DE112012000952T5

DE112012000952T5 - Fahrzeugantriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE112012000952T5
Application number: DE112012000952T
Authority: DE
Inventors: Yoshihisa Yamamoto; Tomoo Atarashi; Shigeki Takami
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2013-11-21
Also published as: JP2012224243A; US20120270697A1; CN103459220A; US8506451B2; WO2012144302A1; JP5408506B2; CN103459220B

Abstract

Es ist eine Antriebsvorrichtung, die ein Andauern eines exzentrischen Zustands von Rotationsbauteilen auf beiden Seiten einer Reibeingriffsvorrichtung unterdrücken kann, während eine Erzeugung eines Stoßes während eines Eingriffs der Reibeingriffsvorrichtung zusammen mit einem Anlassen der Brennkraftmaschine unterdrückt wird, vorgesehen. Eine Fahrzeugantriebsvorrichtung weist ein Eingangsbauteil, das mit einer Brennkraftmaschine E gekoppelt ist, ein Zwischenbauteil, das mit einer Rotationselektromaschine MG1 gekoppelt ist, ein Ausgangsbauteil, das mit Rädern gekoppelt ist, eine Reibeingriffsvorrichtung, die zwischen dem Eingangsbauteil und dem Zwischenbauteil vorgesehen ist, und eine Steuerungsvorrichtung auf. Die Steuerungsvorrichtung weist einen synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt, der die Reibeingriffsvorrichtung in einen synchronisierten Eingriff bringt, wenn eine Brennkraftmaschinenanlassbedingung mit der Reibeingriffsvorrichtung in einem gelösten Zustand hergestellt ist, einen Anlasssteuerungsabschnitt, der die Brennkraftmaschine E unter Verwendung eines Drehmoments der Rotationselektromaschine MG1 anlässt, und einen Ausrichtungssteuerungsabschnitt, der, in einem Brennkraftmaschinenrotationszustand, eine Ausrichtungsoperation ausführt, in der ein Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung verringert wird, und in der die Reibeingriffsvorrichtung in einen Direkteingriffszustand auf ein Detektieren, dass ein Drehzahlunterschied ΔN einen Drehunterschiedsgrenzwert ΔNs2 erreicht, zurückgebracht wird, auf.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugantriebsvorrichtung mit einem Eingangsbauteil, das antriebsmäßig mit einer Brennkraftmaschine gekoppelt ist, einem Ausgangsbauteil, das antriebsmäßig mit Rädern gekoppelt ist, einem Zwischenbauteil, das in einem Leistungsübertragungspfad, der das Eingangsbauteil und das Ausgangsbauteil verbindet, vorgesehen ist und antriebsmäßig mit einer Rotationselektromaschine gekoppelt ist, einer Reibeingriffsvorrichtung, die eine antriebsmäßige Verbindung zwischen dem Eingangsbauteil und dem Zwischenbauteil lösen kann, und einer Steuerungsvorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Ein Beispiel für die oben beschriebene Antriebsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik ist in dem unten genannten Patentdokument 1 beschrieben. Die Vorrichtung gemäß Patentdokument 1 weist weiter eine Differenzialgetriebevorrichtung mit drei Rotationselementen, nämlich ein Sonnenrad, das antriebsmäßig mit einer ersten Rotationselektromaschine gekoppelt ist, einen Träger, der antriebsmäßig mit dem Zwischenbauteil gekoppelt ist, und ein Hohlrad, das antriebsmäßig mit einer zweiten Rotationselektromaschine und dem Ausgangsbauteil gekoppelt ist, auf. Die Antriebsvorrichtung ist mit einer Elektrofahrbetriebsart, in der das Fahrzeug unter Verwendung eines Drehmoments der zweiten Rotationselektromaschine mit der stationären Brennkraftmaschine fährt, und einer Verzweigungsfahrbetriebsart (eine Art einer Hybridfahrbetriebsart), in der das Fahrzeug mit einem Drehmoment der Brennkraftmaschine, das auf die erste Rotationselektromaschine und das Ausgangsbauteil verteilt ist, fährt, versehen.
In der Vorrichtung nach Patentdokument 1 ist zum Verbessern der Energieeffizienz während eines Fahrens in der Elektrofahrbetriebsart die Reibeingriffsvorrichtung, die die Brennkraftmaschine von den Rädern trennt, zwischen dem Zwischenbauteil und dem Eingangsbauteil, das antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine gekoppelt ist, vorgesehen. Um ein Betriebsartumschalten von der Elektrofahrbetriebsart in die Verzweigungsfahrbetriebsart durchzuführen, wird die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine gesteuert und der Drehzahlunterschied zwischen Eingriffsbauteilen auf beiden Seiten der Reibeingriffsvorrichtung auf Null gebracht, um ein synchronisiertes Eingreifen zu erreichen, und wird anschließend die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine zum Anlassen der Brennkraftmaschine angehoben. Dies macht es möglich, ein Auftreten eines Stoßes während eines Eingreifens der Reibeingriffsvorrichtung zu unterdrücken und die Dauerhaltbarkeit der Reibmaterialien auf einem vorteilhaften Niveau zu halten.
In der Elektrofahrbetriebsart, in der die Brennkraftmaschine stationär ist, ist die Drehzahl des Rotationsbauteils (hier das Eingangsbauteil), das mit einem der Eingriffsbauteile der Reibeingriffsvorrichtung gekoppelt ist, Null und ist die Drehzahl des Rotationsbauteils (hier das Zwischenbauteil), das mit dem anderen Eingriffsbauteil gekoppelt ist, somit ebenso während eines synchronisierten Eingreifens Null. Folglich können die Rotationsbauteile auf beiden Seiten der Reibeingriffsvorrichtung abhängig von ihrem Wellenlageraufbau zueinander exzentrisch werden, da die Achseneinstellfunktion aufgrund einer Drehung der Rotationsbauteile selbst nicht aktiviert werden kann. Falls die Reibeingriffsvorrichtung in einem Direkteingriffszustand mit den Rotationsbauteilen in so einem exzentrischen Zustand in Eingriff gebracht werden würde, würden die Rotationsbauteile auf beiden Seiten der Reibeingriffsvorrichtung miteinander in Eingriff gebracht, während sie zueinander exzentrisch sind. Falls das Fahrzeug kontinuierlich mit den in dem exzentrischen Zustand gehaltenen Rotationsbauteilen fahren würde, könnte die Last, die auf Lager wirkt, die die Rotationsbauteile lagern, größer werden.
[Stand der Technik-Dokument]
[Patentdokumente]

Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2010-76678 (Absätze 0075, 0076, etc.)

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
[Problem, das durch die Erfindung zu lösen ist]
In Anbetracht des vorher Genannten ist es wünschenswert, eine Fahrzeugantriebsvorrichtung zu schaffen, die ein Andauern eines exzentrischen Zustands von Rotationsbauteilen auf beiden Seiten einer Reibeingriffsvorrichtung unterdrücken kann, während eine Erzeugung eines Stoßes während eines Eingreifens der Reibeingriffsvorrichtung zusammen mit einem Anlassen einer Brennkraftmaschine unterdrückt wird.
[Mittel zum Lösen des Problems]
Die vorliegende Erfindung schafft eine Fahrzeugantriebsvorrichtung mit einem Eingangsbauteil, das antriebsmäßig mit einer Brennkraftmaschine gekoppelt ist, einem Ausgangsbauteil, das antriebsmäßig mit Rädern gekoppelt ist, einem Zwischenbauteil, das auf einem Leistungsübertragungspfad, der zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil verbindet bzw. diese verbindet, vorgesehen ist und antriebsmäßig mit einer Rotationselektromaschine gekoppelt ist, einer Reibeingriffsvorrichtung, die eine antriebsmäßige Verbindung zwischen dem Eingangsbauteil und dem Zwischenbauteil lösen kann, und einer Steuerungsvorrichtung, wobei die Fahrzeugantriebsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Steuerungsvorrichtung aufweist: einen synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt, der, wenn eine Brennkraftmaschinenanlassbedingung zum Anlassen der Brennkraftmaschine, die stationär war, mit der Reibeingriffsvorrichtung in einem gelösten Zustand erreicht wird, die Reibeingriffsvorrichtung in einem synchronisierten Zustand in Eingriff bringt, in dem ein Drehzahlunterschied zwischen dem Eingangsbauteil und dem Zwischenbauteil gleich zu oder weniger als ein vorbestimmter Wert ist, um die Reibeingriffsvorrichtung in einen Direkteingriffszustand bzw. einen direkt eingegriffenen Zustand zu bringen; einen Anlasssteuerungsabschnitt, der eine Drehzahl des Eingangsbauteils unter Verwendung eines Drehmoments der Rotationselektromaschine mit der Reibeingriffsvorrichtung in dem Direkteingriffszustand zum Anlassen der Brennkraftmaschine anhebt; und einen Ausrichtungssteuerungsabschnitt, der in einem Brennkraftmaschinenrotationszustand, in dem die Drehzahl der Brennkraftmaschine gleich zu oder höher als ein vorbestimmter Wert ist, eine Ausrichtungsoperation ausführt, in der ein Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung verringert wird und in der die Reibeingriffsvorrichtung auf ein Erfassen, das der Drehzahlunterschied einen Drehunterschiedsgrenzwert erreicht, in den Direkteingriffszustand zurückgebracht wird.
Die Ausdrücke „antriebsmäßig gekoppelt” und „antriebsmäßige Verbindung”, wie sie hier verwendet werden, betreffen einen Zustand, in dem zwei Rotationselemente miteinander so gekoppelt sind, dass eine Übertragung einer Antriebskraft ermöglicht wird, was einen Zustand, in dem die zwei Rotationselemente miteinander gekoppelt sind, um sich zusammen miteinander zu drehen, und einen Zustand, in dem die zwei Rotationselemente miteinander über ein oder mehrere Übertragungsaufbauteile auf eine solche Weise gekoppelt sind, dass eine Übertragung einer Antriebskraft ermöglicht wird, umfasst. Beispiele solcher Übertragungsbauteile umfassen verschiedene Bauteile, die eine Drehung bei einer gleichen Geschwindigkeit oder einer veränderten Geschwindigkeit übertragen, wie beispielsweise eine Welle, ein Getriebemechanismus, ein Riemen und eine Kette. Zusätzliche Beispiele solcher Übertragungsbauteile umfassen Eingriffselemente, die eine Drehung und eine Antriebskraft wahlweise übertragen, wie beispielsweise ein Reibeingriffselement und ein Eingriffselement in kämmender Bauart. In dem Fall, in dem jeweilige Rotationselemente einer Differenzialgetriebevorrichtung „antriebsmäßig gekoppelt” miteinander sind, ist dennoch gemeint, dass drei oder mehr Rotationselemente, die in der Differenzialgetriebevorrichtung vorgesehen sind, antriebsmäßig miteinander über kein anderes Rotationselement verbunden sind. Der Ausdruck „Antriebskraft” wird synonym zu „Drehmoment” verwendet.
Der Ausdruck „Rotationselektromaschine”, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf irgendeinen Motor (Elektromotor), einen Generator (Elektrogenerator), und einen Motor-Generator, der nach Notwendigkeit sowohl als ein Motor als auch ein Generator arbeitet.
Der Ausdruck „Direkteingriffszustand” bedeutet einen Zustand, in dem Eingriffsbauteile auf beiden Seiten einer Reibeingriffsvorrichtung miteinander zum sich zusammen miteinander Drehen im Eingriff sind bzw. in Eingriff gebracht sind. Der Ausdruck „gelöster Zustand” bzw. ”außer Eingriff gebrachter Zustand” bedeutet einen Zustand, in dem eine Drehung oder ein Drehmoment nicht zwischen Eingriffsbauteilen auf beiden Seiten einer Reibeingriffsvorrichtung übertragen wird.
Gemäß dem oben beschriebenen charakteristischen Aufbau wird die Reibeingriffsvorrichtung in dem synchronisierten Zustand bzw. Synchronisationszustand, in dem der Drehzahlunterschied zwischen dem Eingangsbauteil und dem Zwischenbauteil gleich zu oder weniger als ein vorbestimmter Wert ist, in Eingriff gebracht, wenn die Brennkraftmaschinenanlassbedingung erreicht ist. Somit ist es möglich, ein Erzeugen bzw. Auftreten eines Stoßes während eines Eingreifens der Reibeingriffsvorrichtung zu unterdrücken.
Vorliegend sind während eines synchronisierten Eingreifens der Reibeingriffsvorrichtung, das mit der Brennkraftmaschine im stationären Zustand ausgeführt wird, die jeweiligen Drehzahlen des Eingangsbauteils und des Zwischenbauteils auf beiden Seiten der Reibeingriffsvorrichtung Null und das Eingangsbauteil und das Zwischenbauteil können zueinander exzentrisch sein. In diesem Zusammenhang wird gemäß dem oben beschriebenen charakteristischen Aufbau der Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung zum zeitweisen Verringern der Spannkraft aufgrund des Eingriffsdrucks verringert, nachdem bestätigt ist, dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine gleich zu oder höher als der vorbestimmte Wert ist, und wird die Reibeingriffsvorrichtung wieder in den Direkteingriffszustand zurückgebracht, nachdem detektiert wird, dass der vorbestimmte Drehzahlunterschied zwischen dem Eingangsbauteil und dem Zwischenbauteil bewirkt ist. Dies macht es möglich, die Spannkraft für die entsprechenden Radialpositionen des Eingangsbauteils und des Zwischenbauteils temporär zu entspannen und die Achseneinstellfunktion aufgrund einer Drehung des Eingangsbauteils und des Zwischenbauteils während dieser Zeitspanne zu aktivieren. Dies macht es möglich, ein Andauern eines exzentrischen Zustands des Eingangsbauteils und des Zwischenbauteils, die auf beiden Seiten der Reibeingriffsvorrichtung liegen, zu unterdrücken.
Bevorzugt kann der Ausrichtungssteuerungsabschnitt die Ausrichtungsoperation ausführen, nachdem ein Drehmoment der Brennkraftmaschine gleich zu oder größer als ein vorbestimmter Wert wird.
Gemäß dem Aufbau kann die Ausrichtungsoperation mit der Brennkraftmaschine in dem selbsterhaltenden Betrieb ausgeführt werden und ein Andauern eines exzentrischen Zustands des Eingangsbauteils und des Zwischenbauteils, die auf beiden Seiten der Reibeingriffsvorrichtung liegen, kann auf geeignete Weise unter Verwendung einer Drehung und eines Drehmoments der Brennkraftmaschine unterdrückt werden.
Bevorzugt kann die Steuerungsvorrichtung weiter einen Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt aufweisen, der beim Starten der Brennkraftmaschine eine Drehzahlsteuerung ausführt, in der ein Befehl für eine Zieldrehzahl zu der Rotationselektromaschine ausgegeben wird, um eine Drehzahl der Rotationselektromaschine dazu zu bringen, mit der Zieldrehzahl übereinzustimmen, und kann der Ausrichtungssteuerungsabschnitt eine Drehmomentumkehrung, in der eine Richtung eines Drehmoments der Rotationselektromaschine während eines Ausführens der Drehzahlsteuerung für die Rotationselektromaschine umgekehrt bzw. invertiert wird, zum Beginnen der Ausrichtungsoperation gleichzeitig mit einer Detektion der Drehmomentumkehrung detektieren.
Wenn die Brennkraftmaschine unter Verwendung eines Drehmoments der Rotationselektromaschine angelassen ist, wird ein Drehmoment der Brennkraftmaschine zu der Rotationselektromaschine übertragen. In diesem Vorgang wird die Drehzahl der Rotationselektromaschine dazu gebracht, in Übereinstimmung mit der antriebsmäßigen Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine und der Rotationselektromaschine angehoben oder verringert zu werden. In dem oben beschriebenen Aufbau wird währenddessen die Rotationselektromaschine der Drehzahlsteuerung ausgesetzt. Somit gibt die Rotationselektromaschine ein Drehmoment in der entgegengesetzten Richtung zu dem in dem Zeitpunkt eines Anlassens der Brennkraftmaschine aus, um die Drehzahl der Rotationselektromaschine dazu zu bringen, mit der vorbestimmten Zieldrehzahl übereinzustimmen. Das heißt, die Richtung eines Drehmoments der Rotationselektromaschine wird zwischen vor und nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine invertiert. Folglich ist es möglich, auf geeignete Weise den Zeitpunkt zu bestimmen, bei dem ein Drehmoment der Brennkraftmaschine gleich zu oder größer als ein vorbestimmter Wert wird, indem eine Drehmomentumkehrung, in der die Richtung des Drehmoments der Rotationselektromaschine invertiert wird, detektiert wird.
Ein Drehmoment der Rotationselektromaschine wird in dem Moment Null, in dem ein Drehmoment der Rotationselektromaschine invertiert wird. Folglich ist es durch Anpassen eines Aufbaus, in dem die Ausrichtungsoperation gleichzeitig mit einer Detektion einer Drehmomentumkehrung begonnen wird, möglich, ein Auftreten von Schwankungen entsprechender Drehzahlen der Rotationselektromaschine und des Zwischenbauteils, das antriebsmäßig mit der Rotationselektromaschine gekoppelt ist, zu unterdrücken, wenn der Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung während der Ausrichtungsoperation verringert ist. Es ist auch möglich, ein Auftreten von Schwankungen der Drehzahl der Brennkraftmaschine zu unterdrücken, wenn der Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung wieder angehoben wird, um die Reibeingriffsvorrichtung in den Direkteingriffszustand zurückzubringen. Somit ist es möglich, ein unkomfortables Gefühl, das einem Passagier des Fahrzeugs vermittelt wird, zu unterdrücken.
Bevorzugt kann die Fahrzeugantriebsvorrichtung weiter eine Differenzialgetriebevorrichtung mit einem ersten Rotationselement, einem zweiten Rotationselement und einem dritten Rotationselement in der Drehzahlreihenfolge aufweisen; kann die Rotationselektromaschine antriebsmäßig mit dem ersten Rotationselement gekoppelt sein, kann die Zwischenwelle antriebsmäßig mit dem zweiten Rotationselement gekoppelt sein, und kann das Ausgangsbauteil antriebsmäßig mit dem dritten Rotationselement gekoppelt sein, und zwar über kein anderes Rotationselement der Differenzialgetriebevorrichtung; kann die Steuerungsvorrichtung weiter einen Drehmomentbeibehaltungssteuerungsabschnitt aufweisen, der einen Drehmomentbeibehaltungsbefehl für die Rotationselektromaschine und die Brennkraftmaschine zum Beibehalten bzw. Halten eines Drehmoments der Rotationselektromaschine und eines Drehmoments der Brennkraftmaschine bei jeweils konstanten Werten, die über die Zeit nicht verändert werden, ausgibt; und kann der Ausrichtungssteuerungsabschnitt die Ausrichtungsoperation mit sowohl einem Drehmoment der Rotationselektromaschine als auch einem Drehmoment der Brennkraftmaschine jeweils bei konstanten Werten gehalten ausführen.
Vorliegend wird ein Differenzialgetriebemechanismus mit drei Rotationselementen, wie beispielsweise ein Planetengetriebemechanismus mit einem Sonnenrad, einem Träger und einem Hohlrad, verwendet und der Differenzialgetriebemechanismus alleine oder eine Vorrichtung, die durch Kombinieren einer Mehrzahl von Differenzialgetriebemechanismen miteinander erhalten wird, wird als eine „Differenzialgetriebevorrichtung” bezeichnet.
Der Ausdruck „Drehzahlreihenfolge” kann sich entweder auf eine Reihenfolge von der Hochgeschwindigkeitsseite zu der Niedriggeschwindigkeitsseite oder eine Reihenfolge von der Niedriggeschwindigkeitsseite zu der Hochgeschwindigkeitsseite in Abhängigkeit von dem Rotationszustand bzw. Drehzustand jedes Differenzialgetriebemechanismus beziehen. In jedem Fall ist die Reihenfolge der Rotationselemente nicht variabel. Das heißt, der Ausdruck „in der Drehzahlreihenfolge” bedeutet „in der absteigenden oder ansteigenden Reihenfolge von Drehzahlen der Rotationselemente in dem Rotationszustand”. Die „Drehzahlreihenfolge” ist äquivalent mit der Reihenfolge einer Anordnung der Rotationselemente in einem Geschwindigkeitsdiagramm (kollineares Diagramm). Hier bezieht sich der Ausdruck „Reihenfolge einer Anordnung der Rotationselemente in einem Geschwindigkeitsdiagramm (kollineares Diagramm)” auf die Reihenfolge, in der Achsen, die den Rotationselementen entsprechen, in dem Geschwindigkeitsdiagram angeordnet sind.
Gemäß dem Aufbau wird, wenn der Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung zum Verringern eines Drehmoments, das über die Reibeingriffsvorrichtung mit sowohl einem Drehmoment der Rotationselektromaschine als auch einem Drehmoment der Brennkraftmaschine bei jeweils konstanten Werten gehalten übertragen wird, verringert ist, die Drehzahl der Rotationselektromaschine unter Verwendung eines Drehmoments der Rotationselektromaschine verändert. Somit ist es möglich, eine Tatsache, dass der Drehzahlunterschied zwischen dem Eingangsbauteil und dem Zwischenbauteil den Drehunterschiedsgrenzwert erreicht, durch Detektieren eines Vorgangs, bei dem die Drehzahl der Rotationselektromaschine verändert wird, zu detektieren. Somit ist es möglich, einfach eine Beendigung der Ausrichtungsoperation zu bestimmen.
Bevorzugt kann die Fahrzeugantriebsvorrichtung weiter eine Differenzialgetriebevorrichtung mit einem ersten Rotationselement, einem zweiten Rotationselement und einem dritten Rotationselement in der Drehzahlreihenfolge, und eine zweite Rotationselektromaschine aufweisen; ist die Rotationselektromaschine antriebsmäßig mit dem ersten Rotationselement gekoppelt, ist das Zwischenbauteil antriebsmäßig mit dem zweiten Rotationselement gekoppelt und sind das Ausgangsbauteil und die zweite Rotationselektromaschine antriebsmäßig mit dem dritten Rotationselement gekoppelt, und zwar über kein anderes Rotationselement der Differenzialgetriebevorrichtung; weist die Steuerungsvorrichtung einen Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt, der beim Starten der Brennkraftmaschine eine Drehzahlsteuerung ausführt, in der ein Befehl für eine Zieldrehzahl zu der Rotationselektromaschine ausgegeben wird, um eine Drehzahl der Rotationselektromaschine dazu zu bringen, mit der Zieldrehzahl übereinzustimmen, und einen zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt, der einen Betrieb der zweiten Rotationselektromaschine steuert, auf; führt der Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt die Drehzahlsteuerung für die Rotationselektromaschine kontinuierlich während der Ausrichtungsoperation aus; und steuert der zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt die zweite Rotationselektromaschine derart, dass ein Drehmoment, das auf das Ausgangsbauteil übertragen wird, ein Drehmoment ist, das einer erforderlichen Antriebskraft zum Antreiben eines Fahrzeugs entspricht, und steuert die zweite Rotationselektromaschine so, dass Schwankungen bzw. Änderungen in einem Drehmoment, das zu dem Ausgangsbauteil übertragen wird, zusammen mit der Drehzahlsteuerung für die Rotationselektromaschine während der Ausrichtungsoperation korrigiert werden.
Gemäß dem Aufbau wird die Rotationselektromaschine der Drehzahlsteuerung, die durch die Rotationselektromaschine während der Ausrichtungsoperation ausgeführt wird, ausgesetzt. Somit wird, wenn der Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung zum Verringern eines Drehmoments, das auf das zweite Rotationselement der Differenzialgetriebevorrichtung über die Reibeingriffsvorrichtung übertragen wird, verringert ist, der Absolutwert eines Drehmoments der ersten Rotationselektromaschine, das zu dem ersten Rotationselement übertragen wird, auch zum Beibehalten der Drehzahl der Rotationselektromaschine gesenkt. Als ein Ergebnis wird ein Drehmoment, das zu dem Ausgangsbauteil über das dritte Rotationselement der Differenzialgetriebevorrichtung übertragen wird, verringert. In dem oben beschriebenen Aufbau wird die zweite Rotationselektromaschine, die so gesteuert wird, dass ein Drehmoment, das zu dem Ausgangsbauteil übertragen wird, ein Drehmoment wird, das der erforderlichen Antriebskraft zum Antreiben des Fahrzeugs entspricht, dennoch so gesteuert, dass ein Drehmoment, das auf das Ausgangsbauteil übertragen wird und während der Ausrichtungsoperation verringert wurde, unterstützt wird. Somit können Drehmomentschwankungen des Ausgangsbauteils unterdrückt werden. Somit ist es möglich, ein unkomfortables Gefühl, das einem Insassen des Fahrzeugs vermittelt werden würde, zu unterdrücken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Prinzipschaubild, das den mechanischen Aufbau einer Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Fahrzeugantriebsvorrichtung.
3 ist eine schematische Skizze, die den Systemaufbau der Fahrzeugantriebsvorrichtung zeigt.
4 ist ein Geschwindigkeitsdiagramm, das eine synchronisiertes-Eingreifen-Steuerung zeigt.
5 ist ein Geschwindigkeitsdiagramm, das die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung darstellt.
6 ist ein Geschwindigkeitsdiagramm, das einen Betriebszustand verschiedener Komponenten zu dem Zeitpunkt eines Anlassens einer Brennkraftmaschine darstellt.
7 ist ein Geschwindigkeitsdiagramm, das eine Operation für eine Ausrichtungssteuerung darstellt.
8 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel eines Betriebszustands verschiedener Komponenten während eines Ausführens einer Betriebsartumschaltsteuerung einschließlich der Ausrichtungssteuerung zeigt.
9 ist ein Flussdiagramm, das die Gesamtverarbeitungsvorgänge der Betriebsartumschaltsteuerung einschließlich der Ausrichtungssteuerung zeigt.
10 ist ein Flussdiagramm, das die Prozessabläufe der Ausrichtungssteuerung zeigt.
11 ist ein Flussdiagramm, das die Prozessabläufe einer Ausrichtungssteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist ein Prinzipschaubild, das den mechanischen Aufbau einer Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt.
13 ist ein Prinzipschaubild, das den mechanischen Aufbau einer Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
1. Erste Ausführungsform
Eine Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Wie es in 1 gezeigt ist, ist eine Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform eine Antriebsvorrichtung (Hybridfahrzeugantriebsvorrichtung), die ein Fahrzeug (Hybridfahrzeug) mit einer Brennkraftmaschine E und Rotationselektromaschinen MG1 und MG2, von denen jede als eine Antriebskraftquelle für Räder W dient, antreibt. Die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform weist auch eine Steuerungsvorrichtung 70 (siehe 3) auf. Die Steuerungsvorrichtung 70 steuert einen Betrieb der Antriebskraftquellen usw. auf der Basis des in 3 gezeigten Systemaufbaus. In 3 geben unterbrochene Linien jeweils einen Übertragungspfad für elektrische Energie und durchgezogene Pfeile jeweils einen Übertragungspfad für verschiedene Informationsarten an.
In der Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, ist eine Differenzialgetriebevorrichtung DG, die in der Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 vorgesehen ist, durch einen Planetengetriebemechanismus mit einem Sonnenrad s, einem Träger ca und einem Hohlrad r, von denen jedes als ein Rotationselement bzw. Drehelement dient, ausgebildet. Die erste Rotationselektromaschine MG1 ist antriebsmäßig mit dem Sonnenrad s gekoppelt, ein zweites Kopplungsbauteil 42 ist antriebsmäßig mit dem Träger ca gekoppelt, und die zweite Rotationselektromaschine MG2 und ein Ausgangsbauteil O sind antriebsmäßig mit dem Hohlrad r gekoppelt, und zwar über kein anderes Rotationselement des Planetengetriebemechanismus. Das zweite Kopplungsbauteil 42 ist antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine E über eine Dämpfervorrichtung DA und ein Eingangsbauteil I gekoppelt. Das Ausgangsbauteil O ist antriebsmäßig mit den Rädern W gekoppelt. In der Ausführungsform sind das zweite Kopplungsbauteil 42 und die Dämpfervorrichtung DA antriebsmäßig miteinander zum sich zusammen miteinander Drehen gekoppelt. Das zweite Kopplungsbauteil 42 und die Dämpfervorrichtung DA bilden ein „Zwischenbauteil M” aus.
Die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 weist weiter eine Reibeingriffsvorrichtung CL auf, die die antriebsmäßige Verbindung zwischen dem Zwischenbauteil M und dem Eingangsbauteil I lösen kann. Die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 ist mit einer Elektrofahrbetriebsart, in der das Fahrzeug unter Verwendung eines Drehmoments der zweiten Rotationselektromaschine MG2 mit der Brennkraftmaschine E im stationären Zustand gefahren wird, und einer Hybridfahrbetriebsart (in dem Beispiel eine Verzweigungsfahrbetriebsart), in der das Fahrzeug mit einem Drehmoment der Brennkraftmaschine E, das auf die erste Rotationselektromaschine MG1 und das Ausgangsbauteil O verteilt wird, gefahren wird, versehen. Zum Betriebsartumschalten von der Elektrofahrbetriebsart in die Hybridfahrbetriebsart wird eine Steuerung ausgeführt, in der die Reibeingriffsvorrichtung CL von einem gelösten Zustand in ein synchronisiertes Eingreifen gebracht wird und in der die Brennkraftmaschine E unter Verwendung eines Drehmoments der ersten Rotationselektromaschine MG1 mit der Reibeingriffsvorrichtung CL in einem Direkteingriffszustand angelassen wird.
In einem solchen Aufbau ist die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass sie eine vorbestimmte Ausrichtungssteuerung zum Unterdrücken eines Andauerns eines exzentrischen Zustands des Zwischenbauteils M und des Eingangsbauteils I, die Rotationsbauteile auf beiden Seiten der Reibeingriffsvorrichtung CL sind und die einem synchronisierten Eingreifen bei einer Drehzahl von Null ausgesetzt sind, ausführen kann. Der Aufbau der Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform wird unten detailliert beschrieben werden.
1-1. Mechanischer Aufbau einer Fahrzeugantriebsvorrichtung
Als Erstes wird der mechanische Aufbau der Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform beschrieben werden. Die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 weist das Eingangsbauteil I, das antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine E gekoppelt ist, das Ausgangsbauteil O, das antriebsmäßig mit den Rädern W gekoppelt ist, die erste Rotationselektromaschine MG1, die zweite Rotationselektromaschine MG2, das Zwischenbauteil M, das auf eifern Leistungsübertragungspfad, der das Eingangsbauteil I und das Ausgangsbauteil O verbindet, vorgesehen ist und antriebsmäßig mit der ersten Rotationselektromaschine MG1 verbunden ist, die Differenzialgetriebevorrichtung DG mit mindestens drei Rotationselementen, und die Steuerungsvorrichtung 70 auf. Die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform wird als eine Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug einer so genannten Zwei-Motor-Verzweigung-Bauart mit der Differenzialgetriebevorrichtung DG zur Leistungsverteilung, die ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E zu der Seite der ersten Rotationselektromaschine MG und den Rädern W und der Seite der zweiten Rotationselektromaschine MG2 verteilt, ausgebildet. Die in 1 gezeigte Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 ist beispielsweise als ein Aufbau geeignet, der an FF(Front-Motor Front-Antrieb)-Fahrzeugen zu montieren ist.
In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die Differenzialgetriebevorrichtung DG durch einen Planetengetriebemechanismus in Einzelplanetenbauweise ausgebildet. Das heißt, in dem Beispiel weist die Differenzialgetriebevorrichtung DG drei Rotationselemente, insbesondere das Sonnenrad s, den Träger ca und das Hohlrad r auf. Wie es später beschrieben werden wird, sind das Zwischenbauteil M, das Ausgangsbauteil O und die erste Rotationselektromaschine MG1 antriebsmäßig mit verschiedenen Rotationselementen der Differenzialgetriebevorrichtung DG über kein anderes Rotationselement der Differenzialgetriebevorrichtung DG verbunden. In dem Beispiel ist die erste Rotationselektromaschine MG1 antriebsmäßig mit dem Sonnenrad s gekoppelt, ist das Zwischenbauteil M antriebsmäßig mit dem Träger ca gekoppelt, und ist das Ausgangsbauteil O antriebsmäßig mit dem Hohlrad r gekoppelt.
Die drei Rotationselemente der Differenzialgetriebevorrichtung DG sind in der Drehzahlreihenfolge das Sonnenrad s, der Träger ca und das Hohlrad r (siehe 4, usw.). Die drei Rotationselemente der Differenzialgetriebevorrichtung DG sind als ein „erstes Rotationselement E1”, ein „zweites Rotationselement E2”, und ein „drittes Rotationselement E3” in der Drehzahlreihenfolge definiert. Dann wird in der Ausführungsform das erste Rotationselement E1 durch das Sonnenrad s ausgebildet, das zweite Rotationselement E2 durch den Träger ca ausgebildet und das dritte Rotationselement E3 durch das Hohlrad r ausgebildet.
Die zweite Rotationselektromaschine MG2 ist antriebsmäßig mit einem Rotationselement (in dem Beispiel das Hohlrad r, das als das dritte Rotationselement e3 dient) der Differenzialgetriebevorrichtung DG, das verschieden zu dem ersten Rotationselement E1 (Sonnenrad s) oder dem zweiten Rotationselement E2 (Träger ca) ist, gekoppelt, und zwar über kein anderes Rotationselement der Differenzialgetriebevorrichtung DG. Die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 weist die Reibeingriffsvorrichtung CL auf, die die antriebsmäßige Verbindung zwischen dem zweiten Rotationselement E2 (Träger ca) und dem Zwischenbauteil M und dem Eingangsbauteil I lösen kann.
Ein Kopplungsbauteil ist mit jedem der Rotationselemente der Differenzialgetriebevorrichtung DG gekoppelt, um sich zusammen mit diesem Rotationselement zu drehen. Insbesondere ist, wie es in 1 gezeigt ist, ein erstes Kopplungsbauteil 41 mit dem Sonnenrad s gekoppelt, ein zweites Kopplungsbauteil 42, das das Zwischenbauteil M ausbildet, mit dem Träger ca gekoppelt und ein drittes Kopplungsbauteil 43 mit dem Hohlrad r gekoppelt. Die erste Rotationselektromaschine MG1 ist antriebsmäßig mit dem ersten Kopplungsbauteil 41 gekoppelt, um antriebsmäßig mit dem Sonnenrad s gekoppelt zu sein. Somit ist in der Ausführungsform die erste Rotationselektromaschine MG1 antriebsmäßig mit dem zweiten Kopplungsbauteil 42, das das Zwischenbauteil M ausbildet, über das Sonnenrad s und den Träger ca gekoppelt. Zusätzlich ist die erste Rotationselektromaschine MG1 mit dem zweiten Kopplungsbauteil 42, das das Zwischenbauteil M ausbildet, nicht über die Reibeingriffsvorrichtung CL gekoppelt. Das Eingangsbauteil I ist antriebsmäßig mit dem zweiten Kopplungsbauteil 42 über die Reibeingriffsvorrichtung CL und die Dämpfervorrichtung DA gekoppelt, um antriebsmäßig mit dem Träger ca gekoppelt zu sein. Andererseits ist das Eingangsbauteil I antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine E nicht über die Reibeingriffsvorrichtung CL gekoppelt. Das Ausgangsbauteil O und die zweite Rotationselektromaschine MG2 sind antriebsmäßig mit dem dritten Kopplungsbauteil 43 über einen Vorgelegegetriebemechanismus C und ein Vorgelegeantriebsrad 52 gekoppelt, um antriebsmäßig mit dem Hohlrad r gekoppelt zu sein.
Das Eingangsbauteil I ist antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine E gekoppelt. In der Ausführungsform ist das Eingangsbauteil I durch ein Wellenbauteil (Eingangswelle) ausgebildet. Hier ist die Brennkraftmaschine E ein Motor, der eine Leistung durch Verbrennung von Kraftstoff ausgibt, und Beispiele der Brennkraftmaschine E umfassen sowohl zündkerzengezündete Verbrennungsmotoren, wie beispielsweise einen Ottomotor, als auch kompressionsgezündete Verbrennungsmotoren, wie beispielsweise einen Dieselmotor. Das Eingangsbauteil I ist antriebsmäßig mit einer Brennkraftmaschinenausgangswelle, wie beispielsweise eine Kurbelwelle, der Brennkraftmaschine E zum sich zusammen mit der Brennkraftmaschinenausgangswelle Drehen gekoppelt. Somit ist die Drehzahl des Eingangsbauteils I gleich der Drehzahl der Brennkraftmaschine E. In der Ausführungsform sind das Eingangsbauteil I und die Brennkraftmaschine E antriebsmäßig mit dem Zwischenbauteil M über einen Leistungseingangsabschnitt, der hauptsächlich durch die Reibeingriffsvorrichtung CL und die Dämpfervorrichtung DA ausgebildet wird, gekoppelt. Der Aufbau des Leistungseingangsabschnitts wird später detailliert beschrieben werden.
Das Ausgangsbauteil O ist antriebsmäßig mit den Rädern W gekoppelt. In der Ausführungsform wird das Ausgangsbauteil O durch ein Radbauteil, insbesondere ein Differenzialeingangsrad, das in einer Ausgangsdifferenzialgetriebevorrichtung D vorgesehen ist, ausgebildet. In dem Beispiel wird die Ausgangsdifferenzialgetriebevorrichtung D durch einen Differenzialgetriebemechanismus ausgebildet, der eine Mehrzahl von Kegelrädern, die miteinander kämmen, verwendet, und verteilt ein Drehmoment, das zu dem Ausgangsbauteil O übertragen wird, auf das linke und rechte Rad W, die als Antriebsräder dienen.
Die erste Rotationselektromaschine MG1, die als die Rotationselektromaschine dient, weist einen ersten Stator St1, der an einem Gehäuse (Antriebsvorrichtungsgehäuse) CS angebracht ist, und einen ersten Rotor Ro1, der radial innerhalb des ersten Stators St1 so gelagert ist, dass er frei drehbar ist, auf. Der erste Rotor Ro1 ist antriebsmäßig mit dem ersten Rotationselement E1 (in dem Beispiel das Sonnenrad s) gekoppelt, um sich zusammen mit dem ersten Rotationselement E1 über das erste Kopplungsbauteil 41, das als eine erste Rotorwelle, an der der erste Rotor Ro1 befestigt ist, dient, zu drehen. Die zweite Rotationselektromaschine MG2 weist einen zweiten Stator St2, der an dem Gehäuse CS befestigt ist, und einen zweiten Rotor Ro2, der radial innerhalb des zweiten Stators St2 so gelagert ist, dass er frei drehbar ist, auf. Der zweite Rotor Ro2 ist antriebsmäßig mit einem zweiten Rotationselektromaschinenausgangsrad 55 gekoppelt, um sich zusammen mit dem zweiten Rotationselektromaschinenausgangsrad 55 über eine zweite Rotorwelle, an der der zweite Rotor Ro2 befestigt ist, zu drehen.
Wie es in 3 gezeigt ist, ist die erste Rotationselektromaschine MG1 elektrisch mit einer Elektrizitätsspeichervorrichtung B über einen ersten Inverter bzw. Wandler 4 verbunden und ist die zweite Rotationselektromaschine MG2 elektrisch mit der Elektrizitätsspeichervorrichtung B über einen zweiten Inverter bzw. Wandler 5 verbunden. Eine Batterie, ein Kondensator oder ähnliches können als die Elektrizitätsspeichervorrichtung B verwendet werden. In der Ausführungsform kann jede aus der ersten Rotationselektromaschine MG1 und der zweiten Rotationselektromaschine MG2 sowohl als ein Motor (Elektromotor), der mit elektrischer Energie aus der Elektrizitätsspeichervorrichtung B zum Erzeugen von Leistung (Drehmoment) versorgt wird, als auch als ein Generator (elektrischer Generator), der mit Leistung zum Erzeugen elektrischer Leistung versorgt wird und die erzeugte elektrische Leistung zu der Elektrizitätsspeichervorrichtung B zuführt, funktionieren bzw. arbeiten.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist der Vorgelegegetriebemechanismus C dazu ausgebildet, ein erstes Vorgelegerad 53, ein zweites Vorgelegerad 54 und eine Vorgelegewelle, die das erste Vorgelegerad 53 und das zweite Vorgelegerad 54 miteinander zum sich zusammen miteinander Drehen koppelt, aufzuweisen. Das dritte Kopplungsbauteil 43 weist das Vorgelegeantriebsrad 52 auf, das mit dem ersten Vorgelegerad 53 kämmt. Die zweite Rotationselektromaschine MG2 ist antriebsmäßig mit dem dritten Rotationselement E3 gekoppelt, wobei das zweite Rotationselektromaschinenausgangsrad 55 zum Kämmen mit dem ersten Vorgelegerad 53 an einer Position, die in der Umfangsrichtung (in der Umfangsrichtung des ersten Vorgelegerads 53) verschieden zu dem Vorgelegeantriebsrad 52 ist, angeordnet ist. Das Ausgangsbauteil O ist zum Kämmen mit dem zweiten Vorgelegerad 54 angeordnet, um antriebsmäßig mit dem dritten Rotationselement E3 gekoppelt zu sein. Das heißt, in der Ausführungsform sind die jeweiligen Drehzahlen des dritten Rotationselements E3, der zweiten Rotationselektromaschine MG2 und des Ausgangsbauteils O proportional zueinander und der Proportionalitätskoeffizient (das heißt, das Drehzahlverhältnis) wird in Übereinstimmung mit der Anzahl von Zähnen der dazwischen eingefügten Zahnrädern bestimmt.
Die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1, die wie oben beschrieben ausgebildet ist, kann eine Hybridfahrbetriebsart (Verzweigungsfahrbetriebsart), in der das Fahrzeug unter Verwendung sowohl eines Drehmoments der Brennkraftmaschine E als auch eines Drehmoments der Rotationselektromaschinen MG1 und MG2 fährt, und eine Elektrofahrbetriebsart, in der das Fahrzeug nur unter Verwendung eines Drehmoments der Rotationselektromaschinen MG1 und MG2 (in diesem Beispiel nur einem Drehmoment der zweiten Rotationselektromaschine MG2) fährt, ausführen. Die Fahrbetriebsarten werden später diskutiert.
1-2. Aufbau eines Leistungseingangsabschnitts
Als nächstes wird der spezielle Aufbau des Leistungseingangsabschnitts mit Bezug auf 2 beschrieben werden. Hier ist der Leistungseingangsabschnitt ein mechanischer Abschnitt, der ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E, das auf das Eingangsbauteil I übertragen wird, zu dem Zwischenbauteil M überträgt. Der Leistungseingangsabschnitt kann auch ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1, das auf das Zwischenbauteil M übertragen wird, zu dem Eingangsbauteil I übertragen. In der Ausführungsform ist der Leistungseingangsabschnitt hauptsächlich durch die Reibeingriffsvorrichtung CL und die Dämpfervorrichtung DA ausgebildet. In der Ausführungsform weist der Leistungseingangsabschnitt auch ein Schwungrad 21 auf.
In der in 2 gezeigten Ausführungsform ist das Schwungrad 21, das in einer kreisförmigen Plattenform ausgebildet ist, mit dem Eingangsbauteil I zum sich zusammen Drehen mit dem Eingangsbauteil I ausgebildet. Eine Kupplungsabdeckung 22 ist an einem radialen Außenendbereich des Schwungrads 21 in der Axialrichtung auf der Seite der Differenzialgetriebevorrichtung DG (auf der linken Seite in 2) vorgesehen. Eine Druckplatte 23, die in einer Ringform ausgebildet ist und als ein Druckbauteil dient, ist in einem Raum angeordnet, der durch das Schwungrad 21 und die Kupplungsabdeckung 22 definiert wird. Ein radialer Außenendbereich einer Membranfeder 25, die als ein elastisches Bauteil dient, stößt von der zu dem Schwungrad 21 entgegengesetzten Seite (von der Seite der Differenzialgetriebevorrichtung DG) gegen die Druckplatte 23. Die Membranfeder 25 wird durch einen Satz Drehgelenksringe 24, die durch die Kupplungsabdeckung 22 gehalten werden, abgestützt. Die Membranfeder 25 kann ihre elastische Kraft zum Drücken der Druckplatte 23 auf die Seite des Schwungrads 21 (zu der rechten Seite in 2) ausüben.
Die Reibeingriffsvorrichtung CL ist zum An- und Ausschalten einer Übertragung einer Antriebskraft zwischen dem Schwungrad 21 und der Dämpfervorrichtung DA und somit zum wahlweisen antriebsmäßigen miteinander Koppeln des Eingangsbauteils I und des Zwischenbauteils M vorgesehen. Die Reibeingriffsvorrichtung CL gemäß der Ausführungsform ist als ein Einscheibentrockenkupplungsmechanismus mit einem Kupplungslösemechanismus, der durch eine Ausrückgabel 32 ausgebildet ist, der Membranfeder 25, usw., ausgebildet. In der Ausführungsform ist ein Ende der Ausrückgabel 32, die als ein Gabelbauteil dient, in zwei Zweige gegabelt, die zum Einfügen des zweiten Kopplungsbauteils 42 dazwischen angeordnet sind. Die Ausrückgabel 32 ist entlang der Radialrichtung des zweiten Kopplungsbauteils 42 angeordnet und an dem Gehäuse CS so angebracht, dass sie um eine vorbestimmte Drehwelle 33, die als ein Hebelpunkt dient, drehbar ist. Ein Antriebsmotor 31, der als eine Antriebskraftquelle für den Kupplungslösemechanismus der Reibeingriffsvorrichtung CL dient, ist antriebsmäßig mit einem vorbestimmten Bereich der Ausrückgabel 32, der bezüglich der Drehwelle 33 gegenüberliegend zu dem zweiten Kopplungsbauteil 42 ist, gekoppelt. Der Antriebsmotor 31 ist antriebsmäßig mit der Ausrückgabel 32 über einen Mechanismus gekoppelt, der eine Drehbewegung des Antriebsmotors 31 in eine lineare Bewegung (beispielsweise ein Mechanismus, bei der durch eine Kugelschraube und eine Mutter ausgebildet wird) umwandelt. Der Antriebsmotor 31 wird unter Verwendung elektrischer Energie der Elektrizitätsspeichervorrichtung B angetrieben.
In der Ausführungsform wird ein Ausrücklager 35, das als ein Kupplungslager dient, mittels eines Käfigs 34 gehalten und um einen zylindrischen Vorsprungsbereich Cb, der an dem Gehäuse CS ausgebildet ist, so eingepasst, dass es den Umfang des zweiten Kopplungsbauteils 42 umgibt. Der Innenring des Ausrücklagers 35 ist dazu angeordnet, dass er gegen einen radialen Innenendbereich der Membranfeder 35 stoßen kann. Der Käfig 34 und das Ausrücklager 35 sind weiter in Richtung zu dem Schwungrad 21 angeordnet als die Ausrückgabel 32 und können durch die Ausrückgabel 32, die sich zusammen mit einem Antreiben des Antriebsmotors 31 um die Drehwelle 33 dreht, so gedrückt werden, dass sie in Richtung zu dem Schwungrad 21 hin entlang des Vorsprungsbereichs Cb bewegt werden. In diesem Zustand wird der radiale Innenendbereich der Membranfeder 25 in Richtung zu dem Schwungrad 21 hin gedrückt, um so verschoben zu werden (siehe den Zustand, der durch die doppelt unterbrochene Linie in 2 gezeigt ist), dass ein Andrücken der Druckplatte 23 in Richtung zu dem Schwungrad 21 hin, das durch die Membranfeder 25 erfolgt, gelöst werden kann.
Eine Kupplungsscheibe 27, die als ein Reibbauteil dient, das integral mit der Dämpfervorrichtung DA gekoppelt ist, ist radial außerhalb der Dämpfervorrichtung DA und zwischen der Druckplatte 23 und dem Schwungrad 21 angeordnet. Die Kupplungsscheibe 27 weist Reibwiderlagerbereiche auf, die jeweils gegen die Druckplatte 23 und das Schwungrad 21 stoßen, und überträgt mit der Kupplungsscheibe 27 auf einem vorbestimmten Eingriffsdruck zwischen der Druckplatte 23 und dem Schwungrad 21 gehalten eine Antriebskraft zu und von dem Schwungrad 21. In der Ausführungsform kann der Eingriffsdruck zwischen der Druckplatte 23 und dem Schwungrad 21 in Übereinstimmung mit dem Verstellbetrag der Ausrückgabel 32 zusammen mit einem Antreiben des Antriebsmotors 31 gesteuert werden. In dem Beispiel wird der Zustand, der durch die durchgezogene Linie in 2 angegeben wird, als ein „minimal verstellter Zustand” definiert, in dem der Verstellbetrag der Ausrückgabel 32 minimal (Null) ist, und der Zustand, der durch die doppelt gestrichelte Linie in 2 angegeben ist, wird als ein „maximal verstellter Zustand”, in dem der Verstellbetrag der Ausrückgabel 32 maximal ist, definiert.
In der Ausführungsform drehen sich mit der Ausrückgabel 32 in dem minimal verstellten Zustand aufgrund der elastischen Kraft der Membranfeder 25 die Druckplatte 23 und das Schwungrad 21 und die Kupplungsscheibe 27 und die Dämpfervorrichtung DA zusammen miteinander, um eine Antriebskraft übertragen zu können. In der Ausführungsform wird dieser Zustand als ein „Direkteingriffszustand” der Reibeingriffsvorrichtung CL bezeichnet. Mit der Ausrückgabel 32 in dem maximal verstellten Zustand übertragen die Druckplatte 23 und das Schwungrad 21 und die Kupplungsscheibe 27 und die Dämpfervorrichtung DA andererseits keine Drehung oder Antriebskraft. In der Ausführungsform wird dieser Zustand als ein „gelöster Zustand” bzw. „ausgerückter Zustand” der Reibeingriffsvorrichtung CL bezeichnet. Weiter drehen sich durch geeignetes Steuern der Verstellgröße der Ausrückgabel 32 aufgrund der elastischen Kraft der Membranfeder 25 die Druckplatte 23 und das Schwungrad 21 und die Kupplungsscheibe 27 und die Dämpfervorrichtung DA relativ zueinander (mit einem Drehzahlunterschied), um eine Antriebskraft übertragen zu können. In der Ausführungsform wird dieser Zustand als ein „Rutscheingriffszustand” der Reibeingriffsvorrichtung CL bezeichnet.
Die Dämpfervorrichtung DA überträgt eine Drehung der Brennkraftmaschinenausgangswelle auf das zweite Kopplungsbauteil 42, während sie eine Drehschwingung der Brennkraftmaschinenausgangswelle, die zu dem Eingangsbauteil I mit der Kupplungsvorrichtung CL in dem Direkteingriffszustand übertragen wird, abschwächt. Die Dämpfervorrichtung DA kann verschiedene, in dem Stand der Technik bekannte Bauweisen aufweisen. Die Dämpfervorrichtung DA weist einen zylindrischen Bereich 28 an ihrem radialen Innenendbereich auf und es sind keilförmige Nuten in der Innenumfangsfläche des zylindrischen Bereichs 28 ausgebildet. Die keilförmigen Nuten des zylindrischen Bereichs 28 sind mit keilförmigen Zähnen, die auf der Außenumfangsfläche des zweiten Kopplungsbauteils 42 ausgebildet sind, im Eingriff. Das heißt, die Dämpfervorrichtung DA und das zweite Kopplungsbauteil 42 sind antriebsmäßig miteinander über einen Keilkopplungsbereich 29 gekoppelt, um sich zusammen miteinander zu drehen. In dem Keilkopplungsbereich 29 ist ein vorbestimmter Spalt bzw. Zwischenraum zwischen der Innenumfangsfläche des zylindrischen Bereichs 28 und der Außenumfangsfläche des zweiten Kopplungsbauteils 42 vorgesehen.
1-3. Systemaufbau von Fahrzeugantriebsvorrichtung
1-3-1. Gesamtaufbau des Systems
Der Systemaufbau der Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform wird beschrieben werden. Wie es in 3 gezeigt ist, weist die Steuerungsvorrichtung 70 gemäß der Ausführungsform einen Fahrbetriebsartbestimmungsabschnitt 71, einen erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 72, einen zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 73, einen Eingriffszustandssteuerungsabschnitt 74, einen synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75, einen Anlasssteuerungsabschnitt 76 und einen Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 auf.
Die Steuerungsvorrichtung 70 weist eine Berechnungsverarbeitungseinheit, wie beispielsweise eine CPU, die als ein Kern dient, eine Speichervorrichtung, wie beispielsweise einen RAM und einen ROM, usw. auf. Die verschiedenen funktionalen Abschnitte der Steuerungsvorrichtung 70 werden durch eine Software (ein Programm), das in dem ROM oder ähnlichem gespeichert ist, Hardware, wie beispielsweise einem separat vorgesehenen Berechnungsschaltkreis, oder einer Kombination aus beiden ausgebildet. Die funktionalen Abschnitte sind zum Austauschen von Information zwischen sich ausgebildet.
Die Steuerungsvorrichtung 70 ist zum Erfassen von Information von Sensoren oder ähnlichem, die in verschiedenen Bereichen des Fahrzeugs, das die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 aufweist, vorgesehen sind, zum Erfassen von Information über die verschiedenen Bereiche des Fahrzeugs ausgebildet. Insbesondere ist, wie es in 3 gezeigt ist, die Steuerungsvorrichtung 70 dazu ausgebildet, Information von einem Eingangsbauteilsensor Se1, einem zweites-Kopplungsbauteil-Sensor Se2, einem erstes-Kopplungsbauteil-Sensor Se3, einem Ausgangsbauteilsensor Se4, einem Elektrizitätsspeicherzustandssensor Se10 und einem Beschleunigungsbetätigungsbetragssensor Se11 zu erfassen.
Der Eingangsbauteilsensor Se1 ist ein Sensor, der die Drehzahl des Eingangsbauteils I detektiert. Der zweite Kopplungsbauteilsensor Se2 ist ein Sensor, der die Drehzahl des zweiten Kopplungsbauteils 42 detektiert. In dem Beispiel ist die Drehzahl des zweiten Kopplungsbauteils 42, die durch den zweites-Kopplungsbauteil-Sensor Se2 detektiert wird, gleich der Drehzahl des zweiten Rotationselements E2 (Träger ca) der Differenzialgetriebevorrichtung DG. Der erste Kopplungsbauteilsensor Se3 ist ein Sensor, der die Drehzahl des ersten Kopplungsbauteils 41 detektiert. In dem Beispiel ist die Drehzahl des ersten Kopplungsbauteils 41, die durch den erstes-Kopplungsbauteil-Sensor Se3 detektiert wird, gleich den jeweiligen Drehzahlen der ersten Rotationselektromaschine MG1 und des ersten Rotationselements E1 (Sonnenrad s) der Differenzialgetriebevorrichtung DG. Der erste Kopplungsbauteilsensor Se3 kann beispielsweise durch einen Rotationssensor (wie beispielsweise ein Drehmelder), der in der ersten Rotationselektromaschine MG1 vorgesehen ist, ausgebildet sein.
Der Ausgangsbauteilsensor Se4 ist ein Sensor, der die Drehzahl des Ausgangsbauteils O detektiert. Die Steuerungsvorrichtung 70 kann die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der Drehzahl des Ausgangsbauteils O, die durch den Ausgangsbauteilsensor Se4 detektiert wird, herleiten. Es ist nur notwendig, dass der Ausgangsbauteilsensor Se4 die Drehzahl irgendeines Bauteils, das sich mit einer Drehzahl dreht, die proportional zu der Drehzahl des Ausgangsbauteils O ist, detektiert. Somit kann ein Rotationssensor (wie beispielsweise ein Drehmelder), der in der zweiten Rotationselektromaschine MG2 vorgesehen ist, beispielsweise auf geeignete Weise als der Ausgangsbauteilsensor Se4 verwendet werden. Der Beschleunigungsbetätigungsbetragssensor Se11 ist ein Sensor, der das Ausmaß einer Betätigung eines Gaspedals (nicht gezeigt) zum Detektieren des Beschleunigungsbetätigungsbetrags detektiert. Der Elektrizitätsspeicherzustandssensor Se10 ist ein Sensor, der den Zustand (wie beispielsweise eine gespeicherte Elektrizitätsmenge) der Elektrizitätsspeichervorrichtung B detektiert. In der Ausführungsform ist der Elektrizitätsspeicherzustandssensor Se10 durch einen Spannungssensor, einen Stromsensor oder ähnliches ausgebildet und detektiert den gespeicherten Elektrizitätsbetrag durch Erfassen eines SOC's (Ladezustand).
Wie es in 3 gezeigt ist, weist das Fahrzeug eine Brennkraftmaschinensteuerungseinheit 3 auf. Die Brennkraftmaschinensteuerungseinheit 3 steuert verschiedene Bereiche der Brennkraftmaschine E zum Steuern eines Betriebs der Brennkraftmaschine E. Die Brennkraftmaschinensteuerungseinheit 3 steuert einen Betrieb der Brennkraftmaschine E durch Einstellen bzw. Festlegen eines Zieldrehmoments und einer Zieldrehzahl, die als Steuerungsziele für ein Drehmoment und eine Drehzahl der Brennkraftmaschine E dienen, und bewirken, dass die Brennkraftmaschine E in Übereinstimmung mit den Steuerzielen arbeitet. Das Zieldrehmoment und die Zieldrehzahl werden auf der Basis eines Befehls von der Steuerungsvorrichtung 70 eingestellt. Die Brennkraftmaschinensteuerungseinheit 3 lässt die Brennkraftmaschine E, die in einem stationären Zustand (einem Zustand, in dem eine Verbrennung angehalten ist) war, auch an und bringt die Brennkraftmaschine E, die angelassen wurde, in einen stationären Zustand in Übereinstimmung mit einem Befehl von der Steuerungsvorrichtung 70.
1-3-2. Aufbau eines Fahrbetriebsartbestimmungsabschnitts
Der Fahrbetriebsartbestimmungsabschnitt 71 ist ein funktionaler Abschnitt, der eine Fahrbetriebsart des Fahrzeugs bestimmt. Der Fahrbetriebsartbestimmungsabschnitt 71 bestimmt die Fahrbetriebsart, die durch die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 erreicht werden soll, beispielsweise auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit, die auf der Basis der Ergebnisse einer Detektion, die durch den Ausgangsbauteilsensor Se4 ausgeführt wird, hergeleitet wird, dem Beschleunigungsbetätigungsbetrag, der durch den Beschleunigungsoperationsbetragssensor Se11 detektiert wird, und dem Elektrizitätsspeicherzustand, der durch den Elektrizitätsspeicherzustandssensor Se10 detektiert wird. In der Ausführungsform umfassen Beispiele für die Fahrbetriebsart, die durch den Fahrbetriebsartbestimmungsabschnitt 71 bestimmt werden, die Hybridfahrbetriebsart und die Elektrofahrbetriebsart. Der Betriebsartbestimmungsabschnitt 71 verlinkt ein Betriebsartauswählkennfeld (nicht gezeigt), das im Vorhinein gespeichert ist und die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Beschleunigungsbetätigungsbetrag und dem Elektrizitätsspeicherzustand (gespeicherte Elektrizitätsmenge) definiert, und die Fahrbetriebsart zum Bestimmen der Fahrbetriebsart.
Die Hybridfahrbetriebsart ist eine Fahrbetriebsart, in der das Fahrzeug unter Verwendung sowohl eines Drehmoments der Brennkraftmaschine E als auch eines Drehmoments der Rotationselektromaschinen MG1 und MG2 fährt. Die Hybridfahrbetriebsart gemäß der Ausführungsform ist die Verzweigungsfahrbetriebsart, in der die Reibeingriffsvorrichtung CL in den Direkteingriffszustand gebracht ist und in der ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E, das über das Eingangsbauteil I und das Zwischenbauteil M übertragen wird, zu dem Ausgangsbauteil O übertragen wird, während es zu der ersten Rotationselektromaschine MG1 durch die Differenzialgetriebevorrichtung DG verteilt wird. In der Hybridfahrbetriebsart gibt die Brennkraftmaschine E ein Drehmoment in der positiven Richtung entsprechend der erforderlichen Antriebskraft zum Antreiben des Fahrzeugs zum Übertragen des Drehmoments zu dem zweiten Rotationselement E2 der Differenzialgetriebevorrichtung DG aus, während sie so gesteuert wird, dass sie in einem Zustand mit hoher Effizienz und niedriger Abgasemission (einem Zustand mit optimalen Kraftstoffverbraucheigenschaften) gehalten wird. Die erste Rotationselektromaschine MG1 arbeitet zum Empfangen einer Reaktionskraft eines Drehmoments der Brennkraftmaschine E durch Ausgeben eines Drehmoments in der negativen Richtung zum Übertragen des Drehmoments zu dem ersten Rotationselement E1. Dann wird ein Drehmoment, das durch Abschwächen eines Drehmoments der Brennkraftmaschine E erhalten wird, auf das Ausgangsbauteil O, das antriebsmäßig mit dem dritten Rotationselement E3 gekoppelt ist, übertragen. Das Fahrzeug wird somit gefahren.
Zu diesem Zeitpunkt macht die erste Rotationselektromaschine MG1 zum Erzeugen elektrischer Leistung im Wesentlichen eine positive Drehung, während sie ein Drehmoment in der negativen Richtung ausgibt. Die zweite Rotationselektromaschine MG2 gibt ein Drehmoment in der positiven Richtung nach Notwendigkeit zum Ergänzen eines Drehmoments, das auf das Ausgangsbauteil O übertragen wird, aus. Abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit kann die erste Rotationselektromaschine MG1 eine negative Drehung für einen Leistungsbetrieb machen, während sie ein Drehmoment in der negativen Richtung ausgibt, und kann die zweite Rotationselektromaschine MG2 elektrische Leistung zum Antreiben der ersten Rotationselektromaschine MG1 erzeugen. In der Hybridfahrbetriebsart kann das Fahrzeug gefahren werden, während die Brennkraftmaschine E effizient betrieben und Elektrizität unter Verwendung eines großen Drehmoments der Brennkraftmaschine E erzeugt wird.
Die Elektrofahrbetriebsart ist in der Ausführungsform eine Fahrbetriebsart, in der das Fahrzeug nur unter Verwendung eines Drehmoments der zweiten Rotationselektromaschine MG2 gefahren wird. In der Elektrofahrbetriebsart wird die Reibeingriffsvorrichtung CL in den gelösten bzw. außer Eingriff gebrachten Zustand gebracht und wird mit der Brennkraftmaschine E im stationären Zustand nur Drehmoment der zweiten Rotationselektromaschine MG2 zu dem Ausgangsbauteil O übertragen. In der Elektrofahrbetriebsart wird kein Drehmoment über das erste Rotationselement E1 oder das zweite Rotationselement E2 übertragen und es wird nur ein Drehmoment der zweiten Rotationselektromaschine MG2, die antriebsmäßig mit dem dritten Rotationselement E3 gekoppelt ist, zu dem Ausgangsbauteil O, das auch antriebsmäßig mit dem dritten Rotationselement E3 gekoppelt ist, übertragen. Die zweite Rotationselektromaschine MG2 gibt ein Drehmoment entsprechend der erforderlichen Antriebskraft zum Fahren des Fahrzeugs aus. In der Ausführungsform wird in der Elektrofahrbetriebsart die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 auf im Wesentlichen Null gebracht, und die Brennkraftmaschine E wird von den Rädern W mit der Reibeingriffsvorrichtung CL in dem gelösten Zustand getrennt, was eine Verbesserung in einer Energieeffizienz durch Vermeiden von Leerlauf (Nachschleppen) der ersten Rotationselektromaschine MG1 ermöglicht.
Entsprechend dem Betriebsartauswählkennfeld der Ausführungsform wird bestimmt, in die Hybridfahrbetriebsart in dem Fall überzugehen, in dem eine Brennkraftmaschinenanlassbedingung während eines Fahrens in der Elektrofahrbetriebsart erreicht bzw. hergestellt ist. Hier ist die Brennkraftmaschinenanlassbedingung eine Bedingung zum Anlassen der Brennkraftmaschine E, die stationär war, und wird in dem Fall erreicht, in dem das Fahrzeug ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E erfordert. Beispielsweise wird die Brennkraftmaschinenanlassbedingung in dem Fall erreicht, in dem ein Drehmoment entsprechend der erforderlichen Antriebskraft nicht mit nur einem Drehmoment der zweiten Rotationselektromaschine MG2 erhalten werden kann, wenn ein Fahrer, während das Fahrzeug stationär ist oder während eines Fahren in der Elektrofahrbetriebsart, das Gaspedal stark nieder drückt oder ähnliches. Die Brennkraftmaschinenanlassbedingung wird auch in dem Fall erreicht, in dem es notwendig wird, die Elektrizitätsspeichervorrichtung B zu laden, indem die erste Rotationselektromaschine MG1 dazu gebracht wird, Elektrizität unter Verwendung eines Drehmoments der Brennkraftmaschine E zu erzeugen, da die Elektrizitätsmenge, die in der Elektrizitätsspeichervorrichtung B gespeichert ist, so verringert ist, dass sie gleich zu oder geringer als ein niedriger-Elektrizitätspeicherzustand-Bestimmungsgrenzwert, der im Vorhinein bestimmt wird, ist. In der Ausführungsform arbeiten, wenn die Brennkraftmaschinenanlassbedingung erreicht ist, der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75 und der Anlasssteuerungsabschnitt 76 zum Anlassen der Brennkraftmaschine E unter Verwendung eines Drehmoments der ersten Rotationselektromaschine MG1 miteinander zusammen. Dies wird später diskutiert werden.
Indessen wird entschieden, in die Elektrofahrbetriebsart in dem Fall überzugehen, in dem eine Brennkraftmaschinenanhaltebedingung für ein Anhalten der Brennkraftmaschine E, die betrieben wurde, während eines Fahrens in der Hybridfahrbetriebsart erreicht wird. Hier wird die Brennkraftmaschinenanhaltebedingung in dem Fall erreicht, in dem das Fahrzeug nicht länger ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E erfordert. In der Ausführungsform wird, wenn die Brennkraftmaschinenanhaltebedingung erreicht ist, die Reibeingriffsvorrichtung CL in den gelösten Zustand gebracht und werden anschließend die Brennkraftmaschine E und die erste Rotationselektromaschine MG1 in einen stationären Zustand gebracht (die jeweiligen Drehzahlen der ersten Rotationselektromaschine MG1 und der Brennkraftmaschine E werden auf Null gebracht).
1-3-3. Aufbau des erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitts
Der erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 72, der als der Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt dient, ist ein funktionaler Abschnitt, der einen Betrieb der ersten Rotationselektromaschine MG1 steuert. Insbesondere gibt der erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 72 einen Befehl für ein Zieldrehmoment und eine Zieldrehzahl, die als Steuerungsziele für ein Drehmoment und eine Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 dienen, aus und steuert den ersten Inverter bzw. Wandler 4 so, dass die erste Rotationselektromaschine MG1 in Übereinstimmung mit den Steuerungszielen arbeitet. In dem Beispiel steuert der erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 72 einen Betrieb der ersten Rotationselektromaschine MG1 durch eine Drehmomentsteuerung oder eine Drehzahlsteuerung. Hier ist die Drehmomentsteuerung eine Steuerung, in der ein Befehl für ein Zieldrehmoment für die erste Rotationselektromaschine MG1 ausgegeben wird, um ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 dazu zu bringen, mit dem Zieldrehmoment übereinzustimmen. Indessen ist die Drehzahlsteuerung eine Steuerung, in der ein Befehl für eine Zieldrehzahl für die erste Rotationselektromaschine MG1 ausgegeben wird, um die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 dazu zu bringen, mit der Zieldrehzahl übereinzustimmen.
1-3-4. Aufbau des zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitts
Der zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 73 ist ein funktionaler Abschnitt, der einen Betrieb der zweiten Rotationselektromaschine MG2 steuert. Insbesondere gibt der zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 73 einen Befehl für ein Zieldrehmoment und eine Zieldrehzahl, die als Steuerungsziele für ein Drehmoment und eine Drehzahl der zweiten Rotationselektromaschine MG2 dienen, aus und steuert den zweiten Inverter 5 so, dass die zweite Rotationselektromaschine MG2 in Übereinstimmung mit den Steuerungszielen arbeitet. In dem Beispiel steuert der zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 73 einen Betrieb der zweiten Rotationselektromaschine MG2 durch eine Drehmomentsteuerung oder eine Drehzahlsteuerung. Hier ist die Drehmomentsteuerung eine Steuerung, in der ein Befehl für ein Zieldrehmoment für die zweite Rotationselektromaschine MG2 ausgegeben wird, um ein Drehmoment der zweiten Rotationselektromaschine MG2 dazu zu bringen, mit dem Zieldrehmoment übereinzustimmen. Indessen ist die Drehzahlsteuerung eine Steuerung, in der ein Befehl für eine Zieldrehzahl für die zweite Rotationselektromaschine MG2 ausgegeben wird, um die Drehzahl der zweiten Rotationselektromaschine MG2 dazu zu bringen, mit der Zieldrehzahl übereinzustimmen.
In der Ausführungsform steuert der zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 73 die zweite Rotationselektromaschine MG2 so, dass ein Drehmoment, das auf das Ausgangsbauteil O übertragen wird, ein Drehmoment entsprechend der benötigten Antriebskraft zum Fahren des Fahrzeugs wird. In der Hybridfahrbetriebsart steuert beispielsweise in dem Fall, in dem ein Anteil des Drehmoments der Brennkraftmaschine E, der zu dem Ausgangsbauteil O über die Differenzialgetriebevorrichtung DG übertragen wird, unter die benötigte Antriebskraft fällt, der zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 73 ein Drehmoment der zweiten Rotationselektromaschine MG2 so, dass ein Drehmoment, das so einen Drehmomentfehlbetrag, der durch ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E verursacht wird, ergänzt, zu dem Ausgangsbauteil O übertragen wird. In der Elektrofahrbetriebsart steuert der zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 73 beispielsweise ein Drehmoment der zweiten Rotationselektromaschine MG2 so, dass ein Drehmoment, das mit der benötigten Antriebskraft übereinstimmt, zu dem Ausgangbauteil O übertragen wird.
1-3-5. Aufbau des Eingriffszustandssteuerungsabschnitts
Der Eingriffszustandssteuerungsabschnitt 74 ist ein funktionaler Abschnitt, der den Zustand der Reibeingriffsvorrichtung CL steuert. In der Ausführungsform steuert der Eingriffszustandssteuerungsabschnitt 74 den Zustand der Reibeingriffsvorrichtung CL durch Steuern einer Betätigung des Antriebsmotors 31, der als die Antriebskraftquelle für den Kupplungslösemechanismus der Reibeingriffsvorrichtung CL vorgesehen ist. In dem Beispiel steuert der Eingriffszustandssteuerungsabschnitt 74 die Drehzahl und die Antriebszeit des Antriebsmotors 31 zum Steuern des Verstellbetrags der Ausrückgabel 32, wodurch der Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung CL zum Steuern der Reibeingriffsvorrichtung CL in einen aus dem gelösten Zustand, dem Direkteingriffszustand und dem Rutscheingriffszustand gesteuert wird.
In der Ausführungsform steuert der Eingriffszustandssteuerungsabschnitt 74 den Zustand der Reibeingriffsvorrichtung CL in Übereinstimmung mit der durch den Fahrbetriebsartbestimmungsabschnitt 71 bestimmten Fahrbetriebsart. Beispielsweise bringt der Eingriffszustandssteuerungsabschnitt 74 die Reibeingriffsvorrichtung CL in den Direkteingriffszustand, wenn die Hybridfahrbetriebsart ausgewählt wird, und bringt die Reibeingriffsvorrichtung CL in den gelösten bzw. außer Eingriff gebrachten Zustand, wenn die Elektrofahrbetriebsart ausgewählt wird. Der Eingriffszustandssteuerungsabschnitt 74 steuert die Reibeingriffsvorrichtung CL in dem Verlauf eines Übergangs zwischen der Hybridfahrbetriebsart und der Elektrofahrbetriebsart, wie später beschrieben wird, in Übereinstimmung mit einem Befehl von dem Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 temporär in den Rutscheingriffszustand.
1-3-6. Aufbau eines synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitts
Der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75 ist ein funktionaler Abschnitt, der eine synchronisiertes-Eingreifen-Steuerung ausführt, in der die Reibeingriffsvorrichtung CL in einem synchronisierten Zustand (einem synchronisierten Eingreifen ausgesetzt) in Eingriff gebracht wird, um in den Direkteingriffszustand gebracht zu werden. Der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75 führt die synchronisiertes-Eingreifen-Steuerung aus, wenn die Brennkraftmaschinenanlassbedingung mit der Reibeingriffsvorrichtung CL in dem gelösten Zustand erreicht bzw. hergestellt ist. In der folgenden Beschreibung führt der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75 die synchronisiertes-Eingreifen-Steuerung beispielsweise in dem Fall durch, in dem die Brennkraftmaschinenanlassbedingung während eines Fahrens in der Elektrofahrbetriebsart hergestellt ist und der Fahrbetriebsartbestimmungsabschnitt 71 bestimmt, die Fahrbetriebsart von der Elektrofahrbetriebsart in die Hybridfahrbetriebsart zu schalten.
Der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75 erfasst einen Drehzahlunterschied ΔN zwischen dem Eingangsbauteil I und dem Zwischenbauteil M, die Rotationsbauteile auf beiden Seiten der Reibeingriffsvorrichtung CL sind. Der Drehzahlunterschied ΔN kann durch eine Berechnung als der Unterschied erfasst werden, der durch Subtrahieren der Drehzahl des Eingangsbauteil I, die durch den Eingangsbauteilsensor Se1 detektiert wird, von der Drehzahl des zweiten Kopplungsbauteils 42 (Zwischenbauteil M), die durch den zweites-Kopplungsbauteil-Sensor Se2 detektiert wird, erhalten wird. In der Ausführungsform ist während eines Fahrens in der Elektrofahrbetriebsart die Brennkraftmaschine E stationär und die Drehzahl der Brennkraftmaschine E Null. Folglich kann während eines Fahrens in der Elektrofahrbetriebsart und bevor die Brennkraftmaschine E beginnt, sich zu drehen, der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75 als den Drehzahlunterschied ΔN die Drehzahl des zweiten Kopplungsbauteils 42 (Zwischenbauteil M), die durch den zweites-Kopplungsbauteil-Sensor Se2 detektiert wird, wie sie ist, erfassen.
Der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75 bringt den erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 72 dazu, die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 so zu verändern, dass der Drehzahlunterschied ΔN verringert wird. Anschließend bestimmt der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75 auf der Basis des erfassten Drehzahlunterschieds ΔN und eines Synchronisationsbestimmungsgrenzwerts ΔNs1 (siehe 8), der im Vorhinein festgelegt ist, dass der „synchronisierte Zustand” erreicht ist, in dem Fall, in dem der Drehzahlunterschied ΔN gleich zu oder kleiner als der Synchronisationsbestimmungsgrenzwert ΔNs1 ist. Der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75 bringt den Eingriffszustandssteuerungsabschnitt 74 dazu, einen Betrieb des Antriebsmotors 31 zu steuern, und schaltet die Reibeingriffsvorrichtung CL von dem gelösten Zustand in den Direkteingriffszustand auf eine Bedingung, dass das Eingangsbauteil I und das Zwischenbauteil M in dem synchronisierten Zustand sind.
Die synchronisiertes-Eingreifen-Steuerung, die in der Ausführungsform ausgeführt wird, wird mit Bezug auf 4 beschrieben werden. In jedem Geschwindigkeitsdiagramm, auf das in der folgenden Beschreibung Bezug genommen wird, entspricht die Vertikalachse der Drehzahl jedes Rotationselements. Das heißt, die Angabe „0”, die auf der Vertikalachse vorgesehen ist, gibt an, dass die Drehzahl Null ist, wobei die Oberseite einer positiven Rotation (die Drehzahl ist positiv) entspricht und die Unterseite einer negativen Rotation (die Drehzahl ist negativ) entspricht. Eine Mehrzahl von Vertikallinien, die parallel angeordnet sind, entspricht den jeweiligen Rotationselementen in der Differenzialgetriebevorrichtung DG. In dem Geschwindigkeitsdiagramm werden die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1, die Drehzahl der zweiten Rotationselektromaschine MG2, die Drehzahl der Brennkraftmaschine E (Eingangsbauteil I) und die Drehzahl der Ausgangswelle O durch zueinander verschiedene Symbole angegeben. Zum Erleichtern eines Verständnisses der vorliegenden Erfindung geben die jeweiligen Drehzahlen der zweiten Rotationselektromaschine MG2 und des Ausgangsbauteils O eine Drehzahl an, die auf das dritte Rotationselement E3 übertragen wird.
„T1” gibt ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1, das zu dem ersten Rotationselement E1 (Sonnenrad s) übertragen wird, an. „T2” gibt ein Drehmoment der zweiten Rotationselektromaschine MG2, das auf das dritte Rotationselement E3 (Hohlrad r) übertragen wird, an. „Te” gibt ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E, das auf das zweite Rotationselement E2 (Träger Ca) über die Reibeingriffsvorrichtung CL in dem Direkteingriffszustand übertragen wird, an. „To” gibt ein Fahrdrehmoment (Fahrwiderstand), das von dem Ausgangsbauteil O (Räder W) auf das dritte Rotationselement E3 übertragen wird, an. Aus den Pfeilen, die neben jedem Drehmoment angeordnet sind, gibt ein Pfeil, der nach oben zeigt, ein Drehmoment in der positiven Richtung, und ein Pfeil, der nach unten zeigt, ein Drehmoment in der negativen Richtung an.
In 4 ist der Betriebszustand der Differenzialgetriebevorrichtung DG in der Elektrofahrbetriebsart durch die doppelt unterbrochene Linie angegeben. In der Elektrofahrbetriebsart wird die Reibeingriffsvorrichtung CL in den gelösten Zustand gebracht und ist die Brennkraftmaschine E von dem zweiten Rotationselement E2 der Differenzialgetriebevorrichtung DG getrennt. Dies macht das zweite Rotationselement E2 frei drehbar. Zusätzlich wird die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG auf Null gebracht und dreht sich das zweite Rotationselement E2 bei einer Drehzahl, die auf der Basis der Drehzahl des dritten Rotationselements E3, die in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt ist, und der Drehzahl des ersten Rotationselements E1, die in Übereinstimmung mit der Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG (hier Null) bestimmt ist, bestimmt ist.
Aus diesem Zustand verringert der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75 die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 von Null, indem die erste Rotationselektromaschine MG1 dazu gebracht wird, ein Drehmoment in der negativen Richtung auszugeben, so dass der Drehzahlunterschied ΔN verringert wird, das heißt, so, dass die Drehzahl des zweiten Rotationselements E2, das mit dem Zwischenbauteil M zum sich zusammen mit dem Zwischenbauteil M Drehen gekoppelt ist, verringert wird. Wenn die Drehzahl des ersten Rotationselements E1 zusammen mit einer Verringerung der Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 verringert wird, wird die Drehzahl des zweiten Rotationselements E2 graduell verringert, wobei das dritte Rotationselement E3 als ein Hebelpunkt mit der Drehzahl des dritten Rotationselements E3, die in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, auf einem konstanten Niveau gehalten verwendet wird.
Wenn die entsprechenden Drehzahlen des zweiten Rotationselements E2 und des Zwischenbauteils M (die in dem Beispiel gleich dem Drehzahlunterschied ΔN ist) im Verlauf der Zeit gleich zu oder geringer als der Synchronisationsbestimmungsgrenzwert ΔNs1 wird, bestimmt der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75, dass der synchronisierte Zustand hergestellt ist. Der Synchronisationsbestimmungsgrenzwert ΔNs1 kann beispielsweise auf einen Wert von 0 bis 50 [U/min] eingestellt werden und wird in dem Beispiel auf 0 [U/min] eingestellt. Das heißt, in dem Beispiel bestimmt der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75, dass der synchronisierte Zustand hergestellt ist, wenn die entsprechenden Drehzahlen des zweiten Rotationselements E2 und des Zwischenbauteils M im Verlauf der Zeit so verringert sind, dass sie Null werden, und bringt die Reibeingriffsvorrichtung CL über den Eingriffszustandssteuerungsabschnitt 74 in den Direkteingriffszustand. In 4 ist der Betriebszustand der Differenzialgetriebevorrichtung DG in dem synchronisierten Zustand durch die durchgezogene Linie angegeben.
1-3-7. Aufbau des Anlasssteuerungsabschnitts
Der Anlasssteuerungsabschnitt 76 ist ein funktionaler Abschnitt, der eine Brennkraftmaschinenanlasssteuerung ausführt, in der die Brennkraftmaschine E durch Anheben der Drehzahl des Eingangsbauteils I unter Verwendung eines Drehmoments der ersten Rotationselektromaschine MG1 angelassen wird. Der Anlasssteuerungsabschnitt 76 führt die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung mit der Reibeingriffsvorrichtung CL in dem Direkteingriffszustand aus. Das heißt, der Anlasssteuerungsabschnitt 76 führt die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung aus, nachdem der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75 die synchronisiertes-Eingreifen-Steuerung ausführt, um die Reibeingriffsvorrichtung CL in den Direkteingriffszustand zu bringen, und während die Reibeingriffsvorrichtung CL in dem Direkteingriffszustand gehalten wird.
In der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung, die durch den Anlasssteuerungsabschnitt 76 ausgeführt wird, wird die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 verändert, um die Brennkraftmaschine E auf eine Drehzahl zu bringen, bei der die Brennkraftmaschine E angelassen werden kann. In diesem Vorgang bringt der Anlasssteuerungsabschnitt 76 den erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 72 dazu, die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 in der entgegengesetzten Richtung zu der Richtung, in der die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 in der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerung verändert wird, zu verändern. In der Ausführungsform bewirkt im Gegensatz zu der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerung, in der die erste Rotationselektromaschine MG1 ein Drehmoment in der negativen Richtung ausgibt, so dass die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 verringert wird (siehe 4), der Anlasssteuerungsabschnitt 76, dass die erste Rotationselektromaschine MG1 ein Drehmoment in der positiven Richtung zum Anheben der Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 (siehe 5) in der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung ausgibt.
In 5 wird der Betriebszustand der Differenzialgetriebevorrichtung DG in dem synchronisierten Zustand durch die doppelt unterbrochene Linie angegeben. Wenn die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 durch die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung aus diesem Zustand angehoben wird, wird die Drehzahl des ersten Rotationselements E1 auch zusammen mit dem Anheben der Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 angehoben. Anschließend wird mit der Drehzahl des dritten Rotationselements E3, die in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, auf einem im Wesentlichen konstanten Niveau gehalten, die Drehzahl des zweiten Rotationselements E2 graduell unter Verwendung des dritten Rotationselements E3 als ein Hebelpunkt angehoben. In der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung wird die Reibeingriffsvorrichtung CL in dem Direkteingriffszustand gehalten und somit wird ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 in der positiven Richtung auf das Eingangsbauteil I und die Brennkraftmaschine E über das Zwischenbauteil M und die Reibeingriffsvorrichtung CL zum Anheben der Drehzahl der Brennkraftmaschine E übertragen.
In der Ausführungsform wird die Drehzahlsteuerung für die erste Rotationselektromaschine MG1 in der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung ausgeführt. Das heißt, in der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung gibt der erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 72 einen Befehl für eine Zieldrehzahl für die erste Rotationselektromaschine MG1 aus, um die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 dazu zu bringen, mit der Zieldrehzahl übereinzustimmen. In diesem Fall wird die Zieldrehzahl für die erste Rotationselektromaschine MG1 auf eine Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 eingestellt, die einer Drehzahl der Brennkraftmaschine E, bei der die Brennkraftmaschine E angelassen werden kann (Zünddrehzahl Nf siehe 8), entspricht. In der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung wird anfangs ein Lastdrehmoment aufgrund eines Trägheitsmoments auf die Brennkraftmaschine E, die stationär ist, angelegt und gibt somit die erste Rotationselektromaschine MG1 ein großes Drehmoment in der positiven Richtung aus. Anschließend verringert sich ein solches Lastdrehmoment im Verlauf der Zeit zusammen mit einem Ansteigen der Drehzahl der Brennkraftmaschine E und wird ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 zum Beibehalten der Zieldrehzahl graduell verringert (siehe 8).
Anschließend, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine E von Null angehoben wird, um im Verlauf der Zeit gleich zu oder größer als die Zünddrehzahl Nf zu werden, bestimmt der Anlasssteuerungsabschnitt 76, dass die Brennkraftmaschine E gezündet werden kann und bringt die Brennkraftmaschinensteuerungseinheit 3 dazu, die Brennkraftmaschine E anzulassen. In der Ausführungsform ist die Zünddrehzahl Nf eine Drehzahl, bei der die Brennkraftmaschine E zum Angelassenwerden gezündet werden kann (beispielsweise eine Drehzahl im Leerlauf) und ist in diesem Beispiel auf einen Wert eingestellt, der größer als eine Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl NI, die später diskutiert werden wird (siehe 8), ist.
Wie es in 6 gezeigt ist, beginnt, wenn die Brennkraftmaschine E durch die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung angelassen ist, um einen selbsterhaltenden Betrieb zu beginnen, die Brennkraftmaschine E ein Ausgeben eines Drehmoments in positiver Richtung. Dann wird ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E in der positiven Richtung zu der ersten Rotationselektromaschine MG1 über die Reibeingriffsvorrichtung CL und die Differenzialgetriebevorrichtung DG übertragen, was die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 zwingt, angehoben zu werden. Wie es oben beschrieben ist, wird jedoch in der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung die Drehzahlsteuerung für die erste Rotationselektromaschine MG1 ausgeführt und wird in der Ausführungsform die Drehzahlsteuerung durchgehend weiter ausgeführt, nachdem die Brennkraftmaschine E angelassen ist. Folglich steuert der erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 72 die erste Rotationselektromaschine MG1 so, dass ein Drehmoment in der entgegengesetzten Richtung zu der zu dem Zeitpunkt eines Anlassens der Brennkraftmaschine E ausgegeben wird, so dass die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 mit der Zieldrehzahl übereinstimmt.
Das heißt, in der Ausführungsform bewirkt, im Gegensatz zum Bewirken, dass die erste Rotationselektromaschine MG1 ein Drehmoment in der positiven Richtung zum Anheben der Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1, bevor die Brennkraftmaschine E angelassen wird, ausgibt, der erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 72, dass die erste Rotationselektromaschine MG1 ein Drehmoment in der negativen Richtung ausgibt, um die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 dazu zu bringen, mit der Zieldrehzahl übereinzustimmen, nachdem die Brennkraftmaschine E angelassen ist. Somit wird in der Ausführungsform die Richtung eines Drehmoments der ersten Rotationselektromaschine MG1 von der positiven Richtung in die negative Richtung invertiert bzw. umgekehrt, wenn die Brennkraftmaschine E beginnt, einen selbsterhaltenden Betrieb zu beginnen. Dies erlaubt einen weichen Übergang in die Hybridfahrbetriebsart zusammen mit einem Ausführen der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung und der Drehzahlsteuerung für die erste Rotationselektromaschine MG1, die gleichzeitig ausgeführt werden.
In der Ausführungsform wird ein Betriebsartumschalten von der Elektrofahrbetriebsart in die Hybridfahrbetriebsart durch den synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75 anschließend an den Zustand, in dem die Brennkraftmaschine E in dem stationären Zustand ist und das Eingangsbauteil I und das Zwischenbauteil M in dem synchronisierten Zustand sind, ausgeführt und gibt es somit eine Phase, in der sowohl die jeweiligen Drehzahlen des Eingangsbauteils I als auch des Zwischenbauteils M Null werden. Folglich können das Eingangsbauteil I und das Zwischenbauteil M zueinander exzentrisch werden. Das heißt, in der Ausführungsform wird das Zwischenbauteil M durch das zweite Kupplungsbauteil 42 und die Dämpfervorrichtung DA, die antriebsmäßig miteinander zum sich zusammen miteinander Drehen über den Keilkopplungsbereich 29, wie es in 2 gezeigt ist, gekoppelt sind, ausgebildet. In dem Keilkopplungsbereich 29 ist ein vorbestimmter Abstand zwischen der Innenumfangsfläche des zylindrischen Bereichs 28 der Dämpfervorrichtung DA und der Außenumfangsfläche des zweiten Kopplungsbauteils 42 vorgesehen. Folglich ist, wenn die Drehzahl des Zwischenbauteils M Null ist, zumindest die Achseneinstellfunktion aufgrund einer Drehung der Dämpfervorrichtung DA selbst nicht aktiviert und die Dämpfervorrichtung DA bewegt sich aufgrund ihres Eigengewichts vertikal nach unten gerichtet, um den oben beschriebenen Zwischenraum ungleich zu machen. Das heißt, der Zwischenraum bei einer Höhe vertikal unter dem zweiten Kopplungsbauteil 42 ist größer als der Zwischenraum bei einer Höhe vertikal über dem zweiten Kopplungsbauteil 42.
In der Ausführungsform wird die Achse des Eingangsbauteils I indessen bei einer vorteilhaften Genauigkeit zu jeder Zeit über ein Eingangslager (nicht gezeigt) gehalten und wird die Achse des zweiten Kopplungsbauteils 42, die das Zwischenbauteil M bildet, ähnlich bei einer vorteilhaften Genauigkeit zu jeder Zeit über ein Zwischenlager (nicht gezeigt) gehalten. Folglich sind das Eingangsbauteil I und das Zwischenbauteil M zueinander als ein Ganzes in einem Zustand exzentrisch, in dem die Drehzahl des Zwischenbauteils M Null ist und nur die Dämpfervorrichtung DA vertikal nach unten bewegt wird. Wenn die Reibeingriffsvorrichtung CL aus diesem Zustand in den Direkteingriffszustand gebracht wird, werden die jeweiligen Radialpositionen des Eingangsbauteils I und des Zwischenbauteils M durch die Reibeingriffsvorrichtung CL eingespannt, wobei das Eingangsbauteil I und das Zwischenbauteil M zueinander exzentrisch bleiben. Dann, wenn das Fahrzeug kontinuierlich mit dem beibehaltenen exzentrischen Zustand fahren würde, würden das Eingangsbauteil I und das Zwischenbauteil M, die zueinander exzentrisch sind, sich schnell drehen bzw. wirbeln, um als Ganzes zu vibrieren, was die Last, die auf das Eingangslager, das die Eingangswelle I lagert, und das Zwischenlager, das das zweite Kopplungsbauteil 42 lagert, wirkt, erhöhen kann. Somit weist die Steuerungsvorrichtung 70 gemäß der Ausführungsform zum Unterdrücken eines Beibehaltens eines solchen exzentrischen Zustands den Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 auf.
1-3-8. Aufbau eines Ausrichtungssteuerungsabschnitts
Der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 ist ein funktionaler Abschnitt, der eine Ausrichtungsoperation (Ausrichtungssteuerung) ausführt, in der die Reibeingriffsvorrichtung CL temporär in einem Brennkraftmaschinenrotationszustand, in dem die Brennkraftmaschine E sich bei einer Drehzahl dreht, die gleich zu oder größer als eine vorbestimmte Drehzahl ist, in den Rutschzustand gebracht wird. Hier bezieht sich in der Ausführungsform der Ausdruck „Ausrichtungsoperation” bzw. ”Ausrichtungsvorgang” auf eine Operation bzw. einen Vorgang, bei der bzw. dem der Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung CL verringert wird und bei der bzw. dem die Reibeingriffsvorrichtung CL in den Direkteingriffszustand auf ein Detektieren, dass der Drehzahlunterschied ΔN zwischen dem Eingangsbauteil I und dem Zwischenbauteil M einen Rutschbestimmungsgrenzwert ΔNs2 erreicht, zurückgebracht wird. Zusätzlich betrifft der Ausdruck „Brennkraftmaschinenrotationszustand” einen Zustand, in dem die Drehzahl der Brennkraftmaschine E gleich zu oder höher als die Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl NI ist, die auf einen Wert eingestellt ist, der in der Ausführungsform kleiner als die Zünddrehzahl Nf ist. Das heißt, der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 führt die Ausrichtungsoperation aus, wobei die Drehzahl der Brennkraftmaschine E mindestens gleich zu oder höher als die Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl NI ist. Die Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl NI wird im Vorhinein auf eine Drehzahl eingestellt, die gleich zu oder höher als die Drehzahl ist, bei der die Brennkraftmaschine E und das Eingangsbauteil I ihre Achseneinstellfunktion ausüben können (beispielsweise 200 [U/min]). In dem Beispiel wird die Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl NI auf einen Wert festgelegt, der leicht geringer als die Zünddrehzahl Nf ist (siehe 8).
In der Ausführungsform führt der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 weiter die Ausrichtungsoperation durch, nachdem ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E gleich zu oder größer als ein vorbestimmtes Anlassbestimmungsdrehmoment TI wird. Das Anlassbestimmungsdrehmoment TI wird im Vorhinein als ein Drehmoment festgelegt, bei dem die Brennkraftmaschine E einen selbsterhaltenden Betrieb zum Beginnen einer Drehmomentausgabe beginnt. Wenn ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E gleich zu oder größer als das Anlassbestimmungsdrehmoment TI ist, ist die Drehzahl der Brenntraftmaschine E gleich zu oder größer als die Zünddrehzahl Nf und größer als die Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl NI. Somit kann der Ausrichtungsoperation zuverlässig in dem Brennkraftmaschinenrotationszustand ausgeführt werden, indem ein Aufbau angewendet wird, in dem die Ausrichtungsoperation mit einem Drehmoment der Brennkraftmaschine E, das gleich zu oder größer als das Anlassbestimmungsdrehmoment TI ist, ausgeführt wird. Zusätzlich kann die Ausrichtungsoperation vorteilhaft mit der Achseneinstellfunktion ausgeführt werden, die unter Verwendung einer Drehung und eines Drehmoment der Brennkraftmaschine E, die einen selbsterhaltenden Betrieb begonnen hat, aktiviert wird.
Zusätzlich wird in der Ausführungsform, wie oben diskutiert, die Drehzahlsteuerung für die erste Rotationselektromaschine MG1 während eines Ausführens der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung ausgeführt, wodurch die Richtung eines Drehmoments der ersten Rotationselektromaschine MG1 zwischen bevor und nachdem die Brennkraftmaschine E zum Beginnen eines selbsterhaltenden Betriebs angelassen wird, invertiert wird. Unter diesem Gesichtspunkt detektiert in der Ausführungsform der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 weiter eine Drehmomentumkehrung bzw. -invertierung, in der die Richtung eines Drehmoments der ersten Rotationselektromaschine MG1 invertiert wird, während eines Ausführens der Drehzahlsteuerung für die erste Rotationselektromaschine MG1 zum Ausführen der Ausrichtungsoperation, nachdem die Drehmomentumkehrung detektiert ist. Somit ist es möglich, den Zeitpunkt einfach und auf geeignete Weise zu bestimmen, bei dem ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E gleich zu oder größer als das Anlassbestimmungsdrehmoment TI wird, indem ein Vorgang detektiert wird, in dem die Drehmomentrichtung der ersten Rotationselektromaschine MG1 invertiert wird. Der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 kann eine Drehmomentumkehrung durch Überwachen eines Befehlswerts für ein Zieldrehmoment für die erste Rotationselektromaschine MG1, der von dem erste-Rotationselektromaschine-Steuerabschnitt 72 ausgegeben wird, detektieren.
In der Ausführungsform beginnt der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 die Ausrichtungsoperation auf eine Detektion einer Drehmomentumkehrung, in der die Richtung eines Drehmoments der ersten Rotationselektromaschine MG1 umgekehrt wird. Das heißt, zu dem Zeitpunkt, zu dem eine Drehmomentumkehrung detektiert wird, bringt der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 den Eingriffszustandssteuerungsabschnitt 74 dazu, einen Betrieb des Antriebsmotors 31 zu steuern und verringert den Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung CL (den Druck eines Eingriffs zwischen der Druckplatte 23 und dem Schwungrad 21, der die Kupplungsscheibe 27 hält). Wenn der Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung CL relativ groß ist, ist auch die Spannkraft aufgrund des Eingriffsdrucks groß und dominiert die Spannkraft über ein Wirbeldrehmoment aufgrund der Exzentrizität des Eingangsbauteils I und des Zwischenbauteils M. Folglich wird die Reibeingriffsvorrichtung CL in dem Direkteingriffszustand gehalten und die jeweiligen Radialpositionen des Eingangsbauteils I und des Zwischenbauteil M werden weiter durch den Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung CL, so wie sie sind, gehalten.
Wenn der Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung CL graduell verringert wird und ein Wirbeldrehmoment aufgrund der Exzentrizität des Eingangsbauteils I und des Zwischenbauteils M dominierend über die Spannkraft wird, tritt ein Rutschen zwischen dem Schwungrad 21 und der Druckplatte 23 und der Kupplungsscheibe 27 auf. Das heißt, die Reibeingriffsvorrichtung CL wird in den Rutschzustand gebracht. Zu dem Zeitpunkt, zu dem solch ein Rutschen auftritt, wurde der Brennkraftmaschinenrotationszustand schon hergestellt und in der Ausführungsform drehen sich das Eingangsbauteil I und das Zwischenbauteil M weiter bei einer Drehzahl, die ausreichend höher als die Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl NI ist. Folglich kann die Achseneinstellfunktion aufgrund einer Drehung des Eingangsbauteils I und des Zwischenbauteils M aktiviert werden, während die Reibeingriffsvorrichtung CL in dem Rutschzustand ist, das heißt, während die Spannkraft aufgrund des Eingriffsdrucks der Reibeingriffsvorrichtung entspannt ist. Hier kann insbesondere die Achseneinstellfunktion aufgrund einer Drehung der Dämpfervorrichtung DA, die das Zwischenbauteil M ausbildet, aktiviert werden. Das heißt, eine Ausrichtung kann durch Gleichmachen des Zwischenraums zwischen der Innenumfangsfläche des zylindrischen Bereichs 28 der Dämpfervorrichtung DA und der Außenumfangsfläche des zweiten Kopplungsbauteils 42 über den gesamten Umfang erreicht werden. Dies macht es möglich, ein Andauern eines exzentrischen Zustands des Eingangsbauteils I und des Zwischenbauteils M, die Rotationsbauteile auf beiden Seiten der Reibeingriffsvorrichtung CL sind, zu unterdrücken.
In der Ausführungsform bestimmt der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 eine Vollendung einer Achseneinstellung auf der Basis des Drehzahlunterschieds ΔN zwischen dem Eingangsbauteil I und des Zwischenbauteils M auf beiden Seiten der Reibeingriffsvorrichtung CL. Der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 bestimmt eine Vollendung der Achseneinstellung durch Verweisen auf eine Vollendungsbestimmungsbedingung, die auf der Basis des Drehzahlunterschieds ΔN und des Rutschbestimmungsgrenzwerts ΔNs2 (siehe 8), der als der Drehzahlunterschiedsgrenzwert, der im Vorhinein festgelegt ist, dient, definiert ist. Insbesondere wird die Vollendungsbestimmungsbedingung so festgelegt, dass sie erreicht wird, wenn „der Drehzahlunterschied ΔN, der als der Unterschied berechnet wird, der durch Subtrahieren der Drehzahl des Eingangsbauteils I, die durch den Eingangsbauteilsensor Se1 detektiert wird, von der Drehzahl des zweiten Kopplungsbauteils 42 (Zwischenbauteil M), die durch den zweites-Kopplungsbauteil-Sensor Se2 detektiert wird, erhalten wird, den Rutschbestimmungsgrenzwert ΔNs2 erreicht”. Der Rutschbestimmungsgrenzwert ΔNs2 kann beispielsweise auf einen Wert von 30 bis 100 [U/min] eingestellt werden. Eine solche Vollendungsbestimmungsbedingung macht es möglich, direkt zu bestimmen, dass die Achseneinstellfunktion mit einem tatsächlich auftretenden Rutschen zwischen dem Eingangsbauteil I und dem Zwischenbauteil M aktiviert ist.
Nach einem Bestimmen, dass die Achseneinstellung vollendet ist, bringt der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 die Reibeingriffsvorrichtung CL in den Direkteingriffszustand zurück. Das heißt, gleichzeitig zu einer Bestimmung einer Vollendung der Achseneinstellung bringt der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 den Eingriffszustandssteuerungsabschnitt 74 dazu, einen Betrieb des Antriebsmotors 31 zu steuern, und erhöht den Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung CL wieder, um die Reibeingriffsvorrichtung in den Direkteingriffszustand zu bringen. Dies erlaubt der Reibeingriffsvorrichtung CL, die jeweiligen Radialpositionen des Eingangsbauteils I und des Zwischenbauteils M (das Eingangsbauteil I, die Dämpfervorrichtung DA und das zweite Kopplungsbauteil 42), die vorteilhaft miteinander mit der entspannten Spannkraft aufgrund des Eingriffsdrucks der Reibeingriffsvorrichtung CL ausgerichtet sind, einzuspannen, wobei das Eingangsbauteil I und das Zwischenbauteil M in dem vorteilhaften ausgerichteten Zustand bleiben.
Das heißt, in dem Ausrichtungsoperation gemäß der Ausführungsform wird der Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung CL zum temporären Verringern der Spannkraft aufgrund des Eingriffsdrucks verringert, nachdem bestätigt ist, dass der Brennkraftmaschinenrotationszustand, in dem die Drehzahl der Brennkraftmaschine E gleich zu oder höher als die Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl NI ist, erreicht ist, und wird die Reibeingriffsvorrichtung CL in den Direkteingriffszustand zurückgebracht, nachdem detektiert wird, dass der vorbestimmte Drehzahlunterschied ΔN zwischen dem Eingangsbauteil I und dem Zwischenbauteil M bewirkt ist. Dies macht es möglich, die Spannkraft für die jeweiligen Radialpositionen des Eingangsbauteils I und des Zwischenbauteils M temporär zu entspannen und die Achseneinstellfunktion aufgrund einer Drehung des Eingangsbauteils I und des Zwischenbauteils M während dieser Zeitspanne zum Unterdrücken eines Andauerns eines exzentrischen Zustands dieser Bauteile zu aktivieren. Nachdem das Eingangsbauteil I und das Zwischenbauteil M in einen vorteilhaften ausgerichteten Zustand gebracht sind, wird die Spannkraft für die jeweiligen Radialpositionen dieser Bauteile wieder verstärkt, um den vorteilhaften ausgerichteten Zustand fortzuführen.
Wenn der Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung CL während der Ausrichtungsoperation verringert ist und die Reibeingriffsvorrichtung CL tatsächlich in den Rutschzustand gebracht ist, um ein Drehmoment, das von der Seite der Brennkraftmaschine E über die Reibeingriffsvorrichtung CL übertragen wird, zu verringern, wird die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 durch ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 in der negativen Richtung verringert. Das heißt, der Betriebszustand der Differenzialgetriebevorrichtung DG ist so, wie er durch die doppelt unterbrochene Linie in 7 angegeben ist. In der Ausführungsform beginnt diesbezüglich der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 die Ausrichtungsoperation zu demselben Zeitpunkt, zu dem eine Drehmomentumkehrung, in der die Richtung eines Drehmoments der ersten Rotationselektromaschine MG1 invertiert wird, detektiert wird. Ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 wird zu dem Zeitpunkt Null, zu dem ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 invertiert wird. Zusätzlich bleibt der Absolutwert eines Drehmoments der ersten Rotationselektromaschine MG1 während einer vorbestimmten Zeitspanne einschließlich einer Drehmomentumkehrung, während der die Ausrichtungsoperation ausgeführt wird, ein relativ kleiner Wert, der nahe Null ist.
Folglich wird, auch wenn ein Drehmoment, das von der Seite der Brennkraftmaschine E über die Reibeingriffsvorrichtung CL übertragen wird, während der Ausrichtungsoperation, wie oben beschrieben, verringert wird, die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 durch ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 in der negativen Richtung nur zu einem relativ kleinen Grad verringert. Somit ist es möglich, ein Auftreten von Schwankungen in entsprechenden Drehzahlen der ersten Rotationselektromaschine MG1 und des Zwischenbauteils M, das antriebsmäßig mit der ersten Rotationselektromaschine MG1 über die Differenzialgetriebevorrichtung DG gekoppelt ist, zu unterdrücken. Es ist auch möglich, ein Auftreten von Schwankungen in einer Drehzahl der Brennkraftmaschine E, wenn der Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung CL wieder zum Zurückbringen der Reibeingriffsvorrichtung CL in den Direkteingriffszustand nach dem Ausrichten angehoben wird, zu unterdrücken.
Außerdem führt der erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 72 kontinuierlich die Drehzahlsteuerung für die erste Rotationselektromaschine MG1 während der Ausrichtungsoperation aus. Folglich steuert, wenn die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 mit der Reibeingriffsvorrichtung CL in dem Rutscheingriffszustand, wie oben beschrieben, zusammen mit dem Ausrichtungsoperation verringert wird, der erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 72 ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 so, dass er die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 anhebt. Das heißt, der erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 72 verringert den Absolutwert eines Drehmoments der ersten Rotationselektromaschine MG1 durch Ausgeben eines Befehls zum Verringern des Absolutwerts eines negativen Drehmoments in der negativen Richtung, das von der ersten Rotationselektromaschine MG1 ausgegeben wird. Dies steigert die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 so, dass sie mit der Zieldrehzahl übereinstimmt. Auf diesem Weg wird der Betriebszustand der Differenzialgetriebevorrichtung DG in den Zustand, der durch die durchgehende Linie in 7 gezeigt ist, zurückgebracht, wobei die Reibeingriffsvorrichtung CL temporär in den Rutscheingriffszustand gebracht wird.
In diesem Vorgang werden sowohl ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1, das auf das erste Rotationselement E1 der Differenzialgetriebevorrichtung DG übertragen wird (als „T1” in 7 beschriftet), als auch ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E, das auf das zweite Rotationselement E2 über die Reibeingriffsvorrichtung CL in dem Rutschzustand übertragen wird, im Vergleich zu denen vor einem Beginn der Ausrichtungsoperation verringert, wodurch ein Drehmoment, das zu dem Ausgangsbauteil O über das dritte Rotationselement E3 übertragen wird, verringert wird. Somit steuert in der Ausführungsform während der Ausrichtungsoperation der zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 73 die zweite Rotationselektromaschine MG2 so, dass Änderungen bzw. Schwankungen in einem Drehmoment, das zu dem Ausgangsbauteil O übertragen wird, zusammen mit der Drehzahlsteuerung der ersten Rotationselektromaschine MG1 korrigiert werden. Das heißt, der zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 73 erhöht ein Drehmoment der zweiten Rotationselektromaschine MG2, indem ein Drehmoment, das zu dem Ausgangsbauteil O übertragen wird, mit einem Drehmomentbetrag ergänzt wird, durch den so ein Drehmoment aufgrund eines Andauerns der Drehzahlsteuerung für die erste Rotationselektromaschine MG1 verringert wird, um des Verringern bzw. Absinken aufzuheben. Dies macht es möglich, Änderungen in einem Drehmoment, das zu dem Ausgangsbauteil O übertragen wird, zu unterdrücken und ein unkomfortables Gefühl, das einem Insassen des Fahrzeugs vermittelt wird, zu unterdrücken. Dies macht es auch möglich, einen Zustand, in dem ein Drehmoment entsprechend der benötigten Antriebskraft zu dem Ausgangsbauteil O übertragen wird, beizubehalten.
1-4. Genauer Inhalt und Prozessablauf der Betriebsartumschaltsteuerung mit Ausrichtungssteuerung
Als Nächstes werden der genaue Inhalt und die Prozessabläufe der Betriebsartumschaltsteuerung einschließlich der Ausrichtungssteuerung gemäß der Ausführungsform mit Bezug auf das Zeitdiagramm von 8 und die Flussdiagramme aus 9 und 10 beschrieben werden. Wie es bis hier als ein spezifisches Beispiel beschrieben wurde, nimmt 8 einen Fall an, in dem die Brennkraftmaschinenanlassbedingung während eines Fahrens in der Elektrofahrbetriebsart zum Umschalten in die Hybridfahrbetriebsart hergestellt bzw. erreicht wird. 9 ist ein Flussdiagramm, das die Gesamtprozessabläufe der Betriebsartschaltsteuerung zeigt. 10 ist ein Flussdiagramm, das die Prozessabläufe der Ausrichtungssteuerung in Schritt #09 zeigt.
Wie es in 8 gezeigt ist, wird das Fahrzeug zuerst in der Elektrofahrbetriebsart gefahren, wobei sowohl die Brennkraftmaschine E als auch die erste Rotationselektromaschine MG stationär sind und ein Drehmoment der zweiten Rotationselektromaschine MG2 zu dem Ausgangsbauteil O übertragen wird. In diesem Zustand bestimmt der Fahrbetriebsartbestimmungsabschnitt 71, ob oder nicht die Brennkraftmaschinenanlassbedingung erreicht bzw. hergestellt ist (Schritt #01 aus 9). Falls die Brennkraftmaschinenanlassbedingung zu einem Zeitpunkt T01 hergestellt ist (Schritt #01: Ja), wird die synchronisiertes-Eingreifen-Steuerung über eine Zeitspanne von dem Zeitpunkt T01 zu dem Zeitpunkt T02 ausgeführt. In der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerung bringt der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75 den erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 72 dazu, die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 so zu verändern, dass der Drehzahlunterschied ΔN zwischen dem Eingangsbauteil I und dem Zwischenbauteil M gleich zu oder geringer als der vorbestimmte Synchronisationsbestimmungsgrenzwert ΔNs1 wird (in dem Beispiel Null) (Schritt #02). Die Drehzahlsteuerung für die erste Rotationselektromaschine MG1 wird kontinuierlich ausgeführt, bis der Drehzahlunterschied ΔN gleich zu oder geringer als der Synchronisationsbestimmungsgrenzwert ΔNs1 ist (Schritt #03: Nein). Anschließend wird, wenn der Drehzahlunterschied ΔN den Synchronisationsbestimmungsgrenzwert ΔNs1 zu dem Zeitpunkt T02 erreicht (Schritt #03: Ja), bestimmt, dass der Synchronisationszustand hergestellt ist (Schritt #04), und bringt der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt 75 die Reibeingriffsvorrichtung CL über den Eingriffszustandssteuerungsabschnitt 74 in den Direkteingriffszustand (Schritt #05).
Nachdem eine vorbestimmte Zeit, nachdem die Reibeingriffsvorrichtung CL in den Direkteingriffszustand gebracht ist, abgelaufen ist, beginnt der Anlasssteuerungsabschnitt 76 die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung zu einem Zeitpunkt T03 (Schritt #06). In der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung wird die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 auf eine Drehzahl, bei der die Brennkraftmaschine E angelassen werden kann, über eine Zeitspanne von dem Zeitpunkt T03 bis zu einem Zeitpunkt T04 angehoben. In diesem Vorgang wird die erste Rotationselektromaschine MG1 einer Drehzahlsteuerung zum graduellen Anheben der Drehzahl der Brennkraftmaschine E während eines Ausgebens eines Drehmoments gegen ein Lastdrehmoment der Brennkraftmaschine E ausgesetzt. Der zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 73 steuert ein Drehmoment der zweiten Rotationselektromaschine MG2 so, dass Drehmomentschwankungen, die zu dem Ausgangsbauteil O über die Differenzialgetriebevorrichtung DG unter dem Einfluss eines Drehmomentausgangs von der ersten Rotationselektromaschine MG1 und eines Lastdrehmoments der Brennkraftmaschine E übertragen werden, korrigiert und aufgehoben werden. Während der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung überwacht der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 Richtungsschwankungen eines Drehmoments der ersten Rotationselektromaschine MG1. Insbesondere überwacht der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77, ob oder nicht das Vorzeichen des Befehlswerts für ein Zieldrehmoment für die erste Rotationselektromaschine MG1 vom Positiven ins Negative invertiert wird (Schritt #07). Falls eine Richtungsumkehrung eines Drehmoments der ersten Rotationselektromaschine MG1 zu dem Zeitpunkt T04 detektiert wird (Schritt #07: Ja), wird bestimmt, dass die Brennkraftmaschine E angelassen ist (Schritt #08). In der Ausführungsform wird, wenn bestimmt ist, dass die Brennkraftmaschine E angelassen ist, bestimmt, dass der Brennkraftmaschinenrotationszustand hergestellt ist. Wenn ein Anlassen der Brennkraftmaschine E bestimmt ist, wird als Nächstes die Ausrichtungssteuerung ausgeführt (Schritt #09).
In der Ausrichtungssteuerung bringt der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 den Eingriffssteuerungsabschnitt 74 dazu, einen Betrieb des Antriebsmotors 31 von dem Zeitpunkt T04 an zum graduellen Verringern des Eingriffsdrucks der Reibeingriffsvorrichtung CL zu steuern (Schritt #21). Indessen führt der erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 72 die Drehzahlsteuerung für die erste Rotationselektromaschine MG1 kontinuierlich auch während der Ausrichtungsoperation aus (Schritt #22). Ein Drehmoment, das zu dem Ausgangsbauteil O übertragen wird, wird, wenn die Reibeingriffsvorrichtung CL in den Rutscheingriffszustand gebracht wird, zusammen mit der Drehzahlsteuerung für die erste Rotationselektromaschine MG1 verändert. Somit steuert der zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 73 die zweite Rotationselektromaschine MG2 so, dass Drehmomentschwankungen, die zu dem Ausgangsbauteil O übertragen werden, zusammen mit der Drehzahlsteuerung für die erste Rotationselektromaschine MG1 korrigiert werden (Schritt #23).
Die obigen Prozesse in der Ausrichtungssteuerung werden wiederholt ausgeführt, bis der Drehzahlunterschied ΔN zwischen dem Eingangsbauteil I und dem Zwischenbauteil M den vorbestimmten Rutschbestimmungsgrenzwert ΔNs2 erreicht (Schritt #24: Nein). Dann, wenn der Drehzahlunterschied ΔN den Rutschbestimmungsgrenzwert ΔNs2 zu einem Zeitpunkt T05 erreicht (Schritt #24: Ja), wird bestimmt, dass die Achseneinstellung vollendet ist (Schritt #25). Nachdem eine Vollendung der Achseneinstellung bestimmt ist, bringt der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 den Eingriffszustandssteuerungsabschnitt 74 dazu, einen Betrieb des Antriebsmotors 31 von dem Zeitpunkt T05 an zu steuern, und steigert den Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung CL graduell, um die Reibeingriffsvorrichtung CL in den Direkteingriffszustand zu bringen (Schritt #26). In der Ausrichtungssteuerung wird die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 temporär verringert, wenn die Reibeingriffsvorrichtung CL temporär in den Rutscheingriffszustand gebracht wird. Jedoch wird die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 wieder durch die Drehzahlsteuerung angehoben. Wenn die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 mit der Zieldrehzahl zu einem Zeitpunkt T06 übereinstimmt, wird die Ausrichtungssteuerung beendet. Anschließend wird, wenn ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E ein Zündbestimmungsdrehmoment Tf für einen stabilen selbsterhaltenden Betrieb zu einem Zeitpunkt T07 erreicht, die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung, zusammen mit der die Betriebsartumschaltsteuerung auch beendet wird, beendet. Die obigen Prozesse werden jedes Mal ausgeführt, wenn das Fahrzeug in der Elektrofahrbetriebsart führt.
2. Zweite Ausführungsform
Eine Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden. Die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten oben beschriebenen Ausführungsform hauptsächlich in dem Verfahren zum Bestimmen einer Vollendung der Achseneinstellung, die durch den Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 ausgeführt wird, und dem damit verknüpften Aufbau. Unten werden hauptsächlich die Unterschiede zwischen dem Aufbau der Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform und dem gemäß der ersten oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben. Dieselben Elemente, wie die in der ersten oben beschriebenen Ausführungsform werden nicht speziell beschrieben.
Der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 bestimmt eine Vollendung der Achseneinstellung zumindest auf der Basis des Drehzahlunterschieds ΔN zwischen dem Eingangsbauteil I und dem Zwischenbauteil M, wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. In der Ausführungsform bestimmt der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 weiter eine Vollendung bzw. Beendigung der Achseneinstellung ebenfalls auf der Basis der Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1. Das heißt, der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 bestimmt eine Vollendung der Achseneinstellung in dem Fall, in dem mindestens eine aus einer ersten Bestimmungsbedingung, die auf dem Drehzahlunterschied ΔN basiert, und einer zweiten Bestimmungsbedingung, die auf der Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 basiert, erreicht ist. Hier ist die erste Bestimmungsbedingung die gleiche wie die Vollendungsbestimmungsbedingung, die mit Bezug auf die oben beschriebene erste Ausführungsform beschrieben wurde, und ist insbesondere so festgelegt, dass sie erreicht ist, wenn „der Drehzahlunterschied ΔN, der als der Unterschied berechnet wird, der erhalten wird, indem die Drehzahl des Eingangsbauteils I, die durch den Eingangsbauteilsensor Se1 detektiert wird, von der Drehzahl des zweiten Kopplungsbauteils 42 (Zwischenbauteil M), die durch den zweites-Kopplungsbauteil-Sensor Se2 detektiert wird, subtrahiert wird, den Rutschbestimmungsgrenzwert ΔNs2 erreicht”.
In der Ausführungsform wird, als eine Annahme für den Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 zum Verweisen auf die zweite Bestimmungsbedingung, der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 dazu ausgebildet, die Ausrichtungsoperation mit sowohl einem Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 als auch einem Drehmoment der Brennkraftmaschine E, die auf jeweils konstanten Werten gehalten werden, auszuführen. Folglich weist die Steuerungsvorrichtung 70 gemäß der Ausführungsform weiter einen Drehmomentbeibehaltungssteuerungsabschnitt 78 (durch die unterbrochene Linie in 3 angegeben) auf. Der Drehmomentbeibehaltungssteuerungsabschnitt 78 gibt einen Drehmomentbeibehaltungsbefehl aus, um dem erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt 72 zu befehlen, ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 auf einem konstanten Wert, der nicht über die Zeit variiert wird, zu halten bzw. beizubehalten, und um der Brennkraftmaschinensteuerungseinheit 3 zu befehlen, ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E bei einem konstanten Wert, der über die Zeit nicht variiert wird, beizubehalten. Während der Drehmomentbeibehaltungsbefehlswert ausgegeben wird, werden Befehlswerte für ein Zieldrehmoment für die erste Rotationselektromaschine MG1 und die Brennkraftmaschine E an entsprechenden Werten bei dem Beginn der Ausrichtungsoperation fixiert.
Wenn der Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung CL mit sowohl einem Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 als auch einem Drehmoment der Brennkraftmaschine E auf jeweils konstanten Werten gehalten verringert wird und die Reibeingriffsvorrichtung CL tatsächlich in den Rutscheingriffszustand zum Verringern eines Drehmoments, das von der Seite der Brennkraftmaschine E über die Reibeingriffsvorrichtung CL übertragen wird, gebracht wird, und in dem Fall, in dem die erste Rotationselektromaschine MG1 ein Drehmoment in der negativen Richtung ausgibt, wird die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 durch ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 verringert. Somit macht ein Detektieren eines Vorgangs, bei dem die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 verändert wird (hier verringert), es einfach, indirekt zu bestimmen, dass die Achseneinstellfunktion mit einem Rutschen, das zwischen dem Eingangsbauteil I und dem Zwischenbauteil M auftritt, aktiviert ist. Aus einem solchen Gesichtspunkt wird in der Ausführungsform die zweite Bestimmungsbedingung insbesondere so festgelegt, dass sie erreicht ist, wenn „der Änderungsbetrag der Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 gleich zu oder größer als ein Drehzahländerungsbestimmungsgrenzwert, der im Vorhinein festgelegt ist, wird”. Der Drehzahländerungsbestimmungsgrenzwert kann im Vorhinein festgelegt werden oder kann in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Drehzahl der Brennkraftmaschine E, der Drehmomenthöhe der ersten Rotationselektromaschine MG1 oder ähnlichem eingestellt werden.
In diesem Fall kann der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 so ausgebildet sein, dass er die Ausrichtungsoperation beginnt, nachdem ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 gleich zu oder geringer als ein vorbestimmter negativer Drehmomentgrenzwert, der als ein negativer Wert festgelegt ist, wird, nachdem die Richtung eines Drehmoments der ersten Rotationselektromaschine MG1 invertiert ist, wenn die Brennkraftmaschine E angelassen wird, wobei ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 beispielsweise auf einem konstanten Wert gehalten wird. Alternativ kann der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 dazu ausgebildet sein, die Ausrichtungsoperation zu beginnen, nachdem eine vorbestimmte Zeit, nachdem die Drehmomentrichtung der ersten Rotationselektromaschine MG1 invertiert ist, wenn die Brennkraftmaschine E angelassen ist, abgelaufen ist, und wobei ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 zu dem Zeitpunkt beispielsweise auf einem konstanten Wert gehalten wird.
11 ist ein Flussdiagramm, das die Prozessabläufe der Ausrichtungssteuerung gemäß der Ausführungsform zeigt. In der Ausrichtungssteuerung bringt, wie es in 11 gezeigt ist, der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 den Drehmomentbeibehaltungssteuerungsabschnitt 78 dazu, ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E und ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 auf jeweils konstanten Werten zu halten (Schritt #41). Anschließend bringt der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 den Eingriffszustandsteuerungsabschnitt 74 dazu, einen Betrieb des Antriebsmotors 31 zum graduellen Verringern des Eingriffsdrucks der Reibeingriffsvorrichtung CL zu steuern (Schritt #42). Anschließend, wenn eine aus der ersten Bestimmungsbedingung und der zweiten Bestimmungsbedingung, die oben beschrieben wurden, erreicht ist (Schritt #43: Ja), wird bestimmt, dass die Achseneinstellung vollendet ist (Schritt #44). Nachdem eine Vollendung der Achseneinstellung bestimmt ist, bringt der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 den Eingriffszustandssteuerungsabschnitt 74 dazu, einen Betrieb des Antriebsmotors 31 zu steuern und steigert den Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung CL graduell, um die Reibeingriffsvorrichtung CL in den Direkteingriffszustand zu bringen (Schritt #45). Die Ausrichtungssteuerung wird somit beendet.
3. Andere Ausführungsformen
Zuletzt werden Fahrzeugantriebsvorrichtungen gemäß anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Ein Aufbau, der in jeder der folgenden Ausführungsformen offenbart wird, kann in Kombination mit einem Aufbau, der in irgendeiner anderen Ausführungsform offenbart ist, angewendet werden, so lange kein Widerspruch auftritt.

(1) In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl NI auf einen Wert eingestellt, der ein wenig kleiner als die Zünddrehzahl Nf ist. Dennoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Das heißt, es ist nur notwendig, dass die Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl NI auf einen Wert eingestellt werden sollte, der zumindest gleich zu oder größer als die Drehzahl ist, bei der die Brennkraftmaschine E und das Eingangsbauteil I ihre Achseneinstellfunktion ausführen können. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl NI auf einen Wert eingestellt werden, der ausreichend kleiner als die Zünddrehzahl Nf ist, oder kann auf einen Wert eingestellt werden, der gleich zu oder größer als die Zünddrehzahl Nf ist. In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Ausrichtungssteuerung zusätzlich in dem Brennkraftmaschinenrotationszustand und mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine E gleich zu oder größer als die Zünddrehzahl Nf ausgeführt. Dennoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Das heißt, in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Ausrichtungssteuerung in dem Brennkraftmaschinenrotationszustand und mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine E niedriger als die Zünddrehzahl Nf ausgeführt werden, beispielsweise in dem Fall, in dem die Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl NI auf einen Wert eingestellt wird, der kleiner als die Zünddrehzahl Nf ist. Mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine E niedriger als die Zünddrehzahl Nf ist die Brennkraftmaschine E noch nicht in dem selbsterhaltenden Betrieb. Mit der sich bei einer Drehzahl, die mindestens gleich zu oder größer als die Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl NI ist, drehenden Brennkraftmaschine wird die Achseneinstellfunktion dennoch aktiviert, um ein Andauern eines exzentrischen Zustands des Zwischenbauteils M und des Eingangsbauteils I zu unterdrücken.
(2) In der ersten oben beschriebenen Ausführungsform beginnt der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 die Ausrichtungsoperation auf eine Detektion einer Drehmomentumkehrung, bei der die Drehmomentrichtung der ersten Rotationselektromaschine MG1 invertiert wird. In der zweiten oben beschriebenen Ausführungsform beginnt der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 die Ausrichtungsoperation zu dem Zeitpunkt eines Detektierens, dass ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 gleich zu oder niedriger als ein vorbestimmter negativer Drehmomentgrenzwert wird, der auf einen negativen Wert eingestellt ist, ist, oder zu dem Zeitpunkt, zu dem eine vorbestimmte Zeit nach einer Erfassung einer Drehmomentumkehrung abgelaufen ist. Dennoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Das heißt, der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 kann beispielsweise auch in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform dazu ausgebildet sein, die Ausrichtungsoperation zu dem Zeitpunkt zu beginnen, wenn eine vorbestimmte Zeit nach einer Erfassung einer Drehmomentumkehrung abgelaufen ist, oder zu dem Zeitpunkt einer Detektion, dass ein Drehmoment der ersten Rotationselektromaschine MG1 gleich zu oder niedriger als ein vorbestimmter negativer Drehmomentgrenzwert, der auf einen negativen Wert eingestellt ist, ist. Solch ein Aufbau stellt auch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.
(3) In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen kann der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 beispielsweise dazu ausgebildet sein, die Drehzahl des zweiten Kopplungsbauteils 42 (Zwischenbauteil M), die durch den zweites-Kopplungsbauteil-Sensor Se2 detektiert wird, zu überwachen und die Ausrichtungsoperation zu dem Zeitpunkt eines Detektierens, dass die Drehzahl des Zwischenbauteils M die Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl NI erreicht, zu beginnen. So ein Aufbau stellt auch eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 dazu ausgebildet sein, die Ausrichtungsoperation zu beginnen, nachdem eine vorbestimmte Zeit nach einem Detektieren, dass die Drehzahl des Zwischenbauteils M die Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl NI erreicht, abgelaufen ist.
(4) In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen kann der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 beispielsweise zum Überwachen eines Drehmoments der Brennkraftmaschine E unter Verwendung eines Drehmomentsensors oder ähnliches und zum Beginnen der Ausrichtungsoperation zu dem Zeitpunkt eines Detektierens, dass ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E das Anlassbestimmungsdrehmoment TI erreicht, ausgebildet sein. Auch so ein Aufbau stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 dazu ausgebildet sein, die Ausrichtungsoperation zu beginnen, nachdem eine vorbestimmte Zeit nach einem Erfassen, dass ein Drehmoment der Brennkraftmaschine E das Anlassbestimmungsdrehmoment TI erreicht, abgelaufen ist. Kurz gesagt, der Zeitpunkt, zu dem der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 die Ausrichtungsoperation beginnt, kann wie gewünscht eingestellt werden, solange die Drehzahl der Brennkraftmaschine E zumindest gleich zu oder größer als die Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl NI ist. Zum Unterdrücken eines Andauerns eines exzentrischen Zustands des Zwischenbauteils M und des Eingangsbauteils I ist es dennoch bevorzugt, dass die Ausrichtungsoperation so schnell wie möglich (innerhalb einer vorbestimmten Zeit), nachdem der Brennkraftmaschinenrotationszustand hergestellt ist, ausgeführt wird.
(5) In der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform bestimmt der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 eine Vollendung der Achseneinstellung auf der Basis von sowohl der ersten Bestimmungsbedingung als auch der zweiten Bestimmungsbedingung und bestimmt eine Vollendung der Achseneinstellung in dem Fall, in dem mindestens eine der Bedingungen hergestellt bzw. erreicht ist. Dennoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Das heißt, in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 beispielsweise dazu ausgebildet sein, eine Vollendung der Achseneinstellung auf der Basis von nur einer aus der ersten Bestimmungsbedingung und der zweiten Bestimmungsbedingung zu bestimmen. In diesem Fall kann der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 beispielsweise dazu ausgebildet sein, nur die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 zu überwachen und ein Vollenden der Achseneinstellung zu bestimmen, wenn der Änderungsbetrag der Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 gleich zu oder größer als ein vorbestimmter Drehzahländerungsbestimmungsgrenzwert ist.
(6) In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird eine Ausrichtungssteuerung ausgeführt, wenn die Brennkraftmaschinenanlassbedingung während eines Fahrens in der Elektrofahrbetriebsart hergestellt ist und eine Betriebsartumschaltung von der Elektrofahrbetriebsart in die Hybridfahrbetriebsart gemacht wird. Dennoch ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. Das heißt, die Ausrichtungssteuerung kann auch im Anschluss an ein Ereignis ausgeführt werden, bei dem die Brennkraftmaschinenanlassbedingung mit dem Fahrzeug im stationären Zustand hergestellt wird und das Fahrzeug unter Verwendung eines Drehmoments der Brennkraftmaschine E nach einem Ausführen der synchronisiertes-Eingreifen-Steuerung und anschließend der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung angefahren wird. Auch in so einem Fall kann, wie in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen, ein Ausführen der Ausrichtungssteuerung ein Andauern eines exzentrischen Zustands des Zwischenbauteils M und des Eingangsbauteils I auf beiden Seiten der Reibeingriffsvorrichtung CL unterdrücken, auch in dem Fall, in dem ein derartiger exzentrischer Zustand verursacht ist.
(7) In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird das Zwischenbauteil M durch das zweite Kopplungsbauteil 42 und die Dämpfervorrichtung DA, die miteinander verkeilt sind, ausgebildet, wird die Achse von sowohl dem Eingangsbauteil I als auch dem zweiten Kopplungsbauteil 42 bei einer vorteilhaften Genauigkeit zu jeder Zeit über ein Lager gehalten und bewegt sich nur die Dämpfervorrichtung DA vertikal nach unten, um exzentrisch zu werden, wobei die Drehzahl des Zwischenbauteils M Null ist. Dennoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Das heißt, die Achse von mindestens einem aus dem Eingangsbauteil I und/oder dem Zwischenbauteil M kann geneigt werden, wenn die Drehzahl des mindestens einen Bauteils Null ist, so dass das Eingangsbauteil I und das Zwischenbauteil M in Abhängigkeit von einem Wellenabstützaufbau für jedes aus dem Eingangsbauteil I und dem Zwischenbauteil M exzentrisch zueinander werden können. Somit kann auch in einem solchen Fall die Ausrichtungssteuerung so, wie die, die mit Bezug auf jede der oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben wurde, zum Unterdrücken eines Andauerns eines exzentrischen Zustands des Zwischenbauteils M und des Eingangsbauteils I ausgeführt werden.
(8) In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Reibeingriffsvorrichtung CL als ein Einscheibentrockenkupplungsmechanismus mit einem motorangetriebenen Kupplungslösemechanismus ausgebildet. Dennoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Das heißt, der spezielle Aufbau der Reibeingriffsvorrichtung CL kann nach Wunsch bestimmt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Reibeingriffsvorrichtung CL beispielsweise als ein Einscheibentrockenkupplungsmechanismus mit einem hydraulisch angetriebenen oder elektromagnetisch angetriebenen Kupplungslösemechanismus ausgebildet sein. In diesem Fall ist es bevorzugt, einen Hydraulikaktuator verschiedener Bauarten, beispielsweise einen Hydraulikzylinder, oder einen elektromagnetischen Aktuator verschiedener Bauarten, wie beispielsweise ein Solenoid, anstatt des Antriebsmotors 31 in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen zu verwenden. In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Reibeingriffsvorrichtung CL als ein Mehrscheibennasskupplungsmechanismus in hydraulikangetriebener Bauweise, in elektromagnetisch angetriebener Bauweise oder ähnlich ausgebildet sein.
(9) In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist die erste Rotationselektromaschine MG1 antriebsmäßig mit dem ersten Rotationselement E1 der Differenzialgetriebevorrichtung DG gekoppelt, sind das Zwischenbauteil M und die Brennkraftmaschine E antriebsmäßig mit dem zweiten Rotationselement E2 gekoppelt und sind das Ausgangsbauteil O und die zweite Rotationselektromaschine MG2 antriebsmäßig mit dem dritten Rotationselement E3 gekoppelt. Dennoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Das heißt, in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise die erste Rotationselektromaschine MG1 antriebsmäßig mit dem ersten Rotationselement E1 der Differenzialgetriebevorrichtung DG gekoppelt sein, können das Ausgangsbauteil O und die zweite Rotationselektromaschine MG2 antriebsmäßig mit dem zweiten Rotationselement E2 gekoppelt sein und können das Zwischenbauteil M und die Brennkraftmaschine E antriebsmäßig mit dem dritten Rotationselement E3 gekoppelt sein. In diesem Fall wird, anders als in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen, die Hybridfahrbetriebsart, in der das Fahrzeug unter Verwendung von sowohl einem Drehmoment der Brennkraftmaschine E als auch einem Drehmoment der Rotationselektromaschinen MG1 und MG2 gefahren wird, im Wesentlichen als eine Drehmomentwandlerbetriebsart implementiert, in der ein Drehmoment, das durch Verstärken eines Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine E erhalten wird, zu dem Ausgangsbauteil O übertragen wird. Auch in einem solchen Aufbau kann die Ausrichtungssteuerung zum Unterdrücken eines Andauerns eines exzentrischen Zustands des Zwischenbauteils M und des Eingangsbauteils I ausgeführt werden. Auch in einem solchen Aufbau werden die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung und die Drehzahlsteuerung für die erste Rotationselektromaschine MG1 gleichzeitig so ausgeführt, dass die Drehmomentrichtung der ersten Rotationselektromaschine MG1 zwischen bevor und nachdem die Brennkraftmaschine E zum Beginnen eines selbsterhaltenden Betriebs angelassen ist, invertiert ist. In diesem Fall wird jedoch, anders als in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen, im Gegensatz zum Bewirken, dass die erste Rotationselektromaschine MG1 ein Drehmoment in der negativen Richtung zum Verringern der Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 ausgibt, um die Drehzahl der Brennkraftmaschine E zu steigern, bevor die Brennkraftmaschine E angelassen wird, die erste Rotationselektromaschine MG1 dazu gebracht, ein Drehmoment in der positiven Richtung auszugeben, um die Drehzahl der ersten Rotationselektromaschine MG1 dazu zu bringen, mit der Zieldrehzahl übereinzustimmen, nachdem die Brennkraftmaschine E angelassen ist. Somit ist es bevorzugt, dass der Ausrichtungssteuerungsabschnitt 77 so ausgebildet ist, dass er den Zeitpunkt, zu dem die Drehmomentrichtung der ersten Rotationselektromaschine MG1 von der negativen Richtung in die positive Richtung invertiert wird, detektiert und die Ausrichtungsoperation beginnt, wenn eine solche Drehmomentumkehrung detektiert wird.
(10) In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Differenzialgetriebevorrichtung DG durch einen Planetengetriebemechanismus in Einzelplanetenbauweise ausgebildet. Dennoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Das heißt, die Differenzialgetriebevorrichtung DG kann durch einen Planetengetriebemechanismus in Doppelplanetenbauweise oder einen Planetengetriebemechanismus in Ravigneaux-Bauweise ausgebildet sein. In dem Fall, in dem die Differenzialgetriebevorrichtung vier oder mehr Rotationselemente aufweist, kann die Differenzialgetriebevorrichtung DG beispielsweise durch zwei oder mehr Planetengetriebemechanismen ausgebildet sein, deren Rotationselemente miteinander gekoppelt sind.
(11) In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 als eine Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug einer so genannten 2-Motor-Verzweigungsbauweise ausgebildet. Dennoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Das heißt, in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 beispielsweise als eine Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug einer so genannten 2-Motor-Seriell/Parallel-Bauweise ausgebildet sein. In diesem Fall weist, wie es in 12 gezeigt ist, die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 das Eingangsbauteil I, das antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine E gekoppelt ist, das Zwischenbauteil M, das antriebsmäßig mit der ersten Rotationselektromaschine MG1 gekoppelt ist, das Ausgangsbauteil O, das antriebsmäßig mit den Rädern W gekoppelt ist, und eine erste Reibeingriffsvorrichtung CL1, die in einem Leistungsübertragungspfad, der das Eingangsbauteil I und das Ausgangsbauteil O verbindet, vorgesehen ist und die antriebsmäßige Verbindung zwischen dem Eingangsbauteil I und dem Zwischenbauteil M lösen kann, auf. Eine zweite Reibeingriffsvorrichtung CL2, die zweite Rotationselektromaschine MG2 und ein Drehzahländerungsmechanismus TM sind auf einem Leistungsübertragungspfad, der die erste Rotationselektromaschine MG1 und das Ausgangsbauteil O verbindet, vorgesehen und in dieser Reihenfolge von der Seite der ersten Rotationselektromaschine MG1 angeordnet. In diesem Fall entspricht die erste Rotationselektromaschine MG1 der „Rotationselektromaschine” gemäß der vorliegenden Erfindung und die erste Reibeingriffsvorrichtung CL1 entspricht der „Reibeingriffsvorrichtung” gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine solche Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 kann den Eingriffszustand der ersten Reibeingriffsvorrichtung CL1 und der zweiten Reibeingriffsvorrichtung CL2 zum Ermöglichen, dass das Fahrzeug in einer aus einer seriellen Fahrbetriebsart und einer Parallelfahrbetriebsart, die als die Hybridfahrbetriebsart und die Elektrofahrbetriebsart dienen, mit einem Motor oder mit zwei Motoren fährt, steuern. Dann kann die so aufgebaute Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 ebenfalls ein Andauern eines exzentrischen Zustands des Zwischenbauteils M und des Eingangsbauteils I unterdrücken, indem die Ausrichtungssteuerung in dem Fall ausgeführt wird, in dem eine Betriebsartumschaltung auf die serielle Fahrbetriebsart gemacht wird, indem die erste Reibeingriffsvorrichtung CL1 in den synchronisierten Eingriff zum Anlassen der Brennkraftmaschine E unter Verwendung eines Drehmoments der ersten Rotationselektromaschine MG1 gebracht wird, während eines Fahrens in der Elektrofahrbetriebsart mit einem Motor, in der das Fahrzeug beispielsweise nur unter Verwendung eines Drehmoments der zweiten Rotationselektromaschine MG2 fährt.
(12) In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 als eine Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug einer so genannten 1-Motor-Parallelbauweise ausgebildet sein. In diesem Fall weist die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1, wie es in 13 gezeigt ist, das Eingangsbauteil I, das antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine E gekoppelt ist, das Zwischenbauteil M, das antriebsmäßig mit der Rotationselektromaschine MG gekoppelt ist, das Ausgangsbauteil O, das antriebsmäßig mit den Rädern W gekoppelt ist, und die Reibeingriffsvorrichtung CL, die die antriebsmäßige Verbindung zwischen dem Eingangsbauteil I und dem Zwischenbauteil M lösen kann, auf. Zusätzlich ist der Geschwindigkeitsänderungsmechanismus TM auf einem Leistungsübertragungspfad, der die Rotationselektromaschine MG und das Ausgangsbauteil O verbindet, vorgesehen. Eine solche Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 kann den Eingriffszustand der Reibeingriffsvorrichtung CL zum Ermöglichen, dass das Fahrzeug in einer aus der Parallelfahrbetriebsart, die als die Hybridfahrbetriebsart dient, und der Elektrofahrbetriebsart fährt, steuern. Dann kann die so ausgebildete Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 ein Andauern eines exzentrischen Zustands des Zwischenbauteils M und des Eingangsbauteils I durch Ausführen der Ausrichtungssteuerung in dem Fall, in dem das Fahrzeug in der Parallelfahrbetriebsart angefahren wird, unterdrücken, indem die Reibeingriffsvorrichtung CL in synchronisierten Eingriff zum Anlassen der Brennkraftmaschine E unter Verwendung eines Drehmoments der ersten Rotationselektromaschine MG gebracht wird, während das Fahrzeug stationär ist. Die mit Bezug auf 12 und 13 beschriebenen Anordnungen sind beispielsweise für die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1, die an FR(Frontmotor Heckantrieb)-Fahrzeugen zu montieren ist, geeignet.
(13) In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Brennkraftmaschinensteuerungseinheit 3 separat von der Steuerungsvorrichtung 70 vorgesehen. Dennoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Das heißt, die Brennkraftmaschinensteuerungseinheit 3 kann in der Steuerungsvorrichtung 70 integriert sein. Der Aufbau der funktionalen Abschnitte, die mit Bezug auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben sind, ist lediglich illustrativ und eine Mehrzahl funktionaler Abschnitte kann miteinander kombiniert werden oder ein einzelner funktionaler Abschnitt kann weiter in Unterabschnitte geteilt werden.
(14) Auch im Hinblick auf andere Anordnungen sind die hier offenbarten Ausführungsformen in jeder Hinsicht beispielhaft und die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. Das heißt, ein Aufbau, der nicht in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, kann geändert werden, ohne den Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung kann auf geeignete Weise für Fahrzeugantriebsvorrichtungen mit einem Eingangsbauteil, das antriebsmäßig mit einer Brennkraftmaschine gekoppelt ist, einem Ausgangsbauteil, das antriebsmäßig mit Rädern gekoppelt ist, einem Zwischenbauteil, das auf einem Leistungsübertragungspfad, der das Eingangsbauteil und das Ausgangsbauteil verbindet, vorgesehen ist und antriebsmäßig mit einer ersten Rotationselektromaschine gekoppelt ist, einer Reibeingriffsvorrichtung, die eine antriebsmäßige Verbindung zwischen dem Eingangsbauteil und dem Zwischenbauteil lösen kann, und einer Steuerungsvorrichtung angewandt werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugantriebsvorrichtung
42: zweites Kopplungsbauteil (Zwischenbauteil)
70: Steuerungsvorrichtung
72: erste-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt (Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt)
73: zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt
74: Eingriffszustandssteuerungsabschnitt
75: synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt
76: Anlasssteuerungsabschnitt
77: Ausrichtungssteuerungsabschnitt
78: Drehmomentbeibehaltungssteuerungsabschnitt
E: Brennkraftmaschine
MG1: erste Rotationselektromaschine (Rotationselektromaschine)
MG2: zweite Rotationselektromaschine
I: Eingangsbauteil
O: Ausgangsbauteil
DG: Differenzialgetriebevorrichtung
s: Sonnenrad (erstes Rotationselement E1)
ca: Träger (zweites Rotationselement E2)
r: Hohlrad (drittes Rotationselement E3)
W: Rad
DA: Dämpfervorrichtung (Zwischenbauteil)
CL: Reibeingriffsvorrichtung
ΔN: Drehzahlunterschied
ΔNs1: Synchronisationsbestimmungsgrenzwert
ΔNs2: Rutschbestimmungsgrenzwert (Drehunterschiedsgrenzwert)
NI: Ausrichtungsermöglichungsdrehzahl
Nf: Zünddrehzahl
TI: Anlassbestimmungsdrehmoment

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 2010-76678 [0005]

Claims

Fahrzeugantriebsvorrichtung mit einem Eingangsbauteil, das antriebsmäßig mit einer Brennkraftmaschine gekoppelt ist, einem Ausgangsbauteil, das antriebsmäßig mit Rädern gekoppelt ist, einem Zwischenbauteil, das auf einem Leistungsübertragungspfad, der das Eingangsbauteil und das Ausgangsbauteil verbindet und antriebsmäßig mit einer Rotationselektromaschine gekoppelt ist, vorgesehen ist, einer Reibeingriffsvorrichtung, die eine antriebsmäßige Verbindung zwischen dem Eingangsbauteil und dem Zwischenbauteil lösen kann, und einer Steuerungsvorrichtung, bei der die Steuerungsvorrichtung aufweist: einen synchronisiertes-Eingreifen-Steuerungsabschnitt, der, wenn eine Brennkraftmaschinenanlassbedingung zum Anlassen der Brennkraftmaschine, die stationär war, mit der Reibeingriffsvorrichtung in einem gelösten Zustand erreicht ist, die Reibeingriffsvorrichtung in einem synchronisierten Zustand, in dem ein Drehzahlunterschied zwischen dem Eingangsbauteil und dem Zwischenbauteil gleich zu oder geringer als ein vorbestimmter Wert ist, in Eingriff bringt, um die Reibeingriffsvorrichtung in einen Direkteingriffszustand zu bringen; einen Anlasssteuerungsabschnitt, der eine Drehzahl des Eingangsbauteils unter Verwendung eines Drehmoments der Rotationselektromaschine mit der Reibeingriffsvorrichtung in dem Direkteingriffszustand zum Anlassen der Brennkraftmaschine anhebt; und einen Ausrichtungssteuerungsabschnitt, der in einem Brennkraftmaschinenrotationszustand, in dem eine Drehzahl der Brennkraftmaschine gleich zu oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, eine Ausrichtungsoperation ausführt, in der ein Eingriffsdruck der Reibeingriffsvorrichtung verringert wird und in der die Reibeingriffsvorrichtung in den Direkteingriffszustand auf ein Detektieren, dass der Drehzahlunterschied einen Drehzahlunterschiedsgrenzwert erreicht, zurückkehrt.
Fahrzeugantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Ausrichtungssteuerungsabschnitt die Ausrichtungsoperation ausführt, nachdem ein Drehmoment der Brennkraftmaschine gleich zu oder größer als ein vorbestimmter Wert wird.
Fahrzeugantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der: die Steuerungsvorrichtung weiter einen Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt aufweist, der beim Anlassen der Brennkraftmaschine eine Drehzahlsteuerung ausführt, in der ein Befehl für eine Zieldrehzahl zu der Rotationselektromaschine ausgegeben wird, um eine Drehzahl der Rotationselektromaschine dazu zu bringen, mit der Zieldrehzahl übereinzustimmen; und der Ausrichtungssteuerungsabschnitt eine Drehmomentumkehrung, in der eine Drehmomentrichtung der Rotationselektromaschine während eines Ausführens der Drehzahlsteuerung für die Rotationselektromaschine invertiert wird, detektiert, um die Ausrichtungsoperation zu beginnen, wenn die Drehmomentumkehrung detektiert wird.
Fahrzeugantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter aufweisend: eine Differenzialgetriebevorrichtung mit einem ersten Rotationselement, einem zweiten Rotationselement und einem dritten Rotationselement in der Drehzahlreihenfolge, bei der: die Rotationselektromaschine antriebsmäßig mit dem ersten Rotationselement gekoppelt ist, das Zwischenbauteil antriebsmäßig mit dem zweiten Rotationselement gekoppelt ist, und das Ausgangsbauteil antriebsmäßig mit dem dritten Rotationselement gekoppelt ist, und zwar über kein anderes Rotationselement der Differenzialgetriebevorrichtung; die Steuerungsvorrichtung weiter einen Drehmomentbeibehaltungssteuerungsabschnitt aufweist, der einen Drehmomentbeibehaltungsbefehl für die Rotationselektromaschine und die Brennkraftmaschine zum Beibehalten eines Drehmoments der Rotationselektromaschine und eines Drehmoments der Brennkraftmaschine auf jeweils konstanten Werten, die über die Zeit nicht verändert werden, ausgibt; und der Ausrichtungssteuerungsabschnitt die Ausrichtungsoperation mit sowohl einem Drehmoment der Rotationselektromaschine als auch einem Drehmoment der Brennkraftmaschine auf jeweils konstanten Werten gehalten ausführt.
Fahrzeugantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter aufweisend: eine Differenzialgetriebevorrichtung mit einem ersten Rotationselement, einem zweiten Rotationselement und einem dritten Rotationselement in der Drehzahlreihenfolge; und einer zweiten Rotationselektromaschine, bei der: die Rotationselektromaschine antriebsmäßig mit dem ersten Rotationselement gekoppelt ist, das Zwischenbauteil antriebsmäßig mit dem zweiten Rotationselement gekoppelt ist und das Ausgangsbauteil und die zweite Rotationselektromaschine antriebsmäßig mit dem dritten Rotationselement gekoppelt sind, und zwar über kein anderes Rotationselement der Differenzialgetriebevorrichtung; die Steuerungsvorrichtung weiter einen Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt, der beim Anlassen der Brennkraftmaschine eine Drehzahlsteuerung ausführt, in der ein Befehl für eine Zieldrehzahl zu der Rotationselektromaschine ausgegeben wird, um eine Drehzahl der Rotationselektromaschine dazu zu bringen, mit der Zieldrehzahl übereinzustimmen, und einen zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt, der einen Betrieb der zweiten Rotationselektromaschine steuert, aufweist; der Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt kontinuierlich die Drehzahlsteuerung für die Rotationselektromaschine während der Ausrichtungsoperation ausführt; und der zweite-Rotationselektromaschine-Steuerungsabschnitt die zweite Rotationselektromaschine derart steuert, dass ein Drehmoment, das zu dem Ausgangsbauteil übertragen wird, ein Drehmoment entsprechend einer erforderlichen Antriebskraft zum Antreiben eines Fahrzeugs wird, und die zweite Rotationselektromaschine so steuert, dass Drehmomentschwankungen, die auf das Ausgangsbauteil übertragen werden, zusammen mit der Drehzahlsteuerung für die Rotationselektromaschine während der Ausrichtungsoperation korrigiert werden.