CN102822030B - 混合动力车辆的发动机启动控制装置 - Google Patents

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Abstract

混合动力车辆的发动机启动控制装置具备动力分配机构（40），该动力分配机构（40）具有与第一电动发电机（20）的旋转轴（21）、发动机（10）的输出轴（11）以及第二电动发电机（30）的旋转轴（31）分别连结的太阳辊（41）、行星架（43）及第一盘状件（44），用将它们的旋转速度按太阳辊（41）、行星架（43）、第一盘状件（44）的顺序配置且用直线表示的共线图控制它们之间的差动旋转动作，动力分配机构（40）能变更太阳辊（41）的旋转速度除以第一盘状件（44）的旋转速度而得的旋转比，在要将第一电动发电机（20）的旋转传递至输出轴（11）而进行发动机启动时的曲柄启动时，在共线图上以使太阳辊（41）的旋转速度变高的方式控制上述旋转比。

Description

混合动力车辆的发动机启动控制装置
技术领域
本发明涉及作为动力源至少具备发动机和旋转电机的混合动力车辆的发动机启动控制装置。
背景技术
以往，已知有作为动力源具备发动机和旋转电机的混合动力车辆。并且，在这种混合动力车辆中，配置有动力分配机构，该动力分配机构能够将输入的动力以规定的分配比分配而后输出。
例如，在下述的专利文献1中公开了如下的混合动力车辆：该混合动力车辆具备由行星齿轮机构构成的差动机构(动力分配机构)，该行星齿轮机构具有：行星架，内燃机(发动机)的输出轴连结于该行星架；太阳轮，第一电动发电机(旋转电机)的旋转轴连结于该太阳轮；以及齿圈，驱动轮侧连结于该齿圈。在该专利文献1的混合动力车辆中，还设置有不同于动力分配机构的其他的差动机构，该差动机构具有：小齿轮，在内燃机的输出轴连结于该小齿轮；以及太阳轮，第一电动发电机的旋转轴经由离合器连结于该太阳轮，将该差动机构作为内燃机的启动用差动机构加以利用。在该混合动力车辆的内燃机的启动时，利用离合器连接第一电动发电机的旋转轴和启动用差动机构，由此使该旋转轴的旋转速度减速并传递至内燃机的输出轴，使内燃机曲柄启动。
并且，在下述的专利文献2中公开了如下的混合动力车辆的驱动***：该混合动力车辆具备由行星齿轮机构构成的分配机构(动力分配机构，该行星齿轮机构具有：行星架，发动机的输出轴连结于该行星架；太阳轮，第一电动发电机的旋转轴连结于该太阳轮；以及齿圈，第二电动发电机的旋转轴连结于该齿圈，并且，该第二电动发电机的旋转轴连结于驱动轮侧。在该专利文献2的混合动力车辆中，在启动发动机时，在利用驻车制动器等使车辆停止的状态下经由动力分配机构将第一电动发电机的旋转扭矩传递至发动机，使该发动机曲柄启动。
然而，在下述的专利文献3中公开了如下的混合动力车辆的驱动***：该混合动力车辆具备将发动机的动力以规定的分配比例分配至第一电动发电机和驱动轮侧的动力分配机构。在该驱动***中，作为该动力分配机构，采用能够变更分配比例的行星圆锥机构。并且，在下述的专利文献4中公开了如下的无级变速器，该无级变速器具备：无级变速机构，该无级变速机构具有由输入盘状件和输出盘状件夹持的多个球(滚动部件)，对该球的偏转角进行调整从而改变变速比；以及行星齿轮机构(差动机构)，该行星齿轮机构的旋转要素之一连结于上述该无级变速机构的输出轴。具体而言，在该专利文献4中记载了如下的行星齿轮机构：作为旋转要素之一的太阳轮连结于上述输出轴，行星架连结于驱动轮侧，齿圈经由齿轮组连结于驱动力源的输出侧。
专利文献1:日本特开2009－190693号公报
专利文献2:日本特开平9－170533号公报
专利文献3:日本特开2009－040132号公报
专利文献4:日本特表2006－519349号公报
但是，在上述专利文献1的混合动力车辆中，为了启动发动机，需要专用的启动用差动机构和离合器，存在导致驱动***至少大型化与之相应的量的忧虑。并且，在上述专利文献2的混合动力车辆中，为了启动发动机，需要能够产生曲柄启动动作所需的大输出扭矩的第一电动发电机，因此，搭载有构造上大型化的第一电动发电机的可能性高，存在导致驱动装置大型化的忧虑。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种混合动力车辆的发动机启动控制装置，能够改善上述现有例所具有的不良情况，且能够抑制用于发动机启动的驱动***的大型化。
为了达成上述目的，本发明提供一种混合动力车辆的发动机启动控制装置，该混合动力车辆具备差动机构，该差动机构具有：第一至第三旋转要素，在第一旋转要素连结有第一旋转电机的旋转轴，在第二旋转要素连结有发动机的输出轴，在第三旋转要素连结有第二旋转电机的旋转轴；第四旋转要素，该第四旋转要素具有与所述第一至第三旋转要素共通的旋转中心轴；以及由所述第二旋转要素保持的滚动部件，该滚动部件具有与所述旋转中心轴不同的旋转中心轴，并且，能够进行经由与所述第一旋转要素、所述第三旋转要素以及所述第四旋转要素的各自之间的接触部的动力传递，使用将所述第一至第三旋转要素的旋转速度按照第一旋转要素、第二旋转要素、第三旋转要素的顺序配置且用直线表示的共线图，对所述第一至第三旋转要素之间的差动旋转动作进行控制，在所述共线图中，所述第二旋转要素的旋转速度轴将所述第一旋转要素的旋转速度轴和所述第三旋转要素的旋转速度轴之间以1：ρ的关系内分，该混合动力车辆的发动机启动控制装置的特征在于，上述差动机构能够对上述第一旋转要素的旋转速度除以上述第三旋转要素的旋转速度而得的旋转比进行变更，，在要将所述第一旋转电机的旋转传递至所述发动机的输出轴而进行该发动机的启动时的曲柄启动时，在所述共线图上以使所述第一旋转要素的旋转速度变高的方式对所述行星齿轮传动比ρ进行控制。
优选在所述滚动部件以与所述第一旋转要素的径向外侧部分和所述第三旋转要素以及所述第四旋转要素的径向内侧部分之间分别接触的状态配设的情况下，在要提高所述第一旋转要素的旋转速度时，在所述共线图上使所述行星齿轮传动比ρ小于规定值。
优选在所述滚动部件以与所述第三旋转要素的径向外侧部分和所述第一旋转要素以及所述第四旋转要素的径向内侧部分之间分别接触的状态配设的情况下，在所述共线图中，所述第二旋转要素的旋转速度轴将所述第三旋转要素的旋转速度轴与所述第一旋转要素的旋转速度轴之间以1：ρ的关系内分，在要提高所述第一旋转要素的旋转速度时，在所述共线图上使所述行星齿轮传动比ρ大于规定值。
并且，为了达成上述目的，本发明提供一种混合动力车辆的发动机启动控制装置，上述混合动力车辆具备差动机构，该差动机构具有：第一至第四旋转要素，在第一旋转要素连结有第一旋转电机的旋转轴，在第二旋转要素连结有发动机的输出轴，在第三旋转要素连结有朝向驱动轮侧的输出轴，在第四旋转要素连结有第二旋转电机的旋转轴；以及由所述第二旋转要素保持的滚动部件，该滚动部件具有与所述第一至第四旋转要素的共通的旋转中心轴不同的旋转中心轴，并且，能够进行经由与所述第一旋转要素、所述第三旋转要素以及所述第四旋转要素的各自之间的接触部的动力传递，使用将所述第一至第四旋转要素的旋转速度按照第一旋转要素、第二旋转要素、第三旋转要素、第四旋转要素的顺序配置且用直线表示的共线图，对所述第一至第四旋转要素之间的差动旋转动作进行控制，在所述共线图中，所述第二旋转要素的旋转速度轴将所述第一旋转要素的旋转速度轴和所述第三旋转要素的旋转速度轴之间以1：ρ1的关系内分、且所述第二旋转要素的旋转速度轴将所述第一旋转要素的旋转速度轴和所述第四旋转要素的旋转速度轴之间以1：ρ2的关系内分，上述混合动力车辆的发动机启动控制装置的特征在于，上述差动机构能够对上述第一旋转要素的旋转速度除以上述第三旋转要素的旋转速度而得的旋转比以及上述第一旋转要素的旋转速度除以上述第四旋转要素的旋转速度而得的旋转比进行变更，在要将上述第一旋转电机的旋转传递至上述发动机的输出轴而进行该发动机的启动时的曲柄启动时，在所述共线图上以使所述第一旋转要素的旋转速度变高的方式对上述第一旋转要素与上述第三旋转要素之间的旋转比以及上述第一旋转要素与上述第四旋转要素之间的旋转比进行控制。
优选在所述滚动部件以与所述第一旋转要素的径向外侧部分和所述第三旋转要素以及所述第四旋转要素的径向内侧部分之间分别接触的状态配设的情况下，在要提高所述第一旋转要素的旋转速度时，在所述共线图上使所述第一行星齿轮传动比ρ1小于规定值、且使所述第二行星齿轮传动比ρ2大于规定值。
优选在所述滚动部件以与所述第三旋转要素的径向外侧部分和所述第一旋转要素以及所述第四旋转要素的径向内侧部分之间分别接触的状态配设的情况下，在所述共线图中，将所述第一至第四旋转要素的旋转速度按照第三旋转要素、第二旋转要素、第一旋转要素、第四旋转要素的顺序配置且用直线表示，所述第二旋转要素的旋转速度轴将所述第三旋转要素的旋转速度轴与所述第一旋转要素的旋转速度轴之间以1：ρ1的关系内分，并且，所述第二旋转要素的旋转速度轴将所述第三旋转要素的旋转速度轴与所述第四旋转要素的旋转速度轴之间以1：ρ2的关系内分，在要提高所述第一旋转要素的旋转速度时，在所述共线图上使所述第一行星齿轮传动比ρ1大于规定值、且使所述第二行星齿轮传动比ρ2小于规定值。
此外，上述差动机构具有：作为所述第一旋转要素的太阳辊；作为所述第二旋转要素的行星架；作为所述第三旋转要素的第一盘状件；作为所述第四旋转要素的第二盘状件；以及作为所述滚动部件的行星球。
并且，上述差动机构具有：作为所述第一旋转要素的第一盘状件；作为所述第二旋转要素的行星架；作为所述第三旋转要素的太阳辊；作为所述第四旋转要素的第二盘状件；以及作为所述滚动部件的行星球。
优选形成为：在执行所述曲柄启动时，在所述共线图上使所述第二旋转要素的旋转速度至少为曲柄启动所需旋转速度，并且使所述第三旋转要素的旋转速度最大减速至0。
并且，优选形成为：在执行所述曲柄启动时，在朝所述第一旋转电机供给电力的电力供给源亦即二次电池的温度为相比常温时低的温度或者相比常温时高的温度时，进行提高所述第一旋转要素的旋转速度的控制。
本发明所涉及的混合动力车辆的发动机启动控制装置能够提高第一旋转要素的旋转速度，因此能够减小使第一旋转电机产生的为了进行曲柄启动所需的扭矩。因此，即便第一旋转电机的扭矩较小也能够产生曲柄启动所需的扭矩，能够使发动机上升至启动所需的旋转速度。因而，对于该第一旋转电机，能够减小其容量而实现小型化。进而，由此，能够实现混合动力车辆的驱动***的小型化。此外，由于不需要用于发动机启动的特殊的专用部件，因此能够使驱动***进一步小型化。
附图说明
图1是示出本发明所涉及的混合动力车辆的发动机启动控制装置和实施例1的驱动***的图。
图2是实施例1的驱动***的共线图。
图3是示出图2所示的状态下的驱动***的动力流程的图。
图4是实施例1的驱动***的共线图，是示出实施例1的执行曲柄启动控制时的状态的图。
图5是示出图4所示的状态下的驱动***的动力流程的图。
图6是示出实施例1的驱动***的其他结构的图。
图7是实施例2的驱动***的共线图，是示出二次电池的温度为常温时的状态的图。
图8是实施例2的驱动***的共线图，是示出二次电池的温度为低温或者高温时的状态的图。
图9是示出与二次电池的温度相应的行星齿轮传动比的映射的一例的图。
图10是示出与二次电池的温度相应的行星齿轮传动比的映射的其他例的图。
图11是示出本发明所涉及的混合动力车辆的发动机启动控制装置和实施例3的驱动***的图。
图12是实施例3的驱动***的共线图，是示出实施例3的执行曲柄启动控制时的状态的图。
图13是示出图12所示的状态下的驱动***的动力流程的图。
图14是示出驱动***的另一方式的图。
图15是示出驱动***的另一方式的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明所涉及的混合动力车辆的发动机启动控制装置的实施例进行详细说明。另外，本发明并不由该实施例限定。
[实施例1]
基于图1至图6对本发明所涉及的混合动力车辆的发动机启动控制装置的实施例1进行说明。
本实施例1的发动机启动控制装置由图1所示的控制装置1(电子控制装置：ECU)构成。该控制装置1可以是具有仅对发动机启动控制装置进行控制的控制功能的装置，也可以是还具备其他的控制功能的装置。在本实施例1中为后者。
最初，基于图1对应用该发动机启动控制装置的混合动力车辆、更详细来说是混合动力车辆的驱动***进行详细说明。
图1所示的驱动***具备：多个种类的动力源；以及将该动力源的动力作为驱动力朝驱动轮(省略图示)传递的动力传递***。作为该动力源，准备将对热能进行转换而得的机械能作为动力的机械动力源；以及将对电能进行转换而得的机械能作为动力的电气动力源。
首先，该驱动***具备发动机10作为机械动力源，该发动机10从输出轴(曲轴)11输出机械动力(发动机扭矩)。作为该发动机10，可以考虑内燃机、外燃机等。该发动机10能够进行基于控制装置1的燃料喷射、点火等动作。
并且，该驱动***将第一以及第二旋转电机20、30作为电气动力源，该第一以及第二旋转电机20、30构成为电动机、能够进行牵引驱动的发电机、或者能够进行牵引以及再生双方的驱动的电动发电机中的任一方。此处，以电动发电机为例进行说明。因而，以下，将该第一以及第二旋转电机20、30分别称作第一以及第二电动发电机20、30(MG1、MG2)。该第一以及第二电动发电机20、30构成为例如永磁铁型交流同步电动机，能够利用控制装置1经由未图示的逆变器使该第一以及第二电动发电机20、30进行牵引驱动等动作。在牵引驱动时，该第一以及第二电动发电机20、30将从二次电池51经由逆变器供给的电能转换成机械能，并从与未图示的转子同轴的旋转轴21、31输出机械动力(电动机扭矩)。另一方面，在再生驱动时，在从旋转轴21、31输入机械动力(电动机扭矩)之际将机械能转换成电能。该电能能够经由逆变器作为电力蓄积于二次电池51，或者能够将该电能作为另一方的电动发电机的牵引驱动时的电力加以使用。
作为动力传递***，准备能够将所输入的动力以规定的分配比分配并输出的动力分配机构40。该动力分配机构40构成为使得多个旋转要素之间能够进行差动旋转动作的差动机构。此处，以由多个旋转要素构成的所谓牵引行星齿轮机构为例进行说明。
该动力分配机构40作为旋转要素具备太阳辊41、多个行星球42、行星架43、以及第一以及第二盘状件44、45。其中，太阳辊41、行星架43和第一以及第二盘状件44、45具有共通的旋转中心轴X。另一方面，行星球42具有与该旋转中心轴X不同的旋转中心轴，且行星球42进行以该旋转中心轴为中心的旋转(自转)和绕旋转中心轴X的旋转(公转)。以下，只要没有特别言及，将沿着该旋转中心轴X的方向称作轴线方向，将绕该旋转中心轴X的方向称作周方向。并且，将与该旋转中心轴X正交的方向称作径向，其中，将朝向内侧的一侧称作径向内侧，将朝向外侧的一侧称作径向外侧。
太阳辊41位于动力分配机构40的旋转中心，构成以旋转中心轴X为中心轴的例如圆筒状的旋转体。该太阳辊41的外周面为行星球42自转时的滚动面。存在该太阳辊41通过自身的旋转动作而使各个行星球42滚动的情况，也存在该太阳辊41伴随着各个行星球42的滚动动作而旋转的情况。
各个行星球42相当于牵引行星齿轮机构中的球型小齿轮，且在太阳辊41的径向外侧部分(此处为外周面)以旋转中心轴X为中心呈放射状地大致等间隔地配置。此外，各个行星球42以与该太阳辊41的径向外侧部分和第一以及第二盘状件44、45的各自的径向内侧部分(此处为内周面)之间分别接触的状态配设。行星球42能够经由该接触部进行太阳辊41、第一盘状件44和第二盘状件45之间的动力传递。该行星球42作为在太阳辊41与第一以及第二盘状件44、45之间进行自转的滚动部件配设，因此，优选是完整的球状体，但也可以是例如像橄榄球那样的截面呈椭圆形状的部件。
该行星球42由通过该行星球42的中心并贯通的支承轴42a支承而旋转自如。例如，借助配设于行星球42与支承轴42a的外周面之间的轴承(省略图示)，使得行星球42能够相对于支承轴42a相对旋转(即自转)。因而，该行星球42能够以支承轴42a为中心在太阳辊41的外周面上滚动。
该支承轴42a以其中心轴位于包括旋转中心轴X的平面上的方式配设。如图1所示，作为该支承轴42a的基准的位置是该支承轴42a的中心轴与例如旋转中心轴X平行的位置。该支承轴42a能够在该基准位置与从该基准位置倾斜的位置之间摆动(偏转)。该偏转在包括支承轴42a的中心轴和旋转中心轴X的平面内进行。该偏转动作借助安装在支承轴42a的从行星球42的外周曲面突出的两端部的换挡机构进行。
换挡机构通过使分别安装于该支承轴42a的两端部的偏转用臂46动作而使行星球42与支承轴42a一起偏转。
该偏转用臂46是用于使偏转力作用于支承轴42a和行星球42，使该行星球42的旋转中心轴、即支承轴42a的中心轴倾斜的部件。在一根支承轴42a和一个行星球42准备一对偏转用臂46。例如，该偏转用臂46以朝与旋转中心轴X垂直的方向延伸的方式成形并配设。进而，该偏转用臂46的径向外侧的端部侧分别安装于支承轴42a的端部。通过一对偏转用臂46中的一方朝径向外侧移动、另一方朝径向内侧移动，使偏转力作用于支承轴42a和行星球42。并且，该偏转用臂46以能够动作的状态被收纳保持于在行星架43的圆板部43a形成的槽。该槽的个数、位置与偏转用臂46的个数、位置一致，且以旋转中心轴X中心呈放射状地形成。因而，各个偏转用臂46、支承轴42a以及行星球42与该行星架43一起旋转。
虽然未图示，但在换挡机构还设置有使该偏转用臂46朝径向外侧或者径向内侧移动的推动部件、以及使该推动部件动作的驱动部。以下述方式产生偏转力：使推动部件沿轴线方向移动，将该推动部件的推动力施加于偏转用臂46的径向内侧部分。例如，对支承轴42a进行支承的一对偏转用臂46的径向内侧的末端部形成为如下形状：该末端部的在轴线方向分别对置的壁面随着趋向径向内侧而变细的形状。并且，在推动部件中，该推动部件的轴线方向的两端部的各个壁面成为与各偏转用臂46的尖细面接触的接触面，该接触面形成为随着趋向径向外侧而变细的形状。由此，在施加推动部件的推动力时，偏转用臂46被朝径向外侧推起，因此，偏转用臂46使支承轴42a倾斜，与此连动使行星球42偏转。对于该行星球42的偏转角，例如将图1的基准位置设定为0度。驱动部是例如电动机等电动致动器、液压致动器等，该驱动部的动作由控制装置1控制。
行星架43是能够相对于太阳辊41、第一以及第二盘状件44、45相对旋转的旋转部件。该行星架43具有以旋转中心轴X为中心轴的一对圆板部43a。该各个圆板部43a配设于在轴线方向上夹持行星球42、支承轴42a以及偏转用臂46等的位置。进而，各圆板部43a借助多根未图示的棒状的支承部而一体化。由此，行星架43对行星球42、支承轴42a以及偏转用臂46进行保持，使得行星球42、支承轴42a以及偏转用臂46无法相对于太阳辊41沿轴线方向相对移动。并且，该行星架43借助上述的各圆板部43a的槽，伴随着自身的旋转而使行星球42、支承轴42a以及偏转用臂46以旋转中心轴X为中心旋转。
第一以及第二盘状件44、45是以旋转中心轴X为中心轴的成形为圆环状或者圆盘状的旋转部件，且以在轴线方向对置而夹持各行星球42的方式配设。具体而言，该第一以及第二盘状件44、45具有与各行星球42的径向外侧的外周曲面接触的接触面。该各个接触面形成为曲率与行星球42的外周曲面的曲率相同的凹圆弧面。此处，以从旋转中心轴X到与各行星球42接触的接触部分为止的距离为相同长度的方式形成各个接触面，第一以及第二盘状件44、45相对于各行星球42的各个接触角为相同的角度。该接触角是从基准到与各行星球42接触的接触部分的角度。此处，以径向为基准。该各个接触面与行星球42的外周曲面点接触或者线接触。另外，该线接触时的接触线的朝向是与上述的行星球42偏转时的平面正交的方向。并且，各个接触面形成为：在对第一以及第二盘状件44、45施加朝向行星球42的沿轴线方向的力时，对该行星球42施加有朝向径向内侧且沿倾斜方向的力。
在该动力分配机构40中，当各个行星球42的偏转角为0度时，第一盘状件44和第二盘状件45以相同转速(相同旋转速度)旋转。即，此时，第一盘状件44与第二盘状件45的旋转比(转速之比)为1。另一方面，在使各个行星球42从基准位置偏转时，从支承轴42a的中心轴到与第一盘状件44接触的接触部分的距离变化，并且从支承轴42a的中心轴到与第二盘状件45接触的接触部分的距离变化。因此，第一盘状件44或者第二盘状件45中的任一方相比基准位置时以高速旋转，另一方以低速旋转。例如，在使行星球42朝图1的纸面顺时针方向偏转时，第二盘状件45以比第一盘状件44的转速低的转速旋转(增速)，在使行星球42朝图1的纸面逆时针方向偏转时，第二盘状件45以比第一盘状件44的转速高的转速旋转(减速)。因而，在该动力分配机构40中，通过改变该偏转角，能够使第一盘状件44和第二盘状件45之间的旋转比无级地变化。
在该动力分配机构40设置有推压部(省略图示)，该推压部将第一或者第二盘状件44、45中的至少任一方朝各行星球42推压，从而使第一以及第二盘状件44、45与各行星球42之间产生夹压力。该推压部通过产生轴线方向的力(推压力)而使上述各部件之间产生夹压力。该推压力设定为能够维持经由各行星球42的在太阳辊41与第一盘状件44和第二盘状件45之间进行的扭矩传递的大小。例如，该推压部可以是电动致动器、液压致动器等驱动源，也可以是伴随作为配设对象的第一或者第二盘状件44、45的旋转而产生推压力的扭矩凸轮等机构。在该动力分配机构40中，通过使该推压部动作而产生推压力，由此在第一以及第二盘状件44、45与各行星球42之间产生夹压力，在其间产生摩擦力。
在该动力分配机构40中，借助该摩擦力，伴随太阳辊41的旋转，各个行星球42滚动，通过各个行星球42的自转而产生的旋转扭矩传递到第一以及第二盘状件44、45，从而使第一以及第二盘状件44、45旋转。此时，行星架43与各个行星球42、支承轴42a以及偏转用臂46一起以旋转中心轴X为中心旋转。并且，在该动力分配机构40中，通过伴随第一盘状件44的旋转的各行星球42的自转而产生的旋转扭矩传递至太阳辊41和第二盘状件45，从而使太阳辊41和第二盘状件45旋转。并且，在该动力分配机构40中，通过伴随第二盘状件45的旋转的各行星球42的自转而产生的旋转扭矩传递至太阳辊41和第一盘状件44，从而使太阳辊41和第一盘状件44旋转。此外，在该动力分配机构40中，与行星架43的旋转联动地，各个行星球42一边公转一边自转，通过该自转而产生的旋转扭矩传递至太阳辊41、第一以及第二盘状件44、45传递，使太阳辊41、第一以及第二盘状件44、45旋转。
在本实施例1中，该动力分配机构40和动力源(发动机10、第一以及第二电动发电机20、30)以下述方式连接。
首先，将发动机10的输出轴11连结于行星架43(第二旋转要素)。该输出轴11和行星架43一体地旋转。并且，将第一电动发电机20的旋转轴21连结于太阳辊41(第一旋转要素)。该旋转轴21和太阳辊41一体地旋转。并且，将第二电动发电机30的旋转轴31连结于第一盘状件44(第三旋转要素)。该旋转轴31和第一盘状件44一体地旋转。此处，在该驱动***中，该第二电动发电机30的旋转轴31兼用作朝向驱动轮侧的***上的输出轴。
控制装置1使用以直线表示第一至第三旋转要素(太阳辊41、行星架43、相当于齿圈的第一盘状件44)的旋转速度(转速)的共线图，对以上述方式构成的驱动***进行控制。在图2所示的共线图中，按照太阳辊41、行星架43、第一盘状件44的顺序配置坐标轴，并用直线表示它们的旋转速度。在该共线图中，纵轴表示各旋转要素的旋转速度，从左起依次为太阳辊轴、行星架轴、第一盘状件轴。对于该纵轴，比横轴靠上方的位置表示正向旋转，比横轴靠下方的位置表示逆向旋转。并且，横轴示出太阳辊41、行星架43、第一盘状件44的旋转速度之比(旋转比)的关系。在该共线图中，行星架轴被确定在将太阳辊轴和第一盘状件轴之间以1：ρ的关系内分的位置。该ρ是太阳辊41的旋转速度Vs与第一盘状件44的旋转速度Vr之间的比(旋转比)，是所谓的行星齿轮传动比(ρ＝Vs/Vr)。
控制装置1利用该共线图进行发动机10的启动控制。在该驱动***中，在发动机10的启动时，将第一电动发电机20(MG1)的旋转传递至输出轴11，使发动机10曲柄启动。此时，在共线图上，使行星架43的旋转速度(转速)至少比曲柄启动所需旋转速度(曲柄启动所需转速)高，并且使第一盘状件44的旋转速度减速。由此，在共线图上，太阳辊41的旋转速度上升，因此，能够减小第一电动发电机20的曲柄启动所需扭矩。例如，以图2为例，通过在保持曲柄启动所需旋转速度不变的现状下使第一盘状件44的旋转速度减速(此处为减速至静止)，则从虚线的状态变为实线的状态，太阳辊41的旋转速度上升。由此，与虚线的状态时相比较，第一电动发电机20的旋转速度变高，能够以小的电动机扭矩使发动机10上升至曲柄启动所需旋转速度，因此能够减小第一电动发电机20的曲柄启动所需扭矩。该曲柄启动所需旋转速度是指使得能够进行燃料喷射等的启动所需的旋转速度。
对于该行星齿轮传动比ρ被固定的状态下的曲柄启动，与利用由行星齿轮传动比ρ不能变更的以往的行星齿轮机构构成的动力分配机构所进行的曲柄启动动作方式相同。进而，在该行星齿轮传动比ρ被固定的状态下，太阳辊41的旋转速度的上限受行星架43的曲柄启动所需旋转速度和第一盘状件44的旋转速度(最低为0)约束，因此，太阳辊41的旋转速度的上限低，为了使行星架43上升至曲柄启动所需旋转速度，仍然必须利用第一电动发电机20产生较大的曲柄启动所需扭矩。在图3中示出此时的驱动***的动力流程，为了使第一电动发电机20的电动机扭矩(电动机牵引扭矩)增加至曲柄启动所需扭矩，必须从二次电池51对第一电动发电机20供给大量的电力。
另外，此时，为了使第一盘状件44静止，进行从二次电池51供给电力而使第二电动发电机30的旋转轴31的旋转停止的静止控制。在该静止控制中，朝第二电动发电机30供给与太阳辊41的旋转速度相应大小的电力，使第二电动发电机30产生足以使旋转轴31停止的电动机扭矩(与伴随太阳辊41的旋转而施加于第一盘状件44的扭矩抵消的大小的阻力扭矩)。由于太阳辊41的旋转速度越高则需要越大的阻力扭矩，因此，随着太阳辊41的旋转速度变高，该供给电力变多。换言之，该阻力扭矩是阻止来自车辆(驱动轮)侧的反力的扭矩。
此处，对于曲柄启动所需扭矩大的情况，需要与此相称的容量，第一电动发电机20大型化相应的量，导致重量增加。并且，一般情况下，容量越大则电动发电机的成本越增加。此外，为了供给大量的电力，需要能够耐受该电力的容量的电路，在这点上也导致成本增加。
因此，在本实施例1中，在进行发动机10的启动控制时，在共线图上，以使连结于第一电动发电机20的太阳辊41的旋转速度变高的方式对行星齿轮传动比ρ进行控制。例如，在该发动机10的启动控制时，在图4所示的共线图上使行星齿轮传动比ρ比规定值小，从而使太阳辊41的旋转速度上升。在此时的共线图中，将行星架43的旋转速度至少保持在曲柄启动所需旋转速度，且使第一盘状件44的旋转速度减速至比行星架43的旋转速度低的旋转速度。因而，伴随着该行星齿轮传动比ρ的控制，与行星齿轮传动比ρ为固定状态时(虚线)相比，太阳辊41的旋转速度上升。控制装置1在决定行星齿轮传动比ρ的要求值之后，以使得行星齿轮传动比成为该要求值的方式对行星球42的偏转角进行控制。另外，此处，使第一盘状件44的旋转速度最大程度地减速而减速至0(即静止)。
因而，如图5的动力流程图所示，能够减小必须利用第一电动发电机20产生的曲柄启动所需扭矩，因此，发动机10能够利用第一电动发电机20的小的电动机扭矩使输出轴11的旋转速度上升至曲柄启动所需旋转速度。因此，对于第一电动发电机20，能够减少其容量而实现小型化和轻量化，进而能够实现成本的降低。该第一电动发电机20的小型化也将导致驱动***的小型化。并且，能够将朝第一电动发电机20供给的电力量抑制得较低，因此，能够实现电路的低成本化、对二次电池51的电力消耗量的抑制。由此，在本实施例1中，能够避免第一电动发电机20的容量不足、供给电力量不足，能够可靠地使发动机10曲柄启动，因此能够提高该发动机10的启动性。此外，在本实施例1中，由于不需要用于发动机启动的特殊的专用部件，因此能够以低成本实现发动机启动，且能够使驱动***进一步小型化。并且，此外，在本实施例1中，使用如上所述的牵引行星齿轮机构作为能够变更行星齿轮传动比ρ的动力分配机构40，因此有助于小型化、低成本化。
此处，上述的规定值可以基于所搭载的第一电动发电机20的体格(容量)、成本的要求值、电路的成本的要求值决定。例如，若欲减小第一电动发电机20的容量，则在共线图上，将太阳辊41的旋转速度确定为能够产生具有同所要求的容量相称的上限或者余量的大小的曲柄启动所需扭矩的旋转速度，并将以连结该旋转速度和行星架43的曲柄启动所需旋转速度而得的直线表示的行星齿轮传动比设定为规定值。
然而，本实施例1不仅能够应用于由上述结构构成的驱动***，还能够应用于以下所示的图6的方式的驱动***。对于该图6所示的驱动***，相对于图1的驱动***，以覆盖接近大致圆筒状的动力分配机构40的外周侧的方式配置第二电动发电机30。换言之，对于该驱动***，以使动力分配机构40的旋转中心轴X与第二电动发电机30的旋转轴相同的方式将动力分配机构40配置在第二电动发电机30的转子的内侧。
在该驱动***中，第二电动发电机30的旋转轴31与第一盘状件44连结而一体旋转。另一方面，在图1的驱动***中，将该旋转轴31用作朝向驱动轮侧的驱动***的输出轴，但在该驱动***中，将该输出轴60与旋转轴31分开配设，并将它们与第一盘状件44而使之一体旋转。
在该驱动***中，也能够起到与图1的驱动***同样的作用以及效果。进而，对于该驱动***，以覆盖动力分配机构40的外周侧的方式配设第二电动发电机30，因此，能够紧凑地汇集比第一电动发电机20低旋转高扭矩化规格的第二电动发电机30，能够使之比图1的驱动***更小型化、轻量化、低成本化。
此外，在该图1、图6的驱动***中，如上所述，借助第二电动发电机30的静止控制来阻止由发动机扭矩等引起的来自车辆(驱动轮)侧的反力。由此，能够防止伴随发动机启动控制而在驱动轮产生驱动力。但是，该静止控制需要二次电池51的电力，因此，也可以利用如下的车辆静止装置阻止反力，从而不需要执行静止控制。例如，作为该车辆静止装置，考虑能够利用控制装置1的控制调整制动力的车轮的制动装置。在该情况下，控制装置1对制动装置的致动器进行控制，使车轮产生足以阻止上述反力的制动力。并且，能够利用驻车时防止车辆的前进后退的所谓驻车装置作为车辆静止装置。例如，当在停车时换挡杆位于驻车装置的动作位置(挡位P)的情况下，不需要进行第二电动发电机30的静止控制。此外，即便换挡杆不在该动作位置，通过控制装置1使驻车装置动作，也不需要进行第二电动发电机30的静止控制。这样，不需要进行第二电动发电机30的静止控制，因此能够抑制该静止控制所需要的二次电池51的电力消耗量，能够提高燃料利用率。
并且，在本实施例1中例示的驱动***的动力分配机构40中，应用太阳辊41作为第一电动发电机20所连结的第一旋转要素，应用第一盘状件44作为第二电动发电机30的旋转轴31(兼用作朝向驱动轮侧的***上的输出轴)所连结的第三旋转要素。因此，在该例示中，为了在发动机10的启动控制时提高太阳辊41(即第一电动发电机20)的旋转速度，在图4所示的共线图上使行星齿轮传动比ρ比规定值小。与此相对，动力分配机构也可以构成为：使用第一盘状件44作为这样的第一旋转要素，并且使用太阳辊41作为这样的第三旋转要素。在该情况下，为了在发动机10的启动控制时提高第一电动发电机20的旋转速度，在共线图上使行星齿轮传动比ρ比规定值大。。对于此时的共线图，例如在图4所示的共线图中，将“MG1”和“MG2、输出轴”互换。进而，在该共线图中，将行星架43的旋转速度至少保持在曲柄启动所需旋转速度，且使太阳辊41的旋转速度减速至低于行星架43的旋转速度。因而，伴随该行星齿轮传动比ρ的控制，第一盘状件44的旋转速度上升。另外，该太阳辊41的旋转速度最大减速至静止。
[实施例2]
基于图7至图10对本发明所涉及的混合动力车辆的发动机启动控制装置的实施例2进行说明。
本实施例2的发动机启动控制装置，具有与上述的实施例1的发动机启动控制装置同样的曲柄启动动作控制功能，或者与本曲柄启动动作控制功能不同而设置以下的曲柄启动动作控制功能。本实施例2的发动机启动控制装置的控制对象是实施例1中例示的图1或者图6的驱动***。以下对本实施例2中的曲柄启动动作控制功能进行详细说明。
对于二次电池51，根据使用环境，存在能够毫无遗憾地发挥其性能的情况，也存在导致性能降低的情况。即，对于二次电池51，在常温区域不存在问题，但如果在低温区域、高温区域使用，则存在性能降低的可能性。该温度区域针对每个二次电池51而不同，作为设计时的规格而决定。进而，二次电池51的性能降低将导致其输出降低，导致朝第一电动发电机20供给的电力量不足，因此，难以使行星架43(发动机10的输出轴11)的旋转速度上升至曲柄启动所需旋转速度，存在发动机10的启动性降低的忧虑。另一方面，在能够毫无问题地发挥二次电池51的性能的常温时，能够得到所需的充分的供给电力量，但如果第一电动发电机20的旋转速度过度上升，则存在发动机启动时的安静性受损的忧虑。
因此，在本实施例2中，控制装置1构成为：在二次电池51的温度为常温时，与低温时、高温时相比，增大行星齿轮传动比ρ(图7)，另一方面，在该温度为低温或者高温时，与常温时相比，减小行星齿轮传动比ρ(图8)。可以使用如下的映射设定该行星齿轮传动比ρ。
例如，如图9的映射所示，将行星齿轮传动比ρ设定为：在二次电池51的温度t处于常温区域时为规定的值ρa，处于低温区域时为规定的值ρb，处于高温区域时为规定的值ρc(ρmax≥ρa＞ρc＞ρb≥ρmin)。“ρmax”是能够变更的行星齿轮传动比的最大值，“ρmin”是能够变更的行星齿轮传动比的最小值。可以通过实验或进行仿真来决定上述各个规定值ρa、ρb、ρc的值。
规定值ρa为：在能够毫无遗憾地发挥二次电池51的性能的常温区域中，能够将发动机10的启动时的安静性保持在要求值内的行星齿轮传动比ρ中的任一值。由此，在常温区域中，能够降低太阳辊41的旋转速度，因此，在曲柄启动时能够缓慢地提升发动机转速，发动机启动时的安静性提高。并且，该规定值ρa也可以为：在该常温区域中，例如能够将发动机10的启动时的安静性保持在要求值内的行星齿轮传动比ρ中的最小或者接近最小的大小的值。如果像这样进行设定，则在常温区域中，无需使太阳辊41的旋转速度过度上升即可，因此，发动机启动时的安静性提高。进而，曲柄启动时的太阳辊41的旋转速度在保持安静性的范围内处于高速侧，因此，能够尽量使第一电动发电机20小型化、轻量化、低成本化，能够使驱动***小型化、使电路低成本化。
规定值ρb或者规定值ρc为：在推测二次电池51的性能降低的低温区域或者高温区域中，能够使太阳辊41(第一电动发电机20)的旋转速度上升足以补充伴随二次电池51的输出降低而导致的第一电动发电机20的电动机扭矩(电动机牵引扭矩)不足的速度的行星齿轮传动比ρ中的任一值。由此，在低温区域、高温区域中，能够以第一电动发电机20的较小的电动机扭矩使行星架43(发动机10的输出轴11)的旋转速度上升至曲柄启动所需旋转速度，能够进行发动机10的启动。另外，规定值ρb比规定值ρc小。这是因为：与高温区域相比，在低温区域，二次电池51的性能更易于降低。
这样，根据该图9的映射，常温区域中的发动机启动时的安静性提高，并且低温区域、高温区域的发动机10的启动性提高。
此处，对于二次电池51的性能，严格来看，即便是在常温区域，也是越接近低温区域、高温区域则性能越是降低。同样，对于该性能，即便是在低温区域、高温区域，也是越接近常温区域则性能越好。因此，也可以利用图10所示的映射来设定行星齿轮传动比ρ。此处，将呈现最佳性能的温度时称作常温时。并且，此处，为了便于说明，使用图9的规定值ρa、ρb、ρc(ρmax≥ρa＞ρc＞ρb≥ρmin)。
在该图10的映射中，在常温时将行星齿轮传动比ρ设定为规定值ρa。并且，在该映射中，在从常温时到二次电池51的温度t达到低温区域的某一温度为止的期间，随着该温度t的降低，使行星齿轮传动比ρ从规定值ρa逐渐减小至规定值ρb。上述某一温度为：例如即便是在低温区域，也无需将行星齿轮传动比ρ减小至规定值ρb就能够确保发动机10的启动性的温度。当在低温区域不存在这样的能够确保启动性的温度的情况下，可以将例如低温区域与常温区域的边界温度设定成该某一温度。此外，在该映射中，在从常温时到二次电池51的温度t达到高温区域的某一温度为止的期间，随着该温度t的上升，使行星齿轮传动比ρ从规定值ρa逐渐减小至规定值ρc。此时的某一温度为：例如即便是在高温区域，也无需将行星齿轮传动比ρ减小至规定值ρb就能够确保发动机10的启动性的温度。当在高温区域不存在这样的能够确保启动性的温度的情况下，可以将例如高温区域与常温区域的边界温度设定成该某一温度。
使用这样的图10的映射，也能够提高常温侧的发动机启动时的安静性，并且能够提高低温侧、高温侧的发动机10的启动性。
[实施例3]
基于图11至图13对本发明所涉及的混合动力车辆的发动机启动控制装置的实施例3进行说明。
本实施例3的发动机启动控制装置以图11所示的驱动***为控制对象。对于该驱动***，在上述的实施例1的图6示出的驱动***中，将第二电动发电机30的旋转轴31连结于第二盘状件45而非第一盘状件44。该旋转轴31与第二盘状件45一体地旋转。因而，本实施例3的驱动***能够起到与图6中示出的驱动***同样的小型化等效果。
此处，使用图12的共线图并利用控制装置1对该驱动***进行控制。在该共线图中，按照太阳辊41(第一旋转要素)、行星架43(第二旋转要素)、第一盘状件44(第三旋转要素)、第二盘状件45(第四旋转要素)的顺序配置坐标轴，并利用直线表示它们的旋转速度。在该共线图中，纵轴表示各旋转要素的旋转速度，从左起依次为太阳辊轴、行星架轴、第一盘状件轴、第二盘状件轴。并且，横轴表示太阳辊41、行星架43、第一盘状件44、第二盘状件45的旋转速度之比(旋转比)的关系。在该共线图中，行星架轴被确定在下述位置：将太阳辊轴和第一盘状件轴之间以1：ρ1的关系内分、且将太阳辊轴和第二盘状件轴之间以1：ρ2的关系内分的位置。第一行星齿轮传动比ρ1是太阳辊41的旋转速度Vs与第一盘状件44的旋转速度Vr1之间的比(旋转比)(ρ1＝Vs/Vr1)。并且，第二行星齿轮传动比ρ2是太阳辊41的旋转速度Vs与第二盘状件45的旋转速度Vr2之间的比(旋转比)(ρ2＝Vs/Vr2)。该第一行星齿轮传动比ρ1和第二行星齿轮传动比ρ2的关系由行星球42的偏转角决定。
在以这种方式构成的驱动***中，在进行发动机10的启动控制时，在共线图上，以使连结于与第一电动发电机20的太阳辊41的旋转速度变高的方式对第一以及第二行星齿轮传动比ρ1、ρ2进行控制。例如，在该发动机10的启动控制时，在图12所示的共线图上，使第一行星齿轮传动比ρ1小于第一规定值，并且使第二行星齿轮传动比ρ2大于第二规定值，从而使太阳辊41的旋转速度上升。在此时的共线图中，将行星架43的旋转速度至少保持在曲柄启动所需旋转速度，且使第一盘状件44的旋转速度减速而使其低于行星架43的旋转速度。因而，伴随该第一以及第二行星齿轮传动比ρ1、ρ2的控制，太阳辊41的旋转速度上升。控制装置1在决定第一行星齿轮传动比ρ1和第二行星齿轮传动比ρ2的要求值之后，以使得第一行星齿轮传动比和第二行星齿轮传动比成为该要求值的方式对行星球42的偏转角进行控制。另外，此处，使第一盘状件44的旋转速度最大程度地减速而成为0(即静止)。
此处，以收纳在共线图上的第一盘状件44(D1)与第二盘状件45(D2)之间的旋转比的范围(即变速范围)的宽度内的方式决定该第一行星齿轮传动比ρ1和第二行星齿轮传动比ρ2。该旋转比的范围取决于动力分配机构40的规格。并且，对于第一行星齿轮传动比ρ1和第二行星齿轮传动比ρ2，如果其中一方已决定，则另一方自然也被决定。因而，例如，如果以第一电动发电机20的小容量化为主，则只要决定第一行星齿轮传动比ρ1即可，并且，如果以第二电动发电机30的电动机扭矩的输出量为主，则只要决定第二行星齿轮传动比ρ2即可。决定第一行星齿轮传动比ρ1时的第一规定值可以与在实施例1中示出的规定值同样地决定。例如，在共线图上，只要将太阳辊41的旋转速度确定为能够产生具有同所要求的第一电动发电机20的容量相称的上限或者余量的大小的曲柄启动所需扭矩负担量(严格来说，优选考虑第二电动发电机30的曲柄启动所需扭矩负担量)的旋转速度，并将以连结该旋转速度和行星架43的曲柄启动所需旋转速度而得的直线表示的行星齿轮传动比设定为第一规定值即可。并且，对于决定第二行星齿轮传动比ρ2时的第二规定值，在共线图上，只要将第二盘状件45的旋转速度确定为相比横轴靠下侧且能够产生能够输出或者期望输出的大小的曲柄启动所需扭矩负担量的旋转速度，并将以连结该旋转速度和行星架43的曲柄启动所需旋转速度而得的直线表示的行星齿轮传动比设定为第二规定值即可。
在本实施例2中，如图13的动力流程图所示，第一电动发电机20和第二电动发电机30各自分担而满足曲柄启动所需扭矩。即，在本实施例2中，在发动机启动控制时，也能够使用第二电动发电机30的电动机扭矩(第二电动发电机30的曲柄启动所需扭矩负担量)对发动机10进行曲柄启动控制。并且，对于必须利用第一电动发电机20产生的曲柄启动所需扭矩负担量，不仅由于与实施例1同样的理由而能够减小必须利用第一电动发电机20产生的曲柄启动所需扭矩负担量，而且，由于也使用第二电动发电机30的电动机扭矩，因此能够进一步减小必须利用第一电动发电机20产生的曲柄启动所需扭矩负担量。因而，与实施例1相比，能够实现第一电动发电机20的小型化、轻量化、低成本化，且将导致驱动***的进一步小型化、轻量化、电路的进一步低成本化。因此，在本实施例2中，能够进一步提高发动机10的启动性。
此处，在控制装置1中，优选在该曲柄启动控制时以使得第一以及第二电动发电机20、30的关系满足下述的式1的关系的方式对驱动***进行控制。该式1的“Tmg1”表示第一电动发电机20的电动机扭矩，“Tmg2”表示第二电动发电机30的电动机扭矩。并且，“Tes”表示发动机10的启动所需要的发动机扭矩的大小。
Tmg1＊(1+ρ1)+Tmg2＊(ρ2－ρ1)＝Tes＊ρ1…(1)
在本实施例2中，通过满足这样的关系，由发动机扭矩等产生的来自车辆(驱动轮)侧的反力不会作用于与朝向驱动轮侧的输出轴60连结的第一盘状件44(第一盘状件轴)。即，在本实施例2中，在发动机启动时不朝驱动轮传递扭矩，因此能够抑制在该驱动轮产生驱动力的情况。因此，在该情况下，能够抑制由该扭矩传递产生的冲击，且在发动机启动控制时不需要由上述车辆静止装置等进行的车辆的静止动作。
在该本实施例2中例示的驱动***的动力分配机构40中，应用太阳辊41作为连结于第一电动发电机20的第一旋转要素，应用第一盘状件44作为连结于朝向驱动轮侧的***上的输出轴60的第三旋转要素。因此，在该例示中，为了在发动机10的启动控制时提高太阳辊41(即第一电动发电机20)的旋转速度，在图12所示的共线图上，使第一行星齿轮传动比ρ1小于第一规定值，并且使第二行星齿轮传动比ρ2大于第二规定值。与此相对，动力分配机构也可以构成为：使用第一盘状件44作为这样的第一旋转要素，并且，使用太阳辊41作为这样的第三旋转要素。在该情况下，为了在发动机10的启动控制时提高第一电动发电机20的旋转速度，在共线图上，使第一行星齿轮传动比ρ1大于第一规定值，并且使第二行星齿轮传动比ρ2小于第二规定值。。对于此时的共线图，例如在图12所示的共线图中，将“MG1”和“输出轴”互换。进而，在该共线图中，将行星架43的旋转速度至少保持在曲柄启动所需旋转速度，并且使太阳辊41的旋转速度减速而使其低于行星架43的旋转速度。因而，伴随该第一以及第二行星齿轮传动比ρ1、ρ2的控制，第一盘状件44的旋转速度上升。另外，使该太阳辊41的旋转速度最大程度减速而静止。
然而，虽然例示了上述的各实施例1、2中的发动机10的输出轴11在太阳辊41(严格地说是对太阳辊进行支承而使太阳辊旋转自如的支承轴)的外周面侧与行星架43连接，但在图1、6或者11所示的驱动***中，也可以将该支承轴形成为中空轴，并通过其中空部分与行星架43连接。在以这种方式变形后的驱动***中，也能够起到与作为其基础的图1、6或者11所示的驱动***同样的效果。图14中示出一例。该图14的驱动***是对图11所示的驱动***进行改进而得的驱动***。在该图14的驱动***中，进一步，将输出轴11配置于第一电动发电机20侧，并使该输出轴11通过该第一电动发电机20的环状的转子的中心与行星架43连接。由此，该驱动***处于一条直线上、且在以动力分配机构40为中心的两侧配置输入和输出，因此，能够简化各部件的连接，特别是作为FR(前置发动机后轮驱动)车辆用的***是有用的。因此，该驱动***不仅能够得到与图11的驱动***同样的效果，而且能够实现作为FR车辆用的***的小型化、轻量化，进而实现低成本化。
并且，上述的图1、6、11或者14所示的驱动***的第一电动发电机20在旋转中心轴X上与第二盘状件对置配置，但在该驱动***中，也可以与图6等所示的第二电动发电机30同样以覆盖动力分配机构40的外周侧的方式配置。在以这种方式改进后的驱动***中，也能够起到与作为其基础的图1、6、11或者14所示的驱动***同样的效果。此外，对于该驱动***，由于能够紧凑地汇集第二电动发电机30，因此能够缩短轴长，从而能够实现进一步的小型化、轻量化、低成本化。图15中示出其一例。该图15的驱动***是对图11所示的驱动***进行改进而得的驱动***。在该图15的驱动***中，由于第二电动发电机30也能够紧凑地汇集，因此能够进一步缩短轴长，从而能够实现小型化、轻量化、低成本化。
产业上的利用可能性
如上所述，本发明所涉及的混合动力车辆的发动机启动控制装置，作为抑制用于发动机启动的驱动***的大型化的技术是有用的。
标号说明：
1…控制装置；10…发动机；11…输出轴；20…第一电动发电机(第一旋转电机)；21…旋转轴；30…第二电动发电机(第二旋转电机)；31…旋转轴；40…动力分配机构；41…太阳辊；42…行星球；42a…支承轴；43…行星架；44…第一盘状件；45…第二盘状件；46…偏转用臂；51…二次电池；60…输出轴；X…旋转中心轴。

Claims (13)

1.一种混合动力车辆的发动机启动控制装置，
该混合动力车辆具备差动机构，该差动机构具有：第一至第三旋转要素，在第一旋转要素连结有第一旋转电机的旋转轴，在第二旋转要素连结有发动机的输出轴，在第三旋转要素连结有第二旋转电机的旋转轴；第四旋转要素，该第四旋转要素具有与所述第一至第三旋转要素共通的旋转中心轴；以及由所述第二旋转要素保持的滚动部件，该滚动部件具有与所述旋转中心轴不同的旋转中心轴，并且，能够进行经由与所述第一旋转要素、所述第三旋转要素以及所述第四旋转要素的各自之间的接触部的动力传递，使用将所述第一至第三旋转要素的旋转速度按照第一旋转要素、第二旋转要素、第三旋转要素的顺序配置且用直线表示的共线图，对所述第一至第三旋转要素之间的差动旋转动作进行控制，在所述共线图中，所述第二旋转要素的旋转速度轴将所述第一旋转要素的旋转速度轴和所述第三旋转要素的旋转速度轴之间以1：ρ的关系内分，
所述混合动力车辆的发动机启动控制装置的特征在于，
所述差动机构能够对所述共线图上的以所述第三旋转要素相对于所述第二旋转要素的相对旋转速度的绝对值除以所述第一旋转要素相对于所述第二旋转要素的相对旋转速度的绝对值而得的行星齿轮传动比ρ进行变更，
在要将所述第一旋转电机的旋转传递至所述发动机的输出轴而进行该发动机的启动时的曲柄启动时，在所述共线图上以使所述第一旋转要素的旋转速度变高的方式对所述行星齿轮传动比ρ进行控制。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的发动机启动控制装置，其中，
在所述滚动部件以与所述第一旋转要素的径向外侧部分和所述第三旋转要素以及所述第四旋转要素的径向内侧部分之间分别接触的状态配设的情况下，在要提高所述第一旋转要素的旋转速度时，在所述共线图上使所述行星齿轮传动比ρ小于规定值。
3.根据权利要求1所述的混合动力车辆的发动机启动控制装置，其中，
在所述滚动部件以与所述第三旋转要素的径向外侧部分和所述第一旋转要素以及所述第四旋转要素的径向内侧部分之间分别接触的状态配设的情况下，在所述共线图中，所述第二旋转要素的旋转速度轴将所述第三旋转要素的旋转速度轴与所述第一旋转要素的旋转速度轴之间以1：ρ的关系内分，在要提高所述第一旋转要素的旋转速度时，在所述共线图上使所述行星齿轮传动比ρ大于规定值。
4.一种混合动力车辆的发动机启动控制装置，
所述混合动力车辆具备差动机构，该差动机构具有：第一至第四旋转要素，在第一旋转要素连结有第一旋转电机的旋转轴，在第二旋转要素连结有发动机的输出轴，在第三旋转要素连结有朝向驱动轮侧的输出轴，在第四旋转要素连结有第二旋转电机的旋转轴；以及由所述第二旋转要素保持的滚动部件，该滚动部件具有与所述第一至第四旋转要素的共通的旋转中心轴不同的旋转中心轴，并且，能够进行经由与所述第一旋转要素、所述第三旋转要素以及所述第四旋转要素的各自之间的接触部的动力传递，使用将所述第一至第四旋转要素的旋转速度按照第一旋转要素、第二旋转要素、第三旋转要素、第四旋转要素的顺序配置且用直线表示的共线图，对所述第一至第四旋转要素之间的差动旋转动作进行控制，在所述共线图中，所述第二旋转要素的旋转速度轴将所述第一旋转要素的旋转速度轴和所述第三旋转要素的旋转速度轴之间以1：ρ1的关系内分、且所述第二旋转要素的旋转速度轴将所述第一旋转要素的旋转速度轴和所述第四旋转要素的旋转速度轴之间以1：ρ2的关系内分，
所述混合动力车辆的发动机启动控制装置的特征在于，
所述差动机构能够对所述共线图上的以所述第三旋转要素相对于所述第二旋转要素的相对旋转速度的绝对值除以所述第一旋转要素相对于所述第二旋转要素的相对旋转速度的绝对值而得的第一行星齿轮传动比ρ1、以及以所述第四旋转要素相对于所述第二旋转要素的相对旋转速度的绝对值除以所述第一旋转要素相对于所述第二旋转要素的相对旋转速度的绝对值而得的第二行星齿轮传动比ρ2进行变更，
在要将所述第一旋转电机的旋转传递至所述发动机的输出轴而进行该发动机的启动时的曲柄启动时，在所述共线图上以使所述第一旋转要素的旋转速度变高的方式对所述第一旋转要素与所述第三旋转要素之间的旋转比以及所述第一旋转要素与所述第四旋转要素之间的旋转比进行控制。
5.根据权利要求4所述的混合动力车辆的发动机启动控制装置，其中，
在所述滚动部件以与所述第一旋转要素的径向外侧部分和所述第三旋转要素以及所述第四旋转要素的径向内侧部分之间分别接触的状态配设的情况下，在要提高所述第一旋转要素的旋转速度时，在所述共线图上使所述第一行星齿轮传动比ρ1小于规定值、且使所述第二行星齿轮传动比ρ2大于规定值。
6.根据权利要求4所述的混合动力车辆的发动机启动控制装置，其中，
在所述滚动部件以与所述第三旋转要素的径向外侧部分和所述第一旋转要素以及所述第四旋转要素的径向内侧部分之间分别接触的状态配设的情况下，在所述共线图中，将所述第一至第四旋转要素的旋转速度按照第三旋转要素、第二旋转要素、第一旋转要素、第四旋转要素的顺序配置且用直线表示，所述第二旋转要素的旋转速度轴将所述第三旋转要素的旋转速度轴与所述第一旋转要素的旋转速度轴之间以1：ρ1的关系内分，并且，所述第二旋转要素的旋转速度轴将所述第三旋转要素的旋转速度轴与所述第四旋转要素的旋转速度轴之间以1：ρ2的关系内分，在要提高所述第一旋转要素的旋转速度时，在所述共线图上使所述第一行星齿轮传动比ρ1大于规定值、且使所述第二行星齿轮传动比ρ2小于规定值。
7.根据权利要求1、2、4或5所述的混合动力车辆的发动机启动控制装置，其中，
所述差动机构具有：作为所述第一旋转要素的太阳辊；作为所述第二旋转要素的行星架；作为所述第三旋转要素的第一盘状件；作为所述第四旋转要素的第二盘状件；以及作为所述滚动部件的行星球。
8.根据权利要求1、3、4或6所述的混合动力车辆的发动机启动控制装置，其中，
所述差动机构具有：作为所述第一旋转要素的第一盘状件；作为所述第二旋转要素的行星架；作为所述第三旋转要素的太阳辊；作为所述第四旋转要素的第二盘状件；以及作为所述滚动部件的行星球。
9.根据权利要求2、3、5或6所述的混合动力车辆的发动机启动控制装置，其特征在于，
在执行所述曲柄启动时，在所述共线图上使所述第二旋转要素的旋转速度至少为曲柄启动所需旋转速度，并且使所述第三旋转要素的旋转速度最大减速至0。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的混合动力车辆的发动机启动控制装置，其特征在于，
在执行所述曲柄启动时，在朝所述第一旋转电机供给电力的电力供给源亦即二次电池的温度为相比常温时低的温度或者相比常温时高的温度时，进行提高所述第一旋转要素的旋转速度的控制。
11.根据权利要求7所述的混合动力车辆的发动机启动控制装置，其特征在于，
在执行所述曲柄启动时，在朝所述第一旋转电机供给电力的电力供给源亦即二次电池的温度为相比常温时低的温度或者相比常温时高的温度时，进行提高所述第一旋转要素的旋转速度的控制。
12.根据权利要求8所述的混合动力车辆的发动机启动控制装置，其特征在于，
在执行所述曲柄启动时，在朝所述第一旋转电机供给电力的电力供给源亦即二次电池的温度为相比常温时低的温度或者相比常温时高的温度时，进行提高所述第一旋转要素的旋转速度的控制。
13.根据权利要求9所述的混合动力车辆的发动机启动控制装置，其特征在于，
在执行所述曲柄启动时，在朝所述第一旋转电机供给电力的电力供给源亦即二次电池的温度为相比常温时低的温度或者相比常温时高的温度时，进行提高所述第一旋转要素的旋转速度的控制。
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