用于混合動力車輛的控制系統的制作方法

本發明涉及一種用于混合動力車輛的控制系統，所述控制系統控制包括發動機以及電機(多個電機)或電機/發電機(多個電機/發電機)的原動機，更特別地，涉及一種構造成切換車輛的操作模式的用于混合動力車輛的控制系統。

背景技術：

JP-A-2008-265598和JP-A-2000-023310公開了雙電機混合動力車輛的動力系統，所述動力系統包括用于控制發動機速度的電機/發電機和由電機/發電機產生的電力驅動的電機。在這種混合動力系統中，發動機和電機/發電機被分別連接到動力分配裝置，所述動力分配裝置適于在三個旋轉元件中執行不同的動作。電機被連接到動力分配裝置的輸出元件，輸出元件還通過齒輪系被連接到驅動輪。電機/發電機被電連接到電機，以將產生的電輸送給電機。

在由發動機推進車輛期間，即，在混合動力模式(或發動機模式)下，由旋轉驅動輪引起的負扭矩被施加給動力分配裝置的輸出元件。在這種情況下，可以通過改變電機/發電機的旋轉速度來調整發動機速度，以使發動機以最佳燃料效率方式操作，并且電機可以由電機/發電機產生的電激活，以輔助旋轉驅動輪。

根據JP-A-2008-265598和JP-A-2000-023310的教導，可以在電機模式下推進混合動力車輛，在所述電機模式中，當切斷至發動機的燃料供給時，允許車輛僅由電機(多個電機)提供動力。特別地，可以從單電機模式和雙電機模式中選擇電機模式，在所述單電機模式中，車輛僅由連接到輸出元件的電機提供動力，在所述雙電機模式中，車輛由電機和電機/發電機提供動力。在這種混合動力系統中，輸出軸可以通過固定裝置固定，使得動力分配裝置可以用作速度改變機構。在這種情況下，動力分配裝置的輸入元件可以通過固定發動機的輸出軸而被固定，從而根據動力分配裝置的傳動比改變電機/發電機的扭矩。在該情形下，通過一起激活電機與電機/發電機，驅動輪由電機/發電機和電機的驅動力驅動。

在電機模式下，停止的發動機可以利用電機/發電機的扭矩啟動。然而，當操作模式從雙電機模式轉換到發動機模式時，不得不消耗用于旋轉驅動輪的電機/發電機的輸出扭矩以起動發動機。因此用于旋轉驅動輪的驅動力會不足，因此駕駛員可能會感到不適。為了避免這樣的缺點，根據JP-A-2000-023310的教導，在降低電機的輸出扭矩之后啟動發動機，由此降低的電機的輸出扭矩然后又增加，以避免驅動力的降低。

技術實現要素：

技術問題

在雙電機模式下，電機可以產生更大的驅動力，因此相比于單電機模式，允許車輛以更高的速度推進。即，操作模式從單電機模式轉換到雙電機模式伴隨所需的驅動力或車輛速度的增加。同樣，驅動力和車輛速度可以在發動機模式下進一步增加，因此操作模式從雙電機模式轉換到發動機模式伴隨所需的驅動力或車輛速度的進一步增加。

如所述的，驅動模式按順序從單電機模式經由雙電機模式轉換到發動機模式，伴隨所需的驅動力或車輛速度的增加。

同樣如所述的，在現有技術文獻教導的傳統混合動力系統中，當在操作模式由雙電機模式轉換到發動機模式期間由電機/發電機起動發動機時，用于旋轉驅動輪的驅動力會下降，駕駛員因此可能會感到不適。

著眼于前述技術問題，已經構想出本發明，本發明的目的因此是提供一種用于混合動力車輛的控制系統，所述控制系統被構造成在將操作模式從電機模式轉換到發動機模式期間避免用于旋轉驅動輪的驅動力的無意中降低。

問題的解決方案

根據本發明的控制系統被應用于具有發動機和至少一對電機的混合動力車輛。該控制系統被構造成從第一模式、第二模式和第三模式中選擇車輛的操作模式，在第一模式中，車輛由發動機提供動力；在第二模式中，車輛在發動機停止的同時由所述電機中的至少兩個電機提供動力；在第三模式中，車輛在發動機停止的同時由比第二模式下更少數量的電機提供動力；并且該控制系統被構造成當操作模式從第二模式或第三模式轉換到第一模式時，通過第一電機執行發動機的電機驅動(motoring)，所述第一電機在第二模式下產生驅動力，但在第三操作模式下不產生驅動力。為了獲得上面解釋的目的，根據本發明，控制系統還被構造成：在第三模式下推進車輛期間，推算預定時間段后的車輛速度；確定車輛的操作點是否將進入車輛僅能夠在第一模式下推進的區域中，所述操作點是基于所推算的車輛速度和當前驅動力確定的；以及如果車輛的當前操作點進入第二模式和第三模式兩者都可適用的操作區域中，但預期該當前操作點將進一步進入車輛能夠僅在第一模式下推進的區域中，那么將操作模式在跳過第二模式的同時直接從第三模式轉換到第一模式，所述當前操作點是基于當前車輛速度和當前驅動力確定的。

預定時間段包括在第二模式下推進車輛的可能時間段。

控制系統還設置有將電輸送給電機的儲電裝置。另外，預定時間段包括儲電裝置繼續輸出其最大有效效率以在第二模式下推進車輛的可能時間段。

儲電裝置繼續輸出最大有效效率的可能時間段可以基于其SOC等級或其溫度來確定。

控制系統還被構造成基于當前驅動力、當前車輛速度和當前道路梯度來推算車輛在預定時間段之后的車輛速度。

選擇第三模式的操作區域與選擇第二模式或第三模式的操作區域之間的邊界是由如下的方式確定的：仍允許所述電機中的一個電機增加其輸出扭矩，以補償由于第一電機起動發動機以將操作模式轉換到第一模式所引起的驅動力的降低。

車輛被允許在第一模式下以比第二模式或第三模式下更高的速度由更大的驅動力推進，以及被允許在第二模式下以比第三模式下更高的速度由更大的驅動力推進。

控制系統還設置有：具有包括第一旋轉元件的至少三個旋轉元件的動力分配裝置；和停止第一旋轉元件的旋轉的接合裝置。在第二和第三模式下產生驅動力的任何一個電機都被連接到除第一旋轉元件之外的任意旋轉元件。

第一電機可以被連接到第一旋轉元件。

發明的有益效果

因此，根據本發明，可以從車輛由發動機提供動力的第一模式、車輛在發動機停止的同時由至少兩個電機提供動力的第二模式和車輛在發動機停止的同時由比第二模式下更少數量的電機提供動力的第三模式中選擇車輛的操作模式。如所述的，控制系統被構造成在第三模式下推進車輛期間推算預定時間段后的車輛速度。如果基于當前車輛速度和當前驅動力的車輛的當前操作點進入第二模式和第三模式兩者都可適用的操作區域中并且預期該操作點將進一步進入車輛僅能夠在第一模式下推進的區域中，那么所述控制系統在跳過第二模式的同時將操作模式從第三模式直接轉換到第一模式。在這種情況下，控制系統通過第一電機執行車輛的電機驅動，所述第一電機在第二模式下產生驅動力，但在第三操作模式下不產生驅動力。根據本發明，操作模式因此將不從第二模式轉換到第一模式，由此能夠防止在第二模式下由第一電機起動發動機所引起的驅動力的降低。

附圖說明

圖1是示出了根據本發明的控制示例的流程圖。

圖2是示意地示出了應用本發明的控制系統的混合動力車輛的示例的概略圖。

圖3是示出了根據本發明的控制系統的框圖。

圖4是用于選擇混合動力車輛的操作模式的映射(map)。

圖5是示意地示出了應用本發明的控制系統的混合動力車輛的另一示例的概略圖。

圖6是示意地示出了應用本發明的控制系統的混合動力車輛的又一示例的概略圖。

圖7是示出了在圖6所示的車輛的每種驅動模式下旋轉構件的列線圖和接合表。

具體實施方式

現在參考圖2，示出了應用優選示例的控制系統的混合動力車輛的第一示例。圖2所示的混合動力車輛包括原動機，所述原動機包括發動機1(在圖2中稱為“ENG”)及第一電機/發電機2和第二電機/發電機3(在圖2中稱為“MG1”和“MG2”)。混合動力車輛可以在從發動機模式、雙電機模式和單電機模式中選擇合適的操作模式操作，在發動機模式中，車輛由發動機1提供動力；在雙電機模式中，車輛由第一電機/發電機2和第二電機/發電機3提供動力，同時發動機1停止；在單電機模式中，車輛由第一電機/發電機2和第二電機/發電機3中的任一個提供動力，同時發動機1停止。

發動機1的輸出軸4被連接到動力分配裝置5。動力分配裝置5是適于在三個旋轉元件之間執行不同動作的單小齒輪式行星齒輪單元。動力分配裝置5包括第一太陽輪6、第一齒圈7、第一小齒輪8和第一齒輪架9，所述第一太陽輪被安裝到輸出軸4上，同時被允許相對于所述輸出軸旋轉；所述第一齒圈與第一太陽輪6同心地布置；所述第一小齒輪被插置在第一太陽輪6和第一齒圈7之間，同時與它們嚙合；所述第一齒輪架支撐第一小齒輪8，同時允許自轉和圍繞第一太陽輪6公轉。相應地，第一齒輪架9被連接到發動機1的輸出軸4，第一太陽輪6被連接到第一電機/發電機2，第一齒圈7被連接到驅動齒輪10。動力分配裝置5的第一齒輪架9用作所要求保護的第一旋轉元件。

為了建立液壓壓力并將潤滑劑輸送到潤滑位置，油泵11也被連接到輸出軸4以被發動機1驅動。

副軸12與輸出軸4平行布置。直徑大于驅動齒輪10的副驅動齒輪13形成在副軸12的一個端部上，以與驅動齒輪10相嚙合，使得從驅動齒輪10傳遞的扭矩倍增。副驅動齒輪14形成在副軸12的另一個端部上，以與差動齒輪單元15的齒圈16相嚙合。每個驅動軸17的內端部各自被連接到差動齒輪單元15，并且每個驅動軸17的外端部被連接到驅動輪18。在圖2中，為了圖示的方便，差動齒輪單元15和附件被移到圖2的右側。

當發動機1的扭矩被施加到動力分配裝置5以旋轉第一齒圈7時，第一電機/發電機2可以建立反作用扭矩以抵抗從發動機1經由第一齒輪架9施加給第一太陽輪6的扭矩。即，第一太陽輪6用作反作用元件。第一電機/發電機2的旋轉速度和輸出扭矩都是可改變的。在由第一電機/發電機2這樣建立反作用扭矩的情況下，優選的是，調整第一電機/發電機2的旋轉速度，使得發動機1可以在最佳燃料效率方式下操作。

在由第一太陽輪6建立反作用扭矩的情況下，根據發動機1的輸出扭矩確定第一電機/發電機2將產生的扭矩，并且根據發動機1的目標旋轉速度確定第一電機/發電機2的旋轉速度和旋轉方向。即，在車輛由發動機1推進期間，第一電機/發電機2不僅用作電機，而且還用作發電機。例如，當第一電機/發電機2的旋轉速度的絕對值被發動機扭矩降低時，允許第一電機/發電機2產生電力。相反，當第一電機/發電機2通過增加其旋轉速度產生扭矩時，第一電機/發電機2的動力被添加到發動機1的動力，以旋轉驅動輪18。

因此，第一電機/發電機2以使發動機1可以以最佳燃料效率方式操作的方式操作，且在這種情況下，被輸送給動力分配裝置5的發動機1的動力被改變。因此，如果發動機1從動力分配裝置5輸出的動力降低，則該動力的降低由第二電機/發電機3補償。相反，如果發動機1從動力分配裝置5輸出的動力增加，則過剩動力用于通過第二電機/發電機3發電。即，在第一電機/發電機2作為發電機操作的情況下，由第一電機/發電機2產生的電力被輸送給第二電機/發電機3，以驅動作為電機的第二電機/發電機3。相反，在第一電機/發電機2作為電機操作的情況下，第一電機/發電機2被由第二電機/發電機3產生的電力驅動。為此，第一電機/發電機2和第二電機/發電機3經由未示出的諸如逆變器的控制器與諸如蓄電池和電容的儲電裝置19電連接。儲電裝置19的動力可以提供給例如第一電機/發電機2和第二電機/發電機3，并且儲電裝置19可以用由第一電機/發電機2和第二電機/發電機3產生的電力充電。

第二電機/發電機3的輸出軸20平行于副軸12布置。直徑小于副驅動齒輪13的減速齒輪21形成在輸出軸20的一個端部上，以與副驅動齒輪13相嚙合，使得從第二電機/發電機3傳遞到驅動輪18的扭矩可以倍增。

車輛由發動機1提供動力的操作模式將被稱為與所要求保護的第一操作模式相對應的發動機模式。當所需的驅動力相對較小時，車輛也可以由第二電機/發電機3提供動力，同時通過停止向發動機1供給燃料而使所述發動機停止。車輛由第二電機/發電機3提供動力的操作模式將被稱為與所要求保護的第三操作模式相對應的單電機模式。

在單電機模式下，因為車輛僅由第二電機/發電機3提供動力，所以在單電機模式下的最大可能驅動力相對較小。然而，當需要相對較大的驅動力時(例如使車輛加速)，也可以通過第一電機/發電機2和第二電機/發電機3產生車輛所需的驅動力。為此，用作所要求保護的接合裝置的第一制動器B1如圖2所示被布置在混合動力車輛中，以通過選擇性地停止發動機1的輸出軸4的旋轉而將第一電機/發電機2的動力輸送給驅動輪18。例如，被液壓致動器或電磁致動器致動的爪式制動器、摩擦制動器等等可以被用作第一制動器B1。特別地，第一制動器B1被固定到未示出的穩定殼體，并且使所述第一制動器接合以停止發動機1的輸出軸4的旋轉。車輛由第一電機/發電機2和第二電機/發電機3兩者提供動力的操作模式將被稱為與所要求保護的第二操作模式相對應的雙電機模式。

當第一電機/發電機2產生扭矩、同時使第一制動器B1接合時，第一太陽輪6用作輸入元件，第一齒輪架9用作反作用元件，使得第一電機/發電機2的輸出扭矩可以被輸送給驅動輪18。當車輛沿前進方向被第一電機/發電機2的扭矩推進時，反向扭矩被施加到輸出軸4。因此，當反向扭矩被施加到輸出軸4時，第一制動器B1可以適于與殼體相接合。

如所述的，基于行駛條件的改變，操作模式由單電機模式或雙電機模式轉換到發動機模式。例如，當所需的驅動力增加時，或當儲電裝置19的SOC(充電狀態)低于預定等級時，操作模式轉換到發動機模式。在這些情況下，由第一電機/發電機2起動發動機1，同時釋放第一制動器B1。即，第一電機/發電機2用作啟動電機。

為了控制發動機1、第一電機/發電機2、第二電機/發電機3、和第一制動器B1，如圖2所示的混合動力車輛設置有用作控制器的ECU(電子控制單元)22。轉到圖3，示出了圖2所示的混合動力車輛的控制系統。ECU 22包括：用于整個地控制車輛的行駛條件的混合動力控制單元(在下文將稱為“HV-ECU”)23、用于控制第一電機/發電機2和第二電機/發電機3的電機/發電機控制單元(下文將稱為“MG-ECU”)24、以及用于控制發動機1的發動機控制單元(下文將稱為“ENG-ECU”)25。控制單元23、24、25中的每個各自主要包括構造成基于輸入數據和預裝數據執行計算并輸出指令信號形式的計算結果的微計算機。例如，車輛速度、加速器開度、第一電機/發電機2的旋轉速度、第二電機/發電機3的旋轉速度、第一齒圈7的旋轉速度(即，輸出軸速度)、發動機1的旋轉速度、儲電裝置19的SOC等等被發送到HV-ECU 23。同時，HV-ECU 23被構造成傳遞用于第一電機/發電機2的扭矩指令、用于第二電機/發電機3的扭矩指令、用于發動機1的扭矩指令、用于控制第一制動器B1的液壓壓力指令等等。

用于第一電機/發電機2的扭矩指令和用于第二電機/發電機3的扭矩指令被發送到MG-ECU 24，MG-ECU 24使用這些輸入數據來計算要被各自發送給第一電機/發電機2和第二電機/發電機3的電流指令。同時，用于發動機1的扭矩指令被發送到ENG-ECU 25，ENG-ECU25使用這些輸入數據來計算控制電子節氣門的開度的指令和控制點火正時的指令。

用于根據操作狀態(基于所需的驅動力和車輛速度)選擇合適的操作模式的映射被預裝在HV-ECU 23中。圖4示出了用于選擇合適操作模式的映射的示例，在圖4中，相應地，水平軸代表車輛速度V，豎直軸代表所需的驅動力F。基于加速器開度和車輛速度，可以計算所需的驅動力F。當所需的驅動力F和車輛速度V落在操作區域A內，選擇單電機模式。即，當所需的驅動力F相對較小且車輛速度V相對較低時，選擇單電機模式。相反，發動機1可以產生比由第一電機/發電機2和第二電機/發電機3產生的更大的驅動力，從而以更高的速度推進車輛。即，在以比區域A更高的操作區域C內的速度推進車輛的情況下，選擇發動機模式。如果所需的驅動力F和車輛速度V落在位于區域A和區域C之間的操作區域B內，則車輛不僅可以在預定時間段內在雙電機模式下推進，而且還可以在發動機模式下推進。因此，在所需的驅動力F和車輛速度V落在區域B內的情況下，通過下面的過程從雙電機模式和發動機模式中選擇車輛的操作模式。

當在單電機模式下推進車輛期間由第一電機/發電機2執行發動機1的起動時，由起動發動機1引起的反作用扭矩被施加到驅動輪18。為了防止用于旋轉驅動輪18的驅動力被施加到驅動輪18的反作用扭矩降低，即，為了補償起到降低驅動力作用的制動力，由第二電機/發電機3產生的扭矩增加。特別地，選擇單電機模式的區域A與選擇雙電機模式或發動機模式的區域B之間的邊界是以如下的方式確定的：仍允許第二電機/發電機3增加其輸出扭矩，以補償第一電機/發電機2起動發動機1以將操作模式轉換到發動機模式所引起的驅動力的降低。區域B和選擇發動機模式的區域C之間的邊界是基于第一電機/發電機2和第二電機/發電機3的最大總輸出動力確定的。

現在參考圖1，示出了在區域B中選擇合適的操作模式的示例。圖1所示的程序開始于正在加速的車輛的操作點進入區域B時，并在預定時間間隔內重復。在步驟S1處，確定車輛是否在單電機模式下向前行駛。特別地，可以基于在停止向發動機1供給燃料時電力是否僅供給給第二電機/發電機3來確定單電機模式，并且可以基于換檔桿是否在“D”位置來確定向前行駛。可替換地，也可以基于發動機1是否響應來自ENG-ECU 25的事件指令信號而被激活以及來自MG-ECU24的驅動指令信號是否僅被發送到第二電機/發電機3來確定單電機模式。

如果未選擇單電機模式或者如果車輛向后行駛使得步驟S1的答案為NO，則程序結束，不執行任何特別的控制。相反，如果車輛在單電機模式下向前行駛使得步驟S1的答案為YES，那么在步驟S2處檢測當前車輛速度V和當前驅動力F。然后，在步驟S3處，基于在步驟S2處檢測的車輛速度V和所需的驅動力F，確定車輛的操作點是否落在圖4所示的區域A內。如果操作點落在區域A內使得步驟S3的答案為YES，那么在步驟S4處車輛繼續在單電機模式下操作，然后程序結束。在這種情況下，以獲得驅動力F推進車輛的方式控制第二電機/發電機3。

相反，如果操作點落在區域A之外使得步驟S3的答案為NO，那么在步驟S5處確定操作點是否落在區域C內。如果操作點落在區域C內使得步驟S5的答案為YES，那么在步驟S6處將操作模式轉換到發動機模式，然后程序結束。在這種情況下，特別地，發動機1由第一電機/發電機2起動，并且第二電機/發電機3的輸出動力增加以防止發動機1起動期間的驅動力降低。然后，當發動機1的旋轉速度達到預定速度時，發動機1被啟動且被控制成產生所需的驅動力F。在這種情況下，因為由第二電機/發電機3產生的動力在發動機1起動期間增加，所以在從單電機模式轉換到發動機模式期間驅動力將不會下降。

如果操作點落在區域C之外且落在區域B內使得步驟S5的答案為NO，那么在步驟S7處，推算在經過預定時間段后通過保持當前驅動力F將要實現的預期車輛速度Va。在步驟S7處推算的預期車輛速度Va用于確定車輛速度V是否在可能時間段內進入區域C，以在雙電機模式下推進車輛。在雙電機模式下，車輛由第一電機/發電機2和第二電機/發電機3兩者來提供動力，同時從儲電裝置19向它們供給最大電力。然而，儲電裝置19輸出最大有效效率的可能時間段是有限的。為此，基于儲電裝置19繼續輸出其最大有效效率以便在雙電機模式下推進車輛的可能時間段來確定在步驟S7處使用的預定時間段。儲電裝置19繼續輸出其最大有效效率的該可能時間段是根據其SOC等級、其溫度等等而變化的。因此，在步驟S7處使用的預定時間段可以基于這些條件而改變。

在步驟S7處，特別地，在經過預定時間段后通過保持當前驅動力F將要實現的預期車輛速度Va是基于當前車輛速度V、當前所需的驅動力F和道路梯度θ來推算的。這里應當注意的是，預期車輛速度Va是基于所需的驅動力F和道路梯度θ恒定的假設來推算的。為此，道路梯度θ可以通過加速度傳感器來檢測。作為替換，道路梯度θ也可以基于在前面程序期間檢測的先前所需的驅動力F(n-1)和先前車輛速度V(n-1)所計算出的加速度來推算。此外，道路梯度θ也可以通過導航系統檢測。

然后，在步驟S8處，確定基于在步驟S7處推算的經過預定時間段后的預期車輛速度Va和當前驅動力F的操作點是否仍然保持在區域B內。如果正在加速的車輛的該預期操作點將在預定時間段后落在區域B之外使得步驟S8的答案為NO，那么這意味著所述操作點將在經過預定時間段后進入區域C。即，在步驟S8處，也可以確定正在加速的車輛的預期操作點在預定時間段后是否將落在區域C之外。

因此，區域B位于區域A和區域C之間，并因而操作模式從單電機模式經由雙電機模式轉換到發動機模式。然而，如果發動機1在雙電機模式下被第一電機/發電機2啟動，那么第一電機/發電機2的扭矩不能用于推進車輛，驅動力因此暫時降低。另外，驅動力也會由于起動發動機1所導致的施加于驅動輪18的反作用扭矩而降低。

為了避免這樣的驅動力降低，如果操作點將在預定時間段后進入區域C使得步驟S8的答案為NO，那么程序返回到步驟S6以將車輛的操作模式直接轉換到發動機模式，同時禁用雙電機模式。在這種情況下，特別地，發動機1被啟動以產生當前所需的驅動力F。在這種情形下，第一電機/發電機2和第二電機/發電機3中的一個作為發電機操作，第一電機/發電機2和第二電機/發電機3中的另一個作為電機操作。

相反，如果預期即便在經過預定時間段后在步驟S7處推算的車輛的操作點仍將保持在區域B內使得步驟S8的答案為YES，那么在步驟S9處允許車輛在雙電機模式下推進上面解釋的可能時間段。在這種情況下，特別地，使第一制動器B1接合以保持輸出軸4，同時允許第一電機/發電機2產生驅動力以及允許儲電裝置19輸出最大動力。

然后，在步驟S10處，確定預定時間段是否已經過去，或者確定當前操作點是否轉換到區域B之外。如果預定時間段還未過去或者如果當前操作點仍保持在區域B內使得步驟S10的答案為NO，那么重復步驟S10的確定，直到滿足這些條件。

相反，如果預定時間段已經過去或者當前操作點已經轉換到區域B之外使得步驟S10的答案為YES，那么在步驟S11處終止雙電機模式，程序結束。在經過預定時間段后終止雙電機模式的情況下，優選的是，平滑地降低驅動力以防止不適感。

因此，當車輛的操作點從車輛在單電機模式下推進的區域A轉換到區域B時，在推算經過預定時間段后的操作點的同時選擇操作模式，且根據車輛的預期操作模式，選擇性地禁用雙電機模式。為此，可以防止在雙電機模式下由第一電機/發電機2起動發動機1引起的驅動力的降低，以在轉換操作模式時降低不適感。另外，如果預期雙電機模式不會轉換到發動機模式，那么雙電機模式在該可能時間段內可以繼續推進車輛，這樣可以節省燃料。基本上，車輛加速的時間段比繼續雙電機模式的上面解釋的可能時間段要短。根據優選示例，車輛的操作模式因此基本不從雙電機模式轉換到發動機模式，使得將不會在雙電機模式下起動發動機而導致驅動力降低，只有極少的例外。

在圖2所示的車輛中，當通過第一電機/發電機2調整發動機速度時，第一電機/發電機2將作為電機以高速范圍操作。在這種情形下，第二電機/發電機3作為發電機操作，因此將在車輛中導致動力循環。現在轉到圖5，示出了混合動力車輛的另一示例，用以防止這樣的動力循環。在圖5所示的車輛中，適于轉換檔位的變速器26被布置在發動機1和動力分配裝置5之間，圖5所示的車輛的其余結構與圖2所示的車輛的結構類似。在圖5中，共同的參考數字被分配給與圖2中所示的車輛共同的元件，并且對這些共同的元件的細節解釋將被省略。

在圖5所示的車輛中，作為單小齒輪式行星齒輪單元的變速器26被連接到發動機1的輸出軸4。變速器26包括：第二太陽輪27、第二齒圈28、第二小齒輪29和第二齒輪架30，所述第二太陽輪被安裝在發動機1的輸出軸4上，同時被允許相對該輸出軸旋轉；所述第二齒圈與第二太陽輪27同心地布置且被連接到動力分配裝置5的第一齒輪架9；所述第二小齒輪與第二太陽輪27和第二齒圈28嚙合；所述第二齒輪架被連接到發動機1的輸出軸4，同時以可自轉和可公轉的方式支撐第二小齒輪29。變速器26還設置有第一離合器C1和第二制動器B2，所述第一離合器適于選擇性地停止第二太陽輪27和第一齒輪架9，所述第二制動器適于選擇性地停止第二太陽輪27。

在變速器26中，通過使第一離合器C1接合，建立速度比為“1”的檔位；通過使第二制動器B2接合，建立速度比小于“1”的檔位。在圖5所示的車輛中，通過使第一離合器C1和第二制動器B2都接合，能夠停止第二齒圈28和發動機1。當在發動機模式下推進車輛期間車輛速度增加到相對較高的速度時，通過使第一離合器C1脫離接合、同時使第二制動器B2接合，可以增加輸入給動力分配裝置5的速度。因此，可以防止第一電機/發電機3作為電機操作。

即，在雙電機模式下，通過使第一離合器C1和第二制動器B2都接合，可以停止動力分配裝置5的第一齒輪架9，使得第一電機/發電機2的扭矩可以輸送給驅動輪18。換言之，通過作為如圖2所示的制動器B1的變速器26，可以建立抵抗第一電機/發電機2的驅動力的反作用力。

因此，圖2和5中所示的車輛設有包括第一齒輪架9、第一太陽輪6和第一齒圈7的動力分配裝置5，發動機扭矩被施加到所述第一齒輪架，所述第一太陽輪被連接到第一電機/發電機2，所述第一齒圈被連接到驅動輪18。然而，根據優選示例的控制系統也可以應用到如圖6所示的不具有動力分配裝置5的車輛中。在圖6所示的車輛中，第二離合器C2通過阻尼器31被連接到發動機1的輸出軸4，第一電機/發電機2被連接到第二離合器C2的輸出軸32。單小齒輪式行星齒輪單元34通過第三離合器C3被連接到第一電機/發電機2的輸出軸33。特別地，在行星齒輪單元34中，第三齒圈35通過第三離合器C3被連接到第一電機/發電機2的輸出軸33，第三太陽輪36被連接到第二電機/發電機3，第三齒輪架37通過未示出的齒輪系被連接到驅動輪。圖6所示的車輛還設置有第三制動器B3以選擇性地停止第三齒圈35。

如圖2和5所示的車輛那樣，圖6所示的車輛的操作模式也可以從發動機模式、單電機模式和雙電機模式中選擇，發動機1也可以由第一電機/發電機2啟動。轉到圖7，示出了表示行星齒輪單元34的情形的列線圖和表示接合裝置C2、C3和B3在每種情形下的接合狀態的接合表。在列線圖中，箭頭代表施加到旋轉元件的扭矩的方向。在接合表中，“○”代表元件的接合，“-”代表元件的脫離。

圖7(a)示出了在單電機模式下行星齒輪單元34的旋轉元件的情形。如所述的，第三太陽輪36被連接到第二電機/發電機3，且在單電機模式下，車輛僅由第二電機/發電機3提供動力。為此，第三制動器B3被布置成使用第三齒圈35作為反作用元件。在單電機模式下，特別地，當使第三制動器B3接合時，用于推進車輛的驅動力由第二電機/發電機3產生，車輛被第三齒輪架37的扭矩推進。

相反，在雙電機模式下，車輛由第一電機/發電機2和第二電機/發電機3兩者提供動力。在圖6所示的示例中，第一電機/發電機2通過第二離合器C2被連接到第三齒圈35。在雙電機模式下，特別地，使第三離合器C3接合，并且使第三制動器B3脫離接合。在該情形下，如圖7(b)所示，第三齒輪架37由第一電機/發電機2和第二電機/發電機3的總扭矩帶動旋轉。

而在發動機模式下，使第二離合器C2和第三離合器C3都接合，以將發動機扭矩輸送給第三齒圈35。在這種情況下，如圖7(c)所示，第二電機/發電機3建立反作用扭矩以將發動機扭矩從行星齒輪單元34輸送給驅動輪。在該情形下，第一電機/發電機2不僅可以被驅動成抑制輸送給行星齒輪單元34的發動機扭矩，而且也可以被驅動成使輸送給行星齒輪單元34的發動機扭矩倍增。這里，在圖7(c)中，由虛線示出的箭頭表示在抑制輸送給行星齒輪單元34的發動機扭矩方向上產生的第一電機/發電機2的扭矩。

如所述的，通過使第三制動器B3接合，圖6所示的車輛可以由第二電機/發電機3的動力推進。在這種情況下，通過使第二離合器C2接合，發動機1和第一電機/發電機2可以被連接以在它們之間交換扭矩。即，在如圖7(d)所示車輛由第二電機/發電機3提供動力、同時使第二離合器C2接合的情形下，在使第二離合器C2接合的同時，由第一電機/發電機2執行發動機1的起動。

因此，在圖6所示的車輛中，可以建立前述的操作模式，且可以由第一電機/發電機2啟動發動機1。當執行發動機1的起動時，第三離合器C3因此脫離接合，以便不將由發動機1起動引起的反作用扭矩施加給驅動輪。然而，在這種情形下，第一電機/發電機2的扭矩不能輸送給驅動輪。即，當在雙電機模式下由第一電機/發電機2起動發動機1時，已經用于產生發動機1的驅動力的第一電機/發電機2被用于啟動發動機1，因此將導致推進車輛的驅動力的不足。為了避免這樣的缺點，根據優選示例，在預期車輛的操作模式將在預定時間段后轉換到發動機模式的情況下，操作模式在跳過雙電機模式的同時從單電機模式直接轉換到發動機模式。