CN101173710A

CN101173710A - 用于车辆驱动系统的控制设备

Info

Publication number: CN101173710A
Application number: CNA2007101670481A
Authority: CN
Inventors: 田端淳; 松原亨; 柴田宽之; 熊崎健太
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2008-05-07
Anticipated expiration: 2027-10-31
Also published as: CN100580283C; JP4434194B2; JP2008114624A

Abstract

一种用于车辆驱动系统(10；90)的控制设备，该车辆驱动系统包括彼此串联配置的第一或无级变速部分(11)和第二或有级变速部分(20；92)，第一变速部分可在无级变速状态和有级变速状态之间切换，第二变速部分具有多个具有各自速比的档位，该控制设备包括有级变速控制部分(54；73)，其构造成可在第一和第二变速部分之一的降档动作及另一个的升档动作同时发生时工作，以控制被置于有级变速状态下的第一变速部分，使得第一和第二变速部分的变速动作同步执行，或者构造成可在第一变速部分在两种变速状态之间的切换动作及第二变速部分的变速动作同时发生时工作，以控制第一变速部分，使得该切换动作在第二变速部分的变速动作期间执行。

Description

用于车辆驱动系统的控制设备

本申请要求2006年10月31日提交的日本专利申请No.2006-297175和2006-297176的优先权，其公开内容全部引用在此作为参考。

技术领域

本申请一般而言涉及一种用于包括彼此串联配置的第一变速部分(无级变速部分)和第二变速部分(有级变速部分)的车辆驱动系统的控制设备，第一变速部分可选择性地作为电控无级变速器和有级变速器工作，而第二变速部分具有多个具有各自速比的档位，这些速比有级变化。无级变速部分(第一变速部分)可在其作为电控无级变速器工作的无级变速状态和其作为有级变速器工作的有级变速状态之间切换。更具体地，本发明涉及用于在第一和第二变速部分的变速动作同时发生时，或无级变速器在无级和有级变速状态之间的切换动作与有级变速部分(第二变速部分)的变速动作同时发生时，减小车辆驱动系统的变速冲击的技术。

背景技术

已知一种车辆用驱动系统，其包括可选择性地作为电控无级变速器工作的第一变速部分或无级变速部分，和与第一变速部分串联配置且具有多个具有有级变化的各自速比的档位的第二变速部分或有级变速部分。无级变速部分可在其作为电控无级变速器工作的无级变速状态和其作为有级变速器工作的有级变速状态之间切换。JP-2005-206136A公开了一种这样的混合动力车辆用驱动系统。这种车辆驱动系统设有配置在驱动轮和连接第一与第二变速部分(无级和有级变速部分)的动力传递部件之间的动力传递路径中的第二电动机，且第二变速部分由有级自动变速器构成，该有级自动变速器构造成改变其输入部件的速度，使得有级自动变速器的输入部件速度与输出部件速度之比有级变化，输入部件的形式为从发动机接收车辆驱动力的动力传递部件。

在上述公开文献中公开的传统车辆驱动系统中，期望动力传递装置整体上可作为具有较大数量档位的有级自动变速器工作，这些档位的速比彼此比较接近且在较宽的范围内变化。

发明内容

考虑到上述背景技术作出本发明。从而本发明的目的是提供一种用于具有动力传递装置的车辆驱动系统的控制设备，该控制设备可以有效地减小动力传递装置在其作为具有较大数量档位的有级自动变速器工作期间的变速冲击。

上述目的可以根据本发明的第一方面实现，本发明的第一方面提供一种用于车辆驱动系统的控制设备，所述车辆驱动系统包括彼此串联配置的第一变速部分和第二变速部分，所述第一变速部分可选择性地作为电控无级变速器和有级变速器工作，而所述第二变速部分具有多个具有各自速比的档位，所述控制设备的特征在于包括：可在所述第一和第二变速部分之一的降档动作及所述第一和第二变速部分中另一个的升档动作同时发生时工作的有级变速控制部分，所述有级变速控制部分构造成控制作为所述有级变速器工作的所述第一变速部分，使得所述第一变速部分的变速动作与所述第二变速部分的变速动作同步执行。

在根据本发明第一方面的车辆驱动系统控制设备中，有级变速控制部分设置成在第一和第二变速部分之一的降档动作和另一个的升档动作同时发生时控制作为有级变速器工作的第一变速部分，使得第一变速部分的变速动作与第二变速部分的变速动作同步执行。因此，通过使两个变速部分的降档动作和升档动作彼此时间相关地被控制，车辆驱动系统的变速冲击可被有效地降低。例如，作为有级变速器工作的第一变速部分具有两个档位，而由第一和第二变速部分组成且可操作地连接至发动机的动力传递装置配置成用第一和第二变速部分之一的降档动作和另一变速部分的升档动作执行变速动作。现有控制设备不存在有级变速控制部分，在动力传递装置的这种变速动作期间，第一和第二变速部分的降档和升档动作将造成发动机转速在相反方向上变化，从而这两个变速部分的降档和升档动作需要复杂和精确的控制以适当地控制动力传递装置的变速动作，由于通过传统控制设备进行的降档和升档动作的不精确控制，导致发生动力传递装置变速冲击的风险。

在本发明第一方面的第一种优选形式中，所述有级变速控制部分控制作为所述有级变速器工作的所述第一变速部分，使得所述第一变速部分的变速动作在所述第二变速部分的变速动作的惯性阶段内开始和终止。在本发明的这种形式中，第一变速部分由于其变速动作引起的速度变化被第二变速部分由于其变速动作引起的速度变化吸收，从而车辆驱动系统的变速冲击可被有效地降低。

在本发明第一优选形式的一种有利布置中，所述车辆驱动系统还包括可操作地连接至所述第一变速部分的发动机，并且所述控制设备还包括发动机输出减小装置，所述发动机输出减小装置构造成在所述第二变速部分的变速动作的惯性阶段期间临时减小所述发动机的输出转矩。此布置允许通过第一和第二变速部分在其变速动作期间传递的转矩降低，从而减小车辆驱动系统的变速冲击。

在本发明第一方面的第二优选形式中，所述车辆驱动系统还包括可操作地连接至所述第一变速部分的发动机，所述控制设备还包括发动机速度控制装置，所述发动机速度控制装置用于控制作为所述有级变速器工作的所述第一变速部分和所述第二变速部分，使得所述发动机的工作速度在所述第一和第二变速部分的变速动作期间仅在一个方向上变化。在本发明的这种形式中，由第一变速部分的变速动作所导致的发动机转速变化方向与由第二变速部分的变速动作所导致的发动机转速变化方向相同，从而车辆操作者在这两个变速部分的变速动作时感觉舒适，就像车辆驱动系统执行单一变速动作一样。

在本发明第二优选形式的一种有利布置中，所述第一和第二变速部分配置在所述发动机和设有所述车辆驱动系统的车辆的驱动轮之间的动力传递路径中，且所述第一变速部分包括第一电动机和差速机构，所述差速机构可工作以将所述发动机的输出分配至所述第一电动机和所述第二变速部分的输入轴，所述发动机速度控制装置包括第一电机速度控制装置，所述第一电机速度控制装置构造成控制所述第一电动机，使得所述发动机的工作速度在所述第一和第二变速部分的变速动作期间在所述一个方向上变化。这种布置允许第一电动机的简单控制，使得由第一变速部分变速动作所导致的发动机转速变化方向与由第二变速部分变速动作所导致的发动机转速变化方向相同。

优选地，所述第一电机速度控制装置根据在所述第一和第二变速部分的变速动作期间所述第二变速部分的所述输入轴的转速变化，来控制所述第一电动机的工作速度。因此，发动机转速通过根据第二变速部分输入速度变化来控制第一电动机工作速度而被控制，第二变速部分输入速度的变化在第二变速部分变速动作开始时开始。从而，发动机转速根据第二变速部分的变速动作过程而变化。

优选地，在上述本发明第二优选形式的有利布置中，所述差速机构包括具有可相对于彼此旋转的三个旋转元件的行星齿轮组，且所述第一变速部分包括接合装置，所述接合装置可工作以将所述三个旋转元件之一选择性地固定至静止部件，并将所述三个旋转元件之中的两个选择性地彼此连接。

在本发明第一方面的第三优选形式中，所述第二变速部分包括多个接合装置，且所述第二变速部分的变速动作通过所述多个接合装置之一的分离动作和所述多个接合装置中另一个的接合动作而实现，所述分离动作和接合动作基本上同时发生。通常，难以控制这两个接合装置的这些同时分离和接合动作的时刻，用于没有显著变速冲击地执行第二变速部分的变速动作。但是，本发明控制设备的有级变速控制部分布置成控制第一变速部分，使得第一变速部分的变速动作与第二变速部分的变速动作同步执行，从而减小由于接合装置的同时分离和接合动作不精确时刻控制而导致的变速冲击。

在本发明第一方面的第四优选形式中，所述车辆驱动系统包括可操作地连接至所述第一变速部分的发动机，并且所述第一变速部分是可作为电控无级变速器工作且包括差速机构和第二电动机的无级变速器，所述差速机构可工作以将所述发动机的输出分配至第一电动机和动力传递部件，所述第二电动机配置在所述动力传递部件和设有所述车辆驱动系统的车辆的驱动轮之间的动力传递路径中。

在本发明第一方面的第五优选形式中，所述车辆驱动系统包括可操作地连接至所述第一变速部分的发动机，并且所述第一变速部分是包括差速机构和第二电动机的差速部分，所述差速机构可工作以将所述发动机的输出分配至第一电动机和动力传递部件，所述第二电动机配置在所述动力传递部件和设有所述车辆驱动系统的车辆的驱动轮之间的动力传递路径中。

在本发明第二优选形式的上述有利布置中设置的第一变速部分的差速机构包括具有三个旋转元件的行星齿轮组，所述三个旋转元件由连接至所述发动机的第一旋转元件、连接至所述第一电动机的第二旋转元件和连接至所述输入轴及第二电动机的第三旋转元件组成。

差速机构可以包括两个行星齿轮组。第一电动机或第二电动机可以经由减速装置设置在差速机构或动力传递路径中。

所述差速机构优选地包括可工作以将所述差速机构置于差速状态和非差速状态之中所选择的一个状态下的摩擦接合装置。在该情况中，第一变速部分可在其中第一变速部分的差速功能受限制的非锁止或无级变速状态以及其中第一变速部分具有所选择的固定速比的锁止或有级变速状态之间切换。优选地，所述摩擦接合装置可工作以将所述差速机构的旋转元件之中所选择的两个彼此连接，以便使所述两个旋转元件作为一个单元旋转，以使所述第一变速部分的速比为1，并且所述摩擦接合装置可工作以将所述旋转元件之中所选择的一个固定至静止部件，以便使所述第一变速部分能够作为具有小于1的速比的增速装置工作。

在本发明第一方面的第六优选形式中，所述有级变速控制部分包括同时变速判定装置、第二变速动作控制装置、惯性阶段判定装置和第一变速动作控制装置，所述同时变速判定装置用于判定所述第一和第二变速部分之中所述一个的所述降档动作和所述另一个的所述升档动作是否应该同时发生，所述第二变速动作控制装置用于在所述同时变速判定装置判定为所述降档和升档动作应该同时发生时开始所述第二变速部分的变速动作，所述惯性阶段判定装置用于判定所述第二变速部分的变速动作是否处于惯性阶段，所述第一变速动作控制装置用于控制所述第一变速部分，使得所述第一变速部分的变速动作在由所述惯性阶段判定装置判定出的所述第二变速部分的变速动作的惯性阶段内开始和终止。

在上述第六优选形式的一个有利布置中，所述第一变速动作控制装置与所述第二变速部分从所述多个档位之中的一个到所述多个档位之中的另一个的变速动作同步地控制作为所述有级变速器工作的所述第一变速部分。

在上述第六优选形式的另一个有利布置中，在设有所述车辆驱动系统的车辆的行驶状态处于高转矩行驶区域、高输出行驶区域和高速行驶区域之一时，所述第二变速动作控制装置控制所述第二变速部分，以执行变速动作。

在本发明第一方面的第七优选形式中，所述第一变速部分包括速比可无级或有级变化的变速机构。

上述目的也可以根据本发明的第二方面实现，本发明的第二方面提供一种用于车辆驱动系统的控制设备，所述车辆驱动系统包括彼此串联配置的无级变速部分和有级变速部分，所述有级变速部分具有多个具有各自速比的档位，而所述无级变速部分可在无级变速状态和有级变速状态之间切换，在所述无级变速状态下所述无级变速部分可作为电控无级变速器工作，在所述有级变速状态下所述无级变速部分不可作为电控无级变速器工作，所述控制设备包括可在所述无级变速部分在所述无级变速状态和所述有级变速状态之间的切换动作及所述有级变速部分的变速动作同时发生时工作的有级变速控制部分，所述有级变速控制部分构造成控制所述无级变速部分，使得所述无级变速部分的切换动作在所述有级变速部分的变速动作期间执行。

在根据本发明第二方面的车辆驱动系统控制设备中，有级变速控制部分设置成在无级变速部分在无级和有级变速状态之间的切换动作及有级变速部分的变速动作同时发生时控制无级变速部分，使得无级变速部分的切换动作在有级变速部分的变速动作期间执行。即，无级变速部分的变速状态在有级变速部分从多个档位之中的一个到多个档位之中的另一个的变速动作期间改变。通常期望增大有级变速部分的档位数量。在有级变速部分具有较大数量的档位的情况下，当无级变速部分在无级和有级变速状态之间切换时，有级变速部分可以从一个档位换到另一个档位。无级变速部分的切换动作和有级变速部分的变速动作的同时发生需要复杂和精确的控制以适当地控制切换和变速动作，由于传统控制设备切换和变速动作的不精确控制，会导致车辆驱动系统发生变速冲击的风险。

在本发明第二方面的第一优选形式中，所述有级变速控制部分控制所述无级变速部分，使得所述无级变速部分的切换动作在所述有级变速部分的变速动作的惯性阶段内开始和终止。在本发明的这种形式中，无级变速部分由于其切换动作而导致的速度变化被有级变速部分由于其变速动作而导致的速度变化吸收，从而车辆驱动系统的变速冲击可以有效地降低。

在本发明第二方面第一优选形式的有利布置中，所述车辆驱动系统还包括可操作地连接至所述无级变速部分的发动机，并且所述无级变速部分和所述有级变速部分配置在所述发动机和设有所述车辆驱动系统的车辆的驱动轮之间的动力传递路径中，所述控制设备还包括发动机速度控制装置，所述发动机速度控制装置用于控制所述无级变速部分和所述有级变速部分，使得所述发动机的工作速度在所述有级变速部分的变速动作期间仅在一个方向上变化。在该布置中，由无级变速部分的切换动作引起的发动机转速变化方向与由有级变速部分的变速动作引起的发动机转速变化方向相同，从而车辆操作者在这两个变速部分的切换和变速动作时感觉舒适，就像车辆驱动系统执行单一变速动作一样。

优选地，所述无级变速部分包括第一电动机和差速机构，所述差速机构可工作以将所述发动机的输出分配至所述第一电动机和所述有级变速部分的输入轴。在这种情况下，所述发动机速度控制装置包括第一电机速度控制装置，所述第一电机速度控制装置根据所述第二变速部分的输入轴的转速变化控制所述第一电动机的工作速度。因此，发动机转速可以简单地通过根据有级变速部分的变速动作的过程来控制第一电动机的工作速度而被控制，使得由无级变速部分的切换动作所导致的发动机转速变化方向与由有级变速部分的变速动作所导致的发动机转速变化方向相同。

优选地，所述差速机构包括具有多个旋转元件的行星齿轮组，而所述无级变速部分包括多个接合装置，所述接合装置可工作以将所述旋转元件之一选择性地固定至静止部件，以及将所述旋转元件之中的两个选择性地彼此连接。在这种情况下，所述无级变速部分可通过所述多个接合装置选择性的接合与分离动作而在所述无级变速状态和所述有级变速状态之间切换。无级变速部分优选地还包括配置在差速机构和车辆驱动轮之间的动力传递路径中的第二电动机。

在本发明第二方面的第二优选形式中，所述车辆驱动系统还包括可操作地连接至所述无级变速部分的发动机，并且所述控制设备还包括发动机输出减小装置，所述发动机输出减小装置用于在与所述无级变速部分的切换动作同时发生的所述有级变速部分的降档动作的末期部分(末期阶段，terminal portion)中临时减小所述发动机的输出转矩。从而，在降档动作的末期部分中通过有级变速部分传递的转矩降低，从而降档动作结束时的速度同步冲击减小。

在本发明第二方面的第三优选形式中，所述有级变速部分包括多个接合装置，且所述有级变速部分的变速动作通过所述多个接合装置之一的分离动作和所述多个接合装置中另一个的接合动作而实现，所述分离动作和接合动作基本上同时发生。在其中无级变速器的切换动作在两个接合装置的同时发生的分离和接合动作期间执行的这种情况下，无级变速器的切换冲击可被有效地减小。

优选地，所述差速机构包括具有三个旋转元件的行星齿轮组，所述三个旋转元件由连接至所述发动机的第一旋转元件、连接至所述第一电动机的第二旋转元件和连接至所述输入轴及第二电动机的第三旋转元件组成。

无级变速部分的差速机构可以包括两个行星齿轮组。第一电动机或第二电动机可以经由减速装置设置在差速机构或动力传递路径中。

无级变速部分的差速机构优选地包括可工作以将所述差速机构置于差速状态和非差速状态之中所选择的一个状态下的摩擦接合装置。在这种情况下，无级变速部分可在其中无级变速部分的差速功能受限制的非锁止或无级变速状态以及其中无级变速部分具有所选择的固定速比的锁止或有级变速状态之间切换。优选地，所述摩擦接合装置包括切换离合器和切换制动器，所述切换离合器可工作以将所述差速机构的旋转元件之中所选择的两个彼此连接，以便使所述两个旋转元件作为一个单元旋转，以使所述无级变速部分的速比为1，所述切换制动器可工作以将所述旋转元件之中所选择的一个固定至静止部件，以便使所述无级变速部分能够作为具有小于1的速比的增速装置工作。

在本发明第二方面的第四优选形式中，所述车辆驱动系统包括可操作地连接至所述无级变速部分的发动机，且所述无级变速部分包括第一电动机，所述有级变速控制部分包括同时切换/变速判定装置、有级变速部分控制装置、无级变速部分控制装置和切换完成判定装置，所述同时切换/变速判定装置用于判定所述无级变速部分的切换动作和所述有级变速部分的变速动作是否应该同时发生，所述有级变速部分控制装置用于在所述同时切换/变速判定装置判定为所述切换动作和所述变速动作应该同时发生时开始所述有级变速部分的变速动作，所述无级变速部分控制装置用于控制所述无级变速部分的切换动作，使得所述切换动作在所述有级变速部分的变速动作期间执行，所述切换完成判定装置用于判定所述切换动作是否完成，所述控制设备还包括第一电机速度控制装置和发动机输出减小装置，所述第一电机速度控制装置用于控制所述第一电动机的工作速度，使得所述发动机的工作速度在所述有级变速部分的变速动作期间仅在一个方向上变化，所述发动机输出减小装置用于在所述切换完成判定装置判定为所述切换完成后临时降低所述发动机的输出转矩，当所述切换完成判定装置判定为所述切换完成时，所述有级变速部分控制装置终止所述有级变速部分的变速动作。

在本发明第二方面第四优选形式的一个有利布置中，在设有所述车辆驱动系统的车辆的行驶状态处于高转矩行驶区域、高输出行驶区域和高速行驶区域之一时，所述有级变速部分控制装置控制所述有级变速部分，以执行变速动作。

在上述第四优选形式的第二有利布置中，所述第一电机速度控制装置降低所述第一电动机的工作速度，使得所述发动机的工作速度在与所述无级变速部分的切换动作同时发生的所述有级变速部分的降档动作期间连续降低。

上述目的也可以根据本发明的第三方面实现，本发明的第三方面提供一种用于车辆驱动系统的控制设备，所述车辆驱动系统包括彼此串联配置的差速部分和有级变速部分，所述有级变速部分具有多个档位，所述档位具有各自的速比，而所述差速部分具有差速机构且可在差速状态和非差速状态之间切换，在所述差速状态下所述差速机构可工作以执行差速功能，在所述非差速状态下所述差速机构不可工作以执行所述差速功能，所述控制设备包括：可在所述差速部分在所述差速状态和所述非差速状态之间的切换动作和所述有级变速部分的变速动作同时发生时工作的有级变速控制部分，所述有级变速控制部分构造成控制所述差速部分，使得所述差速部分的切换动作在所述有级变速部分的变速动作期间执行。

在根据本发明第三方面的车辆驱动系统控制设备中，有级变速控制部分设置成在差速部分在差速状态和非差速状态之间的切换动作和有级变速部分的变速动作同时发生时控制差速部分，使得差速部分的切换动作在有级变速部分的变速动作期间执行。即，差速部分在有级变速部分从多个档位之中的一个到多个档位之中的另一个的变速动作期间在差速状态和非差速状态之间切换。通常期望增大有级变速部分的档位数量。在有级变速部分具有较大数量的档位的情况下，当差速部分在差速状态和非差速状态之间切换时，有级变速部分可以从一个档位变换到另一个档位。这些同时发生的差速部分的切换动作和有级变速部分的变速动作需要复杂和精确的控制，以适当地控制切换和变速动作，由于传统控制设备的切换和变速动作的不精确控制，会导致车辆驱动系统发生变速冲击的风险。

以上在第7页第三段至第10页第三段中参考本发明第二方面所述的优选形式和有利布置适用于以上在第10页第四段至本页第一段中所述的本发明第三方面。对于本发明的第三方面，在第7页第三段至第10页第三段中出现的“无级变速部分”，“无级变速状态”和“有级变速状态”应该分别理解成“差速部分”，“差速状态”和“非差速状态”。

附图说明

图1是表示可适用本发明的混合动力车辆驱动系统变速机构布置的示意图；

图2是一工作表，表示与实现各个变速动作的液压操作摩擦接合装置的作动状态的不同组合相关的、置于有级变速状态下的图1的变速机构的变速动作；

图3是表示置于有级变速状态下的图1的变速机构在变速机构不同档位下的相对旋转速度的共线图；

图4是表示根据本发明第一实施例构造的用于控制图1驱动系统的电子控制装置形式的控制设备的输入和输出信号的视图；

图5是表示图4电子控制装置的主要控制功能的功能框图；

图6是这样的视图，其在由以车辆的行驶速度和输出转矩形式的控制参数限定的同一个二维坐标系统中，示出所存储变速边界线图的示例、所存储变速状态切换边界线图的示例、和所存储驱动力源切换边界线图的示例，以使得这些图彼此相关，其中变速边界线图用于确定自动变速器部分的变速动作，变速状态切换边界线图用于切换变速机构的变速状态，驱动力源切换边界线图限定了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；

图7是表示包括变速杆和可操作成选择多个变速位置之一的手动操作变速装置例子的视图；

图8是表示由图4电子控制装置执行的同时变速控制例程的流程图；

图9是用于说明根据图8的同时变速控制例程不同参数变化的时间表；

图10是与图5相对应的框图，表示根据本发明第二实施例构造的电子控制装置；

图11是与图6相对应的视图，用于说明第二实施例；

图12是表示由图10的电子控制装置执行的同时切换/变速控制例程的流程图；

图13是用于说明根据图12的同时切换/变速控制例程不同参数变化的时间表；

图14是表示根据本发明第三实施例可由图5中第一实施例或图10中第二实施例的电子控制装置控制的变速机构布置的示意图；

图15是一工作表，表示与实现各个变速动作的液压操作摩擦接合装置的作动状态的不同组合相关的、置于有级变速状态下的图14的变速机构的变速动作；

图16是表示置于有级变速状态下的图14的变速机构在变速机构不同档位下的相对旋转速度的共线图；

具体实施方式

将参照附图详细说明本发明的优选实施例。

<第一实施例>

参照图1的示意图，示出了构成用于混合动力车辆的驱动系统一部分的变速机构(动力传递装置)10，该驱动系统由根据本发明第一实施例的控制设备控制。如图1中所示，变速机构10包括：直接或通过脉冲吸收阻尼器或减振装置(未示出)间接连接至发动机8的输入轴14形式的输入旋转部件；连接至输入轴14的差速部分11形式的第一变速部分或无级变速器部分；自动变速部分20形式的第二变速部分或者有级或多级自动变速器，其配置在差速部分11和车辆驱动轮38之间的动力传递路径中，并经由动力传递部件(动力传递轴)18串联连接至差速部分11和驱动轮38；以及连接至自动变速部分20的输出轴22形式的输出旋转部件。输入轴12、差速部分11、自动变速部分20和输出轴22同轴地配置在变速器壳体12(下文简称为壳体12)中，并彼此串联连接，变速器壳体12用作安装至车体的静止部件。该变速机构10适合用于横置FR车辆(发动机前置后轮驱动车辆)，并且配置在发动机8形式的驱动力源和一对驱动轮38之间，以通过差速齿轮装置36(末级减速齿轮装置)和一对驱动车轴将车辆驱动力从发动机8传递至该对驱动轮38，如图5所示。发动机8可以是诸如汽油发动机或柴油发动机的内燃或外燃发动机，其用作车辆驱动力源之一。

在本变速机构10中，发动机8和差速部分11彼此直接连接。这种直接连接意味着发动机8和变速部分11彼此连接，没有诸如变矩器或流体耦合器之类的流体操作动力传递装置置于其间，但可以如上所述通过脉冲吸收阻尼器彼此连接。注意，图1中省略了相对于其轴线对称构造的变速机构10的下半部。

差速部分11具有：第一电动机M1；用作差速机构的动力分配机构16，其可操作以将由输入轴14接收的发动机8的输出机械分配至第一电动机M1和动力传递部件18；以及与动力传递部件18一起旋转的第二电动机M2。第二电动机M2可以配置在动力传递部件18和驱动轮38之间的动力传递路径内的任何部位。在本实施例中使用的第一电动机M1和第二电动机M2每个都是具有电动机功能和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以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以产生车辆驱动力的驱动力源。

作为主要部件，动力分配机构16包括具有例如约0.380的传动比ρ1的单小齿轮的行星齿轮组24、切换离合器C0和切换制动器B0。行星齿轮组24具有以下旋转元件：太阳齿轮S0；行星齿轮P0；支承行星齿轮P0使得行星齿轮P0可以绕其轴线旋转并且可绕太阳齿轮S0的轴线旋转的行星架CA0；和通过行星齿轮P0与太阳齿轮S0啮合的齿圈R0。在太阳齿轮S0和齿圈R0的齿数分别由ZS0和ZR0表示的情况下，上述传动比ρ1由ZS0/ZR0表示。

在动力分配机构16中，行星架CA0连接至输入轴14，即连接至发动机8，太阳齿轮S0连接至第一电动机M1，而齿圈R0连接至动力传递部件18。切换制动器B0配置在太阳齿轮S0和壳体12之间，切换离合器C0配置在太阳齿轮S0和行星架CA0之间。当切换离合器C0和制动器B0都分离时，动力分配机构16被置于差速状态，在该差速状态下，行星齿轮组24的由太阳齿轮S0、行星架CA0和齿圈R0组成的三个元件相对于彼此可旋转，以执行差速功能，从而发动机8的输出被分配到第一电动机M1和动力传递部件18，由此发动机8的一部分输出被用来驱动第一电动机M1以产生电能，此电能被存储或者用来驱动第二电动机M2。因此，差速部分11(动力分配机构16)被置于无级变速状态(电控建立的CVT状态)，其中动力传递部件18的转速可连续变化而无论发动机8的转速如何，即动力分配机构16被置于这样的差速状态，其中动力分配机构16的速比γ0(输入轴14的转速/动力传递部件18的转速)从最小值γ0min连续变化到最大值γ0max。也就是说，差速部分11被置于这样的无级变速状态，其中动力分配机构16用作速比γ0可以从最小值γ0min到最大值γ0max连续可变的电控无级变速器。

当在动力分配机构16被置于无级变速状态下时使切换离合器C0或制动器B0接合时，动力分配机构16进入差速功能不可用的非差速状态。更详细地说，当切换离合器C0接合时，太阳齿轮S0和行星架CA0连接在一起，从而动力分配机构16被置于锁止状态，其中行星齿轮组24的由太阳齿轮S0、行星架CA0和齿圈R0组成的三个旋转元件可作为一个单元旋转，即动力分配机构16被置于其中差速功能不可用的第一非差速状态，从而差速部分11也被置于非差速状态。在该非差速状态下，发动机8的转速和动力传递部件18的转速彼此相等，从而差速部分11(动力分配机构16)被置于固定速比变速状态或者有级变速状态，其中动力分配机构16用作具有等于1的固定速比γ0的变速器。

当切换制动器B0代替切换离合器C0被接合时，太阳齿轮S0被固定到壳体12，从而动力分配机构16被置于其中太阳齿轮S0不可旋转的非差速状态，即被置于差速功能不可用的第二非差速状态，从而差速部分11也被置于非差速状态。由于齿圈R0的转速高于行星架CA0的转速，所以差速部分11被置于固定速比变速状态或者有级变速状态，其中差速部分11(动力分配机构16)用作具有小于1，例如约0.7的固定速比γ0的增速变速器。

这样，切换离合器C0和制动器B0形式的摩擦接合装置用作差速状态切换装置，其可操作成使差速部分11(动力分配机构16)在差速状态(即，非锁止状态)和非差速状态(即，锁止状态)之间选择性地切换，也就是说，在其中差速部分11(动力分配机构16)可作为其速比连续可变的电控无级变速器工作的无级变速状态，和其中差速部分11可作为有级变速器工作且其中变速部分11的速比保持固定的有级变速状态或锁止状态，即其中变速部分11可作为具有一个速比的单档位变速器或具有不同速比的多档位变速器的固定速比变速状态(非差速状态)之间选择性地切换。

换言之，切换离合器C0和切换制动器B0用作差速限制装置，其可操作以限制动力分配机构16的差速功能，用于通过将动力分配机构16置于其非差速状态以将差速部分11置于其有级变速状态，来限制差速部分11的电控差速功能，即，差速部分11作为电控无级变速器的功能。

自动变速部分20包括单小齿轮式第一行星齿轮组26和单小齿轮式第二行星齿轮组28，且用作具有四个档位的有级自动变速器。第一行星齿轮组26具有：第一太阳齿轮S1；第一行星齿轮P1；第一行星架CA1，其支承第一行星齿轮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齿轮S1的轴线旋转；和通过第一行星齿轮P1与第一太阳齿轮S1啮合的第一齿圈R1。例如，第一行星齿轮组26具有约0.529的传动比ρ1。第二行星齿轮组28具有：第二太阳齿轮S2；第二行星齿轮P2；第二行星架CA2，其支承第二行星齿轮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齿轮S2的轴线旋转；和通过第二行星齿轮P2与第二太阳齿轮S2啮合的第二齿圈R2。例如，第二行星齿轮组28具有约0.372的传动比ρ2。在第一太阳齿轮S1、第一齿圈R1、第二太阳齿轮S2和第二齿圈R2的齿数分别由ZS1、ZR1、ZS2和ZR2表示的情况下，上述传动比ρ1和ρ2分别由ZS1/ZR1和ZS2/ZR2表示。

在自动变速部分20中，第一太阳齿轮S1和第二太阳齿轮S2作为一个单元一体地彼此固定，并通过第一离合器C1选择性地连接至动力传递部件18。第一行星架CA1和第二齿圈R2作为一个单元一体地彼此固定，通过第二制动器B2选择性地固定到壳体12，并通过第三离合器C3选择性地连接至动力传递部件18。第一齿圈R1通过第一制动器B1选择性地固定到壳体12，并通过第二离合器C2选择性地连接至动力传递部件18。第二行星架CA2固定至输出轴22。因而，自动变速部分20和动力传递部件18通过第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3而选择性地彼此连接，这些离合器提供成使自动变速部分20变速。换言之，第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3用作自动变速部分20的输入离合器，且还用作接合装置，其可操作成将动力传递部件18和自动变速部分20之间，即差速部分11(动力传递部件18)和驱动轮38之间的动力传递路径选择性地置于动力传递状态和动力切断状态之一，在动力传递状态下车辆驱动力可以通过动力传递路径传递，在动力切断状态下车辆驱动力不能通过动力传递路径传递。更具体地说，当第一、第二和第三离合器C1、C2、C3中的至少一个置于接合状态时，上述动力传递路径被置于动力传递状态，而当第一、第二和第三离合器C1、C2、C3置于分离状态时，上述动力传递路径被置于动力切断状态。

上述切换离合器C0、第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、切换制动器B0、第一制动器B1和第二制动器B2(下文中统称为离合器C和制动器B，除非另外说明)是传统车辆自动变速器中使用的液压操作摩擦接合装置。这些摩擦接合装置中的每一个都由包括多个由液压致动器彼此压紧的摩擦盘的湿式多片离合器构成，或者由包括转鼓和缠绕在转鼓的外周表面上并且在一端由液压致动器张紧的一条带或两条带的带式制动器构成。离合器C0-C3和制动器B0-B2中的各个被选择性地接合，用于连接各离合器或制动器置于其间的两个部件。

在如上所述构造的变速机构10中，动力分配机构16设置有切换离合器C0和切换制动器B0，这两者之一接合以将差速部分11置于有级变速状态(固定速比变速状态)，而这两者都不接合以将差速部分11置于无级变速状态。置于有级变速状态下的差速部分11与自动变速器20一起构成有级变速器，而置于无级变速状态的差速部分11与自动变速部分20一起用作电控无级变速器。

当通过切换离合器C0和切换制动器B0之一保持在接合状态而将差速部分11置于其有级变速状态的情况下，变速机构10用作有级变速器时，如图2的表中所示，通过从上述第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第一制动器B1和第二制动器B2中选择的两个摩擦接合装置相应组合的接合动作，选择性地建立一档(第一速度位置)至七档(第七速度位置)、倒档(向后驱动位置)和空档位置之一。七个档位为前进驱动档。上述档位具有成几何级数变化的相应速比γT(输入轴14速度N_IN/输出轴22速度N_OUT)且提供7.687的宽广范围，其为第一档速比γT1与第七档速比γT7的比值。速比γT是由差速部分11的速比γ0和自动变速部分20的速比γA确定的变速机构10的总速比。

当差速部分11用作有级变速器时，如图2中所示，通过切换离合器C0、第一离合器C1和第二制动器B2的接合动作建立具有例如约3.683的最高速比γT1的一档，并通过切换离合器B0、第一离合器C1和第二制动器B2的接合动作来建立具有小于速比γT1的、例如约2.669的速比γT2的二档。此外，通过切换离合器C0、第一离合器C1和第一制动器B1的接合动作来建立具有小于速比γT2的、例如约1.909的速比γT3的三档，并通过切换制动器B0、第一离合器C1和第一制动器B1的接合动作来建立具有小于速比γT3的、例如约1.383的速比γT4的四档。通过切换离合器C0、第一离合器C1和第三离合器C3的接合动作来建立具有小于速比γT4的、例如约1.000的速比γT5的第五档位。此外，通过切换离合器C0、第三离合器C3和第一制动器B1的接合动作来建立具有小于速比γT5的、例如约0.661的速比γT6的六档，并通过切换制动器B0、第三离合器C3和第一制动器B1的接合动作来建立具有小于速比γT6的、例如约0.479的速比γT7的七档。当通过使用发动机8作为驱动力源实现车辆倒退驱动时，通过第二离合器C2和第二制动器B2的接合动作建立倒档，而当通过使用第二电动机M2作为驱动力源实现车辆倒退驱动时，通过第一离合器C1和第二制动器B2的接合动作建立倒档，该倒档具有介于速比γT2和γT3之间的、例如约1.951的速比γR。倒档通常在差速部分11被置于无级变速状态下时建立。通过仅接合第二制动器B2来建立空档位置N。

从上述说明和图2中应该理解，本变速机构10布置成通过差速机构11的“离合器至离合器”变速动作与自动变速部分20的“离合器至离合器”变速动作组合中相应的一个，建立七个前进驱动档中所选的一个，其中差速机构11的“离合器至离合器”变速动作通过分离切换离合器C0和切换制动器B0之一同时接合切换离合器C0和制动器B0中的另一个而选择两个速度位置中的一个，而自动变速部分20的“离合器至离合器”变速动作通过分离第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第一制动器B1和第二制动器B2之一同时接合这些离合器和制动器C1、C2、C3、B1、B2中的另一个而选择四个档位之一。详细地说，变速机构10通过差速部分11形式的第一变速部分的第一变速动作和自动变速部分20形式的第二变速部分的第二变速动作，在一档和二档之间、二档和三档之间、三档和四档之间、四档和五档之间以及六档和七档之间切换，其中第一变速动作和第二变速动作基本上同时发生或进行。此外，变速机构10通过第二变速部分的第二变速动作在五档和六档之间切换。例如，作为图6中所示点A和B之间车辆状况变化结果的变速机构10在二档和三档之间的变速动作，和作为图6中所示点C和D之间车辆状况变化结果的变速机构10在四档和五档之间的变速动作，由差速部分11和自动变速器20之一的降档动作及差速部分11和自动变速部分20中另一个的升档动作而实现，该降档和升档动作同时发生。这些同时的降档和升档动作导致变速机构10的变速冲击。即，降档动作造成发动机转速N_E的升高，而升档动作造成发动机转速N_E的降低。因此，发动机转速N_E趋向于由于降档和升档动作时刻中即使微小的差异而波动，导致变速机构10的变速冲击，这会使车辆乘员觉得不舒服。

另一方面，在差速部分11被置于其无级变速状态的情况下变速机构10用作无级变速器时，图2中所示的切换离合器C0和切换制动器B0都被松开，从而差速部分11用作无级变速器，而串联连接至差速部分11的自动变速部分20用作具有四个前进驱动档的有级变速器，由此被传递到置于四个前进驱动档之中所选择档位的自动变速部分20的旋转运动速度，即动力传递部件18的转速被连续地改变，使得当自动变速部分20被置于所选择档位M时驱动系统的速比在预定范围上可连续变化。因此，即使当自动变速部分20的速比γA有级变化时，变速机构10的总速比γT也可连续变化。

即，当变速机构10用作无级变速器时，在切换离合器C0和切换制动器B0都被置于分离状态的情况下，差速部分11的速比γ0被控制成使得变速机构10的总速比γT可越过自动变速器20的一档、二档、三档和四档相邻的档位连续变化。

图3的共线图用直线表示在变速机构10的各档位下旋转元件的转速之间的关系，变速机构10由用作无级变速部分或第一变速部分的差速部分11以及用作有级变速部分或第二变速部分的自动变速部分20构成。图3的共线图是直角二维坐标系统，其中行星齿轮组24、26、28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，即连接至输入轴14的发动机8的运行速度N_E。水平线XG表示动力传递部件18的转速。

与差速部分11的动力分配机构16对应的三条竖直线Y1、Y2和Y3分别表示太阳齿轮S0形式的第二旋转元件RE2、行星架CA0形式的第一旋转元件RE1、和齿圈R0形式的第三旋转元件RE3的相对转速。竖直线Y1、Y2和Y3中相邻竖直线之间的距离由行星齿轮组24的传动比ρ0确定。此外，与变速部分20对应的五条竖直线Y4、Y5、Y6、Y7和Y8分别表示第一齿圈R1形式的第四旋转元件RE4、彼此一体固定的第一行星架CA1和第二齿圈R2形式的第五旋转元件RE5、第二行星架CA2形式的第六旋转元件RE6、以及彼此一体固定的第一和第二太阳齿轮S1、S2形式的第七旋转元件RE7的相对转速。这些竖直线中相邻竖直线之间的距离由第一和第二行星齿轮组26、28的传动比ρ2和ρ3确定。在差速部分11中，竖直线Y1和Y2之间的距离对应于“1”，而竖直线Y2和Y3之间的距离对应于传动比ρ0。在自动变速部分20中，与第一和第二行星齿轮组26、28中每一个的太阳齿轮和行星架对应的竖直线之间的距离对应于“1”，而与行星齿轮组26、28中每一个的行星架和齿圈对应的竖直线之间的距离对应于传动比ρ。

参照图3的共线图，变速机构10的动力分配机构16(差速部分11)被设置成使得：行星齿轮组24的第一旋转元件RE1(行星架CA0)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选择性地连接至第二旋转元件RE2(太阳齿轮S0)，并且此第二旋转元件RE2被固定到第一电动机M1并且通过切换制动器B0选择性地固定到壳体12，而第三旋转元件RE3(齿圈R0)被固定到动力传递部件18和第二电动机M2，从而输入轴14的旋转运动通过动力传递部件18传递(输入)到自动变速部分20。太阳齿轮S0和齿圈R0转速之间的关系由经过线Y2和X2之间交点的倾斜直线L0表示。

当通过切换离合器C0和制动器B0的分离动作而使变速机构10进入无级变速状态(差速状态)时，例如第一至第三旋转元件RE1-RE3相对于彼此可旋转，例如至少第二旋转元件RE2和第三旋转元件RE3能够以各不相同的速度旋转。在此情况下，由直线L0和竖直线Y1之间交点表示的太阳齿轮S0的转速通过控制第一电动机M1的运行速度而升高或降低，从而如果由车速V确定并由直线L0和竖直线Y3之间交点表示的齿圈R0的转速基本保持恒定，则由直线L0和竖直线Y2表示的行星架CA0的转速，即发动机转速N_E升高或降低。

当切换离合器C0被接合时，太阳齿轮S0和行星架CA0彼此连接，并且动力分配机构16被置于其中上述三个旋转元件RE1、RE2、RE3作为一个单元旋转且第二和第三旋转元件RE2、RE3不能以各自不同的速度旋转的第一非差速状态，从而直线L0与水平线X2对准，由此动力传递部件18以等于发动机转速N_E的速度旋转。另一方面，当切换制动器B0被接合时，太阳齿轮S0固定到壳体12，且动力分配机构16被置于其中第二旋转元件RE2停止且第二和第三旋转元件RE2、RE3不能以各自不同的速度旋转的第二非差速状态，从而直线L0在图3所示的状态下倾斜，由此差速部分11用作增速机构。因此，由直线L0和Y3之间交点表示的齿圈R0的转速，即动力传递部件18的转速，高于发动机转速N_E并且被传递到自动变速部分20。

在自动变速部分20中，第四旋转元件RE4通过第一离合器C1选择性地连接至动力传递部件18，并且通过第一制动器B1选择性地固定到壳体12，第五旋转元件RE5通过第三离合器C3选择性地连接至动力传递部件18，并且通过第二制动器B2选择性地固定到壳体12，而第六旋转元件RE6固定到输出轴22。第七旋转元件RE7通过第一离合器C1选择性地连接至动力传递部件18。

当切换离合器C0、第一离合器C1和第二制动器B2被接合时，自动变速部分20被置于一档。如图3中所示，一档中输出轴22的转速由表示固定到输出轴22的第六旋转元件RE6转速的竖直线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转速的竖直线Y7和水平线X2之间的交点以及表示第五旋转元件RE5转速的竖直线Y5和水平线X1之间的交点。类似地，通过切换制动器B0、第一离合器C1和第二制动器B2的接合动作建立的二档中输出轴22的转速，由通过这些接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转速的竖直线Y6之间的交点表示。通过切换离合器C0、第一离合器C1和第一制动器B1的接合动作建立的三档中输出轴22的转速，由通过这些接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转速的竖直线Y6之间的交点表示。通过切换制动器B0、第一离合器C1和第一制动器B1的接合动作建立的四档中输出轴22的转速，由通过这些接合动作所确定的直线L4和表示固定到输出轴22的第六旋转元件RE6转速的竖直线Y6之间的交点表示。通过切换离合器C0、第一离合器C1和第三离合器C3的接合动作建立的五档中输出轴22的转速，由水平线L5和表示固定到输出轴22的第六旋转元件RE6转速的竖直线Y6之间的交点表示。通过切换离合器C0、第三离合器C3和第一制动器B1的接合动作建立的六档中输出轴22的转速，由通过这些接合动作所确定的倾斜直线L6和表示固定到输出轴22的第六旋转元件RE6转速的竖直线Y6之间的交点表示。通过切换制动器B0、第三离合器C3和第一制动器B1的接合动作建立的七档中输出轴22的转速，由通过这些接合动作所确定的倾斜线L7和表示固定到输出轴22的第六旋转元件RE6转速的竖直线Y6之间的交点表示。在其中切换离合器C0被置于接合状态的一档、三档、五档和六档中，第四、第五或第七旋转元件RE4、RE5、RE7以与发动机转速N_E相同的速度旋转，接收来自差速部分11即来自动力分配机构16的驱动力。在其中切换制动器B0被置于接合状态的二档、四档和七档中，第五或第七旋转元件RE5、RE7以高于发动机转速N_E的速度旋转，接收来自差速部分11的驱动力。

图4表示由设置成控制变速机构10的电子控制装置40所接收的信号，以及电子控制装置40所产生的信号。此电子控制装置40包括结合了CPU、ROM、RAM和输入/输出接口的所谓微型计算机，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，以及诸如自动变速部分20的变速控制之类的驱动控制。

电子控制装置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8的冷却水温度TEMP_W的信号；表示变速杆48(图5和7)所选操作位置P_SH的信号；表示发动机8的运行速度N_E的信号；表示代表变速机构10向前驱动位置的所选组的值的信号；表示M模式(手动变速驱动模式)的信号；表示空调操作状态的信号；表示与输出轴22转速N_OUT相对应的车速V的信号；表示自动变速部分20工作油温度的信号；表示驻车制动器操作状态的信号；表示脚踏制动器操作状态的信号；表示催化剂温度的信号；表示加速踏板(图中未示出)形式的可手动操作车辆加速部件的操作量(开度角)Acc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值G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；表示有级变速开关操作状态的信号，该有级变速开关被设置成将差速部分11(动力分配机构16)置于其中变速机构10用作有级变速器的有级变速状态(锁止状态)；表示无级变速开关操作状态的信号，该无级变速开关被设置成将差速部分11置于其中变速机构10用作无级变速器的无级变速状态(差速状态)；表示第一电动机M1的转速N_M1(下文称作“第一电动机转速N_M1”)的信号；表示第二电动机M2的转速N_M2(下文称作“第二电动机转速N_M2”)的信号；以及表示存储在电能储存设备60(图5中所示)中的电能量(充电状态)SOC的信号。

电子控制装置40还被设置成产生各种信号，例如：施加到发动机输出控制设备43(图5中示出)以控制发动机8的输出的控制信号，例如驱动节气门致动器97以控制配置在发动机8进气管95中的电子节气门96的开度θ_TH的驱动信号、控制由燃料喷射装置98喷射到发动机8的进气管95或气缸中的燃料喷射量的信号、施加到点火装置99以控制发动机8的点火正时的信号、和调节发动机8的增压器压力的信号；操作电力空调的信号；操作电动机M1和M2的信号；操作用于表示变速手柄的所选择变速位置的变速范围指示器的信号；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致动器的信号；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(图5中示出)中结合的电磁阀的信号，该液压控制单元42被设置来控制差速部分11和自动变速部分20的液压操作摩擦接合装置的液压致动器；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；以及被施加到巡航控制计算机的信号。

图5是用于说明电子控制装置40的主要控制功能的功能框图，电子控制装置40包括有级变速控制部分54，该有级变速控制部分54被设置成判定自动变速部分20的变速动作是否应当发生，即，判定自动变速部分20应该换至哪个档位。基于车速V和自动变速部分20的输出转矩T_OUT形式的车辆状况，并根据存储在存储装置56中且表示由图6中实线所表示的升档边界线和由图6中的单点划线表示的降档边界线的变速边界线图(变速控制图或关系)，来做出此判定。有级变速控制部分54产生施加到液压控制单元42的命令(变速命令或液压控制命令)，以选择性地接合和分离两个液压操作摩擦接合装置(包括切换离合器C0和制动器B0)，用于根据图2的表建立自动变速部分20的所确定的档位。详细而言，有级变速控制部分54命令液压控制单元42以控制液压控制单元42中结合的电磁阀，用于激励合适的液压致动器来并行地接合两个摩擦接合装置中的一个并分离另一个摩擦接合装置，以实现自动变速部分20的离合器对离合器变速动作。

混合动力控制装置52用作无级变速控制装置，并被设置为控制发动机8以在高效率运行范围内运行，并且控制第一和第二电动机M1、M2以最优化由发动机8和第二电动机M2产生的驱动力的比例，并最优化在第一电动机M1作为发电机运行期间产生的反作用力，由此控制作为电控无级变速器工作的差速部分11的速比γ0，同时变速机构10被置于无级变速状态，即差速部分11被置于差速状态。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操作量Acc和车辆行驶速度V计算在当前车辆行驶速度V下的目标(需求)车辆输出，并且基于计算出的目标车辆输出和由第一电动机M1产生的电能需求量来计算目标总车辆输出。混合动力控制装置52在考虑动力传递损失、作用在车辆的各种装置上的负荷、由第二电动机M2产生的辅助转矩等的同时，计算发动机8的目标输出以获得计算出的目标总车辆输出。混合动力控制装置52控制总速比γT、发动机8的输出和由第一电动机M1的电能产生量，使得发动机8的转速N_E和转矩T_E受控制以获得计算出的目标发动机输出。

混合动力控制装置52被设置成在考虑自动变速部分20的当前所选择档位的同时实施混合动力控制，以提高车辆的驱动性和发动机8的燃料经济性。在混合动力控制中，差速部分11被控制成用作电控无级变速器，以使得为发动机8高效工作的发动机转速N_E和车速V、以及由自动变速部分20的所选择档位确定的动力传递部件18的转速具有最优化协作。也就是说，混合动力控制装置52确定变速机构10的总速比γT的目标值，使得发动机8根据存储装置中所存储的最高燃料经济性曲线(燃料经济性图或关系)而运行。变速机构10的总速比γT的目标值允许发动机转矩T_E和转速N_E被控制成，使得发动机8提供为获得目标车辆输出(目标总车辆输出或需求车辆驱动力)所需的输出。最高燃料经济性曲线通过实验而获得，以满足发动机8的期望运行效率和最高燃料经济性两者，并限定在由发动机转速N_E的轴线和发动机转矩T_E的轴线限定的二维坐标系统中。混合动力控制装置52控制差速部分11的速比γ0，以获得总速比γT的目标值，使得总速比γT可以被控制在预定范围内，例如13和0.5之间。

在混合动力控制中，混合动力控制装置52控制逆变器58，使得由第一电动机M1产生的电能经逆变器58供应到电能储存设备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递部件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，该电能经逆变器58供应到第二电动机M2，从而第二电动机M2用所供应的电能运行，以产生将要传递到输出轴22的机械能。这样，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经此电气路径被转换成机械能。

混合动力控制装置52包括发动机输出控制装置，其用于通过单独地或组合地控制节气门致动器97以打开和关闭电子节气门96，控制由燃料喷射装置98喷射到发动机8中的燃料喷射量和正时、和/或由点火装置99进行的点火器的点火正时，命令用于控制发动机8的发动机输出控制设备43，从而提供需求输出。发动机输出控制设备43根据从混合动力控制装置52接收的命令，控制节气门致动器97以打开和关闭电子节气门96，控制燃料喷射装置98以控制燃料喷射，并控制点火装置99以控制点火器的点火正时，由此控制发动机8的转矩。

不论发动机8处于非运行状态还是怠速状态，混合动力控制装置52都能够通过利用差速部分11的电控CVT功能来建立电动机驱动模式以由电动机驱动车辆。图6中的实线E表示限定出发动机驱动区域和电动机驱动区域的边界线的示例，该边界线用于在发动机8和电动机(例如，第二电动机M2)之间切换用于启动并驱动车辆的车辆驱动力源(以下称为“驱动力源”)。换言之，车辆驱动模式可以在所谓“发动机驱动模式”和所谓“电动机驱动模式”之间切换，发动机驱动模式对应于其中以发动机8用作驱动力源来启动并驱动车辆的发动机驱动区域，电动机驱动模式对应于其中以第二电动机M2用作驱动力源来驱动车辆的电动机驱动区域。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图6的边界线(实线E)的预先存储的关系是二维坐标系统中的驱动力源切换线图(驱动力源图)的示例，该二维坐标系统由车速V形式的控制参数和输出转矩T_OUT形式的驱动力相关值限定。此驱动力源切换线图与由图6中的实线和单点划线表示的变速边界线图(变速图)一起存储在存储装置56中。

混合动力控制装置52判定车辆状况是处于电动机驱动区域还是发动机驱动区域中，并建立电动机驱动模式或发动机驱动模式。基于由车速V和需求输出转矩T_OUT表示的车辆状况，并根据图6的驱动力源切换线图，来进行该判定。从图6可以理解，当输出转矩T_OUT处于其中发动机效率较低的较低范围时，即当发动机转矩T_E处于较低的范围时，或当车速V处于较低的范围时，即当车辆负载较低时，通常由混合动力控制装置52建立电动机驱动模式。因此，通常车辆在电动机驱动模式下启动，而不是在发动机驱动模式下启动。当作为由加速踏板45的操作引起的需求输出转矩T_OUT或发动机转矩T_E增大的结果，车辆启动时的车辆状况在由图6的驱动力源切换线图限定的电动机驱动区域之外时，车辆可以在发动机驱动模式下启动。

为了减少发动机8在其非运行状态下的拖滞(dragging)并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被设置成，由于差速部分11的电控CVT功能(差速功能)，即，通过控制差速部分11执行其电控CVT功能(差速功能)，来根据需要将发动机转速N_E保持为零或基本为零，使得第一电动机转速被控制为自由旋转而具有负速度N_M1。

混合动力控制装置52还能够通过将来自第一电动机M1或电能储存设备60的电能施加到第二电动机M2来执行所谓“驱动力辅助”操作(“转矩辅助”操作)以辅助发动机8，从而第二电动机M2运行以将驱动转矩传递到驱动轮38。这样，在发动机驱动模式下，第二电动机M2可以附加于发动机8而被使用。可以执行转矩辅助操作来增大电动机驱动模式下第二电动机M2的输出转矩。

混合动力控制装置52被设置成，不论车辆静止还是以较低速行驶，通过由差速部分11的电控CVT功能控制第一电动机转速N_M1和/或第二电动机转速N_M2，将发动机转速N_E保持基本恒定或按照期望控制发动机转速N_E。为了在车辆行驶期间提高发动机转速N_E，混合动力控制装置52提高第一电动机转速N_M1，同时由车速V(驱动轮38的转速)确定的第二电动机转速N_M2基本保持恒定，这在图3的共线图中显而易见。

切换控制装置50被设置成通过基于车辆状况接合和分离接合装置(切换离合器C0和制动器B0)来选择性地将变速机构10在无级变速状态和有级变速状态之间，即在差速状态和锁止状态之间切换。例如，切换控制装置50被设置成，基于由车速V和需求输出转矩T_OUT表示的车辆状况并根据存储在存储装置56中的并在图6中作为示例由双点划线表示的切换边界线图，即，车辆状况是处于用于将变速机构10置于无级变速状态的无级变速区域还是处于用于将变速机构10置于有级变速状态的有级变速区域，来判定变速机构10的变速状态是否应该改变。切换控制装置50根据车辆状况是处于无级变速区域还是处于有级变速区域，通过接合切换离合器C0和切换制动器B0之一或两者，而将变速机构10置于无级变速状态或有级变速状态下所选择的一个。

详细地说，当切换控制装置50判定车辆状况处于有级变速区域时，切换控制装置50禁止混合动力控制装置52实施混合动力控制或者无级变速控制，并允许有级变速控制部分54实施预定的有级变速控制。而且，切换控制装置50根据有级变速控制部分54的决定接合切换离合器C0或切换制动器B0。在由有级变速控制部分54进行的有级变速控制中，自动变速部分20自动地变换至七个前进驱动档之一，该档是根据存储在存储装置56中并由图6中作为示例表示的变速边界线图而选择的。图2表示液压操作摩擦接合装置C0、C1、C2、C3、B0、B1和B2接合动作的组合，其被存储在存储装置56中并选择性地用于自动变速部分20的自动变速。在有级变速状态下，作为由差速部分11和自动变速部分20构成的整体的变速机构10用作所谓的“有级自动变速器”，其根据图2的表来自动地变速。

当切换控制装置50判定车辆状况处于用于将变速机构10置于无级变速状态的无级变速区域中时，切换控制装置50命令液压控制单元42分离切换离合器C0和切换制动器B0两者，以将差速部分11置于无级变速状态。同时，切换控制装置50允许混合动力控制装置52实施混合动力控制，并且命令有级变速控制部分54选择并保持档位中预定的一个，或者允许自动变速部分20根据存储在存储装置56中并在图6中作为示例表示的变速边界线图进行自动变速。在后一情况下，有级变速控制部分54通过适当地选择图2的表中表示的摩擦接合装置的操作状态的组合(除了包括切换离合器C0和制动器B0的接合的组合)来实施自动变速控制。即，自动变速部分20通过接合第一离合器C1和第二制动器B2换至一档(具有3.683的速比γA)，通过接合第一离合器C1和第一制动器B1换至二档(具有1.909的速比γA)，通过接合第一离合器C1和第三离合器C3换至三档(具有1.000的速比γA)，并通过接合第三离合器C3和第一制动器B1换至四档(具有0.661的速比γA)。因而，在切换控制装置50的控制下被切换到无级变速状态的差速部分11用作无级变速器，而串联连接至差速部分11的自动变速部分20用作有级变速器，从而变速机构10提供足够的车辆驱动力，使得被置于一至四档之一的自动变速部分20的输入速度N_IN，即动力传递部件18的转速N₁₈被连续地改变，从而当自动变速部分20被置于这些档位之一时变速机构10的速比在预定范围上可连续变化。因此，自动变速部分20的速比在相邻档位上可连续变化，由此变速机构10的总速比γT可连续变化。

图6中所示的实线和单点划线分别表示升档边界线和降档边界线的例子，它们存储在存储装置56中并用于判定自动变速部分20是否应当变速。这些升档和降档边界线被限定在由包括车速V和需求输出转矩T_OUT形式的驱动力相关值限定的二维坐标系统中。图6中的虚线表示被切换控制装置50用于判定车辆状况是处于有级变速区域还是无级变速区域的车速上限V1和输出转矩上限T_OUT1。换言之，虚线表示高速行驶边界线和高输出行驶边界线，高速行驶边界线表示超出其就判定混合动力车辆处于高速行驶状态的车速上限V1，高输出行驶边界线表示超出其就判定混合动力车辆处于高输出行驶状态的自动变速部分20输出转矩T_OUT的转矩上限T_OUT1。输出转矩T_OUT是与混合动力车辆的驱动力相关的驱动力相关值的示例。图6还示出了相对于虚线偏移了合适量的控制滞后的双点划线，其用于判定有级变速状态是否改变到无级变速状态或相反情况。因而，图6的虚线和双点划线构成所存储的切换边界线图(切换控制图或关系)，其被切换控制装置50用于根据车速V和输出转矩T_OUT形式的控制参数是否高于预定上限值V1、T_OUT1来判定车辆状况是处于有级变速区域还是无级变速区域。此切换边界线图可以与变速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T_OUT1中的至少一个，或车速V和输出转矩T_OUT中的至少一个，作为至少一个参数。

上述变速边界线图、切换边界线图和驱动力源切换线图可以被用于将实际车速V与限值V1比较和将实际输出转矩T_OUT与限值T_OUT1比较的所存储的等式所替换。在此情况下，切换控制装置50判定实际车速V是否已经超过上限V1，并且当其判定实际车速V已经超过上限V1时，通过接合切换离合器C0或切换制动器B0，将变速机构10切换到有级变速状态。类似地，切换控制装置50判定自动变速部分20的输出转矩T_OUT是否已经超过上限T_OUT1，并且当其判定自动变速部分20的输出转矩T_OUT已经超过上限T_OUT1时，通过接合切换离合器C0或切换制动器B0，将变速机构10切换到有级变速状态。

上述驱动力相关值是与车辆的驱动力相对应的参数，其可以是本实施例中沿着图6垂直轴线的自动变速部分20的输出转矩T_OUT、发动机输出转矩T_E或者车辆的加速度值G、以及驱动轮38的驱动力矩或驱动力。该参数可以是：基于加速踏板操作量Acc或节气门的开度(或进气量、空燃比或燃料喷射量)和发动机转速N_E计算的实际值；或者是基于加速踏板操作量Acc或节气门的开度角θ_TH计算的需求(目标)发动机转矩T_E、自动变速部分20的需求(目标)输出转矩T_OUT和需求车辆驱动力的估计值中的任何一个。上述车辆驱动力矩可以不仅基于输出转矩T_OUT等而且基于差速齿轮装置36的速比和驱动轮38的半径计算，或者可以由转矩传感器等直接检测。

例如，车速上限V1被确定为使得当车辆处于高速行驶状态时变速机构10被置于有级变速状态。此确定对减小如果在车辆处于高速行驶状态时变速机构10被置于无级变速状态则车辆燃料经济性恶化的可能性很有效。另一方面，输出转矩上限T_OUT1根据第一电动机M1的工作特性确定，其尺寸较小且其最大电能输出相对较小，使得当发动机输出在车辆高输出行驶状态中较高时第一电动机M1的反作用力矩不是很大。

由图6的切换边界线图限定的有级变速区域被限定为输出转矩T_OUT不低于预定上限T_OUT1的高转矩驱动区域，或者车速V不低于预定上限V1的高速驱动区域。因此，当发动机8的转矩较高时或当车速V较高时实施有级变速控制，而当发动机8的转矩较低时或当车速V较低时，即当发动机8处于通常输出状态时，实施无级变速控制。

在上述本实施例中，在车辆的低速或中速行驶状态下或者在车辆的低输出或中输出行驶状态下，变速机构10被置于无级变速状态，确保了车辆的高度燃料经济性。在这种情况下，自动变速部分20用作具有四个档位的变速器，使得应该由第一电动机M1产生的最大电能量可以减小，由此第一电动机M1所需的尺寸可以减小，且包括第一电动机M1的车辆驱动系统所需尺寸可以相应地减小。在车速V高于上限V1时的车辆高速行驶状态下，或在输出转矩T_OUT超过上限T_OUT1的车辆高输出行驶状态下，变速机构10被置于其中发动机8的输出主要经机械动力传递路径传递到驱动轮38的有级变速状态，从而由于减少了当变速机构10用作电控无级变速器时会发生的机械能到电能的转换损失而提高了燃料经济性。

图7表示变速装置46形式的手动操作变速装置的例子。变速装置46包括上述变速杆48，该变速杆例如配置成在横向靠近驾驶员座椅，且其被手动操作以选择多个位置中的一个，这些位置包括：用于将驱动系统10(即，自动变速部分20)置于空档状态的驻车位置P，在该空档状态下，动力传递路径由于第一和第二离合器C1、C2置于分离状态而断开，且同时自动变速部分20的输出轴22处于锁止状态；用于在后退方向中驱动车辆的倒退驱动位置R；用于将驱动系统10置于空位状态的空档位置N；自动前进驱动变速位置D；和手动前进驱动变速位置M。

当变速杆48被操作至自动前进驱动变速位置D时，例如，切换控制装置50根据图6中所示存储的切换边界线图实现变速机构10的自动切换控制，且混合动力控制装置52实现动力分配机构16的无级变速控制，同时有级变速控制部分54根据图6中所示存储的变速边界线图实现自动变速器20的自动变速控制。自动前进驱动位置D是选择成建立其中变速机构10自动变速的自动变速模式(自动模式)的位置。

另一方面，当变速杆48被操作至手动前进驱动位置M时，被置于有级变速状态下的变速机构10的变速动作被自动控制以建立档位之一，该档位的最低速比由变速杆48从手动前进驱动位置M的手动操作确定，或建立由变速杆48的手动操作从手动前进驱动位置M选择的档位。手动前进驱动位置M是选择成建立其中变速机构10可选择的档位被手动选择的手动变速模式(手动模式)的位置。

如图2中所示，变速机构10具有七个前进驱动档位，这些档位的速比彼此相对接近且在相对宽的范围内变化。如上所述，变速机构10在二档和三档之间的变速动作以及在四档和五档之间的变速动作由差速部分11和自动变速部分20之一的降档动作及差速部分11和自动变速部分20中另一个的升档动作实现，该降档动作和升档动作同时发生。降档动作造成发动机转速N_E上升，而升档动作造成发动机转速N_E下降，从而在差速部分11和自动变速部分20的同步降档和升档动作过程中，发动机转速N_E在相反方向上变化。因此，发动机转速N_E趋向于由于降档和升档动作时刻即使微小的差异而波动，导致变速机构10的变速冲击，这会使车辆乘员感觉不舒服。

考虑到上述缺点，在切换控制装置50已经判定差速部分11应该切换至有级变速状态时，当差速部分11和自动变速部分20中一个的降档动作和另一个的升档动作同时发生时，有级变速控制部分54构造成控制差速部分11以与自动变速部分20的变速动作同步地执行变速动作。更具体地，有级变速控制部分54构造成控制差速部分的变速动作，使得该变速动作在自动变速部分20变速动作的惯性阶段内开始和终止(完成)。

如图5中所示，有级变速控制部分54包括同时变速判定装置62、第二变速动作控制装置64、惯性阶段判定装置66和第一变速动作控制装置68。同时变速判定装置62构造成判定差速部分11和自动变速部分20中一个的离合器至离合器降档动作和另一个的离合器至离合器升档动作是否应该由于车辆状况的改变而同时进行或发生，以使变速部分10变速。此判定基于车速V和所需输出力矩T_OUT并根据例如图6中所示变速边界线图而作出。当同时变速判定装置62已经判定差速部分11和自动变速部分20的第一和第二离合器至离合器变速动作应该同时发生时，第二变速动作控制装置64在差速部分11的变速动作之前开始自动变速部分20的第二离合器至离合器变速动作。惯性阶段判定装置66判定自动变速部分20的第二离合器至离合器变速动作是否处于惯性阶段。惯性阶段判定装置66基于发动机转速N_E的变化，检测自动变速部分20的第二离合器至离合器变速动作惯性阶段的开始时刻。当自动变速部分20的第二离合器至离合器变速动作惯性阶段的开始时刻被惯性阶段判定装置66确定时，第一变速动作控制装置68直接命令液压控制单元42，或通过切换控制装置50命令液压控制单元42，以在自动变速部分20的第二离合器至离合器变速动作的惯性阶段内，即，在自动变速部分20的第二变速动作过程中发动机转速N_E变化的时段内，开始和终止差速部分11的第一离合器至离合器变速动作。这样，有级变速控制部分54布置成在第一变速动作控制装置68的控制下控制差速部分11第一变速动作实现的时刻，并在第二变速动作控制装置64的控制下控制自动变速部分20第二变速动作实现的时刻，并控制要接合以使变速机构10变速的摩擦接合装置的接合压力，从而发动机转速N_E在第二变速动作的惯性阶段期间仅在一个方向(相同方向)上变化。

电子控制装置40还包括发动机输出减小装置70，其构造成在由惯性阶段判定装置66判定自动变速装置20的第二变速动作惯性阶段开始时刻时，通过混合动力控制装置52命令发动机输出控制设备43，用于在与自动变速部分20变速动作的惯性阶段相对应的时间段内临时减小发动机8的输出，以进一步减小变速机构10由于同步的第一和第二变速动作引起的变速冲击。电子控制装置40还包括第一电机速度控制装置72，其也构造成在由惯性阶段判定装置66判定第二变速动作惯性阶段开始时刻时工作。第一电机速度控制装置72用作发动机速度控制装置，布置成根据自动变速部分20(第二变速部分)输入速度的变化，即，根据动力传递部件18转速的变化，控制第一电动机M1的速度N_M1，以在第二变速动作的惯性阶段期间仅在一个方向(相同方向)上改变发动机转速N_E，用于进一步减小变速机构10由于同步的第一和第二变速动作引起的变速冲击。

下面参考图8的流程图，说明由电子控制装置40以预定循环时间重复执行的同时变速控制例程，以在变速机构10的有级变速状态下，控制基本同步发生的差速部分11和自动变速器20的第一和第二变速动作。

该同时变速控制例程以与同时变速判定装置62相对应的步骤S1开始，以判定同步的第一和第二变速动作是否应该发生，例如以使变速机构10从二档升至三档。如果在步骤S1中获得否定判定，则控制流程转向步骤S9，在步骤S9中实施同时变速控制之外的控制。如果在步骤S1中获得肯定判定，则在图9时间表中所示的t1时间点，控制流程转向与第二变速控制装置64相对应的步骤S2，以通过在图9中所示的时间点t2开始第二制动器B2的分离动作和第一制动器B1的接合动作，来开始自动变速部分20形式的第二变速部分的第二变速动作。在其中变速机构10从二档升至三档的当前例子中，第二制动器B2的分离动作开始，同时第一制动器B1的接合动作开始，即，第二制动器B2的接合压力下降，同时第一制动器B1的接合压力上升。然后控制流程转向与第一变速动作控制装置68相对应的步骤S3，以在由第二制动器B2的分离动作和第一制动器B1的接合动作实现的自动变速部分20的第二离合器至离合器变速动作惯性阶段开始时刻以前，在图9中所示的时间点t3，开始切换制动器B0的分离动作和切换离合器C0的接合动作，使得差速部分11的第一离合器至离合器变速动作在自动变速部分20的第二离合器至离合器变速动作的惯性阶段期间开始。

然后控制流程转向与惯性阶段判定装置66相对应的步骤S4，以基于作为第二制动器B2分离动作结果的发动机转速N_E下降开始时刻，判定或检测自动变速部分20的第二变速动作的惯性阶段开始时刻。在图9的例子中，发动机转速N_E的下降在时间点t4开始。然后，控制流程转向与发动机输出减小装置70相对应的步骤S5，以通过由节气门致动器97减小电子节气门96的开度，或通过燃料喷射装置98减小燃料喷射量，或通过点火装置99延迟点火正时，来临时减小发动机8的输出。然后控制流程转向与第一电机速度控制装置72相对应的步骤S6，以根据动力传递部件18转速的变化，通过混合动力控制装置52控制第一电动机M1的速度N_M1，使得发动机转速N_E仅在一个方向(相同方向)上以恒定速率变化，从而变速机构10由于同步的第一和第二变速动作而产生的变速冲击进一步减小。在其中变速机构10从二档升至三档的当前例子中，如果不执行步骤S6，则自动变速部分20的升档动作造成发动机转速N_E的下降，而差速部分11的降档动作会造成发动机转速N_E的上升。为了限制发动机转速N_E的上升并将发动机转速N_E的下降维持在恒定速率，执行步骤S6以临时使第一电动机M1的速度，即，太阳齿轮S0的转速，向零或负值减小。然后，控制流程转向与第一变速动作控制装置68相对应的步骤S7，以增大切换离合器C0的接合压力，用于完全接合切换离合器C0，以在自动变速部分20的第二离合器至离合器变速动作(升档动作)的惯性阶段中完成差速部分11的第一离合器至离合器变速动作(降档动作)。然后控制流程转向与第二变速动作控制装置64相对应的步骤S8，以完全接合第一制动器B1，用于完成同步的第一和第二变速动作，以在图9中所示的t5时间点，完成变速部分10从二档升至三档的升档动作。离合器C0和制动器B1的接合时刻与制动器B0、B2的分离时刻及离合器C0和制动器B0、B1、B2的压力变化率被控制成，使得发动机转速N_E由于在步骤S2至S8中控制的自动变速部分20第二变速动作而产生的变化方向和发动机转速N_E由于在步骤S3至S7中控制的差速部分11第一变速动作而产生的变化方向彼此一致，即，使得发动机转速N_E在第二变速动作的惯性阶段中恒定地下降。

如上所述，根据本发明第一实施例构造的电子控制装置40形式的车辆驱动系统控制设备包括有级变速控制部分54，其设置成在差速部分11(第一变速部分)和自动变速部分20(第二变速部分)中一个的降档动作和另一个的升档动作同步发生时，控制作为有级变速器工作的差速部分11，使得差速部分11的变速动作与自动变速部分20的变速动作同步进行，即，使得差速部分11的变速动作置于自动变速部分20的变速动作过程中。从而，通过差速部分11和自动变速部分20彼此时间相关地控制，车辆驱动系统的变速冲击可被有效地减小。

电子控制装置40的有级变速控制部分54还构造成控制作为有级变速器工作的第一变速部分，使得第一变速部分的变速动作在第二变速部分变速动作的惯性阶段内开始和终止。因此，差速部分11由于其变速动作而产生的速度变化被自动变速部分20由于其变速动作而产生的速度变化吸收，使得车辆驱动系统的变速冲击可被有效地减小。

电子控制装置40还包括发动机输出减小装置70，其构造成在自动变速部分20的变速动作的惯性阶段中临时减小发动机8的输出转矩。该布置允许减小差速部分11和自动变速部分20在其变速动作过程中传递的力矩，由此减小变速机构10的变速冲击。

电子控制装置40包括第一电机速度控制装置72形式的发动机速度控制装置，其构造成控制作为有级变速器工作的差速部分11和无级变速部分20，使得发动机转速N_E在差速部分11和自动变速部分20的变速动作期间仅在一个方向上变化。在本发明的这种形式中，由差速部分11的变速动作造成的发动机转速N_E的变化方向与由自动变速部分20的变速动作造成的发动机转速N_E的变化方向相同，从而在差速部分11和自动变速部分20变速动作时车辆操作者感觉舒适，就像车辆驱动系统执行单一变速动作一样。

在上述变速机构10中，差速部分11和自动变速部分20配置在发动机8和车辆驱动轮38之间的动力传递路径中，且差速部分11包括第一电动机M1，和能够将发动机8的输出分配至第一电动机M1和动力传递部件18的差速机构16，动力传递部件18是自动变速部分20的输入轴。而且，上述发动机速度控制装置包括第一电机速度控制装置72，其构造成控制第一电动机M1，使得发动机转速N_E在差速部分11和自动变速部分20的变速动作期间在上述一个方向上变化。此布置允许容易地控制第一电动机M1，使得由差速部分11的变速动作造成的发动机转速N_E的变化方向与自动变速部分20的变速动作造成的发动机转速N_E的变化方向相同。

第一电机速度控制装置72构造成在差速部分11和自动变速部分20的变速动作期间，根据动力传递部件18(自动变速部分20的输入轴)的转速变化，控制第一电动机M1的工作速度N_M1。从而，发动机转速N_E通过根据自动变速部分20输入速度的变化控制第一电动机M1的速度而被控制，自动变速部分20输入速度的变化在自动变速部分20的变速动作开始时开始。从而，发动机转速N_E被控制成根据自动变速部分20的变速动作过程以恒定速率变化。

还注意自动变速部分20包括液压操作摩擦接合装置C1-C3、B1和B2，且自动变速部分20的变速动作是通过摩擦离合装置之一的分离动作和摩擦离合装置中另一个的接合动作实现的所谓的“离合器至离合器”变速动作，这些分离和接合动作基本上同步进行。通常，难以控制这两个接合装置的这些同步分离和接合动作的时刻，用于没有显著变速冲击地执行自动变速部分的变速动作。但是，电子控制装置40的有级变速控制部分54布置成控制差速部分11，使得差速部分11的变速动作与自动变速部分20的变速动作同步执行，从而减小由于摩擦接合装置同步分离和接合动作不精确时刻控制而产生的变速冲击。

下面将说明本发明的其他实施例。在以下说明中，与第一实施例中所用附图标记相同的附图标记将被用于标识相同元件，其不再赘述。

<第二实施例>

根据本发明第二实施例提供的电子控制装置40具有有级变速控制装置73，该有级变速控制装置73包括同时切换/变速判定装置74、有级变速部分控制装置75、无级变速部分控制装置76和切换完成判定装置78。同时切换/变速判定装置74构造成判定差速部分11在无级变速状态和有级变速状态之间的切换动作及自动变速部分20的变速动作是否应该同步发生。此判定基于由车速V和所需输出力矩T_OUT表示的车辆状况，并根据图6中作为示例所示的切换边界线图和变速边界线图而作出。

例如，当车辆状况如图11中所示在点G和H之间或点I和J之间变化时，差速部分11形式的无级变速部分在无级变速状态和有级变速状态之间切换，而同时自动变速部分20形式的有级变速部分在二档和三档之间或在四档和五档之间变速。在差速部分11和自动变速部分20这些同步的切换和变速动作期间，例如，差速部分11的速比γ0由于从无级变速状态到有级变速状态的切换动作而变化，且自动变速部分20的速比γA由于离合器至离合器变速而变化。因此，差速部分11的切换动作造成发动机转速N_E下降而自动变速部分20的变速动作造成发动机转速N_E上升，使得发动机转速N_E会波动，即，会由于即使切换和变速动作时刻的轻微差别而在相反方向上变化，导致变速机构10的变速冲击，这会使车辆乘员感觉不舒服。

当同时切换/变速判定装置74已经根据切换边界线图和变速边界线图并基于车辆状况而判定差速部分11的切换动作和自动变速部分20的变速动作应该同步发生时，有级变速部分控制装置75在差速部分11的切换动作之前开始自动变速部分20的离合器至离合器变速动作。无级变速部分控制装置76构造成控制差速部分11在无级变速状态和有级变速状态之间的切换动作，使得切换动作在自动变速部分20的变速动作的惯性阶段期间开始和终止。切换完成判定装置78构造成判定差速部分的切换动作是否完成。当切换完成判定装置78判定差速部分11的切换动作已经完成时，发动机输出减小装置70通过混合动力控制装置52命令发动机输出控制设备43，以临时减小发动机8的输出转矩，用于进一步减小变速机构10由于差速部分11和自动变速部分20的同时切换和变速动作而产生的变速冲击。在本第二实施例中，第一电机速度控制装置72构造成通过混合动力控制装置控制第一电动机M1的速度N_M1，使得发动机转速N_E的变化方向在自动变速部分20的变速动作期间不变。

当切换完成判定装置78判定差速部分11的切换动作已经完成时，有级变速控制部分73命令液压控制单元42完全接合合适的摩擦接合装置，以完成自动变速部分20的变速动作。

在差速部分11从无级变速状态到有级变速状态的切换动作与自动变速部分20的降档动作同步发生时，第一电机速度控制装置72使第一电动机M1的速度N_M1向着零减小，以便维持发动机转速N_E在同步的切换和变速动作期间的变化方向，即，保持发动机转速N_E的增大。第一电动机转速N_E向着零的减小使得能够减小切换离合器C0的接合冲击和负载。

下面参考图12的流程图，说明由根据本发明第二实施例的电子控制装置40执行的同时切换/变速控制例程。该控制例程以预定循环时间重复执行。

该同时切换/变速控制例程以与同时切换/变速判定装置74相对应的步骤S11开始，以根据车辆状况并基于图11中作为示例所示的切换边界线图和变速边界线图而判定差速部分11的切换动作和自动变速部分20的变速动作是否应该同步发生。如果在步骤S11中获得否定判定，则控制流程转向步骤S18，在步骤S18中实施同时切换/变速控制之外的控制。如果在步骤S11中获得肯定判定，则在图13的时间表中所示的t1时间点，控制流程转向与有级变速部分控制装置75相对应的步骤S12，以命令自动变速部分20(第二变速部分)执行所讨论的变速动作。在同步的切换和变速动作作为车辆状况从图11中所示点I至点J变化的结果而实现的情况下，如图13中的时间点t2所示，有级变速部分控制装置75开始第三离合器C3的分离动作和第一制动器B1的接合动作，用于使自动变速部分20从五档降至四档。即，车辆状况从点I到点J的变化造成自动变速部分20通过第三离合器C3的分离动作和第一制动器B1的接合动作而从五档到四档的降档动作，同时造成差速部分11通过切换制动器B0的分离动作而从无级变速状态到有级变速状态的切换动作。在这种情况下，第三离合器C3的分离动作和第一制动器B1的接合动作在图13中所示的时间点t2开始。然后，控制流程转向与无级变速部分控制装置76相对应的步骤S13，以在自动变速部分20的离合器至离合器降档动作惯性阶段开始时刻(如图13中所示时间点t3所示)之前开始切换制动器B0的接合动作，使得差速部分11切换至有级变速状态的切换动作在自动变速部分20的降档动作的惯性阶段期间开始。

当自动变速部分20从五档到四档的降档动作的惯性阶段开始时刻被诸如第一实施例中提供的惯性阶段判定装置66之类的合适装置检测到时，控制流程转向与第一电机速度控制装置72相对应的步骤S14，以命令混合动力控制装置52根据动力传递部件18转速的变化使第一电动机M1的速度N_M1向着零减小，从而发动机转速N_E在惯性阶段期间以恒定速率继续增大，用于减小同时切换/变速冲击。即，在未设置第一电机速度控制装置72的情况下，自动变速部分20从五档到四档的降档动作导致发动机转速N_E增大，而同时差速部分11从无级变速状态到有级变速状态的切换动作会导致发动机转速N_E下降。但是，在本第二实施例中，在步骤S14中在第一电机速度控制装置72的控制下，第一电动机M1的速度N_M1减小，以减小太阳齿轮S0的转速。

步骤S14之后是与切换完成判定装置78相对应的步骤S15，以判定差速部分11从无级变速状态到有级变速状态的切换动作是否完成，即，切换制动器B0是否已经完全接合。此判定通过判定动力传递部件18的速度与输入轴14的速度之比是否已经达到预定值(例如，大约0.7)而作出。

步骤S15重复执行直到获得肯定判定。如果在步骤S15中获得肯定判定，则控制流程转向与无级变速部分控制装置76和有级变速部分控制装置75相对应的步骤S16，以完全接合用于完成差速部分11切换至有级变速状态的切换制动器B0，并完全接合第一制动器B1以实现自动变速部分20从五档到四档的降档动作，如图13中的时间点t5所示。

然后控制流程转向与发动机输出减小装置70相对应的步骤S17，如图13中的时间点t6所示，通过控制节气门致动器97以减小电子节气门96的开度，通过燃料喷射装置98减小燃料喷射量，或通过点火装置99延迟点火正时，来临时减小第一制动器B1接合状态下发动机8的输出。离合器C0、C3和制动器B0、B1的压力变化速率及接合和分离时刻被控制成使得发动机转速N_E在差速部分11的切换动作和自动变速部分20的变速动作期间持续增大。

如上所述，根据本发明第二实施例构造的电子控制装置40形式的车辆驱动系统控制装置包括有级变速控制部分73，其设置成在差速部分11形式的无级变速部分在无级变速状态和有级变速状态之间的切换动作及自动变速部分20形式的有级变速部分的变速动作同步发生的情况下，控制无级变速部分，使得无级变速部分的切换动作在有级变速部分的变速动作期间执行。从而，通过无级变速部分的切换动作和有级变速部分的变速动作彼此时间相关地控制，车辆驱动系统的变速冲击可被有效地减小。

有级变速控制部分73还构造成控制差速部分11，使得差速部分11的切换动作在自动变速部分20的变速动作的惯性阶段中开始和终止。在本发明的该形式中，差速部分11由于其切换动作而产生的速度变化被自动变速部分20由于其变速动作而产生的速度变化吸收，从而车辆驱动系统的变速冲击可被有效地减小。

在上述变速机构10中，差速部分11和自动变速部分20配置在发动机8和车辆驱动轮38之间的动力传递路径中，且第一电机速度控制装置72设置成控制差速部分11和自动变速部分20，使得发动机转速N_E在差速部分11的切换动作期间在上述一个方向上变化。在设有第一电机速度控制装置72的情况下，由差速部分11的切换动作造成的发动机转速变化方向与由自动变速部分20的变速动作造成的发动机转速变化方向相同，从而在差速部分11的切换动作和自动变速部分20的变速动作时车辆操作者感觉舒适，就像车辆驱动系统执行单一变速动作一样。

在变速机构10中，差速部分11包括第一电动机M1，且动力分配机构16可操作成向第一电动机M1和动力传递部件18分配发动机8的输出，动力传递部件18是自动变速部分20的输入轴。第一电机速度控制装置72根据动力传递部件18转速的变化控制第一电动机M1的工作速度N_M1。因此，通过根据自动变速部分20的变速动作过程来控制第一电动机M1的工作速度N_M1，发动机转速N_E可以很容易地控制，使得由差速部分11的切换动作造成的发动机转速N_E变化方向与由自动变速部分20的变速动作造成的发动机转速变化方向相同。

本第二实施例的电子控制装置40还包括发动机输出减小装置70，其用于在与差速部分11的切换动作同步发生的自动变速部分20降档动作的末期部分中临时减小发动机8的输出转矩。因此，在自动变速部分20降档动作末期部分中通过自动变速部分20传递的转矩减小，从而降档动作结束时的速度同步冲击减小。

在本第二实施例中，自动变速部分20形式的有级变速部分通过多个摩擦接合装置C1-C3、B1、B2之一的分离动作和这些摩擦接合装置中另一个的接合动作变速，这些分离和接合动作基本同步进行。由于无级变速器的切换动作在这两个接合装置的分离和接合动作期间执行，因此差速部分11形式的无级变速器的切换冲击可以有效地减小。

本第二实施例还布置成使得第一电动机M1的速度由第一电机速度控制装置72根据动力传递部件18转速的变化，即，根据自动变速部分20输入速度的变化而控制。即，发动机转速N_E通过根据自动变速部分20输入速度的变化(该变化在变速动作开始时开始)控制第一电动机M1而被控制。从而，随着变速动作的进行，发动机转速N_E仅在一个方向上变化。

<第三实施例>

图14是表示根据本发明第三实施例的变速机构90的布置的示意图，该变速机构可由图5的第一实施例或图10的第二实施例的电子控制装置控制，图15是表示被置于有级变速状态的变速机构90的变速动作和用于实现这些相应变速动作的液压操作摩擦接合装置的作动状态的不同组合之间关系的表，而图16是说明被置于有级变速状态的变速机构90在变速机构90不同档位下的相对转速的共线图。

变速机构90布置成容纳在FF车辆(发动机前置前轮驱动车辆)的变速驱动桥壳体91中，使得包括已经在上文中参考第一实施例进行了说明的第一电动机M1、动力分配机构16和第二电动机M2的差速部分11布置在第一轴RC1上，而具有四个前进驱动档的自动变速部分92配置在平行于第一轴RC1的第二轴RC2上。因此，变速机构90的轴向尺寸减小。动力分配机构16包括具有约0.300的传动比ρ0的单小齿轮式行星齿轮组24、切换离合器C0和切换制动器B0。自动变速部分92包括具有约0.522的传动比ρ1的第一行星齿轮组26，和具有约0.309的传动比ρ2的第二行星齿轮组28。第一行星齿轮组26的第一太阳齿轮S1和第二行星齿轮组28的第二太阳齿轮S2一体地彼此固定，通过第一离合器C1及互相啮合的中间轴主动齿轮19和中间轴从动齿轮21选择性地连接至动力传递部件18，并且通过第二制动器B2选择性地固定至变速驱动桥壳体91形式的静止部件。第一行星齿轮组26的第一行星架CA1通过第二离合器C2及互相啮合的中间轴主动齿轮19和中间轴从动齿轮21选择性地连接至动力传递部件18，并通过第三制动器B3选择性地固定至变速驱动桥壳体91。第一行星齿轮组24的第一齿圈R1和第二行星齿轮组26的第二行星架CA2一体地彼此固定并固定至输出齿轮93形式的输出部件，而第二行星齿轮组28的第二齿圈R2通过第一制动器B1选择性地固定至变速驱动桥壳体91。输出齿轮93与差速齿轮装置(末级减速齿轮装置)36的差速驱动齿轮94啮合，以通过该对轴将车辆驱动力传递至该对驱动轮38。中间轴主动齿轮19和中间轴从动齿轮21分别配置在第一轴C1和第二轴C2上，且用作能够可操作地将动力传递部件18连接至第一和第二离合器C1、C2的连接装置。

如图15的表中所示，如上所述构造的变速机构90通过切换离合器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中所选的一个或多个的接合动作，被变速至七个前进档(一档至七档)、倒档和空档中所选的一个。前进档具有实质成几何级数变化的不同总速比γT(输入轴14的转速N_IN/输出齿轮或输出部件93的转速N_OUT)。动力分配机构16设置有切换离合器C0和切换制动器B0，它们之一接合时使差速部分11置于其中差速部分11用作具有固定速比的有级变速器的固定速比变速状态，而它们两者均分离时使差速部分11置于其中差速部分11用作无级变速器的无级变速状态。被置于固定速比变速状态的差速部分11与自动变速部分92配合构成有级变速器，而被置于无级变速状态的差速部分与自动变速部分92配合构成电控无级变速器。

当变速机构90用作有级变速器时，变速机构90通过切换离合器C0、第一离合器C1和第一制动器B1的接合动作换至具有约4.241的最高速比γT1的一档，并通过切换制动器B0、第一离合器C1和第一制动器B1的接合动作换至具有小于速比γT1的约2.986的速比γT2的二档。此外，变速机构90通过切换离合器C0、第二离合器C2和第一制动器B1的接合动作换至具有小于速比γT2的约2.111的速比γT3的三档，并通过切换制动器B0、第二离合器C2和第一制动器B1的接合动作换至具有小于速比γT3的约1.482的速比γT4的四档。变速机构90通过切换离合器C0、第一离合器C1和第二离合器C2的接合动作换至具有小于速比γT4的约1.000的速比γT5的五档，并通过切换离合器C0、第二离合器C2和第二制动器B2的接合动作换至具有小于速比γT5的约0.657的速比γT6的六档，而变速机构90通过切换制动器B0、第二离合器C2和第二制动器B2的接合动作换至具有小于速比γT6的约0.463的速比γT7的七档。此外，当车辆由发动机8驱动时通过第一离合器C1和第三制动器B3的接合动作，当车辆由第二电动机M2驱动时通过第一离合器C1和第一制动器B1的接合动作，变速机构90换至具有处于速比γT3和γT4之间的约1.917的速比γR的倒档。变速机构90通过仅接合第一离合器C1换至空档N。

当切换离合器C0和切换制动器B0两者都分离时，变速机构90用作无级变速器。在该情况下，差速部分11用作无级变速器，而串联连接至差速部分11的自动变速部分92用作具有四个档位的有级变速器，从而被置于一档、二档、三档和四档之中各档位的自动变速部分92的输入速度，即，动力传递部件18的转速，在预定速比范围内可连续变化。因此，变速机构90的总速比γT在自动变速器92的一档、二档、三档和四档中相邻档位之间可连续变化。

图16是表示当变速机构90被置于与旋转元件不同连接状态相对应的不同档位下时，变速机构90的旋转元件的相对转速的共线图，变速机构90由用作无级或第一变速部分的差速部分11和用作有级或第二变速部分的自动变速部分92构成。当切换离合器C0和切换制动器B0两者都分离时，以及当切换离合器C0或切换制动器B0接合时动力分配机构16的这些旋转元件的转速已经参考第一实施例说明。

在图16的共线图中，四条竖直线Y4、Y5、Y6和Y7对应于自动变速部分92。竖直线Y4表示彼此固定的第一太阳齿轮S1和第二太阳齿轮S2形式的第四旋转元件RE4，而竖直线Y5表示第一行星架CA1形式的第五旋转元件RE5。竖直线Y6表示彼此固定的第二行星架CA2和第一齿圈R1形式的第六旋转元件RE6，而竖直线Y7表示第二齿圈R2形式的第七旋转元件RE7。在自动变速部分92中，第四旋转元件RE4通过第一离合器C1选择性地连接至动力传递部件18，并通过第二制动器B2选择性地固定至变速驱动桥壳体91，而第五旋转元件RE5通过第二离合器C2选择性地连接至动力传递部件18，并通过第三制动器B3选择性地固定至变速驱动桥壳体91。第六旋转元件RE6固定至输出齿轮93，而第七旋转元件RE7通过第一制动器B1选择性地固定至至变速驱动桥壳体91。

当切换离合器C0、第一离合器C1和第一制动器B1接合时，自动变速部分92被置于一档。如图16所示，一档中输出齿轮93的转速由表示固定到输出齿轮93的第六旋转元件RE6(R1，CA2)转速的竖直线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)转速的竖直线Y7和水平线X1的交点以及表示第四旋转元件RE4(S1，S2)转速的竖直线Y4和水平线X2之间的交点。类似地，通过切换制动器B0、第一离合器C1和第一制动器B1的接合动作建立的二档中输出齿轮93的转速，由通过这些接合动作所确定的倾斜直线L2和表示固定到输出齿轮93的第六旋转元件RE6转速的竖直线Y6之间的交点表示。通过切换离合器C0、第二离合器C2和第一制动器B1的接合动作建立的三档中输出齿轮93的转速，由通过这些接合动作所确定的倾斜直线L3和表示固定到输出齿轮93的第六旋转元件RE6转速的竖直线Y6之间的交点表示。通过切换制动器B0、第二离合器C2和第一制动器B1的接合动作建立的四档中输出齿轮93的转速，由通过这些接合动作所确定的倾斜直线L4和表示固定到输出齿轮93的第六旋转元件RE6转速的竖直线Y6之间的交点表示。通过切换离合器C0、第一离合器C1和第二离合器C2的接合动作建立的五档中输出齿轮93的转速，由通过这些接合动作所确定的倾斜直线L5和表示固定到输出齿轮93的第六旋转元件RE6转速的竖直线Y6之间的交点表示。通过切换离合器C0、第二离合器C2和第二制动器B2的接合动作建立的六档中输出齿轮93的转速，由通过这些接合动作所确定的倾斜直线L6和表示固定到输出齿轮93的第六旋转元件RE6转速的竖直线Y6之间的交点表示。通过切换制动器B0、第二离合器C2和第二制动器B2的接合动作建立的七档中输出齿轮93的转速，由通过这些接合动作所确定的倾斜直线L7和表示固定到输出齿轮93的第六旋转元件RE6转速的竖直线Y6之间的交点表示。

如图15中所示，与变速机构10相同，变速机构90具有七个前进驱动档，这些前进驱动档具有彼此较接近且在相对较宽范围内变化的速比。如上所述，变速机构90在二档和三档之间的变速动作及在四档和五档之间的变速动作由差速部分11和自动变速部分92之一的降档动作及差速部分11和自动变速部分92中另一个的升档动作实现，这些降档和升档动作同步发生。降档动作导致发动机转速N_E的增大，而升档动作导致发动机转速N_E的减小，使得发动机转速N_E趋向于由于降档和升档动作时刻中即使微小的差异而波动，导致变速机构90的变速冲击，这会使车辆乘员感觉不舒服。

但是，差速部分11形式的第一变速部分被控制成使得，当同时变速判定装置62(图5)已经判定第一和第二变速部分之一的降档动作与第一和第二变速部分中另一个的升档动作应该同步进行时，用作有级变速器的第一变速部分的变速动作与自动变速部分92形式的第二变速部分的变速动作同步执行。

与其中动力分配机构16和自动变速部分20配置在相同轴线上的变速机构10不同，该变速机构90布置成使得动力分配机构16和自动变速部分92分别配置在两个平行的轴RC1，RC2上，从而变速机构90的轴向尺寸可以减小。因此，变速机构90可以适当地横向安装在FF或FR车辆上，使得第一轴RC1和第二轴RC2平行于车辆的横向。在该方面中，注意变速机构的最大轴向尺寸受FF和FR车辆的横向尺寸限制。而且，由于动力分配机构16配置在发动机8和中间轴主动齿轮19之间，而自动变速部分92配置在中间轴从动齿轮21和差速驱动齿轮94之间，所以变速机构90的轴向尺寸被进一步减小。此外，由于第二电动机M2配置在第一轴RC1上，所以第二轴RC2的轴向尺寸减小。

虽然已经参考附图详细说明了本发明的优选实施例，但应该理解本发明还可以以其它方式实施。

变速机构10、90布置成使得二档和三档之间的变速动作及四档和五档之间的变速动作，由差速部分11和自动变速部分20、92之一的降档动作，及差速部分11和自动变速部分20、92中另一个的升档动作实现，这些降档和升档动作同步发生。但是，二档和三档之间以及四档和五档之间的变速动作之外的变速动作也可以由差速部分11和自动变速部分20、92的降档和升档动作实现。

虽然具有四个前进档的自动变速部分20、92用作第二变速部分，但自动变速部分20、92可由具有至少两个前进档的自动变速部分代替，只要相邻两个前进档之间的变速动作由差速部分11和自动变速部分之一的降档动作及差速部分11和自动变速部分中另一个的升档动作完成即可。

在图示实施例中的动力分配机构16中，行星架CA0固定至发动机8，太阳齿轮S0固定至第一电动机M1，而齿圈R0固定至动力传递部件18。但是，此布置不是必须的。发动机8、第一电动机M1和动力传递部件18可以固定至从第一行星齿轮组24的三个元件CA0、S0和R0中所选的任何元件上。

虽然在图示实施例中发动机8直接固定至输入轴14，但发动机8可以通过诸如齿轮和带之类的任何合适部件选择性地连接至输入轴14，而不需要与输入轴14同轴配置。而且，图14-16的第三实施例中的中间轴主动齿轮19和中间轴从动齿轮21可以由一对链轮和连接链轮的链代替。

图示实施例中设置的诸如切换离合器C0和切换制动器B0之类的液压操作摩擦接合装置可由诸如磁粉离合器、电磁离合器和啮合式牙嵌离合器之类的任何其它磁力式、电磁式和机械式接合装置代替。

虽然在图示实施例中第二电动机M2连接至动力传递部件18，但第二电动机M2可以连接至输出轴22，或自动变速部分20、92的旋转部件。

图示实施例中设置的动力分配机构16形式的差速机构可由差速齿轮装置代替，该差速齿轮装置具有由发动机驱动的小齿轮和一对伞齿轮，该对伞齿轮与小齿轮啮合且可操作地连接至第一电动机M1和第二电动机M2。

虽然在图示实施例中设置的动力分配机构16由一个行星齿轮组构成，但动力分配机构可以由两个或多个行星齿轮组构成，并且可以在动力分配机构被置于非差速状态(固定速比变速状态)下时用作具有三个或更多档位的变速器。

上述参考第二实施例所述的差速部分11和自动变速变速部分20的同时切换和变速动作由在图11中所示的点G和H之间以及点I和J之间车辆状况的变化产生。即，由点G表示的车辆状况对应于无级变速区域中的三档区域，而由点H表示的车辆状况对应于无级变速区域中的二档区域。由点I表示的车辆状况对应于无级变速区域中的五档区域，而由点J表示的车辆状况对应于有级变速区域中的四档区域。但是，本发明第二实施例的原理可等价地适用于差速部分11和自动变速变速部分20由点G和H及点I和J所表示的车辆状况之外的车辆状况变化造成的任何同时切换和变速动作。

应当理解，仅出于举例说明的目的描述了本发明的实施例，并且本发明可以用本领域技术人员可以想到的各种改变和修改来实施。

Claims

1.一种用于车辆驱动系统(10；90)的控制设备，所述车辆驱动系统包括彼此串联配置的第一变速部分(11)和第二变速部分(20；92)，所述第一变速部分可选择性地作为电控无级变速器和有级变速器工作，并且所述第二变速部分具有多个具有各自速比的档位，所述控制设备的特征在于包括：

可在所述第一和第二变速部分(11，20；11，92)之一的降档动作及所述第一和第二变速部分中另一个的升档动作同时发生时工作的有级变速控制部分(54)，所述有级变速控制部分构造成控制作为所述有级变速器工作的所述第一变速部分(11)，使得所述第一变速部分的变速动作与所述第二变速部分的变速动作同步执行。

2.根据权利要求1所述的控制设备，其中所述有级变速控制部分控制作为所述有级变速器工作的所述第一变速部分，使得所述第一变速部分的变速动作在所述第二变速部分的变速动作的惯性阶段内开始和终止。

3.根据权利要求2所述的控制设备，其中所述车辆驱动系统还包括可操作地连接至所述第一变速部分(11)的发动机(8)，并且所述控制设备还包括发动机输出减小装置(70)，所述发动机输出减小装置构造成在所述第二变速部分的变速动作的惯性阶段期间临时减小所述发动机的输出转矩。

4.根据权利要求1所述的控制设备，其中所述车辆驱动系统还包括可操作地连接至所述第一变速部分(11)的发动机(8)，所述控制设备还包括发动机速度控制装置(72)，所述发动机速度控制装置用于控制作为所述有级变速器工作的所述第一变速部分和所述第二变速部分，使得所述发动机的工作速度在所述第一和第二变速部分的变速动作期间仅在一个方向上变化。

5.根据权利要求4所述的控制设备，其中所述第一和第二变速部分配置在所述发动机和设有所述车辆驱动系统的车辆的驱动轮(38)之间的动力传递路径中，并且所述第一变速部分包括第一电动机(M1)和差速机构(16)，所述差速机构可工作以将所述发动机的输出分配至所述第一电动机(M1)和所述第二变速部分(20；92)的输入轴(18)，所述发动机速度控制装置包括第一电机速度控制装置(72)，所述第一电机速度控制装置构造成控制所述第一电动机，使得所述发动机(8)的工作速度在所述第一和第二变速部分的变速动作期间在所述一个方向上变化。

6.根据权利要求5所述的控制设备，其中所述第一电机速度控制装置(72)根据在所述第一和第二变速部分的变速动作期间所述第二变速部分的所述输入轴(18)的转速变化，来控制所述第一电动机的工作速度。

7.根据权利要求5所述的控制设备，其中所述差速机构(16)包括具有可相对于彼此旋转的三个旋转元件的行星齿轮组(24)，并且所述第一变速部分包括接合装置(B0，C0)，所述接合装置可工作以将所述三个旋转元件之一(S0)选择性地固定至静止部件(12；91)，以及将所述三个旋转元件之中的两个(S0，CA0)选择性地彼此连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的控制设备，其中所述第二变速部分(20；92)包括多个接合装置(C1-C3，B1，B2；C1，C2，B1-B3)，并且所述第二变速部分的变速动作通过所述多个接合装置之一的分离动作及所述多个接合装置中另一个的接合动作而实现，所述分离动作和接合动作基本上同时进行。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的控制设备，其中所述车辆驱动系统包括可操作地连接至所述第一变速部分(11)的发动机(8)，并且所述第一变速部分是可作为电控无级变速器工作且包括差速机构(16)和第二电动机(M2)的无级变速部分，所述差速机构可工作以将所述发动机的输出分配至第一电动机(M1)和动力传递部件(18)，所述第二电动机配置在所述动力传递部件和设有所述车辆驱动系统的车辆的驱动轮(38)之间的动力传递路径中。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的控制设备，其中所述车辆驱动系统包括可操作地连接至所述第一变速部分(11)的发动机(8)，并且所述第一变速部分是包括差速机构(16)和第二电动机(M2)的差速部分，所述差速机构可工作以将所述发动机的输出分配至第一电动机(M1)和动力传递部件(18)，所述第二电动机配置在所述动力传递部件和设有所述车辆驱动系统的车辆的驱动轮(38)之间的动力传递路径中。

11.根据权利要求5至7中任一项所述的控制设备，其中所述差速机构(16)包括具有三个旋转元件(S0，CA0，R0)的行星齿轮组(24)，所述三个旋转元件由连接至所述发动机(8)的第一旋转元件、连接至所述第一电动机(M1)的第二旋转元件和连接至所述输入轴(18)及第二电动机(M2)的第三旋转元件组成。

12.根据权利要求5至7中任一项所述的控制设备，其中所述差速机构(16)包括可工作以将所述差速机构置于差速状态和非差速状态之中所选择的一个状态下的摩擦接合装置(C0，B0)。

13.根据权利要求12所述的控制设备，其中所述摩擦接合装置可工作以将所述差速机构的旋转元件之中所选择的两个彼此连接，以便使所述两个旋转元件作为一个单元旋转，以使所述第一变速部分的速比为1，并且所述摩擦接合装置可工作以将所述旋转元件之中所选择的一个固定至静止部件(12；91)，以便使所述第一变速部分能够作为具有小于1的速比的增速装置工作。

14.根据权利要求1至7中任一项所述的控制设备，其中所述有级变速控制部分(54)包括同时变速判定装置(62)、第二变速动作控制装置(64)、惯性阶段判定装置(66)和第一变速动作控制装置(68)，所述同时变速判定装置(62)用于判定所述第一和第二变速部分(11，20；11，92)之中所述一个的所述降档动作和所述另一个的所述升档动作是否应该同时发生，所述第二变速动作控制装置(64)用于在所述同时变速判定装置判定为所述降档和升档动作应该同时发生时开始所述第二变速部分的变速动作，所述惯性阶段判定装置(66)用于判定所述第二变速部分的变速动作是否处于惯性阶段，所述第一变速动作控制装置(68)用于控制所述第一变速部分，使得所述第一变速部分的变速动作在由所述惯性阶段判定装置判定出的所述第二变速部分的变速动作的惯性阶段内开始和终止。

15.根据权利要求14所述的控制设备，其中所述第一变速动作控制装置(68)与所述第二变速部分从所述多个档位之中的一个换至所述多个档位之中的另一个的变速动作同步地控制作为所述有级变速器工作的所述第一变速部分。

16.根据权利要求14所述的控制设备，其中在设有所述车辆驱动系统的车辆的行驶状态处于高转矩行驶区域、高输出行驶区域和高速行驶区域之一时，所述第二变速动作控制装置(64)控制所述第二变速部分，以执行所述变速动作。

17.根据权利要求1至7中任一项所述的控制设备，其中所述第一变速部分(11)包括速比可无级或有级变化的变速机构(16)。

18.一种用于车辆驱动系统(10；90)的控制设备，所述车辆驱动系统包括彼此串联配置的无级变速部分(11)和有级变速部分(20；92)，所述有级变速部分具有多个具有各自速比的档位，并且所述无级变速部分可在无级变速状态和有级变速状态之间切换，在所述无级变速状态下所述无级变速部分可作为电控无级变速器工作，在所述有级变速状态下所述无级变速部分不可作为电控无级变速器工作，所述控制设备的特征在于包括：

可在所述无级变速部分(11)在所述无级变速状态和所述有级变速状态之间的切换动作及所述有级变速部分(20；92)的变速动作同时发生时工作的有级变速控制部分(73)，所述有级变速控制部分构造成控制所述无级变速部分，使得所述无级变速部分的切换动作在所述有级变速部分的变速动作期间执行。

19.根据权利要求18所述的控制设备，其中所述有级变速控制部分控制所述无级变速部分，使得所述无级变速部分的切换动作在所述有级变速部分的变速动作的惯性阶段内开始和终止。

20.根据权利要求19所述的控制设备，其中所述车辆驱动系统还包括可操作地连接至所述无级变速部分(11)的发动机(8)，并且所述无级变速部分和所述有级变速部分配置在所述发动机和设有所述车辆驱动系统的车辆的驱动轮(38)之间的动力传递路径中，所述控制设备还包括发动机速度控制装置(72)，所述发动机速度控制装置用于控制所述无级变速部分和所述有级变速部分，使得所述发动机的工作速度在所述有级变速部分的变速动作期间仅在一个方向上变化。

21.根据权利要求20所述的控制设备，其中所述无级变速部分包括第一电动机(M1)和差速机构(16)，所述差速机构(16)可工作以将所述发动机的输出分配至所述第一电动机(M1)和所述有级变速部分(20；92)的输入轴(18)，所述发动机速度控制装置包括第一电机速度控制装置(72)，所述第一电机速度控制装置根据所述第二变速部分的所述输入轴(18)的转速变化控制所述第一电动机的工作速度。

22.根据权利要求21所述的控制设备，其中所述差速机构(16)包括具有多个旋转元件的行星齿轮组(24)，并且所述无级变速部分包括多个接合装置(B0，C0)，所述接合装置可工作以将所述旋转元件之一(S0)选择性地固定至静止部件(12；91)，以及将所述旋转元件之中的两个(S0，CA0)选择性地彼此连接，所述无级变速部分(11)可通过所述多个接合装置选择性的接合与分离动作而在所述无级变速状态和所述有级变速状态之间切换。

23.根据权利要求18至22中任一项所述的控制设备，其中所述车辆驱动系统还包括可操作地连接至所述无级变速部分(11)的发动机(8)，并且所述控制设备还包括发动机输出减小装置(70)，所述发动机输出减小装置用于在与所述无级变速部分的切换动作同时发生的所述有级变速部分的降档动作的末期部分中临时减小所述发动机的输出转矩。

24.根据权利要求18至22中任一项所述的控制设备，其中所述有级变速部分(20；92)包括多个接合装置(C1-C3，B1，B2；C1，C2，B1-B3)，并且所述有级变速部分的变速动作通过所述多个接合装置之一的分离动作和所述多个接合装置中另一个的接合动作而实现，所述分离动作和接合动作基本上同时进行。

25.根据权利要求21所述的控制设备，其中所述差速机构(16)包括具有三个旋转元件(S0，CA0，R0)的行星齿轮组(24)，所述三个旋转元件由连接至所述发动机(8)的第一旋转元件、连接至所述第一电动机(M1)的第二旋转元件和连接至所述输入轴(18)及第二电动机(M2)的第三旋转元件组成。

26.根据权利要求21所述的控制设备，其中所述差速机构(16)包括可工作以将所述差速机构置于差速状态和非差速状态之中所选择的一个状态下的摩擦接合装置(C0，B0)。

27.根据权利要求26所述的控制设备，其中所述摩擦接合装置包括切换离合器(C0)和切换制动器(B0)，所述切换离合器(C0)可工作以将所述差速机构的旋转元件之中所选择的两个彼此连接，以便使所述两个旋转元件作为一个单元旋转，以使所述无级变速部分的速比为1，所述切换制动器(B0)可工作以将所述旋转元件之中所选择的一个固定至静止部件(12；91)，以便使所述无级变速部分能够作为具有小于1的速比的增速装置工作。

28.根据权利要求18至22和25至27中任一项所述的控制设备，其中所述车辆驱动系统包括可操作地连接至所述无级变速部分(11)的发动机(8)，并且所述无级变速部分包括第一电动机(M1)，所述有级变速控制部分(73)包括同时切换/变速判定装置(74)、有级变速部分控制装置(75)、无级变速部分控制装置(76)和切换完成判定装置，所述同时切换/变速判定装置(74)用于判定所述无级变速部分的切换动作和所述有级变速部分的变速动作是否应该同时发生，所述有级变速部分控制装置(75)用于在所述同时切换/变速判定装置判定为所述切换动作和所述变速动作应该同时发生时开始所述有级变速部分的变速动作，所述无级变速部分控制装置(76)用于控制所述无级变速部分的切换动作，使得所述切换动作在所述有级变速部分的变速动作期间执行，所述切换完成判定装置用于判定所述切换动作是否完成，所述控制设备还包括第一电机速度控制装置(72)和发动机输出减小装置(70)，所述第一电机速度控制装置(72)用于控制所述第一电动机的工作速度，使得所述发动机的工作速度在所述有级变速部分的变速动作期间仅在一个方向上变化，所述发动机输出减小装置(70)用于在所述切换完成判定装置判定为所述切换完成后临时减小所述发动机的输出转矩，当所述切换完成判定装置判定为所述切换完成时，所述有级变速部分控制装置终止所述有级变速部分的变速动作。

29.根据权利要求28所述的控制设备，其中在设有所述车辆驱动系统的车辆的行驶状态处于高转矩行驶区域、高输出行驶区域和高速行驶区域之一时，所述有级变速部分控制装置(75)控制所述有级变速部分，以执行所述变速动作。

30.根据权利要求28所述的控制设备，其中所述第一电机速度控制装置(72)降低所述第一电动机的工作速度，使得所述发动机的工作速度在与所述无级变速部分的切换动作同时发生的所述有级变速部分的降档动作期间连续降低。

31.一种用于车辆驱动系统(10；90)的控制设备，所述车辆驱动系统包括彼此串联配置的差速部分(11)和有级变速部分(20；92)，所述有级变速部分具有多个具有各自速比的档位，并且所述差速部分具有差速机构(16)且可在差速状态和非差速状态之间切换，在所述差速状态下所述差速机构可工作以执行差速功能，在所述非差速状态下所述差速机构不可工作以执行所述差速功能，所述控制设备的特征在于包括：

可在所述差速部分(11)在所述差速状态和所述非差速状态之间的切换动作及所述有级变速部分(20；92)的变速动作同时发生时工作的有级变速控制部分(73)，所述有级变速控制部分构造成控制所述差速部分，使得所述差速部分的切换动作在所述有级变速部分的变速动作期间执行。

32.根据权利要求31所述的控制设备，其中所述有级变速控制部分控制所述差速部分，使得所述差速部分的切换动作在所述有级变速部分的变速动作的惯性阶段内开始和终止。

33.根据权利要求32所述的控制设备，其中所述车辆驱动系统还包括可操作地连接至所述差速部分(11)的发动机(8)，并且所述差速部分和所述有级变速部分配置在所述发动机和设有所述车辆驱动系统的车辆的驱动轮(38)之间的动力传递路径中，所述控制设备还包括发动机速度控制装置(72)，所述发动机速度控制装置用于控制所述差速部分和所述有级变速部分，使得所述发动机的工作速度在所述有级变速部分的变速动作期间仅在一个方向上变化。

34.根据权利要求33所述的控制设备，其中所述差速部分包括第一电动机(M1)，并且所述差速机构(16)可工作以将所述发动机的输出分配至所述第一电动机(M1)和所述有级变速部分(20；92)的输入轴(18)，所述发动机速度控制装置包括第一电机速度控制装置(72)，所述第一电机速度控制装置根据所述差速部分的所述输入轴(18)的转速变化来控制所述第一电动机的工作速度。

35.根据权利要求31所述的控制设备，其中所述差速机构(16)包括具有多个旋转元件的行星齿轮组(24)，并且所述差速部分包括多个接合装置(B0，C0)，所述接合装置可工作以将所述旋转元件之一(S0)选择性地固定至静止部件(12；91)，以及将所述旋转元件之中的两个(S0，CA0)选择性地彼此连接，所述差速部分(11)可通过所述多个接合装置选择性的接合与分离动作而在所述差速状态和所述非差速状态之间切换。

36.根据权利要求31至35中任一项所述的控制设备，其中所述车辆驱动系统还包括可操作地连接至所述差速部分(11)的发动机(8)，并且所述控制设备还包括发动机输出减小装置(70)，所述发动机输出减小装置用于在与所述差速部分的切换动作同时发生的所述有级变速部分的降档动作的末期部分中临时减小所述发动机的输出转矩。

37.根据权利要求31至35中任一项所述的控制设备，其中所述有级变速部分(20；92)包括多个接合装置(C1-C3，B1，B2；C1，C2，B1-B3)，并且所述有级变速部分的变速动作通过所述多个接合装置之一的分离动作和所述多个接合装置中另一个的接合动作而实现，所述分离动作和接合动作基本上同时进行。

38.根据权利要求31至35中任一项所述的控制设备，其中所述差速机构(16)包括具有三个旋转元件(S0，CA0，R0)的行星齿轮组(24)，所述三个旋转元件由连接至所述发动机(8)的第一旋转元件、连接至所述第一电动机(M1)的第二旋转元件和连接至所述输入轴(18)及第二电动机(M2)的第三旋转元件组成。

39.根据权利要求31至35中任一项所述的控制设备，其中所述差速机构(16)包括可工作以将所述差速部分置于所述差速状态和所述非差速状态之中所选择的一个状态下的摩擦接合装置(C0，B0)。

40.根据权利要求39所述的控制设备，其中所述摩擦接合装置包括切换离合器(C0)和切换制动器(B0)，所述切换离合器(C0)可工作以将所述差速机构的旋转元件之中所选择的两个彼此连接，以便使所述两个旋转元件作为一个单元旋转，以使所述差速部分的速比为1，所述切换制动器(B0)可工作以将所述旋转元件之中所选择的一个固定至静止部件(12；91)，以便使所述差速部分能够作为具有小于1的速比的增速装置工作。

41.根据权利要求31至40中任一项所述的控制设备，其中所述车辆驱动系统包括可操作地连接至所述差速部分(11)的发动机(8)，并且所述差速部分包括第一电动机(M1)，所述有级变速控制部分(73)包括同时切换/变速判定装置(74)、有级变速部分控制装置(75)、无级变速部分控制装置(76)和切换完成判定装置，所述同时切换/变速判定装置(74)用于判定所述差速部分的切换动作和所述有级变速部分的变速动作是否应该同时发生，所述有级变速部分控制装置(75)用于在所述同时切换/变速判定装置判定为所述切换动作和所述变速动作应该同时发生时开始所述有级变速部分的变速动作，所述无级变速部分控制装置(76)用于控制所述差速部分的切换动作，使得所述切换动作在所述有级变速部分的变速动作期间执行，所述切换完成判定装置用于判定所述切换动作是否完成，所述控制设备还包括第一电机速度控制装置(72)和发动机输出减小装置(70)，所述第一电机速度控制装置(72)用于控制所述第一电动机的工作速度，使得所述发动机的工作速度在所述有级变速部分的变速动作期间仅在一个方向上变化，所述发动机输出减小装置(70)用于在所述切换完成判定装置判定为所述切换完成后临时减小所述发动机的输出转矩，当所述切换完成判定装置判定为所述切换完成时，所述有级变速部分控制装置终止所述有级变速部分的变速动作。

42.根据权利要求41所述的控制设备，其中在设有所述车辆驱动系统的车辆的行驶状态处于高转矩行驶区域、高输出行驶区域和高速行驶区域之一时，所述有级变速部分控制装置(75)控制所述有级变速部分，以执行所述变速动作。

43.根据权利要求41所述的控制设备，其中所述第一电机速度控制装置(72)降低所述第一电动机的工作速度，使得所述发动机的工作速度在与所述差速部分的切换动作同时发生的所述有级变速部分的降档动作期间连续降低。