CN106864452A - 混合动力车辆的驱动力控制装置 - Google Patents

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CN106864452A
CN106864452A CN201611125054.6A CN201611125054A CN106864452A CN 106864452 A CN106864452 A CN 106864452A CN 201611125054 A CN201611125054 A CN 201611125054A CN 106864452 A CN106864452 A CN 106864452A
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CN
China
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engine
motor
driving
torque
clamping close
Prior art date
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Pending
Application number
CN201611125054.6A
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English (en)
Inventor
岩田茂嗣
田端淳
今村达也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
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    • B60K6/442—Series-parallel switching type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/30—Control strategies involving selection of transmission gear ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0806—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/10—Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0604—Throttle position
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Abstract

本发明涉及混合动力车辆的驱动力控制装置。在混合动力(HV)车辆的驱动力控制装置中，在设定使发动机起动而行驶的行驶模式的情况下，可以抑制在发动机起动后因离合器、制动器的卡合状态的切换而产生的忙碌感。在混合动力车辆的驱动力控制装置中，控制所述发动机(1)以及各所述卡合装置(CS、C0)的控制器(100)判断有没有起动所述发动机(1)的要求，在有起动所述发动机(1)的要求的情况下判定在起动所述发动机(1)后设定的行驶模式，使为了设定判定出的行驶模式而使其卡合的各所述卡合装置(CS、C0)中的至少一个卡合装置卡合，在该状态下起动所述发动机(1)。

Description

混合动力车辆的驱动力控制装置
技术领域
本发明涉及作为动力源而具有发动机和电机的驱动力控制装置，尤其涉及除发动机之外还具有至少两个电机或电动发电机的混合动力车辆的驱动力控制装置。
背景技术
专利文献1中公开的混合动力车辆的驱动装置具有：在使发动机停止了的状态下利用电动机的驱动力行驶的EV模式；利用发动机的动力由发电机发电，并利用如下的驱动力即电动机使用通过该发电产生的电力而输出的驱动力行驶的串联模式；以及利用发动机的一部分驱动力和电动机输出的驱动力行驶的串联并联模式。而且，通过将两个离合器和制动器卡合或释放，可以切换上述EV模式、串联模式以及串联并联模式。另外，在专利文献2中公开有作为行驶模式而具有EV模式、串联模式以及串联并联模式的混合动力车辆的驱动装置。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2011-063136号公报
专利文献2：日本特开2012-071699号公报
在专利文献1以及2所公开的驱动装置中，有时根据车速、油门开度等从使发动机停止了的状态的行驶模式转移到起动发动机的行驶模式。伴随着发动机起动的行驶模式的切换，首先使发动机起动，接着切换离合器、制动器的卡合或释放的状态。例如，在专利文献1的驱动装置中，在从EV模式转移到HV模式的情况下，首先使制动器卡合，对MG1进行驱动，从而使发动机进行曲轴旋转。在使发动机进行曲轴旋转而起动后，将制动器释放，并将第一离合器或第二离合器卡合，从而设定HV模式。
另外，在专利文献2的驱动装置中，在从EV模式切换到串联并联模式的情况下，首先将第一离合器释放，并且将第二离合器卡合而利用第一MG使发动机进行曲轴旋转。接着，在使发动机进行曲轴旋转而起动后，将第一离合器卡合，接着将第二离合器释放，从而设定串联并联模式。
但是，在专利文献1以及2的驱动装置中，在使卡合装置处于特定的卡合状态而起动发动机后，基于发动机起动后的行驶模式使离合器、制动器卡合或释放，从而切换行驶模式。因此，在起动发动机后，伴随着被设定的行驶模式而切换离合器、制动器的卡合状态，从而恐怕会产生冲击等驾驶员未预期的动作，因而产生忙碌感、不适感。
发明内容
本发明是着眼于上述技术问题而作出的，其目的在于提供一种混合动力车辆的驱动力控制装置，在设定使发动机起动而行驶的行驶模式的情况下，可以抑制在发动机起动后因离合器、制动器的卡合状态的切换而产生的忙碌感。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的，在本发明的混合动力车辆的驱动力控制装置中，具有：发动机；第一电机，所述第一电机具有发电功能；动力分配机构，所述动力分配机构利用至少三个旋转构件进行差动作用，所述三个旋转构件分别是从所述发动机被传递转矩的输入构件、从所述第一电机被传递转矩的反作用力构件以及输出构件；输出部件，所述输出部件从所述输出构件被传递转矩；第一卡合装置，所述第一卡合装置选择性地进行从所述发动机向所述第一电机的转矩的传递以及切断；第二卡合装置，所述第二卡合装置是与所述第一卡合装置不同的卡合装置，并且选择性地进行从所述发动机经由所述动力分配机构到达所述输出部件的转矩的传递；以及第二电机，所述第二电机利用由所述第一电机发出的电力驱动而输出行驶用的驱动转矩，
所述混合动力车辆的驱动力控制装置能够设定至少两种行驶模式，这两种行驶模式分别是串联模式和串联并联模式，在所述串联模式中，使所述第一卡合装置卡合并由所述发动机驱动所述第一电机，并且利用所述第一电机发出的电力驱动所述第二电机而行驶，在所述串联并联模式中，使所述第二卡合装置卡合并且至少利用所述发动机输出的驱动力的一部分和所述第二电机输出的驱动力行驶，
所述混合动力车辆的驱动力控制装置的特征在于，具有对所述发动机、所述第一卡合装置以及所述第二卡合装置进行控制的控制器，所述控制器构成为：判断有没有起动所述发动机的要求，在有起动所述发动机的要求的情况下判定在起动所述发动机后设定的行驶模式，使实现判定出的行驶模式的所述第一卡合装置以及所述第二卡合装置中的至少一个卡合装置卡合，在使所述至少一个卡合装置卡合的状态下起动所述发动机。
所述控制器也可以构成为，当在起动所述发动机后被设定的行驶模式是串联模式时，在使所述第一卡合装置卡合的状态下起动所述发动机。
所述控制器也可以构成为，当在起动所述发动机后被设定的行驶模式是串联并联模式时，在使所述第二卡合装置卡合的状态下起动所述发动机。
所述混合动力车辆的驱动力控制装置也可以构成为，具有第三卡合装置，所述第三卡合装置能够选择性地停止所述发动机的输出轴的旋转，所述混合动力车辆的驱动力控制装置能够设定双驱动模式，在所述双驱动模式中，将所述第三卡合装置卡合并且利用所述第一电机输出的驱动力和所述第二电机输出的驱动力行驶。
所述混合动力车辆的驱动力控制装置也可以构成为，在与所述发动机的输出轴相同的轴线上，从所述发动机侧起按照所述第三卡合装置、所述第二卡合装置、所述动力分配机构、所述第一电机、所述第一卡合装置的顺序配置，所述第二电机配置成所述第二电机的旋转中心轴线与所述发动机的输出轴平行。
所述混合动力车辆的驱动力控制装置也可以构成为，在所述发动机的输出轴的旋转中心轴线和所述第二电机的旋转中心轴线之间，与这些旋转中心轴线平行地配置有副轴，在所述副轴上安装有大径齿轮和小径齿轮，转矩从所述输出部件以及所述第二电机被传递到所述大径齿轮，并且，将驱动转矩从所述小径齿轮输出。
发明的效果
根据本发明，控制器在随着行驶模式的切换而起动发动机的情况下，基于发动机起动后的行驶模式来选择为了起动发动机而卡合的卡合装置。因此，可以抑制或避免在起动发动机后产生各卡合装置的卡合状态的切换。因此，可以抑制或避免如下情形：在发动机起动后，随着行驶模式的转移而切换各卡合装置的卡合状态，从而产生驾驶员未预期的动作，因而产生忙碌感、不适感。
根据本发明，控制器在作为发动机起动后的行驶模式而设定串联模式的情况下，在使第一卡合装置卡合的状态下使发动机起动。因此，可以抑制或避免如下情形：在发动机起动后，因伴随着行驶模式的转移的卡合装置的卡合状态的切换，从而产生驾驶员未预期的动作，因而产生忙碌感、不适感。
根据本发明，控制器在作为发动机起动后的行驶模式而设定串联并联模式的情况下，在仅使第二卡合装置卡合的状态下使发动机起动。因此，可以抑制或避免如下情形：在发动机起动后，因伴随着行驶模式的转移的卡合装置的卡合状态的切换，从而产生驾驶员未预期的动作，因而产生忙碌感、不适感。
附图说明
图1是用于说明从EV模式切换到起动发动机而行驶的行驶模式时被执行的控制的流程图。
图2是用于说明可以作为本发明的驱动力控制装置的对象的车辆结构的示意图。
图3是示意性表示控制系统的框图。
图4是汇总表示用于设定各行驶模式的各离合器以及制动器的卡合以及释放的状态的图表。
图5(a)～(f)是用于说明各行驶模式下的动作状态的图，是关于构成动力分配机构的行星齿轮机构的共线图。
图6是以车速和输出轴转矩表示串联模式和串联并联模式的驱动区域的线图。
图7是以车速和油门开度表示对发动机的起动或停止进行选择的区域的线图。
图8是用于说明在从EV模式中的MG1切断分离模式设定串联模式时产生的作用于各离合器的液压等的变化的时序图。
图9是用于说明在从EV模式中的MG1拖曳模式设定串联模式时产生的作用于各离合器的液压等的变化的时序图。
图10是用于说明从EV模式中的双驱动模式设定串联模式时产生的作用于各离合器的液压等的变化的时序图。
图11是用于说明从EV模式中的MG1切断分离模式设定串联并联模式时产生的作用于各离合器的液压等的变化的时序图。
图12是用于说明从EV模式中的MG1拖曳模式设定串联并联模式时产生的作用于各离合器的液压等的变化的时序图。
图13是用于说明从EV模式中的双驱动模式设定串联并联模式时产生的作用于各离合器的液压等的变化的时序图。
图14是用于说明可以作为本发明的驱动力控制装置的对象的其他的车辆结构的示意图。
图15(a)～(e)涉及图14所示的驱动装置，是用于说明各行驶模式下的动作状态的图，是关于构成动力分配机构的行星齿轮机构的共线图。
附图标记说明
1发动机、2输出轴、3动力分配机构、4第一电机(MG1)、5太阳齿轮、6齿圈、7行星齿轮架、9第一转子、12输出齿轮、14从动齿轮、15第一驱动齿轮、16第二电机(MG2)、100HV-ECU(控制器)、CS串联离合器、C0输入离合器。
具体实施方式
图2是表示本发明的实施方式中的驱动装置的一例的示意图，是构成为适合于前置发动机前轮驱动车的例子。另外，图2表示各结构部件的连结关系，只要未特别说明，并非表示各结构部件的相对位置。在此所示的例子是多轴式且具有两个电机的混合动力驱动装置。多轴式指的是参与驱动力的传递的多个旋转轴配置在相互平行的多个轴线上的形式。两个电机与内燃机(以下记为发动机)一同成为驱动力源，是永磁铁式同步电动机等具有发电功能的电机。
图2所示的发动机(ENG)1是汽油发动机、LPG发动机或柴油发动机，在与输出轴(曲轴)2相同的旋转中心轴线上，按照在此列举的顺序配置有动力分配机构3以及具有发电功能的第一电机(MG1)4。动力分配机构3是由输入构件、反作用力构件以及输出构件这三个旋转构件进行差动作用的机构，在图2所示的例子中，由单个小齿轮型的行星齿轮机构构成。即，动力分配机构3具有：相当于反作用力构件的太阳齿轮5、相对于太阳齿轮5配置在同心圆上且相当于输出构件的齿圈6、以及将与这些太阳齿轮5及齿圈6啮合的行星小齿轮保持为能够自转且能够公转并且相当于输入构件的行星齿轮架7。
与发动机1的输出轴2连结的输入轴8沿着该动力分配机构3的旋转中心轴线配置。设置有将上述输入轴8和行星齿轮架7选择性地连结的输入离合器C0。输入离合器C0相当于本发明实施方式中的第二卡合装置，通过进行卡合而能够将发动机1的转矩传递到后述的驱动轮23。另外，设置有用于使输入轴8以及发动机1的输出轴2的旋转选择性地停止的制动器B0。
在隔着动力分配机构3与发动机1相反的一侧配置有第一电机4，与第一电机4的第一转子9一体的第一转子轴10与太阳齿轮5连结。第一转子轴10是中空轴，在第一转子轴10的内部沿着其旋转中心轴线插入有中间轴11。中间轴11和第一转子轴10构成为能够相对旋转。另外，中间轴11与上述输入轴8连结，与输入轴8成为一体而旋转。并且，设置有将中间轴11和第一转子轴10选择性地连结的串联离合器(series clutch)CS。该串联离合器CS相当于本发明实施方式中的第一卡合装置，如图2所示，可以进行从发动机1向第一转子9的转矩的传递和切断。
作为本实施方式中的输出部件的一例的输出齿轮12与动力分配机构3中的齿圈6连结，上述齿圈6和输出齿轮12成为一体而旋转。因此，在上述输入离合器C0卡合且第一电机4产生反作用力转矩的状态下，发动机1的输出转矩经由动力分配机构3被传递到输出齿轮12。由上述输入离合器C0进行这样的从发动机1经由动力分配机构3到达输出齿轮12的转矩的传递，另外，由输入离合器C0切断该转矩传递。
与发动机1的输出轴2、与其成为一体而旋转的输入轴8以及中间轴11等平行地配置有副轴13。在副轴13上设置有相当于本发明的大径齿轮的从动齿轮14和相当于本发明的小径齿轮的第一驱动齿轮15，从动齿轮14与上述输出齿轮12啮合。
并且，与副轴13平行地配置有具有发电功能的第二电机(MG2)16。在与第二电机16中的第二转子17成为一体的第二转子轴18上设置有第二驱动齿轮19，第二驱动齿轮19与上述从动齿轮14啮合。第二电机16与上述第一电机4同样地例如是永磁铁式的同步电动机，构成为通过被供给电力而输出转矩，将第二电机16的输出转矩与从输出齿轮12输出的转矩相加。
与上述副轴13、第二电机16平行地设置有作为最终减速器的差动齿轮20。该差动齿轮20的齿圈21与副轴13上的第一驱动齿轮15啮合。而且，从第二电机16等输出的驱动转矩从差动齿轮20经由驱动轴22被传递到左右的驱动轮23。
即，在本发明的实施方式中的驱动装置的一例中，在与发动机1的输出轴2相同的轴线上，从发动机1侧起按照制动器B0、输入离合器C0、动力分配机构3、第一电机4、串联离合器CS的顺序配置，第二电机16配置成第二电机16的旋转中心轴线与发动机1的输出轴2平行。另外，在发动机1的输出轴2的旋转中心轴线和第二电机16的旋转中心轴线之间，与这些旋转中心轴线平行地配置有副轴13。而且，在副轴13上安装有从动齿轮14和第一驱动齿轮15，构成为转矩从输出齿轮12以及第二电机16被传递到从动齿轮14并从第一驱动齿轮15输出驱动转矩。从第一驱动齿轮15输出的驱动转矩构成为从差动齿轮20经由驱动轴22被传递到驱动轮23。
另外，第一电机4以及第二电机16分别与包括由未图示的蓄电池、电容器等构成的蓄电装置、变换器在内的电源部电连接。而且，第一电机4以及第二电机16构成为由未图示的电源部控制而分别作为电机进行动作或作为发电机进行动作，并且利用由第一电机4发出的电力使第二电机16作为电机进行动作。
上述驱动装置可以设定多个行驶模式。该行驶模式大致分为电动行驶(EV＝Electric Vehicle：电动车)模式和混合动力(HV)模式，HV模式具有串联模式和串联并联模式。设置有用于进行这些行驶模式的选择和各行驶模式下的驱动力的控制、或发动机1和各离合器CS、C0以及制动器B0的控制等的混合动力用电子控制装置(HV-ECU)100。图3是表示以该HV-ECU100为中心的控制信号系统的框图。HV-ECU100相当于本发明中的控制器，以微型计算机为主体而构成，并构成为使用被输入的数据以及预先存储的数据及程序来进行运算，将运算结果作为控制指令信号输出。若列举上述被输入的数据的例子，则为车速、油门开度(或驱动要求量)、第一电机4的转速、第二电机16的转速、输出轴转速(所述输出齿轮12或副轴13的转速)、蓄电装置的充电剩余量(SOC：State Of Charge：充电状态)、发动机水温传感器(ENG水温传感器)等。若列举控制指令信号的例子，则为第一电机4的转矩指令信号、第二电机16的转矩指令信号、发动机1的转矩指令信号、串联离合器CS的液压指令信号PbCS、输入离合器C0的液压指令信号PbC0、制动器B0的液压指令信号PbB0等。另外，各离合器C0、CS以及制动器B0的液压通过根据各自的液压指令信号PbCS、PbC0、PbB0控制未图示的电磁阀的电流来进行控制。这与以往已知的车辆用自动变速器中的液压的控制相同。
并且，设置有电机用电子控制装置(MG-ECU)101以及发动机用电子控制装置(ENG-ECU)102。这些电子控制装置101、102与上述HV-ECU100同样地以微型计算机为主体而构成，并构成为使用被输入的数据以及预先存储的数据及程序来进行运算，将运算结果作为控制指令信号输出。MG-ECU101基于从HV-ECU100传送的第一电机4以及第二电机16的转矩指令信号进行运算，输出对第一电机4的电流以及第二电机16的电流进行控制的信号。另外，ENG-ECU102构成为基于从HV-ECU100传送的发动机转矩指令信号进行运算，输出附设于发动机1的未图示的电子节气门的开度信号、对燃料向发动机1的供给进行控制的喷射信号。
图4是汇总表示用于设定或实现各行驶模式的离合器C0、CS以及制动器B0的卡合以及释放的状态的卡合动作表。另外，在图4中，“〇”标记表示卡合，空白栏表示释放。EV模式是以蓄电装置的电力行驶的模式，构成为以第一电机4输出的驱动力和第二电机16输出的驱动力中的至少第二电机16输出的驱动力行驶，具有仅驱动第二电机16的单驱动模式和驱动两个电机4、16的双驱动模式。并且，在单驱动模式中，可以实现使第一电机4不旋转的MG1切断分离模式和使第一电机4跟着转动的MG1拖曳模式。
MG1切断分离模式可以通过使输入离合器C0以及制动器B0为释放状态并适当确定串联离合器CS的卡合或释放来设定。另外，第二电机16由蓄电装置的电力驱动。因此，由第二电机16得到的驱动转矩经由副轴13被传递到差动齿轮20。在该情况下，从动齿轮14旋转，由此，输出齿轮12旋转，但由于行星齿轮架7能够自由旋转，因此，发动机1和第一电机4可以维持停止状态。此时，为了将第一电机4的转速维持在0，列举如下方法：利用齿槽转矩、或由HV-ECU100进行控制以便将转速维持在0、或通过d轴锁定进行控制以便将转速维持在0等方法。
相比之下，在后者的MG1拖曳模式中，仅使输入离合器C0卡合，在该状态下利用蓄电装置的电力驱动第二电机16。在该情况下，动力分配机构3的行星齿轮架7与输入轴8连结，其旋转被停下，因此，太阳齿轮5以及与其连结的第一转子轴10及第一转子9向与第二电机16相反的方向(负方向)旋转。另外，当在减速时在第二电机16中不能由再生能量发电时，将输入离合器C0卡合，从而可以一并使用发动机制动。具体而言，通过将输入离合器C0卡合，发动机1与驱动轮23连结，在该状态下由第一电机4提升发动机1的转速，从而可以使发动机制动起作用。
将该MG1拖曳模式的动作状态作为关于构成动力分配机构3的行星齿轮机构的共线图，图5(a)表示前进行驶时的共线图，图5(b)表示后退行驶时的共线图。另外，在图5中，针对各离合器C0、CS和制动器B0附注的“OFF(释放)”表示已释放，“ON(卡合)”表示已卡合。另外，粗箭头表示转矩的方向。
双驱动模式是如下的模式：利用蓄电装置的电力作为电机而驱动第一电机4以及第二电机16，利用这些电机4、16输出的转矩行驶。将输入离合器C0和制动器B0卡合而设定该双驱动模式。在动力分配机构3中，行星齿轮架7被固定，因此，在第一电机4作为电机进行动作而向负方向旋转时，齿圈6以及与其一体的输出齿轮12向前进行驶的方向(正方向)旋转。这样一来第一电机4输出的转矩从输出齿轮12经由副轴13被传递到差动齿轮20。另外，在第二电机16作为电机进行动作而向正方向旋转时，其输出转矩在副轴13上与从所述输出齿轮12传递来的转矩相加，这样一来合计的转矩被传递到差动齿轮20。另外，EV模式中的后退行驶时，前进行驶时的动作状态和后退行驶时的动作状态相同，使第二电机16的旋转(转矩)为与前进时相反的方向，若为双驱动模式，则使第一电机4也向与前进时相反的方向旋转，从而可以后退行驶。
通过仅使串联离合器CS卡合来设定HV模式中的串联模式。在图5(c)以及图5(d)中，利用关于构成动力分配机构3的行星齿轮机构的共线图表示串联模式中的动作状态。发动机1的输出转矩经由串联离合器CS被传递到第一电机4，第一电机4作为发电机发挥功能。在该情况下，动力分配机构3中的行星齿轮架7成为自由旋转的状态，因此，发动机1的转矩不传递到输出齿轮12。由第一电机4产生的电力供给到第二电机16而使得第二电机16作为电机进行动作，第二电机16的输出转矩经由副轴13被传递到差动齿轮20，其结果是，车辆利用由第二电机16得到的驱动转矩行驶。图5(c)表示前进时的状态，齿圈6以与车速相应的转速向正方向旋转，相比之下太阳齿轮5成为与发动机1相同的转速，因此，行星齿轮架7以与齿圈6的转速及太阳齿轮5的转速以及行星齿轮机构的齿数比(太阳齿轮5的齿数和齿圈6的齿数之比)相应的转速空转。另外，第二电机16可以向正方向以及负方向中的任一方向旋转，因此，根据第二电机16的旋转方向，车辆前进或后退。即，如图5(d)所示，发动机1的转速与前进行驶时相比减小，第二电机16作为电机进行动作而向负方向旋转，从而车辆可以后退行驶。
HV模式中的串联并联模式是利用发动机1的输出转矩和电机4、16的输出转矩行驶的模式，在前进时可以设定无级状态和固定级状态，在该无级状态下，可以使发动机1的转速和输出轴转速(例如输出齿轮12的转速)之比无级变化，在该固定级状态下，使动力分配机构3整体构成一体。
仅使输入离合器C0卡合而设定无级状态，发动机1输出驱动力。将该动作状态作为构成动力分配机构3的行星齿轮机构的共线图表示在图5(e)中。发动机1的输出转矩经由输入离合器C0被传递到动力分配机构3的行星齿轮架7，行星齿轮架7向正方向旋转。在该状态下，通过使第一电机4作为发电机进行动作，将负方向的转矩(负转矩)加载于太阳齿轮5。这样一来，正方向的转矩被传递到齿圈6以及与其一体的输出齿轮12。另一方面，由第一电机4发出的电力被供给到第二电机16而使得第二电机16作为电机发挥功能，其输出转矩经由副轴13与从所述输出齿轮12传递的转矩相加。因此，发动机1输出的动力的一部分经由动力分配机构3从输出齿轮12朝向差动齿轮20输出，并且发动机1输出的动力的其他部分暂时转换为电力后，从第二电机16作为驱动转矩朝向差动齿轮20输出。而且，通过使第一电机4的转速变化，发动机1的转速变化。因此，可以将发动机1的转速控制在例如燃料消耗率最佳的转速。另外，在以串联并联模式后退行驶的情况下，在仅使输入离合器C0卡合的状态下，驱动发动机1，并且使第一电机4作为发电机发挥功能而使其向正方向旋转。另外，第二电机16作为电机发挥功能而使其向负方向旋转，利用其输出转矩后退行驶。
通过使输入离合器C0以及串联离合器CS卡合而设定固定级状态。将该动作状态作为构成动力分配机构3的行星齿轮机构的共线图表示在图5(f)中。通过使这两个离合器C0、CS卡合，动力分配机构3中的行星齿轮架7和太阳齿轮5被连结，因此，动力分配机构3整体成为一体而旋转。因此，发动机1输出的转矩被传递到输出齿轮12而不会由动力分配机构3增减。在该情况下，第一电机4成为经由动力分配机构3与发动机1连结的状态，因此，通过利用蓄电装置的电力使第一电机4作为电机进行动作，可以将第一电机4的输出转矩作为驱动转矩与发动机1的输出转矩相加。另外，同样地，通过利用蓄电装置的电力使第二电机16作为电机进行动作，可以将第二电机16的输出转矩作为驱动转矩与发动机1的输出转矩相加。
上述EV模式以及串联模式是利用各电机4、16的输出转矩行驶或利用第二电机16的输出转矩行驶的模式，因此，最大驱动转矩根据电机4、16的特性被限制。例如在串联模式下能够输出的最大驱动转矩如图6所示成为与第二电机16的特性相应的转矩，在车速增大一定程度后，随着车速的增大而降低。因此，为了进行串联模式和串联并联模式的切换控制，如图6所示，预先准备由车速和输出轴转矩(或要求转矩)确定了各模式的区域的映射，设定实际的行驶状态所属的模式即可。
在图6所示的映射中，设定串联并联模式的区域与设定串联模式的区域重叠。换言之，能够设定串联模式的区域也是能够设定串联并联模式的区域。因此，在能够设定串联模式的区域中，构成为在重视燃料消耗率而行驶的情况下设定串联模式，在重视动力性能的情况下设定串联并联模式。作为重视动力性能的情况的一例，例如列举由驾驶员选择了运动模式的情况、即发动机1的转速较高地被维持而在减速时产生发动机制动那样的情况等。
另外，在根据油门开度以及车速来起动或停止发动机1的控制中也可以使用图7所示那样的映射。即，构成为基于油门开度以及车速预先确定对发动机1进行控制的判定线，在油门开度或车速达到该判定线时起动或停止发动机1。因此，基于图7进行发动机1的起动或停止，在发动机1起动时，构成为基于图6确定起动发动机1后的行驶模式。
接着，使用图1的流程图，对在搭载有本发明的驱动力控制装置的车辆中、在从发动机1停止的行驶模式被设定的状态即EV模式被设定的状态起动发动机1的情况下被执行的控制进行说明。另外，以下的控制由相当于本发明实施方式中的控制器的HV-ECU100执行。
如上所述，HV-ECU100针对使发动机1停止而行驶的状态、即在EV模式下行驶的状态的车辆，在步骤S1中判断是否需要起动发动机1。是否切换到起动发动机1的行驶模式的判断，基于由油门开度传感器取得的油门开度的大小、由车速度传感器取得的车速、充电剩余量(SOC)等来确定。当在步骤S1中判断为否的情况下、即HV-ECU100判断为不需要使发动机1起动的情况下返回。
当在步骤S1中判断为是的情况下、即由HV-ECU100判断为有起动发动机1的要求的情况下，在起动发动机1后被设定的行驶模式的判定在步骤S2中进行，即在步骤S2判断在起动发动机1后被设定的行驶模式是否是串联模式。另外，起动发动机1后的行驶模式基于起动发动机1时的车速、油门开度来确定。
当在步骤S2中判断为是的情况下、即在起动发动机1后被设定的行驶模式是串联模式的情况下，执行步骤S3的控制。即，在使串联离合器CS卡合的状态下起动发动机1。具体而言，HV-ECU100将在设定作为在起动发动机1后被设定的行驶模式的串联模式时将要被卡合的串联离合器CS卡合，将输入离合器C0以及制动器B0释放。而且，在切换各离合器CS、C0以及制动器B0的卡合或释放的状态后起动发动机1。换言之，基于发动机1起动后的行驶模式，使所选择的各离合器CS、C0中的至少一方卡合而起动发动机1。由HV-ECU100进行的起动发动机1的控制通过以从第一电机4输出转矩的方式进行控制，转矩经由串联离合器CS被传递到发动机1。由该转矩使发动机1进行曲轴旋转，从而使发动机1起动。
当在步骤S2中判断为否的情况下，执行步骤S4的控制。在该实施方式中，当在步骤S2中判断为否的情况下，在起动发动机1后被设定的行驶模式是串联并联模式。因此，在使输入离合器C0卡合的状态下起动发动机1。具体而言，HV-ECU100将在设定作为在起动发动机1后被设定的行驶模式的串联并联模式时将要被卡合的输入离合器C0卡合，将串联离合器CS以及制动器B0释放。而且，在切换各离合器CS、C0以及制动器B0的卡合或释放的状态后起动发动机1。由HV-ECU100进行的起动发动机1的控制以从第一电机4输出转矩的方式进行控制。从第一电机4输出的转矩经由动力分配机构3以及输入离合器C0被传递到发动机1。发动机1利用传递来的来自第一电机4的转矩进行曲轴旋转后被点火而起动。
根据该结构，HV-ECU(控制器)100在为了设定判定出的行驶模式而起动发动机1的情况下，基于在起动发动机1后被设定的行驶模式来选择进行卡合的各离合器CS、C0。而且，在将所选择的各离合器CS、C0卡合后起动发动机1。即，可以抑制或避免在起动发动机1后产生各离合器CS、C0以及制动器B0的卡合状态的切换。因此，可以抑制或避免如下情形：在起动发动机1后，随着行驶模式的转移而切换各离合器CS、C0以及制动器B0的卡合状态，从而产生驾驶员未预期的动作，因而产生忙碌感、不适感。另外，由于在发动机1停止的状态(即来自发动机1的转矩未施加的状态)下切换各离合器CS、C0的卡合或释放的状态，因此，可以抑制使各离合器CS、C0卡合的情况下的作用于各离合器CS、C0的液压的控制、第一电机4的转速控制等变得繁杂。
接着，使用图8至图13所示的时序图，对执行了上述控制时的作用于各离合器CS、C0的液压和第一电机4、第二电机16以及发动机1输出的转矩等的变化进行说明。图8所示的时序图表示：在起动发动机1之前所设定的行驶模式是EV模式中的MG1切断分离模式、在起动发动机1后被设定的行驶模式是串联模式时，执行了上述控制的情况下的作用于各离合器CS、C0的液压等的变化。
如图8所示，在判断为起动发动机1之前的t0时刻，是MG1切断分离模式，因此，是各离合器CS、C0以及制动器B0被释放、发动机1以及第一电机4停止的状态，是利用从第二电机16输出的动力行驶的状态。
通过驾驶员的操作，在t1时刻，在油门被踩踏而使得油门开度变大时，伴随于此第二电机16输出的转矩增大。接着，在到达油门开度变大而超过规定的阈值的t2时刻时，判断为需要起动发动机1。即，因油门开度变大了而使得由油门开度和车速确定的车辆的行驶状态(或发动机1的运转点)从图7中的使发动机1停止的区域越过判定线而到达使发动机1起动的区域，因此判断为需要起动发动机1。另外，行驶模式的确定与起动发动机1的判断一同执行。换言之，HV-ECU100在根据油门开度以及车速判断为需要起动发动机1的情况下，与该发动机1的起动的判断一同进行控制以便基于上述图6所示的映射等来确定在起动发动机1后设定的行驶模式。因此，在图8中，起动发动机1的判断和串联模式将被设定的判断在相同的t2时刻产生。HV-ECU100为了设定串联模式，首先在t2时刻对液压指令信号PbCS进行控制以使串联离合器CS卡合。
通过驾驶员的操作，在超过了阈值的油门开度在进一步增大了的状态下成为恒定的t3时刻，第二电机16输出的转矩也被控制成在增大了的状态下成为恒定。另外，串联离合器CS在被卡合的t4时刻成为能够进行转矩传递的状态。HV-ECU100在串联离合器CS卡合时控制第一电机4输出的转矩以便输出第一电机4正转的转矩即正转矩。由于串联离合器CS卡合，所以第一电机4和发动机1处于以机械方式直接连结的状态，因此，在第一电机4输出正转矩时，发动机1跟着转动而旋转。另外，由于发动机1和第一电机4直接连结，因此，发动机1中的转速和第一电机4中的转速以相同转速上升。
在发动机1的转速利用第一电机4的转矩而达到规定的转速的t5时刻，发动机1被点火。规定的转速是发动机1能够自主运转的转速，通过在该转速下进行点火，可以使发动机1的起动平稳。发动机1通过被点火而开始输出转矩，伴随于此第一电机4由HV-ECU100控制以使输出的转矩逐渐变小。第一电机4由HV-ECU100控制，以便在输出的转矩逐渐减少而停止后，输出向与到此为止相反的方向旋转的转矩即负转矩。另外，发动机1的转矩增大，并且，第一电机4的正转矩减少，因此，发动机1的转速以及第一电机4的转速以恒定的转速被维持。
在发动机1成为能够自主运转的状态即完爆的状态的t6时刻，完成发动机1的起动，并且完成串联模式的设定。即，输出负转矩的第一电机4成为利用发动机1的转矩向正方向旋转而发电的状态，车辆成为利用第二电机的转矩行驶的状态。另外，车速以及第二电机16的转速被控制成从油门开度开始变大的t1时刻到设定了串联模式的t6时刻之后也变大，而且被控制成逐渐成为与油门开度相应的车速。
另外，在上述实施方式中，作为起动发动机1之前的行驶模式，使用串联离合器CS被释放的状态的MG1切断分离模式进行了说明，但也可以是串联离合器CS被卡合的状态的MG1切断分离模式。在该情况下，由于串联离合器CS已经卡合，因此，在各离合器CS、C0以及制动器B0中，不切换卡合或释放的状态即可执行使发动机1起动的控制。
根据该结构，HV-ECU(控制器)100在从MG1切断分离模式设定串联模式的情况下，若串联离合器CS被释放，则使串联离合器CS卡合，此后利用第一电机4的转矩使发动机1进行曲轴旋转。因此，在使发动机1起动后，不会随着行驶模式的转移而产生各离合器CS、C0以及制动器B0的卡合或释放的状态的切换。即，可以抑制或避免因产生驾驶员未预期的动作而产生忙碌感、不适感。
接着，使用图9，对在起动发动机1之前所设定的行驶模式是EV模式中的MG1拖曳模式、在起动发动机1后被设定的行驶模式是串联模式时执行了上述控制的情况下的作用于各离合器CS、C0的液压等的变化进行说明。在以下的说明中，在与上述说明相同的变化的情况下，有时省略地进行说明。
如图9所示，在判断为起动发动机1之前的t10时刻，是MG1拖曳模式，因此，是输入离合器C0被卡合而串联离合器CS以及制动器B0被释放的状态。另外，是发动机1因停止而不输出转矩而利用第二电机16输出的转矩行驶的状态。第一电机4虽未输出转矩，但因输入离合器C0被卡合而使得行星齿轮架7成为反作用力构件，因此，第一电机4借助利用来自第二电机16的动力而旋转的齿圈6的旋转，向负方向旋转。
因此，在t11时刻，第二电机16输出的转矩随着油门开度变大而增大，在车速以及第二电机16的转速变大时，与此相应地第一电机4的转速也向负方向变大。在到达油门开度变大而超过预先确定的阈值的t12时刻时，HV-ECU100判断为需要起动发动机1。在判断为起动发动机1时，基于上述图6所示的映射等，作为起动发动机1后的行驶模式，串联模式被选择。
在MG1拖曳模式下输入离合器C0卡合，因此，为了向串联模式转移，将输入离合器C0释放而使串联离合器CS卡合。因此，HV-ECU100首先对液压指令信号PbC0进行控制，以使以将输入离合器C0卡合的方式作用的液压逐渐变小。因作用于输入离合器C0的液压变小，行星齿轮架7逐渐不再作为反作用力构件进行作用，因此，第一电机4向负方向的转速变小。接着，在输入离合器C0被释放的t14时刻，第一电机4的反转也停止。另外，在处于输入离合器C0被释放的过程中的t13时刻，油门开度以及第二电机16输出的转矩在增大了的状态下成为恒定。
HV-ECU100在输入离合器C0被释放时，接着对液压指令信号PbCS进行控制以使串联离合器CS卡合。串联离合器CS在t15时刻被作用液压以便逐渐传递转矩，在t16时刻成为能够完全传递转矩的状态即完全卡合的状态。在串联离合器CS卡合时，HV-ECU100进行控制以便从第一电机4输出正转矩，利用该正转矩使发动机1进行曲轴旋转。接着，在发动机1的曲轴旋转完成的t17时刻对发动机1进行点火而起动。在被点火了的发动机1成为完爆的状态的t18时刻，完成发动机1的起动，并且，完成串联模式的设定。
根据该结构，HV-ECU(控制器)100在从MG1拖曳模式设定串联模式的情况下，使输入离合器C0释放并且使串联离合器CS卡合，此后利用第一电机4的转矩使发动机1进行曲轴旋转。因此，在起动发动机1后，不会随着行驶模式的转移而产生各离合器CS、C0以及制动器B0的卡合或释放的状态的切换。即，可以抑制或避免因产生驾驶员未预期的动作而产生忙碌感、不适感。
接着，使用图10，对在起动发动机1之前所设定的行驶模式是EV模式中的双驱动模式、在起动发动机1后被设定的行驶模式是串联模式时执行了上述控制的情况下的作用于各离合器CS、C0的液压等的变化进行说明。在以下的说明中，在与上述说明相同的变化的情况下，有时省略地进行说明。
如图10所示，在判断为起动发动机1之前的t20时刻，是双驱动模式，因此，是输入离合器C0以及制动器B0被卡合而串联离合器CS被释放的状态。另外，是发动机1处于停止的状态而利用第二电机16输出的转矩以及第一电机4输出的转矩行驶的状态。如上所述，在双驱动模式中，输入离合器C0以及制动器B0卡合，因此，第一电机的负转矩作为驱动力被传递到驱动轮23。即，是利用将该第一电机4的负转矩和第二电机16输出的正转矩合在一起的转矩行驶的状态。
因此，在t21时刻，被控制成第一电机4输出的负转矩以及第二电机输出的正转矩随着油门开度变大而增大。在到达油门开度变大而超过预先确定的阈值的t22时刻时，HV-ECU100判断为需要起动发动机1。在判断为起动发动机1时，基于上述图6所示的映射等，作为起动发动机1后的行驶模式，串联模式被选择。
在双驱动模式中，是输入离合器C0以及制动器B0被卡合而串联离合器CS被释放的状态。因此，HV-ECU100在判断为需要起动发动机1时，进行控制以便将输入离合器C0以及制动器B0释放并将串联离合器CS卡合。首先，HV-ECU100对各液压指令信号PbC0、PbB0进行控制以使以将输入离合器C0以及制动器B0卡合的方式作用的液压逐渐变小。另外，为了向串联模式切换，HV-ECU100进行控制以使第一电机4输出的负转矩逐渐变小。第一电机4被控制成负转矩逐渐变小，并且，输入离合器C0被释放而不再传递第二电机16输出的转矩，因此转速逐渐变小。
而且，HV-ECU100在输入离合器C0以及制动器B0被释放的t24时刻进行控制以使第一电机4输出的负转矩也停止。另外，在处于输入离合器C0以及制动器B0被释放的过程中的t23时刻，油门开度在变大了的状态下成为恒定，但第二电机16输出的转矩直至第一电机4停止的t24时刻为止逐渐增大。这是因为第一电机4停止而使得驱动力降低，因此，通过使第二电机16输出的转矩增大以维持驱动力以及车速。
HV-ECU100在输入离合器C0以及制动器B0被释放时，接着对液压指令信号PbCS进行控制以使串联离合器CS卡合。串联离合器CS在t25时刻被作用液压以便逐渐传递转矩，在t26时刻成为能够完全传递转矩的状态即完全卡合的状态。在串联离合器CS卡合后，通过与上述控制相同的控制来起动发动机1。即，HV-ECU100进行控制以便利用从第一电机4输出的正转矩使发动机1进行曲轴旋转并在该曲轴旋转完成的t27时刻对发动机1进行点火。而且，HV-ECU100在发动机1被点火后直至完爆为止的期间使第一电机4输出的转矩为负转矩。在发动机1完爆的t28时刻，发动机1开始自主运转，由此，完成发动机1的起动以及串联模式的设定。
根据该结构，HV-ECU(控制器)100在从双驱动模式设定串联模式的情况下，使输入离合器C0以及制动器B0释放并且使串联离合器CS卡合，此后利用第一电机4的转矩使发动机1进行曲轴旋转。因此，在起动发动机1后，不会随着行驶模式的转移而产生各离合器CS、C0以及制动器B0的卡合或释放的状态的切换。即，可以抑制或避免因产生驾驶员未预期的动作而产生忙碌感、不适感。
接着，使用图11，对在起动发动机1之前所设定的行驶模式是EV模式中的MG1切断分离模式、在起动发动机1后被设定的行驶模式是串联并联模式(串并联模式)中的无级状态时执行了上述控制的情况下的作用于各离合器CS、C0的液压等的变化进行说明。在以下的说明中，在与上述说明相同的变化的情况下，有时省略地进行说明。
如图11所示，在判断为起动发动机1之前的t30时刻，是MG1切断分离模式，因此，是各离合器CS、C0以及制动器B0被释放的状态。另外，是发动机1以及第一电机4停止而利用第二电机16输出的转矩行驶的状态。通过驾驶员的操作，当在t31时刻油门开度变大时，伴随于此第二电机16输出的转矩变大。在到达油门开度变大而超过预先确定的阈值的t32时刻时，HV-ECU100判断为需要起动发动机1。即，在判断为起动发动机1时，基于上述图6所示的映射等，作为起动发动机1后的行驶模式，串联并联模式中的无级状态被选择。
HV-ECU100在判断为需要起动发动机1时，首先进行控制以使第一电机4输出负转矩。通过输出负转矩，第一电机4向负方向旋转。太阳齿轮5利用第一电机4的负转矩而向负方向旋转，因此，利用第二电机16的转矩而以正转空转的行星齿轮架7的旋转停止。由于行星齿轮架7的旋转停止，因此可以使输入离合器C0的卡合平稳。HV-ECU100在第一电机4向负方向的旋转达到规定的转速的t33时刻，对液压指令信号PbC0进行控制以使输入离合器C0逐渐卡合。另外，此时油门开度以及第二电机16输出的转矩在增大了的状态下成为恒定，第一电机4被控制在不输出转矩的状态。
HV-ECU100在以使输入离合器C0卡合的方式进行作用的液压逐渐变大而完全卡合的t34时刻，进行控制以使第一电机4输出正转矩。利用该正转矩，发动机1经由动力分配机构3以及输入离合器C0而进行曲轴旋转。另外，在输入离合器C0卡合的状态下第一电机4输出正转矩，因此，该正转矩作为制动力起作用。因此，通过使第二电机16输出的正转矩增大而维持车速。第一电机4被控制成输出正转矩，因此，旋转方向从负方向变化到正方向。
HV-ECU100在由第一电机4进行的发动机1的曲轴旋转完成的t35时刻，进行控制以便对发动机1进行点火。另外，随着发动机1的点火，将第一电机4输出的转矩从正转矩控制成负转矩，并进行控制以便减少第二电机16输出的正转矩。即，发动机1开始输出转矩，而且，由第一电机4输出的转矩得到的制动力变小。因此，控制第二电机16输出的转矩以使驱动力不产生大的变化。虽然第一电机4输出的转矩从正转矩变化到负转矩，但由于输入离合器C0被卡合，因此，利用发动机1输出的转矩以及第二电机16输出的转矩，旋转方向以正方向被维持。
在发动机1完爆的t36时刻，完成发动机1的起动以及串联并联模式的设定。具体而言，在仅输入离合器C0被卡合的状态下发动机1输出转矩，第二电机16输出正转矩，第一电机4输出负转矩。因此，成为如下状态：第二电机16的正转矩以及发动机1中的转矩的一部分作为驱动力起作用，利用发动机1中的转矩的其他部分和第一电机4的负转矩由第一电机4发电。
另外，在上述实施方式中，作为起动发动机1之前的行驶模式，使用串联离合器CS被释放的状态的MG1切断分离模式进行了说明，但也可以是串联离合器CS被卡合的状态的MG1切断分离模式。在该情况下，在使串联离合器CS释放后使输入离合器C0卡合，此后执行使发动机1起动的控制。
根据该结构，HV-ECU(控制器)100在从MG1切断分离模式设定串联并联模式中的无级状态的情况下，若被卡合，则使串联离合器CS释放并且使输入离合器C0卡合。此后，利用第一电机4的转矩，经由动力分配机构3以及输入离合器C0使发动机1进行曲轴旋转。因此，可以抑制或避免如下情形：在起动发动机1后，随着行驶模式的转移而切换各离合器CS、C0以及制动器B0的卡合或释放的状态，从而产生驾驶员未预期的动作，因而产生忙碌感、不适感。
接着，使用图12，对在起动发动机1之前所设定的行驶模式是EV模式中的MG1拖曳模式、在起动发动机1后被设定的行驶模式是串联并联模式中的无级状态时执行了上述控制的情况下的作用于各离合器CS、C0的液压等的变化进行说明。在以下的说明中，在与上述说明相同的变化的情况下，有时省略地进行说明。
如图12所示，在判断为起动发动机1之前的t40时刻，是MG1拖曳模式，因此，是输入离合器C0被卡合而串联离合器CS以及制动器B0被释放的状态。另外，是发动机1以及第一电机4停止而利用第二电机16输出的动力行驶的状态。
在通过驾驶员的操作而使得油门开度变大的t41时刻，根据油门开度，第二电机16输出的转矩增大，车速以及第二电机16的转速也变大。在达到油门开度变大而超过阈值的t42时刻时，HV-ECU100判断为需要起动发动机1。在判断为起动发动机1时，基于上述图6所示的映射等，作为起动发动机1后的行驶模式，串联并联模式中的无级状态被选择。
在MG1拖曳模式中，是仅输入离合器C0已卡合的状态，因此，不需要切换各离合器CS、C0以及制动器B0的卡合或释放。因此，在t42时刻，HV-ECU100为了使发动机1进行曲轴旋转而使得第一电机4输出正转矩。另外，HV-ECU100为了利用第一电机4输出的正转矩产生制动力，通过使第二电机16输出的转矩增大与第一电机4输出的转矩相同的程度而维持车速。并且，由于油门开度在t42时刻继续变大，因此，第二电机16的转矩被控制成根据该油门开度而变大。而且，在油门开度在增大了的状态下成为恒定时，第二电机16输出的转矩也在增大了的状态下成为恒定。另外，第一电机4通过输出正转矩而从反转变化到正转。
在由第一电机4进行的发动机1的曲轴旋转完成的t44时刻，发动机1被点火。从发动机1被点火起直至完爆为止，如上所述，利用HV-ECU100，第一电机4被控制成逐渐输出负转矩，第二电机16被控制成逐渐减少输出的正转矩。在发动机1完爆的t45时刻，完成发动机1的起动以及串联并联模式中的无级状态的设定。
根据该结构，HV-ECU(控制器)100在从MG1拖曳模式设定串联并联模式中的无级状态的情况下，维持各离合器CS、C0以及制动器B0的卡合状态，利用第一电机4的转矩经由动力分配机构3以及输入离合器C0使发动机1进行曲轴旋转。因此，可以抑制或避免如下情形：在起动发动机1后，随着行驶模式的转移而切换各离合器CS、C0以及制动器B0的卡合或释放的状态，从而产生驾驶员未预期的动作，因而产生忙碌感、不适感。
接着，使用图13，对在起动发动机1之前所设定的行驶模式是EV模式中的双驱动模式、在起动发动机1后被设定的行驶模式是串联并联模式中的无级状态时执行了上述控制的情况下的作用于各离合器CS、C0的液压等的变化进行说明。在以下的说明中，在与上述说明相同的变化的情况下，有时省略地进行说明。
如图13所示，在判断为起动发动机1之前的t50时刻，是双驱动模式，因此，是输入离合器C0以及制动器B0被卡合而串联离合器CS被释放的状态。另外，是发动机1处于停止的状态而利用第二电机16输出的动力以及第一电机4输出的动力行驶的状态。
因此，在t51时刻，在通过驾驶员的操作而使得油门开度变大时，第一电机4输出的负转矩以及第二电机输出的正转矩逐渐变大。在达到油门开度变大而超过预先确定的阈值的t52时刻时，HV-ECU100判断为需要起动发动机1。在判断为起动发动机1时，基于上述图6所示的映射等，作为起动发动机1后的行驶模式，串联并联模式中的无级状态被选择。
在双驱动模式中，是输入离合器C0以及制动器B0被卡合而串联离合器CS被释放的状态。因此，HV-ECU100在判断为需要起动发动机1时，将制动器B0释放。首先，HV-ECU100对液压指令信号PbB0进行控制以使以将制动器B0卡合的方式作用的液压逐渐变小。另外，为了向串联并联模式中的无级状态切换，HV-ECU100进行控制以使第一电机4输出的负转矩逐渐减少。
接着，HV-ECU100在制动器B0被释放的t54时刻，将第一电机4控制在不输出转矩的状态。另外，第二电机16在第一电机4逐渐开始停止的t52时刻，为了补偿因第一电机的停止而减少的转矩，被控制成正转矩变大。由于在输入离合器C0被卡合的状态下第二电机16输出的正转矩增大，因此，虽然第一电机4输出的转矩减少，但第一电机4向负方向的转速逐渐变大。另外，在处于制动器B0被释放的过程中的t53时刻，油门开度在变大了的状态下成为恒定。
在将制动器B0释放后，通过与上述控制相同的控制来起动发动机1。具体而言，HV-ECU100将制动器B0释放并利用第一电机4输出的正转矩使发动机1进行曲轴旋转，并且，通过使第二电机16输出的正转矩变大来维持车速。第一电机4被控制成输出正转矩，因此，从向负方向旋转的状态变化到向正方向旋转的状态。
HV-ECU100在发动机1的曲轴旋转完成的t55时刻，进行控制以便对发动机1进行点火。在从发动机1点火起直至完爆为止的期间，HV-ECU100进行控制以使第一电机输出的转矩为负转矩并使第二电机16输出的正转矩变小。接着，在发动机1完爆的t56时刻，完成发动机1的起动以及串联并联模式中的无级状态的设定。
根据该结构，HV-ECU(控制器)100在从双驱动模式设定串联并联模式中的无级状态的情况下，在将制动器B0释放后，利用第一电机4的转矩经由动力分配机构3以及输入离合器C0使发动机1进行曲轴旋转。因此，可以抑制或避免如下情形：在起动发动机1后，随着行驶模式的转移而切换各离合器CS、C0以及制动器B0的卡合或释放的状态，从而产生驾驶员未预期的动作，因而产生忙碌感、不适感。
另外，在上述实施方式中，作为起动发动机1后的行驶模式，使用串联并联模式中的无级状态进行了说明，但也可以使用串联并联模式中的固定级状态。在该情况下，在执行上述起动发动机1的控制后，进行控制以便将串联离合器CS卡合，从而可以设定。另外，上述控制也可以是前进行驶以及后退行驶中的任一行驶方向。
接着，对可以作为本发明的驱动力控制装置的对象的其他的车辆结构进行说明。其他的车辆结构中的输入离合器C0既可以构成为，使从发动机1经由动力分配机构3向输出齿轮12传递转矩的路径为能够传递转矩的状态，而且，能够将该转矩传递切断，另外，也可以构成为串联离合器CS将发动机1的输出转矩传递到第一电机4并能够将该传递切断。因此，在本发明的实施方式中，输入离合器C0如图14所示设置在动力分配机构3的齿圈6和输出齿轮12之间，另外，串联离合器CS设置在行星齿轮架7和第一转子轴10之间。图14所示的其他结构与上述图2所示的结构相同，因此，在图14中标注与图2相同的附图标记而省略其说明。
即便是图14所示的结构的驱动装置，如上述图4所示，通过将各离合器C0、CS以及制动器B0卡合或释放，也可以设定EV模式和HV模式。在利用第二电机16行驶的EV模式中，将各离合器C0、CS以及制动器B0释放。其结果是，输出齿轮12和动力分配机构3中的齿圈6的连结被解除，因此，构成动力分配机构3的太阳齿轮5和齿圈6以及行星齿轮架7停止。相对于此，若使输入离合器C0卡合，则齿圈6与输出齿轮12一同旋转，而且，行星齿轮架7与发动机1一同停止，因此，太阳齿轮5以及与其连结的第一电机4向负方向旋转。即，成为跟着第一电机4转动的MG1拖曳模式。将该动作状态作为关于构成动力分配机构3的行星齿轮机构的共线图表示在图15(a)中。并且，若在该状态下使制动器B0卡合而将输入轴8以及行星齿轮架7固定，则可以由行星齿轮架7承接与第一电机4输出转矩这种情况相对的反作用力转矩，因此，使第一电机4向负方向旋转并使第二电机16向正方向旋转，从而成为利用这两个电机4、16的转矩行驶的双驱动模式。另外，如上所述，虽然各离合器C0、CS的位置不同，但是太阳齿轮5和齿圈6以及行星齿轮架7的旋转方向等是相同的，可以利用图15(b)所示的共线图来表示MG1拖曳模式中的后退行驶时的共线图。
串联模式是如下的模式：使串联离合器CS卡合而利用发动机1驱动第一电机4，利用由该第一电机4发出的电力驱动第二电机16而行驶。因此，在图14所示的结构中，通过利用串联离合器CS将太阳齿轮5和行星齿轮架7连结，动力分配机构3整体成为一体而旋转。其结果是，第一电机4由发动机1驱动而发电。但是，由于输入离合器C0释放而未将齿圈6和输出齿轮12连结，因此，发动机1的输出转矩不会被传递到输出齿轮12。图15(c)用共线图表示该状态，太阳齿轮5和齿圈6以及行星齿轮架7成为相同转速。另外，在基于串联模式的后退行驶时，发动机1以及第一电机4的动作相同，通过仅使第二电机16向负方向旋转而后退。
在串联并联模式下的前进时的无级状态下，由第一电机4控制发动机1的转速，其结果是，将由第一电机4产生的电力供给到第二电机16而使得第二电机16输出驱动转矩。在图15(d)中用共线图表示该动作状态。该共线图虽然与上述图5(e)所示的共线图相比各离合器C0、CS的位置不同，但是太阳齿轮5和齿圈6以及行星齿轮架7的旋转方向等是相同的。另外，在后退行驶时，在仅使输入离合器C0卡合的状态下驱动发动机1并使第一电机4作为发电机发挥功能而使其向正方向旋转。而且，使第二电机16作为电机发挥功能而使其向负方向旋转，利用其输出转矩后退行驶。
串联并联模式下的前进时的固定级状态通过使各离合器C0、CS卡合而设定，因此，动力分配机构3整体成为一体而旋转。因此，除发动机1之外还使各电机4、16作为电机进行驱动而输出转矩，从而成为利用发动机1以及各电机4、16的转矩行驶的所谓双驱动状态。在图15(e)中用共线图表示该动作状态。该共线图虽然与上述图5(f)所示的共线图相比离合器C0、CS的位置不同，但是太阳齿轮5和齿圈6以及行星齿轮架7的旋转方向等是相同的。
以上，参照附图对本发明的优选的例子进行了说明，但本发明并未限定于上述结构。即，上述结构只不过是便于理解发明的例示，除特别说明的情况之外，并不限定本发明。另外，在权利要求保护的范围所记载的发明要点的范围内可以进行各种变更。即，在上述那样的结构的车辆中，只要如下构成即可：对发动机1、各离合器CS、C0以及制动器B0进行控制的控制器判断有没有起动发动机1的要求，并且在有起动发动机1的要求的情况下判定在起动发动机1后设定的行驶模式，进而使为了设定判定出的行驶模式而使其卡合的各离合器CS、C0中的至少一个离合器卡合，在使至少一个离合器卡合的状态下起动发动机1。

Claims (6)

1.一种混合动力车辆的驱动力控制装置，具有：
发动机；
第一电机，所述第一电机具有发电功能；
动力分配机构，所述动力分配机构利用至少三个旋转构件进行差动作用，所述三个旋转构件分别是从所述发动机被传递转矩的输入构件、从所述第一电机被传递转矩的反作用力构件以及输出构件；
输出部件，所述输出部件从所述输出构件被传递转矩；
第一卡合装置，所述第一卡合装置选择性地进行从所述发动机向所述第一电机的转矩的传递以及切断；
第二卡合装置，所述第二卡合装置是与所述第一卡合装置不同的卡合装置，并且选择性地进行从所述发动机经由所述动力分配机构到达所述输出部件的转矩的传递；以及
第二电机，所述第二电机利用由所述第一电机发出的电力驱动而输出行驶用的驱动转矩，
所述混合动力车辆的驱动力控制装置能够设定至少两种行驶模式，这两种行驶模式分别是串联模式和串联并联模式，在所述串联模式中，使所述第一卡合装置卡合并由所述发动机驱动所述第一电机，并且利用所述第一电机发出的电力驱动所述第二电机而行驶，在所述串联并联模式中，使所述第二卡合装置卡合并且至少利用所述发动机输出的驱动力的一部分和所述第二电机输出的驱动力行驶，
所述混合动力车辆的驱动力控制装置的特征在于，
具有对所述发动机、所述第一卡合装置以及所述第二卡合装置进行控制的控制器，
所述控制器构成为：
判断有没有起动所述发动机的要求，
在有起动所述发动机的要求的情况下判定在起动所述发动机后设定的行驶模式，
使实现判定出的行驶模式的所述第一卡合装置以及所述第二卡合装置中的至少一个卡合装置卡合，
在使所述至少一个卡合装置卡合的状态下起动所述发动机。
2.如权利要求1所述的混合动力车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
所述控制器构成为，当在起动所述发动机后被设定的行驶模式是串联模式时，在使所述第一卡合装置卡合的状态下起动所述发动机。
3.如权利要求1所述的混合动力车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
所述控制器构成为，当在起动所述发动机后被设定的行驶模式是串联并联模式时，在使所述第二卡合装置卡合的状态下起动所述发动机。
4.如权利要求1～3中任一项所述的混合动力车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
具有第三卡合装置，所述第三卡合装置能够选择性地停止所述发动机的输出轴的旋转，
所述混合动力车辆的驱动力控制装置构成为能够设定双驱动模式，在所述双驱动模式中，将所述第三卡合装置卡合并且利用所述第一电机输出的驱动力和所述第二电机输出的驱动力行驶。
5.如权利要求4所述的混合动力车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
在与所述发动机的输出轴相同的轴线上，从所述发动机侧起按照所述第三卡合装置、所述第二卡合装置、所述动力分配机构、所述第一电机、所述第一卡合装置的顺序配置，
所述第二电机配置成所述第二电机的旋转中心轴线与所述发动机的输出轴平行。
6.如权利要求5所述的混合动力车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
在所述发动机的输出轴的旋转中心轴线和所述第二电机的旋转中心轴线之间，与这些旋转中心轴线平行地配置有副轴，
在所述副轴上安装有大径齿轮和小径齿轮，
转矩从所述输出部件以及所述第二电机被传递到所述大径齿轮，并且，将驱动转矩从所述小径齿轮输出。
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