CN109421693B - 混合动力车辆的驱动力控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够抑制以发动机起动和变速机构的变速为要因而车辆整体的驱动力的变动幅度变大的混合动力车辆的驱动力控制装置。所述混合动力车辆具备：发动机，其以能够传递转矩的方式连结于车辆的前轮；第1旋转机，其以能够传递转矩的方式连结于后轮；以及变速机构，其能够改变第1旋转机与后轮的转速比，在所述混合动力车辆的驱动力控制装置中，具备控制发动机和变速机构的控制器，构成为，在正在执行起动发动机的控制与改变变速机构的变速比的控制中的任一方的控制的期间(在步骤S1中判断为是)，限制起动发动机的控制与改变变速机构的变速比的控制中的另一方的控制的执行(步骤S3)。

Description

混合动力车辆的驱动力控制装置
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆的驱动力控制装置，其构成为，从发动机输出的动力向前轮与后轮中的任一方传递，从马达输出的动力向前轮与后轮中的另一方传递。
背景技术
在专利文献1中记载了一种混合动力车辆的驱动力控制装置，该混合动力车辆具备：动力分配机构，其具有发动机所连结的第1旋转要素、第1马达所连结的第2旋转要素、以及输出部件所连结的第3旋转要素；和第2马达，其以能够传递转矩的方式连结于输出部件。此外，在专利文献1中记载了如下情况：能够构成为将第2马达所输出的转矩向与被传递第1马达的转矩的车轮不同的车轮传递。
在专利文献2中记载了在每个车轮均具备马达的电动汽车的控制装置。在各马达连结有构成为能够选择不使从马达输出的转矩增减而原样地向车轮传递的直接连结档、和使从马达输出的转矩增大而向车轮传递的减速档的变速机构。上述控制装置构成为，为了降低因各变速机构同时变速引起的冲击而依次进行各变速机构的变速。另外，在任一变速机构正在执行变速的过程中，经由该变速机构的转矩的传递被切断或降低，所以有可能在车辆的左右的驱动力上产生差别而发生意外的偏航。因此，上述控制装置构成为使与设置正在执行变速的变速机构的车轮在车宽方向上设置于同一方向的其他车轮的转矩增大。
在专利文献3中记载了一种混合动力车辆的控制装置，该混合动力车辆具备发动机、经由第1离合器连结于发动机的输出轴的马达、以及连结于马达的输出轴的多级变速器。该控制装置构成为在要求了发动机起动的情况下，使第1离合器卡合，由马达使发动机启动(cranking)。另外，为了抑制因同时执行发动机起动和多级变速器的变速引起的冲击，上述控制装置构成为，预测发动机起动要求和变速要求是否同时成立，在预测到发动机起动要求和变速要求同时成立这一情况时，先进行多级变速器的变速，之后进行发动机起动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-007437号公报
专利文献2：日本特开2002-147596号公报
专利文献3：国际公开第2012/053633号
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1中记载的混合动力车辆在从以第1马达和/或第2马达为驱动力源而行驶的EV行驶转变为以发动机为驱动力源而行驶的HV行驶的情况下，考虑从第1马达输出用于使发动机启动的转矩。在这样的情况下，以第1马达不作为驱动力源发挥作用、使发动机启动时的反力转矩向驱动轮传递等为要因，驱动力有可能暂时降低。另外，在从发动机的初爆到完爆为止的期间，发动机的输出转矩的变动幅度(振幅)较大，所以以该输出转矩的变动为要因，驱动力有可能发生变动。即，伴随发动机起动，向驱动轮传递的转矩有可能不可避免地发生变动。此外，从发动机的初爆到完爆为止的期间的振动有可能经由发动机支架(engine mount)等向车体传递从而产生异常声音。
进而，在构成为将第2马达所输出的转矩向与被传递第1马达的转矩的车轮(以下，记为第1驱动轮)不同的车轮(以下，记为第2驱动轮)传递的情况下，由于为了改变第2马达的运转点、为了增大驱动力等各种理由，考虑在第2马达与第2驱动轮之间设置变速机构。在像这样在第2马达与第2驱动轮之间设置有变速机构的情况下，通过改变变速机构的变速比而第2马达的转速发生变化，所以有可能向第2驱动轮传递与第2马达的转速的变化量相应的惯性转矩。另外，在改变变速机构的变速比的情况下，从第2马达向第2驱动轮传递的转矩有时会暂时降低。即，以变速机构的变速比的改变为要因，向第2驱动轮传递的转矩有可能不可避免地发生变动。
在像上述那样使向第1驱动轮传递驱动转矩的驱动装置和向第2驱动轮传递驱动转矩的驱动装置独立地构成的情况下，当重叠地执行发动机起动和变速时，以第1驱动轮的驱动力的变动和第2驱动轮的驱动力的变动为要因，车辆整体的驱动力的变动幅度有可能变大。
本发明是着眼于上述的技术问题而作出的发明，目的在于提供一种能够抑制以发动机起动和变速机构的变速为要因而车辆整体的驱动力的变动幅度变大的情况的混合动力车辆的驱动力控制装置。
用于解决问题的技术方案
为了达成上述的目的，本发明提供一种混合动力车辆的驱动力控制装置，所述混合动力车辆具备：发动机，其以能够传递转矩的方式连结于车辆的前轮与后轮中的任一方的车轮；第1旋转机，其以能够传递转矩的方式连结于所述前轮与所述后轮中的另一方的车轮；以及变速机构，其能够改变所述第1旋转机与所述另一方的车轮的转速比，所述混合动力车辆的驱动力控制装置的特征在于，具备控制所述发动机和所述变速机构的控制器，所述控制器构成为，在正在执行起动所述发动机的控制与改变所述变速机构的变速比的控制中的任一方的控制的期间，限制起动所述发动机的控制与改变所述变速机构的变速比的控制中的另一方的控制的执行。
关于本发明，所述限制可以包括在起动所述发动机的要求和改变所述变速比的要求成立了的情况下，使所述另一方的控制相对于所述一方的控制延迟。
关于本发明，所述延迟可以包括使改变所述变速比的控制的执行相对于起动所述发动机的控制延迟。
关于本发明，可以是，所述第1旋转机的输出转矩根据所述车辆要求的驱动力来确定，所述控制器构成为，求出在正在执行起动所述发动机的控制的期间的向所述一方的车轮传递的转矩的变化量，在正在执行起动所述发动机的控制的期间的向所述一方的车轮传递的转矩降低的情况下，增大所述第1旋转机的输出转矩，在正在执行起动所述发动机的控制的期间的向所述一方的车轮传递的转矩增大的情况下，降低所述第1旋转机的输出转矩。
关于本发明，所述控制器可以构成为，在执行起动所述发动机的控制的条件成立了的情况下，在降低所述第1旋转机的输出转矩后，开始起动所述发动机的控制。
关于本发明，所述控制器可以构成为，在执行改变所述变速机构的变速比的控制的条件成立了的情况下，在降低所述第1旋转机的输出转矩后，开始改变所述变速机构的变速比的控制。
关于本发明，所述控制器可以构成为，求出所述车辆要求的驱动力，在所求出的驱动力比预定驱动力大的情况下，不限制所述另一方的控制的执行。
关于本发明，所述控制器可以构成为，为了保护包括所述发动机、所述第1旋转机以及所述变速机构在内的所述车辆的构成部件，在执行所述另一方的控制的条件成立了的情况下，不限制所述另一方的控制的执行。
关于本发明，所述控制器可以构成为，基于伴随变速而产生的所述第1旋转机的惯性转矩来确定所述变速比的改变速度。
关于本发明，可以是，混合动力车辆还具备以能够传递转矩的方式连结于所述一方的车轮的第2旋转机，所述第2旋转机的输出转矩根据所述车辆要求的驱动力来确定，所述控制器构成为，求出在正在执行起动所述发动机的控制的期间的向所述一方的车轮传递的转矩的变化量，在正在执行起动所述发动机的控制的期间的向所述一方的车轮传递的转矩降低的情况下，增大所述第2旋转机的输出转矩，在正在执行起动所述发动机的控制的期间的向所述一方的车轮传递的转矩增大的情况下，降低所述第2旋转机的输出转矩。
关于本发明，所述控制器可以构成为，在执行起动所述发动机的控制的条件成立了的情况下，在降低所述第2旋转机的输出转矩后，开始起动所述发动机的控制。
关于本发明，混合动力车辆还具备：第3旋转机，其能够将从所述发动机输出的动力的一部分变换为电力；和传动机构，其将从所述发动机输出的动力向所述第3旋转机侧和输出部件侧分配，并且能够设定第1模式和第2模式，所述第1模式是向所述第3旋转机侧传递的动力与向所述输出部件侧传递的动力的比率成为第1比率的模式，所述第2模式是成为与所述第1模式相比向所述输出部件侧传递的动力的比例小的第2比率的模式，所述控制器可以构成为，通过利用所述第3旋转机的输出转矩使所述发动机启动来起动所述发动机。
发明的效果
本发明构成为，在正在执行连结于前轮与后轮中的任一方的车轮的发动机的起动控制、和连结于前轮与后轮中的另一方的车轮的变速机构的变速控制中的一方的控制的期间，限制发动机的起动控制与变速控制中的另一方的控制的执行。因此，在正在执行一方的控制的期间，即使有执行另一方的控制的要求，也能够抑制另一方的控制的执行直到一方的控制完成为止。因此，能够抑制重叠地执行双方的控制的情况。结果，能够抑制以由于执行发动机起动控制而产生的不可避免的驱动力的变动与由于执行变速控制而产生的不可避免的驱动力的变动的相加等为要因而产生大的驱动力的变动的情况。
附图说明
图1是用于说明第1驱动装置的一个例子的骨架图。
图2是用于说明第2驱动装置的一个例子的骨架图。
图3是用于说明电子控制装置(ECU)的构成的框图。
图4是总结地示出各行驶模式下的离合机构、制动机构的卡合/释放的状态、马达的运转状态、发动机有无驱动的图表。
图5是用于说明HV-Hi模式下的动作状态的列线图。
图6是用于说明HV-Lo模式下的动作状态的列线图。
图7是用于说明直接连结模式下的动作状态的列线图。
图8是用于说明EV-Lo模式下的动作状态的列线图。
图9是用于说明EV-Hi模式下的动作状态的列线图。
图10是用于说明第1EV行驶模式下的动作状态的列线图。
图11是示出在选择了CD模式时用于确定各行驶模式的映射的一个例子的图。
图12是示出在选择了CS模式时用于确定各行驶模式的映射的一个例子的图。
图13是用于说明在发动机起动控制期间要求了变速的情况下，使变速控制延迟的控制例的流程图。
图14是用于说明在构成部件的保护或急加速要求时不使变速控制延迟的控制例的流程图。
图15是用于说明减少发动机起动控制时的驱动力的变化量的控制例的流程图。
图16是用于说明减少变速控制时的驱动力的变化量的控制例的流程图。
图17是用于说明在发动机起动控制期间要求了变速的情况下的加速器开度、有无发动机起动要求、对变速机构要求的变速档、发动机、第1马达、第2马达的转速、发动机、第1马达、第2马达的输出转矩、使变速控制延迟的标志的状态、后马达的转速和转矩、以及车辆的加速度的变化的时间图。
附图标记说明
1R、1L：前轮；
2：第1驱动装置；
3R、3L：后轮；
4：第2驱动装置；
5：发动机；
6：第1马达；
7：第2马达；
8：动力分配机构；
9：分配部；
10：变速部；
11、17、32：太阳轮；
12、18、26、33、42：齿圈；
13、19、34：小齿轮；
14、20、35：行星架；
30：后马达；
47：蓄电装置；
CL1：第1离合机构；
CL2：第2离合机构；
CL3：第3离合机构；
48：ECU；
49：综合ECU；
50：MG-ECU；
51：发动机ECU；
52：离合器ECU。
具体实施方式
参照图1和图2对本发明的实施方式中的混合动力车辆的一个例子进行说明。图1示出了用于驱动前轮1R、1L的第1驱动装置2，图2示出了用于驱动后轮3R、3L的第2驱动装置4。第1驱动装置2是具备发动机5和两个马达6、7作为驱动力源的所谓的双马达型的驱动装置，并且构成为，第1马达6由具有发电功能的马达(即电动发电机：MG1)构成，通过第1马达6来控制发动机5的转速，并且利用由第1马达6发出的电力来驱动第2马达7，将该第2马达7所输出的驱动力添加为用于行驶的驱动力。此外，第2马达7可以由具有发电功能的马达(即电动发电机：MG2)构成。上述的第1马达6相当于本发明的实施方式中的“第3旋转机”，第2马达7相当于本发明的实施方式中的“第2旋转机”。
在发动机5连结有相当于本发明的实施方式中的“传动机构”的动力分配机构8。该动力分配机构8由具有将从发动机5输出的动力向第1马达6侧与输出侧分配的功能的分配部9、和具有改变该动力的分配率的功能的变速部10构成。
分配部9是通过三个旋转要素实现差动作用的构成即可，可以采用行星齿轮机构。在图1所示的例子中，由单小齿轮型的行星齿轮机构构成。图1所示的分配部9包括太阳轮11、相对于太阳轮11配置在同心圆上的作为内齿轮的齿圈12、配置在上述的太阳轮11与齿圈12之间并且与太阳轮11和齿圈12啮合的小齿轮13、以及将小齿轮13保持为能够进行自转和公转的行星架14。该太阳轮11主要作为反力要素发挥作用，齿圈12主要作为输出要素发挥作用，行星架14主要作为输入要素发挥作用。
发动机5所输出的动力构成为向所述行星架14输入。具体而言，在发动机5的输出轴15连结有动力分配机构8的输入轴16，该输入轴16连结于行星架14。此外，也可以替代将行星架14与输入轴16直接连结的构成，而经由齿轮机构等传动机构将行星架14与输入轴16连结。另外，也可以在该输出轴15与输入轴16之间配置减振机构、转矩转换器等机构。
第1马达6连结于太阳轮11。在图1所示的例子中，分配部9和第1马达6配置在与发动机5的旋转中心轴线相同的轴线上，第1马达6隔着分配部9配置在与发动机5相反的一侧。在该分配部9与发动机5之间，在与上述的分配部9和发动机5相同的轴线上沿该轴线的方向排列地配置有变速部10。
变速部10由单小齿轮型的行星齿轮机构构成，具有太阳轮17、相对于太阳轮17配置在同心圆上的作为内齿轮的齿圈18、配置在上述的太阳轮17与齿圈18之间并且与上述的太阳轮17和齿圈18啮合的小齿轮19、以及将小齿轮19保持为能够进行自转和公转的行星架20，变速部10是通过太阳轮17、齿圈18以及行星架20这三个旋转要素实现差动作用的差动机构。在该变速部10中的太阳轮17连结有分配部9中的齿圈12。另外，在变速部10中的齿圈18连结有输出齿轮21。
为了使得上述的分配部9与变速部10构成复合行星齿轮机构而设置有第1离合机构CL1。第1离合机构CL1构成为将变速部10中的行星架20选择性地连结于分配部9中的行星架14。该第1离合机构CL1可以是湿式多片离合器等摩擦式的离合机构，或者也可以是爪形离合器(dog clutch)等啮合式的离合机构。通过使该第1离合机构CL1卡合，分配部9中的行星架14与变速部10中的行星架20连结，从而形成如下复合行星齿轮机构，其中，分配部9中的行星架14与变速部10中的行星架20成为输入要素，另外分配部9中的太阳轮11成为反力要素，进而变速部10中的齿圈18成为输出要素。
进而，设置有用于使变速部10的整体一体化的第2离合机构CL2。该第2离合机构CL2是将变速部10中的行星架20与齿圈18或太阳轮17连结、或者将太阳轮17与齿圈18连结等的用于将至少任意两个旋转要素连结的离合机构，可以由摩擦式或啮合式的离合机构构成。在图1所示的例子中，第2离合机构CL2构成为将变速部10中的行星架20与齿圈18连结。并且，第1离合机构CL1和第2离合机构CL2配置在与发动机5、分配部9以及变速部10相同的轴线上，并且隔着变速部10配置在与分配部9相反的一侧。此外，各离合机构CL1、CL2彼此可以如图1所示那样配置成沿半径方向在内周侧与外周侧排列的状态，或者也可以配置成在轴线方向上排列。在如图1所示那样配置成在半径方向上排列的情况下，能够缩短第1驱动装置2整体的轴长。另外，当配置成在轴线方向上排列的情况下，各离合机构CL1、CL2的外径的限制变少，所以能够在采用了摩擦式离合机构的情况下减少摩擦片的片数。
与上述的发动机5、分配部9或变速部10的旋转中心轴线平行地配置有中间轴(counter shift)22。啮合于所述输出齿轮21的从动齿轮(driven gear)23安装于该中间轴22。另外，在中间轴22安装有传动齿轮(drive gear)24，该传动齿轮24啮合于作为终减速器的差动齿轮单元25中的齿圈26。进而，在所述从动齿轮23啮合有安装于第2马达7中的转子轴27的传动齿轮28。因此，构成为，通过上述的从动齿轮23的部分对从所述输出齿轮21输出的动力或转矩加上第2马达7所输出的动力或转矩。构成为，使这样合成的动力或转矩从差动齿轮单元25向左右的传动轴29输出，该动力、转矩向前轮1R、1L传递。
进而，在第1驱动装置2中，为了能够将从第1马达6输出的驱动转矩向前轮1R、1L传递而设置有摩擦式或啮合式的第1制动机构B1，该第1制动机构B1构成为能够选择性地固定输出轴15或输入轴16。即，构成为，通过使第1制动机构B1卡合而固定输出轴15或输入轴16，从而能够使分配部9中的行星架14、变速部10中的行星架20作为反力要素发挥作用，使分配部9中的太阳轮11作为输入要素发挥作用。此外，第1制动机构B1能够使得在第1马达6输出了驱动转矩的情况下产生反力转矩即可，不限于完全固定输出轴15或输入轴16的构成，能够使要求的反力转矩作用于输出轴15或输入轴16即可。或者也可以设置单向离合器来替代第1制动机构B1，所述单向离合器禁止输出轴15、输入轴16向与在发动机5的驱动时旋转的方向相反的方向的旋转。
第2驱动装置4构成为将后马达30的动力或转矩向后轮3R、3L传递。此外，为了方便，左侧的后轮3L未图示。与第1马达6和第2马达7同样，该后马达30由具有发电功能的马达(即电动发电机：MGR)构成。在后马达30连结有变速机构31，所述变速机构31构成为能够选择性地切换放大后马达30的转矩的减速档与不使后马达30的转矩发生变化而原样地输出的直接连结档。该后马达30相当于本发明的实施方式中的“第1旋转机”。
图2所示的变速机构31由具有太阳轮32、相对于太阳轮32配置在同心圆上的内齿轮即齿圈33、配置在上述的太阳轮32与齿圈33之间且与太阳轮32和齿圈33啮合的小齿轮34、以及将小齿轮34保持为能够进行自转和公转的行星架35的，单小齿轮型的行星齿轮机构构成。
变速机构31的太阳轮32连结于后马达30，作为输入要素发挥作用。行星架35连结于输出轴36，作为反力要素发挥作用。并且，设置有用于使变速机构31在直接连结档下发挥作用的第3离合机构CL3。该第3离合机构CL3是将变速机构31中的太阳轮32与齿圈33或行星架35连结、或者将齿圈33与行星架35连结等的用于将至少任意两个旋转要素连结的离合机构，可以由摩擦式或者啮合式的离合机构构成。在图2所示的例子中，第3离合机构CL3构成为将变速机构31中的齿圈33与行星架35连结。
进而，设置有用于使变速机构31在减速档下发挥作用的第2制动机构B2。该第2制动机构B2可以由构成为选择性地固定变速机构31中的齿圈33的，摩擦式或者啮合式的卡合机构构成。图2所示的第2制动机构B2构成为，通过使收纳第2驱动装置4的壳体C与齿圈33卡合来固定齿圈33。通过像这样利用第2制动机构B2来固定齿圈33，从而齿圈33作为反力要素发挥作用。此外，与上述第1制动机构B1同样，第2制动机构B2不限于完全固定齿圈33的机构。在以下的说明中，举出第3离合机构CL3和第2制动机构B2由摩擦式的卡合机构构成的例子并进行说明。
在变速机构31的输出轴36安装有传动齿轮37。与输出轴36平行地配置有中间轴38，在该中间轴38的一方的端部安装有与传动齿轮37啮合的从动齿轮39。该从动齿轮39形成为直径比传动齿轮37大，构成为放大变速机构31的输出转矩。在中间轴38的另一方的端部安装有传动齿轮40，该传动齿轮40啮合于作为终减速器的差动齿轮单元41中的齿圈42。在差动齿轮单元41连结有传动轴43，构成为经由该传动轴43向后轮3R、3L传递从后马达30输出的动力。
具备变换器、转换器等的第1电力控制装置44连结于第1马达6，具备变换器、转换器等的第2电力控制装置45连结于第2马达7，具备变换器、转换器等的第3电力控制装置46连结于后马达30，上述的各电力控制装置44、45、46连结于由锂离子电池、电容器等构成的蓄电装置47。另外，上述第1电力控制装置44、第2电力控制装置45以及第3电力控制装置46构成为能够相互供给电力。具体而言，构成为，在第1马达6伴随输出反力转矩而作为发电机发挥作用的情况下，能够使由第1马达6发出的电力不经由蓄电装置47地向第2马达7和/或后马达30供给。
设置有用于对上述的各电力控制装置44、45、46中的变换器和/或转换器、发动机5、各离合机构CL1、CL2、CL3、以及各制动机构B1、B2进行控制的电子控制装置(ECU)48。该ECU48相当于本发明的实施方式中的“控制器”，构成为以微计算机为主体。图3是用于说明ECU48的构成的一个例子的框图。在图3所示的例子中，ECU48包括综合ECU49、MG-ECU50、发动机ECU51以及离合器ECU52。
综合ECU49构成为，被从搭载于车辆的各种传感器输入数据，基于所输入的数据和预先存储的映射、运算式等向MG-ECU50、发动机ECU51以及离合器ECU52输出指令信号。在图3中示出向综合ECU49输入的数据的一个例子，向综合ECU49输入车速、加速器开度、第1马达(MG1)6的转速、第2马达(MG2)7的转速、后马达(MGR)30的转速、发动机5的输出轴15的转速(发动机转速)、变速部10中的齿圈18或中间轴22的转速即输出转速、设置于各离合机构CL1、CL2、CL3、各制动机构B1、B2的活塞的行程量、蓄电装置47的温度、各电力控制装置44、45、46的温度、第1马达6的温度、第2马达7的温度、后马达30的温度、对分配部9、变速部10或变速机构31等进行润滑的油(ATF)的温度、蓄电装置47的充电剩余量(SOC)等数据。
并且，基于向综合ECU49输入的数据等求出第1马达6的运转状态(输出转矩和/或转速)、第2马达7的运转状态(输出转矩和/或转速)、后马达30的运转状态(输出转矩和/或转速)，并将这些求出的数据作为指令信号向MG-ECU50输出。同样地，基于向综合ECU49输入的数据等求出发动机5的运转状态(输出转矩和/或转速)，并将所求出的数据作为指令信号向发动机ECU51输出。进而，基于向综合ECU49输入的数据等求出各离合机构CL1、CL2、CL3以及各制动机构B1、B2的传递转矩容量(包括“0”)，并将这些求出的数据作为指令信号向离合器ECU52输出。
MG-ECU50基于像上述那样从综合ECU49输入的数据求出应该向各马达6、7、30通入的电流的电流值，并向各马达6、7、30输出指令信号。各马达6、7、30是交流式马达，所以上述的指令信号包括应该由变换器生成的电流的频率、应该由转换器升压的电压值等。
发动机ECU51基于像上述那样从综合ECU49输入的数据求出用于确定电子节气门的开度的电流、用于利用点火装置使燃料着火的电流、用于确定EGR(Exhaust GasRecirculation：排气再循环)阀的开度的电流、以及用于确定进气门、排气门的开度的电流的电流值等，并向各气门/阀、装置输出指令信号。即，从发动机ECU51输出用于控制发动机5的输出(功率)、发动机5的输出转矩或发动机转速的指示信号。
离合器ECU52基于像上述那样从综合ECU49输入的数据求出应该向对各离合机构CL1、CL2、CL3以及各制动机构B1、B2的卡合压力进行设定的致动器通入的电流的电流值，并向各致动器输出指令信号。
上述的第1驱动装置2和第2驱动装置4能够设定HV行驶模式和EV行驶模式，所述HV行驶模式是从发动机5输出驱动转矩而行驶的模式，所述EV行驶模式是不从发动机5输出驱动转矩而从第1马达6、第2马达7或后马达30输出驱动转矩而行驶的模式。进而，关于HV行驶模式，能够设定在使第1马达6以低转速旋转的情况下(包括“0”旋转)，与变速部10中的齿圈18的转速相比发动机5(或输入轴16)的转速成为高转速的HV-Lo模式、与变速部10中的齿圈18的转速相比发动机5(或输入轴16)的转速成为低转速的HV-Hi模式、以及变速部10中的齿圈18的转速与发动机5(或输入轴16)的转速相同的直接连结模式。
另外，进而，关于EV行驶模式，能够设定不从第1马达6输出驱动转矩而从第2马达7和/或后马达30输出驱动转矩的第1EV行驶模式、和除第2马达7和/或后马达30以外还从第1马达6输出驱动转矩的第2EV行驶模式。进而，关于第2EV行驶模式，能够设定从第1马达6输出的转矩的放大率较大的EV-Lo模式、和从第1马达6输出的转矩的放大率较小的EV-Hi模式。此外，在第1EV行驶模式下能够实现在使第1离合机构CL1卡合了的状态下从第2马达7输出驱动转矩而进行的行驶、在使第2离合机构CL2卡合了的状态下从第2马达7输出驱动转矩而进行的行驶、或者在使各离合机构CL1、CL2释放了的状态下从第2马达7输出驱动转矩而进行的行驶。
此外，后马达30构成为与第2马达7同时或者替代第2马达7进行驱动。即，如果是HV行驶模式，则能够实现不从第2马达7输出转矩而从后马达30输出转矩而进行的行驶、从第2马达7输出转矩并且从后马达30输出转矩而进行的行驶。进而，在使后马达30驱动时，能够基于为了改变后马达30的运转点、为了增大向后轮3R、3L传递的转矩等各种目的而改变变速机构31的变速档。另外，在不从后马达30输出转矩的情况下，能够为了减少因带着后马达30旋转引起的动力损失，而释放第3离合机构CL3和第2制动机构B2来切断后轮3R、3L与后马达30的转矩的传递。
上述的各行驶模式通过控制第1离合机构CL1、第2离合机构CL2、第1制动机构B1以及发动机5、各马达6、7、30来设定。在图4中以图表示出这些行驶模式、和各行驶模式中的每个行驶模式下的第1离合机构CL1、第2离合机构CL2、第1制动机构B1的卡合/释放的状态、第1马达6和第2马达7的运转状态、有无来自发动机5的驱动转矩的输出的一个例子。此外，像上述那样后马达30构成为与第2马达7同时或者替代第2马达7进行驱动，所以为了方便，在图4中不进行例示。
图中的符号“●”表示卡合的状态，符号“-”表示释放的状态，符号“G”意味着主要作为发电机进行运转，符号“M”意味着主要作为马达进行运转，空栏意味着不作为马达和发电机发挥作用，或者意味着第1马达6、第2马达7不参与驱动的状态，“驱动(ON)”表示从发动机5输出驱动转矩的状态，“不驱动(OFF)”表示不从发动机5输出驱动转矩的状态。此外，在第1EV行驶模式下的行驶期间，能够从发动机5输出动力并使第1马达6作为发电机发挥作用而将从发动机5输出的动力全部变换为电能，即使在该情况下，发动机5也不作为驱动力源发挥作用，所以在图中表示为“不驱动”。
在图5～图10中示出用于说明设定了各行驶模式的情况下的动力分配机构8的各旋转要素的转速、和发动机5、各马达6、7的转矩的方向的列线图。列线图是隔开齿轮比的间隔而彼此平行地引出表示动力分配机构8中的各旋转要素的直线，以离与这些直线正交的基线的距离表示各旋转要素的转速的图，在表示各旋转要素的直线上用箭头表示转矩的方向，并且用箭头的长度表示其大小。此外，像上述那样后马达30构成为与第2马达7同时或者替代第2马达7进行驱动，所以为了方便，在图5～图10中不进行例示。
如图5和图6所示，在HV-Hi模式、HV-Lo模式下，从发动机5输出驱动转矩，使第1离合机构CL1和第2离合机构CL2中的某一方卡合，并且从第1马达6输出反力转矩。该情况下的第1马达6的转速以使得考虑到发动机5的燃料经济性、第1马达6的驱动效率等的第1驱动装置2整体的效率(将能量消耗量除以前轮1R、1L的能量而算出的值)最佳的方式进行控制。能够使上述的第1马达6的转速连续地发生变化，基于该第1马达6的转速和车速确定发动机转速。因此，动力分配机构8能够作为无级变速器发挥作用。
在通过像上述那样从第1马达6输出反力转矩而第1马达6作为发电机发挥作用的情况下，发动机5的动力的一部分通过第1马达6变换为电能。并且，从发动机5的动力中除去通过第1马达6变换为电能的动力部分后的动力向变速部10中的齿圈18传递。向该第1马达6侧传递的动力与向齿圈18侧传递的动力的比率在HV-Lo模式和HV-Hi模式下不同。
具体而言，在将向第1马达6侧传递的动力设为“1”的情况下，在HV-Lo模式下向齿圈18侧传递的动力的比例，即动力分配率成为“1/(ρ1×ρ2)”，在HV-Hi模式下该动力分配率成为“1/ρ1”。在此，“ρ1”是分配部9的齿轮比(齿圈12的齿数与太阳轮11的齿数的比率)，“ρ2”是变速部10的齿轮比(齿圈18的齿数与太阳轮17的齿数的比率)。此外，ρ1和ρ2被设定为比“1”小的值。因此，在设定HV-Lo模式的情况下，与设定HV-Hi模式的情况相比，向齿圈18传递的动力的比例变大。此外，上述HV-Lo模式下的动力分配率(1/(ρ1×ρ2))相当于本发明的实施方式中的“第1比率”，HV-Hi模式下的动力分配率(1/ρ1)相当于本发明的实施方式中的“第2比率”，HV-Lo模式相当于本发明的实施方式中的“第1模式”，HV-Hi模式相当于本发明的实施方式中的“第2模式”，齿圈18、从动齿轮23相当于本发明的实施方式中的“输出部件”。
并且，由第1马达6发出的电力向第2马达7与后马达30中的某一方供给。在该情况下，根据需要充入蓄电装置47的电力也向第2马达7和/或后马达30供给。此外，第2马达7和后马达30以对从发动机5传递的驱动力再加上驱动力的方式发挥作用，在控制车辆整体的驱动力这方面，能够将第2马达7和后马达30视为同一构成，所以也可以构成为向后马达30供给电力来替代向第2马达7供给电力，或者除了第2马达7以外还向后马达30供给电力。
在直接连结模式下，如图7所示，通过使各离合机构CL1、CL2卡合，动力分配机构8中的各旋转要素以同一转速旋转。即，发动机5的动力全部从动力分配机构8输出。换言之，不存在发动机5的动力的一部分通过第1马达6和/或第2马达7变换为电能的情况。因此，没有在构成动力分配机构8的各齿轮11、12、13、17、18、19的齿面发生的滑动等的机械动力损失、变换为电能时产生的电阻等的电损失，所以能够提高动力的传递效率。
进而，如图8和图9所示，在EV-Lo模式和EV-Hi模式下，使第1制动机构B1卡合并且从各马达6、7输出驱动转矩而行驶。如图8和图9所示，与EV-Hi模式相比，EV-Lo模式的第1马达6的转速与变速部10中的齿圈18的转速之比变大。即，EV-Lo模式的减速比比EV-Hi模式的减速比大。因此，通过设定EV-Lo模式能够获得大的驱动力。此外，在第1EV行驶模式下，如图10所示那样仅从第2马达输出驱动转矩，并且释放各离合机构CL1、CL2，由此动力分配机构8的各旋转要素成为停止了的状态。因此，能够减少因带着发动机5和/或第1马达6旋转引起的动力损失。
构成为基于蓄电装置47的充电剩余量(SOC)、车速、要求驱动力等确定上述的各行驶模式。在本实施方式中，构成为根据蓄电装置47的充电剩余量来选择以维持蓄电装置47的充电剩余量的方式设定各行驶模式的CS(Charge Sustain：电量维持)模式、和积极地使用充入蓄电装置47的电力的CD(Charge Depleting：耗电)模式。具体而言，构成为在蓄电装置47的充电剩余量降低了的情况下等选择CS模式，在蓄电装置47的充电剩余量较多的情况下等选择CD模式。
在图11中示出在选择了CS模式时用于确定各行驶模式和变速机构31的变速档的映射的一个例子。该映射的横轴表示车速，纵轴表示要求驱动力。此外，车速可以根据由车速传感器检测出的数据来求出，要求驱动力可以根据由加速器开度传感器检测出的数据来求出。
在图11所示的例子中构成为，在后退行驶的情况下，与要求驱动力的大小无关地设定第1EV行驶模式，另外，在前进行驶且要求驱动力较小的情况下(包括减速要求)，设定第1EV行驶模式。设定该第1EV行驶模式的区域基于第2马达7、后马达30的特性来确定。此外，对设定第1EV行驶模式的区域添加了阴影线。
另外，在前进行驶并且要求驱动力较大的情况下，设定HV行驶模式。此外，在HV行驶模式下能够从低车速区域跨及高车速区域地输出驱动力，所以在蓄电装置47的充电剩余量在下限值附近、对连结于发动机5的未图示的净化装置进行预热的情况下等，即使在应该设定第1EV行驶模式的区域，有时也会设定HV行驶模式。
进而，构成为，在设定HV行驶模式的情况下，根据车速和要求驱动力来选择HV-Lo模式、HV-Hi模式或直接连结模式中的某一模式。具体而言，构成为，在较低车速、要求驱动力较大的情况下，选择HV-Lo模式，在较高车速并且要求驱动力较小的情况下，选择HV-Hi模式，在车辆的运转状态为设定HV-Lo模式和HV-Hi模式的区域之间的运转点(基于车速和要求驱动力的值)的情况下，选择直接连结模式。
另外，构成为通过运转点横切图11所示的各线来切换上述的HV-Lo模式、直接连结模式、HV-Hi模式。具体而言，在运转点从右侧朝向左侧横切、从下侧朝向上侧横切图11中的线“Lo←Fix”的情况下，构成为从直接连结模式切换为HV-Lo模式，在运转点从左侧朝向右侧横切、从上侧朝向下侧横切线“Lo→Fix”的情况下，构成为从HV-Lo模式切换为直接连结模式。同样地，在运转点从右侧朝向左侧横切、从下侧朝向上侧横切图11中的线“Fix←Hi”的情况下，构成为从HV-Hi模式切换为直接连结模式，在运转点从左侧朝向右侧横切、从上侧朝向下侧横切线“Fix→Hi”的情况下，构成为从直接连结模式切换为HV-Hi模式。
进而，构成为，在从后马达30输出驱动转矩时，在运转点从右侧向左侧横切、从下侧朝向上侧横切图11中的线“直接连结档→减速档”的情况下，将变速机构31中的变速档从直接连结档切换为减速档，在运转点从左侧向右侧横切、从上侧朝向下侧横切线“减速档→直接连结档”的情况下，将变速机构31中的变速档从减速档切换为直接连结档。此外，例如，当在设定了减速档的状态下驱动后马达30的情况下的后马达30的效率比在设定了固定档的状态下驱动后马达30的情况下的后马达30的效率高时，也可以不遵从图11的映射而设定减速档。即，变速机构31的变速档不一定仅基于要求驱动力和车速来设定。
在图12中示出在选择了CD模式时用于确定各行驶模式、变速机构31的变速档的映射的一个例子。该映射的横轴表示车速，纵轴表示要求驱动力。此外，车速可以根据由车速传感器检测出的数据来求出，要求驱动力可以根据由加速器开度传感器检测出的数据来求出。
在图12所示的例子中构成为，在后退行驶的情况下，与要求驱动力的大小无关地设定第1EV行驶模式，另外，在前进行驶且要求驱动力比第1驱动力F1小的情况下(包括减速要求)，设定第1EV行驶模式。设定该第1EV行驶模式的区域基于第2马达7、后马达30的特性等来确定。此外，对设定第1EV行驶模式的区域添加了阴影线。
另外，在前进行驶并且要求驱动力比第1驱动力F1大的情况下，设定第2EV行驶模式。进而，在车速比第1车速V1高、车速比第2车速V2高并且要求驱动力比第2驱动力F2大的情况下，设定HV行驶模式。此外，在HV行驶模式下能够从低车速区域跨及高车速区域地输出驱动力，所以在蓄电装置47的充电剩余量在下限值附近的情况下等，即使在应该设定第1EV行驶模式、第2EV行驶模式的区域，有时也会选定HV行驶模式。
进而，构成为，在设定HV行驶模式的情况下，根据车速和要求驱动力来选择HV-Lo模式、HV-Hi模式或直接连结模式中的某一行驶模式。具体而言，构成为，在较低车速、要求驱动力较大的情况下，选择HV-Lo模式，在较高车速并且要求驱动力较小的情况下，选择HV-Hi模式，在车辆的行驶状态为设定HV-Lo模式和HV-Hi模式的区域之间的运转点(基于车速和要求驱动力的值)的情况下，选择直接连结模式。
另外，构成为通过运转点横切图12所示的各线来切换上述的HV-Lo模式、直接连结模式、HV-Hi模式。具体而言，在运转点横切图12中的线“Lo←Fix”、线“Lo→Fix”的情况下，构成为直接连结模式与HV-Lo模式相互切换。同样地，在运转点横切图12中的线“Fix←Hi”、线“Fix→Hi”的情况下，构成为HV-Hi模式与直接连结模式相互切换。
进而，构成为，当从后马达30输出驱动转矩时，在运转点从右侧向左侧横切、从下侧朝向上侧横切图12中的线“直接连结档→减速档”的情况下，将变速机构31中的变速档从直接连结档切换为减速档，在运转点从左侧向右侧横切、从上侧朝向下侧横切线“减速档→直接连结档”的情况下，将变速机构31中的变速档从减速档切换为直接连结档。上述的图11中的线“直接连结档→减速档”、线“减速档→直接连结档”与图12中的线“直接连结档→减速档”、线“减速档→直接连结档”设定在相同的位置。此外，与上述同样，变速机构31的变速档不一定仅基于要求驱动力和车速来设定。
此外，也可以构成为，图11、图12所示出的设定行驶模式的区域、用于进行HV行驶模式的情况下的模式的切换的线、用于进行变速机构31的变速的线会根据构成第1驱动装置2或第2驱动装置4的各部件的温度、蓄电装置47或电力控制装置44、45、46的温度、或者蓄电装置47的充电剩余量等而发生变动。
像上述那样，原则上，根据与要求驱动力和车速相应的运转状态来确定应该设定的行驶模式、变速档。因此，例如在加速器踏板进一步被踩踏而运转点在极短时间内从图11中的A点变更到B点的情况下，从第1EV行驶模式向HV-Lo模式切换的要求、和将变速机构31的变速档从直接连结档向减速档切换的要求成立。另外，有时会像上述那样因为了对发动机5进行预热等而与运转状态无关地设定HV行驶模式。因此，例如当在加速器踏板被进一步踩踏而运转点从图12中的C点变更到D点的过程中要求了向HV行驶模式的切换的情况下，从第2EV行驶模式向HV-Lo模式切换的要求、和将变速机构31的变速档从直接连结档向减速档切换的要求成立。即，有时起动发动机5的要求与变速要求同时成立。
在此，对在从EV-Lo模式向HV-Lo模式切换或者从EV-Hi模式向HV-Hi模式切换时，即，不进行应该卡合的离合机构的切换地从EV行驶模式向HV行驶模式切换时的发动机5和各马达6、7、30的控制例进行说明。在不进行应该卡合的离合机构的切换地从EV行驶模式向HV行驶模式切换时，首先原样地维持卡合的离合机构，控制第1马达6的转速而使发动机5启动。具体而言，根据用于起动发动机5的预先确定的目标起动转速和分配部9的齿轮比来确定第1马达6的目标转速，根据该目标转速来控制第1马达6的转速和转矩。在像这样将第1马达6的转速朝向目标转速进行控制的过程中，第1马达6的输出转矩也在减小驱动轮(在此，为前轮1R、1L)的驱动转矩的方向上起作用。
然后，当发动机转速增大到目标起动转速时，通过向发动机5供给空气和燃料并使该混合气着火而使发动机5起动。在发动机5刚起动后(初爆后)，发动机5的输出转矩的振动(脉动)比稳定运转的情况下的发动机5的输出转矩的振动(脉动)大，之后，逐渐朝向稳定运转而该振动降低。有时这样的发动机5的输出转矩的变动也与上述启动时同样地向驱动轮(在此，为前轮1R、1L)传递。
接着，对在从EV-Lo模式向HV-Hi模式切换或者从EV-Hi模式向HV-Lo模式切换时，即，伴随应该卡合的离合机构的切换地从EV行驶模式向HV行驶模式切换时的发动机5和各马达6、7、30的控制例进行说明。在这样的情况下，首先，不进行离合机构的切换地进行发动机起动。即，在从EV-Lo模式向HV-Hi模式切换的情况下，首先从EV-Lo模式切换为HV-Hi模式，并且进行发动机起动，在从EV-Hi模式向HV-Lo模式切换的情况下，从EV-Hi模式切换为HV-Hi模式。然后，进行离合机构的切换。具体而言，通过控制第1马达6的转速，使释放的离合机构同步并使该离合机构卡合。即，暂时设定直接连结模式。之后，释放应该释放的离合机构。
另外，在从设定第1EV行驶模式并且释放各离合机构CL1、CL2的状态向HV行驶模式切换的情况下，首先控制第1马达6的转速，使第1离合机构CL1和第2离合机构CL2中的某一方同步并卡合。之后，与上述同样地通过第1马达6使发动机5启动，从而起动发动机5。
在上述的任一状况下，在发动机起动时均有可能产生与使发动机5启动相伴的驱动力的降低、发动机5刚起动(使混合气着火)后的振动。
接着，对变速机构31的变速控制进行说明。上述的变速机构31通过使第3离合机构CL3和第2制动机构B2中的一方的卡合装置(例如，第3离合机构CL3)释放，使另一方的卡合装置(例如，第2制动机构B2)卡合从而进行变速。这样的卡合的卡合装置的切换能够与以往已知的有级变速机构的变速控制同样地进行。具体而言，能够通过使卡合的卡合装置的传递转矩容量逐渐降低，并且使释放的卡合装置的传递转矩容量逐渐增大，即所谓的离合器到离合器(clutch-to-clutch)控制来进行变速。即使在进行这样的变速控制的情况下，以惯性相中的转矩的下降等为要因，向后轮3R、3L传递的转矩也会发生变动。
此外，在第3离合机构CL3与第2制动机构B2由啮合式卡合装置构成的情况下，在使一方的卡合装置(例如，第3离合机构CL3)完全释放后，控制后马达30的转速，使另一方的卡合装置(例如，第2制动机构B2)同步，之后，使该卡合装置(例如，第2制动机构B2)卡合。因此，在采用了啮合式的卡合装置的情况下，在变速过渡期，后马达30与后轮3R、3L的转矩的传递被切断，所以驱动力暂时降低。
因此，当重叠地进行发动机起动控制和变速控制时，驱动力的变化量有可能变大，所以本发明的实施方式中的驱动力控制装置构成为，在正在执行一方的控制的期间，限制另一方的控制的执行。具体而言，构成为，在发动机起动控制完成后开始变速控制，或者在变速控制完成后开始发动机起动控制。换言之，构成为抑制重叠地执行发动机起动控制和变速控制的情况。
图13是用于说明该控制的一个例子的流程图。图13所示的例子是如下控制：在发动机起动控制期间要求了变速，即各要求同时成立的情况下，使变速控制延迟，从而抑制重叠地执行发动机起动控制和变速控制的情况。此外，在变速控制期间要求了发动机起动，即各要求同时成立的情况下，使发动机起动控制延迟来抑制重叠地执行发动机起动控制和变速控制的情况即可，执行将图13所示的流程图中的“发动机起动”替代为“变速”，并且将“变速”替代为“发动机起动”而得到的同样的流程即可。另外，也可以设为如下等控制：同时执行使变速控制延迟来抑制重叠地执行发动机起动控制和变速控制的情况的控制、和使发动机起动控制延迟来抑制重叠地执行发动机起动控制和变速控制的情况的控制。即，能够在正在执行发动机起动控制与变速控制中的任一方的情况下，在执行另一方的控制的条件成立了时使该控制延迟即可。
在图13所示的例子中，首先判断是否处于发动机起动控制期间(步骤S1)。该步骤S1能够基于在处于发动机起动控制期间的情况下切换为激活(ON)的标志等来判断。或者能够基于第1马达6的目标转速是否成为了基于发动机起动转速的值等来判断。
在处于发动机起动控制期间从而在步骤S1中判断为是的情况下，判断是否有执行变速控制的要求(步骤S2)。具体而言，基于图11、图12判断是否有从直接连结档转变为减速档或者从减速档转变为直接连结档的要求。或者，例如也可以是，在后马达30的温度上升到预定温度的情况下等，对通过变速，后马达30的运转效率是否会变得良好进行判断，在判断为是的情况下，判断为有执行变速控制的要求。
在有执行变速控制的要求从而在步骤S2中判断为是的情况下，将使变速控制延迟的标志Fre切换为激活(步骤S3)，暂时结束该例程。即，在此，继续发动机起动控制，并且不执行变速控制。此外，在发动机起动控制完成而通过后述的步骤S5将标志Fre切换为非激活(OFF)后，开始变速控制。与此相反，在没有执行变速控制的要求从而在步骤S2中判断为否的情况下，原样地暂时结束该例程。即，继续发动机起动控制，并且维持标志Fre非激活的状态。
另一方面，在不处于发动机起动控制期间从而在步骤S1中判断为否的情况下，判断标志Fre是否为激活(步骤S4)。即，判断是否使变速控制延迟了，换言之，判断是否虽然变速条件成立但不在执行变速。在标志Fre为激活从而在步骤S4中判断为是的情况下，将标志Fre切换为非激活(步骤S5)，暂时结束该例程。因此，开始变速控制。与此相反，在标志Fre为非激活从而在步骤S4中判断为否的情况下，原样地暂时结束该例程。
如上所述，在正在执行发动机起动控制的期间，即使要求了变速，也使变速控制延迟直到发动机起动控制完成为止，由此能够抑制重叠地执行发动机起动控制和变速控制的情况。结果，能够抑制因对由于执行发动机起动控制而产生的不可避免的驱动力的变动加上由于执行变速控制而产生的不可避免的驱动力的变动等引起的大的驱动力的变动的产生。
另一方面，有时会因除与要求驱动力和车速相应的运转状态以外的要因而要求发动机的起动和/或变速。例如，在由于从变速机构31输出高转矩而使得构成变速机构31的各齿轮11、12、13、17、18、19的温度过度上升了的情况下等，有可能产生将变速机构31切换为直接连结档的要求。或者，在第1电力控制装置44和/或第2电力控制装置45的温度过度上升了的情况下等，有可能为了切换为HV行驶模式而产生起动发动机5的要求。即，有可能为了保护车辆的构成部件而产生发动机起动要求和/或变速要求。在这样的情况下，不优选使发动机起动控制和/或变速控制延迟。
另外，在驾驶员意图急加速而进行了加速器操作的情况下，即使产生了一定程度的冲击，也优选产生与驾驶员的加速器操作相应的驱动力。也就是说，不优选使发动机起动控制和/或变速控制(主要是从直接连结档向固定档的变速控制)延迟。
因此，本发明的实施方式中的驱动力控制装置也可以构成为，在是以保护上述的构成部件为目的的发动机起动要求和/或变速要求、意图急加速而进行了加速器操作的情况下，不使发动机起动控制和/或变速控制延迟。在图14中示出用于说明该控制的一个例子的流程图。此外，对与图13同样的步骤标注有相同的标号并省略其说明。
在图14所示的例子中，当有变速要求从而在步骤S2中判断为是时，判断该变速要求是否为以保护构成部件为目的的变速要求(步骤S11)。具体而言，即使运转点没有跨及图11、图12所示出的线“直接连结档→减速档”、线“减速档→直接连结档”地发生变化，也能够基于是否有变速要求等来进行判断。
在变速要求为以保护构成部件为目的的变速要求从而在步骤S11中判断为是的情况下，原样地暂时结束该例程。也就是说，执行变速控制。与此相反，在变速要求不是以保护构成部件为目的的变速要求从而在步骤S11中判断为否的情况下，判断加速器开度pap是否比预定开度α大(步骤S12)。该步骤S12中的预定开度α例如可以基于强制降档(kick-downshift)所要求的程度的加速器开度、或者在街区、郊区通常使用的加速器开度的上限值等来确定。此外，也可以学习当前乘车的驾驶员的加速器操作来确定上述的预定开度α。
在加速器开度pap比预定开度α大从而在步骤S12中判断为是的情况下，原样地暂时结束该例程。也就是说，执行变速控制。与此相反，在加速器开度pap为预定开度α以下从而在步骤S12中判断为否的情况下，移至步骤S3。即，将用于使变速控制延迟的标志Fre切换为激活。
通过像上述那样在是以保护构成部件为目的的变速要求的情况下，不使变速控制延迟，由此能够抑制构成部件的耐久性的降低。另外，在要求了急加速的情况下，不使变速控制延迟，由此能够抑制驾驶员感到驱动力不足等有违和感的情况。
如上所述，本发明的实施方式中的驱动力控制装置构成为抑制重叠地执行发动机起动控制和变速控制的情况，所以当在发动机起动控制期间要求了变速、在变速控制期间要求了发动机起动的情况下，与重叠地执行这些控制的情况相比，到发动机起动与变速双方完成为止的时间变长。因此，若遍及长时间地驱动力发生变动，则驾驶员会有违和感，所以优选进一步减小执行各控制的期间的驱动力的变动。因此，本发明的实施方式中的驱动力控制装置构成为减小发动机起动控制期间和变速控制期间的驱动力的变动。
图15是用于说明减小发动机起动控制期间的驱动力的变动的控制例的流程图。在图15所示的例子中，首先判断执行发动机起动控制的条件是否成立(步骤S21)。该步骤S21能够基于如下两个条件是否成立来判断，这两个条件包括：基于映射等从EV行驶模式向HV行驶模式切换的条件成立这一条件；和使发动机起动控制延迟的标志Fre(eng)为非激活这一条件。
在执行发动机起动控制的条件不成立从而在步骤S21中判断为否的情况下，原样地暂时结束该例程。与此相反，在执行发动机起动控制的条件成立的情况下，首先使第2马达(MG2)5和/或后马达(MGR)30的输出转矩以预定的变化速度dT/dt降低(步骤S22)。在发动机起动控制前，从第2马达7和/或后马达30输出根据车辆要求的驱动力而确定的要求转矩。使该要求转矩以驾驶员不会有违和感的程度的变化速度降低。即，通过实验和/或模拟来求出驾驶员不会有违和感的驱动力的降低速度，根据所求出的降低速度来确定步骤S22中的预定的变化速度dT/dt。
然后，开始发动机起动控制。具体而言，通过第1马达6使发动机5启动，并且从第2马达7和/或后马达30输出补偿转矩(步骤S23)。该补偿转矩是用于降低与发动机起动相伴的驱动力的变化量的转矩。因此，在步骤S23中，求出伴随启动而产生的驱动力的降低量，对第2马达7和/或后马达30的要求转矩加上为了补偿所求出的降低量而需要的转矩。
在步骤S23之后，判断发动机转速Ne是否达到了起动转速Nst(步骤S24)，在发动机转速Ne未达到起动转速Nst从而在步骤S24中判断为否的情况下，返回步骤S23。与此相反，在发动机转速Ne达到起动转速Nst从而在步骤S24中判断为是的情况下，使发动机5内的混合气着火，并且从第2马达7和/或后马达30输出补偿转矩(步骤S25)。使混合气着火后的发动机转矩反复增加和减少。因此，分别求出发动机转矩的增加量和减少量，从第2马达7和/或后马达30的要求转矩减去所求出的发动机转矩的增加量，或者对第2马达7和/或后马达30的要求转矩加上所求出的发动机转矩的减少量。即，对第2马达7和/或后马达30的要求转矩进行修正以使得发动机转矩与第2马达7和/或后马达30的输出转矩的合计值不发生变动。在该情况下，第2马达7和/或后马达30的要求转矩也发生增减。
然后，判断是否作出了发动机5的完爆判定(步骤S26)，在未作出发动机5的完爆判定从而在步骤S26中判断为否的情况下，返回步骤S25。与此相反，在作出了发动机5的完爆判定从而在步骤S26中判断为是的情况下，结束发动机起动控制(步骤S27)，结束该例程。即，将执行发动机起动控制的标志Fst切换为非激活。
通过像上述那样在执行发动机起动控制前降低第2马达7和/或后马达30的输出转矩，从而能够确保到第2马达7和/或后马达30的上限转矩的余裕。因此，能够充足地输出发动机起动时的补偿转矩。进而，通过将该输出转矩的降低速度设为驾驶员没有违和感的程度的降低速度，从而能够抑制以该转矩的变动为要因的冲击、驾驶员的违和感。另外，进而，通过像上述那样输出补偿转矩，能够减少与发动机起动相伴的驱动力的变化量，所以能够抑制驾驶员有违和感的情况。
图16是用于说明减少变速控制期间的驱动力的变动的控制例的流程图。在图16所示的例子中，首先判断执行变速控制的条件是否成立(步骤S31)。该步骤S31能够基于如下两个条件是否成立来判断，这两个条件包括：基于映射等从直接连结档向减速档切换的条件或从减速档向直接连结档切换的条件成立这一条件；和使变速控制延迟的标志Fre(ch)为非激活这一条件。
在执行变速控制的条件不成立从而在步骤S31中判断为否的情况下，原样地暂时结束该例程。与此相反，在执行变速控制的条件成立的情况下，首先使第2马达(MG2)7和/或后马达(MGR)30的输出转矩以预定的变化速度dT/dt降低(步骤S32)。在变速控制前，从第2马达7和/或后马达30输出根据车辆要求的驱动力而确定的要求转矩。使该要求转矩以驾驶员不会有违和感的程度的变化速度降低。即，通过实验和/或模拟来求出驾驶员不会有违和感的驱动力的降低速度，根据所求出的降低速度来确定步骤S32中的预定的变化速度dT/dt。该预定的变化速度dT/dt可以设定为与上述步骤S22同样的值。
然后，开始变速控制。具体而言，开始降低当前卡合的卡合装置(以下，设为第3离合机构CL3)的传递转矩容量，并且开始增大当前释放的卡合装置(以下，设为第2制动机构B2)的传递转矩容量(步骤S33)。该步骤S33与以往已知的离合器到离合器控制同样地，对第3离合机构CL3的传递转矩容量和第2制动机构B2的传递转矩容量进行协调控制。即，逐渐降低第3离合机构CL3的传递转矩容量，逐渐增大第2制动机构B2的传递转矩容量。另外，以使得变速时的第2马达7的惯性转矩成为驾驶员不会有违和感的程度的大小的方式设定变速时间。
在步骤S33之后，判断是否移至惯性相(步骤S34)。该步骤S34例如能够基于后马达30的转速是否发生了变化等来判断。
在未移至惯性相从而在步骤S34中判断为否的情况下，返回步骤S33。与此相反，在移至惯性相从而在步骤S34中判断为是的情况下，从第2马达7输出基于因移至惯性相引起的驱动力的降低量的补偿转矩(步骤S35)。具体而言，求出因移至惯性相引起的驱动力的降低量，对第2马达7的要求转矩加上为了补偿所求出的降低量而需要的转矩。
在步骤S35之后，判断第2马达7的转速Nm是否达到根据车速和变速后的变速机构31的变速比求出的目标转速Ntgt(步骤S36)，在第2马达7的转速Nm未达到目标转速Ntgt从而在步骤S36中判断为否的情况下，返回步骤S35。与此相反，在第2马达7的转速Nm达到目标转速Ntgt从而在步骤S36中判断为是的情况下，结束变速控制(步骤S37)，结束该例程。即，将执行变速控制的标志Fch切换为非激活。
通过像上述那样在执行变速控制前降低第2马达7和/或后马达30的输出转矩，能够减小与变速控制相伴的驱动力的变化量，能够抑制驾驶员有违和感的情况。另外，通过降低第2马达7的输出转矩，能够确保到第2马达7的上限转矩的余裕。因此，能够充足地输出变速过渡期中的补偿转矩。进而，通过将该输出转矩的降低速度设为驾驶员不会有违和感的程度的降低速度，能够抑制以该转矩的变动为要因的冲击、驾驶员的违和感。另外，进而，通过像上述那样输出补偿转矩，能够减少与变速相伴的驱动力的变化量，所以能够抑制驾驶员有违和感的情况。另外，通过增长变速时间，能够减小变速时的第2马达7的角加速度，所以能够减小与变速相伴的惯性转矩，能够减少驱动力的变化量。
接着，参照图17所示的时间图对通过有加速要求而执行发动机起动控制和变速控制的条件成立了的情况下的加速器开度、有无发动机起动要求、对变速机构31要求的变速档、发动机5的转速(Ne)、第1马达6的转速(Ng)、第2马达7的转速(Nm)、发动机5的输出转矩(Te)、第1马达6的输出转矩(Tg)、第2马达7的输出转矩(Tm)、使变速控制延迟的标志Fre的状态、后马达30的转速(Nmgr)和转矩(Tmgr)、以及车辆的加速度G的变化进行说明。此外，图17所示的例子是从释放了第1离合机构CL1和第2离合机构CL2的第1EV行驶模式转换为HV-Hi模式，并且将变速机构31的变速档从直接连结档切换为减速档的例子。
在图17所示的例子中，在t0时间点要求驱动力小从而设定了第1EV行驶模式，所以没有发动机起动要求，发动机5和第1马达5停止，并且不输出转矩。另外，对变速机构31要求的变速档为直接连结档。
当加速器开度增加到第1开度pap1时(t1时间点)，与该时间点下的要求驱动力和车速相应的运转状态成为应该设定HV-Hi模式的运转状态。此外，t1时间点下的运转状态没有成为将变速机构31的变速档切换为减速档这一程度的运转状态。结果，在t1时间点要求发动机起动，与此相伴地第1马达6的转速和转矩开始发生变化。具体而言，首先为了使第2离合机构CL2卡合，以使得行星架20的转速与齿圈18的转速一致的方式控制第1马达6的转速。之后，当行星架20的转速与齿圈18的转速一致时(t3时间点)，使第2离合机构CL2卡合，并且为了使发动机5启动而控制第1马达6的转速和转矩。进而，为了抑制因使发动机5启动引起的驱动力的降低，增大第2马达7和后马达30的输出转矩。另外，伴随像上述那样控制第1马达6，发动机5的转速开始增大。此外，在启动时，发动机5作为阻力发挥作用，所以在图17中将发动机5的转矩的方向表示在负侧。
在t4时间点发动机5的转速达到起动转速，发动机5起动。结果，发动机5的阻力逐渐降低，之后，输出驱动力。另外，通过发动机5的起动，第1马达6输出反力转矩并且被控制转速以控制发动机转速。具体而言，使第1马达6的转速逐渐降低，并且使第1马达6的转矩逐渐降低以成为反力转矩、或者变更为反方向的转矩的方向。伴随像上述那样的发动机5的阻力的降低，第2马达7和后马达30的输出转矩也降低。进而，在t4时间点，要求将变速机构31的变速档从直接连结档向减速档切换。另一方面，由于发动机起动控制未完成，所以将标志Fre切换为激活。结果，在t4时间点不进行变速机构31的变速。
当发动机起动控制完成时(t5时间点)，标志Fre切换为非激活。即，执行变速控制。因此，使后马达30的输出转矩暂时降低。在该情况下，通过变速使后马达30的转速增大，所以从后马达30以使得后马达30的转速增大的方式输出一定程度的转矩。另外，为了抑制与变速相伴的驱动力的降低，使第2马达7的输出转矩增大。然后，当变速控制完成时(t6时间点)，后马达30根据要求驱动力来输出驱动转矩。
本发明不限定于上述的各实施例，能够在不脱离本发明的目的的范围内适当地进行变更。具体而言，虽然举出并说明了发动机起动控制与变速控制中的任一方的控制的执行条件先成立，在执行该一方的控制的过程中，执行另一方的控制的条件成立的例子，但例如也可以是，在执行发动机起动控制的条件与执行变速控制的条件双方在开始一方的控制之前成立了的情况下，设定优先顺序来确定先开始的控制。
另外，能够作为对象的混合动力车辆不限于具备能够改变从发动机5向第1马达6侧传递的动力与向输出侧传递的动力的比率的传动机构的车辆，例如也可以是具备构成为通过一个单小齿轮型的行星齿轮机构将发动机5的动力向第1马达6侧和输出侧传递的传动机构，即动力分配率恒定的传动机构的车辆。另外，也可以是在从传动机构到驱动轮的转矩的传递路径内例如具备以往已知的有级式变速机构的混合动力车辆。或者也可以是具备将发动机的动力不进行分配地向前轮与后轮中的任一方传递的驱动装置、和经由变速机构向前轮与后轮中的另一方传递马达的动力的驱动装置的混合动力车辆。进而，变速机构31不限于通过卡合的卡合装置的切换来进行变速的变速机构，例如也可以是以往已知的带式无级变速器、环型无级变速器等。另外，进而，也可以是在第1驱动装置2不具备驱动用的马达而具备仅用于起动发动机5的所谓的起动马达，并且与上述同样地在第2驱动装置4具备驱动用马达(后马达30)的混合动力车辆。
此外，关于上述的动力分配机构8，通过使第1离合机构CL1、第2离合机构CL2卡合而连结的旋转要素不限于图1所示的构成，另外，将分配部9与变速部10连结的旋转要素(图1中的行星架14和太阳轮17)也不限于图1所示的构成。即，具备能够改变动力分配率的传动机构的混合动力车辆的通用记载为：“一种混合动力车辆，其具有：发动机所连结的输入用旋转部件、第1旋转机所连结的反力用旋转部件以及输出用旋转部件这三个旋转部件；第1差动机构，其通过作为上述三个旋转部件中的任一个的第1旋转部件所连结的第1旋转要素、作为上述三个旋转部件中的其他任一个的第2旋转部件所连结的第2旋转要素以及第3旋转要素实现差动作用；第2差动机构，其通过作为上述三个旋转部件中的另一个的第3旋转部件所连结的第4旋转要素、连结于所述第3旋转要素的第5旋转要素以及第6旋转要素实现差动作用；第1卡合机构，其将所述第6旋转要素与所述第1旋转要素或所述第2旋转要素连结，另外解开其连结；以及第2卡合机构，其将所述第4旋转要素、所述第5旋转要素、所述第6旋转要素中的至少任意两个旋转要素连结，另外解开其连结，并且所述混合动力车辆具备第2旋转机，所述第2旋转机经由至少能够设定两个变速比的变速装置连结于与被传递所述发动机的动力的第1驱动轮不同的第2驱动轮”，这其中所包括的混合动力车辆至少包括于在本发明中作为对象的混合动力车辆中。

Claims (12)

1.一种混合动力车辆的驱动力控制装置，
所述混合动力车辆具备：发动机，其以能够传递转矩的方式连结于车辆的前轮与后轮中的任一方的车轮；第1旋转机，其以能够传递转矩的方式连结于所述前轮与所述后轮中的另一方的车轮；以及变速机构，其能够改变所述第1旋转机与所述另一方的车轮的转速比，
所述混合动力车辆的驱动力控制装置的特征在于，
具备控制所述发动机和所述变速机构的控制器，
所述控制器构成为，
在正在执行起动所述发动机的控制与改变所述变速机构的变速比的控制中的任一方的控制的期间，有执行起动所述发动机的控制与改变所述变速机构的变速比的控制中的另一方的控制的要求的情况下，限制所述另一方的控制的执行。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
所述限制包括在起动所述发动机的要求与改变所述变速比的要求成立了的情况下，使所述另一方的控制相对于所述一方的控制延迟。
3.根据权利要求2所述的混合动力车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
所述延迟包括使改变所述变速比的控制的执行相对于起动所述发动机的控制延迟。
4.根据权利要求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，
所述第1旋转机的输出转矩根据所述车辆要求的驱动力来确定，
所述控制器构成为，
求出在正在执行起动所述发动机的控制的期间的向所述一方的车轮传递的转矩的变化量，
在正在执行起动所述发动机的控制的期间的向所述一方的车轮传递的转矩降低的情况下，增大所述第1旋转机的输出转矩，在正在执行起动所述发动机的控制的期间的向所述一方的车轮传递的转矩增大的情况下，降低所述第1旋转机的输出转矩。
5.根据权利要求4所述的混合动力车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
所述控制器构成为，
在执行起动所述发动机的控制的条件成立了的情况下，在降低所述第1旋转机的输出转矩后，开始起动所述发动机的控制。
6.根据权利要求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，
所述控制器构成为，
在执行改变所述变速机构的变速比的控制的条件成立了的情况下，在降低所述第1旋转机的输出转矩后，开始改变所述变速机构的变速比的控制。
7.根据权利要求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，
所述控制器构成为，
求出所述车辆要求的驱动力，
在所求出的驱动力比预定驱动力大的情况下，不限制所述另一方的控制的执行。
8.根据权利要求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，
所述控制器构成为，
为了保护包括所述发动机、所述第1旋转机以及所述变速机构在内的所述车辆的构成部件，在执行所述另一方的控制的条件成立了的情况下，不限制所述另一方的控制的执行。
9.根据权利要求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，
所述控制器构成为，
基于伴随变速而产生的所述第1旋转机的惯性转矩来确定所述变速比的改变速度。
10.根据权利要求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，
所述混合动力车辆还具备以能够传递转矩的方式连结于所述一方的车轮的第2旋转机，
所述第2旋转机的输出转矩根据所述车辆要求的驱动力来确定，
所述控制器构成为，
求出在正在执行起动所述发动机的控制的期间的向所述一方的车轮传递的转矩的变化量，
在正在执行起动所述发动机的控制的期间的向所述一方的车轮传递的转矩降低的情况下，增大所述第2旋转机的输出转矩，在正在执行起动所述发动机的控制的期间的向所述一方的车轮传递的转矩增大的情况下，降低所述第2旋转机的输出转矩。
11.根据权利要求10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，
在执行起动所述发动机的控制的条件成立了的情况下，在降低所述第2旋转机的输出转矩后，开始起动所述发动机的控制。
12.根据权利要求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，
所述混合动力车辆还具备：
第3旋转机，其能够将从所述发动机输出的动力的一部分变换为电力；和
传动机构，其将从所述发动机输出的动力向所述第3旋转机侧和输出部件侧分配，并且能够设定第1模式和第2模式，所述第1模式是向所述第3旋转机侧传递的动力与向所述输出部件侧传递的动力的比率成为第1比率的模式，所述第2模式是成为与所述第1模式相比向所述输出部件侧传递的动力的比例小的第2比率的模式，
所述控制器构成为，
通过利用所述第3旋转机的输出转矩使所述发动机启动来起动所述发动机。
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