DE112011105964T5 - Antriebssteuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug - Google Patents

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c/o TOYOTA JIDOSHA K.K. Terashima Masato
c/o TOYOTA JIDOSHA K. K. Harada Hiroyasu
c/o TOYOTA JIDOSHA K. K. Ono Tomohito
c/o TOYOTA JIDOSHA K. K. Ishii Hiroyuki
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Abstract

Vorgesehen ist eine Antriebssteuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug, wobei die Erzeugung eines Geräuschs und Schwingungen verhindert werden, wenn die Maschinendrehzahl reduziert wird. Eine Antriebssteuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug, wobei die Antriebssteuervorrichtung mit einer Kupplung (CL) zum in Eingriff bringen/Lösen eines Trägers (C1) für eine erste Planetengetriebevorrichtung (14) mit/von einem Träger (C2) für eine zweite Planetengetriebevorrichtung (16) und einer Bremse zum in Eingriff bringen/Lösen eines Trägers (C2) mit/von einem Gehäuse (26) vorgesehen ist, wobei die Drehmomentkapazität der Kupplung (CL) und/oder der Bremse (BK) erhöht wird, wenn die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl (NE) einer Maschine (12) verringert wird. Als eine Konsequenz daraus ist es möglich, die Erzeugung von Geräuschen und Schwingungen durch ein Beschleunigen des Durchgangs durch eine Resonanzfrequenz zu verhindern, wenn die Maschinendrehzahl (NE) verringert wird als ein Ergebnis eines Erhöhens der Drehmomentkapazität der Kupplung (CL) und/oder der Bremse (BK).

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebssteuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug und insbesondere auf eine Verbesserung zum Verringern eines Risikos einer Erzeugung von Geräuschen und Vibrationen beim Verringern einer Maschinendrehzahl bzw. Maschinengeschwindigkeit.
  • STAND DER TECHNIK
  • Es ist ein Hybridfahrzeug bekannt, das zumindest einen Elektromotor zusätzlich zu einer Maschine, wie zum Beispiel einer Brennkraftmaschine, der als eine Fahrzeugantriebsleistungsquelle funktioniert, hat. Patentdokument 1 offenbart ein Beispiel von solch einem Hybridfahrzeug, das mit einer Brennkraftmaschine, einem ersten Elektromotor und einem zweiten Elektromotor versehen ist. Dieses Hybridfahrzeug ist ferner mit einer Bremse versehen, die gestaltet ist, um eine Ausgangswelle der vorangehend beschriebenen Brennkraftmaschine an einem stationären Bauteil zu fixieren, und ein Betriebszustand von dieser wird gemäß einem Fahrzustand des Hybridfahrzeugs gesteuert, um eine Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs zu verbessern und um dem Hybridfahrzeug zu ermöglichen, gemäß einer Anforderung durch eine Bedienperson des Hybridfahrzeugs zu laufen bzw. zu fahren.
  • DOKUMENT DES STANDS DER TECHNIK
  • PATENTDOKUMENT
    • Patentdokument 1: JP 2008-265600 A1
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • AUFGABE, DIE DURCH DIE ERFINDUNG ERREICHT WIRD
  • Gemäß der konventionellen Anordnung des vorangehend beschriebenen Hybridfahrzeugs wird jedoch das Hybridfahrzeug in einem neutralen Zustand platziert, wenn der vorangehend dargestellte Elektromotor in einen Abschaltzustand gebracht wird. Wenn eine Betriebsgeschwindigkeit bzw. Betriebsdrehzahl der Maschine in dem neutralen Zustand zum Beispiel abgesenkt wird, wenn ein Zündschalter in dem neutralen Zustand ausgeschaltet wird, kann die Maschinendrehzahl nicht gesteuert werden, um durch den Elektromotor abgesenkt zu werden, der in dem Abschaltzustand platziert ist, sodass die Maschinendrehzahl zum Beispiel in einer frei fallenden Art und Weise gemäß einer Trägheit abgesenkt wird. In diesem Fall erwächst ein Problem einer Erzeugung von Geräuschen oder Vibrationen, falls eine Explosionsfrequenz erster Ordnung der Maschine mit der Resonanzfrequenz eines Kraft- bzw. Leistungsübertragungssystems übereinstimmt. Dieses Problem wurde erstmals durch die vorliegenden Erfinder in dem Verlauf intensiver Studien bei einem Versuch entdeckt, um die Leistung bzw. das Verhalten des Hybridfahrzeugs zu verbessern.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des vorangehend beschriebenen technischen Hintergrunds gemacht. Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebssteuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug vorzusehen, die eine Verringerung eines Risikos einer Erzeugung von Geräuschen und Vibrationen beim Absenken einer Maschinendrehzahl erlaubt.
  • MITTEL ZUM ERREICHEN DER AUFGABE
  • Die vorangehend dargestellte Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung erreicht, der eine Fahrzeugsteuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug vorsieht, die mit Folgendem versehen ist: einem ersten Differentialmechanismus mit einem ersten Drehelement, das mit einem ersten Elektromotor verbunden ist, einem zweiten Drehelement, das mit einer Maschine verbunden ist, und einem dritten Drehelement, das mit einem Ausgabedrehbauteil verbunden ist; einem zweiten Differentialmechanismus mit einem ersten Drehelement, das mit einem zweiten Elektromotor verbunden ist, einem zweiten Drehelement und einem dritten Drehelement, wobei eines von dem zweiten Drehelement und dem dritten Drehelement mit dem dritten Drehelement des vorangehend beschriebenen ersten Differentialmechanismus verbunden ist; einer Kupplung, die gestaltet ist, um wahlweise das zweite Drehelement des vorangehend beschriebenen ersten Differentialmechanismus und das andere von dem zweiten und dem dritten Drehelement des vorangehend beschriebenen zweiten Differentialmechanismus, das nicht mit dem dritten Drehelement des vorangehend beschriebenen ersten Differentialmechanismus verbunden ist, miteinander zu koppeln; und einer Bremse, die gestaltet ist, um wahlweise das vorangehend dargestellte andere von dem zweiten und dem dritten Drehelement des vorangehend beschriebenen zweiten Differentialmechanismus, das nicht mit dem dritten Drehelement des vorangehend beschriebenen ersten Differentialmechanismus verbunden ist, mit einem stationären Bauteil zu koppeln, wobei die Steuervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Drehmomentkapazität von zumindest einem von der vorangehend beschriebenen Kupplung und der vorangehend beschriebenen Bremse beim Verringern einer Betriebsgeschwindigkeit der vorangehend beschriebenen Maschine erhöht wird.
  • VORTEILE DER ERFINDUNG
  • Gemäß dem ersten Aspekt der vorangehend beschriebenen Erfindung ist Folgendes vorgesehen: der erste Differentialmechanismus mit dem ersten Drehelement, das mit dem ersten Elektromotor verbunden ist, dem zweiten Drehelement, das mit der Maschine verbunden ist, und dem dritten Drehelement, das mit dem Ausgabedrehbauteil verbunden ist; der zweite Differentialmechanismus mit dem ersten Drehelement, das mit dem zweiten Elektromotor verbunden ist, einem zweiten Drehelement und einem dritten Drehelement, wobei eines von dem zweiten Drehelement und dem dritten Drehelement mit dem dritten Drehelement des vorangehend beschriebenen ersten Differentialmechanismus verbunden wird; eine Kupplung, die gestaltet ist, um wahlweise das zweite Drehelement des vorangehend beschriebenen ersten Differentialmechanismus und das andere von dem zweiten und dem dritten Drehelement des vorangehend beschriebenen zweiten Differentialmechanismus, das nicht mit dem dritten Drehelement des vorangehend beschriebenen ersten Differentialmechanismus verbunden ist, miteinander zu koppeln; und die Bremse, die gestaltet ist, um wahlweise das vorangehend dargestellte andere von dem zweiten und dem dritten Drehelement des vorangehend beschriebenen zweiten Differentialmechanismus, das nicht mit dem dritten Drehelement des vorangehend beschriebenen ersten Differentialmechanismus verbunden ist, mit dem stationären Bauteil zu koppeln. Die Drehmomentkapazität von zumindest einer von der vorangehend beschriebenen Kupplung und der vorangehend beschriebenen Bremse wird beim Absenken der Betriebsdrehzahl bzw. -Geschwindigkeit der vorangehend beschriebenen Maschine erhöht. Die Erhöhung bzw. der Anstieg der Drehmomentkapazität der Kupplung und/oder der Bremse beim Absenken der Maschinendrehzahl ermöglicht eine Verringerung einer Länge einer Zeit, die erforderlich ist, um die Maschinendrehzahl auf einen Wert entsprechend einem unteren Grenzwert des Resonanzbands abzusenken, was es möglich macht, das Risiko einer Erzeugung von Geräuschen und Vibrationen beim Absenken der Maschinendrehzahl zu verringern. Und zwar kann die vorliegende Erfindung eine Antriebssteuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug bieten, die eine Verringerung des Risikos einer Erzeugung von Geräuschen und Vibrationen beim Absenken der Maschinendrehzahl erlaubt.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist die Antriebssteuervorrichtung gemäß dem vorangehend beschriebenen ersten Aspekt der Erfindung derart gestaltet, dass die Drehmomentkapazität von der zumindest einen von der vorangehend beschriebenen Kupplung und der vorangehend beschriebenen Bremse erhöht ist, wenn eine Steuerung zum Stoppen der vorangehend beschriebenen Maschine in einem neutralen Zustand implementiert ist. Gemäß diesem zweiten Aspekt der Erfindung ermöglicht die Erhöhung der Drehmomentkapazität von der Kupplung und/oder der Bremse eine Verringerung der Länge einer Zeit, die erforderlich ist, um die Maschinendrehzahl auf einen Wert abzusenken, der dem unteren Grenzwert des Resonanzbands entspricht, wenn die Maschine in dem neutralen Zustand gestoppt wird, sodass das Risiko einer Erzeugung von Geräuschen und Vibrationen verringert werden kann.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems, an das die vorliegende Erfindung geeignet anwendbar ist;
  • 2 ist eine Ansicht zum Erläutern von Hauptabschnitten eines Steuersystems, das vorgesehen ist, um das Antriebssystem von 1 zu steuern;
  • 3 ist eine Tabelle, die Kombinationen von Betriebszuständen einer Kupplung und einer Bremse darstellt, welche entsprechenden fünf Antriebsmodi bzw. Betriebsarten des Antriebssystems von 1 entsprechen;
  • 4 ist ein kollineares Diagramm mit geraden Linien, die daran eine Darstellung von relativen Drehzahlen von verschiedenen Drehelementen des Antriebssystems von 1 erlauben, wobei das kollineare Diagramm den Modi 1 und 3 von 3 entspricht;
  • 5 ist ein kollineares Diagramm mit geraden Linien, die daran eine Darstellung von relativen Drehzahlen von verschiedenen Drehelementen des Antriebssystems von 1 erlauben, wobei das kollineare Diagramm dem Modus 2 von 3 entspricht;
  • 6 ist ein kollineares Diagramm mit geraden Linien, die daran eine Darstellung von relativen Drehzahlen von verschiedenen Drehelementen des Antriebssystems von 1 erlauben, wobei das kollineare Diagramm der Betriebsart bzw. dem Modus 4 von 3 entspricht;
  • 7 ist ein kollineares Diagramm mit geraden Linien, die daran eine Darstellung von relativen Drehzahlen von verschiedenen Drehelementen des Antriebssystems von 1 erlauben, wobei das kollineare Diagramm dem Modus 5 von 3 entspricht;
  • 8 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Übertragungseffizienz des Antriebssystems von 1;
  • 9 ist ein funktionales Blockdiagramm zum Erläutern von Hauptsteuerfunktionen einer elektronischen Steuervorrichtung, die für das Antriebssystem von 1 vorgesehen ist;
  • 10 ist ein kollineares Diagramm, das dem Modus 4 von 3 entspricht, zum Erläutern eines Übergangs der Maschine zu einem Stoppzustand, während das Fahrzeug stationär ist;
  • 11 ist ein Zeitdiagramm zum Erläutern einer Maschinenstoppsteuerung, die in einem neutralen Zustand implementiert ist, gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zusammen mit einer Maschinenstoppsteuerung gemäß dem Stand der Technik;
  • 12 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Hauptabschnitts der Maschinenstoppsteuerung, die durch eine elektronische Steuervorrichtung implementiert ist, die für das Antriebssystem von 1 vorgesehen ist;
  • 13 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung;
  • 14 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung;
  • 15 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung;
  • 16 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung;
  • 17 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems gemäß einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung; und
  • 18 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems gemäß einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung.
  • ARTEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • In einer bevorzugten Form dieser Erfindung ist es bestimmt, dass ein Antriebssystem (Kraft- bzw. Leistungsübertragungssystem) in dem neutralen Zustand platziert ist, wenn eine manuell betätigte Schaltvorrichtung in einer neutralen Position ”N” platziert ist. Und zwar ist die Antriebssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung geeignet auf eine Steuerung anwendbar, um einen Übergang der Maschine von einem betätigten bzw. betriebenen Zustand zu einem Stopp- oder Ruhezustand zu implementieren, während die manuell betätigte Schaltvorrichtung in der neutralen Position ”N” platziert ist.
  • In einer anderen bevorzugten Form der Erfindung ist eine Steuerung zum Absenken der Betriebsgeschwindigkeit der Maschine zum Stoppen der Maschine implementiert, wenn ein Zündschalter zu einem ”AUS”-Zustand zum Stoppen der Maschine hin betätigt ist. Noch wünschenswerter wird ein Steuerbefehl zum Stoppen der Maschine erzeugt, wenn der Zündschalter zu dem ”AUS”-Zustand zum Stoppen der Maschine hin betätigt ist, während die manuell betätigte Schaltvorrichtung in dem neutralen Zustand platziert ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Form der Erfindung ist die Steuerung zum Erhöhen der Drehmomentkapazität von zumindest einer von der Kupplung und der Bremse beim Absenken der Betriebsgeschwindigkeit bzw. der Betriebsdrehzahl der Maschine implementiert, wenn eine Erzeugung einer Resonanz in dem Kraftübertragungssystem des Hybridfahrzeugs erfasst oder vorhergesagt ist. Insbesondere wird die Steuerung zum Erhöhen der Drehmomentkapazität von zumindest einer von der Kupplung und der Bremse implementiert, wenn es erfasst oder vorhergesagt ist, dass eine Frequenz von Schwindungen, die aufgrund einer Drehbewegung der Maschine erzeugt werden, während das Fahrzeug stationär ist, das heißt, während die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit- bzw. -drehzahl Null ist, in ein vorbestimmtes Resonanzband entsprechend der Resonanzfrequenz des Kraftübertragungssystems fällt.
  • In einer noch weiteren bevorzugten Form der Erfindung wird die Drehmomentkapazität der Kupplung erhöht und vorzugsweise wird die Kupplung vollständig eingerückt, wenn die Betriebsdrehzahl der Maschine abgesenkt wird als ein Ergebnis einer Betätigung des Zündschalters zu dem ”AUS”-Zustand hin, während es bestimmt ist, dass das Kraftübertragungssystem in einem Hybridantriebsmodus (HV-1) platziert ist, der durch eine Lösebetätigung der Kupplung und eine Eingriffsbetätigung der Bremse etabliert wird und in dem die Maschine als eine Fahrzeugantriebsleistungsquelle betrieben wird, während je nach Bedarf der erste Elektromotor und der zweite Elektromotor betrieben werden, um eine Fahrzeugantriebskraft oder elektrische Energie zu erzeugen.
  • In einer noch weiteren bevorzugten Form der Erfindung wird die Drehmomentkapazität der Bremse erhöht und vorzugsweise wird die Bremse vollständig eingerückt bzw. in Eingriff gebracht, wenn die Betriebsdrehzahl der Maschine als ein Ergebnis einer Betätigung des Zündschalters zu dem ”AUS”-Zustand hin abgesenkt wird, während es bestimmt ist, dass das Kraftübertragungssystem in einem Hybridantriebsmodus (HV-2) platziert ist, der durch eine Eingriffstätigkeit der Kupplung und einer Lösetätigkeit der Bremse etabliert wird und in dem die Maschine als eine Fahrzeugantriebsleistungsquelle betrieben wird, während je nach Bedarf der erste Elektromotor und der zweite Elektromotor betrieben werden, um eine Fahrzeugantriebskraft oder elektrische Leistung zu erzeugen.
  • Bezugnehmend auf die Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben werden. Es soll verstanden werden, dass die Zeichnungen, auf die nachfolgend Bezug genommen wird, nicht notwendigerweise akkurat Verhältnisse von Dimensionen bzw. Abmessungen von verschiedenen Elementen repräsentieren.
  • ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 1 ist die schematische Ansicht zum Erläutern einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems 10 (hiernach lediglich als ”Antriebssystem 10” bezeichnet), auf das die vorliegende Erfindung geeignet anwendbar ist. Wie in 1 gezeigt ist, ist das Antriebssystem 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform von einer quer installierten Art, die geeignet für ein FF-(Frontmotor-Frontantriebs)-Fahrzeug verwendet wird und ist mit einer Hauptfahrzeugantriebskraftquelle in der Form einer Maschine 12, einem ersten Elektromotor MG1, einem zweiten Elektromotor MG2, einem ersten Differentialmechanismus in der Form eines ersten Planetengetriebesatzes 14 und einem zweiten Differentialmechanismus in der Form eines zweiten Planetengetriebesatzes 16 versehen, die auf einer gemeinsamen Mittelachse CE angeordnet sind. Das Antriebssystem 10 ist im Wesentlichen symmetrisch hinsichtlich der Mittelachse CE konstruiert. In 1 ist eine untere Hälfte des Antriebssystems 10 nicht gezeigt. Diese Beschreibung trifft auf andere Ausführungsformen zu, welche beschrieben werden.
  • Die Maschine 12 ist eine Brennkraftmaschine, wie zum Beispiel eine Benzinmaschine, die betriebsfähig ist, um eine Antriebskraft durch eine Verbrennung eines Kraftstoffs, wie zum Beispiel Benzin, das in deren Zylinder eingespritzt wird, zu erzeugen. Jeder von dem ersten Elektromotor MG1 und zweiten Elektromotor MG2 ist ein sogenannter Motor/Generator bzw. Motorgenerator mit einer Funktion eines Motors, der betriebsfähig ist, um eine Antriebskraft zu erzeugen, und einer Funktion eines elektrischen Generators, der betriebsfähig ist, um eine Reaktionskraft zu erzeugen, und ist mit einem Stator 18, 22, der an ein stationäres Bauteil in der Form einer Unterbringung (Gehäuse) 26 fixiert ist, und einem Rotor 20, 24 versehen, der radial einwärts von dem Stator 18, 22 angeordnet ist.
  • Der erste Planetengetriebesatz 14 ist ein Einzelzahnradplanetengetriebesatz, der ein Getriebeverhältnis ρ1 hat und der mit Drehelementen (Elementen) versehen ist, die aus Folgendem bestehen: einem ersten Drehelement in der Form eines Sonnenrads S1; einem zweiten Drehelement in der Form eines Trägers C1, der ein Ritzel bzw. Zahnrad P1 stützt, sodass das Ritzel P1 um seine Achse und die Achse des Planetengetriebesatzes herum drehbar ist; und einem dritten Drehelement in der Form eines Hohlrads R1, das mit dem Sonnenrad S1 durch das Ritzel P1 verzahnt ist. Der zweite Planetengetriebesatz 16 ist ein Einzelzahnradplanetengetriebesatz, der ein Getriebeverhältnis ρ2 hat und der mit Drehelementen (Elementen) versehen ist, die aus Folgendem bestehen: einem ersten Drehelement in der Form eines Sonnenrads S2; einem zweiten Drehelement in der Form eines Trägers C2, der ein Ritzel P2 stützt, sodass das Ritzel P2 um seine Achse und die Achse des Planetengetriebesatzes herum drehbar ist; und einem dritten Element in der Form eines Hohlrads R2, das mit dem Sonnenrad S2 durch das Ritzel P2 verzahnt ist.
  • Das Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 ist mit dem Rotor 20 des ersten Elektromotors MG1 verbunden. Der Träger C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 ist mit einer Eingangswelle 28 verbunden, die ganzheitlich mit einer Kurbelwelle der Maschine 12 gedreht wird. Diese Eingangswelle 28 wird um die Mittelachse CE herum gedreht. In der folgenden Beschreibung wird die Erstreckungsrichtung dieser Mittelachse CE als eine ”axiale Richtung” bezeichnet werden, soweit nicht anderweitig spezifiziert. Das Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 ist mit einem Ausgabedrehbauteil in der Form eines Ausgangszahnrads 30 verbunden und mit dem Hohlrad R2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16. Das Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 ist mit dem Rotor 24 des zweiten Elektromotors MG2 verbunden.
  • Die Antriebskraft, die von dem Ausgangszahnrad 30 aufgenommen wird, wird an ein Paar von linkem und rechtem Antriebsrad (nicht gezeigt) durch eine Differentialgetriebevorrichtung, die nicht gezeigt ist, und Achsen, die nicht gezeigt sind, übertragen. Andererseits wird ein Drehmoment, das durch die Antriebsräder von einer Straßenoberfläche aufgenommen wird, auf der das Fahrzeug fährt, an das Ausgangszahnrad 30 durch die Differentialgetriebevorrichtung und Achsen und an das Antriebssystem 10 übertragen (eingegeben). Eine mechanische Ölpumpe 32, die zum Beispiel eine Flügelpumpe ist, ist mit einem von gegenüberliegenden Endabschnitten der Eingangswelle 28 verbunden, welcher ein Endabschnitt entfernt von der Maschine 12 ist. Die Ölpumpe 32 wird durch die Maschine 12 betrieben, um einen Hydraulikdruck zu erzeugen, um auf eine Hydrauliksteuereinheit 60, etc. aufgebracht zu werden, welche beschrieben werden wird. Eine elektrisch betriebene Ölpumpe, welche durch elektrische Energie angetrieben wird, kann zusätzlich zu der Ölpumpe 32 installiert sein.
  • Zwischen dem Träger C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 und dem Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 ist eine Kupplung CL angeordnet, die gestaltet ist, um wahlweise diese Träger C1 und C2 miteinander zu koppeln (um die Träger C1 und C2 miteinander zu verbinden oder die Träger C1 und C2 voneinander zu trennen). Zwischen dem Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 und dem stationären Bauteil in der Form des Gehäuses 26 ist eine Bremse BK angeordnet, die gestaltet ist, um wahlweise den Träger C2 an das Gehäuse 26 zu koppeln (zu fixieren). Jede von dieser Kupplung CL und Bremse BK ist eine hydraulisch betätigte Kopplungsvorrichtung, deren Betriebszustand gesteuert wird (der eingerückt und gelöst wird) gemäß dem Hydraulikdruck, der von der Hydrauliksteuereinheit 60 darauf aufgebracht wird. Während Mehrplattennassreibkupplungsvorrichtungen vorzugsweise als die Kupplung CL und Bremse BK verwendet werden, können ebenfalls verzahnte Kopplungsvorrichtungen, sogenannte Klauenkupplungen, verwendet werden. Alternativ können die Kupplung CL und Bremse BK elektromagnetische Kupplungen, Magnetpulverkupplungen und beliebige andere Kupplungen sein, deren Betriebszustände gemäß elektrischen Steuerbefehlen, die von einer elektronischen Steuervorrichtung 40 erzeugt werden, gesteuert werden (eingerückt und gelöst werden).
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist das Antriebssystem 10 derart gestaltet, das der erste Planetengetriebesatz 14 und der zweite Planetengetriebesatz 16 koaxial zu der Eingangswelle 28 angeordnet sind (auf der Mittelachse CE angeordnet sind, und in der axialen Richtung der Mittelachse CE entgegengesetzt zueinander sind. Und zwar ist der erste Planetengetriebesatz 14 auf einer Seite des zweiten Planetengetriebesatzes 16 auf einer Seite der Maschine 12 in der axialen Richtung der Mittelachse CE angeordnet. Der erste Elektromotor MG1 ist auf einer Seite des ersten Planetengetriebesatzes 14 auf der Seite der Maschine 12 in der axialen Richtung der Mittelachse CE angeordnet. Der zweite Elektromotor MG1 ist auf einer Seite des zweiten Planetengetriebesatzes 16 angeordnet, der entfernt von der Maschine 12 ist, in der axialen Richtung der Mittelachse CE. Und zwar sind der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 entgegengesetzt zueinander in der axialen Richtung der Mittelachse CE, sodass der erste Planetengetriebesatz 14 und der zweite Planetengetriebesatz 16 zwischen dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 liegen. Das heißt, das Antriebssystem 10 ist derart gestaltet, dass der erste Elektromotor MG1, der erste Planetengetriebesatz 14, die Kupplung CL, der zweite Planetengetriebesatz 16, die Bremse BK und der zweite Elektromotor MG2 koaxial zueinander angeordnet sind in der Reihenfolge der Beschreibung von der Seite der Maschine 12 in der axialen Richtung der Mittelachse CE.
  • 2 ist die Ansicht zum Erläutern von Hauptabschnitten eines Steuersystems, das vorgesehen ist, um das Antriebssystem 10 zu steuern. Die elektronische Steuervorrichtung 40, die in 2 gezeigt ist, ist ein sogenannter Mikrocomputer, der eine CPU, ein ROM, ein RAM und eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle umfasst und der betriebsfähig ist, um Signalverarbeitungsoperationen gemäß Programmen durchzuführen, die in dem ROM gespeichert sind, während eine vorübergehende Datenspeicherfunktion des RAM verwendet wird, um verschiedene Antriebssteuerungen des Antriebssystems 10, wie zum Beispiel eine Antriebssteuerung der Maschine 12, und Hybridantriebssteuerungen des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 zu implementieren. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die elektronische Steuervorrichtung 40 einer Antriebssteuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug mit dem Antriebssystem 10. Die elektronische Steuervorrichtung 40 kann durch gegenseitig unabhängige Steuereinheiten je nach Bedarf für entsprechende Steuerungen, wie zum Beispiel eine Ausgabesteuerung der Maschine 12, und Antriebssteuerungen des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 ausgebildet sein.
  • Wie in 2 dargestellt ist, ist die elektronische Steuervorrichtung 40 gestaltet, um verschiedene Signale von Sensoren und Schaltern zu empfangen, die in dem Antriebssystem 10 vorgesehen sind. Und zwar empfängt die elektronische Steuervorrichtung 40: ein Ausgabesignal eines Beschleunigerpedalbetätigungsbetragssensors 42, das indikativ für einen Betätigungsbetrag oder Winkel ACC eines Beschleunigerpedals (nicht gezeigt) ist, der einer Fahrzeugausgabe entspricht, die durch eine Fahrzeugbedienperson angefordert wird; ein Ausgabesignal eines Maschinendrehzahlsensors 44, das indikativ für eine Maschinendrehzahl NE ist, das heißt, eine Betriebsdrehzahl der Maschine 12; ein Ausgangssignal eines MG1-Drehzahlsensors 46, das indikativ für eine Betriebsgeschwindigkeit NMG1 des ersten Elektromotors MG1 ist; ein Ausgangssignal eines MG2-Drehzahlsensors 48, das indikativ für eine Betriebsdrehzahl NMG2 des zweiten Elektromotors MG2 ist; ein Ausgangssignal eines Ausgangsdrehzahlsensors 50, das indikativ für eine Drehzahl NOUT des Ausgangszahnrads 30 ist, die einer Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs entspricht; ein Ausgangssignal eines Schaltpositionssensors 52, das indikativ für eine aktuell ausgewählte Betriebs- bzw. Betätigungsposition Ps einer manuell betätigten Schaltvorrichtung, die nicht gezeigt ist, ist; ein Ausgangssignal eines Zündschalters 53, das indikativ für einen vorliegend ausgewählten von dessen ”AN”-Zustand zum Betreiben der Maschine 12 und ”AUS”-Zustand zum Stoppen der Maschine 12 ist; und ein Ausgangssignal eines Batterie-SOC-Sensors bzw. Batterieladezustandssensor 54, das indikativ für einen elektrischen Energiebetrag SOC ist, der in einer Batterie gespeichert ist, die nicht gezeigt ist (einen Zustand einer Ladung SOC der Batterie).
  • Die elektronische Steuervorrichtung 40 ist außerdem gestaltet, um verschiedene Steuerbefehle zu erzeugen, um auf verschiedene Abschnitte des Antriebssystems 10 angewendet zu werden. Und zwar betrifft die elektronische Steuervorrichtung 40 eine Maschinensteuervorrichtung 56 zum Steuern einer Ausgabe der Maschine 12, was Maschinenausgabesteuerbefehlen zum Steuern der Ausgabe der Maschine 12 folgt, wobei die Steuerbefehle Folgendes umfassen: ein Kraftstoffeinspritzmengensteuersignal, um eine Einspritzmenge eines Kraftstoffs durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung in ein Einlassrohr zu steuern; ein Zündsteuersignal, um ein Timing bzw. einen Zeitpunkt einer Zündung der Maschine 12 durch eine Zündvorrichtung zu steuern; und ein elektronisches Drosselventilantriebssteuersignal, um einen Drosselaktuator zum Steuern eines Öffnungsgrads θTH eines elektronischen Drosselventils zu steuern. Ferner betrifft die elektronische Steuervorrichtung 40 Steuersignale an einem Inverter 58 zum Steuern von Betätigungen des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2, sodass der erste und der zweite Elektromotor MG1 und MG2 mit elektrischen Leistungen betrieben werden, die von einer Batterie durch den Inverter 58 gemäß den Steuerbefehlssignalen dorthin zugeführt werden, um Ausgaben (Ausgangsdrehmomente) der Elektromotoren MG1 und MG2 zu steuern. Elektrische Energien bzw. Ströme, die durch den ersten und den zweiten Elektromotor MG1 und MG2 erzeugt werden, werden durch den Inverter 58 zu der Batterie zugeführt und in dieser gespeichert. Ferner betrifft die elektronische Steuervorrichtung 40 Steuerbefehlssignale zum Steuern von Betriebszuständen der Kupplung CL und der Bremse BK an Linearsolenoidventile und andere elektrische Steuerventile, die in der Hydrauliksteuereinheit 60 vorgesehen sind, sodass Hydraulikdrücke, die durch diese elektromagnetischen Steuerventile erzeugt werden, gesteuert werden, um die Betriebszustände der Kupplung CL und der Bremse BK zu steuern.
  • Ein Betriebszustand des Antriebssystems 10 wird durch den ersten Elektromotor MG1 und den zweiten Elektromotor MG2 derart gesteuert, dass das Antriebssystem 10 als ein elektrisch gesteuerter Differentialabschnitt funktioniert, dessen Differenz von Eingangs- und Ausgangsdrehzahl steuerbar ist. Zum Beispiel wird ein Strom bzw. eine elektrische Energie, die durch den ersten Elektromotor MG1 erzeugt ist, zu der Batterie oder dem zweiten Elektromotor MG2 durch den Inverter 58 zugeführt. Und zwar wird ein Hauptanteil einer Antriebskraft der Maschine 12 mechanisch an das Ausgangszahnrad 30 übertragen, während der verbleibende Teil der Antriebskraft durch den ersten Elektromotor MG1 verbraucht wird, der als der elektrische Generator arbeitet, und in die elektrische Energie umgewandelt, die durch den Inverter 58 zu dem zweiten Elektromotor MG2 zugeführt wird, sodass der zweite Elektromotor MG2 betrieben wird, um eine Antriebskraft zu erzeugen, um an das Ausgangszahnrad 30 übertragen zu werden. Komponenten, die mit der Erzeugung der elektrischen Energie und dem Verbrauch der erzeugten elektrischen Energie durch den zweiten Elektromotor MG2 assoziiert sind, bilden einen elektrischen Pfad, durch den ein Teil der Antriebskraft der Maschine 12 in eine elektrische Energie umgewandelt wird, die in eine mechanische Energie umgewandelt wird.
  • In dem Hybridfahrzeug, das mit dem Antriebssystem 10 versehen ist, das wie vorangehend beschrieben konstruiert ist, wird einer von einer Vielzahl von Antriebsmodi wahlweise gemäß den Betriebszuständen der Maschine 12, dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 und den Betriebszuständen der Kupplung CL und der Bremse BK etabliert. 3 ist die Tabelle, die Kombinationen der Betriebszustände der Kupplung CL und Bremse BK darstellt, welche den entsprechenden fünf Antriebsmodi des Antriebssystems 10 entsprechen. In dieser Tabelle markiert ”o” eingerückten bzw. eingegriffenen Zustand, während Leerzeichen einen gelösten Zustand repräsentieren. Die Antriebsmodi EV-1 und EV-2, die in 3 dargestellt sind, sind EV-Antriebsmodi, in denen die Maschine 12 in einem Ruhezustand gehalten wird, während zumindest einer von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 als eine Fahrzeugantriebskraftquelle verwendet wird. Die Antriebsmodi HV-1, HV-2 und HV-3 sind Hybridantriebsmodi (HV-Modi), in denen die Maschine 12 als die Fahrzeugantriebskraftquelle betrieben wird, während der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 je nach Bedarf betrieben werden, um eine Fahrzeugantriebskraft und/oder eine elektrische Energie zu erzeugen. In diesen Hybridantriebsmodi wird zumindest einer von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 betrieben, um eine Reaktionskraft zu erzeugen, oder in einem nicht lastfreien Zustand platziert.
  • Wie aus 3 heraus ersichtlich ist, bestehen die EV-Antriebsmodi des Antriebssystems 10, in denen die Maschine 12 in einem Ruhezustand gehalten wird, während zumindest einer von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 als die Fahrzeugantriebskraftquellen verwendet wird, aus Folgendem: einem Modus 1 (Antriebsmodus 1) in der Form des Antriebsmodus EV-1, der in dem eingerückten Zustand der Bremse BK und in dem gelösten Zustand der Kupplung CL etabliert wird; und einem Modus 2 (Antriebsmodus 2) in der Form des Antriebsmodus EV-2, der in den eingerückten Zuständen von sowohl der Bremse BK und der Kupplung CL etabliert ist. Die Hybridantriebsmodi, in denen die Maschine 12 als die Fahrzeugantriebskraftquelle betrieben wird, während der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 je nach Bedarf betrieben werden, um eine Fahrzeugantriebskraft und/oder eine elektrische Leistung zu erzeugen, bestehen aus Folgendem: einem Modus 3 (Antriebsmodus 3) in der Form des Antriebsmodus HV-1, der in dem eingerückten Zustand der Bremse BK und in dem gelösten Zustand der Kupplung CL etabliert ist; einem Modus 4 (Antriebsmodus 4) in der Form des Antriebsmodus HV-2, der in dem gelösten Zustand der Bremse BK und in dem eingerückten Zustand der Kupplung CL etabliert ist; und einem Modus 5 (Antriebsmodus 5) in der Form des Antriebsmodus HV-3, der in den gelösten Zuständen von sowohl der Bremse BK als auch der Kupplung CL etabliert ist.
  • 4 bis 7 sind die kollinearen Diagramme mit geraden Linien, die an sich eine Darstellung von relativen Drehzahlen der verschiedenen Drehelemente des Antriebssystems 10 (erster Planetengetriebesatz 14 und zweiter Planetengetriebesatz 16) erlauben, welche Drehelemente miteinander auf verschiedene Weisen verbunden sind, die entsprechenden Kombinationen der Betriebszustände der Kupplung CL und der Bremse BK entsprechen. Diese kollinearen Diagramme sind in einem zweidimensionalen Koordinatensystem definiert, das eine horizontale Achse, entlang welcher relative Drehzahlverhältnisse ρ des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes 14 und 16 genommen sind, und eine vertikale Achse hat, entlang welcher die relativen Drehzahlen genommen werden. Die kollinearen Diagramme stellen die relativen Drehzahlen dar, wenn das Ausgangszahnrad 30 in der positiven Richtung gedreht wird, um das Hybridfahrzeug in der Vorwärtsrichtung anzutreiben. Eine horizontale Linie X1 repräsentiert die Drehzahl von 0, während vertikale Linien Y1 bis Y4, die in der Reihenfolge der Beschreibung in der nach rechts gerichteten Richtung angeordnet sind, entsprechende relative Drehzahlen des Sonnenrads S1, des Sonnenrads S2, des Trägers C1 und des Hohlrads R1 repräsentieren. Und zwar repräsentiert eine durchgezogene Linie Y1 die relative Drehzahl des Sonnenrads S1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 (Betriebsdrehzahl des ersten Elektromotors MG1), repräsentiert eine unterbrochene Linie Y2 die relative Drehzahl des Sonnenrads S2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 (Betriebsdrehzahl des zweiten Elektromotors MG2), repräsentiert eine durchgezogene Linie Y3 die relative Drehzahl des Trägers C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 (Betriebsdrehzahl der Maschine 12), repräsentiert eine unterbrochene Linie Y3' die relative Drehzahl des Trägers C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16, repräsentiert eine durchgezogene Linie Y4 die relative Drehzahl des Hohlrads R1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 (Drehzahl des Ausgangszahnrads 30) und repräsentiert eine unterbrochene Linie Y4' die relative Drehzahl des Hohlrads R2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16. In 4 bis 7 sind die vertikalen Linien Y3 und Y3 übereinander dargestellt, während die vertikalen Linien Y4 und Y4' aufeinander liegen. Da die Hohlräder R1 und R2 aneinander fixiert sind, sind relative Drehzahlen der Hohlräder R1 und R2, die durch die vertikalen Linien Y4 und Y4' repräsentiert werden, zueinander gleich.
  • In 4 bis 7 repräsentiert eine durchgezogene Linie L1 die relativen Drehzahlen der drei Drehelemente des ersten Planetengetriebesatzes 14, während eine unterbrochene Linie 12 die relativen Drehzahlen der drei Drehelemente des zweiten Planetengetriebesatzes 16 repräsentiert. Abstände zwischen den vertikalen Linien Y1 bis Y4 (Y2 bis Y4') sind durch die Getriebeverhältnisse ρ1 und ρ2 des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes 14 und 16 bestimmt. Genauer beschrieben entspricht hinsichtlich der vertikalen Linie Y1, Y3 und Y4 entsprechend den entsprechenden drei Drehelementen in der Form des Sonnenrads S1, des Trägers C1 und des Hohlrads R1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 ein Abstand zwischen den vertikalen Linien Y3 und Y4 dem Getriebeverhältnis ”ρ1”. Hinsichtlich den vertikalen Linien Y2, Y3' und Y4', die den entsprechenden drei Drehelementen in der Form des Sonnenrads S2, des Trägers C2 und des Hohlrads R2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 entsprechen, entspricht ein Abstand zwischen den vertikalen Linien Y2 und Y3' ”1”, während ein Abstand zwischen den vertikalen Linien Y3' und Y4' dem Getriebeverhältnis ”ρ2” entspricht. In dem Antriebssystem 10 ist das Getriebeverhältnis ρ2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 höher als das Getriebeverhältnis ρ1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 (ρ2 > ρ1). Die Antriebsmodi des Antriebssystems 10 werden durch Bezug auf 4 bis 7 beschrieben werden.
  • Der Antriebsmodus EV-1, der in 3 dargestellt ist, entspricht dem Modus 1 (Antriebsmodus 1) des Antriebssystems 10, der vorzugsweise der EV-Antriebsmodus ist, in dem die Maschine 12 in einem Ruhezustand gehalten wird, während der zweite Elektromotor MG2 als die Fahrzeugantriebskraftquelle verwendet wird. 4 ist das kollineare Diagramm, das dem Modus 1 entspricht. Wie durch Bezug auf dieses kollineare Diagramm beschrieben ist, werden der Träger C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 und der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 relativ zueinander in dem gelösten Zustand der Kupplung CL gedreht. In dem eingerückten Zustand der Bremse BK ist der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 an dem stationären Bauteil in der Form des Gehäuses 26 derart gekoppelt (fixiert), dass die Drehzahl des Trägers C2 bei 0 gehalten wird. In diesem Modus 1 sind die Drehrichtung des Sonnenrads S2 und die Drehrichtung des Hohlrads R2 in dem zweiten Planetengetriebesatz 16 zueinander entgegengesetzt, sodass dann, wenn der zweite Elektromotor MG2 betrieben wird, um ein negatives Drehmoment zu erzeugen (das in der negativen Richtung wirkt), das Hohlrad R2, das heißt das Ausgangszahnrad 30, in der positiven Richtung durch das erzeugte negative Drehmoment gedreht wird. Und zwar wird das Hybridfahrzeug, das mit dem Antriebssystem 10 versehen ist, in der Vorwärtsrichtung angetrieben, wenn das negative Drehmoment durch den zweiten Elektromotor MG2 erzeugt wird. In diesem Fall wird der erste Elektromotor MG1 vorzugsweise in einem freien Zustand gehalten. In diesem Modus 1 ist es den Kupplungen C1 und C2 ermöglicht, relativ zueinander gedreht zu werden, sodass das Hybridfahrzeug in dem EV-Antriebsmodus ähnlich zu einem EV-Antriebsmodus angetrieben werden kann, der in einem Fahrzeug etabliert wird, das mit einem sogenannten ”THS” (Toyota Hybrid System) versehen ist und in dem die Kupplung C2 an dem stationären Bauteil fixiert ist.
  • Der Antriebsmodus EV-2, der in 3 dargestellt ist, entspricht dem Modus 2 (Antriebsmodus 2) des Antriebssystems 10, der vorzugsweise der EV-Antriebsmodus ist, in dem die Maschine 12 in einem Ruhezustand gehalten ist, während zumindest einer von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 als die Fahrzeugantriebskraftquelle verwendet wird. 5 ist das kollineare Diagramm, das dem Modus 2 entspricht. Wie durch Bezug auf dieses kollineare Diagramm beschrieben ist, sind der Träger C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 und der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 nicht relativ zueinander in dem eingerückten Zustand der Kupplung CL drehbar. Ferner sind in dem eingerückten Zustand der Bremse BK der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 und der Träger C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14, der mit dem Träger C2 verbunden ist, an das stationäre Bauteil in der Form des Gehäuses 26 gekoppelt (fixiert), sodass die Drehzahlen der Träger C1 und C2 bei Null gehalten werden. In diesem Modus 2 sind die Drehrichtung des Sonnenrads 51 und die Drehrichtung des Hohlrads R1 in dem ersten Planetengetriebesatz 14 zueinander entgegengesetzt und die Drehrichtung des Sonnenrads S2 und die Drehrichtung des Hohlrads R2 in dem zweiten Planetengetriebesatz 16 sind entgegengesetzt zueinander, sodass dann, wenn der erste Elektromotor MG1 und/oder der zweite Elektromotor MG2 betrieben wird/werden, um ein negatives Drehmoment (das in der negativen Richtung wirkt) zu erzeugen, die Hohlräder R1 und R2 gedreht werden, das heißt, das Ausgangszahnrad 30 in der positiven Richtung durch das erzeugte Drehmoment gedreht wird. Und zwar wird das Hybridfahrzeug, das mit dem Antriebssystem 10 versehen ist, in der Vorwärtsrichtung angetrieben, wenn das negative Drehmoment durch zumindest einen von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 erzeugt wird.
  • In dem Modus 2 kann zumindest einer von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 als der elektrische Generator betrieben werden. In diesem Fall kann einer oder beide von dem ersten und dem zweiten Elektromotor MG1 und MG2 betrieben werden, um eine Fahrzeugantriebskraft (Drehmoment) zu erzeugen an einem Betriebspunkt, der einen relativ hohen Grad einer Betriebseffizienz gewährleistet, und/oder mit einem verringerten Grad einer Drehmomentbeschränkung aufgrund einer Wärmeerzeugung. Ferner kann zumindest einer von dem ersten und dem zweiten Elektromotor MG1 und MG2 in einem freien Zustand gehalten werden, wenn die Erzeugung einer elektrischen Energie durch einen regenerativen Betrieb der Elektromotoren MG1 und MG2 aufgrund eines vollständigen Geladenseins der Batterie verhindert wird. Und zwar ist der Modus 2 ein EV-Antriebsmodus, der unter verschiedenen Fahrbedingungen des Hybridfahrzeugs etabliert werden kann, oder für eine relativ lange Zeitdauer beibehalten werden kann. Entsprechend ist der Modus 2 vorteilhaft an einem Hybridfahrzeug vorgesehen, wie zum Beispiel einem Plug-In Hybridfahrzeug, das häufig in einem EV-Antriebsmodus platziert wird.
  • Der Antriebsmodus HV-1, der in 3 dargestellt ist, entspricht dem Modus 3 (Antriebsmodus 3) des Antriebssystems 10, der vorzugsweise der HV-Antriebsmodus ist, in dem die Maschine 12 als die Fahrzeugantriebskraftquelle verwendet wird, während der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 je nach Bedarf betrieben werden, um eine Fahrzeugantriebskraft und/oder eine elektrische Energie zu erzeugen. 4 ist das kollineare Diagramm, das dem Modus 3 entspricht. Wie durch Bezug auf dieses kollineare Diagramm beschrieben wird, sind der Träger C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 und der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 relativ zueinander drehbar in dem gelösten Zustand der Kupplung CL. In dem eingerückten Zustand der Bremse BK ist der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 an das stationäre Bauteil in der Form des Gehäuses 26 derart gekoppelt (fixiert), dass die Drehzahl des Trägers C2 bei 0 gehalten wird. In diesem Modus 3 wird die Maschine 12 betrieben, um ein Ausgabedrehmoment zu erzeugen, durch das das Ausgangszahnrad 30 gedreht wird. Zu dieser Zeit wird der erste Elektromotor MG1 betrieben, um ein Reaktionsdrehmoment in dem ersten Planetengetriebesatz 14 zu erzeugen, sodass die Ausgabe der Maschine 12 an das Ausgangszahnrad 30 übertragen werden kann. In dem zweiten Planetengetriebesatz 16 sind die Drehrichtung des Sonnenrads 52 und die Drehrichtung des Hohlrads R2 entgegengesetzt zueinander in dem eingerückten Zustand der Bremse BK, sodass dann, wenn der zweite Elektromotor MG2 betrieben wird, um ein negatives Drehmoment (das in der negativen Richtung wirkt) zu erzeugen, die Hohlräder R1 und R2 gedreht werden, das heißt, das Ausgangszahnrad 30 in der positiven Richtung durch das erzeugte negative Drehmoment gedreht wird.
  • Der Antriebsmodus HV-2, der in 3 dargestellt ist, entspricht dem Modus 4 (Antriebsmodus 4) des Antriebssystems 10, der vorzugsweise der HV-Antriebsmodus ist, in dem die Maschine 12 als die Fahrzeugantriebskraftquelle verwendet wird, während der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 je nach Bedarf betrieben werden, um eine Fahrzeugantriebskraft und/oder eine elektrische Energie zu erzeugen. 6 ist das kollineare Diagramm, das dem Modus 4 entspricht. Wie durch Bezug auf dieses kollineare Diagramm beschrieben wird, sind der Träger C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 und der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 nicht relativ zueinander drehbar in dem eingerückten Zustand der Kupplung CL, das heißt, die Träger C1 und C2 werden ganzheitlich bzw. einstückig als ein einzelnes Drehelement gedreht. Die Hohlräder R1 und R2, die aneinander fixiert sind, werden ganzheitlich bzw. einstückig als ein einzelnes Drehelement gedreht. Und zwar funktionieren in dem Modus 4 des Antriebssystems 10 der erste Planetengetriebesatz 14 und der zweite Planetengetriebesatz 16 als ein Differentialmechanismus mit insgesamt vier Drehelementen. Das heißt, der Antriebsmodus 4 ist ein gemischter Teilmodus (Composite Split Mode), in dem die vier Drehelemente, die aus dem Sonnenrad S1 (das mit dem ersten Elektromotor MG1 verbunden ist), dem Sonnenrad S2 (das mit dem zweiten Elektromotor MG2 verbunden ist), dem Drehelement, das durch die Träger C1 und C2 gebildet ist, die miteinander (und der Maschine 12) verbunden sind, und dem Drehelement bestehen, das durch die Hohlräder R1 und R2 gebildet ist, die aneinander fixiert sind (und mit dem Ausgangszahnrad 30 verbunden sind), miteinander in der Reihenfolge der Beschreibung in der nach rechts gerichteten Richtung verbunden sind, wie in 6 zu sehen ist.
  • In dem Modus 4 sind die Drehelemente des ersten Planetengetriebesatzes 14 und des zweiten Planetengetriebesatzes 16 vorzugsweise angeordnet, wie es in dem kollinearen Diagramm von 6 dargestellt ist, das heißt in der Reihenfolge von dem Sonnenrad S1, das durch die vertikale Linie Y1 repräsentiert ist, dem Sonnenrad S2, das durch die vertikale Linie Y2 repräsentiert ist, den Trägern C1 und C2, die durch die vertikale Linie Y3 (Y3') repräsentiert sind, und den Hohlrädern R1 und R2, die durch die vertikale Linie Y4 (Y4') repräsentiert sind. Die Getriebeverhältnisse ρ1 und ρ2 des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes 14 und 16 sind derart bestimmt, dass die vertikale Linie Y1, die dem Sonnenrad S1 entspricht, und die vertikale Linie Y2, die dem Sonnenrad S2 entspricht, positioniert sind, wie in dem kollinearen Diagramm von 6 dargestellt ist, nämlich derart, dass der Abstand zwischen den vertikalen Linie Y1 und Y3 länger als der Abstand zwischen den vertikalen Linie Y2 und Y3' ist. Mit anderen Worten entsprechen die Distanz bzw. der Abstand zwischen den vertikalen Linien, die dem Sonnenrad S1 und dem Träger C1 entsprechen, und die Distanz bzw. der Abstand zwischen den vertikalen Linien, die dem Sonnenrad S2 und dem Träger C2 entsprechen, „1”, während die Distanz bzw. der Abstand zwischen den vertikalen Linien, die dem Träger C1 und dem Hohlrad R1 entsprechen, und die Distanz bzw. der Abstand zwischen den vertikalen Linien, die dem Träger C2 und dem Hohlrad R2 entsprechen, den entsprechenden Getriebeverhältnissen ρ1 und ρ2 entsprechen. Entsprechend ist das Antriebssystem 10 derart konfiguriert, dass das Getriebeverhältnis ρ2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 höher ist als das Getriebeverhältnis ρ1 des ersten Planetengetriebesatzes 14.
  • In dem Modus 4 sind der Träger C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 und der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 miteinander in dem eingerückten Zustand der Kupplung CL derart verbunden, dass die Träger C1 und C2 einstückig bzw. ganzheitlich miteinander gedreht werden. Entsprechend kann einer oder beide von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 eine Reaktionskraft erzeugen, die der Ausgabe der Maschine 12 entspricht. Und zwar kann einer oder beide von dem ersten und dem zweiten Elektromotor MG1 und MG2 betrieben werden, um eine Reaktionskraft oder Reaktionskräfte während eines Betriebs der Maschine 12 zu erzeugen, bei einem Betriebspunkt, der einen relativen hohen Grad einer Betriebseffizienz gewährleistet und/oder mit einem reduzierten Grad einer Drehmomentbeschränkung aufgrund einer Wärmeerzeugung.
  • Zum Beispiel wird einer von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2, der mit einem höheren Grad einer Betriebseffizienz betriebsfähig ist, vorzugsweise betrieben, um eine Reaktionskraft zu erzeugen, so dass die Gesamtbetriebseffizienz verbessert werden kann. Wenn das Hybridfahrzeug bei einer vergleichsweise hohen Fahrgeschwindigkeit V und einer vergleichsweise geringen Maschinendrehzahl NE beispielsweise angetrieben wird, kann die Betriebsdrehzahl bzw. -Geschwindigkeit NMG1 des ersten Elektromotors MG1 einen negativen Wert haben, das heißt der erste Elektromotor MG1 kann in der negativen Richtung betrieben werden. In dem Fall, in dem der erste Elektromotor MG1 die Reaktionskraft erzeugt, die auf die Maschine 12 wirkt, wird der erste Elektromotor MG1 in der negativen Richtung betrieben, um so ein negatives Drehmoment mit einem Verbrauch einer elektrischen Energie zu erzeugen, was ein Risiko einer Verringerung der Betriebseffizienz zur Folge hat. In dieser Hinsicht wird es aus 6 ersichtlich werden, dass in dem Antriebssystem 10 die Betriebsdrehzahl des zweiten Elektromotors MG2, die auf der vertikalen Linie Y2 dargestellt ist, weniger wahrscheinlich einen negativen Wert hat als die Betriebsdrehzahl des vorangehend dargestellten ersten Elektromotors MG1, die auf der vertikalen Linie Y1 dargestellt ist, und der zweite Elektromotor MG2 kann möglicherweise in der positiven Richtung betrieben werden während einer Erzeugung der Reaktionskraft. Entsprechend ist es möglich, die Betriebseffizienz zu verbessern, um die Kraftstoffökonomie zu verbessern, durch ein vorzugsweises Steuern des zweiten Elektromotors MG2, um die Reaktionskraft zu erzeugen, während die Betriebsdrehzahl des ersten Elektromotors MG1 einen negativen Wert hat. Ferner, indem es. eine Drehmomentbeschränkung von einem des von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 aufgrund einer Wärmeerzeugung gibt, ist es möglich, die Erzeugung der Reaktionskraft, die für die Maschine 12 erforderlich ist, durch ein Steuern des anderen Elektromotors zu gewährleisten, um so einen regenerativen Betrieb oder einen Fahrzeugantriebsbetrieb durchzuführen, zum Bieten einer unterstützenden Fahrzeugantriebskraft.
  • 8 ist die Ansicht zum Erläutern einer Übertragungs- bzw. Getriebeeffizienz des Antriebssystems 10, wobei das Geschwindigkeitsverhältnis entlang der horizontalen Achse genommen ist, während eine theoretische Übertragungs- bzw. Getriebeeffizienz entlang der vertikalen Achse genommen wird. Das Geschwindigkeitsverhältnis, das in 8 dargestellt ist, ist ein Verhältnis der eingangsseitigen Geschwindigkeit des ersten Planetengetriebesatzes 14 und des zweiten Planetengetriebesatzes 16 zu der ausgangsseitigen Geschwindigkeit, das heißt das Geschwindigkeitsverringerungs- bzw. Drehzahluntersetzungsverhältnis, was zum Beispiel ein Verhältnis einer Drehzahl des Eingangsdrehbauteils in der Form des Trägers C1 zu der Drehzahl des Ausgabezahnrads 30 (Hohlräder R1 und R2) ist. Das Geschwindigkeitsverhältnis wird entlang der horizontalen Achse in 8 derart genommen, dass die linke Seite, wenn in der Ansicht von 8 gesehen, eine Seite von höheren Gang- bzw. Schaltpositionen mit vergleichsweise geringen Drehzahlverhältniswerten ist, während die rechte Seite eine Seite von niedrigen Gang- bzw. Getriebepositionen mit vergleichsweise hohen Drehzahlverhältniswerten ist. Eine theoretische Getriebe- bzw. Übertragungseffizienz, die in 8 dargestellt ist, ist ein theoretischer Wert der Übertragungseffizienz des Antriebssystems 10, das einen maximalen Wert von 1,0 hat, wenn eine Gesamtheit der Antriebskraft mechanisch von dem ersten Planetengetriebesatz und dem zweiten Planetengetriebesatz 16 an das Ausgabezahnrad 30 übertragen wird ohne eine Übertragung einer elektrischen Energie durch den elektrischen Pfad.
  • In 8 repräsentiert eine einfach gepunktete Strichlinie die Übertragungseffizienz des Antriebssystems 10, das in dem Modus 3 (HV-1) platziert ist, während eine durchgezogene Linie eine Übertragungseffizienz in dem Modus 4 (HV-2) repräsentiert. Wie in 8 dargestellt ist, hat die Übertragungseffizienz des Antriebssystems 10 in dem Modus 3 (HV-1) einen maximalen Wert bei einem Geschwindigkeitsverhältniswert γ1. Bei diesem Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlverhältniswert γ1 ist die Betriebsdrehzahl des ersten Elektromotors MG1 (Drehzahl des Sonnenrads S1) Null und ein Betrag einer elektrischen Energie, die durch den elektrischen Pfad übertragen wird, ist Null während einer Erzeugung der Reaktionskraft, so dass die Antriebskraft lediglich mechanisch von der Maschine 12 und dem zweiten Elektromotor MG2 an das Ausgabezahnrad 30 übertragen wird, bei einem Betriebspunkt, der dem Drehzahlverhältniswert γ1 entspricht. Dieser Betriebspunkt, bei dem die Übertragungseffizienz maximal ist, während der Betrag der elektrischen Energie, die durch den elektrischen Pfad übertragen wird, Null ist, wird hiernach als ein „mechanischer Punkt (mechanischer Übertragungspunkt)” bezeichnet werden. Der Drehzahlverhältniswert γ1 ist geringer als „1”, das heißt ein Drehzahlverhältnis auf einer Over-Drive-Seite bzw. einer Schnellgangseite auf der Seite der geringen Gangstufe, und wird hiernach als ein „erster mechanischer Übertragungsdrehzahlverhältniswert γ1” bezeichnet werden. Wie in 8 dargestellt ist, verringert sich die Übertragungseffizienz in dem Modus 3 allmählich mit einem Anstieg des Drehzahlverhältnisses von dem ersten mechanischen Übertragungsdrehzahlverhältniswert γ1 hin zu der Seite der niedrigen Gangstufe und verringert sich abrupt mit einer Verringerung des Drehzahlverhältnisses von dem ersten mechanischen Übertragungsdrehzahlverhältniswert γ1 zu der Seite der hohen Gangstufe hin.
  • In dem Modus 4 (HV-2) des Antriebssystems 10 werden die Getriebeverhältnisse ρ1 und ρ2 des ersten Planetengetriebesatzes 14 und des zweiten Planetengetriebesatzes 16 mit den vier Drehelementen in dem eingerückten Zustand der Kupplung CL derart bestimmt, dass die Betriebsdrehzahlen des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 bei entsprechend unterschiedlichen Positionen entlang der horizontalen Achse des kollinearen Diagramms von 6 dargestellt sind, sodass die Übertragungseffizienz in dem Modus 4 einen maximalen Wert bei einem mechanischen Punkt bei einem Drehzahlverhältniswert γ2 als auch bei dem Drehzahlverhältniswert γ1, wie in 8 dargestellt ist, hat. Und zwar ist in dem Modus 4 die Drehzahl des ersten Elektromotors MG1 bei dem ersten mechanischen Übertragungsdrehzahlverhältniswert γ1 Null, bei dem der Betrag der elektrischen Energie, die durch den elektrischen Pfad übertragen wird, während einer Erzeugung der Reaktionskraft durch den ersten Elektromotor MG1 Null ist, während die Drehzahl des zweiten Elektromotors MG2 bei dem Geschwindigkeitsverhältniswert γ2 Null ist, bei dem der Betrag der elektrischen Energie, die durch den elektrischen Pfad übertragen wird, während einer Erzeugung der Reaktionskraft durch den zweiten Elektromotor MG2 Null ist. Der Geschwindigkeitsverhältniswert γ2 wird hiernach als ein ”zweiter mechanischer Übertragungsdrehzahlverhältniswert γ2 bezeichnet werden. Dieser zweite mechanische Übertragungsdrehzahlverhältniswert γ2 ist kleiner als der erste mechanische Übertragungsdrehzahlverhältniswert γ1. In dem Modus 4 hat das Antriebssystem 10 den mechanischen Punkt, der sich auf der hohen Gangseite des mechanischen Punkts in dem Modus 3 befindet.
  • Wie in 8 dargestellt ist, verringert sich die Übertragungseffizienz in dem Modus 4 abrupter mit einem Anstieg des Drehzahlverhältnisses auf einer niedrigen Gangseite des ersten mechanischen Übertragungsdrehzahlverhältniswerts γ1 als die Übertragungseffizienz in dem Modus 3. In einem Bereich des Drehzahlverhältnisses zwischen dem ersten mechanischen Übertragungsdrehzahlverhältniswert γ1 und dem zweiten mechanischen Übertragungsdrehzahlverhältniswert γ2 ändert sich die Übertragungseffizienz in dem Modus 4 entlang einer konkaven Kurve. In diesem Bereich ist die Übertragungseffizienz in dem Modus 4 fast gleich wie oder höher als jene in dem Modus 3. Die Übertragungseffizienz in dem Modus 4 verringert sich mit einer Verringerung des Drehzahlverhältnisses von dem zweiten mechanischen Übertragungsdrehzahlverhältniswerts γ2 hinzu der hohen Gangseite, ist aber höher als jene in dem Modus 3. Das heißt, das Antriebssystem, das in den Modus 4 versetzt ist, hat nicht lediglich den ersten mechanischen Übertragungsdrehzahlverhältniswert γ1, sondern auch den zweiten mechanischen Übertragungsdrehzahlverhältniswert γ2 auf der hohen Gangseite des ersten mechanischen Übertragungsdrehzahlverhältniswerts γ1, sodass die Übertragungseffizienz des Antriebssystems in hohen Gangpositionen mit vergleichsweise geringen Drehzahlverhältniswerten verbessert werde kann. Daher ist eine Kraftstoffeffizienz während eines Fahrens mit relativ hoher Drehzahl aufgrund einer Verbesserung der Übertragungseffizienz verbessert.
  • Wie vorangehend beschrieben mit Bezug auf 8 kann die Übertragungseffizienz des Antriebssystems 10 während eines Hybridfahrens des Fahrzeugs mit einem Betrieb der Maschine 12, die als die Fahrzeugantriebskraftquelle verwendet wird, und Betätigungen des ersten und des zweiten Elektromotors MG1 und MG2 je nach Bedarf, um eine Fahrzeugantriebskraft und/oder eine elektrische Energie zu erzeugen, durch ein adäquates Schalten des Fahrzeugantriebsmodus zwischen dem Modus 3 (HV-1) und Modus 4 (HV-2) verbessert werden. Zum Beispiel wird der Modus 3 in niedrigen Schaltpositionen mit Drehzahlverhältniswerten geringer als der erste mechanische Übertragungsdrehzahlverhältniswert γ1 etabliert, während der Modus 4 in hohen Schaltpositionen mit Drehzahlverhältniswerten höher als dem ersten mechanischen Übertragungsdrehzahlverhältniswert γ1 etabliert wird, sodass die Übertragungseffizienz über einen weiten Bereich der Drehzahl verbessert werden kann, der den niedrigen Gangbereich und den hohen Gangbereich abdeckt.
  • Der Antriebsmodus HV-3, der in 3 dargestellt ist, entspricht dem Modus 5 (Antriebsmodus 5) des Antriebssystems 10, welcher vorzugsweise der Hybridantriebsmodus ist, in dem die Maschine 12 als die Fahrzeugantriebskraftquelle betrieben wird, während der erste Elektromotor MG1 je nach Bedarf betrieben wird, um eine Fahrzeugantriebskraft und/oder eine elektrische Energie zu erzeugen. In diesem Modus 5 können die Maschine 12 und der erste Elektromotor MG1 betrieben werden, um eine Fahrzeugantriebskraft zu erzeugen, wobei der zweite Elektromotor MG2 von dem Antriebsstrang getrennt ist. 7 ist das kollineare Diagramm, das diesem Modus 5 entspricht. Wie durch eine Bezugnahme auf dieses kollineare Diagramm beschrieben ist, sind der Träger C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 und der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 relativ zueinander in dem gelösten Zustand der Kupplung CL drehbar. In dem gelösten Zustand der Bremse BK ist der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 relativ zu dem stationären Bauteil in der Form des Gehäuses 26 drehbar. In dieser Anordnung kann der zweite Elektromotor MG2 in einem Ruhezustand gehalten werden, während er von dem Antriebsstrang (Kraftübertragungspfad) getrennt ist.
  • In dem Modus 3, in dem die Bremse BK in dem Eingriffszustand platziert ist, wird der zweite Elektromotor MG2 in einem Betriebszustand zusammen mit einer Drehbewegung des Ausgangszahnrads 30 (Hohlrad R2) während eines Fahrens des Fahrzeugs gehalten. In diesem Betriebszustand kann die Betriebsdrehzahl des zweiten Elektromotors MG2 einen oberen Grenzwert (oberes Limit bzw. obere Grenze) während eines Fahrens des Fahrzeugs bei einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit erreichen oder eine Drehbewegung des Hohlrads R2 bei einer hohen Geschwindigkeit wird an das Sonnenrad S2 übertragen. In dieser Hinsicht ist es nicht notwendigerweise wünschenswert, den zweiten Elektromotor MG2 in dem betriebenen Zustand während eines Fahrens des Fahrzeugs bei einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit von dem Standpunkt der Betriebseffizienz zu halten. In dem Modus 5 können andererseits die Maschine 12 und der erste Elektromotor MG1 betrieben werden, um die Fahrzeugantriebskraft während eines Fahrens des Fahrzeugs bei der vergleichsweise hohen Geschwindigkeit zu erzeugen, während der zweite Elektromotor MG2 von dem Antriebsstrang getrennt ist, sodass es möglich ist, einen Leistungsverlust aufgrund eines Schleppens des unnötigerweise betriebenen zweiten Elektromotors MG2 zu verringern und um eine Begrenzung der höchsten Fahrzeugfahrgeschwindigkeit zu eliminieren, wie der erlaubten höchsten Betriebsgeschwindigkeit (oberer Grenzwert der Betriebsgeschwindigkeit des zweiten Elektromotors MG2) entspricht.
  • Es wird aus der vorangehenden Beschreibung heraus verstanden, dass das Antriebssystem 10 wahlweise in einen von den drei Hybridantriebsmodi versetzt wird, in dem die Maschine 12 als die Fahrzeugantriebskraftquelle betrieben wird, und zwar in einem von dem Antriebsmodus HV-1 (Modus 3), dem Antriebsmodus HV-2 (Modus 4) und dem Antriebsmodus HV-3 (Modus 5), welche wahlweise durch entsprechende Kombinationen der Eingriffs- und Lösezustände der Kupplung CL und der Bremse BK etabliert werden. Entsprechend kann die Übertragungseffizienz verbessert werden, um die Kraftstoffökonomie des Fahrzeugs zu verbessern, durch ein wahlweises etablieren von einem von den drei Hybridantriebsmodi gemäß der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit und dem Drehzahlverhältnis, in dem die Übertragungseffizienz die Höchste ist.
  • 9 ist das funktionale Blockdiagramm zum Erläutern von Hauptsteuerfunktionen der elektronischen Steuervorrichtung 40. Ein Neutralzustandbestimmungsabschnitt 70, der in 9 gezeigt ist, ist gestaltet, um zu bestimmen, ob das Antriebssystem 10 in einem neutralen Zustand platziert ist. Zum Beispiel bestimmt der Neutralzustandbestimmungsabschnitt, ob die vorliegend ausgewählte Betriebsposition Ps der manuell betätigten Schaltvorrichtung, die durch den Schaltpositionssensor 52 erfasst wird, eine neutrale Position ”N” ist. Falls die vorliegend gewählte Betriebs- bzw. Betätigungsposition Ps der manuell betätigten Schaltvorrichtung die neutrale Position ”N” ist, das heißt, falls das Antriebssystem 10 in dem neutralen Zustand platziert ist, wird die Antriebskraft nicht von dem Ausgangszahnrad 30 an die Antriebsräder übertragen, wobei der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 in einem Abschaltzustand (in einem Ruhezustand gehalten) zum Beispiel gehalten werden. Und zwar, wenn das Antriebssystem 10 in dem neutralen Zustand platziert ist, werden der erste und der zweite Elektromotor MG1 und MG2 in einem frei drehbaren Zustand gehalten, sodass zumindest dieser erste und zweite Elektromotor MG1 und MG2 nicht zu einer Antriebskraft beitragen, die von dem Ausgangszahnrad 30 an die Antriebsräder übertragen wird.
  • Ein Maschinenstoppbestimmungsabschnitt 72 ist gestaltet, um zu bestimmen, ob die Maschine 12 gestoppt werden muss, während die Maschine 12 in einem betriebenen Zustand ist (unter der Steuerung der Maschinensteuervorrichtung 56). Zum Beispiel bestimmt der Maschinenstoppbestimmungsabschnitt 72, dass die Maschine 12 gestoppt werden muss, wenn das Ausgangssignal des Zündschalters 53 von dem Signal, das indikativ für den ”AN”-Zustand zum Betreiben der Maschine 12 ist, zu dem ”AUS”-Zustand zum Stoppen der Maschine 12 hin geändert wird. Wenn der Zündschalter 53 in den ”AUS”-Zustand gebracht wird, wird die Maschine 12 in den Ruhezustand durch die Maschinensteuervorrichtung 56 durch ein Beenden der Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung in einem Einlassrohr und der Maschinenzündung durch die Zündvorrichtung gebracht.
  • Ein Resonanzbestimmungsabschnitt 74 ist gestaltet, um zu bestimmen, ob ein Kraftübertragungssystem des Hybridfahrzeugs, das mit dem Antriebssystem 10 versehen ist, eine Resonanz aufweist. Und zwar erfasst oder sieht der Resonanzbestimmungsabschnitt 74 eine Erzeugung einer Resonanz in dem Kraftübertragungssystem vorher. Das ”Kraftübertragungssystem” bedeutet ein System, das ”ein Antriebsstrang” für eine Kraft- bzw. Leistungsübertragung von der Fahrzeugantriebskraftquelle an die Fahrzeugräder genannt wird. In dem Hybridfahrzeug, das mit dem Antriebssystem 10 versehen ist, ist das Kraftübertragungssystem ein Kraftübertragungssystem, das in einem Kraftübertragungspfad von der Fahrzeugantriebskraftquelle in der Form der Maschine 12, dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 an die Antriebsräder, die nicht gezeigt sind, vorgesehen ist und das den ersten Planetengetriebesatz, den zweiten Planetengetriebesatz 16, die Eingangswelle 28 und das Ausgabezahnrad 30 und einen Dämpfer, eine Differentialgetriebevorrichtung, Antriebsräder und einen Körper bzw. eine Karosserie des Antriebsfahrzeugs aufweist.
  • Der Resonanzbestimmungsabschnitt 74 ist vorzugsweise gestaltet, um die Bestimmung darüber vorzunehmen, ob das Kraftübertragungssystem eine Resonanz aufweist oder nicht, auf der Basis der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V und der Betriebsdrehzahl NE der Maschine 12 und einer vorbestimmten Beziehung. Wenn das Hybridfahrzeug stationär ist, das heißt, wenn die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V Null ist, macht der Resonanzbestimmungsabschnitt 74 die Bestimmung, ob das Kraftübertragungssystem eine Resonanz hat, auf der Basis der Betriebsdrehzahl NE der Maschine 12 und der vorbestimmten Beziehung. Zum Beispiel berechnet der Resonanzbestimmungsabschnitt 74 eine Frequenz von Schwingungen, die aufgrund einer Drehbewegung der Maschine 12 erzeugt werden, auf der Basis des Maschinendrehzahlsensors NE, der durch den Maschinendrehzahlsensor 44 erfasst wird, und erfasst oder sieht die Erzeugung einer Resonanz in dem Kraftübertragungssystem vorher, falls die berechnete Frequenz der Vibrationen bzw. Schwingungen im Wesentlichen mit der Resonanzfrequenz des Kraftübertragungssystems übereinstimmt, das heißt, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (Frequenzband) fällt, dessen Mittelpunkt gleich der Resonanzfrequenz ist. Die Resonanzfrequenz des Kraftübertragungssystems wird durch Trägheitswerte von verschiedenen Abschnitten des Antriebssystems 10 und durch die Betriebszustände der Kupplung CL und der Bremse BK bestimmt. Das heißt, die Resonanzfrequenzwerte des Antriebssystems 10, die den verschiedenen Kombinationen der Betriebszustände der Kupplung CL und der Bremse BK entsprechen, werden durch Experimente erhalten und in einem Speicher gespeichert. Der Resonanzbestimmungsabschnitt 74 ist vorzugsweise gestaltet, um zu bestimmen, ob die Frequenz der Schwingungen bzw. Vibrationen aufgrund der Drehbewegung der Maschine 12, die auf der Basis der Maschinendrehzahl NE berechnet ist, im Wesentlichen mit dem Resonanzfrequenzwert des Antriebssystems 10 entsprechend der vorliegenden Kombination der Betriebszustände der Kupplung CL und der Bremse BK übereinstimmt oder nicht. Falls eine bejahende Bestimmung erlangt wird, erfasst oder sieht der Resonanzbestimmungsabschnitt 74 die Erzeugung einer Resonanz in dem Kraftübertragungssystem vorher.
  • Ein Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 76 ist gestaltet, um einen vorliegend etablierten Antriebsmodus des Antriebssystems 10 zu bestimmen. Vorzugsweise ist der Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 76 zumindest gestaltet, um zu bestimmen, ob das Antriebssystem 10 vorliegend in den vorangehend dargestellten Modus 3, und zwar dem Antriebsmodus HV-1, der in 3 dargestellt ist, platziert ist. Zum Beispiel bestimmt der Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 76, ob das Antriebssystem 10 vorliegend in den Modus 3 platziert ist auf der Basis der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V und dem Beschleunigerpedalbetätigungsbetrag ACC und gemäß der vorbestimmten Beziehung. Genauer beschrieben bestimmt der Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 76, dass das Antriebssystem 10 in dem Modus 3 platziert ist, falls das Hybridfahrzeug in einem Zustand mit niedriger Drehzahl und niedriger Drehzahlbeschleunigeröffnung ist, in dem die Fahrgeschwindigkeit V entsprechend der Ausgangsdrehzahl NOUT, die durch den Ausgangsdrehzahlsensor 50 erfasst wird, nicht höher als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, während der Beschleunigerpedalbetätigungsbetrag ACC, der durch den Beschleunigerpedalbetätigungsbetragssensor 42 erfasst wird, nicht größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Der Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 76 ist ferner vorzugsweise gestaltet, um die Bestimmung vorzunehmen, ob das Antriebssystem 10 vorliegend in den Antriebsmodus 3 versetzt ist, falls eine bejahende Bestimmung durch jeden von den vorangehend beschriebenen Neutralzustandbestimmungsabschnitt 70, Maschinenstoppbestimmungsabschnitt 72 und Resonanzbestimmungsabschnitt 74 gemacht ist, das heißt, falls das Antriebssystem 10 in dem neutralen Zustand platziert ist, und die Maschine 12 in einem betriebenen Zustand gestoppt werden muss, während die Erzeugung einer Resonanz bzw. einer Eigenschwingung in dem Kraftübertragungssystem des Hybridfahrzeugs, das mit dem Antriebssystem 10 versehen ist, erfasst oder vorhergesehen wird.
  • Ein Kupplungseingriffssteuerabschnitt 78 ist gestaltet, um den Betriebszustand der Kupplung CL durch die Hydrauliksteuereinheit 60 zu steuern. Genauer beschrieben steuert der Kupplungseingriffssteuerabschnitt 78 einen Ausgabehydraulikdruck eines elektromagnetischen Steuerventils, das in der Hydrauliksteuereinheit 60 vorgesehen ist, um die Kupplung CL zu steuern, zum Regulieren des Hydraulikdrucks, der den Betriebszustand (Drehmomentkapazität) der Kupplung CL bestimmt. Vorzugsweise steuert der Kupplungseingriffssteuerabschnitt 78 den Betriebszustand der Kupplung CL gemäß dem Antriebsmodus, der durch den Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 78 bestimmt ist. Im Wesentlichen steuert der Kupplungseingriffssteuerabschnitt 78 die Drehmomentkapazität der Kupplung CL, um in einem eingerückten Zustand platziert zu werden, wenn der Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 78 bestimmt hat, dass das Antriebssystem 10 vorliegend in den Antriebsmodus 2 (EV-2) oder den Antriebsmodus (HV-2) versetzt ist, und steuert die Drehmomentkapazität der Kupplung CL, um in einem gelösten Zustand platziert zu sein, wenn der Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 76 bestimmt hat, dass das Antriebssystem 10 vorliegend in den Antriebsmodus 1 (EV-1), den Antriebsmodus 3 (HV-1) oder den Antriebsmodus 5 (HV-3) versetzt ist.
  • Ein Bremseingriffssteuerabschnitt 80 ist gestaltet, um den Betriebszustand der Bremse BK durch die Hydrauliksteuereinheit 60 zu steuern. Genauer beschrieben steuert der Bremseingriffssteuerabschnitt 80 einen Ausgabehydraulikdruck eins elektromagnetischen Steuerventils, das in der Hydrauliksteuereinheit 60 vorgesehen ist, um die Bremse BK zu steuern, zum Regulieren des Hydraulikdrucks, der den Betriebszustand (Drehmomentkapazität) der Bremse BK bestimmt. Vorzugsweise steuert der Bremseingriffssteuerabschnitt 80 den Betriebszustand der Bremse BK gemäß dem Antriebsmodus, der durch den Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 76 bestimmt ist. Im Wesentlichen steuert der Bremseingriffssteuerabschnitt 80 die Drehmomentkapazität der Bremse BK, um in einem Eingriffszustand platziert zu sein, wenn der Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 76 bestimmt hat, dass das Antriebssystem 10 vorliegend in den Antriebsmodus 1 (EV-1), den Antriebsmodus (EV-2) oder den Antriebsmodus 3 (HV-1) versetzt ist, und steuert die Drehmomentkapazität der Bremse BK, um in einen gelösten Zustand versetzt zu sein, wenn der Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 76 bestimmt hat, dass das Antriebssystem 10 vorliegend in den Antriebsmodus 4 (HV-2) oder den Antriebsmodus 5 (HV-3) versetzt ist.
  • Der Kupplungseingriffssteuerabschnitt 78 erhöht die Drehmomentkapazität der Kupplung CL durch die Hydrauliksteuereinheit 60, falls der Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 76 bestimmt hat, dass das Antriebssystem 10 vorliegend in den Antriebsmodus 3 (HV-1) platziert ist, während die bejahende Bestimmung von jedem von dem Neutralzustandbestimmungsabschnitt 70, dem Maschinenstoppbestimmungsabschnitt 72 und dem Resonanzbestimmungsabschnitt 74 erlangt ist. Vorzugsweise bringt der Kupplungseingriffssteuerabschnitt 78 die Kupplung CL in deren Eingriffszustand (vollständig eingerückter Zustand) in dem vorangehend dargestellten Fall. Mit anderen Worten erhöht der Kupplungseingriffssteuerabschnitt 78 die Drehmomentkapazität der Kupplung CL, um die Kupplung CL in deren eingerückten Zustand zu bringen, selbst wenn der Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 76 bestimmt hat, dass das Antriebssystem 10 in dem Modus 3 (HV-1) platziert ist, falls die bejahende Bestimmung von jedem von dem Neutralzustandbestimmungsabschnitt 70, dem Maschinenstoppbestimmungsabschnitt 72 und dem Resonanzbestimmungsabschnitt 74 erlangt ist, das heißt, falls die Maschine 12 in einem betriebenen Zustand in dem neutralen Zustand des Antriebssystems 10 gestoppt werden muss, während die Erzeugung einer Resonanz bzw. Eigenschwingung in dem Kraftübertragungssystem des Hybridfahrzeugs, das mit dem Antriebssystem 10 versehen ist, erfasst oder vorhergesehen wird. In dieser Hinsicht sei vermerkt, dass dann, während das Antriebssystem 10 in dem Modus 3 (HV-1) platziert ist, die Bremse BK in dem eingerückten Zustand platziert ist, wie in 3 dargestellt ist, sodass die Bremse BK und die Kupplung CL beide in deren Eingriffszustand in dem vorangehend dargestellten Zustand platziert sind.
  • Der Bremseingriffssteuerabschnitt 80 erhöht die Drehmomentkapazität der Bremse BK durch die Hydrauliksteuereinheit 60, falls der Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 76 bestimmt hat, dass das Antriebssystem 10 vorliegend in den Antriebsmodus 4 (HV-2) platziert ist, während die bejahende Bestimmung durch jeden von dem Neutralzustandbestimmungsabschnitt 70, dem Maschinenstoppbestimmungsabschnitt 72 und dem Resonanzbestimmungsabschnitt 74 erlangt ist. Vorzugsweise bringt der Bremseingriffssteuerabschnitt 80 die Bremse BK in deren Eingriffszustand (vollständig eingerückter Zustand) in dem vorangehend dargestellten Fall. Mit anderen Worten erhöht der Bremseingriffssteuerabschnitt 80 die Drehmomentkapazität der Bremse BK, um die Bremse BK in deren Eingriffszustand zu bringen, selbst wenn der Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 76 bestimmt hat, dass das Antriebssystem 10 in dem Modus 4 (HV-2) platziert ist, falls die bejahende Bestimmung durch jeden von dem Neutralzustandsbestimmungsabschnitt 70, dem Maschinenstoppbestimmungsabschnitt 72 und dem Resonanzbestimmungsabschnitt 74 erlangt ist, das heißt, falls die Maschine 12 in einem betriebenen Zustand in dem neutralen Zustand des Antriebssystems 10 gestoppt werden muss, während die Erzeugung einer Resonanz bzw. Eigenschwingung in dem Kraftübertragungssystem des Hybridfahrzeugs, das mit dem Antriebssystem 10 versehen ist, erfasst oder vorhergesehen wird. In dieser Hinsicht sei vermerkt, dass dann, während das Antriebssystem 10 in dem Modus 4 (HV-2) platziert ist, die Kupplung CL in dem eingerückten Zustand platziert ist, wie in 3 dargestellt ist, sodass die Bremse BK und die Kupplung CL beide in deren Eingriffszuständen in dem vorangehend dargestellten Zustand platziert sind.
  • 10 ist das kollineare Diagramm, das dem Modus 4 (HV-2) von 3 entspricht, zum Erläutern eines Übergangs der Maschine 12 von einem betriebenen Zustand hin zu einem Stoppzustand, während das Fahrzeug stationär ist. Wie in 10 dargestellt ist, sind die Drehzahl des Trägers C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14, die durch eine vertikale Linie Y3 dargestellt ist, und die Drehzahl des Trägers C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16, die durch eine vertikale Linie Y3' dargestellt ist, zueinander gleich, wenn das Antriebssystem 10 in den Modus 4 versetzt ist, in dem die Kupplung CL in dem eingerückten Zustand platziert ist. Falls die Drehmomentkapazität der Bremse BK erhöht wird, das heißt, falls eine Eingriffskraft der Bremse BK erhöht wird, wird die Drehzahl der gegenseitig verbundenen Träger C1 und C2 relativ zu dem Gehäuse 26 allmählich verringert, wie durch einen weißen Pfeil dargestellt ist. Und zwar wird eine Kraft (Drehzahlabsenkungskraft) erzeugt, um die Betriebsdrehzahl NE der Maschine 12 abzusenken, die mit dem Träger C1 verbunden ist. Falls die Drehmomentkapazität der Kupplung CL erhöht wird, das heißt, falls eine Eingriffskraft der Kupplung CL erhöht wird, wenn das Antriebssystem 10 in den Modus 3 (HV-1) versetzt ist, wird andererseits die Drehzahl des Trägers C1 relativ zu dem Träger C2, der an dem Gehäuse 26 durch die Bremse BK fixiert ist, allmählich verringert. Und zwar wird eine Kraft erzeugt, um die Betriebsdrehzahl NE der Maschine 12 zu verringern, die mit dem Träger C1 verbunden ist, wie vorangehend hinsichtlich der Erhöhung der Drehmomentkapazität der Bremse BK durch Bezug auf 10 beschrieben ist.
  • 11 ist das Zeitdiagramm zum Erläutern einer Steuerung, die implementiert ist, um die Maschine 12 in dem neutralen Zustand zu stoppen. In diesem Zeitdiagramm repräsentieren durchgezogene Linien Änderungen von gesteuerten Werten über die Zeit als ein Ergebnis der Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform, während unterbrochene Linien bzw. Strichlinien Änderungen über die Zeit als ein Ergebnis der Steuerung gemäß dem Stand der Technik repräsentieren. Anfänglich wird ein Erfordernis zum Stoppen der Maschine 12 (Erzeugung einer Maschinenstoppanforderung) bei einem Zeitpunkt t1 bestimmt. Bei diesem Zeitpunkt t1 wird der Betrieb der Maschine 12 durch ein Beenden der Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung in dem Einlassrohr und der Maschinenzündung durch die Zündvorrichtung gestoppt. Während einer Zeitdauer von dem Zeitpunkt t1 bis zu einem Zeitpunkt t2 wird die Betriebsdrehzahl NE der Maschine 12 allmählich in einer frei fallenden Art und Weise gemäß einer Trägheit abgesenkt. Bei dem Zeitpunkt t2 wird die Erzeugung einer Resonanz in dem Kraftübertragungssystem des Hybridfahrzeugs, das mit dem Antriebssystem 10 versehen ist, erfasst oder vorhergesehen. In dem spezifischen Beispiel von 11 entspricht ein Bereich der Betriebsdrehzahl NE der Maschine 12 zwischen dem Wert bei dem Zeitpunkt t2 und einem vorbestimmten Wert geringer als der Wert bei dem Zeitpunkt t2 dem Resonanzband des Kraftübertragungssystems, in dem die Frequenz der Vibrationen bzw. Schwingungen aufgrund der Drehbewegung der Maschine 12 im Wesentlichen mit der Resonanzfrequenz des Kraftübertragungssystems übereinstimmt.
  • Gemäß der Steuerung in der vorliegenden Ausführungsform, die durch die durchgezogenen Linien dargestellt ist, wird ein Anstieg der Drchmomentkapazität von zumindest einer von der Kupplung CL und der Bremse BK bei dem Zeitpunkt t2 initiiert, bei dem die Erzeugung der Resonanz bestimmt ist. Als ein Ergebnis dieser Steuerung wird die Maschinendrehzahl NE schnell abgesenkt, sodass die Maschinendrehzahl NE zu einem Zeitpunkt t3 auf 0 gebracht ist. Gemäß der Steuerung des Stands der Technik, die durch Strichlinien dargestellt ist, wird die Betriebsdrehzahl NE der Maschine 12 in der frei fallenden Art und Weise gemäß der Trägheit abgesenkt gehalten, selbst nach dem Zeitpunkt t2, bei dem die Erzeugung der Resonanz bestimmt wird. Deshalb erfordert die Steuerung des Stands der Technik eine längere Zeitdauer zum Absenken der Maschinendrehzahl NE als die Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform, das heißt, die Maschinendrehzahl NE wird an einem Zeitpunkt t4 gemäß der Steuerung des Stands der Technik auf Null gebracht. Und zwar erfordert die Steuerung des Stands der Technik eine Zeitdauer (von dem Zeitpunkt t2 bis zu dem Zeitpunkt t4) länger als die Zeitdauer (von dem Zeitpunkt t2 zu dem Zeitpunkt t3), die durch die Steuerung in der vorliegenden Ausführungsform erfordert wird, bis die Maschinendrehzahl NE auf einen Wert entsprechend einem unteren Grenzwert des Resonanzbands abgesenkt ist. Entsprechend hat die Steuerung des Stands der Technik ein höheres Risiko einer Erzeugung von Geräuschen und Schwingungen. Mit anderen Worten ist die Steuerung, um die Maschine 12 in dem neutralen Zustand zu stoppen, gemäß der vorliegenden Ausführungsform wirksam, um das Risiko einer Erzeugung von Geräuschen und Schwingungen zu verringern.
  • Die elektronische Steuervorrichtung 40 ist vorzugsweise gestaltet, um die Maschine 12 durch die Maschinensteuervorrichtung 56 zu stoppen, wenn es möglich wird, die Maschine 12 zu stoppen, während die vorliegend ausgewählte Betriebsposition Ps der manuell betätigten Schaltvorrichtung in der neutralen Position ”N” ist, selbst während der Zündschalter 53 in dem ”AN”-Zustand platziert ist. Ein Betrieb der Maschine 12, während die vorliegend ausgewählte Betriebsposition Ps der manuell betätigten Schaltvorrichtung in der neutralen Position ”N” ist, das heißt, während das Antriebssystem 10 in dem neutralen Zustand platziert ist, verursacht eine Erzeugung von Geräuschen (sogenanntes ”Neutralpositionsgetrieberasseln”) aufgrund von Nachläufen und Rasselbewegungen, die durch eine Pulsation der Maschine 12 verursacht werden, in Abwesenheit einer Verzahnung der Zahnräder in dem ersten Planetengetriebesatz 14 und dem zweiten Planetengetriebesatz 16. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, die Maschine 12 zu stoppen, falls es möglich ist, die Maschine 12 zu stoppen, während die vorliegend ausgewählte Betriebsposition Ps der manuell betätigten Schaltvorrichtung in der neutralen Position ”N” ist. Das Risiko einer Erzeugung der Geräusche und Schwingungen kann in der vorliegenden Ausführungsform durch ein Implementieren der Steuerung verringert werden, um die Drehmomentkapazität von zumindest einer von der Kupplung CL und der Bremse BK beim Absenken der Betriebsdrehzahl NE der Maschine 12 zu erhöhen.
  • 12 ist das Flussdiagramm zum Erläutern eines Hauptabschnitts der Maschinenstoppsteuerung, die durch die elektronische Steuervorrichtung 40 implementiert wird. Die Maschinenstoppsteuerung wird mit einer vorbestimmten Zykluszeit wiederholt implementiert.
  • Die Maschinenstoppsteuerung wird mit Schritt (hiernach wird der Ausdruck ”Schritt” weggelassen) S1 entsprechend eines Betriebs des Neutralzustandsbestimmungsabschnitts 70 initiiert, um zu bestimmen, ob die vorliegend ausgewählte Betriebsposition Ps der manuell betätigten Schaltvorrichtung in der Neutralposition ”N” basierend auf dem Erfassungsergebnis des Schaltsensors 52 ist. Falls eine negative Bestimmung in S1 erlangt wird, wird die vorliegende Steuerroutine beendet. Falls eine bejahende Bestimmung in S1 erlangt wird, geht der Steuerungsablauf zu S2 über entsprechend einem Betrieb des Maschinenstoppbestimmungsabschnitts 72, um zu bestimmen, ob die Maschine 12 es erfordert, gestoppt zu werden. Zum Beispiel wird diese Bestimmung in Abhängigkeit davon vorgenommen, ob der Zündschalter 53 in den ”AUS”-Zustand gebracht wurde. Falls eine negative Bestimmung in S1 erlangt wird, wird die vorliegende Steuerroutine beendet. Falls eine bejahende Bestimmung in S2 erlangt wird, geht der Steuerungsablauf zu S3 über entsprechend einem Betrieb des Resonanzbestimmungsabschnitts 74, um zu bestimmen, ob eine Erzeugung einer Resonanz in dem Kraftübertragungssystem (Antriebsstrang) des Hybridfahrzeugs, das mit dem Antriebssystem 10 versehen ist, erfasst oder vorhergesehen wurde. Falls eine negative Bestimmung in S3 erlangt wird, wird die vorliegende Steuerroutine beendet. Falls eine bejahende Bestimmung in S3 erlangt wird, geht der Steuerungsablauf zu S4 über entsprechend einem Betrieb des Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 76, um zu bestimmen, ob die Maschine 12 es erfordert, gestoppt zu werden, während das Antriebssystem 10 in den Modus 3 (HV-1) versetzt ist. Falls eine negative Bestimmung in S4 erlangt wird, geht der Steuerungsfluss zu S7 über. Falls eine bejahende Bestimmung in S4 erlangt wird, geht der Steuerungsablauf zu S5 über entsprechend einem Betrieb des Kupplungseingriffssteuerabschnitts 78, um einen Anstieg der Drehmomentkapazität (Eingriffskraft) der Kupplung CL zu initiieren. Dann geht der Steuerungsablauf zu S6 über, um zu bestimmen, ob die Kupplung CL vollständig eingerückt wurde (in dem vollständig eingerückten Zustand platziert wurde). Falls eine negative Bestimmung in S6 erlangt wird, geht der Steuerungsablauf zu S5 zurück. Falls eine positive Bestimmung in S6 erlangt wird, wird die vorliegende Steuerungsroutine beendet. S7 entspricht einem Betrieb des Bremseingriffssteuerabschnitts 80, um einen Anstieg der Drehmomentkapazität (der Eingriffskraft) der Bremse BK zu initiieren. Dann geht der Steuerungsablauf zu S8 über, um zu bestimmen, ob die Bremse BK vollständig eingerückt wurde (in dem vollständig eingerückten Zustand platziert wurde). Falls eine negative Bestimmung in S8 erlangt wird, geht der Steuerungsablauf zu S7 zurück. Falls eine bejahende Bestimmung in S8 erlangt wird, wird die vorliegende Steuerungsroutine beendet.
  • Andere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden. In der folgenden Beschreibung werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um die gleichen Elemente in den verschiedenen Ausführungsformen zu identifizieren, welche nicht redundant beschrieben werden.
  • ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 13 ist die schematische Ansicht zum Erläutern einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems 100 (hiernach lediglich als ”Antriebssystem 100” bezeichnet) gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung. In diesem Antriebssystem 100, das in 13 gezeigt ist, sind der zweite Planetengetriebesatz 16, eine Kupplung CL und eine Bremse BK auf einer Seite des ersten Planetengetriebesatzes 14 entfernt von der Maschine 12 angeordnet, sodass der zweite Elektromotor MG2 zwischen dem ersten Planetengetriebesatz 14 und dem zweiten Planetengetriebesatz 16, der Kupplung CL und der Bremse BK in der axialen Richtung der Mittelachse CE liegt. Vorzugsweise sind die Kupplung CL und die Bremse BK im Wesentlichen an der gleichen Position in der axialen Richtung der Mittelachse CE angeordnet. Das heißt, das Antriebssystem 100 ist derart gestaltet, dass der erste Elektromotor MG1, der erste Planetengetriebesatz 14, der zweite Elektromotor MG2, der zweite Planetengetriebesatz 16, die Kupplung CL und die Bremse BK koaxial zueinander in der Reihenfolge der Beschreibung von der Seite der Maschine 12 aus angeordnet sind in der axialen Richtung der Mittelachse CE. Die Hybridfahrzeugantriebssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist gleichermaßen auf das vorliegende Antriebssystem 100 anwendbar, das wie vorangehend beschrieben gestaltet ist.
  • DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 14 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems 110 (hiernach lediglich als ”Antriebssystem 110” bezeichnet) gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung. In diesem Antriebssystem 110, das in 14 gezeigt ist, sind der erste Planetengetriebesatz 14, die Kupplung CL, der zweite Planetengetriebesatz 16 und die Bremse BK, die ein mechanisches System bilden, auf der Seite der Maschine 12 angeordnet, während der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2, welche ein elektrisches System bilden, auf einer Seite des mechanischen Systems entfernt von der Maschine 12 angeordnet sind. Das heißt, das Antriebssystem 110 ist derart gestaltet, dass der erste Planetengetriebesatz 14, die Kupplung CL, der zweite Planetengetriebesatz 16, die Bremse BK, der zweite Elektromotor MG2 und der erste Elektromotor MG1 koaxial zueinander in der Reihenfolge der Beschreibung von der Seite der Maschine 12 aus in der axialen Richtung der Mittelachse CE angeordnet sind. Die Hybridfahrzeugantriebssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist gleichermaßen auf das vorliegende Antriebssystem 110 anwendbar, das wie vorangehend beschrieben gestaltet ist.
  • VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 15 ist die schematische Ansicht zum Erläutern einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems 120 (hiernach einfach als ein ”Antriebssystem 120” bezeichnet) gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung. In diesem Antriebssystem 120, das in 15 gezeigt ist, ist eine Einwegkupplung OWC parallel zu der Bremse BK zwischen dem Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 und dem stationären Bauteil in der Form des vorangehend dargestellten Gehäuses 26 angeordnet. Die Einwegkupplung OWC ermöglicht eine Drehbewegung des Trägers C2 in einer von entgegengesetzten Richtungen relativ zu dem Gehäuse 26 und verhindert eine Drehbewegung des Trägers C2 in der anderen Richtung. Vorzugsweise erlaubt diese Einwegkupplung OWC die Drehbewegung des Trägers C2 in der positiven oder Vorwärtsrichtung relativ zu dem Gehäuse 26 und verhindert die Drehbewegung des Trägers C2 in der negativen oder rückwärtigen Richtung. Und zwar können in einem Antriebszustand, in dem der Träger C2 in der negativen Richtung gedreht wird, das heißt, der zweite Elektromotor MG2 wird betrieben, um ein negatives Drehmoment zu erzeugen, zum Beispiel die Modi 1 bis 3 ohne die Eingriffshandlung der Bremse BK etabliert werden. Die Hybridfahrzeugantriebssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist gleichermaßen auf das vorliegende Antriebssystem 120 anwendbar, das wie vorangehend beschrieben gestaltet ist.
  • FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 16 ist die schematische Ansicht zum Erläutern einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems 130 (hiernach einfach als ein ”Antriebssystem 130” bezeichnet) gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung. Dieses Antriebssystem 130, das in 16 gezeigt ist, ist mit einem zweiten Differentialmechanismus in der Form eines zweiten Planetengetriebesatzes 16' der Doppelzahnradart versehen, der auf der Mittelachse CE angeordnet ist, anstelle des zweiten Planetengetriebesatzes 16 der Einzelzahnradart. Dieser zweite Planetengetriebesatz 16' ist mit Drehelementen (Elementen) versehen, die aus Folgendem bestehen: einem ersten Drehelement in der Form eines Sonnenrads S2'; einem zweiten Drehelement in der Form eines Trägers C2', der eine Vielzahl von Ritzel bzw. Zahnrädern P2' stützt, die einander derart kämmen, dass jedes Ritzel P2' um dessen Achse und die Achse des Planetengetriebesatzes herum drehbar ist; und ein drittes Drehelement in der Form eines Hohlrads R2', das mit dem Sonnenrad S2' durch die Ritzel P2' kämmt.
  • Das Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 ist mit dem Ausgabedrehbauteil in der Form des Ausgabezahnrads 30 und dem Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16' verbunden. Das Sonnenrad S2' des zweiten Planetengetriebesatzes 16' ist mit dem Rotor 24 des zweiten Elektromotors MG2 verbunden. Zwischen dem Träger C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 und dem Hohlrad R2' des zweiten Planetengetriebesatzes 16' ist die Kupplung CL angeordnet, die gestaltet ist, um wahlweise diese Träger C1 und Hohlrad R2' miteinander zu koppeln (um den Träger C1 und das Hohlrad R2' miteinander zu verbinden oder den Träger C1 und das Hohlrad R2' voneinander zu trennen). Zwischen dem Hohlrad R2' des zweiten Planetengetriebesatzes 16' und dem stationären Bauteil in der Form des Gehäuses 26 ist die Bremse BK angeordnet, die gestaltet ist, um das Hohlrad R2' mit dem Gehäuse 26 zu koppeln (zu fixieren).
  • Wie in 16 gezeigt ist, ist das Antriebssystem 130 derart gestaltet, dass der erste Planetengetriebesatz 14 und der zweite Planetengetriebesatz 16' koaxial zu der Eingangswelle 28 und in der axialen Richtung der Mittelachse CE entgegengesetzt zueinander angeordnet sind. Und zwar ist der erste Planetengetriebesatz 14 auf einer Seite von dem Planetengetriebesatz 16' auf der Seite der Maschine 12 in der axialen Richtung der Mittelachse CE angeordnet. Der erste Elektromotor MG1 ist auf einer Seite des ersten Planetengetriebesatzes 14 auf der Seite der Maschine 12 in der axialen Richtung der Mittelachse CE angeordnet. Der zweite Elektromotor MG2 ist auf einer Seite des zweiten Planetengetriebesatzes 16' angeordnet, die entfernt von der Maschine 12 ist, in der axialen Richtung der Mittelachse CE. Und zwar sind der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 in der axialen Richtung der Mittelachse CE entgegengesetzt zueinander, sodass der erste Planetengetriebesatz 14 und der zweite Planetengetriebesatz 16' zwischen dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 liegen. Das heißt, das Antriebssystem 130 ist derart gestaltet, dass der erste Elektromotor, der erste Planetengetriebesatz 14, die Kupplung CL, der zweite Planetengetriebesatz 16', der zweite Elektromotor MG2 und die Bremse BK koaxial zueinander in der Reihenfolge der Beschreibung von der Seite der Maschine 12 aus in der axialen Richtung der Mittelachse CE angeordnet sind. Die Hybridfahrzeugantriebssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist gleichermaßen auf das vorliegende Antriebssystem 130 anwendbar, das wie vorangehend beschrieben gestaltet ist.
  • SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 17 ist die schematische Ansicht zum Erläutern einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems 140 (hiernach einfach als ein ”Antriebssystem 140” bezeichnet) gemäß einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung. In diesem Antriebssystem 140, das in 17 gezeigt ist, sind der zweite Planetengetriebesatz 16', die Kupplung CL und die Bremse BK auf einer Seite des ersten Planetengetriebesatzes 14 entfernt von der Maschine 12 angeordnet, sodass der zweite Elektromotor MG2 zwischen dem ersten Planetengetriebesatz 14 und dem zweiten Planetengetriebesatz 16', der Kupplung CL und der Bremse BK in der axialen Richtung der Mittelachse CE liegt. Vorzugsweise sind die Kupplung CL und die Bremse BK im Wesentlichen an der gleichen Position in der axialen Richtung der Mittelachse CE angeordnet. Das heißt, das Antriebssystem 140 ist derart gestaltet, dass der erste Elektromotor MG1, der erste Planetengetriebesatz 14, der zweite Elektromotor MG2, der zweite Planetengetriebesatz 16', die Kupplung CL und die Bremse BK koaxial zueinander in der Reihenfolge der Beschreibung von der Seite von der Maschine 12 aus in der axialen Richtung der Mittelachse CE angeordnet sind. Die Hybridfahrzeugantriebssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist gleichermaßen auf das vorliegende Antriebssystem 140 anwendbar, das wie vorangehend beschrieben gestaltet ist.
  • SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 18 ist die schematische Ansicht zum Erläutern einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems 150 (das hiernach einfach als ein ”Antriebssystem 150” bezeichnet wird) gemäß einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung. In diesem Antriebssystem 150, das in 18 gezeigt ist, sind der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2, die ein Elektrosystem bzw. ein elektrisches System bilden, auf der Seite der Maschine 12 angeordnet, während der zweite Planetengetriebesatz 16', der erste Planetengetriebesatz 14, die Kupplung CL und die Bremse BK, die ein mechanisches System bilden, auf einer Seite des elektrischen Systems entfernt von der Maschine 12 angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Kupplung CL und die Bremse BK im Wesentlichen gleich hoch hinsichtlich einer axialen Richtung der Mittelachse CE positioniert. Das heißt, das Antriebssystem 150 ist derart gestaltet, dass der erste Elektromotor, der zweite Elektromotor MG2, der zweite Planetengetriebesatz 16', der erste Planetengetriebesatz 14, die Kupplung CL und die Bremse BK koaxial zueinander in der Reihenfolge der Beschreibung von der Seite der Maschine 12 aus in der axialen Richtung der Mittelachse CE angeordnet sind. Die Hybridfahrzeugantriebssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist gleichermaßen auf das vorliegende Antriebssystem 150 anwendbar, das wie vorangehend beschrieben gestaltet ist.
  • Die vorliegende Ausführungsform, die vorangehend beschrieben ist, ist mit Folgendem versehen: dem ersten Differentialmechanismus in der Form des ersten Planetengetriebesatzes 14 mit dem ersten Drehelement in der Form des Sonnenrads 51, das mit dem ersten Elektromotor MG1 verbunden ist, dem zweiten Drehelement in der Form des Trägers C1, der mit der Maschine 12 verbunden ist, und dem dritten Drehelement in der Form des Hohlrads R1, das mit dem Ausgabedrehbauteil in der Form des Ausgabezahnrads 30 verbunden ist; dem zweiten Differentialmechanismus in der Form des zweiten Planetengetriebesatzes 16 (16') mit dem ersten Drehelement in der Form des Sonnenrads 52 (52'), das mit dem zweiten Elektromotor MG2 verbunden ist, dem zweiten Drehelement in der Form des Trägers C2 (C2') und dem dritten Drehelement in der Form des Hohlrads R2 (R2'), wobei einer von dem Träger C2 (C2') und dem Hohlrad R2 (R2') mit dem Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 verbunden ist; wobei die Kupplung CL gestaltet ist, um wahlweise den Träger C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 und den anderen von dem Träger C2 (C2') und dem Hohlrad R2 (R2'), das nicht mit dem Hohlrad R1 verbunden ist, miteinander zu koppeln; und wobei die Bremse BK gestaltet ist, um wahlweise den anderen von dem Träger C2 (C2') und dem Hohlrad R2 (R2'), das nicht mit dem Hohlrad R1 verbunden ist, mit dem stationären Bauteil in der Form des Gehäuses 26 zu koppeln. Die vorliegende Ausführungsform ist derart gestaltet, dass die Drehmomentkapazität von zumindest einer von der Kupplung CL und der Bremse BK beim Absenken der Betriebsdrehzahl NE der Maschine 12 erhöht wird. Der Anstieg der Drehmomentkapazität der Kupplung CL und/oder der Bremse BK beim Absenken der Maschinendrehzahl NE erlaubt eine Verringerung der Zeitdauer, die erforderlich ist, um die Maschinendrehzahl NE auf einen Wert abzusenken, der dem unteren Grenzwert des Resonanzbands entspricht, was es möglich macht, das Risiko einer Erzeugung von Geräuschen und Schwingungen beim Absenken der Maschinendrehzahl NE zu verringern. Und zwar erlaubt die elektronische Steuervorrichtung 40, die als die Antriebssteuervorrichtung des Hybridfahrzeugs wirkt, die gemäß der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen ist, eine Verringerung des Risikos einer Erzeugung von Geräuschen und Schwingungen beim Absenken der Maschinendrehzahl NE.
  • Die Drehmomentkapazität von zumindest einer von der Kupplung CL und der Bremse BK wird erhöht, wenn die Steuerung zum Stoppen der Maschine 12 in dem neutralen Zustand implementiert wird. Die Erhöhung der Drehmomentkapazität der Kupplung CL und/oder der Bremse BK ermöglicht eine Verringerung der Zeitdauer, die erforderlich ist, um die Maschinendrehzahl auf den Wert abzusenken, der dem unteren Grenzwert des Resonanzbands entspricht, wenn die Maschinenstoppsteuerung in dem neutralen Zustand implementiert wird, sodass das Risiko einer Erzeugung von Geräuschen und Vibrationen bzw. Schwingungen verringert werden kann.
  • Während die bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung durch Bezug auf die Zeichnungen beschrieben wurden, soll es verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die Details der dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern mit verschiedenen Änderungen ausgebildet werden kann, welche ohne ein Abweichen von dem Geist der Erfindung auftreten können.
  • Bezugszeichenliste
    • 10, 100, 110, 120, 130, 140, 150
    Hybridfahrzeugantriebssystem
    12
    Maschine
    14
    Erster Planetengetriebesatz (erster Differentialmechanismus)
    16, 16'
    Zweiter Planetengetriebesatz (zweiter Differentialmechanismus)
    18, 22
    Stator
    20, 24
    Rotor
    26
    Gehäuse (stationäres Bauteil)
    28
    Eingangswelle
    30
    Ausgabezahnrad (Ausgabedrehbauteil)
    32
    Ölpumpe
    40
    Elektronische Steuervorrichtung (Antriebssteuervorrichtung)
    42
    Beschleunigerpedalbetätigungsbetragssensor
    44
    Maschinendrehzahlsensor
    46
    MG1-Drehzahlsensor
    48
    MG2-Drehzahlsensor
    50
    Ausgabedrehzahlsensor
    52
    Schaltpositionssensor
    53
    Zündschalter
    54
    Batterie-SOC-Sensor
    56
    Maschinensteuervorrichtung
    58
    Inverter
    60
    Hydrauliksteuereinheit
    70
    Neutralzustandsbestimmungsabschnitt
    72
    Maschinenstoppbestimmungsabschnitt
    74
    Resonanzbestimmungsabschnitt
    76
    Antriebsmodusbestimmungsabschnitt
    78
    Kupplungseingriffssteuerabschnitt
    80
    Bremseingriffssteuerabschnitt
    BK
    Bremse
    CL
    Kupplung
    C1, C2, C2'
    Träger (zweites Drehbauteil)
    MG1
    Erster Elektromotor
    MG2
    Zweiter Elektromotor
    OWC
    Einwegkupplung
    P1, P2, P2'
    Ritzel
    R1, R2, R2'
    Hohlrad (Drittes Drehbauteil)
    S1, S2, S2'
    Sonnenrad (Erstes Drehbauteil)

Claims (2)

  1. Antriebssteuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug, die mit Folgendem versehen ist: einem ersten Differentialmechanismus mit einem ersten Drehelement, das mit einem ersten Elektromotor verbunden ist, einem zweiten Drehelement, das mit einer Maschine verbunden ist, und einem dritten Drehelement, das mit einem Ausgabedrehbauteil verbunden ist; einem zweiten Differentialmechanismus mit einem ersten Drehelement, das mit einem zweiten Elektromotor verbunden ist, einem zweiten Drehelement und einem dritten Drehelement, wobei eines von dem zweiten Drehelement und dem dritten Drehelement mit dem dritten Drehelement des ersten Differentialmechanismus verbunden ist; einer Kupplung, die gestaltet ist, um wahlweise das zweite Drehelement des ersten Differentialmechanismus und das andere von dem zweiten und dem dritten Drehelement des zweiten Differentialmechanismus, das nicht mit dem dritten Drehelement des ersten Differentialmechanismus verbunden ist, miteinander zu koppeln; und eine Bremse, die gestaltet ist, um wahlweise das andere von dem zweiten und dem dritten Drehelement des zweiten Differentialmechanismus, das nicht mit dem dritten Drehelement des ersten Differentialmechanismus verbunden ist, mit einem stationären Bauteil zu koppeln, wobei die Antriebssteuervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass: eine Drehmomentkapazität von zumindest einer von der Kupplung und der Bremse bei einem Absenken einer Betriebsdrehzahl der Maschine erhöht wird.
  2. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentkapazität von der zumindest einen von der Kupplung und der Bremse erhöht wird, wenn eine Steuerung zum Stoppen der Maschine in einem neutralen Zustand implementiert ist.
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