本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)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(dòng)力車輛。

背景技術(shù)：

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

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

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

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

在該串并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)中，會(huì)擔(dān)心由于在低車速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)等而在發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪之間的驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)來使得齒接觸噪聲不會(huì)發(fā)生，并且發(fā)動(dòng)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(dòng)力系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)與設(shè)置在驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換回驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩，因此在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率高的速度范圍中，該串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)在燃料消耗方面遜于串并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)。

以這種方式，存在串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)于串并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的點(diǎn)，并且還存在串并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)于串聯(lián)混合動(dòng)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。

當(dāng)實(shí)現(xiàn)這種既能夠執(zhí)行串聯(lián)模式又能夠執(zhí)行串并聯(lián)模式的混合動(dòng)力車輛時(shí)，如果像國際申請(qǐng)公開第2013/114594號(hào)中描述的車輛中所執(zhí)行的那樣，發(fā)動(dòng)機(jī)由第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)起動(dòng)且同時(shí)動(dòng)力傳遞單元(變速單元)被置于來自發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出能夠傳遞到動(dòng)力傳遞單元的下游側(cè)的非空檔狀態(tài)，則發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)重啟可能傳遞到聯(lián)接至車輪的輸出軸，并且由駕駛員體驗(yàn)到的沖擊可能增大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種混合動(dòng)力車輛，其既能夠以串聯(lián)模式行駛又能夠以串并聯(lián)模式行駛，并且其旨在既實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)沖擊的減小又實(shí)現(xiàn)車輛的響應(yīng)。

本發(fā)明的一個(gè)方案提供了一種混合動(dòng)力車輛。所述混合動(dòng)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(dòng)力傳遞單元、差動(dòng)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(dòng)力至驅(qū)動(dòng)輪。所述動(dòng)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(dòng)力。所述輸出元件被構(gòu)造成將輸入至所述輸入元件的動(dòng)力輸出。所述動(dòng)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(dòng)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(dòng)力。所述差動(dòng)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(dòng)輪。所述第三旋轉(zhuǎn)元件連接至所述輸出元件。所述差動(dòng)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(dòng)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(dòng)力的傳遞。來自所述內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)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(dòng)力從所述內(nèi)燃機(jī)經(jīng)由所述動(dòng)力傳遞單元和所述差動(dòng)單元傳遞至所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)所通過的路徑。所述第二路徑是動(dòng)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控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、所述動(dòng)力傳遞單元以及所述離合器。所述控制器被配置成：(i)將所述動(dòng)力傳遞單元設(shè)定為所述空檔狀態(tài)，(ii)將所述離合器設(shè)定為所述接合狀態(tài)，以及(iii)然后通過使用所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)增加所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速來起動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)。

利用如此配置的混合動(dòng)力車輛，通過像由所述控制器執(zhí)行的控制的情況下那樣起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)的沖擊由被置于空檔狀態(tài)的動(dòng)力傳遞單元所切斷，并且不會(huì)傳遞到驅(qū)動(dòng)輪。因此，可以減小內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)由用戶體驗(yàn)到的沖擊。

在所述混合動(dòng)力車輛中，所述控制器可以被配置成響應(yīng)于所述車輛的狀態(tài)而使用用于所述內(nèi)燃機(jī)的第一起動(dòng)方法和用于所述內(nèi)燃機(jī)的第二起動(dòng)方法中的任一種。所述第一起動(dòng)方法可以在所述動(dòng)力傳遞單元設(shè)定為所述非空檔狀態(tài)時(shí)執(zhí)行。所述第二起動(dòng)方法可以在所述動(dòng)力傳遞單元設(shè)定為空檔狀態(tài)，所述離合器設(shè)定為所述接合狀態(tài)且然后所述內(nèi)燃機(jī)的所述轉(zhuǎn)速利用所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)而增加時(shí)執(zhí)行。

在所述混合動(dòng)力車輛中，所述控制器可以被配置成引起所述車輛以多種運(yùn)行模式中的選擇的一種而行駛。所述多種運(yùn)行模式可包括串并聯(lián)模式和串聯(lián)模式。所述串并聯(lián)模式可以是所述動(dòng)力傳遞單元設(shè)定為所述非空檔狀態(tài)并且所述離合器設(shè)定為所述釋放狀態(tài)的模式。所述串聯(lián)模式可以是所述動(dòng)力傳遞單元設(shè)定為所述空檔狀態(tài)并且所述離合器設(shè)定為所述接合狀態(tài)的模式。所述控制器可以被配置成在所述內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)之后所述運(yùn)行模式設(shè)定為所述串并聯(lián)模式時(shí)使用所述第一起動(dòng)方法，并且在所述內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)之后所述運(yùn)行模式設(shè)定為所述串聯(lián)模式時(shí)使用所述第二起動(dòng)方法。

在所述混合動(dòng)力車輛中，所述控制器可以被配置成基于運(yùn)行模式中的通過用戶的切換操作所選擇的一種模式來改變所述車輛的運(yùn)行特性。所述運(yùn)行模式可包括第一模式和第二模式。所述第一模式可為具有比所述第二模式高的車輛加速響應(yīng)的運(yùn)行模式。所述控制器可以被配置成當(dāng)所述用戶選擇所述第一模式時(shí)使用所述第一起動(dòng)方法，并且當(dāng)所述用戶選擇所述第二模式時(shí)使用所述第二起動(dòng)方法。

用戶可重視增加車輛的響應(yīng)而不是減小內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)的沖擊。利用由混合動(dòng)力車輛的控制器執(zhí)行的控制，實(shí)現(xiàn)了適合用戶對(duì)內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)的喜好的車輛。

在所述混合動(dòng)力車輛中，所述控制器可被配置成引起所述車輛以多種運(yùn)行模式中的選擇的一種而行駛。所述多種運(yùn)行模式可包括第一模式和第二模式。所述第一模式可為執(zhí)行控制以使得所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為零的模式。所述第二模式可為所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的所述轉(zhuǎn)速響應(yīng)于車速而改變的模式。所述控制器可被配置成當(dāng)所述第三旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速高于預(yù)定值時(shí)使用所述第二起動(dòng)方法，并且當(dāng)所述第三旋轉(zhuǎn)元件的所述轉(zhuǎn)速低于或等于所述預(yù)定值時(shí)使用所述第一起動(dòng)方法。

縮短起動(dòng)時(shí)間的起動(dòng)方法可取決于在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)之前的車輛的運(yùn)行模式而改變。因此，如在混合動(dòng)力車輛中的控制的情況下，通過選擇與內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)之前的運(yùn)行模式相稱的用于內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)方法，可以縮短內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)時(shí)間。

通過作為本發(fā)明的實(shí)施例的范例的所述混合動(dòng)力車輛的上述配置，可以既實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)沖擊的減小又實(shí)現(xiàn)車輛的響應(yīng)。

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(dòng)系統(tǒng)的混合動(dòng)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(dòng)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(dòng)力車輛上的液壓回路的構(gòu)造的視圖；

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

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

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

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

圖10是示出在根據(jù)實(shí)施例的替代實(shí)施例的每種驅(qū)動(dòng)模式下變速單元的離合器和制動(dòng)器的受控狀態(tài)的圖表；

圖11是用于圖示在根據(jù)圖10所示的替代實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)模式之中的e4行和e5行的操作的列線圖；

圖12是用于圖示在根據(jù)圖10所示的替代實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)模式之中的h6行至h8行的操作的列線圖；

圖13是示出由根據(jù)本實(shí)施例的控制器執(zhí)行的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制的第一范例的細(xì)節(jié)的流程圖；

圖14是示出在流程圖的步驟s20中使用的模式確定圖的范例的視圖；

圖15是示出混合動(dòng)力車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的范例的操作波形圖；

圖16是示出由控制器執(zhí)行的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制的第二范例的細(xì)節(jié)的流程圖；

圖17是圖示出混合動(dòng)力車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前狀態(tài)和發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表格；

圖18是用于圖示出圖17中的k1行中示出的單電動(dòng)機(jī)ev模式中的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的列線圖；

圖19是用于圖示出圖17中的k2行中示出的單電動(dòng)機(jī)ev模式中的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的列線圖；以及

圖20是用于圖示出圖17中的k3行中示出的雙電動(dòng)機(jī)ev模式中的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的列線圖。

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(dòng)系統(tǒng)的混合動(dòng)力車輛的整體構(gòu)造的視圖。

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

混合動(dòng)力車輛1是發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)(ff)混合動(dòng)力車輛，其通過使用發(fā)動(dòng)機(jī)10、第一mg20和第二mg30中的至少一者的動(dòng)力來行駛。混合動(dòng)力車輛1可以是插電式混合動(dòng)力車輛，在這種插電式混合動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)，其包括嵌入有永磁體的轉(zhuǎn)子。該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2是雙軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在該雙軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，第一mg20沿著第一軸線12與發(fā)動(dòng)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(dòng)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(dòng)單元50、第一mg20和離合器cs以所述次序從靠近發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)10接收動(dòng)力。更具體地，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2的輸入軸21連接至發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)10的方向上延伸。輸入軸21在其從發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)10至第一mg20的動(dòng)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(dòng)力從發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)10經(jīng)由離合器cs向第一mg20的動(dòng)力的傳遞。

變速單元40將來自發(fā)動(dòng)機(jī)10的動(dòng)力變速，然后輸出動(dòng)力到差動(dòng)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(dòng)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11以及圖12(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(dòng)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(dòng)力從發(fā)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)器b1置于接合狀態(tài)時(shí)，太陽輪s1被固定至驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的殼體，并且太陽輪s1的旋轉(zhuǎn)受到限制。當(dāng)制動(dòng)器b1置于釋放狀態(tài)(分離狀態(tài))時(shí)，太陽輪s1從驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)狀態(tài))的高檔位hi。當(dāng)離合器c1接合并且制動(dòng)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(dòng)力被傳遞。在空檔狀態(tài)，動(dòng)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(dòng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)于非空檔狀態(tài)。另一方面，當(dāng)離合器c1和制動(dòng)器b1都被釋放時(shí)，允許行星架ca1繞第一軸線12慣性滑動(dòng)。從而，獲得了空檔狀態(tài)，在該空檔狀態(tài)，從發(fā)動(dòng)機(jī)10傳遞至行星架ca1的動(dòng)力未從行星架ca1傳遞至齒圈r1。

差動(dòng)單元50包括單小齒輪型行星齒輪機(jī)構(gòu)和副驅(qū)動(dòng)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(dòng)齒輪51連接至齒圈r2。副驅(qū)動(dòng)齒輪51是差動(dòng)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11以及圖12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(jí)地改變齒圈r2的轉(zhuǎn)速。

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(dòng)齒輪71和驅(qū)動(dòng)齒輪72設(shè)置在副軸70上。從動(dòng)齒輪71與差動(dòng)單元50的副驅(qū)動(dòng)齒輪51嚙合。即，發(fā)動(dòng)機(jī)10的動(dòng)力和第一mg20的動(dòng)力經(jīng)由差動(dòng)單元50的副驅(qū)動(dòng)齒輪51傳遞至副軸70。

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

從動(dòng)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(dòng)力經(jīng)由減速齒輪32傳遞至副軸70。

驅(qū)動(dòng)齒輪72與差動(dòng)齒輪組80的差動(dòng)齒圈81嚙合。差動(dòng)齒輪組80經(jīng)由對(duì)應(yīng)的左右驅(qū)動(dòng)軸82連接至左右驅(qū)動(dòng)輪90。即，副軸70的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由差動(dòng)齒輪組80傳遞至左右驅(qū)動(dòng)軸82。

通過設(shè)置有離合器cs的上述構(gòu)造，混合動(dòng)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?qǐng)D2所示的示意圖描述在每種模式下如何從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞動(dòng)力。

圖2是示意性地示出圖1中的車輛的部件的動(dòng)力傳遞路徑的框圖。如圖2所示，混合動(dòng)力車輛1包括發(fā)動(dòng)機(jī)10、第一mg20、第二mg30、變速單元40、差動(dòng)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(dòng)力至驅(qū)動(dòng)輪90。變速單元40包括輸入元件和輸出元件。發(fā)動(dòng)機(jī)10的動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)力。

電池60在第一mg20和第二mg30中的一個(gè)的發(fā)動(dòng)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(chǔ)存由相應(yīng)的第一mg20或第二mg30產(chǎn)生的電力。

差動(dòng)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(dòng)輪90。第三旋轉(zhuǎn)元件連接至變速單元40的輸出元件。差動(dòng)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(dòng)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(dòng)力的路徑來從發(fā)動(dòng)機(jī)10傳遞動(dòng)力至第一mg20。路徑k1是動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)10經(jīng)由變速單元40和差動(dòng)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(dòng)力從發(fā)動(dòng)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(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)10傳遞至第一mg20。在釋放狀態(tài)，中斷了從發(fā)動(dòng)機(jī)10到第一mg20的動(dòng)力傳遞。

在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的hv模式下，離合器c1和制動(dòng)器b1中的任一個(gè)置于接合狀態(tài)，而離合器c1和制動(dòng)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(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)10經(jīng)過路徑k1傳遞至第一mg20。這時(shí)，當(dāng)離合器。

另一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的hv模式下，當(dāng)通過利用離合器cs將發(fā)動(dòng)機(jī)10直接聯(lián)接至第一mg20來經(jīng)過路徑k2傳遞動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)第二mg30來使驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)10與差動(dòng)單元50之間的動(dòng)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(dòng)機(jī)ecu170。hvecu150、mgecu160和發(fā)動(dòng)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)?？梢宰鳛檎w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(dòng)機(jī)ecu170控制發(fā)動(dòng)機(jī)10。發(fā)動(dòng)機(jī)ecu170例如控制發(fā)動(dòng)機(jī)10的電子節(jié)氣門的開度，通過輸出點(diǎn)火信號(hào)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火，或者控制向發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃料噴射。該發(fā)動(dòng)機(jī)ecu170通過對(duì)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(dòng)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(dòng)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(dòng)力、要求動(dòng)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(dòng)機(jī)10的輸出轉(zhuǎn)矩(下文還稱作發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)ecu170輸出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的命令值。

該hvecu150基于驅(qū)動(dòng)模式(稍后進(jìn)行描述)等控制離合器c1、cs以及制動(dòng)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(dòng)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(hào)nm和控制信號(hào)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(dòng)器b1的液壓，響應(yīng)于控制信號(hào)nm控制電動(dòng)油泵，并且響應(yīng)于控制信號(hào)s/c對(duì)是否允許或禁止離合器c1、制動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)單元50的行星架ca2的旋轉(zhuǎn)所驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生液壓。因此，當(dāng)行星架ca2例如通過驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10而旋轉(zhuǎn)時(shí)，該mop501也被驅(qū)動(dòng)；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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(hào)壓力來操作。

當(dāng)作為b1壓力和cs壓力的兩個(gè)信號(hào)壓力未被輸入至同時(shí)供給防止閥530時(shí)(即，當(dāng)制動(dòng)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(hào)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(dòng)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(dòng)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(hào)壓力的c1壓力和cs壓力進(jìn)行操作來防止制動(dòng)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(hào)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(dòng)器b1。另一方面，當(dāng)作為c1壓力和cs壓力的信號(hào)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(dòng)器b1的b1壓力的供給被切斷并且制動(dòng)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(hào)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(hào)壓力進(jìn)行操作以防止離合器cs與離合器c1和制動(dòng)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(hào)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(hào)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(dòng)機(jī)(下文還稱作內(nèi)部電動(dòng)機(jī))502a驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生液壓。該內(nèi)部電動(dòng)機(jī)502a由來自控制器100的控制信號(hào)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(dòng)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(hào)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(hào)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(hào)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(hào)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(hào)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(hào)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(dòng)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(dòng)器b1被允許同時(shí)接合，并且實(shí)現(xiàn)了雙電動(dòng)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(dòng)力車輛1的控制模式的細(xì)節(jié)。

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

控制器100引起混合動(dòng)力車輛1以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式(下文稱作ev模式)或混合動(dòng)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(dòng)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(dòng)力來引起混合動(dòng)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(dòng)機(jī)10的動(dòng)力和第二mg30的動(dòng)力來引起混合動(dòng)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(dòng)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(dòng)器b1中的任意一個(gè)在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)期間被接合。mg1欄和mg2欄中的每欄中的符號(hào)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(hào)m指示mg1或mg2主要作為電動(dòng)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(dòng)機(jī)模式與雙電動(dòng)機(jī)模式之間切換。在單電動(dòng)機(jī)模式下，通過僅使用第二mg30的動(dòng)力來引起混合動(dòng)力車輛1行駛。在雙電動(dòng)機(jī)模式下，通過使用第一mg20和第二mg30兩者的動(dòng)力來引起混合動(dòng)力車輛1行駛。

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

如圖5的e1行所示，當(dāng)混合動(dòng)力車輛1在單電動(dòng)機(jī)ev模式下被驅(qū)動(dòng)(前進(jìn)或倒退移動(dòng))時(shí)，控制器100通過釋放離合器c1并釋放制動(dòng)器b1而將變速單元40置于空檔狀態(tài)(無動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)10在制動(dòng)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(dòng)力車輛1在單電動(dòng)機(jī)ev模式下制動(dòng)并且要求發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，控制器100接合離合器c1和制動(dòng)器b1中的任一個(gè)。例如，當(dāng)在僅利用再生制動(dòng)而制動(dòng)力不足時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)與再生制動(dòng)一起使用。例如，當(dāng)電池60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(dòng)機(jī)制動(dòng)狀態(tài)。

通過接合離合器c1和制動(dòng)器b1中的任一個(gè)，建立了所謂的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)狀態(tài)。在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)輪90的旋轉(zhuǎn)被傳遞至發(fā)動(dòng)機(jī)10，然后發(fā)動(dòng)機(jī)10旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，控制器100引起第一mg20主要作為電動(dòng)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(dòng)力車輛1在雙電動(dòng)機(jī)ev模式下被驅(qū)動(dòng)(前進(jìn)或倒退移動(dòng))時(shí)，控制器100通過接合離合器c1并接合制動(dòng)器b1來限制(鎖定)變速單元40的齒圈r1的旋轉(zhuǎn)。從而，差動(dòng)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(dòng)單元50的行星架ca2保持在停止?fàn)顟B(tài)(發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)運(yùn)行(參見圖7(稍后進(jìn)行描述))。

在ev模式(單電動(dòng)機(jī)模式或雙電動(dòng)機(jī)模式)中，發(fā)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)驅(qū)動(dòng)輪90而使用發(fā)動(dòng)機(jī)10的一部分動(dòng)力，并且將發(fā)動(dòng)機(jī)10的其余部分的動(dòng)力用作在第一mg20中發(fā)電的動(dòng)力。第二mg30通過使用由第一mg20產(chǎn)生的電力來驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)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(dòng)力車輛1在中速或低速范圍內(nèi)前進(jìn)移動(dòng)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(dòng)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(dòng)力車輛1在高速范圍內(nèi)前進(jìn)移動(dòng)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(dòng)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(dòng)單元50整體上作為無級(jí)變速器來運(yùn)行。

當(dāng)混合動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)10的全部動(dòng)力被用作用于利用第一mg20發(fā)電的動(dòng)力。第二mg30通過使用由第一mg20產(chǎn)生的電力來驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪90。在串聯(lián)模式下，當(dāng)混合動(dòng)力車輛1前進(jìn)移動(dòng)或者當(dāng)混合動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)ev模式下的列線圖。圖7是雙電動(dòng)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(dòng)單元50的太陽輪s2、行星架ca2和齒圈r2。

將參照?qǐng)D6描述單電動(dòng)機(jī)ev模式下的受控狀態(tài)(圖5中的e1行)。在單電動(dòng)機(jī)ev模式下，控制器100釋放變速單元40的離合器c1和制動(dòng)器b1以及離合器cs，使發(fā)動(dòng)機(jī)10停止，并且引起第二mg30主要作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。因此，在單電動(dòng)機(jī)ev模式下，混合動(dòng)力車輛1通過使用第二mg30的轉(zhuǎn)矩(下文稱作mg2轉(zhuǎn)矩tm2)來行駛。

這時(shí)，控制器100對(duì)第一mg20的轉(zhuǎn)矩(下文稱作mg1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(dòng)器b1被釋放，差動(dòng)單元50的行星架ca2的旋轉(zhuǎn)不受到限制。因此，差動(dòng)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(dòng)地旋轉(zhuǎn)(慣性滑動(dòng))。

另一方面，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)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(dòng)地旋轉(zhuǎn)(慣性滑動(dòng))。

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

接下來，將參照?qǐng)D7描述雙電動(dòng)機(jī)ev模式下的受控狀態(tài)(圖5中的e3行)。在雙電動(dòng)機(jī)ev模式下，控制器100接合離合器c1和制動(dòng)器b1，釋放離合器cs，并且使發(fā)動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)運(yùn)行。具體地，通過將mg2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mg1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)，mg1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mg1轉(zhuǎn)矩tm1(下文稱作mg1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(dòng)機(jī)ev模式下，混合動(dòng)力車輛1通過使用mg1傳遞轉(zhuǎn)矩tm1c和mg2轉(zhuǎn)矩tm2來行駛。控制器100調(diào)整mg1轉(zhuǎn)矩tm1和mg2轉(zhuǎn)矩tm2之間的分配比，使得mg1傳遞轉(zhuǎn)矩tm1c和mg2轉(zhuǎn)矩tm2的和滿足用戶的要求轉(zhuǎn)矩。

將參照?qǐng)D8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(dòng)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(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)以相同的轉(zhuǎn)速從齒圈r1傳遞至差動(dòng)單元50的行星架ca2。也就是說，發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩te)從變速單元40的齒圈r1被傳遞至差動(dòng)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩te(te＝tr1)。

發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳遞至差動(dòng)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(jí)地變速，并且傳遞至差動(dòng)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mg1轉(zhuǎn)矩tm1。從而，mg1轉(zhuǎn)矩tm1用作將輸入至行星架ca2的發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩te(下文稱作發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞轉(zhuǎn)矩tec)從副驅(qū)動(dòng)齒輪51被傳遞至副軸70，并且充當(dāng)混合動(dòng)力車輛1的驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)力車輛1的驅(qū)動(dòng)力。即，在串并聯(lián)hv模式下，混合動(dòng)力車輛1通過使用發(fā)動(dòng)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(dòng)器b1，釋放離合器c1和離合器cs。由于制動(dòng)器b1被接合，太陽輪s1的旋轉(zhuǎn)受到限制。從而，發(fā)動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩te(te>tr1)。

將參照?qǐng)D9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(dòng)器b1，并接合離合器cs。因此，當(dāng)離合器cs接合時(shí)，差動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)10作為動(dòng)力源利用第一mg20來發(fā)電。

另一方面，由于離合器c1和制動(dòng)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(dòng)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(dòng)單元50的行星架ca2的旋轉(zhuǎn)不受限制，第一mg20的動(dòng)力和發(fā)動(dòng)機(jī)10的動(dòng)力沒有被傳遞至副軸70。因此，第二mg30的mg2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(dòng)機(jī)10作為動(dòng)力源利用第一mg20發(fā)電，但混合動(dòng)力車輛1通過利用所產(chǎn)生的電力的部分或全部而使用mg2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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)發(fā)生齒輪機(jī)構(gòu)的齒接觸噪聲來選擇發(fā)動(dòng)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)。

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(dòng)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(dòng)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10是示出了根據(jù)本實(shí)施例的替代實(shí)施例的每種驅(qū)動(dòng)模式下變速單元40的離合器c1和制動(dòng)器b1的受控狀態(tài)的圖表。

在圖10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10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(dòng)機(jī)模式，并且與e3行的不同在于：即便在發(fā)動(dòng)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10中的ne自由)。

圖11是用于圖示圖10中的e4行和e5行的操作的列線圖。將參照?qǐng)D11描述雙電動(dòng)機(jī)ev模式下的受控狀態(tài)。圖11圖示了車輛正以低檔位lo前進(jìn)行駛的情況(參見圖11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11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(dòng)機(jī)ev模式下建立了低檔位lo時(shí)(圖10中的e5行)，控制器100接合離合器c1和離合器cs，并釋放制動(dòng)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(dòng)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(dòng)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mg1轉(zhuǎn)矩tm1時(shí)，可以通過使用這兩個(gè)電動(dòng)機(jī)來引起混合動(dòng)力車輛1行駛。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)10不是自主地在ev模式下被驅(qū)動(dòng)，所以發(fā)動(dòng)機(jī)10處于通過第一mg20和第二mg30兩者的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的從動(dòng)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(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)期間的阻力減小。

傳遞至齒圈r2的mg1傳遞轉(zhuǎn)矩tm1c從副驅(qū)動(dòng)齒輪51被傳遞至副軸70，并且充當(dāng)混合動(dòng)力車輛1的驅(qū)動(dòng)力。同時(shí)，mg2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(dòng)力車輛1的驅(qū)動(dòng)力。也就是說，當(dāng)在雙電動(dòng)機(jī)ev模式下建立了低檔位lo時(shí)，混合動(dòng)力車輛1通過使用mg2轉(zhuǎn)矩tm2和傳遞至齒圈r2的mg1轉(zhuǎn)矩tm1來行駛。

另一方面，當(dāng)在雙電動(dòng)機(jī)ev模式下建立了高檔位hi時(shí)(圖10中的e4行)，控制器100接合制動(dòng)器b1和離合器cs，并釋放離合器c1。因?yàn)橹苿?dòng)器b1被接合，所以太陽輪s1的旋轉(zhuǎn)受到限制。

當(dāng)離合器cs被接合時(shí)，變速單元40的行星架ca1和差動(dòng)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(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速。

圖12是用于圖示圖10中的h6行至h9行的操作的列線圖。將參照?qǐng)D12描述在雙電動(dòng)機(jī)hv模式(并聯(lián)模式：有級(jí))下的受控狀態(tài)。圖12圖示了車輛正以低檔位lo前進(jìn)行駛的情況(參見圖12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12所示的共用虛線)。

如通過圖11與圖12之間的比較顯而易見，在雙電動(dòng)機(jī)hv模式(并聯(lián)模式：有級(jí))下，發(fā)動(dòng)機(jī)10被自主地驅(qū)動(dòng)，因此如圖12所示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩te被施加至行星架ca1。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩te也被加到齒圈r2。圖12所示的列線圖的其余點(diǎn)與圖11中的那些相同，因此將不再重復(fù)進(jìn)行描述。

在雙電動(dòng)機(jī)hv模式(并聯(lián)模式：有級(jí))下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩te、mg1轉(zhuǎn)矩tm1和mg2轉(zhuǎn)矩tm2都被允許用于驅(qū)動(dòng)輪的前進(jìn)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，因此當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪需要大的轉(zhuǎn)矩時(shí)特別有效。

在單電動(dòng)機(jī)hv模式(并聯(lián)模式：有級(jí))下的受控狀態(tài)對(duì)應(yīng)于圖12中tm1＝0的情況。在hv模式(并聯(lián)模式：有級(jí))下，混合動(dòng)力車輛1能夠在tm1＝0和tm2＝0的狀態(tài)下通過僅使用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩來行駛。

接下來，將描述從ev模式向hv模式轉(zhuǎn)換時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制。如上所述，混合動(dòng)力車輛1能夠在以hv模式行駛的同時(shí)選擇串并聯(lián)hv模式和串聯(lián)hv模式中的任一種。

在串聯(lián)hv模式中，因?yàn)樽兯賳卧?0處于空檔狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)10與驅(qū)動(dòng)輪分離。從而，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)沖擊難以到達(dá)車身。然而，如果驅(qū)動(dòng)模式總是在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)經(jīng)由串聯(lián)hv模式切換到串并聯(lián)hv模式，則在車輛的響應(yīng)方面是不利的，導(dǎo)致駕駛員體驗(yàn)到緩慢感。

在本實(shí)施例中，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10時(shí)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10時(shí)的控制考慮到車輛狀況和駕駛員的喜好來切換。下文中，將參照流程圖等描述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制。

圖13是示出由控制器100執(zhí)行的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制的第一范例的細(xì)節(jié)的流程圖。如圖13中所示，當(dāng)開始流程圖的進(jìn)程時(shí)，首先在步驟s10中確定是否已經(jīng)發(fā)出了發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)請(qǐng)求。

例如，當(dāng)電池60的soc變得小于下限閾值或者當(dāng)駕駛員通過增加加速器踏板的壓下量來請(qǐng)求加速時(shí)，發(fā)出發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)請(qǐng)求。當(dāng)未發(fā)出發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)請(qǐng)求且ev模式繼續(xù)(在s10中為否)時(shí)，該進(jìn)程進(jìn)行到步驟s80，并且退出該流程圖的控制。

當(dāng)在s10中確定已經(jīng)發(fā)出了發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)請(qǐng)求(在s10中為是)時(shí)，該進(jìn)程進(jìn)行到步驟s20。在步驟s20中，確定在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后哪種模式為運(yùn)行模式。在該確定中使用模式確定圖。

圖14是示出在步驟s20中使用的模式確定圖的范例的圖。圖14重疊地示出了由虛線表示其邊界線的圖和由實(shí)線表示其邊界線的圖。其邊界線由虛線表示的圖是當(dāng)未限制電池60的輸入/輸出功率時(shí)一般使用的圖。另一方面，其邊界線由實(shí)線表示的圖是當(dāng)根據(jù)一些條件(諸如soc和溫度)限制電池60的輸入/輸出功率時(shí)使用的圖。

首先，將描述在其邊界線由虛線表示的圖中車輛載荷為正的區(qū)域。在車速接近零且車輛載荷小的區(qū)域中，使用單電動(dòng)機(jī)ev模式。驅(qū)動(dòng)模式不是雙電動(dòng)機(jī)模式而是單電動(dòng)機(jī)模式的原因是為了可以在突然壓下加速器踏板時(shí)立即起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)車速高或車輛載荷大時(shí)，使用串并聯(lián)hv模式(lo檔)。當(dāng)在串并聯(lián)hv模式下車輛載荷進(jìn)一步增加并且轉(zhuǎn)矩變得不足時(shí)，所有的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩在并聯(lián)模式(lo檔位)下輸出到驅(qū)動(dòng)輪，并且執(zhí)行使用mg1轉(zhuǎn)矩或mg2轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)輔助。這種模式可以在動(dòng)力開降檔時(shí)使用。

隨后，將描述在由虛線表示其邊界線的圖中車輛載荷為負(fù)的區(qū)域。在車速接近零且車輛載荷小的區(qū)域中，使用單電動(dòng)機(jī)hv模式。當(dāng)車速增加時(shí)，使用串聯(lián)hv模式。單電動(dòng)機(jī)ev模式的區(qū)域在當(dāng)車輛載荷為負(fù)時(shí)比在當(dāng)車輛載荷為正時(shí)寬的原因是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)以串聯(lián)模式起動(dòng)，并因此，不需要提供針對(duì)用于減小發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的沖擊的反作用轉(zhuǎn)矩的余量。

接下來，將描述在由實(shí)線表示其邊界線的圖中車輛載荷為正的區(qū)域。當(dāng)車輛載荷為正并且車速低時(shí)，執(zhí)行串聯(lián)hv模式。該串聯(lián)hv模式是有效地防止由于第二mg30和差動(dòng)齒輪組之間的拍擊(rattling)導(dǎo)致的噪聲(所謂的卡噠聲)的運(yùn)行模式。

在車速增加的情況下，運(yùn)行模式從串聯(lián)模式切換到不使用電動(dòng)機(jī)輔助的并聯(lián)模式(hi檔)，然后切換到串并聯(lián)hv模式(hi檔)。因?yàn)椴⒙?lián)模式(hi檔)具有固定的齒數(shù)比，發(fā)動(dòng)機(jī)10傾向于偏離最小化燃料消耗的工作點(diǎn)，因此工作區(qū)域具有相對(duì)窄的帶狀。

當(dāng)車輛載荷增加時(shí)，運(yùn)行模式從串聯(lián)模式切換到串并聯(lián)模式(lo)。該串并聯(lián)模式(lo)是驅(qū)動(dòng)力被給予較高優(yōu)先級(jí)的區(qū)域中的有效運(yùn)行模式。

接下來，將描述在由實(shí)線表示其邊界線的圖中車輛載荷為負(fù)的區(qū)域。當(dāng)車輛載荷為負(fù)時(shí)，使用串聯(lián)模式而不管車速如何。在串聯(lián)模式中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在相同的車速下是任意可控制的，因此可以產(chǎn)生與駕駛員的請(qǐng)求相稱的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因?yàn)榈谝籱g20抵抗發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)，所以第一mg20執(zhí)行電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)(motoring)操作。因此，由第二mg30中的再生制動(dòng)產(chǎn)生的再生電力被允許由第一mg20消耗，因此，即使當(dāng)電池60不能接收再生電能時(shí)，也可以使用第二mg30執(zhí)行再生制動(dòng)。另外，因?yàn)榈谝籱g20的轉(zhuǎn)速等于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，串聯(lián)模式相較于其他模式不受由于第一mg20的轉(zhuǎn)速上限導(dǎo)致的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的約束的影響，因此可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的絕對(duì)值。

返回參照?qǐng)D13，當(dāng)在步驟20中運(yùn)行模式不是串聯(lián)模式(在s20中為否)時(shí)，進(jìn)程進(jìn)行至步驟s30；反之，當(dāng)運(yùn)行模式是串聯(lián)模式(在s20中為是)時(shí)，進(jìn)程進(jìn)行至步驟s60。

步驟s30中，確定車輛是否停止。當(dāng)車輛停止時(shí)，駕駛員容易經(jīng)歷震動(dòng)，因此期望的是發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪分離的狀態(tài)下起動(dòng)。因此，當(dāng)在步驟s30中確定車輛停止(在s30中為是)時(shí)，進(jìn)程進(jìn)行至步驟s60。另一方面，當(dāng)在步驟s30中確定車輛未停止(在s30中為否)時(shí)，進(jìn)程進(jìn)行至步驟s40。

在步驟s40中，確定由用戶利用模式切換器180選擇的模式是否為舒適模式或經(jīng)濟(jì)模式。當(dāng)選擇了這些模式中的任一種時(shí)，有可能用戶相較于增強(qiáng)車輛的響應(yīng)更希望減少發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的沖擊。當(dāng)在步驟s40中確定選擇了舒適模式或經(jīng)濟(jì)模式(在s40中為是)時(shí)，進(jìn)程進(jìn)行至步驟s60；反之，當(dāng)確定未選擇這些模式中的一種(在s40中為否)時(shí)，進(jìn)程進(jìn)行至步驟s50。

當(dāng)在步驟s40中由用戶利用模式切換器180選擇的模式是運(yùn)動(dòng)模式或動(dòng)力模式時(shí)，該進(jìn)程可進(jìn)行至步驟s50；否則，該進(jìn)程可進(jìn)行至步驟s60。

在步驟s50中，離合器c1接合，并且執(zhí)行用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的第一起動(dòng)方法。此時(shí)，取代離合器c1，制動(dòng)器b1可接合。在該第一起動(dòng)方法中，加速響應(yīng)高；然而，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)沖擊容易傳遞至驅(qū)動(dòng)輪。

另一方面，當(dāng)該進(jìn)程進(jìn)行至步驟s60時(shí)，執(zhí)行得以減小發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)沖擊的第二起動(dòng)方法。首先，在步驟s60中，傳遞單元40被設(shè)定為空檔狀態(tài)。隨后，在步驟s70中，離合器cs接合，并且發(fā)動(dòng)機(jī)10利用第一mg20而被起動(dòng)。在串聯(lián)模式中，傳遞單元40被置于空檔狀態(tài)，因此圖2中所示的路徑k1被中斷。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)10起動(dòng)時(shí)的沖擊難以傳遞到驅(qū)動(dòng)輪90，故減小了由用戶體驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)沖擊。

圖15是示出混合動(dòng)力車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的范例的操作波形圖。如圖15中所示，在時(shí)間t0的初始狀態(tài)，混合動(dòng)力車輛以單電動(dòng)機(jī)ev模式行駛。正轉(zhuǎn)矩和正轉(zhuǎn)速從第二mg30輸出。第一mg20的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速為零。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為零，因此發(fā)動(dòng)機(jī)10不運(yùn)行。

在單電動(dòng)機(jī)ev模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為零，因此混合動(dòng)力車輛能夠以離合器c1和制動(dòng)器b1各自接合或釋放的任意狀態(tài)行駛。然而，為了盡可能多地減少能量損失，c1壓力和b1壓力都被設(shè)定為零，并且離合器c1和制動(dòng)器b1都被釋放。

在時(shí)間t2，soc逐漸減小，并因此，soc到達(dá)下限值，并且完成用于對(duì)電池60充電的發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)的確定(在步驟s20中為是)。因此，在時(shí)間t2處，cs壓力開始增加。此時(shí)，如圖6中所示離合器cs的旋轉(zhuǎn)元件(ca1和s2)的轉(zhuǎn)速都為零，并且差動(dòng)旋轉(zhuǎn)為零，因此，即使在接合上沒有花費(fèi)時(shí)間，沖擊也小。在時(shí)間t2處，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間通過急劇地提升液壓到一定程度而縮短。

在時(shí)間t3處，因?yàn)閏s壓力已經(jīng)充分地上升，使第一mg20產(chǎn)生mg1轉(zhuǎn)矩，并且第一mg20的轉(zhuǎn)速從零增加，從而開始了發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)。在時(shí)間t4處，發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到約600rpm的時(shí)機(jī)被點(diǎn)火，并且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩從時(shí)間t4到時(shí)間t5增加。

在時(shí)間t6，響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)10能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的事實(shí)，第一mg20的mg1轉(zhuǎn)矩被設(shè)定為負(fù)值。這意味著在時(shí)間t6處，第一mg20開始通過使用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩來發(fā)電。在這時(shí)由第一mg20發(fā)電的量被設(shè)定為以致大于第二mg30所消耗的電力的量。因此，電池60的soc從時(shí)間t6升高至?xí)r間t7。

圖16是示出由控制器100執(zhí)行的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制的第二范例的細(xì)節(jié)的流程圖。圖16中所示的流程圖與圖13中所示的流程的不同在于圖13中所示的流程圖中的步驟s20的進(jìn)程由步驟s20a替代。圖16的其他步驟與圖13中的步驟相同，因此將不再重復(fù)描述。

在步驟s20中，基于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后哪種模式為運(yùn)行模式來選擇發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法。作為替代，在步驟s20a中，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之前的ev模式中，確定差動(dòng)單元50的行星架ca2的轉(zhuǎn)速(此后，被稱作n(ca2))高于接近零的預(yù)定值nth。當(dāng)在步驟s20a中n(ca2)高于nth(在s20a中為是)時(shí)，該進(jìn)程進(jìn)行至步驟s60；反之，當(dāng)n(ca2)不高于nth(在s20a中為否)時(shí)，該進(jìn)程進(jìn)行至步驟s30。

可以在步驟s20中確定第一mg20的轉(zhuǎn)速(此后，被稱作ng)是否接近零，該進(jìn)程可在步驟s20a中當(dāng)ng幾乎等于零(在步驟s20a中為是)時(shí)進(jìn)行至步驟s60，并且該進(jìn)程可在當(dāng)ng并非幾乎等于零(在步驟s20a中為否)時(shí)進(jìn)行至步驟s30。

以這種方式選擇起動(dòng)方法的原因是為了縮短起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所需要的時(shí)間。這將通過示出在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之前的狀態(tài)中根據(jù)兩種發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法來起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下的步驟上的差異來描述。

圖17是用于圖示出發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前狀態(tài)和發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表格。在k1行中所示的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前狀態(tài)(在ev模式下)為單電動(dòng)機(jī)模式，n(ca2)幾乎等于零且ng小于o。在k2行中所示的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前狀態(tài)(在ev模式下)為單電動(dòng)機(jī)模式并且n(ca2)不等于零，而ng幾乎等于零。在k3行中所示的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前狀態(tài)(在ev模式下)為雙電動(dòng)機(jī)模式，并且ng小于零。

在k1行中，發(fā)動(dòng)機(jī)10在串并聯(lián)模式下以根據(jù)用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的第一起動(dòng)方法的兩個(gè)步驟起動(dòng)，而在串聯(lián)模式下根據(jù)用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的第二起動(dòng)方法需要三個(gè)步驟。因此，在k1行的情況下，采用第一起動(dòng)方法。

在k2行中，在串并聯(lián)模式下根據(jù)用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的第一起動(dòng)方法需要三個(gè)步驟來起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10；然而，在串聯(lián)模式下根據(jù)用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的第二起動(dòng)方法需要兩個(gè)步驟來起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10。因此，在k2行中的情況下采用第二起動(dòng)方法。

在k3行中，在串并聯(lián)模式下根據(jù)用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的第一起動(dòng)方法需要兩個(gè)步驟來起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10；然而，在串聯(lián)模式下根據(jù)用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的第二起動(dòng)方法需要四個(gè)步驟。因此，在k3行中的情況下采用第一起動(dòng)方法。

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法在k1行至k3行之中改變的原因在于更期望在串聯(lián)模式下因?yàn)樽兯賳卧?0被置于空檔狀態(tài)而傳遞至驅(qū)動(dòng)輪的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)沖擊?。蝗欢?，需要考慮離合器c2必需要被接合以便切換到串聯(lián)模式。在離合器cs的旋轉(zhuǎn)元件之間的差動(dòng)旋轉(zhuǎn)大時(shí)離合器cs被接合時(shí)，在接合時(shí)的沖擊增大，因此在這種情況下需要控制第一mg20的轉(zhuǎn)速以使得ng等于零的額外步驟。

即，因?yàn)樵趉1行和k2行中ng小于零，需要將ng設(shè)定為零的步驟以便接合離合器cs。相反，因?yàn)樵趉2行中ng幾乎等于零，這種步驟并非是必要的。

此后，將描述使用在k1行至k3行中采用的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前后的列線圖中的變化。

圖18是用于圖示出單電動(dòng)機(jī)ev模式(圖17中的k1線)下發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的列線圖。如圖18中所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之前的單電動(dòng)機(jī)ev模式(圖17中的k1線)下，ng如由共用線l11所表示的小于零并且s1和ca1的轉(zhuǎn)速為零，因此即使離合器c1接合，沖擊也小。因此，作為第一步驟，離合器c1首先接合，并且共用線l11的狀態(tài)隨后通過引起第一mg20產(chǎn)生mg1轉(zhuǎn)矩tm1而改變成共用線l12的狀態(tài)。從而，發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速(即，ca1的轉(zhuǎn)速)增加。

圖19是用于圖示出單電動(dòng)機(jī)ev模式下(圖17中的k2線)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的列線圖。如圖19中所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之前的單電動(dòng)機(jī)ev模式(圖17中的k2線)下，ng如由共用線l21表示的幾乎等于零，因此即使離合器cs接合，沖擊也小。因此，作為第一步驟，離合器cs首先接合，共用線l21的狀態(tài)隨后通過引起第一mg20產(chǎn)生mg1轉(zhuǎn)矩tm1而改變成共用線l22的狀態(tài)。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速(即，ca1的轉(zhuǎn)速)增加。

圖20是用于圖示出雙電動(dòng)機(jī)ev模式下(圖17中的k3線)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的列線圖。如圖20中所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之前的雙電動(dòng)機(jī)ev模式(圖17中的k3線)下，離合器c1和制動(dòng)器b1接合。此時(shí)，因?yàn)閚g如由共用線l31表示的小于零，如果離合器cs接合，沖擊大。另一方面，因?yàn)閟1、ca1和r1的轉(zhuǎn)速為零，即使制動(dòng)器b1釋放，沖擊也小。因此，作為第一步驟，制動(dòng)器b1首先被釋放，共用線l31的狀態(tài)隨后通過引起第一mg20產(chǎn)生mg1轉(zhuǎn)矩tm1來改變成共用線l32的狀態(tài)。從而，發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速(即，ca1的轉(zhuǎn)速)增加。

如上所述，通過響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之前的狀態(tài)選擇用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的串聯(lián)模式和串并聯(lián)模式中的任一種，可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的步驟的數(shù)量，因此可以縮短發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間。

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。