專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般而言涉及包括差速機(jī)構(gòu)的車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述差速機(jī)構(gòu)具有差速功能并用作變速器機(jī)構(gòu)，更具體而言，涉及減小車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置的電動(dòng)機(jī)大小的技術(shù)。
背景技術(shù)：
已知一種車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其包括設(shè)置來(lái)將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出分配到第一電動(dòng)機(jī)和輸出軸的差速機(jī)構(gòu)，以及布置在差速機(jī)構(gòu)的輸出軸和車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)輪之間的第二電動(dòng)機(jī)。此類(lèi)型的車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示例包括用于混合動(dòng)力車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如在JP-2000-2327A、JP-2000-346187A中公開(kāi)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，典型地為JP-2000-2327A中公開(kāi)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在這些混合動(dòng)力車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，差速機(jī)構(gòu)例如由行星齒輪組構(gòu)成，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的主要部分通過(guò)差速機(jī)構(gòu)的差速功能被機(jī)械地傳遞到驅(qū)動(dòng)輪，而驅(qū)動(dòng)力的其余部分通過(guò)第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)之間的電氣路徑從第一電動(dòng)機(jī)電氣地傳遞到第二電動(dòng)機(jī)，使得差速機(jī)構(gòu)用作例如其速比可電控改變的電控?zé)o級(jí)變速器，由此使得可以在控制設(shè)備的控制下驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)被保持在燃油經(jīng)濟(jì)性提高了的最優(yōu)工作狀態(tài)下。
無(wú)級(jí)變速器通常被認(rèn)為是適合于提高車(chē)輛燃油經(jīng)濟(jì)性的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，而另一方面，諸如有級(jí)自動(dòng)變速器的齒輪式變速器設(shè)備被認(rèn)為是適合于提高動(dòng)力傳動(dòng)效率的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。但是，尚未知曉任何一種適合于提高燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力傳動(dòng)效率兩者的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。例如JP-2002-2327中公開(kāi)的混合動(dòng)力車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有電氣路徑，電能通過(guò)此電氣路徑從第一電動(dòng)機(jī)傳遞到第二電動(dòng)機(jī)，即，具有這樣的動(dòng)力傳動(dòng)路徑，車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力中已經(jīng)從機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的部分通過(guò)此動(dòng)力傳動(dòng)路徑被傳遞。此驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求第一電動(dòng)機(jī)為大型的以增大發(fā)動(dòng)機(jī)的所需要輸出，因此也要求以第一電動(dòng)機(jī)供應(yīng)的電能被操作的第二電動(dòng)機(jī)為大型的，由此驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)趨向于不令人滿意地大型化。此相同驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還會(huì)由于發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能的一部分被轉(zhuǎn)換成電能(電能隨后又轉(zhuǎn)換成機(jī)械能以被傳遞到車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)輪)而在車(chē)輛高速行駛期間遇到燃油經(jīng)濟(jì)性惡化的危險(xiǎn)。在差速機(jī)構(gòu)被用作其速比可電控改變的變速器(例如，用作所謂“電控CVT”的無(wú)級(jí)變速器)的車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中也會(huì)碰到類(lèi)似的問(wèn)題。
通常，期望控制車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以最小化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的操作沖擊。在車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)免于上述問(wèn)題的情況下，期望控制此驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以減小操作沖擊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在考慮到上述背景技術(shù)的情況下做出的。所以本發(fā)明的目的是提供一種用于車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制設(shè)備，其使得車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)小型化，并允許提高車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性并減小驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的操作沖擊。
作為努力解決上述問(wèn)題的廣泛研究的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于大輸出狀態(tài)時(shí)，通過(guò)控制車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使得發(fā)動(dòng)機(jī)輸出主要通過(guò)機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)路徑被傳動(dòng)到驅(qū)動(dòng)輪，第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)可以被小型化以減小車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的大小。此發(fā)現(xiàn)是基于這樣的事實(shí)，即所要求的第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)的負(fù)載量或輸出在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出較小的發(fā)動(dòng)機(jī)正常輸出狀態(tài)中不太大，而在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出較大的大輸出狀態(tài)(例如在車(chē)輛高速行駛期間)中較大。在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出主要通過(guò)機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)路徑傳動(dòng)到驅(qū)動(dòng)輪的情況下，在不存在電氣路徑(已經(jīng)由第一電動(dòng)機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)換發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分輸出產(chǎn)生的電能通過(guò)此電氣路徑供應(yīng)到第二電動(dòng)機(jī)，以產(chǎn)生機(jī)械能來(lái)傳動(dòng)到驅(qū)動(dòng)輪)的情況下，利用減小的從機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換損失，可以提高車(chē)輛在車(chē)輛高速行駛期間的燃油經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)基于此發(fā)現(xiàn)而做出的本發(fā)明，提供了一種控制設(shè)備，其被設(shè)置來(lái)控制車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使得驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出主要通過(guò)機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)路徑被傳動(dòng)，并且其可操作來(lái)減小驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的操作沖擊。
也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的以下模式的任何一個(gè)都可以實(shí)現(xiàn)上述目的，這些模式中的每一個(gè)都和所附權(quán)利要求一樣地編號(hào)并在恰當(dāng)?shù)那闆r下依賴于其他一個(gè)或多個(gè)模式，以便于理解本申請(qǐng)公開(kāi)的技術(shù)特征和這些技術(shù)特征的可能組合。應(yīng)該理解到本發(fā)明并不限于這些技術(shù)特征或其組合。
(1)一種用于車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制設(shè)備，所述車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括(a)可操作來(lái)將發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出分配到第一電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件的差速機(jī)構(gòu)、(b)布置在所述動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件和車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)輪之間的動(dòng)力傳動(dòng)路徑中的第二電動(dòng)機(jī)和(c)可操作來(lái)將所述差速機(jī)構(gòu)選擇性地置于差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之一中的差速狀態(tài)切換設(shè)備，在所述差速狀態(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)可操作來(lái)執(zhí)行差速功能，在所述鎖止?fàn)顟B(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)不可操作來(lái)執(zhí)行所述差速功能，所述控制設(shè)備包括切換控制部分，所述切換控制部分可操作來(lái)控制所述差速狀態(tài)切換設(shè)備將所述差速機(jī)構(gòu)選擇性地置于所述差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之一中；和動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分，當(dāng)所述差速機(jī)構(gòu)在所述切換控制部分的控制下由所述差速狀態(tài)切換設(shè)備在所述差速狀態(tài)和所述鎖止?fàn)顟B(tài)之間切換時(shí)，所述動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分可操作來(lái)限制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的變化。
在根據(jù)本發(fā)明的上述模式(1)的控制設(shè)備中，差速機(jī)構(gòu)在切換控制部分的控制下被差速狀態(tài)切換設(shè)備所切換，以被選擇性地置于差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之一中，在所述差速狀態(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)可操作來(lái)執(zhí)行差速功能，在所述鎖止?fàn)顟B(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)不可操作來(lái)執(zhí)行所述差速功能。所以，本控制設(shè)備不僅具有由于其速比可電控變化的變速器的功能而使得燃油經(jīng)濟(jì)性提高的優(yōu)點(diǎn)，還具有由于能夠機(jī)械傳動(dòng)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力的齒輪式變速器的功能而獲得高動(dòng)力傳動(dòng)效率的優(yōu)點(diǎn)。所以，當(dāng)在車(chē)輛行駛于較低或中等速度下的同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于具有較低或中等輸出的正常輸出狀態(tài)中時(shí)，差速機(jī)構(gòu)被置于差速狀態(tài)，確保了車(chē)輛的高度燃油經(jīng)濟(jì)性。另一方面，當(dāng)車(chē)輛行駛在較高速度下時(shí)，差速機(jī)構(gòu)被置于鎖止?fàn)顟B(tài)(其中發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出主要通過(guò)機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)路徑被傳動(dòng)到驅(qū)動(dòng)輪)中，使得由于減少了機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換損失(當(dāng)差速機(jī)構(gòu)被用作其速比可電控改變的變速器時(shí)會(huì)發(fā)生此轉(zhuǎn)換損失)而提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高輸出狀態(tài)中時(shí)，差速機(jī)構(gòu)也被置于鎖止?fàn)顟B(tài)。所以，僅當(dāng)車(chē)速相對(duì)較低或中等大小，或者發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相對(duì)較低或中等大小時(shí)，差速機(jī)構(gòu)被用作其速比可電控變化的變速器，使得可以減小由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的所要求電能量即必須從電動(dòng)機(jī)傳遞的最大電能量，使得可以最小化電動(dòng)機(jī)的所要求大小，并最小化包括該電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的所要求大小。
當(dāng)差速機(jī)構(gòu)由差速狀態(tài)切換設(shè)備在差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之間切換時(shí)，差速狀態(tài)切換設(shè)備的耦合設(shè)備被選擇性地松開(kāi)或嚙合，并且耦合設(shè)備的嚙合轉(zhuǎn)矩在嚙合動(dòng)作過(guò)程中增大或者在松開(kāi)動(dòng)作過(guò)程中減小，同時(shí)第一電動(dòng)機(jī)的反作用轉(zhuǎn)矩向零減小或向預(yù)定值增大。根據(jù)本發(fā)明的控制設(shè)備的動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分被設(shè)置成在差速機(jī)構(gòu)切換的過(guò)渡時(shí)間段中限制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的變化，在該過(guò)渡時(shí)間段中差速狀態(tài)切換設(shè)備的耦合設(shè)備的嚙合轉(zhuǎn)矩以及第一電動(dòng)機(jī)的反作用轉(zhuǎn)矩被改變。所以，第一電動(dòng)機(jī)的反作用轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)減小到零或增大到預(yù)定值，同時(shí)耦合設(shè)備的嚙合轉(zhuǎn)矩(即通過(guò)耦合設(shè)備傳遞的轉(zhuǎn)矩)被平穩(wěn)增大或減小，因此差速機(jī)構(gòu)的操作狀態(tài)在差速和鎖止?fàn)顟B(tài)之間切換時(shí)差速機(jī)構(gòu)的切換沖擊可以被極大減小。
(2)如上述模式(1)所述的控制設(shè)備，其中所述車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括具有所述差速機(jī)構(gòu)、所述第二電動(dòng)機(jī)和所述差速狀態(tài)切換設(shè)備的無(wú)級(jí)變速器部分，并且所述差速狀態(tài)切換設(shè)備可操作來(lái)將所述差速機(jī)構(gòu)在所述差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之間進(jìn)行切換，以將所述無(wú)級(jí)變速器部分選擇性地置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)之一中，在所述無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分可操作為電控?zé)o級(jí)變速器，在所述有級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分不可操作為電控?zé)o級(jí)變速器，并且其中當(dāng)所述無(wú)級(jí)變速器部分在所述切換控制部分的控制下由所述差速狀態(tài)切換設(shè)備在所述無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和所述有級(jí)換檔狀態(tài)之間切換時(shí)，所述動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分可操作來(lái)限制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述輸出轉(zhuǎn)矩的變化。
在根據(jù)本發(fā)明的上述模式(2)的控制設(shè)備中，車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的無(wú)級(jí)變速器部分在切換控制部分的控制下被差速狀態(tài)切換設(shè)備所控制，以被選擇性地置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)中，在所述無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分可操作為電控?zé)o級(jí)變速器，在所述有級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分不可操作為電控?zé)o級(jí)變速器。也就是說(shuō)，當(dāng)差速機(jī)構(gòu)被置于差速狀態(tài)中時(shí)無(wú)級(jí)變速器部分被置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)，而當(dāng)差速機(jī)構(gòu)被置于鎖止?fàn)顟B(tài)中時(shí)被置于有級(jí)換檔狀態(tài)。
當(dāng)無(wú)級(jí)變速器部分被差速狀態(tài)切換設(shè)備在無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)之間進(jìn)行切換時(shí)，差速狀態(tài)切換設(shè)備的耦合設(shè)備的嚙合轉(zhuǎn)矩在嚙合或松開(kāi)動(dòng)作的過(guò)程中被增大或減小，同時(shí)第一電動(dòng)機(jī)的反作用轉(zhuǎn)矩向零減小或向預(yù)定值增大。根據(jù)上述模式(2)的控制設(shè)備的動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分被設(shè)置成在無(wú)級(jí)變速器部分切換的過(guò)渡時(shí)間段中限制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的變化，在該過(guò)渡時(shí)間段中耦合設(shè)備的嚙合轉(zhuǎn)矩以及第一電動(dòng)機(jī)的反作用轉(zhuǎn)矩被改變。所以，第一電動(dòng)機(jī)的反作用轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)減小或增大，同時(shí)耦合設(shè)備的嚙合轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)增大或減小，因此無(wú)級(jí)變速器部分的操作狀態(tài)在無(wú)級(jí)和有級(jí)換檔狀態(tài)之間切換時(shí)無(wú)級(jí)變速器部分的切換沖擊可以被極大減小。
(3)如上述模式(1)或(2)所述的控制設(shè)備，其中當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述輸出轉(zhuǎn)矩的變化程度高于預(yù)定閾值時(shí)，所述動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分減小所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述輸出轉(zhuǎn)矩的變化。此設(shè)置有效地防止了發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩以高于預(yù)定閾值的程度變化，使得可以最小化差速機(jī)構(gòu)在差速和鎖止?fàn)顟B(tài)之間切換時(shí)的換檔沖擊，或者無(wú)級(jí)變速器部分在無(wú)級(jí)和有級(jí)換檔狀態(tài)之間切換時(shí)的換檔沖擊。在這點(diǎn)上，應(yīng)注意換檔沖擊隨發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的變化程度而增大。
(4)如上述模式(1)-(3)中任一項(xiàng)所述的控制設(shè)備，其中當(dāng)所述差速狀態(tài)切換設(shè)備的操作響應(yīng)性低于預(yù)定閾值時(shí)，所述動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分減小所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述輸出轉(zhuǎn)矩的變化。此設(shè)置也有效減小了發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的變化程度(其隨差速狀態(tài)切換設(shè)備的操作響應(yīng)性的降低而增大)，使得可以最小化差速機(jī)構(gòu)在差速和鎖止?fàn)顟B(tài)之間切換時(shí)的換檔沖擊，或者無(wú)級(jí)變速器部分在無(wú)級(jí)和有級(jí)換檔狀態(tài)之間切換時(shí)的換檔沖擊。
(5)一種用于車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制設(shè)備，所述車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括(a)可操作來(lái)將發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出分配到第一電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件的差速機(jī)構(gòu)、(b)布置在所述動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件和車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)輪之間的動(dòng)力傳動(dòng)路徑中的第二電動(dòng)機(jī)和(c)可操作來(lái)將所述差速機(jī)構(gòu)選擇性地置于差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之一中的差速狀態(tài)切換設(shè)備，在所述差速狀態(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)可操作來(lái)執(zhí)行差速功能，在所述鎖止?fàn)顟B(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)不可操作來(lái)執(zhí)行所述差速功能，所述控制設(shè)備包括切換控制部分，所述切換控制部分可操作來(lái)控制所述差速狀態(tài)切換設(shè)備將所述差速機(jī)構(gòu)選擇性地置于所述差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之一中；和轉(zhuǎn)矩減小控制部分，當(dāng)所述差速機(jī)構(gòu)在所述切換控制部分的控制下由所述差速狀態(tài)切換設(shè)備從所述差速狀態(tài)切換到所述鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)，所述轉(zhuǎn)矩減小控制部分可操作來(lái)減小所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩、所述第一電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和所述第二電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩中的至少一個(gè)。
在根據(jù)本發(fā)明的上述模式(5)的控制設(shè)備中，差速機(jī)構(gòu)在切換控制部分的控制下被差速狀態(tài)切換設(shè)備所切換，以被選擇性地置于差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)中，在所述差速狀態(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)可操作來(lái)執(zhí)行差速功能，在所述鎖止?fàn)顟B(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)不可操作來(lái)執(zhí)行所述差速功能。所以，本控制設(shè)備具有與根據(jù)本發(fā)明的上述模式(1)的控制設(shè)備基本上相同的優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)差速機(jī)構(gòu)在根據(jù)上述模式(5)的控制設(shè)備的切換控制部分的控制下由差速狀態(tài)切換設(shè)備從差速狀態(tài)切換到鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)，本控制設(shè)備的轉(zhuǎn)矩減小控制部分被設(shè)置成在差速機(jī)構(gòu)從差速狀態(tài)切換到鎖止?fàn)顟B(tài)的過(guò)渡時(shí)間段中減小所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述第一電動(dòng)機(jī)和所述第二電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩中的至少一個(gè)。因此在差速機(jī)構(gòu)的操作狀態(tài)從差速狀態(tài)切換到鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)差速機(jī)構(gòu)的切換沖擊可以被極大減小。
(6)如上述模式(5)所述的控制設(shè)備，其中所述車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括具有所述差速機(jī)構(gòu)、所述第二電動(dòng)機(jī)和所述差速狀態(tài)切換設(shè)備的無(wú)級(jí)變速器部分，并且所述差速狀態(tài)切換設(shè)備可操作來(lái)將所述差速機(jī)構(gòu)在所述差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之間進(jìn)行切換，以將所述無(wú)級(jí)變速器部分選擇性地置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)之一中，在所述無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分可操作為電控?zé)o級(jí)變速器，在所述有級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分不可操作為電控?zé)o級(jí)變速器，并且其中當(dāng)所述無(wú)級(jí)變速器部分在所述切換控制部分的控制下由所述差速狀態(tài)切換設(shè)備從所述無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到所述有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)，所述轉(zhuǎn)矩減小控制部分可操作來(lái)減小所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述輸出轉(zhuǎn)矩、所述第一電動(dòng)機(jī)的所述輸出轉(zhuǎn)矩和所述第二電動(dòng)機(jī)的所述輸出轉(zhuǎn)矩中的至少一個(gè)。
在根據(jù)本發(fā)明的上述模式(6)的控制設(shè)備中，車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的無(wú)級(jí)變速器部分在切換控制部分的控制下被差速狀態(tài)切換設(shè)備所切換，以被選擇性地置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)中，在所述無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分可操作為電控?zé)o級(jí)變速器，在所述有級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分不可操作為電控?zé)o級(jí)變速器。也就是說(shuō)，當(dāng)差速機(jī)構(gòu)被置于差速狀態(tài)中時(shí)無(wú)級(jí)變速器部分被置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)，而當(dāng)差速機(jī)構(gòu)被置于鎖止?fàn)顟B(tài)中時(shí)被置于有級(jí)換檔狀態(tài)。
當(dāng)無(wú)級(jí)變速器部分被差速狀態(tài)切換設(shè)備從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)，根據(jù)上述模式(6)的控制設(shè)備的轉(zhuǎn)矩減小控制部分被設(shè)置成減小所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述第一電動(dòng)機(jī)和所述第二電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩中的至少一個(gè)。所以，在無(wú)級(jí)變速器部分的換檔狀態(tài)從無(wú)級(jí)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)無(wú)級(jí)變速器部分的切換沖擊可以被極大減小。
(7)一種用于車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制設(shè)備，所述車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括(a)可操作來(lái)將發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出分配到第一電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件的差速機(jī)構(gòu)、(b)布置在所述動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件和車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)輪之間的動(dòng)力傳動(dòng)路徑中的第二電動(dòng)機(jī)和(c)可操作來(lái)將所述差速機(jī)構(gòu)選擇性地置于差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之一中的差速狀態(tài)切換設(shè)備，在所述差速狀態(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)可操作來(lái)執(zhí)行差速功能，在所述鎖止?fàn)顟B(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)不可操作來(lái)執(zhí)行所述差速功能，所述控制設(shè)備包括切換控制部分，所述切換控制部分可操作來(lái)控制所述差速狀態(tài)切換設(shè)備將所述差速機(jī)構(gòu)選擇性地置于所述差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之一中；和轉(zhuǎn)矩減小控制部分，當(dāng)所述差速機(jī)構(gòu)在所述切換控制部分的控制下由所述差速狀態(tài)切換設(shè)備從所述差速狀態(tài)切換到所述鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)，所述轉(zhuǎn)矩減小控制部分可操作來(lái)減小由于所述差速機(jī)構(gòu)的速度變化引起的所述差速機(jī)構(gòu)的慣性矩。
在根據(jù)本發(fā)明的上述模式(7)的控制設(shè)備中，差速機(jī)構(gòu)在切換控制部分的控制下被差速狀態(tài)切換設(shè)備所切換，以被選擇性地置于差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)中，在所述差速狀態(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)可操作來(lái)執(zhí)行差速功能，在所述鎖止?fàn)顟B(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)不可操作來(lái)執(zhí)行所述差速功能。所以，本控制設(shè)備具有與根據(jù)本發(fā)明的上述模式(1)或(5)的控制設(shè)備基本上相同的優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)差速機(jī)構(gòu)在根據(jù)上述模式(7)的控制設(shè)備的切換控制部分的控制下由差速狀態(tài)切換設(shè)備從差速狀態(tài)切換到鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)，本控制設(shè)備的轉(zhuǎn)矩減小控制部分被設(shè)置成在差速機(jī)構(gòu)從差速狀態(tài)切換到鎖止?fàn)顟B(tài)的過(guò)渡時(shí)間段中減小所述差速機(jī)構(gòu)的慣性矩。因此在差速機(jī)構(gòu)的操作狀態(tài)從差速狀態(tài)切換到鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)差速機(jī)構(gòu)的切換沖擊可以被極大減小。
(8)如上述模式(7)所述的控制設(shè)備，其中所述車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括具有所述差速機(jī)構(gòu)、所述第二電動(dòng)機(jī)和所述差速狀態(tài)切換設(shè)備的無(wú)級(jí)變速器部分，并且所述差速狀態(tài)切換設(shè)備可操作來(lái)將所述差速機(jī)構(gòu)在所述差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之間進(jìn)行切換，以將所述無(wú)級(jí)變速器部分選擇性地置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)之一中，在所述無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分可操作為電控?zé)o級(jí)變速器，在所述有級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分不可操作為電控?zé)o級(jí)變速器，并且其中當(dāng)所述無(wú)級(jí)變速器部分在所述切換控制部分的控制下由所述差速狀態(tài)切換設(shè)備從所述無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到所述有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)，所述轉(zhuǎn)矩減小控制部分可操作來(lái)減小所述差速機(jī)構(gòu)的所述慣性矩。
在根據(jù)本發(fā)明的上述模式(8)的控制設(shè)備中，車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的無(wú)級(jí)變速器部分在切換控制部分的控制下被差速狀態(tài)切換設(shè)備所切換，以被選擇性地置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)中，在所述無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分可操作為電控?zé)o級(jí)變速器，在所述有級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分不可操作為電控?zé)o級(jí)變速器。也就是說(shuō)，當(dāng)差速機(jī)構(gòu)被置于差速狀態(tài)中時(shí)無(wú)級(jí)變速器部分被置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)，而當(dāng)差速機(jī)構(gòu)被置于鎖止?fàn)顟B(tài)中時(shí)被置于有級(jí)換檔狀態(tài)。
當(dāng)無(wú)級(jí)變速器部分被差速狀態(tài)切換設(shè)備從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)，根據(jù)上述模式(8)的控制設(shè)備的轉(zhuǎn)矩減小控制部分被設(shè)置成減小所述差速機(jī)構(gòu)的慣性矩。所以，在無(wú)級(jí)變速器部分的換檔狀態(tài)從無(wú)級(jí)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)無(wú)級(jí)變速器部分的切換沖擊可以被極大減小
(9)如上述模式(7)或(8)所述的控制設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)矩減小控制部分通過(guò)控制所述第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)中的至少一個(gè)來(lái)減小所述差速機(jī)構(gòu)的所述慣性矩。根據(jù)此設(shè)置，差速機(jī)構(gòu)的慣性矩可以被有效地減小，因此在差速機(jī)構(gòu)的操作狀態(tài)從差速狀態(tài)切換到鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)差速機(jī)構(gòu)的切換沖擊可以被極大減小。
(10)如上述模式(1)-(9)中任一項(xiàng)所述的控制設(shè)備，其中所述差速機(jī)構(gòu)包括固定到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的第一元件、固定到所述第一電動(dòng)機(jī)的第二元件和固定到所述動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件的第三元件，并且所述差速狀態(tài)切換設(shè)備可操作來(lái)允許所述第一、第二和第三元件相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)，以由此將所述差速機(jī)構(gòu)置于所述差速狀態(tài)中，并可操作來(lái)將所述第一、第二和第三元件連接起來(lái)以作為一個(gè)單元旋轉(zhuǎn)或者使所述第二元件保持靜止，以由此將所述差速機(jī)構(gòu)置于所述鎖止?fàn)顟B(tài)中。在此設(shè)置中，差速機(jī)構(gòu)可以被差速狀態(tài)切換設(shè)備在差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之間恰當(dāng)?shù)厍袚Q。
(11)如上述模式(10)所述的控制設(shè)備，其中所述差速狀態(tài)切換設(shè)備包括離合器和/或制動(dòng)器，所述離合器可操作來(lái)將所述第一、第二和第三元件中的至少兩個(gè)連接到彼此以使得所述第一、第二和第三元件作為一個(gè)單元旋轉(zhuǎn)，所述制動(dòng)器可操作來(lái)將所述第二元件固定到靜止構(gòu)件來(lái)使所述第二元件保持靜止。在此設(shè)置中，差速機(jī)構(gòu)可以被差速狀態(tài)切換設(shè)備在差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之間恰當(dāng)?shù)厍袚Q。
(12)如上述模式(11)所述的控制設(shè)備，其中所述差速狀態(tài)切換設(shè)備包括所述離合器和所述制動(dòng)器兩者，并且可以操作來(lái)松開(kāi)所述離合器和所述制動(dòng)器以由此將所述差速機(jī)構(gòu)置于其中所述第一、第二和第三元件可相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)的所述差速狀態(tài)中，并且可操作來(lái)嚙合所述離合器并松開(kāi)所述制動(dòng)器以由此使得所述差速機(jī)構(gòu)能夠用作具有速比1的變速器，或者嚙合所述制動(dòng)器并松開(kāi)所述離合器以由此使得所述差速機(jī)構(gòu)能夠用作速比小于1的增速變速器。在此設(shè)置中，差速機(jī)構(gòu)可以被差速狀態(tài)切換設(shè)備在差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之間恰當(dāng)?shù)厍袚Q，并且可用作具有單個(gè)固定速比或多個(gè)固定速比的變速器。
(13)如上述模式(10)-(12)中任一項(xiàng)所述的控制設(shè)備，其中所述差速機(jī)構(gòu)是行星齒輪組，并且所述第一、第二和第三元件分別是所述行星齒輪組的行星輪架、太陽(yáng)輪和齒圈。根據(jù)此設(shè)置，差速機(jī)構(gòu)的軸向尺寸可以被減小，并且差速機(jī)構(gòu)可以由一個(gè)行星齒輪組簡(jiǎn)單地構(gòu)成。
(14)如上述模式(13)所述的控制設(shè)備，其中所述行星齒輪組是單級(jí)行星齒輪式。根據(jù)此設(shè)置，差速機(jī)構(gòu)的軸向尺寸可以被減小，并且差速機(jī)構(gòu)可以由一個(gè)單級(jí)行星齒輪式的行星齒輪組簡(jiǎn)單地構(gòu)成。
(15)如上述模式(1)-(14)中任一項(xiàng)所述的控制設(shè)備，其中所述車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括布置在所述動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件和所述驅(qū)動(dòng)輪之間的自動(dòng)變速器部分，并且所述車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有由所述差速部分的速比和所述自動(dòng)變速器部分的速比所確定的總速比。根據(jù)此設(shè)置，自動(dòng)變速器部分的速比可以被有效地利用，使得可以在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的較廣速比范圍上獲得車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力，由此可以提高用作電控?zé)o級(jí)變速器的差速機(jī)構(gòu)(或無(wú)級(jí)變速器部分)的工作效率。
(16)如上述模式(15)所述的控制設(shè)備，其中所述自動(dòng)變速器部分是有級(jí)自動(dòng)變速器。根據(jù)此設(shè)置，無(wú)級(jí)變速器由有級(jí)自動(dòng)變速器和置于其差速狀態(tài)的差速機(jī)構(gòu)構(gòu)成，而有級(jí)變速器由有級(jí)自動(dòng)變速器和置于其鎖止?fàn)顟B(tài)的差速機(jī)構(gòu)構(gòu)成。


從結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)說(shuō)明，將更好地理解本發(fā)明的以上和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)重要性，附圖中圖1是示出混合動(dòng)力車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的變速器機(jī)構(gòu)的布置的示意圖，其由根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電子控制設(shè)備控制；圖2是一張表，表示與實(shí)現(xiàn)各個(gè)換檔動(dòng)作的液壓操作摩擦耦合設(shè)備的操作狀態(tài)的不同組合相關(guān)的，圖1實(shí)施例的車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)變速器機(jī)構(gòu)的換檔動(dòng)作，該機(jī)構(gòu)可在無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)中所選擇一個(gè)下工作；圖3是共線圖，表示在有級(jí)換檔狀態(tài)下工作的圖1實(shí)施例的車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)變速器機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)元件在變速器機(jī)構(gòu)的不同檔位下的相對(duì)轉(zhuǎn)速；圖4是表示設(shè)置來(lái)控制圖1實(shí)施例的車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電子控制設(shè)備的輸入和輸出信號(hào)的視圖；圖5是圖示由圖4的電子控制單元執(zhí)行的主要控制功能的功能框圖；圖6是視圖，其圖示用于確定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)換檔部分的換檔動(dòng)作的所存儲(chǔ)換檔邊界線圖(有級(jí)換檔控制圖)和用于使變速器機(jī)構(gòu)在有級(jí)換檔狀態(tài)和無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)之間進(jìn)行切換的所存儲(chǔ)切換邊界線圖(切換控制圖)，這些邊界線圖被定義在一個(gè)軸為車(chē)速而另一個(gè)軸為自動(dòng)變速器部分的輸出轉(zhuǎn)矩的二維坐標(biāo)系中；圖7是圖示換檔區(qū)域切換圖的視圖，換檔區(qū)域切換圖表示在由發(fā)動(dòng)機(jī)速度軸和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩軸所定義的二維坐標(biāo)系中定義出有級(jí)換檔區(qū)域和無(wú)級(jí)換檔區(qū)域的邊界線，這些換檔區(qū)域的邊界線對(duì)應(yīng)于由圖6中虛線所表示的切換控制圖的邊界線；圖8是表示由有級(jí)自動(dòng)變速器部分的升檔動(dòng)作所引起的發(fā)動(dòng)機(jī)速度變化的示例的視圖；圖9是圖示切換沖擊減小例程的流程圖，該例程由圖5的電子控制設(shè)備執(zhí)行來(lái)減小當(dāng)變速器機(jī)構(gòu)從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)變速器機(jī)構(gòu)的切換沖擊；圖10是時(shí)序圖，用于解釋當(dāng)通過(guò)加速踏板的踩壓操作引起的切換離合器的嚙合動(dòng)作將變速器機(jī)構(gòu)從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)，根據(jù)圖9的流程圖的切換沖擊減小例程所執(zhí)行的操作；圖11是與圖10相對(duì)應(yīng)的時(shí)序圖，用于解釋當(dāng)通過(guò)加速踏板的松開(kāi)操作引起的切換離合器的松開(kāi)動(dòng)作將變速器機(jī)構(gòu)從有級(jí)換檔狀態(tài)切換到無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)，根據(jù)切換沖擊減小例程所執(zhí)行的操作；圖12是與圖5相對(duì)應(yīng)的功能框圖，圖示由根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電子控制設(shè)備所執(zhí)行的主要功能；圖13是與圖9相對(duì)應(yīng)的流程圖，圖示在圖12的第二實(shí)施例中執(zhí)行的切換沖擊減小例程；圖14是與圖10相對(duì)應(yīng)的時(shí)序圖，用于解釋根據(jù)圖13流程圖的切換沖擊減小例程所執(zhí)行的操作；圖15是與圖1相對(duì)應(yīng)的示意圖，示出了用于根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的混合動(dòng)力車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的變速器部分的布置；圖16是與圖2相對(duì)應(yīng)的表，表示圖15的車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的換檔動(dòng)作；圖17是與圖3相對(duì)應(yīng)的共線圖，表示圖15的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的變速器結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)元件在不同檔位下的相對(duì)轉(zhuǎn)速；和圖18是示出用作有級(jí)換檔開(kāi)關(guān)和無(wú)級(jí)換檔開(kāi)關(guān)的采用交換轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)形式的手動(dòng)可操作換檔狀態(tài)選擇設(shè)備的立體圖，該交換轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)設(shè)置在本發(fā)明第四實(shí)施例中，并由混合動(dòng)力車(chē)的駕駛員操作以手動(dòng)將圖15驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的變速器機(jī)構(gòu)置于有級(jí)換檔狀態(tài)和無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)之一。
具體實(shí)施例方式
將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
第一實(shí)施例圖1是示意圖，解釋了構(gòu)成用于混合動(dòng)力車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一部分的變速器機(jī)構(gòu)10，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的控制設(shè)備所控制。變速器機(jī)構(gòu)10包括采用輸入軸14形式的輸入旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，其布置在變速器殼體12中的公共軸上，殼體12用作安裝到車(chē)身上的靜止構(gòu)件；直接或者經(jīng)由未示出的脈動(dòng)吸收阻尼器(減振設(shè)備)間接連接到輸入軸14的無(wú)級(jí)變速器部分11；有級(jí)或多級(jí)自動(dòng)變速器部分20，其布置在無(wú)級(jí)變速器部分11和車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪38之間并通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件(動(dòng)力傳動(dòng)軸)18串聯(lián)連接到車(chē)輛的無(wú)級(jí)變速器部分11和驅(qū)動(dòng)輪38(如圖5所示)；以及采用輸出軸22形式的輸出旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，其連接到自動(dòng)變速器部分20。輸入軸12、無(wú)級(jí)變速器部分11、自動(dòng)變速器部分20和輸出軸22彼此串聯(lián)連接。此變速器機(jī)構(gòu)10適合用于橫置FR車(chē)輛(發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)車(chē)輛)，并且布置在內(nèi)燃機(jī)8形式的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源和一對(duì)驅(qū)動(dòng)輪38之間，以通過(guò)差速齒輪設(shè)備(最終減速器)36和一對(duì)驅(qū)動(dòng)橋?qū)④?chē)輛驅(qū)動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)8傳遞到該對(duì)驅(qū)動(dòng)輪38，如圖5所示。發(fā)動(dòng)機(jī)8可以是汽油機(jī)或者柴油機(jī)并用作直接連接到輸入軸14或經(jīng)由脈動(dòng)吸收阻尼器間接連接到輸入軸14的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源。注意，在圖1中省略了相對(duì)于其軸線對(duì)稱(chēng)構(gòu)造的變速器機(jī)構(gòu)10的下半部分。在下面說(shuō)明的其他實(shí)施例中也同樣如此。在本變速器機(jī)構(gòu)10中，發(fā)動(dòng)機(jī)8和無(wú)級(jí)變速器部分11如上所述地直接或通過(guò)脈動(dòng)吸收阻尼器間接連接到彼此，但諸如變矩器或者液力耦合器之類(lèi)的液動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)設(shè)備沒(méi)有設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)8和變速器部分11之間。
無(wú)級(jí)變速器部分11包括第一電動(dòng)機(jī)M1；用作差速機(jī)構(gòu)的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16，其可操作來(lái)將輸入軸14接收到的發(fā)動(dòng)機(jī)8的輸出機(jī)械分配到第一電動(dòng)機(jī)M1和動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18；以及其輸出軸可隨動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18一起旋轉(zhuǎn)的第二電動(dòng)機(jī)M2。第二電動(dòng)機(jī)M2可以布置在動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18和驅(qū)動(dòng)輪38之間的動(dòng)力傳動(dòng)路徑的任何位置處。在本實(shí)施例中所使用的第一電動(dòng)機(jī)M1和第二電動(dòng)機(jī)M2中的每個(gè)都是具有電動(dòng)機(jī)功能以及發(fā)電機(jī)功能的所謂電動(dòng)/發(fā)電機(jī)。但是，第一電動(dòng)機(jī)M1應(yīng)當(dāng)至少用作可操作來(lái)產(chǎn)生電能和反作用力的發(fā)電機(jī)，而第二電動(dòng)機(jī)M2應(yīng)當(dāng)至少用作可操作來(lái)產(chǎn)生車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源。
作為主要部件，動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16包括具有例如約0.418的傳動(dòng)比ρ1的單級(jí)行星齒輪式的第一行星齒輪組24、切換離合器C0和切換制動(dòng)器B0。第一行星齒輪組24具有旋轉(zhuǎn)元件，包括第一太陽(yáng)輪S1；第一行星齒輪P1；第一行星輪架CA1，其支撐第一行星齒輪P1使得第一行星齒輪P1可以繞其軸線旋轉(zhuǎn)并且可繞第一太陽(yáng)輪S1的軸線旋轉(zhuǎn)；和通過(guò)第一行星齒輪P1與第一太陽(yáng)輪S1嚙合的第一齒圈R1。在第一太陽(yáng)輪S1和第一齒圈R1的齒數(shù)分別由ZS1和ZR1表示的情況下，上述傳動(dòng)比ρ1由ZS1/ZR1表示。
在動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16中，第一行星輪架CA1連接到輸入軸14，即連接到發(fā)動(dòng)機(jī)8，并且第一太陽(yáng)輪S1連接到第一電動(dòng)機(jī)M1，而第一齒圈R1連接到動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18。切換制動(dòng)器B0布置在第一太陽(yáng)輪S1和變速器殼體12之間，而切換離合器C0布置在第一太陽(yáng)輪S1和第一行星輪架CA1之間。當(dāng)切換離合器C0和制動(dòng)器B0都松開(kāi)時(shí)，動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16被置于差速狀態(tài)，在此差速狀態(tài)中，第一行星齒輪組24的第一太陽(yáng)輪S1、第一行星輪架CA1和第一齒圈R1相對(duì)于彼此可旋轉(zhuǎn)，以執(zhí)行差速功能，使得發(fā)動(dòng)機(jī)8的輸出被分配到第一電動(dòng)機(jī)M1和動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18，由此發(fā)動(dòng)機(jī)8的一部分輸出被用來(lái)驅(qū)動(dòng)第一電動(dòng)機(jī)M1而產(chǎn)生電能，此電能被存儲(chǔ)或者用來(lái)驅(qū)動(dòng)第二電動(dòng)機(jī)M2。所以，動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16被置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)(電控建立的CVT狀態(tài))，在此無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)中動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18的轉(zhuǎn)速可連續(xù)變化而無(wú)論發(fā)動(dòng)機(jī)8的轉(zhuǎn)速如何，也就是說(shuō)被置于差速狀態(tài)，其中動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的速比γ0(輸入軸14的轉(zhuǎn)速/動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18的轉(zhuǎn)速)從最小值γ0min連續(xù)變化到最大值γ0max，即被置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)，其中動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16用作其速比γ0可以從最小值γ0min連續(xù)變化到最大值γ0max的電控?zé)o級(jí)變速器。
當(dāng)動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16被置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)的同時(shí)使切換離合器C0或制動(dòng)器B0嚙合時(shí)，機(jī)構(gòu)16進(jìn)入鎖止?fàn)顟B(tài)或非差速狀態(tài)，在此狀態(tài)中差速功能不可用。更具體而言，當(dāng)切換離合器C0嚙合時(shí)，第一太陽(yáng)輪S1和第一行星輪架CA1連接到一起，使得動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16被置于鎖止?fàn)顟B(tài)或者非差速狀態(tài)，其中第一行星齒輪組24包括第一太陽(yáng)輪S1、第一行星輪架CA1和第一齒圈R1的三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件可作為一個(gè)單元旋轉(zhuǎn)，使得無(wú)級(jí)變速器部分11也被置于非差速狀態(tài)。在此非差速狀態(tài)中，使得發(fā)動(dòng)機(jī)8的轉(zhuǎn)速和動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18的轉(zhuǎn)速彼此相等，因此動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16被置于固定速比換檔狀態(tài)或者有級(jí)換檔狀態(tài)，其中機(jī)構(gòu)16用作具有等于1的固定速比γ0的變速器。當(dāng)切換制動(dòng)器B0取代切換離合器C0而被嚙合時(shí)，第一太陽(yáng)輪S1固定到變速器殼體12，使得動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16被置于鎖止或者非差速狀態(tài)，其中第一太陽(yáng)輪S1不可旋轉(zhuǎn)。因?yàn)槭沟玫谝积X圈R1的轉(zhuǎn)速高于第一行星輪架CA1的轉(zhuǎn)速，所以無(wú)級(jí)變速器部分11被置于固定速比換檔狀態(tài)或者有級(jí)換檔狀態(tài)，其中機(jī)構(gòu)16用作具有比1小的固定速比(例如約0.7)的增速變速器。因此，采用切換離合器C0和制動(dòng)B0形式的摩擦耦合設(shè)備用作差速狀態(tài)切換設(shè)備，其可操作來(lái)選擇性地將無(wú)級(jí)變速器部分11置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)(差速狀態(tài))以及鎖止?fàn)顟B(tài)或有級(jí)換檔狀態(tài)，在無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)中機(jī)構(gòu)16可用作其速比可連續(xù)變化的電控?zé)o級(jí)變速器，在鎖止?fàn)顟B(tài)或有級(jí)換檔狀態(tài)中機(jī)構(gòu)16不可用作電控?zé)o級(jí)變速器，后一狀態(tài)即固定速比換檔狀態(tài)(非差速狀態(tài))，其中機(jī)構(gòu)16用作包括具有一個(gè)速比的單個(gè)檔位或者具有不同速比的多個(gè)檔位的變速器。
自動(dòng)變速器部分20包括單級(jí)行星齒輪式第二行星齒輪組26、單級(jí)行星齒輪式第三行星齒輪組28和單級(jí)行星齒輪式第四行星齒輪組30。第二行星齒輪組26包括第二太陽(yáng)輪S2；第二行星齒輪P2；第二行星輪架CA2，其支撐第二行星齒輪P2使得第二行星齒輪P2可以繞其軸線旋轉(zhuǎn)并且可繞第二太陽(yáng)輪S2的軸線旋轉(zhuǎn)；和通過(guò)第二行星齒輪P2而與第二太陽(yáng)輪S2嚙合的第二齒圈R2。例如，第二行星齒輪組26具有約0.562的傳動(dòng)比ρ2。第三行星齒輪組28包括第三太陽(yáng)輪S3；第三行星齒輪P3；第三行星輪架CA3，其支撐第三行星齒輪P3使得第三行星齒輪P3可以繞其軸線旋轉(zhuǎn)并且可繞第三太陽(yáng)輪S3的軸線旋轉(zhuǎn)；和通過(guò)第三行星齒輪P3而與第三太陽(yáng)輪S3嚙合的第三齒圈R3。例如，第三行星齒輪組28具有約0.425的傳動(dòng)比ρ3。第四行星齒輪組30包括第四太陽(yáng)輪S4；第四行星齒輪P4；第四行星輪架CA4，其支撐第四行星齒輪P4使得第四行星齒輪P4可以繞其軸線旋轉(zhuǎn)并且可繞第四太陽(yáng)輪S4的軸線旋轉(zhuǎn)；和通過(guò)第四行星齒輪P4而與第四太陽(yáng)輪S4嚙合的第四齒圈R4。例如，第四行星齒輪組30具有約0.421的傳動(dòng)比ρ4。在第二太陽(yáng)輪S2、第二齒圈R2、第三太陽(yáng)輪S3、第三齒圈R3、第四太陽(yáng)輪S4和第四齒圈R4的齒數(shù)分別由ZS2、ZR2、ZS3、ZR3、ZS4和ZR4表示的情況下，上述傳動(dòng)比ρ2、ρ3和ρ4分別由ZS2/ZR2、ZS3/ZR3和ZS4/ZR4表示。
在自動(dòng)變速器部分20中，第二太陽(yáng)輪S2和第三太陽(yáng)輪S3一體地固定到彼此作為一個(gè)單元，通過(guò)第二離合器C2選擇性地連接到動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18，并且通過(guò)第一制動(dòng)器B1選擇性地固定到變速器殼體12。第二行星輪架CA2通過(guò)第二制動(dòng)器B2選擇性地固定到變速器殼體12，并且第四齒圈R4通過(guò)第三制動(dòng)器B3選擇性地固定到變速器殼體12。第二齒圈R2、第三行星輪架CA3和第四行星輪架CA4一體地固定到彼此并且固定到輸出軸22。第三齒圈R3和第四太陽(yáng)輪S4一體地固定到彼此，并且通過(guò)第一離合器C1選擇性地連接到動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18。由此，自動(dòng)變速器部分20和動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18通過(guò)被用來(lái)建立自動(dòng)變速器部分20檔位的第二離合器C2或者第一離合器C1而選擇性地連接到彼此。換言之，第一離合器C1和第二離合器C2協(xié)作以用作耦合設(shè)備，其可操作來(lái)使連接動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18和自動(dòng)變速器部分20的動(dòng)力傳動(dòng)路徑(連接無(wú)級(jí)變速器部分11(動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18)和車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪38)在動(dòng)力傳動(dòng)狀態(tài)和動(dòng)力斷開(kāi)狀態(tài)之間切換，在動(dòng)力傳動(dòng)狀態(tài)中車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力可以通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)路徑被傳動(dòng)，在動(dòng)力斷開(kāi)狀態(tài)中車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力不能通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)路徑被傳動(dòng)。也就是說(shuō)，當(dāng)嚙合第一離合器C1和第二離合器C2中至少一個(gè)時(shí)將動(dòng)力傳動(dòng)路徑置于動(dòng)力傳動(dòng)狀態(tài)，并當(dāng)松開(kāi)第一離合器C1和第二離合器C2兩者時(shí)將動(dòng)力傳動(dòng)路徑置于動(dòng)力斷開(kāi)狀態(tài)。
上述切換離合器C0、第一離合器C1、第二離合器C2、切換制動(dòng)器B0、第一制動(dòng)器B1、第二制動(dòng)器B2和第三制動(dòng)器B3是傳統(tǒng)車(chē)用自動(dòng)變速器中使用的液壓操作摩擦耦合設(shè)備。這些摩擦耦合設(shè)備中的每一個(gè)由包括多個(gè)摩擦盤(pán)的濕式多片離合器(通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)器而彼此壓緊)構(gòu)成，或者由包括轉(zhuǎn)鼓和一條帶或者兩條帶的帶式制動(dòng)器構(gòu)成，所述帶纏繞在轉(zhuǎn)鼓的外周表面上并且在一端由液壓驅(qū)動(dòng)器張緊。離合器C0-C2和制動(dòng)器B0-B3中的每一個(gè)被選擇性地嚙合來(lái)連接每個(gè)離合器或制動(dòng)器被置于其間的兩個(gè)構(gòu)件。
在如上構(gòu)造的變速器機(jī)構(gòu)10中，通過(guò)從上述切換離合器C0、第一離合器C1、第二離合器C2、切換制動(dòng)器B0、第一制動(dòng)器B1、第二制動(dòng)器B2和第三制動(dòng)器B3中選擇的摩擦耦合設(shè)備的相應(yīng)組合的嚙合動(dòng)作，選擇性地建立第一檔位(第一速位置)至第五檔位(第五速位置)、倒車(chē)檔位(向后驅(qū)動(dòng)位置)和空檔位置之一，如圖2的表中所示。這些檔位具有成幾何級(jí)數(shù)變化的不同速比γ(輸入軸速度NIN/輸出軸速度NOUT)。特別地，注意動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16設(shè)置有切換離合器C0和制動(dòng)器B0，因此無(wú)級(jí)變速器部分11可以通過(guò)切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0的嚙合而被選擇性地置于固定速比換檔狀態(tài)以及無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)，在固定速比換檔狀態(tài)中機(jī)構(gòu)16可用作包括具有一個(gè)速比的單個(gè)檔位或者具有各自速比的多個(gè)檔位的變速器，在無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)中機(jī)構(gòu)16可用作無(wú)級(jí)變速器，如上所述。所以在本變速器機(jī)構(gòu)10中，由自動(dòng)變速器部分20和通過(guò)嚙合切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0而被置于固定速比換檔狀態(tài)的無(wú)級(jí)變速器部分11來(lái)構(gòu)成有級(jí)變速器。此外，由自動(dòng)變速器部分20和在切換離合器C0和制動(dòng)器B0中沒(méi)有一個(gè)被嚙合時(shí)置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)的無(wú)級(jí)變速器部分11來(lái)構(gòu)成無(wú)級(jí)變速器。換言之，變速器機(jī)構(gòu)10通過(guò)嚙合切換離合器C0和切換制動(dòng)器B0中的一個(gè)而被切換到有級(jí)換檔狀態(tài)，并且通過(guò)松開(kāi)切換離合器C0和制動(dòng)器B0兩者而被切換到無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)。無(wú)級(jí)變速器部分11也被視為可在有級(jí)換檔狀態(tài)和無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)之間切換的變速器。
在變速器機(jī)構(gòu)10用作有級(jí)變速器的情況下，例如，通過(guò)切換離合器C0、第一離合器C1和第三制動(dòng)器B3的嚙合動(dòng)作建立具有例如約3.357的最高速比γ1的第一檔位，并通過(guò)切換離合器C0、第一離合器C1和第二制動(dòng)器B2的嚙合動(dòng)作來(lái)建立具有例如約2.180的速比γ2(低于速比γ1)的第二檔位，如圖2所示。此外，通過(guò)切換離合器C0、第一離合器C1和第一制動(dòng)器B1的嚙合動(dòng)作來(lái)建立具有例如約1.424的速比γ3(低于速比γ2)的第三檔位，并通過(guò)切換離合器C0、第一離合器C1和第二離合器C2的嚙合動(dòng)作來(lái)建立具有例如約1.000的速比γ4(低于速比γ3)的第四檔位。通過(guò)第一離合器C1、第二離合器C2和切換制動(dòng)器B0的嚙合動(dòng)作建立具有例如約0.705的速比γ5(低于速比γ4)的第五檔位。此外，通過(guò)第二離合器C2和第三制動(dòng)器B3的嚙合動(dòng)作建立具有例如約3.209的速比γR(其介于速比γ1和γ2之間)的倒車(chē)檔位。通過(guò)僅嚙合切換離合器C0來(lái)建立空檔位置N。
另一方面，在變速器機(jī)構(gòu)10用作無(wú)級(jí)變速器的情況下，切換離合器C0和切換制動(dòng)器B0兩者都被松開(kāi)，如圖2所示，使得無(wú)級(jí)變速器部分11用作無(wú)級(jí)變速器，同時(shí)串聯(lián)連接到無(wú)級(jí)變速器部分11的自動(dòng)變速器部分20用作有級(jí)變速器，由此被傳遞到置于第一檔位至第四檔位之一的自動(dòng)變速器部分20的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的速度，即動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18的轉(zhuǎn)速被連續(xù)地改變，使得當(dāng)自動(dòng)變速器部分20被置于上述檔位之一時(shí)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的速比在預(yù)定范圍上可連續(xù)變化。所以，自動(dòng)變速器部分20的速比在跨越相鄰檔位上可連續(xù)變化，由此變速器機(jī)構(gòu)10的總速比γT可連續(xù)變化。
圖3的共線圖用直線表示旋轉(zhuǎn)元件在變速器機(jī)構(gòu)10的每個(gè)檔位中的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，變速器機(jī)構(gòu)10由用作無(wú)級(jí)換檔部分或第一換檔部分的無(wú)級(jí)變速器部分11和用作有級(jí)換檔部分或第二換檔部分的自動(dòng)變速器部分20構(gòu)成。圖3的共線圖是矩形二維坐標(biāo)系，其中行星齒輪組24、26、28、30的傳動(dòng)比ρ被取為沿著橫軸，而旋轉(zhuǎn)元件的相對(duì)轉(zhuǎn)速被取為沿著縱軸。三條水平線X1、X2、XG中較低的一條，即水平線X1表示0轉(zhuǎn)速，而三條水平線中上面一條，即水平線X2表示1.0轉(zhuǎn)速，即連接到輸入軸14的發(fā)動(dòng)機(jī)8的運(yùn)行速度NE。水平線XG表示動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18的轉(zhuǎn)速。
與無(wú)級(jí)變速器部分11的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16相對(duì)應(yīng)的三條垂直線Y1、Y2和Y3分別表示第一太陽(yáng)輪S1形式的第二旋轉(zhuǎn)元件(第二元件)RE2、第一行星輪架CA1形式的第一旋轉(zhuǎn)元件(第一元件)RE1、和第一齒圈R1形式的第三旋轉(zhuǎn)元件(第三元件)RE3的相對(duì)轉(zhuǎn)速。垂直線Y1、Y2和Y3的相鄰垂直線之間的距離由第一行星齒輪組24的傳動(dòng)比ρ1確定。也就是說(shuō)，垂直線Y1和Y2之間的距離對(duì)應(yīng)于“1”，而垂直線Y2、和Y3之間的距離對(duì)應(yīng)于傳動(dòng)比ρ1。此外，對(duì)應(yīng)于自動(dòng)變速器部分20的五條垂直線Y4、Y5、Y6、Y7和Y8分別表示采用一體地固定到彼此的第二和第三太陽(yáng)輪S2、S3形式的第四旋轉(zhuǎn)元件(第四元件)RE4、第二行星輪架CA2形式的第五旋轉(zhuǎn)元件(第五元件)RE5、第四齒圈R4形式的第六旋轉(zhuǎn)元件(第六元件)RE6、采用一體地固定到彼此的第二齒圈R2以及第三和第四行星輪架CA3、CA4形式的第七旋轉(zhuǎn)元件(第七元件)RE7、以及采用一體地固定到彼此的第三齒圈R3和第四太陽(yáng)輪S4形式的第八旋轉(zhuǎn)元件(第八元件)RE8的相對(duì)轉(zhuǎn)速。垂直線Y4-Y8的相鄰垂直線之間的距離由第二、第三和第四行星齒輪組26、28、30的傳動(dòng)比ρ2、ρ3和ρ4確定。也就是說(shuō)，第二、第三和第四行星齒輪組26、28、30中每一個(gè)的太陽(yáng)輪和行星輪架之間的距離對(duì)應(yīng)于“1”，而這些行星齒輪組26、28、30中每一個(gè)的行星輪架和齒圈之間的距離對(duì)應(yīng)于傳動(dòng)比ρ。
參照?qǐng)D3的共線圖，變速器機(jī)構(gòu)10的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16(無(wú)級(jí)變速器部分11)被設(shè)置成第一行星齒輪組24的第一旋轉(zhuǎn)元件RE1(第一行星輪架CA1)被一體地固定到輸入軸14(即到發(fā)動(dòng)機(jī)8)，并且通過(guò)切換離合器C0選擇性地連接到第二旋轉(zhuǎn)元件RE2(第一太陽(yáng)輪S1)；并且此第二旋轉(zhuǎn)元件RE2固定到第一電動(dòng)機(jī)M1，并通過(guò)切換制動(dòng)器B0選擇性地固定到變速器殼體12；而第三旋轉(zhuǎn)元件RE3(第一齒圈R1)固定到動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18和第二電動(dòng)機(jī)M2，使得輸入軸14的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18傳遞到自動(dòng)變速器部分(有級(jí)變速器部分)20。第一太陽(yáng)輪S1和第一齒圈R1的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系由穿過(guò)線Y2和X2之間的交點(diǎn)的傾斜直線L0表示。
當(dāng)通過(guò)例如切換離合器C0和切換制動(dòng)器B0的松開(kāi)動(dòng)作而將變速器機(jī)構(gòu)10置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)，通過(guò)控制第一電動(dòng)機(jī)M1產(chǎn)生電能的操作所產(chǎn)生的反作用力來(lái)升高或者降低由線L0和垂直線Y1之間的交點(diǎn)所表示的第一太陽(yáng)輪S1的轉(zhuǎn)速，使得由線L0和垂直線Y3之間的交點(diǎn)表示的第一齒圈R1的轉(zhuǎn)速被降低或者升高。當(dāng)切換離合器C0被嚙合時(shí)，第一太陽(yáng)輪S1和第一行星輪架CA1被連接到彼此，并且動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16被置于其中上述三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件作為一個(gè)單元旋轉(zhuǎn)的非差速狀態(tài)，因此直線L0與水平線X2對(duì)準(zhǔn)，由此動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18在等于發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE的速度下旋轉(zhuǎn)。另一方面，當(dāng)切換制動(dòng)器B0被嚙合時(shí)，動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的旋轉(zhuǎn)被停止，并且動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16被置于非差速狀態(tài)并用作增速機(jī)構(gòu)，使得線L0在圖3所示的狀態(tài)下傾斜，由此使得由線L0和Y3之間的交點(diǎn)表示的第一齒圈R1的轉(zhuǎn)速即動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18的轉(zhuǎn)速高于發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE，并且被傳遞到自動(dòng)變速器部分20。
在自動(dòng)變速器部分20中，第四旋轉(zhuǎn)元件RE4通過(guò)第二離合器C2選擇性地連接到動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18，并且通過(guò)第一制動(dòng)器B1選擇性地固定到變速器殼體12，而第五旋轉(zhuǎn)元件RE5通過(guò)第二制動(dòng)器B2選擇性地固定到變速器殼體12，同時(shí)第六旋轉(zhuǎn)元件RE6通過(guò)第三制動(dòng)器B3選擇性地固定到變速器殼體12。第七旋轉(zhuǎn)元件RE7固定到輸出軸22，而第八旋轉(zhuǎn)元件RE8通過(guò)第一離合器C1選擇性地連接到動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18。
當(dāng)?shù)谝浑x合器C1和第三制動(dòng)器B3嚙合時(shí)，自動(dòng)變速器部分20被置于第一檔位。第一檔位中輸出軸22的轉(zhuǎn)速由表示固定到輸出軸22的第七旋轉(zhuǎn)元件RE7的轉(zhuǎn)速的垂直線Y7和傾斜直線L1之間的交點(diǎn)表示，傾斜直線L1穿過(guò)表示第八旋轉(zhuǎn)元件RE8轉(zhuǎn)速的垂直線Y8和水平線X2的交點(diǎn)以及表示第六旋轉(zhuǎn)元件RE6轉(zhuǎn)速的垂直線Y6和水平線X1之間的交點(diǎn)。類(lèi)似地，通過(guò)第一離合器C1和第二制動(dòng)器B2的嚙合動(dòng)作建立的第二檔位中的輸出軸22的轉(zhuǎn)速，由通過(guò)這些嚙合動(dòng)作所確定的傾斜直線L2和表示固定到輸出軸22的第七旋轉(zhuǎn)元件RE7的轉(zhuǎn)速的垂直線Y7之間的交點(diǎn)表示。通過(guò)第一離合器C1和第一制動(dòng)器B1的嚙合動(dòng)作建立的第三檔位中的輸出軸22的轉(zhuǎn)速，由通過(guò)這些嚙合動(dòng)作所確定的傾斜直線L3和表示固定到輸出軸22的第七旋轉(zhuǎn)元件RE7的轉(zhuǎn)速的垂直線Y7之間的交點(diǎn)表示。通過(guò)第一離合器C1和第二離合器C2的嚙合動(dòng)作建立的第四檔位中的輸出軸22的轉(zhuǎn)速，由通過(guò)這些嚙合動(dòng)作所確定的水平線L4和表示固定到輸出軸22的第七旋轉(zhuǎn)元件RE7的轉(zhuǎn)速的垂直線Y7之間的交點(diǎn)表示。在切換離合器C0被置于嚙合狀態(tài)的第一檔位至第四檔位中，在接收自動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的驅(qū)動(dòng)力作用下，第八旋轉(zhuǎn)元件RE8以與發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE相同的速度旋轉(zhuǎn)。當(dāng)切換制動(dòng)器B0取代切換離合器C0而被嚙合時(shí)，在接收自動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的驅(qū)動(dòng)力作用下，第八旋轉(zhuǎn)元件RE8在高于發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE的速度下旋轉(zhuǎn)。通過(guò)第一離合器C1、第二離合器C2和切換制動(dòng)器B0的嚙合動(dòng)作建立的第五檔位中的輸出軸22的轉(zhuǎn)速，由通過(guò)這些嚙合動(dòng)作所確定的水平線L5和表示固定到輸出軸22的第七旋轉(zhuǎn)元件RE7的轉(zhuǎn)速的垂直線Y7之間的交點(diǎn)表示。通過(guò)第二離合器C2和第三制動(dòng)器B3的嚙合動(dòng)作建立的倒檔位置R中輸出軸22的轉(zhuǎn)速由這些嚙合動(dòng)作所確定的傾斜直線LR和表示固定到輸出軸22的第七旋轉(zhuǎn)元件RE7的轉(zhuǎn)速的垂直線Y7之間的交點(diǎn)表示。
圖4圖示了由設(shè)置來(lái)控制變速器機(jī)構(gòu)10的電子控制設(shè)備40所接收的信號(hào)，以及電子控制設(shè)備40所產(chǎn)生的信號(hào)。此電子控制設(shè)備40包括具有CPU、ROM、RAM和輸入/輸出接口的所謂微計(jì)算機(jī)，并且被設(shè)置成在利用RAM的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能的同時(shí)根據(jù)存儲(chǔ)在ROM中的程序來(lái)處理這些信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)8以及電動(dòng)機(jī)M1和M2的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)控制、以及例如自動(dòng)變速器部分20的換檔控制的驅(qū)動(dòng)控制。
電子控制設(shè)備40被設(shè)置成從圖4所示的各種傳感器和開(kāi)關(guān)接收各種信號(hào)，例如表示發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫度的信號(hào)；表示換檔手柄的所選擇操作位置的信號(hào)；表示發(fā)動(dòng)機(jī)8的工作速度NE的信號(hào)；表示代表變速器機(jī)構(gòu)10的前驅(qū)位置的所選擇組的值的信號(hào)；表示M模式(電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式)的信號(hào)；表示空調(diào)操作狀態(tài)的信號(hào)；表示與輸出軸22的轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的車(chē)速的信號(hào)；表示自動(dòng)變速器部分20的工作油的溫度的信號(hào)；表示駐車(chē)制動(dòng)器的操作狀態(tài)的信號(hào)；表示腳踏制動(dòng)器的操作狀態(tài)的信號(hào)；表示催化劑溫度的信號(hào)；表示加速踏板46(如圖5所示)的操作角度的信號(hào)；表示凸輪角度的信號(hào)；表示對(duì)雪地驅(qū)動(dòng)模式的選擇的信號(hào)；表示車(chē)輛的縱向加速度值的信號(hào)；表示對(duì)自動(dòng)巡航驅(qū)動(dòng)模式的選擇的信號(hào)；表示車(chē)輛重量的信號(hào)；表示車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)輪速度的信號(hào)；表示有級(jí)換檔開(kāi)關(guān)的操作狀態(tài)的信號(hào)，該有級(jí)換檔開(kāi)關(guān)被設(shè)置來(lái)將無(wú)級(jí)變速器部分11(動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16)置于其中變速器機(jī)構(gòu)10用作有級(jí)變速器的固定速比換檔狀態(tài)；表示無(wú)級(jí)換檔開(kāi)關(guān)的信號(hào)，該無(wú)級(jí)換檔開(kāi)關(guān)被設(shè)置來(lái)將無(wú)級(jí)變速器部分11(動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16)置于其中變速器機(jī)構(gòu)10用作無(wú)級(jí)變速器的無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)；表示第一電動(dòng)機(jī)M1的轉(zhuǎn)速NM1的信號(hào)；以及表示第二電動(dòng)機(jī)M2的轉(zhuǎn)速NM2的信號(hào)。
電子控制設(shè)備40還被設(shè)置成產(chǎn)生各種信號(hào)，例如驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門(mén)驅(qū)動(dòng)器以控制節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的信號(hào)；調(diào)節(jié)增壓器的壓力的信號(hào)；操作電力空調(diào)的信號(hào)；控制發(fā)動(dòng)機(jī)8的點(diǎn)火正時(shí)的信號(hào)；操作電動(dòng)機(jī)M1和M2的信號(hào)；操作換檔范圍指示器來(lái)表示換檔手柄的所選擇操作位置的信號(hào)；操作傳動(dòng)比指示器來(lái)表示傳動(dòng)比的信號(hào)；操作雪地模式指示器來(lái)表示對(duì)雪地驅(qū)動(dòng)模式的選擇的信號(hào)；操作用于車(chē)輪的防抱死制動(dòng)的ABS驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)；操作M模式指示器來(lái)表示對(duì)M模式的選擇的信號(hào)；操作液壓控制單元42中包括的電磁操作閥的信號(hào)，液壓控制單元42被設(shè)置來(lái)控制動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16和自動(dòng)變速器部分20的液壓操作摩擦耦合設(shè)備的液壓驅(qū)動(dòng)器；操作被用作液壓控制單元42的液壓源的電動(dòng)油泵的信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電熱器的信號(hào)；以及被施加到巡航控制計(jì)算機(jī)的信號(hào)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5的功能框圖，其用于解釋控制變速器機(jī)構(gòu)10的方法，即由電子控制設(shè)備40執(zhí)行的主要功能。電子控制設(shè)備40包括切換控制部分50、混合動(dòng)力控制部分52、有級(jí)換檔控制部分54、圖存儲(chǔ)56、高速檔位判斷部分62、加速踏板操作判斷部分80和動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分82。有級(jí)換檔控制部分54被設(shè)置來(lái)判斷變速器機(jī)構(gòu)10的換檔動(dòng)作是否應(yīng)當(dāng)發(fā)生，即確定變速器機(jī)構(gòu)10應(yīng)當(dāng)被換檔到第一至第五檔位中的那個(gè)檔位?；跈z測(cè)到的車(chē)速V形式的車(chē)輛檢測(cè)狀態(tài)和自動(dòng)變速器部分20的檢測(cè)輸出轉(zhuǎn)矩TOUT，并根據(jù)換檔邊界線圖(有級(jí)換檔控制圖)來(lái)做出此判斷，換檔邊界線圖存儲(chǔ)在圖存儲(chǔ)器56中且表示圖5中實(shí)線所示的升檔邊界線和圖5中點(diǎn)劃線所示的降檔邊界線。有級(jí)換檔控制部分54命令液壓控制單元42自動(dòng)地將自動(dòng)變速器部分20換檔到所確定的檔位。更具體而言，有級(jí)換檔控制部分54命令液壓控制單元42選擇性地嚙合和松開(kāi)液壓操作摩擦耦合設(shè)備C1-C2、B1-B3，來(lái)根據(jù)圖2的表建立所確定的檔位。
混合動(dòng)力控制部分52被設(shè)置成控制發(fā)動(dòng)機(jī)8以高效率運(yùn)行，并且控制第一電動(dòng)機(jī)M1和第二電動(dòng)機(jī)M2，以最優(yōu)化由發(fā)動(dòng)機(jī)8和第二電動(dòng)機(jī)M2產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力以及在第一電動(dòng)機(jī)M1作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行期間由其產(chǎn)生的反作用力的比例，由此在變速器機(jī)構(gòu)10被置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)的同時(shí)，即在無(wú)級(jí)變速器部分11被置于差速狀態(tài)的同時(shí)，控制用作電控?zé)o級(jí)變速器的無(wú)級(jí)變速器部分11的速比γ0。例如，混合動(dòng)力控制部分52基于加速踏板46的操作量Acc和車(chē)輛行駛速度V計(jì)算在車(chē)輛的當(dāng)前行駛速度下車(chē)輛駕駛員所要求的輸出，并且基于計(jì)算出的所要求輸出和要求由第一電動(dòng)機(jī)M1產(chǎn)生的電能生成量來(lái)計(jì)算所要求的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力。基于計(jì)算出的所要求車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力，混合動(dòng)力控制部分52計(jì)算所期望的發(fā)動(dòng)機(jī)8的總輸出和速度NE，并且根據(jù)計(jì)算出的所期望的發(fā)動(dòng)機(jī)8的總輸出和速度NE，來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)8的實(shí)際輸出和由第一電動(dòng)機(jī)M1的電能生成量。換言之，混合動(dòng)力控制部分52能夠通過(guò)控制由第一電動(dòng)機(jī)M1的電能生成量，為車(chē)輛行駛速度V的給定值和為自動(dòng)變速器部分20的給定速比(為動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18的給定速度)控制發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE。
混合動(dòng)力控制部分52被設(shè)置成在考慮自動(dòng)變速器部分20的當(dāng)前所選擇檔位的同時(shí)實(shí)現(xiàn)上述混合動(dòng)力控制，以提高車(chē)輛的駕駛性和發(fā)動(dòng)機(jī)8的燃油經(jīng)濟(jì)性。在混合動(dòng)力控制中，無(wú)級(jí)變速器部分11被控制用作電控?zé)o級(jí)變速器，以使得為發(fā)動(dòng)機(jī)8高效工作的發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE(期望發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE*)和車(chē)速V、以及由自動(dòng)變速器部分20的所選擇檔位確定的動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18的轉(zhuǎn)速具有最優(yōu)化協(xié)作。也就是說(shuō)，混合動(dòng)力控制部分52確定變速器機(jī)構(gòu)10的總速比γT的目標(biāo)值，使得發(fā)動(dòng)機(jī)8根據(jù)所存儲(chǔ)的最高燃油經(jīng)濟(jì)性曲線(圖)而工作。變速器機(jī)構(gòu)10的總速比γT的目標(biāo)值允許發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE和速度NE被控制，使得發(fā)動(dòng)機(jī)8提供以車(chē)輛駕駛員所要求的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛所需要的輸出。通過(guò)試驗(yàn)獲得最高燃油經(jīng)濟(jì)性曲線，以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)8的期望工作效率和最高燃油經(jīng)濟(jì)性兩者，并且其被定義在由發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE軸和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE軸所定義的二維坐標(biāo)系中?；旌蟿?dòng)力控制部分52控制無(wú)級(jí)變速器部分11的速比γ0，以獲得總速比γT的目標(biāo)值，使得可以在預(yù)定范圍內(nèi)(例如13和0.5之間)控制總速比γT。
在混合動(dòng)力控制中，混合動(dòng)力控制部分52控制逆變器58，使得由第一電動(dòng)機(jī)M1產(chǎn)生的電能通過(guò)逆變器58供應(yīng)到電能存儲(chǔ)設(shè)備60和第二電動(dòng)機(jī)M2。也就是說(shuō)，由發(fā)動(dòng)機(jī)8產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的主要部分被機(jī)械地傳遞到動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18，而驅(qū)動(dòng)力的其余部分被第一電動(dòng)機(jī)M1消耗以將此部分轉(zhuǎn)換成電能，此電能通過(guò)逆變器58供應(yīng)到第二電動(dòng)機(jī)M2，使得第二電動(dòng)機(jī)M2由供應(yīng)的電能所操作來(lái)產(chǎn)生將被傳動(dòng)到動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18的機(jī)械能。由此，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置有電氣路徑，由發(fā)動(dòng)機(jī)8的驅(qū)動(dòng)力的一部分轉(zhuǎn)換所生成的電能通過(guò)此電氣路徑被轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。此電氣路徑包括與生成電能和由第二電動(dòng)機(jī)M2消耗所生成電能相關(guān)的部件。
還應(yīng)注意，混合動(dòng)力控制部分52能夠通過(guò)利用無(wú)級(jí)變速器部分11的電控CVT功能建立所謂的“電機(jī)起動(dòng)和驅(qū)動(dòng)”模式，而不管發(fā)動(dòng)機(jī)8是處于非工作狀態(tài)還是處于怠速狀態(tài)，在“電機(jī)起動(dòng)和驅(qū)動(dòng)”模式中車(chē)輛僅由用作驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源的電動(dòng)機(jī)(例如第二電動(dòng)機(jī)M2)起動(dòng)和驅(qū)動(dòng)。在車(chē)輛被用作車(chē)輛驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源的發(fā)動(dòng)機(jī)8而非電動(dòng)機(jī)所起動(dòng)的情況下，混合動(dòng)力控制部分52控制用作發(fā)電機(jī)的第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用力，以由于動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的差速功能而增大動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18的轉(zhuǎn)速，由此控制發(fā)動(dòng)機(jī)8進(jìn)行的車(chē)輛起動(dòng)。車(chē)輛通常由電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，但在車(chē)輛的某些情況下由發(fā)動(dòng)機(jī)8起動(dòng)。
混合動(dòng)力控制部分52還能夠由于無(wú)級(jí)變速器部分11的電控CVT功能而將發(fā)動(dòng)機(jī)8保持在工作狀態(tài)，而不管車(chē)輛是否靜止或者行駛在相對(duì)較低的速度下。為了在存儲(chǔ)設(shè)備60中存儲(chǔ)的電能量SOS減小到預(yù)定下限之下的情況中對(duì)電能存儲(chǔ)設(shè)備60充電，當(dāng)車(chē)輛靜止時(shí)可以要求第一電動(dòng)機(jī)M1用作發(fā)電機(jī)。在此情況下，即使車(chē)輛靜止時(shí)由車(chē)速V確定的第二電動(dòng)機(jī)M2的工作速度基本上為零時(shí)，由于動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的差速功能，被操作來(lái)使得作為發(fā)電機(jī)的第一電動(dòng)機(jī)M1在相對(duì)較高速度下運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)8的速度NE也可以被保持得高到足以允許由發(fā)動(dòng)機(jī)8自身進(jìn)行運(yùn)行。
混合動(dòng)力控制部分52還能夠通過(guò)控制第一電動(dòng)機(jī)M1的運(yùn)行速度NM1和/或第二電動(dòng)機(jī)M2的運(yùn)行速度NM2，而由無(wú)級(jí)變速器部分11的電控CVT功能將發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE保持不變，無(wú)論是否車(chē)輛靜止還是運(yùn)行在相對(duì)較低速度下。換言之，混合動(dòng)力控制部分52被設(shè)置成在保持發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE不變的同時(shí)，按需要控制第一電動(dòng)機(jī)M1的運(yùn)行速度NM1或第二電動(dòng)機(jī)M2的運(yùn)行速度NM2。例如當(dāng)?shù)诙妱?dòng)機(jī)M2的運(yùn)行速度NM2被降低時(shí)，混合動(dòng)力控制部分52在降低第二電動(dòng)機(jī)M2的運(yùn)行速度NM2并保持發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE不變的同時(shí)控制第一電動(dòng)機(jī)M1以增大其運(yùn)行速度NM1。
混合動(dòng)力控制部分52還能夠?qū)o(wú)級(jí)變速器部分11置于動(dòng)力斷開(kāi)狀態(tài)，其中變速器部分11內(nèi)的動(dòng)力傳動(dòng)路徑被斷開(kāi)以防止驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的傳遞。通過(guò)將第一電動(dòng)機(jī)M1和第二電動(dòng)機(jī)M2保持在自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，即通過(guò)防止第一電動(dòng)機(jī)M1和第二電動(dòng)機(jī)M2產(chǎn)生反作用轉(zhuǎn)矩來(lái)建立此動(dòng)力斷開(kāi)狀態(tài)。
高速檔位判斷部分62被設(shè)置成基于車(chē)輛的檢測(cè)狀態(tài)并根據(jù)存儲(chǔ)在圖存儲(chǔ)器56中的換檔邊界線圖，來(lái)判斷變速器機(jī)構(gòu)10應(yīng)當(dāng)換檔到的檔位是否是高速檔位，例如第五檔位。做出此判斷以判斷為了將變速器機(jī)構(gòu)10置于有級(jí)換檔狀態(tài)而應(yīng)當(dāng)嚙合切換離合器C0和制動(dòng)器B0中的哪一個(gè)。
切換控制部分50被設(shè)置成判斷變速器機(jī)構(gòu)10應(yīng)當(dāng)從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)還是反之，即由車(chē)速V和自動(dòng)變速器部分20的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT表示的檢測(cè)車(chē)輛狀況處于將變速器機(jī)構(gòu)10置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)的無(wú)級(jí)換檔區(qū)域，還是處于將變速器機(jī)構(gòu)10置于有級(jí)換檔狀態(tài)的有級(jí)換檔區(qū)域?；跈z測(cè)車(chē)輛狀態(tài)并根據(jù)存儲(chǔ)在圖存儲(chǔ)器56中的切換邊界線圖(切換控制圖)做出此判斷。切換邊界線圖的一個(gè)示例由圖6中的虛線和雙點(diǎn)劃線表示。切換控制部分50根據(jù)當(dāng)前車(chē)輛狀況是處于無(wú)級(jí)換檔區(qū)域還是有級(jí)換檔區(qū)域，將變速器機(jī)構(gòu)10選擇性地置于有級(jí)換檔狀態(tài)或無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)。
當(dāng)切換控制部分50判斷檢測(cè)車(chē)輛狀況處于有級(jí)換檔區(qū)域時(shí)，切換控制部分50禁止混合動(dòng)力控制部分52實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力控制或者無(wú)級(jí)換檔控制，并允許有級(jí)換檔控制部分54實(shí)現(xiàn)預(yù)定的有級(jí)換檔控制，在有級(jí)換檔控制中自動(dòng)變速器部分20根據(jù)存儲(chǔ)在圖存儲(chǔ)器56中的圖6的換檔邊界線圖來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔。在此有級(jí)換檔控制模式中，通過(guò)嚙合液壓操作摩擦耦合設(shè)備C0、C1、C2、B0、B1、B2和B3中適當(dāng)?shù)慕M合，來(lái)建立自動(dòng)變速器部分20的檔位中根據(jù)圖6換檔邊界線圖所選擇的一個(gè)檔位，如圖2的表所示，該表表示變速器機(jī)構(gòu)10的每個(gè)檔位和摩擦耦合設(shè)備的相應(yīng)組合之間的預(yù)定關(guān)系。此關(guān)系也存儲(chǔ)在圖存儲(chǔ)器56中。也就是說(shuō)，無(wú)級(jí)變速器部分11和自動(dòng)變速器部分20用作有級(jí)自動(dòng)變速器，其根據(jù)圖6的換檔邊界線圖和圖2的預(yù)定關(guān)系而自動(dòng)換檔。
當(dāng)高速檔位判斷部分62已經(jīng)判斷變速器機(jī)構(gòu)10應(yīng)當(dāng)被換檔到第五檔位時(shí)，切換控制部分50命令液壓控制單元42松開(kāi)切換離合器C0并嚙合切換制動(dòng)器B0，使得無(wú)級(jí)變速器部分11能夠用作具有例如0.7的固定速比γ0的輔助變速器，由此變速器機(jī)構(gòu)10整體上被置于具有低于1.0速比的所謂“超速檔位”的高速檔位。當(dāng)高速檔位判斷部分62沒(méi)有判斷變速器機(jī)構(gòu)10應(yīng)當(dāng)換檔到第五檔位時(shí)，切換控制部分50命令液壓控制單元42嚙合切換離合器C0并松開(kāi)切換制動(dòng)器B0，使得無(wú)級(jí)變速器部分11能夠用作具有例如1.0的固定速比γ0的輔助變速器，由此變速器機(jī)構(gòu)10整體上被置于其速比不低于1.0的減速檔位。由此，當(dāng)變速器機(jī)構(gòu)10被置于有級(jí)換檔狀態(tài)(其中串聯(lián)連接到無(wú)級(jí)變速器部分11的自動(dòng)變速器部分20用作有級(jí)變速器)時(shí)，在切換控制部分50的控制下可用作輔助變速器的無(wú)級(jí)變速器部分11被置于兩個(gè)檔位中所選擇的一個(gè)中。所以，當(dāng)車(chē)輛狀況處于有級(jí)換檔區(qū)域中時(shí)，變速器機(jī)構(gòu)10整體上用作有級(jí)自動(dòng)變速器。
當(dāng)切換控制部分50已經(jīng)判斷檢測(cè)車(chē)輛狀況處于將變速器機(jī)構(gòu)10置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)的無(wú)級(jí)換檔區(qū)域中時(shí)，切換控制部分50命令液壓控制單元42松開(kāi)切換離合器C0和切換制動(dòng)器B0兩者以將無(wú)級(jí)變速器部分11置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)。同時(shí)，切換控制部分50允許混合動(dòng)力控制部分52實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力控制，并且命令有級(jí)換檔控制部分54選擇和保持檔位中預(yù)定的一個(gè)，或者允許根據(jù)存儲(chǔ)在圖存儲(chǔ)器56中存儲(chǔ)的換檔邊界線圖進(jìn)行自動(dòng)換檔控制。在后一情況下，有級(jí)換檔控制部分54通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇圖2的表中表示的摩擦耦合設(shè)備的操作狀態(tài)度組合(除了包括嚙合切換離合器C0和制動(dòng)器B0的嚙合的組合)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔控制。由此，無(wú)級(jí)變速器部分11用作無(wú)級(jí)變速器，而串聯(lián)連接到無(wú)級(jí)變速器部分11的自動(dòng)變速器部分20用作有級(jí)變速器，因此變速器機(jī)構(gòu)10提供充足的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力，使得傳遞到置于第一檔位至第四檔位之一的自動(dòng)變速器部分20的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的速度即動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18的轉(zhuǎn)速被連續(xù)地改變，因此當(dāng)自動(dòng)變速器部分20被置于上述檔位之一中時(shí)變速器機(jī)構(gòu)10的速比在預(yù)定范圍上可連續(xù)變化。所以，自動(dòng)變速器部分20的速比可通過(guò)相鄰檔位而連續(xù)變化，由此變速器機(jī)構(gòu)10的總速比γT可連續(xù)地變化。
將詳細(xì)說(shuō)明圖6所示的換檔邊界線圖和切換邊界線圖。存儲(chǔ)在圖存儲(chǔ)器56中并用來(lái)判斷自動(dòng)變速器部分20是否應(yīng)當(dāng)被換檔的換檔邊界線圖表示定義在矩形二維坐標(biāo)系中的換檔邊界線，該二維坐標(biāo)系中沿著一個(gè)軸取為車(chē)速V，而沿著一個(gè)軸取為自動(dòng)變速器部分20的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT形式的與驅(qū)動(dòng)力相關(guān)的值。在圖6中，實(shí)線表示升檔邊界線，而點(diǎn)劃線表示降檔邊界線。圖6中的虛線表示切換邊界線，其由切換邊界線圖表示，并界定出被切換控制部分50使用的有級(jí)換檔區(qū)域和無(wú)級(jí)換檔區(qū)域。這些切換邊界線表示車(chē)速上限V1和輸出轉(zhuǎn)矩上限T1，超過(guò)這些上限就判斷車(chē)輛處于高速或者高輸出行駛狀態(tài)。圖6還示出了雙點(diǎn)劃線，它們以適當(dāng)?shù)目刂茰罅科x虛線的切換邊界線，因此選擇性地使用虛線和雙點(diǎn)劃線作為切換邊界線。圖6所示的切換邊界線圖被切換控制部分50用來(lái)根據(jù)車(chē)速V和輸出轉(zhuǎn)矩TOUT是否高于預(yù)定上限值V1、T1，而判斷車(chē)輛是處于有級(jí)換檔狀態(tài)還是無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)。此切換邊界線圖以及換檔邊界線圖可以存儲(chǔ)在圖存儲(chǔ)器56中，作為復(fù)合圖。切換邊界線圖可以包括表示車(chē)速上限V1和輸出轉(zhuǎn)矩上限T1的邊界線中的至少一個(gè)，并且可以僅使用兩個(gè)參數(shù)V和TOUT中的一個(gè)。
換檔邊界線圖和切換邊界線圖可以被用于將實(shí)際車(chē)速V與限值V1進(jìn)行比較和將實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩TOUT與限值T1進(jìn)行比較的所存儲(chǔ)方程式替代。在此情況下，當(dāng)檢測(cè)的實(shí)際車(chē)速V已經(jīng)超過(guò)上限V1時(shí)，或者當(dāng)檢測(cè)的自動(dòng)變速器部分20的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT已經(jīng)超過(guò)上限T1時(shí)，切換控制部分50將變速器機(jī)構(gòu)10切換到有級(jí)換檔狀態(tài)中。在檢測(cè)到例如第一電動(dòng)機(jī)M1、第二電動(dòng)機(jī)M2、逆變器58和電能存儲(chǔ)設(shè)備60的部件(其與上述電氣路徑相關(guān)聯(lián)并且其可用來(lái)將無(wú)級(jí)變速器部分11操作為電控?zé)o級(jí)變速器)的任何功能惡化或故障時(shí)，即使車(chē)輛狀況處于無(wú)級(jí)換檔區(qū)域中，切換控制部分50也可以被設(shè)置成將變速器機(jī)構(gòu)10置于有級(jí)換檔狀態(tài)。
上述與驅(qū)動(dòng)力相關(guān)的值是與車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)應(yīng)的參數(shù)，其可以是自動(dòng)變速器部分20的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT、發(fā)動(dòng)機(jī)8的輸出轉(zhuǎn)矩TE或者車(chē)輛的加速度值、以及驅(qū)動(dòng)輪38的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩或者驅(qū)動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩TE可以是基于加速踏板的操作量Acc或者節(jié)氣門(mén)開(kāi)度(或者進(jìn)氣量、空燃比或者燃油噴射量)和發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE計(jì)算的實(shí)際值，或者基于車(chē)輛駕駛員對(duì)加速踏板46的操作量Acc或節(jié)氣門(mén)開(kāi)度計(jì)算出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE或所要求車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力的估計(jì)值?？梢圆粌H基于輸出轉(zhuǎn)矩TOUT等而且基于差速齒輪設(shè)備36的速比和驅(qū)動(dòng)輪38的半徑來(lái)計(jì)算車(chē)輛驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，或者通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳感器等直接檢測(cè)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
例如，車(chē)速的上限V1被確定為使得當(dāng)車(chē)速V高于上限V1時(shí)變速器機(jī)構(gòu)10被置于有級(jí)換檔狀態(tài)。如果變速器機(jī)構(gòu)10在相對(duì)較高的車(chē)輛行駛速度下被置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)，則此確定對(duì)最小化車(chē)輛燃油經(jīng)濟(jì)性惡化的可能性很有效。根據(jù)第一電動(dòng)機(jī)M1的操作特性來(lái)確定輸出轉(zhuǎn)矩TOUT的上限T1，第一電動(dòng)機(jī)M1是小型的并且使其最大電能輸出相對(duì)較小，使得當(dāng)在車(chē)輛的高輸出行駛狀態(tài)中發(fā)動(dòng)機(jī)輸出較高時(shí)第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩不會(huì)很大。
參照?qǐng)D7，示出了換檔區(qū)域切換圖，其表示在二維坐標(biāo)系中界定出有級(jí)換檔區(qū)域和無(wú)級(jí)換檔區(qū)域的邊界線，該二維坐標(biāo)系由發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE軸和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE軸定義。換檔區(qū)域切換圖的邊界線被視為由發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出NT所定義的發(fā)動(dòng)機(jī)8的輸出線。由圖6中虛線表示并且被切換控制裝置50用來(lái)判斷車(chē)輛狀況是處于有級(jí)換檔區(qū)域或者處于無(wú)級(jí)換檔區(qū)域的切換邊界線圖基于圖7的圖。切換控制部分50可以使用圖7的換檔區(qū)域切換圖代替圖6的切換邊界線圖來(lái)判斷檢測(cè)車(chē)輛狀況是處于無(wú)級(jí)換檔區(qū)域還是有級(jí)換檔區(qū)域。
由圖6的切換邊界線圖定義的有級(jí)換檔區(qū)域被定義為其中自動(dòng)變速器部分20的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT不低于預(yù)定上限T1的高轉(zhuǎn)矩區(qū)域(高輸出驅(qū)動(dòng)區(qū)域)，或者其中車(chē)速V不低于預(yù)定上限V1的高速區(qū)域。所以，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)8的轉(zhuǎn)矩TE相當(dāng)高時(shí)或者當(dāng)車(chē)速V相當(dāng)高時(shí)，實(shí)現(xiàn)有級(jí)換檔控制，而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)8的轉(zhuǎn)矩TE相當(dāng)?shù)蜁r(shí)或者當(dāng)車(chē)速V相當(dāng)?shù)蜁r(shí)，即當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)8處于正常輸出狀態(tài)中時(shí)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)換檔控制。類(lèi)似地，由圖7的換檔區(qū)域切換圖定義的有級(jí)換檔區(qū)域被定義為其中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE不低于預(yù)定上限TE1的高轉(zhuǎn)矩區(qū)域，或其中發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE不低于預(yù)定上限NE1的高速度區(qū)域，或者替代地定義為其中基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE和速度NE計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)8的輸出不低于預(yù)定限值的高輸出區(qū)域。所以，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)8的轉(zhuǎn)矩TE、速度NE或者輸出相當(dāng)高時(shí)實(shí)現(xiàn)有級(jí)換檔控制，而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)8的轉(zhuǎn)矩TE、速度NE或者輸出相當(dāng)?shù)蜁r(shí)，即當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)8處于正常輸出狀態(tài)時(shí)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)換檔控制。圖7的換檔區(qū)域切換圖的邊界線可以被視為高速閾值線或者高發(fā)動(dòng)機(jī)輸出閾值線，其定義車(chē)速V或發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的上限。
在上述本實(shí)施例中，在車(chē)輛的低速或中速行駛狀態(tài)下，或者在車(chē)輛的低輸出或中輸出行駛狀態(tài)下，變速器機(jī)構(gòu)10被置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)，確保了混合動(dòng)力車(chē)的高度燃油經(jīng)濟(jì)性。在車(chē)速V高于上限V1的車(chē)輛高速行駛中，變速器機(jī)構(gòu)10被置于其中發(fā)動(dòng)機(jī)8的輸出主要通過(guò)機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)路徑被傳遞到驅(qū)動(dòng)輪38的有級(jí)換檔狀態(tài)，使得由于減少了機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換損失(當(dāng)無(wú)級(jí)變速器部分11(動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16)被用作電控?zé)o級(jí)變速器時(shí)會(huì)發(fā)生此轉(zhuǎn)換損失)而提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。在輸出轉(zhuǎn)矩TOUT高于上限T1的車(chē)輛高輸出行駛狀態(tài)中，變速器機(jī)構(gòu)10也被置于有級(jí)換檔狀態(tài)。所以，僅當(dāng)車(chē)速V相對(duì)較低或中等大小，或者發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相對(duì)較低或中等大小時(shí)，變速器機(jī)構(gòu)10才被置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)，使得可以減小由第一電動(dòng)機(jī)M1產(chǎn)生的所要求電能量即必須從第一電動(dòng)機(jī)M1傳遞的最大電能量，由此可以減小第一電動(dòng)機(jī)M1的所要求電氣反作用力，使得可以最小化第一電動(dòng)機(jī)M1和第二電動(dòng)機(jī)M2的所要求大小，以及包括這些電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的所要求大小?；蛘?，在車(chē)輛的高輸出行駛狀態(tài)中，變速器機(jī)構(gòu)10被置于有級(jí)換檔狀態(tài)(固定速比換檔狀態(tài))，因此發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE隨自動(dòng)變速器部分20的升檔動(dòng)作而變化，確保了當(dāng)自動(dòng)變速器部分20升檔時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE的舒適節(jié)奏性變化，如圖8所示。換言之，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高輸出狀態(tài)時(shí)，滿足車(chē)輛駕駛員提高車(chē)輛駕駛性的需要比滿足車(chē)輛駕駛員提高燃油經(jīng)濟(jì)性的需要更重要。這樣，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出變得相當(dāng)高時(shí)變速器機(jī)構(gòu)10從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)(固定速比換檔狀態(tài))。所以，車(chē)輛駕駛員對(duì)在發(fā)動(dòng)機(jī)高輸出運(yùn)行期間發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE的舒適節(jié)奏性變化感到滿意，如圖8所示。
回頭參照?qǐng)D5的框圖，加速踏板操作判斷部分80被設(shè)置成判斷加速踏板46是否已經(jīng)被踩下。基于表示加速踏板46的檢測(cè)操作量Acc的信號(hào)來(lái)做出此判斷，該信號(hào)由電子控制設(shè)備40接收。例如，當(dāng)加速踏板46的操作量Acc的變化量大于預(yù)定閾值時(shí)，加速踏板操作判斷部分80判斷加速踏板46已經(jīng)被踩下。操作量Acc表示車(chē)輛駕駛員所要求的車(chē)輛輸出，并是一個(gè)與驅(qū)動(dòng)力相關(guān)的值。操作量Acc還表示車(chē)輛駕駛員所要求的發(fā)動(dòng)機(jī)8的輸出，并且可以被節(jié)氣門(mén)的操作角、發(fā)動(dòng)機(jī)8的進(jìn)氣量或燃油噴射量、或者從節(jié)氣門(mén)的操作角和發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE計(jì)算出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的估計(jì)值所代替。加速踏板操作判斷部分80還用作發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩變化判斷部分，其可操作以基于所要求的車(chē)輛輸出或發(fā)動(dòng)機(jī)輸出來(lái)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化量或變化率是否大于預(yù)定閾值。
當(dāng)變速器機(jī)構(gòu)10在切換控制部分50的控制下在無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)之間切換時(shí)，被松開(kāi)和嚙合以分別建立無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)的切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0在將變速器機(jī)構(gòu)10切換到有級(jí)換檔狀態(tài)的其嚙合動(dòng)作過(guò)程中(離合器C0或制動(dòng)器B0的部分滑動(dòng)狀態(tài)中)受到所討論離合器C0或制動(dòng)器B0的嚙合轉(zhuǎn)矩，并且例如在將變速器機(jī)構(gòu)10的換檔狀態(tài)從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)轉(zhuǎn)換到有級(jí)換檔狀態(tài)的過(guò)程中受到第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩。當(dāng)變速器機(jī)構(gòu)10從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)中時(shí)，例如，第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩被逐漸減小，而同時(shí)所討論的切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0的嚙合轉(zhuǎn)矩在其嚙合作用過(guò)程中逐漸增大。因?yàn)閯?dòng)力分配機(jī)構(gòu)16將發(fā)動(dòng)機(jī)8的輸出分配到第一電動(dòng)機(jī)M1和動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18，所以作用在第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩和由切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0在其嚙合動(dòng)作中傳遞的轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE。所以，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化導(dǎo)致第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩和切換離合器C0或制動(dòng)器B0的傳遞轉(zhuǎn)矩的相應(yīng)量的變化。第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩從零增大和向零減小的時(shí)刻，以及所討論的切換離合器C0或制動(dòng)器B0被嚙合和松開(kāi)的時(shí)刻，被預(yù)先確定為使得動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16在差速狀態(tài)和非差速(鎖止)狀態(tài)之間切換時(shí)第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩和所討論的切換離合器C0或制動(dòng)器B0的嚙合轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)變化的情況下，減小傳遞到驅(qū)動(dòng)輪38的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化率。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE在第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩和所討論的切換離合器C0或制動(dòng)器B0的嚙合轉(zhuǎn)矩的變化期間發(fā)生變化時(shí)，如果第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩在預(yù)先確定的時(shí)刻被改變并且所討論的切換離合器C0或制動(dòng)器B0在上述預(yù)定時(shí)刻處被嚙合和松開(kāi)，則驅(qū)動(dòng)輪38的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩將改變一個(gè)與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化量相對(duì)應(yīng)的量。在此情況下，變速器機(jī)構(gòu)10可能在無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)之間進(jìn)行切換時(shí)受到很大的切換沖擊。
上述動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分82包括轉(zhuǎn)矩變化限制判斷部分84，其被設(shè)置來(lái)在加速踏板操作判斷部分80已經(jīng)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE將改變后，當(dāng)切換控制部分50判斷變速器機(jī)構(gòu)10應(yīng)當(dāng)從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)，判斷是否需要限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE形式的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩的變化。在變速器機(jī)構(gòu)10從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)，如果轉(zhuǎn)矩變化限制判斷部分84判斷需要限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化，則動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分82被操作來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)8以在所討論切換離合器C0或制動(dòng)器B0的嚙合轉(zhuǎn)矩增大和第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩減小期間減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化率。也就是說(shuō)，動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分82被設(shè)置成在變速器機(jī)構(gòu)10的換檔的過(guò)渡時(shí)間段(其中第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩向零減小而切換離合器C0或制動(dòng)器B0的嚙合轉(zhuǎn)矩增大)中減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化率。例如，動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分82被設(shè)置成在變速器機(jī)構(gòu)10切換到有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)切換離合器C0或制動(dòng)器B0的嚙合動(dòng)作的整個(gè)過(guò)程中減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化率。
例如，動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分82被設(shè)置成通過(guò)減小電子節(jié)氣門(mén)94(圖5所示)的開(kāi)度或由噴油設(shè)備96(圖5所示)噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)8中的噴油量，或者通過(guò)延遲點(diǎn)火設(shè)備98進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)8的點(diǎn)火正時(shí)，來(lái)暫時(shí)減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的增大率。
例如，通過(guò)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化程度是否大于存儲(chǔ)在電子控制設(shè)備40的ROM中的預(yù)定閾值(例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的增大率是否高于存儲(chǔ)在ROM中的預(yù)定閾值)，來(lái)做出由轉(zhuǎn)矩變化限制判斷部分84對(duì)是否需要限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化進(jìn)行的判斷。通過(guò)試驗(yàn)獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE增大率的此閾值是這樣的單位時(shí)間增大量，即在該單位時(shí)間增大量之上就需要限制或減小上述切換沖擊。轉(zhuǎn)矩變化限制判斷部分84基于估計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩值TE來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的增大率，該估計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩值TE是基于表示加速踏板46的操作量Acc(節(jié)氣門(mén)開(kāi)度θTH)和發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE的信號(hào)計(jì)算出的，該信號(hào)由電子控制設(shè)備40接收。
在變速器機(jī)構(gòu)10的切換的過(guò)渡時(shí)間段(其中所討論切換離合器C0或制動(dòng)器B0的嚙合轉(zhuǎn)矩增大，同時(shí)第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩增大)中，在切換離合器C0或制動(dòng)器B0的液壓操作響應(yīng)性(嚙合響應(yīng)性)降低的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化程度增大。考慮到此事實(shí)，可以通過(guò)判斷切換離合器C0或制動(dòng)器B0的液壓操作響應(yīng)性是否低于預(yù)定閾值，來(lái)做出由轉(zhuǎn)矩變化限制判斷部分84對(duì)是否應(yīng)當(dāng)限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化進(jìn)行的判斷。在這點(diǎn)上，應(yīng)注意液壓操作響應(yīng)性隨著用來(lái)操作切換離合器C0或制動(dòng)器B0的工作油粘度的增大，即隨著工作油溫度的降低而降低。所以，轉(zhuǎn)矩變化限制判斷部分84可以被設(shè)置來(lái)在工作油的溫度低于預(yù)定閾值時(shí)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE應(yīng)當(dāng)被限制。
參照?qǐng)D9的流程圖，將說(shuō)明切換沖擊減小例程，該例程由電子控制設(shè)備40執(zhí)行來(lái)減小變速器機(jī)構(gòu)10在從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)的切換沖擊。此切換沖擊減小例程以約數(shù)毫秒至數(shù)十毫秒的短周期時(shí)間被反復(fù)執(zhí)行。圖10的時(shí)序圖示出了在動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分82的控制下，由加速踏板46的操作引起的變速器機(jī)構(gòu)10從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)的過(guò)程中各種參數(shù)的變化。
切換沖擊減小例程以與加速踏板操作判斷部分80相對(duì)應(yīng)的步驟S1開(kāi)始，來(lái)判斷加速踏板46是否已經(jīng)被踩下?？梢酝ㄟ^(guò)判斷由從加速踏板角度傳感器產(chǎn)生并被電子控制設(shè)備40接收的信號(hào)所表示的加速踏板46操作量Acc的增大量是否大于預(yù)定閾值，來(lái)做出此判斷。如果在步驟S1獲得否定結(jié)果(“否”)，則控制流程進(jìn)行到步驟S6以維持車(chē)輛的當(dāng)前狀態(tài)，并且本例程的一個(gè)執(zhí)行周期結(jié)束。
如果在步驟S1中獲得肯定結(jié)果(“是”)，則在圖10的時(shí)序圖中所示的時(shí)間點(diǎn)t1處，控制流程進(jìn)行到與切換控制部分50相對(duì)應(yīng)的步驟S2，以判斷是否需要將變速器機(jī)構(gòu)10從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)?；谧詣?dòng)變速器部分20的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT而做出此判斷。在本實(shí)施例中，切換控制部分50判斷作為車(chē)輛駕駛員對(duì)加速踏板46踩壓操作的結(jié)果，輸出轉(zhuǎn)矩TOUT是否已經(jīng)超過(guò)預(yù)定上限T1，如上所述。如果在步驟S2中獲得否定結(jié)果(“否”)，則控制流程進(jìn)行到步驟S6，以結(jié)束本例程的一個(gè)執(zhí)行周期。
如果在步驟S2中獲得肯定結(jié)果(“是”)，則在圖10所示的點(diǎn)t2和t3之間的時(shí)間點(diǎn)處，控制流程進(jìn)行到與動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分82的轉(zhuǎn)矩變化限制判斷部分84相對(duì)應(yīng)的步驟S3，以判斷是否需要限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化，更確切地說(shuō)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的增大率是否高于預(yù)定閾值。作為基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE增大率的本判斷的附加或替代步驟，動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制判斷部分84可以被設(shè)置成判斷被嚙合來(lái)建立有級(jí)換檔狀態(tài)的切換離合器C0或制動(dòng)器B0的液壓操作響應(yīng)性是否低于預(yù)定閾值，更確切地說(shuō)，判斷液壓控制單元42的工作油的溫度是否低于預(yù)定閾值。
如果在步驟S3中獲得否定結(jié)果(“否”)，則本切換沖擊減小例程的一個(gè)執(zhí)行周期結(jié)束。如果在步驟S3中獲得肯定結(jié)果(“是”)，則在圖10所示的時(shí)間點(diǎn)t3和t5之間的時(shí)間點(diǎn)處，控制流程進(jìn)行到與動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分82相對(duì)應(yīng)的步驟S4，以在變速器機(jī)構(gòu)10從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)的過(guò)渡時(shí)間段(其中切換離合器C0或制動(dòng)器B0的嚙合轉(zhuǎn)矩增大而第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩減小)中，限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的增大(該增大已經(jīng)開(kāi)始，更具體而言，是減小由于步驟S1中加速踏板46的踩壓操作所引起的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的增大率)。在本實(shí)施例中為了減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的增大，動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分82暫時(shí)減小電子節(jié)氣門(mén)94的開(kāi)度或由噴油設(shè)備96噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)8中的噴油量，或者延遲由點(diǎn)火設(shè)備98進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)8的點(diǎn)火正時(shí)，如上所述。
與切換控制部分50相對(duì)應(yīng)的步驟S5在圖10所示的時(shí)間點(diǎn)t2和t5之間的時(shí)間段期間基本上與步驟S4同時(shí)被執(zhí)行，以禁止由混合動(dòng)力控制部分52進(jìn)行混合動(dòng)力控制或者無(wú)級(jí)換檔控制，并且同時(shí)命令液壓控制單元42在高速檔位判斷部分62已經(jīng)判斷變速器機(jī)構(gòu)10應(yīng)當(dāng)被換檔到第五檔位時(shí)嚙合切換制動(dòng)器B0，或者在判斷部分62沒(méi)有判斷變速器機(jī)構(gòu)10應(yīng)當(dāng)被換檔到第五定位時(shí)嚙合切換離合器C0。所以，第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩被減小到零，而將被嚙合的切換離合器C0或制動(dòng)器B0的嚙合轉(zhuǎn)矩被增大以完全嚙合切換離合器C0或制動(dòng)器B0。在變速器機(jī)構(gòu)10被維持在第三檔位中的圖10的特定示例中，切換離合器C0被嚙合。
現(xiàn)在參照?qǐng)D11的時(shí)序圖，其示出了在變速器機(jī)構(gòu)10從有級(jí)換檔狀態(tài)切換到無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)的過(guò)程中各個(gè)參數(shù)的變化，該切換過(guò)程是在動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分82的控制下，作為加速踏板46的松開(kāi)操作的結(jié)果通過(guò)切換離合器C0的松開(kāi)動(dòng)作進(jìn)行的。在此示例中，圖9流程圖的步驟S1被判斷加速踏板46的操作量Acc的減小量是否變得大于預(yù)定閾值的步驟所代替。圖9流程圖的步驟S2被判斷變速器機(jī)構(gòu)10是否應(yīng)當(dāng)從有級(jí)換檔狀態(tài)切換到無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)的步驟所代替。在圖11的示例中，加速踏板46的操作量Acc的減小在時(shí)間點(diǎn)t1處開(kāi)始，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的減小在該時(shí)間點(diǎn)處開(kāi)始。圖9流程圖的步驟S3被判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的減小率是否高于預(yù)定閾值的步驟所代替。如果在此步驟中獲得肯定結(jié)果，則控制流程進(jìn)行到與圖9的步驟4相對(duì)應(yīng)的步驟，以在圖11的時(shí)序圖所示的時(shí)間點(diǎn)t3和t5之間的時(shí)間段期間減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的減小率。然后，在時(shí)間點(diǎn)t3和t5之間的時(shí)間段期間，基本上與減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE減小率的步驟同時(shí)地執(zhí)行與圖9的步驟S5相對(duì)應(yīng)的步驟，以允許由混合動(dòng)力控制部分52進(jìn)行混合動(dòng)力控制，并命令液壓控制單元42松開(kāi)切換離合器C0，使得切換離合器C0的嚙合轉(zhuǎn)矩被減小為零，而第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩被增大到預(yù)定值。
在上述本實(shí)施例中，在被嚙合以將變速器機(jī)構(gòu)10(無(wú)級(jí)變速器部分11或動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16)從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)(差速狀態(tài))切換到有級(jí)換檔狀態(tài)(非差速狀態(tài)、固定速比換檔狀態(tài)或鎖止?fàn)顟B(tài))的切換離合器C0或制動(dòng)器B0的嚙合轉(zhuǎn)矩增大期間，以及在第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩同時(shí)減小到零期間，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的增大被動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分82所限制?；蛘?，在被松開(kāi)以將變速器機(jī)構(gòu)10從有級(jí)換檔狀態(tài)切換到無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)的切換離合器C0或制動(dòng)器B0的嚙合轉(zhuǎn)矩減小期間，以及在第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩同時(shí)增大期間，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的減小或降低被動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分82所限制。所以，切換離合器C0或制動(dòng)器B0的嚙合轉(zhuǎn)矩被平穩(wěn)增大(以將離合器或制動(dòng)器置于其完全嚙合狀態(tài))或減小(以將離合器或制動(dòng)器置于其完全松開(kāi)狀態(tài))，同時(shí)第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩被平穩(wěn)減小到零或增大到預(yù)定值，因此可以極大地減小在變速器機(jī)構(gòu)10的換檔狀態(tài)在無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)之間進(jìn)行切換時(shí)變速器機(jī)構(gòu)10的切換沖擊。
本實(shí)施例中提供的動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分82被設(shè)置成僅在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化程度高于預(yù)定閾值時(shí)限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化。此設(shè)置有效地防止了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE以高于閾值的速率變化，使得可以最小化在無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)(差速和鎖止?fàn)顟B(tài))之間進(jìn)行切換時(shí)無(wú)級(jí)變速器部分11(動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16)的換檔沖擊，該換檔沖擊隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化程度而增大。
如上所述，動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分82可以被設(shè)置成在切換離合器C0或制動(dòng)器B0的液壓操作響應(yīng)性低于預(yù)定閾值時(shí)限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化。此設(shè)置也對(duì)減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的變化程度(其隨切換離合器C0或制動(dòng)器B0的液壓操作響應(yīng)性的降低而增大)有效，使得可以最小化無(wú)級(jí)變速器部分11(動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16)在無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)(差速和鎖止?fàn)顟B(tài))之間進(jìn)行切換時(shí)的換檔沖擊。
將說(shuō)明本發(fā)明的其他實(shí)施例。在下面的實(shí)施例中，與第一實(shí)施例中所用相同的標(biāo)號(hào)將被用來(lái)標(biāo)識(shí)功能上相應(yīng)的元件。
第二實(shí)施例參照?qǐng)D12的框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的控制設(shè)備，其被設(shè)置成執(zhí)行圖13的流程圖中所示的切換沖擊減小例程。雖然根據(jù)第二實(shí)施例的本控制設(shè)備被設(shè)置成控制包括圖1和5所示的發(fā)動(dòng)機(jī)8和變速器機(jī)構(gòu)10的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，但控制設(shè)備包括轉(zhuǎn)矩減小控制部分86和嚙合結(jié)束階段判斷部分88，來(lái)代替第一實(shí)施例中設(shè)置的動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分82。
嚙合結(jié)束階段判斷部分88被設(shè)置成判斷要嚙合來(lái)建立有級(jí)換檔狀態(tài)的切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0是否處于其嚙合動(dòng)作的結(jié)束階段，該嚙合動(dòng)作在切換控制部分50判斷變速器機(jī)構(gòu)10應(yīng)當(dāng)從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)開(kāi)始。結(jié)束階段被定義為離合器C0或B0的嚙合動(dòng)作就在其完全嚙合時(shí)刻之前的部分。如果嚙合結(jié)束階段判斷部分88判斷要嚙合來(lái)建立有級(jí)換檔狀態(tài)的切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0處于其嚙合動(dòng)作的結(jié)束階段，則上述轉(zhuǎn)矩減小控制部分86開(kāi)始減小車(chē)輛驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源(發(fā)動(dòng)機(jī)8以及第一電動(dòng)機(jī)M1和第二電動(dòng)機(jī)M2三者中的至少一個(gè)，如下所述)的轉(zhuǎn)矩，以限制在變速器機(jī)構(gòu)10切換到有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)離合器C0或制動(dòng)器B0的嚙合沖擊。
將說(shuō)明嚙合結(jié)束階段判斷部分88對(duì)切換離合器C0是否處于其嚙合動(dòng)作結(jié)束階段進(jìn)行判斷的方式，和判斷部分88對(duì)切換制動(dòng)器B0是否處于其嚙合動(dòng)作的結(jié)束階段進(jìn)行判斷的方式。
在切換離合器C0被嚙合以將變速器機(jī)構(gòu)10切換到有級(jí)換檔狀態(tài)的情況下，動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的旋轉(zhuǎn)元件在此切換離合器C0完全嚙合后作為一個(gè)單元旋轉(zhuǎn)，因此就在切換離合器C0的嚙合完成的時(shí)刻之前，連接到旋轉(zhuǎn)元件的第一電動(dòng)機(jī)M1、第二電動(dòng)機(jī)M2和發(fā)動(dòng)機(jī)8以基本上彼此相等的各自速度NM1、NM2和NE旋轉(zhuǎn)。換言之，最終使得速度NM1、NM2和NE等于切換離合器C0完全嚙合時(shí)的同步速度。所以，例如可以通過(guò)判斷第一電動(dòng)機(jī)M1和第二電動(dòng)機(jī)M2的速度NM1和NM2之間的差是否已經(jīng)變得小于預(yù)定閾值NC0D(低于此閾值則切換離合器C0被視為處于基本完全嚙合狀態(tài))，來(lái)做出嚙合結(jié)束階段判斷部分88對(duì)切換離合器C0是否處于其嚙合動(dòng)作結(jié)束階段進(jìn)行的判斷。
在切換制動(dòng)器B0被嚙合以將變速器機(jī)構(gòu)10切換到有級(jí)換檔狀態(tài)的情況下，在此切換制動(dòng)器B0完全嚙合后第一太陽(yáng)輪S1的轉(zhuǎn)速即第一電動(dòng)機(jī)M1的速度NM1變成零。所以，例如可以通過(guò)判斷第一電動(dòng)機(jī)M1的速度NM1是否已經(jīng)降低到預(yù)定閾值NB0D(低于此閾值則切換制動(dòng)器B0被視為處于基本上完全嚙合狀態(tài))之下，來(lái)做出嚙合結(jié)束階段判斷部分88對(duì)切換制動(dòng)器B0是否處于其嚙合動(dòng)作結(jié)束階段進(jìn)行的判斷。
通過(guò)試驗(yàn)獲得并存儲(chǔ)在電子控制設(shè)備40的ROM中的閾值NC0D和NB0D是這樣的電機(jī)速度差(NM1-NM2)或速度值NM1，在該差或值處由轉(zhuǎn)矩減小控制部分86開(kāi)始車(chē)輛驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩的減小，以有效減小切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0的嚙合沖擊。
當(dāng)變速器機(jī)構(gòu)10在切換控制部分50的控制下從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)，在切換離合器C0的嚙合動(dòng)作過(guò)程中動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速向著同步速度變化，或者在切換制動(dòng)器B0的嚙合動(dòng)作過(guò)程中太陽(yáng)輪S1的轉(zhuǎn)速向著零減小。在切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0的嚙合動(dòng)作過(guò)程中旋轉(zhuǎn)元件速度的變化導(dǎo)致慣性矩被加到無(wú)級(jí)變速器部分11的輸出轉(zhuǎn)矩T11(動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18的輸出轉(zhuǎn)矩)上。慣性矩加到輸出轉(zhuǎn)矩T11上具有在切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0嚙合時(shí)產(chǎn)生嚙合沖擊的風(fēng)險(xiǎn)。慣性矩和嚙合沖擊隨通過(guò)切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0的嚙合動(dòng)作被連接到彼此的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的嚙合后相對(duì)速度的增大而增大，嚙合后相對(duì)速度隨開(kāi)始嚙合動(dòng)作前兩個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的嚙合前相對(duì)速度的增大而增大。
無(wú)級(jí)變速器部分11的輸出轉(zhuǎn)矩T11趨向于受到切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0完全嚙合后的嚙合后振蕩性變化，其也由切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0的嚙合動(dòng)作引起并導(dǎo)致切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0的嚙合沖擊。
考慮到上述分析，轉(zhuǎn)矩減小控制部分86被設(shè)置成在嚙合結(jié)束階段判斷部分88判斷切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0處于其嚙合動(dòng)作(在切換控制部分50的控制下嚙合動(dòng)作被執(zhí)行以將變速器機(jī)構(gòu)10從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài))的結(jié)束階段時(shí)，減小無(wú)級(jí)變速器部分11的輸出轉(zhuǎn)矩T11。輸出轉(zhuǎn)矩T11的此減小對(duì)限制切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0的嚙合沖擊，即減小切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0的嚙合沖擊是有效的。為了減小輸出轉(zhuǎn)矩T11，轉(zhuǎn)矩減小控制部分86被設(shè)置成在由嚙合結(jié)束階段判斷部分88做出上述判斷的時(shí)刻后開(kāi)始減小動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩(后面將說(shuō)明)，使得動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩的減小被執(zhí)行預(yù)定的轉(zhuǎn)矩減小時(shí)間段或者在預(yù)定的減小率下執(zhí)行。在與動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩的幅值、切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0的相對(duì)速度、輸出轉(zhuǎn)矩T11的嚙合后振蕩性變化的幅值等相關(guān)聯(lián)的情況下，動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩的預(yù)定轉(zhuǎn)矩減小時(shí)間段或減小率通過(guò)試驗(yàn)獲得并存儲(chǔ)在電子控制設(shè)備40的ROM中。
通過(guò)減小車(chē)輛驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源8、M1、M2的轉(zhuǎn)矩，即通過(guò)減小發(fā)動(dòng)機(jī)8和第一電動(dòng)機(jī)M1及第二電動(dòng)機(jī)M2的輸出轉(zhuǎn)矩中的至少一個(gè)，由轉(zhuǎn)矩減小控制部分86減小動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩。例如，轉(zhuǎn)矩減小控制部分86被設(shè)置成在車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式(其中發(fā)動(dòng)機(jī)8被用作驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源)中減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE，而在車(chē)輛的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式(其中第二電動(dòng)機(jī)M2被用作驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源)中減小第二電動(dòng)機(jī)M2的輸出轉(zhuǎn)矩TM2。
無(wú)級(jí)變速器部分11的輸出轉(zhuǎn)矩T11是從發(fā)動(dòng)機(jī)8機(jī)械傳遞到第一齒圈R1的轉(zhuǎn)矩TR1(第一齒圈轉(zhuǎn)矩)與第二電動(dòng)機(jī)M2的輸出轉(zhuǎn)矩TM2之和。在第一行星齒輪組24具有傳動(dòng)比ρ1的情況下，第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩TM1、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE和第一齒圈轉(zhuǎn)矩TR1之間的關(guān)系由等式TM1∶TE∶TR1＝ρ1∶(1+ρ1)∶1表示。所以，等于TE/(1+ρ1)或者TM1/ρ1的第一齒圈轉(zhuǎn)矩TR1與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE或反作用轉(zhuǎn)矩TM1成比例。因此，轉(zhuǎn)矩減小控制部分86被設(shè)置成通過(guò)減小發(fā)動(dòng)機(jī)8的轉(zhuǎn)矩TE、第一電動(dòng)機(jī)M1的轉(zhuǎn)矩TM1和第二電動(dòng)機(jī)M2的輸出轉(zhuǎn)矩TM2中的至少一個(gè)，來(lái)減小無(wú)級(jí)變速器部分11的輸出轉(zhuǎn)矩T11。在變速器機(jī)構(gòu)10的無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)中由第一電動(dòng)機(jī)M1產(chǎn)生反作用轉(zhuǎn)矩TM1的本實(shí)施例中，反作用轉(zhuǎn)矩TM1被視為第一電動(dòng)機(jī)M1的輸出轉(zhuǎn)矩。
將說(shuō)明由轉(zhuǎn)矩減小控制部分86實(shí)現(xiàn)的第一電動(dòng)機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩TM1的減小和第二電動(dòng)機(jī)M2的輸出轉(zhuǎn)矩TM2的減小。
為了減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE，例如轉(zhuǎn)矩減小控制部分86減小電子節(jié)氣門(mén)94的開(kāi)度或由噴油設(shè)備96噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)8中的噴油量，或者延遲由點(diǎn)火設(shè)備98進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)8的點(diǎn)火正時(shí)。為了減小反作用轉(zhuǎn)矩TM1，轉(zhuǎn)矩減小控制部分86命令混合動(dòng)力控制部分52減小第一電動(dòng)機(jī)M1的電能產(chǎn)生量(即，在作為發(fā)電機(jī)的第一電動(dòng)機(jī)M1的操作期間產(chǎn)生的電流量)。為了減小第二電動(dòng)機(jī)M2的輸出轉(zhuǎn)矩TM2，轉(zhuǎn)矩減小控制部分86命令混合動(dòng)力控制部分52減小通過(guò)逆變器58供應(yīng)到第二電動(dòng)機(jī)M2的電流量。
或者，轉(zhuǎn)矩減小控制部分86通過(guò)命令混合動(dòng)力控制部分52控制第一電動(dòng)機(jī)M1和/或第二電動(dòng)機(jī)M2在相反方向上產(chǎn)生車(chē)輛驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，或者在對(duì)電能存儲(chǔ)設(shè)備60充電的同時(shí)產(chǎn)生能量回收制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，來(lái)減小動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩。由此，轉(zhuǎn)矩減小控制部分86被設(shè)置成通過(guò)減小動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩，或者通過(guò)控制第一電動(dòng)機(jī)M1和/或第二電動(dòng)機(jī)M2產(chǎn)生反向車(chē)輛驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩或者產(chǎn)生能量回收制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，來(lái)減小無(wú)級(jí)變速器部分11的輸出轉(zhuǎn)矩T11以抵消上述慣性矩。
轉(zhuǎn)矩減小控制部分86可以被設(shè)置成通過(guò)命令混合動(dòng)力控制部分52控制第一電動(dòng)機(jī)M1和/或第二電動(dòng)機(jī)M2，使得動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的旋轉(zhuǎn)元件主動(dòng)地向切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0完全嚙合后的同步速度變化，來(lái)限制上述慣性矩的產(chǎn)生量。對(duì)慣性矩的此方式的限制可以被實(shí)現(xiàn)來(lái)代替上述方式的慣性矩抵消，或者作為其附加手段。
在通過(guò)嚙合切換離合器C0將變速器機(jī)構(gòu)10切換到有級(jí)換檔狀態(tài)的情況下，例如，轉(zhuǎn)矩減小控制部分86被設(shè)置成命令混合動(dòng)力控制部分52控制第一電動(dòng)機(jī)M1和第二電動(dòng)機(jī)M2，使得速度NM1和NM2彼此相等，由此限制慣性矩的產(chǎn)生。換言之，在切換離合器C0被嚙合以將變速器機(jī)構(gòu)10切換到有級(jí)換檔狀態(tài)的情況下，轉(zhuǎn)矩減小控制部分86被設(shè)置成命令混合動(dòng)力控制部分52控制第一電動(dòng)機(jī)M1的速度NM1以向著發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE變化。在切換制動(dòng)器B0被嚙合以將變速器機(jī)構(gòu)10切換到有級(jí)換檔狀態(tài)的情況下，轉(zhuǎn)矩減小控制部分86命令混合動(dòng)力控制部分52控制第一電動(dòng)機(jī)M1的速度NM1以變成零。
下面參照?qǐng)D13的流程圖，將說(shuō)明切換沖擊減小例程，其由電子控制設(shè)備40執(zhí)行以限制變速器機(jī)構(gòu)10在從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)的切換沖擊。此切換沖擊減小例程以約數(shù)毫秒至數(shù)十毫秒的短周期時(shí)間被反復(fù)執(zhí)行。圖14的時(shí)序圖示出了在轉(zhuǎn)矩減小控制部分86的控制下，作為加速踏板46的操作結(jié)果引起的變速器機(jī)構(gòu)10從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)的過(guò)程中各個(gè)參數(shù)的變化。
圖13的切換沖擊減小例程以與加速踏板操作判斷部分80相對(duì)應(yīng)的步驟S11開(kāi)始，以判斷加速踏板46是否已經(jīng)被踩下?？梢酝ㄟ^(guò)判斷加速踏板46的操作量Acc(由從加速踏板角度傳感器產(chǎn)生并被電子控制設(shè)備40接收的信號(hào)所表示)的增大量是否大于預(yù)定閾值來(lái)做出此判斷。如果在步驟S11中獲得否定結(jié)果(“否”)，則控制流程進(jìn)行到步驟S16，以實(shí)現(xiàn)除了減小或限制切換沖擊的控制以外的控制(或者維持車(chē)輛的當(dāng)前狀態(tài))，并且本例程的一個(gè)執(zhí)行周期結(jié)束。
如果在步驟S11中獲得肯定結(jié)果(“是”)，則在圖14的時(shí)序圖中所示的時(shí)間點(diǎn)t1處，控制流程進(jìn)行到與切換控制部分50相對(duì)應(yīng)的步驟S12，以判斷是否需要將變速器機(jī)構(gòu)10從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)。基于自動(dòng)變速器部分20的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT而做出此判斷。在本實(shí)施例中，切換控制部分50判斷作為車(chē)輛駕駛員對(duì)加速踏板46踩壓操作的結(jié)果，輸出轉(zhuǎn)矩TOUT是否已經(jīng)超過(guò)預(yù)定上限T1，如上所述。在加速踏板操作判斷部分80判斷變速器機(jī)構(gòu)10應(yīng)當(dāng)被切換到有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)，切換控制部分50命令混合動(dòng)力控制部分52禁止混合動(dòng)力控制或無(wú)級(jí)換檔控制，并且同時(shí)命令液壓控制單元42在高速檔位判斷部分62已經(jīng)判斷變速器機(jī)構(gòu)10應(yīng)當(dāng)被換檔到第五檔位時(shí)嚙合切換制動(dòng)器B0，或者在判斷部分62沒(méi)有判斷變速器機(jī)構(gòu)10應(yīng)當(dāng)被換檔到第五定位時(shí)嚙合切換離合器C0。如果在步驟S12中獲得否定結(jié)果(“否”)，則控制流程進(jìn)行到上述步驟S16，并且結(jié)束本例程的一個(gè)執(zhí)行周期。
如果在步驟S12中獲得肯定結(jié)果(“是”)，則控制流程進(jìn)行到與嚙合結(jié)束階段判斷部分88相對(duì)應(yīng)的步驟S13，以判斷被嚙合的切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0是否處于其嚙合動(dòng)作的結(jié)束階段。步驟S13被重復(fù)直到在步驟S13中獲得肯定結(jié)果(“是”)。在圖14的特定示例中，變速器機(jī)構(gòu)10通過(guò)嚙合切換離合器C0被切換到有級(jí)換檔狀態(tài)。在此示例中，在圖14的時(shí)序圖所示的時(shí)間點(diǎn)t1和t4之間的時(shí)間段期間，通過(guò)判斷電動(dòng)機(jī)速度NM1和NM2之間的速度差是否已經(jīng)變得小于預(yù)定閾值NC0D，來(lái)做出步驟S13中的判斷。在通過(guò)嚙合切換制動(dòng)器B0以將變速器機(jī)構(gòu)10切換到有級(jí)換檔狀態(tài)的情況下，通過(guò)判斷速度NM1是否已經(jīng)降低到預(yù)定閾值NB0D之下來(lái)做出切換制動(dòng)器B0是否處于其嚙合動(dòng)作結(jié)束階段的判斷。
如果在步驟S13中獲得肯定結(jié)果(“是”)，則控制流程進(jìn)行到與轉(zhuǎn)矩減小控制部分86相對(duì)應(yīng)的步驟S14，以在圖14的時(shí)序圖所示的時(shí)間點(diǎn)t4處，通過(guò)減小動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩來(lái)開(kāi)始減小無(wú)級(jí)變速器部分11的輸出轉(zhuǎn)矩T11。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)8的轉(zhuǎn)矩TE、第一電動(dòng)機(jī)M1的轉(zhuǎn)矩TM1和第二電動(dòng)機(jī)M2的轉(zhuǎn)矩TM2中的至少一個(gè)在步驟S14處被減小。動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩的減小被執(zhí)行預(yù)定的轉(zhuǎn)矩減小時(shí)間段或者在預(yù)定的減小率下執(zhí)行，該時(shí)間段或減小率在與動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩的幅值、切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0的相對(duì)速度、輸出轉(zhuǎn)矩T11的嚙合后振蕩性變化的幅值等相關(guān)聯(lián)的情況下，通過(guò)試驗(yàn)獲得并存儲(chǔ)在電子控制設(shè)備40的ROM中。在圖14的示例中，預(yù)定轉(zhuǎn)矩減小時(shí)間段是時(shí)間點(diǎn)t4和t6之間的時(shí)間段。
基本上與步驟S14中輸出轉(zhuǎn)矩T11減小開(kāi)始的同時(shí)，執(zhí)行與切換控制部分50相對(duì)應(yīng)的步驟S15來(lái)完成切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0的嚙合。在圖14的示例中，在圖14中所示的時(shí)間點(diǎn)t4處，切換離合器C0被置于其完全嚙合狀態(tài)以將變速器機(jī)構(gòu)10切換到有級(jí)換檔狀態(tài)。
由此，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的控制設(shè)備的轉(zhuǎn)矩減小控制部分86被設(shè)置成在切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0的嚙合動(dòng)作的結(jié)束階段中減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TE、第一電動(dòng)機(jī)M1的轉(zhuǎn)矩TM1和第二電動(dòng)機(jī)M2的轉(zhuǎn)矩TM2中的至少一個(gè)，來(lái)減小變速器機(jī)構(gòu)10(無(wú)級(jí)變速器部分11或動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16)從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)(差速狀態(tài))切換到有級(jí)換檔狀態(tài)(固定速比換檔狀態(tài)、非差速狀態(tài)或鎖止?fàn)顟B(tài))時(shí)變速器機(jī)構(gòu)10的切換沖擊。
或者，轉(zhuǎn)矩減小控制部分86被設(shè)置成在切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0的嚙合動(dòng)作的結(jié)束階段中減小由于動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速變化產(chǎn)生的慣性矩，來(lái)減小變速器機(jī)構(gòu)10從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)到有級(jí)換檔狀態(tài)的切換沖擊。
在轉(zhuǎn)矩減小控制部分86被設(shè)置來(lái)減小慣性矩的情況下，此轉(zhuǎn)矩減小控制部分86控制第一電動(dòng)機(jī)M1和/或第二電動(dòng)機(jī)M2，以抵消慣性矩或限制慣性矩的產(chǎn)生量，來(lái)減小變速器機(jī)構(gòu)10將其換檔狀態(tài)從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)的換檔沖擊。
第三實(shí)施例參照?qǐng)D15的示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的變速器機(jī)構(gòu)70的布置，變速器機(jī)構(gòu)70可以由第一或第二實(shí)施例中的電子控制設(shè)備所控制。雖然變速器機(jī)構(gòu)70與根據(jù)圖1-11的第一實(shí)施例的變速器機(jī)構(gòu)10不同，但是變速器機(jī)構(gòu)70由與針對(duì)圖1-11的第一實(shí)施例或圖12-14的第二實(shí)施例的上述電子控制設(shè)備40基本上相同的電子控制設(shè)備來(lái)控制。圖16是表示變速器機(jī)構(gòu)70的檔位和用于分別建立這些檔位的液壓操作摩擦耦合設(shè)備的嚙合狀態(tài)的不同組合的表，而圖17是用于解釋變速器機(jī)構(gòu)70的換檔操作的共線圖。
變速器機(jī)構(gòu)70包括無(wú)級(jí)變速器部分11，其具有第一電動(dòng)機(jī)M1、動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16和第二電動(dòng)機(jī)M2，與第一實(shí)施例中一樣。變速器機(jī)構(gòu)70還包括具有三個(gè)前驅(qū)位置的自動(dòng)變速器部分72。自動(dòng)變速器部分72布置在無(wú)級(jí)變速器部分11和輸出軸22之間，并且通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18串聯(lián)連接到無(wú)級(jí)變速器部分11和輸出軸22。動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16包括具有例如約0.418的傳動(dòng)比ρ1的單級(jí)行星齒輪式的第一行星齒輪組24、切換離合器C0和切換制動(dòng)器B0，與第一實(shí)施例中一樣。自動(dòng)變速器部分72包括具有例如約0.532的傳動(dòng)比ρ2的單級(jí)行星齒輪式的第二行星齒輪組26，和具有例如約0.418的傳動(dòng)比ρ3的單級(jí)行星齒輪式的第三行星齒輪組28。第二行星齒輪組26的第二太陽(yáng)輪S2和第三行星齒輪組28的第三太陽(yáng)輪S3一體地固定到彼此作為一個(gè)單元，通過(guò)第二離合器C2選擇性地連接到動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18，并且通過(guò)第一制動(dòng)器B1選擇性地固定到變速器殼體12。第二行星齒輪組26的第二行星輪架CA2和第三行星齒輪組28的第三齒圈R3一體地固定到彼此并且固定到輸出軸22。第二齒圈R2通過(guò)第一離合器C1選擇性地連接到動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18，并且第三行星輪架CA3通過(guò)第二制動(dòng)器B2選擇性地固定到變速器殼體12。
在如上構(gòu)造的變速器機(jī)構(gòu)70中，通過(guò)從上述切換離合器C0、第一離合器C1、第二離合器C2、切換制動(dòng)器B0、第一制動(dòng)器B1和第二制動(dòng)器B2中選擇的摩擦耦合設(shè)備的相應(yīng)組合的嚙合動(dòng)作，選擇性地建立第一檔位(第一速位置)至第四檔位(第四速位置)、倒車(chē)檔位(向后驅(qū)動(dòng)位置)和空檔位置之一，如圖16的表所示。這些檔位具有成幾何級(jí)數(shù)變化的不同速比γ(輸入軸速度NIN/輸出軸速度NOUT)。特別地，注意設(shè)置有切換離合器C0和制動(dòng)器B0的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16可以通過(guò)切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0的嚙合而被選擇性地置于固定速比換檔狀態(tài)以及無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)，在固定速比換檔狀態(tài)中動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16可用作具有一個(gè)多個(gè)固定速比的變速器，在無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)中動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16如上所述地可用作無(wú)級(jí)變速器。所以在本變速器機(jī)構(gòu)70中，由自動(dòng)變速器部分20和通過(guò)嚙合切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0而被置于固定速比換檔狀態(tài)的無(wú)級(jí)變速器部分11來(lái)構(gòu)成有級(jí)變速器。此外，由自動(dòng)變速器部分20和切換離合器C0和制動(dòng)器B0中沒(méi)有一個(gè)被嚙合時(shí)置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)的無(wú)級(jí)變速器部分11來(lái)構(gòu)成無(wú)級(jí)變速器。換言之，變速器機(jī)構(gòu)70通過(guò)嚙合切換離合器C0和切換制動(dòng)器B0中的一個(gè)而被切換到有級(jí)換檔狀態(tài)，并且通過(guò)松開(kāi)切換離合器C0和制動(dòng)器B0兩者而被切換到無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)。
在變速器機(jī)構(gòu)70用作有級(jí)變速器的情況下，例如，通過(guò)切換離合器C0、第一離合器C1和第二制動(dòng)器B2的嚙合動(dòng)作建立具有例如約2.804的最高速比γ1的第一檔位，并通過(guò)切換離合器C0、第一離合器C1和第一制動(dòng)器B1的嚙合動(dòng)作來(lái)建立具有例如約1.531的速比γ2(低于速比γ1)的第二檔位，如圖16所示。此外，通過(guò)切換離合器C0、第一離合器C1和第二離合器C2的嚙合動(dòng)作來(lái)建立具有例如約1.000的速比γ3(低于速比γ2)的第三檔位，并通過(guò)第一離合器C1、第二離合器C2和切換制動(dòng)器B0的嚙合動(dòng)作建立具有例如約0.705的速比γ4(低于速比γ3)的第四檔位。此外，通過(guò)第二離合器C2和第二制動(dòng)器B2的嚙合動(dòng)作建立具有例如約2.393的速比γR(其介于速比γ1和γ2之間)的倒車(chē)檔位。通過(guò)僅嚙合切換離合器C0來(lái)建立空檔位置N。
另一方面，在變速器機(jī)構(gòu)70用作無(wú)級(jí)變速器時(shí)，切換離合器C0和切換制動(dòng)器B0兩者都被松開(kāi)，使得無(wú)級(jí)變速器部分11用作無(wú)級(jí)變速器，同時(shí)串聯(lián)連接到無(wú)級(jí)變速器部分11的自動(dòng)變速器部分72用作有級(jí)變速器，由此被傳遞到置于第一檔位至第三檔位之一的自動(dòng)變速器部分72的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的速度，即動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18的轉(zhuǎn)速被連續(xù)地改變，使得當(dāng)自動(dòng)變速器部分72被置于上述檔位之一時(shí)的變速器機(jī)構(gòu)70的速比在預(yù)定范圍上可連續(xù)變化。所以，自動(dòng)變速器部分72的速比可跨越相鄰檔位連續(xù)變化，由此變速器機(jī)構(gòu)70的總速比γT可連續(xù)變化。
圖17的共線圖用直線表示旋轉(zhuǎn)元件在變速器機(jī)構(gòu)70的每個(gè)檔位中的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，變速器機(jī)構(gòu)70由用作無(wú)級(jí)換檔部分或第一換檔部分的無(wú)級(jí)變速器部分11和用作有級(jí)換檔部分或第二換檔部分的自動(dòng)變速器部分72構(gòu)成。圖17的共線圖表示當(dāng)切換離合器C0和切換制動(dòng)器B0兩者都松開(kāi)時(shí)無(wú)級(jí)變速器部分11的各個(gè)元件的轉(zhuǎn)速，和當(dāng)切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0嚙合時(shí)這些元件的轉(zhuǎn)速，與前一實(shí)施例中相同。
在圖17中，對(duì)應(yīng)于自動(dòng)變速器部分72的四條垂直線Y4、Y5、Y6、和Y7分別表示采用一體地固定到彼此的第二和第三太陽(yáng)輪S2、S3形式的第四旋轉(zhuǎn)元件(第四元件)RE4、第三行星輪架CA3形式的第五旋轉(zhuǎn)元件(第五元件)RE5、采用一體地固定到彼此的第二行星輪架CA2和第三齒圈R3形式的第六旋轉(zhuǎn)元件(第六元件)RE6、以及第二齒圈R2形式的第七旋轉(zhuǎn)元件(第七元件)RE7的相對(duì)轉(zhuǎn)速。在自動(dòng)變速器部分72中，第四旋轉(zhuǎn)元件RE4通過(guò)第二離合器C2選擇性地連接到動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18，并且通過(guò)第一制動(dòng)器B1選擇性地固定到變速器殼體12，而第五旋轉(zhuǎn)元件RE5通過(guò)第二制動(dòng)器B2選擇性地固定到變速器殼體12。第六旋轉(zhuǎn)元件RE6固定到自動(dòng)變速器部分72的輸出軸22，而第七旋轉(zhuǎn)元件RE7通過(guò)第一離合器C1選擇性地連接到動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18。
當(dāng)?shù)谝浑x合器C1和第二制動(dòng)器B2嚙合時(shí)，自動(dòng)變速器部分72被置于第一檔位。第一檔位中輸出軸22的轉(zhuǎn)速由表示固定到輸出軸22的第六旋轉(zhuǎn)元件RE6的轉(zhuǎn)速的垂直線Y6和傾斜直線L1之間的交點(diǎn)表示，傾斜直線L1穿過(guò)表示第七旋轉(zhuǎn)元件RE7(R2)轉(zhuǎn)速的垂直線Y7和水平線X2的交點(diǎn)以及表示第五旋轉(zhuǎn)元件RE5(CA3)轉(zhuǎn)速的垂直線Y5和水平線X1之間的交點(diǎn)。類(lèi)似地，通過(guò)第一離合器C1和第一制動(dòng)器B1的嚙合動(dòng)作建立的第二檔位中的輸出軸22的轉(zhuǎn)速，由通過(guò)這些嚙合動(dòng)作所確定的傾斜直線L2和表示固定到輸出軸22的第六旋轉(zhuǎn)元件RE6(CA2、R3)的轉(zhuǎn)速的垂直線Y6之間的交點(diǎn)表示。通過(guò)第一離合器C1和第二離合器C2的嚙合動(dòng)作建立的第三檔位中的輸出軸22的轉(zhuǎn)速，由通過(guò)這些嚙合動(dòng)作所確定的傾斜直線L3和表示固定到輸出軸22的第六旋轉(zhuǎn)元件RE6的轉(zhuǎn)速的垂直線Y6之間的交點(diǎn)表示。在切換離合器C0被置于嚙合狀態(tài)的第一檔位至第三檔位中，在接收自無(wú)級(jí)變速器部分11的驅(qū)動(dòng)力作用下，第七旋轉(zhuǎn)元件RE7以與發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE相同的速度旋轉(zhuǎn)。當(dāng)切換制動(dòng)器B0取代切換離合器C0而被嚙合時(shí)，在接收自無(wú)級(jí)變速器部分11的驅(qū)動(dòng)力作用下，第六旋轉(zhuǎn)元件RE6在高于發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE的速度下旋轉(zhuǎn)。通過(guò)第一離合器C1、第二離合器C2和切換制動(dòng)器B0的嚙合動(dòng)作建立的第四檔位中的輸出軸22的轉(zhuǎn)速，由通過(guò)這些嚙合動(dòng)作所確定的水平線L4和表示固定到輸出軸22的第六旋轉(zhuǎn)元件RE6的轉(zhuǎn)速的垂直線Y6之間的交點(diǎn)表示。
根據(jù)本第三實(shí)施例的變速器機(jī)構(gòu)70也由用作無(wú)級(jí)換檔部分或第一換檔部分的無(wú)級(jí)變速器部分11和用作有級(jí)換檔部分或第二換檔部分的自動(dòng)變速器部分72構(gòu)成，因此本變速器機(jī)構(gòu)70具有與第一實(shí)施例相似的優(yōu)點(diǎn)。
第四實(shí)施例圖18示出了用換檔狀態(tài)選擇設(shè)備的交互轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)44，其可手動(dòng)操作來(lái)選擇動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的差速狀態(tài)或非差速狀態(tài)，即選擇變速器機(jī)構(gòu)10的無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)或有級(jí)換檔狀態(tài)。在前述實(shí)施例中，基于檢測(cè)的車(chē)輛狀況并根據(jù)圖6的切換邊界線圖或圖7的換檔區(qū)域切換圖而自動(dòng)地切換變速器機(jī)構(gòu)10、70的換檔狀態(tài)。但是，可以通過(guò)交互轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)44的手動(dòng)操作來(lái)手動(dòng)地切換變速器機(jī)構(gòu)10、70的換檔狀態(tài)。即，切換控制部分50可以設(shè)置成根據(jù)交互轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)44被置于其無(wú)級(jí)換檔位置還是有級(jí)換檔位置，來(lái)選擇性地將變速器機(jī)構(gòu)10、70置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)或者有級(jí)換檔狀態(tài)。交互轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)44具有標(biāo)為“有級(jí)”的第一部分和標(biāo)為“無(wú)級(jí)”的第二部分，如圖18所示，并且通過(guò)在其第一部分按壓交互轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)44而將其置于有級(jí)換檔位置，和通過(guò)在其第二部分按壓交互轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)44而將其置于無(wú)級(jí)換檔位置。例如，當(dāng)用戶希望變速器機(jī)構(gòu)10、70操作為無(wú)級(jí)變速器或者想提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性時(shí)，車(chē)輛用戶手動(dòng)操作交互轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)44以將變速器機(jī)構(gòu)10、70置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)中，或者當(dāng)用戶希望操作為有級(jí)變速器的自動(dòng)變速器部分20的換檔動(dòng)作引起發(fā)動(dòng)機(jī)速度的變化時(shí)，將其置于有級(jí)換檔狀態(tài)。交互轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)44除了無(wú)級(jí)換檔位置和有級(jí)換檔位置外還可以具有中立位置。在此情況下，當(dāng)用戶沒(méi)有選擇期望的換檔狀態(tài)或者希望變速器機(jī)構(gòu)10、70被自動(dòng)地置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)之一時(shí)，交互轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)44可以被置于其中立位置。
雖然已經(jīng)參照附圖詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解到本發(fā)明可以按照其他方式實(shí)施。
在圖示實(shí)施例中，圖9的步驟S1和S2，或者圖13的步驟S11和S12被表達(dá)為根據(jù)作為對(duì)加速踏板46操作的結(jié)果，輸出轉(zhuǎn)矩TOUT形式的車(chē)輛駕駛員的所要求輸出是否已經(jīng)超過(guò)上限T1，來(lái)判斷變速器機(jī)構(gòu)10、70是否應(yīng)當(dāng)從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)。但是，可以根據(jù)是否滿足任何其他條件來(lái)做出步驟S2或S12中對(duì)變速器機(jī)構(gòu)10、70是否應(yīng)當(dāng)從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)的判斷。例如，當(dāng)檢測(cè)車(chē)速V已經(jīng)超過(guò)預(yù)定上限V1時(shí)，當(dāng)檢測(cè)車(chē)輛狀況處于由圖6的切換邊界線圖或圖7的換檔區(qū)域切換圖所定義的有級(jí)換檔區(qū)域中時(shí)，當(dāng)可操作來(lái)使無(wú)級(jí)變速器部分11用作電控?zé)o級(jí)變速器的電氣部件(例如第一電動(dòng)機(jī)M1、第二電動(dòng)機(jī)M2)中的任何一個(gè)被發(fā)現(xiàn)有故障或功能惡化時(shí)，或者當(dāng)交互轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)44已被置于有級(jí)換檔位置時(shí)，可以判斷變速器機(jī)構(gòu)10、70應(yīng)當(dāng)從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)。還要注意，本發(fā)明的原理可以應(yīng)用到與自動(dòng)變速器部分20、72的自動(dòng)換檔控制同時(shí)發(fā)生的變速器機(jī)構(gòu)10、70的切換。雖然自動(dòng)變速器部分20、72根據(jù)圖6的換檔邊界線圖自動(dòng)地?fù)Q檔，但自動(dòng)變速器部分20、72可以通過(guò)諸如換檔手柄的合適可手動(dòng)操作構(gòu)件的手動(dòng)操作來(lái)?yè)Q檔，換檔手柄具有手動(dòng)換檔自動(dòng)變速器部分20、72的手動(dòng)前驅(qū)位置，以及其中自動(dòng)變速器部分20、72被自動(dòng)地?fù)Q檔到前驅(qū)檔位中所選擇一個(gè)檔位的自動(dòng)前驅(qū)位置。
第二實(shí)施例中設(shè)置的嚙合結(jié)束階段判斷部分88(圖13的流程圖的步驟S13)可以設(shè)置成根據(jù)在切換控制部分50判斷變速器機(jī)構(gòu)70應(yīng)當(dāng)從無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到有級(jí)換檔狀態(tài)的時(shí)刻后是否已經(jīng)經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間，來(lái)判斷切換離合器C0是否處于其嚙合動(dòng)作的結(jié)束階段。預(yù)定時(shí)間是切換離合器C0幾乎完全嚙合所需要的時(shí)間長(zhǎng)度，該時(shí)間長(zhǎng)度通過(guò)試驗(yàn)獲得并被存儲(chǔ)在電子控制設(shè)備40的ROM中。
在第二實(shí)施例中圖13的流程圖的步驟S14中，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩減小控制以抵消由于動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的旋轉(zhuǎn)元件的速度變化所產(chǎn)生的慣性矩。但是，此轉(zhuǎn)矩減小控制可以被混合動(dòng)力控制部分52執(zhí)行的轉(zhuǎn)矩減小控制所代替或者作為其補(bǔ)充，混合動(dòng)力控制部分52執(zhí)行該轉(zhuǎn)矩減小控制來(lái)控制第一電動(dòng)機(jī)M1和/或第二電動(dòng)機(jī)M2，使得動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的旋轉(zhuǎn)元件主動(dòng)地向切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0完全嚙合后的同步速度變化。在此情況下，切換離合器C0或切換制動(dòng)器B0在連接到其的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的相對(duì)轉(zhuǎn)速被保持得較低的同時(shí)被置于其嚙合狀態(tài)，因此離合器C0或制動(dòng)器B0的嚙合沖擊可以被進(jìn)一步減小。
在舉例說(shuō)明的實(shí)施例中，當(dāng)無(wú)級(jí)變速器部分11(動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16)被選擇性地置于其差速狀態(tài)和非差速狀態(tài)時(shí)，變速器機(jī)構(gòu)10、70被選擇性地置于其無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)之一，在差速狀態(tài)中無(wú)級(jí)變速器部分11可用作電控?zé)o級(jí)變速器，在非差速狀態(tài)中無(wú)級(jí)變速器部分11不可用作電控?zé)o級(jí)變速器。但是，當(dāng)無(wú)級(jí)變速器部分11保持在差速狀態(tài)中時(shí)，在此變速器部分11的速比可按級(jí)變化而非連續(xù)變化時(shí)變速器機(jī)構(gòu)10、70可以用作有級(jí)變速器。換言之，無(wú)級(jí)變速器部分11的差速和非差速狀態(tài)不需要分別對(duì)應(yīng)于變速器機(jī)構(gòu)10、70的無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)，并且無(wú)級(jí)變速器部分11不需要可在無(wú)級(jí)和有級(jí)換檔狀態(tài)之間切換。本發(fā)明的原理可以應(yīng)用到可在差速狀態(tài)和非差速狀態(tài)之間切換的任何變速器機(jī)構(gòu)(其無(wú)級(jí)變速器部分11或動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16)。
在舉例說(shuō)明的實(shí)施例中的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16中，第一行星輪架CA1被固定到發(fā)動(dòng)機(jī)8，而第一太陽(yáng)輪S1固定到第一電動(dòng)機(jī)M1，同時(shí)第一齒圈R1固定到動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18。但是，此布置不是必需的。發(fā)動(dòng)機(jī)8、第一電動(dòng)機(jī)M1和動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18可以固定到從第一行星齒輪組24的三個(gè)元件CA1、S1和R1中選擇的任何其他元件。
雖然在舉例說(shuō)明的實(shí)施例中發(fā)動(dòng)機(jī)8直接固定到輸入軸14，但是發(fā)動(dòng)機(jī)8可以通過(guò)例如齒輪和皮帶的任何合適構(gòu)件可操作地連接到輸入軸14，而不需要被布置為與輸入軸14共軸。
在舉例說(shuō)明的實(shí)施例中，第一電動(dòng)機(jī)M1和第二電動(dòng)機(jī)M2被布置為與輸入軸14共軸，并且分別固定到第一太陽(yáng)輪S1和動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18。但是，此布置不是必需的。例如，第一電動(dòng)機(jī)M1和第二電動(dòng)機(jī)M2可以通過(guò)齒輪或者皮帶分別可操作地連接到第一太陽(yáng)輪S1和動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18。
雖然在舉例說(shuō)明的實(shí)施例中的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16設(shè)置有切換離合器C0和切換制動(dòng)器B0，但動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16不需要設(shè)置切換離合器C0和切換制動(dòng)器B0兩者。雖然切換離合器C0被設(shè)置來(lái)選擇性地將第一太陽(yáng)輪S1和第一行星輪架CA1連接到彼此，但切換離合器C0可以被設(shè)置來(lái)選擇性地將第一太陽(yáng)輪S1和第一齒圈R1連接到彼此，或者選擇性地連接第一行星輪架CA1和第一齒圈R1。也就是說(shuō)，切換離合器C0可以被設(shè)置成連接第一行星齒輪組24的三個(gè)元件中的任何兩個(gè)元件。
雖然在舉例說(shuō)明的實(shí)施例中切換離合器C0被嚙合以在變速器機(jī)構(gòu)10、70中建立空檔位置N，但切換離合器C0不需要被嚙合來(lái)建立空檔位置。
在舉例說(shuō)明的實(shí)施例中用作切換離合器C0、切換制動(dòng)器B0等的液壓操作摩擦耦合設(shè)備可以被磁力式、電磁式或者機(jī)械式的耦合設(shè)備所代替，例如粉末離合器(磁粉離合器)、電磁離合器和嚙合式爪形離合器。
在舉例說(shuō)明的實(shí)施例中，第二電動(dòng)機(jī)M2被固定到動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18。但是，第二電動(dòng)機(jī)M2可以被固定到輸出軸22或者自動(dòng)變速器部分20、72的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。
在舉例說(shuō)明的實(shí)施例中，自動(dòng)變速器部分20、72被布置在驅(qū)動(dòng)輪38和作為無(wú)級(jí)變速器部分11或動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的輸出構(gòu)件的動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18之間的動(dòng)力傳動(dòng)路徑中。但是，自動(dòng)變速器部分20、72可以被任何其他類(lèi)型的動(dòng)力傳動(dòng)設(shè)備所代替，例如作為一種自動(dòng)變速器的無(wú)級(jí)變速器(CVT)。在設(shè)置無(wú)級(jí)變速器(CVT)的情況下，當(dāng)動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16被置于固定速比換檔狀態(tài)中時(shí)，變速器機(jī)構(gòu)整體上被置于有級(jí)換檔狀態(tài)。固定速比換檔狀態(tài)被定義為這樣的狀態(tài)，其中動(dòng)力主要通過(guò)機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)路徑被傳遞，而不通過(guò)電氣路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞。在存儲(chǔ)表示預(yù)定速比的數(shù)據(jù)的有級(jí)換檔控制部分的控制下，無(wú)級(jí)變速器可以被設(shè)置來(lái)建立與自動(dòng)變速器部分20、72的檔位的速比相對(duì)應(yīng)的多個(gè)預(yù)定固定速比。還應(yīng)注意，本發(fā)明的原理可以應(yīng)用到不包括自動(dòng)變速器部分20、72的車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
雖然在舉例說(shuō)明的實(shí)施例中自動(dòng)變速器部分20、72通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件18串聯(lián)連接到無(wú)級(jí)變速器部分11，但自動(dòng)變速器部分20、72可以被安裝在平行于輸入軸14的副軸上或者布置成與副軸共軸。在此情況下，無(wú)級(jí)變速器部分11和自動(dòng)變速器部分20、72通過(guò)合適的動(dòng)力傳動(dòng)設(shè)備或者一組兩個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件(例如一對(duì)反轉(zhuǎn)齒輪、以及鏈輪與鏈條的組合)可操作地連接到彼此。
在舉例說(shuō)明的實(shí)施例中設(shè)置為差速機(jī)構(gòu)的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16可以被這樣的差速齒輪設(shè)備代替，此差速齒輪設(shè)備包括由發(fā)動(dòng)機(jī)8旋轉(zhuǎn)的小齒輪和分別可操作地連接到第一電動(dòng)機(jī)M1和第二電動(dòng)機(jī)M2的一對(duì)斜齒輪。
雖然在舉例說(shuō)明的實(shí)施例中動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16由一個(gè)行星齒輪組構(gòu)成，但動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16可以由兩個(gè)或多個(gè)行星齒輪組構(gòu)成，并被設(shè)置成在被置于其非差速狀態(tài)(固定速比換檔狀態(tài))中時(shí)可用作具有三個(gè)或更多檔位的變速器。
雖然在舉例說(shuō)明的實(shí)施例中開(kāi)關(guān)44是交換轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)，但開(kāi)關(guān)44可以被單個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)、被選擇性地按壓到操作位置中的兩個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)、杠桿式開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)式開(kāi)關(guān)或者可操作來(lái)選擇無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)(差速狀態(tài))和有級(jí)換檔狀態(tài)(非差速狀態(tài))中期望的一個(gè)狀態(tài)的任何其他類(lèi)型的開(kāi)關(guān)所代替。交互轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)44可以具有或者不具有中立位置。在交互轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)44不具有中立位置的情況下，可以設(shè)置額外的開(kāi)關(guān)來(lái)允許或者禁止交互轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)44。此額外開(kāi)關(guān)的功能對(duì)應(yīng)于交互轉(zhuǎn)換式開(kāi)關(guān)44的中立位置。
應(yīng)當(dāng)理解到，按照上述教導(dǎo)，本發(fā)明可以進(jìn)行本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的其他改變和修改。
本申請(qǐng)基于分別在2004年7月1日和7月9日遞交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2004-196081和2004-203946，其內(nèi)容通過(guò)引用而包含于此。
權(quán)利要求
1.一種用于車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制設(shè)備，所述車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括(a)可操作來(lái)將發(fā)動(dòng)機(jī)(8)的輸出分配到第一電動(dòng)機(jī)(M1)和動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件(18)的差速機(jī)構(gòu)(16)、(b)布置在所述動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件和車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)輪(38)之間的動(dòng)力傳動(dòng)路徑中的第二電動(dòng)機(jī)(M2)和(c)可操作來(lái)將所述差速機(jī)構(gòu)(16)選擇性地置于差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之一中的差速狀態(tài)切換設(shè)備(C0、B0)，在所述差速狀態(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)可操作來(lái)執(zhí)行差速功能，在所述鎖止?fàn)顟B(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)不可操作來(lái)執(zhí)行所述差速功能，所述控制設(shè)備包括切換控制部分(50)，所述切換控制部分可操作來(lái)控制所述差速狀態(tài)切換設(shè)備(C0、B0)將所述差速機(jī)構(gòu)(16)選擇性地置于所述差速狀態(tài)和所述鎖止?fàn)顟B(tài)之一中；和動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分(82)，當(dāng)所述差速機(jī)構(gòu)(16)在所述切換控制部分(50)的控制下由所述差速狀態(tài)切換設(shè)備(C0、B0)在所述差速狀態(tài)和所述鎖止?fàn)顟B(tài)之間切換時(shí)，所述動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分可操作來(lái)限制所述發(fā)動(dòng)機(jī)(8)的輸出轉(zhuǎn)矩的變化。
2.如權(quán)利要求1所述的控制設(shè)備，其中所述車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括具有所述差速機(jī)構(gòu)(16)、所述第二電動(dòng)機(jī)(M2)和所述差速狀態(tài)切換設(shè)備(C0、B0)的無(wú)級(jí)變速器部分(11)，并且所述差速狀態(tài)切換設(shè)備可操作來(lái)將所述差速機(jī)構(gòu)在所述差速狀態(tài)和所述鎖止?fàn)顟B(tài)之間進(jìn)行切換，以將所述無(wú)級(jí)變速器部分選擇性地置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)之一中，在所述無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分可操作為電控?zé)o級(jí)變速器，在所述有級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分不可操作為電控?zé)o級(jí)變速器，并且其中當(dāng)所述無(wú)級(jí)變速器部分(11)在所述切換控制部分(50)的控制下由所述差速狀態(tài)切換設(shè)備在所述無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和所述有級(jí)換檔狀態(tài)之間切換時(shí)，所述動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分(82)可操作來(lái)限制所述發(fā)動(dòng)機(jī)(8)的所述輸出轉(zhuǎn)矩的變化。
3.如權(quán)利要求1或2所述的控制設(shè)備，其中當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述輸出轉(zhuǎn)矩的變化程度高于預(yù)定閾值時(shí)，所述動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分(82)減小所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述輸出轉(zhuǎn)矩的變化。
4.如權(quán)利要求1或2所述的控制設(shè)備，其中當(dāng)所述差速狀態(tài)切換設(shè)備(C0、B0)的操作響應(yīng)性低于預(yù)定閾值時(shí)，所述動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分(82)減小所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述輸出轉(zhuǎn)矩的變化。
5.一種用于車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制設(shè)備，所述車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括(a)可操作來(lái)將發(fā)動(dòng)機(jī)(8)的輸出分配到第一電動(dòng)機(jī)(M1)和動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件(18)的差速機(jī)構(gòu)(16)、(b)布置在所述動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件和車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)輪(38)之間的動(dòng)力傳動(dòng)路徑中的第二電動(dòng)機(jī)(M2)和(c)可操作來(lái)將所述差速機(jī)構(gòu)(16)選擇性地置于差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之一中的差速狀態(tài)切換設(shè)備(C0、B0)，在所述差速狀態(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)可操作來(lái)執(zhí)行差速功能，在所述鎖止?fàn)顟B(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)不可操作來(lái)執(zhí)行所述差速功能，所述控制設(shè)備包括切換控制部分(50)，所述切換控制部分可操作來(lái)控制所述差速狀態(tài)切換設(shè)備(C0、B0)將所述差速機(jī)構(gòu)(16)選擇性地置于所述差速狀態(tài)和所述鎖止?fàn)顟B(tài)之一中；和轉(zhuǎn)矩減小控制部分(86)，當(dāng)所述差速機(jī)構(gòu)(16)在所述切換控制部分(50)的控制下由所述差速狀態(tài)切換設(shè)備(C0、B0)從所述差速狀態(tài)切換到所述鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)，所述轉(zhuǎn)矩減小控制部分(86)可操作來(lái)減小所述發(fā)動(dòng)機(jī)(8)的輸出轉(zhuǎn)矩、所述第一電動(dòng)機(jī)(M1)的輸出轉(zhuǎn)矩和所述第二電動(dòng)機(jī)(M2)的輸出轉(zhuǎn)矩中的至少一個(gè)。
6.如權(quán)利要求5所述的控制設(shè)備，其中所述車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括具有所述差速機(jī)構(gòu)(16)、所述第二電動(dòng)機(jī)(M2)和所述差速狀態(tài)切換設(shè)備(C0、B0)的無(wú)級(jí)變速器部分(11)，并且所述差速狀態(tài)切換設(shè)備可操作來(lái)將所述差速機(jī)構(gòu)在所述差速狀態(tài)和所述鎖止?fàn)顟B(tài)之間進(jìn)行切換，以將所述無(wú)級(jí)變速器部分選擇性地置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)之一中，在所述無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分可操作為電控?zé)o級(jí)變速器，在所述有級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分不可操作為電控?zé)o級(jí)變速器，并且其中當(dāng)所述無(wú)級(jí)變速器部分(11)在所述切換控制部分(50)的控制下由所述差速狀態(tài)切換設(shè)備從所述無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到所述有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)，所述轉(zhuǎn)矩減小控制部分(86)可操作來(lái)減小所述發(fā)動(dòng)機(jī)以及所述第一電動(dòng)機(jī)和所述第二電動(dòng)機(jī)的所述輸出轉(zhuǎn)矩中的至少一個(gè)。
7.一種用于車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制設(shè)備，所述車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括(a)可操作來(lái)將發(fā)動(dòng)機(jī)(8)的輸出分配到第一電動(dòng)機(jī)(M1)和動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件(18)的差速機(jī)構(gòu)(16)、(b)布置在所述動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件和車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)輪(38)之間的動(dòng)力傳動(dòng)路徑中的第二電動(dòng)機(jī)(M2)和(c)可操作來(lái)將所述差速機(jī)構(gòu)(16)選擇性地置于差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之一中的差速狀態(tài)切換設(shè)備(C0、B0)，在所述差速狀態(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)可操作來(lái)執(zhí)行差速功能，在所述鎖止?fàn)顟B(tài)中所述差速機(jī)構(gòu)不可操作來(lái)執(zhí)行所述差速功能，所述控制設(shè)備包括切換控制部分(50)，所述切換控制部分可操作來(lái)控制所述差速狀態(tài)切換設(shè)備(C0、B0)將所述差速機(jī)構(gòu)(16)選擇性地置于所述差速狀態(tài)和所述鎖止?fàn)顟B(tài)之一中；和轉(zhuǎn)矩減小控制部分(86)，當(dāng)所述差速機(jī)構(gòu)在所述切換控制部分(50)的控制下由所述差速狀態(tài)切換設(shè)備(C0、B0)從所述差速狀態(tài)切換到所述鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)，所述轉(zhuǎn)矩減小控制部分(86)可操作來(lái)減小由于所述差速機(jī)構(gòu)(16)的速度變化引起的所述差速機(jī)構(gòu)的慣性矩。
8.如權(quán)利要求7所述的控制設(shè)備，其中所述車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括具有所述差速機(jī)構(gòu)(16)、所述第二電動(dòng)機(jī)(M2)和所述差速狀態(tài)切換設(shè)備(C0、B0)的無(wú)級(jí)變速器部分(11)，并且所述差速狀態(tài)切換設(shè)備可操作來(lái)將所述差速機(jī)構(gòu)在所述差速狀態(tài)和所述鎖止?fàn)顟B(tài)之間進(jìn)行切換，以將所述無(wú)級(jí)變速器部分選擇性地置于無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)和有級(jí)換檔狀態(tài)之一中，在所述無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分可操作為電控?zé)o級(jí)變速器，在所述有級(jí)換檔狀態(tài)中所述無(wú)級(jí)變速器部分不可操作為電控?zé)o級(jí)變速器，并且其中當(dāng)所述無(wú)級(jí)變速器部分(11)在所述切換控制部分(50)的控制下由所述差速狀態(tài)切換設(shè)備從所述無(wú)級(jí)換檔狀態(tài)切換到所述有級(jí)換檔狀態(tài)時(shí)，所述轉(zhuǎn)矩減小控制部分(86)可操作來(lái)減小所述差速機(jī)構(gòu)(16)的所述慣性矩。
9.如權(quán)利要求7或8所述的控制設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)矩減小控制部分(86)通過(guò)控制所述第一電動(dòng)機(jī)(M1)和所述第二電動(dòng)機(jī)(M2)中的至少一個(gè)來(lái)減小所述差速機(jī)構(gòu)(16)的所述慣性矩。
10.如權(quán)利要求1、5和7中任一項(xiàng)所述的控制設(shè)備，其中所述差速機(jī)構(gòu)(16)包括固定到所述發(fā)動(dòng)機(jī)(8)的第一元件、固定到所述第一電動(dòng)機(jī)的第二元件和固定到所述動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件(18)的第三元件，并且所述差速狀態(tài)切換設(shè)備(C0、B0)可操作來(lái)允許所述第一、第二和第三元件相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)，以由此將所述差速機(jī)構(gòu)置于所述差速狀態(tài)中，并可操作來(lái)將所述第一、第二和第三元件連接起來(lái)以作為一個(gè)單元旋轉(zhuǎn)或者使所述第二元件保持靜止，以由此將所述差速機(jī)構(gòu)置于所述鎖止?fàn)顟B(tài)中。
11.如權(quán)利要求10所述的控制設(shè)備，其中所述差速狀態(tài)切換設(shè)備包括離合器(C0)和/或制動(dòng)器(B0)，所述離合器(C0)可操作來(lái)將所述第一、第二和第三元件中的至少兩個(gè)連接到彼此以使得所述第一、第二和第三元件作為一個(gè)單元旋轉(zhuǎn)，所述制動(dòng)器(B0)可操作來(lái)將所述第二元件固定到靜止構(gòu)件來(lái)使所述第二元件保持靜止。
12.如權(quán)利要求11所述的控制設(shè)備，其中所述差速狀態(tài)切換設(shè)備包括所述離合器(C0)和所述制動(dòng)器(B0)兩者，并且可操作來(lái)松開(kāi)所述離合器和所述制動(dòng)器以由此將所述差速機(jī)構(gòu)(16)置于其中所述第一、第二和第三元件可相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)的所述差速狀態(tài)中，并且可操作來(lái)嚙合所述離合器并松開(kāi)所述制動(dòng)器以由此使得所述差速機(jī)構(gòu)能夠用作具有速比1的變速器，或者嚙合所述制動(dòng)器并松開(kāi)所述離合器以由此使得所述差速機(jī)構(gòu)能夠用作速比小于1的增速變速器。
13.如權(quán)利要求10所述的控制設(shè)備，其中所述差速機(jī)構(gòu)是行星齒輪組(24)，并且所述第一、第二和第三元件分別是所述行星齒輪組的行星輪架(CA1)、太陽(yáng)輪(S1)和齒圈(R1)。
14.如權(quán)利要求13所述的控制設(shè)備，其中所述行星齒輪組是單級(jí)行星齒輪式。
15.如權(quán)利要求1、5和7中任一項(xiàng)所述的控制設(shè)備，其中所述車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括布置在所述動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件(18)和所述驅(qū)動(dòng)輪(38)之間的自動(dòng)變速器部分(20、72)，并且所述車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有由所述差速部分(16)的速比和所述自動(dòng)變速器部分的速比所確定的總速比。
16.如權(quán)利要求15所述的控制設(shè)備，其中所述自動(dòng)變速器部分是有級(jí)自動(dòng)變速器(20、72)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制設(shè)備，該系統(tǒng)包括可將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出分配到第一電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件的差速機(jī)構(gòu)、布置在動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)件和車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪之間的第二電動(dòng)機(jī)、和可操作來(lái)將差速機(jī)構(gòu)選擇性地置于差速狀態(tài)和鎖止?fàn)顟B(tài)之一中的差速狀態(tài)切換設(shè)備，控制設(shè)備包括可控制差速狀態(tài)切換設(shè)備將差速機(jī)構(gòu)置于差速和鎖止?fàn)顟B(tài)之一中的切換控制部分；和動(dòng)力源轉(zhuǎn)矩變化限制控制部分或轉(zhuǎn)矩減小控制部分，前者當(dāng)差速機(jī)構(gòu)在差速和鎖止?fàn)顟B(tài)之間切換時(shí)可限制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的變化，后者在差速機(jī)構(gòu)從差速狀態(tài)切換到鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)可減小發(fā)動(dòng)機(jī)、第一和第二電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩中至少一個(gè)，或者可減小在差速機(jī)構(gòu)從差速狀態(tài)切換到鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)由于其速度變化產(chǎn)生的慣性矩。
文檔編號(hào)B60W10/105GK1715088SQ20051008044
公開(kāi)日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2005年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月1日
發(fā)明者田端淳, 多賀豐 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社