动力输出装置、具有其的汽车以及动力输出装置的控制方法

专利名称：动力输出装置、具有其的汽车以及动力输出装置的控制方法
技术领域：
本发明涉及向驱动轴输出动力的动力输出装置、具有该动力输出装置 的汽车、以及动力输出装置的控制方法。
背景技术：
以往，作为这种动力输出装置，公知有如下的动力输出装置(例如， 参照专利文献1) 、 S卩该动力输出装置包括内燃机、两台电动机、所谓 的拉维奈尔赫型的行星齿轮机构、以及可将行星齿轮机构的两个输出构件 选择性地连接到输出轴上的平行轴式变速器。另外，以往公知有如下的动 力输出装置(例如，参照专利文献2) 、 S卩该动力输出装置包括行星齿 轮机构和平行轴式变速器，其中，所述行星齿轮机构包括与内燃机连接的 输入构件和两个输出构件，所述平行轴式变速器包括分别与所述行星齿轮 机构的对应的输出构件连接的副轴。
专利文献1:日本专利文献特开2005-155891号公报； 专利文献2:日本专利文献特开2003-106389号公报。

发明内容
上述各专利文献中所记载的动力输出装置可在使内燃机停止的状态下 将任一台电动机所输出的动力通过变速器进行变速后传递给驱动轴。但 是，从电动机的发热或效率等角度来说，只使用一台电动机连续地获得较 大的转矩是比较困难的。
因此，本发明的一个目的在于，在具有两台电动机和变速传递单元的 动力输出装置中，将该两台电动机双方通过变速传递单元连结到驱动轴上 连续地获得较大的转矩。另外，本发明的另一个目的在于，当将两台电动 机双方通过变速传递单元连结在驱动轴上时更恰当地控制所述两台电动为了达到上述的目的，本发明的动力输出装置、汽车以及动力输出装 置的控制方法采用了如下的手段。
l.一种动力输出装置，向驱动轴输出动力，并包括 第一电动机，可输入输出动力； 第二电动机，可输入输出动力；
蓄电单元，可与所述第一电动机和第二电动机中的每一个进行电力的
互给；
变速传递单元，可将所述第一电动机的旋转轴和所述第二电动机的旋 转轴中的任一个或双方选择性地连结到所述驱动轴上，并且能够将来自所 述第一电动机的动力和来自所述第二电动机的动力分别以预定的变速比传
递给所述驱动轴；
要求动力设定单元，设定作为所述驱动轴所要求的动力的要求动力； 控制单元，在由所述变速传递单元将所述第一电动机和第二电动机双 方连结在所述驱动轴上的状态下，控制所述第一电动机和第二电动机，以 使作为所述第一电动机和第二电动机中的任一个的主电动机优先于作为所 述第一电动机和第二电动机中的另一个的副电动机而输出动力，并且使得 基于所述被设定的要求动力的动力被输出给所述驱动轴。
在该动力输出装置中，当通过变速传递单元将第一和第二电动机双方 连结在驱动轴上并向该驱动轴输出动力时，将第一和第二电动机中的任一 个规定为主电动机。于是，控制第一和第二电动机，以使主电动机优先于 作为第一和第二电动机中的另一个的副电动机而输出动力，并且向该驱动 轴输出基于驱动轴所要求的要求动力的动力。由此，由作为第一和第二电 动机中的一个的主电动机输出动力以成为主体提供要求动力，并由作为第 一和第二电动机中的另一个的副电动机输出不足部分的动力，因此可抑制 第一和第二电动机的发热以及各马达效率恶化，同时可连续地获得较大的 转矩。另外，如果如此使主电动机优先于副电动机而输出动力，则可抑制 由第一电动机与第二电动机对指令值的响应性的差异等而导致向驱动轴输 出的动力变动或波动，因此当通过变速传递单元将两台电动机双方连结在驱动轴上时，可更加恰当地控制该两台电动机。
另外，所述主电动机可以是在所述第一和第二电动机中基于所述变速 传递单元的与所述驱动轴之间的变速比更大的那一个。由此，当通过变速 传递单元将两台电动机双方连结在驱动轴上时，使主电动机优先输出动 力，并使副电动机输出不足的动力，从而可稳定并顺畅地实现较大转矩的 连续输出。
另外，所述控制单元可以基于所述被设定的要求动力来设定所述主电 动机应输出的目标转矩以使该目标转矩至少不超过该主电动机的额定转 矩，并且基于所述被设定的要求动力和所述被设定的所述主电动机的目标 转矩来设定所述副电动机应输出的目标转矩。另外，此时，所述控制单元 可以设定所述主电动机应输出的目标转矩，以使该目标转矩小于该主电动 机的额定转矩并大于等于比该额定转矩小的预定的最低输出。由此，可更 恰当地设定使主电动机输出的转矩和使副电动机输出的转矩。
另外，本发明的动力输出装置还可以包括内燃机；动力分配综合机 构，被构成为具有与所述第一电动机的旋转轴连接的第一构件、与所述第 二电动机的旋转轴连接的第二构件、以及与所述内燃机的内燃机轴连接的 第三构件，并且所述三个构件彼此能够差动旋转；连接切断单元，可执行 驱动源构件连接和该驱动源构件连接的解除，所述驱动源构件连接是所述 第一电动机与所述第一构件之间的连接、所述第二电动机与所述第二构件 之间的连接、以及所述内燃机与所述第三构件之间的连接中的任一种，当 由所述变速传递单元将所述第一电动机和第二电动机双方连结在所述驱动 轴上时，可以解除通过所述连接切断单元的所述驱动源构件连接，并且停 止所述内燃机。由此，在该动力输出装置中，通过适当地切换伴随内燃机 的运转向驱动轴输出动力来行驶的状态和将来自第一和第二电动机的至少 任一个的动力通过变速传递单元传递给驱动轴来行驶的状态，可进一步提 高能效和动力传递效率等。
本发明的汽车具有通过来自驱动轴的动力而被驱动的驱动轮，所述汽 车包括
第一电动机，可输入输出动力；第二电动机，可输入输出动力；
蓄电单元，可与所述第一 电动机和第二电动机中的每一个进行电力的 互给；
变速传递单元，可将所述第一电动机的旋转轴和所述第二电动机的旋 转轴中的任一个或双方选择性地连结到所述驱动轴上，并且能够将来自所 述第一电动机的动力和来自所述第二电动机的动力分别以预定的变速比传
递给所述驱动轴；
要求动力设定单元，设定作为所述驱动轴所要求的动力的要求动力；
控制单元，在由所述变速传递单元将所述第一电动机和第二电动机双 方连结在所述驱动轴的状态下，控制所述第一电动机和第二电动机，以使 作为所述第一电动机和第二电动机中的任一个的主电动机优先于作为所述 第一电动机和第二电动机中的另一个的副电动机而输出动力，并且使得基 于所述被设定的要求动力的动力被输出给所述驱动轴。
在该汽车中，可通过变速传递单元将两台电动机双方连结在驱动轴上 来连续地获得较大的转矩，能够进一步提高使用电动机的马达行驶时的例 如爬坡性能和牵引性能等。
本发明的控制方法是一种动力输出装置的控制方法，其中，所述动力 输出装置包括驱动轴；第一电动机和第二电动机，分别可输入输出动 力；蓄电单元，可与所述第一电动机和第二电动机中的每一个进行电力的 互给；变速传递单元，可将所述第一电动机的旋转轴和所述第二电动机的 旋转轴中的任一个或双方选择性地连结在所述驱动轴上，并且能够将来自 所述第一电动机的动力和来自所述第二电动机的动力分别以预定的变速比 传递给所述驱动轴，
所述控制方法包括以下步骤
(a) 通过所述变速传递单元将所述第一电动机和第二电动机双方连 结到所述驱动轴上；以及
(b) 控制所述第一电动机和第二电动机，以使作为所述第一电动机 和第二电动机中的任一个的主电动机优先于作为所述第一电动机和第二电 动机中的另一个的副电动机而输出动力，并且使得基于所述驱动轴所要求的要求动力的动力被输出给所述驱动轴。
如该方法所述，当通过变速传递单元将第一和第二电动机双方连结在 驱动轴并向该驱动轴输出动力时，如果使作为第一和第二电动机中的任一 个的主电动机优先输出动力，并使作为第一和第二电动机中的另一个的副 电动机输出不足的动力，则可抑制第一和第二电动机的发热以及各马达效 率的恶化，同时可连续地获得较大的转矩。另外，根据该方法，可抑制由 第一电动机与第二电动机之间对指令值的响应性的差异等导致向驱动轴输 出的动力的变动、波动，因此当通过变速传递单元将两台电动机双方连结 在驱动轴上时，可更加恰当地控制该两台电动机。
此时，所述步骤(b)可以将所述第一电动机和第二电动机中基于所 述变速传递单元的与所述驱动轴之间的变速比更大的那一个作为所述主电 动机。
另外，所述步骤(b)可以基于所述要求动力来设定所述主电动机应 输出的目标转矩，以使该目标转矩至少不超过该主电动机的额定转矩，并 且基于所述要求动力和所述被设定的所述主电动机的目标转矩来设定所述 副电动机应输出的目标转矩。此时，所述步骤(b)可以设定所述主电动 机应输出的目标转矩，以使该目标转矩小于该主电动机的额定转矩并大于 等于比该额定转矩小的预定的最低输出。
另外，所述动力输出装置还可以包括内燃机；动力分配综合机构， 被构成为具有与所述第一电动机的旋转轴连接的第一构件、与所述第二电 动机的旋转轴连接的第二构件、以及与所述内燃机的内燃机轴连接的第三
构件，并且所述三个构件彼此能够差动旋转；连接切断单元，可执行驱动
源构件连接和该驱动源构件连接的解除，所述驱动源构件连接是所述第一 电动机与所述第一构件之间的连接、所述第二电动机与所述第二构件之间 的连接、以及所述内燃机与所述第三构件之间的连接中的任一种，在所述
步骤(a)中可以解除通过所述连接切断单元的所述驱动源构件连接，并 且停止所述内燃机。


图1是本发明实施例的混合动力汽车20的简要结构图2是举例示出在使实施例的混合动力汽车20随着发动机22的运转 而行驶的情况下根据车速变化使变速器60的变速状态变化时的动力分配 综合机构40和变速器60的主要构件的转速和转矩的关系的说明图3是与图2相同的说明图； 图4是与图2相同的说明图； 图5是与图2相同的说明图； 图6是与图2相同的说明图； 图7是与图2相同的说明图； 图8是与图2相同的说明图9是示出以下的共线图的一个例子的说明图，该共线图表示在马达 MG1作为发电机而发挥功能、并且马达MG2作为电动机而发挥功能的情 况下动力分配综合机构40的各构件和减速齿轮机构50的各构件之间的转 速和转矩的关系；
图10是示出以下的共线图的一个例子的说明图，该共线图表示在马 达MG2作为发电机而发挥功能、并且马达MG1作为电动机而发挥功能的 情况下动力分配综合机构40的各构件和减速齿轮机构50的各构件的转速 和转矩的关系；
图11是用于说明实施例的混合动力汽车20的马达行驶模式的说明
图12是表示在实施例的混合动力汽车20中当选择了双马达行驶模式 时由混合动力ECU 70执行的双马达行驶时驱动控制例程的一个例子的流 程图13是表示可应用于实施例的混合动力汽车20中的其它的变速器 IOO的简要结构图14是表示可应用于实施例的混合动力汽车20中的其它的变速器 200的简要结构图15是变形例的混合动力汽车20A的简要结构图。
具体实施例方式
以下，使用实施例来说明本发明的优选实施方式。
图1是本发明实施例的混合动力汽车20的简要结构图。该图1所示的 混合动力汽车20被构成为后轮驱动车辆，并包括配置在车辆前部的发
动机22;与作为发动机22的输出轴的曲轴26连接的动力分配综合机构 40 (差动旋转机构)；与动力分配综合机构40连接的可发电的马达 MG1;与该马达MG1同轴配置并经由减速齿轮机构50与动力分配综合机 构40连接的可发电的马达MG2;可对来自动力分配综合机构40的动力进 行变速后传递到驱动轴67上的变速器60;以及对混合动力汽车20整体进 行控制的混合动力用电子控制单元70 (以下，称为"混合动力ECU") 等。
发动机22是接受汽油或轻油等炭化氢系燃料的供应而输出动力的内 燃机，其从发动机用电子控制单元(以下，称为"发动机ECU" ) 24接 受燃料喷射量、点火正时、吸入空气量等的控制。来自针对发动机22设 置并用来检测该发动机22的运转状态的各种传感器的信号被输入给发动 机ECU 24。并且，发动机ECU 24与混合动力ECU 70进行通信，从而基 于来自混合动力ECU 70的控制信号和来自上述传感器的信号等来控制发 动机22的运转，并根据需要将与发动机22的运转状态相关的数据输出给 混合动力ECU 70。
马达MG1和马达MG2均是既可以作为发电机工作也可以作为电动机 工作的、诸多单元相同的同步发电电动机，该马达MG1和马达MG2经由 逆变器31、 32与作为二次电池的蓄电池35进行电能的传递和接受。连接 逆变器31、 32和蓄电池35的电线39被构成为由各逆变器31、 32共用的 正极母线和负极母线，以使得马达MG1、 MG2中的任一个所发出的电能 能够被另一个马达消耗。因此，蓄电池35可根据从马达MG1、 MG2中的 任一个发出的电能来充电，并可根据不足的电能来放电，并且如果通过马 达MG1、 MG2达到了电能收支的平衡，则不进行充放电。马达MG1、 MG2的驱动均由马达用电子控制单元(以下，称为"马达ECU" ) 30控 制。向马达ECU30输入控制马达MG1、 MG2的驱动所需要的信号，例如来自检测马达MG1、 MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器33、 34的信号、通过未图示的电流传感器检测的施加给马达MG1、 MG2的相 电流等，并从马达ECU30输出针对逆变器31、 32的开关控制信号等。马 达ECU 30基于从旋转位置检测传感器33、 34输入的信号来执行未图示的 转速计算例程，算出马达MG1、 MG2的转子的转速Nml、 Nm2。另外， 马达ECU 30与混合动力ECU 70进行通信，从而基于来自混合动力ECU 70的控制信号等来对马达MG1、 MG2进行驱动控制，并根据需要将与马 达MG1、 MG2的运转状态相关的数据输出给混合动力ECU 70。
蓄电池35由蓄电池用电子控制单元(以下，称为"蓄电池ECU") 36进行管理。向蓄电池ECU36输入管理蓄电池35所需要的信号、例如来 自设置在蓄电池35的端子之间的未图示的电压传感器的端子间电压、来 自安装在与蓄电池35的输出端子连接的电线39上的未图示的电流传感器 的充放电电流、来自安装在蓄电池35上的温度传感器37的蓄电池温度Tb 等。蓄电池ECU 36根据需要将与蓄电池35的状态相关的数据通过通信来 输出给混合动力ECU 70和发动机ECU 24。而且，蓄电池ECU36为了管 理蓄电池35，还基于电流传感器所测出的充放电电流的累积值来计算剩余 容量SOC。
动力分配综合机构40与马达MG1、马达MG2、减速齿轮机构50、 变速器60 —并被容纳在未图示的变速箱中，该动力分配综合机构40与发 动机22隔出预定距离而与曲轴26同轴配置。实施例的动力分配综合机构 40是一种双小齿轮式行星齿轮机构，其包括作为外齿齿轮的太阳齿轮 41;与该太阳齿轮41配置在同心圆上并作为内齿齿轮的内啮合齿轮42; 以及行星齿轮架45，该行星齿轮架45至少自转自如且公转自如地保持一 组的两个小齿轮43、 44的组，所述两个小齿轮43、 44在彼此啮合的同时 其中的一个与太阳齿轮41啮合，而另一个与内啮合齿轮42啮合。该动力 分配综合机构40的太阳齿轮41 (第二构件)、内啮合齿轮42 (第三构 件)以及行星齿轮架45 (第一构件)彼此能够差动旋转。另外，在实施例 中，动力分配综合机构40被构成为其齿轮比P (太阳齿轮41的齿数除以 内啮合齿轮42的齿数的值)成为P < 0.5。在该动力分配综合机构40的作为第二构件的太阳齿轮41上经由中空的太阳齿轮轴41a和中空的第一马达 轴46连接有作为第二电动机的马达MG1 (中空的转子)，所述太阳齿轮 轴41a从该太阳齿轮41向与发动机22相反的一侧(车辆后方)延伸。另 外，在作为第一构件的行星齿轮架45上经由配置在动力分配综合机构40 与发动机22之间的减速齿轮机构50和从该减速齿轮机构50 (太阳齿轮 51)向发动机22延伸的中空的第二马达轴55连接有作为第一电动机的马 达MG2 (中空的转子)。另外，在作为第三构件的内啮合齿轮42上经由 内啮合齿轮轴42a和减震器28连接有发动机22的曲轴26，所述内啮合齿 轮轴42a穿过第二马达轴55和马达MG2而延伸。
另外，如图1所示，在太阳齿轮轴41a与第一马达轴46之间设置有执 行两者的连接(驱动源构件连接)以及该连接的解除的离合器C0 (连接 切断单元)。在实施例中，离合器C0例如可构成为犬牙式离合器，该犬 牙式离合器能够使固定在太阳齿轮轴41a的顶端上的爪扣(dog)与固定在 第一马达轴46的顶端上的爪扣以较少的损失啮合并能够解除这两者的啮 合，该离合器CO由电气式、电磁式或液压式的执行器88驱动。当通过离 合器C0解除了太阳齿轮轴41a与第一马达轴46的连接时，作为第二电动 机的马达MG1与作为动力分配综合机构40的第二构件的太阳齿轮41的 连接被解除，从而通过动力分配综合机构40的功能，可从马达MG1、 MG2和变速器60实际分离发动机22。另外，可如上述那样经由离合器 C0与动力分配综合机构40的太阳齿轮41连结的第一马达轴46从马达 MG1进一步向与发动机22相反的一侧(车辆后方)延伸并与变速器60连 接。并且，行星齿轮架轴(连结轴)45a从动力分配综合机构40的行星齿 轮架45穿过中空的太阳齿轮轴41a和第一马达轴46向与发动机22相反的 一侧(车辆后方)延伸，该行星齿轮架轴45a也与变速器60连接。由此， 在实施例中，动力分配综合机构40位于彼此同轴配置的马达MG1与马达 MG2之间并与这两个马达MG1、 MG2同轴配置，发动机22与马达MG2 同轴地并列设置，并且隔着动力分配综合机构40而与变速器60相对。 即，在实施例中，发动机22、马达MG1、 MG2、动力分配综合机构40以 及变速器60等动力输出装置的构成构件从车辆前方起按照发动机22、马达MG2、(减速齿轮机构50)、动力分配综合机构40、马达MG1、变速 器60的顺序配置。由此，能够使动力输出装置紧凑且可安装性优越，并 且适于主要驱动后轮来行驶的混合动力汽车20。
减速齿轮机构50是一种单小齿轮式行星齿轮机构，其包括作为外 齿齿轮的太阳齿轮51;与该太阳齿轮51配置在同心圆上的作为内齿齿轮 的内啮合齿轮52;与太阳齿轮51和内啮合齿轮52这两者啮合的多个小齿 轮53;以及行星齿轮架54，该行星齿轮架54自转自如且公转自如地保持 多个小齿轮53。该减速齿轮机构50的太阳齿轮51经由上述第二马达轴 55与马达MG2的转子连接。并且，减速齿轮机构50的内啮合齿轮52被 固定在动力分配综合机构40的行星齿轮架45上，由此减速齿轮机构50与 动力分配综合机构40实质上构成一体。另外，减速齿轮机构50的行星齿 轮架54相对于变速箱被固定。因此，通过减速齿轮机构50的作用，来自 马达MG2的动力被减速后输入给动力分配综合机构40的行星齿轮架45， 并且来自行星齿轮架45的动力被增速后输入给马达MG2。如上所述，当 采用了齿轮比P为小于0.5的双小齿轮式行星齿轮机构、即动力分配综合 机构40时，相比于太阳齿轮41，向行星齿轮架45分配的来自发动机22 的转矩的分配比例更大。因此，通过在动力分配综合机构40的行星齿轮 架45与马达MG2之间配置减速齿轮机构50，能够减小马达MG2的尺寸 并降低其动力损失。另外，如实施例那样，如果将减速齿轮机构50配置 在马达MG2与动力分配综合机构40之间并与动力分配综合机构40构成 一体，则可使动力输出装置更加进一步紧凑。并且，在实施例中，减速齿 轮机构50被构成为当将动力分配综合机构40的齿轮比设为P时其减速比 (太阳齿轮51的齿数/内啮合齿轮52的齿数)取P/(1-P)附近的值。由 此，可使马达MG1和MG2的诸多单元相同，因此可提高混合动力汽车20 或动力输出装置的生产能力并降低成本。
变速器60被构成为可多级地设定变速状态(变速比)的平行轴式自 动变速器，并包括构成1档齿轮系的第一副轴驱动齿轮61a和第一副轴 从动齿轮61b;构成2档齿轮系的第二副轴驱动齿轮62a和第二副轴从动 齿轮62b;构成3档齿轮系的第三副轴驱动齿轮63a和第三副轴从动齿轮63b;构成4档齿轮系的第四副轴驱动齿轮64a和第四副轴从动齿轮64b; 固定有各副轴从动齿轮61b 64b和齿轮65b的副轴65;离合器Cl和 C2;安装在驱动轴67上的齿轮66a;以及没有图示的倒档齿轮系等(以 下，酌情将"副轴驱动齿轮"和"副轴从动齿轮"简称为"齿轮")。在 变速器60中，l档齿轮系的变速比最大，并且变速比随着向2档齿轮系、 3档齿轮系、4档齿轮系转移而变小。
如图1所示，1档齿轮系的第一齿轮61a旋转自如但不能轴向移动地 被从作为动力分配综合机构40的第一构件的行星齿轮架45延伸的行星齿 轮架轴45a保持，并始终与固定在副轴65上的第一齿轮61b啮合。同样 地，3档齿轮系的第三齿轮63a也被行星齿轮架轴45a旋转自如但不能轴 向移动地保持，并始终与固定在副轴65上的第三齿轮63b啮合。并且， 在实施例中，在行星齿轮架轴45a侧(副轴驱动齿轮侧)配置有离合器 Cl，该离合器Cl能够将第一齿轮61a (1档齿轮系)和第三齿轮63a (3 档齿轮系)中的任一个选择性地相对于行星齿轮架轴45a来固定，并且相 对于行星齿轮架轴45a能够使第一齿轮61a和第三齿轮63a双方旋转自如 (释放)。在实施例中，离合器Cl例如被构成为犬牙式离合器，该犬牙 式离合器能够将不能旋转但可轴向移动地被行星齿轮架轴45a保持的爪扣 以较少的损失啮合到固定在第一齿轮61a上的爪扣以及固定在第三齿轮 63a上的爪扣中的任一个上，并且能够解除两者的啮合，该离合器C1由上 述的执行器88驱动。这些l档齿轮系的齿轮61a、 61b、 3档齿轮系的齿轮 63a、 63b、以及离合器Cl构成了变速器60的第一变速机构。另外，2档 齿轮系的第二齿轮62a旋转自如但不能轴向移动地被能够经由离合器CO 而与作为动力分配综合机构40的第二构件的太阳齿轮41连结的第一马达 轴46保持，并始终与固定在副轴65上的第二齿轮62b啮合。同样，4档 齿轮系的第四齿轮64a也旋转自如但不能轴向移动地被第一马达轴46保 持，并始终与固定在副轴65上的连结齿轮64b啮合。并且，在实施例 中，在第一马达轴46侧(副轴驱动齿轮侧)配置有离合器C2，该离合器 C2能够将第二齿轮62a (2档齿轮系)和第四齿轮64a (4档齿轮系)中的 任一个选择性地相对于第一马达轴46来固定，并且相对于第一马达轴46能够使第二齿轮62a和第四齿轮64a双方旋转自如(释放)。在实施例 中，离合器C2例如也被构成为犬牙式离合器，该犬牙式离合器能够将不 能旋转但可轴向移动地被第一马达轴46保持的爪扣以较少的损失啮合到 固定在第二齿轮62a上的爪扣以及固定在第四齿轮64a上的爪扣中的任一 个上，并且能够解除两者的啮合，该离合器C2由上述的执行器88驱动。 这些2档齿轮系的齿轮62a、 62b、 4档齿轮系的第四齿轮64a、 64b以及离 合器C2构成了变速器60的第二变速机构。
从行星齿轮架轴45a或第一马达轴46传递到副轴65上的动力经由齿 轮65a、 66a被传递给驱动轴67，并经由差速齿轮68最终被输出给作为驱 动轮的后轮69a、 69b。如实施例的变速器60那样，通过将离合器C1、 C2 分别设置在行星齿轮架轴45a、第一马达轴46侧，可减少通过离合器 Cl、 C2将齿轮61a 64a固定到行星齿轮架轴45a或第一马达轴46上时的 损失。即，虽然也与各齿轮系的齿数比有关，但特别是对于包含减速比小 的4档齿轮系的第二变速机构来说，在通过离合器C2被固定到第一马达 轴46上之前空转的齿轮64a的转速比低于各自对应的副轴65侧的齿轮 64b的转速，因此如果至少将离合器C2设置在第一马达轴46顶ij，则能够 使齿轮64a的爪扣与第一马达轴46的爪扣以较少的损失接合。对于包含变 速比大的1档齿轮系的第一变速机构来说，也可以将离合器Cl设置在副 轴65侧。
根据如上构成的变速器60，如果将离合器C2设为释放状态并通过离 合器Cl将第一齿轮61a (1档齿轮系)和第三齿轮63a (3档齿轮系)中 的任一个固定到行星齿轮架轴45a上，则能够将来自行星齿轮架轴45a的 动力经由第一齿轮61a (1档齿轮系)或第三齿轮63a (3档齿轮系)、以 及副轴65传递给驱动轴67。另外，如果使离合器CO连接并将离合器Cl 设为释放状态同时通过离合器C2将第二齿轮62a (2档齿轮系)固定在第 一马达轴46上，则能够将来自第一马达轴46的动力经由第二齿轮62a (2 档齿轮系)或第四齿轮64a (4档齿轮系)、以及副轴65传递给驱动轴 67。以下，酌情将使用1档齿轮系来传递动力的状态称为"第一变速状态 (l档)"，将使用2档齿轮系来传递动力的状态称为"第二变速状态(2档)"，将使用3档齿轮系来传递动力的状态称为"第三变速状态(3 档)"，将使用4档齿轮系来传递动力的状态称为"第四变速状态(4
档)"。另外，在实施例的变速器60中，由于离合器C1、 C2被设置在行 星齿轮架轴45a、第一马达轴46侧，因此能够减少通过离合器Cl、 C2将 齿轮61a 63a固定到行星齿轮架轴45a或第一马达轴46上时的损失。 即，虽然也与各齿轮系的齿数比有关，但特别是对于包含减速比小的4档 齿轮系的第二变速机构来说，在通过离合器C2被固定到第一马达轴46上 之前空转的齿轮64a的转速比低于各自对应的副轴65侧的齿轮64b的转 速，因此如果至少将离合器C2设置在第一马达轴46侧，侧能够使齿轮 64a的爪扣与第一马达轴46的爪扣以较少的损失接合。对于包含变速比大 的1档齿轮系的第一变速机构来说，也可以将离合器Cl设置在副轴65
混合动力ECU 70作为以CPU 72为中心的微处理器而构成，除了 CPU 72以外，该混合动力ECU 70还包括存储处理程序的ROM 74;暂 时存储数据的RAM 76;以及未图示的输入输出端口和通信端口。来自点 火开关(起动开关)80的点火信号、来自检测作为换档杆81的操作位置 的换档位置SP的换档位置传感器82的换档位置SP、来自检测加速踏板 83的踩下量的加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自检测制动 踏板85的踩下量的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP、以及来自 车速传感器87的车速V经由输入端口被输入给混合动力ECU 70。如上所 述，混合动力ECU 70经由通信端口与发动机ECU 24、马达ECU 30、以 及蓄电池ECU36连接，并与发动机ECU24、马达ECU 30、以及蓄电池 ECU 36进行各种控制信号和数据的交换。另外，驱动离合器CO和变速器 60的离合器Cl 、 C2的执行器88也由混合动力ECU 70控制。
下面，参照图2至图8来说明上述混合动力汽车20的动作的概要。在 图2至图8中，S轴表示动力分配综合机构40的太阳齿轮41的转速(马 达MG1、即第一马达轴46的转速Nml) ， R轴表示动力分配综合机构40 的内啮合齿轮42的转速(发动机22的转速Ne) ， C轴表示动力分配综合 机构40的行星齿轮架45 (行星齿轮架轴45a和减速齿轮机构50的内啮合齿轮52)的转速。另外，61a轴 64a轴、65轴以及67轴分别表示变速器 60的第一齿轮64a 第四齿轮64a、副轴65以及驱动轴67的转速。
在上述的混合动力汽车20中，在伴有离合器C0的连接和发动机22 的运转而行驶时， 一旦使离合器C2变为释放状态并通过离合器Cl将第一 齿轮61a(l档齿轮系)固定在行星齿轮架轴45a上，则如图2所示可将来 自行星齿轮架轴45a的动力基于l档齿轮系(第一齿轮61a、 61b)的变速 比进行变速(减速)后向驱动轴67输出。另外，如果根据车速V的变 化，如图3所示那样在通过离合器Cl将第一齿轮61a (1档齿轮系)固定 在行星齿轮架轴45a上的第一变速状态下通过离合器C2将第二齿轮62a (2档齿轮系)固定在第一马达轴46上，并且将对马达MG1和MG2的转 矩指令设定为值0，则可将来自发动机22的动力(转矩)在不伴有向电能 的转换的情况下以固定了 (恒定)的变速比(1档齿轮系的变速比与2档 齿轮系的变速比之间的值)机械地(直接)传递给驱动轴67。以下，将这 样通过变速器60的1档齿轮系将作为动力分配综合机构40的第一构件的 行星齿轮架45连结在驱动轴67上、并且通过变速器60的2档齿轮系将作 为第二构件的太阳齿轮41连结在驱动轴67上的状态(图3)称为"l档一 2档同时接合状态"。并且，如果在图3所示的l档一2档同时接合状态下 使离合器Cl变为释放状态，则如图4中用双点划线表示的那样通过离合 器C2仅将第二齿轮62a (2档齿轮系)固定在第一马达轴46 (太阳齿轮 41)上，从而能够将来自第一马达轴46的动力根据2档齿轮系(第二齿 轮62a、 62b)的变速比进行变速后向驱动轴67输出。另外，如果根据车 速V的变化，如图5所示那样在通过离合器C2将第二齿轮62a (2档齿轮 系)固定在第一马达轴46上的第二变速状态下通过离合器Cl将第三齿轮 63a (3档齿轮系)固定在行星齿轮架轴45a上、并且将对马达MG1和 MG2的转矩指令设定为值0，则能够将来自发动机22的动力(转矩)在 不伴有向电能的转换的情况下以与1档一2档同时接合状态下的变速比不 同的固定了 (恒定)的变速比(2档齿轮系的变速比与3档齿轮系的变速 比之间的值)机械地(直接)传递给驱动轴67。以下，将这样通过变速器 60的2档齿轮系将作为动力分配综合机构40的第二构件的太阳齿轮41连结在驱动轴67上、并且通过变速器60的3档齿轮系将作为第一构件的行
星齿轮架45连结在驱动轴67上的状态(图5)称为"2档一3档同时接合 状态"。并且，如果在图5所示的2档一3档同时接合状态下使离合器C2 变为释放状态，则如图6中用单点划线表示的那样通过离合器Cl仅将第 三齿轮63a (3档齿轮系)固定在行星齿轮架轴45a (行星齿轮架45)上， 从而能够将来自行星齿轮架45的动力基于3档齿轮系(第三齿轮63a、 63b)的变速比进行变速后向驱动轴67输出。并且，如果根据车速V的变 化，如图7所示那样在通过离合器Cl将第三齿轮63a (3档齿轮系)固定 在行星齿轮架轴45a上的第三变速状态下通过离合器C2将第四齿轮64a (4档齿轮系)固定在第一马达轴46上并且将对马达MG1和MG2的转矩 指令设定为值0，则可将来自发动机22的动力(转矩)在不伴有向电能的 转换的情况下以与l档一2档同时接合状态和2档一3档同时接合状态下的 变速比都不同的、固定了 (恒定)的变速比(3档齿轮系的变速比与4档 齿轮系的变速比之间的值)机械地(直接)传递给驱动轴67。以下，将这 样通过变速器60的3档齿轮系将作为动力分配综合机构40的第一构件的 行星齿轮架45连结在驱动轴67上、并且通过变速器60的4档齿轮系将作 为第二构件的太阳齿轮41连结在驱动轴67上的状态(图7)称为"3档一 4档同时接合状态"。之后，如果在图7所示的3档一4档同时接合状态下 使离合器Cl变为释放状态，则如图8中用双点划线表示的那样通过离合 器C2仅将第四齿轮64a (4档齿轮系)固定在第一马达轴46 (太阳齿轮架 41)上，从而能够将来自第一马达轴46的动力基于4档齿轮系(第四齿 轮64a、 64b)的变速比进行变速后向驱动轴67输出。
当如上述那样在伴有发动机22的运转的情况下使混合动力汽车20行 驶时，如果将变速器60设定成第一或第三变速状态，则可对马达MG1、 MG2进行驱动控制，使得动力分配综合机构40的行星齿轮架45成为输出 构件从而与该行星齿轮架45连接的马达MG2作为电动机而发挥功能，并 且与成为反作用力构件的太阳齿轮41连接的马达MG1作为发电机而发挥 功能。此时，动力分配综合机构40将经由内啮合齿轮42输入的来自发动 机22的动力根据其齿轮比P分配给太阳齿轮41侧和行星齿轮架45侧、并且将来自发动机22的动力和来自作为电动机而发挥功能的马达MG2的动
力综合后输出给行星齿轮架45侧。以下，将这样的马达MG1作为发电机 而发挥功能且马达MG2作为电动机而发挥功能的模式称为"第一转矩变 换模式"。在该第一转矩变换模式下，来自发动机22的动力通过动力分 配综合机构40和马达MG1、 MG2进行转矩变换后被输出给行星齿轮架 45，通过控制马达MG1的转速，能够使发动机22的转速Ne与作为输出 构件的行星齿轮架45的转速之比无级且连续地变化。图9示出了表示在 第一转矩变换模式下动力分配综合机构40的各构件和减速齿轮机构50的 各构件之间的转速和转矩的关系的共线图的一个例子。在图9中，S轴、R 轴、C轴表示与图2至图8相同的内容，并且54轴表示减速齿轮机构50 的行星齿轮架54的转速，51轴表示减速齿轮机构50的太阳齿轮51的转 速(马达MG2、即第二马达轴55的转速Nm2) ， P表示动力分配综合机 构40的齿轮比(太阳齿轮41的齿数/内啮合齿轮42的齿数)，Pr表示 减速齿轮机构50的减速比(太阳齿轮51的齿数/内啮合齿轮52的齿 数)，各轴上的粗线箭头表示作用于相对应的构件的转矩。另外，在图9 中，S轴、R轴以及C轴的转速在O轴(水平轴)的上侧取正值、并且在 下侧取负值，S轴、R轴以及C轴的转矩在箭头于图中朝上时取正值、并 且在箭头于图中朝下时取负值。另一方面，51轴的转速在0轴的下侧取正 值、并且在上侧取负值，51轴的转矩在箭头于图中朝下时取正值、并且在 箭头于图中朝上时取负值。在图9中，表示转速或转矩的标号均为标量值 (这些在图2至图8、图IO以及图11中也一样)。
另外，当伴随发动机22的运转而使混合动力汽车20行驶时，如果将 变速器60设定成第二或第四变速状态，则可对马达MG1、 MG2进行驱动 控制，使得动力分配综合机构40的太阳齿轮41成为输出构件从而与该太 阳齿轮41连接的马达MG1作为电动机而发挥功能，并且与成为反作用力 构件的行星齿轮架45连接的马达MG2作为发电机而发挥功能。此时，动 力分配综合机构40将经由内啮合齿轮42输入的来自发动机22的动力根据 其齿轮比P分配给太阳齿轮41侧和行星齿轮架45侧、并且将来自发动机 22的动力和来自作为电动机而发挥功能的马达MG1的动力综合后输出给太阳齿轮41侧。以下，将这样的马达MG2作为发电机而发挥功能且马达
MG1作为电动机而发挥功能的模式称为"第二转矩变换模式"。在该第二 转矩变换模式下，来自发动机22的动力通过动力分配综合机构40和马达 MG1、 MG2进行转矩变换后被输出给太阳齿轮41，并且通过控制马达 MG2的转速，能够使发动机22的转速Ne与作为输出构件的太阳齿轮41 的转速之比无级且连续地变化。图10示出了表示在第二转矩变换模式下 动力分配综合机构40的各构件和减速齿轮机构50的各构件之间的转速和 转矩的关系的共线图的 一个例子。
如上所述，在实施例的混合动力汽车20中，随着变速器60的变速比 (变速状态)的变更而交替地切换第一转矩变换模式和第二转矩变换模 式，因此特别是在提高了作为电动机而发挥功能的马达MG2或MG1的转 速Nm2或Nml时，能够使作为发电机而发挥功能的马达MG1或MG2的 转速Nml或Nm2不变为负值。因此，在混合动力汽车20中，能够抑制下 述的动力循环的发生，从而能够在更宽的运转范围中提高动力的传递效 率，所述动力循环是指在第一转矩变换模式下，随着马达MG1的转速 变负，马达MG2使用输出给行星齿轮架轴45a的动力的一部分而进行发 电，并且由马达MG1消耗马达MG2所发出的电力而输出动力；或者在第 二转矩变换模式下，随着马达MG2的转速变负，马达MG1使用输出给第 一马达轴46的动力的一部分而进行发电，并且由马达MG2消耗马达MG1 所发出的电力而输出动力。另外，随着这样的动力循环被抑制，能够抑制 马达MG1、 MG2的最高转速，因此由此还能够减小马达MG1、 MG2的尺 寸。并且，在混合动力汽车20中，由于能够以上述的l档一2档同时接合 状态、2档一3档同时接合状态、以及3档一4档同时接合状态各自所固有 的变速比将来自发动机22的动力机械地(直接)传递给驱动轴67，因此 增加了在不伴有向电能的转换的情况下从发动机22向驱动轴67机械地输 出动力的机会，从而能够在更宽的运转范围中进一步提高动力的传递效 率。 一般来说，在使用了发动机、两个电动机、以及如行星齿轮机构这样 的动力分配综合机构的动力输出装置中，当发动机与驱动轴之间的减速比 较大时，发动机的动力被更多地转换为电能，因此动力的传递效率会恶化，并且存在导致马达MG1、 MG2发热的倾向，因此上述的同时接合模
式尤其有利于发动机22与驱动轴之间的减速比较大的情况。另外，在实 施例的混合动力汽车20中，当改变变速器60的变速状态(变速比)时， 在第一转矩变换模式与第二转矩变换模式之间暂时执行同时接合模式，因 此在改变变速比时不会发生所谓的转矩丢失，从而能够非常顺畅且无冲击 地执行变速比的变更、即第一转矩变换模式与第二转矩变换模式之间的切 换。
接着，参照图11来说明在停止了发动机22的状态下使用来自蓄电池 35的电力向马达MG1和马达MG2输出动力、并由此使混合动力汽车20 行驶的马达行驶模式。在实施例的混合动力汽车20中，马达行驶模式大 致分为在离合器C0保持连接的状态下使马达MG1和MG2中的某一个 输出动力的离合器接合单马达行驶模式；在将离合器C0设为释放状态并 使马达MG1和MG2中的某一个输出动力的离合器释放单马达行驶模式； 在将离合器C0设为释放状态并可利用来自马达MG1和MG2双方的动力 的双马达行驶模式。
当执行离合器接合单马达行驶模式时，在离合器C0保持连接的状态 下使变速器60的离合器C2变为释放状态并通过离合器Cl将1档齿轮系 的第一齿轮61a或3档齿轮系的第三齿轮63a固定在行星齿轮架轴45a上 以仅使马达MG2输出动力，或者使变速器60的离合器Cl变为释放状态 并通过离合器C2将2档齿轮系的第二齿轮62a或4档齿轮系的第四齿轮 64a固定在第一马达轴46上以仅使马达MG1输出动力。在该离合器接合 单马达行驶模式下，由于动力分配综合机构40的太阳齿轮41与第一马达 轴46通过离合器C0而连接，因此不输出动力的马达MG1或MG2会被输 出动力的马达MG2或MG1带动旋转(連tL回L)而空转(参照图11中 的虚线)。另外，当执行离合器释放单马达行驶模式时，在使离合器C0 变为释放状态的基础上使变速器60的离合器C2变为释放状态并通过离合 器Cl将1档齿轮系的第一齿轮61a或3档齿轮系的第三齿轮63a固定在行 星齿轮架轴45a上以仅使马达MG2输出动力，或者使变速器60的离合器 Cl变为释放状态并通过离合器C2将2档齿轮系的第二齿轮62a或4档齿轮系的第四齿轮64a固定在第一马达轴46上以仅使马达MGl输出动力。 在该离合器释放单马达行驶模式下，如在图11中用单点划线和双点划线 表示的那样，由于离合器CO变为释放状态，从而太阳齿轮41和第一马达 轴46的连接被解除，由此避免了通过动力分配综合机构40的功能而被停 止的发动机22的曲轴26被带动旋转，并且通过离合器C2或Cl变为释放 状态，避免了停止了的马达MG1或MG2被带动旋转，由此能够抑制动力 的传递效率下降。并且，当执行双马达行驶模式时，在使离合器C0变为 释放状态并通过离合器Cl和C2来将变速器60设定在上述的1档一2档同 时接合状态、或2档一3档同时接合状态、或3档一4档同时接合状态的基 础上对马达MG1和MG2中的至少一个进行驱动控制。由此，在避免发动 机22被带动旋转的同时从马达MG1和MG2双方输出动力，从而能够在 马达行驶模式下向驱动轴66传递大的动力，因此能够良好地执行所谓的 坡起，或良好地确保马达行驶时的牵引性能。
在实施例的混合动力汽车20中，如果选择离合器释放单马达行驶模 式，则能够容易地改变变速器60的变速比(变速状态)以使动力有效地 传递到驱动轴67上。例如，在离合器释放单马达行驶模式下，当通过变 速器60的离合器Cl将1档齿轮系的第一齿轮61a或3档齿轮系的第三齿 轮63a固定在行星齿轮架轴45a上并仅使马达MG2输出动力时，如果使停 止的马达MG1的转速与2档齿轮系的第二齿轮62a或4档齿轮系的第四齿 轮64a的转速同步、并通过离合器C2将第二齿轮62a或第四齿轮64a固定 在第一马达轴46上，则能够向上述的1档一2档同时接合状态、2档—3 档同时接合状态、以及3档一4档同时接合状态中的任一状态、即双马达 行驶模式转移。并且，如果在该状态下使变速器60的离合器Cl变为释放 状态并仅使马达MG1输出动力，则能够将从马达MG1输出的动力经由变 速器60的2档齿轮系或4档齿轮系传递给驱动轴67。其结果是，在实施 例的混合动力汽车20中，即使在马达行驶模式下也能够使用变速器60对 行星齿轮架轴45a或第一马达轴46的转速进行减速并放大转矩等，因此能 够降低马达MG1、 MG2所要求的最大转矩，从而能够减小马达MG1、 MG2的尺寸。另外，在改变上述的马达行驶过程中的变速器60的变速比时也暂时执行同时接合状态、即双马达行驶模式，因此在改变变速比时不 会发生转矩丢失，从而能够非常顺畅且无冲击地执行变速状态的变更。当 在上述的马达行驶模式下提高了要求驱动力、或者蓄电池35的剩余容量
SOC下降了时，根据变速器60的变速比，通过不输出动力的马达MG1或 MG2对发动机22进行电动机带动，由此启动发动机22。
接着，参照图12来对在使离合器C0变为释放状态并可利用来自马达 MG1和MG2双方的动力的双马达行驶模式下使混合动力汽车20行驶时的 控制顺序。图12是表示当选择了双马达行驶模式时由混合动力ECU 70执 行双马达行驶时驱动控制例程的一个例子的流程图。如果使离合器CO变 为释放状态并将变速器60设定成上述的l档一2档同时接合状态、2档一3 档同时接合状态、或3档一4档同时接合状态，则每隔预定时间执行该例 程(例如，每隔数msec)。作为选择了双马达行驶模式的场合的例子，可 例举在上坡道路上使混合动力车辆20起动(坡起)的场合、使与预定的 牵引对象连结的状态下的混合动力车辆20起动的场合等。
在开始图12的双马达行驶时驱动控制例程之际，混合动力ECU 70的 CPU 72执行控制所需的数据的输入处理(步骤S100)，控制所需的数据 例如有来自加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自车速传感器 87的车速V、马达MG1和MG2的转速Nml和Nm2、变速器60的第一 及第二变速机构的当前变速比Yl和Y2、充放电要求功率Pb*、蓄电池 35的输入输出限制Win和Wout。这里，马达MG1和MG2的转速Nml 和Nm2是从马达ECU 40通过通信而输入的。另外，当前变速比Yl对应 于构成变速器60的第一变速机构的1档齿轮系和3档齿轮系中的在执行双 马达行驶模式的过程中连结着行星齿轮架轴45a和驱动轴67的那个齿轮 系，当前变速比Y 2对应于构成变速器60的第二变速机构的2档齿轮系和 4档齿轮系中的在执行双马达行驶模式的过程中连结着第一马达轴46和驱 动轴67的那个齿轮系，当前变速比Y 1、 Y 2分别是在将行星齿轮架轴45a 或第一马达轴46连结到驱动轴67上时被存储在RAM 76的预定区域中 的。并且，充放电功率Pt^是从蓄电池ECU36通过通信而输入的、由蓄 电池ECU 36基于蓄电池35的剩余容量SOC等而设定为蓄电池35应充放电的电力。另外，作为充电允许电力的输入限制Win和作为放电允许电力 的输出限制Wout是从蓄电池ECU 36通过通信而输入的、基于由温度传感 器37检测出的蓄电池35的蓄电池温度Tb和蓄电池35的剩余容量SOC而 设定的值，其中所述放电允许电力是蓄电池35的充电所允许的电力，所 述放电允许电力是蓄电池35的放电所允许的电力。另外，也可以根据蓄 电池温度Tb来设定输入输出限制Win、 Wout的基本值，并根据蓄电池35 的剩余容量(SOC)来设定输出限制用校正系数和输入限制用校正系数， 然后通过在所设定的输入输出限制Win、 Wout的基本值上乘以校正系数来 设定蓄电池35的输入输出限制Win、 Wout。
在进行了步骤S100的数据输入处理之后，根据所输入的加速器开度 Acc和车速V来设定应向驱动轴67输出的要求转矩Tr * 、并且设定混合 动力汽车20的整体所要求的要求功率P* (步骤S110)。在实施例中，将 预先规定了加速器开度Acc和车速V以及要求转矩Tr *之间的关系的没 有图示的要求转矩设定用映射图存储在ROM 74中，并从该映射图中导出 并设定与所给定的加速器开度Acc和车速V相对应的值，作为要求转矩 Tr* 。另外，在实施例中，如下计算要求功率P*、即向在步骤S110中 设定的要求转矩T一乘以表示驱动轴67的转速的车速V与换算系数K的 乘积，再相加充放电要求功率Pb* (其中，将充电要求侧设为正)和损失 Loss。接着，例如基于在步骤S110中设定的要求功率？*或在步骤S100中 输入的输出限制Wout (或剩余容量SOC)等来判定是否使发动机22保持 停止(步骤S120)。当在步骤S120中判断为使发动机22保持停止时，对 在步骤S100中输入的变速器60的第一变速机构的当前变速比Y 1和第二 变速机构的当前变速比Y2进行比较(步骤S130)。当当前变速比Yl的 值大于当前变速比Y2的值时，变速器60被设定在上述的1档一2档同时 接合状态或3档一4档同时接合状态，与第一变速机构相对应的马达MG2 通过变速器60而与驱动轴67之间形成的变速比大于与第二变速机构相对 应的马达MG1通过变速器60而与驱动轴67之间形成的变速比。因此， 当在步骤S130中作出了肯定性判断时，使用当前变速比Yl、减速齿轮机 构50的减速比Pr、以及在步骤S110中设定的要求转矩Tr*，通过下式(1)来计算作为从与变速器60的第一变速机构相对应的马达MG2应输
出的转矩的假定马达转矩Tm2tmp (步骤S140)。使用式(1)算出的假 定马达转矩Tm2tmp是在假定使马达MG2输出在步骤S110中设定的全部 要求转矩T^时的马达MG2的转矩值。式(1)可使用图ll的共线图容易 地导出。接着，将马达MG2的转矩指令Tm2H交定为使用马达MG2的额 定转矩Tm2rat和预先设定的最低输出转矩Tm2set (Tm2set < Tm2rat)对 假定马达转矩Tm2tmp进行限制的值(步骤S150)。并且，通过执行基于 要求转矩Tr*、对马达MG2的转矩指令Tm2*、当前变速比y 1禾B y 2、以 及减速齿轮机构50的减速比Pr的下式(2)的计算，设定对马达MG1的 转矩指令Tml* (步骤S160)。式(2)可使用图11的共线图容易地导 出，用于求出当马达MG2输出与转矩指令7^2*对应的转矩时在要求转矩 1>*中由马达MG1所承担的转矩承担部分。因此，在步骤S160中设定的 转矩指令TmP基本上表示即使使马达MG2输出与转矩指令Tm2"寸应的 转矩也不能满足要求转矩T^时的不足部分的转矩。在如此设定马达MG1 和MG2的转矩指令TmP和1^2*之后，将设定的转矩指令TmP和Tm2* 发送给马达ECU 40 (步骤S170)，并再次执行步骤S100及其以后的处 理。接收到转矩指令Tm"和1^2*的马达ECU 40依据转矩指令Tm"和 Tm2f对逆变器31、 32的开关元件进行开关控制，以驱动马达MG1和 MG2。
Tm2tmp = Tr* / y 1 p r (1 )
Tml*= (Tr* _ Tm2" Pr y 1) /y2 (2) 另一方面，当在步骤S130中判断为当前变速比Y2的值大于当前变速 比y 1的值时，变速器60被设定在上述的2档一3档同时接合状态，与第 二变速机构相对应的马达MG1通过变速器60而与驱动轴67之间形成的 变速比大于与第一变速机构相对应的马达MG2通过变速器60而与驱动轴 67之间形成的变速比。因此，当在步骤S130中作出了否定性判断时，使 用当前变速比Y2、以及在步骤S110中设定的要求转矩Tr*，通过下式 (3)来计算作为从与变速器60的第二变速机构相对应的马达MG1应输 出的转矩的假定马达转矩Tmltmp (步骤S180)。使用式(3)算出的假设马达转矩Tmltmp是在假定使马达MG1输出在步骤SI 10中设定的全部 要求转矩Tr"寸的马达MGl的转矩值。式(3)也可使用图ll的共线图容 易地导出。接着，将马达MG1的转矩指令Tm2+设定为使用马达MG1的 额定转矩Tmlrat (在实施例中，与Tm2rat等值)和预先设定的最低输出 转矩Tmlset (Tmlset < Tmlrat，在实施例中与Tmlset相等)对假定马达 转矩Tmltmp进行限制的值(步骤S190)。并且，通过执行基于要求转矩 Tr*、对马达MG1的转矩指令TmP、当前变速比Yl和Y2、以及减速齿 轮机构50的减速比P r的下式(4)的计算来设定对马达MG2的转矩指令 Tm2* (步骤S200)。式(4)也可使用图11的共线图容易地导出，用于 求出当马达MG1输出与转矩指令Tml"寸应的转矩时在要求转矩T一中由 马达MG2所承担的转矩承担部分。因此，在步骤S190中设定的转矩指令 丁1112*基本上表示即使使马达MG1输出与转矩指令Tm"对应的转矩也不 能满足要求转矩Tr"寸的不足部分的转矩。在如此设定马达MG1和MG2 的转矩指令TmP和丁1112*之后，将设定的转矩指令Tm"和1^2*发送给 马达ECU40 (步骤S170)，并再次执行步骤S100及其以后的处理。在此 情况下，接收到转矩指令Tm"和Tm2^勺马达ECU 40也依照转矩指令 TmP和Tm2"寸逆变器31、 32的开关元件进行开关控制，以驱动马达 MG1和MG2。
Tmltmp = Tr* / y2 (3) Tm2*= (Tr* — Tml* Y2) *Pr/yl (4) 当在步骤S120中判断出应启动发动机22时，在此结束本例程，执行 没有图示的转矩转移例程，以便能够使用马达MG1和MG2中的一个马达 执行发动机22的电动机带动，该转矩转移例程用于从马达MG1和MG2 中的与之后的变速器60的目标变速比不对应的那个马达向另一马达转移 动力。在完成转矩转移后，解除与变速器60的目标变速比不对应的马达 MG1或MG2与驱动轴67的连结，执行没有图示的转速同步例程，以便能 够连接离合器C0，该转速同步例程用于使得与驱动轴67被解除连结的马 达MG1或MG2的转速Nml或Nm2、与基于与驱动轴67连结的马达 MG2或MG1的转速Nm2或Nml的驱动源构件连结时的太阳齿轮41或行星齿轮架45的转速一致。于是，在接合了离合器C0后，为了通过马达
MG1和MG2中的一个带动发动机22以使其启动，执行没有图示的发动机启动时驱动控制例程。
如上所述，在实施例的混合动力汽车20中，当在通过变速器60将马达MG1、 MG2双方连结到驱动轴67上的双马达行驶模式下行驶时，根据变速器60的当前变速比Yl、 y2，将两台马达MG1和MG2中的通过变速器60而在与驱动轴67之间形成的变速比更大的那个马达优先地规定为输出动力的主电动机(步骤S130)。然后，设定对马达MG1和MG2的转矩指令Tm"和Tm2*，以使得作为主电动机的马达MG2或MG1优先于作为副电动机的另一 MG1或MG2输出动力，并使得基于要求转矩Tr*的转矩被输出到驱动轴67上(步骤S140 S150或步骤S180 S200)。由此，在混合动力汽车20的双马达行驶模式下，由于作为主电动机的马达MG2或MG1输出动力以成为主体提供要求转矩Tr*、并且作为副电动机的马达MG1或MG2输出相对于要求转矩T^的不足部分的动力，因此可抑制马达MG1和MG2、逆变器31和32等的发热以及各马达效率恶化，同时可连续地获得较大的转矩。另外，如果如此使主电动机优先于副电动机输出动力，则可抑制由于马达MG1与马达MG2之间的对转矩指令的响应性的差异等导致向驱动轴67输出的转矩发生变动、波动，并且可抑制由逆变器31、 32的机架音引起噪音。由此，在混合动力汽车20中，当选择了通过变速器60将马达MG1、 MG2双方连结到驱动轴67上的双马达行驶模式时，可更加恰当地控制两台马达MG1和MG2。
并且，如实施例那样，如果基于变速器60的当前变速比Yl、 Y2而将两台马达MG1和MG2中的通过变速器60而与驱动轴67之间形成的变速比更大的那个马达规定为主电动机，则在双马达行驶模式下，优先使作为主电动机的马达MG2或MG1输出动力，并使作为副电动机的马达MG1或MG2输出不足的动力，从而可稳定并顺畅地实现较大转矩的连续输出。另外，如实施例那样，如果基于要求转矩T"而将对作为主电动机的马达MG2或MG1的转矩指令(目标转矩)1^2*或Tm"设定为小于马达MG2、 MG1的额定转矩Tm2rat、 Tmlmt且大于等于预定的最低输出Tm2set、 Tmlset，则可更加恰当地设定使主电动机输出的转矩和使副电动机输出的转矩。并且，在如实施例那样包括了发动机22、马达MG1和MG2、动力分配综合机构40以及变速器60等的动力输出装置中，通过适当地切换伴随发动机22的运转向驱动轴67输出动力来行驶的状态和将来自马达MG1和MG2的至少任一个的动力通过变速器60传递给驱动轴67来行驶的状态，可进一步提高能效和动力传递效率等。但是，不用说，图12的双马达行驶时驱动控制例程当然可应用于从上述的动力输出装置中省去了发动机22和动力分配综合机构40的电动汽车。并且，安装在实施例的混合动力汽车20上的动力输出装置如上所述，可将两台马达MG1、MG2双方通过变速器60连结到驱动轴67上来连续地获得较大转矩。因此，在混合动力汽车20中，能够进一步提高使用马达MG1、 MG2的马达行驶时的爬坡性能和牵弓I性能等。
另外，实施例的变速器60是一种平行轴式变速器，其包括具有1档齿轮系和3档齿轮系的第一变速机构、以及具有2档齿轮系和4档齿轮系的第二变速机构，其中所述1档齿轮系和3档齿轮系是可将作为动力分配综合机构40的第一构件的行星齿轮架45连结到驱动轴67上的平行轴式齿轮系，所述2档齿轮系和4档齿轮系是可将马达MG1的第一马达轴46连结到驱动轴67上的平行轴式齿轮系。因此，根据上述变速器60，可将马达MG1的第一马达轴46和行星齿轮架45 (马达MG2)中的任一个或双方选择性地连结到驱动轴67上。但是，在实施例的混合动力汽车20中，也可以采用行星齿轮式变速器，以代替平行轴式变速器60。
图13是示出可应用于实施例的混合动力汽车20中的行星齿轮式变速器IOO的简要结构图。该图13中示出的变速器IOO也能够多级地设定变速比(变速状态)，并包括第一变速用行星齿轮机构110，其可将作为动力分配综合机构40的第一构件的行星齿轮架45 (行星齿轮架轴45a)连结到驱动轴67上；第二变速用行星齿轮机构120，其可将马达MG1的第一马达轴46连结到驱动轴67上；针对第一变速用行星齿轮机构110设置的制动器B1 (第一固定机构)；针对第二变速用行星齿轮机构120设置的制动器B2 (第二固定机构)；制动器B3 (第三固定机构)；以及离合器C1(变速用连接切断机构)等。第一变速用行星齿轮机构110和制动器Bl 构成了变速器100的第一变速机构，第二变速用行星齿轮机构120和制动
器B2构成了变速器100的第二变速机构。如图13所示，第一变速用行星 齿轮机构110是一种单小齿轮式行星齿轮机构，该单小齿轮式行星齿轮机 构包括与行星齿轮架轴45a连接的太阳齿轮111;与该太阳齿轮111配 置在同心圆上的作为内齿齿轮的内啮合齿轮112;以及与驱动轴67连接的 行星齿轮架(输出构件)114，该行星齿轮架(输出构件)114保持多个与 太阳齿轮(输入构件)111以及内啮合齿轮(可固定构件)112双方都啮 合的小齿轮113。另外，第二变速用行星齿轮机构120是一种单小齿轮式 行星齿轮机构，该单小齿轮式行星齿轮机构包括与第一马达轴46连接 的太阳齿轮(输出构件)121;与该太阳齿轮121配置在同心圆上的作为
内齿齿轮的内啮合齿轮(可固定构件)122;以及与第一变速用行星齿轮
机构IIO共用的行星齿轮架(输出构件)114，该行星齿轮架(输出构 件)114保持多个与太阳齿轮121以及内啮合齿轮122双方都啮合的小齿 轮123。在图13的例子中，第二变速用行星齿轮机构120与第一变速用行 星齿轮机构110同轴地并列设置，并位于比该第一变速用行星齿轮机构 IIO更靠车辆前方的位置，第二变速用行星齿轮机构120的齿轮比P2 (太 阳齿轮121的齿数/内啮合齿轮122的齿数)被设定成稍大于第一变速用行 星齿轮机构110的齿轮比(太阳齿轮111的齿数/内啮合齿轮112的齿数) P 1。
制动器Bl能够将第一变速用行星齿轮机构110的内啮合齿轮112相 对于变速箱无法旋转地固定，并且能够释放该内啮合齿轮112以使其旋转 自如，该制动器Bl可通过没有图示的电气式、电磁式或液压式的执行器 来驱动。另外，制动器B2能够将第二变速用行星齿轮机构120的内啮合 齿轮122相对于变速箱无法旋转地固定，并能够释放该内啮合齿轮122以 使其旋转自如，该制动器B2可通过没有图示的电气式、电磁式或液压式 的执行器来驱动。另外，制动器B3能够经由固定在第一马达轴46上的固 定件130将第一马达轴46、即作为动力分配综合机构40的第二构件的太 阳齿轮41相对于变速箱无法旋转地固定，并且能够释放固定件130以使第一马达轴46旋转自如，该制动器B3可通过没有图示的电气式、电磁式 或液压式的执行器来驱动。另外，离合器Cl能够进行作为第一变速用行
星齿轮机构110的输出构件的行星齿轮架114与作为可固定构件的内啮合 齿轮112之间的连接及该连接的解除，可通过没有图示的电气式、电磁式 或液压式的执行器来驱动。如上构成的变速器100例如与平行轴式变速器 相比能够减小轴向和径向上的尺寸。另外，第一变速用行星齿轮机构110 和第二变速用行星齿轮机构120能够与发动机22、马达MG1、 MG2、以 及动力分配综合机构40同轴地配置在这些发动机22、马达MG1、 MG2、 以及动力分配综合机构40的下游侧，因此如果使用变速器100，则能够简 化轴承并减少轴承数目。
另外，在该变速器100中，能够通过如下来多级地设定变速状态。 即，如果通过制动器Bl将第一变速用行星齿轮机构110的内啮合齿轮112 相对于变速箱无法旋转地固定，则能够以基于第一变速用行星齿轮机构 110的齿轮比Pl的变速比(Pl/ (l+Pl))将来自行星齿轮架轴45a的 动力变速后传递给驱动轴67 (将该状态称为"第一变速状态(1 档)")。另外，如果通过制动器B2将第二变速用行星齿轮机构120的 内啮合齿轮122相对于变速箱无法旋转地固定，则能够以基于第二变速用 行星齿轮机构120的齿轮比P2的变速比(p2/ (1+p2))将来自第一 马达轴46的动力变速后传递给驱动轴67 (将该状态称为"第二变速状态 (2档)")。另外，如果通过离合器Cl来连接第一变速用行星齿轮机构 110的行星齿轮架114和内啮合齿轮112，则构成第一变速用行星齿轮机 构110的太阳齿轮111、内啮合齿轮112以及行星齿轮架114实质上被锁 定从而一体地旋转，因此能够将来自行星齿轮架轴45a的动力以变速比1 传递给驱动轴67 (将该状态称为"第三变速状态(3档)")。此外，在 变速器100中，如果在上述第一变速状态下通过构成第二变速机构的制动 器B2来固定内啮合齿轮122，则能够将行星齿轮架轴45a以及第一马达轴 46双方连结到驱动轴67上，从而可将来自发动机22的动力或来自马达 MG1和MG2的至少任一个的动力以固定变速比机械地(直接)传递给驱 动轴67 (将该状态称为"1档_2档同时接合状态")。另外，如果在上述第二变速状态下通过离合器Cl来连接与离合器Cl相对应的第一变速用 行星齿轮机构110的行星齿轮架U4与内啮合齿轮112，则也能够将行星
齿轮架轴45a以及第一马达轴46双方连结到与驱动轴67上，从而能够以 与上述1档一2档同时接合状态下的变速比不同的固定变速比将来自发动 机22的动力或来自马达MG1和MG2的至少任一个的动力机械地(直 接)传递给驱动轴67 (将该状态称为"2档_3档同时接合状态")。另 外，如果在第三变速状态下通过制动器B3经由固定在第一马达轴46上的 固定件130而将第一马达轴46、即作为动力分配综合机构40的第二构件 的太阳齿轮41相对于变速箱无法旋转地固定，则能够以与上述1档一2档 同时接合状态和2档_3档同时接合状态下的变速比不同的固定变速比将 来自发动机22、马达MG2的动力机械地(直接)传递给驱动轴67 (将该 状态称为"3档固定状态")。如此，采用行星齿轮式变速器100也能够 获得与使用平行轴式变速器60时相同的作用效果。
图14是示出可应用于实施例的混合动力汽车20中的其它的行星齿轮 式变速器200的简要结构图。该图14中示出的变速器200也能够多级地设 定变速比(变速状态)，并包括变速用差动旋转机构(减速单元)201、 离合器Cll和C12。变速用差动旋转机构201是一种单小齿轮式行星齿轮 机构，该单小齿轮式行星齿轮机构包括作为输入构件的太阳齿轮202; 作为固定构件的内啮合齿轮203，其相对于变速箱被无法旋转地固定并与 太阳齿轮202配置在同心圆上；以及作为输出构件的行星齿轮架205，其 保持多个与太阳齿轮202和内啮合齿轮203双方都啮合的小齿轮204。离 合器C11包括第一接合部211，其被设置在第一马达轴46的前端上；第 二接合部212，其被设置在行星齿轮架轴45a上；第三接合部213，其被设 置在与变速用差动旋转机构201的太阳齿轮202连接的中空的太阳齿轮轴 202a上；第一可动接合部件214，其被配置成可与第一接合部211以及第 三接合部213双方接合、并可在第一马达轴46和行星齿轮架轴45a等的轴 向上移动；以及第二可动接合部件215，其被配置成可与第二接合部212 以及第三接合部213双方接合、并可轴向移动。第一可动接合部件214和 第二可动接合部件215分别通过没有图示的电气式、电磁式或液压式的执行器来驱动，通过适当地驱动第一可动接合部件214和第二可动接合部件
215，可将第一马达轴46和行星齿轮架轴45a中的任一个或双方选择性地 连结到变速用差动旋转机构201的太阳齿轮202上。另外，离合器C12包 括第一接合部221，其被设置在与作为变速用差动旋转机构201的输出 构件的行星齿轮架205连接并向车辆后方延伸的中空的太阳齿轮轴205a的 前端上；第二接合部222，其被设置在穿过太阳齿轮轴202a、行星齿轮架 轴205a而延伸的行星齿轮架轴45a上；第三接合部223，其被设置在驱动 轴67上；第一可动接合部件224，其被配置成可与第一接合部221以及第 三接合部223双方接合、并可在第一马达轴46和行星齿轮架轴45a等的轴 向上移动；以及第二可动接合部件225，被配置成可与第二接合部222以 及第三接合部223双方接合、并可轴向移动。第一可动接合部件224和第 二可动接合部件225分别通过没有图示的电气式、电磁式或液压式的执行 器来驱动，通过适当地驱动第一可动接合部件224和第二可动接合部件 225，可将太阳齿轮轴205a和行星齿轮架轴45a中的任一个或双方选择性 地连接到驱动轴67上。
另外，在该变速器200中，能够通过如下来多级地设定变速状态。 即，如果通过离合器Cll将行星齿轮架轴45a连接到变速用差动旋转机构 201的太阳齿轮202上、并通过离合器C12将行星齿轮架轴205a连结到驱 动轴67上，则能够以基于变速用差动旋转机构201的齿轮比的变速比将 来自行星齿轮架轴45a的动力变速后传递给驱动轴67 (将该状态称为"第 一变速状态(l档)")。另外，如果通过离合器C11将第一马达轴46连 接到变速用差动旋转机构201的太阳齿轮202上、并通过离合器C12将行 星齿轮架轴205a连结到驱动轴67上，则能够以基于变速用差动旋转机构 201的齿轮比的变速比将来自第一马达轴46的动力变速后传递给驱动轴 67 (将该状态称为"第二变速状态(2档)")。另外，如果在使离合器 Cll变为释放状态以使行星齿轮架轴45a和第一马达轴46都不与太阳齿轮 轴202a连结的状态下通过离合器C12将行星齿轮架轴45a连结到驱动轴 67上，则能够将来自行星齿轮架轴45a的动力以变速比l传递给驱动轴67 (将该状态称为"第三变速状态(3档)")。此外，在变速器200中，如果通过离合器Cll将行星齿轮架轴45a以及第一马达轴46双方连结到 驱动轴67上、并通过离合器C12将行星齿轮架轴205a连结到驱动轴67 上，则能够将来自发动机22的动力或来自马达MG1和MG2中的至少任 一个的动力以固定变速比机械地(直接)传递给驱动轴67 (将该状态称为
"1档_2档同时接合状态")。另外，如果通过离合器Cll将行星齿轮 架轴45a以及第一马达轴46双方连结到驱动轴67上、并通过离合器C12 将行星齿轮架轴45a连结到驱动轴67上，则能够以与上述1档—2档同时 接合状态下的变速比不同的固定变速比将来自发动机22的动力或来自马 达MG1和MG2中的至少任一个的动力机械地(直接)传递给驱动轴67
(将该状态称为"2档_3档同时接合状态")。另外，如果在上述第三 变速状态下通过没有图示的制动器将第一马达轴46、即作为动力分配综合 机构40的第二构件的太阳齿轮41相对于变速箱无法旋转地固定，则能够 以与上述1档一2档同时接合状态和2档一3档同时接合状态下的变速比不 同的固定变速比将来自发动机22或马达MG2的动力机械地(直接)传递 给驱动轴67 (将该状态称为"3档固定状态")。如此，采用行星齿轮式 变速器200也能够获得与使用平行轴式变速器60时相同的作用效果。
图15是示出变形例的混合动力汽车20A的简要结构图。相对于上述 的混合动力汽车20被构成为后轮驱动车辆，本变形例的混合动力汽车 20A构成为前轮驱动车辆。如图15所示，混合动力汽车20A包括作为单 小齿轮式行星齿轮机构的动力分配综合机构10，该动力分配综合机构10 包括太阳齿轮11;与该太阳齿轮11配置在同心圆上的内啮合齿轮12; 以及行星齿轮架14，该行星齿轮架14保持多个与太阳齿轮11以及内啮合 齿轮12双方都啮合的小齿轮13。在该情况下，发动机22被横向配置，发 动机22的曲轴26与作为动力分配综合机构10的第三构件的行星齿轮架 14连接。另外，在作为动力分配综合机构10的第一构件的内啮合齿轮12 上连接有中空的内啮合齿轮轴12a，马达MG2经由作为平行轴式齿轮系的 减速齿轮机构50A以及与第一马达轴46平行延伸的第二马达轴55而连接 在该内啮合齿轮轴12a上。并且，能够通过离合器Cl将变速器60的构成 第一变速机构的l档齿轮系(齿轮61a)和3档齿轮系(齿轮63a)中的任一个选择性地固定在内啮合齿轮轴12a上。另外，在作为动力分配综合机 构10的第二构件的太阳齿轮11上连接有太阳齿轮轴lla，该太阳齿轮轴 lla能够穿过中空的内啮合齿轮轴12a而与离合器C0连接，并能够通过该 离合器CO可与第一马达轴46、即马达MG1连接。并且，能够使用离合 器C2将变速器60的构成第二变速机构的2档齿轮系(齿轮62a)和4档 齿轮系(齿轮64a)中的任一个选择性地固定在第一马达轴46上。这样， 本发明的混合动力汽车也可以构成为前轮驱动车辆。
以上使用实施例对本发明的实施方式进行了说明，但不用说，本发明 不受上述实施例的任何限定，可在不脱离本发明主旨的范围内进行各种变 更。
艮P，作为双小齿轮式行星齿轮机构的动力分配综合机构40也可以被 构成为其齿轮比为P〈 0.5，在此情况下，减速齿轮机构50也可以被构成 为其减速比取(1-P)/P附近的值，并配置在太阳齿轮11和马达MG1或 MG2之间。另外，上述混合动力汽车20所具有的动力分配综合机构也可 以是一种行星齿轮机构，该行星齿轮机构包括具有互不相同的齿数的第 一太阳齿轮和第二太阳齿轮；以及保持至少一个阶梯齿轮的行星齿轮架， 该阶梯齿轮通过连结与第一太阳齿轮啮合的第一小齿轮和与第二太阳齿轮 啮合的第二小齿轮而成。另外，在上述实施例中，离合器CO被设置在作 为动力分配综合机构40的第二构件的太阳齿轮41与作为第二电动机的马 达MG1之间以执行该两者的连接及该连接的解除，但离合器CO也可是被 设置在作为动力分配综合机构40的第一构件的行星齿轮架45与作为第一 电动机的马达MG2之间以执行该两者的连接及该连接的解除，离合器CO 也可以被设置在作为动力分配综合机构40的第三构件的内啮合齿轮42与 发动机22的曲轴26之间以执行该两者的连接及该连接的解除。另外，上 述混合动力汽车20、 20A均可以被构成为基于后轮驱动或基于前轮驱动的 四轮驱动车辆。并且，在上述实施例中，对安装在混合动力汽车20、 20A 上的动力输出装置进行了说明，但也可以将本发明的动力输出装置安装在 汽车以外的车辆、船舶、航空器等移动体上，还可以将其组装到建设设备 等固定设备上。产业上的可利用性
本发明可以利用于动力输出装置或汽车的制造业等。
权利要求
1.一种动力输出装置，向驱动轴输出动力，并包括第一电动机，可输入输出动力；第二电动机，可输入输出动力；蓄电单元，可与所述第一电动机和第二电动机中的每一个进行电力的互给；变速传递单元，可将所述第一电动机的旋转轴和所述第二电动机的旋转轴中的任一个或双方选择性地连结到所述驱动轴上，并且能够将来自所述第一电动机的动力和来自所述第二电动机的动力分别以预定的变速比传递给所述驱动轴；要求动力设定单元，设定作为所述驱动轴所要求的动力的要求动力；控制单元，在由所述变速传递单元将所述第一电动机和第二电动机双方连结在所述驱动轴上的状态下，控制所述第一电动机和第二电动机，以使作为所述第一电动机和第二电动机中的任一个的主电动机优先于作为所述第一电动机和第二电动机中的另一个的副电动机而输出动力，并且使得基于所述被设定的要求动力的动力被输出给所述驱动轴。
2. 如权利要求1所述的动力输出装置，其中，所述主电动机是所述第一电动机和第二电动机中基于所述变速传递单 元的与所述驱动轴之间的变速比更大的那一个。
3. 如权利要求1所述的动力输出装置，其中，所述控制单元基于所述被设定的要求动力来设定所述主电动机应输出 的目标转矩以使该目标转矩至少不超过该主电动机的额定转矩，并且基于 所述被设定的要求动力和所述被设定的所述主电动机的目标转矩来设定所 述副电动机应输出的目标转矩。
4. 如权利要求3所述的动力输出装置，其中，所述控制单元设定所述主电动机应输出的目标转矩，以使该目标转矩 小于该主电动机的额定转矩并大于等于比该额定转矩小的预定的最低输 出。
5. 如权利要求1所述的动力输出装置，其中，还包括 内燃机；动力分配综合机构，被构成为具有与所述第一电动机的旋转轴连接的 第一构件、与所述第二电动机的旋转轴连接的第二构件、以及与所述内燃 机的内燃机轴连接的第三构件，并且所述三个构件彼此能够差动旋转；连接切断单元，可执行驱动源构件连接和该驱动源构件连接的解除， 所述驱动源构件连接是所述第一电动机与所述第一构件之间的连接、所述 第二电动机与所述第二构件之间的连接、以及所述内燃机与所述第三构件 之间的连接中的任一种，当由所述变速传递单元将所述第一电动机和第二电动机双方连结在所 述驱动轴上时，解除通过所述连接切断单元的所述驱动源构件连接，并且 停止所述内燃机。
6. —种汽车，具有通过来自驱动轴的动力而被驱动的驱动轮，所述汽车包括第一电动机，可输入输出动力； 第二电动机，可输入输出动力；蓄电单元，可与所述第一电动机和第二电动机中的每一个进行电力的 互给；变速传递单元，可将所述第一电动机的旋转轴和所述第二电动机的旋 转轴中的任一个或双方选择性地连结到所述驱动轴上，并且能够将来自所 述第一电动机的动力和来自所述第二电动机的动力分别以预定的变速比传 递给所述驱动轴；要求动力设定单元，设定作为所述驱动轴所要求的动力的要求动力； 控制单元，在由所述变速传递单元将所述第一电动机和第二电动机双 方连结在所述驱动轴的状态下，控制所述第一电动机和第二电动机，以使 作为所述第一电动机和第二电动机中的任一个的主电动机优先于作为所述 第一电动机和第二电动机中的另一个的副电动机而输出动力，并且使得基 于所述被设定的要求动力的动力被输出给所述驱动轴。
7. —种动力输出装置的控制方法，其中，所述动力输出装置包括 驱动轴；第一电动机和第二电动机，分别可输入输出动力；蓄电单元，可与所述第一电动机和第二电动机中的每一个进行电力的互给；变速传递单元，可将所述第一电动机的旋转轴和所述第二电动机的旋 转轴中的任一个或双方选择性地连结在所述驱动轴上，并且能够将来自所 述第一电动机的动力和来自所述第二电动机的动力分别以预定的变速比传 递给所述驱动轴，所述控制方法包括以下步骤(a) 通过所述变速传递单元将所述第一电动机和第二电动机双方连 结到所述驱动轴上；以及(b) 控制所述第一电动机和第二电动机，以使作为所述第一电动机 和第二电动机中的任一个的主电动机优先于作为所述第一电动机和第二电 动机中的另一个的副电动机而输出动力，并且使得基于所述驱动轴所要求 的要求动力的动力被输出给所述驱动轴。
8. 如权利要求7所述的动力输出装置的控制方法，其中， 所述步骤(b)将所述第一电动机和第二电动机中基于所述变速传递单元的与所述驱动轴之间的变速比更大的那一个作为所述主电动机。
9. 如权利要求7所述的动力输出装置的控制方法，其中， 所述步骤(b)基于所述要求动力来设定所述主电动机应输出的目标转矩，以使该目标转矩至少不超过该主电动机的额定转矩，并且基于所述 要求动力和所述被设定的所述主电动机的目标转矩来设定所述副电动机应 输出的目标转矩。
10. 如权利要求9所述的动力输出装置的控制方法，其中， 所述步骤(b)设定所述主电动机应输出的目标转矩，以使该目标转矩小于该主电动机的额定转矩并大于等于比该额定转矩小的预定的最低输 出。
11. 如权利要求7所述的动力输出装置的控制方法，其中，所述动力输出装置还包括 内燃机；动力分配综合机构，被构成为具有与所述第一电动机的旋转轴连接的 第一构件、与所述第二电动机的旋转轴连接的第二构件、以及与所述内燃机的内燃机轴连接的第三构件，并且所述三个构件彼此能够差动旋转；连接切断单元，可执行驱动源构件连接和该驱动源构件连接的解除， 所述驱动源构件连接是所述第一电动机与所述第一构件之间的连接、所述 第二电动机与所述第二构件之间的连接、以及所述内燃机与所述第三构件 之间的连接中的任一种，在所述步骤(a)中，解除通过所述连接切断单元的所述驱动源构件 连接，并且停止所述内燃机。
全文摘要
在混合动力汽车(20)中，当在通过变速器(60)将马达MG1、MG2双方连结到驱动轴(67)上的双马达行驶模式下行驶时，将两台马达MG1和MG2中的一个规定为优先输出动力的主电动机(步骤S130)，设定对马达MG1和MG2的转矩指令Tm1^*和Tm2^*，以使得作为主电动机的马达MG2或MG1优先于作为副电动机的另一MG1或MG2而输出动力，并使得基于要求转矩Tr*的转矩被输出给驱动轴(67)(步骤S140～S150或步骤S180～S200)。
文档编号B60K6/445GK101541609SQ20078004342
公开日2009年9月23日 申请日期2007年11月19日 优先权日2006年11月22日
发明者大庭秀洋, 胜田浩司 申请人:丰田自动车株式会社