CN1920279A - 车辆的变速控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆的变速控制装置，其可以在要求驱动指令值的变更时，利用扭矩产生要素的惯性反作用力，使输出的驱动力的增减产生能力和增减响应性提高。该车辆的变速控制装置，至少具有第1扭矩产生要素和第2扭矩产生要素作为动力源，在具有2个自由度、且具有3个旋转要素的差动装置上，隔着输出要素，在两侧连接2个扭矩产生要素，在要求驱动力指令值的变更时，无级地控制所述差动装置的变速比，所述变速控制单元，在要求驱动力指令值的变更时，以进行惯性反作用力变速的方式，设定向所述扭矩产生要素的扭矩指令值，该惯性反作用力变速是向所述输出要素过渡性地起作用利用了所述2个扭矩产生要素中的一个扭矩产生要素的惯性的反作用力扭矩。

Description

车辆的变速控制装置

技术领域

本发明的装置，至少具有第1扭矩产生要素和第2扭矩产生要素作为动力源。此外，本装置涉及这样一种车辆的变速控制装置，其在具有2个自由度(two degrees of freedom)且具有至少3个旋转要素的差动装置中，隔着输出要素在两侧连接2个扭矩产生要素。

背景技术

现有的混合动力车辆，由变速时、变速后的目标输入转速和实际输入转速的差计算变速用控制扭矩。然后，由杠杆比和各要素的惯量计算变速用扭矩，由要求驱动力和无级变速模式中的杠杆平衡计算驱动用扭矩，将变速用扭矩和驱动用扭矩合成，设定扭矩指令值。通过向各扭矩产生要素(发动机、第1电动发电机、第2电动发电机)，输出所设定的扭矩指令值，使杠杆动作来进行变速(例如，参照专利文献1)。

专利文献：特开2004-262275号公报

发明内容

上述现有的混合动力车辆的变速控制装置，在计算变速用扭矩时，使各扭矩产生要素的惯性由各扭矩产生要素(发动机、第1电动发电机、第2电动发电机)自身消除来进行变速。因此，存在以下问题，例如，在由换低档操作而向低变速比变速时，不能超过由各扭矩产生要素的驱动用扭矩的合计所确定的驱动力，因而不能期望与驾驶员的换低档操作相呼应的响应优良的驱动力增加。

本发明着眼于上述问题，其目的在于提供一种车辆的变速控制装置，其可以在要求驱动力指令值的变更时，利用扭矩产生要素的惯性反作用力，使输出的驱动力的增减产生能力和增减响应性提高。

为了实现上述目的，本发明的车辆的变速控制装置，包含：作为动力源的第1扭矩产生要素；作为动力源的第2扭矩产生要素；差动装置，其具有2个自由度、且至少具有3个旋转要素，输出要素和所述2个扭矩产生要素相连接；以及变速控制单元，其基于所要求的驱动力，无级地控制变速比，其特征在于，所述变速控制单元，在要求驱动力指令值变更时，以向所述输出要素过渡性地作用利用了2个扭矩产生要素中的一个扭矩产生要素的惯性的反作用力扭矩来进行惯性反作用力变速的方式，设定向所述另一个扭矩产生要素的扭矩指令值。

发明的效果

因此，在本发明的车辆变速控制装置中，在要求驱动力指令值变更时，在变速控制单元中，以进行惯性反作用力变速的方式，设定送向扭矩产生要素的扭矩指令值，该惯性反作用力变速是向输出要素过渡性地作用利用了2个扭矩产生要素中的1个扭矩产生要素的惯性的反作用力扭矩。例如，在低速变速时利用第2扭矩产生要素的惯性时，作为向第1扭矩产生要素的扭矩分配，分担第2扭矩产生要素的惯性部分而多分配。因此，第2扭矩产生要素的惯性反作用力扭矩向输出要素过渡性地作用，作用在输出要素上的驱动力，成为在利用各扭矩产生要素的驱动力扭矩的合计所确定的驱动力上，加上惯性反作用力利用的部分，与驾驶员的换低档操作等相呼应，响应性优良，驱动力增加。即，现有技术中，各扭矩产生要素的惯性由各要素自身消除，与之相对，将消除的惯性量有效利用于驱动力的增减中。其结果，能够在要求驱动指令值变更时，利用扭矩产生要素的惯性反作用力，使输出的驱动力的增减产生能力和增减响应性提高。

附图说明

图1是表示使用实施例1的变速控制装置的混合动力车辆的整体系统图。

图2是表示由使用实施例1的变速控制装置的混合动力车辆上所采用的拉维娜行星齿轮系所进行的各种行驶模式的共线图。

图3是表示使用实施例1的变速控制装置的混合动力车辆的行驶模式对应图的例子的图。

图4是表示在使用实施例1的变速控制装置的混合动力车辆的4个行驶模式之间进行的模式切换路径的图。

图5是表示实施例1的集中控制器中执行的变速控制处理的流程的流程图。

图6是表示在实施例1的惯性反作用力变速中使用的惯性增加驱动力对应图的图。

图7是表示在实施例1的惯性反作用力变速中使用的惯性反作用力利用指令对应图的图。

图8是表示通常的低速变速时的扭矩指令值的设定例的共线图。

图9是利用实施例1中的惯性反作用力变速进行的低速变速时的扭矩指令值的设定例的共线图。

图10是表示驱动力时序图的特性图，该驱动力时序图表示利用实施例1中惯性反作用力变速进行的低速变速中的驱动力响应以及产生能力。

图11是表示利用实施例1中换低档操作进行的低速变速时的加速器开度APO和车速VSP·目标杠杆输入点转速Wi_ref和实际杠杆输入点转速Wi_act·实际驱动力To_Fdrv·目标最终增加驱动力To_final_ref·发动机扭矩Te、第1电动发电机扭矩T1和第2电动发电机扭矩T2的扭矩指令的时序图。

图12是表示在实施例2的集中控制器中执行的变速控制处理的流程的流程图。

图13是表示在实施例2的惯性反作用力变速中使用的惯性反作用力利用指令对应图的图。

图14是表示利用实施例2中换低档操作进行的低速变速时的加速器开度APO和车速VSP·目标杠杆输入点转速Wi_ref和实际杠杆输入点转速Wi_act·实际驱动力To_Fdrv·目标最终增加驱动力To_final_ref·发动机扭矩Te、第1电动发电机扭矩T1和第2电动发电机扭矩T2的扭矩指令的时序图。

图15是表示在实施例3的集中控制器中执行的变速控制处理的流程的流程图。

图16是表示在实施例3的惯性反作用力变速中使用的惯性反作用力利用指令对应图的图。

图17是表示利用实施例3中的惯性反作用力变速进行的高速变速时的扭矩指令值的设定例的共线图。

图18是表示驱动力时序图的特性图，该驱动力时序图表示利用实施例3中惯性反作用力变速进行的高速变速中的驱动力响应和产生能力。

图19是表示利用实施例3中的加速器松开操作进行的高速变速时的加速器开度APO和车速VSP·目标杠杆输入点转速Wi_ref和实际杠杆输入点转速Wi_act·实际驱动力To_Fdrv·目标最终增加驱动力To_final_ref·发动机扭矩Te、第1电动发电机扭矩T1和第2电动发电机扭矩T2的扭矩指令的时序图。

图20是表示利用实施例5中的换低档操作进行的低速变速时的扭矩指令值的分配设定的5种方式的共线图。

具体实施方式

下面，基于附图所示的实施例1～实施例4，说明实现本发明的车辆的变速控制装置的最佳方式。

实施例1

首先，说明混合动力车辆的驱动系统结构。

图1是表示使用了实施例1的变速控制装置的混合动力车辆的整体系统图。实施例1的混合动力车辆的驱动系统，如图1所示，具有发动机E(扭矩产生要素)、第1电动发电机MG1(第1扭矩产生要素)、第2电动发电机MG2(第2扭矩产生要素)、输出齿轮OG(输出要素)、以及驱动力合成变速器TM。

上述发动机E是汽油发动机或柴油发动机，基于来自后述的发动机控制器1的控制指令，控制节流阀的阀门开度等。

上述第1电动发电机MG1和第2电动发电机MG2是同步型电动发电机，其在转子中埋设永久磁铁、在定子上缠绕线圈，并基于来自后述的电动机控制器2的控制指令，施加由逆变器3产生的三相交流电，由此分别被独立控制。在实施例1中，采用多层电动机构造，即，在定子S的内侧配置内转子IR，在定子S的外侧配置外转子OR，在定子S的线圈内流过组合了2个驱动电流的复合电流(compoundcurrent)，由此，在外观上是1个电动机，但具有独立的第1电动发电机MG1(内转子IR和定子S)、第2电动发电机MG2(外转子OR和定子S)的功能。

上述驱动力合成变速器TM具有拉维娜行星齿轮(Ravigneauxplanetary gear)系PGR(差速装置)和低速制动器LB，上述拉维娜行星齿轮系PGR由以下部分构成：第1太阳齿轮S1、第1小齿轮P1、第1环形齿轮R1、第2太阳齿轮S2、第2小齿轮P2、第2环形齿轮R2、以及共用托架PC，该共用托架PC支撑相互啮合的第1小齿轮P1和第2小齿轮P2。也就是说，拉维娜行星齿轮系PGR具有5个旋转要素，即第1太阳齿轮S1、第1环形齿轮R1、第2太阳齿轮S2、第2环形齿轮R2、以及共用托架PC。对与该5个旋转要素对应的输出要素的连接关系进行说明。

在第1太阳齿轮S1上连接第1电动发电机MG1。上述第1环形齿轮R1经由低速制动器LB以可以固定的方式设置在壳体上。在上述第2太阳齿轮S2上连接第2电动发电机MG2。在上述第2环形齿轮R2上，经由发动机离合器EC连接发动机E。在上述共用托架PC上直接连接输出齿轮OG。此外，从输出齿轮OG，经由图外的差速器或传动轴，向左右的驱动轮传递驱动力。

利用上述连接关系，在图2所示的共线图中，以第1电动发电机MG1(第1太阳齿轮S1)、发动机E(第2环形齿轮R2)、输出齿轮OG(共用托架PC)、低速制动器LB(第1环形齿轮R1)、以及第2电动发电机MG2(第2太阳齿轮S2)的顺序进行配置。可以引入简单地表示拉维娜行星齿轮系PGR的动作(各旋转要素的速度关系)的2自由度的刚性杠杆模型。

在这里，所谓“共线图”是在考虑差动齿轮的齿数比的情况下，取代以数学式求值的方法，利用更加简单易懂的作图来求解的方法中所使用的速度曲线图，纵轴表示各旋转要素的转速(旋转速度)，横轴表示各旋转要素，配置方式为，使各旋转要素的间隔成为基于太阳齿轮和环形齿轮的齿数比的杠杆比。

上述发动机离合器EC和低速制动器LB是利用来自后述的油压控制装置5的油压进行接合的多片摩擦离合器和多片摩擦制动器。发动机离合器EC在图2的共线图中，与发动机E一起配置在与第2环形齿轮R2的转速轴一致的位置上，低速制动器LB在图2的共线图中，配置在第1环形齿轮R1的转速轴(输出齿轮OG的转速轴和第2太阳齿轮S2的转速轴之间的位置)上。

下面，说明混合动力车辆的控制系统。

实施例1中的混合动力车辆的控制系统如图1所示，具有发动机控制器1、电动机控制器2、逆变器3、蓄电池4、油压控制装置5、集中控制器6、加速器开度传感器7、车速传感器8、发动机转速传感器9、第1电动发电机转速传感器10、第2电动发电机转速传感器11、第2环形齿轮转速传感器12、以及车轮速度传感器13。

上述发动机控制器1对应于来自集中控制器6的目标发动机扭矩指令等，将控制发动机工作点(Ne、Te)的指令向例如图外的节流阀的致动器输出，上述集中控制器6输入来自加速器开度传感器7的加速器开度AP、和来自发动机转速传感器9的发动机转速Ne。

上述电动机控制器2对应于来自集中控制器6的目标电动发电机扭矩指令等，将分别独立控制第1电动发电机MG1的电动机工作点(N1、T1)和第2电动发电机MG2的电动机工作点(N2、T2)的指令向逆变器3输出，上述集中控制器6输入来自两个电动发电机转速传感器(例如解析器)10、11的电动发电机转速N1、N2。此外，从该电动机控制器2向集中控制器6输出表示蓄电池4的充电状态的信息。

上述逆变器3与上述第1电动发电机MG1和第2电动发电机MG2所共有的定子S的线圈相连接，利用来自电动机控制器2的指令，设定独立的三相交流电，生成将其复合后的驱动电流。在该逆变器3上连接有蓄电池4，其在牵引时放电，在再生时充电。

上述油压控制装置5接收来自集中控制器6的油压指令，进行发动机离合器EC和低速制动器LB的接合油压控制和断开油压控制。在该接合油压控制和断开油压控制中还包含半离合器控制，其由边使离合器打滑边使之接合的“滑动接合控制”、以及边使离合器打滑边使之断开的“滑动断开控制”组成。

上述集中控制器6输入来自加速器传感器7的加速器开度AP、来自车速传感器8的车速VSP、来自发动机转速传感器9的发动机转速ωe、来自第1电动发电机转速传感器10的第1电动发电机转速N1、来自第2电动发电机转速传感器11的第2电动发电机转速N2、来自第2环形齿轮转速传感器12的杠杆输入点转速wi_act、来自车轮速度传感器13的车轮速度信息等信息，进行规定的运算处理。然后，根据计算处理结果，向发动机控制器1、电动机控制器2、油压控制装置5输出控制指令。

此外，在集中控制器6和发动机控制器1之间、以及集中控制器6和电动机控制器2之间，为了进行信息交换，分别通过双向通信线14、15进行连接。

下面，对混合动力车辆的行驶模式进行说明。

作为实施例1的混合动力车辆的行驶模式，包括电动汽车无级变速模式(以下称为“EV模式”)、电动汽车固定变速比模式(以下称为“EV-LB模式”)、混合动力车辆固定变速比模式(以下称为“LB模式”)、以及混合动力车辆无级变速模式(以下称为“E-iVT模式”)。

上述“EV模式”如图2(a)的共线图所示，是仅利用两个电动发电机MG1、MG2进行行驶的无级变速模式。在这里，使发动机E停止，使发动机离合器EC断开。

上述“EV-LB模式”如图2(b)的共线图所示，是在接合低速制动器LB的状态下，仅利用两个电动发电机MG1、MG2进行行驶的固定变速比模式。在这里，使发动机E停止，使发动机离合器EC断开。由于从第1电动发电机MG1向输出Output的减速比、以及从第2电动发电机MG2向输出Output的减速比大，所以是驱动力较大地输出的模式。

上述“LB模式”如图2(c)的共线图所示，是在接合低速制动器LB的状态下，利用发动机E和电动发电机MG1、MG2进行行驶的固定变速比模式。在这里，使发动机E运转，使发动机离合器EC接合。由于从发动机E和电动发电机MG1、MG2向输出Output的减速比大，所以是驱动力较大地输出的模式。

上述“E-iVT”模式如图2(d)的共线图所示，是利用发动机E和电动发电机MG1、MG2进行行驶的无级变速模式。在这里，使发动机E运转，发动机离合器EC接合。

此外，上述4个行驶模式的模式切换控制利用集中控制器6来进行。即，在集中控制器6中预先设定有图3所示的行驶模式对应图，该行驶模式对应图是在由要求驱动力Fdrv(通过加速器开度APO求得)、车速VSP和蓄电池SOC形成的三维空间中，分配上述4个行驶模式。在车辆停止时或行驶时，利用要求驱动力Fdrv、车速VSP和蓄电池SOC的各检测值检索行驶模式对应图，对应于由要求驱动力Fdrv和车速VSP确定的车辆工作点及蓄电池充电量，选择最佳行驶模式。此外，图3是通过蓄电池SOC为充足的容量区域的某值来切割三维行驶模式对应图，由此由要求驱动力Fdrv和车速VSP二维表示的行驶模式对应图的例子。

在利用上述行驶模式对应图的选择，在“EV模式”和“EV-LB模式”之间进行模式切换的情况下，如图4所示，进行低速制动器LB的接合·断开。在“E-iVT模式”和“LB模式”之间进行模式切换的情况下，如图4所示，进行低速制动器LB的接合·断开。此外，在“EV模式”和“E-iVT模式”之间进行模式切换的情况下，如图4所示，进行发动机E的起动·停止，同时进行发动机离合器EC的接合·断开。在“EV-LB模式”和“LB模式”之间进行模式切换的情况下，如图4所示，进行发动机E的起动·停止，同时进行发动机离合器EC的接合·断开。

下面，说明作用。

〔变速控制处理〕

图5是表示在实施例1的集中控制器6中执行的变速控制处理的流程的流程图，下面，对各步骤进行说明(变速控制单元)。

在步骤S1中，在选择“E-iVT模式”的行驶时，判断是否为实际变速比iact和最低速度变速比ilow(变速比值最大)的差大于或等于设定值β、且发动机转速ωe小于或等于设定转速we1，在是的情况下，跳转到步骤S2，在否的情况下，跳转到步骤S7。

在步骤S2中，接着步骤S1中为iact-ilow≥β且ωe≤we1的判断，即可以进行利用了惯性反作用力的低速变速的判断，从通常变速模式向惯性反作用力变速模式切换，跳转到步骤S3。

在步骤S3中，接着步骤S2中的向惯性反作用力变速模式的切换，判断是否为加速器开度APO大于或等于设定值γ、且变速比指令变化大于或等于设定阈值κ，在是的情况下，跳转到步骤S4。即，在步骤S3中，即使是向惯性反作用力变速模式的切换，也仅在换低档操作时执行利用了惯性反作用力的低速变速。步骤S3中，在判断为否的情况下，跳转到步骤S7。

在步骤S4中，接着步骤S3的APO≥γ且变速比指令变化≥κ的判断，使用实际变速比iact和最低速度变速比ilow之间的差(＝实际第2电动发电机输入转速w2act和最低第2电动发电机输入转速W2low的差)、以及图6所示的惯性增加驱动力对应图，确定惯性增加驱动力To_inertia。然后，利用该惯性增加驱动力To_inertia、以及图7所示的连续地利用惯性反作用力的惯性反作用力利用指令对应图，确定第1电动发电机MG1的变速用控制扭矩dT1的dT1分担扭矩比率K inertia。此外，按照该dT1分担扭矩比率K inertia，使用下式确定第1电动发电机MG1的变速用控制扭矩dT1和第2电动发电机MG2的变速用控制扭矩dT2的扭矩分配，跳转到步骤S5。

在这里，图7所示的惯性反作用力利用指令对应图，是为了连续地利用惯性反作用力，对于惯性增加驱动力To_inertia(＝To_Fdrv-To_final)，施加成正比增加的dT1分担扭矩比率K inertia，以该方式设定特性曲线。

此外，变速用控制扭矩dT1和变速用控制扭矩dT2，利用下式求出：

dT1＝(1+α)J1×Ti×(1+K inertia)

dT2＝-βJ2×Ti×(1-K inertia)

在该式中，α、β是杠杆比，Ti是用于使由输入点的目标转速和实际转速的乖离计算的变速比稳定的杠杆操作扭矩，J1是第1电动发电机MG1的惯量，J2是第2电动发电机M2的惯量。

在步骤S5中，接着步骤S4中的由惯性反作用力对应图进行的扭矩分配，判断目标输入转速Wi_ref和实际输入转速wi_act的差的绝对值是否小于或等于设定值α，在是的情况下，跳转到步骤S6，在否的情况下，跳转到步骤S4。

在步骤S6中，接着步骤S5中的|Wi_ref-wiact|≤α的判断，从利用了惯性反作用力的扭矩分配切换到通常变速中的扭矩分配，结束惯性反作用力变速，跳转到结束。

在步骤S7中，接着步骤S1中的iact-ilow≥β且ωe≤we1为否的判断，或者步骤S3中的APO≥γ且变速比指令变化≥κ为否的判断，执行各要素惯性由各要素自身消除而进行变速的通常变速，跳转到结束。

〔变速控制动作〕

在选择“E-iVT模式”的行驶时，在实际变速比iact和最低速度变速比ilow的差小于设定值β，或者发动机转速ωe大于设定转速we1的情况下，在图5的流程图中，进行步骤S1→步骤S7。在步骤S7，执行各要素惯性由各要素自身消除而进行变速的通常变速。

此外，在选择“E-iVT模式”的行驶时，在iact-ilow≥β且ωe≤we1，但加速器开度APO小于设定阈值γ，或者变速比指令变化小于设定阈值κ的情况下，在图5的流程图中，进行步骤S1→步骤S2→步骤S3→步骤S7。在步骤S7，执行各要素惯性由各要素自身消除而进行变速的通常变速。

另一方面，在选择“E-iVT模式”的行驶时，是深踏下加速器的换低档操作的情况，在iact-ilow≥β且ωe≤we1，而且APO≥γ且变速比指令变化≥κ的情况下，在图5的流程图中，进行步骤S1→步骤S2→步骤S3→步骤S4→步骤S5。在步骤S5中，在直到判断为|Wi_ref-wi_act|≤α之前，都在步骤S4中执行利用了惯性反作用力的扭矩分配。然后，如果在步骤S5中判断为|Wi_ref-wi_act|≤α，则从步骤S5跳转到步骤S6。在步骤S6，从利用了惯性反作用力的扭矩分配，切换为通常变速中的扭矩分配，结束利用了惯性反作用力的变速。

〔变速控制作用〕

首先，在实施例1所示的混合动力系统中，在由换低档操作等进行的低速变速时，通常，由变速后的目标输入转速和实际输入转速的差，计算变速用控制扭矩Ti。然后，由杠杆比和各要素的惯量计算变速用扭矩dT1、dTe、dT2，由要求驱动力和“E-iVT模式”中的杠杆平衡计算驱动用扭矩fT1、fTe、fT2，合成变速用扭矩dT1、dTe、dT2和驱动用扭矩fT1、fTe、fT2，设定向发动机、第1电动发电机、第2电动发电机的扭矩指令值。通过输出该被设定的扭矩指令值，使杠杆动作进行变速(图8)。

此外，变速用控制扭矩Ti和变速用扭矩dT1、dT2的计算式如下：

Ti＝k_PID×(ωi_ref-ωi_act)

dT1＝(1+α)J1×Ti

dT2＝-βJ2×Ti

但是，在上述通常的变速控制单元中，由于在计算变速用扭矩dT1、dTe、dT2时，使各扭矩产生要素(发动机、第1电动发电机、第2电动发电机)的惯量J1、J2、Je，由各扭矩产生要素自身消除而进行变速，因此，例如在由换低档操作等进行低速变速时，不能超过由各扭矩产生要素的驱动用扭矩fT1、fT2、fTe的合计所确定驱动力，不能期望与驾驶员的换低档操作相呼应的响应良好的驱动力增加。

与之相对，在实施例1的变速控制中，在利用换低档操作等进行要求驱动力指令值的增大变更时，以如下方式设定向两个电动发电机MG1、MG2的变速用扭矩dT1、dT2，即，向输出齿轮OG过渡性地作用利用了两个电动发电机MG1、MG2中第2电动发电机MG2的惯性的反作用力扭矩，来进行变速。

即，在利用换低档操作等进行低速变速时，使向第1电动发电机MG1的变速用扭矩dT1如图9所示，分担第2电动发电机惯量J2部分，而比通常的变速用扭矩dT1分配得多。由此，第2电动发电机MG2的惯性反作用力扭矩对输出齿轮OG1过渡性地起作用，作用于输出齿轮OG的驱动力成为在利用各扭矩产生要素的驱动用扭矩的合计所确定的驱动力上，加上利用了惯性反作用力的惯性增加驱动力To_inertia，与驾驶员的换低档操作等相呼应，响应性良好而驱动力增加。即，通常，各扭矩产生要素的惯性由各要素自身消除，与之相对，将消除的惯性部分有效利用于驱动力的增加中。

其结果，在要求驱动力指令值的增大变更时，利用第2电动发电机MG2的惯性反作用力，如图10所示，与一般的混合动力车辆(HEV)相比，能够提高所输出的驱动力Fdrv的增加产生能力和增加响应性。

利用图11的时序图说明由实施例1中的换低档操作产生的低速变速时的变速动作，图11表示了加速器开度APO和车速VSP·目标杠杆输入点转速Wi_ref和实际杠杆输入点转速Wi_act·实际驱动力To_Fdrv·目标最终增加驱动力To_final_ref·发动机扭矩Te、第1电动发电机扭矩T1和第2电动发电机扭矩T2的扭矩指令。此外，该时序图是如下情况下的变速动作，即，在瞬时a的时间点开始由急速踏下加速器踏板进行的换低档操作，在紧接着瞬时a之后，惯性反作用力变速的开始条件成立。

从加速器踏下的开始瞬时a到加速器踏下量成为最大的时刻b之间，发动机扭矩Te和第2电动发电机扭矩T2以平缓的斜率上升，与之相对，第1电动发电机扭矩T1以比虚线特性表示的通常变速时的特性陡的斜率上升。然后，在瞬时b，第1电动发电机扭矩T1成为最大，从瞬时b到瞬时c，对于发动机扭矩Te和第2电动发电机扭矩T2，保持瞬时b的值，对于第1电动发电机扭矩T1，以使得在瞬时c达到以虚线特性表示的通常变速的扭矩水平的方式，以平缓的斜率降低。

即，对于第1电动发电机扭矩T1，与通常变速相比，扭矩分配多了由虚线特性和实线特性围成的区域的部分。因而，从瞬时a到瞬时c中，将瞬时b作为峰值，增加利用第2电动发电机MG2的惯性反作用力的惯性增加驱动力To_inertia，实际驱动力To_Fdrv相对于目标最终增加驱动力To_final_ref，增加图11的阴影所示的惯量部分。

下面，说明效果。

实施例1的车辆的变速控制装置，能够得到以下列举的效果。

(1)车辆的变速控制装置，其至少具有第1扭矩产生要素和第2扭矩产生要素作为动力源，在具有2个自由度、且具有至少3个旋转要素的差动装置中，在共线图上观察时隔着输出要素在两侧连接2个扭矩产生要素，具备变速控制单元，其在要求驱动力指令值变更时，无级地控制上述差动装置，上述变速控制单元，在要求驱动力指令值变更时，以如下方式设定向上述扭矩产生要素的扭矩指令值，即，进行惯性反作用力变速，即，向上述输出要素过渡性地作用利用了上述2个扭矩产生要素中的一个扭矩产生要素的惯性的反作用力扭矩。因此，在要求驱动力指令值变更时，能够利用扭矩产生要素的惯性反作用力，提高输出的驱动力的增减产生能力和增减响应性。

(2)上述变速控制单元，在实际变速比iact处于最低速度变速比ilow的高速侧、且发动机转速ωe小于或等于设定转速we1时，判断可以利用惯性反作用力进行低速变速，在加速器开度APO大于或等于设定阈值γ、且变速比指令变化大于或等于设定阈值κ时，执行利用了惯性反作用力的低速变速。因此，在判断为可以低速变速的行驶状况中，特别是与驱动力增加要求高的换低档操作相伴的低速变速时，能够响应性优良地增加由惯性反作用力产生的驱动力。

(3)上述变速控制单元，在变速开始时，利用实际变速比iact和最低速度变速比ilow的差来确定惯性增加驱动力To_inertia，利用该惯性增加驱动力To_inertia以及连续地利用惯性反作用力的特性，确定第1扭矩产生要素和第2扭矩产生要素的分担扭矩比率，按照该分担扭矩比率，设定向两个扭矩产生要素的扭矩指令值。因此，在与驱动力增加要求高的换低档操作相伴的低速变速时，能够无不适感地连续地得到由惯性反作用力产生的驱动力的增加。

(4)上述变速控制单元，在惯性反作用力变速中，实际输入转速Wi_act与目标输入转速Wi_ref的差小于或等于设定值α的情况下，从利用惯性反作用力的扭矩分配，切换为通常的扭矩分配，结束变速。因此，能够从惯性反作用力变速无不适感且顺利地转换到通常变速。

(5)上述车辆是混合动力车辆，具有发动机E、第1电动发电机MG1、和第2电动发电机MG2作为动力源，具备驱动力合成变速器TM，其连接上述动力源和输出齿轮OG。上述驱动力合成变速器TM具有差动装置，其在共线图上配置大于或等于4个旋转要素，对各旋转要素中的配置在内侧的2个旋转要素中的一个，分配来自发动机E的输入，对另一个分配向驱动系统连接的输出齿轮OG，同时，对配置在上述内侧的旋转要素的两外侧的2个旋转要素，分别分配第1电动发电机MG1和第2电动发电机MG2。因此，在无级变速模式即“E-iVT模式”的行驶中，在进行加速器踏板急速踏下操作时，能够得到相对于加速器操作响应性良好的加速，此外，在进行松开加速器操作时，能够得到相对于加速器操作响应性良好的减速。

(6)上述第1电动发电机MG1和第2电动发电机MG2是多层电动机构造，即，将共用定子S和内转子IR的组合作为第1电动发电机MG1，将共用定子S和外转子OR的组合作为第2电动发电机MG2。因此，通过利用由第2电动发电机MG2的外转子OR所形成的大的第2电动发电机惯量J2，能够实现大的有效的驱动力的增长量和减少量，在低速变速过渡时提高车辆的加速性能，此外，还能够在高速变速过渡时提高车辆的减速性能。

实施例2

实施例1是连续地利用惯性反作用力的例子，与之相对，实施例2是在由换低档操作进行的低速变速时，最大限度地利用惯性反作用力来增加驱动力的例子。此外，由于对于基本结构和基本动作，与图1～图4所示的实施例1的混合动力车辆相同，因此省略图示以及说明。

下面，说明作用。

〔变速控制处理〕

图12是由实施例2的集中控制器6执行的变速控制处理的流程的流程图，对各步骤进行说明(变速控制单元)。此外，由于步骤S21～步骤S23与图5的步骤S1～步骤S3对应，步骤S25～步骤S27与图5的步骤S5～步骤S7对应，因此省略其说明。

在步骤S24中，接着步骤S23中的APO≥γ、且变速比指令变化≥κ的判断，使用变速比iact和最低速变速比ilow的差(＝实际第2电动发电机输入转速w2act和最低速第2电动发电机输入转速W2low的差)、以及图6所示的惯性增加驱动力对应图，确定惯性增加驱动力To_inertia。然后，利用该惯性增加驱动力To_inertia、以及图13所示的最大限度地利用惯性反作用力的惯性反作用力利用指令对应图，确定第1电动发电机MG1的变速用控制扭矩dT1的dT1分担扭矩比率K inertia。此外，按照该dT1分担扭矩比率K inertia，使用下面的式子，确定第1电动发电机MG1的变速用控制扭矩dT1和第2电动发电机MG2的变速用控制扭矩dT2的扭矩分配，跳转到步骤S5。

在这里，图13所示的惯性反作用力利用指令对应图，是为了最大限度地利用惯性反作用力，对于惯性增加驱动力To_inertia(＝To_Fdrv-To_final)，施加以阶梯状增加的dT1分担扭矩比率Kinertia，以该方式设定特性曲线。

此外，变速用控制扭矩dT1和变速用控制扭矩dT2由下式求出：

dT1＝(1+α)J1×Ti×(1+K inertia)

dT2＝-βJ2×Ti×(1-K inertia)。

在该式中，α、β是杠杆比，Ti是用于稳定由输入点的目标转速和实际转速的乖离计算的变速比的杠杆操作扭矩，J1是第1电动发电机MG1的惯量，J2是第2电动发电机MG2的惯量。

〔变速控制作用〕

利用图14的时序图，说明实施例1中的由换低档操作进行的低速变速时的变速动作，图14表示加速器开度APO和车速VSP·目标杠杆输入点转速Wi_ref和实际杠杆输入点转速Wi_act·实际驱动力To_Fdrv·目标最终增加驱动力To_final_ref·发动机扭矩Te、第1电动发电机扭矩T1和第2电动发电机扭矩T2的扭矩指令。此外，该时序图是如下情况下的变速动作，即，在瞬时a开始由急速踏下加速器进行的换低档操作，在紧接着瞬时a之后，惯性反作用力变速的开始条件成立。

从加速器踏下的开始瞬时a到加速器踏下量成为最大的瞬时b之间，发动机扭矩Te和第2电动发电机扭矩T2以平缓的斜率上升，与之相对，第1电动发电机扭矩T1，通过使用最大限度地利用惯性反作用力的惯性反作用力利用指令对应图，以比实施例1更陡的斜率上升。然后，在瞬时a与瞬时b之间的时刻，To_inertia成为最大，在从瞬时b到瞬时c期间，对于发动机扭矩Te和第2电动发电机扭矩T2，保持瞬时b的值，对于第1电动发电机扭矩T1，以使得从峰值位置在瞬时c下降到以虚线特性表示的通常变速的扭矩水平的方式，以平缓的斜率降低。

即，对于第1电动发电机扭矩T1，与通常变速相比，分配的扭矩多了以虚线特性和实线特性围成的区域部分。因而，将瞬时a到瞬时c之间紧接着瞬时a之后作为峰值，加上利用第2电动发电机MG2的惯性反作用力的惯性增加驱动力To_inertia，实际驱动力To_Fdrv相对于目标最终增加驱动力To_final_ref，增加图14的阴影所示的惯性部分。即，与实施例1相比，驱动力峰值变大。

下面，说明效果。

实施例2的车辆的变速控制装置中，在实施例1的(1)、(2)、(4)、(5)、(6)的效果的基础上，还能够得到如下的效果。

(7)上述变速控制单元在变速开始时，利用实际变速比iact和最低速度变速比ilow的差确定惯性增加驱动力To_inertia，通过该惯性增加驱动力To_inertia、以及最大限度地利用惯性反作用力的特性，确定第1扭矩产生要素和第2扭矩产生要素的分担扭矩比率，根据该分担扭矩比率，设定向两个扭矩产生要素的扭矩指令值。因此，能够在与驱动力增加要求高的换低档操作相伴的低速变速时，使由惯性反作用力产生的驱动力最大限度地增加，得到高的加速感。

〔实施例3〕

实施例1、2是由换低档操作进行的低速变速时，利用惯性反作用力来增加驱动力的例子，与之相对，实施例3是在由松开加速器操作进行的高速变速时，利用惯性反作用力来减少驱动力的例子。此外，关于基本结构和基本动作，因为与图1～图4所示的实施例1的混合动力车辆相同，因此省略图示以及说明。

下面，说明作用。

〔变速控制处理〕

图15是表示在实施例3的集中控制器6中执行的变速控制处理的流程的流程图，下面，对各步骤进行说明(变速控制单元)。

在步骤S31中，在选择“E-iVT模式”的行驶时，判断是否为实际变速比iact和最高速度变速比ihigh(变速比值最小)之差大于或等于设定值β、且发动机转速ωe大于或等于设定转速we1，在是的情况下，跳转到步骤S32，在否的情况下，跳转到步骤S37。

在步骤S32中，接着步骤S31中的iact-ihigh≥β、且ωe≥we1的判断，即可以进行利用了惯性反作用力的高速变速的判断，从通常变速模式向惯性反作用力变速模式切换，跳转到步骤S33。

在步骤S33中，接着步骤S32中的向惯性反作用力变速模式的切换，判断是否为加速器开度APO小于或等于设定阈值γ、且变速比指令变化大于或等于设定阈值κ，在是的情况下，跳转到步骤S34，即使是向惯性反作用力变速模式的切换，也仅在松开加速器操作时，执行利用惯性反作用力的高速变速。在步骤S33中判断为否的情况下，跳转到步骤S37。

在步骤S34中，接着步骤S33中的APO≤γ、且变速比指令变化≥κ的判断，使用实际变速比iact和最高速度变速比ihigh之间的差(＝实际第2电动发电机输入转速w2act和最高第2电动发电机输入转速W2high的差)、以及图外的惯性减少驱动力对应图，确定惯性减少驱动力To_inertia。然后，利用该惯性减少驱动力To_inertia、以及图16所示的连续地利用惯性反作用力的惯性反作用力利用指令对应图，确定第1电动发电机MG1的变速用控制扭矩dT1的dT1分担扭矩比率K inertia。此外，按照该dT1分担惯性比率K inertia，使用下述的式子，确定第1电动发电机MG1的变速用控制扭矩dT1和第2电动发电机MG2的变速用控制扭矩dT2的扭矩分配，跳转到步骤S35。

在这里，图16所示的惯性反作用力利用指令对应图，为了连续地利用惯性反作用力，对于惯性减少驱动力To_inertia(＝To_final-To_Fdrv)，施加成正比地增加的dT1分担扭矩比率Kinertia，以该方式设定特性曲线。

此外，变速用控制扭矩dT1和变速用控制扭矩dT2，按照下式计算：

dT1＝(1+α)J1×Ti×(1+K inertia)

dT2＝-βJ2×Ti×(1-K inertia)

在该式中，α、β是杠杆比，Ti是用于使从输入点的目标转速和实际转速的乖离计算的变速比稳定的杠杆操作扭矩，J1是第1电动发电机MG1的惯量，J2是第2电动发电机MG2的惯量。

在步骤S35中，接着步骤S34中的通过惯性反作用力对应图进行的扭矩分配，判断目标输入转速Wi_ref和实际输入转速wi_act之间的差的绝对值是否小于或等于设定值α，在是的情况下，跳转到步骤S36，在否的情况下，返回至步骤S34。

在步骤S36中，接着步骤S35中的|Wi_ref-wi_act|≤α的判断，从利用惯性反作用力的扭矩分配切换到通常变速中的扭矩分配，结束惯性反作用力变速，跳转到结束。

在步骤S37中，接着步骤S31中的iact-ihigh≥β、且ωe≥we1不成立的判断，或者步骤S33中的APO≤γ、且变速比指令变化≥κ不成立的判断，执行各要素的惯性由各要素自身消除来进行变速的通常变速，跳转到结束。

〔变速控制动作〕

在选择“E-iVT模式”的行驶时，在实际变速比iact和最高速度变速比的差小于设定值β，或者发动机转速ωe小于设定转速we1的情况下，在图15的流程图中，进行步骤S31→步骤S37，在步骤S37中，执行各要素的惯性由各要素自身消除来进行变速的通常变速。

此外，在选择“E-iVT模式”的行驶时，在iact-ihgh≥β、且ωe≥we1，但在加速器开度APO超过设定阈值γ、或者变速比指令变化小于设定阈值κ的情况下，在图15的流程图中，进行步骤S31→步骤S32→步骤S33→步骤S37，在步骤S37中，执行各要素的惯性由各要素自身消除来进行变速的通常变速。

另一方面，在选择“E-iVT模式”的行驶时，在进行松开加速器踏板的操作的情况中，iact-ihigh≥β且ωe≥we1，而且APO≤γ、且变速比指令变化≥κ的情况下，在图15的流程图，进行步骤S31→步骤S32→步骤S33→步骤S34→步骤S35的操作，在步骤S35中，在直到判断为|Wi_ref-wi_act|≤α之前，在步骤S34中执行利用惯性反作用力的扭矩分配。然后，在步骤S35中，如果判断为|Wi_ref-wi_act|≤α，则从步骤S35进入步骤S36。在步骤S36中，从利用惯性反作用力的扭矩分配切换到通常变速中的扭矩分配，结束惯性反作用力变速。

〔变速控制作用〕

首先，在实施例1所示的混合动力系统中，在由松开加速器操作等进行高速变速时，通常，由变速后的目标输入转速和实际输入转速的差计算变速用控制扭矩Ti。然后，由杠杆比和各要素的惯量，计算变速用扭矩dT1、dTe、dT2，由要求驱动力和“E-iVT模式”中的杠杆平衡计算驱动用扭矩fT1、fTe、fT2，将变速用扭矩dT1、dTe、dT2和驱动用扭矩fT1、fTe、fT2合成，设定向发动机、第1电动发电机、第2电动发电机的扭矩指令值，通过输出设定的扭矩指令值，使杠杆动作来进行变速(图7(a))。

此外，变速用控制扭矩Ti和变速用扭矩dT1、dT2的计算式为：

Ti＝k_PID×(ωi_ref-ωi_act)

dT1＝(1+α)J1×Ti

dT2＝-βJ2×Ti。

但是，在上述通常的变速控制单元中，在计算变速用扭矩dT1、dTe、dT2时，使各扭矩产生要素(发动机、第1电动发电机、第2电动发电机)的惯量J1、J2、Je由各扭矩产生要素自身消除而进行变速。因此，例如，在由松开加速器的操作等进行高速变速时，不会超出由各扭矩产生要素的驱动用扭矩fT1、fTe、fT2的合计所确定的驱动力，不能期望与驾驶员的松开加速器操作相呼应的响应性良好的驱动力减少。另一方面，即使通过发动机断油来产生减速感，在发动机断油中，反向驱动力由摩擦决定而不连续。

与之相对，在实施例3的变速控制中，在由松开加速器操作进行的要求驱动力指令值的减少变更时，以向输出齿轮OG过渡性地起作用利用了两个电动发电机MG1、MG2中的第2电动发电机MG2的惯量的反作用力扭矩的方式，设定向两个电动发电机MG1、MG2的变速用扭矩dT1、dT2。

即，在由松开加速器操作来进行高速变速时，使向第1电动发电机MG1的变速用扭矩dT1如图17(b)所示，分担第2电动发电机惯量J2部分，比通常的变速用扭矩dT1多分配。由此，第2电动发电机MG2的惯性反作用力扭矩对输出齿轮OG过渡性地起作用，作用在输出齿轮OG上的驱动力是从利用各扭矩产生要素的驱动用扭矩的合计确定的驱动力中，减去利用惯性反作用力的惯性减少驱动力To_inertia所得到，与驾驶员的松开加速器操作等相呼应，响应性良好地减少驱动力。即，通常，各扭矩产生要素的惯量由各要素自身消除，与之相对，将消除了的惯性分量有效利用在驱动力的减少中。

其结果，在要求驱动力指令值的减少变更时，利用第2电动发电机MG2的惯性反作用力，如图18所示，与一般的混合动力车辆(HEV)相比，能够使输出的驱动力Fdrv的减少产生能力以及减少响应性提高。

利用图19的时序图，说明由实施例3的松开加速器操作进行的高速变速时的变速动作，图19的时序图表示加速器开度APO和车速VSP·目标杠杆输入点转速Wi_ref和实际杠杆输入点转速Wi_act·实际驱动力To_Fdrv·目标最终增加驱动力To_final_ref·发动机扭矩Te、第1电动发电机扭矩T1和第2电动发电机扭矩T2的扭矩指令。此外，该时序图为如下情况下的变速动作，即，在紧接着瞬时a之前，开始松开加速器操作，在瞬时a，惯性反作用力变速的开始条件成立。

对于发动机扭矩Te和第2电动发电机扭矩T2，从开始松开加速器的操作到瞬时a之前，以陡斜率下降，在瞬时a之后，维持瞬时a时的值。另一方面，对于第1电动发电机扭矩T2，从开始松开加速器的操作经过瞬时a，在直到达到瞬时b之前也持续降低。然后，从瞬时b开始，以使得在瞬时c达到以虚线特性表示的通常变速的扭矩水平的方式，以平缓斜率上升。

即，对于第1电动发电机扭矩T1，与通常变速相比，其扭矩少分配了以虚线特性和实线特性所围成的区域量。因此，在从瞬时a到瞬时c之中，将瞬时b作为峰值，减掉利用第2电动发电机MG2的惯性反作用力的惯性减少驱动力To_inertia，实际驱动力To_Fdrv相对于目标最终增加驱动力To_final_ref，减少以图19的阴影所表示的惯性部分。

下面，说明效果。

实施例3的车辆的变速控制装置中，在实施例1的(1)、(4)、(5)、(6)的效果的基础上，还能够得到如下列举的效果。

(8)上述变速控制单元，在实际变速比iact处于最高速度变速比ihigh的低速侧、且发动机转速ωe大于或等于设定转速ω1时，判断可以进行利用惯性反作用力的高速变速，在加速器开度APO小于或等于设定阈值γ、且变速比指令变化大于或等于设定阈值κ时，执行利用惯性反作用力的高速变速。因此，在判断为可以高速变速的行驶状况中，特别是在与驱动力减少要求高的松开加速器操作相伴的高速变速时，能够响应性良好地减小由惯性反作用力产生的驱动力。

(9)上述变速控制单元，在变速开始时，利用最高速度变速比ihigh和实际变速比iact的差，确定惯性减少驱动力To_inertia，利用该惯性减少驱动力To_inertia、以及连续地利用惯性反作用力的特性，确定第1扭矩产生要素和第2扭矩产生要素的分担扭矩比率，按照该分担扭矩比率，设定向两个扭矩产生要素的扭矩指令值dT1、dT2。因此，在与驱动力减少要求高的松开加速器操作相伴的高速变速时，能够无不适感地连续得到由惯性反作用力产生的驱动力的减少。

实施例4

实施例4是由换低档操作进行的低速变速时的扭矩指令值的分配设定例。此外，由于除了利用惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的分配设定以外，其基本构成和基本动作与图1～图4所示的实施例1的混合动力车辆相同，作用也与实施例1相同，所以省略其说明。

下面，对利用惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的分配设定例进行说明。

第1例如图20(a)所示，作为利用了惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的设定，第1电动发电机MG1利用变速用控制扭矩dT1，分担第1电动发电机惯量J1部分和第2电动发电机惯量J2部分的大半，发动机E利用变速用控制扭矩dTe，仅分担发动机惯量Je部分，第2电动发电机MG2利用变速用控制扭矩dT2，仅分担第2电动发电机惯量J2的剩余部分。

在该第1例中，发动机E和两个电动发电机MG1、MG2同是扭矩产生要素，但对于控制响应，两个电动发电机MG1、MG2响应性高，发动机E有响应延迟的倾向。对此，利用变速用控制扭矩dT2补偿发动机扭矩的响应延迟。即，由杠杆比分担发动机响应延迟。但是，发动机响应延迟补偿由其它的逻辑运算来进行。

第2例如图20(b)所示，作为利用了惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的设定，第1电动发电机MG1利用变速用控制扭矩dT1分担第1电动发电机惯量J1部分和第2电动发电机惯量J2部分的一半，发动机E利用变速用控制扭矩扭矩dTe分担发动机惯量Je部分和第2电动发电机惯量J2部分的一半，第2电动发电机MG2利用变速用控制扭矩dT2进行的分担为零。

在该第2例中，能够利用第1电动发电机扭矩T1和发动机扭矩Te，进行利用惯性反作用力的变速，使作用扭矩上限值升高。

第3例是作为利用了惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的设定，第1电动发电机MG1利用变速用控制扭矩dT1，仅分担第1电动发电机惯量J1，发动机E利用变速用控制扭矩dTe，分担发动机惯量Je部分和第2电动发电机惯量J2部分，第2电动发电机MG2利用变速用控制扭矩dT2进行的分担为零。

该第3例中，能够利用发动机扭矩Te，分担全部利用惯性反作用力的扭矩。

第4例是作为利用了惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的设定，第1电动发电机MG1利用变速用控制扭矩dT1，分担第1电动发电机惯量J1部分和第2电动发电机惯量J2部分，发动机E利用变速用控制扭矩dTe，仅分担发动机惯量Je部分，第2电动发电机MG2利用变速用控制扭矩dT2进行的分担为零。

该第4例中，由第1电动发电机扭矩分担利用惯性反作用力的扭矩，第1电动发电机扭矩最大值T1max成为限制值。

第5例是作为利用了惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的设定，第1电动发电机MG1利用变速用控制扭矩dT1，仅分担第1电动发电机惯量J1分，发动机E利用变速用控制扭矩dTe，分担发动机惯量Je部分和第2电动发电机惯量J2部分的大半，第2电动发电机MG2利用变速用控制扭矩dT2，仅分担第2电动发电机惯量J2的剩余部分。

在第5例中，与第1例相同地，利用变速用控制扭矩dT2，补偿发动机扭矩的响应延迟。即，以杠杆比分担发动机响应延迟。但是，发动机响应延迟补偿由其它的逻辑运算来进行。

下面，说明效果。

实施例4的车辆的变速控制装置，在实施例1、2、3的效果的基础上，还能够得到下面列举的效果。

(10)上述变速控制单元，作为利用了惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的设定，第1电动发电机MG1利用变速用控制扭矩dT1，分担第1电动发电机惯量J1部分、以及第2电动发电机惯量J2部分的大半，发动机E利用变速用控制扭矩dTe，仅分担发动机惯量Je部分，第2电动发电机MG2利用变速用控制扭矩dT2，仅分担第2电动发电机惯量J2的剩余部分。因此，能够利用变速用控制扭矩dT2，由杠杆比分担发动机扭矩的响应延迟。

(11)上述变速控制单元，作为利用了惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的设定，第1电动发电机MG1利用变速用控制扭矩dT1分担第1电动发电机惯量J1部分和第2电动发电机惯量J2部分的一半，发动机E利用变速用控制扭矩dTe，分担发动机惯量Je部分和第2电动发电机惯量J2部分的一半，第2电动发电机MG2利用变速用控制扭矩dT2进行的分担为零。因此，能够利用第1电动发电机扭矩T1和发动机扭矩Te，进行利用惯性反作用力的变速，使作用扭矩上限值升高。

(12)上述变速控制单元，作为利用了惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的设定，第1电动发电机MG1利用变速用控制扭矩dT1，仅分担第1电动发电机惯量J1部分，发动机E利用变速用控制扭矩dTe，分担发动机惯量Je部分和第2电动发电机惯量J2部分，第2电动发电机MG2利用变速用控制扭矩dT2进行的分担为零。因此，能够利用发动机扭矩Te分担全部利用惯性反作用力的扭矩。

(13)上述变速控制单元，作为利用了惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的设定，第1电动发电机MG1利用变速用控制扭矩dT1，分担第1电动发电机惯量J1部分和第2电动发电机惯量J2部分，发动机E利用变速用控制扭矩dTe，仅分担发动机惯量Je部分，第2电动发电机MG2利用变速用控制扭矩dT2进行的分担为零。因此，能够利用第1电动发电机扭矩T1，分担利用惯性反作用力的扭矩。

(14)上述变速控制单元，作为利用了惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的设定，第1电动发电机MG1利用变速用控制扭矩dT1，仅分担第1电动发电机惯量J1部分，发动机E利用变速用控制扭矩dTe，分担发动机惯量Je部分和第2电动发电机惯量J2部分的大半，第2电动发电机MG2利用变速用控制扭矩dT2，仅分担第2电动发电机惯量J2的剩余部分。因此，可以利用变速用控制扭矩dT2，由杠杆比分担发动机响应延迟。

以上，基于实施例1～实施例4，说明了本发明的车辆变速控制装置，关于具体的结构，并不限于这些实施例，只要不脱离权利要求书的各权利要求所涉及的发明的要点，允许对其进行设计的变更或追加。

在实施例1～4中，作为变速控制单元，表示了在与换低档操作相伴的低速变速时和与松开加速器操作相伴的高速变速时，使用惯性反作用力变速的例子，但只要是驱动力要求的增减操作，并不限于这些特定操作时使用惯性反作用力变速。要点在于，只要变速控制单元是在要求驱动力指令值的变更时，以进行惯性反作用力变速的方式，设定向扭矩产生要素的扭矩指令值，则并不限于实施例1的方式，所述惯性反作用力变速使利用2个扭矩产生要素中的一个扭矩产生要素的惯量的反作用力扭矩向输出要素过渡性地起作用。

工业实用性

在实施例1～4中，表示了对混合动力车辆的应用例，该混合动力车辆以1个发动机和2个电动发电机作为动力源，具备驱动力合成变速器，该驱动力合成变速器具有拉维娜行星齿轮系、发动机离合器以及低速制动器。但是，本发明的变速控制装置，例如，还能够适用于具有1组或多组简单行星齿轮组替代拉维娜行星齿轮系的车辆。此外，也能适用于具备2个电动发电机的电动汽车。要点在于，只要是如下的车辆即可应用，即，至少具有第1扭矩产生要素和第2扭矩产生要素作为动力源，在具有2个自由度、且至少具有3个旋转要素的差动装置上，在从共线图上观察时，隔着输出要素、在两侧连接2个扭矩产生要素，在要求驱动力指令值变更时，无级地控制上述差动装置的变速比。

Claims (16)

1.一种车辆的变速控制装置，包含：

作为动力源的第1扭矩产生要素；

作为动力源的第2扭矩产生要素；

差动装置，其具有2个自由度、且至少具有3个旋转要素，输出要素和所述2个扭矩产生要素相连接；以及

变速控制单元，其基于所要求的驱动力，无级地控制变速比，

其特征在于，

所述变速控制单元，在要求驱动力指令值变更时，以向所述输出要素过渡性地作用利用了2个扭矩产生要素中的一个扭矩产生要素的惯性的反作用力扭矩来进行惯性反作用力变速的方式，设定向所述另一个扭矩产生要素的扭矩指令值。

2.根据权利要求1所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述差动装置，在以共线图表示连接关系时，隔着所述输出要素在两侧连接所述2个扭矩产生要素。

3.根据权利要求1所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述变速控制单元，在实际变速比处于最低速度变速比的高速侧、且发动机转速小于或等于设定转速时，判断可以进行利用了惯性反作用力的低速变速，在加速器开度大于或等于设定阈值、且变速比指令变化大于或等于设定阈值时，执行利用了惯性反作用力的低速变速。

4.根据权利要求3所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述变速控制装置，在变速开始时利用实际变速比和最低速度变速比的差确定惯性增加驱动力，利用该惯性增加驱动力和连续地利用惯性反作用力的特性，确定第1扭矩产生要素和第2扭矩产生要素的分担扭矩比率，按照该分担扭矩比率，设定向两个扭矩产生要素的扭矩指令值。

5.根据权利要求3所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述变速控制单元，利用变速开始时变速比和最低速度变速比的差确定惯性增加驱动力，利用该惯性增加驱动力、以及最大限度地利用惯性反作用力的特性，确定第1扭矩产生要素和第2扭矩产生要素的分担扭矩比率，按照该分担扭矩比率，设定向两个扭矩产生要素的扭矩指令值。

6.根据权利要求1所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述变速控制单元，在实际变速比处于最高速度变速比的低速侧、且发动机转速大于或等于设定转速时，判断可以进行利用了惯性反作用力的高速变速，在加速器开度小于或等于设定阈值、且变速比指令变化大于或等于设定阈值时，执行利用了惯性反作用力的高速变速。

7.根据权利要求6所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述变速控制单元，在变速开始时，利用最高速度变速比和实际变速比的差确定惯性减少驱动力，利用该惯性减少驱动力和连续地利用惯性反作用力的特性，确定第1扭矩产生要素和第2扭矩产生要素的分担扭矩比率，按照该分担扭矩比率，设定向两个扭矩产生要素的指令值。

8.根据权利要求1所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述变速控制单元，在惯性反作用力变速中，如果实际输入转速逐渐接近目标输入转速直到小于或等于设定值，则从利用惯性反作用力的扭矩分配切换为通常的扭矩分配，结束变速。

9.根据权利要求1至7所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述车辆是混合动力车辆，具有发动机、第1电动发电机和第2电动发电机作为动力源，并具备将这些动力源和输出要素连结的驱动力合成变速器，

所述驱动力合成变速器具有差动装置，其在共线图上排列4个或4个以上的旋转要素，对各旋转要素中排列在内侧的2个旋转要素中的一个分配来自发动机的输入，对另一个分配向驱动系统的输出要素，同时，对在所述内侧旋转要素的两个外侧排列的2个旋转要素，分别分配第1电动发电机和第2电动发电机。

10.根据权利要求9所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述第1电动发电机和第2电动发电机为多层电动机构造，其将共用的定子和内转子的组合作为第1电动发电机，将共用的定子和外转子的组合作为第2电动发电机。

11.根据权利要求10所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述变速控制单元，作为利用了惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的设定，所述第1电动发电机分担第1电动发电机惯量部分和第2电动发电机惯量部分的大半，所述发动机仅分担发动机惯量部分，所述第2电动发电机仅分担第2电动发电机惯量的剩余部分。

12.根据权利要求10所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述变速控制单元，作为利用了惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的设定，所述第1电动发电机分担第1电动发电机惯量部分和第2电动发电机惯量部分的一半，所述发动机分担发动机惯量部分和第2电动发电机惯量部分的一半，所述第2电动发电机的分担为零。

13.根据权利要求10所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述变速控制单元，作为利用了惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的设定，所述第1电动发电机仅分担第1电动发电机惯量部分，所述发动机分担发动机惯量部分和第2电动发电机惯量部分，所述第2电动发电机的分担为零。

14.根据权利要求10所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述变速控制单元，作为利用了惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的设定，所述第1电动发电机分担第1电动发电机惯量部分和第2电动发电机惯量部分，所述发动机仅分担发动机惯量部分，所述第2电动发电机的分担为零。

15.根据权利要求10所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

上述变速控制单元，作为利用了惯性反作用力的低速变速时的扭矩指令值的设定，所述第1电动发电机仅分担第1电动发电机惯量部分，所述发动机分担发动机惯量部分以及第2电动发电机惯量部分的大半，所述第2电动发电机仅分担第2电动发电机惯量的剩余部分。

16.一种车辆的变速控制装置，

至少具有第1扭矩产生要素和第2扭矩产生要素作为动力源，在具有2个自由度、且至少具有3个旋转要素的差动装置上，隔着输出要素在两侧连接2个扭矩产生要素，在要求驱动力指令变更时，无级地控制所述差动装置的变速比，其特征在于，

通过设定向所述扭矩产生要素的扭矩指令值，在要求驱动力指令值变更时，向所述输出要素过渡性地作用利用了2个扭矩产生要素中的一个扭矩产生要素的惯性的反作用力扭矩来进行惯性反作用力变速，以在变速过渡时，产生响应性良好地增加或减少的驱动力。

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