CN113459796A - 混合动力车辆的驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种混合动力车辆的驱动装置，其可将由在控制参数的指令值有大变动时执行降档引起的异常事态的产生防患于未然。控制部(4)输出降档指令以及各种控制参数的指令值，并判定相对于所述指令值的各种参数是否处于目标行动范围内，在各种参数处于目标行动范围内时，执行降档，在各种参数不处于目标行动范围内时，执行行动修正，并判定通过行动修正而各种参数是否恢复至目标行动范围内，在各种参数恢复至目标行动范围内时，执行降档，在未恢复至目标行动范围内时，以使行动修正后的各种参数包含于目标行动范围内的方式扩大所述目标行动范围来执行降档。

Description

混合动力车辆的驱动装置
技术领域
本发明涉及一种包括一个发动机(engine)及两个电动发电机(motor generator)的混合动力车辆的驱动装置。
背景技术
作为混合动力车辆的驱动装置，已知有如下装置，所述装置包括：动力分配机构，将自作为主驱动源的发动机输出的动力分配至第一电动发电机与传递构件；第二电动发电机，与传递构件连接；以及变速机构，设置于传递构件与驱动轮之间(例如，参照专利文献1)。
在所述驱动装置中，设为：变速机构具有制动器机构或离合器机构等一对摩擦接合机构，通过将其中一摩擦接合机构的接合与释放相互切换而将变速机构切换为高速档或低速档。
但是，例如在进行将变速机构自高速档切换为低速档的降档(downshift)时，输出发动机转矩等控制参数的指令值，并基于所述指令值而以使发动机转速等参数成为目标值的方式进行控制。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2012-240551号公报
[专利文献2]国际公开第2019/159604号
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而，若在因外部干扰等的影响而控制参数的指令值大幅偏离规定值的状态下执行降档，则例如有可能产生发动机转速异常上升的问题。特别是在变速机构中所包含的离合器机构的档间比(变速档间的变速比的差)宽时，此种问题会显著产生。
因此，本发明的目的在于提供一种混合动力车辆的驱动装置，其可将由在因外部干扰等而控制参数的指令值有大变动时执行降档引起的异常事态的产生防患于未然。
[解决问题的技术手段]
为了达成所述目的，本发明为一种混合动力车辆的驱动装置100，其包括：发动机1；第一电动发电机2，由所述发动机1驱动；动力分配机构10，将所述发动机1的动力加以分配而传递至所述第一电动发电机2与旋转体14；变速机构70，包含能够选择性接合及释放的第一接合机构30与第二接合机构40，使所述旋转体14的旋转选择性变速而自变速机输出轴27输出动力；动力传递路径71，将自所述变速机输出轴27输出的动力传递至车轴57；第二电动发电机3，具有与所述动力传递路径71连接的马达输出轴3a；单向离合器(one-wayclutch)50，夹装于所述变速机输出轴27与所述马达输出轴3a之间，相对于所述变速机输出轴27在所述马达输出轴3a的一方向上容许相对旋转且禁止在其他方向上的相对旋转；以及控制部4，对所述变速机构70进行控制；并且其特征在于，所述控制部4输出降档指令以及各种控制参数的指令值，并判定相对于所述指令值的各种参数是否处于目标行动范围内，在各种参数处于目标行动范围内时，执行降档，在各种参数不处于目标行动范围内时，执行第一行动修正，并判定通过所述第一行动修正而各种参数是否恢复至目标行动范围内，在各种参数恢复至目标行动范围内时，执行降档，在未恢复至目标行动范围内时，执行第二行动修正，并以使所述第二行动修正后的各种参数包含于目标行动范围内的方式扩大所述目标行动范围来执行降档。
根据本发明，在因降档时自控制部输出的控制参数的指令值有大变动而各种参数偏离目标行动范围时，执行第一行动修正，在通过所述第一行动修正而各种参数也不包含于目标行动范围内时，设为：以使通过第二行动修正而得到修正的各种参数包含于目标行动范围内的方式扩大所述目标行动范围来执行降档，因此可将执行降档后的异常事态的产生防患于未然。
此处，也可设为：所述第一行动修正是通过利用所述第一电动发电机2的转速控制来控制所述变速机输出轴27的驱动力来执行的，控制器4判定所述变速机输出轴27的驱动力是否处于目标驱动力范围内，在处于目标驱动力范围内时，执行降档，在不处于目标驱动力范围内时，通过所述第二行动修正来降低目标驱动力。
另外，也可设为：所述第一行动修正除执行基于所述第一电动发电机2的转速控制以外，还执行基于所述第二电动发电机3的行动修正。
而且，也可设为：在执行基于所述第二电动发电机3的行动修正时，解除电池6的输出限制。
进而，也可设为：在通过所述第二行动修正来降低目标驱动力而执行降档时，对下一次降档时所输出的控制参数的指令值进行校正。
[发明的效果]
根据本发明，能获得如下效果：可将由在因外部干扰等而控制参数的指令值有大变动时执行降档引起的异常事态的产生防患于未然。
附图说明
图1是表示本发明的混合动力车辆的驱动装置的基本结构的骨架图。
图2是表示构成本发明的混合动力车辆的驱动装置的主要部分的连接状态的框图。
图3是表示能够由本发明的混合动力车辆的驱动装置实现的车辆的行驶模式下的制动器机构、离合器机构、单向离合器及发动机的运行状态的图。
图4是表示本发明的混合动力车辆的驱动装置的HV低模式下的转矩传递路径的骨架图。
图5是表示本发明的混合动力车辆的驱动装置的HV高模式下的转矩传递路径的骨架图。
图6的(a)是表示HV高模式下的运行的一例的共线图，图6的(b)是表示HV低模式下的运行的一例的共线图。
图7是表示HV低模式与HV高模式的变速映射的图。
图8是表示降档时的各种控制参数的指令值与各种参数的时间变化的时序图。
图9是表示执行降档前的处理程序的流程图。
图10是表示执行第一行动修正时的各种控制参数的指令值与各种控制参数的时间变化的时序图。
图11是表示执行第二行动修正时的各种控制参数的指令值与各种控制参数的时间变化的时序图。
图12是表示本发明的混合动力车辆的驱动装置的另一形态的骨架图。
[符号的说明]
1：发动机(ENG)
2：第一电动发电机(MG1)
3：第二电动发电机(MG2)
3a：第二电动发电机的旋转轴(马达输出轴)
4：控制器(控制部)
5：电力控制单元
6：电池
8：油压控制装置
10：第一行星齿轮机构(动力分配机构)
11：第一太阳轮
12：第一内齿圈
13：第一小齿轮
14：第一行星架(旋转体)
20：第二行星齿轮机构
21：第二太阳轮(旋转元件)
22：第二内齿圈(旋转元件)
23：第二小齿轮
24：第二行星架
27：输出轴
30：制动器机构(第一接合机构)
36：车速传感器(车速检测部件)
40：离合器机构(第二接合机构)
50：单向离合器(OWY)
57：车轴
70：变速机构
71：动力传递路径
100：驱动装置
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[混合动力车辆的驱动装置的基本结构]
图1是表示本发明的混合动力车辆的驱动装置的基本结构的骨架图，本实施方式的混合动力车辆为发动机前置的前轮驱动(FF)车辆，其驱动装置100包括作为驱动源的一个发动机(ENG)1、第一电动发电机(MG1)2及第二电动发电机(MG2)3这两个电动发电机、动力分配用的第一行星齿轮机构10以及变速用的第二行星齿轮机构20。
所述发动机1将通过由节气门阀(throttle valve)计量的吸入空气与自喷射器喷射出的燃料以适当的比例混合而成的混合气的燃烧而产生的热能转换为动能，所述发动机1的旋转动力被输出至沿着轴线CL1配置的输出轴1a而以规定速度旋转驱动所述输出轴1a。此外，发动机1中的节气门阀的开度(节气门(throttle)开度)、基于喷射器的燃料喷射量(喷射时期与喷射时间)、点火时期等由构成控制部的控制器(ECU)4控制。
另外，所述第一电动发电机2及第二电动发电机3配置于在同轴上沿轴向隔开规定距离的位置，这些被收容于壳体7内。此处，这些第一电动发电机2及第二电动发电机3分别包括能够以发动机1的输出轴1a的轴线CL1为中心旋转的转子及固定于各转子的周围的圆筒状的定子，可作为电动机(motor)或发电机(generator)发挥功能。
即，在自电池(BAT)6经由电力控制单元(PCU)5向各定子的线圈供给电力时，各转子的旋转轴2a、旋转轴3a分别被旋转驱动，因此第一电动发电机2及第二电动发电机3作为电动机(motor)发挥功能。
另一方面，当第一电动发电机2及第二电动发电机3的旋转轴2a、旋转轴3a通过外力而分别被旋转驱动时，各转子旋转而第一电动发电机2及第二电动发电机3作为发电机(generator)发挥功能，由这些第一电动发电机2及第二电动发电机3进行发电所产生的电力经由电力控制单元5蓄电于电池6中。此外，在混合动力车辆通常行驶时，例如低速行驶时或加速行驶时等，第一电动发电机2主要作为发电机(generator)发挥功能，第二电动发电机3主要作为电动机(motor)发挥功能。另外，电力控制单元5包含未图示的逆变器(inverter)而构成，逆变器受来自控制器4的指令控制，由此分别控制第一电动发电机2及第二电动发电机3的输出转矩或再生转矩。
而且，在壳体7内的第一电动发电机2与第二电动发电机3之间的轴向空间中，第一行星齿轮机构10与第二行星齿轮机构20以沿轴向排列的状态配置。具体而言，在第一电动发电机2侧配置有第一行星齿轮机构10，在第二电动发电机3侧配置有第二行星齿轮机构20。
此处，第一行星齿轮机构10包括：能够以轴线CL1为中心旋转的第一太阳轮(sungear)11、在所述第一太阳轮11的周围以能够旋转的方式配置的第一内齿圈(ring gear)12、与第一太阳轮11和第一内齿圈12啮合并能够一边自转一边绕第一太阳轮11公转的多个(图1中仅图示一个)第一小齿轮(pinion gear)(行星齿轮)13、以及将第一小齿轮13支撑为能够旋转(自转)的第一行星架(carrier)14。
另外，第二行星齿轮机构20也与第一行星齿轮机构10同样地包括：能够以轴线CL1为中心旋转的第二太阳轮21、在所述第二太阳轮21的周围以能够旋转的方式配置的第二内齿圈22、与第二太阳轮21和第二内齿圈22啮合并能够一边自转一边绕第二太阳轮21公转的多个(图1中仅图示一个)第二小齿轮(行星齿轮)23、以及将第二小齿轮23支撑为能够旋转(自转)的第二行星架24。
但是，发动机1的输出轴1a与第一行星齿轮机构10的第一行星架14连结，发动机1的驱动力自输出轴1a经由第一行星架14输入至第一行星齿轮机构10。此外，在发动机1启动时，第一电动发电机2的驱动力经由第一行星齿轮机构10输入至发动机1，从而起动(cranking)所述发动机1。
另外，第一行星齿轮机构10的第一行星架14与设置于壳体7的周壁内周面的单向离合器15连结。此处，单向离合器15发挥如下功能：容许第一行星架14在正方向(发动机1的输出轴1a的旋转方向)上的旋转，禁止所述第一行星架14在反方向上的旋转。通过设置所述单向离合器15，反方向的转矩不会经由第一行星架14作用于发动机1，可防止所述发动机1的反转。
而且，第一行星齿轮机构10的第一太阳轮11与第一电动发电机2的转子的旋转轴2a连结，所述第一太阳轮11与第一电动发电机2的转子一体地旋转。另外，第一行星齿轮机构10的第一内齿圈12与第二行星齿轮机构20的第二行星架24连结，这些第一内齿圈12与第二行星架24一体地旋转。因此，第一行星齿轮机构10可将自发动机1经由第一行星架14输入的驱动力经由第一太阳轮11输出至第一电动发电机2，并且经由第一内齿圈12输出至第二行星架24。即，第一行星齿轮机构10可将来自发动机1的驱动力加以分配而输出至第一电动发电机2与第二行星齿轮机构20。
但是，在第二行星齿轮机构20的第二内齿圈22的径向外侧设置有以轴线CL1为中心的圆筒状的外鼓25，在所述外鼓25上连结有第二行星齿轮机构20的第二内齿圈22。因此，第二内齿圈22与外鼓25一体地旋转。
另外，在外鼓25的径向外侧设置有制动器机构(BR)30。所述制动器机构30构成为湿式多板式制动器，将环板状的多个制动器板(图1中仅图示一个)31与相同的环板状的多个盘板(图1中仅图示一个)32沿轴向交替配置而构成。此处，各制动器板31的外周端部以能够沿轴向移动的方式接合于壳体7的周壁内周面。另外，各盘板32的内周端部以能够沿轴向移动的方式接合于外鼓25的外周面，与外鼓25一起一体地旋转。此外，在壳体7的周壁内周面的制动器机构30的附近设置有对外鼓25的转速进行检测的非接触式的转速传感器35。
而且，在制动器机构30中设置有向使制动器板31与盘板32分离的方向(制动器释放(OFF)方向)施力的未图示的回位弹簧(return spring)；及对抗所述回位弹簧的施加力而向使制动器板31与盘板32相互接合的方向(制动器接合(ON)方向)按压的未图示的活塞。此处，活塞由经由油压控制装置8供给的油的压力(油压)驱动。
在制动器机构30中，在油压不作用于活塞的状态下，制动器板31与盘板32相互分离，所述制动器机构30处于解除状态(制动器OFF状态)，在所述状态下容许第二内齿圈22的旋转。
另一方面，当油压作用于活塞时，制动器板31与盘板32相互接合，制动器机构30处于接合状态(制动器ON状态)，在所述状态下阻止第二内齿圈22的旋转。
另外，在外鼓25的径向内侧与外鼓25相向地设置有以轴线CL1为中心的圆筒状的内鼓26。此处，第二行星齿轮机构20的第二太阳轮21与沿着轴线CL1延伸的第二行星齿轮机构20的输出轴27连结，并且与内鼓26连结，因此，第二太阳轮21、输出轴27及内鼓26一体地旋转。而且，在外鼓25与内鼓26之间设置有离合器机构(CL)40。
所述离合器机构40构成为湿式多板式离合器，将环板状的多个离合器板(图1中仅图示一个)41与相同的环板状的多个盘板(图1中仅图示一个)42沿轴向交替配置而构成。此处，各离合器板41的外周端部以能够沿轴向移动的方式接合于外鼓25的内周面，与外鼓25一起一体地旋转。另外，各盘板42的内周端部以能够沿轴向移动的方式接合于内鼓26的外周面，与内鼓26一起一体地旋转。
而且，在离合器机构40中设置有向使离合器板41与盘板42分离的方向(离合器OFF方向)施力的未图示的回位弹簧；及对抗所述回位弹簧的施加力而向使离合器板41与盘板42相互接合的方向(离合器ON方向)按压的未图示的活塞。此处，活塞由经由油压控制装置8供给的油的压力(油压)驱动。
在离合器机构40中，在油压不作用于活塞的状态下，离合器板41与盘板42相互分离，所述离合器机构40处于解除状态(离合器OFF状态)，在所述状态下能够进行第二太阳轮21相对于第二内齿圈22的相对旋转。此时，当制动器机构30成为接合状态(制动器ON状态)而阻止第二内齿圈22的旋转时，输出轴27相对于第二行星架24的旋转被增速。所述状态相当于变速档切换为高速档(高)的状态。
另一方面，当油压作用于活塞时，离合器板41与盘板42相互接合而离合器机构40成为接合状态(离合器ON状态)，在所述状态下第二太阳轮21与第二内齿圈22被连结为一体。此时，当制动器机构30成为解除状态(制动器OFF状态)而容许第二内齿圈22的旋转时，输出轴27与第二行星架24一起成为一体而与所述第二行星架24以相同速度旋转。所述状态相当于变速档切换为低速档(低)的状态。
此处，第二行星齿轮机构20、制动器机构30及离合器机构40构成了变速机构，所述变速机构将第二行星架24的旋转变速为低与高这两阶段并自输出轴27输出变速后的旋转。
另外，在输出轴27与第二电动发电机3的旋转轴3a之间夹装有单向离合器(OWY)50，输出轴27经由单向离合器50而与以轴线CL1为中心的输出齿轮51连结。此处，单向离合器50容许输出齿轮51相对于输出轴27的正方向上的旋转、即与车辆的前进方向相对应的相对旋转，并禁止与后退方向相对应的相对旋转。即，在与车辆前进方向相对应的输出轴27的旋转速度快于输出齿轮51的旋转速度时，单向离合器50锁定而输出轴27与输出齿轮51一体地旋转。相对于此，在与车辆前进方向相对应的输出齿轮51的旋转速度快于输出轴27的旋转速度时，单向离合器50被释放(解锁)，输出齿轮51在不产生转矩的导入的情况下相对于输出轴27自由旋转。
而且，在输出齿轮51上连结有第二电动发电机3的转子的旋转轴3a，输出齿轮51与第二电动发电机3(旋转轴3a)一体地旋转。此处，由于在输出轴27与旋转轴3a之间夹装有单向离合器50，因此容许旋转轴3a相对于输出轴27的正方向上的相对旋转。即，在第二电动发电机3的旋转速度快于输出轴27的旋转速度时，第二电动发电机3可在不导入输出轴27(第二行星齿轮机构20)的转矩的情况下效率良好地旋转。此处，由于单向离合器50配置于旋转轴3a的径向内侧，因此可抑制驱动装置100的轴向长度而实现所述驱动装置100的小型化。
但是，在第二电动发电机3的径向内侧配置有油泵(MOP)60，所述油泵60与发动机1的输出轴1a连结而由所述发动机1旋转驱动。此外，在发动机1停止时，当需要供给油时，自电池6接受电力的供给而驱动电动泵(EOP)61，从而自所述电动泵61供给所需的油。
另外，相对于轴线CL1平行配置的副轴52上所安装的大直径齿轮53与输出齿轮51啮合，经由所述大直径齿轮53向副轴52传递转矩。然后，传递至副轴52的转矩经由小直径齿轮54传递至差动装置55的内齿圈56，由差动装置55分配而传递至左右的车轴57。因此，安装于左右的车轴57上的左右的前轮(图1中仅图示一个)101被旋转驱动而使车辆行驶。此处，旋转轴3a、输出齿轮51、大直径齿轮53、小直径齿轮54、差动装置55等构成了自输出轴27至车轴57的动力传递路径71。
但是，所述油压控制装置8包括根据电信号而运行的未图示的电磁阀或电磁比例阀等控制阀，这些控制阀根据来自控制器4的指令而运行，来控制压油向制动器机构30或离合器机构40等的流动。由此，可切换制动器机构30或离合器机构40的ON/OFF。
另外，所述控制器(ECU)4包括包含中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、其他周边电路等的运算处理装置而构成，且包括发动机控制用ECU 4a、变速机构控制用ECU4b、电动发电机控制用ECU 4c。
而且，来自对外鼓25的转速进行检测的转速传感器35、对车速进行检测的车速传感器36、对加速器开度进行检测的加速器开度传感器37、对发动机1的转速进行检测的转速传感器38等的信号被输入至控制器4。于是，控制器4基于输入信号，并依据根据预先决定的车速与加速器开度等而规定的表示驱动力特性的驱动力映射来决定行驶模式。另外，控制器4向节气门阀开度调整用致动器、燃料喷射用喷射器、电力控制单元5、油压控制装置8等输出控制信号，来对发动机1、第一电动发电机2及第二电动发电机3、以及制动器机构30与离合器机构40的运行进行控制，以使车辆根据行驶模式行驶。
此处，在图2中示出构成驱动装置100的主要部分的连接状态。
如图2所示，在发动机(ENG)1上连接有动力分配用的第一行星齿轮机构10，在第一行星齿轮机构10上连接有第一电动发电机(MG1)2与变速用的第二行星齿轮机构20。而且，在第二行星齿轮机构20上经由单向离合器(OWY)50连接有第二电动发电机(MG2)3，在第二电动发电机(MG2)3上连接有作为驱动轮的前轮101。
[车辆的行驶模式]
继而，在图3中以表格形式示出能够由驱动装置100实现的车辆的行驶模式的例子、及与各行驶模式相对应的制动器机构(BR)30、离合器机构(CL)40、单向离合器(OWY)50及发动机(ENG)1的运行状态。
在图3中示出了EV模式、W马达模式、串联模式及HV模式作为具代表性的行驶模式。此处，HV模式被分类为低模式(HV低模式)与高模式(HV高模式)。此外，在图3中，分别用○标记表示制动器机构(BR)30的ON(接合)、离合器机构(CL)40的ON(接合)、单向离合器(OWY)50的锁定及发动机(ENG)1的运行，分别用×标记表示制动器机构(BR)30的OFF(释放)、离合器机构(CL)40的OFF(释放)、单向离合器(OWY)50的解锁(释放)及发动机(ENG)1的停止。
此处，仅对各种行驶模式中的HV模式进行说明。
HV模式是通过发动机1的驱动力与第二电动发电机3的驱动力这两者来使车辆行驶的模式，在所述HV模式中还具有HV低模式与HV高模式。此处，HV低模式是与自低速起的全开加速行驶相对应的模式，HV高模式是与EV行驶后的常用驾驶相对应的模式。
(HV低模式)
如图3所示，在HV低模式下，根据来自控制器4的指令，制动器机构30被释放(OFF)且离合器机构40被接合(ON)，在HV高模式下，相反地，制动器机构30被接合(ON)且离合器机构40被释放(OFF)，此时，发动机1被驱动，并且单向离合器50处于锁定状态(接合状态)。
此处，在图4的骨架图中示出HV低模式下的转矩传递路径。
如图4所示，在HV低模式下，自发动机1输出的转矩的一部分经由第一太阳轮11传递至第一电动发电机2，由第一电动发电机2进行发电。然后，由所述第一电动发电机2进行发电所产生的电力被充电至电池6中，自电池6向第二电动发电机3供给驱动电力。
另外，在HV低模式下，自发动机1输出的转矩的剩余部分经由第一内齿圈12、第二行星架(与第二太阳轮21及第二内齿圈22一体地旋转的第二行星架)24传递至输出轴27，此时的输出轴27的转速与第二行星架24的转速相等。然后，传递至输出轴27的转矩经由处于锁定状态的单向离合器50传递至输出齿轮51，自所述输出齿轮51经由副轴52、小直径齿轮54、内齿圈56以及差动装置55传递至左右的车轴57，所述车轴57与前轮101被旋转驱动而使车辆行驶。因此，在所述HV低模式下，可通过利用第一电动发电机2的发电而在电池6中保持充分的残量(SOC)，且通过来自发动机1与第二电动发电机3的转矩而以高转矩使车辆行驶。
(HV高模式)
继而，在图5的骨架图中示出HV高模式下的转矩传递路径。
如图5所示，在HV高模式下，与HV低模式同样地，自发动机1输出的转矩的一部分经由第一太阳轮11传递至第一电动发电机2。另外，自发动机1输出的转矩的剩余部分经由第一内齿圈12、第二行星架24及第二太阳轮21传递至输出轴27，此时的输出轴27的转速大于第二行星架24的转速。即，第二行星架24的旋转被增速而传递至第二太阳轮21与输出轴27。
然后，传递至输出轴27的转矩经由处于锁定状态的单向离合器50传递至输出齿轮51，与自第二电动发电机3输出的转矩一起自输出齿轮51经由副轴52、小直径齿轮54、内齿圈56以及差动装置55传递至左右的车轴57，所述车轴57与前轮101被旋转驱动而使车辆行驶。因此，在所述HV高模式下，可在电池6中保持充分的残量(SOC)且通过来自发动机1与第二电动发电机3的转矩而以低于HV低模式但高于EV模式的转矩使车辆行驶。此处，在所述HV高模式下，由于经第二行星齿轮机构20增速，因此与HV低模式相比，可抑制发动机1的转速而使车辆行驶。
但是，自HV高模式向HV低模式的变速动作(降档)和与其相反的自HV低模式向HV高模式的变速动作(升档(upshift))是根据来自控制器4的指令来进行的，但本实施方式的驱动装置100在自HV高模式向HV低模式的变速动作(降档)方面具有特征，因此以下对其进行说明。
[降档时的控制]
在图6的(a)、图6的(b)中分别示出HV高模式与HV低模式的共线图的一例，在所述图中，分别用“1S”、“1C”、“1R”表示第一太阳轮11、第一行星架14、第一内齿圈12，分别用“2S”、“2C”、“2R”表示第二太阳轮21、第二行星架24、第二内齿圈22。另外，将车辆前进时的第一内齿圈12与第二行星架24的旋转方向定义为正方向，并用+表示，并且用朝上的箭头表示在正方向上发挥作用的转矩。
如图6的(a)所示，在HV高模式下，根据来自控制器4的指令，油压控制装置8对制动器机构30与离合器机构40进行控制，由此制动器机构(BR)30被接合(ON)，并且离合器机构(CL)40被释放(OFF)。在所述状态下，通过发动机1而使第一行星架(1C)14向正方向旋转，第一电动发电机(MG1)2被旋转驱动而进行发电，并且使第一内齿圈(1R)12向正方向旋转。此时，由于第二内齿圈(2R)22的旋转被制动器机构(BR)30阻止，因此第二太阳轮(2S)21以高于第二行星架(2C)24的速度旋转。因此，通过第二太阳轮(2S)21的旋转转矩与第二电动发电机(MS2)3的转矩而使车辆行驶。
若车速增加时的要求驱动力增加，则控制器4将行驶模式自例如HV高模式切换为HV低模式(降档)，但如图6的(b)所示，在HV低模式下，通过根据来自控制器4的指令而运行的油压控制装置8而制动器机构(BR)30被释放(OFF)，离合器机构(CL)40被接合(ON)。在所述状态下，通过发动机1而使第一行星架(1C)14向正方向旋转，第一电动发电机(MG1)2被旋转驱动而进行发电，并且使第一内齿圈(1R)12向正方向旋转。此时，由于第二行星架(2C)24、第二太阳轮(2S)21及第二内齿圈(2R)22一体化，因此第二太阳轮(2S)21以与第二行星架(2C)24相同的速度旋转，通过所述第二太阳轮(2S)21的旋转转矩与第二电动发电机(MS2)3的转矩而使车辆行驶。
此处，在图7中示出HV低模式与HV高模式的变速映射，但HV低模式与HV高模式的设定是如下所述那样基于由车速传感器36(参照图1)检测到的车速与由加速器开度传感器37(参照图1)检测到的加速器开度(AP)来设定。
即，在50km/h以下的车速区域中，以加速器开度(AP)为4/8为界，在大于其的区域中将行驶模式设定为HV低模式，在小于其的区域中将行驶模式设定为HV高模式。另外，在车速超过50km/h的区域中，以加速器开度(AP)为5/8为界，在大于其的区域中将行驶模式设定为HV低模式，在小于其的区域中将行驶模式设定为HV高模式。此外，图7所示的变速映射为一例，并不一定限定于此。
此处，在图8的时序图中示出降档时的控制参数的指令值与各种控制参数的时间变化，其表示控制参数的指令值不受外部干扰影响而正常进行降档时的状态。此外，作为控制参数，使用发动机转矩与第一电动发电机2的转矩(表示为“MG1转矩”)、制动器转矩(表示为“BR转矩”)与离合器转矩(表示为“CL转矩”)。另外，作为各种参数，使用第二太阳轮21的转速与第二内齿圈22的转速、发动机1的转速(表示为“Ne转速”)与第一电动发电机2的转速(表示为“MG1转速”)及驱动力绝对G(加减速度)。
而且，在进行自HV高模式向HV低模式的降档时，如图8所示，相对于发动机转矩与MG1转矩及BR转矩与CL转矩，自控制器4输出如图示那样进行时间变化的指令值。具体而言，自处于ON(联接)状态的制动器机构30急剧地去除油压直至时间t1而使BR转矩骤减，然后向制动器机构30缓缓供给油压而使BR转矩慢慢上升。此外，此时，CL转矩维持0，发动机转矩缓缓降低。相对于此种控制参数(发动机转矩、MG1转矩、BR转矩及CL转矩)的指令值，各种参数(第二太阳轮转速、第二内齿圈转速、发动机转速Ne及MG1转速)如图示那样变化。
即，在HV高模式下停止旋转的第二行星齿轮机构20的第二内齿圈22开始旋转，且其转速缓缓上升。然后，在所述第二内齿圈22的转速达到第二太阳轮21的转速的时点(时间t2)，开始向离合器机构40供给油压，一下子提高CL转矩而将离合器机构40设为ON(联接)，并且停止向制动器机构30供给油压而将BR转矩设为0，由此将所述制动器机构30设为OFF(释放)。其结果，在时间t2完成降档，车辆以HV低模式行驶。然后，在至完成降档的时间t2为止的期间，发动机转速Ne慢慢上升，第一电动发电机2的转速(MG1转速)向与发动机1相反的方向以规定速度旋转。
另外，车辆的乘员所感觉到的减加速感(表示为“驱动力绝对G”)在切换制动器机构30与离合器机构40的ON/OFF而完成降档的时间t2附近稍微变动。
但是，以上对控制参数(发动机转矩、MG1转矩、BR转矩及CL转矩)的指令值不受外部干扰等的影响而正常输出时的例子进行了说明，但本发明在如下方面具有特征：在这些控制参数的指令值受到外部干扰等的影响而大幅偏离所期望的值时执行降档之前的处理。以下，基于图9所示的流程图来说明所述处理程序。
在进行降档时，当自控制器4输出降档指令时(步骤S1)，通过映射控制而进行变速处理，并求出作为控制参数的发动机转矩、MG1转矩、BR转矩及CL转矩的指令值(步骤S2)。于是，相对于所求出的控制参数的指令值，对各种控制参数(第二太阳轮21的转速、第二内齿圈22的转速、发动机转速Ne、MG1转速等)进行检测(步骤S3)，判定这些是否处于目标行动范围内(步骤S4)。所述判定的结果，在各种控制参数处于目标行动范围内时(步骤S4：是(Yes))，按照所述要领来执行降档(步骤S5)。
另一方面，在各种控制参数不处于目标行动范围内时(步骤S4：否(No))，执行第一行动修正(步骤S6)。所述第一行动修正是通过利用第一电动发电机2的转速控制来控制输出轴27的驱动力来进行的。然后，判定通过此种第一行动修正而各种控制参数是否能恢复(recovery)至目标行动范围内，具体而言，通过第一电动发电机2的旋转控制而得到控制的输出轴27的驱动力是否处于目标驱动力的范围内(步骤S7)。
此处，图8所示的各区间、即、HV高模式区间a、惯性相b、惯性相c、转矩相d及HV低模式区间e中的各驱动转矩TCO分别通过下述式而算出。此外，在以下的式中，Tin为输入转矩，Tmg2为MG2转矩，Tb为制动器转矩，Tc为离合器转矩，iL为低机械比，iH为高机械比，img2为MG2比。另外，制动器转矩Tb与离合器转矩Tc为相对于油压指令预先实验性算出的数值。
1)HV高模式区间a：
TCO＝Tin·iH+C
2)惯性相b：
TCO＝Tb·iH+Tmg2·img2
3)惯性相c：
TCO＝Tb·iH+Tmg2·img2
4)转矩相d：
TCO＝Tin·iL+Tb·(iL-iH)
5)HV低模式区间e：
TCO＝Tin·iL+Tmg2·img2
此处，返回至图9，步骤S7中的判定结果，在通过第二行动修正而各种控制参数包含于目标行动范围内(各种控制参数能够恢复至正常值)时(步骤S7：Yes)，将基于第二电动发电机3的行动修正附加于基于第一电动发电机2的行动修正，并且解除电池6的输出限制(步骤S8)，并执行降档(步骤S5)。所述情况下，第二电动发电机3受到来自电池6的电力供给而运行来辅助第一电动发电机2的驱动，因此即便是电池6的残量(SOC)变少的情况，也解除所述电池6的输出限制。
另一方面，在通过第一行动修正而各种控制参数也不包含于目标行动范围内(各种控制参数无法恢复至正常值)时(步骤S7：No)，执行第二行动修正(步骤S9)。在所述第二行动修正中，扩大目标行动范围，具体而言，降低目标驱动力。即，以使第一行动修正后的输出轴27的驱动力包含于目标驱动力的范围内的方式降低所述目标驱动力。而且，在所述情况下，将控制参数中的目标发动机转矩与目标制动器转矩(BR转矩)设定为自下一次降档时开始校正的值。通过以所述方式进行，可自下一次降档时起极力抑制异常事态的产生。
而且，然后，处理推进至步骤S8，将基于第二电动发电机3的行动修正附加于基于第一电动发电机2的行动修正，并且解除电池6的输出限制，并执行降档(步骤S5)。
此处，在图10及图11中以时序图示出执行第一行动修正时与执行第二行动修正时的各种控制参数的指令值与各种控制参数的时间变化。此外，在这些图中，点线所示的值为执行行动修正前的值，实线所示的值为执行行动修正后的值。根据第一行动修正，虽然驱动力降低，但维持了目标值(参照图10)，在第二行动修正中，如图11所示，驱动力的降低显著，无法维持目标值。
如上所述，在本发明中，设为：在因降档时自控制部输出的控制参数的指令值有大变动而各种控制参数偏离目标行动范围时，执行第一行动修正，在通过所述第一行动修正而各种控制参数也不包含于目标行动范围内时，以使通过第二行动修正而得到修正的各种控制参数包含于目标行动范围内的方式扩大所述目标行动范围来执行降档，因此可将执行降档后的异常事态的产生防患于未然。
此处，在图12中示出本发明的混合动力车辆的另一形态。
即，图12是表示本发明的另一形态的混合动力车辆的驱动装置的结构的骨架图，在本图中，对与在图1中所示的元件相同的元件标注相同的符号，以下，省略对它们的再次说明。
在图12所示的驱动装置中，使用常闭型制动器机构80来代替图1所示的制动器机构30与离合器机构40，针对此种驱动装置，也可同样地应用本发明。
此外，本发明的应用并不限定于以上所说明的实施方式，当然能够在权利要求及说明书与附图中所记载的技术思想的范围内进行各种变形。

Claims (5)

1.一种混合动力车辆的驱动装置，包括：发动机；第一电动发电机，由所述发动机驱动；动力分配机构，将所述发动机的动力加以分配而传递至所述第一电动发电机与旋转体；变速机构，包含能够选择性接合及释放的第一接合机构与第二接合机构，使所述旋转体的旋转选择性变速而自变速机输出轴输出动力；动力传递路径，将自所述变速机输出轴输出的动力传递至车轴；第二电动发电机，具有与所述动力传递路径连接的马达输出轴；单向离合器，夹装于所述变速机输出轴与所述马达输出轴之间，相对于所述变速机输出轴在所述马达输出轴的一方向上容许相对旋转且禁止在其他方向上的相对旋转；以及控制部，对所述变速机构进行控制；并且所述混合动力车辆的驱动装置的特征在于，
所述控制部输出降档指令以及各种控制参数的指令值，并判定相对于所述指令值的各种参数是否处于目标行动范围内，在各种参数处于目标行动范围内时，执行降档，在各种参数不处于目标行动范围内时，执行第一行动修正，并且
判定通过所述第一行动修正而各种参数是否恢复至目标行动范围内，在各种参数恢复至目标行动范围内时，执行降档，在未恢复至目标行动范围内时，执行第二行动修正，并以使所述第二行动修正后的各种参数包含于目标行动范围内的方式扩大所述目标行动范围来执行降档。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的驱动装置，其特征在于，所述第一行动修正是通过利用所述第一电动发电机的转速控制来控制所述变速机输出轴的驱动力而执行的，
控制器判定所述变速机输出轴的驱动力是否处于目标驱动力范围内，在处于目标驱动力范围内时，执行降档，在不处于目标驱动力范围内时，通过所述第二行动修正来降低目标驱动力。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的驱动装置，其特征在于，所述第一行动修正除执行基于所述第一电动发电机的转速控制以外，还执行基于所述第二电动发电机的行动修正。
4.根据权利要求3所述的混合动力车辆的驱动装置，其特征在于，在执行基于所述第二电动发电机的行动修正时，解除电池的输出限制。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的混合动力车辆的驱动装置，其特征在于，在通过所述第二行动修正来降低目标驱动力而执行降档时，对下一次降档时所输出的控制参数的指令值进行校正。
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