器K0的输出侧构件的输入轴(Ι/P轴)7的转速(步骤S8)。具体地，当发动机转速低于在发动机1点火的正时的输入轴7的转速时，因为离合器K0打滑，发动机转矩增加以便变成上述的操作点而不限制输入轴7的转速。因此，当发动机起动后过去了预定的时间时，发动机转速变得高于输入轴7的转速，并且在步骤S8中作出肯定的确定。当输入轴7的转速低于发动机1起动的正时的转速时，发动机1点火，并且同时在步骤S8中作出肯定的确定。当发动机转速低于输入轴7的转速时，重复执行步骤7，直到发动机转速升高且变得高于或等于输入轴7的转速。
[0048]当在步骤S8中作出肯定的确定时，发动机1的输出转矩被传递至输入轴7。换句话说，发动机1的输出转矩被传递成使得输入轴7或托架6的转速增加。因此，传递至输入轴7的转矩被传递至驱动轮2。更具体地，第一电动发电机10的输出转矩被控制成使得从发动机1传递至输入轴7的转矩沿着增加齿圈5的转速的方向起作用(步骤S9)。具体地，第一电动发电机10的输出转矩被控制为通过将离合器K0的转矩容量乘以传动比而获得的转矩。当第一电动发电机10的输出转矩以这种方式控制时，第一电动发电机10基于托架6的转速和车速经历动力行驶控制或再生控制。
[0049]在第一电动发电机10的输出转矩被控制成便于如上所述变成经由离合器K0输入至动力分配离合器3的转矩的反作用力时，离合器K0的转矩容量逐渐增加(步骤S10)。离合器K0的转矩容量可以考虑到离合器K0的耐久性等而确定增加率，也可以基于离合器K0的输入侧转速和输出侧转速之间的差异确定，或者还可以基于实际发动机转速和目标转速之间的差异确定。即，离合器K0的转矩容量仅需要增加，并且增加该转矩容量的任意方法得以使用。
[0050]图4示出了如下的实例:动力分配机构3的旋转元件的操作状态是第一电动发电机10的输出转矩被控制成使得从发动机1传递的转矩沿着增加齿圈5的转速的方向起作用的状态，即，该转矩用作动力分配机构3中的反作用力，而同时离合器K0的转矩容量受到控制。如图4中所示，发动机1的转速高于输入轴7的转速，即，托架6的转速。因为发动机1的输出转矩经由离合器K0传递至输入轴7，那么输入轴7的转速升高。另外，第一电动发电机10的输出转矩被控制成作为抵抗从输入轴7传递至动力分配机构3的转矩的反作用力，传递至动力分配机构3的转矩经由齿圈5传递至驱动轮2。在图4中所示的实例中，第一电动发电机10经历动力行驶控制。托架6的转速通过发动机1的输出转矩增加，因此第一电动发电机10的转速相比于对应地在图3中示出的转速更接近“0”。
[0051]通过在步骤S10中提升离合器K0的转矩容量，离合器K0的输入侧转速和输出侧转速之间的差逐渐减小，并且这两个转速最终彼此一致。当离合器K0的输入侧转速和输出侧转速以这种方式彼此一致时，离合器K0完全接合。因此，在步骤S10之后，确定离合器K0是否完全接合(步骤S11)。当离合器K0完全接合且在步骤S11中作出肯定的确定时，该例程结束。相反，当离合器K0的输入侧转速和输出侧转速未彼此一致且离合器K0未完全接合时，在步骤S11中作出否定的确定，并且重复执行步骤S10直到离合器K0完全接合。
[0052]图5示出了在离合器K0完全接合时动力分配机构3的旋转元件的操作状态的实例。在图5中所示的实例中，发动机1的输出动力基于要求驱动力F进行控制。因此，在图5中所示的共线图中，发动机1的输出转矩沿着朝上的方向传递。另一方面，第一电动发电机10的输出转矩被控制成便于变成动力分配机构3的反作用力，并且第一电动发电机10的转速被控制成使得发动机1的转速变成基于要求驱动力F和最优燃料经济性线确定的转速。因此，第一电动发电机10的输出转矩的方向是图5中朝下的方向。当在那时第一电动发电机10的转速为正向旋转方向时，第一电动发电机10用作发电机；而，当沿着反向旋转方向时，第一电动发电机10用作电机。
[0053]通过在发动机1如上所述点火时使离合器K0打滑，可以抑制或防止转矩对通过发动机1的初始燃烧产生的转矩的对抗，因此可以快速增加发动机转速。类似地，在发动机转速同样低于输入轴7的转速时，通过使离合器K0打滑，可以通过使用由发动机1产生的能量而快速增加发动机转速。换句话说，不要求通过控制第一电动发电机10的转速来增加发动机转速。当发动机1点火且发动机转速变得高于输入轴7的转速时，发动机1的输出转矩和发动机1的惯性转矩被传递至动力分配机构3。在这时，通过控制第一电动发电机10的输出转矩作为动力分配机构3的反作用力，可以将从发动机1传递至动力分配机构3的转矩传递至驱动轮2。因此，可以减少直至发动机转速增加时的时间，并且可以在发动机转速升高至目标转速之前将转矩传递至驱动轮2。因此，在从发动机分离EV模式向HV模式改变时，可以减少无驱动力输出的时间。换句话说，可以提升用于从发动机分离EV模式向HV模式改变的控制的响应。
[0054]意在由本发明所允许的车辆仅需要包括一种控制作用在差动机构的任意一个旋转元件上的转矩容量的离合器。因此，离合器可以设置在第一电动发电机10和太阳轮4之间，或者离合器可以设置在齿圈5的输出侧。不同于离合器K0，可以设置包括多个离合器的传递单元。而且，差动机构可以是双小齿轮型的行星齿轮机构或者可以是具有差动功能的另一种构造。离合器K0仅需要能够控制接合压力。因此，离合器K0可以是接合压力通过液压压力进行控制的离合器，接合压力通过电磁力进行控制的离合器等。
【主权项】
1.一种混合动力车辆，包括: 发动机； 驱动轮； 第一电机； 第二电机，其向所述驱动轮传递转矩； 差动机构，包括: 第一旋转元件，其传递所述发动机的转矩， 第二旋转元件，其传递所述第一电机的转矩，以及 第三旋转元件，其向所述驱动轮传递转矩； 离合器，其控制作用在所述第一旋转元件、所述第二旋转元件和所述第三旋转元件中的任一个上的转矩的容量；以及 控制单元，其构造成以如下的方式从EV模式改变成HV模式，在所述EV模式下，所述混合动力车辆在所述离合器被释放且所述第二电机的输出转矩被传递至所述驱动轮的状态下行驶，在所述HV模式下，所述混合动力车辆在所述离合器被接合且所述发动机的输出转矩被传递至所述驱动轮的状态下行驶， (a)在所述离合器打滑的状态下起动所述发动机； (b)在从所述发动机传递转矩且同时所述第一旋转元件的旋转速度在所述离合器打滑的状态下升高时，通过从所述第一电机输出转矩来增加所述驱动轮的旋转速度，使得从所述第一旋转元件输入至所述差动机构的转矩被从所述第三旋转元件输出。2.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中， 所述控制单元构造成当所述发动机的旋转速度变得大于或等于所述第一旋转元件的所述旋转速度时，所述控制单元通过从所述第一电机输出转矩来增加所述驱动轮的所述旋转速度，使得从所述第一旋转元件输入至所述差动机构的转矩被从所述第三旋转元件输出。3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆，其中， 所述控制单元构造成当所述控制单元起动所述发动机时将所述第一电机的输出转矩控制到零。4.一种用于混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆包括: 发动机； 驱动轮； 第一电机； 第二电机，其向所述驱动轮传递转矩； 差动机构，包括: 第一旋转元件，其传递所述发动机的转矩， 第二旋转元件，其传递所述第一电机的转矩，以及 第三旋转元件，其向所述驱动轮传递转矩； 离合器，其控制作用在所述第一旋转元件、所述第二旋转元件和所述第三旋转元件中的任一个上的转矩的容量；以及控制单元，所述控制方法包括: 由所述控制单元以如下的方式从EV模式改变成HV模式，在所述EV模式下，所述混合动力车辆在所述离合器被释放且所述第二电机的输出转矩被传递至所述驱动轮的状态下行驶，在所述HV模式下，所述混合动力车辆在所述离合器被接合且所述发动机的输出转矩被传递至所述驱动轮的状态下行驶， (a)在所述离合器打滑的状态下起动所述发动机； (b)在从所述发动机传递转矩且同时所述第一旋转元件的旋转速度在所述离合器打滑的状态下升高时，通过从所述第一电机输出转矩来增加所述驱动轮的旋转速度，使得从所述第一旋转元件输入至所述差动机构的转矩被从所述第三旋转元件输出。
【专利摘要】在从EV模式向HV模式改变时，当发动机在离合器打滑的状态下起动且转矩被从发动机传递以便在离合器打滑的同时增加第一旋转元件的转速时，转矩开始被从第一电机输出，使得从第一旋转元件输入至差动机构以增加驱动轮的转速的转矩被从第三旋转元件输出，在EV模式下，混合动力车辆使用设置在差动机构的输出侧的第二电机行驶而同时作用在差动机构的任意一个旋转元件上的转矩被离合器中断，在HV模式下，混合动力车辆在将发动机的输出转矩传递至驱动轮的同时行驶。
【IPC分类】B60W20/40, B60K6/445, F16D48/06, B60W10/02, B60W10/06, B60K6/365, B60K6/387, B60W10/08
【公开号】CN105431340
【申请号】CN201480042316
【发明人】畑建正, 岩瀬雄二, 铃木阳介, 加藤晃一, 信安清太郎, 茂木太郎
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2014年8月1日
【公告号】DE112014003616T5, US20160159344, WO2015019150A1