混合动力车辆的控制装置的制作方法

1.本发明涉及具备发动机和电动机作为驱动力源且能够设定发动机转速、驱动方式不同的多个行驶模式的混合动力车辆的控制装置。


背景技术：

2.在专利文献1及专利文献2中，记载了具备发动机和两个电动机作为驱动力源的混合动力车辆。专利文献1中记载的混合动力车辆通过动力分配机构将发动机的输出转矩分配到第一电动机侧和输出侧，将传递到第一电动机侧的动力作为电力传递到第二电动机，将从第二电动机输出的转矩与从发动机直接传递的转矩相加而行驶。动力分配机构构成为通过选择性地接合第一离合器机构和第二离合器机构，能够设定混合动力低模式和混合动力高模式。这些混合动力低模式和混合动力高模式是指发动机转速和输出转速的转速比分别不同的行驶模式。此外，对于该发动机转速与输出转速的转速比，混合动力低模式比混合动力高模式大，因此，作为驱动转矩，混合动力低模式比混合动力高模式大。
3.专利文献2中记载的混合动力车辆通过利用制动机构将与发动机连结的旋转要素固定且选择性地接合第一离合器机构和第二离合器机构，从而在第一电动机与第二电动机的双模式下，能够设定ev低模式和ev高模式。该ev低模式和ev高模式是第一电动机的转速与输出转速的转速比分别不同的行驶模式。此外，对于该第一电动机的转速与输出转速的转速比，ev低模式比ev高模式大，因此，作为驱动转矩，ev低模式比ev高模式大。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特许第6451524号公报
7.专利文献2：日本特开2018-154327号公报


技术实现要素：

8.发明所要解决的课题
9.如上所述，在混合动力模式及ev模式中，无论在哪种情况下，低模式都能够输出比高模式大的驱动转矩。例如，在车辆从惯性行驶等加速踏板返回的状态通过踩踏加速踏板进行加速的情况下，由于需要比较大的驱动转矩，因此在低模式下起动。接着，在低模式下进行加速而切换为加减速少的巡航行驶的情况下、或者车速、加速器开度达到规定车速或规定的加速器开度的情况下，行驶模式从低模式切换为高模式。而且，在急加速时等加速踏板被进一步大幅地踩踏的情况下，由于需要更大的驱动转矩，因此再次切换为低模式。在上述的操作连续地进行的情况下，行驶模式以低模式、高模式、低模式的顺序转变。为了这样的连续的行驶模式的变更，反复进行离合器机构的切换，其结果是，离合器机构的切换完成所需的时间变长，行驶模式的切换不能迅速地进行，加速的响应性以及驱动力的响应性有可能下降。因此，在从加速踏板返回的状态进行加速踏板踩踏操作的情况下，要实现与该加速踏板的踩踏操作相应的加速的响应性、驱动力的响应性的话，尚有改善的余地。
10.本发明是着眼于上述的技术课题而做出的，其目的在于提供在车辆从加速踏板返回的状态踩踏加速踏板时，能够实现与加速踏板的踩踏操作相应的加速或驱动力的响应性的混合动力车辆的控制装置。
11.用于解决课题的技术方案
12.为了达到上述的目的，在本发明中，混合动力车辆具备发动机和电动机作为驱动力源，所述混合动力车辆具有：第一差动机构，通过连结有所述发动机的第一旋转要素、连结有所述电动机的第二旋转要素、第三旋转要素进行差动作用；第二差动机构，通过连结有驱动轮的第四旋转要素、连结于所述第三旋转要素的第五旋转要素、第六旋转要素进行差动作用；第一接合机构，连结所述第六旋转要素和所述第一旋转要素，并解除该连结；及第二接合机构，连结所述第四旋转要素、所述第五旋转要素及所述第六旋转要素中的至少任意两个旋转要素，并解除该连结，所述混合动力车辆的控制装置能够设定多个行驶模式，所述多个行驶模式包括通过接合所述第一接合机构而设定的低模式和通过接合所述第二接合机构而设定且向所述驱动轮传递的转矩比所述低模式小的高模式，其特征在于，所述混合动力车辆的控制装置具有控制所述行驶模式的控制器，所述控制器构成为，加速踏板返回的状态下的所述低模式与所述高模式的切换车速相比于加速踏板被踩踏的状态下的所述低模式与所述高模式的切换车速为高车速，在所述混合动力车辆从所述加速踏板返回的状态切换为所述加速踏板被踩踏的状态时，产生预先确定的规定时间的延迟而执行从所述低模式向所述高模式切换的控制。
13.另外，在本发明中，所述混合动力车辆的控制装置还具备切换所述低模式和所述高模式的切换映射，所述控制器也可以构成为，判断在所述切换映射上从所述低模式向所述高模式切换的判断是否成立，在判断为在所述切换映射上从所述低模式向所述高模式切换的判断成立的情况下，在从所述低模式向所述高模式切换的控制的执行中产生所述规定时间的延迟。
14.另外，在本发明中，所述混合动力车辆的控制装置也可以构成为，基于加速器开度来判断在所述切换映射上从所述低模式向所述高模式切换的判断是否成立。
15.另外，在本发明中，所述控制器也可以构成为，在所述切换映射上从所述低模式向所述高模式切换的判断成立的情况下，判断是否经过了所述规定时间，在判断为未经过所述规定时间的情况下，维持所述低模式。
16.另外，在本发明中，所述控制器也可以构成为，在执行从所述低模式向所述高模式切换的控制的情况下，判断是否经过了所述规定时间，在判断为经过了所述规定时间的情况下，执行从所述低模式向所述高模式切换的控制。
17.另外，在本发明中，所述混合动力车辆能够进行以所述发动机为驱动力源的hv行驶模式和以所述电动机为驱动力源的ev行驶模式的设定，也可以在设定了所述hv行驶模式时或者设定了所述ev行驶模式时执行产生从所述低模式向所述高模式切换时的所述规定时间的延迟的控制。
18.另外，在本发明中，所述控制器也可以构成为，在从所述加速踏板返回的状态切换为所述加速踏板被踩踏的状态时执行从所述高模式向所述低模式切换的控制的情况下，不产生所述规定时间的延迟。
19.另外，在本发明中，所述控制器也可以构成为，判断在所述切换映射上从所述高模
式向所述低模式切换的判断是否成立，在所述切换映射上从所述高模式向所述低模式切换的判断成立的情况下，不产生所述规定时间的延迟而执行从所述高模式向所述低模式切换的控制。
20.而且，在本发明中，所述切换映射包括第一切换映射和第二切换映射，所述第一切换映射是所述加速踏板返回的状态下的所述低模式与所述高模式的切换车速相比于所述加速踏板被踩踏的状态下的所述低模式与所述高模式的切换车速为高车速的切换映射，所述第二切换映射是所述加速踏板返回的状态下的所述低模式与所述高模式的切换车速相比于所述第一切换映射为低车速的切换映射，所述控制器也可以构成为，在加速踏板的踩踏速度为规定速度以上的情况下、或者重视加速性的开关被接通的情况下，应用所述第一切换映射，从而在从所述低模式向所述高模式切换的控制的执行中产生所述规定时间的延迟，所述控制器也可以构成为，在所述加速踏板的踩踏速度小于所述规定速度的情况下、或者重视能量效率的开关被接通的情况下，应用所述第二切换映射，从而在从所述低模式向所述高模式切换的控制的执行中产生所述规定时间的延迟。
21.发明效果
22.根据本发明的混合动力车辆的控制装置，构成为能够设定通过接合第一接合机构而设定的低模式、和通过接合第二接合机构而设定且传递到驱动轮的驱动转矩比低模式小的高模式。另外，对于该低模式与高模式切换的车速，加速踏板未被踩踏的情况比加速踏板被踩踏的情况高。而且，构成为在加速踏板从返回的状态踩踏时，在从低模式向高模式切换的控制的执行中产生规定时间的延迟。具体而言，构成为例如即使在通过从加速踏板返回的状态踩踏加速踏板，从而在预先确定的切换映射上行驶模式从低模式切换为高模式的判断成立的情况下，也不立即切换实际的行驶模式。换言之，构成为维持低模式预先确定的规定时间。
23.因此，例如在惯性行驶中较深地踩踏加速踏板的情况下，有时根据加速器开度，在切换映射上的行驶模式以低模式、高模式、低模式的顺序变化。即使在这种情况下，在未经过规定时间的期间，维持低模式。因此，在低模式与高模式之间不会产生连续的变速。换言之，能够避免反复进行接合机构的切换，其结果是，用于切换行驶模式的接合机构的切换所需的时间变短。因此，能够抑制或避免加速的响应性以及驱动力的响应性下降，能够进行顺畅的加速。
附图说明
24.图1是用于说明驱动装置的一例的骨架图。
25.图2是用于说明电子控制装置(ecu)的结构的框图。
26.图3是汇总表示各行驶模式下的离合器机构、制动机构的接合及释放的状态，电动机的运转状态、发动机的驱动的有无的图表。
27.图4是用于说明hv-hi模式下的动作状态的共线图。
28.图5是用于说明hv-lo模式下的动作状态的共线图。
29.图6是用于说明直接连结模式下的动作状态的共线图。
30.图7是用于说明ev-lo模式下的动作状态的共线图。
31.图8是用于说明ev-hi模式下的动作状态的共线图。
32.图9是用于说明单模式下的动作状态的共线图。
33.图10是表示在选择了cs模式时用于确定各行驶模式的映射的一例的图。
34.图11是表示在选择了cd模式时用于确定各行驶模式的映射的一例的图。
35.图12是用于说明lo模式和hi模式的切换的映射(第一切换映射)。
36.图13是用于说明本发明的实施方式中的控制例的流程图。
37.图14是用于说明在执行了图13所示的控制例的情况下的各参数的变化的时序图。
38.图15是用于说明lo模式与hi模式的切换的映射(第二切换映射)。
具体实施方式
39.基于图中所示的实施方式，对本发明进行说明。此外，以下说明的实施方式只不过是将本发明具体化的情况的一例，并不限定本发明。参照图1对本发明的实施方式的混合动力车辆(以下，记作车辆)ve的一例进行说明。图1表示用于驱动前轮(驱动轮)1r、1l的驱动装置2，驱动装置2是具备发动机(eng)3和两个电动机4、5作为驱动力源的所谓的双电动机型的驱动装置。第一电动机4由具有发电功能的电动机(即，电动机-发电机：mg1)构成，构成为通过第一电动机4控制发动机3的转速，并且通过由第一电动机4发电的电力驱动第二电动机5，将该第二电动机5输出的转矩加到用于行驶的驱动力中。此外，第二电动机5可以由具有发电功能的电动机(即，电动机-发电机：mg2)构成。
40.在发动机3上连结有与本发明的实施方式的差动机构相当的动力分配机构6。该动力分配机构6由以将发动机3输出的转矩分配给第一电动机4侧和输出侧的功能为主的分配部7、以及以变更该转矩的分配率的功能为主的变速部8构成。
41.分配部7只要是通过三个旋转要素进行差动作用的结构即可，可以采用行星齿轮机构。在图1所示的例中，由单小齿轮型的行星齿轮机构(第一差动机构)构成。图1所示的分配部7具有太阳轮9、相对于太阳轮9配置于同心圆上的作为内齿轮的齿圈10、配置于上述太阳轮9与齿圈10之间而与太阳轮9和齿圈10啮合的小齿轮11、以可自转及公转的方式保持小齿轮11的行星架12。此外，行星架12相当于本发明的实施方式的“第一旋转要素”，太阳轮9相当于本发明的实施方式的“第二旋转要素”，齿圈10相当于本发明的实施方式的“第三旋转要素”。
42.构成为发动机3输出的动力输入所述行星架12。具体而言，动力分配机构6的输入轴14与发动机3的输出轴13连结，该输入轴14与行星架12连结。此外，也可以代替直接连结行星架12和输入轴14的结构，经由齿轮机构等传动机构(未图示)将行星架12与输入轴14连结。另外，也可以在该输出轴13与输入轴14之间配置减振机构、转矩转换器等机构(未图示)。
43.第一电动机4与太阳轮9连结。在图1所示的例中，分配部7及第一电动机4与发动机3的旋转中心轴线配置于同一轴线上，第一电动机4隔着分配部7配置于与发动机3相反的一侧。而且，变速部8在该分配部7与发动机3之间，在与上述分配部7及发动机3同一轴线上沿该轴线的方向排列配置。
44.变速部8由单小齿轮型的行星齿轮机构构成。即，变速部8与上述的分配部7同样地，具有太阳轮15、相对于太阳轮15配置于同心圆上的作为内齿轮的齿圈16、配置于上述太阳轮15与齿圈16之间而与上述太阳轮15及齿圈16啮合的小齿轮17、以可自转及公转的方式
保持小齿轮17的行星架18。因此，变速部8成为通过太阳轮15、齿圈16及行星架18这三个旋转要素进行差动作用的差动机构(第二差动机构)。分配部7的齿圈10与该变速部8的太阳轮15连结。另外，输出齿轮19与变速部8的齿圈16连结。此外，上述的齿圈16相当于本发明的实施方式的“第四旋转要素”，太阳轮15相当于本发明的实施方式的“第五旋转要素”，行星架18相当于本发明的实施方式的“第六旋转要素”。
45.以使得上述的分配部7和变速部8构成复合行星齿轮机构的方式设置有第一离合器机构(第一接合机构)cl1。第一离合器机构cl1构成为将变速部8的行星架18选择性地与分配部7的行星架12及输入轴14连结。具体而言，第一离合器机构cl1具有通过相互接合来传递转矩并且通过相互释放来切断转矩的旋转部件12a、12b。一个旋转部件12a与输入轴14连结，另一个旋转部件12b与行星架18连结。该第一离合器机构cl1可以是湿式多板离合器等摩擦式的离合器机构，或者也可以是齿式离合器等啮合式的离合器机构。或者，也可以是构成为通过输入控制信号来切换连结状态和释放状态，并且在未输入控制信号的情况下，维持不输入控制信号紧前的状态(连结状态或释放状态)的所谓的普通固定型的离合器机构。形成了如下复合行星齿轮机构：通过使该第一离合器机构cl1接合，分配部7的行星架12与变速部8的行星架18连结，从而它们成为输入要素，另外，分配部7的太阳轮9成为反力要素，而且，变速部8的齿圈16成为输出要素。即，以输入轴14与第一电动机4的输出轴4a与后述的从动齿轮21能够进行差动旋转的方式构成了复合行星齿轮机构。
46.进一步，设置有用于使变速部8的整体一体化的第二离合器机构(第二接合机构)cl2。该第二离合器机构cl2用于连结变速部8的行星架18与齿圈16或太阳轮15、或者太阳轮15与齿圈16等至少任意两个旋转要素，可以由摩擦式、啮合式、或普通固定型的离合器机构构成。在图1所示的例中，第二离合器机构cl2以连结变速部8的行星架18和齿圈16的方式构成。具体而言，第二离合器机构cl2具有通过相互接合来传递转矩并且相互释放来切断转矩的旋转部件18a、18b。一个旋转部件18a与行星架18连结，另一个旋转部件18b与齿圈16连结。
47.与上述的发动机3、分配部7或变速部8的旋转中心轴线平行地配置有副轴20。与所述输出齿轮19啮合的从动齿轮21安装于该副轴20。另外，在副轴20安装有驱动齿轮22，该驱动齿轮22与作为最终减速器的差速齿轮单元23的齿圈24啮合。而且，在所述从动齿轮21上啮合有安装于第二电动机5的转子轴25的驱动齿轮26。因此，构成为利用上述的从动齿轮21的部分将第二电动机5输出的动力或转矩加到从所述输出齿轮19输出的动力或转矩中。构成为将这样合成的动力或转矩从差速齿轮单元23向左右的驱动轴27输出，使该动力、转矩向前轮1r、1l传递。
48.此外，在将第一电动机4作为用于行驶的驱动力源的情况下，在驱动装置2中设置有用于停止发动机3的旋转的摩擦式或啮合式的制动机构(第三接合机构)b1。即，构成为制动机构b1设置在规定的固定部与输出轴13或输入轴14之间，通过接合并固定输出轴13或输入轴14，能够使分配部7的行星架12、变速部8的行星架18作为反力要素而发挥功能，使分配部7的太阳轮9作为输入要素而发挥功能。此外，在第一电动机4输出驱动转矩的情况下，制动机构b1只要能够产生反力转矩即可，不限于完全固定输出轴13或输入轴14的结构，只要能够使所要求的反力转矩作用于输出轴13或输入轴14即可。或者，也可以设置禁止输出轴13、输入轴14向与发动机3在其驱动时旋转的方向相反的方向旋转的单向离合器作为制动
机构b1。
49.在第一电动机4连接有具备变换器、转换器等的第一电力控制装置28，在第二电动机5连接有具备变换器、转换器等的第二电力控制装置29，这些各电力控制装置28、29与由锂离子电池、电容器、全固态电池等构成的蓄电装置30电连结。另外，构成为上述第一电力控制装置28与第二电力控制装置29能够彼此供给电力。具体而言，在第一电动机4伴随着输出反力转矩而作为发电机发挥功能的情况下，构成为能够使由第一电动机4发电的电力供给到第二电动机5。
50.此外，如上所述，上述的蓄电装置30由锂离子电池、电容器、全固态电池等构成。由于这些蓄电装置30各自的特性不同，因此车辆ve不限于由单一种类的装置构成蓄电装置30，也可以考虑各装置的特性组合多个蓄电装置30而构成。
51.设置有用于控制上述的各电力控制装置28、29的变换器、转换器、发动机3、各离合器机构cl1、cl2及制动机构b1的电子控制装置(ecu)31。该ecu31相当于本发明的实施方式的“控制器”，以微型计算机为主体构成。图2是用于说明ecu31的结构的一例的框图。在图2所示的例中，由整合ecu32、mg-ecu33、发动机ecu34及离合器ecu35构成ecu31。
52.整合ecu32构成为，基于从搭载于车辆ve的各种传感器输入的数据和预先存储的映射、运算式等进行运算，将其运算结果向mg-ecu33、发动机ecu34及离合器ecu35输出指令信号。将输入到整合ecu32的来自各种传感器的数据的一例在图2中示出。车速、加速器开度、第一电动机(mg1)4的转速、第二电动机(mg2)5的转速、发动机3的输出轴13的转速(发动机转速)、变速部8的副轴20的转速即输出转速、设置于各离合器机构cl1、cl2、制动机构b1的活塞(致动器)的行程量、蓄电装置30的温度、各电力控制装置28、29的温度、第一电动机4的温度、第二电动机5的温度、对分配部7、变速部8等进行润滑的油(atf)的温度、蓄电装置30的充电余量(soc)等数据被输入整合ecu32。另外，如图2所示，整合ecu32具备判定切换映射上的车辆的行驶模式的模式判断部32a及判断是否进行行驶模式的切换的行驶模式切换执行部32b。此外，预先存储的行驶模式的切换映射例如是切换ev行驶模式和hv行驶模式的映射及切换lo模式和hi模式的映射。
53.而且，基于输入整合ecu32的数据等求出第一电动机4的运转状态(输出转矩、转速)、第二电动机5的运转状态(输出转矩、转速)，将这些求出的数据作为指令信号向mg-ecu33输出。同样地，基于输入整合ecu32的数据等求出发动机3的运转状态(输出转矩、转速)，将这些求出的数据作为指令信号向发动机ecu34输出。同样地，基于输入整合ecu32的数据等求出各离合器机构cl1、cl2及制动机构b1的传递转矩容量(包括“0”)，将这些求出的数据作为指令信号向离合器ecu35输出。
54.如上所述，mg-ecu33基于从整合ecu32输入的数据求出应向各电动机4、5通电的电流值，向各电动机4、5输出指令信号。由于各电动机4、5是交流式的电动机，因此上述的指令信号包括应该由变换器生成的电流的频率、应该由转换器升压的电压值等。
55.如上所述，发动机ecu34基于从整合ecu32输入的数据求出用于确定电子节流阀的开度的电流值、脉冲数、用于确定利用点火装置对燃料进行点火的电流值、脉冲数、用于确定egr(exhaust gas recirculation：废弃再循环)阀的开度的电流值、脉冲数、用于确定进气阀、排气阀的开度的电流值、脉冲数等的指令值，向各个阀、装置输出指令信号。即，从发动机ecu34输出用于控制发动机3的输出(功率)、发动机3的输出转矩、或者发动机转速的指
示信号。
56.如上所述，离合器ecu35基于从整合ecu32输入的数据求出应该向决定各离合器机构cl1、cl2及制动机构b1的接合压的致动器通电的指令值，向各个致动器输出指令信号。
57.上述的驱动装置2能够设定从发动机3输出驱动转矩而行驶的hv行驶模式、不从发动机3输出驱动转矩而从第一电动机4、第二电动机5输出驱动转矩而行驶的ev行驶模式。而且，hv行驶模式在使第一电动机4以低转速旋转的情况(包括“0”旋转)下，能够设定与变速部8的齿圈16的转速相比发动机3(或输入轴14)的转速为高转速的hv-lo模式、与变速部8的齿圈16的转速相比发动机3(或输入轴14)的转速为低转速的hv-hi模式、变速部8的齿圈16的转速与发动机3(或输入轴14)的转速相同的直接连结模式(固定级模式)。此外，在hv-lo模式和hv-hi模式中，转矩的放大率在hv-lo模式下更大。
58.另外，ev行驶模式能够设定从第一电动机4及第二电动机5输出驱动转矩的双模式、不从第一电动机4输出驱动转矩而仅从第二电动机5输出驱动转矩的单模式(切离模式)。而且双模式能够设定从第一电动机4输出的转矩的放大率比较大的ev-lo模式、从第一电动机4输出的转矩的放大率比ev-lo模式小的ev-hi模式。此外，在单模式下，能够以接合第一离合器机构cl1的状态仅从第二电动机5输出驱动转矩行驶，或者能够以接合第二离合器机构cl2的状态仅从第二电动机5输出驱动转矩行驶，或者能够以释放各离合器机构cl1、cl2的状态仅从第二电动机5输出驱动转矩行驶。
59.这些各行驶模式通过控制第一离合器机构cl1、第二离合器机构cl2、制动机构b1及发动机3、各电动机4、5来设定。在图3中，将这些行驶模式、各行驶模式下的第一离合器机构cl1、第二离合器机构cl2、制动机构b1的接合及释放状态、第一电动机4及第二电动机5的运转状态、来自发动机3的驱动转矩的输出的有无的一例作为图表进行表示。图中的
“●”
的符号表示接合状态，“－”的符号表示释放状态，“g”的符号表示主要作为发电机运转，“m”的符号表示主要作为电动机运转，空栏表示不作为电动机及发电机发挥功能或第一电动机4、第二电动机5不参与驱动的状态，“开”表示从发动机3输出驱动转矩的状态，“关”表示从发动机3不输出驱动转矩的状态。
60.在图4至图9中表示用于说明设定了各行驶模式的情况下的动力分配机构6的各旋转要素的转速及发动机3、各电动机4、5的转矩的朝向的共线图。共线图是将表示动力分配机构6的各旋转要素的直线隔开齿轮比的间隔彼此平行地绘制，并将从与这些直线正交的基线起的距离作为各个旋转要素的转速进行表示的图，在表示各个旋转要素的直线上用重叠的箭头表示转矩的朝向，并且以箭头的长度表示该转矩的大小。
61.如图4所示，在hv-hi模式下，从发动机3输出驱动转矩，接合第二离合器机构cl2，并且从第一电动机4输出反力转矩。另外，如图5所示，在hv-lo模式下，从发动机3输出驱动转矩，接合第一离合器机构cl1，并且从第一电动机4输出反力转矩。设定了上述hv-hi模式、hv-lo模式的情况下的第一电动机4的转速被控制为考虑了发动机3的燃耗、第一电动机4的驱动效率等的作为驱动装置2整体的效率(消耗能量量除以前轮1r、1l的能量量所得的值)为最佳。上述的第一电动机4的转速能够无级地连续地变化，发动机转速基于该第一电动机4的转速和车速来确定。因此，动力分配机构6能够作为无级变速器发挥功能。
62.通过上述那样从第一电动机4输出反力转矩，在第一电动机4作为发电机发挥功能的情况下，发动机3的动力的一部分通过第一电动机4被转换为电能。而且，从发动机3的动
力中除去通过第一电动机4转换为电能的动力部分后的动力被传递到变速部8的齿圈16。从该第一电动机4输出的反力转矩根据经由动力分配机构6从发动机3传递到第一电动机4侧的转矩的分配率来确定。经由该动力分配机构6从发动机3向第一电动机4侧传递的转矩与向齿圈16侧传递的转矩之比、即动力分配机构6的转矩的分配率在hv-lo模式和hv-hi模式下不同。
63.具体而言，在将向第一电动机4侧传递的转矩设为“1”的情况下，在hv-lo模式下，向齿圈16侧传递的转矩的比例即转矩分配率为“1/(ρ1
×
ρ2)”，在hv-hi模式下，该转矩分配率为“1/ρ1”。即，从发动机3输出的转矩中向齿圈16传递的转矩的比例在hv-lo模式下，为“1/(1－(ρ1
×
ρ2))”，在hv-hi模式下，为“1/(ρ1+1)”。在此，“ρ1”是分配部7的齿轮比(齿圈10的齿数与太阳轮9的齿数的比率)，“ρ2”是变速部8的齿轮比(齿圈16的齿数与太阳轮15的齿数的比率)。此外，ρ1及ρ2为比“1”小的值。因此，在设定了hv-lo模式的情况下，与设定了hv-hi模式的情况相比，向齿圈16传递的转矩的比例变大。
64.此外，在增大发动机3的输出而增大发动机3的转速的情况下，与发动机3的输出中减去为了增大发动机3的转速所需的功率而得到的功率相当的转矩成为从发动机3输出的转矩。而且，由第一电动机4发电的电力被供给于第二电动机5。在该情况下，根据需要，对蓄电装置30充电的电力也被供给于第二电动机5。
65.在直接连结模式下，通过使各离合器机构cl1、cl2接合，如图6所示，动力分配机构6的各旋转要素以同一转速旋转。即，发动机3的所有动力从动力分配机构6输出。换言之，发动机3的动力的一部分不会通过第一电动机4、第二电动机5转换为电能。因此，由于没有以转换为电能时产生的焦耳损失等为主要原因的损失，因此能够使动力的传递效率良好。
66.而且，如图7及图8所示，在ev-lo模式和ev-hi模式下，接合制动机构b1，并且从各电动机4、5输出驱动转矩而行驶。具体而言，如图7所示，在ev-lo模式下，接合制动机构b1及第一离合器机构cl1，并且从各电动机4、5输出驱动转矩而行驶。即，通过制动机构b1，作用用于限制输出轴13或行星架12旋转的反力转矩。该情况下的第一电动机4的旋转方向成为正方向，且输出转矩的朝向成为增大其转速的方向。另外，如图8所示，在ev-hi模式下，接合制动机构b1及第二离合器机构cl2，并且从各电动机4、5输出驱动转矩而行驶。即，通过制动机构b1作用用于限制输出轴13或行星架12旋转的反力转矩。该情况下的第一电动机4的旋转方向为与发动机3的旋转方向(正方向)相反的方向(负方向)，且输出转矩的朝向为增大其转速的方向。
67.另外，关于变速部8的齿圈16的转速相对于第一电动机4的转速之比，ev-lo模式比ev-hi模式小。即，在以同一车速行驶的情况下，与设定ev-hi模式的情况相比，设定ev-lo模式的情况下的第一电动机4的转速成为高转速。也就是说，ev-lo模式下比ev-hi模式的减速比大。因此，通过设定ev-lo模式，能够得到大的驱动力。此外，上述的齿圈16的转速为输出部件(或输出侧)的转速，在图1的齿轮系中，为了方便，将从齿圈16至驱动轮的各部件的齿轮比设为1。而且，在单模式下，如图9所示，仅从第二电动机5输出驱动转矩，且通过各离合器机构cl1、cl2被释放，动力分配机构6的各旋转要素成为停止的状态。因此，能够降低由带动发动机3、第一电动机4旋转所引起的动力损失。
68.构成为基于蓄电装置30的充电余量(soc)、车速、要求驱动力等来确定上述的各行驶模式。在本发明的实施方式中，构成为根据蓄电装置30的充电余量，选择为了维持蓄电装
置30的充电余量而设定各行驶模式的cs(charge sustain：电荷维持)模式、积极地使用充电于蓄电装置30的电力的cd(charge depleting：电荷耗尽)模式。具体而言，构成为在蓄电装置30的充电余量降低的情况下等，选择cs模式，在蓄电装置30的充电余量比较多的情况下等，选择cd模式。
69.在图10中，表示在选择了cs模式时用于确定各行驶模式的映射的一例。该映射的横轴表示车速，纵轴表示要求驱动力。此外，车速可以根据由车速传感器检测出的数据求出，要求驱动力可以根据由加速器开度传感器检测出的数据求出。
70.在图10所示的例中，构成为在前进行驶且要求驱动力比较小的情况下(包括减速要求)，设定单模式。设定该单模式的区域基于第二电动机5的特性来确定。此外，对设定单模式的区域附加有阴影线。
71.另外，在前进行驶且要求驱动力比较大的情况下，设定hv行驶模式。此外，hv行驶模式能够从低车速区域到高车速区域范围内输出驱动力，因此在蓄电装置30的充电余量为下限值附近的情况下等，即便基于要求驱动力、车速求出的运转点处于应该设定单模式的区域，有时也设定hv行驶模式。
72.而且，在设定hv行驶模式的情况下，构成为根据车速、要求驱动力来选择hv-lo模式、hv-hi模式、或者直接连结模式中的任一模式。具体而言，构成为在较低车速的情况或要求驱动力比较大的情况下，选择hv-lo模式，在较高车速且要求驱动力比较小的情况下，选择hv-hi模式，在车辆ve的运转状态为设定hv-lo模式和hv-hi模式的区域之间的运转点(基于车速和要求驱动力的值)的情况下，选择直接连结模式。
73.另外，上述的hv-lo模式、直接连结模式、hv-hi模式构成为通过运转点横穿图10所示的各条线来进行切换。具体而言，构成为在运转点从图10中的右侧朝向左侧横穿图10中的“lo
←
fix”线而变化的情况下、从下侧朝向上侧横穿而变化的情况下，从直接连结模式切换到hv-lo模式，构成为在运转点从左侧朝向右侧横穿“lo
→
fix”线而变化的情况下、从上侧朝向下侧横穿而变化的情况下，从hv-lo模式切换到直接连结模式。同样地，构成为在运转点从右侧朝向左侧横穿图10中的“fix
←
hi”线而变化的情况下、从下侧朝向上侧横穿而变化的情况下，从hv-hi模式切换到直接连结模式，构成为在运转点从左侧朝向右侧横穿“fix
→
hi”线而变化的情况下、从上侧朝向下侧横穿而变化的情况下，从直接连结模式切换到hv-hi模式。
74.在图11中，表示在选择了cd模式时用于确定各行驶模式的映射的一例。该映射的横轴表示车速，纵轴表示要求驱动力。此外，车速可以根据由车速传感器检测出的数据求出，要求驱动力可以根据由加速器开度传感器检测出的数据求出。
75.在图11所示的例中，构成为在前进行驶且要求驱动力比第一驱动力f1小的情况下(包括减速要求)，设定单模式。设定该单模式的区域基于第二电动机5的特性等确定。此外，对设定单模式的区域附加有阴影线。
76.另外，在前进行驶且要求驱动力比第一驱动力f1大的情况下，设定双模式。进而，在为比第一车速v1高车速的情况下、或为比第二车速v2高车速且要求驱动力比第二驱动力f2大的情况下，设定hv行驶模式。此外，hv行驶模式能够从低车速区域至高车速区域范围内输出驱动力，因此在蓄电装置30的充电余量为下限值附近的情况等时，即便运转点处于应该设定单模式或双模式的区域，有时也设定hv行驶模式。
77.并且，在设定hv行驶模式的情况下，构成为根据车速和要求驱动力选择hv-lo模式、hv-hi模式、或者直接连结模式中的任一行驶模式。具体而言，构成为在较低车速的情况且要求驱动力比较大的情况下，选择hv-lo模式，在较高车速且要求驱动力比较小的情况下，选择hv-hi模式，在车辆ve的行驶状态为设定hv-lo模式和hv-hi模式的区域之间的运转点(基于车速和要求驱动力的值)的情况下，选择直接连结模式。
78.另外，上述的hv-lo模式、直接连结模式、hv-hi模式的各行驶模式构成为通过运转点横穿图11所示的各条线而变化来进行切换。具体而言，构成为在运转点横穿图11中的线而变化的情况下，直接连结模式和hv-lo模式相互切换。同样地，在运转点横穿图11中的线而变化的情况下，hv-hi模式和直接连结模式相互切换。
79.此外，也可以构成为，设定图10、图11所示的行驶模式的区域、用于进行设定hv行驶模式的条件下的模式的切换的线根据构成驱动装置2的各部件的温度、蓄电装置30或电力控制装置28、29的温度、或者蓄电装置30的充电余量等发生变动。
80.如上所述，以此方式构成的车辆ve在hv行驶模式及ev行驶模式中，无论在哪种情况下，lo模式都输出比hi模式大的驱动转矩。因此，例如在车辆从惯性行驶等使加速踏板返回的状态踩踏加速踏板而阶段性地加速车辆的情况下，有时在lo模式与hi模式之间反复切换行驶模式。图12是用于切换动力分配机构6的差动状态lo和差动状态hi的映射、即作为车辆的行驶模式的lo模式和hi模式的切换映射，将车速和加速器开度作为参数表示。即，在图12的映射中，车辆的运转点根据车速和加速器开度求出。此外，在以下的说明中，将图12的映射简略地记作“切换映射”。
81.对该切换映射进行说明，在加速器开度为0％的状态下，设定lo模式的区域占据从车速0到α车速(比较高的车速)，当车速为该α车速以上时，成为设定hi模式的区域。另一方面，在加速器开度为0％到γ％的比较小的加速器开度的情况下，设定lo模式的区域被设为从车速0到比α车速小的β车速的区域，当车速为该β车速以上时，成为设定hi模式的区域。而且，在加速器开度为γ％以上的情况下，成为基本设定lo模式的区域。
82.因此，例如在车速在β至α之间惯性行驶的情况下，在加速踏板从“0”被踩踏而加速的情况下，行驶模式从lo模式变为hi模式。之后，在急加速等加速踏板被进一步踩踏的情况下，行驶模式从hi模式变为lo模式。即，在从惯性行驶阶段性地加速的情况下，行驶模式按lo模式、hi模式、lo模式的顺序切换。在这样的情况下，通过反复切换行驶模式，加速的响应性、驱动力的响应性有可能下降。因此，在本发明的实施方式中，构成为抑制这样的由于反复切换行驶模式而加速的响应性或驱动力的响应性下降的情况。
83.图13是表示该控制的一例的流程图，构成为尽可能地将车辆的行驶模式维持为lo模式。此外，该图13所示的控制例在加速踏板返回且要求车辆的迅速的加速的情况下被执行。所谓要求迅速的加速的情况，是指例如运动模式等的操作开关被接通的情况、自动降档时、或者加速踏板的踩踏速度为预先确定的规定速度以上的情况等。以下，对该控制例进行具体说明。
84.首先，判断当前的行驶模式是否为lo模式(步骤s1)。即，判断是否为第一离合器机构cl1接合且第二离合器机构cl2释放的状态。此外，用图12的切换映射进行说明即是，在加速器开度为0％的状态下，车速小于α的情况下，在该步骤s1中进行肯定判断。
85.因此，在该步骤s1中被肯定判断的情况下，即在行驶模式为lo模式的情况下，判断
加速踏板是否被踩踏(步骤s2)。即，判断是否有加速要求。在该步骤s2中被否定判断的情况下，即在加速踏板未被踩踏的情况下，不执行其以后的控制而返回。
86.与此相反，在该步骤s2中被肯定判断的情况下，即在加速踏板被踩踏的情况下，判断图12的切换映射上的行驶模式是否为hi模式(步骤s3)。即，在步骤s2中，通过加速踏板被踩踏，加速器开度增大，从而判断图12的切换映射上的运转点是否移动到设定hi模式的区域。在该步骤s3中被肯定判断的情况下，即在切换映射上的行驶模式为hi模式的情况下，根据从运转点在切换映射上向设定hi模式的区域移动的时间点起的经过时间，使判定计时器的计数值增加(步骤s4)。换言之，开始测定从运转点在切换映射上向设定hi模式的区域移动的时间点起的经过时间。
87.在本发明的实施方式中，构成为即使在图12的切换映射上运转点移动到hi模式区域的情况下，在判定计时器的计数值达到作为阈值的规定时间之前，也不将实际的行驶模式立即从lo模式向hi模式切换。即，构成为使实际的行驶模式从lo模式向hi模式切换的判断产生延迟。此外，在上述的步骤s3中，在判断为在切换映射上运转点不处于hi模式区域的情况下，将判定计时器复位(步骤s5)。
88.接着，判断在步骤s4中增加的计时器的计数值是否达到预先确定的阈值(规定时间)(步骤s6)。即，通过在切换映射上运转点在hi模式区域存在预先确定的规定时间，来进行是否将实际的行驶模式切换为hi模式的判断。因此，在该步骤s6中被否定判断的情况下，即在增加的计时器的计数值小于阈值的情况下，不将实际的行驶模式向hi模式切换而返回。即，不执行切换行驶模式的控制，维持lo模式。此外，计时器的阈值例如为0.5～1.0秒左右。
89.与此相反，在该步骤s6中被肯定判断的情况下，即在增加的计时器的计数值达到阈值的情况下，将判定计时器的计数值复位(步骤s7)，并将hi模式确定为目标模式，切换实际的行驶模式(步骤s8)。即从lo模式向hi模式切换行驶模式。具体而言，释放第一离合器机构cl1，接合第二离合器机构cl2。此外，上述的步骤s7和步骤s8可以同时执行，或者这些步骤的顺序也可以相反。
90.接着，对在上述的步骤s1中被否定判断的情况下的控制进行说明。在步骤s1中判断为车辆ve的当前的行驶模式不是lo模式的情况下，判断当前的行驶模式是否为hi模式(步骤s9)。即判断是否是第一离合器机构cl1释放且第二离合器机构cl2接合的状态。此外，用图12的切换映射进行说明即是，在加速器开度为0％的状态下，车速为α以上的情况下，在该步骤s9中进行肯定判断。
91.因此，在该步骤s9中被否定判断的情况下，即在当前的行驶模式不是hi模式的情况下，不执行其以后的控制而返回。作为在步骤s9中返回的情况，例如是向lo模式或hi模式的切换过渡期的情况、或者设定了与任一离合器机构cl1、cl2均接合的直接连结模式的情况。
92.另一方面，在该步骤s9中被肯定判断的情况下，即在当前的行驶模式是hi模式的情况下，判断加速踏板是否被踩踏(步骤s10)。即，判断是否有加速要求。在该步骤s10中被否定判断的情况下，即在加速踏板未被踩踏的情况下，不执行其以后的控制而返回。
93.接着，在步骤s10中被肯定判断的情况下，即在加速踏板被踩踏的情况下，判断图12的切换映射上的运转点是否处于lo模式区域(步骤s11)。即，在步骤s10中，通过加速踏板
被踩踏，加速器开度增大，判断图12的切换映射上的运转点是否移动到lo模式区域。在该步骤s11中被肯定判断的情况下，即在切换映射上的运转点处于lo模式区域的情况下，将lo模式确定为目标模式，切换实际的行驶模式(步骤s12)。即，从hi模式向lo模式切换行驶模式。在该情况下，不会如从lo模式向hi模式切换时的控制那样产生延迟，而将实际的行驶模式从hi模式向lo模式切换。即，从hi模式向lo模式的切换立即追随切换映射上的运转点的移动。此外，从hi模式向lo模式的切换释放第二离合器机构cl2，并接合第一离合器机构cl1。
94.接着，参照时序图对执行图13的控制例的情况下的行驶模式等的变化进行说明。图14是表示该时序图的图，分别表示车速、加速器开度、行驶模式及判定计时器的计数值的变化。另外，该图14所示的时序图表示如下情况的示例，通过在惯性行驶中踩踏加速踏板，图12的切换映射上的运转点从lo模式区域向hi模式区域移动，从而计时器的计数值增加，但该计时器的计数值未达到阈值。即，实际的行驶模式不转换到hi模式，而维持lo模式。此外，在行驶模式中，实线表示在切换映射上的行驶模式，虚线表示实际的行驶模式。以下，具体进行说明。
95.首先，通过从加速踏板返回的状态踩踏加速踏板，加速器开度开始增大(t1时间点)。伴随于此，切换映射上的运转点从lo模式区域向hi模式区域移动。因此，判定计时器的计数值开始增加。此外，在切换映射上，行驶模式是hi模式，但如上所述，在本发明的实施方式中，在计时器的计数值达到阈值之前，实际的行驶模式维持lo模式。因此，在t1时间点，实际的行驶模式保持为lo模式。
96.接着，通过加速踏板返回，增大的加速器开度降低到0％(t2时间点)。即，车辆ve开始惯性行驶。伴随于此，切换映射上的运转点移动到lo模式区域。因此，增加的计时器的计数值也被复位。在从t1到t2期间，判定计时器的计数值未达到阈值。因此，在从t1到t2期间，在切换映射上的行驶模式为hi模式，但实际的行驶模式不向hi模式切换。
97.接着，通过再次踩踏加速踏板，加速器开度增大(t3时间点)。由此，虽然在t3时间点，切换映射上的运转点移动到hi模式区域，但计时器的计数值增加，实际的行驶模式被维持为lo模式。在从t3到t4期间，加速踏板被持续踩踏，在判定计时器的计数值达到阈值前，在t4时间点，加速器开度达到γ％。即，在t4时间点，在判定计时器的计数值未达到阈值的状态下，切换映射中的运转点从hi模式区域再次移动到lo模式区域。因此，在从t3到t4期间，实际的行驶模式被维持为lo模式，在t4时间点，计时器的计数值被复位。
98.接着，从t4时间点起，加速器开度恒定，切换映射的行驶模式以及实际的行驶模式被维持为lo模式。然后，在t5时间点以前，通过加速踏板开始返回，在t5时间点加速器开度小于γ％，切换映射上的运转点从lo模式区域再次移动到hi模式区域，计时器的计数值增加。因此，在t5时间点，虽然在切换映射上的行驶模式为hi模式，但实际的行驶模式被维持为lo模式。在从t5到t6期间，加速踏板持续返回，在判定计时器的计数值未达到阈值的状态下，在t6时间点加速器开度为0％。因此，在t6时间点，切换映射上的运转点再次成为lo模式区域，实际的行驶模式被维持为lo模式，计时器的计数值被复位。此外，在上述的t3时间点到t6时间点，短期地加速踏板被接通/断开，在切换映射上行驶模式在lo模式和hi模式之间反复切换，但由于计时器的计数值在任何定时都不超过阈值，因此实际的行驶模式保持为lo模式。
99.接着，在t6时间点到t7时间点，不踩踏加速踏板，车辆ve惯性行驶。而且，在t7时间
点，通过较大地踩踏加速踏板，加速器开度较大地增大。在t7时间点到t8时间点，尽管切换映射上的运转点移动到hi模式区域，但计时器的时间测定开始，计数值增加，实际的行驶模式被维持为lo模式。在从t7到t8期间，加速踏板被持续踩踏而加速器开度进一步增大，由此，在t8时间点，加速器开度达到γ％，在判定计时器的计数值未达到阈值的状态下，切换映射上的运转点再次移动到lo模式区域。因此，实际的行驶模式被维持为lo模式，增加的计时器的计数值被复位。此外，在图14的时序图中，车速根据加速踏板的操作而变化。
100.接着，对本发明的实施方式的作用进行说明。如上所述，在本发明的实施方式中，构成为，在车辆ve从加速踏板返回的状态通过加速踏板被进行踩踏操作而成为加速状态时，尽可能将实际的行驶模式维持为lo模式。具体而言，构成为，在配合从切换映射上运转点从lo模式区域移动到hi模式区域的时间点起的经过时间而增加的判定计时器的计数值达到阈值之前，使将实际的行驶模式向hi模式切换的定时延迟。因此，在从惯性行驶进行加速的情况下，即使在切换映射上行驶模式按lo模式、hi模式、lo模式的顺序切换的情况下，实际的行驶模式也不转换到hi模式，而维持lo模式。由此，由于差动状态的切换、即行驶模式的切换频度变少，因此能够抑制加速的响应性以及驱动力的响应性降低，换言之，能够实现与加速踏板的踩踏操作相对应的加速及驱动力的响应性。例如在急加速时等较大地踩踏加速踏板的情况下，由于实际的行驶模式保持为lo模式，因此能够实现顺畅的加速。
101.另外，这样，通过在从hi模式向lo模式的切换中产生延迟，实际的行驶模式不会在短期间内反复变化，因此能够避免或抑制在lo模式与hi模式之间发生反复变速，进而能够缩短行驶模式的切换所需的时间。另外，通过能够避免或抑制反复的变速，能够避免或抑制发生切换行驶模式时的冲击(离合器机构的接合冲击)。
102.另外，在本发明的实施方式中，作为行驶模式，能够设定ev行驶模式和hv行驶模式，如果是通常的控制，则在从ev行驶模式向hv行驶模式切换时，进行lo模式和hi模式的切换，但如上所述，通过在从lo模式向hi模式的切换中产生延迟，能够不经由向hi模式的切换而进行从ev行驶模式向hv行驶模式切换。由此，从ev行驶模式向hv行驶模式的切换变得顺畅，即，能够提高驱动力及加速的响应性。
103.另外，构成为在从hi模式向lo模式切换的情况下，不产生从lo状态向hi状态切换的情况那样的延迟。即，构成为配合切换映射上的运转点的移动而立即切换实际的行驶模式。因此，能够确保加速的响应性以及驱动力的响应性。
104.以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述的示例，在达到本发明的目的的范围内可以适当变更。例如在经济模式等的开关被接通且作为车辆的行驶状态而重视能量效率(发动机的燃耗及电动机的电力消耗)的情况下，或者在要求根据驾驶者的加速踏板的操作履历而重视能量效率的情况下等，与加速及驱动力的响应性相比重视能量效率的情况下，在执行上述的控制时，也可以代替上述的图12的切换映射而应用重视能量效率的切换映射。
105.图15是重视该能量效率的情况的切换映射。在图15中，与图12的切换映射相比，使加速踏板返回的状态下的lo模式与hi模式的切换车速为低车速。即，构成为hi模式的区域比图12的切换映射上的同条件下的hi模式区域向低车速侧变宽。此外，在hi模式和lo模式中，由于第二电动机5与第一电动机4的动力循环的关系，hi模式能量效率更好。所谓动力循环，是指例如第一电动机4对由第二电动机5发电的电力进行动力运行而消耗电力。
106.此外，在图15的切换映射中，如果使加速踏板返回的状态下的lo模式与hi模式的切换车速至少为比图12的切换映射上的同条件下的切换车速靠低车速侧(图12中的小于α车速)，则位置可以适当变更。而且，在经济模式等重视燃耗、能量效率的操作开关被接通的情况下，或者在加速踏板的踩踏速度小于预先确定的规定速度的情况下，应用该图15的切换映射，执行上述的图13的控制例。即使在该情况下，也能够实现与加速踏板的踩踏操作相对应的加速响应性及驱动力响应性。
107.此外，在上述的实施方式中，图12的切换映射相当于本发明的实施方式的“第一切换映射”，图15的切换映射相当于本发明的实施方式的“第二切换映射”。另外，hv-lo模式及ev-lo模式相当于本发明的实施方式的“低模式”，hv-hi模式及ev-hi模式相当于本发明的实施方式的“高模式”。
108.标号说明
109.1r、1l 前轮
110.2 驱动装置
111.3 发动机
112.4 第一电动机
113.5 第二电动机
114.6 动力分配机构
115.7 分配部
116.8 变速部
117.9、15 太阳轮
118.10、16 齿圈
119.12、18 行星架
120.19 输出齿轮
121.31 ecu(电子控制装置)
122.cl1、cl2 离合器机构
123.b1 制动机构
124.ve 车辆。