混合動力車輛的制作方法

本發明涉及一種混合動力車輛，并且更具體地，涉及一種包括第一和第二旋轉電機以及傳動單元的混合動力車輛。

背景技術：

已知一種不僅包括發動機、兩個旋轉電機以及分動機構，還在發動機與分動機構之間包括傳動機構的混合動力車輛。

國際申請公開第2013/114594號中描述的混合動力車輛采用串并行混合動力系統。在所述具有串并行混合動力系統的車輛中，發動機的動力傳遞到第一旋轉電機(第一電動發電機)，并且用于發電，而發動機的一部分動力經由分動機構也被傳遞到驅動輪。

在國際申請公開第2013/114594號中描述的車輛通過在停止發動機的同時將第一旋轉電機和第二旋轉電機都設定在電動回轉狀態下來允許行駛。在這種情況下，兩個電動發電機中的每個的轉矩用作用于使驅動輪旋轉的轉矩。但是，利用國際申請公開第2013/114594號中描述的車輛的構造，只有當發動機的轉速為零時才允許這種驅動方法。當發動機旋轉時，車輛在上述串并行混合動力模式下運行，所以第一旋轉電機用于發電。由于第一旋轉電機處于再生狀態，所以第一旋轉電機的在電動回轉期間的轉矩不能直接使用來使驅動輪旋轉。

即使當發動機的轉速不為零時，但是當第一旋轉電機的轉矩被允許直接用于使驅動輪旋轉時，由于可以增大車輛的驅動轉矩，因此是期望的。

技術實現要素：

本發明提供了一種兩個電動發電機中的每個的轉矩都具有更多的用于驅動車輪的機會的混合動力車輛。

本發明的方案提供了一種混合動力車輛。所述混合動力車輛包括內燃機、第一旋轉電機、第二旋轉電機、動力傳遞單元、差動單元、離合器以及控制器。

所述第二旋轉電機被構造為向驅動輪輸出動力。所述動力傳遞單元包括輸入元件和輸出元件。所述輸入元件被構造為從所述內燃機接收動力。所述輸出元件被構造為將輸入到所述輸入元件的動力輸出。所述動力傳遞單元被構造為在非空檔狀態與空檔狀態之間切換，在所述非空檔狀態下，動力在所述輸入元件與輸出元件之間傳遞，在所述空檔狀態下，在所述輸入元件與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元件、第二旋轉元件和第三旋轉元件。所述第一旋轉元件連接到所述第一旋轉電機。所述第二旋轉元件連接到所述第二旋轉電機和所述驅動輪。所述第三旋轉元件連接到所述動力傳遞單元的所述輸出元件。所述差動單元被構造成使得：當確定所述第一旋轉元件、所述第二旋轉元件和所述第三旋轉元件中的任兩個的轉速時，確定所述第一旋轉元件、所述第二旋轉元件和所述第三旋轉元件中的其余一個的轉速。

所述離合器被構造為在接合狀態與釋放狀態之間切換，在所述接合狀態下，動力從所述內燃機向所述第一旋轉電機傳遞，在所述釋放狀態下，中斷動力從所述內燃機向所述第一旋轉電機的傳遞。來自所述內燃機的動力經過第一路徑或第二路徑中的至少一個被傳遞到第一旋轉電機。所述第一路徑是動力從所述內燃機經由所述動力傳遞單元和所述差動單元傳遞到所述第一旋轉電機所經過的路徑，并且所述第二路徑是動力從所述內燃機經由與所述第一路徑不同的路徑傳遞到所述第一旋轉電機所經過的路徑。所述離合器設置在所述第二路徑中。

所述控制器被配置為：(i)控制所述內燃機、所述第一旋轉電機、所述動力傳遞單元和所述離合器，并且(ii)將所述動力傳遞單元設定到所述非空檔狀態，將所述離合器設定到所述接合狀態，然后通過使用來自所述第一旋轉電機的驅動力和來自所述第二旋轉電機的驅動力使所述車輛行駛。

利用上述混合動力車輛，如上所述地配置車輛，并且如上所述地控制動力傳遞單元、離合器、第一旋轉電機和第二旋轉電機。因而，即使在內燃機的轉速不為零的狀態下，仍然可以通過使第一旋轉電機和第二旋轉電機運行來實施電動回轉以允許車輛推進。因此，可以增加兩個旋轉電機的轉矩用作車輛的驅動轉矩的機會，因此在行駛期間需要大驅動力的情況下，對車輛的控制的靈活性增大。

在混合動力車輛中，所述控制器可以被配置為響應于車速在第一模式與第二模式之間切換所述車輛的驅動模式。所述第一模式是所述內燃機的轉速被固定為零，所述離合器被設定到所述釋放狀態，然后通過使用來自所述第一旋轉電機的驅動力和來自所述第二旋轉電機的驅動力使所述車輛行駛的驅動模式。所述第二模式是所述動力傳遞單元被設定到所述非空檔狀態，所述離合器被設定到所述接合狀態，然后通過使用來自所述第一旋轉電機的驅動力和來自所述第二旋轉電機的驅動力使所述車輛行駛的驅動模式。

利用上述混合動力車輛，因為提供了作為驅動模式的第二模式，所以即使如當從發動機運行的狀態轉換到ev模式時那樣發動機的轉速不為零，仍然允許使用來自第一旋轉電機的驅動力和來自第二旋轉電機的驅動力以大驅動力使車輛行駛。

在混合動力車輛中，所述控制器可以被配置為：(i)當所述車速低于判定閾值時，將所述驅動模式設定到所述第一模式，并且(ii)當所述車速高于所述判定閾值時，將所述驅動模式設定到所述第二模式。

利用上述混合動力車輛，當如上所述選擇驅動模式時，即使當車速增大以及由于第一旋轉電機的轉速的限制而不允許車輛在第一模式下行駛時，仍然允許車輛當使用第二模式時使用來自第一旋轉電機的驅動力和來自第二旋轉電機的驅動力以大驅動力行駛。

在混合動力車輛中，所述控制器可以被配置為：(i)在作為所述車輛的所述驅動模式的第三模式下，將所述動力傳遞單元設定到所述非空檔狀態，將所述離合器設定到所述釋放狀態，然后使所述第一旋轉電機在所述內燃機運行的狀態下發電，并且使所述第二旋轉電機產生用于推進所述車輛的驅動力，并且(ii)當所述驅動模式從所述第三模式改變到所述第一模式時，經由所述第二模式改變所述驅動模式。

利用上述混合動力車輛，當驅動模式從第三模式變為第一模式時，通過經由第二模式改變驅動模式，可不使駕駛員體驗輸出轉矩損失的感覺。

在所述混合動力車輛中，所述控制器可以被配置成：在使所述車輛在所述第二模式下行駛的情況下，當未向所述內燃機供給燃料時，改變進氣門或排氣門中的至少一個的開關時機，使得在所述內燃機的旋轉期間的阻力減小。

當使車輛在第二模式下行駛并且未向內燃機供給燃料時，內燃機通過第一旋轉電機和第二旋轉電機強制地旋轉。在這種情況下，當內燃機的旋轉阻力小時，能量損失小。為了減小內燃機的旋轉阻力，期望氣缸中的空氣的壓縮性和膨脹系數要小。因此，通過上述混合動力車輛，控制器通過改變進氣門或排氣門的開/關時機來減小內燃機的旋轉阻力，從而減小了能量損失。

在所述混合動力車輛中，所述控制器可以被配置為：將所述動力傳遞單元設定到所述非空檔狀態，將所述離合器設定到所述接合狀態，然后除了使用來自所述第一旋轉電機的驅動力和來自所述第二旋轉電機的驅動力之外，還通過使用來自所述內燃機的驅動力使所述車輛行駛。

利用上述混合動力車輛，通過上述控制，與內燃機停止并且使第一旋轉電機和第二旋轉電機運行來實施電動回轉的ev模式相比，可以進一步增大車輛的最大驅動力。

在所述混合動力車輛中，所述控制器可以被配置為：在作為所述車輛的所述驅動模式的第四模式下，將所述動力傳遞單元設定到所述非空檔狀態，將所述離合器設定到所述接合狀態，然后在不使所述第一旋轉電機和所述第二旋轉電機產生轉矩的狀態下通過使用來自所述內燃機的驅動力使所述車輛行駛。

利用上述混合動力車輛，通過上述控制，在內燃機能夠有效運行的運行范圍內，允許內燃機的動力不被轉換為電力而直接傳遞到驅動輪，所以可以提高燃料經濟性。

在所述混合動力車輛中，所述控制器可以被配置為：在作為所述車輛的所述驅動模式的第五模式下，將所述動力傳遞單元設定到所述空檔狀態，將所述離合器設定到所述接合狀態，然后通過使用所述內燃機的動力使所述第一旋轉電機發電，并且使所述第二旋轉電機產生用于推進所述車輛的驅動力。

利用上述混合動力車輛，在上述的串行hv模式下，內燃機起動時的沖擊通過處于空檔狀態的動力傳遞單元中斷，并且沒有傳遞到驅動輪。因而，可以減小內燃機起動時用戶所體驗到的沖擊。

在所述混合動力車輛中，所述動力傳遞單元可以被構造為能夠改變所述輸入元件的轉速與所述輸出元件的轉速的比。

利用上述混合動力車輛，在可以通過運行兩個旋轉電機兩者實施電動回轉來設定產生大驅動力的ev模式的情況下，可以增加車輛狀態。

附圖說明

下面將參照附圖描述本發明的示例性實施例的特征、優點和技術和工業意義，其中相同的附圖標記表示相同的元件，并且其中：

圖1是示出包括根據本發明的實施例的驅動系統的混合動力車輛的整體構造的視圖；

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造的視圖；

圖5是示出混合動力車輛中的每個驅動模式以及在每個驅動模式下傳動單元的離合器和制動器的受控狀態的圖表；

圖6是用于圖示混合動力車輛中的單電動機ev模式的運行(圖5中的e1行)的列線圖；

圖7是用于圖示混合動力車輛中的雙電動機ev模式的運行(圖5中的e3行)的列線圖；

圖8是用于圖示混合動力車輛中的(串并行)hv模式的運行(圖5中的h1，h2行)的列線圖；

圖9是用于圖示混合動力車輛中的(串行)hv模式的運行(圖5中的h4行)的列線圖；

圖10是用于圖示混合動力車輛中的雙電動機ev模式的運行(圖5中的e4，e5行)的列線圖；

圖11是用于圖示混合動力車輛中的(并行)hv模式的運行(圖5中的h7，h9行)的列線圖；

圖12是用于圖示混合動力車輛中的發動機驅動模式的運行(圖5中的z1行)的列線圖；

圖13是用于圖示混合動力車輛中的發動機驅動模式的運行(圖5中的z2行)的列線圖；

圖14是示出混合動力車輛中的每個驅動模式下的車速與最大驅動力之間的關系的曲線圖；

圖15是用于圖示混合動力車輛中的雙電動機ev模式下對離合器和制動器的控制的流程圖；

圖16是示出用于確定混合動力車輛中的驅動模式的映射圖的示例的視圖；以及

圖17是示出混合動力車輛中的從(串并行)hv模式向雙電動機ev模式改變的示例的運行波形圖。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖描述本發明的實施例。在以下實施例中，相同的附圖標記表示相同或對應的部分，并且將不重復其描述。

圖1是示出包括根據本發明的實施例的驅動系統的混合動力車輛的整體構造的視圖。

如圖1所示，混合動力車輛1(以下也稱為車輛1)包括發動機10、驅動系統2、驅動輪90和控制器100。驅動系統2包括作為第一旋轉電機的第一電動發電機(以下稱為第一mg)20、作為第二旋轉電機的第二電動發電機(以下稱為第二mg)30、傳動單元40、差動單元50、離合器cs、輸入軸21、作為驅動系統2的輸出軸的副軸70、差動齒輪組80以及液壓回路500。

混合動力車輛1是通過使用發動機10、第一mg20或第二mg30中的至少任一個的動力行駛的前置發動機前輪驅動(ff)混合動力車輛。混合動力車輛1可以是車載電池(未示出)可從外部電源充電的插電式混合動力車輛。

發動機10例如是內燃機，諸如汽油機和柴油機。第一mg20和第二mg30中的每個例如是包括嵌入有永磁體的轉子的永磁體同步電動機。驅動系統2是雙軸驅動系統，其中第一mg20沿著第一軸線12與發動機10的曲軸同軸設置，并且第二mg30沿著與第一軸線12不同的第二軸線14設置。第一軸12和第二軸14彼此平行。

傳動單元40、差動單元50和離合器cs進一步沿著第一軸線12設置。傳動單元40、差動單元50、第一mg20和離合器cs從靠近發動機10的那側依次布置。

第一mg20設置成使得能夠從發動機10接收動力。更具體地，驅動系統2的輸入軸21連接到發動機10的曲軸。輸入軸21沿著第一軸線12在遠離發動機10的方向上延伸。輸入軸21在其從發動機10延伸的遠端處連接到離合器cs。第一mg20的旋轉軸22沿著第一軸線12以圓柱形延伸。輸入軸21的一部分在輸入軸21連接到離合器cs之前經過旋轉軸22的內部。輸入軸21經由離合器cs連接到第一mg20的旋轉軸22。

離合器cs設置在從發動機10到第一mg20的動力傳遞路徑中。離合器cs是能夠將輸入軸21聯接到第一mg20的旋轉軸22的液壓摩擦接合元件。當離合器cs置于接合狀態時，輸入軸21和旋轉軸22彼此聯接，并且允許從發動機10到第一mg20的動力傳遞。當離合器cs置于釋放狀態時，釋放了輸入軸21與旋轉軸22的聯接，并且中斷了動力從發動機10經由離合器cs到第一mg20的傳遞。

傳動單元40將來自發動機10的動力變速，然后將動力輸出到差動單元50。傳動單元40包括單小齒輪型行星齒輪機構、離合器c1和制動器b1。單小齒輪型行星齒輪機構包括太陽輪s1、小齒輪p1、齒圈r1和行星齒輪架ca1。

太陽輪s1設置成使得太陽輪s1的旋轉中心與第一軸線12重合。齒圈r1在太陽輪s1的徑向外側與太陽輪s1同軸地設置。小齒輪p1布置在太陽輪s1與齒圈r1之間，并與太陽輪s1和齒圈r1嚙合。小齒輪p1由行星齒輪架ca1可旋轉地支撐。行星齒輪架ca1連接到輸入軸21，并隨輸入軸21一體地旋轉。每個小齒輪p1設置成使得可繞第一軸線12公轉，并可繞小齒輪p1的中心軸線自轉。

如圖6至圖13(稍后所述)所示，太陽輪s1的轉速、行星齒輪架ca1的轉速(即，發動機10的轉速)以及齒圈r1的轉速處于由在每個列線圖中由直線連接的點所表示的關系(即，當確定任兩個轉速時確定了其余一個轉速的關系)。

在本實施例中，行星齒輪架ca1設置為從發動機10輸入動力的輸入元件，并且齒圈r1設置為將輸入到行星齒輪架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和行星齒輪架ca1的行星齒輪機構，輸入到行星齒輪架ca1的動力被變速，并從齒圈r1輸出。

離合器c1是能夠將太陽輪s1聯接到行星齒輪架ca1的液壓摩擦接合元件。當離合器c1置于接合狀態時，太陽輪s1和行星齒輪架ca1彼此聯接，并且彼此一體地旋轉。當離合器c1置于釋放狀態時，太陽輪s1和行星齒輪架ca1的一體旋轉被解除。

制動器b1是能夠限制(鎖定)太陽輪s1的旋轉的液壓摩擦接合元件。當制動器b1置于接合狀態時，太陽輪s1固定到驅動系統的殼體，并且太陽輪s1的旋轉受到限制。當制動器b1置于釋放狀態(分離狀態)時，太陽輪s1與驅動系統的殼體分開，并允許太陽輪s1的旋轉。

在行星齒輪機構與制動器b1之間設有分隔壁w1。優選在該位置設置分隔壁w1，因為可以在分隔壁w1中設置油路，以便供給制動器b1和離合器c1的啟動油。此外，通過以依次設置分隔壁w1、制動器b1、離合器c1和發動機10，并且通過使行星齒輪架ca1用作內旋轉元件并使太陽輪s1用作外旋轉元件，設置在分隔壁w1中的孔可以較小。

傳動單元40的速比(作為輸入元件的行星齒輪架ca1的轉速與作為輸出元件的齒圈r1的轉速的比，具體而言，行星齒輪架ca1的轉速/齒圈r1的轉速)響應于離合器c1和制動器b1的接合/釋放狀態的組合而改變。當離合器c1被接合并且制動器b1被釋放時，建立速比為1.0(直接聯接狀態)的低檔位lo。當離合器c1被釋放并且制動器b1被接合時，建立變速比小于1.0(例如0.7，所謂的過驅動狀態)的高檔位hi。當離合器c1被接合并且制動器b1被接合時，太陽輪s1的旋轉和行星齒輪架ca1的旋轉受到限制，因此齒圈r1的旋轉也受到限制。

傳動單元40能夠在非空檔狀態與空檔狀態之間切換。在非空檔狀態下，動力被傳遞。在空檔狀態下，動力不傳遞。在本實施例中，上述的直接聯接狀態和過驅動狀態對應于非空檔狀態。另一方面，當離合器c1和制動器b1兩者都被釋放時，允許行星齒輪架ca1繞第一軸線12空轉。因而，獲得了從發動機10傳遞到行星齒輪架ca1的動力不從行星齒輪架ca1被傳遞到齒圈r1的空檔狀態。

差動單元50包括單小齒輪型行星齒輪機構和副軸驅動齒輪51。單小齒輪型行星齒輪機構包括太陽輪s2、小齒輪p2、齒圈r2和行星齒輪架ca2。

太陽輪s2設置成使得太陽輪s2的旋轉中心與第一軸線12重合。齒圈r2在太陽輪s2的徑向外側與太陽輪s2同軸地設置。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由行星齒輪架ca2可旋轉地支撐。行星齒輪架ca2連接到傳動單元40的齒圈r1，并且與齒圈r1一體地旋轉。每個小齒輪p2被設置成使得可繞第一軸線12公轉并可繞小齒輪p2的中心軸線自轉。

第一mg20的旋轉軸22連接到太陽輪s2。第一mg20的旋轉軸22隨太陽輪s2一體地旋轉。副軸驅動齒輪51連接到齒圈r2。副軸驅動齒輪51是差動單元50的輸出齒輪。輸出齒輪與齒圈r2一體地旋轉。

如圖6至圖13(稍后描述)所示，太陽輪s2的轉速(即，第一mg20的轉速)、行星齒輪架ca2的轉速和齒圈r2的轉速處于在每個列線圖中由直線連接的點所表示的關系(即，當確定任兩個轉速時確定了其余一個轉速的關系)。因此，當行星齒輪架ca2的轉速為預定值時，可以通過調整第一mg20的轉速來無級地改變齒圈r2的轉速。

副軸70平行于第一軸線12和第二軸線14延伸。副軸70平行于第一mg20的旋轉軸22和第二mg30的旋轉軸31布置。從動齒輪71和驅動齒輪72設置在副軸70上。從動齒輪71與差動單元50的副軸驅動齒輪51嚙合。即，發動機10的動力和第一mg20的動力經由差動單元50的副軸驅動齒輪51被傳遞到副軸70。

傳動單元40和差動單元50在從發動機10到副軸70的動力傳遞路徑中彼此串行連接。因此，來自發動機10的動力在傳動單元40和差動單元50中變速，然后傳遞到副軸70。

從動齒輪71與連接到第二mg30的旋轉軸31的減速齒輪32嚙合。即，第二mg30的動力經由減速齒輪32傳遞到副軸70。

驅動齒輪72與差動齒輪組80的差動齒圈81嚙合。差動齒輪組80經由對應的左、右驅動軸82連接到左右驅動輪90。即，副軸70的旋轉經由差動齒輪組80傳遞到左、右驅動軸82。

利用設置有離合器cs的上述構造，混合動力車輛1被允許在使用串并行系統的模式(以下稱為串并行模式)下運行，并且也允許在使用串行系統的模式(以下稱為串行模式)下允許。關于這一點，將參照圖2所示的示意圖來描述在每個模式下如何從發動機傳遞動力。

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包括發動機10、第一mg20、第二mg30、傳動單元40、差動單元50、電池60和離合器cs。

第二mg30被設置成使得能夠向驅動輪90輸出動力。傳動單元40包括輸入元件和輸出元件。發動機10的動力被輸入到輸入元件。輸出元件將輸入到輸入元件的動力輸出。傳動單元40能夠在非空檔狀態與空檔狀態之間切換。在非空檔狀態下，在輸入元件與輸出元件之間傳遞動力。在空檔狀態下，輸入元件與輸出元件之間不傳遞動力。

電池60在第一mg20和第二mg30中的對應的一個電動回轉期間向第一mg20或第二mg30供電，并且在第一mg20和第二mg30中的對應的一個的再生期間存儲由第一mg20或第二mg30產生的電力。

差動單元50包括第一旋轉元件、第二旋轉元件和第三旋轉元件。第一旋轉元件連接到第一mg20。第二旋轉元件連接到第二mg30和驅動輪90。第三旋轉元件連接到傳動單元40的輸出元件。差動單元50在例如行星齒輪機構等的情況下被構造成使得：當確定第一至第三旋轉元件中的任兩個的轉速時，第一至第三旋轉元件中的其余一個轉速被確定。

混合動力車輛1被構造為使得能夠使用傳遞動力的兩個路徑k1，k2中的至少一個來將發動機10的動力傳遞到第一mg20。路徑k1是動力從發動機10經由傳動單元40和差動單元50傳遞到第一mg20所經過的路徑。路徑k2與路徑k1不同，是動力從發動機10傳遞到第一mg20所經過的路徑。離合器cs設置在路徑k2中，并且能夠在接合狀態與釋放狀態之間切換。在接合狀態下，動力從發動機10向第一mg20傳遞。在釋放狀態下，中斷從發動機10向第一mg20的動力傳遞。

在發動機運行的hv模式下，離合器c1和制動器b1中的任一個置于接合狀態，并且離合器c1和制動器b1中的另一個置于釋放狀態。因而，當傳動單元40被控制到非空檔狀態時，從發動機10通過路徑k1向第一mg20傳遞動力。此時，當離合器cs置于釋放狀態以同時中斷路徑k2時，車輛以串并行模式運行。

另一方面，在發動機運行的hv模式下，當經由用離合器cs直接將發動機10聯接到第一mg20的路徑k2傳遞動力，并且通過將離合器c1和制動器b1兩者置于釋放狀態而控制傳動單元40使傳動單元40置于空檔狀態來中斷路徑k1時，車輛可以在串行模式下運行。此時，在差動單元50中，連接到傳動單元40的旋轉元件可自由地旋轉，因此其他兩個旋轉元件不會相互影響并且可旋轉。因此，可以獨立地執行通過利用發動機10的旋轉使第一mg20旋轉來發電的操作以及通過使用產生的電力或在電池60中所充的電力驅動第二mg30來使驅動輪旋轉的操作。

在發動機10運行的狀態下，當發動機10和第一mg20通過離合器cs直接聯接并且傳動單元40被控制到非空檔狀態時，發動機10的旋轉以固定的傳動比被傳遞到驅動輪。此時，動力不經由諸如路徑k1，k2的路線來傳遞，而是經由差動單元50從發動機10傳遞到驅動輪90。

傳動單元40并不總是需要能夠改變速比。只要可以在路徑k1中中斷動力在發動機10與差動單元50之間的傳遞，僅離合器就可以適用。

圖3是示出圖1所示的車輛的控制器100的構造的框圖。如圖3所示，控制器100包括hvecu150、mgecu160和發動機ecu170。hvecu150、mgecu160和發動機ecu170中的每個都為包括計算機的電子控制單元。ecu的數量不限于三個。可以以整體提供集成的單個ecu，或者可以設置兩個或四個以上的分離的ecu。

mgecu160控制第一mg20和第二mg30。例如，mgecu160通過調整供給到第一mg20的電流值來控制第一mg20的輸出轉矩，并且通過調整供給到第二mg30的電流值來控制第二mg30的輸出轉矩。

發動機ecu170控制發動機10。例如，發動機ecu170控制發動機10的電子節氣門的開度，通過輸出點火信號來控制發動機的點火，或者控制向發動機10的燃料噴射。發動機ecu170通過對電子節氣門的開度控制、噴射控制、點火控制等來控制發動機10的輸出轉矩。

hvecu150全面地控制整個車輛。hvecu150連接有車速傳感器、加速器操作量傳感器、mg1轉速傳感器、mg2轉速傳感器、輸出軸轉速傳感器、電池傳感器等等。利用這些傳感器，hvecu150獲取車速、加速器操作量、第一mg20的轉速、第二mg30的轉速、動力傳遞系統的輸出軸的轉速、電池狀態soc等等。

hvecu150基于獲取的信息計算針對車輛的要求驅動力、要求動力、要求轉矩等。hvecu150基于所計算出的要求值來確定第一mg20的輸出轉矩(以下也稱為mg1轉矩)、第二mg30的輸出轉矩(以下也稱為mg2轉矩)以及發動機10的輸出轉矩(以下也稱為發動機轉矩)。hvecu150向mgecu160輸出mg1轉矩的命令值和mg2轉矩的命令值。hvecu150向發動機ecu170輸出發動機轉矩的命令值。

hvecu150基于驅動模式(稍后描述)等來控制離合器c1、cs和制動器b1等。hvecu150向圖1所示的液壓回路500輸出供給到離合器c1的液壓的命令值(pbc1)、供給到離合器cs的液壓的命令值(pbcs)和供給到制動器b1的液壓的命令值(pbb1)。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響應于命令值pbc1，pbb1控制分別供給到離合器c1和制動器b1的液壓，響應于控制信號nm控制電動油泵，并且響應于控制信號s/c控制允許還是禁止離合器c1、制動器b1和離合器cs的同時接合。

接下來，對液壓回路的構造進行描述。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的構造的視圖。液壓回路500包括機械油泵(以下也稱為mop)501、電動油泵(以下也稱為eop)502、壓力調節閥510，520、線性電磁閥sl1，sl2，sl3、同時供給防止閥530，540，550、電磁換向閥560、止回閥570以及油路lm，le，l1，l2，l3，l4。

mop501通過差動單元50的行星齒輪架ca2的旋轉所驅動，以產生液壓。因此，當行星齒輪架ca2通過例如驅動發動機10而旋轉時，也驅動了mop501；相反，當行星齒輪架ca2停止時，mop501也停止。mop501向油路lm輸出產生的液壓。

通過壓力調節閥510將油路lm中的液壓調節(降低)至預定壓力。以下，由壓力調節閥510調節的油路lm中的液壓也稱為管路壓力pl。管路壓力pl被供給到線性電磁閥sl1，sl2，sl3中的每個。

線性電磁閥sl1通過響應于來自控制器100的液壓命令值pbc1調節管路壓力pl來產生用于接合離合器c1的液壓(以下稱為c1壓力)。c1壓力經由油路l1被供給到離合器c1。

線性電磁閥sl2通過響應于來自控制器100的液壓命令值pbb1調節管路壓力pl來產生用于接合制動器b1的液壓(以下稱為b1壓力)。b1壓力經由油路l2被供給到制動器b1。

線性電磁閥sl3通過響應于來自控制器100的液壓命令值pbcs調節管路壓力pl來產生用于接合離合器cs的液壓(以下稱為cs壓力)。cs壓力經由油路l3被供給到離合器cs。

同時供油防止閥530設置在油路l1中，并且被構造成防止離合器c1與制動器b1或離合器cs中的至少一個同時接合。具體地，油路l2，l3連接到同時供給防止閥530。同時供給防止閥530通過使用經過油路l2，l3的b1壓力和cs壓力作為信號壓力來運行。

當作為b1壓力和cs壓力的兩個信號壓力都不輸入到同時供給防止閥530時(即，當制動器b1和離合器cs都被釋放時)，同時供給防止閥530處于將c1壓力供給到離合器c1的正常狀態。圖4圖示了同時供給防止閥530處于正常狀態的情況。

另一方面，當將作為b1壓力和cs壓力的信號壓力中的至少一個輸入到同時供給防止閥530時(即，當制動器b1或離合器cs中的至少一個接合時)，即使離合器c1被接合時，同時供給防止閥530仍然切換到c1壓力向離合器c1的供給被切斷并且離合器c1中的液壓被釋放到外部的排出狀態。因而，離合器c1被釋放，所以防止了離合器c1與制動器b1或離合器cs中的至少一個同時接合。

類似地，同時供給防止閥540響應于作為信號壓力的c1壓力和cs壓力而運行，以防止制動器b1與離合器c1或離合器cs中的至少一個同時接合。具體地，當作為c1壓力和cs壓力的兩個信號壓力均未輸入到同時供給防止閥540時，同時供給防止閥540處于將b1壓力供給到制動器b1的正常狀態。另一方面，當作為c1壓力和cs壓力的信號壓力中的至少一個被輸入到同時供給防止閥540時，同時供給防止閥540切換到b1壓力向制動器b1的供給被切斷并且制動器b1中的液壓被釋放到外部的排出狀態。圖4圖示了當c1壓力作為信號壓力被輸入到同時供給防止閥540并且同時供給防止閥540處于排出狀態的情況。

類似地，同時供給防止閥550通過使用c1壓力和b1壓力作為信號壓力來運行，以防止離合器cs與離合器c1或制動器b1中的至少一個同時接合。具體地，當作為c1壓力和b1壓力的兩個信號壓力均未輸入到同時供給防止閥550時，同時供給防止閥550處于cs壓力被供給到離合器cs的正常狀態。另一方面，當作為c1壓力和b1壓力的信號壓力中的至少一個被輸入到同時供給防止閥550時，同時供給防止閥550切換到cs壓力向離合器cs的供給被切斷并且離合器cs中的液壓被釋放到外部的排出狀態。圖4圖示了c1壓力輸入到同時供給防止閥550并且同時供給防止閥550處于排出狀態的情況。

eop502由設置在內部的電動機(以下也稱為內部電動機)502a驅動以產生液壓。內部電動機502a由來自控制器100的控制信號nm控制。因此，無論行星齒輪架ca2是否正在旋轉，eop502都是可運行的。eop502向油路le輸出產生的液壓。

油路le中的液壓通過壓力調節閥520調節(降低)至預定壓力。油路le經由止回閥570連接到油路lm。當油路le中的液壓比油路lm中的液壓高預定壓力以上時，止回閥570打開，并且油路le中的液壓經由止回閥570供給到油路lm。因而，同樣在mop501的停止期間，可以通過驅動eop502向油路lm供給液壓。

響應于來自控制器100的控制信號s/c，電磁換向閥560切換到接通狀態和關斷狀態中的任一個。在接通狀態下，電磁換向閥560將油路le與油路l4連通。在關斷狀態下，電磁換向閥560將油路le與油路l4中斷，并且將油路l4中的液壓釋放到外部。圖4圖示了電磁換向閥560處于關斷狀態的情況。

油路l4連接到同時供給防止閥530，540。當電磁換向閥560處于接通狀態時，油路le中的液壓作為信號壓力經由油路l4被輸入到同時供給防止閥530，540。當來自油路l4的信號壓力被輸入到同時供給防止閥530時，無論從油路l2是否輸入了信號壓力(b1壓力)，同時供給防止閥530都被強制地固定到正常狀態。類似地，當信號壓力從油路l4輸入到同時供給防止閥540時，無論信號壓力(c1壓力)是否從油路l1輸入，同時供給防止閥540都被強制地固定到正常狀態。因此，通過驅動eop502并將電磁換向閥560切換到接通狀態，同時供給防止閥530，540同時被固定到正常狀態。因而，允許離合器c1和制動器b1同時接合，并且能夠實現雙電動機模式(稍后描述)。

在下文中，將參照運行接合表和列線圖來描述混合動力車輛1的控制模式的細節。

圖5是示出了每個驅動模式以及在每個驅動模式下的傳動單元40的離合器c1和制動器b1的受控狀態的圖表。

控制器100使混合動力車輛1在電動機驅動模式(以下稱為ev模式)、混合動力模式(以下稱為hv模式)或發動機驅動模式下行駛。ev模式是使發動機10停止并通過使用第一mg20或第二mg30中的至少一個的動力使混合動力車輛1行駛的控制模式。hv模式是通過使用發動機10的動力和第二mg30的動力使混合動力車輛1行駛的控制模式。發動機驅動模式是不使用第一mg20和第二mg30而通過使用發動機10的驅動力使車輛行駛的控制模式。ev模式、hv模式和發動機驅動模式中的每個被進一步分為一些控制模式。

在圖5中，c1、b1、cs、mg1和mg2分別表示離合器c1、制動器b1、離合器cs、第一mg20和第二mg30。c1、b1、cs欄中的每欄中的圓圈標記(o)表示接合狀態，十字標記(×)表示釋放狀態，并且三角標記(δ)表示在發動機制動期間離合器c1和制動器b1中的任一個接合。mg1欄和mg2欄中的每欄中的符號g表示mg1或mg2主要作為發電機運行。mg1欄和mg2欄中的每欄中的符號m表示mg1或mg2主要作為電動機運行。

在ev模式下，控制器100響應于用戶的要求轉矩等而選擇性地在單電動機模式與雙電動機模式之間切換。在單電動機模式下，僅使用第二mg30的動力使混合動力車輛1行駛。在雙電動機模式下，通過使用第一mg20和第二mg30兩者的動力使混合動力車輛1行駛。

當驅動系統2的負載低時，使用單電動機模式。當驅動系統2的負載變高時，將驅動模式變為雙電動機模式。

如圖5的e1線所示，當混合動力車輛1在單電動機ev模式下被驅動(前進或倒車)時，控制器100通過釋放離合器c1并釋放制動器b1將傳動單元40置于空檔狀態(沒有動力傳遞的狀態)。此時，控制器100使第一mg20主要作為用于將太陽輪s2的轉速固定為零的固定裝置來運行，并且使第二mg30主要作為電動機運行(參見圖6(稍后描述))。為了使第一mg20作為固定裝置運行，可以通過反饋第一mg20的轉速使得轉速變為零來控制第一mg20的電流。當第一mg20的轉速保持為零時，甚至當轉矩為零時，仍然可以不增加電流而利用齒槽轉矩。當傳動單元40置于空檔狀態時，發動機10在再生制動期間不共轉，所以損示減小了該量，并且可以恢復大的再生電力。

如圖5的e2行所示，當混合動力車輛1在單電動機ev模式下制動并且要求發動機制動時，控制器100接合離合器c1和制動器b1中的任一個。例如，當僅通過再生制動而制動力不足時，發動機制動與再生制動一起使用。例如，當電池60的soc接近滿充電狀態時，再生電力不能被充電，因此可以考慮建立發動機制動狀態。

通過接合離合器c1和制動器b1中的任一個，建立了所謂的發動機制動狀態。在發動機制動狀態下，驅動輪90的旋轉被傳遞到發動機10，并且發動機10旋轉。此時，控制器100使第一mg20主要作為電動機運行，并且使第二mg30主要作為發電機運行。

另一方面，如圖5的e3行所示，當混合動力車輛1在雙電動機ev模式下被驅動(前進或倒車)時，控制器100通過接合離合器c1并且接合制動器b1來限制(鎖定)傳動單元40的齒圈r1的旋轉。因而，差動單元50的聯接到傳動單元40的齒圈r1的行星齒輪架ca2的旋轉也受到限制(鎖定)，因此差動單元50的行星齒輪架ca2保持在停止狀態(發動機轉速ne＝0)。控制器100使第一mg20和第二mg30主要作為電動機運行(參見圖7(稍后描述))。

在ev模式(單電動機模式或雙電動機模式)下，發動機10停止，所以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產生的液壓來接合。

將描述ev模式下的e4和e5行。這些模式以及e3行是雙電動機模式，并且與e3行不同，因此即使當發動機轉速ne不為零(圖5中的ne自由)時，這些模式也是可運行的。這些模式的細節將稍后參照圖10的列線圖進行描述。

hv模式可以分為三種模式，即串并行模式、串行模式和并行模式。在串并行模式或串行模式下，控制器100使第一mg20作為發電機運行，并使第二mg30作為電動機運行。在并行模式下，控制器100僅使第二mg30作為電動機(單電動機模式)運行，或者使第一mg20和第二mg30兩者作為電動機(雙電動機模式)運行。

在hv模式下，控制器100將控制模式設置為串并行模式、串行模式和并行模式中的任何一種。

在串并行模式下，使用發動機10的一部分動力來驅動驅動輪90，并且將發動機10的其余部分動力用作在第一mg20中發電的動力。第二mg30通過使用由第一mg20產生的電力來驅動驅動輪90。在串并行模式下，控制器100響應于車速來改變傳動單元40的速比。

當混合動力車輛1以中速檔或低速檔前進時，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中的實線(稍后描述))。另一方面，當使混合動力車輛1以高速檔前進時，控制器100如圖5的h1行所示通過釋放離合器c1并接合制動器b1來建立高檔位hi(參見圖8中的虛線(稍后描述))。無論當建立高檔位時還是當建立低檔位時，傳動單元40和差動單元50整體作為無級變速器運行。

當混合動力車輛1倒車時，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。當電池的soc存在余量時，控制器100將第二mg30單獨在反向上旋轉；而當電池的soc不存在余量時，控制器100通過使發動機10運行而使用第一mg20發電并使第二mg30在反向上旋轉。

在串行模式下，發動機10的全部動力被用作利用第一mg20發電的動力。第二mg30通過使用由第一mg20產生的電力驅動驅動輪90。在串行模式下，當混合動力車輛1前進或者當混合動力車輛1倒車時，控制器100如圖5中的h4行和h5行釋放離合器c1和制動器b1兩者，并接合離合器cs(參見圖9(稍后描述))。

在hv模式下，發動機10運行，因此mop501也運行。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產生的液壓來接合。

并行hv模式下的受控狀態如h6至h9行所示。這些也是hv模式；但是，第一mg20不作為發電機運行。雙電動機(并行)hv模式與串并行模式或串行模式的顯著不同在于，第一mg20作為電動機運行以實施電動回轉并輸出用于使驅動輪旋轉的轉矩。在并行模式下，離合器c1和制動器b1中的任一個被接合，離合器c1和制動器b1中的另一個被釋放，并且離合器cs被接合。這些模式的細節稍后將參照圖13的列線圖來描述。

車輛1能夠在發動機驅動模式下行駛，其中車輛1不使用第一mg20或第二mg30行駛。在發動機的效率高的情況下，當車輛的行駛狀態與轉速和轉矩一致時，當發動機的動力直接用于使驅動輪旋轉而不使用發動機的動力發電等時，效率較高。發動機驅動模式下的受控狀態如圖5中的z1和z2行所示。在發動機驅動模式以及并行hv模式下，離合器c1和制動器b1中的任一個被接合，離合器c1和制動器b1中的另一個被釋放，并且離合器cs被接合。這些模式的細節將稍后參照圖12和圖13的列線圖來描述。

在下文中，將參照列線圖來描述圖5所示的各運行模式中的典型模式下的旋轉元件的狀態。

圖6是用于圖示單電動機ev模式(圖5中的e1行)的運行的列線圖。圖7是用于圖示雙電動機ev模式(圖5中的e3行)的運行的列線圖。圖8是用于圖示串并行hv模式(圖5中的h1，h2行)的運行的列線圖。圖9是用于圖示串行hv模式(圖5中的h4行)的運行的列線圖。

在圖6至圖9中，s1、ca1和r1分別表示傳動單元40的太陽輪s1、行星齒輪架ca1和齒圈r1，s2、ca2和r2分別表示差動單元50的太陽輪s2、行星齒輪架ca2和齒圈r2。

將參考圖6描述單電動機ev模式下的受控狀態(圖5中的e1行)。在單電動機ev模式下，控制器100釋放傳動單元40的離合器cs，制動器b1和離合器c1，停止發動機10，并使第二mg30主要作為電動機運行。因此，在單電動機ev模式下，混合動力車輛1通過使用第二mg30的轉矩(以下稱為mg2轉矩tm2)行駛。

此時，控制器100進行對第一mg20的轉矩(以下稱為mg1轉矩tm1)的反饋控制，使得太陽輪s2的轉速變為零。因此，太陽輪s2不旋轉。但是，由于傳動單元40的離合器c1和制動器b1被釋放，因此差動單元50的行星齒輪架ca2的旋轉不受限制。因此，差動單元50的齒圈r2和行星齒輪架ca2與傳動單元40的齒圈r1與第二mg30的旋轉聯鎖地在與第二mg30相同的方向上旋轉(空轉)。

另一方面，由于發動機10停止，所以傳動單元40的行星齒輪架ca1保持在停止狀態。傳動單元40的太陽輪s1與齒圈r1的旋轉聯鎖地在與齒圈r1的旋轉方向相反的方向上旋轉(空轉)。

為了在單電動機ev模式下使車輛減速，除了使用第二mg30的再生制動之外，允許啟動發動機制動。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，在從驅動輪90側驅動行星齒輪架ca2時，發動機10也旋轉，因此啟動發動機制動。

接下來，將參照圖7描述雙電動機ev模式下的受控狀態(圖5中的e3行)。在雙電動機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，并使發動機10停止。因此，傳動單元40的太陽輪s1、行星齒輪架ca1和齒圈r1中每個的旋轉被限制使得轉速變為零。

由于傳動單元40的齒圈r1的旋轉受到限制，所以差動單元50的行星齒輪架ca2的旋轉也受到限制(鎖定)。在這種狀態下，控制器100使第一mg20和第二mg30主要作為電動機運行。具體地，通過將mg2轉矩tm2設定為正轉矩而使第二mg30在正向上旋轉，并且通過將mg1轉矩tm1設定為負轉矩而使第一mg20在負向上旋轉。

當通過接合離合器c1來限制行星齒輪架ca2的旋轉時，通過使用行星齒輪架ca2作為支撐點將mg1轉矩tm1傳遞到齒圈r2。傳遞給齒圈r2的mg1轉矩tm1(以下稱為mg1傳遞轉矩tm1c)作用于正向，并被傳遞到副軸70。因此，在雙電動機ev模式下，混合動力車輛1通過使用mg1傳遞轉矩tm1c和mg2轉矩tm2來行駛。控制器100調整mg1轉矩tm1與mg2轉矩tm2之間的分配比，使得mg1傳遞轉矩tm1c和mg2轉矩tm2的和滿足用戶的要求轉矩。

將參照圖8描述串并行hv模式(圖5中的h1至h3行)下的受控狀態。圖8圖示了車輛正以低檔位lo前進行駛的情況(參見圖5中的h2行，以及圖8中的s1、ca1和r1的列線圖所示的實線的共線)以及車輛正以高檔位hi前進行駛的情況(參見圖5中的h1行，以及圖8中的s1、ca1和r1的列線圖所示的虛線的共線)。為了便于描述，認為無論當車輛正以低檔位lo前進行駛時還是當車輛正以高檔位hi前進行駛時，齒圈r1的轉速都相同。

當在串并行hv模式下建立低檔位lo時，控制器100接合離合器c1，并釋放制動器b1和離合器cs。因此，旋轉元件(太陽輪s1、行星齒輪架ca1和齒圈r1)彼此一體地旋轉。因而，傳動單元40的齒圈r1也以與行星齒輪架ca1相同的轉速旋轉，并且發動機10的旋轉以相同的轉速從齒圈r1傳遞到差動器單元50的行星齒輪架ca2。即，向傳動單元40的行星齒輪架ca1輸入的發動機10的轉矩(以下稱為發動機轉矩te)從傳動單元40的齒圈r1傳遞到差動單元50的行星齒輪架ca2。當建立低檔位lo時，從齒圈r1傳遞的轉矩(以下稱為傳動單元輸出轉矩tr1)等于發動機轉矩te(te＝tr1)。

傳遞到差動單元50的行星齒輪架ca2的發動機10的旋轉通過使用太陽輪s2的轉速(第一mg20的轉速)無級地變速，并被傳遞到差動單元50的齒圈r2。此時，控制器100基本上使第一mg20作為發電機運行，以在負向上施加mg1轉矩tm1。因而，mg1轉矩tm1用作將輸入到行星齒輪架ca2的發動機轉矩te傳遞到齒圈r2的反作用力。

傳遞到齒圈r2的發動機轉矩te(以下稱為發動機傳遞轉矩tec)從副軸驅動齒輪51傳遞到副軸70，并且充當混合動力車輛1的驅動力。

在串并行hv模式下，控制器100使第二mg30主要作為電動機運行。mg2轉矩tm2從減速齒輪32傳遞到副軸70，并且充當混合動力車輛1的驅動力。即，在串并行hv模式下，混合動力車輛1通過使用發動機傳遞轉矩tec和mg2轉矩tm2來行駛。

另一方面，當在串并行hv模式下建立高檔位hi時，控制器100接合制動器b1，并且釋放離合器c1和離合器cs。由于制動器b1被接合，所以太陽輪s1的旋轉受到限制。因而，向傳動單元40的行星齒輪架ca1輸入的發動機10的轉速增大，并且從傳動單元40的齒圈r1傳遞到差動單元50的行星齒輪架ca2。因此，當高檔位hi建立時，傳動單元輸出轉矩tr1小于發動機轉矩te(te>tr1)。

將參照圖9描述串行hv模式(圖5中的h4行)下的受控狀態。在串行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，當離合器cs被接合時，差動單元50的太陽輪s2與傳動單元40的行星齒輪架ca1以相同的轉速旋轉，并且發動機10的旋轉以相同的轉速從離合器cs傳遞到第一mg20。因而，通過使用發動機10作為動力源，允許通過使用第一mg20來發電。

另一方面，由于離合器c1和制動器b1都被釋放，所以傳動單元40的太陽輪s1和齒圈r1中的每個的旋轉以及差動單元50的行星齒輪架ca2的旋轉不受限制。即，由于傳動單元40處于空檔狀態并且差動器單元50的行星齒輪架ca2的旋轉沒有受到限制，所以第一mg20的動力和發動機10的動力不會傳遞到副軸70。因此，第二mg30的mg2轉矩tm2被傳遞到副軸70。于是，在串行hv模式下，盡管通過使用發動機10作為動力源而利用第一mg20發電，但混合動力車輛1仍然通過使用利用部分或全部所產生的電力產生的mg2轉矩tm2來行駛。

由于可以實現串行模式，因此可以選擇發動機的運行點，而不用擔心當車輛以低車速行駛在串并行模式下行駛時需要注意的由于發動機轉矩波動引起的齒輪機構的齒接觸噪聲的出現。因而，增加了實現車輛的安靜性和改善燃料消耗兩者的車輛狀態。

在串行hv模式下，控制器100將傳動單元40設定為空檔狀態，并將離合器cs設定為接合狀態，然后通過使用發動機10的動力使第一mg20發電，并且使第二mg30產生用于推進車輛的驅動力。在上述的串行hv模式下，發動機10的起動時的沖擊被在空檔狀態下的傳動單元40中斷，并且不會傳遞到驅動輪90。因而，可以減少發動機10起動時用戶體驗到的沖擊。

圖10是用于圖示雙電動機ev模式(圖5中的e4，e5行)下的運行的列線圖。將參照圖10描述雙電動機ev模式下的受控狀態。圖10圖示了車輛正以低檔位lo前進行駛的情況(參見實線共線)以及車輛正以高檔位hi前進行駛的情況(參見虛線共線)。為了便于描述，認為無論當車輛正以低檔位lo前進行駛時還是當車輛正以高檔位hi前進行駛時，齒圈r1的轉速都相同。

當在雙電動機ev模式(圖5中的e5行)下建立低檔位lo時，控制器100接合離合器c1和離合器cs并釋放制動器b1。因此，傳動單元40的旋轉元件(太陽輪s1、行星齒輪架ca1和齒圈r1)彼此一體地旋轉。當離合器cs被接合時，傳動單元40的行星齒輪架ca1和差動單元50的太陽輪s2彼此一體地旋轉。因而，傳動單元40和差動單元50的所有旋轉元件以相同的轉速一體地旋轉。因此，當通過第一mg20與第二mg30一起在正旋轉方向上產生mg1轉矩tm1時，也可以使混合動力車輛1通過使用兩個電動機來行駛。由于發動機10不是在ev模式下自主地驅動，所以發動機10處于發動機10由第一mg20和第二mg30兩者的轉矩來驅動的從動狀態。因此，期望操作每個節氣門的開/關時機，使得發動機旋轉期間的阻力減小。

傳遞到齒圈r2的mg1傳遞轉矩tm1c從副軸驅動齒輪51傳遞到副軸70，并且充當混合動力車輛1的驅動力。同時，mg2轉矩tm2從減速齒輪32傳遞到副軸70，并且充當混合動力車輛1的驅動力。即，當在雙電動機ev模式下建立低速檔lo時，混合動力車輛1通過使用傳遞到齒圈r2的mg2轉矩tm2和mg1轉矩tm1來行駛。

另一方面，當在雙電動機ev模式(圖5中的e4行)下建立高檔位時，控制器100接合制動器b1和離合器cs，并釋放離合器c1。由于制動器b1被接合，所以太陽輪s1的旋轉受到限制。

由于離合器cs被接合，傳動單元40的行星齒輪架ca1和差動單元50的太陽輪s2彼此一體地旋轉。因此，太陽輪s2的轉速等于發動機10的轉速。

圖11是用于圖示并行hv模式(圖5中的h7，h9行)下的運行的列線圖。將參照圖11描述雙電動機并行有級hv模式下的受控狀態。圖11圖示了車輛正以低檔位lo前進行駛的情況(參見實線共線)以及車輛正以高檔位hi行駛的情況(參見虛線共線)。

從圖10與圖11的比較可以看出，在雙電動機并行有級hv模式下，發動機10被自主地驅動，因此發動機轉矩te如圖1所示那樣施加到行星齒輪架ca1。因此，發動機轉矩te也加到齒圈r2。圖11所示的列線圖中的其余點與圖10相同，所以不再重復描述。

在雙電動機并行有級hv模式下，允許發動機轉矩te、mg1轉矩tm1和mg2轉矩tm2用于驅動輪的正向轉矩，因此在驅動輪需要大轉矩時特別有效。

單電動機并行有級hv模式(圖5中的h6，h8行)下的受控狀態對應于圖1中的tm1＝0的情況。在并行有級hv模式下，通過設定tm1＝0并且tm2＝0并且僅使用發動機轉矩來允許車輛行駛(發動機驅動模式)。

圖12是用于圖示發動機驅動模式(圖5中的z1)的運行的列線圖。圖13是用于圖示發動機驅動模式(圖5中的z2)的運行的列線圖。圖12的列線圖對應于在圖11中的實線所示的列線圖中tm1＝0和tm2＝0時的列線圖。圖13的列線圖對應于圖11中的虛線所示的列線圖中的tm1＝0和tm2＝0時的列線圖。

如圖12和圖13所示，混合動力車輛1進一步具有發動機驅動模式(圖5中的z1，z2行)。在發動機驅動模式(圖5中的z1，z2行)下，控制器100將傳動單元40設定為非空檔狀態，并將離合器cs設定為接合狀態，然后在第一mg20或第二mg30不產生轉矩的狀態下通過使用發動機10使車輛行駛。

以這種方式，通過將傳動單元40設定為高固定檔位或低固定檔位，并接合離合器cs，可以將發動機10的轉矩直接傳遞到驅動軸。在發動機10的能量效率高的條件下，當使用發動機驅動模式時，燃料經濟性高。

利用上述控制，在發動機10有效地運行的狀態下，允許發動機10的動力直接傳遞到驅動輪90而無需轉換為電力，因此可以提高燃料經濟性。

接下來，將描述各驅動模式的驅動力的差異。如上所述，根據本實施例的混合動力車輛1能夠以諸如單電動機ev模式、雙電動機ev模式、雙電動機hv模式和發動機驅動模式的多種驅動模式行駛。為此，需要研究在哪種情形下使用哪種驅動模式。

圖14是示出各驅動模式下的車速與最大驅動力之間的關系的曲線圖。在圖14中，線l1表示發動機驅動模式下的最大驅動力，線l2表示單電動機ev模式下的最大驅動力，線l3表示雙電動機ev模式下的最大驅動力，并且線l4表示雙電動機并行hv模式下的最大驅動力。

線l1表示在如圖12所示發動機直接聯接到輸出軸(檔位為lo)的同時車輛在發動機驅動模式下行駛的情況下，發動機被設定為最大動力時的驅動力。線l2表示如圖6所示僅由第二mg30的轉矩產生的驅動力。

線l3表示由第一mg20和第二mg30兩者的轉矩產生的驅動力，如圖7所示。但是，當車速超過v1時，最大驅動力一下子減小。這是因為，當車速為v1時，第一mg20的轉速在圖7的負向上下降，然后達到極限值，于是，運行狀態改變。具體地，當車速大于v1時，離合器cs被接合，并且離合器c1和制動器b1中的任一個被接合，并且離合器c1和制動器b1中的另一個被釋放，如圖10所示。因而，改變第一mg20的狀態，使得第一mg20產生正轉矩，并且轉速比圖7的狀態中的小。在這種狀態下，由于行星齒輪機構不增大第一mg20的轉矩并且存在發動機10的怠速引起的損失，所以驅動力以車速v1以逐級的方式顯著減小。

當需要比線l3表示的雙電動機模式大的驅動力時，除了第一mg20和第二mg30兩者的轉矩之外，還使用發動機10的轉矩，如線l4所示。

在這種情況下，控制器100將傳動單元40設定為非空檔狀態，并將離合器cs設定為接合狀態，然后除了使用來自第一mg20的驅動力和來自第二mg30的驅動力之外，還通過使用來自發動機10的驅動力使車輛行駛，(圖5中的h7，h9行)。

通過上述控制，與發動機10停止并且第一mg20和第二mg30運行以實施電動回轉的ev模式(圖14中的線l3)相比，可以進一步增大車輛的最大驅動力(圖14中的線l4)。

當在車速v1下切換檔位時，當車速低于v1時使用由圖11中的實線表示的lo檔，當車速高于v1時使用圖11中的虛線所示的hi檔，于是，驅動力以逐級方式減小。

接下來，將描述在驅動模式改變為雙電動機ev模式的情況下對離合器和制動器的控制。在上面的描述中，主要描述了每個驅動模式下的離合器c1、cs和制動器b1的受控狀態。在下文中，將描述在驅動模式被改變的情況下切換驅動模式時的控制。

圖15是用于圖示由控制器100執行的對雙電動機ev模式下的離合器和制動器的控制的流程圖。如圖15所示，當開始該流程圖的處理時，首先在步驟s10中判定驅動模式是否切換到雙電動機模式。

例如，根據基于車速和車輛負載確定范圍的映射圖來實施關于驅動模式的切換的判定。圖16是示出用于判定驅動模式的這種映射圖的示例的視圖。如圖16所示，在正、負低負載范圍內，使用單電動機ev模式。基本上，不需要假定發動機10的起動，不需要由于發動機10的起動而要進行的反作用力補償轉矩，從而可以給單電動機ev模式分配相對寬的范圍。

在高負載范圍中，在單電動機模式下轉矩不足，因此選擇雙電動機模式。即，在車速低于預定值并且負載小的范圍內，選擇單電動機ev模式；相反，當負載大于預定值時，選擇雙電動機ev模式。

當在雙速電動機模式下車速超過預定值v1時，由于第一mg20和小齒輪中的每個的轉速都具有上限，所以車輛的狀態從發動機轉速ne為零的雙電動機模式(圖7)變到發動機轉速ne不為零的雙電動機模式(圖10)。

當車速超過v2時，由于通過使用電池的電力使車輛行駛時的能量效率趨于變差，所以選擇串并行hv模式(lo)、串并行hv模式(hi)和串行hv模式中的任一種。

當在步驟s10中驅動模式未切換到雙電動機模式時，處理進行到步驟s60，并且控制返回到主例程。另一方面，當在步驟s10中將驅動模式切換到雙電動機模式時，處理進行到步驟s20。

在步驟s20中，判定驅動模式是否從串并行模式變為雙電動機ev模式。例如，當狀態從如圖6所示的單電動機ev模式改變到雙電動機ev模式時，由于發動機轉速為零，因此相對容易直接變為圖7所示的狀態。但是，在圖8所示的串并行模式下，發動機轉速不為零。因此，為了從圖8所示的狀態變化到圖7所示的狀態，需要通過慣性力將發動機的轉速減小到零。因此，在步驟s20中，當變更前的驅動模式為串并行模式時(s20中為“是”)，處理進入步驟s50，離合器cs被接合，設定一次圖10所示的狀態，并且驅動模式置于發動機轉速ne不為零的雙電動機ev模式。

即使在步驟s20中當變更之前的驅動模式不是串并行模式(s20中為“是”)，但是當在步驟s30中需要將發動機轉速ne設定到預定轉速以上時，由于類似的原因處理進行到步驟s50。在步驟s50中，離合器cs被接合，設定一次圖10所示的狀態，并且驅動模式置于發動機轉速ne不為零的雙電動機ev模式下。例如，當需要驅動mop501用來潤滑時，或者當需要避免由于共振而使車輛的振動增大的轉速范圍時，判定為需要將發動機轉速ne設定到預定轉速或更高。

當在步驟s30中不需要增大發動機轉速ne時(s30中為“否”)，處理進入到步驟s40。在步驟s40中，通過接合離合器c1和制動器b1將驅動模式切換到雙電動機ev模式。

當在步驟s40或步驟s50中判定離合器c1、cs和制動器b1的狀態時，處理進行到步驟s60，并且控制返回到主例程。

如上所述，如圖14至圖16所示，當車速低于判定閾值v1時，控制器100將驅動模式設定為第一模式(圖5中的e3行：雙電動機ev模式(ne＝0))，并且當車速高于判定閾值時，控制器100將驅動模式設定為第二模式(圖5中的e5行：雙電動機ev模式(ne自由))。

當如上所述選擇驅動模式時，由于對第一mg20的轉速的限制，即使當車速增大并且車輛不能在第一模式下行駛時，車輛仍然被允許在使用第二模式的同時使用第一mg20和第二mg30以大驅動力行駛。

優選地，混合動力車輛1進一步具有作為驅動模式的第三模式(圖5中的h7，h9行：雙電動機并行hv模式)。在第三模式下，控制器100將傳動單元40設定為非空檔狀態，并且將離合器cs設定為釋放狀態，然后使第一mg20在發動機10運行的狀態下發電，并且使第二mg30產生用于推進車輛的驅動力。當控制器100將驅動模式從第三模式改變為第一模式時，控制器100經由第二模式改變驅動模式。

以這種方式，當驅動模式從第三模式改變到第一模式時，通過經由第二模式改變驅動模式，可以不使駕駛員體驗到輸出轉矩損失的感覺。

隨后，參照運行波形圖描述驅動模式變化時的示例。圖17是示出從串并行hv模式向雙電動機ev模式的變化的示例的運行波形圖。

如圖17所示，在時刻t0的初始狀態下，混合動力車輛正在串并行hv模式下行駛。此時，離合器c1被控制到接合狀態，制動器b1被控制到釋放狀態，并且傳動單元40建立lo檔位。離合器cs被控制到釋放狀態。

從時刻t0到時刻t1，第二mg30以正轉速輸出正轉矩，并運行以實施電動回轉。第一mg20以負轉速輸出負轉矩，并通過再生運行進行發電。發動機10以正轉矩和正轉速運行。

在時刻t1，響應于車速低于閾值v2的事實，判定將驅動模式改變為雙電動機模式。此時，第一mg20的轉速低于發動機10的轉速，如圖8的實線所表示的列線圖所示。當在存在轉速差的狀態下開始離合器cs的接合時，接合時的沖擊大，所以從時刻t1到時刻t2進行使發動機10的轉速與第一mg20的轉速同步的處理。

在時刻t2，當發動機10的轉速和第一mg20的轉速基本上彼此相等時，cs壓力從零開始增大。從時刻t2到時刻t3，cs壓力增大，發動機轉矩減小，并且第一mg20的轉矩(mg1轉矩)從負值變為正值。

在時刻t3，離合器cs完成接合，并且發動機10、第一mg20和第二mg30的轉速彼此相等(圖10中的實線所表示的狀態)。在時刻t3之后，車輛在雙電動機模式下行駛。此時，發動機10由第一mg20和第二mg30旋轉，并且負轉矩被表示為旋轉阻力。在時刻t3之后，當在第二模式(圖5中的e5行：雙電動機ev模式(ne自由))下使車輛行駛的情況下不向發動機10供給燃料時，控制器100改變進氣門或排氣門的開/關時機，使得發動機10旋轉期間的阻力減小。

當使車輛在第二模式下行駛并且沒有向發動機10供給燃料時，發動機10由第一mg20和第二mg30強制地旋轉。在這種情況下，當發動機10的旋轉阻力小時，能量損失小。為了減小發動機10的旋轉阻力，期望氣缸中的空氣的壓縮性和膨脹系數小。因此，控制器100通過改變進氣門或排氣門的開/關時機來減小發動機10的旋轉阻力，從而減少能量損失。

最后，參照圖1等再次總結根據本實施例的混合動力車輛1。如圖1所示，混合動力車輛1包括發動機10、第一mg20、第二mg30、傳動單元40、差動單元50、離合器cs和控制器100。控制器100控制發動機10、第一mg20、傳動單元40和離合器cs。控制器100將傳動單元40設定為非空檔狀態，將離合器cs設定為接合狀態，然后通過同時使用來自第一mg20的驅動力和來自第二mg30的驅動力使車輛行駛(圖10)。

通過提供這樣的驅動模式，即使在發動機10的轉速不為零的狀態下，仍然允許通過同時使第一mg20和第二mg30兩者運行來實施電動回轉來推進車輛(如圖5中的e4、e5行的ne自由所表示)。因此，可以增大允許使用兩個旋轉電機的機會，因此在ev模式下需要大驅動力的情況下，對車輛的控制的靈活性增加。

優選地，控制器100響應于車速在第一模式(圖5中的e3行)和第二模式(圖5中的e4，e5行)之間切換車輛的驅動模式。第一模式是將發動機10的轉速固定為零并將離合器cs設定為釋放狀態然后通過同時使用來自第一mg20的驅動力和第二mg30的驅動力使車輛行駛的驅動模式。第二模式是將傳動單元40設定為非空檔狀態并將離合器cs設定為接合狀態然后通過同時使用來自第一mg20的驅動力和第二mg30的驅動力使車輛行駛的驅動模式。

由于第二模式被提供為如上所述的驅動模式，所以即使如從發動機正在運行的狀態改變為ev模式的時那樣發動機的轉速不為零時，車輛能夠同時使用第一mg20和第二mg30以大驅動力行駛。

上述實施例在所有方面都是說明性的而不是限制性的。本發明的范圍由所附權利要求而不是上述描述來限定。本發明的范圍旨在涵蓋所附權利要求及其等同形式的范圍內的所有變型。