CN104203689A - 混合动力车辆的驱动控制装置 - Google Patents

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CN104203689A
CN104203689A CN201280071549.9A CN201280071549A CN104203689A CN 104203689 A CN104203689 A CN 104203689A CN 201280071549 A CN201280071549 A CN 201280071549A CN 104203689 A CN104203689 A CN 104203689A
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CN
China
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electrical motor
key element
rotation key
power
roll mechanism
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Application number
CN201280071549.9A
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English (en)
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林宏司
寺岛正人
原田广康
大野智仁
石井启之
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

提供一种抑制驱动系统的发热而实现合适的行驶的混合动力车辆的驱动控制装置。具备使第1行星齿轮装置(14)的齿轮架(C1)与第2行星齿轮装置(16)的齿轮架(C2)之间通断的离合器(CL)、和使该齿轮架(C2)相对于壳体(26)通断的制动器(BK)，根据这些离合器(CL)及制动器(BK)各自的接合状态使多个行驶模式选择性地成立，基于驱动系统的温度条件来切换行驶模式，因此，能够基于驱动系统的温度条件适当地使能够将第1电动机(MG1)及第2电动机(MG2)同时用作行驶用的驱动源的行驶模式成立。

Description

混合动力车辆的驱动控制装置
技术领域
本发明涉及混合动力车辆的驱动控制装置，尤其涉及用于抑制驱动系统的发热而实现合适的行驶的改良。
背景技术
已知一种除了内燃机等发动机之外还具备作为驱动源发挥功能的至少一个电动机的混合动力车辆。例如，专利文献1所记载的车辆就是这种车辆。根据该技术，在具备内燃机、第1电动机以及第2电动机的混合动力车辆中，具备将所述内燃机的输出轴固定于非旋转构件的制动器，通过根据车辆的行驶状态来控制该制动器的接合状态，能够提高车辆的能效并且实现与驾驶员的要求相应的行驶。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2008-265600号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在所述以往的技术中，在将所述第1电动机及第2电动机的至少一方用作行驶用的驱动源的行驶模式下，这些第1电动机及第2电动机的发热成为问题。即，在电动机发热的情况下，需要抑制该电动机的输出，但由此可能会出现影响行驶性能等不良情况，难以同时实现抑制驱动系统的发热和提高行驶性能。这样的问题是在本发明人等为了提高混合动力车辆的性能而持续进行锐意研究的过程中新发现的问题。
本发明是以以上情况为背景而完成的发明，其目的在于，提供一种抑制驱动系统的发热而实现合适的行驶的混合动力车辆的驱动控制装置。
用于解决问题的手段
为了达成该目的，本第1发明的要点在于，一种混合动力车辆的驱动控制装置，该混合动力车辆具备作为整体具有4个旋转要素的第1差动机构及第2差动机构、和分别与这4个旋转要素连结的发动机、第1电动机、第2电动机及输出旋转构件，所述4个旋转要素中的1个旋转要素中的所述第1差动机构的旋转要素和所述第2差动机构的旋转要素经由离合器选择性地连结，成为该离合器的接合对象的所述第1差动机构或所述第2差动机构的旋转要素经由制动器选择性地与非旋转构件连结，根据所述离合器及制动器的接合与分离的组合使多个行驶模式选择性地成立，其特征在于，基于驱动系统的温度条件来切换所述行驶模式。
发明的效果
这样，根据所述第1发明，一种混合动力车辆的驱动控制装置，该混合动力车辆具备作为整体具有4个旋转要素的第1差动机构及第2差动机构、和分别与这4个旋转要素连结的发动机、第1电动机、第2电动机及输出旋转构件，所述4个旋转要素中的1个旋转要素的所述第1差动机构的旋转要素与所述第2差动机构的旋转要素经由离合器选择性地连结，成为该离合器的接合对象的所述第1差动机构或所述第2差动机构的旋转要素经由制动器选择性地与非旋转构件连结，根据所述离合器和制动器的接合与分离的组合使多个行驶模式选择性地成立，其中，基于驱动系统的温度条件来切换所述行驶模式，因此，能够基于驱动系统的温度条件适当地使能够同时将所述第1电动机及第2电动机用作行驶用的驱动源的行驶模式成立。即，能够提供一种抑制驱动系统的发热而实现合适的行驶的混合动力车辆的驱动控制装置。
从属于所述第1发明的本第2发明的要点在于，在驱动系统的温度为规定的阈值以上的情况下，向使所述离合器接合的行驶模式转变。这样一来，在驱动系统的温度比较高的情况下，通过使能够通过所述第1电动机及第2电动机来彼此互补工作量的行驶模式成立，能够抑制驱动系统的发热而实现合适的行驶。
从属于所述第2发明的本第3发明的要点在于，在使所述发动机停止、使所述制动器接合并且使所述离合器分离的行驶模式成立的情况下，在所述第2电动机的温度为规定的阈值以上时，向使所述制动器及离合器均接合的行驶模式转变。这样一来，在所述第2电动机的温度比较高的情况下，通过使能够通过所述第1电动机及第2电动机来彼此互补工作量的行驶模式成立，能够抑制所述第2电动机的发热而实现合适的行驶。
从属于所述第2发明的本第4发明的要点在于，在使所述发动机驱动、使所述制动器接合并且使所述离合器分离的行驶模式成立的情况下，在所述第1电动机的温度为规定的阈值以上时，向使所述制动器分离并且使所述离合器接合的行驶模式转变。这样一来，在所述第1电动机的温度比较高的情况下，通过使能够通过所述第1电动机及第2电动机来彼此互补工作量的行驶模式成立，能够对所述第1电动机的发热进行抑制来实现合适的行驶。
从属于所述第1发明、第2发明、第3发明或第4发明的本第5发明的要点在于，在使所述离合器接合的行驶模式成立的情况下，基于所述第1电动机的温度与所述第2电动机的温度的比较结果来控制这些第1电动机及第2电动机的工作分担比例。这样一来，能够实现考虑所述第1电动机及第2电动机各自的发热并通过这些第1电动机及第2电动机来彼此互补工作量的控制。
第5发明从属于所述第1发明、所述第2发明、所述第3发明或所述第4发明，从属于所述第5发明的本第6发明的要点在于，将所述第1电动机的温度与所述第2电动机的温度进行比较，使温度高的一方的电动机的工作分担比例降低，使另一方的电动机的工作分担比例增加。这样一来，能够实现考虑所述第1电动机及第2电动机各自的发热并通过这些第1电动机及第2电动机来彼此互补工作量的控制。
第5发明从属于所述第1发明、所述第2发明、所述第3发明或所述第4发明，第6发明从属于所述第5发明，从属于所述第1发明、所述第2发明、所述第3发明、所述第4发明、所述第5发明或所述第6发明的本第7发明的要点在于，所述第1差动机构具备与所述第1电动机连结的第1旋转要素、与所述发动机连结的第2旋转要素以及与所述输出旋转构件连结的第3旋转要素，所述第2差动机构具备与所述第2电动机连结的第1旋转要素、第2旋转要素以及第3旋转要素，这些第2旋转要素及第3旋转要素的某一方与所述第1差动机构的第3旋转要素连结，所述离合器选择性地使所述第1差动机构的第2旋转要素与所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中不与所述第1差动机构的第3旋转要素连结的一方的旋转要素接合，所述制动器选择性地使所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中不与所述第1差动机构的第3旋转要素连结的一方的旋转要素与所述非旋转构件接合。这样一来，能够在实用的混合动力车辆的驱动装置中抑制驱动系统的发热而实现合适的行驶。
附图说明
图1是对适于应用本发明的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图2是对为了控制图1的驱动装置的驱动而设置的控制系统的主要部分进行说明的图。
图3是表示在图1的驱动装置中成立的5种行驶模式的各个中的离合器和制动器的接合状态的接合表。
图4是能够在直线上表示图1的驱动装置中各旋转要素的转速的相对关系的列线图，是与图3的模式1、3对应的图。
图5是能够在直线上表示图1的驱动装置中各旋转要素的转速的相对关系的列线图，是与图3的模式2对应的图。
图6是能够在直线上表示图1的驱动装置中各旋转要素的转速的相对关系的列线图，是与图3的模式4对应的图。
图7是能够在直线上表示图1的驱动装置中各旋转要素的转速的相对关系的列线图，是与图3的模式5对应的图。
图8是对图1的驱动装置的传递效率进行说明的图。
图9是对图1的驱动装置的电子控制装置所具备的控制功能的主要部分进行说明的功能框线图。
图10是对图1的驱动装置的电子控制装置的行驶模式切换控制的一例的主要部分进行说明的流程图。
图11是对图1的驱动装置的电子控制装置的行驶模式切换控制的另外一例的主要部分进行说明的流程图。
图12是对图1的驱动装置的电子控制装置的工作分担比例控制的一例的主要部分进行说明的流程图。
图13是对图1的驱动装置的电子控制装置的工作分担比例控制的另外一例的主要部分进行说明的流程图。
图14是对适于应用本发明的其他混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图15是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图16是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图17是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图18是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图19是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图20是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构及工作分别进行说明的列线图。
图21是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构及工作分别进行说明的列线图。
图22是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构及工作分别进行说明的列线图。
具体实施方式
在本发明中，所述第1差动机构及第2差动机构在所述离合器接合的状态下作为整体具有4个旋转要素。另外，优选，在所述第1差动机构及第2差动机构的要素彼此之间除了所述离合器之外还具备其他离合器的结构中，所述第1差动机构及第2差动机构在这些多个离合器接合的状态下作为整体具有4个旋转要素。换言之，本发明优选应用于如下的混合动力车辆的驱动控制装置：该混合动力车辆具备在列线图上表示为4个旋转要素的第1差动机构及第2差动机构、和分别与这4个旋转要素连结的发动机、第1电动机、第2电动机及输出旋转构件，所述4个旋转要素中的1个旋转要素中的所述第1差动机构的旋转要素和所述第2差动机构的旋转要素经由离合器选择性地连结，成为该离合器的接合对象的所述第1差动机构或所述第2差动机构的旋转要素经由制动器选择性地与非旋转构件连结。
所述离合器及制动器优选均为根据液压来控制接合状态(接合或分离)的液压式接合装置，例如，优选使用湿式多片型的摩擦接合装置等，但也可以是啮合式的接合装置即所谓的牙嵌离合器(啮合离合器)。或者，还可以是电磁式离合器和/或磁粉式离合器等根据电气指令来控制接合状态(接合或分离)的离合器。
在应用本发明的驱动装置中，根据所述离合器及制动器的接合状态等，选择性地使多个行驶模式中的某一个成立。优选，在使所述发动机的运转停止并且将所述第1电动机及第2电动机的至少一方用作行驶用驱动源的EV行驶模式下，通过使所述制动器接合并且使所述离合器分离从而使模式1成立，通过使所述制动器及离合器均接合从而使模式2成立。在使所述发动机驱动并且根据需要通过所述第1电动机及第2电动机进行驱动或发电等的混合动力行驶模式下，通过使所述制动器接合并且使所述离合器分离从而使模式3成立，通过使所述制动器分离并且使所述离合器接合从而使模式4成立，通过使所述制动器及离合器均分离从而使模式5成立。
在本发明中，优选，在所述离合器接合且所述制动器分离的情况下的所述第1差动机构及第2差动机构各自的各旋转要素在列线图中的排列顺序，在将与所述第1差动机构及第2差动机构各自的第2旋转要素及第3旋转要素对应的转速重叠表示的情况下，是所述第1差动机构的第1旋转要素、所述第2差动机构的第1旋转要素、所述第1差动机构的第2旋转要素及第2差动机构的第2旋转要素、所述第1差动机构的第3旋转要素及第2差动机构的第3旋转要素的顺序。
以下，基于附图对本发明的优选实施例进行详细说明。在以下的说明所使用的附图中，各部分的尺寸比等不一定准确地进行了描绘。
实施例1
图1是对优选应用本发明的混合动力车辆用驱动装置10(以下，简称为驱动装置10)的结构进行说明的要点图。如该图1所示，本实施例的驱动装置10是优选在例如FF(前置发动机前轮驱动)型车辆等中使用的横置用装置，构成为在共同的中心轴CE上具备作为主动力源的发动机12、第1电动机MG1、第2电动机MG2、作为第1差动机构的第1行星齿轮装置14、以及作为第2差动机构的第2行星齿轮装置16。所述驱动装置10构成为相对于中心轴CE大致对称，在图1中省略中心线的下半部分进行图示。在以下的各实施例中也是同样的。
所述发动机12例如是通过被喷射到气缸内的汽油等燃料的燃烧来产生驱动力的汽油发动机等内燃机。所述第1电动机MG1及第2电动机MG2优选均为具有作为产生驱动力的马达(发动机)和产生反力的发电机的功能的所谓的电动发电机，构成为各自的定子(固定子)18、22固定设置在作为非旋转构件的壳体(外壳)26上，并且在各定子18、22的内周侧具备转子(旋转子)20、24。
所述第1行星齿轮装置14是齿轮比为ρ1的单小齿轮型的行星齿轮装置，作为旋转要素(要素)而具备：作为第1旋转要素的太阳轮S1、将小齿轮P1支承为能够自转及公转的作为第2旋转要素的齿轮架C1、以及经由小齿轮P1与太阳轮S1啮合的作为第3旋转要素的齿圈R1。所述第2行星齿轮装置16是齿轮比为ρ2的单小齿轮型的行星齿轮装置，作为旋转要素(要素)而具备：作为第1旋转要素的太阳轮S2、将小齿轮P2支承为能够进行自转及公转的作为第2旋转要素的齿轮架C2、以及经由小齿轮P2与太阳轮S2啮合的作为第3旋转要素的齿圈R2。
所述第1行星齿轮装置14的太阳轮S1与所述第1电动机MG1的转子20连结。所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1与输入轴28连结，该输入轴28与所述发动机12的曲轴一体地旋转。该输入轴28以所述中心轴CE为轴心，在以下的实施例中，在不特别区分的情况下，将该中心轴CE的轴心的方向称为轴向(轴心方向)。所述第1行星齿轮装置14的齿圈R1与作为输出旋转构件的输出齿轮30连结，并且与所述第2行星齿轮装置16的齿圈R2彼此连结。所述第2行星齿轮装置16的太阳轮S2与所述第2电动机MG2的转子24连结。
从所述输出齿轮30输出的驱动力经由未图示的差动齿轮装置及车轴等向未图示的左右一对的驱动轮传递。另一方面，从车辆的行驶路面对驱动轮输入的转矩经由所述差动齿轮装置及车轴等从所述输出齿轮30向所述驱动装置10传递(输入)。所述输入轴28的与所述发动机12相反侧的端部连结有例如叶片泵等机械式油泵32，伴随所述发动机12的驱动而输出作为后述液压控制回路60等的源压的液压。也可以除了该油泵32之外还设置通过电能驱动的电动式油泵。
在所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1与所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2之间设置有选择性地使这些齿轮架C1与C2之间接合(使齿轮架C1与C2之间通断)的离合器CL。在所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2与作为非旋转构件的所述壳体26之间设置有选择性地使所述齿轮架C2接合(固定)于该壳体26的制动器BK。这些离合器CL及制动器BK优选均为根据从液压控制回路60供给的液压来控制接合状态(接合或分离)的液压式接合装置，优选使用例如湿式多片型的摩擦接合装置等，但也可以是啮合式的接合装置即所谓的牙嵌离合器(啮合离合器)。进而，还可以是电磁式离合器和/或磁粉式离合器等根据从电子控制装置40供给的电气指令来控制接合状态(接合或分离)的离合器。
如图1所示，在所述驱动装置10中，所述第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16分别与所述输入轴28配置在同轴上(中心轴CE上)，且配置在所述中心轴CE的轴向上相对的位置。即，关于所述中心轴CE的轴向，所述第1行星齿轮装置14相对于所述第2行星齿轮装置16配置在所述发动机12侧。关于所述中心轴CE的轴向，所述第1电动机MG1相对于所述第1行星齿轮装置14配置在所述发动机12侧。关于所述中心轴CE的轴向，所述第2电动机MG1相对于所述第2行星齿轮装置16配置在所述发动机12的相反侧。即，关于所述中心轴CE的轴向，所述第1电动机MG1、第2电动机MG2以将所述第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16夹在中间的方式配置在相对的位置。即，在所述驱动装置10中，在所述中心轴CE的轴向上，从所述发动机12侧起，以所述第1电动机MG1、第1行星齿轮装置14、离合器CL、第2行星齿轮装置16、制动器BK、第2电动机MG2的顺序将这些结构配置在同轴上。
图2是对为了控制所述驱动装置10的驱动而在该驱动装置10设置的控制系统的主要部分进行说明的图。该图2所示的电子控制装置40构成为包括CPU、ROM、RAM以及输入输出接口等，是利用RAM的暂时存储功能并按照预先存储在ROM中的程序来执行信号处理的所谓的微型计算机，执行以所述发动机12的驱动控制和/或与所述第1电动机MG1及第2电动机MG2相关的混合动力驱动控制为首的、所述驱动装置10的驱动所涉及的各种控制。即，在本实施例中，所述电子控制装置40相当于应用了所述驱动装置10的混合动力车辆的驱动控制装置。该电子控制装置40如所述发动机12的输出控制用和/或所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的工作控制用那样，根据需要而按各控制构成为独立的控制装置。
如图2所示，构成为从在所述驱动装置10的各部分设置的传感器和/或开关等向所述电子控制装置40供给各种信号。即，由加速器开度传感器42向上述电子控制装置40供给表示与驾驶员的输出要求量对应的未图示的加速器踏板的操作量即加速器开度ACC的信号，由发动机转速传感器44向上述电子控制装置40供给表示所述发动机12的转速即发动机转速NE的信号，由MG1转速传感器46向上述电子控制装置40供给表示所述第1电动机MG1的转速NMG1的信号，由MG2转速传感器48向上述电子控制装置40供给表示所述第2电动机MG2的转速NMG2的信号，由输出转速传感器50向上述电子控制装置40供给表示与车速V对应的所述输出齿轮30的转速NOUT的信号，由车轮速传感器52向上述电子控制装置40供给表示所述驱动装置10的各车轮的速度NW的信号，由电池SOC传感器54向上述电子控制装置40供给表示未图示的电池的充电容量(充电状态)SOC的信号，由ATF温度传感器62向上述电子控制装置40供给表示所述驱动装置10中的工作流体的温度ThATF的信号，由MG1温度传感器64向上述电子控制装置40供给表示所述第1电动机MG1的温度ThMG1的信号，由MG2温度传感器66向上述电子控制装置40供给表示所述第2电动机MG2的温度ThMG2的信号，等等。
构成为从所述电子控制装置40向所述驱动装置10的各部分输出工作指令。即，作为控制所述发动机12的输出的发动机输出控制指令，向控制该发动机12的输出的发动机控制装置56输出控制燃料喷射装置向进气配管等的燃料供给量的燃料喷射量信号、指示点火装置在所述发动机12中的点火正时(点火定时)的点火信号、以及为了操作电子节气门的节气门开度θTH而向节气门致动器供给的电子节气门驱动信号等。指示所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的工作的指令信号向变换器58输出，经由该变换器58将与该指令信号相应的电能从电池供给到所述第1电动机MG1及第2电动机MG2从而控制这些第1电动机MG1及第2电动机MG2的输出(转矩)。由所述第1电动机MG1及第2电动机MG2发出的电能经由所述变换器58向电池供给，并蓄积在该电池中。控制所述离合器CL、制动器BK的接合状态的指令信号向液压控制回路60所具备的线性电磁阀等电磁控制阀供给，通过控制从这些电磁控制阀输出的液压来控制所述离合器CL、制动器BK的接合状态。
所述驱动装置10作为通过经由所述第1电动机MG1及第2电动机MG2控制运转状态来控制输入转速和输出转速的差动状态的电气式差动部发挥功能。例如，将由所述第1电动机MG1发出的电能经由所述变换器58向电池和/或第2电动机MG2供给。由此，所述发动机12的动力的主要部分机械地向所述输出齿轮30传递，另一方面，该动力的一部分为了所述第1电动机MG1的发电而被消耗从而变换为电能，该电能通过所述变换器58向所述第2电动机MG2供给。然后，该第2电动机MG2被驱动，从第2电动机MG2输出的动力向所述输出齿轮30传递。由从该电能的产生到被第2电动机MG2消耗为止所关联的设备构成将所述发动机12的动力的一部分变换为电能并将该电能变换为机械能为止的电路径。
在应用了如以上那样构成的驱动装置10的混合动力车辆中，根据所述发动机12、第1电动机MG1及第2电动机MG2的驱动状态以及所述离合器CL、制动器BK的接合状态等，选择性地使多个行驶模式的某一个成立。图3是表示在所述驱动装置10成立的5种行驶模式的各个中的所述离合器CL、制动器BK的接合状态的接合表，用“○”表示接合，用空栏表示分离。该图3所示的行驶模式“EV-1”、“EV-2”均为使所述发动机12的运转停止并且将所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方用作行驶用的驱动源的EV行驶模式。“HV-1”、“HV-2”、“HV-3”均为使所述发动机12例如作为行驶用的驱动源进行驱动并且根据需要通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2进行驱动或发电等的混合动力行驶模式。在该混合动力行驶模式下，可以通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方产生反力，也可以使其以无负荷的状态空转。
如图3所示，在所述驱动装置10中，在使所述发动机12的运转停止并且将所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方用作行驶用的驱动源的EV行驶模式下，通过使所述制动器BK接合并且使所述离合器CL分离从而使作为模式1(行驶模式1)的“EV-1”成立，通过使所述制动器BK及离合器CL均接合从而使作为模式2(行驶模式2)的“EV-2”成立。在使所述发动机12例如作为行驶用的驱动源进行驱动并且根据需要通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2进行驱动或发电等的混合动力行驶模式下，通过使所述制动器BK接合并且使所述离合器CL分离从而使作为模式3(行驶模式3)的“HV-1”成立，通过使所述制动器BK分离并且使所述离合器CL接合从而使作为模式4(行驶模式4)的“HV-2”成立，通过使所述制动器BK及离合器CL均分离从而使作为模式5(行驶模式5)的“HV-3”成立。
图4～图7是能够在直线上表示在所述驱动装置10(第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16)中连结状态根据所述离合器CL及制动器BK各自的接合状态而不同的各旋转要素的转速的相对关系的列线图，是在横轴方向上表示所述第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16的齿轮比ρ的相对关系、在纵轴方向上表示相对转速的二维坐标。以车辆前进时的所述输出齿轮30的旋转方向为正方向(正旋转)来表示各转速。横线X1表示转速零。纵线Y1～Y4从左向右依次为：实线Y1表示所述第1行星齿轮装置14的太阳轮S1(第1电动机MG1)的相对转速，虚线Y2表示所述第2行星齿轮装置16的太阳轮S2(第2电动机MG2)的相对转速，实线Y3表示所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1(发动机12)的相对转速，虚线Y3′表示所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2的相对转速，实线Y4表示所述第1行星齿轮装置14的齿圈R1(输出齿轮30)的相对转速，虚线Y4′表示所述第2行星齿轮装置16的齿圈R2的相对转速。在图4～图7中，将纵线Y3及Y3′、纵线Y4及Y4′分别重叠表示。在此，由于所述齿圈R1及R2彼此连结，所示纵线Y4、Y4′分别表示的齿圈R1及R2的相对转速相等。
在图4～图7中，用实线L1表示所述第1行星齿轮装置14的3个旋转要素的相对转速，用虚线L2表示所述第2行星齿轮装置16的3个旋转要素的相对转速。所述纵线Y1～Y4(Y2～Y4′)的间隔根据所述第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16的各齿轮比ρ1、ρ2来确定。即，关于与所述第1行星齿轮装置14的3个旋转要素对应的纵线Y1、Y3、Y4，太阳轮S1与齿轮架C1之间对应于1，齿轮架C1与齿圈R1之间对应于ρ1。关于与所述第2行星齿轮装置16的3个旋转要素对应的纵线Y2、Y3′、Y4′，太阳轮S2与齿轮架C2之间对应于1，齿轮架C2与齿圈R2之间对应于ρ2。即，在所述驱动装置10中，优选，所述第2行星齿轮装置16的齿轮比ρ2比所述第1行星齿轮装置14的齿轮比ρ1大(ρ2>ρ1)。以下，使用图4～图7对所述驱动装置10的各行驶模式进行说明。
图3所示的“EV-1”相当于所述驱动装置10的模式1(行驶模式1)，优选是使所述发动机12的运转停止并且将所述第2电动机MG2用作行驶用的驱动源的EV行驶模式。图4是与该模式1对应的列线图，使用该列线图进行说明，通过使所述离合器CL分离，所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1和所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2能够进行相对旋转。通过使所述制动器BK接合，所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2连结(固定)于作为非旋转构件的所述壳体26，其转速为零。在该模式1下，在所述第2行星齿轮装置16中，所述太阳轮S2的旋转方向和所述齿圈R2的旋转方向成为相反方向，若由所述第2电动机MG2输出负的转矩(负方向的转矩)，则所述齿圈R2即输出齿轮30通过该转矩而向正方向旋转。即，通过由所述第2电动机MG2输出负的转矩，能够使应用了所述驱动装置10的混合动力车辆前进行驶。在该情况下，优选使所述第1电动机MG1空转。在该模式1下，能够进行与搭载有允许所述齿轮架C1及C2的相对旋转并且该齿轮架C2与非旋转构件连结的所谓THS(ToyotaHybrid System：丰田混合动力系统)的车辆的EV行驶同样的EV行驶控制。
图3所示的“EV-2”相当于所述驱动装置10的模式2(行驶模式2)，优选是使所述发动机12的运转停止并且将所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方用作行驶用的驱动源的EV行驶模式。图5是与该模式2对应的列线图，使用该列线图进行说明，通过使所述离合器CL接合，所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1及所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2不能进行相对旋转。进而，通过使所述制动器BK接合，所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2及与该齿轮架C2接合的所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1连结(固定)于作为非旋转构件的所述壳体26，其转速为零。在该模式2下，在所述第1行星齿轮装置14中，所述太阳轮S1的旋转方向和所述齿圈R1的旋转方向成为相反方向，在所述第2行星齿轮装置16中，所述太阳轮S2的旋转方向和所述齿圈R2的旋转方向成为相反方向。即，若由所述第1电动机MG1或所述第2电动机MG2输出负的转矩(负方向的转矩)，则所述齿圈R1及R2即输出齿轮30通过该转矩而向正方向旋转。即，通过由所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方输出负的转矩，能够使应用了所述驱动装置10的混合动力车辆前进行驶。
在所述模式2下，也可以使通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方进行发电的形态成立。在该形态下，能够通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的一方或双方分担产生行驶用的驱动力(转矩)，能够使各电动机在高效的动作点动作，能够进行缓和由热引起的转矩限制等限制的行驶等。进而，在电池的充电状态为满充电的情况等不允许通过再生进行发电的情况下，也可以使所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的一方或双方空转。即，在所述模式2下，能够通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2来彼此互补工作量，能够在广泛的行驶条件下进行EV行驶，能够长时间持续进行EV行驶。因此，所述模式2优选在插电式混合动力车辆等进行EV行驶的比例高的混合动力车辆中采用。
图3所示的“HV-1”相当于所述驱动装置10的模式3(行驶模式3)，优选是驱动所述发动机12而将其用作行驶用的驱动源、并且根据需要通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2进行驱动或发电的混合动力行驶模式。图4的列线图与该模式3对应，使用该列线图进行说明，通过使所述离合器CL分离，所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1和所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2能够进行相对旋转。通过使所述制动器BK接合，所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2连结(固定)于作为非旋转构件的所述壳体26，其转速为零。在该模式3下，使所述发动机12驱动，通过其输出转矩使所述输出齿轮30旋转。此时，在所述第1行星齿轮装置14中，通过由所述第1电动机MG1输出反力转矩，能够将来自所述发动机12的输出向所述输出齿轮30传递。在所述第2行星齿轮装置16中，由于所述制动器BK接合，所以所述太阳轮S2的旋转方向和所述齿圈R2的旋转方向成为相反方向。即，若由所述第2电动机MG2输出负的转矩(负方向的转矩)，则所述齿圈R1及R2即输出齿轮30通过该转矩而向正方向旋转。
图3所示的“HV-2”相当于所述驱动装置10的模式4(行驶模式4)，优选是驱动所述发动机12而将其用作行驶用的驱动源、并且根据需要通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2进行驱动或发电的混合动力行驶模式。图6是与该模式4对应的列线图，使用该列线图进行说明，通过使所述离合器CL接合，所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1和所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2不能进行相对旋转，所述齿轮架C1及C2作为一体地旋转的1个旋转要素进行动作。由于所述齿圈R1及R2彼此连结，所以这些齿圈R1及R2作为一体地旋转的1个旋转要素进行动作。即，在所述模式4下，所述驱动装置10的所述第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16的旋转要素作为差动机构发挥功能，该差动机构作为整体具有4个旋转要素。即，成为以在图6中朝向纸面从左侧起依次示出的4个旋转要素即太阳轮S1(第1电动机MG1)、太阳轮S2(第2电动机MG2)、彼此连结的齿轮架C1及C2(发动机12)、彼此连结的齿圈R1及R2(输出齿轮30)的顺序结合而成的复合分解模式。
如图6所示，在所述模式4下，优选，所述第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16的各旋转要素在列线图中的排列顺序成为由纵线Y1表示的太阳轮S1、由纵线Y2表示的太阳轮S2、由纵线Y3(Y3′)表示的齿轮架C1及C2、由纵线Y4(Y4′)表示的齿圈R1及R2的顺序。所述第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16各自的齿轮比ρ1、ρ2被确定为：在列线图中，如图6所示，与所述太阳轮S1对应的纵线Y1和与所述太阳轮S2对应的纵线Y2成为上述排列顺序，即纵线Y1与纵线Y3的间隔比纵线Y2与纵线Y3′的间隔宽。换言之，太阳轮S1、S2与齿轮架C1、C2之间对应于1，齿轮架C1、C2与齿圈R1、R2之间对应于ρ1、ρ2，因此，在所述驱动装置10中，所述第2行星齿轮装置16的齿轮比ρ2比所述第1行星齿轮装置14的齿轮比ρ1大。
在所述模式4下，通过使所述离合器CL接合，所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1与所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2连结，这些齿轮架C1及C2一体地旋转。因此，对于所述发动机12的输出，所述第1电动机MG1及第2电动机MG2都能够接受反力。即，在所述发动机12驱动时，能够由所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的一方或双方分担接受其反力，换言之，能够通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2彼此互补工作量。即，在所述模式4下，能够在高效的动作点进行动作、进行缓和由热引起的转矩限制等限制的行驶等。
例如，通过进行控制以使得利用所述第1电动机MG1及第2电动机MG2中能够高效地进行动作的一方的电动机优先接受反力，能够实现效率的提高。例如，在车速V比较高的高车速时且发动机转速NE比较低的低旋转时，所述第1电动机MG1的转速NMG1有时成为负的值即负旋转。在该情况下，若考虑通过所述第1电动机MG1来接受所述发动机12的反力，则成为通过该第1电动机MG1消耗电力而产生负转矩的逆转牵引的状态，有可能导致效率降低。在此，从图6可知，在所述驱动装置10中，由纵线Y2表示的所述第2电动机MG2的转速与由纵线Y1表示的所述第1电动机MG1的转速相比难以取负的值，能够在正旋转的状态下接受所述发动机12的反力的情况较多。因此，在所述第1电动机MG1的转速为负的值的情况等下，进行控制以使得利用所述第2电动机MG2优先接受所述发动机12的反力，从而能够实现基于效率提高的燃料经济性的提高。进而，在所述第1电动机MG1及第2电动机MG2的某一方因热而受到了转矩限制的情况下，通过未受转矩限制的电动机的再生或输出来对驱动力进行辅助，从而能够确保所述发动机12的驱动所需的反力等。
图8是对所述驱动装置10的传递效率进行说明的图，横轴表示变速比，纵轴表示理论传递效率。该图8所示的变速比是所述第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16的、输入侧转速相对于输出侧转速的比即减速比，例如，相当于所述齿轮架C1等输入旋转构件的转速相对于所述输出齿轮30的转速(齿圈R1、R2的转速)的比。在图8所示的横轴上，朝向纸面的左侧是变速比小的高档侧，右侧是变速比大的低档侧。图8所示的理论传递效率是所述驱动装置10的传递效率的理论值，在向所述第1行星齿轮装置14、第2行星齿轮装置16输入的动力不经由电路径而通过机械传递全部传递给所述输出齿轮30的情况下，成为最大效率1.0。
在图8中，用单点划线表示所述驱动装置10的模式3(HV-1)时的传递效率，用实线表示模式4(HV-2)时的传递效率。如该图8所示，所述驱动装置10的模式3(HV-1)时的传递效率在变速比γ1处成为最大效率。在该变速比γ1处，所述第1电动机MG1(太阳轮S1)的转速成为零，在该第1电动机MG1中因接受反力而产生的电路径成为零，成为能够仅通过机械动力传递从所述发动机12或所述第2电动机MG2向输出齿轮30传递动力的动作点。以下，将这样的电路径为零的高效率动作点称为机械点(机械传递点)。所述变速比γ1是超速档侧的变速比即比1小的变速比，以下，将该变速比γ1称为第1机械传递变速比γ1。如图8所示，随着变速比成为比所述第1机械传递变速比γ1靠低档侧的值，所述模式3时的传递效率缓慢降低，另一方面，随着变速比成为比所述第1机械传递变速比γ1靠高档侧的值，所述模式3时的传递效率与低档侧相比急剧降低。
如图8所示，在所述驱动装置10的模式4(HV-2)下，设定所述第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16各自的齿轮比ρ1、ρ2以使得在通过所述离合器CL的接合而构成的4个旋转要素中图6的列线图所涉及的所述第1电动机MG1及第2电动机MG2各自的转速成为横轴上的不同位置，因此，该模式4时的传递效率除了所述变速比γ1之外还在变速比γ2处具有机械点。即，在所述模式4时，在所述第1机械传递变速比γ1处所述第1电动机MG1的转速成为零，能够实现在该第1电动机MG1中因接受反力而产生的电路径成为零的机械点，并且，在变速比γ2处所述第2电动机MG2的转速成为零，能够实现在该第2电动机MG2中因接受反力而产生的电路径成为零的机械点。以下，将该变速比γ2称为第2机械传递变速比γ2。该第2机械传递变速比γ2相当于比所述第1机械传递变速比γ1小的变速比。即，在所述驱动装置10的模式4时，成为相对于所述模式3时在高档侧具有机械点的系统。
如图8所示，在比所述第1机械传递变速比γ1靠低档侧的区域中，所述模式4时的传递效率根据变速比的增加而与所述模式3时的传递效率相比急剧降低。在所述第1机械传递变速比γ1与第2机械传递变速比γ2之间的变速比的区域中，所述模式4时的传递效率向低效率侧弯曲。在该区域中，所述模式4时的传递效率与所述模式3时的传递效率相等或者比其高。在比所述第2机械传递变速比γ2靠高档侧的区域中，所述模式4时的传递效率随着变连比的减少而降低，但与所述模式3时的传递效率相比相对较高。即，在所述模式4时，除了在所述第1机械传递变速比γ1之外还在比该第1机械传递变速比γ1靠高档侧的第2机械传递变速比γ2处具有机械点，从而能够实现变速比比较小的高档动作时的传递效率的提高。因此，例如能够实现基于比较高速行驶时的传递效率的提高的燃料经济性的提高。
以上，如使用图8说明那样，在所述驱动装置10中，在使所述发动机12例如作为行驶用的驱动源进行驱动并且根据需要通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2进行驱动或发电等的混合动力行驶时，通过适当地切换所述模式3(HV-1)和模式4(HV-2)，能够实现传递效率的提高。例如，在比所述第1机械低速变速比γ1靠低档侧的变速比的区域中使所述模式3成立，另一方面，在比该第1机械传递变速比γ1靠高档侧的变速比的区域使所述模式4成立，通过进行这样的控制，能够在从低档区域到高档区域的广泛的变速比的区域中提高传递效率。
图3所示的“HV-3”相当于所述驱动装置10的模式5(行驶模式5)，优选是驱动所述发动机12而将其用作行驶用的驱动源、并且根据需要通过所述第1电动机MG1进行驱动或发电的混合动力行驶模式。在该模式5下，能够实现将所述第2电动机MG2从驱动系统切离而通过所述发动机12及第1电动机MG1进行驱动等的形态。图7是与该模式5对应的列线图，使用该列线图进行说明，通过使所述离合器CL分离，所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1和所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2能够进行相对旋转。通过使所述制动器BK分离，所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2能够相对于作为非旋转构件的所述壳体26进行相对旋转。在该结构中，能够将所述第2电动机MG2从驱动系统(动力传递路径)切离并使其停止。
在所述模式3下，由于所述制动器BK接合，所以在车辆行驶时所述第2电动机MG2伴随所述输出齿轮30(齿圈R2)的旋转而始终旋转。在该形态下，在比较高旋转的区域中，所述第2电动机MG2的转速会达到界限值(上限值)，所述齿圈R2的转速增加而传递到所述太阳轮S2等，因此，从提高效率的观点来看，在比较高车速时使所述第2电动机MG2始终旋转不一定是优选的。另一方面，在所述模式5下，通过在比较高车速时将所述第2电动机MG2从驱动系统切离而实现通过所述发动机12及第1电动机MG1进行驱动的形态，除了能够减少无需驱动该第2电动机MG2的情况下的拖拽损失，还能够消除因该第2电动机MG2所允许的最高转速(上限值)而引起的对最高车速的制约等。
从以上的说明可知，在所述驱动装置10中，关于驱动所述发动机12而将其用作行驶用的驱动源的混合动力行驶，通过所述离合器CL及制动器BK的接合与分离的组合，能够使HV-1(模式3)、HV-2(模式4)以及HV-3(模式5)这3个模式选择性地成立。由此，通过例如根据车辆的车速和/或变速比等选择性地使这3个模式中传递效率最高的模式成立，能够实现传递效率的提高进而实现燃料经济性的提高。
图9是对所述电子控制装置40所具备的控制功能的主要部分进行说明的功能框线图。该图9所示的行驶模式判定部70判定在所述驱动装置10成立的行驶模式。基本上，根据预先设定的关系，基于由所述加速器开度传感器42检测的加速器开度ACC、与由所述输出转速传感器50检测的输出转速NOUT对应的车速V、以及由所述电池SOC传感器54检测的电池SOC等，使用图3来判定前述模式1～5中的某一行驶模式的成立。例如，在由所述电池SOC传感器54检测的电池SOC低于预先设定的阈值的情况下，判定驱动所述发动机12而将其用作行驶用的驱动源的混合动力行驶模式即所述模式3～5中的某一行驶模式的成立。例如，在由所述电池SOC传感器54检测的电池SOC为所述阈值以上的情况下，在车辆起步时即从与由所述输出转速传感器50检测的输出转速NOUT对应的车速V为零的状态进行了未图示的制动器踏板的释放操作(解除制动器踏板的踩踏的操作)时，判定使所述发动机12停止而专门将所述第1电动机MG1等用作行驶用的驱动源的EV行驶模式即所述模式1等的成立。另外，根据应用了所述驱动装置10的混合动力车辆的行驶状态，适当选择使传递效率和/或所述发动机12的燃料经济性提高的行驶模式。
离合器接合控制部72经由所述液压控制回路60控制所述离合器CL的接合状态。例如，通过控制来自所述液压控制回路60所具备的与所述离合器CL对应的电磁控制阀的输出压，来进行在接合与分离之间切换该离合器CL的接合状态的控制。制动器接合控制部74经由所述液压控制回路60控制所述制动器BK的接合状态。例如，通过控制来自所述液压控制回路60所具备的与所述制动器BK对应的电磁控制阀的输出压，来进行在接合与分离之间切换该制动器BK的接合状态的控制。所述离合器接合控制部72及制动器接合控制部74基本上对所述离合器CL及制动器BK的接合状态进行控制以使由所述行驶模式判定部70判定出的行驶模式成立。即，关于所述模式1～5的各个，以利用前述图3所示的组合使所述离合器CL及制动器BK接合或分离的方式来控制它们的接合状态。
所述行驶模式判定部70基于所述驱动装置10的驱动系统的温度条件来进行切换行驶模式的控制。优选，在所述驱动装置10的驱动系统的温度为规定的阈值(基准值)以上的情况下，向使所述离合器CL接合的行驶模式即所述模式2(EV-2)或模式4(HV-2)转变。在此，所谓所述驱动装置10的驱动系统的温度，优选是指该驱动装置10所具备的各部分的温度和/或工作流体的温度，最好是指所述第1电动机MG1及第2电动机MG2所涉及的部分的温度。即，所述驱动装置10的驱动系统的温度优选是由所述MG1温度传感器64检测的第1电动机温度ThMG1、由所述MG2温度传感器66检测的第2电动机温度ThMG2，但也可以将由所述ATF温度传感器62检测的ATF温度ThATF作为所述驱动系统的温度。也可以基于相对于由所述MG1温度传感器64检测的第1电动机温度ThMG1和/或由所述MG2温度传感器66检测的第2电动机温度ThMG2所涉及的规定的界限温度的余裕值的大小来判定所述驱动系统的温度。还可以基于由所述MG1温度传感器64检测的第1电动机温度ThMG1和/或由所述MG2温度传感器66检测的第2电动机温度ThMG2的温度变化斜率来判定所述驱动系统的温度。还可以基于所述第1电动机MG1或第2电动机MG2的累积负荷等来判定所述驱动系统的温度。进而，还可以考虑所述发动机12的冷却水温和/或气温等温度条件。
优选，在使所述发动机12停止、使所述制动器BK接合并且使所述离合器CL分离的行驶模式即所述模式1(EV-1)成立的情况下，在所述第2电动机MG2的温度ThMG2为规定的阈值ThA以上时，所述行驶模式判定部70进行向使所述制动器BK及离合器CL均接合的行驶模式即所述模式2(EV-2)转变的控制。即，即使在基于车速V及加速器开度ACC等判定所述模式1的成立的情况下，在所述第2电动机MG2的温度ThMG2为规定的阈值ThA以上时，也判定所述模式2的成立。所述阈值ThA例如与所述第2电动机MG2的使用界限温度(上限温度)对应，优选相当于比该使用界限温度低预定的余裕值的温度。在所述第2电动机MG2的温度ThMG2为该阈值ThA以上的情况下，该第2电动机MG2的工作(输出转矩)受到限制，但通过在该情况下使所述模式2成立，能够实现通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2彼此互补工作量的控制，能够抑制一方的电动机过度发热。
也可以是，在所述模式1(EV-1)成立的情况下，在所述ATF温度ThATF为规定的阈值(也可以不必是与上述阈值ThA相等的值)以上时，所述行驶模式判定部70进行向使所述制动器BK及离合器CL均接合的行驶模式即所述模式2(EV-2)转变的控制。在所述ATF温度ThATF比较高的情况下，可认为所述第2电动机MG2(第1电动机MG1)的温度也相应变高，因此，通过在该情况下使所述模式2成立，能够实现通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2彼此互补工作量的控制，能够抑制一方的电动机过度发热。
优选，在使所述发动机12驱动、使所述制动器BK接合并且使所述离合器CL分离的行驶模式即所述模式3(HV-1)成立的情况下，在所述第1电动机MG1的温度ThMG1为规定的阈值ThB以上时，所述行驶模式判定部70向使所述制动器BK分离并且使所述离合器CL接合的行驶模式即所述模式4(HV-2)转变。即，即使在基于车速V及加速器开度ACC等判定所述模式3的成立的情况下，在所述第1电动机MG1的温度ThMG1为规定的阈值ThB以上时，也判定所述模式4的成立。所述阈值ThB例如与所述第1电动机MG1的使用界限温度(上限温度)对应，优选相当于比该使用界限温度低预定的余裕值的温度。在所述第1电动机MG1的温度ThMG1为该阈值ThB以上的情况下，该第1电动机MG1的工作(输出转矩)受到限制，但通过在该情况下使所述模式4成立，能够实现通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2彼此互补工作量的控制，能够抑制一方的电动机过度发热。
也可以是，在所述模式3(HV-1)成立的情况下，在所述ATF温度ThATF为规定的阈值(也可以不必是与上述阈值ThB相等的值)以上时，所述行驶模式判定部70进行向使所述制动器BK及离合器CL均接合的行驶模式即所述模式4(HV-2)转变的控制。在所述ATF温度ThATF比较高的情况下，可认为所述第1电动机MG1(第2电动机MG2)的温度也相应变高，因此，通过在该情况下使所述模式4成立，能够实现通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2彼此互补工作量的控制，能够抑制一方的电动机过度发热。
工作分担比例控制部76关于将所述第1电动机MG1及第2电动机MG2同时用作行驶用的驱动源的混合动力行驶来控制这些第1电动机MG1及第2电动机MG2的工作分担比例。优选，在使所述离合器CL接合的行驶模式成立的情况下，基于所述第1电动机MG1的温度ThMG1与所述第2电动机的温度ThMG2的比较结果来控制这些第1电动机MG1及第2电动机MG2的工作分担比例。例如，将所述第1电动机MG1的温度ThMG1与所述第2电动机MG2的温度ThMG2进行比较，进行使温度高的一方的电动机的工作分担比例降低、使另一方的电动机的工作分担比例增加的控制。即，在所述第1电动机MG1的温度ThMG1比所述第2电动机MG2的温度ThMG2高的情况下(ThMG1>ThMG2)，进行使所述第1电动机MG1的工作分担比例降低、使所述第2电动机MG2的工作分担比例增加的控制。在所述第2电动机MG2的温度ThMG2比所述第1电动机MG1的温度ThMG1高的情况下(ThMG2>ThMG1)，进行使所述第2电动机MG2的工作分担比例降低、使所述第1电动机MG1的工作分担比例增加的控制。优选，所述工作分担比例控制部76以所述第1电动机MG1的温度ThMG1与所述第2电动机的温度ThMG2之比(＝第1电动机MG1的温度ThMG1/第2电动机的温度ThMG2)与这些第1电动机MG1及第2电动机MG2的工作分担比例(＝第1电动机MG1的工作量/第2电动机MG2的工作量)取反比关系的方式进行控制。
图10是对所述电子控制装置40的行驶模式切换控制的一例的主要部分进行说明的流程图，以预定的周期反复执行。
首先，在步骤(以下，省略步骤)SA1中，判断使所述发动机12停止、使所述制动器BK接合并且使所述离合器CL分离的行驶模式即所述模式1(EV-1)是否成立。在该SA1的判断为否定的情况下，以此结束本例程，但在SA1的判断为肯定的情况下，在SA2中判断所述第2电动机MG2的温度ThMG2是否为规定的阈值ThA以上。在该SA2的判断为否定的情况下，以此结束本例程，但在SA2的判断为肯定的情况下，在SA3中进行向使所述发动机12停止、使所述制动器BK及离合器CL均接合的行驶模式即所述模式2(EV-2)转变的控制，通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2进行工作分担，然后结束本例程。
图11是对所述电子控制装置40的行驶模式切换控制的另外的一例的主要部分进行说明的流程图，以预定的周期反复执行。
首先，在步骤SB1中，判断使所述发动机12驱动、使所述制动器BK接合并且使所述离合器CL分离的行驶模式即所述模式3(HV-1)是否成立。在该SB1的判断为否定的情况下，以此结束本例程，但在SB1的判断为肯定的情况下，在SB2中判断所述第1电动机MG1的温度ThMG1是否为规定的阈值ThB以上。在该SB2的判断为否定的情况下，以此结束本例程，但在SB2的判断为肯定的情况下，在SB3中进行向使所述发动机12驱动、使所述制动器BK分离并且使所述离合器CL接合的行驶模式即所述模式4(HV-2)转变的控制，通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2进行工作分担，然后结束本例程。
图12是对所述电子控制装置40的工作分担比例控制的一例的主要部分进行说明的流程图，以预定的周期反复执行。
首先，在步骤SC1中，判断使所述发动机12停止、使所述制动器BK及离合器CL均接合的行驶模式即所述模式2(EV-2)是否成立。在该SC1的判断为否定的情况下，以此结束本例程，在SC1的判断为肯定的情况下，在SC2中判断所述第2电动机MG2的温度ThMG2是否比所述第1电动机MG1的温度ThMG1高(ThMG2>ThMG1)进行判断。在该SC2的判断为肯定的情况下，在SC3中进行使所述第2电动机MG2的工作分担比例降低、使所述第1电动机MG1的工作分担比例增加的控制，然后结束本例程，但在SC2的判断为否定的情况下，例如，在判断为所述第1电动机MG1的温度ThMG1比所述第2电动机MG2的温度ThMG2高(ThMG1>ThMG2)的情况下，在SC4中进行使所述第1电动机MG1的工作分担比例降低、使所述第2电动机MG2的工作分担比例增加的控制，然后结束本例程。
图13是对所述电子控制装置40的工作分担比例控制的另外一例的主要部分进行说明的流程图，以预定的周期反复执行。
首先，在步骤SD1中，判断使所述发动机12驱动、使所述制动器BK分离并且使所述离合器CL接合的行驶模式即所述模式4(HV-2)是否成立。在该SD1的判断为否定的情况下，以此结束本例程，但在SD1的判断为肯定的情况下，在SD2中判断所述第2电动机MG2的温度ThMG2是否比所述第1电动机MG1的温度ThMG1高(ThMG2>ThMG1)进行判断。在该SD2的判断为肯定的情况下，在SD3中进行使所述第2电动机MG2的工作分担比例降低、使所述第1电动机MG1的工作分担比例增加的控制，然后结束本例程，但在SD2的判断为否定的情况下，例如，在判断为所述第1电动机MG1的温度ThMG1比所述第2电动机MG2的温度ThMG2高(ThMG1>ThMG2)的情况下，在SD4中进行使所述第1电动机MG1的工作分担比例降低、使所述第2电动机MG2的工作分担比例增加的控制，然后结束本例程。
以上，在使用图10～图13说明的控制中，SA1、SA3、SB1、SB3、SC1以及SD1与所述行驶模式判定部70的动作对应，SA3及SB3与所述离合器接合控制部72及制动器接合控制部74的动作对应，SC2～SC4、SD2～SD4与所述工作分担比例控制部76的动作对应。
接着，基于附图对本发明的其他优选的实施例进行详细说明。在以下的说明中，对实施例彼此共同的部分标注相同的附图标记并省略其说明。
实施例2
图14是对适于应用本发明的其他混合动力车辆用驱动装置100(以下，简称为驱动装置100)的结构进行说明的要点图。在该图14所示的驱动装置100中，关于所述中心轴CE的轴向，所述第2行星齿轮装置16、离合器CL以及制动器BK以与所述第1行星齿轮装置14将所述第2电动机MG2夹在中间的方式相对于所述第1行星齿轮装置14配置在所述发动机12的相反侧。所述离合器CL及制动器BK优选关于所述中心轴CE的轴向设置在大致相同的位置。即，在所述驱动装置100中，在所述中心轴CE的轴向上，从所述发动机12侧起，以所述第1电动机MG1、第1行星齿轮装置14、第2电动机MG2、第2行星齿轮装置16、离合器CL及制动器BK的顺序将这些结构配置在同轴上。本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也适于应用在该结构的驱动装置100。
实施例3
图15是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置110(以下，简称为驱动装置110)的结构进行说明的要点图。在该图15所示的驱动装置110中，关于所述中心轴CE的轴向，所述第1行星齿轮装置14、离合器CL、第2行星齿轮装置16以及制动器BK等结构即机械系统集中配置在所述发动机12侧，并且，所述第1电动机MG1及第2电动机MG2等结构即电气系统相对于这些结构集中配置在所述发动机12的相反侧。即，在所述驱动装置110中，在所述中心轴CE的轴向上，从所述发动机12侧起，以所述第1行星齿轮装置14、离合器CL、第2行星齿轮装置16、制动器BK、第2电动机MG2、第1电动机MG1的顺序将这些结构配置在同轴上。本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也适于应用在该结构的驱动装置110。
实施例4
图16是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置120(以下，简称为驱动装置120)的结构进行说明的要点图。在该图16所示的驱动装置120中，在所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2与作为非旋转构件的所述壳体26之间以与所述制动器BK并联的方式设置有允许该齿轮架C2相对于壳体26的单向旋转且阻止逆向旋转的单向离合器OWC。优选，该单向离合器OWC允许所述齿轮架C2相对于所述壳体26的正方向的相对旋转而阻止负方向的旋转。即，在例如由所述第2电动机MG2输出负转矩的情况下等，在所述齿轮架C2向负方向旋转的驱动状态下，能够不使所述制动器BK接合而使所述模式1～3成立。本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也适于应用在该结构的驱动装置120。
实施例5
图17是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置130(以下，简称为驱动装置130)的结构进行说明的要点图。该图17所示的驱动装置130在所述中心轴CE上代替所述单小齿轮型的第2行星齿轮装置16而具备作为第2差动机构的双小齿轮型的第2行星齿轮装置16′。该第2行星齿轮装置16′作为旋转要素(要素)而具备：作为第1旋转要素的太阳轮S2′、将彼此啮合的多个小齿轮P2′支承为能够自转及公转的作为第2旋转要素的齿轮架C2′、以及经由小齿轮P2′而与太阳轮S2′啮合的作为第3旋转要素的齿圈R2′。
所述第1行星齿轮装置14的齿圈R1与作为输出旋转构件的输出齿轮30连结，并且与所述第2行星齿轮装置16′的齿轮架C2′彼此连结。所述第2行星齿轮装置16′的太阳轮S2′与所述第2电动机MG2的转子24连结。在所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1与所述第2行星齿轮装置16′的齿圈R2′之间设置有选择性地使这些齿轮架C1与齿圈R2′之间接合(使齿轮架C1与齿圈R2′之间通断)的所述离合器CL。在所述第2行星齿轮装置16′的齿圈R2′与作为非旋转构件的所述壳体26之间设置有选择性地使所述齿圈R2′接合(固定)于该壳体26的所述制动器BK。
如图17所示，在所述驱动装置130中，所述第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16′分别与所述输入轴28配置在同轴上，且配置在所述中心轴CE的轴向上相对的位置。即，关于所述中心轴CE的轴向，所述第1行星齿轮装置14与所述第2行星齿轮装置16′相比配置在所述发动机12侧。关于所述中心轴CE的轴向，所述第1电动机MG1与所述第1行星齿轮装置14相比配置在所述发动机12侧。关于所述中心轴CE的轴向，所述第2电动机MG2相对于所述第2行星齿轮装置16′配置在所述发动机12的相反侧。即，关于所述中心轴CE的轴向，所述第1电动机MG1、第2电动机MG2以将所述第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16′夹在中间的方式配置在相对的位置。即，在所述驱动装置130中，在所述中心轴CE的轴向上，从所述发动机12侧起，以所述第1电动机MG1、第1行星齿轮装置14、离合器CL、第2行星齿轮装置16′、第2电动机MG2、制动器BK的顺序将这些结构配置在同轴上。本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也适于应用在该结构的驱动装置130。
实施例6
图18是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置140(以下，简称为驱动装置140)的结构进行说明的要点图。在该图18所示的驱动装置140中，关于所述中心轴CE的轴向，所述第2行星齿轮装置16′、离合器CL以及制动器BK以与所述第1行星齿轮装置14将所述第2电动机MG2夹在中间的方式相对于所述第1行星齿轮装置14配置在所述发动机12的相反侧。所述离合器CL及制动器BK优选关于所述中心轴CE的轴向设置在大致相同的位置。即，在所述驱动装置140中，在所述中心轴CE的轴向上，从所述发动机12侧起，以所述第1电动机MG1、第1行星齿轮装置14、第2电动机MG2、第2行星齿轮装置16′、离合器CL以及制动器BK的顺序将这些结构配置在同轴上。本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也适于应用在该结构的驱动装置140。
实施例7
图19是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置150(以下，简称为驱动装置150)的结构进行说明的要点图。在该图19所示的驱动装置150中，关于所述中心轴CE的轴向，所述第1电动机MG1及第2电动机MG2等结构即电气系统集中配置在所述发动机12侧，并且，所述第2行星齿轮装置16′、第1行星齿轮装置14、离合器CL以及制动器BK等结构即机械系统相对于这些结构集中配置在所述发动机12的相反侧。所述离合器CL及制动器BK优选关于所述中心轴CE的轴向配置在大致相同的位置。即，在所述驱动装置150中，在所述中心轴CE的轴向上，从所述发动机12侧起，以所述第1电动机MG1、第2电动机MG2、第2行星齿轮装置16′、第1行星齿轮装置14、离合器CL以及制动器BK的顺序将这些结构配置在同轴上。本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也适于应用在该结构的驱动装置150。
实施例8
图20～图22是对代替所述驱动装置10而适于应用本发明的其他混合动力车辆用驱动装置160、170、180的结构及工作分别进行说明的列线图。在图20～图22中，与前述图4～7等列线图同样，用实线L1表示所述第1行星齿轮装置14的太阳轮S1、齿轮架C1、齿圈R1的相对转速，用虚线L2表示所述第2行星齿轮装置16的太阳轮S2、齿轮架C2、齿圈R2的相对转速。在图20所示的混合动力车辆用驱动装置160中，所述第1行星齿轮装置14的太阳轮S1、齿轮架C1以及齿圈R1分别与所述第1电动机MG1、所述发动机12以及所述第2电动机MG2连结。所述第2行星齿轮装置16的太阳轮S2、齿轮架C2分别与所述第2电动机MG2、所述输出齿轮30连结，齿圈R2经由所述制动器BK与所述壳体26连结。所述太阳轮S1和齿圈R2经由所述离合器CL选择性地连结。所述齿圈R1和太阳轮S2彼此连结。在图21所示的混合动力车辆用驱动装置170中，所述第1行星齿轮装置14的太阳轮S1、齿轮架C1以及齿圈R1分别与所述第1电动机MG1、所述输出齿轮30以及所述发动机12连结。所述第2行星齿轮装置16的太阳轮S2、齿轮架C2分别与所述第2电动机MG2、所述输出齿轮30连结，齿圈R2经由所述制动器BK与所述壳体26连结。所述太阳轮S1和所述齿圈R2经由所述离合器CL选择性地连结。所述离合器C1和C2彼此连结。在图22所示的混合动力车辆用驱动装置180中，所述第1行星齿轮装置14的太阳轮S1、齿轮架C1以及齿圈R1分别与所述第1电动机MG1、所述输出齿轮30以及所述发动机12连结。所述第2行星齿轮装置16的太阳轮S2、齿圈R2分别与所述第2电动机MG2、所述输出齿轮30连结，齿轮架C2经由所述制动器BK与所述壳体26连结。所述齿圈R1与齿轮架C2经由离合器CL选择性地连结。所述齿轮架C1和齿圈R2彼此连结。
在图20～图22所示的实施例中，与前述图4～7等所示的实施例同样，在以下方面是共通的：一种混合动力车辆的驱动控制装置，具备在列线图上具有4个旋转要素(表现为4个旋转要素)的作为第1差动机构的第1行星齿轮装置14及作为第2差动机构的第2行星齿轮装置16、16′、和分别与这4个旋转要素连结的第1电动机MG1、第2电动机MG2、发动机12及输出旋转构件(输出齿轮30)，所述4个旋转要素中的1个旋转要素中的所述第1行星齿轮装置14的旋转要素和所述第2行星齿轮装置16、16′的旋转要素经由离合器CL选择性地连结，成为该离合器CL的接合对象的所述第2行星齿轮装置16、16′的旋转要素经由制动器BK选择性地与作为非旋转构件的壳体26连结。即，使用图9等叙述的本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也适于应用在图20～图22所示的结构。
这样，根据本实施例，一种混合动力车辆的驱动控制装置，具备在离合器CL接合的状态下作为整体具有4个旋转要素(在图4～图7等所示的列线图上表示为4个旋转要素)的作为第1差动机构的第1行星齿轮装置14及作为第2差动机构的第2行星齿轮装置16、16′、和分别与这4个旋转要素连结的发动机12、第1电动机MG1、第2电动机MG2及作为输出旋转构件的输出齿轮30，所述4个旋转要素中的1个旋转要素中的所述第1差动机构的旋转要素和所述第2差动机构的旋转要素经由离合器CL选择性地连结，成为该离合器CL的接合对象的所述第1差动机构或所述第2差动机构的旋转要素经由制动器BK选择性地与作为非旋转构件的壳体26连结，根据所述离合器CL及制动器BK的接合与分离的组合使多个行驶模式选择性地成立，其中，基于驱动系统的温度条件来切换所述行驶模式，因此，能够基于驱动系统的温度条件适当地使能够将所述第1电动机MG1及第2电动机MG2同时用作行驶用的驱动源的行驶模式成立。即，能够提供一种作为抑制驱动系统的发热而实现合适的行驶的混合动力车辆的驱动控制装置的电子控制装置40。
在驱动系统的温度为规定的阈值以上的情况下，向使所述离合器CL接合的行驶模式转变，因此，在驱动系统的温度比较高的情况下，使能够通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2彼此互补工作量的行驶模式成立，从而能够抑制驱动系统的发热而实现合适的行驶。
在使所述发动机12停止、使所述制动器BK接合并且使所述离合器CL分离的行驶模式即所述模式1(EV-1)成立的情况下，在所述第2电动机MG2的温度ThMG2为规定的阈值ThA以上时，向使所述制动器BK及离合器CL均接合的行驶模式即所述模式2(EV-2)转变，因此，在所述第2电动机MG2的温度比较高的情况下，使能够通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2彼此互补工作量的行驶模式成立，从而能够抑制所述第2电动机MG2的发热而实现合适的行驶。
在使所述发动机12驱动、使所述制动器BK接合并且使所述离合器CL分离的行驶模式即所述模式3(HV-1)成立的情况下，在所述第1电动机MG1的温度ThMG1为规定的阈值ThB以上时，向使所述制动器BK分离并且使所述离合器CL接合的行驶模式即所述模式4(HV-2)转变，因此，在所述第1电动机MG1的温度比较高的情况下，使能够通过所述第1电动机MG1及第2电动机MG2彼此互补工作量的行驶模式成立，从而能够抑制所述第1电动机MG1的发热而实现合适的行驶。
在使所述离合器CL接合的行驶模式成立的情况下，基于所述第1电动机MG1的温度ThMG1与所述第2电动机MG2的温度ThMG2的比较结果来控制这些第1电动机MG1及第2电动机MG2的工作分担比例，因此能够实现考虑所述第1电动机MG1及第2电动机MG2各自的发热并通过第1电动机MG1及第2电动机MG2来彼此互补工作量的控制。
将所述第1电动机MG1的温度ThMG1与所述第2电动机MG2的温度ThMG2进行比较，使温度高的一方的电动机的工作分担比例降低，使另一方的电动机的工作分担比例增加，因此，能够实现考虑所述第1电动机MG1及第2电动机MG2各自的发热并通过这些第1电动机MG1及第2电动机MG2来彼此互补工作量的控制。
所述第1行星齿轮装置14具备与所述第1电动机MG1连结的作为第1旋转要素的太阳轮S1、与所述发动机12连结的作为第2旋转要素的齿轮架C1、以及与所述输出齿轮30连结的作为第3旋转要素的齿圈R1，所述第2行星齿轮装置16(16′)具备与所述第2电动机MG2连结的作为第1旋转要素的太阳轮S2(S2′)、作为第2旋转要素的齿轮架C2(C2′)、以及作为第3旋转要素的齿圈R2(R2′)，这些齿轮架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)的某一方与所述第1行星齿轮装置14的齿圈R1连结，所述离合器CL选择性地使所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1与所述齿轮架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)中不与所述齿圈R1连结的一方的旋转要素接合，所述制动器BK选择性地使所述齿轮架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)中不与所述齿圈R1连结的一方的旋转要素与作为非旋转构件的壳体26接合，因此，能够在实用的混合动力车辆的驱动装置10等中抑制驱动系统的发热而实现合适的行驶。
以上，基于附图对本发明的优选的实施例进行了详细说明，但本发明不限于此，可在不脱离其主旨的范围内加入各种变更并实施。
标号说明
10、100、110、120、130、140、150、160、170、180：混合动力车辆用驱动装置，12：发动机，14：第1行星齿轮装置(第1差动机构)，16、16′：第2行星齿轮装置(第2差动机构)，18、22：定子，20、24：转子，26：壳体(非旋转构件)，28：输入轴，30：输出齿轮(输出旋转构件)，32：油泵，40：电子控制装置(驱动控制装置)，42：加速器开度传感器，44：发动机转速传感器，46：MG1转速传感器，48：MG2转速传感器，50：输出转速传感器，52：车轮速传感器，54：电池SOC传感器，56：发动机控制装置，58：变换器，60：液压控制回路，62：ATF温度传感器，64：MG1温度传感器，66：MG2温度传感器，70：行驶模式判定部，72：离合器接合控制部，74：制动器接合控制部，76：工作分担比例控制部，BK：制动器，CL：离合器，C1、C2、C2′：齿轮架(第2旋转要素)，MG1：第1电动机，MG2：第2电动机，OWC：单向离合器，P1、P2、P2′：小齿轮，R1、R2、R2′：齿圈(第3旋转要素)，S1、S2、S2′：太阳轮(第1旋转要素)

Claims (7)

1.一种混合动力车辆的驱动控制装置，该混合动力车辆具备作为整体具有4个旋转要素的第1差动机构及第2差动机构、和分别与该4个旋转要素连结的发动机、第1电动机、第2电动机及输出旋转构件，
所述4个旋转要素中的1个旋转要素中的所述第1差动机构的旋转要素和所述第2差动机构的旋转要素经由离合器选择性地连结，
成为该离合器的接合对象的所述第1差动机构或所述第2差动机构的旋转要素经由制动器选择性地与非旋转构件连结，
根据所述离合器和所述制动器的接合与分离的组合使多个行驶模式选择性地成立，所述驱动控制装置的特征在于，
基于驱动系统的温度条件来切换所述行驶模式。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的驱动控制装置，其中，
在驱动系统的温度为规定的阈值以上的情况下，向使所述离合器接合的行驶模式转变。
3.根据权利要求2所述的混合动力车辆的驱动控制装置，其中，
在使所述发动机停止、使所述制动器接合并且使所述离合器分离的行驶模式成立的情况下，在所述第2电动机的温度为规定的阈值以上时，向使所述制动器和所述离合器均接合的行驶模式转变。
4.根据权利要求2所述的混合动力车辆的驱动控制装置，其中，
在使所述发动机驱动、使所述制动器接合并且使所述离合器分离的行驶模式成立的情况下，在所述第1电动机的温度为规定的阈值以上时，向使所述制动器分离并且使所述离合器接合的行驶模式转变。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的混合动力车辆的驱动控制装置，其中，
在使所述离合器接合的行驶模式成立的情况下，基于所述第1电动机的温度与所述第2电动机的温度的比较结果来控制这些第1电动机及第2电动机的工作分担比例。
6.根据权利要求5所述的混合动力车辆的驱动控制装置，其中，
将所述第1电动机的温度与所述第2电动机的温度进行比较，使温度高的一方的电动机的工作分担比例降低，使另一方的电动机的工作分担比例增加。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的混合动力车辆的驱动控制装置，其中，
所述第1差动机构具备与所述第1电动机连结的第1旋转要素、与所述发动机连结的第2旋转要素以及与所述输出旋转构件连结的第3旋转要素，
所述第2差动机构具备与所述第2电动机连结的第1旋转要素、第2旋转要素以及第3旋转要素，这些第2旋转要素及第3旋转要素的某一方与所述第1差动机构的第3旋转要素连结，
所述离合器选择性地使所述第1差动机构的第2旋转要素与所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中不与所述第1差动机构的第3旋转要素连结的一方的旋转要素接合，
所述制动器选择性地使所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中不与所述第1差动机构的第3旋转要素连结的一方的旋转要素与所述非旋转构件接合。
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