CN108340903A - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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CN108340903A
CN108340903A CN201810061241.5A CN201810061241A CN108340903A CN 108340903 A CN108340903 A CN 108340903A CN 201810061241 A CN201810061241 A CN 201810061241A CN 108340903 A CN108340903 A CN 108340903A
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远藤隆人
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Abstract

本发明提供一种能够提高发动机运转时的动力性能并能够解决起动时、中低速行驶时的驱动力不足的问题的混合动力车辆的控制装置。在混合动力车辆的控制装置中，所述混合动力车辆的发动机与差动机构的第一旋转元件连结，第一电动机与第二旋转元件连结，第二电动机与第三旋转元件连结，输出传动机构与第四旋转元件连结，第三电动机与所述输出传动机构连结，其中，在所述混合动力车辆使用发动机转矩进行行驶的情况下，利用所述第一电动机以及所述第二电动机分别输出作用方向与在前进方向上驱动所述车辆的所述发动机转矩相同的转矩，并利用所述第三电动机输出与所述发动机转矩一起在前进方向上驱动所述车辆的转矩(步骤S11)。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及将发动机以及至少三个电动机作为驱动力源的混合动力车辆的控制装置。
背景技术
在专利文献1中，记载了一种将发动机以及三个电动发电机(具有发电功能的电动机)作为驱动力源的混合动力车辆。该专利文献1记载的混合动力车辆具备由两组行星齿轮机构构成的动力分配机构。动力分配机构具有四个能够彼此进行差动旋转的旋转元件。发动机连结于动力分配机构的第一旋转元件，第一电动机连结于第二旋转元件，第二电动机连结于第三旋转元件，驱动轮经由输出传动机构连结于第四旋转元件。在输出传动机构上连结有第三电动机。并且，通过控制第一电动机或第二电动机，能够无级地控制动力分配机构中的第一旋转元件与第四旋转元件之间的变速比。而且，该专利文献1记载的混合动力车辆构成为：由第一电动机或第二电动机中的成为低输出的一方的电动机承担相对于发动机转矩的反作用力，并将由承担该发动机转矩的反作用力的电动机发电而得到的电力向第三电动机供给。
另外，在专利文献2中，记载了与上述专利文献1记载的混合动力车辆同样地具备发动机以及三个电动机的混合动力车辆。该专利文献2记载的混合动力车辆构成为在复合分配模式、输入分配模式、起动模式或全轮驱动模式等各种动作模式下进行动作。例如，在复合分配模式下，在发动机运转的状态下，第一电动机以及第二电动机中的一方的电动机作为发电机发挥功能，另一方的电动机作为原动机发挥功能，对第一驱动轴进行驱动。在输入分配模式下，在发动机运转的状态下，第一电动机以及第二电动机中的一方的电动机作为发电机发挥功能，第三电动机作为原动机发挥功能，对第二驱动轴进行驱动。在起动模式下，在发动机运转的状态下，第一电动机以及第二电动机中的一方的电动机作为发电机发挥功能，另一方的电动机作为原动机发挥功能，输出阻止由发动机转矩产生的第一驱动轴的旋转的转矩。并且，第三电动机接受所述一方的电动机发电得到的电力中的剩余的电力，驱动第二驱动轴而使车辆起动。并且，在全轮驱动模式下，在发动机运转的状态下，第一电动机以及第二电动机中的一方的电动机作为发电机发挥功能，另一方的电动机以及第三电动机作为原动机发挥功能，分别对第一驱动轴以及第二驱动轴进行驱动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4069901号公报
专利文献2：美国专利第8512189号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
在上述专利文献1以及专利文献2记载的那样的将发动机以及电动机作为驱动力源的混合动力车辆中，例如，电动机的最大转速、行星齿轮机构中的小齿轮的容许上限转速等会成为限制因素，有时无法使发动机的转速上升。在发动机的转速被限制时，会导致发动机无法输出原本的(性能上的)最大转矩。即，会导致发动机的最大转矩降低。另外，如专利文献1记载的混合动力车辆中的第一电动机那样，与发动机一起连结于差动机构来控制发动机转速的电动机的最大转矩通常被设定为能够承担发动机的最大转矩的反作用力。因此，伴随着发动机的最大转矩变小，电动机的最大转矩也被设定为较小的值。在如上所述发动机以及电动机的最大转矩变小时，尤其是在从要求较大的驱动力的起动起到中低车速之间的行驶区域，不论是否使发动机运转，都有可能导致车辆的驱动力不足的问题。
如前述那样，在专利文献1中，记载了一种用于抑制电动机的高输出化以及大型化并避免动力循环的控制技术。另外，在专利文献2中，记载了一种为了改善车辆的耗油率而根据需要选择性地设定各种动作模式的控制技术。然而，关于用于解决如上所述的从起动起到中低车速之间的行驶区域中的驱动力不足的问题的控制技术等，在专利文献1以及专利文献2中均未记载。这样，在专利文献1、专利文献2记载的那样的现有的混合动力车辆中，为了解决如上所述的发动机运转时的车辆的驱动力不足的问题，仍有改良的余地。
本发明是着眼于上述技术课题而作出的，其目的在于提供一种将以发动机以及至少三个电动机为驱动力源的混合动力车辆作为对象并能够提高发动机运转时的动力性能且能够解决起动时、中低速行驶时的驱动力不足的问题的混合动力车辆的控制装置。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的，本发明是一种混合动力车辆的控制装置，该混合动力车辆具备：驱动力源，所述驱动力源具有发动机以及至少三个电动机；差动机构，所述差动机构具有至少四个能够彼此进行差动旋转的旋转元件；至少一个输出传动机构，所述输出传动机构向驱动轮传递动力；以及控制器，所述控制器分别控制所述驱动力源的工作状态，所述发动机与所述差动机构的第一旋转元件连结，所述驱动力源的第一电动机与所述差动机构的第二旋转元件连结，所述驱动力源的第二电动机与所述差动机构的第三旋转元件连结，所述输出传动机构与所述差动机构的第四旋转元件连结，在与所述第四旋转元件连结了的任意所述输出传动机构或未与所述第四旋转元件连结的其它所述输出传动机构连结有所述驱动力源的第三电动机，所述混合动力车辆的控制装置的特征在于，所述控制器判断所述混合动力车辆的行驶状态，在判断为所述混合动力车辆处于使用所述发动机输出的发动机转矩进行行驶的行驶状态的情况下，分别控制所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机，以使所述第一电动机以及所述第二电动机均输出作用方向与在前进方向上驱动所述车辆的所述发动机转矩相同的转矩，并使所述第三电动机输出与所述发动机转矩一起在前进方向上驱动所述车辆的转矩。
另外，本发明的特征在于，所述控制器将所述混合动力车辆的要求驱动力与预先设定的阈值进行比较，在所述要求驱动力比所述阈值大的情况下，分别控制所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机，以使所述第一电动机以及所述第二电动机均输出作用方向与在前进方向上驱动所述车辆的所述发动机转矩相同的转矩，并使所述第三电动机输出与所述发动机转矩一起在前进方向上驱动所述车辆的转矩。
另外，本发明的特征在于，在利用所述第一电动机以及所述第二电动机分别输出作用方向与在前进方向上驱动所述车辆的所述发动机转矩相同的转矩时，所述控制器控制所述第一电动机，以使所述第一电动机输出旋转方向与所述发动机转矩相同且对所述第二旋转元件进行驱动的转矩，并且，控制所述第二电动机，以使所述第二电动机输出旋转方向与所述发动机转矩相同且对所述第三旋转元件进行驱动的转矩；或者，控制所述第一电动机，以使所述第一电动机输出旋转方向与所述发动机转矩相同且对所述第二旋转元件进行驱动的转矩，并且，控制所述第二电动机，以使所述第二电动机输出旋转方向与所述发动机转矩相反且对所述第三旋转元件进行制动的转矩；或者，控制所述第一电动机，以使所述第一电动机输出旋转方向与所述发动机转矩相反且对所述第二旋转元件进行制动的转矩，并且，控制所述第二电动机，以使所述第二电动机输出旋转方向与所述发动机转矩相同且对所述第三旋转元件进行驱动的转矩。
另外，本发明的特征在于，所述控制器分别控制所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机，以使所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机均成为动力运行状态。
另外，本发明的特征在于，所述控制器将所述发动机当前状态下能够输出的所述发动机转矩的上限值与所述发动机的性能上的最大转矩进行比较，在所述上限值比所述最大转矩小的情况下，对所述第一电动机以及所述第二电动机中的一方进行控制，以使所述第一电动机以及所述第二电动机中的另一方输出的转矩增大。
另外，本发明的特征在于，所述控制器分别控制所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机，以使由从所述第四旋转元件向所述输出传动机构传递的转矩产生的驱动力与由从所述第三电动机施加于所述输出传动机构的转矩产生的驱动力之和达到最大。
另外，本发明的特征在于，所述差动机构由具有第一太阳轮、第一齿轮架以及第一齿圈的第一行星齿轮机构和具有第二太阳轮、第二齿轮架以及第二齿圈的第二行星齿轮机构构成，所述第一太阳轮与所述第二太阳轮连结，所述第一齿圈与所述第二齿轮架连结，所述发动机与作为所述第一旋转元件的所述第一齿轮架连结，所述第一电动机与作为所述第二旋转元件的所述第一太阳轮或所述第二太阳轮连结，所述第二电动机与作为所述第三旋转元件的所述第二齿圈连结，所述输出传动机构与作为所述第四旋转元件的所述第一齿圈或所述第二齿轮架连结。
并且，本发明的特征在于，所述差动机构由具有第一太阳轮、第一齿轮架以及第一齿圈的第一行星齿轮机构和具有第二太阳轮、第二齿轮架以及第二齿圈的第二行星齿轮机构构成，所述第一齿轮架与所述第二齿圈连结，所述第一齿圈与所述第二齿轮架连结，所述发动机与作为所述第一旋转元件的所述第一齿圈或所述第二齿轮架连结，所述第一电动机与作为所述第二旋转元件的所述第二太阳轮连结，所述第二电动机与作为所述第三旋转元件的所述第一太阳轮连结，所述输出传动机构与作为所述第四旋转元件的所述第一齿轮架或所述第二齿圈连结。
发明效果
根据本发明，当在使发动机运转的状态下使车辆行驶时，第一电动机、第二电动机以及第三电动机均被控制成输出方向与发动机转矩相同的转矩。即，第一电动机以及第二电动机均输出作用方向与作用于第一旋转元件并在前进方向上驱动车辆的发动机转矩相同的转矩。第三电动机输出与发动机转矩一起在前进方向上驱动车辆的转矩。因此，即使在发动机无法输出最大转矩的情况下，也能够利用第一电动机、第二电动机以及第三电动机分别输出的方向与发动机转矩相同的转矩，来辅助车辆的驱动力。例如，即使在起动时、中低速行驶时或加速行驶时等要求大的驱动力的情况下，也能够确保足够的驱动力。因此，能够提高混合动力车辆的动力性能。
另外，在利用第一电动机、第二电动机以及第三电动机输出方向与发动机转矩相同的转矩的情况下，分别控制上述第一电动机2的转速、第二电动机3的转速以及第三电动机4的转速，以使第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4均成为动力运行状态。因此，在利用第一电动机、第二电动机以及第三电动机分别输出的转矩来辅助驱动力时，能够有效地利用蓄电池的电力而无需利用连结于差动机构的第一电动机以及第二电动机进行发电。其结果是，能够提高混合动力车辆的能量效率。
附图说明
图1是示出本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系(驱动系统以及控制系统)的一例的框图。
图2是示出构成本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的轮系的一例(第一例)的概略图。
图3是用于说明由本发明中的混合动力车辆的控制装置执行的控制的一例(第一控制例)的流程图。
图4是用于说明利用由本发明中的混合动力车辆的控制装置执行的控制使第一电动机(MG1)、第二电动机(MG2)以及第三电动机(MG3)分别输出的电动机转矩均成为方向与发动机转矩相同的状态的共线图，且是示出第一电动机、第二电动机以及第三电动机均成为动力运行状态的例子的图。
图5是用于说明利用由本发明中的混合动力车辆的控制装置执行的控制使第一电动机(MG1)、第二电动机(MG2)以及第三电动机(MG3)分别输出的电动机转矩均成为方向与发动机转矩相同的状态的共线图，且是示出第一电动机成为再生状态且第二电动机以及第三电动机均成为动力运行状态的例子的图。
图6是用于说明由本发明中的混合动力车辆的控制装置执行的控制的其它例子(第二控制例)的流程图。
图7是用于说明由本发明中的混合动力车辆的控制装置执行的控制的其它例子(第三控制例)的流程图。
图8是用于说明在执行图7的流程图所示的控制时发动机转速以及车速分别变化的区域的图。
图9是用于说明由本发明中的混合动力车辆的控制装置执行的控制的其它例子(第四控制例)的流程图。
图10是用于说明由本发明中的混合动力车辆的控制装置执行的控制的其它例子(第五控制例)的流程图。
图11是用于说明由本发明中的混合动力车辆的控制装置执行的控制的其它例子(第六控制例)的流程图。
图12是示出在执行图11的流程图所示的控制时发动机转速以及车速分别变化的区域的图，且是用于说明发动机的运转点的图。
图13是示出在执行图11的流程图所示的控制时发动机转矩的峰值以及发动机功率的峰值的图像的图。
图14是用于说明在执行图11的流程图所示的控制时控制第一电动机(MG1)、第二电动机(MG2)以及第三电动机(MG3)以使发动机转矩达到最大的情况下的驱动力源的旋转状态的共线图。
图15是用于说明在执行图11的流程图所示的控制时控制第一电动机(MG1)、第二电动机(MG2)以及第三电动机(MG3)以使发动机功率达到最大的情况下的驱动力源的旋转状态的共线图。
图16是示出构成本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的轮系的其它例子(第二例)的概略图。
图17是示出构成本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的轮系的其它例子(第三例)的概略图。
图18是示出构成本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的轮系的其它例子(第四例)的概略图。
图19是示出构成本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的轮系的其它例子(第五例)的概略图。
图20是示出构成本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的轮系的其它例子(第六例)的概略图。
图21是示出构成本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的轮系的其它例子(第七例)的概略图。
图22是示出构成本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的轮系的其它例子(第八例)的概略图。
图23是示出构成本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的轮系的其它例子(第九例)的概略图。
图24是示出构成本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的轮系的其它例子(第十例)的概略图。
图25是示出构成本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的轮系的其它例子(第十一例)的概略图。
具体实施方式
参照附图，对本发明的实施方式进行说明。此外，以下示出的实施方式只不过是将本发明具体化了的情况下的一例，并不限定本发明。
本发明的实施方式中作为控制对象的车辆是将发动机以及至少三个电动机作为驱动力源的混合动力车辆。另外，本发明的实施方式中作为控制对象的混合动力车辆具备：差动机构，所述差动机构具有至少四个能够彼此进行差动旋转的旋转元件；以及至少一个输出传动机构，所述输出传动机构向前轮以及后轮中的至少任一方的车轮传递动力。在图1中，示出了本发明的实施方式中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系(驱动系统以及控制系统)的一例。
图1所示的混合动力车辆(以下，称为车辆)Ve具备发动机(ENG)1、第一电动机(MG1)2、第二电动机(MG2)3以及第三电动机(MG3)4作为驱动力源。另外，车辆Ve具备作为动力分配机构发挥功能的差动机构5、以及向驱动轮6传递动力的输出传动机构7。
发动机1例如是汽油发动机、柴油发动机等内燃机，构成为对输出的调整、起动以及停止等工作状态进行电控制。如果是汽油发动机，则对节气门的开度、燃料的供给量、点火的执行及停止、以及点火正时等进行电控制。
第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4均为具有发电功能的电动机(所谓的电动发电机)，例如由永磁铁式的同步电动机(PM)或感应电动机(IM)等构成。第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4分别与具备蓄电池、变换器或转换器的电源控制部(未图示)连接，构成为对转速、转矩的调整、以及作为原动机的功能和作为发电机的功能的切换等工作状态进行电控制。另外，能够将由第一电动机2以及第二电动机3中的至少任一方产生的电力向第三电动机4供给，对第三电动机4进行驱动。
差动机构5具有第一旋转元件5a、第二旋转元件5b、第三旋转元件5c以及第四旋转元件5d这至少四个能够彼此进行差动旋转的“旋转元件”。发动机1连结于第一旋转元件5a。第一电动机2连结于第二旋转元件5b。第二电动机3连结于第三旋转元件5c。并且，输出传动机构7连结于第四旋转元件5d。
另外，差动机构5例如由第一行星齿轮机构(PL1)8以及第二行星齿轮机构(PL2)9这两组行星齿轮机构构成。第一行星齿轮机构8具有第一输入元件8a、第一反作用力元件8b以及第一输出元件8c这三个旋转元件。同样地，第二行星齿轮机构9具有第二输入元件9a、第二反作用力元件9b以及第二输出元件9c这三个旋转元件。并且，第一反作用力元件8b与第二反作用力元件9b连结。另外，第一输出元件8c与第二输出元件9c连结。
发动机1的输出轴1a连结于上述第一输入元件8a。第一电动机2的输出轴2a连结于第一反作用力元件8b以及第二反作用力元件9b。第二电动机3的输出轴3a连结于第二输入元件9a。并且，输出传动机构7连结于第一输出元件8c以及第二输出元件9c。输出传动机构7被连结成能够向驱动轮6传递动力。
因此，与发动机1连结的第一输入元件8a形成差动机构5中的第一旋转元件5a。另外，与第一电动机2连结的第一反作用力元件8b以及第二反作用力元件9b形成差动机构5中的第二旋转元件5b。另外，与第二电动机3连结的第二输入元件9a形成差动机构5中的第三旋转元件5c。并且，与输出传动机构7连结的第一输出元件8c以及第二输出元件9c形成差动机构5中的第四旋转元件5d。
本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve具备向驱动轮6传递动力的至少一个“输出传动机构”。例如，在将前轮和后轮中的任一方作为驱动轮6的车辆Ve中，设置有向前轮和后轮中的任一方传递动力的一个“输出传动机构”。另外，在将前轮以及后轮这双方作为驱动轮6的车辆Ve中，设置有向前轮以及后轮这双方传递动力的两个“输出传动机构”。在图1所示的例子中，车辆Ve具备在差动机构5的第四旋转元件5d与前轮(驱动轮6)之间传递动力的一个输出传动机构7。
如上所述，输出传动机构7被连结成能够对前轮以及后轮中的至少任一方的驱动轮6传递动力。并且，第三电动机4连结于输出传动机构7。例如，在与驱动轮6以及第四旋转元件5d连结的“输出传动机构”连结第三电动机4。或者，在仅与驱动轮6连结且不与第四旋转元件5d连结的“输出传动机构”连结第三电动机4。在图1所示的例子中，在与前轮(驱动轮6)以及第四旋转元件5d连结的输出传动机构7连结第三电动机4。因此，车辆Ve能够利用从差动机构5的第四旋转元件5d向输出传动机构7传递的转矩，由驱动轮6产生驱动力。并且，通过将第三电动机4输出的电动机转矩施加于输出传动机构7，从而能够由驱动轮6产生驱动力。
此外，在该图1所示的例子中，在车辆Ve设置有制动器10，所述制动器10选择性地停止发动机1的输出轴1a以及第一输入元件8a的旋转。通过将该制动器10卡合，从而能够使第一输入元件8a作为第一行星齿轮机构8中的反作用力元件发挥功能，向输出传动机构7传递第一电动机2输出的电动机转矩。因此，在停止发动机1的状态下，例如能够利用第一电动机2和第二电动机3中的任一方的电动机以及第三电动机4这两个电动机输出的电动机转矩，或利用第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4这三个电动机输出的电动机转矩，高输出且效率良好地使车辆Ve进行电动行驶。
设置有控制器(ECU)11，所述控制器11用于分别控制该车辆Ve中的驱动力源、即如上所述的发动机1、第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4的工作状态。控制器11例如是以微型计算机为主体构成的电子控制装置。
作为一例，向控制器11输入检测车辆Ve的车速的车速传感器12、检测加速踏板的踩踏量以及踩踏速度的加速器位置传感器13、检测发动机1的转速的发动机转速传感器14、检测第一电动机2的转速的电动机转速传感器(或分解器)15、检测第二电动机3的转速的电动机转速传感器(或分解器)16、检测第三电动机4的转速的电动机转速传感器(或分解器)17、检测蓄电池的充电状态(SOC)、充电余量等的蓄电池传感器18、以及检测由换挡杆或换挡开关等设定的换挡位置的换挡位置传感器19等各种传感器的检测数据。控制器11使用输入的各种数据以及预先存储的数据、计算式等进行运算。并且，控制器11构成为将其运算结果作为控制指令信号进行输出，从而分别控制如上所述的驱动力源的工作状态。
在图2中示出了如上所述的车辆Ve的驱动系统中的具体的轮系的一例。图2所示的轮系是在与第四旋转元件5b连结的输出传动机构7连结第三电动机4而成的结构，且是作为驱动桥而适合搭载于FF(前置发动机-前轮驱动)车、RR(后置发动机-后轮驱动)车或MR(中置发动机-后轮驱动)车的结构的例子。
在图2所示的轮系中，差动机构5由将第一行星齿轮机构8以及第二行星齿轮机构9彼此的旋转元件相互连结而成的复合行星齿轮机构构成。第一行星齿轮机构8使用单小齿轮型的行星齿轮机构，具有第一太阳轮S1、第一齿圈R1以及第一齿轮架C1这三个旋转元件。第一行星齿轮机构8配置在与发动机1的输出轴1a相同的旋转轴线上。具体而言，第一太阳轮S1配置在与输出轴1a相同的旋转轴线上。第一齿圈R1相对于第一太阳轮S1配置在同心圆上。第一齿轮架C1对第一小齿轮P1进行保持，所述第一小齿轮P1与作为外齿轮的第一太阳轮S1和作为内齿轮的第一齿圈R1这双方啮合。
同样地，第二行星齿轮机构9使用单小齿轮型的行星齿轮机构，具有第二太阳轮S2、第二齿圈R2以及第二齿轮架C2这三个旋转元件。第二行星齿轮机构9与第一行星齿轮机构8一起配置在与输出轴1a相同的旋转轴线上。具体而言，第二太阳轮S2配置在与输出轴1a相同的旋转轴线上。第二齿圈R2相对于第二太阳轮S2配置在同心圆上。第二齿轮架C2对第二小齿轮P2进行保持，所述第二小齿轮P2与作为外齿轮的第二太阳轮S2和作为内齿轮的第二齿圈R2这双方啮合。
第一齿轮架C1连结于发动机1的输出轴1a。第一太阳轮S1与第二太阳轮S2一起连结于第一电动机2的输出轴2a。第二齿圈R2连结于第二电动机3的输出轴3a。第一齿圈R1与第二齿轮架C2一起连结于输出传动机构7。在该图2所示的例子中，输出传动机构7由后述的驱动齿轮21、副轴22、反转从动齿轮23、末端驱动齿轮24以及差动齿轮25等构成，并经由驱动轴27向驱动轮6传递转矩。
如上所述，在该图2所示的例子中，第一齿轮架C1相当于前述的第一输入元件8a，第一太阳轮S1相当于前述的第一反作用力元件8b，第一齿圈R1相当于前述的第一输出元件8c。另外，第二齿圈R2相当于前述的第二输入元件9a，第二太阳轮S2相当于前述的第二反作用力元件9b，第二齿轮架C2相当于前述的第二输出元件9c。因此，第一齿轮架C1形成前述的差动机构5中的第一旋转元件5a。另外，第一太阳轮S1以及第二太阳轮S2形成前述的差动机构5中的第二旋转元件5b。另外，第二齿圈R2形成前述的差动机构5中的第三旋转元件5c。并且，第一齿圈R1以及第二齿轮架C2形成前述的差动机构5中的第四旋转元件5d。
此外，也可以代替如上所述的将第一齿轮架C1与输出轴1a直接连结的结构，经由齿轮机构等传动机构将第一齿轮架C1与输出轴1a连结。另外，也可以在第一齿轮架C1与输出轴1a之间设置减振机构、转矩转换器(均未图示)等机构。
在第二齿轮架C2设置有与第二齿轮架C2一体地旋转的驱动齿轮21。另外，与发动机1的输出轴1a平行地配置有副轴22。在该副轴22的一方(图2中的右侧)的端部安装有与上述驱动齿轮21啮合的反转从动齿轮23。在副轴22的另一方(图2中的左侧)的端部安装有末端驱动齿轮24。末端驱动齿轮24与作为终端减速器的差动齿轮25的末端从动齿轮(差动齿圈)26啮合。在差动齿轮25上经由驱动轴27安装有驱动轮6。
因此，由上述驱动齿轮21、副轴22、反转从动齿轮23、末端驱动齿轮24以及差动齿轮25构成向驱动轮6传递动力的输出传动机构7。即，输出传动机构7构成为经由驱动轴27向驱动轮6传递从第二齿轮架C2传递的转矩。
如上所述，构成为能够将第三电动机4输出的电动机转矩施加到从差动机构5向驱动轮6传递的转矩中。具体而言，第三电动机4的输出轴4a与上述副轴22平行地配置。在该输出轴4a的前端(图2中的左端)安装有与上述反转从动齿轮23啮合的小齿轮28。因此，第三电动机4与上述第二齿轮架C2一起经由输出传动机构7连结于驱动轮6。
此外，在该图2所示的例子中，设置有制动器10，所述制动器10选择性地停止发动机1的输出轴1a以及第一齿轮架C1的旋转。制动器10在停止发动机1的状态下，在使第一电动机2作为原动机进行动作并将该第一电动机2输出的电动机转矩设为用于行驶的驱动转矩时卡合，用于向第一齿轮架C1提供反作用力。如果是设置有该制动器10的结构，则在向第一电动机2供给电力而使其向负旋转方向(与发动机1相反的旋转方向)旋转的情况下，经由制动器10由外壳等规定的固定部承受反作用力。因此，在停止发动机1的状态下，能够利用第一电动机2的输出来产生驱动力，使车辆Ve进行行驶。另外，能够利用第一电动机2和第二电动机3的输出来产生驱动力。而且，能够利用第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4这三个电动机的输出来产生驱动力。
上述制动器10例如可以由湿式多板离合器等摩擦式的离合器或犬牙式离合器等啮合式的离合器构成。另外，制动器10只要构成为阻止第一齿轮架C1的负旋转方向上的旋转即可。因此，制动器10例如也可以由单向离合器构成。
如上所述，在本发明的实施方式的车辆Ve中，通过利用控制器11分别控制第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4，从而能够使发动机转速变速。另外，能够设定多个行驶模式。即，无需使用离合器、制动器等卡合机构，就能够执行发动机转速的变速、行驶模式的切换。
例如，在为搭载有上述图2所示的轮系的车辆Ve的情况下，在停止了发动机1的运转的电动行驶模式下，能够至少利用第三电动机4输出的电动机转矩，使车辆Ve进行电动行驶。另外，能够利用第一电动机2以及第三电动机4这两个电动机分别输出的电动机转矩，或利用第二电动机3以及第三电动机4这两个电动机分别输出的电动机转矩，使车辆Ve进行电动行驶。另外，也能够利用第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4这三个电动机分别输出的电动机转矩，使车辆Ve进行电动行驶。
另一方面，在使发动机1运转的混合动力行驶模式下，能够利用发动机1、第一电动机2以及第三电动机4分别输出的转矩，在想要使与输出传动机构7连结的第四旋转元件5d的转速相对于与发动机1连结的第一旋转元件5a的转速增速的所谓的超速驱动的状态下，使车辆Ve进行行驶。另外，能够利用发动机1、第二电动机3以及第三电动机4分别输出的转矩，在想要使与输出传动机构7连结的第四旋转元件5d的转速相对于与发动机1连结的第一旋转元件5a的转速减速的所谓的减速驱动的状态下，使车辆Ve进行行驶。另外，能够利用发动机1、第一电动机2以及第二电动机3分别输出的转矩，使发动机转速适当变速，使车辆Ve进行行驶。
而且，本发明的实施方式的控制器11能够在上述混合动力行驶模式下，在发动机1、第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4全部的驱动力源输出转矩的状态下使车辆Ve进行行驶。如前述那样，在搭载有发动机1以及三个电动机的现有的混合动力车辆中，电动机的最大转速、旋转构件的容许上限转速等会成为限制因素，在发动机运转时，有时会产生驱动力不足的问题。相对于此，如上所述，本发明的实施方式的控制器11能够在使发动机1运转的混合动力行驶模式下，在发动机1、第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4全部的驱动力源输出转矩的状态下使车辆Ve进行行驶。具体而言，构成为在第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4均输出方向与发动机1输出的发动机转矩相同的电动机转矩的状态下使车辆Ve进行行驶。具体而言，构成为在第一电动机2以及第二电动机3均输出作用方向与作用于第一旋转元件5a并在前进方向上驱动车辆Ve的发动机转矩相同的转矩且第三电动机4输出与发动机转矩一起在前进方向上驱动车辆Ve的转矩的状态下使车辆Ve进行行驶。
以下示出了以如上述那样避免发动机运转时的驱动力不足的问题为目的而由控制器11执行的控制例。
〔第一控制例〕
在图3的流程图中示出了由控制器11执行的基本的控制的一例。在图3的流程图中，首先，判断车辆Ve是否处于发动机驱动行驶的行驶状态(步骤S10)。在车辆Ve的行驶模式为使发动机1运转的混合动力行驶模式且发动机1输出驱动转矩而使车辆Ve进行前进行驶的情况下，判断为车辆Ve处于发动机驱动行驶的行驶状态。例如，在设定混合动力行驶模式且在使发动机1运转的状态下使车辆Ve沿前进方向起动的情况下，判断为车辆Ve处于发动机驱动行驶的行驶状态。另外，在设定混合动力行驶模式且在使发动机1运转的状态下使车辆Ve进行前进行驶的情况下，判断为车辆Ve处于发动机驱动行驶的行驶状态。
在由于车辆Ve未处于发动机驱动行驶的状态、即不使发动机1运转地使车辆Ve进行行驶或车辆Ve停车后仍未处于起动的状态而在该步骤S10中判断为否定的情况下，暂时结束该例程，而不执行之后的控制。相对于此，在由于车辆Ve处于发动机驱动行驶的状态而在步骤S10中判断为肯定的情况下，向步骤S11推进。
在步骤S11中，将第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4分别输出的电动机转矩设定为方向与发动机1输出的发动机转矩相同。即，对各个电动机转矩进行设定，以使电动机转矩的作用方向均成为与发动机转矩的作用方向相同的方向。例如，在该步骤S11中，分别控制第一电动机2以及第二电动机3的电动机转矩，以使第一电动机2以及第二电动机3均输出作用方向与作用于第一旋转元件5a并在前进方向上驱动车辆Ve的发动机转矩相同的转矩。并且，控制第三电动机4的电动机转矩，以使第三电动机4输出与发动机转矩一起在前进方向上驱动车辆Ve的转矩。
具体而言，如图4以及图5的共线图所示，分别控制第一电动机2的工作状态、第二电动机3的工作状态以及第三电动机4的工作状态，以使第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4均输出转矩，并使上述第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4输出的电动机转矩的作用方向均成为与发动机转矩的作用方向相同的方向。
例如，在图4的共线图所示的状态下，在图4的共线图上由向上的箭头T1示出的第一电动机2的电动机转矩的方向、由向上的箭头T2示出的第二电动机3的电动机转矩的方向、以及由向上的箭头T3示出的第三电动机4的电动机转矩的方向均与在图4的共线图上由向上的箭头T4示出的发动机转矩的方向相同。在将发动机1的旋转方向设为正旋转方向并将发动机转矩的方向设为正转矩方向时，在该图4的共线图所示的状态下，第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4各自的电动机转矩均为正旋转方向且为正转矩方向上的转矩。因此，在该情况下，第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4均被控制为作为原动机发挥功能的动力运行状态。
另外，在图5的上部的共线图所示的状态下，在图5的共线图上由向上的箭头T1示出的第一电动机2的电动机转矩的方向、由向上的箭头T2示出的第二电动机3的电动机转矩的方向、以及由向上的箭头T3示出的第三电动机4的电动机转矩的方向均与在图5的共线图上由向上的箭头T4示出的发动机转矩的方向相同。在该图5的上部的共线图所示的状态下，第二电动机3以及第三电动机4各自的电动机转矩均为正旋转方向且为正转矩方向上的转矩。相对于此，第一电动机2的电动机转矩为负旋转方向且为正转矩方向上的转矩。因此，在该情况下，第二电动机3以及第三电动机4均被控制为作为原动机发挥功能的动力运行状态。相对于此，第一电动机2被控制为作为发电机发挥功能的再生状态。
在图5的下部的共线图所示的状态下，在图5的共线图上由向上的箭头T1’示出的第一电动机2的电动机转矩的方向、由向上的箭头T2’示出的第二电动机3的电动机转矩的方向、以及由向上的箭头T3’示出的第三电动机4的电动机转矩的方向均与在图5的共线图上由向上的箭头T4’示出的发动机转矩的方向相同。在该图5的下部的共线图所示的状态下，第一电动机2以及第三电动机4各自的电动机转矩均为正旋转方向且为正转矩方向上的转矩。相对于此，第二电动机3的电动机转矩为负旋转方向且为正转矩方向上的转矩。因此，在该情况下，第一电动机2以及第三电动机4均被控制为作为原动机发挥功能的动力运行状态。相对于此，第二电动机3被控制为作为发电机发挥功能的再生状态。此外，在上述图4以及图5的共线图上，箭头T5以及箭头T5’均表示车辆Ve从路面承受到的反作用力。
如上所述，在步骤S11中，分别控制第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4，以使第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4均输出方向与发动机转矩相同的电动机转矩，之后，暂时结束该例程。
〔第二控制例〕
在上述图3的流程图所示的控制例中，在车辆Ve处于发动机驱动行驶的状态的情况下，为了避免发动机运转时的驱动力不足的问题，利用第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4这三个电动机的全部的电动机转矩，来辅助车辆Ve的驱动力。但是，在实际的行驶中，例如也可以设想到如下状况：由于要求驱动力较小，所以不需要由第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4这三个电动机的全部的电动机转矩进行的辅助。因此，如在接下来的图6的流程图中示出的控制例那样，该车辆Ve的控制器11可以构成为：在要求驱动力较大的情况下，利用第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4这三个电动机的全部的电动机转矩来辅助车辆Ve的驱动力。此外，在图6的流程图中，对控制内容与前述的图3的流程图相同的控制步骤标注与图3的流程图相同的步骤编号。
在图6的流程图中，在由于车辆Ve处于发动机驱动行驶的状态而在步骤S10中判断为肯定的情况下，向步骤S20推进。在步骤S20中，判断要求驱动力是否较大。具体而言，判断车辆Ve的要求驱动力是否比阈值α大。要求驱动力例如能够基于由驾驶员踩踏的加速踏板的踩踏量以及当前的车速而求出。阈值α例如是作为在没有由第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4这三个电动机的全部的电动机转矩进行的辅助的状态下车辆Ve能够产生的要求驱动力的上限值而基于实验、模拟的结果等预先设定的。因此，在要求驱动力比阈值α大的情况下，判断为车辆Ve的要求驱动力较大且需要由第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4这三个电动机的全部的电动机转矩进行辅助的状况。
在由于要求驱动力为阈值α以下而在该步骤S20中判断为否定的情况下，暂时结束该例程，而不执行之后的控制。相对于此，在由于要求驱动力比阈值α大而在步骤S20中判断为肯定的情况下，向步骤S11推进。在步骤S11中，利用第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4这三个电动机的全部的电动机转矩来辅助驱动力。即，如前述那样，分别控制第一电动机2的工作状态、第二电动机3的工作状态以及第三电动机4的工作状态，以使第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4各自的电动机转矩均成为方向与发动机转矩相同。并且，之后，暂时结束该例程。
如上所述，本发明的实施方式的控制器11当在混合动力行驶模式下以使发动机1运转的状态使车辆Ve进行行驶时，将第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4均控制为输出电动机转矩。在该情况下，由第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4输出的电动机转矩均为与发动机转矩相同的方向。即，第一电动机2以及第二电动机3均输出作用方向与作用于第一旋转元件5a并在前进方向上驱动车辆Ve的发动机转矩相同的转矩，第三电动机4输出与发动机转矩一起在前进方向上驱动车辆Ve的转矩。具体而言，第一电动机2输出的电动机转矩使第二旋转元件5b的转速向与经发动机转矩作用而增大的第一旋转元件5a以及第四旋转元件5d的转速的增大方向相同的方向变化。第二电动机3输出的电动机转矩使第三旋转元件5c的转速向与经发动机转矩作用而增大的第一旋转元件5a以及第四旋转元件5d的转速的增大方向相同的方向变化。并且，第三电动机4输出的电动机转矩与发动机转矩一起使第四旋转元件5d的转速增大。
如前述那样，对于车辆Ve而言，例如与差动机构5连结的第一电动机2以及第二电动机3的最大转速、构成差动机构5的行星齿轮机构中的小齿轮P1、P2的容许上限转速等会成为限制因素，发动机1有时无法输出最大转矩。相对于此，根据本发明的实施方式的控制器11，如上所述，第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4均被控制成输出方向与发动机转矩相同的电动机转矩。因此，能够利用第一电动机2，第二电动机3以及第三电动机4，适当地辅助车辆Ve的驱动力。例如，即使在起动时、中低速行驶时或加速行驶时等要求驱动力比阈值α大的情况下，利用如上所述的由电动机转矩进行的辅助，也能够确保足够的驱动力。因此，能够提高混合动力行驶模式下的车辆Ve的动力性能。
〔第三控制例〕
在图7的流程图所示的控制例中，在利用第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4这三个电动机的全部的电动机转矩来辅助车辆Ve的驱动力时，分别控制第一电动机2的转速、第二电动机3的转速以及第三电动机4的转速，以使第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4均成为动力运行状态。此外，在图7的流程图中，对控制内容与前述的图3以及图6的流程图相同的控制步骤标注与图3以及图6的流程图相同的步骤编号。
在图7的流程图中，在由于车辆Ve处于发动机驱动行驶的状态且要求驱动力比阈值α大而在步骤S20中判断为肯定的情况下，向步骤S11以及步骤S30推进。在前者的步骤S11中，如前述那样，分别控制第一电动机2的工作状态、第二电动机3的工作状态以及第三电动机4的工作状态，以使第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4各自的电动机转矩均成为方向与发动机转矩相同。并且，在后者的步骤S30中，如前述的图4的共线图所示，分别控制第一电动机2的转速、第二电动机3的转速以及第三电动机4的转速，以使第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4均成为动力运行状态。并且，之后，暂时结束该例程。
在上述步骤S30中，将第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4均设为动力运行状态的控制是在第一电动机2的转速比0大且第二电动机3的转速比0大的区域执行的。具体而言，如图8所示，以使发动机转速以及车速在直线L1与直线L2之间的标注有阴影线的区域内分别变化的方式分别设定第一电动机2的转速、第二电动机3的转速以及第三电动机4的转速。在该图8的线图上，直线L1示出了与第一电动机2连结的第二旋转元件5b的转速为0的所谓的低档侧(日文：Low側)的固定变速级的状态。另外，直线L2示出了与第二电动机3连结的第三旋转元件5c的转速为0的所谓的高档侧(日文：High側)的固定变速级的状态。此外，直线L3示出了与发动机1连结的第一旋转元件5a的转速和与输出传动机构7连结的第四旋转元件5d的转速相等的所谓的直接连结级(日文：直結段)的状态。
此外，上述步骤S11以及步骤S30这两个控制步骤的控制也可以在同一时期并行执行。或者，也可以统合为一个控制步骤来执行。
如上所述，本发明的实施方式的控制器11当在混合动力行驶模式下以使发动机1运转的状态使车辆Ve进行行驶时，将第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4均控制为输出电动机转矩。在该情况下，由第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4输出的电动机转矩均为与发动机转矩相同的方向。而且，在该情况下，分别控制上述第一电动机2的转速、第二电动机3的转速以及第三电动机4的转速，以使第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4均成为动力运行状态。
如该车辆Ve那样，在发动机1、第一电动机2、第二电动机3以及输出传动机构7连结于差动机构5(动力分配机构)且第三电动机4连结于输出传动机构7的结构中，在第一电动机2或第二电动机3成为再生状态而进行发电的情况下，该发电电力向第三电动机4供给而被消耗。在该情况下，驱动第三电动机4的电力(驱动电力)是基于第一电动机2或第二电动机3的发电电力和蓄电池电力的合计值而被确定的。在该驱动电力超过第三电动机4能够输出的电力的情况下，蓄电池电力会成为剩余电力。相对于此，根据本发明的实施方式的控制器11，如上所述，第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4均被控制为动力运行状态。因此，在利用电动机转矩来辅助驱动力时，使第一电动机2以及第二电动机3的发电电力为0，从而能够有效地利用蓄电池电力。因此，能够提高车辆Ve的能量效率。
〔第四控制例〕
在图9的流程图所示的控制例中，在发动机1当前状态下能够输出的发动机转矩的上限值比发动机1的性能上的最大转矩小的情况下，对第一电动机2以及第二电动机3中的一方的电动机进行控制，以使第一电动机2以及第二电动机3中的另一方的电动机输出的电动机转矩增大。此外，在图9的流程图中，对控制内容与前述的图3的流程图相同的控制步骤标注与图3的流程图相同的步骤编号。
在图9的流程图中，在由于车辆Ve处于发动机驱动行驶的状态而在步骤S10中判断为肯定的情况下，向步骤S40推进。在步骤S40中，判断ENG能够输出的转矩是否比ENG最大转矩小。ENG能够输出的转矩为发动机1当前状态下能够输出的发动机转矩的上限值。ENG最大转矩为发动机1的性能上的最大转矩。
在由于ENG能够输出的转矩不小于ENG最大转矩、即发动机1处于能够输出性能上的最大转矩的状态而在该步骤S40中判断为否定的情况下，暂时结束该例程，而不执行之后的控制。在该情况下，由于发动机1能够输出最大转矩，所以能够判断为不是需要利用第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4这三个电动机的全部的电动机转矩进行辅助的状况。相对于此，在由于ENG能够输出的转矩比ENG最大转矩小而在步骤S40中判断为肯定的情况下，向步骤S41推进。
在步骤S41中，对第一电动机2以及第二电动机3中的一方的电动机的工作状态进行控制，以使第一电动机2以及第二电动机3中的另一方的电动机输出的电动机转矩增大。在图9所示的例子中，设定第一电动机2的电动机转矩，以使第二电动机3的电动机转矩增大。并且，之后，暂时结束该例程。
如上所述，本发明的实施方式的控制器11在当前状态的发动机转矩的上限值比发动机1的最大转矩小的情况下，对第一电动机2以及第二电动机3中的一方的电动机进行控制，以使连结于差动机构5的第一电动机2以及第二电动机3中的另一方的电动机输出的电动机转矩增大。因此，例如，即使在由于前述那样的限制因素等而使得发动机1无法输出最大转矩的情况下，也能够利用第一电动机2以及第二电动机3的电动机转矩来效率良好地辅助驱动力。
〔第五控制例〕
在图10的流程图所示的控制例中，分别控制第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4，以使由从差动机构5的第四旋转元件5d向输出传动机构7传递的转矩产生的驱动力与由从第三电动机4施加于输出传动机构7的转矩产生的驱动力之和达到最大。此外，在图10的流程图中，对控制内容与前述的图3的流程图相同的控制步骤标注与图3的流程图相同的步骤编号。
在图10的流程图中，在由于车辆Ve处于发动机驱动行驶的状态而在步骤S10中判断为肯定的情况下，向步骤S50推进。在步骤S50中，判断要求蓄电池电力是否比最大蓄电池电力大。要求蓄电池电力是为了产生与发动机转矩一起满足车辆Ve的要求驱动力的电动机转矩而分别向第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4供给电力时所需要的蓄电池电力。因此，要求蓄电池电力例如可以基于当前的车速、发动机转速以及要求驱动力等而求出。最大蓄电池电力是在当前的蓄电池的SOC、充电余量下能够输出的蓄电池电力的最大值。
在由于要求蓄电池电力为最大蓄电池电力以下而在该步骤S50中判断为否定的情况下，暂时结束该例程，而不执行之后的控制。在该情况下，由于实际的蓄电池电力相对于要求蓄电池电力存在富余，所以即使不介入特别的控制，如通常那样，通过与要求蓄电池电力相应地分别控制第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4，也能够判断为可以得到最大的驱动力。相对于此，在由于要求蓄电池电力比最大蓄电池电力大而在步骤S50中判断为肯定的情况下，向步骤S51推进。
在步骤S51中，分别控制第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4，以使车辆Ve的驱动力在最大蓄电池电力的范围内达到最大。具体而言，首先，控制与发动机1一起连结于差动机构5的第一电动机2以及第二电动机3中的至少任一方的电动机的工作状态，以使发动机转矩达到最大。例如，对第一电动机2的电动机转矩以及转速进行设定，以使发动机转矩达到最大。或者，对第二电动机3的电动机转矩以及转速进行设定，以使发动机转矩达到最大。或者，分别对第一电动机2的电动机转矩及转速、以及第二电动机3的电动机转矩及转速进行设定，以使发动机转矩达到最大。其结果是，由从差动机构5的第四旋转元件5d向输出传动机构7传递的转矩(即，将发动机转矩与第一电动机2以及第二电动机3的电动机转矩合成得到的转矩)产生的驱动力达到最大。
接着，对第三电动机4的电动机转矩以及转速进行设定，以便能够最大限度地使用当前状态下能够输出的蓄电池电力。如上所述，使用将为了使发动机转矩达到最大而使用的蓄电池电力减去而得到的剩余的蓄电池电力，设定由第三电动机4能够输出的最大的电动机转矩。其结果是，由从第三电动机4施加于输出传动机构7的转矩(即，第三电动机4的电动机转矩)产生的驱动力达到最大。
因此，通过如上述那样分别控制第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4，从而能够使由从差动机构5的第四旋转元件5d向输出传动机构7传递的转矩产生的驱动力和由从第三电动机4施加于输出传动机构7的转矩产生的驱动力之和达到最大。
如上所述，在步骤S51中，分别控制第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4，之后，暂时结束该例程。
〔第六控制例〕
另外，在图11的流程图中示出了上述图10的流程图中示出的控制的变形例。在该图11的流程图所示的控制例中，也是分别控制第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4，以使由从差动机构5的第四旋转元件5d向输出传动机构7传递的转矩产生的驱动力与由从第三电动机4施加于输出传动机构7的转矩产生的驱动力之和达到最大。此外，在图11的流程图中，对控制内容与前述的图3以及图10的流程图相同的控制步骤标注与图3以及图10的流程图相同的步骤编号。
在图11的流程图中，在由于车辆Ve处于发动机驱动行驶的状态而在步骤S10中判断为肯定的情况下，向步骤S60推进。在步骤S60中，分别控制发动机1、第一电动机2以及第二电动机3，以使发动机转矩在第一电动机2以及第二电动机3均成为动力运行状态的范围内达到最大。具体而言，分别对发动机转速、第一电动机2以及第二电动机3的转速进行设定。例如，在图12的线图中，在范围A的内侧示出的范围内，设定发动机转矩达到最大且发动机转速为Ne1的运转点。在图13的线图以及图14的共线图中，分别示出了该情况下的最大发动机转矩的图像以及驱动力源的旋转状态。
接着，判断要求蓄电池电力是否比最大蓄电池电力大(步骤S50)。在由于要求蓄电池电力比最大蓄电池电力大而在该步骤S50中判断为肯定的情况下，向步骤S61推进。
在步骤S61中，分别控制发动机1、第一电动机2以及第二电动机3，以使发动机1的功率在第一电动机2以及第二电动机3均成为动力运行状态的范围内达到最大。具体而言，分别对发动机转速、以及第一电动机2和第二电动机3的转速及电动机转矩进行设定。例如，在图12的线图中，在线B的线上示出的范围内，设定发动机功率达到最大且发动机转速为Ne2的运转点。在图13的线图以及图15的共线图中，分别示出了该情况下的最大发动机功率的图像以及驱动力源的旋转状态。
在该步骤S61中，由于将要求蓄电池电力设定为比最大蓄电池电力大，所以成为仅由第一电动机2以及第二电动机3的电动机转矩无法满足要求驱动力的状态。因此，在该步骤S61中，如上所述，将第一电动机2以及第二电动机3均控制为动力运行状态并使其输出电动机转矩，并且，将发动机1的工作状态控制为使发动机功率达到最大。其结果是，能够使由从差动机构5的第四旋转元件5d向输出传动机构7传递的转矩(即，将发动机转矩与第一电动机2以及第二电动机3的电动机转矩合成得到的转矩)产生的驱动力达到最大。
接着，对第三电动机4的电动机转矩以及转速进行设定(步骤S62)。具体而言，对第三电动机4的电动机转矩以及转速进行设定，以便能够最大限度地使用当前状态下能够输出的蓄电池电力。在该情况下的步骤S62中，如上所述，使用将为了使发动机转矩达到最大而使用的蓄电池电力减去而得到的剩余的蓄电池电力，设定由第三电动机4能够输出的最大的电动机转矩。其结果是，由从第三电动机4施加于输出传动机构7的转矩(即，第三电动机4的电动机转矩)产生的驱动力达到最大。
另一方面，在由于要求蓄电池电力为最大蓄电池电力以下而在前述的步骤S50中判断为否定的情况下，跳过步骤S61，向步骤S62推进。在该情况下的步骤S62中，由于实际的蓄电池电力相对于要求蓄电池电力存在富余，所以如通常那样，通过与要求蓄电池电力相应地分别控制第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4，从而能够得到最大的驱动力。即，由从第三电动机4施加于输出传动机构7的转矩产生的驱动力达到最大。
因此，通过如上述那样分别控制第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4，从而能够使由从差动机构5的第四旋转元件5d向输出传动机构7传递的转矩产生的驱动力与由从第三电动机4施加于输出传动机构7的转矩产生的驱动力之和达到最大。
如上所述，在步骤S61以及步骤S62中，分别控制第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4，之后，暂时结束该例程。
如上所述，本发明的实施方式的控制器11在要求蓄电池电力比最大蓄电池电力大的情况下，分别对第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4进行控制，以使由从连结有发动机1、第一电动机2以及第二电动机3的差动机构5向驱动轮6传递的转矩产生的驱动力与由从第三电动机4施加于驱动轮6的转矩产生的驱动力之和达到最大。
在该车辆Ve中，基于与差动机构5连结的第一电动机2以及第二电动机3的电动机转矩以及差动机构5的齿轮比来确定从差动机构5向输出传动机构7传递的转矩。车辆Ve的驱动力为由从差动机构5经由输出传动机构7向驱动轮6传递的转矩产生的驱动力与由从第三电动机4施加于输出传动机构7并向驱动轮6传递的电动机转矩产生驱动力之和。在蓄电池电力足够富余的情况下，分别适当地设定第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4的电动机转矩，能够使如上所述的驱动力的总和达到最大。因此，驱动力达到最大的状态下的第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4的功率平衡被保持成大致恒定。另一方面，例如，在要求蓄电池电力超过了最大蓄电池电力那样的、蓄电池电力有限的状况下，由于向各电动机供给的电力有限，所以如上所述的第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4的功率平衡会发生变化。相对于此，如上所述，根据本发明的实施方式的控制器11，分别对第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4进行控制，以使由从差动机构5传递来的转矩产生的驱动力与由从第三电动机4施加的转矩产生的驱动力之和达到最大。即，第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4的功率平衡被最佳化。因此，能够有效地利用有限的蓄电池电力，产生尽可能大的驱动力。
本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve的轮系并不限定于前述的图2所示的结构。在本发明的实施方式中，前述的图2所示的结构以外的轮系也可以作为控制的对象。在以下的附图中示出了这样的轮系的其它例子。此外，在以下的附图示出的各车辆Ve的轮系中，对结构、功能与图2所示的车辆Ve的轮系或已示出的附图所示的车辆Ve的轮系相同的构件标注与图2或已示出的附图相同的附图标记。
例如，与前述的图2所示的车辆Ve同样地，图16所示的车辆Ve具备发动机1、和第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4这三个“电动机”作为驱动力源。另外，具备作为动力分配机构发挥功能的差动机构30。与前述的差动机构5同样地，差动机构30由将单小齿轮型的第一行星齿轮机构31与单小齿轮型的第二行星齿轮机构32连结而成的复合行星齿轮机构构成。差动机构30具有：与发动机1连结的第一旋转元件30a、与第一电动机2连结的第二旋转元件30b、与第二电动机3连结的第三旋转元件30c、以及与输出传动机构7连结的第四旋转元件30d这四个“旋转元件”。
第一行星齿轮机构31具有第一太阳轮S11、第一齿圈R11以及第一齿轮架C11这三个旋转元件。同样地，第二行星齿轮机构32具有第二太阳轮S21、第二齿圈R21以及第二齿轮架C21这三个旋转元件。第一齿圈R11与第二齿轮架C21连结。第一齿轮架C11与第二齿圈R21连结。
第一齿圈R11与第二齿轮架C21一起连结于发动机1的输出轴1a。第一太阳轮S11连结于第一电动机2的输出轴2a。第二太阳轮S21连结于第二电动机3的输出轴3a。第一齿轮架C11与第二齿圈R21一起连结于输出传动机构7。
因此，在该图16所示的例子中，第一齿圈R11以及第二齿轮架C21形成差动机构30中的第一旋转元件30a。另外，第一太阳轮S11形成差动机构30中的第二旋转元件30b。另外，第二太阳轮S21形成差动机构30中的第三旋转元件30c。并且，第一齿轮架C11以及第二齿圈R21形成差动机构30中的第四旋转元件30d。
与前述的图2所示的车辆Ve同样地，图17所示的车辆Ve具备发动机1、和第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4这三个“电动机”作为驱动力源。另外，具备作为动力分配机构发挥功能的差动机构40。与前述的差动机构5同样地，差动机构40由将单小齿轮型的第一行星齿轮机构41与单小齿轮型的第二行星齿轮机构42连结而成的复合行星齿轮机构构成。差动机构40具有：与发动机1连结的第一旋转元件40a、与第一电动机2连结的第二旋转元件40b、与第二电动机3连结的第三旋转元件40c、以及与输出传动机构7连结的第四旋转元件40d这四个“旋转元件”。
第一行星齿轮机构41具有第一太阳轮S12、第一齿圈R12以及第一齿轮架C12这三个旋转元件。同样地，第二行星齿轮机构42具有第二太阳轮S22、第二齿圈R22以及第二齿轮架C22这三个旋转元件。第一太阳轮S12与第二太阳轮S22连结。第一齿圈R12与第二齿轮架C22连结。
第一齿轮架C12连结于发动机1的输出轴1a。第一太阳轮S12与第二太阳轮S22一起连结于第一电动机2的输出轴2a。第二齿圈R22连结于第二电动机3的输出轴3a。第一齿圈R12与第二齿轮架C22一起连结于输出传动机构7。
因此，在该图17所示的例子中，第一齿轮架C12形成差动机构40中的第一旋转元件40a。另外，第一太阳轮S12以及第二太阳轮S22形成差动机构40中的第二旋转元件40b。另外，第二齿圈R22形成差动机构40中的第三旋转元件40c。并且，第一齿圈R12以及第二齿轮架C22形成差动机构40中的第四旋转元件40d。
与前述的图2所示的车辆Ve同样地，图18所示的车辆Ve具备发动机1、和第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4这三个“电动机”作为驱动力源。另外，具备作为动力分配机构发挥功能的差动机构50。与前述的差动机构5同样地，差动机构50由将单小齿轮型的第一行星齿轮机构51与单小齿轮型的第二行星齿轮机构52连结而成的复合行星齿轮机构构成。差动机构50具有：与发动机1连结的第一旋转元件50a、与第一电动机2连结的第二旋转元件50b、与第二电动机3连结的第三旋转元件50c、以及与输出传动机构7连结的第四旋转元件50d这四个“旋转元件”。
第一行星齿轮机构51具有第一太阳轮S13、第一齿圈R13以及第一齿轮架C13这三个旋转元件。同样地，第二行星齿轮机构52具有第二太阳轮S23、第二齿圈R23以及第二齿轮架C23这三个旋转元件。第一齿圈R13与第二齿轮架C23连结。第一齿轮架C13与第二齿圈R23连结。
第一齿圈R13与第二齿轮架C23一起连结于发动机1的输出轴1a。第一太阳轮S13连结于第一电动机2的输出轴2a。第二太阳轮S23连结于第二电动机3的输出轴3a。第一齿轮架C13与第二齿圈R23一起连结于输出传动机构7。
因此，在该图18所示的例子中，第一齿圈R13以及第二齿轮架C23形成差动机构50中的第一旋转元件50a。另外，第一太阳轮S13形成差动机构50中的第二旋转元件50b。另外，第二太阳轮S23形成差动机构50中的第三旋转元件50c。并且，第一齿轮架C13以及第二齿圈R23形成差动机构50中的第四旋转元件50d。
与前述的图2所示的车辆Ve同样地，图19所示的车辆Ve具备发动机1、和第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4这三个“电动机”作为驱动力源。另外，具备作为动力分配机构发挥功能的差动机构60。与前述的差动机构5同样地，差动机构60由将单小齿轮型的第一行星齿轮机构61与单小齿轮型的第二行星齿轮机构62连结而成的复合行星齿轮机构构成。差动机构60具有：与发动机1连结的第一旋转元件60a、与第一电动机2连结的第二旋转元件60b、与第二电动机3连结的第三旋转元件60c、以及与输出传动机构7连结的第四旋转元件60d这四个“旋转元件”。
第一行星齿轮机构61具有第一太阳轮S14、第一齿圈R14以及第一齿轮架C14这三个旋转元件。同样地，第二行星齿轮机构62具有第二太阳轮S24、第二齿圈R24以及第二齿轮架C24这三个旋转元件。第一太阳轮S14与第二齿圈R24连结。第一齿轮架C14与第二齿轮架C24连结。
第一齿圈R14连结于发动机1的输出轴1a。第一太阳轮S14与第二齿圈R24一起连结于第一电动机2的输出轴2a。第二太阳轮S24连结于第二电动机3的输出轴3a。第一齿轮架C14与第二齿轮架C24一起连结于输出传动机构7。
因此，在该图19所示的例子中，第一齿圈R14形成差动机构60中的第一旋转元件60a。另外，第一太阳轮S14以及第二齿圈R24形成差动机构60中的第二旋转元件60b。另外，第二太阳轮S24形成差动机构60中的第三旋转元件60c。并且，第一齿轮架C14以及第二齿轮架C24形成差动机构60中的第四旋转元件60d。
与前述的图2所示的车辆Ve同样地，图20所示的车辆Ve具备发动机1、和第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4这三个“电动机”作为驱动力源。另外，具备作为动力分配机构发挥功能的差动机构70。与前述的差动机构5同样地，差动机构70由将单小齿轮型的第一行星齿轮机构71与单小齿轮型的第二行星齿轮机构72连结而成的复合行星齿轮机构构成。差动机构70具有：与发动机1连结的第一旋转元件70a、与第一电动机2连结的第二旋转元件70b、与第二电动机3连结的第三旋转元件70c、以及与输出传动机构7连结的第四旋转元件70d这四个“旋转元件”。
第一行星齿轮机构71具有第一太阳轮S15、第一齿圈R15以及第一齿轮架C15这三个旋转元件。同样地，第二行星齿轮机构72具有第二太阳轮S25、第二齿圈R25以及第二齿轮架C25这三个旋转元件。第一齿轮架C15与第二齿轮架C25连结。第一太阳轮S15与第二齿圈R25连结。
第一齿轮架C15与第二齿轮架C25一起连结于发动机1的输出轴1a。第一太阳轮S15与第二齿圈R25一起连结于第一电动机2的输出轴2a。第二太阳轮S25连结于第二电动机3的输出轴3a。第一齿圈R15连结于输出传动机构7。
因此，在该图20所示的例子中，第一齿轮架C15以及第二齿轮架C25形成差动机构70中的第一旋转元件70a。另外，第一太阳轮S15以及第二齿圈R25形成差动机构70中的第二旋转元件70b。另外，第二太阳轮S25形成差动机构70中的第三旋转元件70c。并且，第一齿圈R15形成差动机构70中的第四旋转元件70d。
与前述的图2所示的车辆Ve同样地，图21所示的车辆Ve具备发动机1、和第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4这三个“电动机”作为驱动力源。另外，具备作为动力分配机构发挥功能的差动机构80。与前述的差动机构5同样地，差动机构80由将单小齿轮型的第一行星齿轮机构81与单小齿轮型的第二行星齿轮机构82连结而成的复合行星齿轮机构构成。差动机构80具有：与发动机1连结的第一旋转元件80a、与第一电动机2连结的第二旋转元件80b、与第二电动机3连结的第三旋转元件80c、以及与输出传动机构7连结的第四旋转元件80d这四个“旋转元件”。
第一行星齿轮机构81具有第一太阳轮S16、第一齿圈R16以及第一齿轮架C16这三个旋转元件。同样地，第二行星齿轮机构82具有第二太阳轮S26、第二齿圈R26以及第二齿轮架C26这三个旋转元件。第一齿轮架C16与第二齿圈R26连结。第一齿圈R16与第二太阳轮S26连结。
第一齿轮架C16与第二齿圈R26一起连结于发动机1的输出轴1a。第一太阳轮S16连结于第一电动机2的输出轴2a。第二齿轮架C26连结于第二电动机3的输出轴3a。第一齿圈R16与第二太阳轮S26一起连结于输出传动机构7。
因此，在该图21所示的例子中，第一齿轮架C16以及第二齿圈R26形成差动机构80中的第一旋转元件80a。另外，第一太阳轮S16形成差动机构80中的第二旋转元件80b。另外，第二齿轮架C26形成差动机构80中的第三旋转元件80c。并且，第一齿圈R16以及第二太阳轮S26形成差动机构80中的第四旋转元件80d。
上述各具体例中的差动机构5、30、40、50、60、70、80均由两组单小齿轮型的行星齿轮机构构成，但本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve中的“差动机构”不限于单小齿轮型的行星齿轮机构，也可以由其它形式的行星齿轮机构构成。例如，也可以使用双小齿轮型的行星齿轮机构。或者，如图22所示，也可以使用拉威挪(日文：ラビニヨ)型的行星齿轮机构来构成“差动机构”。
与前述的图2所示的车辆Ve同样地，图22所示的车辆Ve具备发动机1、和第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4这三个“电动机”作为驱动力源。另外，具备作为动力分配机构发挥功能的差动机构90。差动机构90由拉威挪型的行星齿轮机构91构成。差动机构90具有：与发动机1连结的第一旋转元件90a、与第一电动机2连结的第二旋转元件90b、与第二电动机3连结的第三旋转元件90c、以及与输出传动机构7连结的第四旋转元件90d这四个“旋转元件”。
行星齿轮机构91具有第一太阳轮S17、齿圈R17、齿轮架C17以及第二太阳轮S27这四个旋转元件。更具体而言，拉威挪型的行星齿轮机构91由配置在同一轴上的第一太阳轮S17及齿圈R17、与第一太阳轮S17啮合的短小齿轮P17、与该短小齿轮P17和齿圈R17这双方啮合的长小齿轮P27、分别保持短小齿轮P17及长小齿轮P27的齿轮架C17、以及与长小齿轮P27啮合的第二太阳轮S27构成。第一太阳轮S17与第二太阳轮S27被配置在同一轴上且能够相对旋转。
齿轮架C17连结于发动机1的输出轴1a。第一太阳轮S17连结于第一电动机2的输出轴2a。第二太阳轮S27连结于第二电动机3的输出轴3a。齿圈R17连结于输出传动机构7。
因此，在该图22所示的例子中，齿轮架C17形成差动机构90中的第一旋转元件90a。另外，第一太阳轮S17形成差动机构90中的第二旋转元件90b。另外，第二太阳轮S27形成差动机构90中的第三旋转元件90c。并且，齿圈R17形成差动机构90中的第四旋转元件90d。
上述各具体例中的差动机构5、30、40、50、60、70、80、90均构成为具有四个能够彼此进行差动旋转的“旋转元件”，但本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve中的“差动机构”例如也可以如图23所示那样具有五个能够彼此进行差动旋转的“旋转元件”。
与前述的图2所示的车辆Ve同样地，图23所示的车辆Ve具备发动机1、和第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4这三个“电动机”作为驱动力源。另外，具备作为动力分配机构发挥功能的差动机构100。差动机构100由将单小齿轮型的第一行星齿轮机构101、单小齿轮型的第二行星齿轮机构102及单小齿轮型的第三行星齿轮机构103连结而成的复合行星齿轮机构构成。差动机构100具有：与发动机1连结的第一旋转元件100a、与第一电动机2连结的第二旋转元件100b、与第二电动机3连结的第三旋转元件100c、与输出传动机构7连结的第四旋转元件100d、以及和第一旋转元件90a一起与发动机1连结的第五旋转元件100e这五个“旋转元件”。
第一行星齿轮机构101具有第一太阳轮S18、第一齿圈R18以及第一齿轮架C18这三个旋转元件。同样地，第二行星齿轮机构102具有第二太阳轮S28、第二齿圈R28以及第二齿轮架C28这三个旋转元件。同样地，第三行星齿轮机构103具有第三太阳轮S38、第三齿圈R38以及第三齿轮架C38这三个旋转元件。第一太阳轮S18与第二齿轮架C28连结。第一齿圈R18与第二太阳轮S28连结。第二齿圈R28与第三齿圈R38连结。第一齿轮架C18与第三齿轮架C38连结。
第一齿圈R18连结于发动机1的输出轴1a。第二齿圈R28与第三齿圈R38一起连结于第一电动机2的输出轴2a。第三太阳轮S38连结于第二电动机3的输出轴3a。第一齿轮架C18与第三齿轮架C38一起连结于输出传动机构7。而且，第二太阳轮S28与第一齿圈R18一起连结于发动机1的输出轴1a。
因此，在该图23所示的例子中，第一齿圈R18形成差动机构100中的第一旋转元件100a。另外，第二齿圈R28以及第三齿圈R38形成差动机构100中的第二旋转元件100b。另外，第三太阳轮S38形成差动机构100中的第三旋转元件100c。并且，第一齿轮架C18以及第三齿轮架C38形成差动机构100中的第四旋转元件100d。而且，第二太阳轮S28形成差动机构100中的第五旋转元件100e。
在上述各具体例中，均示出了车辆Ve具备向前轮和后轮中的任一方传递动力的一个输出传动机构7的结构，但本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve例如也可以如图24所示那样具备向前轮以及后轮这双方传递动力的两个“输出传动机构”。
图24所示的车辆Ve具备发动机1、和第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4这三个“电动机”作为驱动力源。并且，具备第一输出传动机构201以及第二输出传动机构202这两个“输出传动机构”。
与前述的输出传动机构7同样地，第一输出传动机构201由驱动齿轮21、副轴22、反转从动齿轮23、末端驱动齿轮24以及差动齿轮25构成。在该图24所示的车辆Ve中，驱动齿轮21也构成为与差动机构5的第二齿轮架C2一体地旋转。因此，第一输出传动机构201与差动机构5的第四旋转元件5d连结，并向驱动轮6传递动力。在图24所示的例子中，第三电动机4未与第一输出传动机构201连结。第三电动机4与后述的第二输出传动机构202连结。在图24所示的例子中，驱动轮6构成车辆Ve的前轮。
第二输出传动机构202由副轴203、反转从动齿轮204、末端驱动齿轮205以及差动齿轮206构成。在副轴203的一方(图24中的右侧)的端部安装有反转从动齿轮204。在副轴203的另一方(图24中的左侧)的端部安装有末端驱动齿轮205。末端驱动齿轮205与作为终端减速器的差动齿轮206的末端从动齿轮(差动齿圈)207啮合。在差动齿轮206上经由驱动轴208安装有驱动轮209。在图24所示的例子中，驱动轮209构成车辆Ve的后轮。
构成为能够将第三电动机4输出的电动机转矩施加于上述驱动轮209。具体而言，第三电动机4的输出轴4a与上述副轴203平行地配置。在该输出轴4a的前端(图24中的左端)安装有与上述反转从动齿轮204啮合的小齿轮210。即，第三电动机4经由第二输出传动机构202与驱动轮209连结。因此，第二输出传动机构202是未与差动机构5的第四旋转元件5d连结的“输出传动机构”，该第二输出传动机构202经由驱动轴208向驱动轮209传递第三电动机4的电动机转矩。
在上述各具体例中，均示出了车辆Ve具备发动机1、和第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4这三个“电动机”作为驱动力源的结构，但本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve例如也可以如图25所示那样具备发动机1和四个“电动机”作为驱动力源。
图25所示的车辆Ve具备发动机1、和第一电动机2、第二电动机3、第三电动机4以及第四电动机(MG4)220这四个“电动机”作为驱动力源。并且，具备第一输出传动机构221以及第二输出传动机构222这两个“输出传动机构”。
第一输出传动机构221是与前述的输出传动机构7相同的结构。因此，第一输出传动机构221与差动机构5的第四旋转元件5d连结，并向驱动轮6传递动力。在图25所示的例子中，在第一输出传动机构221上连结有第三电动机4。驱动轮6构成车辆Ve的前轮。
第二输出传动机构222是与前述的第二输出传动机构202相同的结构。在图25所示的例子中，代替第三电动机4，在第二输出传动机构222上连结有第四电动机220。因此，第二输出传动机构222是未与差动机构5的第四旋转元件5d连结的“输出传动机构”，该第二输出传动机构222经由驱动轴208向驱动轮209传递第四电动机220的电动机转矩。驱动轮209构成车辆Ve的后轮。
附图标记说明
1…发动机(ENG)，2…第一电动机(MG1)，3…第二电动机(MG2)，4…第三电动机(MG3)，5、30、40、50、60、70、80…差动机构，5a、30a、40a、50a、60a、70a、80a…第一旋转元件，5b、30b、40b、50b、60b、70b、80b…第二旋转元件，5c、30c、40c、50c、60c、70c、80c…第三旋转元件，5d、30d、40d、50d、60d、70d、80d…第四旋转元件，6、209…驱动轮，7、201、202、221、222…输出传动机构，8、31、41、51、61、71、81…第一行星齿轮机构(PL1)，9、32、42、52、62、72、82…第二行星齿轮机构(PL2)，10…制动器，11…控制器(EUC)，220…第四电动机(MG4)，C1、C11、C12、C13、C14、C15、C16…第一齿轮架，R1、R11、R12、R13、R14、R15、R16…第一齿圈，S1、S11、S12、S13、S14、S15、S16…第一太阳轮，C2、C21、C22、C23、C24、C25、C26…第二齿轮架，R2、R21、R22、R23、R24、R25、R26…第二齿圈，S2、S21、S22、S23、S24、S25、S26…第二太阳轮，Ve…车辆(混合动力车辆)。

Claims (8)

1.一种混合动力车辆的控制装置，该混合动力车辆具备：
驱动力源，所述驱动力源具有发动机以及至少三个电动机；
差动机构，所述差动机构具有至少四个能够彼此进行差动旋转的旋转元件；
至少一个输出传动机构，所述输出传动机构向驱动轮传递动力；以及
控制器，所述控制器分别控制所述驱动力源的工作状态，
所述发动机与所述差动机构的第一旋转元件连结，
所述驱动力源的第一电动机与所述差动机构的第二旋转元件连结，
所述驱动力源的第二电动机与所述差动机构的第三旋转元件连结，
所述输出传动机构与所述差动机构的第四旋转元件连结，
在与所述第四旋转元件连结了的任意所述输出传动机构或未与所述第四旋转元件连结的其它所述输出传动机构连结有所述驱动力源的第三电动机，
所述混合动力车辆的控制装置的特征在于，
所述控制器判断所述混合动力车辆的行驶状态，在判断为所述混合动力车辆处于使用所述发动机输出的发动机转矩进行行驶的行驶状态的情况下，分别控制所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机，以使所述第一电动机以及所述第二电动机均输出作用方向与在前进方向上驱动所述车辆的所述发动机转矩相同的转矩，并使所述第三电动机输出与所述发动机转矩一起在前进方向上驱动所述车辆的转矩。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述控制器将所述混合动力车辆的要求驱动力与预先设定的阈值进行比较，在所述要求驱动力比所述阈值大的情况下，分别控制所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机，以使所述第一电动机以及所述第二电动机均输出作用方向与在前进方向上驱动所述车辆的所述发动机转矩相同的转矩，并使所述第三电动机输出与所述发动机转矩一起在前进方向上驱动所述车辆的转矩。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在利用所述第一电动机以及所述第二电动机分别输出作用方向与在前进方向上驱动所述车辆的所述发动机转矩相同的转矩时，所述控制器
控制所述第一电动机，以使所述第一电动机输出旋转方向与所述发动机转矩相同且对所述第二旋转元件进行驱动的转矩，并且，控制所述第二电动机，以使所述第二电动机输出旋转方向与所述发动机转矩相同且对所述第三旋转元件进行驱动的转矩；或者
控制所述第一电动机，以使所述第一电动机输出旋转方向与所述发动机转矩相同且对所述第二旋转元件进行驱动的转矩，并且，控制所述第二电动机，以使所述第二电动机输出旋转方向与所述发动机转矩相反且对所述第三旋转元件进行制动的转矩；或者
控制所述第二电动机，以使所述第二电动机输出旋转方向与所述发动机转矩相同且对所述第三旋转元件进行驱动的转矩，并且，控制所述第一电动机，以使所述第一电动机输出旋转方向与所述发动机转矩相反且对所述第二旋转元件进行制动的转矩。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述控制器分别控制所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机，以使所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机均成为动力运行状态。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述控制器将所述发动机当前状态下能够输出的所述发动机转矩的上限值与所述发动机的性能上的最大转矩进行比较，在所述上限值比所述最大转矩小的情况下，对所述第一电动机以及所述第二电动机中的一方进行控制，以使所述第一电动机以及所述第二电动机中的另一方输出的转矩增大。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述控制器分别控制所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机，以使由从所述第四旋转元件向所述输出传动机构传递的转矩产生的驱动力与由从所述第三电动机施加于所述输出传动机构的转矩产生的驱动力之和达到最大。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述差动机构由具有第一太阳轮、第一齿轮架以及第一齿圈的第一行星齿轮机构和具有第二太阳轮、第二齿轮架以及第二齿圈的第二行星齿轮机构构成，
所述第一太阳轮与所述第二太阳轮连结，
所述第一齿圈与所述第二齿轮架连结，
所述发动机与作为所述第一旋转元件的所述第一齿轮架连结，
所述第一电动机与作为所述第二旋转元件的所述第一太阳轮或所述第二太阳轮连结，
所述第二电动机与作为所述第三旋转元件的所述第二齿圈连结，
所述输出传动机构与作为所述第四旋转元件的所述第一齿圈或所述第二齿轮架连结。
8.根据权利要求1～6中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述差动机构由具有第一太阳轮、第一齿轮架以及第一齿圈的第一行星齿轮机构和具有第二太阳轮、第二齿轮架以及第二齿圈的第二行星齿轮机构构成，
所述第一齿轮架与所述第二齿圈连结，
所述第一齿圈与所述第二齿轮架连结，
所述发动机与作为所述第一旋转元件的所述第一齿圈或所述第二齿轮架连结，
所述第一电动机与作为所述第二旋转元件的所述第二太阳轮连结，
所述第二电动机与作为所述第三旋转元件的所述第一太阳轮连结，
所述输出传动机构与作为所述第四旋转元件的所述第一齿轮架或所述第二齿圈连结。
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