專利名稱：動力輸出裝置、具有該動力輸出裝置的混合動力車輛、以及動力輸出裝置的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向驅(qū)動軸輸出動力的動力輸出裝置、具有該動力輸出裝置 的混合動力車輛、以及動力輸出裝置的控制方法。
背景技術(shù)：
以往，作為這種動力輸出裝置而公知有以下動力輸出裝置，該動力輸 出裝置包括內(nèi)燃機、兩個電動機、所謂拉維奈爾赫型的行星齒輪機構(gòu)、以 及能夠選擇性地將分別與電動機連接的行星齒輪機構(gòu)的兩個輸出要素與輸 出軸連結(jié)的平行軸式變速器(例如參照專利文獻1)。另外，以往還公知 有包括行星齒輪機構(gòu)和平行軸式變速器的動力輸出裝置，所述行星齒輪機 構(gòu)包括與內(nèi)燃機連接的輸入要素和分別與電動機連接的兩個輸出要素，所 述平行軸式變速器包括分別與該行星齒輪機構(gòu)的對應(yīng)的輸出要素連接并與 輸出軸連結(jié)的兩個副軸(例如參照專利文獻2)。在這些動力輸出裝置 中，通過平行軸式變速器來切換與輸出部件和輸出軸連結(jié)的行星齒輪機構(gòu) 的輸出要素，由此能夠改變內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩中的、傳遞給輸出部件和輸 出軸的轉(zhuǎn)矩的比例。
專利文獻1:日本專利文獻特開2005 — 155891號公報； 專利文獻2:日本專利文獻特開2003 — 106389號公報。
發(fā)明內(nèi)容
在上述動力輸出裝置中，在將行星齒輪機構(gòu)的一個輸出要素與輸出部 件等連結(jié)的情況下，為了使不與驅(qū)動軸連結(jié)的另一個輸出要素能夠與輸出 部件等連結(jié)而使該另一個輸出要素的轉(zhuǎn)速與預(yù)定的同步轉(zhuǎn)速相一致后，使 該另一個輸出要素與輸出部件連結(jié)并解除所述一個輸出要素與輸出部件的連結(jié)，由此能夠切換與輸出軸連結(jié)的行星齒輪機構(gòu)的輸出要素。但是，上 述各專利文獻均未具體地公開與輸出軸連結(jié)的行星齒輪機構(gòu)的輸出要素的 切換順序，因此在上述動力輸出裝置中難以進一步提高內(nèi)燃機與輸出部件 之間的動力的傳遞效率。
因此，本發(fā)明的目的之一在于在能夠?qū)恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的第一要 素和第二要素選擇性地與驅(qū)動軸連結(jié)的動力輸出裝置中，更恰當?shù)厍袚Q動 力分配統(tǒng)合機構(gòu)的第一要素與驅(qū)動軸連結(jié)的狀態(tài)和第二要素與驅(qū)動軸連結(jié) 的狀態(tài)。另外，本發(fā)明的動力輸出裝置、具有該動力輸出裝置的混合動力 車輛、以及動力輸出裝置的控制方法的目的之一在于在更寬的運行區(qū)域 中提高動力的傳遞效率。
為了達到上述目的，本發(fā)明的動力輸出裝置、具有該動力輸出裝置的 混合動力車輛、以及動力輸出裝置的控制方法采用了以下手段。
本發(fā)明的動力輸出裝置向驅(qū)動軸輸出動力，并包括內(nèi)燃機；第一電 動機，能夠輸入輸出動力；第二電動機，能夠輸入輸出動力；蓄電單元， 能夠與所述第一電動機和所述第二電動機分別進行電力的交換；動力分配 統(tǒng)合機構(gòu)，具有與所述第一電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第一要素、與所述第二 電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第二要素、以及與所述內(nèi)燃機的內(nèi)燃機軸連接的第 三要素，并且構(gòu)成為所述三個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；變速傳遞單 元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述第二要素選擇性 地與所述驅(qū)動軸連結(jié)并設(shè)定多個變速狀態(tài)，并且當在所述第一要素和所述 第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的第n變速狀態(tài)下所述內(nèi)燃機軸與所 述驅(qū)動軸之間的變速比變?yōu)榱祟A(yù)定的轉(zhuǎn)換變速比時，能夠使所述變速狀態(tài) 從所述第n變速狀態(tài)轉(zhuǎn)換為所述第一要素和所述第二要素中的另一者與所 述驅(qū)動軸連結(jié)的第n+l變速狀態(tài)并將所述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸之間的 變速比設(shè)定得更??；要求動力設(shè)定單元，設(shè)定作為對所述驅(qū)動軸要求的動 力的要求動力；要求變速比設(shè)定單元，基于所述被設(shè)定的要求動力和預(yù)定 的制約來設(shè)定要求變速比，所述要求變速比是所述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸 之間的變速比的要求值；以及變速時控制單元，控制所述內(nèi)燃機、所述第 一電動機、所述第二電動機、以及所述變速傳遞單元，使得當在所述變速傳遞單元設(shè)定為所述第n變速狀態(tài)的期間所述被設(shè)定的要求變速比變?yōu)榱?小于等于預(yù)定的下限變速比時，伴隨著使所述內(nèi)燃機軸的轉(zhuǎn)速與基于所述
轉(zhuǎn)換變速比的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速相一致的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整處理和從所述第n變速狀 態(tài)向所述第n+l變速狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，基于所述被設(shè)定的要求動力的動力被 輸出給所述驅(qū)動軸，其中所述預(yù)定的下限變速比為小于等于所述轉(zhuǎn)換變速 比的值。
在該動力輸出裝置中，控制內(nèi)燃機、第一電動機、第二電動機、以及 變速傳遞單元，使得當在變速傳遞單元設(shè)定為第n變速狀態(tài)的期間作為內(nèi) 燃機軸與驅(qū)動軸之間的變速比的要求值的要求變速比變?yōu)榱诵∮诘扔陬A(yù)定 的下限變速比(該預(yù)定的下限變速比為小于等于轉(zhuǎn)換變速比的值)時，伴
隨著使內(nèi)燃機軸的轉(zhuǎn)速與基于轉(zhuǎn)換變速比的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速相一致的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速 調(diào)整處理和從第n變速狀態(tài)向第n+l變速狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，基于要求動力的 動力被輸出給驅(qū)動軸。即，在該動力輸出裝置中，能夠代替在要求變速比 變?yōu)榱宿D(zhuǎn)換變速比的階段切換變速傳遞單元的變速狀態(tài)(與驅(qū)動軸連結(jié)的 動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的要素)，而是在要求變速比變?yōu)榱诵∮诘扔谙孪拮兯?比(該下限變速比為小于等于轉(zhuǎn)換變速比的值)的階段切換變速狀態(tài)。由 于如果內(nèi)燃機軸與驅(qū)動軸之間的變速比變得更小，則內(nèi)燃機與驅(qū)動軸之間 的動力的傳遞效率變得更大，因此由此能夠進一歩提高內(nèi)燃機與驅(qū)動軸之 間的動力的傳遞效率。并且，當在變速傳遞單元設(shè)定為第n變速狀態(tài)的期 間要求變速比變?yōu)榱诵∮诘扔谙孪拮兯俦葧r，如果執(zhí)行內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整處 理和從第n變速狀態(tài)到第n+l變速狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，則能夠抑制內(nèi)燃機的轉(zhuǎn) 速變得過高并平穩(wěn)地切換變速傳遞單元的變速狀態(tài)。結(jié)果，在該混合動力 車輛中，能夠更恰當?shù)厍袚Q動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的第一要素與驅(qū)動軸相連結(jié) 的狀態(tài)和第二要素與驅(qū)動軸相連結(jié)的狀態(tài)，從而能夠在更寬的運行區(qū)域中 提高動力的傳遞效率。另外，"n"為大于等于1的正整數(shù)，其上限與通 過變速傳遞單元設(shè)定的變速狀態(tài)的數(shù)量相一致。
另外，可以采用以下方式所述預(yù)定的制約規(guī)定了所述要求動力與用 于使所述內(nèi)燃機高效運行的該內(nèi)燃機的運行點的關(guān)系。另外，本發(fā)明的動 力輸出裝置還可以包括運行點設(shè)定單元，當所述變速傳遞單元設(shè)定為所述第n變速狀態(tài)、并且所述要求變速比大于所述下限變速比時，所述運行點 設(shè)定單元基于所述被設(shè)定的要求動力和所述預(yù)定的制約來設(shè)定所述內(nèi)燃機
的運行點。由此，在通過變速傳遞單元設(shè)定為第n變速狀態(tài)的期間，能夠
在要求變速比變?yōu)樾∮诘扔谙孪拮兯俦戎笆箖?nèi)燃機高效運行而改善耗油 率。
在該情況下，可以采用以下方式在所述內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整處理被執(zhí)行
時，所述運行點設(shè)定單元設(shè)定所述內(nèi)燃機的目標轉(zhuǎn)速以使所述內(nèi)燃機軸的
轉(zhuǎn)速與所述轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速相一致，并且根據(jù)所述目標轉(zhuǎn)速和基于所述被設(shè)定的
要求動力的要求功率來設(shè)定所述內(nèi)燃機的目標轉(zhuǎn)矩以從所述內(nèi)燃機輸出所
述要求功率。由此，在執(zhí)行內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整處理時，能夠抑制內(nèi)燃機的輸 出功率的變動。
另外，可以按照以下方式來設(shè)定所述下限變速比當在所述第n變速 狀態(tài)下所述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速比變?yōu)榱怂鱿孪拮兯俦葧r
的所述內(nèi)燃機與所述驅(qū)動軸之間的動力的傳遞效率不小于所述第n+l變
速狀態(tài)下的所述傳遞效率。由此，能夠在通過變速傳遞單元實現(xiàn)的各變速 狀態(tài)下很好地確保內(nèi)燃機與驅(qū)動軸之間的動力的傳遞效率。
另外，所述下限變速比可以基于所述內(nèi)燃機軸的轉(zhuǎn)速而被設(shè)定，所述 下限變速比也可以基于所述內(nèi)燃機的輸出功率而被設(shè)定。由此，能夠更加 恰當?shù)卦O(shè)定下限變速比。
另外，所述下限變速比可以針對通過所述變速傳遞單元實現(xiàn)的所述變 速狀態(tài)中的每一變速狀態(tài)而被設(shè)定。由此，在通過變速傳遞單元實現(xiàn)的各 變速狀態(tài)下，在要求變速比變?yōu)樾∮诘扔谙孪拮兯俦戎熬S持該要求變速 狀態(tài)，由此能夠進一歩提高內(nèi)燃機與驅(qū)動軸之間的動力的傳遞效率。
另外，可以采用以下方式所述變速時控制單元控制所述內(nèi)燃機、所
述第一電動機、以及所述第二電動機，使得在從所述第n變速狀態(tài)轉(zhuǎn)換到 所述第n+l變速狀態(tài)后，所述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速比比所 述第n變速狀態(tài)下的所述下限變速比小預(yù)定的值，并且基于所述被設(shè)定的 要求動力的動力被輸出給所述驅(qū)動軸。即，在從第n變速狀態(tài)向第n+l 變速狀態(tài)轉(zhuǎn)換后，如果在與第n變速狀態(tài)相比能夠?qū)?nèi)燃機軸與驅(qū)動軸之間的變速比設(shè)定得更小的第n+l變速狀態(tài)下使內(nèi)燃機軸與驅(qū)動軸之間的 變速比與第n變速狀態(tài)下的下限變速比相一致，則內(nèi)燃機與驅(qū)動軸之間的 動力的傳遞效率比在第n變速狀態(tài)下將內(nèi)燃機軸與驅(qū)動軸之間的變速比設(shè) 定為該下限變速比時低，與此相伴輸出給驅(qū)動軸的驅(qū)動力也下降。因此， 如果控制內(nèi)燃機、第一電動機、以及第二電動機，使得在從第n變速狀態(tài) 向第n+l變速狀態(tài)轉(zhuǎn)換后內(nèi)燃機軸與驅(qū)動軸之間的變速比比第n變速狀 態(tài)下的下限變速比小預(yù)定的值，則能夠抑制輸出給驅(qū)動軸的驅(qū)動力下降。
另外，可以采用以下方式當在所述變速傳遞單元設(shè)定為所述第n+l 變速狀態(tài)的期間所述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速比變?yōu)榱怂鲛D(zhuǎn)換 變速比時，所述變速傳遞單元能夠使所述變速狀態(tài)從所述第n+l變速狀 態(tài)轉(zhuǎn)換為所述第n變速狀態(tài)并將所述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速比 設(shè)定得更大，所述變速時控制單元控制所述內(nèi)燃機、所述第一電動機、所 述第二電動機、以及所述變速傳遞單元，使得當在所述變速傳遞單元設(shè)定 為所述第n+l變速狀態(tài)的期間所述被設(shè)定的要求變速比變?yōu)榱舜笥诘扔?所述轉(zhuǎn)換變速比時，伴隨著使所述內(nèi)燃機軸的轉(zhuǎn)速與所述轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速相一致 的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整處理和從所述第n+l變速狀態(tài)向所述第n變速狀態(tài)的 轉(zhuǎn)換，基于所述被設(shè)定的要求動力的動力被輸出給所述驅(qū)動軸。由此，當 要求變速比變大了時，使變速狀態(tài)從第n+l變速狀態(tài)轉(zhuǎn)換到與該第n+l 變速狀態(tài)相比能夠?qū)?nèi)燃機軸與驅(qū)動軸之間的變速比設(shè)定得更大的第n變 速狀態(tài)，由此能夠進一步提高內(nèi)燃機與驅(qū)動軸之間的動力傳遞效率。
另外，可以采用以下方式所述變速傳遞單元是包括第一變速機構(gòu)和 第二變速機構(gòu)的平行軸式變速器，所述第一變速機構(gòu)具有能夠?qū)⑺鰟恿?分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸連結(jié) 的至少一組平行軸式齒輪系，所述第二變速機構(gòu)具有能夠?qū)⑺龅谝灰?和所述第二要素中的另一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的至少一組平行軸式齒輪
另外，可以采用以下方式所述變速傳遞單元是包括行星齒輪機構(gòu)和 連結(jié)機構(gòu)的行星齒輪式變速器，所述行星齒輪機構(gòu)能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng) 合機構(gòu)的所述第一要素和所述第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)，所述連結(jié)機構(gòu)能夠?qū)⑺龅谝灰睾退龅诙刂械牧硪徽吲c所述驅(qū)動軸連 結(jié)。在該情況下，連結(jié)機構(gòu)既可以將第一要素和第二要素中的另一者直接
與驅(qū)動軸連結(jié)，也可以伴隨著變速比的變更而將第一要素和第二要素中的 另一者與驅(qū)動軸連結(jié)。
本發(fā)明的混合動力車輛具有通過來自驅(qū)動軸的動力而被驅(qū)動的驅(qū)動輪 并包括內(nèi)燃機；第一電動機，能夠輸入輸出動力；第二電動機，能夠輸 入輸出動力；蓄電單元，能夠與所述第一電動機和所述第二電動機分別進 行電力的交換；動力分配統(tǒng)合機構(gòu)，具有與所述第一電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接 的第一要素、與所述第二電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第二要素、以及與所述內(nèi) 燃機的內(nèi)燃機軸連接的第三要素，并且構(gòu)成為所述三個要素能夠互相進行 差動旋轉(zhuǎn)；變速傳遞單元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素 和所述第二要素選擇性地與所述驅(qū)動軸連結(jié)并設(shè)定多個變速狀態(tài)，并且當 在所述第一要素和所述第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的第n變速狀 態(tài)下所述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速比變?yōu)榱祟A(yù)定的轉(zhuǎn)換變速比 時，能夠使所述變速狀態(tài)從所述第n變速狀態(tài)轉(zhuǎn)換為所述第一要素和所述 第二要素中的另一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的第n+l變速狀態(tài)并將所述內(nèi)燃 機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速比設(shè)定得更??；要求動力設(shè)定單元，設(shè)定作 為對所述驅(qū)動軸要求的動力的要求動力；要求變速比設(shè)定單元，基于所述 被設(shè)定的要求動力和預(yù)定的制約來設(shè)定要求變速比，所述要求變速比是所 述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速比的要求值；以及變速時控制單元， 控制所述內(nèi)燃機、所述第一電動機、所述第二電動機、以及所述變速傳遞 單元，使得當在所述變速傳遞單元設(shè)定為所述第n變速狀態(tài)的期間所述被 設(shè)定的要求變速比變?yōu)榱诵∮诘扔陬A(yù)定的下限變速比時，伴隨著使所述內(nèi) 燃機軸的轉(zhuǎn)速與基于所述轉(zhuǎn)換變速比的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速相一致的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整 處理和從所述第n變速狀態(tài)向所述第n+l變速狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，基于所述被 設(shè)定的要求動力的動力被輸出給所述驅(qū)動軸，其中所述預(yù)定的下限變速比 為小于等于所述轉(zhuǎn)換變速比的值。
根據(jù)該混合動力車輛，能夠在更寬的運行區(qū)域中提高動力的傳遞效 率，因此能夠很好地改善耗油率和行駛性能。本發(fā)明提供一種動力輸出裝置的控制方法，所述動力輸出裝置包括
驅(qū)動軸；內(nèi)燃機；第一電動機和第二電動機，分別能夠輸入輸出動力；蓄 電單元，能夠與所述第一電動機和所述第二電動機分別進行電力的交換； 動力分配統(tǒng)合機構(gòu)，具有與所述第一電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第一要素、與 所述第二電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第二要素、以及與所述內(nèi)燃機的內(nèi)燃機軸 連接的第三要素，并且構(gòu)成為所述三個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；以及 變速傳遞單元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述第二 要素選擇性地與所述驅(qū)動軸連結(jié)并設(shè)定多個變速狀態(tài)，并且當在所述第一 要素和所述第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的第n變速狀態(tài)下所述內(nèi) 燃機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速比變?yōu)榱祟A(yù)定的轉(zhuǎn)換變速比時，能夠使所 述變速狀態(tài)從所述第n變速狀態(tài)轉(zhuǎn)換為所述第一要素和所述第二要素中的 另一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的第n+l變速狀態(tài)并將所述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū) 動軸之間的變速比設(shè)定得更?。凰鰟恿敵鲅b置的控制方法包括以下步 驟(a)在所述變速傳遞單元設(shè)定為所述第n變速狀態(tài)的期間，判斷要求 變速比是否小于等于預(yù)定的下限變速比，所述要求變速比是基于作為對所 述驅(qū)動軸要求的動力的要求動力和預(yù)定的制約并作為所述內(nèi)燃機軸與所述 驅(qū)動軸之間的變速比的要求值而被設(shè)定的，所述預(yù)定的下限變速比為小于 等于所述轉(zhuǎn)換變速比的值；(b)當在步驟(a)中判斷為所述要求變速比 小于等于所述下限變速比時，使所述內(nèi)燃機軸的轉(zhuǎn)速與基于所述轉(zhuǎn)換變速 比的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速相一致；以及(c)當所述內(nèi)燃機軸的轉(zhuǎn)速與所述轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速 一致了時，控制所述變速傳遞單元以使所述變速狀態(tài)從所述第n變速狀態(tài) 轉(zhuǎn)換到所述第n+l變速狀態(tài)。
根據(jù)該方法，能夠更恰當?shù)厍袚Q動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的第一要素與驅(qū)動 軸連結(jié)的狀態(tài)和第二要素與驅(qū)動軸連結(jié)的狀態(tài)，因此能夠在更寬的運行區(qū) 域中提高動力的傳遞效率、
在該情況下，可以采用以下方式在執(zhí)行步驟(b)和(c)的期間， 控制所述內(nèi)燃機、所述第一電動機、以及所述第二電動機以使基于所述要 求動力的動力被輸出。
圖l是本發(fā)明的實施例的混合動力車輛20的簡要構(gòu)成圖2是例示出在使實施例的混合動力車輛20伴隨著發(fā)動機22的運行 而行駛的情況下根據(jù)車速變化使變速器60的變速狀態(tài)變化時的動力分配 統(tǒng)合機構(gòu)40和變速器60的主要要素的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的說明圖3是與圖2相同的說明圖4是與圖2相同的說明圖5是與圖2相同的說明圖； 圖6是與圖2相同的說明圖； 圖7是與圖2相同的說明圖； 圖8是與圖2相同的說明圖9是表示以下共線圖的一個例子的說明圖，該共線圖表示馬達MG1 作為發(fā)電機而發(fā)揮功能、并且馬達MG2作為電動機而發(fā)揮功能時的動力 分配統(tǒng)合機構(gòu)40的各要素和減速齒輪機構(gòu)50的各要素的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的關(guān)
圖10是表示以下共線圖的一個例子的說明圖，該共線圖表示馬達 MG2作為發(fā)電機而發(fā)揮功能、并且馬達MG1作為電動機而發(fā)揮功能時的 動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的各要素和減速齒輪機構(gòu)50的各要素的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 的關(guān)系；
圖11是用于說明實施例的混合動力車輛20的馬達行駛模式的說明
圖12是表示在伴隨著離合器CO的結(jié)合和發(fā)動機22的運行而使實施 例的混合動力車輛20行駛時由混合動力ECU70執(zhí)行的驅(qū)動控制例程的一 個例子的流程圖13是表示在伴隨著離合器CO的結(jié)合和發(fā)動機22的運行而使實施 例的混合動力車輛20行駛時由混合動力ECU70執(zhí)行的驅(qū)動控制例程的一 個例子的流程圖l4是表示發(fā)動機22的工作線(operation line)的一個例子和發(fā)動 機轉(zhuǎn)速Ne與發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te的相關(guān)曲線(等功率線)的例子的說明圖；圖15是表示下限變速比設(shè)定用映射圖的一個例子的說明圖16是表示實施例的混合動力車輛20中的變速器60的變速狀態(tài)與發(fā)
動機22和驅(qū)動軸67之間的動力傳遞效率il ed的關(guān)系的說明圖17是表示在變速器60的變速狀態(tài)被向升檔側(cè)切換后由混合動力
ECU70執(zhí)行的升檔后驅(qū)動控制例程的一個例子的流程圖18是表示下限變速比設(shè)定用映射圖的其他例子的說明圖19是表示能夠應(yīng)用于實施例的混合動力車輛20的其他變速器100
的簡要構(gòu)成圖20是表示能夠應(yīng)用于實施例的混合動力車輛20的其他變速器200 的簡要構(gòu)成圖21是變形例的混合動力車輛20A的簡要構(gòu)成圖。
具體實施例方式
以下，使用實施例來說明用于實施本發(fā)明的最佳方式。 圖1是本發(fā)明的實施例的混合動力車輛20的簡要構(gòu)成圖。該圖所示 的混合動力車輛20作為后輪驅(qū)動車輛而構(gòu)成并包括以下等部件發(fā)動機 22，配置在車輛前部；動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40，與作為發(fā)動機22的曲軸 (內(nèi)燃機軸)26連接；馬達MG1，與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40連接，能夠發(fā) 電；馬達MG2，與該馬達MG1同軸配置并經(jīng)由減速齒輪機構(gòu)50與動力分 配統(tǒng)合機構(gòu)40連接，能夠發(fā)電；變速器60，能夠?qū)碜詣恿Ψ峙浣y(tǒng)合機 構(gòu)40的動力變速后傳遞給驅(qū)動軸67;以及混合動力用電子控制單元(以 下稱為"混合動力ECU" ) 70，對整個混合動力車輛20進行控制。
發(fā)動機22是接受汽油或輕油等炭化氫系燃料的供應(yīng)而輸出動力的內(nèi) 燃機，從發(fā)動機用電子控制單元(以下稱為"發(fā)動機ECU" ) 24接受燃 料噴射量、點火正時、吸入空氣量等的控制。向發(fā)動機ECU24輸入來自 對發(fā)動機22設(shè)置的、檢測該發(fā)動機22的運行狀態(tài)的各種傳感器的信號， 所述各種傳感器例如為安裝在曲軸26上的未圖示的曲軸位置傳感器。并 且，發(fā)動機ECU24與混合動力ECU70進行通信，根據(jù)來自混合動力 ECU70的控制信號和來自上述傳感器的信號等來控制發(fā)動機22的運行，并根據(jù)需要將與發(fā)動機22的運行狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)輸出給混合動力
ECU70。
馬達MG1和馬達MG2均是能夠作為發(fā)電機進行動作并能夠作為電動 機進行動作的相同規(guī)格的同步發(fā)電電動機，該馬達MG1和馬達MG2經(jīng)由 逆變器31、 32與作為二次電池的蓄電池35進行電力的交換。連接逆變器 31、 32和蓄電池35的電線39作為各逆變器31、 32共用的正極母線和負 極母線而構(gòu)成，由馬達MG1、 MG2中的一個發(fā)出的電力可以由另一個馬 達消耗。因此，蓄電池35基于從馬達MG1、 MG2中的一個發(fā)出的電力或 不足的電力而進行充放電，并且如果通過馬達MG1、 MG2取得了電力收 支的平衡，則不進行充放電。馬達MG1、 MG2的驅(qū)動均由馬達用電子控 制單元(以下稱為"馬達ECU" ) 30控制?？刂岂R達MG1、 MG2的驅(qū)動 所需要的信號，例如來自檢測馬達MG1、 MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn) 位置檢測傳感器33、 34的信號或通過未圖示的電流傳感器檢測出的施加 給馬達MG1、 MG2的相電流等輸入到馬達ECU30，從馬達ECU30輸出對 逆變器31、 32的開關(guān)控制信號等。馬達ECU30根據(jù)從旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感 器33、 34輸入的信號來執(zhí)行未圖示的轉(zhuǎn)速計算例程，計算出馬達MG1、 MG2的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速Nml、 Nm2。另外，馬達ECU30與混合動力ECU70 進行通信，根據(jù)來自混合動力ECU70的控制信號等來控制馬達MG1、 MG2的驅(qū)動，并且根據(jù)需要將與馬達MG1、 MG2的運行狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù) 輸出給混合動力ECU70。
蓄電池35由蓄電池用電子控制單元(以下稱為"蓄電池ECU" ) 36 管理。管理蓄電池35所需要的信號，例如來自設(shè)置在蓄電池35的端子之 間的未圖示的電壓傳感器的端子間電壓、來自安裝在與蓄電池35的輸出 端子連接的電線39上的未圖示的電流傳感器的充放電電流、來自安裝在 蓄電池35上的溫度傳感器37的蓄電池溫度Tb等輸入到蓄電池ECU36。 蓄電池ECU36根據(jù)需要將與蓄電池35的狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)通過通信輸出給 混合動力ECU70和發(fā)動機ECU24。另外，蓄電池ECU36為了管理蓄電池 35還根據(jù)由電流傳感器檢測出的充放電電流的積分值計算出剩余容量
soc。動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40與馬達MG1、 MG2、減速齒輪機構(gòu)50、變速器 60 —起容納在未圖示的變速箱中，該動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40離開發(fā)動機22 預(yù)定的距離而與曲軸26同軸配置。實施例的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40是以下 的雙小齒輪式行星齒輪機構(gòu)，該雙小齒輪式行星齒輪機構(gòu)包括太陽齒輪 41，為外齒齒輪；內(nèi)嚙合齒輪42，與該太陽齒輪41配置在同心圓上，為 內(nèi)齒齒輪；以及行星齒輪架45，可自由自轉(zhuǎn)并可自由公轉(zhuǎn)地保持至少一組 的、由兩個小齒輪43、 44組成的組，所述兩個小齒輪43、 44互相嚙合， 并且其中的一個與太陽齒輪41嚙合、另一個與內(nèi)嚙合齒輪42嚙合。太陽 齒輪41 (第二要素)、內(nèi)嚙合齒輪42 (第三要素)、以及行星齒輪架45 (第一要素)能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)。另外，在實施例中，動力分配統(tǒng)合 機構(gòu)40被構(gòu)成為其齒輪比P (太陽齒輪41的齒數(shù)除以內(nèi)嚙合齒輪42的齒 數(shù)而得到的值)小于0.5。在該動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太 陽齒輪41上經(jīng)由從該太陽齒輪41向與發(fā)動機22相反的一側(cè)(車輛后方) 延伸的中空的太陽齒輪軸41a和中空的第一馬達軸46連接有作為第二電動 機的馬達MG1 (中空的轉(zhuǎn)子)。另外，在作為第一要素的行星齒輪架45 上經(jīng)由配置在動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40與發(fā)動機22之間的減速齒輪機構(gòu)50和 從該減速齒輪機構(gòu)50 (太陽齒輪51)向發(fā)動機22延伸的中空的第二馬達 軸55連接有作為第一電動機的馬達MG2 (中空的轉(zhuǎn)子)。另外，在作為 第三要素的內(nèi)嚙合齒輪42上經(jīng)由通過第二馬達軸55和馬達MG2而延伸 的內(nèi)嚙合齒輪軸42a和減振器28連接有發(fā)動機22的曲軸26。
另外，如圖1所示，在太陽齒輪軸41a與第一馬達軸46之間設(shè)置有進 行兩者的連接(驅(qū)動源要素連接)和該連接的解除的離合器CO (連接斷 開單元)。在實施例中，離合器C0例如作為能夠使固定在太陽齒輪軸41a 的頂端的卡爪(dog)與固定在第一馬達軸46的頂端的卡爪以較少的損耗 嚙合并能夠解除兩者的嚙合的犬牙式離合器而構(gòu)成，該離合器CO由電氣 式、電磁式、或油壓式執(zhí)行器88驅(qū)動。當通過離合器C0解除了太陽齒輪 軸41a與第一馬達軸46的連接時，作為第二電動機的馬達MG1與動力分 配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪41的連接被解除，能夠通過動 力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的功能將發(fā)動機22實質(zhì)上與馬達MG1、 MG2或變速器60斷開。另外，能夠如上所述那樣地經(jīng)由離合器CO與動力分配統(tǒng)合機
構(gòu)40的太陽齒輪41連結(jié)的第一馬達軸46從馬達MG1進一步向與發(fā)動機 22相反的一側(cè)(車輛后方)延伸而與變速器60連接。另外，行星齒輪架 軸(連結(jié)軸)45a從動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的行星齒輪架45通過中空的太 陽齒輪軸41a和第一馬達軸46向與發(fā)動機22相反的一側(cè)(車輛后方)延 伸，該行星齒輪架軸45a也與變速器60連接。由此，在實施例中，動力分 配統(tǒng)合機構(gòu)40與兩個馬達MG1、 MG2同軸地配置在彼此同軸配置的馬達 MG1與馬達MG2之間，發(fā)動機22與馬達MG2同軸地并列設(shè)置，并且隔 著動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40而與變速器60相對。S卩，在實施例中，發(fā)動機 22、馬達MG1、 MG2、動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40、以及變速器60這些動力輸 出裝置的構(gòu)成要素從車輛前方幵始按照發(fā)動機22、馬達MG2、(減速齒 輪機構(gòu)50)、動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40、馬達MG1、變速器60的順序配置。 由此，能夠使動力輸出裝置小型化并使其安裝性優(yōu)良而適用于主要驅(qū)動后 輪而行駛的混合動力車輛20。
減速齒輪機構(gòu)50是以下的單小齒輪式行星齒輪機構(gòu)，該單小齒輪式 行星齒輪機構(gòu)包括太陽齒輪51，為外齒齒輪；內(nèi)嚙合齒輪52，與該太 陽齒輪51配置在同心圓上，為內(nèi)齒齒輪；多個小齒輪53，與太陽齒輪51 和內(nèi)嚙合齒輪52這兩者嚙合；以及行星齒輪架54，可自由自轉(zhuǎn)并可自由 公轉(zhuǎn)地保持多個小齒輪53。該減速齒輪機構(gòu)50的太陽齒輪51經(jīng)由上述第 二馬達軸55與馬達MG2的轉(zhuǎn)子連接。另外，減速齒輪機構(gòu)50的內(nèi)嚙合 齒輪52被固定在動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的行星齒輪架45上，由此減速齒輪 機構(gòu)50與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40實質(zhì)上被一體化。另外，減速齒輪機構(gòu)50 的行星齒輪架54相對于變速箱被固定。因此，通過減速齒輪機構(gòu)50的作 用，來自馬達MG2的動力被減速后被輸入給動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的行星 齒輪架45，并且來自行星齒輪架45的動力被增速后被輸入給馬達MG2。 當如上所述采用作為齒輪比P小于值0.5的雙小齒輪式行星齒輪機構(gòu)的動 力分配統(tǒng)合機構(gòu)40時，來自發(fā)動機22的轉(zhuǎn)矩對于行星齒輪架45的分配比 率比對于太陽齒輪41的分配比率大。因此，通過在動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40 的行星齒輪架45與馬達MG2之間配置減速齒輪機構(gòu)50，能夠?qū)崿F(xiàn)馬達MG2的小型化并降低其動力損失。另外，如果如實施例那樣將減速齒輪機
構(gòu)50配置在馬達MG2與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40之間并使其與動力分配統(tǒng) 合機構(gòu)40 —體化，則能夠進一步使動力輸出裝置小型化。另外，在實施 例中，減速齒輪機構(gòu)50構(gòu)成為當動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的齒輪比為P 時，減速齒輪機構(gòu)50的減速比(太陽齒輪51的齒數(shù)/內(nèi)嚙合齒輪52的齒 數(shù))為P / (1—P)附近的值。由此，能夠使馬達MG1和MG2的規(guī)格相 同，因此能夠提高混合動力車輛20和動力輸出裝置的生產(chǎn)率并降低成 本。
變速器60作為能夠多級地設(shè)定變速狀態(tài)(變速比)的平行軸式自動 變速器而構(gòu)成并包括構(gòu)成一檔齒輪系的第一副軸驅(qū)動齒輪61a和第一副 軸從動齒輪61b、構(gòu)成二檔齒輪系的第二副軸驅(qū)動齒輪62a和第二副軸從 動齒輪62b、構(gòu)成三檔齒輪系的第三副軸驅(qū)動齒輪63a和第三副軸從動齒 輪63b、構(gòu)成四檔齒輪系的第四副軸驅(qū)動齒輪64a和第四副軸從動齒輪 64b、固定有各副軸從動齒輪61b 64b和齒輪65b的副軸65、離合器 Cl、 C2、安裝在驅(qū)動軸67上的齒輪66a、以及未圖示的倒檔齒輪系等 (以下，將"一檔至四檔齒輪系"稱為"變速齒輪系"，將"副軸驅(qū)動齒 輪"和"副軸從動齒輪"簡稱為"齒輪")。在實施例的變速器60中， 一檔齒輪系的齒輪比G (1)最大，隨著向二檔齒輪系、三檔齒輪系、四 檔齒輪系轉(zhuǎn)換，齒輪比G (n)變小。
如圖l所示， 一檔齒輪系的第一齒輪61a可自由旋轉(zhuǎn)并在軸向上無法 移動地被從動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第一要素的行星齒輪架45延伸出 的行星齒輪架軸45a保持，并始終與固定在副軸65上的第一齒輪61b嚙 合。同樣，三檔齒輪系的第三齒輪63a也被行星齒輪架軸45a可自由旋轉(zhuǎn) 并在軸向上無法移動地保持，并始終與固定在副軸65上的第三齒輪63b 嚙合。并且，在實施例中，在行星齒輪架軸45a側(cè)(副軸驅(qū)動齒輪側(cè))配 置有離合器Cl，該離合器Cl能夠?qū)⒌谝积X輪61a (—檔齒輪系)和第三 齒輪63a (三檔齒輪系)中的一者相對于行星齒輪架軸45a選擇性地固 定，并且能夠使第一齒輪61a和第三齒輪63a這兩者可以相對于行星齒輪 架軸45a自由地旋轉(zhuǎn)(斷開)。在實施例中，離合器Cl例如作為以下的犬牙式離合器而構(gòu)成，該犬牙式離合器能夠使固定在第一齒輪61a上的卡 爪和固定在第三齒輪63a上的卡爪中的一者以較少的損耗與被行星齒輪架 軸45a無法旋轉(zhuǎn)并可以在軸向上自由移動地保持的卡爪嚙合，并且能夠解 除兩者的嚙合，該離合器C1由上述執(zhí)行器88驅(qū)動。這些一檔齒輪系的齒 輪61a、 61b、三檔齒輪系的齒輪63a、 63b、以及離合器Cl構(gòu)成了變速器 60的第一變速機構(gòu)。另外，二檔齒輪系的第二齒輪62a被能夠經(jīng)由離合器 CO與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪41連結(jié)的第一馬達 軸46可自由旋轉(zhuǎn)并在軸向上無法移動地保持，并始終與固定在副軸65上 的第二齒輪62b嚙合。同樣地，四檔齒輪系的第四齒輪64a也被第一馬達 軸46可自由旋轉(zhuǎn)并在軸向上無法移動地保持，并始終與固定在副軸65上 的第四齒輪64b嚙合。另外，在實施例中，在第一馬達軸46側(cè)(副軸驅(qū) 動齒輪側(cè))配置有離合器C2，該離合器C2能夠?qū)⒌诙X輪62a (二檔齒 輪系)和第四齒輪64a (四檔齒輪系)中的一者相對于第一馬達軸46選擇 性地固定，并且能夠使第二齒輪62a和第四齒輪64a這兩者可以相對于第 一馬達軸46自由地旋轉(zhuǎn)(斷開)。在實施例中，離合器C2例如也作為以 下的犬牙式離合器而構(gòu)成，該犬牙式離合器能夠使固定在第二齒輪62a上 的卡爪和固定在第四齒輪64a上的卡爪中的一者以較少的損耗與被第一馬 達軸46無法旋轉(zhuǎn)并可以在軸向上自由移動地保持的卡爪嚙合，并且能夠 解除兩者的嚙合，該離合器C2由上述執(zhí)行器88驅(qū)動。這些二檔齒輪系的 齒輪62a、 62b、四檔齒輪系的齒輪64a、 64b、以及離合器C2構(gòu)成了變速 器60的第二變速機構(gòu)。
并且，從行星齒輪架軸45a或第一馬達軸46傳遞給副軸65的動力經(jīng) 由齒輪65b、 66a被傳遞給驅(qū)動軸67，并經(jīng)由差速齒輪68被最終輸出給作 為驅(qū)動輪的后輪69a、 69b。通過如實施例的變速器60那樣將離合器C1、 C2設(shè)置在行星齒輪架軸45a、第一馬達軸46側(cè)，能夠減少通過離合器 Cl、 C2將齒輪61a 64a固定在行星齒輪架軸45a或第一馬達軸46上時的 損耗。即，雖然也與各齒輪系的齒數(shù)比相關(guān)，但特別是對于包括減速比小 的四檔齒輪系的第二變速機構(gòu)來說，在通過離合器C2被固定在第一馬達 軸46上之前空轉(zhuǎn)的齒輪64a的轉(zhuǎn)速比對應(yīng)的副軸65側(cè)的齒輪64b的轉(zhuǎn)速低，因此如果至少將離合器C2設(shè)置在第一馬達軸46偵U，則能夠使齒輪
64a的卡爪與第一馬達軸46的卡爪以較少的損耗結(jié)合。另外，對于包括減 速比大的一檔齒輪系的第一變速機構(gòu)來說，也可以將離合器Cl設(shè)置在副 軸65側(cè)。
根據(jù)這樣構(gòu)成的變速器60，如果使離合器C2成為斷開狀態(tài)并通過離 合器Cl將第一齒輪61a (—檔齒輪系)和第三齒輪63a (三檔齒輪系)中 的一者固定在行星齒輪架軸45a上，則能夠?qū)碜孕行驱X輪架軸45a的動 力經(jīng)由第一齒輪61a (—檔齒輪系)或第三齒輪63a (三檔齒輪系)和副軸 65傳遞給驅(qū)動軸67。另外，如果在使離合器C0連接的同時使離合器Cl 成為斷開狀態(tài)并通過離合器C2將第二齒輪62a (二檔齒輪系)和第四齒輪 64a (四檔齒輪系)中的一者固定在第一馬達軸46上，則能夠?qū)碜缘谝?馬達軸46的動力經(jīng)由第二齒輪62a (二檔齒輪系)或第四齒輪64a (四檔 齒輪系)和副軸65傳遞給驅(qū)動軸67。以下，將使用一檔齒輪系傳遞動力 的狀態(tài)稱為"第一變速狀態(tài)(一檔)"，將使用二檔齒輪系傳遞動力的狀 態(tài)稱為"第二變速狀態(tài)(二檔)"，將使用三檔齒輪系傳遞動力的狀態(tài)稱 為"第三變速狀態(tài)(三檔)"，將使用四檔齒輪系傳遞動力的狀態(tài)稱為 "第四變速狀態(tài)(四檔)"。另外，在實施例的變速器60中，由于離合 器C1、 C2被設(shè)置在行星齒輪架軸45a、第一馬達軸46側(cè)，因此能夠減少 通過離合器Cl、 C2將齒輪61a 64a固定在行星齒輪架軸45a或第一馬達 軸46上時的損耗。即，雖然也與各齒輪系的齒數(shù)比有關(guān)，但特別是對于 包括減速比小的四檔齒輪系的第二變速機構(gòu)來說，在通過離合器C2被固 定在第一馬達軸46上之前空轉(zhuǎn)的齒輪64a的轉(zhuǎn)速比對應(yīng)的副軸65側(cè)的齒 輪64b的轉(zhuǎn)速低，因此如果至少將離合器C2設(shè)置在第一馬達軸46側(cè)，則 能夠使齒輪64a的卡爪與第一馬達軸46的卡爪以較少的損耗結(jié)合。另外， 對于包括減速比大的一檔齒輪系的第一變速機構(gòu)來說，也可以將離合器 Cl設(shè)置在副軸65側(cè)。
混合動力ECU70作為以CPU72為中心的微處理器而構(gòu)成，除了 CPU72以外，該混合動力ECU70還包括存儲處理程序的ROM74;暫時 存儲數(shù)據(jù)的RAM76;以及未圖示的輸入輸出端口和通信端口。來自點火開關(guān)(啟動開關(guān))80的點火信號、來自檢測作為換檔桿81的操作位置的
換檔位置SP的換檔位置傳感器82的換檔位置SP、來自檢測加速踏板83 的踩下量的加速踏板位置傳感器84的加速器開度Acc、來自檢測制動踏板 85的踩下量的制動踏板位置傳感器86的制動踏板位置BP、以及來自車速 傳感器87的車速V經(jīng)由輸入端口被輸入給混合動力ECU70。如上所述， 混合動力ECU70經(jīng)由通信端口與發(fā)動機ECU24、馬達ECU30、以及蓄電 池ECU36連接，并與發(fā)動機ECU24、馬達ECU30、以及蓄電池ECU36 進行各種控制信號和數(shù)據(jù)的交換。另外，驅(qū)動離合器CO和變速器60的離 合器Cl和C2的執(zhí)行器88也由混合動力ECU70控制。
下面，參照圖2至圖11來說明上述混合動力車輛20的動作的簡要情 況。在圖2至圖8中，S軸表示動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的太陽齒輪41的轉(zhuǎn) 速(馬達MG1、即第一馬達軸46的轉(zhuǎn)速Nml) ， R軸表示動力分配統(tǒng)合 機構(gòu)40的內(nèi)嚙合齒輪42的轉(zhuǎn)速(發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne) ， C軸表示動力 分配統(tǒng)合機構(gòu)40的行星齒輪架45 (行星齒輪架軸45a和減速齒輪機構(gòu)50 的內(nèi)嚙合齒輪52)的轉(zhuǎn)速。另外，61a軸 64a軸、65軸、67軸分別表示 變速器60的第一齒輪61a 第四齒輪64a、副軸65、以及驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn) 速。
在上述混合動力車輛20中，當伴隨著離合器CO的結(jié)合和發(fā)動機22 的運行而行駛時，如果使離合器C2成為斷開狀態(tài)并通過離合器Cl將第一 齒輪61a (—檔齒輪系)固定在行星齒輪架軸45a上，則如圖2所示，能 夠在第一變速狀態(tài)(一檔)下將來自行星齒輪架軸45a的動力基于一檔齒 輪系(第一齒輪61a、 61b)的齒輪比G (1)變速(減速)后輸出給驅(qū)動 軸67。另外，在第一變速狀態(tài)下，如果根據(jù)車速V的變化而使第一馬達 軸46 (太陽齒輪41)與第二齒輪62a的旋轉(zhuǎn)同步(所述第二齒輪62a與固 定在副軸65上的第二齒輪62b始終嚙合)，則如圖3所示，能夠在通過離 合器Cl將第一齒輪61a (—檔齒輪系)固定在行星齒輪架軸45a上的狀態(tài) 下通過離合器C2將第二齒輪62a (二檔齒輪系)固定在第一馬達軸46 上。以下，將這樣通過變速器60的一檔齒輪系將動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的 作為第一要素的行星齒輪架45與驅(qū)動軸67連結(jié)、通過變速器60的二檔齒輪系將作為第二要素的太陽齒輪41與驅(qū)動軸67連結(jié)的狀態(tài)(圖3)稱為
"一檔一二檔同時結(jié)合狀態(tài)"。另外，將一檔一二檔同時結(jié)合狀態(tài)下的發(fā)
動機22的曲軸26 (內(nèi)嚙合齒輪42)與驅(qū)動軸67之間的變速比稱為第一 轉(zhuǎn)換變速比Yt (1)，所述第一轉(zhuǎn)換變速比Yt (1)是在第一變速狀態(tài)
(一檔齒輪系)下向上級側(cè)的變速狀態(tài)轉(zhuǎn)換時的變速比。如果在該一檔一 二檔同時結(jié)合狀態(tài)下將對馬達MG1和MG2的轉(zhuǎn)矩指令設(shè)定為值0，則能 夠?qū)碜园l(fā)動機22的動力(轉(zhuǎn)矩)在不轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿那闆r下以第一轉(zhuǎn)換 變速比Yt (1)機械地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67，所述第一轉(zhuǎn)換變速比
Yt (1)是一檔齒輪系的齒輪比G (1)與二檔齒輪系的齒輪比G (2)之 間的值。并且，如果在圖3所示的一檔一二檔同時結(jié)合狀態(tài)下使離合器C1 成為斷開狀態(tài)，則如圖4中的雙點劃線所示，通過離合器C2僅將第二齒 輪62a (二檔齒輪系)固定在第一馬達軸46 (太陽齒輪41)上，能夠在第 二變速狀態(tài)(二檔)下將來自第一馬達軸46的動力基于二檔齒輪系(第 二齒輪62a、 62b)的齒輪比G (2)變速后輸出給驅(qū)動軸67。
同樣，在第二變速狀態(tài)下，如果根據(jù)車速V的變化而使行星齒輪架軸 45a (行星齒輪架45)與第三齒輪63a的旋轉(zhuǎn)同歩(所述第三齒輪63a與 固定在副軸65上的第三齒輪63b始終嚙合)，則如圖5所示，能夠在通過 離合器C2將第二齒輪62a (二檔齒輪系)固定在第一馬達軸46上的狀態(tài) 下通過離合器Cl將第三齒輪63a (三檔齒輪系)固定在行星齒輪架軸45a 上。以下，將這樣通過變速器60的二檔齒輪系將動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的 作為第二要素的太陽齒輪41與驅(qū)動軸67連結(jié)、通過變速器60的三檔齒輪 系將作為第一要素的行星齒輪架45與驅(qū)動軸67連結(jié)的狀態(tài)(圖5)稱為
"二檔一三檔同時結(jié)合狀態(tài)"。另外，將二檔一三檔同時結(jié)合狀態(tài)下的發(fā) 動機22的曲軸26 (內(nèi)嚙合齒輪42)與驅(qū)動軸67之間的變速比稱為第二 變速狀態(tài)(二檔齒輪系)下的第二轉(zhuǎn)換變速比Yt (2)。如果在該二檔一 三檔同時結(jié)合狀態(tài)下也將對馬達MG1和MG2的轉(zhuǎn)矩指令設(shè)定為值0，則 能夠?qū)碜园l(fā)動機22的動力(轉(zhuǎn)矩)在不轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿那闆r下以第二轉(zhuǎn) 換變速比Yt (2)機械地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67，所述第二轉(zhuǎn)換變速 比Yt (2)是二檔齒輪系的齒輪比G (2)與三檔齒輪系的齒輪比G (3)之間的值。并且，如果在圖5所示的二檔一三檔同時結(jié)合狀態(tài)下使離合器 C2成為斷開狀態(tài)，則如圖6中的單點劃線所示，通過離合器C1僅將第三
齒輪63a (三檔齒輪系)固定在行星齒輪架軸45a (行星齒輪架45)上， 能夠在第三變速狀態(tài)(三檔)下將來自行星齒輪架軸45a的動力基于三檔 齒輪系(第三齒輪63a、 63b)的齒輪比G (3)變速后輸出給驅(qū)動軸67。
并且，在第三變速狀態(tài)下，如果根據(jù)車速V的變化而使第一馬達軸 46 (太陽齒輪41)與第四齒輪64a的旋轉(zhuǎn)同步(所述第四齒輪64a與固定 在副軸65上的第四齒輪64b始終嚙合)，則如圖7所示，能夠在通過離合 器Cl將第三齒輪63a (三檔齒輪系)固定在行星齒輪架軸45a上的狀態(tài)下 通過離合器C2將第四齒輪64a (四檔齒輪系)固定在第一馬達軸46上。 以下，將這樣通過變速器60的三檔齒輪系將動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為 第一要素的行星齒輪架45與驅(qū)動軸67連結(jié)、通過變速器60的四檔齒輪系 將作為第二要素的太陽齒輪41與驅(qū)動軸67連結(jié)的狀態(tài)(圖7)稱為"三 檔一四檔同時結(jié)合狀態(tài)"。另外，將三檔一四檔同時結(jié)合狀態(tài)下的發(fā)動機 22的曲軸26 (內(nèi)嚙合齒輪42)與驅(qū)動軸67之間的變速比稱為第三變速狀 態(tài)(三檔齒輪系)下的第三轉(zhuǎn)換變速比Yt (3)。如果在該三檔一四檔同 時結(jié)合狀態(tài)下將對馬達MG1和MG2的轉(zhuǎn)矩指令設(shè)定為值0，則能夠?qū)?自發(fā)動機22的動力(轉(zhuǎn)矩)在不轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿那闆r下以第三轉(zhuǎn)換變速比 Yt (3)機械地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67，所述第三轉(zhuǎn)換變速比Yt (3)是三檔齒輪系的齒輪比G (3)與四檔齒輪系的齒輪比G (4)之間 的值。并且，如果在圖7所示的三檔一四檔同時結(jié)合狀態(tài)下使離合器Cl 成為斷開狀態(tài)，則如圖8中的雙點劃線所示，通過離合器C2僅將第四齒 輪64a (四檔齒輪系)固定在第一馬達軸46 (太陽齒輪41)上，能夠在第 四變速狀態(tài)(四檔)下將來自第一馬達軸46的動力基于四檔齒輪系(第 四齒輪64a、 64b)的齒輪比G (4)變速后輸出給驅(qū)動軸67。
在如上所述伴隨著發(fā)動機22的運行而使混合動力車輛20行駛時，如 果將變速器60設(shè)定為第一或第三變速狀態(tài)，則能夠控制馬達MG1、 MG2 的驅(qū)動，使得動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的行星齒輪架45成為輸出要素，與該 行星齒輪架45連接的馬達MG2作為電動機而發(fā)揮功能，并且與作為反力要素的太陽齒輪41連接的馬達MG1作為發(fā)電機而發(fā)揮功能。此時，動力
分配統(tǒng)合機構(gòu)40將經(jīng)由內(nèi)嚙合齒輪42輸入的來自發(fā)動機22的動力根據(jù)太 陽齒輪41側(cè)和行星齒輪架45側(cè)的齒輪比P分配給太陽齒輪41側(cè)和行星齒 輪架45側(cè)，并且將來自發(fā)動機22的動力和來自作為電動機發(fā)揮功能的馬 達MG2的動力合并而輸出給行星齒輪架45側(cè)。以下，將馬達MG1作為 發(fā)電機而發(fā)揮功能、并且馬達MG2作為電動機而發(fā)揮功能的模式稱為 "第一轉(zhuǎn)矩變換模式"。在該第一轉(zhuǎn)矩變換模式下，來自發(fā)動機22的動 力通過動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40、馬達MG1和MG2進行轉(zhuǎn)矩變換后被輸出給 行星齒輪架45，通過控制馬達MG1的轉(zhuǎn)速，能夠使發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne 與作為輸出要素的行星齒輪架45的轉(zhuǎn)速之比無級且連續(xù)地變化。將表示 第一轉(zhuǎn)矩變換模式下的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的各要素和減速齒輪機構(gòu)50 的各要素的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的共線圖的一個例子表示在圖9中。在圖9 中，S軸、R軸、C軸表示與圖2至圖8相同的內(nèi)容，54軸表示減速齒輪 機構(gòu)50的行星齒輪架54的轉(zhuǎn)速，51軸表示減速齒輪機構(gòu)50的太陽齒輪 51的轉(zhuǎn)速(馬達MG2、即第二馬達軸55的轉(zhuǎn)速Nm2) ， P表示動力分配 統(tǒng)合機構(gòu)40的齒輪比(太陽齒輪41的齒數(shù)/內(nèi)嚙合齒輪42的齒數(shù))，P r 表示減速齒輪機構(gòu)50的減速比(太陽齒輪51的齒數(shù)/內(nèi)嚙合齒輪52的齒 數(shù))，各軸上的粗線箭頭表示作用在對應(yīng)的要素上的轉(zhuǎn)矩。另外，在圖9 中，S軸、R軸、C軸、51軸的轉(zhuǎn)速在比0軸(水平軸)靠上側(cè)時為正的 值，在比0軸靠下側(cè)時為負的值。并且，在圖9中，粗線箭頭表示作用在 各要素上的轉(zhuǎn)矩，當箭頭在圖中向上時轉(zhuǎn)矩的值為正，當箭頭在圖中向下 時轉(zhuǎn)矩的值為負(圖2至圖8、圖10、圖ll也相同)。
另外，在伴隨著發(fā)動機22的運行而使混合動力車輛20行駛時，如果 將變速器60設(shè)定為第二或第四變速狀態(tài)，則能夠控制馬達MG1、 MG2的 驅(qū)動，使得動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的太陽齒輪41成為輸出要素，與該太陽 齒輪41連接的馬達MG1作為電動機而發(fā)揮功能，并且與作為反力要素的 行星齒輪架軸45連接的馬達MG2作為發(fā)電機而發(fā)揮功能。此時，動力分 配統(tǒng)合機構(gòu)40將經(jīng)由內(nèi)嚙合齒輪42輸入的來自發(fā)動機22的動力根據(jù)太陽 齒輪41側(cè)和行星齒輪架45側(cè)的齒輪比P分配給太陽齒輪41側(cè)和行星齒輪架45側(cè)，并且將來自發(fā)動機22的動力和來自作為電動機發(fā)揮功能的馬達
MG1的動力合并而輸出給太陽齒輪41偵ij。以下，將馬達MG2作為發(fā)電機 而發(fā)揮功能、并且馬達MG1作為電動機而發(fā)揮功能的模式稱為"第二轉(zhuǎn) 矩變換模式"。在該第二轉(zhuǎn)矩變換模式下，來自發(fā)動機22的動力通過動 力分配統(tǒng)合機構(gòu)40、馬達MG1和MG2進行轉(zhuǎn)矩變換后被輸出給太陽齒輪 41，通過控制馬達MG2的轉(zhuǎn)速，能夠使發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne與作為輸出 要素的太陽齒輪41的轉(zhuǎn)速之比無級且連續(xù)地變化。將表示第二轉(zhuǎn)矩變換 模式下的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的各要素和減速齒輪機構(gòu)50的各要素的轉(zhuǎn) 速和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的共線圖的一個例子表示在圖10中。
這樣，在實施例的混合動力車輛20中，第一轉(zhuǎn)矩變換模式和第二轉(zhuǎn) 矩變換模式伴隨著變速器60的變速狀態(tài)(變速比)的變更而交替地被切 換，因此尤其當提高了作為電動機而發(fā)揮功能的馬達MG2或MG1的轉(zhuǎn)速 Nm2或Nml時，能夠使作為發(fā)電機而發(fā)揮功能的馬達MG1或MG2的轉(zhuǎn) 速Nml或Nm2不變?yōu)樨撝?。因此，在混合動力車輛20中，能夠抑制以下 的動力循環(huán)，從而能夠在更寬的運行區(qū)域中提高動力的傳遞效率，所述動 力循環(huán)是指在第一轉(zhuǎn)矩變換模式下，伴隨著馬達MG1的轉(zhuǎn)速變負，馬 達MG2使用輸出給行星齒輪架軸45a的動力的一部分而進行發(fā)電，并且 由馬達MG1消耗馬達MG2發(fā)出的電力而輸出動力；或者在第二轉(zhuǎn)矩變換 模式下，伴隨著馬達MG2的轉(zhuǎn)速變負，馬達MG1使用輸出給第一馬達軸 46的動力的一部分而進行發(fā)電，并且由馬達MG2消耗馬達MG1發(fā)出的電 力而輸出動力。另外，由于伴隨著這樣的對動力循環(huán)的抑制而能夠抑制馬 達MG1、 MG2的最高轉(zhuǎn)速，因而由此還能夠使馬達MG1、 MG2小型化。 另外，在混合動力車輛20中，能夠以上述一檔一二檔同時結(jié)合狀態(tài)、二 檔一三檔同時結(jié)合狀態(tài)、以及三檔一四檔同時結(jié)合狀態(tài)各自所固有的變速 比將來自發(fā)動機22的動力機械地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67，因此能夠 增加在不伴隨著向電能轉(zhuǎn)換的情況下從發(fā)動機22向驅(qū)動軸67機械地輸出 動力的機會，從而能夠在更寬的運行區(qū)域中進一歩提高動力的傳遞效率。 一般來說，在使用了發(fā)動機、兩個電動機、以及如行星齒輪機構(gòu)這樣的差 動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的動力輸出裝置中，當發(fā)動機與驅(qū)動軸之間的減速比比較大時，發(fā)動機的動力被更多地轉(zhuǎn)換為電能，因此動力的傳遞效率會惡化，并
且存在著會導(dǎo)致馬達MG1、 MG2發(fā)熱的傾向，因此上述同時結(jié)合模式尤 其有利于發(fā)動機22與驅(qū)動軸之間的減速比比較大的情況。
接著，參照圖11等來說明在使發(fā)動機22停止了的狀態(tài)下使用來自蓄 電池35的電力而使馬達MG1和馬達MG2輸出動力、由此使混合動力車 輛20行駛的馬達行駛模式的簡要情況。在實施例的混合動力車輛20中， 馬達行駛模式被大致分為離合器結(jié)合一馬達行駛模式、離合器斷開一馬達 行駛模式、以及兩馬達行駛模式。當執(zhí)行離合器結(jié)合一馬達行駛模式時， 在使離合器C0連接后，將變速器60的一檔齒輪系的第一齒輪61a或三檔 齒輪系的第三齒輪63a固定在行星齒輪架軸45a上，僅使馬達MG2輸出動 力，或者將變速器60的二檔齒輪系的第二齒輪62a或四檔齒輪系的第四齒 輪64a固定在第一馬達軸46上，僅使馬達MG1輸出動力。在離合器結(jié)合 一馬達行駛模式下，通過離合器CO連接動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的太陽齒輪 41和第一馬達軸46，因此不輸出動力的馬達MG1或MG2被輸出動力的 馬達MG2或MG1帶動而空轉(zhuǎn)(參照圖11中的虛線)。另外，當執(zhí)行離 合器斷開一馬達行駛模式時，在使離合器C0成為斷開狀態(tài)后，將變速器 60的一檔齒輪系的第一齒輪61a或三檔齒輪系的第三齒輪63a固定在行星 齒輪架軸45a上，僅使馬達MG2輸出動力，或者將變速器60的二檔齒輪 系的第二齒輪62a或四檔齒輪系的第四齒輪64a固定在第一馬達軸46上， 僅使馬達MG1輸出動力。在離合器斷開一馬達行駛模式下，如圖11中的 點劃線和雙點劃線所示，離合器CO為斷開狀態(tài)，太陽齒輪41與第一馬達 軸46的連接被解除，因此能夠通過動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的功能來避免被 停止了的發(fā)動機22的曲軸26的隨動旋轉(zhuǎn)，并且能夠通過使離合器C2或 Cl成為斷開狀態(tài)來避免停止了的馬達MG1或MG2的隨動旋轉(zhuǎn)，由此能 夠抑制動力的傳遞效率降低。另外，當執(zhí)行兩馬達行駛模式時，在使離合 器C0成為斷開狀態(tài)并使用離合器Cl和C2將變速器60設(shè)定為上述一檔一 二檔同時結(jié)合狀態(tài)、二檔一三檔同時結(jié)合狀態(tài)、或三檔一四檔同時結(jié)合狀 態(tài)之后控制馬達MG1和MG2中的至少一者的驅(qū)動。由此，能夠在避免了 發(fā)動機22的隨動旋轉(zhuǎn)的情況下從馬達MG1和MG2這兩者輸出動力，從而能夠在馬達行駛模式下將大的動力傳遞給驅(qū)動軸67，因此能夠很好地執(zhí) 行所謂的坡路起動，并很好地確保馬達行駛時的牽引性能等。
并且，在實施例的混合動力車輛20中，如果選擇了離合器斷開一馬 達行駛模式，則能夠容易地改變變速器60的變速狀態(tài)(變速比)以將動
力高效率地傳遞給驅(qū)動軸67。例如，當在離合器斷開一馬達行駛模式下將 變速器60的一檔齒輪系的第一齒輪61a或三檔齒輪系的第三齒輪63a固定 在行星齒輪架軸45a上并僅使馬達MG2輸出動力時，如果使停止了的馬 達MG1的轉(zhuǎn)速與二檔齒輪系的第二齒輪62a或四檔齒輪系的第四齒輪64a 的轉(zhuǎn)速同步并通過離合器C2將第二齒輪62a或第四齒輪64a固定在第一 馬達軸46上，則能夠轉(zhuǎn)換到上述一檔一二檔同時結(jié)合狀態(tài)、二檔一三檔 同時結(jié)合狀態(tài)、三檔一四檔同時結(jié)合狀態(tài)中的一者，即兩馬達行駛模式。 并且，如果在該狀態(tài)下使變速器60的離合器Cl成為斷開狀態(tài)并僅使馬達 MG1輸出動力，則能夠經(jīng)由變速器60的二檔齒輪系或四檔齒輪系將由馬 達MG1輸出的動力傳遞給驅(qū)動軸67。結(jié)果，在實施例的混合動力車輛20 中，在馬達行駛模式下也能夠使用變速器60對行星齒輪架軸45a、第一馬 達軸46的轉(zhuǎn)速進行變速并增大轉(zhuǎn)矩等，因此能夠降低對馬達MG1、 MG2 要求的最大轉(zhuǎn)矩，從而能夠?qū)崿F(xiàn)馬達MG1、 MG2的小型化。另外，當這 樣在馬達行駛期間改變變速器60的變速比時也暫時地執(zhí)行變速器60的同 時結(jié)合狀態(tài)、即兩馬達行駛模式，因此在改變變速比時不會產(chǎn)生所謂的轉(zhuǎn) 矩缺失，從而能夠非常順暢且無沖擊地執(zhí)行變速比的變更。另外，當在這 些馬達行駛模式下要求驅(qū)動力增大或者蓄電池35的剩余容量SOC降低了 時，通過根據(jù)變速器60的變速比而不輸出動力的馬達MG1或MG2來帶 動(cranking)發(fā)動機22，由此使發(fā)動機22起動。
接下來，參照圖12至圖18來具體地說明在伴隨著發(fā)動機22的運行而 使混合動力車輛20行駛時改變變速器60的變速狀態(tài)(變速比)時的動 作。圖12和圖13是表示當伴隨著離合器C0的結(jié)合和發(fā)動機22的運行而 使混合動力車輛20行駛時由混合動力ECU70每隔預(yù)定的時間(例如數(shù) msec)執(zhí)行的驅(qū)動控制例程的一個例子的流程圖。
在圖12和圖13的驅(qū)動控制例程開始時，混合動力ECU70的CPU72首先輸入來自加速踏板位置傳感器84的加速器開度ACC、來自車速傳感器
87的車速V、發(fā)動機22 (曲軸26)的轉(zhuǎn)速Ne、馬達MG1和MG2的轉(zhuǎn)速 Nml和Nm2、變速器60的當前變速齒輪系的級數(shù)n (在本實施例中n二 1、 2、 3、 4)和齒輪比G (n)、充放電要求功率Pb*、蓄電池35的輸入 輸出限制Win和Wout、升檔標記Fu和降檔標記Fd等控制所需要的數(shù)據(jù)
(步驟S100)。這里，發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne是通過通信從發(fā)動機ECU24 輸入的、根據(jù)來自未圖示的曲軸位置傳感器的信號計算出的數(shù)據(jù)，馬達 MG1、 MG2的轉(zhuǎn)速Nml、 Nm2是通過通信從馬達ECU30輸入的數(shù)據(jù)。另 外，當前變速齒輪系的級數(shù)n表示一檔至四檔齒輪系中的被用于行星齒輪 架軸45a或第一馬達軸46與驅(qū)動軸67的連結(jié)的齒輪系，如果變速器60的 當前變速齒輪系為一檔齒輪系，則n二l，如果為二檔齒輪系，則n = 2。 當前變速齒輪系的級數(shù)n和齒輪比G (n)是在行星齒輪架軸45a或第一馬 達軸46與驅(qū)動軸67經(jīng)由一檔至四檔齒輪系中的某一檔齒輪系被連結(jié)的時 刻被存儲在RAM76的預(yù)定區(qū)域中的數(shù)據(jù)。另外，充放電要求功率Pb*
(在實施例中，當放電時為正的值)是通過通信從蓄電池ECU36輸入 的、根據(jù)蓄電池35的剩余容量SOC等由蓄電池ECU36作為蓄電池35應(yīng) 進行充放電的功率而設(shè)定的數(shù)據(jù)。另外，作為蓄電池35的充電所允許的 功率的充電允許功率、即輸入限制Win和作為其放電所允許的功率的放電 允許功率、即輸出限制Wout是通過通信從蓄電池ECU36輸入的、根據(jù)由 溫度傳感器37檢測出的蓄電池35的蓄電池溫度Tb和蓄電池35的殘余容 量SOC而設(shè)定的數(shù)據(jù)。另外，可以通過以下方式來設(shè)定蓄電池35的輸入 輸出限制Win、 Wout:根據(jù)蓄電池溫度Tb來設(shè)定輸入輸出限制Win、 Wout的基本值并根據(jù)蓄電池35的剩余容量(SOC)來設(shè)定輸出限制用修 正系數(shù)和輸入限制用修正系數(shù)，使設(shè)定了的輸入輸出限制Win、 Wout的基 本值乘以修正系數(shù)。另外，升檔標記Fu在不將變速器60的變速狀態(tài)(變 速齒輪系)向升檔側(cè)(n—n+l)變更時被設(shè)定為值0，并且在將變速器 60的變速狀態(tài)向升檔側(cè)變更時被設(shè)定為值1。另外，降檔標記Fd在不將 變速器60的變速狀態(tài)向降檔側(cè)(n—n—l)變更時被設(shè)定為值0，并且在 將變速器60的變速狀態(tài)向降檔側(cè)變更時被設(shè)定為值1。在步驟S100的數(shù)據(jù)輸入處理之后，根據(jù)輸入的加速器開度ACC和車
速V來設(shè)定應(yīng)向驅(qū)動軸67輸出的要求轉(zhuǎn)矩Tr*，并設(shè)定混合動力車輛20 整體所要求的要求功率P* (步驟S110)。在實施例中，預(yù)先確定了加速 器開度Acc、車速V、要求轉(zhuǎn)矩T^的關(guān)系的未圖示的要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映 射圖存儲在ROM74中，從該映射圖中導(dǎo)出、設(shè)定與給出的加速器開度 Acc和車速V相對應(yīng)的要求轉(zhuǎn)矩Tr、另外，在實施例中，要求功率PM乍 為在步驟S110中設(shè)定了的要求轉(zhuǎn)矩T^乘以車速V與換算系數(shù)k之積而得 到的值、充放電要求功率Pb、以及損耗Loss之和而被計算出來，所述車 速V表示驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)速。然后，將在步驟S110中設(shè)定了的要求功率 PM乍為使發(fā)動機22輸出的值，根據(jù)要求功率Pf來設(shè)定發(fā)動機22的假定目 標轉(zhuǎn)速Netmp和假定目標轉(zhuǎn)矩Tetmp (步驟S120)。這里，根據(jù)工作線和 要求功率P^來設(shè)定假定目標轉(zhuǎn)速Netmp和假定目標轉(zhuǎn)矩Tetmp，所述工作 線被預(yù)先設(shè)定為能夠使發(fā)動機22高效動作而能夠進一歩改善耗油率。在 圖14中表示了發(fā)動機22的工作線的一個例子和發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne與發(fā)動機 轉(zhuǎn)矩Te的相關(guān)曲線(等功率線)的例子。如該圖所示，假定目標轉(zhuǎn)速 Netmp和假定目標轉(zhuǎn)矩Tetmp可以根據(jù)工作線與表示要求功率P* (NeX Te)為恒定值的相關(guān)曲線的交點求出。
在這樣設(shè)定了假定目標轉(zhuǎn)速Netmp和假定目標轉(zhuǎn)矩Tetmp后，設(shè)定作 為發(fā)動機22 (曲軸26)與驅(qū)動軸67之間的變速比的要求值的要求變速比 Yr、作為當前變速齒輪系(n檔齒輪系)下的發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間 的變速比的下限值的下限變速比Ylim (n)、當前變速齒輪系下的上級側(cè) 轉(zhuǎn)換變速比Ytu (n)、當前變速齒輪系下的下級側(cè)轉(zhuǎn)換變速比Ytd (n)
(歩驟S130)。這里，在實施例中，要求變速比Yr是使用當前變速齒輪 系并按照圖14的工作線使發(fā)動機22高效運行時的發(fā)動機22與驅(qū)動軸67 之間的變速比，被設(shè)定為在歩驟S120中設(shè)定了的假定目標轉(zhuǎn)速Netmp除 以驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)速(車速V與換算系數(shù)k的乘積)而得到的值。并且， 下限變速比Ylim (n)針對變速器60的第一至第四變速狀態(tài)(一檔至四檔 齒輪系)中的每一變速狀態(tài)而被設(shè)定，在實施例中，規(guī)定發(fā)動機22的轉(zhuǎn) 速Ne與下限變速比Ylim (n)的關(guān)系的下限變速比設(shè)定用映射圖按照變速器60的每一變速狀態(tài)(變速齒輪系)而被預(yù)先存儲在ROM74中。在步 驟S130中，從該下限變速比設(shè)定用映射圖中導(dǎo)出、設(shè)定與在步驟S100中 輸入的發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne相對應(yīng)的下限變速比Ylim (n)。圖15表示了 下限變速比設(shè)定用映射圖的一個例子。在采用圖15的下限變速比設(shè)定用 映射圖的情況下，如果發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne處于預(yù)定的低轉(zhuǎn)速區(qū)域，則下 限變速比Ylim (n)被設(shè)定為較小的值，使得在第n變速狀態(tài)下發(fā)動機22 與驅(qū)動軸67之間的變速比變?yōu)橄孪拮兯俦萗lim (n)時的發(fā)動機22與驅(qū) 動軸67之間的動力傳遞效率ned不小于第n+l變速狀態(tài)下的傳遞效率q ed (變?yōu)橹祃附近)。另外，在采用圖15的下限變速比設(shè)定用映射圖的情 況下，隨著轉(zhuǎn)速Ne脫離低轉(zhuǎn)速區(qū)域而逐漸變大，使下限變速比Ylim (n)逐漸變大，從轉(zhuǎn)速Ne變大了某一程度的時刻開始，使下限變速比Y l皿(n)成為該變速齒輪系的第n轉(zhuǎn)換變速比Yt (n)。在任一情況下均 使各變速齒輪系下的下限變速比Ylim (n)為小于等于該變速齒輪系的轉(zhuǎn) 換變速比(如果為一檔齒輪系，則為第一轉(zhuǎn)換變速比Yt (1);如果為二
檔齒輪系，則為第二轉(zhuǎn)換變速比Yt (2);如果為三檔齒輪系，則為第三 轉(zhuǎn)換變速比Yt (3))的值。關(guān)于最上級的四檔齒輪系(第四變速狀
態(tài))，由于不存在進一步轉(zhuǎn)換為上級側(cè)的變速齒輪系時的變速比，因此在
實施例中四檔齒輪系的下限變速比Ylim (4)例如被設(shè)定為小于等于第三 轉(zhuǎn)換變速比Yt (3)的值。另外，上級側(cè)轉(zhuǎn)換變速比Ytu (n)是將變速器 60的變速狀態(tài)向升檔側(cè)變更時的發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的變速比，如 果變速器60的當前變速齒輪系為n檔齒輪系，則與第n轉(zhuǎn)換變速比Yt (n)相一致。g卩，如果當前變速齒輪系為一檔齒輪系，則上級側(cè)轉(zhuǎn)換變 速比Ytu (n)為第一轉(zhuǎn)換變速比Yt (1);如果當前變速齒輪系為二檔齒
輪系，則上級側(cè)轉(zhuǎn)換變速比YtU (n)為第二轉(zhuǎn)換變速比Yt (2);如果當
前變速齒輪系為三檔齒輪系，則上級側(cè)轉(zhuǎn)換變速比Ytu (n)為第三轉(zhuǎn)換變 速比Yt (3)。如上所述，關(guān)于最上級的四檔齒輪系(第四變速狀態(tài))， 由于不存在進一步轉(zhuǎn)換為上級側(cè)的變速齒輪系時的變速比，因此在實施例 中使四檔齒輪系的上級側(cè)轉(zhuǎn)換變速比Ytu (4)為在控制上適當?shù)念A(yù)定值。 另外，下級側(cè)轉(zhuǎn)換變速比Ytd (n)是將變速器60的變速狀態(tài)向降檔側(cè)變更時的發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的變速比，如果變速器60的當前變速齒 輪系為n檔齒輪系，則與第n—l轉(zhuǎn)換變速比Yt (n—l)相一致。g卩，如 果當前變速齒輪系為二檔齒輪系，則下級側(cè)轉(zhuǎn)換變速比Ytd (n)為第一轉(zhuǎn)
換變速比Yt(l);如果當前變速齒輪系為三檔齒輪系，則下級側(cè)轉(zhuǎn)換變 速比Ytd (n)為第二轉(zhuǎn)換變速比Yt (2);如果當前變速齒輪系為四檔齒
輪系，則下級側(cè)轉(zhuǎn)換變速比Ytd (n)為第三轉(zhuǎn)換變速比Yt (3)。關(guān)于最
下級的一檔齒輪系(第一變速狀態(tài))，由于不存在進一步轉(zhuǎn)換為下級側(cè)的 變速齒輪系時的變速比，因此在實施例中使一檔齒輪系的下級側(cè)轉(zhuǎn)換變速
比Ytd (1)為在控制上適當?shù)念A(yù)定值。
然后，判斷在步驟S100中輸入的升檔標記Fu是否為值0 (步驟 S140)，如果升檔標記Fu為值O，則進一步判斷在步驟S100中輸入的降 檔標記Fd是否為值O (步驟S150)。如果降檔標記Fd為值O，則判斷在 步驟S130中設(shè)定的要求變速比Yr是否大于下限變速比Ylim (n)(步驟 S160)，如果要求變速比Yr大于下限變速比Ylim (n)，則進一步判斷 要求變速比Yr是否小于下限側(cè)轉(zhuǎn)換變速比ytd (n)(步驟S170)。如果 要求變速比Yr大于下限變速比Ylim (n)并小于下級側(cè)轉(zhuǎn)換變速比Y td (n)、在歩驟S170中做出了肯定判斷，則既不進行升檔也不進行降檔而 維持變速器60的變速狀態(tài)(當前變速齒輪系)，將在步驟S120中設(shè)定的 假定目標轉(zhuǎn)速Netmp設(shè)定為發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)速Ne*，并將在步驟S120 中設(shè)定了的假定目標轉(zhuǎn)矩Tetmp設(shè)定為發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)矩Te* (步驟 S180)。然后，根據(jù)在步驟S100中輸入的級數(shù)n來判斷當前變速齒輪系 是一檔至四檔齒輪系中的哪一檔齒輪系(步驟S190)。
如果當前變速齒輪系為一檔或三檔齒輪系，則行星齒輪架軸45a通過 變速器60與驅(qū)動軸67連結(jié)，因此使用在歩驟S180中設(shè)定了的目標轉(zhuǎn)速 Ne*、行星齒輪架軸45a的轉(zhuǎn)速(Nm2 p r)、動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的齒 輪比p ，按照下式(1)計算出馬達MG1的目標轉(zhuǎn)速Nml*，并且基于計 算出的目標轉(zhuǎn)速NmP和當前的轉(zhuǎn)速Nml進行式(2)的計算，設(shè)定馬達 MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tml* (歩驟S200)。這里，式(1)是對于動力分配統(tǒng) 合機構(gòu)40的旋轉(zhuǎn)要素的力學(xué)關(guān)系式，能夠從圖9的共線圖容易地導(dǎo)出。另外，式(2)是用于使馬達MG1以目標轉(zhuǎn)速NmP旋轉(zhuǎn)的反饋控制的關(guān) 系式，在式(2)中，右邊第二項的"kll"為比例項的增益，右邊第三項 的"kl2"為積分項的增益。然后，通過使蓄電池35的輸入輸出限制 Win、 Wout與馬達MG1的消耗功率(發(fā)電功率)之間的偏差除以馬達 MG2的轉(zhuǎn)速Nm2 (馬達MG1的消耗功率是在S200中設(shè)定了的馬達MG1 的轉(zhuǎn)矩指令TmP與當前的馬達MG1的轉(zhuǎn)速Nml的積)，計算出作為可 以從馬達MG2輸出的轉(zhuǎn)矩的上下限的轉(zhuǎn)矩限制Tmin、 Tmax (步驟 S210)。并且，使用要求轉(zhuǎn)矩T一、轉(zhuǎn)矩指令Tml、當前變速齒輪系的齒 輪比G (n)、動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的齒輪比P、減速齒輪機構(gòu)50的減速 比Pr并按照式(3)計算出作為應(yīng)從馬達MG2輸出的轉(zhuǎn)矩的假定馬達轉(zhuǎn) 矩Tm2tmp (步驟220)?？梢詮纳鲜鰣D9的共線圖容易地導(dǎo)出式(3)。 然后，通過在步驟S210中計算出的轉(zhuǎn)矩限制Tmax、 Trnin限制計算出的 假定馬達轉(zhuǎn)矩Tm2tmp，由此設(shè)定馬達MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm2* (步驟 S230)。通過這樣來設(shè)定馬達MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm2、能夠?qū)⑤敵鼋o行星 齒輪架軸45a的轉(zhuǎn)矩設(shè)定為限制在了蓄電池35的輸入輸出限制Win、 Wont的范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)矩。在這樣設(shè)定了發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)速Ne巧P目標轉(zhuǎn) 矩Te*、馬達MG1和MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm"和丁1112*后，將發(fā)動機22的 目標轉(zhuǎn)速Ne巧n目標轉(zhuǎn)矩Te^發(fā)送給發(fā)動機ECU24，將馬達MG1和MG2 的轉(zhuǎn)矩指令Tm"和Tm2t發(fā)送給馬達ECU30 (步驟S240)，然后再次執(zhí) 行歩驟S100之后的處理。接收到目標轉(zhuǎn)速Ne"a目標轉(zhuǎn)矩Te^勺發(fā)動機 ECU24執(zhí)行用于獲得目標轉(zhuǎn)速N^和目標轉(zhuǎn)矩T^的控制。另外，接收到 轉(zhuǎn)矩指令Tm"和Tm2^勺馬達ECU30對逆變器31、 32的開關(guān)元件進行開 關(guān)控制以按照轉(zhuǎn)矩指令Tm"來驅(qū)動馬達MG1并按照轉(zhuǎn)矩指令Tm2^來驅(qū) 動馬達MG2。
Nml* = l/P [Ne*+ (1—P )Nm2 P r] (1) Tml承二上次Tml*+kll (Nml*—Nml) +kl2 , (Nml*—Nml) dt
(2)
Tm2tmp=—p" [Tr*/G (n) + (l—p) /p Tml*] (3)
另外，如果當前變速齒輪系為二檔或四檔齒輪系，則第一馬達軸46通過變速器60與驅(qū)動軸67連結(jié)，因此使用在步驟S180中設(shè)定了的目標 轉(zhuǎn)速Ne*、第一馬達軸46 (太陽齒輪41)的轉(zhuǎn)速Nml、動力分配統(tǒng)合機 構(gòu)40的齒輪比P，按照下式(4)計算出馬達MG2的目標轉(zhuǎn)速Nm2^并 且基于計算出的目標轉(zhuǎn)速Nm2巧口當前的轉(zhuǎn)速Nm2進行式(5)的計算， 設(shè)定馬達MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm2* (步驟S250)。這里，式(4)也是對于 動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的旋轉(zhuǎn)要素的力學(xué)關(guān)系式，能夠從圖IO的共線圖容 易地導(dǎo)出。另外，式(5)是用于使馬達MG2以目標轉(zhuǎn)速Nm2l定轉(zhuǎn)的反 饋控制的關(guān)系式，在式(5)中，右邊第二項的"k21"為比例項的增益， 右邊第三項的"k22"為積分項的增益。然后，通過使蓄電池35的輸入輸 出限制Win、 Wout與馬達MG2的消耗功率(發(fā)電功率)之間的偏差除以 馬達MG1的轉(zhuǎn)速Nml (馬達MG2的消耗功率是在S250中設(shè)定了的馬達 MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm2+與當前的馬達MG2的轉(zhuǎn)速Nm2的積)，計算出作 為可以從馬達MG1輸出的轉(zhuǎn)矩的上下限的轉(zhuǎn)矩限制Tmin、 Tmax (步驟 S260)。并且，使用要求轉(zhuǎn)矩T一、轉(zhuǎn)矩指令Tm2氣當前變速齒輪系的齒 輪比G (n)、動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的齒輪比P 、減速齒輪機構(gòu)50的減速 比Pr并按照式(6)計算出作為應(yīng)從馬達MG1輸出的轉(zhuǎn)矩的假定馬達轉(zhuǎn) 矢巨Tmltmp (步驟270)?？梢詮纳鲜鰣D10的共線圖容易地導(dǎo)出式(6)。 然后，通過在歩驟S260中計算出的轉(zhuǎn)矩限制Tmax、 Tmin限制計算出的 假定馬達轉(zhuǎn)矩Tmltmp，由此設(shè)定馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tml* (步驟 S280)。通過這樣來設(shè)定馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tml*，能夠?qū)⑤敵鼋o第一 馬達軸46的轉(zhuǎn)矩設(shè)定為限制在了蓄電池35的輸入輸出限制Win、 Wout的 范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)矩。在這樣設(shè)定了發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)速N^和目標轉(zhuǎn)矩Te*、 馬達MG1和MG2的轉(zhuǎn)矩指令TmP和Tm2^后，將發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)速 NeA和目標轉(zhuǎn)矩Tef發(fā)送給發(fā)動機ECU24，將馬達MG1和MG2的轉(zhuǎn)矩指 令TmP和1^2*發(fā)送給馬達ECU30 (步驟S240)，然后再次執(zhí)行步驟 S100之后的處理。
Nm2*= ( P Nml—Ne" / (l—P ) *Pr (4) Tm2承二上次Tm2*+k21 (Nm2*—Nm2) +k22 i" (Nm2*—Nm2) dt
(5)Tmltmp=Tr*/G (n) —P/ (1—P ) Tm2V P r (6) 這里，例如在變速器60處于第一變速狀態(tài)、經(jīng)由一檔齒輪系連結(jié)行 星齒輪架軸45a和驅(qū)動軸67的情況下，在車速V增大、并且發(fā)動機22與 驅(qū)動軸67之間的變速比變?yōu)榱说谝晦D(zhuǎn)換變速比Yt (1)的時刻，如果將變 速器60的變速狀態(tài)(變速齒輪系)從第一變速狀態(tài)(一檔齒輪系)切換 到第二變速狀態(tài)(二檔齒輪系)，則可以說在控制上是高效的。但是，根 據(jù)圖16可知，發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的動力的傳遞效率ried基本上 來說在發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的變速比比第n轉(zhuǎn)換變速比Yt (n)小 時顯示出更高的值。因此，在實施例的混合動力車輛20中，如上所述按 照變速器60的每一變速狀態(tài)來設(shè)定作為小于等于該n檔齒輪系的第n轉(zhuǎn)換 變速比Yt (n)的值的下限變速比Ylim (n)，如果在選擇了變速器60的 某一變速狀態(tài)時要求變速比Yr大于下限變速比Ylim (n)，則為了在更寬 的運行區(qū)域中提高傳遞效率iled，即使要求變速比Yr變?yōu)榱说趎轉(zhuǎn)換變 速比Yt (n)，也不將變速狀態(tài)向升檔側(cè)切換而維持該變速齒輪系。另一 方面，在選擇了變速器60的某一變速狀態(tài)的情況下，當要求變速比Yr變 為了大于等于下級側(cè)轉(zhuǎn)換變速比Ytd (n)時，如果維持該變速齒輪系，則 會導(dǎo)致發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的動力的傳遞效率ried惡化。因此，在 實施例的混合動力車輛20中，當要求變速比Yr具有增大傾向時，在該要 求變速比Yr變?yōu)榇笥诘扔谙录墏?cè)轉(zhuǎn)換變速比Ytd (n)之前維持該變速齒 輪系，在要求變速比Yr變?yōu)榱舜笥诘扔谙录墏?cè)轉(zhuǎn)換變速比Ytd (n)的階 段將變速狀態(tài)向降檔側(cè)切換。
因此，如果在步驟S160中判斷為要求變速比Yr小于等于下限變速比 Ylim (n)，則為了將變速器60的變速狀態(tài)向升檔側(cè)切換，將升檔標記 Fu設(shè)定為值l (步驟S290)，然后如圖13所示那樣將在步驟S130中設(shè)定 了的上級側(cè)轉(zhuǎn)換變速比Ytu (n)設(shè)定為執(zhí)行用轉(zhuǎn)換變速比Yt (步驟 S310)。另外，如果在步驟S170中判斷為要求變速比Yr大于等于下限側(cè) 轉(zhuǎn)換變速比Ytd (n)，則為了將變速比60的變速狀態(tài)向降檔側(cè)切換，將 降檔標記Fd設(shè)定為值1 (步驟S300)，然后如圖13所示將在步驟S130 中設(shè)定的下級側(cè)轉(zhuǎn)換變速比Ytd (n)設(shè)定為執(zhí)行用轉(zhuǎn)換變速比Y (步驟S320)。并且，在步驟S310或S320的處理之后，根據(jù)設(shè)定了的執(zhí)行用轉(zhuǎn) 換變速比Yt等來設(shè)定發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)速Ne《和目標轉(zhuǎn)矩Te* (步驟 S330)。這里，為了將變速器60的變速齒輪系向升檔側(cè)或降檔側(cè)切換， 需要使發(fā)動機22 (曲軸26)與驅(qū)動軸67之間的變速比與執(zhí)行用轉(zhuǎn)換變速 比Yt相一致。因此，在步驟S330中，將基于執(zhí)行用轉(zhuǎn)換變速比Yt和驅(qū) 動軸67的轉(zhuǎn)速而得到的發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速)、即執(zhí)行用轉(zhuǎn)換變 速比Yt乘以車速V與換算系數(shù)k之積而得到的值設(shè)定為目標轉(zhuǎn)速Ne*， 然后將在步驟S110中設(shè)定的要求功率？*除以目標轉(zhuǎn)速N^而得到的值設(shè) 定為目標轉(zhuǎn)矩T^。 g卩，在步驟S330中，代替將作為發(fā)動機22的運行點 (operation point)的目標轉(zhuǎn)速Ne+和目標轉(zhuǎn)矩TeH殳定為上述工作線與表 示要求功率？*為恒定值的相關(guān)曲線的交點，而是按照發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne 與基于執(zhí)行用轉(zhuǎn)換變速比Yt得到的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速相一致的方式在關(guān)于通過步 驟S110設(shè)定了的要求功率Pl勺相關(guān)曲線(等功率線)上設(shè)定目標轉(zhuǎn)速 忖6*和目標轉(zhuǎn)矩丁6* (參照圖14)。
然后，判斷在步驟S100中輸入的發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne與在步驟S330 中設(shè)定的目標轉(zhuǎn)速NeA是否大致一致(步驟S340)，如果發(fā)動機22的轉(zhuǎn) 速Ne偏離了目標轉(zhuǎn)速Ne*，則執(zhí)行圖12的步驟S190之后的處理。在該 情況下， 一旦在步驟S240的處理之后再次執(zhí)行步驟S100之后的處理，則 由于在步驟S140或S150中判斷出升檔標記Fu或降檔標記Fd為值1，因 此重復(fù)執(zhí)行步驟S310或S320之后的處理(圖13)。如果在步驟S340中 判斷發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne與在步驟S330中設(shè)定了的目標轉(zhuǎn)速NeS大致一 致，則判斷升檔標記Fu是否為值1 (步驟S350)。如果升檔標記Fu為值 1，則將該升檔標記Fu設(shè)定為值0，并使變速器60的當前變速齒輪系的級 數(shù)n增加值1以使其變?yōu)榕c升檔相對應(yīng)的值，并且為了指示后述的升檔后 驅(qū)動控制例程的執(zhí)行而將預(yù)定的標記Fuaft設(shè)定為值1 (步驟S360)。另 外，當在步驟S350中判斷升檔標記Fn為值0時，由于降檔標記Fd為值 1，因此在該情況下將降檔標記Fd設(shè)定為值O，并使變速器60的當前變速 齒輪系的級數(shù)n減小值1以使其變?yōu)榕c降檔相對應(yīng)的值(步驟S370)。在 步驟S360或S370的處理后，將與新設(shè)定了的當前變速齒輪系的級數(shù)n相對應(yīng)的升檔指令或降檔指令發(fā)送給變速器60 (執(zhí)行器88)，以使此前未
與驅(qū)動軸67連結(jié)的行星齒輪架軸45a和第一馬達軸46中的一者通過變速 器60與驅(qū)動軸67連結(jié)，并且行星齒輪架軸45a和第一馬達軸46中的另一 者與驅(qū)動軸67的連結(jié)被解除(步驟S380)，然后執(zhí)行上述步驟S190之后 的處理。在如上所述將變速器60的當前變速齒輪系向升檔側(cè)切換的情況 下，在步驟S360中標記Fuaft被設(shè)定為值1，由此在執(zhí)行了 S130、 S190 S240的處理后執(zhí)行圖17所示的升檔后驅(qū)動控制例程。另外，在如上所述 將變速器60的當前變速齒輪系向降檔側(cè)切換的情況下，在執(zhí)行了 S310、 S190 S240的處理后基本上來說再次執(zhí)行步驟S100之后的處理。
圖17是表示在變速器60的變速狀態(tài)(變速齒輪系)被向升檔側(cè)切換 后由混合動力ECU70每隔預(yù)定的時間(例如數(shù)msec)執(zhí)行的升檔后驅(qū)動 控制例程的一個例子的流程圖。在圖17的例程開始時，混合動力ECU70 的CPU72與圖12的步驟S100同樣地輸入加速器開度Acc、車速V、發(fā)動 機22的轉(zhuǎn)速Ne、馬達MGl和MG2的轉(zhuǎn)速Nml和Nm2、變速器60的當 前變速齒輪系的級數(shù)n和齒輪比G (n)、充放電要求功率Pb*、蓄電池 35的輸入輸出限制Win和Wont等控制所需要的數(shù)據(jù)(步驟S400)。在步 驟S400的數(shù)據(jù)輸入處理之后，根據(jù)輸入的加速器開度Acc和車速V來設(shè) 定應(yīng)向驅(qū)動軸67輸出的要求轉(zhuǎn)矩Tr*，并設(shè)定混合動力車輛20整體所要 求的要求功率P4 (步驟S410)。
然后，根據(jù)在步驟S400中輸入的發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne等來設(shè)定當前 變速比Ynow和目標變速比Ytag (n)(步驟S420)。當前變速比Ynow 是發(fā)動機22 (曲軸26)與驅(qū)動軸67之間的當前的變速比，可以通過使在 步驟S400中輸入的發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne除以驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)速(車速V與 換算系數(shù)k的乘積)而得到。另外，目標變速比Ytag (n)是在圖12和圖 13的驅(qū)動控制例程中變速器60的變速狀態(tài)被向升檔側(cè)切換后的第二至第 四變速狀態(tài)(二檔 四檔齒輪系)下的發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的變速 比的目標值。在實施例中，規(guī)定發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne與目標變速比Ytag (n)的關(guān)系的未圖示的目標變速比設(shè)定用映射圖預(yù)先被存儲在ROM74 中，從該映射圖導(dǎo)出、設(shè)定與給出的轉(zhuǎn)速Ne相對應(yīng)的目標變速比Ytag(n)。在實施例中，該目標變速比設(shè)定用映射圖針對變速器60的第二至 第四變速狀態(tài)的每一變速狀態(tài)而準備并按照以下方式生成如果變速器60
的變速狀態(tài)切換后(升檔后)的變速齒輪系的級數(shù)為x (x = 2、 3、 4)， 則第x變速狀態(tài)下的目標變速比Ytag (x)為比第x—l變速狀態(tài)下的下限 變速比Ylim (x—l)小預(yù)定值的值。即，在從第x—l變速狀態(tài)向第x變 速狀態(tài)轉(zhuǎn)換后，如果在與第x—l變速狀態(tài)相比能夠?qū)l(fā)動機22與驅(qū)動軸 67之間的變速比設(shè)定得更小的第x變速狀態(tài)下使發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之 間的變速比與第x—l變速狀態(tài)下的下限變速比Ylim (x—l)相一致，則 如圖16所示，發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的動力的傳遞效率ned比在第x 一l變速狀態(tài)下將發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的變速比設(shè)定為下限變速比 Ylim (x—l)時低，與此相伴輸出給驅(qū)動軸67的驅(qū)動力也下降。據(jù)此， 在實施例中，為了在變速器60的變速狀態(tài)被向升檔側(cè)切換后抑制輸出給 驅(qū)動軸67的驅(qū)動力的下降，如上所述來設(shè)定目標變速比Ytag (n)，并執(zhí) 行圖17的升檔后驅(qū)動控制例程以使發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的變速比迅 速地與目標變速比Ytag (n)相一致。
在步驟S420中設(shè)定了當前變速比Ynow和目標變速比Ytag (n)之 后，判斷當前變速比Ynow是否大于目標變速比Ytag (n)(步驟 S430)。如果當前變速比Ynow大于目標變速比Ytag (n)，則將基于目 標變速比Ytag (n)和驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)速的發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速、即目標變速 比Ytag (n)乘以車速V與換算系數(shù)k之積而得到的值設(shè)定為目標轉(zhuǎn)速 Ne*，然后將在步驟S410中設(shè)定的要求功率P"余以目標轉(zhuǎn)速Ne^而得到的 值設(shè)定為目標轉(zhuǎn)矩Te* (步驟S440)。這樣，在步驟S440中，也是代替 將作為發(fā)動機22的運行點的目標轉(zhuǎn)速Ne^和目標轉(zhuǎn)矩TeH發(fā)定為上述工作 線與表示要求功率PA為恒定值的相關(guān)曲線的交點，而是按照發(fā)動機22的 轉(zhuǎn)速Ne與基于目標變速比Ytag (n)得到的轉(zhuǎn)速相一致的方式在關(guān)于通過 步驟S410設(shè)定了的要求功率P^勺相關(guān)曲線(等功率線)上設(shè)定目標轉(zhuǎn)速 Ne*和目標轉(zhuǎn)矩Te* (參照圖14中的虛線)。然后，根據(jù)在步驟S400中 輸入的級數(shù)n來判斷當前變速齒輪系是一檔至四檔齒輪系中的哪一檔齒輪 系(步驟S450)。如果當前變速齒輪系為一檔或三檔齒輪系，則執(zhí)行與圖12的步驟S200 S230相同的步驟S460 S490的處理，并在發(fā)送了目標值 后(步驟S500)再次執(zhí)行步驟S400之后的處理。另外，如果當前變速齒 輪系為二檔或四檔齒輪系，則執(zhí)行與圖12的步驟S250 S280相同的步驟 S510 S540的處理，并在發(fā)送了目標值后(步驟S500)再次執(zhí)行步驟 S400之后的處理。并且，如果在步驟430中判斷當前變速比Ynow變?yōu)榱?小于等于目標變速比Ytag (n)，則結(jié)束本例程，然后執(zhí)行圖12和圖13 的驅(qū)動控制例程。
如上所述，在實施例的混合動力車輛20中，當在變速器60設(shè)定為第 n變速狀態(tài)期間發(fā)動機22 (曲軸26)與驅(qū)動軸67之間的要求變速比Yr變 為了作為小于等于第n轉(zhuǎn)換變速比Yt (n)的值的下限變速比Ylim (n) 時，控制發(fā)動機22、馬達MG1和MG2、變速器60，使得伴隨著內(nèi)燃機 轉(zhuǎn)速調(diào)整處理(步驟S310、 S330、 S200 S240或S250 S280、 S240)和 從第n變速狀態(tài)向第n+l變速狀態(tài)的轉(zhuǎn)換(步驟S380)，基于要求轉(zhuǎn)矩 1>*的動力被輸出給驅(qū)動軸67，其中所述內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整處理使發(fā)動機22 的轉(zhuǎn)速Ne與基于和第n轉(zhuǎn)換變速比Yt (n)相一致的上級側(cè)轉(zhuǎn)換變速比Y tu (n)、即執(zhí)行用轉(zhuǎn)換變速比Yt的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速(=Yt / k V)相一致。 即，在混合動力車輛20中，能夠代替在要求變速比Yt變?yōu)榱伺c第n轉(zhuǎn)換 變速比Yt (n)相一致的上級側(cè)轉(zhuǎn)換變速比Ytu (n)的階段切換變速器60 的變速狀態(tài)(與驅(qū)動軸67相連結(jié)的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的要素)，而是 在要求變速比Yr變?yōu)榱诵∮诘扔谙孪拮兯俦萗lim (n)的階段切換變速器 60的變速狀態(tài)，所述下限變速比Ylim (n)小于等于第n轉(zhuǎn)換變速比Yt (n)。由于如果發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的變速比變得更小，則發(fā)動 機22與驅(qū)動軸67之間的動力的傳遞效率iied變得更大(參照圖16)，因 此由此能夠進一歩提高該傳遞效率qed。并且，當在變速器60設(shè)定為第n 變速狀態(tài)的期間要求變速比Yr變?yōu)榱诵∮诘扔谙孪拮兯俦萗lim (n)時， 如果執(zhí)行內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整處理和從第n變速狀態(tài)到第n+l變速狀態(tài)的轉(zhuǎn) 換，則能夠抑制發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne變得過高并平穩(wěn)地切換變速器60的 變速狀態(tài)。結(jié)果，在混合動力車輛20中，能夠更恰當?shù)厍袚Q動力分配統(tǒng) 合機構(gòu)40的行星齒輪架45 (行星齒輪架軸45a)與驅(qū)動軸67相連結(jié)的狀態(tài)和太陽齒輪41 (第一馬達軸46)與驅(qū)動軸67相連結(jié)的狀態(tài)，從而能夠
在更寬的運行區(qū)域中提高動力的傳遞效率，大幅地改善耗油率和行駛性 能。
另外，在實施例的混合動力車輛20中，當變速器60設(shè)定為第n變速 狀態(tài)、并且要求轉(zhuǎn)速Yr比下限變速比Ylim (n)大時，根據(jù)基于要求轉(zhuǎn)矩 T^的要求功率Pt和被預(yù)先設(shè)定為能夠使發(fā)動機22高效動作并能夠進一步 改善耗油率的工作線來設(shè)定作為發(fā)動機22的運行點的目標轉(zhuǎn)速N^和目標 轉(zhuǎn)矩Te* (步驟S120、 S180)。由此，在通過變速器60設(shè)定為第n變速 狀態(tài)的期間，在要求變速比Yr變?yōu)樾∮诘扔谙孪拮兯俦萗lim (n)之前， 能夠使發(fā)動機22高效運行并改善耗油率。另一方面，在實施例的混合動 力車輛20中，當為了將變速器60的變速狀態(tài)向升檔側(cè)或降檔側(cè)切換而執(zhí) 行使發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的變速比與執(zhí)行用轉(zhuǎn)換變速比Y t相一致的 內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整處理、用于在將變速器60的變速狀態(tài)向升檔側(cè)切換后使 發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的變速比與目標變速比Ytag (n)相一致的升 檔后驅(qū)動控制例程時，設(shè)定發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)速N^以使發(fā)動機22的轉(zhuǎn) 速Ne與基于執(zhí)行用轉(zhuǎn)換變速比Yt、目標變速比Ytag (n)的轉(zhuǎn)速相一 致，并且根據(jù)目標轉(zhuǎn)速忖6*和要求功率？*來設(shè)定發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)矩 Te4以從發(fā)動機22輸出基于要求轉(zhuǎn)矩T"的要求功率P* (步驟S330、 S440)。由此，當執(zhí)行內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整處理、升檔后驅(qū)動控制例程時，能 夠抑制發(fā)動機22的輸出功率的變動。
并且，如果如實施例的混合動力車輛20那樣根據(jù)發(fā)動機22 (曲軸 26)的轉(zhuǎn)速Ne來設(shè)定下限變速比Ylim (n)(歩驟S130)，則能夠更恰 當?shù)卦O(shè)定下限變速比Ylim (n)。即，如果使用如圖15所例示的下限變速 比設(shè)定用映射圖，則在發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne處于低轉(zhuǎn)速區(qū)域時，按照在第 n變速狀態(tài)下發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的變速比變?yōu)橄孪拮兯俦萗lmi (n)時的發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的動力的傳遞效率iied不會小于第n + 1變速狀態(tài)下的傳遞效率ried的方式來設(shè)定關(guān)于第n變速狀態(tài)的下限變 速比Ylim (n)。由此，能夠在通過變速器60實現(xiàn)的各變速狀態(tài)下很好地 確保發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的動力的傳遞效率iled。另外，如果使用如圖15所例示的下限變速比設(shè)定用映射圖，貝'j當發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne較 高時，下限變速比Ylim (n)被設(shè)定得較大或者與第n轉(zhuǎn)換變速比Yt (n)相一致。由此，當在發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne高至某一程度的狀態(tài)下要 求變速比Yr變?yōu)樾∮诘扔谙孪拮兯俦萗lim (n)、將變速器60的變速狀 態(tài)向升檔側(cè)切換時，能夠抑制伴隨著內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整處理的執(zhí)行而出現(xiàn)的 發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne超過預(yù)定的上限值的情況、以及發(fā)動機22產(chǎn)生噪聲 或振動的情況。下限變速比Ylim (n)既可以使用如圖18所例示的下限變 速比設(shè)定用映射圖并根據(jù)作為發(fā)動機22的輸出功率的要求功率P+來設(shè) 定，也可以根據(jù)發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne和輸出功率(要求功率P"這兩者來 設(shè)定。
另外，如果如實施例的混合動力車輛20那樣針對變速器60的每一變 速狀態(tài)(變速齒輪系)來設(shè)定下限變速比Ylim (n)，則能夠通過在變速 器60的各變速狀態(tài)下在要求變速比Yr變?yōu)樾∮诘扔谙孪拮兯俦萗lmi (n)之前維持該變速狀態(tài)來進一步提高發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的動 力的傳遞效率ried。并且，如果控制發(fā)動機22、馬達MG1、 MG2，使得 在要求變速比Yr變?yōu)榱诵∮诘扔谙孪拮兯俦萗Hm (n)、將變速器60的 變速狀態(tài)向升檔側(cè)切換后執(zhí)行圖17的升檔后驅(qū)動控制例程，在從第n變 速狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第n+l變速狀態(tài)后發(fā)動機22 (曲軸26)與驅(qū)動軸67之間 的變速比變?yōu)楸鹊趎變速狀態(tài)下的下限變速比Ylim (n)小預(yù)定值，則能 夠抑制輸出給驅(qū)動軸67的驅(qū)動力的下降。此外，在實施例的混合動力車 輛20中，當在通過變速器60設(shè)定為第n+l變速狀態(tài)的期間要求變速比Y r變?yōu)榱讼录墏?cè)轉(zhuǎn)換變速比Ytd (n)時，控制發(fā)動機22、馬達MG1和 MG2、變速器60，使得伴隨著內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整處理(步驟S320、 S330、 S200 S240或S250 S280、 S240)和從第n+1變速狀態(tài)向第n變速狀態(tài) 的轉(zhuǎn)換(歩驟S380)，基于要求轉(zhuǎn)矩Ti^的動力被輸出給驅(qū)動軸67，其中 所述內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整處理使發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne與基于下級側(cè)轉(zhuǎn)換變速比 Ytd (n)、即執(zhí)行用轉(zhuǎn)換變速比Yt的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速(二Yt/k'V)相一致。 由此，當要求變速比Yr變得更大時，使變速狀態(tài)從第n+l變速狀態(tài)轉(zhuǎn)換 到與該第n十l變速狀態(tài)相比能夠?qū)l(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的變速比設(shè)定得更大的第n變速狀態(tài)，從而能夠進一步提高發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之
間的動力的傳遞效率ned。
另外，本實施例的變速器60是包括以下部件的平行軸式變速器第
一變速機構(gòu)，具有一檔齒輪系和三檔齒輪系，該一檔齒輪系和三檔齒輪系
是能夠?qū)恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)40的作為第一要素的行星齒輪架45與驅(qū)動軸 67連結(jié)的平行軸式齒輪系；以及第二變速機構(gòu)，具有二檔齒輪系和四檔齒 輪系，該二檔齒輪系和四檔齒輪系是能夠?qū)ⅠR達MG1的第一馬達軸46與 驅(qū)動軸67連結(jié)的平行軸式齒輪系。但是，在實施例的混合動力車輛20 中，也可以代替平行軸式的變速器60而采用行星齒輪式的變速器。
圖19是表示能夠應(yīng)用于實施例的混合動力車輛20的行星齒輪式的變 速器100的簡要構(gòu)成圖。該圖所示的變速器100也能夠多級地設(shè)定變速狀 態(tài)(變速比)并包括第一變速用行星齒輪機構(gòu)110，能夠?qū)恿Ψ峙浣y(tǒng) 合機構(gòu)40的作為第一要素的行星齒輪架45 (行星齒輪架軸45a)與驅(qū)動軸 67連結(jié)；第二變速用行星齒輪機構(gòu)120，能夠?qū)ⅠR達MG1的第一馬達軸 46與驅(qū)動軸67連接；制動器B1 (第一固定機構(gòu))，相對于第一變速用行 星齒輪機構(gòu)110設(shè)置；制動器B2 (第二固定機構(gòu))，相對于第二變速用行 星齒輪機構(gòu)120設(shè)置；以及制動器B3 (第三固定機構(gòu))和離合器Cl (變 速用連接斷開機構(gòu))等。第一變速用行星齒輪機構(gòu)IIO和制動器Bl構(gòu)成 了變速器100的第一變速機構(gòu)，第二變速用行星齒輪機構(gòu)120和制動器B2 構(gòu)成了變速器100的第二變速機構(gòu)。如圖19所示，第一變速用行星齒輪 機構(gòu)110是以下的單小齒輪式行星齒輪機構(gòu)，該單小齒輪式行星齒輪機構(gòu) 包括太陽齒輪lll，與行星齒輪架軸45a連接；內(nèi)嚙合齒輪112，與該太 陽齒輪111配置在同心圓上，為內(nèi)齒齒輪；以及行星齒輪架114 (輸出要 素)，保持多個與太陽齒輪(輸入要素)111和內(nèi)嚙合齒輪(可固定要 素)112這兩者嚙合的小齒輪113，并與驅(qū)動軸67連接。另外，第二變速 用行星齒輪機構(gòu)120是以下的單小齒輪式行星齒輪機構(gòu)，該單小齒輪式行 星齒輪機構(gòu)包括太陽齒輪121 (輸入要素)，與第一馬達軸46連接；內(nèi) 嚙合齒輪122 (可固定要素)，與該太陽齒輪121配置在同心圓上，為內(nèi) 齒齒輪；以及與第一變速用行星齒輪機構(gòu)IIO共用的行星齒輪架114 (輸出要素)，保持多個與太陽齒輪121和內(nèi)嚙合齒輪122這兩者嚙合的小齒
輪123。在圖19的例子中，第二變速用行星齒輪機構(gòu)120與第一變速用行 星齒輪機構(gòu)110同軸地并列設(shè)置，并且比該第一變速用行星齒輪機構(gòu)110 靠近車輛前方，第二變速用行星齒輪機構(gòu)120的齒輪比P2 (太陽齒輪121 的齒數(shù)/內(nèi)嚙合齒輪122的齒數(shù))被設(shè)定成比第一變速用行星齒輪機構(gòu)110 的齒輪比(太陽齒輪111的齒數(shù)/內(nèi)嚙合齒輪112的齒數(shù))Pl大一些。
制動器Bl能夠?qū)⒌谝蛔兯儆眯行驱X輪機構(gòu)110的內(nèi)嚙合齒輪112相 對于變速箱無法旋轉(zhuǎn)地固定，并且能夠斷開該內(nèi)嚙合齒輪112而使其可以 自由旋轉(zhuǎn)，該制動器Bl由未圖示的電氣式、電磁式、或油壓式的執(zhí)行器 驅(qū)動。另外，制動器B2能夠?qū)⒌诙兯儆眯行驱X輪機構(gòu)120的內(nèi)嚙合齒 輪122相對于變速箱無法旋轉(zhuǎn)地固定，并且能夠斷開該內(nèi)嚙合齒輪122而 使其可以自由旋轉(zhuǎn)，該制動器B2由未圖示的電氣式、電磁式、或油壓式 的執(zhí)行器驅(qū)動。另外，制動器B3能夠經(jīng)由固定在第一馬達軸46上的定子 130將第一馬達軸46、即動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒 輪41相對于變速箱無法旋轉(zhuǎn)地固定，并且能夠斷開定子130而使第一馬 達軸46可以自由地旋轉(zhuǎn)，該制動器B3由未圖示的電氣式、電磁式、或油 壓式的執(zhí)行器驅(qū)動。另外，離合器Cl能夠進行第一變速用行星齒輪機構(gòu) 110的作為輸出要素的行星齒輪架114與作為可固定要素的內(nèi)嚙合齒輪 112的連接和該連接的解除，并由未圖示的電氣式、電磁式、或油壓式的 執(zhí)行器驅(qū)動。這樣構(gòu)成的變速器100與例如平行軸式的變速器相比能夠減 小軸向和徑向上的尺寸。另外，第一變速用行星齒輪機構(gòu)IIO和第二變速 用行星齒輪機構(gòu)120能夠與發(fā)動機22、馬達MG1、 MG2、以及動力分配 統(tǒng)合機構(gòu)40同軸地配置在它們的下游側(cè)，因此如果使用變速器100，則能 夠簡化軸承并減少軸承的數(shù)量。
另外，在該變速器100中，能夠如下地來多級地設(shè)定變速狀態(tài)(變速 比)。即，如果通過制動器Bl將第一變速用行星齒輪機構(gòu)110的內(nèi)嚙合 齒輪112相對于變速箱無法旋轉(zhuǎn)地固定，則能夠以基于第一變速用行星齒 輪機構(gòu)110的齒輪比Pl的變速比(Pl/ (l+Pl))對來自行星齒輪架 軸45a的動力進行變速后傳遞給驅(qū)動軸67 (將該狀態(tài)稱為"第一變速狀態(tài)(一檔)")。另外，如果通過制動器B2將第二變速用行星齒輪機構(gòu)120
的內(nèi)嚙合齒輪122相對于變速箱無法旋轉(zhuǎn)地固定，則能夠以基于第二變速 用行星齒輪機構(gòu)120的齒輪比P2的變速比(p2/ (1+p2))對來自第 一馬達軸46的動力進行變速后傳遞給驅(qū)動軸67 (將該狀態(tài)稱為"第二變 速狀態(tài)(二檔)")。另外，如果通過離合器Cl連接第一變速用行星齒 輪機構(gòu)110的行星齒輪架114和內(nèi)嚙合齒輪112，則構(gòu)成第一變速用行星 齒輪機構(gòu)110的太陽齒輪111、內(nèi)嚙合齒輪112、以及行星齒輪架114實 質(zhì)上被鎖定而一體地旋轉(zhuǎn)，因此能夠?qū)碜孕行驱X輪架軸45a的動力以變 速比l傳遞給驅(qū)動軸67 (將該狀態(tài)稱為"第三變速狀態(tài)(三檔)")。并 且，在變速器100中，如果在上述第一變速狀態(tài)下通過構(gòu)成第二變速機構(gòu) 的制動器B2來固定內(nèi)嚙合齒輪122，則將行星齒輪架軸45a和第一馬達軸 46這兩者與驅(qū)動軸67連結(jié)，從而能夠?qū)碜园l(fā)動機22的動力或來自馬達 MG1和MG2中的至少一者的動力以固定變速比(第一轉(zhuǎn)換變速比)機械 地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67 (將該狀態(tài)稱為"一檔一二檔同時結(jié)合狀 態(tài)")。另外，即使在上述第二變速狀態(tài)下通過離合器Cl連接與離合器 Cl相對應(yīng)的第一變速用行星齒輪機構(gòu)110的行星齒輪架114和內(nèi)嚙合齒輪 112，也能夠?qū)⒌谝获R達軸46和行星齒輪架45這兩者與驅(qū)動軸67連結(jié)， 從而能夠以與上述一檔一二檔同時結(jié)合狀態(tài)不同的固定變速比(第二轉(zhuǎn)換 變速比)將來自發(fā)動機22的動力或來自馬達MG1和MG2中的至少一者 的動力機械地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67 (將該狀態(tài)稱為"二檔一三檔同 時結(jié)合狀態(tài)")。另外，如果在上述第三變速狀態(tài)下通過制動器B3經(jīng)由 固定在第一馬達軸46上的定子130將第一馬達軸46、即動力分配統(tǒng)合機 構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪41相對于變速箱無法旋轉(zhuǎn)地固定，則能 夠以與上述一檔一 二檔同時結(jié)合狀態(tài)或二檔 一三檔同時結(jié)合狀態(tài)不同的固 定變速比將來自發(fā)動機22或馬達MG2的動力機械地(直接地)傳遞給驅(qū) 動軸67 (將該狀態(tài)稱為"三檔固定狀態(tài)")。這樣，即使采用行星齒輪式 的變速器100，也能夠獲得與使用平行軸式的變速器60時相同的作用效 果。
圖20是表示能夠應(yīng)用于實施例的混合動力車輛20的其他行星齒輪式變速器200的簡要構(gòu)成圖。該圖所示的變速器200也能夠多級地設(shè)定變速 狀態(tài)(變速比)并包括變速用差動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(減速單元)201、離合器
Cll和C12。變速用差動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)201是以下的單小齒輪式行星齒輪機
構(gòu)，該單小齒輪式行星齒輪機構(gòu)包括太陽齒輪202，為輸入要素；內(nèi)嚙
合齒輪203，被相對于變速箱無法旋轉(zhuǎn)地固定，與太陽齒輪202配置在同 心圓上，并且為固定要素；以及行星齒輪架205，保持多個與太陽齒輪 202和內(nèi)嚙合齒輪203這兩者嚙合的小齒輪204，并且為輸出要素。離合 器C11包括第一結(jié)合部211，設(shè)置在第一馬達軸46的頂端；第二結(jié)合部 212，設(shè)置在行星齒輪架軸45a上；第三結(jié)合部213，設(shè)置在與變速用差動 旋轉(zhuǎn)機構(gòu)201的太陽齒輪202連接的中空的太陽齒輪軸202a上；第一可動 結(jié)合部件214，能夠與第一結(jié)合部211和第三結(jié)合部213這兩者結(jié)合，并 且配置成能夠在第一馬達軸46和行星齒輪架軸45a等的軸向上移動；以及 第二可動結(jié)合部件215，能夠與第二結(jié)合部212和第三結(jié)合部213這兩者 結(jié)合，并且配置成能夠在軸向上移動。第一可動結(jié)合部件214和第二可動 結(jié)合部件215分別由未圖示的電氣式、電磁式、或油壓式執(zhí)行器驅(qū)動，通 過適當?shù)仳?qū)動第一可動結(jié)合部件214和第二可動結(jié)合部件215，能夠?qū)⒌?一馬達軸46和行星齒輪架軸45a中的一者或兩者選擇性地與變速用差動旋 轉(zhuǎn)機構(gòu)201的太陽齒輪202連結(jié)。另外，離合器C12包括第一結(jié)合部 221，設(shè)置在與變速用差動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)201的作為輸出要素的行星齒輪架205 連接并向車輛后方延伸的中空的行星齒輪架軸205a的頂端；第二結(jié)合部 222，設(shè)置在通過太陽齒輪軸202a和行星齒輪架軸205a而延伸的行星齒輪 架軸45a上；第三結(jié)合部223，設(shè)置在驅(qū)動軸67上；第一可動結(jié)合部件 224，能夠與第一結(jié)合部221和第三結(jié)合部223這兩者結(jié)合，并且配置成 能夠在第一馬達軸46和行星齒輪架軸45a等的軸向上移動；以及第二可動 結(jié)合部件225，能夠與第二結(jié)合部222和第三結(jié)合部223這兩者結(jié)合，并 且配置成能夠在軸向上移動。第一可動結(jié)合部件224和第二可動結(jié)合部件 225分別由未圖示的電氣式、電磁式、或油壓式執(zhí)行器驅(qū)動，通過適當?shù)?驅(qū)動第一可動結(jié)合部件224和第二可動結(jié)合部件225，能夠?qū)⑿行驱X輪架 軸205a和行星齒輪架軸45a中的一者或兩者選擇性地與驅(qū)動軸67連結(jié)。另外，在該變速器200中，能夠如下地來多級地設(shè)定變速狀態(tài)(變速
比)。即，如果通過離合器Cll將行星齒輪架軸45a與變速用差動旋轉(zhuǎn)機 構(gòu)201的太陽齒輪202連接并通過離合器C12將行星齒輪架軸205a與驅(qū) 動軸67連結(jié)，則能夠以基于變速用差動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)201的齒輪比的變速比 對來自行星齒輪架軸45a的動力進行變速后傳遞給驅(qū)動軸67 (將該狀態(tài)稱 為"第一變速狀態(tài)(一檔)")。另外，如果通過離合器Cll將第一馬達 軸46與變速用差動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)201的太陽齒輪202連接并通過離合器C12 將行星齒輪架軸205a與驅(qū)動軸67連結(jié)，則能夠以基于變速用差動旋轉(zhuǎn)機 構(gòu)201的齒輪比的變速比對來自第一馬達軸46的動力進行變速后傳遞給 驅(qū)動軸67 (將該狀態(tài)稱為"第二變速狀態(tài)(二檔)")。另外，如果使離 合器Cll成為斷開狀態(tài)而使行星齒輪架軸45a和第一馬達軸46均不與太 陽齒輪軸202a連結(jié)并通過離合器C12將行星齒輪架軸45a與驅(qū)動軸67連 結(jié)，則能夠以變速比1將來自行星齒輪架軸45a的動力傳遞給驅(qū)動軸67
(將該狀態(tài)稱為"第三變速狀態(tài)(三檔)")。并且，在變速器200中， 如果通過離合器Cll將行星齒輪架軸45a和第一馬達軸46這兩者與驅(qū)動 軸67連結(jié)并通過離合器C12將行星齒輪架軸205a與驅(qū)動軸67連結(jié)，則 能夠?qū)碜园l(fā)動機22的動力或來自馬達MG1和MG2中的至少一者的動 力以固定變速比(第一轉(zhuǎn)換變速比)機械地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67
(將該狀態(tài)稱為"一檔一二檔同時結(jié)合狀態(tài)")。另外，如果通過離合器 Cll將行星齒輪架軸45a和第一馬達軸46這兩者與驅(qū)動軸67連結(jié)并通過 離合器C12將行星齒輪架軸45a與驅(qū)動軸67連結(jié)，則能夠以與上述一檔 一二檔同時結(jié)合狀態(tài)不同的固定變速比(第二轉(zhuǎn)換變速比)將來自發(fā)動機 22的動力或來自馬達MG1和MG2中的至少一者的動力機械地(直接地) 傳遞給驅(qū)動軸67 (將該狀態(tài)稱為"二檔--三檔同時結(jié)合狀態(tài)")。另外， 如果在上述第三變速狀態(tài)下通過未圖示的制動器將第一馬達軸46、即動力 分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪41相對于變速箱無法旋轉(zhuǎn)地 固定，則能夠以與上述一檔一二檔同時結(jié)合狀態(tài)或二檔一三檔同時結(jié)合狀 態(tài)不同的固定變速比將來自發(fā)動機22的動力、來自馬達MG2的動力機械 地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67 (將該狀態(tài)稱為"三檔固定狀態(tài)")。這樣，即使采用行星齒輪式的變速器200，也能夠獲得與使用平行軸式的變 速器60時相同的作用效果。
圖21是表示變形例的混合動力車輛20A的簡要構(gòu)成圖。上述混合動 力車輛20作為后輪驅(qū)動車輛而構(gòu)成，與此相對變形例的混合動力車輛 20A作為前輪驅(qū)動車輛而構(gòu)成。如圖21所示，混合動力車輛20A包括作 為單小齒輪式行星齒輪機構(gòu)的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)10，該動力分配統(tǒng)合機構(gòu)
10包括太陽齒輪11;內(nèi)嚙合齒輪12，與該太陽齒輪11配置在同心圓
上；以及行星齒輪架14，保持多個小齒輪13，該小齒輪13與太陽齒輪11 和內(nèi)嚙合齒輪12這兩者嚙合。在該情況下，發(fā)動機22被橫向配置，發(fā)動 機22的曲軸26與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)10的作為第三要素的行星齒輪架14 連接。另外，在動力分配統(tǒng)合機構(gòu)10的作為第一要素的內(nèi)嚙合齒輪12上 連接有中空的內(nèi)嚙合齒輪軸12a，在該內(nèi)嚙合齒輪軸12a上經(jīng)由作為平行 軸式齒輪系的減速齒輪機構(gòu)50A和與第一馬達軸46平行地延伸的第二馬 達軸55連接有馬達MG2。并且，能夠通過離合器Cl將構(gòu)成變速器60的 第一變速機構(gòu)的一檔齒輪系(齒輪61a)和三檔齒輪系(齒輪63a)中的一 者選擇性地固定在內(nèi)嚙合齒輪軸12a上。另外，在動力分配統(tǒng)合機構(gòu)10的 作為第二要素的太陽齒輪11上連接有太陽齒輪軸lla，該太陽齒輪軸lla 通過中空的內(nèi)嚙合齒輪軸12a而與離合器CO連接，并能夠通過該離合器 CO與第一馬達軸46、即馬達MG1連接。并且，能夠使用離合器C2將構(gòu) 成變速器60的第二變速機構(gòu)的二檔齒輪系(齒輪62a)和四檔齒輪系(齒 輪64a)中的一者選擇性地固定在第一馬達軸46上。這樣，本發(fā)明的混合 動力車輛也可以作為前輪驅(qū)動車輛而構(gòu)成。
以上使用實施例說明了本發(fā)明的實施方式，但是勿庸置疑本發(fā)明不受 上述實施例的任何限制，可以在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進行各種變 更。
艮P，上述混合動力車輛20所具有的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)也可以是以下 的行星齒輪機構(gòu)，該行星齒輪機構(gòu)包括第一太陽齒輪和第二太陽齒輪， 具有互不相同的齒數(shù)；以及行星齒輪架，保持至少一個階梯齒輪，該階梯 齒輪通過連結(jié)與第一太陽齒輪嚙合的第一小齒輪和與第二太陽齒輪嚙合的第二小齒輪而構(gòu)成。另外，在上述實施例中，離合器CO設(shè)置在動力分配
統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪41與作為第二電動機的馬達MG1
之間并執(zhí)行兩者的連接和該連接的解除，但是也可以設(shè)置在動力分配統(tǒng)合
機構(gòu)40的作為第一要素的行星齒輪架45與作為第一電動機的馬達MG2 之間并執(zhí)行兩者的連接和該連接的解除，或者還可以設(shè)置在動力分配統(tǒng)合 機構(gòu)40的作為第三要素的內(nèi)嚙合齒輪42與發(fā)動機22的曲軸26之間并執(zhí) 行兩者的連接和該連接的解除。另外，上述混合動力車輛20、 20A均可以 作為基于后輪驅(qū)動或基于前輪驅(qū)動的四輪驅(qū)動車輛而構(gòu)成。另外，在上述 實施例中，對安裝在混合動力車輛20、 20A上的動力輸出裝置進行了說 明，但是也可以將本發(fā)明的動力輸出裝置安裝在除了汽車以外的車輛、船 舶、航空器等移動體上，還可以將其組裝到建設(shè)設(shè)備等固定設(shè)備中。 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明可以應(yīng)用于動力輸出裝置或混合動力車輛的制造產(chǎn)業(yè)等。
權(quán)利要求
1. 一種動力輸出裝置，向驅(qū)動軸輸出動力，并包括內(nèi)燃機；第一電動機，能夠輸入輸出動力；第二電動機，能夠輸入輸出動力；蓄電單元，能夠與所述第一電動機和所述第二電動機分別進行電力的交換；動力分配統(tǒng)合機構(gòu)，具有與所述第一電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第一要素、與所述第二電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第二要素、以及與所述內(nèi)燃機的內(nèi)燃機軸連接的第三要素，并且構(gòu)成為所述三個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；變速傳遞單元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述第二要素選擇性地與所述驅(qū)動軸連結(jié)并設(shè)定多個變速狀態(tài)，并且當在所述第一要素和所述第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的第n變速狀態(tài)下所述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速比變?yōu)榱祟A(yù)定的轉(zhuǎn)換變速比時，能夠使所述變速狀態(tài)從所述第n變速狀態(tài)轉(zhuǎn)換為所述第一要素和所述第二要素中的另一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的第n+1變速狀態(tài)并將所述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速比設(shè)定得更?。灰髣恿υO(shè)定單元，設(shè)定作為對所述驅(qū)動軸要求的動力的要求動力；要求變速比設(shè)定單元，基于所述被設(shè)定的要求動力和預(yù)定的制約來設(shè)定要求變速比，所述要求變速比是所述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速比的要求值；以及變速時控制單元，控制所述內(nèi)燃機、所述第一電動機、所述第二電動機、以及所述變速傳遞單元，使得當在所述變速傳遞單元設(shè)定為所述第n變速狀態(tài)的期間所述被設(shè)定的要求變速比變?yōu)榱诵∮诘扔陬A(yù)定的下限變速比時，伴隨著使所述內(nèi)燃機軸的轉(zhuǎn)速與基于所述轉(zhuǎn)換變速比的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速相一致的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整處理和從所述第n變速狀態(tài)向所述第n+1變速狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，基于所述被設(shè)定的要求動力的動力被輸出給所述驅(qū)動軸，其中所述預(yù)定的下限變速比為小于等于所述轉(zhuǎn)換變速比的值。
2. 如權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其中，所述預(yù)定的制約規(guī)定了所述要求動力與用于使所述內(nèi)燃機高效運行的 該內(nèi)燃機的運行點的關(guān)系，所述動力輸出裝置還包括運行點設(shè)定單元，當所述變速傳遞單元設(shè)定為所述第n變速狀態(tài)、并且所述要求變速比大于所述下限變速比時，所述 運行點設(shè)定單元基于所述被設(shè)定的要求動力和所述預(yù)定的制約來設(shè)定所述 內(nèi)燃機的運行點。
3. 如權(quán)利要求2所述的動力輸出裝置，其中，在所述內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整處理被執(zhí)行時，所述運行點設(shè)定單元設(shè)定所述 內(nèi)燃機的目標轉(zhuǎn)速以使所述內(nèi)燃機軸的轉(zhuǎn)速與所述轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速相一致，并且 根據(jù)所述目標轉(zhuǎn)速和基于所述被設(shè)定的要求動力的要求功率來設(shè)定所述內(nèi) 燃機的目標轉(zhuǎn)矩以從所述內(nèi)燃機輸出所述要求功率。
4. 如權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其中，按照以下方式來設(shè)定所述下限變速比當在所述第n變速狀態(tài)下所述 內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速比變?yōu)榱怂鱿孪拮兯俦葧r的所述內(nèi)燃 機與所述驅(qū)動軸之間的動力的傳遞效率不小于所述第n+l變速狀態(tài)下的 所述傳遞效率。
5. 如權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其中， 所述下限變速比基于所述內(nèi)燃機軸的轉(zhuǎn)速而被設(shè)定。
6. 如權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其中， 所述下限變速比基于所述內(nèi)燃機的輸出功率而被設(shè)定。
7. 如權(quán)利要求l所述的動力輸出裝置，其中，所述下限變速比針對通過所述變速傳遞單元實現(xiàn)的所述變速狀態(tài)中的 每一變速狀態(tài)而被設(shè)定。
8. 如權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其中，所述變速時控制單元控制所述內(nèi)燃機、所述第一電動機、以及所述第 二電動機，使得在從所述第n變速狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述第n+l變速狀態(tài)后， 所述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速比比所述第n變速狀態(tài)下的所述下限變速比小預(yù)定的值，并且基于所述被設(shè)定的要求動力的動力被輸出給所 述驅(qū)動軸。
9. 如權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其中，當在所述變速傳遞單元設(shè)定為所述第n+l變速狀態(tài)的期間所述內(nèi)燃 機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速比變?yōu)榱怂鲛D(zhuǎn)換變速比時，所述變速傳遞 單元能夠使所述變速狀態(tài)從所述第n+l變速狀態(tài)轉(zhuǎn)換為所述第n變速狀 態(tài)并將所述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速比設(shè)定得更大，所述變速時控制單元控制所述內(nèi)燃機、所述第一電動機、所述第二電 動機、以及所述變速傳遞單元，使得當在所述變速傳遞單元設(shè)定為所述第 n+l變速狀態(tài)的期間所述被設(shè)定的要求變速比變?yōu)榱舜笥诘扔谒鲛D(zhuǎn)換變 速比時，伴隨著使所述內(nèi)燃機軸的轉(zhuǎn)速與所述轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速相一致的內(nèi)燃機轉(zhuǎn) 速調(diào)整處理和從所述第n+l變速狀態(tài)向所述第n變速狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，基于 所述被設(shè)定的要求動力的動力被輸出給所述驅(qū)動軸。
10. 如權(quán)利要求I所述的動力輸出裝置，其中，所述變速傳遞單元是包括第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)的平行軸式變 速器，所述第一變速機構(gòu)具有能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要 素和所述第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的至少一組平行軸式齒輪 系，所述第二變速機構(gòu)具有能夠?qū)⑺龅谝灰睾退龅诙刂械牧硪?者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的至少一組平行軸式齒輪系。
11. 如權(quán)利要求l所述的動力輸出裝置，其中，所述變速傳遞單元是包括行星齒輪機構(gòu)和連結(jié)機構(gòu)的行星齒輪式變速 器，所述行星齒輪機構(gòu)能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所 述第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)，所述連結(jié)機構(gòu)能夠?qū)⑺龅谝灰?素和所述第二要素中的另一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)。
12. —種混合動力車輛，具有通過來自驅(qū)動軸的動力而被驅(qū)動的驅(qū)動 輪并包括內(nèi)燃機；第一電動機，能夠輸入輸出動力； 第二電動機，能夠輸入輸出動力；蓄電單元，能夠與所述第一電動機和所述第二電動機分別進行電力的 交換；動力分配統(tǒng)合機構(gòu)，具有與所述第一電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第一要 素、與所述第二電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第二要素、以及與所述內(nèi)燃機的內(nèi) 燃機軸連接的第三要素，并且構(gòu)成為所述三個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；變速傳遞單元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述 第二要素選擇性地與所述驅(qū)動軸連結(jié)并設(shè)定多個變速狀態(tài)，并且當在所述第一要素和所述第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的第n變速狀態(tài)下所 述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速比變?yōu)榱祟A(yù)定的轉(zhuǎn)換變速比時，能夠 使所述變速狀態(tài)從所述第n變速狀態(tài)轉(zhuǎn)換為所述第一要素和所述第二要素 中的另一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的第n+l變速狀態(tài)并將所述內(nèi)燃機軸與所 述驅(qū)動軸之間的變速比設(shè)定得更小；要求動力設(shè)定單元，設(shè)定作為對所述驅(qū)動軸要求的動力的要求動力；要求變速比設(shè)定單元，基于所述被設(shè)定的要求動力和預(yù)定的制約來設(shè) 定要求變速比，所述要求變速比是所述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸之間的變速 比的要求值；以及變速時控制單元，控制所述內(nèi)燃機、所述第一電動機、所述第二電動 機、以及所述變速傳遞單元，使得當在所述變速傳遞單元設(shè)定為所述第n 變速狀態(tài)的期間所述被設(shè)定的要求變速比變?yōu)榱诵∮诘扔陬A(yù)定的下限變速 比時，伴隨著使所述內(nèi)燃機軸的轉(zhuǎn)速與基于所述轉(zhuǎn)換變速比的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速相 一致的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整處理和從所述第n變速狀態(tài)向所述第n+l變速狀 態(tài)的轉(zhuǎn)換，基于所述被設(shè)定的要求動力的動力被輸出給所述驅(qū)動軸，其中 所述預(yù)定的下限變速比為小于等于所述轉(zhuǎn)換變速比的值。
13. —種動力輸出裝置的控制方法，所述動力輸出裝置包括驅(qū)動 軸；內(nèi)燃機；第一電動機和第二電動機，分別能夠輸入輸出動力；蓄電單 元，能夠與所述第一電動機和所述第二電動機分別進行電力的交換；動力 分配統(tǒng)合機構(gòu)，具有與所述第一電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第一要素、與所述 第二電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第二要素、以及與所述內(nèi)燃機的內(nèi)燃機軸連接的第三要素，并且構(gòu)成為所述三個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；以及變速 傳遞單元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述第二要素 選擇性地與所述驅(qū)動軸連結(jié)并設(shè)定多個變速狀態(tài)，并且當在所述第一要素 和所述第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的第n變速狀態(tài)下所述內(nèi)燃機 軸與所述驅(qū)動軸之伺的變速比變?yōu)榱祟A(yù)定的轉(zhuǎn)換變速比時，能夠使所述變速狀態(tài)從所述第n變速狀態(tài)轉(zhuǎn)換為所述第一要素和所述第二要素中的另一 者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的第n+l變速狀態(tài)并將所述內(nèi)燃機軸與所述驅(qū)動軸 之間的變速比設(shè)定得更??；所述動力輸出裝置的控制方法包括以下步驟(a) 在所述變速傳遞單元設(shè)定為所述第n變速狀態(tài)的期間，判斷要求 變速比是否小于等于預(yù)定的下限變速比，所述要求變速比是基于作為對所 述驅(qū)動軸要求的動力的要求動力和預(yù)定的制約并作為所述內(nèi)燃機軸與所述 驅(qū)動軸之間的變速比的要求值而被設(shè)定的，所述預(yù)定的下限變速比為小于 等于所述轉(zhuǎn)換變速比的值；(b) 當在步驟(a)中判斷為所述要求變速比小于等于所述下限變速 比時，使所述內(nèi)燃機軸的轉(zhuǎn)速與基于所述轉(zhuǎn)換變速比的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速相一致； 以及(c) 當所述內(nèi)燃機軸的轉(zhuǎn)速與所述轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速一致了時，控制所述變 速傳遞單元以使所述變速狀態(tài)從所述第n變速狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述第n+l變 速狀態(tài)。
14.如權(quán)利要求13所述的動力輸出裝置的控制方法，其中， 在執(zhí)行步驟(b)和(c)的期間，控制所述內(nèi)燃機、所述第一電動 機、以及所述第二電動機以使基于所述要求動力的動力被輸出。
全文摘要
在混合動力車輛(20)中，控制發(fā)動機(22)、馬達MG1和MG2、變速器(60)，使得當在通過變速器(60)設(shè)定為第n變速狀態(tài)的期間作為發(fā)動機(22)與驅(qū)動軸(67)之間的變速比的要求值的要求變速比γr變?yōu)榱诵∮诘扔谙孪拮兯俦圈胠im(n)(該下限變速比γlim(n)為小于等于第n轉(zhuǎn)換變速比γt(n)的值)時，伴隨著使發(fā)動機(22)的轉(zhuǎn)速Ne與基于上級側(cè)轉(zhuǎn)換變速比γtu(n)、即執(zhí)行用轉(zhuǎn)換變速比γt的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速(＝γt/k·V)相一致的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速調(diào)整處理和從第n變速狀態(tài)向第n+1變速狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，基于要求轉(zhuǎn)矩Tr<sup>*</sup>的動力被輸出給驅(qū)動軸(67)。
文檔編號B60K6/36GK101548116SQ20078004493
公開日2009年9月30日 申請日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月4日
發(fā)明者大庭秀洋, 河合高志, 勝田浩司 申請人:豐田自動車株式會社