DE112011102477T5 - Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug - Google Patents

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Abstract

In dem Fall, in dem eine Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug zwei rotierende elektrische Maschinen aufweist, und dazu ausgebildet sind, dass die rotierende elektrische Maschine zum Antreiben einer Klimaanlage auch verwendet wird zum Antreiben von Rädern, ist eine Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge gewünscht, die in der Lage ist, einen nutzbaren Drehzahlbereichs für jede der zwei rotierenden elektrischen Maschinen, welcher optimal ist zum Antreiben der Räder, einzustellen. Die Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug weist ferner auf: eine erste rotierende elektrische Maschine, die eine Rotorwelle aufweist, die antreibend verbunden ist mit einem Ausgangsteil, eine zweite rotierende elektrische Maschine, die eine Rotorwelle aufweist, die antreibend verbunden ist mit dem Kompressorverbindungsteil und antreibend verbunden ist mit dem Ausgangsteil, eine erste Eingriffsvorrichtung, die in der Lage ist, die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle der ersten rotierenden elektrischen Maschine und dem Ausgangsteil zu trennen, und eine zweite Eingriffsvorrichtung, die in der Lage ist, die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle der zweiten rotierenden elektrischen Maschine und dem Ausgangsteil zu trennen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug, welche ein Ausgangsteil, das antreibend mit Rädern verbunden ist, und ein Kompressorverbindungsteil, das mit einem Kompressor für eine Klimaanlage verbunden ist, aufweist und welche durch eine rotierende elektrische Maschine eine an das Ausgangsteil und das Kompressorverbindungsteil zu übertragende Antriebskraft erzeugt.
  • HINTERGRUND
  • Hinsichtlich einer solchen wie oben beschriebenen Fahrzeugantriebssteuervorrichtung beschreibt die unten genannte Patentschrift 1 beispielsweise die nachfolgende Technik. In der Technik der Patentschrift 1 ist eine Rotorwelle einer rotierenden elektrischen Maschine für eine Klimaanlage nicht nur mit einem Kompressorverbindungsteil antreibend verbunden, sondern auch mit einem Ausgangsteil, so dass eine Antriebskraft der rotierenden elektrischen Maschine für die Klimaanlage zur Unterstützung einer rotierenden elektrischen Maschine für den Antrieb der Räder zum Antreiben eines Fahrzeugs verwendet werden kann.
  • In der Technik der Patentschrift 1 ist indes eine Rotorwelle der rotierenden elektrischen Maschine zum Antreiben der Räder antreibend verbunden mit einem Hohlrad eines Planetengetriebes, die Rotorwelle der rotierenden elektrischen Maschine für die Klimaanlage und das Kompressorverbindungsteil sind antreibend verbunden mit einem Sonnenrad des Planetengetriebes, und das Ausgangsteil ist antreibend verbunden mit einem Träger des Planetengetriebes. Dadurch sind die Rotorwelle der rotierenden elektrischen Maschine zum Antreiben der Räder, die Rotorwelle der rotierenden elektrischen Maschine für die Klimaanlage, und das Ausgangsteil immer zusammen antreibend verbunden über das Planetengetriebe. Das heißt, die Technik der Patentschrift 1 ist derart ausgebildet, dass eine Veränderung der Drehzahl der rotierenden elektrischen Maschinen und des Ausgangsteils jeweils einander beeinflussen.
  • Folglich müssen in der Technik der Patentschrift 1 die möglichen Drehzahlbereiche jeder rotierenden elektrischen Maschine und des Ausgangsteils berücksichtigt werden, wenn der nutzbare Drehzahlbereich jeder rotierenden elektrischen Maschine eingestellt wird. Dadurch kann eine rotierende elektrische Maschine, die einen nutzbaren Drehzahlbereich aufweist, welcher optimal zum Antreiben des Fahrzeugs und des Kompressors ist, nicht notwendigerweise als die rotierende elektrische Maschine zum Antreiben der Räder oder die rotierende elektrische Maschine für die Klimaanlage verwendet werden.
  • Relevante Druckschrift
  • Patentschrift
    • Patentschrift 1: Japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer JP-A-2010-178403
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Durch die Erfindung zu lösendes Problem
  • Dadurch ist in dem Fall, in dem eine Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug zwei rotierende elektrische Maschinen aufweist und derart ausgebildet ist, dass die rotierende elektrische Maschine zum Antreiben einer Klimaanlage auch zum Antreiben von Rädern verwendet wird, eine Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug gewünscht, die in der Lage ist für jede der zwei rotierenden elektrischen Maschinen einen nutzbaren Drehzahlbereichs einzustellen, welcher optimal zum Antreiben der Räder ist.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug, welche ein Ausgangsteil, das antreibend mit einem Rad verbunden ist, und ein Kompressorverbindungsteil, das mit einem Kompressor für eine Klimaanlage verbunden ist, aufweist und welche durch eine rotierende elektrische Maschine eine an das Ausgangsteil und das Kompressorverbindungsteil zu übertragende Antriebskraft erzeugt, gekennzeichnet durch Aufweisen einer ersten rotierenden elektrischen Maschine, die eine mit dem Ausgangsteil antreibend verbundene Rotorwelle aufweist, einer zweiten rotierenden elektrischen Maschine, die eine Rotorwelle aufweist, die antreibend verbunden ist mit dem Kompressorverbindungsteil und antreibend verbunden ist mit dem Ausgangsteil, einer ersten Eingriffsvorrichtung, die in der Lage ist, die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle der ersten rotierenden elektrischen Maschine und dem Ausgangsteil zu trennen, und einer zweiten Eingriffsvorrichtung, die in der Lage ist, die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle der zweiten rotierenden elektrischen Maschine und dem Ausgangsteil zu trennen.
  • Zu beachten ist, dass in der vorliegenden Anmeldung die „rotierende elektrische Maschine” als ein Konzept verwendet wird, das Sämtliches eines Motors (eines Elektromotors), eines Generators (eines elektrischen Generators), und eines Motorgenerators einschließt, der je nach Bedarf sowohl als der Motor als auch der Generator verwendbar ist.
  • In der vorliegenden Anmeldung bezieht sich der Ausdruck „antreibend verbunden” auf den Zustand, in welchem zwei Rotationselemente zusammen verbunden sind zum Ermöglichen des Übertragens einer Antriebskraft zwischen ihnen, und wird als ein Konzept verwendet einschließlich des Zustands, in welchem die zwei Rotationselemente miteinander zum gemeinsam Rotieren verbunden sind, oder dem Zustand, in welchem die zwei Rotationselemente miteinander verbunden sind zum Ermöglichen des Übertragens der Antriebskraft zwischen ihnen über ein oder mehrere Übertragungsteile. Solche Übertragungsteile weisen unterschiedliche Teile auf, die Rotation mit derselben Geschwindigkeit oder einer veränderten Geschwindigkeit übertragen, und umfassen beispielsweise eine Welle, ein Zahnradmechanismus, ein Band, eine Kette usw. Solche Übertragungsteile können ein Eingriffselement aufweisen, das selektiv Rotation und eine Antriebskraft überträgt wie beispielsweise eine Reibkupplung, eine Eingriffskupplung usw.
  • Gemäß der obigen charakteristischen Konfiguration kann die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle der ersten rotierenden elektrischen Maschine und dem Ausgangsteil durch die erste Eingriffsvorrichtung getrennt werden. Dadurch kann durch Steuern der ersten Eingriffsvorrichtung in einen Zustand außer Eingriff bevor die Drehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine ihre Maximaldrehzahl überschreitet, die erste rotierende elektrische Maschine dazu gebracht werden, nicht mit einer Drehzahl zu rotieren, die gleich oder größer ist als die Maximaldrehzahl. Folglich kann, da die Antriebsvorrichtung die erste Eingriffsvorrichtung aufweist, die Maximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine in Wandlung zu der Drehzahl an dem Ausgangsteil ohne Rücksicht auf einen möglichen Drehzahlbereich des Ausgangsteils eingestellt werden, wodurch die Flexibilität beim Einstellen der Maximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine in Wandlung zu der Drehzahl an dem Ausgangsteil erhöht werden kann.
  • Darüber hinaus kann, in dem Fall, in dem die erste rotierende elektrische Maschine dazu gebracht wird, kein Drehmoment zum Antreiben der Räder auszugeben, die erste Eingriffsvorrichtung in einen Zustand außer Eingriff gesteuert werden, so dass die erste rotierende elektrische Maschine nicht rotiert. Dies kann durch Rotation der ersten rotierenden elektrischen Maschine hervorgerufene Energieverluste reduzieren.
  • Gemäß der obigen charakteristischen Konfiguration kann die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle der zweiten rotierenden elektrischen Maschine und dem Ausgangsteil durch die zweite Eingriffsvorrichtung getrennt werden. Dadurch kann, in dem Fall, in dem die zweite rotierende elektrische Maschine dazu gebracht wird, kein Drehmoment zum Antreiben der Räder auszugeben, die zweite Eingriffsvorrichtung in einen Zustand außer Eingriff gesteuert werden, so dass die zweite rotierende elektrische Maschine nicht rotiert. Dies kann durch Rotation der zweiten rotierenden elektrischen Maschine hervorgerufene Energieverluste reduzieren. Zudem wird, in dem Fall, in dem die zweite rotierende elektrische Maschine dazu gebracht wird, nur das Drehmoment zum Antreiben des Kompressors auszugeben, die zweite Eingriffsvorrichtung in einen Zustand außer Eingriff gesteuert werden, wodurch die zweite rotierende elektrische Maschine bei einer Optimaldrehzahl und mit einem Optimalausgabedrehmoment zum Antreiben des Kompressors betrieben werden kann. Dadurch kann die Energieeffizienz verbessert und eine optimale Klimatisierung durchgeführt werden.
  • Vorzugsweise wird die auf das Ausgangsteil und das Kompressorverbindungsteil zu übertragende Antriebskraft nur durch die erste rotierende elektrische Maschine und die zweite rotierende elektrische Maschine erzeugt.
  • Gemäß der obigen Konfiguration können die Antriebskräfte der ersten rotierenden elektrischen Maschine und der zweiten rotierenden elektrischen Maschine effektiv verwendet werden in der Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug, welches die rotierende elektrische Maschine als eine Antriebskraftquelle des Fahrzeugs und des Kompressors verwendet.
  • Vorzugsweise ist eine Maximalausgabe, die für die zweite rotierende elektrische Maschine eingestellt wird, größer als eine Maximalausgabe, die für die erste rotierende elektrische Maschine eingestellt wird.
  • Gemäß der obigen Konfiguration kann ein Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine verschoben werden zu einer Seite mit geringerer Ausgabe bezüglich eines Hocheffizienzbereichs der zweiten rotierenden elektrischen Maschine. Dadurch kann der Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine auf leichte Weise in Richtung eines Hochfrequenzbereichs beim gleichmäßigen Betrieb verschoben werden zum Überlappen dieses Hochfrequenzbereich. Dies kann die Frequenz erhöhen, bei welcher der Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine während des tatsächlichen Betriebs des Fahrzeugs verwendet wird, und kann die Leistungsaufnahmerate verbessern.
  • Vorzugsweise ist eine Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der zweiten rotierenden elektrischen Maschine, die durch Wandeln eines Maximalwerts einer Drehzahl, bei welcher die zweite rotierende elektrische Maschine Drehmoment auf das Ausgangsteil übertragen kann, zu einer Drehzahl an dem Ausgangsteil erhalten wird, die gleich oder größer ist als eine Drehzahl des Ausgangsteils bei einer Maximalfahrzeuggeschwindigkeit.
  • Gemäß der obigen Konfiguration kann die zweite rotierende elektrische Maschine alleine das Drehmoment bei der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit ausgeben, und die Antriebsleistung des Fahrzeugs kann gewährleistet werden. Dadurch kann die erste rotierende elektrische Maschine dazu gebracht werden, kein Drehmoment auf die Räder bei ungefähr der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit zu übertragen, wodurch die Flexibilität beim Einstellen der Maximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine in Wandlung zu der Drehzahl des Ausgangsteils auf einfache Weise erhöht werden kann.
  • Vorzugsweise ist eine Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine, die durch Wandeln eines Maximalwerts einer Drehzahl, bei welcher die erste rotierende elektrische Maschine Drehmoment auf das Ausgangsteil übertragen kann, zu einer Drehzahl an dem Ausgangsteil kleiner als jene der zweiten rotierenden elektrischen Maschine.
  • Gemäß der obigen Konfiguration wird die Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine auf einen relativ geringen Wert eingestellt. Dadurch kann der Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine in einem geringen Drehzahlbereich in Wandlung zu der Drehzahl an dem Ausgangsteil eingestellt werden. Folglich kann der Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine auf einfache Weise in Richtung des Hochfrequenzbereichs in dem gleichmäßigen Betrieb verschoben werden zum Überlappen dieses Hochfrequenzbereichs. Dies kann die Frequenz erhöhen, bei welcher der Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine während des tatsächlichen Betriebs des Fahrzeugs verwendet wird, und die Leistungsaufnahmerate verbessern.
  • Vorzugsweise ist das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der zweiten rotierenden elektrischen Maschine, welches ein Maximalwert des Drehmoments ist, das die zweite rotierende elektrische Maschine auf das Ausgangsteil übertragen kann, höher als das der ersten rotierenden elektrischen Maschine, und das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der zweiten rotierenden elektrischen Maschine ist so eingestellt, dass das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der zweiten rotierenden elektrischen Maschine gleich oder größer ist als das benötigte Maximalfahrzeugdrehmoment, das allein oder in Kombination mit dem Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der ersten rotierenden elektrischen Maschine auf das Ausgangsteil zum Antreiben des Rads zu übertragen ist.
  • Gemäß der obigen Konfiguration kann die zweite rotierende elektrische Maschine das Drehmoment, das dem benötigtem Maximalfahrzeugdrehmoment entspricht, allein oder in Kombination mit der ersten rotierenden elektrischen Maschine ausgeben, wodurch die Antriebsleistung des Fahrzeugs gewährleistet werden kann.
  • Vorzugsweise trennt die erste Eingriffsvorrichtung die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle der ersten rotierenden elektrischen Maschine und dem Ausgangsteil bei einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit oder höher.
  • Gemäß der obigen Konfiguration wird die antreibende Verbindung zwischen der antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle der ersten rotierenden elektrischen Maschine und dem Ausgangsteil getrennt durch die erste Eingriffsvorrichtung bei der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit oder höher. Dadurch kann die erste rotierende elektrische Maschine dazu gebracht werden, nicht bei der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit oder höher zu rotieren. Da die erste rotierende elektrische Maschine nicht bei einer hohen Drehzahl rotiert werden braucht, die gleich oder höher ist als die Drehzahl, die der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit oder höher entspricht, kann die Maximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine ohne Rücksicht auf den möglichen Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt werden.
  • Vorzugsweise weist die Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug ferner eine dritte Eingriffsvorrichtung auf, die in der Lage ist, die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle der zweiten rotierenden elektrischen Maschine und dem Kompressorverbindungsteil zu trennen.
  • Gemäß der obigen Konfiguration wird, in dem Fall, in dem kein Bedarf zum Antreiben des Kompressors besteht, die dritte Eingriffsvorrichtung in einen Zustand außer Eingriff gesteuert. Dies kann den Verbrauch von Antriebsenergie verhindern, der durch Übertragung des Drehmoments der zweiten rotierenden elektrischen Maschine auf den Kompressor verursacht wird.
  • Ungeachtet dessen, ob ein Bedarf zum Antreiben des Kompressors besteht oder nicht, wird in dem Fall, in dem das benötigte auf die Räder zu übertragen Fahrzeugdrehmoment groß ist usw., die dritte Eingriffsvorrichtung in den Zustand außer Eingriff gesteuert, so dass die Antriebskraft jeder rotierenden elektrischen Maschine auf das Ausgangsteil übertragen wird, ohne auf den Kompressor übertragen zu werden. Dadurch kann die Antriebsleistung des Fahrzeugs vorzugsweise gewährleistet werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Strukturdiagramm einer Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 3 zeigt Diagramme, die Ausgabedrehmomentkennlinien der Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 4 ist ein Diagramm, das die Steuerung der Eingriffsvorrichtungen und rotierenden elektrischen Maschinen der Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 5 ist ein Diagramm, das Ausgabedrehmomentkennlinien einer Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge gemäß einer anderen Ausführungsform darstellt.
  • 6 ist ein Diagramm, das die Steuerung der Eingriffsvorrichtungen und rotierenden elektrischen Maschinen der Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge gemäß der anderen Ausführungsform darstellt.
  • 7 ist ein Strukturdiagramm einer Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge gemäß einer weiteren anderen Ausführungsform.
  • 8 ist ein Diagramm, das die Steuerung der Eingriffsvorrichtungen und rotierenden elektrischen Maschinen der Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge gemäß der anderen Ausführungsform darstellt.
  • 9 ist ein Strukturdiagramm einer Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge gemäß einer weiteren anderen Ausführungsform.
  • 10 ist ein Strukturdiagramm einer Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge gemäß einer weiteren anderen Ausführungsform.
  • 11 ist ein Diagramm, das die Steuerung der Eingriffsvorrichtungen und rotierenden elektrischen Maschinen der Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge gemäß den anderen Ausführungsformen darstellt.
  • BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Erste Ausführungsform
  • Eine Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine schematische Konfiguration der Antriebsvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Wie in der Zeichnung gezeigt, ist die Antriebsvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Antriebsvorrichtung, die eine Ausgangswelle O, die antreibend verbunden mit Rädern W ist, und eine Kompressorverbindungswelle CMC, die verbunden ist mit einem Kompressor CM für eine Klimaanlage, aufweist und die durch rotierende elektrische Maschinen MG1, MG2 eine auf die Ausgangswelle O und die Kompressorverbindungswelle CMC zu übertragende Antriebskraft erzeugt.
  • Die Antriebsvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge weist die erste rotierende elektrische Maschine MG1 auf, die eine Rotorwelle RS1 aufweist, die antreibend mit der Ausgangswelle O verbunden ist. Die Antriebsvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge weist ferner die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 auf, die eine Rotorwelle RS2 aufweist, die antreibend verbunden ist mit der Kompressorverbindungswelle CMC und antreibend verbunden ist mit der Ausgangswelle O. Zu beachten ist, dass die Ausgangswelle O dem „Ausgangsteil” in der vorliegenden Erfindung entspricht, und die Kompressorverbindungswelle CMC dem „Kompressorverbindungsteil” in der vorliegenden Anmeldung entspricht.
  • In einer solchen Konfiguration ist die Antriebsvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge gekennzeichnet durch Aufweisen einer ersten Kupplung CL1, die in der Lage ist, die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine und der Ausgangswelle O zu trennen, und einer zweiten Kupplung CL2, die in der Lage ist, die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine und der Ausgangswelle O zu trennen. Zu beachten ist in der vorliegenden Ausführungsform, dass die Antriebsvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge ferner eine dritte Kupplung CL3 aufweist, die in der Lage ist, die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine und der Kompressorverbindungswelle CMC zu trennen. Wie in 2 gezeigt, weist die Antriebsvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge ferner eine Steuervorrichtung 30 auf, die die erste Kupplung CL1, die zweite Kupplung CL2, die dritte Kupplung CL3, die erste rotierende elektrische Maschine MG1, und die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 steuert. Die erste Kupplung CL1 entspricht der „ersten Eingriffsvorrichtung” in der vorliegenden Erfindung, die zweite Kupplung CL2 entspricht der „zweiten Eingriffsvorrichtung” in der vorliegenden Erfindung, und die dritte Kupplung CL3 entspricht mit der „dritten Eingriffsvorrichtung” in der vorliegenden Erfindung. Die Antriebsvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nachfolgend detailliert beschrieben.
  • 1. Konfiguration der Antriebsvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge
  • 1-1. Erste rotierende elektrische Maschine MG1
  • Wie in 1 gezeigt, weist die erste rotierende elektrische Maschine MG1 einen Stator St1, der an einem nicht-rotierenden Teil befestigt ist, und einen Rotor Ro1, der radial innerhalb des Stators St1 angeordnet ist und die Rotorwelle RS1 aufweist, die rotierbar gelagert ist, auf. Die Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine ist antreibend verbunden mit der Ausgangswelle O, so dass Rotation der Rotorwelle RS1 übertragen wird über einen Leistungsübertragungsmechanismus RG und übertragen wird auf die Ausgangswelle O.
  • Die erste rotierende elektrische Maschine MG1 ist elektrisch verbunden mit einer Batterie BT als eine Elektrizitätsspeichervorrichtung über einen ersten Inverter IN1, der eine Gleichstrom-Wechselstrom(DC-AC)-Wandlung durchführt (siehe 2). Die erste rotierende elektrische Maschine MG1 ist in der Lage sowohl als ein Motor (ein Elektromotor), der mit elektrischer Leistung (Energie) zum Erzeugen von Antriebsleistung versorgt wird, als auch als ein Generator (ein Elektrogenerator), der mit Antriebsleistung zum Erzeugen elektrischer Leistung versorgt wird, zu arbeiten. Das heißt, die erste rotierende elektrische Maschine MG1 wird mit elektrischer Leistung von der Batterie BT über den ersten Inverter IN1 zum Durchführen des Leistungsbetriebs versorgt, oder speichert (lädt) elektrische Leistung, welche durch eine Rotationsantriebskraft erzeugt wird, die von den Rädern W übertragen wird, in der Batterie BT über den ersten Inverter IN1. Zu beachten ist, dass die Batterie BT ein Beispiel einer Elektrizitätsspeichervorrichtung ist, und es ebenso möglich ist, andere Elektrizitätsspeichervorrichtung wie beispielsweise einen Kondensator zu verwenden, oder eine Mehrzahl von Elektrizitätsspeichervorrichtung zu verwenden. Der erste Inverter IN1 weist eine Mehrzahl von Schaltelementen auf zum Wandeln von DC-Leistung der Batterie BT in AC-Leistung zum Antreiben der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1, oder zum Wandeln von AC-Leistung, die durch die erste rotierende elektrische Maschine erzeugt wird, in DC-Leistung zum Laden der Batterie BT.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine antreibend verbunden mit der Ausgangswelle O über die erste Kupplung CL1 und dem Leistungsübertragungsmechanismus RG. Die Ausgangswelle O ist antreibend verbunden mit zwei Achsen AX, nämlich rechte bzw. linke Achse AX, über ein Ausgangsdifferentialgetriebe DF, und die Achsen AX sind antreibend verbunden mit den zwei Rädern W, nämlich dem rechten bzw. dem linken Rad W. Dadurch wird, wenn die erste Kupplung CL1 in einem Eingriffszustand ist, das Drehmoment, das von der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 auf die Rotorwelle RS1 übertragen wird, auf das rechte und linken Rad W über den Leistungsübertragungsmechanismus RG, die Ausgangswelle O, das Ausgangsdifferentialgetriebe DF und die Achsen AX übertragen. Zu beachten ist, dass anstelle von oder zusätzlich zu dem Leistungsübertragungsmechanismus RG, ein Geschwindigkeitsveränderungsmechanismus, wie z. B. eine Übertragungsvorrichtung, die ausgebildet ist, dazu in der Lage zu sein, das Geschwindigkeitsverhältnis und einen Planetengetriebemechanismus zu verändern, auf dem Leistungsübertragungspfad von der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 zu den Rädern W vorgesehen sein kann.
  • Die Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine ist ausgebildet zum antreibenden Verbinden mit der Kompressorverbindungswelle CMC über die erste Kupplung CL1, den Leistungsübertragungsmechanismus RG, die zweite Kupplung CL2, die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine und der dritten Kupplung CL3. Dadurch wird, wenn die erste Kupplung CL1, die zweite Kupplung CL2 und die dritte Kupplung CL3 in einem Eingriffszustand sind, das Drehmoment, das von der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 auf die Rotorwelle RS1 übertragen wird, auch auf die Kompressorverbindungswelle CMC übertragen.
  • 1-2. Erste Kupplung CL1
  • Die erste Kupplung CL1 ist eine Eingriffsvorrichtung, die selektiv die Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine mit der Ausgangswelle O antreibend verbindet oder die antreibende Verbindung zwischen diesen trennt (separiert). In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Eingangsseitenteil der ersten Kupplung CL1 antreibend verbunden mit der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine zum gemeinsamen Rotieren mit der Rotorwelle RS1, und ein Ausgangsseitenteil der ersten Kupplung CL1 ist antreibend verbunden mit einem vierten Zahnrad RG4 des Leistungsübertragungsmechanismus RG zum gemeinsamen Rotieren mit dem vierten Zahnrad RG4. Die Eingangsseiten- und Ausgangsseitenteile der ersten Kupplung CL1 sind selektiv im Eingriff miteinander oder außer Eingriff voneinander. In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Kupplung CL1 eine elektromagnetische Kupplung. Die „elektromagnetische Kupplung” ist eine Vorrichtung, die in Eingriff oder außer Eingriff gelangt durch eine elektromagnetische Kraft, die durch einen Elektromagneten erzeugt wird. Zu beachten ist, dass eine hydraulische Kupplung, die durch einen Öldruck in Eingriff oder außer Eingriff gelangt, eine elektrische Kupplung, die durch eine Antriebskraft eines Servomotors in Eingriff oder außer Eingriff gelangt usw., als die erste Kupplung CL1 verwendet werden kann.
  • 1-3. Zweite rotierende elektrische Maschine MG2
  • Die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 weist einen Stator St2 auf, der an einem nicht-rotierenden Teil befestigt ist, und einen Rotor Ro2 auf, der radial innerhalb des Stators St2 angeordnet ist, und eine Rotorwelle RS2 aufweist, die rotierbar gelagert ist. Die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine ist antreibend verbunden mit der Kompressorverbindungswelle CMC über die dritte Kupplung CL3. Die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine ist auch antreibend verbunden mit der Ausgangswelle O über die zweite Kupplung CL2 und dem Leistungsübertragungsmechanismus RG.
  • Die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 ist elektrisch verbunden mit der Batterie BT als Elektrizitätsspeichervorrichtung über einen zweiten Inverter IN2, der DC-AC-Wandlung (siehe 2) durchführt. Die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 ist in der Lage sowohl als ein Motor (ein Elektromotor), der mit elektrischer Leistung zum Erzeugen von Antriebsleistung versorgt wird, als auch als ein Generator (ein Elektrogenerator), der mit Antriebsleistung zum Erzeugen elektrischer Leistung versorgt wird, zu arbeiten. Das heißt, die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 wird mit elektrischer Leistung von der Batterie BT über den zweiten Inverter TN2 zum Durchführen des Leistungsbetriebs versorgt, oder speichert (lädt) elektrische Leistung, welche durch eine Rotationsantriebskraft erzeugt wird, die von den Rädern W übertragen wird, in der Batterie BT über den zweiten Inverter IN2. Der zweite Inverter IN2 weist eine Mehrzahl von Schaltelementen auf zum Wandeln von DC-Leistung der Batterie BT in AC-Leistung zum Antreiben der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2, oder zum Wandeln von AC-Leistung, die durch die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 erzeugt wird, in DC-Leistung zum Laden der Batterie BT.
  • Wenn die dritte Kupplung CL3 in einem Eingriffszustand ist, wird das Drehmoment, das von der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 auf die Rotorwelle RS2 übertragen wird, auf die Kompressorverbindungswelle CMC übertragen.
  • Wenn die zweite Kupplung CL2 in einem Eingriffszustand ist, wird das Drehmoment, das von der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 auf die Rotorwelle RS2 übertragen wird, auf das rechte und linke Rad W über den Leistungsübertragungsmechanismus RG, die Ausgangswelle O, das Ausgangsdifferentialgetriebe DF und die Achsen AX übertragen. Zu beachten ist, dass anstelle von oder zusätzlich zu dem Leistungsübertragungsmechanismus RG, ein Geschwindigkeitsveränderungsmechanismus, wie z. B. eine Übertragungsvorrichtung, die ausgebildet ist, dazu in der Lage zu sein, das Geschwindigkeitsverhältnis und einen Planetengetriebemechanismus zu verändern, auf dem Leistungsübertragungspfad von der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 zu den Rädern W vorgesehen sein kann.
  • 1-4. Zweite Kupplung CL2
  • Die zweite Kupplung CL2 ist eine Eingriffsvorrichtung, die selektiv die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine mit der Ausgangswelle O antreibend verbindet oder die antreibende Verbindung zwischen diesen trennt (separiert). In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Eingangsseitenteil der zweiten Kupplung CL2 antreibend verbunden mit der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine zum gemeinsamen Rotieren mit der Rotorwelle RS2, und ein Ausgangsseitenteil der zweiten Kupplung CL2 ist antreibend verbunden mit einem fünften Zahnrad RG5 des Leistungsübertragungsmechanismus RG zum gemeinsamen Rotieren mit dem fünften Zahnrad RG5. Die Eingangsseiten- und Ausgangsseitenteile der zweiten Kupplung CL2 sind selektiv im Eingriff miteinander oder außer Eingriff voneinander. In der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Kupplung CL2 eine elektromagnetische Kupplung. Zu beachten ist, dass eine hydraulische Kupplung, eine elektrische Kupplung usw., als die zweite Kupplung CL2 verwendet werden kann.
  • 1-5. Dritte Kupplung CL3
  • Die dritte Kupplung CL3 ist eine Eingriffsvorrichtung, die selektiv die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine mit der Kompressorverbindungswelle CMC antreibend verbindet oder die antreibende Verbindung zwischen diesen trennt (separiert). In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Eingangsseitenteil der dritten Kupplung CL3 antreibend verbunden mit der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine zum gemeinsamen Rotieren mit der Rotorwelle RS2, und ein Ausgangsseitenteil der dritten Kupplung CL3 ist antreibend verbunden mit der Kompressorverbindungswelle CMC zum gemeinsamen Rotieren mit der Kompressorverbindungswelle CMC. Die Eingangsseiten- und Ausgangsseitenteile der dritten Kupplung CL3 sind selektiv im Eingriff miteinander oder außer Eingriff voneinander. In der vorliegenden Ausführungsform ist die dritte Kupplung CL3 eine elektromagnetische Kupplung. Zu beachten ist, dass eine hydraulische Kupplung, eine elektrische Kupplung usw., als die dritte Kupplung CL3 verwendet werden kann.
  • 1-6. Leistungsübertragungsmechanismus RG
  • Wie oben beschrieben, sind in der vorliegenden Ausführungsform das Eingangsseitenteil der ersten Kupplung CL1 und das Ausgangsseitenteil der zweiten Kupplung CL2 ausgebildet zum antreibend Verbinden mit der Ausgangswelle O über den Leistungsübertragungsmechanismus RG. Wie in 1 gezeigt, weist der Leistungsübertragungsmechanismus RG ein Vorlegeradmechanismus auf, der durch ein erstes Zahnrad RG1 und ein zweites Zahnrad RG2, ein drittes Zahnrad RG3, das vierte Zahnrad RG4 und das fünfte Zahnrad RG5 gebildet wird. Der Vorlegeradmechanismus ist derart ausgebildet, dass das erste Zahnrad RG1 und das zweite Zahnrad RG2, das einen größeren Durchmesser besitzt als das erste Zahnrad RG1, zusammen antreibend verbunden sind zum gemeinsamen Rotieren. Das erste Zahnrad RG1 kämmt mit dem dritten Zahnrad RG3, das antreibend verbunden ist mit der Ausgangswelle O zum gemeinsamen Rotieren mit der Ausgangswelle O. Das zweite Zahnrad RG2 kämmt mit dem vierten Zahnrad RG4, das antreibend verbunden ist mit dem Ausgangsseitenteil der ersten Kupplung CL1 zum gemeinsamen Rotieren dem Ausgangsseitenteil der ersten Kupplung CL1. Das zweite Zahnrad RG2 kämmt auch, an einer anderen Umfangsposition als mit dem vierten Zahnrad RG4, mit dem fünften Zahnrad RG5, das antreibend verbunden ist mit dem Ausgangsseitenteil der zweiten Kupplung CL2 zum gemeinsamen Rotieren mit dem Ausgangsseitenteil der zweiten Kupplung CL2.
  • Der Leistungsübertragungsmechanismus RG reduziert die Drehzahl der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine bei einem vorbestimmten Geschwindigkeitsverhältnis (Verzögerungsverhältnis) zum Übertragen der reduzierten Drehzahl auf die Ausgangswelle O, und reduziert die Drehzahl der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine bei einem vorbestimmten Geschwindigkeitsverhältnis zum Übertragen der reduzierten Drehzahl auf die Ausgangswelle O. Dadurch arbeitet in der vorliegenden Ausführungsform der Leistungsübertragungsmechanismus RG als ein Vorgelege für sowohl die erste rotierende elektrische Maschine MG1 als auch die zweite rotierende elektrische Maschine MG2. Zu beachten ist, dass in dem dargestellten Beispiel das Geschwindigkeitsverhältnis von der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine zu der Ausgangswelle O auf einen kleineren Wert eingestellt wird als das Geschwindigkeitsverhältnis von der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine zu der Ausgangswelle O. Wie hier benutzt, bezieht sich das „Geschwindigkeitsverhältnis” auf ein Verhältnis der Drehzahl der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine oder der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine zu der Drehzahl der Ausgangswelle O, und in der vorliegenden Anmeldung wird ein Wert durch Teilen der Drehzahl jeder der Rotorwellen RS1, RS2 durch die Drehzahl der Ausgangswelle O erhalten.
  • 1-7. Ausgangsdifferentialgetriebe DF
  • Das Ausgangsdifferentialgetriebe DF ist ein Differentialgetriebemechanismus, das eine Mehrzahl von miteinander kämmenden Kegelrädern verwendet, und ausgebildet ist zum Verteilen der Drehzahl und des Drehmoments, die auf die Ausgangswelle O übertragen werden, und zum Übertragen der verteilten Drehzahl und des Drehmoments auf das rechte bzw. linke Rad W über die Achsen AX.
  • 1-8. Kompressor CM
  • Ein Fahrzeug ist vorgesehen mit einer Klimaanlage zum Einstellen der Temperatur und Feuchtigkeit in dem Fahrzeug. Der Kompressor CM ist eine Vorrichtung, die ein Heizmedium, das für die Klimaanlage verwendet wird, verdichtet, und wird angetrieben durch eine Rotationsantriebskraft, die von außen angewendet wird. In der vorliegenden Ausführungsform, wird ein Drehschieberkompressor als der Kompressor CM verwendet. Ein Rotor des Kompressors CM ist antreibend verbunden mit der Kompressorverbindungswelle CMC zum gemeinsamen Rotieren mit der Kompressorverbindungswelle CMC. Zu beachten ist, dass ein Scroll-Kompressor, ein Taumelscheibenkompressor, ein Verstell-(Einseitentaumelscheiben-)Kompressor usw., verwendet werden kann als der Kompressor CM.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die Kompressorverbindungswelle CMC ausgebildet zum antreibenden Verbinden mit der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine über die dritte Kupplung CL3. Dadurch kann, wenn die dritte Kupplung CL3 in einem Eingriffszustand ist, Rotation der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine übertragen werden auf den Rotor des Kompressors CM zum rotatorischen Antreiben des Kompressors CM.
  • 2. Ausgangsdrehmomentkennlinien des Fahrzeugs
  • Nachfolgend werden Ausgangsdrehmomentkennlinien, die für das Fahrzeug benötigt werden, Ausgangsdrehmomentkennlinien, die für die erste rotierende elektrische Maschine MG1 und die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 eingestellt werden, und die Funktionsweisen jeder Kupplung beschrieben.
  • 2-1. Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge im vergleichenden Beispiel
  • Im Unterschied zu der vorliegenden Ausführungsform muss eine Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge in einem Vergleichsbeispiel, welche nicht die Antriebskraft der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 als eine Antriebskraftquelle für das Fahrzeug verwendet, ausgebildet werden zum Bereitstellen ausreichender Ausgangsdrehmomentkennlinien des Fahrzeugs von nur der Antriebskraft der ersten rotierenden elektrischen Maschine, wie in 3A gezeigt ist. Das heißt, wie in dem vergleichenden Beispiel von 3A gezeigt, muss die erste rotierende elektrische Maschine in der Lage sein, das benötigte Drehmoment in dem möglichen Drehzahlbereich der Ausgangswelle O entsprechend der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit auszugeben. Insbesondere wird der ersten rotierenden elektrischen Maschine abverlangt, ein solches Drehmoment auszugeben, das dem Fahrzeug ermöglicht, einen Abhang mit einem vorbestimmten steilen Gradienten (z. B. 18°) aufzusteigen. Dadurch muss, wie in dem vergleichenden Beispiel von 3A gezeigt, die erste rotierende elektrische Maschine in der Lage sein, das Drehmoment auszugeben, das dem benötigten Maximalfahrzeugdrehmoment entspricht, das der Maximalwert eines solchen benötigen Fahrzeugdrehmoments ist, das benötigt wird zum Übertragen auf die Ausgangswelle O zum Antreiben der Räder in solchen Fällen. Das heißt, dass das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment, welches der Maximalwert des Drehmoments ist, das die erste rotierende elektrische Maschine auf die Ausgangswelle O übertragen kann, gleich oder größer sein muss als das benötigte Maximalfahrzeugdrehmoment.
  • Zudem wird der ersten rotierenden elektrischen Maschine abverlangt, das Drehmoment bis zu der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 120 km/h), das von dem Fahrzeug benötigt wird, auszugeben. Dadurch muss die erste rotierende elektrische Maschine in der Lage sein, das Drehmoment bis zu der Drehzahl auszugeben, die dieser Maximalfahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Das heißt, dass die Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl, welche ein Wert ist, der durch Wandeln des Maximalwerts der Drehzahl, bei welcher die erste rotierende elektrische Maschine MG1 das Drehmoment auf die Ausgangswelle O übertragen kann, zu der Drehzahl an der Ausgangswelle O, gleich oder größer sein muss als die Drehzahl der Ausgangswelle O bei der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit.
  • Folglich muss, im Gegensatz zu der vorliegenden Ausführungsform, die Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge, welche die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 nicht verwendet, eine große rotierende elektrische Hochleistungsmaschine mit großem Maximalausgangsdrehmoment, die in der Lage ist, Drehmoment bis zu einer hohen Maximaldrehzahl auszugeben, als eine erste rotierende elektrische Maschine MG1 aufweisen.
  • Wie in 3 durch einen schraffierten Bereich gezeigt, liegt ein Hocheffizienzbereich, der eine hohe Wandlungseffizienz von elektrischer Leistung zu Drehmoment aufweist, in einem mittleren Drehzahlbereich und einem mittleren Ausgangsdrehmomentbereich in dem Betriebsbereich der rotierenden elektrischen Maschine. Andererseits, wie in 3 durch eine Zweipunkt-Linie gezeigt, liegt ein Hochfrequenzbereich in dem gleichmäßigen Betrieb (z. B. 50 bis 60 km/h) auf Nahverkehrsstraßen in einem geringen bis mittleren Drehzahlbereich und einem geringen Ausgangsdrehmomentbereich in dem möglichen Bereich des Fahrzeugs. Indes stimmt, im Gegensatz zu der vorliegenden Ausführungsform, in der ersten rotierenden elektrischen Maschine in der Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge, welche nicht die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 verwenden, der Hocheffizienzbereich nicht dem Hochfrequenzbereich in dem gleichmäßigen Betrieb überein. Dadurch wird der Hochfrequenzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine weniger häufig verwendet, was es erschwert, die Leistungsaufnahmerate zu verbessern.
  • 2-2. Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge in der Ausführungsform
  • 2-2-1. Verwenden der zweiten rotierenden elektrischen Maschine als Antriebskraftquelle des Fahrzeugs
  • Andererseits ist die Antriebsvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge gemäß der vorliegenden Ausführungsform dazu ausgebildet, dass nicht nur die Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine, sondern auch die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine antreibend verbunden sind mit der Ausgangswelle O zum Verwenden als die Antriebskraftquelle des Fahrzeugs. Dadurch brauchen die erste rotierende elektrische Maschine MG1 und die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 nur derart ausgebildet sein, dass die erste rotierende elektrische Maschine MG1 und die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 in der Lage sind, das benötigte Fahrzeugdrehmoments in dem möglichen Drehzahlbereich der Ausgangswelle O auszugeben und in der Lage sind, das benötigten Maximalfahrzeugdrehmoment einzeln oder in Kombination auszugeben. Das heißt, die erste rotierende elektrische Maschine MG1 und die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 brauchen nur derart ausgebildet sein, dass das Ausgangsdrehmoment von entweder der ersten oder der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG1, MG2 oder das Gesamtausgangsdrehmoment von sowohl der ersten als auch der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG1, MG2 in Wandlung zu dem Drehmoment an der Ausgangswelle O, dem benötigten Fahrzeugdrehmoment in dem möglichen Drehzahlbereich der Ausgangswelle O genügt.
  • Dadurch kann, im Vergleich zu der Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge in dem Vergleichsbeispiel, welches die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 nicht als Antriebskraftquelle des Fahrzeugs verwendet, die Flexibilität im Einstellen der Ausgangsdrehmomentkennlinien für die erste rotierende elektrische Maschine MG1 vergrößert werden in der vorliegenden Ausführungsform.
  • Verringerung des Ausgangswandlungsmaximaldrehmoments der ersten rotierenden elektrischen Maschine
  • In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3B gezeigt, ist die erste rotierende elektrische Maschine MG1 dazu ausgebildet, dass das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment, welches der Maximalwert des Drehmoments ist, das die erste rotierende elektrische Maschine MG1 auf die Ausgangswelle O übertragen kann, kleiner ist als das benötigte Maximalfahrzeugdrehmoment.
  • Der Hocheffizienzbereich der rotierenden elektrischen Maschine ist ähnlich gelegen in dem mittleren Drehmomentbereich bezüglich des Maximalausgangsdrehmoments der rotierenden elektrischen Maschine und dem mittleren Drehzahlbereich mit Bezug auf die Maximaldrehzahl, bei welcher die rotierende elektrische Maschine das Drehmoment ausgeben kann, ohne Rücksicht auf die Größe der rotierenden elektrischen Maschine usw. Dadurch ist der Hocheffizienzbereich der rotierenden elektrischen Maschine in dem mittleren Drehmomentbereich bezüglich des Ausgangswandlungsmaximaldrehmoments der rotierenden elektrischen Maschine gelegen, und in dem mittleren Drehzahlbereich bezüglich der Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der rotierenden elektrischen Maschine gelegen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 kleiner als das benötigte Maximalfahrzeugdrehmoment eingestellt. Dadurch wird der Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1, welcher in dem mittleren Drehmomentbereich des Ausgangswandlungsmaximaldrehmoments gelegen ist, nach unten verschoben von dem mittleren Drehmomentbereich bezüglich dem benötigten Maximalfahrzeugdrehmoment in Richtung des Hochfrequenzbereichs in dem gleichmäßigen Betrieb, welcher in dem Niedrigdrehmomentbereich bezüglich des benötigten Maxmalfahrzeugdrehmoments gelegen ist, zum Überlappen des Hochfrequenzbereichs in dem gleichmäßigen Betrieb. Dies kann die Frequenz vergrößern, bei welcher der Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 verwendet wird, und die Leistungsaufnahmerate verbessern.
  • 2-2-2. Trennen der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 durch die erste Kupplung CL1
  • Wenn die rotierende elektrische Maschine mit einer Drehzahl rotiert, die die Maximaldrehzahl überschreitet, bei welcher die rotierende elektrische Maschine Drehmoment ausgeben kann, kann sich eine gegenelektromotorische Spannung vergrößern, die durch die Rotation erzeugt wird, und ihre Toleranz überschreiten. Dadurch muss die rotierende elektrische Maschine dazu ausgebildet sein, nicht bei einer Drehzahl zu rotieren, die gleich ist oder größer als die Maximaldrehzahl, bei welcher die rotierende elektrische Maschine Drehmoment abgeben kann. Folglich ist in dem obigen Vergleichsbeispiel von 3A, die erste rotierende elektrische Maschine dazu ausgebildet, dass die Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl, welche durch Wandeln der Maximaldrehzahl, bei welcher die erste rotierende elektrische Maschine Drehmoment abgeben kann, zu der Drehzahl an der Ausgangswelle O erhalten wird, gleich oder größer ist als die Drehzahl der Ausgangswelle O bei der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit.
  • Andererseits weist die Antriebsvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge gemäß der vorliegenden Ausführungsform die erste Kupplung CL1 auf, die in der Lage ist, die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine und der Ausgangswelle O zu trennen. Dadurch kann, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle O die Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 überschreitet, die erste Kupplung CL1 außer Eingriff gelangen, so dass die erste rotierende elektrische Maschine MG1 nicht bei einer Drehzahl rotiert, die gleich ist oder größer als die Maximaldrehzahl. Folglich kann in der vorliegenden Ausführungsform die Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 ohne Rücksicht auf die Drehzahl der Ausgangswelle O bei der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit eingestellt werden, wodurch die Flexibilität der Einstellung vergrößert werden kann.
  • Verringerung der Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine
  • In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3B gezeigt, kann die Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1, welche ein Wert ist, der durch Wandeln des Maximalwerts der Drehzahl, bei welcher die erste rotierende elektrische Maschine MG1 Drehmoment auf die Ausgangswelle O übertragen kann, zu der Drehzahl an der Ausgangswelle O erhalten wird, kleiner gemacht werden als die Drehzahl der Ausgangswelle O bei der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit.
  • Folglich kann der Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1, der in dem mittleren Drehzahlbereich bezüglich der Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 gelegen ist, kleiner als der mittlere Drehzahlbereich bezüglich der Drehzahl der Ausgangswelle O bei der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit eingestellt werden. Dadurch wird der Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 in Richtung des Hochfrequenzbereichs in dem gleichmäßigen Betrieb verschoben, der in dem geringen bis mittleren Drehzahlbereich bezüglich der Drehzahl der Ausgangswelle O bei der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit gelegen ist zum Überlappen dieses Hochfrequenzbereichs in dem gleichmäßigen Betrieb. Dies kann die Frequenz vergrößern, bei welcher der Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 verwendet wird, und kann die Leistungsaufnahmerate verbessern.
  • Zu beachten ist, dass der Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 in jedem Betriebsbereich gemäß der benötigten Leistung des Fahrzeugs eingestellt werden kann. Zum Beispiel kann der Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 in Richtung des Hochfrequenzbereichs im Beschleunigungsbetrieb verschoben werden zum Überlappen dieses Hochfrequenzbereichs.
  • Wie oben beschrieben, werden in der vorliegenden Ausführungsform das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment bzw. die Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 kleiner als das benötigte Maximalfahrzeugdrehmoment bzw. die Drehzahl der Ausgangswelle O bei der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit eingestellt. Dadurch kann der Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 in Richtung des Hochfrequenzbereichs in dem gleichmäßigen Betrieb in dem tatsächlichen Betrieb des Fahrzeugs verschoben werden zum Überlappen dieses Hochfrequenzbereichs.
  • Mit anderen Worten werden in der vorliegenden Ausführungsform das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment und die Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 eingestellt zum Vergrößern der Menge durch welche der Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 den Hochfrequenzbereich in dem gleichmäßigen Betrieb überlappt.
  • 2-2-3. Ausgangsdrehmomentkennlinien der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2
  • Andererseits wird, wie in 3B gezeigt, in der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment, welches der Maximalwert des Drehmoments ist, das die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 auf die Ausgangswelle O übertragen kann, größer als jenes der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 eingestellt, und alleine gleich oder größer als das benötigte Maximalfahrzeugdrehmoment eingestellt. Dadurch kann die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 alleine das Drehmoment ausgegeben, das dem benötigten Maximalfahrzeugdrehmoment entspricht.
  • In der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 der vorliegenden Ausführungsform wird die Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl, welche ein Wert ist, der durch Wandeln des Maximalwerts der Drehzahl, bei welcher die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 das Drehmoment an die Ausgangswelle O übertragen kann, zu der Drehzahl an der Ausgangswelle erhalten wird, gleich oder größer eingestellt als die Drehzahl der Ausgangswelle O bei der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit. Dadurch kann die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 alleine das Drehmoment bei der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit ausgeben. Folglich wird die Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 kleiner als jene der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 eingestellt.
  • Wie oben beschrieben, werden in der vorliegenden Ausführungsform das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment bzw. die Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 gleich oder größer als das benötigte Maximalfahrzeugdrehmoment bzw. die Drehzahl der Ausgangswelle O bei der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit eingestellt. Dadurch kann das benötigte Maximaldrehmoment für das Fahrzeug und die Drehmomentausgabe bei der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit durch die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 erfüllt werden, und die Antriebsleistung kann gewährleistet werden.
  • 2-2-4. Trennen der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 durch die zweite Kupplung CL2
  • Die Antriebsvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die zweite Kupplung CL2 auf, die in der Lage ist, die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 und der Ausgangswelle O zu trennen.
  • Die zweite Kupplung CL2 ist außer Eingriff in dem Fall, in dem die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 dazu gebracht wird, kein Drehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs auszugeben. Dies kann die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine und der Ausgangswelle O trennen, so dass die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 nicht rotiert. Dies kann den Energieverlust reduzieren, der durch Rotation der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 verursacht wird, und kann die Antriebseffizienz des Fahrzeugs durch die erste rotierende elektrische Maschine MG1 verbessern.
  • Die zweite Kupplung CL2 ist auch außer Eingriff in dem Fall, in dem die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 dazu gebracht wird, Drehmoment auszugeben, um nur den Kompressor CM anzutreiben. Dies erlaubt es, die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 bei einer Optimaldrehzahl und mit einem Optimalausgangsdrehmoment zum Antreiben des Kompressors CM zu betreiben, ohne durch die Drehzahl der Ausgangswelle O beeinflusst zu werden, wodurch die Energieeffizienz verbessert werden kann und eine optimale Klimatisierung durchgeführt werden kann.
  • 2-2-5. Maximalausgabe der rotierenden elektrischen Maschine
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird die Maximalausgabe für die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 größer als die Maximalausgabe eingestellt, die für die erste rotierende elektrische Maschine MG1 eingestellt wird. Wie hier verwendet, bezieht sich „Ausgabe der rotierenden elektrischen Maschine” auf Leistung [W]. Das heißt, die Ausgabe der rotierenden elektrischen Maschine entspricht dem Ausgangsdrehmoment multipliziert mit der Drehzahl. In der Ausgangsdrehmomentkennlinie, die in 3B gezeigt ist, wird das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der Maximalausgabe, die für jede rotierende elektrische Maschine MG1, MG2 eingestellt wird, im Allgemeinen auf einer Kurve (einer Maximalausgabekurve) gelegen sein, die sich umgekehrt proportional zu der Drehzahl der Ausgangswelle O verhält. Die Maximalausgabekurve der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 ist außerhalb (auf der oberen rechten Seite von) der Maximalausgabekurve der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 gelegen, und die Maximalausgabe, die für die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 eingestellt wird, ist größer als die Maximalausgabe, die für die erste rotierende elektrische Maschine MG1 eingestellt wird.
  • Wie hier benutzt, ist die „Maximalausgabe, die für jede rotierende elektrische Maschine MG1, MG2 eingestellt wird” der Maximalwert der Ausgabe jeder rotierenden elektrischen Maschine MG1, MG2 in Wandlung zu der Ausgabe an die Ausgangswelle O, unter den Bedingungen, in welchen jede rotierende elektrische Maschine MG1, MG2 in dem Fahrzeug angebracht ist und durch die Steuervorrichtung 30 gesteuert wird. Das heißt, die „Maximalausgabe, die für jede rotierende elektrische Maschine MG1, MG2 eingestellt wird”, ist die Maximalausgabe in den Ausgangsdrehmomentlinien jeder rotierenden elektrischen Maschine MG1, MG2, die in der Steuervorrichtung 30, wie in 3B gezeigt, eingestellt ist.
  • 2-2-6. Trennen des Kompressors CM durch die dritte Kupplung CL3
  • Die Antriebsvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die dritte Kupplung CL3 auf, die in der Lage ist, die antreibende Verbindung zwischen dem Rotor RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 und der Kompressorverbindungswelle CMC zu trennen.
  • Wie oben beschrieben, wird die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 nicht nur als eine Antriebskraftquelle des Kompressors CM verwendet, sondern auch als eine Antriebskraftquelle des Fahrzeugs. Wenn die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 als die Antriebskraftquelle des Fahrzeugs verwendet wird, verändert sich die Drehzahl der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 zu einer hohen Drehzahl, die der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit im Verhältnis zu der Fahrzeuggeschwindigkeit ungeachtet eines Bedarfs, den Kompressor CM anzutreiben, entspricht. In der vorliegenden Ausführungsform ist, da keine Geschwindigkeitsveränderungsmechanismen zum Verändern des Geschwindigkeitsverhältnisses vorgesehen sind zwischen der zweiten rotierenden elektrischen Maschine und der Ausgangswelle O, die Maximaldrehzahl der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 relativ hoch. Die Antriebsenergie für den Kompressor CM erhöht sich gemäß der Drehzahl des Kompressors CM. Dadurch wird, wenn der Kompressor CM bis zu einer hohen Drehzahl entsprechend der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit rotiert wird, sich der Energieverlust zum Antreiben des Kompressors CM vergrößern. Überdies muss ein Hochleistungskompressor, der in der Lage ist bis zu der hohen Drehzahl entsprechend der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit zu rotieren, als der Kompressor CM verwendet werden.
  • Indes ist die dritte Kupplung CL3 in der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen. Dadurch ist, wenn kein Bedarf zum Antreiben des Kompressors CM besteht, die dritte Kupplung CL3 außer Eingriff, was einen übermäßigen Verbrauch der Antriebsenergie aufgrund des Kompressors, der gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit angetrieben wird, verhindert.
  • Da die dritte Kupplung CL3 außer Eingriff ist ungeachtet, ob ein Bedarf zum Antreiben des Kompressors besteht oder nicht, können die Antriebskräfte der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 und der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 auf die Ausgangswelle O übertragen werden, ohne auf den Kompressor CM übertragen zu werden, und können vorzugsweise verwendet werden zum Antreiben des Fahrzeugs. Zudem kann ein außer Eingriff bringen der dritten Kupplung CL3 den Kompressor CM dazu bringen, nicht bis zu einer hohen Drehzahl entsprechend der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit zu rotieren. Dies beseitigt den Bedarf zum Verwenden eines Hochleistungskompressors, der in der Lage ist bis zu der hohen Drehzahl wie der Kompressor CM zu rotieren, und erlaubt es, einen relativ günstigen Kompressor zu verwenden.
  • 3. Konfiguration der Steuervorrichtung 30
  • Die Konfiguration der Steuervorrichtung 30 wird unten beschrieben unter Bezugnahme auf die 2. Die Steuervorrichtung 30 steuert die erste Kupplung CL1, die zweite Kupplung CL2, die dritte Kupplung CL3, die erste rotierende elektrische Maschine MG1 und die zweite rotierende elektrische Maschine MG2.
  • Die Steuervorrichtung 30 ist dazu ausgebildet, als ein Kernteil, eine arithmetische Prozessoreinheit aufzuweisen, wie beispielsweise eine CPU, und eine Speichervorrichtung aufzuweisen, wie beispielsweise einen Schreib-Lese-Speicher (RAM), der dazu ausgebildet ist, zum Lesen und Schreiben von Daten von der arithmetischen Prozessoreinheit in der Lage zu sein, einen Festwertspeicher (ROM), der ausgebildet ist, dazu in der Lage zu sein, Daten von der arithmetischen Prozessoreinheit usw., zu lesen. Entweder ist Software (ein Programm) in dem ROM usw. der Steuervorrichtung 30 gespeichert, und/oder Hardware ist separat vorgesehen, wie beispielsweise eine Arithmetikschaltung, die die Funktionseinheiten 31 bis 36 der Steuervorrichtung 30 bilden, wie in 2 gezeigt.
  • Wie in 2 gezeigt, weist die Antriebsvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge Sensoren Se1 bis Se4 auf, und ein elektrisches Signal, das von jedem der Sensoren ausgegeben wird, wird der Steuervorrichtung 30 zugeführt. Die Steuervorrichtung 30 berechnet Detektionsinformationen von jedem Sensor basierend auf dem zugeführten elektrischen Signal.
  • Der Drehzahlsensor Se1 ist ein Sensor, der die Drehzahl der Ausgangswelle O feststellt. Da die Drehzahl der Ausgangswelle O proportional ist zu der Fahrzeuggeschwindigkeit, berechnet die Steuervorrichtung 30 die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf dem Eingangssignal von dem Drehzahlsensor Se1.
  • Der Beschleunigungsbetriebsmaßsensor Se2 ist ein Sensor, der das Beschleunigungsbetriebsmaß feststellt, das das Maß darstellt, durch welches ein Beschleunigungspedal durch den Fahrer bedient wird.
  • Der Klimaanlagenschalter Se3 ist ein Schalter, der durch den Fahrer bedient wird zum Steuern des Betriebszustands der Klimaanlage. Informationen zu der Schalterposition des Klimaanlagenschalters Se3 werden der Steuervorrichtung 30 zugeführt.
  • Der Schaltpositionssensor Se4 ist ein Sensor, der die ausgewählte Position (die Schaltposition) eines Schalthebels feststellt. Die Steuervorrichtung 30 detektiert, welcher Bereich durch den Fahrer ausgewählt wurde, wie beispielsweise ein „Antriebsbereich”, ein „Neutralbereich”, ein „Rückwärtsantriebsbereich”, oder ein „Parkbereich”, basierend auf den zugeführten Informationen von dem Schaltpositionssensor Se4.
  • Wie in 2 gezeigt, weist die Steuervorrichtung 30 Funktionseinheiten wie beispielsweise die Steuereinheit 31 der ersten rotierenden elektrischen Maschine, die Steuereinheit 32 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine, die Steuereinheit 33 der ersten Kupplung, die Steuereinheit 34 der zweiten Kupplung, die Steuereinheit 35 der dritten-Kupplung und die Integrationssteuereinheit 36 auf. Jede Funktionseinheit wird nachfolgend detailliert beschrieben.
  • 3-1. Steuereinheit 31 der ersten rotierenden elektrischen Maschine
  • Die Steuereinheit 31 der ersten rotierenden elektrischen Maschine ist eine Funktionseinheit, die den Betrieb der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 steuert.
  • Die Steuereinheit 31 der ersten rotierenden elektrischen Maschine führt die Steuerung durch, um die erste rotierende elektrische Maschine MG1 dazu zu bringen, erstes benötigtes Drehmoment auszugeben, das von der Integrationssteuereinheit 36 empfangen wird, die später beschrieben wird. Dadurch führt die Steuereinheit 31 der ersten rotierenden elektrischen Maschine die Ansteuerung des ersten Inverters IN1 durch Ausgabe eines Signals aus, das das An- und Abschalten der Mehrzahl von Schaltelementen ansteuert, die in dem ersten Inverter IN1 enthalten sind, basierend auf dem ersten benötigten Drehmoment, dem Drehwinkel der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1, dem Spulenstrom usw.
  • 3-2. Steuereinheit 32 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine
  • Die Steuereinheit 32 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine ist eine Funktionseinheit, die den Betrieb der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 steuert.
  • Die Steuereinheit 32 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine führt die Steuerung durch, um die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 dazu zu bringen, zweites benötigtes Drehmoment auszugeben, das von der Integrationssteuereinheit 36 empfangen wird, die später beschrieben wird. Dadurch führt die Steuereinheit 32 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine die Ansteuerung des zweiten Inverters IN2 durch Ausgabe eines Signals aus, das das An- und Abschalten der Mehrzahl von Schaltelementen ansteuert, die in dem zweiten Inverter IN2 enthalten sind, basierend auf dem zweiten benötigten Drehmoment, dem Drehwinkel der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2, dem Spulenstrom usw.
  • 3-3. Steuereinheit 33 der ersten Kupplung
  • Die Steuereinheit 33 der ersten Kupplung ist eine Funktionseinheit, die den Betrieb der ersten Kupplung CL1 steuert.
  • Die Steuereinheit 33 der ersten Kupplung steuert das in Eingriff oder außer Eingriff bringen der ersten Kupplung CL1 durch Ausgabe eines Signals, das in Eingriff oder außer Eingriff bringen der ersten Kupplung CL1 bewirkt, gemäß einem Befehl, die erste Kupplung CL1 in Eingriff oder außer Eingriff zu bringen, welcher von der Integrationssteuereinheit 36 empfangen wird, die später beschrieben wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuereinheit 33 der erste-Kupplung dazu ausgebildet, ein Signal auszugeben, das die Anwendung eines Stroms auf eine Spule eines Elektromagnets, der in der ersten Kupplung CL1 vorgesehen ist, an- und ausschaltet.
  • 3-4. Steuereinheit 34 der zweiten Kupplung
  • Die Steuereinheit 34 der zweiten Kupplung ist eine Funktionseinheit, die den Betrieb der zweiten Kupplung CL2 steuert.
  • Die Steuereinheit 34 der zweiten Kupplung steuert das in Eingriff oder außer Eingriff bringen der zweiten Kupplung CL2 durch Ausgabe eines Signals, das in Eingriff oder außer Eingriff bringen der zweiten Kupplung CL2 bewirkt, gemäß einem Befehl, die zweite Kupplung CL2 in Eingriff oder außer Eingriff zu bringen, welcher von der Integrationssteuereinheit 36 empfangen wird, die später beschrieben wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuereinheit 34 der zweiten Kupplung dazu ausgebildet, ein Signal auszugeben, das die Anwendung eines Stroms auf eine Spule eines Elektromagnets, der in der zweiten Kupplung CL2 vorgesehen ist, an- und ausschaltet.
  • 3-5. Steuereinheit 35 der dritten Kupplung
  • Die Steuereinheit 35 der dritten Kupplung ist eine Funktionseinheit, die den Betrieb der dritten Kupplung CL3 steuert.
  • Die Steuereinheit 35 der dritten Kupplung steuert das in Eingriff oder außer Eingriff bringen der dritten Kupplung CL3 durch Ausgabe eines Signals, das das in Eingriff oder außer Eingriff bringen der dritten Kupplung CL3 bewirkt, gemäß einem Befehl, die dritte Kupplung CL3 in Eingriff oder außer Eingriff zu bringen, welcher von der Integrationssteuereinheit 36 empfangen wird, die später beschrieben wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuereinheit 35 der dritten Kupplung dazu ausgebildet, ein Signal auszugeben, das die Anwendung eines Stroms auf eine Spule eines Elektromagnets, der in der dritten Kupplung CL3 vorgesehen ist, an- und ausschaltet.
  • 3-6. Integrationssteuereinheit 36
  • Die Integrationssteuereinheit 36 ist eine Funktionseinheit, die die Steuerung zur Integration der Drehmomentsteuerung, die auf die erste Kupplung CL1, die zweite Kupplung CL2, die dritte Kupplung CL3, die erste rotierende elektrische Maschine MG1, die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 usw. angewendet wird, der Eingriffssteuerung der Kupplungen usw., in dem gesamten Fahrzeug durchführt.
  • Die Integrationssteuereinheit 36 berechnet das benötigte Fahrzeugdrehmoment, welches eine Zielantriebskraft ist, die von der Antriebskraftquelle auf die Ausgangswelle O zu übertragen ist, gemäß dem Beschleunigungsbetriebsmaß, der Fahrzeuggeschwindigkeit (der Drehzahl der Ausgangswelle O), der Lademenge der Batterie usw. Die Integrationssteuereinheit 36 berechnet das erste benötigte Drehmoment und das zweite benötigte Drehmoment, welche Ausgangsdrehmomente sind, die die rotierenden elektrischen Maschinen MG1 bzw. MG2 auszugeben haben, und bestimmt die Befehle zum in Eingriff und außer Eingriff bringen der ersten Kupplung CL1, der zweiten Kupplung CL2 und der dritten Kupplung CL3 basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit (der Drehzahl der Ausgangswelle O), dem benötigten Fahrzeugdrehmoment usw., und sendet das erste benötigte Drehmoment, das zweite benötigte Drehmoment und die Befehle zu den anderen Funktionseinheiten 31 bis 35 zum Ausführen der Integrationssteuerung.
  • 3-6-1. Steuerung der Kupplungen und rotierenden elektrischen Maschinen
  • Um das Drehmoment auszugeben, das zu den obigen Ausgangsdrehmomentkennlinien des Fahrzeugs zu der Ausgangswelle O angepasst ist, bestimmt die Integrationssteuereinheit 36 die Befehle zum in Eingriff und außer Eingriff bringen der ersten Kupplung CL1, der zweiten Kupplung CL2 und der dritten Kupplung CL3, und bestimmt den Antriebszustand jeder rotierenden elektrischen Maschine MG1, MG2, und sendet einen Befehl zu jeder Funktionseinheit 31 bis 35.
  • In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 4 gezeigt, bestimmt die Integrationssteuereinheit 36 die Befehle zum in Eingriff und außer Eingriff bringen der Kupplungen CL1 bis CL3, und bestimmt den Antriebszustand jeder rotierenden elektrischen Maschine MG1, MG2 je nachdem, ob ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht oder nicht und gemäß dem Betriebszustands des Fahrzeugs.
  • In der vorliegenden Ausführungsform steuert die Integrationssteuereinheit 36 die erste Kupplung CL1 bei einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit oder mehr in einen Zustand außer Eingriff zum Trennen der antreibenden Verbindung zwischen der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine und der Ausgangswelle O. Die Steuerung der Kupplungen und der rotierenden elektrischen Maschinen durch die Integrationssteuereinheit 36 wird nachfolgend im Detail beschrieben.
  • Die Integrationssteuereinheit 36 bestimmt den Betriebszustand des Fahrzeugs gemäß dem benötigten Fahrzeugdrehmoment, das basierend auf dem Beschleunigungsbetriebsmaß, der Fahrzeuggeschwindigkeit usw., wie oben beschrieben, und der Drehzahl (der Fahrzeuggeschwindigkeit) der Ausgangswelle O berechnet wird.
  • Wenn die Drehzahl der Ausgangswelle O und das benötigte Fahrzeugdrehmoment Null sind, bestimmt die Integrationssteuereinheit 36 den Betriebszustand des Fahrzeugs als den „Halt”-Zustand.
  • Wenn bestimmt wird, dass das benötigte Fahrzeugdrehmoment gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Drehmomentschwellwert, bestimmt die Integrationssteuereinheit 36, dass das Fahrzeug einen Hang hochfährt oder beschleunigt wird, und bestimmt dadurch den Betriebszustand des Fahrzeugs als den „Hochfahr”-Zustand. Beispielsweise wird der Drehmomentschwellwert auf das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 bei der Drehzahl der Ausgangswelle O eingestellt.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Drehzahl (die Fahrzeuggeschwindigkeit) der Ausgangswelle O gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Geschwindigkeitsschwellwert, bestimmt die Integrationssteuereinheit 36 den Betriebszustand des Fahrzeugs als den „Hochgeschwindigkeitsbetriebs”-Zustand. Beispielsweise wird der Geschwindigkeitsschwellwert auf die Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 eingestellt.
  • Dadurch bestimmt, wenn bestimmt wird, dass das benötigte Fahrzeugdrehmoment und die Drehzahl der Ausgangswelle O außerhalb des Drehmomentausgabebereichs der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 gelegen sind, welcher als der Bereich, der durch eine einzelne Linie in 3B umgeben ist, gezeigt ist, die Integrationssteuereinheit 36 den Betriebszustand des Fahrzeugs als den „Hochfahr”-Zustand oder den „Hochgeschwindigkeitsbetriebs”-Zustand.
  • Wenn der Betriebszustand des Fahrzeugs nicht als der „Halt”-Zustand, der „Hochfahr”-Zustand, und der „Hochgeschwindigkeitsbetriebs”-Zustand bestimmt wird, bestimmt die Integrationssteuereinheit 36 den Betriebszustand des Fahrzeugs als den „gleichmäßigen Betriebs”-Zustand.
  • Wenn basierend auf der Position des Klimaanlagenschalters bestimmt wird, dass durch den Fahrer der Betrieb der Klimaanlage gewünscht ist, was ein Antreiben des Kompressors CM voraussetzt, bestimmt die Integrationssteuereinheit 36, dass ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht. Anderenfalls bestimmt die Integrationssteuereinheit 36, dass kein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht. In 4 bedeutet „AN”, dass ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, und „AUS” bedeutet, dass kein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht.
  • 3-6-1-1. In dem Fall, in dem kein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht
  • In dem Fall, in dem kein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, und der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Halt”-Zustand ist, steuert die Integrationssteuereinheit 36 die dritte Kupplung CL3 in einen Eingriffszustand und steuert die zweite Kupplung CL2 in einen Zustand außer Eingriff zum antreibenden Verbinden der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine nur zu der Kompressorverbindungswelle CMC, so dass die Antriebskraft der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 nur auf den Kompressor CM übertragen werden kann. Die Integrationssteuereinheit 36 berechnet das zweite benötigte Drehmoment basierend auf dem Drehmoment (benötigtes Kompressordrehmoment), das benötigt wird zum Antreiben des Kompressors. Zu beachten ist, dass in diesem Fall die Integrationssteuereinheit 36 die erste Kupplung CL1 in einen Zustand außer Eingriff steuert zum Trennen der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine von der Ausgangswelle O, und das Antreiben der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 stoppt.
  • In dem Fall, in dem ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, und der Betriebszustand des Fahrzeugs der „gleichmäßige Betriebs”-Zustand ist (in dem Fall, in dem das benötigte Fahrzeugdrehmoment nur durch die erste rotierende elektrische Maschine MG1 ausgegeben werden kann), steuert die Integrationssteuereinheit 36 die dritte Kupplung CL3 in einen Eingriffszustand und steuert die zweite Kupplung CL2 in einen Zustand außer Eingriff zum antreibenden Verbinden der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine nur zu der Kompressorverbindungswelle CMC, so dass die Antriebskraft der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 nur auf den Kompressor CM übertragen werden kann. Die Integrationssteuereinheit 36 berechnet das zweite benötigte Drehmoment basierend auf dem benötigten Kompressordrehmoment.
  • In dem Fall, in dem der Betriebszustand des Fahrzeugs der „gleichmäßige Betriebs”-Zustand ist, steuert die Integrationssteuereinheit 36 die erste Kupplung CL1 in einen Eingriffszustand zum antreibenden Verbinden der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine mit der Ausgangswelle O, so dass die Antriebskraft der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 auf die Ausgangswelle O übertragen werden kann. Die Integrationssteuereinheit 36 berechnet das erste benötigte Drehmoment basierend auf dem benötigten Fahrzeugdrehmoment.
  • Andererseits steuert, in dem Fall, in dem ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, aber der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Hochfahr”-Zustand oder der „Hochgeschwindigkeitsbetriebs”-Zustand ist (in dem Fall, in dem das benötigte Fahrzeugdrehmoment nicht nur durch die erste rotierende elektrische Maschine MG1 ausgegeben werden kann), die Integrationssteuereinheit 36 die zweite Kupplung CL2 in einen Eingriffszustand und steuert die dritte Kupplung CL3 in einen Zustand außer Eingriff zum antreibenden Verbinden der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine nur zu der Ausgangswelle O, so dass die Antriebskraft der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 nur auf die Ausgangswelle O übertragen werden kann. Zudem steuert die Integrationssteuereinheit 36 die erste Kupplung CL1 in einen Zustand außer Eingriff zum Trennen der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine von der Ausgangswelle O. Die Integrationssteuereinheit 36 berechnet das benötigte zweite Drehmoment basierend auf dem benötigten Fahrzeugdrehmoment, und stoppt das Antreiben der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1, so dass das Fahrzeug durch die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 angetrieben wird.
  • Mit dieser Konfiguration wird, in dem Fall, in dem ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, aber das benötigte Fahrzeugdrehmoment nicht nur durch die erste rotierende elektrische Maschine MG1 ausgegeben werden kann, das Antreiben des Kompressors CM gestoppt, und die Antriebskraft der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 wird nur verwendet zum Antreiben des Fahrzeugs, wodurch die Antriebsleistung des Fahrzeugs vorzugsweise gewährleistet werden kann.
  • Zudem wird, in dem Fall, in dem ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, aber der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Hochgeschwindigkeitsbetriebs”-Zustand ist, und die Kompressorverbindungswelle CMC bei einer hohen Drehzahl rotiert wird, die dritte Kupplung CL3 in einen Zustand außer Eingriff gesteuert zum Stoppen des Antreibens des Kompressors CM, wodurch der Kompressor dazu gebracht werden kann, nicht bis hoch zu der hohen Drehzahl zu rotieren. Dies beseitigt den Bedarf zum Verwenden eines Hochleistungskompressors, der in der Lage ist, bis zu einer hohen Drehzahl wie der Kompressor CM zu rotieren, und erlaubt es, einen relativ günstigen Kompressor zu verwenden.
  • In dem Fall, in dem der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Hochgeschwindigkeitsbetriebs”-Zustand ist, wird die erste Kupplung CL1 in einen Zustand außer Eingriff gesteuert, so dass die erste rotierende elektrische Maschine MG1 nicht bei einer Drehzahl rotiert, die gleich oder größer ist als die Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl. Dies erlaubt es, die Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 ohne Rücksicht auf die Drehzahl der Ausgangswelle O bei der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit einzustellen. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 kleiner als die Drehzahl der Ausgangswelle O bei der Maximalfahrzeuggeschwindigkeit eingestellt. Dies kann die Frequenz erhöhen, bei welcher der Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 verwendet wird, und kann die Leistungsaufnahmerate verbessern.
  • 3-6-1-2. In dem Fall, in dem kein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht
  • In dem Fall, in dem kein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, steuert die Integrationssteuereinheit 36 die dritte Kupplung CL3 in einen Zustand außer Eingriff ohne Rücksicht auf den Betriebszustand des Fahrzeugs.
  • In dem Fall, in dem der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Halt”-Zustand ist, steuert die Integrationssteuereinheit 36 nicht nur die dritte Kupplung CL3, sondern auch die erste Kupplung CL1 und die zweite Kupplung CL2 in einen Zustand außer Eingriff. Die Integrationssteuereinheit 36 stoppt das Antreiben jeder rotierenden elektrischen Maschine MG1, MG2.
  • In dem Fall, in dem der Betriebszustand des Fahrzeugs der „gleichmäßige Betriebs”-Zustand ist, steuert die Integrationssteuereinheit 36 nicht nur die dritte Kupplung CL3, sondern auch die zweite Kupplung CL2 in einen Zustand außer Eingriff zum Trennen der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine von der Kompressorverbindungswelle CMC und der Ausgangswelle O. Die Integrationssteuereinheit 36 stoppt das Antreiben der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2. Die Integrationssteuereinheit 36 steuert auch die erste Kupplung CL1 in einen Eingriffszustand zum antreibenden Verbinden der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine mit der Ausgangswelle O, so dass die Antriebskraft der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 auf die Ausgangswelle O übertragen werden kann. Die Integrationssteuereinheit 36 berechnet das erste benötigte Drehmoment basierend auf dem benötigten Fahrzeugdrehmoment.
  • Andererseits steuert, in dem Fall, in dem kein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, und der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Hochfahr”-Zustand oder der „Hochgeschwindigkeitsbetriebs”-Zustand ist (in dem Fall, in dem das benötigte Fahrzeugdrehmoment nicht nur durch die erste rotierende elektrische Maschine MG1 ausgegeben werden kann), die Integrationssteuereinheit 36 die zweite Kupplung CL2 in einen Eingriffszustand und steuert die erste Kupplung CL1 und die dritte Kupplung CL3 in einen Zustand außer Eingriff wie in dem Fall, in dem ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage, wie oben beschrieben, besteht. Die Integrationssteuereinheit 36 berechnet das zweite benötigte Drehmoment basierend auf dem benötigten Fahrzeugdrehmoment, und beendet das Antreiben der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1.
  • Dadurch wird, wie in dem Fall, in dem ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage, wie oben beschrieben, besteht, in dem Fall, in dem kein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, aber das benötigte Fahrzeugdrehmoment nicht nur durch die erste rotierende elektrische Maschine MG1 ausgegeben werden kann, die Antriebskraft der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 verwendet zum Antreiben des Fahrzeugs, und das benötigte Fahrzeugdrehmoment kann ausgegeben werden.
  • Andere Ausführungsformen
  • Schlussendlich werden andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zu beachten ist, dass die Konfiguration jeder Ausführungsform, die nachfolgende beschrieben wird, nicht beschränkt ist auf die Konfiguration, die einzeln verwendet werden kann, sondern dass sie in Kombination mit den Konfigurationen der anderen Ausführungsformen verwendet werden können, so lange keine Inkonsistenzen entstehen.
    • (1) Die obige Ausführungsform ist beschrieben unter Bezugnahme auf ein Beispiel, in welchem das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 einzeln gleich oder größer als das benötigte Maximalfahrzeugdrehmoment eingestellt wird, wie in 3B gezeigt. Indes sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, wie in 5 gezeigt, das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 kann so eingestellt werden, dass die Summe des Ausgangswandlungsmaximaldrehmoments der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 und das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 gleich oder größer ist als das benötigte Maximalfahrzeugdrehmoment. Und zwar kann das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 kleiner als das benötigte Maximalfahrzeugdrehmoment und größer als das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 eingestellt werden.
  • Das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 kann kleiner eingestellt werden als das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1, wenn die Summe des Ausgangswandlungsmaximaldrehmoments der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 und des Ausgangswandlungsmaximaldrehmoments der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG gleich oder größer ist als das benötigte Maximalfahrzeugdrehmoment.
  • In diesem Fall, wie in 6 gezeigt, in dem Fall, in dem der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Hochfahr”-Zustand ist, steuert die Integrationssteuereinheit 36 die erste Kupplung CL1 in einen Eingriffszustand ungeachtet dessen, ob ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht oder nicht, und verbindet die Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine mit der Ausgangswelle O damit antreibend, so dass nicht nur die Antriebskraft der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2, sondern auch die Antriebskraft der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 auf die Ausgangswelle O übertragen werden kann. Die Integrationssteuereinheit 36 berechnet das erste benötigte Drehmoment und das zweite benötigte Drehmoment basierend auf dem benötigten Fahrzeugdrehmoment. Beispielsweise werden das erste benötigte Drehmoment und das zweite benötigte Drehmoment eingestellt, so dass die Summe des benötigten ersten Drehmoments und des benötigten zweiten Drehmoments in Wandlung des Drehmoments an der Ausgangswelle O gleich ist wie das benötigte Fahrzeugdrehmoment.
    • (2) Die obige Ausführungsform ist beschrieben unter Bezugnahme auf ein Beispiel, in welchem die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine antreibend verbunden ist mit der Ausgangswelle O durch Eingreifen der zweiten Kupplung CL2, und antreibend verbunden ist mit der Kompressorverbindungswelle CMC durch Eingreifen der dritten Kupplung CL3. Indes sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, wie in 7 gezeigt, kann die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 dazu ausgebildet sein, selektiv antreibend verbunden mit der Ausgangswelle O oder der Kompressorverbindungswelle CMC oder getrennt von sowohl der Ausgangswelle O und der Kompressorverbindungswelle CMC durch eine Klauenkupplung DG1 zu sein.
  • Beispielsweise ist die Klauenkupplung DG1 keilwellenartig auf der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine befestigt, so dass sie in der Axialrichtung bewegbar ist. In dem Fall, in dem ein Gangwähler GS1 der Klauenkupplung DG1 zu der Seite der Ausgangswelle O (die linke Seite in 7) in der axialen Richtung auf der Rotorwelle RS2 bewegt wird, und mit einer Kupplungswelle CA1 verbunden wird, die antreibend verbunden ist mit dem vierten Zahnrad RG4 des Leistungsübertragungsmechanismus RG, wird das vierte Zahnrad RG4 des Leistungsübertragungsmechanismus RG antreibend verbunden mit der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 über die Klauenkupplung DG1, so dass die Antriebskraft der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 nur auf die Ausgangswelle O übertragen werden kann.
  • Andererseits wird in dem Fall, in dem der Gangwähler GS1 der Klauenkupplung DG1 zu der Seite der Kompressorverbindungswelle CMC (die rechte Seite in 7) in der axialen Richtung auf der Rotorwelle RS2 bewegt wird, und mit der Kompressorverbindungswelle CMC verbunden wird, wird die Kompressorverbindungswelle CMC antreibend verbunden mit der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 über die Klauenkupplung DG1, so dass die Antriebskraft der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 nur auf die Kompressorverbindungswelle CMC übertragen werden kann.
  • In dem Fall, in dem der Gangwähler GS1 der Klauenkupplung DG1 in einer mittleren Position zwischen der Kupplungswelle CA1 und der Kompressorverbindungswelle CMC gelegen ist, ist die Klauenkupplung DG1 in einem getrennten Zustand, in welchem die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine antreibend verbunden ist mit einem Beliebigen von der Ausgangswelle O und der Kompressorverbindungswelle CMC.
  • Dadurch arbeitet die Klauenkupplung DG1 als die zweite Kupplung CL2, die selektiv die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine mit der Ausgangswelle O antreibend verbindet oder die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine von der Ausgangswelle O trennt, und arbeitet auch als die dritte Kupplung CL3, die selektiv die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine mit der Kompressorverbindungswelle CMC antreibend verbindet oder die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine von der Kompressorverbindungswelle CMC trennt.
  • In dem in 7 gezeigten Beispiel sind die zweite rotierende elektrische Maschine MG2, der Kompressor CM und die Klauenkupplung DG1 koaxial mit der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 angeordnet. Zu beachten ist, dass die zweite rotierende elektrische Maschine MG2, der Kompressor CM und die Klauenkupplung DG1 auf einer anderen Achse angeordnet sein können als jener der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1, wie in 1 gezeigt. In diesem Fall ist die Kupplungswelle CA1 antreibend verbunden mit dem fünften Zahnrad R5 anstatt mit dem vierten Zahnrad RG4.
  • Die Klauenkupplung DG1 ist dazu ausgebildet, in der axialen Richtung durch eine elektromagnetische Kraft, eine Antriebskraft eines Servomotors usw. verschoben zu werden, und wird durch die Steuervorrichtung 30 gesteuert durch ein Verfahren, das ähnlich zu dem der Steuereinheit 34 der zweiten Kupplung oder der Steuereinheit 35 der dritten Kupplung ist.
  • Insbesondere steuert, wie in 8 gezeigt, in dem Fall, in dem der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Hochfahr”-Zustand oder der „Hochgeschwindigkeitsbetriebs”-Zustand ist, die Integrationssteuereinheit 36 die Klauenkupplung DG1 in einen Eingriffszustand mit der Ausgangswelle O und verbindet somit antreibend die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine mit der Ausgangswelle O, so dass die Antriebskraft der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 auf die Ausgangswelle O übertragen werden kann ungeachtet dessen, ob ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht oder nicht.
  • In dem Fall, in dem ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, und der Betriebszustand des Fahrzeugs der „gleichmäßige Betriebs”-Zustand oder der „Halt”-Zustand ist, steuert die Integrationssteuereinheit 36 die Klauenkupplung DG1 in einen Eingriffszustand mit der Kompressorverbindungswelle CMC zum antreibenden Verbinden der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine mit der Kompressorverbindungswelle CMC, so dass die Antriebskraft der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 auf die Kompressorverbindungswelle CMC übertragen werden kann.
  • In den Fällen, die anders sind als die oben beschriebenen, steuert die Integrationssteuerkontrolle 36 die Klauenkupplung DG1 in einen Zustand außer Eingriff, in welchem die Klauenkupplung DG1 nicht im Eingriff ist mit sowohl der Ausgangswelle O als auch der Kompressorverbindungswelle CMC.
    • (3) Die obige Ausführungsform ist beschrieben unter Bezugnahme auf ein Beispiel, in welchem die Ausgangswelle O antreibend verbunden ist mit der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 durch Eingreifen der ersten Kupplung CL1, und antreibend verbunden ist mit der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 durch Eingreifen der zweiten Kupplung CL2. Indes sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, wie in 9 oder 10 gezeigt, kann die Ausgangswelle O dazu ausgebildet sein, selektiv mit entweder der Rotorwelle RS der ersten rotierenden elektrischen Maschine oder der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 antreibend verbunden zu sein, oder von sowohl der Rotorwelle RS der ersten rotierenden elektrischen Maschine als auch der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 durch eine Klauenkupplung DG2 oder ein Schieberad SG getrennt zu sein.
  • Klauenkupplung DG2
  • Als erstes wird ein Beispiel, in welchem die Klauenkupplung DG2 vorgesehen ist, beschrieben.
  • Wie in 9 beispielsweise gezeigt wird, weist der Leistungsübertragungsmechanismus RG anstelle des zweiten Zahnrads RG2 aus 1, ein sechstes Zahnrad RG6 auf, das rotierbar gelagert um die Achse des ersten Zahnrads RG1 ist, und ein siebentes Zahnrad RG7 auf, das ähnlich rotierbar gelagert um die Achse des ersten Zahnrads RG1 ist. Das siebente Zahnrad RG7 kämmt mit dem vierten Zahnrad RG4, das antreibend verbunden ist mit der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine zum gemeinsamen Rotieren mit der Rotorwelle RS1. Das sechste Zahnrad RG6 kämmt mit dem fünften Zahnrad RG5, das antreibend verbunden ist mit der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine zum gemeinsamen Rotieren mit der Rotorwelle RS2. Die Klauenkupplung DG2 ist keilwellenartig auf der Welle des ersten Zahnrads RG1 zwischen dem sechsten Zahnrad RG6 und dem siebenten Zahnrad RG7 befestigt, so dass es in der axialen Richtung bewegbar ist.
  • In dem Fall, in dem ein Gangwähler GS2 der Klauenkupplung DG2 zu der Seite der zweiten rotierenden elektrischen Maschine (die linke Seite in 9) in der axialen Richtung auf der Welle der Rotorwelle RS2 bewegt wird, und mit dem sechsten Zahnrad RG6 verbunden wird, sind das erste Zahnrad RG1 und das sechste Zahnrad RG6 des Leistungsübertragungsmechanismus RG zusammen antreibend verbunden über die Klauenkupplung DG2, so dass die Klauenkupplung DG2 in einem Eingriffszustand ist, in welchem die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine antreibend verbunden ist mit der Ausgangswelle O.
  • Andererseits sind, in dem Fall, in dem der Gangwähler GS2 der Klauenkupplung DG2 zu der Seite der ersten rotierenden elektrischen Maschine (die rechte Seite in 9) in der axialen Richtung auf der Welle des ersten Zahnrads RG1 bewegt wird, und mit dem siebenten Zahnrad RG7 verbunden wird, sind das erste Zahnrad RG1 und das siebente Zahnrad RG7 des Leistungsübertragungsmechanismus RG zusammen antreibend verbunden über die Klauenkupplung DG2, so dass die Klauenkupplung DG2 in einem Eingriffszustand ist, in welchem die Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine antreibend verbunden ist mit der Ausgangswelle O.
  • In dem Fall, in dem sich der Gangwähler GS2 der Klauenkupplung DG2 in einer mittleren Position zwischen dem sechsten Zahnrad RG6 und dem siebenten Zahnrad RG7 befindet, ist die Klauenkupplung DG2 in einem getrennten Zustand, in welchem die Ausgangswelle O nicht antreibend verbunden ist mit sowohl der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine als auch der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine.
  • Dadurch arbeitet die Klauenkupplung DG2 als die erste Kupplung CL1, die selektiv die Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine mit der Ausgangswelle O antreibend verbindet oder die Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine von der Ausgangswelle O trennt, und arbeitet auch als die zweite Kupplung CL2, die selektiv die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine mit der antreibend verbindet oder die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine von der Ausgangswelle O trennt. Zu beachten ist, dass die Klauenkupplung DC2 separat vorgesehen sein kann zum Verbinden und Trennen des sechsten Zahnrads RG6 und zum Verbinden und Trennen des siebenten Zahnrads RG7. In diesem Fall können sowohl die erste rotierende elektrische Maschine MG1 als auch die zweite rotierende elektrische Maschine MG2 mit der Ausgangswelle O verbunden werden zum Antreiben des Fahrzeugs durch die zwei rotierenden elektrischen Maschinen.
  • Schieberad SG
  • Ein Beispiel, in welchem das Schieberad SG vorgesehen ist, wird unten beschrieben.
  • Wie in 10 beispielsweise gezeigt, wird das zweite Zahnrad RG2 des Leistungsübertragungsmechanismus RG keilwellenartig auf der Welle des ersten Zahnrads RG1 befestigt, so dass es in der axialen Richtung bewegbar ist, und das Schieberad SG bildet. Das fünfte Zahnrad RG5, das antreibend verbunden ist mit der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine und das vierte Zahnrad RG4, das antreibend verbunden ist mit der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine, sind in der radialen Richtung betrachtet mit einem vorbestimmten Intervall zwischen sich in der axialen Richtung angeordnet, und sind derart angeordnet, dass sie in der radialen Richtung betrachtet einander nicht überlappen.
  • In dem Fall, in dem das Schieberad SG zu der Seite der zweiten rotierenden elektrischen Maschine (die linke Seite in 10) in der axialen Richtung auf der Welle des ersten Zahnrads RG1 bewegt wird, und mit dem fünften Zahnrad RG5 kämmt, ist das Schieberad SG in einem Eingriffszustand, in welchem die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine antreibend verbunden ist mit der Ausgangswelle O.
  • Andererseits ist, in dem Fall, in dem das Schieberad SG zu der Seite der ersten rotierenden elektrischen Maschine (die rechte Seite in 10) in der axialen Richtung auf der Welle des ersten Zahnrads RG1 bewegt wird, und mit dem vierten Zahnrad RG4 kämmt, das Schieberad SG in einem Eingriffszustand, in welchem die Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine antreibend verbunden ist mit der Ausgangswelle O.
  • In dem Fall, in dem sich das Schieberad SG in einer mittleren Position zwischen dem vierten Zahnrad RG4 und dem fünften Zahnrad RG5 befindet, ist das Schieberad SG in einem getrennten Zustand, in welchem das Schieberad SG nicht mit dem vierten Zahnrad RG4 als auch nicht dem fünften Zahnrad RG5 kämmt, und die Ausgangswelle O ist nicht antreibend verbunden mit sowohl der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine als auch nicht mit der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine.
  • Dadurch arbeitet das Schieberad SG als die erste Kupplung CL1, die selektiv die Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine mit der Ausgangswelle O antreibend verbindet oder die Rotorwelle RS der ersten rotierenden elektrischen Maschine von der Ausgangswelle O trennt, und arbeitet auch als die zweite Kupplung CL2, die selektiv die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine mit der Ausgangswelle O antreibend verbindet oder die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine von der Ausgangswelle O trennt.
  • Das Schieberad SG kann ausgebildet sein zum Kämmen mit sowohl dem vierten Zahnrad RG4 als auch dem fünften Zahnrad RG5 in dem Fall, in dem das fünfte Zahnrad RG5 und das vierte Zahnrad RG4 in einem geringeren Intervall zwischen sich in der axialen Richtung angeordnet sind, und das Schieberad SG sich in einer mittleren Position zwischen dem vierten Zahnrad RG4 und dem fünften Zahnrad RG5 befindet. In diesem Fall ist das Schieberad SG in einem Eingriffszustand, in welchem die Ausgangswelle O antreibend verbunden ist mit sowohl der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine als auch der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine. Diese Konfiguration erlaubt es, das Drehmoment von sowohl der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 als auch der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 zum Antreiben des Fahrzeugs auf die Räder zu übertragen.
  • Steuervorrichtung 30
  • Die Klauenkupplung DG2 und das Schieberad SG sind ausgebildet zum Verschieben in der axialen Richtung durch eine elektromagnetische Kraft, eine Antriebskraft eines Servomotors usw., und werden durch die Steuervorrichtung 30 durch ein Verfahren gesteuert, das ähnlich ist zu dem, das durch die Steuereinheit 33 der ersten Kupplung oder die Steuereinheit 34 der zweiten Kupplung ausgeführt wird.
  • Insbesondere, wie in 11 gezeigt, steuert, in dem Fall, in dem der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Hochfahr”-Zustand oder der „Hochgeschwindigkeitsbetriebs”-Zustand ist, die Integrationssteuereinheit 36 die Klauenkupplung DG2 oder das Schieberad SG zum Eingriff mit der Seite der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 ungeachtet dessen, ob ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht oder nicht, und verbindet somit antreibend die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine mit der Ausgangswelle O, so dass die Antriebshaft der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 auf die Ausgangswelle O übertragen werden kann.
  • In dem Fall, in dem der Betriebszustand des Fahrzeugs der „gleichmäßige Betriebs”-Zustand ist, steuert die Integrationssteuereinheit 36 die Klauenkupplung DG2 oder das Schieberad SG zum Eingriff mit der Seite der ersten rotierenden elektrischen Maschine ungeachtet dessen, ob ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht oder nicht, und verbindet dadurch antreibend die Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine mit der Ausgangswelle O, so dass die Antriebskraft der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 auf die Ausgangswelle O übertragen werden kann.
  • In dem Fall, in dem der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Halt”-Zustand ist, steuert die Integrationssteuereinheit 36 die Klauenkupplung DG2 oder das Schieberad SG außer Eingriff, in welchem die Ausgangswelle O nicht im Eingriff mit sowohl der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine als auch der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine ist, ungeachtet dessen, ob ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht oder nicht.
  • Kompressor CM
  • Wie oben beschrieben und ungleich zu der zweiten Kupplung CL2, ist die Klauenkupplung DG2 oder das Schieberad SG anstelle der zweiten Kupplung CL2 vorgesehen und auf der Welle des ersten Zahnrads RG1 angeordnet, und ist nicht auf der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine angeordnet. Dadurch können, wie in den 9 und 10 gezeigt, der Kompressor CM und die dritte Kupplung CL3 auf derselben Seite wie jener angeordnet werden, auf welcher das fünfte Zahnrad RG5 bezüglich der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 angeordnet ist. Dadurch kann der Kompressor CM positioniert werden zum Überlappen des Ausgangsdifferentialgetriebes DF betrachtet in der radialen Richtung, was es erlaubt, den Raum, der radial außerhalb des Ausgangsdifferentialgetriebes DF gelegen ist, effektiv zu nutzen.
    • (4) Die obige Ausführungsform ist beschrieben unter Bezugnahme auf ein Beispiel, in welchem der Leistungsübertragungsmechanismus RG ein Getriebemechanismus ist, der durch eine Mehrzahl von Zahnrädern gebildet wird. Indes sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, der Leistungsübertragungsmechanismus RG kann jeder Leistungsübertragungsmechanismus sein, so lange es ein Leistungsübertragungsmechanismus ist, der die Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine oder die Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine mit der Ausgangswelle bei einem vorbestimmten Geschwindigkeitsverhältnis antreibend verbindet. Zum Beispiel kann der Leistungsübertragungsmechanismus RG ein Mechanismus sein, der durch ein Band und eine Mehrzahl von Rollen gebildet wird, oder kann ein Mechanismus sein, der durch eine Kette und eine Mehrzahl von Zahnrädern gebildet wird.
    • (5) Die obige Ausführungsform ist beschrieben unter Bezugnahme auf ein Beispiel, in welchem die erste Kupplung CL1 und die dritte Kupplung CL3 in einen Zustand außer Eingriff gesteuert werden und der Antrieb der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 gestoppt wird, in dem Fall, in dem entweder ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage oder kein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, und der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Hochfahr”-Zustand ist. Indes sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, in dem Fall, in dem entweder ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage oder kein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, und der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Hochfahr”-Zustand ist, kann die Integrationssteuereinheit 36 die erste Kupplung CL1 in einen Eingriffszustand steuern zum ebenso antreibenden Verbinden der Rotorwelle RS1 der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 mit der Ausgangswelle O, so dass nicht nur die Antriebskraft der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2, sondern auch die Antriebskraft der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 auf die Ausgangswelle O übertragen werden kann. In diesem Fall berechnet die Integrationssteuerkontrolle 36 das erste benötigte Drehmoment und das zweite benötigte Drehmoment basierend auf dem benötigten Fahrzeugdrehmoment. Zum Beispiel werden das erste benötigte Drehmoment und das zweite benötigte Drehmoment so eingestellt, dass die Summe des ersten benötigten Drehmoments und des zweiten benötigten Drehmoments in Wandlung zu dem Drehmoment auf die Ausgangswelle O, gleich ist zu dem benötigten Fahrzeugdrehmoment. Zu dieser Zeit kann, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle O den Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 überlappt, die Integrationssteuereinheit 36 vorzugsweise das erste benötigte Drehmoment gemäß dem Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 einstellen, und kann das zweite benötigte Drehmoment zu dem Drehmoment einstellen, das berechnet wurde durch Subtraktion des ersten benötigten Drehmoments von dem benötigten Fahrzeugdrehmoment.
  • In dem Fall, in dem kein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, kann die Integrationssteuereinheit 36 nicht nur die erste Kupplung CL1, sondern auch die dritte Kupplung CL3 in einen Eingriffszustand steuern zum antreibenden Verbinden der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 mit der Kompressorverbindungswelle CMC, so dass nicht nur die Antriebskraft der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2, sondern auch die Antriebskraft der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 auf den Kompressor CM übertragen werden kann. Die Integrationssteuereinheit 36 berechnet das erste benötigte Drehmoment und das zweite benötigte Drehmoment basierend auf dem benötigten Fahrzeugdrehmoment und dem benötigten Kompressordrehmoment. Zum Beispiel werden das erste benötigte Drehmoment und das zweite benötigte Drehmoment so eingestellt, dass die Summe des ersten benötigten Drehmoments und des zweiten benötigten Drehmoments in Wandlung zu der Ausgabe an die Ausgangswelle O gleich der Summe des benötigten Fahrzeugdrehmoments und des benötigten Kompressordrehmoments in Wandlung zu der Ausgabe an die Ausgangswelle O eingestellt ist. Zu dieser Zeit kann, wie oben beschrieben, das erste benötigte Drehmoment vorzugsweise gemäß dem Hocheffizienzbereich der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 eingestellt werden.
    • (6) Die obige Ausführungsform ist beschrieben unter Bezugnahme auf ein Beispiel, in welchem die dritte Kupplung CL3 in einen Zustand außer Eingriff gesteuert wird in dem Fall, in dem kein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, und der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Hochgeschwindigkeitsbetriebs”-Zustand ist. Indes sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, in dem Fall, in dem kein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, und der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Hochgeschwindigkeitsbetriebs”-Zustand ist, kann die Integrationssteuereinheit 36 die dritte Kupplung CL3 in einen Eingriffszustand steuern. In diesem Fall kann ein Verstellkompressor, der in der Lage ist, die Antriebslast (negatives Drehmoment) einzustellen, als der Kompressor CM verwendet werden. Die Steuerung wird durchgeführt zum Verändern der Antriebslast (des negativen Drehmoments) auf den Kompressor, so dass die Antriebskraft der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 vorzugsweise zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet wird. Zum Beispiel kann die Steuerung so durchgeführt werden, dass die Antriebslast (das negative Drehmoment) des Kompressors innerhalb des Drehmomentbereichs fällt, der berechnet wurde durch Subtraktion des benötigten Fahrzeugdrehmoments von dem Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 bei der momentanen Drehzahl der Ausgangswelle O. Das zweite benötigte Drehmoment wird eingestellt auf die Summe aus dem benötigten Fahrzeugdrehmoment und der Antriebslast (ein Absolutwert des negativen Drehmoments) des Kompressors.
    • (7) Die obige Ausführungsform ist beschrieben unter Bezugnahme auf ein Beispiel, in welchem die Kompressorverbindungswelle CMC antreibend verbunden ist mit der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 über die dritte Kupplung CL3. Indes sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, die Antriebsvorrichtung 1 für Elektrofahrzeuge kann die dritte Kupplung CL3 nicht aufweisen, und die Kompressorverbindungswelle CMC kann direkt antreibend verbunden sein mit der Rotorwelle RS2 der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2. In diesem Fall kann ein Verstellkompressor, der in der Lage ist, die Antriebslast (negatives Drehmoment) einzustellen, als der Kompressor CM verwendet werden. Die Steuerung wird durchgeführt zum Verändern der Antriebslast des Verstellkompressors CM. Zum Beispiel wird, in dem Fall, in dem kein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, die Antriebslast des Kompressors CM auf Null verändert. In dem Fall, in dem kein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, und der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Halt”-Zustand oder der „gleichmäßig”-Zustand ist, wird die Antriebslast des Kompressors verändert zu der Antriebslast, die von dem Kompressor benötigt wird. In dem Fall, in dem ein Bedarf zum Betreiben der Klimaanlage besteht, und der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Hochfahr”-Zustand oder der „Hochgeschwindigkeitsbetriebs”-Zustand ist, wird die Antriebslast des Kompressors CM auf Null verändert. Zu beachten ist, dass sogar wenn der Betriebszustand des Fahrzeugs der „Hochfahr”-Zustand oder der „Hochgeschwindigkeitsbetriebs”-Zustand ist, die Antriebslast des Kompressors CM größer als Null eingestellt werden kann, wie in den anderen Ausführungsformen beschrieben ist, die oben gezeigt sind.
    • (8) Die obige Ausführungsform ist beschrieben unter Bezugnahme auf ein Beispiel, in welchem sowohl die erste Kupplung CL1 als auch die zweite Kupplung CL2 als eine Eingriffsvorrichtung eine Kupplung des Typs ist, dessen Eingriff der außer Eingriff durch die Steuervorrichtung 30 gesteuert werden kann. Indes sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, die erste Kupplung CL1 und/oder die zweite Kupplung CL2 können eine Einweg-Kupplung sein, die eine Rotationskraft nur in eine Richtung überträgt, und rutscht und keine Rotationskraft in die entgegengesetzte Richtung überträgt. Das heißt, die Einweg-Kupplung wird in einen Eingriffszustand gebracht, wenn eine Antriebskraft von der ersten rotierenden elektrischen Maschine MG1 oder der zweiten rotierenden elektrischen Maschine MG2 zu der Ausgangswelle O übertragen wird, und andernfalls in einen Zustand außer Eingriff gebracht. Diese Konfiguration kann die Anzahl von durch die Steuervorrichtung 30 zu steuernde Stellgliedern verringern, und somit das System vereinfachen und die Kosten reduzieren.
    • (9) Die obige Ausführungsform ist beschrieben unter Bezugnahme auf ein Beispiel, in welchem die erste Kupplung CL1 und die zweite Kupplung CL2 und die dritte Kupplung CL3 jeweils eine Kupplung ist, die Rotationsteile miteinander in Eingriff oder voneinander außer Eingriff bringt. Indes sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, die erste Kupplung CL1, die zweite Kupplung CL2 oder die dritte Kupplung CL3 kann eine Bremse sein, die ein Rotationsteil mit oder von einem nicht-rotierenden Teil in Eingriff oder außer Eingriff bringt. Zum Beispiel kann ein Planetengetriebemechanismus mit drei Rotationselementen vorgesehen sein zwischen zwei Rotationsteilen, die antreibend miteinander verbunden oder voneinander getrennt sind, und eines der Rotationselemente kann im Eingriff mit oder außer Eingriff von dem nicht-rotierenden Teil durch die Bremse sein, und die anderen zwei Rotationsteile können zusammen antreibend verbunden oder getrennt voneinander sein.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Die vorliegende Erfindung kann in bevorzugter Weise in Antriebsvorrichtungen für Elektrofahrzeuge verwendet werden, die ein Ausgangsteil aufweisen, das antreibend mit Rädern verbunden ist, und ein Kompressorverbindungsteil aufweisen, das mit einem Kompressor für eine Klimaanlage verbunden ist, und welche durch eine rotierende elektrische Maschine eine auf das Ausgangsteil und das Kompressorverbindungsteil zu übertragende Antriebskraft erzeugen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebsvorrichtung für Elektrofahrzeuge
    30
    Steuervorrichtung
    31
    Steuereinheit der ersten rotierenden elektrischen Maschine-
    32
    Steuereinheit der zweiten rotierenden elektrischen Maschine
    33
    Steuereinheit der ersten Kupplung
    34
    Steuereinheit der zweiten Kupplung
    35
    Steuereinheit der dritten Kupplung
    36
    Integrationssteuereinheit
    CL1
    erste Kupplung (erste Eingriffsvorrichtung)
    CL2
    zweite Kupplung (zweite Eingriffsvorrichtung)
    CL3
    dritte Kupplung (dritte Eingriffsvorrichtung)
    CM
    Kompressor
    CMC
    Kompressorverbindungswelle
    IN1
    erster Inverter
    IN2
    zweiter Inverter
    MG1
    erste rotierende elektrische Maschine
    MG2
    zweite rotierende elektrische Maschine
    O
    Ausgangswelle (Ausgangsteil)
    RG
    Leistungsübertragungsmechanismus
    RS1
    Rotorwelle der ersten rotierenden elektrischen Maschine
    RS2
    Rotorwelle der zweiten rotierenden elektrischen Maschine
    Se1
    Drehzahlsensor
    Se2
    Beschleunigungsbetriebsmaßsensor
    Se3
    Klimaanlagenschalter
    Se4
    Schaltpositionssensor
    W
    Rad
    DG1
    Klauenkupplung
    DG2
    Klauenkupplung
    GS1
    Gangwähler
    GS2
    Gangwähler
    SG
    Schieberad
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2010-178403 A [0005]

Claims (8)

  1. Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug, welche ein Ausgangsteil, das antreibend verbunden ist mit einem Rad, und ein Kompressorverbindungsteil, das mit einem Kompressor für eine Klimaanlage verbunden ist, aufweist und welche durch eine rotierende elektrische Maschine eine an das Ausgangsteil und das Kompressorverbindungsteil zu übertragende Antriebshaft erzeugt, mit einer ersten rotierenden elektrischen Maschine, die eine Rotorwelle aufweist, die mit dem Ausgangsteil antreibend verbunden ist, einer zweiten rotierenden elektrischen Maschine, die eine Rotorwelle aufweist, die antreibend verbunden ist mit dem Kompressorverbindungsteil und antreibend verbunden ist mit dem Ausgangsteil, einer ersten Eingriffsvorrichtung, die in der Lage ist, die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle der ersten rotierenden elektrischen Maschine und dem Ausgangsteil zu trennen, und einer zweiten Eingriffsvorrichtung, die in der Lage ist, die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle der zweiten rotierenden elektrischen Maschine und dem Ausgangsteil zu trennen.
  2. Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, bei der die auf das Ausgangsteil und das Kompressorverbindungsteil zu übertragende Antriebskraft nur durch die erste rotierende elektrische Maschine und die zweite rotierende elektrische Maschine erzeugt wird.
  3. Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, bei der eine Maximalausgabe, die für die zweite rotierende elektrische Maschine eingestellt ist, größer ist als eine Maximalausgabe, die für die erste rotierende elektrische Maschine eingestellt ist.
  4. Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der eine Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der zweiten rotierenden elektrischen Maschine, die durch Wandeln eines Maximalwerts einer Drehzahl, bei welcher die zweite rotierende elektrische Maschine Drehmoment auf das Ausgangsteil übertragen kann, zu einer Drehzahl an dem Ausgangsteil erhalten wird, gleich oder größer ist als eine Drehzahl des Ausgangsteils bei einer Maximalfahrzeuggeschwindigkeit.
  5. Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der eine Ausgangswandlungsmaximaldrehzahl der ersten rotierenden elektrischen Maschine, die durch Wandeln eines Maximalwerts einer Drehzahl, bei welcher die erste rotierende elektrische Maschine Drehmoment auf das Ausgangsteil übertragen kann, zu einer Drehzahl an dem Ausgangsteil erhalten wird, kleiner ist als jene der zweiten rotierenden elektrischen Maschine.
  6. Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der ein Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der zweiten rotierenden elektrischen Maschine, welches ein Maximalwert an Drehmoment ist, das die zweite rotierende elektrische Maschine auf das Ausgangsteil übertragen kann, größer ist als jenes der ersten rotierenden elektrischen Maschine, und das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der zweiten rotierenden elektrischen Maschine so eingestellt ist, dass das Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der zweiten rotierenden elektrischen Maschine gleich oder größer ist als das benötigte Maximalfahrzeugdrehmoment, das einzeln oder in Kombination mit dem Ausgangswandlungsmaximaldrehmoment der ersten rotierenden elektrischen Maschine auf das Ausgangsteil zum Antreiben des Rads zu übertragen ist.
  7. Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die erste Eingriffsvorrichtung die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle der ersten rotierenden elektrischen Maschine und dem Ausgangsteil bei einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit oder höher trennt.
  8. Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner mit einer dritten Eingriffsvorrichtung, die in der Lage ist, die antreibende Verbindung zwischen der Rotorwelle der zweiten rotierenden elektrischen Maschine und dem Kompressorverbindungsteil zu trennen.
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