen oder eines kontinuierlich-variablen Getriebes bei jedem der Ausführungsbeispiele angewendet werden, wie etwa eine Konfiguration, wobei das Automatikgetriebe 142 mit der letzten Stufe der beispielsweise in 6 veranschaulichten Fahrzeug-Antriebsvorrichtung 80 verbunden ist.
  • In dem Ausführungsbeispiel ist die Planetengetriebeeinheit 84 die Planetengetriebeeinheit der Einzelritzelart. Jedoch ist die Planetengetriebeeinheit 84 nicht immer auf die Einzelritzelart begrenzt, und die vorliegende Erfindung kann ebenso durch Anwenden einer Planetengetriebeeinheit der Doppelritzelart ausgeführt werden.
  • In dem Ausführungsbeispiel wird die Ausgangswelle 16 bewirkt, um als das Gegenkraft-Erzeugungselement zu funktionieren, und dadurch wird das Statorschaufelrad 14s durch den Elektromotor M angetrieben. Jedoch muss die Ausgangswelle 16 nicht immer bewirkt werden, um als das Gegenkraft-Erzeugungselement zu funktionieren, und jegliche Konfigurationen können verwendet werden, die eingerichtet sind, um eine Gegenkraft durch beispielsweise Bereitstellen einer weiteren Bremse, etc., zu erzeugen.
  • Das Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um keine Einwegkupplung in dem Momentenwandler 14 aufzuweisen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung ebenso bei einer Konfiguration mit einer Einwegkupplung anwendbar.
  • Es sei verstanden, dass dies nur veranschaulichende Ausführungsbeispiele sind, und dass die vorliegende Erfindung in verschiedener Weise modifiziert oder basierend auf dem Wissen des Fachmanns abgewandelt werden kann.
  • Zusammenfassung
  • Eine Fahrzeug-Antriebsvorrichtung ist bereitgestellt, die einen Momentenwandler einer variablen Verdrängung umfasst, der dazu fähig ist, das Momentenverhältnis zu erhöhen, den Kapazitätskoeffizienten auf einen niedrigen Wert zu variieren, um ausreichend die Bewegungskraft-Leistungsfähigkeit eines Fahrzeugs zu verbessern. Die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung umfasst: einen Momentenwandler 14 mit einem Pumpenschaufelrad 14b, einem Turbinenschaufelrad 14t und einem Statorschaufelrad 14s, das drehbar zwischen dem Turbinenschaufelrad 14t und dem Pumpenschaufelrad 14p angebracht ist; und einen Elektromotor M, der das Statorschaufelrad 14s antreibt. Durch Drehen unter Verwendung des Elektromotors M des Statorschaufelrades 14s in einer positiven Drehrichtung, die der Drehrichtung des Pumpenschaufelrades 14p entspricht, und einer negativen Drehrichtung, die der Drehrichtung des Pumpenschaufelrades 14p entgegengesetzt ist, werden die Variationsbereiche des Momentenverhältnisses t und des Kapazitätskoeffizienten C im Vergleich zu den herkömmlichen erweitert, und daher können die Treibstoffeffizienz-Leistungsfähigkeit und die Bewegungskraft-Leistungsfähigkeit eines Fahrzeugs signifikant verbessert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 1-169170 [0003]

Claims (19)

  1. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung, mit: einem Momentenwandler mit einem Pumpenschaufelrad, einem Turbinenschaufelrad und einem Statorschaufelrad, wobei das Statorschaufelrad drehbar zwischen dem Turbinenschaufelrad und dem Pumpenschaufelrad angebracht ist; einem Elektromotor, der das Statorschaufelrad antreibt; einer ersten Verbindungs- und Trennungseinrichtung, die dazu fähig ist, den Elektromotor und das Statorschaufelrad miteinander zu verbinden und voneinander zu trennen; und einer zweiten Verbindungs- und Trennungseinrichtung, die dazu fähig ist, den Elektromotor und eine Ausgangswelle miteinander zu verbinden und voneinander zu trennen.
  2. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin mit: einer dritten Verbindungs- und Trennungseinrichtung, die dazu fähig ist, das Statorschaufelrad und ein stationäres Element miteinander zu verbinden und voneinander zu trennen.
  3. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Verbindungs- und Trennungseinrichtung auf dessen Verbindungszustand eingestellt ist, und die zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung auf dessen Trennungszustand eingestellt ist.
  4. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Verbindungs- und Trennungseinrichtung auf dessen Trennungszustand eingestellt ist, und die zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung auf dessen Verbindungszustand eingestellt ist.
  5. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste und die zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtungen auf deren Trennungszuständen eingestellt sind.
  6. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung weiterhin auf dessen Verbindungszustand eingestellt ist.
  7. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Elektromotor mit einer elektrischen Ölpumpe gekoppelt ist.
  8. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine Planetengetriebeeinheit zwischen dem Elektromotor und dem Momentenwandler angeschlossen ist, wobei die Fahrzeug-Antriebsvorrichtung weiterhin eine dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung aufweist, die dazu fähig ist, ein vorbestimmtes Drehelement der Planetengetriebeeinheit und ein stationäres Element miteinander zu verbinden und voneinander zu trennen, wobei drei Drehelemente der Planetengetriebeeinheit als ein erstes, ein zweites und ein drittes Drehelement repräsentiert werden, wobei das erste Drehelement selektiv mit dem Statorschaufelrad über die erste Verbindungs- und Trennungseinrichtung gekoppelt ist, und selektiv mit dem stationären Element über die dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung gekoppelt ist, wobei das zweite Drehelement selektiv mit der Ausgangswelle über die zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung gekoppelt ist, und wobei das dritte Drehelement mit dem Elektromotor gekoppelt ist.
  9. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die zweite und die dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtungen auf deren Verbindungszuständen eingestellt sind.
  10. Fahrzeugs-Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die erste Verbindungs- und Trennungseinrichtung auf dessen Verbindungszustand eingestellt ist.
  11. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die erste und die zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtungen auf deren Verbindungszuständen eingestellt sind, und die dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtung auf dessen Trennungszustand eingestellt ist.
  12. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die erste und die dritte Verbindungs- und Trennungseinrichtungen auf deren Verbindungszuständen eingestellt sind, und die zweite Verbindungs- und Trennungseinrichtung auf dessen Trennungszustand eingestellt ist.
  13. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das dritte Drehelement mit einer elektrischen Ölpumpe gekoppelt ist.
  14. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei das erste Drehelement ein Sonnenrad ist, wobei das zweite Drehelement ein Träger ist, und wobei das dritte Drehelement ein Ringrad ist.
  15. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei das erste Drehelement ein Träger ist, wobei das zweite Drehelement ein Sonnenrad ist, und wobei das dritte Drehelement ein Ringrad ist.
  16. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei das erste Drehelement ein Ringrad ist, wobei das zweite Drehelement ein Träger ist, und wobei das dritte Drehelement ein Sonnenrad ist.
  17. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei das erste Drehelement ein Sonnenrad ist, wobei das zweite Drehelement ein Ringrad ist, und wobei das dritte Drehelement ein Träger ist.
  18. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei das erste Drehelement ein Ringrad ist, wobei das zweite Drehelement ein Sonnenrad ist, und wobei das dritte Drehelement ein Träger ist.
  19. Fahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei das erste Drehelement ein Träger ist, wobei das zweite Drehelement ein Ringrad ist, und wobei das dritte Drehelement ein Sonnenrad ist.
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