DE112012006067T5 - Antriebssteuerungsvorrichtung für Hybridfahrzeug - Google Patents

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c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI K Maruyama Tomoyuki
c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI K Ono Tomohito
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Toyota Motor Corp
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Abstract

Vorgesehen ist eine Antriebssteuerungsvorrichtung, die eine Regeneration während eines Maschinenfahrens, in dem die Kupplung (CL) im Eingriff ist, in einem Hybridfahrzeug durchführen kann, das Folgendes aufweist: einen ersten Differentialmechanismus und einen zweiten Differentialmechanismus mit insgesamt vier Drehelementen; und eine Maschine, einen ersten Elektromotor, einen zweiten Elektromotor und ein Ausgangsdrehbauteil, die jeweils mit den vier Drehelementen verbunden sind. Eines der vier Drehelemente ist durch die Kupplung wahlweise mit einem Drehelement in dem ersten Differentialmechanismus und einem Drehelement in dem zweiten Differentialmechanismus verbunden; und das Drehelement in dem ersten Differentialmechanismus oder dem zweiten Differentialmechanismus, das durch die Kupplung in Eingriff zu bringen ist, ist durch eine Bremse wahlweise mit einem nicht drehenden Bauteil verbunden. Falls eine Fahrzeugregenerationsanfrage während eines Fahrens in einem zweiten Hybridfahrmodus (HV-2) zum Fahren, während dem die Bremse (BK) gelöst und die Kupplung (CL) im Eingriff ist, gemacht wird, wird ein positives Moment von einem ersten Elektromotor (MG1) ausgegeben und ein negatives Moment wird von einem zweiten Elektromotor (MG2) ausgegeben, wodurch eine geeignete Regeneration erreicht wird, während die Maschine (12) in einem Betriebszustand aufrecht erhalten wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung einer Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Es ist ein Hybridfahrzeug bekannt, das mit einem Differentialmechanismus, der ein erstes Drehelement, das mit einem ersten Elektromotor verbunden ist, ein zweites Drehelement, das mit einer Maschine verbunden ist, und ein drittes Drehelement hat, das mit einem Ausgangsdrehbauteil und einem zweiten Elektromotor verbunden ist, und einer Kurbelwellenverriegelungsvorrichtung zum Verhindern einer Drehbewegung einer Kurbelwelle der Maschine versehen ist und das in einem zweiten Motorantriebsmodus, in dem sowohl der erste als auch der zweite Elektromotor als eine Fahrzeugantriebsleistungsquelle in Betrieb sind, sowie in einem gewöhnlichen ersten Motorantriebsmodus betrieben werden kann, in dem der zweite Elektromotor als die Fahrzeugantriebsleistungsquelle in Betrieb ist.
  • DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIK
  • Patentdokument
    • Patentdokument 1: JP-2008-265600 A1
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu erreichende Aufgabe
  • Es wird erwägt, ein Hybridfahrzeug derart zu gestalten, dass das Hybridfahrzeug mit Folgendem versehen ist: einem ersten Differentialmechanismus, der ein erstes Drehelement, das mit einem ersten Elektromotor verbunden ist, ein zweites Drehelement, das mit einer Maschine verbunden ist, und ein drittes Drehelement hat, das mit einem Ausgangsdrehbauteil verbunden ist; einem zweiten Differentialmechanismus, der ein erstes Drehelement, das mit einem zweiten Elektromotor, ein zweites Drehelement und ein drittes Drehelement hat und in dem eines von dem zweiten und dem dritten Drehelement mit dem dritten Drehelement des ersten Differentialmechanismus verbunden ist; einer Kupplung zum wahlweisen Verbinden des Drehelements des ersten Differentialmechanismus und des Drehelements des zweiten Differentialmechanismus miteinander; und einer Bremse zum wahlweisen Fixieren des Drehelements des zweiten Differentialmechanismus an einem stationären Bauteil. Dieses Hybridfahrzeug kann in einem zweiten Motorantriebsmodus, in dem der erste und zweite Elektromotor in Betrieb sind, um das Hybridfahrzeug anzutreiben, während die Bremse und die Kupplung in einen Eingriffszustand versetzt sind, sowie in einem ersten Motorantriebsmodus betrieben werden, in dem der zweite Elektromotor hauptsächlich in Betrieb ist, um das Hybridfahrzeug anzutreiben, während die Bremse in den Eingriffszustand versetzt ist.
  • Des Weiteren kann das Hybridfahrzeug, das wie vorstehend beschrieben gestaltet ist, in Hybridantriebsmoden (HV-Antriebsmoden) betrieben werden, in denen die Maschine und der erste oder zweite Elektromotor als eine Fahrzeugantriebsleistungsquelle in Betrieb sind. Die Hybridantriebsmodi umfassen einen ersten Hybridantriebsmodus, in dem die Bremse in den Eingriffszustand versetzt ist, während die Kupplung in einen gelösten Zustand versetzt ist, und einen zweiten Hybridantriebsmodus, in dem die Maschine als eine Fahrzeugantriebsleistungsquelle dient und die Bremse in einen gelösten Zustand versetzt ist, während die Kupplung in den Eingriffszustand versetzt ist. Dieser erste und zweite Hybridantriebsmodus werden in Abhängigkeit eines Geschwindigkeitsverhältnisses wahlweise eingerichtet, was es ermöglicht, eine Übertragungseffizienz des Hybridfahrzeugs weiter zu verbessern.
  • Im Übrigen gestattet ein herkömmliches Hybridfahrzeug, in dem der zweite Elektromotor mit dem Ausgangsdrehbauteil verbunden ist, dass der zweite Elektromotor einen regenerativen Betrieb während einer Verzögerung des Hybridfahrzeugs zum Bremsen des Hybridfahrzeugs und Laden einer Speichervorrichtung für elektrische Energie leicht durchführt. Jedoch gestattet das vorstehende Hybridfahrzeug, in dem der erste und zweite Elektromotor mit den Drehelementen verbunden sind, die nicht mit dem Ausgangsdrehbauteil verbunden sind, keinen leichten regenerativen Betrieb, wie er in dem herkömmlichen Hybridfahrzeug durchgeführt wird.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des vorstehend beschriebenen technischen Hintergrunds gemacht. Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug vorzusehen, die einen regenerativen Betrieb während einer Verzögerung des Hybridfahrzeugs gestattet, das in einem Maschinenantriebsmodus fährt, in dem die vorstehend beschriebene Kupplung in den Eingriffszustand versetzt ist.
  • Mittel zum Erreichen der Aufgabe
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird gemäß dem Prinzip der vorliegenden Erfindung angewendet, die eine Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug vorsieht, das mit Folgendem versehen ist: (a) einem ersten Differentialmechanismus und einem zweiten Differentialmechanismus, die insgesamt vier Drehelemente haben; und einer Maschine, einem ersten Elektromotor, einem zweiten Elektromotor und einem Ausgangsdrehbauteil, die jeweils mit den vorstehend beschriebenen vier Drehelementen verbunden sind, und wobei eines der vorstehend beschriebenen vier Drehelemente durch das Drehelement des vorstehend beschriebenen ersten Differentialmechanismus und das Drehelement des vorstehend beschriebenen zweiten Differentialmechanismus gebildet ist, die über eine Kupplung wahlweise miteinander verbunden sind, und eines der Drehelemente des vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Differentialmechanismus, die über die vorstehend beschriebene Kupplung wahlweise miteinander verbunden sind, an einem stationären Bauteil über eine Bremse wahlweise fixiert ist, (b) wobei die Antriebssteuerungsvorrichtung gekennzeichnet ist durch Steuern des vorstehend beschriebenen ersten Elektromotors, um ein positives Moment zu erzeugen, während ein negatives Moment durch den vorstehend beschriebenen zweiten Elektromotor erzeugt wird, wenn ein regenerativer Betrieb während eines Fahrens des Hybridfahrzeugs in einem zweiten Hybridantriebsmodus erfordert ist, in dem die vorstehend beschriebene Bremse in einen gelösten Zustand versetzt ist, während die vorstehend beschriebene Kupplung in einen Eingriffszustand versetzt ist.
  • Vorteile der Erfindung
  • Gemäß der Antriebssteuerungsvorrichtung für das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung wird der vorstehend beschriebene erste Elektromotor gesteuert, um ein positives Moment zu erzeugen, während ein negatives Moment durch den vorstehend beschriebenen zweiten Elektromotor erzeugt wird, wenn das Verzögerungsfahren, wobei die Kupplung in Eingriff ist, während eines Maschinenfahrens des Hybridfahrzeugs in dem zweiten Hybridantriebsmodus ausgeführt wird, in dem die vorstehend beschriebene Bremse in den gelösten Zustand versetzt ist, während die vorstehend beschriebene Kupplung in den Eingriffszustand versetzt ist. Demzufolge wird der regenerative Betrieb in adäquater Weise durchgeführt, während die Maschine in dem betriebenen Zustand gehalten wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung wird (c) der vorstehend beschriebene erste Elektromotor gesteuert, um das positive Moment derart zu steuern, dass eine Drehzahl des vorstehend beschriebenen zweiten Elektromotors innerhalb eines positiven Bereichs gehalten wird. Gemäß dieser Form der Erfindung wird der regenerative Betrieb in adäquater Weise durch den zweiten Elektromotor durchgeführt, ohne dass dessen negatives Moment null wird, wenn die Drehzahl des Elektromotors sich von dem positiven Bereich in einen negativen Bereich ändert.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Form der Erfindung, (d) wo angenommen wird, dass das Hybridfahrzeug in einem Hochleistungs- oder Hochansprechantriebsmodus mit einer großen Antriebskraft oder einem hohen Grad eines Ansprechens zur Beschleunigung fährt, nachdem der vorstehend genante regenerative Betrieb erfordert ist, wird ein Sollwert einer Drehzahl der vorstehend beschriebenen Maschine gemäß dem vorstehend genannten Hochleistungs- oder Hochansprechantriebsmodus bestimmt, und der vorstehend beschriebene erste und zweite Elektromotor werden derart gesteuert, dass ein tatsächlicher Wert der Drehzahl der vorstehend beschriebenen Maschine mit dem bestimmten Sollwert übereinstimmt. Gemäß dieser Form der Erfindung kann die gewünschte Fahrzeugantriebskraft durch die Maschine erzeugt werden, deren Drehzahl auf den Sollwert erhöht worden ist, unmittelbar nach einer Betätigung eines Beschleunigerpedals, die dem regenerativen Betrieb folgt. Somit wird eine große Antriebskraft oder ein hoher Grad eines Ansprechens zur Beschleunigung erhalten.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Form der Erfindung, (e) wo angenommen wird, dass das Hybridfahrzeug in einem Wirtschaftlichkeitsantriebsmodus mit einem hohen Grad einer Kraftstoffwirtschaftlichkeit fährt, nachdem der vorstehend genannte regenerative Betrieb erfordert ist, wird ein Betrieb der vorstehend beschriebenen Maschine beendet, und der vorstehend beschriebene erste und vorstehend beschriebenen zweite Elektromotor werden derart gesteuert, dass eine Drehzahl der vorstehend beschriebenen Maschine allmählich zu null verringert wird, nach einem Moment des Beginns des regenerativen Betriebs. Gemäß dieser Form der Erfindung wird die Drehzahl der Maschine während des regenerativen Betriebs in geeigneter Weise auf null verringert, sodass eine Kraftstoffwirtschaftlichkeit ohne einen Drehbewegungsverlust der Maschine verbessert ist.
  • Gemäß einer noch weiteren bevorzugten Form der Erfindung wird (f) die vorstehend beschriebene Bremse in einen Eingriffszustand gebracht, um das Hybridfahrzeug zu einem Motorantriebsmodus umzuschalten, wenn die Drehzahl der vorstehend beschriebenen Maschine sich als eine Folge des Steuerns des vorstehend beschriebenen ersten und vorstehend beschriebenen zweiten Elektromotors auf null verringert hat. Gemäß dieser Form der Erfindung wird der Betrieb der Maschine in der negativen Richtung in dem Eingriffszustand der Bremse verhindert.
  • Gemäß einer noch weiteren bevorzugten Form der Erfindung ist das Hybridfahrzeug mit Folgendem versehen: einem ersten Differentialmechanismus, der ein erstes Drehelement, das mit dem ersten Elektromotor verbunden ist, ein zweites Drehelement, das mit der Maschine verbunden ist, und ein drittes Drehelement hat, das mit dem Ausgangsdrehbauteil verbunden ist; einem zweiten Differentialmechanismus, der ein erstes Drehelement, das mit dem zweiten Elektromotor verbunden ist, ein zweites Drehelement und ein drittes Drehelement hat und in dem eines von dem zweiten und dem dritten Drehelement mit dem dritten Drehelement des ersten Differentialmechanismus verbunden ist; der Kupplung, die gestaltet ist, um das Drehelement des ersten Differentialmechanismus und das Drehelement des zweiten Differentialmechanismus wahlweise miteinander zu verbinden; und der Bremse, die gestaltet ist, um das Drehelement des zweiten Differentialmechanismus an dem stationären Bauteil wahlweise zu fixieren.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Ansicht zum Erklären einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebsystems, auf das die vorliegende Erfindung in geeigneter Weise anwendbar ist;
  • 2 ist eine Ansicht zum Erklären von Hauptabschnitten eines Steuerungssystems, das vorgesehen ist, um das Antriebssystem von 1 zu steuern;
  • 3 ist eine Tabelle, die Kombinationen von Betriebszuständen von einer Kupplung und einer Bremse anzeigt, die jeweiligen fünf Antriebsmodi des Antriebssystems von 1 entsprechen;
  • 4 ist ein Kollinearitätsdiagramm mit geraden Linien, die auf sich eine Anzeige von relativen Drehzahlen von verschiedenen Drehelementen des Antriebssystems von 1 gestatten, wobei das Kollinearitätsdiagramm zu den Modi 1 und 3 von 3 korrespondiert;
  • 5 ist ein Kollinearitätsdiagramm mit geraden Linien, die auf sich eine Anzeige von relativen Drehzahlen von verschiedenen Drehelementen des Antriebssystems von 1 gestatten, wobei das Kollinearitätsdiagramm zu dem Modus 2 von 3 korrespondiert;
  • 6 ist ein Kollinearitätsdiagramm mit geraden Linien, die auf sich eine Anzeige von relativen Drehzahlen von verschiedenen Drehelementen des Antriebssystems von 1 gestatten, wobei das Kollinearitätsdiagramm zu dem Modus 4 von 3 korrespondiert;
  • 7 ist ein Kollinearitätsdiagramm mit geraden Linien, die auf sich eine Anzeige von relativen Drehzahlen von verschiedenen Drehelementen des Antriebssystems von 1 gestatten, wobei das Kollinearitätsdiagramm zu dem Modus 5 von 3 korrespondiert;
  • 8 ist ein Funktionsblockdiagramm zum Erklären von Hauptsteuerungsfunktionen einer elektronischen Steuerungsvorrichtung von 2;
  • 9 ist ein Kollinearitätsdiagramm zum Erklären eines Steuerungsbetriebs, der durch einen Rückwärtsfahrsteuerungsabschnitt von 8 durchgeführt wird, wobei das Kollinearitätsdiagramm einen regenerativen Betrieb in dem Modus 4 anzeigt;
  • 10 ist ein Flussdiagramm zum Erklären eines Hauptabschnitts einer regenerativen Betriebssteuerung, die durch die elektronische Steuerungsvorrichtung von 2 in dem Modus 4 realisiert wird;
  • 11 ist eine schematische Ansicht zum Erklären einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung;
  • 12 ist eine schematische Ansicht zum Erklären einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung;
  • 13 ist eine schematische Ansicht zum Erklären einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung;
  • 14 ist eine schematische Ansicht zum Erklären einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung;
  • 15 ist eine schematische Ansicht zum Erklären einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung;
  • 16 ist eine schematische Ansicht zum Erklären einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung;
  • 17 ist ein Kollinearitätsdiagramm zum Erklären einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung;
  • 18 ist ein Kollinearitätsdiagramm zum Erklären einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung; und
  • 19 ist ein Kollinearitätsdiagramm zum Erklären einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung.
  • FORM ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung haben der erste und zweite Differentialmechanismus insgesamt vier Drehelemente, während die vorstehend beschriebene Kupplung in den Eingriffszustand versetzt ist. In einer bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung haben der erste und zweite Differentialmechanismus insgesamt vier Drehelemente, während eine Vielzahl von Kupplungen, von denen jede zwischen den Drehelementen des ersten und zweiten Differentialmechanismus vorgesehen ist und die die vorstehend beschriebene Kupplung umfasst, in ihre Eingriffszustände versetzt sind. Mit anderen Worten gesagt ist die vorliegende Erfindung in geeigneter Weise auf eine Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug anwendbar, das mit dem ersten und zweiten Differentialmechanismus, die als die vier Drehelemente repräsentiert sind, die in einem Kollinearitätsdiagramm gekennzeichnet sind, und der Maschine, dem ersten Elektromotor, dem zweiten Elektromotor und dem Ausgangsdrehbauteil versehen ist, die mit den jeweiligen vier Drehelementen verbunden sind, und wobei eines der vier Drehelemente über die vorstehend beschriebenen Kupplung mit einem anderen der Drehelemente des ersten Differentialmechanismus und einem anderen der Drehelemente des zweiten Differentialmechanismus wahlweise verbunden ist, während das Drehelement des ersten oder zweiten Differentialmechanismus, das mit dem vorstehend genannten einen Drehelement über die Kupplung wahlweise zu verbinden ist, über die vorstehend beschriebene Bremse an dem stationären Bauteil wahlweise fixiert ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung sind die vorstehend beschriebene Kupplung und die vorstehend beschriebene Bremse hydraulisch betätigte Kopplungsvorrichtungen, deren Betriebszustände (Eingriffs- und Lösezustände) gemäß einem Hydraulikdruck gesteuert werden. Während Reibungskopplungsvorrichtungen der nassen Mehrscheibenbauart bevorzugt als die Kupplung und die Bremse verwendet werden, können auch Kopplungsvorrichtungen der Eingriffsbauart, und zwar sogenannte „dog clutches” (Klauenkupplungen), verwendet werden. Alternativ können die Kupplung und die Bremse elektromagnetische Kupplungen, Magnetpulverkupplungen und beliebige andere Kupplungen sein, deren Betriebszustände gemäß elektrischen Befehlen gesteuert werden (die in Eingriff gebracht und gelöst werden).
  • Das Antriebssystem, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist, wird in Abhängigkeit der Betriebszustände der vorstehend beschriebenen Kupplung und der vorstehend beschriebenen Bremse in einen ausgewählten von einer Vielzahl von Antriebsmodi versetzt. Bevorzugt umfassen EV-Antriebsmodi, in denen wenigstens einer von dem vorstehend beschriebenen ersten Elektromotor und dem vorstehend beschriebenen zweiten Elektromotor als eine Fahrzeugantriebsleistungsquelle verwendet wird, während die Maschine in Ruhe gehalten wird, einen Modus 1, der in dem Eingriffszustand der Bremse und in dem gelösten Zustand der Kupplung einzurichten ist, und einen Modus 2, der in den Eingriffszuständen von sowohl der Kupplung als auch der Bremse einzurichten ist. Des Weiteren umfassen Hybridantriebsmodi, in denen die vorstehend beschriebene Maschine im Betrieb ist, während der vorstehend beschriebene erste Elektromotor und der vorstehend beschriebenen zweite Elektromotor in Betrieb sind, um, je nach Notwendigkeit, eine Fahrzeugantriebskraft und/oder eine elektrische Energie zu erzeugen, einen Modus 3, der in dem Eingriffszustand der Bremse und in dem gelösten Zustand der Kupplung einzurichten ist, einen Modus 4, der in dem gelösten Zustand der Bremse und dem Eingriffszustand der Kupplung einzurichten ist, und einen Modus 5, der in dem gelösten Zustand von sowohl der Bremse als auch der Kupplung einzurichten ist.
  • In einer weiter bevorzugten Form der Erfindung sind die Drehelemente des vorstehend beschriebenen ersten Differentialmechanismus und die Drehelemente des vorstehend beschriebenen zweiten Differentialmechanismus, aus Sicht in den Kollinearitätsdiagrammen, in dem Eingriffszustand der vorstehend beschriebenen Kupplung und in dem gelösten Zustand der vorstehend beschriebenen Bremse, in der Reihenfolge des ersten Drehelements des ersten Differentialmechanismus, des ersten Drehelements des zweiten Differentialmechanismus, des zweiten Drehelements des ersten Differentialmechanismus, des zweiten Drehelements des zweiten Differentialmechanismus, des dritten Drehelements des ersten Differentialmechanismus und des dritten Drehelements des zweiten Differentialmechanismus angeordnet, wobei die Drehzahlen der zweiten Drehelemente und der dritten Drehelemente des ersten und zweiten Differentialmechanismus in gegenseitig überlappenden Zuständen in den Kollinearitätsdiagrammen gekennzeichnet sind.
  • Mit Bezug auf die Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Es ist zu verstehen, dass die Zeichnungen, auf die nachstehend Bezug genommen wird, Verhältnisse von Abmessungen von verschiedenen Elementen nicht notwendigerweise genau wiedergeben.
  • ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 1 ist die schematische Ansicht zum Erklären einer Anordnung eines Hybridfahrzeugantriebssystems 10 (nachstehend einfach als ein ”Antriebssystem 10” bezeichnet), auf das die vorliegende Erfindung in geeigneter Weise angewendet werden kann. Wie in 1 gezeigt ist, ist das Antriebssystem 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform von einer quer eingebauten Bauart, die in geeigneter Weise für ein Fahrzeug einer FF (Frontmaschine, Frontantrieb) Bauart verwendet wird, und ist mit einer Hauptfahrzeugantriebsleistungsquelle 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 an einer gemeinsamen Mittelachse CE angeordnet sind. Das Antriebssystem 10 ist im Wesentlichen symmetrisch in Bezug auf die Mittelachse CE aufgebaut. In 1 ist eine untere Hälfte des Antriebssystems 10 nicht gezeigt. Diese Beschreibung gilt für andere Ausführungsformen, die beschrieben werden.
  • Die Maschine 12 ist eine Brennkraftmaschine wie eine Benzinmaschine, die betreibbar ist, um eine Antriebskraft durch Verbrennung eines Kraftstoffs, wie ein Benzin, das in dessen Zylinder eingespritzt wird, zu erzeugen. Jeder von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 ist ein sogenannter Motorgenerator mit einer Funktion eines Motors, der betreibbar ist, um eine Antriebskraft zu erzeugen, und einer Funktion eines elektrischen Generators, der betreibbar ist, um eine Reaktionskraft zu erzeugen, und ist mit einem Stator 18, 22, der an einem stationären Bauteil in der Form eines Gehäuses 26 fixiert ist, und einem Rotor 20, 24 versehen, der radial inwärts von dem Stator 18, 22 angeordnet ist.
  • Der erste Planetengetriebesatz 14 ist ein Planetengetriebesatz der Einritzelbauart, der ein Übersetzungsverhältnis 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 P1 derart stützt, dass das Ritzel P1 um seine Achse und die Achse des Planetengetriebesatzes drehbar ist; und ein drittes Drehelement in der Form eines Hohlrads R1, das mit dem Sonnenrad S1 über das Ritzel P1 kämmt. Der zweite Planetengetriebesatz 16 ist ein Planetengetriebesatz der Einritzelbauart, der ein Übersetzungsverhältnis 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 derart stützt, dass das Ritzel P2 um seine Achse und die Achse des Planetengetriebesatzes drehbar ist; und ein drittes Drehelement in der Form eines Hohlrads R2, das über das Ritzel P2 mit dem Sonnenrad S2 kämmt.
  • 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 mit einer Kurbelwelle der Maschine 12 einstückig gedreht wird. Diese Eingangswelle 28 wird um die Mittelachse CE herumgedreht. In der folgenden Beschreibung wird die Erstreckungsrichtung dieser Mittelachse CE als eine ”Axialrichtung” bezeichnet, wenn es nicht anderweitig spezifiziert ist. Das Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 ist mit einem Ausgangsdrehbauteil in der Form eines Ausgangszahnrads 30 und mit dem Hohlrad R2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 verbunden. Das Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 ist mit dem Rotor 24 des zweiten Elektromotors MG2 verbunden.
  • Die Antriebskraft, die durch das Ausgangszahnrad 30 aufgenommen wird, wird zu einem Paar aus einem linken und rechten Antriebsrad (nicht gezeigt) über eine Differentialgetriebevorrichtung, die nicht gezeigt ist, und Achsen, die nicht gezeigt sind, übertragen. Andererseits wird ein Moment, das durch die Antriebesräder von einer Fahrbahnoberfläche aufgenommen wird, auf der das Fahrzeug fährt, zu dem Ausgangszahnrad 30 über die Differentialgetriebevorrichtung und Achsen und zu dem Antriebssystem 10 übertragen (eingeleitet). Eine mechanische Ölpumpe 32, die beispielsweise eine Flügelpumpe ist, ist mit einem von entgegengesetzten Endabschnitten der Eingangswelle 28 verbunden, wobei dieser eine Endabschnitt von der Maschine 12 entfernt ist. Die Ölpumpe 32 wird durch die Maschine 12 betrieben, um einen Hydraulikdruck zu erzeugen, der auf eine Hydrauliksteuerungseinheit 60, etc. aufzubringen ist, die beschrieben wird. Eine elektrisch betätigte Ölpumpe, die mit elektrischer Energie betrieben wird, kann zusätzlich zu der Ölpumpe 32 vorgesehen 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 diese Träger C1 und C2 wahlweise miteinander zu koppeln (um die Träger C1 und C2 wahlweise 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 den Träger C2 mit dem Gehäuse 26 wahlweise zu koppeln (zu fixieren). Jede von dieser Kupplung CL und dieser Bremse BK ist eine hydraulisch betätigte Kopplungsvorrichtung, deren Betriebszustand gemäß dem Hydraulikdruck gesteuert wird (die in Eingriff gebracht und gelöst werden), der auf diese von der Hydrauliksteuerungseinheit 60 aufgebracht wird. Während Reibungskopplungsvorrichtungen der nassen Mehrscheibenbauart bevorzugt als die Kupplung CL und die Bremse BK verwendet werden, können Kopplungsvorrichtungen der Eingriffsbauart, und zwar sogenannte „dog clutches” (Klauenkupplungen), auch verwendet werden. Alternativ können die Kupplung CL und die Bremse BK elektromagnetische Kupplungen, Magnetpulverkupplungen und beliebige andere Kupplungen sein, deren Betriebszustände gemäß elektrischen Befehlen, die von einer elektronischen Steuerungsvorrichtung 40 erzeugt. werden, gesteuert werden (die in Eingriff gebracht und gelöst werden).
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist das Antriebssystem 10 derart gestaltet, dass der erste Planetengetriebesatz 14 und der zweite Planetengetriebesatz 16 koaxial zu der Eingangswelle 28 (die auf der Mittelachse CE angeordnet ist) angeordnet sind und einander in der Axialrichtung der Mittelachse CE gegenüberliegen. Und zwar ist der erste Planetengetriebesatz 14 an einer Seite des zweiten Planetengetriebesatzes 16 an einer Seite der Maschine 12 in der Axialrichtung der Mittelachse CE angeordnet. Der erste Elektromotor MG1 ist an einer Seite des ersten Planetengetriebesatzes 14 an der Seite der Maschine 12 in der Axialrichtung der Mittelachse CE angeordnet. Der zweite Elektromotor MG1 ist an einer Seite des zweiten Planetengetriebesatzes 16, die von der Maschine 12 entfernt ist, in der Axialrichtung der Mittelachse CE angeordnet. Und zwar liegen der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 einander in der Axialrichtung der Mittelachse CE derart gegenüber, dass der erste Planetengetriebesatz 14 und der zweite Planetengetriebesatz 16 zwischen dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 angeordnet sind. 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 Axialrichtung der Mittelachse CE.
  • 2 ist die Ansicht zum Erklären von Hauptabschnitten eines Steuerungssystems, das vorgesehen ist, um das Antriebssystem 10 zu steuern. Die elektronische Steuerungsvorrichtung 40, die in 2 gezeigt ist, ist ein sogenannter Mikrocomputer, der eine CPU, einen ROM, einen RAM und eine Eingangs/Ausgangsschnittstelle beinhaltet und der betreibbar ist, um Signalverarbeitungsbetriebe gemäß Programmen durchzuführen, die in dem ROM gespeichert sind, während eine temporäre Datenspeicherungsfunktion des RAM genützt wird, um verschiedene Antriebssteuerungen des Antriebssystems 10 zu realisieren, wie eine Antriebssteuerung der Maschine 12 und Hybridantriebssteuerungen des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die elektronische Steuerungsvorrichtung 40 einer Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug mit dem Antriebssystem 10. Die elektronische Steuerungsvorrichtung 40 kann, je nach Notwendigkeit, durch voneinander unabhängige Steuerungseinheiten für jeweilige Steuerungen gebildet sein, wie eine Ausgabesteuerung der Maschine 12 und Antriebssteuerungen des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2.
  • Wie in 2 gekennzeichnet ist, ist die elektronische Steuerungsvorrichtung 40 gestaltet, um verschiedene Signale von Sensoren und Schaltern zu empfangen, die in dem Antriebssystem 10 vorgesehen sind. Und zwar empfängt die elektronische Steuerungsvorrichtung 40 Folgendes: Ein Schaltpositionssignal Sh, das durch eine manuelle betätigte Schaltvorrichtung 41 erzeugt wird, das eine derzeit ausgewählte Position von einer Parkposition, einer Neutralposition, einer Vorwärtsantriebsposition, einer Rückwärtsantriebsposition, etc. anzeigt; ein Ausgangssignal eines Beschleunigerpedalsbetätigungsbetragsensors 42, das einen Betätigungsbetrag oder Winkel ACC eines Beschleunigerpedals (nicht gezeigt) anzeigt, der zu einer Fahrzeugausgabe korrespondiert, die durch eine Fahrzeugbedienperson erfordert ist; ein Ausgangssignal eines Maschinendrehzahlsensors 44, der eine Maschinendrehzahl NE, d. h. eine Betriebsdrehzahl der Maschine 12, anzeigt; ein Ausgangssignal eines MG1-Drehzahlsensors 46, das eine Betriebsdrehzahl NMG1 des ersten Elektromotors MG1 anzeigt; ein Ausgangssignal eines MG2-Drehzahlsensors 48, der eine Betriebsdrehzahl NMG2 des zweiten Elektromotors MG2 anzeigt; ein Ausgangssignal eines Ausgangsdrehzahlsensors 50, der eine Drehzahl NOUT des Ausgangszahnrads 30 anzeigt, die einer Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs entspricht; ein Ausgangssignal von Raddrehzahlsensoren 52, das Drehzahlen NW von Rädern in dem Antriebssystem 10 anzeigt; und ein Ausgangssignal eines Batterie-SOC-Sensors 54, das eine Menge von gespeicherter elektrischer Energie (Ladezustand) SOC einer nicht gezeigten Batterie anzeigt.
  • Die elektronische Steuerungsvorrichtung 40 ist auch gestaltet, um verschiedene Steuerungsbefehle zu erzeugen, die auf verschiedene Abschnitte des Antriebssystems 10 anzuwenden sind. Und zwar wendet die elektronische Steuerungsvorrichtung 40 auf eine Maschinensteuerungsvorrichtung 56 zum Steuern einer Ausgabe der Maschine 12 folgende Maschinenausgabesteuerungsbefehle zum Steuern der Ausgabe der Maschine 12 an, wobei diese Befehle Folgendes umfassen: ein Kraftstoffeinspritzmengensteuerungssignal, um eine Menge einer Einspritzung eines Kraftstoffs durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung in ein Einlassrohr zu steuern; ein Zündungssteuerungssignal, um eine Zeitabstimmung einer Zündung der Maschine 12 durch eine Zündungsvorrichtung zu steuern; und ein Antriebssteuerungssignal für eine elektronische Drosselklappe, um ein Drosselstellglied zum Steuern eines Öffnungswinkels θTH einer elektronischen Drosselklappe zu steuern. Des Weiteren wendet die elektronische Steuerungsvorrichtung 40 Befehlssignale auf einen Inverter 58 zum Steuern von Betrieben des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 so an, dass der erste und zweite Elektromotor MG1 und MG2 mit elektrischen Energien, die zu diesen von einer Batterie über den Inverter 58 zugeführt werden, gemäß den Befehlssignalen betrieben werden, um Ausgaben (Ausgabemomente) der Elektromotoren MG1 und MG2 zu steuern. Elektrische Energien, die durch den ersten und zweiten Elektromotor MG1 und MG2 erzeugt werden, werden über den Inverter 58 zu der Batterie zugeführt und in dieser gespeichert. Des Weiteren wendet die elektronische Steuerungsvorrichtung 40 Befehlssignale zum Steuern der Betriebszustände der Kupplung CL und der Bremse BK auf Linearsolenoidventile und auf andere elektromagnetische Steuerungsventile an, die in der Hydrauliksteuerungseinheit 60 vorgesehen sind, sodass Hydraulikdrücke, die durch diese elektromagnetischen Steuerungsventile erzeugt werden, gesteuert werden, um die Betriebszustände der Kupplung CL und der Bremse BK zu steuern.
  • Ein Betriebszustand des Antriebssystems 10 wird über den ersten Elektromotor MG1 und den zweiten Elektromotor MG2 derart gesteuert, dass das Antriebssystem 10 als ein elektrisch gesteuerter Differentialabschnitt funktioniert, dessen Unterschied der Eingangsdrehzahl und Ausgangsdrehzahl steuerbar ist. Beispielsweise wird eine elektrische Energie, die durch den ersten Elektromotor MG1 erzeugt wird, zu der Batterie oder dem zweiten Elektromotor MG2 über den Inverter 58 zugeführt. Und zwar wird ein Hauptanteil der Antriebskraft der Maschine 12 mechanisch zu dem Ausgangszahnrad 30 übertragen, während der verbleibende Anteil der Antriebskraft von dem ersten Elektromotor MG1 verbraucht wird, der als der elektrische Generator arbeitet, und in die elektrische Energie umgewandelt wird, die über den Inverter 58 zu dem zweiten Elektromotor MG2 zugeführt wird, sodass der zweite Elektromotor MG2 betrieben wird, um eine Antriebskraft zu erzeugen, die zu dem Ausgangszahnrad 30 zu übertragen ist. Komponenten, die bei der Erzeugung der elektrischen Energie und dem Verbrauch der erzeugten elektrischen Energie durch den zweiten Elektromotor MG2 beteiligt sind, bilden einen elektrischen Pfad, über den ein Teil der Antriebskraft der Maschine 12 in elektrische Energie umgewandelt wird, die in mechanische Energie umgewandelt wird.
  • In dem Hybridfahrzeug, das mit dem Antriebssystem 10 versehen ist, das wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, wird einer von einer Vielzahl von Antriebsmodi wahlweise gemäß den Betriebszuständen der Maschine 12, des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 und den Betriebszuständen der Kupplung CL und der Bremse BK eingerichtet. 3 ist die Tabelle, die Kombinationen der Betriebszustände der Kupplung CL und der Bremse BK anzeigt, die den jeweiligen fünf Antriebsmodi des Antriebssystems 10 entsprechen. In dieser Tabelle stellen ”o”-Markierungen einen Eingriffszustand dar, während Leerfelder einen gelösten Zustand darstellen. Die Antriebsmodi EV-1 und EV-2, die in 3 gekennzeichnet sind, sind EV-Antriebsmodi, in denen die Maschine 12 in Ruhe gehalten ist, während wenigstens einer von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 als eine Fahrzeugantriebsleistungsquelle verwendet wird. Die Antriebsmodi HV-1, HV-2 und HV-3 sind Hybridantriebsmodi (HV-Antriebsmodi), in denen die Maschine 12 als die Fahrzeugantriebsleistungsquelle in Betrieb ist, während der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 je nach Notwendigkeit betrieben werden, um eine Fahrzeugantriebskraft und/oder eine elektrische Energie zu erzeugen. In diesen Hybridantriebsmodi wird wenigstens einer von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 betrieben, um eine Reaktionskraft zu erzeugen, oder wird in einen nicht belasteten, freien Zustand versetzt.
  • Wie von 3 ersichtlich ist, bestehen die EV-Antriebsmoden des Antriebssystems 10, in denen die Maschine 12 in Ruhe gehalten wird, während wenigstens einer von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 als die Fahrzeugantriebsleistungsquelle verwendet wird, aus: einem Modus 1 (Antriebsmodus 1) in der Form des Antriebsmodus EV-1, der in dem Eingriffszustand der Bremse BK und in dem gelösten Zustand der Kupplung CL eingerichtet ist; und einem Modus 2 (Antriebsmodus 2) in der Form des Antriebsmodus EV-2, der in den Eingriffszuständen von sowohl der Bremse BK als auch der Kupplung CL eingerichtet ist. Die Hybridantriebsmoden, in denen die Maschine 12 als die Fahrzeugsantriebsleistungsquelle betrieben wird, während der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 je nach Notwendigkeit betrieben werden, um eine Fahrzeugsantriebskraft und/oder eine elektrische Energie zu erzeugen, bestehen aus: einem Modus 3 (Antriebsmodus 3; erster Hybridantriebsmodus) in der Form des Antriebsmodus HV-1, der in dem Eingriffszustand der Bremse BK und in dem gelösten Zustand der Kupplung CL eingerichtet ist; einem Modus 4 (Antriebsmodus 4; zweiter Hybridantriebsmodus) in der Form des Antriebsmodus HV-2, der in dem gelösten Zustand der Bremse BK und dem Eingriffszustand der Kupplung CL eingerichtet ist; und einem Modus 5 (Antriebsmodus 5; dritter Hybridantriebsmodus) in der Form des Antriebsmodus HV-3, der in den gelösten Zuständen von sowohl der Bremse BK als auch der Kupplung CL eingerichtet ist.
  • 4 bis 7 sind die Kollinearitätsdiagramme, die gerade Linien haben, die auf sich eine Anzeige von relativen Drehzahlen der verschiedenen Drehelemente des Antriebssystems 10 (erster Planetengetriebesatz 14 und zweiter Planetengetriebesatz 16) gestatten, wobei die Drehelemente miteinander in verschiedenen Weisen entsprechend der jeweiligen Kombinationen der Betriebszustände der Kupplung CL und der Bremse BK verbunden sind. Diese Kollinearitätsdiagramme sind in einem zweidimensionalen Koordinatensystem definiert, das eine horizontale Achse, entlang der relative Übersetzungsverhältnisse ρ des ersten und zweiten Planetengetriebesatzes 14 und 16 aufgetragen sind, und eine vertikale Achse hat, entlang der die relativen Drehzahlen aufgetragen sind. Die Kollinearitätsdiagramme kennzeichnen die relativen Drehzahlen, wenn das Ausgangszahnrad 30 in der positiven Richtung gedreht wird, um das Hybridfahrzeug in der Vorwärtsrichtung anzutreiben. Eine horizontale Linie X1 stellt die Drehzahl von null dar, während vertikale Linien Y1 bis Y4, die in der Reihenfolge der Beschreibung in der Richtung nach rechts angeordnet sind, die jeweiligen relativen Drehzahlen des Sonnenrads S1, des Sonnenrads S2, des Trägers C1 und des Hohlrads R1 darstellen. Und zwar stellt eine durchgehende Linie Y1 die relative Drehzahl des Sonnenrads S1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 (Betriebsdrehzahl des ersten Elektromotors MG1) dar, eine gestrichelte Linie Y2 stellt die relative Drehzahl des Sonnenrads S2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 (Betriebsdrehzahl des zweiten Elektromotors MG2) dar, eine durchgehende Linie Y3 stellt die relative Drehzahl des Trägers C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 (Betriebsdrehzahl der Maschine 12) dar, eine gestrichelte Linie Y3' stellt die relative Drehzahl des Trägers C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 dar, eine durchgehende Linie Y4 stellt die relative Drehzahl des Hohlrads R1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 (Drehzahl des Ausgangszahnrads 30) dar, und eine gestrichelte Linie Y4' stellt die relative Drehzahl des Hohlrads R2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 dar. In 4 bis 7 sind die vertikalen Linien Y3 und Y3' übereinander gelegt, während die vertikalen Linien Y4 und Y4' übereinander gelegt sind. Da die Hohlräder R1 und R2 aneinander fixiert sind, sind die relativen Drehzahlen der Hohlräder R1 und R2, die durch die vertikalen Linien Y4 und Y4' dargestellt sind, gleich zueinander.
  • In 4 bis 7 stellt eine durchgehende Linie L1 die relativen Drehzahlen der drei Drehelemente des ersten Planetengetriebesatzes 14 dar, während eine gestrichelte Linie 12 die relativen Drehzahlen der drei Drehelemente des zweiten Planetengetriebesatzes 16 darstellt. Abstände zwischen den vertikalen Linien Y1-Y4 (Y2-Y4') sind durch die Übersetzungsverhältnisse ρ1 und ρ2 des ersten und zweiten Planetengetriebesatzes 14 und 16 bestimmt. Genauer gesagt entspricht, mit Bezug auf die vertikalen Linien Y1, Y3 und Y4, die den jeweiligen drei Drehelementen in der Form des Sonnenrads S1, des Trägers C1 und des Hohlrads R1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 entsprechen, ein Abstand zwischen den vertikalen Linien Y1 und Y3 ”1”, während ein Abstand zwischen den vertikalen Linien Y3 und Y4 dem Übersetzungsverhältnis ”ρ1” entspricht. Mit Bezug auf die vertikalen Linien Y2, Y3' und Y4', die den jeweiligen 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 Übersetzungsverhältnis ”ρ2” entspricht. In dem Antriebssystem 10 ist das Übersetzungsverhältnis ρ2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 höher als das Übersetzungsverhältnis ρ1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 (ρ2 > ρ1). Die Antriebsmodi des Antriebssystems 10 werden mit Bezug auf 4 bis 7 beschrieben.
  • Der Antriebsmodus EV-1, der in 3 gekennzeichnet ist, entspricht dem Modus 1 (Antriebsmodus 1) des Antriebssystems 10, der bevorzugt der EV-Antriebsmodus ist, in dem die Maschine 12 in Ruhe gehalten ist, während der zweite Elektromotor MG2 als die Fahrzeugantriebsleistungsquelle verwendet wird. 4 ist das Kollinearitätsdiagramm, das dem Modus 1 entspricht. Mit Bezugnahme auf dieses Kollinearitätsdiagramm sind der Träger C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 und der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 in dem gelösten Zustand der Kupplung CL relativ zueinander drehbar. In dem Eingriffszustand der Bremse BK ist der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 mit dem stationären Bauteil in der Form des Gehäuses 26 gekoppelt (fixiert), sodass die Drehzahl des Trägers C2 bei null gehalten ist. In diesem Modus 1 sind die Drehrichtung des Sonnenrads S2 und die Drehrichtung in dem zweiten Planetengetriebesatz 16 entgegengesetzt zueinander, sodass, wenn der zweite Elektromotor MG2 betätigt wird, um ein negatives Moment (das in der negativen Richtung wirkt) zu erzeugen, das Hohlrad R2, d. h. das Ausgangszahnrad 30, in der positiven Richtung durch das erzeugte negative Moment gedreht wird. Und zwar wird das Hybridfahrzeug, das mit dem Antriebssystem 10 versehen ist, in der Vorwärtsrichtung angetrieben, wenn das negative Moment durch den zweiten Elektromotor MG2 erzeugt wird. In diesem Fall wird der erste Elektromotor MG1 bevorzugt in einem freien Zustand gehalten. In diesem Modus 1 ist es gestattet, dass die Kupplungen C1 und C2 relativ zueinander gedreht werden, sodass das Hybridfahrzeug in einer Vorwärts- und Rückwärtsrichtung in dem EV-Antriebsmodus unter Verwendung des zweiten Elektromotors MG2 angetrieben werden kann, in ähnlicher Weise wie bei einem EV (elektrischen) Antriebsmodus, der in einem Fahrzeug eingerichtet 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 gekennzeichnet ist, entspricht dem Modus 2 (Antriebsmodus 2) des Antriebssystems 10, der bevorzugt der EV-Antriebsmodus ist, in dem die Maschine 12 in Ruhe gehalten ist, während wenigstens einer von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 als die Fahrzeugantriebsleistungsquelle verwendet wird. 5 ist das Kollinearitätsdiagramm, das dem Modus 2 entspricht. Mit Bezugnahme auf dieses Kollinearitätsdiagramm sind der Träger C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 und der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 nicht drehbar relativ zueinander in dem Eingriffszustand der Kupplung CL. Des Weiteren sind in dem Eingriffszustand 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, mit dem stationären 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 S1 und die Drehrichtung des Hohlrads R1 in dem ersten Planetengetriebesatze 14 entgegengesetzt zueinander, und die Drehrichtung des Sonnenrads S2 und die Drehrichtung des Hohlrads R2 in dem zweiten Planetengetriebesatze 16 sind entgegengesetzt zueinander, sodass, wenn der erste Elektromotor MG1 und/oder der zweite Elektromotor MG2 betätigt wird/werden, um ein negatives Moment (das in der negativen Richtung wirkt) zu erzeugen, die Hohlräder R1 und R2 gedreht werden, d. h. das Ausgangszahnrad 30 in der positiven Richtung durch das erzeugte negative Moment gedreht wird. Und zwar kann das Hybridfahrzeug, das mit dem Antriebssystem 10 versehen ist, in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung durch wenigstens einen von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 angetrieben werden.
  • In dem Modus 2 kann wenigstens 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 (Moment) bei einem Betriebspunkt zu erzeugen, der einen relativ hohen Grad einer Betriebseffizienz sicherstellt, und/oder mit einem verringerten Grad einer Momentbegrenzung aufgrund einer Wärmeerzeugung. Des Weiteren kann wenigstens 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 einer vollständigen Ladung der Batterie unterbunden ist. Und zwar ist der Modus 2 ein EV-Antriebsmodus, der unter verschiedenen Fahrbedingungen des Hybridfahrzeugs eingerichtet werden kann oder der für eine relativ lange Zeitlänge gehalten werden kann. Demzufolge ist der Modus 2 in vorteilhafter Weise an einem Hybridfahrzeug, wie einem Plug-In-Hybridfahrzeug vorgesehen, das häufig in einen EV-Antriebsmodus versetzt wird.
  • Der Antriebsmodus HV-1, der in 3 gekennzeichnet ist, entspricht dem Modus 3 (Antriebsmodus 3) des Antriebssystems 10, der bevorzugt der HV-Antriebsmodus ist, in dem die Maschine 12 als die Fahrzeugantriebsleistungsquelle verwendet wird, während der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 je nach Notwendigkeit betrieben werden, um eine Fahrzeugantriebskraft und/oder eine elektrische Energie zu erzeugen. 4 ist das Kollinearitätsdiagramm, das dem Modus 3 entspricht. Mit Bezug auf dieses Kollinearitätsdiagramm sind der Träger C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 und der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 drehbar relativ zueinander in dem gelösten Zustand der Kupplung CL. In dem Eingriffszustand der Bremse BK ist der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 an dem stationären Bauteil in der Form des Gehäuses 26 gekoppelt (fixiert), sodass die Drehzahl des Trägers C2 bei null gehalten ist. In diesem Modus 3 wird die Maschine 12 betätigt, um ein Ausgangsmoment zu erzeugen, durch das das Ausgangszahnrad 30 gedreht wird. Zu dieser Zeit wird der erste Elektromotor MG1 betätigt, um ein Reaktionsmoment in dem ersten Planetengetriebesatz 14 zu erzeugen, sodass die Ausgabe der Maschine 12 zu dem Ausgangszahnrad 30 übertragen werden kann. In dem zweiten Planetengetriebesatz 16 sind die Drehrichtung des Sonnenrads S2 und die Drehrichtung des Hohlrads R2 entgegengesetzt zueinander in dem Eingriffszustand der Bremse BK, sodass, wenn der zweite Elektromotor MG2 betrieben wird, um ein negatives Moment (das in der negativen Richtung wirkt) zu erzeugen, die Hohlräder R1 und R2 gedreht werden, d. h. das Ausgangszahnrad 30 wird in der positiven Richtung durch das erzeugte negative Moment gedreht.
  • Der Antriebsmodus HV-2, der in 3 gekennzeichnet ist, entspricht dem Modus 4 (Antriebsmodus 4) des Antriebssystems 10, der bevorzugt der HV-Antriebsmodus ist, in dem die Maschine 12 als die Fahrzeugantriebsleistungsquelle verwendet wird, während der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 je nach Notwendigkeit betrieben werden, um eine Fahrzeugantriebskraft und/oder eine elektrische Energie zu erzeugen. 6 ist das Kollinearitätsdiagramm, das dem Modus 4 entspricht. Mit Bezug auf dieses Kollinearitätsdiagramm sind der Träger C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 und der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 nicht drehbar relativ zueinander in dem Eingriffszustand der Kupplung CL, d. h. die Träger C1 und C2 werden als ein einzelnes Drehelement einstückig gedreht. Die Hohlräder R1 und R2, die aneinander fixiert sind, werden als ein einzelnes Drehelement einstückig 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 zusammengesetzter Split-Modus, in dem die vier Drehelemente bestehend 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, 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 Richtung nach rechts aus Sicht in 6 verbunden sind.
  • In dem Modus 4 sind die Drehelemente des ersten Planetengetriebesatzes 14 und des zweiten Planetengetriebesatzes 16 bevorzugt angeordnet, wie in dem Kollinearitätsdiagramm von 6 gekennzeichnet ist, d. h. in der Reihenfolge des Sonnenrads S1, das durch die vertikale Linie Y1 dargestellt ist, des Sonnenrads S2, das durch die vertikale Linie Y2 dargestellt ist, der Träger C1 und C2, die durch die vertikale Linie Y3 (Y3') dargestellt sind, und der Hohlräder R1 und R2, die durch die vertikale Linie Y4 (Y4') dargestellt sind. Die Übersetzungsverhältnisse ρ1 und ρ2 des ersten und 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 Kollinearitätsdiagramm von 6 gekennzeichnet ist, und zwar derart, dass der Abstand zwischen den vertikalen Linien Y1 und Y3 länger ist als der Abstand zwischen den vertikalen Linien Y2 und Y3'. Mit anderen Worten gesagt entsprechen der Abstand zwischen den vertikalen Linien, die dem Sonnenrad S1 und dem Träger C1 entsprechen, und der Abstand zwischen den vertikalen Linien, die dem Sonnenrad S2 und dem Träger C2 entsprechen, ”1”, während der Abstand zwischen den vertikalen Linien, die dem Träger C1 und dem Hohlrad R1 entsprechen, und der Abstand zwischen den vertikalen Linien, die dem Träger C2 und dem Hohlrad R2 entsprechen, jeweiligen Übersetzungsverhältnissen ρ1 und ρ2 entsprechen. Demzufolge ist das Antriebssystem 10 derart gestaltet, dass das Übersetzungsverhältnis ρ2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 höher ist als das Übersetzungsverhältnis 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 Eingriffszustand der Kupplung CL verbunden, sodass die Träger C1 und C2 einstückig miteinander gedreht werden. Demzufolge kann nur einer oder beide von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 eine Reaktionskraft entsprechend der Ausgabe der Maschine 12 aufnehmen. Und zwar kann einer oder beide von dem ersten und dem zweiten Elektromotor MG1 und MG2 betrieben werden, um die Reaktionskraft während eines Betriebs der Maschine 12 aufzunehmen, mit anderen Worten gesagt können die Beträge einer Arbeit, die dem ersten und dem zweiten Elektromotor MG1 und MG2 zuzuordnen sind, in Bezug aufeinander eingestellt werden. Das heißt, in dem Modus 4 kann jeder von dem ersten und dem zweiten Elektromotor MG1 und MG2 bei einem Betriebspunkt, der einen relativ hohen Grad einer Betriebseffizienz gewährleistet, und/oder mit einem verringerten Grad einer Momentbegrenzung aufgrund einer Wärmeerzeugung betrieben werden.
  • Der Antriebsmodus HV-3, der in 3 gekennzeichnet ist, entspricht dem Modus 5 (Antriebsmodus 5) des Antriebssystems 10, der bevorzugt der Hybridantriebsmodus ist, in dem die Maschine 12 als die Fahrzeugantriebsleistungsquelle betrieben wird, während der erste Elektromotor MG1 betrieben wird, um eine elektrische Energie zu erzeugen, mit einer fortlaufenden Änderung des Übersetzungsverhältnisses und wobei sich ein Betriebspunkt der Maschine 12 entlang einer vorbestimmten optimalen Betriebskurve bewegt. 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 einem Antriebssystem getrennt ist. 7 ist das Kollinearitätsdiagramm, das diesem Modus 5 entspricht. Mit Bezug auf dieses Kollinearitätsdiagramm sind der Träger C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 und der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 drehbar relativ zueinander in dem gelösten Zustand der Kupplung CL. In dem gelösten Zustand der Bremse BK ist der Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 drehbar relativ zu dem stationären Bauteil in der Form des Gehäuses 26. In dieser Anordnung kann der zweite Elektromotor MG2 in Ruhe gehalten werden, während er von dem Antriebssystem (Leistungsübertragungsweg) getrennt ist.
  • In dem Modus 3, in dem die Bremse BK in den Eingriffszustand versetzt ist, wird der zweite Elektromotor MG2 in einem betriebenen Zustand zusammen mit einer Drehbewegung des Ausgangszahnrads 30 (Hohlrad R2) während eines Fahrens des Fahrzeugs gehalten. In diesem Betriebeszustand kann die Betriebsdrehzahl des zweiten Elektromotors MG2 einen oberen Grenzwert (obere Grenze) während eines Fahrens des Fahrzeugs bei einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit erreichen, oder eine Drehbewegung des Hohlrads R2 bei einer hohen Geschwindigkeit wird zu dem Sonnenrad S2 übertragen. In dieser Hinsicht ist es von dem Standpunkt der Betriebseffizienz her nicht notwendigerweise wünschenswert, den zweiten Elektromotor MG2 in dem betriebenen Zustand während eines Fahrens des Fahrzeugs bei einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit zu halten. Andererseits können in dem Modus 5 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 Antriebssystem getrennt ist, sodass es möglich ist, einen Leistungsverlust aufgrund eines Schleppens des unnötigerweise betriebenen zweiten Elektromotors MG2 zu verringern und eine Begrenzung der höchsten Fahrzeugfahrgeschwindigkeit entsprechend der zulässigen höchsten Betriebsdrehzahl (obere Grenze der Betriebsdrehzahl) des zweiten Elektromotors MG2 zu beseitigen.
  • Es ist von der vorstehenden Beschreibung zu verstehen, dass das Antriebssystem 10 wahlweise in einen von den drei Hybridantriebesmodi versetzt wird, indem die Maschine 12 als die Fahrzeugantriebsleistungsquelle betrieben wird, während der erste und zweite Elektromotor MG1 und MG2 je nach Notwendigkeit betrieben werden, um eine Fahrzeugantriebskraft und/oder eine elektrische Energie zu erzeugen, und zwar in einem von dem Antriebsmodus HV-1 (Modus 3), dem Antriebsmodus HV-2 (Modus 4) und dem Antriebsmodus HV-3 (Modus 5), die wahlweise eingerichtet werden durch jeweilige Kombinationen des Eingriffzustands und gelösten Zustands der Kupplung CL und der Bremse BK. Demzufolge kann eine Übertragungseffizienz verbessert werden, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs zu verbessern, durch wahlweises Einrichten von einem von den drei Hybridantriebsmodi gemäß der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit und dem Übersetzungsverhältnis, in dem die Übertragungseffizienz die Höchste ist.
  • 8 ist das funktionale Blockdiagramm zum Erklären von Hauptsteuerungsfunktionen der elektronischen Steuerungsvorrichtung 40, die in 2 dargestellt ist. Ein Schaltpositionsbestimmungsabschnitt 70, der in 8 gezeigt ist, ist gestaltet, um die derzeit ausgewählte Schaltposition der manuell betätigten Schaltvorrichtung 41 zu bestimmen. Beispielsweise bestimmt der Schaltpositionsbestimmungsabschnitt 70, ob die derzeit ausgewählte Schaltposition die Parkposition ist oder nicht, auf der Basis des Schaltpositionssignals Sh, das von der manuell betätigten Schaltvorrichtung 41 empfangen wird. Ein Regenerativbetriebserfordernisbestimmungsabschnitt 72 ist gestaltet, um zu bestimmen, ob ein regenerativer Betrieb des zweiten Elektromotors MG2 erfordert ist, um eine elektrische Energie mit einem negativen Moment zum regenerativen Bremsen des Hybridfahrzeugs und zum Erhöhen des elektrischen Energiebetrags SOC, der in der Speichervorrichtung für elektrische Energie gespeichert ist. Beispielsweise bestimmt der Regenerativbetriebserfordernisbestimmungsabschnitt 72, dass der regenerative Betrieb erfordert ist, wenn ein Bremspedal betätigt wird, um das Hybridfahrzeug zu bremsen oder zu verzögern, oder wenn ein Verzögerungswert des Hybridfahrzeugs auf einen Sollwert gesteuert wird, ohne eine Betätigung des Bremspedals. Ein Modusbestimmungsabschnitt 74 ist gestaltet, um einen derzeit eingerichteten Modus der fünf Modi bestehend aus den Antriebsmodi EV-1 (Modus 1), EV-2 (Modus 2), HV-1 (Modus 3), HV-2 (Modus 4) und HV-3 (Modus 5) auf der Basis von Fahrzeugparametern, wie der erforderten Fahrzeugantriebskraft, der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V, dem Beschleunigerpedalbetätigungsbetrag ACC, dem gespeicherten elektrischen Energiebetrag SOC und Betriebstemperaturen, oder auf der Basis von Ausgabezuständen der Maschinensteuerungsvorrichtung 56 und des Inverters 58, eines Ausgabezustands eines Modusumschaltsteuerungsabschnitts 76 oder eines bereits festgelegten Zustands eines geeigneten Speicherflags zu bestimmen.
  • Der Modusumschaltsteuerungsabschnitt 76 ist gestaltet, um eine Modusumschaltsteuerung zum Versetzen des Antriebsystems 10 in einen der Antriebsmodi zu realisieren, der durch den Modusbestimmungsabschnitt 74 ausgewählt ist. Beispielsweise bestimmt der Modusumschaltsteuerungsabschnitt 76, ob das Antriebssystem 10 in einen elektrischen Antriebsmodus oder einen Hybridantriebsmodus versetzt werden sollte, in Abhängigkeit davon, ob die durch eine Bedienperson erforderte Fahrzeugantriebskraft, die durch die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V und den Beschleunigerpedalbetätigungsbetrag ACC repräsentiert ist, in einer vorbestimmten elektrischen Antriebsregion oder Maschinenantriebsregion liegt, oder auf der Basis einer Anforderung auf der Basis des gespeicherten elektrischen Energiebetrags SOC. Falls der elektrische Antriebsmodus ausgewählt ist, richtet der Modusumschaltsteuerungsabschnitt 76 einen der Antriebsmodi EV-1 (Modus 1) und EV-2 (Modus 2) auf der Basis des Erfordernisses auf der Basis des gespeicherten elektrischen Energiebetrags SOC und der Auswahl der Bedienperson ein. Falls der Hybridantriebsmodus ausgewählt ist, richtet der Modusumschaltsteuerungsabschnitt 76 einen von den Antriebsmodi HV-1 (Modus 3), HV-2 (Modus 4) und HV-3 (Modus 5) auf der Basis einer Betriebseffizienz der Maschine 12, der Übertragungseffizienz, der erforderten Fahrzeugantriebskraft etc. ein, um einen guten Kompromiss zwischen dem Fahrzeugfahrverhalten und der Kraftstoffwirtschaftlichkeit vorzusehen. Beispielsweise richtet der Modusumschaltsteuerungsabschnitt 76 den Antriebsmodus HV-1 (Modus 3) bei einer relativ niedrigen Fahrgeschwindigkeit in einem relativ niedrigen Gangbereich (Hochgeschwindigkeitsverringerungsverhältnisbereich), den Antriebsmodus HV-2 (Modus 4) bei einer relativ mittleren Fahrgeschwindigkeit in einem relativ mittleren Gangbereich (mittlerer Geschwindigkeitsverringerungsverhältnisbereich), den Antriebsmodus HV-3 (Modus 5) bei einer relativ hohen Fahrgeschwindigkeit in einem relativ hohen Gangbereich (niedriger Geschwindigkeitsverringerungsverhältnisbereich) ein. Dieser Modusumschaltsteuerungsabschnitt 76 löst die Kupplung CL und bringt die Bremse BK in Eingriff durch die Hydrauliksteuerungseinheit 60, um den Antriebsmodus von dem Antriebsmodus HV-2 (Modus 4) zu dem Antriebsmodus HV-1 (Modus 3) umzuschalten. Und zwar schaltet der Modusumschaltsteuerungsabschnitt 76 den Betriebszustand von dem Zustand, der in dem Kollinearitätsdiagramm von 6 gezeigt ist, zu dem Zustand um, der in dem Kollinearitätsdiagramm von 4 gezeigt ist.
  • Ein Leistungsantriebserfordernisbestimmungsabschnitt 78 ist gestaltet, um zu bestimmen, ob ein Fahren des Hybridfahrzeugs mit einer großen Antriebskraft oder einem hohen Grad eines Ansprechens für eine Beschleunigung erfordert ist. Beispielsweise wird diese Bestimmung in Abhängigkeit davon durchgeführt, ob ein Leistungsantriebsmodusauswahlschalter, der nicht gezeigt ist, eingeschaltet worden ist oder ob eine erforderte Fahrzeugantriebskraft, die durch den Beschleunigerpedalbetätigungsbetrag und die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit repräsentiert ist, gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Grenzwert ist. Ein Wirtschaftlichkeitsantriebserfordernisbestimmungsabschnitt 80 ist gestaltet, um zu bestimmen, ob es erfordert ist, dass das Hybridfahrzeug mit einem hohen Grad einer Kraftstoffwirtschaftlichkeit fährt. Beispielsweise wird diese Bestimmung in Abhängigkeit davon gemacht, ob der Leistungsantriebsmodusauswahlschalter in einem Aus-Zustand ist oder ob ein Wirtschaftlichkeitsantriebsmodusauswahlschalter, der nicht gezeigt ist, eingeschaltet worden ist oder ob die vorstehend genannte erforderte Fahrzeugantriebskraft gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter oberer Grenzwert ist.
  • Ein Regenerativbetriebssteuerungsabschnitt 82 ist gestaltet, um den zweiten Elektromotor MG2 zu steuern, um ein negatives Moment für einen negativen Bremsbetrieb zu erzeugen, um eine regenerative Bremskraft entsprechend einem vorbestimmten Anteil eines Betätigungsumfangs des Bremspedals zu erzeugen, oder um den Verzögerungswert des Hybridfahrzeugs auf einen Sollwert zu steuern, wenn der Regenerativbetriebserfordernisbestimmungsabschnitt 72 bestimmt, dass der regenerative Betrieb erfordert ist. Wo der Modusbestimmungsabschnitt 74 die Auswahl des Hybridantriebsmodus (Maschinenantriebsmodus) in der Form des Antriebsmodus HV-2 (Modus 4) bestimmt, in dem die Bremse BK in den gelösten Zustand versetzt ist, während die Kupplung CL in den Eingriffszustand versetzt ist, steuert insbesondere der Regenerativbetriebssteuerungsabschnitt 82 den ersten Elektromotor MG1, um ein positives Moment zu erzeugen, und steuert den zweiten Elektromotor MG2, um ein negatives Moment zu erzeugen. Und zwar steuert der Regenerativbetriebssteuerungsabschnitt 82 den zweiten Elektromotor MG2, um den regenerativen Betrieb durchzuführen, sodass das Hybridfahrzeug durch eine regenerative Bremskraft (negatives Moment) gebremst wird, das während des regenerativen Betriebs erzeugt wird, während gleichzeitig die Speichervorrichtung für elektrische Energie mit der elektrischen Energie geladen wird, die während des regenerativen Betriebs regeneriert wird.
  • 9 ist das Kollinearitätsdiagramm, das den regenerativen Betrieb während eines Hybridfahrens des Hybridfahrzeugs in diesem Antriebsmodus HV-2 (Modus 4) anzeigt. Wie in 9 angezeigt ist, wenn ein Moment aufgrund einer Trägheit des Hybridfahrzeugs während dessen Verzögerungsfahren, wobei der Beschleunigerpedalbetätigungsbetrag null ist, zu dem Ausgangszahnrad 30 und zu den Hohlrädern R1 und R2, die einstückig mit dem Ausgangszahnrad 30 fixiert sind, übertragen wird, wird das positive Moment durch den ersten Elektromotor MG1 erzeugt, um die Maschine 12 bei einer Leerlaufdrehzahl zu halten, sodass der zweite Elektromotor MG2 in der Vorwärtsrichtung oder positiven Richtung betrieben wird. Die Erzeugung des positiven Moments durch den ersten Elektromotor MG1 hält die Drehzahl des zweiten Elektromotors MG2 in einem positiven Bereich. Der Regenerativbetriebssteuerungsabschnitt 82 steuert das positive Moment, das durch den ersten Elektromotor MG1 zu erzeugen ist, derart, dass das negative Moment durch den zweiten Elektromotor MG2 mit dessen Drehzahl innerhalb des positiven Bereichs erzeugt wird.
  • Wenn der Leistungsantriebserfordernisbestimmungsabschnitt 78 bestimmt, dass es erfordert ist, dass das Hybridfahrzeug mit einer großen Antriebskraft oder einem hohen Grad eines Ansprechens für eine Beschleunigung fährt, wird angenommen, dass das Hybridfahrzeug in einem Hochleistungs- oder Hochansprechantriebsmodus fährt, nach einer Anfrage für den regenerativen Betrieb. In diesem Fall bestimmt deshalb der Regenerativbetriebssteuerungsabschnitt 82 den Sollwert der Maschinendrehzahl gemäß dem angenommenen Hochleistungs- oder Hochansprechantriebsmodus und steuert den ersten Elektromotor MG1 und den zweiten Elektromotor MG2 derart, dass der tatsächliche Wert der Maschinendrehzahl mit dem bestimmten Sollwert übereinstimmt. Demzufolge erhöht sich die tatsächliche Maschinendrehzahl von dem Sollwert bei einer Betätigung des Beschleunigerpedals nach dem regenerativen Betrieb, sodass das Hybridfahrzeug mit einer großen Antriebskraft oder einem hohen Grad eines Ansprechens fahren kann.
  • Wenn der Wirtschaftlichkeitsantriebserfordernisbestimmungsabschnitt 80 bestimmt, dass ein Fahren des Hybridfahrzeugs mit einem hohen Grad einer Kraftstoffwirtschaftlichkeit erfordert ist, beendet andererseits der Regenerativbetriebssteuerungsabschnitt 82 einen Betrieb der Maschine 12 und steuert das positive Moment des ersten Elektromotors MG1 und das negative Moment des zweiten Elektromotors MG2 derart, dass sich die Maschinendrehzahl allmählich auf null verringert, nach einem Moment des Beginns des regenerativen Betriebs. Wenn sich die Maschinendrehzahl auf null verringert hat, versetzt der Regenerativbetriebssteuerungsabschnitt 82 die Bremse BK in den Eingriffszustand, um den Fahrzeugantriebsmodus zu dem Motorantriebsmodus EV-2 (Modus 2) oder EV-1 (Modus 1) umzuschalten, und realisiert eine Steuerung zum Fortführen des regenerativen Betriebs des zweiten Elektromotors MG2 oder der regenerativen Betriebe des ersten und zweiten Elektromotors MG1 und MG2. Demzufolge ist die Kraftstoffwirtschaftlichkeit ohne einen Drehbewegdungsleistungsverlust der Maschine 12 während des regenerativen Betriebs des zweiten Elektromotors MG2 verbessert. Darüber hinaus wird in dem Eingriffszustand der Bremse BK verhindert, dass die Maschine 12 in der negativen Richtung betrieben wird. Dieser Zustand des regenerativen Betriebs ist in dem Kollinearitätsdiagramm von 5 gekennzeichnet.
  • 10 ist das Flussdiagramm zum Erklären eines Hauptabschnitts einer Regenerativbetriebssteuerung, die durch die elektronische Steuerungsvorrichtung 40 von 2 während eines Fahrens des Hybridfahrzeugs in dem Antriebsmodus HV-2 (Modus 4) realisiert wird. Der Steuerungsbetrieb wird wiederholt mit einer vorbestimmten Zykluszeit ausgeführt.
  • Die regenerative Betriebssteuerung wird mit Schritt S1 begonnen, der dem Regenerativbetriebserfordernisbestimmungsabschnitt 72 entspricht, um zu bestimmen, ob das Hybridfahrzeug in dem Maschinenantriebsmodus in der Form des Antriebsmodus HV-2 fährt. Falls eine negative Bestimmung in S1 erhalten wird, wird die derzeitige Routine beendet. Falls eine positive Bestimmung in S1 erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S2 (”Schritt” wird nachstehend weggelassen), der dem Modusbestimmungsabschnitt 74 entspricht, um zu bestimmen, ob der regenerative Betrieb während einer Verzögerung des Hybridfahrzeugs erfordert ist. Falls eine negative Bestimmung in S2 erhalten wird, wird die derzeitige Routine beendet. Falls eine positive Bestimmung in S2 erhalten wird, geht der Steuerungsablauf zu S3, der dem Leistungsantriebserfordernisbestimmungsabschnitt 78 und dem Wirtschaftlichkeitserfordernisbestimmungsabschnitt 80 entspricht, um zu bestimmen, ob es erfordert ist, dass das Hybridfahrzeug mit einer großen Antriebskraft oder einem hohen Grad eines Ansprechens fährt. Ungeachtet davon, ob eine negative Bestimmung oder eine positive Bestimmung in S3 erhalten wird, wird der erste Elektromotor MG1 gesteuert, um ein positives Moment zu erzeugen, während ein negatives Moment durch den zweiten Elektromotor MG2 erzeugt wird, sodass der zweite Elektromotor MG2 einen regenerativen Betrieb zum Bremsen des Hybridfahrzeugs mit einer regenerativen Bremskraft (negatives Moment) und ein Laden der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit der regenerierten elektrischen Energie durchführt.
  • Falls die positive Bestimmung in S3 erhalten wird, ist es erfordert, dass das Hybridfahrzeug mit einer großen Antriebskraft oder einem hohen Grad eines Ansprechens fährt, und es wird angenommen, dass es in einem Hochleistungs- oder Hochansprechantriebsmodus nach der Anfrage für den regenerativen Betrieb fährt. In diesem Fall geht der Steuerungsablauf zu S4, der dem Regenerativbetriebssteuerungsabschnitt 82 entspricht und in dem der Sollwert der Maschinendrehzahl gemäß dem angenommenen Hochleistungs- oder Hochansprechantriebsmodus bestimmt wird, und der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 werden so gesteuert, dass der tatsächliche Wert der Maschinendrehzahl mit dem bestimmten Sollwert übereinstimmt. Demzufolge wird die tatsächliche Maschinendrehzahl von dem Sollwert ansteigen, wenn das Beschleunigerpedal nach dem regenerativen Betrieb betätigt wird, sodass das Hybridfahrzeug mit einer großen Antriebskraft oder einem hohen Grad des Ansprechens fahren kann.
  • Falls die negative Bestimmung in S3 erhalten wird, ist es erfordert, dass das Hybridfahrzeug mit einem hohen Grad einer Kraftstoffwirtschaftlichkeit fährt. In diesem Fall geht der Steuerungsablauf zu S5, der dem Regenerativbetriebssteuerungsabschnitt 82 entspricht und in dem der Betrieb der Maschine 12 beendet ist, und das positive Moment des ersten Elektromotors MG1 und das negative Moment des zweiten Elektromotors MG2 werden so gesteuert, dass sich die tatsächliche Maschinendrehzahl allmählich in Richtung zu null verringert nach dem Moment des Beginns des regenerativen Betriebs. Wenn sich die Maschinendrehzahl auf null verringert hat, wird dann die Bremse BK in den Eingriffszustand versetzt, um den Fahrzeugantriebsmodus zu dem Motorantriebsmodus EV-2 umzuschalten, und der regenerative Betrieb des zweiten Elektromotors MG2 oder die regenerativen Betriebe des ersten und zweiten Elektromotors MG1 und MG2 wird/werden fortgeführt. Demzufolge ist die Kraftstoffeffizienz ohne einen Drehbewegungsverlust der Maschine 12 während des regenerativen Betriebs des zweiten Elektromotors MG2 verbessert. Darüber hinaus wird eine Betätigung der Maschine 12 in der negativen Richtung in dem Eingriffszustand der Bremse BK verhindert.
  • Die Antriebssteuerungsvorrichtung 10 für das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, ist mit Folgendem versehen: dem ersten Planetengetriebesatz 14 (erster Differentialmechanismus), der das Sonnenrad S1 (erstes Drehelement), das mit dem ersten Elektromotor MG1 verbunden ist, den Träger C1 (zweites Drehelement), der mit der Maschine 12 verbunden ist, und das Hohlrad R1 (drittes Drehelement) hat, das mit dem Ausgangszahnrad 30 (Ausgangsdrehbauteil) verbunden ist; dem zweiten Planetengetriebesatz 16 (zweiter Differentialmechanismus), der das Sonnenrad S2 (erstes Drehelement), das mit dem zweiten Elektromotor MG2 verbunden ist, den Träger C2 (zweites Drehelement) und das Hohlrad R2 (drittes Drehelement) hat und in dem eines von dem zweiten und dem dritten Drehelement mit dem dritten Drehelement des ersten Planetengetriebesatzes 14 (erster Differentialmechanismus) verbunden ist; der Kupplung CL, die gestaltet ist, um den Träger C1 (zweites Drehelement) des ersten Planetengetriebesatzes 14 und einen von dem Träger C2 (zweites Drehelement) und dem Hohlrad R2 (drittes Drehelement) des zweiten Planetengetriebesatzes 16, der nicht mit dem Hohlrad R2 (drittes Drehelement) des ersten Planetengetriebesatzes 14 verbunden ist, wahlweise zu verbinden; und der Bremse BK, die gestaltet ist, um den vorstehend genannten einen von dem Träger C2 (zweites Drehelement) und dem Hohlrad R2 (drittes Drehelement) des zweiten Planetengetriebesatzes 16 (zweiter Differentialmechanismus), der nicht mit dem Hohlrad R2 (drittes Drehelement) des ersten Planetengetriebesatzes 14 verbunden ist, an dem Gehäuse 26 (stationäres Bauteil) wahlweise zu fixieren. Die Antriebssteuerungsvorrichtung ist derart gestaltet, dass der erste Elektromotor MG1 gesteuert wird, um ein positives Moment zu erzeugen, während ein negatives Moment durch den zweiten Elektromotor MG2 erzeugt wird, wenn ein regenerativer Betrieb während eines Fahrens des Hybridfahrzeugs in dem zweiten Hybridantriebsmodus HV-2 erfordert ist, in dem die Bremse BK in den gelösten Zustand versetzt ist, während die Kupplung CL in den Eingriffszustand versetzt ist. Demzufolge wird der regenerative Betrieb in adäquater Weise durchgeführt, während die Maschine 12 in dem betriebenen Zustand gehalten wird.
  • Die Antriebssteuerungsvorrichtung 10 für das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist des Weiteren derart gestaltet, dass der erste Elektromotor MG1 gesteuert wird, um das positive Moment zu erzeugen, derart, dass die Drehzahl des zweiten Elektromotors MG2 innerhalb eines positiven Bereichs gehalten wird. Demzufolge wird der regenerative Betrieb in adäquater Weise durch den zweiten Elektromotor MG2 durchgeführt, ohne dass dessen negatives Moment null wird, wenn sich die Drehzahl des zweiten Elektromotors MG2 von dem positiven Bereich in einen negativen Bereich ändert.
  • Die Antriebssteuerungsvorrichtung 10 für das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist auch derart gestaltet, dass, wo angenommen wird, dass das Hybridfahrzeug in einem Hochleistungs- oder Hochansprechantriebsmodus mit einer großen Antriebskraft oder einen hohen Grad eines Ansprechens nach der Anfrage für den regenerativen Betrieb fährt, der Sollwert der Drehzahl der Maschine 12 gemäß dem vorstehend genannten Hochleistungs- oder Hochansprechantriebsmodus bestimmt wird, und der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 derart gesteuert werden, dass der tatsächliche Wert der Drehzahl der Maschine 12 mit dem bestimmten Sollwert übereinstimmt. Demzufolge kann die gewünschte Fahrzeugantriebskraft durch die Maschine 12 erzeugt werden, deren Drehzahl auf den Sollwert erhöht worden ist, unmittelbar nach einer Betätigung des Beschleunigerpedals folgend auf den regenerativen Betrieb. Somit wird eine große Antriebskraft oder ein hoher Grad eines Ansprechens für eine Beschleunigung erhalten.
  • Die Antriebssteuerungsvorrichtung 10 für das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist des Weiteren derart gestaltet, dass, wo angenommen wird, dass das Hybridfahrzeug in einem Kraftstoffwirtschaftlichkeitsmodus mit einem hohen Grad einer Kraftstoffwirtschaftlichkeit nach der Anfrage für den regenerativen Betrieb fährt, ein Betrieb der Maschine 12 beendet wird, und der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 derart gesteuert werden, dass sich die Drehzahl der Maschine 12 allmählich zu null verringert, nach dem Moment des Beginns des regenerativen Betriebs. Demzufolge wird die Drehzahl der Maschine 12 während des regenerativen Betriebs in geeigneter Weise auf Null verringert, sodass die Kraftstoffwirtschaftlichkeit ohne einen Drehbewegungsleistungsverlust der Maschine 12 verbessert ist.
  • Die Antriebssteuerungsvorrichtung 10 für das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist auch derart gestaltet, dass die Bremse BK in einen Eingriffszustand gebracht wird, um das Hybridfahrzeug zu einem Motorantriebsmodus umzuschalten, wenn sich die Drehzahl der Maschine 12 als eine Folge des Steuerns des ersten und zweiten Elektromotors MG1 und MG2 auf Null verringert hat. Demzufolge wird der Betrieb der Maschine 12 in der negativen Richtung in dem Eingriffszustand der Bremse BK verhindert.
  • Andere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Detail mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um die gleichen Elemente in den verschiedenen Ausführungsformen zu identifizieren, die nicht redundant beschrieben werden.
  • ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 11 bis 16 sind die schematischen Ansichten zum Erklären von Anordnungen von jeweiligen Hybridfahrzeugantriebssystemen 100, 110, 120, 130, 140 und 150 gemäß weiteren bevorzugten Formen dieser Erfindung, die statt des Hybridfahrzeugantriebssystems 10 in der ersten Ausführungsform verwendet werden. Die Hybridfahrzeugantriebssteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist auch auf Antriebssysteme anwendbar wie das Antriebssystem 100, das in 11 gezeigt ist, und das Antriebssystem 110, das in 12 gezeigt ist, die jeweilige verschiedene Anordnungen des ersten Elektromotors MG1, des ersten Planetengetriebesatzes 14, des zweiten Elektromotors MG2, des zweiten Planetengetriebesatzes 16, der Kupplung CL und der Bremse BK in der Richtung der Mittelachse CE haben. Die vorliegende Hybridfahrzeugantriebssteuerungsvorrichtung ist auch auf Antriebssysteme anwendbar, wie das Antriebssystem 120, das in 13 gezeigt ist und das eine Einwegkupplung OWC hat, die zwischen dem Träger C2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 und dem stationären Bauteil in der Form des Gehäuses 26 parallel zu der Bremse BK angeordnet ist, derart, dass die Einwegkupplung OWC eine Drehbewegung des Trägers C2 relativ zu dem Gehäuse 26 in einer von entgegengesetzten Richtungen gestattet und eine Drehbewegung des Trägers C2 in der anderen Richtung unterbindet. Die vorliegende Hybridfahrzeugantriebssteuerungsvorrichtung ist des Weiteren auf Antriebssysteme wie das Antriebssystem 130, das in 14 gezeigt ist, das Antriebssystem 140, das in 15 gezeigt ist, und das Antriebssystem 150, das in 16 gezeigt ist, anwendbar, die statt des zweiten Planetengetriebesatzes 16 einer Einritzelbauart mit einem zweiten Differentialmechanismus in der Form eines zweiten Planetengetriebesatzes 16' einer Doppelritzelbauart versehen sind. Dieser zweite Planetengetriebesatz 16' ist mit Drehelementen (Elementen) versehen, die aus Folgendem bestehen: einem ersten Drehelement in der Form eines ersten Sonnenrads S2'; einem zweiten Drehelement in der Form eines Trägers C2', der eine Vielzahl von Ritzeln P2' stützt, die miteinander derart kämmen, dass jedes Ritzel P2' um seine Achse und die Achse des Planetengetriebesatzes drehbar ist; und einem dritten Drehelement in der Form eines Hohlrads R2', das über die Ritzel P2' mit dem Sonnenrad S2' kämmt.
  • Jedes der Hybridfahrzeugantriebssysteme 100, 110, 120, 130, 140 und 150 gemäß der vorliegenden zweiten Ausführungsform ist mit Folgendem versehen: einem ersten Differentialmechanismus in der Form des ersten Planetengetriebesatzes 14, der ein erstes Drehelement in der Form der Sonnenrads S1, das mit dem ersten Elektromotor MG1 verbunden ist, ein zweites Drehelement in der Form des Trägers C1, der mit der Maschine 12 verbunden ist, und ein drittes Drehelement in der Form des Hohlrads R1 hat, das mit einem Ausgangsdrehbauteil in der Form des Ausgangszahnrads 30 verbunden ist; einem zweiten Differentialmechanismus in der Form des zweiten Planetengetriebesatzes 16 (16'), der ein erstes Drehelement in der Form des Sonnenrads S2 (S2'), das mit dem zweiten Elektromotor MG2 verbunden ist, ein zweites Drehelement in der Form des Trägers C2 (C2') und ein drittes Drehelement in der Form des Hohlrads R2 (R2') hat und in dem ein Bauteil von den Bauteilen Träger C2 (C2') und Hohlrad R2 (R2') mit dem Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 verbunden ist; der Kupplung CL zum wahlweisen Verbinden des Trägers C1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 mit dem anderen Bauteil von den Bauteilen Träger C2 (C2') und Hohlrad R2 (R2'), das nicht mit dem Hohlrad R1 verbunden ist, miteinander; und der Bremse BK zum wahlweisen Fixieren des anderen Bauteils von den Bauteilen Träger C2 (C2') und Hohlrad R2 (R2'), das nicht mit dem Hohlrad R1 verbunden ist, mit einem stationären Bauteil in der Form des Gehäuses 26. Demzufolge hat die elektronische Steuerungsvorrichtung 40, die auf die vorliegende zweite Ausführungsform angewendet ist, die gleichen Vorteile wie die erste Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist. Und zwar wird, wenn der regenerative Betrieb während eines Fahrens des Hybridfahrzeugs in dem zweiten Hybridantriebsmodus HV-2 erfordert ist, in dem die Bremse BK in den gelösten Zustand versetzt ist, während die Kupplung CL in den Eingriffszustand versetzt ist, der erste Elektromotor MG1 gesteuert, um ein positives Moment zu erzeugen, während ein negatives Moment durch den zweiten Elektromotor MG2 erzeugt wird, sodass der regenerative Betrieb in adäquater Weise durchgeführt wird, während die Maschine 12 in einem betriebenen Zustand gehalten wird.
  • DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • 17 bis 19 sind die Kollinearitätsdiagramme zum Erklären von Anordnungen und Betrieben von jeweiligen Hybridfahrzeugantriebssystemen 160, 170 und 180 gemäß anderen bevorzugten Formen dieser Erfindung statt des Antriebssystems 10 der Ausführungsform 1. In 17 bis 19 sind die relativen Drehzahlen des Sonnenrads S1, des Trägers C1 und des Hohlrads R1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 durch die durchgehende Linie L1 dargestellt, während die relativen Drehzahlen des Sonnenrads S2, des Trägers C2 und des Hohlrads R2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 durch die gestrichelte Linie 12 dargestellt sind, wie vorstehend beschrieben ist.
  • In dem Hybridfahrzeugsantriebssystem 160 sind das Sonnenrad S1, der Träger C1 und das Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 jeweils mit dem ersten Elektromotor MG1, der Maschine 12 und dem zweiten Elektromotor MG2 verbunden, während das Sonnenrad S2, der Träger C2 und das Hohlrad R2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 jeweils mit dem zweiten Elektromotor MG2 und dem Ausgangsdrehbauteil 30 verbunden sind, und mit dem stationären Bauteil 26 über die Bremse BK. Das Sonnenrad S1 und das Hohlrad R2 sind jeweils miteinander über die Kupplung CL wahlweise verbunden. In dem Hybridfahrzeugantriebssystem 170 sind das Sonnenrad S1, der Träger C1 und das Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 jeweils mit dem ersten Elektromotor MG1, dem Ausgangsdrehbauteil 30 und der Maschine 12 verbunden, während das Sonnenrad S2, der Träger C2 und das Hohlrad R2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 jeweils mit dem zweiten Elektromotor MG2 und dem Ausgangsdrehbauteil 30 verbunden sind, und mit dem stationären Bauteil 26 über die Bremse BK. Das Sonnenrad S1 und das Hohlrad R2 sind über die Kupplung CL wahlweise miteinander verbunden. In dem Hybridfahrzeugantriebssystem 180 sind das Sonnenrad S1, der Träger C1 und das Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebesatzes 14 jeweils mit dem ersten Elektromotor MG1, dem Ausgangsdrehbauteil 30 und der Maschine 12 verbunden, während das Sonnenrad S2, der Träger C2 und das Hohlrad R2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 jeweils mit dem zweiten Elektromotor MG2 verbunden sind, und mit dem stationären Bauteil 26 über die Bremse BK und mit dem Ausgangsdrehbauteil 30. Das Hohlrad R1 und der Träger C2 sind über die Kupplung CL wahlweise miteinander verbunden.
  • Die Hybridfahrzeugantriebssysteme, die in 17 bis 19 gezeigt sind, sind mit der Ausführungsform, die in 9 gezeigt ist, darin identisch, dass beim Starten der Maschine 12 während eines Fahrens des Hybridfahrzeugs in dem Motorantriebsmodus (EV-2) mit dem ersten und zweiten Elektromotor MG1 und MG2 das Ausgangsmoment des zweiten Elektromotors MG2 erhöht wird und die Maschine 12 durch den ersten Elektromotor MG1 in dem gelösten Zustand der Kupplung CL gestartet wird. Demzufolge hat die elektronische Steuerungsvorrichtung 40, die auf das Hybridfahrzeugantriebssystem 160, 170, 180 der vorliegenden dritten Ausführungsform angewendet ist, die gleichen Vorteile wie die erste Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist. Und zwar wenn der regenerative Betrieb während eines Fahrens des Hybridfahrzeugs in dem zweiten Hybridantriebsmodus HV-2 erfordert ist, in dem die Bremse BK in den gelösten Zustand versetzt ist, während die Kupplung CL in den Eingriffszustand versetzt ist, wird der erste Elektromotor MG1 gesteuert, um ein positives Moment zu erzeugen, während ein negatives Moment durch den zweiten Elektromotor MG2 erzeugt wird, sodass der regenerative Betrieb in adäquater Weise durchgeführt wird, während die Maschine 12 in einem betriebenen Zustand gehalten wird.
  • Die Hybridfahrzeugantriebssysteme, die in 9, 13 bis 16 und 17 bis 19 gezeigt sind, sind darin miteinander identisch, dass jedes dieser Hybridfahrzeugantriebssysteme mit dem ersten Differentialmechanismus (erster Planetengetriebesatz 14) und dem zweiten Differentialmechanismus (zweiter Planetengetriebesatz 16, 16') versehen sind, die insgesamt vier Drehelemente haben, deren relative Drehzahlen in dem Kollinearitätsdiagramm dargestellt sind, und des Weiteren mit dem ersten Elektromotor MG1, dem zweiten Elektromotor MG2, der Maschine 12 und dem Ausgangsdrehbauteil (Ausgangszahnrad 30) versehen ist, die mit den jeweiligen vier Drehelementen verbunden sind. In diesen Hybridfahrzeugantriebssystemen ist eines der vier Drehelemente durch das Drehelement (S1, S1, R1) des ersten Differentialmechanismus (erster Planetengetriebesatz 14) und das Drehelement (R2, R2, C2) des zweiten Differentialmechanismus (erster Planetengetriebesatz 16, 16') gebildet, die wahlweise miteinander über die Kupplung CL verbunden sind, und das Drehelement (R2, R2, C2) des ersten oder zweiten Differentialmechanismus, das über die Kupplung CL wahlweise mit dem Drehelement des ersten Differentialmechanismus verbunden ist, ist wahlweise mit dem Gehäuse 26 (stationäres Bauteil) über die Bremse BK fixiert.
  • Während die bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben worden sind, ist es zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die Details der dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern mit verschiedenen Änderungen ausgeführt werden kann, die auftreten können, ohne von dem Kern der Erfindung abzuweichen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180
    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
    Ausgangszahnrad (Ausgangsdrehbauteil)
    40
    elektronische Steuerungsvorrichtung (Antriebssteuerungsvorrichtung)
    72
    Regenerativbetriebserfordernisbestimmungsabschnitt
    74
    Modusbestimmungsabschnitt
    76
    Modusumschaltsteuerungsabschnitt
    78
    Leistungsantriebserfordernisbestimmungsabschnitt
    80
    Wirtschaftlichkeitsantriebserfordernisbestimmungsabschnitt
    82
    Regenerativbetriebssteuerungsabschnitt
    BK
    Bremse
    CL
    Kupplung
    C1, C2, C2'
    Träger (zweites Drehelement)
    MG1
    erster Elektromotor
    MG2
    zweiter Elektromotor
    R1, R2, R2'
    Hohlrad (drittes Drehelement)
    S1, S2, S2'
    Sonnenrad (erstes Drehelement)

Claims (5)

  1. Antriebssteuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, das mit Folgendem versehen ist: einem ersten Differentialmechanismus und einem zweiten Differentialmechanismus, die insgesamt vier Drehelemente haben; und einer Maschine, einem ersten Elektromotor, einem zweiten Elektromotor und einem Ausgangsdrehbauteil, die jeweils mit den vier Drehelementen verbunden sind, und wobei eines der vier Drehelemente durch das Drehelement des ersten Differentialmechanismus und das Drehelement des zweiten Differentialmechanismus gebildet ist, die über eine Kupplung wahlweise miteinander verbunden sind, und eines der Drehelemente von dem ersten und zweiten Differentialmechanismus, die über die Kupplung wahlweise miteinander verbunden sind, über eine Bremse an einem stationären Bauteil wahlweise fixiert ist, wobei die Antriebssteuerungsvorrichtung gekennzeichnet ist durch: Steuern des ersten Elektromotors, um ein positives Moment zu erzeugen, während ein negatives Moment durch den zweiten Elektromotor erzeugt wird, wenn ein regenerativer Betrieb während eines Fahrens des Hybridfahrzeugs in einem zweiten Hybridantriebsmodus erfordert ist, in dem die Bremse in einen gelösten Zustand versetzt ist, während die Kupplung in einen Eingriffszustand versetzt ist.
  2. Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Elektromotor gesteuert wird, um das positive Moment derart zu erzeugen, dass eine Drehzahl des zweiten Elektromotors innerhalb eines positiven Bereichs gehalten wird.
  3. Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei dort, wo angenommen wird, dass das Hybridfahrzeug in einem Hochleistungs- oder Hochansprechantriebsmodus mit einer großen Antriebskraft oder einem hohen Grad eines Ansprechens fährt, nachdem der regenerative Betrieb erfordert ist, ein Sollwert einer Drehzahl der Maschine gemäß dem Hochleistungs- oder Hochansprechantriebsmodus bestimmt wird und der erste und zweite Elektromotor derart gesteuert werden, dass ein tatsächlicher Wert der Drehzahl der Maschine mit dem bestimmten Sollwert übereinstimmt.
  4. Antriebssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei dort, wo angenommen wird, dass das Hybridfahrzeug in einem Kraftstoffwirtschaftlichkeitsantriebsmodus mit einem hohen Grad einer Kraftstoffwirtschaftlichkeit fährt, nachdem der regenerative Betrieb erfordert ist, ein Betrieb der Maschine beendet wird und der erste und der zweite Elektromotor derart gesteuert werden, dass sich eine Drehzahl der Maschine allmählich zu null verringert, nach einem Moment des Beginns des regenerativen Betriebs.
  5. Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Bremse in einen Eingriffszustand gebracht wird, um das Hybridfahrzeug zu einem Motorantriebsmodus umzuschalten, wenn sich die Drehzahl der Maschine als eine Folge des Steuerns des ersten und zweiten Elektromotors zu null verringert hat.
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