CN103998309A - 混合动力车辆的驱动控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抑制噪音、振动的发生的混合动力车辆的驱动控制装置。包括将第1行星齿轮装置(14)的行星轮架(C1)与第2行星齿轮装置(16)的行星轮架(C2)之间切断/接合的离合器(CL)、及使行星轮架(C2)相对于壳体(26)切断/接合的制动器(BK)，选择性地使模式3和模式4成立，所述模式3是使制动器(BK)接合且将离合器(CL)释放的模式，所述模式4是将制动器(BK)释放且使离合器(CL)接合的模式4，基于发动机(12)的工作点预先设定禁止模式4成立的区域，在该区域允许模式3的成立，因此能够以根据离合器(CL)及制动器(BK)的接合状态而惯性平衡不同的结构为前提，使行驶模式选择性地成立来抑制噪音、振动的发生。

Description

混合动力车辆的驱动控制装置
技术领域
本发明涉及混合动力车辆的驱动控制装置的改进。
背景技术
已知有除了具备内燃机等发动机之外，还具备至少1个电动机作为驱动源来发挥功能的混合动力车辆。例如，专利文献1所述的车辆就是这样的混合动力车辆。根据该技术，在具备内燃机、第1电动机以及第2电动机的混合动力车辆中，具备将所述内燃机的输出轴固定于非旋转部件的制动器，通过根据车辆的行驶状态来控制该制动器的接合状态，能够提高车辆的能效并且实现与驾驶者的要求相应的行驶。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008－265600号公报。
发明内容
但是，在上述以往的技术中，在所述发动机的工作点成为预定范围内的区域中，由于伴随该发动机的旋转而产生的变动的频率与动力传递***的共振频率一致等，可能出现产生轰鸣声、车辆振动恶化等问题。该课题是本发明人等在为了提高混合动力车辆的性能而持续进行深入研究的过程中新发现的。
本发明是以以上的情况为背景而做出的，其目的在于提供一种抑制产生噪音、振动的混合动力车辆的驱动控制装置。
为了达到这样的目的，本发明的第1要旨在于，一种混合动力车辆的驱动控制装置，其特征在于，包括：第1差动机构，具有与第1电动机连接的第1旋转要素、与发动机连接的第2旋转要素，以及与输出旋转部件连接的第3旋转要素；第2差动机构，具有第1旋转要素、第2旋转要素及第3旋转要素，所述第1旋转要素与第2电动机连接，所述第2旋转要素及第3旋转要素的任一方与所述第1差动机构中的第3旋转要素连接；离合器，选择性地使所述第1差动机构中的第2旋转要素、与所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中的未与所述第1差动机构中的第3旋转要素连接的一方的旋转要素接合；和制动器，选择性地使所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中的未与所述第1差动机构中的第3旋转要素连接的一方的旋转要素接合于非旋转部件，使第1行驶模式和第2行驶模式选择性地成立，所述第1行驶模式是驱动所述发动机、使所述制动器接合、且将所述离合器释放的模式，所述第2行驶模式是驱动所述发动机、将所述制动器释放、且使所述离合器接合的模式，基于所述发动机的工作点预先设定禁止所述第2行驶模式成立的区域，在该区域中允许所述第1行驶模式成立。
如此，根据所述第1发明，包括：第1差动机构，具有与第1电动机连接的第1旋转要素、与发动机连接的第2旋转要素，以及与输出旋转部件连接的第3旋转要素；第2差动机构，具有第1旋转要素、第2旋转要素及第3旋转要素，所述第1旋转要素与第2电动机连接，所述第2旋转要素及第3旋转要素的任一方与所述第1差动机构中的第3旋转要素连接；离合器，选择性地使所述第1差动机构中的第2旋转要素、与所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中的未与所述第1差动机构中的第3旋转要素连接的一方的旋转要素接合；和制动器，选择性地使所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中的未与所述第1差动机构中的第3旋转要素连接的一方的旋转要素接合于非旋转部件，使第1行驶模式和第2行驶模式选择性地成立，所述第1行驶模式是驱动所述发动机、使所述制动器接合、且将所述离合器释放的模式，所述第2行驶模式是驱动所述发动机、将所述制动器释放、且使所述离合器接合的模式，基于所述发动机的工作点预先设定禁止所述第2行驶模式成立的区域，在该区域中允许所述第1行驶模式成立，由此，能够以根据所述离合器及制动器的接合状态而惯性平衡不同的结构为前提，选择性地使行驶模式成立以抑制发生噪音、振动。即，能够提供一种抑制发生噪音、振动的混合动力车辆的驱动控制装置。
从属于所述第1发明的第2发明的要旨在于，所述区域是与如下所述发动机的工作点的范围对应的区域：在使所述第2行驶模式成立的状态下，在该范围中，由于该发动机的驱动而产生噪音或振动。如此，能够以适当且使用的方案设定为了抑制噪音、振动的发生而禁止所述第2行驶模式成立的区域。
从属于所述第1发明或第2发明的第3发明要旨在于，在允许所述第2行驶模式成立的情况下，控制所述发动机的驱动，以使得该发动机的工作点处于所述区域的范围之外。如此，在所述第2行驶模式成立的状态下，能够适当地抑制由于所述发动机的驱动所引起的噪音、振动的发生。
为了达到这样的目的，本发明的第4发明的要旨在于，包括：第1差动机构，具有与第1电动机连接的第1旋转要素、与发动机连接的第2旋转要素，以及与输出旋转部件连接的第3旋转要素；第2差动机构，具有第1旋转要素、第2旋转要素及第3旋转要素，所述第1旋转要素与第2电动机连接，所述第2旋转要素及第3旋转要素的任一方与所述第1差动机构中的第3旋转要素连接；离合器，选择性地使所述第1差动机构中的第2旋转要素、与所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中的未与所述第1差动机构中的第3旋转要素连接的一方的旋转要素接合；和制动器，选择性地使所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中的未与所述第1差动机构中的第3旋转要素连接的一方的旋转要素接合于非旋转部件，使第1行驶模式和第2行驶模式选择性地成立，所述第1行驶模式是驱动所述发动机、使所述制动器接合、且将所述离合器释放的模式，所述第2行驶模式是驱动所述发动机、将所述制动器释放、且使所述离合器接合的模式，所述第1行驶模式的使用区域与所述第2行驶模式的使用区域不同。如此，能够以根据所述离合器及制动器的接合状态而惯性平衡不同的结构为前提，选择性地使行驶模式成立以抑制发生噪音、振动。即，能够提供一种抑制发生噪音、振动的混合动力车辆的驱动控制装置。
附图说明
图1是说明本发明优选适用的混合动力车辆用驱动装置的结构的骨架图。
图2是说明为了控制图1的驱动装置的驱动而所具备的控制***的主要部分的图。
图3是表示在图1的驱动装置中成立的5种行驶模式各自的离合器及制动器的接合状态的接合表。
图4是能够在直线上表示在图1的驱动装置中的各旋转要素的旋转速度的相对关系的列线图，是与图3的模式1、3对应的图。
图5是能够在直线上表示在图1的驱动装置中的各旋转要素的旋转速度的相对关系的列线图，是与图3的模式2对应的图。
图6是能够在直线上表示在图1的驱动装置中的各旋转要素的旋转速度的相对关系的列线图，是与图3的模式4对应的图。
图7是能够在直线上表示在图1的驱动装置中的各旋转要素的旋转速度的相对关系的列线图，是与图3的模式5对应的图。
图8是说明图1的驱动装置的传递效率的图。
图9是用于说明图1的驱动装置的电子控制装置所具有的控制功能的主要部分的功能框图。
图10是示意地说明在图1的驱动装置中根据离合器和制动器的至少一方的接合状态而动力传递***的特性不同的图。
图11是说明在图1的驱动装置中与离合器和制动器的接合状态相应的动力传递***的特性(共振频率)的变化的图。
图12是说明设定在图1的驱动装置中禁止图3所示的模式4成立的区域的区域映射的一例的图。
图13是说明图1的驱动装置中由电子控制装置进行的行驶模式切换控制的主要部分的流程图。
图14是说明本发明优选适用的另一混合动力车辆用驱动装置的结构的骨架图。
图15是说明本发明优选适用的又一混合动力车辆用驱动装置的结构的骨架图。
图16是说明本发明优选适用的又一混合动力车辆用驱动装置的结构的骨架图。
图17是说明本发明优选适用的又一混合动力车辆用驱动装置的结构的骨架图。
图18是说明本发明优选适用的又一混合动力车辆用驱动装置的结构的骨架图。
图19是说明本发明优选适用的又一混合动力车辆用驱动装置的结构的骨架图。
具体实施方式
优选，所述离合器以及制动器都是根据液压而被控制接合状态(接合或释放)的液压式接合装置，例如，优选使用湿式多片型的摩擦接合装置等，但是也可以是啮合式的接合装置即所谓牙嵌式离合器(啮合离合器)。或者，也可以是电磁式离合器和/或磁粉式离合器等，根据电指令而被控制接合状态(接合或释放)。
在适用本发明的驱动装置中，根据所述离合器及制动器的接合状态等，来使多个行驶模式的某一个选择性地成立。优选是，在使所述发动机的运转停止、且将所述第1电动机及第2电动机的至少一方用作行驶用驱动源的EV行驶模式中，通过使所述制动器接合并将所述离合器释放，由此使模式1成立，通过使所述制动器及离合器都接合而使模式2成立。在使所述发动机驱动并根据需要而由所述第1电动机及第2电动机进行驱动和/或发电等的混合动力行驶模式下，通过使所述制动器接合并将所述离合器释放，由此使与所述第1行驶模式对应的模式3成立，通过将所述制动器释放并使所述离合器接合，由此使与所述第2行驶模式对应的模式4成立，通过将所述制动器及离合器都释放而使模式5成立。
在本发明中，优选，对于在使所述离合器接合且使所述制动器释放的情况下的所述第1差动机构以及第2差动机构各自的各旋转要素的列线图中的排列顺序，在将与所述第1差动机构以及第2差动机构各自的第2旋转要素以及第3旋转要素对应的旋转速度重合而示出的情况下，是以下顺序：所述第1差动机构的第1旋转要素，所述第2差动机构的第1旋转要素，所述第1差动机构的第2旋转要素以及第2差动机构的第2旋转要素，所述第1差动机构的第3旋转要素以及第2差动机构的第3旋转要素。
以下，基于附图详细说明本发明优选的实施例。在以下说明所使用的附图中，各部分的尺寸比等未必准确地绘出。
实施例1
图1是说明本发明优选适用的混合动力车辆用驱动装置10(以下，简称为驱动装置10)的结构的骨架图。如该图1所示，本实施例的驱动装置10是优选使用于例如FF(前置发动机前轮驱动)型车辆等的横置用的装置，构成为在共用的中心轴CE上具备作为主动力源的发动机12、第1电动机MG1、第2电动机MG2、作为第1差动机构的第1行星齿轮装置14以及作为第2差动机构的第2行星齿轮装置16。所述驱动装置10构成为相对于中心轴CE大致对称，在图1中省略中心线下的一半部分而进行图示。对于以下的各实施例也是同样的。
所述发动机12例如是通过喷射到汽缸内的汽油等燃料的燃烧来产生驱动力的汽油发动机等内燃机。优选，所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2都是具有作为产生驱动力的马达(发动机)以及产生反力的发电机的功能的所谓电动发电机，构成为各自的定子18、22固定设置于作为非旋转部件的壳体26，并且在各定子18、22的内周侧具备转子20、24。
所述第1行星齿轮装置14是齿轮速比为ρ1的单小齿轮型的行星齿轮装置，作为旋转要素(要素)具备：作为第1旋转要素的太阳轮S1；作为第2旋转要素的行星轮架C1，其将小齿轮P1支承为能够自转以及公转；以及作为第3旋转要素的齿圈R1，其经由小齿轮P1与太阳轮S1啮合。所述第2行星齿轮装置16是齿轮速比为ρ2的单小齿轮型的行星齿轮装置，作为旋转要素(要素)具备：作为第1旋转要素的太阳轮S2；作为第2旋转要素的行星轮架C2，其将小齿轮P2支承为能够自转以及公转；以及作为第3旋转要素的齿圈R2，其经由小齿轮P2与太阳轮S2啮合。
所述第1行星齿轮装置14的太阳轮S1连接于所述第1电动机MG1的转子20。所述第1行星齿轮装置14的行星轮架C1连接于与所述发动机12的曲轴一体旋转的输入轴28。该输入轴28以所述中心轴CE为轴心，在以下的实施例中，在不特意进行区别的情况下，将该中心轴CE的轴心的方向称作轴向(轴心方向)。所述第1行星齿轮装置14的齿圈R1连接于作为输出旋转部件的输出齿轮30，并且与所述第2行星齿轮装置16的齿圈R2相互连接。所述第2行星齿轮装置16的太阳轮S2连接于所述第2电动机MG2的转子24。
从所述输出齿轮30输出的驱动力经由未图示的差动齿轮装置以及车轴等而向未图示的左右一对驱动轮传递。另一方面，从车辆的行驶路面对驱动轮输入的转矩经由所述差动齿轮装置以及车轴等而从所述输出齿轮30向所述驱动装置10传递(输入)。在所述输入轴28的与所述发动机12相反一侧的端部连接有例如叶轮泵等机械式油泵32，伴随所述发动机12的驱动而输出成为后述的液压控制回路60等的原压的液压。除了该油泵32之外，可以还设置通过电能而驱动的电动式油泵。
在所述第1行星齿轮装置14的行星轮架C1与所述第2行星齿轮装置16的行星轮架C2之间，设置有选择性地使该行星轮架C1与C2之间接合(使行星轮架C1与C2之间接合或断开)的离合器CL。在所述第2行星齿轮装置16的行星轮架C2与作为非旋转部件的所述壳体26之间，设置有选择性地使所述行星轮架C2接合(固定)于该壳体26的制动器BK。优选，该离合器CL以及制动器BK都是根据从液压控制回路60供给的液压来控制接合状态(接合或释放)的液压式接合装置，例如，优选使用湿式多片型的摩擦接合装置等，但是也可以是啮合式的接合装置即所谓牙嵌式离合器(啮合离合器)。进而，还可以是电磁式离合器或磁粉式离合器等，根据从电子控制装置40供给的电指令来控制接合状态(接合或释放)。
如图1所示，在所述驱动装置10中，所述第1行星齿轮装置14以及第2行星齿轮装置16分别配置在与所述输入轴28同轴上(中心轴CE上)，且在所述中心轴CE的轴向上配置在相对的位置。即，在所述中心轴CE的轴向上，所述第1行星齿轮装置14相对于所述第2行星齿轮装置16配置在所述发动机12一侧。在所述中心轴CE的轴向上，所述第1电动机MG1相对于所述第1行星齿轮装置14配置在所述发动机12一侧。在所述中心轴CE的轴向上，所述第2电动机MG1相对于所述第2行星齿轮装置16配置在所述发动机12的相反一侧。即，所述第1电动机MG1、第2电动机MG2在所述中心轴CE的轴向上，之间隔着所述第1行星齿轮装置14以及第2行星齿轮装置16而配置在相对的位置。即，在所述驱动装置10中，在所述中心轴CE的轴向上，从所述发动机12侧开始依次在同轴上配置有所述第1电动机MG1、第1行星齿轮装置14、离合器CL、第2行星齿轮装置16、制动器BK、第2电动机MG2。
图2是说明为了控制所述驱动装置10的驱动而该驱动装置10所具备的控制***的主要部分的图。该图2所示的电子控制装置40是构成为包含CPU、ROM、RAM以及输入输出接口等，一边利用RAM的暂时存储功能一边按照预先存储于ROM的程序来执行信号处理的所谓微型计算机，执行以所述发动机12的驱动控制、与所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2相关的混合动力驱动控制为代表的与所述驱动装置10的驱动相关的各种控制。即，在本实施例中，所述电子控制装置40相当于应用了所述驱动装置10的混合动力车辆的驱动控制装置。该电子控制装置40，如所述发动机12的输出控制用、所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2的工作控制用那样，根据需要按各控制作为分开的控制装置而构成。
如图2所示，所述电子控制装置40构成为从在所述驱动装置10的各部分设置的传感器、开关等被供给各种信号。即，对上述电子控制装置40，分别通过加速踏板开度传感器42供给表示与驾驶者的输出要求量对应的未图示的加速器踏板的操作量即加速踏板开度ACC的信号，通过发动机旋转速度传感器44供给表示所述发动机12的旋转速度即发动机旋转速度NE的信号，通过MG1旋转速度传感器46供给表示所述第1电动机MG1的旋转速度NMG1的信号，通过MG2旋转速度传感器48供给表示所述第2电动机MG2的旋转速度NMG2的信号，通过输出旋转速度传感器50供给表示与车速V对应的所述输出齿轮30的旋转速度NOUT的信号，由吸入空气量传感器52供给表示所述发动机12的吸入空气量QA的信号，及由电池SOC传感器54供给表示未图示的电池的充电容量(充电状态)SOC的信号等。
从所述电子控制装置40向所述驱动装置10的各部分输出工作指令。即，作为控制所述发动机12的输出的发动机输出控制指令，控制燃料喷射装置向进气配管等供给的燃料供给量的燃料喷射量信号、指示点火装置对所述发动机12的点火正时的点火信号以及为了操作电子节气门的节气门开度θTH而向节气门致动器供给的电子节气门驱动信号等，向控制该发动机12的输出的发动机控制装置56输出。指示所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2的工作的指令信号向变换器58输出，经由该变换器58从电池向所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2供给与该指令信号相应的电能，来控制该第1电动机MG1以及第2电动机MG2的输出(转矩)。由所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2发电产生的电能经由所述变换器58而被供给到电池，储蓄于该电池。控制所述离合器CL、制动器BK的接合状态的指令信号向液压控制回路60所具备的线性电磁阀等电磁控制阀供给，来控制从该电磁控制阀输出的液压，从而控制所述离合器CL、制动器BK的接合状态。
所述驱动装置10，经由所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2被控制运转状态，从而作为控制输入旋转速度与输出旋转速度的差动状态的电气式差动部发挥功能。例如，将由所述第1电动机MG1发电产生的电能经由所述变换器58向电池和/或第2电动机MG2供给。由此，所述发动机12的动力的主要部分机械地向所述输出齿轮30传递，另一方面，其动力的一部分因所述第1电动机MG1的发电而被消耗，在第1电动机MG1处变换为电能，该电能经由所述变换器58向所述第2电动机MG2供给。于是，该第2电动机MG2被驱动，从第2电动机MG2输出的动力向所述输出齿轮30传递。由与从该电能的产生到被第2电动机MG2消耗相关联的设备，构成将所述发动机12的动力的一部分变换为电能、将该电能变换为机械能的电路径。
在应用了以上那样构成的驱动装置10的混合动力车辆中，根据所述发动机12、第1电动机MG1以及第2电动机MG2的驱动状态、以及所述离合器CL、制动器BK的接合状态等，选择性地使多个行驶模式中的某一个成立。图3是示出在所述驱动装置10中成立的5种的行驶模式的各自中的所述离合器CL、制动器BK的接合状态的接合表，用“○”表示接合，用空栏表示释放。该图3所示的行驶模式“EV-1”、“EV-2”都是使所述发动机12的运转停止、并且使用所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2中的至少一方作为行驶用的驱动源的EV行驶模式。“HV-1”、“HV-2”、“HV-3”都是使所述发动机12例如作为行驶用的驱动源驱动、并且根据需要通过所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2来进行驱动或发电等的混合动力行驶模式。在该混合动力行驶模式中，可以由所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2中的至少一方产生反力，也可以使所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2中的至少一方以无负载的状态空转。
如图3所示，在所述驱动装置10中，在使所述发动机12的运转停止、并且使用所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2中的至少一方作为行驶用的驱动源的EV行驶模式中，通过使所述制动器BK接合并且使所述离合器CL释放来使模式1(行驶模式1)即“EV-1”成立，通过使所述制动器BK以及离合器CL都接合来使模式2(行驶模式2)即“EV-2”成立。在使所述发动机12例如作为行驶用的驱动源驱动并且根据需要通过所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2来进行驱动或发电等的混合动力行驶模式中，通过使所述制动器BK接合并且使所述离合器CL释放来使模式3(行驶模式3)即“HV-1”成立，通过使所述制动器BK释放并且使所述离合器CL接合来使模式4(行驶模式4)即“HV-2”成立，通过使所述制动器BK以及离合器CL都释放来使模式5(行驶模式5)即“HV-3”成立。
图4～图7表示能够在直线上示出在所述驱动装置10(第1行星齿轮装置14以及第2行星齿轮装置16)中，根据所述离合器CL以及制动器BK各自的接合状态而连接状态不同的各旋转要素的旋转速度的相对关系的列线图，是在横轴方向上示出所述第1行星齿轮装置14与第2行星齿轮装置16的齿轮速比ρ的相对关系、在纵轴方向上示出相对的旋转速度的二维坐标系。以车辆前进时所述输出齿轮30的旋转方向为正方向(正旋转)而示出各旋转速度。横线X1表示旋转速度零。对于纵线Y1～Y4，从左开始按顺序，实线Y1表示所述第1行星齿轮装置14的太阳轮S1(第1电动机MG1)的相对旋转速度，虚线Y2表示所述第2行星齿轮装置16的太阳轮S2(第2电动机MG2)的相对旋转速度，实线Y3表示所述第1行星齿轮装置14的行星轮架C1(发动机12)的相对旋转速度，虚线Y3′表示所述第2行星齿轮装置16的行星轮架C2的相对旋转速度，实线Y4表示所述第1行星齿轮装置14的齿圈R1(输出齿轮30)的相对旋转速度，虚线Y4′表示所述第2行星齿轮装置16的齿圈R2的相对旋转速度。在图4～图7中，分别将纵线Y3与Y3′、纵线Y4与Y4′重叠而示出。在此，因为所述齿圈R1和R2相互连接，所以纵线Y4、Y4′分别表示的齿圈R1以及R2的相对旋转速度相等。
在图4～图7中，利用实线L1表示所述第1行星齿轮装置14的3个旋转要素的相对旋转速度，利用虚线L2表示所述第2行星齿轮装置16的3个旋转要素的相对旋转速度。所述纵线Y1～Y4(Y2～Y4′)的间隔根据所述第1行星齿轮装置14以及第2行星齿轮装置16的各齿轮速比ρ1、ρ2来确定。即，关于与所述第1行星齿轮装置14的3个旋转要素对应的纵线Y1、Y3、Y4，太阳轮S1与行星轮架C1之间设为对应于1，行星轮架C1与齿圈R1之间设为对应于ρ1。关于与所述第2行星齿轮装置16的3个旋转要素对应的纵线Y2、Y3′、Y4′，太阳轮S2与行星轮架C2之间设为对应于1，行星轮架C2与齿圈R2之间设为对应于ρ2。即，优选，在所述驱动装置10中，所述第2行星齿轮装置16的齿轮速比ρ2比所述第1行星齿轮装置14的齿轮速比ρ1大(ρ2>ρ1)。以下，使用图4～图7来说明所述驱动装置10的各行驶模式。
图3所示的“EV-1”相当于所述驱动装置10的模式1(行驶模式1)，优选，是使所述发动机12的运转停止并且使用所述第2电动机MG2作为行驶用的驱动源的EV行驶模式。图4是与该模式1对应的列线图，使用该列线图进行说明，通过使所述离合器CL释放，从而所述第1行星齿轮装置14的行星轮架C1与所述第2行星齿轮装置16的行星轮架C2能够相对旋转。通过使所述制动器BK接合，从而使所述第2行星齿轮装置16的行星轮架C2连接(固定)于作为非旋转部件的所述壳体26，使其旋转速度成为零。在该模式1下，在所述第2行星齿轮装置16中，所述太阳轮S2的旋转方向与所述齿圈R2的旋转方向成为相反方向，若由所述第2电动机MG2输出负的转矩(负方向的转矩)，则通过该转矩使所述齿圈R2即输出齿轮30向正方向旋转。即，通过由所述第2电动机MG2输出负的转矩，能够使应用了所述驱动装置10的混合动力车辆前进行驶。在这种情况下，优选，使所述第1电动机MG1空转。在该模式1下，能够进行与搭载允许所述离合器C1与C2的相对旋转并且该离合器C2连接于非旋转部件的所谓THS(Toyota Hybrid System：丰田混合动力***)的车辆中的EV行驶同样的EV行驶控制。
图3所示的“EV-2”相当于所述驱动装置10的模式2(行驶模式2)，优选，是使所述发动机12的运转停止、并且使用所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2中的至少一方作为行驶用的驱动源的EV行驶模式。图5是与该模式2对应的列线图，使用该列线图进行说明，通过使所述离合器CL接合，所述第1行星齿轮装置14的行星轮架C1与所述第2行星齿轮装置16的行星轮架C2不能相对旋转。进而，通过使所述制动器BK接合，从而所述第2行星齿轮装置16的行星轮架C2以及与该行星轮架C2接合的所述第1行星齿轮装置14的行星轮架C1连接(固定)于作为非旋转部件的所述壳体26，其旋转速度成为零。在该模式2下，在所述第1行星齿轮装置14中，所述太阳轮S1的旋转方向与所述齿圈R1的旋转方向成为相反方向，并且在所述第2行星齿轮装置16中，所述太阳轮S2的旋转方向与所述齿圈R2的旋转方向成为相反方向。即，若由所述第1电动机MG1或所述第2电动机MG2输出负的转矩(负方向的转矩)，则通过该转矩使所述齿圈R1以及R2即输出齿轮30向正方向旋转。即，通过由所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2中的至少一方输出负的转矩，能够使应用了所述驱动装置10的混合动力车辆前进行驶。
在所述模式2中，也能够使由所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2中的至少一方进行发电的形态成立。在该形态中，能够使所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2中的一方或者双方分担产生行驶用的驱动力(转矩)，能够使各电动机在效率高的工作点下进行动作、或者缓和由热引起的转矩限制等制约的行驶等。进而，在电池的充电状态为满充电的情况等不允许利用再生进行发电的情况下，也能够使所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2中的一方或者双方空转。即，在所述模式2下，能够在大范围的行驶条件下进行EV行驶和/或持续长时间地进行EV行驶。因此，所述模式2在插电式混合动力车辆等进行EV行驶的比例高的混合动力车辆中优选采用。
图3所示的“HV-1”相当于所述驱动装置10的模式3(行驶模式3)，优选，是驱动所述发动机12来用作行驶用的驱动源、并且根据需要利用所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2进行驱动或发电的混合动力行驶模式。图4的列线图与该模式3对应，使用该列线图进行说明，通过使所述离合器CL释放，从而所述第1行星齿轮装置14的行星轮架C1与所述第2行星齿轮装置16的行星轮架C2能够相对旋转。通过使所述制动器BK接合，从而使所述第2行星齿轮装置16的行星轮架C2连接(固定)于作为非旋转部件的所述壳体26，其旋转速度成为零。在本实施例中，该模式3相当于使所述发动机12驱动、使所述制动器BK接合且使所述离合器CL释放的第1行驶模式。在该模式3下，使所述发动机12驱动，通过其输出转矩使所述输出齿轮30旋转。此时，在所述第1行星齿轮装置14中，通过由所述第1电动机MG1输出反力转矩，能够进行来自所述发动机12的输出向所述输出齿轮30的传递。在所述第2行星齿轮装置16中，通过使所述制动器BK接合，所述太阳轮S2的旋转方向与所述齿圈R2的旋转方向成为相反方向。即，若由所述第2电动机MG2输出负的转矩(负方向的转矩)，则通过该转矩使所述齿圈R1以及R2即输出齿轮30向正方向旋转。
图3所示的“HV-2”相当于所述驱动装置10的模式4(行驶模式4)，优选，是驱动所述发动机12来用作行驶用的驱动源、并且根据需要利用所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2进行驱动或发电的混合动力行驶模式。图6是与该模式4对应的列线图，使用该列线图进行说明，通过使所述离合器CL接合，所述第1行星齿轮装置14的行星轮架C1与所述第2行星齿轮装置16的行星轮架C2不能相对旋转，所述行星轮架C1以及C2作为一体旋转的1个旋转要素进行动作。通过所述齿圈R1以及R2相互连接，该齿圈R1以及R2作为一体旋转的1个旋转要素进行动作。即，在所述模式4下，所述驱动装置10的所述第1行星齿轮装置14以及第2行星齿轮装置16的旋转要素作为整体具备4个旋转要素的差动机构发挥功能。即，成为在图6中面向纸面从左开始按顺序示出的4个旋转要素即太阳轮S1(第1电动机MG1)、太阳轮S2(第2电动机MG2)、相互连接的行星轮架C1以及C2(发动机12)、相互连接的齿圈R1以及R2(输出齿轮30)依次结合了的复合分解模式。
如图6所示，在所述模式4中，优选，所述第1行星齿轮装置14以及第2行星齿轮装置16的各旋转要素的列线图中的排列顺序是，由纵线Y1表示的太阳轮S1、由纵线Y2表示的太阳轮S2、由纵线Y3(Y3′)表示的行星轮架C1以及C2、由纵线Y4(Y4′)表示的齿圈R1以及R2的顺序。所述第1行星齿轮装置14以及第2行星齿轮装置16各自的齿轮速比ρ1、ρ2被确定为：在列线图中如图6所示以与所述太阳轮S1对应的纵线Y1、和与所述太阳轮S2对应的纵线Y2成为上述的排列顺序，即，纵线Y1与纵线Y3的间隔比纵线Y2与纵线Y3′的间隔大。换言之，由于太阳轮S1、S2与行星轮架C1、C2之间设为对应于1，行星轮架C1、C2与齿圈R1、R2之间设为对应于ρ1、ρ2，所以在所述驱动装置10中，所述第2行星齿轮装置16的齿轮速比ρ2比所述第1行星齿轮装置14的齿轮速比ρ1大。
在所述模式4中，通过使所述离合器CL接合，从而使所述第1行星齿轮装置14的行星轮架C1与所述第2行星齿轮装置16的行星轮架C2连接，该行星轮架C1以及C2一体旋转。因此，对于所述发动机12的输出，无论所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2的哪一个都能接受反力。即，在所述发动机12的驱动时，能够由所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2的一方或双方来分担接受其反力，能够使得在效率高的工作点下进行动作、或者缓和由热引起的转矩限制等制约的行驶等。
例如，通过进行控制以使得由所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2中能够效率高地动作的一方的电动机优先接受反力，能够谋求效率的提高。例如，在车速V比较高的高车速时且发动机旋转速度NE比较低的低旋转时，存在所述第1电动机MG1的旋转速度NMG1成为负值即成为负旋转的情况。在该情况下，若由所述第1电动机MG1接受所述发动机12的反力，则成为由该第1电动机MG1消耗电力、产生负转矩的逆转动力运行的状态，可能会引起效率下降。在此，由图6可知，在所述驱动装置10中，由纵线Y2表示的所述第2电动机MG2的旋转速度比由纵线Y1表示的所述第1电动机MG1的旋转速度更难以成为负值，所述第2电动机MG2能够以正旋转的状态接受所述发动机12的反力的情况多。因此，在所述第1电动机MG1的旋转速度为负值的情况下等，通过进行控制以使得由所述第2电动机MG2优先接受所述发动机12的反力，能够提高效率从而谋求燃料经济性的提高。进而，在所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2中的某一个因热而被转矩限制的情况下，通过由没有被转矩限制的电动机的再生或输出来辅助驱动力，能够确保所述发动机12的驱动所需的反力，等等。
图8是说明所述驱动装置10中的传递效率的图，在横轴示出变速比，在纵轴示出理论传递效率。该图8所示的变速比是所述第1行星齿轮装置14以及第2行星齿轮装置16中输入侧旋转速度相对于输出侧旋转速度的比、即减速比，例如，相当于所述行星轮架C1等输入旋转部件的旋转速度相对于所述输出齿轮30的旋转速度(齿圈R1、R2的旋转速度)的比。在图8所示的横轴上，面向纸面时的左侧是变速比小的高排档侧，右侧是变速比大的低排档侧。图8所示的理论传递效率是所述驱动装置10的传递效率的理论值，在输入所述第1行星齿轮装置14、第2行星齿轮装置16的动力不经由电路径而通过机械传递全部向所述输出齿轮30传递的情况下成为最大效率1.0。
在图8中，用单点划线表示所述驱动装置10的模式3(HV-1)时的传递效率，用实线表示模式4(HV-2)时的传递效率。如该图8所示，所述驱动装置10的模式3(HV-1)时的传递效率在变速比γ1下成为最大效率。在该变速比γ1下，所述第1电动机MG1(太阳轮S1)的旋转速度成为零，成为如下工作点：通过在该第1电动机MG1中接受反力而产生的电路径为零，能够仅通过机械动力传递从所述发动机12或所述第2电动机MG2向输出齿轮30传递动力。以下，将这样电路径为零的高效率工作点称作机械点(机械传递点)。所述变速比γ1是比超速传动侧的变速比即1小的变速比，以下，将该变速比γ1称作第1机械传递变速比γ1。如图8所示，所述模式3时的传递效率随着变速比成为比所述第1机械传递变速比γ1靠低排档侧的值而缓慢降低，另一方面，随着变速比成为比所述第1机械传递变速比γ1靠高排档侧的值而比靠低排档侧时急剧下降。
如图8所示，在所述驱动装置10的模式4(HV-2)中，在通过所述离合器CL的接合而构成的4个旋转要素中，以使图6的列线图中的所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2各自的旋转速度在横轴上位于不同位置的方式确定所述第1行星齿轮装置14以及第2行星齿轮装置16各自的齿轮速比ρ1、ρ2，从而该模式4时的传递效率除了在所述变速比γ1之外，还在变速比γ2具有机械点。即，在所述模式4时，在所述第1机械传递变速比γ1下，所述第1电动机MG1的旋转速度成为零，实现通过在该第1电动机MG1中接受反力而产生的电路径成为零的机械点，并且在变速比γ2下，所述第2电动机MG2的旋转速度成为零，实现通过在该第2电动机MG2中接受反力而产生的电路径成为零的机械点。以下，将该变速比γ2称作第2机械传递变速比γ2。该第2机械传递变速比γ2相当于比所述第1机械传递变速比γ1小的变速比。即，在所述驱动装置10的模式4时，成为相对于所述模式3时在高排档侧具有机械点的***。
如图8所示，所述模式4时的传递效率在比所述第1机械传递变速比γ1靠低排档侧的区域中，随着变速比的增加而比所述模式3时的传递效率更急剧地下降。在所述第1机械传递变速比γ1与第2机械传递变速比γ2之间的变速比的区域中，向低效率侧弯曲。在该区域中，所述模式4时的传递效率与所述模式3时的传递效率相同，或者成为比其高的效率。所述模式4时的传递效率在比所述第2机械传递变速比γ2靠高排档侧的区域中，虽然会随着变速比的减小下降，但是成为比所述模式3时的传递效率相对要高的效率。即，在所述模式4时，除了在所述第1机械传递变速比γ1之外，还在比该第1机械传递变速比γ1靠高排档侧的第2机械传递变速比γ2具有机械点，从而能够实现在变速比比较小的高排档动作时的传递效率的提高。因此，例如能够提高速度比较高的行驶时的传递效率，从而谋求燃料经济性的提高。
如以上使用图8所说明地那样，在所述驱动装置10中，在使所述发动机12驱动例如作为行驶用的驱动源、并且根据需要通过所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2来进行驱动或发电等的混合动力行驶时，通过适当地切换所述模式3(HV-1)和模式4(HV-2)，能够实现传递效率的提高。例如，通过进行在比所述第1机械低排档变速比γ1靠低排档侧的变速比的区域中使所述模式3成立、另一方面在比该第1机械传递变速比γ1靠高排档侧的变速比的区域中使所述模式4成立这一控制，能够在从低排档区域到高排档区域这样宽的变速比的区域中提高传递效率。
图3所示的“HV-3”相当于所述驱动装置10的模式5(行驶模式5)，优选，是驱动所述发动机12来用作行驶用的驱动源、并且根据需要利用所述第1电动机MG1来进行驱动或发电的混合动力行驶模式。在该模式5中，能够实现将所述第2电动机MG2从驱动系切断而通过所述发动机12以及第1电动机MG1进行驱动等形态。图7是与该模式5对应的列线图，使用该列线图来进行说明，通过使所述离合器CL释放，所述第1行星齿轮装置14的行星轮架C1与所述第2行星齿轮装置16的行星轮架C2能够相对旋转。通过使所述制动器BK释放，所述第2行星齿轮装置16的行星轮架C2相对于作为非旋转部件的所述壳体26能够相对旋转。在所述结构中，能够将所述第2电动机MG2从驱动系(动力传递路径)切断而使其停止。
在所述模式3中，使所述制动器BK接合，所以在车辆行驶时，所述第2电动机MG2会伴随所述输出齿轮30(齿圈R2)的旋转而始终旋转。在该形态中，因为在转速比较高的区域中所述第2电动机MG2的旋转速度达到极限值(上限值)、和/或所述齿圈R2的旋转速度被增速而传递到所述太阳轮S2等等，所以从提高效率的观点出发，在车速比较高时始终使所述第2电动机MG2旋转并不一定是优选的。另一方面，在所述模式5下，通过实现在车速比较高时将所述第2电动机MG2从驱动系切断而通过所述发动机12以及第1电动机MG1进行驱动的形态，从而除了能够减低在不需要该第2电动机MG2的驱动的情况下的拖拽损失之外，还能够消除该第2电动机MG2所允许的最高旋转速度(上限值)引起的对最高车速的制约，等等。
从以上的说明明确可知，在所述驱动装置10，关于驱动所述发动机12来用作行驶用的驱动源的混合动力行驶，通过所述离合器CL及制动器BK的接合或释放的组合，能够选择性地成立HV－1(模式3)、HV－2(模式4)及HV－3(模式5)这三个模式。由此，能够根据例如车辆的车速、变速比等而选择性地成立上述三个模式中的传递效率最高的模式，由此可以提高传递效率、进而提高燃料经济性。
图9是说明所述电子控制装置40所具有的控制功能的主要部分的功能框图。该图9所示的发动机转矩推定部70推定从所述发动机12输出的发动机转矩TE。优选是，根据预先设定的关系，基于由所述吸入空气量传感器52检测到的所述发动机12的吸入空气量QA来推定(算出)从该发动机12输出的发动机转矩TE。或者可以是，基于在所述发动机12的进气配管设置的电子节气门的开度ACC、由所述发动机旋转速度传感器44检测到的发动机旋转速度NE等的关系值来推定所述发动机转矩TE。
发动机工作点判定部72判定所述发动机12的工作点是否在预先设定的区域的范围内。该发动机12的工作点是指，与由例如发动机转矩TE及发动机旋转速度NE确定的所述发动机12的驱动状态对应的点，根据该工作点确定所述发动机12的燃料经济性(燃耗)、伴随该驱动而向所述驱动装置10输入的变动的频率等。所述发动机工作点判定部72判定在预先基于所述发动机12的工作点而设定并存储于存储部38的区域，是否包含所述发动机12的工作点。以下，使用图10～图12等详细说明这样的判定及作为判定基准的区域等。
图10是示意性说明在所述驱动装置10中根据所述离合器CL及制动器BK的至少一方的接合状态而动力传递***的特性不同。在所述驱动装置10，在所述第1行驶模式即模式3(HV－1)和所述第2行驶模式即模式4(HV－2)，动力传递***的特性例如该动力传递***的共振频率不同。在此，动力传递***是指与从驱动源到驱动轮为止的动力传递相关的装置即所谓传动***(drive line)，在应用了所述驱动装置10的混合动力车辆中，是在从作为驱动源的所述发动机12、第1电动机MG1及第2电动机MG2等到作为驱动轮的轮胎68之间的动力传递路径设置的、包括所述第1行星齿轮装置14、第2行星齿轮装置16、输入轴28、输出齿轮30、阻尼器62、驱动轴64、轮胎66及车体68等(参照图10)的动力传递装置。
在所述驱动装置10中，若所述制动器BK设为了释放状态，则根据所述离合器CL的接合或释放，所述驱动装置10的共振点(共振频率)变更。即，在所述离合器CL被释放的状态下，所述第2电动机MG2未连接到与所述发动机12和第1电动机MG1之间的动力传递相关的动力传递***。另一方面，在所述离合器CL被接合的状态下，所述第2电动机MG2连接到与所述发动机12和第1电动机MG1之间的动力传递相关的动力传递***，在动力传递***加入了包括第2电动机MG2的转子24等在内的结构，因此与惯性相关的特性(惯性平衡)发生变化而其动力传递***的共振点改变。
在图10，在上方表示所述离合器CL被释放且所述制动器BK被接合的状态、即图3所示的模式3(HV－1)等成立的状态，在下方表示所述离合器CL被接合且所述制动器BK被释放的状态即图3所示的模式4(HV－2)等成立的状态。图11是说明与所述离合器CL及制动器BK的接合状态相应的动力传递***的特性(共振频率)的变化的图，表示所述驱动装置10的输出线即从所述齿轮16到车体68的动力传递路径上的所述驱动轴64周围的共振峰值。在图11，用实线表示所述离合器CL被释放且所述制动器BK接合的状态即模式3的特性，用虚线表示所述离合器CL接合且所述制动器BK被释放的状态即模式4的特性。在如图10的上方所示所述离合器CL被释放且所述制动器BK接合的状态即图3所示的模式3(HV－1)等成立的状态下，所述第2电动机MG2未连接到与所述发动机12和第1电动机MG1之间的动力传递相关的动力传递***。所述第2电动机MG2经由所述第2行星齿轮装置16及所述输出齿轮30等结构与所述驱动轴64、轮胎66及车体68等输出侧的动力传递***连接。即，所述第2电动机MG2连接于输出侧的动力传递***。另一方面，在如图10的下方所示所述离合器CL接合且所述制动器BK被释放的状态即图3所示的模式4(HV－2)等成立的状态下，所述第2电动机MG2连接到与所述发动机12和第1电动机MG1之间的动力传递相关的动力传递***。即，所述第2电动机MG2连接于输入侧的动力传递***。因此，如图11所示，与惯性相关的特性(惯性平衡)发生变化而该动力传递***的共振点改变。
在图11中，在所述驱动装置10中模式4(HV－2)成立的状态下，用单点划线围绕地表示发生轰鸣声、车辆振动的恶化的概率高的频带(轰鸣声发生/振动恶化区域)。在所述驱动装置10中，在伴随所述发动机12的旋转产生的变动的频率与动力传递***的共振频率一致等时可能出现轰鸣声的发生、车辆振动的恶化等问题。在所述驱动装置10中模式4成立的状态即图10的下方所示的状态下，如图11所示，出现轰鸣声的发生、车辆振动的恶化的概率高的区域存在于较高频率侧。即，在所述驱动装置10中模式4成立的状态下，所述第2电动机MG2的惯性从输出线即图10所示的从齿轮16到车体68的动力传递路径，移动到输入线即图10所示的从所述发动机12到第1电动机MG1的动力传递路径，因此输出线的惯性减少，主要取决于输出线的频带的传动***特性恶化。换言之，在所述驱动装置10中模式4成立的状态下，存在取决于输出线的频率高一侧的传动***特性变差的倾向，在这样的区域中，容易出现轰鸣声的发生、车辆振动的恶化这样的问题。
图12是表示存储于所述存储部38的、设定禁止所述模式4(HV－2)成立的区域的区域映射78的一例的图。在该图12中，将与在所述驱动装置10中禁止所述模式4成立的所述发动机12的工作点对应的区域表示为“NG区域”，在从左上到右下的斜线范围内示出，并且与允许所述模式4成立的所述发动机12的工作点对应的区域表示为“OK区域”。这些“OK区域”及“NG区域”的相对位置关系被设定成在预定的发动机速度范围中“NG区域”与“OK区域”相比，位于高发动机转矩侧。关于发动机旋转速度NE，在较低速度侧设定“NG区域”。在图12中，用单点划线一并表示所述发动机12的最佳燃耗线。该最佳燃耗线是将最佳燃耗点连接而成的曲线，所述最佳燃耗点是以伴随发动机旋转速度NE的上升而通过等燃耗率曲线中的燃耗最低区域的方式形成，预先通过实验而求得。该最佳燃耗率曲线预先通过实验而确定，以兼顾运转性和燃耗性，是表示所述发动机12的最低燃耗工作点的点的集合。
在所述区域映射78所设定的“NG区域”即与所述驱动装置10中禁止所述模式4成立的所述发动机12的工作点对应的区域，优选是在所述驱动装置10中所述模式4成立的状态下，与由于所述发动机12的驱动而产生噪音和/或振动的该发动机12的工作点的范围对应。即，预先通过实验求出在所述驱动装置10中所述离合器CL接合且所述制动器BK被释放的状态下，由于所述发动机12的驱动而产生噪音、振动的该发动机12的工作点的范围，将其设定为所述区域映射78中的“NG区域”。例如，图11中单点划线围绕所示的、在所述驱动装置10中模式4成立的状态下产生轰鸣声的发生、车辆振动的恶化的概率高的频带，相当于由于所述发动机12的驱动而产生噪音、振动的该发动机12的工作点的范围。
图9所示的发动机工作点判定部72判定所述发动机12的工作点是否包含于禁止所述模式4成立的区域。例如，基于由所述发动机转矩推定部70推定的发动机转矩TE及由所述发动机旋转速度传感器44检测到的发动机旋转速度NE等，判定所述发动机12的工作点是否包含于使用图12所述的所述区域映射78中的“NG区域”。所述发动机工作点判定部72判定所述发动机12的工作点是否包含于允许所述模式4的成立的区域。例如，判定所述发动机12的工作点是否包含于使用图12所述的所述区域映射78中的“OK区域”。
如图12所示，在所述区域映射78，禁止所述模式4(HV－2)成立的区域即“NG区域”，优选是设定为随着发动机旋转速度NE的上升而该区域变窄。换言之，预先设定为发动机旋转速度NE越高，相当于“NG区域”的发动机转矩TE范围越窄。而且，设定为在发动机旋转速度NE为规定的阈值以上时，成为无论发动机转矩TE如何都允许所述模式4的成立的“OK区域”。在此，通常在车速V较高的高车速侧，与之相伴，发动机旋转速度NE变高。因此，所述发动机工作点判定部72也可以根据预先设定的关系、基于车速V来判定所述发动机12的工作点是否包含于禁止所述模式4成立的区域。在该情况下，优选是，预先基于车速V设定表示禁止所述模式4成立的区域的关系，并存储于所述存储部38，所述发动机工作点判定部72根据该关系、基于车速V来判定所述发动机12的工作点是否包含于禁止所述模式4成立的区域。而且，还可以基于与由所述加速踏板开度传感器42检测到的加速踏板开度ACC相应的要求驱动力(驱动力要求值)，进行所述发动机工作点判定部72的判定。
图9所示的行驶模式控制部74，判定在所述驱动装置10成立的行驶模式，切换所述离合器CL及制动器BK的接合状态以使所判定出的行驶模式成立。基本上是，根据预先设定的关系，基于由所述加速踏板开度传感器42检测到的加速踏板开度ACC、与由所述输出旋转速度传感器50检测到的输出旋转速度NOUT对应的车速V、及由所述电池SOC传感器54检测到的电池SOC等，判定在所述驱动装置10中应使所述模式1～5的哪个行驶模式成立，并切换所述离合器CL及制动器BK的接合状态以使所判定出的行驶模式成立。而且，经由所述变换器58控制所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的动作，并经由后述的发动机驱动控制部76控制所述发动机12的驱动。
所述行驶模式控制部74基于所述发动机工作点判定部72的判定结果，禁止或允许所述驱动装置10中的所述模式4(HV－2)的成立。即，在由所述发动机工作点判定部72判定为所述发动机12的工作点包含于图12所示的“NG区域”的情况下等、判定为所述发动机12的工作点包含于禁止所述模式4成立的区域时，禁止所述驱动装置10中所述模式4成立。在此，如上所述，所述区域映射78用于确定禁止或允许所述模式4的成立，所述模式3与该关系无关地成立。即，在图12所示的“NG区域”中也允许所述模式3(HV－1)的成立。换言之，关于所述行驶模式控制部74的行驶模式控制，在考虑基于所述发动机12的工作点的使用区域时，存在包含于所述模式3的使用区域但不包含于所述模式4的使用区域的区域。即，在本实施例的驱动装置10中，所述模式3的使用区域与所述模式4的使用区域不同。
图9所示的发动机驱动控制部76经由所述发动机控制装置56控制所述发动机12的驱动。具体而言，经由所述发动机控制装置56控制由燃料喷射装置向进气配管等的燃料供给量、点火装置对所述发动机12的点火时期(点火定时)及电子节气门的节气门开度θTH等，由此控制所述发动机12的发动机旋转速度NE及发动机转矩TE等工作点。在此，优选是，所述发动机驱动控制部76，在所述驱动装置10中所述模式4(HV－2)成立的情况下，以使所述发动机12的工作点处于所述区域映射78的“NG区域”的范围之外的方式控制该发动机12的驱动。换言之，在所述驱动装置10中所述模式4成立的情况下，以使所述发动机12的工作点处于所述区域映射78的“OK区域”的范围内的方式控制该发动机12的驱动。
图13是说明由所述电子控制装置40进行的行驶模式切换控制的主要部分的流程图，以预定的周期反复执行。
首先，在步骤(以下，省略步骤)S1，判断由发动机旋转速度NE及发动机转矩TE等确定的所述发动机12的工作点是否处于预先设定的轰鸣声OK区域即所述区域映射78的“OK区域”的范围内。在该S1的判断为肯定时，在S2，允许所述驱动装置10的所述模式4(HV－2)的成立。接着，在S3，以使所述发动机12的工作点处于所述区域映射78的“OK区域”的范围内的方式控制该发动机12的驱动，然后结束本例程。在S1的判断为否定时，在S4，禁止所述驱动装置10中所述模式4的成立，然后结束本例程。在以上的控制中，S1与所述发动机转矩推定部70及发动机工作点判定部72的动作对应，S2及S4与所述行驶模式控制部74的动作对应，S3与所述发动机驱动控制部76的动作对应。
接着，基于附图详细说明本发明的其他的优选实施例。在以下的说明中，对实施相互共通的部分标注同一符号而省略其说明。
实施例2
图14是说明本发明优选适用的其他的混合动力车辆用驱动装置100(以下，简称为驱动装置100)的结构的骨架图。在该图14所示的驱动装置100中，在所述中心轴CE的轴向上，所述第2行星齿轮装置16、离合器CL以及制动器BK在之间隔着所述第2电动机MG2，而相对于所述第1行星齿轮装置14配置在所述发动机12的相反一侧。优选，所述离合器CL以及制动器BK在所述中心轴CE的轴向上设置在大致相同位置。即，在所述驱动装置100中，在所述中心轴CE的轴向上，从所述发动机12侧开始，依次在同轴上配置有所述第1电动机MG1、第1行星齿轮装置14、第2电动机MG2、第2行星齿轮装置16、离合器CL以及制动器BK。本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也优选应用于该结构的驱动装置100。
实施例3
图15是说明本发明优选适用的其他的混合动力车辆用驱动装置110(以下，简称为驱动装置110)的结构的骨架图。在该图15所示的驱动装置110中，在所述中心轴CE的轴向上，所述第1行星齿轮装置14、离合器CL、第2行星齿轮装置16以及制动器BK等结构即机械***一起配置在所述发动机12一侧，并且相对于这些结构，所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2等结构即电气***一起配置在所述发动机12的相反一侧。即，在所述驱动装置110中，在所述中心轴CE的轴向上，从所述发动机12侧开始，依次在同轴上配置有所述第1行星齿轮装置14、离合器CL、第2行星齿轮装置16、制动器BK、第2电动机MG2、第1电动机MG1。本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也优选应用于该结构的驱动装置120。
实施例4
图16是说明本发明优选适用的其他的混合动力车辆用驱动装置120(以下，简称为驱动装置120)的结构的骨架图。在该图16所示的驱动装置120中，在所述第2行星齿轮装置16的行星轮架C2与作为非旋转部件的所述壳体26之间，与所述制动器BK并联地设置有允许该行星轮架C2相对于壳体26的一个方向的旋转且阻止相反方向的旋转的单向离合器OWC。优选，该单向离合器OWC允许所述行星轮架C2相对于所述壳体26向正方向的相对旋转，另一方面，阻止负方向的旋转。即，例如在通过所述第2电动机MG2输出负转矩的情况下等、使所述行星轮架C2向负方向旋转的驱动状态下，能够不使所述制动器BK接合而使所述模式1～3成立。本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也优选应用于该结构的驱动装置120。
实施例5
图17是说明本发明优选适用的其他的混合动力车辆用驱动装置130(以下，简称为驱动装置130)的结构的骨架图。该图17所示的驱动装置130，取代所述单小齿轮型的第2行星齿轮装置16，而在所述中心轴CE上具备作为第2差动机构的双小齿轮型的第2行星齿轮装置16′。该第2行星齿轮装置16′，作为旋转要素(要素)具备：作为第1旋转要素的太阳轮S2′；作为第2旋转要素的行星轮架C2′，其将相互啮合的多个小齿轮P2′支承为能够自转以及公转；以及作为第3旋转要素的齿圈R2′，其经由小齿轮P2′与太阳轮S2′啮合。
所述第1行星齿轮装置14的齿圈R1连接于作为输出旋转部件的输出齿轮30，并且与所述第2行星齿轮装置16′的行星轮架C2′相互连接。所述第2行星齿轮装置16′的太阳轮S2′连接于所述第2电动机MG2的转子24。在所述第1行星齿轮装置14的行星轮架C1与所述第2行星齿轮装置16′的齿圈R2′之间，设置有选择性地使该行星轮架C1与齿圈R2′之间接合(使行星轮架C1与齿圈R2′之间接合或断开)的所述离合器CL。在所述第2行星齿轮装置16′的齿圈R2′与作为非旋转部件的所述壳体26之间，设置有选择性地使所述齿圈R2′接合(固定)于该壳体26的所述制动器BK。
如图17所示，在所述驱动装置130中，所述第1行星齿轮装置14以及第2行星齿轮装置16′分别配置在与所述输入轴28同轴上、且配置在所述中心轴CE的轴向上相对的位置。即，在所述中心轴CE的轴向上，所述第1行星齿轮装置14配置在比所述第2行星齿轮装置16′靠所述发动机12一侧。在所述中心轴CE的轴向上，所述第1电动机MG1配置在比所述第1行星齿轮装置14靠所述发动机12一侧。在所述中心轴CE的轴向上，所述第2电动机MG2相对于所述第2行星齿轮装置16′配置在所述发动机12的相反一侧。即，在所述中心轴CE的轴向上，所述第1电动机MG1、第2电动机MG2在之间隔着所述第1行星齿轮装置14以及第2行星齿轮装置16′而配置在相对的位置。即，在所述驱动装置130中，在所述中心轴CE的轴向上，从所述发动机12侧开始，依次在同轴上配置有所述第1电动机MG1、第1行星齿轮装置14、离合器CL、第2行星齿轮装置16′、第2电动机MG2、制动器BK。本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也优选应用于该结构的驱动装置130。
实施例6
图18是说明本发明优选适用的其他的混合动力车辆用驱动装置140(以下，简称为驱动装置140)的结构的骨架图。在该图18所示的驱动装置140中，在所述中心轴CE的轴向上，所述第2行星齿轮装置16′、离合器CL以及制动器BK在之间隔着所述第2电动机MG2，而相对于所述第1行星齿轮装置14配置在所述发动机12的相反一侧。优选，所述离合器CL以及制动器BK在所述中心轴CE的轴向上设置在大致相同位置。即，在所述驱动装置140中，在所述中心轴CE的轴向上，从所述发动机12侧开始，依次在同轴上配置有所述第1电动机MG1、第1行星齿轮装置14、第2电动机MG2、第2行星齿轮装置16′、离合器CL以及制动器BK。本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也优选应用于该结构的驱动装置140。
实施例7
图19是说明本发明优选适用的其他的混合动力车辆用驱动装置150(以下，简称为驱动装置150)的结构的骨架图。在该图19所示的驱动装置150中，在所述中心轴CE的轴向上，所述第1电动机MG1以及第2电动机MG2等结构即电气***一起配置在所述发动机12一侧，并且，相对于该结构，所述第2行星齿轮装置16′、第1行星齿轮装置14、离合器CL以及制动器BK等结构即机械***一起配置在所述发动机12的相反一侧。优选，所述离合器CL以及制动器BK在所述中心轴CE的轴向上设置在大致相同位置。即，在所述驱动装置150中，在所述中心轴CE的轴向上，从所述发动机12侧开始，依次在同轴上配置有所述第1电动机MG1、第2电动机MG2、第2行星齿轮装置16′、第1行星齿轮装置14、离合器CL以及制动器BK。本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也优选应用于该结构的驱动装置150。
如此，根据本实施例，包括：作为第1差动机构的第1行星齿轮装置14，其具有与第1电动机MG1连接的作为第1旋转要素的太阳轮S1、与发动机12连接的作为第2旋转要素的行星轮架C1，以及与作为输出旋转部件的输出齿轮30连接的作为第3旋转要素的齿圈R1；作为第2差动机构的第2行星齿轮装置16(16′)，其包括与第2电动机MG2连接的作为第1旋转要素的太阳轮S2(S2′)、作为第2旋转要素的行星轮架C2(C2′)及作为第3旋转要素的齿圈R2(R2′)，使这些行星轮架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)的某一方与所述第1行星齿轮装置14的齿圈R1连接；离合器CL，其使所述第1行星齿轮装置14的行星轮架C1、和所述行星轮架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)中的未与所述齿圈R1连接的一方的旋转要素选择性地接合；制动器BK，其使所述行星轮架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)中的未与所述齿圈R1连接的一方的旋转要素选择性地相对于作为非旋转部件的壳体26接合，选择性地使第1行驶模式即模式3(HV-1)和第2行驶模式即模式4(HV-2)成立，所述第1行驶模式是使所述发动机12驱动、使所述制动器BK接合且将所述离合器CL释放的模式，所述第2行驶模式是使所述发动机12驱动、将所述制动器BK释放、并使所述离合器CL接合的模式，基于所述发动机12的工作点预先设定禁止所述模式4成立的“NG区域”，在该“NG区域”允许所述模式3的成立，由此，能够以根据所述离合器CL及制动器BK的接合状态而惯性平衡不同的结构为前提，选择性地使行驶模式成立以抑制发生噪音、振动。即，能够提供一种抑制发生噪音、振动的混合动力车辆的驱动控制装置即电子控制装置40。
所述“NG区域”是与预先通过实验求得的、如下的发动机12的工作点的范围对应的区域：在使所述模式4成立的状态下，由于所述发动机12的驱动而在该工作点的范围产生噪音、振动，因此，能够以适当且实用的方案设定为了抑制噪音、振动的发生而禁止所述模式4成立的区域。
在允许所述模式4成立的情况下，控制该发动机12的驱动，以使得所述发动机12的工作点处于所述“NG区域”的范围之外，因此，在所述模式4成立的状态下，能够适当地抑制由于所述发动机12的驱动所引起的噪音、振动的发生。
由于所述模式3的使用区域与所述模式4的使用区域不同，因此能够以根据所述离合器CL及制动器BK的接合状态而惯性平衡不同的结构为前提，选择性地使行驶模式成立以抑制发生噪音、振动。即，能够提供一种作为抑制发生噪音、振动的混合动力车辆的驱动控制装置的所述电子控制装置40。
以上，基于附图详细说明了本发明的优选实施例，但本发明不限于此，在不脱离其要旨的范围内可以加以各种变更地实施。
附图标记的说明
10，100，110，120，130，140，150：混合动力车辆用驱动装置，12：发动机，14：第1行星齿轮装置(第1差动机构)，16，16′：第2行星齿轮装置(第2差动机构)，18，22：定子，20，24：转子，26：壳体(非旋转部件)，28：输入轴，30：输出齿轮(输出旋转部件)，32：油泵，38：存储部，40：电子控制装置(驱动控制装置)，42：加速踏板开度传感器，44：发动机旋转速度传感器，46：MG1旋转速度传感器，48：MG2旋转速度传感器，50：输出旋转速度传感器，52：吸入空气量传感器，54：电池SOC传感器，56：发动机控制装置，58：变换器，60：油压控制回路，62：阻尼器，64：驱动轴，66：轮胎，68：车体，70：发动机转矩推定部，72：发动机工作点判定部，74：行驶模式控制部，76：发动机驱动控制部，78：区域映射，BK：制动器，CL：离合器，C1，C2，C2′：行星轮架(第2旋转要素)，MG1：第1电动机，MG2：第2电动机，OＷC：单向离合器，Ｐ1，Ｐ2，Ｐ2′：小齿轮，R1，R2，R2′：齿圈(第3旋转要素)，S1，S2，S2′：太阳轮(第1旋转要素)

Claims (4)

1.一种混合动力车辆的驱动控制装置，其特征在于，包括：
第1差动机构，具有与第1电动机连接的第1旋转要素、与发动机连接的第2旋转要素，以及与输出旋转部件连接的第3旋转要素；
第2差动机构，具有第1旋转要素、第2旋转要素及第3旋转要素，所述第1旋转要素与第2电动机连接，所述第2旋转要素及第3旋转要素的任一方与所述第1差动机构中的第3旋转要素连接；
离合器，选择性地使所述第1差动机构中的第2旋转要素、与所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中的未与所述第1差动机构中的第3旋转要素连接的一方的旋转要素接合；和
制动器，选择性地使所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中的未与所述第1差动机构中的第3旋转要素连接的一方的旋转要素接合于非旋转部件，
使第1行驶模式和第2行驶模式选择性地成立，所述第1行驶模式是驱动所述发动机、使所述制动器接合、且将所述离合器释放的模式，所述第2行驶模式是驱动所述发动机、将所述制动器释放、且使所述离合器接合的模式，
基于所述发动机的工作点预先设定禁止所述第2行驶模式成立的区域，在该区域中允许所述第1行驶模式成立。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的驱动控制装置，
所述区域是与如下所述发动机的工作点的范围对应的区域：在使所述第2行驶模式成立的状态下，在该范围中，由于该发动机的驱动而产生噪音或振动。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的驱动控制装置，
在允许所述第2行驶模式成立的情况下，控制所述发动机的驱动，以使得该发动机的工作点处于所述区域的范围之外。
4.一种混合动力车辆的驱动控制装置，其特征在于，包括：
第1差动机构，具有与第1电动机连接的第1旋转要素、与发动机连接的第2旋转要素，以及与输出旋转部件连接的第3旋转要素；
第2差动机构，具有第1旋转要素、第2旋转要素及第3旋转要素，所述第1旋转要素与第2电动机连接，所述第2旋转要素及第3旋转要素的任一方与所述第1差动机构中的第3旋转要素连接；
离合器，选择性地使所述第1差动机构中的第2旋转要素、与所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中的未与所述第1差动机构中的第3旋转要素连接的一方的旋转要素接合；和
制动器，选择性地使所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中的未与所述第1差动机构中的第3旋转要素连接的一方的旋转要素接合于非旋转部件，
使第1行驶模式和第2行驶模式选择性地成立，所述第1行驶模式是驱动所述发动机、使所述制动器接合、且将所述离合器释放的模式，所述第2行驶模式是驱动所述发动机、将所述制动器释放、且使所述离合器接合的模式，
所述第1行驶模式的使用区域与所述第2行驶模式的使用区域不同。
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