車輛、驅動裝置、以及它們的控制方法

專利名稱：車輛、驅動裝置、以及它們的控制方法
技術領域：
本發明涉及車輛、驅動裝置、以及它們的控制方法。
背景技術：
以往，作為這種車輛而提出了以下車輛，即，包括發動機；行星齒 輪機構，其行星齒輪架與發動機的曲軸連接，并且內嚙合齒輪與車軸側連 接；第一電動發電機，安裝在所述行星齒輪機構的太陽齒輪上；第二電動 發電機，經由變速器安裝在車軸側(例如，參照專利文獻1)。在該車輛 中，伴隨著蓄電池的充放電，通過行星齒輪機構、第一電動發電機、以及 伴隨著變速器的變速的第二電動發電機將來自發動機的動力轉矩轉換為行 駛用的動力而行駛。
專利文獻1:日本專利文獻特開2002—225578號公報。

發明內容
在上述車輛中，如果在行駛所要求的驅動力小時使變速器的變速檔變 速，則為了降低在變速時可能產生的轉矩沖擊，也可以使變速器中立，使 第二電動發電機成為從車軸側分離的狀態，進行第二電動發電機的轉速同 步來進行變速。如果在如上所述使第二電動發電機分離而進行變速檔的變 速時駕駛者踩下了加速踏板，無法從第二電動發電機輸出轉矩，從而無法 得到駕駛者所要求的驅動力。此時，也可以考慮驅動第一電動發電機、加 大從發動機輸出的動力中的經由行星齒輪機構傳遞給車軸側的驅動力，但 是由于行駛所要求的驅動力小，因此能量被用于使發動機的轉速上升，而 無法迅速地輸出駕駛者所要求的驅動力。
本發明的車輛、驅動裝置、以及它們的控制方法的目的之一在于可以 在變速器的變速檔變速時迅速地應對被要求的驅動力的驟變。另外，本發
明的車輛、驅動裝置、以及它們的控制方法的目的之一還在于可以降低在 變速器的變速檔變速時可能產生的轉矩沖擊。
為了達到上述目的的至少一部分，本發明的車輛、驅動裝置、以及它 們的控制方法采用了以下的手段。
本發明的車輛包括內燃機；電力動力輸入輸出單元，與第一車軸和 所述內燃機的輸出軸連接，可以伴隨著電力和動力的輸入輸出而向所述第 一車軸和所述輸出軸輸入動力或者從所述第一車軸和所述輸出軸輸出動 力，所述第一車軸為車輛的某個車軸；電動機，可以輸入輸出動力；變速 單元，與第二車軸和所述電動機的旋轉軸連接，伴隨著多個變速檔的變速 而在所述第二車軸與所述旋轉軸之間傳遞動力，所述第二車軸為所述第一 車軸或與該第一車軸不同的車軸；蓄電單元，可以與所述電力動力輸入輸 出單元和所述電動機進行電力的交換；要求驅動力設定單元，設定行駛所 要求的要求驅動力；以及控制單元，當使所述變速單元的變速檔降檔時， 控制所述內燃機、所述電力動力輸入輸出單元、所述電動機、以及所述變 速單元，使得在所述內燃機以預定轉速以上的轉速運轉的情況下使所述變 速單元的變速檔降檔，并且使得通過基于所述被設定的要求驅動力的驅動 力而行駛。
在該本發明的車輛中，當使變速單元的變速檔降檔時，控制內燃機、 電力動力輸入輸出單元、電動機、以及變速單元，使得在內燃機以預定轉 速以上的轉速運轉的情況下使變速單元的變速檔降檔，并且使得通過基于 行駛所要求的要求驅動力的驅動力而行駛。由此，當要求驅動力增大時， 通過電力動力輸入輸出單元使內燃機的轉速下降，由此可以從第一車軸輸 出大的驅動力。結果，在使變速單元的變速檔降檔時能夠應對要求驅動力 的增大。當然，能夠降低在變速單元的變速檔升檔時可能產生的轉矩沖 擊。
上述本發明的車輛也可以采用以下方式在當使所述變速單元的變速 檔降檔時所述被設定的要求驅動力剛增大之后，所述控制單元控制所述內 燃機以使得從所述內燃機輸出的轉矩變大，并且控制所述電力動力輸入輸 出單元以使得通過減小所述內燃機的轉速來增大輸出給所述第一車軸的動
力。這樣一來，可以在抑制了內燃機的轉速的下降的情況下從第一車軸輸 出大的驅動力。
另外，本發明的車輛也可以采用以下的方式如果在所述被設定的要 求驅動力處于包括值0的預定的低驅動力范圍之內時使所述變速單元的變 速檔降檔，則所述控制單元控制所述變速單元和所述電動機以使得所述變 速單元的變速檔的降檔在不經由所述變速單元將來自所述電動機的轉矩輸 出給所述第二車軸的狀態下進行，并且控制所述內燃機和所述電力動力輸 入輸出單元以使得經由所述電力動力輸入輸出單元將基于所述被設定的要 求驅動力的驅動力輸出給所述第一車軸而行駛。這樣一來，能夠進一步降 低在變速單元的變速檔降檔時可能產生的轉矩沖擊。此時，也可以采用以 下方式如果在使所述變速單元的變速檔降檔時所述被設定的要求驅動力 驟增，則所述控制單元控制所述變速單元和所述電動機以使得所述變速單 元的變速檔的降檔在不經由所述變速單元將來自所述電動機的轉矩輸出給 所述第二車軸的狀態下繼續進行，并且控制所述內燃機和所述電力動力輸 入輸出單元以使得經由所述電力動力輸入輸出單元將基于所述驟增的要求 驅動力的驅動力輸出給所述第一車軸而行駛。另外，也可以采用以下方 式所述變速單元通過多個離合器的接合狀態的改變而使所述變速檔變 速，當使所述變速單元的變速檔變速時，所述控制單元使得經由所述電動 機被從所述第二車軸側分離的狀態來進行變速，其中通過所述變速單元的 多個離合器的接合狀態而使所述電動機從所述第二車軸側分離。
并且，本發明的車輛也可以采用以下方式所述電力動力輸入輸出單 元包括三軸式動力輸入輸出單元，與所述第一車軸、所述內燃機的輸出 軸、以及可以旋轉的第三軸這三個軸連接，根據向該三個軸中的某兩個軸 輸入或者從該兩個軸輸出的動力而向剩余的一個軸輸入動力或者從該一個 軸輸出動力；以及發電機，可以向所述第三軸輸入動力或者從所述第三軸 輸出動力。
本發明的驅動裝置與內燃機和可以進行充放電的蓄電單元一起裝載在 車輛上，所述驅動裝置的特征在于，包括電力動力輸入輸出單元，可以 與所述蓄電單元進行電力的交換，與第一車軸和所述內燃機的輸出軸連
接，可以伴隨著電力和動力的輸入輸出而向所述第一車軸和所述輸出軸輸 入動力或者從所述第一車軸和所述輸出軸輸出動力，所述第一車軸為車輛 的某個車軸；電動機，可以與所述蓄電單元進行電力的交換，并且可以輸
入輸出動力；變速單元，與第二車軸和所述電動機的旋轉軸連接，伴隨著 多個變速檔的變速而在所述第二車軸與所述旋轉軸之間傳遞動力，所述第 二車軸為所述第一車軸或與該第一車軸不同的車軸；以及控制單元，當使 所述變速單元的變速檔降檔時，在控制所述內燃機的同時控制所述電力動 力輸入輸出單元、所述電動機、以及所述變速單元，使得在所述內燃機以 預定轉速以上的轉速運轉的情況下使所述變速單元的變速檔降檔，并且使 得車輛通過基于行駛所要求的要求驅動力的驅動力而行駛。
在該本發明的驅動裝置中，當使變速單元的變速檔降檔時，在控制內 燃機的同時控制電力動力輸入輸出單元、電動機、以及變速單元，使得在 內燃機以預定轉速以上的轉速運轉的情況下使變速單元的變速檔降檔，并 且使得通過基于行駛所要求的要求驅動力的驅動力而行駛。由此，當要求 驅動力增大時，通過電力動力輸入輸出單元使內燃機的轉速下降，由此可 以從第一車軸輸出大的驅動力。結果，在使變速單元的變速檔降檔時能夠 應對要求驅動力的增大。當然，能夠降低在變速單元的變速檔升檔時可能 產生的轉矩沖擊。
本發明提供一種車輛的控制方法，所述車輛包括內燃機；電力動力 輸入輸出單元，與第一車軸和所述內燃機的輸出軸連接，可以伴隨著電力 和動力的輸入輸出而向所述第一車軸和所述輸出軸輸入動力或者從所述第 一車軸和所述輸出軸輸出動力，所述第一車軸為車輛的某個車軸；電動 機，可以輸入輸出動力；變速單元，與第二車軸和所述電動機的旋轉軸連 接，伴隨著多個變速檔的變速而在所述第二車軸與所述旋轉軸之間傳遞動 力，所述第二車軸為所述第一車軸或與該第一車軸不同的車軸；以及蓄電 單元，可以與所述電力動力輸入輸出單元和所述電動機進行電力的交換； 所述車輛的控制方法的特征在于，當使所述變速單元的變速檔降檔時，控 制所述內燃機、所述電力動力輸入輸出單元、所述電動機、以及所述變速 單元，使得在所述內燃機以預定轉速以上的轉速運轉的情況下使所述變速
單元的變速檔降檔，并且使得車輛通過基于行駛所要求的要求驅動力的驅 動力而行駛。
在該本發明的車輛的控制方法中，當使變速單元的變速檔降檔時，控 制內燃機、電力動力輸入輸出單元、電動機、以及變速單元，使得在內燃 機以預定轉速以上的轉速運轉的情況下使變速單元的變速檔降檔，并且使 得車輛通過基于行駛所要求的要求驅動力的驅動力而行駛。由此，當要求 驅動力增大時，通過電力動力輸入輸出單元使內燃機的轉速下降，由此可 以從第一車軸輸出大的驅動力。結果，在使變速單元的變速檔降檔時能夠 應對要求驅動力的增大。當然，能夠降低在變速單元的變速檔升檔時可能 產生的轉矩沖擊。
本發明提供一種驅動裝置的控制方法，所述驅動裝置與內燃機和可以 進行充放電的蓄電單元一起裝載在車輛上并包括電力動力輸入輸出單 元，可以與所述蓄電單元進行電力的交換，與第一車軸和所述內燃機的輸 出軸連接，可以伴隨著電力和動力的輸入輸出而向所述第一車軸和所述輸 出軸輸入動力或者從所述第一車軸和所述輸出軸輸出動力，所述第一車軸 為車輛的某個車軸；電動機，可以與所述蓄電單元進行電力的交換，并且
可以輸入輸出動力；以及變速單元，與第二車軸和所述電動機的旋轉軸連 接，伴隨著多個變速檔的變速而在所述第二車軸與所述旋轉軸之間傳遞動 力，所述第二車軸為所述第一車軸或與該第一車軸不同的車軸；所述驅動 裝置的控制方法的特征在于，當使所述變速單元的變速檔降檔時，在控制 所述內燃機的同時控制所述電力動力輸入輸出單元、所述電動機、以及所 述變速單元，使得在所述內燃機以預定轉速以上的轉速運轉的情況下使所 述變速單元的變速檔降檔，并且使得車輛通過基于行駛所要求的要求驅動 力的驅動力而行駛。
在該本發明的驅動裝置的控制方法中，當使變速單元的變速檔降檔 時，控制內燃機、電力動力輸入輸出單元、電動機、以及變速單元，使得 在內燃機以預定轉速以上的轉速運轉的情況下使變速單元的變速檔降檔， 并且使得車輛通過基于行駛所要求的要求驅動力的驅動力而行駛。由此， 當要求驅動力增大時，通過電力動力輸入輸出單元使內燃機的轉速下降，
由此可以從第一車軸輸出大的驅動力。 時能夠應對要求驅動力的增大。當然， 時可能產生的轉矩沖擊。
結果，在使變速單元的變速檔降檔 能夠降低在變速單元的變速檔升檔


圖1是簡要地表示作為本發明的一個實施例的裝載有驅動裝置的混合 動力汽車20的構成的構成圖2是表示變速器60的構成的一個例子的說明圖3是表示由實施例的混合動力用電子控制單元70執行的低驅動力
Hi—Lo變速時驅動控制例程的一個例子的流程圖4是表示變速處理例程的一個例子的流程圖； 圖5是表示變速映射圖的一個例子的說明圖6是表示Lo—Hi變速和Hi—Lo變速時的變速器60的共線圖的一 個例子的說明圖7是表示控制Lo—Hi變速時的變速器60的制動器Bl、 B2的驅動 的油壓回路的油壓序列(sequence)的一個例子的說明圖8是表示控制Hi—Lo變速時的變速器60的制動器Bl、 B2的驅動 的油壓回路的油壓序列的一個例子的說明圖9是表示要求轉矩設定用映射圖的一個例子的說明圖IO是表示共線圖的一個例子的說明圖，該共線圖表示Hi—Lo變速 時的要求轉矩T^為若干的驅動轉矩時的動力分配統合機構30的旋轉要素 的轉速與轉矩的力學關系；
圖11是表示共線圖的一個例子的說明圖，該共線圖表示在Hi—Lo變 速時使發動機22的轉速Ne為變速時最低轉速Nchg時和使其為怠速運轉 轉速Nidl時的動力分配統合機構30的旋轉要素的轉速；
圖12是表示設定用于使發動機22有效地運轉的動作線和假定發動機 轉速Netmp的情況的一個例子的說明圖13是表示共線圖的一個例子的說明圖，該共線圖表示扭一Lo變速 時的要求轉矩T^為減速用的制動轉矩時的動力分配統合機構30的旋轉要
素的轉速與轉矩的力學關系；
圖14是簡要地表示變形例的混合動力汽車120的構成的構成圖； 圖15是簡要地表示變形例的混合動力汽車220的構成的構成圖。
具體實施例方式
下面，使用實施例來說明用于實施本發明的最佳方式。圖1是簡要地 表示作為本發明的一個實施例的混合動力汽車20的構成的構成圖。如圖 所示，實施例的混合動力汽車20包括發動機22;三軸式動力分配統合 機構30，經由減震器28與作為發動機22的輸出軸的曲軸26連接；馬達 MG1，與動力分配統合機構30連接，可以發電；馬達MG2，經由變速器 60與動力分配統合機構30連接；制動執行器92，用于控制驅動輪39a、 39b和未圖示的從動輪的制動器；以及混合動力用電子控制單元70，對車 輛的整個驅動系統進行控制。
發動機22是通過汽油或輕油等炭化氫系的燃料輸出動力的內燃機， 通過從檢測發動機22的運轉狀態的各種傳感器輸入信號的發動機用電子 控制單元(以下，稱為發動機ECU) 24而接受燃料噴射控制、點火控 制、吸入空氣量調節控制等運轉控制。發動機ECU24與混合動力用電子 控制單元70進行通信，通過來自混合動力用電子控制單元70的控制信號 控制發動機22的運轉，并且根據需要將與發動機22的運轉狀態相關的數 據輸出給混合動力用電子控制單元70。
動力分配統合機構30包括太陽齒輪31，為外齒齒輪；內嚙合齒輪 32，與該太陽齒輪31配置在同心圓上，為內齒齒輪；多個小齒輪33，與 太陽齒輪31嚙合并與內嚙合齒輪32嚙合；以及行星齒輪架34，可自由自 轉并可自由公轉地保持多個小齒輪33。該動力分配統合機構30構成為將 太陽齒輪31、內嚙合齒輪32、以及行星齒輪架34作為旋轉要素而進行差 動作用的行星齒輪機構。在動力分配統合機構30中，在行星齒輪架34上 連結有發動機22的曲軸26，在太陽齒輪31上連結有馬達MG1，在內嚙 合齒輪32上經由變速器60連結有馬達MG2，當馬達MG1作為發電機而 發揮作用時，該動力分配統合機構30將從行星齒輪架34輸入的來自發動
機22的動力根據其齒輪比分配給太陽齒輪31側和內嚙合齒輪32側，當馬 達MG1作為電動機而發揮作用時，該動力分配統合機構30對從行星齒輪 架34輸入的來自發動機22的動力和從太陽齒輪31輸入的來自馬達MG1 的動力進行統合并輸出給內嚙合齒輪32。內嚙合齒輪32經由齒輪機構37 和差速齒輪38與作為車輛前輪的驅動輪39a、 39b機械地連接。因此，輸 出給內嚙合齒輪32的動力經由齒輪機構37和差速齒輪38輸出給驅動輪 39a、 3%。另外，與被看作驅動系統時的動力分配統合機構30連接的三軸 為連接在行星齒輪架34上的作為發動機22的輸出軸的曲軸26、連接在 太陽齒輪31上的作為馬達MG1的旋轉軸的太陽齒輪軸31a、以及連接在 內嚙合齒輪32上并作為與驅動輪39a、 39b機械地連接的驅動軸的內嚙合 齒輪軸32a。
馬達MG1和馬達MG2均是可以作為發電機進行驅動并可以作為電動 機進行驅動的公知的同步發電電動機，該馬達MG1和馬達MG2經由逆變 器41、 42與蓄電池50進行電力的交換。連接逆變器41、 42和蓄電池50 的電線54作為各逆變器41、 42共用的正母線和負母線而構成，由馬達 MG1、 MG2中的一個發出的電力可以由其他馬達消耗。馬達MG1、 MG2 的驅動均由馬達用電子控制單元(以下，稱為馬達ECU) 40控制。控制 馬達MG1、 MG2的驅動所需要的信號，例如來自檢測馬達MG1、 MG2的 轉子的旋轉位置的旋轉位置檢測傳感器43、 44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的相電流等輸入馬達ECU40， 從馬達ECU40輸出對逆變器41、 42的開關控制信號。馬達ECU40根據從 旋轉位置檢測傳感器43、 44輸入的信號，通過未圖示的轉速計算例程來 計算馬達MG1、 MG2的轉子的轉速Nml、 Nm2。馬達ECU40與混合動力 用電子控制單元70進行通信，通過來自混合動力用電子控制單元70的控 制信號來控制馬達MG1、 MG2的驅動，并且根據需要將與馬達MG1、 MG2的運轉狀態相關的數據輸出給混合動力用電子控制單元70。
變速器60如下構成連接馬達MG2的旋轉軸48與內嚙合齒輪軸32a 或解除其連接，并且在兩軸連接的情況下將馬達MG2的旋轉軸48的轉速 減速為2級后傳遞給內嚙合齒輪軸32a。圖2表示了變速器60的構成的一
個例子。該圖2所示的變速器60包括雙小齒輪的行星齒輪機構60a、單小 齒輪的行星齒輪機構60b、以及兩個制動器B1、 B2。雙小齒輪的行星齒輪 機構60a包括太陽齒輪61，為外齒齒輪；內嚙合齒輪62，與該太陽齒輪 61配置在同心圓上，為內齒齒輪；多個第一小齒輪63a，與太陽齒輪61嚙 合；多個第二小齒輪63b，與該第一小齒輪63a嚙合并與內嚙合齒輪62嚙 合；以及行星齒輪架64，將多個第一小齒輪63a和多個第二小齒輪63b連 結起來，可自由自轉并可自由公轉地保持它們。通過制動器Bl的開啟 (on)關閉(off)，太陽齒輪61可以自由旋轉或停止旋轉。單小齒輪的 行星齒輪機構60b包括太陽齒輪65，為外齒齒輪；內嚙合齒輪66，與 該太陽齒輪65配置在同心圓上，為內齒齒輪；多個小齒輪67，與太陽齒 輪65嚙合并與內嚙合齒輪66嚙合；以及行星齒輪架68，可自由自轉并可 自由公轉地保持多個小齒輪67。太陽齒輪65與馬達MG2的旋轉軸48連 結，行星齒輪架68與內嚙合齒輪軸32a連結，并且通過制動器B2的開啟 關閉，內嚙合齒輪66可以自由旋轉或停止旋轉。雙小齒輪的行星齒輪機 構60a和單小齒輪的行星齒輪機構60b分別通過內嚙合齒輪62和內嚙合齒 輪66、行星齒輪架64和行星齒輪架68連結。變速器60可以通過同時關 閉制動器Bl、 B2而使馬達MG2的旋轉軸48從內嚙合齒輪軸32a分離， 將制動器Bl關閉并將制動器B2開啟而使馬達MG2的旋轉軸48的旋轉以 較大的減速比進行減速后傳遞給內嚙合齒輪軸32a (以下，將該狀態稱為 低速檔(Low gear)的狀態)，將制動器Bl開啟并將制動器B2關閉而使 馬達MG2的旋轉軸48的旋轉以較小的減速比進行減速后傳遞給內嚙合齒 輪軸32a (以下，將該狀態稱為高速檔(High gear)的狀態)。另外，使 制動器B1、 B2均開啟的狀態為禁止旋轉軸48和內嚙合齒輪軸32a旋轉的 狀態。
蓄電池50由蓄電池用電子控制單元(以下，稱為蓄電池ECU) 52管 理。管理蓄電池50所需要的信號，例如來自設置在蓄電池50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50的輸出端 子連接的電線54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50上的未圖示的溫度傳感器的電池溫度等輸入到蓄電池ECU52，根
據需要與蓄電池50的狀態相關的數據通過通信輸出給混合動力用電子控
制單元70。另外，蓄電池ECU52為了管理蓄電池50還根據由電流傳感器 檢測出的充放電電流的積算值來計算剩余容量(SOC)。
制動執行器92可以調整制動輪缸96a 96d的油壓，以使根據制動主 缸9Q的壓力(制動壓)和車速V而作用于車輛的制動力中的、與制動器 的分擔量相應的制動轉矩作用于驅動輪39a、 39b和未圖示的從動輪，所述 制動主缸90的壓力是根據對制動踏板85的踩踏而產生的，制動執行器92 也可以調整制動輪缸96a 96d的油壓，以使制動轉矩與對制動踏板85的 踩踏無關地作用于驅動輪39a、 39b和從動輪。制動執行器92由制動用電 子控制單元(以下，稱為制動ECU) 94控制。制動ECU94通過未圖示的 信號線輸入來自安裝在驅動輪39a、 39b和從動輪上的未圖示的車輪速傳感 器的車輪速和來自未圖示的轉向角傳感器的轉向角等信號，執行防抱死制 動系統功能(ABS)、牽引力控制(TRC)、姿勢保持控制(VSC)等， 其中所述防抱死制動系統功能防止在駕駛者踩踏了制動踏板85時由于驅 動輪39a、 39b和從動輪中的某一個抱死而打滑，所述牽引力控制防止在駕 駛者踩踏了加速踏板83時由于驅動輪39a、 39b中的某一個空轉而打滑， 所述姿勢保持控制在車輛轉彎行駛時保持車輛的姿勢。制動ECU94與混 合動力用電子控制單元70進行通信，通過來自混合動力用電子控制單元 70的控制信號來控制制動執行器92的驅動，或者根據需要將與制動執行 器92的狀態相關的數據輸出給混合動力用電子控制單元70。
混合動力用電子控制單元70作為以CPU72為中心的微處理器而構 成，除了CPU72以外，該混合動力用電子控制單元70還包括存儲處理 程序的ROM74;暫時存儲數據的RAM76;以及未圖示的輸入輸出端口和 通信端口。來自點火開關80的點火信號、來自檢測換檔桿81的操作位置 的換檔位置傳感器82的換檔位置SP、來自檢測與加速踏板83的踩下量對 應的加速器開度Acc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的制動位置BP、以及來 自車速傳感器88的車速V等經由輸入端口輸入到混合動力用電子控制單 元70。另夕卜，經由輸出端口從混合動力用電子控制單元70輸出對變速器60的制動器B1、 B2的未圖示的執行器的驅動信號等。另外，如上所述， 混合動力用電子控制單元70經由通信端口與發動機ECU24、馬達 ECU40、蓄電池ECU52、以及制動器ECU94連接，并與發動機ECU24、 馬達ECU40、蓄電池ECU52、以及制動器ECU94進行各種控制信號和數 據的交換。
如上構成的實施例的混合動力汽車20根據與駕駛者對加速踏板83的 踏踏量相對應的加速器開度Acc和車速V來計算應輸出給作為驅動軸的內 嚙合齒輪軸32a的要求轉矩，并控制發動機22、馬達MG1、以及馬達 MG2的運轉，使得與該要求轉矩相對應的要求動力被輸出給內嚙合齒輪軸 32a。作為發動機22、馬達MG1、以及馬達MG2的運轉控制而有以下運 轉模式轉矩轉換運轉模式，控制發動機22的運轉以從發動機22輸出與 要求動力相對應的動力，并且控制馬達MG1和馬達MG2的驅動，使得從 發動機22輸出的全部動力通過動力分配統合機構30、馬達MG1、以及馬 達MG2而進行轉矩轉換后輸出給內嚙合齒輪軸32a;充放電運轉模式，控 制發動機22的運轉以從發動機22輸出與要求動力和蓄電池50的充放電所 需要的電力之和相對應的動力，并且控制馬達MG1和馬達MG2的驅動， 使得伴隨著蓄電池50的充放電，通過動力分配統合機構30、馬達MG1、 以及馬達MG2對從發動機22輸出的動力的全部或一部分進行轉矩轉換， 并隨之將要求動力輸出給內嚙合齒輪軸32a;馬達運轉模式，進行運轉控 制以停止發動機22的運轉并將來自馬達MG2的、與要求動力相對應的動 力輸出給內嚙合齒輪軸32a。
下面，對實施例的混合動力汽車20的動作、特別是在加速器關閉 (off)時或者在通過加速踏板83被踩下一些時的低驅動力而行駛的狀態 下使變速器60的變速檔從高速檔的狀態變速為低速檔的狀態時的動作進 行說明。圖3是表示在加速器關閉或者加速踏板83被小幅踩下時使變速 器60的變速檔從高速檔的狀態變速為低速檔的狀態時由實施例的混合動 力用電子控制單元70執行的低驅動力Hi—Lo變速時驅動控制例程的一個 例子的流程圖，圖4是表示在使變速器60的變速檔變速時由混合動力用 電子控制單元70執行的變速處理例程的一個例子的流程圖。為了便于說
明，首先對變速器60的變速檔的變速進行說明。
當通過未圖示的變速要求執行處理，通過以下判斷判斷出進行某種變
速時，使變速器60的變速檔變速，所述判斷是指根據車速V和車輛所要 求的要求轉矩T^判斷是否進行將變速器60從低速檔的狀態變更為高速檔 的狀態的Lo—Hi變速、或者根據車速V和要求轉矩Ti^判斷是否進行將 變速器60從高速檔的狀態變更為低速檔的狀態的Hi—Lo變速。圖5表示 了用于進行變速器60的變速檔的變速的變速映射圖的一個例子。在圖5 的例子中，當在變速器60為低速檔的狀態下車速V超過Lo—Hi變速線 Vhi而變大時，將變速器60從低速檔的狀態變速為高速檔的狀態，當在變 速器60為高速檔的狀態下車速V超過Hi—Lo變速線Vlo而變小時，將變 速器60從高速檔的狀態變速為低速檔的狀態。如果在加速器關閉的狀態 下行駛在下坡路上時速度增大而使車速V超過了 Lo—Hi變速線Vhi，則 進行加速器關閉時的Lo—Hi變速。
當執行圖4的變速處理例程時，混合動力用電子控制單元70的 CPU72首先判斷變速器60的變速檔的變速是從低速檔的狀態變更為高速 檔的狀態的Lo—Hi變速還是從高速檔的狀態變更為低速檔的狀態的Hi — Lo變速(步驟S500)。在圖4的變速映射圖中，可以通過判斷車速V是 超過Lo—Hi變速線Vhi而變大還是超過Hi—Lo變速線Vlo而變小來進行 該判斷。
當為Lo—Hi變速時，執行Lo—Hi前處理(步驟S510)。這里，作 為Lo—Hi前處理，進行為了防止變速時的轉矩沖擊而使來自馬達MG2的 轉矩為值0的處理，例如當從馬達MG2輸出驅動轉矩時將從馬達MG2輸 出的驅動轉矩置換為來自發動機22或馬達MG1的驅動轉矩，當從馬達 MG2輸出制動轉矩時將從馬達MG2輸出的制動轉矩置換為由制動輪缸 96a 96d作用在驅動輪39a、 39b和從動輪上的制動轉矩。當進行了 Lo — Hi前處理后，根據當前的馬達MG2的轉速Nm2和變速器60的齒輪比 Glo、 Ghi，使用下式(1)來計算變速后的馬達MG2的轉速Nm2* (步驟 S520)。然后，為了使變速器60的制動器B2關閉并使制動器Bl開啟， 對變速器60的未圖示的油壓驅動的執行器開始執行油壓序列(步驟S530)，并在轉速Nm2接近變速后的轉速Nm2^^之前重復進行以下處理以 使馬達MG2以變速后的轉速Nm2"定轉通過式(2)來設定馬達MG2的 轉矩指令Tm2+并發送給馬達ECU40 (步驟S540 560)。這里，馬達 MG2的轉速Nm2是通過通信從馬達ECU40輸入的、根據由旋轉位置檢測 傳感器44檢測的馬達MG2的轉子的旋轉位置而計算出的數據。另外，式 (2)是使馬達MG2的轉速成為變速后的轉速Nm2f的反饋控制中的關系 式，右邊第一項的"kl"為比例項的增益，右邊第二項的"k2"為積分項 的增益。另外，設定的馬達MG2的轉矩指令丁1112*被發送給馬達 ECU40，并通過馬達ECU40控制逆變器42的開關元件的開關以從馬達 MG2輸出與轉矩指令Tm24目當的轉矩。 Nm2* 二Nm2 Ghi/Glo(1)
Tm2承二kl (Nm2*—Nm2) +k2 / (Nm2*—Nm2) dt (2) 然后，當馬達MG2的轉速Nm2接近了變速后的轉速Nm2W寸，使制 動器Bl完全開啟，結束油壓序列(步驟S570),并且將高速檔的齒輪比 Ghi設定為在驅動控制中使用的變速器60的齒輪比Gr (步驟S580)，然 后進行作為與Lo—Hi前處理相反的返回處理的Lo—Hi返回處理(步驟 S590)，結束變速處理。圖6表示了 Lo—Hi變速和Hi—Lo變速時的變速 器60的共線圖的一個例子，圖7表示了 Lo—Hi變速的油壓序列的一個例 子。在圖6中，Sl軸表示雙小齒輪的行星齒輪機構60a的太陽齒輪61的 轉速，Rl、 R2軸表示雙小齒輪的行星齒輪機構60a和單小齒輪的行星齒 輪機構60b的內嚙合齒輪62、 66的轉速，Cl、 C2軸表示作為內嚙合齒輪 軸32a的轉速的雙小齒輪的行星齒輪機構60a和單小齒輪的行星齒輪機構 60b的行星齒輪架64、 68的轉速，S2軸表示作為馬達MG2的轉速的單小 齒輪的行星齒輪機構60b的太陽齒輪65的轉速。如圖所示，在低速檔的 狀態下，制動器B2開啟，制動器B1關閉。當從該狀態關閉了制動器B2 時，馬達MG2變為從內嚙合齒輪軸32a分離的狀態。在該狀態下，進行 控制以使馬達MG2以變速后的轉速Nm2"定轉，當馬達MG2變成以變速 后的轉速Nm2+旋轉時開啟制動器Bl，由此可以在不從變速器60向作為 驅動軸的內嚙合齒輪軸32a輸出轉矩的情況下進行Lo—Hi變速。這樣，
由于隨著馬達MG2的轉速同步而使變速器60進行Lo—Hi變速，因此可 以防止在變速時產生轉矩沖擊。另外，在圖7中，制動器Bl的油壓指令 在序列剛開始之后大，這是用于在結合力作用在制動器Bl上之前向氣缸 內裝入機油的快注。
當在步驟S500中判斷為Hi—Lo變速時，執行Hi—Lo前處理(步驟 S610)。這里，作為Hi—Lo前處理，進行為了防止變速時的轉矩沖擊而 使來自馬達MG2的轉矩為值0的處理，例如當從馬達MG2輸出驅動轉矩 時將從馬達MG2輸出的驅動轉矩置換為來自發動機22或馬達MG1的驅 動轉矩，當從馬達MG2輸出制動轉矩時將從馬達MG2輸出的制動轉矩置 換為由制動輪缸96a 96d作用在驅動輪39a、 39b和從動輪上的制動轉 矩。當進行了 Hi—Lo前處理后，使用當前的馬達MG2的轉速Nm2、變速 器60的低速檔狀態時的齒輪比Glo和高速檔的狀態時的齒輪比Ghi來進行 變速，并通過下式(3)來計算作為使變速器60從高速檔的狀態變為低速 檔的狀態時的馬達MG2的轉速的轉速Nm2* (步驟S620)，為了使變速 器60的制動器Bl關閉并使制動器B2開啟，對變速器60的油壓驅動的執 行器開始執行油壓序列(步驟S630)，在轉速Nm2接近變速后的轉速 Nm2^^之前重復進行以下處理以使馬達MG2以變速后的轉速Nm2l定轉 通過上述式(2)來設定馬達MG2的轉矩指令Tm2^^并發送給馬達ECU40 (步驟S640 660)。
<formula>formula see original document page 19</formula> (3 )
然后，當馬達MG2的轉速Nm2接近了變速后的轉速Nm2W寸，使制 動器B2完全開啟，結束油壓序列(步驟S670)，并且將低速檔的齒輪比 Glo設定為在驅動控制中使用的變速器60的齒輪比Gr (步驟S680)，進 行作為與Hi —Lo前處理相反的返回處理的Hi —Lo返回處理(步驟 S690)，結束變速處理。圖8表示了使變速器60從高速檔的狀態變速為 低速檔的狀態時的油壓序列的一個例子。在圖中，制動器B2的油壓指令 在序列剛開始之后大，這是用于在結合力作用在制動器B2上之前向氣缸 內裝入機油的快注。
下面，對這樣的低驅動力下的變速器60的Hi—Lo變速時的驅動控制
進行說明。當執行圖3的低驅動力Hi — L0變速時驅動控制例程時，混合
動力用電子控制單元70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、來自制動踏板位置傳感器86的制動踏板位置BP、來自 車速傳感器88的車速V、發動機22的轉速Ne、馬達MGl的轉速Nml等 控制所需要的數據(步驟S100)。這里，發動機22的轉速Ne是通過通信 從發動機ECU 24輸入的、根據來自安裝在曲軸26上的未圖示的曲軸位置 傳感器的信號而計算出的數據。另外，馬達MG1、 MG2的轉速Nml、 Nm2是通過通信從馬達ECU 40輸入的、根據由旋轉位置檢測傳感器43、 44檢測出的馬達MG1 、 MG2的轉子的旋轉位置而計算出的數據。
當這樣輸入了數據后，根據輸入的加速器開度Acc、制動踏板位置 BP、以及車速V來設定作為車輛所要求的轉矩的、應輸出給作為連結在驅 動輪39a、 39b上的驅動軸的內嚙合齒輪軸32a的要求轉矩Tr* (步驟 S110)，并且判斷設定了的要求轉矩T^是否為值0以上、即是加速用的 驅動轉矩還是減速用的制動轉矩(步驟S120)。這里，在實施例中，要求 轉矩Ti^按照以下方式來進行設定預先確定加速器開度Acc、制動踏板 位置BP、以及車速V與要求轉矩T"的關系并將其作為要求轉矩設定用映 射圖而存儲在ROM74內，當給出了加速器開度Acc、制動踏板位置BP、 以及車速V時，從存儲的映射圖中導出相應的要求轉矩T-。圖9表示了 要求轉矩設定用映射圖的一個例子。判斷要求轉矩T一是加速用的驅動轉 矩還是減速用的制動轉矩是因為當輸出減速用的制動轉矩時基本上不需要 來自發動機22的動力。此外，即使輸出加速用的驅動轉矩，車輛也會在 該加速用的驅動轉矩比車輛的行駛阻力小時進行減速。因此，僅通過要求 轉矩T^的符號，無法確定車輛的加速或減速。
當要求轉矩1>*為值0以上時，使用動力分配統合機構30的齒輪比 P，通過下式(4)來設定發動機22的目標轉矩Te、以使從發動機22輸 出的轉矩經由動力分配統合機構30而作為要求轉矩TrM乍用在內嚙合齒輪 軸32a上(步驟S130)。將表示在Hi—Lo變速時要求轉矩T產為若千的 驅動轉矩時的動力分配統合機構30的旋轉要素的轉速與轉矩的力學關系 的共線圖表示在圖10中。在圖中，左側的S軸表示馬達MG1的轉速
Nml、即太陽齒輪31的轉速，C軸表示發動機22的轉速Ne、即行星齒輪 架34的轉速，R軸表示馬達MG2的轉速Nm2乘以變速器60的齒輪比Gr 后得到的內嚙合齒輪32的轉速Nr。 R軸上的粗線箭頭表示通過從馬達 MG1輸出轉矩而經由動力分配統合機構30作用在內嚙合齒輪軸32a上的 轉矩、或者通過從發動機22輸出轉矩而經由動力分配統合機構30作用在 內嚙合齒輪軸32a上的轉矩。另外，可以從上述圖IO的共線圖中容易地導 出式(4)。
Te*= (l+P) *Tr* (4)
接著，將比不使變速器60的變速檔變速的通常時的速率(rate)值 Nl小的速率值N2設定為發動機22的轉速的變動速率Nrt (步驟 S140)，使設定的變動速率Nrt與發動機22的轉速Ne相加來設定上限轉 速Nmax，并將從發動機22的轉速Ne中減去變動速率Nrt而得到的值和 被設定為高于怠速運轉轉速Nidl的轉速的變速時最低轉速Nchg中的大者 設定為下限轉速Nmin (步驟S150)。如上所述，使用比不使變速器60的 變速檔變速的通常時的速率值Nl小的速率值N2來設定上限轉速Nmax是 為了在根據駕駛者對加速踏板83的踩踏而要求大的要求轉矩T一和動力時 抑制發動機22的轉速的上升，由此增大從發動機22輸出的動力中的輸出 給內嚙合齒輪軸32a的動力。另外，使下限轉速Nmin為高于怠速運轉轉 速Nidl的變速時最低轉速Nchg以上的轉速是為了在通過駕駛者對加速踏 板83的踩踏而要求大的要求轉矩Tr"n動力時更迅速地從發動機22輸出 大的動力，并減小通過馬達MG1輸入輸出的電力。將表示使Hi—Lo變速 時的發動機22的轉速Ne為變速時最低轉速Nchg時和使其為怠速運轉轉 速Nidl時的動力分配統合機構30的旋轉要素的轉速的關系的共線圖表示 在圖11中。在圖中，實線是使發動機22的轉速Ne為變速時最低轉速 Nchg時的共線圖，虛線是使發動機22的轉速Ne為怠速運轉轉速Nidl時 的共線圖。
下面，根據設定的目標轉矩T^和用于使發動機22有效地運轉的動作 線來設定假定發動機轉速Netmp (步驟S170)，并且通過上下限轉速 Nmax、 Nmin來限制設定的假定發動機轉速Netmp，由此設定馬達MG2
的目標轉速Ne* (步驟S170)。圖12表示了用于使發動機22有效地運轉 的動作線和設定假定發動機轉速Netmp的情況。通過下式(5)來設定馬 達MG1的轉矩指令TmP以使發動機22以目標轉速Ne"定轉(步驟 S180)，并且對制動轉矩指令TM設定值0 (步驟S190)，所述制動轉矩 指令TW用于通過調整制動輪缸96a 96d的油壓而使制動轉矩作用在驅動 輪39a、 39b和未圖示的從動輪上。然后，將發動機22的目標轉速Ne^^和 目標轉矩T^發送給發動機ECU24，將馬達MG1的轉矩指令TmP發送給 馬達ECU40，將制動轉矩指令TM發送給制動器ECU94 (步驟S240)， 結束本例程。式(5)是用于使發動機22以目標轉速N^旋轉的反饋控制 中的關系式，式中的右邊第2項的k3為比例項的增益，右邊第3項的k4 為積分項的增益。接收到目標轉速N^和目標轉矩T^的發動機ECU24執 行吸入空氣量控制、燃料噴射控制、以及點火控制等，以使發動機22在 目標轉速N^和目標轉矩T^的運轉點進行運轉。另外，接收到轉矩指令 Tm"的馬達ECU40對逆變器41的開關元件進行開關控制，以從馬達 MG1輸出與轉矩指令Tm"相當的轉矩。并且，接收到值為0的制動轉矩 指令TM的制動器ECU94控制制動執行器92的驅動以不使制動力作用在 驅動輪39a、 39b和從動輪上。
Tm"二上次Tm"+k3 (Ne*—Ne) +k4 / (Ne*—Ne) dt (5) 當在步驟S120中判斷出要求轉矩1>*為減速用的制動轉矩時，將高于 發動機22的怠速運轉轉速Nidi的變速時最低轉速Nchg設定為發動機22 的目標轉速Ne* (步驟S200)，并對發動機22的目標轉矩T^和馬達 MGl的轉矩指令Tm"設定值0 (步驟S210、 S220)，然后設定制動轉矩 指令Tb* (步驟S230)，以使作為制動轉矩的要求轉矩T一作用在內嚙合 齒輪軸32a上時的制動力作用在驅動輪39a、 3%和從動輪上(步驟 S230)，然后將發動機22的目標轉速N^和目標轉矩T^發送給發動機 ECU24，將馬達MGl的轉矩指令TmP發送給馬達ECU40，將制動轉矩 指令TW發送給制動器ECU94 (步驟S240)，結束本例程。當要求轉矩 T^為減速用的制動轉矩時對發動機22的目標轉速Ne*設定高于怠速運轉 轉速Nidl的變速時最低轉速Nchg是為了之后在通過駕駛者對加速踏板83
的踩踏而要求大的要求轉矩1>*和動力時更迅速地從發動機22輸出大的動
力。將表示Hi—Lo變速時要求轉矩T^為減速用的制動轉矩時的動力分配 統合機構30的旋轉要素的轉速與轉矩的力學關系的共線圖表示在圖13 中。R軸上的粗線箭頭表示油壓制動器的制動轉矩作用在內嚙合齒輪軸 32a上。
考慮當在加速器關閉時或者在加速踏板83被踩下一些的狀態下(通 過低驅動力行駛的狀態)使變速器60的變速檔進行Hi—Lo變速時踩下加 速踏板83的情況。當在加速踏板83即將被踩下之前要求轉矩T產為加速 用的驅動轉矩時，執行圖3的步驟S130 S190的處理，作為穩定狀態而 從發動機22和馬達MG1輸出用于使要求轉矩T"作用在內嚙合齒輪軸 32a上的目標轉矩T*和與轉矩指令Tm"相當的轉矩，當要求轉矩T-為 減速用的制動轉矩時，執行步驟S200 S230的處理，使發動機22以變速 時最低轉速Nchg獨立運轉，并且通過基于制動輪缸96a 96d的油壓的制 動(油壓制動)使相當于要求轉矩T一的制動力被輸出給驅動輪39a、 39b 和從動輪。當踩下了加速踏板83時，相應于對加速踏板83的踩踏，加速 器開度Acc變大，設定大的要求轉矩Tr、由于發動機22以變速時最低轉 速Nchg以上的轉速運轉(S150， S200)，因此與發動機22以怠速運轉轉 速Nidl運轉時相比，可以迅速地從發動機22輸出大的轉矩，從而可以迅 速地從發動機22輸出大的動力。由此，可以通過作為驅動軸的內嚙合齒 輪軸32a迅速地輸出大的動力。另外，當由于對加速踏板83的踩下而設定 了大的要求轉矩Tr"寸，據此發動機22的目標轉矩T^和假定發動機轉速 Netmp也被設定為大的值(步驟S130、 S160)。由于通過加上設定為速率 值N2的變動速率Nrt而得到的上限轉速Nmax來限制假定發動機轉速 Netmp并由此設定發動機22的目標轉速Ne*，而所述速率值N2小于不使 變速器60的變速檔變速的通常時的速率值Nl，因此發動機22的目標轉速 N^不會被設定為突然增大的值。因此，抑制了發動機22的轉速上升，發 動機22按照雖然輸出轉矩增加、但轉速的上升被抑制得較低的方式運 轉。由此，可以減小從發動機22輸出的動力中的用于使上升發動機22的 轉速上升的部分，從而可以將該部分輸出給內嚙合齒輪軸32a。此外，由
于如上所述在使馬達MG2分離的狀態下隨著馬達MG2的轉速同步來進行 變速器60的變速處理，因此可以減小在使變速器60的變速檔變速時可能 產生的轉矩沖擊。
根據以上說明的實施例的混合動力汽車20，當在加速器關閉時或者在 加速踏板83被踩下一些的狀態下(通過低驅動力行駛的狀態)使變速器 60的變速檔進行Hi—Lo變速時，使發動機22以高于怠速運轉轉速Nidl 的變速時最低轉速Nchg以上的轉速來運轉，因此與發動機22以怠速運轉 轉速Nidl運轉時相比，可以迅速地從發動機22輸出大的轉矩，從而可以 迅速地從發動機22輸出大的動力。由此，可以通過作為驅動軸的內嚙合 齒輪軸32a迅速地輸出大的動力。
另外，根據實施例的混合動力汽車20，當在加速器關閉時或者在加速 踏板83被踩下一些的狀態下(通過低驅動力行駛的狀態)使變速器60的 變速檔進行Hi—Lo變速時，使用被設定為比不使變速器60的變速檔變速 的通常時的速率值Nl小的速率值N2的變動速率Nrt來設定上限轉速 Nmax并設定發動機22的目標轉速Ne*，由此在加速踏板83被踩下而要 求大的要求轉矩Tr"寸，能夠抑制發動機22的轉速上升，減小從發動機22 輸出的動力中的用于使發動機22的轉速上升的部分，并且能夠將該部分 輸出給內嚙合齒輪軸32a。結果，可以在使變速器60的變速檔變速時迅速 地應對要求轉矩T^的驟變。
并且，根據實施例的混合動力汽車20，當在加速器關閉時或者在加速 踏板83被踩下一些的狀態下(通過低驅動力行駛的狀態)使變速器60的 變速檔進行ffi—Lo變速時，在使馬達MG2分離的狀態下隨著馬達MG2 的轉速同步來進行變速，因此能夠減小在使變速器60的變速檔進行Lo— Hi變速時可能產生的轉矩沖擊。
在實施例的混合動力汽車20中，當在加速器關閉時或者在加速踏板 83被踩下一些的狀態下(通過低驅動力行駛的狀態)使變速器60的變速 檔進行Hi—Lo變速時，使用被設定為比不使變速器60的變速檔變速的通 常時的速率值Nl小的速率值N2的變動速率Nrt來設定上限轉速Nmax并 設定發動機22的目標轉速Ne*，但是在使變速器60的變速檔進行Hi—Lo
變速時也可以將通常時的速率值Nl用作變動速率Nrt來設定發動機22的 目標轉速Ne、
在實施例的混合動力汽車20中，當在加速器關閉時或者在加速踏板 83被踩下一些的狀態下(通過低驅動力行駛的狀態)使變速器60的變速 檔進行Hi—Lo變速時，使發動機22以高于怠速運轉轉速Nidl的變速時最 低轉速Nchg以上的轉速來運轉，但是當在加速器關閉時或者在加速踏板 83被踩下一些的狀態下(通過低驅動力行駛的狀態)預測出了變速器60 的變速檔的Hi—Lo變速時，也可以在開始Hi—Lo變速之前使發動機22 以高于怠速運轉轉速Nidl的變速時最低轉速Nchg以上的轉速運轉。
在實施例的混合動力汽車20中，使用了可以以Hi、 Lo的兩級變速檔 進行變速的變速器60，但是變速器60的變速檔不限于兩級，也可以為三 級以上的變速檔。
在實施例的混合動力汽車20中，通過變速器60對馬達MG2的動力 進行變速后將其輸出給內嚙合齒輪軸32a，但是也可以如圖14的變形例的 混合動力汽車120所例示的那樣，通過變速器60對馬達MG2的動力進行 變速后使其與不同于連接有內嚙合齒輪軸32a的車軸(連接有驅動輪 39a、 39b的車軸)的車軸(圖14中的連接在車輪39c、 39d上的車軸)連 接。
在實施例的混合動力汽車20中，經由動力分配統合機構30將發動機 22的動力輸出給作為與驅動輪39a、 39b連接的驅動軸的內嚙合齒輪軸 32a，但是也可以如圖15的變形例的混合動力汽車220所例示的那樣具有 對轉子電動機230，該對轉子電動機230具有連接在發動機22的曲軸26 上的內轉子232和連接在向驅動輪39a、 39b輸出動力的驅動軸上的外轉子 234，在將發動機22的動力的一部分傳遞給驅動軸的同時將剩余的動力轉 換為電力。
在實施例中，作為混合動力汽車20的方式而進行了說明，但是也可 以是與發動機和可以進行充放電的蓄電池一起裝載在車輛上的驅動裝置的 方式。另外，還可以是混合動力汽車20等車輛的控制方法或驅動裝置的 控制方法的方式。
以上使用實施例對用于實施本發明的最佳方式進行了說明，但是勿庸 置疑本發明不受上述實施例的任何限制，可以在不脫離本發明的主旨的范 圍內以各種方式來實施。
產業上的實用性
本發明可以應用于車輛或驅動裝置的制造產業等中。
權利要求
1. 一種車輛，其特征在于，包括內燃機；電力動力輸入輸出單元，與第一車軸和所述內燃機的輸出軸連接，可以伴隨著電力和動力的輸入輸出而向所述第一車軸和所述輸出軸輸入動力或者從所述第一車軸和所述輸出軸輸出動力，所述第一車軸為車輛的某個車軸；電動機，可以輸入輸出動力；變速單元，與第二車軸和所述電動機的旋轉軸連接，伴隨著多個變速檔的變速而在所述第二車軸與所述旋轉軸之間傳遞動力，所述第二車軸為所述第一車軸或與該第一車軸不同的車軸；蓄電單元，可以與所述電力動力輸入輸出單元和所述電動機進行電力的交換；要求驅動力設定單元，設定行駛所要求的要求驅動力；以及控制單元，當使所述變速單元的變速檔降檔時，控制所述內燃機、所述電力動力輸入輸出單元、所述電動機、以及所述變速單元，使得在所述內燃機以預定轉速以上的轉速運轉的情況下使所述變速單元的變速檔降檔，并且使得通過基于所述被設定的要求驅動力的驅動力而行駛。
2. 如權利要求1所述的車輛，其特征在于，在當使所述變速單元的變速檔降檔時所述被設定的要求驅動力剛增大 之后，所述控制單元控制所述內燃機以使得從所述內燃機輸出的轉矩變 大，并且控制所述電力動力輸入輸出單元以使得通過減小所述內燃機的轉 速來增大輸出給所述第一車軸的動力。
3. 如權利要求1所述的車輛，其特征在于，如果在所述被設定的要求驅動力處于包括值0的預定的低驅動力范圍 之內時使所述變速單元的變速檔降檔，則所述控制單元控制所述變速單元 和所述電動機以使得所述變速單元的變速檔的降檔在不經由所述變速單元 將來自所述電動機的轉矩輸出給所述第二車軸的狀態下進行，并且控制所 述內燃機和所述電力動力輸入輸出單元以使得經由所述電力動力輸入輸出 單元將基于所述被設定的要求驅動力的驅動力輸出給所述第一車軸而行 駛。
4. 如權利要求3所述的車輛，其特征在于，如果在使所述變速單元的變速檔降檔時所述被設定的要求驅動力驟 增，則所述控制單元控制所述變速單元和所述電動機以使得所述變速單元 的變速檔的降檔在不經由所述變速單元將來自所述電動機的轉矩輸出給所 述第二車軸的狀態下繼續進行，并且控制所述內燃機和所述電力動力輸入 輸出單元以使得經由所述電力動力輸入輸出單元將基于所述驟增的要求驅 動力的驅動力輸出給所述第一車軸而行駛。
5. 如權利要求3所述的車輛，其特征在于，所述變速單元通過多個離合器的接合狀態的改變而使所述變速檔變速，當使所述變速單元的變速檔降檔時，所述控制單元使得經由所述電動 機被從所述第二車軸側分離的狀態來進行變速，其中通過所述變速單元的 多個離合器的接合狀態而使所述電動機從所述第二車軸側分離。
6. 如權利要求1所述的車輛，其特征在于，所述電力動力輸入輸出單元包括三軸式動力輸入輸出單元，與所述第一車軸、所述內燃機的輸出軸、以及可以旋轉的第三軸這三個軸連接， 根據向該三個軸中的某兩個軸輸入或者從該兩個軸輸出的動力而向剩余的一個軸輸入動力或者從該一個軸輸出動力；以及發電機，可以向所述第三 軸輸入動力或者從所述第三軸輸出動力。
7. —種驅動裝置，與內燃機和可以進行充放電的蓄電單元一起裝載在車輛上，所述驅動裝置的特征在于，包括電力動力輸入輸出單元，可以與所述蓄電單元進行電力的交換，與第 一車軸和所述內燃機的輸出軸連接，可以伴隨著電力和動力的輸入輸出而 向所述第一車軸和所述輸出軸輸入動力或者從所述第一車軸和所述輸出軸輸出動力，所述第一車軸為車輛的某個車軸；電動機，可以與所述蓄電單元進行電力的交換，并且可以輸入輸出動力；變速單元，與第二車軸和所述電動機的旋轉軸連接，伴隨著多個變速 檔的變速而在所述第二車軸與所述旋轉軸之間傳遞動力，所述第二車軸為 所述第一車軸或與該第一車軸不同的車軸；以及控制單元，當使所述變速單元的變速檔降檔時，在控制所述內燃機的 同時控制所述電力動力輸入輸出單元、所述電動機、以及所述變速單元， 使得在所述內燃機以預定轉速以上的轉速運轉的情況下使所述變速單元的 變速檔降檔，并且使得車輛通過基于行駛所要求的要求驅動力的驅動力而 行駛。
8. —種車輛的控制方法，所述車輛包括內燃機；電力動力輸入輸出 單元，與第一車軸和所述內燃機的輸出軸連接，可以伴隨著電力和動力的 輸入輸出而向所述第一車軸和所述輸出軸輸入動力或者從所述第一車軸和 所述輸出軸輸出動力，所述第一車軸為車輛的某個車軸；電動機，可以輸 入輸出動力；變速單元，與第二車軸和所述電動機的旋轉軸連接，伴隨著 多個變速檔的變速而在所述第二車軸與所述旋轉軸之間傳遞動力，所述第 二車軸為所述第一車軸或與該第一車軸不同的車軸；以及蓄電單元，可以 與所述電力動力輸入輸出單元和所述電動機進行電力的交換；所述車輛的 控制方法的特征在于，當使所述變速單元的變速檔降檔時，控制所述內燃機、所述電力動力 輸入輸出單元、所述電動機、以及所述變速單元，使得在所述內燃機以預 定轉速以上的轉速運轉的情況下使所述變速單元的變速檔降檔，并且使得 車輛通過基于行駛所要求的要求驅動力的驅動力而行駛。
9. 一種驅動裝置的控制方法，所述驅動裝置與內燃機和可以進行充放 電的蓄電單元一起裝載在車輛上并包括電力動力輸入輸出單元，可以與 所述蓄電單元進行電力的交換，與第一車軸和所述內燃機的輸出軸連接， 可以伴隨著電力和動力的輸入輸出而向所述第一車軸和所述輸出軸輸入動 力或者從所述第一車軸和所述輸出軸輸出動力，所述第一車軸為車輛的某 個車軸；電動機，可以與所述蓄電單元進行電力的交換，并且可以輸入輸 出動力；以及變速單元，與第二車軸和所述電動機的旋轉軸連接，伴隨著 多個變速檔的變速而在所述第二車軸與所述旋轉軸之間傳遞動力，所述第 二車軸為所述第一車軸或與該第一車軸不同的車軸；所述驅動裝置的控制 方法的特征在于，當使所述變速單元的變速檔降檔時，在控制所述內燃機的同時控制所 述電力動力輸入輸出單元、所述電動機、以及所述變速單元，使得在所述 內燃機以預定轉速以上的轉速運轉的情況下使所述變速單元的變速檔降 檔，并且使得車輛通過基于行駛所要求的要求驅動力的驅動力而行駛。
全文摘要
本發明提供一種車輛、驅動裝置、以及它們的控制方法。當在加速器關閉時或者在加速踏板被踩下一些的狀態下使變速器的變速檔進行Hi-Lo變速時，使發動機以高于怠速運轉轉速Nidl的變速時最低轉速Nchg以上的轉速來運轉(S150～S200)，所述變速器將馬達MG2的轉矩傳遞給驅動軸。由此，當加速踏板被踩下而要求大的要求轉矩Tr^*時，可以從發動機迅速地輸出大的轉矩，從而可以更迅速地向作為驅動軸的內嚙合齒輪軸32a輸出大的動力。
文檔編號B60W10/10GK101395052SQ20078000787
公開日2009年3月25日 申請日期2007年3月2日 優先權日2006年3月8日
發明者上地健介, 岡坂和臣, 合田英明, 山中章弘, 山本雅哉, 田島陽一, 青木剛志 申請人:豐田自動車株式會社;愛信艾達株式會社