DE112012006525T5

DE112012006525T5 - Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE112012006525T5
Application number: DE112012006525.5T
Authority: DE
Inventors: c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAIS Matsubara Tooru; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI Tabata Atsushi; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI Hiasa Yasuhiro; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI K Shioiri Hiroyuki; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI Kitahata Takeshi; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI Imamura Tatsuya; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KA Kumazaki Kenta; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI K Shibata Hiroyuki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2015-03-12
Also published as: WO2013186924A1; JPWO2013186924A1; CN104379423A; US20150166042A1

Abstract

Eine Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung enthält: eine Kraftmaschine; eine Rotationsmaschine; eine Getriebeeinheit, die so gestaltet ist, dass sie die Kraftmaschine und die Rotationsmaschine verbindet und trennt, wobei, wenn die Kraftmaschine angehalten wird, während ein Fahrzeug unter Verwendung der Kraftmaschine als Leistungsquelle fährt (S10-J), die Kraftmaschine durch die Rotationsmaschine in einem Zustand angehalten wird (S80), in dem die Getriebestufe der Getriebeeinheit festgelegt ist (S40), und die Getriebeeinheit dann auf einen Neutralzustand eingestellt wird, nachdem die Kraftmaschine angehalten ist (S90). Es ist wünschenswert, dass die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung die Kraftmaschine durch die Rotationsmaschine in einem Zustand anhält, in dem bereits die entsprechende Beziehung zwischen einem Drehwinkel der Kraftmaschine und einem Rotationswinkel der Rotationsmaschine gelernt ist.

Description

Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung.
Hintergrund
Bisher ist ein Hybridfahrzeug bekannt, das ein Getriebe enthält, das eine Drehung einer Kraftmaschine überträgt, während es ihre Drehzahl ändert. Zum Beispiel offenbart die Patentliteratur 1 eine Technik einer Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung, die einen Getriebemechanismus, der eine Drehung einer Brennkraftmaschine auf einen Leistungsteilungsmechanismus überträgt; während er ihre Drehzahl ändert, eine erste Getriebewelle, die Leistung von der Brennkraftmaschine auf den Getriebemechanismus überträgt, und eine zweite Getriebewelle enthält, die vom Getriebemechanismus abgegebene Leistung zum Leistungsteilungsmechanismus überträgt.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2009-190694 A

Kurzdarstellung
Technisches Problem
Beim Stand der Technik wurde in dem Hybridfahrzeug mit Getriebe nicht ausreichend der passende Stopp der Kraftmaschine untersucht. Zum Beispiel ist es wünschenswert, eine Technik zu entwickeln, die dazu imstande ist, das Startverhalten zu verbessern, wenn der Motor neu gestartet wird, und die Erschütterung zu unterdrücken, die erzeugt wird, wenn die Kraftmaschine neu gestartet wird, indem die Kraftmaschine bei einem passenden Drehwinkel angehalten wird.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die dazu imstande ist, eine Kraftmaschine bei einem passenden Drehwinkel anzuhalten.
Lösung des Problems
Eine erfindungsgemäße Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung enthält eine Kraftmaschine; eine Rotationsmaschine; und eine Getriebeeinheit, die so gestaltet ist, dass sie die Kraftmaschine und die Rotationsmaschine verbindet und trennt, wobei, wenn die Kraftmaschine angehalten wird, während ein Fahrzeug unter Verwendung der Kraftmaschine als Leistungsquelle fährt, die Kraftmaschine durch die Rotationsmaschine in einem Zustand angehalten wird, in dem eine Getriebestufe der Getriebeeinheit festgelegt ist, und die Getriebeeinheit auf einen Neutralzustand eingestellt wird, nachdem die Kraftmaschine angehalten ist.
Bei der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung ist es vorzuziehen, dass die Kraftmaschine durch die Rotationsmaschine in einem Zustand angehalten wird, in dem bereits eine entsprechende Beziehung zwischen einem Drehwinkel der Kraftmaschine und einem Drehwinkel der Rotationsmaschine gelernt ist.
Bei der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung ist es vorzuziehen, dass ein Drehmoment der Rotationsmaschine so gesteuert wird, dass eine Zeit, bis die Kraftmaschine anhält, ungeachtet der Getriebestufe der Getriebeeinheit die gleiche ist.
Bei der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung ist es vorzuziehen, dass die Kraftmaschine und die Rotationsmaschine miteinander mittels eines Differenzialmechanismus verbunden sind und die Kraftmaschine durch die Rotationsmaschine in dem Zustand, in dem die Getriebestufe der Getriebeeinheit festgelegt ist, angehalten wird, wenn es möglich ist, die Kraftmaschine anzuhalten, ohne dass die Höhe der Differenzialdrehzahl des Differenzialmechanismus einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die erfindungsgemäße Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung hat die Wirkung, dass die Kraftmaschine bei einem passenden Drehwinkel angehalten werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb einer Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt.
2 ist eine Skelettdarstellung des Fahrzeugs gemäß dem Ausführungsbeispiel.
3 ist eine Darstellung, die eine Ein-Ausgabe-Beziehung des Fahrzeugs gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt.
4 ist eine Darstellung, die eine Betriebseingriffstabelle der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt.
5 ist ein Nomogramm gemäß einer Einzelmotor-EV-Betriebsart.
6 ist ein Nomogramm gemäß einer Doppelmotor-EV-Betriebsart.
7 ist ein Nomogramm gemäß einer HV-Niedrig-Betriebsart.
8 ist ein Nomogramm gemäß einer HV-Hoch-Betriebsart.
9 ist eine Darstellung, die ein Kennfeld gemäß der Auswahl einer Betriebsart des Ausführungsbeispiels darstellt.
10 ist eine Darstellung, die einen Betriebsbereich einer Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung darstellt.
11 ist ein Zeitablaufplan gemäß dem Betrieb der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung des Ausführungsbeispiels.
12 ist eine Skelettdarstellung eines Fahrzeugs gemäß einem abgewandelten Beispiel des Ausführungsbeispiels.
13 ist eine Darstellung, die eine Betriebseingriffstabelle der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß dem abgewandelten Beispiel des Ausführungsbeispiels darstellt.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich eine Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Darüber hinaus ist die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Des Weiteren enthalten die Bauteile in den folgenden Ausführungsbeispielen ein Bauteil, das leicht durch den Fachmann unterstellt werden kann oder im Wesentlichen das gleiche Bauteil ist.
Ausführungsbeispiel
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 11 wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung. 1 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb einer Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. 2 ist eine Skelettdarstellung des Fahrzeugs gemäß dem Ausführungsbeispiel, 3 ist eine Darstellung, die eine Ein-Ausgabe-Beziehung des Fahrzeugs gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt, und 4 ist eine Darstellung, die eine Betriebseingriffstabelle der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt.
Wie in 2 dargestellt ist, ist ein Fahrzeug 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel ein Hybridfahrzeug (HV-Fahrzeug), das als Leistungsquellen eine Kraftmaschine 1, eine erste Rotationsmaschine MG1 und eine zweite Rotationsmaschine MG2 enthält. Das Fahrzeug 100 kann ein Plug-In-Hybridfahrzeug (PHV-Fahrzeug) sein, das durch eine externe Stromversorgung geladen werden kann. Wie in den 2 und 3 dargestellt ist, ist das Fahrzeug 100 so gestaltet, dass es die Kraftmaschine 1, einen ersten Planetengetriebemechanismus 10, einen zweiten Planetengetriebemechanismus 20, die erste Rotationsmaschine MG1, die zweite Rotationsmaschine MG2, eine Kupplung CL1, eine Bremse BK1, eine HV-ECU 50, eine MG-ECU 60 und eine Kraftmaschinen-ECU 70 enthält.
Des Weiteren ist eine Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 gemäß dem Ausführungsbeispiel so gestaltet, dass sie die Kraftmaschine 1, den ersten Planetengetriebemechanismus 10, den zweiten Planetengetriebemechanismus 20, die Kupplung CL1 und die Bremse BK1 enthält. Die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 kann weiter so gestaltet sein, dass sie Steuerungsvorrichtungen wie die ECUS 50, 60 und 70 enthält. Die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 kann bei einem Frontantriebsfahrzeug (Frontmotor/Vorderradantrieb) oder einem Heckantriebsfahrzeug (Heckmotor/Hinterradantrieb) eingesetzt werden. Die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 ist so auf dem Fahrzeug 100 montiert, dass die Achsenrichtung zum Beispiel die Fahrzeugbreitenrichtung wird.
In der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 gemäß dem Ausführungsbeispiel ist eine Getriebeeinheit so gestaltet, dass sie den ersten Planetengetriebemechanismus 10, die Kupplung CL1 und die Bremse BK1 enthält. Des Weiteren ist eine Differenzialeinheit so gestaltet, dass sie den zweiten Planetengetriebemechanismus 20 enthält. Des Weiteren ist eine Umschaltvorrichtung, die den ersten Planetengetriebemechanismus 10 schaltet, so gestaltet, dass sie die Kupplung CL1 und die Bremse BK1 enthält.
Die Kraftmaschine 1 wandelt die Verbrennungsenergie von Kraftstoff in die Drehung der Abtriebswelle um und gibt die Drehung ab. Die Abtriebswelle der Kraftmaschine 1 ist mit einer Antriebswelle 2 verbunden. Die Antriebswelle 2 ist eine Antriebswelle einer Leistungsübertragungsvorrichtung. Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist so gestaltet, dass sie die erste Rotationsmaschine MG1, die zweite Rotationsmaschine MG2, die Kupplung CL1, die Bremse BK1, eine Differenzialvorrichtung 30 und dergleichen enthält. Die Antriebswelle 2 ist so angeordnet, dass sie zur Abtriebswelle der Kraftmaschine 1 koaxial ist und auf der Verlängerungslinie der Abtriebswelle liegt. Die Antriebswelle 2 ist mit einem ersten Träger 14 des ersten Planetengetriebemechanismus 10 verbunden.
Der erste Planetengetriebemechanismus 10 des Ausführungsbeispiels ist auf dem Fahrzeug 100 als ein erster Differenzialmechanismus montiert, der mit der Kraftmaschine 1 verbunden ist und die Drehung der Kraftmaschine 1 überträgt. Der erste Planetengetriebemechanismus 10 ist ein eingangsseitiger Differenzialmechanismus, der bezogen auf den zweiten Planetengetriebemechanismus 20 nahe an der Kraftmaschine 1 angeordnet ist. Der erste Planetengetriebemechanismus 10 kann die Drehung der Kraftmaschine 1 abgeben, während er ihre Drehzahl ändert. Der erste Planetengetriebemechanismus 10 ist von einer Einzelritzelbauart und enthält ein erstes Sonnenrad 11, ein erstes Ritzel 12, ein erstes Hohlrad 13 und einen ersten Träger 14.
Das erste Hohlrad 13 ist so angeordnet, dass es zum ersten Sonnenrad 11 koaxial ist und in der Radialrichtung auf der Außenseite des ersten Sonnenrads 11 liegt. Das erste Ritzel 12 ist zwischen dem ersten Sonnenrad 11 und dem ersten Hohlrad 13 angeordnet und greift in das erste Sonnenrad 11 und das erste Hohlrad 13 ein. Das erste Ritzel 12 wird drehbar von dem ersten Träger 14 getragen. Der erste Träger 14 ist mit der Antriebswelle 2 verbunden und dreht sich zusammen mit der Antriebswelle 2. Dementsprechend kann das erste Ritzel 12 zusammen mit der Antriebswelle 2 um die Mittelachse der Antriebswelle 2 herum drehen (umlaufen) und um die Mittelachse des ersten Ritzels 12 herum drehen (rotieren), während es vom ersten Träger 14 getragen wird.
Die Kupplung CL1 ist eine Kupplungsvorrichtung, die das erste Sonnenrad 11 und den ersten Träger 14 verbinden kann. Die Kupplung CL1 kann zum Beispiel eine Reibeingriffskupplung sein, doch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann als die Kupplung CL1 eine Kupplungsvorrichtung wie eine Verzahnungskupplung verwendet werden. Die Kupplung CL1 wird durch zum Beispiel einen hydraulischen Druck gesteuert, so dass sie in Eingriff gebracht oder gelöst werden kann. Die Kupplung CL1 kann im vollen Eingriffszustand das erste Sonnenrad 11 und den ersten Träger 14 so verbinden, dass sich das erste Sonnenrad 11 und der erste Träger 14 miteinander drehen. Die Kupplung CL1 reguliert im vollen Eingriffszustand den Differenzialbetrieb des ersten Planetengetriebemechanismus 10. Unterdessen trennt die Kupplung CL1 im gelösten Zustand das erste Sonnenrad 11 und den ersten Träger 14, so dass die Relativdrehung zwischen dem ersten Sonnenrad 11 und dem ersten Träger 14 erlaubt wird. Das heißt, dass die Kupplung CL1 im gelösten Zustand den Differenzialbetrieb des ersten Planetengetriebemechanismus 10 erlaubt. Darüber hinaus kann die Kupplung CL1 in einem Halbeingriffszustand gesteuert werden. Die Kupplung CL1 erlaubt im Halbeingriffszustand den Differenzialbetrieb des ersten Planetengetriebemechanismus 10.
Die Bremse BK1 ist eine Bremsenvorrichtung, die die Drehung des ersten Sonnenrads 11 regulieren kann. Die Bremse BK1 enthält ein Eingriffsbauteil, das mit dem ersten Sonnenrad 11 verbunden ist, und ein Eingriffsbauteil, das mit einem Fahrzeugkörper verbunden ist, zum Beispiel mit dem Gehäuse der Leistungsübertragungsvorrichtung. Die Bremse BK1 kann ähnlich wie die Kupplung CL1 als Reibeingriffskupplungsvorrichtung gestaltet sein, doch die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann als die Bremse BK1 eine Kupplungsvorrichtung wie eine Verzahnungskupplung verwendet werden. Die Bremse BK1 wird durch zum Beispiel einen Hydraulikdruck gesteuert, so dass sie in Eingriff gebracht oder gelöst wird. Die Bremse BK1 kann im vollen Eingriffszustand das erste Sonnenrad 11 mit dem Fahrzeugkörper verbinden, so dass die Drehung des ersten Sonnenrads 11 reguliert wird. Unterdessen trennt die Bremse BK1 im gelösten Zustand das erste Sonnenrad 11 vom Fahrzeugkörper, so dass die Drehung des ersten Sonnenrads 11 erlaubt wird. Darüber hinaus kann die Bremse BK1 im Halbeingriffszustand gesteuert werden. Die Bremse BK1 erlaubt im Halbeingriffszustand die Drehung des ersten Sonnenrads 11.
Der zweite Planetengetriebemechanismus 20 des Ausführungsbeispiels ist auf dem Fahrzeug 100 als ein zweiter Differenzialmechanismus montiert, der den ersten Planetengetriebemechanismus 10 und ein Antriebsrad 32 verbindet. Der zweite Planetengetriebemechanismus 20 ist ein ausgangsseitiger Differenzialmechanismus, der bezogen auf den ersten Planetengetriebemechanismus 10 auf der Seite des Antriebsrads 32 angeordnet ist. Der zweite Planetengetriebemechanismus 20 ist von einer Einzelritzelbauart und enthält ein zweites Sonnenrad 21, ein zweites Ritzel 22, ein zweites Hohlrad 23 und einen zweiten Träger 24. Der zweite Planetengetriebemechanismus 20 ist so angeordnet, dass er zum ersten Planetengetriebemechanismus 10 koaxial ist und der Kraftmaschine 1 mit dem dazwischen angeordneten ersten Planetengetriebemechanismus 10 zugewandt ist.
Das zweite Hohlrad 23 ist so angeordnet, dass es mit dem zweiten Sonnerad 21 koaxial ist und in der Radialrichtung auf der Außenseite des zweiten Sonnenrads 21 liegt. Das zweite Ritzel 22 ist zwischen dem zweiten Sonnenrad 21 und dem zweiten Hohlrad 23 angeordnet und greift in das zweite Sonnenrad 21 und das zweite Hohlrad 23 ein. Das zweite Ritzel 22 wird drehbar von dem zweiten Träger 24 getragen. Der zweite Träger 24 ist mit dem ersten Hohlrad 13 verbunden und dreht sich zusammen mit dem ersten Hohlrad 13. Das zweite Ritzel 22 kann zusammen mit dem zweiten Träger 24 um die Mittelachse der Antriebswelle 2 herum drehen (umlaufen) und um die Mittelachse des zweiten Ritzels 22 herum drehen (rotieren), während es von dem zweiten Träger 24 getragen wird. Das erste Hohlrad 13 ist ein Abtriebsbauteil des ersten Planetengetriebemechanismus 10 und kann die Drehung, die von der Kraftmaschine 1 dem ersten Planetengetriebemechanismus 10 zugeführt wird, zum zweiten Träger 24 abgeben. Der zweite Träger 24 entspricht einem ersten Drehbauteil, das mit dem Abtriebsbauteil des ersten Planetengetriebemechanismus 10 verbunden ist.
Mit dem zweiten Sonnenrad 21 ist eine Drehwelle 33 der ersten Rotationsmaschine MG1 verbunden. Die Drehwelle 33 der ersten Rotationsmaschine MG1 ist so angeordnet, dass sie zur Antriebswelle 2 koaxial ist und sich zusammen mit dem zweiten Sonnenrad 21 dreht. Das zweite Sonnenrad 21 entspricht einem zweiten Drehbauteil, das mit der ersten Rotationsmaschine MG1 verbunden ist. Mit dem zweiten Hohlrad 23 ist ein antreibendes Vorgelegerad 25 verbunden.
Das antreibende Vorgelegerad 25 ist ein Abtriebsrad, das sich zusammen mit dem zweiten Hohlrad 23 dreht. Das zweite Hohlrad 23 entspricht einem dritten Drehbauteil, das mit der zweiten Rotationsmaschine MG2 und dem Antriebsrad 32 verbunden ist. Das zweite Hohlrad 23 ist ein Abtriebsbauteil, das die von der ersten Rotationsmaschine MG1 oder dem ersten Planetengetriebemechanismus 10 aufgenommene Drehung zum Antriebsrad 32 abgeben kann.
Das antreibende Vorgelegerad 25 greift in ein angetriebenes Vorgelegerad 26 ein. Das angetriebene Vorgelegerad 26 ist. mittels einer Vorgelegewelle 27 mit einem antreibenden Ritzel 28 verbunden. Das angetriebene Vorgelegerad 26 und das antreibende Ritzel 28 drehen sich zusammen. Des Weiteren greift in das angetriebene Vorgelegerad 26 ein Untersetzungsrad 35 ein. Das Untersetzungsrad 35 ist mit einer Drehwelle 34 der zweiten Rotationsmaschine MG2 verbunden. Das heißt, dass die Drehung der zweiten Rotationsmaschine MG2 mittels des Untersetzungsrads 35 zum angetriebenen Vorgelegerad 26 übertragen wird. Das Untersetzungsrad 35 hat einen kleineren Durchmesser als das angetriebene Vorgelegerad 26 und überträgt die Drehung der zweiten Rotationsmaschine MG2 zum angetriebenen Vorgelegerad 26, während die Drehzahl verringert wird.
Das antreibende Ritzel 28 greift in ein Differenzialhohlrad 29 der Differenzialvorrichtung 30 ein. Die Differenzialvorrichtung 30 ist mittels linker und rechter Antriebswellen 31 mit Antriebsrädern 32 verbunden. Das zweite Hohlrad 23 ist mittels des antreibenden Vorgelegerads 25, des angetriebenen Vorgelegerads 26, des antreibenden Ritzels 28, der Differenzialvorrichtung 30 und der Antriebswelle 31 mit dem Antriebsrad 32 verbunden. Des Weiteren ist die zweite Rotationsmaschine MG2 mit dem Leistungsübertragungsweg zwischen dem zweiten Hohlrad 23 und dem Antriebsrad 32 verbunden und kann Leistung auf das zweite Hohlrad 23 und das Antriebsrad 32 übertragen.
Die erste Rotationsmaschine MG1 und die zweite Rotationsmaschine MG2 haben jeweils eine Funktion als Motor (elektrische Rotationsmaschine) und eine Funktion als Generator. Die erste Rotationsmaschine MG1 und die zweite Rotationsmaschine MG2 sind mittels eines Wechselrichters mit einer Batterie verbunden. Die erste Rotationsmaschine MG1 und die zweite Rotationsmaschine MG2 können mechanische Leistung abgeben, während von der Batterie zugeführte elektrische Leistung in mechanische Leistung umgewandelt wird, und sie können die mechanische Leistung in elektrische Leistung umwandeln, während sie durch die Leistungszufuhr zu ihnen angetrieben werden. Die elektrische Leistung, die durch die Rotationsmaschinen MG1 und MG2 erzeugt wird, kann in der Batterie gespeichert werden. Als die erste Rotationsmaschine MG1 und die zweite Rotationsmaschine MG2 kann zum Beispiel ein Wechselstrom-Synchronmotor/Generator verwendet werden.
In dem Fahrzeug 100 des Ausführungsbeispiels sind die Bremse BK1, die Kupplung CL1, der erste Planetengetriebemechanismus 10, das antreibendes Vorgelegerad 25, der zweite Planetengetriebemechanismus 20 und die erste Rotationsmaschine MG1 von der Kraftmaschine 1 aus in dieser Reihenfolge so angeordnet, dass sie zur Kraftmaschine 1 koaxial sind. Des Weiteren ist die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 des Ausführungsbeispiels eine mehrachsige Bauart, bei der die Antriebswelle 2 und die Drehwelle 34 der zweiten Rotationsmaschine MG2 auf verschiedenen Achsen angeordnet sind.
Wie in 3 dargestellt ist, enthält das Fahrzeug 100 die HV-ECU 50, die MG-ECU 60 und die Kraftmaschinen-ECU 70. Jede der ECUs 50, 60 und 70 ist eine elektronische Steuerungseinheit, die einen Computer enthält. Die HV-ECU 50 hat die Funktion, das gesamte Fahrzeug 100 zu steuern. Die MG-ECU 60 und die Kraftmaschinen-ECU 70 sind mit der HV-ECU 50 elektrisch verbunden.
Die MG-ECU 60 kann die erste Rotationsmaschine MG1 und die zweite Rotationsmaschine MG2 steuern. Zum Beispiel kann die MG-ECU 60 das Abtriebsdrehmoment der ersten Rotationsmaschine MG1 steuern, indem sie den Wert des Stroms einstellt, der der ersten Rotationsmaschine MG1 zugeführt wird, und sie kann das Abtriebsdrehmoment der zweiten Rotationsmaschine MG2 steuern, indem sie den Wert des Stroms einstellt, der der zweiten Rotationsmaschine MG2 zugeführt wird.
Die Kraftmaschinen-ECU 70 kann die Kraftmaschine 1 steuern. Zum Beispiel kann die Kraftmaschinen-ECU 70 den Öffnungsgrad eines elektronischen Drosselventils der Kraftmaschine 1 steuern, sie kann die Zündung der Kraftmaschine 1 steuern, indem sie ein Zündsignal ausgibt, und sie kann die Einspritzung des Kraftstoffs in die Kraftmaschine 1 steuern. Die Kraftmaschinen-ECU 70 kann das Abtriebsdrehmoment der Kraftmaschine 1 durch Steuerung des Öffnungsgrads des elektronischen Drosselventils, durch Steuerung der Einspritzung und durch Steuerung der Zündung steuern.
Mit der HV-ECU 50 sind ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, ein Gashebelöffnungsgradsensor, ein MG1-Drehzahlsensor, ein MG2-Drehzahlsensor, ein Abtriebswellen-Drehzahlsensor, ein Batteriesensor und dergleichen verbunden. Durch diese Sensoren kann die HV-ECU 50 die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Gashebelöffnungsgrad, die Drehzahl der ersten Rotationsmaschine MG1, die Drehzahl der zweiten Rotationsmaschine MG2, die Drehzahl der Abtriebswelle der Leistungsübertragungsvorrichtung, den Batteriezustand SOC und dergleichen erfassen.
Die HV-ECU 50 kann beruhend auf den erfassten Information die erforderliche Antriebskraft, die erforderliche Leistung, das erforderliche Drehmoment und dergleichen für das Fahrzeug 100 berechnen. Die HV-ECU 50 bestimmt beruhend auf den berechneten erforderlichen Werten das Abtriebsdrehmoment der ersten Rotationsmaschine MG1 (nachstehend als das ”MG1-Drehmoment” bezeichnet), das Abtriebsdrehmoment der zweiten Rotationsmaschine MG2 (nachstehend als das ”MG2-Drehmoment” bezeichnet) und das Abtriebsdrehmoment der Kraftmaschine 1 (nachstehend als das ”Kraftmaschinendrehmoment” bezeichnet). Die HV-ECU 50 gibt an die MG-ECU 60 den MG1-Drehmoment-Befehlswert und den MG2-Drehmoment-Befehlswert aus. Des Weiteren gibt die HV-ECU 50 an die Kraftmaschinen-ECU 70 den Kraftmaschinendrehmoment-Befehlswert aus.
Die HV-ECU 50 steuert die Kupplung CL1 und die Bremse BK1 jeweils beruhend auf der Fahrbetriebsart und dergleichen, die später beschrieben werden. Die HV-ECU 50 gibt einen Befehlswert (PbCL1) eines Öldrucks, der der Kupplung CL1 zugeführt wird, und einen Befehlswert (PbBK1) eines Öldrucks, der der Bremse BK1 zugeführt wird, aus. Die hydraulische Steuerungsvorrichtung (nicht dargestellt) steuert im Ansprechen auf die Befehlswerte PbCL1 und PbBK1 den Öldruck, der der Kupplung CL1 und der Bremse BK1 zugeführt wird.
Das Fahrzeug 100 kann gezielt eine Hybrid-Fahrbetriebsart (HV-Betriebsart) oder eine EV-Betriebsart durchführen. Die HV-Fahrbetriebsart gibt eine Fahrbetriebsart an, die das Fahrzeug 100 veranlasst, unter Verwendung der Kraftmaschine 1 als der Leistungsquelle zu fahren. In der HV-Fahrbetriebsart kann zusätzlich zur Kraftmaschine 1 die zweite Rotationsmaschine MG2 als Leistungsquelle verwendet werden.
Die EV-Fahrbetriebsart ist eine Fahrbetriebsart, die das Fahrzeug veranlasst, unter Verwendung der ersten Rotationsmaschine MG1 und/oder der zweiten Rotationsmaschine MG2 als Leistungsquelle zu fahren. In der EV-Fahrbetriebsart kann das Fahrzeug fahren, während der Motor 1 angehalten ist. Als EV-Fahrbetriebsart enthält die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Einzelmotor-EV-Betriebsart (eine Einzelantriebs-EV-Betriebsart), die das Fahrzeug 100 veranlasst, unter Verwendung der zweiten Rotationsmaschine MG2 als einer einzelnen Leistungsquelle zu fahren, und eine Doppelmotor-EV-Betriebsart (eine Doppelantriebs-EV-Betriebsart), die das Fahrzeug 100 veranlasst, unter Verwendung der ersten Rotationsmaschine MG1 und der zweiten Rotationsmaschine MG2 als Leistungsquellen zu fahren.
In der Eingriffstabelle von 4 gibt der Kreis in den Abschnitten der Kupplung CL1 und der Bremse BK1 den Eingriffszustand an, und das Leerfeld gibt den gelösten Zustand an. Des Weiteren gibt das Dreieck einen Zustand an, in dem die Kupplung CL1 oder die Bremse BK1 im Eingriff ist und die andere davon gelöst ist. Die Einzelmotor-EV-Betriebsart wird durchgeführt, während zum Beispiel sowohl die Kupplung CL1 als auch die Bremse BK1 gelöst sind. 5 ist ein Nomogramm gemäß der Einzelmotor-EV-Betriebsart. In dem Nomogramm geben die Bezugszeichen S1, C1, R1 jeweils das erste Sonnenrad 11, den ersten Träger 14 und das erste Ringrad 13 an, und die Bezugszeichen S2, C2 und R2 geben jeweils das zweite Sonnenrad 21, den zweiten Träger 24 und das zweite Hohlrad 23 an.
In der Einzelmotor-EV-Betriebsart sind die Kupplung CL1 und die Bremse BK1 gelöst. Da die Bremse BK1 gelöst ist, wird die Drehung des ersten Sonnenrads 11 erlaubt. Da die Kupplung CL1 gelöst ist, wird der Differenzialbetrieb des ersten Planetengetriebemechanismus 10 erlaubt. Die HV-ECU 50 bringt die MG-ECU 60 dazu, in dem Fahrzeug 100 eine Antriebskraft in der Vorwärtsbewegungsrichtung zu erzeugen, indem sie die zweite Rotationsmaschine MG2 veranlasst, ein positives Drehmoment abzugeben. Das zweite Hohlrad 23 dreht sich normalerweise zusammen mit der Drehung des Antriebsrads 32. Hier ist die normale Drehung als die Drehrichtung des zweiten Hohlrads 23 eingestellt, wenn sich das Fahrzeug 100 vorwärts bewegt. Die HV-ECU 50 verringert den Schleppverlust, indem sie die erste Rotationsmaschine MG1 als einen Generator betreibt.
Genauer erzeugt die HV-ECU 50 Leistung, indem sie auf die erste Rotationsmaschine MG1 ein geringes Drehmoment aufbringt und die Drehzahl der ersten Rotationsmaschine MG1 auf Null einstellt. Somit kann der Schleppverlust der ersten Rotationsmaschine MG1 verringert werden. Wenn die MG1-Drehzahl auch dann, wenn das MG1-Drehmoment Null ist, bei Null gehalten werden kann, indem ein Rastmoment verwendet wird, muss das MG1-Drehmoment im Übrigen nicht aufgebracht werden. Alternativ kann die MG1-Drehzahl durch die d-Achsensperrung der ersten Rotationsmaschine MG1 auf Null eingestellt werden.
Das erste Hohlrad 13 dreht sich normalerweise zusammen mit dem zweiten Träger 24. Da sich der erste Planetengetriebemechanismus 10 im Neutralzustand befindet, in dem die Kupplung CL1 und die Bremse BK1 gelöst sind, wird die Kraftmaschine 1 nicht gedreht und die Drehung des ersten Trägers 14 stoppt. Dementsprechend kann ein großer Regenerationsbetrag gewonnen werden. Das erste Sonnenrad 11 dreht sich im Leerlaufzustand umgekehrt. Darüber hinaus ist der Neutralzustand des ersten Planetengetriebemechanismus 10 ein Zustand, in dem zwischen dem ersten Hohlrad 13 und dem ersten Träger 14 keine Leistung übertragen wird, das heißt die Kraftmaschine 1 und der zweite Planetengetriebemechanismus 20 sind voneinander getrennt, so dass die Übertragung der Leistung unterbrochen ist. Wenn die Getriebekupplung CL1 und/oder die Getriebebremse BK1 im Eingriff stehen/steht, wird ein Verbindungszustand des ersten Planetengetriebemechanismus 10 realisiert, in dem die Kraftmaschine 1 mit dem zweiten Planetengetriebemechanismus 20 verbunden ist.
Es kann einen Fall geben, in dem aufgrund des vollen Ladungszustands der Batterie keine Regenerationsenergie gewonnen wird, wenn das Fahrzeug in der Einzelmotor-EV-Betriebsart fährt. In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass zusammen eine Kraftmaschinenbremswirkung verwendet wird. Wenn die Kraftmaschine 1 durch den Eingriff der Kupplung CL1 oder der Bremse BK1 mit dem Antriebsrad 32 verbunden ist, kann die Kraftmaschinenbremswirkung auf das Antriebsrad 32 aufgebracht werden. Wie durch das Dreieck von 4 angegeben wird, dreht sich die Kraftmaschine 1, wenn sich die Kupplung CL1 oder die Bremse BK1 in der Einzelmotor-EV-Betriebsart im Eingriff befindet und die Kraftmaschinendrehzahl wird durch die erste Rotationsmaschine MG1 erhöht, so dass der Kraftmaschinenbremszustand realisiert wird.
In der Doppelmotor-EV-Betriebsart bringt die HV-ECU 50 die Kupplung CL1 und die Bremse BK1 in Eingriff. 6 ist ein Nomogramm gemäß der Doppelmotor-EV-Betriebsart. Da die Kupplung CL1 im Eingriff ist, wird der Differenzialbetrieb des ersten Planetengetriebemechanismus 10 reguliert. Da die Bremse BK1 im Eingriff ist, wird die Drehung des ersten Sonnenrads 11 reguliert. Dementsprechend wird die Drehung sämtlicher Drehbauteile des ersten Planetengetriebemechanismus 10 angehalten. Da die Drehung des ersten Hohlrads 13 als das Abtriebsbauteil reguliert wird, wird die Drehzahl des damit verbundenen zweiten Trägers 24 auf Null gesperrt.
Die HV-ECU 50 verursacht, dass die erste Rotationsmaschine MG1 und die zweite Rotationsmaschine MG2 jeweils ein Fahrantriebsdrehmoment abgeben. Da die Drehung des zweiten Trägers 24 reguliert wird, wird bezüglich des Drehmoments der ersten Rotationsmaschine MG1 eine Reaktionskraft erzielt, und somit kann das Drehmoment der ersten Rotationsmaschine MG1 vom zweiten Hohlrad 23 aus abgegeben werden. Die erste Rotationsmaschine MG1 kann beim Vorwärtsfahren vom zweiten Hohlrad 23 aus ein positives Drehmoment abgeben, indem sie sich umgekehrt dreht und ein negatives Drehmoment abgibt. Unterdessen kann die erste Rotationsmaschine MG1 beim Rückwärtsfahren vom zweiten Hohlrad 23 aus ein negatives Drehmoment abgeben, indem sie sich normal dreht und ein positives Drehmoment abgibt.
In der HV-Fahrbetriebsart befindet sich der zweite Planetengetriebemechanismus 20 als die Differenzialeinheit normalerweise in einem Differenzialzustand und der erste Planetengetriebemechanismus 10 der Getriebeeinheit wird auf den Niedrig/Hoch-Zustand umgeschaltet. 7 ist ein Nomogramm gemäß der HV-Fahrbetriebsart im Niedrig-Zustand (nachstehend als die ”HV-Niedrig-Betriebsart” bezeichnet), und 8 ist ein Nomogramm gemäß der HV-Fahrbetriebsart im Hochzustand (nachstehend als die ”HV-Hoch-Betriebsart” bezeichnet).
In der HV-Niedrig-Betriebsart bringt die HV-ECU 50 die Kupplung CL1 in Eingriff und löst die Bremse BK1. Da die Kupplung CL1 im Eingriff steht, wird der Differenzialbetrieb des ersten Planetengetriebemechanismus 10 reguliert, so dass sich die Drehbauteile 11, 13 und 14 zusammen drehen. Dementsprechend wird die Drehung der Kraftmaschine 1 vom ersten Hohlrad 13 mit der gleichen Drehzahl auf den zweiten Träger 24 übertragen, ohne erhöht oder verringert zu werden. Indessen löst die HV-ECU 50 in der HV-Hoch-Betriebsart die Kupplung CL1 und bringt die Bremse BK1 in Eingriff. Da sich die Bremse BK1 im Eingriff befindet, wird die Drehung des ersten Sonnenrads 11 reguliert. Dementsprechend gelangt der erste Planetengetriebemechanismus 10 in einen Overdrive-Zustand (OD-Zustand), in dem sich die Drehzahl der Kraftmaschine 1, die dem ersten Träger 14 zugeführt wird, erhöht wird und die Drehung von dem ersten Hohlrad 13 abgegeben wird. Auf diese Weise kann der erste Planetengetriebemechanismus 10 die Drehung der Kraftmaschine 1 abgeben, während er ihre Drehzahl erhöht. Das Übersetzungsverhältnis des ersten Planetengetriebemechanismus 10 im Overdrive-Zustand kann auf zum Beispiel 0,7 eingestellt werden.
Auf diese Weise schaltet die die Kupplung CL1 und die Bremse BK1 enthaltende Umschaltvorrichtung den ersten Planetengetriebemechanismus 10, indem sie zwischen einem Zustand, in dem der Differenzialbetrieb des ersten Planetengetriebemechanismus 10 reguliert wird, und einem Zustand, in dem der Differenzialbetrieb des ersten Planetengetriebemechanismus 10 erlaubt wird, umschaltet. Die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 kann durch die Getriebeeinheit, die den ersten Planetengetriebemechanismus 10, die Kupplung CL1 und die Bremse BK1 enthält, zwischen der HV-Hoch-Betriebsart und der HV-Niedrig-Betriebsart umschalten, und sie kann den Übertragungswirkungsgrad des Fahrzeugs 100 verbessern. Des Weiteren ist der zweite Planetengetriebemechanismus 20 als die Differenzialeinheit mit der hinteren Stufe der Getriebeeinheit in Reihe verbunden. Da sich der erste Planetengetriebemechanismus 10 im Overdrive-Zustand befindet, gibt es insofern einen Vorteil, als dass das Drehmoment der ersten Rotationsmaschine MG1 kein hohes Drehmoment sein muss.
Zum Beispiel wählt die HV-ECU 50 die HV-Hoch-Betriebsart bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit und die HV-Niedrig-Betriebsart bei mittleren und geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten aus. 9 ist eine Darstellung, die ein Kennfeld gemäß der Auswahl der Betriebsart des Ausführungsbeispiels darstellt. In 9 gibt die horizontale Achse die Fahrzeuggeschwindigkeit an, und die vertikale Achse gibt die erforderliche Antriebskraft an. Wie in 9 gezeigt ist, ist ein Motor-Fahrbereich ein Bereich mit geringer Fahrzeuggeschwindigkeit und Niedriglast, in dem die erforderliche Antriebskraft klein ist. In dem Motor-Fahrbereich wird die EV-Fahrbetriebsart gewählt. In dem Motor-Fahrbereich wird zum Beispiel im Niedriglastzustand die Einzelmotor-EV-Betriebsart gewählt, und im Hochlastzustand wird die Doppelantriebs-EV-Betriebsart gewählt.
Ein Bereich, der verglichen mit dem Motor-Fahrbereich eine hohe Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine hohe Last hat, ist ein Kraftmaschinen-Fahrbereich. Der Kraftmaschinen-Fahrbereich ist weiter in einen Drektverbindungsbereich (Niedrig-Bereich) und einen OD-Bereich (Hoch-Bereich) unterteilt. Der Direktverbindungsbereich ist ein Kraftmaschinen-Fahrbereich, in dem die HV-Niedrig-Betriebsart gewählt wird. Der OD-Bereich ist ein Kraftmaschinen-Fahrbereich, in dem die HV-Hoch-Betriebsart gewählt wird. Der OD-Bereich ist ein Bereich hoher Fahrzeuggeschwindigkeit, und der Direktverbindungsbereich ist ein Bereich niedriger/mittlerer Fahrzeuggeschwindigkeit. Der Direktverbindungsbereich ist verglichen mit dem OD-Bereich auf einer Hochlastseite eingestellt. Da die Getriebeeinheit in einem Overdrive-Zustand gehalten wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist und die Last gering ist, kann die Kraftstoffeffizienz verbessert werden.
Da in dem Ausführungsbeispiel die Drehung der Kraftmaschine 1 abgegeben wird, während ihre Drehzahl durch die Wahl der HV-Hoch-Betriebsart und der HV-Niedrig-Betriebsart geändert wird, gibt es zwei mechanische Punkte und somit kann die Kraftstoffeffizienz verbessert werden. Dabei ist zu beachten, dass der mechanische Punkt ein hocheffizienter Betriebspunkt ist, an dem die Leistungszufuhr zu den Planetengetriebemechanismen 10 und 20 ohne den elektrischen Weg mittels mechanischer Übertragung vollständig auf das antreibende Vorgelegerad 25 übertragen wird.
In der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 gemäß dem Ausführungsbeispiel kann der erste Planetengetriebemechanismus 10 die Drehung der Kraftmaschine 1 vom ersten Hohlrad 13 abgeben, während er ihre Drehzahl erhöht. Dementsprechend enthält die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 in Beziehung zu dem mechanischen Punkt, der in dem Fall erzielt wird, in dem die Kraftmaschine 1 direkt mit dem zweiten Träger 24 verbunden ist, ohne den ersten Planetengetriebemechanismus 10 vorzusehen, einen weiteren mechanischen Punkt auf der Seite hoher Übersetzung. Das heißt, die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 enthält zwei mechanische Punkte auf der Seite hoher Übersetzung. Dementsprechend kann die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 ein Hybridsystem realisieren, das die Kraftstoffeffizienz verbessert, indem der Übertragungswirkungsgrad verbessert wird, wenn das Fahrzeug bei hoher Geschwindigkeit fährt.
Des Weiteren kann die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 die Drehung des Antriebsbauteils des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 regulieren, indem sie die Kupplung CL1 und die Bremse BK1 der Getriebeeinheit in Eingriff bringt, und somit kann sie das Fahrzeug veranlassen, in der Doppelmotor-EV-Betriebsart zu fahren. Aus diesem Grund gibt es keine Notwendigkeit, eine separate zusätzliche Kupplung oder dergleichen vorzusehen, um die Doppelmotor-EV-Betriebsart zu realisieren, und somit wird die Gestaltung vereinfacht. In dem Layout des Ausführungsbeispiels kann ein großes Verzögerungsverhältnis der zweiten Rotationsmaschine MG2 erzielt werden. Des Weiteren kann durch das Frontantriebs- oder Heckantriebslayout eine kompakte Anordnung realisiert werden.
– Rückwärtsfahrt –
Wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, während die Kraftmaschine als Leistungsquelle verwendet wird, erzeugt die erste Rotationsmaschine MG1 als Generator elektrische Leistung, und die zweite Rotationsmaschine MG2 führt als ein Motor, der ein negatives Drehmoment abgibt und sich umgekehrt dreht, einen Leistungslaufbetrieb durch. Wenn der Batterieladezustand ausreichend ist, kann das Fahrzeug eine Motorfahrt in der Einzelantriebs-EV-Betriebsart durchführen, in der sich die zweite Rotationsmaschine MG2 umgekehrt dreht. Des Weiteren kann das Fahrzeug in der Doppelantriebs-EV-Betriebsart rückwärts fahren, indem der zweite Träger 24 fixiert wird.
– Kooperative Gangwechselsteuerung –
Wenn die HV-ECU 50 zwischen der HV-Hoch-Betriebsart und der HV-Niedrig-Betriebsart umschaltet, kann eine kooperative Gangwechselsteuerung durchgeführt werden, bei der der erste Planetengetriebemechanismus 10 und der zweite Planetengetriebemechanismus 20 gleichzeitig geschaltet werden. Bei der kooperativen Gangwechselsteuerung erhöht die HV-ECU 50 das Übersetzungsverhältnis des ersten Planetengetriebemechanismus 10 oder des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 und verringert das Übersetzungsverhältnis des anderen.
Wenn die HV-ECU 50 von der HV-Hoch-Betriebsart zur. HV-Niedrig-Betriebsart umschaltet, wird das Übersetzungsverhältnis des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 synchron zum Umschalten der Betriebsart zur Seite hoher Übersetzung geändert. Es ist somit möglich, eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses zu verringern, indem eine nicht kontinuierliche Änderung des gesamten Übersetzungsverhältnisses des Fahrzeugs von der Kraftmaschine 1 zum Antriebsrad 32 unterdrückt oder verringert wird. Da eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses von der Kraftmaschine 1 zum Antriebsrad 32 unterdrückt wird, kann beim Gangwechsel der Kraftmaschinendrehzahl-Änderungsbetrag verringert werden oder die Kraftmaschinendrehzahl muss nicht eingestellt werden. Zum Beispiel schaltet die HV-ECU 50 den ersten Planetengetriebemechanismus 10 und den zweiten Planetengetriebemechanismus 20 im Kooperationszustand so, dass das gesamte Übersetzungsverhältnis des gesamten Fahrzeugs 100 kontinuierlich zur Seite niedriger Übersetzung geändert wird.
Wenn die HV-ECU 50 indessen von der HV-Niedrig-Betriebsart zur HV-Hoch-Betriebsart umschaltet, wird das Übersetzungsverhältnis des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 synchron zum Umschalten der Betriebsart zur Seite geringer Übersetzung geändert. Es ist somit möglich, eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses zu verringern, indem eine nicht kontinuierliche Änderung des Übersetzungsverhältnisses des gesamten Fahrzeugs 100 unterdrückt oder verringert wird. Zum Beispiel schaltet die HV-ECU 50 den ersten Planetengetriebemechanismus 10 und den zweiten Planetengetriebemechanismus 20 im Kooperationszustand so, dass das gesamte Übersetzungsverhältnis des Fahrzeugs 100 kontinuierlich zur Seite hoher Übersetzung geändert wird.
Die Einstellung des Übersetzungsverhältnisses des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 erfolgt zum Beispiel durch die Steuerung der Drehzahl der ersten Rotationsmaschine MG1. Zum Beispiel steuert die HV-ECU 50 die erste Rotationsmaschine MG1 so, dass das Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 2 und dem antreibenden Vorgelegerad 25 kontinuierlich geändert wird. Somit wird die gesamte Getriebevorrichtung, die die Planetengetriebemechanismen 10 und 20, die erste Rotationsmaschine MG1, die Kupplung CL1 und die Bremse BK1 enthält, das heißt die Getriebevorrichtung, die die Differenzialeinheit und die Getriebeeinheit enthält, als ein elektrisches Getriebe mit stufenlos variabler Übersetzung betrieben. Da der Bereich des Übersetzungsverhältnisses der Getriebevorrichtung, die die Differenzialeinheit und die Getriebeeinheit enthält, breit ist, ist das Übersetzungsverhältnis von der Differenzialeinheit zum Antriebsrad 32 vergleichsweise groß. Des Weiteren wird die Zirkulation von Leistung verringert, wenn das Fahrzeug bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit in der HV-Fahrbetriebsart fährt.
– Kraftmaschinen-Startsteuerung –
In dem Fall, dass die Kraftmaschine 1 von der Einzelmotor-EV-Betriebsart aus gestartet wird, wird die Kupplung CL1 oder die Bremse BK1 in Eingriff gebracht, die Kraftmaschinendrehzahl wird durch die erste Rotationsmaschine MG1 erhöht und es erfolgt die Zündung. Zu diesem Zeitpunkt kann die Drehzahl des zweiten Trägers 24 (des ersten Hohlrads 13) durch die Steuerung der Drehzahl der ersten Rotationsmaschine MG1 auf Null gesteuert werden, wovor die Kupplung CL1 oder die Bremse BK1 in Eingriff gebracht werden. Des Weiteren wird in einer Richtung, in der die Fahrantriebskraft verringert wird, wenn die Kraftmaschinendrehzahl durch das MG1-Drehmoment erhöht wird, ein Reaktionsmoment erzeugt. Die HV-ECU 50 kann die zweite Rotationsmaschine MG2 veranlassen, zusätzlich ein Reaktionskraft-Aufhebungsdrehmoment abzugeben, das das Reaktionsmoment aufhebt. Darüber hinaus kann die Kraftmaschine in dem Fall, in dem die Kraftmaschine 1 eine Direkteinspritzungsmaschine oder dergleichen ist, die unabhängig starten kann, unabhängig starten, und der unabhängige Start der Kraftmaschine 1 kann durch das MG1-Drehmoment unterstützt werden.
– Kraftmaschinen-Stoppsteuerung –
Wenn die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 gemäß dem Ausführungsbeispiel die Kraftmaschine 1 anhält, während das Fahrzeug unter Verwendung der Kraftmaschine 1 als Leistungsquelle fährt, wird die Kraftmaschine 1 durch die erste Rotationsmaschine MG1 in einem Zustand angehalten, in dem die Getriebestufe der Getriebeeinheit festgelegt ist, und die Getriebeeinheit wird, nachdem die Kraftmaschine 1 angehalten hat, auf einen Neutralzustand eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt kann eine Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung, die unten beschrieben wird, durchgeführt werden, während die Getriebestufe festgelegt ist. Da die Kraftmaschine 1 in dem Zustand angehalten wird, in dem die Getriebestufe festgelegt ist und kein Gang geschaltet wird, kann die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung leicht durchgeführt werden.
Dabei ist zu beachten, dass der Betrieb, der die erste Rotationsmaschine MG1 veranlasst, die Kraftmaschine 1 anzuhalten, zum Beispiel einen Betrieb, der die erste Rotationsmaschine veranlasst, ein Drehmoment in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung der Kraftmaschine 1 zu erzeugen, oder einen Betrieb beinhaltet, der die erste Rotationsmaschine MG1 veranlasst, ein Drehmoment in der Drehrichtung der Kraftmaschine 1 zu erzeugen, nachdem die Zufuhr eines Kraftstoffs zur Kraftmaschine 1 gestoppt wurde. Des Weiteren beinhaltet der Betrieb, der die erste Rotationsmaschine MG1 veranlasst, die Kraftmaschine 1 anzuhalten, einen Betrieb, in dem die Kraftmaschinendrehzahl oder der Drehwinkel der Kraftmaschine 1 durch das Drehmoment der ersten Rotationsmaschine MG1 geändert wird, bis die Kraftmaschine 1 angehalten ist.
Der Betrieb zum Festlegen der Getriebestufe der Getriebeeinheit beinhaltet einen Betrieb, die momentane Getriebestufe beizubehalten, ohne die Getriebestufe zu ändern. Des Weiteren beinhaltet der Betrieb, in dem die Getriebestufe der Getriebeeinheit festgelegt wird, einen Betrieb, in dem die Getriebestufe der Getriebeeinheit bei einer vorbestimmten Getriebestufe festgelegt wird. Wenn in diesem Fall die momentane Getriebestufe nicht die vorbestimmte Getriebestufe ist, wird die Getriebestufe auf die vorbestimmte Getriebestufe geschaltet und dann wird die Getriebestufe auf der vorbestimmten Getriebestufe gehalten.
– Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung –
Wenn die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 gemäß dem Ausführungsbeispiel die Kraftmaschine 1 in zum Beispiel der HV-Fahrbetriebsart anhält, kann eine Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung durchgeführt werden, bei der die Anhalteposition der Kraftmaschine 1 gesteuert wird. Die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung steuert in dem Zustand, in dem die Getriebestufe der Getriebeeinheit festgelegt ist, die Anhalteposition der Kraftmaschine 1 durch die erste Rotationsmaschine MG1 so, dass die Kraftmaschine 1 bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel angehalten wird. Der vorbestimmte Kurbelwinkel wird zum Beispiel auf einen Kurbelwinkel eingestellt, bei dem die Erschütterung, die erzeugt wird, wenn die Kraftmaschine das nächste Mal neu gestartet wird, minimiert werden kann. Der vorbestimmte Kurbelwinkel ist zum Beispiel ein Kurbelwinkel, bei dem die Reaktionskraft, die durch die Luft im Zylinder erzeugt wird, wenn die Kraftmaschine 1 für einen Neustart zu drehen beginnt, minimiert wird. Da die Reaktionskraft bezüglich der Drehung gering ist, erhöht sich die Kraftmaschinendrehzahl schnell. Wenn die Kraftmaschine 1 neu gestartet wird, wird infolgedessen die Erschütterung, die durch das Starten hervorgerufen wird, unterdrückt, da die Kraftmaschinendrehzahl zunimmt, während sie schnell durch den Drehzahlbereich des Oszillationspunkts der Kraftmaschine 1 geht. Der vorbestimmte Kurbelwinkel wird beispielsweise auf einen Kurbelwinkel, bei dem der Kolben im Expansionszustand während des Expansionstakts angehalten wird, oder einen Kurbelwinkel, bei dem der Kolben im Kompressionszustand während des Kompressionstakts angehalten wird, eingestellt.
– Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung –
Des Weiteren kann die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 eine Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung durchführen. Die Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung ist eine Steuerung, bei der eine Verringerung der Kraftmaschinendrehzahl gefördert wird, wenn die Kraftmaschine 1 während der HV-Fahrbetriebsart oder dergleichen angehalten wird. Genauer wird eine Verringerung der Kraftmaschinendrehzahl gefördert, indem die erste Rotationsmaschine MG1 veranlasst wird, ein Drehmoment (ein negatives Drehmoment) in einer Richtung abzugeben, in der die Drehung der Kraftmaschine reguliert wird. Aufgrund der Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung nimmt die Kraftmaschinendrehzahl ab, während sie schnell durch den Drehzahlbereich des Oszillationspunkts der Kraftmaschine 1 geht, wenn die Kraftmaschine 1 stoppt. Somit wird die Kraftmaschinenstopp-Erschütterung unterdrückt. Des Weiteren dient die erste Rotationsmaschine MG1 bei der Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung als ein Generator, indem sie sich normal dreht und ein negatives Drehmoment erzeugt. Dementsprechend kann die Rotationsenergie der Kraftmaschine 1 bei der Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung als elektrische Energie rückgewonnen werden und in die Batterie geladen werden.
In dem Fall, dass die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung durchgeführt wird, nimmt dabei mit der abnehmenden Kraftmaschinendrehzahl die Differenzialdrehzahl des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 zu und die Fahrzeuggeschwindigkeit nimmt zu. Dabei gibt die Differenzialdrehzahl die Drehzahl des zweiten Ritzels 22 an. Eine große Differenzialdrehzahl ist insofern nicht wünschenswert, als dass die große Differenzialdrehzahl zu einer Verschlechterung der Effizienz oder dergleichen führt. Die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 des Ausführungsbeispiels führt die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung durch, wenn die Differenzialdrehzahl des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 ein vorbestimmter Wert oder weniger wird. Dabei gibt der ”Fall, in dem die Differenzialdrehzahl des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 ein vorbestimmter Wert oder weniger wird” zum Beispiel den Fall an, in dem abgeschätzt wird, dass die Differenzialdrehzahl des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet, bis die Drehung der Kraftmaschine 1 durch die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung angehalten worden ist. Da die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung nicht durchgeführt wird, wenn die Differenzialdrehzahl des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 den vorbestimmten Wert überschreitet, ist es möglich zu vermeiden, dass die Differenzialdrehzahl des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 ein übermäßig großer Wert wird.
Der vorbestimmte Wert bezüglich der Differenzialdrehzahl des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 wird zum Beispiel beruhend auf dem Maximalwert festgelegt, der bei der Differenzialdrehzahl des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 erlaubt ist. Der vorbestimmte Wert wird unter dem Gesichtspunkt von beispielsweise dem Verlust, der durch den zweiten Planetengetriebemechanismus 20 erzeugt wird, oder der Haltbarkeit des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 festgelegt.
10 ist eine Darstellung, die den Betriebsbereich der Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung darstellt. In 10 gibt die horizontale Achse die Fahrzeuggeschwindigkeit an, und die vertikale Achse gibt die Kraftmaschinendrehzahl an. Wie in 10 dargestellt ist, wird die Differenzialdrehzahl des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 sogar dann, wenn die Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung durchgeführt wird, nicht größer als ein vorbestimmter Wert, bis die Kraftmaschinendrehzahl Null wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 oder weniger ist. Dementsprechend führt die HV-ECU 50 die Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung und die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung durch, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 oder weniger ist. Die HV-ECU 50 veranlasst die erste Rotationsmaschine MG1, die Kraftmaschinendrehzahl zu verringern und den Drehwinkel der Kraftmaschine 1 so zu steuern, dass der Kurbelwinkel der Kraftmaschine 1 ein vorbestimmter Kurbelwinkel wird, wenn die Kraftmaschine 1 stoppt.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit indessen die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 überschreitet, wird die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung nicht durchgeführt. Die HV-ECU 50 beendet die Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung, wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl auf eine vorbestimmte Drehzahl NE1 verringert. Die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 des Ausführungsbeispiels wird als eine Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt, bei der die Differenzialdrehzahl des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 ein vorbestimmter oberer Grenzwert wird. Wenn die Drehzahl der ersten Rotationsmaschine MG1 synchron zur Kraftmaschinendrehzahl geändert wird, bis die Kraftmaschine 1 gestoppt ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist, überschreitet die Differenzialdrehzahl des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 einen vorbestimmten Wert. Die vorbestimmte Drehzahl NE1 gibt die Kraftmaschinendrehzahl an, bei der die Differenzialdrehzahl des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 ein vorbestimmter Wert wird, wenn die Drehzahl der ersten Rotationsmaschine MG1 durch die Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung oder die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung synchron zur Kraftmaschinendrehzahl geändert wird.
Die HV-ECU 50 löst in einem Bereich, in dem die Kraftmaschinendrehzahl kleiner als die vorbestimmte Drehzahl NE1 ist, die Kupplung CL1 und die Bremse BK1, so dass die Getriebeeinheit in einen Neutralzustand gelangt. Wenn die Getriebeeinheit auf den Neutralzustand eingestellt wird, wird die Leistungsübertragung zwischen der Kraftmaschine 1 und der ersten Rotationsmaschine MG1 oder der zweiten Rotationsmaschine MG2 unterbrochen. Wenn die Getriebeeinheit in den Neutralzustand gelangt, besteht dementsprechend keine Notwendigkeit, die Drehzahl der ersten Rotationsmaschine MG1 synchron mit einer Verringerung der Kraftmaschinendrehzahl zu ändern. Es ist somit möglich, eine übermäßige Zunahme der Differenzialdrehgeschwindigkeit der Planetengetriebemechanismen 10 und 20 zu unterdrücken.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 11 wird der Betrieb der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 des Ausführungsbeispiels beschrieben. Der in 1 dargestellte Steuerungsablauf wird zum Beispiel in einem vorbestimmten Intervall durchgeführt, während das Fahrzeug 100 fährt. 1 ist ein Zeitablaufplan gemäß dem Betrieb der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 des Ausführungsbeispiels.
Im Schritt S10 bestimmt die HV-ECU 50, ob eine Kraftmaschinen-Anhaltebestimmung erfolgt ist. Die HV-ECU 50 bestimmt, ob eine Bedingung, die Kraftmaschine 1 anzuhalten, erfüllt ist, während das Fahrzeug in der HV-Betriebsart fährt, die die Kraftmaschine 1 als Leistungsquelle nutzt. Zum Beispiel erfolgt die Kraftmaschinen-Anhaltebestimmung, wenn sich der Betriebspunkt beruhend auf dem in 9 dargestellten Kennfeld von dem Kraftmaschinen-Fahrbereich zum Motor-Fahrbereich ändert. In 11 erfolgt die Kraftmaschinen-Anhaltebestimmung zu dem Zeitpunkt t1, in dem der Gashebelöffnungsgrad auf θ1 abnimmt und im Schritt S10 eine positive Bestimmung erfolgt. Wenn die Kraftmaschinen-Anhaltebestimmung erfolgt ist, führt die HV-ECU 50 eine Kraftstoffabtrennung durch, die die Zufuhr eines Kraftstoffs zur Kraftstoffmaschine 1 stoppt. Das MG1-Drehmoment ändert sich nach dem Zeitpunkt t1 von dem Reaktionsdrehmoment bezüglich des Kraftmaschinendrehmoments bis zu dem Drehmoment, das die Kraftmaschinendrehzahl verringert. Die HV-ECU 50 veranlasst die erste Rotationsmaschine MG1, ein negatives Drehmoment abzugeben, um so eine Verringerung der Kraftmaschinendrehzahl zu fördern.
Wenn als Bestimmungsergebnis von Schritt S10 bestimmt wird, dass die Kraftmaschinen-Anhaltebestimmung erfolgt ist (Schritt S10-3), fährt die Routine mit Schritt S20 fort. Wenn indessen bestimmt wird, dass die Kraftmaschinen-Anhaltebestimmung nicht erfolgt ist (Schritt S10-N), fährt die Routine mit Schritt S110 fort.
Im Schritt S20 bestimmt die HV-ECU 50, ob bereits der Positionszusammenhang gelernt ist (ein Zustand, in dem der Ausgangspunkt angepasst ist). Der Positionszusammenhang ist der Positionszusammenhang zwischen dem Kurbelwinkel der Kraftmaschine 1 und dem Drehwinkel der ersten Rotationsmaschine MG1. In der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 des Ausführungsbeispiels sind die Kraftmaschine 1 und die erste Rotationsmaschine MG1 miteinander mittels der Getriebeeinheit verbunden. Wenn die Getriebeeinheit auf den Neutralzustand eingestellt wird oder die Getriebeeinheit geschaltet wird, tritt aus diesem Grund eine Abweichung beim entsprechenden Zusammenhang zwischen dem Kurbelwinkel der Kraftmaschine 1 und dem Drehwinkel der ersten Rotationsmaschine MG1 auf. In diesem Fall besteht die Notwendigkeit, den Positionszusammenhang erneut zu lernen.
Die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 enthält einen Sensor, der den Kurbelwinkel der Kraftmaschine 1 erfasst, und einen Sensor (zum Beispiel den MG1-Drehzahlsensor), der den Drehwinkel der ersten Rotationsmaschine MG1 erfasst. Die HV-ECU 50 kann den Positionszusammenhang beruhend auf dem Erfassungsergebnis der Sensoren lernen. Bei der Lernsteuerung wird zum Beispiel die Phasendifferenz zwischen dem Ausgangspunkt des Kurbelwinkels und dem Ausgangspunkt des Drehwinkels der ersten Rotationsmaschine MG1 gelernt. Das Lernen des Positionszusammenhangs erfolgt passender Weise in dem Zustand, in dem das Lernen des Positionszusammenhangs noch nicht erfolgt ist. Zum Beispiel erfolgt das Lernen des Positionszusammenhangs, wenn die Getriebeeinheit vom Neutralzustand zu einer beliebigen Getriebestufe geschaltet wird oder der Gangwechsel von ihr erfolgt.
Wenn als das Bestimmungsergebnis von Schritt S20 bestimmt wird, dass das Lernen des Positionszusammenhangs bereits erfolgt ist (Schritt S20-J), fährt die Routine mit Schritt S40 fort. Wenn indessen bestimmt wird, dass das Lernen des Positionszusammenhangs noch nicht erfolgt ist (Schritt S20-N), fährt die Routine mit Schritt S30 fort.
Im Schritt S30 führt die HV-ECU 50 das Lernen durch, indem sie die Getriebestufe festlegt. Die HV-ECU 50 lernt den Zusammenhang zwischen dem Kurbelwinkel der Kraftmaschine 1 und dem Drehwinkel der ersten Rotationsmaschine MG1 in dem Zustand, in dem die Getriebestufe der Getriebeeinheit festgelegt ist, indem sie den Gangwechsel der Getriebeeinheit verbietet. Wenn die Kraftmaschinen-Anhaltebestimmung zum Beispiel während des Gangwechsels erfolgt, wird zunächst die Getriebestufe eingestellt und dann die Winkelbeziehung gelernt. Das heißt, die Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel der Kraftmaschine 1 und dem Drehwinkel der ersten Rotationsmaschine MG1 wird in dem Zustand gelernt, in dem die Getriebestufe der Getriebeeinheit auf die Getriebestufe der HV-Niedrig-Betriebsart oder die Getriebestufe der HV-Hoch-Betriebsart festgelegt ist. Durch das Lernen können der Drehwinkel der ersten Rotationsmaschine MG1 und der Kurbelwinkel miteinander in Korrelation gebracht werden, und somit kann die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung, die Kraftmaschine 1 bei einem gewünschten Kurbelwinkel anzuhalten, durch die Rotationssteuerung der ersten Rotationsmaschine MG1 erfolgen. Wenn das Lernen von Schritt S30 beendet ist, fährt die Routine mit Schritt S40 fort.
Im Schritt S40 verbietet die HV-ECU 50 den Gangwechsel. Die HV-ECU 50 verbietet den Gangwechsel der Getriebeeinheit, damit sich die entsprechende Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel und dem Drehwinkel der ersten Rotationsmaschine MG1 nicht gegenüber der gelernten Beziehung verändert.
Als Nächstes bestimmt die HV-ECU 50 im Schritt S50, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist. Wenn als das Bestimmungsergebnis bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist (Schritt S50-J), fährt die Routine mit Schritt S60 fort. Wenn indessen bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist (Schritt S50-N), fährt die Routine mit Schritt S80 fort.
Im Schritt S60 führt die HV-ECU 50 die Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung und nicht die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung durch. Die HV-ECU 50 führt die Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung so durch, dass sie eine Verringerung der Kraftmaschinendrehzahl durch die erste Rotationsmaschine MG1 fördert. Wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl auf die vorbestimmte Drehzahl NE1 verringert, fährt die Routine mit Schritt S70 fort.
Im Schritt S70 führt die HV-ECU 50 eine Neutralsteuerung durch. Die HV-ECU 50 setzt die Getriebeeinheit auf den Neutralzustand, indem sie die Kupplung CL1 und die Bremse BK1 löst. Wenn die Getriebeeinheit in den Neutralzustand gelangt, fährt die Routine mit Schritt S100 fort.
Im Schritt S80 führt die HV-ECU 50 sowohl die Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung als auch die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung durch. Die HV-ECU 50 fördert durch die Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung eine Verringerung der Kraftmaschinendrehzahl. In 11 wird die Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung zum Zeitpunkt t1 gestartet. Die HV-ECU 50 steuert durch die erste Rotationsmaschine MG1 die Anhalteposition der Kraftmaschine 1, so dass die Kraftmaschine 1 an einem vorbestimmten Kurbelwinkel angehalten wird, wenn die Drehung der Kraftmaschine 1 stoppt. Die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung wird zum Beispiel begonnen, wenn die Kraftmaschinendrehzahl zu einer vorbestimmten Drehzahl oder weniger wird. In 11 beginnt die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung zum Zeitpunkt t3.
Die HV-ECU 50 stellt eine Kraftmaschinendrehzahlverringerungsrate bei der Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung kleiner als die Kraftmaschinendrehzahlverringerungsrate bei der Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung ein. Zum Beispiel verringert die HV-ECU 50 die Kraftmaschinendrehzahlverringerungsrate, indem sie das MG1-Drehmoment bei der Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung auf ein positives Drehmoment einstellt. Die HV-ECU 50 steuert den Drehwinkel der Kraftmaschine 1 durch das MG1-Drehmoment so, dass die Kraftmaschine 1 bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel angehalten wird. Die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung endet, wenn die Kraftmaschine 1 bei dem vorbestimmten Kurbelwinkel gestoppt ist. Die HV-ECU 50 stellt das MG1-Drehmoment auf Null ein, wenn die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung endet. In 11 endet die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung zum Zeitpunkt t4. Wenn die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung endet, fährt die Routine mit Schritt S90 fort.
Im Schritt S90 führt die HV-ECU 50 eine Neutralsteuerung durch. Die HV-ECU 50 stellt die Getriebeeinheit auf den Neutralzustand ein, indem sie die Kupplung CL1 und die Bremse BK1 löst. Das heißt, die Getriebeeinheit wird auf den Neutralzustand eingestellt, nachdem die Kraftmaschine 1 gestoppt ist. In 11 verringert sich der Öldruck, der bislang der Bremse BK1 zugeführt wurde, zum Zeitpunkt t4, so dass die Bremse BK1 gelöst wird. Die Kupplung CL1 und die Bremse BK1 werden alle bis zum Zeitpunkt t5 gelöst. Wenn die Getriebeeinheit in den Neutralzustand gelangt, fährt die Routine mit Schritt S100 fort.
Im Schritt S100 führt die HV-ECU 50 eine Steuerung durch, bei der die Drehzahl der ersten Rotationsmaschine MG1 auf Null eingestellt wird. Die Neutralsteuerung ist im Schritt S70 oder Schritt S90 erfolgt, und die Drehzahl der ersten Rotationsmaschine MG1 kann ungeachtet der Kraftmaschinendrehzahl geändert werden. Die HV-ECU 50 ändert die Drehzahl der ersten Rotationsmaschine MG1 auf Null. Zum Beispiel kann die Drehung der ersten Rotationsmaschine MG1 angehalten werden, indem die erste Rotationsmaschine MG1, die sich ungekehrt dreht, veranlasst wird, ein positives Drehmoment abzugeben. Alternativ kann die Drehung der ersten Rotationsmaschine MG1 durch die Reibung angehalten werden, indem die erste Rotationsmaschine MG1 veranlasst wird, anstatt das positive Drehmoment abzugeben, leer zu laufen. In 11 ändert sich die Drehzahl der ersten Rotationsmaschine MG1 vom Zeitpunkt t5 an bis zum Zeitpunkt t6 auf Null. Wenn der Prozess von Schritt S100 erfolgt ist, endet dieser Steuerungsablauf.
Durch den Prozess von S100 wird entsprechend dem Stopp der Kraftmaschine eine Reihe von Steuerungen abgeschlossen, und somit wird die Fahrbetriebsart vollständig zur Motor-Fahrbetriebsart umgeschaltet. Wenn der Gashebelöffnungsgrad in der Motor-Fahrbetriebsart zunimmt, veranlasst die HV-ECU 50 die zweite Rotationsmaschine MG2, das MG2-Drehmoment abzugeben, und bringt das Fahrzeug 100 dazu, unter Verwendung des Motors als Antriebsquelle zu fahren.
Wenn im Schritt S10 eine negative Bestimmung erfolgt ist und die Routine mit Schritt S110 fortfährt, fährt die HV-ECU 50 im Schritt S110 damit fort, das Fahrzeug zu veranlassen, unter Verwendung der Kraftmaschine als Antriebsquelle zu fahren. Die HV-ECU 50 betreibt fortgesetzt die Kraftmaschine 1, so dass das Fahrzeug 100 in der HV-Niedrig-Betriebsart oder der HV-Hoch-Betriebsart fährt. Wenn der Prozess von Schritt S110 erfolgt ist, endet dieser Steuerungsablauf.
Wie oben beschrieben wurde, stellt die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 des Ausführungsbeispiels die Getriebeeinheit auf den Neutralzustand ein, nachdem die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung durch die erste Rotationsmaschine MG1 abgeschlossen ist, wenn die Kraftmaschine 1 angehalten wird. Somit kann die Kraftmaschine 1 an einem passenden Drehwinkel angehalten werden. Dementsprechend ist es möglich, das Startvermögen der Kraftmaschine 1 zu verbessern oder die Erschütterung zu verringern, wenn die Kraftmaschine neu gestartet wird.
Des Weiteren hält die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 die Kraftmaschine 1 durch die erste Rotationsmaschine MG1 in dem Zustand an, in dem bereits das Lernen der entsprechenden Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel der Kraftmaschine 1 und dem Drehwinkel der ersten Rotationsmaschine MG1 erfolgt ist. Wünschenswerter Weise erfolgt die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung, wenn die Kraftmaschine 1 angehalten wird. Somit kann die Anhaltepositionssteuerung für den Kurbelwinkel mit hoher Genauigkeit erfolgen.
Wenn die Kraftmaschinen-Anhaltebestimmung während des Gangwechsels erfolgt, wird zudem die Winkelbeziehung gelernt, nachdem die Getriebestufe in der Getriebeeinheit eingestellt wurde, und dann erfolgt die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung. Dementsprechend kann die Kraftmaschine 1 an einem gewünschten Kurbelwinkel angehalten werden.
Des Weiteren führt die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung nicht durch, wenn die Kraftmaschinen-Anhaltebestimmung bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt ist, die höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit. V1 ist. Es ist somit möglich, eine übermäßige Zunahme der Ritzelgegenlaufgeschwindigkeit (der Differenzialdrehzahl) des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 zu unterdrücken. Es ist wünschenswert, die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung durch die erste Rotationsmaschine MG1 durchzuführen, wenn die Kraftmaschine 1 angehalten wird.
Des Weiteren erfolgt die Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung, bis sich die Kraftmaschinendrehzahl auf die vorbestimmte Drehzahl NE1 verringert. Da sich die Kraftmaschinendrehzahl verringert, während sie schnell durch den Drehzahlbereich des Oszillationspunkts geht, werden dementsprechend die Schwingungen verringert, die erzeugt werden, wenn die Kraftmaschine angehalten wird.
Des Weiteren wird die Getriebeeinheit auf den Neutralzustand eingestellt, nachdem die Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung oder die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung beendet ist, und die MG1-Drehzahl wird auf Null eingestellt. Somit wird eine Verschlechterung der Effizienz, die durch die Reibung oder dergleichen der ersten Rotationsmaschine MG1 verursacht wird, unterdrückt.
Dabei ist zu beachten, dass das MG1-Drehmoment bei der Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung oder der Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung im Ansprechen auf die Getriebestufe der Getriebeeinheit geändert werden kann. Zum Beispiel wird das MG1-Drehmoment so eingestellt, dass die Zeit, bis die Drehung der Kraftmaschine 1 nach einer Beurteilung, die Kraftmaschine 1 anzuhalten, anhält, ungeachtet der Getriebestufe die gleiche Zeit wird. Als ein Beispiel kann das MG1-Drehmoment so eingestellt werden, dass die Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungsrate ungeachtet der Getriebestufe konstant wird. Da die Kraftmaschinen-Anhaltedauer so eingestellt wird, dass sie konstant ist, ist es möglich, beim Fahrer ein unkomfortables Gefühl zu verringern.
In dem Fall, dass die Kraftmaschine 1 eine aufgeladene Kraftmaschine ist, kann die Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung oder die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung zudem durchgeführt werden, nachdem sich der Ladedruck verringert hat. Da die Verdichtungsreaktionskraft der Kraftmaschine verringert werden kann, werden somit die Schwingungen verringert, die erzeugt werden, wenn die Kraftmaschine angehalten wird.
Abgewandeltes Beispiel des Ausführungsbeispiels Es wird ein abgewandeltes Beispiel des Ausführungsbeispiels beschrieben. 12 ist eine Skelettdarstellung des Fahrzeugs gemäß dem abgewandelten Beispiel des Ausführungsbeispiels, und 13 ist eine Darstellung, die die Betriebseingriffstabelle der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß dem abgewandelten Beispiel des Ausführungsbeispiels darstellt. Die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-2 des abgewandelten Beispiels unterscheidet sich von der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 des Ausführungsbeispiels dadurch, dass der zweite Planetengetriebemechanismus 20 als eine Getriebeeinheit dient.
Wie in 12 dargestellt ist, ist der erste Träger 14 des ersten Planetengetriebemechanismus 10 wie in dem Ausführungsbeispiel mit der Kraftmaschine 1 verbunden, und das erste Hohlrad 13 ist mit dem zweiten Träger 24 des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 verbunden. Mit dem ersten Sonnenrad 11 des ersten Planentengetriebemechanismus 10 ist eine Drehwelle 33 der ersten Rotationsmaschine MG1 verbunden. Dementsprechend kann der erste Planentengetriebemechanismus 10 als ein Leistungsteilungsmechanismus dienen, der das Abtriebsdrehmoment der Kraftmaschine 1 zwischen der Seite der ersten Rotationsmaschine MG1 und der Abtriebsseite aufteilt. Zudem kann der erste Planetengetriebemechanismus 10 als eine Differenzialeinheit dienen, die zusammen mit der ersten Rotationsmaschine MG1 dazu imstande ist, das Drehzahlverhältnis zwischen der Kraftmaschine 1 (dem ersten Träger 14) und dem ersten Hohlrad 13 kontinuierlich zu ändern.
Wie in dem Ausführungsbeispiel ist mit dem zweiten Hohlrad 23 des zweiten Planentengetriebemechanismus 20 das antreibende Vorgelegerad 25 verbunden. Mit dem zweiten Sonnenrad 21 ist die Bremse BK1 verbunden. Die Bremse BK1 ist eine Bremsenvorrichtung, die dazu imstande ist, die Drehung des zweiten Sonnenrads 21 zu regulieren. Die Bremse BK1 des abgewandelten Beispiels kann die gleiche Gestaltung wie die Bremse BK1 des Ausführungsbeispiels haben.
Die Kupplung CL1 gemäß dem abgewandelten Beispiel ist eine Kupplungsvorrichtung, die dazu imstande ist, das zweite Sonnenrad 21 und den zweiten Träger 24 miteinander zu verbinden. Die Kupplung CL1 des abgewandelten Beispiels kann die gleiche Gestaltung für die Kupplung CL1 des Ausführungsbeispiels haben. Die Umschaltvorrichtung, die die Kupplung CL1 und die Bremse BK1 enthält, schaltet den Planentengetriebemechanismus 20, indem sie zwischen dem Zustand, in dem der Differenzialbetrieb des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 reguliert wird, und dem Zustand, in dem der Differenzialbetrieb des zweiten Planentenradmechanismus 20 erlaubt wird, umschaltet. Das heißt, der zweite Planentenradmechanismus 20 des abgewandelten Beispiels dient als eine Getriebeeinheit.
Wie in 13 gezeigt ist, enthält die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-2 des abgewandelten Beispiels anders als die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 des Ausführungsbeispiels (siehe 4) nicht die Doppelmotor-EV-Betriebsart. Die Eingriffs-/Lösezustände der Kupplung CL1 und der Bremse BK1 sind in den anderen Betriebsarten die gleichen wie die des Ausführungsbeispiels.
In der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-2 gemäß dem abgewandelten Beispiel wird der Leistungsübertragungsweg zwischen dem ersten Hohlrad 13 und dem Antriebsrad 32 unterbrochen, wenn die Bremse BK1 und die Kupplung CL1 gelöst werden und sich die Getriebeeinheit in einem Neutralzustand befindet. In diesem Fall ist auch die Leistungsübertragung zwischen der Kraftmaschine 1 und der ersten Rotationsmaschine MG1 unterbrochen. In der Einzelmotor-EV-Betriebsart kann das Fahrzeug fahren, indem es die zweite Rotationsmaschine MG2 als Kraftquelle verwendet, indem die Bremse BK1 und die Kupplung CL1 gelöst werden, damit die zweite Rotationsmaschine MG2 und das Antriebsrad 32 von der Kraftmaschine 1 getrennt werden.
Wenn indessen die Bremse BK1 oder die Kupplung CL1 im Eingriff steht, ist der Leistungsübertragungsweg zwischen dem ersten Hohlrad 13 und dem Antriebsrad 32 verbunden. Wenn zum Beispiel die Bremse BK1 im Eingriff steht und die Kupplung CL1 gelöst ist (die HV-Hoch-Betriebsart), wird die Drehung des zweiten Sonnenrads 21 reguliert. Somit ist das erste Hohlrad 13 mittels des zweiten Trägers 24, des zweiten Ritzels 22 und des zweiten Hohlrads 23 mit dem Antriebsrad 32 verbunden, so dass Leistung übertragen werden kann. Dementsprechend ist die erste Rotationsmaschine MG1 mit der Kraftmaschine 1 verbunden, so dass Leistung übertragen werden kann. Die erste Rotationsmaschine MG1 dient als ein Reaktionskraft-Aufnahmeabschnitt für die Kraftmaschine 1 und kann somit vom ersten Hohlrad 13 aus ein Kraftmaschinendrehmoment auf das Antriebsrad 32 abgeben. Da die Bremse BK1 im Eingriff steht, erhöht sich die Drehzahl der Kraftmaschine, deren Drehung dem zweiten Träger 24 zugeführt wird, und der Abtrieb vom zweiten Hohlrad 23.
Wenn die Bremse BK1 gelöst wird und die Kupplung CL1 im Eingriff steht (HV-Niedrig-Betriebsart), wird der Differenzialbetrieb des zweiten Planetengetriebemechanismus 20 reguliert. Somit ist das erste Hohlrad 13 mittels des zweiten Trägers 24, des zweiten Ritzels 22 und des zweiten Hohlrads 23 mit dem Antriebsrad 32 verbunden, so dass Leistung übertragen werden kann. Dementsprechend ist die erste Rotationsmaschine MG1 mit der Kraftmaschine 1 verbunden, so dass Leistung übertragen werden kann. Die erste Rotationsmaschine MG1 dient als ein Reaktionskraft-Aufnahmeabschnitt für die Kraftmaschine 1 und kann somit das Kraftmaschinendrehmoment vom zweiten Hohlrad 13 zum Antriebsrad 32 abgeben. Da die Kupplung CL1 im Eingriff steht, wird die Drehung der Kraftmaschine, die dem zweiten Träger 24 zugeführt wird, vom zweiten Hohlrad 23 abgegeben, ohne dass die Drehzahl erhöht oder verringert wird.
Die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-2 gemäß dem abgewandelten Beispiel führt die Kraftmaschinen-Drehzahlverringerungssteuerung oder die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung wie in der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung 1-1 des Ausführungsbeispiels durch. Wenn der zweite Planentengetriebemechanismus 20 als die Getriebeeinheit auf den Neutralzustand eingestellt wird oder die Getriebeeinheit geschaltet wird, tritt dabei bei der entsprechenden Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel der Kraftmaschine 1 und dem Drehwinkel der ersten Rotationsmaschine MG1 eine Änderung auf. Die HV-ECU 50 des abgewandelten Beispiels kann die gleiche Steuerung (siehe 1) wie die HV-ECU 50 des Ausführungsbeispiels durchführen. Wenn das Lernen des Positionszusammenhangs noch nicht erfolgt ist (S20-N), erfolgt das Lernen in dem Zustand, in dem die Getriebestufe festgelegt ist (S30), und dann erfolgt die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung (S80). Wenn die Differenzialdrehzahl des ersten Planentengetriebemechanismus 10 zu einem vorbestimmten Wert oder weniger wird (S50-N), erfolgt zudem die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung.
In dem Ausführungsbeispiel und dem abgewandelten Beispiel ist die Leistungsübertragungsvorrichtung (die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung) offenbart ”mit: der Kraftmaschine; der ersten Getriebeeinheit; und der Differenzialeinheit, wobei durch die erste Rotationsmaschine (die elektrische Rotationsmaschine) und die zweite Rotationsmaschine (die elektrische Rotationsmaschine) eine elektrische Getriebeeinheit mit stufenlos variabler Übersetzung eingerichtet ist und wobei die erste Getriebeeinheit auf den Neutralzustand eingestellt wird, nachdem die Kraftmaschinen-Anhaltepositionssteuerung durch die Rotationsmaschine beendet ist”. Gemäß der Leistungsübertragungsvorrichtung ist es möglich, die Erschütterung zu verringern, die erzeugt wird, wenn die Kraftmaschine 1 neu startet, indem die Genauigkeit der Anhaltepositionssteuerung verbessert wird.
Die in dem Ausführungsbeispiel und dem abgewandelten Beispiel offenbarten Inhalte können passend miteinander kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

1-1, 1-2: HYBRIDFAHRZEUG-ANTRIEBSVORRICHTUNG
1: KRAFTMASCHINE
10: ERSTER PLANETENGETRIEBEMECHANISMUS
20: ZWEITER PLANENTENGETRIEBEMECHANISMUS
100: FAHRZEUG
MG1: ERSTE ROTATIONSMASCHINE
MG2: ZWEITE ROTATIONSMASCHINE

Claims

Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung mit: einer Kraftmaschine; einer Rotationsmaschine; und einer Getriebeeinheit, die so gestaltet ist, dass sie die Kraftmaschine und die Rotationsmaschine verbindet und trennt, wobei wenn die Kraftmaschine angehalten wird, während ein Fahrzeug unter Verwendung der Kraftmaschine als Leistungsquelle fährt, die Kraftmaschine durch die Rotationsmaschine in einem Zustand angehalten wird, in dem eine Getriebestufe der Getriebeeinheit festgelegt ist, und die Getriebeeinheit auf einen Neutralzustand eingestellt wird, nachdem die Kraftmaschine angehalten ist.
Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kraftmaschine durch die Rotationsmaschine in einem Zustand angehalten wird, in dem bereits eine entsprechende Beziehung zwischen einem Drehwinkel der Kraftmaschine und einem Drehwinkel der Rotationsmaschine gelernt ist.
Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Drehmoment der Rotationsmaschine so gesteuert wird, dass eine Zeit, bis die Kraftmaschine anhält, ungeachtet der Getriebestufe der Getriebeeinheit die gleiche ist.
Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kraftmaschine und die Rotationsmaschine miteinander mittels eines Differenzialmechanismus verbunden sind und die Kraftmaschine durch die Rotationsmaschine in dem Zustand, in dem die Getriebestufe der Getriebeeinheit festgelegt ist, angehalten wird, wenn es möglich ist, die Kraftmaschine anzuhalten, ohne dass die Höhe der Differenzialdrehzahl des Differenzialmechanismus einen vorbestimmten Wert überschreitet.