DE112011102308T5

DE112011102308T5 - Fahrzeugantriebssystem und Steuerverfahren dafür

Info

Publication number: DE112011102308T5
Application number: DE112011102308T
Authority: DE
Inventors: Kazuki Ichikawa; Fumiyasu Suga
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2013-06-06
Anticipated expiration: 2031-06-16
Also published as: US20130116087A1; DE112011102308B4; CN102959267A; WO2012005094A1; CN102959267B; JP5638075B2; US8915822B2; JPWO2012005094A1

Abstract

Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 sind auf Ausgangsseiten von Getrieben TM1 und TM2 bereitgestellt, und die Getriebe TM1 und TM2 sperren mechanisch, wenn das Ausgangselement 121 der Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 auf die Ruckwärtsseite rückwärts gedreht wird. Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 sind zwischen dem Ausgangselement 121 und einem Antriebszielelement 11, das mit einem Antriebsrad 2 verbunden ist, eingefügt. Gemäß Bergaufstartbedingungen bringt eine Steuerung 5 einen der Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 dazu, in den EIN-Zustand einzutreten, wenn bestimmt wird, dass eine Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung erforderlich ist, und die Steuerung 5 bringt die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 dazu, in den AUS-Zustand einzutreten, wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung nicht erforderlich ist. Folglich ist es möglich, ein Fahrzeugantriebssystem bereitzustellen, das fähig ist, eine Berganfahrhilfsfunktion mit einer einfachen Steuerung bereitzustellen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugantriebssystem, das eine Hill-Hold- bzw. Berganfahrhilfsfunktion hat, die verhindert, dass ein Fahrzeug während eines Starts bzw. Anfahrens auf einer Steigung (ein Anfahren bergaufwärts) sich rückwärts bewegt, und ein Steuerverfahren dafür.
Hintergrundtechnik
Wenn ein Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße startet, ist es notwendig, zu verhindern, dass das Fahrzeug sich zu einer Zeit des Lösens eines Bremspedals rückwärts bewegt. Wenn das Bremspedal in der verwandten Technik aus einem Zustand, in dem von einem Fahrer auf das Bremspedal getreten wird, gelöst wird, wird eine Steuerung durchgeführt, so dass ungeachtet der Betätigung des Bremspedals des Fahrers eine Bremskraft gehalten wird, während sich eine Antriebskraft von klein auf groß ändert (sieh z. B. PTL 1). Auf die Funktion, die verhindert, dass das Fahrzeug sich während des Starts auf einem Hügel rückwärts bewegt, wird als eine „Berganfahrhilfefunktion” Bezug genommen.
Patentliteratur

[PTL 1] JP-H09-202159-A

Zusammenfassung der Erfindung
Probleme, die von der Erfindung gelöst werden sollen
Wenn jedoch in dem Fahrzeugantriebssystem, das die Berganfahrhilfefunktion der verwandten Technik umfasst, die Berganfahrhilfe ausgeführt wird, ist eine lästige Bremsöldrucksteuerung zum Steuern der Bremskraft erforderlich, und lästige Steuerungen zur Zeit der Lösung der Bremse oder ähnliches, nachdem das Starten beginnt, sind erforderlich.
Die vorliegende Erfindung wird unter Berücksichtigung der vorstehend beschriebenen Gegebenheiten gemacht, und eine ihrer Aufgaben ist es, ein Fahrzeugantriebssystem, das fähig ist, unter Ausführung einer einfachen Steuerung eine Berganfahrhilfsfunktion durchzuführen, und ein Steuerverfahren dafür bereitzustellen.
Mittel zum Lösen des Problems
Um die Aufgabe zu lösen, definiert der Patentanspruch 1 ein Fahrzeugantriebssystem (in der Ausführungsform z. B. ein Antriebssystem 1), das umfasst:
einen Brennkraftmaschinenabschnitt (in der Ausführungsform z. B. einen ersten Verbrennungsmotor ENG1 und einen zweiten Verbrennungsmotor ENG2), der eine Rotationsleistung erzeugt;
einen Getriebemechanismus (in der Ausführungsform z. B. ein erstes Getriebe TM1 und ein zweites Getriebe TM2), der die in dem Brennkraftmaschinenabschnitt erzeugte Rotationsleistung schaltet und die geschaltete Rotationsleistung ausgibt;
eine Freilaufkupplung (in der Ausführungsform z. B. eine erste Freilaufkupplung OWC1 und eine zweite Freilaufkupplung OWC2), die in einem Ausgangsabschnitt des Getriebemechanismus bereitgestellt ist, wobei die Freilaufkupplung umfasst:
ein Eingangselement (in der Ausführungsform z. B. ein Eingangselement 122), das die Rotationsleistung von dem Getriebemechanismus aufnimmt;
ein Ausgangselement (in der Ausführungsform z. B. ein Ausgangselement 121); und
ein Eingreifelement (in der Ausführungsform z. B. eine Rolle 123), welches das Eingangselement und das Ausgangselement dazu bringt, in einen gesperrten oder entsperrten Zustand miteinander einzutreten, wobei das Eingangselement und das Ausgangselement in den gesperrten Zustand eintreten, wenn eine positive Drehzahl des Eingangselements die positive Drehzahl des Ausgangselements übersteigt, um dadurch die Rotationsleistung des Eingangselements auf das Ausgangselement zu übertragen;
ein Antriebszielelement (in der Ausführungsform z. B. ein Antriebszielelement 11), das mit dem Ausgangselement der Freilaufkupplung verbunden ist und integral mit einem Antriebsrad (in der Ausführungsform z. B. ein Antriebsrad 2) drehbar ist, um die Rotationsleistung des Ausgangselements auf das Antriebsrad zu übertragen;
einen Kupplungsmechanismus (in der Ausführungsform z. B. ein erster Kupplungsmechanismus CL1 und ein zweiter Kupplungsmechanismus CL2), der zwischen dem Ausgangselement der Freilaufkupplung und dem Antriebszielelement eingefügt ist und der Leistung dazwischen übertragen/trennen kann, indem er EIN/AUS-gesteuert wird;
eine Kupplungsmechanismussteuerung (in der Ausführungsform z. B. eine Steuerung 5), die den Kupplungsmechanismus EIN/AUS-steuert;
eine Steigungszustand-Erkennungseinheit (in der Ausführungsform z. B. eine Steigungszustand-Erkennungseinheit 7), die einen Steigungszustand eines Fahrzeugs erkennt; und
eine Bestimmungseinheit (in der Ausführungsform z. B. die Steuerung 5), die gemäß dem von der Steigungszustand-Erkennungseinheit erkannten Steigungszustand erkennt, ob eine Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung erforderlich ist oder nicht,
wobei der Getriebemechanismus umfasst:
eine Eingangswelle (in der Ausführungsform z. B. eine Eingangswelle 101), welche die Rotationsleistung aufnimmt, so dass sie um eine Eingangsmittelachse (in der Ausführungsform z. B. eine Eingangsmittelachse O1) rotiert;
mehrere erste Drehpunkte (in der Ausführungsform z. B. ein erster Drehpunkt O3), die in einer Umfangsrichtung um die Eingangswelle in gleichmäßigen Abständen bereitgestellt sind, wobei jeder erste Drehpunkt zusammen mit der Eingangswelle um die Eingangsmittelachse drehbar ist, während eine variable Exzentrizität (in der Ausführungsform z. B. eine Exzentrizität r1) in Bezug auf die Eingangsmittelachse aufrecht erhalten wird;
mehrere exzentrische Scheiben (in der Ausführungsform z. B. eine exzentrische Scheibe 104), die um die Eingangsmittelachse rotieren, so dass sie die ersten Drehpunkte als die jeweiligen Mitten haben;
eine Freilaufkupplung (in der Ausführungsform z. B. eine Einwegkupplung 120), die umfasst: das Ausgangselement (in der Ausführungsform z. B. ein Ausgangselement 121), das um eine Ausgangsmittelachse (in der Ausführungsform z. B. eine Ausgangsmittelachse O2) rotiert, die von der Eingangsmittelachse getrennt ist, das Eingangselement (in der Ausführungsform z. B. ein Eingangselement 122), das um die Ausgangsmittelachse schwingt, indem es die Rotationsleistung von außen aufnimmt, und das Eingreifelement (in der Ausführungsform z. B. eine Rolle 123), welches das Eingangselement und das Ausgangselement dazu bringt, in einen gesperrten Zustand oder einen entsperrten Zustand miteinander einzutreten, wobei sie, wenn die positive Drehzahl des Eingangselements die positive Drehzahl des Ausgangselements überschreitet, die Rotationsleistung des Eingangselements auf das Ausgangselement überträgt, und dadurch die Schwingungsbewegung des Eingangselements in die Rotationsbewegung des Ausgangselements umwandelt;
einen zweiten Drehpunkt (in der Ausführungsform z. B. einen zweiten Drehpunkt O4), der getrennt von der Ausgangsmittelachse auf dem Eingangselement bereitgestellt ist;
mehrere Verbindungselemente (in der Ausführungsform z. B. ein Verbindungselement 130), von denen jedes ein Ende (in der Ausführungsform z. B. einen Ringabschnitt 131) mit dem Außenumfang jeder exzentrischen Scheibe verbunden hat, so dass sie um den ersten Drehpunkt drehbar sind, und deren anderes Ende (in der Ausführungsform z. B. ein Spitzenabschnitt 132) mit dem zweiten Drehpunkt verbunden ist, der auf dem Eingangselement der Freilaufkupplung bereitgestellt ist, um dadurch die Rotationsbewegung, die der exzentrischen Scheibe von der Eingangswelle verliehen wird, als dessen Schwingungsbewegung auf das Eingangselement der Einwegkupplung zu übertragen; und
einen Mechanismus mit variablem Übersetzungsverhältnis (in der Ausführungsform z. B. einen Mechanismus 112 mit variablem Übersetzungsverhältnis), der einen Schwingungswinkel der Schwingungsbewegung, die von der exzentrischen Scheibe auf das Eingangselement der Freilaufkupplung übertragen wird, durch Einstellen der Exzentrizität des ersten Drehpunkts in Bezug auf die Eingangsmittelachse ändert, um dadurch ein Übersetzungsverhältnis für die Übertragung der Rotationsleistung der Eingangswelle auf das Ausgangselement der Freilaufkupplung über die exzentrische Scheibe und das Verbindungselement zu ändern,
wobei der Getriebemechanismus durch einen vierstängigen Kopplungsmechanismus des stufenlos variablen Getriebemechanismus aufgebaut ist, in dem die Exzentrizität auf null festgelegt werden kann und das Übersetzungsverhältnis auf unendlich festgelegt werden kann,
wobei eine Ausgangswelle (in der Ausführungsform z. B. eine Ausgangswelle S1) des Brennkraftmaschinenabschnitts mit einer Eingangswelle des stufenlos variablen Getriebemechanismus verbunden ist,
wobei eine Freilaufkupplung, die eine Komponente des stufenlos variablen Getriebemechanismus ist, auch als die Freilaufkupplung dient, die zwischen dem Getriebemechanismus und dem Antriebszielelement bereitgestellt ist, und
wobei die Kupplungsmechanismussteuerung den Kupplungsmechanismus dazu bringt, in den EIN-Zustand einzutreten, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung erforderlich ist, und den Kupplungsmechanismus dazu bringt, in den AUS-Zustand einzutreten, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung nicht erforderlich ist.
Der Patentanspruch 2 definiert basierend auf Anspruch 1 das System,
wobei die Kupplungsmechanismussteuerung, nachdem der Kupplungsmechanismus in den EIN-Zustand eintritt und das Fahrzeug auf einer Steigung startet, in einem Fall, in dem zum Betreiben des Fahrzeugs veranlasst wird, dass eine Antriebskraft des Brennkraftmaschinenabschnitts über den Getriebemechanismus auf das Antriebzielelement übertragen wird, einen Zustand aufrecht erhält, in dem der Kupplungsmechanismus in den EIN-Zustand eintritt, und die Kupplungsmechanismussteuerung in einem Fall, in dem veranlasst wird, dass die Antriebskraft des Brennkraftmaschinenabschnitts nicht über den Getriebemechanismus auf das Antriebzielelement übertragen wird, den Kupplungsmechanismus von dem EIN-Zustand auf den AUS-Zustand schaltet.
Der Patentanspruch 3 definiert basierend auf Anspruch 1 das System,
wobei ein erster Brennkraftmaschinenabschnitt und ein zweiter Brennkraftmaschinenabschnitt, die jeweils unabhängig die Rotationsleistung erzeugen, als der Brennkraftmaschinenabschnitt bereitgestellt sind,
wobei ein erster Getriebemechanismus und ein zweiter Getriebemechanismus, welche die jeweils in dem ersten Brennkraftmaschinenabschnitt und dem zweiten Brennkraftmaschinenabschnitt erzeugte Leistung schalten und ausgeben, als der Getriebemechanismus bereitgestellt sind,
wobei eine erste Freilaufkupplung und eine zweite Freilaufkupplung auf jedem Ausgangsabschnitt jeweils des ersten Getriebemechanismus und des zweiten Getriebemechanismus als die Freilaufkupplung bereitgestellt sind,
wobei das Antriebszielelement mit beiden Ausgangselementen der ersten Freilaufkupplung und der zweiten Freilaufkupplung gemeinsam verbunden ist,
wobei ein erster Kupplungsmechanismus und ein zweiter Kupplungsmechanismus jeweils zwischen jedem Ausgangselement der ersten Freilaufkupplung und der zweiten Freilaufkupplung und dem Antriebszielelement als der Kupplungsmechanismus bereitgestellt sind,
wobei der erste Getriebemechanismus und der zweite Getriebemechanismus jeweils durch den vierstängigen Kopplungsmechanismus des stufenlos variablen Getriebemechanismus aufgebaut sind, die Ausgangswellen des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts und des zweiten Brennkraftmaschinenabschnitts mit der Eingangswelle jedes stufenlos variablen Getriebemechanismus verbunden sind, und eine Freilaufkupplung, die eine Komponente jedes stufenlos variablen Getriebemechanismus ist, auch als die erste Freilaufkupplung und die zweite Freilaufkupplung dient, die zwischen jedem Getriebemechanismus und dem Antriebszielelement bereitgestellt ist, und
wobei die Kupplungsmechanismussteuerung nur einen der Kupplungsmechanismen des ersten Kupplungsmechanismus und des zweiten Kupplungsmechanismus dazu bringt, in den EIN-Zustand einzutreten, und den anderen Kupplungsmechanismus dazu bringt, in den AUS-Zustand einzutreten, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung erforderlich ist.
Der Patentanspruch 4 definiert basierend auf dem Anspruch 3 das System,
wobei ein Motor/Generator (in der Ausführungsform z. B. ein Hilfsmotor/Generator MG2) mit einer Ausgangswelle des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts verbunden ist, und
wobei die Kupplungsmechanismussteuerung den zweiten Kupplungsmechanismus dazu bringt, in den EIN-Zustand einzutreten und den ersten Kupplungsmechanismus dazu bringt, in den AUS-Zustand einzutreten, wenn von dem Motor/Generator unter Verwendung der Antriebskraft des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts Elektrizität erzeugt wird, während das Fahrzeug stoppt oder unmittelbar nachdem das Fahrzeug startet.
Der Patentanspruch 5 definiert basierend auf dem Anspruch 3 das System,
wobei ein Motor/Generator mit einer Ausgangswelle des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts verbunden ist, und
wobei die Kupplungsmechanismussteuerung das Übersetzungsverhältnis des ersten Getriebemechanismus auf unendlich festlegt, den ersten Kupplungsmechanismus dazu bringt, in den EIN-Zustand einzutreten, und den zweiten Kupplungsmechanismus dazu bringt, in den AUS-Zustand einzutreten, wenn von dem Motor/Generator unter Verwendung der Antriebskraft des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts Elektrizität erzeugt wird, während das Fahrzeug stoppt oder unmittelbar nachdem das Fahrzeug startet.
Der Patentanspruch 6 definiert ein Steuerverfahren für ein Fahrzeugantriebssystem,
wobei das System umfasst:
einen Brennkraftmaschinenabschnitt, der eine Rotationsleistung erzeugt;
einen Getriebemechanismus, der die in dem Brennkraftmaschinenabschnitt erzeugte Rotationsleistung schaltet und die geschaltete Rotationsleistung ausgibt;
eine Freilaufkupplung, die in einem Ausgangsabschnitt des Getriebemechanismus bereitgestellt ist, wobei die Freilaufkupplung umfasst:
ein Eingangselement, das die Rotationsleistung von dem Getriebemechanismus aufnimmt;
ein Ausgangselement; und
ein Eingreifelement, welches das Eingangselement und das Ausgangselement dazu bringt, in einen gesperrten oder entsperrten Zustand miteinander einzutreten, wobei das Eingangselement und das Ausgangselement in den gesperrten Zustand eintreten, wenn eine positive Drehzahl des Eingangselements die positive Drehzahl des Ausgangselements übersteigt, um dadurch die Rotationsleistung des Eingangselements auf das Ausgangselement zu übertragen;
ein Antriebszielelement, das mit dem Ausgangselement der Freilaufkupplung verbunden ist und integral mit einem Antriebsrad drehbar ist, um die Rotationsleistung des Ausgangselements auf das Antriebsrad zu übertragen; und
einen Kupplungsmechanismus, der zwischen dem Ausgangselement der Freilaufkupplung und dem Antriebszielelement eingefügt ist und der Leistung dazwischen übertragen/trennen kann, indem er EIN/AUS-gesteuert wird;
wobei der Getriebemechanismus umfasst:
eine Eingangswelle, welche die Rotationsleistung aufnimmt, so dass sie um eine Eingangsmittelachse rotiert;
mehrere erste Drehpunkte, die in einer Umfangsrichtung um die Eingangswelle in gleichmäßigen Abständen bereitgestellt sind, wobei jeder erste Drehpunkt zusammen mit der Eingangswelle um die Eingangsmittelachse drehbar ist, während eine variable Exzentrizität in Bezug auf die Eingangsmittelachse aufrecht erhalten wird;
mehrere exzentrische Scheiben, die um die Eingangsmittelachse rotieren, so dass sie die ersten Drehpunkte als die jeweiligen Mitten haben;
eine Freilaufkupplung, die umfasst: das Ausgangselement, das um eine Ausgangsmittelachse rotiert, die von der Eingangsmittelachse getrennt ist, das Eingangselement, das um die Ausgangsmittelachse schwingt, indem es die Rotationsleistung von außen aufnimmt, und das Eingreifelement, welches das Eingangselement und das Ausgangselement dazu bringt, in einen gesperrten Zustand oder einen entsperrten Zustand miteinander einzutreten, wobei sie, wenn die positive Drehzahl des Eingangselements die positive Drehzahl des Ausgangselements überschreitet, die Rotationsleistung des Eingangselements auf das Ausgangselement überträgt, und dadurch die Schwingungsbewegung des Eingangselements in die Rotationsbewegung des Ausgangselements umwandelt;
einen zweiten Drehpunkt, der getrennt von der Ausgangsmittelachse auf dem Eingangselement bereitgestellt ist;
mehrere Verbindungselemente, von denen jedes ein Ende mit dem Außenumfang jeder exzentrischen Scheibe verbunden hat, so dass sie um den ersten Drehpunkt drehbar sind, und deren anderes Ende mit dem zweiten Drehpunkt verbunden ist, der auf dem Eingangselement der Freilaufkupplung bereitgestellt ist, um dadurch die Rotationsbewegung, die der exzentrischen Scheibe von der Eingangswelle verliehen wird, als dessen Schwingungsbewegung auf das Eingangselement der Freilaufkupplung zu übertragen; und
einen Mechanismus mit variablem Übersetzungsverhältnis, der einen Schwingungswinkel der Schwingungsbewegung, die von der exzentrischen Scheibe auf das Eingangselement der Freilaufkupplung übertragen wird, durch Einstellen der Exzentrizität des ersten Drehpunkts in Bezug auf die Eingangsmittelachse ändert, um dadurch ein Übersetzungsverhältnis für die Übertragung der Rotationsleistung der Eingangswelle auf das Ausgangselement der Freilaufkupplung über die exzentrische Scheibe und das Verbindungselement zu ändern,
wobei der Getriebemechanismus durch einen vierstängigen Kopplungsmechanismus des stufenlos variablen Getriebemechanismus aufgebaut ist, in dem die Exzentrizität auf null festgelegt werden kann und das Übersetzungsverhältnis auf unendlich festgelegt werden kann,
wobei eine Ausgangswelle des Brennkraftmaschinenabschnitts mit einer Eingangswelle des stufenlos variablen Getriebemechanismus verbunden ist, und
wobei eine Freilaufkupplung, die eine Komponente des stufenlos variablen Getriebemechanismus ist, auch als die Freilaufkupplung dient, die zwischen dem Getriebemechanismus und dem Antriebszielelement bereitgestellt ist,
wobei die das Verfahren umfasst:
Festlegen des Kupplungsmechanismus auf den EIN-Zustand, wenn für ein Starten auf einer Steigung eine Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung erforderlich ist, und Festlegen des Kupplungsmechanismus auf den AUS-Zustand, wenn die die Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung nicht erforderlich ist.
Vorteile der Erfindung
Da gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 der vierstängige Kopplungsmechanismus des stufenlos variablen Getriebemechanismus, in dem die Rotation des Brennkraftmaschinenabschnitts in die Schwingungsbewegung umgewandelt wird und die Schwingungsbewegung durch die Freilaufkupplung wieder als die Rotationsbewegung extrahiert wird, als der Getriebemechanismus für die laufaufwärtige Seite des Antriebszielelements verwendet wird, kann die Übertragung der Bewegung in der Rückwärtsrichtung aufgrund der Funktion der Struktur des Getriebemechanismus gesperrt werden. Wenn folglich der Kupplungsmechanismus, der zwischen dem Antriebszielelement und dem Ausgangselement der Freilaufkupplung bereitgestellt ist, in den EIN-Zustand eintritt und das Antriebszielelement und das Ausgangselement der Freilaufkupplung miteinander verbunden sind, um die Leistung zu übertragen, kann die Funktion, welche die Übertragung der Bewegung in die Rückwärtsrichtung sperrt, betätigt werden, und die Rotationsregulierung (Sperrung) des Antriebszielelements kann durchgeführt werden. Wenn der Kupplungsmechanismus in den AUS-Zustand eintritt und das Antriebszielelement und das Ausgangselement der Freilaufkupplung voneinander getrennt sind, kann die Rotationsregulierung des Antriebszielelements aufgrund des Getriebemechanismus gelöst werden.
Wenn dabei für das Starten auf einer Steigung (z. B. wenn das Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße mit einem hohen Gradienten startet) die Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung erforderlich ist, tritt der Kupplungsmechanismus in den EIN-Zustand ein, und dadurch wird die Rotationsregulierung des Antriebselements betrieben, und die Rückwärtsbewegung zur Zeit des Startens wird verhindert. Wenn die Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung (Berganfahrhilfe) nicht erforderlich ist (z. B. wenn das Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße mit einem niedrigen Gradienten anfährt), tritt der Kupplungsmechanismus in den AUS-Zustand ein, und dadurch wird die laufaufwärtige Seite des Kupplungsmechanismus von der laufabwärtigen Seite getrennt, und der Reibungsverlust der laufaufwärtigen Seite des Kupplungsmechanismus zur Zeit des Anfahrens wird verringert.
Da auf diese Weise eine Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs aufgrund der Charakteristiken der Struktur des Getriebemechanismus mechanisch beschränkt werden kann, ist eine komplizierte Steuerung zum Durchführen der Berganfahrhilfe unter Verwendung der Bremse und ähnlichem nicht erforderlich, und die Leichtigkeit der Steuerung kann verbessert werden.
Wenn das Fahrzeug gemäß Anspruch 2 durch die Leistung des Brennkraftmaschinenabschnitts betrieben wird, nachdem der Kupplungsmechanismus in den EIN-Zustand eintritt und das Fahrzeug auf einer Steigung startet, kann die Zeit zum erneuten Schalten auf den EIN-Zustand des Kupplungsmechanismus, nachdem der Kupplungsmechanismus in den AUS-Zustand eintritt, verringert werden, da der Zustand, in dem der Kupplungsmechanismus in dem EIN-Zustand ist, aufrecht erhalten wird. Das heißt, dass es im Allgemeinen notwendig ist, den Kupplungsmechanismus dazu zu bringen, in den EIN-Zustand einzutreten, wenn die Leistung des Brennkraftmaschinenabschnitts direkt für den Betrieb verwendet wird. Wenn der Kupplungsmechanismus jedoch in den EIN-Zustand eintritt, um eine Berganfahrhilfsfunktion zu betreiben, wird der Betrieb, in dem der Kupplungsmechanismus von dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand geschaltet wird, aufgrund der Tatsache, dass der EIN-Zustand des Kupplungsmechanismus fortgesetzt wird, nicht benötigt. Dabei kann die Zeit, um den Kupplungsmechanismus wieder in den EIN-Zustand eintreten zu lassen, verringert werden, und ein reibungsloser Antrieb ist möglich. Wenn die Leistung des Brennkraftmaschinenabschnitts nicht für die Laufleistung verwendet wird, tritt der Kupplungsmechanismus, der in den EIN-Zustand eingetreten ist, zur Zeit des Startens in den AUS-Zustand ein. Dadurch kann die Reibung der laufaufwärtigen Seite sofort verringert werden und der Energieverlust kann verringert werden.
Wenn gemäß Anspruch 3 ein Leistungsübertragungssystem, das den Brennkraftmaschinenabschnitt als die Hauptkomponente hat, zwei Systeme ist, ist es möglich, zu verhindern, dass der Reibungsverlust größer oder gleich dem Notwendigen ist, indem der Kupplungsmechanismus des anderen Leistungssystems in den AUS-Zustand eintritt, während die Berganfahrhilfsfunktion ausgeübt wird, indem das Kupplungssystem nur eines Leistungssystems dazu gebracht wird, in den EIN-Zustand einzutreten.
Indem gemäß Anspruch 4 der erste Kupplungsmechanismus, der auf der laufabwärtigen Seite des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts positioniert ist, dazu gebracht wird, in den AUS-Zustand einzutreten, kann die Antriebskraft des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts nicht auf das Antriebszielelement (Fußwellenseite) übertragen werden. Überdies kann die Berganfahrhilfsfunktion betrieben werden, indem der zweite Kupplungsmechanismus dazu gebracht wird, in den EIN-Zustand einzutreten. Folglich kann die Berganfahrhilfsfunktion verwendet werden, während durch den ersten Brennkraftmaschinenabschnitt Elektrizität erzeugt wird.
Gemäß Anspruch 5 kann die Berganfahrhilfsfunktion betrieben werden, indem der erste Kupplungsmechanismus, der auf der laufabwärtigen Seite des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts positioniert ist, dazu gebracht wird, in den EIN-Zustand einzutreten. Zu dieser Zeit kann die Leistung des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts nicht auf das Antriebszielelement übertragen werden, indem das Übersetzungsverhältnis des ersten Getriebemechanismus, der mit dem ersten Brennkraftmaschinenabschnitt verbunden ist, auf unendlich festgelegt wird. Folglich kann die Rotationsleistung des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts unverzüglich auf das Antriebszielelement übertragen werden, indem die Drehzahl des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts erhöht wird, während das Übersetzungsverhältnis ab diesem Schritt geändert wird. Das heißt, wenn das Umschalten von einem seriellen Antrieb auf einen Verbrennungsmotorbetrieb, der die Antriebskraft des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts verwendet, ausgeführt wird, ist ein reibungsloses Schalten möglich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Fahrzeugantriebssystem einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer gerüstförmigen Weise.
2 zeigt einen unendlich stufenlos variablen Getriebemechanismus, der ein Hauptabschnitt des Systems ist, im Querschnitt.
3 zeigt einen Teil des Getriebemechanismus aus einer Axialrichtung im Querschnitt.
4A bis 4D zeigen eine erste Hälfte eines Übersetzungsverhältnisänderungsprinzips eines Mechanismus mit variablem Übersetzungsverhältnis in dem Getriebemechanismus.
4A zeigt einen Zustand, in dem eine Exzentrizität r1 eines ersten Drehpunkts O3, der ein Mittelpunkt einer exzentrischen Scheibe 140 ist, als „groß” festgelegt ist, und ein Übersetzungsverhältnis i als „klein” festgelegt ist, in Bezug auf eine Eingangsmittelachse O1 als ein Drehzentrum,
4B zeigt einen Zustand, in dem eine Exzentrizität r1 als „mittel” festgelegt ist, und ein Übersetzungsverhältnis i als „mittel” festgelegt ist,
4C zeigt einen Zustand, in dem eine Exzentrizität r1 als „klein” festgelegt ist, und ein Übersetzungsverhältnis i als „klein” festgelegt ist, und
4D zeigt einen Zustand, in dem die Exzentrizität r1 als „null” festgelegt ist, und ein Übersetzungsverhältnis i als „unendlich (∞)” festgelegt ist.
5A bis 5C zeigen eine Änderung eines Schwingungswinkels θ2 eines Eingangselements 122 einer Einwegkupplung 120, wenn die Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe verändert wird und das Übersetzungsverhältnisses i geändert wird, als eine zweite Hälfte des Übertragungsprinzips.
5A zeigt einen Zustand, in dem der Schwingungswinkel θ2 des Eingangselements 122 „groß” ist, indem die Exzentrizität r1 als „groß” und das Übersetzungsverhältnis i als „klein” festgelegt sind,
5B zeigt einen Zustand, in dem der Schwingungswinkel θ2 des Eingangselements 122 „mittel” ist, indem die Exzentrizität r1 als „mittel” und das Übersetzungsverhältnis i als „mittel” festgelegt sind, und
5C zeigt einen Zustand, in dem ein Schwingungswinkel θ2 des Eingangselements 122 „klein” ist, indem die Exzentrizität r1 als „klein” und das Übersetzungsverhältnis i als „groß” festgelegt sind.
6 zeigt ein Kraftübertragungsprinzip des unendlich stufenlos variablen Getriebemechanismus mit vierstängigem Kopplungsmechanismus.
7 zeigt eine Beziehung zwischen einem Rotationswinkel θ der Eingangswelle und der Winkelgeschwindigkeit ω2 eines Eingangselements der Freilaufkupplung, wenn die Exzentrizität r1 (Übersetzungsverhältnis i) der exzentrischen Scheibe, die zusammen mit der Eingangswelle mit der gleichen Drehzahl rotiert, in dem Getriebemechanismus auf „groß”, „mittel” und „klein” geändert wird.
8 zeigt einen Auszug des Prinzips der Ausgabe, wenn Leistung durch mehrere Verbindungselemente in dem Getriebemechanismus von einer Eingangsseite (eine Eingangswelle oder eine exzentrische Scheibe) auf eine Ausgangsseite (ein Ausgangselement einer Freilaufkupplung) übertragen wird.
9A und 9B zeigen einen Zustand mit inaktivierter Rückwärtsbewegung aufgrund der Sperrung des Getriebes.
10 zeigt eine Kupplungssteuerung zur Zeit des Startens eines Fahrzeugs, die in dem Antriebssystem durchgeführt wird.
11 zeigt ein Betriebsmuster A in dem Antriebssystem.
12 zeigt ein Betriebsmuster B in dem Antriebssystem.
13 zeigt ein Betriebsmuster C in dem Antriebssystem.
14 zeigt ein Betriebsmuster D in dem Antriebssystem.
15 zeigt ein Betriebsmuster E in dem Antriebssystem.
16 zeigt ein Betriebsmuster F in dem Antriebssystem.
17 zeigt ein Betriebsmuster G in dem Antriebssystem.
18 zeigt ein Betriebsmuster H in dem Antriebssystem.
19 zeigt ein Betriebsmuster I in dem Antriebssystem.
20 zeigt ein Betriebsmuster J in dem Antriebssystem.
21 zeigt ein Betriebsmuster K in dem Antriebssystem.
22 zeigt ein Betriebsmuster L in dem Antriebssystem.
23 zeigt ein Betriebsmuster M in dem Antriebssystem.
24 zeigt ein Betriebsmuster N in dem Antriebssystem.
25 zeigt ein Betriebsmuster O in dem Antriebssystem.
26 zeigt einen Steuerbetrieb gemäß einem Laufzustand, der in dem Antriebssystem zur Zeit des Startens durchgeführt werden soll.
27 zeigt einen Steuerbetrieb, der in dem Antriebssystem zur Zeit des niedrigen Geschwindigkeitsbetriebs durchgeführt werden soll.
28 zeigt einen Steuerbetrieb, der in dem Antriebssystem zur Zeit des Umschaltens (Umschaltbetrieb) von einer EV-Betriebsart auf eine Verbrennungsmotorbetriebsart durchgeführt werden soll.
29 zeigt einen Steuerbetrieb, der in dem Antriebssystem zur Zeit des mittleren Geschwindigkeitsbetriebs durchgeführt werden soll.
30 zeigt einen Steuerbetrieb, der in dem Antriebssystem zur Zeit des Umschaltens (Umschaltbetrieb) von einer Verbrennungsmotorbetriebsart durch einen ersten Verbrennungsmotor auf eine Verbrennungsmotorbetriebsart durch einen zweiten Verbrennungsmotor durchgeführt werden soll.
31 zeigt einen Steuerbetrieb gemäß einem Laufzustand, der in dem Antriebssystem zur Zeit eines mittleren und Hochgeschwindigkeitsbetriebs durchgeführt werden soll.
32 zeigt einen Steuerbetrieb, der in dem Antriebssystem zur Zeit des Umschaltens (Umschaltbetrieb) von einer Verbrennungsmotorbetriebsart durch den zweiten Verbrennungsmotor auf eine parallele Verbrennungsmotorbetriebsart durch den ersten Verbrennungsmotor und den zweiten Verbrennungsmotor durchgeführt werden soll.
33 zeigt einen Steuerbetrieb gemäß einem Laufzustand, der in dem Antriebssystem zur Zeit eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs durchgeführt werden soll.
34 zeigt einen Steuerbetrieb, der in dem Antriebssystem zur Zeit der Rückwärtsbewegung eines Fahrzeugs ausgeführt werden soll.
35 zeigt einen Steuerbetrieb, der in dem Antriebssystem zur Zeit des Stopps eines Fahrzeugs ausgeführt werden soll.
36 zeigt eine Betriebssituation zur Zeit eines EV-Betriebsstarts.
37 zeigt eine Betriebssituation zur Zeit eines EV- + Verbrennungsmotorstarts.
38 zeigt ein erstes Beispiel einer Betriebssituation zur Zeit eines EV-Betriebsstarts gemäß einem seriellen Betrieb.
39 zeigt ein zweites Beispiel einer Betriebssituation zur Zeit eines EV-Betriebsstarts gemäß dem seriellen Betrieb.
40 zeigt ein Fahrzeugantriebssystem einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer gerüstförmigen Weise.
41 zeigt ein modifiziertes Beispiel eines Fahrzeugantriebssystems der vorliegenden Erfindung im Querschnitt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Hier nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt ein Fahrzeugantriebssystem einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer gerüstförmigen Weise, 2 zeigt einen unendlich stufenlos variablen Getriebemechanismus, der ein Hauptabschnitt des Antriebssystems ist, im Querschnitt, und 3 zeigt einen Teil des unendlich stufenlos variablen Getriebemechanismus aus einer Axialrichtung im Querschnitt.
<<Gesamtaufbau>>
Das Fahrzeugantriebssystem 1 umfasst erste und zweite Verbrennungsmotoren ENG1 und ENG2 als erste und zweite Brennkraftmaschinenabschnitte, die jeweils die Rotationsleistung erzeugen, erste und zweite Getriebe (Getriebemechanismen) TM1 und TM2, die auf jeder laufabwärtigen Seite der ersten und zweiten Verbrennungsmotoren ENG1 und ENG2 bereitgestellt sind, erste und zweite Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2, die in einem Ausgangsabschnitt jedes der Getriebe TM1 und TM2 bereitgestellt sind, ein Antriebszielelement 11, das die Ausgangsrotation aufnimmt, die über die Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 übertragen wird, einen Hauptmotor/Generator MG1, der mit dem Antriebszielelement 11 verbunden ist, einen Hilfsmotor/Generator MG2, der mit der Ausgangswelle S1 des ersten Verbrennungsmotors ENG1 verbunden ist, eine Batterie 8, welche elektrische Leistung zwischen dem Haupt- und/oder Hilfsmotor/Generatoren MG1 und MG2 liefern und aufnehmen kann, und eine Steuerung 5 zum Durchführen von Steuerungen, wie etwa eines Startmusters oder eines Laufmusters eines Fahrzeugs durch Steuern verschiedener Elemente.
Jede der Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 umfasst ein Eingangselement (Kupplungsäußeres) 122, ein Ausgangselement (Kupplungsinneres) 121 und mehrere Rollen (Eingreifelement) 123, die zwischen dem Eingangselement 122 und dem Ausgangselement 121 angeordnet sind, und veranlassen, dass beide Elemente 121 und 122 in einen gesperrten Zustand oder einen entsperrten Zustand miteinander eintreten, und ein Vorspannelement 126, das die Rolle 123 in eine Richtung, die den gesperrten Zustand ergibt, vorspannt. Das Eingangselement 122 und das Ausgangselement 121 treten in den miteinander gesperrten Zustand ein, wenn die positive (eine Richtung eines Pfeils RD1) Drehzahl des Eingangselements 122, das jede Rotationsleistung von dem ersten Getriebe TM1 und dem zweiten Getriebe TM2 aufnimmt, die positive Drehzahl des Ausgangselements 121 übersteigt, und dadurch wird die in das Eingangselement 122 eingespeiste Rotationsleistung auf das Ausgangselement 121 übertragen.
Die ersten und zweiten Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 sind links und rechts angeordnet, wobei eine Differentialvorrichtung 10 zwischen ihnen eingefügt ist, und jedes Ausgangselement 121 der ersten und zweiten Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 ist über erste und zweite Kupplungsmechanismen CL1 und CL2, die voneinander verschieden sind, gemeinsam mit dem Antriebszielelement 11 verbunden. Die ersten und zweiten Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 werden bereitgestellt, um die Übertragung/Trennung der Leistung zwischen jedem Ausgangselement 121 der ersten und zweiten Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 und dem Antriebszielelement 11 zu steuern, ein Zustand, in dem die Leistung übertragen werden kann, wird zu der Zeit des EIN erreicht, und ein Zustand in dem die Leistung getrennt wird, wird zu der Zeit des AUS erreicht. Andere Arten von Kupplungen (Reibungskupplung oder ähnliches) können als die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 verwendet werden. Jedoch wird aufgrund des geringeren Übertragungsverlusts eine Klauenkupplung verwendet.
Das Antriebszielelement 11 ist durch ein Differentialgehäuse der Differentialvorrichtung 10 aufgebaut, und die Rotationsleistung, die auf das Ausgangselement 121 jeder der Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 übertragen wird, wird über die Differentialvorrichtung 10 und linke und rechte Achswellen 13L und 13R auf linke und rechte Antriebsräder 2 übertragen. Ein Differentialritzel oder ein seitliches Zahnrad (alle nicht gezeigt) sind auf dem Differentialgehäuse (Antriebszielelement 11) der Differentialvorrichtung 10 montiert, die linken und rechten Achswellen 13L und 13R sind mit linken und rechten seitlichen Zahnrädern verbunden und die linken und rechten Achswellen 13L und 13R werden differentiell rotiert.
Verbrennungsmotoren, in denen Betriebspunkte mit hohem Wirkungsgrad sich voneinander unterscheiden, werden für die ersten und zweiten Verbrennungsmotoren ENG1 und ENG2 verwendet, wobei der erste Verbrennungsmotor ENG1 durch einen Verbrennungsmotor mit einer kleinen Verdrängung aufgebaut ist, und der zweite Verbrennungsmotor ENG2 durch einen Verbrennungsmotor mit einer größeren Verdrängung als der des ersten Verbrennungsmotors ENG1 aufgebaut ist. Zum Beispiel ist die Verdrängung des ersten Verbrennungsmotors ENG1 500 cc, die Verdrängung des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 ist 1000 cc und die gesamte Verdrängung ist 1500 cc. Natürlich kann die Kombination der Verdrängung beliebig ausgeführt werden.
Ein Antriebszahnrad 15, das auf der Ausgangswelle des Hauptmotors/Generators MG1 montiert ist, und ein angetriebenes Zahnrad 12, das in dem Antriebszielelement 11 bereitgestellt ist, werden miteinander in Eingriff gebracht, und dadurch werden der Hauptmotor/Generator MG1 und das Antriebszielelement 11 derart miteinander verbunden, dass die Leistung übertragen wird. Wenn zum Beispiel der Hauptmotor/Generator MG1 als ein Motor arbeitet, wird eine Antriebskraft von dem Hauptmotor/Generator MG1 auf das Antriebszielelement 11 übertragen. Wenn der Hauptmotor/Generator MG1 als ein Generator arbeitet, wird von dem Antriebszielelement 11 Leistung auf den Hauptmotor/Generator MG1 übertragen, und mechanische Energie wird in elektrische Energie umgewandelt. Gleichzeitig wirkt die Rückgewinnungsbremskraft von dem Hauptmotor/Generator MG1 auf das Antriebszielelement 11.
Der Hilfsmotor/Generator MG2 ist direkt mit der Ausgangswelle S1 des ersten Verbrennungsmotors ENG1 verbunden und führt die wechselseitige Übertragung von Leistung zwischen dem Hilfsmotor/Generator MG2 und der Ausgangwelle S1 durch. Auch in diesem Fall wird eine Antriebskraft von dem Hilfsmotor/Generator MG2 auf die Ausgangswelle S1 des ersten Verbrennungsmotors ENG1 übertragen, wenn der Hilfsmotor/Generator MG2 als ein Motor arbeitet. Wenn der Hilfsmotor/Generator MG2 als ein Generator arbeitet, wird Leistung von der Ausgangswelle S1 des ersten Verbrennungsmotors ENG1 auf den Hilfsmotor/Generator MG2 übertragen.
In dem Antriebssystem 1, das die vorstehenden Komponenten enthält, wird die Rotationsleistung, die in dem ersten Verbrennungsmotor ENG1 und dem zweiten Verbrennungsmotor ENG2 erzeugt wird, über das erste Getriebe TM1 und das zweite Getriebe TM2 in die erste Freilaufkupplung OWC1 und die zweite Freilaufkupplung OWC2 eingespeist, und die Rotationsleistung wird über die erste Freilaufkupplung OWC1 und die zweite Freilaufkupplung OWC2 in das Antriebszielelement 11 eingespeist.
In dem Antriebssystem 1 ist zwischen der Ausgangswelle S2 des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 und dem Antriebszielelement 11 ein Synchronisationsmechanismus (Starterkupplung) 20 bereitgestellt, der die Leistungsübertragung, die sich von der Leistungsübertragung über das zweite Getriebe TM2 unterschiedet, zwischen der Ausgangswelle S2 und dem Antriebszielelement 11 im verbinden und trennen kann. Der Synchronisationsmechanismus 20 umfasst ein erstes Zahnrad 21, das immer mit dem angetriebenen Zahnrad 12 in Eingriff ist, das in dem Antriebszielelement 11 bereitgestellt ist, und ist derart bereitgestellt, dass es um die Ausgangswelle S2 des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 rotiert, ein zweites Zahnrad 22, das bereitgestellt ist, um integral mit der Ausgangswelle S2 um die Ausgangswelle S2 des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 zu rotieren, und eine Muffe 24, die verschiebbar in der Axialrichtung betätigt wird und auf diese Weise das erste Zahnrad 21 und das zweite Zahnrad 22 verbindet oder löst. Das heißt, der Synchronisationsmechanismus 20 baut einen Leistungsübertragungsweg auf, der sich von dem Leistungsübertragungsweg über das zweite Getriebe TM2 und den Kupplungsmechanismus CL2 unterscheidet, und verbindet und trennt die Leistungsübertragung in dem Leistungsübertragungsweg.
<<Aufbau des Getriebes>>
Als nächstes werden die zwei ersten und zweiten Getriebe TM1 und TM2, die in dem Antriebssystem 1 verwendet werden, beschrieben.
Die ersten und zweiten Getriebe TM1 und TM2 sind durch stufenlos variable Getriebemechanismen, die ungefähr den gleichen Aufbau haben, aufgebaut. Der stufenlos variable Getriebemechanismus dieses Falls ist eine Art eines Getriebemechanismus, der als ein IVT (Infinitely Variable Transmission = Getriebemechanismus eines Typs, bei dem ein Übersetzungsverhältnis auf unendlich festlegt wird, ohne die Kupplung zu verwenden, und die Ausgangsrotation null sein kann) bezeichnet wird und der durch einen unendlich stufenlos variablen Getriebemechanismus BD (BD1 und BD2) aufgebaut ist, in dem das Übersetzungsverhältnis (Übersetzung = i) in einer stufenlosen Weise geändert werden kann und der Maximalwert des Übersetzungsverhältnisses auf unendlich (∞) festgelegt werden.
Wie in 2 und 3 gezeigt, umfasst der unendlich stufenlos variable Getriebemechanismus BD eine Eingangswelle 101, die die Rotationsleistung der Verbrennungsmotoren ENG1 und ENG2 aufnimmt und um die Eingangsmittelachse O1 rotiert wird, mehrere exzentrische Scheiben 104, die integral mit der Eingangswelle 101 rotieren, Verbindungselemente 130, die zum Verbinden der Eingangsseite und der Ausgangsseite dienen und die gleiche Anzahl wie die exzentrischen Scheiben 104 haben, und die Freilaufkupplung 120, die in der Ausgangsseite bereitgestellt ist.
Die mehreren exzentrischen Scheiben 104 sind in einer kreisförmigen Form ausgebildet, die jeweils einen ersten Drehpunkt O3 als die Mitte hat. Die ersten Drehpunkte O3 sind um die Umfangsrichtung der Eingangswelle 101 in gleichmäßigen Abständen bereitgestellt, und jeder der ersten Drehpunkte kann eine Exzentrizität r1 in Bezug auf die Eingangsmittelachse O1 ändern und ist eingerichtet, um zusammen mit der Eingangswelle 101 um die Eingangsmittelachse O1 zu rotieren, während die Exzentrizität r1 beibehalten wird. Folglich sind die mehreren exzentrischen Scheiben 104 bereitgestellt, um gemäß der Rotation der Eingangswelle 101 in dem Zustand der Beibehaltung der Exzentrizität r1 exzentrisch um die Eingangsmittelachse O1 zu rotieren.
Wie in 3 gezeigt, ist die exzentrische Scheiben 104 durch eine Außenumfangsseitenscheibe 105 und eine Innenumfangsseitenscheibe 108 aufgebaut, die integral mit der Eingangswelle 101 ausgebildet ist. Die Innenumfangsseitenscheibe 108 ist aus einer dicken Scheibe ausgebildet, bei der die Mitte um eine konstante exzentrische Strecke in Bezug auf die Eingangsmittelachse O1, die die Mittelachse der Eingangswelle 101 ist, verschoben ist. Die Außenumfangsseitenscheibe 105 ist aus einer dicken Scheibe ausgebildet, die den ersten Drehpunkt O3 als die Mitte hat und ein erstes kreisförmiges Loch 106 umfasst, das eine Mitte an einer Position hat, die von der Mitte (dem ersten Drehpunkt O3) der Außenumfangsseitenscheibe abweicht. Der Außenumfang der Innenumfangsseitenscheibe 108 ist rotierbar in den Innenumfang des ersten kreisförmigen Lochs 106 eingepasst.
Ein zweites kreisförmiges Loch 109, das die Eingangsmittelachse O1 als die Mitte hat und bei dem ein Teil in der Umfangsrichtung zu dem Außenumfang der Innenumfangsseitenscheibe 108 geöffnet ist, ist in der Innenumfangsseitenscheibe 108 bereitgestellt, und ein Ritzel 110 ist in dem inneren Abschnitt des zweiten kreisförmigen Lochs 109 in einer rotierbaren Weise aufgenommen. Die Zähne des Ritzels 110 greifen mit einem inneren Zahnrad 107, das in dem Innenumfang des ersten kreisförmigen Lochs 106 der Außenumfangsseitenscheibe 105 ausgebildet ist, durch die Öffnung des Außenumfangs des zweiten kreisförmigen Lochs 109 ein.
Das Ritzel 110 ist bereitgestellt, um koaxial mit der Eingangsmittelachse O1, die eine Mittelachse der Eingangswelle 101 ist, zu rotieren. Das heißt, das Rotationszentrum des Ritzels 110 fällt mit der Eingangsmittelachse O1, welche die Mittelachse der Eingangswelle 101 ist, zusammen. Wie in 2 gezeigt, wird das Ritzel 110 in dem inneren Abschnitt des zweiten kreisförmigen Lochs 109 durch einen Aktuator 180, der durch einen Gleichstrommotor und einen Drehzahlverzögerungsmechanismus aufgebaut ist, rotiert. Zu einer normalen Zeit wird das Ritzel 110 synchron mit der Rotation der Eingangswelle 101 rotiert, die Drehzahl, welche die Drehzahl der Eingangswelle 101 basierend auf der synchronisierten Drehzahl übersteigt oder unter diese fällt, wird auf das Ritzel 110 angewendet, und dadurch wird das Ritzel 110 relativ zu der Eingangswelle 101 rotiert. Wenn zum Beispiel das Ritzel 110 die Ausgangswelle des Aktuators 180 derart angeordnet sind, dass sie miteinander verbunden sind und die Rotation des Aktuators 180 Rotationsdifferenzen in Bezug auf die Rotation der Eingangswelle 101 hat, kann die relative Rotation unter Verwendung eines Drehzahlverringerungsmechanismus (z. B. ein Planetengetriebe), in dem der relative Winkel der Eingangswelle 101 und des Ritzels 110 um ein Maß geändert wird, in dem ein Untersetzungsverhältnis mit der Rotationsdifferenz multipliziert wird, realisiert werden. Zu dieser Zeit wird die Exzentrizität r1 nicht geändert, wenn der Aktuator 180 und die Eingangswelle 101 keine Rotationsdifferenz zeigen und miteinander synchronisiert sind.
Folglich greift aufgrund der Rotation des Ritzels 110, das innere Zahnrad 107 mit dem Ritzel 110 ein, das heißt, die Außenumfangsseitenscheibe 105 wird in Bezug auf die Innenumfangsseitenscheibe 108 relativ rotiert, und dadurch wird der Abstand (das heißt, die Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104) zwischen der Mitte (Eingangsmittelachse O1) des Ritzels 110 und der Mitte (erster Drehpunkt O3) der Außenumfangsseitenscheibe 105 geändert.
In diesem Fall wird die Mitte (erster Drehpunkt O3) der Außenumfangsseitenscheibe 105 gemäß der Rotation des Ritzels 110 derart festgelegt, dass sie mit der Mitte (Eingangsmittelachse O1) des Ritzels 110 zusammenfällt, und die Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104 kann durch Zusammenfallen der beiden Mitten auf „null” festgelegt werden.
Die Freilaufkupplung 120 umfasst ein Ausgangselement (Kupplungsinneres) 121, das um die von der Eingangsmittelachse O1 getrennte Ausgangsmittelachse O2 rotiert, ein ringförmiges Eingangselement (Kupplungsäußeres) 122, das die Rotationsleistung von außen aufnimmt und somit um die Ausgangsmittelachse O2 schwingt, die mehreren Rollen (Eingreifelemente) 123, die zwischen dem Eingangselement 122 und dem Ausgangselement 121 eingefügt sind, um zu bewirken, dass das Eingangselement 122 und das Ausgangselement 121 in den gesperrten Zustand oder den ungesperrten Zustand miteinander eintreten, und das Vorspannelement 126, das die Rollen 123 in eine Richtung vorspannt, die den gesperrten Zustand bereitstellt, wenn die positive (z. B. eine durch einen Pfeil RD1 in 3 gezeigte Richtung) Drehzahl des Eingangselements 122 die positive Drehzahl des Ausgangselements 121 übersteigt, die in das Eingangselement 122 eingespeiste Rotationsleistung wird auf das Ausgangselement 121 übertragen, und dadurch kann die Schwingungsbewegung des Eingangselements 122 in die Rotationsbewegung des Ausgangselements 121 umgewandelt werden.
Wie in 2 gezeigt, ist das Ausgangselement 121 der Freilaufkupplung 120 durch ein Element aufgebaut, das in der Axialrichtung integral fortgesetzt ist. Jedoch ist das Eingangselement 122 in mehrere Elemente unterteilt und es gibt eine Anzahl unabhängiger Eingangselemente, die in der Axialrichtung bereitgestellt ist, die der Anzahl der exzentrischen Scheiben 104 und der Verbindungselemente 130 entspricht, und die derart angeordnet sind, dass sie zum Schwingen gebracht werden können. Die Rolle 123 ist für jedes Eingangselement 122 zwischen dem Eingangselement 122 und dem Ausgangselement 121 eingefügt.
Ein Vorsprung 124 ist an einer Stelle in der Umfangsrichtung auf jedem der ringförmigen Eingangselemente 122 bereitgestellt, und ein zweiter Drehpunkt O4, der von der Ausgangsmittelachse O2 getrennt ist, ist in dem Vorsprung 124 bereitgestellt. Ein Stift 125 ist auf dem zweiten Drehpunkt O4 jedes Eingangselements 122 angeordnet, und der Spitzenabschnitt (anderes Ende) 132 des Verbindungselements 130 ist durch den Stift 125 rotierbar mit dem Eingangselement 122 verbunden.
Eine Endseite des Verbindungselements 130 umfasst einen Ringabschnitt 131, wobei der Innenumfang einer kreisförmigen Öffnung 133 des Ringabschnitts 131 über ein Lager 140 drehbar in den Außenumfang der exzentrischen Scheibe 105 montiert ist. Folglich ist ein Ende des Verbindungselements 130 rotierbar mit dem Außenumfang der exzentrischen Scheibe 104 verbunden, und das andere Ende des Verbindungselements 130 ist rotierbar mit dem zweiten Drehpunkt O4 verbunden, der auf dem Eingangselement 122 der Freilaufkupplung 120 bereitgestellt ist, und dadurch wird ein vierstängiger Kopplungsmechanismus, der vier Stangen der Eingangsmittelachse O1, des ersten Drehpunkts O3, der Ausgangsmittelachse O2 und des zweiten Drehpunkts O4 als Rotationspunkte hat, aufgebaut. Die Rotationsbewegung, die von der Eingangswelle 101 auf die exzentrische Scheibe 104 angewendet wird, wird als die Schwingungsbewegung des Eingangselements 122 in Bezug auf das auf das Eingangselement 122 der Freilaufkupplung 120 übertragen und die Schwingungsbewegung des Eingangselements 122 wird in die Rotationsbewegung des Ausgangselements 121 umgewandelt.
Zu dieser Zeit bewegt der Aktuator 180 das Ritzel 110 eines Mechanismus 112 mit variablem Übersetzungsverhältnis, der durch das Ritzel 110, die Innenumfangsseitenscheibe 108 einschließlich des zweiten kreisförmigen Lochs 109, welches das Ritzel 110 aufnimmt, die Außenumfangsseitenscheibe 105 einschließlich des ersten kreisförmigen Lochs 109, welches die Innenumfangsseitenscheibe 108 rotierbar aufnimmt, den Aktuator 180 oder ähnliches aufgebaut ist, und dadurch kann die Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104 geändert werden. Ein Schwingungswinkel θ2 des Eingangselements 122 der Freilaufkupplung 120 kann durch Ändern der Exzentrizität r1 geändert werden, und dadurch kann die Übersetzung (Übersetzungsverhältnis: Übersetzung i) der Drehzahl des Ausgangselements 121 in Bezug auf die Drehzahl der Eingangswelle 101 geändert werden. Das heißt, der Schwingungswinkel θ2 der Schwingungsbewegung, die von der exzentrischen Scheibe 104 auf das Eingangselement 122 der Freilaufkupplung 120 übertragen wird, wird durch Einstellen der Exzentrizität r1 des ersten Drehpunkts O3 in Bezug auf die Eingangsmittelachse O1 geändert, und dadurch kann das Übersetzungsverhältnis geändert werden, wenn die Rotationsleistung, die in die Eingangswelle 101 eingespeist wird, als die Rotationsleistung über die exzentrische Scheibe 104 und das Verbindungselement 130 auf das Ausgangselement 121 der Freilaufkupplung 120 übertragen wird.
In diesem Fall sind die Ausgangswellen S1 und S2 der ersten und zweiten Verbrennungsmotoren ENG1 und ENG2 integral mit der Eingangswelle 101 des unendlich stufenlos variablen Getriebemechanismus BD (BD1 und BD2) verbunden. Die Freilaufkupplung 120, die eine Komponente des unendlich stufenlos variablen Getriebemechanismus BD (BD1 und BD2) ist, dient auch als die erste Freilaufkupplung OWC1 und die zweite Freilaufkupplung OWC2, die jeweils zwischen dem ersten Getriebe TM1 und dem zweiten Getriebe TM2 und dem Antriebszielelement 11 bereitgestellt ist.
4A bis 4D und 5A bis 5C zeigen ein Übersetzungsverhältnisänderungsprinzip des stufenlos variablen Getriebemechanismus 112 in dem unendlich stufenlos variablen Getriebemechanismus BD (BD1 und BD2). Wie in 4A bis 4D und 5A bis 5C gezeigt, wird das Ritzel 110 des stufenlos variablen Getriebemechanismus 112 rotiert und die Außenumfangsseitenscheibe 105 wird in Bezug auf die Innenumfangsseitenscheibe 108 rotiert, und dadurch kann die Exzentrizität r1 in Bezug auf die Eingangsmittelachse O1 der exzentrischen Scheibe 104 (Rotationszentrum des Ritzels 110) eingestellt werden.
Wenn zum Beispiel, wie in 4A und 5A gezeigt, die Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104 als „groß” festgelegt ist, kann, da der Schwingungswinkel θ2 des Eingangselements 122 der Freilaufkupplung 120 groß sein kann, ein kleines Übersetzungsverhältnis i realisiert werden. Wenn, wie in 4B und 5B gezeigt, die Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104 als „mittel” festgelegt ist, kann, da der Schwingungswinkel θ2 des Eingangselements 122 der Freilaufkupplung 120 „mittel” sein kann, ein mittleres Übersetzungsverhältnis i realisiert werden. Wenn, wie in 4C und 5C gezeigt, die Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104 als „klein” festgelegt ist, kann, da der Schwingungswinkel θ2 des Eingangselements 122 der Freilaufkupplung 120 klein sein kann, ein großes Übersetzungsverhältnis i realisiert werden. Wenn, wie in 4D gezeigt, die Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104 auf „null” festgelegt ist, kann, da der Schwingungswinkel θ2 des Eingangselements 122 der Freilaufkupplung 120 „null” sein kann, das Übersetzungsverhältnis i „unendlich (∞)” sein.
6 zeigt ein Antriebskraftübertragungsprinzip des unendlich stufenlos variablen Getriebemechanismus BD (BD1 und BD2) mit vierstängigem Kopplungsmechanismus, und 7 zeigt eine Beziehung zwischen einem Rotationswinkel (θ) der Eingangswelle 101 und der Winkelgeschwindigkeit ω2 des Eingangselements 122 der Freilaufkupplung 120, wenn die Exzentrizität r1 (Übersetzungsverhältnis i) der exzentrischen Scheibe 104, die zusammen mit der Eingangswelle 101 mit der gleichen konstanten Geschwindigkeit rotiert, in dem unendlich stufenlos variablen Getriebemechanismus BD (BD1 und BD2) auf „groß”, „mittel” und „klein” geändert wird, und 8 zeigt ein Extraktionsprinzip der Ausgabe, wenn Leistung von einer Eingangsseite (der Eingangswelle 101 oder der exzentrischen Scheibe 104) durch die mehreren Verbindungselemente 130 in dem unendlich stufenlos variablen Getriebemechanismus BD (BD1 und BDs) auf eine Ausgangsseite (das Ausgangselement 121 der Einwegkupplung 120) übertragen wird.
Wie in 6 gezeigt, nimmt das Eingangselement 122 der Freilaufkupplung 120 Leistung auf, die von der exzentrischen Scheibe 104 über das Verbindungselement 130 bereitgestellt wird, und führt die die Schwingungsbewegung durch. Wenn die Eingangswelle 101 die exzentrische Scheibe 104 einmal rotiert, bewegt sich das Eingangselement 122 der Freilaufkupplung 120 einmal hin und her und schwingt. Wie in 7 gezeigt, wird die Schwingungsperiode des Eingangselements 122 der Freilaufkupplung 120 ungeachtet des Werts der Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104 immer konstant. Die Schwingungswinkelgeschwindigkeit ω2 des Eingangselements 122 wird durch die Rotationswinkelgeschwindigkeit ω1 und die Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104 (Eingangswelle 101) bestimmt.
Da ein Ende (Ringabschnitt 131) der mehreren Verbindungselemente 130, welche die Eingangswelle 101 und die Freilaufkupplung 120 verbinden, drehbar mit der exzentrischen Scheibe 104 verbunden ist, die in der Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen um die Eingangsmittelachse O1 bereitgestellt ist, wird, wie in 8 gezeigt, die Schwingungsbewegung, die durch die Rotationsbewegung jeder exzentrischen Scheibe 104 in dem Eingangselement 122 der Freilaufkupplung 120 erzeugt wird, sequentiell mit einer konstanten Phase erzeugt.
Zu dieser Zeit wird die Übertragung von Leistung (Drehmoment) von dem Eingangselement 122 auf das Ausgangselement 121 der Freilaufkupplung 120 nur unter der Bedingung durchgeführt, dass die positive Drehzahl (die Richtung des Pfeils RD1 in 3) des Eingangselements 122 die positive Drehzahl des Ausgangselements 121 übersteigt. Das heißt, wenn in der Freilaufkupplung 120 die Drehzahl des Eingangselements 122 höher als die Drehzahl des Ausgangselements 121 ist, wird anfänglich über die Rolle 123 ein Eingriff (Sperrung) erzeugt, die Leistung des Eingangselements 122 wird durch das Verbindungselement 130 auf das Ausgangselement 121 übertragen, und eine Antriebskraft wird erzeugt.
Nachdem der Antrieb aufgrund des einen Verbindungselements 130 endet, ist die Drehzahl des Eingangselements 122 niedriger als die Drehzahl des Ausgangselements 121, die Sperrung aufgrund der Rolle 123 wird durch die Antriebskraft des anderen Verbindungselements 130 gelöst, und es wird wieder ein freier Zustand (Leerlaufzustand) erreicht. Da dies wird nacheinander durch die Anzahl der Verbindungselemente 130 durchgeführt wird, wird die Schwingungsbewegung in die Rotationsbewegung in einer Richtung umgewandelt. Dadurch wird nur die Leistung des Eingangselements 122 zu der Zeit, zu der die Drehzahl des Ausgangselements 121 überschritten wird, sequentiell auf das Ausgangselement 121 übertragen, und eine im Wesentlichen reibungslos gemittelte Rotationsleistung kann an das Ausgangselement 121 bereitgestellt werden.
In dem unendlich stufenlos variablen Getriebemechanismus BD (BD1 und BD2) mit dem vierstängigen Kopplungsmechanismustyp kann das Übersetzungsverhältnis (Übersetzung = Rotationsmaß des Antriebszielelements gemäß einer Umdrehung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors) durch Ändern der Exzentrizität r1 der exzentrischen Scheibe 104 bestimmt werden. Das Übersetzungsverhältnis i kann durch Festlegen der Exzentrizität r1 auf null auf unendlich (∞) festgelegt werden, und der Schwingungswinkel θ2, der auf das Eingangselement 122 übertragen wird, kann selbst während der Rotation des Verbrennungsmotors null sein. Das heißt, obwohl der Verbrennungsmotor rotiert, kann die Drehzahl des Ausgangselements 121 der Freilaufkupplung 120 null sein.
In dem unendlich stufenlos variablen Getriebemechanismus BD (BD1 und BD2) mit dem vierstängigen Kopplungsmechanismustyp kann aufgrund der Struktur der folgende Zustand, in dem die Rückwärtsbewegung deaktiviert ist, bereitgestellt werden. Wenn das Fahrzeug zum Beispiel rückwärts bewegt wird, das heißt, wenn in den ersten und zweiten Freilaufkupplungen OWC1 und OW2 das Antriebszielelement 11 in die zu der Vorwärtsbewegung umgekehrte Richtung rotiert werden soll, werden das Eingangselement 122 und das Ausgangselement 121 über die Rolle 123 miteinander in Eingriff gebracht, da das Ausgangselement 121, das mit dem Antriebszielelement 11 verbunden ist, in Bezug auf eine Normalrichtung in einer Rückwärtsrichtung (Richtung in einem Pfeil RD2 in 3) rotiert.
Wenn das Eingangselement 122 und das Ausgangselement 121 miteinander in Eingriff sind, wirkt die Rotationskraft in die Rückwärtsrichtung des Ausgangselements 121 auf das Eingangselement 122. Jedoch ist die Eingangsmittelachse O1 auf der Verlängerungslinie des in 9A gezeigten Verbindungselements 130 positioniert, und, wenn das Verbindungselement die Position erreicht, in der die Eingangsmittelachse O1 und der zweite Drehpunkt O4 am weitesten voneinander entfernt sind (alternativ, wenn die zu der Normalrichtung umgekehrte Rotationsrichtung die Richtung des Pfeils RD1 in 3 ist, erreicht das in 9B gezeigte Verbindungselement 130 die Position, in der die Eingangsmittelachse O1 und der zweite Drehpunkt O4 am nächsten aneinander sind), wird die Übertragung der Rückwärtsrichtungsbewegung auf mehr oder gleich dem Vorstehenden gesperrt, da die Schwingungsbewegung 122 des Eingangselements aufgrund der Tatsache, dass das Eingangselement 122 mit dem Verbindungselement 130 verbunden ist, reguliert wird.
Selbst wenn folglich das Ausgangselement 121 rückwärts rotiert wird, wird der Zustand, in dem die Rückwärtsbewegung nicht ausgeführt werden kann (Zustand, in dem Rückwärtsbewegung deaktiviert ist) erzeugt, da die ersten und zweiten Getriebe TM1 und TM2, die durch die unendlich stufenlos variablen Getriebemechanismen BD1 und BD2 aufgebaut sind, mechanisch gesperrt sind. Da die Funktion, die die Rückwärtsbewegung nicht zulässt, wirksam ist, wenn die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2, die zwischen den Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 und dem Antriebszielelement 11 eingefügt sind, in den EIN-Zustand eintreten, wenn das Fahrzeug rückwärts bewegt wird, ist es notwendig, die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 dazu zu bringen, in den AUS-Zustand einzutreten. Um eine Berganfahrhilfsfunktion (Funktion, die eine Rückwärtsbewegung verhindert) zur Zeit des Startens auf einer Steigung zu betreiben, wird der Zustand, in dem die Rückwärtsbewegung deaktiviert ist, erzeugt, indem wenigstens einer der Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 dazu gebracht wird, in den EIN-Zustand einzutreten. Die Steuerung zur Zeit des Anfahrens auf einer Steigung wird nachstehend beschrieben.
In dem Antriebssystem 1, wie in 1 gezeigt, ist eine Steigungszustand-Erkennungseinheit 7 bereitgestellt, die einen Steigungszustand des Fahrzeugs erkennt, und Signale der Steigungszustand-Erkennungseinheit 7 werden in die Steuerung 5 eingespeist. Zum Beispiel wird als die Steigungszustand-Erkennungseinheit 7 ein Neigungssensor verwendet, der die Neigung der Längsrichtung des Fahrzeugs erfasst, und der Gradient der ansteigenden Straße wird durch Signale des Neigungssensors erfasst. Der Gradient der ansteigenden Straße kann unter Verwendung von Positionsdaten eines GPS (Globales Positionierungssystem) erfasst werden.
Die Steuerung 5 umfasst eine Kupplungsmechanismussteuerung zur Steuerung des EIN/AUS der ersten und zweiten Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 und eine Bestimmungseinheit, die gemäß dem von der Steigungszustand-Erkennungseinheit Steigungszustand erkannten Steigungszustand erkennt, ob die Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung benötigt wird oder nicht.
<<Hauptbetrieb der Steuerung>>
Als nächstes werden Steuerinhalte, die in dem Antriebssystem ausgeführt werden, beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, sendet die Steuerung 5 Steuersignale an die ersten und zweiten Verbrennungsmotoren ENG1, ENG2, den Hauptmotor/Generator MG1, den Hilfsmotor/Generator MG2, den Aktuator 180 der unendlich stufenlos variablen Getriebemechanismen BD1 und BD2, welche die ersten und zweiten Getriebe TM1, TM2 aufbauen, die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2, den Synchronisationsmechanismus 20 oder ähnliches, steuert die Komponenten, und führt dadurch verschiedene Laufmuster (auf die auch als Betriebsmuster Bezug genommen wird) durch.
Zum Beispiel umfasst die Steuerung 5 eine Funktion, die eine EV-Betriebssteuerung, die den EV-Betrieb lediglich durch die Antriebskraft des Hauptmotors/Generators MG1 steuert, eine Verbrennungsmotorbetriebssteuerbetriebsart, die einen Verbrennungsmotorbetrieb nur unter Verwendung der Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 und/oder des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 steuert, und eine seriellen Betriebssteuerbetriebsart (auf die auch als serieller Antrieb Bezug genommen wird), die einen Elektromotorbetrieb unter Verwendung der Antriebskraft des Hauptmotors/Generators MG1, während der Hilfsmotor/Generator MG2 unter Verwendung des ersten Verbrennungsmotors ENG1 als ein Generator angetrieben wird und die erzeugte elektrische Leistung an den Hauptmotor/Generator MG1 und/oder die Batterie 8 zuführt, auswählt und durchführt. Eine Funktion, die eine parallele Betriebsart, die sowohl unter Verwendung der Antriebskraft des Hauptmotors/Generators MG1 als auch der Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 läuft, ist ebenfalls enthalten. Eine Funktion, die den EV-Betrieb, den seriellen Betrieb, den Verbrennungsmotorbetrieb und den parallelen Betrieb gemäß der erforderlichen Antriebskraft und der der Restkapazität (SOC) der Batterie 8 auswählt und durchführt, ist ebenfalls enthalten.
Hier wird der Inhalt der Kupplungssteuerung, die zur Zeit des Starts des Fahrzeugs ausgeführt wird, beschrieben.
Die Kupplungssteuerung zur Zeit des Starts wird, wie in 10 gezeigt, ausgeführt. Wenn die Steuerung beginnt, wird bestimmt, ob das Fahrzeug in einem Anfangsschritt S101 stoppt oder nicht. Ob das Fahrzeug stoppt oder nicht, wird durch Signale eines Geschwindigkeitssensors, eines Beschleunigungssensors, einer Bremse oder ähnlichem bestimmt. Wenn das Fahrzeug nicht stoppt, durchläuft es das folgende Verfahren und das Verfahren endet.
Wenn das Fahrzeug stoppt, geht das Verfahren weiter zu einem Schritt S102, und eine Neigungserfassung des Fahrzeugs wird ausgeführt. In einem Schritt S103 wird gemäß der Neigungsbedingung des Fahrzeugs bestimmt, ob eine Berganfahrhilfsfunktion erforderlich ist oder nicht. Insbesondere, wenn bestimmt wird, dass der Gradient der ansteigenden Straße klein ist oder die Straße eine flache Straße ist, wird bestimmt, dass die Berganfahrhilfe nicht benötigt wird, und das Verfahren endet ohne die Berganfahrhilfe. Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Gradient der ansteigenden Straße groß ist, wird bestimmt, dass die Berganfahrhilfe erforderlich ist, das Verfahren geht weiter zu dem nächsten Schritt S104, und es wird bestimmt, ob der erste Kupplungsmechanismus CL1 oder der zweite Kupplungsmechanismus CL2 in dem EIN-Zustand ist oder nicht. Wenn beide Kupplungsmechanismen nicht in dem EIN-Zustand sind, tritt in einem Schritt S105 der erste Kupplungsmechanismus CL1 oder der zweite Kupplungsmechanismus CL2 in den EIN-Zustand ein. Wenn der Kupplungsmechanismus CL1 oder der Kupplungsmechanismus CL2 in den EIN-Zustand eintritt, geht das Verfahren weiter zu einem Schritt S106. Wenn der Kupplungsmechanismus CL1 oder CL2 zur Zeit des Schritts S104 in dem EIN-Zustand ist, geht das Verfahren direkt von dem Schritt S104 zu dem Schritt S106 weiter.
In dem Schritt S106 wird bestimmt, ob das Starten des Fahrzeugs abgeschlossen ist oder nicht. Das Starten des Fahrzeugs wird durch eine getrennte Betriebssteuerung ausgeführt, und das Verfahren wartet auf den Abschluss des Startens und geht weiter zu einem Schritt S107. Der Abschluss des Startens wird basierend auf der Geschwindigkeit oder der Beschleunigung des Fahrzeugs bestimmt. In dem Schritt S107 wird bestimmt, ob der Verbrennungsmotorbetrieb durchgeführt werden soll oder nicht. In dem Fall, in dem der Verbrennungsmotorbetrieb durchgeführt werden soll, wird der EIN-Zustand wie er ist aufrecht erhalten, wenn die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2, die auf der strömungsabwärtigen Seite der Verbrennungsmotoren ENG1 und ENG2 positioniert sind, die in dem Betrieb verwendet werden, für das Starten der Berganfahrhilfe in den EIN-Zustand eintreten, und das Verfahren endet. Wenn der Verbrennungsmotorbetrieb durchgeführt werden soll, werden die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2, die in den EIN-Zustand eingetreten sind, in einem Schritt S108 zur Zeit des Startens von dem EIN-Zustand auf den AUS-Zustand geschaltet, und das Verfahren endet.
Die EIN/AUS-Steuerung des ersten Kupplungsmechanismus CL1 und des zweiten Kupplungsmechanismus CL2 aufgrund des Unterschieds der Laufmuster zur Zeit des Startens wird nachstehend beschrieben.
In dem Betrieb nach dem Starten werden die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 während des EV-Betriebs in einem getrennten Zustand (AUS) gehalten. Dadurch kann es keinen Schleifdrehmomentverlust der Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 geben, und der Energiewirkungsgrad wird verbessert.
In dem Antriebssystem wird der serielle Betrieb ausgeführt, während die Betriebsart von dem EV-Betrieb auf den Verbrennungsmotorbetrieb geschaltet wird. Dadurch kann die effektive Nutzung der Verbrennungsmotorenergie verbessert werden, während die Betriebsart von dem Starten des ersten Verbrennungsmotors ENG1 auf den Verbrennungsmotorbetrieb geschaltet wird. Das heißt, die Verbrennungsmotorenergie, bis die Antriebskraft auf das Antriebszielelement 11 übertragen wird, nachdem der Verbrennungsmotor startet und führt den seriellen Betrieb durch, und somit wird die Verbrennungsmotorenergie als elektrische Leistung an den Hauptmotor/Generator MG1 oder die Batterie 8 geliefert und wird effektiv genutzt. Dadurch kann die erzeugte Energie ohne Verschwendung aufgebraucht werden, was zu der Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs beitragen kann.
Nachdem die Betriebsart von dem seriellen Betrieb auf den Verbrennungsmotorbetrieb geschaltet wird, wird die Erzeugung von Elektrizität unter Verwendung des Hilfsmotors/Generators MG2 gestoppt. Wenn jedoch die Restkapazität (SOC) der Batterie 8 kleiner oder gleich einem ersten vorgegebenen Wert ist (Referenzwert zum Beispiel Referenz-SOCt = 35%), nachdem die Betriebsart von dem seriellen Betrieb auf den Verbrennungsmotorbetrieb umgeschaltet wurde, wird das Laden unter Verwendung des Hilfsmotors/Generators MG2 (Ladebetrieb der Batterie 8 aufgrund der Erzeugung von Elektrizität) fortgesetzt.
Wenn als nächstes das Starten des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 durchgeführt wird, wird zum Beispiel als ein Verfahren das Übersetzungsverhältnis des zweiten Getriebes TM2 auf einen endlichen Wert (einen Wert so nahe wie möglich an einem Zielwert) gesteuert, bei dem die Leistung von dem zweiten Verbrennungsmotor ENG2 auf die zweite Freilaufupplung OWC2 (i ≠ ∞) übertragen werden kann und bei dem die Drehzahl des Eingangselements 122 der zweiten Freilaufkupplung OWC2 kleiner als die Drehzahl des Ausgangselements 121 ist. Wenn als andere Verfahren alternativ das Starten des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 durchgeführt wird, wird das Übersetzungsverhältnis des zweiten Getriebes TM2 auf unendlich (∞) festgelegt, und die Drehzahl des Eingangselements 122 der zweiten Freilaufkupplung OWC2 wird derart gesteuert, dass sie kleiner als die Drehzahl des Ausgangselements 121 ist. Nachdem der zweite Verbrennungsmotor ENG2 startet, wird das Übersetzungsverhältnis des zweiten Getriebes TM2 auf den endlichen Wert (Zielwert) geändert, und dadurch wird die in die zweite Freilaufkupplung OWC2 eingespeiste Drehzahl gesteuert.
Wenn hier der zweite Verbrennungsmotor ENG2 unter Verwendung der Leistung des Antriebszielelements 11 in dem Zustand, in dem das Fahrzeug unter Verwendung des ersten Verbrennungsmotors ENG1 oder der Antriebskraft des Hauptmotors/Generators MG1 läuft, gestartet wird, tritt der Synchronisationsmechanismus 20, der zwischen der Ausgangswelle S2 des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 und dem Antriebszielelement 11 bereitgestellt ist, in einen Verbindungszustand ein, in dem die Leistung übertragen werden kann, und dadurch wird das Ankurbeln (Startrotation) des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 unter Verwendung der Leistung des Antriebszielelements 11 durchgeführt, und der zweite Verbrennungsmotor ENG2 wird gestartet.
Wenn der zweite Verbrennungsmotor ENG2 gestartet wird und eine Antriebsquelle von dem ersten Verbrennungsmotor ENG1 auf den zweiten Verbrennungsmotor ENG2 geschaltet wird, wird die Drehzahl des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 und/oder das Übersetzungsverhältnis des zweiten Getriebes TM2 geändert, so dass die in das Eingangselement 122 der zweiten Freilaufkupplung OWC2 eingespeiste Drehzahl die Drehzahl des Ausgangselements 121 in einem Zustand, in dem die in dem ersten Verbrennungsmotor ENG1 erzeugte Leistung über die erste Freilaufkupplung OWC1 in das Antriebszielelement 11 eingespeist wird, übersteigt. Dadurch kann der Verbrennungsmotor, der als die Antriebsquelle verwendet wird, reibungslos von dem ersten Verbrennungsmotor ENG1 auf den zweiten Verbrennungsmotor ENG2 geschaltet werden.
Wenn die Antriebskräfte sowohl des ersten Verbrennungsmotors ENG1 als auch des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 vereinigt werden, und die vereinigte Kraft auf das Antriebszielelement 11 übertragen wird, wird eine synchrone Steuerung, welche die Drehzahl der ersten und zweiten Verbrennungsmotoren ENG1 und ENG2 und/oder die Übersetzungsverhältnisse der ersten und zweiten Getriebe TM1 und TM2 steuert, durchgeführt, so dass die Drehzahl, die in die beiden Eingangselemente 122 der ersten Freilaufkupplung OWC1 und der zweiten Freilaufkupplung OWC2 eingespeist wird, miteinander synchronisiert wird und die Drehzahl des Ausgangselements 121 übersteigt.
In diesem Fall werden zur Zeit der Beschleunigung beide Verbrennungsmotoren ENG1 und ENG2 nicht bedingungslos betrieben, die Ausgabe des anderen Verbrennungsmotors (zweiter Verbrennungsmotor ENG2) wird in dem Zustand, in dem ein Verbrennungsmotor (erster Verbrennungsmotor ENG1) an einem Betriebspunkt mit hohem Wirkungsgrad fixiert ist, erhöht, und die Ausgangsanforderung ist erfüllt.
Insbesondere, wenn die Drehzahl des ersten und zweiten Verbrennungsmotors ENG1 und ENG2 und/oder die Übersetzungsverhältnisse des ersten und zweiten Getriebes TM1 und TM2 gesteuert werden, so dass die Drehzahlen, die in die Eingangselemente 122 der ersten Freilaufkupplung OWC1 und der zweiten Freilaufkupplung OWC2 eingespeist werden, die Drehzahl des Ausgangselements 121 übersteigen, wird in einem Zustand, in dem der Betriebszustand auf einen konstanten Bereich fixiert wird, so dass die Drehzahl und/oder das Drehmoment des ersten Verbrennungsmotors ENG1 in einen Betriebsbereich mit hohem Wirkungsgrad eintritt, der erste Verbrennungsmotor ENG1 und/oder das erste Getriebe TM1 gesteuert, und in Bezug auf die Ausgabeanforderung, welche die Ausgabe übersteigt, die unter der fixierten Betriebsbedingung erhalten wird, werden der zweite Verbrennungsmotor ENG2 und das zweite Getriebe TM2 gesteuert und erfüllen die Ausgabeanforderung.
Alternativ kann als ein Verfahren, das sich von dem vorstehend beschriebenen Verfahren unterscheidet, der zweite Verbrennungsmotor ENG2 mit einer großen Verdrängung zum Beispiel gemäß der erforderlichen Ausgabe auf der festgelegten Seite der Betriebsbedingung festgelegt werden, und wenn die erforderliche Ausgabe größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, kann der erste Verbrennungsmotor ENG1 auf die festgelegte Seite der Betriebsbedingung festgelegt werden, und wenn die erforderliche Ausgabe kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, kann der zweite Verbrennungsmotor ENG2 auf der festgelegten Seite der Betriebsbedingung festgelegt werden.
Wenn das Fahrzeug rückwärtsfährt, treten die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 in den getrennten Zustand ein, und der Zustand, in dem durch das Sperren des ersten und zweiten Getriebes TM1 und TM2 die Rückwärtsbewegung deaktiviert ist, wird gelöst.
<<Betriebsmuster>>
Als nächstes werden Betriebsmuster beschrieben, die in dem Antriebssystem der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt werden.
11 bis 25 zeigen extrahierte und gezeigte Betriebsmuster A bis O. 26 bis 35 zeigen Steuerbetriebe, die gemäß jedem Betriebszustand ausgeführt werden, oder den Steuerbetrieb zur Zeit der Betriebsartumschaltung. Bezugsnummern von A bis O des rechten oberen Abschnitts in den Rahmen, die jedes Betriebsmuster von 26 bis 35 zeigen, entsprechen den Bezugsnummern der Betriebsmuster A bis O, die in 11 bis 25 extrahiert und gezeigt sind. In den Zeichnungen, welche die Betriebsmuster zeigen, wird die Antriebsquelle während des Betriebs gezeigt und durch die Schraffur unterschieden, und der Übertragungsweg der Leistung und der Fluss der elektrischen Leistung sind durch einen Pfeil, wie etwa als eine durchgezogene Linie oder eine gestrichelte Linie, gezeigt.
In dem in 11 gezeigten Betriebsmuster A wird der EV-Betrieb durch die Antriebskraft des Hauptmotors/Generators MG1 durchgeführt. Das heißt, Strom fließt von der Batterie 8 zu dem Hauptmotor/Generator MG1, und dadurch wird der Hauptmotor/Generator MG1 angetrieben, die Antriebskraft des Hauptmotors/Generators MG1 wird über das Antriebszahnrad 15 und das angetriebene Zahnrad 12 auf das Antriebszielelement 11 übertragen und wird über die Differentialvorrichtung 10 und die linken und rechten Achswellen 13L und 13R auf das Antriebsrad 2 übertragen, und das Fahrzeug läuft. Zu dieser Zeit werden die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 in dem getrennten Zustand (AUS-Zustand) gehalten.
In dem in 12 gezeigten Betriebsmuster B wird Elektrizität durch den Hilfsmotor/Generator MG2 unter Verwendung der Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 erzeugt, die erzeugte elektrische Leistung wird an den Hauptmotor/Generator MG1 und die Batterie 8 geliefert, und der serielle Betrieb wird ausgeführt. Das Starten des ersten Verbrennungsmotors ENG1 wird durch den Hilfsmotor/Generator MG2 durchgeführt. Zu dieser Zeit wird das Übersetzungsverhältnis des ersten Getriebes TM1 auf unendlich festgelegt.
In dem in 13 gezeigten Betriebsmuster C wird der parallele Betrieb unter Verwendung der Antriebskräfte sowohl des Hauptmotors/Generators MG1 als auch des ersten Verbrennungsmotors ENG1 durchgeführt. Um die Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 auf das Antriebszielelement 11 zu übertragen, wird/werden die Drehzahl des ersten Verbrennungsmotors ENG1 und/oder das Übersetzungsverhältnis des ersten Getriebes TM1 derart gesteuert, dass die Eingangsdrehzahl der ersten Freilaufkupplung OWC1 die Ausgangsdrehzahl übersteigt. Dadurch kann die vereinigte Kraft der Antriebskraft des Hauptmotors/Generators MG1 und der Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 auf das Antriebszielelement 11 übertragen werden. Das Betriebsmuster C wird in einem Fall ausgeführt, in dem die erforderliche Antriebskraft, wie etwa zur Zeit der Beschleunigung oder ähnlichem, in einem niedrigen Geschwindigkeitsbetrieb oder einem mittleren Geschwindigkeitsbetrieb groß ist. Zu dieser Zeit wird der Kupplungsmechanismus CL1 in dem Verbindungszustand gehalten, und der Kupplungsmechanismus CL2 wird in dem Trennungszustand gehalten. Dadurch wird die Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 auf das Antriebszielelement 11 übertragen, und das Schleifen der zweiten Freilaufkupplung OWC2 wird verhindert.
In dm in 14 gezeigten Betriebsmuster D wird der Verbrennungsmotorbetrieb unter Verwendung der Antriebkraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 ausgeführt. Zum Beispiel wird das Betriebsmuster D verwendet, um den Verbrauch der elektrischen Leistung der Batterie 8 in einem Fall, in dem der SOC zur Zeit des Startens niedrig ist, zu senken.
In dem in 15 gezeigten Betriebsmuster E arbeitet der Hauptmotor/Generator MG1 aufgrund des Rückgewinnungsbetriebs des Hauptmotors/Generators MG1, der die Leistung verwendet, die zur Zeit der Verzögerung von dem Antriebsrad 2 über das Antriebszielelement 11 übertragen wird, als ein Generator, und die mechanische Energie, die von dem Antriebsrad 2 über das Antriebszielelement 11 eingespeist wird, wird in elektrische Energie geändert. Die Rückgewinnungsbremskraft wird auf das Antriebsrad 2 übertragen, und die elektrische Rückgewinnungsleistung wird in die Batterie 8 geladen. Zu dieser Zeit werden die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 getrennt.
In dem in 16 gezeigten Betriebsmuster F wird der Verbrennungsmotorbetrieb nur unter Verwendung der Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 ausgeführt, und gleichzeitig wird Elektrizität von dem Hilfsmotor/Generator MG2 unter Verwendung der Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 erzeugt, und die erzeugte elektrische Leistung wird in die Batterie 8 geladen. Die Elektrizitätserzeugung des Hilfsmotors/Generators MG2 kann abhängig von dem SOC gestoppt werden.
In dem in 17 gezeigten Betriebsmuster G wird das Starten des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 durch die Leistung ausgeführt, die über den Synchronisationsmechanismus (Starterkupplung) 20 in das Antriebszielelement 11 (Differentialgehäuse) eingeführt wird, während das Fahrzeug durch die Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 läuft, der Mangel der Ausgabe an das Antriebsrad 2 aufgrund der Zunahme der Last zur Zeit des Startens wird durch die Antriebskraft des Hauptmotors/Generators MG1 ergänzt. Der Hilfsmotor/Generator MG2 erzeugt Elektrizität unter Verwendung der Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1, und die erzeugte elektrische Leistung wird an den Hauptmotor/Generator MG1 geliefert oder in die Batterie 8 geladen.
In dem in 18 gezeigten Betriebsmuster H wird der Verbrennungsmotorbetrieb unter Verwendung der Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 durchgeführt, der in dem Betriebsmuster G verbundene Synchronisationsmechanismus 20 wird getrennt (Eingreifzustand wird gelöst), und dadurch werden das Antriebszielelement 11 (Differentialgehäuse) und die Ausgangswelle S2 des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 voneinander getrennt, und in dem getrennten Zustand wird die Leistung des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 nach dem Starten in das zweite Getriebe TM2 eingespeist. Da jedoch in diesem Schritt die Eingangsdrehzahl der zweiten Freilaufkupplung OWC2 die Ausgangsdrehzahl noch nicht überschritten hat, wird die Ausgabe des zweiten Getriebes TM2 nicht in das Antriebszielelement 11 eingespeist. Der Hilfsmotor/Generator MG2 erzeugt Elektrizität unter Verwendung der Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1, und die erzeugte elektrische Leistung wird in die Batterie 8 geladen.
In dem in 19 gezeigten Betriebsmuster I wird der Verbrennungsmotorbetrieb durch die Antriebskraft des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 durchgeführt. In dem Betriebsmuster I wird das Übersetzungsverhältnis des zweiten Getriebes TM2 von dem Zustand des Betriebsmusters H auf eine OD-Seite (Overdrive) geändert, die Drehzahl des Eingangselements 122 der zweiten Freilaufkupplung OWC2 wird derart gesteuert, dass sie die Drehzahl des Ausgangselements 121 übersteigt, und dadurch wird die Leistung des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 über das zweite Getriebe TM2 auf das Antriebszielelement 11 (Differentialgehäuse) übertragen, und der Verbrennungsmotorbetrieb durch die Antriebskraft des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 wird realisiert. In dem Betriebsmuster I wird der erste Verbrennungsmotor ENG1 in einem Schritt, in dem der Eingriff aufgrund des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 hergestellt wird (die Leistungsübertragung auf das Antriebszielelement 11 wird hergestellt), gestoppt. Zu dieser Zeit wird der Kupplungsmechanismus CL2 in einem Verbindungszustand gehalten, und der Kupplungsmechanismus CL1 wird in dem Trennungszustand gehalten. Dadurch wird die Antriebskraft des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 auf das Antriebszielelement 11 übertragen, und das Schleifen der Einwegkupplung OWC1 wird verhindert.
Das in 20 gezeigte Betriebsmuster J ist ein Betriebsmuster eines Falls, in dem die erforderliche Ausgabe in einem Zustand, in dem der Verbrennungsmotorbetrieb durchgeführt wird, unter Verwendung der Antriebskraft des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 weiter erhöht wird. In dem Betriebsmuster J wird der erste Verbrennungsmotor ENG1 in dem Betriebszustand unter Verwendung des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 gestartet, die Antriebskräfte sowohl des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 als auch des ersten Verbrennungsmotors ENG1 werden vereinigt und die vereinigte Kraft wird auf das Antriebszielelement 11 (das Differentialgehäuse) übertragen. Das heißt, die Drehzahlen der ersten und zweiten Verbrennungsmotoren ENG1 und ENG2 und/oder die Übersetzungsverhältnisse der ersten und zweiten Getriebe TM1 und TM2 werden derart gesteuert, dass die Drehzahlen der Eingangselemente 122 der ersten und zweiten Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 miteinander synchronisiert werden und die Drehzahl des Ausgangselements 121 (die Drehzahl des Antriebszielelements 11) übersteigen.
Zum Beispiel ist das in 21 gezeigte Betriebsmuster K ein Betriebsmuster in einem Fall, in dem zur Zeit des mittleren und hohen Geschwindigkeitsbetriebs eine Verzögerungsanforderung erzeugt wird. In dem Betriebsmuster K werden der erste Verbrennungsmotor ENG1 und der zweite Verbrennungsmotor ENG2 gestoppt, Elektrizität wird von dem Hauptmotor/Generator MG1 aufgrund der Leistung, die gemäß der Verzögerung von dem Antriebsrad 2 über das Antriebszielelement 11 übertragen wird, erzeugt, und dadurch wird die erzeugte elektrische Rückgewinnungsleistung in die Batterie 8 geladen, und die Rückgewinnungsleistung wirkt auf das Antriebsrad 2. Gleichzeitig tritt der Synchronisationsmechanismus 20 in den Verbindungszustand ein, und die Motorbremse des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 wirkt als eine Bremskraft auf das Antriebsrad 2.
Das in 22 gezeigte Betriebsmuster L ist ein Betriebsmuster zur Zeit des Umschaltens in einem Fall, in dem in einem Zustand des Betriebs durch die Antriebskraft des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 eine weitere Erhöhung der erforderlichen Ausgabe erzeugt wird. Um in dem Betriebsmuster L den ersten Verbrennungsmotor ENG1 zu starten, wird der Hilfsmotor/Generator MG2 angetrieben. Zu dieser Zeit wird das Übersetzungsverhältnis des ersten Getriebes TM1 auf unendlich festgelegt. Gemäß diesem Betriebsmuster wird das Betriebsmuster, nachdem der erste Verbrennungsmotor ENG1 gestartet wurde, das Betriebsmuster J, in dem beide Antriebskräfte sowohl des ersten als auch zweiten Verbrennungsmotors ENG1 und ENG2 auf das Antriebszielelement 11 übertragen werden.
In dem in 23 gezeigten Betriebsmuster M tritt der Synchronisationsmechanismus 20 in den Verbindungszustand ein, und die Motorbremse durch den zweiten Verbrennungsmotor ENG2 kann verwendet werden, Elektrizität wird von dem Hilfsmotor/Generator MG2 unter Verwendung der Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 erzeugt, und die erzeugte elektrische Leistung wird in die Batterie 8 geladen.
In dem in 24 gezeigten Betriebsmuster N tritt der Synchronisationsmechanismus 20 in den Verbindungszustand ein, und die Motorbremse durch den zweiten Verbrennungsmotor ENG2 kann verwendet werden, elektrische Rückgewinnungsleistung wird durch den Hauptmotor/Generator MG1 erzeugt und in die Batterie 8 geladen, und gleichzeitig wird von dem Hilfsmotor/Generator MG2 unter Verwendung der Antriebsleistung des ersten Verbrennungsmotors ENG1 Elektrizität erzeugt, und die erzeugte elektrische Leistung wird in die Batterie 8 geladen. Der Synchronisationsmechanismus 20 wird in dem Verbindungszustand gehalten, und dadurch tritt der zweite Verbrennungsmotor ENG2 in einen Ankurbelbereitschaftszustand ein.
Das in 25 gezeigte Betriebsmuster O ist ein Betriebsmuster während des Stopps des Fahrzeugs, und in dem Betriebsmuster O wird Elektrizität durch den Hilfsmotor/Generator MG2 unter Verwendung der Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 erzeugt, und die erzeugte elektrische Leistung wird in die Batterie 8 geladen. Zu dieser Zeit wird durch Festlegen der Übersetzungsverhältnisse der ersten und zweiten Getriebe TM1 und TM2 auf unendlich (∞) oder durch Trennen der Kupplungen CL1 und CL2 der Schleifmomentverlust niedrig gehalten.
<<Steuerbetrieb gemäß der Betriebsbedingung>>
Als nächstes werden die Steuerbetriebe unter verschiedenen Betriebsbedingungen unter Bezug auf 26 bis 39 beschrieben.
Jede Betriebsbedingung wird in einem Tabellenformat gezeigt, und der praktischeren Beschreibung halber sind in dem linken unteren Abschnitt jedes Rahmens in der Tabelle Bezugsnummern beigefügt, die den Nummern in folgenden Klammern entsprechen. Die Bezugsnummern A bis O des rechten oberen Abschnitts jedes Rahmens entsprechen den vergrößerten Ansichten von 11 bis 25, und auf sie wird nach Bedarf Bezug genommen.
<<Zur Zeit des Startens>>
Zuerst wird der Steuerbetrieb zur Zeit des Startens unter Bezug auf 26 beschrieben.
Das Betriebsmuster zur Zeit des Startens umfasst wie folgt vier Arten (1) bis (4).

(1) Zur Zeit des Startens durch allmähliche Beschleunigung wird im Wesentlichen der EV-Betrieb gemäß dem Betriebsmuster A durchgeführt. In dem EV-Betrieb wird der Hauptmotor/Generator MG1 durch die elektrische Leistung angetrieben, die von der Batterie 8 geliefert wird, und der Betrieb wird nur durch die Antriebskraft durchgeführt.

Zur Zeit des Startens durch die Beschleunigung, die größer oder gleich der allmählichen Beschleunigung ist, wird ein beliebiger des (2) seriellen Betriebs, (3) des parallelen Betriebs und (4) des Verbrennungsmotorbetriebs durchgeführt.

(2) In dem seriellen Betrieb gemäß dem Betriebsmuster B wird zuerst der erste Verbrennungsmotor ENG1 durch den Hilfsmotor/Generator MG2 gestartet. Wenn der zweite Verbrennungsmotor ENG1 startet, wirkt der Hilfsmotor/Generator MG2 als ein Generator, und Elektrizität wird erzeugt, die erzeugte elektrische Leistung wird an die Batterie 8 und den Hauptmotor/Generator MG1 geliefert, und die unter Verwendung der Leistung des ersten Verbrennungsmotors ENG1 von dem Hilfsmotor/Generator MG2 erzeugte elektrische Leistung wird effektiv verwendet, während der EV-Betrieb fortgesetzt wird. Zu dieser Zeit werden/wird die Drehzahl des ersten Verbrennungsmotors ENG1 und/oder das Übersetzungsverhältnis des ersten Getriebes TM1 derart gesteuert, dass die Eingangsdrehzahl der ersten Freilaufkupplung OWC1 niedriger als die Ausgangsdrehzahl ist.
(3) In dem parallelen Betrieb gemäß dem Betriebsmuster C wird die Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 auf das Antriebszielelement 11 übertragen. In diesem Fall wird zuerst der erste Verbrennungsmotor ENG1 durch den Hilfsmotor/Generator MG2 gestartet, und die Drehzahl des ersten Verbrennungsmotors ENG1 wird durch die Steuerung gemäß der Beschleunigungsanforderung erhöht. Wenn die Drehzahl des ersten Verbrennungsmotors ENG1 erhöht wird, wird das Übersetzungsverhältnis des ersten Getriebes TM1 geändert, so dass die Eingangsdrehzahl der ersten Freilaufkupplung OWC1 die Ausgangsdrehzahl übersteigt, und der parallele Betrieb wird durchgeführt, in dem die Antriebskräfte sowohl des Hauptmotors/Generators MG1 als auch des ersten Verbrennungsmotors ENG1 vereinigt sind. Wenn der SOC niedrig ist, kann das Laden der Batterie 8 unter Verwendung des Hilfsmotors/Generators MG2 als einem Generator ausgeführt werden.
(4) Wenn der SOC niedrig ist, wird das Starten durch den Verbrennungsmotorbetrieb unter Verwendung des ersten Verbrennungsmotors ENG1, der in dem Betriebsmuster D gezeigt ist, durchgeführt. Auch in diesem Fall kann das Laden der Batterie 8 unter Verwendung des Hilfsmotors/Generators MG2 als ein Generator ausgeführt werden.

Auf diese Weise werden während des Startens des Fahrzeugs gemäß den Betriebsbedingungen die EV-Betriebsart, die die Antriebskraft des Hauptmotors/Generators MG1 verwendet, die serielle Betriebsart, die den ersten Verbrennungsmotor ENG1, den Hilfsmotor/Generator MG2 und den Hauptmotor/Generator MG1 verwendet, die parallele Betriebsart, die die Antriebskräfte sowohl des Hauptmotors/Generators MG1 als auch des ersten Verbrennungsmotors ENG1 verwendet, und die Verbrennungsmotorbetriebsart, die den ersten Verbrennungsmotor ENG1 verwendet, ausgewählt und durchgeführt.
Im Übrigen wird in dem Fall des Startens auf einer ansteigenden Straße die Steuerung der Kupplungsmechanismen CL1 und CL2, wie in 10 gezeigt, ausgeführt. Da die Betriebsmuster zur Zeit des Startens verschieden voneinander sind, treten die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 gemäß dem in 36 bis 39 gezeigten Zeitablauf in den EIN-Zustand/AUS-Zustand ein. Hier werden (1) der Fall des EV-Betriebsstarts, (2) der Fall des seriellen Betriebsstarts und (3) der Fall des parallelen Betriebsstarts beschrieben.
36 ist der Fall des EV-Betriebsstarts, 37 ist der Fall des parallelen (EV + ENG1) Betriebsstarts, 38 ist der Fall des seriellen Betriebsstarts während des EV-Betriebsstarts, und 39 ist der Fall des seriellen Betriebsstarts während des EV-Betriebsstarts, die jeweils den Fall des Schaltens auf den ENG1-Betrieb nach dem seriellen Betrieb zeigt.
Zuerst tritt wie bei dem Betriebsmusterstart, wie aus einem Abschnitt zu verstehen, der durch eine Bezugsnummer Z1 von 36 bis 39 gezeigt ist, in dem ersten Kupplungsmechanismus CL1 und dem zweiten Kupplungsmechanismus CL2 nur ein Kupplungsmechanismus in den EIN-Zustand ein und der andere Kupplungsmechanismus tritt in den AUS-Zustand ein, wenn die Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung (Berganfahrhilfe) für das Anfahren auf einem Anstieg erforderlich ist.
Wenn in dem Fall des in 36 gezeigten EV-Betriebsstarts gemäß der Neigungserfassung des Fahrzeugs bestimmt wird, dass die Berganfahrhilfe benötigt wird, tritt der erste Kupplungsmechanismus CL1 in den EIN-Zustand ein, und das Starten wird durch den Hauptmotor/Generator MG1 ausgeführt. Dadurch ist ein reibungsloses Starten möglich, während die Rückwärtsbewegung verhindert wird. Da zur Zeit des EV-Betriebs nach dem Starten auf einem Anstieg die Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 nicht über das erste Getriebe TM1 auf das Antriebszielelement 11 übertragen wird, wird der erste Kupplungsmechanismus CL1, der in den EIN-Zustand eintritt, auf den AUS-Zustand geschaltet (siehe ein Abschnitt, der durch eine Bezugsnummer Z3 in 36 gezeigt ist).
Wenn als nächstes in dem Fall des in 37 gezeigten parallelen Betriebsstarts gemäß der Neigungserfassung des Fahrzeugs bestimmt wird, dass die Berganfahrhilfe benötigt wird, tritt der erste Kupplungsmechanismus CL1 in den EIN-Zustand ein, und die Leistung des ersten Verbrennungsmotors ENG1 wird zu der Leistung des Hauptmotors/Generators MG1 addiert und das Starten wird ausgeführt. Zu dieser Zeit wird die Drehzahl des ersten Verbrennungsmotors ENG1 erhöht, das Übersetzungsverhältnis des ersten Getriebes TM1 (BD1) wird von unendlich auf einen endlichen Wert geändert, und die Antriebskraft wird auf das Antriebszielelement 11 übertagen. Da in diesem Fall die Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 zum Betreiben des Fahrzeugs kontinuierlich über das erste Getriebe TM1 auf das Antriebszielelement 11 übertragen wird, wird der erste Kupplungsmechanismus CL1, der zum Durchführen der Berganfahrhilfe in den EIN-Zustand eintritt, wie sich aus einem durch eine Bezugsnummer Z2 in 37 gezeigten Abschnitt versteht, in dem EIN-Zustand gehalten, nachdem der erste Kupplungsmechanismus CL1 in den EIN-Zustand eintritt und das Fahrzeug auf einem Anstieg gestartet wird. Dadurch ist ein reibungsloses Starten möglich, während die Rückwärtsbewegung verhindert wird.
Als nächstes tritt in dem Fall des in 38 gezeigten seriellen Betriebs, das heißt, in dem Fall des seriellen Betriebsstarts, in dem Elektrizität während des Stoppens des Fahrzeugs oder unmittelbar nach dem Starten des Fahrzeugs durch den Hilfsmotor/Generator MG2 unter Verwendung der Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 erzeugt wird, der zweite Kupplungsmechanismus CL2 in den EIN-Zustand ein, der erste Kupplungsmechanismus CL1 tritt in den AUS-Zustand ein (siehe ein durch eine Bezugsnummer Z1 in 38 gezeigter Abschnitt), und das Starten wird durch die Leistung des Hauptmotors/Generators MG1 ausgeführt, wenn gemäß der Neigungserfassung des Fahrzeugs bestimmt wird, dass die Berganfahrhilfsfunktion benötigt wird. Zu dieser Zeit wird das Übersetzungsverhältnis des ersten Getriebes TM1 auf unendlich festgelegt. Dadurch ist ein reibungsloses Starten möglich, während die Rückwärtsbewegung verhindert wird. Da zur Zeit des seriellen Betriebs nach dem Starten auf einem Anstieg die Antriebskräfte der Verbrennungsmotoren ENG1 und ENG2 nicht über die Getriebe TM1 und TM2 auf das Antriebszielelement 11 übertragen werden, wird der zweite Kupplungsmechanismus CL2, der in den EIN-Zustand eingetreten ist, auf den AUS-Zustand umgeschaltet (siehe ein Abschnitt, der in 36 durch eine Bezugsnummer Z4 gezeigt ist).
Da es in dem Fall des in 39 gezeigten seriellen Betriebsstart eine Voraussetzung ist, nach dem seriellen Betrieb auf den Verbrennungsmotorbetrieb durch den ersten Verbrennungsmotor ENG1 zu schalten, wenn gemäß der Neigungserfassung des Fahrzeugs bestimmt wird, dass die Berganfahrhilfe benötigt wird, tritt der erste Kupplungsmechanismus CL1 in den EIN-Zustand ein, der zweite Kupplungsmechanismus CL2 tritt in den AUS-Zustand ein, und das Starten wird durch die Leistung des Hauptmotos/Generators MG1 ausgeführt. Zu dieser Zeit wird das Übersetzungsverhältnis des ersten Getriebes TM1 auf unendlich festgelegt. Nach dem Starten wird der erste Kupplungsmechanismus CL1, der zum Durchführen der Berganfahrhilfe in den EIN-Zustand eintritt, in dem EIN-Zustand gehalten (siehe ein Abschnitt, der in 39 durch eine Bezugsnummer Z5 gezeigt ist). Dadurch ist ein reibungsloses Starten möglich, während die Rückwärtsbewegung verhindert wird, und das Schalten auf den Verbrennungsmotorbetrieb kann reibungslos durchgeführt werden.
Da in dem Antriebssystem 1 der vorliegenden Ausführungsform die stufenlos variablen Getriebemechanismen BD1 und BD2 mit vierstängiger Kopplung verwendet werden, bei denen die Rotation der Verbrennungsmotoren ENG1 und ENG2 durch die Getriebe TM1 und TM2 der laufaufwärtigen Seite des Antriebszielelements 11 in die Schwingungsbewegung umgewandelt wird, und die Schwingungsbewegung durch die Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 wieder in die Rotationsbewegung extrahiert wird, kann die Übertragung der Bewegung in die Rückwärtsrichtung aufgrund der Funktion der Struktur der Getriebe TM1 und TM2 gesperrt werden. Folglich treten die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2, die zwischen dem Antriebszielelement 11 und den Ausgangselementen 121 der Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 bereitgestellt sind, in den EIN-Zustand ein, und wenn das Antriebszielelement 11 und die Ausgangselemente 121 der Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 miteinander verbunden sind, um Leistung zu übertragen, kann die Funktion, welche die Übertragung der Bewegung in der Normalrichtung und der Rückwärtsrichtung sperrt, betrieben werden, und die Rotation des Antriebszielelements 11 kann reguliert (gesperrt) werden. Die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 treten in den AUS-Zustand ein, und wenn das Antriebszielelement 11 und das Ausgangselement 121 der Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 voneinander getrennt werden, kann die Rotationsregulierung des Antriebszielelements 11 aufgrund der Getriebe TM1 und TM2 gelöst werden.
Dabei erkennt die Steigungszustand-Erkennungseinheit 7, dass das Starten auf einem Anstieg ausgeführt werden soll, und wenn die Bestimmungseinheit in der Steuerung 5 bestimmt, dass der erfasste Start ein Start auf einem Anstieg (z. B. Start auf einer Bergstraße mit hohem Gradienten) in einem Ausmaß ist, in dem die Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungsteuerung (Berganfahrhilfe) benötigt wird, treten die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 in den EIN-Zustand ein, und dadurch wird die Rotationsregulierung des Antriebselements 11 betrieben, und die Rückwärtsbewegung zur Zeit des Startens wird verhindert. Wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass das erfasste Starten ein Start auf einem Anstieg (z. B. Starten auf einer ansteigenden Straße mit einem niedrigen Gradienten) mit dem Ausmaß ist, in dem die Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungsteuerung (Berganfahrhilfe) nicht benötigt wird, treten die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 in den AUS-Zustand ein; da die laufaufwärtige Seite der Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 von der laufabwärtigen Seite getrennt wird, wird der Reibungsverlust der laufaufwärtigen Seite der Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 zur Zeit des Startens verringert.
Da auf diese Weise die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs aufgrund der Charakteristiken der Struktur der Getriebe TM1 und TM2 mechanisch eingeschränkt wird, wird die komplizierte Steuerung zum Durchführen der Berganfahrhilfe durch die Bremse oder ähnliches in dem herkömmlichen Beispiel nicht benötigt, und die Leichtigkeit der Steuerung kann verbessert werden.
Wenn das Fahrzeug, wie in 37 gezeigt, durch die Leistung des Verbrennungsmotors ENG1 betrieben wird, nachdem der Kupplungsmechanismus CL1 in den EIN-Zustand eintritt und auf einem Anstieg startet (in dem Fall des parallelen Betriebsstarts), kann die Zeit, zu welcher der Kupplungsmechanismus CL1 wieder in den EIN-Zustand geschaltet wird, nachdem der Kupplungsmechanismus CL1 in den AUS-Zustand eintritt, verkürzt werden, da der Kupplungsmechanismus CL1 in dem EIN-Zustand gehalten wird (siehe den Z2-Abschnitt von 37). Das heißt im Allgemeinen, wenn die Leistung des Verbrennungsmotors ENG1 direkt für den Betrieb verwendet wird (der nicht der serielle Antrieb ist, in dem Elektrizität durch die Leistung des Verbrennungsmotors ENG1 erzeugt wird und der EV-Betrieb unter Verwendung der elektrischen Leistung ausgeführt wird), ist es notwendig, den Kupplungsmechanismus CL1 dazu zu bringen, in den EIN-Zustand einzutreten. Wenn der Kupplungsmechanismus CL1 jedoch in den EIN-Zustand eintritt, um die Berganfahrhilfsfunktion zu betreiben, wird der EIN-Zustand des Kupplungsmechanismus fortgesetzt, und dadurch wird der Schaltbetrieb, der den Kupplungsmechanismus CL11 von dem AUS-Zustand auf den EIN-Zustand bringt, nicht benötigt. Dadurch kann die Zeit, den Kupplungsmechanismus CL1 dazu zu bringen, wieder in den EIN-Zustand einzutreten, verkürzt werden, und ein reibungsloser Antrieb ist möglich.
Wenn die Leistung des Verbrennungsmotors ENG1 wie zur Zeit des in dem in 36 gezeigten EV-Betriebsstarts nicht für die Laufleistung verwendet wird, tritt der Kupplungsmechanismus CL1, der zur Zeit des Startens in den EIN-Zustand eingetreten ist, in den AUS-Zustand ein (siehe den Z3-Abschnitt von 36). Dadurch kann die Reibung der laufaufwärtigen Seite des Kupplungsmechanismus CL1 sofort verringert werden, und der Energieverlust kann gesenkt werden.
Wie bei dem Antriebssystem 1 der vorliegenden Ausführungsform ist es in dem Fall, in dem das Leistungssystem, das die Verbrennungsmotoren ENG1 und ENG2 als die Hauptkomponente umfasst, wie in 36 bis 39 gezeigt, möglich, zu verhindern, dass der Reibungsverlust größer oder gleich dem Notwendigen wird, indem die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 des anderen Leistungssystems (siehe den Z1-Abschnitt von 36 bis 39) dazu gebracht werden, in den AUS-Zustand einzutreten, während die Berganfahrhilfsfunktion ausgeübt wird, indem nur die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 eines Leistungssystems dazu gebracht werden, in den EIN-Zustand einzutreten.
Wie in 38 gezeigt, kann die Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 zur Zeit des seriellen Betriebsstarts nicht auf das Antriebszielelement 11 (Fußwellenseite) übertragen werden, indem der erste Kupplungsmechanismus CL1, der auf der laufabwärtigen Seite des ersten Verbrennungsmotors ENG1 positioniert ist, dazu gebracht wird, in den AUS-Zustand einzutreten. Die Berganfahrhilfsfunktion kann betrieben werden, indem der zweite Kupplungsmechanismus CL2 dazu gebracht wird, in den EIN-Zustand einzutreten. Folglich kann die Berganfahrhilfsfunktion verwendet werden, während durch den ersten Verbrennungsmotor ENG1 Elektrizität erzeugt wird.
Wie in 39 gezeigt, kann zur Zeit des seriellen Betriebsstarts die Berganfahrhilfsfunktion betrieben werden, indem der erste Kupplungsmechanismus CL1, der auf der laufabwärtigen Seite des ersten Verbrennungsmotors ENG1 positioniert ist, dazu gebracht wird, in den EIN-Zustand einzutreten. Zu dieser Zeit kann die Leistung des ersten Verbrennungsmotors ENG1 nicht auf das Antriebszielelement 11 übertragen werden, indem das Übersetzungsverhältnis des ersten Getriebes TM1, das mit dem ersten Verbrennungsmotor ENG1 verbunden ist, auf unendlich festgelegt wird. Folglich kann die Rotationsleistung des ersten Verbrennungsmotors ENG1 sofort auf das Antriebszielelement 11 übertragen werden, indem die Drehzahl des ersten Verbrennungsmotors ENG1 erhöht wird, während das Übersetzungsverhältnis von diesem Schritt geändert wird. Das heißt, wenn das Umschalten von dem seriellen Antrieb auf den Verbrennungsmotorantrieb, der die Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 verwendet, ausgeführt wird, ist ein reibungsloses Schalten möglich.
Als nächstes wird der Betrieb zur Zeit des Betriebs nach dem Starten beschrieben.
<<Zur Zeit des Betriebs mit niedriger Geschwindigkeit (z. B. 0 bis 30 km/h)>>
Als nächstes wird ein Steuerbetrieb zur Zeit des Betriebs mit niedriger Geschwindigkeit unter Bezug auf 27 beschrieben.

(5) und (6) Zur Zeit einer allmählichen Herumfahrbeschleunigung oder zur Zeit einer allmählichen Herumfahrverzögerung, in der zum Beispiel ein Gaspedal gelöst wird, wird das EV-Fahren gemäß dem Betriebsmuster A ausgeführt.
(7) Zur Zeit der Verzögerung, wie etwa zur Zeit des Tretens auf die Bremse, wird ein Rückgewinnungsbetrieb gemäß dem Betriebsmuster E ausgeführt.
(8) und (9) Auch zur Zeit der allmählichen Herumfahrbeschleunigung und zur Zeit der allmählichen Herumfahrverzögerung wird der serielle Antrieb gemäß dem (SBetriebsmuster B ausgeführt, wenn die Restkapazität OC) der Batterie 8 kleiner oder gleich 35% ist.
(10) Auch in dem Fall der Beschleunigung wird der serielle Antrieb gemäß dem Betriebsmuster B ausgeführt.
(11) Wenn die Beschleunigungsanforderung höher ist, wird durch das Umschalten des Musters auf das Betriebsmuster C der parallele Betrieb, der die Antriebskräfte des Hauptmotors/Generators MG1 und des ersten Verbrennungsmotors ENG1 verwendet, ausgeführt.

<<Schalten der Antriebsquelle von dem Hauptmotor/Generator MG1 auf den ersten Verbrennungsmotor ENG1>>
Zur Zeit des Umschaltens der Antriebsquelle von dem Hauptmotor/Generator MG1 auf den ersten Verbrennungsmotor ENG1 wird die Betriebssteuerung unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Betriebsumschaltsteuerung A, wie in 28 gezeigt, ausgeführt.

(12) und (13) Zuerst wird aus der Situation, in welcher der EV-Betrieb gemäß dem Betriebsmuster A durchgeführt wird, der erste Verbrennungsmotor ENG1 durch den Hilfsmotor/Generator MG2 gestartet. Zu dieser Zeit wird das Übersetzungsverhältnis des ersten Getriebes TM1 auf unendlich festgelegt, und die Ausgabe des ersten Verbrennungsmotors ENG1 wird nicht in das Antriebszielelement 11 eingespeist. Nach dem Starten wird das Muster auf das Betriebsmuster B umgeschaltet, und der serielle Betrieb durch die Elektrizitätserzeugung aufgrund des Hilfsmotors/Generators MG2 wird ausgeführt.
(14) Als nächstes wird das Muster auf das Betriebsmuster F umgeschaltet, die Drehzahl der des ersten Verbrennungsmotors ENG1 und/oder das Übersetzungsverhältnis des ersten Getriebes TM1 werden/wird derart gesteuert, dass die Eingangsdrehzahl der ersten Freilaufkupplung OWC1 die Ausgangsdrehzahl übersteigt, und die Leistung des ersten Verbrennungsmotors ENG1 wird auf das Antriebszielelement 11 übertragen. Zum Beispiel wird das Übersetzungsverhältnis, nachdem das Übersetzungsverhältnis auf unendlich festgelegt wird und der Verbrennungsmotor in eine Ladebetriebsart eintritt, auf OD-(eine Overdrive)Seite verschoben, und der Betrieb wird reibungslos von dem EV-Betrieb durch den Hauptmotor/Generator MG1 über den seriellen Betrieb auf den Verbrennungsmotorbetrieb durch den ersten Verbrennungsmotor ENG1 umgeschaltet. Zu dieser Zeit wird der Kupplungsmechanismus CL1 gemäß einer passenden Zeit verbunden und gesteuert, so dass keine Verzögerung auftritt.

Wenn die Leistungsübertragung (Umschalten der Antriebsquelle) auf das Antriebszielelement 11 durch den ersten Verbrennungsmotor ENG1 eingerichtet ist, wird der Hauptmotor/Generator MG1 gestoppt. Wenn jedoch die Batterierestkapazität (SOC) klein ist, werden die Elektrizitätserzeugung durch den Hilfsmotor/Generator MG2 und das Laden fortgesetzt, und wenn die Batterierestkapazität (SOC) ausreichend ist, wird der Hilfsmotor/Generator MG2 gestoppt.
<<Zur Zeit des mittleren Geschwindigkeitsbetriebs (z. B. 20 bis 70 km/h)>>
Als nächstes wird ein Steuerbetrieb zur Zeit des mittleren Geschwindigkeitsbetriebs unter Bezug auf 29 beschrieben.

(15) Zur Zeit der allmählichen Herumfahrbeschleunigung wird gemäß dem Betriebsmuster F ein einzelner Verbrennungsmotorbetrieb nur unter Verwendung der Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 ausgeführt. Zu dieser Zeit wird die Batterie 8 unter Verwendung der in dem Hilfsmotor/Generator MG2 erzeugten elektrischen Leistung geladen. Der erste Verbrennungsmotor ENG1 wird an einem Betriebspunkt mit hohem Wirkungsgrad betrieben und entspricht der Betriebsbedingung durch Steuern des Übersetzungsverhältnisses des ersten Getriebes TM1.
(16) und (17) Zur Zeit der allmählichen Herumfahrverzögerung und zur Zeit der Verlangsamung wird der erste Verbrennungsmotor ENG1 gemäß dem Betriebsmuster E gestoppt, die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 werden getrennt, und der Rückgewinnungsbetrieb durch den Hauptmotor/Generator MG1 wird durchgeführt.
(18) Andererseits wird zur Zeit der Beschleunigung das Muster auf das Betriebsmuster C umgeschaltet, und ein paralleler Betrieb, der die Antriebskräfte sowohl des ersten Verbrennungsmotors ENG1 als auch des Hauptmotors/Generators MG1 verwendet, wird ausgeführt. Zu dieser Zeit ist der Betrieb im Wesentlichen der Verbrennungsmotorbetrieb durch den ersten Verbrennungsmotor ENG1, und der Hauptmotor/Generator MG1 unterstützt in Bezug auf die Beschleunigungsanforderung. Dieser Steuerbetrieb wird ausgewählt, wenn die Änderung des Übersetzungsverhältnisses des ersten Getriebes TM1 der Beschleunigungsanforderung zur Zeit des mittleren Geschwindigkeitsbetriebs nicht entsprechen kann.

<<Umschalten der Antriebsquelle von dem ersten Verbrennungsmotor ENG1 auf den zweiten Verbrennungsmotor ENG2>>
Zur Zeit des Umschaltens von dem Verbrennungsmotorbetrieb unter Verwendung der Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 auf den Verbrennungsmotorbetrieb unter Verwendung des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 wird der Betrieb, wie in 30 gezeigt, gesteuert.

(19) und (20) Zuerst wird in dem Zustand, in dem der Verbrennungsmotor gemäß dem Betriebsmuster F durch den ersten Verbrennungsmotor ENG1 ausgeführt wird, das Muster auf das Betriebsmuster G umgeschaltet, und der zweite Verbrennungsmotor ENG2 wird gestartet. In diesem Fall wird der zweite Verbrennungsmotor ENG2 gestartet, indem der Synchronisationsmechanismus 20 in den Verbindungszustand gebracht wird und indem die Ausgangswelle S2 des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 unter Verwendung Leistung des Antriebszielelements 11 angekurbelt wird. Zu dieser Zeit ergänzt der Hauptmotor/Generator MG1 den Rotationsabfall des Antriebszielelements 11 aufgrund der Starterschütterung. Das heißt, der zweite Verbrennungsmotors ENG2 kann nur durch die Leistung von dem ersten Verbrennungsmotor ENG1, die in das Antriebszielelement 11 eingeführt wird, gestartet werden. Jedoch kann das Starten des zweiten Verbrennungsmotors unter Verwendung der Antriebskraft von dem Hauptmotor/Generator MG1 durchgeführt werden. Zu dieser Zeit kann das Übersetzungsverhältnis des zweiten Getriebes TM2 derart festgelegt werden, dass die Eingangsdrehzahl der Freilaufkupplung niedriger als die Ausgangsdrehzahl ist, kann auf unendlich festgelegt werden, und kann auf einen Wert ein wenig kleiner als das Zielübersetzungsverhältnis festgelegt werden. Wenn die Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 eine Spanne hat, wird durch den Hilfsmotor/Generator MG2 Elektrizität erzeugt, und die Batterie 8 kann geladen werden.
(21) Wenn danach der zweite Verbrennungsmotor ENG2 gestartet wird, wird das Muster auf das Betriebsmuster H umgeschaltet, der Synchronisationsmechanismus 20 tritt in den Verbindungstrennungszustand ein und der Hauptmotor/Generator MG1 wird gestoppt. In diesem Schritt wird die Leistung des zweiten Verbrennungsmotors ENG2. nicht bis zu dem Antriebszielelement 11 eingespeist. Daher wird das Übersetzungsverhältnis des zweiten Getriebes TM2 allmählich auf die OD-Seite geändert. Zu dieser Zeit wir durch den Hilfsmotor/Generator MG2 unter Verwendung des ersten Verbrennungsmotors ENG1 Elektrizität erzeugt, und die Batterie 8 wird geladen.
(22) Da das Übersetzungsverhältnis des zweiten Getriebes TM2 auf die OD-Seite geändert wird und die Eingangsdrehzahl der zweiten Freilaufkupplung OWC2 die Ausgangsdrehzahl übersteigt, wird das Muster auf das Betriebsmuster I umgeschaltet, und die Antriebskraft des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 wird über die zweite Freilaufkupplung OWC2 auf das Antriebszielelement 11 übertragen.

<<Zur Zeit des mittleren und Hochgeschwindigkeitsbetriebs (50 bis 110 km/h)>>
Als nächstes wird ein Steuerbetrieb zur Zeit des mittleren und Hochgeschwindigkeitsbetriebs unter Bezug auf 31 beschrieben.

(23) Zur Zeit der allmählichen Herumfahrbeschleunigung wird gemäß dem Betriebsmuster I ein einzelner Verbrennungsmotorbetrieb unter Verwendung der Antriebskraft des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 ausgeführt.
(24) Zur Zeit der Beschleunigung wird das Muster auf das nachstehend beschriebene Betriebsmuster J umgeschaltet, und dadurch läuft das Fahrzeug unter Verwendung der Antriebskräfte sowohl des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 als auch des ersten nn der SVerbrennungsmotors ENG1. WeOC niedrig ist, wird der Hilfsmotor/Generator MG2 als ein Generator verwendet, und die Batterie 8 wird geladen.
(25) Zur Zeit einer allmählichen Herumfahrverzögerung wird gemäß dem Betriebsmuster E der Rückgewinnungsbetrieb durch den Hauptmotor/Generator MG1 ausgeführt und beide Verbrennungsmotoren ENG1 und ENG2 werden gestoppt. Wenn man von (25) zu (23) zurückkehrt, tritt der Synchronisationsmechanismus 20 in den Verbindungszustand ein, und der zweite Verbrennungsmotor ENG2 wird angekurbelt.
(26) Zur Zeit der Verzögerung führt der Hauptmotor/Generator MG1 gemäß dem Betriebsmuster K den Rückgewinnungsbetrieb durch, und gleichzeitig tritt der Synchronisationsmechanismus 20 in den Verbindungszustand ein, und dadurch wird die Motorbremse durch den zweiten Verbrennungsmotor ENG2 verwendet.

<<Umschalten von dem Verbrennungsmotorbetrieb durch den zweiten Verbrennungsmotor ENG2 auf den Verbrennungsmotorbetrieb durch den zweiten Verbrennungsmotor ENG2 und den ersten Verbrennungsmotor ENG1>>
Wenn von dem Verbrennungsmotorbetrieb unter Verwendung der Antriebskraft des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 auf den Verbrennungsmotorbetrieb unter Verwendung beider Antriebskräfte des ersten Verbrennungsmotors ENG1 und des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 umgeschaltet wird, wird die Betriebssteuerung, wie in 32 gezeigt, durchgeführt.

(27) und (28) Zuerst wird in einem Zustand, in dem gemäß dem Betriebsmuster I der einzelne Verbrennungsmotorbetrieb durch den zweiten Verbrennungsmotor ENG2 durchgeführt wird, wie in dem Betriebsmuster L gezeigt, der erste Verbrennungsmotor ENG1 unter Verwendung des Hilfsmotors/Generators MG2 gestartet.
(29) Danach werden die Drehzahlen der ersten und zweiten Verbrennungsmotoren ENG1 und ENG2 und/oder die Übersetzungsverhältnisse der ersten und zweiten Getriebe TM1 und TM2, wie in dem Betriebsmuster J gezeigt, derart gesteuert, dass die Drehzahlen der Eingangselemente 122 der ersten und zweiten Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 miteinander synchronisiert werden und die Drehzahl des Ausgangselements 121 (die Drehzahl des Antriebszielelements 11) übersteigen, und der Betrieb wird auf den Verbrennungsmotorbetrieb umgeschaltet, der beide Antriebskräfte des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 und des ersten Verbrennungsmotors ENG1 vereinigt.

<<Während des Hochgeschwindigkeitsbetriebs (100 bis Vmax km/h)>>
Als nächstes wird der Steuerbetrieb zur Zeit des Hochgeschwindigkeitsbetriebs unter Bezug auf 33 beschrieben.

(30) und (31) Zur Zeit der allmählichen Herumfahrbeschleunigung und zur Zeit der Beschleunigung wird gemäß dem Betriebsmuster J der Verbrennungsmotorbetrieb unter Verwendung einer vereinigten Kraft der Antriebskraft des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 und der Antriebskraft des ersten Verbrennungsmotors ENG1 ausgeführt. Zu dieser Zeit wird der erste Verbrennungsmotor ENG1 mit kleiner Verdrängung unter einer festgelegten Betriebsbedingung betrieben, wobei der erste Verbrennungsmotor ENG1 und/oder das erste Getriebe TM1 derart gesteuert werden, dass die Drehzahl oder das Drehmoment in den Betriebsbereich mit hohem Wirkungsgrad eintreten, und in Bezug auf die erforderliche Ausgabe, die größer oder gleich der festgelegten Betriebsbedingung ist, werden/wird der zweite Verbrennungsmotor ENG2 mit großer Verdrängung und/oder das zweite Getriebe TM2 gesteuert. Wenn der SOC niedrig ist, wird der Hilfsmotor/Generator MG2 als der Generator verwendet, und die Batterie 8 kann geladen werden.
(32) Zur Zeit der allmählichen Herumfahrverzögerung tritt der Synchronisationsmechanismus 20 gemäß dem Betriebsmuster M in den Verbindungszustand ein, und dadurch wird die Motorbremse des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 verwendet. Zu dieser Zeit wird der erste Verbrennungsmotor ENG1, der nicht zu der Verzögerung beiträgt, in dem Betrieb für die Elektrizitätserzeugung des Hilfsmotors/Generators MG2 verwendet, und die die Batterie 8 wird geladen.
(33) Zur Zeit der Verzögerung, wie etwa dem Drücken der Bremse, wird das Muster auf das Betriebsmuster N umgeschaltet, der Synchronisationsmechanismus 20 tritt in dem Verbindungszustand ein, und dadurch wird die Motorbremse des zweiten Verbrennungsmotors ENG2 verwendet. Gleichzeitig wird durch den Rückgewinnungsbetrieb des Hauptmotors/Generators MG1 eine starke Bremskraft betätigt. Die durch den Hauptmotor/Generator MG1 erzeugte elektrische Rückgewinnungsleistung wird in die Batterie 8 geladen. Der erste Verbrennungsmotor ENG1, der nicht zu der Verlangsamung beiträgt, wird in dem Betrieb zur Elektrizitätserzeugung des Hilfsmotors/Generators MG2 verwendet, und die Batterie 8 wird geladen.

<<Zur Zeit der Rückwärtsbewegung>>
Als nächstes wird ein Steuerbetrieb zur Zeit der Rückwärtsbewegung unter Bezug auf 34 beschrieben.

(34) Als die allmähliche Herumfahrbeschleunigung zur Zeit der Rückwärtsbewegung wird der EV-Betrieb gemäß dem Betriebsmuster A durchgeführt. Wenn das Fahrzeug rückwärts bewegt werden soll, werden, wie vorstehend beschrieben, die ersten und zweiten Getriebe TM1 und TM2 gesperrt, und dadurch wird der Zustand erzeugt, in dem sich das Fahrzeug nicht rückwärts bewegen kann (Zustand mit deaktivierter Rückwärtsbewegung). Daher wird die Sperrung vermieden, indem die Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 dazu gebracht werden, den Zustand im Voraus zu lösen, der Hauptmotor/Generator MG1 wird in diesem Zustand rückwärts rotiert, und das Fahrzeug wird rückwärts bewegt.
(35) Auch wenn die Rückwärtsbewegung durch den EV-Betrieb durchgeführt wird, wird der Betrieb in einem Fall, in dem die Restkapazität der Batterie 8 kleiner oder gleich 35% ist, auf den seriellen Betrieb des Betriebsmusters B umgeschaltet, und der Hauptmotor/Generator MG1 rotiert umgekehrt, während die Batterie 8 aufgeladen wird.

<<Zur Zeit des Stopps>>
Als nächstes wird ein Steuerbetrieb zur Zeit des Stopps unter Bezug auf 35 beschrieben.

(36) Zur Zeit des Leerlaufs, wenn das Fahrzeugstopps gestoppt ist, wird das Muster auf das Betriebsmuster O umgeschaltet, Elektrizität wird unter Verwendung des Hilfsmotors/Generators MG2 erzeugt, indem nur der erste Verbrennungsmotor ENG1 angetrieben wird, so dass die Antriebskraft nicht auf das Antriebszielelement 11 übertragen wird, indem zum Beispiel das Übersetzungsverhältnis des ersten Getriebes TM1 wird auf unendlich festgelegt wird, und die erzeugte elektrische Leistung wird in die Batterie 8 geladen.
(37) In dem Fall eines Leerlaufstopps, werden alle Leistungsquellen gestoppt.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, und eine Modifikation, Verbesserung oder ähnliches ist geeignet möglich. Das Material, die Form, die Abmessungen, die Anzahl, die Anordnungsstelle oder ähnliches jeder Komponente in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann beliebig sein, wenn sie zur Erreichung der vorliegenden Erfindung fähig sind, und sind nicht beschränkt.
Zum Beispiel wird in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Fall beschrieben, in dem die erste Freilaufkupplung OWC1 und die zweite Freilaufkupplung OWC2 jeweils sowohl auf der linken als auch rechten Seite der Differentialvorrichtung 10 angeordnet sind, und die Ausgangselemente 121 jeder der Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 über jeden der Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 mit dem Antriebszielelement 11 verbunden sind. Jedoch sind, wie in einer anderen in 40 gezeigten Ausführungsform sowohl die erste als auch zweite Freilaufkupplung OWC1 und OWC2 auf einer Seite der Differentialvorrichtung 10 angeordnet, die Ausgangselemente beider Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2 sind miteinander verbunden, und danach können die Ausgangselemente über einen Kupplungsmechanismus CL mit dem Antriebszielelement 11 verbunden werden.
In der vorstehenden Ausführungsform wurde der Fall beschrieben, in dem zwei Verbrennungsmotoren ENG1 und ENG2, zwei Getriebe TM1 und TM2, zwei Freilaufkupplungen OWC1 und OWC2, zwei Motor/Generatoren MG1 und MG2 und zwei Kupplungsmechanismen CL1 und CL2 bereitgestellt sind. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auf einen Aufbau angewendet werden, in dem der Verbrennungsmotor, das Getriebe, die Freilaufkupplung und der Kupplungsmechanismus einzeln bereitgestellt sind, oder diese können in einer Anzahl von drei oder mehr bereitgestellt werden. Hauptsächlich können ein Benzinmotor oder ein Dieselmotor als der Verbrennungsmotor verwendet werden. Alternativ kann ein Wasserstoffmotor oder ähnliches verwendet werden, und verschiedene Verbrennungsmotoren, die sich voneinander unterscheiden und kombiniert werden, können verwendet werden.
Der erste Verbrennungsmotor ENG1 und der zweite Verbrennungsmotor ENG2 der Ausführungsform können getrennt voneinander aufgebaut sein oder können miteinander integriert aufgebaut sein. Zum Beispiel können der erste Verbrennungsmotor ENG1 und der zweite Verbrennungsmotor ENG2, wie in 41 gezeigt, in einem gemeinsamen Block BL jeweils als der erste Brennkraftmaschinenabschnitt und der zweite Brennkraftmaschinenabschnitt der vorliegenden Erfindung angeordnet sein.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der japanischen Patentanmeldung ( JP-2010-156803 ), eingereicht am 9. Juli 2010, deren Inhalte hier per Referenz eingebunden sind.
Bezugszeichenliste

1: Antriebssystem
2: Antriebsrad
5: Steuerung
7: Steigungszustand-Erkennungseinheit
11: Antriebszielelement
101: Eingangswelle
104: exzentrische Scheibe
112: Getriebemechanismus mit variabler Übersetzung
120: Einwegkupplung
121: Ausgangselement
122: Eingangselement
123: Rolle (Eingreifelement)
130: Verbindungselement
131: ein Ende (Ringabschnitt)
132: anderes Ende
133: kreisförmige Öffnung
140: Lager
180: Aktuator
BD1: erster unendlich stufenlos variabler Getriebemechanismus
BD2: zweiter unendlich stufenlos variabler Getriebemechanismus
CL1: erster Kupplungsmechanismus
CL2: zweiter Kupplungsmechanismus
ENG1: erster Verbrennungsmotor (erster Brennkraftmaschinenabschnitt)
ENG2: zweiter Verbrennungsmotor (zweiter Brennkraftmaschinenabschnitt)
MG1: Hauptmotor/Generator
MG2: Hilfsmotor/Generator
OWC1: erste Einwegkupplung
OWC2: zweite Einwegkupplung
S1: Ausgangswelle
S2: Ausgangswelle
TM1: erstes Getriebe (erster Getriebemechanismus)
TM2: zweites Getriebe (zweiter Getriebemechanismus)
O1: Eingangsmittelachse
O2: Ausgangsmittelachse
O3: erster Drehpunkt
O4: zweiter Drehpunkt
RD1: normale Rotationsrichtung
RD2: Rückwärtsrotationsrichtung
r1: Exzentrizität

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2010-156803 [0178]

Claims

Fahrzeugantriebssystem, das umfasst: einen Brennkraftmaschinenabschnitt, der eine Rotationsleistung erzeugt; einen Getriebemechanismus, der die in dem Brennkraftmaschinenabschnitt erzeugte Rotationsleistung schaltet und die geschaltete Rotationsleistung ausgibt; eine Freilaufkupplung, die in einem Ausgangsabschnitt des Getriebemechanismus bereitgestellt ist, wobei die Einwegkupplung umfasst: ein Eingangselement, das die Rotationsleistung von dem Getriebemechanismus aufnimmt; ein Ausgangselement; und ein Eingreifelement, welches das Eingangselement und das Ausgangselement dazu bringt, in einen gesperrten oder entsperrten Zustand miteinander einzutreten, wobei das Eingangselement und das Ausgangselement in den gesperrten Zustand eintreten, wenn eine positive Drehzahl des Eingangselements die positive Drehzahl des Ausgangselements übersteigt, um dadurch die Rotationsleistung des Eingangselements auf das Ausgangselement zu übertragen; ein Antriebszielelement, das mit dem Ausgangselement der Freilaufkupplung verbunden ist und integral mit einem Antriebsrad drehbar ist, um die Rotationsleistung des Ausgangselements auf das Antriebsrad zu übertragen; einen Kupplungsmechanismus, der zwischen dem Ausgangselement der Freilaufkupplung und dem Antriebszielelement eingefügt ist und der Leistung dazwischen übertragen/trennen kann, indem er EIN/AUS-gesteuert wird; eine Kupplungsmechanismussteuerung, die den Kupplungsmechanismus EIN/AUS-steuert; eine Steigungszustand-Erkennungseinheit, die einen Steigungszustand eines Fahrzeugs erkennt; und eine Bestimmungseinheit, die gemäß dem von der Steigungszustand-Erkennungseinheit erkannten Steigungszustand erkennt, ob eine Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung erforderlich ist oder nicht, wobei der Getriebemechanismus umfasst: eine Eingangswelle, welche die Rotationsleistung aufnimmt, so dass sie um eine Eingangsmittelachse rotiert; mehrere erste Drehpunkte, die in einer Umfangsrichtung um die Eingangswelle in gleichmäßigen Abständen bereitgestellt sind, wobei jeder erste Drehpunkt zusammen mit der Eingangswelle um die Eingangsmittelachse drehbar ist, während eine variable Exzentrizität in Bezug auf die Eingangsmittelachse aufrecht erhalten wird; mehrere exzentrische Scheiben, die um die Eingangsmittelachse rotieren, so dass sie die ersten Drehpunkte als die jeweiligen Mitten haben; eine Freilaufkupplung, die umfasst: das Ausgangselement, das um eine Ausgangsmittelachse rotiert, die von der Eingangsmittelachse getrennt ist, das Eingangselement, das um die Ausgangsmittelachse schwingt, indem es die Rotationsleistung von außen aufnimmt, und das Eingreifelement, welches das Eingangselement und das Ausgangselement dazu bringt, in einen gesperrten Zustand oder einen entsperrten Zustand miteinander einzutreten, wobei sie, wenn die positive Drehzahl des Eingangselements die positive Drehzahl des Ausgangselements überschreitet, die Rotationsleistung des Eingangselements auf das Ausgangselement überträgt, und dadurch die Schwingungsbewegung des Eingangselements in die Rotationsbewegung des Ausgangselements umwandelt; einen zweiten Drehpunkt, der getrennt von der Ausgangsmittelachse auf dem Eingangselement bereitgestellt ist; mehrere Verbindungselemente, von denen jedes ein Ende mit dem Außenumfang jeder exzentrischen Scheibe verbunden hat, so dass sie um den ersten Drehpunkt drehbar sind, und deren anderes Ende mit dem zweiten Drehpunkt verbunden ist, der auf dem Eingangselement der Freilaufkupplung bereitgestellt ist, um dadurch die Rotationsbewegung, die der exzentrischen Scheibe von der Eingangswelle verliehen wird, als dessen Schwingungsbewegung auf das Eingangselement der Freilaufkupplung zu übertragen; und einen Mechanismus mit variablem Übersetzungsverhältnis, der einen Schwingungswinkel der Schwingungsbewegung, die von der exzentrischen Scheibe auf das Eingangselement der Freilaufkupplung übertragen wird, durch Einstellen der Exzentrizität des ersten Drehpunkts in Bezug auf die Eingangsmittelachse ändert, um dadurch ein Übersetzungsverhältnis für die Übertragung der Rotationsleistung der Eingangswelle auf das Ausgangselement der Freilaufkupplung über die exzentrische Scheibe und das Verbindungselement zu ändern, wobei der Getriebemechanismus durch eine vierstängige Kopplung des stufenlos variablen Getriebemechanismus aufgebaut ist, in dem die Exzentrizität auf null festgelegt werden kann und das Übersetzungsverhältnis auf unendlich festgelegt werden kann, wobei eine Ausgangswelle des Brennkraftmaschinenabschnitts mit einer Eingangswelle des stufenlos variablen Getriebemechanismus verbunden ist, wobei eine Freilaufkupplung, die eine Komponente des stufenlos variablen Getriebemechanismus ist, auch als die Freilaufkupplung dient, die zwischen dem Getriebemechanismus und dem Antriebszielelement bereitgestellt ist, und wobei die Kupplungsmechanismussteuerung den Kupplungsmechanismus dazu bringt, in den EIN-Zustand einzutreten, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung erforderlich ist, und den Kupplungsmechanismus dazu bringt, in den AUS-Zustand einzutreten, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung nicht erforderlich ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Kupplungsmechanismussteuerung, nachdem der Kupplungsmechanismus in den EIN-Zustand eintritt und das Fahrzeug auf einer Steigung startet, in einem Fall, in dem zum Betreiben des Fahrzeugs veranlasst wird, dass eine Antriebskraft des Brennkraftmaschinenabschnitts über den Getriebemechanismus auf das Antriebzielelement übertragen wird, einen Zustand aufrecht erhält, in dem der Kupplungsmechanismus in den EIN-Zustand eintritt, und die Kupplungsmechanismussteuerung in einem Fall, in dem veranlasst wird, dass die Antriebskraft des Brennkraftmaschinenabschnitts nicht über den Getriebemechanismus auf das Antriebzielelement übertragen wird, den Kupplungsmechanismus von dem EIN-Zustand auf den AUS-Zustand schaltet.
System nach Anspruch 1, wobei ein erster Brennkraftmaschinenabschnitt und ein zweiter Brennkraftmaschinenabschnitt, die jeweils unabhängig die Rotationsleistung erzeugen, als der Brennkraftmaschinenabschnitt bereitgestellt sind, wobei ein erster Getriebemechanismus und ein zweiter Getriebemechanismus, welche die jeweils in dem ersten Brennkraftmaschinenabschnitt und dem zweiten Brennkraftmaschinenabschnitt erzeugte Leistung schalten und ausgeben, als der Getriebemechanismus bereitgestellt sind, wobei eine erste Freilaufkupplung und eine zweite Freilaufkupplung auf jedem Ausgangsabschnitt jeweils des ersten Getriebemechanismus und des zweiten Getriebemechanismus als die Freilaufkupplung bereitgestellt sind, wobei das Antriebszielelement mit beiden Ausgangselementen der ersten Freilaufkupplung und der zweiten Freilaufkupplung gemeinsam verbunden ist, wobei ein erster Kupplungsmechanismus und ein zweiter Kupplungsmechanismus jeweils zwischen jedem Ausgangselement der ersten Freilaufkupplung und der zweiten Freilaufkupplung und dem Antriebszielelement als der Kupplungsmechanismus bereitgestellt sind, wobei der erste Getriebemechanismus und der zweite Getriebemechanismus jeweils durch die vierstängige Kopplung des stufenlos variablen Getriebemechanismus aufgebaut sind, die Ausgangswellen des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts und des zweiten Brennkraftmaschinenabschnitts mit der Eingangswelle jedes stufenlos variablen Getriebemechanismus verbunden sind, und eine Freilaufkupplung, die eine Komponente jedes stufenlos variablen Getriebemechanismus ist, auch als die erste Freilaufkupplung und die zweite Freilaufkupplung dient, die zwischen jedem Getriebemechanismus und dem Antriebszielelement bereitgestellt ist, und wobei die Kupplungsmechanismussteuerung nur einen der Kupplungsmechanismen des ersten Kupplungsmechanismus und des zweiten Kupplungsmechanismus dazu bringt, in den EIN-Zustand einzutreten, und den anderen Kupplungsmechanismus dazu bringt, in den AUS-Zustand einzutreten, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung erforderlich ist.
System nach Anspruch 3, wobei ein Motor/Generator mit einer Ausgangswelle des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts verbunden ist, und wobei die Kupplungsmechanismussteuerung den zweiten Kupplungsmechanismus dazu bringt, in den EIN-Zustand einzutreten und den ersten Kupplungsmechanismus dazu bringt, in den AUS-Zustand einzutreten, wenn von dem Motor/Generator unter Verwendung der Antriebskraft des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts Elektrizität erzeugt wird, während das Fahrzeug stoppt oder unmittelbar nachdem das Fahrzeug startet.
System nach Anspruch 3, wobei ein Motor/Generator mit einer Ausgangswelle des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts verbunden ist, und wobei die Kupplungsmechanismussteuerung das Übersetzungsverhältnis des ersten Getriebemechanismus auf unendlich festlegt, den ersten Kupplungsmechanismus dazu bringt, in den EIN-Zustand einzutreten, und den zweiten Kupplungsmechanismus dazu bringt, in den AUS-Zustand einzutreten, wenn von dem Motor/Generator unter Verwendung der Antriebskraft des ersten Brennkraftmaschinenabschnitts Elektrizität erzeugt wird, während das Fahrzeug stoppt oder unmittelbar nachdem das Fahrzeug startet.
Steuerverfahren für ein Fahrzeugantriebssystem, wobei das System umfasst: einen Brennkraftmaschinenabschnitt, der eine Rotationsleistung erzeugt; einen Getriebemechanismus, der die in dem Brennkraftmaschinenabschnitt erzeugte Rotationsleistung schaltet und die geschaltete Rotationsleistung ausgibt; eine Freilaufkupplung, die in einem Ausgangsabschnitt des Getriebemechanismus bereitgestellt ist, wobei die Freilaufkupplung umfasst: ein Eingangselement, das die Rotationsleistung von dem Getriebemechanismus aufnimmt; ein Ausgangselement; und ein Eingreifelement, welches das Eingangselement und das Ausgangselement dazu bringt, in einen gesperrten oder entsperrten Zustand miteinander einzutreten, wobei das Eingangselement und das Ausgangselement in den gesperrten Zustand eintreten, wenn eine positive Drehzahl des Eingangselements die positive Drehzahl des Ausgangselements übersteigt, um dadurch die Rotationsleistung des Eingangselements auf das Ausgangselement zu übertragen; ein Antriebszielelement, das mit dem Ausgangselement der Freilaufkupplung verbunden ist und integral mit einem Antriebsrad drehbar ist, um die Rotationsleistung des Ausgangselements auf das Antriebsrad zu übertragen; und einen Kupplungsmechanismus, der zwischen dem Ausgangselement der Freilaufkupplung und dem Antriebszielelement eingefügt ist und der Leistung dazwischen übertragen/trennen kann, indem er EIN/AUS-gesteuert wird; wobei der Getriebemechanismus umfasst: eine Eingangswelle, welche die Rotationsleistung aufnimmt, so dass sie um eine Eingangsmittelachse rotiert; mehrere erste Drehpunkte, die in einer Umfangsrichtung um die Eingangswelle in gleichmäßigen Abständen bereitgestellt sind, wobei jeder erste Drehpunkt zusammen mit der Eingangswelle um die Eingangsmittelachse drehbar ist, während eine variable Exzentrizität in Bezug auf die Eingangsmittelachse aufrecht erhalten wird; mehrere exzentrische Scheiben, die um die Eingangsmittelachse rotieren, so dass sie die ersten Drehpunkte als die jeweiligen Mitten haben; eine Freilaufkupplung, die umfasst: das Ausgangselement, das um eine Ausgangsmittelachse rotiert, die von der Eingangsmittelachse getrennt ist, das Eingangselement, das um die Ausgangsmittelachse schwingt, indem es die Rotationsleistung von außen aufnimmt, und das Eingreifelement, welches das Eingangselement und das Ausgangselement dazu bringt, in einen gesperrten Zustand oder einen entsperrten Zustand miteinander einzutreten, wobei sie, wenn die positive Drehzahl des Eingangselements die positive Drehzahl des Ausgangselements überschreitet, die Rotationsleistung des Eingangselements auf das Ausgangselement überträgt, und dadurch die Schwingungsbewegung des Eingangselements in die Rotationsbewegung des Ausgangselements umwandelt; einen zweiten Drehpunkt, der getrennt von der Ausgangsmittelachse auf dem Eingangselement bereitgestellt ist; mehrere Verbindungselemente, von denen jedes ein Ende mit dem Außenumfang jeder exzentrischen Scheibe verbunden hat, so dass sie um den ersten Drehpunkt drehbar sind, und deren anderes Ende mit dem zweiten Drehpunkt verbunden ist, der auf dem Eingangselement der Freilaufkupplung bereitgestellt ist, um dadurch die Rotationsbewegung, die der exzentrischen Scheibe von der Eingangswelle verliehen wird, als dessen Schwingungsbewegung auf das Eingangselement der Freilaufkupplung zu übertragen; und einen Mechanismus mit variablem Übersetzungsverhältnis, der einen Schwingungswinkel der Schwingungsbewegung, die von der exzentrischen Scheibe auf das Eingangselement der Freilaufkupplung übertragen wird, durch Einstellen der Exzentrizität des ersten Drehpunkts in Bezug auf die Eingangsmittelachse ändert, um dadurch ein Übersetzungsverhältnis für die Übertragung der Rotationsleistung der Eingangswelle auf das Ausgangselement der Freilaufkupplung über die exzentrische Scheibe und das Verbindungselement zu ändern, wobei der Getriebemechanismus durch eine vierstängige Kopplung des stufenlos variablen Getriebemechanismus aufgebaut ist, in dem die Exzentrizität auf null festgelegt werden kann und das Übersetzungsverhältnis auf unendlich festgelegt werden kann, wobei eine Ausgangswelle des Brennkraftmaschinenabschnitts mit einer Eingangswelle des stufenlos variablen Getriebemechanismus verbunden ist, und wobei eine Freilaufkupplung, die eine Komponente des stufenlos variablen Getriebemechanismus ist, auch als die Freilaufkupplung dient, die zwischen dem Getriebemechanismus und dem Antriebszielelement bereitgestellt ist, wobei die das Verfahren umfasst: Festlegen des Kupplungsmechanismus auf den EIN-Zustand, wenn für ein Starten auf einer Steigung eine Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung erforderlich ist, und Festlegen des Kupplungsmechanismus auf den AUS-Zustand, wenn die die Fahrzeugrückwärtsbewegungsverhinderungssteuerung nicht erforderlich ist.