本發(fā)明涉及一種混合動力車輛，并且更具體地，涉及一種包括第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及變速單元的混合動力車輛。

背景技術(shù)：

已知一種混合動力車輛，其不僅包括發(fā)動機(jī)、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)和動力分配機(jī)構(gòu)，還包括位于發(fā)動機(jī)與動力分配機(jī)構(gòu)之間的變速機(jī)構(gòu)。

國際申請公開第2013/114594號中描述的一種混合動力車輛采用串并聯(lián)混合動力系統(tǒng)。在具有串并聯(lián)混合動力系統(tǒng)的車輛中，發(fā)動機(jī)的動力被傳遞至第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)(第一電動發(fā)電機(jī))并且用來發(fā)電，同時(shí)發(fā)動機(jī)的部分動力還經(jīng)由動力分配機(jī)構(gòu)傳遞至驅(qū)動輪。

還已知一種具有如下構(gòu)造(串聯(lián)混合動力系統(tǒng))的混合動力車輛：通過該構(gòu)造，該混合動力車輛通過使用發(fā)動機(jī)的動力發(fā)電并且以由產(chǎn)生的電力驅(qū)動電動機(jī)的串聯(lián)模式行駛。在這種串聯(lián)混合動力系統(tǒng)中，發(fā)動機(jī)的動力未被傳遞至驅(qū)動輪。

國際申請公開第2013/114594號中描述的這種混合動力車輛不能以串聯(lián)模式行駛，因?yàn)樵诎l(fā)動機(jī)的動力被傳遞至第一電動發(fā)電機(jī)時(shí)，發(fā)動機(jī)的動力還經(jīng)由動力分配機(jī)構(gòu)傳遞至驅(qū)動輪。

在該串并聯(lián)混合動力系統(tǒng)中，會擔(dān)心由于在低車速時(shí)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動等而在發(fā)動機(jī)與驅(qū)動輪之間的驅(qū)動系統(tǒng)中設(shè)置的齒輪機(jī)構(gòu)中發(fā)生齒接觸噪聲，所以需要選擇發(fā)動機(jī)的工作點(diǎn)來使得齒接觸噪聲不會發(fā)生，并且發(fā)動機(jī)可工作在燃料消耗并非最佳的工作點(diǎn)處。因此，在燃料消耗方面存在改善的空間。

另一方面，在串聯(lián)混合動力系統(tǒng)中，發(fā)動機(jī)與設(shè)置在驅(qū)動系統(tǒng)中的齒輪機(jī)構(gòu)完全地隔離，因此并不需要如此多地考慮這種齒接觸噪聲。然而，由于發(fā)動機(jī)的全部轉(zhuǎn)矩一度轉(zhuǎn)換成電力且隨后該電力借助電動機(jī)轉(zhuǎn)換回驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩，因此在發(fā)動機(jī)的運(yùn)行效率高的速度范圍中，該串聯(lián)混合動力系統(tǒng)在燃料消耗方面遜于串并聯(lián)混合動力系統(tǒng)。

以這種方式，存在串聯(lián)混合動力系統(tǒng)優(yōu)于串并聯(lián)混合動力系統(tǒng)的點(diǎn)，并且還存在串并聯(lián)混合動力系統(tǒng)優(yōu)于串聯(lián)混合動力系統(tǒng)的點(diǎn)，因此期望構(gòu)造成允許響應(yīng)于車輛的狀況來選擇串聯(lián)模式和串并聯(lián)模式下的一種。

順帶一提的是，當(dāng)例如通過接合離合器以將第一電動發(fā)電機(jī)直接聯(lián)接至發(fā)動機(jī)來實(shí)現(xiàn)從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式的切換時(shí)，動力傳遞狀態(tài)在該切換時(shí)從動力能夠在發(fā)動機(jī)與驅(qū)動輪之間傳遞的狀態(tài)改變?yōu)閯恿υ诎l(fā)動機(jī)與驅(qū)動輪之間隔離的狀態(tài)。因此，從發(fā)動機(jī)至驅(qū)動輪的直接轉(zhuǎn)矩減小，因此車輛的驅(qū)動力可在從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換前后減小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種抑制驅(qū)動力在驅(qū)動模式從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換時(shí)減小的混合動力車輛。

本發(fā)明的一個(gè)方案提供了一種混合動力車輛。所述混合動力車輛包括內(nèi)燃機(jī)、第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)、動力傳遞單元、差動單元、離合器和控制器。第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)被構(gòu)造成輸出動力至驅(qū)動輪。所述動力傳遞單元包括輸入元件和輸出元件。所述輸入元件被構(gòu)造成從所述內(nèi)燃機(jī)接收動力。所述輸出元件被構(gòu)造成將輸入至所述輸入元件的動力輸出。所述動力傳遞單元被構(gòu)造成在非空檔狀態(tài)與空檔狀態(tài)之間切換，在所述非空檔狀態(tài)，動力在所述輸入元件與所述輸出元件之間傳遞，在所述空檔狀態(tài)，在所述輸入元件和所述輸出元件之間不傳遞動力。所述差動單元包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件。所述第一旋轉(zhuǎn)元件連接至所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)。所述第二旋轉(zhuǎn)元件連接至所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)和所述驅(qū)動輪。所述第三旋轉(zhuǎn)元件連接至所述輸出元件。所述差動單元被構(gòu)造成使得：當(dāng)確定了所述第一旋轉(zhuǎn)元件、所述第二旋轉(zhuǎn)元件和所述第三旋轉(zhuǎn)元件中的任意兩個(gè)的轉(zhuǎn)速時(shí)，所述第一旋轉(zhuǎn)元件、所述第二旋轉(zhuǎn)元件和所述第三旋轉(zhuǎn)元件中的其余一個(gè)的轉(zhuǎn)速被確定。所述離合器被構(gòu)造成在接合狀態(tài)與釋放狀態(tài)之間切換，在所述接合狀態(tài)，動力從所述內(nèi)燃機(jī)傳遞至所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)，在所述釋放狀態(tài)，中斷了從所述內(nèi)燃機(jī)到所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的動力的傳遞。來自所述內(nèi)燃機(jī)的動力通過第一路徑或第二路徑中的至少一個(gè)被傳遞至所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)。所述第一路徑是動力從所述內(nèi)燃機(jī)經(jīng)由所述動力傳遞單元和所述差動單元傳遞至所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)所通過的路徑，并且所述第二路徑是動力從所述內(nèi)燃機(jī)經(jīng)由與所述第一路徑不同的路徑傳遞至所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)所通過的路徑。所述離合器被設(shè)置在所述第二路徑中。所述控制器被配置成：在從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換時(shí)，在開始控制所述動力傳遞單元以使得所述動力傳遞單元置于所述空檔狀態(tài)之后，控制所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)以使得所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩增加。所述串并聯(lián)模式是所述離合器處于所述釋放狀態(tài)并且所述動力傳遞單元處于所述非空檔狀態(tài)的模式。所述串聯(lián)模式是所述離合器處于所述接合狀態(tài)并且所述動力傳遞單元處于所述空檔狀態(tài)的模式。

通過如此配置的混合動力車輛，可以通過增加第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩來補(bǔ)償從內(nèi)燃機(jī)經(jīng)由動力傳遞單元至驅(qū)動輪的直接轉(zhuǎn)矩，該直接轉(zhuǎn)矩隨著動力傳遞單元愈加接近空檔狀態(tài)而減小。因此，可以抑制車輛的驅(qū)動力在驅(qū)動模式從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換時(shí)減小。

在所述混合動力車輛中，所述控制器可以被配置成：直到所述離合器置于所述接合狀態(tài)時(shí)為止，控制所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的至少任一個(gè)以使得作為將所述離合器置于所述接合狀態(tài)的結(jié)果而發(fā)生的轉(zhuǎn)矩波動減小。

通過如此配置的混合動力車輛，可以抑制由于將所述離合器置于所述接合狀態(tài)導(dǎo)致的沖擊經(jīng)由所述差動單元傳遞至所述驅(qū)動輪。因此，可以在從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換時(shí)抑制沖擊的發(fā)生。

所述控制器可以被配置成：在從所述串并聯(lián)模式向所述串聯(lián)模式切換時(shí)，將所述動力傳遞單元置于所述空檔狀態(tài)并且減小所述內(nèi)燃機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。通過如此配置的混合動力車輛，可以抑制內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速的不必要的增大。

通過如此配置的混合動力車輛，可以抑制內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速的不必要的增加。

通過如此構(gòu)造的混合動力車輛，可以通過增加第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩來補(bǔ)償從內(nèi)燃機(jī)經(jīng)由動力傳遞單元至驅(qū)動輪的直接轉(zhuǎn)矩，該直接轉(zhuǎn)矩隨著動力傳遞單元愈加接近空檔狀態(tài)而減小。因此，可以提供如下的混合動力車輛：在驅(qū)動模式從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換時(shí)，該混合動力車輛抑制驅(qū)動力的減小。

附圖說明

將在下文參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義，在附圖中，相同附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且其中：

圖1是示出包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的驅(qū)動系統(tǒng)的混合動力車輛的整體構(gòu)造的視圖；

圖2是示意性地示出圖1中的車輛的部件的動力傳遞路徑的框圖；

圖3是示出用于圖1中的車輛的控制器的構(gòu)造的框圖；

圖4是示意性地示出安裝在圖1所示的混合動力車輛上的液壓回路的構(gòu)造的視圖；

圖5是示出混合動力車輛中的每種驅(qū)動模式以及在每種驅(qū)動模式下變速單元的離合器和制動器的受控狀態(tài)的圖表；

圖6是作為圖5所示的驅(qū)動模式下的一種的單電動機(jī)ev模式下的列線圖；

圖7是作為圖5所示的驅(qū)動模式下的一種的雙電動機(jī)ev模式下的列線圖；

圖8是作為圖5所示的驅(qū)動模式下的一種的串并聯(lián)hv模式下的列線圖；

圖9是作為圖5所示的驅(qū)動模式下的一種的串聯(lián)hv模式下的列線圖；

圖10是示出圖1所示的驅(qū)動系統(tǒng)的殼結(jié)構(gòu)的視圖；

圖11是示出根據(jù)實(shí)施例的由控制器執(zhí)行的同步控制的控制過程的流程圖；

圖12是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的同步控制的過程的列線圖；

圖13是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的同步控制的過程的時(shí)序圖；

圖14是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的替代實(shí)施例的在離合器cs的接合時(shí)機(jī)改變的情況下的同步控制的過程的時(shí)序圖；

圖15是用于圖示根據(jù)實(shí)施例的另一替代實(shí)施例的在用于減少離合器接合時(shí)的沖擊的沖擊減少控制與同步控制一起執(zhí)行的情況下的控制過程的時(shí)序圖；

圖16是示出在根據(jù)實(shí)施例的又一替代實(shí)施例的每種驅(qū)動模式下變速單元的離合器和制動器的受控狀態(tài)的圖表；

圖17是用于圖示在根據(jù)圖16所示的替代實(shí)施例的驅(qū)動模式之中的e4行和e5行的操作的列線圖；

圖18是用于圖示在根據(jù)圖16所示的替代實(shí)施例的驅(qū)動模式之中的h6行至h8行的操作的列線圖；

圖19是示出圖1所示的混合動力車輛的齒輪機(jī)構(gòu)的第一替代實(shí)施例的視圖；以及

圖20是示出圖1所示的混合動力車輛的齒輪機(jī)構(gòu)的第二替代實(shí)施例的視圖。

具體實(shí)施方式

此后，將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。相同附圖標(biāo)記在下面的實(shí)施例中指代相同或?qū)?yīng)的部分，并且將不再重復(fù)其描述。

圖1是示出包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的驅(qū)動系統(tǒng)的混合動力車輛的整體構(gòu)造的視圖。

如圖1所示，混合動力車輛1(下文也稱作車輛1)包括發(fā)動機(jī)10、驅(qū)動系統(tǒng)2、驅(qū)動輪90和控制器100。該驅(qū)動系統(tǒng)2包括作為第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第一電動發(fā)電機(jī)(下文稱作第一mg)20、作為第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第二電動發(fā)電機(jī)(下文稱作第二mg)30、變速單元40、差動單元50、離合器cs、輸入軸21、作為驅(qū)動系統(tǒng)2的輸出軸的副軸70、差動齒輪組80和液壓回路500。

混合動力車輛1是發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動(ff)混合動力車輛，其通過使用發(fā)動機(jī)10、第一mg20和第二mg30中的至少一者的動力來行駛。混合動力車輛1可以是插電式混合動力車輛，在這種插電式混合動力車輛中，車載電池(未示出)是可由外部電源再充電的。

發(fā)動機(jī)10例如是內(nèi)燃機(jī)，諸如汽油機(jī)和柴油機(jī)。第一mg20和第二mg30中的每個(gè)例如是永磁體同步電動機(jī)，其包括嵌入有永磁體的轉(zhuǎn)子。該驅(qū)動系統(tǒng)2是雙軸驅(qū)動系統(tǒng)，在該雙軸驅(qū)動系統(tǒng)中，第一mg20沿著第一軸線12與發(fā)動機(jī)10的曲軸同軸設(shè)置并且第二mg30沿著與第一軸線12不同的第二軸線14設(shè)置。第一軸線12和第二軸線14彼此平行。

變速單元40、差動單元50和離合器cs進(jìn)一步沿著第一軸線12設(shè)置。變速單元40、差動單元50、第一mg20和離合器cs以所述次序從靠近發(fā)動機(jī)10的那側(cè)起布置。

第一mg20設(shè)置成使得能夠從發(fā)動機(jī)10接收動力。更具體地，驅(qū)動系統(tǒng)2的輸入軸21連接至發(fā)動機(jī)10的曲軸。該輸入軸21沿著第一軸線12在遠(yuǎn)離發(fā)動機(jī)10的方向上延伸。輸入軸21在其從發(fā)動機(jī)10延伸的遠(yuǎn)側(cè)端連接至離合器cs。第一mg20的旋轉(zhuǎn)軸22以圓柱形狀沿著第一軸線12延伸。輸入軸21在輸入軸21連接至離合器cs之前的部分處經(jīng)過旋轉(zhuǎn)軸22的內(nèi)部。輸入軸21經(jīng)由離合器cs連接至第一mg20的旋轉(zhuǎn)軸22。

離合器cs設(shè)置在從發(fā)動機(jī)10至第一mg20的動力傳遞路徑中。離合器cs是能夠?qū)⑤斎胼S21聯(lián)接至第一mg20的旋轉(zhuǎn)軸22的液壓摩擦接合元件。當(dāng)離合器cs置于接合狀態(tài)時(shí)，輸入軸21和旋轉(zhuǎn)軸22彼此聯(lián)接，并且允許動力從發(fā)動機(jī)10傳遞至第一mg20。當(dāng)離合器cs置于釋放狀態(tài)時(shí)，釋放了輸入軸21與旋轉(zhuǎn)軸22的聯(lián)接，并且中斷了從發(fā)動機(jī)10經(jīng)由離合器cs向第一mg20的動力的傳遞。

變速單元40將來自發(fā)動機(jī)10的動力變速，然后輸出動力到差動單元50。變速單元40包括單小齒輪型行星齒輪機(jī)構(gòu)、離合器c1和制動器b1。該單小齒輪型行星齒輪機(jī)構(gòu)包括太陽輪s1、小齒輪p1、齒圈r1和行星架ca1。

太陽輪s1設(shè)置成使得太陽輪s1的旋轉(zhuǎn)中心與第一軸線12一致。齒圈r1在太陽輪s1的徑向外側(cè)與太陽輪s1同軸地設(shè)置。小齒輪p1布置在太陽輪s1與齒圈r1之間，并且與太陽輪s1和齒圈r1嚙合。小齒輪p1由行星架ca1可旋轉(zhuǎn)地支撐。行星架ca1連接至輸入軸21，并且與輸入軸21一體地旋轉(zhuǎn)。每個(gè)小齒輪p1設(shè)置成使得能夠繞第一軸線12公轉(zhuǎn)并且能夠繞小齒輪p1的中心軸線自轉(zhuǎn)。

如圖6至圖9、圖17以及圖18(在后面進(jìn)行描述)所示，太陽輪s1的轉(zhuǎn)速、行星架ca1的轉(zhuǎn)速(即，發(fā)動機(jī)10的轉(zhuǎn)速)和齒圈r1的轉(zhuǎn)速處于由每個(gè)列線圖中的直線所連接的點(diǎn)表示的關(guān)系(即，當(dāng)任意兩個(gè)轉(zhuǎn)速確定時(shí)其余的一個(gè)轉(zhuǎn)速也被確定的關(guān)系)。

在本實(shí)施例中，行星架ca1設(shè)置為輸入元件，動力從發(fā)動機(jī)10輸入至該輸入元件，并且齒圈r1設(shè)置為將輸入至行星架ca1的動力輸出的輸出元件。通過使用包括太陽輪s1、小齒輪p1、齒圈r1和行星架ca1的該行星齒輪機(jī)構(gòu)，輸入至行星架ca1的動力被變速并且從齒圈r1輸出。

離合器c1是能夠?qū)⑻栞唖1聯(lián)接至行星架ca1的液壓摩擦接合元件。當(dāng)離合器c1置于接合狀態(tài)時(shí)，太陽輪s1和行星架ca1彼此聯(lián)接，并且彼此一體地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)離合器c1置于釋放狀態(tài)時(shí)，太陽輪s1和行星架ca1的一體旋轉(zhuǎn)被取消。

制動器b1是能夠限制(鎖定)太陽輪s1的旋轉(zhuǎn)的液壓摩擦接合元件。當(dāng)制動器b1置于接合狀態(tài)時(shí)，太陽輪s1被固定至驅(qū)動系統(tǒng)的殼體，并且太陽輪s1的旋轉(zhuǎn)受到限制。當(dāng)制動器b1置于釋放狀態(tài)(分離狀態(tài))時(shí)，太陽輪s1從驅(qū)動系統(tǒng)的殼體分離，并且允許太陽輪s1的旋轉(zhuǎn)。

變速單元40的速比(作為輸入元件的行星架ca1的轉(zhuǎn)速與作為輸出元件的齒圈r1的轉(zhuǎn)速的比，具體地，行星架ca1的轉(zhuǎn)速/齒圈r1的轉(zhuǎn)速)響應(yīng)于離合器c1和制動器b1的接合/釋放狀態(tài)的組合而改變。當(dāng)離合器c1接合并且制動器b1釋放時(shí)，建立了速比為1.0(直接聯(lián)接狀態(tài))的低檔位lo。當(dāng)離合器c1釋放并且制動器b1接合時(shí)，建立了速比小于1.0(例如0.7，所謂的過驅(qū)動狀態(tài))的高檔位hi。當(dāng)離合器c1接合并且制動器b1接合時(shí)，太陽輪s1的旋轉(zhuǎn)和行星架ca1的旋轉(zhuǎn)受到限制，因此齒圈r1的旋轉(zhuǎn)也受到限制。

變速單元40被構(gòu)造成能夠在非空檔狀態(tài)與空檔狀態(tài)之間切換。在非空檔狀態(tài)，動力被傳遞。在空檔狀態(tài)，動力未被傳遞。在本實(shí)施例中，上述的直接聯(lián)接狀態(tài)和過驅(qū)動狀態(tài)對應(yīng)于非空檔狀態(tài)。另一方面，當(dāng)離合器c1和制動器b1都被釋放時(shí)，允許行星架ca1繞第一軸線12慣性滑動。從而，獲得了空檔狀態(tài)，在該空檔狀態(tài)，從發(fā)動機(jī)10傳遞至行星架ca1的動力未從行星架ca1傳遞至齒圈r1。

差動單元50包括單小齒輪型行星齒輪機(jī)構(gòu)和副驅(qū)動齒輪51。該單小齒輪型行星齒輪機(jī)構(gòu)包括太陽輪s2、小齒輪p2、齒圈r2和行星架ca2。

太陽輪s2設(shè)置成使得太陽輪s2的旋轉(zhuǎn)中心與第一軸線12一致。齒圈r2在太陽輪s2的徑向外側(cè)與太陽輪s2同軸地設(shè)置。小齒輪p2布置在太陽輪s2與齒圈r2之間，并且與太陽輪s2和齒圈r2嚙合。小齒輪p2由行星架ca2可旋轉(zhuǎn)地支撐。行星架ca2連接至變速單元40的齒圈r1，并且與齒圈r1一體地旋轉(zhuǎn)。每個(gè)小齒輪p2設(shè)置成使得能夠繞第一軸線12公轉(zhuǎn)并且能夠繞小齒輪p2的中心軸線自轉(zhuǎn)。

第一mg20的旋轉(zhuǎn)軸22連接至太陽輪s2。第一mg20的旋轉(zhuǎn)軸22與太陽輪s2一體地旋轉(zhuǎn)。副驅(qū)動齒輪51連接至齒圈r2。副驅(qū)動齒輪51是差動單元50的輸出齒輪。該輸出齒輪與齒圈s2一體地旋轉(zhuǎn)。

如圖6至圖9、圖17以及圖18所示，太陽輪s2的轉(zhuǎn)速(即，第一mg20的轉(zhuǎn)速)、行星架ca2的轉(zhuǎn)速和齒圈r2的轉(zhuǎn)速處于由每個(gè)列線圖中的直線所連接的點(diǎn)表示的關(guān)系(即，當(dāng)任意兩個(gè)轉(zhuǎn)速確定時(shí)其余的一個(gè)轉(zhuǎn)速也被確定的關(guān)系)。因此，當(dāng)行星架ca2的轉(zhuǎn)速為預(yù)定值時(shí)，可以通過調(diào)整第一mg20的轉(zhuǎn)速來無級地改變齒圈r2的轉(zhuǎn)速。

在本實(shí)施例中，描述了差動單元50由行星齒輪機(jī)構(gòu)形成的情況。然而，差動單元50并不限于這種構(gòu)造。任意構(gòu)造的差動單元50都是適用的，只要該差動單元50構(gòu)造成使得：當(dāng)三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件中的任意兩個(gè)的轉(zhuǎn)速確定時(shí)，這三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件中的其余一個(gè)的轉(zhuǎn)速得以確定。例如，差動單元50可以具有類似于差動齒輪組的齒輪結(jié)構(gòu)。

副軸70平行于第一軸線12和第二軸線14延伸。副軸70布置為平行于第一mg20的旋轉(zhuǎn)軸22和第二mg30的旋轉(zhuǎn)軸31。從動齒輪71和驅(qū)動齒輪72設(shè)置在副軸70上。從動齒輪71與差動單元50的副驅(qū)動齒輪51嚙合。即，發(fā)動機(jī)10的動力和第一mg20的動力經(jīng)由差動單元50的副驅(qū)動齒輪51傳遞至副軸70。

變速單元40和差動單元50在從發(fā)動機(jī)10至副軸70的動力傳遞路徑中彼此串聯(lián)地連接。因此，來自發(fā)動機(jī)10的動力在變速單元40和差動單元50中變速，然后被傳遞至副軸70。

從動齒輪71與連接至第二mg30的旋轉(zhuǎn)軸31的減速齒輪32嚙合。即，第二mg30的動力經(jīng)由減速齒輪32傳遞至副軸70。

驅(qū)動齒輪72與差動齒輪組80的差動齒圈81嚙合。差動齒輪組80經(jīng)由對應(yīng)的左右驅(qū)動軸82連接至左右驅(qū)動輪90。即，副軸70的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由差動齒輪組80傳遞至左右驅(qū)動軸82。

通過設(shè)置有離合器cs的上述構(gòu)造，混合動力車輛1被允許在使用串并聯(lián)系統(tǒng)的模式(下文稱作串并聯(lián)模式)下運(yùn)行，并且還被允許在使用串聯(lián)系統(tǒng)的模式(下文稱作串聯(lián)模式)下運(yùn)行。就這點(diǎn)而言，將參照圖2所示的示意圖描述在每種模式下如何從發(fā)動機(jī)傳遞動力。

圖2是示意性地示出圖1中的車輛的部件的動力傳遞路徑的框圖。如圖2所示，混合動力車輛1包括發(fā)動機(jī)10、第一mg20、第二mg30、變速單元40、差動單元50、電池60以及離合器cs。

第二mg30設(shè)置成使得能夠輸出動力至驅(qū)動輪90。變速單元40包括輸入元件和輸出元件。發(fā)動機(jī)10的動力被輸入至該輸入元件。該輸出元件將輸入至該輸入元件的動力輸出。變速單元40被構(gòu)造成能夠在非空檔狀態(tài)與空檔狀態(tài)之間切換。在非空檔狀態(tài)，動力在輸入元件與輸出元件之間傳遞。在空檔狀態(tài)，在輸入元件和輸出元件之間沒有傳遞動力。

電池60在第一mg20和第二mg30中的一個(gè)的發(fā)動期間供給電力至相應(yīng)的第一mg20或第二mg30，并且在第一mg20和第二mg30中的一個(gè)的再生期間儲存由相應(yīng)的第一mg20或第二mg30產(chǎn)生的電力。

差動單元50包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件。第一旋轉(zhuǎn)元件連接至第一mg20。第二旋轉(zhuǎn)元件連接至第二mg30和驅(qū)動輪90。第三旋轉(zhuǎn)元件連接至變速單元40的輸出元件。差動單元50如在行星齒輪機(jī)構(gòu)等的情況下被構(gòu)造，使得當(dāng)?shù)谝恢恋谌D(zhuǎn)元件中的任意兩個(gè)的轉(zhuǎn)速確定時(shí)，第一至第三旋轉(zhuǎn)元件中的其余一個(gè)的轉(zhuǎn)速被確定。

混合動力車輛1被構(gòu)造成能夠使用兩個(gè)路徑k1、k2中的至少任一個(gè)傳遞有動力的路徑來從發(fā)動機(jī)10傳遞動力至第一mg20。路徑k1是動力從發(fā)動機(jī)10經(jīng)由變速單元40和差動單元50傳遞至第一mg20所經(jīng)過的路徑。路徑k2不同于路徑k1，并且是動力從發(fā)動機(jī)10傳遞至第一mg20所經(jīng)過的路徑。離合器cs設(shè)置在路徑k2中，并且能夠在接合狀態(tài)與釋放狀態(tài)之間切換。在接合狀態(tài)，動力從發(fā)動機(jī)10傳遞至第一mg20。在釋放狀態(tài)，中斷了從發(fā)動機(jī)10到第一mg20的動力傳遞。

在發(fā)動機(jī)運(yùn)行的hv模式下，離合器c1和制動器b1中的任一個(gè)置于接合狀態(tài)，而離合器c1和制動器b1中的另一個(gè)置于釋放狀態(tài)。從而，當(dāng)變速單元40被控制為非空檔狀態(tài)時(shí)，動力從發(fā)動機(jī)10經(jīng)過路徑k1傳遞至第一mg20。這時(shí)，當(dāng)離合器cs置于釋放狀態(tài)以在此時(shí)中斷路徑k2時(shí)，車輛能夠以串并聯(lián)模式運(yùn)行。

另一方面，在發(fā)動機(jī)運(yùn)行的hv模式下，當(dāng)通過利用離合器cs將發(fā)動機(jī)10直接聯(lián)接至第一mg20來經(jīng)過路徑k2傳遞動力并且通過控制變速單元40以使得變速單元40通過將離合器c1和制動器b1兩者置于釋放狀態(tài)而被置于空檔狀態(tài)來中斷路徑k1時(shí)，車輛能夠以串聯(lián)模式運(yùn)行。這時(shí)，在變速單元50中，連接至變速單元40的旋轉(zhuǎn)元件能夠自由地旋轉(zhuǎn)，因此另外兩個(gè)旋轉(zhuǎn)元件彼此不影響且能夠旋轉(zhuǎn)。因此，可以獨(dú)立地進(jìn)行通過利用發(fā)動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)來使第一mg20旋轉(zhuǎn)而發(fā)電的操作和通過利用所產(chǎn)生的電力或電池60中所充的電力驅(qū)動第二mg30來使驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)的操作。

變速單元40不總要求能夠改變速比。只要可以中斷路徑k1中在發(fā)動機(jī)10與差動單元50之間的動力傳遞，僅離合器也是適用的。

圖3是示出圖1所示的車輛的控制器100的構(gòu)造的框圖。如圖3所示，控制器100包括hvecu150、mgecu160和發(fā)動機(jī)ecu170。hvecu150、mgecu160和發(fā)動機(jī)ecu170中的每個(gè)是包括計(jì)算機(jī)的電子控制單元。ecu的數(shù)量不限于三個(gè)。可以作為整體提供集成的單個(gè)ecu，或者可以提供兩個(gè)或四個(gè)以上分開的ecu。

mgecu160控制第一mg20和第二mg30。mgecu160例如通過調(diào)整供給至第一mg20的電流值來控制第一mg20的輸出轉(zhuǎn)矩，并且通過調(diào)整供給至第二mg30的電流值來控制第二mg30的輸出轉(zhuǎn)矩。

發(fā)動機(jī)ecu170控制發(fā)動機(jī)10。發(fā)動機(jī)ecu170例如控制發(fā)動機(jī)10的電子節(jié)氣門的開度，通過輸出點(diǎn)火信號控制發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火，或者控制向發(fā)動機(jī)10的燃料噴射。該發(fā)動機(jī)ecu170通過對電子節(jié)氣門的開度控制、噴射控制、點(diǎn)火控制等來控制發(fā)動機(jī)10的輸出轉(zhuǎn)矩。

hvecu150綜合地控制整個(gè)車輛。車速傳感器、加速器操作量傳感器、mg1轉(zhuǎn)速傳感器、mg2轉(zhuǎn)速傳感器、輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器、電池傳感器等連接至該hvecu150。通過這些傳感器，該hvecu150獲取車速、加速器操作量、第一mg20的轉(zhuǎn)速、第二mg30的轉(zhuǎn)速、動力傳遞系統(tǒng)的輸出軸的轉(zhuǎn)速、電池狀態(tài)soc等。

該hvecu150基于所獲取的信息計(jì)算用于車輛的要求驅(qū)動力、要求動力、要求轉(zhuǎn)矩等。該hvecu150基于計(jì)算出的要求值來確定第一mg20的輸出轉(zhuǎn)矩(下文還稱作mg1轉(zhuǎn)矩)、第二mg30的輸出轉(zhuǎn)矩(下文還稱作mg2轉(zhuǎn)矩)和發(fā)動機(jī)10的輸出轉(zhuǎn)矩(下文還稱作發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩)。該hvecu150向mgecu160輸出mg1轉(zhuǎn)矩的命令值和mg2轉(zhuǎn)矩的命令值。該hvecu150向發(fā)動機(jī)ecu170輸出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的命令值。

該hvecu150基于驅(qū)動模式(稍后進(jìn)行描述)等控制離合器c1、cs以及制動器b1。該hvecu150向圖1所示的液壓回路500輸出供給至離合器c1的液壓的命令值(pbc1)、供給至離合器cs的液壓的命令值(pbcs)和供給至制動器b1的液壓的命令值(pbb1)。該hvecu150向圖1所示的液壓回路500輸出控制信號nm和控制信號s/c。

圖1所示的液壓回路500響應(yīng)于命令值pbc1、命令值pbb1控制分別供給至離合器c1和制動器b1的液壓，響應(yīng)于控制信號nm控制電動油泵，并且響應(yīng)于控制信號s/c對是否允許或禁止離合器c1、制動器b1和離合器cs的同時(shí)接合進(jìn)行控制。

接下來，將描述液壓回路的構(gòu)造。圖4是示意性地示出安裝在混合動力車輛1上的液壓回路500的構(gòu)造的視圖。液壓回路500包括機(jī)械油泵(下文還稱作mop)501；電動油泵(下文還稱作eop)502；壓力調(diào)節(jié)閥510、520；線性電磁閥sl1、sl2、sl3；同時(shí)供給防止閥530、540、550；電磁切換閥560；止回閥570；以及油路lm、le、l1、l2、l3、l4。

mop501由差動單元50的行星架ca2的旋轉(zhuǎn)所驅(qū)動以產(chǎn)生液壓。因此，當(dāng)行星架ca2例如通過驅(qū)動發(fā)動機(jī)10而旋轉(zhuǎn)時(shí)，該mop501也被驅(qū)動；反之，當(dāng)行星架ca2停止時(shí)，該mop501也停止。該mop501向油路lm輸出產(chǎn)生的液壓。

油路lm中的液壓通過壓力調(diào)節(jié)閥510而調(diào)節(jié)(減小)到預(yù)定壓力。下文中，通過壓力調(diào)節(jié)閥510調(diào)節(jié)的油路lm中的液壓也被稱作管路壓力pl。管路壓力lp被供給至線性電磁閥sl1、sl2、sl3中的每個(gè)電磁閥。

線性電磁閥sl1通過響應(yīng)于來自控制器100的液壓命令值pbc1調(diào)節(jié)管路壓力pl來產(chǎn)生用于接合離合器c1的液壓(下文稱作c1壓力)。該c1壓力經(jīng)由油路l1供給至離合器c1。

線性電磁閥sl2通過響應(yīng)于來自控制器100的液壓命令值pbb1調(diào)節(jié)管路壓力pl來產(chǎn)生用于接合制動器b1的液壓(下文稱作b1壓力)。該b1壓力經(jīng)由油路l2供給至制動器b1。

線性電磁閥sl3通過響應(yīng)于來自控制器100的液壓命令值pbcs調(diào)節(jié)管路壓力pl來產(chǎn)生用于接合離合器cs的液壓(下文稱作cs壓力)。該cs壓力經(jīng)由油路l3供給至離合器cs。

同時(shí)供給防止閥530設(shè)置在油路l1中，并且被構(gòu)造成防止離合器c1與制動器b1和離合器cs中的至少一個(gè)同時(shí)接合。具體地，油路l2、l3連接至該同時(shí)供給防止閥530。該同時(shí)供給防止閥530通過使用經(jīng)過油路l2、l3的b1壓力和cs壓力作為信號壓力來操作。

當(dāng)作為b1壓力和cs壓力的兩個(gè)信號壓力未被輸入至同時(shí)供給防止閥530時(shí)(即，當(dāng)制動器b1和離合器cs兩者被釋放時(shí))，該同時(shí)供給防止閥530處于c1壓力被供給至離合器c1的正常狀態(tài)。圖4圖示了該同時(shí)供給防止閥530處于正常狀態(tài)的情況。

另一方面，當(dāng)作為b1壓力和cs壓力的信號壓力中的至少一個(gè)輸入至同時(shí)供給防止閥530時(shí)(即，當(dāng)制動器b1和離合器cs中的至少一個(gè)接合時(shí))，即便當(dāng)離合器c1接合時(shí)，該同時(shí)供給防止閥530也切換到排出狀態(tài)，在該排出狀態(tài)下，到離合器c1的c1壓力的供給被切斷并且離合器c1中的液壓被釋放到外部。從而，離合器c1被釋放，所以防止了離合器c1與制動器b1和離合器cs中的至少一個(gè)被同時(shí)接合。

類似地，同時(shí)供給防止閥540響應(yīng)于作為信號壓力的c1壓力和cs壓力進(jìn)行操作來防止制動器b1與離合器c1和離合器cs中的至少一個(gè)被同時(shí)接合。具體地，當(dāng)作為c1壓力和cs壓力的兩個(gè)信號壓力未被輸入至同時(shí)供給防止閥540時(shí)，該同時(shí)供給防止閥540處于正常狀態(tài)，在該正常狀態(tài)下，b1壓力被供給至制動器b1。另一方面，當(dāng)作為c1壓力和cs壓力的信號壓力中的至少一個(gè)被輸入至同時(shí)供給防止閥540時(shí)，該同時(shí)供給防止閥540切換到排出狀態(tài)，在該排出狀態(tài)下，向制動器b1的b1壓力的供給被切斷并且制動器b1中的液壓被釋放到外部。圖4圖示了以下情況：c1壓力作為信號壓力被輸入至同時(shí)供給防止閥540并且該同時(shí)供給防止閥540處于排出狀態(tài)。

類似地，該同時(shí)供給防止閥550通過使用c1壓力和b1壓力作為信號壓力進(jìn)行操作以防止離合器cs與離合器c1和制動器b1中的至少一個(gè)被同時(shí)接合。具體地，當(dāng)作為c1壓力和b1壓力的兩個(gè)信號壓力未被輸入至同時(shí)供給防止閥550時(shí)，該同時(shí)供給防止閥550處于正常狀態(tài)，在該正常狀態(tài)下，cs壓力被供給至離合器cs。另一方面，當(dāng)作為c1壓力和b1壓力的信號壓力中的至少一個(gè)被輸入至同時(shí)供給防止閥550時(shí)，該同時(shí)供給防止閥550切換到排出狀態(tài)，在該排出狀態(tài)下，向離合器cs的cs壓力的供給被切斷并且離合器cs中的液壓被釋放到外部。圖4圖示了如下情況：c1壓力被輸入至同時(shí)供給防止閥550并且該同時(shí)供給防止閥550處于排出狀態(tài)。

eop502被設(shè)置在內(nèi)部的電動機(jī)(下文還稱作內(nèi)部電動機(jī))502a驅(qū)動以產(chǎn)生液壓。該內(nèi)部電動機(jī)502a由來自控制器100的控制信號nm控制。因此，eop502能夠不管行星架ca2是否旋轉(zhuǎn)而操作。該eop502將所產(chǎn)生的液壓輸出到油路le。

油路le中的液壓由壓力調(diào)節(jié)閥520調(diào)節(jié)(減小)至預(yù)定壓力。該油路le經(jīng)由止回閥520連接至油路lm。當(dāng)油路le中的液壓比油路lm中的液壓高預(yù)定壓力以上時(shí)，止回閥570打開，并且油路le中的液壓經(jīng)由止回閥570供給至油路lm。從而，同樣在mop501的停止期間，可以通過驅(qū)動eop502來將液壓供給至油路lm。

電磁切換閥560響應(yīng)于來自控制器100的控制信號s/c切換到開啟狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)中的任一種狀態(tài)。在開啟狀態(tài)下，該電磁切換閥560將油路le與油路l4連通。在關(guān)閉狀態(tài)下，該電磁切換閥560將油路le從油路l4中斷，并且將油路l4中的液壓釋放到外部。圖4圖示了電磁切換閥560處于關(guān)閉狀態(tài)的情況。

油路l4連接至同時(shí)供給防止閥530、540。當(dāng)電磁切換閥560處于開啟狀態(tài)時(shí)，油路le中的液壓經(jīng)由油路l4作為信號壓力被輸入至同時(shí)供給防止閥530、540。當(dāng)來自油路l4的信號壓力被輸入至同時(shí)供給防止閥530時(shí)，不管是否從油路l2輸入信號壓力(b1壓力)，同時(shí)供給防止閥530被強(qiáng)制地固定到正常狀態(tài)。類似地，當(dāng)信號壓力從油路l4輸入至同時(shí)供給防止閥540時(shí)，不管是否從油路l1輸入信號壓力(c1壓力)，同時(shí)供給防止閥540被強(qiáng)制地固定到正常狀態(tài)。因此，通過驅(qū)動eop502并且將電磁切換閥560切換到開啟狀態(tài)，同時(shí)供給防止閥530、540被同時(shí)固定到正常狀態(tài)。從而，離合器c1和制動器b1被允許同時(shí)接合，并且實(shí)現(xiàn)了雙電動機(jī)模式(稍后進(jìn)行描述)。

此后，將參照操作接合圖表和列線圖描述混合動力車輛1的控制模式的細(xì)節(jié)。

圖5是示出每種驅(qū)動模式以及在每種驅(qū)動模式下變速單元40的離合器c1和制動器b1的受控狀態(tài)的圖表。

控制器100引起混合動力車輛1以電動機(jī)驅(qū)動模式(下文稱作ev模式)或混合動力模式(下文稱作hv模式)行駛。該ev模式是如下的控制模式：發(fā)動機(jī)10停止并且通過使用第一mg20和第二mg30中的至少一個(gè)的動力來引起混合動力車輛1行駛。該hv模式是如下的控制模式：通過使用發(fā)動機(jī)10的動力和第二mg30的動力來引起混合動力車輛1行駛。ev模式和hv模式下的每個(gè)被進(jìn)一步劃分成一些控制模式。

在圖5中，c1、b1、cs、mg1以及mg2分別表示離合器c1、制動器b1、離合器cs、第一mg20以及第二mg30。c1欄、b1欄和cs欄中的每欄的圓圈標(biāo)記(o)指示接合狀態(tài)，叉標(biāo)記(x)指示釋放狀態(tài)，且三角標(biāo)記(△)指示離合器c1和制動器b1中的任意一個(gè)在發(fā)動機(jī)制動期間被接合。mg1欄和mg2欄中的每欄中的符號g指示mg1或mg2主要作為發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。mg1欄和mg2欄中的每欄中的符號m指示mg1或mg2主要作為電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

在ev模式下，控制器100響應(yīng)于用戶的要求轉(zhuǎn)矩等選擇性地在單電動機(jī)模式與雙電動機(jī)模式之間切換。在單電動機(jī)模式下，通過僅使用第二mg30的動力來引起混合動力車輛1行駛。在雙電動機(jī)模式下，通過使用第一mg20和第二mg30兩者的動力來引起混合動力車輛1行駛。

當(dāng)驅(qū)動系統(tǒng)2的負(fù)荷低時(shí)，使用單電動機(jī)模式。當(dāng)驅(qū)動系統(tǒng)2的負(fù)荷變高時(shí)，驅(qū)動模式改變?yōu)殡p電動機(jī)模式。

如圖5的e1行所示，當(dāng)混合動力車輛1在單電動機(jī)ev模式下被驅(qū)動(前進(jìn)或倒退移動)時(shí)，控制器100通過釋放離合器c1并釋放制動器b1而將變速單元40置于空檔狀態(tài)(無動力傳遞的狀態(tài))。這時(shí)，控制器100引起第一mg20主要作為用于將太陽輪s2的轉(zhuǎn)速固定到零的固定裝置來運(yùn)行，并引起第二mg30主要作為電動機(jī)運(yùn)行(參見圖6(稍后進(jìn)行描述))。為了引起第一mg20作為固定裝置來運(yùn)行，可以通過反饋第一mg20的轉(zhuǎn)速來控制第一mg20的電流以使得該轉(zhuǎn)速變?yōu)榱?。?dāng)?shù)谝籱g20的轉(zhuǎn)速保持為零時(shí)，即使在轉(zhuǎn)矩為零時(shí)，也可以在不增加電流的情況下利用齒槽轉(zhuǎn)矩。當(dāng)變速單元40置于空檔狀態(tài)時(shí)，發(fā)動機(jī)10在制動期間不共轉(zhuǎn)，因此損失減小了該量，并且可以恢復(fù)大的再生電力。

如圖5中的e2行所示，當(dāng)混合動力車輛1在單電動機(jī)ev模式下制動并且要求發(fā)動機(jī)制動時(shí)，控制器100接合離合器c1和制動器b1中的任一個(gè)。例如，當(dāng)在僅利用再生制動而制動力不足時(shí)，發(fā)動機(jī)制動與再生制動一起使用。例如，當(dāng)電池的soc接近滿充電狀態(tài)時(shí)，再生電力不能充電，因此可以想到建立發(fā)動機(jī)制動狀態(tài)。

通過接合離合器c1和制動器b1中的任一個(gè)，建立了所謂的發(fā)動機(jī)制動狀態(tài)。在發(fā)動機(jī)制動狀態(tài)下，驅(qū)動輪90的旋轉(zhuǎn)被傳遞至發(fā)動機(jī)10，然后發(fā)動機(jī)10旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，控制器100引起第一mg20主要作為電動機(jī)運(yùn)行，并且引起第二mg30主要作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行。

另一方面，如圖5中的e3行所示，當(dāng)混合動力車輛1在雙電動機(jī)ev模式下被驅(qū)動(前進(jìn)或倒退移動)時(shí)，控制器100通過接合離合器c1并接合制動器b1來限制(鎖定)變速單元40的齒圈r1的旋轉(zhuǎn)。從而，差動單元50的聯(lián)接至變速單元40的齒圈r1的行星架ca2的旋轉(zhuǎn)也受到限制(鎖定)，因此差動單元50的行星架ca2保持在停止?fàn)顟B(tài)(發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速ne＝0)?？刂破?00引起第一mg20和第二mg30主要作為電動機(jī)運(yùn)行(參見圖7(稍后進(jìn)行描述))。

在ev模式(單電動機(jī)模式或雙電動機(jī)模式)中，發(fā)動機(jī)10停止，因此mop501也停止。因此，在ev模式下，離合器c1或制動器b1通過使用由eop502產(chǎn)生的液壓進(jìn)行接合。

在hv模式下，控制器100引起第一mg20主要作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，并且引起第二mg30主要作為電動機(jī)運(yùn)行。

在hv模式下，控制器100將控制模式設(shè)定為串并聯(lián)模式和串聯(lián)模式下的任一種模式。

在串并聯(lián)模式下，為了驅(qū)動驅(qū)動輪90而使用發(fā)動機(jī)10的一部分動力，并且將發(fā)動機(jī)10的其余部分的動力用作在第一mg20中發(fā)電的動力。第二mg30通過使用由第一mg20產(chǎn)生的電力來驅(qū)動驅(qū)動輪90。在串并聯(lián)模式下，控制器100響應(yīng)于車速來改變變速單元40的速比。

當(dāng)引起混合動力車輛1在中速或低速范圍內(nèi)前進(jìn)移動時(shí)，控制器100如圖5中的h2行所示通過接合離合器c1并釋放制動器b1來建立低檔位lo(參見圖8(稍后進(jìn)行描述)中的實(shí)線)。另一方面，當(dāng)引起混合動力車輛1在高速范圍內(nèi)前進(jìn)移動時(shí)，控制器100如圖5中的h1行所示通過釋放離合器c1并且接合制動器b1來建立高檔位hi(參見圖8(稍后進(jìn)行描述)中的虛線)。不論是在建立了高檔位還是在建立了低檔位時(shí)，變速單元40和差動單元50整體上作為無級變速器來運(yùn)行。

當(dāng)混合動力車輛1倒退時(shí)，控制器100如圖5中的h3行所示接合離合器c1并釋放制動器b1。當(dāng)存在電池的soc的余量時(shí)，控制器100使第二mg30獨(dú)自在反方向上旋轉(zhuǎn)；反之，當(dāng)不存在電池的soc的余量時(shí)，控制器100通過操作發(fā)動機(jī)10利用第一mg20來發(fā)電，并使第二mg30在反方向上旋轉(zhuǎn)。

在串聯(lián)模式下，發(fā)動機(jī)10的全部動力被用作用于利用第一mg20發(fā)電的動力。第二mg30通過使用由第一mg20產(chǎn)生的電力來驅(qū)動驅(qū)動輪90。在串聯(lián)模式下，當(dāng)混合動力車輛1前進(jìn)移動或者當(dāng)混合動力車輛1倒退時(shí)，控制器100如圖5中的h4行和h5行所示釋放離合器c1和制動器b1兩者并且接合離合器cs(參見圖9(稍后進(jìn)行描述))。

在hv模式下，發(fā)動機(jī)10正在運(yùn)行，因此mop501也正在運(yùn)行。因此，在hv模式下，離合器c1、離合器cs或制動器b1主要通過使用由mop501產(chǎn)生的液壓來接合。

此后，將參照列線圖描述圖5所示的每種運(yùn)行模式下的旋轉(zhuǎn)元件的狀態(tài)。

圖6是單電動機(jī)ev模式下的列線圖。圖7是雙電動機(jī)ev模式下的列線圖。圖8是串并聯(lián)模式下的列線圖。圖9是串聯(lián)模式下的列線圖。

在圖6至圖9中，s1、ca1和r1分別表示變速單元40的太陽輪s1、行星架ca1和齒圈r1，s2、ca2和r2分別表示差動單元50的太陽輪s2、行星架ca2和齒圈r2。

將參照圖6描述單電動機(jī)ev模式下的受控狀態(tài)(圖5中的e1行)。在單電動機(jī)ev模式下，控制器100釋放變速單元40的離合器c1、制動器b1和離合器cs，使發(fā)動機(jī)10停止，并且引起第二mg30主要作為電動機(jī)運(yùn)行。因此，在單電動機(jī)ev模式下，混合動力車輛1通過使用第二mg30的轉(zhuǎn)矩(下文稱作第二mg轉(zhuǎn)矩tm2)來行駛。

這時(shí)，控制器100對第一mg20的轉(zhuǎn)矩(下文稱作第一mg轉(zhuǎn)矩tm1)執(zhí)行反饋控制，使得太陽輪s2的轉(zhuǎn)速變?yōu)榱?。因此，太陽輪s2不旋轉(zhuǎn)。然而，因?yàn)樽兯賳卧?0的離合器c1和制動器b1被釋放，差動單元50的行星架ca2的旋轉(zhuǎn)不受到限制。因此，差動單元50的齒圈r2和行星架ca2以及變速單元40的齒圈r1在與第二mg30相同的方向上與第二mg30的旋轉(zhuǎn)聯(lián)動地旋轉(zhuǎn)(慣性滑動)。

另一方面，因?yàn)榘l(fā)動機(jī)10停止，變速單元40的行星架ca1保持在停止?fàn)顟B(tài)。變速單元40的太陽輪s1在與齒圈r1的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上與齒圈r1的旋轉(zhuǎn)聯(lián)動地旋轉(zhuǎn)(慣性滑動)。

為了在單電動機(jī)ev模式下使車輛減速，允許除使用第二mg30的再生制動之外觸發(fā)發(fā)動機(jī)制動。在這種情況下(圖5中的e2行)，通過接合離合器c1和制動器b1中的任一個(gè)，發(fā)動機(jī)10也在行星架ca2從驅(qū)動輪90側(cè)被驅(qū)動時(shí)旋轉(zhuǎn)，因此觸發(fā)發(fā)動機(jī)制動。

接下來，將參照圖7描述雙電動機(jī)ev模式下的受控狀態(tài)(圖5中的e3行)。在雙電動機(jī)ev模式下，控制器100接合離合器c1和制動器b1，釋放離合器cs，并且使發(fā)動機(jī)10停止。因此，限制了變速單元40的太陽輪s1、行星架ca1和齒圈r1中的每個(gè)的旋轉(zhuǎn)，使得轉(zhuǎn)速變?yōu)榱恪?/p>

因?yàn)橄拗屏俗兯賳卧?0的齒圈r1的旋轉(zhuǎn)，差動單元50的行星架ca2的旋轉(zhuǎn)也受到限制(鎖定)。在這種狀態(tài)下，控制器100引起第一mg20和第二mg30主要作為電動機(jī)運(yùn)行。具體地，通過將第二mg轉(zhuǎn)矩tm2設(shè)定為正轉(zhuǎn)矩而使第二mg30在正向上旋轉(zhuǎn)，并且通過將第一mg轉(zhuǎn)矩tm1設(shè)定為負(fù)轉(zhuǎn)矩而使第一mg20在負(fù)向上旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)通過接合離合器c1限制行星架ca2的旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一mg轉(zhuǎn)矩tm1通過使用行星架ca2作為支撐點(diǎn)而傳遞至齒圈r2。傳遞至齒圈r2的第一mg轉(zhuǎn)矩tm1(下文稱作第一mg傳遞轉(zhuǎn)矩tm1c)作用在正向上，并且傳遞至副軸70。因此，在雙電動機(jī)ev模式下，混合動力車輛1通過使用第一mg傳遞轉(zhuǎn)矩tm1c和第二mg轉(zhuǎn)矩tm2來行駛?？刂破?00調(diào)整第一mg轉(zhuǎn)矩tm1和第二mg轉(zhuǎn)矩tm2之間的分配比，使得第一mg傳遞轉(zhuǎn)矩tm1c和第二mg轉(zhuǎn)矩tm2的和滿足用戶的要求轉(zhuǎn)矩。

將參照圖8描述串并聯(lián)hv模式下的受控狀態(tài)(圖5中的h1行至h3行)。圖8圖示了車輛正以低檔位lo前進(jìn)行駛的情況(參見圖5中的h2行，以及圖8中的s1、ca1和r1的列線圖所示的共用實(shí)線)以及車輛正以高檔位hi前進(jìn)行駛的情況(參見圖5中的h1行，以及圖8中的s1、ca1和r1的列線圖所示的共用虛線)。為了方便描述，假定無論當(dāng)車輛正以低檔位lo前進(jìn)行駛時(shí)還是當(dāng)車輛正以高檔位hi前進(jìn)行駛時(shí)，齒圈r1的轉(zhuǎn)速都是相同的。

當(dāng)在串并聯(lián)hv模式下建立了低檔位lo時(shí)，控制器100接合離合器c1，并釋放制動器b1和離合器cs。因此，旋轉(zhuǎn)元件(太陽輪s1、行星架ca1和齒圈r1)彼此一體地旋轉(zhuǎn)。從而，變速單元40的齒圈r1也與行星架ca1以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并且發(fā)動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)以相同的轉(zhuǎn)速從齒圈r1傳遞至差動單元50的行星架ca2。也就是說，發(fā)動機(jī)10的輸入至變速單元40的行星架ca1的轉(zhuǎn)矩(下文稱作發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩te)從變速單元40的齒圈r1被傳遞至差動單元50的行星架ca2。當(dāng)建立了低檔位lo時(shí)，從齒圈r1傳遞的轉(zhuǎn)矩(下文稱作變速單元輸出轉(zhuǎn)矩tr1)等于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩te(te＝tr1)。

發(fā)動機(jī)10的傳遞至差動單元50的行星架ca2的旋轉(zhuǎn)通過使用太陽輪s2的轉(zhuǎn)速(第一mg20的轉(zhuǎn)速)而無級地變速，并且傳遞至差動單元50的齒圈r2。這時(shí)，控制器100基本引起第一mg20作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行以在負(fù)向上施加第一mg轉(zhuǎn)矩tm1。從而，第一mg轉(zhuǎn)矩tm1用作將輸入至行星架ca2的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩te傳遞至齒圈r2的反作用力。

傳遞至齒圈r2的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩te(下文稱作發(fā)動機(jī)傳遞轉(zhuǎn)矩tec)從副驅(qū)動齒輪51被傳遞至副軸70，并且充當(dāng)混合動力車輛1的驅(qū)動力。

在串并聯(lián)hv模式下，控制器100引起第二mg30主要作為電動機(jī)運(yùn)行。第二mg轉(zhuǎn)矩tm2從減速齒輪32被傳遞至副軸70，并且充當(dāng)混合動力車輛1的驅(qū)動力。即，在串并聯(lián)hv模式下，混合動力車輛1通過使用發(fā)動機(jī)傳遞轉(zhuǎn)矩tec和第二mg轉(zhuǎn)矩tm2來行駛。

另一方面，當(dāng)在串并聯(lián)hv模式下建立了高檔位hi時(shí)，控制器100接合制動器b1，釋放離合器c1和離合器cs。由于制動器b1被接合，太陽輪s1的旋轉(zhuǎn)受到限制。從而，發(fā)動機(jī)10的輸入至變速單元40的行星架ca1的旋轉(zhuǎn)在速度上增大，并且從變速單元40的齒圈r1傳遞至差動單元50的行星架ca2。因此，當(dāng)建立了高檔位hi時(shí)，變速單元輸出轉(zhuǎn)矩tr1小于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩te(te>tr1)。

將參照圖9描述串聯(lián)hv模式下的受控狀態(tài)(圖5中的h4行)。在串聯(lián)hv模式下，控制器100釋放離合器c1和制動器b1，并接合離合器cs。因此，當(dāng)離合器cs接合時(shí)，差動單元50的太陽輪s2與變速單元40的行星架ca1以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并且發(fā)動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)以相同的轉(zhuǎn)速從離合器cs被傳遞至第一mg20。從而，允許通過使用發(fā)動機(jī)10作為動力源利用第一mg20來發(fā)電。

另一方面，由于離合器c1和制動器b1都被釋放，因此變速單元40的太陽輪s1和齒圈r1中的每個(gè)的旋轉(zhuǎn)以及差動單元50的行星架ca2的旋轉(zhuǎn)不受限制。即，因?yàn)樽兯賳卧?0處于空檔狀態(tài)且差動單元50的行星架ca2的旋轉(zhuǎn)不受限制，第一mg20的動力和發(fā)動機(jī)10的動力沒有被傳遞至副軸70。因此，第二mg30的第二mg轉(zhuǎn)矩tm2被傳遞至副軸70。因此，在串聯(lián)hv模式下，盡管通過使用發(fā)動機(jī)10作為動力源利用第一mg20發(fā)電，但混合動力車輛1通過利用所產(chǎn)生的電力的部分或全部而使用第二mg轉(zhuǎn)矩tm2來行駛。

因?yàn)樵试S達(dá)成串聯(lián)模式，故而可以不必?fù)?dān)心由于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩波動發(fā)生齒輪機(jī)構(gòu)的齒接觸噪聲來選擇發(fā)動機(jī)的工作點(diǎn)，當(dāng)車輛以低車速行駛或者當(dāng)車輛處于背景噪聲低的車輛狀態(tài)時(shí)，在串并聯(lián)模式下需要關(guān)注這種齒接觸噪聲。從而，增強(qiáng)了既能實(shí)現(xiàn)車輛的安靜度又能改善燃料消耗的車輛狀態(tài)。

接下來，將描述變速單元、差動單元、第一mg和離合器的布置。圖10是示出圖1所示的驅(qū)動系統(tǒng)的殼結(jié)構(gòu)的視圖。如圖10所示，變速單元40、差動單元50、第一mg20和離合器cs沿著第一軸線12設(shè)置。

沿著第一軸線12，離合器cs自發(fā)動機(jī)10越過第一mg20而設(shè)置。在變速單元40、差動單元50、第一mg20和離合器cs之中，離合器cs設(shè)置在最遠(yuǎn)離發(fā)動機(jī)10的位置處。變速單元40、差動單元50和第一mg20沿著第一軸線12設(shè)置在發(fā)動機(jī)10與離合器cs之間。離合器cs和第一mg20沿著第一軸線12彼此相鄰設(shè)置。

當(dāng)在第一軸線12的方向上觀察時(shí)，離合器cs的直徑d1小于第一mg20的直徑d2(d1<d2)。即，離合器cs的最外直徑(直徑d1)小于第一mg20的最外直徑(直徑d2)。

驅(qū)動系統(tǒng)2包括殼體15。該殼體15具有箱形，并且容納驅(qū)動系統(tǒng)2的諸如變速單元40、差動單元50、第一mg20和離合器cs的部件。

殼體15包括變速驅(qū)動橋(t/a)殼16和后罩17。t/a殼16具有如下的這種形狀：t/a殼16在圍繞變速單元40、差動單元50和第一mg20的同時(shí)以圓柱形狀遠(yuǎn)離發(fā)動機(jī)10延伸。t/a殼16具有沿著第一軸線12的延伸的開口。后罩17設(shè)置成使得封閉t/a殼16的開口。后罩17設(shè)置成使得覆蓋從t/a殼16的開口突出的離合器cs。

后罩17具有作為其構(gòu)成部分的頂部17p和階部17q。頂部17p設(shè)置成使得在第一軸線12的方向上面向離合器cs。階部17q設(shè)置成使得具有在第一軸線12的方向上相對于頂部17p的階。階部17q具有如下的這種凹進(jìn)形狀：階部17q在從頂部17p的周邊在靠近發(fā)動機(jī)10的方向上凹進(jìn)。

利用具有比第一mg20小的直徑的離合器cs布置在遠(yuǎn)離發(fā)動機(jī)10的側(cè)上的構(gòu)造，可以使得殼體15緊湊。更具體地，因?yàn)榘疾客ㄟ^第一mg20的端面和離合器cs的外周而形成在第一軸線12的方向上的端部處，因此允許階部17q設(shè)置在后罩17中。從而，形成了空間18，并且可以有效地利用驅(qū)動系統(tǒng)2周圍的空間。

在本實(shí)施例中，用于供給液壓油至離合器cs的油路設(shè)置在殼體15(后罩17)中。通過將離合器cs設(shè)置在離合器cs在第一軸線12的方向上面向殼體15(后罩17)的位置處，可以容易地提供將液壓油經(jīng)過殼體15(后罩17)供給至離合器cs的機(jī)制。從而，可以簡化液壓油至離合器cs的油路結(jié)構(gòu)。

在本實(shí)施例中，沿著第一軸線12，差動單元50、第一mg20和離合器cs以所述次序從靠近發(fā)動機(jī)10那側(cè)起布置。利用上面的構(gòu)造，可以將離合器cs添加到差動單元50和第一mg20以所述次序從靠近發(fā)動機(jī)10那側(cè)起布置的雙軸驅(qū)動系統(tǒng)，而不需要諸如增大差動單元50與第一mg20之間的間距(pitch)的顯著的設(shè)計(jì)變化來設(shè)置離合器cs。

變速單元40、差動單元50、第一mg20和離合器cs沿著第一軸線12的布置不局限于圖10所示的模式。例如，離合器cs可以布置在差動單元50與第一mg20之間，或者可以布置在變速單元40與差動單元50之間。

通過將離合器cs的位置設(shè)置在端部，可以在設(shè)置有離合器cs并具有串聯(lián)模式是可行的這種構(gòu)造的車輛用驅(qū)動系統(tǒng)與未設(shè)置有離合器cs并具有輸入軸21和旋轉(zhuǎn)軸22不彼此連接的這種構(gòu)造的車輛用驅(qū)動系統(tǒng)之間共用t/a殼16。因此，可以減小在制造多個(gè)模型時(shí)的制造成本。

在具有上述構(gòu)造的車輛1中，在從離合器cs處于釋放狀態(tài)且變速單元處于非空檔狀態(tài)的串并聯(lián)模式向離合器cs處于接合狀態(tài)且變速單元處于空檔狀態(tài)的串聯(lián)模式切換時(shí)，車輛1從發(fā)動機(jī)10的直接轉(zhuǎn)矩能夠傳遞至驅(qū)動輪90的狀態(tài)改變?yōu)樵诎l(fā)動機(jī)10與驅(qū)動輪90之間中斷動力的傳遞的狀態(tài)。因此，從發(fā)動機(jī)10至驅(qū)動輪90的直接轉(zhuǎn)矩減小，因此車輛1的驅(qū)動力可在從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換前后減小。

在本實(shí)施例的特征部分中，在控制器100從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換時(shí)，控制器100控制變速單元40使得變速單元40置于空檔狀態(tài)，然后控制第二mg30使得第二mg30的輸出轉(zhuǎn)矩增加。

利用這種配置，可以通過增加第二mg30的輸出轉(zhuǎn)矩來補(bǔ)償從發(fā)動機(jī)經(jīng)由變速單元40至驅(qū)動輪90的直接轉(zhuǎn)矩的減少量，該直接轉(zhuǎn)矩隨著變速單元40愈加接近空檔狀態(tài)而減小。因此，可以在驅(qū)動模式從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換時(shí)抑制車輛的驅(qū)動力的減小。

此后，將參照圖11描述本實(shí)施例中的在驅(qū)動模式從串并聯(lián)模式切換到串聯(lián)模式的情況下由控制器100執(zhí)行的控制過程。

在步驟(下文中，步驟被縮寫為s)100中，控制器100判定驅(qū)動模式是否從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換。例如，當(dāng)車輛的狀態(tài)已經(jīng)從串并聯(lián)模式區(qū)域改變?yōu)榇?lián)模式區(qū)域時(shí)，控制器100判定驅(qū)動模式從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換。

串并聯(lián)模式區(qū)域例如是車輛負(fù)荷(例如，其由加速踏板操作量等計(jì)算出)為大于預(yù)定負(fù)荷的正值的區(qū)域，或者是車輛的速度高于預(yù)定速度的區(qū)域。串聯(lián)模式區(qū)域例如是車輛負(fù)荷小于預(yù)定負(fù)荷的區(qū)域，和車輛的速度低于預(yù)定速度的區(qū)域。串聯(lián)模式區(qū)域包括車輛負(fù)荷為負(fù)值的區(qū)域。串并聯(lián)模式區(qū)域和串聯(lián)模式區(qū)域不具體地限定為上述的區(qū)域。當(dāng)判定驅(qū)動模式從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換(在s100中為是)時(shí)，該過程進(jìn)行到s102。否則(在s100中為否)，該過程結(jié)束。

在s102中，控制器100減小發(fā)動機(jī)10的輸出轉(zhuǎn)矩。在本實(shí)施例中，控制器100例如控制發(fā)動機(jī)10使得該輸出轉(zhuǎn)矩根據(jù)剛剛判定驅(qū)動模式從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換之前的輸出轉(zhuǎn)矩隨著時(shí)間流逝而逐階地減小。每一階段中輸出轉(zhuǎn)矩的減小量被設(shè)定成使得抑制發(fā)動機(jī)10的轉(zhuǎn)速的陡增，并且例如響應(yīng)于第一mg20的反作用轉(zhuǎn)矩的減小而被確定(稍后進(jìn)行描述)。在本實(shí)施例中，假定逐階地實(shí)施發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換開始時(shí)的減小來進(jìn)行描述；然而，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的減小并不特別地限于逐階地減小。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩可以線性地或非線性地減小?？刂破?00例如通過調(diào)整發(fā)動機(jī)10的節(jié)氣門(未示出)的開度來減小輸出轉(zhuǎn)矩。

在s104中，控制器100通過減小供給至離合器c1的液壓來開始用于將離合器c1置于釋放狀態(tài)的釋放控制。例如，通過將供給至離合器c1的液壓的控制命令值減小到預(yù)定值然后以預(yù)定減小速率來減小該控制命令值，控制器100將離合器c1置于釋放狀態(tài)。

在s106中，控制器100減小第一mg20對發(fā)動機(jī)10的輸出轉(zhuǎn)矩的反作用轉(zhuǎn)矩(負(fù)旋轉(zhuǎn)方向上的轉(zhuǎn)矩)。控制器100控制第一mg20使得該反作用力轉(zhuǎn)矩根據(jù)剛剛判定驅(qū)動模式是否從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換之前的反作用轉(zhuǎn)矩隨著時(shí)間流逝而逐階減小(接近零)。每一階段中的第一mg20的反作用轉(zhuǎn)矩的減小量被設(shè)定成使得抑制第一mg20的轉(zhuǎn)速的陡增，并且例如響應(yīng)于發(fā)動機(jī)10的輸出轉(zhuǎn)矩的減小而被確定。在本實(shí)施例中，假定隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的逐階減小來逐階地實(shí)施在開始從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換時(shí)的反作用轉(zhuǎn)矩的減小來進(jìn)行描述；但是反作用轉(zhuǎn)矩的減小不特別限于逐階減小。反作用轉(zhuǎn)矩可以線性地或非線性地減小。

上述的過程s102、s104和s106的執(zhí)行不特別地限于流程圖中描述的順序。執(zhí)行的次序可以改變。

在s108中，控制器100增大第二mg30的輸出轉(zhuǎn)矩?？刂破?00控制第二mg30使得輸出轉(zhuǎn)矩根據(jù)剛剛判定驅(qū)動模式從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換之前的輸出轉(zhuǎn)矩隨著時(shí)間流逝而增大。當(dāng)作為離合器c1從接合狀態(tài)切換到釋放狀態(tài)的結(jié)果，變速單元40改變到空檔狀態(tài)時(shí)，從發(fā)動機(jī)經(jīng)由變速單元40至驅(qū)動輪90的直接轉(zhuǎn)矩隨著變速單元40變得接近空檔狀態(tài)而減小。因此，控制器100將第二mg30的輸出轉(zhuǎn)矩增大到從發(fā)動機(jī)至驅(qū)動輪90的直接轉(zhuǎn)矩的減小量的上限。例如，通過用第二mg30的輸出轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償直接轉(zhuǎn)矩的全部減小量，可以抑制在驅(qū)動模式從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換的情況下的車輛1的驅(qū)動力的變化?？商娲?，通過用第二mg30的輸出轉(zhuǎn)矩的增大來補(bǔ)償直接轉(zhuǎn)矩的減小量的恒定量或補(bǔ)償直接轉(zhuǎn)矩的減小量的恒定速率，可以抑制在驅(qū)動模式從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換的情況下的車輛1的驅(qū)動力的變化，同時(shí)抑制由于第二mg30的輸出轉(zhuǎn)矩的增大導(dǎo)致的電力消耗。該控制器100可以基于離合器c1的液壓或離合器c1的液壓命令值等來例如估算直接轉(zhuǎn)矩的減小量。

在s110中，控制器100判定是否開始同步控制。該控制器100例如在滿足了針對同步控制的開始條件時(shí)判定開始同步控制。該開始條件可例如包括從判定驅(qū)動模式從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換時(shí)起已經(jīng)經(jīng)過了預(yù)定時(shí)間的條件，或者在從當(dāng)判定驅(qū)動模式從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換時(shí)到當(dāng)離合器cs被接合時(shí)的時(shí)間段內(nèi)第一mg20的第一轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)10的第二轉(zhuǎn)速之間的差大于閾值的條件。當(dāng)判定開始同步控制(在s110中為是)時(shí)，該過程進(jìn)行至s112。否則(在s110中為否)，該過程返回到s110。

在s112中，控制器100控制第一mg20使得由第一mg20產(chǎn)生正轉(zhuǎn)矩。從而，第一mg20的轉(zhuǎn)速在正旋轉(zhuǎn)方向上增大?？刂破?00控制第一mg20使得第一mg20的輸出轉(zhuǎn)矩變?yōu)轭A(yù)定正轉(zhuǎn)矩。

當(dāng)?shù)谝籱g20的第一轉(zhuǎn)速低于發(fā)動機(jī)10的第二轉(zhuǎn)速時(shí)，控制器100可以通過產(chǎn)生預(yù)定正轉(zhuǎn)矩來增大正旋轉(zhuǎn)方向上的轉(zhuǎn)速。當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)速高于第二轉(zhuǎn)速時(shí)，控制器100可以通過產(chǎn)生預(yù)定負(fù)轉(zhuǎn)矩來增大負(fù)旋轉(zhuǎn)方向上的轉(zhuǎn)速。

在s114中，控制器100開始供給液壓至離合器cs。例如，當(dāng)從開始同步控制時(shí)起已經(jīng)經(jīng)過了預(yù)定時(shí)間時(shí)，控制器100開始供給液壓至離合器cs。例如，控制器100開始供給液壓到可以減小間隙(消除無效行程)這種程度。

在s116中，控制器100判定第一mg20的旋轉(zhuǎn)軸的第一轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)10的輸出軸(曲軸)的第二轉(zhuǎn)速是否彼此同步。例如，當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)速和第二轉(zhuǎn)速之間的差小于閾值時(shí)，控制器100判定第一轉(zhuǎn)速和第二轉(zhuǎn)速彼此同步。當(dāng)判定第一轉(zhuǎn)速和第二轉(zhuǎn)速彼此同步(在s116中為是)時(shí)，該過程進(jìn)行至s118。否則(在s116中為否)，該過程返回到s116。

在s118中，控制器100通過將供給至離合器cs的液壓增大到最大值來將離合器cs置于接合狀態(tài)。例如，該控制器100從判定第一轉(zhuǎn)速和第二轉(zhuǎn)速彼此同步時(shí)起到經(jīng)過預(yù)定時(shí)間為止以預(yù)定的變化速率增大供給至離合器cs的液壓，并且在已經(jīng)經(jīng)過了預(yù)定時(shí)間時(shí)逐階地增大供給至離合器cs的液壓。

將參照圖12和圖13描述基于上述結(jié)構(gòu)和流程圖的本實(shí)施例中的控制器100的操作。

圖12示出了在從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換之前和之后列線圖的變化。圖13示出了在從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換時(shí)發(fā)動機(jī)10的轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、第一mg20的轉(zhuǎn)矩、第一mg20的轉(zhuǎn)速、變速單元40的輸出軸的轉(zhuǎn)速、第二mg30的轉(zhuǎn)矩、第二mg30的轉(zhuǎn)速、離合器c1的液壓、離合器cs的液壓和車輛縱向g的瞬時(shí)變化。

例如，假定離合器c1處于接合狀態(tài)并且制動器b1和離合器cs兩者都處于釋放狀態(tài)。假定發(fā)動機(jī)10正在運(yùn)行中，使用第一mg20的發(fā)電操作正被實(shí)施，并且發(fā)動機(jī)10的部分轉(zhuǎn)矩作為直接轉(zhuǎn)矩經(jīng)由差動單元50傳遞至驅(qū)動輪90。

如由圖12的列線圖中的共用線(實(shí)線)所表示的，因?yàn)殡x合器c1處于接合狀態(tài)，所以變速單元40中的太陽輪s1、行星架ca1和齒圈r1彼此一體地旋轉(zhuǎn)。因?yàn)辇X圈r1和行星架ca2彼此聯(lián)接使得旋轉(zhuǎn)中心彼此一致，所以太陽輪s1、行星架ca1、齒圈r1和行星架ca2與發(fā)動機(jī)10以相同的轉(zhuǎn)速來旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機(jī)10的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩te通過差動單元50分配到第一mg20側(cè)和第二mg30側(cè)。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩te的分配到第二mg30側(cè)的部分轉(zhuǎn)矩作為直接轉(zhuǎn)矩從發(fā)動機(jī)10被傳遞至驅(qū)動輪90。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩te的分配到第一mg20側(cè)的部分轉(zhuǎn)矩被用于發(fā)電操作。在負(fù)旋轉(zhuǎn)方向上的轉(zhuǎn)矩tg在發(fā)電操作期間從第一mg20被輸出。在這種狀態(tài)下，當(dāng)在正旋轉(zhuǎn)方向上的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩作用在第一mg20的旋轉(zhuǎn)軸上并且第一mg20在正旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)行發(fā)電。

如圖13所示，在時(shí)間t(0)時(shí)，由于車輛1的狀態(tài)從串并聯(lián)模式區(qū)域向串聯(lián)模式區(qū)域切換的事實(shí)而判定驅(qū)動模式從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換(在s100中為是)。在從判定該切換時(shí)起已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時(shí)間的時(shí)間t(1)，發(fā)動機(jī)10被控制使得發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩逐階地減小(s102)。液壓回路500(具體地，線性電磁閥sl1)被控制使得供給至離合器c1的液壓減小(s104)。另外，第一mg20被控制使得在負(fù)旋轉(zhuǎn)方向上的第一mg20的轉(zhuǎn)矩(反作用轉(zhuǎn)矩)逐階地減小(接近零)(s106)。

當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩在時(shí)間t(2)進(jìn)一步逐階地減小時(shí)，第一mg20的轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)10的轉(zhuǎn)矩一起減小。因此，在變速單元40中，發(fā)動機(jī)10的轉(zhuǎn)速和第一mg20的轉(zhuǎn)速中的每個(gè)均減小至由圖12的列線圖中的共用線(交替的長短劃線)所示的位置。這時(shí)，第一mg20的轉(zhuǎn)速小于發(fā)動機(jī)10的轉(zhuǎn)速。因?yàn)樽兯賳卧?0隨著供給至離合器c1的液壓減小而變得接近空檔狀態(tài)，所以從發(fā)動機(jī)10經(jīng)由變速單元40傳遞至驅(qū)動輪90的直接轉(zhuǎn)矩減小。

在這種情況下，因?yàn)榈诙g30的轉(zhuǎn)矩增大到直接轉(zhuǎn)矩的減小量的上限(s108)，所以抑制了在驅(qū)動模式從串并聯(lián)狀態(tài)向串聯(lián)模式切換期間車輛1的驅(qū)動力的減小。

因?yàn)橛捎诘谝晦D(zhuǎn)速和第二轉(zhuǎn)速中的每個(gè)的降低而導(dǎo)致的慣性的消散，車輛縱向g在驅(qū)動輪90中改變而朝向車輛1的前方增大。

在時(shí)間t(3)，當(dāng)由于從判定驅(qū)動模式從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換時(shí)起已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時(shí)間的事實(shí)而滿足了針對同步控制的開始條件時(shí)(s110中的是)，第一mg20的正轉(zhuǎn)矩增大(s112)。從而，第一mg20的轉(zhuǎn)速增大，因此第一mg20的轉(zhuǎn)速變得接近在第一mg20的轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)10的轉(zhuǎn)速同步情況下的同步轉(zhuǎn)速。于是，第一mg20的轉(zhuǎn)速增大到由圖12的列線圖中的共用線(虛線)所表示的點(diǎn)。

因?yàn)榈谝籱g20的正轉(zhuǎn)矩的增大，所以第一轉(zhuǎn)速增大。因此，由于慣性的牽引，車輛縱向g在驅(qū)動輪90中改變而朝向車輛1的后方增大。

在從開始同步控制起已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時(shí)間的時(shí)間t(4)，開始對離合器cs的接合控制(s114)。在時(shí)間t(5)，當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)速和第二轉(zhuǎn)速彼此同步時(shí)(在s116中為是)，供給到離合器cs的液壓增大(s118)，并且離合器cs到時(shí)間t(6)時(shí)置于接合狀態(tài)。因?yàn)樵跁r(shí)間t(5)時(shí)開始離合器cs的接合，第一mg20被控制成使得產(chǎn)生與發(fā)電量對應(yīng)的負(fù)轉(zhuǎn)矩。這時(shí)，因?yàn)殡x合器c1和制動器b1兩者都處于釋放狀態(tài)，所以發(fā)動機(jī)10與驅(qū)動輪90分離。另一方面，因?yàn)殡x合器cs處于接合狀態(tài)，所以發(fā)動機(jī)10的動力經(jīng)由離合器cs僅能夠傳遞至第一mg20。因此，由于在第一mg20中產(chǎn)生了發(fā)電轉(zhuǎn)矩(反作用轉(zhuǎn)矩)，因此實(shí)施使用發(fā)動機(jī)10作為動力源的發(fā)電操作。在時(shí)間t(6)，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩增大到與串聯(lián)模式對應(yīng)的大小時(shí)，第一mg20的反作用轉(zhuǎn)矩也增大到與串聯(lián)模式對應(yīng)的大小。

如上所述，利用根據(jù)本實(shí)施例的混合動力車輛，可以通過增加第二mg30的輸出轉(zhuǎn)矩來補(bǔ)償從發(fā)動機(jī)經(jīng)由變速單元40至驅(qū)動輪90的直接轉(zhuǎn)矩的減少量，該直接轉(zhuǎn)矩隨著變速單元40愈加接近空檔狀態(tài)而減小。因此，可以提供如下的混合動力車輛：在驅(qū)動模式從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換時(shí)，該混合動力車輛抑制驅(qū)動力的減小。

另外，在從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換時(shí)，控制器100控制變速單元40使得變速單元40置于空檔狀態(tài)，并且控制發(fā)動機(jī)10使得發(fā)動機(jī)10的輸出轉(zhuǎn)矩減小。

利用這種配置，可以抑制發(fā)動機(jī)10的轉(zhuǎn)速的不必要增大。

此后，將描述有關(guān)使用第一mg20的同步控制的替代實(shí)施例。在本實(shí)施例中，假定在從同步控制開始時(shí)起經(jīng)過預(yù)定時(shí)間之后開始離合器cs的接合來進(jìn)行描述。作為替代，例如，離合器cs的接合可以在同步控制開始時(shí)開始。

例如，作為本實(shí)施例的替代實(shí)施例，如圖14所示，在時(shí)間t(4)之前的時(shí)間t(3)，可以開始同步控制，并且可以開始向離合器cs的液壓的供給。圖14示出了與圖13的改變類似的改變，除了車輛縱向g的變化被忽略并且離合器cs的液壓的增大的時(shí)機(jī)不同。因此，將不再重復(fù)對其詳細(xì)描述。

利用這種配置，相較于在圖13所示的時(shí)機(jī)開始離合器cs的液壓的供給時(shí)，可以縮短從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換所要求的時(shí)間。例如，當(dāng)由駕駛員選擇了諸如運(yùn)動驅(qū)動模式的要求高驅(qū)動力的模式時(shí)，期望實(shí)施將開始離合器cs的接合的時(shí)機(jī)提前的操作。

利用這種配置，例如，當(dāng)由用戶實(shí)施加速器的下壓量的增大或加速器的返回時(shí)，可以高效響應(yīng)于用戶的請求來從串并聯(lián)模式向串聯(lián)模式切換。

在本實(shí)施例中，假定當(dāng)在開始同步控制之后第一轉(zhuǎn)速和第二轉(zhuǎn)速彼此同步時(shí)離合器cs接合來進(jìn)行描述。作為替代，可以在同步控制結(jié)束時(shí)執(zhí)行用于減小第一mg20和第二mg30中的至少任一個(gè)的轉(zhuǎn)矩的控制。

當(dāng)?shù)谝籱g20的第一轉(zhuǎn)速在同步控制中增大時(shí)，如作為本實(shí)施例的替代實(shí)施例的圖15所示，第一轉(zhuǎn)速可能在第一轉(zhuǎn)速與第二轉(zhuǎn)速同步的點(diǎn)附近沖過第二轉(zhuǎn)速，或者第一轉(zhuǎn)速可能振蕩。在這種情況下，當(dāng)離合器cs接合時(shí)，可能發(fā)生沖擊，該沖擊可能傳遞至驅(qū)動輪90，于是，可能在車輛1中發(fā)生沖擊。

例如，如圖15所示，當(dāng)在時(shí)間t(7)第一轉(zhuǎn)速超過第二轉(zhuǎn)速或第一轉(zhuǎn)速與第二轉(zhuǎn)速之間的差變得小于閾值(大于用于判定同步的閾值的值)時(shí)，控制器100可以在第一轉(zhuǎn)速和第二轉(zhuǎn)速之間的差收斂的時(shí)間t(8)之前將第二mg30的輸出轉(zhuǎn)矩減小預(yù)定值。代替第二mg30的輸出轉(zhuǎn)矩的減小或除了第二mg30的輸出轉(zhuǎn)矩的減小之外，控制器100可將第一mg30的轉(zhuǎn)矩相較于時(shí)間t(7)之前的轉(zhuǎn)矩減小預(yù)定值。該值并不需要是恒定的。例如，當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)速和第二轉(zhuǎn)速之間的差小于用于判定同步的閾值時(shí)以及當(dāng)每預(yù)定時(shí)間的差的瞬時(shí)變化量(例如，每單位時(shí)間的變化量)小于閾值時(shí)，控制器100可以判定第一轉(zhuǎn)速和第二轉(zhuǎn)速之間的差已經(jīng)收斂。

利用這種配置，因?yàn)橛捎陔x合器cs接合而使轉(zhuǎn)矩波動受到抑制，所以可以從串并聯(lián)模式平順地切換到串聯(lián)模式。

針對ev模式和hv模式的控制的替代實(shí)施例

如圖5所示的控制模式下所描述的，當(dāng)在hv模式下借助離合器cs將發(fā)動機(jī)10和第一mg20彼此直接聯(lián)接并且通過將離合器c1和制動器b1兩者都置于釋放狀態(tài)而將變速單元40控制到空檔狀態(tài)時(shí)，該車輛能夠在串聯(lián)模式下運(yùn)行。

此后，將描述以下事實(shí)：可以通過使用離合器cs而引起車輛在又一運(yùn)行模式下運(yùn)行。

圖16示出了本實(shí)施例的又一替代實(shí)施例并且是示出在每種驅(qū)動模式下變速單元40的離合器c1和制動器b1的受控狀態(tài)的圖表。

在圖16中，e4行和e5行被加到圖5中的ev模式，并且h6行至h9行被加到圖5中的hv模式。圖16中的標(biāo)記與圖5中的標(biāo)記表示相似的含義。

最初，將描述被加到ev模式的e4行和e5行。這些另外的模式以及e3行是雙電動機(jī)模式，并且與e3行的不同在于：即便在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速ne不為零時(shí)，這些另外的模式仍然是可運(yùn)行的(圖16中的ne自由)。

圖17是用于圖示圖16中的e4行和e5行的操作的列線圖。將參照圖17描述雙電動機(jī)ev模式下的受控狀態(tài)。圖17圖示了車輛正以低檔位lo前進(jìn)行駛的情況(參見圖17所示的共用實(shí)線)和車輛正以高檔位hi行駛的情況(參見圖17所示的共用虛線)。為了方便描述，假定無論車輛正以低檔位lo前進(jìn)行駛時(shí)還是車輛正以高檔位hi前進(jìn)行駛時(shí)的齒圈r1的轉(zhuǎn)速是相同的。

當(dāng)在雙電動機(jī)ev模式下建立了低檔位lo時(shí)(圖16中的e5行)，控制器100接合離合器c1和離合器cs，并釋放制動器b1。因此，變速單元40的旋轉(zhuǎn)元件(太陽輪s1、行星架ca1和齒圈r1)彼此一體地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)離合器cs接合時(shí)，變速單元40的行星架ca1和差動單元50的太陽輪s2彼此一體地旋轉(zhuǎn)。從而，變速單元40和差動單元50的所有旋轉(zhuǎn)元件以相同的轉(zhuǎn)速一體地旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)通過第一mg20與第二mg30一同在正旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生第一mg轉(zhuǎn)矩tm1時(shí)，可以通過使用這兩個(gè)電動機(jī)來引起混合動力車輛1行駛。因?yàn)榘l(fā)動機(jī)10不是自主地在ev模式下被驅(qū)動，所以發(fā)動機(jī)10處于通過第一mg20和第二mg30兩者的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動發(fā)動機(jī)10的從動狀態(tài)。因此，期望可以操作每個(gè)閥的開啟/關(guān)閉時(shí)機(jī)，使得發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)期間的阻力減小。

傳遞至齒圈r2的第一mg傳遞轉(zhuǎn)矩tm1c從副驅(qū)動齒輪51被傳遞至副軸70，并且充當(dāng)混合動力車輛1的驅(qū)動力。同時(shí)，第二mg轉(zhuǎn)矩tm2從減速齒輪32被傳遞至副軸70，并且充當(dāng)混合動力車輛1的驅(qū)動力。也就是說，當(dāng)在雙電動機(jī)ev模式下建立了低檔位lo時(shí)，混合動力車輛1通過使用第二mg轉(zhuǎn)矩tm2和傳遞至齒圈r2的第一mg轉(zhuǎn)矩tm1來行駛。

另一方面，當(dāng)在雙電動機(jī)ev模式下建立了高檔位hi時(shí)(圖16中的e4行)，控制器100接合制動器b1和離合器cs，并釋放離合器c1。因?yàn)橹苿悠鱞1被接合，所以太陽輪s1的旋轉(zhuǎn)受到限制。

因?yàn)殡x合器cs被接合，所以變速單元40的行星架ca1和差動單元50的太陽輪s2彼此一體地旋轉(zhuǎn)。因此，太陽輪s2的轉(zhuǎn)速等于發(fā)動機(jī)10的轉(zhuǎn)速。

圖18是用于圖示圖16中的h6行至h9行的操作的列線圖。將參照圖18描述在雙電動機(jī)hv(并聯(lián)模式：有級)模式下的受控狀態(tài)。圖18圖示了車輛正以低檔位lo前進(jìn)行駛的情況(參見圖18所示的共用實(shí)線)和車輛正以高檔位hi行駛的情況(參見圖18所示的共用虛線)。

如通過圖17與圖18之間的比較顯而易見，在雙電動機(jī)hv(并聯(lián)模式；有級)模式下，發(fā)動機(jī)10被自主地驅(qū)動，因此如圖18所示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩te被施加至行星架ca1。因此，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩te也被加到齒圈r2。圖18所示的列線圖的其余點(diǎn)與圖17中的那些相同，因此將不再重復(fù)進(jìn)行描述。

在雙電動機(jī)hv(并聯(lián)模式：有級)模式下，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩te、第一mg轉(zhuǎn)矩tm1和第二mg轉(zhuǎn)矩tm2都被允許用于驅(qū)動輪的前進(jìn)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，因此當(dāng)驅(qū)動輪需要大的轉(zhuǎn)矩時(shí)特別有效。

在單電動機(jī)hv(并聯(lián)模式：有級)模式下的受控狀態(tài)對應(yīng)于圖18中tm1＝0的情況。

接下來，將描述齒輪機(jī)構(gòu)的替代實(shí)施例。圖19示出了圖1中的混合動力車輛的齒輪機(jī)構(gòu)的第一替代實(shí)施例。如圖19所示，在根據(jù)本替代實(shí)施例的混合動力車輛1a中，變速單元40包括雙小齒輪型行星齒輪機(jī)構(gòu)、離合器c1和制動器b1。該雙小齒輪型行星齒輪機(jī)構(gòu)包括太陽輪s1、小齒輪p1a、小齒輪p1b、齒圈r1和行星架ca1。

利用這種構(gòu)造，可以在安裝性等同于包括單小齒輪型行星齒輪機(jī)構(gòu)的變速單元40的情況下設(shè)定較大的齒數(shù)比幅寬。

圖20是示出圖1中的混合動力車輛的齒輪機(jī)構(gòu)的第二替代實(shí)施例的視圖。如圖20所示，在根據(jù)本替代實(shí)施例的混合動力車輛1b中，該混合動力車輛是通過使用發(fā)動機(jī)10、第一mg20和第二mg30中的至少任一個(gè)的動力來行駛的發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動(fr)混合動力車輛。

第一mg20和第二mg30沿著第一軸線12與發(fā)動機(jī)10的曲軸同軸設(shè)置。變速單元40b、差動單元50b、離合器cs和減速單元55進(jìn)一步沿著第一軸線12設(shè)置。變速單元40b、離合器cs、第一mg20、差動單元50b、第二mg30和減速單元55以所述次序從靠近發(fā)動機(jī)10那側(cè)起布置。

第一mg20設(shè)置成使得來自發(fā)動機(jī)10的動力能夠輸入至第一mg20。更具體地，輸入軸21連接至發(fā)動機(jī)10的曲軸。變速單元40b的行星架ca1連接至輸入軸21，并且隨輸入軸21一體地旋轉(zhuǎn)。變速單元40b的行星架ca1經(jīng)由離合器cs連接至第一mg20的旋轉(zhuǎn)軸22。

離合器cs設(shè)置在從發(fā)動機(jī)10至第一mg20的動力傳遞路徑中。離合器cs是能夠?qū)⒌谝籱g20的旋轉(zhuǎn)軸22聯(lián)接至變速單元40b的隨輸入軸21一體地旋轉(zhuǎn)的行星架ca1的液壓摩擦接合元件。當(dāng)離合器cs置于接合狀態(tài)時(shí)，行星架ca1和旋轉(zhuǎn)軸22彼此聯(lián)接，因此允許了從發(fā)動機(jī)10向第一mg20的動力傳遞。當(dāng)離合器cs置于釋放狀態(tài)時(shí)，釋放了行星架ca1與旋轉(zhuǎn)軸22的聯(lián)接，因此中斷了從發(fā)動機(jī)10向第一mg20的動力傳遞。

輸出軸70a沿著第一軸線12延伸。輸出軸70a連接至差動單元50b的齒圈r2，并且隨齒圈r2一體地旋轉(zhuǎn)。

減速單元55包括單小齒輪型行星齒輪機(jī)構(gòu)，其包括太陽輪s3、小齒輪p3、齒圈r3和行星架ca3。第二mg30的旋轉(zhuǎn)軸31連接至太陽輪s3。第二mg30的旋轉(zhuǎn)軸31隨太陽輪s3一體地旋轉(zhuǎn)。齒圈r3固定至驅(qū)動系統(tǒng)的殼體。輸出軸70a連接至行星架ca3。輸出軸70a隨行星架ca3一體地旋轉(zhuǎn)。輸出軸70a的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由差動單元(未示出)傳遞至左驅(qū)動軸和右驅(qū)動軸(未示出)。

在本替代實(shí)施例中，通過將輸出軸70a與發(fā)動機(jī)10的曲軸同軸布置，可以將驅(qū)動系統(tǒng)安裝在fr混合動力車輛上。

上述實(shí)施例在所有方面都是說明性的而不是限制性的。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上面的描述限定。本發(fā)明的范圍旨在涵蓋所附權(quán)利要求及其等同形式的范圍內(nèi)的所有變型。