專利名稱：動力輸出裝置、具有該動力輸出裝置的混合動力汽車、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 的混合動力汽車、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的動力輸出裝置，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 輸出部件連結(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，能夠切換通過平行軸式變速器與輸出部件或輸出軸連結(jié)的行星齒 輪機構(gòu)的輸出要素。另外，以往還公知有包括動力分配機構(gòu)和兩個離合器 的動力輸出裝置，所述動力分配機構(gòu)包括與內(nèi)燃機連接的輸入要素、與第 一電動發(fā)電機連接的反力要素、以及與第二電動發(fā)電機連接的輸出要素， 所述兩個離合器用于將作為輸出部件的車軸選擇性地與動力分配機構(gòu)的輸 出要素和反力要素連接(例如參照專利文獻3)。
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； 專利文獻3:日本專利文獻特開2005 —125876號公報
發(fā)明內(nèi)容
上述以往的各動力輸出裝置能夠切換與輸出軸等連結(jié)的行星齒輪機構(gòu) 的輸出要素，但是上述各專利文獻未具體地公開與輸出軸等連結(jié)的行星齒 輪機構(gòu)的輸出要素的切換次序。
因此，本發(fā)明的主要目的在于在能夠選擇性地將動力分配統(tǒng)合機構(gòu) 的第一和第二要素與驅(qū)動軸連結(jié)的動力輸出裝置中，更加恰當?shù)厍袚Q動力 分配統(tǒng)合機構(gòu)的第一和第二要素與驅(qū)動軸的連結(jié)狀態(tài)，從而在更寬的運轉(zhuǎn) 范圍內(nèi)提高動力的傳遞效率。
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汽車、以及 動力輸出裝置的控制方法為了達到上述主要目的而采用了以下手段。
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 夠與所述第一和第二電動機中的每一個交換電力；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，并基 于對這三個要素中的兩個要素輸入輸出的動力而對剩余的一個要素輸入輸 出動力；變速傳遞單元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一和第二 要素中的一者或雙方選擇性地與所述驅(qū)動軸連結(jié)，并能夠?qū)碜运龅谝?要素的動力和來自所述第二要素的動力分別以預(yù)定的變速比傳遞給所述驅(qū) 動軸；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；以及控制單元，在當預(yù)定的變速狀態(tài)切換條件在以下期間內(nèi)成立了時 解除所述第一和第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸的連結(jié)并將所述第一和第 二要素中的另一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的情況下，控制所述內(nèi)燃機、所述第 一和第二電動機、以及所述變速傳遞單元，使得伴隨著轉(zhuǎn)速調(diào)整處理、通 過所述變速傳遞單元實現(xiàn)的所述第一和第二要素中的另一者與所述驅(qū)動軸 的連結(jié)、動力移換處理、以及通過所述變速傳遞單元實現(xiàn)的所述第一和第 二要素中的一者與所述驅(qū)動軸的連結(jié)的解除，基于所述被設(shè)定了的要求動 力的動力被瘉出給所述驅(qū)動軸，其中所述期間是指在通過所述變速傳遞單 元連結(jié)了所述第一和第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸的狀態(tài)下所述內(nèi)燃機 運轉(zhuǎn)、并且所述第一和第二電動機被進行驅(qū)動控制的期間，所述轉(zhuǎn)速調(diào)整
8處理是指調(diào)整與所述第一和第二要素中的另一者相對應(yīng)的所述第一或第二 電動機的轉(zhuǎn)速以使得所述第一和第二要素中的另一者能夠與所述驅(qū)動軸連 結(jié)，所述動力移換處理是指在通過所述變速傳遞單元將所述第一和第二要 素這兩者與所述驅(qū)動軸連結(jié)了的狀態(tài)下在所述第一和第二電動機之間移換 動力并使得所述第一和第二電動機分別輸出在僅將所述第一和第二要素中 的另一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)了時所述第一和第二電動機各自應(yīng)輸出的動 力。
該動力輸出裝置包括變速傳遞單元，該變速傳遞單元能夠?qū)恿Ψ峙?統(tǒng)合機構(gòu)的第一和第二要素中的一者或雙方選擇性地與驅(qū)動軸連結(jié)，并且 能夠?qū)碜缘谝灰氐膭恿蛠碜缘诙氐膭恿Ψ謩e以預(yù)定的變速比傳 遞給驅(qū)動軸。在該動力輸出裝置中，在當預(yù)定的變速狀態(tài)切換條件在以下 期間內(nèi)成立了時解除第一和第二要素中的一者與驅(qū)動軸的連結(jié)并將第一和 第二要素中的另一者與驅(qū)動軸連結(jié)的情況下，在使基于被設(shè)定了的要求動 力的動力被輸出給驅(qū)動軸的同時，在執(zhí)行了轉(zhuǎn)速調(diào)整處理之后通過變速傳 遞單元來連結(jié)第一和第二要素中的另一者與驅(qū)動軸，其中所述期間是指在 通過變速傳遞單元連結(jié)了第一和第二要素中的一者與驅(qū)動軸的狀態(tài)下內(nèi)燃 機運轉(zhuǎn)、并且第一和第二電動機被進行驅(qū)動控制的期間，所述轉(zhuǎn)速調(diào)整處 理是指調(diào)整與第一和第二要素中的另一者相對應(yīng)的第一或第二電動機的轉(zhuǎn) 速以使得該第一和第二要素中的另一者能夠與驅(qū)動軸連結(jié)。并且，在使基 于被設(shè)定了的要求動力的動力被輸出給驅(qū)動軸的同時，在執(zhí)行了動力移換 處理之后解除通過變速傳遞單元實現(xiàn)的第一和第二要素中的一者與驅(qū)動軸 的連結(jié)，所述動力移換處理是指在通過變速傳遞單元連結(jié)了第一和第二要 素這兩者與驅(qū)動軸的狀態(tài)下在第一和第二電動機之間移換動力并使得第一 和第二電動機分別輸出在僅將第一和第二電動機中的另一者與驅(qū)動軸連結(jié) 了時第一和第二電動機各自應(yīng)輸出的動力。這樣，如果在通過變速傳遞單 元連結(jié)了第一和第二要素中的一者與驅(qū)動軸時，在執(zhí)行了上述轉(zhuǎn)速調(diào)整處 理后暫時將第一和第二要素這兩者與驅(qū)動軸連結(jié)，然后在執(zhí)行了上述動力 移換處理后解除第一和第二要素中的另一者與驅(qū)動軸的連結(jié)，則能夠在抑 制了伴隨著輸出給驅(qū)動軸的動力的變動而產(chǎn)生的沖擊的情況下更恰當?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，在該動力輸出裝置中，能夠更恰當?shù)厍袚Q動力分配統(tǒng) 合機構(gòu)的第一和第二要素與驅(qū)動軸的連結(jié)狀態(tài)，從而能夠在更寬的運轉(zhuǎn)區(qū) 域中提高動力的傳遞效率。
另外，也可以采用以下方式，SP，所述動力移換處理為以下處理當 處于通過所述變速傳遞單元連結(jié)所述第一和第二要素這兩者與所述驅(qū)動軸 之前的變速前狀態(tài)時，將根據(jù)預(yù)定定時的要求動力和基于該要求動力的對 所述內(nèi)燃機的要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩確定的對所述第一和第二電動機的要求電動 機轉(zhuǎn)矩設(shè)定為起始點轉(zhuǎn)矩，并且當處于通過所述變速傳遞單元實現(xiàn)的所述 第一和第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸的連結(jié)被解除了之后的變速后狀態(tài)
時，將根據(jù)預(yù)定定時的要求動力和基于該要求動力的對所述內(nèi)燃機的要求 內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩確定的對所述第一和第二電動機的要求電動機轉(zhuǎn)矩設(shè)定為終點 轉(zhuǎn)矩，并控制所述內(nèi)燃機、所述第一和第二電動機，以使得所述內(nèi)燃機輸 出基于所述要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩，并且使得由所述第一和第二電動機輸 出的轉(zhuǎn)矩分別從所述起始點轉(zhuǎn)矩向所述終點轉(zhuǎn)矩改變。由此，能夠更加恰 當?shù)貓?zhí)行動力移換處理，該動力移換處理用于使第一和第二電動機分別輸 出在僅將第一和第二要素中的另一者與驅(qū)動軸連結(jié)了時第一和第二電動機 各自應(yīng)輸出的動力。
在該情況下，也可以采用以下方式，即，所述控制單元在執(zhí)行所述動 力移換處理期間，每當所述要求動力被設(shè)定了時，根據(jù)所述被設(shè)定了的要 求動力和基于所述要求動力的對所述內(nèi)燃機的要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩來設(shè)定所述 第一和第二電動機的所述起始點轉(zhuǎn)矩和所述終點轉(zhuǎn)矩，并且控制所述內(nèi)燃 機、所述第一和第二電動機，以使得所述內(nèi)燃機輸出基于所述要求內(nèi)燃機 轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩，并且使得由所述第一和第二電動機輸出的轉(zhuǎn)矩分別從所述起 始點轉(zhuǎn)矩逐漸地向所述終點轉(zhuǎn)矩改變。這樣，如果在執(zhí)行動力移換處理期 間，每當要求動力被設(shè)定了時就逐一地設(shè)定第一和第二電動機的起始點轉(zhuǎn) 矩和終點轉(zhuǎn)矩并使由第一和第二電動機輸出的轉(zhuǎn)矩分別從起始點轉(zhuǎn)矩逐漸 地向終點轉(zhuǎn)矩改變，則能夠在抑制了伴隨著輸出給驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)矩的變動而 產(chǎn)生的沖擊并應(yīng)對要求動力的變動的同時在第一和第二電動機之間移換動
10力。另外，如果每當要求動力被設(shè)定了時就逐一地設(shè)定起始點轉(zhuǎn)矩和終點 轉(zhuǎn)矩，則即使向變速后狀態(tài)的轉(zhuǎn)換中斷了，也能夠在抑制了伴隨著轉(zhuǎn)矩的 變動而產(chǎn)生的沖擊并應(yīng)對要求動力的變動的同時返回到變速前狀態(tài)。
另外，也可以采用以下方式，即，所述控制單元在所述動力移換處理 的執(zhí)行開始時，將根據(jù)在即將通過所述變速傳遞單元將所述第一和第二要 素這兩者與所述驅(qū)動軸連結(jié)之前設(shè)定了的要求動力和基于該要求動力的對 所述內(nèi)燃機的要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩確定的對所述第一和第二電動機的要求電動 機轉(zhuǎn)矩設(shè)定為所述起始點轉(zhuǎn)矩，在執(zhí)行所述動力移換處理期間，每當所述 要求動力被設(shè)定了時，根據(jù)所述被設(shè)定了的要求動力和基于該要求動力的 對所述內(nèi)燃機的要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩來設(shè)定所述第一和第二電動機的所述終點 轉(zhuǎn)矩，并控制所述內(nèi)燃機、所述第一和第二電動機，以使得所述內(nèi)燃機輸 出基于所述要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩，并且使得由所述第一和第二電動機輸 出的轉(zhuǎn)矩分別從所述起始點轉(zhuǎn)矩逐漸地向所述終點轉(zhuǎn)矩改變。這樣，即使 根據(jù)在即將通過變速傳遞單元將第一和第二要素這兩者與驅(qū)動軸連結(jié)之前 設(shè)定了的要求動力和基于該要求動力的要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩來設(shè)定起始點轉(zhuǎn) 矩，并且每當要求動力被設(shè)定了時就逐一地設(shè)定第一和第二電動機的終點 轉(zhuǎn)矩并使由第一和第二電動機輸出的轉(zhuǎn)矩分別從起始點轉(zhuǎn)矩逐漸地向終點 轉(zhuǎn)矩改變，也能夠在抑制了伴隨著輸出給驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)矩的變動而產(chǎn)生的沖 擊并應(yīng)對要求動力的變動的同時在第一和第二電動機之間移換動力。另 外，如果僅在動力移換處理剛開始之后執(zhí)行起始點轉(zhuǎn)矩的設(shè)定，則能夠減 輕伴隨著動力移換處理而產(chǎn)生的運算負擔。
另外，也可以采用以下方式，即，所述控制單元在所述動力移換處理 的執(zhí)行開始時，將根據(jù)在即將通過所述變速傳遞單元將所述第一和第二要 素這兩者與所述驅(qū)動軸連結(jié)之前設(shè)定了的要求動力和基于該要求動力的對 所述內(nèi)燃機的要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩確定的對所述第一和第二電動機的要求電動 機轉(zhuǎn)矩設(shè)定為所述起始點轉(zhuǎn)矩，并且基于所述被設(shè)定了的起始點轉(zhuǎn)矩、所 述變速前狀態(tài)和所述變速后狀態(tài)下的通過所述變速傳遞單元實現(xiàn)的所述第 一或第二要素與所述驅(qū)動軸之間的變速比來設(shè)定所述第一和第二電動機的 所述終點轉(zhuǎn)矩，并控制所述內(nèi)燃機、所述第一和第二電動機，以使得每當所述要求動力被設(shè)定了時，所述內(nèi)燃機輸出基于所述要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn) 矩，并且由所述第一和第二電動機輸出的轉(zhuǎn)矩分別從所述起始點轉(zhuǎn)矩逐漸 地向所述終點轉(zhuǎn)矩改變。這樣，如果根據(jù)在即將通過變速傳遞單元將第一 和第二要素這兩者與驅(qū)動軸連結(jié)之前設(shè)定了的要求動力和基于該要求動力 的要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩來設(shè)定起始點轉(zhuǎn)矩和終點轉(zhuǎn)矩這兩者，并且使由第一和 第二電動機輸出的轉(zhuǎn)矩分別從起始點轉(zhuǎn)矩逐漸地向終點轉(zhuǎn)矩改變，則能夠 在進一步減輕了伴隨著動力移換處理而產(chǎn)生的運算負擔并抑制了伴隨著輸 出給驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)矩的變動而產(chǎn)生的沖擊的同時在第一和第二電動機之間移 換動力。
另外，也可以采用以下方式，g卩，所述控制單元在執(zhí)行所述動力移換 處理時，將根據(jù)在即將通過所述變速傳遞單元將所述第一和第二要素這兩 者與所述驅(qū)動軸連結(jié)之前設(shè)定了的要求動力和基于該要求動力的對所述內(nèi) 燃機的要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩確定的對所述第一和第二電動機的要求電動機轉(zhuǎn)矩 設(shè)定為所述起始點轉(zhuǎn)矩，并且基于所述被設(shè)定了的起始點轉(zhuǎn)矩、所述變速 前狀態(tài)和所述變速后狀態(tài)下的通過所述變速傳遞單元實現(xiàn)的所述第一或第 二要素與所述驅(qū)動軸之間的變速比來設(shè)定所述第一和第二電動機的所述終 點轉(zhuǎn)矩，并控制所述內(nèi)燃機、所述第一和第二電動機，以使得所述內(nèi)燃機 輸出基于所述要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩，并且使得所述第一和第二電動機輸 出基于所述終點轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩。由此，雖然可能會由于第一和第二電動機的 輸出轉(zhuǎn)矩的變動而多少產(chǎn)生一些沖擊，但是能夠在進一步減輕了運算負擔 的情況下迅速地切換動力分配統(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，也可以采用以下方式，即，所述轉(zhuǎn)速調(diào)整處理為以下處理使 與所述第一和第二要素中的另一者相對應(yīng)的所述第一或第二電動機的轉(zhuǎn)速 與目標轉(zhuǎn)速相一致，所述目標轉(zhuǎn)速是基于通過所述變速傳遞單元實現(xiàn)的所 述動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素與所述驅(qū)動軸之間的變速比和所述第 二要素與所述驅(qū)動軸之間的變速比、以及所述驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速而確定的。由 此，能夠在抑制了沖擊的發(fā)生的情況下使此前未與驅(qū)動軸連結(jié)的第一和第 二要素中的另一者更恰當?shù)嘏c驅(qū)動軸連結(jié)，實現(xiàn) 動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的第一和第二要素這兩者與驅(qū)動軸連結(jié)的狀態(tài)。
另外，也可以采用以下方式，即，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?述動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第一和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龅谝缓偷诙?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系。
另外，也可以采用以下方式，g卩，所述變速傳遞單元是包括第一行星 齒輪機構(gòu)和第二行星齒輪機構(gòu)的行星齒輪式變速器，所述第一行星齒輪機 構(gòu)能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素與所述驅(qū)動軸連結(jié)，所述 第二行星齒輪機構(gòu)能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第二要素與所述驅(qū) 動軸連結(jié)。
另外，也可以采用以下方式，即，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?分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第一和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龅谝缓偷诙刂械牧硪徽吲c所述驅(qū)動軸連結(jié)。
本發(fā)明的混合動力汽車包括上述任一動力輸出裝置，并包括通過來自 所述驅(qū)動軸的動力而被驅(qū)動的驅(qū)動輪。該混合動力汽車所具有的動力輸出 裝置能夠更恰當?shù)厍袚Q動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的第一和第二要素與驅(qū)動軸的連 結(jié)狀態(tài)并能夠在更寬的運轉(zhuǎn)區(qū)域中提高動力的傳遞效率，因此能夠使該混 合動力汽車具有良好的耗油率和行駛性能。
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，能夠與所述第一和第二電動機中的每一個交換電力；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，并基于對這三個要素中的兩個要素輸入輸出的動力而對剩余的一個要 素輸入輸出動力；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 述第一和第二要素中的一者或雙方選擇性地與所述驅(qū)動軸連結(jié)，并能夠?qū)?來自所述第一要素的動力和來自所述第二要素的動力分別以預(yù)定的變速比
13置的控制方法包括以下步驟(a) 當在以下期間內(nèi)預(yù)定的變速狀態(tài)切換條件成立了時，調(diào)整與所述第一和第 二要素中的一者相對應(yīng)的所述第一或第二電動機的轉(zhuǎn)速，以使得所述第一 和第二要素中的一者能夠與所述驅(qū)動軸連結(jié)，其中所述期間是指在通過所 述變速傳遞單元連結(jié)了所述第一和第二要素中的另一者與所述驅(qū)動軸的狀 態(tài)下所述內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)、并且所述第一和第二電動機被進行驅(qū)動控制的期 間；(b)通過所述變速傳遞單元連結(jié)所述第一和第二要素中的一者與所 述驅(qū)動軸；(c)在通過所述變速傳遞單元將所述第一和第二要素這兩者
與所述驅(qū)動軸連結(jié)了的狀態(tài)下，在所述第一和第二電動機之間移換動力， 使得所述第一和第二電動機分別輸出在僅將所述第一和第二要素中的一者
與所述驅(qū)動軸連結(jié)了時所述第一和第二電動機各自應(yīng)輸出的動力；以及 (d)解除通過所述變速傳遞單元實現(xiàn)的所述第一和第二要素中的另一者 與所述驅(qū)動軸的連結(jié)。
如果如該方法那樣，在通過變速傳遞單元連結(jié)了第一和第二要素中的 一者與驅(qū)動軸時，在執(zhí)行了步驟(a)的轉(zhuǎn)速調(diào)整處理之后通過步驟(b) 暫時將第一和第二要素這兩者與驅(qū)動軸連結(jié)，并且在執(zhí)行了步驟(c)的 動力移換處理之后通過步驟(d)來解除第一和第二要素中的另一者與驅(qū) 動軸的連結(jié)，則能夠在抑制了伴隨著輸出給驅(qū)動軸的動力的變動而產(chǎn)生的 沖擊的情況下更恰當?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，根據(jù)該方法，能夠更恰當?shù)?切換動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的第一和第二要素與驅(qū)動軸的連結(jié)狀態(tài)，從而能夠 在更寬的運轉(zhuǎn)區(qū)域中提高動力的傳遞效率。另外，在該方法中，也可以在 執(zhí)行步驟(a) (d)的期間內(nèi)設(shè)定對內(nèi)燃機、第一和第二電動機的轉(zhuǎn)矩 指令以使得基于對驅(qū)動軸要求的要求動力的動力被輸出給該驅(qū)動軸。


圖1是本發(fā)明的實施例的混合動力汽車20的簡要構(gòu)成圖； 圖2是例示出在使實施例的混合動力汽車20隨著離合器CO的結(jié)合和 發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)而行駛的情況下使變速器60的變速狀態(tài)改變時的動力分配統(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； 圖3是與圖2相同的說明圖； 圖4是與圖2相同的說明圖； 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是表示以下的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的各要素的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系；
圖10是表示以下的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汽車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的運轉(zhuǎn)而使混合 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的運轉(zhuǎn)而使混合 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14是表示要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映射圖的一個例子的說明圖15是例示出發(fā)動機22的工作線和發(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)的說明圖16是表示由混合動力ECU70執(zhí)行的同時結(jié)合時驅(qū)動控制例程的一
個例子的流程圖17是表示同時結(jié)合時驅(qū)動控制例程的其他例子的流程圖； 圖18是表示同時結(jié)合時驅(qū)動控制例程的另一例子的流程圖； 圖19是表示同時結(jié)合時驅(qū)動控制例程的又一例子的流程圖；圖20是變形例的混合動力汽車20A的簡要構(gòu)成圖21是表示能夠應(yīng)用于混合動力車輛20等的其他變速器100的簡要 構(gòu)成圖22是表示能夠應(yīng)用于混合動力車輛20等的其他變速器200的簡要 構(gòu)成圖23是變形例的混合動力車輛20B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連接并能夠發(fā) 電；馬達MG2，與該馬達MG1同軸配置并與動力分配統(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烴系燃料的供應(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，基于來自混合動力 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的運轉(zhuǎn)， 并根據(jù)需要將與發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)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中的一個產(chǎn)生的電力或 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基于從旋轉(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，基于來自混合動力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的運轉(zhuǎn)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。 另外，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。并且，實施例的蓄電池ECU36 為了管理蓄電池35，基于由電流傳感器檢測出的充放電電流的賴分值計算 出剩余容量SOC，基于該剩余容量SOC計算出蓄電池35的充放電要求功 率Pb*，基于剩余容量SOC和電池溫度Tb計算出作為充電允許功率的輸 入限制Win和作為放電允許功率的輸出限制Wout，所述充電允許功率是 蓄電池35的充電所允許的功率，所述放電允許功率是蓄電池35的放電所 允許的功率。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:基于蓄電池溫度Tb來設(shè)定輸入輸出限制Win、 Wout的基本
17值并基于蓄電池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的基本值與修正系數(shù)相乘。.
動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40與馬達MG1、 MG2、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)等于0.5。由此，由于對于太陽齒輪41和行星齒輪架45來說來自發(fā)動機22的轉(zhuǎn)矩的分配比例相同，因此能夠在不是用減速齒輪機構(gòu)等的情況下使馬達MG1和MG2的規(guī)格相同，從而能夠?qū)崿F(xiàn)動力輸出裝置的小型化、生產(chǎn)率的提高、以及低成本化。但是，動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的齒輪比P例如也可以在值0.4 0.6左右的范圍內(nèi)選擇。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CO例如作為包括可動結(jié)合部件的犬牙式離合器而構(gòu)成，所述可動結(jié)合部件能夠與固定在太陽齒輪軸41a上的結(jié)合
部和固定在第一馬達軸46上的結(jié)合部這兩者結(jié)合，并能夠通過電磁式、電氣式、或油壓式執(zhí)行器90而在太陽齒輪軸41a和第一馬達軸46等的軸向上進退。當通過離合器CO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MGl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MGl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。即，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)成要素從車輛前方開始按照發(fā)動機22、馬達MG2、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。
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"簡稱為"齒輪系"，將"副軸驅(qū)動齒輪"和"副軸從動齒輪"簡稱為"齒輪")。另外，在實施例的變速器
1960中， 一檔齒輪系的齒輪比(變速比)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 PS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，該犬牙式離合器包括可動結(jié)合部件，該可動結(jié)合部件能夠通過電磁式、電氣式、或油壓式執(zhí)行器91而在太陽齒輪軸41a等的軸向上進退以使固定在第一齒輪61a上的結(jié)合部和固定在第三齒輪63a上的結(jié)合部中的一者與固定在行星齒輪架軸45a上的結(jié)合部連結(jié)。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，該犬牙式離合器包括可動結(jié)合部件，該可動結(jié)合部件能夠通過電磁式、電氣式、或油壓式執(zhí)行器92而在第一馬達軸46等的軸向上進退以使固定在第二齒輪62a上的結(jié)合部和固定在第四齒輪64a上的結(jié)合部中的一者與固定在第一馬達軸46上的結(jié)合部連結(jié)。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 (在實施例中，齒輪65a與66a之間的齒輪比為1: 1)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、 6%。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)速比分別對應(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C1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CO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)碜缘谝获R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，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還包括存儲各種處理程序的ROM74;暫時存儲數(shù)據(jù)的RAM76;按照計時指令來執(zhí)行計時處理的計時器78;以及未圖示的輸入輸出端口和通信端口等。另外，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)行器卯 92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)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 (驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)速)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)"或"第一同時結(jié)合狀態(tài)"。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下以第一固定變速比Yl (= (1—P ) *G (1) +P *G (2))機械地
(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67，所述第一固定變速比Yl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。另外，實現(xiàn)該一檔一二檔同時結(jié)合狀態(tài)時的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的太陽齒輪41 (馬達MG1)、內(nèi)嚙合齒輪42 (發(fā)動機22)、以及行星齒輪架45 (馬達MG2)的轉(zhuǎn)速按照驅(qū)動軸67的每一轉(zhuǎn)速(車速V)并基于變速器60的齒輪比G
(1) 、 G (2)和動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的齒輪比P來確定。并且，如果在圖3所示的一檔一二檔同吋結(jié)合狀態(tài)下使離合器Cl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)同步(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)"或"第二同時結(jié)合狀態(tài)"。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
23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下以第二固
定變速比Y2 (=p *G (2) + (1—p ) *G (3))機械地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67，所述第二固定變速比Y2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。另外，實現(xiàn)該二檔一三檔同時結(jié)合狀態(tài)時的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的太陽齒輪41 (馬達MG1)、內(nèi)嚙合齒輪42 (發(fā)動機22)、以及行星齒輪架45 (馬達MG2)的轉(zhuǎn)速按照驅(qū)動軸67的每一轉(zhuǎn)速(車速V)并基于變速器60的齒輪比G (2) 、 G (3)和動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的齒輪比p來確定。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Cl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)"或"第三同時結(jié)合狀態(tài)"。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)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下以第三固定變速比Y3 (= (1—p ) 'G (3) +p *G (4))機械地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67，所述第三固定變速比Y3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。另外，實現(xiàn)該三檔一四檔同時結(jié)合狀態(tài)時的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的太陽齒輪41 (馬達MG1)、內(nèi)嚙合齒輪42(發(fā)動機22)、以及行星齒輪架45 (馬達MG2)的轉(zhuǎn)速按照驅(qū)動軸67的每一轉(zhuǎn)速(車速V)并基于變速器60的齒輪比G (3) 、 G (4)和動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的齒輪比p來確定。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的運轉(zhuǎn)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、d:軸分別表
示與圖2至圖8相同的內(nèi)容，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))，各軸上的粗線箭頭分別表示作用在對應(yīng)的要素上的轉(zhuǎn)矩。另外，在圖9中，S軸、R軸、C軸的轉(zhuǎn)速在比O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的運轉(zhuǎn)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側(cè)。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)的改變而交替地被切 換，因此尤其當作為電動機而發(fā)揮功能的馬達MG2或MG1的轉(zhuǎn)速Nm2 或Nml提高了時，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轉(zhuǎn)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(固定變速比Y (1) Y (3))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的轉(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 的運轉(zhuǎn)區(qū)域中進一步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CO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C0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吋，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
27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，并能夠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)速同歩并通過離合器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 同吋結(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)行變速比的改變。另外，當在這些馬達行駛模式下要求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16來具體地說明在伴隨著離合器CO的結(jié)合 和發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)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CO的結(jié)合和 發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)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)mscc)執(zhí)行的驅(qū)動控制例程的一個例子的流程圖。
0043
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、充放電要求功率Pb*、蓄電池35的輸入輸出限制Win和 Wout、變速器60的當前變速級數(shù)n (在本實施例中，n等于1、 2、 3、 4 中的一個)和目標變速級數(shù)W (同樣，在本實施例中，n等于1、 2、 3、 4 中的一個)、換檔標記Fsc的值等控制所需要的數(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ECIB0輸入的數(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)、蓄電池35的輸入限制Win 和輸出限制Wout是通過通信從蓄電池ECU36輸入的數(shù)據(jù)。另外，當前變 速級數(shù)n表示變速器60的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，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齒輪系連結(jié)的時 刻被存儲在RAM76的預(yù)定區(qū)域中。另外，目標變速級數(shù)11*和換檔標記 Fsc經(jīng)由通過混合動力ECU70另外執(zhí)行的未圖示的變速判斷例程而被設(shè) 定。在執(zhí)行變速判斷例程吋， 一旦例如考慮發(fā)動機22與驅(qū)動軸67之間的 傳遞效率、馬達MG1和MG2的性能和發(fā)熱狀態(tài)、變速器60的齒輪比G (1) G (4)等而預(yù)先確定了的、與車速V (驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)速)和加速器開度ACC等相關(guān)聯(lián)的預(yù)定的變速狀態(tài)切換條件成立了，則混合動力
ECU70將保持變速器60的變速狀態(tài)(變速比)時設(shè)定為值0的換檔標記 Fsc設(shè)定為值1，并根據(jù)車速V和加速器開度Acc的狀態(tài)等，在混合動力 汽車20處于加速狀態(tài)時將當前變速級數(shù)n與值1相加而得到的值設(shè)定為目 標變速級數(shù)n*，在混合動力汽車20處于減速狀態(tài)時將當前變速級數(shù)n減 去值1而得到的值設(shè)定為目標變速級數(shù)n*。
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)定對發(fā)動機22要求 的要求功率Pe* (歩驟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一的關(guān)系的要求轉(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T產(chǎn)。圖14表示了要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映射圖的一個例子。 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"乘以表示驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)速的車速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 (基于動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的轉(zhuǎn)矩變換 中的機械損耗與伴隨著馬達MG1、 MG2的驅(qū)動而產(chǎn)生的電氣損耗之和) 的總和而計算出來。另外，也可以對驅(qū)動軸67設(shè)置檢測其轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳 感器并在設(shè)定要求功率Pel寸使用實測的驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)速來代替車速V與 換算系數(shù)k相乘而得到的值。然后，判斷在步驟S100中輸入了的換檔標 記Fsc是否為值0 (步驟S120)。在換檔標記Fsc為值0而不需要改變變 速器60的變速狀態(tài)(變速比)的情況(變速狀態(tài)切換條件不成立的情 況)下，基于在步驟S110中設(shè)定了的要求功率P^來設(shè)定發(fā)動機22的目 標轉(zhuǎn)速忖6*和目標轉(zhuǎn)矩Tc* (步驟S130)。這里，基于工作線和要求功率 Pe^^來設(shè)定目標轉(zhuǎn)速Ne巧n目標轉(zhuǎn)矩Te*，所述工作線被預(yù)先確定為能夠使 發(fā)動機22高效工作而能夠進一步改善耗油率。在圖15中例示了發(fā)動機22 的工作線和發(fā)動機轉(zhuǎn)速Nc與發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te的相關(guān)曲線(等功率線)。如 該圖所示，目標轉(zhuǎn)速Nc^和目標轉(zhuǎn)矩T^可以作為工作線與表示要求功率 Pe* (NeXTe)為恒定值的相關(guān)曲線的交點求出。
在這樣設(shè)定了目標轉(zhuǎn)速N^和目標轉(zhuǎn)矩T^后，判斷在步驟S100中輸入了的當前變速級數(shù)為值1至4中的哪一個值(一檔至四檔齒輪系中的哪
一個齒輪系)(步驟S140)。在當前變速級數(shù)n為值l或3的情況下，行 星齒輪架軸45a通過變速器60與驅(qū)動軸67連結(jié)，因此使用在步驟S130中 設(shè)定了的目標轉(zhuǎn)速Ne*、行星齒輪架軸45a (行星齒輪架45)的轉(zhuǎn)速 (Nm2)、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* (步驟 S150)。這里，式(1)是對于動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的旋轉(zhuǎn)要素的力學關(guān) 系式，能夠從圖9的共線圖容易地導出。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S150中設(shè)定了的馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tm"與當前的馬達 MGl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Train、 Tm収(步驟S160)。然后，使用要求轉(zhuǎn)矩Tr*、轉(zhuǎn) 矩指令TmP、與當前變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系的齒輪比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170)?？梢詮膱D9的共線圖容易 地導出式(3)。然后，通過在步驟S160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Tm2tmp，由此設(shè)定馬達MG2的轉(zhuǎn)矩指 令Tm24 (步驟S180)。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、 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 Ne4和目標轉(zhuǎn)矩Te*、馬達MG1和MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm"和Tm2f后，將 發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)速Ne，卩目標轉(zhuǎn)矩T一發(fā)送給發(fā)動機ECU24，將馬達 MG1禾n MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm"和Tm2^發(fā)送給馬達ECU30 (步驟 S190)，然后再次執(zhí)行步驟S100以后的處理。接收到目標轉(zhuǎn)速Ne+和目 標轉(zhuǎn)矩T^的發(fā)動機ECU24執(zhí)行用于獲得目標轉(zhuǎn)速Ne^和目標轉(zhuǎn)矩Tef的
31控制。另外，接收到轉(zhuǎn)矩指令TmP和丁012*的馬達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) …(1)
Tml承二一P 'Te承+kll' (Nml*—Nml) +kl2 / (Nml*
一Nml) dt …(2)
Tm2tmp=Tr*/G (n) + (1—p) /p Tml* …(3)
另外，在當前變速級數(shù)n為值2或4的情況下，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S130中設(shè)定了的目標轉(zhuǎn)速 Ne*、與第一馬達軸46 (太陽齒輪41)的轉(zhuǎn)速相一致的馬達MG1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*，并基于計算出的目標轉(zhuǎn)速Nm2"a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S200)。這 里，式(4)也是對于動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的旋轉(zhuǎn)要素的力學關(guān)系式，能 夠從圖10的共線圖容易地導出。另外，式(5)是用于使馬達MG2以目 標轉(zhuǎn)速Nm2l龍轉(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Wm、 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S200中設(shè)定了的馬達MG2的轉(zhuǎn)矩指令丁1112*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S210)。然后，使用要求轉(zhuǎn)矩Tr*、轉(zhuǎn)矩指令 Tm2*、與當前變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系的齒輪比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)矩Tmltmp (步驟220)?？梢詮膱D10的共線圖容易地導 出式(6)。然后，通過在步驟S210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S230)。通過這樣來設(shè)定馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tml*，能夠?qū)⑤?出給第一馬達軸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Ne+和 目標轉(zhuǎn)矩Te^馬達MGl和MG2的轉(zhuǎn)矩指令TmP和Tm2^后，將發(fā)動機 22的目標轉(zhuǎn)速Ne巧ll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1'1112*發(fā)送給馬達ECU30 (步驟S190)，然后再 次執(zhí)行步驟S100以后的處理。 0048
Nm2*= (Nc*—p Nml) / (1—p ) …(4)
Tm2* = — (1— p )Te* + k21(Nm2*—Nm2) +k22
i" (Nm2*—Nn，2) dt …(5)
Tmltmp=Tr*/G (n) +p / (l_p)Tm2* …(6)
另一方面，如果在步驟S120中判斷為換檔標記Fsc為值1、應(yīng)改變變 速器60的變速狀態(tài)(變速比)(變速狀態(tài)切換條件成立)，則如圖13所 示，判斷在步驟S100中輸入了的當前變速級數(shù)n為值1至4中的哪一個值 (一檔至四檔齒輪系中的哪一個齒輪系)(步驟S240)。在當前變速級數(shù) n為值1或3的情況下，判斷預(yù)定的標記F是否為值0 (步驟S250)，如 果標記F為值0，則將標記F設(shè)定為值1 (步驟S260)，并如圖所示那樣 基于動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的齒輪比p、與當前變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪 系的齒輪比G (n)、以及與目標變速級數(shù)11*相對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n*)計算出第N固定變速比y (N)(步驟S270)。這里，值"N"在 實施例中是根據(jù)當前變速級數(shù)n和目標變速級數(shù)11*確定的值1至3中的某 個值，例如如果n二l、 n*=2，則N二1，例如如果n二4、 n*=3，則N= 3。另外，在通過步驟S270計算出第N固定變速比y (N)的情況下，由 于通過步驟S260將標記F設(shè)定為值1，因此在本例程的下一次^行時之 后，在步驟S250中作出否定判斷并跳過步驟S260和S270的處理。在歩 驟S270或S250的處理之后，設(shè)定發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)速Ne+和目標轉(zhuǎn)矩 Te* (步驟S280)。在步驟S280中，根據(jù)當前變速級數(shù)n為值1或3、與 馬達MG2相對應(yīng)的行星齒輪架45 (行星齒輪架軸45)與驅(qū)動軸67通過 變速器60而連結(jié)的情況，將與驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)速(車速V)相對應(yīng)的第N 同時結(jié)合狀態(tài)下的發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速設(shè)定為目標轉(zhuǎn)速Ne*。即，在步驟S280中，將在步驟S100中輸入了的馬達MG2的轉(zhuǎn)速除以與當前變速級數(shù) n相對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n)而得到的值(驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)速)與在 步驟S270中計算出的第N固定變速比Y (N)的積值設(shè)定為發(fā)動機22的
目標轉(zhuǎn)速Ne*。并且，在步驟S280中，將在步驟S110中設(shè)定了的要求功 率Pel余以目標轉(zhuǎn)速Ne+而得到的值和發(fā)動機22的額定轉(zhuǎn)矩Temax中的較 小的一者設(shè)定為發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)矩Te*。
然后，作為目標轉(zhuǎn)速Nm"而計算出與驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)速(車速V)相 對應(yīng)的第N同時結(jié)合狀態(tài)下的馬達MG1的轉(zhuǎn)速，并且為了使第一馬達軸 46 (太陽齒輪41)與對應(yīng)于目標變速級數(shù)W的二檔或四檔齒輪系的第二 或第四齒輪62a或64a的旋轉(zhuǎn)同步，按照上述式(2)來設(shè)定對馬達MG1 的轉(zhuǎn)矩指令Tml* (步驟S290)?？梢酝ㄟ^在步驟S100中輸入了的馬達 MG2的轉(zhuǎn)速除以與當前變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n)而得 到的值(驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)速)與對應(yīng)于目標變速級數(shù)f的齒輪系的齒輪比 G (n*)相乘來得出目標轉(zhuǎn)速Nm"。然后，執(zhí)行作為與上述步驟S160 S180相同的處理的步驟S300 S320的處理，設(shè)定對馬達MG2的轉(zhuǎn)矩指令 Tm2*，并將發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)速Ne^和目標轉(zhuǎn)矩Te^^發(fā)送給發(fā)動機 ECU24，將馬達MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tml*、 丁1112*發(fā)送給馬達ECU30
(步驟S330)。然后，在執(zhí)行了步驟S330的數(shù)據(jù)發(fā)送處理后，判斷在步 驟S100中輸入了的馬達MG1的轉(zhuǎn)速Nml與目標轉(zhuǎn)速NmP的偏差的絕對 值是否小于等于預(yù)定值a (步驟S340)，如果該偏差的絕對值大于預(yù)定值 a，則再次執(zhí)行步驟S100以后的處理。與此相對，如果該偏差的絕對值 小于等于預(yù)定值a，則認為第一馬達軸46 (太陽齒輪41)與對應(yīng)于目標 變速級數(shù)11*的二檔或四檔齒輪系的第二或第四齒輪62a或64a的旋轉(zhuǎn)同 步，并將指令信號發(fā)送給離合器C2的執(zhí)行器92以使第二或第四齒輪62a 或64a (二檔齒輪系或四檔齒輪系)固定(結(jié)合)在第一馬達軸46上并將 標記F設(shè)定為值O (步驟S350)，然后結(jié)束本例程。另外，預(yù)定值a被預(yù) 先確定為小至能夠認為轉(zhuǎn)速Nml與目標轉(zhuǎn)速Nm"實質(zhì)上一致的程度的 值。
另外，在當前變速級數(shù)n為值2或4的情況下，判斷預(yù)定的標記F是否為值0 (步驟S360)，如果標記F為值0，則將標記F設(shè)定為值1 (步 驟S370)，并如圖所示那樣基于動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的齒輪比P、與當 前變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n)、以及與目標變速級數(shù)n* 相對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n*)計算出第N固定變速比Y (N)(步驟 S380)。并且，在步驟S360或S380的處理之后，設(shè)定發(fā)動機22的目標 轉(zhuǎn)速Ne"Q目標轉(zhuǎn)矩Te* (步驟S390)。在步驟S390中，根據(jù)當前變速 級數(shù)n為值2或4、與馬達MG1相對應(yīng)的太陽齒輪41 (第一馬達軸46) 與驅(qū)動軸67通過變速器60而連結(jié)的情況，將與軀動軸67的轉(zhuǎn)速(車速 V)相對應(yīng)的第N同時結(jié)合狀態(tài)下的發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速設(shè)定為目標轉(zhuǎn)速 Ne*。即，在步驟S390中，將在步驟S100中輸入了的馬達MG1的轉(zhuǎn)速除 以與當前變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n)而得到的值(驅(qū)動 軸67的轉(zhuǎn)速)與在步驟S380中計算出的第N固定變速比Y (N)的積值 設(shè)定為發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)速Ne、并且，在步驟S390中，將在步驟S110 中設(shè)定了的要求功率Pel余以目標轉(zhuǎn)速Nc^而得到的值和發(fā)動機22的額定 轉(zhuǎn)矩Temax中的較小的一者設(shè)定為發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)矩Te* 。
然后，作為目標轉(zhuǎn)速Nm2+而計算出與驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)速(車速V)相 對應(yīng)的第N同時結(jié)合狀態(tài)下的馬達MG2的轉(zhuǎn)速，并且為了使行星齒輪架 軸45a (行星齒輪架45)與對應(yīng)于目標變速級數(shù)W的一檔或三檔齒輪系的 第一或第三齒輪61a或63a的旋轉(zhuǎn)同步，按照上述式(5)來設(shè)定對馬達 MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm2* (步驟S400)?？梢酝ㄟ^在步驟S100中輸入了的 馬達MG1的轉(zhuǎn)速除以與當前變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n) 而得到的值(驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)速)與對應(yīng)于目標變速級數(shù)W的齒輪系的齒 輪比G (n*)相乘來得出目標轉(zhuǎn)速Nm2*。然后，執(zhí)行作為與上述步驟 S210 S230相同的處理的步驟S410 S430的處理，設(shè)定對馬達MG1的 轉(zhuǎn)矩指令Tml * ，并將發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)速N^和目標轉(zhuǎn)矩T^發(fā)送給發(fā) 動機ECU24,將馬達MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tml*、 Tm2t發(fā)送給馬達 ECU30 (歩驟S440)。然后，在執(zhí)行了步驟S440的數(shù)據(jù)發(fā)送處理后，判 斷在步驟S100中輸入了的馬達MG2的轉(zhuǎn)速Nm2與目標轉(zhuǎn)速>^12*的偏差 的絕對值是否小于等于預(yù)定值a (步驟S450)，如果該偏差的絕對值大于
35預(yù)定值a，則再次執(zhí)行步驟S100以后的處理。另外，如果該偏差的絕對 值小于等于預(yù)定值a ,則認為行星齒輪架軸45a (行星齒輪架45)與對應(yīng) 于目標變速級數(shù)11*的一檔或三檔齒輪系的第一或第三齒輪61a或63a的旋 轉(zhuǎn)同步，并將指令信號發(fā)送給離合器Cl的執(zhí)行器91以使第一或第三齒輪 61a或63a (—檔齒輪系或三檔齒輪系)固定(結(jié)合)在第一馬達軸46上 并將標記F設(shè)定為值O (步驟S350)，然后結(jié)束本例程。
如上所述，當在以下期間內(nèi)換檔標記Fsc被設(shè)定為值1時，執(zhí)行轉(zhuǎn)速 調(diào)整處理(步驟S240 S340、或S240和S360 S440)，即，使與此前未 通過變速器60和驅(qū)動軸67連結(jié)的太陽齒輪41 (第一馬達軸46)和行星 齒輪架45 (行星齒輪架軸45a)中的另一者相對應(yīng)的馬達MG1或MG2的 轉(zhuǎn)速Nml或Nm2與基于變速器60的齒輪比G (1) G (4)和驅(qū)動軸67 的轉(zhuǎn)速(車速V)的目標轉(zhuǎn)速NmP或Nm24目一致，所述期間是指在行 星齒輪架軸45a和第一馬達軸46中的一者與驅(qū)動軸67通過變速器60而連 結(jié)的狀態(tài)下發(fā)動機22運轉(zhuǎn)、并且馬達MG1和MG2被進行驅(qū)動控制的期 間，在上述轉(zhuǎn)速調(diào)整處理后使行星齒輪架軸45a和第一馬達軸46中的另一 者通過變速器60與驅(qū)動軸67連結(jié)(步驟S350)。由此，能夠在通過與當 前變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系而連結(jié)了行星齒輪架軸45a或第一馬達軸46 與驅(qū)動軸67的狀態(tài)下，在抑制了沖擊的發(fā)生的情況下通過與目標級數(shù)n* 相對應(yīng)的齒輪系更恰當?shù)剡B結(jié)第一馬達軸46或行星齒輪架軸45a與驅(qū)動軸 67，實現(xiàn)與當前變速級數(shù)n和目標變速級數(shù) 一相對應(yīng)的第N同時結(jié)合狀 態(tài)。并且，在經(jīng)過了步驟S350的處理、圖12和圖13的驅(qū)動控制例程結(jié) 束了之后，由混合動力ECU70執(zhí)行圖16所示的同時結(jié)合時驅(qū)動控制例 程。
接下來，說明圖16的同時結(jié)合時驅(qū)動控制例程。在該同時結(jié)合時驅(qū) 動控制例程開始吋，混合動力ECU70與圖12的步驟S100同樣地首先輸 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的轉(zhuǎn)速Nc、馬達MG1和MG2的轉(zhuǎn)速Nml和Nm2、 充放電要求功率PW、蓄電池35的輸入輸出限制Win和Wout、當前變速 級數(shù)n、目標變速級數(shù)11*等控制所需要的數(shù)據(jù)(步驟S500)，然后與圖12的步驟SI 10同樣地設(shè)定要求轉(zhuǎn)矩Tr^和要求功率Pe* (步驟S510)。 然后，將在步驟S500中輸入了的發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne設(shè)定為發(fā)動機22的
目標轉(zhuǎn)速Ne*，并將在步驟S510中設(shè)定了的要求功率Pef除以目標轉(zhuǎn)速 Ne* (=Ne)而得到的值和發(fā)動機22的額定轉(zhuǎn)矩Temax中的較小的一者 設(shè)定為發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)矩Te* (步驟S520)。然后，判斷預(yù)定的標記 Fx是否為值O (步驟S530)，如果標記Fx為值O，則起動計時器78并將 標記Fx設(shè)定為值1 (步驟S540)。另外， 一旦在步驟S540中將標記Fx 設(shè)定成了值l，則在本例程的下一次執(zhí)行時之后，在步驟S530中會作出否 定判斷并跳過步驟S540的處理。
在步驟S540或S530的處理后，判斷在步驟S500中輸入了的目標變 速級數(shù)11*為值1至4中的哪一個值(一檔至四檔齒輪系中的哪一個齒輪 系)(步驟S550)。在目標變速級數(shù)11*為值2或4的情況下，當處于行 星齒輪架軸45a和第一馬達軸46這兩者通過變速器60與驅(qū)動軸67連結(jié)的 第N同時結(jié)合狀態(tài)之前的變速前狀態(tài)、即僅行星齒輪軸45a經(jīng)由與當前變 速級數(shù)n相對應(yīng)的一檔齒輪系或三檔齒輪系與驅(qū)動軸67連結(jié)的狀態(tài)時， 如下式(7)所示那樣將基于在步驟S520中設(shè)定了的發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn) 矩Te"角定的對馬達MG1的耍求馬達轉(zhuǎn)矩作為起始點轉(zhuǎn)矩Tmla而計算出 來，并如下式(8)所示那樣將基于所述起始點轉(zhuǎn)矩Tmla (目標轉(zhuǎn)矩 Te*)、在步驟S510中設(shè)定了的要求轉(zhuǎn)矩Tr*、以及與當前變速級數(shù)n相 對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n)確定的對馬達MG2的要求馬達轉(zhuǎn)矩作為起 始點轉(zhuǎn)矩Tm2a而計算出來(步驟S560)。然后，當處于行星齒輪架軸 45a和第一馬達軸46這兩者通過變速器60與驅(qū)動軸67連結(jié)的第N同時結(jié) 合狀態(tài)之后的變速后狀態(tài)、即僅第一馬達軸46經(jīng)由與目標變速級數(shù)11*相 對應(yīng)的二檔齒輪系或四檔齒輪系與驅(qū)動軸67連結(jié)的狀態(tài)時，如下式(9) 所示那樣將基于在步驟S520中設(shè)定了的發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)矩Te"角定的 對馬達MG2的要求馬達轉(zhuǎn)矩作為終點轉(zhuǎn)矩Tm2b而計算出來，并如下式
(10)所示那樣將基于所述終點轉(zhuǎn)矩Tm2b (目標轉(zhuǎn)矩Te*)、在步驟 S510中設(shè)定了的要求轉(zhuǎn)矩T一、以及與目標變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系的 齒輪比G (n*)確定的對馬達MG1的要求馬達轉(zhuǎn)矩作為終點轉(zhuǎn)矩Tmlb而計算出來(步驟S570)。
Tmla=— p Tc* …(7)
Tm2a=Tr*/G (n) + (1—p) /p Tmla …(8)
Tm2b=— (l — p )Te* ... (9)
Tmlb=Tr*/G (n*) +p / (l—p)Tm2a …(10)
另外，在目標變速級數(shù)11*為值1或3的情況下，當處于行星齒輪架軸 45a和第一馬達軸46這兩者通過變速器60與驅(qū)動軸67連結(jié)的第N同時結(jié) 合狀態(tài)之前的變速前狀態(tài)、即僅第一馬達軸46經(jīng)由與當前變速級數(shù)n相 對應(yīng)的二檔齒輪系或四檔齒輪系與驅(qū)動軸67連結(jié)的狀態(tài)時，如下式 (11)所示那樣將基于在步驟S520中設(shè)定了的發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)矩Te* 確定的對馬達MG2的要求馬達轉(zhuǎn)矩作為起始點轉(zhuǎn)矩Tm2a而計算出來，并 如下式(12)所示那樣將基于所述起始點轉(zhuǎn)矩Tm2a (目標轉(zhuǎn)矩Te勺、在 步驟S510中設(shè)定了的要求轉(zhuǎn)矩Tr*、以及與當前變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪 系的齒輪比G (n)確定的對馬達MG1的要求馬達轉(zhuǎn)矩作為起始點轉(zhuǎn)矩 Tmla而計算出來(步驟S580)。然后，當處于行星齒輪架軸45a和第一 馬達軸46這兩者通過變速器60與驅(qū)動軸67連結(jié)的第N同時結(jié)合狀態(tài)之 后的變速后狀態(tài)、即僅行星齒輪架軸45a經(jīng)由與目標變速級數(shù)n"目對應(yīng)的 一檔齒輪系或三檔齒輪系與驅(qū)動軸67連結(jié)的狀態(tài)時，如下式(13)所示 那樣將基于在步驟S520中設(shè)定了的發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)矩T^確定的對馬 達MG1的要求馬達轉(zhuǎn)矩作為終點轉(zhuǎn)矩Tmlb而計算出來，并如下式 (14)所示那樣將基于所述終點轉(zhuǎn)矩Tmlb (目標轉(zhuǎn)矩Te*)、在步驟 S510中設(shè)定了的要求轉(zhuǎn)矩1VN以及與目標變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系的 齒輪比G (n*)確定的對馬達MG2的要求馬達轉(zhuǎn)矩作為終點轉(zhuǎn)矩Tm2b而 計算出來(步驟S590)。
Tm2a二一 (l一 p ) Te* …(11)
Tmla=Tr*/G (n) +p / (1—p)Tm2a …(12)
Tmlb二一 p Tc* …(13)
Tm2b=Tr*/G (n" + (1—p) /p Tmla …(14)
在這樣通過步驟S560、 S570或S580、以及S590計算出起始點轉(zhuǎn)矩Tmla、 Tm2a和終點轉(zhuǎn)矩Tmlb、 Tm2b之后，基于計算出的起始點轉(zhuǎn)矩 Tmla和Tm2a、終點轉(zhuǎn)矩Tmlb禾tl Tm2b、由計時器78計時的經(jīng)過時間 t、以及預(yù)定的轉(zhuǎn)矩移換時間ts執(zhí)行下式(15)和(16)的計算，設(shè)定對馬 達MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩指令TmP 、 Tm2* (步驟S600)。該步驟S600 的處理是設(shè)定對馬達MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm" 、 Tm2*以使得在轉(zhuǎn) 矩移換時間ts內(nèi)由馬達MG1、 MG2輸出的轉(zhuǎn)矩分別從起始點轉(zhuǎn)矩向終點 轉(zhuǎn)矩逐漸地改變的處理。這里，轉(zhuǎn)矩移換時間ts根據(jù)馬達MGl、 MG2的 特性和驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)矩沖擊等而被預(yù)先確定為盡可能短的時間。在設(shè)定 了轉(zhuǎn)矩指令Tm" 、 Tm2f之后，將發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)速Ne*和目標轉(zhuǎn)矩 Tet發(fā)送給發(fā)動機ECU24，并將馬達MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tml*、 Tm2f發(fā)送給馬達ECU30 (步驟S610)。在執(zhí)行了步驟S610的數(shù)據(jù)發(fā)送 處理后，判斷由計時器78計吋的經(jīng)過時間t是否大于等于轉(zhuǎn)矩移換時間ts
(步驟S620)，如果經(jīng)過時間t小于轉(zhuǎn)矩移換時間ts，則再次執(zhí)行步驟 S500以后的處理。通過這樣重復地執(zhí)行步驟S500 S610的處理，每當在 步驟S510中設(shè)定要求轉(zhuǎn)矩Tr*等時，逐一計算出作為對馬達MG1、 MG2 的變速前狀態(tài)下的要求馬達轉(zhuǎn)矩的起始點轉(zhuǎn)矩Tmla、 Tm2a和作為對馬達 MG1、 MG2的變速后狀態(tài)下的要求馬達轉(zhuǎn)矩的終點轉(zhuǎn)矩Tmlb、 Tm2b， 并基于起始點轉(zhuǎn)矩Tmla、 Tm2a和終點轉(zhuǎn)矩Tmlb、 Tm2b來執(zhí)行馬達 MG1、 MG2之間的轉(zhuǎn)矩的移換以使得在實質(zhì)上從本例程開始后經(jīng)過了轉(zhuǎn) 矩移換時間ts的階段馬達MG1 、 MG2輸出在與目標變速級數(shù)n*相對應(yīng)的 變速后狀態(tài)下被要求的轉(zhuǎn)矩。然后， 一旦在步驟S620中判斷出經(jīng)過時間t 大于等于轉(zhuǎn)矩移換時間ts，則將指令信號發(fā)送給離合器Cl或C2的執(zhí)行器 91或92以解除對應(yīng)于當前變速級數(shù)n的齒輪系與行星齒輪架軸45a或第 一馬達軸46的固定(結(jié)合)并將目標變速級數(shù)n*設(shè)定為當前變速級數(shù) n，并且停止計時器78并將標記Fx和換檔標記Fsc分別設(shè)定為值0 (步驟 S630)，然后結(jié)束本例程。由此，能夠切換動力分配統(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連結(jié)的狀態(tài)，將變速器60的變速狀態(tài)(變 速比)改變?yōu)榕c目標變速級數(shù)f相對應(yīng)的狀態(tài)。另外，在這樣改變了變速器60的變速狀態(tài)(變速比)之后，再次執(zhí)行圖12和圖13的驅(qū)動控制例 程。
Tml* 二 ( (ts—t) Tmla+t Tmlb) /ts …(15) Tm2* = ( (ts—1) Tm2a+t Tm2b) /ts …(16) 如上所述，實施例的混合動力汽車20具有變速器60，該變速器60能 夠?qū)恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)40的行星齒輪架(第一要素)和太陽齒輪41 (第 二要素)中的一者或雙方選擇性地與驅(qū)動軸67連結(jié)，并能夠分別以預(yù)定 的齒輪比G (1) 、 G (3)或G (2) 、 G (3)將來自行星齒輪架45的動 力和來自太陽齒輪41的動力傳遞給驅(qū)動軸67。并且，在混合動力汽車20 中，當在以下期間內(nèi)換檔標記Fsc被設(shè)定為值1 (變速狀態(tài)切換條件成 立)、解除行星齒輪架45和太陽齒輪41中的一者與驅(qū)動軸67的連結(jié)并通 過變速器60的與目標變速級數(shù)11*相對應(yīng)的齒輪系來連結(jié)行星齒輪架45和 太陽齒輪41中的另一者與驅(qū)動軸67時，在使基于要求轉(zhuǎn)矩1>*的轉(zhuǎn)矩被 輸出給驅(qū)動軸67的同時，在執(zhí)行了轉(zhuǎn)速調(diào)整處理(圖13的步驟S240 S340、或S240和S360 S440等)之后使行星齒輪架45和太陽齒輪41中 的另一者通過變速器60的與目標變速級數(shù)11*相對應(yīng)的齒輪系與驅(qū)動軸67 連結(jié)(圖13中的步驟S350)，所述期間是指在通過變速器60的與當前變 速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系連結(jié)了行星齒輪架45和太陽齒輪41中的一者與 驅(qū)動軸67的狀態(tài)下發(fā)動機22運轉(zhuǎn)、并且馬達MG1和MG2被進行驅(qū)動控 制的期間，所述轉(zhuǎn)速調(diào)整處理是指使對應(yīng)于此前未通過變速器60與驅(qū)動 軸67連結(jié)的太陽齒輪41 (第一馬達軸46)和行星齒輪架45 (行星齒輪架 軸45a)中的另一者的馬達MG1或MG2的轉(zhuǎn)速Nml或Nm2與基于變速 器60的齒輪比G (1) G (4)和驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)速(車速V)的目標轉(zhuǎn) 速NmP或Nm^相一致。然后，在使基于要求轉(zhuǎn)矩1>*的轉(zhuǎn)矩被輸出給驅(qū) 動軸67的同吋，在執(zhí)行了動力移換處理(圖16的步驟S500 S620)之后 解除通過變速器60的與當前變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系實現(xiàn)的行星齒輪 架45和太陽齒輪41中的一者與驅(qū)動軸67的連結(jié)(圖16的步驟S630)， 所述動力移換處理是指在通過變速器60的與當前變速級數(shù)n相對應(yīng)的 齒輪系和與目標變速級數(shù)11*相對應(yīng)的齒輪系將行星齒輪架45和太陽齒輪41這兩者與驅(qū)動軸67連結(jié)了的狀態(tài)下在馬達MG1、 MG2之間移換轉(zhuǎn)矩， 使馬達MG1、 MG2分別輸出在僅行星齒輪架45和太陽齒輪41中的另一 者與驅(qū)動軸67連結(jié)的變速后狀態(tài)下應(yīng)輸出的轉(zhuǎn)矩。這樣，如果在通過變 速器60連結(jié)了動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的行星齒輪架45和太陽齒輪41中的 一者與驅(qū)動軸67時執(zhí)行上述轉(zhuǎn)速調(diào)整處理，則能夠在抑制了沖擊的發(fā)生 的情況下使此前未與驅(qū)動軸67連結(jié)的太陽齒輪41 (第一馬達軸46)和行 星齒輪架45 (行星齒輪架軸45a)中的另一者更恰當?shù)嘏c驅(qū)動軸67連結(jié)， 實現(xiàn)行星齒輪架45和太陽齒輪41這兩者與驅(qū)動軸67連結(jié)的第N同時結(jié) 合狀態(tài)。并且，如果在第N同時結(jié)合狀態(tài)下執(zhí)行了上述動力移換處理后解 除行星齒輪架45和太陽齒輪41中的另一者與驅(qū)動軸67的連結(jié)，則能夠在 抑制了伴隨著輸出給驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)矩的變動而產(chǎn)生的沖擊的發(fā)生、并且 不會對離合器Cl和C2施加過量轉(zhuǎn)矩的情況下更加恰當?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連結(jié)的狀態(tài)。因此，在實施 例的混合動力汽車20中，能夠更加恰當?shù)厍袚Q動力分配統(tǒng)合機構(gòu)4(T的行 星齒輪架45和太陽齒輪41與驅(qū)動軸67的連結(jié)狀態(tài)，從而能夠在更寬的運 轉(zhuǎn)區(qū)域中提高動力的傳遞效率。
另外，實施例的混合動力汽車20中的動力移換處理是指當處于行 星齒輪架45和太陽齒輪41這兩者通過變速器60與驅(qū)動軸67連結(jié)之前的 變速前狀態(tài)吋，將在設(shè)定了要求轉(zhuǎn)矩T^的定時根據(jù)該要求轉(zhuǎn)矩T一和基于 要求轉(zhuǎn)矩l 的發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)矩(要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩)T^確定的對馬 達MG1、 MG2的要求馬達轉(zhuǎn)矩設(shè)定為起始點轉(zhuǎn)矩Tmla、 Tm2a (圖16的 步驟S560或S580)，當處于通過變速器60實現(xiàn)的行星齒輪架45和太陽 齒輪41中的一者與驅(qū)動軸67的連結(jié)被解除了之后的變速后狀態(tài)時，將在 設(shè)定了要求轉(zhuǎn)矩1>*的定時根據(jù)該要求轉(zhuǎn)矩Ti^和發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)矩 (要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩)T^確定的對馬達MG1、 MG2的要求馬達轉(zhuǎn)矩設(shè)定為 終點轉(zhuǎn)矩Tmlb、 Tm2b (圖16的步驟S570或S590)，并且控制發(fā)動機 22、馬達MG1和MG2，以使得發(fā)動機22輸出基于目標轉(zhuǎn)矩Te1勺轉(zhuǎn)矩， 并且由馬達MG1、 MG2輸出的轉(zhuǎn)矩分別從起始點轉(zhuǎn)矩Tmla、 Tm2a改變?yōu)榻K點轉(zhuǎn)矩Tmlb、 Tm2b。這樣，在執(zhí)行動力移換處理時，如果將基于預(yù) 定定時的要求轉(zhuǎn)矩Ti^和發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)矩T^的變速前狀態(tài)下的要求 馬達轉(zhuǎn)矩作為起始點并將基于預(yù)定定時的要求轉(zhuǎn)矩T^和發(fā)動機22的目標 轉(zhuǎn)矩T^的變速后狀態(tài)下的要求馬達轉(zhuǎn)矩作為終點而使馬達MG1、 MG2 輸出的轉(zhuǎn)矩改變，則能夠更加恰當?shù)貓?zhí)行動力移換處理，所述動力移換處 理用于使馬達MG1、 MG2分別輸出在僅行星齒輪架45和太陽齒輪41中 的另一者與驅(qū)動軸67連結(jié)的變速后狀態(tài)下應(yīng)輸出的轉(zhuǎn)矩。并且，如果如 上述實施例那樣在執(zhí)行動力移換處理期間每當設(shè)定要求轉(zhuǎn)矩Ti^時就逐一 地計算出馬達MG1、 MG2的起始點轉(zhuǎn)矩Tmla、 Tm2b和終點轉(zhuǎn)矩 Tmlb、 Tm2b并使由馬達MG1、 MG2輸出的轉(zhuǎn)矩分別在轉(zhuǎn)矩移換時間ts 內(nèi)從起始點轉(zhuǎn)矩Tmla、 Tm2b逐漸地改變?yōu)榻K點轉(zhuǎn)矩Tmlb、 Tm2b，則能 夠在抑制了伴隨著輸出給驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)矩的變動而產(chǎn)生的沖擊并應(yīng)對要 求轉(zhuǎn)矩T^的變動的同時在馬達MG1、 MG2之間移換轉(zhuǎn)矩。另外，如果每 當設(shè)定要求轉(zhuǎn)矩Trni寸就逐一地計算出起始點轉(zhuǎn)矩Tmla、 Tm2b和終點轉(zhuǎn) 矩Tmlb、 Tm2b，則即使向變速后狀態(tài)的轉(zhuǎn)換中斷了，也能夠在抑制了伴 隨著轉(zhuǎn)矩的變動而產(chǎn)生的沖擊并應(yīng)對要求轉(zhuǎn)矩1>*的變動的同時容易地返 回到變速前狀態(tài)。
另外，在圖13的驅(qū)動控制例程中，在通過步驟S340或S450判斷出 馬達MG1或MG2的實際的轉(zhuǎn)速Nml或Nm2與目標轉(zhuǎn)速Nm"或Nm2* 的偏差的絕對值小于等于預(yù)定值a的時刻執(zhí)行步驟S350的處理，但是不 限于此。即，步驟S340或S450的處理也可以是判斷上述偏差的絕對值處 于預(yù)定范圍內(nèi)的狀態(tài)是否持續(xù)了預(yù)定時間的處理。由此，能夠在更可靠地 使動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的行星齒輪架45 (行星齒輪架軸45a)或太陽齒輪 41 (第一馬達軸46)與對應(yīng)于目標變速級數(shù)W的齒輪系的齒輪的旋轉(zhuǎn)同 步之后固定行星齒輪架軸45a或第一馬達軸46和對應(yīng)于目標變速級數(shù)n* 的齒輪系。
圖17是例示出能夠在上述混合動力汽車20中執(zhí)行的其他的同時結(jié)合 時驅(qū)動控制例程的流程圖。該例程也是通過圖13的步驟S350在以與當前 變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系連結(jié)了行星齒輪架軸45a或第一馬達軸46與驅(qū)動軸67的狀態(tài)下以與目標級數(shù)f相對應(yīng)的齒輪系連結(jié)了第一馬達軸46或 行星齒輪架軸45a與驅(qū)動軸67之后由混合動力ECU70來執(zhí)行。圖17所示 的同時結(jié)合時驅(qū)動控制例程與圖16的例程同樣地也包括步驟S500 S540、 S550、 S570、 S590、 S600 S630的處理，但是代替圖16的步驟 S560、 S580的處理而在步驟S540之后包括以下步驟S545的處理將轉(zhuǎn)矩 指令TmP的上次值作為關(guān)于馬達MG1的起始點轉(zhuǎn)矩Tmla來保持并將轉(zhuǎn) 矩指令Tm2f的上次值作為關(guān)于馬達MG2的起始點轉(zhuǎn)矩Tm2a來設(shè)定、保 持。根據(jù)圖17可知， 一旦在步驟S540中將標記Fx設(shè)定為值1，則在本例 程的下一次執(zhí)行時之后，在步驟S530中作出否定判斷并跳過步驟S540和 S545的處理。因此，步驟S545的處理僅在本例程剛開始后執(zhí)行一次。由 此，如果開始了圖17的同吋結(jié)合時驅(qū)動控制例程，則在經(jīng)過了步驟 S500 S540的處理之后，將轉(zhuǎn)矩指令Tm"、 Tm2f的上一次值、即根據(jù)在 即將通過變速器60將行星齒輪架45 (行星齒輪架軸45)和太陽齒輪41 (第一馬達軸46)這兩者與驅(qū)動軸67連結(jié)之前被設(shè)定了的要求轉(zhuǎn)矩T一和 基于該要求轉(zhuǎn)矩T-的發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)矩(要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩)Te"角定 的對馬達MG1、 MG2的要求馬達轉(zhuǎn)矩作為起始點轉(zhuǎn)矩Tmla、 Tm2a來設(shè) 定、保持(步驟S545)。并且，在執(zhí)行動力移換處理期間、即重復執(zhí)行本 例程期間，每當設(shè)定要求轉(zhuǎn)矩T^時就基于該要求轉(zhuǎn)矩T^和發(fā)動機22的 目標轉(zhuǎn)矩TeH十算出變速后狀態(tài)下的馬達MG1、 MG2的終點轉(zhuǎn)矩Tmlb、 Tm2b (步驟S570或S590),并控制發(fā)動機、馬達MG1和MG2，以使得 發(fā)動機22輸出基于目標轉(zhuǎn)矩T^的轉(zhuǎn)矩，并且由馬達MG1、 MG2輸出的 轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)矩移換時間ts內(nèi)從通過僅在本例程剛開始之后執(zhí)行一次的步驟 S545設(shè)定、保持的起始點轉(zhuǎn)矩Tmla、 Tm2a逐漸地改變?yōu)橹鹨挥嬎愠龅慕K 點轉(zhuǎn)矩Tmlb、 Tm2b (步驟S600 S620)。即使采用這樣的圖17的同時 結(jié)合時驅(qū)動控制例程，也能夠在抑制了伴隨著輸出給驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)矩的 變動而產(chǎn)生的沖擊并應(yīng)對要求轉(zhuǎn)矩T一的變動的同時在馬達MG1、 MG2之 間移換轉(zhuǎn)矩。另外，如果像這樣僅在同時結(jié)合時驅(qū)動控制例程(動力移換 處理)剛剛開始后執(zhí)行起始點轉(zhuǎn)矩Tmla、 Tm2a的設(shè)定，則能夠減輕伴隨 著動力移換處理而產(chǎn)生的運算負擔。圖18是例示出能夠在上述混合動力汽車20中執(zhí)行的其他的同時結(jié)合
時驅(qū)動控制例程的流程圖。該例程也是通過圖13的步驟S350在以與當前 變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系連結(jié)了行星齒輪架軸45a或第一馬達軸46與驅(qū) 動軸67的狀態(tài)下以與目標級數(shù)f相對應(yīng)的齒輪系連結(jié)了第一馬達軸46或 行星齒輪架軸45a與驅(qū)動軸67之后由混合動力ECU70來執(zhí)行。圖18所示 的同時結(jié)合吋驅(qū)動控制例程與圖17的例程同樣地也包括步驟S500 S545、 S600 S630的處理，但是代替圖17的步驟S550、 S570、 S590的 處理而在步驟S545與S600之間包括目標變速級數(shù)11*的判別處理(步驟 S555)和以下步驟S575、 S595的處理基于在步驟S545中設(shè)定、保持的 起始點轉(zhuǎn)矩Tmla、 Tm2a、以及變速前狀態(tài)和變速后狀態(tài)下的通過變速器 60實現(xiàn)的行星齒輪架45 (行星齒輪架軸45a)或太陽齒輪41 (第一馬達軸 46)與驅(qū)動軸67之間的變速比(與當前變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系的齒 輪比G (n)和與目標變速級數(shù)n"目對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n*))來 設(shè)定馬達MG1、 MG2的終點轉(zhuǎn)矩Tmlb、 Tm2b。根據(jù)圖18可知， 一旦在 步驟S540中將標記Fx設(shè)定為值1，則在本例程的下一次執(zhí)行時之后，在 步驟S530中作出否定判斷并跳過步驟S540 S555、以及S575或S595的 處理。因此，步驟S540 S555、以及S575或S595的處理僅在本例程剛開 始后執(zhí)行一次。由此，如果開始了圖18的同時結(jié)合時驅(qū)動控制例程，則 在經(jīng)過了步驟S500 S540的處理之后，將轉(zhuǎn)矩指令Tml*、 Tm2+的上一 次值、即根據(jù)在即將通過變速器60將行星齒輪架45 (行星齒輪架軸45) 和太陽齒輪41 (第一馬達軸46)這兩者與驅(qū)動軸67連結(jié)之前被設(shè)定了的 要求轉(zhuǎn)矩T一和基于該要求轉(zhuǎn)矩T"的發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)矩(要求內(nèi)燃機 轉(zhuǎn)矩)T^確定的對馬達MG1、 MG2的要求馬達轉(zhuǎn)矩作為起始點轉(zhuǎn)矩 Tmla、 Tm2a來設(shè)定、保持(步驟S545)。并且，根據(jù)目標變速級數(shù)n* 的值，基于在步驟S545中設(shè)定了的起始點轉(zhuǎn)矩Tmla和Tm2a、與當前變 速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n)、以及與目標變速級數(shù)11*相對 應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n*)來設(shè)定馬達MG1、 MG2的終點轉(zhuǎn)矩Tmlb、 Tm2b (步驟S575或S595)。并且，在執(zhí)行動力移換處理期間、即重復執(zhí) 行本例程期問，控制發(fā)動機22、馬達MG1和MG2，以使得發(fā)動機22輸出基于在步驟S520中逐一設(shè)定的目標轉(zhuǎn)矩T^的轉(zhuǎn)矩，并且由馬達
MG1、 MG2輸出的轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)矩移換時間ts內(nèi)從通過僅在本例程剛開始之 后執(zhí)行一次的步驟S545、以及S575或S595設(shè)定、保持的起始點轉(zhuǎn)矩 Tmla、 Tm2a逐漸地改變?yōu)榻K點轉(zhuǎn)矩Tmlb、 Tm2b (步驟S600 S620)。 如果采用這樣的圖18的同時結(jié)合時驅(qū)動控制例程，則雖然對要求轉(zhuǎn)矩T^ 的變動的應(yīng)對稍微變差，但是能夠在進一步減輕了伴隨著動力移換處理而 產(chǎn)生的運算負擔并抑制了伴隨著輸出給驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)矩的變動而產(chǎn)生的 沖擊的同時在馬達MG1、 MG2之間移換轉(zhuǎn)矩。
圖19是例示出能夠在上述混合動力汽車20中執(zhí)行的其他的同時結(jié)合 時驅(qū)動控制例程的流程圖。該例程也是通過圖13的步驟S350在以與當前 變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系連結(jié)了行星齒輪架軸45a或第一馬達軸46與驅(qū) 動軸67的狀態(tài)下以與目標級數(shù)11*相對應(yīng)的齒輪系連結(jié)了第一馬達軸46或 行星齒輪架軸45a與驅(qū)動軸67之后由混合動力ECU70來執(zhí)行。在執(zhí)行圖 19所示的同時結(jié)合時驅(qū)動控制例程的情況下，混合動力ECU70的CPU72 在與圖16的步驟S500 S520同樣地執(zhí)行了控制所需要的數(shù)據(jù)的輸入處理 (步驟S700)、要求轉(zhuǎn)矩T"和要求功率P^的設(shè)定(步驟S710)、發(fā)動 機22的目標轉(zhuǎn)速N^和目標轉(zhuǎn)矩T^的設(shè)定(步驟S720)之后與圖17的 步驟S545同樣地設(shè)定馬達MG1、 MG2的起始點轉(zhuǎn)矩Tmla、 Tm2a (步驟 S730)，并判斷在步驟S700中輸入了的目標變速級數(shù)W為值1至4中的 哪一個值(步驟S740)。在目標變速級數(shù)11*為值2或4的情況下，基于 在步驟S730中設(shè)定了的起始點轉(zhuǎn)矩Tmla和Tm2a、與當前變速級數(shù)n相 對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n)、以及與目標變速級數(shù)W相對應(yīng)的齒輪系 的齒輪比G (n*)并按照下式(17)禾n (18)來設(shè)定對馬達MG1、 MG2 的轉(zhuǎn)矩指令Tml*、 Tm2* (歩驟S750)，并且基于動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40 的齒輪比P、與當前變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n)、以及 與目標變速級數(shù)ii"咽對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n*)計算出第N固定變速 比y (N)(步驟S760)。然后，基于設(shè)定了的轉(zhuǎn)矩指令Tm"和Tm2^ 齒輪比G (n)和G (n*)、以及計算出的第N固定變速比y (N)計算出 作為輸出給驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)矩的推定值的推定輸出轉(zhuǎn)矩Test (步驟S770)，然后判斷在步驟S710中設(shè)定了的要求轉(zhuǎn)矩T^是否小于推定輸出 轉(zhuǎn)矩Test (步驟S780)。如果要求轉(zhuǎn)矩Tr"j、于推定輸出轉(zhuǎn)矩Test，則按 照下式(19)來再次設(shè)定對馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令TmP以不向驅(qū)動軸67 輸出過剩的轉(zhuǎn)矩(步驟S790)。另外，在要求轉(zhuǎn)矩T^大于等于推定輸出 轉(zhuǎn)矩Test的情況下，跳過步驟S790的處理。另外，在目標變速級數(shù)一為 值1或3的情況下，基于在步驟S730中設(shè)定了的起始點轉(zhuǎn)矩Tmla和 Tm2a、與當前變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n)、以及與目標 變速級數(shù)n"目對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n*)并按照下式(20)和(21) 來設(shè)定對馬達MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tml、 Tm2* (步驟S800)，并且 基于動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的齒輪比P 、與當前變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪 系的齒輪比G (rO 、以及與目標變速級數(shù)n"目對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G
(n*)計算出第N固定變速比Y (N)(步驟S810)。然后，基于設(shè)定了 的轉(zhuǎn)矩指令Tm"和Tm2*、齒輪比G (n)和G (n*)、以及計算出的第 N固定變速比Y (N)計算出作為輸出給驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)矩的推定值的推定 輸出轉(zhuǎn)矩Test (步驟S820),然后判斷在步驟S710中設(shè)定了的要求轉(zhuǎn)矩 T產(chǎn)是否小于推定輸出轉(zhuǎn)矩Test (步驟S830)。如果要求轉(zhuǎn)矩T一小于推 定輸出轉(zhuǎn)矩Test，則按照下式(22)來再次設(shè)定對馬達MG2的轉(zhuǎn)矩指令 Tm2+以不向驅(qū)動軸67輸出過剩的轉(zhuǎn)矩(步驟S840)。另外，在要求轉(zhuǎn)矩 T-大于等于推定輸出轉(zhuǎn)矩Tcst的情況下，跳過步驟S840的處理。在這樣 設(shè)定了發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)速Ne*、目標轉(zhuǎn)矩Te^馬達MG1、 MG2的轉(zhuǎn) 矩指令TmP、 Tm2^之后，將發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)速Ne-和目標轉(zhuǎn)矩Te+發(fā) 送給發(fā)動機ECU24，并將馬達MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tml*、 1^2*發(fā)送 給馬達ECU30 (步驟S850)。然后，在步驟S850的數(shù)據(jù)發(fā)送處理后，向 離合器Cl或C2的執(zhí)行器9〗或92發(fā)送指令信號以解除與當前變速級數(shù)n 相對應(yīng)的齒輪系與行星齒輪架軸45a或第一馬達軸46的固定(結(jié)合)，并 將目標變速級數(shù)11*設(shè)定為當前變速級數(shù)n，將換檔標記Fsc設(shè)定為值0
(步驟S860)，然后結(jié)束本例程。這樣，也可以將基于在即將通過變速器 60實現(xiàn)第N同吋結(jié)合狀態(tài)之前設(shè)定了的要求轉(zhuǎn)矩T一和發(fā)動機22的目標 轉(zhuǎn)矩T^的要求馬達轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)矩指令Tml*、 Tm2-的上次值)設(shè)定為起始點轉(zhuǎn)矩Tmla、 Tm2a，并基于設(shè)定了的起始點轉(zhuǎn)矩Tmla和Tm2a、以及變 速前狀態(tài)和變速后狀態(tài)下的通過變速器60實現(xiàn)的行星齒輪架45 (行星齒 輪架軸45a)或太陽齒輪41 (第一馬達軸46)與驅(qū)動軸67之間的變速比 (與當前變速級數(shù)n相對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n)和與目標變速級數(shù) 11*相對應(yīng)的齒輪系的齒輪比G (n*))來設(shè)定對馬達MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩 指令Tml*、 Tm2* (終點轉(zhuǎn)矩)，并控制發(fā)動機22、馬達MG1、 MG2， 以使得發(fā)動機22輸出基于目標轉(zhuǎn)矩T浐的轉(zhuǎn)矩，并且馬達MG1、 MG2輸 出基于轉(zhuǎn)矩指令(終點轉(zhuǎn)矩)Tml*、 Tm2t的轉(zhuǎn)矩。由此，雖然可能會由 于馬達MG1、 MG2的輸出轉(zhuǎn)矩的變動而多少產(chǎn)生一些沖擊，但是能夠在 進一步減輕了運算負擔的情況下迅速地切換動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的行星 齒輪架45與驅(qū)動軸67連結(jié)的狀態(tài)和太陽齒輪41與驅(qū)動軸67連結(jié)的狀 態(tài)。
Tml*=G (n) /G (n"Tm2a …(17)
Tm2* = G (n" /G (n)Tmla …(18)
Tml*= (Tr* — Tm2**G (n) —Te" y (N) ) /G (n"…(19)
Tml* = G (n" /G (n)Tm2a …(20)
Tm2* = G (n) /G (n"Tmla …(21)
Tm2*= (Tr*—Tml"G (n) —Te" Y (N) ) /G (n"…(22)
另外，混合動力汽車20具有構(gòu)成為齒輪比P為值0.5的動力分配統(tǒng)合 機構(gòu)40，但是不限于此，動力分配統(tǒng)合機構(gòu)也可以構(gòu)成為齒輪比P為值 0.5以外的值。圖20表示了具有動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40A的混合動力汽車 20A，所述動力分配統(tǒng)合部件40A是齒輪比P小于值0.5的雙小齒輪式行 星齒輪機構(gòu)。該混合動力汽車20A具有配置在動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40A與發(fā) 動機22之間的減速齒輪機構(gòu)50。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，經(jīng)由第二馬 達軸55與馬達MG2的轉(zhuǎn)子連接，為外齒齒輪；內(nèi)嚙合齒輪52，與該太陽 齒輪51配置在同心圓上并固定在動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40A的行星齒輪架45 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
4753，并且相對于變速箱固定。通過這樣的減速齒輪機構(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)40A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)40A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)40A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)40A之間并使其與動力分配統(tǒng) 合機構(gòu)40A —體化，則能夠進一步使動力輸出裝置小型化。另外，在圖 20的例子中，如果將減速齒輪機構(gòu)50構(gòu)成為當動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40A 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 / (l— P )附近的值，則能夠使馬達MG1和MG2 的規(guī)格相M，因此能夠提高混合動力車輛20A和安裝在其上的動力輸出裝 置的生產(chǎn)率并降低成本。
另外，上述混合動力車輛20、 20A也可以代替動力分配統(tǒng)合機構(gòu) 40、 40A而具有作為以下的行星齒輪機構(gòu)而構(gòu)成的動力分配統(tǒng)合機構(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，在上述混合動力車輛20、 20A中，離合器CO設(shè)置在動力分配 統(tǒng)合機構(gòu)40、 40A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，但是不限于此。即，離 合器CO也可以設(shè)置在動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40、 40A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、 40A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，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)，具冇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21是表示能夠應(yīng)用于上述混合動力車輛20、 20A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?統(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 (太陽齒輪41)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)IIO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C1 (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21所示，第一 變速用行報齒輪機構(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(輸入要素)111，與行星齒輪架軸45a連 接；內(nèi)嚙合齒輪(可固定要素)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(輸出要素)114，保持多個與太陽齒 輪111和內(nèi)嚙合齒輪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(輸入要素)121,與第一馬達 軸46連接；內(nèi)嚙合齒輪(可固定要素)122，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(輸出要素)114，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21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)) P 1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)。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)。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)。另外，離合器C1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。這些制動器Bl、 B2、 B3 和離合器Cl分別由未圖示的電磁式、電氣式、或油壓式的執(zhí)行器驅(qū)動。 這樣構(gòu)成的變速器100與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)110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的行呈齒輪架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)"或"第一同時結(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(第二固定變速比)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)"或"第二同時結(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)或二檔一三檔同吋結(jié)合狀態(tài)不同的、小于值1的固定變速 比(1/1—P )將來自發(fā)動機22或馬達MG2的動力增速后機械地(直接 地)傳遞給驅(qū)動軸67 (該狀態(tài)也是同時結(jié)合狀態(tài)的一個方式，稱為"三檔 OD (overdrive,超速檔)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。
另外，圖22是表示能夠應(yīng)用于上述混合動力車輛20、 20A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C]2。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，并且為固定耍素；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分別由未圖示的電磁式、電氣式、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)?第一馬達軸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)20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--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和第二可動律合部件 225分別由未圖示的電磁式、電氣式、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，如果逝過離合器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)一201的齒輪比的變速比
52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Ci2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(第一固定變速比)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)"或"第一同時結(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 二固定變速比)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)"或"第二同時結(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、即動力分郞統(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 (該狀態(tài)也是同時結(jié)合狀態(tài)的一個方式，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23是表示變形例的混合動力車輛20B的簡要構(gòu)成圖。上述混合動力車輛2C'、 20A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20B作為驅(qū)動前輪69c、 69d的前輪驅(qū)動車輛而構(gòu)成。如圖23所示，混 合動力車輛20B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)IO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)IO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)50B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C1 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4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 軸上。這樣，木發(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。
另外，不言而喻可以根據(jù)行駛狀態(tài)等來分開使用圖16至圖19的同時 結(jié)合時驅(qū)動控制例程。另外，上述混合動力汽車20、 20A、 20B均可以構(gòu) 成為基于后輪驅(qū)動或基于前輪驅(qū)動的四輪驅(qū)動車輛。并且，在上述實施例 或變形例中說明了將動力輸出裝置安裝在混合動力汽車20、 20A、 20B 上，但是本發(fā)明的動力輸出裝置也可以安裝在除了汽車以外的車輛、船 舶、航空器等移動體上，或者還可以組裝到建設(shè)設(shè)備等固定設(shè)備中。
在這里，說明上述實施例和變形例的主要要素與發(fā)明內(nèi)容部分所記載 的發(fā)明的主要要素之間的對應(yīng)關(guān)系。即，在上述實施例和變形例中，發(fā)動 機22相當于"內(nèi)燃機"，能夠輸入輸出動力的馬達MG2相當于"第一電動機"，能夠輸入輸出動力的馬達MG1相當于"第二電動機"，能夠與
馬達MG1、 MG2交換電力的蓄電池35相當于"蓄電單元"，動力分配統(tǒng) 合機構(gòu)40、 40A、 10相當于"動力分配統(tǒng)合機構(gòu)"，變速器60、 100、 200相當于"變速傳遞單元"，執(zhí)行圖12的步驟S110、圖16 圖18的步 驟S510、圖19的步驟S710的處理的混合動力ECU70相當于"要求動力 設(shè)定單元"，執(zhí)行圖12和圖13的驅(qū)動控制例程和圖16 圖19中的一種 同時結(jié)合吋驅(qū)動控制例程的混合動力ECU70、按照來自混合動力ECU70 的指令來控制發(fā)動機22的發(fā)動機ECU24、以及按照來自混合動力ECU70 的指令來控制馬達MG1、 MG2的馬達ECU30的組合相當于"控制單 元"。
但是，"內(nèi)燃機"不限于接受汽油或輕油等烴系燃料的供應(yīng)而輸出動 力的內(nèi)燃機22，也可以是如氫發(fā)動機這樣的其他任何形式的發(fā)動機。"第 一電動機"和"第二電動機"不限于如馬達MG1、 MG2這樣的同步發(fā)電 電動機，也可以是如感應(yīng)電動機這樣的其他任何形式的電動機。"蓄電單 元"不限于如蓄電池35這樣的二次電池，只要能夠與電力動力輸入輸出 單元和電動機交換電力，則可以是如電容器這樣的其他任何形式的蓄電單 元。"動力分配統(tǒng)合機構(gòu)"可以是滿足以下條件的其他任何形式的機構(gòu) 具有與第一電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第一要素、與第二電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接
的第二要素、以及與內(nèi)燃機的內(nèi)燃機軸連接的第三要素，并且將基于對這 三個要素中的兩個輸入輸出的動力的動力對剩余的一個輸入輸出。"變速 傳遞單元"可以是滿足以下條件的其他任何形式的單元能夠?qū)恿Ψ峙?統(tǒng)合機構(gòu)的第一和第二要素中的一者或雙方選擇性地與驅(qū)動軸連結(jié)，并且 能夠?qū)碜缘谝灰氐膭恿蛠碜缘诙氐膭恿Ψ謩e以預(yù)定的變速比傳 遞給驅(qū)動軸。"要求動力設(shè)定單元"不限于基于加速器開度Acc和車速V 來設(shè)定要求轉(zhuǎn)矩T吖包爭元，只要是根據(jù)駕駛者的驅(qū)動力要求操作來設(shè)定要 求動力的話，則可以是僅基于加速器開度Acc來設(shè)定要求轉(zhuǎn)矩等的其他任 何形式的單元。"控制單元"可以是滿足以下條件的如單一的電子控制單
元那樣的其他任何形式的單元當在以下期間內(nèi)預(yù)定的變速狀態(tài)切換條件
成立了時，控制內(nèi)燃機、第一和第二電動機、以及變速傳遞單元，以使得伴隨著轉(zhuǎn)速調(diào)整處理、第一和第二要素中的另一者與驅(qū)動軸的連結(jié)、動力 移換處理、第一和第二要素中的一者與驅(qū)動軸的連結(jié)的解除，基于要求動 力的動力被輸出給驅(qū)動軸，所述期間是指在第一和第二要素中的一者與驅(qū)
動軸通過變速傳遞單元連結(jié)的狀態(tài)下內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)、并且第一和第;i電動機
被進行驅(qū)動控制的期間。無論如何，在這些實施例和變形例的主要要素與 發(fā)明內(nèi)容部分所記載的發(fā)明的主要要素之間的對應(yīng)關(guān)系中，實施例是用于 具體地說明用于實施發(fā)明內(nèi)容部分所記載的發(fā)明的最佳方式的一個例子， 因此并非用于限定發(fā)明內(nèi)容部分所記載的發(fā)明的要素。S卩，實施例只不過 是發(fā)明內(nèi)容部分所記載的發(fā)明的一個具體的例子，對發(fā)明內(nèi)容部分所記載 的發(fā)明的解釋應(yīng)當基于該部分的記載來進行。
以上使用實施例說明了本發(fā)明的實施方式，但是本發(fā)明不受上述實施 例的任何限制，不言而喻可以在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進行各種變 更。
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，能夠與所述第一和第二電動機中的每一個交換電力；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，并基于對這三個要素中的兩個要素輸入輸出的動力而對剩余的一個要素輸入輸出動力；變速傳遞單元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一和第二要素中的一者或雙方選擇性地與所述驅(qū)動軸連結(jié)，并能夠?qū)碜运龅谝灰氐膭恿蛠碜运龅诙氐膭恿Ψ謩e以預(yù)定的變速比傳遞給所述驅(qū)動軸；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；以及控制單元，在當預(yù)定的變速狀態(tài)切換條件在以下期間內(nèi)成立了時解除所述第一和第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸的連結(jié)并將所述第一和第二要素中的另一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的情況下，控制所述內(nèi)燃機、所述第一和第二電動機、以及所述變速傳遞單元，使得伴隨著轉(zhuǎn)速調(diào)整處理、通過所述變速傳遞單元實現(xiàn)的所述第一和第二要素中的另一者與所述驅(qū)動軸的連結(jié)、動力移換處理、以及通過所述變速傳遞單元實現(xiàn)的所述第一和第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸的連結(jié)的解除，基于所述被設(shè)定了的要求動力的動力被輸出給所述驅(qū)動軸，其中所述期間是指在通過所述變速傳遞單元連結(jié)了所述第一和第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸的狀態(tài)下所述內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)、并且所述第一和第二電動機被進行驅(qū)動控制的期間，所述轉(zhuǎn)速調(diào)整處理是指調(diào)整與所述第一和第二要素中的另一者相對應(yīng)的所述第一或第二電動機的轉(zhuǎn)速以使得所述第一和第二要素中的另一者能夠與所述驅(qū)動軸連結(jié)，所述動力移換處理是指在通過所述變速傳遞單元將所述第一和第二要素這兩者與所述驅(qū)動軸連結(jié)了的狀態(tài)下在所述第一和第二電動機之間移換動力并使得所述第一和第二電動機分別輸出在僅將所述第一和第二要素中的另一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)了時所述第一和第二電動機各自應(yīng)輸出的動力。
2. 如權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其中，所述動力移換處理為以下處理當處于通過所述變速傳遞單元連結(jié)所 述第一和第二要素這兩者與所述驅(qū)動軸之前的變速前狀態(tài)時，將根據(jù)預(yù)定 定時的要求動力和基于該要求動力的對所述內(nèi)燃機的要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩確定 的對所述第一和第二電動機的要求電動機轉(zhuǎn)矩設(shè)定為起始點轉(zhuǎn)矩，并且當 處于通過所述變速傳遞單元實現(xiàn)的所述第一和第二要素中的一者與所述驅(qū) 動軸的連結(jié)被解除了之后的變速后狀態(tài)時，將根據(jù)預(yù)定定時的要求動力和 基于該要求動力的對所述內(nèi)燃機的要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩確定的對所述第一和第 二電動機的要求電動機轉(zhuǎn)矩設(shè)定為終點轉(zhuǎn)矩，并控制所述內(nèi)燃機、所述第 一和第二電動機，以使得所述內(nèi)燃機輸出基于所述要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn) 矩，并且使得由所述第一和第二電動機輸出的轉(zhuǎn)矩分別從所述起始點轉(zhuǎn)矩 向所述終點轉(zhuǎn)矩改變。
3. 如權(quán)利要求2所述的動力輸出裝置，其中，所述控制單元在執(zhí)行所述動力移換處理期間，每當所述要求動力被設(shè) 定了時，根據(jù)所述被設(shè)定了的要求動力和基于所述要求動力的對所述內(nèi)燃 機的要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩來設(shè)定所述第一和第二電動機的所述起始點轉(zhuǎn)矩和所 述終點轉(zhuǎn)矩，并且控制所述內(nèi)燃機、所述第一和第二電動機，以使得所述 內(nèi)燃機輸出基于所述要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩，并且使得由所述第一和第二 電動機輸出的轉(zhuǎn)矩分別從所述起始點轉(zhuǎn)矩逐漸地向所述終點轉(zhuǎn)矩改變。
4. 如權(quán)利要求2所述的動力輸出裝置，其中，所述控制單元在所述動力移換處理的執(zhí)行開始時，將根據(jù)在即將通過 所述變速傳遞單元將所述第一和第二要素這兩者與所述驅(qū)動軸連結(jié)之前設(shè) 定了的要求動力和基于該要求動力的對所述內(nèi)燃機的要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩確定 的對所述第一和第二電動機的要求電動機轉(zhuǎn)矩設(shè)定為所述起始點轉(zhuǎn)矩，在執(zhí)行所述動力移換處理期間，每當所述要求動力被設(shè)定了時，根據(jù)所述被 設(shè)定了的要求動力和基于該要求動力的對所述內(nèi)燃機的要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩來 設(shè)定所述第一和第二電動機的所述終點轉(zhuǎn)矩，并控制所述內(nèi)燃機、所述第 一和第二電動機，以使得所述內(nèi)燃機輸出基于所述要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn) 矩，并且使得由所述第一和第二電動機輸出的轉(zhuǎn)矩分別從所述起始點轉(zhuǎn)矩 逐漸地向所述終點轉(zhuǎn)矩改變。
5. 如權(quán)利要求2所述的動力輸出裝置，其中，所述控制單元在所述動力移換處理的執(zhí)行開始時，將根據(jù)在即將通過 所述變速傳遞單元將所述第一和第二要素這兩者與所述驅(qū)動軸連結(jié)之前設(shè) 定了的要求動力和基于該要求動力的對所述內(nèi)燃機的要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩確定 的對所述第一和第二電動機的要求電動機轉(zhuǎn)矩設(shè)定為所述起始點轉(zhuǎn)矩，并 且基于所述被設(shè)定了的起始點轉(zhuǎn)矩、所述變速前狀態(tài)和所述變速后狀態(tài)下 的通過所述變速傳遞單元實現(xiàn)的所述第一或第二要素與所述驅(qū)動軸之間的 變速比來設(shè)定所述第一和第二電動機的所述終點轉(zhuǎn)矩，并控制所述內(nèi)燃 機、所述第一和第二電動機，以使得每當所述要求動力被設(shè)定了時，所述 內(nèi)燃機輸出基于所述要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩，并且由所述第一和第二電動 機輸出的轉(zhuǎn)矩分別從所述起始點轉(zhuǎn)矩逐漸地向所述終點轉(zhuǎn)矩改變。
6. 如權(quán)利要求2所述的動力輸出裝置，其中，所述控制單元在執(zhí)行所述動力移換處理時，將根據(jù)在即將通過所述變 速傳遞單元將所述第一和第二要素這兩者與所述驅(qū)動軸連結(jié)之前設(shè)定了的 要求動力和基于該要求動力的對所述內(nèi)燃機的要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩確定的對所 述第一和第二電動機的要求電動機轉(zhuǎn)矩設(shè)定為所述起始點轉(zhuǎn)矩，并且基于 所述被設(shè)定了的起始點轉(zhuǎn)矩、所述變速前狀態(tài)和所述變速后狀態(tài)下的通過 所述變速傳遞單元實現(xiàn)的所述第一或第二要素與所述驅(qū)動軸之間的變速比 來設(shè)定所述第一和第二電動機的所述終點轉(zhuǎn)矩，并控制所述內(nèi)燃機、所述 第一和第二電動機，以使得所述內(nèi)燃機輸出基于所述要求內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn) 矩，并且使得所述第一和第二電動機輸出基于所述終點轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩。
7. 如權(quán)利要求1至6中的任一項所述的動力輸出裝置，其中， 所述轉(zhuǎn)速調(diào)整處理為以下處理使與所述第一和第二要素中的另一者相對應(yīng)的所述第一或第二電動機的轉(zhuǎn)速與目標轉(zhuǎn)速相一致，所述目標轉(zhuǎn)速 是基于通過所述變速傳遞單元實現(xiàn)的所述動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要 素與所述驅(qū)動軸之間的變速比和所述第二要素與所述驅(qū)動軸之間的變速 比、以及所述驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速而確定的。
8. 如權(quán)利要求1至7中的任一項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)的所述第一和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龅谝缓偷诙刂械牧硪徽吲c所述驅(qū)動軸連結(jié) 的至少一組平行軸式齒輪系。
9. 如權(quán)利要求1至7中的任一項所述的動力輸出裝置，其中， 所述變速傳遞單元是包括第一行星齒輪機構(gòu)和第二行星齒輪機構(gòu)的行星齒輪式變速器，所述第一行星齒輪機構(gòu)能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的 所述第一要素與所述驅(qū)動軸連結(jié)，所述第二行星齒輪機構(gòu)能夠?qū)⑺鰟恿?分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第二要素與所述驅(qū)動軸連結(jié)。
10. 如權(quán)利要求1至7中的任一項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)的所述第一和第二要 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龅谝缓偷诙?中的另一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)。
11. 一種混合動力汽車，包括權(quán)利要求1至10中的任一項所述的動力 輸出裝置，并包括通過來自所述驅(qū)動軸的動力而被驅(qū)動的驅(qū)動輪。
12. —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，能夠與所述第一和第二電動機中的每一個交換電力； 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，并基于對這三個要素中的兩個要素輸入輸出的動 力而對剩余的一個要素輸入輸出動力；以及變速傳遞單元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一和第二要素 中的一者或雙方選擇性地與所述驅(qū)動軸連結(jié)，并能夠?qū)碜运龅谝灰?的動力和來自所述第二要素的動力分別以預(yù)定的變速比傳遞給所述驅(qū)動 軸；所述動力輸出裝置的控制方法包括以下步驟(a) 當在以下期間內(nèi)預(yù)定的變速狀態(tài)切換條件成立了時，調(diào)整與所 述第一和第二要素中的一者相對應(yīng)的所述第一或第二電動機的轉(zhuǎn)速，以使 得所述第一和第二要素中的一者能夠與所述驅(qū)動軸連結(jié)，其中所述期間是 指在通過所述變速傳遞單元連結(jié)了所述第一和第二要素中的另一者與所述 驅(qū)動軸的狀態(tài)下所述內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)、并且所述第一和第二電動機被進行驅(qū)動 控制的期間；(b) 通過所述變速傳遞單元連結(jié)所述第一和第二要素中的一者與所 述驅(qū)動軸；(c) 在通過所述變速傳遞單元將所述第一和第二要素這兩者與所述 驅(qū)動軸連結(jié)了的狀態(tài)下，在所述第一和第二電動機之間移換動力，使得所 述第一和第二電動機分別輸出在僅將所述第一和第二要素中的一者與所述 驅(qū)動軸連結(jié)了時所述第一和第二電動機各自應(yīng)輸出的動力；以及(d) 解除通過所述變速傳遞單元實現(xiàn)的所述第一和第二要素中的另 一者與所述驅(qū)動軸的連結(jié)。
全文摘要
在混合動力汽車(20)中，如果在通過變速器(60)連結(jié)了行星齒輪架(45)與驅(qū)動軸(67)時預(yù)定的變速狀態(tài)切換條件成立了，則執(zhí)行使馬達MG1的轉(zhuǎn)速與基于變速器(60)的齒輪比和驅(qū)動軸(67)的轉(zhuǎn)速的目標轉(zhuǎn)速Nm1^*相一致的轉(zhuǎn)速調(diào)整處理、通過變速器(60)的與目標變速級數(shù)n^*相對應(yīng)的齒輪系實現(xiàn)的太陽齒輪(41)與驅(qū)動軸(67)的連結(jié)、在同時結(jié)合狀態(tài)下在馬達MG1與MG2之間移換轉(zhuǎn)矩并使得馬達MG1、MG2分別輸出在與目標變速級數(shù)n^*相對應(yīng)的變速后狀態(tài)下各自應(yīng)輸出的轉(zhuǎn)矩的動力移換處理、以及行星齒輪架45與驅(qū)動軸67的連結(jié)的解除。
文檔編號B60K6/365GK101678825SQ200880016628
公開日2010年3月24日 申請日期2008年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月25日
發(fā)明者大庭秀洋, 勝田浩司 申請人:豐田自動車株式會社