DE112011106015T5 - Steuervorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung unterdrückt eine Verringerung der Haltbarkeit eines Differentialmechanismus ohne Ergreifen physikalischer Maßnahmen während der Motorfahrt, bei der ein erster Motor und ein zweiter Motor als eine Fahrantriebskraftquelle in Kombination verwendet werden. Während der Motorfahrt in einem Kombinationsverwendungsmodus, in dem eine Bremse (B) in Eingriff ist, wird ein Antriebsdrehmoment, das innerhalb eine angeforderten Antriebsdrehmoments einem ersten Motor (MG1) zugeordnet ist, mit der Zunahme der Drehzahl eines Ritzelrands (P) verringert. Da dadurch das erste Motordrehmoment (Tmg1) verringert wird, wenn die Ritzeldifferenzdrehzahl (ΔNp) zunimmt, da mit anderen Worten das über das Ritzelrad (P) übertragenen erste Motordrehmoment (Tmg1) selbst dann abnimmt, wenn die Ritzeldifferenzdrehzahl (ΔNp) hoch ist, wird die Haltbarkeit eines Planetengetriebezugs (30) (bspw. die Antifresseigenschaft eines Lagers des Ritzelrads (P)) verbessert. Folglich werden das Bereitstellen eines besonderen Schmiermittelpfads, die Erhöhung der Schmierölmenge und dergleichen unnötig.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Differenzialmechanismus, der ein Rotationselement hat, das so konfiguriert ist, dass es von Rotationselementen, die jeweils an einem ersten Elektromotor und an Antriebsräder gekoppelt sind, getrennt sperrbar ist, und insbesondere auf eine Technik zum Unterdrücken der Verringerung der Haltbarkeit des Differenzialmechanismus während der Motorfahrt zum Fahren mit einer betätigten Sperre.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Es ist ein Fahrzeug wohl bekannt, das einen ersten Elektromotor, einen Differenzialmechanismus mit einem an den ersten Elektromotor gekoppelten Rotationselement, einem Rotationselement, das ein in einer kraftübertragungsfähigen Art an Antriebsräder gekoppeltes Ausgaberotationselement ist, und einem Rotationselement, das durch Betätigen eines Sperrmechanismus an ein Nichtrotationselement gekoppelt ist, und einen zweiten Elektromotor aufweist, der in einer kraftübertragenden Art an die Antriebsräder gekoppelt ist. Beispielsweise entspricht dies einem in Patentdruckschrift 1 beschriebenen Fahrzeug. Patentdruckschrift 1 schlägt vor, dass in einem Fahrzeug, das eine Kraftmaschine, einen ersten Elektromotor, einen Differenzialmechanismus mit drei Rotationselementen, die jeweils an drei Wellen, d. h. eine Kurbelwelle der Kraftmaschine, eine Rotationswelle des ersten Elektromotors und eine an die Achsen gekoppelte Antriebswelle gekoppelt sind, einen zweiten Elektromotor, der an die Antriebswelle gekoppelt ist, und einen Sperrmechanismus hat, der die Kurbelwelle der Kraftmaschine nicht-drehbar fixiert, während die Kraftmaschine in einen Betriebsstoppzustand gebracht ist und die Kurbelwelle der Kraftmaschine durch den Sperrmechanismus nicht-drehbar festgehalten ist, der erste Elektromotor und der zweite Elektromotor zusammen als eine Antriebskraftquelle zum Fahren effizient verwendet werden, sodass ein angefordertes Antriebsmoment erfüllt wird, um die Motorfahrt durchzuführen.
  • Druckschrift aus dem Stand der Technik
  • Patentdruckschrift
    • Patentdruckschrift 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-265 600
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Durch die Erfindung zu lösendes Problem
  • Falls der erste Elektromotor und der zweite Elektromotor während der Motorfahrt zusammen verwendet werden, wird Leistung des zweiten Elektromotors ohne Umweg über den Differenzialmechanismus auf die Antriebsräder übertragen. Andererseits wird Leistung des ersten Elektromotors über den Differenzialmechanismus (insbesondere ein Ritzel (beispielsweise ein Planetenrad), das den Differenzialmechanismus bildet) auf ein Ausgaberotationselement (d. h. die Antriebsradseite) übertragen. Falls beispielsweise die Drehzahl des Ritzels (Achsdrehzahl des Ritzels oder Relativdrehzahl des Ritzels (Differenzialdrehzahl)) infolge der Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht wird, kann daher die Haltbarkeit des Differenzialmechanismus stärker verringert werden, da ein größeres Drehmoment des ersten Elektromotors übertragen wird. Falls eine physikalische Gegenmaßnahme, etwa das Erhöhen einer Schmierölmenge des Differenzialmechanismus zum Übertragen des größeren Drehmoments des ersten Elektromotors ergriffen wird, kann sich die Kraftstoffeffizienz verschlechtern. Das zuvor beschriebene Problem ist unbekannt und es wurde zuvor kein Vorschlag unterbreitet, wie der erste Elektromotor und der zweite Elektromotor während der Motorfahrt zusammen auf geeignete Weise in Hinblick auf die Verbesserung der Haltbarkeit des Differenzialmechanismus verwendet werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf diese Situation getätigt und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung eines Fahrzeugs bereitzustellen, die in der Lage ist, die Verringerung der Haltbarkeit eines Differenzialmechanismus ohne physikalische Gegenmaßnahme während der Motorfahrt unter gemeinsamer Verwendung eines ersten Elektromotors und eines zweiten Elektromotors als eine Antriebskraftquelle für das Fahren zu unterdrücken.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • Um die Aufgabe zu erreichen, wird gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung (a) eine Steuervorrichtung eines Fahrzeugs bereitgestellt, das einen ersten Elektromotor, einen Differenzialmechanismus, der ein an den ersten Elektromotor gekoppeltes Rotationselement, ein Rotationselement, das ein in einer kraftübertragungsfähigen Art an Antriebsräder gekoppeltes Ausgaberotationselement ist, und ein Rotationselement hat, das durch Betätigung eines Sperrmechanismus an ein nicht-drehendes Element gekoppelt wird, und einen zweiten Elektromotor aufweist, der in einer kraftübertragungsfähigen Art an die Antriebsräder gekoppelt ist, wobei (b) während der Motorfahrt zum Fahren mit Ausgabedrehmomenten von dem ersten Elektromotor und dem zweiten Elektromotor, die in einem betätigtem Zustand des Sperrmechanismus zusammen verwendet werden, ein von dem ersten Elektromotor geteiltes Antriebsmoment in einem angeforderten Antriebsmoment kleiner gemacht wird, wenn eine Drehzahl eines Ritzels, das den Differenzialmechanismus bildet, höher ist.
  • Wirkungen der Erfindung
  • Da das Ausgabedrehmoment des ersten Elektromotors verringert wird, wenn die Drehzahl des Ritzels (Achsedrehzahl des Ritzels oder Differenzialdrehzahl des Ritzels) höher ist, d. h. da das Ausgabedrehmoment des ersten Elektromotors, das über das Ritzel übertragen wird, selbst dann verringert wird, wenn die Drehzahl des Ritzels höher ist, wird als ein Ergebnis die Haltbarkeit des Differenzialmechanismus (beispielsweise die Fressbeständigkeit des Lagers des Ritzels) verbessert. Dies beseitigt den Bedarf zum Bereitstellen eines besonderen Schmiermittelwegs oder zum Erhöhen einer Schmierölmenge. Daher kann während der Motorfahrt unter gemeinsamer Verwendung eines ersten Elektromotors und eines zweiten Elektromotors als die Antriebskraftquelle für das Fahren die Verringerung der Haltbarkeit des Differenzialmechanismus ohne eine physikalische Gegenmaßnahme unterdrückt werden.
  • Gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung ist die Steuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung vorgesehen, wobei dann, wenn die Drehzahl des Ritzels innerhalb eines vorbestimmten unteren Drehbereichs liegt, das angeforderte Antriebsmoment auf Grundlage der Betriebseffizienz von dem ersten Elektromotor und dem zweiten Elektromotor geteilt wird. Wenn die Drehzahl des Ritzels relativ niedrig ist, wird folglich die Haltbarkeit des Differenzialmechanismus selbst dann kaum verringert, wenn das Ausgabedrehmoment des ersten Elektromotors relativ höher ist, und daher können der erste Elektromotor und der zweite Elektromotor mit dem geteilten Drehmoment des Elektromotors betrieben werden, das so geteilt wird, dass die Kraftstoffeffizienz über der Verbesserung der Haltbarkeit priorisiert wird.
  • Gemäß dem dritten Gesichtspunkt der Erfindung ist die Steuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß dem ersten oder zweiten Gesichtspunkt der Erfindung vorgesehen, wobei der Differenzialmechanismus ein aus drei Rotationselementen aufgebauter Differenzialmechanismus ist, wobei eine Kurbelwelle einer Kraftmaschine an das Rotationselement gekoppelt ist, das durch Betätigung des Sperrmechanismus an das nicht-drehende Element gekoppelt wird, und wobei die Kurbelwelle während der Motorfahrt an dem nicht-drehenden Element fixiert wird. Folglich wird die Motorfahrt unter gemeinsamer Verwendung eines ersten Elektromotors und eines zweiten Elektromotors als die Antriebskraftquelle zum Fahren auf geeignete Weise durchgeführt.
  • Gemäß dem vierten Gesichtspunkt der Erfindung ist die Steuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß dem ersten oder zweiten Gesichtspunkt der Erfindung vorgesehen, wobei der Differenzialmechanismus ein aus vier Rotationselementen aufgebauter Differenzialmechanismus ist, der die drei Rotationselemente und ein sich von den drei Rotationselementen unterscheidendes Rotationselement hat, wobei eine Kurbelwelle einer Kraftmaschine entweder an das Rotationselement, das durch Betätigung des Sperrmechanismus an das Nichtrotationselement gekoppelt ist, oder an das sich unterscheidende Rotationselement, das sich von den drei Rotationselementen unterscheidet, gekoppelt ist, und wobei die Kraftmaschine während der Motorfahrt in einen Betriebsstoppzustand gebracht ist, während das von dem ersten Elektromotor geteilte Antriebsdrehmoment noch kleiner als dann gemacht ist, wenn eine Drehzahl des sich unterscheidenden Rotationselements höher ist. Folglich kann die Motorfahrt unter gemeinsamer Verwendung eines ersten Elektromotors und eines zweiten Elektromotors als die Antriebskraftquelle für das Fahren auf geeignete Weise durchgeführt werden. Obwohl die Haltbarkeit des Differenzialmechanismus infolge der Wirkung der Zentrifugalkraft der Orbitalkreisbewegung leicht verringert wird, wenn die Drehzahl des sich unterscheidenden Rotationselements höher ist, d. h. wenn die Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeit des Ritzels höher ist, wird das Ausgabedrehmoment des ersten Elektromotors weiter verringert, d. h. das Ausgabedrehmoment des ersten Elektromotors, das über das Ritzel übertragen wird, wird selbst dann weiter verringert, wenn die Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeit des Ritzels hoch ist, und daher wird die Haltbarkeit des Differenzialmechanismus weiter verbessert.
  • Gemäß dem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die Steuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einem des ersten bis vierten Gesichtspunkts der Erfindung vorgesehen, wobei dann, wenn eine Temperatur des Schmieröls des Differenzialmechanismus höher ist, das durch den ersten Elektromotor geteilte Antriebsdrehmoment noch kleiner gemacht wird. Obwohl die Haltbarkeit des Differenzialmechanismus leicht verringert wird, da das Schmieröl leicht strömt, d. h. ein Ölfilm leicht unterbrochen wird, wenn die Temperatur des Schmieröls höher ist, wird folglich das Ausgabedrehmoment des ersten Elektromotors weiter verringert, d. h. das Ausgabedrehmoment des ersten Elektromotors, das über das Ritzel übertragen wird, wird weiter verringert, selbst wenn die Drehzahl des Ritzels hoch ist, und daher wird die Haltbarkeit des Differenzialmechanismus weiter verbessert.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Schaubild zum Erläutern einer allgemeinen Konfiguration eines Fahrzeugs, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, und ist ein Blockschaubild zum Erläutern eines Hauptabschnitts eines an dem Fahrzeug angeordneten Steuersystems.
  • 2 ist ein Funktionsblockschaubild zum Erläutern eines Hauptabschnitts einer Steuerfunktion einer elektronischen Steuervorrichtung.
  • 3 ist ein kollineares Schaubild, das in der Lage ist, Drehzahlen der Rotationselemente in einer Planetengetriebevorrichtung relativ wiederzugeben, und das einen Fahrzustand anzeigt, wenn eine Bremse gelöst ist.
  • 4 ist das gleiche kollineare Schaubild wie 3 und gibt einen Fahrzustand an, wenn die Bremse in Eingriff ist.
  • 5 zeigt ein Beispiel eines Kennfelds eines oberen MG1-Drehmomentengrenzwerts.
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Hauptabschnitt eines Steuerbetriebs mit der elektronischen Steuervorrichtung erläutert, d. h. einen Steuerbetrieb zum Unterrücken der Haltbarkeitsverringerung der Planetengetriebevorrichtung ohne Verwendung einer physikalischen Gegenmaßnahme während einer Motorfahrt in einem Kombinationsmodus.
  • 7 ist ein Zeitschaubild beim Ausführen des in dem Ablaufdiagramm von 6 dargestellten Steuerbetriebs.
  • 8 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines ersten Antriebsabschnitts einschließlich eines Differenzialmechanismus zeigt, der aus vier Rotationselementen aufgebaut ist, und es ist ein sich von dem ersten Antriebsabschnitt von 1 unterscheidendes Beispiel.
  • 9 ist ein kollineares Schaubild in dem Differenzialmechanismus von 8 und zeigt einen Fahrzustand, wenn eine Bremse in Eingriff ist.
  • 10 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Kennfelds eines oberen MG1-Drehmomentengrenzwerts zeigt, und es ist ein sich von dem Kennfeld des oberen MG1-Drehmomentengrenzwerts von 5 unterscheidendes Beispiel.
  • 11 ist ein Schaubild zum Erläutern einer allgemeinen Konfiguration einer kämmenden Kupplung als ein Sperrmechanismus.
  • ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • In der vorliegenden Erfindung kann das Fahrzeug vorzugsweise ein Elektroauto einschließlich eines ersten Elektromotors und eines zweiten Elektromotors als eine Antriebskraftquelle zum Fahren, ein Hybridfahrzeug einschließlich einer Kraftmaschine, des ersten Elektromotors und des zweiten Elektromotors, das in der Lage ist, mit den Elektromotoren zu fahren, und ein sogenanntes Plug-In-Hybridfahrzeug sein, das das Hybridfahrzeug ist, das eine Elektrizitätsspeichervorrichtung hat, die an einer Ladestation bei einer Haushaltsstromquelle usw. aufgeladen werden kann. Da angenommen wird, dass das Plug-In-Hybridfahrzeug einen maximal zulässigen Eingabe-/Ausgabewert der Elektrizitätsspeichervorrichtung hat, der größer als jener des Hybridfahrzeugs ist, kann die Motorfahrt insbesondere in einem Bereich durchgeführt werden, der beispielsweise ein höheres, angefordertes Antriebsdrehmoment abdeckt. In diesem Fall kann verhindert werden, dass die Abmessung der Elektromotoren zunimmt, indem der Sperrmechanismus verwendet wird, sodass der erste Elektromotor und der zweite Elektromotor als die Antriebskraftquelle zum Fahren verwendet werden können, anstelle beispielsweise den zweiten Elektromotor größer zu machen. Daher ist der Sperrmechanismus für das Plug-In-Hybridfahrzeug nützlicher. Die vorliegende Erfindung ist auf ein Fahrzeug anwendbar, das den Sperrmechanismus verwendet.
  • Nun wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Beispiel der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.
  • Erstes Beispiel
  • 1 ist ein Schaubild zum Erläutern einer allgemeinen Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 10 (das im weiteren Verlauf als ein Fahrzeug 10 bezeichnet ist), auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, und es ist ein Blockschaubild zum Erläutern eines Hauptabschnitts eines zum Steuern von Abschnitten des Fahrzeugs 10 vorgesehenen Steuersystems. In 1 hat das Fahrzeug 10 einen ersten Antriebsabschnitt 16, einen zweiten Antriebsabschnitt 18, eine Differenzialgetriebevorrichtung 20, ein Paar linker und rechter Achsen 22, die an einem Kraftübertragungspfad zwischen einer Antriebskraftquelle zum Fahren, d. h. einer Kraftmaschine 12, einem ersten Elektromotor MG1 und einem zweiten Elektromotor MG2, und einem Paar linker und rechter Antriebsräder 14 angeordnet sind. Das Fahrzeug 10 hat zudem eine Ölpumpe 24, die durch die Kraftmaschine 12 drehend angetrieben ist, um einen Öldruck zu erzeugen, der als ein Ursprungsöldruck eines hydraulischen Steuerkreises 54 verwendet wird, und um ein Schmieröl zu dem ersten Antriebsabschnitt 16, dem zweiten Antriebsabschnitt 18 usw. zuzuführen. Das Fahrzeug 10 hat zudem eine Bremse B als einen Sperrmechanismus, der eine Kurbelwelle 26 der Kraftmaschine 12 an einem Gehäuse 28 fixiert, welches ein Nicht-Rotationselement ist.
  • Der erste Antriebsabschnitt 16 hat eine Planetengetriebevorrichtung 30 und ein Ausgabezahnrad 32. Die Planetengetriebevorrichtung 30 ist eine bekannte Planetengetriebevorrichtung der Einzelritzelbauart, die als drei Rotationselemente (Rotationsbauteile) ein Sonnenrad S, das ein an dem ersten Elektromotor MG1 gekoppeltes Rotationselement ist, ein Hohlrad R, das ein an die Antriebsräder 14 in einer kraftübertragungsfähigen Art gekoppeltes Rotationselement ist und das über ein Ritzelrad P mit dem Sonnenrad S in kämmendem Eingriff ist, und einen Träger CA hat, der ein Rotationselement ist, das durch Eingriffsbetätigung der Bremse B an das Gehäuse 28 gekoppelt ist und das das Ritzelrad P in einer drehfähigen und kreisbewegungsfähigen Art trägt, und die als ein Differenzialmechanismus wirkt, der eine Differenzialwirkung erzeugt. Der Träger CA ist an die Kurbelwelle 26 gekoppelt, die als eine Eingangswelle des ersten Antriebsabschnitts 16 wirkt, und das Hohlrad R ist an das Ausgabezahnrad 32 gekoppelt. Daher ist der Planetengetriebemechanismus ein Leistungsverzweigungsmechanismus, der den Träger CA, der als ein erstes Rotationselement RE1 wirkt, das ein Eingaberotationselement ist und das an die Kraftmaschine 12 gekoppelt ist, das als ein zweites Rotationselement RE2 wirkende Sonnenrad S und das Hohlrad R hat, das als ein drittes Rotationselement RE3 wirkt, das ein Ausgaberotationselement ist, um die von der Kraftmaschine 12 ausgegebene Leistung auf den ersten Elektromotor MG1 und das Ausgabezahnrad 32 zu verteilen, und sie wirkt als ein elektrisches, kontinuierlich variables Getriebe. Das Ausgabezahnrad 32 ist mit einem Zahnrad 36 mit großem Durchmesser in kämmendem Eingriff, das einstückig an einer parallel zu der Kurbelwelle 26 vorgesehenen Zwischenausgabewelle 34 angeordnet ist. Ein Zahnrad 38 mit kleinem Durchmesser, das einstückig mit der Zwischenausgabewelle 34 angeordnet ist, ist mit einem Differenzialeingabezahnrad 40 der Differenzialgetriebevorrichtung 20 in kämmendem Eingriff.
  • Der zweite Antriebsabschnitt 18 hat ein zweites Ausgabezahnrad 44, das an eine MG2-Ausgabewelle 42 gekoppelt ist, die eine Ausgabewelle des zweiten Elektromotors MG2 ist. Das zweite Ausgabezahnrad 44 ist mit dem Zahnrad 36 mit großem Durchmesser in kämmendem Eingriff. Als ein Ergebnis ist der zweite Elektromotor MG2 in einer kraftübertragungsfähigen Art an die Antriebsräder 14 gekoppelt.
  • Obwohl sowohl der erste Elektromotor MG1 als auch der zweite Elektromotor MG2 Motorgeneratoren sind, die eine Funktion eines Motors, der eine Antriebskraft erzeugt, und eine Funktion eines Generators (Elektrogenerators) haben, der eine Reaktionskraft erzeugt, hat der erste Elektromotor MG1 zumindest die Funktion eines Generators und der zweite Elektromotor MG2 hat zumindest die Funktion eines Motors.
  • In dem wie zuvor beschriebenen konfigurierten Fahrzeug 10 wird die Leistung von der Kraftmaschine 12 und dem ersten Elektromotor MG1 in dem ersten Antriebsabschnitt 16 über die Planetengetriebevorrichtung 30 auf das Ausgabezahnrad 32 übertragen und wird über das Zahnrad 36 mit dem großen Durchmesser und das Zahnrad 38 mit dem kleinen Durchmesser, das an der Zwischenausgabewelle 34 angeordnet ist, auf das Differenzialeingabezahnrad 40 der Differenzialgetriebevorrichtung 20 übertragen. Leistung von dem zweiten Elektromotor MG2 in dem zweiten Antriebsabschnitt 18 wird über die MG2-Ausgabewelle 42 und das zweite Ausgabezahnrad 44 auf das Zahnrad 36 mit großem Durchmesser übertragen und wird über das Zahnrad 38 mit kleinem Durchmesser auf das Differenzialeingabezahnrad 40 übertragen. Daher können sowohl die Kraftmaschine 12, der erste Elektromotor MG1 als auch der zweite Elektromotor MG2 als die Antriebskraftquelle zum Fahren in dem Fahrzeug 10 verwendet werden.
  • Die Bremse B ist beispielsweise eine hydraulische Reibeingriffsvorrichtung der Mehrscheibenbauart, die einer Eingriffssteuerung durch ein hydraulisches Stellglied unterworfen wird. Der Eingriffszustand der Bremse B wird zwischen dem Eingriff und der Freigabe in Abhängigkeit eines von dem hydraulischen Steuerkreis 54 zugeführten Öldrucks Pb gesteuert. Die Bremse B kann nach Bedarf in den Rutscheingriff gebracht werden. Während der Freigabe der Bremse B wird die Kurbelwelle 26 der Kraftmaschine 12 relativ zu dem Gehäuse 28 drehbar gemacht. Andererseits wird die Kurbelwelle 26 während dem Eingriff der Bremse B relativ zu dem Gehäuse 28 nicht-drehbar gemacht. Daher wird die Kurbelwelle 26 durch den Eingriff der Bremse B an dem Gehäuse 28 festgehalten (gesperrt).
  • Das Fahrzeug hat eine elektronische Steuervorrichtung 80 als eine Steuervorrichtung, die die Abschnitte des Fahrzeugs 10 steuert. Die elektronische Steuervorrichtung 80 hat beispielsweise einen sogenannten Mikrocomputer einschließlich einer CPU, eines RAM, eines ROM und einer I/O-Schnittstelle, und die CPU führt Signalverarbeitungen in Übereinstimmungen mit im Vorfeld in dem ROM gespeicherten Programmen durch, während eine temporäre Speicherfunktion des RAM verwendet wird, verschiedene Steuerungen des Fahrzeugs 10 bereitzustellen. Beispielsweise stellt die elektronische Steuervorrichtung 80 eine Fahrzeugsteuerung, etwa eine sich auf die Kraftmaschine 12, den ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 beziehende Hybridantriebssteuerung bereit und ist nach Bedarf getrennt für eine Ausgabesteuerung der Kraftmaschine 12 und eine Ausgabesteuerung der Elektromotoren MG1 und MG2 konfiguriert. Die elektronische Steuervorrichtung 80 wird mit verschiedenen Signalen (beispielsweise einer Kraftmaschinendrehzahl Ne und einem Kurbelwinkel Acr, einer Ausgabedrehzahl Nout, die eine Drehzahl des Ausgabezahnrads 32 ist, die einer Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, einer ersten Elektromotordrehzahl Nmg1, einer zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2, einer Schmieröltemperatur THoil, die die Temperatur des Schmieröls des ersten Antriebsabschnitts 16 ist, usw., einem Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgrad ACC und einem Ladezustand (Ladekapazität) SOC einer elektrischen Speichervorrichtung 52 auf Grundlage von Erfassungswerten von Sensoren (beispielsweise einem Kurbelpositionssensor 60, einem Ausgabedrehzahlsensor 62, einem ersten Elektromotordrehzahlsensor 64 wie einem Drehmelder, einem zweiten Elektromotordrehzahlsensor 66 wie einem Drehmelder, einem Öltemperatursensor 68, einem Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgradsensor 70 und einem Batteriesensor 72), die an dem Fahrzeug 10 angeordnet sind, versorgt. Die elektronische Steuervorrichtung 80 führt verschiedene Befehlssignale (beispielsweise ein Kraftmaschinensteuerbefehlssignal Se, ein Elektromotorsteuerbefehlssignal Sm und ein Hydrauliksteuerbefehlssignal Sp) an dem Fahrzeug 10 angeordneten Vorrichtungen (beispielsweise der Kraftmaschine 12, einem Inverter 50 und dem hydraulischen Steuerkreis 54) zu.
  • 2 ist ein Funktionsblockschaubild zum Erläutern eines Hauptabschnitts der Steuerfunktion der elektronischen Steuervorrichtung 80. In 2 gibt ein Hybridsteuermittel, d. h. ein Hybridsteuerabschnitt 82, das Kraftmaschinensteuerbefehlssignal Se, das das Öffnen/Schließen eines elektronischen Drosselventils steuert, eine Kraftstoffeinspritzmenge und eine Zündzeitgebung beispielsweise aus und stellt die Ausgabesteuerung der Kraftmaschine 12 bereit, um einen Sollwert eines Kraftmaschinendrehmoments Te zum Erzeugen einer Sollkraftmaschinenleistung Pe* zu erhalten. Der Hybridsteuerabschnitt 82 gibt zu dem Inverter 50 das Elektromotorsteuerbefehlssignal Sm aus, das Betriebe des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 steuert, und stellt die Ausgabesteuerung des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 so bereit, dass Sollwerte eines ersten Elektromotordrehmoments Tmg1 und eines zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 erhalten werden.
  • Genauer gesagt berechnet der Hybridsteuerabschnitt 82 ein Antriebsdrehmoment (Anforderungsantriebsdrehmoment), das bei der Fahrzeuggeschwindigkeit V zu einem bestimmten Zeitpunkt angefordert wird, aus dem Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgrad Acc, und erzeugt das angeforderte Antriebsdrehmoment von zumindest einem von der Kraftmaschine 12, dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2, um einen Betrieb mit niedrigerem Kraftstoffverbrauch und kleinerer Abgasmenge unter Berücksichtigung eines Ladeanforderungswerts (Ladeanforderungsleistung) usw. zu erreichen. Beispielsweise stellte der Hybridsteuerabschnitt 82 in Abhängigkeit eines Fahrzustands wahlweise einen Motorfahrmodus für die Motorfahrt (EV-Fahrt) unter Verwendung zumindest nur eines Elektromotors von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 als die Antriebskraftquelle für die Fahrt mit gestopptem Betrieb der Kraftmaschine 12, einen Kraftmaschinenfahrmodus (stetigen Fahrmodus) für die Kraftmaschinenfahrt unter Verwendung zumindest der Kraftmaschine 12 als die Antriebskraftquelle für die Fahrt durch Akzeptieren einer Reaktionskraft gegen die Leistung der Kraftmaschine 12 mit Elektrizitätserzeugung des ersten Elektromotors MG1 zum Übertragen eines Kraftmaschinendirektdrehmoments auf das Ausgabezahnrad 32, während der zweite Elektromotor MG2 durch die erzeugte elektrische Leistung des ersten Elektromotors MG1 angetrieben wird, um ein Drehmoment auf die Antriebsräder 14 zu übertragen, und einen Unterstützungsfahrmodus (Beschleunigungsfahrmodus) zum Fahren mit einem Antriebsdrehmoment des zweiten Elektromotors MG2 unter Verwendung der elektrischen Leistung von der Elektrizitätsspeichervorrichtung 52, das in dem Kraftmaschinenfahrmodus noch hinzugefügt wird, bereit. Der Hybridsteuerabschnitt 82 richtet den Motorfahrmodus in dem Fall eines Motorfahrbereichs, in dem das angeforderte Antriebsdrehmoment kleiner als ein Schwellenwert ist, der ermittelt wird und empirisch oder beim Entwurf im Vorfeld gespeichert ist (d. h. vordefiniert ist) ein, und richtet den Kraftmaschinenfahrmodus oder den Unterstützungsfahrmodus in dem Fall eines Kraftmaschinenfahrbereichs ein, in dem das angeforderte Antriebsdrehmoment gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
  • Falls der Motorfahrmodus eingerichtet ist, bestimmt der Hybridsteuerabschnitt 82 ferner, ob der Modus auf einen Kombinationsmodus, in dem das erste Elektromotordrehmoment Tmg1 und das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 für die Fahrt zusammen verwendet werden können, oder auf einen Einzelmodus eingestellt ist, in dem lediglich das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 für die Fahrt verwendet werden kann. Beispielsweise richtet der Hybridsteuerabschnitt 82 in dem Motorfahrmodus den Einzelmodus ein, falls das angeforderte Antriebsdrehmoment alleine durch den zweiten Elektromotor MG2 erhalten werden kann, und richtet den Kombinationsmodus ein, falls das angeforderte Antriebsdrehmoment nicht allein durch den zweiten Elektromotor MG2 erhalten werden kann. Jedoch richtet der Hybridsteuerabschnitt 82 den Kombinationsmodus selbst dann ein, wenn das angeforderte Antriebsdrehmoment allein durch den zweiten Elektromotor MG2 erhalten werden kann, falls ein Betriebspunkt des zweiten Elektromotors MG2 (beispielsweise ein Betriebspunkt des zweiten Elektromotors, der durch die zweite Elektromotordrehzahl Ngm2 und das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 wiedergegeben wird) in einem Bereich liegt, der als Betriebspunkte vordefiniert ist, die die Effizienz des zweiten Elektromotors MG2 verschlechtern, oder falls, mit anderen Worten, eine höhere Effizienz erhalten wird, indem der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 zusammen verwendet werden.
  • Falls der Kombinationsmodus in dem Motorfahrmodus errichtet ist, lässt der Hybridsteuerabschnitt 82 den ersten Elektromotor MG1 und den zweiten Elektromotor MG2 das angeforderte Antriebsdrehmoment auf Grundlage einer Betriebseffizienz des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 teilen. Beispielsweise während der Motorfahrt in dem Kombinationsmodus ermittelt der Hybridsteuerabschnitt 82 ein kraftstoffeffizienzorientierte Drehmomentaufteilungsverhältnis, das auf Grundlage des angeforderten Antriebsdrehmoments vordefiniert ist, und ermittelt jeweilige Teildrehmomente des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 für das angeforderte Antriebsdrehmoment auf Grundlage des Aufteilungsverhältnisses. Der Hybridsteuerabschnitt 82 steuert den ersten Elektromotor MG1 und den zweiten Elektromotor MG2, um die Aufteilungsdrehmomente so auszugeben, dass die Motorfahrt durchgeführt wird.
  • Ein Sperrmechanismusbetätigungssteuermittel, d. h. ein Sperrmechanismusbetätigungssteuerabschnitt 84 steuert die Betätigung der Bremse B. Genauer gesagt steuert der Sperrmechanismusbetätigungssteuerabschnitt 84 den Öldruck Pb, der von dem hydraulischen Steuerkreis 48 zu dem hydraulischen Aktuator der Bremse B zugeführt wird, um das Eingreifen oder das Freigeben der Bremse B, d. h. das Festhalten oder das Lösen des Festhaltens der Kurbelwelle 26 an dem Gehäuse 28 zu steuern. Falls beispielsweise der Hybridsteuerabschnitt 82 den Kombinationsmodus in dem Motorfahrmodus einrichtet, dann erhöht der Sperrmechanismusbetätigungssteuerabschnitt 84 den Öldruck Pb, um die Bremse B in Eingriff zu bringen, wodurch die Kurbelwelle 26 an dem Gehäuse 28 festgehalten wird. Falls der Hybridsteuerabschnitt 82 den Kraftmaschinenfahrmodus oder den Unterstützungsfahrmodus einrichtet oder den Einzelmodus in dem Motorfahrmodus einrichtet, verringert der Sperrmechanismusbetätigungssteuerabschnitt 84 den Öldruck Pb, um die Bremse B zu lösen, wodurch das Festhalten der Kurbelwelle 26 an dem Gehäuse 28 gelöst wird.
  • 3 und 4 sind kollineare Schaubilder, die in der Lage sind, die Drehzahlen der drei Rotationselemente in der Planetengetriebevorrichtung 30 relativ wiederzugeben, und mit Bezug auf die vertikalen Linien Y1 bis Y3 von links nach rechts an den Ebenen von 3 und 4 gibt die vertikale Linie Y1 die Drehzahl des Sonnenrads S an, das das an den ersten Elektromotor MG1 gekoppelte zweite Rotationselement RE2 ist, die vertikale Linie Y2 gibt die Drehzahl des Trägers CA an, der das an die Kraftmaschine 12 gekoppelte erste Rotationselement RE1 ist, und die vertikale Linie Y3 gibt die Drehzahl des Hohlrads R an, das das dritte Rotationselement RE3 ist, das über das Zahnrad 36 mit großem Durchmesser, das zweite Ausgabezahnrad 44 usw. an den zweiten Elektromotor MG2 gekoppelt ist. 3 gibt relative Geschwindigkeiten der Rotationselemente in einem Fahrzustand an, wenn die Bremse B gelöst ist, und 4 gibt relative Geschwindigkeiten der Rotationselemente in einem Fahrzustand an, wenn die Bremse B in Eingriff ist.
  • Beschreibt man den Betrieb des Fahrzeugs 10 in dem Kraftmaschinenfahrmodus oder dem Unterstützungsfahrmodus unter Verwendung einer durchgezogenen Linie von 3, dann wird das erste Elektromotordrehmoment Tmg1 in das Sonnenrad S für das in dem Träger CA eingegebene Kraftmaschinendrehmoment Ti eingegeben. In diesem Fall kann beispielsweise die Steuerung zum Festlegen eines Betriebspunkts der Kraftmaschine 12, der durch die Kraftmaschinendrehzahl Ne und das Kraftmaschinendrehmoment Te wiedergegeben wird, auf einen Betriebspunkt mit der besten Kraftstoffeffizienz durch eine Leistungsfahrsteuerung oder Reaktionskraftsteuerung des ersten Elektromotors MG1 bereitstellt werden. Diese Art des Hybridformats wird als mechanische Verteilungsart oder Verzweigungsart bezeichnet. Beschreibt man den Betrieb des Fahrzeugs 10 in dem Einzelmodus in dem Motorfahrmodus unter Verwendung einer gestrichelten Linie von 3, dann wird der Antrieb der Kraftmaschine 12 nicht durchgeführt (d. h. die Kraftmaschine 12 wird in einen Betriebsstoppzustand gebracht) und ihre Drehzahl wird auf null festgelegt. In diesem Zustand wird das Leistungsfahrdrehmoment des zweiten Elektromotors MG2 als eine Antriebskraft in der Fahrzeugvorwärtsrichtung auf die Antriebsräder 14 übertragen. Der erste Elektromotor MG1 wird in einen lastfreien Zustand gebracht (wird frei gemacht).
  • Beschreibt man den Betrieb des Fahrzeugs 10 in dem Kombinationsmodus in dem Motorfahrmodus unter Bezugnahme auf 4, dann wird der Antrieb der Kraftmaschine 12 nicht durchgeführt und ihre Drehzahl wird auf null festgelegt. Die Bremse B wird für den Eingriff durch den Sperrmechanismusbetätigungssteuerabschnitt 84 betätigt, um die Kurbelwelle 26 an dem Gehäuse 28 festzuhalten, und die Kraftmaschine 12 wird festgehalten (gesperrt), sodass sie nicht drehbar ist. In dem Eingriffszustand der Bremse B wird das Leistungsfahrdrehmoment des zweiten Elektromotors MG2 als eine Antriebskraft in der Fahrzeugvorwärtsrichtung auf die Antriebsräder 14 übertragen. Ein Reaktionsdrehmoment des ersten Elektromotors MG1 wird als eine Antriebskraft in der Fahrzeugvorwärtsrichtung auf die Antriebsräder 14 übertragen. Wenn die Kurbelwelle 26 durch die Bremse B gesperrt ist, kann daher das Fahrzeug 10 den ersten Elektromotor MG1 und den zweiten Elektromotor MG2 zusammen als die Antriebskraftquelle zum Fahren verwenden. Falls beispielsweise in einem sogenannten Plug-In-Hybridfahrzeug die Kapazität der Elektrizitätsspeichervorrichtung 52 erhöht wird (deren Ausgabeleistung erhöht wird) usw., kann eine höhere Motorfahrtausgabe realisiert werden, während verhindert wird, dass die Abmessung des zweiten Elektromotors MG2 größer wird.
  • Falls bei dem Fahrzeug 10 aus diesem Beispiel der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 zusammen als die Antriebskraftquelle zum Fahren in dem Kombinationsmodus in dem Motorfahrmodus verwendet werden, dann wird die Leistung des zweiten Elektromotors MG2 ohne Umweg über die Planetengetriebevorrichtung 30 auf die Antriebsräder 14 übertragen. Andererseits wird die Leistung des ersten Elektromotors MG1 von dem Hohlrad R über die Planetengetriebevorrichtung 30 (insbesondere über das Ritzelzahnrad P, das die Planetengetriebevorrichtung 30 bildet) auf die Antriebsräder 14 übertragen. In 4 gibt eine vertikale Linie P eine axiale Drehzahl Np des Ritzelzahnrads P an dem kollinearen Schaubild an. Wie aus 4 ersichtlich ist, nimmt dann, wenn die Bremse B in Eingriff ist, falls die Drehzahl des Hohlrads R zunimmt, die Achsdrehzahl Np des Ritzelzahnrads P zu, wegen einer Beziehung der relativen Geschwindigkeiten der Rotationselemente der das Ritzelzahnrad P aufweisenden Planetengetriebevorrichtung 30. Dies führt zu einer Erhöhung einer relativen Drehzahl (Differenzialdrehzahl) ΔNp (= Np – Ne) des Ritzelzahnrads P, die durch eine Drehzahldifferenz zwischen der Achsdrehzahl Np des Ritzelzahnrads P und der Drehzahl des Trägers CA (d. h. der Kraftmaschinendrehzahl Ne) wiedergegeben wird. Falls die Differenzialdrehzahl (Ritzeldifferenzialdrehzahl) ΔNp des Ritzelzahnrads P infolge einer Erhöhung der Drehzahl (Ausgabedrehzahl Nout) des Hohlrads R, die der Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, zunimmt, kann daher die Haltbarkeit der Planetengetriebevorrichtung 30 (insbesondere die eines Lagers usw. des Ritzelzahnrads P) stärker verringert werden, wenn ein größeres erstes Elektromotordrehmoment Tmg1 übertragen wird. Obwohl erwogen wird, dass eine physikalische Gegenmaßnahme, etwa das Erhöhen einer Schmierölmenge an der Planetengetriebevorrichtung 30, um das größere erste Elektromotordrehmoment Tmg1 zu übertragen, gegen eine solche Verringerung der Haltbarkeit getroffen wird, kann dies die Kraftstoffeffizienz verschlechtern.
  • Daher macht die elektronische Steuervorrichtung 80 aus diesem Beispiel während der Motorfahrt unter gemeinsamer Verwendung des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 als die Antriebskraftquelle zum Fahren, während die Bremse B für den Eingriff in dem Motorfahrmodus betätigt ist, ein von dem ersten Elektromotor MG1 geteiltes Antriebsdrehmoment in dem angeforderten Antriebsdrehmoment kleiner, wenn die Drehzahl des Ritzelzahnrads P höher ist, um eine Verringerung der Haltbarkeit der Planetengetriebevorrichtung 30 zu unterdrücken, ohne eine physikalische Gegenmaßnahme zu ergreifen. Die Drehzahl des Ritzelzahnrads P ist beispielsweise die Achsdrehzahl Np des Ritzelzahnrads P und die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp. Während die Bremse B für den Eingriff betätigt ist, ist die Drehzahl des Trägers CA null, und daher ist die Achsdrehzahl Np des Ritzelzahnrads P im Wesentlichen die gleiche wie die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp.
  • 5 zeigt eine vordefinierte Beziehung (Kennfeld des oberen MG1-Drehmomentgrenzwerts) zwischen der Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp und einem oberen Grenzdrehmoment (oberer MG1-Drehmomentgrenzwert) Tmg1lim des ersten Elektromotordrehmoments Tmg1, das als das Aufteilungsdrehmoment des ersten Elektromotors MG1 definiert sein kann. Bezüglich einer durchgezogenen Linie von 5 ist in einem unteren Drehbereich, bei dem die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ΔNpA ist, ein oberer MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim auf einen Maximalwert (maximaler MG1-Drehmomentwert) Tmg1max festgelegt, der durch den ersten Elektromotor MG1 ausgegeben werden kann. Daher kann in dem unteren Drehbereich, bei dem die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp gleich wie oder kleiner als der vorbestimmte Wert ΔNpA ist, das Aufteilungsdrehmoment des ersten Elektromotors MG1 für das angeforderte Antriebsdrehmoment, das bei dem an der Kraftstoffeffizienz orientierten Drehmomentaufteilungsverhältnis erhalten wird, ausgegeben werden. Mit Bezug auf die durchgezogene Linie von 5 ist in einem höheren Drehbereich, bei dem die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp den vorbestimmten Wert ΔNpA überschreitet, der obere MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim kleiner als dann gemacht, wenn die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp größer ist. Daher kann in dem höheren Drehbereich, in dem die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp den vorbestimmten Wert ΔNpA überschreitet, das Aufteilungsdrehmoment des ersten Elektromotors MG1 für das angeforderte Antriebsdrehmoment, das bei dem an der Kraftstoffeffizienz orientierten Drehmomentaufteilungsverhältnis erhalten wird, lediglich bis zu dem oberen MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim ausgegeben werden. Mit anderen Worten wird dann, wenn die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp größer ist, das Aufteilungsdrehmoment des ersten Elektromotors MG1 kleiner gemacht. Der Bereich, in dem der obere MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim nicht auf den maximalen MG1-Drehmomentwert Tmg1max festgelegt ist, ist als ein MG1-Drehmomentbeschränkungsbereich definiert, und der höhere Drehbereich, bei dem die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp den vorbestimmten Wert ΔNpA überschreitet, entspricht dem MG1-Drehmomentbegrenzungsbereich. Der vorbestimmte Wert ΔNpA ist ein oberer Grenzwert, der als die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp vordefiniert ist, die das Problem der verringerten Haltbarkeit des Lagers usw. des Ritzelzahnrads P selbst dann kaum verursacht, wenn das erste Elektromotordrehmoment Tmg1 während des Kombinationsmodus in dem Motorfahrmodus nicht begrenzt ist (selbst wenn das erste Elektromotordrehmoment Tmg1 auf den maximalen MG1-Drehmomentwert Tmg1max festgelegt ist).
  • Wenn die Schmieröltemperatur THoil hoch ist, dann fließt das Schmieröl leicht, d. h. ein Ölfilm wird leicht unterbrochen, und daher ist anzunehmen, dass die Haltbarkeit der Planetengetriebevorrichtung 30 leicht verringert wird. Wenn die Schmieröltemperatur THoil höher ist, wird daher das von dem ersten Elektromotor MG1 geteilte Antriebsdrehmoment noch kleiner gemacht. Eine Zweipunktstrichlinie von 5 ist das Kennfeld des oberen MG1-Drehmomentgrenzwerts während der hohen Öltemperatur, wenn die Schmieröltemperatur THoil relativ hoch ist, und gibt den oberen MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim an, der an der Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp des gleichen Werts verglichen mit dem Kennfeld des oberen MG1-Drehmomentgrenzwerts, das durch die durchgezogene Linie während der normalen Öltemperatur angegeben ist, kleiner gemacht ist, wenn die Schmieröltemperatur THoil normal ist. Während der hohen Öltemperatur, während der die Schmieröltemperatur THoil höher als während der normalen Öltemperatur ist, wird daher das Aufteilungsdrehmoment des ersten Elektromotors MG1 noch kleiner gemacht und der MG1-Drehmomentbegrenzungsbereich ist über den gesamten Bereich der Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp definiert. Während der normalen Öltemperatur bedeutet dies beispielsweise, dass die Schmieröltemperatur THoil innerhalb eines vorbestimmten niedrigeren Öltemperaturbereichs ist, der als die Schmieröltemperatur THoil vordefiniert ist, die das Problem der leichten Verringerung der Haltbarkeit der Planetengetriebevorrichtung 30 kaum hervorruft. Während der hohen Öltemperatur bedeutet dies, dass die Schmieröltemperatur THoil innerhalb eines hohen Öltemperaturbereichs liegt, der höher als der vorbestimmte, niedrigere Öltemperaturbereich ist.
  • Kehrt man zu 2 zurück, bestimmt genauer gesagt dann, wenn der Hybridsteuerabschnitt 82 den Kombinationsmodus in dem Motorfahrmodus einrichtet, ein MG1-Drehmomentbegrenzungsbereichbestimmungsmittel, d. h. ein MG1-Drehmomentbegrenzungsbereichbestimmungsabschnitt 86, ob sich das Fahrzeug in dem MG1-Drehmomentbegrenzungsbereich befindet. Beispielsweise bestimmt der MG1-Drehmomentbegrenzungsbereichbestimmungsabschnitt 86, ob sich das Fahrzeug in dem MG1-Drehmomentbegrenzungsbereich befindet, auf Grundlage dessen, ob es sich während der hohen Öltemperatur befindet. Falls bestimmt wird, dass es sich während der normalen Öltemperatur befindet, dann bestimmt der MG1-Drehmomentbegrenzungsbereichbestimmungsabschnitt 86, ob sich das Fahrzeug in dem MG1-Drehmomentbegrenzungsbereich befindet, auf Grundlage dessen, ob die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp den vorbestimmten Wert ΔNpA überschreitet. Die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp wird durch die elektronische Steuervorrichtung 80 auf Grundlage der Achsdrehzahl Np des Ritzelzahnrads P und der Drehzahl des Trägers CA ermittelt, die bspw. auf Grundlage zumindest zweier Rotationselemente aus der Beziehung der relativen Geschwindigkeit der Rotationselemente der Planetengetriebevorrichtung 30 ermittelt werden.
  • Falls der MG1-Drehmomentbegrenzungsbereichbestimmungsabschnitt 86 bestimmt, dass sich das Fahrzeug während des Kombinationsmodus in dem Motorfahrmodus nicht in dem MG1-Drehmomentbegrenzungsbereich befindet (beispielsweise in dem Fall des niedrigeren Drehbereichs, in dem die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp gleich wie oder kleiner als der vorbestimmte Wert ΔNpA während der normalen Öltemperatur ist), lässt der Hybridsteuerabschnitt 82 den ersten Elektromotor MG1 und den zweiten Elektromotor MG2 das angeforderte Antriebsdrehmoment auf Grundlage eines vorbestimmten kraftstoffeffizienzorientierten Drehmomentaufteilungsverhältnisses aufteilen. Falls andererseits der MG1-Drehmomentbegrenzungsbereichbestimmungsabschnitt 86 bestimmt, dass sich das Fahrzeug während des Kombinationsmodus in dem Motorfahrmodus in dem MG1-Drehmomentbegrenzungsbereich befindet, dann ermittelt der Hybridsteuerabschnitt 82 den oberen MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim auf Grundlage der Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp und der Schmieröltemperatur THoil bspw. aus dem in 5 dargestellten Kennfeld des oberen MG1-Drehmomentgrenzwerts. Falls das Aufteilungsdrehmoment des ersten Elektromotors MG1 auf Grundlage des vorbestimmten, kraftstoffeffizienzorientierten Drehmomentaufteilungsverhältnisses den oberen MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim überschreitet, dann begrenzt der Hybridsteuerabschnitt 82 das Aufteilungsdrehmoment des ersten Elektromotors MG1 auf den oberen MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim. In diesem Fall ordnet der Hybridsteuerabschnitt 82 dem zweiten Elektromotor MG2 so viel wie möglich einen Überschussanteil des Aufteilungsdrehmoments des ersten Elektromotors MG1 relativ zu dem oberen MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim zu. Daher wird in diesem Fall die Priorität der Kraftstoffeffizienz verringert. Ein tatsächliches Antriebsdrehmoment wird für das angeforderte Antriebsdrehmoment infolge eines Anteils, der dem zweiten Elektromotor MG2 nicht zugeordnet werden kann, unzureichend. Falls das Aufteilungsdrehmoment des ersten Elektromotors MG1 auf Grundlage eines vorbestimmten, kraftstoffeffizienzorientierten Drehmomentaufteilungsverhältnisses den oberen MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim nicht überschreitet, ist es offensichtlich, dass das erste Elektromotordrehmoment Tmg1 nicht wesentlich begrenzt wird, selbst wenn sich das Fahrzeug in dem MG1-Drehmomentbegrenzungsbereich befindet.
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm zum Erläutern eines Hauptabschnitts des Steuerbetriebs der elektronischen Steuervorrichtung 80, d. h. des Steuerbetriebs zum Unterdrücken der Verringerung der Haltbarkeit der Planetengetriebevorrichtung 30 ohne Ergreifen einer physikalischen Gegenmaßnahme während der Motorfahrt in dem Kombinationsmodus, und sie wird mit einer äußerst kurzen Zykluszeit, beispielsweise in der Größenordnung weniger Millisekunden bis wenige zig Millisekunden wiederholt ausgeführt. 7 ist ein Zeitschaubild beim Ausführen des im Ablaufdiagramm von 6 dargestellten Steuerbetriebs und zeigt ein Beispiel, wenn die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp ansteigt, da die Fahrzeuggeschwindigkeit V während der Motorfahrt in dem Kombinationsmodus zunimmt.
  • In 6 wird zuerst bei einem Schritt (im weiteren Verlauf wird Schritt ausgelassen) S10, der dem Hybridsteuerabschnitt 82 entspricht, bestimmt, ob sich das Fahrzeug in dem Fahrbereich befindet, in dem das erste Elektromotordrehmoment Tmg1 und das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 zusammen verwendet werden, bspw. wenn der Motorfahrmodus eingerichtet ist. Falls die Bestimmung von S10 positiv ist, wird bei S20, der dem MG1-Drehmomentbegrenzungsbereichbestimmungsabschnitt 86 entspricht, bestimmt, ob sich das Fahrzeug in dem MG1-Drehmomentbegrenzungsbereich befindet, und zwar auf Grundlage dessen, ob es sich bspw. während der hohen Öltemperatur befindet. Während der normalen Öltemperatur wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug in dem MG1-Drehmomentbegrenzungsbereich befindet, und zwar auf Grundlage dessen, ob die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp den vorbestimmten Wert ΔNpA überschreitet (siehe das Beispiel von 7). Falls die Bestimmung von S20 negativ ist, wird bei Schritt S30, der dem Hybridsteuerabschnitt 82 entspricht, das kraftstoffeffizienzorientierte Drehmomentaufteilungsverhältnis, das auf Grundlage des angeforderten Antriebsdrehmoments vordefiniert ist, ermittelt, und die jeweiligen Aufteilungsdrehmomente des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 werden auf Grundlage des Aufteilungsverhältnisses für das angeforderte Antriebsdrehmoment ermittelt (vor dem Zeitpunkt t1 von 7). Falls andererseits die Bestimmung von S20 positiv ist, wird bei S40, der dem Hybridsteuerabschnitt 82 entspricht, der obere MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim auf Grundlage der Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp und der Schmieröltemperatur THoil bspw. aus dem in 5 gezeigten Kennfeld des oberen MG1-Drehmomentgrenzwerts ermittelt. Wie das bei S30 der Fall ist, werden die jeweiligen Aufteilungsdrehmomente des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 für das angeforderte Antriebsdrehmoment auf Grundlage des vordefinierten, kraftstoffeffizienzorientierten Drehmomentaufteilungsverhältnisses ermittelt. Falls das Aufteilungsdrehmoment des ersten Elektromotors MG1 den oberen MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim überschreitet, wird das Aufteilungsdrehmoment des ersten Elektromotors MG1 auf den oberen MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim beschränkt (nach Zeitpunkt t1 von 7). Falls das erste Elektromotordrehmoment Tmg1 wegen der Begrenzung des Aufteilungsdrehmoments des ersten Elektromotors MG1 mangelhaft wird, wird der Mangel des ersten Elektromotordrehmoments Tmg1 so viel wie möglich auf das Aufteilungsdrehmoment des zweiten Elektromotors MG2 aufaddiert (nach Zeitpunkt t1 von 7). Auf S30 oder S40 folgend wird bei S50, der dem Sperrmechanismusbetätigungssteuerabschnitt 84 entspricht, die Bremse in Eingriff gebracht oder der Eingriff der Bremse B wird beibehalten (siehe das Beispiel von 7). Bei S60, der dem Hybridsteuerabschnitt 82 entspricht, wird die Motorfahrt in dem Kombinationsmodus mit den bei S30 oder S40 ermittelten Aufteilungsdrehmomenten des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 durchgeführt (siehe das Beispiel von 7). Falls andererseits die Bestimmung von S10 negativ ist, wird bei S70, der dem Sperrmechanismusbetätigungssteuerabschnitt 84 entspricht, die Bremse B gelöst oder die Gelöstheit der Bremse B wird beibehalten. Bei S80, der dem Hybridsteuerabschnitt 82 entspricht, wird das Anforderungsantriebsdrehmoment lediglich durch den zweiten Elektromotor MG2 ausgegeben, um die Motorfahrt in dem Einzelmodus durchzuführen.
  • Wie zuvor beschrieben ist, wird gemäß diesem Beispiel während der Motorfahrt in dem Kombinationsmodus, in dem die Bremse B in Eingriff ist, das von dem ersten Elektromotor MG1 geteilte Antriebsdrehmoment in dem Anforderungsantriebsdrehmoment kleiner gemacht, wenn die Drehzahl des Ritzelzahnrads P höher ist. Da das erste Elektromotordrehmoment Tmg1 verringert wird, wenn die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp höher ist, d. h. da das über das Ritzelzahnrad P übertragene erste Elektromotordrehmoment Tmg1 selbst dann verringert wird, wenn die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp höher ist, wird als ein Ergebnis die Haltbarkeit der Planetengetriebevorrichtung 30 (beispielsweise die Fressfestigkeit des Lagers des Ritzelzahnrads P) verbessert. Dies beseitigt den Bedarf zum Bereitstellen eines besonderen Schmiermittelpfads oder zum Erhöhen einer Schmierölmenge. Daher kann während der Motorfahrt in dem Kombinationsmodus die Verringerung der Haltbarkeit der Planetengetriebevorrichtung 30 ohne Vornehmen einer physikalischen Gegenmaßnahme unterdrückt werden.
  • Gemäß diesem Beispiel wird in dem Fall des niedrigeren Drehbereichs, in dem die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp gleich wie oder kleiner als der vorbestimmte Wert ΔNpA ist, das Anforderungsantriebsdrehmoment von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 auf Grundlage der Betriebseffizienz geteilt. Wenn die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp relativ niedriger ist, wird als ein Ergebnis die Haltbarkeit der Planetengetriebevorrichtung 30 selbst dann kaum verringert, wenn das erste Elektromotordrehmoment Tmg1 relativ höher ist, und daher können der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 mit dem Drehmoment betrieben werden, das so aufgeteilt ist, dass die Kraftstoffeffizienz gegenüber der Verbesserung der Haltbarkeit priorisiert ist.
  • Da gemäß diesem Beispiel die Planetengetriebevorrichtung 30 eine Planetengetriebevorrichtung ist, die aus drei Rotationselementen aufgebaut ist, und die Kurbelwelle 12 durch die Eingriffsbetätigung der Bremse B während der Motorfahrt in dem Kombinationsmodus an dem Gehäuse 28 festgehalten wird, wird die Motorfahrt in dem Kombinationsmodus auf geeignete Weise durchgeführt.
  • Wenn gemäß diesem Beispiel die Schmieröltemperatur THoil höher ist, wird das durch den ersten Elektromotor MG1 aufgeteilte Anforderungsantriebsdrehmoment noch kleiner gemacht. Obwohl die Haltbarkeit der Planetengetriebevorrichtung 30 leicht verringert wird, da das Schmieröl leicht fließt, d. h. ein Ölfilm leicht unterbrochen wird, wenn die Schmieröltemperatur THoil höher ist, wird als ein Ergebnis das erste Elektromotordrehmoment Tmg1 weiter verringert, d. h. das über das Ritzelzahnrad P übertragene erste Elektromotordrehmoment Tmg1 wird weiter verringert, selbst wenn die Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp hoch ist, und daher wird die Haltbarkeit der Planetengetriebevorrichtung 30 weiter verbessert.
  • Nun wird ein weiteres Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind jeweils gemeinsame Abschnitte der Beispiele durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und sie werden nicht beschrieben.
  • Zweites Beispiel
  • 8 ist ein Schaubild zum Erläutern einer allgemeinen Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 100 (im Weiteren als ein Fahrzeug 100 bezeichnet), das ein anderes Fahrzeug ist, auf welches die vorliegende Erfindung angewendet wird. Ein erster Antriebsabschnitt 102 des in 8 dargestellten Fahrzeugs 100 hat einen Differenzialmechanismus 104, der aus vier Rotationselementen aufgebaut ist.
  • Der Differenzialmechanismus 104 hat eine erste Planetengetriebevorrichtung 106 der Einzelritzelbauart, die ein erstes Sonnenrad S1, einen ersten Träger CA1 und ein erstes Hohlrad R1 hat, das über ein erstes Ritzelzahnrad P1 mit dem ersten Sonnenrad S1 in kämmendem Eingriff ist, und er hat eine zweite Planetengetriebevorrichtung 108 der Einzelritzelbauart, die ein zweites Sonnenrad S2, einen zweiten Träger CA2 und ein zweites Hohlrad R2 hat, das über ein zweites Ritzelrad P2 mit dem zweiten Sonnenrad S2 in kämmendem Einriff ist. Der Differenzialmechanismus 104 wirkt als ein Differenzialmechanismus, der vier Rotationselemente hat, d. h. ein erstes Rotationselement RE1, das konfiguriert ist durch Koppeln des ersten Trägers CA1 und des zweiten Hohlrads R2, ein zweites Rotationselement RE2, das aus dem ersten Sonnenrad S1 aufgebaut ist, ein drittes Rotationselement RE3, das aus dem zweiten Sonnenrad S2 aufgebaut ist, und ein viertes Rotationselement RE4, das durch Koppeln des ersten Hohlrads R1 und des zweiten Trägers CA2 konfiguriert ist, um insgesamt eine Differenzialwirkung zu erzeugen. Daher ist der Differenzialmechanismus 104 aus vier Rotationselementen aufgebaut, die das an den ersten Elektromotor MG1 gekoppelte zweite Rotationselement RE2, das an die Antriebsräder 14 in einer kraftübertragungsfähigen Art gekoppelte dritte Rotationselement RE3, und das dem ersten Rotationselement RE1, das durch die Eingriffsbetätigung der Bremse B an das Gehäuse 28 gekoppelt ist, sowie durch das vierte Rotationselement RE4, das sich von diesen drei Rotationselementen unterscheidet, aufweisen. Der Differenzialmechanismus 104 hat das erste Rotationselement RE1, das als ein an die Kurbelwelle 26 der Kraftmaschine 12 gekoppeltes Eingaberotationselement wirkt, und das dritte Rotationselement RE3, das als ein an das Ausgabezahnrad 32 gekoppeltes Ausgaberotationselement wirkt. Der Differenzialmechanismus 104, der wie zuvor beschrieben konfiguriert ist, ist ein Leistungsverteilungsmechanismus, der die von der Kraftmaschine 12 ausgegebene Leistung auf den ersten Elektromotor MG1 und das Ausgabezahnrad 32 verteilt, und der als ein elektrisches, kontinuierlich variables Getriebe wirkt.
  • 9 ist ein kollineares Schaubild, das in der Lage ist, Drehzahlen der vier Rotationselemente in dem Differenzialmechanismus 104 relativ zueinander wiederzugeben, und mit Bezug auf die vertikalen Linien Y1 bis Y4 von links nach rechts an der Ebene von 9 gibt die vertikale Linie Y1 die Drehzahl des zweiten Rotationselements RE2 an, die vertikale Linie Y2 gibt die Drehzahl des ersten Rotationselements RE1 an, die vertikale Linie Y3 gibt die Drehzahl des vierten Rotationselements RE4 an, und die vertikale Linie Y4 gibt die Drehzahl des dritten Rotationselements RE3 an. 9 gibt jeweilige Geschwindigkeiten der Rotationselemente in einem Fahrzustand an, wenn die Bremse B in Eingriff ist.
  • Beschreibt man den Betrieb des Fahrzeugs 100 in dem Kombinationsmodus in dem Motorfahrmodus unter Bezugnahme auf 9, wird die Kraftmaschine 12 in den Betriebsstoppzustand gebracht und deren Drehzahl wird auf null festgelegt. Die Bremse B wird für den Eingriff betätigt, um die Kurbelwelle 26 durch den Sperrmechanismusbetätigungssteuerabschnitt 84 durch den hydraulischen Steuerkreis 54 an dem Gehäuse 28 zu fixieren und die Drehung der Kraftmaschine 12 wird gesperrt. In dem Eingriffszustand der Bremse B wird das Leistungsfahrdrehmoment des zweiten Elektromotors MG2 als eine Antriebskraft in der Fahrzeugvorwärtsrichtung auf die Antriebsräder 14 übertragen. Das Reaktionsdrehmoment des ersten Elektromotors MG1 wird als eine Antriebskraft in der Fahrzeugvorwärtsrichtung auf die Antriebsräder 14 übertragen. Wenn die Kurbelwelle 26 der Kraftmaschine 12 durch die Bremse B gesperrt ist, kann das Fahrzeug 100 daher den ersten Elektromotor MG1 und den zweiten Elektromotor MG2 gemeinsam als die Antriebskraftquelle zum Fahren verwenden.
  • In 9 geben vertikale Linien P1 und P2 axiale Drehzahlen Np1 und Np2 der Ritzelräder P1 und P2 an dem kollinearen Schaubild an. Wie aus 9 ersichtlich ist, nimmt dann, wenn die Bremse B in Eingriff ist, falls die Drehzahl des dritten Rotationselements RE3 zunimmt, die Differenzialdrehzahlen ΔNp1 und ΔNp2 der Ritzelräder P1 und P2 zu. Falls die Drehzahl des dritten Rotationselements RE3 zunimmt, nimmt auch die Drehzahl des vierten Rotationselements RE4 zu. Die Drehzahl des vierten Rotationselements RE4, d. h. die Drehzahl des zweiten Trägers CA2 ist eine Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeit des Ritzelrads P2. Wenn die Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeit des Ritzelrads P2 zunimmt, nimmt daher die Differenzialdrehzahl ΔNp2 des Ritzelrads P2 offensichtlich zu und es wird angenommen, dass die Haltbarkeit des Differenzialmechanismus 104 (insbesondere eines Lagers usw. des Ritzelrads P2) infolge einer Wirkung der Zentrifugalkraft der Orbitalkreisbewegung weiter verringert wird. Mit anderen Worten ist selbst dann, wenn die Differenzialdrehzahl des Ritzelrads die gleiche ist, falls die Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeit des Ritzelrads enthalten ist, anzunehmen, dass die Haltbarkeit des Lagers usw. des Ritzelrads verglichen mit dem Fall lediglich der Achsdrehzahl des Ritzelrads noch leichter verringert wird.
  • Daher macht die elektronische Steuervorrichtung 80 von diesem Beispiel während der Motorfahrt in dem Kombinationsmodus das von dem ersten Elektromotor MG1 geteilte Antriebsdrehmoment kleiner, wenn die Orbitalumkreisbewegungsgeschwindigkeit des Ritzelrads P2 höher ist. 10 zeigt eine vorbestimmte Beziehung (Kennfeld des oberen MG1-Drehmomentengrenzwerts) zwischen der Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp und dem oberen MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim. Eine durchgezogene Linie von 10 ist das Kennfeld des oberen MG1-Drehmomentengrenzwerts während der normalen Öltemperatur wie in dem Fall der durchgezogenen Linie von 5, und sie ist das Kennfeld des oberen MG1-Drehmomentgrenzwerts, das verwendet wird, wenn sich das Ritzelrad lediglich ohne Orbitalkreisbewegung wie in dem Fall des ersten Antriebsabschnitts 16 von 1 dreht, oder während geringer Ritzelorbitalkreisbewegung, wenn die Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeit des Ritzelrads P2 relativ niedriger ist. Andererseits ist eine gestrichelte Linie von 10 das Kennfeld des oberen MG1-Drehmomentgrenzwerts, das dann verwendet wird, wenn das Ritzelrad P2 zudem kreist, wie in dem Fall des ersten Antriebsabschnitts 102 von diesem Beispiel, oder während einer hohen Ritzelorbitalkreisbewegung, wenn die Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeit des Ritzelrads P2 relativ höher ist, und gibt den oberen MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim an, der bei der Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp des gleichen Werts verglichen mit dem durch die durchgezogene Linie des Kennfelds des oberen MG1-Drehmomentgrenzwerts kleiner gemacht ist. Wenn das Ritzelrad zudem kreist, oder wenn es sich während der hohen Ritzelorbitalkreisbewegung befindet, wird daher das Aufteilungsdrehmoment des ersten Elektromotors MG1 noch kleiner als verglichen mit dann gemacht, wenn sich das Ritzelrad lediglich dreht, oder wenn es sich während der geringen Ritzelorbitalkreisbewegung befindet, und der MG1-Drehmomentbegrenzungsbereich ist über den gesamten Bereich der Ritzeldifferenzialdrehzahl ΔNp definiert. Während der geringen Ritzelorbitalkreisbewegung bedeutet dies bspw., dass die Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeit des Ritzelrads P2 in einem vorbestimmten, niedrigeren Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeitsbereich ist, der als die Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeit des Ritzelrads P2 vordefiniert ist, die das Problem der sich leicht verringernden Haltbarkeit des Differenzialmechanismus 104 kaum hervorruft. Während der hohen Ritzelorbitalkreisbewegung bedeutet dies, dass die Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeit des Ritzelrads P2 in einem höheren Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeitsbereich liegt, der höher als der vorbestimmte niedrigere Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeitsbereich ist. Der obere MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim kann jeweils auf Grundlage der Differenzialdrehzahl ΔNp1 des Ritzelrads P1 und der Differenzialdrehzahl ΔNp2 des Ritzelrads P2 ermittelt werden, um den kleineren, oberen MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim auszuwählen.
  • Wie zuvor beschrieben wurde, werden gemäß diesem Beispiel die gleichen Wirkungen wie bei dem zuvor beschriebenen Beispiel mit der Ausnahme einer Wirkung erzielt, die für die aus den drei Rotationselementen aufgebaute Planetengetriebevorrichtung 30 spezifisch ist. Da außerdem gemäß diesem Beispiel der Differenzialmechanismus 104 der aus den vier Rotationselementen aufgebaute Differenzialmechanismus ist und das durch die Eingriffsbetätigung der Bremse B an das Gehäuse 28 gekoppelte erste Rotationselement RE1 so an die Kurbelwelle 26 der Kraftmaschine 12 gekoppelt ist, dass die Kraftmaschine 12 während der Motorfahrt in dem Kombinationsmodus in den Betriebsstoppzustand gebracht wird, wird die Motorfahrt in dem Kombinationsmodus auf geeignete Weise durchgeführt. Wenn die Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeit des Ritzelrads P2 höher ist, dann wird das von dem ersten Elektromotor MG1 geteilte Anforderungsantriebsdrehmoment noch kleiner gemacht. Obwohl die Haltbarkeit des Differenzialmechanismus 104 infolge der Wirkung der Zentrifugalkraft der Orbitalkreisbewegung leicht verringert wird, wenn die Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeit des Ritzelrads höher ist, wird als ein Ergebnis das erste Elektromotordrehmoment Tmg1 weiter verringert, d. h., das über das Ritzelrad P2 übertragene erste Elektromotordrehmoment Tmg1 wird selbst dann weiter verringert, wenn die Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeit des Ritzelrads P2 hoch ist, und daher wird die Haltbarkeit des Differenzialmechanismus 104 weiter verbessert.
  • Obwohl die Beispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben wurden, wird die vorliegende Erfindung auch in anderen Formen angewendet.
  • Obwohl beispielsweise die zwei Arten von Kennfeldern des oberen MG1-Drehmomentengrenzwerts während der normalen Öltemperatur und während der hohen Öltemperatur, wie in 5 dargestellt ist, in diesem Beispiel exemplarisch dargestellt wurden, ist dies keine Beschränkung. Beispielsweise können eine Vielzahl von Arten von Kennfeldern des oberen MG1-Drehmomentengrenzwerts enthalten sein, sodass der obere MG1-Drehmomentengrenzwert Tmg1lim kleiner gemacht wird, wenn die Schmieröltemperatur THoil höher wird. Die Kennfelder müssen nicht notwendigerweise enthalten sein, solange eine sich kontinuierlich ändernde Beziehung im Vorfeld derart definiert ist, dass der obere MG1-Drehmomentgrenzwert Tmg1lim kleiner gemacht wird, wenn die Schmieröltemperatur THoil höher wird. Obwohl die zwei Arten von Kennfeldern des oberen MG1-Drehmomentengrenzwerts während der geringen Ritzelorbitalkreisbewegung und während der hohen Ritzelorbitalkreisbewegung wie in 10 gezeigt exemplarisch dargestellt sind, ist dies keine Beschränkung. Beispielsweise können eine Vielzahl von Arten der Kennfelder des oberen MG1-Drehmomentengrenzwerts derart enthalten sein, dass der obere MG1-Drehmomentengrenzwert Tmg1lim kleiner gemacht wird, wenn die Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeit des Ritzelrads P2 höher wird. Die Kennfelder müssen nicht notwendiger Weise enthalten sein, solange eine sich kontinuierlich ändernde Beziehung im Vorfeld derart definiert ist, dass der obere MG1-Drehmomentengrenzwert Tmg1lim kleiner gemacht wird, wenn die Orbitalkreisbewegungsgeschwindigkeit des Ritzelrads P2 höher wird. Das Kennfeld des oberen MG1-Drehmomentengrenzwerts kann verwendet werden, das anzeigt, dass der obere MG1-Drehmomentengrenzwert Tmg1lim während der hohen Öltemperatur und der hohen Ritzelorbitalkreisbewegung verglichen mit dem Kennfeld des oberen MG1-Drehmomentengrenzwerts während der hohen Öltemperatur noch kleiner gemacht wird.
  • Obwohl in den Beispielen der obere MG1-Drehmomentengrenzwert Tmg1lim auf Grundlage der Differenzialdrehzahl des Ritzelrads ermittelt wird, ist dies keine Beschränkung. Beispielsweise kann die Achsdrehzahl des Ritzelrads für das Ritzelrad verwendet werden, das nicht kreist. Falls die Bremse B für den Eingriff betätigt wird, ist die Drehzahl des Ritzelrads proportional zu der Fahrzeuggeschwindigkeit und daher kann die Fahrzeuggeschwindigkeit anstelle der Drehzahl des Ritzelrads verwendet werden. Genauer gesagt kann während der Motorfahrt in dem Kombinationsmodus das von dem ersten Elektromotor MG1 geteilte Antriebsdrehmoment in dem Anforderungsantriebsdrehmoment kleiner gemacht werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher ist.
  • Obwohl die Kurbelwelle 26 der Kraftmaschine 2 in dem zweiten Beispiel an das erste Rotationselement RE1 in dem Differenzialmechanismus 104 gekoppelt ist, ist die vorliegende Erfindung sogar in einer Konfiguration anwendbar, bei der die Kurbelwelle 26 der Kraftmaschine 12 an das vierte Rotationselement RE4 gekoppelt ist. Obwohl die Rotation der Kraftmaschine 12 selbst dann nicht gesperrt ist, wenn die Bremse B während der Fahrt in dem Kombinationsmodus in diesem Fall für den Eingriff betätigt wird, wird die Kraftmaschine 12 in den Betriebsstoppzustand gebracht. Die vorliegende Erfindung ist sogar in einer Konfiguration anwendbar, bei der das vierte Rotationselement RE4, das durch die Eingriffsbetätigung der Bremse B an das Gehäuse 28 gekoppelt wird, anstelle des ersten Rotationselements RE1 in dem Differenzialmechanismus 104 verwendet wird.
  • Obwohl die Bremse B in den Beispielen exemplarisch als der Sperrmechanismus dargestellt ist, ist dies keine Beschränkung. Der Sperrmechanismus kann beispielsweise eine Einwegkupplung bzw. ein Freilauf sein, die/der die Rotation der Kurbelwelle 26 in der positiven Rotationsrichtung zulässt, und die Rotation in der negativen Rotationsrichtung verhindert, eine kämmende Kupplung (Klauenkupplung) 120, wie sie in 11 dargestellt ist, eine Eingriffsvorrichtung der trockenen Bauart, eine elektromagnetische Reibeingriffsvorrichtung (elektromagnetische Kupplung) deren Eingriffszustand durch einen elektromagnetischen Aktuator gesteuert wird, und eine Magnetpulverkupplung. Kurz gesagt kann der Sperrmechanismus jeder Mechanismus sein, der dazu betätigt wird, an ein Nicht-Rotationselement ein Rotationselement zu koppeln, das sich von den Rotationselementen unterscheidet, die in dem Differenzialmechanismus jeweils an den ersten Elektromotor MG1 und die Antriebsräder 14 gekoppelt sind (d. h. jeder Mechanismus, der das sich unterscheidende Rotationselement nicht drehbar festhält).
  • In 11 hat die kämmende Kupplung 120 ein kraftmaschinenseitiges Bauteil 120a einschließlich einer Vielzahl von kämmenden Zähnen an einem Außenumfang, die so angeordnet sind, dass sie sich einstückig um die gleiche Achse wie die Kurbelwelle 26 drehen, ein gehäuseseitiges Bauteil 120b, das eine Vielzahl von kämmenden Zähnen aufweist, die den kämmenden Zähnen des kraftmaschinenseitigen Bauteils 120a entsprechen und das an dem Gehäuse 28 fixiert ist, eine Hülse 120c, die eine Keilverzahnung an einer Innenumfangsseite aufweist, die mit den kämmenden Zähnen des kraftmaschinenseitigen Bauteils 120a und des gehäuseseitigen Bauteils 120b in kämmendem Eingriff ist, und die in der Achsrichtung relativ zu den kraftmaschinenseitigen Bauteil 120a und dem gehäuseseitigen Bauteil 120b bewegbar (verschiebbar) angeordnet ist, wobei die Keilverzahnung mit den kämmenden Zähnen des kraftmaschinenseitigen Bauteils 120a und des gehäuseseitigen Bauteils 120b in kämmendem Eingriff ist, und ein Stellglied bzw. Aktuator 120d, der die Hülse 120c in der Achsrichtung antreibt. Das Stellglied 120d ist ein hydraulisches oder elektromagnetisches Stellglied, das die Hülse 120c in Abhängigkeit eines Öldrucks oder einer elektromagnetischen Kraft zwischen einem Zustand, in dem die an der Innenumfangsseite angeordnete Keilverzahnung mit den kämmenden Zähnen des kraftmaschinenseitigen Bauteils 120a und des gehäuseseitigen Bauteils 120b in kämmendem Eingriff sind, und einem Zustand, in dem die Keilverzahnung lediglich mit den kämmende Zähnen des gehäuseseitigen Bauteils 120b in kämmendem Eingriff sind und mit den kämmenden Zähnen des kraftmaschinenseitigen Bauteils 120a nicht in kämmendem Eingriff sind, bewegt. Wie zuvor beschrieben ist, kann eine Konfiguration einschließlich der kämmenden Kupplung 120 (Klauenkupplung) als der Sperrmechanismus das Auftreten eines Mitschleppens der Kurbelwelle 26 gegen das Gehäuse 28 unterdrücken.
  • In den Beispielen kann der zweite Elektromotor MG2 direkt oder indirekt über einen Getriebemechanismus usw. an das Ausgabezahnrad 32, die Zwischenausgabewelle 34, die Antriebsräder 14 usw. gekoppelt sein, oder kann direkt oder indirekt an ein Paar Räder gekoppelt sein, die sich von den Antriebsrädern 14 unterscheiden. Falls der zweite Elektromotor MG2 an ein Paar unterscheidender Räder gekoppelt ist, ist das Paar sich unterscheidender Räder zudem in den Antriebsrädern enthalten. Kurz gesagt können die von der Leistung der Kraftmaschine 12 angetriebenen Antriebsräder Räder sein, die sich von den durch die Leistung des zweiten Elektromotors MG2 angetriebenen Antriebsrädern unterscheiden.
  • In den Beispielen können die Planetengetriebevorrichtung 30, die erste Planetengetriebevorrichtung 106 und die zweite Planetengetriebevorrichtung 108 Doppelplanetengetriebevorrichtungen sein. Die Planetengetriebevorrichtung 30 kann eine Differenzialgetriebevorrichtung sein, die ein von der Kraftmaschine 12 drehend angetriebenes Ritzel und ein Paar Kegelräder hat, die mit dem Ritzel in kämmendem Eingriff sind und die mit dem ersten Elektromotor MG2 und dem Ausgabezahnrad 32 wirkverbunden ist.
  • Die obige Beschreibung ist lediglich ein Ausführungsbeispiel und die vorliegende Erfindung kann in verschiedenen modifizierten und verbesserten Formen auf Grundlage des Wissens des Fachmanns implementiert werden.
  • BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN
    • 10, 100: Hybridfahrzeug (Fahrzeug) 12: Kraftmaschine 14: Antriebsräder 26: Kurbelwelle 28: Gehäuse (nicht-drehendes Bauteil) 30: Planetengetriebevorrichtung (Differenzialmechanismus) 80: elektronische Steuervorrichtung (Steuervorrichtung) 104: Differenzialmechanismus 120: kämmende Kupplung (Sperrmechanismus) B: Bremse (Sperrmechanismus) MG1, MG2: erster Elektromotor, zweiter Elektromotor RE1–RE2: erstes Rotationselement bis viertes Rotationselement (Rotationselement).

Claims (5)

  1. Steuervorrichtung eines Fahrzeugs, das einen ersten Elektromotor, einen Differenzialmechanismus, der ein an den ersten Elektromotor gekoppeltes Rotationselement, ein Rotationselement, das ein in einer kraftübertragungsfähigen Art an Antriebsräder gekoppeltes Ausgaberotationselement ist, und ein Rotationselement hat, das durch Betätigung eines Sperrmechanismus an ein nicht-drehendes Element gekoppelt wird, und einen zweiten Elektromotor aufweist, der in einer kraftübertragungsfähigen Art an die Antriebsräder gekoppelt ist, wobei während der Motorfahrt zum Fahren mit Ausgabedrehmomenten von dem ersten Elektromotor und dem zweiten Elektromotor, die in einem betätigtem Zustand des Sperrmechanismus zusammen verwendet werden, ein von dem ersten Elektromotor geteiltes Antriebsmoment in einem angeforderten Antriebsmoment kleiner gemacht wird, wenn eine Drehzahl eines Ritzels, das den Differenzialmechanismus bildet, höher ist.
  2. Steuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1, wobei dann, wenn die Drehzahl des Ritzels innerhalb eines vorbestimmten unteren Drehbereichs liegt, das angeforderte Antriebsmoment auf Grundlage der Betriebseffizienz von dem ersten Elektromotor und dem zweiten Elektromotor geteilt wird.
  3. Steuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Differenzialmechanismus ein aus drei Rotationselementen aufgebauter Differenzialmechanismus ist, wobei eine Kurbelwelle einer Kraftmaschine an das Rotationselement gekoppelt ist, das durch Betätigung des Sperrmechanismus an das nicht-drehende Element gekoppelt ist, und wobei die Kurbelwelle während der Motorfahrt an dem nicht-drehenden Element fixiert wird.
  4. Steuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Differenzialmechanismus ein aus vier Rotationselementen aufgebauter Differenzialmechanismus ist, der die drei Rotationselemente und ein sich von den drei Rotationselementen unterscheidendes Rotationselement hat, wobei eine Kurbelwelle einer Kraftmaschine entweder an das Rotationselement gekoppelt wird, das durch Betätigung des Sperrmechanismus an das Nichtrotationselement gekoppelt ist, oder an das sich unterscheidende Rotationselement, das sich von den drei Rotationselementen unterscheidet, gekoppelt ist, und wobei die Kraftmaschine während der Motorfahrt in einen Betriebsstoppzustand gebracht wird, während das von dem ersten Elektromotor geteilte Antriebsdrehmoment noch kleiner als dann gemacht ist, wenn eine Drehzahl des sich unterscheidenden Rotationselements höher ist.
  5. Steuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei dann, wenn eine Temperatur des Schmieröls des Differenzialmechanismus höher ist, das durch den ersten Elektromotor geteilte Antriebsdrehmoment noch kleiner gemacht wird.
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