CN114056317A - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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CN114056317A
CN114056317A CN202110890639.1A CN202110890639A CN114056317A CN 114056317 A CN114056317 A CN 114056317A CN 202110890639 A CN202110890639 A CN 202110890639A CN 114056317 A CN114056317 A CN 114056317A
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CN
China
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electric motor
engine
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power
hybrid vehicle
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CN202110890639.1A
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今村达也
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

提供在以高负荷行驶时能够抑制电动机的驱动转矩突然或大幅下降的混合动力车辆的控制装置。在具备主驱动力源、输出辅助转矩的电动机及向电动机供给电力的蓄电装置且构成为在驱动要求量为规定值以上的情况下输出辅助转矩的混合动力车辆的控制装置中，在判断出规定的条件成立的情况下，将从蓄电装置向电动机供给的电力的上限值设定为比规定的条件不成立的情况下的值小的限制值(步骤S1～2)。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及具备发动机和电动机作为驱动力源的混合动力车辆，尤其涉及控制以高负荷行驶时的电动机的输出转矩的装置。
背景技术
在专利文献1～专利文献3中记载了具备发动机和电动机作为驱动力源的混合动力车辆的控制装置。专利文献1所记载的混合动力车辆的控制装置构成为进行以比理论空燃比大的空燃比使发动机工作的稀燃运转。另外，在稀燃运转时，燃料经济性提高，但另一方面转矩可能会不足，因此构成为一并利用电动机来对转矩进行辅助。需要说明的是，在因向电动机供给电力的蓄电装置的充电余量为规定值以下而无法进行转矩的辅助的情况下，将相对于加速器操作量的发动机的节气门开度增大规定量。
另外，专利文献2所记载的混合动力车辆的控制装置构成为，在关闭了加速器时，为了维持规定的车速而利用电动机来对驱动转矩进行辅助。另外，该驱动转矩的辅助量构成为基于蓄电池的充电余量而决定。
需要说明的是，专利文献3所记载的混合动力车辆的控制装置构成为，为了使加速时的发动机音降低，增大发动机和电动机的输出转矩的分配中的电动机的分配。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4075959号公报
专利文献2：日本特开2005-160252号公报
专利文献3：日本特开2004-032904号公报
发明内容
发明所要解决的课题
若如专利文献1～专利文献3所记载的那样除了发动机之外还驱动电动机，则能够不使燃料的消耗量特别增大而增大驱动转矩，或者使声音上的加速感增大。在该情况下，若将电动机利用蓄电池等蓄电装置的电力来驱动，则在电动机的驱动中因充电余量达到下限值而无法向电动机供电，在该时间点下，由驱动电动机实现的效果即驱动力的增大效果、声音效果等会突然失去。例如在大幅踩踏加速器踏板而在上坡路上行驶或者连结拖曳式房屋等而进行拖曳行驶等以高负荷行驶的情况下，若正在进行利用电动机的驱动转矩的辅助，则驱动转矩不会特别不足而行驶，但若在该过程中因蓄电装置的充电余量的下降等而不再进行利用电动机的驱动转矩的辅助，则在该时间点下，失去电动机的辅助转矩，产生驱动转矩突然(或大幅)下降的事态。驾驶员无法得知这样的驱动转矩的突然的下降，因此会将驱动转矩的下降感受为某些异常，另外，有可能抱有发生了故障的疑义。需要说明的是，在因充电余量的下降而失去电动机转矩的情况下，若使发动机输出增大，则能够将驱动转矩维持或确保为以前程度。然而，这样的发动机输出的变化不是基于驾驶员的有意的某些操作的变化，因此有可能给驾驶员带来违和感、故障的疑义。
本发明着眼于上述的技术课题而完成，目的在于提供在车辆以比规定的负荷大的高负荷行驶时能够抑制电动机的驱动转矩突然或大幅下降的混合动力车辆的控制装置。
用于解决课题的手段
为了达成上述的目的，本发明是一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具备主驱动力源、输出向从所述主驱动力源输出的驱动转矩附加的辅助转矩的电动机及向所述电动机供给电力的蓄电装置，构成为在驱动要求量为规定值以上的情况下从所述蓄电装置向所述电动机供给电力而输出所述辅助转矩，其特征在于，具有控制所述电动机的输出转矩的控制器，所述控制器具备：判断器，对所述驱动要求量为所述规定值以上且预先确定的规定的条件的成立进行判断；及限制器，在由所述判断器判断出所述规定的条件成立的情况下，将从所述蓄电装置向所述电动机供给的电力的上限值设定为比所述规定的条件不成立的情况下的值小的限制值。
另外，在本发明中，可以是，所述判断器构成为对所述规定的条件会成立进行预测，所述限制器构成为，在预测出所述规定的条件会成立的情况下，将从所述蓄电装置向所述电动机供给的电力的上限值设定为所述限制值。
另外，在本发明中，可以是，所述规定的条件是规定的车速下的所述驱动要求量为预先确定的基准要求量以上。
另外，在本发明中，可以是，所述规定的条件包含在所述混合动力车辆连结有牵引物、规定的坡度以上的上坡路的持续距离为预先确定的规定距离以上、所述混合动力车辆所行驶的地方的海拔高度为预先确定的高度以上及所述混合动力车辆的装载量为预先确定的基准重量以上中的至少任一个。
另外，在本发明中，可以是，所述规定的坡度以上的上坡路的持续距离越长、所述高度越高或者所述装载量越大，则所述限制值越小。
另外，在本发明中，可以是，所述规定的条件是根据所述蓄电装置中的充电余量而变化的条件。
另外，在本发明中，可以是，所述主驱动力源是发动机，所述电动机包含第一电动机和第二电动机，所述混合动力车辆还具备：第一差动机构，利用连结有所述发动机的第一旋转要素、连结有所述第一电动机的第二旋转要素及第三旋转要素来进行差动作用；第二差动机构，利用连结有所述第二电动机及驱动轮的第四旋转要素、连结于所述第三旋转要素的第五旋转要素及第六旋转要素来进行差动作用；第一接合机构，将所述第一旋转要素和所述第六旋转要素连结，另外解开该连结；及第二接合机构，将所述第四旋转要素、所述第五旋转要素及所述第六旋转要素中的至少任两个旋转要素连结，另外解开该连结，所述混合动力车辆的控制装置构成为，通过将所述第一接合机构接合且将所述第二接合机构释放来设定第一HV行驶模式，通过将所述第一接合机构释放且将所述第二接合机构接合来设定第二HV行驶模式。
另外，在本发明中，可以是，所述控制器构成为，在所述规定的条件成立的情况下，选择所述第一HV行驶模式和所述第二HV行驶模式中的所述发动机的上限功率大的行驶模式。
另外，在本发明中，可以是，所述上限功率构成为根据通过构成所述差动机构的构件的特性而求出的所述发动机的上限转速和所述发动机的上限转矩来求出。
并且，在本发明中，可以是，所述控制器构成为，在从所述规定的条件成立的状态成为了所述规定的条件不成立的状态的情况下，解除所述限制值的设定。
发明效果
根据本发明的混合动力车辆的控制装置，在正在牵引拖曳式房屋等牵引物的情况、正在高原上行驶的情况等规定的条件(高负荷行驶的条件)成立的情况下，构成为将从蓄电装置向电动机供给的电力的上限值设定为与通常相比进行限制的限制值。蓄电装置的充电余量与从蓄电装置的取出量对应。因而，在蓄电装置的取出量被限制的情况下，蓄电装置的充电余量的下降率也变小。因而，即使在以高负荷行驶的情况下，也能够维持来自电动机的输出，其结果，能够避免或抑制车速、驱动力突然下降。另外，通过能够避免或抑制车速、驱动力大幅下降，能够维持与驾驶员的加速器操作对应(或与其相当)的车速、驱动力，因此能够避免或抑制产生以车速、驱动力下降为要因的违和感、不适感。
附图说明
图1是用于说明在本发明中设为对象的车辆的一例的骨架图。
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、制动器机构的接合及释放的状态、电动机的运转状态、发动机的驱动的有无汇总而示出的图表。
图4是用于说明HV-Hi模式下的动作状态的列线图。
图5是用于说明HV-Lo模式下的动作状态的列线图。
图6是用于说明直接连结模式下的动作状态的列线图。
图7是用于说明EV-Lo模式下的动作状态的列线图。
图8是用于说明EV-Hi模式下的动作状态的列线图。
图9是用于说明单模式下的动作状态的列线图。
图10是示出用于在CS模式被选择时确定各行驶模式的映射的一例的图。
图11是示出用于在CD模式被选择时确定各行驶模式的映射的一例的图。
图12是用于说明本发明的实施方式中的控制例的流程图。
图13是用于说明电力上限值的图。
图14是用于说明执行了图12所示的控制例的情况下的各参数的变化的时间图。
图15是用于说明本发明的实施方式中的另一控制例的流程图。
图16是用于说明HV-Lo模式及HV-Hi模式的发动机功率与车速的关系的图。
图17是用于说明在本发明中设为对象的车辆的另一例的骨架图。
图18是用于说明与图14的时间图比较的例子(比较例)的流程图。
标号说明
1R、1L 前轮
2 驱动装置
3、36 发动机(ENG)
4、37 第一电动机(MG1)
5、38 第二电动机(MG2)
6、39 动力分配机构
7 分配部
8 变速部
9、15、43 太阳轮
10、16、44 齿圈
12、18、45 齿轮架
19 输出齿轮
30、42 蓄电装置(蓄电池)
31、55 ECU(电子控制装置)
32a 车辆负荷判断部
32b 通常时电力输出部
32c 高负荷时电力输出部
CL1、CL2 离合器机构
Ve 车辆
具体实施方式
基于图示的实施方式来说明本发明。需要说明的是，以下说明的实施方式只不过是将本发明具体化的情况下的一例，并不限定本发明。参照图1来说明本发明的实施方式中的混合动力车辆(以下，记为车辆)Ve的一例。图1示出用于驱动前轮(驱动轮)1R、1L的驱动装置2，驱动装置2是具备作为主驱动力源的发动机(ENG)3和附加转矩来进行辅助的电动机4、5的所谓双电动机型的驱动装置。第一电动机4由具有发电功能的电动机(即电动发电机：MG1)构成，构成为：将发动机3的转速利用第一电动机4来控制，并且利用由第一电动机4发电产生的电力来驱动第二电动机5，将该第二电动机5输出的转矩向用于行驶的驱动力叠加。需要说明的是，第二电动机5能够由具有发电功能的电动机(即电动发电机：MG2)构成。
在发动机3上连结有相当于本发明的实施方式中的差动机构的动力分配机构6。该动力分配机构6由以将发动机3输出的转矩向第一电动机4侧和输出侧分配的功能为主的分配部7和以变更该转矩的分配率的功能为主的变速部8构成。
分配部7是利用三个旋转要素来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(第一差动机构)构成。图1所示的分配部7具有太阳轮9、相对于太阳轮9配置于同心圆上的作为内齿齿轮的齿圈10、配置于这些太阳轮9与齿圈10之间且啮合于太阳轮9和齿圈10的小齿轮11及将小齿轮11保持为能够自转及公转的齿轮架12。需要说明的是，齿轮架12相当于本发明的实施方式中的“第一旋转要素”，太阳轮9相当于本发明的实施方式中的“第二旋转要素”，齿圈10相当于本发明的实施方式中的“第三旋转要素”。
构成为发动机3输出的动力向所述齿轮架12输入。具体而言，在发动机3的输出轴13上连结有动力分配机构6的输入轴14，该输入轴14连结于齿轮架12。需要说明的是，也可以取代将齿轮架12和输入轴14直接连结的结构，经由齿轮机构等传动机构(未图示)而连结齿轮架12和输入轴14。另外，也可以在该输出轴13与输入轴14之间配置阻尼机构、变矩器等机构(未图示)。
在太阳轮9上连结有第一电动机4。在图1所示的例子中，分配部7及第一电动机4配置于与发动机3的旋转中心轴线相同的轴线上，第一电动机4隔着分配部7而配置于与发动机3相反的一侧。而且，变速部8在该分配部7与发动机3之间在与这些分配部7及发动机3相同的轴线上沿该轴线的方向排列配置。
变速部8由单小齿轮型的行星齿轮机构构成。即，变速部8与上述的分配部7同样，具有太阳轮15、相对于太阳轮15配置于同心圆上的作为内齿齿轮的齿圈16、配置于这些太阳轮15与齿圈16之间且啮合于这些太阳轮15及齿圈16的小齿轮17及将小齿轮17保持为能够自转及公转的齿轮架18。因此，变速部8成为了利用太阳轮15、齿圈16及齿轮架18这三个旋转要素来进行差动作用的差动机构(第二差动机构)。在该变速部8中的太阳轮15上连结有分配部7中的齿圈10。另外，在变速部8中的齿圈16上连结有输出齿轮19。需要说明的是，上述的齿圈16相当于本发明的实施方式中的“第四旋转要素”，太阳轮15相当于本发明的实施方式中的“第五旋转要素”，齿轮架18相当于本发明的实施方式中的“第六旋转要素”。
以使上述的分配部7和变速部8构成复合行星齿轮机构的方式设置有第一离合器机构(第一接合机构)CL1。第一离合器机构CL1构成为将变速部8中的齿轮架18与分配部7中的齿轮架12及输入轴14选择性地连结。具体而言，第一离合器机构CL1具有通过互相接合来传递转矩且通过互相释放来切断转矩的旋转构件12a、12b。一方的旋转构件12a连结于输入轴14，另一方的旋转构件12b连结于齿轮架18。该第一离合器机构CL1可以是湿式多片离合器等摩擦式的离合器机构，或者也可以是牙嵌离合器等啮合式的离合器机构。或者，还可以是构成为通过被输入控制信号来切换连结状态和释放状态且在未被输入控制信号的情况下维持即将不被输入控制信号之前的状态(连结状态或释放状态)的所谓常态保持(normalstay)型的离合器机构。通过使该第一离合器机构CL1接合，形成以下的复合行星齿轮机构：分配部7中的齿轮架12和变速部8中的齿轮架18被连结而它们成为输入要素，另外，分配部7中的太阳轮9成为反作用力要素，而且，变速部8中的齿圈16成为输出要素。即，以使输入轴14、第一电动机4的输出轴4a及后述的从动齿轮21能够进行差动旋转的方式构成了复合行星齿轮机构。
而且，设置有用于使变速部8的整体一体化的第二离合器机构(第二接合机构)CL2。该第二离合器机构CL2用于将变速部8中的至少任两个旋转要素连结(将齿轮架18与齿圈16或太阳轮15连结，或者将太阳轮15与齿圈16连结等)，能够由摩擦式、啮合式或常态保持型的离合器机构构成。在图1所示的例子中，第二离合器机构CL2构成为将变速部8中的齿轮架18与齿圈16连结。具体而言，第二离合器机构CL2具有通过互相接合来传递转矩且通过互相释放来切断转矩的旋转构件18a、18b。一方的旋转构件18a连结于齿轮架18，另一方的旋转构件18b连结于齿圈16。
与上述的发动机3、分配部7或变速部8的旋转中心轴线平行地配置有副轴20。啮合于所述输出齿轮19的从动齿轮21安装于该副轴20。另外，在副轴20安装有驱动齿轮22，该驱动齿轮22啮合于作为最终减速机的差动齿轮单元23中的齿圈24。而且，在所述从动齿轮21上啮合有安装于第二电动机5中的转子轴25的驱动齿轮26。因此，构成为在上述的从动齿轮21的部分处向从所述输出齿轮19输出的动力或转矩叠加第二电动机5输出的动力或转矩。构成为将这样合成后的动力或转矩从差动齿轮单元23向左右的驱动轴27输出，且该动力、转矩向前轮1R、1L传递。
需要说明的是，在驱动装置2设置有在将第一电动机4设为用于行驶的驱动力源的情况下用于阻止发动机3的旋转的摩擦式或啮合式的制动器机构(第三接合机构)B1。即，制动器机构B1设置于规定的固定部与输出轴13或输入轴14之间，构成为：通过接合将输出轴13或输入轴14固定，从而能够使分配部7中的齿轮架12、变速部8中的齿轮架18作为反作用力要素发挥功能，使分配部7中的太阳轮9作为输入要素发挥功能。需要说明的是，制动器机构B1只要能够在第一电动机4输出了驱动转矩的情况下使反作用力转矩产生即可，不限于将输出轴13或输入轴14完全固定的结构，只要能够使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，也可以设置禁止输出轴13、输入轴14向与发动机3在其驱动时旋转的方向相反的方向旋转的单向离合器作为制动器机构B1。
在第一电动机4上连接有具备变换器、转换器等的第一电力控制装置28，在第二电动机5上连接有具备变换器、转换器等的第二电力控制装置29，这些各电力控制装置28、29与由锂离子电池、电容器、全固态电池等构成的蓄电装置(以下，也记为蓄电池)30电连结。另外，构成为上述第一电力控制装置28和第二电力控制装置29能够相互供给电力。具体而言，构成为：在第一电动机4伴随于输出反作用力转矩而作为发电机发挥功能的情况下，能够将由第一电动机4发电产生的电力向第二电动机5供给。
需要说明的是，如上所述，上述的蓄电装置30由锂离子电池、电容器、全固态电池等构成。这些蓄电装置30各自的特性不同，因此车辆Ve不限于利用单个种类的装置构成蓄电装置30，也可以考虑各装置的特性进行组合而构成多个蓄电装置30。
设置有用于控制上述的各电力控制装置28、29中的变换器、转换器、发动机3、各离合器机构CL1、CL2及制动器机构B1的电子控制装置(ECU)31。该ECU31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而构成。图2是用于说明ECU31的结构的一例的框图。在图2所示的例子中，由统合ECU32、MG-ECU33、发动机ECU34及离合器ECU35构成了ECU31。
统合ECU32构成为：基于从搭载于车辆Ve的各种传感器输入的数据和预先存储的映射、运算式等来进行运算，将其运算结果作为指令信号而向MG-ECU33、发动机ECU34及离合器ECU35输出。将向统合ECU32输入的来自各种传感器的数据的一例在图2中示出。车速、加速器开度、第一电动机(MG1)4的转速、第二电动机(MG2)5的转速、发动机3的输出轴13的转速(发动机转速)、变速部8中的副轴20的转速即输出转速、设置于各离合器机构CL1、CL2、制动器机构B1的活塞(致动器)的行程量、蓄电装置30的温度、各电力控制装置28、29的温度、第一电动机4的温度、第二电动机5的温度、对分配部7、变速部8等进行润滑的油(ATF)的温度、蓄电装置30的充电余量(SOC)、牵引开关信号、海拔高度(标高)、路面的坡度角等数据向统合ECU32输入。另外，如图2所示，统合ECU32具备作为判断车辆Ve的负荷的判断器发挥功能的车辆负荷判断部32a、将蓄电装置30的上限输出在通常行驶时设定为通常值的通常时电力输出部32b及作为将蓄电装置30的上限输出在以高负荷行驶时设定为限制值的限制器发挥功能的高负荷时电力输出部32c。
并且，基于输入到统合ECU32的数据等来求出第一电动机4的运转状态(输出转矩、转速)、第二电动机5的运转状态(输出转矩、转速)，将这些求出的数据作为指令信号而向MG-ECU33输出。同样，基于输入到统合ECU32的数据等来求出发动机3的运转状态(输出转矩、转速)，将该求出的数据作为指令信号而向发动机ECU34输出。同样，基于输入到统合ECU32的数据等来求出各离合器机构CL1、CL2及制动器机构B1的传递转矩容量(包括“0”)，将这些求出的数据作为指令信号而向离合器ECU35输出。
MG-ECU33基于如上述那样从统合ECU32输入的数据来求出应该向各电动机4、5通电的电流值，向各电动机4、5输出指令信号。各电动机4、5是交流式的电动机，因此上述的指令信号包含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ECU34基于如上述那样从统合ECU32输入的数据来求出用于确定电子节气门的开度的电流值、脉冲数、用于利用点火装置将燃料点火的电流值、脉冲数、用于确定EGR(Exhaust Gas Recirculation：废气再循环)阀的开度的电流值、脉冲数、用于确定进气门、排气门的开度的电流值、脉冲数等指令值，向各阀、装置输出指令信号。即，将用于控制发动机3的输出(功率)、发动机3的输出转矩或发动机转速的指示信号从发动机ECU34输出。
离合器ECU35基于如上述那样从统合ECU32输入的数据来求出应该向确定各离合器机构CL1、CL2及制动器机构B1的接合压的致动器通电的指令值，向各致动器输出指令信号。
上述的驱动装置2能够设定从发动机3输出驱动转矩而行驶的HV行驶模式和不从发动机3输出驱动转矩，从第一电动机4、第二电动机5输出驱动转矩而行驶的EV行驶模式。而且，HV行驶模式能够设定在使第一电动机4以低转速进行了旋转的情况(包括“0”旋转)下，与变速部8的齿圈16的转速相比发动机3(或输入轴14)的转速成为高转速的HV-Lo模式、与变速部8的齿圈16的转速相比发动机3(或输入轴14)的转速成为低转速的HV-Hi模式及变速部8的齿圈16的转速和发动机3(或输入轴14)的转速相同的直接连结模式(固定级模式)。需要说明的是，关于HV-Lo模式和HV-Hi模式，转矩的放大率在HV-Lo模式下较大。
而且，EV行驶模式能够设定从第一电动机4及第二电动机5输出驱动转矩的双模式和不从第一电动机4输出驱动转矩而仅从第二电动机5输出驱动转矩的单模式(切离模式)。而且，双模式能够设定从第一电动机4输出的转矩的放大率比较大的EV-Lo模式和从第一电动机4输出的转矩的放大率比EV-Lo模式小的EV-Hi模式。需要说明的是，在单模式下，能够在将第一离合器机构CL1接合的状态下仅从第二电动机5输出驱动转矩而行驶、在将第二离合器机构CL2接合的状态下仅从第二电动机5输出驱动转矩而行驶、或者在将各离合器机构CL1、CL2释放的状态下仅从第二电动机5输出驱动转矩而行驶。
这些各行驶模式通过控制第一离合器机构CL1、第二离合器机构CL2、制动器机构B1及发动机3、各电动机4、5来设定。在图3中，将这些行驶模式和各行驶模式下的第一离合器机构CL1、第二离合器机构CL2、制动器机构B1的接合及释放的状态、第一电动机4及第二电动机5的运转状态、来自发动机3的驱动转矩的输出的有无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”的符号意味着主要作为发电机进行运转，“M”的符号意味着主要作为电动机进行运转，空栏意味着不作为电动机及发电机发挥功能或者第一电动机4、第二电动机5不为了驱动而参与的状态，“ON”表示正从发动机3输出驱动转矩的状态，“OFF”表示未从发动机3输出驱动转矩的状态。
将用于说明设定了各行驶模式的情况下的动力分配机构6的各旋转要素的转速及发动机3、各电动机4、5的转矩的朝向的列线图在图4～图9中示出。列线图是将表示动力分配机构6中的各旋转要素的直线隔开齿轮比的间隔而互相平行地画出且将从与这些直线正交的基线起的距离表示为各旋转要素的转速的图，重叠于表示各旋转要素的直线的箭头表示转矩的朝向，并且将该转矩的大小以箭头的长度表示。
如图4所示，在HV-Hi模式下，从发动机3输出驱动转矩，将第二离合器机构CL2接合，并且从第一电动机4输出反作用力转矩。另外，如图5所示，在HV-Lo模式下，从发动机3输出驱动转矩，将第一离合器机构CL1接合，并且从第一电动机4输出反作用力转矩。上述HV-Hi模式、HV-Lo模式被设定的情况下的第一电动机4的转速被控制为使考虑了发动机3的燃料经济性、第一电动机4的驱动效率等的作为驱动装置2整体的效率(将消耗能量除以前轮1R、1L的能量而得到的值)最良好。上述的第一电动机4的转速能够无级地连续地变化，基于该第一电动机4的转速和车速而发动机转速确定。因此，动力分配机构6能够作为无级变速器发挥功能。
在通过如上述那样从第一电动机4输出反作用力转矩而第一电动机4作为发电机发挥功能的情况下，发动机3的动力的一部分由第一电动机4变换为电能。并且，从发动机3的动力除去由第一电动机4变换为电能的动力后的动力向变速部8中的齿圈16传递。从该第一电动机4输出的反作用力转矩根据经由动力分配机构6而从发动机3向第一电动机4侧传递的转矩的分配率而确定。经由该动力分配机构6从发动机3向第一电动机4侧传递的转矩与向齿圈16侧传递的转矩之比即动力分配机构6中的转矩的分配率在HV-Lo模式和HV-Hi模式下不同。
具体而言，在将向第一电动机4侧传递的转矩设为了“1”的情况下，在HV-Lo模式下，向齿圈16侧传递的转矩的比例即转矩分配率成为“1/(ρ1×ρ2)”，在HV-Hi模式下，该转矩分配率成为“1/ρ1”。即，从发动机3输出的转矩中的向齿圈16传递的转矩的比例在HV-Lo模式下成为“1/(1-(ρ1×ρ2))”，在HV-Hi模式下成为“1/(ρ1+1)”。在此，“ρ1”是分配部7的齿轮比(齿圈10的齿数与太阳轮9的齿数的比率)，“ρ2”是变速部8的齿轮比(齿圈16的齿数与太阳轮15的齿数的比率)。需要说明的是，ρ1及ρ2是比“1”小的值。因此，在HV-Lo模式被设定的情况下，与HV-Hi模式被设定的情况相比，向齿圈16传递的转矩的比例变大。
需要说明的是，在使发动机3的输出增大而使发动机3的转速增大的情况下，与发动机3的输出中的减去使发动机3的转速增大所需的功率后的功率相当的转矩成为从发动机3输出的转矩。并且，由第一电动机4发电产生的电力向第二电动机5供给。在该情况下，根据需要，充电于蓄电装置30的电力也向第二电动机5供给。需要说明的是，上述的HV-Lo模式相当于本发明的实施方式中的“第一HV行驶模式”，HV-Hi模式相当于本发明的实施方式中的“第二HV行驶模式”。
在直接连结模式下，通过各离合器机构CL1、CL2被接合，如图6所示，动力分配机构6中的各旋转要素以同一转速旋转。即，发动机3的动力的全部从动力分配机构6输出。换言之，发动机3的动力的一部分不会由第一电动机4、第二电动机5变换为电能。因此，没有以在变换为电能时产生的焦耳损失等为要因的损失，因此动力的传递效率变得良好。
而且，如图7及图8所示，在EV-Lo模式和EV-Hi模式下，将制动器机构B1接合并且从各电动机4、5输出驱动转矩而行驶。具体而言，如图7所示，在EV-Lo模式下，将制动器机构B1及第一离合器机构CL1接合，并且从各电动机4、5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或齿轮架12旋转的反作用力转矩作用。该情况下的第一电动机4的旋转方向成为正方向，且输出转矩的朝向成为使该转速增大的方向。另外，如图8所示，在EV-Hi模式下，将制动器机构B1及第二离合器机构CL2接合，并且从各电动机4、5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或齿轮架12旋转的反作用力转矩作用。该情况下的第一电动机4的旋转方向成为与发动机3的旋转方向(正方向)相反的方向(负方向)，且输出转矩的朝向成为使该转速增大的方向。
另外，变速部8的齿圈16的转速相对于第一电动机4的转速的转速比在EV-Lo模式下比EV-Hi模式小。即，在以同一车速行驶的情况下，设定EV-Lo模式的情况与设定EV-Hi模式的情况相比，第一电动机4的转速成为高转速。也就是说，EV-Lo模式与EV-Hi模式相比，减速比大。因而，通过设定EV-Lo模式，能够得到大的驱动力。需要说明的是，上述的齿圈16的转速是输出构件(或输出侧)的转速，在图1的齿轮系中，为了方便而将从齿圈16到驱动轮为止的各构件的齿轮比设为1。并且，在单模式下，如图9所示，仅从第二电动机5输出驱动转矩，且各离合器机构CL1、CL2被释放，由此，动力分配机构6的各旋转要素成为停止的状态。因此，能够降低由带动发动机3、第一电动机4旋转引起的动力损失。
构成为基于蓄电装置30的充电余量(SOC)、车速、要求驱动力等来确定上述的各行驶模式。在本发明的实施方式中，构成为根据蓄电装置30的充电余量来选择以维持蓄电装置30的充电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电于蓄电装置30的电力的CD(Charge Depleting：电量消耗)模式。具体而言，构成为：在蓄电装置30的充电余量低下的情况等下，选择CS模式，在蓄电装置30的充电余量比较多的情况等下，选择CD模式。
在图10中示出了用于在CS模式被选择时确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。需要说明的是，车速能够根据由车速传感器检测到的数据来求出，要求驱动力能够根据由加速器开度传感器检测到的数据来求出。
在图10所示的例子中，构成为在正在进行前进行驶且要求驱动力比较小的情况下(包括减速要求)设定单模式。设定该单模式的区域基于第二电动机5的特性而确定。需要说明的是，对设定单模式的区域标注有影线。
另外，在正在进行前进行驶且要求驱动力比较大的情况下，设定HV行驶模式。需要说明的是，HV行驶模式能够从低车速域到高车速域输出驱动力，因此在蓄电装置30的充电余量成为了下限值附近的情况等下，即使是应该设定单模式的区域，有时也设定HV行驶模式。
而且，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而选择HV-Lo模式、HV-Hi模式及直接连结模式中的任一模式。具体而言，构成为：在比较低的车速的情况、要求驱动力比较大的情况下，选择HV-Lo模式，在比较高的车速且要求驱动力比较小的情况下，选择HV-Hi模式，在车辆Ve的运转状态是设定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，上述的HV-Lo模式、直接连结模式、HV-Hi模式构成为通过运转点横穿图10所示的各线而切换。具体而言，在运转点从图10中的右侧朝向左侧横穿图10中的“Lo←Fix”的线而发生了变化的情况、从下侧朝向上侧横穿“Lo←Fix”的线而发生了变化的情况下，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穿“Lo→Fix”的线而发生了变化的情况、从上侧朝向下侧横穿“Lo→Fix”的线而发生了变化的情况下，构成为从HV-Lo模式切换为直接连结模式。同样，在运转点从右侧朝向左侧横穿图10中的“Fix←Hi”的线而发生了变化的情况、从下侧朝向上侧横穿“Fix←Hi”的线而发生了变化的情况下，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穿“Fix→Hi”的线而发生了变化的情况、从上侧朝向下侧横穿“Fix→Hi”的线而发生了变化的情况下，构成为从直接连结模式切换为HV-Hi模式。
在图11中示出了用于在CD模式被选择时设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。需要说明的是，车速能够根据由车速传感器检测到的数据来求出，要求驱动力能够根据由加速器开度传感器检测到的数据来求出。
在图11所示的例子中，构成为在正在进行前进行驶且要求驱动力比第一驱动力F1小的情况下(包括减速要求)设定单模式。设定该单模式的区域基于第二电动机5的特性等而确定。需要说明的是，对设定单模式的区域标注有影线。
另外，在正在进行前进行驶且要求驱动力比第一驱动力F1大的情况下，设定双模式。而且，在车速比第一车速V1高的情况、车速比第二车速V2高且要求驱动力比第二驱动力F2大的情况下，设定HV行驶模式。需要说明的是，HV行驶模式能够从低车速域到高车速域输出驱动力，因此在蓄电装置30的充电余量成为了下限值附近的情况等下，即使是应该设定单模式、双模式的区域，有时也设定HV行驶模式。
而且，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而选择HV-Lo模式、HV-Hi模式及直接连结模式中的任一行驶模式。具体而言，构成为：在比较低的车速的情况、要求驱动力比较大的情况下，选择HV-Lo模式，在比较高的车速且要求驱动力比较小的情况下，选择HV-Hi模式，在车辆Ve的行驶状态是设定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，上述的HV-Lo模式、直接连结模式、HV-Hi模式的各行驶模式构成为通过运转点横穿图11所示的各线变化而被切换。具体而言，构成为在运转点横穿图11中的
Figure BDA0003195759480000181
的线而发生了变化的情况下，直接连结模式和HV-Lo模式相互被切换。同样，构成为在运转点横穿图11中的
Figure BDA0003195759480000182
的线而发生了变化的情况下，HV-Hi模式和直接连结模式相互被切换。
需要说明的是，图10、图11所示的设定行驶模式的区域、用于进行设定HV行驶模式的条件下的模式的切换的线也可以构成为根据构成驱动装置2的各构件的温度、蓄电装置30或电力控制装置28、29的温度或蓄电装置30的充电余量等而变动。
如上所述，这样构成的车辆Ve能够进行多个行驶模式的设定，根据加速器开度、要求驱动力来切换行驶模式。例如，在要求以高负荷行驶的情况下，设定HV行驶，即对发动机3的驱动转矩附加第二电动机5的驱动转矩(辅助转矩)而行驶。在该情况下，若将第二电动机5利用蓄电池30的电力来驱动，则在第二电动机5的驱动中因充电余量达到下限值而无法向第二电动机5供电，在该时间点下，由驱动电动机实现的效果即驱动力、车速的增大效果等会突然失去。需要说明的是，若是不为高负荷的平坦路等，则能够通过发动机3的剩余的输出来对蓄电池30充电，或者通过各电动机4、5的再生来进行蓄电池30的充电，但在连续或反复进行基于高负荷的行驶的情况下，会始终向蓄电池30持续施加负荷，因此蓄电池30的充电余量下降，会失去第二电动机5的辅助转矩。在该情况下，作为驾驶员，尽管正在进行相同的加速器操作，驱动力、车速却会突然下降等，产生违和感、不适感。于是，在本发明的实施方式中，构成为抑制这样的以高负荷行驶时的驱动力、车速突然下降。
图12是示出其控制的一例的流程图，构成为在规定的条件成立的情况下将蓄电池30的上限输出与通常时相比进行限制。需要说明的是，该控制例每隔规定的短时间反复执行。首先，判断当前的车辆Ve的负荷是否为预先确定的规定负荷以上或者是否作出车辆Ve的负荷会达到该规定负荷或超过规定负荷的预测(步骤S1)。如上所述，在本发明的实施方式中，若车辆Ve的负荷变大，则因蓄电池30的充电余量下降而第二电动机5的驱动转矩下降，有时车速、作为车辆整体的驱动力大幅下降。因而，在该步骤S1中，构成为关于车辆Ve的负荷检测当前的状态并且预测将来的状态。
车辆Ve的负荷是否大的判断例如通过规定的车速下的驱动要求量是否为预先确定的基准要求量(或基准要求范围)以上、车辆Ve和拖曳式房屋等牵引物是否被连结(是否检测到牵引信号)、牵引开关是否被接通、规定的路面坡度以上的上坡路的持续距离是否为预先确定的规定距离以上、是否是海拔高度(标高)为预先确定的规定高度以上的高原、车辆Ve的装载量是否为预先确定的基准重量以上等规定的条件来判断。即，在规定的车速下的要求驱动量为基准要求量的情况、车辆Ve和牵引物被连结的情况或牵引开关被接通的情况下，判断为车辆Ve的负荷比规定负荷大，在该步骤S1中作出肯定的判断。同样，在路面的坡度角为规定坡度以上的上坡路的持续距离为规定距离以上的情况、车辆Ve所处的海拔高度为规定高度以上的情况、装载量为基准重量以上的情况下，也判断为车辆Ve的负荷比规定负荷大，在该步骤S1中作出肯定的判断。
需要说明的是，驱动要求量能够根据基于驾驶员的加速器操作的加速器开度而求出，基准要求量是在以规定的车速行驶时至少车速不下降的程度的驱动要求量。另外，是否在规定高度以上行驶的判断也可以取代海拔高度而基于空气密度或吸入空气量来判断。需要说明的是，上述的驱动要求量等规定的条件是根据蓄电池30的充电余量而变化的条件。即，在充电余量低下的情况下，各规定值(或基准值)根据该充电余量的下降而变低。
而且，即使在当前的车辆Ve所处的场所不为规定高度以上而不是高原的情况、路面的坡度角小于规定坡度的情况下，在根据导航系统、GPS信号等而预测的路线上包含有高原、规定坡度以上的路面持续规定距离以上的路线的情况下，也判断为预测会施加比规定负荷大的负荷，即在该步骤S1中作出肯定的判断。同样，在预测会与牵引物连结、装载量会成为基准值以上的情况下，在该步骤S1中作出肯定的判断。也就是说，在该步骤S1中，构成为检测当前的车辆Ve的状态而判断负荷是否大，并且预测将来的车辆Ve的状态而判断负荷是否会变大。
因此，在该步骤S1中作出了肯定的判断的情况下，即在车辆Ve的负荷比规定负荷大的情况或预测会比规定负荷大的情况下，将蓄电池30的输出的上限从预先确定的规定的上限进行限制(步骤S2)。也就是说，将从蓄电池30向第二电动机5供给的电力的上限值设定为比不是高负荷时的通常时低的限制值。
图13是用于说明通常时和规定负荷以上的高负荷时的蓄电池30的输出的上限值的图，在通常时的蓄电池30的电力的上限和高负荷时的蓄电池30的电力的上限中，通常时被设定得高，高负荷时与通常时相比被限制得低。需要说明的是，通常时的上限值(通常值)根据蓄电池30的特性以及蓄电池30的温度、充电余量而被设定为最适于进行输出的值。关于高负荷时的上限值(限制值)，除了上述的蓄电池30的特性、温度、充电余量之外，上述的牵引物的重量、车辆的装载量、路面的坡度角高度以及距目的地的距离等也分别成为参数，牵引物的重量或装载量越大、路面的坡度角越大、海拔高度越高、距目的地的距离越长，则上限值被设定得越低。即，车辆Ve的负荷越大，则上限值越被限制而越低。
另一方面，在上述的步骤S1中作出了否定的判断的情况下，即在车辆Ve的负荷比规定负荷小的情况或没有预测会比规定负荷大的情况下，解除在上次的例程中设定的蓄电池30的输出的上限(步骤S3)。也就是说，将蓄电池30的输出的上限恢复为在图13中说明的通常的设定值。需要说明的是，在蓄电池30的输出的上限未被限制的情况下，即在蓄电池30的上限被设定为通常值的情况下，跳过该步骤S3而返回。
接着，参照时间图来说明执行了图12的设定了蓄电池30的上限输出时的控制的情况下的车辆Ve的各参数的变化。图14是示出该时间图的图，分别示出了车速、蓄电池电力(能够输出的上限电力)、蓄电池30的充电余量及牵引重量的变化。另外，在图18中，示出了在使蓄电池的上限输出始终恒定的通常时车辆Ve的负荷增大的情况下的例子(比较例)。以下，一边对比本发明的实施方式和比较例一边说明。需要说明的是，作为车辆Ve的负荷变大的情况的例子，示出了牵引物连结于车辆Ve的例子。
首先，对图18所示的比较例进行说明。在t1时间点下，成为αkg的高负荷的牵引物安装于车辆Ve。从该状态起，通过进行加速器操作而车辆Ve起步，车速开始增大(t2时间点)。从该t2时间点到t3时间点的行驶是高负荷下的行驶，因此通过未图示的发动机3的驱动转矩和第二电动机5的驱动转矩而行驶。因此，为了向第二电动机5供给电力而来自蓄电池30的电力的输出增大，且该输出达到了上限值(t2时间点～t3时间点)。另外，与此相应而充电余量下降。
接着，当成为t3时间点时，车辆Ve成为稳定行驶。另一方面，因蓄电池30的充电余量下降，蓄电池30的输出也下降，实际车速突然或大幅下降(t3时间点～t4时间点)。也就是说，从蓄电池30向第二电动机5的电力的供给量不足，来自第二电动机5的驱动转矩的输出下降。因而，与第二电动机5的驱动转矩相当的驱动力不足，车速大幅下降。需要说明的是，在该t3时间点～t5时间点的期间，由于是稳定行驶，所以驾驶员的加速器踏板的操作量(未图示)恒定。也就是说，尽管驾驶员的加速器踏板的操作量恒定，车速却突然下降，并且驱动力也突然下降(未图示)。
然后，在t5时间点～t6时间点的期间，车辆Ve减速以及停车，通过发动机3的剩余输出，使第一电动机4发电(t6时间点～t7时间点)。由此，蓄电池30的充电余量从“0”开始恢复。而且，在t7时间点下车辆Ve与牵引物的连结被解除，在t8时间点下通过再次进行加速器操作而车辆Ve再起步。
相对于此，在图14所示的本发明的实施方式中，首先，在t11时间点下，成为αkg的高负荷的牵引物安装于车辆Ve。也就是说，在上述的图12的控制例(步骤S1)中说明的车辆Ve的负荷超过规定负荷的判断成立。因此，在该t11时间点下，使蓄电池30的上限输出下降。即，限制蓄电池30的上限输出。从该状态起，通过进行加速器操作而车辆Ve起步，车速开始增大(t12时间点)。从该t12时间点到t13时间点的行驶是高负荷下的行驶，因此通过未图示的发动机3的驱动转矩和第二电动机5的驱动转矩来行驶。因此，为了向第二电动机5供给电力而来自蓄电池30的电力的输出增大，且该输出达到了限制的上限值(t12时间点～t14时间点)。另外，与此相应而充电余量下降。
接着，当成为t14时间点时，车辆Ve成为稳定行驶。在此，在本发明的实施方式中，能够进行与稳定行驶对应的蓄电池30的输出。也就是说，在上述的图18的比较例中，在稳定行驶中，蓄电池30的充电余量下降至“0”，来自蓄电池30的输出成为了“0”，但在本发明的实施方式中，由于使蓄电池30的上限输出下降而进行限制，所以蓄电池30的充电余量不成为“0”，能够从蓄电池30取出电力。也就是说，能够维持第二电动机5的驱动转矩，不会如比较例那样实际车速突然下降，因此维持了车速。
然后，在t15时间点～16时间点的期间车辆Ve减速以及停车，通过发动机3的剩余输出，使第一电动机4发电(t16时间点～t17时间点)。由此，蓄电池30的充电余量增大。而且，在t17时间点下，车辆Ve与牵引物的连结被解除，在t18时间点下通过再次进行加速器操作而车辆Ve再起步。另外，由于通过车辆Ve与牵引物的连结被解除而车辆Ve的负荷降低，所以解除蓄电池30的上限输出的限制(t19时间点)。也就是说，恢复为车辆Ve的负荷比较小的通常时的上限值。需要说明的是，该蓄电池30的上限输出的限制的解除至少是与牵引物的连结被解除的t17时间点以后即可。
接着，对本发明的实施方式中的另一控制例进行说明。在上述的例子中，构成为在以高负荷行驶时限制蓄电池30的上限输出。因此，向第二电动机5的电力的供给量被限制，第二电动机5的输出也被限制。另一方面，如上所述，驱动转矩除了第二电动机5以外也从发动机3输出，因此在以高负荷行驶时，优选以更能够输出发动机3的功率的行驶模式行驶。在本发明的实施方式中，在HV行驶中，如上所述，能够进行HV-Lo模式和HV-Hi模式的设定。于是，在本发明的实施方式中，构成为选择HV-Lo模式和HV-Hi模式中的能够输出更大的发动机功率的行驶模式。
图15是示出其控制的一例的流程图，构成为在车辆Ve的负荷为高负荷的情况且蓄电池30的输出被限制为上述的限制值时设定发动机功率更大的行驶模式。需要说明的是，关于与上述的图12的控制例同样的步骤，标注相同的步骤编号，省略或简化关于该步骤的内容的说明。
首先，判断当前的车辆Ve的负荷是否为预先确定的规定负荷以上或者是否作出车辆Ve的负荷会达到该规定负荷或超过规定负荷的预测(步骤S1)。也就是说，判断车辆Ve的负荷是否比规定负荷高或者是否预测到负荷会变高。因此，在该步骤S1中作出肯定的判断的情况下，即，在车辆Ve的负荷比规定负荷大的情况或预测会比规定负荷大的情况下，将蓄电池30的输出的上限设定为限制值(步骤S2)。也就是说，在以高负荷行驶时，为了抑制产生会给驾驶员带来违和感或不适感的程度的车速以及驱动力的下降，将来自蓄电池30的电力的取出量与通常时相比进行限制。
接着，判断发动机3的上限功率大的行驶模式是否是HV-Lo模式和HV-Hi模式中的HV-Lo模式(步骤S10)。如上所述，由于蓄电池30的输出被限制，所以会依靠发动机功率来行驶。因此，优选选择能够确保更大的发动机功率的模式。发动机功率基于发动机转矩和发动机转速而决定，因此，发动机3的上限转矩大的模式、发动机3的上限转速大的模式成为发动机3的上限功率大的行驶模式。发动机3的上限转速例如基于考虑构成分配部7的行星齿轮机构的小齿轮11的耐久性而决定的容许转速、能够实现第一电动机4的驱动的转速等而确定。另外，上限转矩基于上述的发动机3的上限转速、齿轮比等而确定。并且，发动机3的上限(或最大)功率也根据车速而变化。图16是示出HV-Lo模式和HV-Hi模式的各模式下的发动机功率与车速的关系的一例。如从该图16能够掌握的那样，在低车速的区域中，在HV-Lo模式下发动机功率较大，在超过了规定的车速的区域下，在HV-Hi模式下发动机功率较大。因此，在该步骤S10中，根据当前的车速来选择能够输出更大的发动机功率的行驶模式。
在该步骤S10中作出了肯定的判断的情况下，即在判断为在HV-Lo模式下发动机功率的上限较大的情况下，设定HV-Lo模式(步骤S20)。即，选择上述的图5所示的将第一离合器机构CL1接合而设定的行驶模式。与此相反，在该步骤S10中作出了否定的判断的情况下，即在判断为在HV-Lo模式下发动机功率的上限较小的情况下(换言之，在判断为在HV-Hi模式下上限功率较大的情况下)，设定HV-Hi模式(步骤S30)。即，选择上述的图4所示的将第二离合器机构CL2接合而设定的行驶模式。
需要说明的是，在上述的步骤S1中作出了否定的判断的情况下，即在车辆Ve的负荷小于规定负荷的情况、未预测车辆Ve的负荷会比规定负荷高的情况下，在上次的例程中将蓄电池30的上限输出设定为限制值的情况下，解除该限制值的设定(步骤S3)，或者，在蓄电池30的上限被设定为通常的设定值的情况下，跳过步骤S3而返回。
接着，对本发明的实施方式中的作用及效果进行说明。如上所述，在本发明的实施方式中，在拖曳式房屋等牵引物的牵引时、高原的行驶时等车辆Ve的负荷比规定负荷大的情况或预测车辆Ve的负荷会比规定负荷大的情况下，构成为将蓄电池30的上限输出设定为与通常时相比进行限制的限制值。蓄电池30的充电余量与从蓄电池30的取出量对应。因而，在蓄电池30的取出量被限制的情况下，蓄电池30的充电余量的下降率也变小。因而，即使在以高负荷行驶的情况下，也能够维持来自第二电动机5的驱动转矩的输出，其结果，能够避免或抑制作为车辆整体而驱动转矩突然(或大幅)下降。另外，通过能够这样抑制驱动转矩突然下降，能够避免或抑制车速、驱动力突然(或大幅)下降。换言之，与图18那样的例子相比，能够减小车速、驱动力的下降幅度。另外，通过能够避免或抑制车速、驱动力大幅下降，能够维持与驾驶员的加速器操作对应(或与其相当)的车速、驱动力，因此能够避免或抑制产生以车速、驱动力下降为要因的违和感、不适感。
另外，如在图15的控制例中说明的那样，在蓄电池30的上限输出被限制的情况下，与限制该蓄电池30的输出相应地，第二电动机5的输出下降，作为车辆整体的输出下降。在该情况下，车辆Ve的输出的依靠发动机功率的比例变大。因而，在本发明的实施方式中，构成为设定能够输出更大的发动机功率的行驶模式。因此，即使在以高负荷行驶的情况下，也能够最大限度地输出发动机功率，其结果，能够过渡性地抑制车速、驱动力突然或大幅下降。
以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述的例子，也可以在达成本发明的目的的范围内适当变更。在上述的实施方式中，作为车辆Ve的例子，示出了具备发动机及两个电动机以及多个差动机构和多个接合机构的结构(图1)，但车辆Ve的结构不限于此，也可以应用于其他的结构。
图17是示出该车辆Ve的结构的图，该车辆Ve具备发动机36及第一电动机(MG1)37以及第二电动机(MG2)38这多个驱动力源作为驱动力源。车辆Ve构成为将发动机36输出的动力利用动力分配机构39向第一电动机37侧和驱动轴40侧分配而传递。另外，构成为能够将由第一电动机37产生的电力向第二电动机38供给并将第二电动机38输出的驱动力向驱动轴40及驱动轮41施加。
第一电动机37及第二电动机38都是兼具作为通过被供给驱动电力而输出转矩的电动机的功能和作为通过被施加转矩而产生发电电力的发电机的功能双方的所谓电动发电机。作为第一电动机37及第二电动机38，例如使用永磁体式同步电动机或感应电动机等交流电动机。需要说明的是，上述的第一电动机37及第二电动机38经由未图示的变换器等而与蓄电池42电连接，构成为也能够从该蓄电池42被供给电力或者将发电产生的电力向蓄电池42充入。
动力分配机构39是能够在发动机36及第一电动机37与驱动轮41之间传递转矩的传动机构，由具有太阳轮43、齿圈44及齿轮架45的行星齿轮机构构成。在图17所示的例子中，使用单小齿轮型的行星齿轮机构。相对于行星齿轮机构的太阳轮43在同心圆上配置有内齿齿轮的齿圈44。啮合于这些太阳轮43和齿圈44的小齿轮46由齿轮架45保持为能够自转及公转。
动力分配机构39配置于与发动机36及第一电动机37相同的轴线上。在构成动力分配机构39的行星齿轮机构的齿轮架45上连结有发动机36的输出轴36a。该输出轴36a在从发动机36到驱动轮41的动力传递路径中成为动力分配机构39的输入轴。另外，在齿轮架45上，除了连结有发动机36的输出轴36a之外，还连结有油泵47的旋转轴47a。该油泵47作为油的供给用的泵而是以往在车辆中使用的一般的结构的油泵，构成为例如利用发动机36来驱动油泵47而使油压产生。
在行星齿轮机构的太阳轮43上连结有第一电动机37。第一电动机37与动力分配机构39相邻且配置于与发动机36相反的一侧(图17的左侧)。与该第一电动机37的转子37a成为一体而旋转的转子轴37b连结于太阳轮43。需要说明的是，转子轴37b及太阳轮43的旋转轴为中空轴。在这些转子轴37b及太阳轮43的旋转轴的中空部配置有上述的油泵47的旋转轴47a。即，该旋转轴47a通过上述的中空部而连结于发动机36的输出轴36a。
在行星齿轮机构的齿圈44的外周部分与齿圈44一体地形成有外齿齿轮的第一驱动齿轮48。另外，与动力分配机构39及第一电动机37的旋转轴线平行地配置有副轴49。在该副轴49的一方(图17中的右侧)的端部以成为一体而旋转的方式安装有与上述的第一驱动齿轮48啮合的副轴从动齿轮50。该副轴从动齿轮50形成为比第一驱动齿轮48大径，构成为使从第一驱动齿轮48传递来的转矩放大。另一方面，在副轴49的另一方(图17中的左侧)的端部以与副轴49成为一体而旋转的方式安装有副轴驱动齿轮51。副轴驱动齿轮51与作为最终减速机的差速齿轮52的差速齿圈53啮合。因此，动力分配机构39的齿圈44经由由上述的第一驱动齿轮48、副轴49、副轴从动齿轮50、副轴驱动齿轮51及差速齿圈53构成的输出齿轮列而与驱动轴40及驱动轮41以能够传递动力的方式连结。
另外，构成为能够对从上述的动力分配机构39向驱动轴40及驱动轮41传递的转矩附加第二电动机38输出的转矩。具体而言，与第二电动机38的转子38a成为一体而旋转的转子轴38b与上述的副轴49平行地配置。在该转子轴38b的前端(图17中的右端)以成为一体而旋转的方式安装有与上述的副轴从动齿轮50啮合的第二驱动齿轮54。因此，在动力分配机构39的齿圈44上经由上述的差速齿圈53及第二驱动齿轮54而以能够传递动力的方式连结有第二电动机38。即，齿圈44与第二电动机38一起经由差速齿圈53而与驱动轴40及驱动轮41以能够传递动力的方式连结。
上述的混合动力车辆Ve能够实现以发动机36为动力源的HV行驶、将第一电动机37、第二电动机38利用蓄电装置的电力进行驱动而行驶的EV行驶等行驶方式。这样的各模式的设定、切换由电子控制装置(ECU)55执行。该ECU55相当于本发明中的“控制器”，例如，以能够传送控制指令信号的方式与上述的发动机36、第一电动机37、第二电动机38、蓄电池42等电连接。另外，该ECU55以微型计算机为主体而构成，构成为使用输入的数据、预先存储的数据以及程序来进行运算并将该运算结果作为控制指令信号而输出。该输入的数据是车速、车轮速、加速器开度、蓄电池42的充电余量等，另外，预先存储的数据是决定了各行驶模式的映射等。并且，ECU55作为控制指令信号而输出发动机36的起动、停止的指令信号、第一电动机37的转矩指令信号、第二电动机38的转矩指令信号、发动机36的转矩指令信号等。
并且，ECU55执行与上述的实施方式中的图12的控制例同样的控制。也就是说，在以车辆Ve的负荷比规定负荷大的高负荷行驶的判断成立(或其预测成立)的情况下，限制蓄电池42的上限输出。即，将从蓄电池42向第二电动机38供给的电力的上限值与通常相比进行限制。由此，能够维持向第二电动机38的输出，能够避免或抑制驱动转矩突然下降。另外，能够抑制作为车辆整体的输出的下降，其结果，在以高负荷行驶时，能够避免或抑制以车速、驱动力突然或大幅下降为要因而给驾驶员带来违和感、不适感。
需要说明的是，在本发明的实施方式中，如上所述，在以高负荷行驶时，因蓄电池30、42的充电余量下降而向第二电动机5、38的电力的供给下降，只要能够抑制以此为要因的驱动力及车速突然下降即可。因此，上述的蓄电池30、42的上限输出的限制值也可以是“0”。在该情况下，作为车辆整体的驱动力与第二电动机5、38的输出相应地下降，但在以高负荷行驶中，车速、驱动力不会突然下降，其结果，能够避免以此为要因而给驾驶员带来违和感、不适感。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具备主驱动力源、输出向从所述主驱动力源输出的驱动转矩附加的辅助转矩的电动机及向所述电动机供给电力的蓄电装置，构成为在驱动要求量为规定值以上的情况下从所述蓄电装置向所述电动机供给电力而输出所述辅助转矩，
其特征在于，
具有控制所述电动机的输出转矩的控制器，
所述控制器具备：
判断器，对所述驱动要求量为所述规定值以上且预先确定的规定的条件的成立进行判断；及
限制器，在由所述判断器判断出所述规定的条件成立的情况下，将从所述蓄电装置向所述电动机供给的电力的上限值设定为比所述规定的条件不成立的情况下的值小的限制值。
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，
所述判断器构成为对所述规定的条件会成立进行预测，
所述限制器构成为，在预测出所述规定的条件会成立的情况下，将从所述蓄电装置向所述电动机供给的电力的上限值设定为所述限制值。
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，
所述规定的条件是规定的车速下的所述驱动要求量为预先确定的基准要求量以上。
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，
所述规定的条件包含在所述混合动力车辆连结有牵引物、规定的坡度以上的上坡路的持续距离为预先确定的规定距离以上、所述混合动力车辆所行驶的地方的海拔高度为预先确定的高度以上及所述混合动力车辆的装载量为预先确定的基准重量以上中的至少任一个。
5.根据权利要求4所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述规定的坡度以上的上坡路的持续距离越长、所述高度越高或者所述装载量越大，则所述限制值越小。
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，
所述规定的条件是根据所述蓄电装置中的充电余量而变化的条件。
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，
所述主驱动力源是发动机，
所述电动机包含第一电动机和第二电动机，
所述混合动力车辆还具备：
第一差动机构，利用连结有所述发动机的第一旋转要素、连结有所述第一电动机的第二旋转要素及第三旋转要素来进行差动作用；
第二差动机构，利用连结有所述第二电动机及驱动轮的第四旋转要素、连结于所述第三旋转要素的第五旋转要素及第六旋转要素来进行差动作用；
第一接合机构，将所述第一旋转要素与所述第六旋转要素连结，另外解开该连结；及
第二接合机构，将所述第四旋转要素、所述第五旋转要素及所述第六旋转要素中的至少任两个旋转要素连结，另外解开该连结，
所述混合动力车辆的控制装置构成为，通过将所述第一接合机构接合且将所述第二接合机构释放来设定第一HV行驶模式，通过将所述第一接合机构释放且将所述第二接合机构接合来设定第二HV行驶模式。
8.根据权利要求7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，在所述规定的条件成立的情况下，选择所述第一HV行驶模式和所述第二HV行驶模式中的所述发动机的上限功率大的行驶模式。
9.根据权利要求8所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述上限功率构成为根据通过构成所述差动机构的构件的特性而求出的所述发动机的上限转速和所述发动机的上限转矩来求出。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述控制器构成为，在从所述规定的条件成立的状态成为了所述规定的条件不成立的状态的情况下，解除所述限制值的设定。
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