CN104203618B - 混合动力车辆的驱动控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种实现发动机的适当的启动的混合动力车辆的驱动控制装置。所述混合动力车辆具备使第1行星齿轮装置(14)的齿轮架(C1)与第2行星齿轮装置(16)的齿轮架(C2)之间通断的离合器(CL)、和使该齿轮架(C2)相对于壳体(26)通断的制动器(BK)，在利用第1电动机(MG1)和第2电动机(MG2)取得反力的状态下，利用第2电动机(MG2)的输出转矩来进行发动机(12)的启动，因此，例如在第1电动机MG1失效时等也能够利用第2电动机(MG2)的起转来适当地进行发动机(12)的启动。

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良。
背景技术
已知一种除了内燃机等发动机之外还具备作为驱动源发挥功能的至少一个电动机的混合动力车辆。例如，专利文献1所记载的车辆就是这种车辆。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构件的制动器，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员的要求相应的行驶。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-265600号公报
专利文献2：日本特许第4038183号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在所述以往的技术中，在从所述发动机的停止状态启动该发动机时，存在无法实现适当的启动的情况。例如，在所述第1电动机失效时，无法使所述发动机起转，无法进行该发动机的启动。在电池SOC降低的情况等无法从所述第1电动机得到足够的输出转矩时，所述发动机的启动性可能会恶化。这样的问题是在本发明人等为了提高混合动力车辆的性能而持续进行锐意研究的过程中新发现的问题。
本发明是以以上情况为背景而完成的发明，其目的在于，提供一种实现发动机的适当的启动的混合动力车辆的驱动控制装置。
用于解决问题的手段
为了达成该目的，本第1发明的要点在于，一种混合动力车辆的驱动控制装置，该混合动力车辆具备作为整体具有4个旋转要素的第1差动机构及第2差动机构、和分别与这4个旋转要素连结的发动机、第1电动机、第2电动机及输出旋转构件，所述4个旋转要素中的1个旋转要素中的所述第1差动机构的旋转要素和所述第2差动机构的旋转要素经由离合器选择性地连结，成为该离合器的接合对象的所述第1差动机构或所述第2差动机构的旋转要素经由制动器选择性地与非旋转构件连结，所述驱动控制装置的特征在于，在利用所述第1电动机和所述第2电动机取得反力的状态下，利用所述第2电动机的输出转矩来进行所述发动机的启动。
发明的效果
这样，根据所述第1发明，一种混合动力车辆的驱动控制装置，该混合动力车辆具备作为整体具有4个旋转要素的第1差动机构及第2差动机构、和分别与这4个旋转要素连结的发动机、第1电动机、第2电动机及输出旋转构件，所述4个旋转要素中的1个旋转要素中的所述第1差动机构的旋转要素和所述第2差动机构的旋转要素经由离合器选择性地连结，成为该离合器的接合对象的所述第1差动机构或所述第2差动机构的旋转要素经由制动器选择性地与非旋转构件连结，在利用所述第1电动机和所述第2电动机取得反力的状态下，利用所述第2电动机的输出转矩来进行所述发动机的启动，因此，例如在所述第1电动机失效时等也能够通过所述第2电动机的起转来适当进行所述发动机的启动。即，能够提供一种实现发动机的适当的启动的混合动力车辆的驱动控制装置。
从属于所述第1发明的本第2发明的要点在于，使所述离合器接合并且使所述制动器分离，利用所述第1电动机和所述第2电动机的至少一方的输出转矩来进行所述发动机的启动。这样一来，例如通过所述第1电动机及第2电动机协同进行起转，从而能够迅速地脱离驱动***的共振点， 能够减少发动机的启动冲击。
从属于所述第1发明的本第3发明的要点在于，在所述第1电动机失效时，使所述离合器接合并且使所述制动器分离，专利用所述第2电动机的输出转矩来进行所述发动机的启动。这样一来，即使在所述第1电动机失效时等，也能够通过所述第2电动机的起转来适当地进行所述发动机的启动。
从属于所述第1发明的本第4发明的要点在于，在利用所述第1电动机和所述第2电动机的哪一方均无法输出所述发动机的起转所需要的转矩的情况下，在使所述第2电动机空转而使其转速上升之后，通过使所述离合器接合来进行所述发动机的启动。这样一来，通过使用由所述第2电动机的旋转惯性实现的输出转矩进行起转，即使在电池SOC降低时等所述第2电动机的输出转矩受到限制的情况下，也能够适当地进行所述发动机的启动。
从属于所述第4发明的本第5发明的要点在于，在使所述第2电动机的转速上升至与所述发动机的起转所需要的惯性力对应的规定的转速之后，通过使所述离合器接合来进行所述发动机的启动。这样一来，能够使用由所述第2电动机的旋转惯性实现的输出转矩而以实用的方式进行发动机启动时的起转。
从属于所述第1发明、第2发明、第3发明、第4发明或第5发明的本第6发明的要点在于，所述第1差动机构具备与所述第1电动机连结的第1旋转要素、与所述发动机连结的第2旋转要素以及与所述输出旋转构件连结的第3旋转要素，所述第2差动机构具备与所述第2电动机连结的第1旋转要素、第2旋转要素以及第3旋转要素，这些第2旋转要素及第3旋转要素的某一方与所述第1差动机构的第3旋转要素连结，所述离合器选择性地使所述第1差动机构的第2旋转要素与所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中不与所述第1差动机构的第3旋转要素连结的一方的旋转要素接合，所述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旋转要素中不与所述第1差动机构的第3旋转要素连结的 一方的旋转要素与所述非旋转构件接合。这样一来，能够在实用的混合动力车辆的驱动装置中实现发动机的适当的启动。
附图说明
图1是对适于应用本发明的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图2是对为了控制图1的驱动装置的驱动而设置的控制***的主要部分进行说明的图。
图3是表示在图1的驱动装置中成立的5种行驶模式的各个中的离合器和制动器的接合状态的接合表。
图4是能够在直线上表示图1的驱动装置中各旋转要素的转速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图1的驱动装置中各旋转要素的转速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图1的驱动装置中各旋转要素的转速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图1的驱动装置中各旋转要素的转速的相对关系的列线图，是与图3的模式5对应的图。
图8是对图2的电子控制装置所具备的控制功能的主要部分进行说明的功能框线图。
图9是对图2的电子控制装置的发动机启动控制的一例的主要部分进行说明的流程图。
图10是对图2的电子控制装置的发动机启动控制的另外一例的主要部分进行说明的流程图。
图11是对图2的电子控制装置的发动机控制的又一例的主要部分进行说明的流程图。
图12是对适于应用本发明的其他混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图13是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图14是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图15是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图16是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图17是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图18是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构及工作分别进行说明的列线图。
图19是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构及工作分别进行说明的列线图。
图20是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构及工作分别进行说明的列线图。
具体实施方式
在本发明中，所述第1差动机构及第2差动机构在所述离合器接合的状态下作为整体具有4个旋转要素。另外，优选，在所述第1差动机构及第2差动机构的要素彼此之间除了所述离合器之外还具备其他离合器的结构中，所述第1差动机构及第2差动机构在这些多个离合器接合的状态下作为整体具有4个旋转要素。换言之，本发明优选应用于如下的混合动力车辆的驱动控制装置：该混合动力车辆具备在列线图上表示为4个旋转要素的第1差动机构及第2差动机构、和分别与这4个旋转要素连结的发动机、第1电动机、第2电动机及输出旋转构件，所述4个旋转要素中的1个旋转要素中的所述第1差动机构的旋转要素和所述第2差动机构的旋转要素经由离合器选择性地连结，成为该离合器的接合对象的所述第1差动 机构或所述第2差动机构的旋转要素经由制动器选择性地与非旋转构件连结。
所述离合器及制动器优选均为根据液压来控制接合状态(接合或分离)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，但也可以是啮合式的接合装置即所谓的牙嵌离合器(啮合离合器)。或者，还可以是电磁式离合器和/或磁粉式离合器等根据电气指令来控制接合状态(接合或分离)的离合器。
在应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，选择性地使多个行驶模式中的某一个成立。优选，在使所述发动机的运转停止并且将所述第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行驶模式下，通过使所述制动器接合并且使所述离合器分离从而使模式1成立，通过使所述制动器及离合器均接合从而使模式2成立。在使所述发动机驱动并且根据需要通过所述第1电动机及第2电动机进行驱动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且使所述离合器分离从而使模式3成立，通过使所述制动器分离并且使所述离合器接合从而使模式4成立，通过使所述制动器及离合器均分离从而使模式5成立。
在本发明中，优选，在所述离合器接合且所述制动器分离的情况下的所述第1差动机构及第2差动机构各自的各旋转要素在列线图中的排列顺序，在将与所述第1差动机构及第2差动机构各自的第2旋转要素及第3旋转要素对应的转速重叠表示的情况下，是所述第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旋转要素及第2差动机构的第3旋转要素的顺序。
以下，基于附图对本发明的优选实施例进行详细说明。在以下的说明所使用的附图中，各部分的尺寸比等不一定准确地进行了描绘。
实施例1
图1是对优选应用本发明的混合动力车辆用驱动装置10(以下，简称为驱动装置10)的结构进行说明的要点图。如该图1所示，本实施例的驱 动装置10是优选在例如FF(前置发动机前轮驱动)型车辆等中使用的横置用装置，构成为在共同的中心轴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中省略中心线的下半部分进行图示。在以下的各实施例中也是同样的。
所述发动机12例如是通过被喷射到气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。所述第1电动机MG1及第2电动机MG2优选均为具有作为产生驱动力的马达(发动机)和产生反力的发电机的功能的所谓的电动发电机，构成为各自的定子(固定子)18、22固定设置在作为非旋转构件的壳体(外壳)26上，并且在各定子18、22的内周侧具备转子(旋转子)20、24。
所述第1行星齿轮装置14是齿轮比为ρ1的单小齿轮型的行星齿轮装置，作为旋转要素(要素)而具备：作为第1旋转要素的太阳轮S1、将小齿轮P1支承为能够自转及公转的作为第2旋转要素的齿轮架C1、以及经由小齿轮P1与太阳轮S1啮合的作为第3旋转要素的齿圈R1。所述第2行星齿轮装置16是齿轮比为ρ2的单小齿轮型的行星齿轮装置，作为旋转要素(要素)而具备：作为第1旋转要素的太阳轮S2、将小齿轮P2支承为能够进行自转及公转的作为第2旋转要素的齿轮架C2、以及经由小齿轮P2与太阳轮S2啮合的作为第3旋转要素的齿圈R2。
所述第1行星齿轮装置14的太阳轮S1与所述第1电动机MG1的转子20连结。所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1与输入轴28连结，该输入轴28与所述发动机12的曲轴一体地旋转。该输入轴28以所述中心轴CE为轴心，在以下的实施例中，在不特别区分的情况下，将该中心轴CE的轴心的方向称为轴向(轴心方向)。所述第1行星齿轮装置14的齿圈R1与作为输出旋转构件的输出齿轮30连结，并且与所述第2行星齿轮装置16的齿圈R2彼此连结。所述第2行星齿轮装置16的太阳轮S2与所述第2电动机MG2的转子24连结。
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及车轴等向未图示的左右一对的驱动轮传递。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及车轴等从所述输出齿轮30向所述驱动装置10传递(输入)。所述输入轴28的与所述发动机12相反侧的端部连结有例如叶片泵等机械式油泵32，伴随所述发动机12的驱动而输出作为后述液压控制回路60等的源压的液压。也可以除了该油泵32之外还设置通过电能驱动的电动式油泵。
在所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1与所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2之间设置有选择性地使这些齿轮架C1与C2之间接合(使齿轮架C1与C2之间通断)的离合器CL。在所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2与作为非旋转构件的所述壳体26之间设置有选择性地使所述齿轮架C2接合(固定)于该壳体26的制动器BK。这些离合器CL及制动器BK优选均为根据从液压控制回路60供给的液压来控制接合状态(接合或分离)的液压式接合装置，优选使用例如湿式多片型的摩擦接合装置等，但也可以是啮合式的接合装置即所谓的牙嵌离合器(啮合离合器)。进而，还可以是电磁式离合器和/或磁粉式离合器等根据从电子控制装置40供给的电气指令来控制接合状态(接合或分离)的离合器。
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及第2行星齿轮装置16分别与所述输入轴28配置在同轴上(中心轴CE上)，且配置在所述中心轴CE的轴向上相对的位置。即，关于所述中心轴CE的轴向，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侧。关于所述中心轴CE的轴向，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侧。关于所述中心轴CE的轴向，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的相反侧。即，关于所述中心轴CE的轴向，所述第1电动机MG1、第2电动机MG2以将所述第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16夹在中间的方式配置在相对的位置。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侧起，以所述第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的顺序将这些结构配置在同轴上。
图2是对为了控制所述驱动装置10的驱动而在该驱动装置10设置的控制***的主要部分进行说明的图。该图2所示的电子控制装置40构成为包括CPU、ROM、RAM以及输入输出接口等，是利用RAM的暂时存储功能并按照预先存储在ROM中的程序来执行信号处理的所谓的微型计算机，执行以所述发动机12的驱动控制和/或与所述第1电动机MG1及第2电动机MG2相关的混合动力驱动控制为首的、所述驱动装置10的驱动所涉及的各种控制。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的输出控制用和/或所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的工作控制用那样，根据需要而按各控制构成为独立的控制装置。
如图2所示，构成为从在所述驱动装置10的各部分设置的传感器和/或开关等向所述电子控制装置40供给各种信号。即，由加速器开度传感器42向上述电子控制装置40供给表示与驾驶员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器开度ACC的信号，由发动机转速传感器44向上述电子控制装置40供给表示所述发动机12的转速即发动机转速NE的信号，由MG1转速传感器46向上述电子控制装置40供给表示所述第1电动机MG1的转速NMG1的信号，由MG2转速传感器48向上述电子控制装置40供给表示所述第2电动机MG2的转速NMG2的信号，由输出转速传感器50向上述电子控制装置40供给表示与车速V对应的所述输出齿轮30的转速NOUT的信号，由MG1温度传感器52向上述电子控制装置40供给表示所述第1电动机MG1的温度TmMG1的信号，由MG2温度传感器53向上述电子控制装置40供给表示所述第2电动机MG2的温度TmMG2的信号，由电池SOC传感器54向上述电子控制装置40供给表示未图示的电池的充电容量(充电状态)SOC的信号，等等。
构成为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，向控制 该发动机12的输出的发动机控制装置56输出控制燃料喷射装置向进气配管等的燃料供给量的燃料喷射量信号、指示点火装置在所述发动机12中的点火正时(点火定时)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。指示所述第1电动机MG1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将与该指令信号相应的电能从电池供给到所述第1电动机MG1及第2电动机MG2从而控制这些第1电动机MG1及第2电动机MG2的输出(转矩)。由所述第1电动机MG1及第2电动机MG2发出的电能经由所述变换器58向电池供给，并蓄积在该电池中。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，通过控制从这些电磁控制阀输出的液压来控制所述离合器CL、制动器BK的接合状态。
所述驱动装置10作为通过经由所述第1电动机MG1及第2电动机MG2控制运转状态来控制输入转速和输出转速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发出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，该动力的一部分为了所述第1电动机MG1的发电而被消耗从而变换为电能，该电能通过所述变换器58向所述第2电动机MG2供给。然后，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。由从该电能的产生到被第2电动机MG2消耗为止所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并将该电能变换为机械能为止的电路径。
在应用了如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的某一个成立。图3是表示在所述驱动装置10成立的5种行驶模式的各个中的所述离合器CL、制动器BK的接合状态的接合表，用“○”表示接合，用空栏表示分离。该图3所示的行驶模式“EV-1”、“EV-2”均为使所述发动机 12的运转停止并且将所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方用作行驶用的驱动源的EV行驶模式。“HV-1”、“HV-2”、“HV-3”均为使所述发动机12例如作为行驶用的驱动源进行驱动并且根据需要通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2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下，可以通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方产生反力，也可以使其以无负荷的状态空转。
如图3所示，在所述驱动装置10中，在使所述发动机12的运转停止并且将所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方用作行驶用的驱动源的EV行驶模式下，通过使所述制动器BK接合并且使所述离合器CL分离从而使作为模式1(行驶模式1)的“EV-1”成立，通过使所述制动器BK及离合器CL均接合从而使作为模式2(行驶模式2)的“EV-2”成立。在使所述发动机12例如作为行驶用的驱动源进行驱动并且根据需要通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2进行驱动或发电等的混合动力行驶模式下，通过使所述制动器BK接合并且使所述离合器CL分离从而使作为模式3(行驶模式3)的“HV-1”成立，通过使所述制动器BK分离并且使所述离合器CL接合从而使作为模式4(行驶模式4)的“HV-2”成立，通过使所述制动器BK及离合器CL均分离从而使作为模式5(行驶模式5)的“HV-3”成立。
图4～图7是能够在直线上表示在所述驱动装置10(第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16)中连结状态根据所述离合器CL及制动器BK各自的接合状态而不同的各旋转要素的转速的相对关系的列线图，是在横轴方向上表示所述第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16的齿轮比ρ的相对关系、在纵轴方向上表示相对转速的二维坐标。以车辆前进时的所述输出齿轮30的旋转方向为正方向(正旋转)来表示各转速。横线X1表示转速零。纵线Y1～Y4从左向右依次为：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)的相对转速，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)的相对转速，实线Y3表示所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1(发动机12)的相对转 速，虚线Y3′表示所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2的相对转速，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)的相对转速，虚线Y4′表示所述第2行星齿轮装置16的齿圈R2的相对转速。在图4～图7中，将纵线Y3及Y3′、纵线Y4及Y4′分别重叠表示。在此，由于所述齿圈R1及R2彼此连结，所示纵线Y4、Y4′分别表示的齿圈R1及R2的相对转速相等。
在图4～图7中，用实线L1表示所述第1行星齿轮装置14的3个旋转要素的相对转速，用虚线L2表示所述第2行星齿轮装置16的3个旋转要素的相对转速。所述纵线Y1～Y4(Y2～Y4′)的间隔根据所述第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16的各齿轮比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与齿轮架C1之间对应于1，齿轮架C1与齿圈R1之间对应于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与齿轮架C2之间对应于1，齿轮架C2与齿圈R2之间对应于ρ2。即，在所述驱动装置10中，优选，所述第2行星齿轮装置16的齿轮比ρ2比所述第1行星齿轮装置14的齿轮比ρ1大(ρ2>ρ1)。以下，使用图4～图7对所述驱动装置10的各行驶模式进行说明。
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的运转停止并且将所述第2电动机MG2用作行驶用的驱动源的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分离，所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1和所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2能够进行相对旋转。通过使所述制动器BK接合，所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2连结(固定)于作为非旋转构件的所述壳体26，其转速为零。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的旋转方向和所述齿圈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)，则所述齿圈R2即输出齿轮30通过该转矩而向正方向旋转。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。在该情况下，优选使所述第1电动机MG1空转。在该模式1下，能够进行与搭载有允许所述齿轮架C1及C2的相对旋转并且该齿轮架C2与非旋转构件连结的所谓THS(Toyota Hybrid System：丰田混合动力***)的车辆的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的运转停止并且将所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方用作行驶用的驱动源的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的齿轮架C1及所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2不能进行相对旋转。进而，通过使所述制动器BK接合，所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2及与该齿轮架C2接合的所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1连结(固定)于作为非旋转构件的所述壳体26，其转速为零。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的旋转方向和所述齿圈R1的旋转方向成为相反方向，在所述第2行星齿轮装置16中，所述太阳轮S2的旋转方向和所述齿圈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)，则所述齿圈R1及R2即输出齿轮30通过该转矩而向正方向旋转。即，通过由所述第1电动机MG1及第2电动机MG2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下，也可以使通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方进行发电的形态成立。在该形态下，能够通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的一方或双方分担产生行驶用的驱动力(转矩)，能够使各电动机在高效的动作点动作，能够进行缓和由热引起的转矩限制等限制的行驶等。进而，在电池的充电状态为满充电的情况等不允许通过再生进行发电的情况下，也可以使所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的一方或双方空转。即，在所述模式2下，能够在广泛的行驶 条件下进行EV行驶，能够长时间持续进行EV行驶。因此，所述模式2优选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而将其用作行驶用的驱动源、并且根据需要通过所述第1电动机MG1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分离，所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1和所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2能够进行相对旋转。通过使所述制动器BK接合，所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2连结(固定)于作为非旋转构件的所述壳体26，其转速为零。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，能够将来自所述发动机12的输出向所述输出齿轮30传递。在所述第2行星齿轮装置16中，由于所述制动器BK接合，所以所述太阳轮S2的旋转方向和所述齿圈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)，则所述齿圈R1及R2即输出齿轮30通过该转矩而向正方向旋转。
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而将其用作行驶用的驱动源、并且根据需要通过所述第1电动机MG1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的齿轮架C1和所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2不能进行相对旋转，所述齿轮架C1及C2作为一体地旋转的1个旋转要素进行动作。由于所述齿圈R1及R2彼此连结，所以这些齿圈R1及R2作为一体地旋转的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及第2行星齿轮装置16的旋转要素作为差动机构发挥功能，该差动机构作为整体具 有4个旋转要素。即，成为以在图6中朝向纸面从左侧起依次示出的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)、彼此连结的齿轮架C1及C2(发动机12)、彼此连结的齿圈R1及R2(输出齿轮30)的顺序结合而成的复合分解模式。
如图6所示，在所述模式4下，优选，所述第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16的各旋转要素在列线图中的排列顺序成为由纵线Y1表示的太阳轮S1、由纵线Y2表示的太阳轮S2、由纵线Y3(Y3′)表示的齿轮架C1及C2、由纵线Y4(Y4′)表示的齿圈R1及R2的顺序。所述第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16各自的齿轮比ρ1、ρ2被确定为：在列线图中，如图6所示，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′的间隔宽。换言之，太阳轮S1、S2与齿轮架C1、C2之间对应于1，齿轮架C1、C2与齿圈R1、R2之间对应于ρ1、ρ2，因此，在所述驱动装置10中，所述第2行星齿轮装置16的齿轮比ρ2比所述第1行星齿轮装置14的齿轮比ρ1大。
在所述模式4下，通过使所述离合器CL接合，所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1与所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2连结，这些齿轮架C1及C2一体地旋转。因此，对于所述发动机12的输出，所述第1电动机MG1及第2电动机MG2都能够接受反力。即，在所述发动机12驱动时，能够由所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的一方或双方分担接受其反力，能够在高效的动作点进行动作、进行缓和由热引起的转矩限制等限制的行驶等。例如，通过进行控制以使得利用所述第1电动机MG1及第2电动机MG2中能够高效地进行动作的一方的电动机优先接受反力，能够实现效率的提高。进而，在所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的某一方因热而受到了转矩限制的情况下，通过未受转矩限制的电动机的再生或输出来对驱动力进行辅助，从而能够确保所述发动机12的驱动所需的反力等。
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而将其用作行驶用的驱动源、并且根据需要通过所述第1电动机MG1进行驱动或发电的混合动力行驶模式。在该模式5下，能够实现将所述第2电动机MG2从驱动***切离而通过所述发动机12及第1电动机MG1进行驱动等的形态。图7是与该模式5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分离，所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1和所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2能够进行相对旋转。通过使所述制动器BK分离，所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2能够相对于作为非旋转构件的所述壳体26进行相对旋转。在该结构中，能够将所述第2电动机MG2从驱动***(动力传递路径)切离并使其停止。
在所述模式3下，由于所述制动器BK接合，所以在车辆行驶时所述第2电动机MG2伴随所述输出齿轮30(齿圈R2)的旋转而始终旋转。在该形态下，在比较高旋转的区域中，所述第2电动机MG2的转速会达到界限值(上限值)，所述齿圈R2的转速增加而传递到所述太阳轮S2等，因此，从提高效率的观点来看，在比较高车速时使所述第2电动机MG2始终旋转不一定是优选的。另一方面，在所述模式5下，通过在比较高车速时将所述第2电动机MG2从驱动***切离而实现通过所述发动机12及第1电动机MG1进行驱动的形态，除了能够减少无需驱动该第2电动机MG2的情况下的拖拽损失，还能够消除因该第2电动机MG2所允许的最高转速(上限值)而引起的对最高车速的制约等。
从以上的说明可知，在所述驱动装置10中，关于驱动所述发动机12而将其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的接合与分离的组合，能够使HV-1(模式3)、HV-2(模式4)以及HV-3(模式5)这3个模式选择性地成立。由此，通过例如根据车辆的车速和/或变速比等选择性地使这3个模式中传递效率最高的模式成立，能够实现传递效率的提高进而实现燃料经济性的提高。
图8是对所述电子控制装置40所具备的控制功能的主要部分进行说明的功能框线图。该图8所示的发动机启动判定部70判定所述发动机12从 该发动机12停止状态的启动。例如，车在辆起步时，在由所述电池SOC传感器54检测的电池SOC为预先设定的规定值以下的情况下，判定在该车辆起步时启动所述发动机12。或者，在车辆正在行驶的状态下，与基于由所述加速器开度传感器42检测的加速器开度ACC、与由所述输出转速传感器50检测的输出转速NOUT对应的车速V、以及由所述电池SOC传感器54检测的电池SOC等而判定的走行模式相对应地判定所述发动机12的启动。即，在判定了从EV行驶模式向混合动力行驶模式的转变的情况下，判定所述发动机12的启动，所述EV行驶模式是使所述发动机12停止并且将所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方作为行驶用的驱动源的行驶模式，所述混合动力行驶模式是使所述发动机12驱动的行驶模式。具体而言，在判定了从图3所示的所述模式1(EV-1)或模式2(EV-2)成立的状态向所述模式3(HV-1)、模式4(HV-2)或模式5(HV-3)的转变的情况下，判定所述发动机12的启动。例如，在由所述电池SOC传感器54检测的电池SOC成为了预先设定的规定值以下的情况下，判定从所述EV行驶模式向混合动力行驶模式的转变即所述发动机12的启动。
离合器接合控制部72经由所述液压控制回路60控制所述离合器CL的接合状态。例如，通过控制来自所述液压控制回路60所具备的与所述离合器CL对应的电磁控制阀的输出压，来进行在接合与分离之间切换该离合器CL的接合状态的控制。制动器接合控制部74经由所述液压控制回路60控制所述制动器BK的接合状态。例如，通过控制来自所述液压控制回路60所具备的与所述制动器BK对应的电磁控制阀的输出压，来进行在接合与分离之间切换该制动器BK的接合状态的控制。所述离合器接合控制部72及制动器接合控制部74基本上对所述离合器CL及制动器BK的接合状态进行控制以使如前述那样根据车辆的行驶状态判定的行驶模式成立。即，关于所述模式1～5的各个，以利用前述图3所示的组合使所述离合器CL及制动器BK接合或分离的方式来控制它们的接合状态。
电动机工作控制部76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的工作。具体而言，以如下方式进行控制：通过经由 所述变换器58控制从未图示的电池向所述第1电动机MG1、第2电动机MG2供给的电能，从而利用这些第1电动机MG1、第2电动机MG2得到所需要的输出即目标转矩(目标电动机输出)。在由所述第1电动机MG1、第2电动机MG2进行发电时，经由所述变换器58将由这些第1电动机MG1、第2电动机MG2发出的电能蓄积于电池。
MG1失效判定部78判定所述第1电动机MG1的失效。即，判定是否产生了使所述第1电动机MG1不能正常工作的故障。例如，基于由所述电动机工作控制部76产生的设定所述第1电动机MG1的输出的指令值与由所述MG1转速传感器46检测的第1电动机转速NMG1的背离，判定所述第1电动机MG1有无故障。具体而言，在由所述电动机工作控制部76产生的设定所述第1电动机MG1的输出的指令值与由所述MG1转速传感器46检测的第1电动机转速NMG1的背离成为了规定值以上的情况下，判定为所述第1电动机MG1产生了失效。
转矩限制判定部80判定所述第1电动机MG1、第2电动机MG2的转矩限制。即，判定是否处于应该将所述第1电动机MG1、第2电动机MG2的输出转矩限制为规定的限制值以下的状态。例如，在由所述MG1温度传感器52检测的所述第1电动机MG1的温度TmMG1为预先设定的阈值以上的第1电动机过热时，判定为处于应该将所述第1电动机MG1的输出转矩限制为规定的限制值以下的状态。在由所述MG2温度传感器53检测的所述第2电动机MG2的温度TmMG2为预先设定的阈值以上的第2电动机过热时，判定为处于应该将所述第2电动机MG2的输出转矩限制为规定的限制值以下的状态。在由所述电池SOC传感器54检测的电池SOC低于预先设定的阈值的情况下，判定为处于应该将所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的输出转矩限制为规定的限制值以下的状态。所述限制值优选在各状态下适当设定为不同的值。
MG2转速判定部82判定所述第2电动机MG2的转速NMG2是否成为了规定的阈值Nbo以上。该阈值Nbo是与所述发动机12的启动时的起转所需要的惯性力对应的值，优选是预先通过实验求出的规定值(一定值)。 即，在使所述第2电动机MG2的转速NMG2上升为与该阈值Nbo对应的转速以上之后，使所述离合器CL接合，从而利用所述转子24的旋转所涉及的惯性力(旋转惯性)来得到所述发动机12的起转所需要的转矩。
在由所述发动机启动判定部70判定了所述发动机12的启动的情况下，利用所述电动机工作控制部76来控制所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方的工作，从而进行所述发动机12的起转。即，进行利用所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方的转矩来提升与所述发动机12的曲轴的转速对应的所述输入轴28的转速(齿轮架C1的转速)的控制。在所述发动机12的曲轴的转速成为了规定值以上之后，开始由所述发动机控制装置56实现的所述发动机12的自主运转。以下说明的所述发动机12的启动控制可以在从车辆停止状态发车时(车辆起步时)进行，也可以在车辆正在行驶的状态下启动所述发动机12时进行。
在由所述发动机启动判定部70判定了所述发动机12的启动的情况下，优选，通过所述离合器接合控制部72使所述离合器CL接合，通过所述电动机工作控制部76控制所述第2电动机MG2的工作，从而利用该第2电动机MG2的输出转矩进行所述发动机12的起转。在所述驱动装置10中，通过所述离合器CL的接合，所述发动机12与第2电动机MG2成为直接连结状态，成为利用所述第1电动机MG1及第2电动机MG2取得反力的状态。即，换言之，在利用所述第1电动机MG1及第2电动机MG2取得反力的状态下，在由所述发动机启动判定部70判定了所述发动机12的启动的情况下，通过所述电动机工作控制部76控制所述第2电动机MG2的工作，从而利用该第2电动机MG2的输出转矩来进行所述发动机12的起转。优选，使所述离合器CL接合且使所述制动器BK分离，专利用所述第2电动机MG2的输出转矩来进行所述发动机12的起转。在该形态下，在所述发动机12启动之后，图3所示的HV-2(模式4)成立。在这样通过所述第2电动机MG2进行所述发动机12的启动的情况下，优选，控制所述第1电动机MG1的转矩以使得在驱动轴不出现反力。如前所述，在所述驱动装置10中，所述第2行星齿轮装置16的齿轮比ρ2比所述第1 行星齿轮装置14的齿轮比ρ1大。因此，通过利用所述第2电动机MG2的输出转矩来进行所述发动机12的起转，能够与利用所述第1电动机MG1的输出转矩进行起转的情况相比以高转矩进行起转，能够迅速地脱离驱动***的共振点，能够减少所述发动机12的启动冲击。
在由所述发动机启动判定部70判定了所述发动机12的启动的情况下，优选，通过所述离合器接合控制部72使所述离合器CL接合并且通过所述制动器接合控制部74使所述制动器分离，通过所述电动机工作控制部76来控制所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的工作，从而利用该第1电动机MG1及第2电动机MG2的输出转矩进行所述发动机12的起转。通过利用所述第1电动机MG1及第2电动机MG2协同输出用于起转所述发动机12的转矩，能够与利用所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的某一方的输出转矩进行起转的情况相比以高转矩进行起转，能够迅速地脱离驱动***的共振点，能够减少所述发动机12的启动冲击。
在由所述发动机启动判定部70判定为启动所述发动机12的情况下，在所述第1电动机MG1失效或过热时等该第1电动机MG1的输出转矩受到限制的情况下，优选，使所述离合器CL接合并且使所述制动器BK分离，专利用所述第2电动机MG2的输出转矩来进行所述发动机的启动。例如，在由所述MG1失效判定部78判定了所述第1电动机MG1的失效的情况下，使所述离合器CL接合并且使所述制动器BK分离，专利用所述第2电动机MG2的输出转矩来进行所述发动机的启动。在由所述转矩限制判定部80判定的所述第1电动机MG1的输出转矩限制值低于所述发动机12的起转所需要的转矩的情况下，使所述离合器CL接合并且使所述制动器BK分离，专利用所述第2电动机MG2的输出转矩来进行所述发动机的启动。
在由所述发动机启动判定部70判定了所述发动机12的启动的情况下，在所述第1电动机MG1失效或过热时等该第1电动机MG1的输出转矩受到限制、且无法通过所述第2电动机MG2输出所述发动机12的起转所需要的转矩的情况下，使所述离合器CL和制动器BK均分离，在使所述第2 电动机MG2空转而使其转速NMG2上升之后，通过使所述离合器CL接合来进行所述发动机12的启动。优选，在由所述MG1失效判定部78判定了所述第1电动机MG1的失效、且由所述转矩限制判定部80判定的所述第2电动机MG2的输出转矩限制值低于所述发动机12的起转所需要的转矩的情况下执行该控制。优选，在由所述转矩限制判定部80判定的所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的输出转矩限制值均低于所述发动机12的起转所需要的转矩的情况下执行该控制。具体而言，通过所述离合器接合控制部72及制动器接合控制部74使所述离合器CL及制动器BK均分离，通过所述电动机工作控制部78使所述第2电动机MG2空转而使其转速NMG2上升，在由所述MG2转速判定部82判定为所述第2电动机MG2的转速NMG2成为了规定的阈值Nbo以上之后，通过所述离合器接合控制部72使所述离合器CL接合。通过该控制，能够实现所述发动机12的起转所需要的转矩，在所述发动机12的曲轴的转速成为规定值以上之后，开始由所述发动机控制装置56实现的所述发动机12的自主运转。
在由所述发动机启动判定部70判定了所述发动机12的启动的情况下，在所述制动器BK失效时、即由于所述液压控制回路60等液压***的故障而无法进行所述制动器BK的正常的接合控制的情况下，通过所述离合器接合控制部72使所述离合器CL接合，通过所述电动机工作控制部76控制所述第2电动机MG2的工作，从而利用该第2电动机MG2的输出转矩来进行所述发动机12的起转。若考虑在所述制动器BK失效时利用所述第1电动机MG1的输出转矩来进行所述发动机12的启动，则无法取消所述发动机12的启动所涉及的反力，因此，驱动力会传递给输出侧(输出轴)，可能会影响车辆举动而给驾驶员带来违和感。另一方面，如前所述，在所述制动器BK失效时，通过利用所述第2电动机MG2的输出转矩来进行所述发动机12的启动，能够抑制驱动力向输出侧的传递而适当地抑制对车辆举动的影响。
图9是对所述电子控制装置40的发动机启动控制的一例的主要部分进行说明的流程图，以预定的周期反复执行。
首先，在步骤(以下，省略步骤)SA1中，判断在判定了所述发动机12的启动的同时所述第1电动机MG1是否处于不正常工作的失效时。在该SA1的判断为否定的情况下，在SA2中，利用所述第1电动机MG1的输出转矩进行用于启动所述发动机12的起转，然后结束本例程，而在SA1的判断为肯定的情况下，在SA3中，判断是否能够利用所述第2电动机MG2输出用于启动所述发动机12的起转所需要的转矩。在该SA3的判断为肯定的情况下，在SA4中，使所述离合器CL接合并且使所述制动器BK分离，在SA5中，专利用所述第2电动机MG2的输出转矩来进行用于启动所述发动机12的起转，然后结束本例程，而在SA3的判断为否定的情况下，在SA6中，在所述离合器CL和制动器BK均分离的状态下使所述第2电动机MG2空转，从而使该第2电动机MG2的转速NMG2上升。接着，在SA7中，判断所述第2电动机MG2的转速NMG2是否比预先设定的阈值Nbo大。在该SA7的判断为否定的情况下，通过反复进行SA7的判断而待机，而在该SA7的判断为肯定的情况下，在SA8中，通过使所述离合器CL接合来进行用于启动所述发动机12的起转，然后结束本例程。
图10是对所述电子控制装置40的发动机启动控制的其他一例的主要部分进行说明的流程图，以预定的周期反复执行。
首先，在SB1中，判断在判定了所述发动机12的启动的同时是否处于由于所述第1电动机MG1的温度成为了规定值以上等等而该第1电动机MG1的输出转矩受到限制的状态。在该SB1的判断为否定的情况下，在SB2中，利用所述第1电动机MG1的输出转矩来进行用于启动所述发动机12的起转，然后结束本例程，而在SB1的判断为肯定的情况下，在SB3中，使所述离合器CL接合并且使所述制动器BK分离。接着，在SB4中，利用所述第1电动机及第2电动机MG2的输出转矩(也可以专利用第2电动机MG2的输出转矩)来进行用于启动所述发动机12的起转，然后结束本例程。
图11是对所述电子控制装置40的发动机启动控制的又一其他的一例的主要部分进行说明的流程图，以预定的周期反复执行。
首先，在SC1中，判断在判定了所述发动机12的启动的同时是否处于由于所述电池SOC的降低或所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的温度成为了规定值以上等而所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的输出转矩受到限制的状态。在该SC1的判断为否定的情况下，在SC2中，利用所述第1电动机MG1的输出转矩进行用于启动所述发动机12的起转，然后结束本例程，而在SC1的判断为肯定的情况下，在SC3中，使所述离合器CL和制动器BK均分离。接着，在SC4中，使所述第2电动机MG2空转，从而使该第2电动机MG2的转速NMG2上升。接着，在SC5中，判断所述第2电动机MG2的转速NMG2是否比预先设定的阈值Nbo大。在该SC5的判断为否定的情况下，反复进行SC5的判断从而待机，而在SC5的判断为肯定的情况下，在SC6中，通过使所述离合器CL接合来进行用于启动所述发动机12的起转，然后结束本例程。
在以上控制中，SA1、SB1以及SC1对应于所述发动机启动判定部70的动作，SA4、SA8、SB3、SC3以及SC6对应于所述离合器接合控制部72的动作，SA4、SB3以及SC3对应于所述制动器接合控制部74的动作，SA2、SA5、SA6、SB2、SB4、SC2以及SC4对应于所述电动机工作控制部76的动作，SA1对应于所述MG1失效判定部78的动作，SB1及SC1对应于所述转矩限制判定部80的动作，SA7及SC5对应于所述MG2转速判定部82的动作。
接着，基于附图对本发明的其他优选的实施例进行详细说明。在以下的说明中，对实施例彼此共同的部分标注相同的附图标记并省略其说明。
实施例2
图12～图17是分别说明适于应用本发明的其他混合动力车辆用驱动装置100、110、120、130、140、150的结构的要点图。如图12所示的驱动装置100和/或图13所示的驱动装置110那样，本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也适于应用于将中心轴CE方向上的所述第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的配置(排列)变更后的结构。如图14所示的驱动装 置120那样，本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也适于应用于在所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2与作为非旋转构件的所述壳体26之间与所述制动器BK并列地具备允许该齿轮架C2相对于壳体26的一个方向的旋转且阻止反方向的旋转的单向离合器(One Way Clutch)OWC的结构。如图15所示的驱动装置130、图16所示的驱动装置140、图17所示的驱动装置150那样，本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也适于应用于代替所述单小齿轮型的第2行星齿轮装置16而具备作为第2差动机构的双小齿轮型的第2行星齿轮装置16′的结构。该第2行星齿轮装置16′作为旋转要素而具备：作为第1旋转要素的太阳轮S2′；作为第2旋转要素的齿轮架C2′，其将相互啮合的多个小齿轮P2′支承为能够自转及公转；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。
实施例3
图18～图20是对代替所述驱动装置10而适于应用本发明的其他混合动力车辆用驱动装置160、170、180的结构及工作分别进行说明的列线图。在图18～图20中，与前述图4～7等列线图同样，用实线L1表示所述第1行星齿轮装置14的太阳轮S1、齿轮架C1、齿圈R1的相对转速，用虚线L2表示所述第2行星齿轮装置16的太阳轮S2、齿轮架C2、齿圈R2的相对转速。在图18所示的混合动力车辆用驱动装置160中，所述第1行星齿轮装置14的太阳轮S1、齿轮架C1以及齿圈R1分别与所述第1电动机MG1、所述发动机12以及所述第2电动机MG2连结。所述第2行星齿轮装置16的太阳轮S2、齿轮架C2分别与所述第2电动机MG2、所述输出齿轮30连结，齿圈R2经由所述制动器BK与所述壳体26连结。所述太阳轮S1和齿圈R2经由所述离合器CL选择性地连结。所述齿圈R1和太阳轮S2彼此连结。在图19所示的混合动力车辆用驱动装置170中，所述第1行星齿轮装置14的太阳轮S1、齿轮架C1以及齿圈R1分别与所述第1电动机MG1、所述输出齿轮30以及所述发动机12连结。所述第2行星齿轮装置16的太阳轮S2、齿轮架C2分别与所述第2电动机MG2、所述输出齿轮30连结，齿圈R2经由所述制动器BK与所述壳体26连结。所述太阳轮S1和所述齿圈R2经由所述离合器CL选择性地连结。所述齿轮架C1和C2彼此连结。在图20所示的混合动力车辆用驱动装置180中，所述第1行星齿轮装置14的太阳轮S1、齿轮架C1以及齿圈R1分别与所述第1电动机MG1、所述输出齿轮30以及所述发动机12连结。所述第2行星齿轮装置16的太阳轮S2、齿圈R2分别与所述第2电动机MG2、所述输出齿轮30连结，齿轮架C2经由所述制动器BK与所述壳体26连结。所述齿圈R1与齿轮架C2经由离合器CL选择性地连结。所述齿轮架C1和齿圈R2彼此连结。
在图18～图20所示的实施例中，与前述图4～7等所示的实施例同样，在以下方面是共通的：一种混合动力车辆的驱动控制装置，具备在列线图上具有4个旋转要素(表现为4个旋转要素)的作为第1差动机构的第1行星齿轮装置14及作为第2差动机构的第2行星齿轮装置16、16′、和分别与这4个旋转要素连结的第1电动机MG1、第2电动机MG2、发动机12及输出旋转构件(输出齿轮30)，所述4个旋转要素中的1个旋转要素中的所述第1行星齿轮装置14的旋转要素和所述第2行星齿轮装置16、16′的旋转要素经由离合器CL选择性地连结，成为该离合器CL的接合对象的所述第2行星齿轮装置16、16′的旋转要素经由制动器BK选择性地与作为非旋转构件的壳体26连结。即，使用图8等叙述的本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也适于应用在图18～图20所示的结构。
这样，根据本实施例，一种混合动力车辆的驱动控制装置，具备在离合器CL接合的状态下作为整体具有4个旋转要素(在图4～图7等所示的列线图上表示为4个旋转要素)的作为第1差动机构的第1行星齿轮装置14及作为第2差动机构的第2行星齿轮装置16、16′、和分别与这4个旋转要素连结的发动机12、第1电动机MG1、第2电动机MG2及作为输出旋转构件的输出齿轮30，所述4个旋转要素中的1个旋转要素中的所述第1差动机构的旋转要素和所述第2差动机构的旋转要素经由离合器CL选择性地连结，成为该离合器CL的接合对象的所述第1差动机构或所述第2差动机构的旋转要素经由制动器BK选择性地与作为非旋转构件的壳体 26连结，在利用所述第1电动机MG1及第2电动机MG2取得反力的状态下，利用所述第2电动机MG2的输出转矩来进行所述发动机12的启动，因此，例如在所述第1电动机MG1失效时等也能够利用所述第2电动机MG2的起转来适当地进行所述发动机12的启动。即，能够提供一种作为实现发动机12的适当的启动的混合动力车辆的驱动控制装置的电子控制装置40。
使所述离合器CL接合并且使所述制动器BK分离，利用所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方的输出转矩来进行所述发动机12的启动，因此，通过例如利用所述第1电动机MG1及第2电动机MG2协同进行起转，能够迅速地脱离驱动***的共振点，能够减少发动机12的启动冲击。
在所述第1电动机MG1失效时，使所述离合器CL接合并且使所述制动器BK分离，专利用所述第2电动机MG2的输出转矩来进行所述发动机12的启动，因此，在所述第1电动机MG1失效时等也能够通过所述第2电动机MG2的起转来适当地进行所述发动机12的启动。
在利用所述第1电动机MG1和第2电动机MG2的哪一方均无法输出所述发动机12的起转所需要的转矩的情况下，在使所述第2电动机MG2空转而使其转速NMG2上升之后，通过使所述离合器CL接合来进行所述发动机12的启动，因此，通过使用由所述第2电动机MG2的旋转惯性实现的输出转矩进行起转，即使在电池SOC降低时等所述第2电动机MG2的输出转矩受到限制的情况下，也能够适当地进行所述发动机12的启动。
在使所述第2电动机MG2的转速NMG2上升至与所述发动机12的起转所需要的惯性力对应的规定的转速Nbo之后，通过使所述离合器CL接合来进行所述发动机12的启动，因此，能够使用由所述第2电动机MG2的旋转惯性实现的输出转矩而以实用的形态进行发动机启动时的起转。
所述第1行星齿轮装置14具备与所述第1电动机MG1连结的作为第1旋转要素的太阳轮S1、与所述发动机12连结的作为第2旋转要素的齿轮架C1、以及与所述输出齿轮30连结的作为第3旋转要素的齿圈R1，所述 第2行星齿轮装置16(16′)具备与所述第2电动机MG2连结的作为第1旋转要素的太阳轮S2(S2′)、作为第2旋转要素的齿轮架C2(C2′)、以及作为第3旋转要素的齿圈R2(R2′)，这些齿轮架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连结，所述离合器CL选择性地使所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1与所述齿轮架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)中不与所述齿圈R1连结的一方的旋转要素接合，所述制动器BK选择性地使所述齿轮架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)中不与所述齿圈R1连结的一方的旋转要素与作为非旋转构件的壳体26接合，因此，能够在实用的混合动力车辆的驱动装置10等中抑制驱动***的发热而实现适当的行驶。
以上，基于附图对本发明的优选的实施例进行了详细说明，但本发明不限于此，可在不脱离其主旨的范围内加入各种变更并实施。
标号说明
10、100、110、120、130、140、150、160、170、180：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(非旋转构件)，28：输入轴，30：输出齿轮(输出旋转构件)，32：油泵，40：电子控制装置(驱动控制装置)，42：加速器开度传感器，44：发动机转速传感器，46：MG1转速传感器，48：MG2转速传感器，50：输出转速传感器，52：MG1温度传感器，53：MG2温度传感器，54：电池SOC传感器，56：发动机控制装置，58：变换器，60：液压控制回路，70：发动机启动判定部，72：离合器接合控制部，74：制动器接合控制部，76：电动机工作控制部，78：MG1失效判定部，80：转矩限制判定部，82：MG2转速判定部，BK：制动器，CL：离合器，C1、C2、C2′：齿轮架(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 (3)

1.一种混合动力车辆的驱动控制装置(40)，该混合动力车辆具备作为整体具有4个旋转要素(C1、C2/S1/S2/R1、R2；C1、R2′/S1/S2′/R1、C2′)的第1差动机构(14)及第2差动机构(16)、和分别与该4个旋转要素连结的发动机(12)、第1电动机(MG1)、第2电动机(MG2)及输出旋转构件(30)，
所述4个旋转要素中的1个旋转要素(C1、C2；C1、R2′)中的所述第1差动机构的旋转要素(C1；C1)和所述第2差动机构的旋转要素(C2；R2′)经由离合器(CL)选择性地连结，
成为该离合器的接合对象的所述第1差动机构或所述第2差动机构的旋转要素(C2；R2′)经由制动器(BK)选择性地与非旋转构件(26)连结，
所述驱动控制装置的特征在于，
在利用所述第1电动机和所述第2电动机取得反力的状态下，利用所述第2电动机的输出转矩来进行所述发动机的启动，
在利用所述第1电动机和所述第2电动机的哪一方均无法输出所述发动机的起转所需要的转矩的情况下，在使所述第2电动机空转而使其转速上升之后，通过使所述离合器接合来进行所述发动机的启动。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的驱动控制装置，其中，
在使所述第2电动机的转速上升至与所述发动机的起转所需要的惯性力对应的规定的转速之后，通过使所述离合器接合来进行所述发动机的启动。
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，其中，
所述第1差动机构具备与所述第1电动机连结的第1旋转要素(S1)、与所述发动机连结的第2旋转要素(C1)以及与所述输出旋转构件连结的第3旋转要素(R1)，
所述第2差动机构具备与所述第2电动机连结的第1旋转要素(S2；S2′)、第2旋转要素(C2；C2′)以及第3旋转要素(R2；R2′)，这些第2旋转要素及第3旋转要素的某一方与所述第1差动机构的第3旋转要素连结，
所述离合器选择性地使所述第1差动机构的第2旋转要素与所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中不与所述第1差动机构的第3旋转要素连结的一方的旋转要素接合，
所述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旋转要素中不与所述第1差动机构的第3旋转要素连结的一方的旋转要素与所述非旋转构件接合。
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