CN100547266C - 用于车辆驱动系统的控制设备 - Google Patents

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CN100547266C
CN100547266C CNB2006800104362A CN200680010436A CN100547266C CN 100547266 C CN100547266 C CN 100547266C CN B2006800104362 A CNB2006800104362 A CN B2006800104362A CN 200680010436 A CN200680010436 A CN 200680010436A CN 100547266 C CN100547266 C CN 100547266C
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井上雄二
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Abstract

车辆驱动装置具有差动机构和设置在差动装置中的电动机，其中驱动装置的尺寸能够得到减小，并且改进了燃料消耗，并且其中控制设备能够抑制换档冲击。因为驱动装置具有切换离合器(C0)或者切换制动器(B0)，变速器机构(10)能够在无级变速状态和有级变速状态之间切换，结果，驱动装置具有燃料消耗通过其中变速比电控变化的变速器而得到改进的优点，和机械传递动力的齿轮型变速器装置的传动效率高的优点。进一步，在自动变速器部分(20)的换档中，变速器控制装置(82)根据差动部分(11)的无级变速状态和非无级变速状态改变变速器机构(10)的换档方法，其中在无级变速状态下，发动机速度NE能够独立于传动部分(18)的旋转速度而由差动作用改变，在非无级变速状态下，发动机速度NE比无级变速状态更少可能改变，由此抑制了换档冲击的发生。

Description

用于车辆驱动系统的控制设备
技术领域
本发明涉及一种车辆驱动系统，其包括可操作执行差动功能的差动机构和电动机，更具体地，本发明涉及减小电动机和其它部件的尺寸的技术。
背景技术
公知一种车辆驱动系统，其包括可操作执行将发动机输出分配给第一电动机和输出轴的差动机构和设置在差动机构的输出轴和车辆驱动轮之间的第二电动机。这种车辆驱动系统的示例是在专利文献1中公开的用于混合动力车辆的驱动系统。在此混合动力车辆驱动系统中，差动机构由行星齿轮组构成，并且发动机驱动力的主要部分以机械的方式通过差动机构的差动功能传递到驱动轮，发动机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电气地传递，使得驱动系统用作其速比连续可变并且由控制设备控制的电控无级变速器，以在使发动机保持在最佳状态的同时驱动车辆，由此改进车辆的燃料经济性。
[专利文献1]JP-A-2003-301731
一般而言，无级变速器公知为一种能够提高车辆燃料经济性的装置，而另一方面，诸如有级变速器的齿轮式变速器公知为传动效率高的装置。然而，还没有任何一种传动机构具有这两种类型变速器的优点。例如，在上述专利文献1公开的混合动力车辆驱动系统包括用于将电能从第一电动机传递到第二电动机的电气路径(即，用于传递作为电能的车辆驱动力的一部分的动力传递路径)，使得要求第一电动机大型化以满足发动机输出增大的需要，还要求由第一电动机产生的电能驱动的第二电动机也相应地大型化，由此混合动力车辆驱动系统的总尺寸趋于变大。还要注意，发动机输出的一部分一旦转换成电能，电能随后转换成待传递到驱动轮的机械能，由此在车辆的某行驶状况下(例如，在车辆的高速行驶的过程中)车辆的燃料经济性会可能恶化。在上述差动机构是其变速比电气变化的变速器(例如，所谓的“电控CVT”的无级变速器)，车辆驱动系统也有类似的问题。
在上述专利文献1的混合动力驱动系统中，众所周知，在差动机构(电气无级变速器)的输出部件和车辆的驱动轮之间传动路径中设置变速器，目的是减小在要求高车辆驱动转矩时第二电动机的所需容量。在此车辆驱动系统中，驱动力源的输出通过由电控无级变速器和变速器组成的两个变速器机构传递到驱动轮，驱动系统的总速比由两个变速器机构的速比确定。
当变速器的换档动作发生时，整个驱动系统在换档过程中不象仅仅包括电控无级变速器的驱动系统那样可能不能用作无级变速器。因而，驱动系统会受到换档冲击，并且由于发动机未在最佳状况下工作使得燃料经济性恶化。车辆驱动系统(其设置有变速器，变速器设置在差动机构和驱动轮之间的传动路径中，以解决上述混合动力车辆驱动系统的问题)也受到换档冲击，并且由于发动机未在最佳状况下工作使得燃料经济性恶化。
本发明是考虑到上述背景技术做出的。因而，本发明的目的是提供一种用于车辆驱动系统的控制设备，该车辆驱动系统包括可操作执行将发动机输出分配给第一电动机和输出轴的差动功能的差动机构和设置在差动机构和车辆驱动轮之间的动力传递路径中的另一个电动机，该控制设备允许减小车辆驱动系统的所需尺寸并提高车辆驱动系统的的燃料经济性，并且减小车辆驱动系统的换档冲击。
发明内容
根据权利要求1的本发明提供一种控制设备，用于(a)车辆驱动系统，车辆驱动系统设置有由作为电控无级变速器工作的无级变速器部分和变速器部分构成的变速器机构，无级变速器部分具有可操作地将发动机的输出分配到第一电动机和传动部件的差动机构，和设置在传动部件和车辆驱动轮之间的动力传递路径中的第二电动机，变速器部分构成动力传递路径的一部分，控制设备的特征在于包括(b)差动状态切换装置，其设置在差动机构中，并且可操作地将无级变速器部分置于无级换档状态和非无级换档状态中的选定的一者中，在无级换档状态中，无级变速器部分作为电控无级变速器部分工作，在非无级换档状态中，无级变速器部分不作为电控无级变速器工作；和(c)换档控制装置，其用于根据无级变速器部分是否置于无级换档状态来在变速器部分的换档动作过程中改变控制变速器机构的换档动作的方式。
根据如上所述构造的本发明的控制设备，车辆驱动系统的无级变速器部分由差动状态切换装置可选择地在无级换档状态和有级换档状态之间切换，在无级换档状态下，无级变速器作为电控无级变速器工作，在有级换档状态下，无级变速器不作为电控无级变速器工作。因而，由本控制设备控制的车辆驱动系统具有提高速比被电控的变速器的燃料经济性的优点和能够以机械的方式传递动力的齿轮型动力传递装置的的传动效率高的优点。例如，在车辆在低至中等速度行驶或者低至中等输出行驶且发动机在正常输出状态下工作的过程中，在无级变速器部分置于无级换档状态时，车辆的燃料经济性得到提高。在车辆高速行驶的过程中当无级变速器部分置于有级换档状态时，由于发动机输出主要通过机械动力传递路径传递到驱动轮，且机械能和电能之间的转换损失的降低(其在速比电控变化的变速器中会发生)，燃料经济性也得到提高。另一方面，在车辆以高输出行驶过程中，当无级变速器部分置于有级换档状态时，仅仅在车辆低速至中等行驶速度下，车辆驱动系统作为速比电控变化的变速器工作，使得能够减小由电动机能够产生的最大电能量，由此电动机的所需尺寸或者容量和包括电动机的车辆驱动系统的所需尺寸能够减至最小。
在设置有可在无级和有级变速状态之间切换的无级变速器部分的车辆驱动系统中，换档控制装置根据无级变速器部分是否置于无级换档状态而改变在变速器部分的换档动作过程中控制变速器机构的换档动作的方式。因而，通过根据无级变速器部分是置于无级换档状态和还是非无级换档状态(在无级换档状态中，发动机速度能够由于其作为电控无级变速器工作而不管由车辆速度确定的传动部件的旋转速度如何而能够改变，在非无级换档状态中，发动机速度比在无级换档状态下更难变化)，来控制变速器部分的换档动作过程中发动机速度的变化量，从而能够减小变速器机构的换档冲击。
在根据权利要求2的本发明中，在无级变速器部分的无级换档状态中，换档控制装置在变速器部分的换档动作的惯性阶段中控制无级变速器部分的换档动作，使得通过无级变速器部分作为电控无级变速器工作来减小发动机的速度的变化量。在此情况下，即使当变速器部分的速比由于其换档动作而改变时，发动机速度的变化量在变速器部分的换档动作过程中得到降低，从而降低了换档冲击。进一步，变速器机构能够用作无级变速器，使得燃料经济性得到提高。
在根据权利要求3的本发明中，换档控制装置在与变速器部分的速比变化方向相反的方向上改变无级变速器部分的速比，以减小发动机的速度的变化量。在此情况下，由无级变速器部分的速比和变速器部分的速比确定的总速比的变化量能够得到降低，使得发动机速度的变化量得到降低。
在根据权利要求4的本发明中，在无级变速器部分的非无级换档状态中，换档控制装置在变速器部分的换档动作过程中通过使用第一电动机和/或第二电动机积极地改变发动机的速度。在此情况下，即使在无级变速器部分置于非无级换档状态(在该状态下，发动机速度比在无级换档状态下更难变化)的时候，与发动机速度没有在换档控制装置的控制下改变的情况相比，能够使发动机速度的变化率更靠近目标值。此目标值提供由车辆驾驶员感受舒适的可变化率值较高的高换档响应和有效减小换档冲击的变化率值较低的低换档响应之间的折中。
在根据权利要求5的本发明中，在无级变速器部分的无级换档状态下，换档控制装置通过使用第一电动机和/或第二电动机减小由于变速器部分的换档动作而引起的发动机速度的急速上升。在此情况下，即使在无级变速器部分置于非无级换档状态(在该状态下，发动机速度NE比在无级换档状态下更难变化)的时候，与发动机速度没有在换档控制装置的控制下改变的情况相比，在变速器部分的换档动作过程中，本实施例能够使发动机速度的急速上升更小。因而，换档冲击得到降低。
在根据权利要求6的本发明中，变速器部分是自动变速器，其速比通过摩擦耦合装置的啮合动作和另一摩擦耦合装置的松开动作而自动改变，并且，换档控制装置在变速器部分的换档动作过程中控制在啮合动作中的摩擦耦合装置的啮合压力，使得当无级变速器部分置于非无级换档状态时的啮合压力高于当无级变速器部分置于无级换档状态时的啮合压力。在此情况下，即使在无级变速器部分的非无级换档状态下(在该状态下，在变速器部分的换档动作过程中的惯性由于发动机速度的变化而比其中发动机速度的变化量由于换档动作而能够得到降低的无级变速器部分的无级换档状态下更大)，在变速器部分的换档动作过程中在啮合动作中的摩擦耦合装置具有足够的转矩容量。
根据权利要求7的本发明提供一种控制设备，用于(a)车辆驱动系统，车辆驱动系统设置有由作为电控无级变速器工作的差动部分和变速器部分构成的变速器机构，差动部分具有可操作地将发动机的输出分配到第一电动机和传动部件的差动机构，和设置在传动部件和车辆驱动轮之间的动力传递路径中的第二电动机，变速器部分构成动力传递路径的一部分，控制设备的特征在于包括(b)差动状态切换装置，其设置在差动机构中，并且可操作地将无级变速器部分置于无级换档状态和非无级换档状态中的选定的一者中，在无级换档状态中，差动部分作为电控无级变速器部分工作，在非无级换档状态中，差动分不作为电控无级变速器工作；和(c)换档控制装置，其用于根据差动部分是否置于无级换档状态来在变速器部分的换档动作过程中改变控制变速器机构的换档动作的方式。
根据如上所述构造的本发明的控制设备，车辆驱动系统的无级变速器部分由差动状态切换装置可选择地在无级换档状态和有级换档状态之间切换，在无级换档状态下，无级变速器作为电控无级变速器工作，在有级换档状态下，无级变速器不作为电控无级变速器工作。因而，由本控制设备控制的车辆驱动系统具有提高速比被电控的变速器的燃料经济性的优点和能够以机械的方式传递动力的齿轮型动力传递装置的的传动效率高的优点。例如，在车辆在低至中等速度行驶或者低至中等输出行驶且发动机在正常输出状态下工作的过程中，在无级变速器部分置于无级换档状态时，车辆的燃料经济性得到提高。在车辆高速行驶的过程中当无级变速器部分置于有级换档状态时，由于发动机输出主要通过机械动力传递路径传递到驱动轮，且机械能和电能之间的转换损失的降低(其在速比电控变化的变速器中会发生)，燃料经济性也得到提高。另一方面，在车辆以高输出行驶过程中，当无级变速器部分置于有级换档状态时，仅仅在车辆低速至中等行驶速度下，车辆驱动系统作为速比电控变化的变速器工作，使得能够减小由电动机能够产生的最大电能量，由此电动机的所需尺寸或者容量和包括电动机的车辆驱动系统的所需尺寸能够减至最小。
在设置有可在无级和有级变速状态之间切换的无级变速器部分的车辆驱动系统中，换档控制装置根据无级变速器部分是否置于无级换档状态而改变在变速器部分的换档动作过程中控制变速器机构的换档动作的方式。因而，通过根据无级变速器部分是置于无级换档状态和还是非无级换档状态(在无级换档状态中，发动机速度能够由于其作为电控无级变速器工作而不管由车辆速度确定的传动部件的旋转速度如何而能够改变，在非无级换档状态中，发动机速度比在无级换档状态下更难变化)，来控制变速器部分的换档动作过程中发动机速度的变化量，从而能够减小变速器机构的换档冲击。
在根据权利要求8的发明中，在差动部分的无级换档状态中，换档控制装置在变速器部分的换档动作的惯性阶段中控制差动部分的换档动作，使得通过差动部分作为电控无级变速器工作减小发动机的速度的变化量。在此情况下，即使当变速器部分的速比由于其换档动作而改变时，发动机速度的变化量在变速器部分的换档动作过程中得到降低，从而降低了换档冲击。进一步，变速器机构能够用作无级变速器，使得燃料经济性得到提高。
在根据权利要求的发明中，换档控制装置在与变速器部分的速比变化方向相反的方向上改变差动部分的速比，以减小发动机的速度的变化量。在此情况下，由无级变速器部分的速比和变速器部分的速比确定的总速比的变化量能够得到降低，使得发动机速度的变化量得到降低。
在根据权利要求10的发明中，在差动部分的非无级换档状态中，换档控制装置在变速器部分的换档动作过程中通过使用第一电动机和/或第二电动机积极地改变发动机的速度。在此情况下，即使在无级变速器部分置于非无级换档状态(在该状态下，发动机速度比在无级换档状态下更难变化)的时候，与发动机速度没有在换档控制装置的控制下改变的情况相比，能够使发动机速度的变化率更靠近目标值。此目标值提供由车辆驾驶员感受舒适的可变化率值较高的高换档响应和有效减小换档冲击的变化率值较低的低换档响应之间的折中。
在根据权利要求11的发明中，在差动部分的无级换档状态下，换档控制装置通过使用第一电动机和/或第二电动机减小由于变速器部分的换档动作而引起的发动机速度的急速上升。在此情况下，即使在无级变速器部分置于非无级换档状态(在该状态下，发动机速度NE比在无级换档状态下更难变化)的时候，与发动机速度没有在换档控制装置的控制下改变的情况相比，在变速器部分的换档动作过程中，本实施例能够使发动机速度的急速上升更小。因而，换档冲击得到降低。
在根据权利要求12的发明中，变速器部分是自动变速器，其速比通过摩擦耦合装置的啮合动作和另一摩擦耦合装置的松开动作而自动改变，并且，换档控制装置控制在变速器部分的换档动作过程中控制在啮合动作中的摩擦耦合装置的啮合压力，使得当差动部分置于非无级换档状态时的啮合压力高于当差动部分置于无级换档状态时的啮合压力。在此情况下，即使在无级变速器部分的非无级换档状态下(在该状态下，在变速器部分的换档动作过程中的惯性由于发动机速度的变化而比其中发动机速度的变化量由于换档动作而能够得到降低的无级变速器部分的无级换档状态下更大)，在变速器部分的换档动作过程中在啮合动作中的摩擦耦合装置具有足够的转矩容量。
在根据权利要求13的发明中，控制设备还包括转矩减小控制装置，其用于减小待传递到驱动轮的转矩，并且其中，在变速器部分的换档动作过程中，转矩减小控制装置减小待传递到驱动轮的转矩。在此情况下，在变速器的换档动作过程中转矩减小控制装置减小待传递到驱动轮的转矩，以抵消变速器部分的旋转元件的旋转速度的变化或者无级变速器部分的旋转元件的旋转速度的变化而产生的惯性转矩，由此减小了换档冲击。例如，转矩减小控制装置布置成通过减小发动机转矩或者通过控制第二电动机实施转矩减小控制以减小待传递到驱动轮的转矩。
根据权利要求14的发明中，变速器部分是有级自动变速器。在此情况下，由无级变速器部分的速比和变速器部分的速比确定的总速比由于变速器部分的换档动作而有级改变，使得与总速比连续改变时相比，总速比以有级的方式更快速改变。因而，变速器机构不仅能够用作允许车辆驱动力矩的平滑变化的无级变速器，而且允许速比的有级变化和车辆驱动转矩的快速变化。
优选地，差动状态切换装置将无级变速器部分置于差动状态，在差动状态下，无级变速器部分可操作地执行差动功能，和将无级变速器部分置于无级换档状态，在该状态下，无级变速器部分作为电控无级变速器工作，并且将无级变速器部分置于非差动状态(例如，锁止状态)，在该状态下，无级变速器部分不工作来执行差动功能，和将无级变速器部分置于有级换档状态下，在该状态下，无级变速器部分不作为电控无级变速器工作。在此情况下，无级变速器部分可在无级换档状态和有级换档状态之间切换。
优选地，差动状态切换装置将差动部分置于差动状态，在差动状态下，差动部分可操作地执行差动功能，和将差动部分置于无级换档状态，在该状态下，差动部分作为电控无级变速器工作，并且将差动部分置于非差动状态(例如，锁止状态)，在该状态下，差动部分不工作来执行差动功能，和将差动部分置于有级换档状态下，在该状态下，差动部分不作为电控无级变速器工作。在此情况下，差动部分可在无级换档状态和有级换档状态之间切换。
优选地，差动机构具有连接到发动机的第一元件、连接到第一电动机的第二元件和连接到传动部件的第三元件，并且差动状态切换装置可操作地将差动机构置于差动状态，在该状态中，差动机构的第一、第二和第三元件相比彼此可旋转，并且将差动机构置于非差动状态(例如，锁止状态)，在该状态下，第一、第二和第三元件作为一个单元旋转，或者第二元件保持固定。在情况下，差动机构可在差动状态和非差动状态之间切换。
优选地，差动状态切换装置包括可操作将差动机构的第一、第二和第三元件中至少两个彼此连接以使第一、第二和第三元件作为一个单元旋转的离合器、和/或可操作地将第二元件固定到固定部件以将第二元件保持固定。此布置允许差动机构容易地在差动和非差动状态之间切换。
优选地，离合器和制动器松开以将差动机构置于差动状态，在该状态下，第一、第二和第三元件可相对彼此旋转，并且在该状态下，差动机构作为电控差动装置工作，并且离合器啮合以允许差动机构作为具有速比为1的变速器工作，或者制动器啮合以允许差动机构作为具有速比小于1的增速变速器工作。在此布置中，差动机构可在差动状态和锁止状态之间切换，并且作为具有单一固定速比的单一档位的变速器或者具有相应固定速比的多个档位的变速器工作。
优选地，差动机构是行星齿轮组，并且第一元件是行星齿轮组的行星轮架，第二元件是行星齿轮组的太阳轮，而第三元件是行星齿轮组的齿圈。在此布置中，差动机构的轴向尺寸能够得到降低，并且是由一个行星齿轮装置简单构成。
优选地，行星齿轮组是单小齿轮型。在此情况下，差动机构的轴向尺寸能够得到降低，并且差动机构由一个单小齿轮型的行星齿轮组简单构成。
优选地，车辆驱动系统的总速比由无级变速器部分的速比和变速器部分的速比限定。在此情况下，通过利用变速器部分的速比，能够在比较宽的总速比的范围上获得车辆驱动力，使得无级变速器部分的无级换档控制的效率进一步得到提高。
优选地，车辆驱动系统的总速比由差动部分的速比和变速器部分的速比限定。在此情况下，通过利用变速器部分的速比，能够在比较宽的总速比的范围上获得车辆驱动力。
置于无级换档状态的无级变速器部分与变速器部分协同构成无级变速器，而置于非无级换档状态的无级变速器部分与变速器部分协同构成有级变速器。
附图说明
图1是示出根据本发明一个实施例构造的混合动力车辆的驱动系统的布置的示意图。
图2是一个表，其表示可在无级换档状态和有级换档状态中选定的一个状态中工作的图1的混合动力车辆驱动系统的换档动作和进行相应换档动作的液压操作摩擦耦合装置的工作状态的不同组合之间的关系。
图3是表示在有级换档状态中工作的图1的混合动力车辆驱动系统在驱动系统的不同档位中相对旋转速度的共线图。
图4是表示用于图1的驱动系统的电子控制装置的输入和输出信号的视图。
图5是图示图4的电子控制装置的主要控制功能的功能框图。
图6的视图在相同的由呈车辆的行驶速度和输出速度形式的控制参数限定的二维坐标系统中图示了用于判定自动变速器部分的换档动作的所存储的换档边界线图的示例、用于切换变速器机构的换档状态的所存储的切换边界线图的示例和限定用于在发动机驱动模式和电动机驱动模式之间切换的发动机驱动区域和电动机驱动区域之间的边界线的所存储的驱动力源切换边界线图的示例，使得那些图彼此相关。
图7的视图图示了限定发动机的最高燃料经济曲线的燃料消耗图的示例，并且说明了发动机在变速器机构的无级换档状态(由虚线表示)下的工作和发动机在变速器机构的有级换档状态(由点划线表示)下的工作之间差异。
图8的视图图示了限定了无级换档区域和有级换档区域之间的边界线的所存储的关系，该关系用来将限定图6中的虚线表示的无级换档和有级换档区域的边界线制成图。
图9是表示由于有级变速器的升档动作而使发动机速度变化的示例的视图。
图10是示出包括变速杆并且可操作地选择多个换档位置中一个的手动操作换档装置的一个示例的视图。
图11是图示了图5的电子控制装置的控制操作的流程图，即，在自动变速器部分进行换档动作时自动变速器机构的换档控制例程。
图12是用于说明在差动部分置于无级换档状态的时候，当指令自动变速器部分进行从第二档位到第三档位的升档动作时，图11的流程图所图示的控制操作的时序图。
图13是用于说明在差动部分置于无级换档状态的时候，当指令自动变速器部分进行从第三档位到第二档位的滑行降档动作时，图11的流程图所图示的控制操作的时序图。
图14是用于说明在差动部分置于无级换档状态的时候，当指令自动变速器部分进行从第三档位到第二档位的动力开启降档动作时，图11的流程图所图示的控制操作的时序图。
图15是用于说明在差动部分置于锁止状态(有级换档状态)的时候，当指令自动变速器部分进行从第二档位到第三档位的升档动作时，图11的流程图所图示的控制操作的时序图。
图16是用于说明在差动部分置于锁止状态(有级换档状态)的时候，当指令自动变速器部分进行从第三档位到第二档位的滑行降档动作时，图11的流程图所图示的控制操作的时序图。
图17是对应于图1的示意图，其示出根据本发明另一个实施例构造的混合动力车辆的驱动系统的布置。
图18是对应于图2的表，其表示可在无级换档状态和有级换档状态中选定的一个状态中工作的图17的混合动力车辆驱动系统的换档动作和进行相应换档动作的液压操作摩擦耦合装置的工作状态的不同组合之间的关系。
图19是对应于图3的共线图，其表示在有级换档状态中工作的图17的混合动力车辆驱动系统在驱动系统的不同档位中相对旋转速度的共线图。
图20是示出呈由使用者操作来选择换档状态的交互式开关形式的手动操作换档状态装置的示例的立体视图。
参考符号的说明
8：发动机
10、70：变速器机构(驱动系统)
11：差动部分(无级变速器部分)
16：动力分配机构(差动机构)
18：传动部件
20、72：自动变速器部分(变速器部分)
38：驱动轮
40：电子控制装置(控制装置)
82：换档控制装置
86：转矩减小控制装置
M1：第一电动机
M2：第二电动机
C0：切换离合器(差动状态切换装置)
B0：切换制动器(差动状态切换装置)
具体实施方式
将参照附图，详细说明本发明实施例。
实施例1
参照图1的示意图，示出构成用于混合动力车辆的驱动系统的一部分的变速器机构10，该驱动系统由根据本发明一个实施例的控制设备控制。在图1中，变速器机构10包括：呈输入轴14形式的输入旋转部件；呈直接或者间接地经由未示出的脉动吸收减振器(减振装置)连接到输入轴14的差动部分11形式的无级变速器部分；呈自动变速器部分20形式的有级或者多级变速器部分，自动变速器部分20设置在差动部分11和车辆的驱动轮38之间并且经由传动部件18(传动轴)串联连接到差动部件11和驱动轮38；和呈连接到自动变速器部分20的输出轴22形式的输出旋转部件。输入轴12、差动部分11、自动变速器部分20和输出轴22同轴设置在变速器壳体12(以下称为壳体12)中的公共轴线上并且彼此串联连接，其中壳体12用作附装到车体的固定部件。该变速器机构10适合用于横置式FR车辆(发动机前置后轮驱动的车辆)，并且设置在呈内燃机8形式的驱动力源和该对驱动轮38之间以将来自发动机8的车辆驱动力通过差动齿轮装置36(终减速齿轮)和一对驱动车轴传递到该对驱动轮38(如图5所示)。发动机8可以是汽油发动机或者柴油发动机，并且用作直接连接到输入轴14或者经由脉动吸收减振器间接连接到输入轴14的车辆驱动力源。
因而，在本变速器机构10中，发动机8和差动部分11直接彼此连接，且除了上述脉动吸收减振器以外，没有诸如变矩器或者流体耦合器的流体操作动力传递装置设置在两者之间。注意，由于变速器机构关于其轴线对称，在图1中省略了其下半部。以下所述的本发明其它实施例也是这样的。
差动部件11设置有：第一电动机M1；用作可操作地以机械的方式将由输入轴14接收的发动机8的输出分配给第一电动机M1和传动部件18的动力分配机构16；和与输出轴22一起旋转的第二电动机M2。第二电动机M2可以设置在传动部件18和驱动轮38之间的动力传递路径的任何部分处。用在本实施例中的第一和第二电动机M1和M2的每个是具有电动机功能和发电机功能的所谓的电动机/发电机。然而，第一电动机M1应该至少起着可工作产生电能和反作用力的发电机的作用，而第二电动机M2应该至少起着可工作产生车辆驱动力的驱动力源的作用。
动力分配机构16的主要部件包括传动比ρ1例如约为0.418的单小齿轮型第一行星齿轮组24、切换离合器C0和切换制动器B1。第一行星齿轮组24具有由以下组成的旋转元件；第一太阳轮S1、第一行星轮P1、第一行星架CA1和第一齿圈R1，其中第一行星架CA1支撑第一行星轮P1使得第一行星轮P1可以围绕其自身轴线自转并围绕第一太阳轮S1的轴线公转，第一齿圈R1通过第一行星轮P1与第一太阳轮S1啮合。在用ZS1和ZR1分别表示第一太阳轮S1和第一齿圈R1的齿数的情况下，则上述传动比ρ1可以由ZS1/ZR1表示。
在动力分配机构16中，第一行星架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连接到传动部件18。切换制动器B0布置在第一太阳轮S1与壳体12之间，切换离合器C0布置在第一太阳轮S1与第一行星架CA1之间。在将切换离合器C0和切换制动器B0都松开时，动力分配机构置于差动状态，在该状态中，由第一太阳轮S1、第一行星架CA1和第一齿圈R1组成的第一行星齿轮组24的三个元件可彼此相对旋转来执行差动功能，使得发动机8的输出被分配到第一电动机M1和传动部件18，由此发动机8的输出的一部分用来驱动第一电动机M1来产生电能，该电能被储存或者用来驱动第二电动机M2。因此，差动部分11(动力分配机构16)置于无级换档状态(电气建立的CVT状态)，在该状态下，无论发动机8的转速如何，传动部件18的转速都连续可变，即，动力分配机构16置于差动状态(在该状态下，动力分配机构16的速比γ0(输入轴14的转速/传动部件18的转速)从最小值γ0min连续变化到最大值γ0max)，即置于无级换档状态(在该状态下，动力分配机构16起着速比γ0从最小值γ0min到最大值γ0max连续变化的电控无级变速器作用)。
当动力分配机构16处于无级换档状态的时候切换离合器C0或者制动器B0被啮合时，动力分配机构16置于锁止状态或者非差动状态，在该状态中，不能获得差动功能。详细而言。当切换离合器C0啮合时，第一太阳轮S1和第一行星架CA1连接在一起，使得动力分配机构16置于锁止状态，在该状态中，由第一太阳轮S1、第一行星架CA1和第一齿圈R1组成的第一行星齿轮单元24的三个旋转元件可作为一个单元旋转，即置于不能获得差动功能的非差动状态，使得差动部分11也置于非差动状态。在此非差动状态下，发动机8的转速与传动部件18的转速彼此相等，使得差动部分11(动力分配机构16)置于固定速比换档状态或者有级换档状态，在该状态中，机构16用作固定速比γ0等于1的变速器。
当切换离合器B0代替切换离合器C0啮合时，第一太阳轮S1固定到壳体12，使得动力分配机构16置于不能获得差动功能的锁止状态中，即，置于不能获得差动功能的非差动状态，使得差动部分11也置于非差动状态。由于使第一齿圈R1的旋转速度高于第一行星轮架CA1的旋转速度，差动部分11置于固定速比换档状态或者有级换档状态，在该状态中，差动部分11(动力分配机构16)起增速变速器作用，所述变速器具小于1的例如约为0.7的固定速比γ0。
因而，呈切换离合器C0和制动器B0形式的摩擦耦合设备用作可操作地在差动状态或者非锁止状态(非连接状态)和非差动状态(即，锁止状态)之间(即，在无级换档状态和锁止状态之间)选择性切换差动部分11(动力分配机构16)的差动状态切换装置，其中在无级换档状态下，差动部分11(动力分配机构16)作为速比连续变化的电控无级变速器工作，在锁止状态下，差动部分11不作为能够执行无级换档操作的电控无级变速器工作，且差动部分11的速比保持固定，即固定速比换档状态(非差动状态)，在该状态下差动部分11作为具有一个速比的单个档位或者相应速比的多个档位的变速器工作。当切换离合器C0或者切换制动器B0置于部分啮合(滑动)状态，以及当切换离合器C0和切换制动器B0置于完全松开状态时，差动部分11置于上述非连接状态。
自动变速器20包括单小齿轮型第二行星齿轮组26、单小齿轮型第三行星齿轮组28和单小齿轮型第四行星齿轮组30。第二行星齿轮组26包括：第二太阳轮S2、第二行星轮P2、第二行星架CA2和第二齿圈R2，其中第二行星架CA2支撑第二行星轮P2使得第二行星轮P2可以围绕其自身轴线和围绕第二太阳轮S2的轴线旋转，第二齿圈R2通过第二行星轮P2与第二太阳轮S2啮合。例如，第二行星齿轮组26具有约为0.562的传动比ρ2。第三行星齿轮组28包括：第三太阳轮S3、第三行星轮P3、第三行星架CA3和第三齿圈R3，其中第三行星架CA3将第三行星轮P3支撑为第三行星轮P3可以围绕其自身轴线和围绕第三太阳轮S3的轴线旋转，第三齿圈R3通过第三行星轮P3与第三太阳轮S3啮合。例如，第三行星齿轮单元28具有约为0.425的传动比ρ3。第四行星齿轮单元30包括：第四太阳轮S4、第四行星轮P4、第四行星架CA4和第四齿圈R4，其中第四行星架CA4将第四行星轮P4支撑为第四行星轮P4可以围绕其自身轴线和围绕第四太阳轮S4的轴线旋转，第四齿圈R4通过第四行星轮P4与第四太阳轮S4啮合。例如，第四行星齿轮单元30具有约为0.421的传动比ρ4。在分别用ZS2、ZR2、ZS3、ZR3、ZS4和ZR4表示第二太阳轮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的齿数的情况下，则上述传动比ρ2、ρ3和ρ4可以分别由ZS2/ZR2、ZS3/ZR3和ZS4/ZR4表示。
在自动变速器20中，第二太阳轮S2和第三太阳轮S3一体地彼此固定成一个单元，并且通过第二离合器C2选择性地连接到传动部件18，并通过第一制动器B1选择性地固定到壳体12。第二行星架CA2通过第二制动器B2选择性地固定到壳体12，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、第三行星架CA3和第四行星架CA4一体地彼此固定，并固定到输出轴22。第三齿圈R3和第四太阳轮S4一体地彼此相互固定，并选择性地通过第一离合器C1连接到传动部件18。因而，自动变速器20和传动部件18通过用来对自动变速器20进行换档的第一离合器C1或者第二离合器C2而选择性彼此连接。换言之，第一离合器C1和第二离合器C2用作耦合装置，其可操作地将传动部件18和自动变速器部分20之间的动力传递路径(即，差动部分11(传动部件18)和驱动轮38之间的动力传递路径)选择性置于动力传递状态和动力断开状态中的一个状态，其中在动力传递状态中，车辆驱动力能够传递通过动力传递路径，在动力断开状态中，车辆驱动力不能够传递通过动力传递路径。即，当第一离合器C1和第二离合器C2中至少一个置于啮合状态时，上述动力传递路径置于动力传递状态，而当第一离合器C1和第二离合器C2置于松开状态时，上述动力传递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是在传统的车辆自动变速器中使用的液压操作摩擦耦合装置。摩擦耦合装置的每个由湿式多片离合器或带式制动器构成，其中，湿式多片离合器包括由液压致动器迫使彼此抵靠的多个摩擦片，带式制动器包括转鼓和一个或者两个带，一条带或两条带缠绕在转鼓外周边表面上并且带的一端由液压致动器张紧。离合器C0-C2和制动器B0-B3的每个选择性啮合以连接每个离合器或者制动器置于其间的两个部件。
在如上所述构成的驱动装置10中，如图2的表所示，通过从上述第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3选定的两个摩擦耦合装置的相应组合的啮合动作而选择性地建立第一档位(第一速度档)到第五档位(第五速度档)、倒档位(向后驱动档)和空档位中的一种。上述档位具有以几何级数变化的速比γ(输入轴速度NIN/输出轴速度NOUT)。在本实施例中，动力分配机构16设置有切换离合器C0和制动器B0(两者中之一啮合以将差动部分11置于其中差动部分作为无级变速器工作的无级换档状态，或者其中差动部分11作为具有固定速比的有级变速器工作的有级换档状态(固定速比换档状态)。因而，在本变速器机构10中，通过啮合切换离合器C0和切换制动器B0中之一而置于固定速比换档状态的差动部分11和自动变速器20一起协同构成有级变速器，而。此外，通过都不啮合切换离合器C0和制动器B0而置于无级换档状态的差动部分11和自动变速器20协同构成电控无级变速器装置。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中之一而置于有级换档状态，通过松开切换离合器C0和切换制动器B0而置于无级换档状态。类似地，差动部分11选择性地置于有级和无级换档状态之一。
例如，在驱动装置10用作有级变速器的情况下，如图2所示，通过切换离合器C0、第一离合器C1和第三制动器B3的啮合动作建立了第一档位，第一档位具有例如约为3.357的最高速比γ1，并且通过切换离合器C0、第一离合器C1和第二制动器B2的啮合动作建立了第二档位，第二档位具有低于速比γ1的例如约为2.180的速比γ2。另外，通过切换离合器C0、第一离合器C1和第一制动器B1的啮合动作建立了第三档位，第三档位具有低于速比γ2的例如约为1.424的速比γ3，并且通过切换离合器C0、第一离合器C1和第二离合器C2的啮合动作建立第四档位，第四档位具有低于速比γ3的例如约为1.000的速比γ4。通过第一离合器C1、第二离合器C2和切换制动器B0的啮合动作建立第五档位，第五档位具有低于速比γ4的例如约为0.705的速比γ5。另外，通过第二离合器C2和第三制动器B3的啮合动作建立倒档位，倒档位具有例如约为3.209的速比γR，该速比处于速比γ1与γ2之间。例如，通过只啮合切换离合器C0建立空档位N。
另一方面，在变速器机构10用作无级变速器的情况下，如图2所示的切换离合器C0和切换制动器B0都被松开，使得差动部分11用作无级变速的变速器，而与差动部分11串联的自动变速器20用作有级变速器，由此传递到处于第一档位、第二档位、第三档位和第四档位中的一个选定档位的自动变速器20的旋转运动的速度(即传动部件18的转速)连续改变，使得当自动变速器20置于所选定的档位时的驱动系统的速比在预定范围上连续可变。因此，由差动部分11的速比γ0和自动变速器部分20的速比γ确定的变速器机构10的总速比γT连续可变。
图3的共线图用直线表示变速器机构10的各个档位中不同旋转元件的转速之间的关系，变速器机构10由差动部分11和自动变速器20构成，差动部分11用作无级变速器部分或第一换档部分，自动变速器20作为有级变速器部分或第二换档部分。图3的共线图是二维直角坐标系，其中行星齿轮组24、26、28和30的传动比ρ沿横轴取值，而旋转元件的相对转速沿纵轴取值。三条水平线中下方的那条水平线(即，水平线X1)表示转速0，三条水平线中上方那条水平线(即，水平线X2)表示转速1.0，即连接到输入轴14的发动机8的工作速度NE。水平线XG表示传动部件18的转速。
与差动部分11的动力分配机构16相应的三条垂直线Y1、Y2和Y3分别表示以第一太阳轮S1为形式的第二旋转元件(第二元件)RE2的相对转速、以第一行星架CA1为形式的第一旋转元件(第一元件)RE1的相对转速、和以第一齿圈R1为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中相邻线之间的距离由第一行星齿轮组24的传动比ρ1确定。即，垂直线Y1和Y2之间的距离对应为“1”，而垂直线Y2和Y3之间的距离对应于传动比ρ1。此外，与自动变速器20对应的五条垂直线Y4、Y5、Y6、Y7和Y8分别表示第四旋转元件(第四元件)RE4、第五旋转元件(第五元件)RE5、第六旋转元件(第六元件)RE6、第七旋转元件(第七元件)RE7和第八旋转元件(第八元件)RE8的相对转速，其中第四旋转元件RE4具有第二太阳轮S2和第三太阳轮S3彼此一体固定的形式，第五旋转元件RE5具有第二行星架CA2的形式，第六旋转元件RE6具有第四齿圈R4的形式。第七旋转元件RE7具有第二齿圈R2、第三行星架CA3和第四行星架CA4彼此一体固定的形式，第八旋转元件RE8具有第三齿圈R3和第四太阳轮S4彼此一体固定的形式。垂直线的相邻线之间的距离是由第二、第三和第四行星齿轮组26、28和30的传动比ρ2、ρ3和ρ4来确定的。在共线图的垂直线之间的关系中，每个行星齿轮组的太阳轮与行星架之间的距离对应于“1”，而每个行星齿轮组的行星架与齿圈之间的距离对应于传动比ρ。在差动部分11中，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“ρ”。在自动变速器部分20中，第二、第三和第四行星齿轮组26、28和30中每一个的太阳轮与行星架之间的距离对应于“1”，而每个行星齿轮组26、28和30中每一个的行星架与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(差动部分11)中布置成作为第一行星齿轮组24的第一旋转元件RE1(第一行星架CA1)一体固定到输入轴14(发动机8)，并通过切换离合器C0选择性地连接到第二旋转元件RE2(第一太阳轮S1)。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选择性地固定到壳体12，而第三旋转元件RE3(第一齿圈R1)固定到传动部件18和第二电动机M2，使得。输入轴14的旋转运动通过传动部件18传递(输入)到自动变速器20。经过线Y2与X2之间交点的倾斜直线L0表示第一太阳轮S1与第一齿圈R1的转速之间的关系。
例如，当变速器机构10通过切换离合器C0和切换制动器B0的松开动作而置于无级换档状态(差动状态)时，通过对由第一电动机M1发电操作产生的反作用力进行控制，使直线L0与垂直线Y1之间的交点所表示的第一太阳轮S1转速升高或降低，使得直线L0与Y3之间的交点所表示的第一齿圈R1的转速降低或升高。当切换离合器C0被啮合时，第一太阳轮S1与第一行星架CA1彼此连接，动力分配机构16处于非差动状态，在该状态中，上述三个旋转元件RE1、RE2和RE3作为一个单元旋转，使得直线L0与水平线X2重合，造成传动部件18以与发动机速度NE相同的速度旋转。另一方面，当啮合切换制动器B0时，第一太阳轮S1的旋转运动停止，并且动力分配机构16处于非差动状态，在该状态中，动力分配机构16用作增速变速器机构，使得直线L0在图3所示的状态中倾斜，由此由倾斜直线L0与垂直线Y3之间的交点表示的第一齿圈R1转速(即传动部件18的转速)高于发动机速度NE并被传递到自动变速器20。
在自动变速器20中，第四旋转元件RE4通过第二离合器C2选择性地连接到传动部件18并通过第一制动器B1选择性地固定到壳体12，第五旋转元件RE5通过第二制动器B2选择性地固定到壳体12，而第六旋转元件RE6通过第三制动器B3选择性地固定到壳体12。第七旋转元件RE7固定到驱动装置输出轴22，而第八旋转元件RE8通过第一离合器C1选择性连接到传动部件18。
当第一离合器C1和第三制动器B3被啮合时，自动变速器20处于第一档位。处于第一档位的输出轴22的转速由倾斜直线L1与垂直线Y7之间的交点表示。这里，倾斜直线L1经过垂直线Y8与水平线X2之间的交点，以及垂直线Y6与水平线X1之间的交点，其中，垂直线Y7表示固定到输出轴22的第七旋转元件RE7的旋转速度，垂直线Y8表示第八旋转元件RE8的转速，垂直线Y6表示第六旋转元件RE6的转速。与之类似，处于第二档位的输出轴22的转速由倾斜直线L2与垂直线Y7之间的交点表示，其中第二档位通过第一离合器C1和第二制动器B2的啮合动作建立，倾斜直线L2通过那些啮合动作来确定，垂直线Y7表示固定到输出轴22的第七旋转元件RE7的转速。处于第三档位的输出轴22的转速由倾斜直线L3与垂直线Y7之间的交点表示，其中第三档位通过第一离合器C1和第一制动器B1的啮合动作建立，倾斜直线L3通过那些啮合动作来确定，垂直线Y7表示固定到输出轴22的第七旋转元件RE7的转速。处于第四档位的驱动装置输出轴22的转速由水平线L4与垂直线Y7之间的交点表示，其中第四档位通过第一离合器C1和第二离合器C2的啮合动作建立，水平线L4通过那些啮合动作确定，垂直线Y7表示固定到输出轴22的第七旋转元件RE7的转速。在其中切换离合器C0被啮合的第一档位到第四档位中，第八旋转元件RE8以从差动部分11(即，动力分配机构16)接收的驱动力并且以与发动机速度NE相同的转速旋转。当啮合切换制动器B0而不是啮合切换离合器C0时，第八旋转元件RE8以从动力分配机构16接收的驱动力以高于发动机速度NE的速度旋转。处于第五档位的输出轴22的转速由水平线L5与垂直线Y7之间的交点来表示。这里，第五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，水平线L5通过那些啮合动作确定，垂直线Y7表示固定到输出轴22的第七旋转元件RE7的转速。
图4图示了由设置用来控制变速器机构10的电子控制装置40接收的信号和由电子控制装置40产生的信号。该电子控制装置40包括所谓的微型计算机，所述微型计算机包括CPU、ROM、RAM和输入/输出接口，并且布置成根据储存在ROM中的程序、使用RAM的临时数据储存功能来执行信号处理，以实现发动机8和电动机M1、M2的混合动力驱动控制，以及像自动变速器20的换档控制这样的驱动控制。
电子控制装置40布置成从图4所示的各种传感器和开关的接收各种信号，所述各种信号包括表示发动机8冷却水温度TEMPW的信号、表示选定的变速杆操作位置PSH的信号、表示发动机8工作速度NE的信号、表示指示变速器机构10的的所选定前进档位组的值的信号、表示M模式(电动机驱动模式)的信号、表示空调工作状态的信号、表示与输出轴22的转速NOUT对应的车速V的信号、表示自动变速器20的工作油温的信号、表示驻车制动器工作状态的信号、表示脚踏制动器工作状态的信号、表示催化剂温度的信号、表示呈加速器踏板45形式的手动操作车辆加速部件的操作量(操作角度)ACC的信号、表示凸轮角度的信号、表示选择了雪地驱动模式的信号、表示车辆纵向加速度值G的信号、表示选择自动巡航驱动模式的信号、表示车辆重量(车重)的信号、表示车辆驱动轮轮速的信号、表示设置用于将差动部分11(动力分配机构16)置于固定速比换档状态的有级换档开关信号，其中在固定速比换档状态下变速器机构10用作有级变速器、表示设置用于将差动部分11置于无级换档状态(差动状态)的无级换档开关信号，其中在无级换档状态下变速器机构10用作无级变速器、表示第一电动机M1的转速NM1(以下称为“第一电动机速度NM1”)的信号、表示第二电动机M2的转速NM2(以下称为“第二电动机速度NM2”)的信号以及表示(如5所示的)蓄电装置60的充电量(充电状态)SOC的信号。
电子控制装置40进一步布置成产生各种信号，这些信号包括：将施加到控制发动机8输出的发动机输出控制装置43(在图5中示出)的控制信号、驱动节气门致动器以控制电子节气门96开度θTH的驱动信号，其中电子节气门96设置在发动机8的进气管95中、控制燃料喷射装置98喷入进气管95或者发动机8的气缸中燃料喷射量的信号、将施加到点火装置99以控制发动机8的点火正时的信号、调整发动机8的增压器压力的信号、操作电动空调的信号、操作电动机M1和M2的信号、操作换档范围指示器以指示变速杆92的所选定的操作或者换档位置的信号、操作传动比指示器以指示传动比的信号、操作雪地模式指示器以指示选择了雪地驱动模式的信号、操作ABS致动器以进行车轮防抱死制动的信号、操作M模式指示器以指示选择了M模式的信号、对液压控制单元42(在图5中所示)中的电磁阀进行操作的信号，其中电磁阀设置来对差动部分11和自动变速器20的液压操作摩擦耦合装置的液压致动器进行控制、对用作液压控制单元42的液压源的电动油泵进行操作的信号、驱动电加热器的信号和待施加到巡航控制计算机的信号。
图5是用于对电子控制装置40的主要控制功能进行说明的功能框图。在图5中示出的有级换档控制装置54布置成判定自动变速器20的换档动作是否进行，即布置成判定自动变速器20应换档到的档位。该判定是基于以车速V和自动变速器部分20的输出转矩TOUT为形式的车辆状况并且根据存储在存储装置56并且用图5中的实线和点划线表示的换档边界线图(换档控制图)来进行的。有级换档控制装置54产生待施加到液压控制单元42的指令(换档指令)以选择性啮合和松开相应的两个液压操作摩擦装置(除了切换离合器C0和制动器B0)，从而根据图2的表建立所判定的自动变速器20的档位。根据所产生的指令，包括在液压控制单元42中的适合的电磁操作阀被控制成分别操作待释放和啮合的两个液压操作摩擦耦合装置的液压致动器，以执行适合的自动变速器部分20的适合的换档动作。
混合动力控制装置52用作无级换档控制装置，并且布置成在变速器机构10置于无级换档状态(即，差动部分11置于差动状态)的时候，控制发动机8在高效率运转范围中工作，并控制第一电动机M1和第二电动机M2以使发动机8和第二电动机M2产生的驱动力和由第一电动机M1在作为发电机工作期间产生的反作用力的比例最佳，由此控制作为电控无级变速器工作的差动部分11的速比γ0。例如，混合动力控制装置52基于用作操作者所需车辆输出的加速踏板的操作量ACC和车辆行驶速度V来计算车辆在当前行驶速度V下目标(所需)车辆输出，并根据计算出的目标车辆输出以及第一电动机M1的所需发电量来计算目标总车辆输出。在考虑动力传递损失、作用在车辆各种装置上的负荷和由第二电动机M2产生的辅助转矩等的同时，混合动力控制装置52计算发动机8的目标输出以获得所计算的目标总车辆输出。混合动力控制装置52控制发动机8的速度NE和转矩TE，以获得所计算的目标发动机输出和第一电动机M1发电量。
混合动力控制装置52布置成在考虑当前选定的自动变速器部分20的档位的同时实现混合动力控制，使得提高车辆的可驱动性和发动机8的燃料经济性。在混合动力控制中，控制差动部分11使其用作电控无级变速器，以便对用于使发动机8高效工作的转速NE以及车速V和由所选择的自动变速器20的档位确定的传动部件18转速进行最佳的协调。即，混合动力控制装置52确定自动变速器机构10的总速比γT的目标值，使得发动机8依照存储在存储装置中并且由图7的虚线表示的所存储的最高燃料经济性曲线(燃料经济性图)工作。自动变速器机构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提供用于获得目标车辆输出(目标总车辆输出或者所需车辆驱动力)所需的输出。最高燃料经济性曲线通过实验获得，使得该曲线不仅满足发动机8的所需运转效率，而且满足发动机8的最高的燃料经济性，并且限定在二维坐标系统，该坐标系统由发动机速度NE轴线和发动机8的输出转矩TE的轴线限定。混合动力控制装置52对差动部分11的速比γ0进行控制以获得总速比γT的目标值，从而可以将总速比γT控制在预定范围内，例如控制在13与0.5之间。
在混合动力控制中，混合动力控制装置52控制逆变器58，使得第一电动机M1产生的电能通过该逆变器58供给到蓄电设备60和第二电动机M2。即，发动机8产生的驱动力的主要部分以机械方式传递到传动部件18，而剩余驱动力被第一电动机M1消耗并将该部分转换为电能，该电能经过逆变器58供给到第二电动机M2，使得第二电动机M2以所供应的电能工作，从而产生传递到输出轴22的机械能。因而，驱动系统设置有电气路径，通过该电气路径，通过转换发动机8的驱动力的一部分而产生的电能转换为机械能。
尤其注意，自动变速器20在有级换档控制装置54的控制下换档以有级的方式改变速比，由此自动变速器10的总速比γT有级变化。即，变速器机构10的总速比γT在有级变速器部分30的换档动作过程中有级或者非连续地变化，而不是如速比连续变化的无级变速器那样连续变化。当总速比γT有级变化时车辆驱动转矩比在总速比γT连续变化时变化更快。
鉴于上述情况，混合控制装置52布置成与自动变速器部分20的换档动作同步地控制差动部分11的速比，以不管(第二电动机M2)的传动部件的旋转速度(其是自动变速器部分20在其换档动作过程中的输入速度)如何变化，在自动变速器部分20的换档动作过程中有级减小总速比γT的变化量，即，在自动变速器部分20的输入速度NIN变化时阻止发动机速度NE的变化(例如，发动机速度NE的变化量超过预定阈值NE’)。换言之，混合控制装置52布置成与自动变速器部分20的换档动作同步地控制差动部分11的速比，以减小在自动变速器部分20的换档过程中由于差动部分11的电控CVT功能(差动功能)引起的发动机速度NE的变化量。上述预定阈值NE’是用于控制差动部分11的速度以减小在自动变速器部分20的换档动作过程中发动机速度NE的变化量的发动机速度NE的目标值。此目标值通过实验获得，并且存储在存储器中。
例如，混合控制装置52布置成与自动变速器部分20的换档动作同步地在与自动变速器部分20的速比γ的变化方向相反的方向上改变差动部分11的速比γ0，其改变量等于速比γ的有级变化量，以阻止在自动变速器部分20的换档动作过程中总速比γT的非连续瞬时变化，即，以保持发动机速度NE在自动变速器部分20的换档动作前后大致恒定，由此允许总速比γT的连续变化。此布置不管自动变速器部分20的速比γ由于换档动作而如何有级变化，可有效地减小在自动变速器部分20的换档过程中发动机速度NE的有级变化量，由此减小了换档冲击。
从另一个角度描述，一般而言，发动机8利用有级变速器工作时，其沿着图7所示的点划线运行，当发动机8利用无级变速器工作时，其沿着图7所示的虚线表示的最高燃料经济曲线运行或者沿着比当发动机8利用有级变速器工作时更靠近最高燃料经济曲线的线运行。因而，用于获得所需车辆驱动转矩(驱动力)的发动机转矩TE在发动机速度TE处获得，当发动机8利用无级变速器工作时该发动机速度TE 比当发动机8利用有级变速器工作时更靠近最高燃料经济曲线。这意味着无级变速器允许燃料经济性的程度比有级变速器要高。因而，混合动力控制装置52布置成控制差动部分11的速比γ，使得不管自动变速器部分20的速比在其换档动作过程中如何有级变化，发动机8沿着图7中的虚线所示的最高燃料经济线运行，以防止燃料经济性恶化。此布置使变速器机构10整个能够用作无级变速器，由此确保燃料经济性提高。
如上所述，混合动力控制装置52布置成与与自动变速器部分20的换档动作同步地实施差动部分11的所谓的“同步速比控制”。此同步速比控制在通过考虑响应延迟确定的时刻开始，该响应延迟是从有级变化控制装置54的自动变速器部分20的换档动作的判定时刻到自动变速器部分20的输入速度NIN由适合的液压操作摩擦耦合装置的操作引起的实际变化的开始时刻，即，直到所谓的“惯性阶段”的开始时刻的响应延迟，在惯性阶段中，自动变速器部分20的输入速度NIN(即，传动部件18的旋转速度)在自动变速器部分20的换档动作过程中变化。例如，响应延迟是通过实验获得，并且存储在存储器中。可选地，混合动力控制装置52在检测到自动变速器部分20的输入速度NIN的实际变化开始的时刻开始差动部分11的同步速比控制。
差动部分11的同步速比控制在自动变速器部分20的换档动作中的惯性阶段结束时刻结束。例如，自动变速器部分20的换档动作的持续时间通过实验获得，并且存储在存储器中。可选地，混合控制装置52在检测到自动变速器部分20的输入速度NIN的实际变化已经变成零的时刻结束差动部分11的同步速比控制。
如上所述，在自动变速器部分20的换档动作过程中的惯性阶段的时段期间(例如，在通过实验获得的时段期间)，或者在从自动变速器部分20的输入速度NIN实际变化开始时刻到检测到输入速度NIN的实际变化变成零的时刻的时间长度期间，混合动力控制装置52实施差动部分11的同步速度控制。换言之，混合动力控制装置52在自动变速器部分20的惯性阶段控制差动部分11的速比，使得与自动变速器部分20的换档动作同步地对差动部分11的速比进行控制。
混合动力控制装置52包括发动机输出控制装置，其作用是通过单独地或者组合地控制节气门致动器打开和关闭电子节气门94，控制燃料喷射装置96将燃料喷入发动机8的燃料量和燃料喷射时间和/或控制点火器的点火装置98的点火正时，以提供所需输出。例如，混合动力控制装置52基本上布置成基于加速踏板45的操作量ACC和根据操作量ACC和电子节气门的开度θTH之间的预定存储关系(未示出)控制节气门致动器，使得开度θTH随着操作量ACC增大而增大。
混合动力控制装置52能够不管发动机8是否处于非工作状态还是处于怠速状态，通过利用差动部分11的电控CVT功能建立由电动机驱动车辆的电动机驱动模式。图6的实线A表示限定发动机驱动区域和电动机驱动区域的边界线的示例，其用于将起动和驱动车辆的车辆驱动力源(以下称为“驱动力源”)在发动机8和电动机(例如，第二电动机M2)之间切换。换言之，车辆驱动模式在所谓的“发动机驱动模式”和所谓的“电动机驱动模式”之间切换，发动机驱动模式对应于其中车辆用用作驱动力源的发动机8起动和驱动的发动机驱动区域，电动机驱动模式对应于其中车辆用用作驱动力源的第二电动机M2驱动的电动机驱动区域。表示用于在发动机驱动模式和电动机驱动模式之间切换的边界线(实线A)的预定存储关系是由以车速V为形式的控制参数和以输出转矩TOUT为形式的驱动力相关值限定的二维坐标系统中的驱动力源切换图(驱动力源图)的一个示例。该驱动力源切换图与由图6中的实线和点划线表示的换档边界线图(换档图)一起存储在存储装置56中。
混合动力控制装置52判定车况是在电动机驱动区域还是发动机驱动区域，并且建立电动机驱动模式或者发动机驱动模式。该判定是基于由车速V和所需输出转矩TOUT表示的车况并且根据图6的驱动力源的切换图进行的。如从图6理解到，当输出转矩TOUT在相对低的范围(在该范围中，发动机效率相对低)时(即，当发动机转矩TE在相对低的范围时)，或者当车速V在相对低的范围时(即，当车辆负荷相对低时)，通常由混合动力控制装置52建立电动机驱动模式。通常，因而，车辆在电动机驱动模式而不是在发动机驱动模式下起动。当起动车辆时的车况在由图6的驱动力源切换图限定的电动机驱动区域之外时，由于所需输出转矩TOUT或者发动机转矩TE因操作加速踏板45而增大，车辆可以在发动机驱动模式下起动。
为了降低发动机8在非工作状态下的拖滞并且提高电动机驱动模式下的燃料经济性，混合动力控制装置52布置成通过差动部分11的电控CVT功能(差动功能)(即，通过控制差动部分11执行其电动CVT功能(差动功能)，将第一电动机速度1控制成自由旋转以具有负速度NM1)，来根据需要将发动机速度NE保持为零或者大致为零。
混合动力控制装置52还能够执行辅助发动机8的所谓的“驱动力辅助”操作(转矩辅助操作)，其通过将电能从第一电动机M1或者蓄电装置60通过电气路径供应到第二电动机M2，使得第二电动机M2工作以将驱动转矩传递到驱动轮38。因而，在发动机驱动模式中，除了使用发动机8之外，还可以使用第二电动机M2。
混合动力控制装置52布置成不管车辆是停止还是以相对低的速度行驶，通过差动部分11的电控CVT功能，将发动机8保持在运转状态。当在车辆停止时候要求第一电动机M1对蓄电装置60进行充电时，为了对其中存储在蓄电装置60中的电量SOS减小的对蓄电装置60进行充电，发动机8以相对高的速度运转使第一电动机M1工作，即使当车辆停止时由车速V确定的第二电动机M2的运转速度是零(大致为零)，通过动力分配机构16的差动功能，发动机8的速度NE能够保持足够高以允许发动机8独立运转。
混合动力控制装置52还布置成不管车辆是停止还是行驶，通过使用差动部分11的电控CVT功能，控制第一电动机速度NM1和/或第二电动机速度NM2，由此将发动机速度NE保持恒定或者将发动机速度NE改变到所需值。换言之，混合动力控制装置52在将发动机速度NE保持恒定或者将发动机速度NE改变到所需值的时候，能够控制第一电动机速度NM1和/或第二电动机速度NM2。当在车辆的行驶过程中发动机速度NE升高时，混合动力控制装置52在保持第二电动机速度NM2大致恒定的时候，升高第一电动机速度NM1，其中该第二电动机速度NM2受车速V(驱动轮38的速度)的影响。
高速档判定装置62布置成基于车况并且根据存储在存储装置56中并且通过示例方式由图6表示的换档边界线图判定变速器机构10应该换档到的档位是否是高速档位(例如，第五档位)。该判定是通过判定由有级换档控制装置54选择的档位是否是第五档位来进行，来确定切换离合器C0和制动器B0中的哪一个应该被啮合来将变速器机构10置于有级换档状态。
切换控制装置50布置成基于车况通过啮合和松开耦合装置(切换离合器C0和制动器B0)选择性将变速器机构10在无级换档状态和有级换档状态之间(即，在差动状态和锁止状态之间)切换。例如，切换控制装置50布置成基于由车速V和所需输出转矩TOUT并且根据存储在存储装置56中并且通过示例的方式由图6中的虚线和双点划线表示的切换边界线图(切换控制图或者关系)来判定变速器机构10的换档状态是否应该改变，即，判定车况是在将变速器机构19置于无级换档状态的无级换档区域还是在将变速器机构10置于有级换档状态的有级换档区域。
详细而言，当切换控制装置50判定车况在有级换档区域时，切换控制装置50使混合动力控制装置52不能够实施混合动力控制或者无级换档控制，并且使有级换档控制装置54实施预定的有级换档控制，在该控制中，变速器部分20根据存储在存储装置56中并且通过示例方式由图6表示的换档边界线图自动换档。图2表示液压操作摩擦耦合装置C0、C1、C2、B0、B1、B2和B3的啮合动作的组合，这些组合存储在存储装置56中并且选择性用于自动变速器部分20的自动换档。在有级换档状态下，由差动部分11和自动变速器部分20构成的整个变速器机构10用作根据图2的表自动换档的所谓的有级自动变速器。
当高速档判定装置62已经判定变速器机构10应该换档到第五档位时，切换控制装置50指令液压控制单元42松开切换离合器C0并且啮合切换制动器B0，以使差动部分11能够用作具有例如为0.7的固定速比γ的副变速器，使得整个变速器机构10置于高速档位(所谓的具有低于1.0速比的“超速档位”)。当高速档判定装置62判定变速器机构10没有应该换档第五档位时，切换控制装置50指令液压控制单元42啮合切换离合器C0并且松开切换制动器B0，以使差动部分11能够用作具有例如为1.0的固定速比γ的副变速器，使得整个变速器机构10置于具有不低于1.0的速比的减速档位。因而，当变速器机构10由切换控制装置50切换到有级换档状态时，作为副变速器工作的差动部分11在切换控制装置50的控制下置于两个档位中选定的一个，同时串联连接到差动部分11的自动变速器20用作有级变速器，使得整个变速器机构10用作所谓的有级自动变速器。
当切换控制装置50已经判定车况在将变速器机构10置于无级换档状态的无级换档区域时，切换控制装置50指令液压控制单元42松开切换离合器C0和制动器B0两者，以将差动部分11置于无级换档状态。同时，切换控制装置50使混合动力控制装置52实线混合动力控制，并且指令有级换档控制装置54选择和保持档位中的预定一个档位，或者允许自动变速器部分20根据存储在存储装置56中并且通过示例的方式由图6表示的换档边界线图自动换档。在后者情况下，有级换档控制装置54通过适合选择图2的表表示的摩擦耦合装置工作状态的组合(除了包括切换离合器C0和制动器B0啮合的组合以外)实现无级换档控制。因而，在切换控制装置50的控制下切换到无级换档状态的差动部分11用作无级变速器，而串联连接到差动部分11的自动变速器20用作有级变速器，使得变速器机构10提供足够的车辆驱动力，从而置于第一到第四档位中一个档位的自动变速器部分20的输入速度NIN(即，传动部件18的旋转速度N18)连续变化，从而当变速器部分20置于那些档位中的一个档位时的变速器机构10的速比在预定的范围上连续可变。因而，自动变速器部分20的速比在相邻的档位连续可变，由此变速器机构10的总速比γT连续可变。
将详细描述图6的图。通过示例的方式由图6所示并且存储在存储装置56中的换档边界线图(换档控制图或者关系)用于判定自动变速器部分20是否应该换档，并且被由车速V和呈所需输出转矩TOUT形式的驱动力相关值组成的控制参数限定在二维坐标系统中。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的虚线表示车速上限V1和输出转矩上限T1，它们是供切换控制装置50来判定车况是否在有级换档区域或者无级换档区域。换言之，虚线表示高速行驶边界线和高输出行驶边界线，其中高速行驶边界线由车速上限V1表示，在该车速上限V1以上判定混合动力车辆在高速行驶状态，高输出行驶边界线由输出转矩上限T1表示，在该输出转矩上限T1以上判定混合动力车辆在高输出行驶状态。输出转矩TOUT是关于混合动力车辆的驱动力的驱动力相关值的示例。图6还示出相对于虚线偏移达适合控制滞后量的双点划线，以用于判定有级换档状态是否在变化到无级换档状态或者相反。因而，图6的虚线和双点划线构成所存储的切换边界线图(切换控制图)，由切换控制装置50使用切换边界线图来根据呈车速V和输出转矩TOUT形式的控制参数是否高于预定上限值V、T1来判定车况是否在有级换档区域或者在无级换档区域。该切换边界线图可以与换档边界线图一起存储在存储装置56中。切换边界线图可以使用车速上限V1和输出转矩上限T1中至少一个或者车速V和输出转矩TOUT中至少一个作为至少一个参数。
上述换档边界线图、切换边界线和驱动力源切换图可以用存储的液压比较实际车速V和极限值V1和比较实际输出转矩TOUT和极限值T1的方程式代替。在此情况下，当实际车速V已经超过上限值V1时通过啮合切换制动器B0，或者当自动变速器部分20的输出转矩TOUT已经超过上限值T1时通过啮合切换离合器C0，切换控制装置50将变速器机构10切换到有级换档状态。
切换控制装置50可以布置成即使当车况在无级换档区域时，在检测到诸如电动机的电气部件的任何功能故障或者恶化时，将变速器机构10置于有级换档状态，其中电动机可工作以使差动部分11作为电控无级变速器工作。那些电气部件包括诸如第一电动机M1、第二电动机M2、逆变器58、蓄电装置50的部件和将那些部件互连的电线，并且是与第一电动机M1所发的电能转换成机械能所通过的电气路径有关。部件的功能恶化可以由它们的故障或者它们的温度下降引起。
上述驱动力相关值是与车辆驱动力对应的参数，其可以是自动变速器部分20的输出转矩TOUT、发动机输出转矩TE、车辆的加速度值G以及驱动轮处的驱动转矩或驱动力。参数可以是：基于加速踏板45的操作量ACC或节气门开启角度(或者进气量、空燃比或燃料喷射量)和发动机速度NE计算的实际值；或者基于加速踏板45的操作量ACC或节气门操作角度计算的所需(目标)发动机输出转矩TE、变速器部分20的所需(目标)输出转矩TOUT和所需车辆驱动力的估计值中任何一个。上述车辆驱动转矩不仅可以根据输出转矩TOUT等来计算，还可以根据差动齿轮装置36的比和驱动轮38的半径来计算，或者也可以通过转矩传感器等来直接检测。
例如，确定车速上限V1使得变速器机构10置于有级换档状态同时车辆在高速行驶状态。进行该判定以减小如果变速器机构10置于无级换档状态而车辆在高速行驶状态下车辆燃料经济性恶化的可能性。另一方面，根据第一电动机M1的工作特性确定输出转矩上限T1，其中该电动机M1尺寸较小和使其最大电能输出相对小，使得当发动机输出在车辆的高输出行驶状态下相对高时，第一电动机M1的反作用转矩不那样大。
参照图8，示出了切换边界线图(切换控制图)，该图存储在存储装置56中，并且限定发动机输出线，该输出线用作由切换控制装置50使用来判定车况是否在有级或者无级换档区域的边界线。这些发动机输出线由呈发动机速度NE和发动机转矩TE形式的控制参数限定。切换控制装置50可以使用图8的切换边界线图代替图6的切换边界线图来基于发动机速度NE和发动机转矩TE判定车况是否在无级换档状态或者有级换档状态。图6的切换边界线图可以基于图8的切换边界线图。换言之，图6的虚线可以在呈车速V和输出转矩TOUT的控制参数限定的二维坐标系统中基于图8的关系(图)确定。
由图6的切换边界线图限定的有级换档区域限定为输出转矩TOUT不低于预定上限T1的高转矩驱动区域，或者车速V不低于预定上限V1的高速度驱动区域。因而，当发动机8的转矩比较高或者当车速V比较高时，进行有级换档控制，而发动机8的转矩比较低或者当车速V比较低时(即，当发动机8在正常的输出状态时)，进行无级换档控制。
类似地，由图8的切换边界线图限定的有级换档区域限定为发动机转矩TE不低于预定上限TE1的高转矩驱动区域或者发动机速度NE不低于预定上限NE1的高速度驱动区域，或者可选地限定为基于发动机转矩NT和速度NE计算的发动机8的输出不低于预定极限的高输出驱动区域。因而，当转矩TE、速度NE或者发动机8的输出比较高时，进行有级换档控制，而当转矩TE、速度NE或者发动机8的输出比较低时(即，当发动机8在正常的输出状态时)，进行无级换档控制。图8的切换边界切换图的边界线可以认为是限定车速V和发动机输出的高速度阈值线或者高发动机输出阈值线。
在上述的实施例中，在车辆的低速或者中等速度行驶状态下或者在车辆的低输出或者中等输出行驶状态下，变速器机构10置于无级换档状态，从而确保车辆的较高程度的燃料经济性。在车辆在高于上限V1的车速V1下高速行驶当中，变速器机构10置于有级换档状态，在该状态中，发动机8的输出主要通过机械动力传递路径传递到驱动轮38，使得由于机械能转换成电能的转换损失的减小而提高了燃料经济性，当差动部分11用作电控无级变速器时会发生该转换损失。
在车辆以高于上限T1的输出转矩TOUT的高输出行驶状态下时，变速器机构10也置于有级换档状态。因而，仅仅当车速V相对低或者中等时变速器机构10置于无级换档状态，使得第一电动机M1发电产生的所需电量(即，必须从第一电动机M1传递出来的最大电量)能够得到减小，由此第一电动机M1的所需电反作用力能够得到减小，使得可以使第一电动机M1和第二电动机M2的所需尺寸和包括那些电动机的驱动系统的所需尺寸最小化。
即，将上限TE1确定成当发动机输出不高于上限TE1时第一电动机M1能够产生对应于发动机转矩TE的反作用转矩，并且当车辆在发动机转矩TE高于上限TE1的高输出行驶状态时差动部分11置于有级换档状态。在变速器部分11的有级换档状态中，第一电动机M1不必如在变速器部分11的无级换档状态中那样产生对应于发动机转矩TE的反作用转矩，使得可以降低第一电动机M1耐久性的恶化，同时防止其所需尺寸的增大。换言之，在本实施例中第一电动机M1的所需最大输出能够变得比对应于发动机输出TE的最大值的反作用转矩容量小。即，能够确定第一电动机M1的所需最大输出使得其反作用转矩容量比对应于超过上限TE1的发动机转矩TE小，使得第一电动机M1的所需尺寸能够得到减小。
第一电动机M1的最大输出是该电动机的额定等级，其通过实验在电动机工作的环境中确定。发动机转矩TE的上述上限通过实验确定使得上限是等于或者低于发动机转矩TE的最大值的值，在该值以下，第一电动机M1能够承受反作用转矩，使得第一电动机M1的耐久性的恶化能够得到降低。
根据其它想法，在其中车辆操作者对提高车辆耐久性而不是提高燃料经济性具有较强期望的车辆高输出行驶状态下，变速器机构10置于有级换档状态(固定速比换档状态)，而不是无级换档状态。在这情况下，发动机速度NE随着自动变速器20的升档动作而变化，从而确保随着变速器部分20升档，发动机速度NE舒适地有节奏性变化(如图9所示)。
图10示出了呈换档装置90形式的手动操作换档装置的一个示例。换档装置90包括变速杆92，该手变速杆92侧向布置在操作者座位的附近并且被手动操作以对多个档位之一进行选择的，所述多个档位包括驻车档位P、倒车档位R、空档位N、自动变速前进档位D和手动变速前进档位M，在驻车档位P，驱动装置10(即自动变速器部分20)处于空挡状态，在该状态下通过将第一离合器C1和第二离合器C2置于松开状态来使动力传递路径断开，同时自动变速器部分20的输出轴22处于锁止状态。在倒车档位R，沿向后的方向驱动车辆；在空档位N，驱动系统10处于空挡状态。
当操作变速杆92来选择换档位置中选定的一个档位时，包括在液压控制单元42中并且可操作连接到变速杆92的手动阀可操作地建立液压控制单元42的相应状态。在自动前进档位D或者手动前进档位M中，通过电控包括在液压控制单元42中的适合的电磁操作阀而建立图2中的表表示的第一到第五档位(1st到5th)档位中一个档位。
上述驻车档位P和空档位N是在未驱动车辆时选择的非行驶档位，而上述倒车档位R以及自动和手动前进档位D、M是驱动车辆时选择的驱动档位。在非驱动档位P、N，如图2的表所示，通过松开第一和第二离合器C1和C2两者，自动变速器部分20中的动力传递路径在动力断开状态。在前进档位R、D和M，还如图2的表所示，通过啮合离合器C1和C2中至少一个，自动变速器部分20中的动力传递路径在动力传递状态。
详细而言，变速杆92从驻车档位P或者空档位N手动操作到倒档位R使第二离合器C2被啮合，以将自动变速器部分20的动力传递路径从动力断开状态切换到动力传递状态。变速杆92从空档位N手动操作到自动前进档位D至少使第一离合器C1被啮合，以将自动变速器部分20的动力传递路径从动力断开状态切换到动力传递状态。自动前进档位D提供最高速度档位，在手动前进档位M中可选择的档位“4”到“L”是发动机制动器应用到车辆的发动机制动档位。
手动前进档位M的位置与自动前进档位D的位置在车辆纵向上相同，并且手动前进档位M与自动前进档位D在车辆横向上间隔开或相邻。将变速杆92操作到手动前进档位M，以便手动选择上述档位“D”到“L”中之一。具体地说，变速杆92可以从手动前进档位M运动到在车辆纵向上彼此间隔开的升档位置“+”和降档位置“-”。每次变速杆92向升档位置“+”或降档位置“-”运动时，当前选择的档位会改变一个档位。五个档位“D”到“L”具有各自不同的变速器机构10的总速比λT自动可变的范围下限，即，对应于变速器机构10的最高输出速度的各自不同的总速比λT的最低值。即，五个档位“D”到“L”选择各自不同的数字的自动变速器部分20的速度档(档位)(自动选择的)，使得可获得的最低总速比λT由所选定的档位的数字确定。偏置装置(例如弹簧)使变速杆92偏置，以便变速杆92从升档位置“+”和降档位置“-”自动返回手动前进档位M。换档装置92设有换档档位传感器49，其构造成对变速杆92的当前选定的档位进行检测，使得表示变速杆92当前选定操作位置和手动前进档位“M”处变速杆92换档操作次数的信号施加到电子控制装置40。
在将变速杆48操作到自动前进档位“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进行变速器机构10的自动切换控制，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20的自动换档控制。在变速器机构10处于例如有级换档状态时，变速器机构10的换动作档被自动控制以选择图2所示从第一档位到第五档位中合适的一个。当驱动系统处于无级换档状态时，动力分配机构16速比连续变化，而自动变速器20的换档动作被自动控制以选择从第一档位到第五档位中合适的一个，使得变速器机构10的总速比γT被控制为可以在预定范围内连续变化。自动前进档位“D”是选择来建立自动换档模式(自动模式)的位置，在该模式下，驱动装置10自动换档。
另一方面，在将变速杆92操作到手动前进档位“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在预定范围内变化，该范围的下限由具有最低速比的档位确定。在变速器机构10处于例如有级换档状态时，变速器机构10的换档动作被自动控制在上述总速比γT的预定范围内。当变速器机构10置于有级换档状态下，动力分配机构16速比连续变化，而自动变速器20的换档动作被自动控制以选择从档位中合适的一个(档位数字由换档档位中手动选择的一个档位确定)，使得变速器机构10的总速比γT被控制为可以在预定范围内连续变化。手动前进档位“M”是选择来建立手动换档模式(手动模式)的档位，在该模式下，变速器机构10的可选档位是手动选择。
如上所述，在切换控制装置50的控制下，基于车辆状况，本实施例的变速器机构10可在无级换档状态(差动状态)和有级换档状态(锁止状态)之间选择性地切换，且差动部分11选择性地切换到无级和有级换档状态中一者。在差动部分11的有级换档状态中，混合动力控制装置52不能够与自动变速器部分20的换档动作同步地控制差动部分11的速比，来减小在自动变速器部分20的换档动作过程中由于差动部分11的电控CVT功能(差动功能)引起的发动机速度NE的变化量。因而，有这样的可能性，即在差动部分11置于有级换档状态下的时候自动变速器部分20进行换档时候产生换档冲击。
鉴于以上，本实施例布置成根据差动部分11是否置于无级换档状态来改变控制变速器机构10的换档动作的方式，使得在自动变速器部分20的换档动作过程中不仅在差动部分11置于无级换档状态的时候，而且在差动部分11置于有级换档状态的时候都减小换档冲击的产生。
在判定自动变速器部分20通过有级换档控制装置54换档动作时(例如，在根据图6所示的换档图和基于车辆状况判定自动变速器部分20应该换档的档位时)，差动状态判定装置80工作。差动状态判定装置80布置成判定动力分配机构16是否置于差动状态(即，差动部分11是否置于无级换档状态)，使得变速器机构10的换档动作根据差动部分11的换档动作而改变。例如，差动状态判定装置80通过判定由车速V和输出转矩TOUT表示的车辆状况是否在无级换档区域来判定差动部分11是否置于无级换档状态。关于车辆状况是否在无级换档区域的判定是根据例如图6所示的切换图进行的，该切换图限定了其中变速器机构10应该切换到有级换档状态的有级换档区域和其中变速器机构10应该换档到无级换档状态的无级换档区域。
在判定自动变速器部分20通过有级换档控制装置54换档动作时，根据差动状态判定装置80关于差动部分11是否置于无级换档状态的判定，换档控制装置82工作以改变控制变速器机构10的换档动作的方式。
详细而言，换档控制装置82构造成当在判定自动变速器部分20通过有级换档控制装置54换档动作之后差动状态判定装置80已经判定差动部分11置于无级换档状态时，在自动变速器部分20的换档动作的惯性阶段指令混合动力控制装置52来控制差动部分11的换档动作，使得通过差动部分11的差动功能或者其作为电控无级变速器的工作而将发动机速度NE保持大致恒定。例如，在自动变速器部分20的换档动作的惯性阶段，换档控制装置82指令混合动力控制装置52来在与自动变速器部分20的速比γ的变化方向相反的方向上改变差动部分11的速比γ0，以将发动机速度NE保持大致恒定。
惯性阶段进入判定装置84布置成判定自动变速器部分20是否已经进入换档过程中的惯性阶段。此判定是通过判定传动部件18(第二电动机M2)的转速的变化是否随着通过摩擦耦合装置在用于在有级换档控制装置54的控制下自动变速器部分20进行换档动作的另一个摩擦耦合装置的松开动作之后啮合开始传递转矩而开始来进行的。
例如，在有级换档控制装置54的控制下的自动变速器部分20的换档动作的过程中，惯性阶段进入判定装置84判定第二电动机速度NM2的变化是否随着通过处于啮合动作中的摩擦耦合装置开始传递转矩而开始。此判定是通过判定判定传动部件18的实际旋转速度(即，第二电动机速度NM2)的变化量是否已经达到通过实验获得的来判定关于换档动作的惯性阶段是否开始的预定值来进行的。可选地，此判定可以通过判定在判定有级换档控制装置54的换档动作的时刻之后是否已经经过预定时间来进行。此预定时间是通过实验获得，并作为从换档动作的判定时刻到处于啮合动作过程中的摩擦耦合装置开始传递转矩的时刻的时间长度。进一步可选地，判定是通过判定在啮合动作中施加到摩擦耦合装置的瞬时液压压力(指令值)是否已经达到预定值PC(其通过实验获得，并作为处于啮合动作中的摩擦耦合装置开始传递转矩的液压压力)来进行的。
在判定自动变速器部分20通过有级换档控制装置54换档动作之后，当差动状态判定装置80已经判定差动部分11没有置于无级换档状态(即，差动部分11置于非无级换档状态)时，换档控制装置82指令混合动力控制装置54通过控制第一电动机M1和/或第二电动机M2在自动变速器部分20的换档动作过程中积极地改变发动机速度NE。例如，根据来自换档控制装置2的指令，混合动力控制装置52通过控制第一电动机M1和/或第二电动机M2积极地改变发动机速度NE，使得在自动变速器部分20的换档动作过程中的发动机速度NE的变化率NE’(＝dNE/dt)接近目标值NEt’。
以此方式，即使在差动部分11置于非无级换档状态(在此状态中，发动机速度NE比其中差动部分11执行差动功能的无级换档状态更难变化)的时候，在本实施例中，与发动机速度NE在没有换档控制装置82的控制的情况下根据在自动变速器部分20的换档动作过程中车辆速度V(驱动轮38的速度)的变化而改变的情况相比，能够使得发动机速度的变化率NE’更接近目标值NEt’。目标值NEt’通过实验获得，且存储在存储器中，并作为提供由车辆驾驶员感受舒适的变化率NE’的值较高的高换档响应和有效减小换档冲击的变化率NE’的值较低的低换档响应之间的折中的值。
换档控制装置82还构造成在判定自动变速器部分20通过有级换档控制装置54换档动作之后，当差动状态判定装置80已经判定差动部分11没有置于无级换档状态时，指令混合控制装置52通过控制第一电动机M1和/或第二电动机M2减小在自动变速器部分20的换档动作过程中发动机速度NE的急速上升。根据来自换档控制装置82的指令，混合控制装置52通过控制第一电动机M1和/或第二电动机M2积极地改变发动机速度NE，以减小发动机速度NE的急速上升。
以此方式，即使在差动部分11置于非无级换档状态(在此状态中，发动机速度NE比其中差动部分11执行差动功能的无级换档状态更难变化)的时候，在本发明中，与发动机速度在自动变速器部分20的换档动作过程中在没有换档控制装置82的控制下而改变的情况相比，能够使发动机速度NE的急速上升更小。例如，发动机速度NE的急速上升在自动变速器部分20的升档动作完成的时刻发生，或者在自动变速器部分20的换档动作过程中两个摩擦耦合装置的不充分的重叠状态或者略微连起来(tie-up)的状态中发生。
换档控制装置82进一步构造成指令有级换档控制装置54来控制待啮合以进行自动变速器部分20的有关换档动作的液压操作摩擦耦合装置的啮合压力，使得当差动状态判定装置80已经判定差动部分11没有置于无级换档状态时的啮合压力比当差动状态判定装置80已经判定差动部分11置于有级换档状态时的啮合压力高。根据来自换档控制装置82的指令，有级换档控制装置54指令液压控制单元42，使得待啮合进行自动变速器20的有关换档动作的液压操作摩擦耦合装置的啮合压力在非无级换档状态下比在有级换档状态下要高预定量。
以此方式，即使在差动部分11的非无级换档状态中(其中，与其中发动机速度NE的变化量由于换档动作而能够通过差动部分11的差动功能得到降低的差动部分11的无级换档状态相比，在自动变速器部分20的换档过程中的惯性(即在传动部件18的旋转速度由于自动变速器部分20的换档动作而变化的过程中，在从自动变速器部分20朝着发动机8的方向上观察的惯性质量)由于发动机速度NE的变化而更大)，在自动变速器部分20的换档过程中处于啮合动作中的液压操作摩擦耦合装置具有足够的转矩容量。上述处于啮合动作中的液压操作摩擦耦合装置的啮合压力的预定量通过实验获得，并作为处于差动部分11的非无级换档状态中的啮合压力比处于有级换档状态中的啮合压力高出的值，并且该值确保在差动部分11的非无级换档状态下自动变速器部分20的换档动作过程中摩擦耦合装置的转矩容量的值足够。
转矩减小控制装置86布置成减小待传递到驱动轮38的车辆驱动转矩。例如，转矩减小控制装置86布置成实施发动机转矩减小控制以减小发动机转矩TE，由此减小自动变速器部分20的输入转矩TIN或者输出转矩TOUT以减小待传递到驱动轮38的转矩。发动机转矩减小控制是通过减小电子节气门94的开度或者燃料喷射装置96的燃料喷射量，或者延迟点火装置98对发动机8的点火正时来实施。转矩减小控制装置86可以布置成附加于或者代替发动机转矩减小控制来实施电动机转矩减小控制，以减小输入转矩TIN。电动机转矩减小控制通过控制逆变器58来控制第二电动机M2来实施，以暂时产生反向车辆驱动转矩，或者在对蓄电装置60充电的同时产生再生制动转矩。
在差动部分11(变速器机构10)被切换控制装置50置于有级换档状态，并且变速器机构10整个用作有级自动变速器的时候，例如，在有级换档控制装置54的控制下进行自动变速器部分20的升档动作的情况下，自动变速器部分20的输入速度(即，传动部件18的旋转速度)在升档动作的惯性阶段改变。在此惯性阶段，有这样的可能性即由于所谓的“惯性转矩”导致产生换档冲击，在发动机速度NE降低的时候，该惯性转矩由于发动机8暂时产生的能量而增大输入转矩TIN或者输出转矩TOUT。同样，在有级换档控制装置54的控制下进行自动变速器部分20的换档动作的情况下，存在由于换档动作的惯性阶段中惯性转矩而产生换档冲击的可能性，惯性转矩由于差动部分11的第二旋转元件RE2或者第三旋转元件RE3的旋转速度的减小，和/或自动变速器部分20的第四至第八旋转元件RE4-RE8的至少一个的旋转速度的减小而增大了传递到驱动轮38的转矩。
在变速器机构10被切换控制装置50置于无级换档状态，并且变速器机构10整个用作无级自动变速器的时候，在有级换档控制装置54的控制下进行自动变速器部分20的升档动作的情况下，在差动部分11的换档动作过程中发动机速度NE的变化量通过混合动力控制装置52对差动部分11的速比控制而变成零或者受限制，以在自动变速器部分20的换档动作过程中阻止变速器机构10的总速比γT的变化，或者减小阶跃变化或者确保总速比γT的连续变化。同样，在此情况下，有由于自动变速器部分20的换档动作的惯性阶段中的惯性转矩产生换档冲击的可能性，惯性转矩由于差动部分11的第二旋转元件RE2或者第三旋转元件RE3的旋转速度的减小和/或自动变速器部分20的第四至第八旋转元件RE4-RE8中至少一个的旋转速度的减小而增大了传递到驱动轮38的转矩，。
同样，在此情况下，有由于自动变速器部分20的换档动作的惯性阶段中产生的惯性转矩而产生换档冲击的可能性，此惯性转矩由于差动部分11的第二旋转元件RE2或者第三旋转元件RE3的旋转速度的减小和/或自动变速器部分20的第四至第八旋转元件RE4-RE8中至少一个的旋转速度的减小而增大了传递到驱动轮38的转矩。
鉴于上述情况，在有级换档控制部分54的控制下进行自动变速器部分20的换档动作时，转矩减小控制装置86减小待传递到驱动轮38的转矩(例如，自动变速器部分20的输入转矩TIN或者输出转矩TOUT)。详细而言，转矩减小控制装置86通过实施上述发动机转矩减小控制或者电动机转矩减小控制或者这两个转矩减小控制的两者减小自动变速器部分20的输出转矩TIN或者输出转矩TOUT达对应于惯性转矩的量，使得通过用输入转矩TIN或者输出转矩TOUT的减小抵消惯性转矩来减小换档冲击。如以上所述的混合动力控制装置52对差动部分11的同步速比控制那样，转矩减小控制装置86对待传递到驱动轮38的转矩的减小是在自动变速器部分20的换档动作的惯性阶段中实施的。
转矩减小控制装置86进一步布置成减小待传递到驱动轮38的转矩，以抵消在在有级换档控制装置54的控制下啮合进行自动变速器部分20的换档动作的摩擦耦合装置的啮合动作结束时的转矩变化，使得摩擦耦合装置的啮合冲击得到降低。
如上所述，换档冲击被转矩减小控制装置86减小，转矩减小控制装置86布置成减小输入转矩TIN以抵消在换档过程中由于自动变速器部分20的旋转元件的旋转速度的变化而引起的惯性转矩，抵消由于差动部分11的旋转元件的旋转速度的变化引起的惯性转矩，和/或抵消在啮合进行自动变速器部分20的换档动作的摩擦耦合装置的啮合动作结束时的转矩变化。
在本实施例中，在差动部分11置于无级换档状态的时候，在有级换档控制装置54的控制下进行自动变速器部分20的换档动作的过程中，混合控制装置52控制差动部分11的速比以保持发动机速度NE大致恒定，从而减小了换档冲击，提高了燃料经济性。即，即使在总速比γT的目标值在自动变速器部分20的换档动作前后改变了较大的量的时候，首先控制差动部分11的速比，以保持发动机速度NE大致恒定，以连续改变总速比γT。随后，将差动部分11的速比控制成总速比γT朝着目标值变化。然而，车辆的操作者会期望总速比γT阶跃(非连续)变化的更高换档响应，而不是总速比γT的连续变化。
在自动变速器部分20由于车速V的变化而使得如图6中的实线B的箭头“a”或者“b”所示换档的情况下，自动变速器部分20的换档动作前后的总速比γT的变化量比较小或者几乎为零。在此情况下，期望地，减小换档冲击，提高燃料经济性，而不是提高换档响应性。另一方面，在自动变速器部分20由于因加速踏板的下压或者松开操作而引起的所需输出转矩TOUT变化使得如图6中的实线C的箭头“c”或者“d”所示换档的情况下，自动变速器部分20的换档动作的前后总速比γT的变化量比在实线B的情况下要大。在此情况下，会期望对总速比γT进行阶跃(非连续)改变，由此提高换档响应，而不是对总速比γT进行连续改变来减小换档冲击和提高燃料经济性。
因而，在自动变速器部分20的换档动作前后的总速比γT的变化较大的情况下，期望总速比γT以非连续或者阶跃方式改变。换言之，在自动变速器20的换档动作前后的总速比γT的变化量由于加速踏板的下压或者松开动作而较大的情况下，车辆操作者趋于利用总速比γT的阶跃变化来感受舒适，可以期望地利用自动变速器部分20的速比γ的阶跃变化来进行总速比γT的阶跃变化。
详细而言，换档控制装置82不仅具有上述功能，而且这样的附加功能，即在判定自动变速器部分20通过有级换档控制装置54换档动作之后，当差动状态判定装置80已经判定差动部分11置于无级换档状态时，在总速比γT的变化量较大的情况下，独立于自动变速器部分20的换档动作指令混合动力控制装置52控制差动部分11的速比，以将总速比γT朝着目标值连续地改变。在此情况下，利用自动变速器部分20的速比的阶跃变化，差动部分11的速比的变化量加入到自动变速器部分20的速比的变化量(从其减去差动部分11的速比的变化量)，使得在自动变速器20的换档动作过程中总速比γT朝着目标值以阶跃的方式变化，由此提高的换档响应。
在因加速踏板的下压或者松开操作而引起的由图6的实线C的箭头“c”或者“d”表示的换档动作的情况下，总速比γT的变化量较大，其中总速比γT的目标值的变化量大于预定的上限值，并且总速比γT的实际值具有非连续或者阶跃变化。预定的上限值通过实验获得，并且在该值之上认为车辆的操作者打算使总速比γT的目标值非连续或者阶跃变化。
图11是图示电子控制装置40的控制操作的主要部分的流程图(即，进行自动变速器部分20的换档部分时变速器部分10的换档控制例程)。该换档控制例程以很短的循环时间(约数毫秒至约数十毫秒)重复地执行。
图12是用于说明当在差动部分置于无级换档状态的时候，指令自动变速器部分进行从第二档位到第三档位的升档动作时，图11的流程图所图示的控制操作的时序图。
图13是用于说明当在差动部分置于无级换档状态的时候，指令自动变速器部分进行从第三档位到第二档位的滑行降档动作时，图11的流程图所图示的控制操作的时序图。
图14是用于说明当在差动部分置于无级换档状态的时候，指令自动变速器部分进行从第三档位到第二档位的动力开启降档动作时，图11的流程图所图示的控制操作的时序图。
图15是用于说明当在差动部分置于锁止状态(有级换档状态)的时候，指令自动变速器部分进行从第二档位到第三档位的升档动作时，图11的流程图所图示的控制操作的时序图。
图16是用于说明当在差动部分置于锁止状态(有级换档状态)的时候，指令自动变速器部分进行从第三档位到第二档位的滑行降档动作时，图11的流程图所图示的控制操作的时序图。
换档控制例程以对应于有级换档控制装置54的步骤S1(以下略去“步骤”)开始，在步骤S1中，判定自动变速器部分20的换档动作是否应该进行。例如，此判定是通过判定是否已经根据图6所示的换档图并且基于由自动变速器部分20的车辆速度V和输出转矩TOUT所表示的车辆状况判定自动变速器部分20应该换档到的档位来进行的。
在图12和图15的示例中，在t1时间点进行自动变速器部分20从第二档位到第三档位的升档动作的判定。在图13、图14和图16的示例中，在t2时间点进行自动变速器部分20从第三档位到第二档位的降档动作的判定。
如果在S1做出肯定的判定，则控制流程进行到对应于差动状态判定装置80的S2，在S2判定动力分配机构16是否置于差动状态(即，差动部分11是否置于无级换档状态)。例如，此判定通过判定车况是否处于无级换档区域来进行的，该区域其由图6所示的切换图限定，在该区域中变速器机构10应该切换到无级换档状态。
如果在S2中获得否定的判定，则控制流程进行到对应于有级换档控制装置54的S7，在S7，换档指令施加到液压控制单元42以将自动变速器部分20换档到S1确定的档位。
上述步骤S7对应于换档控制装置82，其构造成指令混合动力控制装置52通过使用第一电动机M1和/或第二电动机M2积极地改变发动机速度NE，使得发动机速度NE的变化率NE’由于自动变速器部分20的换档动作而接近目标值NEt’。换档控制装置82还构造成指令混合动力控制装置52通过使用第一电动机M1和/或第二电动机M2强制地改变发动机速度NE，以减小由于自动变速器部分20的换档动作引起的发动机速度的急速上升。换档控制装置82还构造成指令有级换档控制装置54控制处于啮合动作以进行自动变速器20的换档动作的液压操作摩擦耦合装置的啮合压力，使得啮合压力在差动部分11的有级换档状态下比无级换档状态下高出预定的量，这是因为在换档动作过程中的惯性由于发动机速度NE的变化而增大。
在图15的时间点t1，在差动部分11保持在锁止状态的时候，指令自动变速器部分20升档到第三档位，并且开始减小第二制动器B2(其是待松开的摩擦耦合装置)的液压压力PB2。在从时间点t1到时间点t3的时间段期间，第一制动器B1(其是待啮合的摩擦耦合装置)的液压压力PB1升高。在时间点t3，第一制动器B1的啮合动作完成，使得升档动作结束。在此示例(其中，在差动部分11锁止的状态下进行升档动作)中，变速器10整个用作有级变速器。因而，如果车辆速度V保持恒定，则如图15所示，自动变速器部分20的输入速度NIN(传动部件18的旋转速度)在升档动作过程中降低，发动机速度NE在升档动作过程中降低。在如同图15的情况的差动部分11的锁止状态下，在时间点t2(在惯性阶段开始时刻)开始通过使用第一电动机M1和/或第二电动机M2开始发动机速度NE的积极变化，使得发动机速度的变化率NE’由于自动变速器部分20的换档动作而接近目标值NEt’。在差动部分11的锁止状态(其中，在自动变速器部分20的换档动作过程中的惯性由于发动机速度NE的变化比在差动状态下大)，啮合压力PB1增大以吸收惯性的增大。
在图16中的时间点t1，在差动部分11保持在锁止状态的时候，指令自动变速器部分20降档，并且开始降低第一制动器B1(其是待松开的摩擦耦合装置)的液压压力PB1。在从时间点t1到时间点t3的时段期间，第二制动器B2(其是待啮合的摩擦耦合装置)的液压压力PB2升高。在时间点t3，第二制动器B2的啮合动作完成，使得降档动作结束。在此示例(其中，在差动部分11的锁止状态中进行降档动作)中，变速器机构10整个用作有级变速器。因而，如果车辆速度V保持恒定，则如图16所示，自动变速器部分20的输入速度NIN(传动部件18的旋转速度)在降档动作过程中升高，并且发动机速度NE在降档动作过程中升高。在差动部分11的锁止状态下(其中，在自动变速器部分20的换档动作过程中的惯性由于发动机速度NE的变化比在差动状态下大)，啮合压力PB2增大以吸收惯性的增大。在如同图16的情况的差动部分11的锁止状态下，在时间点t2(即，在惯性阶段开始时刻)开始通过使用第一电动机M1和/或第二电动机M2开始发动机速度NE的积极变化，使得发动机速度的变化率NE，由于自动变速器部分20的换档动作而接近目标值NEt’。例如，通过使用第一电动机M1和/或第二电动机M2，与惯性阶段同步地将发动机速度NE强制性地朝着换档动作完成时的值改变。在实施发动机速度NE的同步控制的情况下，可以使啮合压力PB2比在没有实施同步控制的情况下的低。
如果在S2中获得肯定的判定，则控制流程进行到对应于有级换档控制部分54的S3，在S3中，换档指令施加到液压控制单元42以将自动变速器部分20换档到在S1中确定的档位。
在图12的时间点t1，指令自动变速器20升档到第三档位，并且开始减小第二制动器B2(其是待松开的摩擦耦合装置)的液压压力PB2。在从时间点t1到时间点t3的时段期间，第一制动器B1(其是待啮合的摩擦耦合装置)的液压压力PB1升高。在时间点t3，第一制动器B1的啮合动作完成，使得自动变速器部分20的升档动作结束。
在图13的时间点t1，指令自动变速器部分20降档到第二档位，并且开始减小第一制动器B1(其是待松开的摩擦耦合装置)的液压压力PB1。在从时间点t1到时间点t4的时段期间，第二制动器B2(其是待啮合的摩擦耦合装置)的液压压力PB2升高。在时间点t4，第二制动器B2的啮合动作完成，使得自动变速器部分20的降档动作结束。
控制流程然后进行到对应于惯性阶段进入判定装置84，以判定自动变速器部分20是否已经进入换档过程中的惯性阶段。例如，惯性阶段进入判定装置84判定实际第二电动机速度NM2的变化量是否已经达到预定值，该预定值是通过实验获得以判定换档动作的惯性阶段是否开始。可选地，此判定可以通过在换档动作的判定时刻之后预定的时间是否已经经过进行的。此判定时间是通过实验获得，并作为从换档动作判定时刻到在啮合动作过程中的摩擦耦合装置开始传递转矩的时刻的时间长度。进一步可选地，判定是通过判定施加到在啮合动作中的摩擦耦合装置的瞬时液压压力(指令值)是否已经到达预定值Pc，该预定值Pc是通过实验获得，并作为在啮合动作中的摩擦耦合装置开始传递转矩的液压压力。
在图12和图13中的时间点t2，已经判定自动变速器部分20进入惯性阶段是通过确认：实际第二电动机速度NM2的变化量已经达到预定值，此预定值是通过实验获得以判定惯性阶段是否开始；通过实验获得以判定在啮合动作中的摩擦耦合装置是否开始传递转矩的预定时间；或者施加到在啮合动作中的摩擦耦合装置的瞬时液压压力(指令值)已经达到预定值Pc，预定值Pc通过实验获得并作为在啮合动作中的摩擦耦合装置开始传递转矩的液压压力。在图13的示例中，在啮合动作中的摩擦耦合装置是第一制动器B1，检查此第一制动器B1的液压压力PB1。在图14的示例中，在啮合动作中的摩擦耦合装置是第二制动器B2，并且检查此第二制动器B2的液压压力PB2。
如果在S4中获得的否定的判定，则重复执行此步骤S4。当在S4中获得肯定的判定，则控制流程S5进行到对应于换档控制装置82的S5，在S5中，指令混合控制装置52在与自动变速器部分20的速比γ的变化方向相反的方向上改变差动部分11的速比γ0，使得由于差动部分11的差动功能或者电控连续换档动作而使发动机速度NE保持大致恒定。执行这些步骤S3-S5以在自动变速器部分20的换档动作过程中连续改变变速器机构10的总速比γT。还可以形成步骤S5以判定自动变速器部分20是否已经进入惯性阶段。在此情况下消除步骤S4。
在图12中的从时间点t2到时间点t3的时段期间，或者在图13中的时间点t2到时间点t4的时段期间，在自动变速器部分20的惯性阶段过程中，通过差动部分11的差动功能控制第一电动机NM1，差动部分11的速比在与自动变速器部分20的速比由于换档动作而阶跃变化的方向相反的方向上变化，其变化量等于自动变速器部分20的速比的变化量，以阻止在自动变速器部分20的换档动作过程中变速器机构10的总速比γT的变化(即，保持发动机速度NE大致恒定)。
在上述步骤S3-S5中，变速器机构10的总速比γT在自动变速器部分20的换档动作过程中连续改变。如在图6中的实线C的箭头“c”或者“d”所示的加速踏板的下压操作量较大的情况那样，在总速比γT的目标值的变化量大于预定上限值的情况下，差动部分11的速比可以控制成总速比γT以非连续的方式或者以阶跃的方式变化。在此情况下，不必实施用于与自动变速器部分20的换档动作同步地控制差动部分11的上述步骤S4，并且彼此独立地实施步骤S3和S5，使得在步骤S5中控制差动部分11以将总速比γT朝着目标值改变。
在图14中的时间点t1，指令自动变速器部分20降档到第二档位，并且开始减小第一制动器B1(其是待松开的摩擦耦合装置)的液压压力PB1。在从时间点t1到时间点t4的时段期间，第二制动器B2(其是待啮合的摩擦耦合装置)的液压压力PB2升高。在时间点t4，第二制动器B2的啮合动作完成，使得自动变速器部分20的降档动作结束。此图14的示例与图12和图13的示例不同在于在时间点t2开始的自动变速器部分20的换档动作的惯性阶段中，不控制差动部分11的换档动作来保持发动机速度NE大致恒定。因而，在自动变速器部分20的降档动作过程中自动变速器部分20的输入速度(传动部件18的旋转速度)升高，并且发动机速度NE因而升高。通过差动部分11的差动功能、至少使用第一电动机M1控制差动部分11，使得总速比γT最终与目标值一致。因而，不与自动变速器20的换档动作同步地控制差动部分11的换档动作以将总速比γT朝着目标值以阶跃方式或者非连续方式改变(即，建立完成换档动作之后的发动机速度NE)，由此提高了换档响应。
在S3和S5中的换档动作和S7中换档动作过程中，在对应于转矩减小控制装置86的S6中，实施减小待传递到驱动轮38的转矩(例如，减小自动变速器部分20的输入转矩TIN或者输出转矩TOUT)的转矩减小控制。
例如，由于自动变速器部分20的旋转元件的旋转速度的减小或者差动部分11的旋转元件的旋转速度的减小而产生的惯性转矩增大了待传递到驱动轮38的转矩(例如，输出转矩TOUT增大)。可选地，在自动变速器部分20的升档动作过程中，由于发动机速度NE的减小而产生了增大待传递到驱动轮38的转矩的惯性转矩。可选地，有这样的可能性即由于被啮合以进行自动变速器部分20的换档动作的摩擦耦合装置的啮合动作结束时的转矩变化而引起的摩擦耦合装置的啮合冲击。鉴于这些情况，实施步骤S6，以减小自动变速器部分20的输出转矩TIN或者输出转矩TOUT，以用于在某种程度上抵消或者吸收上述惯性转矩，或者用于在某种程度上抵消转矩波动以减小摩擦耦合装置的啮合冲击。例如，待传递到驱动轮38的转矩通过实施减小发动机转矩TE的发动机转矩减小控制，或者使用第二电动机M2的电动机转矩减小控制而得到减小。然而，在没有操作加速踏板的车辆减速过程中(即，在自动变速器部分20的滑行的降档过程中)不必实施S6中的转矩减小控制。
在图12的时间点t2到时间点t3的时段期间(其中，在自动变速器部分20的换档动作过程中发动机速度NE的变化受到限制)，实施转矩减小控制以在某种程度上抵消惯性转矩，惯性转矩是由于自动变速器部分20的旋转元件的旋转速度的变化或者差动部分11的旋转元件的旋转速度的变化产生的，并且增大了待传递到驱动轮38的转矩。
在其中进行自动变速器部分20的滑行降档动作的图13的示例中，不实施转矩减小控制。但是，在使转矩传递到驱动轮38的自动变速器部分20的降档动作的情况下，如图12的情况那样，可以实施抵消惯性转矩的转矩减小控制。
在其中进行自动变速器部分20的动力开启降档动作的图14中的从时间点t3到时间点t4的时段期间，降档动作结束时输入转矩TIN降低，以通过在某种程度上抵消摩擦耦合装置的啮合动作结束时造成的转矩变化(或者，如果设置单向离合器，转矩变化会通过没有设置在此实施例中的单向离合器的锁止造成)来减小换档冲击。
在图15中的从时间点t2到时间点t3的时段期间，实施转矩减小控制以在某种程度上抵消惯性转矩，此惯性转矩是由于发动机速度NE的变化、自动变速器部分20的旋转元件或者多个旋转元件的旋转速度的变化或者差动部分11的旋转元件的旋转速度的变化产生的，并且增大了待传递到驱动轮38的转矩。
在其中进行自动变速器部分20的滑行降档降档动作的图16的示例中，不执行转矩减小控制。然而，在使转矩传递到驱动轮38的自动变速器部分20的降档动作情况下，如图15的情况那样，可以实施抵消惯性转矩的转矩减小控制。
如果在S1中获得否定的判定，则控制流程进行到S8，在S8，实施由不与自动变速器部分20的换档动作相关联的控制装置40的各种控制装置进行的控制操作，或者结束本控制例程。当变速器机构10置于有级换档状态时，混合动力控制装置52基于车辆的状况控制差动部分11的换档动作。
在上述本实施例中，换档控制装置82根据差动部分11是否置于无级换档状态来改变在自动变速器部分20的换档动作过程中控制变速器机构10的换档动作的方式。因而，通过根据差动部分11是置于无级换档状态还是置于非无级换档状态来控制在自动变速器20的换档动作过程中发动机速度NE的变化量而能够减小变速器机构10的换档冲击，其中在无级换档状态中，不管由车辆速度V确定的传动部件18的旋转速度如何，发动机速度由于差动功能(其作为电控无级变速器工作)而能够改变，在非无级换档状态中，发动机速度NE比在无级换档状态下更难变化。
本实施例进一步布置成在差动部分11的无级换档状态下，在自动变速器部分20的换档动作的惯性阶段中，换档控制装置82控制差动部分11的换档动作，以通过差动部分11的差动功能减小发动机速度NE的变化量(例如，保持发动机速度NE大致恒定)。因而，即使当自动变速器20的速比γ由于换档动作而变化时，在自动变速器部分20的换档动作过程中发动机速度NE的变化量得到减小，从而减小了换档冲击。进一步，变速器机构10能够用作无级变速器，从而提高了燃料的经济性。
本实施例还布置成换档控制装置82在与自动变速器部分20的速比γ的变化方向相反的方向上改变差动部分11的速比γ0，使得保持发动机速度NE大致恒定。因而，能够降低由差动部分11的速比γ0和自动变速器部分的速比γ确定的总速比γT的变化量能够降低，使得发动机速度NE的变化量降低。
本实施例进一步布置成在差动部分11的非无级换档状态下，通过使用第一电动机M1和/或第二电动机M2，换档控制装置82在自动变速器部分29的换档动作过程中积极地改变发动机速度NE。因而，即使在差动部分11置于非无级换档状态(其中，发动机速度NE比在无级换档状态下更难变化)的时候，与发动机速度NE没有在换档控制装置82的控制下而改变的情况相比，能够使发动机速度的变化率NEt更接近目标值NEt’。
本发明还布置成在差动部分11的无级换档状态下，通过使用第一思索见M1和/或第二电动机M2，换档控制装置82减小由于自动变速器20的换档动作而引起的发动机速度NE的急速升高。因而，即使在差动部分11置于非无级换档状态(其中，发动机速度NE比在无级换档状态下更难变化)的时候，在自动变速器部分20的换档动作过程中，与发动机速度NE没有在换档控制装置82的控制下改变的情况相比，在本实施例中能够使发动机速度NE的急速上升更小。因而，换档冲击减小了。
本实施例进一步布置成在自动变速器部分20的换档动作过程中换档控制装置82控制在啮合动作中的摩擦耦合装置的啮合压力，使得啮合压力在差动部分11置于非无级换档状态时比在差动部分11置于无级换档状态时要高。在此情况下，即使在差动部分11的非无级换档状态中(其中，自动变速器部分20的换档过程中的惯性由于发动机速度NE的变化比其中发动机速度NE的变化量由于换档动作而能够降低的差动部分11的无级换档状态要大)，在自动变速器部分20的换档动作过程中在啮合动作中的摩擦耦合装置具有足够的转矩容量。
本实施例进一步布置成在自动变速器部分20的换档动作过程中，转矩减小控制装置86减小待传递到驱动轮38的转矩，以抵消由于自动变速器部分20的旋转元件的旋转速度的变化或者差动部分11的旋转元件的旋转速度的变化，由此减小了换档冲击。
在其中自动变速器部分20是有级自动变速器的本实施例中，变速器机构10的总速比γT由于自动变速器部分20的换档动作而逐级变化，使得与当总速比连续改变时相比，总速比γT更快速地以阶跃的方式改变。因而，变速器机构10能够用作不仅允许车辆驱动转矩平滑变化的，而且允许总速比γT的阶跃变化和车辆驱动转矩的快速变化的无级变速器。
将描述本发明的其它实施例。在下面描述中，在之前实施例使用的相同的参考标号将用来指示相应元件，且不对相应元件进行描述。
实施例2
图17是用于说明在本发明其它实施例中示出变速器机构70的布置的示意图。图18表示变速器机构70的档位和用于分别建立那些档位的液压操作摩擦耦合装置的啮合状态的不同组合之间关系的表，而图19是用于说明变速器机构70的换档操作的共线图。
如在之前实施例中那样，变速器机构70包括具有第一电动机M1、动力分配机构16和第二电动机M2的差动部分11。变速器机构70还包括具有三个前进档位的自动变速器部分72。自动变速器部分72设置在差动部分11和输出轴22之间，并且通过传动部件18串联连接到差动部分11和输出轴22。动力分配机构16包括传动比ρ1例如约为0.418的单小齿轮型第一行星齿轮组24、切换离合器C0和切换制动器B1。自动变速器部分72包括具有约为0.532的传动比ρ2的单小齿轮型第二行星齿轮组26、和具有约为0.418的传动比ρ3的单小齿轮型第三行星齿轮组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S3一体地彼此固定成一个单元，并且通过第二离合器C2选择性地连接到传动部件18并通过第一制动器B1选择性地固定到壳体12。第二行星齿轮组26的第二行星架CA2和第三行星齿轮组28的第三齿圈R3一体地彼此固定，并固定到输出轴22。第二齿圈R2选择性地通过第一离合器C1连接到传动部件18，第三行星架CA3通过第二制动器B2选择性地固定到壳体12。
在如上所述构造的变速器机构70中，如图18的表所示，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选定的摩擦耦合装置的相应组合的啮合动作选择性建立第一档位(第一速度档)到第四档位(第四速度档)、倒档位(向后驱动档位)和空档中一个档位。这些档位具有以几何级数变化的相应速度比λ(输入轴速度NIN/输出轴速度NOUT)。尤其是，注意，通过切换离合器C0或者切换制动器B0的啮合，设置有切换离合器C0和制动器B0的动力分配机构16能够选择性置于固定速比换档状态，在该状态中，机构16作为具有固定速比的变速器工作，以及置于无级换档状态，在该状态中，机构16作为上述的无级变速器工作。因而，在本变速器机构70中，有级变速器由变速器部分20和差动部分11构成，其中通过切换离合器C0或者切换制动器B0的啮合将差动部分11置于固定速比换档状态。进一步，无级变速器由变速器部分20和差动部分11构成，其中差动部分11置于无级换档状态，且没有切换离合器C0和制动器B0被啮合。换言之，通过啮合切换离合器C0和切换制动器B0中的一个变速器机构70切换到有级换档状态，通过将切换离合器C0和切换制动器B0两者松开变速器机构70切换到无级换档状态。
例如，当变速器机构70用作有级变速器时，如图18所示，通过切换离合器C0、第一离合器C1和第二制动器B2的啮合动作建立第一档位，第一档位具有例如约为2.804的最高速比γ1，通过切换离合器C0、第一离合器C1和第一制动器B1的啮合动作建立第二档位，第二档位具有低于速比γ1的例如约为1.531的速比γ2。另外，通过切换离合器C0、第一离合器C1和第二制动器B2的啮合动作建立第三档位，第三档位具有低于速比γ2的例如约为1.000的速比γ，并且通过切换离合器C1、第二离合器C2和切换制动器B0的啮合动作建立第四档位，第四档位具有处于速比γ1与γ2之间的例如约为2.393的速比γ4。通过只啮合切换离合器C0可以建立空档位N。
另一方面，当变速器机构70用作无级变速的变速器时，如图18所示，切换离合器C0和切换制动器B0都被松开，使得差动部分11用作无级变速的变速器，而与其串联的自动变速器部分72用作有级变速器，由此传递到处于第一档位到第三档位中一个档位的自动变速器部分72的旋转运动的速度(即传动部件18的转速)连续改变，使得当自动变速器部分72置于那些档位中一个档位时，变速器机构10的速比在预定范围上连续可变。因此，自动变速器部分72的总速比在相邻的档位连续可变，由此，变速器机构70的总速比γT连续可变。
图19的共线图用直线表示变速器机构70的各个档位中不同旋转元件的转速之间的关系。变速器机构10由差动部分11和自动变速器20构成，差动部分11用作无级变速部分或第一换档部分，自动变速器20用作有级变速部分或第二换档部分。如之前的实施例那样，图19的共线图表示，当切换离合器C0和切换制动器B0都被松开时，动力分配机构16的单个元件的转速，和当切换离合器C0或切换制动器B0被啮合时，那些元件的转速。
在图19中，与自动变速器部分72对应并且布置在向右方向的四条垂直线Y4、Y5、Y6和Y7分别表示第四旋转元件(第四元件)RE4、第五旋转元件(第五元件)RE5、第六旋转元件(第六元件)RE6和第七旋转元件(第七元件)RE7的相对转速，其中第四旋转元件RE4具有第二太阳轮S2和第三太阳轮S3彼此一体固定的形式，第五旋转元件RE5具有第三行星架CA3的形式，第六旋转元件RE6具有第二行星架CA2的形式，第七旋转元件RE7具有第二齿圈R2的形式。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选择性连接到传动部件18并且通过第一制动器B1选择性固定到壳体12，第五旋转元件RE5通过第二制动器B2选择性固定到壳体12。第六旋转元件RE6固定到自动变速器部分72的输出轴22，并且第七旋转元件RE7通过第一离合器C1选择性连接到传动部件18。
当第一离合器C1和第二制动器B2被啮合时，自动变速器部分7220处于第一档位。如图19所示，处于第一档位的输出轴22的转速由倾斜直线L1与垂直线Y6之间的交点表示。这里，倾斜直线L1经过垂直线Y7与水平线X2之间的交点，以及垂直线Y5与水平线X1之间的交点，其中，垂直线Y6表示固定到输出轴22的第六旋转元件RE6的旋转速度，垂直线Y7表示第七旋转元件RE7(R2)的转速，垂直线Y5表示第五旋转元件RE5(CA3)的转速。类似地，处于第二档位的输出轴22的转速由倾斜直线L2与垂直线Y6之间的交点表示，其中第二档位通过第一离合器C1和第一制动器B1的啮合动作建立，倾斜直线L2通过那些啮合动作来确定，垂直线Y6表示固定到输出轴22的第六旋转元件RE6(CA2、R3)的转速。处于第三档位的输出轴22的转速由倾斜直线L3与垂直线Y6之间的交点表示，其中第三档位通过第一离合器C1和第二离合器C2的啮合动作建立，倾斜直线L3通过那些啮合动作来确定，垂直线Y6表示固定到输出轴22的第六旋转元件RE6的转速。在其中切换离合器C0被置于啮合状态的第一档位到第三档位中，第七旋转元件RE7以从差动部分11接收的驱动力并且以与发动机速度NE相同的转速旋转。当啮合切换制动器B0而不是啮合切换离合器C0时，第六旋转元件RE6以从动力分配机构16接收的驱动力以高于发动机速度NE的速度旋转。处于第四档位的输出轴22的转速由水平线L4与垂直线Y6之间的交点来表示。这里，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，水平线L4通过那些啮合动作确定，垂直线Y6表示固定到输出轴22的第六旋转元件RE6的转速。
根据本实施例的变速器机构70也由差动部分11和自动变速器部分72构成，其中差动部分11用作无级变速器或者第一换档部分，自动变速器部分72用作有级(自动)变速部分或者第二换档部分，并且输出轴22设置有第三电动机M3，使得本变速器机构70具有与第一实施例类似的优点。
第三实施例
图20示出交互切换开关44(以下称为“开关44”)的示例，该开关用作换档状态选择装置，并且可手动操作选择动力分配机构16的差动状态(非锁止状态)和/或非差动状态(锁止状态)，即，选择变速器机构10的无级换档状态或者有级换档状态。该开关允许使用者在车辆的行驶过程中选择所需的换档状态。如图20所示，开关44具有标注为“有级”的无级换档行驶按钮，用于车辆在无级换档状态下行驶，和标注有“无级”的有级换档行驶按钮，用于车辆在有级换档行驶状态下行驶。当使用者按下无级换档行驶按钮时，开关44置于选择无级换档状态的无级换档位置，在该状态中，变速器机构10作为电控无级变速器工作。当使用者按下有级换档行驶按钮时，开关44置于选择有级换档状态的有级换档位置，在该状态中，变速器机构作为有级变速器工作。
在之前的实施例中，变速器机构10的换档状态基于车况和根据通过示例方式由图6所示的切换边界线图自动切换。然而，变速器机构10、70的换档状态可以手动操作开关44切换，以代替自动切换操作或者除了自动切换操作之外还可以这样。即，切换控制装置50可以布置成选择性将变速器机构10置于无级换档状态或者有级换档状态，这取决于开关44是否置于无级换档位置或者有级换档位置。例如，当使用者喜欢变速器机构10作为无级变速器工作，或者想要提高发动机的燃料经济性时，使用者手动操作开关44以将变速器机构10置于无级换档状态，或者可选地，当使用者喜欢因有级变速器的换档动作导致的发动机速度有节奏变化时，使用者手动操作开关44以将变速器机构10置于有级换档状态。
开关44可以具有空档位置，在该位置，没有选择无级换档和有级换档状态。在这情况下，当使用者没有选择所需换档状态或者喜欢变速器机构10自动置于无级换档和有级换档状态中一个状态时，开关44可以置于空档位置。
在没有自动选择变速器机构10的换档状态，而是通过手动操作开关44手动选择变速器机构10的换档状态的情况下，图11的流程图中的步骤S2表述成根据是否已经操作开关44来选择动力分配机构16的差动状态或者变速器机构10的无级换档状态来进行关于动力分配机构16是否置于差动状态(即，差动部分11是否置于无级换档状态)的判定。
尽管已经参照附图详细描述了本发明优选实施例，但是可以理解到本发明可以以其它的方式来实施。
在图示的实施例中，变速器机构10、70通过将差动部分11(动力分配机构16)选择性地置于其中变速器部分11作为电控无级变速器工作的差动状态与其中变速器部分11没有作为电控无级变速器工作的非差动状态(锁止状态)之间切换而可在无级换档状态与有级换档状态之间切换。然而，置于差动状态的差动部分11能够作为速比有级变化而不是无级变化的有级变速器工作。换言之，无级变速器部分11的差动和非差动状态不必分别对应于变速器机构10、70的无级和有级换档状态，无级变速器部分11不必在无级和有级换档状态之间切换。本发明的原理应用到可在差动状态和非差动状态之间切换任何变速器机构，或者在其中差动部分11(动力分配机构16)在差动和非差动状态之间切换的任何变速器机构。
如图12和图13的时序图所示，本实施例布置成控制差动部分11的速比，以将发动机速度NE保持大致恒定(即，以防止变速器机构10的总速比γT的变化。然而，差动部分11的速比不必控制成将发动机速度NE保持大致恒定，而是可以控制成减小发动机速度NE的有级变化量，以确保发动机速度的连续变化。可以根据此修改获得本发明的一些优点。
在上述的实施例中，差动状态判定装置80(在图11的步骤S2)布置成通过判定车况是否处于以示例的方式由图6的切换图限定的无级换档区域，来判定动力分配机构16是否置于差动状态。然而，关于动力分配机构16是否置于差动状态的判定，可以基于切换控制装置50的关于变速器机构10是否置于有级换档区域或无级换档区域的判定来进行。
在图示的实施例中的动力分配机构16中，第一行星轮架CA1固定到发动机8，第一太阳轮S1固定到第一电动机M1，而第一太阳轮R1固定到传动部件18。然而，这种布置不是必需的。发动机8、第一电动机M1和传动部件18可以固定到选自第一行星齿轮组24的三个元件CA1、S1和R1的任何其他元件。
尽管发动机8在所图示出的实施例中直接固定到输入轴14，但是发动机8可以通过诸如齿轮和带的任何适合的部件可操作地连接到输入轴14，而不需要与输入轴14同轴设置。
在所图示出的实施例中，第一电动机M1和第二电动机M2与输入轴14同轴设置，并且分别固定到第一太阳轮S1和传动部件S8。然而，这种布置不是必要的。例如，第一和第二电动机M1、M2可以通过齿轮或带分别可操作地连接到第一太阳轮S1和传动部件18。
尽管在所示出的实施例中的16设置有切换离合器C0和切换制动器B0，但是动力分配机构16不必设置离合器C0和制动器B0。尽管切换离合器C0提供来选择性地将第一太阳轮S1和第一行星轮架CA1彼此连接，但是切换离合器C0可以提供来选择性将第一太阳轮S1和第一齿圈R1连接，或者选择性地将第一行星轮架C1和第一齿圈R1连接。即，切换离合器C0可以设置为连接第一行星齿轮组24的三个元件中的任何两个元件。
尽管在所示出的实施例，在变速器机构10、70中，使切换离合器C0啮合来建立空档N，但是使切换离合器C0不必啮合来建立空档。
在所图示的实施例中用作切换离合器C0、切换制动器B0等的液压操作摩擦耦合装置可以由诸如磁粉离合器(电磁粉离合器)、电磁离合器和啮合型犬牙离合器的磁粉型、电磁型或机械型耦合装置代替。
尽管在所图示出的实施例中，第二电动机M2连接到传动部件18或者输出轴22，第二电动机M2可以连接到变速器部分20、70的旋转部件。
在所图示的实施例中，有级变速器部分20、72设置在驱动轮38与作为差动部分11或动力分配机构16的输出部件的传动部件18之间的传动路径中。然而，变速器部分20、72可以用以下任何其他类型的动力传递装置来代替：无级变速器(CVT)形式的自动变速器；作为手动变速器公知的、属于一种永久啮合平行双轴型变速器，且通过选档气缸和换档气缸而自动换档的自动变速器；手动换档的同步啮合型手动变速器。在有级变速器部分由无级变速器(CVT)代替的情况下，当动力分配机构16置于固定速比换档状态时，变速器机构整个置于有级换档状态。在有级换档状态下，驱动力主要通过机械动力传递路径来传递，而没有通过电气路径传递。上述无级变速器可以控制成将速比改变到多个固定值中选定的一个值，使得变速器机构的速比能够有级变化，其中固定值对应于有级变速器的相应档位，并且存储在存储器中。
尽管在前述实施例中的变速器部分20、27通过传动部件18串联连接到差动部分11，但变速器部分20、72可以安装到与输入轴44平行的中间轴和与中间轴同轴设置。在此情况下，差动部分11和变速器部分20、72通过适合的动力传递装置或诸如一对反转齿轮和链轮和链条的组合的一组两个动力传递部件来可操作地彼此连接。
在前述实施例设置为差动机构的动力分配机构16可以用包括由分别可操作地连接到第一和第二电动机M1、M2的由发动机8带动旋转的小齿轮和一对锥齿轮的差动齿轮装置代替。
尽管在图示实施例中动力分配机构16由一个行星齿轮组24构成，但是其也可以由两个或者更多行星齿轮组构成，使得动力分配机构16作为在非差动状态(固定速比换档状态)下具有三个或者更多档位的变速器。
在图示实施例中的换档装置90设置有用于选择多个换档位置的变速杆92。然而，变速杆92可以用以下来来代替：推按钮开关、滑动型开关或者用于选择多个换档位置的任何其它开关、响应于车辆操作者的声音而不是车辆操作者的手动操作来可操作选择多个换档位置的装置、或者响应于车辆操作者的脚踏操作来可操作地选择多个换档位置的装置。当变速杆92置于位置M1时，可选定的档位数能够选择。然而，可选择的最高档位能够由置于位置M中的变速杆92来选择。在此情况下，当可选择的最高档位变化时，有级变速器20、72换档。当变速杆92从位置M手动操作到降档位置“-”或升档位置“+”时，有级变速器部分20、70可换档到第一到第四档位中的任何一个档位。
尽管开关44是在前述实施例中的交互转换开关，但交互转换开关44可以用单推按钮开关，双推按钮开关(选择性地按入到所操作的位置)、杆型开关、滑动型开关或者可操作地选择无级换档状态(差动状态)和有级换档状态(非差动状态)中所需状态的任何其他类型的开关或切换装置。交互开关44可以有或者可以没有空档。在交互型开关44没有空档的情况下，可以提供附加开关来使交互型开关44工作或不工作。这种附加的开关的功能对应于交互型开关44的空档位置的功能。交互开关44可以用由车辆操作者产生的声音或车辆操作者的脚来操作的切换装置来代替，而不是手来选择无级换档状态(差动状态)和有级换档状态(非差动状态)中的一个状态。
可以理解到，本发明的实施例仅仅是针对示例性目的而描述，本发明可以用各种变化和修改来实施，该修改和变化是本技术领域的一般技术人员可以想到的。

Claims (24)

1.一种控制设备，用于车辆驱动系统，所述车辆驱动系统设置有变速器机构(10、70)，所述变速器机构由第二变速器部分(20、72)和以可作为电控无级变速器工作的无级变速器部分(11)为形式的第一变速器部分构成，所述无级变速器部分具有可操作地将发动机(8)的输出分配到第一电动机(M1)和传动部件(18)的差动机构(16)，和设置在所述传动部件和车辆的驱动轮(38)之间的动力传递路径中的第二电动机(M2)，所述第二变速器部分构成所述动力传递路径的一部分，所述差动机构包括差动状态切换装置(C0、B0)，其可操作地将所述无级变速器部分(11)置于无级换档状态和非无级换档状态中的选定的一者中，在所述无级换档状态中，所述无级变速器部分可作为所述电控无级变速器部分工作，在所述非无级换档状态中，所述无级变速器部分不可作为所述电控无级变速器工作，所述控制设备的特征在于包括：
换档控制装置(82)，其用于根据所述无级变速器部分是否置于所述无级换档状态来在所述第二变速器部分(20)的换档动作过程中改变控制所述变速器机构(10、70)的换档动作的方式。
2.根据权利要求1所述的控制设备，其中，在所述无级变速器部分的所述无级换档状态中，所述换档控制装置(82)在所述第二变速器部分(20)的所述换档动作的惯性阶段中控制所述无级变速器部分(11)的换档动作，使得通过所述无级变速器部分作为所述电控无级变速器工作来减小所述发动机(8)的速度的变化量。
3.根据权利要求2所述的控制设备，其中，所述换档控制装置(82)在与所述第二变速器部分的速比变化方向相反的方向上改变所述无级变速器部分的速比，以减小所述发动机的所述速度的所述变化量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备，其中，在所述无级变速器部分(11)的所述非无级换档状态中，所述换档控制装置(82)在所述第二变速器部分(20)的换档动作过程中通过使用所述第一电动机(M1)和/或所述第二电动机(M2)来确实地改变所述发动机(8)的速度。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备，其中，在所述无级变速器部分(11)的所述无级换档状态下，所述换档控制装置(82)通过使用所述第一电动机(M1)和/或所述第二电动机(M2)来减小由于所述第二变速器部分(20)的所述换档动作而引起的所述发动机(8)的速度的急速上升。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备，其中，所述第二变速器部分是自动变速器(20、72)，其速比通过第一摩擦耦合装置的啮合动作和第二摩擦耦合装置的松开动作而自动改变，
并且其中，所述换档控制装置(82)在所述自动变速器的所述换档动作过程中控制在啮合动作中的所述第一摩擦耦合装置的啮合压力，使得当所述无级变速器部分置于所述非无级换档状态时的所述啮合压力高于当所述无级变速器部分置于所述无级换档状态时的所述啮合压力。
7.根据权利要求1所述的控制设备，还包括转矩减小控制装置(86)，其用于在所述第二变速器部分的所述换档动作过程中减小待传递到所述驱动轮(38)的转矩。
8.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述第二变速器部分是有级自动变速器(20、72)。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备，其中，所述差动状态切换装置(C0、B0)基于所述第二变速器部分的所需输出转矩将所述无级变速器部分置于所述无级换档状态和所述非无级换档状态中所选定的一个状态。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备，其中，所述差动状态切换装置(C0、B0)基于所述车辆的行驶速度将所述无级变速器部分置于所述无级换档状态和所述非无级换档状态中所选定的一个状态。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备，其中，所述差动状态切换装置(C0、B0)基于所述发动机(8)的转矩将所述无级变速器部分置于所述无级换档状态和所述非无级换档状态中所选定的一个状态。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备，其中，所述差动状态切换装置(C0、B0)基于所述发动机(8)的运转速度将所述无级变速器部分置于所述无级换档状态和所述非无级换档状态中所选定的一个状态。
13.一种控制设备，用于车辆驱动系统，所述车辆驱动系统设置有变速器机构(10、70)，所述变速器机构由变速器部分(20、72)和可作为电控无级变速器工作的差动部分(11)构成，所述差动部分具有可操作地将发动机(8)的输出分配到第一电动机(M1)和传动部件(18)的差动机构(16)，和设置在所述传动部件和车辆的驱动轮(38)之间的动力传递路径中的第二电动机(M2)，所述变速器部分构成所述动力传递路径的一部分，所述差动机构包括差动状态切换装置(C0、B0)，其可操作地将所述差动部分(11)置于无级换档状态和非无级换档状态中的选定的一者中，在所述无级换档状态中，所述差动部分可作为所述电控无级变速器部分工作，在所述非无级换档状态中，所述差动部分不可作为所述电控无级变速器工作，所述控制设备的特征在于包括：
换档控制装置(82)，其用于根据所述差动部分是否置于所述无级换档状态来在所述变速器部分(20)的换档动作过程中改变控制所述变速器机构(10、70)的换档动作的方式。
14.根据权利要求13所述的控制设备，其中，在所述差动部分的所述无级换档状态中，所述换档控制装置(82)在所述变速器部分(20)的所述换档动作的惯性阶段中控制所述差动部分(11)的换档动作，使得通过所述差动部分作为所述电控无级变速器工作来减小所述发动机(8)的速度的变化量。
15.根据权利要求14所述的控制设备，其中，所述换档控制装置(82)在与所述变速器部分的速比变化方向相反的方向上改变所述差动部分的速比，以减小所述发动机的所述速度的所述变化量。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的控制设备，其中，在所述差动部分(11)的所述非无级换档状态中，所述换档控制装置(82)在所述变速器部分(20)的换档动作过程中通过使用所述第一电动机(M1)和/或所述第二电动机(M2)来确实地改变所述发动机(8)的速度。
17.根据权利要求13至15中任一项所述的控制设备，其中，在所述差动部分(11)的所述无级换档状态下，所述换档控制装置(82)通过使用所述第一电动机(M1)和/或所述第二电动机(M2)来减小由于所述变速器部分(20)的所述换档动作而引起的所述发动机(8)的速度的急速上升。
18.根据权利要求13至15中任一项所述的控制设备，其中，所述第二变速器部分是自动变速器(20、72)，其速比通过第一摩擦耦合装置的啮合动作和第二摩擦耦合装置的松开动作而自动改变，
并且其中，所述换档控制装置(82)在所述自动变速器的所述换档动作过程中控制在啮合动作中的所述第一摩擦耦合装置的啮合压力，使得当所述差动部分置于所述非无级换档状态时的所述啮合压力高于当所述差动部分置于所述无级换档状态时的所述啮合压力。
19.根据权利要求13所述的控制设备，还包括转矩减小控制装置(86)，其用于在所述变速器部分的所述换档动作过程中减小待传递到所述驱动轮(38)的转矩。
20.根据权利要求13所述的控制设备，其中，所述变速器部分是有级自动变速器(20、72)。
21.根据权利要求13至15中任一项所述的控制设备，其中，所述差动状态切换装置(C0、B0)基于所述变速器部分的所需输出转矩将所述差动部分置于所述无级换档状态和所述非无级换档状态中所选定的一个状态。
22.根据权利要求13至15中任一项所述的控制设备，其中，所述差动状态切换装置(C0、B0)基于所述车辆的行驶速度将所述差动部分置于所述无级换档状态和所述非无级换档状态中所选定的一个状态。
23.根据权利要求13至15中任一项所述的控制设备，其中，所述差动状态切换装置(C0、B0)基于所述发动机(8)的转矩将所述差动部分置于所述无级换档状态和所述非无级换档状态中所选定的一个状态。
24.根据权利要求13至15中任一项所述的控制设备，其中，所述差动状态切换装置(C0、B0)基于所述发动机(8)的运转速度将所述差动部分置于所述无级换档状态和所述非无级换档状态中所选定的一个状态。
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4259494B2 (ja) * 2005-03-04 2009-04-30 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置の制御装置
JP4244966B2 (ja) * 2005-06-22 2009-03-25 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置の制御装置
DE102006003711A1 (de) * 2006-01-26 2007-08-02 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs
US7706949B2 (en) * 2006-05-25 2010-04-27 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus to control an electro-mechanical transmission during shifting event
JP5305576B2 (ja) * 2006-10-16 2013-10-02 日産自動車株式会社 車両の制御装置
JP4962000B2 (ja) * 2006-12-25 2012-06-27 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置の制御装置
JP5151160B2 (ja) 2007-01-26 2013-02-27 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置の制御装置
JP4940984B2 (ja) * 2007-02-14 2012-05-30 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置の制御装置
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
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
US8165737B2 (en) * 2007-10-24 2012-04-24 GM Global Technology Operations LLC Method and system for controlling a power inverter in electric drives of vehicles with two-mode transmissions
JP5167851B2 (ja) 2008-02-18 2013-03-21 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置の制御装置
DE102008043341A1 (de) * 2008-10-31 2010-05-06 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang
WO2010086981A1 (ja) * 2009-01-29 2010-08-05 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置および制御方法
WO2011114418A1 (ja) * 2010-03-15 2011-09-22 トヨタ自動車株式会社 車両、変速機の制御方法および制御装置
JP5610369B2 (ja) * 2010-05-17 2014-10-22 スズキ株式会社 車両の変速制御装置
GB2488527A (en) * 2011-02-18 2012-09-05 Land Rover Uk Ltd Vehicle with speed threshold for transition to two or multi wheel drive
JP5704415B2 (ja) * 2011-03-01 2015-04-22 スズキ株式会社 ハイブリッド車両の駆動制御装置
US8788424B2 (en) * 2011-04-22 2014-07-22 Allison Transmission, Inc. Method of setting transmission shift points in real-time based upon an engine performance curve
JP5786734B2 (ja) * 2012-01-27 2015-09-30 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド駆動装置
CN104066615B (zh) * 2012-01-30 2016-08-31 丰田自动车株式会社 车辆用驱动装置
CN104144833A (zh) * 2012-03-07 2014-11-12 丰田自动车株式会社 车辆的控制装置
US8862351B2 (en) * 2012-05-31 2014-10-14 Caterpillar Inc. System and method for controlling shift hunting in variable transmissions
SE538352C2 (sv) * 2012-06-27 2016-05-24 Scania Cv Ab Drivsystem och förfarande för att bestämma en förbränningsmotors moment hos ett hybridfordon
JP5828808B2 (ja) * 2012-06-29 2015-12-09 日立建機株式会社 油圧作業機械
WO2014080529A1 (ja) * 2012-11-26 2014-05-30 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両用駆動装置
JP2013100095A (ja) * 2012-12-19 2013-05-23 Nissan Motor Co Ltd 車両の制御装置
DE102014016188A1 (de) * 2014-11-03 2016-05-04 Audi Ag Fahrzeug mit einem Hybridantrieb
JP6617693B2 (ja) * 2016-12-09 2019-12-11 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
CN115743160A (zh) 2017-01-20 2023-03-07 北极星工业有限公司 用于估计无级变速器的传动带的磨损的方法和系统
CN110001390B (zh) * 2019-04-24 2024-02-02 山东临工工程机械有限公司 一种传动系统及控制方法

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0754989A (ja) * 1993-05-31 1995-02-28 Mazda Motor Corp 自動変速機の制御装置
JP3149628B2 (ja) * 1993-06-11 2001-03-26 三菱自動車工業株式会社 車両用自動変速機
JP3299661B2 (ja) * 1995-08-10 2002-07-08 本田技研工業株式会社 ベルト式無段変速機
US6007443A (en) * 1996-02-16 1999-12-28 Nippon Soken, Inc. Hybrid vehicle
JPH09229181A (ja) 1996-02-27 1997-09-02 Toyota Motor Corp 自動変速機の制御装置
JP3577846B2 (ja) 1996-03-26 2004-10-20 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP3749302B2 (ja) * 1996-04-11 2006-02-22 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
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
WO2000001965A1 (de) * 1998-07-02 2000-01-13 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum steuern des antriebsstrangs eines kraftfahrzeugs und antriebsstrangsteuerung
US6099424A (en) * 1998-12-30 2000-08-08 Hamilton Sundstrand Corporation Continuously variable transmission with control arrangement and method for recovering from transmission belt slipping
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
JP3399441B2 (ja) * 1999-06-28 2003-04-21 日産自動車株式会社 変速比無限大無段変速機の変速制御装置
GB0016182D0 (en) * 2000-06-30 2000-08-23 Lucas Industries Ltd Controller for a continuously variable transmission
US6705961B2 (en) * 2000-07-14 2004-03-16 Tecumseh Products Company Variable speed transmission and electronic speed control therefor
JP2002130456A (ja) * 2000-10-17 2002-05-09 Nissan Motor Co Ltd 変速比無限大変速機の変速制御装置
JP2002213604A (ja) * 2001-01-17 2002-07-31 Nissan Motor Co Ltd 変速比無限大変速機の制動時変速制御装置
DE10133919A1 (de) * 2001-07-12 2003-01-23 Bayerische Motoren Werke Ag Elektromechanisches Getriebe
US6540631B2 (en) * 2001-08-13 2003-04-01 General Motors Corporation Electrically variable transmission with variable input power split and independent shifting
US6551208B1 (en) * 2001-10-18 2003-04-22 General Motors Corporation Three-mode, compound-split, electrically-variable transmission
JP3852322B2 (ja) * 2001-10-22 2006-11-29 トヨタ自動車株式会社 変速機付きハイブリッド車駆動構造の運転方法
JP4015408B2 (ja) * 2001-11-26 2007-11-28 株式会社日立製作所 自動車の制御方法および制御装置
JP4372388B2 (ja) * 2002-02-20 2009-11-25 富士重工業株式会社 無段変速機の変速制御装置
JP3750626B2 (ja) 2002-04-09 2006-03-01 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP3870911B2 (ja) * 2003-02-10 2007-01-24 日産自動車株式会社 車線逸脱防止装置
JP3640954B2 (ja) * 2003-06-12 2005-04-20 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の動力伝達装置
JP4572513B2 (ja) * 2003-07-01 2010-11-04 スズキ株式会社 無段変速装置付き自動二輪車
JP4376034B2 (ja) * 2003-11-04 2009-12-02 本田技研工業株式会社 車両用無段変速機の制御装置
JP4200955B2 (ja) 2004-08-30 2008-12-24 トヨタ自動車株式会社 車両用動力伝達装置

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