CN100546854C - 车用驱动系统的控制设备 - Google Patents

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CN100546854C CNB2005100891933A CN200510089193A CN100546854C CN 100546854 C CN100546854 C CN 100546854C CN B2005100891933 A CNB2005100891933 A CN B2005100891933A CN 200510089193 A CN200510089193 A CN 200510089193A CN 100546854 C CN100546854 C CN 100546854C
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Abstract

本发明公开了一种用于车用驱动系统的控制设备，该车用驱动系统包括：(a)可操作来将发动机输出分配到第一电动机和动力传动构件的动力分配机构、(b)布置在动力传动构件和车辆驱动轮之间的动力传动路径中的第二电动机、和(c)差速状态切换设备，该切换设备可操作来将动力分配机构选择性地置于动力分配机构可执行差速功能的差速状态和动力分配机构不可执行差速功能的锁止状态之一中，控制设备包括：发动机停机切换控制部分，发动机停机时其可操作来控制差速状态切换设备以将动力分配机构置于差速状态中，使得通过在动力分配机构差速状态中控制第一电动机，发动机速度可以快速降低到零，以减小发动机停机时发生驱动系统共振现象和所引起的车辆振动的可能性。

Description

车用驱动系统的控制设备
技术领域
本发明一般地涉及包括发动机和动力分配机构的车用驱动系统的控制设备，该动力分配机构用作具有差速功能的电控差速设备，并且更具体而言涉及用于在发动机停机时控制车用驱动系统的技术。
背景技术
已知一种车辆的驱动系统，其包括设置来将发动机输出分配到第一电动机和输出轴的动力分配机构、以及布置在动力分配机构的输出轴和车辆的驱动轮之间的第二电动机。此类型的车用驱动系统的示例包括用于混合动力车的驱动系统，例如在JP-10-306739A、JP-2000-346187A和JP-2000-2327A中公开的驱动系统，尤其是JP-10-306739A中公开的驱动系统。在这些混合动力车驱动系统中，动力分配机构例如由行星齿轮组构成，发动机产生的驱动力的主要部分通过动力分配机构的差速功能被机械地传递到驱动轮，而驱动力的其余部分通过第一电动机和第二电动机之间的电气路径从第一电动机电气传递到第二电动机，使得动力分配机构用作诸如其速比电控可变的电控无级变速器之类的变速器，由此使得可以在发动机被保持在改进了燃油经济性的最优工作状态的情况下，在控制设备的控制下驱动车辆。
无级变速器通常被认为是适合于提高车辆燃油经济性的动力传动机构，而另一方面，诸如有级自动变速器之类的齿轮式变速器设备被认为是适合于提高动力传动效率的动力传动机构。但是，尚未知晓任何一种适合于提高燃油经济性和动力传动效率两者的动力传动机构。例如JP-10-306739A中公开的混合动力车驱动系统具有这样的电气路径，电能通过此电气路径从第一电动机传递到第二电动机，即，具有这样的动力传动路径，车辆驱动力中已经从机械能转换成电能的部分通过此动力传动路径被传递。此驱动系统在发动机所需输出增大的情况下要求第一电动机为大型的，因此也要求利用从第一电动机供应的电能而工作的第二电动机为大型的，由此驱动系统趋向于不令人满意地大型化。此同一驱动系统还有这样的风险，即例如在车辆高速行驶期间，由于将发动机所产生机械能的一部分转换成电能(电能随后又转换成机械能以被传递到车辆的驱动轮)而使得燃油经济性恶化。类似的问题在以下这样的车用驱动系统中也会碰到，其中动力分配机构被用作其速比电控可变的变速器，例如用作所谓“电控CVT”的无级变速器。
车辆通常受到各种振动。作为振动源之一的车辆发动机在其运行期间转矩会变化，这导致动力传动系统(车用驱动系统)的扭振(torsionalvibration)，该扭振被共振现象放大并通过诸如发动机架的阻尼设备传递到车身。如本领域中所公知的，共振现象可能发生在被称为“共振速度范围”的发动机的特定速度范围中，例如其上限不高于发动机怠速速度的速度范围。当满足停止发动机运行的条件时，停止到发动机的燃油供应，使得发动机速度降低到零。在发动机停机时降低发动机速度的此过程中，发动机速度落入其中可能发生共振现象的共振速度范围中。在JP-10-306739A中公开的混合动力车驱动系统中，第一电动机被运行而在以高速率通过共振速度范围的情况下将发动机速度降低到零，由此减小发生共振现象的风险。
即使在以上述方式设置来减小该风险的混合动力车驱动系统中，也期望进一步减小发动机停机时发生共振现象的风险。
发明内容
本发明是在考虑到上述背景技术的情况下做出的。所以本发明的目的是提供一种用于车用驱动系统的控制设备，其允许进一步减小发动机停机时的共振现象，以及能够使车用驱动系统小型化和/或允许车辆燃油经济性的改善。
可以根据本发明以下模式中的任一个来实现以上目的，这些模式中的每一个都和所附权利要求一样地编号并在恰当的情况下依赖于其他一个或多个模式，以便于理解本申请公开的即使特征和那些技术特征的可能组合。应该理解到本发明并不限于这些技术特征或其组合。
(1)一种用于车用驱动系统的控制设备，所述车用驱动系统包括：(a)可操作来将发动机的输出分配到第一电动机和动力传动构件的动力分配机构、(b)布置在所述动力传动构件和车辆的驱动轮之间的动力传动路径中的第二电动机、和(c)差速状态切换设备，所述差速状态切换设备可操作来将所述动力分配机构选择性地置于其中所述动力分配机构可操作来执行差速功能的差速状态和其中所述动力分配机构不可操作来执行所述差速功能的锁止状态之一中，所述控制设备包括发动机停机切换控制部分，当所述发动机停机时，所述发动机停机切换控制部分可操作来控制所述差速状态切换设备以将所述动力分配机构置于所述差速状态中，在将所述动力分配机构切换到所述差速状态之后，使用所述第一电动机强制地降低所述发动机的旋转速度。
在根据本发明的上述模式(1)的控制设备中，动力分配机构由差速状态切换设备所切换，以被选择性地置于其中所述动力分配机构可操作来执行差速功能的差速状态和其中所述动力分配机构不可操作来执行所述差速功能的锁止状态中。所以，本控制设备不仅具有由于其速比电控可变的变速器的功能而获得的燃油经济性改善的优点，而且具有由于能够机械地传递车辆驱动力的齿轮式变速器的功能而获得的高动力传动效率的优点。所以，当车辆行驶在相对较低或中等行驶速度下时发动机在相对较低或中等输出的情况下处于正常输出状态时，动力分配机构被置于差速状态，确保了车辆的高度的燃油经济性。另一方面，当车辆行驶在相对较高车速下时，动力分配机构被置于锁止状态中，其中发动机的输出主要通过机械动力传动路径被传递到驱动轮，因此由于减小了机械能到电能的转换损失而改善了燃油经济性，当动力分配机构用作其速比电控可变的变速器时将发生该损失。当发动机处于高输出状态中时，动力分配机构也被置于锁止状态。所以，仅当车速相对较低或中等或者当发动机输出相对较低或中等时，动力分配机构才被用作其速比电控可变的变速器，因此可以减小所要求的由电动机产生的电能量，即可以减小必须从电动机传递的最大电能量，使得可以最小化电动机的所要求大小以及包括电动机的驱动系统的所要求大小。
当在包括可在差速状态和锁止状态之间切换的动力分配机构的车用驱动系统中发动机停机时，发动机停机切换控制部分将动力分配机构置于差速状态中，使得动力分配机构被保持在发动机速度不受动力传动构件(其是动力分配机构的输出构件)的转速影响或支配的可自由旋转状态中。所以，通过在动力分配机构被置于差速状态中时控制第一电动机，可以控制在发动机停机时发动机速度被降低的速率，由此发动机可以平稳地停机。
(2)根据上述模式(1)的控制设备，其中所述车用驱动系统包括具有所述动力分配机构、所述第二电动机和所述差速状态切换设备的无级变速器部分，并且还包括构成所述动力传动路径一部分并用作自动变速器的自动变速器部分，并且其中所述差速状态切换设备可操作来在所述差速状态和锁止状态之间切换所述动力分配机构，来将所述无级变速器部分选择性地置于其中所述无级变速器部分可用作电控无级变速器的无级换档状态和其中所述无级变速器部分不可用作电控无级变速器的有级换档状态之一中。
(3)根据上述模式(1)或(2)所述的控制设备，其中当所述发动机停机时，所述发动机停机切换控制部分可操作来将所述差速状态切换设备置于松开状态，以将所述动力分配机构置于所述差速状态中。
当在包括可在无级换档状态和有级换档状态之间切换的无级变速器部分的车用驱动系统中发动机停机时，差速状态切换设备被发动机停机切换控制部分松开，因此动力分配机构被保持在发动机速度不受动力传动构件(其用作无级变速器部分的输出构件)的转速影响或支配的可自由旋转状态中。所以，发动机速度可以被适当地控制以减小发动机停机时车辆的振动。
(4)根据上述模式(1)-(3)中任一项所述的控制设备，还包括发动机停机控制部分，其可操作来通过在所述动力分配机构被置于所述差速状态中时控制所述第一电动机，来控制所述发动机停机时所述发动机速度降低的速率。
在根据上述模式(4)的控制设备中设置的发动机停机控制部分允许通过控制第一电动机而使发动机速度在适当控制的速率下降低，以减小在发动机停机时发生车用驱动系统的共振现象的可能性，并且防止或者减小发生所谓“下冲”现象的可能性，在“下冲”现象中发动机速度被降低到零之下，即在发动机速度变为零后发动机反向旋转。
(5)根据上述模式(4)所述的控制设备，其中所述发动机停机控制部分可操作来降低所述第一电动机的速度，以使所述发动机的速度快速地通过预定共振速度范围而降低到零，否则就将预计到在所述预定共振速度范围中发生导致所述车辆的振动的水平高于上限的所述车用驱动系统的共振现象。
在包括根据上述模式(5)的发动机停机控制部分的控制设备中，通过降低第一电动机的速度，可以使所述发动机的速度快速地通过预定共振速度范围而降低到零，使得可以减小共振现象发生的可能性，如果发动机速度不快速地降低而通过共振速度范围，则该共振现象将导致车辆振动的水平高于上限。
(6)根据上述模式(1)-(5)中任一项所述的控制设备，其中所述差速状态切换设备包括可操作来将所述动力传动路径选择性地置于动力传动状态和动力断开状态之一中的耦合设备、以及可手动操作到其中所述动力传动路径被置于所述动力传动状态的驱动位置和其中所述动力传动路径被置于所述动力断开状态的非驱动位置的换档设备，并且其中当所述换档设备被置于所述驱动位置中时所述发动机停机控制部分可操作来将所述动力分配机构置于所述差速状态中。
在根据上述模式(6)的控制设备中，如果在换档设备被置于驱动位置(其中作为动力分配机构输出构件的动力传动构件的转速受车速所影响或支配)时发动机停机，则动力分配机构被发动机停机控制部分置于差速状态中。所以，在发动机停机时通过控制第一电动机可以适当地控制发动机速度。
(7)根据上述模式(1)-(6)中任一项所述的控制设备，其中所述动力分配机构包括固定到所述发动机的第一元件、固定到所述第一电动机的第二元件和固定到所述动力传动构件的第三元件，并且所述差速状态切换设备可操作来允许所述第一元件、第二元件和第三元件彼此相对旋转，以由此将所述动力分配机构置于所述差速状态中，并可操作来连接所述第一元件、第二元件和第三元件作为一个单元旋转或者将所述第二元件保持静止，以由此将所述动力分配机构置于所述锁止状态中。
在上述模式(7)中，动力分配机构可以由差速状态切换设备在差速状态和锁止状态之间适当地切换。
(8)根据上述模式(7)所述的控制设备，其中所述差速状态切换设备包括离合器和/或制动器，所述离合器可操作来将所述第一元件、第二元件和第三元件中的至少两个连接到彼此以使得所述第一元件、第二元件和第三元件作为一个单元旋转，所述制动器可操作来将所述第二元件固定到静止元件以使所述第二元件保持静止。
在上述模式(8)中，动力分配机构可以由差速状态切换设备在差速状态和锁止状态之间适当地切换。
(9)根据上述模式(8)所述的控制设备，其中所述差速状态切换设备包括所述离合器和所述制动器两者，并且可操作来松开所述离合器和所述制动器以由此将所述动力分配机构置于其中所述第一元件、第二元件和第三元件可相对于彼此旋转的所述差速状态中，并可操作来啮合所述离合器和松开所述制动器以由此使得所述动力分配机构能够用作具有速比1的变速器，或者啮合所述制动器和松开所述离合器以由此使得所述动力分配机构能够用作具有低于1的速比的增速变速器。
在上述模式(9)中，动力分配机构可以由差速状态切换设备在差速状态和锁止状态之间适当地切换，并且可用作具有单个固定速比或多个速比的变速器。
(10)根据上述模式(7)-(9)中任一项所述的控制设备，其中所述动力分配机构是行星齿轮组，并且所述第一元件、第二元件和第三元件分别是所述行星齿轮组的行星轮架、太阳轮和齿圈。
在上述模式(10)中，可以减小动力分配机构的轴向尺寸，并且可以由一个行星齿轮组简单地构成动力分配机构。
(11)根据上述模式(10)所述的控制设备，其中所述行星齿轮组是单级行星齿轮式的。
在上述模式(11)中，可以减小动力分配机构的轴向尺寸，并且可以由一个单级行星齿轮式行星齿轮组简单地构成动力分配机构。
(12)根据上述模式(1)-(11)中任一项所述的控制设备，其中所述车用驱动系统还包括布置在所述动力传动构件和所述驱动轮之间的自动变速器部分，并且具有由所述动力分配机构的速比和所述自动变速器部分的速比所确定的总速比。
在上述模式(12)中，自动变速器部分的速比可以被有效地利用，因此可以在驱动系统的较宽的速比范围上获得车辆驱动力，由此可以提高用作电控无级自动变速器的动力分配机构(或无级变速器部分)的操作效率。
(13)根据上述模式(12)所述的控制设备，其中所述自动变速器部分是有级自动变速器。
在上述模式(13)中，无级变速器由有级自动变速器和置于其差速状态的动力分配机构构成，而有级变速器由有级自动变速器和置于其锁止状态的动力分配机构构成。
附图说明
从以下结合附图对本发明优选实施例的详细说明，将更好地理解本发明的以上和其他目的、特征、优点以及技术和工业重要性，附图中：
图1是示出用于混合动力车的驱动系统的变速器机构的布置的一个示例的示意图，该驱动系统由根据本发明一个实施例的电子控制设备所控制；
图2是一张表，表示图1车用驱动系统的变速器机构的与实现各个换档动作的液压操作摩擦耦合设备的操作状态的不同组合相关的换档动作，该变速器机构可在无级换档状态和有级换档状态中所选择的一个下工作；
图3是共线图，表示在有级换档状态下工作的图1实施例的车用驱动系统的变速器机构的旋转元件在驱动系统的不同档位下的相对转速；
图4是表示设置来控制图1实施例的车用驱动系统的电子控制设备的输入和输出信号的视图；
图5是图示由图4的电子控制设备所执行的主要控制功能的功能框图；
图6是视图，其图示在由车速轴和自动变速器部分的输出转矩轴所定义的二维坐标系中，用于判断变速器机构的自动变速器部分的换档动作的所存储换档边界线图(有级换档控制图)、以及在相同坐标系中用于将变速器机构在有级换档状态和无级换档状态之间切换的所存储切换边界线图(切换控制图)；
图7是图示换档区域切换图的视图，该换档区域切换图表示在由发动机速度轴和发动机转矩轴所定义的二维坐标系中界定出有级换档区域和无级换档区域的边界线，这些换档区域的边界线对应于图6中虚线所表示的切换控制图的边界线；
图8是表示由有级自动变速器部分的升档动作所引起的发动机速度变化的示例的视图；
图9是图示具有多个操作位置的手动操作换档设备的示例的视图；
图10A和10B是视图，示出了在变速器机构的无级变速器部分的切换离合器的松开动作将此变速器部分从固定速比换档状态(有级换档状态)切换到无级换档状态的情况下通过驱动系统的第一电动机的操作，使发动机停机时的发动机速度变为零，其中图10A示出了自动变速器部分处于第一档位的情况，而图10B示出了自动变速器部分处于倒车驱动档位的情况；
图11是图示为了减小发动机停机时混合动力车的振动，由图5的电子控制设备所执行的发动机停机控制例程的流程图；
图12是时序图，用于解释为了减小在无级变速器部分的固定速比换档状态下加速踏板的松开操作所引起的发动机停机时驱动系统的共振现象，根据图11的流程图的发动机控制例程所执行的操作；
图13是与图1相对应的示意图，示出了混合动力车驱动系统的变速器机构的布置的另一个示例，该驱动系统由根据本发明的控制设备所控制；
图14是与图2相对应的表，表示图13的变速器机构的换档动作；
图15是与图3相对应的共线图，表示图15的变速器机构的旋转元件在不同档位中的相对转速；和
图16是示出交互转换式开关形式的可手动操作的换档状态选择设备，其用作有级换档开关和无级换档开关，交互转换式开关设置在本发明的另一个实施例中并由混合动力车的驾驶员所操作以手动地将变速器机构置于有级和无级换档状态之一中。
具体实施方式
参照附图，将详细说明本发明的优选实施例。
首先参照图1的示意图，解释了构成用于混合动力车的驱动系统一部分的变速器机构10，此驱动系统由根据本发明一个实施例的控制设备所控制。变速器机构10包括：采用输入轴14形式的输入旋转构件，其布置在变速器壳体12中的公共轴上，变速器壳体12用作附装到车身上的静止构件；直接或经由未示出的脉动吸收阻尼器(减振设备)间接连接到输入轴14的无级变速器部分11；有级或多级自动变速器部分20，其布置在无级变速器部分11和车辆的驱动轮38(图5中示出)之间，并经由动力传动构件(动力传动轴)18串联连接到无级变速器部分11和驱动轮38；以及采用输出轴22形式的输出旋转构件，其连接到自动变速器部分20。输入轴14、无级变速器部分11、自动变速器部分20和输出轴22彼此串联连接。此变速器机构10适合用于横置FR车辆(发动机前置后驱车辆)，并且布置在内燃机8形式的驱动动力源和该对驱动轮38之间，以通过差速齿轮设备(主减速器)36和一对驱动轴将车辆驱动力从发动机8传递到该对驱动轮38，如图5所示。发动机8可以是汽油机或柴油机，并用作直接或经由脉动吸收阻尼器间接连接到输入轴14的车辆驱动动力源。注意，在图1中省略了相对于其轴线对称构造的变速器机构10的下半部分。在下面说明的每个其他实施例中也同样如此。如上所述，在本变速器机构10中，发动机8和无级变速器部分11直接或通过脉动吸收阻尼器间接连接到彼此，而诸如变矩器或者液力耦合器之类的液动动力传动设备没有置于发动机8和变速器部分11之间。
无级变速器部分11包括：第一电动机M1；用作差速机构的动力分配机构16，其可操作来将输入轴14接收到的发动机8的输出机械分配到第一电动机M1和动力传动构件18；以及其输出轴随动力传动构件18一起旋转的第二电动机M2。第二电动机M2可以布置在动力传动构件18和驱动轮38之间的动力传动路径内的任何位置。本实施例所使用的第一电动机M1和第二电动机M2中的每个都是具有电动机功能及发电机功能的所谓电动/发电机。但是，第一电动机M1应当至少用作可操作来产生电能和反作用力的发电机，而第二电动机M2应当至少用作可操作来产生车辆驱动力的驱动动力源。
作为主要部件，动力分配机构16包括具有例如约0.418的传动比ρ1的单级行星齿轮式的第一行星齿轮组24、切换离合器C0和切换制动器B0。第一行星齿轮组24所具有的旋转元件包括：第一太阳轮S1；第一行星齿轮P1；第一行星轮架CA1，其支撑第一行星齿轮P1使得第一行星齿轮P1可以绕其轴线旋转并且可绕第一太阳轮S1的轴线旋转；和通过第一行星齿轮P1与第一太阳轮S1啮合的第一齿圈R1。在第一太阳轮S1和第一齿圈R1的齿数分别由ZS1和ZR1表示的情况下，上述传动比ρ1由ZS1/ZR1表示。
在动力分配机构16中，第一行星轮架CA1连接到输入轴14，即连接到发动机8，并且第一太阳轮S1连接到第一电动机M1，而第一齿圈R1连接到动力传动构件18。切换制动器B0布置在第一太阳轮S1和变速器壳体12之间，而切换离合器C0布置在第一太阳轮S1和第一行星轮架CA1之间。当切换离合器C0和制动器B0都松开时，动力分配机构16被置于差速状态，在此差速状态中，第一行星齿轮组24的第一太阳轮S1、第一行星轮架CA1和第一齿圈R1相对于彼此可旋转，以执行差速功能，使得发动机8的输出被分配到第一电动机M1和动力传动构件18，由此发动机8的一部分输出被用来驱动第一电动机M1而产生电能，此电能被存储或者用来驱动第二电动机M2。所以，动力分配机构16被置于无级换档状态(电控建立的CVT状态)，在此无级换档状态中动力传动构件18的转速可连续变化而无论发动机8的转速NE如何，也就是说动力分配机构16被置于差速状态，其中动力分配机构16的速比γ0(输入轴14的转速/动力传动构件18的转速)从最小值γ0min连续地变化到最大值γ0max，即动力分配机构16被置于无级换档状态中，其中动力分配机构16用作其速比γ0可以从最小值γ0min连续变化到最大值γ0max的电控无级变速器。
当动力分配机构16被置于无级换档状态的同时使切换离合器C0或制动器B0啮合时，机构16进入锁止状态或非差速状态，在此状态中差速功能不可用。具体而言，当切换离合器C0啮合时，第一太阳轮S1和第一行星轮架CA1连接到一起，使得动力分配机构16被置于锁止状态或者非差速状态，其中第一行星齿轮组24的包括第一太阳轮S1、第一行星轮架CA1和第一齿圈R1的三个旋转元件可作为一个单元旋转，因此无级变速器部分11也被置于非差速状态。在此非差速状态中，使发动机8的转速和动力传动构件18的转速彼此相等，因此动力分配机构16被置于固定速比换档状态或有级换档状态，其中该机构16用作固定速比γ0等于1的变速器。当切换制动器B0取代切换离合器C0被啮合时，第一太阳轮S1固定到变速器壳体12，使得动力分配机构16被置于其中第一太阳轮S1不可旋转的锁止或者非差速状态。因为使得第一齿圈R1的转速高于第一行星轮架CA1的转速，所以无级变速器部分11被置于固定速比换档状态或者有级换档状态，其中动力分配机构16用作具有比1小的固定速比γ0(例如约0.7)的增速变速器。由此，采用切换离合器C0和制动器B0形式的摩擦耦合设备用作差速状态切换设备，其可操作来选择性地将无级变速器部分11置于无级换档状态(差速状态)以及锁止状态或有级换档状态，后者即固定速比换档状态(非差速状态)，在无级换档状态中机构16可用作其速比可连续变化的电控无级变速器，在锁止状态中机构16不可用作电控无级变速器，在固定速比换档状态中机构16用作包括具有一个速比的单个档位或者具有各自速比的多个档位的变速器。
自动变速器部分20包括单级行星齿轮式第二行星齿轮组26、单级行星齿轮式第三行星齿轮组28和单级行星齿轮式第四行星齿轮组30。第二行星齿轮组26包括：第二太阳轮S2；第二行星齿轮P2；第二行星轮架CA2，其支撑第二行星齿轮P2使得第二行星齿轮P2可以绕其轴线旋转并且可绕第二太阳轮S2的轴线旋转；和通过第二行星齿轮P2与第二太阳轮S2啮合的第二齿圈R2。例如，第二行星齿轮组26具有约0.562的传动比ρ2。第三行星齿轮组28包括：第三太阳轮S3；第三行星齿轮P3；第三行星轮架CA3，其支撑第三行星齿轮P3使得第三行星齿轮P3可以绕其轴线旋转并且可绕第三太阳轮S3的轴线旋转；和通过第三行星齿轮P3与第三太阳轮S3啮合的第三齿圈R3。例如，第三行星齿轮组28具有约0.425的传动比ρ3。第四行星齿轮组30包括：第四太阳轮S4；第四行星齿轮P4；第四行星轮架CA4，其支撑第四行星齿轮P4使得第四行星齿轮P4可以绕其轴线旋转并且可绕第四太阳轮S4的轴线旋转；和通过第四行星齿轮P4与第四太阳轮S4啮合的第四齿圈R4。例如，第四行星齿轮组30具有约0.421的传动比ρ4。在第二太阳轮S2、第二齿圈R2、第三太阳轮S3、第三齿圈R3、第四太阳轮S4和第四齿圈R4的齿数分别由ZS2、ZR2、ZS3、ZR3、ZS4和ZR4表示的情况下，上述传动比ρ2、ρ3和ρ4分别由ZS2/ZR2、ZS3/ZR3和ZS4/ZR4表示。
在自动变速器部分20中，第二太阳轮S2和第三太阳轮S3作为一个单元一体地彼此固定，通过第二离合器C2选择性地连接到动力传动构件18，并且通过第一制动器B1选择性地固定到变速器壳体12。第二行星轮架CA2通过第二制动器B2选择性地固定到变速器壳体12，并且第四齿圈R4通过第三制动器B3选择性地固定到变速器壳体12。第二齿圈R2、第三行星轮架CA3和第四行星轮架CA4一体地彼此固定并且固定到输出轴22。第三齿圈R3和第四太阳轮S4一体地彼此固定，并且通过第一离合器C1选择性地连接到动力传动构件18。由此，自动变速器部分20和动力传动构件18通过被用来建立自动变速器部分20档位的第二离合器C2或者第一离合器C1而选择性地连接到彼此。换言之，第一离合器C1和第二离合器C2协作以用作耦合设备，其可操作来将连接动力传动构件18和自动变速器部分20(连接无级变速器部分11(动力传动构件18)和车辆驱动轮38)的动力传动路径在动力传动状态和动力断开状态之间进行切换，在动力传动状态中车辆驱动力可以通过动力传动路径传递，在动力断开状态中车辆驱动力不能通过动力传动路径传递。也就是说，当啮合第一离合器C1和第二离合器C2中至少一个时，将动力传动路径置于动力传动状态，而当松开第一离合器C1和第二离合器C2两者时将动力传动路径置于动力断开状态。
上述切换离合器C0、第一离合器C1、第二离合器C2、切换制动器B0、第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3是传统车用自动变速器中使用的液压操作摩擦耦合设备。这些摩擦耦合设备中的每一个都由包括多个摩擦盘(通过液压驱动器而彼此压紧)的湿式多片离合器构成，或者由包括转鼓以及一条带或两条带的带式制动器构成，所述带缠绕在转鼓的外周表面上并且在一端由液压驱动器张紧。离合器C0-C2和制动器B0-B3中的每一个被选择性地啮合，以连接将每个离合器或制动器置于其间的两个构件。
在如上所述构造的变速器机构10中，通过从上述切换离合器C0、第一离合器C1、第二离合器C2、切换制动器B0、第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3中选择的摩擦耦合设备的相应组合的啮合动作，选择性地建立第一档位(第一速位置)至第五档位(第五速位置)、倒车档位(向后驱动位置)和空档位置之一，如图2的表中所示。这些档位具有成几何级数变化的不同速比γ(输入轴速度NIN/输出轴速度NOUT)。特别地，注意动力分配机构16设置有切换离合器C0和制动器B0，因此如上所述，无级变速器部分11可以通过切换离合器C0和切换制动器B0的啮合而被选择性地置于固定速比换档状态以及无级换档状态，在固定速比换档状态中无级变速器部分11可用作包括具有一个速比的单个档位或者具有不同速比的多个档位的变速器，在无级换档状态中无级变速器部分11可用作无级变速器。所以在本变速器机构10中，由自动变速器部分20和通过啮合切换离合器C0或切换制动器B0而被置于固定速比换档状态的无级变速器部分11来构成有级变速器。此外，由自动变速器部分20以及在切换离合器C0和制动器B0中没有一个被啮合时而被置于无级换档状态的无级变速器部分11来构成无级变速器。换言之，变速器机构10通过啮合切换离合器C0和切换制动器B0中的一个而被切换到有级换档状态，并且通过松开切换离合器C0和制动器B0两者而被切换到无级换档状态。无级变速器部分11也被视为可在有级换档状态和无级换档状态之间切换的变速器。
在变速器机构10用作有级变速器的情况下，例如，通过切换离合器C0、第一离合器C1和第三制动器B3的啮合动作建立具有例如约3.357的最高速比γ1的第一档位，并通过切换离合器C0、第一离合器C1和第二制动器B2的啮合动作来建立具有例如约2.180的速比γ2(低于速比γ1)的第二档位，如图2所示。此外，通过切换离合器C0、第一离合器C1和第一制动器B1的啮合动作来建立具有例如约1.424的速比γ3(低于速比γ2)的第三档位，并通过切换离合器C0、第一离合器C1和第二离合器C2的啮合动作来建立具有例如约1.000的速比γ4(低于速比γ3)的第四档位。通过第一离合器C1、第二离合器C2和切换制动器B0的啮合动作建立具有例如约0.705的速比γ5(低于速比γ4)的第五档位。此外，通过第二离合器C2和第三制动器B3的啮合动作建立具有例如约3.209的速比γR(其介于速比γ1和γ2之间)的倒车档位。通过仅啮合切换离合器C0来建立空档位置N。
另一方面，在变速器机构10用作无级变速器的情况下，切换离合器C0和切换制动器B0两者都被松开，如图2所示，使得无级变速器部分11用作无级变速器，同时串联连接到无级变速器部分11的自动变速器部分20用作有级变速器，由此被传递到置于第一档位至第四档位之一的自动变速器部分20的旋转运动的速度，即动力传动构件18的转速被连续地改变，使得当自动变速器部分20被置于上述档位之一时的驱动系统的速比在预定范围上可连续变化。所以，自动变速器部分20的速比在整个相邻档位上可连续变化，由此变速器机构10的总速比γT可连续变化。
图3的共线图用直线表示在变速器机构10的每个档位中旋转元件的转速之间的关系，变速器机构10由用作无级换档部分或第一换档部分的无级变速器部分11、以及用作有级换档部分或第二换档部分的自动变速器部分20构成。图3的共线图是矩形二维坐标系，其中行星齿轮组24、26、28、30的传动比ρ被取为沿着横轴，而旋转元件的相对转速被取为沿着纵轴。三条水平线X1、X2、XG中较低的一条，即水平线X1表示0的转速，而三条水平线中靠上的一条，即水平线X2表示1.0的转速，即连接到输入轴14的发动机8的工作速度NE。水平线XG表示动力传动构件18的转速。
与无级变速器部分11的动力分配机构16相对应的三条垂直线Y1、Y2和Y3，分别表示第一太阳轮S1形式的第二旋转元件(第二元件)RE2、第一行星轮架CA1形式的第一旋转元件(第一元件)RE1、和第一齿圈R1形式的第三旋转元件(第三元件)RE3的相对转速。垂直线Y1、Y2和Y3的相邻垂直线之间的距离由第一行星齿轮组24的传动比ρ1确定。就是说，垂直线Y1和Y2之间的距离对应于“1”，而垂直线Y2和Y3之间的距离对应于传动比ρ1。此外，对应于自动变速器部分20的五条垂直线Y4、Y5、Y6、Y7和Y8分别表示采用一体地彼此固定的第二和第三太阳轮S2、S3形式的第四旋转元件(第四元件)RE4、第二行星轮架CA2形式的第五旋转元件(第五元件)RE5、第四齿圈R4形式的第六旋转元件(第六元件)RE6、采用一体地彼此固定的第二齿圈R2以及第三和第四行星轮架CA3、CA4形式的第七旋转元件(第七元件)RE7、以及采用一体地彼此固定的第三齿圈R3和第四太阳轮S4形式的第八旋转元件(第八元件)RE8的相对转速。垂直线Y4-Y8的相邻垂直线之间的距离由第二、第三和第四行星齿轮组26、28、30的传动比ρ2、ρ3和ρ4确定。就是说，第二、第三和第四行星齿轮组26、28、30中每一个的太阳轮和行星轮架之间的距离对应于“1”，而这些行星齿轮组26、28、30中每一个的行星轮架和齿圈之间的距离对应于传动比ρ。
参照图3的共线图，变速器机构10的动力分配机构16(无级变速器部分11)被设置成：第一行星齿轮组24的第一旋转元件RE1(第一行星轮架CA1)被一体地固定到输入轴14(发动机8)，并且通过切换离合器C0选择性地连接到第二旋转元件RE2(第一太阳轮S1)；并且此第二旋转元件RE2固定到第一电动机M1，并通过切换制动器B0选择性地固定到变速器壳体12；同时第三旋转元件RE3(第一齿圈R1)固定到动力传动构件18和第二电动机M2，由此将输入轴14的旋转运动通过动力传动构件18传递到自动变速器(有级变速器部分)20。第一太阳轮S1和第一齿圈R1的转速之间的关系由经过线Y2和X2之间的交点的倾斜直线L0表示。
例如，通过切换离合器C0和制动器B0的松开动作使得变速器机构10被置于无级换档状态中时，通过控制第一电动机M1产生电能的操作所产生的反作用力来升高或者降低由直线L0和垂直线Y1之间的交点所表示的第一太阳轮S1的转速，使得由线L0和Y3之间的交点表示的第一齿圈R1的转速被降低或者升高。当切换离合器C0被啮合时，第一太阳轮S1和第一行星轮架CA1被连接到彼此，并且动力分配机构16被置于其中上述三个旋转构件作为一个整体单元一起旋转的非差速状态，因此直线L0与水平线X2对准，使得动力传动构件18在等于发动机速度NE的速度下旋转。另一方面，当切换制动器B0被啮合时，第一太阳轮S1的旋转被停止，并且动力分配机构16被置于非差速状态并用作增速机构，因此直线L0在图3所示的状态下倾斜，由此在使得由线L0和Y3之间的交点表示的第一齿圈R1的转速即动力传动构件18的转速高于发动机转速NE后，而被传递到自动变速器部分20。
在自动变速器部分20中，第四旋转元件RE4通过第二离合器C2选择性地连接到动力传动构件18，并且通过第一制动器B1选择性地固定到变速器壳体12，而第五旋转元件RE5通过第二制动器B2选择性地固定到变速器壳体12，同时第六旋转元件RE6通过第三制动器B3选择性地固定到变速器壳体12。第七旋转元件RE7一体地固定到输出轴22，而第八旋转元件RE8通过第一离合器C1选择性地连接到动力传动构件18。
当第一离合器C1和第三制动器B3啮合时，自动变速器部分20被置于第一档位。第一档位中输出轴22的转速由表示固定到输出轴22的第七旋转元件RE7的转速的垂直线Y7和倾斜直线L1之间的交点表示，倾斜直线L1经过表示第八旋转元件RE8转速的垂直线Y8和水平线X2之间的交点以及表示第六旋转元件RE6转速的垂直线Y6和水平线X1之间的交点，如图3所示。类似地，通过第一离合器C1和第二制动器B2的啮合动作建立的第二档位中的输出轴22的转速，由通过这些啮合动作所确定的倾斜直线L2和表示固定到输出轴22的第七旋转元件RE7的转速的垂直线Y7之间的交点表示。通过第一离合器C1和第一制动器B1的啮合动作建立的第三档位中的输出轴22的转速，由通过这些啮合动作所确定的倾斜直线L3和表示固定到输出轴22的第七旋转元件RE7的转速的垂直线Y7之间的交点表示。通过第一离合器C1和第二离合器C2的啮合动作建立的第四档位中的输出轴22的转速，由通过这些啮合动作所确定的水平线L4和表示固定到输出轴22的第七旋转元件RE7的转速的垂直线Y7之间的交点表示。在切换离合器C0被置于啮合状态的第一档位至第四档位中，在接收自动力分配机构16的驱动力作用下，第八旋转元件RE8以与发动机速度NE相同的速度旋转。当切换制动器B0取代切换离合器C0啮合时，在接收自动力分配机构16的驱动力作用下，第八旋转元件RE8在高于发动机速度NE的速度下旋转。通过第一离合器C1、第二离合器C2和切换制动器B0的啮合动作建立的第五档位中的输出轴22的转速，由通过这些啮合动作所确定的水平线L5和表示固定到输出轴22的第七旋转元件RE7的转速的垂直线Y7之间的交点表示。
图4图示了由设置来控制变速器机构10的电子控制设备40所接收的信号以及电子控制设备40所产生的信号。此电子控制设备40包括具有CPU、ROM、RAM和输入/输出接口的所谓微计算机，并且被设置成在利用RAM的临时数据存储功能的同时根据存储在ROM中的程序来处理这些信号，以实现发动机8以及电动机M1和M2的混合动力驱动控制，以及例如自动变速器部分20的换档控制的驱动控制。
电子控制设备40被设置成从图4所示的各种传感器和开关接收各种信号，例如：表示发动机的冷却水温度的信号；表示换档手柄48的当前所选择操作位置PSH的换档位置传感器49(图5所示)的输出信号；表示发动机8的运行速度NE的信号；表示代表变速器机构的前驱位置的所选择组的值的信号；表示M模式(电机驱动模式)的信号；表示空调操作状态的信号；表示与输出轴22的转速相对应的车速的信号；表示自动变速器部分20的工作油的温度的信号；表示驻车制动器的操作状态的信号；表示脚踏制动器的操作状态的信号；表示催化剂温度的信号；表示加速踏板的操作角度的信号；表示凸轮角度的信号；表示对雪地驱动模式的选择的信号；表示车辆的纵向加速度的信号；表示对自动巡航驱动模式的选择的信号；表示车辆重量的信号；表示车辆的驱动轮速度的信号；表示有级换档开关的操作状态的信号，该有级换档开关被设置来将无级变速器部分11(动力分配机构16)置于其中变速器机构10用作有级变速器的固定速比换档状态；表示无级换档开关的操作状态的信号，该无级换档开关被设置来将无级变速器部分11(动力分配机构16)置于其中变速器机构10用作无级变速器的无级换档状态；表示第一电动机M1的转速NM1的信号；和表示第二电动机M2的转速NM2的信号。
电子控制设备40还被设置成产生各种信号，例如：驱动节气门驱动器以控制节气门开度的信号；控制用于控制喷射到发动机8中喷油量的喷油设备45(图5所示)的信号；控制点火设备(未示出)来通过点火设备控制发动机8的点火正时的信号；调节增压器的压力的信号；操作电动空调的信号；操作电动机M1和M2的信号；操作用于表示换档手柄48的所选择操作位置的换档范围指示器的信号；操作表示传动比的传动比指示器的信号；操作表示对雪地驱动模式的选择的雪地模式指示器的信号；操作用于车轮的防抱死制动的ABS驱动器的信号；操作用于表示对M模式的选择的M模式指示器的信号；操作液压控制单元42中包括的电磁操作阀的信号，液压控制单元42被设置来控制动力分配机构16和自动变速器部分20的液压操作摩擦耦合设备的液压驱动器；操作被用作液压控制单元42的液压源的电动油泵的信号；驱动电热器的信号；和被施加到巡航控制计算机的信号。
现在参考图5的功能框图，来解释控制变速器机构10的方法，即由电子控制设备40执行的主要功能。电子控制设备40包括切换控制部分50、混合动力控制部分52、有级换档控制部分54、图存储器56、高速档位判断部分62、换档位置确定部分80、发动机停机条件判断部分82、发动机停机控制部分84以及发动机停机振动区域确定部分86。有级换档控制部分54被设置来判断变速器机构10的换档动作是否应当发生，即确定变速器机构10应当换档到第一至第五档位中的一个档位。基于检测车速V和自动变速器部分20的检测输出转矩TOUT形式的车辆检测状态，并根据存储在图存储器56中且表示图6中实线所示的升档边界线和图6中点划线所示的降档边界线的换档边界线图(有级换档控制图)，来做出此判断。有级换档控制部分54命令液压控制单元42自动地将自动变速器部分20换档到所确定的档位。具体而言，有级换档控制部分54命令液压控制单元42选择性地啮合和松开液压操作摩擦耦合设备C1-C2、B1-B3，以根据图2的表建立所确定的档位。
混合动力控制部分52被设置来在变速器机构10置于无级换档状态中的同时，即无级变速器部分11置于差速状态中的同时，控制发动机8以高效率运行，并且控制第一电动机M1和第二电动机M2，以最优化发动机8和第二电动机M2产生的驱动力以及在第一电动机M1作为发电机运行期间由其产生的反作用力，以由此控制用作电控无级变速器的无级变速器部分11的速比γ0。例如，混合动力控制部分52基于加速踏板46的操作量Acc和车辆行驶速度V来计算在车辆的当前行驶速度下车辆驾驶员所要求的输出，并且基于计算出的所要求输出和由第一电动机M1产生的所要求电能生成量来计算所要求的车辆驱动力。基于计算出的所要求车辆驱动力，混合动力控制部分52计算所期望的发动机8的总输出和速度NE，并且根据计算出的所期望的发动机8的总输出和速度NE，来控制发动机8的实际输出和由第一电动机M1产生的电能生成量。换言之，混合动力控制部分52通过控制由第一电动机M1产生的电能生成量，可以为车辆行驶速度V的给定值和为自动变速器部分20的给定速比(对动力传动构件18的给定转速)控制发动机速度NE。
混合动力控制部分52被设置成在考虑自动变速器部分20的当前所选择档位的同时实现上述混合动力控制，以提高车辆的驾驶性和发动机8的燃油经济性。在混合动力控制中，无级变速器部分11被控制用作电控无级变速器，以使得为发动机8高效工作的发动机速度NE(期望发动机速度NE *)和车速V、以及由自动变速器部分20的所选择档位确定的动力传动构件18的转速具有最优化协作。也就是说，混合动力控制部分52确定变速器机构10的总速比γT的目标值，使得发动机8根据所存储最高燃油经济性曲线(图)而运行。变速器机构10的总速比γT的目标值允许发动机转矩TE和速度NE被控制，使得发动机8提供以车辆驾驶员所要求的驱动力驱动车辆所需的输出。通过试验获得最高燃油经济性曲线以满足发动机8的期望工作效率和最高燃油经济性两者，并且该曲线在由发动机速度NE轴和发动机转矩TE轴所定义的二维坐标系中定义。混合动力控制部分52控制无级变速器部分11的速比γ0，以获得总速比γT的目标值，使得可以将总速比γT控制在预定范围内，例如13和0.5之间。
在混合动力控制中，混合动力控制部分52控制逆变器58，使得由第一电动机M1产生的电能通过逆变器58供应到电能存储设备60和第二电动机M2。也就是说，由发动机8产生的驱动力的主要部分被机械地传递到动力传动构件18，而驱动力的其余部分被第一电动机M1消耗以将此部分转换成电能，电能通过逆变器58从第一电动机M1供应到第二电动机M2，使得第二电动机M2利用所供应的电能被操作，来产生被传递到动力传动构件18的机械能。由此，驱动系统设置有电气路径，由发动机8的驱动力的一部分转换所生成的电能通过此电气路径被转换成机械能。此电气路径包括与生成电能和由第二电动机M2消耗所生成电能相关的部件。
还注意到，混合动力控制部分52能够通过利用无级变速器部分11的电控CVT功能来建立车辆仅被用作驱动动力源的电动机(例如第二电动机M2)所起动和驱动的所谓“电机起动和驱动”模式，而无论发动机8是处于非工作状态还是怠速状态。在车辆由用作车辆驱动动力源的发动机8而非电动机所起动的情况下，混合动力控制部分52控制用作发电机的第一电动机M1的反作用力，以由于动力分配机构16的差速功能而升高动力传动构件18的转速，来由此控制发动机8进行的车辆起动。车辆在正常情况下由电动机起动，但在车辆的某些状况下由发动机8起动。
混合动力控制部分52还能够由于无级变速器部分11的电控CVT功能将发动机8保持在操作状态，而无论车辆是静止还是在较低速度下行驶。为了在存储设备60中存储的电能量SOS被减小到低于预定下限的情况下对电能存储设备60充电，当车辆静止时可以要求第一电动机M1用作发电机。在此情况下，即使当车辆静止时由车速V所确定的第二电动机M2的运行速度基本上为零时，被运行来在较高速度下将第一电动机M1操作为发电机的发动机8的速度NE可以被保持得足够高，以允许发动机8通过自身进行运行。
无论车辆是静止还是在较低速度下行驶，混合动力控制部分52还能够通过控制第一电动机M1的运行速度NM1和/或第二电动机M2的运行速度NM2，而由于无级变速器部分11的电控CVT功能将发动机速度NE保持不变。换言之，混合动力控制部分52被设置成按照需要控制第一电动机M1的运行速度NM1或第二电动机M2的运行速度NM2，同时保持发动机速度NE不变。例如，当第二电动机M2的运行速度NM2被降低时，混合动力控制部分52在降低第二电动机M2的运行速度NM2和保持发动机速度NE不变的同时控制第一电动机M1以升高其运行速度NM1，如从图3的共线图清楚可见。
混合动力控制部分52还能够将无级变速器部分11置于动力断开状态，其中变速器部分11内的动力传动路径被断开以防止驱动力矩的传动。通过将第一电动机M1和第二电动机M2保持在可自由旋转状态中，即通过防止电动机M1、M2产生反作用转矩来建立此动力断开状态。
高速档位判断部分62被设置成判断变速器机构10基于车辆的检测状况和根据图6的换档边界线图而应当换档到的档位是否是高档位，例如第五档位。做出此判断以判断切换离合器C0和制动器B0中哪一个应当被啮合来将变速器机构10置于有级换档状态。
切换控制部分50被设置成判断变速器机构10是否应当从无级换档状态切换到有级换档状态或者反之，即由车速V和自动变速器部分20的输出转矩TOUT表示的检测车辆状况是处于将变速器机构10置于无级换档状态的无级换档区域，还是处于将变速器机构10置于有级换档状态的有级换档区域。基于检测的车辆状况并根据存储在图存储器56中的切换边界线图(切换控制图)做出此判断。切换边界线图的示例由图6中的虚线和双点划线表示。切换控制部分50根据当前车辆状况是处于无级换档区域还是有级换档区域，而选择性地将变速器机构10置于无级换档状态或有级换档状态。
当切换控制部分50判断车辆状况处于有级换档区域时，切换控制部分50禁止混合动力控制部分52实现混合动力控制或者无级换档控制，并允许有级换档控制部分54实现预定的有级换档控制，在该有级换档控制中自动变速器部分20根据存储在图存储器56中的图6的换档边界线图而被自动地换档。在此有级换档控制中，通过啮合液压操作摩擦耦合设备C0、C1、C2、B0、B1、B2和B3的恰当组合来建立根据图6的换档边界线图所选择的自动变速器部分20的一个档位，如图2的表所示，该表表示变速器机构10的每个档位和摩擦耦合设备的相应组合之间的预定关系。此关系也被存储在图存储器56中。也就是说，无级变速器部分11和自动变速器部分20被用作有级自动变速器，其基于检测的车辆状况并根据图6的换档边界线图和图2的预定关系被自动地换档。
当高速档位判断部分62判断应当将变速器机构10换到第五档位时，切换控制部分50命令液压控制单元42松开切换离合器C0并啮合切换制动器B0，使得无级变速器部分11能够用作具有固定速比γ0(例如0.7)的辅助变速器，由此变速器机构10整体上被置于具有低于1.0速比的所谓“超速档位”的高速档位中。当高速档位判断部分62没有判断变速器机构10应当被换到第五档位时，切换控制部分50命令液压控制单元42啮合切换离合器C0并松开切换制动器B0，使得无级变速器部分11能够用作具有固定速比γ0(例如1)的辅助变速器，由此变速器机构10整体上被置于其速比不低于1.0的减速档位。于是，在切换控制部分50的控制下，可用作辅助变速器的无级变速器部分11被置于两个档位中所选择的一个，同时变速器机构10被置于有级换档状态，其中串联连接到无级变速器部分11的自动变速器部分20用作有级变速器。所以，当车辆状况处于有级换档区域时，变速器机构10整体上用作有级自动变速器。
当切换控制部分50判断车辆状况处于将变速器机构10置于无级换档状态的无级换档区域中时，切换控制部分50命令液压控制单元42松开切换离合器C0和制动器B0两者以将无级变速器部分11置于无级换档状态。同时，切换控制部分50允许混合动力控制部分52实现混合动力控制，并且命令有级换档控制部分54选择和保持档位中预定的一个，或者命令其允许根据存储在图存储器56中的换档边界线图进行自动换档控制。在后一情况下，有级换档控制部分54通过适当地选择图2的表中表示的摩擦耦合设备的操作状态的组合(除了包括啮合切换离合器C0和制动器B0的组合)来实现自动换档控制。于是，无级变速器部分11用作无级变速器，而串联连接到无级变速器部分11的自动变速器部分20用作有级变速器，因此变速器机构10提供足够的车辆驱动力，使得传递到置于第一档位至第四档位之一的自动变速器部分20的旋转运动的速度，即动力传动构件18的转速被连续地改变，因此当自动变速器部分20被置于上述档位之一中时变速器机构10的速比在预定范围上可连续变化。所以，自动变速器部分20的速比在整个相邻档位上可连续变化，由此变速器机构10的总速比γT可连续地变化。
将详细说明图6所示的换档边界线图和切换边界线图。存储在图存储器56中并被用来判断自动变速器部分20是否应当被换档的换档边界线图代表在矩形二维坐标系统中定义的换档边界线，矩形二维坐标系统具有沿其取为车速V的一个轴和沿其取为自动变速器部分20输出转矩TOUT形式的驱动力相关值的一个轴。在图6中，实线表示升档边界线，而点划线表示降档边界线。图6中的虚线表示切换边界线，其由切换边界线图表示并且界定出被切换控制装置50所用的有级换档区域和无级换档区域。这些切换边界线表示车速上限V1和输出转矩上限T1，超过这些上限就判断车辆处于高速或者高输出行驶状态。图6还示出了双点划线，它们是相对于虚线偏离适当的控制滞后量的切换边界线，因此选择性地使用虚线和双点划线作为切换边界线。图6所示的切换边界图被切换控制装置50用来根据车速V和输出转矩TOUT是否高于预定上限值V1、T1，而判断车辆是处于有级换档状态还是无级换档状态。此切换边界线图以及换档边界线图可以作为复合图存储在图存储器56中。切换边界线图可以包括表示车速上限V1和输出转矩上限T1的边界线中的至少一个，并且可以仅使用两个参数V和TOUT中的一个。
换档边界线图和切换边界线图可以被用于将实际车速V与限值V1进行比较和将实际输出转矩TOUT与限值T1进行比较的所存储方程所替代。在此情况下，当检测的实际车速V已经超过上限V1时，或者当检测的自动变速器部分20的检测输出转矩TOUT已经超过上限T1时，切换控制部分50就将变速器机构10切换到有级换档状态中。在检测到与上述电气路径相关并且可操作来将无级变速器部分11用作电控无级变速器的诸如第一电动机M1、第二电动机M2、逆变器58和电能存储设备60之类的部件的任何功能性恶化或者故障时，即使车辆状况处于无级换档区域，切换控制装置50也可以被设置成将变速器机构10置于有级换档状态。
上述驱动力相关值是与车辆的驱动力相对应的参数，其可以是自动变速器部分20的输出转矩TOUT、发动机8的输出转矩TE或者车辆的加速度值、以及驱动轮38的驱动转矩或者驱动力。发动机转矩TE可以是基于加速踏板46的操作量Acc或者节气门开度(或者进气量、空燃比或者燃油喷射量)和发动机速度NE计算的实际值，或者基于车辆驾驶员对加速踏板46的操作量Acc或节气门开度计算出的发动机转矩TE或所要求车辆驱动力的估计值。可以不仅基于输出转矩TOUT等，而且基于驱动轮38的半径和差速齿轮设备36的速比，来计算车辆驱动转矩，或者可以通过转矩传感器等直接检测车辆驱动转矩。
例如，车速的车速上限V1被确定为使得当车速V高于上限V1时变速器机构10被置于有级换档状态。如果变速器机构10在相对较高的车辆行驶速度下被置于无级换档状态，则此确定对最小化车辆燃油经济性恶化的可能性很有效。根据第一电动机M1的操作特性来确定输出转矩TOUT的上限T1，第一电动机M1是小型的并且使其最大电能输出相对较小，以使得当在车辆的高输出行驶状态中发动机输出较高时第一电动机M1的反作用力矩不会很大。
参照图7，示出了换档区域切换图，其表示在由发动机速度NE轴和发动机转矩TE轴所定义的二维坐标系中界定出有级换档区域和无级换档区域的边界线。换档区域切换图的边界线被视为由发动机速度NE和发动机转矩TE所定义的输出线。由图6中虚线表示并被切换控制部分50用来判断车辆状况是处于无级还是有级换档区域的切换边界线图基于图7的图。切换控制部分50可以使用图7的换档区域切换图代替图6的切换边界线图来判断检测到的车辆状况是处于无级还是有级换档区域。
由图6的切换边界线图界定的有级换档区域被定义为其中自动变速器部分20的输出转矩TOUT不低于预定上限T1的高转矩区域(高输出驱动区域)，或者其中车速V不低于预定上限V1的高速度区域。所以，当发动机8的转矩TE较高或者当车速V较高时，进行有级换档控制，而当发动机8的转矩TE较低或者当车速V较低时，即当发动机8处于正常输出状态时，进行无级换档控制。类似地，由图7的换档区域切换图界定的有级换档区域被定义为其中发动机输出转矩TE不低于预定上限TE1的高转矩区域或发动机速度NE不低于预定上限NE1的高速区域，或者被定义为基于发动机转矩TE和速度NE计算的发动机8的输出不低于预定限值的高输出区域。所以，当发动机8的转矩TE、速度NE或者输出相对较高时进行有级换档控制，而当发动机8的转矩TE、速度NE或者输出相对较低时，即发动机8处于正常输出状态时，进行无级换档控制。图7的换档区域切换图的边界线可以被视为定义车速V或发动机输出的上限的高速阈值线或者高发动机输出阈值线。
在上述本实施例中，在车辆的低速或中速行驶状态中或者在车辆的低输出或中输出行驶状态中，变速器机构10被置于无级换档状态，这确保了车辆的高度燃油经济性。在车速V高于车速上限V1的车辆高速行驶状态中，变速器机构10被置于有级换档状态，其中发动机8的输出主要通过机械动力传动路径被传递到驱动轮38，使得由于减少了机械能到电能的转换损失而提高了燃油经济性，当无级变速器部分11(动力分配机构16)用作电控无级变速器时会发生此转换损失。同样，在输出转矩TOUT高于上限T1的车辆高输出行驶状态中，变速器机构10也被置于有级换档状态。所以，仅当车速V相对较低或中等大小，或者发动机输出相对较低或中等大小时，变速器机构10才被置于无级换档状态中，使得可以减小由第一电动机M1产生的所要求电能量，即可以减小必须从第一电动机M1传递的最大电能量，由此可以减小第一电动机M1的所要求电反作用力，使得可以最小化第一电动机M1和第二电动机M2的所要求大小以及包括这些电动机的驱动系统的所要求大小。或者，在车辆的高输出行驶状态中，变速器机构10被置于有级换档状态(固定速比换档状态)，使得发动机速度NE随自动变速器部分20的升档动作而变化，确保了当自动变速器部分20升档时发动机速度NE的舒适节奏性变化，如图8所示。换言之，当发动机处于高输出状态时，满足车辆驾驶员对提高车辆驾驶性的要求比车辆驾驶员提高燃油经济性的要求更重要。为此，当发动机输出变得较高时，变速器机构10从无级换档状态切换到有级换档状态(固定速比换档状态)。所以，车辆驾驶员对发动机的高输出运行期间发动机速度NE的舒适节奏性变化感到满意，如图8所示。
图9示出了采用包括上述换档手柄48在内的换档设备46形式的可手动操作换档设备示例，其例如布置在驾驶员座侧面附近，并且其被手动操作来选择多个档位之一，所述多个档位包括：停车位置P，用于将变速器机构10(即自动变速器部分20)置于空档状态(其中离合器C1、C2两者都被置于松开状态而断开动力传动路径)，同时自动变速器部分20的输出轴22处于锁止状态；向后驱动位置R，用于在向后方向上驱动车辆；空档位置N，用于将变速器机构10置于空档状态；自动前驱换档位置D；和手动前驱换档位置M。
液压控制单元42包括可操作地连接到换档手柄48的手动阀。当换档手柄48被操作来选择位置P、R、N、D和M之一时，手动阀被操作来建立液压控制单元42的相应状态。在自动前驱换档位置D或者手动前驱换档位置M中，通过控制液压控制单元42中所包括的电磁操作阀，啮合离合器C0-C2和制动器B0-B3中的相应组合来建立图2的表所示的第一至第五档位(1st至5th)之一。
停车位置P和空档位置N是当车辆不被驱动时选择的非驱动位置，而向后驱动位置R以及自动和手动前驱换档位置D、M是当车辆被驱动时选择的驱动位置。在非驱动位置P、N中，自动变速器部分20中的动力传动路径处于通过松开离合器C1和C2两者而建立的动力断开状态，如图2的表所示。在驱动位置R、D、M中，自动变速器部分20中的动力传动路径处于通过松开离合器C1和C2中的至少一个而建立的动力传动状态，如图2的表所示。
具体而言，换档手柄48从停车位置P或空档位置N到向后驱动位置R的手动操作使得第二离合器C2被啮合，从而将自动变速器部分20中的动力传动路径从动力断开状态切换到动力传动状态。换档手柄48从空档位置N到自动前驱换档位置D的手动操作使得至少第一离合器C1啮合，从而将自动变速器部分20中的动力传动路径从动力断开状态切换到动力传动状态。自动前驱换档位置D提供最高档位，而在手动前驱换档位置M中可选择的位置“4”至“L”是向车辆施加发动机制动的发动机制动位置。
手动前驱换档位置M位于在车辆的纵向上与自动前驱换档位置D相同的位置处，并且在车辆的横向上与自动前驱换档位置D隔开或者相邻。换档手柄48被操作到手动前驱换档位置M，以手动选择上述位置“D”至“L”之一。具体而言，换档手柄48可以从手动前驱换档位置M移动到在车辆纵向上彼此隔开的升档位置“+”和降档位置“-”。每次换档手柄48移动到升档位置“+”或降档位置“-”时，当前所选择的位置就改变一个位置。五个位置“D”至“L”具有变速器机构10的总速比γT可在其中自动变化的范围的各自不同的下限，也就是说，具有各自不同的总速比γT的最低值，其与变速器机构10的最高输出速度相对应。也就是说，五个位置“D”至“L”选择变速器部分20的可自动选择的各自不同的档位数，使得可用的最低总速比γT由所选择的档位数确定。换档手柄48由例如弹簧之类的偏置装置所偏置，使得换档手柄48自动地从升档位置“+”和降档位置“-”返回到手动前驱换档位置M。换档设备46设置有可操作来检测换档手柄48当前所选择位置的换档位置传感器，从而输出表示换档手柄48当前所选择操作位置和换档手柄48在手动前驱换档位置M中的换档操作数的信号。
当换档手柄48被操作到自动前驱换档位置D时，切换控制装置50根据图6所示的所存储的切换边界线图来进行变速器机构10的自动切换控制，并且混合动力控制装置52进行动力分配机构16的无级换档控制，而有级换档控制装置54进行自动变速器部分20的自动换档控制。例如当变速器机构10被置于有级换档状态时，变速器机构10的换档动作被自动地控制以选择图2所示的第一档位至第五档位中合适的一个。当驱动系统被置于无级换档状态时，动力分配机构16的速比被连续地改变，而自动变速器部分20的换档动作被自动地控制以选择第一档位至第四档位中合适的一个，使得变速器机构10的总速比γT被控制为在预定范围内可连续变化。自动前驱换档位置D是被选择以建立其中变速器机构10被自动换档的自动换档模式(自动模式)的位置。
另一方面，当换档手柄48被操作到手动前驱换档位置M时，变速器机构10的换档动作由切换控制装置50、混合动力控制装置52和有级换档控制装置54自动控制，使得总速比γT可以在预定范围内变化，此预定范围的下限由具有最低速比的档位确定，该档位由位置“D”至“L”中手动选择的一个确定。例如当变速器机构10被置于有级换档状态时，变速器机构10的换档动作在总速比γT的上述预定范围内被自动控制。当变速器机构10被置于无级换档状态时，动力分配机构16的速比被连续地改变，而变速器部分20的换档动作被自动控制以选择档位中适合的一个，所选择档位的档位数由位置“D”至“L”中手动选择的一个来确定，因此变速器机构10的总速比γT被控制为在预定范围内可连续变化。手动前驱换档位置M是被选择以建立其中变速器机构10的可选择档位被手动选择的手动换档模式(手动模式)的位置。
回头参照图5的框图，换档位置确定部分80被设置成基于换档位置传感器49的输出信号来确定换档手柄48当前选择的位置PSH。例如，换档位置确定部分80被设置成确定换档手柄48是否被置于停车位置P或空档位置N，即是否被置于非驱动位置之一。或者，换档位置确定部分80被设置成确定换档手柄48是否被置于向后驱动位置R、自动向前驱动换档位置D或手动向前驱动换档位置M，即是否被置于驱动位置之一。在这些情况中的任一种中，由换档位置确定部分80做出的确定是基于换档位置传感器49的输出信号而做出的。
发动机停机条件判断部分82被设置成判断是否满足通过停止对发动机8的燃油供应来使发动机8停机的任何预定的发动机停机条件。例如，发动机停机条件判断部分82被设置成在以下情况之一中判断满足发动机停机条件，例如1)当车辆驱动系统被置于电机驱动模式中时；2)当车辆静止时；3)当发动机8的暖机操作已经完成时；和4)当车辆在加速踏板置于其非操作位置的情况下处于减速状态时。
具体而言，图存储器56还存储了驱动动力源切换图，其表示界定出用于利用发动机8在发动机驱动模式下驱动车辆的发动机驱动区域和用于在上述电机驱动模式下驱动车辆的电机驱动区域的边界线。发动机驱动区域和电机驱动区域被定义在二维坐标系中，该二维坐标系具有沿其取为车速V的一个轴和沿其取为自动变速器部分20的输出转矩TOUT的一个轴。根据由检测到的车速V和输出转矩TOUT表示的车辆状况是处于发动机驱动区域还是电机驱动区域中，来选择发动机驱动模式和电机驱动模式之一。当根据驱动动力源切换图确定车辆状况处于电机驱动区域中时，发动机停机条件判断部分82判断满足发动机停机条件。
当判断电能存储设备60中存储的电能量SOC大于预定上限(高于此预定上限则禁止在车辆静止时发动机8驱动第一电动机M1向电能存储设备60充电的操作)时，发动机停机条件判断部分82也判断满足发动机停机条件。基于由电子控制设备40接收到的表示车速V和存储的电能量SOC的信号来做出此判断。
当判断发动机8的暖机操作已经完成时，发动机停机条件判断部分82也判断满足发动机停机条件。基于由电子控制设备40接收到的表示发动机水温或者催化剂温度的信号来做出此判断。
当判断车辆在加速踏板置于其非操作位置的情况下处于减速状态中时，发动机停机条件判断部分82也判断满足发动机停机条件。基于由电子控制设备40接收到的表示加速踏板操作量Acc的信号来做出此判断。
发动机停机控制部分84设置成在发动机停机条件判断部分82已判断满足发动机停机条件时，命令发动机输出控制设备43(图5所示)进行断油控制来停止由喷油设置45向发动机8的燃油供应。当利用断油控制使发动机8停机时，发动机转矩TE变成零，并且第一电动机M1处于不产生反作用力矩的自由状态，因此发动机速度NE被降低到零，如图12的时序图所示。
车辆受到各种振动，其造成使车辆驾驶员和乘客(乘车人员)不舒服并且在生态上不期望的噪音。为此，期望最小化振动水平。例如，作为振动源的发动机8在其转矩TE中具有变化，这可能造成包括发动机8的曲轴和第一电动机M1及第二电动机M2的驱动轴在内的变速器机构10(驱动系统)的扭振。扭振被共振现象放大并通过例如发动机机架的阻尼设备传递到车身。如果振动和噪音的水平相当高，则此振动和引起的噪音使乘车人员不舒服。
例如，共振现象可能发生在被称为“共振速度范围”的发动机8的特定速度范围中，即其上限不高于发动机怠速速度NIDL的一个速度范围。在当满足任何发动机停机条件时发动机8停机所引起的发动机速度NE被降低到零的过程中，发动机速度NE可能落入共振速度范围中。
为了减小造成车身高度振动的动力传动系统的共振，根据本发明的本实施例的控制设备被设置成控制变速器机构10，使得发动机速度NE以高速率通过共振速度范围而被降低到零。也就是说，通过控制第一电动机M1来控制发动机速度NE，使得发动机速度NE在高速率下被降低通过400r.p.m.附近的共振速度范围，在该共振速度范围中由于驱动系统的共振现象引起的车身振动高于容限。
发动机8的共振速度范围是这样的速度范围，其中预计会发生造成车身振动水平高于上限的驱动系统共振。当由共振造成的振动水平高于上限时，此振动被视为使乘车人员不舒服。此共振速度范围通过试验获得并且被存储在电子控制设备40的ROM中。对于由车速V、发动机8的可运行气缸数(在发动机8是可变气缸发动机的情况下)、发动机8的循环数(在发动机8是配备有电磁操作阀的变循环发动机的情况下)等以及发动机8的速度NE所确定的车辆不同状况中的每一种状况，可以通过试验获得共振速度范围。为此，注意根据上述其他车辆状况，在速度NE和车速V的给定值下，可以发生或者可以不发生共振。考虑到此事实，对于影响共振发生可能性的车辆的各个不同状况可以获得共振速度范围。将详细说明控制变速器机构10(车用驱动系统)以减小由于或在发动机8停机时产生的驱动系统共振的方式。
当发动机停机条件判断部分82已判断满足发动机停机条件时，发动机停机控制部分84被设置成不仅进行断油控制，而且命令混合动力控制部分52控制第一电动机M1以降低发动机速度NE，使得发动机速度NE快速降低通过特定的共振速度范围，该特定的共振速度范围中预计会发生造成其水平高于上限的车辆振动的共振。响应于从发动机停机控制部分84接收到的此命令，混合动力控制部分52将第一电动机M1从自由状态切换到驱动状态，并降低第一电动机M1的运行速度NM1，来由此以高速率降低发动机速度NE。通过试验获得由混合动力控制部分52降低第一电动机M1的速度NM1的速率，使得发动机速度NE被降低的速率高于当发动机8在不操作发动机停机控制部分84的情况下以正常方式停机的正常速率。在速度NM1在预定高速率下被降低的情况下，发动机速度NE以足够高的速率被降低以减小发生其水平高于上限的车身振动的可能性。
在当发动机停机条件判断部分82已判断满足发动机停机条件时启动的发动机停机控制部分84的控制下发动机8停机时，发动机8可能遭受所谓的“下冲”现象，其中发动机速度NE被降低到零之下，即发动机8在发动机速度NE变成零后反向旋转。根据通过降低第一电动机M1的速度NM1来降低发动机速度NE的速率，和/或在发动机8的正常方式停机中降低发动机速度NE的速率，可能发生此下冲现象。考虑到下冲现象的此趋势，发动机停机控制部分84被设置成命令混合动力控制部分52降低第一电动机M1的速度NM1，使得发动机速度NE在不高于这样一个值的速率下被降低，即高于该值则发生下冲现象。也就是说，发动机停机控制部分84被设置成使发动机8停机而防止下冲现象的发生。
无级变速器部分11可在无级换档状态和有级换档状态(固定速比换档状态)之间切换，如上所述。在无级变速器部分11的无级换档状态中，由于无级变速器部分11的电控无级换档功能，可以控制发动机速度NE而不受车速V或动力传动构件18的转速的影响或支配。所以，通过在无级变速器部分11的无级换档状态中在发动机停机控制部分84的控制下降低第一电动机M1的速度NM1，发动机速度NE可以在高速率下通过共振速度范围而被降低到零。但是，当换档位置确定部分80已确定换档手柄48处于驱动位置D、M之一中，并且无级变速器部分11被置于有级换档状态(固定速比换档状态)中时，发动机8可操作地连接到驱动轮38，因此发动机速度NE受车速V影响或者支配，并且不能在发动机停机控制部分84的控制下按照需要被控制。因此，在无级变速器部分11的有级换档状态中，发动机速度NE不能通过在发动机停机控制部分84的控制下降低第一电动机M1的速度NM1而被快速地降低通过共振速度范围。
考虑到上述缺陷，当发动机停机条件判断部分82已判断满足发动机停机条件时和当换档位置确定部分80已确定换档手柄48被置于驱动位置D或M中时，切换控制部分50将无级变速器部分11保持在当前建立的无级换档状态中或者通过松开切换离合器C0或切换制动器B0将变速器部分11从有级换档状态切换到无级换档状态，以允许混合动力控制部分52通过降低第一电动机M 1的速度NM1来将发动机速度NE快速地降低通过共振速度范围。因此，当在发动机8停机时发动机速度NE在发动机停机控制部分84的控制下被降低时，切换控制部分50用作可操作来将无级变速器部分11切换到无级换档状态的发动机停机切换控制部分。
因此，在通过以被置于啮合状态来建立有级换档状态的切换离合器C0的松开动作而将无级变速器部分11从有级换档状态切换到无级换档状态的情况下，如图12的时序图所示，在发动机8停机时，发动机速度NE在发动机停机控制部分84的控制下被快速降低或以预定高速率降低而通过共振速度范围。图10A示出了当自动变速器部分20被置于第一档位中的状态，而图10B示出了当自动变速器部分20被置于向后驱动位置中的状态。在这两种情况中的任一种中，第一电动机M1的速度NM1(沿垂直线Y1表示)被降低以将发动机速度NE(沿垂直线Y2表示)降低到零。在发动机速度NE变成零后，第一电动机M1被置于自由状态。
在发动机8停机时车身不遭受造成车辆振动水平超过上限的共振的情况下，切换控制部分50不需要将无级变速器部分11切换到无级换档状态。
发动机停机共振判断部分86被设置来判断在发动机8停机时是否预计会发生造成车辆振动水平超过上限的驱动系统的共振。根据在发动机8停机时发动机速度NE是否被降低通过共振速度范围来做出此判断。更具体而言，如果在发动机停机条件判断部分82判断满足发动机停机条件时由接收自电子控制设备40的发动机速度信号表示的发动机速度NE高于预定共振速度范围的上限，则发动机停机共振判断部分86判断预计会发生造成车辆振动水平高于上限的共振。
如果发动机停机共振判断部分86没有判断预计会发生造成车辆振动水平高于上限的共振，则切换控制部分50不将无级变速器部分11(变速器机构10)从有级换档状态(固定速比换档状态)切换到无级换档状态，即使当发动机停机条件判断部分82已判断满足发动机停机条件时和当换档位置确定部分80已确定换档手柄48被置于驱动位置D、M中时。
如果换档位置确定部分80确定换档手柄48被置于非驱动位置P、N中，则自动变速器部分20中的动力传动路径处于动力切断状态，使得可以不受车速V影响或支配地控制发动机速度NE，即使无级变速器部分11被置于有级换档状态中。所以，在此情况下，在发动机8停机时变速器部分11不需要从有级换档状态切换到无级换档状态。
参照图11的流程图，将说明在发动机8停机时由电子控制设备40执行的发动机停机控制例程，以减小混合动力车的驱动系统的变速器机构10的共振现象发生的可能性。此发动机停机控制例程以约数微秒或数十微秒的极短周期时间被反复地执行。图12的时序图表示，当在无级变速器部分11的有级换档状态(锁止状态)中发动机8随加速踏板的松开动作而停机时，在执行发动机停机控制例程以防止发生造成车辆振动水平高于上限的共振时各个参数的变化的示例。
图11的发动机停机控制例程以对应于发动机停机条件判断部分82的步骤S1开始，来判断是否满足通过停止喷油设备45对发动机8的燃油供应来使发动机8停机的预定条件。例如，基于由电子控制设备40接收到的信号所表示的检测到的加速踏板操作量Acc来做出步骤S1中的此判断。例如，当判断车辆在加速踏板置于其非操作状态中的情况下处于减速状态时，在图12的时序图中表示的时间点t1处满足发动机停机条件，即在步骤S1中获得肯定判断(是)。在此情况下，发动机停机控制部分84命令发动机输出控制设备43在时间点t1处进行断油控制(图11的流程图中未示出)。
当在步骤S1中获得否定判断(否)时，本发动机停机控制例程的一个执行周期结束。当在步骤S1中获得肯定判断(是)时，控制流进行到对应于换档位置确定部分80的步骤S2，以确定换档手柄48是否处于非驱动位置，即是否处于停车位置P或空档位置N。基于由接收自换档位置传感器49的换档位置信号所表示的当前所选择位置PSH来做出步骤S2中的此确定。
当在步骤S2中获得否定判断(否)时，控制流进行到对应于切换控制部分50的步骤S3，来判断变速器机构10是否被置于有级换档状态。例如，基于检测到的车速V和自动变速器部分20的输出转矩TOUT并根据图6的切换边界线图来做出步骤S3中的此判断。当在步骤S3中获得肯定判断(是)时，控制流进行到对应于发动机停机共振判断部分86的步骤S4，来判断是否预计会发生造成车辆振动具有高于上限的水平的变速器机构10(驱动系统)的振动。例如，通过判断在发动机8的停机过程中发动机速度NE是否被降低通过预定共振速度范围来做出步骤S4中的此判断。当在步骤S4中获得肯定判断(是)时，控制流进行到对应于发动机停机切换控制部分50的步骤S5，来通过松开切换离合器C0或切换制动器B0而将无级变速器部分11切换到无级换档状态，使得可以通过降低第一电动机M1的速度NM1来使发动机速度NE快速地通过预定共振速度范围而降低到零，如果不这样就将预计到在该预定共振速度范围中会由于发动机8停机时变速器机构10的共振而发生其水平高于上限的车辆振动。在图12的时序图中所示的示例中，无级变速器部分11在时序图中所示时间点t2处被切换到无级换档状态。
当在步骤S2中获得肯定判断(是)时，或者当在步骤S3或S4中获得否定判断(否)时，或者当无级变速器部分11在步骤S5中被切换到无级换档状态中后，控制流进行到对应于发动机停机控制部分84的步骤S6，来命令混合动力控制部分52控制第一电动机M1以在高速率下降低发动机速度NE通过共振速度范围，由此减小发生造成车辆振动水平超过上限的变速器机构10的共振的可能性。响应于来自发动机停机控制部分84的此命令，混合动力控制部分52将第一电动机M1从其自由状态切换到驱动状态，从而降低其速度NM1以由此使发动机速度NE在高速率下通过预定共振速度范围而降低到零。在图12的示例中，发动机速度NE在时间点t2和t4之间的时间长度上被降低。
根据本发明的本实施例的控制设备被设置成控制包括可在无级和有级换档状态之间切换的无级变速器部分11在内的变速器机构10，使得在发动机8停机时，由切换控制部分50松开切换离合器C0或切换制动器B0，因此无级变速器部分11被置于可自由旋转状态，在此可自由旋转状态中发动机速度NE不受动力传动构件18的转速的影响。所以，在发动机8停机时，可以通过控制第一电动机M1来控制(即降低)发动机速度NE，由此发动机8可以被停机而不会在将发动机速度NE降低到零的过程中发生变速器机构10的不期望的共振现象。
具体而言，当通过停止到发动机8的燃油供应而使发动机8停机或关闭时，发动机停机控制部分84命令混合动力控制部分52控制第一电动机M1，使得将发动机速度NE快速地降低通过预定共振速度范围，如果不这样就将预计到在发动机速度NE降低到零的过程中，在该预定共振速度范围中会发生造成其水平高于上限的车辆振动的变速器机构10的共振。所以，本布置有效地减小了发生造成车辆振动水平高于上限的共振的可能性，并且减小了发生发动机速度NE的所谓“下冲”现象的可能性，“下冲”现象即在发动机8停机时发动机速度NE变成零后发动机8的反向旋转。
参照图13的示意图，示出了车用驱动系统的变速器机构70的布置，其可由根据本发明的控制设备所控制。虽然变速器机构70与参照图1-12说明的变速器机构10不同，但是变速器机构70由与上述电子控制单元40基本上相同的电子控制设备来控制。图14是表示变速器机构70的档位和用于分别建立这些档位的液压操作摩擦耦合设备的啮合状态的不同组合的表，而图15是用于解释变速器机构70的换档操作的共线图。
变速器机构70包括无级变速器部分11，其具有第一电动机M1、动力分配机构16和第二电动机M2，与第一实施例中一样。变速器机构70还包括具有三个前驱位置的自动变速器部分72。自动变速器部分72布置在无级变速器部分11和输出轴22之间，并且通过动力传动构件18串联连接到无级变速器部分11和输出轴22。与前一实施例一样，动力分配机构16包括具有例如约0.418的传动比ρ1的单级行星齿轮式的第一行星齿轮组24、切换离合器C0和切换制动器B0。自动变速器部分72包括具有例如约0.532的传动比ρ2的单级行星齿轮式的第二行星齿轮组26、以及具有例如约0.418的传动比ρ3的单级行星齿轮式的第三行星齿轮组28。第二行星齿轮组26的第二太阳轮S2和第三行星齿轮组28的第三太阳轮S3作为一个单元一体地彼此固定，通过第二离合器C2选择性地连接到动力传动构件18，并且通过第一制动器B1选择性地固定到变速器壳体12。第二行星齿轮组26的第二行星轮架CA2和第三行星齿轮组28的第三齿圈R3一体地彼此固定并且固定到输出轴22。第二齿圈R2通过第一离合器C1选择性地连接到动力传动构件18，并且第三行星轮架CA3通过第二制动器B2选择性地固定到变速器壳体12。
在如上构造的变速器机构70中，通过从上述切换离合器C0、第一离合器C1、第二离合器C2、切换制动器B0、第一制动器B1和第二制动器B2中选择的摩擦耦合设备的相应组合的啮合动作，选择性地建立第一档位(第一速位置)至第四档位(第四速位置)、倒车档位(向后驱动位置)和空档位置之一，如图14的表所示。这些档位具有成几何级数变化的各自速比γ(输入轴速度NIN/输出轴速度NOUT)。特别地，注意设置有切换离合器C0和制动器B0的动力分配机构16可以通过切换离合器C0或切换制动器B0的啮合而被选择性地置于固定速比换档状态以及无级换档状态，在固定速比换档状态中机构16可用作具有一个或多个固定速比的变速器，在无级换档状态中机构16如上所述地可用作无级变速器。所以在本变速器机构70中，由自动变速器部分20和通过啮合切换离合器C0或切换制动器B0而被置于固定速比换档状态的无级变速器部分11来构成有级变速器。此外，由自动变速器部分20和当切换离合器C0和制动器B0中没有一个被啮合时而置于无级换档状态的无级变速器部分11来构成无级变速器。换言之，变速器机构70通过啮合切换离合器C0和切换制动器B0中的一个而被切换到有级换档状态，并且通过松开切换离合器C0和制动器B0两者而被切换到无级换档状态。
在变速器机构70用作有级变速器的情况下，例如，通过切换离合器C0、第一离合器C1和第二制动器B2的啮合动作建立具有例如约2.804的最高速比γ1的第一档位，并通过切换离合器C0、第一离合器C1和第一制动器B1的啮合动作来建立具有例如约1.531的速比γ2(低于速比γ1)的第二档位，如图14所示。此外，通过切换离合器C0、第一离合器C1和第二离合器C2的啮合动作来建立具有例如约1.000的速比γ3(低于速比γ2)的第三档位，并通过第一离合器C1、第二离合器C2和切换制动器B0的啮合动作建立具有例如约0.705的速比γ4(低于速比γ3)的第四档位。此外，通过第二离合器C2和第二制动器B2的啮合动作建立具有例如约2.393的速比γR(其介于速比γ1和γ2之间)的倒车档位。通过仅啮合切换离合器C0来建立空档位置N。
另一方面，在变速器机构70用作无级变速器时，切换离合器C0和切换制动器B0两者都被松开，使得无级变速器部分11用作无级变速器，同时串联连接到无级变速器部分11的自动变速器部分72用作有级变速器，由此被传递到置于第一档位至第三档位之一的自动变速器部分72的旋转运动的速度，即动力传动构件18的转速被连续地改变，使得当自动变速器部分72被置于上述档位之一时变速器机构10的速比在预定范围上可连续变化。所以，自动变速器部分72的速比在整个相邻档位上可连续变化，由此变速器机构70的总速比γT可连续变化。
图15的共线图用直线表示旋转元件在变速器机构70的每个档位中的转速之间的关系，变速器机构70由用作无级换档部分或第一换档部分的无级变速器部分11和用作有级换档部分或第二换档部分的自动变速器部分72构成。图15的共线图表示当切换离合器C0和切换制动器B0两者都松开时无级变速器部分11的各个元件的转速、以及当切换离合器C0或切换制动器B0啮合时这些元件的转速，这与前一实施例中相同。
在图15中，对应于自动变速器部分72的四条垂直线Y4、Y5、Y6和Y7分别表示采用一体地彼此固定的第二太阳轮S2和第三太阳轮S3形式的第四旋转元件(第四元件)RE4、第三行星轮架CA3形式的第五旋转元件(第五元件)RE5、采用一体地彼此固定的第二行星轮架CA2和第三齿圈R3形式的第六旋转元件(第六元件)RE6、以及第二齿圈R2形式的第七旋转元件(第七元件)RE7的相对转速。在自动变速器部分72中，第四旋转元件RE4通过第二离合器C2选择性地连接到动力传动构件18，并且通过第一制动器B1选择性地固定到变速器壳体12，而第五旋转元件RE5通过第二制动器B2选择性地固定到变速器壳体12。第六旋转元件RE6固定到自动变速器部分72的输出轴22，而第七旋转元件RE7通过第一离合器C1选择性地连接到动力传动构件18。
当第一离合器C1和第二制动器B2啮合时，自动变速器部分72被置于第一档位。第一档位中输出轴22的转速由表示固定到输出轴22的第六旋转元件RE6的转速的垂直线Y6和倾斜直线L1之间的交点表示，倾斜直线L1经过表示第七旋转元件RE7(R2)转速的垂直线Y7和水平线X2的交点以及表示第五旋转元件RE5(CA3)转速的垂直线Y5和水平线X1之间的交点。类似地，通过第一离合器C1和第一制动器B1的啮合动作建立的第二档位中的输出轴22的转速，由通过这些啮合动作所确定的倾斜直线L2和表示固定到输出轴22的第六旋转元件RE6(CA3、R3)的转速的垂直线Y6之间的交点表示。通过第一离合器C1和第二离合器C2的啮合动作建立的第三档位中的输出轴22的转速，由通过这些啮合动作所确定的倾斜直线L3和表示固定到输出轴22的第六旋转元件RE6的转速的垂直线Y6之间的交点表示。在切换离合器C0被置于啮合状态的第一档位至第三档位中，在接收自无级变速器部分11的驱动力作用下，第七旋转元件RE7以与发动机速度NE相同的速度旋转。当切换制动器B0取代切换离合器C0被啮合时，在接收自无级变速器部分11的驱动力作用下，第六旋转元件RE6在高于发动机速度NE的速度下旋转。通过第一离合器C1、第二离合器C2和切换制动器B0的啮合动作建立的第四档位中的输出轴22的转速，由通过这些啮合动作所确定的水平线L4和表示固定到输出轴22的第六旋转元件RE6的转速的垂直线Y6之间的交点表示。
变速器机构70也由用作无级换档部分或第一换档部分的无级变速器部分11和用作有级换档部分或第二换档部分的自动变速器部分72构成，因此本变速器机构70具有与第一实施例类似的优点。
图16示出了用作换档状态选择设备的交互转换式开关44，其可手动操作来选择动力分配机构16的差速状态或非差速状态，即选择变速器机构10的无级换档状态或有级换档状态。交互转换式开关44具有标有“有级”的第一部分和标有“无级”的第二部分，如图16所示，并且通过在其第一部分处按压交互转换式开关44而被置于有级换档位置，并且通过在其第二部分处按压交互转换式开关44而被置于无级换档位置。
在本实施例中，基于检测到的车辆状况并根据图6的切换边界线图或图7的换档区域切换图，而自动地切换变速器机构10、70的换档状态。但是，可以通过手动操作开关44来手动切换变速器机构10、70的换档状态。也就是说，切换控制部分50可以被设置成根据交互转换式开关44被置于其无级换档位置还是有级换档位置，而选择性地将变速器机构10、70置于其无级换档状态或有级换档状态中。例如，当用户希望变速器机构10、70用作无级变速器或者想提高发动机的燃油经济性时，车辆用户手动操作交互转换式开关44来将变速器机构10、70置于无级换档状态；或者当用户希望用作有级变速器的自动变速器部分20的换档动作引起发动机速度变化时，车辆用户手动操作交互转换式开关44来将变速器机构10、70置于有级换档状态。交互转换式开关44除了无级换档位置和有级换档位置外还可以具有中立位置。在此情况下，当用户尚未选择期望的换档状态或者希望变速器机构10、70被自动地置于无级换档状态和有级换档状态之一中时，交互转换式开关44可以被置于其中立位置。
当变速器机构10被置于由交互转换式开关44选择的有级换档状态中时，同时由发动机停机条件判断部分82判断满足预定的发动机停机条件时和同时由换档位置确定部分80确定换档手柄48被置于驱动位置D、M之一中时(即当在图11的流程图的步骤S3中获得肯定判断(是)时)，如果预计会发生造成车辆振动水平高于预定上限的变速器机构10的共振(即当在步骤S4中获得肯定判断(是)时)，无级变速器部分11在步骤S5中由切换控制部分50通过松开切换离合器C0或切换制动器B0而被切换到无级换档状态。
虽然上面已经参照附图说明了本发明的优选实施例，但应当理解到本发明可以以不同方式被实施。
在图11的流程图中图示的发动机停机控制例程中，步骤S3中关于变速器机构10是否被置于有级换档状态的判断是基于由车速V和自动变速器部分20的输出转矩TOUT表示的检测车辆状况并根据图6的切换边界线图做出的。但是，步骤S3中的此判断可以基于交互转换式开关44的输出信号做出，如以上针对此交互转换式开关44所说明的那样。
在举例说明的实施例中，当无级变速器部分11(动力分配机构16)被选择性地置于其差速状态(其中无级变速器部分11可用作电控无级变速器)和非差速状态(其中无级变速器部分11不可用作电控无级变速器)中时，变速器机构10、70被选择性地置于无级换档状态和有级换档状态之一中。但是，虽然变速器部分11保持在差速状态中，但当无级变速器部分11的速比按级变化而非无级变化时，变速器机构10、70也可以用作有级变速器。换言之，无级变速器部分11的差速和非差速状态不需要分别对应于变速器机构10、70的无级和有级换档状态，并且无级变速器部分11不需要可在无级和有级换档状态之间切换。本发明的原理可以应用到可在差速状态和非差速状态之间切换的任何变速器机构(其无级变速器部分11或动力分配机构16)。
在举例说明的实施例中的动力分配机构16中，第一行星轮架CA1被固定到发动机8，而第一太阳轮S1固定到第一电动机M1，同时第一齿圈R1固定到动力传动构件18。但是，此布置不是必需的。发动机8、第一电动机M1和动力传动构件18可以固定到从第一行星齿轮组24的三个元件CA1、S1和R1中选择的任何其他元件。
虽然在举例说明的实施例中发动机8直接固定到输入轴14，但是发动机8可以通过诸如齿轮和皮带之类的任何合适构件可操作地连接到输入轴14，而不需要被布置为与输入轴14共轴。
在举例说明的实施例中，第一电动机M1和第二电动机M2被布置为与输入轴14共轴，并且分别固定到第一太阳轮S1和动力传动构件18。但是，此布置不是必需的。例如，第一电动机M1和第二电动机M2可以通过齿轮或者皮带分别可操作地连接到第一太阳轮S1和动力传动构件18。
虽然在举例说明的实施例中的动力分配机构16设置有切换离合器C0和切换制动器B0，但动力分配机构16不需要设置切换离合器C0和切换制动器B0两者。虽然切换离合器C0被设置来选择性地将第一太阳轮S1和第一行星轮架CA1连接到彼此，但切换离合器C0可以被设置来选择性地将第一太阳轮S1和第一齿圈R1连接到彼此，或者选择性地连接第一行星轮架CA1和第一齿圈R1。也就是说，切换离合器C0可以被设置成连接第一行星齿轮组24的三个元件中的任何两个元件。
虽然在举例说明的实施例中切换离合器C0被啮合以在变速器机构10、70中建立空档位置N，但切换离合器C0不一定要被啮合来建立空档位置。
在举例说明的实施例中用作切换离合器C0、切换制动器B0等的摩擦耦合设备可以用磁力式、电磁式或者机械式的耦合设备所代替，例如粉末离合器(磁粉离合器)、电磁离合器和啮合式爪形离合器。
在举例说明的实施例中，第二电动机M2被固定到动力传动构件18。但是，第二电动机M2可以被固定到输出轴22或者自动变速器部分20、72的旋转构件。
在上述变速器机构10、70中，通过布置在自动变速器部分20、72和无级变速器部分11之间采用第一离合器C1和第二离合器C2形式的摩擦耦合设备，将动力传动路径在动力传动状态和动力断开状态之间切换。但是，这两个离合器C1、C2不是必需的，而可以被设置来将动力传动路径选择性地置于动力传动状态和动力断开状态之一中以及可以被路径输出轴22或者自动变速器部分20、72的一个旋转构件的至少一个耦合设备所代替。该一个或多个耦合设备不需要构成自动变速器部分20、72的一部分，而可以与自动变速器部分20、72分开设置。
在举例说明的实施例中，自动变速器部分20、72被布置在驱动轮38和作为无级变速器部分11或动力分配机构16的输出构件的动力传动构件18之间的动力传动路径中。但是，自动变速器部分20、72可以用任何其他类型的动力传动设备所代替，例如作为一种自动变速器的无级变速器(CVT)。在设置无级变速器(CVT)的情况下，当动力分配机构16被置于固定速比换档状态中时，变速器机构整体上被置于有级换档状态。固定速比换档状态被定义为这样的状态，其中动力主要通过机械动力传动路径被传递，而不通过电气路径进行动力传递。在存储表示预定速比的数据的有级换档控制部分的控制下，无级变速器可以被设置来建立与自动变速器部分20、72的档位的速比相对应的多个预定固定速比。还应注意，本发明的原理可以应用到不包括自动变速器部分20、72的车用驱动系统。在驱动系统使用无级变速器(CVT)代替自动变速器部分20、72或者不包括自动变速器部分20、72的情况下，耦合设备被设置在动力传动构件18和驱动轮38之间的动力传动路径中，使得通过选择性地啮合和松开耦合设备而将动力传动路径选择性地置于动力传动状态和动力断开状态中。
虽然在举例说明的实施例中自动变速器部分20、72通过动力传动构件18串联连接到无级变速器部分11，但自动变速器部分20、72可以被安装在平行于输入轴14的副轴上并布置成与副轴共轴。在此情况下，无级变速器部分11和自动变速器部分20、72通过合适的动力传动设备或者一组动力传动构件组(例如一对反转齿轮、以及链轮与链条的组合)而可操作地连接到彼此。
在举例说明的实施例中设置为差速机构的动力分配机构16可以用这样的差速齿轮设备代替，此差速齿轮设备包括由发动机8旋转的小齿轮以及分别可操作地连接到第一电动机M1和第二电动机M2的一对斜齿轮。
虽然在图示实施例中动力分配机构16由一个行星齿轮组构成，但是动力分配机构16可以由两个或更多行星齿轮组构成，并且被设置成当置于其非差速状态(固定速比状态)中时可以用作具有三个或更多档位的变速器。
举例说明的车用驱动系统使用设置有换档手柄48的可手动操作的换档设备46，换档手柄48可手动操作来选择多个操作位置之一。但是，换档手柄48可以被按钮开关、滑动式或可手动操作来选择档位中期望的一个的任何其他类型的开关所代替。虽然换档手柄48具有手动前驱位置M来选择自动变速器部分20、72的自动换档可用的前驱档位数，但通过将换档手柄48从位置M操作到升档位置“+”或降档位置“-”，置于手动前驱位置M的换档手柄48可以被用来在从第一档位至第四档位的范围内手动升档或降档自动变速器部分20、72。
虽然在举例说明的实施例中开关44是交互转换式开关，但交互转换式开关44可以用单个按钮开关、被选择性地按压到操作位置中的两个按钮开关、杠杆式开关、滑动式开关或者可操作来选择无级换档状态(差速状态)和有级换档状态(非差速状态)中期望的一个状态的任何其他类型的开关或切换设备所代替。交互转换式开关44可以具有或者可以不具有中立位置。在交互转换式开关44不具有中立位置的情况下，可以设置额外的开关来允许或者禁止交互转换式开关44。此额外开关的功能对应于交互转换式开关44的中立位置。
应当理解到，按照上述教导，在本发明中可以进行本领域技术人员可以想到的其他改变和修改。
本申请基于2004年8月5日递交的日本专利申请No.2004-229913，其内容通过引用而包含于此。

Claims (15)

1.一种用于车用驱动系统的控制设备，所述车用驱动系统包括：(a)可操作来将发动机(8)的输出分配到第一电动机(M1)和动力传动构件(18)的动力分配机构(16)、(b)布置在所述动力传动构件和车辆的驱动轮(38)之间的动力传动路径中的第二电动机(M2)、和(c)差速状态切换设备(C0、B0)，所述差速状态切换设备可操作来将所述动力分配机构(16)选择性地置于其中所述动力分配机构可操作来执行差速功能的差速状态和其中所述动力分配机构不可操作来执行所述差速功能的锁止状态之一中，所述控制设备的特征在于包括：
发动机停机切换控制部分(50、S5)，当所述发动机(8)停机时，所述发动机停机切换控制部分可操作来控制所述差速状态切换设备(C0、B0)以将所述动力分配机构(16)置于所述差速状态中；
在将所述动力分配机构切换到所述差速状态之后，使用所述第一电动机强制地降低所述发动机的旋转速度。
2.如权利要求1所述的控制设备，其中所述车用驱动系统包括具有所述动力分配机构(16)、所述第二电动机(M2)和所述差速状态切换设备(C0、B0)的无级变速器部分(11)，并且还包括构成所述动力传动路径一部分并用作自动变速器的自动变速器部分(20、72)，并且其中所述差速状态切换设备可操作来在所述差速状态和锁止状态之间切换所述动力分配机构，来将所述无级变速器部分选择性地置于其中所述无级变速器部分可用作电控无级变速器的无级换档状态和其中所述无级变速器部分不可用作电控无级变速器的有级换档状态之一中。
3.如权利要求1或2所述的控制设备，其中当所述发动机(8)停机时，所述发动机停机切换控制部分(50、S5)可操作来将所述差速状态切换设备(C0、B0)置于松开状态，以将所述动力分配机构(16)置于所述差速状态中。
4.如权利要求1或2所述的控制设备，还包括发动机停机控制部分(84、S6)，其可操作来通过在所述动力分配机构(16)被置于所述差速状态中时控制所述第一电动机(M1)，来控制所述发动机停机时所述发动机(8)速度降低的速率。
5.如权利要求4所述的控制设备，其中所述发动机停机控制部分(84、S6)可操作来降低所述第一电动机的速度，以使所述发动机的速度快速地通过预定共振速度范围而降低到零，否则就将预计到在所述预定共振速度范围中发生导致所述车辆的振动的水平高于上限的所述车用驱动系统的共振现象。
6.如权利要求1或2所述的控制设备，其中所述差速状态切换设备包括可操作来将所述动力传动路径选择性地置于动力传动状态和动力断开状态之一中的耦合设备(C0、B0)、以及可手动操作到其中所述动力传动路径被置于所述动力传动状态的驱动位置和其中所述动力传动路径被置于所述动力断开状态的非驱动位置的换档设备(46)，并且其中当所述换档设备被置于所述驱动位置中时所述发动机停机控制部分(84、S6)可操作来将所述动力分配机构置于所述差速状态中。
7.如权利要求1或2所述的控制设备，其中所述动力分配机构(16)包括固定到所述发动机(8)的第一元件(CA1)、固定到所述第一电动机的第二元件(S1)和固定到所述动力传动构件(18)的第三元件(R1)，并且所述差速状态切换设备(C0、B0)可操作来允许所述第一元件、第二元件和第三元件彼此相对旋转，以由此将所述动力分配机构置于所述差速状态中，并可操作来连接所述第一元件、第二元件和第三元件作为一个单元旋转或者使所述第二元件保持静止，以由此将所述动力分配机构置于所述锁止状态中。
8.如权利要求7所述的控制设备，其中所述差速状态切换设备包括离合器(C0)和/或制动器(B0)，所述离合器(C0)可操作来将所述第一元件、第二元件和第三元件中的至少两个连接到彼此以使得所述第一元件、第二元件和第三元件作为一个单元旋转，所述制动器(B0)可操作来将所述第二元件固定到静止元件以使所述第二元件保持静止。
9.如权利要求8所述的控制设备，其中所述差速状态切换设备包括所述离合器(C0)和所述制动器(B0)两者，并且可操作来松开所述离合器和所述制动器以由此将所述动力分配机构(16)置于其中所述第一元件、第二元件和第三元件可相对于彼此旋转的所述差速状态中，并可操作来啮合所述离合器和松开所述制动器以由此使得所述动力分配机构能够用作具有速比1的变速器，或者啮合所述制动器和松开所述离合器以由此使得所述动力分配机构能够用作具有低于1的速比的增速变速器。
10.如权利要求7所述的控制设备，其中所述动力分配机构是行星齿轮组(24)，并且所述第一元件、第二元件和第三元件分别是所述行星齿轮组的行星轮架(CA1)、太阳轮(S1)和齿圈(R1)。
11.如权利要求10所述的控制设备，其中所述行星齿轮组是单级行星齿轮式的。
12.如权利要求1或2所述的控制设备，其中所述车用驱动系统还包括布置在所述动力传动构件(18)和所述驱动轮(38)之间的自动变速器部分(20、72)，并且具有由所述动力分配机构(16)的速比和所述自动变速器部分的速比所确定的总速比。
13.如权利要求12所述的控制设备，其中所述自动变速器部分是有级自动变速器(20、72)。
14.如权利要求1所述的用于车用驱动系统的控制设备，其中，在将所述发动机的旋转速度降低到停止状态时，取决于所述发动机的旋转速度是否通过振动产生区域来判定所述动力分配机构是否切换到所述差速状态。
15.如权利要求2所述的用于车用驱动系统的控制设备，其中，所述无级变速器部分和所述自动变速器部分彼此串联地连接，并且取决于置于动力传递状态的所述自动变速器部分将所述动力分配机构切换到所述差速状态。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103124857A (zh) * 2010-09-21 2013-05-29 丰田自动车株式会社 车辆控制系统
CN109372642A (zh) * 2018-10-30 2019-02-22 潍柴动力股份有限公司 一种发动机快速熄火控制方法及装置

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7822524B2 (en) * 2003-12-26 2010-10-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicular drive system
JP4972988B2 (ja) * 2006-05-02 2012-07-11 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の伝動状態切り替え制御装置
US7670258B2 (en) * 2006-06-15 2010-03-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for vehicle drive apparatus
US7722498B2 (en) * 2006-06-21 2010-05-25 Denso Corporation Control device and method for hybrid electric vehicle
US7987035B2 (en) * 2006-06-27 2011-07-26 Sauer-Danfoss Inc. Method of operating a vehicle and apparatus comprising the same
JP4165596B2 (ja) * 2006-10-18 2008-10-15 トヨタ自動車株式会社 制駆動力制御装置
DE112007002600A5 (de) * 2006-11-27 2009-08-06 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Verfahren und Vorrichtung zum Adaptieren einer Trennkupplung in einem Fahrzeughybridantriebsstrang
JP4973165B2 (ja) * 2006-12-08 2012-07-11 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置の制御装置
JP4410261B2 (ja) * 2007-01-25 2010-02-03 本田技研工業株式会社 車両の制御装置
JP5003220B2 (ja) * 2007-03-15 2012-08-15 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置の制御装置
ITMO20070125A1 (it) * 2007-04-05 2008-10-06 Bordini Engineering Srl Sistema di trazione ibrido
US8142328B2 (en) * 2007-07-05 2012-03-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Method for controlling a starting clutch
JP4957475B2 (ja) 2007-09-13 2012-06-20 トヨタ自動車株式会社 車両用動力伝達装置の制御装置
JP4998164B2 (ja) * 2007-09-14 2012-08-15 トヨタ自動車株式会社 車両用動力伝達装置の制御装置
JP4798154B2 (ja) * 2008-03-06 2011-10-19 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US8066609B2 (en) * 2008-05-02 2011-11-29 Chrysler Group Llc Electric variable transmission for hybrid electric vehicles with three forward modes, one reverse mode, and five fixed gears
JP5129698B2 (ja) * 2008-08-29 2013-01-30 本田技研工業株式会社 車両の変速装置
JP5293069B2 (ja) * 2008-10-14 2013-09-18 トヨタ自動車株式会社 車両用動力伝達装置の制御装置
DE102008044101A1 (de) * 2008-11-27 2010-06-02 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Vermeidung von Rasselgeräuschen im Hybridgetriebe eines Hybridfahrzeugs
CN102652088B (zh) * 2009-12-11 2015-04-15 丰田自动车株式会社 车辆及其控制方法
JP5503954B2 (ja) * 2009-12-14 2014-05-28 日立建機株式会社 作業車両のクラッチ制御装置
KR101420065B1 (ko) * 2010-07-21 2014-07-17 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 하이브리드 차량의 제어 장치
US9067584B2 (en) * 2011-01-27 2015-06-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle and control method for vehicle
US8798880B2 (en) * 2011-09-23 2014-08-05 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling loads on a dual mass flywheel attached to an engine based on engine speed
JP2013075591A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド車両の制御装置
JP5967105B2 (ja) * 2011-12-16 2016-08-10 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動制御装置
US9211883B2 (en) * 2012-03-07 2015-12-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus of vehicle
CN104169149B (zh) * 2012-03-16 2016-12-21 日产自动车株式会社 混合动力驱动电动汽车的驱动控制装置以及驱动控制方法
JP6065693B2 (ja) * 2013-03-25 2017-01-25 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP2015182662A (ja) * 2014-03-25 2015-10-22 トヨタ自動車株式会社 エンジン停止制御装置
JP6252441B2 (ja) * 2014-11-17 2017-12-27 トヨタ自動車株式会社 車両の駆動装置
DE102015226119A1 (de) 2015-12-21 2017-06-22 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben eines Antriebsstrangs
JP6252616B2 (ja) * 2016-04-07 2017-12-27 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置
JP6884989B2 (ja) * 2016-04-21 2021-06-09 スズキ株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP6352990B2 (ja) * 2016-07-26 2018-07-04 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 動力伝達装置
US10340921B2 (en) 2016-10-18 2019-07-02 Vt Idirect, Inc. Apparatuses and methodologies for vibration effects correction in oscillators
JP6544345B2 (ja) * 2016-11-29 2019-07-17 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
CN109268153B (zh) * 2018-09-26 2021-10-08 潍柴动力股份有限公司 一种发动机快速停机方法及系统
DE102019119940A1 (de) * 2019-07-24 2021-01-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Getriebeeinheit für ein hybrides Kraftfahrzeug mit zwei Planetengetrieben; sowie Kraftfahrzeug
JP7192844B2 (ja) * 2020-12-03 2022-12-20 スズキ株式会社 ハイブリッド車両の制御装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3216589B2 (ja) 1996-10-29 2001-10-09 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置，原動機制御装置並びにこれらの制御方法
JP3646966B2 (ja) 1998-02-03 2005-05-11 富士重工業株式会社 ハイブリッド車
JP3409698B2 (ja) 1998-06-16 2003-05-26 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車の変速制御装置
JP3402236B2 (ja) 1999-01-13 2003-05-06 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびハイブリッド車両並びにその制御方法
JP4370637B2 (ja) 1999-06-04 2009-11-25 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびその制御方法
US6579201B2 (en) * 2000-08-22 2003-06-17 New Venture Gear, Inc. Electric hybrid four-wheel drive vehicle
JP4032639B2 (ja) * 2000-11-30 2008-01-16 トヨタ自動車株式会社 車両の回生制御装置
US6551208B1 (en) * 2001-10-18 2003-04-22 General Motors Corporation Three-mode, compound-split, electrically-variable transmission
JP3535140B2 (ja) * 2002-05-23 2004-06-07 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両
JP2004236406A (ja) 2003-01-29 2004-08-19 Toyota Motor Corp 動力出力装置およびこれを備える自動車

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103124857A (zh) * 2010-09-21 2013-05-29 丰田自动车株式会社 车辆控制系统
CN103124857B (zh) * 2010-09-21 2015-09-30 丰田自动车株式会社 车辆控制系统
CN109372642A (zh) * 2018-10-30 2019-02-22 潍柴动力股份有限公司 一种发动机快速熄火控制方法及装置

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Publication number Publication date
JP4155244B2 (ja) 2008-09-24
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US20060027413A1 (en) 2006-02-09

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