CN109720333A - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够抑制与发动机起动相伴的蓄电装置等的耐久性下降的混合动力车辆的控制装置。在设为从EV‑Lo模式向HV行驶模式切换的情况下，在峰值电力大于能够向蓄电装置输入的上限电力时(在步骤S3中判断为肯定)，构成为从EV‑Lo模式切换为所述EV‑Hi模式(步骤S5)，所述峰值电力是从开始摇转所述发动机到结束摇转所述发动机为止的期间的从所述旋转机向所述蓄电装置输入的电力的最大值。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具有发动机和旋转机作为驱动力源。
背景技术
专利文献1记载有如下混合动力车辆，其具有：由与发动机连结的第1行星架、与马达连结的第1太阳齿轮、和第1齿圈构成的第1差动机构；由与第1齿圈一体地旋转的第2行星架、第2太阳齿轮和作为输出部件的第2齿圈构成的第2差动机构；能够选择性地使第1行星架和第2太阳齿轮接合的第1离合器机构；能够选择性地使第2太阳齿轮和第2齿圈接合的第2离合器机构；以及能够使制动转矩作用于第1行星架的制动器机构。进而，专利文献1记载有：通过使制动器机构接合、并且使第1离合器机构和第2离合器机构中的某一方接合，由此能够在使发动机停止的状态下，设定从马达向第2齿圈传递驱动转矩而行驶的EV行驶模式。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2017-007437号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1所述的混合动力车辆的EV行驶模式中，与使第2离合器机构接合的EV行驶模式相比，在使第1离合器机构接合的EV行驶模式下，第2齿圈(输出部件)的转速相对于第1太阳齿轮(马达)的转速的比率较大。换言之，在以相同车速行驶的情况下，与使第1离合器机构接合的EV行驶模式相比，在使第2离合器机构接合的EV行驶模式中，马达的转速为较高转速。即，与使第1离合器机构接合的EV行驶模式相比，在使第2离合器机构接合的EV行驶模式中，会成为高减速比。
另外，专利文献1所述的混合动力车辆能够从以EV行驶模式行驶的状态释放制动器机构，并且从马达输出转矩，由此摇转(cranking)发动机。在摇转发动机的情况下，马达的输出转矩的方向会成为向使马达的转速下降的方向进行输出。即，马达作为发电机发挥功能。
因此，在从以使第2离合器机构接合的EV行驶模式行驶的状态来摇转发动机的情况下，与在以使第1离合器机构接合的EV行驶模式而行驶的状态下摇转发动机的情况相比，马达的发电量较多。因此，在以高车速行驶等情况下以使第2离合器机构接合的EV行驶模式行驶时，在存在起动发动机的要求的情况下，如果对向蓄电装置输入的电力施加限制，则会从马达向蓄电装置提供过度的电力，有可能使蓄电装置的耐久性下降。
本发明是着眼于上述技术的问题而完成的，目的在于提供能够抑制伴随发动机起动而产生的蓄电装置等的耐久性下降的混合动力车辆的控制装置。
用于解决问题的手段
为了达成上述目的，本发明是一种混合动力车辆的控制装置，具有：差动机构，其具有与发动机连结的第1旋转部件、与旋转机连结的第2旋转部件以及与驱动轮连结的第3旋转部件这至少三个旋转部件，并且构成为所述三个旋转部件能够进行差动；以及蓄电装置，其向所述旋转机提供电力，并且在所述旋转机进行了发电的情况下被提供所发电的电力，所述差动机构构成为能够设定第一EV行驶模式和第二EV行驶模式这两个EV行驶模式，所述第一EV行驶模式是从所述旋转机输出驱动转矩来行驶时的所述驱动轮的转速相对于所述旋转机的转速的转速比相对较小的行驶模式，所述第二EV行驶模式是所述转速比比所述第一EV行驶模式下的转速比大的行驶模式，所述混合动力车辆的控制装置的特征在于，所述控制装置具有选择所述第一EV行驶模式和所述第二EV行驶模式的控制器，所述控制器构成为在从所述第一EV行驶模式和所述第二EV行驶模式向HV行驶模式切换时，以使所述旋转机的转速下降的方式使所述旋转机输出转矩，由此摇转所述发动机，所述HV行驶模式是从所述发动机输出驱动转矩并且从所述旋转机输出反作用力转矩来行驶的行驶模式，在设为从所述第一EV行驶模式向所述HV行驶模式切换的情况下，求出峰值电力，所述峰值电力是从开始摇转所述发动机到结束摇转所述发动机为止的期间的从所述旋转机向所述蓄电装置输入的电力的最大值，判定所述峰值电力是否大于能够向所述蓄电装置输入的上限电力，在判定为所述峰值电力大于所述上限电力的情况下，从所述第一EV行驶模式切换为所述第二EV行驶模式。
在本发明中，，所述控制器也可以构成为，判定是否限制了从所述第一EV行驶模式向所述第二EV行驶模式的切换，在判定为限制了从所述第一EV行驶模式向所述第二EV行驶模式的切换的情况下，即使在判定为所述峰值电力大于所述上限电力的情况下，也不从所述第一EV行驶模式向所述第二EV行驶模式切换。
在本发明中，也可以是，还具有以能够传递转矩的方式与所述驱动轮连结的其它旋转机，所述控制装置构成为能够将所述旋转机发电的电力提供给所述其它旋转机来驱动所述其它旋转机，所述控制器构成为，根据与车速对应的所述旋转机的转速和为了摇转所述发动机所要求的转矩之积，求出所述旋转机的发电电力，
求出为了输出要求驱动力而向所述其它旋转机提供的消耗电力，从所述发电电力减去所述消耗电力，求出所述峰值电力。
在本发明中，也可以是，还具有能够向所述第1旋转部件赋予使所述第1旋转部件的转速下降的负转矩的制动器机构，所述控制器构成为，通过所述制动器机构向所述第1旋转部件赋予负转矩，由此设定所述第一EV行驶模式和所述第二EV行驶模式，在从所述第一EV行驶模式或所述第二EV行驶模式向所述HV行驶模式切换的情况下，使所述制动器机构作用于所述第1旋转部件的负转矩下降，并且，以使所述旋转机的转速下降的方式使所述旋转机输出转矩来摇转所述发动机。
在本发明中，也可以是，在摇转所述发动机时从所述旋转机输出的转矩的方向与所述反作用力转矩的方向为相反方向。
在本发明中，也可以是，所述差动机构由第1差动机构和第2差动机构构成，所述第1差动机构通过所述三个旋转部件中的某一个第1旋转要素、所述三个旋转部件中的另外的某一个第2旋转要素和第3旋转要素进行差动作用，所述第2差动机构通过所述三个旋转部件中的另外其他的一个第4旋转要素、与所述第3旋转要素连结的第5旋转要素和第6旋转要素进行差动作用，所述控制装置还具有第1接合机构和第2接合机构，所述第1接合机构将所述第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，或解除该连结，所述第2接合机构将所述第1旋转要素、所述第2旋转要素和所述第3旋转要素中的至少某两个旋转要素或者所述第4旋转要素、所述第5旋转要素和所述第6旋转要素中的至少某两个旋转要素连结，或解除该连结，所述第一EV行驶模式通过如下方式来设定：通过所述制动器机构向所述第1旋转部件赋予制动转矩，并且，通过所述第2接合机构将所述第4旋转要素、所述第5旋转要素和所述第6旋转要素中的至少某两个旋转要素连结，所述第二EV行驶模式通过如下方式来设定：通过所述制动器机构向所述第1旋转部件赋予制动转矩，并且，通过所述第1接合机构将所述第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。
在本发明中，也可以是，所述第1旋转要素包含所述第1旋转部件，所述第2旋转要素包含所述第2旋转部件，所述第4旋转要素包含所述第3旋转部件，所述第1接合机构构成为将所述第6旋转要素与所述第1旋转要素连结，或解除该连结，所述第2接合机构构成为将所述第4旋转要素与所述第6旋转要素连结，或解除该连结。
发明效果
在本发明中，在以旋转机的转速与驱动轮的转速的转速比相对较小的第一EV行驶模式行驶的期间，在判定为设为向HV行驶模式切换的情况下的从旋转机向蓄电装置提供的峰值电力大于能够向蓄电装置输入的上限电力的情况下，切换为上述转速比比第一EV行驶模式下的转速比大的第二EV行驶模式。因此，能够抑制如下情况：在以EV行驶模式行驶时存在向HV行驶模式切换的要求等而起动发动机的情况下，提供超过能够向蓄电装置输入的上限电力的电力(电流)。其结果是，能够抑制蓄电装置的耐久性发生下降。另外，为了抑制蓄电装置的耐久性发生下降，在向蓄电装置提供的峰值电力小于能够向蓄电装置输入的上限电力的期间内，不需要从第一EV行驶模式切换为HV行驶模式。换言之，能够长时间进行停止了发动机的行驶。其结果是，能够抑制因驱动发动机导致的油耗(燃料经济性)恶化。
附图说明
图1是用于说明驱动装置的一例的框架图。
图2是用于说明电子控制装置(ECU)的结构的框图。
图3是将各行驶模式下的离合器机构、制动器机构的接合和释放的状态、马达的运转状态、有无发动机驱动汇总示出的图表。
图4是用于说明HV-Hi模式下的工作状态的共线图。
图5是用于说明HV-Lo模式下的工作状态的共线图。
图6是用于说明直连模式下的工作状态的共线图。
图7是用于说明EV-Lo模式下的工作状态的共线图。
图8是用于说明EV-Hi模式下的工作状态的共线图。
图9是用于说明单模式的工作状态的共线图。
图10是示出用于在选择了CD模式时决定各行驶模式的映射的一例的图。
图11是示出用于在选择了CS模式时决定各行驶模式的映射的一例的图。
图12是用于说明能够分别以EV-Hi模式和EV-Lo模式来行驶的区域的图。
图13是用于说明在摇转发动机的过程中向蓄电装置输入的电力或从蓄电装置输出的电力的最大值与车速之间的关系的图。
图14是用于说明本发明的实施方式中的控制装置的控制的一例的流程图。
图15是用于说明本发明中能够设为对象的混合动力车辆的其它结构的框架图。
图16是用于说明图15所示的混合动力车辆中能够设定的EV-Hi模式下的各旋转要素的运转状态的共线图。
图17是用于说明图15所示的混合动力车辆中能够设定的EV-Lo模式下的各旋转要素的运转状态的共线图。
图18是用于说明本发明中能够设为对象的混合动力车辆的另一结构的框架图。
图19是用于说明图18所示的混合动力车辆中能够设定的EV-Hi模式下的各旋转要素的运转状态的共线图。
图20是用于说明图18所示的混合动力车辆中能够设定的EV-Lo模式下的各旋转要素的运转状态的共线图。
标号说明
1…混合动力车辆；
2…发动机；
3、4…马达；
5…驱动装置；
6…动力分割机构；
7…分割部；
8…变速部；
9、15、S1、S2、S3、S4…太阳齿轮；
10、16、24、R1、R2、R3、R4…齿圈；
11、17、P1…小齿轮；
12、18、C1、C2、C3、C4…行星架；
13…输出轴；
14…输入轴；
19…输出齿轮；
28R、28L…前轮(驱动轮)；
29、30…电力控制装置；
31…蓄电装置；
32…电子控制装置(ECU)；
33…综合ECU；
34…MG-ECU；
35…发动机ECU；
36…离合器ECU。
具体实施方式
参照图1，对本发明的实施方式中的混合动力车辆的一例进行说明。图1所示的混合动力车辆1具有所谓双马达类型的驱动装置5，驱动装置5具有发动机2和两个马达3、4作为驱动力源。构成为：第1马达3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3控制发动机2的转速，并且，将由第1马达3发出的电力提供给第2马达4，能够将该第2马达4输出的驱动力施加于用于行驶的驱动力。此外，第2马达4可以由具有发电功能的马达(即电动发电机：MG2)构成。上述第1马达3相当于本发明的实施方式中的“旋转机”，第2马达4相当于本发明的实施方式中的“其它旋转机”。
发动机2与相当于本发明的实施方式中的“差动机构”的动力分割机构6连结。该动力分割机构6由分割部7和变速部8构成，其中，分割部7主要发挥将从发动机2输出的转矩分割到第1马达3侧和输出侧的功能，变速部8主要发挥变更该转矩的分割率的功能。该分割部7相当于本发明的实施方式中的“第1差动机构”，变速部8相当于本发明的实施方式中的“第2差动机构”。
关于分割部7，只要是通过三个旋转要素进行差动作用的结构即可，能够采用行星齿轮机构。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所示的分割部7由太阳齿轮9、相对于太阳齿轮9而配置在同心圆上的作为内齿齿轮的齿圈10、配置在这些太阳齿轮9与齿圈10之间并与太阳齿轮9和齿圈10啮合的小齿轮11、能够保持小齿轮11自转和公转的行星架12构成。该太阳齿轮9主要作为反作用力要素发挥功能，齿圈10主要作为输出要素发挥功能，行星架12主要作为输入要素发挥功能。上述行星架12相当于本发明的实施方式中的“第1旋转部件”和“第1旋转要素”，太阳齿轮9相当于本发明的实施方式中的“第2旋转部件”和“第2旋转要素”，齿圈10相当于本发明的实施方式中的“第3旋转要素”。
构成为将发动机2输出的动力输入到所述行星架12。具体而言，发动机2的输出轴13与动力分割机构6的输入轴14连结，该输入轴14与行星架12连结。此外，也可以替代行星架12与输入轴14直接连结的结构，而经由齿轮机构等传动机构来连结行星架12和输入轴14。另外，也可以在该输出轴13和输入轴14之间配置减震(Damper)机构和/或变矩器等机构。
太阳齿轮9与第1马达3连结。在图1所示的例子中，分割部7和第1马达3配置在与发动机2的旋转中心轴线相同轴线上，第1马达3隔着分割部7配置在与发动机2相反一侧。在该分割部7与发动机2之间，在与该分割部7和发动机2相同轴线上，以沿该轴线的方向排列的方式配置有变速部8。
变速部8是如下差动机构：由单小齿轮型的行星齿轮机构构成，具有太阳齿轮15、相对于太阳齿轮15配置在同心圆上的作为内齿齿轮的齿圈16、配置在这些太阳齿轮15和齿圈16之间并与这些太阳齿轮15和齿圈16啮合的小齿轮17、能够保持小齿轮17自转和公转的行星架18，并通过太阳齿轮15、齿圈16和行星架18这三个旋转要素进行差动作用。该变速部8中的太阳齿轮15与分割部7中的齿圈10连结。另外，变速部8中的齿圈16与输出齿轮19连结。上述齿圈16相当于本发明的实施方式中的“第3旋转部件”和“第4旋转要素”，太阳齿轮15相当于本发明的实施方式中的“第5旋转要素”，行星架18相当于本发明的实施方式中的“第6旋转要素”。
为了使上述分割部7和变速部8构成复合行星齿轮机构，设置有第1离合器机构CL1。第1离合器机构CL1构成为选择性地使变速部8中的行星架18与分割部7中的行星架12连结。该第1离合器机构CL1可以是湿式多板离合器等摩擦式离合器机构，或者也可以是齿式离合器等啮合式离合器机构。通过使该第1离合器机构CL1接合，使分割部7中的行星架12与变速部8中的行星架18连结，这些成为输入要素，另外分割部7中的太阳齿轮9成为反作用力要素，进而，变速部8中的齿圈16成为输出要素，从而形成复合行星齿轮机构。
此外，设置有用于使整个变速部8一体化的第2离合器机构CL2。该第2离合器机构CL2能够由摩擦式或啮合式离合器机构构成，用于连结变速部8中的行星架18与齿圈16或太阳齿轮15、或者太阳齿轮15与齿圈16等至少某两个旋转要素连结。在图1所示的例子中，第2离合器机构CL2构成为使变速部8中的行星架18与齿圈16连结。进而，第1离合器机构CL1和第2离合器机构CL2配置在与发动机2、分割部7和变速部8的相同轴线上，并且隔着变速部8配置在与分割部7相反一侧。此外，各离合器机构CL1、CL2彼此可以如图1所示那样配置为沿半径方向排列在内周侧和外周侧的状态，或者也可以配置为沿轴线方向排列。如图1所示，在配置为沿半径方向排列的情况下，能够使作为驱动装置5的整体的轴长缩短。另外，在配置为沿轴线方向排列的情况下，各离合器机构CL1、CL2的外径的制约较少，因此，在采用摩擦式离合器机构的情况下，能够减少摩擦板的枚数。
与上述发动机2、分割部7或变速部8的旋转中心轴线平行地配置有副轴20。在该副轴20上安装有与所述输出齿轮19啮合的驱动齿轮21。另外，在副轴20上安装有驱动齿轮22，该驱动齿轮22与作为末端减速机的差动齿轮机构23中的齿圈24啮合。此外，所述驱动齿轮21与安装在第2马达4中的转子轴25上的驱动齿轮26啮合。因此构成为，能够通过上述驱动齿轮21的部分将第2马达4输出的动力或转矩施加于从所述输出齿轮19输出的动力或转矩。构成为：将这样合成的动力或转矩从差动齿轮机构23输出到左右传动轴27，将该动力或转矩传递到前轮28R、28L。
此外，驱动装置5设置有摩擦式或啮合式的制动器机构B1，该制动器机构B1构成为能够选择性地使输出轴13或输入轴14固定，以将从第1马达3输出的驱动转矩传递到前轮28R、28L。即构成为：通过接合制动器机构B1并固定输出轴13或输入轴14，能够使分割部7中的行星架12或变速部8中的行星架18作为反作用力要素发挥功能，使分割部7中的太阳齿轮9作为输入要素发挥功能。此外，制动器机构B1在第1马达3输出了驱动转矩的情况下，只要产生反作用力转矩即可，不限于使输出轴13或输入轴14完全固定的结构，只要使所要求的反作用力转矩作用于输出轴13或输入轴14即可。或者，也可以设置单向离合器来替代制动器机构B1，其中，该单向离合器禁止输出轴13或输入轴14朝与发动机2驱动时所旋转的方向相反方向旋转。
第1马达3与具有逆变器或转换器等的第1电力控制装置29连结，第2马达4与具有逆变器或转换器等的第2电力控制装置30连结，这些各电力控制装置29、30与由锂电池和/或电容器等构成的蓄电装置31连结。另外，上述第1电力控制装置29和第2电力控制装置30构成为能够相互提供电力。具体而言，构成为：在随着第1马达3输出反作用力转矩而作为发电机发挥功能的情况下，能够将由第1马达3发出的电力不经由蓄电装置31而提供给第2马达4。
设置有电子控制装置(ECU)32，用于控制上述各电力控制装置29、30中的逆变器或转换器、发动机2、各离合器机构CL1、CL2和制动器机构B1。该ECU 32相当于本发明的实施方式中的“控制器”，以微型计算机为主体构成。图2是用于说明ECU 32的结构的一例的框图。在图2所示的例子中，由综合ECU 33、MG-ECU 34、发动机ECU 35和离合器ECU36构成ECU 32。
综合ECU 33构成为从混合动力车辆1中搭载的各种传感器输入数据，并基于该输入的数据和预先存储的映射或运算式等，向MG-ECU 34、发动机ECU 35和离合器ECU 36输出指令信号。图2示出向综合ECU 33输入的数据的一例，向综合ECU 33输入有车速、加速器开度、第1马达(MG1)3的转速、第2马达(MG2)4的转速、发动机2的输出轴13的转速(发动机转速)、作为变速部8中的齿圈16或副轴20的转速的输出转速、各离合器机构CL1、CL2和制动器机构B1中设置的活塞的行程量、蓄电装置31的温度、各电力控制装置29、30的温度、第1马达3的温度、第2马达4的温度、对分割部7和变速部8等进行润滑的油(ATF)的温度、蓄电装置31的充电生育量(以下，记作SOC)等的数据。
进而，基于输入到综合ECU 33的数据等，求出第1马达3的运转状态(输出转矩或转速)、第2马达4的运转状态(输出转矩或转速)，将这些求出的数据作为指令信号输出到MG-ECU 34。同样，基于输入到综合ECU 33的数据等，求出发动机2的运转状态(输出转矩或转速)，并将该求出的数据作为指令信号输出到发动机ECU 35。此外，基于输入到综合ECU 33的数据等，求出各离合器机构CL1、CL2和制动器机构B1的传递转矩容量(包含“0”)，并将这些求出的数据作为指令信号输出到离合器ECU 36。
MG-ECU 34基于如上述那样从综合ECU 33输入的数据，求出应该向各马达3、4通电的电流值，并向各马达3、4输出指令信号。各马达3、4是交流式的马达，故而上述指令信号包含应该通过逆变器生成的电流的频率或应该通过转换器升压的电压值等。
发动机ECU 35基于如上述那样从综合ECU 33输入的数据，求出用于决定电子节气门开度的电流、用于通过点火装置使燃料着火的电流、用于决定EGR(Exhaust GasRecirculation：排气再循环)阀的开度的电流、用于决定进气门或排气门开度的电流值等，并向各个阀或装置输出指令信号。即，从发动机ECU 35输出用于控制发动机2的输出(功率)、发动机2的输出转矩或者发动机转速的指示信号。
离合器ECU 36基于如上述那样从综合ECU 33输入的数据，求出应该向决定各离合器机构CL1、CL2和制动器机构B1的接合压的致动器通电的电流值，并向各自的致动器输出指令信号。
上述驱动装置5能够设定HV行驶模式和EV行驶模式，在HV行驶模式中，从发动机2输出驱动转矩而行驶，在EV行驶模式中，不从发动机2输出驱动转矩，而从第1马达3或第2马达4输出驱动转矩来行驶。此外，HV行驶模式能够设定HV-Lo模式、HV-Hi模式和直连模式，其中，在HV-Lo模式中，在使第1马达3以低转速旋转的情况下(包含“0”旋转)，与变速部8中的齿圈16的转速相比，发动机2(或输入轴14)的转速为较高转速，在HV-Hi模式中，与变速部8中的齿圈16的转速相比，发动机2(或输入轴14)的转速为较低转速，在直连模式中，变速部8中的齿圈16的转速与发动机2(或输入轴14)的转速相同。
另外，EV行驶模式能够设定从第1马达3和第2马达4输出驱动转矩的双模式和不从第1马达3输出驱动转矩而仅从第2马达4输出驱动转矩的单模式。此外，双模式能够设定从第1马达3输出的转矩的放大率相对较大的EV-Lo模式和从第1马达3输出的转矩的放大率相对较小的EV-Hi模式。即，在与输出齿轮19连结的差动机构(变速部8)中设置有用于设定EV-Hi模式的第2离合器机构CL2和用于设定HV-Lo模式的第1离合器机构CL1。
此外，在单模式中，能够在使第1离合器机构CL1接合的状态下，仅从第2马达4输出驱动转矩而行驶，在使第2离合器机构CL2接合的状态下，仅从第2马达4输出驱动转矩而行驶，或者在释放各离合器机构CL1、CL2的状态下，仅从第2马达4输出驱动转矩而行驶。
这些各行驶模式是通过控制第1离合器机构CL1、第2离合器机构CL2、制动器机构B1和发动机2、各马达3、4而设定的。图3中，将这些行驶模式和各行驶模式中的第1离合器机构CL1、第2离合器机构CL2、制动器机构B1的接合和释放的状态、第1马达3和第2马达4的运转状态、有无来自发动机2的驱动转矩输出的一例作为图表而示出。图中的“●”的符号表示接合的状态，“-”的符号表示释放的状态，“G”的符号主要表示作为发电机而运转，“M”的符号主要表示作为马达而运转，空白表示不作为马达和发电机发挥功能或者第1马达3和第2马达4对驱动没有作用的状态，“ON”表示从发动机2输出驱动转矩的状态，“OFF”表示不从发动机2输出驱动转矩的状态。此外，在单模式的行驶中，能够从发动机2输出动力，使第1马达3作为发电机发挥功能，将从发动机2输出的动力全部转换为电能，在该情况下，发动机2不作为驱动力源发挥功能，因此图中也示为“OFF”。
图4～图9示出了用于说明设定各行驶模式的情况下的动力分割机构6的各旋转要素的转速和发动机2、各马达3、4的转矩方向的共线图。共线图是如下的图：对表示动力分割机构6中的各旋转要素的直线设置齿轮比的间隔，彼此平行延伸，将距与这些直线正交的基线的距离作为各旋转要素的转速，在表示各旋转要素的直线上，以箭头表示转矩的方向，并以箭头的长度表示其大小。
如图4和图5所示，在HV-Hi模式或HV-Lo模式中，从发动机2输出驱动转矩，使第1离合器机构CL1和第2离合器机构CL2中的某一方接合，并且，从第1马达3输出反作用力转矩。该情况下的第1马达3的转速被控制为将发动机2的油耗和第1马达3的驱动效率等考虑在内的、作为驱动装置5整体的效率(消耗能量的量除以前轮28R、28L的能量的量而得到的值)最优。能够使上述第1马达3的转速连续地变化，基于该第1马达3的转速和车速来决定发动机转速。因此，动力分割机构6能够作为无级变速器发挥功能。
如上述那样，在通过从第1马达3输出反作用力转矩而使第1马达3作为发电机发挥功能的情况下，发动机2的动力的一部分通过第1马达3转换为电能。进而，从发动机2的动力减去由第1马达3转换为电能的动力部分之外的动力被传递到变速部8中的齿圈16。从该第1马达3输出的反作用力转矩根据经由动力分割机构6从发动机2向第1马达3侧传递的转矩的分割率来决定。经由该动力分割机构6从发动机2向第1马达3侧传递的转矩与向齿圈16侧传递的转矩之比、即动力分割机构6中的转矩的分割率，在HV-Lo模式和HV-Hi模式中不同。
具体而言，在设向第1马达3侧传递的转矩为“1”的情况下，在HV-Lo模式中，作为向齿圈16侧传递的转矩的比例的转矩分割率为“1/(ρ1×ρ2)”，在HV-Hi模式中，该转矩分割率为“1/ρ1”。此处，“ρ1”为分割部7的齿轮比(齿圈10的齿数与太阳齿轮9的齿数的比率)，“ρ2”为变速部8的齿轮比(齿圈16的齿数与太阳齿轮15的齿数的比率)。此外，ρ1和ρ2设定为小于“1”的值。因此，在设定了HV-Lo模式的情况下，与设定了HV-Hi模式的情况相比，向齿圈16传递的转矩的比例较大。
进而，将由第1马达3发出的电力提供给第2马达4。在该情况下，根据需要，蓄电装置31中充电的电力也提供给第2马达4。
在直连模式中，通过使各离合器机构CL1、CL2接合，如图6所示，动力分割机构6中的各旋转要素以相同转速旋转。即，发动机2的动力全部从动力分割机构6输出。换言之，发动机2的动力的一部分不通过第1马达3或第2马达4转换为电能。因此，没有因转换为电能时产生的电阻等导致的损耗，因此能够提高动力的传递效率。
此外，如图7所示，在EV-Hi模式中，使制动器机构B1和第2离合器机构CL2接合，并且，从各马达3、4输出驱动转矩而行驶。即，通过制动器机构B1，使用于限制输出轴13或行星架12旋转的反作用力转矩发生作用。作用于该行星架12的反作用力转矩相当于本发明的实施方式中的“负转矩”。在该情况下，第1马达3的旋转方向与HV行驶模式时的发动机2的旋转方向(以下，记作正方向)为相反方向(以下，记作负方向)，并且输出转矩的方向为使该转速增大的方向。另外，如图8所示，在EV-Lo模式中，使制动器机构B1和第1离合器机构CL1接合，并且，从各马达3、4输出驱动转矩而行驶。即，通过制动器机构B1，使得用于限制输出轴13或行星架12旋转的反作用力转矩发生作用。该情况下的第1马达3的旋转方向为正方向，并且输出转矩的方向为使该转速增大的方向。
另一方面，关于作为变速部8中的齿圈16的转速相对于第1马达3的转速的转速比，EV-Lo模式小于EV-Hi模式。即，在以相同车速行驶的情况下，与设定EV-Hi模式的情况相比，设定EV-Lo模式的情况下的第1马达3的转速为较高转速。即，与EV-Hi模式相比，EV-Lo模式下的减速比较大。因此，通过设定EV-Lo模式，与设定EV-Hi模式的情况相比，第1马达3的转矩增大而传递到驱动轮28R、28L。此外，图7以虚线示出设定EV-Lo模式的情况下的运转状态，图8以虚线示出设定EV-Hi模式的情况下的运转状态。另外，设定EV-Lo模式的情况下的上述转速比相当于本发明的实施方式中的“第1预定值”，设定EV-Hi模式的情况下的上述转速比相当于本发明的实施方式中的“第2预定值”。
在单模式中，如图9所示，仅从第2马达4输出驱动转矩，并且使各离合器机构CL1、CL2释放，由此，动力分割机构6的各旋转要素处于停止状态。因此，能够降低发动机2和/或第1马达3连带旋转导致的动力损耗。
构成为基于SOC、车速、要求驱动力等来决定上述各行驶模式。在本实施方式中，构成为根据SOC选择CS(Charge Sustain：充电维持)模式和CD(Charge Depleting：充电消耗)模式，其中，在CS(Charge Sustain)模式中，为了维持SOC而设定各行驶模式的选择模式，在CD(Charge Depleting)模式中，积极地使用充电到蓄电装置31中的电力。具体而言，构成为：在SOC低下等情况下选择CS模式，在SOC较多等情况下选择CD模式。
图10示出了用于在选择了CS模式时决定各行驶模式的映射的一例。该映射的横轴表示车速，纵轴表示要求驱动力。此外，车速能够根据由车速传感器检测出的数据来求出，要求驱动力能够根据由加速器开度传感器检测出的数据来求出。
在图10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单模式，另外，在前进行驶且要求驱动力相对较小的情况下(包含减速要求)，设定单模式。设定该单模式的区域是基于第2马达4的特性决定的。此外，设定单模式的区域带有阴影。
另外，在前进行驶且要求驱动力相对较大的情况下，设定HV行驶模式。此外，HV行驶模式能够遍及从低车速域到高车速域而输出驱动力，故而在SOC变为下限值附近等情况下，即使是应该设定单模式的区域，有时也设定HV行驶模式。
此外构成为：在设定HV行驶模式的情况下，根据车速和要求驱动力，选择HV-Lo模式、HV-Hi模式或直连模式中的某一个模式。具体而言，构成为：在较低车速的情况下或要求驱动力相对较大的情况下，选择HV-Lo模式，在较高车速且要求驱动力相对较小的情况下，选择HV-Hi模式，车辆的运转状态为设定HV-Lo模式的区域和设定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，选择直连模式。
另外，构成为：上述HV-Lo模式、直连模式、HV-Hi模式根据运转点横穿图10所示的各线的情况而切换。具体而言，构成为在运转点从右侧朝左侧横穿或从下侧朝上侧横穿图10中的“Lo←Fix”线的情况下，从直连模式切换为HV-Lo模式，构成为在运转点从左侧朝右侧横穿或从上侧朝下侧横穿“Lo→Fix”线的情况下，从HV-Lo模式切换为直连模式。同样，构成为在运转点从右侧朝左侧横穿或从下侧朝上侧横穿图10中的“Fix←Hi”线的情况下，从HV-Hi模式切换为直连模式，构成为在运转点从左侧朝右侧横穿或从上侧朝下侧横穿“Fix→Hi”线的情况下，从直连模式切换为HV-Hi模式。
图11示出用于在选择了CD模式时决定各行驶模式的映射的一例。该映射的横轴表示车速，纵轴表示要求驱动力。此外，车速能够根据由车速传感器检测出的数据求出，要求驱动力能够根据由加速器开度传感器检测出的数据求出。
在图11所示的例子中，在后退行驶的情况下，构成为与要求驱动力的大小无关地设定单模式，另外在前进行驶且要求驱动力小于第1驱动力F1的情况下(包含减速要求)，设定单模式。设定该单模式的区域是基于第2马达4的特性等决定的。此外，设定单模式的区域带有阴影。
另外，在前进行驶且要求驱动力比第1驱动力F1大的情况下，设定双模式。如上所述，双模式是能够设定EV-Hi模式和EV-Lo模式的模式，在EV-Hi模式和EV-Lo模式中，能够行驶的区域不同。图12是示出用于说明能够分别以EV-Hi模式和EV-Lo模式来行驶的区域的图。此外，图12中的横轴取值车速，纵轴取值驱动力。如图12所示，EV-Hi模式与EV-Lo模式相比，能够输出驱动力直至更高车速。这是因为，在EV-Lo模式中，减速比较大，因而相对于车速，第1马达3的转速为较高转速，故而在低车速下，构成动力分割机构6的各旋转要素或第1马达3的转速会达到允许转速。另一方面，关于能够输出的驱动力，EV-Lo模式大于EV-Hi模式。这是因为，在EV-Lo模式中，减速比较大，从第1马达3输出最大转矩的情况下的转矩的放大率较大。
由此，在设定双模式的情况下，无论设定EV-Hi模式和EV-Lo模式中的哪一个模式，在能够提供充足的要求驱动力的图12中的带有阴影的区域内，优选适当选择EV-Hi模式和EV-Lo模式中的、由第1马达3和第2马达4消耗的电量较小的行驶模式、换言之第1马达3和第2马达4的效率良好的行驶模式来行驶。此外，图12中的带有阴影的区域的下限值表示设定单模式的区域的上限值。
此外，在比第1车速V1更高车速的情况下或比第2车速V2更高车速且要求驱动力比第2驱动力F2大的情况下，设定HV行驶模式。此外，HV行驶模式能够遍及从低车速域到高车速域而输出驱动力，故而，在SOC变为下限值附近等情况下，即使是应该设定单模式或双模式的区域，有时也设定HV行驶模式。
在设定HV行驶模式的情况下，构成为根据车速和要求驱动力，选择HV-Lo模式、HV-Hi模式或直连模式中的某一个行驶模式。具体而言，构成为：在较低车速的情况下或要求驱动力相对较大的情况下，选择HV-Lo模式，在较高车速且要求驱动力相对较小的情况下，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，选择直连模式。
另外，构成为：上述HV-Lo模式、直连模式、HV-Hi模式根据运转点横穿图11所示的各线的情况而切换。具体而言，构成为在运转点横穿图11中的“Lo←Fix”线或“Lo→Fix”线的情况下，直连模式和HV-Lo模式相互切换。同样，构成为在运转点横穿图11中的“Fix←Hi”线或“Fix→Hi”线的情况下，HV-Hi模式和直连模式相互切换。
此外，也可以构成为：关于图10或图11所示的设定行驶模式的区域、和/或用于进行HV行驶模式情况下的模式切换的线，根据构成驱动装置5的各部件的温度、蓄电装置31或电力控制装置29、30的温度或者SOC等而变动。
如上所述，在设定了EV-Hi模式或EV-Lo模式时，在根据SOC为下限值附近等各种条件而存在切换为HV行驶模式的要求的情况下，构成为从第1马达3向发动机2传递转矩来摇转发动机2。具体而言，首先，为了能够使输出轴13旋转，释放制动器机构B1。接着，从第1马达3输出用于摇转发动机2的转矩，并且，将第1马达3的目标转速控制为根据发动机2的起动转速和齿轮比而求出的转速。在该情况下，从第1马达3输出的转矩的方向与设定EV-Hi模式或EV-Lo模式而输出驱动转矩的情况为相反方向。
因此，在设定EV-Hi模式而以低车速行驶时，若存在发动机2的起动要求，首先，以使第1马达3的转速下降的方式输出转矩，接下来，第1马达3的转速下降，然后，第1马达3的旋转方向切换为正方向，该转速逐渐增大。同样，在设定EV-Lo模式而以低车速行驶时，若存在发动机2的起动要求，首先，以使第1马达3的转速下降的方式输出转矩，接下来，第1马达3的转速下降，然后，第1马达3的旋转方向切换为负方向，该转速逐渐增大。即，在以低车速行驶的情况下，在刚使发动机2开始起动后，第1马达3作为发电机发挥功能，在第1马达3的旋转方向切换之后，第1马达3作为电动机发挥功能。
另一方面，无论是设定了EV-Lo模式的情况下还是设定了EV-Hi模式的情况下，若以高车速行驶时存在发动机2的起动要求，则第1马达3的旋转方向不切换。即，第1马达3在从开始摇转时到完成摇转时为止的期间，始终作为发电机发挥功能。此外，在以上的说明中，为了便于说明，未考虑电损耗等，如果考虑电损耗等，即使在以使第1马达3的转速下降的方式从第1马达3输出转矩的情况下，若第1马达3的转速为极低转速，则不通过第1马达3发电。即，电力被消耗。
如上述那样，在摇转了发动机2时第1马达3作为发电机发挥功能的情况下，将该发出的电力提供给蓄电装置31，在第1马达3作为电动机发挥功能的情况下，从蓄电装置31向第1马达3提供电力。此外，在摇转发动机2时，向驱动轮28R、28L传递制动转矩，故而为了抑制驱动力的变动，使第2马达4的驱动力增大。因此，即使第1马达3作为发电机发挥了功能，在其发电量较少而由第2马达4消耗的电力较多的情况下，不向蓄电装置31提供电力。由该第1马达3发出的电力或消耗的电力成为根据第1马达3的转速与转矩之积而求出的值。
如上所述，关于第1马达3的转速与变速部8中的齿圈16的转速之比，与设定EV-Hi模式的情况相比，在设定EV-Lo模式的情况下较大。即，在以相同车速行驶的情况下，与设定EV-Hi模式的情况相比，设定EV-Lo模式的情况下的第1马达3的转速为较高转速(绝对值)，第1马达3的惯性能量较大。因此，如果是以高车速行驶且在摇转发动机2的过程中不切换第1马达3的旋转方向的情况下，关于在摇转发动机2时由第1马达3发出的电力，与设定EV-Hi模式的情况相比，在设定EV-Lo模式的情况下较大。此外，与摇转完成时刻相比，在摇转开始时刻，第1马达3的转速为较高转速，另外，摇转时要求的第1马达3的转矩在摇转开始时刻较大，在发动机转速增大到预定转速时变小。因此，由第1马达3发出的电力或消耗的电力的最大值，原则上为摇转开始时。
图13示出在摇转发动机2的过程中向蓄电装置31输入的电力或从蓄电装置31输出的电力的最大值(以下，记作峰值电力)W与车速V之间的关系。此外，峰值电力W例如采用Win和Wout中较大一方的电力，其中，Win是在摇转发动机2的过程中第1马达3即作为发电机又作为电动机发挥功能的情况下向蓄电装置31输入的电力的最大值(绝对值)，Wout是从蓄电装置31输出的电力的最大值(绝对值)。图13的纵轴取值该峰值电力W，图13的横轴取值车速V。另外，第1马达3作为电动机发挥功能的情况下的电力Wout取正值，第1马达3作为发电机发挥功能的情况下的电力Win取负值。
如图13所示，在车速为第1预定车速Va以下的情况下，无论设定EV-Lo模式和EV-Hi模式中的哪一个模式，峰值电力W为正值。另一方面，在从第1预定车速Va到比第1车速Va更高车速的第2预定车速Vb之间设定EV-Lo模式的情况下，峰值电力W为负值，在设定EV-Hi模式的情况下，峰值电力W为正值。此外，在第2预定车速Vb以上，无论设定了EV-Lo模式和EV-Hi模式中的哪一个模式，峰值电力W为负值，并且，与设定EV-Hi模式的情况相比，设定EV-Lo模式的情况下的峰值电力(绝对值)W较大。
另一方面，在蓄电装置31的温度为低温的情况下，蓄电装置31的内部电阻较高，若向蓄电装置31输入较大的电流，则有可能会超过上限电压。另外，在SOC较高且开路电压较高的情况下，若向蓄电装置31输入较大的电流，也有可能会超过上限电压。另外，在设置在蓄电装置31与第1马达3之间的第1电力控制装置29的温度较高的情况下，由于流过较大的电流，有可能会超过第1电力控制装置29的上限温度。因此，根据蓄电装置31的状态和/或第1电力控制装置29的状态，来决定向蓄电装置31提供的电力的上限值(以下，记作充电上限值)Wlim。此外，图13中以虚线示出充电上限值Wlim。
如上所述，在设定EV-Lo模式且以高车速行驶的情况下，若存在起动发动机2的要求且通过第1马达3来摇转发动机2，则与设定EV-Hi模式的情况相比，有可能会充入更大的电力，在那样的情况下，有可能会发出超过充电上限值Wlim的电力。另外，如果以不超过充电上限值Wlim的车速来起动发动机2，则会限制以EV行驶模式行驶的车速，故而油耗有可能变差。因此，本发明的实施方式中的控制装置构成为基于充电上限值Wlim，判断是否允许设定EV-Lo模式。图14示出了用于说明该控制的一例的流程图。
在图14所示的例子中，首先，判断是否设定了EV-Lo模式(步骤S1)。此处所示的控制例如上述那样，基于充电上限值Wlim来判断是否允许设定EV-Lo模式，故而在设定了EV-Hi模式的情况下，将其从控制对象中排除。因此，设置了步骤S1。此外构成为，关于是否是EV-Lo模式，在设定了行驶模式时或切换了行驶模式时，切换确定所设定的行驶模式的标志，能够基于该标志来判断是否设定了EV-Lo模式。
在因未设定EV-Lo模式即设定了EV-Hi模式或HV行驶模式而在步骤S1中判断为否定的情况下，不执行以后的程序，直接结束该控制。与该情况相反，在因设定了EV-Lo模式而在步骤S1中判断为肯定的情况下，计算发动机起动时的峰值电力(向蓄电装置31输入的电力)W(步骤S2)。该步骤S2例如可以预先将图13所示的映射存储在ECU 32中，并根据当前的车速和该映射来求出峰值电力W。或者也可以是，为了摇转发动机2所需的转矩是预先设定的，故而根据该转矩与对应于当前时刻的车速的第1马达3的转速之积，求出第1马达3的发电电力Wg，另外，求出消耗电力Wm，基于它们的差(Wg-Wm)来求出峰值电力W，所述消耗电力Wm是基于为了维持要求驱动力而从第2马达4输出的转矩的消耗电力。
接着，判断步骤S2中求出的峰值电力W是否大于充电上限值Wlim(步骤S3)。即，在发动机起动时，判断是否向蓄电装置31输入了超过充电上限值Wlim的电力。此外，如上所述，充电上限值Wlim是能够基于蓄电装置31的温度、SOC等蓄电装置31的状态、和/或第1电力控制装置29的温度等状态来决定的可变值。另外，在步骤S3中，也可以判断峰值电力W加上预定电力而得到的值是否大于充电上限值Wlim，或者，判断峰值电力W是否比从充电上限值Wlim减去预定电力而得到的值大。即，在步骤S3中，能够判断基于峰值电力W的电力是否比基于充电上限值Wlim而决定的预定电力大。
在因峰值电力W为充电上限值Wlim以下而在步骤S3中判断为否定的情况下，若存在发动机2的起动要求，即使通过第1马达3来摇转发动机2，也不会向蓄电装置31提供超过充电上限值Wlim的电力。因此，不执行以后的程序，直接结束该控制。即，维持EV-Lo模式。
与该情况相反，在因峰值电力W大于充电上限值Wlim而在步骤S3中判断为肯定的情况下，在维持EV-Lo模式而行驶的期间存在起动发动机2的要求时，随着摇转发动机2的操作，有可能会向蓄电装置31提供超过充电上限值Wlim的电力。但是，并非存在立刻起动发动机2的要求，而有可能维持EV-Lo模式来行驶。另外，有时由驾驶者或系统等要求维持EV-Lo模式。
因此，在该控制例中，在步骤S3中判断为肯定的情况下，首先，判断是否未由驾驶者或系统等限制向EV-Hi模式切换(步骤S4)。作为限制向EV-Hi模式切换的例子，存在如下情况等：选择了运动模式的开关为ON；基于过去的行驶历史而判定为设定运动模式；或者，用于设定EV行驶模式的开关为ON。此外，运动模式是指如下模式：为了提高加速性，与通常时相比，增大驱动转矩等，增大与驾驶者的输入值对应的驱动转矩和/或制动转矩的大小。
在设定运动模式的条件成立的情况下，必须在输出EV行驶中提供较大的驱动力，故而优选维持EV-Lo模式。另外，在用于设定EV行驶模式的开关为ON的情况下，向HV行驶模式切换的可能性较低。即，起动发动机2的可能性较低。因此，如上所述，作为第1马达和第2马达4的效率良好的行驶模式，选择了EV-Lo模式，故而，此处限制向EV-Hi模式切换。此外，在用于设定EV行驶模式的开关为ON的情况下，即使维持EV-Lo模式，随着摇转发动机2的操作，发出超过充电上限值Wlim的电力的可能性也较低。因此，在因由驾驶者或系统等限制向EV-Hi模式切换而在步骤S4中判断为否定的情况下，不执行以后的程序，暂时直接结束该控制。即，维持EV-Lo模式。
与该情况相反，在未由驾驶者或系统等限制向EV-Hi模式切换而在步骤S4中判断为肯定的情况下，维持EV-Lo模式的必要性较低，故而转入EV-Hi模式(步骤S5)，暂时结束该控制。此外，关于从EV-Lo模式向EV-Hi模式的切换，首先，释放第1离合器机构CL1，然后将第1马达3的转速变更为根据车速和设定EV-Hi模式时的齿轮比而求出的转速。此时，由于释放了第1离合器机构CL1，不对第1马达3施加较大的反作用力，因此，能够通过相对较小的转矩来变更第1马达3的转速。因此，变更第1马达3的转速的期间的发电电力相对较小，不会超过充电上限值Wlim。接着，使第2离合器机构CL2接合，从第1马达3输出驱动转矩。
如上所述，基于充电上限值Wlim，判断是否允许设定EV-Lo模式，具体而言，判断因起动发动机2而导致的峰值电力W是否大于充电上限值Wlim，在峰值电力W超过充电上限值Wlim的情况下，限制设定EV-Lo模式，由此，在从EV行驶模式向HV行驶模式切换时，能够抑制向蓄电装置31提供过度的电力(电流)或向第1电力控制装置29流过过度的电流。其结果是，能够抑制蓄电装置31和第1电力控制装置29的耐久性下降的情况。
另外，在因起动发动机2导致的峰值电力W有可能超过充电上限值Wlim时，通过切换为EV-Hi模式，不需要在向蓄电装置31提供的峰值电力W小于能够向蓄电装置31输入的充电上限值Wlim的期间内从EV-Lo模式切换为HV行驶模式。换言之，能够长时间进行停止了发动机2的行驶。其结果是，能够抑制驱动发动机2导致的油耗变差。
此外，在由驾驶者或系统限制了设定EV-Hi模式的情况下，通过维持EV-Lo模式，能够反映驾驶者或系统等的要求，能够抑制不必要或无意地切换为EV-Hi模式。换言之，在要求相对较大的驱动转矩等情况下，能够抑制因切换为EV-Hi模式导致的驱动转矩的不希望的下降。或者，尽管切换为HV行驶模式的可能性较低，但通过切换为EV-Hi模式等，能够抑制EV行驶模式时的第1马达3的运转点的选择受限。
本发明不限于上述各实施例，在不脱离本发明目的范围内，能够适当地进行变更。具体而言，只要是构成为的混合动力车辆1即可，该混合动力车辆1具有使反作用力转矩作用于发动机2的输出轴13的制动器机构B1，能够在通过制动器机构B1使反作用力转矩作用于输出轴13的状态下，设定从第1马达3输出驱动转矩而行驶的EV行驶模式，并且能够变更第1马达3的转速与驱动轮28R、28L的转速之比，此外，能够从第1马达3向发动机2传递转矩来摇转发动机2。以下，参照图15～图20，对其它混合动力车辆的结构和设定了EV-Hi模式和EV-Lo模式的情况下的各旋转要素的运转状态进行说明。此外，针对与图1所示的混合动力车辆1同样的结构，赋予相同参照标号，省略其说明。
图15示出了用于说明本发明的实施方式中的混合动力车辆1的其它结构的框架图。图15所示的混合动力车辆1具有与发动机2直接连结的第1差动机构PL1和与第1马达3直接连结的第2差动机构PL2。
第1差动机构PL1由单小齿轮型的行星齿轮机构构成，所述行星齿轮机构具有与发动机2的输出轴13连结的太阳齿轮S1、与太阳齿轮S1同心圆状地配置的齿圈R1、与太阳齿轮S1和齿圈R1啮合的小齿轮P1以及能够保持该小齿轮P1自转和公转的行星架C1。
第2差动机构PL2由单小齿轮型的行星齿轮机构构成，所述行星齿轮机构具有与第1马达3连结的太阳齿轮S2、与第1差动机构PL1中的齿圈R1连结的行星架C2以及与输出齿轮19连结的齿圈R2。此外，输出齿轮19与图1所示的例子同样地连结于驱动齿轮21，构成为能够向驱动轮28R、28L传递转矩。
进而，还具有第3离合器机构CL3和第4离合器机构CL4，其中，第3离合器机构CL3使上述第1差动机构PL1中的太阳齿轮S1与行星架C1接合，使构成第1差动机构PL1的各旋转要素一体地旋转，第4离合器机构CL4使第1差动机构PL1中的行星架C1和第2差动机构PL2中的齿圈R2接合。此外，在发动机2的输出轴13上设置有制动器机构B1。与第1离合器机构CL1或第2离合器机构CL2同样地，上述第3离合器机构CL3、第4离合器机构CL4可以是摩擦式离合器机构，也可以是啮合式离合器机构。
上述混合动力车辆1也与图1所示的混合动力车辆1同样地，通过使制动器机构B1接合，并且使第3离合器机构CL3和第4离合器机构CL4中的某一方接合，由此，能够将从第1马达3输出的驱动转矩传递到驱动轮28R、28L。
图16示出了用于说明图15中的混合动力车辆1中能够设定的EV-Hi模式下的各旋转要素的运转状态的共线图。如图16所示，在EV-Hi模式中，使制动器机构B1接合，并且使第3离合器机构CL3接合。因此，第1差动机构PL1成为停止状态。即，第2差动机构PL2中的行星架C2维持停止状态。因此，第2差动机构PL2中的太阳齿轮S2作为输入要素发挥功能，第1差动机构PL1中的齿圈R1或第2差动机构PL2中的行星架C2作为反作用力要素发挥功能，第2差动机构PL2中的齿圈R2作为输出要素发挥功能。其结果是，第2差动机构PL2中的太阳齿轮S2的转矩反转地传递到第2差动机构PL2中的齿圈R2。
图17示出了用于说明图15中的混合动力车辆1中能够设定的EV-Lo模式下的各旋转要素的运转状态的共线图。如图17所示，在EV-Lo模式中，使制动器机构B1接合，并且使第4离合器机构CL4接合。因此，第1差动机构PL1中的行星架C2与第2差动机构PL2中的齿圈R2一体地旋转。另外，如上所述，第1差动机构PL1中的齿圈R1与第2差动机构PL2连结。因此，第2差动机构PL2中的太阳齿轮S2作为输入要素发挥功能，第1差动机构PL1中的太阳齿轮S1作为反作用力要素发挥功能，第2差动机构PL2中的齿圈R2作为输出要素发挥功能。其结果是，第2差动机构PL2中的太阳齿轮S2的转矩被放大地传递到第2差动机构PL2中的齿圈R2。
根据图16和图17所示的共线图可知，在设定了EV-Lo模式的情况下，与设定EV-Hi模式的情况相比，第1马达3的转速成为较高转速。另外，无论是EV-Hi模式和EV-Lo模式中的哪一个，通过释放制动器机构B1并使第1马达3的转速下降，能够摇转发动机2。因此，图15中的混合动力车辆1在设定EV-Lo模式而行驶的情况下，在通过第1马达3起动发动机2时，与设定了EV-Hi模式的情况相比，向蓄电装置31输入的电力较多。因此，如图14所示的控制例子，在峰值电力W有可能超过充电上限值Wlim的情况下，优选切换EV-Hi模式。
图18是示出用于说明本发明的实施方式中的混合动力车辆1的其它结构的框架图。图18所示的混合动力车辆1具有与发动机2直接连结的第3差动机构PL3和与第1马达3直接连结的第4差动机构PL4。
第3差动机构PL3由单小齿轮型的行星齿轮机构构成，所述行星齿轮机构具有与发动机2的输出轴13连结的行星架C3、太阳齿轮S3以及与输出齿轮19连结的齿圈R3。此外，与图1所示的例子同样，构成为输出齿轮19与驱动齿轮21连结，能够向驱动轮28R、28L传递转矩。
第4差动机构PL4由单小齿轮型的行星齿轮机构构成，所述行星齿轮机构具有与第1马达3连结的齿圈R4、与第3差动机构PL3中的太阳齿轮S3连结的行星架C4以及太阳齿轮S4。
进而，具有第5离合器机构CL5和第6离合器机构CL6，第5离合器机构CL5使上述第4差动机构PL4中的行星架C4与齿圈R4接合，使构成第4差动机构PL4的各旋转要素一体地旋转，第6离合器机构CL6使第3差动机构PL3中的行星架C3与第4差动机构PL4中的太阳齿轮S4接合。此外，在发动机2的输出轴13上设置有制动器机构B1。与第1离合器机构CL1和第2离合器机构CL2同样地，上述第5离合器机构CL5、第6离合器机构CL6可以是摩擦式离合器机构，也可以是啮合式离合器机构。
上述混合动力车辆1也与图1所示的混合动力车辆1同样地，通过使制动器机构B1接合，并且使第5离合器机构CL5和第6离合器机构CL6中的某一方接合，由此，能够将从第1马达3输出的驱动转矩传递到驱动轮28R、28L。
图19是示出用于说明图18中的混合动力车辆1中能够设定的EV-Hi模式下的各旋转要素的运转状态的共线图。如图19所示，EV-Hi模式中，使制动器机构B1接合，并且使第5离合器机构CL5接合。因此，构成第4差动机构PL4的各旋转要素一体地旋转。另外，如上述那样，第3差动机构PL3中的太阳齿轮S3与第4差动机构PL4中的行星架C4连结，故而第1马达3的转矩直接传递到太阳齿轮S3。进而，通过使制动器机构B1接合，第3差动机构PL3中的行星架C3作为反作用力要素发挥功能，故而太阳齿轮S3的转矩反转地传递到齿圈R3。
图20示出了用于说明图18中的混合动力车辆1中能够设定的EV-Lo模式下的各旋转要素的运转状态的共线图。如图20所示，在EV-Lo模式中，使制动器机构B1接合，并且使第4离合器机构CL4接合。因此，第3差动机构PL3中的行星架C3与第4差动机构PL4中的太阳齿轮S4一体地旋转。另外，如上所述，第3差动机构PL3中的太阳齿轮S1与第4差动机构PL4中的行星架C4连结。因此，第4差动机构PL4中的齿圈R4作为输入要素发挥功能，第3差动机构PL3中的行星架C3作为反作用力要素发挥功能，第3差动机构PL3中的齿圈R3作为输出要素发挥功能。其结果是，第4差动机构PL4中的齿圈R4的转矩反转地传递到第3差动机构PL3中的齿圈R3。
根据图19和图20所示的共线图可知，在设定了EV-Lo模式的情况下，与设定EV-Hi模式的情况相比，第1马达3的转速成为较高转速。另外，无论是EV-Hi模式和EV-Lo模式中的哪一个，通过释放制动器机构B1，并使第1马达3的转速下降，能够摇转发动机2。因此，图18中的混合动力车辆1在设定EV-Lo模式而行驶的情况下，在通过第1马达3起动发动机2时，与设定EV-Hi模式的情况相比，向蓄电装置31输入的电力较多。因此，如图14所示的控制例子那样，在峰值电力W有可能超过充电上限值Wlim的情况下，优选切换EV-Hi模式。
如果概括性地表示上述图1、图15、图18所示的混合动力车辆的结构，则为以下这样的结构。即，“混合动力车辆具有：差动机构，其具有与发动机连结的第1旋转部件、与旋转机连结的第2旋转部件以及与驱动轮连结的第3旋转部件这至少三个旋转部件，由第1差动机构和第2差动机构构成，所述第1差动机构通过所述三个旋转部件中的某一个的第1旋转要素、所述三个旋转要素中的另外的某一个的第2旋转要素、和第3旋转要素进行差动作用，所述第2差动机构通过所述三个旋转要素中的再另外的一个的第4旋转要素、与所述第3旋转要素连结的第5旋转要素、和第6旋转要素进行差动作用；第1接合机构，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，或解除该连结；以及第2接合机构，其将所述第1旋转要素、所述第2旋转要素和所述第3旋转要素中的至少某两个旋转要素或者所述第4旋转要素、所述第5旋转要素和所述第6旋转要素中的至少某两个旋转要素连结，或解除该连结；以及制动器机构，其使制动转矩作用于与所述发动机连结的旋转部件”。进而，本发明中的混合动力车辆中包含如下混合动力车辆：能够设定第一EV行驶模式和第二EV行驶模式，在所述第一EV行驶模式中，通过使制动器机构接合，并且使第1接合机构和第2接合机构中的某一方接合，将旋转机的转矩传递给驱动轮，在所述第二EV行驶模式中，通过使制动器机构接合，并且使第1接合机构和第2接合机构的另一方接合，将旋转机的转矩传递给驱动轮，并且，通过释放制动器机构，能够从旋转机传递转矩来摇转发动机。

Claims (7)

1.一种混合动力车辆的控制装置，具有：
差动机构，其具有与发动机连结的第1旋转部件、与旋转机连结的第2旋转部件以及与驱动轮连结的第3旋转部件这至少三个旋转部件，并且构成为所述三个旋转部件能够进行差动；以及
蓄电装置，其向所述旋转机提供电力，并且在所述旋转机进行了发电的情况下被提供所发电的电力，
所述差动机构构成为能够设定第一EV行驶模式和第二EV行驶模式这两个EV行驶模式，所述第一EV行驶模式是从所述旋转机输出驱动转矩来行驶时的所述驱动轮的转速相对于所述旋转机的转速的转速比成为第1预定值的行驶模式，所述第二EV行驶模式是所述转速比成为比所述第1预定值大的第2预定值的行驶模式，
所述混合动力车辆的控制装置的特征在于，
所述控制装置具有选择所述第一EV行驶模式和所述第二EV行驶模式的控制器，
所述控制器构成为在从所述第一EV行驶模式和所述第二EV行驶模式向HV行驶模式切换时，以使所述旋转机的转速下降的方式使所述旋转机输出转矩，由此摇转所述发动机，所述HV行驶模式是从所述发动机输出驱动转矩并且从所述旋转机输出反作用力转矩来行驶的行驶模式，
在设为从所述第一EV行驶模式向所述HV行驶模式切换的情况下，求出峰值电力，所述峰值电力是从开始摇转所述发动机到结束摇转所述发动机为止的期间的从所述旋转机向所述蓄电装置输入的电力的最大值，
判定所述峰值电力是否大于能够向所述蓄电装置输入的上限电力，
在判定为所述峰值电力大于所述上限电力的情况下，从所述第一EV行驶模式切换为所述第二EV行驶模式。
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，
所述控制器构成为，
判定是否限制了从所述第一EV行驶模式向所述第二EV行驶模式的切换，
在判定为限制了从所述第一EV行驶模式向所述第二EV行驶模式的切换的情况下，即使在判定为所述峰值电力大于所述上限电力的情况下，也不从所述第一EV行驶模式向所述第二EV行驶模式切换。
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，
还具有以能够传递转矩的方式与所述驱动轮连结的其它旋转机，
所述控制装置构成为能够将所述旋转机发电的电力提供给所述其它旋转机来驱动所述其它旋转机，
所述控制器构成为，
根据与车速对应的所述旋转机的转速和为了摇转所述发动机所要求的转矩之积，求出所述旋转机的发电电力，
求出为了输出要求驱动力而向所述其它旋转机提供的消耗电力，
从所述发电电力减去所述消耗电力，求出所述峰值电力。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
还具有能够向所述第1旋转部件赋予使所述第1旋转部件的转速下降的负转矩的制动器机构，
所述控制器构成为，
通过所述制动器机构向所述第1旋转部件赋予负转矩，由此设定所述第一EV行驶模式和所述第二EV行驶模式，
在从所述第一EV行驶模式或所述第二EV行驶模式向所述HV行驶模式切换的情况下，使所述制动器机构作用于所述第1旋转部件的负转矩下降，并且，以使所述旋转机的转速下降的方式使所述旋转机输出转矩来摇转所述发动机。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在摇转所述发动机时从所述旋转机输出的转矩的方向与所述反作用力转矩的方向为相反方向。
6.根据权利要求5所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述差动机构由第1差动机构和第2差动机构构成，所述第1差动机构通过所述三个旋转部件中的某一个的第1旋转要素、所述三个旋转部件中的另外的某一个的第2旋转要素、和第3旋转要素进行差动作用，所述第2差动机构通过所述三个旋转部件中的再另外的一个的第4旋转要素、与所述第3旋转要素连结的第5旋转要素、和第6旋转要素进行差动作用，
所述控制装置还具有第1接合机构和第2接合机构，所述第1接合机构将所述第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，或解除该连结，所述第2接合机构将所述第1旋转要素、所述第2旋转要素和所述第3旋转要素中的至少某两个旋转要素或者所述第4旋转要素、所述第5旋转要素和所述第6旋转要素中的至少某两个旋转要素连结，或解除该连结，
所述第一EV行驶模式通过如下方式来设定：通过所述制动器机构向所述第1旋转部件赋予制动转矩，并且，通过所述第2接合机构将所述第4旋转要素、所述第5旋转要素和所述第6旋转要素中的至少某两个旋转要素连结，
所述第二EV行驶模式通过如下方式来设定：通过所述制动器机构向所述第1旋转部件赋予制动转矩，并且，通过所述第1接合机构将所述第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。
7.根据权利要求6所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述第1旋转要素包含所述第1旋转部件，
所述第2旋转要素包含所述第2旋转部件，
所述第4旋转要素包含所述第3旋转部件，
所述第1接合机构构成为将所述第6旋转要素与所述第1旋转要素连结，或解除该连结，
所述第2接合机构构成为将所述第4旋转要素与所述第6旋转要素连结，或解除该连结。
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