用于车辆用驱动系统的控制设备的利记博彩app

专利名称：用于车辆用驱动系统的控制设备的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及包括具有差速作用的差速机构和电动机的车辆用驱动系 统，更具体地，涉及用于减小电动机尺寸的技术。
背景技术：
已知一种车辆用驱动系统，其包括能够将发动机的输出分配到第 一 电 动机及其输出轴的差速机构、以及配置在该差速机构的输出轴和车辆的驱
动轮之间的第二电动机。JP-2003-301731A公开了这种车辆用驱动系统的 示例，该车辆用驱动系统是混合动力车辆驱动系统。在此混合动力车辆驱 动系统中，差速机构例如由行星齿轮组构成，发动机的驱动力的主要部分 通过差速机构的差速作用被机械地传递至驱动轮，而驱动力的其余部分通 过第 一 电动机和第二电动机之间的电气路径从第 一 电动机被电气地传递至 第二电动机，从而差速机构用作其速比可连续地变化的变速器，例如用作 电控无级变速器，由此使得可以在控制设备的控制下驱动车辆，且发动机 被保持在燃料经济性得到提高的最优工作状态。
通常，无级变速器被认为是允许提高车辆燃料经济性的变速器，而另 一方面，诸如有级自动变速器之类的齿轮式变速器被认为是具有高传动效 率的变速器。但是，尚未知晓任何一种具有这两种类型变速器的优点的动 力传递机构。例如，上述公报JP-2003-301731A中公开的混合动力车辆驱 动系统包括用于将电能从第 一电动机传递到第二电动机的电气路径，即， 用于将车辆驱动力的一部分作为电能传递的动力传递路径，要求第一电动
机是大尺寸的，以满足增大的发动机输出的需要，且因此也要求由从第一 电动机产生的电能驱动的第二电动机也是大尺寸的，从而混合动力车辆驱
动系统的总体尺寸趋向于大尺寸。还注意到，发动机输出的一部分被转换 为电能一一该电能随后被转换为将被传递至驱动轮的机械能，从而在车辆 的一些行驶状况下，例如，在车辆高速行驶期间，车辆的燃料经济性可能
会变差。在上述差速机构是速比电控可变的变速器，例如所谓"电控CVT" 的无级变速器的情况下，车辆用驱动系统会遇到类似的问题。
在上述混合动力车辆驱动系统中，已知在差速机构(电控无级变速器)
的输出部件与车辆驱动轮之间的动力传递路径中设置有级变速器，用于在 要求高的车辆驱动转矩时减小第二电动机的需求容量，由此减小第二电动
机的尺寸。
作为有级变速器的示例，已知一种进行离合器至离合器变速动作的有 级自动变速器，每个变速动作都通过一接合装置的松开(释放，分离)动 作和另一接合装置的接合动作实现。通常，这类有级自动变速器的这种离 合器至离合器变速动作根据所谓的"重叠控制(overlap control)"实现， 在该"重叠控制"中控制松开动作中的接合装置的接合转矩与接合动作中 的接合装置的接合转矩的重叠。例如，进行重叠控制以调节接合装置在它 们的松开和接合动作中的接合压力以及松开和接合动作的定时，从而将发 动机转速(有级自动变速器的输入转速)的超速上升(racing rise)量(以 下称为"超速量")控制成希望值，用于抑制变速沖击并改善由车辆操作 者感觉到的变速动作。因而，重叠控制要求在每个离合器至离合器的变速 动作期间的发动机转速的超速上升(以下称为"超速，，)，从而在发动机 转速的超速状态，即，在两个接合装置的接合压力的不充分重叠状态下， 实现离合器至离合器变速动作。
然而，在包括形式为差速机构(电控无级变速器)和有级自动变速器 的两个变速机构的驱动系统中，由于驱动系统的总速比是由两个变速机构 的速比确定的，所以有级变速器的变速动作会引起响应于有级变速器变速 动作的差速机构的变速动作。因此，包括两个变速机构的驱动系统可能需 要比仅包括有级自动变速器的驱动系统更复杂的控制，以实现离合器至离 合器变速动作。
例如，当驱动系统总体上作为无级变速器工作时，在其中有级自动变 速器的输入转速与离合器至离合器变速动作的过程同步变化的离合器至离 合器变速动作的惯性阶段中，导致其速比有级或非连续变化的有级自动变 速器的离合器至离合器变速动作用差速机构的变速动作实现，该差速机构 的变速动作沿与有级自动变速器相反的方向改变其速比。结果，在离合器 至离合器变速动作的过程中驱动系统的总速比连续地变化。因而，必须抑 制在离合器至离合器变速动作的过程中发动机转速的变化。同时，离合器 至离合器变速动作在用于抑制变速冲击的有级自动变速器输入转速的超速 上升的状态下实现。有级自动变速器输入转速的这种超速上升使得难以一 致地控制无级变速部分的变速动作，从而与离合器至离合器变速动作同步 地抑制发动机转速的变化，因而存在产生相当大的变速冲击的可能性。
本发明是考虑到上述背景技术而做出的。因此本发明的目的是提供一 种用于包括差速才几构、第二电动机和有级变速器的车辆用驱动系统的控制 设备，所述差速机构可工作以实现差速作用，用于将发动机的输出分配到 第一电动机和所述差速机构的输出轴，所述第二电动机配置在差速机构和 车辆的驱动轮之间的动力传递路径中，所述有级变速器构成动力传递路径 的一部分，并且能够进行离合器至离合器变速动作，该控制设备允许车辆 用驱动系统需求尺寸的减小或燃料经济性的提高，以及在离合器至离合器 变速动作时有级变速器的变速沖击的减小。

发明内容
根据本发明的第 一形式，提供一种用于车辆用驱动系统的控制设备，
(a )所述车辆用驱动系统包括可作为电控无级变速器工作的无级变速部分 和有级变速部分，所述无级变速部分具有差速机构和第二电动机，所述差 速机构能够将发动机的输出分配到第一电动机和动力传递部件，所述第二 电动机配置在所述动力传递部件和车辆的驱动轮之间的动力传递路径中， 所述有级变速部分构成所述动力传递路径的一部分，并且用作有级变速器， 所述有级变速器能够通过一个接合装置的松开动作和另一个接合装置的接合动作执行离合器至离合器变速动作，所述控制设备的特征在于包括(b) 差速状态限制装置，其设置在所述差速机构中，并能够限制所述差速机构 的差速作用，以限制所述无级变速部分作为所述电控无级变速器的工作； 和(c)有级变速控制装置，其构造成根据所述无级变速部分作为所述电控 无级变速器的工作是否受到所述差速状态限制装置的限制，来改变在所述 离合器至离合器变速动作期间所述有级变速部分的输入转速的超速量。
在如上所述构造的车辆用驱动系统中，车辆用驱动系统的无级变速部 分可通过差速状态限制装置在差速机构的差速作用不受限制的差速状态与 差速机构不具有差速作用的诸如锁止状态之类的非差速状态之间切换，该 差速状态即无级变速部分可作为电控无级变速器工作的无级变速状态，该 非差速状态即无级变速部分不可作为电控无级变速器工作的非无级变速状 态。因此，该车辆用驱动系统既具有由速比可电气地变化的变速器提供的 燃料经济性提高的优点，又具有由构造成用于动力的机械传递的齿轮式传 动装置提供的高动力传递效率的优点。
例如，在车辆的低速或中速行驶或者低输出或中等输出行驶期间，在 发动机的通常输出状态下，当无级变速部分置于无级变速状态下时，车辆 的燃料经济性得到提高。在车辆的高速行驶期间，当无级变速部分置于非 无级变速状态下时，发动机的输出主要通过机械动力传递路径传递到驱动 轮，从而由于减少了将在无级变速部分作为其速比可电地变化的无级变速 部分工作时发生的机械能到电能的转换损失，燃料经济性得到提高。在车 辆的高输出行驶状态期间，当无级变速部分置于非无级变速状态下时，仅 当车速或输出较低或中等时，无级变速部分才作为速比可电气地变化的变 速器工作，从而可减小通过电动机产生的电能的需求量，即，必须从电动 机传递的电能的最大量，使得可以使电动机的所需尺寸和包括电动机的车 辆用驱动系统的所需尺寸最小化。
在包括其作为电控无级变速器的工作受到限制的无级变速部分和构成 无级变速部分与车辆驱动4仑之间的动力传递路径的一部分的有级变速部分 的车辆用驱动系统中，根据无级变速部分作为电控无级变速器的工作是否
受到差速状态限制装置的限制，通过有级变速控制装置改变在离合器至离 合器变速动作期间有级变速部分的输入转速的超速量。因此，可用有级变 速部分的输入转速的超速量控制有级变速部分的离合器至离合器变速动 作，根据离合器至离合器变速动作是在其中在无级变速部分作为电控无级 变速器的工作受限情况下期望有级变速器的输入转速的超速的状态下发 生，还是在其中无级变速部分作为电控无级变速器的工作没有受到限制的 情况下希望防止或最小化有级变速部分的输入转速的超速的状态下发生， 适当地控制有级变速部分。因而，抑制了变速冲击的产生。
在本发明的第二形式中，所述有级变速控制装置改变在所述离合器至 离合器变速动作期间所述有级变速部分的输入转速的超速量，使得与所述 无级变速部分置于非无级变速状态时相比，所述无级变速部分置于无级变 速状态时的所述超速量较小，在所述无级变速状态下，所述无级变速部分 能够执行无级变速动作，同时所述无级变速部分作为所述电控无级变速器 的工作不受所述差速状态限制装置的限制，在所述非无级变速状态下，所 述无级变速部分不能够执行无级变速动作，同时所述无级变速部分作为所 述电控无级变速器的工作受到所述差速状态限制装置的限制。换言之，当 无级变速部分切换到无级变速状态时，超速量被改变以增大在有级变速部 分的离合器至离合器变速动作期间在松开动作中的接合装置的接合转矩和 在接合动作中的接合装置的接合转矩的重叠量。在这种情况下，使得有级
变速部分在其离合器至离合器变速动作期间的输入转速的超速量在无级变 速部分的无级变速状态下比在非无级变速状态下小，从而可以在无级变速 部分的无级变速状态下以减小的变速冲击更适当地控制与有级变速部分的 离合器至离合器变速动作同步的无级变速部分的变速动作。
在本发明的第三形式中，当所述无级变速部分置于无级变速状态时， 所述有级变速控制装置控制所述有级变速部分的所述离合器至离合器变速
动作，使得所述离合器至离合器变速动作在关联(tie-up)状态下进行，在 所述无级变速状态下，所述无级变速部分能够执行无级变速动作，同时所 述无级变速部分作为所述电控无级变速器的工作不受所述差速状态限制装
置的限制。在这种情况下，使得有级变速部分在其离合器至离合器变速动 作期间的输入转速的超速量在无级变速部分的无级变速状态下较小，从而 可以在无级变速部分的无级变速状态下以减小的变速沖击更适当地控制与 有级变速部分的离合器至离合器变速动作同步的无级变速部分的变速动 作。
在本发明的第四形式中，当所述无级变速部分置于非无级变速状态时， 所述有级变速控制装置控制所述有级变速部分的所述离合器至离合器变速 动作，使得所述离合器至离合器变速动作在所述有级变速部分的输入转速 的超速上升的状态下进行，在所述非无级变速状态下，所述无级变速部分 不能够执行无级变速动作，同时所述无级变速部分作为所述电控无级变速 器的工作受到所述差速状态限制装置的限制。在这种情况下，在无级变速 部分的非无级变速状态下，有级变速部分的离合器至离合器变速动作伴随 有有级变速部分的输入转速的超速上升，从而可通过适当地调节有级变速 部分在其离合器至离合器变速动作期间的输入转速的超速量来抑制变速冲 击的产生。
在本发明的第五形式中，所述控制设备还包括电动机控制装置，其构 造成当所述无级变速部分置于无级变速状态时，通过控制所述第一电动机， 来与所述离合器至离合器变速动作同步地限制在所述有级变速部分的所述 离合器至离合器变速动作期间所述发动机的速度的变化，在所述无级变速 状态下，所述无级变速部分能够执行无级变速动作，同时所述无级变速部 分作为所述电控无级变速器的工作不受所述差速状态限制装置的限制。在 这种情况下，通过控制第一电动机同时使得有级变速部分的输入转速的超 速量在无级变速部分的无级变速状态下小于在非无级变速状态下，将无级 变速部分的变速动作控制成限制在有级变速部分的离合器至离合器变速动 作期间发动机转速的变化，从而可以在无级变速部分的无级变速状态下以 减小的变速冲击通过电动机控制装置更适当地控制无级变速部分的变速动 作。
根据本发明的第六形式，提供一种用于车辆用驱动系统的控制设备，(a)所述车辆用驱动系统包括差速部分和有级变速部分，所述差速部分具 有差速机构和第二电动机，所述差速机构能够将发动机的输出分配到第一 电动机和动力传递部件，所述第二电动机配置在所述动力传递部件和车辆 的驱动轮之间的动力传递路径中，所述有级变速部分构成所述动力传递路 径的一部分，并且用作有级变速器，所述有级变速器能够通过一个接合装 置的松开动作和另一个接合装置的接合动作来执行离合器至离合器变速动 作，所述控制设备的特征在于包括(b)差速状态限制装置，其设置在所 述差速机构中，并能够限制所述差速机构的差速作用，以限制所述差速部 分的差速作用；和(c)有级变速控制装置，其构造成根据所述差速部分的 差速作用是否受到所述差速状态限制装置的限制，来改变在所述离合器至 离合器变速动作期间所述有级变速部分的输入转速的超速量。
在如上所述构造的车辆用驱动系统中，车辆用驱动系统的差速部分可 通过差速状态限制装置在差速机构的差速作用不受限制的差速状态与差速 机构不具有差速作用的诸如锁止状态之类的非差速状态之间切换，该差速 状态即差速部分可作为电控无级变速器工作的无级变速状态，该非差速状 态即差速部分不可作为电控无级变速器工作的非无级变速状态。因此，该 车辆用驱动系统既具有由速比可电气地变化的变速器提供的燃料经济性提 高的优点，又具有由构造成用于动力的机械传递的齿轮式传动装置提供的 高动力传递效率的优点。
例如，在车辆的低速或中速行驶或者低输出或中等输出行驶期间，在 发动机的通常输出状态下，当差速部分置于无级变速状态下时，车辆的燃 料经济性得到提高。在车辆的高速行驶期间，当差速部分置于非无级变速 状态下时，发动^L的输出主要通过机械动力传递路径传递到驱动轮，从而 由于减少了将在差速部分作为其速比可电气地变化的无级变速部分工作时 发生的机械能到电能的转换损失，燃料经济性得到提高。在车辆的高输出 行驶状态期间，当差速部分置于非无级变速状态下时，仅当车速或输出较 低或中等时，差速部分才作为其速比可电气地变化的变速器工作，从而可 减小通过电动机产生的电能的需求量，即，必须从电动机传递的电能的最
需尺寸最小化。
在包括其作为电控无级变速器的工作受到限制的差速部分和构成差速 部分与车辆驱动轮之间的动力传递路径的一部分的有级变速部分的车辆用 驱动系统中，根据差速部分作为电控无级变速器的工作是否受到差速状态 限制装置的限制，通过有级变速控制装置改变在离合器至离合器变速动作 期间有级变速部分的输入转速的超速量。因此，根据离合器至离合器变速 动作是在其中在差速部分作为电控无级变速器的工作受限情况下期望有级 变速器的输入转速的超速的状态下发生，还是在其中差速部分作为电控无 级变速器的工作没有受到限制的情况下希望防止或最小化有级变速部分的 输入转速的超速的状态下发生，适当地控制有级变速部分，可用有级变速 部分的输入转速的超速量控制有级变速部分的离合器至离合器变速动作。 因而，抑制了变速沖击的产生。
在本发明的第七形式中，所述有级变速控制装置改变在所述离合器至 离合器变速动作期间所述有级变速部分的输入转速的超速量，使得与所述 差速部分置于非无级变速状态时相比，所述差速部分置于无级变速状态时 的所述超速量较小，在所述无级变速状态下，所述差速部分能够执行无级 变速动作，同时所述差速部分的差速作用不受所述差速状态限制装置的限 制，在所述非无级变速状态下，所述差速部分不能够执行无级变速动作， 同时所述差速部分的差速作用受到所述差速状态限制装置的限制。在这种 情况下，使得有级变速部分在其离合器至离合器变速动作期间的输入转速 的超速量在差速部分的无级变速状态下较小，从而可以在差速部分的无级 变速状态下以减小的变速冲击更适当地控制与有级变速部分的离合器至离 合器变速动作同步的差速部分的变速动作。
在本发明的第八形式中，当所述差速部分置于无级变速状态时，所述 有级变速控制装置控制所述有级变速部分的所述离合器至离合器变速动 作，使得所述离合器至离合器变速动作在关联状态下进行，在所述无级变 速状态下，所述差速部分能够执行无级变速动作，同时所述差速部分的差
速作用不受所述差速状态限制装置的限制。在这种情况下，使得有级变速 部分在其离合器至离合器变速动作期间的输入转速的超速量在差速部分的 无级变速状态下较小，从而可以在差速部分的无级变速状态下以减小的变 速冲击更适当地控制与有级变速部分的离合器至离合器变速动作同步的差 速部分的变速动作。
在本发明的第九形式中，当所述差速部分置于非无级变速状态时，所 述有级变速控制装置控制所述有级变速部分的所述离合器至离合器变速动 作，使得所述离合器至离合器变速动作在所述有级变速部分的输入转速的 超速上升的状态下进行，在所述非无级变速状态下，所述差速部分不能够 执行无级变速动作，同时所述差速部分的差速作用受到所述差速状态限制 装置的限制。在这种情况下，在差速部分的非无级变速状态下，有级变速 部分的离合器至离合器变速动作伴随有有级变速部分的输入转速的超速上 升，从而可通过适当地调节有级变速部分在其离合器至离合器变速动作期 间的输入转速的超速量来抑制变速冲击的产生。
在本发明的第十形式中，控制设备还包括电动机控制装置，其构造成 当所述差速部分置于无级变速状态时，通过控制所述第一电动机，来与所 述离合器至离合器变速动作同步地限制在所述有级变速部分的所述离合器 至离合器变速动作期间所述发动机的速度的变化，在所述无级变速状态下， 所述差速部分能够执行无级变速动作，同时所述差速部分的差速作用不受 所述差速状态限制装置的限制。在这种情况下，通过控制第一电动机同时 使得有级变速部分的输入转速的超速量在差速部分的无级变速状态下小于 在非无级变速状态下，将差速部分的变速动作控制成限制在有级变速部分 的离合器至离合器变速动作期间发动机转速的变化，从而可以在差速部分 的无级变速状态下以减小的变速沖击通过电动机控制装置更适当地控制差 速部分的变速动作。
优选地，所述差速状态限制装置构造成将差速机构置于其中差速机构 执行差速作用的差速状态，由此将无级变速部分置于其中无级变速部分可
作为电控无级变速器工作的无级变速状态；并且差速状态限制装置构造成
将差速机构置于其中差速机构不执行差速作用的非差速状态(例如，锁止 状态)，由此将无级变速部分置于其中无级变速部分不可作为电控无级变 速器工作的非无级变速状态(例如，有级变速状态)。在这种情况下，无
级变速部分可在无级变速状态与非无级变速状态之间切换。
优选地，所述差速状态限制装置是能够在差速机构执行差速作用的差 速状态与差速机构不执行差速作用的非差速状态(例如，锁止状态)之间 切换差速机构的差速状态切换装置，通过切换至所述差速状态来将差速部 分置于其中差速部分能够执行差速作用的差速状态，通过切换至所述非差 速状态来将差速部分置于其中差速部分不能够执行差速作用的非差速状 态。
优选地，所述差速机构具有连接至发动机的第一元件、连接至第一电 动机的第二元件和连接至动力传递部件的第三元件，并且差速状态限制装 置能够将差速机构置于差速状态下以及将差速机构置于非差速状态(例如 锁止状态)下，在所述差速状态下，差速机构的第一、第二和第三元件可 相对于彼此旋转，在所述非差速状态下，至少第二和第三元件不能够以各 自不同的速度旋转。例如，在差速机构的差速状态下，第二和第三元件能 够以各自不同的速度旋转，并且在差速机构的非差速或锁止状态下，第一、 第二和第三元件作为一个单元旋转，或者第二元件保持静止。因而，差速 机构可在差速和非差速状态之间切换。
优选地，所述差速状态限制装置包括离合器和/或制动器，所述离合器 能够将所述差速^L构的所述第一、第二和第三元件之中的任意两个元件彼 此连接以使所述第一、第二和第三元件作为一个单元旋转，所述制动器能 够将所述笫二元件固定到静止部件以使所述第二元件保持静止。此布置允 许差速机构容易地在差速状态和非差速状态之间切换。
优选地，所述离合器和制动器被松开以将所述差速机构置于所述差速 状态，在所述差速状态下，至少所述第二和第三元件能够以各自不同的速 度旋转且其中所述差速机构可作为电控差速装置工作。在此情况下，所述 离合器被接合以允许所述差速机构作为具有1的速比的变速器工作，或者
所述制动器被接合以允许所述差速机构作为具有低于1的速比的增速变 速器工作。在此布置中，差速机构可在差速状态和非差速状态之间切换， 并可作为具有单个固定速比的单个档位的变速器或具有各个固定速比的多 个档位的变速器工作。
优选地，所述差速机构是行星齿轮组，所述第一元件是所述行星齿轮 组的行星架，所述第二元件是所述行星齿轮组的太阳齿轮，而所述第三元 件是所述行星齿轮组的齿圏。在此布置中，差速机构的轴向尺寸可以减小， 并且差速机构由一个行星齿轮装置来简单地构成。
优选地，所述行星齿轮组是单小齿轮式行星齿轮组。在此情况下，差 速机构的轴向尺寸可以减小，并且差速机构由 一个行星齿轮组来简单地构 成。
优选地，所述车辆用驱动系统具有由所述无级变速部分的速比和所述 有级变速部分的速比限定的总速比。在这种情况下，可以通过利用有级变 速部分的速比，在总速比的较宽范围上获得车辆驱动力，以便进一步提高 无级变速部分的无级变速控制的效率。当有级变速部分是具有高于1的速 比的减速变速器时，第二电动机的输出转矩可以小于有级变速部分的输出 轴的转矩，从而可减小第二电动机的所需尺寸。置于其无级变速状态下的 无级变速部分和有级变速部分协同工作以构成无级变速器，而置于非无级
优选地，所述车辆用驱动系统具有由所述差速部分的速比和所述有级
变速部分的速比限定的总速比。在这种情况下，可以通过利用有级变速部
分的速比，在总速比的较宽范围上获得车辆驱动力，以便进一步提高无级
变速部分的无级变速控制的效率。当有级变速部分是具有高于1的速比的
减速变速器时，第二电动机的输出转矩可以小于有级变速部分的输出轴的
转矩，从而可减小第二电动机的所需尺寸。置于其差速状态下的差速部分
和有级变速部分协同工作以构成无级变速器，而置于其非差速状态下的差 速部分和有级变速部分协同工作以构成有级变速器。
优选地，所述有级变速部分是有级自动变速器。在这种情况下，当有
级变速部分变速时，驱动系统的总速比有级地变化。总速比的有机变化比
在总速比无级变化时迅速。因此，驱动系统用作无级变速器，该无级变速
器能够平滑地改变车辆驱动转矩，并且还能够有级地改变速比^1迅速地获 得车辆驱动转矩。


图1是用于说明根据本发明的一个实施例的混合动力车辆驱动系统布
置的示意图2是一表，表示与实现各个变速动作的液压操作摩擦接合装置的作 动状态的不同组合相关的、可在无级变速状态和有级变速状态中所选择的 一个下工作的图1的混合动力车辆驱动系统的变速动作；
图3是共线图，表示在驱动系统的不同档位下，在有级变速状态下工 作的图1的混合动力车辆驱动系统的相对转速；
图4是表示设置在图1的实施例的驱动系统中的电子控制设备的输入 和输出信号的视图5是示出图4的电子控制设备的主要控制功能的功能框图6是这样的视图，其在由以车辆的行驶速度和输出转矩形式的控制 参数限定的同一个二维坐标系统中，示出所存储变速边界线图的示例、所 存储切换边界线图的示例、和所存储驱动力源切换边界线图的示例，以使 得这些图彼此相关，其中变速边界线图用于确定自动变速部分的变速动作， 切换边界线图用于切换变速机构的变速状态，驱动力源切换边界线图限定 了用于在发动机驱动模式和电机驱动模式之间切换的发动机驱动区域和电 机驱动区域之间的边界线；
图7是这样的视图，其示出限定了发动机的最高燃料经济曲线的燃料 消耗图的示例，说明了在变速机构的无级变速状态下的发动机工作(由虚 线表示)和在有级变速状态下的发动机工作(由单点划线表示)之间的差
异；
图8是示出限定了无级变速区域和有紹 储关系的视图，此关系被用于产生由图6中虚线所示限定无级变速区域和 有级变速区域的边界线图9是表示作为有级变速器升档动作的结果而引起的发动机转速变化 示例的视图10是示出手动地操作的变速操作装置的示例的视图，该变速操作装 置包括一变速杆并且能够选择多个档位中的 一个；
图11是示出图4的电子控制设备的控制工作的流程图，即在自动变速 部分的离合器至离合器变速动作期间改变发动机超速量的控制例程；
图12是一时序图，用于说明在差速部分的无级变速状态下，当命令自 动变速部分实现从第二档位到第三档位的升档动作时，图11的流程图所示 的控制工作；
图13是一时序图，用于说明在差速部分的锁止状态(有级变速状态) 下，当命令自动变速部分实现从第二档位到第三档位的升档动作时，图11 的流程图所示的控制工作；
图14是与图l对应的示意图，用于说明根据本发明的另一实施例的混 合动力车辆驱动系统的布置；
图15是与图2对应的表，表示与实现各个变速动作的液压操作摩擦接
合装置的作动状态的不同组合相关的、可在无级变速状态和有级变速状态
中所选择的一个下工作的图14的混合动力车辆驱动系统的变速动作；
图16是与图3对应的共线图，表示在有级变速状态下，图14的混合 动力车辆驱动系统的旋转元件在不同档位下的相对转速；
图17是示出由用户操作以选择变速状态的交互转换开关形式的可手 动操作变速状态选择装置的示例的透视图。 附图标记说明 8:发动机
10, 70:变速机构(驱动系统) 11:差速部分(无级变速部分) 16:动力分配机构(差速机构)
18:动力传递部件
20， 72:自动变速部分(有级变速部分) 38:驱动轮
40:电子控制设备(控制设备)
52:混合动力控制装置(电动机控制装置)
54:有级变速控制装置
Ml:第一电动机
M2:第二电动机
CO:切换离合器(差速状态限制装置) B0:切换制动器(差速状态限制装置)
具体实施例方式
将参照附图详细说明本发明的优选实施例。 实施例1
图1是用于说明构成混合动力车辆用驱动系统一部分的变速机构10 的示意图，此驱动系统由根据本发明一个实施例的控制设备控制。在图1 中，变速机构10包括采用输入轴14形式的输入旋转部件；采用直接地
速部分ll的形式的无级变速部分；采用自动变速部分20形式的有级或多 级自动变速器，其配置在差速部分ll和车辆的驱动轮38之间的动力传递 路径中，并经由动力传递部件18 (动力传递轴)串联连接至差速部分11 和驱动轮38;以及采用输出轴22形式的输出旋转部件，其连接至自动变 速部分20。输入轴14、差速部分ll、自动变速部分20和输出轴22同轴 地配置在变速器壳体12中的共用轴线上，并彼此串联连接，变速器壳体 12 (以下称为壳体12)用作安装至车身的静止部件。此变速机构10适合 用于横置FR车辆(发动机前置后轮驱动车辆)，并且配置在内燃机8形 式的驱动力源和一对驱动轮38之间，以通过差速齿轮设备36 (主减速齿 轮)和一对驱动车轴将车辆驱动力从发动机8传递至该对驱动轮38，如图
5所示。发动机8可以是汽油发动机或柴油发动机，并用作直接地或经由 脉动吸收阻尼器间接地连接至输入轴14的车辆驱动力源。
在上述变速机构10中，发动机8和差速部分11彼此直接连接。此直 接连接意味着发动机8和差速部分11彼此连接，而没有诸如变矩器或流体 联接器之类的流体操作的动力传递设备置于其间，但发动机8和差速部分 ll可以如上所述通过脉动吸收阻尼器彼此连接。注意，图l的示意图中省 略了相对于其轴线对称构造的变速机构10的下半部。对于下文说明的本发 明的其它实施例也是如此。
差速部分ll设有第一电动机M1;用作差速机构的动力分配机构16, 其可操作以将由输入轴14接收的发动机8的输出机械分配到笫一电动机 Ml和动力传递部件18;以及可随输出轴22 —起S走转的第二电动机M2。 第二电动才几M2可以配置在动力传递部件18和驱动轮38之间的动力传递 路径的任何部位。在本实施例中使用的笫一电动机Ml和第二电动机M2 每个都是具有电动机功能和发电机功能的所谓电动/发电机。但是，第一电 动机M1应当至少用作可操作以产生电能和反作用力的发电机，而笫二电 动机M2应当至少用作可操作以产生车辆驱动力的驱动力源。
作为主要部件，动力分配机构16包括具有例如约0.418的传动比pl 的单小齿轮式第一行星齿轮组24、切换离合器CO和切换制动器BO。第一 行星齿轮组24具有以下旋转元件第一太阳齿轮S1;第一行星齿轮P1; 第一行星架CA1,其支承第一行星齿轮P1使得第一行星齿轮P1可以绕其 轴线旋转并且可绕第一太阳齿轮S1的轴线旋转；和经第一行星齿轮P1与 第一太阳齿轮Sl啮合的第一齿圏Rl。在第一太阳齿轮Sl和第一齿圏Rl 的齿数分别由ZS1和ZR1表示的情况下，上述传动比pl由ZS1/ZR1表示。
在动力分配机构16中，第一行星架CA1连接至输入轴14,即连接至 发动机8，第一太阳齿轮S1连接至第一电动机M1，而第一齿圏R1连接 至动力传递部件18。切换制动器B0配置在第一太阳齿轮Sl和壳体12之 间，切换离合器C0配置在第一太阳齿轮S1和第一行星架CA1之间。当 切换离合器CO和制动器B0都松开时，动力分配机构16被置于差速状态，
在该差速状态下，第一行星齿轮组24的由第一太阳齿轮S1、第一行星架 CA1和第一齿圏Rl组成的三个元件相对于彼此可旋转，以执行差速作用， 从而发动机8的输出被分配到第一电动机M1和动力传递部件18，由此发 动机8的一部分输出被用来驱动第一电动机M1以产生电能，此电能被储 存或者用来驱动第二电动机M2。因此，差速部分ll (动力分配机构16) 用作电控差速装置，并且被置于无级变速状态(电控建立的CVT状态)， 在此无级变速状态下动力传递部件18的转速可连续变化而无论发动机8 的转速如何，即差速部分11被置于这样的差速状态，其中动力分配机构 16的速比(输入轴14的转速/动力传递部件18的转速)可以从最小值 y0min到最大值y0max连续变化，也就是说，差速部分11被置于这样的 无级变速状态，其中动力分配机构16用作速比Y0可以从最小值y0min到 最大值Y0max连续变化的电控无级变速器。
当在动力分配机构16被置于无级变速状态下时使切换离合器CO或制 动器BO接合时，动力分配机构16进入差速作用不可用的锁止状态或非差 速状态。更具体而言，当切换离合器CO被接合时，第一太阳齿轮S1和第 一行星架CA1连接在一起，从而动力分配机构16被置于连接状态或锁止 状态，其中第一行星齿轮组24的由第一太阳齿轮S1、第一行星架CA1和 第一齿圏Rl组成的三个旋转元件可作为一个单元旋转，即动力分配机构 16被置于其中差速作用不可用的非差速状态，从而差速部分11也被置于 非差速状态。在该非差速状态下，发动机8的转速和动力传递部件18的转 速彼此相等，从而差速部分ll(动力分配机构16)被置于非无级变速状态， 例如固定速比变速状态或者有级变速状态，其中机构16用作具有等于1 的固定速比的变速器。
当切换制动器別代替切换离合器CO被接合时，第一太阳齿轮Sl被 固定到壳体12,从而动力分配机构16被置于其中第一太阳齿轮S1不可旋 转的连接状态或锁止状态，即被置于差速作用不可用的非差速状态，从而 差速部分11也^皮置于非差速状态。由于第一齿圏Rl的转速高于第一行星 架CA1的转速，所以差速部分11;〖皮置于非无级变速状态，例如固定速比
变速状态或者有级变速状态，其中差速部分ll (动力分配机构16)用作具 有小于l (例如约0.7)的固定速比Y0的增速变速器。
因而，切换离合器CO和制动器BO形式的摩擦接合装置用作差速状态 切换装置，其可操作以使差速部分11 (动力分配机构16 )在差速状态或非 锁止状态(非连接状态)与非差速状态或锁止状态(连接状态)之间选择 性地切换，也就是说，在其中差速部分ll (动力分配机构16)可作为其速 比连续可变的电控无级变速器工作的无级变速状态和其中差速部分11不 可作为能进行无级变速操作的电控无级变速器工作且其中差速部分11的 速比保持固定的锁止状态之间选择性地切换，所述锁止状态也即其中差速 部分11可作为具有一个速比的单个档位或具有各自速比的多个档位的变 速器工作的固定速比变速状态(非差速状态)，也即其中差速部分ll作为
具有一个速比的单个档位或具有各自速比的多个档位的变速器工作的固定 速比变速状态。
从另一个角度考虑，切换离合器C0和切换制动器B0用作差速状态限 制装置，其可操作以限制动力分配机构16的差速作用，用于通过将动力分 配机构16置于其非差速状态以将差速部分11置于其有级变速状态，来限 制差速部分ll的电控差速作用，即，差速部分ll作为电控无级变速器的 功能。切换离合器CO和切换制动器B0也可操作以将动力分配机构16置 于其差速状态，用于将差速部分ll置于其无级变速状态，其中动力分配机 构16的差速作用和差速部分ll的电控差速作用不受限制，即，差速部分 作为电控无级变速器的功能不受限制。
自动变速部分20包括单小齿轮式第二行星齿轮组26、单小齿轮式第 三行星齿轮组28和单小齿轮式第四行星齿轮组30。笫二行星齿轮组26具 有第二太阳齿轮S2;第二行星齿轮P2;第二行星架CA2，其支承第二 行星齿轮P2使得第二行星齿轮P2可以绕其轴线旋转并且可绕第二太阳齿 轮S2的轴线旋转；和经第二行星齿轮P2与第二太阳齿轮S2啮合的第二 齿圏R2。例如，第二行星齿轮组26具有约0.562的传动比p2。第三行星 齿轮组28具有第三太阳齿轮S3;第三行星齿轮P3;第三行星架CA3，
其支承第三行星齿轮P3使得第三行星齿轮P3可以绕其轴线旋转并且可绕 第三太阳齿轮S3的轴线旋转；和经第三行星齿轮P3与第三太阳齿轮S3 啮合的第三齿圏R3。例如，第三行星齿轮组28具有约0.425的传动比p3。 第四行星齿轮组30具有笫四太阳齿轮S4;第四行星齿轮P4;第四行星 架CA4,其支承第四行星齿轮P4使得第四行星齿轮P4可以绕其轴线旋转 并且可绕第四太阳齿轮S4的轴线旋转；和经第四行星齿轮P4与第四太阳 齿轮S4啮合的第四齿圏R4。例如，第四行星齿轮组30具有约0.421的传 动比p4。在第二太阳齿轮S2、第二齿圏R2、第三太阳齿轮S3、第三齿圏 R3、第四太阳齿轮S4和第四齿圏R4的齿数分别由ZS2、 ZR2、 ZS3、 ZR3、 ZS4和ZR4表示的情况下，上述传动比p2、 p3和p4分别由ZS2/ZR2、 ZS3/ZR3和ZS4/ZR4表示。
在自动变速部分20中，第二太阳齿轮S2和第三太阳齿轮S3作为一 个单元一体地彼此固定，经第二离合器C2选择性地连接至动力传递部件 18，并且经第一制动器B1选择性地固定到壳体12。第二行星架CA2经第 二制动器B2选择性地固定到壳体12，且第四齿圏R4经第三制动器B3选 择性地固定到壳体12。第二齿圏R2、第三行星架CA3和第四行星架CA4 一体地彼此固定并且固定到输出轴22。第三齿圏R3和第四太阳齿轮S4 一体地彼此固定，并且经第一离合器Cl选择性地连接至动力传递部件18。 因而，自动变速部分20和动力传递部件18经被:没置以使自动变速部分20 变速的第一离合器Cl或者第二离合器C2而选择性地彼此连接。换言之， 第一离合器Cl和第二离合器C2用作接合装置，其可操作以将动力传递部 件18和自动变速部分20之间，即差速部分11 (动力传递部件18 )和驱动 轮38之间的动力传递路径选择性地置于动力传递状态和动力切断状态之 一，在动力传递状态下车辆驱动力可以经动力传递路径传递，在动力切断 状态下车辆驱动力不能经动力传递路径传递。更具体而言，在第一离合器 Cl和第二离合器C2中的至少 一个置于接合状态时上述动力传递路径被置 于动力传递状态，而在第一离合器Cl和第二离合器C2置于松开状态时上 述动力传递路径被置于动力切断状态。自动变速部分20是有级变速器，其
可操作以执行所谓"离合器至离合器变速动作，，，通过合适的两个摩擦接 合装置的并行的接合和松开动作来实现离合器至离合器变速动作中的每个 动作。
上述切换离合器C0、第一离合器Cl、第二离合器C2、切换制动器 B0、第一制动器Bl、第二制动器B2和第三制动器B3 (以下共同地称为 离合器C和制动器B,除非另外指定)是传统车辆用自动变速器中使用的 液压操作摩擦接合装置。这些摩擦接合装置中的每一个都由包括多个通过 液压致动器彼此压紧的摩擦盘的湿式多片离合器构成，或者由包括转鼓和 缠绕在转鼓的外周表面上并且在一端由液力致动器张紧的一条带或两条带 的带式制动器构成。离合器C0-C2和制动器B0-B3中的每一个被选择性地 接合，用于连接各离合器或制动器置于其间的两个部件。
在如上所述构造的变速机构10中，动力分配机构16设置有切换离合
器CO和切换制动器BO，这两者之一接合以将差速部分11置于其中差速
部分11可作为无级变速器工作的无级变速状态，或置于其中差速部分11 可作为具有固定的一个或多个速比的有级变速器工作的非无级变速状态
(固定速比变速状态)。因此，在本变速机构10中，通过切换离合器CO 和切换制动器BO之一的接合动作而被置于固定速比变速状态下的差速部 分ll与自动变速部分20协同工作以构成有级变速装置，而在切换离合器 CO和切换制动器BO两者都保持松开状态的情况下被置于无级变速状态的 差速部分11与自动变速部分20协同工作以构成电控无级变速装置。换言 之，变速机构10通过接合切换离合器CO和切换制动器BO之一而被置于 其有级变速状态，并通过松开切换离合器CO和切换制动器BO两者而被置 于其无级变速状态。差速部分11也可以说是被选择性地置于其有级变速状 态和无级变速状态之一的变速器。
具体而言，当通过切换离合器CO和切换制动器BO之一保持在接合状 态而将差速部分11置于其有级变速状态的情况下，变速机构10被置于其 有级变速状态时，通过从上述第一离合器Cl、第二离合器C2、第一制动 器Bl、第二制动器B2和第三制动器B3中选择的两个摩擦接合装置的相 应组合的接合动作，选择性地建立第一档位(第一速位置)至第五档位(第
五速位置)、倒车档位(向后驱动位置)和空档位置之一，如图2的表中 所示。所述两个摩擦接合装置可以包括将被松开的摩擦接合装置(以下称 为"被松开的接合装置")，以及将被接合的摩擦接合装置(以下称为"被 接合的接合装置")。上述档位具有成几何级数变化的各速比yT (输入轴 速度nw输出轴速度nout)。速比是由差速部分11的速比和自动 变速部分20的速比Y确定的变速机构10的总速比。
在变速机构IO用作有级变速器的情况下，如图2所示，例如，通过切 换离合器CO、第一离合器Cl和第三制动器B3的接合动作建立具有例如 约3.357的最高速比的第一档位，并通过切换离合器C0、第一离合器 Cl和第二制动器B2的接合动作来建立具有小于速比Yl的、例如约2.180 的速比丫2的第二档位。此外，通过切换离合器CO、第一离合器C1和第 一制动器Bl的接合动作来建立具有小于速比的、例如约1.424的速比 y3的第三档位，并通过切换离合器CO、第一离合器C1和第二离合器C2 的接合动作来建立具有小于速比的、例如约1.000的速比y4的第四档 位。通过第一离合器C1、第二离合器C2和切换制动器B0的接合动作来 建立具有小于速比的、例如约0.705的速比的第五档位。此外，通 过第二离合器C2和第三制动器B3的接合动作建立具有介于速比和 之间的、例如约3.209的速比yR的倒车档位。通过仅接合切换离合器CO 来建立空档位置n。
另一方面，在差速部分ll被置于其无级变速状态时变速机构10用作 无级变速器的情况下，如图2所示，切换离合器CO和切换制动器BO两者 都被松开，使得差速部分11用作无级变速器，同时串联连接至差速部分 11的自动变速部分20用作有级变速器，由此4皮传递到置于所选择档位M 的自动变速部分20的旋转运动的速度，即动力传递部件18的转速被连续 地改变，使得当自动变速部分20被置于所选择档位M时驱动系统的速比 在预定范围上可连续变化。因此，由差速部分ll的速比yO和自动变速部 分20的速比y确定的变速机构10的总速比yT可连续变化。
例如，在变速机构10用作无级变速器时，如图2的表所示，被置于第 一至第四档位之一 (或通过与用于建立第四档位的相同摩擦接合装置Cl、 C2的接合动作建立的第五档位)的自动变速器20的输入转速Nin在切換 离合器C0和切换制动器B0两者都松开的状态下可连续变化，从而变速机 构10的总速比yT可越过相邻的档位连续变化。
图3的共线图用直线表示在变速机构10的各档位下旋转元件的转速之 间的关系，变速机构10由用作无级变速部分或第一变速部分的差速部分 11以及用作有级变速部分(自动变速部分)或第二变速部分的自动变速部 分20构成。图3的共线图是直角二维坐标系统，其中行星齿轮组24、 26、 28、 30的传动比p被取为沿着横轴，而旋转元件的相对转速被取为沿着纵 轴。三条水平线中较低的一条，即水平线X1，表示O的转速；而三条水平 线中靠上的一条，即水平线X2，表示1.0的转速，即连接至输入轴14的 发动机8的运行速度NE。水平线XG表示动力传递部件18的转速。
与差速部分11的动力分配才几构16对应的三条竖直线Yl、 Y2和Y3 分别表示第一太阳齿轮S1形式的第二旋转元件(第二元件)RE2、第一行 星架CA1形式的第一旋转元件(第一元件)RE1、和第一齿圏R1形式的 笫三旋转元件(第三元件)RE3的相对转速。竖直线Yl、 Y2和Y3中相 邻竖直线之间的距离由第一行星齿轮组24的传动比pl确定。即，竖直线 Yl和Y2之间的距离对应于"l",而竖直线Y2和Y3之间的距离对应于传 动比pl。此外，对应于自动变速部分20的五条竖直线Y4、 Y5、 Y6、 Y7 和Y8分别表示采用一体地彼此固定的第二和第三太阳齿轮S2、 S3形式的 第四旋转元件(第四元件)RE4、第二行星架CA2形式的第五旋转元件(第 五元件)RE5、第四齿圈R4形式的第六旋转元件(第六元件)RE6、采用 一体地彼此固定的第二齿圏R2以及第三和第四行星架CA3、 CA4形式的 第七旋转元件(第七元件)RE7、以及采用一体地彼此固定的第三齿圏R3 和第四太阳齿轮S4形式的第八旋转元件(第八元件)RE8的相对转速。 这些竖直线中相邻竖直线之间的距离由第二、第三和第四行星齿轮组26、 28、 30的传动比p2、 p3和p4确定。在共线图的竖直线之间的关系中，每
个行星齿轮组的太阳齿轮和行星架之间的距离对应于"1",而每个行星齿 轮组的行星架和齿圏之间的距离对应于传动比P。在差速部分ll中，竖直
线Yl和Y2之间的距离对应于"1"，而竖直线Y2和Y3之间的距离对应 于传动比p。在自动变速部分20中，第二、第三和第四行星齿轮组26、 28、 30中每一个的太阳齿轮和行星架之间的距离对应于"1"，而行星齿轮组 26、 28、 30中每一个的行星架和齿圏之间的距离对应于传动比p。
参照图3的共线图进行说明，变速机构10的动力分配机构16 (差速 部分11)被设置成使得第一行星齿轮组24的第一旋转元件RE1 (第一 行星架CA1)被一体地固定到输入轴14 (发动机8)并且经切换离合器 CO选择性地连接至第二旋转元件RE2 (第一太阳齿轮S1)，并且此第二 旋转元件RE2被固定到第一电动机Ml并且经切换制动器B0选择性地固 定到壳体12，而第三旋转元件RE3 (第一齿圏Rl)被固定到动力传递部 件18和第二电动4几M2，从而输入轴14的4t转运动经动力传递部件18传 递(输入)到自动变速部分20。第一太阳齿轮Sl和第一齿圏Rl的转速之 间的关系由经过线Y2和X2之间的交点的倾斜直线L0表示。
当通过切换离合器CO和制动器B0的松开动作而使变速机构10进入 无级变速状态(差速状态)时，例如第一至第三旋转元件RE1-RE3相对 于彼此可旋转，例如至少第二旋转元件RE2和第三旋转元件RE3相对于 彼此可旋转。在此情况下，由直线LO和竖直线Yl之间的交点表示的第一 太阳齿轮S1的转速通过控制第一电动机M1的运行速度而升高或降低，从 而如果由车速V确定并由直线L0和竖直线Y3之间的交点表示的第一齿 圏Rl的转速基本保持恒定，则由直线L0和竖直线Y2表示的第一行星架 CA1的转速，即发动机转速NE升高或降低。
当切换离合器CO被接合时，第一太阳齿轮Sl和第一行星架CA1彼 此连接，并且动力分配机构16被置于其中上述三个旋转元件RE1、 RE2、 RE3作为一个单元旋转且第二和第三旋转元件RE2、 RE3的相对旋转被禁 止的第一非差速状态，从而直线L0与水平线X2对准，由此动力传递部件 18以等于发动机转速NE的速度旋转。另一方面，当切换制动器BO被接合
时，笫一太阳齿轮S1固定到壳体12，并且动力分配机构16被置于其中第 二旋转元件RE2停止且第二和第三旋转元件RE2、 RE3的相对旋转被禁 止的第二非差速状态，从而直线L0在图3所示的状态下倾斜，由此差速 部分ll用作增速机构。因此，由直线L0和Y3之间的交点表示的第一齿 圏Rl的转速，即动力传递部件18的转速，高于发动机转速NE并且被传 递到自动变速部分20。
在自动变速部分20中，第四旋转元件RE4经第二离合器C2选择性 地连接至动力传递部件18,并且经第一制动器Bl选择性地固定到壳体12; 第五旋转元件RE5经第二制动器B2选择性地固定到壳体12;而第六旋转 元件RE6经第三制动器B3选择性地固定到壳体12。第七旋转元件RE7 固定到输出轴22，而第八旋转元件RE8经第一离合器Cl选择性地连接至 动力传递部件18。
当第一离合器Cl和第三制动器B3被接合时，自动变速部分20被置 于第 一档位。第 一档位下输出轴22的转速由表示固定到输出轴22的第七 旋转元件RE7转速的竖直线Y7和倾斜直线Ll之间的交点表示，倾斜直 线Ll经过表示第八旋转元件RE8转速的竖直线Y8和水平线X2之间的交 点以及表示第六^走转元件RE6转速的竖直线Y6和水平线XI之间的交点， 如图3所示。类似地，通过第一离合器Cl和第二制动器B2的接合动作建 立的第二档位下的输出轴22的转速，由通过这些接合动作所确定的倾斜直 线L2和表示固定到输出轴22的第七旋转元件RE7转速的竖直线Y7之间 的交点表示。通过第一离合器Cl和第一制动器B1的接合动作建立的第三 档位下的输出轴22的转速，由通过这些接合动作所确定的倾斜直线L3和 表示固定到输出轴22的第七旋转元件RE7转速的竖直线Y7之间的交点 表示。通过第一离合器Cl和第二离合器C2的接合动作建立的第四档位下 的输出轴22的转速，由通过这些接合动作所确定的水平线L4和表示固定 到输出轴22的第七旋转元件RE7转速的竖直线Y7之间的交点表示。在 切换离合器CO被置于接合状态的第一档位至第四档位下，第八旋转元件 RE8以与发动机转速Ne相同的速度旋转，接收来自差速部分11即来自动
力分配机构16的驱动力。当切换制动器B0代替切换离合器CO被接合时， 第八旋转元件RE8以高于发动机转速NE的速度旋转，接收来自动力分配 机构16的驱动力。通过第一离合器C1、第二离合器C2和切换制动器B0 的接合动作建立的第五档位下的输出轴22的转速，由通过这些接合动作所 确定的水平线L5和表示固定到输出轴22的第七旋转元件RE7转速的竖直 线Y7之间的交点表示。
图4图示了由设置以控制变速机构10的电子控制设备40所接收的信 号，以及电子控制设备40所产生的信号。此电子控制设备40包括具有 CPU、 ROM、 RAM和输入/输出接口的所谓微计算机，并且被设置成在利 用RAM的临时数据存储功能的同时根据存储在ROM中的程序来处理这 些信号，以实施发动机8以及电动机M1和M2的混合动力驱动控制，以 及诸如自动变速部分20的变速控制之类的驱动控制。
电子控制设备40被设置成从图4所示的各种传感器和开关接收各种信 号，例如表示发动机8的冷却水温度TEMPw的信号；表示变速杆的所 选择操作位置PSH的信号；表示发动机8的运行速度NE的信号；表示代表 变速机构10的向前驱动位置的所选择组的值的信号；表示M模式(电机 驱动模式)的信号；表示空调操作状态的信号；表示与输出轴22的转速 NouT相对应的车速V的信号；表示自动变速部分20的工作油的温度的信 号；表示驻车制动器的操作状态的信号；表示脚踏制动器的操作状态的信 号；表示催化剂温度的信号；表示加速踏板的操作量(开度)Acc的信号， 该信号代表车辆操作者所要求的车辆输出；表示凸轮角度的信号；表示对 雪地驱动模式的选择的信号；表示车辆的纵向加速度值G的信号；表示对 自动巡航驱动模式的选择的信号；表示车辆重量的信号；表示车辆的驱动 轮速度的信号；表示有级变速开关的操作状态的信号，该有级变速开关被 设置来将差速部分ll (动力分配机构16)置于其中变速机构IO用作有级 变速器的有级变速状态(锁止状态)；表示无级变速开关的操作状态的信 号，该无级变速开关被设置来将差速部分11置于其中变速机构10用作无 级变速器的无级变速状态(差速状态)；表示第一电动机M1的转速N肌
(此后称作"第一电动机速度Nm")的信号；表示第二电动机M2的转 速Nm2(此后称作"第二电动机速度NM2，，)的信号；以及表示存储在电 能储存设备60中的电能量(充电状态)SOC的信号。
电子控制设备40还被设置成产生各种信号，例如施加到发动机输出 控制设备43 (图5中示出)以控制发动机8的输出的控制信号，例如驱动 节气门致动器97以控制配置在发动才几8进气管95中的电子节气门96的开 度0TH的驱动信号、控制由燃料喷射设备98喷射到发动机8的进气管95 或气缸中的燃料喷射量的信号、施加到点火设备99以控制发动机8的点火 正时的信号、和调节发动机8的增压器压力的信号；操作电动空调的信号； 操作电动机Ml和M2的信号；操作用于表示变速杆的所选择操作位置或 变速位置的变速范围指示器的信号；操作表示传动比的传动比指示器的信 号；操作表示对雪地驱动模式的选择的雪地模式指示器的信号；操作用于 车轮的防抱死制动的ABS致动器的信号；操作用于表示对M模式的选择 的M模式指示器的信号；操作液压控制单元42 (图5中示出)中结合的 电磁操作阀的信号，该液压控制单元42被设置来控制差速部分11和自动 变速部分20的液压操作摩擦接合装置的液压致动器；驱动被用作液压控制 单元42的液压源的电动油泵的信号；驱动电动加热器的信号；以及被施加 到巡航控制计算机的信号。
图5是用于说明电子控制设备的主要功能的功能框图。图5所示的有 级变速控制装置54被设置来判定自动变速部分20的变速动作是否应当发 生，即，判定自动变速部分20应该换到哪个档位。基于车速V和自动变 速部分20的输出转矩TouT形式的车辆状况，并根据存储在存储装置56 中且表示由图6中实线所表示的升档边界线和由图6中的单点划线表示的 降档边界线的变速边界线图(变速控制图或关系)，来做出此判定。有级 变速控制装置54产生施加到液压控制单元42的指令(变速指令或液压控 制指令)，以选择性地接合和松开两个液压操作摩擦接合装置(除了切换 离合器CO和制动器B0之外)，用于根据图2的表建立自动变速部分20 的所确定的档位。具体而言，有级变速控制装置54命令液压控制单元42
以控制液压控制单元42中结合的电磁操作阀，用于激励合适的液压致动器 来并行地接合两个摩擦接合装置中的一个并松开另 一个摩擦接合装置，以 实现自动变速部分20的离合器至离合器变速动作。
在变速机构10被置于无级变速状态时，即在差速部分11被置于差速 状态时，混合动力控制装置52用作无级变速控制装置，并且被设置为控制 发动机8在高效率的运行范围内运行，并控制第一和第二电动机M1、 M2 以最优化由发动才几8和第二电动机M2产生的驱动力的比例和在第一电动 机M1作为发电才几运行期间由其产生的反作用力，由此控制作为电控无级 变速器工作的差速部分ll的速比y0。例如，混合动力控制装置52基于加 速踏板的操作量Acc (其用作操作者的需求车辆输出)和车速V计算在当 前车速V下的目标(需求)车辆输出，并且基于计算出的目标车辆输出和 由第一电动机M1产生的电能需求量来计算目标总车辆输出。混合动力控 制装置52在考虑动力传递损失、作用在车辆的各种设备上的负荷、由第二 电动机M2产生的辅助转矩等的同时，计算发动机8的目标输出以获得计 算出的目标总车辆输出。混合动力控制装置52控制发动机8的转速Ne和 特矩Te,以获得计算出的目标发动机输出，和由第一电动机M1产生的电 能的产生量。
混合动力控制装置52祐z没置成在考虑自动变速部分20的当前所选择 档位的同时实现混合动力控制，以提高车辆的驱动性和发动机8的燃料经 济性。在混合动力控制中，差速部分ll被控制以用作电控无级变速器，以 使得为发动机8高效工作的发动机转速Ne和牟速V、以及由自动变速部分 20的所选择档位确定的动力传递部件18的转速具有最优化协作。也就是 说，混合动力控制装置52确定变速机构10的总速比yT的目标值，使得 发动机8根据所存储的最高燃料经济性曲线(燃料经济性图或关系)而运 行，该最高燃料经济性曲线存储在存储装置中并且由图7中的虛线表示。 变速机构10的总速比fT的目标值允许发动机转矩TE和转速NE被控制成， 使得发动机8提供为获得目标车辆输出(目标总车辆输出或需求车辆驱动 力)所需的输出。最高燃料经济性曲线通过实验而获得，以满足发动机8
的期望运行效率和最高燃料经济性两者，并限定在由发动机转速NE作为一
轴线且由发动机8的输出转矩TE (发动机转矩TE)作为另一轴线所限定 的二维坐标系统中。混合动力控制装置52控制差速部分11的速比y0，以 获得总速比YT的目标值，从而总速比yT可以被控制在预定范围内，例如 13和0.5之间。
在混合动力控制中，混合动力控制装置52控制逆变器58，使得由第 一电动机Ml产生的电能经逆变器58供应到电能储存设备60和笫二电动 机M2。也就是说，由发动机8产生的驱动力的主要部分被机械地传递到 动力传递部件18，而驱动力的其余部分被第一电动机M1消耗以将此部分 转换成电能，该电能经逆变器58供应到第二电动机M2，从而第二电动机 M2用所供应的电能运行，以产生将要传递到动力传递部件18的机械能。 这样，驱动系统设置有电气路径，由发动机8的驱动力的一部分转换所生 成的电能经此电气路径被转换成机械能。
尤其应注意，自动变速部分20在有级变速控制装置54的控制下变速， 以有级地改变其速比，从而有级地改变变速机构10的总速比yT。即，变 速机构10的总速比由于自动变速部分20的变速动作而有级地或非连 续地变化，而不是像在其速比连续地变化的无级变速器中那样连续地变化。 总速比YT的有级变化可以比总速比fT的连续变化更迅速地改变车辆驱动 力，但另一方面具有引起变速沖击和由于无法控制发动机转速Ne跟随最高 燃料经济性曲线而导致燃料经济性恶化的危险。
考虑到上述事实，混合动力控制装置52设置成在自动变速部分20的 变速动作之前和之后改变差速部分11的速比，从而减小由于自动变速部分 20的变速动作的总速比fT的有级变化，即，产生在变速动作之前和之后 的总速比yT的连续瞬时变化。例如，混合动力控制装置52设置成与自动 变速部分20的变速动作同步地控制差速部分ll的速比，从而通过利用差 速部分ll的电子CVT功能(差速作用)减小作为变速动作结果的发动机
转速NE的变化量。
具体而言，混合动力控制装置52设置成与自动变速部分20的变速动 作同步地控制差速部分ll的速比，从而将发动机转速NE控制在不高于预
定速度Ne，的植，而不考虑由于自动变速部分20的变速动作而发生的动力 传递部件18 (第二电动机M2)的转速的变化，该转速是自动变速部分20 的输入转速Nm。上述预定速度NE，是发动机转速NE的目标值，其用于控 制差速部分ll的速比YO以减小发动机转速NE的变化，从而产生总速比yr 在自动变速器20的变速动作之前和之后的连续瞬时变化。该目标值通过试 验获得并存储在存储器中。
例如，混合动力控制装置52设置成使差速部分11的速比Y0沿与自动 变速部分20的速比y的变化方向相反的方向与自动变速部分20的变速动
作同步地变化与速比y的有级变化量相等的量，从而防止总速比yr在自
动变速部分20的变速动作之前和之后的非连续瞬时变化，也就是说，从而 保持发动机转速Ne在自动变速部分20的变速动作之前和之后基本恒定， 由此使总速比yr可以连续变化。虽然自动变速器20的速比y由于变速动 作而变化，但该设置可有效减小总速比/T在自动变速器20的变速动作之 前和之后的有级变化量，由此抑制变速冲击。因而，混合动力控制装置52 用作用于改变第一电动机速度NM1的电动机控制装置，从而限制发动机转 速NE在自动变速部分20的变速动作期间的变化，而不考虑自动变速部分 20的输入转速Nrv的变化，即，作为自动变速部分20的变速动作结果的 动力传递部件18的转速(以下称为"动力传递部件速度N^，)的变化。
从另一个角度考虑，发动机8通常与有级变速器一起工作而跟随图7 所示的单点划线，并且与无级变速器一起工作而跟随由图7中的虛线所示 的最高燃料经济性曲线，或者跟随比发动机8与有级变速器一起工作时更 接近最高燃料经济性曲线的线。因此，当发动机8与无级变速器一起工作 时，比发动机8与有级变速器一起工作时相比，用于获得所需车辆驱动转
矩(驱动力)的发动机转矩TE是在更接近最高燃料经济性曲线的发动机转 速NE处获得的。这意味着无级变速器允许比有级变速器更高程度的燃料经
济性。因此，混合动力控制装置52被设置成，虽然自动变速部分20的速 比由于其变速动作而有级地变化，但差速部分11的速比y控制成使发动机
8跟随由图7中的虚线所示的最高燃料经济性曲线工作，用于防止燃料经 济性的恶化。该设置使变速机构10能够总体上用作无级变速器，由此保证 提高的燃料经济性。
如上所述，混合动力控制装置52被设置成与自动变速部分20的变速 动作同步地执行差速部分ll的所谓的"同步速比控制"。该同步速比控制 在通过考虑一响应延迟而确定的时刻开始，该响应延迟是从通过自动变速 部分20的变速动作的有级变速控制装置54确定的时刻到由适当的液压操 作摩擦接合装置的作动引起的自动变速器20的输入转速NIN开始实际变化 的时刻，即，直到所谓的"惯性阶段"开始的时刻的响应延迟，在该"惯 性阶段"中，自动变速部分20的输入转速NiN,即动力传递部件18的转 速，在自动变速部分20的变速动作的过程中变化。例如，该响应延迟是通 过试验获得的，并且存储在存储器中。或者，混合动力控制装置52在检测 到自动变速部分20的输入转速Nm开始实际变化的时刻开始差速部分11 的同步速比控制。
差速部分11的同步速比控制在自动变速部分20的变速动作的过程中 在惯性阶段终止的时刻终止。例如，自动变速部分20的变速动作的持续时 间的长度通过试验获得，并且存储在存储器中。或者，混合动力控制装置 52在检测到自动变速部分20的输入转速Nm的实际变化已被归零的时刻 终止差速部分11的同步速比控制。
如上所述，在自动变速部分20的变速动作过程中的惯性阶段的时间段 (时间区间)内，例如，在通过试验获得的时间段内，或在从自动变速部 分20的输入转速NIN开始实际变化的时刻到检测到输入转速NIN的实际变 化归零的时刻的时间区间内，混合动力控制装置52执行差速部分11的同 步速比控制。换言之，混合动力控制装置52在自动变速部分20的变速动 作的惯性阶段中与自动变速部分20的变速动作同步地执行差速部分11的 变速动作。
混合动力控制装置52还设置成，无论车辆是静止还是行驶，通过由于 差速部分11的电控CVT功能来控制第 一电动机速度NM1和/或第二电动机
速度Nm2，使得发动机转速NE保持基本恒定或保持在期望值。换言之，混
合动力控制装置52能够根据期望控制第一电动机速度Nm和/或第二电动 机速度NM2,同时使发动机转速NE保持基本恒定或保持在期望值。
例如，如图3的共线图清楚可见，为了在车辆行驶期间提高发动机转 速NE,由于动力传递部件速度1\18是由车速V (驱动轮38的速度)确定 的，因此混合动力控制装置52提高第一电动机M1的运行速度Nm。为了 在自动变速部分20的变速操作期间使发动机转速Ne保持基本恒定，混合 动力控制装置52以与由自动变速部分20的变速操作引起的第二电动机速
度NM2的改变方向相反的方向改变第一电动机速度NM1,同时保持发动机
转速Ne基本恒定。
混合动力控制装置52包括发动机输出控制装置，其用于通过单独地或 组合地控制节气门致动器97以打开和关闭电子节气门96、控制由燃料喷 射设备98喷射到发动机8中的燃料喷射量和正时、和/或由点火设备99进 行的点火器的点火正时，来控制发动机8以提供需求输出。例如，混合动 力控制装置52基本设置成，基于加速踏板操作量Acc并根据操作量Acc 和电子节气门96的开度角0TH之间的预定存储的关系(未示出)控制节气 门致动器97,使得开度角0TH随着操作量Acc的增大而增大。发动机输出 控制设备43根据从混合动力控制装置52接收的指令，控制节气门致动器 97以打开和关闭电子节气门96，控制燃料喷射i殳备98以控制燃料喷射， 并控制点火设备99以控制点火器的点火正时，由此控制发动机8的转矩。
不受发动机8处于非运行状态或怠速状态的约束，混合动力控制装置 52能够通过利用差速部分11的电控CVT功能(差速作用)来建立电机驱 动模式以由电动机驱动车辆。图6中的实线A表示限定出发动机驱动区域 和电机驱动区域的边界线的示例，其用于在发动机8和电动机(例如，第 二电动机M2)之间切换用作启动并驱动(以下共同地称为"驱动")车 辆的车辆驱动力源。换言之，车辆驱动模式可以在所谓"发动机驱动模式" 和所谓"电机驱动模式，，之间切换，发动机驱动模式对应于其中以发动机 8用作驱动力源来启动并驱动车辆的发动机驱动区域，电机驱动^f莫式对应
于其中以第二电动机M2用作驱动力源来驱动车辆的电机驱动区域。表示 用于在发动机驱动模式和电机驱动模式之间切换的图6的边界线(实线A) 的预先存储的关系是二维坐标系统中的驱动力源切换图(驱动力源图)的 示例，该二维坐标系统由车速V形式的控制参数和输出转矩Tout形式的 驱动力相关值限定。此驱动力源切换图与由图6中的实线和单点划线表示 的变速边界线图(变速图) 一起存储在存储装置56中。
混合动力控制装置52判定车辆状况是处于电机驱动区域还是发动机 驱动区域中，并建立电机驱动模式或发动机驱动模式。基于由车速V和需 求输出转矩TouT表示的车辆状况，并根据图6的驱动力源切换图，来进行 该判定。从图6可以理解，当输出转矩TouT处于较低的范围(其中发动机 效率较低)时，即当发动机转矩TE处于较低的范围时，或当车速V处于 较低的范围时，即当车辆负载较低时，通常由混合动力控制装置52建立电 机驱动才莫式。因此，通常车辆在电机驱动模式下启动，而不是在发动机驱 动模式下启动。当作为由加速踏板45的操作引起的需求输出转矩TouT或 发动机转矩TE增大的结果，车辆启动时的车辆状况在由图6的驱动力源切 换图限定的电机驱动区域之外时，车辆可以在发动机驱动模式下启动。
为了减少发动机8在其非运行状态下的拖滞(dragging)并提高电机 驱动模式下的燃料经济性，混合动力控制装置52被设置成，由于差速部分 11的电控CVT功能(差速作用)，即，通过控制差速部分11执行其电控 CVT功能(差速作用)，来根据需要将发动机转速NE保持为零或基本为 零，使得第一电动机速度被控制为自由旋转而具有负速度Nm。
混合动力控制装置52还能够通过将来自第 一 电动机Ml或电能储存设 备60的电能供给到第二电动机M2来执行所谓"驱动力辅助"操作(转矩 辅助操作)以辅助发动机8，从而第二电动机M2运行以将驱动转矩传递 到驱动轮38。因而，在发动机驱动模式下，第二电动机M2可以附加于发 动机8而被使用。
混合动力控制装置52被设置成，不受车辆静止或以较低速行驶的约 束，由差速部分ll的电控CVT功能将发动机8保持在运行状态下。当在
车辆静止时需要第一电动机M1运行以对电能储存设备60充电时，为了在 电能储存设备60中所存储的电量SOC减少的情况下对电能储存设备60 充电，即使在当车辆静止时由车速V确定的第二电动机M2的运行速度为 零(基本为零)的情况下，发动机8 (其运行以使第一电动机Ml以较高 速运行)的转速NE可以保持为足够高，以由于动力分配机构16的差速作 用而允许发动机8自身的运行。
混合动力控制装置52还^皮设置成，通过切断从电能储存设备60经逆 变器58施加到第 一 电动机Ml的电流，来将第 一 电动机Ml置于无负载状 态。当第一电动机M1被置于无负载状态时，允许第一电动机M1自由旋 转，且差速部分被置于类似于动力切断状态的状态，在动力切断状态中动 力不能经差速部分ll内的动力传递路径传递，且不能从差速部分ll产生 输出。即，混合动力控制装置52被设置成将第一电动机M1置于无负载状 态，由此将差速部分ll置于其中动力传递路径被电控切断的中立状态。
高速档位判定装置62被设置成，基于车辆状况并且根据存储在存储装 置56中的并在图6中作为示例表示的变速边界线图，来判定变速机构10 应当换到的档位是否是高速档位，例如第五档位。通过判定由有级变速控 制装置54选择的档位是否为第五档位来做出此判定，用于判定切换离合器 CO和制动器B0中哪一个应当被接合以将变速机构10置于有级变速状态。
切换控制装置50被设置成，通过基于车辆状况接合和松开接合装置 (切换离合器CO和制动器BO),来选择性地将变速机构10在无级变速 状态和有级变速状态之间，即在差速状态和锁止状态之间切换。例如，切 换控制装置50被设置成，基于由车速V和需求输出转矩TOUT表示的车辆 状况并根据存储在存储装置56中并在图6中作为示例由双点划线表示的切 换边界线图(切换控制图或关系)，即，车辆状况是处于用于将变速机构 10置于无级变速状态的无级变速区域还是处于用于将变速机构10置于有 级变速状态的有级变速区域，来判定变速机构10 (差速部分11)的变速状 态是否应该改变。切换控制装置50根据车辆状况是处于无级变速区域还是 处于有级变速区域，将变速机构IO置于无级变速状态或有级变速状态。这
样，通过控制切换离合器CO和/或切换制动器B0而将差速部分11置于有 级变速状态，切换控制装置50限制差速部分11的电控差速作用。也就是 说，切换控制装置50用作用于限制差速部分11作为电控无级变速器的工 作的差速限制装置。
具体而言，当切换控制装置50判定车辆状况处于有级变速区域时，切 换控制装置50禁止混合动力控制装置52实施混合动力控制或者无级变速 控制，并允许有级变速控制装置54实施预定的有级变速控制，在该有级变 速控制中自动变速部分20根据存储在存储装置56中并由图6中作为示例 表示的变速边界线图自动地变速。图2表示被存储在存储装置56中并选择 性地用于自动变速部分20的自动变速的液压操作摩擦接合装置CO、 Cl、 C2、 BO、 Bl、 B2和B3的接合动作的组合。在有级变速状态下，作为由 差速部分11和自动变速部分20构成的整体的变速机构IO用作所谓的有级 自动变速器，其根据图2的表来自动地变速。
例如，当高速档位判定装置62判定变速机构10应当换到第五档位时， 切换控制装置50命令液压控制单元42松开切换离合器CO并接合切换制 动器BO，使得差速部分11能够用作具有例如0.7的固定速比Y0的辅助变 速器，从而变速机构IO整体上被置于具有低于l.O速比的所谓"超速档"。 当高速档位判定装置62没有判定变速机构10应当换到第五档位时，切换 控制装置50命令液压控制单元42接合切换离合器CO并松开切换制动器 BO，使得差速部分11能够用作具有例如1.0的固定速比的辅助变速器， 从而变速机构10整体上被置于其速比不低于1.0的减速档位。因而，当变 速机构10被切换控制装置50切换到有级变速状态时，作为辅助变速器工 作的差速部分11在切换控制装置50的控制下被置于两个档位中所选择的 一个，而串联连接至差速部分ll的自动变速部分20用作有级变速器，从 而变速机构10整体上用作所谓的有级自动变速器。
另一方面，当切换控制装置50判定车辆状况处于用于将变速机构10 置于无级变速状态的无级变速区域中时，切换控制装置50命令液压控制单 元42松开切换离合器CO和切换制动器B0两者，以将差速部分11置于无
级变速状态。同时，切换控制装置50允许混合动力控制装置52实施混合 动力控制，并且命令有级变速控制装置54选择并保持档位中预定的一个， 或者允许自动变速部分20根据存储在图存储器56中并在图6中作为示例 表示的变速边界线图进行自动变速。在后一情况下，有级变速控制装置54 通过适当地选择图2的表中表示的摩擦接合装置的操作状态的组合(除了 包括切换离合器CO和制动器B0的接合的组合)来实施自动变速控制。因 而，在切换控制装置50的控制下被切换到无级变速状态的差速部分11用 作无级变速器，而串联连接至差速部分ll的自动变速部分20用作有级变 速器，从而变速机构IO提供足够的车辆驱动力，使得被置于第一至第四档 位之一的自动变速部分20的输入转速nin，即动力传递部件18的转速n18 被连续地改变，从而当自动变速部分20被置于这些档位之一时变速机构 10的速比在预定范围上可连续变化。因此，自动变速部分20的速比在相 邻档位上可连续变化，由此变速机构10的总速比yT可连续变化。
将详细说明图6的图。如图6作为示例示出并存储在存储装置56中的 变速边界线图(变速控制图或关系)用于判定自动变速部分20是否应当变 速，并且被限定在由包括车速V和需求输出转矩TouT形式的驱动力相关 值的控制参数限定的二维坐标系统中。在图6中，实线表示升档边界线， 而单点划线表示降档边界线。
图6中的虛线表示被切换控制装置50用于判定车辆状况是处于有级变 速区域还是无级变速区域的车速上限V1和输出转矩上限T1。换言之，虛 线表示高速行驶边界线和高输出行驶边界线，高速行驶边界线表示超出其 就判定混合动力车辆处于高速行驶状态的车速上限VI,高输出行驶边界线 表示超出其就判定混合动力车辆处于高输出行驶状态的自动变速部分20 输出转矩TOUT的输出转矩上限Tl 。输出转矩TOUT是与混合动力车辆的驱 动力相关的驱动力相关值的示例。图6还示出了相对于虛线偏移了合适量 的控制滞后的双点划线，其用于判定有级变速状态是否改变到无级变速状 态或相反情况。这样，图6的虛线和双点划线构成所存储的切换边界线图 (切换控制图或关系)，其^C切换控制装置50用于根据车速V和输出转
矩TouT形式的控制参数是否高于预定上限值VI、 Tl来判定车辆状况是处 于有级变速区域还是无级变速区域。此切换边界线图可以与变速边界线图 一起存储在存储装置56中。切换边界线图可以使用车速上限VI和输出转 矩上限T1中的至少一个，或车速V和输出转矩TouT中的至少一个，作为 至少一个参数。
上述变速边界线图、切换边界线图和驱动力源切换图可以被用于将实 际车速V与限值VI比较和将实际输出转矩TouT与限值Tl比较的所存储 的判定式所替换。在此情况下，切换控制装置50通过在实际车速V已经 超过上限VI时接合切换制动器B0,或通过在自动变速部分20的输出转 矩Tout已经超过上限Tl时接合切换离合器CO,将变速机构10切换到有 级变速状态。
切换控制装置50可以被设置成，在检测到可操作以使差速部分11作 为电控无级变速器工作的诸如电动机之类的电气部件的任何功能故障或劣 化时，即使当车辆状况处于无级变速区域时也将变速机构10置于有级变速 状态。这些电气部件包括诸如第一电动机Ml、第二电动机M2、逆变器 58、电能储存设备60和将这些部件互连的电线之类的部件，并与由第一电 动机M1产生的电能经由其被转换为机械能的电路相关。部件的功能劣化 可能由它们的故障或温度降低引起。
上述驱动力相关值是与车辆的驱动力相对应的参数，其可以是自动变 速部分20的输出转矩TouT、发动机输出转矩TE或者车辆的加速度值G、 以及驱动轮38的驱动力矩或驱动力。该参数可以是基于加速踏板45的 操作量Acc或节气门开度(或进气量、空燃比或燃料喷射量)和发动机转 速NE计算出的实际值；或者M于加速踏板45的操作量Acc或节气门开 度角计算出的需求(目标)发动机转矩TE、自动变速部分20的需求(目 标)输出转矩Tout和需求车辆驱动力的估计值中的任何一个。上述车辆驱 动力矩可以不仅基于输出转矩TouT等而且基于差速齿轮设备36的速比和 驱动轮38的半径计算出，或者可以由转矩传感器等直接检测出。
例如，车速上限VI被确定为使得当车辆处于高速行驶状态时变速机
构10被置于有级变速状态。此确定对减小如果在车辆处于高速行驶状态时 变速机构10被置于无级变速状态则车辆燃料经济性恶化的可能性很有效。 另一方面，输出转矩上限T1根据第一电动机M1的运行特性确定，第一 电动机M1是小尺寸的并且其最大电能输出较小，从而当在车辆的高输出 行驶状态下发动机输出较高时，第一电动机M1的反作用转矩不会那么大。 参考图8，示出了切换边界线图(切换控制图或关系)，其被存储在 存储装置56中，并且限定出用作被切换控制装置50用于判定车辆状况是
发动机输出线由发动机转速ne和发动机转矩Te形式的控制参数来限定。 切换控制装置50可以使用图8的切换边界线图代替图6的切换边界线图， 基于发动机转速ne和发动机转矩TE来判定车辆状况是处于有级变速区域 还是处于无级变速区域。图6的切换边界线可以基于图8的切换边界线图。 换言之，图6的虚线可以在由车速V和输出转矩Tout形式的控制参数限 定的二维坐标系统中，基于图8的关系(图)来限定。
由图6的切换边界线图限定的有级变速区域被限定为输出转矩TOUT 不低于预定上限Tl的高转矩驱动区域，或者车速V不低于预定上限VI 的高速驱动区域。因此，当发动机8的转矩较高时或当车速V较高时实施 有级变速控制，而当发动机8的转矩较低时或当车速V较低时，即当发动 机8处于通常输出状态时，实施无级变速控制。
类似地，由图8的切换边界线图限定的有级变速区域;陂限定为发动机 转矩TE不低于预定上限TE1的高转矩驱动区域、或发动机转速ne不低于 预定上限NE1的高速驱动区域，或者可选地被限定为基于发动机转矩NT 和转速ne计算的发动机8的输出不低于预定限值的高输出驱动区域。因 此，当发动机8的转矩te、转速ne或输出较高时实施有级变速控制，而 当发动机8的转矩te、转速ne或输出较低时，即发动机8处于通常输出 状态时，实施无级变速控制。图8的切换边界线切换图的边界线可以被认 为是高速阀值线或高发动机输出阀值线，其限定了车速V或发动机输出的 上限。
在上述本实施例中，在车辆的低速或中速行驶状态下或在车辆的低输
出或中输出行驶状态下，变速机构IO被置于无级变速状态，确保了车辆的 高度燃料经济性。在车速V高于上限V1时的车辆高速行驶状态下，变速 机构10被置于其中发动机8的输出主要经机械动力传递路径传递到驱动轮 38的有级变速状态，从而由于减少了当差速部分11用作电控无级变速器 时会发生的机械能到电能的转换损失而提高了燃料经济性。
在输出转矩TouT高于上限Tl时的车辆高输出行驶状态下，变速机构 IO也被置于有级变速状态。因此，仅当车速V较低或中等，或者发动机输 出较低或中等时，变速机构10才被置于无级变速状态，从而可以减小由第 一电动机Ml产生的需求电能量，即可以减小必须从第一电动机Ml传递 的最大电能量，由此可以减小第一电动机M1的需求电反作用力，使得可 以最小化第一电动才几M1和第二电动机M2的需求尺寸以及包括这些电动 机的驱动系统的需求尺寸。
即，上限TE1被确定为使得第一电动机Ml可以承受当发动机输出 Te不高于上限TE1时的反作用转矩，且当车辆处于其中发动机转矩te高 于上限TE1的高输出行驶状态下时差速部分11被置于有级变速状态。因 此，在差速部分ll的有级变速状态下，第一电动机M1不需要如差速部分 11的无级变速状态下那样承受相对于发动机转矩Te的反作用特矩，使得 可以降低第一电动机M1耐久性的劣化，同时防止其需求尺寸的增大。换 言之，可以使得本实施例中第一电动机M1的需求最大输出小于与发动机 输出TE的最大值对应的其反作用转矩容量。也就是说，第一电动机Ml 的需求最大输出可以被确定为使得其反作用转矩容量小于与超过上限TE1 的发动机转矩TE对应的值，从而第一电动机M1可以小型化。
第一电动机M1的最大输出是此电动机的标称额定值，其通过在该电 动机所运行的环境下的实验来确定。发动机转矩TE的上述上限通过实验被 确定为使得该上限是等于或低于发动机转矩TE的最大值的值，并且第一电 动机Ml可以承受低于该值的反作用转矩，从而可以降低第一电动机Ml 的耐久性的劣化。
根据其它概念，在车辆驾驶员对提高车辆的驱动性比对提高燃料经济
性具有更强期望的车辆高输出行驶状态下，变速机构IO被置于有级变速状
态(固定速比变速状态)，而不是无级变速状态。在这种情况下，发动机
转速NE随着自动变速部分20的升档动作而改变，确保了当自动变速部分 20升档时发动机转速NE舒适的节奏性变化，如图9所示。
图10示出变速操作装置46形式的可手动操作的变速操作装置的示例。 变速操作装置46包括上述变速杆48，该变速杆例如配置成横向地临近操 作者的座椅，并且被手动地操作以选择多个位置中的一个，所述多个位置 由驻车位置P、反向驱动位置R、空档位置N、自动向前驱动变速位置D 和手动向前驱动变速位置M组成，其中驻车位置P用于将驱动系统IO(即， 自动变速部分20)置于空档状态下，在该空档状态下，动力传递路径在切 换离合器CO和制动器BO两者被置于松开状态的情况下断开，并且同时自 动变速部分20的输出轴22处于锁止状态，所述反向驱动位置R用于沿向 后的方向驱动车辆，所述空档位置N用于将驱动系统IO置于空档状态。
当操作变速杆48以选择档位中的一个时，包括在液压控制单元42中 并且可操作地连接至变速杆48的手动阀被操作以建立液压控制单元42的 对应状态。在自动向前驱动位置D或手动向前驱动位置M中，通过电气 地控制包括在液压控制单元42中的适当的电磁阀建立图2的表中所示的第 一到第五档位(l"到5th)中的一个。
上述驻车位置P和空档位置N是当不驱动车辆时选择的非驱动位置， 而上述反向驱动4立置R以及自动向前驱动档位D和手动向前驱动档位M 是当驱动车辆时选捧的驱动位置。在非驱动位置P、 N中，如图2的表中
所示，自动变速部分20中的动力传递路径处于通过松开离合器Cl和C2 建立的动力中断状态。在驱动位置R、 D、 M中，如图2的表中所示，自 动变速部分20中的动力传递路径处于通过接合第一离合器Cl和/或第二离 合器C2建立的动力传递状态。
具体而言，从驻车位置p或空档位置N到反向驱动位置R的变速杆 48的手动操作导致第二离合器C2接合，用于将自动变速部分20中的动力
传递路径从动力中断状态切换到动力传递状态。从空档位置N到自动向前 驱动位置D的变速杆48的手动操作导致至少第一离合器Cl接合，用于将 自动变速部分20中的动力传递路径从动力中断状态切换到动力传递状态。 自动向前驱动位置D提供最高速度位置，并且可在手动向前驱动位置M中 选择的位置"4"到"L，，是其中发动机制动施加到车辆的发动机制动位置。 手动向前驱动位置M在车辆的纵向方向上位于与自动向前驱动位置D 相同的位置，并且在车辆的横向方向上与自动向前驱动位置D间隔开或相 邻。变速杆48被操作到手动向前驱动位置M，用于手动地选择上述位置 "D"到"L"中的一个。具体而言，变速杆48可从手动向前驱动位置M 移动到在车辆的纵向方向上相互间隔的升档位置"+ "和降档位置"-"。 每次变速杆48被移动到升档位置"+ "或降档位置"-"时，当前选定的 位置变化一个位置。"D"到"L"的五个位置具有各自不同的其中变速机 构10的总速比yT可自动地变化的范围的下限，即，对应于变速机构10 的最高输出速度的总速比fT的各自不同的最低值。即，"D"到"L"的 五个位置选择各自不同数量的可自动地选择的自动变速部分20的速度位
置(档位)，从而通过选定的数量的档位确定可用的最低总速比yr。变速
杆48通过诸如弹簧之类的偏压装置被偏压，从而使变速杆48从升档位置 "+ "和降档位置"-"自动地返回到手动向前驱动位置M。变速操作装 置46设有档位传感器49，该档位传感器可操作以检测当前选定的变速杆 48的位置，从而使指示当前选定的变速杆48的操作位置和变速杆48的变 速操作的数量的信号施加到电子控制设备40。
当变速杆48被操作到自动向前驱动位置D时，切换控制装置50根据 图6所示的存储的切换边界线图实现变速机构10的自动切换控制，并且混 合动力控制装置52实现动力分配机构16的无级变速控制，同时有级变速 控制装置54实现自动变速器20的自动变速控制。例如，当变速机构10 被置于有级变速状态下时，变速机构10的变速动作被自动地控制以选择图 2所示的第一到第五档位中的适当的一个。当驱动系统被置于无级变速状 态下时，动力分配机构16的速比连续地变化，同时自动变速器20的变速
动作被自动地控制以选择第 一到第四档位中的适当的 一个，从而将变速机
构10的总速比yt控制成可在预定范围内连续地变化。自动向前驱动位置 d是选择成建立自动变速模式(自动模式)的位置，在该自动变速模式中， 变速机构10自动地变速。
另一方面，当变速杆48被操作到手动向前驱动位置M时，变速机构 10的变速动作由切换控制装置50、混合动力控制装置52和有级变速控制 装置54自动地控制，使得总速比yr可在预定范围内变化，该预定范围的 下限由具有最低速比的档位确定，该档位由变速位置中手动选择的一个确 定。例如，当变速机构io被置于有级变速状态下时，变速机构10的变速
动作在总速比yr的上述预定范围内被自动地控制。当变速机构io被置于
有级变速状态下时，动力分配机构16的速比连续地变化，同时自动变速器 20的变速动作被自动地控制，以选择档位(其数量通过变速位置中手动选 择的一个确定)中适当的一个，从而将变速机构10的总速比fT控制成可 在预定范围内连续地变化。手动向前驱动位置M是选择以建立手动变速模 式(手动模式)的位置，在手动变速模式中，变速机构10的可选择档位是
手动选择的。
如上所述，本实施例中的变速机构10除了差速部分11之外还设有自 动变速部分20,并且自动变速部分20在有级变速控制装置54的控制下， 基于车辆的运行状态并根据例如图6所示的变速边界线图，进行离合器至 离合器变速动作。当进行自动变速部分20的变速动作时，如果在变速动作 期间车速V保持恒定，则自动变速部分20的输入转速Nnv在变速动作过 程中变化。
具体而言，有级变速控制装置54包括超速量控制装置80，其用于在 自动变速部分20的每个离合器至离合器变速动作期间改变自动变速部分 20的输入转速NiN的超速上升量F (以下称为"超速量F，，)，从而将离 合器至离合器变速动作控制成使得自动变速部分20的输入转速Nm以适于 抑制变速冲击的预定方式变化。超速量F对应于松开动作中接合装置的接 合转矩与接合动作中接合装置的接合转矩的重叠量。超速量F随着重叠量
的增大而减小，反过来随着重叠量的减小而增大。
例如，自动变速部分20的输入转速NIN的变化的上述预定方式是在自 动变速部分20的变速动作期间输入转速NIN的预定变化速率NIN，(= dNIN/dt)，该预定变化速率Nm，是通过试验获得的，以建立例如由车速V 和自动变速部分20的速比Y确定的输入转速Nm的理想值，从而提供高变 速响应(其具有变化速率Nnv，的较高值以使车辆操作者感觉舒适)与低变 速响应(其具有倾向于易于抑制变速冲击的变化速率Nm，的较低值)之间 的最佳折衷，即，提供所需变速时间的缩短与变速沖击的减小之间的最佳 折衷。
超速量控制装置80构造成控制从有级变速控制装置54施加到液压控 制单元42的液压控制指令(变速指令)，用于控制为了进行自动变速部分 20的离合器至离合器变速动作而将要被松开和接合的接合装置的松开和 接合动作的接合压力和正时，从而使自动变速部分20的输入转速Nm在变 速动作期间以预定的方式变化。
具体而言，超速量控制装置80设置成执行松开和接合动作中的接合装 置的接合压力的学习控制，该接合压力将被用于下 一次出现的自动变速部 分20的离合器至离合器变速动作。学习控制;L^于在有级变速控制装置 54控制下的离合器至离合器变速动作的惯性阶段开始时自动变速部分20 的输入转速NIN的超速量F而执行的。超速量控制装置80更新存储的学习 控制脉谱图，这些脉镨图中的每个都代表两个接合装置的接合压力与发动 机转矩TE和车速V之间的关系。超速量控制装置80更新对应于在正在进 行的离合器至离合器变速动作期间的发动机转矩TE和车速V的存储的学 习控制脉^普图中的一个。更新后的学习控制脉镨图用于下一次出现的离合 器至离合器变速动作。
超速量F被限定为自动变速部分20的输入转速NIN的实际值Ninr与 计算值Nwc之间的差ANIN ( = NINR - NINC )的最大值ANINMAX。或者，超 速量F被限定为从产生差ANIN的时刻到差ANIN基本为零的时刻的时间tF。 时间tF也可以附加于最大值ANINMAX来限定超速量F 。
例如，超速量控制装置80构造成计算自动变速部分20的输入转速NIN 的实际值ninr与从自动变速部分20的实际输出轴速度nout和速比y获得 的输入转速nin的计算值ninc ( = y x nout)之间的差anm,并确定计算 的差ANIN的最大值ANcvMAx作为输入转速NIN的超速量F。超速量控制装 置80设置成确定随时计算出的差值ANIN (n)之中当满足不等式ANIN (n -1) < ANIN ( n )和ANIN ( n ) < ANIN ( n+1)时获得的一个，作为最大 值AN醒ax。
因而，超速量控制装置80基于确定的输入转速N^的超速量F，通过 控制或改变接合装置的接合压力以及松开和接合动作的正时，来调节在自 动变速部分20的离合器至离合器变速动作期间松开和接合动作中两个接 合装置的接合压力的重叠量。
例如，当在离合器至离合器变速动作期间的输入转速Nnv的超速量F 大于预定阈值时，即，当在松开和接合动作中接合装置的接合压力重叠量 较小的不足重叠状态下实现离合器至离合器变速动作时，超速量控制装置 80针对下一次出现的相同离合器至离合器变速动作增大待松开和接合的 两个接合装置的接合压力之一或两者，用于增大两个接合装置的接合压力 的重叠量，以建立接合装置的关联状态，用于由此在下一个离合器至离合 器变速动作期间适当地减小超速量F。
当在离合器至离合器变速动作期间的输入转速Nzn的超速量F小于预 定的阈值时，即，当在松开和接合动作中接合装置的接合压力重叠量较大 的过度重叠状态(关联状态)下实现离合器至离合器变速动作时，超速量 控制装置80针对下一次出现的相同离合器至离合器变速动作减小两个接 合装置的接合压力之一或两者，用于减小接合装置的接合压力重叠量，由 此在下一个离合器至离合器变速动作期间适当地增大超速量F。上述预定 的阈值是超速量F的希望值，该希望值是通过试验获得的，以抑制变速冲 击并改善由车辆操作者感觉到的变速动作。
如上所述，超速量控制装置80构造成执行为了自动变速部分20的离 合器至离合器变速动作而将要被松开和接合的两个接合装置的接合压力之
一或两者的学习控制，从而抑制变速冲击并改善由车辆操作者感觉到的变 速动作。因此，离合器至离合器变速动作被控制成通过适当地限制接合压
力的重叠量，使自动变速部分20的输入转速Nm在离合器至离合器变速动 作的惯性阶段的开始时具有适当的超速上升(以下称为"超速，，)。超速 量是基于差△ NIN的最大值ANINMAX确定的，或者取决于差△ NIN是否大于 预定的阔值。即，有级变速控制装置54控制自动变速部分20的离合器至 离合器变速动作，从而使其在输入转速Nm具有适当超速量的状态下执行， 该超速量是通过超速量控制装置80借助为了下一个变速动作而将要被松 开和接合的接合装置的接合压力之一或两者的学习控制而建立的。
就此应注意，才艮据本实施例的变速才几构10 (差速部分11或动力分配 机构16 )在切换控制装置50的控制下可选择性地切换到无级变速状态(差 速状态)和非无级变速状态，例如有级变速状态(例如，锁止状态)，所 述切换控制装置50基于车辆状况确定差速部分11的变速状态，并将差速 部分11置于无级和有级变速状态中被选定的一个状态下。
混合动力控制装置52与自动变速部分20的离合器至离合器变速动作 同步地控制置于无级变速状态下的差速部分ll的变速动作，即，控制差速 部分11的电控CVT功能(差速作用)，从而在自动变速部分20的变速 动作过程中限制发动机转速NE的变化，例如，保持发动机转速NE基本恒 定而与由于变速动作？ 1起的输入转速NIN的变化无关。
在当差速部分11置于其非无级变速状态下时的自动变速部分20的变 速动作期间，差速部分ll的速比Y(H象自动变速部分20的速比y—样保持 恒定，从而使发动机转速NE和传递部件速度N18由车速V和自动变速部 分20的速比y确定。即，混合动力控制装置52改变在无级变速状态下的 差速部分ll的速比，但不改变在非无级变速状态下的速比。
因此，当离合器至离合器变速动作发生在差速部分11的非无级变速状 态下时，在根据超速量控制装置80对松开和接合动作中的接合装置的接合 压力之一或两者的学习控制而实现的离合器至离合器变速动作期间，自动 变速部分20的输入转速Nnv的超速不会引起问题。另一方面，当离合器至离合器变速动作发生在差速部分11的无级变速状态下时，必须通过混合动
力控制装置52与变速动作同步地控制差速部分11的变速动作，从而限制 发动机转速ne的变化，因而，如果传统地控制自动变速部分20的离合器 至离合器变速动作，则差速部分ll的变速动作的该同步控制将易于恶化， 增大了产生较严重的变速冲击的危险。即，在差速部分ll的无级变速状态 下，在自动变速部分20的离合器至离合器变速动作的惯性阶段开始时的输 入转速NIN的超速将使得难以准确地确定与离合器至离合器变速动作同步 的差速部分11的变速动作同步控制的开始时刻，或者难以保持发动机转速 Ne基本恒定，从而将发生相当大的变速冲击。因此，当差速部分ll置于 无级变速状态下时，需要避免自动变速部分20的离合器至离合器变速动作 期间输入转速NIN的超速量，或使其最小。
考虑到上述缺点，有级变速控制装置54构造成根据差速部分11的差 速作用(作为电控无级变速器的工作)是否受到差速状态限制装置(切换 离合器CO或切换制动器B0)的限制，例如根据差速部分11是否置于其 无级变速状态或其非无级变速状态，在自动变速部分20的离合器至离合器 变速动作期间改变自动变速部分20的输入转速NIN的超速量F。将详细说 明在自动变速部分20的离合器至离合器变速动作期间改变超速量F的操 作。
超速量控制装置80确定用于自动变速部分20的离合器至离合器变速 动作的松开和接合动作中的接合装置的接合压力之一或两者，使得接合压 力之一或两者在差速部分11的无级变速状态下高于在非无级变速状态下， 以减小在自动变速部分20的离合器至离合器变速动作期间输入转速NIN的 超速量F,换言之，以增大两个接合装置的接合压力的重叠量。
例如，超速量控制装置80确定为了自动变速部分20的离合器至离合 器变速动作而将要被松开和接合的接合装置的接合压力之一或两者，从而 执行关联控制，即，用于增大两个接合装置的接合压力重叠量的重叠控制， 由此避免在自动变速部分20的离合器至离合器变速动作的惯性阶段开始 时输入转速NIN的超速，其中离合器至离合器变速动作在差速部分11置于
无级变速状态下时发生。
在当差速部分ll置于其非无级变速状态下时发生自动变速部分20的 离合器至离合器变速动作的情况下，超速量控制装置80执行为了离合器至 离合器变速动作而将要被松开和接合的接合装置的接合压力之一或两者的 学习控制，即，执行用于在离合器至离合器变速动作的惯性阶段开始时输 入转速Nm的超速的重叠减小控制。
在差速部分11的无级变速状态下自动变速部分20的离合器至离合器 变速动作在接合装置的关联状态下实现的情况下，输入转速Nnv的超速受 到限制，从而不执行通过超速量控制装置80的学习控制，由此在差速部分
11的无级变速状态下关联度将增大，导致输出转矩TouT的相当大的减小
以及结果产生相当大的变速冲击的危险。
考虑到上述危险，超速量控制装置80构造成确定在差速部分11的无 级变速状态下为了自动变速部分20的离合器至离合器变速动作而将要被 松开和接合的两个接合装置的接合压力之一或两者，从而基于已通过差速 部分11的非无级变速状态下的学习控制更新的两个接合装置之一或两者 的接合压力，在差速部分11的无级变速状态下实现轻度关联状态下的离合 器至离合器变速动作。
具体而言，为了增大接合装置的关联度，超速量控制装置80确定在差 速部分11的无级变速状态下为了离合器至离合器变速动作而将要被松开 和接合的接合装置的接合压力之一或两者，使得在无级变速状态下使用的
的接合压力高预定的量，该预定的量是通过试验获得的。通过用于输入转 速的超速的学习控制更新的接合压力是从学习控制脉语图中的 一 个获得 的，这个脉谱图对应于最接近在无级变速状态下讨论的离合器至离合器变 速动作期间的发动机转矩和车速的发动机转矩TE和车速V。
在差速部分11的无级变速状态下，有级变速控制装置54的超速量控 制装置80确定高于在非无级变速状态下的两个接合装置之一或两者的接 合压力，用于增大接合压力的重叠量，即，用于在轻度关联状态下实现离
合器至离合器变速动作。在差速部分ll的非无级变速状态下，有级变速控
制装置54用两个接合装置之一或两者的接合压力在输入转速NIN的超速状 态下控制离合器至离合器变速动作，所述接合压力已通过由超速量控制装 置80执行的学习控制更新。
变速动作判定装置82设置成判定自动变速部分20是否已被命令进行 变速动作。例如，该判定是根据以下情况做出的，即，有级变速控制装置 54已确定要实现换至某一档位的自动变速部分20的离合器至离合器变速 动作，并且已将变速指令施加到液压控制单元42,以松开和接合用于实现 离合器至离合器变速动作的适当的两个接合装置，所述档位M于车辆状 况并根据图6所示的变速边界线图确定的。
锁止状态判定装置84设置成判定动力分配机构16是否置于非差速状 态(锁止状态)下，即，差速部分ll是否置于非无级变速状态(锁止状态) 下。做出该判定是为了确定是否应在有级变速控制装置54的控制下的自动 变速部分20的离合器至离合器变速动作期间通过超速量控制装置80改变 超速量F。当变速动作判定装置82已确定自动变速部分20已被命令进行 变速动作时，锁止状态判定装置84工作。例如，锁止状态判定装置84构 造成，根据切换控制装置50已判定由车速V和输出转矩TouT表示的车辆 状况是处于用于将变速机构10置于有级变速状态下的有级变速区域中还 是处于用于将变速机构10置于无级变速状态下的无级变速区域中，判定差 速部分11是否置于非无级变速状态下。由切换控制装置50进行的该判定 是基于车速V和输出转矩TouT并根据图6中通过示例示出的切换边界线 图而做出的。
混合动力控制装置52还可设置成，如果锁止状态判定装置84已判定 差速部分11置于无级变速状态下，则在有级变速控制装置54的控制下进 行的自动变速部分20的变速动作的惯性阶段中，通过控制第一电动机M1 和/或第二电动机M2按照所希望的那样主动地改变输入转速NIN。
或者，混合动力控制装置52可设置成，如果锁止状态判定装置84已 判定差速部分11置于非无级变速状态下，则在有级变速控制装置54的控
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制下执行的自动变速部分20的变速动作的惯性阶段中，通过控制第一电动 机Ml和/或第二电动机M2按照所希望的那样主动地改变输入转速Nin或 发动机转速NE。
与其中输入转速Nm和发动机转速NE (仅在差速部分11的非无级变 速状态下)主要由于通过两个接合装置的松开和接合动作实现的自动变速 部分20的变速动作而变化的设置相比，上述设置允许输入转速N^和发动 机转速NE (仅在差速部分11的非无级变速状态下)以预定方式更好的变 化。
例如，当通过超速量控制装置80确定为了实现自动变速部分20的变 速动作而处于松开和接合动作中的接合装置的接合压力，从而以预定方式 改变输入转速Nm或发动机转速NE (仅在差速部分11的非无级变速状态 下)时，输入转速N^和发动机转速NE (仅在差速部分11的非无级变速 状态下)主要由于通过两个接合装置的松开和接合动作实现的自动变速部 分20的变速动作而变化。
如同自动变速部分20的输入转速N^的变化的预定方式一样，发动机 转速NE的变化的预定方式是在自动变速部分20的变速动作期间发动机转 速NE的预定的变化率Ne， ( =dNE/dt),该预定的变化率NE，是通过试验 获得的，以建立发动机转速NE的理想值，例如，该理想值是在差速部分 11的无级变速状态下通过车速V和自动变速部分20的速比Y确定的，以 提供高变速响应与低变速响应之间的最好折衷，即，提供所需变速时间的 缩短与变速冲击的减小之间的最好折衷，所述高变速响应具有车辆操作者 感觉舒适的变化率NE，的较高值，所述低变速响应具有易于抑制变速沖击 的变化率NE，的较低值。
图ll是一流程图，用于说明电子控制设备40的主要控制工作，即， 在自动变速部分20的离合器至离合器变速动作期间改变超速量的控制例 程。该控制例程以例如大约几毫秒到几十毫秒的极短的循环时间反复地执 行。
图12是一时序图，用于说明在差速部分ll的无级变速状态下，当命
令自动变速部分20执行从二档位置到三档位置的升档动作时，在图11的 流程图中所示的控制工作。
图13是一时序图，用于说明在差速部分ll的锁止状态(有级变速状 态)下，当命令自动变速部分20执行从二档位置到三档位置的升档动作时， 在图11的流程图中所示的控制工作。
控制例程以对应于变速动作判定装置82的步骤Sl (以下省略"步骤" 二字)开始，以判定自动变速部分20是否已被命令执行变速动作。例如， 该判定通过判定有级变速控制装置54是否已产生待施加到液压控制单元 42的变速指令而做出，该变速指令用于执行换至基于车辆状况并根据图6 所示的变速边界线图所确定档位的自动变速部分20的离合器至离合器变 速动作。
在图12的示例中，在差速部分(无级变速部分)11的无级变速状态 (差速状态)下，用于使自动变速部分(有级变速部分)20从二档位置升 档到三档位置的变速指令在时间点tl处产生。
在图13的示例中，在差速部分(无级变速部分)11的非无级变速状 态(锁止状态)下，用于使自动变速部分(有级变速部分)20从二档位置 升档到三档位置的变速指令在时间点tl处产生。
如果在Sl中获得肯定的判定，则控制流进行到对应于锁止状态判定装 置84的S2,以判定动力分配机构16是否置于非差速状态(锁止状态)下， 即，差速部分(无级变速部分)ll是否置于非无级变速状态(锁止状态) 下。例如，该判定是通过判定车辆状况是否位于图6所示的切换边界线图 的有级变速区域中而做出的，在该有级变速区域中，变速机构10应被置于 非无级变速状态下。
如果在S2中获得肯定的判定，则控制流进行到对应于超速量控制装置 80和有级变速控制装置54的S3，在S3中，自动变速部分20的离合器至 离合器变速动作在输入转速NIN的超速状态下用在松开动作中的接合装置 的接合压力和/或在接合动作中的接合装置的接合压力实现，所述M合压 力已通过用于离合器至离合器变速动作期间的输入转速NIN的超速的学习
控制而更新。而且，为了下一次差速部分ll的非无级变速状态下自动变速
部分20的相同离合器至离合器变速动作而将要被松开和接合的接合装置 的接合压力之一或两者基于在离合器至离合器变速动作的惯性阶段开始时 输入转速N^的超速量F而更新。即，更新对应于变速动作期间的发动机 转矩TE和车速V的存储的学习控制脉语图的接合压力。
在图13的示例中，随着作为待松开接合装置的第二制动器B2的松开 液压压力Pb2的降低，自动变速部分20的离合器至离合器变速动作在时间 点tl处开始。在从时间点tl到时间点t3的时间段期间，作为待接合接合 装置的第一制动器Bl的接合液压压力Pm升高。在时间点t3处，第一制
动器Bl的接合动作完成，并且变速动作终止。松开压力PB2和接合压力
PB1是通过用于在相同离合器至离合器变速动作期间输入转速NIN的超速 的学习控制获得的。
因此，在时间点t2处在变速动作的惯性阶段开始时引起自动变速部分 20的输入转速NIN的超速上升和发动机转速NE的超速上升。基于超速量F, 适当的学习控制脉镨图的接合压力被更新，用于在差速部分11的非无级变
速状态下下一次出现的相同离合器至离合器变速动作。例如，如果当离合 器至离合器变速动作期间输入转速N^的超速量F大于预定阈值时，实际 的离合器至离合器变速动作在不足重叠状态下实现，则为了下一次出现的 相同离合器至离合器变速动作而将要被松开和接合的两个接合装置的接合 压力之一或两者增大，用于增大为了下一次出现的离合器至离合器变速动 作而将要被接合和松开的两个接合装置的接合压力的重叠量，以建立接合 装置的关联状态，用于由此适当地减小下一个离合器至离合器变速动作期 间的超速量F。例如，更新对应于所讨论变速动作期间的发动机转矩TE和
车速V的存储的学习控制脉谦图的松开液压压力PB2和接合液压压力PB1。
在图13的示例中，在切换离合器CO置于接合状态的差速部分11的 锁止状态下实现离合器至离合器升档动作，从而使变速机构10总体上作为 有级变速器。因此，如果车速V保持恒定，则在升档动作过程中自动变速 部分20的输入转速N^降低，并且发动机转速NE、第一电动机速度Nm
和第二电动机速度Nm2也降低。在从时间点t2到时间点t3的时间段期间 自动变速部分20的变速动作的惯性阶段中，可将笫一电动机Ml和/或第 二电动机M2控制成在变速动作的过程中主动地降低输入转速N^和/或发 动机转速NE。
如果在S2中获得否定的判定，则控制流进行到对应于超速量控制装置 80、有级变速控制装置54和混合动力控制装置52的S4，在S4中，自动 变速部分20的离合器至离合器变速动作借助在松开动作中的接合装置的 接合压力和/或在接合动作中的接合装置的接合压力在关联状态下实现，所 述各接合压力已被确定，从而防止离合器至离合器变速动作期间输入转速 Nnv的超速。在S4的关联控制中，自动变速部分20的离合器至离合器变 速动作在输入转速N!n的没有超速或最小超速的情况下实现。因此，基于 输入转速NIN的超速量F在S3中执行的接合装置的接合压力的学习控制不 在S4中执行，所述接合装置为了下一次出现的相同离合器至离合器变速动 作而将要被松开和接合。
然而，如果不执行接合压力的学习控制，则在差速部分ll的无级变速 状态下的离合器至离合器变速动作可能会在重度关联状态下实现。考虑到 该危险，基于通过在S3中的学习控制获得的接合装置的接合压力，在S4 中确定(设定)用于离合器至离合器变速动作的接合装置的接合压力。例 如，使在S4中使用的接合压力比已通过S3中用于输入转速Nin的超速的 学习控制更新的接合压力大通过试验获得的预定量，从而使接合装置的接 合压力的重叠量增大(从而使接合装置的关联度增大)。通过用于输入转 速NIN的超速的学习控制更新的接合压力从学习控制脉谱图中的一个获 得，该脉语图对应于最接近在S4中控制的所述离合器至离合器变速动作期 间的发动机转矩TE和车速V。
在S4中，与自动变速部分20的离合器至离合器变速动作同步地，即 与离合器至离合器变速动作的惯性阶段的开始同步地控制第一电动机Ml 和/或第二电动机M2，以控制发动机转速NE，使得发动机转速NE由于差 速操作一 _即惯性阶段中差速部分的电控无级变速操作_ 一而保持基本恒
定。例如，通过沿与自动变速部分20的速比y的变化方向相反的方向改变 差速部分11的速比来控制差速部分11的变速操作，从而使发动机转速 Ne保持基本恒定。
为了在S4中判定惯性阶段是否开始，混合动力控制装置52判定处于 接合动作中的接合装置是否已开始具有引起输入转速NIN变化的接合转矩 容量。例如，该判定是通过判定以下情况而做出的实际输入转速Nm是 否已改变通过用于检测惯性阶段开始的试验所获得的预定量；是否已经过 通过用于检测处于接合动作中的接合装置开始具有接合转矩容量的时刻的 试验所获得的预定时间；或处于接合动作中的接合装置的瞬时接合液压压 力是否已升高到通过用于检测处于接合动作中的接合装置开始具有接合转 矩容量的时刻的试验所获得的预定水平(指令水平)Pc。
在图12的示例中，随着作为待松开接合装置的第二制动器B2的松开 液压压力PB2的下降，自动变速部分20的离合器至离合器变速动作在时间 点tl处开始。在从时间点tl到时间点t3的时间段期间，作为待接合接合 装置的第一制动器B1的接合液压压力Pm升高，并且第一制动器B1的接 合动作在时间点t3处完成，自动变速部分20的变速动作在时间点t3处终 止。实际松开液压压力PB2和接合液压压力Pw是基于通过用于在离合器 至离合器变速动作期间输入转速NIN的超速的学习控制所获得的松开液压 压力Pm和接合液压压力PBi确定的，使得实际液压压力Pm和PB2比通过 试验所获得的值高通过试验获得的预定量，从而使接合压力的重叠量(接
合装置的关联度)增大。通过用于输入转速NzN的超速的学习控制所获得 的上述松开液压压力PB2和接合液压压力Pm是从学习控制脉语图中的一
个获得的，该脉镨图对应于最接近在正在讨论的离合器至离合器变速动作 期间的发动机转矩Te和牟速V。
在图12的示例中，在惯性阶段的开始时并不引起自动变速部分20的 输入转速NrN的超速上升，该超速上升发生在图13的示例中。在没有输入 转速Nm的超速的情况下，不为下一次出现的相同离合器至离合器变速动 作执行接合装置的接合压力的学习控制。 在图12的示例中，关于惯性阶段是否开始的判定是在时间点t2处通 过判定以下情况而做出的实际输入转速Nm是否已改变通过用于检测惯 性阶段开始的试验所获得的预定量；是否已经过通过用于检测处于接合动 作中的接合装置开始具有接合转矩容量的时刻的试验所获得的预定时间； 或处于接合动作中的接合装置的瞬时接合液压压力是否已升高到通过用于 检测处于接合动作中的接合装置开始具有接合转矩容量的时刻的试验所获 得的预定水平(指令水平)Pc。
在图12的时序图中从时间点t2到时间点t3的时间段期间，在与在时 间点t2处的惯性阶段的开始同步的自动变速部分20的变速动作的惯性阶 段中，通过差速部分ll的差速作用控制第一电动机速度N磁，以沿与自动 变速部分20的速比变化方向相反的方向改变差速部分ll的速比，用于防 止变速机构10的总速比yT在自动变速部分20的变速动作之前和之后变 化，即，用于在自动变速部分20的变速动作期间保持发动机转速NE基本 恒定。在从时间点t2到时间点t3的惯性阶段中，在自动变速部分20的变 速动作过程中，可控制第二电动机M2以主动地以预定方式改变输入转速 NIN。
如果在Sl中获得否定的判定，即，如果自动变速部分20没有被命令 执行离合器至离合器变速动作，则控制流进行到S5,在S5中，电子控制 设备40执行与离合器至离合器变速动作无关的各种其它控制工作，或者当 前例程终止。
在上述本实施例中，通过切换离合器CO和切换制动器BO形式的差速 状态限制装置，差速部分11可在无级变速状态与非无级变速状态之间切 换，所述差速状态限制装置可操作以限制差速部分11作为电控无级变速器 的工作。因此，该车辆用驱动系统即具有由速比电控可变的变速器所提供 的燃料经济性提高的优点，又具有由为机械传递动力而构造的齿轮式传动 装置所提供的高动力传递效率的优点。
例如，在车辆的低速或中速行驶或者低输出或中输出行驶期间，在发 动机的通常输出状态下，当差速部分ll置于无级变速状态下时，车辆的燃
料经济性得到提高。在车辆的高速行驶期间，当差速部分ll置于非无级变
速状态下时，发动机8的输出主要通过机械动力传递路径传递到驱动轮， 从而由于减少了将在差速部分11作为速比可电气地变化的变速器工作时 发生的机械能到电能的转换损失，燃料经济性得到提高。在车辆的高输出 行驶状态期间，在差速部分ll置于非无级变速状态下的情况下，仅当车速 或输出较低或中等时，差速部分11才作为速比可电气地变化的变速器工 作，从而可减小通过第一电动机M1产生的电能的需求量，即，必须从第 一电动机M1传递的电能的最大量，使得电能传递到的第一电动机M1和 笫二电动机M2的需求尺寸可以最小，并且包括这些电动机的变速机构10 的需求尺寸可以最小。
本实施例还设置成通过学习控制设定或确定用于自动变速部分20的 离合器至离合器变速动作的接合装置的接合压力，以根据差速部分ll的工 作是否置于无级变速状态或非无级变速状态下，在超速量控制装置80的控 制下改变在离合器至离合器变速动作期间自动变速部分20的输入转速N^ 的超速量F。由于是通过有级变速控制装置54用如上所述设定或确定的接 合压力控制离合器至离合器变速动作，所以抑制了变速冲击的产生。
本实施例还i殳置成，有级变速控制装置54改变在离合器至离合器变速 动作期间自动变速部分20的输入转速NIN的超速量，使得超速量在差速部 分ll置于无级变速状态下时比在差速部分ll置于非无级变速状态下时小。 换言之，当差速部分ll切换到无级变速状态时，改变超速量以增大在自动 变速部分20的离合器至离合器变速动作期间接合装置的接合压力重叠量。 因此，使得自动变速部分20在其离合器至离合器变速动作期间的输入转速 Nm的超速量在差速部分ll的无级变速状态下比在非无级变速状态下小， 从而在差速部分ll的无级变速状态下，能够以减小的变速冲击更适当地控 制与自动变速部分20的离合器至离合器变速动作同步的差速部分ll的变 速动作。
本实施例还设置成，当差速部分ll置于无级变速状态下时，有级变速 控制装置54控制自动变速部分20的离合器至离合器变速动作，使得离合 器至离合器变速动作在关联状态下进行。因此，使得自动变速部分20在其 离合器至离合器变速动作期间的输入转速NIN的超速量比在差速部分11的 无级变速状态下小，从而在差速部分ll的无级变速状态下，能够以减小的 变速冲击更适当地控制与自动变速部分20的离合器至离合器变速动作同 步的差速部分11的变速动作。
本实施例还设置成，当差速部分ll置于非无级变速状态下时，有级变 速控制装置54控制自动变速部分20的离合器至离合器变速动作，使得离 合器至离合器变速动作在自动变速部分20的输入转速NzN的超速上升状态 下进行。因此，在差速部分ll的非无级变速状态下，自动变速部分20的 离合器至离合器变速动作伴随有自动变速部分20的输入转速N^的超速上 升。可通过超速量控制装置80以如下方式减少变速冲击的产生，即，适当 地执行用于离合器至离合器变速动作的接合装置的接合压力的学习控制， 从而将在离合器至离合器变速动作期间的输入转速Nnv的超速量F调节到 适当的值。
本实施例还设置成，当差速部分ll置于无级变速状态下时，混合动力 控制装置52通过控制第一电动机M1，来与离合器至离合器变速动作同步 地限制在自动变速部分20的离合器至离合器变速动作期间发动机转速NE 的变化。因此，在差速部分ll的无级变速状态下，在离合器至离合器变速 动作期间，避免或最小化了输入转速Nm的超速量，从而可通过混合动力 控制装置52控制第 一 电动机Ml从而与变速动作同步地限制在离合器至离 合器变速动作期间发动机转速NE的变化，来更适当地控制差速部分ll的 变速动作，由此减少变速冲击的产生。
将说明本发明的其它实施例。在以下说明中，与在以上实施例中使用 的相同附图标记用于指示将不再说明的对应部件。
实施例2
图14是用于说明根据本发明另一个实施例的变速机构70的布置的示 意图，图15是表示变速机构70的各档位和用于分别建立这些档位的液压 操作摩擦接合装置的接合状态的不同组合之间关系的表，而图16是用于说
明变速机构70的变速操作的共线图。
与先前实施例中一样，变速机构70包括差速部分ll,该差速部分ll 具有第一电动机M1、动力分配机构16和第二电动机M2。变速机构70还 包括具有三个向前驱动位置的自动变速部分72。自动变速部分72配置在 差速部分11和输出轴22之间，并且经动力传递部件18串联连接至差速部 分11。动力分配机构16包括具有例如约0.418的传动比pl的单小齿轮式 第一行星齿轮组24、以及切换离合器CO和切换制动器BO。自动变速部分 72包括具有例如约0.532的传动比p2的单小齿轮式第二行星齿轮组26、 以及具有例如约0.418的传动比p3的单小齿轮式第三行星齿轮组28。第二 行星齿轮组26的笫二太阳齿轮S2和第三行星齿轮组28的第三太阳齿轮 S3作为一个单元一体地彼此固定，经第二离合器C2选择性地连接至动力 传递部件18，并且经第一制动器B1选择性地固定到壳体12。第二行星齿 轮组26的第二行星架CA2和第三行星齿轮组28的第三齿圏R3 —体地彼 此固定并且固定到输出轴22。第二齿圏R2经第一离合器Cl选择性地连 接至动力传递部件18，并且第三行星架CA3经第二制动器B2选择性地固 定到壳体12。
在如上所述构造的变速机构70中，如图15的表所示，通过从上述切 换离合器CO、第一离合器C1、笫二离合器C2、切换制动器BO、第一制 动器Bl和第二制动器B2中选择的摩擦接合装置的相应组合的接合动作， 选择性地建立第一档位(第一速位置)至第四档位(第四速位置)、倒车 档位(向后驱动位置)和空档位置之一。这些档位具有成几何级数变化的 各自的速比Y (输入轴速度Nw/输出轴速度NouT)。特别地，注意设置有 切换离合器C0和制动器B0的动力分配机构16可以通过切换离合器CO 或切换制动器B0的接合而被选择性地置于固定速比变速状态以及无级变 速状态，在固定速比变速状态下机构16可作为具有一个或多个固定速比的 变速器工作，在无级变速状态下机构16如上所述地可作为无级变速器工 作。因此，在本变速机构70中，由变速部分72和通过接合切换离合器C0 或切换制动器B0而被置于固定速比变速状态的差速部分11来构成有级变
速器。此外，由变速部分72和当切换离合器C0和制动器B0中没有一个 被接合时而置于无级变速状态的差速部分11来构成无级变速器。换言之， 变速机构70通过接合切换离合器CO和切换制动器BO中的一个而被切换 到有级变速状态，并且通过松开切换离合器CO和切换制动器BO两者而被 切换到无级变速状态。
在变速机构70用作有级变速器的情况下，如图15所示，例如，通过 切换离合器CO、第一离合器Cl和第二制动器B2的接合动作建立具有例 如约2.804的最高速比yl的第一档位，并通过切换离合器CO、第一离合 器Cl和第一制动器Bl的接合动作建立具有例如约1.531的速比(其低 于速比Yl)的笫二档位。此外，通过切换离合器CO、第一离合器C1和第 二离合器C2的接合动作建立具有例如约1.000的速比W(其低于速比) 的第三档位，并通过第一离合器C1、第二离合器C2和切换制动器B0的 接合动作建立具有例如约0.705的速比Y4 (其低于速比y3)的笫四档位。 此外，通过第二离合器C2和第二制动器B2的接合动作建立具有例如约 2.393的速比yR (其介于速比yl和之间)的倒车档位。通过仅接合切 换离合器CO建立空档位置N。
另一方面，当变速机构70用作无级变速器时，如图15所示，切换离 合器CO和切换制动器BO两者都被松开，从而差速部分11用作无级变速 器，而串联连接至差速部分ll的自动变速部分72用作有级变速器，由此 被传递到置于第一至第三档位之一的自动变速部分72的旋转运动的速度， 即动力传递部件18的转速被连续地改变，从而当自动变速部分72被置于 上述档位之一时变速机构70的速比在预定范围上可连续变化。因此，自动 变速部分72的总速比在相邻档位上可连续变化，从而变速机构70的总速 比yT可连续变化。
图16是一共线图，该共线图用直线表示在变速机构70的每个档位下 的旋转元件的转速之间的关系，变速机构70由用作无级变速部分或第一变 速部分的差速部分11和用作有级变速部分或第二变速部分的自动变速部 分72构成。如同先前实施例中的情况，图16的共线图表示当切换离合器
CO和切换制动器B0两者都松开时动力分配机构16的各个元件的转速、 以及当切换离合器CO或制动器BO被接合时这些元件的转速。
在图16中，对应于自动变速部分72并布置在向右方向上的四条竖直 线Y4、 Y5、 Y6和Y7分别表示采用一体地彼此固定的第二和第三太阳齿 轮S2、 S3形式的笫四旋转元件(第四元件)RE4、第三行星架CA3形式 的第五旋转元件(第五元件)RE5、采用一体地彼此固定的第二行星架CA2 和第三齿圏R3形式的第六旋转元件(第六元件)RE6、以及第二齿圏R2 形式的第七旋转元件(第七元件)RE7的相对转速。在自动变速部分72 中，第四旋转元件RE4经第二离合器C2选择性地连接至动力传递部件18, 并且经第一制动器Bl选择性地固定到壳体12，而笫五旋转元件RE5经第 二制动器B2选择性地固定到壳体12。第六旋转元件RE6固定到自动变速 部分72的输出轴22，而第七旋转元件RE7经第一离合器Cl选择性地连 接至动力传递部件18。
当第一离合器Cl和第二制动器B2被接合时，自动变速部分72被置 于第一档位。如图16所示，第一档位下输出轴22的转速由表示固定到输 出轴22的第六旋转元件RE6转速的竖直线Y6和倾斜直线Ll之间的交点 表示，倾斜直线Ll经过表示第七旋转元件RE7 (R2)转速的竖直线Y7 和水平线X2之间的交点以及表示第五旋转元件RE5 (CA3)转速的竖直 线Y5和水平线X1之间的交点。类似地，通过第一离合器C1和第一制动 器Bl的接合动作建立的第二档位下输出轴22的转速，由通过这些接合动 作所确定的倾斜直线L2和表示固定到输出轴22的第六旋转元件RE6 (CA2、 R3)转速的竖直线Y6之间的交点表示。通过第一离合器Cl和 第二离合器C2的接合动作建立的第三档位下输出轴22的转速，由通过这 些接合动作所确定的倾斜直线L3和表示固定到输出轴22的第六旋转元件 RE6转速的竖直线Y6之间的交点表示。在切换离合器C0置于被接合状态 的第一档位至第三档位下，第七旋转元件RE7以与发动机转速Ne相同的 速度旋转，接收来自差速部分ll的驱动力。当切换制动器BO代替切换离 合器C0被接合时，第六旋转元件RE6以高于发动机转速NE的速度旋转，
接收来自差速部分ll的驱动力。通过第一离合器C1、第二离合器C2和 切换制动器B0的接合动作建立的第四档位下输出轴22的转速，由通过这 些接合动作所确定的水平线L4和表示固定到输出轴22的第六旋转元件 RE6转速的竖直线Y6之间的交点表示。
根据本实施例的变速机构70也由用作无级变速部分或第一变速部分 的差速部分11和用作有级(自动)变速部分或第二变速部分的自动变速部 分72构成，并且输出轴22设有第三电动机M3，从而本变速机构70具有 与第一实施例类似的优点。
实施例3
图17示出了用作变速状态选择设备的交互转换开关44(此后称作"开 关44")的示例，其可手动操作以选择动力分配机构16的差速状态(非 锁止状态)或非差速状态(锁止状态)，即选择变速机构10的无级变速状 态或有级变速状态。此开关44允许用户在车辆行驶期间选择所期望的变速 状态。如图17所示，开关44具有用于在无级变速状态下的车辆行^:的标 有"无级，，的无级变速行驶按钮，和用于在有级变速状态下的车辆行驶的 标有"有级"的有级变速行驶按钮。当无级变速行驶按钮被用户按下时， 开关44被置于用于选择其中变速机构10可作为电控无级变速器工作的无 级变速状态的无级变速位置。当有级变速行驶按钮^^用户按下时，开关44
级变速位置。
在先前实施例中，变速机构10的变速状态基于车辆状况并根据如图6 中作为示例所示的切换边界线图自动地切换。但是，可以代替或附加于自 动切换操作，通过开关44的手动操作来切换变速机构10、 70的变速状态。 即，切换控制装置50可以纟皮:没置成才艮据开关44是^f皮置于其无级变速位置 还是有级变速位置来选择性地将变速机构10置于无级变速状态或有级变 速状态。例如，用户手动地操作开关44以当用户喜欢将变速机构IO作为 无级变速器工作或希望提高发动机的燃料经济性时将变速机构10置于无 级变速状态，另一方面，当用户喜欢作为有级变速器的变速动作的结果发 动机转速的节奏性变化时，将变速机构10置于有级变速状态。
开关44可以具有其中没有选择无级和有级变速状态中任一个的中立 位置。在此情况下，当用户没有选择期望的变速状态或喜欢变速机构10 被自动地置于无级和有级变速状态之一 时，开关44可以被置于中立位置。
在变速机构10的变速状态不是被自动地选择，而是通过开关44的手 动操作被手动地选择的情况下，图11的流程图中的步骤S2被设计成使得 根据开关44是否已经被操作以选择动力分配机构16的非差速状态，即差 速部分11的有级变速状态，来进行动力分配机构16是否被置于非差速状 态，即差速部分ll是否被置于非无级变速状态的判定。
虽然已经参照附图详细说明了本发明的优选实施例，但是，应理解本 发明可以以另外方式实施。
在以上实施例中，如果当前离合器至离合器变速动作中的超速量F大 于预定值，则超速量控制装置80增大用于自动变速部分20的下一次离合 器至离合器变速动作的松开接合装置和接合接合装置的接合压力，用于使 超速量F减小适当的量。然而，超速量控制装置80可设置成，附加于上 述学习控制，执行输入转速Nm的超速量F的实时控制。例如，超速量控 制装置80可包括用于减小待传递到驱动轮38的转矩的转矩减小控制装置 (未示出)。
例如，转矩减小控制装置设置成将发动机转矩减小指令施加到混合动 力控制装置52，用于减小电子节气门96的开度角，或者通过燃料喷射诏: 备98减小燃料供给量，或者通过点火设备99推迟发动机8的点火正时， 以由此减小发动机转矩TE，并减小待传递到驱动轮38的转矩，例如，自 动变速部分20的输入转矩Tm或自动变速部分20的输出转矩TOUT。转矩 减小控制装置可^L置成，附加于或代替发动机转矩减小指令，将电动机转 矩减小指令施加到混合动力控制装置52，用于通过逆变器58控制第二电 动机M2，从而产生反向驱动转矩，或者在给电能储存设备60充电的同时 产生再生制动转矩，用于由此减小待传递到驱动轮38的转矩。当输入转速 Nm的超速量F大于预定值时，转矩减小控制装置通过减小待传递到驱动
64 轮38的转矩来限制输入转速NIN的超速量F。
所示实施例中的切换控制装置50设置成完全接合切换离合器CO或切 换制动器BO,用于将差速部分11置于其中差速部分11不执行差速作用的 非差速状态(锁止状态)下，由此限制差速部分11作为电控无级变速器(差 速装置)的工作。然而，切换控制装置50可设置成控制例如切换离合器 CO或切换制动器BO的转矩容量，以部分地接合切换离合器CO或切换制 动器BO,用于限制差速部分ll作为电控差速装置的工作，由此将差速部 分ll置于非差速状态(锁止状态)下。更具体而言，切换控制装置50可 设置成部分地接合切换离合器CO或切换制动器BO，以传递部分接合转矩， 该部分接合转矩与由第一电动机M1产生的转矩协同工作，以产生相对于 由差速部分11接收的发动机转矩TE的反作用转矩，同时允许差速部分11 作为电控无级变速器(差速装置)的工作。
在上述设置中，差速部分11可接收超过第一电动机M1的转矩容量可 承受的预定上限TE1的发动机转矩TE。该设置使得可以增大差速部分11 的输出，而不必增大第一电动机M1的最大转矩容量，即，不必增大第一 电动机M1的所需尺寸。
此外，在上述设置中，由于切换离合器CO或切换制动器BO没有置于 松开状态下，因此第一电动机M1不需要承受相对于由差速部分ll接收的 全部发动机转矩TE的反作用转矩。因此，相对于由差速部分ll接收的全 部发动机转矩TE，可以减小第一电动机M1应承受的发动机转矩TE的百 分比，使得可以减小第一电动机M1的尺寸，提高第一电动机Ml的耐久 性，或者减小从第一电动机M1供给到第二电动机M2的电能量，由此也 提高第二电动机M2的耐久性。
此外，切换控制装置50可设置成，无论车辆状况是处于其中差速部分 11应置于无级变速状态下的无级变速区域中，还是处于其中差速部分11 应置于非无级变速状态下的有级变速区域中，都部分地接合切换离合器CO 或切换制动器BO。
在以上实施例中，差速部分ll的变速动作被控制在其差速状态下，如
图12的时序图所示，使得在自动变速部分20的变速动作期间发动机转速 Ne保持基本恒定，也就是说，防止变速机构10的总速比的变化。然而， 发动机转速NE不需要保持基本恒定，而是可限制发动机转速NE的变化， 使得总速比yT连续地变化。此修改在某种程度上利用了本发明的优点。
以上实施例中的混合动力控制装置52设置成，在受控于有级变速控制 装置54的自动变速部分20的变速动作期间控制置于无级变速状态下的差 速部分ll的变速动作，使得发动机转速NE保持基本恒定，例如，为了抑 制变速沖击和提高燃料经济性的目的，保证总速比yT在自动变速部分20 的变速动作之前和之后连续变化。然而，混合动力控制装置52可设置成控
制差速部分ii的变速动作，从而允许总速比yr的有级(非连续)变化，
而不是连续变化，在这种情况下，车辆操作者由于高变速响应而感觉更为 舒适。
例如，在自动变速部分20作为由加速踏板的快速踩下或松开动作引起
的所需输出转矩TouT变化的结果而变速的情况下，希望通过总速比/r的
有级(非连续)变化提高变速响应。
在自动变速部分20的变速动作之前和之后总速比yT的所需变化量很 小或基本为零的情况下，希望在自动变速部分20的变速动作之前和之后连 续地改变实际总速比YT，用于抑制变速沖击并提高燃料经济性，而不是提 高变速响应。在自动变速部分20的变速动作之前和之后总速比yT的所需 变化量大的情况下，希望在自动变速部分20的变速动作之前和之后不连续 地改变实际总速比yr,也就是说，希望实现实际总速比yT的有级变化。 从另一个角度考虑，例如，在由于加速踏板的快速踩下或松开动作而导致 在自动变速部分20的变速动作之前和之后总速比yT的所需变化量大的情
况下，车辆操作者由于实际总速比yr的有级变化而感觉舒适。因此，在
这种情况下，希望通过实现自动变速部分20的速比Y的有级变化来实现实
际总速比/r的有级变化。
具体而言，混合动力控制装置52设置成，当总速比/T的所需变化量 大时，并且当差速状态判定装置82判定差速部分11置于无级变速状态下
时，在受控于有级变速控制装置54的自动变速部分20的变速动作期间， 不与自动变速部分20的变速同步地，即与自动变速部分20的变速独立地 控制差速部分11的变速动作，从而向目标值改变总速比yT，而不是与自 动变速部分20的变速同步地通过对应于自动变速部分20的速比y的变化 而改变差速部分11的速比来连续地改变总速比yT。此设置允许通过利 用自动变速部分20的速比的有级变化，并通过将自动变速部分20的速比 变化与差速部分11的速比变化相加或相减，向目标值改变实际总速比yT。 因此，在自动变速部分20的变速动作之前和之后，可有级地改变实际总速 比yT，从而提高变速响应。
例如，当加速踏板被踩下或松开较大量时，总速比yr的所需变化量 超过预定值。在这种情况下，希望实现实际总速比yt的非无级变化，即 有级变化。上述预定值是通过试验获得的阈值，当高于该阈值时，认为在
实际总速比yt的非无级或有级变化的情况下车辆操作者感觉更为舒适。 在以上实施例中，锁止状态判定装置84 (图11的步骤s2)设置成， 通过判定车辆状况是否位于由图6作为示例所示的切换边界线图所表示的 有级变速区域中，来判定动力分配机构16是否置于锁止状态下。然而，可 基于由切换控制装置50做出的关于变速机构10是否应置于有级或无级变 速状态下的判定，由锁止状态判定装置84做出关于动力分配机构16是否 被置于锁止状态的判定。
在举例说明的实施例中，通过将差速部分11 (动力分配机构16 )选择 性地置于其中差速部分可作为电控无级变速器工作的差速状态和其中差速 部分ll不可作为有级变速器工作的非差速状态(锁止状态)之一，变速机 构10、 70可在其无级变速状态和有级变速状态之间切换。但是置于其差速 状态的差速部分11可以作为其速比可有级而非无级变化的有级变速器工 作。换言之，差速部分11的差速和非差速状态并不分别对应于变速机构 10、 70的无级和有级变速状态，因此差速部分11不需要在无级和有级变 速状态之间可切换。本发明的原理可应用于在差速和非差速状态之间可切 换的任何变速机构10、 70 (差速部分11或动力分配机构16 )。
在举例说明的实施例中的动力分配机构16中，第一行星架CA1被固 定到发动机8，第一太阳齿轮S1被固定到笫一电动机M1，而第一齿圏R1 被固定到动力传递部件18。但是，此布置不是必需的。发动机8、第一电 动机Ml和动力传递部件18可以被固定到从第一行星齿轮组24的三个元 件CA1、 Sl和Rl中选择的任何其他元件。
虽然在举例说明的实施例中发动机8直接固定到输入轴14，但是发动 机8可以经诸如齿轮和带之类的任何合适部件可操作地连接至输入轴14， 而不需要^C配置成与输入轴14共轴。
在举例说明的实施例中，第一电动机M1和第二电动机M2被配置成 与输入轴14共轴，并且分别固定到第一太阳齿轮Sl和动力传递部件18。 但是，此布置不是必需的。例如，第一电动机M1和第二电动机M2可以 分别经齿轮或者带可操作地连接至第一太阳齿轮S1和动力传递部件18。
虽然在举例说明的实施例中动力分配机构16设置有切换离合器C0和 切换制动器B0,但是动力分配机构16不需要设置切换离合器CO和切换 制动器B0两者。虽然切换离合器CO被设置成选择性地将第一太阳齿轮 Sl和第一行星架CA1彼此连接，但切换离合器CO可以被设置成选择性地 将第一太阳齿轮S1和第一齿圏Rl彼此连接，或者选择性地连接第一行星 架CA1和第一齿圏Rl。即，切换离合器CO可以被设置成连接第一行星 齿轮组24的三个元件中的任何两个元件。
虽然在举例说明的实施例中切换离合器CO被接合以在变速机构10、 70中建立空档位置N，但是切换离合器CO不一定要被接合来建立空档位 置。
在举例说明的实施例中用作切换离合器C0、切换制动器BO等的液压 操作摩擦接合装置可以被磁力式、电磁式或者机械式的接合装置，例如粉 末离合器(磁粉离合器)、电磁离合器和啮合式牙嵌离合器所代替。
虽然在举例说明的实施例中第二电动机M2连接至动力传递部件18， 但第二电动机M2可连接至自动变速部分20、 72的旋转部件。
在举例说明的实施例中，自动变速部分20、 72被配置在驱动轮38和
作为差速部分ll或动力分配机构16的输出部件的动力传递部件18之间的 动力传递路径中。但是，自动变速部分20、 72可以用任何其他类型的动力 传递装置所代替，例如公知作为手动变速器的常啮合平行双轴式变速器并 通过选择缸和变速缸来自动变速的自动变速器。
虽然在先前实施例中自动变速部分20、 72经动力传递部件18串联连 接至差速部分ll，但是自动变速部分20、 72可以被安装在平行于输入轴 14的副轴上并配置成与该副轴共轴。在此情况下，差速部分11和自动变 速部分20、 72经合适的动力传递装置或者两个动力传递部件的组(例如一 对副轴齿轮、以及链轮与链条的组合)而可操作地彼此连接。
在先前实施例中作为差速机构设置的动力分配机构16可以被这样的 差速齿轮装置代替，此差速齿轮装置包括由发动机8旋转的小齿轮以及与 该小齿轮啮合并分别可操作地连接至第 一电动机Ml和动力传递部件18的 一对斜齿轮。
虽然在举例说明的实施例中动力分配机构16由一个行星齿轮组24构 成，但是它可以由两个或更多行星齿轮组构成，使得动力分配机构16可作 为在非差速状态(固定速比变速状态)下具有三个或更多档位的变速器来 工作。
在举例说明的实施例中，可手动操作的变速操作装置46设有变速杆 48，可手动操作该变速杆以选择多个操作位置中的一个。然而，可由按钮 开关、可手动地操作以选择多个操作位置中的一个的滑动式或任何其它类 型的开关，或者由响应于车辆操作者的语音而操作或由脚操作而并非由手 操作以选择多个操作位置中的一个的设备，来代替变速杆48。虽然变速杆 48具有用于选择可用于自动变速部分20、 72的自动变速的向前驱动档位 数量的手动向前驱动位置M，但置于手动向前驱动位置M中的变速杆48 可用于通过从位置M到升档位置"+ ，，或降档位置"-"操作变速杆48 在从第一档位到第四档位的范围内手动地4吏自动变速部分20、 72升档或降 档。
虽然开关44在以上实施例中是交互转换式开关，但该交互转换式开关
44可由单个按钮开关、被选择性地按到操作位置的两个按钮开关、杠杆式 开关、滑动式开关或可操作以选择无级变速状态(差速状态)和有级变速 状态(非差速状态)中的希望的一个的任何其它类型的开关或切换装置来 代替。交互转换式开关44可具有或不具有中立位置。当交互转换式开关 44不具有中立位置时，可设置额外的开关，以启用或禁用交互转换式开关 44。该额外开关的功能对应于交互转换式开关44的中立位置。可由这样的 切换装置代替交互转换式开关44，即，该切换装置可通过由车辆操作者产 生的语音或车辆操作者的脚操作，而不是通过手操作，以选择无级变速状 态(差速状态)和有级变速状态(非差速状态)中的一个。
应当理解，仅出于举例说明的目的描述了本发明的实施例，并且本发 明可以用本领域技术人员可以想到的各种改变和修改来实施。
权利要求
1.一种用于车辆用驱动系统的控制设备，所述车辆用驱动系统包括无级变速部分和有级变速部分，所述无级变速部分可作为电控无级变速器工作并且具有差速机构和第二电动机，所述差速机构能够将发动机的输出分配到第一电动机和动力传递部件，所述第二电动机配置在所述动力传递部件和车辆的驱动轮之间的动力传递路径中，所述有级变速部分构成所述动力传递路径的一部分并且用作有级变速器，所述有级变速器能够通过一个接合装置的松开动作和另一个接合装置的接合动作来执行离合器至离合器变速动作，所述控制设备的特征在于包括差速状态限制装置，所述差速状态限制装置设置在所述差速机构中，并能够限制所述差速机构的差速作用，以限制所述无级变速部分作为所述电控无级变速器的工作；和有级变速控制装置，所述有级变速控制装置构造成根据所述无级变速部分作为所述电控无级变速器的工作是否受到所述差速状态限制装置的限制，来改变在所述离合器至离合器变速动作期间所述有级变速部分的输入转速的超速量。
2. 根据权利要求1所述的控制设备，其中所述有级变速控制装置改变 在所述离合器至离合器变速动作期间所述有级变速部分的输入转速的超速 量，使得与所述无级变速部分置于非无级变速状态时相比，当所述无级变 速部分置于无级变速状态时所述超速量较小，在所述无级变速状态下，所 述无级变速部分能够执行无级变速动作，同时所述无级变速部分作为所述 电控无级变速器的工作不受所述差速状态限制装置的限制，在所述非无级 变速状态下，所述无级变速部分不能够执行所述无级变速动作，同时所述 无级变速部分作为所述电控无级变速器的工作受到所述差速状态限制装置 的限制。
3. 根据权利要求1或2所述的控制设备，其中当所述无级变速部分置 于无级变速状态时，所述有级变速控制装置控制所述有级变速部分的所述离合器至离合器变速动作，使得所述离合器至离合器变速动作在关联状态 下进行，在所述无级变速状态下，所述无级变速部分能够执行无级变速动 作，同时所述无级变速部分作为所述电控无级变速器的工作不受所述差速 状态限制装置的限制。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备，其中当所述无级变 速部分置于非无级变速状态时，所述有级变速控制装置控制所述有级变速 部分的所述离合器至离合器变速动作，使得所述离合器至离合器变速动作 在所述有级变速部分的输入转速的超速上升状态下进行，在所述非无级变速状态下，所述无级变速部分不能够执行无级变速动作，同时所述无级变 速部分作为所述电控无级变速器的工作受到所述差速状态限制装置的限制。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的控制设备，还包括电动机控制 装置，所述电动机控制装置构造成当所述无级变速部分置于无级变速状态 时，通过控制所述第一电动机，来与所述有级变速部分的所述离合器至离 合器变速动作同步地限制在所述离合器至离合器变速动作期间所述发动机 的转速的变化，在所述无级变速状态下，所述无级变速部分能够执行无级 变速动作，同时所述无级变速部分作为所述电控无级变速器的工作不受所 述差速状态限制装置的限制。
6. —种用于车辆用驱动系统的控制i殳备，所述车辆用驱动系统包括差 速部分和有级变速部分，所述差速部分具有差速机构和第二电动机，所述差速机构能够将发动机的输出分配到第一电动机和动力传递部件，所述第 二电动才几配置在所述动力传递部件和车辆的驱动轮之间的动力传递路径 中，所述有级变速部分构成所述动力传递路径的一部分并且用作有级变速 器，所述有级变速器能够通过一个接合装置的松开动作和另一个接合装置 的接合动作来执行离合器至离合器变速动作，所述控制设备的特征在于包 括差速状态限制装置，所述差速状态限制装置设置在所述差速机构中， 并能够限制所述差速机构的差速作用，以限制所述差速部分的差速作用；和有级变速控制装置，所述有级变速控制装置构造成根据所述差速部分 的差速作用是否受到所述差速状态限制装置的限制，来改变在所述离合器 至离合器变速动作期间所述有级变速部分的输入转速的超速量。
7. 根据权利要求6所述的控制设备，其中所述有级变速控制装置改变 在所述离合器至离合器变速动作期间所述有级变速部分的输入转速的超速 量，使得与所述差速部分置于非无级变速状态时相比，当所述差速部分置 于无级变速状态时所述超速量较小，在所述无级变速状态下，所述差速部 分能够执行无级变速动作，同时所述差速部分的差速作用不受所述差速状 态限制装置的限制，在所述非无级变速状态下，所述差速部分不能够执行 所述无级变速动作，同时所述差速部分的差速作用受到所述差速状态限制 装置的限制。
8. 根据权利要求6或7所述的控制设备，其中当所述差速部分置于无 级变速状态时，所述有级变速控制装置控制所述有级变速部分的所述离合 器至离合器变速动作，使得所述离合器至离合器变速动作在关联状态下进 行，在所述无级变速状态下，所述差速部分能够执行无级变速动作，同时 所述差速部分的差速作用不受所述差速状态限制装置的限制。
9. 根据权利要求6至8中任一项所述的控制设备，其中当所述差速部 分置于非无级变速状态时，所述有级变速控制装置控制所述有级变速部分 的所述离合器至离合器变速动作，使得所述离合器至离合器变速动作在所 述有级变速部分的输入转速的超速上升状态下进行，在所述非无级变速状 态下，所述差速部分不能够执行无级变速动作，同时所述差速部分的差速 作用受到所述差速状态限制装置的限制。
10. 根据权利要求6至9中任一项所述的控制设备，还包括电动机控 制装置，所述电动^L控制装置构造成当所述差速部分置于无级变速状态时， 通过控制所述第一电动机，来与所述有级变速部分的所述离合器至离合器 变速动作同步地限制在所述离合器至离合器变速动作期间所述发动机的转 速的变化，在所述无级变速状态下，所述差速部分能够执行无级变速动作， 同时所述差速部分的差速作用不受所述差速状态限制装置的限制。
全文摘要
本发明涉及一种用于车辆用驱动系统的控制设备，该车辆用驱动系统具有差速机构和设置在差速机构与驱动轮之间的动力传递路径中的有级变速器，该控制设备能够实现驱动系统的小型化或燃料经济性的提高，以及抑制有级变速器的离合器至离合器变速动作时的变速冲击。由于设有切换离合器(C0)或切换制动器(B0)，变速机构(10)可以在无级变速状态和有级变速状态之间切换。从而，驱动系统既具有由速比可电控变化的变速器提供的燃料经济性提高的优点，又具有由机械地传递动力的齿轮式传动装置提供的高传动效率的优点。根据差速部分(11)是否置于无级变速状态，超速量控制装置(80)改变自动变速部分(20)在离合器至离合器变速动作期间的输入转速(N_IN)的超速量，从而抑制在有级变速控制装置(54)的离合器至离合器变速动作时的变速冲击。
文档编号F16H61/684GK101180197SQ200680017958
公开日2008年5月14日 申请日期2006年5月26日 优先权日2005年5月26日
发明者井上雄二, 田端淳, 镰田淳史 申请人:丰田自动车株式会社