用于車輛用驅動裝置的控制裝置的制作方法

專利名稱：用于車輛用驅動裝置的控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于包括發動機和電動機的車輛用驅動裝置的控制裝 置。更具體地，本發明涉及一種基于車輛用驅動裝置的特性確定發動機的 工作點和電動機的工作點的技術。
背景技術：
一種用于包括發動機和電動機的車輛用驅動裝置的控制裝置是可用 的。該控制裝置基于車輛用驅動裝置的特性確定發動機的工作點和電動機 的工作點。
這樣一種用于車輛用驅動裝置的控制裝置的示例在日本專利申請公布
文獻No.9-98516 (JP-A-9-98516 )中說明。該車輛用驅動裝置包括由存儲 在蓄電裝置中的電能操作的電動機，以及通過燃燒燃料操作的發動機，以 作為驅動車輛的動力源。該控制裝置基于車輛用驅動裝置的特性(例如整 個驅動裝置的系統效率，包括電動機的能量轉換效率和發動機的燃料消耗) 確定發動機的工作點和電動機的工作點，以提高可驅動性和燃料效率兩者。 但是，當確定發動機的工作點和電動機的工作點時，沒有考慮以下事
現)電動機噪聲，或者對于嚙合來傳遞動力的驅動系統的齒輪發生齒輪噪 聲，例如由于構成驅動裝置一部分的行星齒輪單元中齒輪的嚙合而發生齒 輪噪聲。因此，可能會出現新的問題，即在發動機的特定工作點或電動機 的特定工作點處明顯發生電動機噪聲或齒輪噪聲。

發明內容
本發明提供了 一種用于包括發動機和電動機的車輛用驅動裝置的控制 裝置，其在確定發動機的工作點和電動機的工作點時，抑制發生電動機噪 聲和/或齒輪噪聲。
本發明的第一方面涉及一種用于車輛用驅動裝置的控制裝置，所述車 輛用驅動裝置包括發動機和電動機。所述控制裝置基于所述車輛用驅動裝 置的特性確定所述發動機的工作點和所述電動機的工作點。在所述控制裝 置中，當所述電動機的工作點處于電動機噪聲發生區域和齒輪噪聲發生區 域中的至少一個中時，所述電動機的工作點被改變，以便所述電動機的工 作點避免所述電動機噪聲發生區域和所述齒輪噪聲發生區域中的所述至少 一個。
在上述用于車輛用驅動裝置的控制裝置中，當基于所述車輛用驅動裝 置的特性確定的所述電動機的工作點處于電動機噪聲發生區域和齒輪噪聲 發生區域中的至少一個中時，所述電動機的工作點被改變，以便所述電動 機的工作點避免所述電動機噪聲發生區域和所述齒輪噪聲發生區域中的所 述至少一個。因此，可以抑制在發動機的特定工作點處明顯發生的電動機 噪聲和/或齒輪噪聲。
本發明的另一方面涉及一種用于車輛用驅動裝置的控制裝置，所述車 輛用驅動裝置包括發動機和電動機。所述控制裝置基于所述車輛用驅動裝 置的特性確定所述發動機的工作點和所述電動機的工作點。在所述控制裝 置中，當所述發動機的工作點處于電動機噪聲發生區域和齒輪噪聲發生區
域中的至少一個中時，所述發動機的工作點;故改變，以^_所述發動機的工 一個。
在上述用于車輛用驅動裝置的控制裝置中，當基于所述車輛用驅動裝 置的特性確定的所述發動機的工作點處于電動機噪聲發生區域和齒輪噪聲 發生區域中的至少一個中時，所述發動機的工作點被改變，以便所述發動 機的工作點避免所述電動機噪聲發生區域和所述齒輪噪聲發生區域中的所 述至少一個。因此，可以抑制在發動機的特定工作點處明顯發生的電動機
噪聲和/或齒輪噪聲。
本發明的另一方面涉及一種用于車輛用驅動裝置的控制裝置，所述車 輛用驅動裝置包括發動機、電動機以及變速器。所述控制裝置基于所述車 輛用驅動裝置的特性確定所述發動機的工作點、所述電動機的工作點以及 所述變速器的變速比。在所述控制裝置中，當車輛狀態處于電動機噪聲發 生區域和齒輪噪聲發生區域中的至少一個中時，通過改變所迷變速器的變 速比使所述車輛狀態改變，以便所述車輛狀態避免所述電動機噪聲發生區 域和所述齒輪噪聲發生區域中的所述至少 一個。
在上述用于車輛用驅動裝置的控制裝置中，當基于所述車輛用驅動裝 置的特性確定的車輛狀態處于電動機噪聲發生區域和齒輪噪聲發生區域中 的至少一個中時，通過改變所述變速器的變速比使所述牟輛狀態改變，以
的所述至少一個。因此，可以抑制在變速器的特定工作點處明顯發生的電 動機噪聲和/或齒輪噪聲。而且，通過改變變速器的變速比，改變電動機的 工作點和發動機的工作點中至少一個，以使電動機的工作點和發動機的工 作點中所述至少一個避免所述電動機噪聲發生區域和所述齒輪噪聲發生區 域中的所述至少一個。因此，可以抑制在電動機的特定工作點和/或發動機 的特定工作點處明顯發生的電動機噪聲和/或齒輪噪聲。
在所述用于車輛用驅動裝置的控制裝置中，所述變速器可以是根據預 定變速圖實行變速的自動變速器，所述預定變速圖包括用于判定所述自動 變速器需要變速的變速點。可以通過將所述變速點從通常變速點改變為噪 聲避免變速點，由此改變所述自動變速器的變速比，使所述車輛狀態改變，
中的所述至少一個。利用該配置，容易避免電動機噪聲發生區域和齒輪噪 聲發生區域中的至少一個。
在所述用于車輛用驅動裝置的控制裝置中，當判定為通過改變所述變 速點不會改變所述自動變速器的變速比時，可以將所述變速點從所述噪聲 避免變速點改變為所述通常變速點。利用該配置，可以避免以下情況，其 中例如執行降檔并且由于將變速點改變為通常變速點而突然產生沖擊，從 而乘客感覺不舒適。
所述用于車輛用驅動裝置的控制裝置可以包括用于判定是否需要避免 所述電動機噪聲發生區域和所述齒輪噪聲發生區域中的至少一個的噪聲區 域避免判定裝置。當所述噪聲區域避免判定裝置判定為需要避免所述電動 機噪聲發生區域和所述齒輪噪聲發生區域中的至少一個時，避免所述電動 機噪聲發生區域和所述齒輪噪聲發生區域中的所述至少 一個。利用該配置， 可以抑制車輛用驅動裝置的特性例如車輛用驅動裝置的系統效率的惡化，
由此與 一直避免所述電動機噪聲發生區域和所述齒輪噪聲發生區域中的至 少一個的情況相比提高可驅動性和燃料效率。
在所述用于車輛用驅動裝置的控制裝置中，所述噪聲區域避免判定裝 置可以基于電動機噪聲水平和齒輪噪聲水平中的至少 一個是否比背景噪聲 水平高出至少預定值，判定是否需要避免所述電動機噪聲發生區域和所述 齒輪噪聲發生區域中的至少一個。利用該配置，僅僅當電動機噪聲水平和 齒輪噪聲水平中的至少一個比背景噪聲水平高出至少預定值時，才避免所 述電動機噪聲發生區域和所述齒輪噪聲發生區域中的至少一個。因此，可 以抑制車輛用驅動裝置的特性例如車輛用驅動裝置的系統效率的惡化，由
此提高可驅動性和燃料效率。
在所迷用于車輛用驅動裝置的控制裝置中，當電動機噪聲水平和齒輪 噪聲水平中的至少一個保持比背景噪聲水平高出至少所述預定值達預定時 間時，所述噪聲區域避免判定裝置可以判定需要避免所述電動機噪聲發生 區域和所述齒輪噪聲發生區域中的至少一個。利用該配置，防止用于避免 所述電動機噪聲發生區域和所述齒輪噪聲發生區域中的至少一個的避免控 制在短時間內反復執行和停止。因此，使車輛狀態穩定。
在所述用于車輛用驅動裝置的控制裝置中，車輛用驅動裝置可以包括 差動部，該差動部可以包括差動機構。差動機構包括與發動機相連接的第 一元件、與第一電動機相連接的第二元件以及與傳遞部件相連接的第三元 件。差動機構將來自發動機的輸出分配到第一電動機和傳遞部件。
利用該配置，例如當傳遞部件的轉速依賴于車速時，4吏用差動機構的 差動作用改變第一電動機的工作點和/或發動機的工作點，而不改變傳遞部 件的轉速。
在所述用于車輛用驅動裝置的控制裝置中，車輛用驅動裝置可以包括 差動部，該差動部可以包括差動機構。差動機構包括與發動機相連接的第 一元件、與第 一 電動機相連接的第二元件以及與第二電動機和傳遞部件相 連接的第三元件。差動機構將來自發動機的輸出分配到第 一 電動機和傳遞 部件。變速器可以設置在從傳遞部件到驅動輪的動力傳遞路徑中。
利用該配置，可以通過改變變速器的變速比來改變第二電動機的工作 點。在此情況下，只有變速器的變速比可以改變。或者，可以同時改變變 速器的變速比和差動部的變速比，使得基于車輛用驅動裝置的特性確定的 發動機的工作點保持不變。
就是說，在車輛用驅動裝置中，車輛用驅動裝置的總變速比基于差動 部的變速比和變速器的變速比確定。因此，可以通過改變變速器的變速比 來改變第二電動機的工作點和發動機的工作點。通過改變差動部的變速比 和變速器的變速比而使總變速比不變，可以不改變發動機的工作點而改變 第一電動機的工作點和第二電動機的工作點。而且，通過僅僅改變差動部 的變速比，可以不改變第二電動機的工作點而改變第一電動機的工作點和 發動機的工作點。
差動機構可以是行星齒輪單元。第一元件可以是行星齒輪單元的行星 架。第二元件可以是行星齒輪單元的太陽齒輪。第三元件可以是行星齒輪 單元的齒圏。
利用該配置，可以通過改變發動機的工作點和/或電動機的工作點來抑 制行星齒輪單元中發生齒輪噪聲。
變速器可以是例如具有多個檔位(例如兩個前向檔位或者三個或更多 前向檔位)的各種行星齒輪式變速器中之一，其中至少一個行星齒輪單元 的旋轉元件通過接合裝置而選擇性接合以選擇多個檔位之一。
利用該配置，可以通過改變變速器的檔位(變速比)來抑制行星齒輪單元中發生齒輪噪聲。
當車輛處于其中允許車輛用驅動裝置的特性(例如車輛用驅動裝置的 系統效率)降低的車輛狀態中時，可以避免電動機噪聲發生區域和齒輪噪 聲發生區域中的至少一個。
利用該配置，車輛可靠地繼續行駛。例如，當向電動機供應電能的蓄 電裝置的充電容量(充電狀態)超過預定值時，車輛可以處于其中允許車 輛用驅動裝置的特性降低的車輛狀態中，因此即使動力產生效率和充電效 率下降或者蓄電裝置未用電力充電，也可以沒有問題地驅動電動機。
在該車輛用驅動裝置中，從發動機到驅動輪的動力傳遞路徑的狀態可 以在動力傳遞允許狀態和動力傳遞中斷狀態之間切換。車輛用驅動裝置可 以還包括切換裝置，該切換裝置選擇性地在將動力傳遞路徑的狀態切換到 動力傳遞允許狀態的驅動位置和將動力傳遞路徑的狀態切換到動力傳遞中 斷狀態的非驅動位置之間切換。當切換裝置處于預定位置時，可以避免電 動機噪聲發生區域和齒輪噪聲發生區域中的至少一個。
利用該配置，以按照預定位置的方式避免電動機噪聲發生區域和齒輪 噪聲發生區域中的至少一個。當將切換裝置切換到驅動位置時，例如當車 輛向前行駛時，執行控制以在蓄電裝置的充電容量超過預定值的情況下避 免電動機噪聲發生區域和齒輪噪聲發生區域中的至少一個。當將切換裝置 切換到非驅動位置時，例如當車輛駐車時，如果蓄電裝置用通過發動機的 動力操作的電動機所產生的電力充電，則避免電動機噪聲發生區域和齒輪 噪聲發生區域中的至少一個。


通過結合附圖閱讀對于本發明實施例的以下詳細說明，將更好地理解
本發明的上述和/或其它特征、優點以及技術和工業重要性，且附圖中
圖1是解釋根據本發明第一實施例的用于混合動力車輛的驅動裝置的 構造的示意圖2是一工作表，解釋圖1的驅動裝置的變速操作中使用的液壓摩擦
接合裝置的工作組合；
圖3是解釋在圖1的驅動裝置的各個檔位下的相對轉速的共線圖4是解釋設置在圖l驅動裝置中的電子控制單元的輸入和輸出信號
的視圖5是液壓控制回路中與控制離合器Cl和C2以及制動器Bl至B3 的液壓致動器的線性電磁閥相關的回路圖6示出包括變速桿并可操作在多個位置中選擇一個變速位置的變速 操作裝置示例；
圖7是解釋圖4電子控制單元執行的控制操作的主要部分的功能框圖8示出驅動裝置的變速控制中使用的變速圖的示例，以及在驅動力 源切換控制中使用的驅動力源切換圖的示例，該驅動力源切換控制將驅動 模式在發動機驅動模式和電動機驅動模式之間切換，并且圖8還示出變速 圖與驅動力源切換圖之間的關系；
圖9示出燃料效率圖的示例，其中虛線是最優燃料效率曲線；
圖10是通過經驗限定并預先存儲的電動機圖的示例，其中使用電動機 轉速和電動機轉矩作為參數，曲線P是示出從電動機輸出的不變動力值的 恒定動力線P的示例，點A是電動機的工作點的示例，該點基于電動機的 驅動效率設定，陰影圓圏部分N是噪聲發生區域的示例；
圖ll是與圖10中的燃料效率圖相同的燃料效率圖，其中曲線P是示
出從發動機輸出的不變動力值的恒定動力線P的示例，點A M動機的工 作點的示例，該點基于發動機的燃料效率設定，陰影圃團部分N是噪聲發 生區域的示例；
圖12是解釋將噪聲水平與背景噪聲水平比較的情況的視圖，作為判定 是否需要避免噪聲發生區域N的一個示例；
圖13是解釋由圖4的電子控制單元所執行的控制操作的流程圖，該控 制操作即當確定發動機的工作點和電動機的工作點時抑制噪聲發生的控制
圖14是解釋圖13的流程圖中所示的控制操作的時間圖，示出這樣的
示例，其中因為背景噪聲的水平降低，改變工作點以使得工作點避免噪聲
發生區域N;
圖15是根據本發明第二實施例的變速圖，其對應于圖8中根據第一實 施例的變速圖，其中陰影圓圏部分N是噪聲發生區域N的示例，虛線是通 過改變用于從一檔到二檔的升檔的通常升檔線來設定的用于從一檔到二檔 的升檔的噪聲避免升檔線，雙點劃線是通過改變用于從二檔到 一檔的降檔 的通常降檔線來設定的用于從二檔到一檔的降檔的噪聲避免降檔線；
圖16是根據第二實施例解釋由圖4所示電子控制單元執行的控制操作 的主要部分的流程圖，該控制操作即當確定發動機的工作點和電動機的工 作點時抑制噪聲發生的控制操作，圖16對應于圖13中的流程圖17是根據第二實施例的解釋圖16的流程圖中所示的控制操作的時 間圖，示出這樣的示例，其中背景噪聲的水平增大，因此通過改變變速線 以停止避免噪聲發生區域N,圖17對應于圖14;
圖18是解釋用于混合動力車輛的驅動裝置的構造的示意圖，根據本發 明第三實施例的用于車輛用驅動裝置的驅動裝置應用于該混合動力車輛， 圖18對應于圖1;
圖19是解釋在圖18的驅動裝置的變速操作中使用的液壓摩擦接合裝 置的工作組合的工作表，圖19對應于圖2;以及
圖20是解釋在圖18的驅動裝置的各個檔位下的相對轉速的共線圖， 圖20對應于圖3。
具體實施例方式
在以下說明和附圖中，將參照實施例更詳細說明本發明。 首先，將說明根據第一實施例的用于車輛用驅動裝置的控制裝置。圖 1是解釋構成本發明所應用的混合動力車輛的驅動裝置一部分的變速機構 IO的示意圖。在圖1中，變速機構10包括串聯設置在變速器殼體12 (下 文簡稱為殼體12)中的共同軸線上的輸入軸14、差動部11、自動變速部 20和輸出軸22。變速器殼體12作為非旋轉部件裝配至車身。輸入軸14
是輸入旋轉部件。作為CVT部分的差動部11直接或通過脈沖吸收阻尼器 (即減振裝置；未示出)等間接連接至輸入軸14。自動變速部20是動力 傳遞部分。自動變速部20配置在差動部11和驅動輪34 (參照圖7)之間 的動力傳遞路徑中，并經由傳遞部件(傳遞軸)18直接連接至差動部11。 作為輸出旋轉部件的輸出軸22連接至自動變速部20。例如，該變速機構 10設置在發動機縱向布置的發動機前置后輪驅動車輛。變速機構10配置 在諸如汽油發動機或柴油發動機之類的內燃機(以下簡稱為發動機)8和 一對驅動輪34之間。發動機8是直接或通過脈沖吸收阻尼器(未示出)間 接連接至輸入軸14的用于驅動車輛的驅動力源。變速機構10通過構成動 力傳遞路徑一部分的差動齒輪單元(末級減速器)32 (參照圖7)、 一對 車軸等將動力從發動機8傳遞至該對驅動輪34。
于是在第一實施例的變速機構10中，發動機8直接連接到差動部11。 就是說，發動機8連接到差動部11，且在發動機8和差動部11之間沒有 布置諸如變矩器或流體耦合器之類的流體變速裝置。例如，當發動機8通 過上述脈沖吸收阻尼器連接到差動部11時，認為發動機8直接連接到差動 部ll。因為變速機構10的構造相對于其軸線對稱，所以在圖l的示意圖 中省略了變速機構10的下半部。在后面示出根據第三實施例的驅動裝置的 圖18的示意圖中，變速機構100的下半部類似地省略了。
差動部11包括第一電動機M1、動力分配機構16和第二電動機M2。 動力分配機構16是機械地分配輸入到輸入軸14的來自發動機8的生產的 機械機構。就是說，動力分配機構16是將發動機8的輸出分配至第一電動 機Ml和傳遞部件18的差動機構。第二電動機M2與傳遞部件18可操作 連接，使得第二電動機M2與傳遞部件18成一體旋轉。第一實施例中的第 一電動機M1和第二電動機M2每個都是具有產生電力功能(發電功能) 的所謂電動/發電機。第一電動機M1具有至少用于承受反作用力的發電功 負fe。第二電動機M2具有至少用于輸出驅動力以作為驅動力源的電機功能。 在本說明書中，當不將第一電動機M1和第二電動機M2彼此區分時，第 一電動機M1和第二電動機M2可以統一稱為"電動機M"。 動力分配機構16主要包括第一行星齒輪單元24。第一行星齒輪單元 24是具有例如約0.418的預定齒數比pl的單小齒輪型。第一行星齒輪單元 24包括作為旋轉元件的第一太陽齒輪S1、第一行星齒輪P1、第一行星架 CA1和第一齒圏Rl。第一行星架CA1支承第一行星齒輪Pl使得第一行 星齒輪Pl在其軸線上旋轉并且繞第一太陽齒輪SI運動。第一齒圏Rl通 過第一行星齒輪P1與第一太陽齒輪SI嚙合。齒數比pl等于ZS1/ZR1。 在此等式中，ZS1表示第一太陽齒輪S1的齒數，ZRl表示第一齒圏Rl的 齒數。
在動力分配機構16中，第一行星架CA1連接至輸入軸14,即連接至 發動機8。第一太陽齒輪S1連接至第一電動機M1。第一齒圏R1連接至 傳遞部件18。當第一行星齒輪單元24的三個元件即第一太陽齒輪S1、第 一行星架CA1和第一齒圏Rl可以相對于彼此旋轉時，具有上述構造的動 力分配機構16 ^L置于其中可以實現差動作用的差動模式，即實現差動作 用。于是，發動機8的輸出被分配到第一電動機M1和傳遞部件18。而且， 由第一電動機Ml使用分配到第一電動機M1的一部分發動機8輸出來產 生電能，所產生的電能被存儲或者用來轉動第二電動機M2。因此，差動 部11 (動力分配機構16)用作電動差動裝置。所以，例如將差動部ll置 于所謂的無級變速器(CVT)模式(電控CVT模式)下。就是說，差動 部11連續改變傳遞部件18的轉速而無論發動機8的轉速如何。就是說， 當動力分配機構16被置于差動模式時，差動部11也被置于差動模式下。 于是，差動部11用作變速比(輸入軸14的轉速NW傳遞部件18的轉 速N18)從最小值yOmin到最大值yOmax連續變化的電控CVT。
自動變速部20包括單個小齒輪式第二行星齒輪單元26、單個小齒輪 式第三行星齒輪單元28和單個小齒輪式第四行星齒輪單元30。自動變速 部20用作有級自動變速器。就是說，自動變速部20是具有多個檔位的行 星齒輪式自動變速器。第二行星齒輪單元26包括第二太陽齒輪S2、第二 行星齒輪P2、第二行星架CA2和第二齒圏R2。第二行星架CA2支承第 二行星齒輪P2使得第二行星齒輪P2在其軸線上旋轉并且繞第二太陽齒輪 S2運動。第二齒圏R2通過第二行星齒輪P2與第二太陽齒輪S2嚙合。例 如，第二行星齒輪單元26具有約0.562的預定齒數比p2。第三行星齒輪單 元28包括第三太陽齒輪S3、第三行星齒輪P3、第三行星架CA3、第三齒 圏R3。第三行星架CA3支承第三行星齒輪P3使得第三行星齒輪P3在其 軸線上旋轉并且繞第三太陽齒輪S3運動。第三齒圏R3通過第三行星齒輪 P3與第三太陽齒輪S3嚙合。例如，第三行星齒輪單元28具有約0.425的 預定齒數比p3。第四行星齒輪單元30包括第四太陽齒輪S4、第四行星齒 輪P4、第四行星架CA4、第四齒圏R4。第四行星架CA4支承第四行星齒 輪P4使得第四行星齒輪P4在其軸線上旋轉并且繞第四太陽齒輪S4運動。 第四齒圏R4通過第四行星齒輪P4與第四太陽齒輪S4嚙合。例如，第四 行星齒輪單元30具有約0.421的預定齒數比p4。齒數比p2等于ZS2/ZR2。 在此等式中，ZS2表示第二太陽齒輪S2的齒數，而ZR2表示第二齒圏R2 的齒數。齒數比p3等于ZS3/ZR3。在此等式中，ZS3表示第三太陽齒輪 Sl的齒數。ZR3表示第三齒圏R3的齒數。齒數比p4等于ZS4/ZR4。在 此等式中，ZS4表示第四太陽齒輪S4的齒數。ZR4表示第四齒圏R4的齒 數。
在自動變速部20中， 一體地彼此連接的第二太陽齒輪S2和第三太陽 齒輪S3通過第二離合器C2選擇性地連接至傳遞部件18。而且，第二太陽 齒輪S2和第三太陽齒輪S3通過第一制動器Bl選擇性地連接到殼體12。 第二行星架CA2通過第二制動器B2選擇性地連接到殼體12。第四齒圏 R4通過第三制動器B3選擇性地連接到殼體12。 一體地彼此連接的第二齒 圏R2、第三行星架CA3和第四行星架CA4連接到輸出軸22。 一體地彼 此連接的第三齒圏R3和第四太陽齒輪S4通過第一離合器Cl選擇性地連 接到傳遞部件18。
因而，自動變速部20和差動部11 (傳遞部件18)通過用于選擇自動 變速部20各檔位的第一離合器Cl或第二離合器C2而選擇性地連接。換 言之，各個第一離合器Cl和第二離合器C2用作選擇性切換傳遞部件18 和自動變速部20之間的動力傳遞路徑的狀態的接合裝置，該路徑即從差動
部ll (傳遞部件18)到驅動輪34的動力傳遞路徑。動力傳遞路徑的狀態 選擇性地在動力傳遞允許狀態和動力傳遞中斷狀態之間切換。當動力傳遞 路徑處于動力傳遞允許狀態時，允許動力傳遞。當動力傳遞路徑處于動力 傳遞中斷狀態時，中斷動力傳遞。就是說，當第一離合器Cl和第二離合 器C2中的至少一個接合時，動力傳遞路徑被置于動力傳遞允許狀態。當 第一離合器Cl和第二離合器C2分離時，該動力傳遞路徑被置于動力傳遞 中斷狀態。
當分離需要分離的液壓摩擦接合裝置(以下稱為"分離側接合裝置，，) 和接合需要接合的液壓摩 合裝置(以下稱為"接合側接合裝置")時， 進行離合器至離合器變速。結果，選擇一檔至四檔中之一、或者倒檔或者 空檔。于是實現各個檔位下的變速比y (=傳遞部件18的轉速1\18/輸出軸 22的輸出軸轉速NouT)。變速比y基本上成幾何級數變化。如圖2中的 接合工作表所示，例如當變速機構IO用作有級變速器時，通過接合第一離 合器Cl和第三制動器B3選擇具有例如約3.357的最高變速比-的一檔。 通過接合笫一離合器Cl和第二制動器B2選擇具有小于變速比-的、例 如約2.180的變速比的二檔。通過接合第一離合器Cl和第一制動器Bl 選擇具有小于變速比的、例如約1.424的變速比-的三檔。通過接合 第一離合器Cl和第二離合器C2選擇具有小于變速比-的、例如約1.000 的變速比-的四檔。如圖2所示，通過接合第一離合器C1和第二離合器 C2兩者選擇五檔。通過接合第二離合器C2和第三制動器B3選擇具有在 變速比yl和y2之間的、例如約3.209的變速比yR的倒檔。通過分離第一 離合器C1、第二離合器C2、第一制動器B1、第二制動器B2和第三制動 器B3選擇空檔狀態N。
第一離合器C1、第二離合器C2、第一制動器B1、第二制動器B2和 第三制動器B3 (下文中統稱為離合器C和制動器B,除非需要將一個特定 離合器或特定制動器與另一離合器或另一制動器區分開來)是傳統車輛自 動變速器中通常^f吏用的液壓摩擦接合裝置。各個離合器C和制動器B都可 以是由包括多個由液壓致動器壓緊的堆疊摩擦盤的濕式多片離合器和制動器。各個制動器B可以是帶式制動器，其中一條帶或兩條帶纏繞在轉鼓的 外周表面上并且其端部由液壓致動器張緊。各個離合器C和制動器B選擇 性地連接設置在其兩側上的部件。
在如上所述構造的變速機構10中，通過組合用作CVT的差動部11 和自動變速部20來形成CVT。當控制差動部11的變速比不變時，通過組 合差動部11和自動變速部20來基本形成有級變速器。
更具體地，當差動部11用作CVT而串聯連接到差動部11的自動變 速部20用作有級變速器時，輸入到置于自動變速部20的至少一個檔位M 下的自動變速部20的轉速(以下稱為"自動變速部20的輸入轉速")即 傳遞部件18的轉速(以下稱為"傳遞部件轉速Nw")連續改變。結果在 該至少一個檔位M下，變速比在特定范圍中無級變化。所以，變速機構 10的總變速比(=輸入軸14的轉速NiN/輸出軸22的轉速NOUT)無級 變化。于是，在變速機構10中形成CVT。變速機構10的總變速比yr基 于差動部11的變速比yO和自動變速部20的變速比y確定。
例如，在圖2的接合工作表所示自動變速部20的一至四檔和倒檔中每 個下，傳遞部件轉速N18無級變化。于是，在一至四檔和倒檔中每個下， 變速比在特定范圍中無級變化。結果，變速比在一檔和二檔之間、二檔和 三檔之間，以及三檔和四檔之間無級變化。所以，變速機構10的總變速比 yt無級變化。在圖2中的部分"步進比，，中示出在一個檔位下的變速比與 相鄰較高檔位下的變速比的比值(即步進比)。如圖2中的部分"總幅，， 所示， 一檔下的變速比與四檔下的變速比的比值是3.36。
當控制差動部11的變速比YO不變，而離合器C和制動器B選擇性接 合以建立一至四檔和倒檔中任一個時，實現每個檔位下整個變速機構10 的總變速比YT。總變速比YT基本上按幾何級數有級變化。于是，在變速 機構10中，基本上形成有級變速器。
例如，當差動部11的變速比YO控制固定為1時，如圖2的接合工作 表所示，實現在自動變速部20的一至四檔和倒檔中的每個下變速機構10 的總變速比yT。當在自動變速部20的四檔下將差動部11的變速比Y0固 定為小于i的值例如約o.7時，總變速比yr在四檔下祐 沒定為小于i的值，
例如約0.7。就是說，如圖2的接合工作表所示，實現五檔處的總變速比YT。 圖3是共線圖，其中直線表示在包括差動部11和自動變速部20的變 速機構10中旋轉元件的轉速之間的相對關系。在各個檔位下各個旋轉元件 處于連接狀態或斷開狀態。圖3的共線圖是二維坐標系統。在圖3的共線 圖中，橫軸表示行星齒輪單元24、 26、 28、 30的齒數比p (pl、 p2、 p3、 p4)之間的關系，而縱軸表示相對轉速。三條水平線中的水平線X1表示0 的轉速。水平線X2表示1.0的轉速，即連接至輸入軸14的發動機8的轉 速NE。水平線XG表示傳遞部件18的轉速。
三條豎直線Yl、 Y2和Y3表示構成差動部11的動力分配機構16的 三個旋轉元件的相對轉速。就是說，豎直線Y1表示作為第二旋轉元件(第 二元件)RE2的第一太陽齒輪Sl的相對轉速。豎直線Y2表示作為第一旋 轉元件(第一元件)RE1的第一行星架CA1的相對轉速。豎直線Y3表示 作為第三旋轉元件(第三元件)RE3的第一齒圏Rl的相對轉速。豎直線 Yl和Y2之間，以及豎直線Y2和Y3之間的間距基于第一行星齒輪單元 24的齒數比pl確定。此外，五條豎直線Y4、 Y5、 Y6、 Y7和Y8表示自 動變速部20的旋轉元件的相對轉速。就是說，豎直線Y4表示作為第四旋 轉元件(第四元件)RE4的彼此連接的第二太陽齒輪S2和第三太陽齒輪 S3的相對轉速。豎直線Y5表示作為第五旋轉元件(第五元件)RE5的第 二行星架CA2的相對轉速。豎直線Y6表示作為第六旋轉元件(第六元件) RE6的第四齒圏R4的相對轉速。豎直線Y7表示作為第七旋轉元件(第七 元件)RE7的彼此連接的第二齒圏R2、第三行星架CA3和第四行星架CA4 的相對轉速。豎直線Y8表示作為第八旋轉元件(第八元件)RE8的彼此 連接的第三齒圏R3與第四太陽齒輪S4的相對轉速。豎直線之間的間距基 于第二、第三和第四行星齒輪單元26、 28、 30的齒數比p2、 p3和p4確 定。在共線圖中，太陽齒輪和行星架之間的間距設定為表示'T，。行星架 和齒圏之間的間距設定為表示齒數比p (pl、 p2、 p3或p4)。就是說，在 差動部11中，豎直線Yl和Y2之間的間距設定為表示"1"，而豎直線 Y2和Y3之間的間距設定為表示齒數比pl。在自動變速部20中，第二、 第三和第四行星齒輪單元26、 28、 30中每一個的太陽齒輪和行星架之間的 間距設定為表示"1"。第二、第三和第四行星齒輪單元26、 28、 30中每 一個的行星架和齒圏之間的間距設定為表示齒數比p (p2、 p3或p4)。
如圖3的共線圖所示，在第一實施例的變速機構10的動力分配機構 16 (差動部11)中，第一旋轉元件RE1 (第一行星架CA1)連接到輸入軸 14即連接到發動機8),并且第二旋轉元件RE2連接到第一電動機M1， 而第三旋轉元件RE3 (第一齒圏Rl)連接到傳遞部件18和第二電動機 M2。于是，輸入軸14的旋轉運動通過傳遞部件18傳遞(輸入)到自動變 速部20。在此情況下，經過線Y2和X2之間交點的傾斜直線L0表示第一 太陽齒輪S1和第一齒圏Rl轉速之間的關系。
例如，差動部ll可以被置于差動模式下，使得第一旋轉元件RE1至 第三旋轉元件RE3相對于彼此可旋轉，并且取決于車速V的第一齒圏Rl 的轉速可以基本不變。在此情況下，當通過控制第一電動機M1的轉速而 升高或降低第一太陽齒輪Sl的轉速時，第一行星架CA1的轉速即發動機 轉速Ne升高或降低。第一齒圏Rl的轉速由直線LO和豎直線Y3之間交 點表示并取決于車速V。第一太陽齒輪Sl的轉速由直線LO和豎直線Yl 之間交點表示。第一行星架CA1的轉速由直線LO和豎直線Y2之間交點 表示。
當通過控制第一電動機Ml的轉速使得差動部11的變速比固定為 1,從而使笫一太陽齒輪S1的轉速等于發動機轉速NE時，直線LO與水平 線X2對準。由此傳遞部件18旋轉，使得第一齒圏Rl的轉速等于發動機 梓速Ne。當通過控制第一電動機M1的轉速4吏得差動部11的變速比-固 定為小于1的值例如0.7,使得第一太陽齒輪S1的轉速為零時，如圖3所 示設定直線LO。于是，傳遞部件18以高于發動機轉速NE的傳遞部件轉速 N化旋轉。
在自動變速部20中，第四旋轉元件RE4通過第二離合器C2選擇性 地連接至傳遞部件18，并且通過第一制動器Bl選擇性地連接到殼體12。 笫五旋轉元件RE5通過第二制動器B2選擇性地連接到殼體12。第六旋轉 元件RE6通過第三制動器B3選擇性地連接到殼體12。第七旋轉元件RE7 連接到輸出軸22。第八旋轉元件RE8通過第一離合器Cl選擇性地連接至 傳遞部件18。
當直線LO對準差動部ll中的水平線X2，將等于發動機轉速NE的轉 速從差動部11輸入到第八旋轉元件RE8時， 一檔下自動變速部20的轉速 由傾斜直線Ll與自動變速部20中的豎直線Y7之間的交點表示，如圖3 所示。通過接合第一離合器C1和第三制動器B3來設定直線L1。直線L1 經過表示第八旋轉元件RE8轉速的豎直線Y8和水平線X2之間的交點以 及表示第六旋轉元件RE6轉速的豎直線Y6和水平線XI之間的交點。豎 直線Y7表示連接到輸出軸22的第七旋轉元件RE7的轉速。類似地，二 檔中輸出軸22的轉速由傾斜直線L2和豎直線Y7之間的交點表示。通過 接合第一離合器Cl和第二制動器B2設定直線L2。三檔中輸出軸22的轉 速由傾斜直線L3和豎直線Y7之間的交點表示。通過接合第一離合器Cl 和第一制動器Bl設定直線L3。四檔中輸出軸22的轉速由水平直線L4和 豎直線Y7之間的交點表示。通過接合第一離合器Cl和第二離合器C2設 定直線L4。
圖4示出輸入到電子控制單元80的信號以及從電子控制單元80輸出 以控制實施例中變速機構10的信號。此電子控制單元80包括結合了 CPU、 ROM、 RAM和輸入/輸出接口的所謂微型計算機。電子控制單元80通過 利用RAM的臨時數據存儲功能根據預先存儲在ROM中的程序來處理這 些信號，實現與發動機8以及第一和第二電動機Ml和M2相關的混合動 力驅動控制，以及包括用于自動變速部20的變速控制的驅動控制。
電子控制單元80從圖4所示的傳感器和開關接收信號。就是說，電子 控制單元80接收表示發動機冷卻劑溫度TEMPw的信號；表示變速桿52 (參照圖6)所在變速位置PsH的信號；表示變速桿52在位置"M，，下工 作的次數的信號；表示作為發動機8轉速的發動機轉速NE的信號；表示齒 數比系設定值的信號；提供手動模式(M模式)的指令的信號；表示空調 操作的信號；表示取決于輸出軸22轉速NouT的車速V的信號；表示自動 變速部20中液壓油溫度TOIL的信號；表示動力模式設置(來自ECT開關 的輸出)的信號；表示緊急制動器(駐車制動器)操作的信號；表示腳踏 制動器操作的信號；表示催化劑溫度的信號；表示取決于駕駛員所需輸出 量的加速踏板的操作量(即加速踏板操作量Acc)的信號；表示凸輪角度 的信號；表示雪地模式設置的信號；表示縱向加速度G的信號；表示自動 巡航模式的信號；表示車重的信號；表示每個車輪的輪速的信號；表示第 一電動機M1的轉速Nm (下文稱作"第一電動機轉速Nm")的信號；
表示第二電動機M2的梓速Nm2 (下文稱作"第二電動機轉速NM2")的
信號；表示蓄電裝置56 (參照圖7)中的充電狀態SOC的信號。
電子控制單元80向控制來自發動機8輸出的發動機輸出控制裝置58 (參照圖7)輸出控制信號。例如，電子控制單元80輸出驅動信號到節 氣門致動器64以控制配置在發動機8進氣岐管60中的電子節氣門62的節 氣門開度eTH;控制由燃料噴射裝置66供應到發動機8的進氣岐管60或 氣釭中的燃料量的燃料供應量信號；提供點火裝置68點燃發動機8中燃料 的正時指令的點火信號。電子控制單元80還輸出調節增壓壓力的增壓壓 力調節信號；操作電動空調的電動空調驅動信號；提供用于操作電動機 Ml和M2的指令的指令信號；操作變速指示器的變速位置(操作位置) 指示信號；使齒數比指示器指示齒數比的齒數比指示信號；使雪地模式指 示器指示雪地模式的選擇的雪地模式指示信號；操作防止車輪在制動時打 滑的ABS (防抱死制動系統)致動器的ABS操作信號；使M模式指示器 指示M模式的選擇的M模式指示信號；操作液壓控制回路70 (參照圖5 和圖7)中的電/F茲閥(線性電》茲閥)以控制差動部11和自動變速部20的 液壓摩擦接合裝置的液壓致動器的閥指令信號；操作電動液壓泵以供應液 壓的驅動指令信號，當使用液壓控制回路70中的調節閥調節管路壓力PL 時，該液壓^皮用作基礎壓力；驅動電動加熱器的信號；用于巡航控制計算 機的信號等等。
圖5是與液壓控制回路70中的線性電磁閥SL1-SL5相關的回路圖。
線性電磁閥SL1-SL5控制分別用于離合器C1、 C2和制動器B1-B3的 液壓致動器(液壓缸)AC1、 AC2、 AB1、 Ab2和Ab3的操作。
在圖5中，根據來自電子控制單元80的指令信號，線性電》茲閥SL1 -SL5使用管路壓力PL分別調節接合壓力PC1、 PC2、 PB1、 Pb2和Pb3。然 后，分別將節接合壓力PC1、 PC2、 PB1、 Pb2和Pm直接供應到液壓致動器 AC1、 AC2、 ABi、 Ab2和AB3。例如，使用由電動油泵(未示出)或發動機 8轉動的機械油泵所產生的液壓作為基礎壓力，泄壓調節閥將管路壓力PL 調節到根據由加速踏板操作量或節氣門開度表示的發動機負荷等的一個 值。
線性電磁閥SL1 - SL5基本上具有相同的構造。電子控制單元80獨立 地激勵/去激勵(關閉)線性電磁閥SL1-SL5。于是，獨立地調節用于液 壓致動器Ad、 AC2、 AB1、 ab2和ab3的液壓。所以，用于離合器C1-C4 和制動器B1、 B2的接合壓力PC1、 PC2、 PB1、 Pb2和Pb3被獨立控制。在 自動變速部20中，每個檔位通過接合預定的接合裝置來選擇，例如如圖2 的接合工作表所示。例如，在用于自動變速部20的變速控制中，與變速相 關的離合器C和制動器B的接合和分離被同時控制，即進行所謂的"離合 器至離合器"變速。
圖6是示出變速操作裝置50的視圖示例。變速操作裝置50是根據駕 駛員進行的操作在多個位置之中切換變速器位置PSH的切換裝置。變速操 作裝置50設置在例如駕駛員座椅的一側。變速操作裝置50包括變速桿52, 該變速桿被操作以在多個位置之中選擇變速位置Psh。
變速桿52被手動移動到以下位置之一駐車位置"P (駐車)，，、倒 檔位置"R(倒檔)"、空檔位置"N (空檔)"、自動變速向前行駛位置 "D (驅動)"、和手動變速向前行駛位置"M (手動)"。當變速桿52 位于位置"P (駐車)"時，在變速機構10即在自動變速部20中的動力 傳遞路徑中中斷動力傳遞，使得變速機構IO處于空檔狀態下，并且自動變 速部20的輸出軸22,皮鎖止。當變速桿52位于位置"R(倒檔)"時，車 輛后退。當變速桿52位于位置"N (空檔)"時，在變速機構10中的動
力傳遞路徑中中斷動力傳遞，使得變速機構10處于空檔狀態下。當變速桿
52位于位置"d (驅動)"時，執行自動變速控制以在總變速比yr可以 變化的范圍中選擇變速機構io的總變速比yr。在每個檔位下，總變速比 yr基于差動部ii的變速比和自動變速部20的變速比確定。差動部ii的 變速比在特定范圍中無級變化。自動變速部20的變速比通過自動變速控制
而在一至四檔中選擇。當變速桿52位于位置"M(手動)"時，選擇手動 變速模式(手動模式)，以通過限制自動變速控制中使用的自動變速部20 較高檔位的使用而設定所謂的變速范圍。
例如，當變速桿52手動移動到上述多個位置之中的變速位置PSH時， 將液壓控制回路70的狀態電氣切換到圖2的接合工作表中所示的倒檔 "R"、空檔狀態"N"、前進檔位"D"中的檔位等中所選擇的一個。
在位置"p"至"M"之中，各個位置"p"和"N，，是選擇來停止車 輛行駛的非行駛位置。例如，當變速桿52處于位置"P"和"N"時，第 一離合器C1和第二離合器C2兩者被分離，如圖2中的接合工作表所示。 就是說，各個位置"P"和"N"是非驅動位置，用于通過分離第一離合器 Cl和第二離合器C2而將自動變速部20中的動力傳遞路徑的狀態切換到 動力傳遞中斷狀態，從而在動力傳遞路徑中中斷動力的傳遞并且車輛無法 被驅動。各個位置"R" 、 "D"和"M"是選擇來使車輛行駛的行駛位置。 例如，當變速桿52處于位置"R" 、 "D"和"M"時，第一離合器Cl 和第二離合器C2中至少一個被接合，如圖2中的接合工作表所示。就是 說，各個位置"R" 、 "D"和"m"是驅動位置，用于通過接合第一離合 器Cl和/或第二離合器C2而將自動變速部20中的動力傳遞路徑的狀態切 換到動力傳遞允許狀態，從而在動力傳遞路徑中允許動力的傳遞并且車輛 可以纟皮驅動。
更具體而言，當變速桿52從位置"P"或"N"手動移動到位置"R" 時，通過接合第二離合器C2，將自動變速部20中的動力傳遞路徑從動力 傳遞中斷狀態切換到動力傳遞允許狀態。當變速桿52從位置"N"手動移 動到位置"D"時，通過接合至少第一離合器Cl，將自動變速部20中的
動力傳遞路徑從動力傳遞中斷狀態切換到動力傳遞允許狀態。當變速桿52 從位置"R"手動移動到位置"P"或"N"時，通過分離第二離合器C2， 將自動變速部20中的動力傳遞路徑從動力傳遞允許狀態切換到動力傳遞 中斷狀態。當變速桿52從位置"D，，手動移動到位置"N，，時，通過分離 第一離合器Cl和第二離合器C2，將自動變速部20中的動力傳遞路徑從 動力傳遞允許狀態切換到動力傳遞中斷狀態。
圖7是解釋由電子控制單元80執行的控制操作的主要部分的功能框 圖。在圖7中，有級變速控制裝置82基于由實際車速V和從自動變速部 20輸出的需求轉矩TouT所表示的車輛狀況，利用其中如圖8所示使用車 速V和輸出轉矩TouT作為^:并提供升檔線(實線)和降檔線(點劃線) 的預先存儲的變速圖(即變速關系或變速圖)，判定自動變速部20是否應 當變速。就是說，有級變速控制裝置82基于車輛狀況使用變速圖判定自動 變速部20應該換至哪個檔位。然后，有級變速控制裝置82執行自動變速 控制，使得自動變速部20變速到所判定的檔位。
此時，有級變速控制裝置82向液壓控制回路70提供指令(即，用于 變速的輸出指令，或者液壓指令)，以接合和/或分離與自動變速部20的 變速相關的液壓摩擦接合裝置，從而使自動變速部20根據例如圖2所示接 合工作表變速到所確定的檔位。就是說，有級變速控制裝置82輸出指令到 液壓控制回路70,以分離與自動變速部20的變速相關的分離側接合裝置 并接合與自動變速部20的變速相關的接合側接合裝置，由此執行離合器至 離合器變速。例如，根據該指令，液壓控制回路70通過操作液壓控制回路 70中的線性電磁閥SL,而操作用于與變速相關的液壓摩擦接合裝置的液 壓致動器。于是，分離與變速相關的分離側接合裝置并接合與變速相關的 接合側接合裝置，從而使自動變速部20變到所確定檔位。
混合動力控制裝置84通過最優化由發動機8提供的驅動動力和由第二 電動機M2提供的驅動動力的比例，并最優化在第一電動機M1產生電力 時第一電動機Ml所承受的反作用力，而有效操作發動機8，并控制作為 電控CVT工作的差動部11的變速比y0。例如，混合動力控制裝置84基
于指示駕駛員所需輸出量的加速踏板操作量Acc和車速V計算用于驅動車
輛的目標(需求)輸出；基于用于驅動車輛的目標輸出和用于對蓄電裝置 56充電的需求輸出來計算目標總輸出；在考慮傳遞損失、輔助機器的負荷、 由第二電動機M2提供的輔助轉矩等的情況下，計算目標發動機輸出以獲 得總目標輸出；并控制發動機8的發動機轉速ne和發動機轉矩te,以獲 得匹配目標發動機輸出的發動機輸出，并且控制由第一電動機M1產生的 電能量。
例如，混合動力控制裝置84在考慮自動變速部20的檔位的情況下實 施混合動力控制，以提高動力性能和燃料效率。在此混合動力控制期間， 差動部11用作電控CVT,以協調為發動機8高效工作設定的發動機轉速 NE和車速V與由自動變速部20的檔位設定的傳遞部件18的轉速。也就是 說，混合動力控制裝置84設定變速機構10的總變速比yT的目標值，使 得發動機8根據如圖9中的虛線所示的最優燃料效率曲線(即燃料效率圖、
關系圖)而運行。最高燃料效率曲線通過實驗而在由發動機轉速ne和從發
動機8輸出的轉矩TE (即，發動才幾轉矩TE)構成的二維坐標系統中預先 獲得，使得當車輛在CVT模式下被驅動時實現高可驅動性和高燃料效率。 存儲最優燃料效率曲線。例如，混合動力控制裝置84設定變速機構10的 總變速比yT的目標值，以控制發動機轉矩TE和發動機轉速Ne來荻得匹 配目標輸出(即，總目標輸出或需求驅動動力)的發動機輸出。然后，混 合動力控制裝置84考慮自動變速部20的檔位控制差動部11的變速比Y0， 由此控制總變速比YT在總變速比yT可以改變的范圍內。于是，基于變速 機構10的特性，例如基于變速機構10的系統效率，設定發動機8的工作 點、第一電動機M1和第二電動機M2的工作點，以及自動變速部20的變 速比y。
此時，混合動力控制裝置84將由第一電動機M1產生的電能經逆變器 54供應到蓄電裝置56和第二電動機M2。因此，盡管從發動機8輸出的大 部分動力4皮機械地傳遞到傳遞部件18,但是從發動機8輸出的一部分動力 被第一電動機M1消耗以產生電力。就是說，將從發動機8輸出的部分動力轉換成第一電動機M1中的電能。該電能經逆變器54供應到第二電動機 M2，從而驅動第二電動機M2。于是，將機械能從第二電動機M2傳遞到 傳遞部件18。與從電力產生到電力在第二電動機M2中的消耗的過程相關 的裝置構成電氣路徑，在該路徑中將從發動機8輸出的部分動力轉換成電 能，并將此電能轉換成機械能。
無論車輛是靜止還是行駛，混合動力控制裝置84都可以通過使用例如 差動部11的電控CVT功能來控制第 一 電動機轉速NM1和/或第二電動機轉
速Nm2，而將發動機轉速NE保持在基本不變的值，或將發動機轉速NE控
制到任何給定值。換言之，混合動力控制裝置84能夠控制第一電動機轉速 NM1和/或第二電動機轉速NM2到任何給定值，同時使發動機轉速NE保持
基本不變的值，或將發動機轉速NE控制到任何給定值。
例如，如圖3的共線圖所示，當需要在驅動車輛時提高發動機轉速NE 時，混合動力控制裝置84提高第一電動機轉速Nm，同時將取決于車速V (驅動輪34的轉速)的第二電動機轉速nm2保持到基本不變的值。當在 自動變速部20的變速期間需要使發動機轉速NE保持基本不變時，混合動 力控制裝置84在第二電動機轉速NM2由于自動變速部20的變速和車速V 的改變而降低的情況下增大第一電動機轉速NM1，并在第二電動機轉速 NM2由于自動變速部20的變速和車速V的改變而增大的情況下降低第 一電 動機轉速Nm，同時保持發動機轉速NE在基本不變的值。
而且，混合動力控制裝置84具有執行發動機8的輸出控制的功能，使 得發動機8產生需求輸出，這通過向發動機輸出控制裝置58輸出以下指令 中至少之一來進行用于使用節氣門致動器64控制打開/關閉電子節氣門 62的指令，用于控制由燃料噴射裝置66噴射的燃料量和由燃料噴射裝置 66噴射燃料的正時的指令，以及用于控制由諸如點火器之類的點火裝置68 點燃燃料的正時的指令。
例如，混合動力控制裝置84基本基于加速踏板操作量Acc并根據預 先存儲的關系(未示出)執行節氣門控制來驅動節氣門致動器64。就是說, 混合動力控制裝置84基本執行節氣門控制來隨著加速踏板操作量Acc的
增大而增大節氣門開度0TH。例如，發動機輸出控制裝置58根據由混合動 力控制裝置84提供的指令，使用節氣門致動器64控制打開/關閉電子節氣 門62,控制燃料噴射裝置66進行的燃料噴射，并控制由諸如點火器之類 的點火裝置68點燃燃料的正時，而控制發動機轉矩。
而且，不論發動機8停機還是怠速，混合動力控制裝置84都能夠通過 利用差動部11的電控CVT功能(差動作用)而在電動機驅動模式下驅動 車輛。
例如，混合動力控制裝置84基于由實際車速V和從自動變速部20輸 出的需求轉矩TOUT所表示的車輛狀況，利用如圖8所示的預先存儲的關系 圖(驅動力源切才灸圖，驅動力源圖)，判定車輛狀況處于電動機驅動區域 還是發動機驅動區域。在該關系圖中，使用車速V和從自動變速部20輸 出的需求轉矩TouT作為參數。圖8所示關系圖包括發動機驅動區域和電動 機驅動區域的邊界線，該邊界線用于在發動機8和第二電動機M2之間切 換用于啟動并驅動車輛的驅動力源。然后，混合動力控制裝置84在電動機 驅動模式或發動機驅動模式下驅動車輛。例如，由圖8中的實線A所示驅 動力源切換圖與由圖8中的實線和點劃線所示的變速圖一起預先存儲。例 如，從圖8很清楚，在低輸出轉矩TouT區域中，即在其中發動機效率一般 低于高轉矩區域的低發動機轉矩TE區域中，或者在車速V較低的低車速 區域即低負載區域中，混合動力控制裝置84在電動機驅動模式下驅動車 輛。
當在電動機驅動模式下驅動車輛時，混合動力控制裝置84執行控制以 抑制停機的發動機8的拖滯(drag)并提高燃料效率。就是說，當在電動 機驅動模式下驅動車輛時，混合動力控制裝置84控制第一電動機M1使得 第 一 電動機轉速NM1是負值，例如混合動力控制裝置84將第 一 電動機Ml 置于非加載狀態使得第一電動機M1怠速，從而按需要利用差動部11的電 控CVT功能(差動作用)將發動機轉速NE保持為零或基本為零。
即使當在發動機驅動模式下驅動車輛時，混合動力控制裝置84也可以 通過從第一電動機M1和/或從蓄電裝置56經由電氣路徑向第二電動機M2 供應電能，并通過驅動第二電動機M2以對驅動輪34施加轉矩，來執行所 謂的轉矩輔助操作以輔助發動機8。
而且，混合動力控制裝置84可以將第一電動機Ml置于無負載狀態下 以允許第一電動機M1怠速。在此情況下，在差動部11中無法傳遞轉矩， 即在差動部11的動力傳遞路徑中基本中斷動力的傳遞，并且從差動部11 不會產生輸出。就是說，混合動力控制裝置84可以通過將第一電動機M1 置于無負載狀態下，而將差動部ll置于空檔狀態下，使得在差動部ll的 動力傳遞路徑中電氣中斷動力的傳遞。
在變速機構10中，由于在執行動力行駛控制或動力產生控制時第一電 動機Ml和第二電動機M2的旋轉而發生噪聲，或者由于彼此嚙合以傳遞 動力的第一行星齒輪單元24、第二行星齒輪單元26、第三行星齒輪單元 28和第四行星齒輪單元30中齒輪嚙合而發生齒輪噪聲。電動機噪聲和齒 輪噪聲中的每個都在特定頻帶中具有峰值。在在發動機8的特定工作點和/ 或電動機M的特定工作點處可能明顯發生電動機噪聲和/或齒輪噪聲。下 面可以將電動機噪聲和/或齒輪噪聲簡稱為"噪聲"。
圖10是示出通過經驗限定并預先存儲的電動機特性(電動機圖)的示
例的視圖。在該電動機圖中，使用電動機轉速NM和電動機轉矩TM作為參
數。在圖10中，曲線P是示出從電動機M輸出的不變動力值的恒定動力 線P的示例。點A是電動機M的工作點的示例，該點基于電動機M的驅 動效率設定并由電動機轉速NM和電動機轉矩TM限定。陰影圓圏部分N 是噪聲明顯發生的噪聲發生區域N的示例。噪聲發生區域N通過經驗限定 并預先存儲。
圖11與圖9所示燃料效率圖相同。曲線P是示出從發動機8輸出的 不變動力值的恒定動力線P的示例。點Al良動機8的工作點的示例，該 點基于發動機8的燃料效率(最優燃料效率)設定并由發動機轉速NE和發 動機轉矩TE限定。陰影圓圏部分N是噪聲發生區域N的示例。
如圖10和11所示，基于變速機構10的特性(例如，變速機構10的 系統效率)設定的電動機M的工作點和/或發動機8的工作點可以處于噪聲發生區域N中。取決于噪聲的水平，乘客可能會由于這種噪聲而感到不 適等。于是，在考慮增加的對于減小噪聲的需求以及噪聲對乘客舒適的不 利影響的情況下，期望即使系統效率稍稍降低，也最小化噪聲的水平。
所以，在第一實施例中，設置噪聲區域避免裝置86。當電動機M的 工作點處于噪聲發生區域N中時，噪聲區域避免裝置86改變電動機M的 工作點，以使得電動機M的工作點避免噪聲發生區域N。當發動機8的工 作點處于噪聲發生區域N中時，噪聲區域避免裝置86也改變發動機8的 工作點，以使得發動機8的工作點避免噪聲發生區域N。
例如，通過改變電動才幾轉速NM和電動才幾轉矩TM,將電動機M的工 作點從圖10中的恒定動力線P上的工作點A改變到工作點B,以使得工 作點A避免噪聲發生區域N。而且，例如，通過改變發動機轉速NE和發 動機轉矩TE,將發動機8的工作點從圖11中的恒定動力線P上的工作點 A改變到工作點B,以使得工作點A避免噪聲發生區域N。于是，可以在 繼續提供需求動力的同時避免噪聲發生區域N。
下面，將詳細說明改變第一電動機Ml、第二電動機M2和發動機8 的工作點的具體裝置。
例如，噪聲區域避免裝置86輸出工作點改變命令V到混合動力控制 裝置84，以通過利用差動部11的差動作用控制第一電動機Ml來改變第 一電動機轉速Nm并改變發動機轉速NE,而改變第一電動機M1的工作點 和發動機8的工作點，以使得第一電動機M1的工作點和發動機8的工作 點避免相應噪聲發生區域N。就是說，輸出工作點改變命令V,以通過僅 僅改變差動部11的變速比y0,來改變第一電動機M1的工作點和發動機8 的工作點。
而且，因為變速機構10避免自動變速部20,所以噪聲區域避免裝置 86輸出工作點改變命令X到有級變速控制裝置82，以通過執行自動變速 部20的變速控制來改變第二電動機轉速NM2，而改變第二電動機M2的工 作點，以使得第二電動機M2的工作點避免噪聲發生區域N。就是說，輸 出工作點改變命令X,以通過改變自動變速部20的變速比y,來改變第二
電動機M2的工作點。當輸出工作點改變命令X時，第一電動機轉速N脆 和發動機轉速NE也同時改變，由此第一電動機Ml的工作點和發動機8 的工作點也改變。
但是，當除了輸出工作點改變命令X之外還改變差動部11的變速比 時，第一電動機轉速Nm和發動機轉速NE中的一個可以不改變，由此第 一電動機M1的工作點和發動機8的工作點中的一個可以不改變。
例如，除了向有級變速控制裝置82輸出工作點改變命令X之外，噪 聲區域避免裝置86還輸出工作點改變命令Y到混合動力控制裝置84，以 通過在將發動機轉速Ne保持在基本不變值的同時控制第 一 電動機Ml來改 變第一電動機轉速Nm,而改變第一電動機M1的工作點，以使得在發動 機8的工作點不變的同時第一電動機Ml的工作點避免噪聲發生區域N。 就是說，輸出工作點改變命令Y,以通過按照自動變速部20的變速比Y的 變化改變差動部11的變速比而使總變速比yT不變，在發動機8的工 作點不變的同時改變第一電動機M1的工作點，從而實現最優燃料效率。
而且，除了向有級變速控制裝置82輸出工作點改變命令X之外，噪 聲區域避免裝置86向混合動力控制裝置84輸出工作點改變命令Z，以通 過控制第一電動機Ml來將第一電動機轉速Nm保持在基本不變值下并控 制發動機來改變發動機轉速NE,而改變發動機8的工作點，使得發動機8 的工作點避免噪聲發生區域N，同時第一電動機M1的工作點不變。就是 說，輸出工作點改變命令Z,以通過按照自動變速部20的變速比y的變化 改變差動部11的變速比y0,而改變第一電動機Ml的工作點，使得發動 機8的工作點不變。
于是，在第一實施例中，當電動才/LM的工作點或發動機8的工作點處 于噪聲發生區域N中時，電動機M的工作點或發動機8的工作點改變， 使得電動機M的工作點或發動機8的工作點避免噪聲發生區域N。但是， 即使電動機M的工作點或發動機8的工作點處于噪聲發生區域N中，在 某些情況下電動才幾M的工作點或發動機8的工作點也不需要改變，就是說 在某些情況下不需要避免噪聲發生區域N。因此， 一直避免噪聲發生區域 N可能對于系統效率是不利的。
所以，還設置噪聲區域避免判定裝置88。噪聲區域避免判定裝置88 判定是否需要避免噪聲發生區域N。當噪聲區域避免判定裝置88判定為需 要避免噪聲發生區域N時，噪聲區域避免裝置86可以執行用于避免噪聲 發生區域N的避免控制。在此情況下，與一直避免噪聲發生區域N的情況 相比，抑制了系統效率的惡化。
圖12是解釋將噪聲水平與背景噪聲水平比較的情況的視圖，作為判定 是否需要避免噪聲發生區域N的一個示例。圓a表示齒輪噪聲發生區域中 的齒輪噪聲的水平。圓p表示電動機噪聲發生區域中電動機噪聲的水平。 點劃線表示頻率-電動機噪聲特性。圓卩還表示在特定頻帶中的上述峰值。
當如圖12中圓卩所示的電動機噪聲和背景噪聲I之間的關系所示噪聲 在背景噪聲中消失時，或者當噪聲水平比背景噪聲的水平僅僅高出很小的 量時，噪聲是不明顯的，就是說，噪聲水平并不顯著高于背景噪聲的水平， 因此不需要避免噪聲發生區域N。相反，當如圓a所示的齒輪噪聲和背景 噪聲1/1I之間的關系或圓P所示電動機噪聲和圖12中的背景噪聲II之間 的關系所示噪聲未在背景噪聲中消失時，或者當噪聲水平比背景噪聲的水 平高出大于預定量的量時，噪聲是明顯的，就是說，噪聲水平顯著高于背 景噪聲的水平，因此需要避免噪聲發生區域N。
上述背景噪聲可以避免例如與空調運行相關的噪聲(下面稱為"空調 噪聲，，)、與音頻系統運行相關的噪聲(下面稱為"音頻系統噪聲，，)、 與發動機運行相關的噪聲(下面稱為"發動機噪聲")、與窗戶打開/關閉 相關的噪聲，以及道路噪聲。
更具體地，背景噪聲檢測裝置90檢測或推定背景噪聲的水平。例如， 當車輛在不變速度下行駛而使得工作點不在噪聲發生區域N中時，背景噪 聲檢測裝置90按需要使用麥克風(參照圖4 )等檢測背景噪聲的實際水平。 或者，背景噪聲檢測裝置90按需要通過以下這樣來推定背景噪聲的水平 基于表示空調運行的信號、用于電動空調的驅動信號等，根據通過經驗限 定并預先存儲的與空調運行相關的信號和空調噪聲之間的關系(即空調噪 聲圖)，推定空調噪聲的水平；基于表示音頻系統開關的開/關狀態的信號、 用于調節揚聲器音量的信號等，根據通過經驗限定并預先存儲的與音頻系 統運行相關的信號和音頻噪聲之間的關系(即音頻系統噪聲圖)，推定音 頻系統噪聲的水平；基于表示發動機的開/關狀態的信號、發動機轉速NE 等，根據通過經驗限定并預先存儲的與發動機運行相關的信號和發動機噪 聲之間的關系(即發動機噪聲運行圖)，推定發動機噪聲的水平。
噪聲區域避免判定裝置88基于實際車輛狀態，根據通過經驗限定并預
先存儲的車輛狀態(例如發動機8的工作點和電動機M的工作點)和噪聲
水平之間的關系(即噪聲圖)，判定噪聲水平。此外，噪聲區域避免判定
裝置88根據通過經驗限定并設定的判定準則，判定噪聲的推定水平是否顯 著高于由背景噪聲檢測裝置90檢測或推定的背景噪聲的水平。然后，噪聲 區域避免判定裝置88基于該判定結果判定是否需要避免噪聲發生區域N。
當噪聲水平保持顯著高于背景噪聲水平達預定時間段T時，噪聲區域 避免判定裝置88可以判定需要避免噪聲發生區域N。這防止噪聲區域避免 裝置86在短時間內反復執行和停止用于避免噪聲發生區域N的避免控制。 預定時間段T是通過經驗限定并預先存儲的判定時間段T。使用預定時間 段T來可靠判定噪聲水平顯著高于背景噪聲的水平。例如，當噪聲水平比 背景噪聲水平高出至少預定值時，即當噪聲水平等于或高于通過將預定值 加到背景噪聲水平而獲得的值時，噪聲水平顯著高于背景噪聲的水平。該 預定值通過經驗預先設定，并用于判定噪聲水平顯著高于背景噪聲的水平。
當車輛處于允許系統效率降低的車輛狀態中時，噪聲區域避免裝置86 可以執行避免控制以避免噪聲控制。例如，可以設置判定蓄電裝置56的充 電狀態SOC是否超過預定值Q的充電狀態判定裝置92，并且當充電狀態 判定裝置92判定為充電狀態SOC超過預定值Q時，噪聲區域避免裝置86 可以執行避免控制以避免噪聲控制。預定值Q是通過經驗限定并預先存儲 的判定值。使用預定值Q來判定即使動力產生效率和充電效率降低，或者 蓄電裝置56未用電力充電，例如當車輛在電動機驅動模式下驅動時，或者 當第二電動機M2輔助發動機8時，是否有足夠的電力量用于使第二電動
機M2輸出足夠的轉矩。當充電狀態SOC超過預定值Q，并由此第二電動 機M2可以沒有問題地驅動時，車輛處于允許系統效率降低的車輛狀態。
但是，即使當蓄電裝置56的充電狀態SOC等于或低于預定值Q時， 如果變速桿52處于位置"P",噪聲區域避免裝置86也可以執行用于避 免噪聲發生區域N的避免控制。這是因為當變速桿52處于位置"P"時不 需要考慮電動機M2的驅動。而且，當變速桿52處于位置"P"時并且充 電狀態SOC等于或低于預定值Q時，需要避免噪聲發生區域N，因此用 通過發動機8的動力運行的第一電動機M1所產生的電力為蓄電裝置56充 電。所以，當變速桿52處于諸如位置"D"或位置"R"之類的行駛位置 時，在充電狀態SOC超過預定值Q的情況下避免噪聲發生區域N。當變 速桿52處于位置"P"時，即使充電狀態SOC等于或低于預定值Q，也 避免噪聲發生區域N。
就是說，設置變速位置判定裝置94。變速位置判定裝置94基于表示 變速桿52所置于的變速位置PSH的信號，判定變速桿52是否處于預定位 置。噪聲區域避免裝置86以按照預定位置的方式執行用于避免噪聲發生區 域N的避免控制。例如，當變速位置判定裝置94判定為變速桿52處于作 為預定位置的位置"D"時，在充電狀態判定裝置92判定為充電狀態SOC 超過預定值Q的情況下，噪聲區域避免裝置86執行用于避免噪聲發生區 域N的避免控制。當變速位置判定裝置94判定為變速桿52處于作為預定 位置的位置"P"時，無論充電狀態判定裝置92所進行的判定結果如何， 噪聲區域避免裝置86都執行用于避免噪聲發生區域N的避免控制。
圖13是解釋由電子控制單元80執行的控制操作的主要部分的流程圖， 該控制操作即當確定發動機8的工作點和電動機M的工作點時抑制噪聲發 生的控制操作。該控制操作以例如約幾亳秒到約幾十毫秒的極短循環時間 執行并重復執行。圖14是解釋圖13的流程圖中所示的控制操作的時間圖。 圖14示出這樣的示例，其中因為背景噪聲的水平降低，改變工作點以使得 工作點避免噪聲發生區域N。
在圖13中，首先，在對應于變速位置判定裝置94的步驟S1中，基于
表示變速桿52所置于的變速位置Psh的信號，判定變速桿52是否處于位 置"D，，。
當在步驟Sl得到肯定判定時，在對應于充電狀態判定裝置92的步驟 S2中，判定蓄電裝置56的充電狀態SOC是否超過預定值Q。例如，當車 輛在電動機驅動模式下驅動時，判定是否有足夠的電力量用于使第二電動 機M2輸出足夠的轉矩。
當在步驟S1得到否定判定時，或當在步驟S2得到否定判定時，不執 行用于避免噪聲發生區域N的避免控制，而在對應于噪聲區域避免裝置 86、有級變速控制裝置82和混合動力控制裝置84的步驟S7中，基于變速 機構10的系統效率設定通常工作點，即發動機8的工作點、第一電動機 M1和第二電動機M2的工作點，并設定自動變速部20的變速比Y。于是， 將車輛置于其中按照燃料消耗實現最優系統效率的車輛狀態。
當在步驟S2得到肯定判定時，在對應于背景噪聲檢測裝置90的步驟 S3中，檢測或推定背景噪聲的水平。
接著，在對應于例如噪聲區域避免判定裝置88的步驟S4中，基于實 際車輛狀態，根據通過經驗限定并預先存儲的噪聲圖，推定噪聲水平。此 外，根據通過經驗限定并設定的判定準則，判定噪聲的推定水平是否顯著 高于在步驟S3中檢測或推定的背景噪聲的水平。然后，例如基于噪聲水是 否保持顯著高于背景噪聲水平達預定時間段T，判定是否需要避免噪聲發 生區域N。
當在步驟S4得到肯定判定時，在對應于噪聲區域避免裝置86、有級 變速控制裝置82和混合動力控制裝置84的步驟S5中避免噪聲發生區域 N。例如，當如圖10中的工作點A所示電動機M的工作點處于噪聲發生 區域N中時，將電動機M的工作點從工作點A改變到工作點B,以使得 電動機M的工作點避免噪聲發生區域N。例如，當如圖11中的工作點A 所示發動機8的工作點處于噪聲發生區域N中時，將發動機8的工作點從 工作點A改變到工作點B,以使得發動機8的工作點避免噪聲發生區域N。 這使得噪聲與背景噪聲相比不明顯。
當在步驟S4得到否定判定時，即使工作點處于噪聲發生區域N中也 不執行用于避免噪聲發生區域N的避免控制，而在對應于噪聲區域避免裝 置86、有級變速控制裝置82和混合動力控制裝置84的步驟S6中，基于 變速機構10的系統效率設定通常工作點，即發動機8的工作點、第一電動 機M1和第二電動機M2的工作點，并設定自動變速部20的變速比y。于 是，將車輛置于其中按照燃料消耗實現最優系統效率的車輛狀態。
在圖14中，在時間點^后，背景噪聲降低，在時間點t2處判定為噪 聲水平顯著高于背景噪聲水平。然后一直判定為噪聲水平顯著高于背景噪 聲水平達預定時間段T直到時間點t3，并在時間點t3處改變工作點。在時 間點t3處，例如作為克服第二電動機M2的噪聲的措施，通過使自動變速 部20從一檔升檔到二檔來減小第二電動機轉速NM2而改變第二電動機M2 的工作點，使得第二電動機M2的工作點避免噪聲發生區域N。或者，作 為克服齒輪噪聲的措施，通過使自動變速部20升檔或改變差動部11的變 速比y0來減小發動機轉速ne而改變發動機8的工作點，使得發動機8的 工作點避免噪聲發生區域N。發動機8的工作點的改變在在時間點tj處完 成。盡管在第一實施例中執行升檔，但是可以執行降檔來避免噪聲發生區 域N。在此情況下，發動機轉速NE增大并發動機噪聲(背景噪聲)的水平 增大。因此，可以獲得由于增大的發動機噪聲而使齒輪噪聲更加不明顯的 附加有利效果。
如上所述，在第一實施例中，當基于系統效率確定的電動機M的工作 點處于噪聲發生區域N中時，噪聲區域避免裝置86改變電動機M的工作 點以使得電動機M的工作點避免噪聲發生區域N。因此，可以抑制在特定 電動機M的工作點處明顯的噪聲的發生。
在第一實施例中，當基于系統效率確定的發動機8的工作點處于噪聲 發生區域N中時，噪聲區域避免裝置86改變發動機8的工作點以使得發 動機8的工作點避免噪聲發生區域N。因此，可以抑制在特定發動機8的 工作點處明顯的噪聲的發生。
在第一實施例中，當基于系統效率確定的車輛狀態處于噪聲發生區域 N中時，噪聲區域避免裝置86通過改變自動變速部20的變速比Y，改變 電動機M的工作點和/或發動機8的工作點以使得電動機M的工作點和/ 或發動機8的工作點避免噪聲發生區域N。因此，可以抑制在特定電動機 M的工作點和/或特定發動機8的工作點處明顯的噪聲的發生。
在第一實施例中，當噪聲區域避免判定裝置88判定需要避免噪聲發生 區域N時，噪聲區域避免裝置86執行用于避免噪聲發生區域N的避免控 制。因此，可以抑制系統效率的惡化，由此與一直避免噪聲發生區域N的 情況相比提高了可驅動性和燃料效率。
在第一實施例中，噪聲區域避免判定裝置88基于噪聲水平是否顯著高 于背景噪聲的水平，來判定是否需要避免噪聲發生區域N。于是，僅僅當 噪聲水平顯著高于背景噪聲的水平時，才避免噪聲發生區域N。因此，可 以可以抑制系統效率的惡化，由此提高了可驅動性和燃料效率。
在第一實施例中，當噪聲水平保持顯著顯著高于背景噪聲的水平達預 定時間段時，噪聲區域避免判定裝置88判定為需要避免噪聲發生區域N。 因此，可以防止在短時間內反復執行和停止用于避免噪聲發生區域N的避 免控制。于是，使車輛狀態穩定。
接著，將說明本發明的第二實施例。在以下說明中，與第一實施例中 相同和相應的部分將用相同標記表示，并將省略其說明。
接著將說明第二實施例。在第一實施例中，執行避免控制以避免在如 圖IO所示電動機圖上預先定義的噪聲發生區域N或者在如圖ll所示燃料 效率圖上預先定義的噪聲發生區域N。在第二實施例中，避免在變速圖上 預先定義的噪聲發生區域N。就是說，根據工作點改變命令X，使用變速 圖執行自動變速部20的變速控制以避免噪聲發生區域N。
圖15與圖8所示變速圖相同。陰影圓圏部分N是噪聲發生區域N的 示例。虛線是設定來避免噪聲發生區域N的用于從一檔到二檔的升檔的噪 聲避免升檔線。用于從一檔到二檔的升檔的噪聲避免升檔線通過改變基于 系統效率設定的用于從一檔到二檔的升檔的通常升檔線來設定。雙點劃線 是設定來避免噪聲發生區域N的用于從二檔到 一檔的降檔的噪聲避免降檔
線。用于從二檔到 一檔的降檔的噪聲避免降檔線通過改變基于系統效率設 定的用于從二檔到一檔的降檔的通常降檔線來設定。
當由實際車速V和從自動變速部20輸出的需求轉矩TOUT所表示的車 輛狀況處于噪聲發生區域N中時，噪聲區域避免裝置86通過將升檔/降檔 線從通常升檔/降檔線改變到噪聲避免升檔/降檔線而改變自動變速部20的 變速比y。每條升檔/降檔線都表示用于判定自動變速部20是否需要升檔/ 降檔的一系列變速點。
在噪聲區域避免判定裝置88判定為在用于避免噪聲發生區域N的避 免控制期間不需要避免噪聲發生區域N的情況下，當判定為自動變速部20
判定為自動變速部20將不會通過將升檔/降檔線改變到通常升檔/降檔線而 變速時)，噪聲區域避免裝置86將升檔/降檔線從噪聲避免升檔/降檔線改 變到通常升檔/降檔線。這避免了以下情況，其中例如執行降檔并且由于將 升檔/降檔線改變為通常升檔/降檔線而突然產生沖擊，從而乘客感覺不舒 適。
圖16是解釋由電子控制單元80執行的控制操作的主要部分的流程圖， 該控制操作即當確定發動機8的工作點和電動機M的工作點時抑制噪聲發 生的控制操作。該控制操作以例如約幾毫秒到約幾十亳秒的極短循環時間 執行并重復執行。圖16是根據第二實施例的流程圖，其對應于根據第一實 施例的圖13中的流程圖。圖16中的流程圖與圖13的流程圖的不同主要在 于將圖13的流程圖中的步驟S5至S7變成步驟S5'至S7，。下面將說明作 為圖16流程圖特征的步驟S5'至S7'。圖17是解釋圖16的流程圖中所示 的控制操作的時間圖。圖17示出這樣的示例，其中背景噪聲的水平增大， 因此通過改變變速線以停止避免噪聲發生區域N。
在圖16中，當在步驟Sl得到否定判定時，或當在步驟S2得到否定 判定時，不執行用于避免噪聲發生區域N的避免控制，而在對應于噪聲區 域避免裝置86、有級變速控制裝置82和混合動力控制裝置84的步驟S7' 中，基于變速機構10的系統效率設定通常變速點，即通常升檔/降檔線。
于是，將車輛置于其中按照燃料消耗實現最優系統效率的車輛狀態。
當在步驟S4得到肯定判定時，在對應于噪聲區域避免裝置86、有級 變速控制裝置82和混合動力控制裝置84的步驟S5'中避免噪聲發生區域 n。例如，當如圖15所示車輛狀態處于噪聲發生區域n中時，通過將升檔 /降檔線從通常升檔/降檔線改變到噪聲避免升檔/降檔線以改變自動變速部 20的變速比y,而改變車輛狀態，以使得車輛狀態避免噪聲發生區域n。
當在步驟S4得到否定判定時，即使車輛狀態處于噪聲發生區域n中 也不執行用于避免噪聲發生區域n的避免控制，而在對應于噪聲區域避免 裝置86、有級變速控制裝置82和混合動力控制裝置84的步驟S6'中，基 于變速機構10的系統效率設定通常變速點，即通常升檔線和通常降檔線。 于是，將車輛置于其中按照燃料消耗實現最優系統效率的車輛狀態。
在圖17中，在時間點h后，背景噪聲增大，并在時間點t2處判定為 噪聲水平并不顯著高于背景噪聲水平。然后一直判定噪聲水平不顯著高于 背景噪聲水平達預定時間段T直到時間點t3。當在時間點t3處判定為通過 將變速線從噪聲避免變速線改變到通常變速線將不會改變自動變速部20 的變速比y (即，當基于噪聲避免變速線所選擇的自動變速部20的檔位與 基于通常變速線所選擇的檔位相同時)，在時間點t3處將變速線從噪聲避 免變速線改變到通常變速線(即改變變速模式)。因為當判定為在時間點 t3處通過改變變速線不會改變自動變速部20的變速比y時在時間點b處將 變速線改變到通常變速線，所以自動變速部20不會變速。當在時間點t3
變速部20的變速比y (即，當基于噪聲避免變速線所選擇的自動變速部20 的檔位與基于通常變速線所選擇的檔位不同時)，在時間點t3處不將變速 線從噪聲避免變速線改變到通常變速線。在此情況下，當判定為在時間點 U處執行變型之后自動變速部20的變速比y將不改變時，在時間點ts處將 變速線從噪聲避免變速線改變到通常變速線。考慮從在時間點t4處輸出變 速命令時直到當變速完成時的時間段，設定從時間點t4到時間點ts的時間 段。于是，當判定為通過將變速線從噪聲避免變速線改變到通常變速線將 不會改變自動變速部20的變速比y時，將變速線從噪聲避免變速線改變到 通常變速線。因此，具體可以避免以下情況，其中由于執行降檔而突然產 生沖擊，從而乘客感覺不舒適。
如上所述，在第二實施例中，當基于系統效率確定的車輛狀態處于噪 聲發生區域n中時，噪聲區域避免裝置86改變自動變速部20的變速比y 以使得車輛狀態避免噪聲發生區域n。因此，可以抑制在自動變速部20 的特定變速比y處明顯的噪聲的發生，如上述第一實施例中一樣。
在第二實施例中，噪聲區域避免裝置86通過將變速線從通常變速線改
變到噪聲避免變速線而改變自動變速部20的變速比y。因此，可以容易避 免噪聲發生區域n。
在第二實施例中，當判定為通過改變變速線自動變速部20的變速比Y 將不會改變時，噪聲區域避免裝置86將變速線從噪聲避免變速線改變到通 常變速線。因此，可以避免以下情況，其中例如執行降檔并且由于將變速 線改變為通常變速線而突然產生沖擊，從而乘客感覺不舒適。
接著，將說明第三實施例。圖18是解釋根據本發明第三實施例的變速 機構100的構造的示意圖。圖19是示出在變速機構100的變速操作中使用 的液壓摩,合裝置的工作組合的接合表。圖20是解釋變速機構100的變 速操作的共線圖。
如同第一實施例，變速機構100包括差動部11和具有三個前向檔位的 自動變速部102。差動部包括第一電動機M1、動力分配機構16和第二電 動機M2。自動變速部102配置在差動部11和輸出軸22之間，并經由傳 遞部件18串聯連接至差動部11。動力分配機構16包括第一行星齒輪單元 24。第一行星齒輪單元24是具有例如約0.418的預定齒數比pl的單小齒 輪型。自動變速部102包括第二行星齒輪單元26和第三行星齒輪單元28。 第二行星齒輪單元26是具有例如約0.532的預定齒數比p2的單小齒輪型。 第三行星齒輪單元28是具有例如約0.418的預定齒數比p3的單小齒輪型。 一體地彼此連接的第二行星齒輪單元26的第二太陽齒輪S2和第三行星齒 輪單元28的第三太陽齒輪S3通過第二離合器C2選擇性地連接至傳遞部件18。而且，第二太陽齒輪S2和第三太陽齒輪S3通過第一制動器B1選 擇性地連接到殼體12。 一體地彼此連接的第二行星齒輪單元26的第二行 星架CA2和第三行星齒輪單元28的第三齒圏R3連接到輸出軸22。第二 齒圏R2通過第一離合器Cl選擇性地連接到傳遞部件18。第三行星架CA3 通過第二制動器B2選擇性地連接到殼體12。
因而，自動變速部102和差動部11 (傳遞部件18 )通過用于選擇自動 變速部102檔位的第一離合器Cl或第二離合器C2而選擇性地連接。換言 之，各個第一離合器Cl和第二離合器C2用作選擇性切換傳遞部件18和 自動變速部102之間的動力傳遞路徑的狀態的接合裝置，該路徑即從差動 部ll (傳遞部件18)到驅動輪34的動力傳遞路徑。動力傳遞路徑的狀態 選擇性地在動力傳遞允許狀態和動力傳遞中斷狀態之間切換。當動力傳遞 路徑處于動力傳遞允許狀態時，允許動力傳遞。當動力傳遞路徑處于動力 傳遞中斷狀態時，中斷動力傳遞。就是說，當第一離合器Cl和第二離合 器C2中的至少一個接合時，動力傳遞路徑被置于動力傳遞允許狀態。當 第一離合器Cl和第二離合器C2分離時，該動力傳遞路徑被置于動力傳遞 中斷狀態。
當在自動變速部102中分離分離側接合裝置和接合接合側接合裝置 時，進行離合器至離合器變速。結果，選擇一檔至三檔中之一、或者倒檔 或者空檔。于是實現各個檔位下的變速比y ( -傳遞部件轉速1\18/輸出軸 轉速NouT)。變速比y基本上成幾何級數變化。例如，如圖19中的接合 工作表所示，通過接合第一離合器Cl和第二制動器B2選擇具有例如約 2.804的最高變速比Yl的一檔。通過接合第一離合器Cl和第一制動器Bl 選擇具有小于變速比Yi的、例如約1.531的變速比的二檔。通過接合 第一離合器Cl和第二離合器C2選擇具有小于變速比-的、例如約1.000 的變速比的三檔。通過接合第二離合器C2和第二制動器B2選擇具有 在變速比yl和y2之間的、例如約2.393的變速比yR的倒檔。通過分離第 一離合器C1、第二離合器C2、第一制動器B1和第二制動器B2選擇空檔 狀態N。如圖19中的接合工作表所示，在四檔以及三檔下接合離合器C1 和C2。
在如上所述構造的變速機構100中，通過組合用作CVT的差動部11 和自動變速部102來形成CVT。當控制差動部11的變速比不變時，通過 組合差動部11和自動變速部102來基本形成有級變速器。
更具體地，當差動部11用作CVT而串聯連接到差動部11的自動變 速部102用作有級變速器時，在自動變速部102的至少一個檔位M下，輸 入到自動變速部102的轉速(以下稱為"自動變速部102的輸入轉速") 即傳遞部件18的轉速連續改變。結果在該至少一個檔位M下，變速比在
特定范圍中無級變化。所以，變速機構ioo的總變速比yr無級變化。于
是，在變速機構100中形成CVT。變速機構10的總變速比yT基于差動部 11的變速比yO和自動變速部102的變速比y確定。在圖18所示的部分"步 進比"中示出在一個檔位下的變速比與相鄰較高檔位下的變速比的比值(即 步進比)。如圖18中的部分"總幅"所示， 一檔下的變速比與四檔下的變 速比的比值是3.977。
例如，在圖19的接合工作表所示自動變速部102的一至三檔和倒檔中 每個下，傳遞部件轉速N18無級變化。就是說，在一至三檔中每個下，變 速比在特定范圍中無級變化。結果，變速比在一檔和二檔之間以及二檔和
三檔之間無級變化。所以，變速機構ioo的總變速比yr無級變化。
當控制差動部11的變速比不變，而離合器C和制動器B選擇性接合 以建立一至三檔和倒檔中任一個時，實現每個檔位下整個變速機構100的
總變速比/r。總變速比yr基本上按幾何級數有級變化。于是，在變速機 構ioo中，基本上形成有級變速器。
例如，當差動部11的變速比yO控制固定為1時，如圖19的接合工作 表所示，實現在自動變速部102的一至三檔和倒檔中的每個下變速機構100
的總變速比yr。當在自動變速部102的三檔下將差動部ii的變速比-固 定為小于i的值例如約0.7時，總變速比yr在三檔下被設定為小于i的值，
例如約0.705。就是說，如圖19的接合工作表所示，實現五檔處的總變速 比yT。
圖20是共線圖，其中直線表示在包括差動部11和自動變速部102的 變速機構100中旋轉元件的轉速之間的相對關系。在各個檔位下各個旋轉 元件處于連接狀態或斷開狀態。
在圖20的自動變速部102中，豎直線Y4表示作為第四旋轉元件(第 四元件)RE4的彼此連接的第二太陽齒輪S2和第三太陽齒輪S3的相對轉 速。豎直線Y5表示作為第五旋轉元件(第五元件)RE5的第三行星架CA3 的相對轉速。豎直線Y6表示作為第六旋轉元件(第六元件)RE6的彼此 連接的第二行星架CA2和第三齒圏R3的相對轉速。豎直線Y7表示作為 第七旋轉元件(第七元件)RE7的第二齒圏R2的相對轉速。在自動變速 部102中，第四旋轉元件RE4通過離合器C2選擇性地連接至傳遞部件18。 而且，第四旋轉元件RE4通過第一制動器B1選擇性地連接到殼體12。第 五旋轉元件RE5通過第二制動器B2選擇性地連接到殼體12。第六旋轉元 件RE6連接到自動變速部102的輸出軸22。第七旋轉元件RE7通過第一 離合器Cl選擇性地連接至傳遞部件18。
當直線LO對準差動部ll中的水平線X2，將等于發動機轉速NE的轉 速從差動部11輸入到第七旋轉元件RE7時， 一檔下輸出軸22的轉速由傾 斜直線Ll與自動變速部102中的豎直線Y6之間的交點表示，如圖20所 示。通過接合第一離合器Cl和第二制動器B2來設定直線Ll。直線Ll經 過表示第七旋轉元件RE7 ( R2 )轉速的豎直線Y7和水平線X2之間的交 點以及表示第五旋轉元件RE5 ( CA3 )轉速的豎直線Y5和水平線XI之間 的交點。豎直線Y6表示連接到輸出軸22的第六旋轉元件RE6 ( CA2， R3 ) 的轉速。類似地，二檔中輸出軸22的轉速由傾斜直線L2和豎直線Y6之 間的交點表示。通過接合第一離合器Cl和第一制動器Bl設定直線L2。 三檔中輸出軸22的轉速由傾斜直線L3和豎直線Y6之間的交點表示。通 過接合第一離合器Cl和第二離合器C2設定直線L3。
當如圖20所示在差動部11中設定直線LO,并將高于發動機轉速NE 的轉速從差動部11輸入到第七旋轉元件RE7時，四檔下輸出軸22的轉速 由水平直線L4與豎直線Y6之間的交點表示。通過接合第一離合器Cl和第二離合器C2來設定直線L4。
同樣在第三實施例中，因為變速機構100包括差動部ll和自動變速部 102,可以獲得與第一實施例中相同的效果。
已經參照附圖詳細說明了本發明的實施例。但是，本發明可以在上述 實施例的組合以及在其它實施例中實現。
例如，在每個上述實施例中，當噪聲區域避免裝置86改變發動機8 的工作點時，噪聲區域避免裝置86將發動機8的工作點改變到恒定動力線 P上的一個點，使得發動機8的工作點避免噪聲發生區域N。但是，噪聲 區域避免裝置86可以沿著最優燃料效率曲線改變發動機8的工作點。在此 情況下，改變來自發動機8的輸出(由發動機8提供的動力)。因此，例 如當發動機8提供的動力降低時，增大由第二電動機M2提供的轉矩量。 當發動機8提供的動力增加時，減小由第二電動機M2提供的轉矩量。
在每個上述實施例中，變速機構10或100用作本發明所應用的車輛用 驅動裝置。但是，本發明并不限于變速機構10或100。本發明可以應用于 以下各種車輛用驅動裝置，其包括通過電能運行的電動機和通過燃料燃燒
運行的發動機作為驅動車輛的動力源，并且其中基于系統效率確定發動機 的工作點和電動機的工作點。
而且，在上述每個實施例的動力分配機構16中，第一行星架CA1連 接到發動機8，第一太陽齒輪Sl連接到第一電動機Ml,而第一齒圏Rl 連接到傳遞部件18。但是，連接關系并不一定限于此。發動機8、第一電 動機Ml和傳遞部件18中的每個可以連接到第一行星齒輪單元24的三個 元件CA1、 S1和R1中的任一個。
在每個上述實施例中，發動機8直接連接到輸入軸14。但是，例如發 動機8可以操作性地通過齒輪、帶等連接到輸入軸14。發動機8和輸入軸 14并不一定需要設置在共同軸線上。
在每個上述實施例中，第一電動機M1和第二電動機M2與輸入軸14 共軸布置，第一電動機M1連接到第一太陽齒輪S1，而第二電動機M2連 接到傳遞部件18。但是，第一電動機M1和第二電動機M2并不一定需要
這樣設置。例如，第一電動機M1可以操作性地通過齒輪、帶、減速器等 連接到第一太陽齒輪Sl,而第二電動機M2可以操作性地通過齒輪、帶、 減速器等連接到傳遞部件18。
在每個上述實施例中，各個液壓摩擦接合裝置例如第一離合器Cl和 第二離合器C2可以是例如磁粒子離合器的磁粒子接合裝置、例如電磁離 合器的電磁接合裝置、或者例如嚙合式牙嵌離合器的機械離合器。例如， 當采用電磁離合器時，液壓控制回路70不是切換油通道的閥裝置。相反， 液壓控制回路70可以是切換向電磁離合器提供電指令信號的電指令信號 回路的狀態的切換裝置、電磁切換裝置等。
在每個上述實施例中，自動變速部20或102設置在作為差動部11 (動 力分配機構16)輸出部件的傳遞部件18與驅動輪34之間的動力傳遞路徑 中。但是，其它類型的動力傳遞部(變速器)可以設置在動力傳遞路徑中。 例如，可以設置作為一種自動變速器的無級變速器(CVT)，或者手動選 擇檔位的同步嚙合手動變速器。或者，可以設置其中使用選擇釭和變速缸 而自動地選擇檔位的常嚙合型的平行雙軸自動變速器(盡管常嚙合型的平 行雙軸手動變速器是公知的)。本發明也可以應用于這些情形。
在每個上述實施例中，自動變速部20或102通過傳遞部件18串聯連 接到差動部11。但是，輸入軸14可以設置與副軸平行，并且自動變速部 20或102可以共軸設置在該副軸上。在此情況下，差動部ll通過傳遞部 件組連接到自動變速部20或102以可以傳遞動力，該傳遞部件組包括一對 副軸齒輪、鏈輪和鏈條并用作傳遞部件18。
在每個上述實施例中，用作差動機構的動力分配機構16可以是一個差 動齒輪單元，其包括由發動機旋轉的小齒輪以及與該小齒輪嚙合的一對斜 齒輪。在此情況下，該差動齒輪單元可操作地連接至第一電動機M1和第 二電動機M2。
在每個上述實施例中，動力分配機構16包括一個行星齒輪單元。但是， 動力分配機構16可以包括至少兩個行星齒輪單元。當動力分配機構16處 于非差動模式(固定變速比模式)時，動力分配機構16可以用作具有至少
三個檔位的變速器。至少兩個行星齒輪單元中的每個都不限于單小齒輪型 行星齒輪單元，而可以是雙小齒輪型行星齒輪單元。
在每個上述實施例中，變速操作裝置50包括變速桿52，操作該變速 桿52以在多個位置之中選擇變速位置PSH。可以設置其它裝置來代替變速 桿52。例如，可以設置諸如按鈕開關或滑動開關之類的能在多個位置之中 選擇變速位置PsH的開關，能夠代替手動操作響應于駕駛員的語音而在多 個位置之中切換變速位置Psh的裝置，或者能夠根據腳的操作而在多個位 置之中切換變速位置Psh的裝置。而且，在上述實施例中，通過將變速桿 52移動到位置"M"來設定變速范圍。但是，每個變速范圍中的最高檔位 可以設定為檔位。在此情況下，選擇檔位，并且自動變速部20或102變速 到所選檔位。例如，當將變速桿52手動移動到位置"M"中的升檔位置"+ ，， 或降檔位置"-"時，才艮據變速桿52的移動在自動變速部20或102中選 擇一檔到四檔中之一。
雖然已經參照其示例性實施例說明了本發明，但是應當理解本發明并 不限于這些示例性實施例或結構。相反，本發明意欲覆蓋各種修改和等同 布置。此外，雖然以各種組合和構造示出了示例性實施例的各個元件，但 是包括更多、更少或僅僅單個元件的其它組合和構造也在本發明的精神和 范圍內。
權利要求
1.一種用于車輛用驅動裝置的控制裝置，所述車輛用驅動裝置包括發動機(8)和電動機(M1，M2)，其中所述控制裝置基于所述車輛用驅動裝置的特性確定所述發動機(8)的工作點和所述電動機(M1，M2)的工作點，其特征在于，當所述電動機(M1，M2)的工作點處于電動機噪聲發生區域(N)和齒輪噪聲發生區域(N)中的至少一個中時，所述電動機(M1，M2)的工作點被改變，以便所述電動機(M1，M2)的工作點避免所述電動機噪聲發生區域(N)和所述齒輪噪聲發生區域(N)中的所述至少一個。
2. —種用于車輛用驅動裝置的控制裝置，所述車輛用驅動裝置包括 發動機(8)和電動機(Ml, M2)，其中所述控制裝置基于所述車輛用驅 動裝置的特性確定所述發動機(8)的工作點和所述電動機(Ml, M2)的 工作點，其特征在于，當所述發動機(8)的工作點處于電動機噪聲發生區域(N)和齒輪噪 聲發生區域(N)中的至少一個中時，所述發動機(8)的工作點被改變， 以便所述發動機(8)的工作點避免所述電動機噪聲發生區域(N)和所述 齒輪噪聲發生區域(N)中的所述至少一個。
3. —種用于車輛用驅動裝置的控制裝置，所述車輛用驅動裝置包括 發動機(8)、電動機(Ml, M2)以及變速器(20， 102)，其中所述控 制裝置基于所述車輛用驅動裝置的特性確定所述發動機(8)的工作點、所 述電動機(Ml, M2)的工作點以及所述變速器(20， 102)的變速比，其 特征在于，當車輛狀態處于電動機噪聲發生區域(N)和齒輪噪聲發生區域(N) 中的至少一個中時，通過改變所述變速器(20, 102)的變速比使所述車輛 狀態改變，以便所述車輛狀態避免所述電動機噪聲發生區域(N)和所述 齒輪噪聲發生區域(N)中的所述至少一個。
4. 根據權利要求3所述的控制裝置，其特征在于，所述變速器(20， 102)是根據預定變速圖實行變速的自動變速器(20, 102),所述預定變速圖包括用于判定所述自動變速器(20， 102)需要變 速的變速點；并且通過將所述變速點從通常變速點改變為噪聲避免變速點，由此改變所 述自動變速器(20, 102)的變速比，使所述車輛狀態改變，以便所述車輛 狀態避免所述電動機噪聲發生區域(N)和所述齒輪噪聲發生區域(N)中 的所述至少一個。
5. 根據權利要求4所述的控制裝置，其特征在于， 當判定為通過改變所述變速點不會改變所述自動變速器(20， 102)的變速比時，將所述變速點從所述噪聲避免變速點改變為所述通常變速點。
6. 根據權利要求l-5中任一項所述的控制裝置，其特征在于包括， 用于判定是否需要避免所述電動機噪聲發生區域(N)和所述齒輪噪聲發生區域(N)中的至少一個的噪聲區域避免判定裝置(88),其中， 當所述噪聲區域避免判定裝置(88)判定需要避免所述電動機噪聲發生區 域(N)和所述齒輪噪聲發生區域(N)中的至少一個時，避免所述電動機 噪聲發生區域(N)和所述齒輪噪聲發生區域(N)中的所述至少一個。
7. 根據權利要求6所述的控制裝置，其特征在于，所述噪聲區域避 免判定裝置(88)基于電動機噪聲水平和齒輪噪聲水平中的至少一個是否 比背景噪聲水平高出至少預定值，判定是否需要避免所述電動機噪聲發生 區域(N)和所述齒輪噪聲發生區域(N)中的至少一個。
8. 根據權利要求7所述的控制裝置，其特征在于，當電動機噪聲水 平和齒輪噪聲水平中的至少一個保持比背景噪聲水平高出至少所述預定值 達預定時間(T)時，所述噪聲區域避免判定裝置(88)判定需要避免所 述電動機噪聲發生區域(N)和所迷齒輪噪聲發生區域(N)中的至少一個。
全文摘要
本發明涉及用于車輛用驅動裝置的控制裝置。所述車輛用驅動裝置包括發動機(8)和電動機(M)，用于車輛用驅動裝置的控制裝置在確定所述發動機(8)的工作點和所述電動機(M)的工作點時抑制電動機噪聲和/或齒輪噪聲的發生。當基于系統效率確定的所述電動機(M)的工作點處于噪聲發生區域(N)時，噪聲區域避免裝置(86)改變所述電動機(M)的工作點，以便所述電動機(M)的工作點避免所述噪聲發生區域(N)。因此，能夠避免在電動機(M)的特定工作點處明顯發生噪聲。
文檔編號F16H61/684GK101195377SQ20071019337
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月10日 優先權日2006年12月8日
發明者巖瀨雄二, 柿并拓馬, 田端淳 申請人:豐田自動車株式會社