动力输出装置、具有该动力输出装置的混合动力汽车、以及动力输出装置的控制方法.pdf

在混合动力汽车(20)中，如果在通过变速器(60)连结了行星齿轮架(45)与驱动轴(67)时预定的变速状态切换条件成立了，则执行使马达MG1的转速与基于变速器(60)的齿轮比和驱动轴(67)的转速的目标转速Nm1*相一致的转速调整处理、通过变速器(60)的与目标变速级数n*相对应的齿轮系实现的太阳齿轮(41)与驱动轴(67)的连结、在同时结合状态下在马达MG1与MG2之间移换转矩并使得马达MG1、MG2分别输出在与目标变速级数n*相对应的变速后状态下各自应输出的转矩的动力移换处理、以及行星齿轮架45与驱动轴67的连结的解除。

1.  一种动力输出装置，向驱动轴输出动力并包括：
内燃机；
第一电动机，能够输入输出动力；
第二电动机，能够输入输出动力；
蓄电单元，能够与所述第一和第二电动机中的每一个交换电力；
动力分配统合机构，具有与所述第一电动机的旋转轴连接的第一要素、与所述第二电动机的旋转轴连接的第二要素、以及与所述内燃机的内燃机轴连接的第三要素，并基于对这三个要素中的两个要素输入输出的动力而对剩余的一个要素输入输出动力；
变速传递单元，能够将所述动力分配统合机构的所述第一和第二要素中的一者或双方选择性地与所述驱动轴连结，并能够将来自所述第一要素的动力和来自所述第二要素的动力分别以预定的变速比传递给所述驱动轴；
要求动力设定单元，设定作为对所述驱动轴要求的动力的要求动力；以及
控制单元，在当预定的变速状态切换条件在以下期间内成立了时解除所述第一和第二要素中的一者与所述驱动轴的连结并将所述第一和第二要素中的另一者与所述驱动轴连结的情况下，控制所述内燃机、所述第一和第二电动机、以及所述变速传递单元，使得伴随着转速调整处理、通过所述变速传递单元实现的所述第一和第二要素中的另一者与所述驱动轴的连结、动力移换处理、以及通过所述变速传递单元实现的所述第一和第二要素中的一者与所述驱动轴的连结的解除，基于所述被设定了的要求动力的动力被输出给所述驱动轴，其中所述期间是指在通过所述变速传递单元连结了所述第一和第二要素中的一者与所述驱动轴的状态下所述内燃机运转、并且所述第一和第二电动机被进行驱动控制的期间，所述转速调整处理是指调整与所述第一和第二要素中的另一者相对应的所述第一或第二电动机的转速以使得所述第一和第二要素中的另一者能够与所述驱动轴连结，所述动力移换处理是指在通过所述变速传递单元将所述第一和第二要素这两者与所述驱动轴连结了的状态下在所述第一和第二电动机之间移换动力并使得所述第一和第二电动机分别输出在仅将所述第一和第二要素中的另一者与所述驱动轴连结了时所述第一和第二电动机各自应输出的动力。

2.  如权利要求1所述的动力输出装置，其中，
所述动力移换处理为以下处理：当处于通过所述变速传递单元连结所述第一和第二要素这两者与所述驱动轴之前的变速前状态时，将根据预定定时的要求动力和基于该要求动力的对所述内燃机的要求内燃机转矩确定的对所述第一和第二电动机的要求电动机转矩设定为起始点转矩，并且当处于通过所述变速传递单元实现的所述第一和第二要素中的一者与所述驱动轴的连结被解除了之后的变速后状态时，将根据预定定时的要求动力和基于该要求动力的对所述内燃机的要求内燃机转矩确定的对所述第一和第二电动机的要求电动机转矩设定为终点转矩，并控制所述内燃机、所述第一和第二电动机，以使得所述内燃机输出基于所述要求内燃机转矩的转矩，并且使得由所述第一和第二电动机输出的转矩分别从所述起始点转矩向所述终点转矩改变。

3.  如权利要求2所述的动力输出装置，其中，
所述控制单元在执行所述动力移换处理期间，每当所述要求动力被设定了时，根据所述被设定了的要求动力和基于所述要求动力的对所述内燃机的要求内燃机转矩来设定所述第一和第二电动机的所述起始点转矩和所述终点转矩，并且控制所述内燃机、所述第一和第二电动机，以使得所述内燃机输出基于所述要求内燃机转矩的转矩，并且使得由所述第一和第二电动机输出的转矩分别从所述起始点转矩逐渐地向所述终点转矩改变。

4.  如权利要求2所述的动力输出装置，其中，
所述控制单元在所述动力移换处理的执行开始时，将根据在即将通过所述变速传递单元将所述第一和第二要素这两者与所述驱动轴连结之前设定了的要求动力和基于该要求动力的对所述内燃机的要求内燃机转矩确定的对所述第一和第二电动机的要求电动机转矩设定为所述起始点转矩，在执行所述动力移换处理期间，每当所述要求动力被设定了时，根据所述被设定了的要求动力和基于该要求动力的对所述内燃机的要求内燃机转矩来设定所述第一和第二电动机的所述终点转矩，并控制所述内燃机、所述第一和第二电动机，以使得所述内燃机输出基于所述要求内燃机转矩的转矩，并且使得由所述第一和第二电动机输出的转矩分别从所述起始点转矩逐渐地向所述终点转矩改变。

5.  如权利要求2所述的动力输出装置，其中，
所述控制单元在所述动力移换处理的执行开始时，将根据在即将通过所述变速传递单元将所述第一和第二要素这两者与所述驱动轴连结之前设定了的要求动力和基于该要求动力的对所述内燃机的要求内燃机转矩确定的对所述第一和第二电动机的要求电动机转矩设定为所述起始点转矩，并且基于所述被设定了的起始点转矩、所述变速前状态和所述变速后状态下的通过所述变速传递单元实现的所述第一或第二要素与所述驱动轴之间的变速比来设定所述第一和第二电动机的所述终点转矩，并控制所述内燃机、所述第一和第二电动机，以使得每当所述要求动力被设定了时，所述内燃机输出基于所述要求内燃机转矩的转矩，并且由所述第一和第二电动机输出的转矩分别从所述起始点转矩逐渐地向所述终点转矩改变。

6.  如权利要求2所述的动力输出装置，其中，
所述控制单元在执行所述动力移换处理时，将根据在即将通过所述变速传递单元将所述第一和第二要素这两者与所述驱动轴连结之前设定了的要求动力和基于该要求动力的对所述内燃机的要求内燃机转矩确定的对所述第一和第二电动机的要求电动机转矩设定为所述起始点转矩，并且基于所述被设定了的起始点转矩、所述变速前状态和所述变速后状态下的通过所述变速传递单元实现的所述第一或第二要素与所述驱动轴之间的变速比来设定所述第一和第二电动机的所述终点转矩，并控制所述内燃机、所述第一和第二电动机，以使得所述内燃机输出基于所述要求内燃机转矩的转矩，并且使得所述第一和第二电动机输出基于所述终点转矩的转矩。

7.  如权利要求1至6中的任一项所述的动力输出装置，其中，
所述转速调整处理为以下处理：使与所述第一和第二要素中的另一者相对应的所述第一或第二电动机的转速与目标转速相一致，所述目标转速是基于通过所述变速传递单元实现的所述动力分配统合机构的所述第一要素与所述驱动轴之间的变速比和所述第二要素与所述驱动轴之间的变速比、以及所述驱动轴的转速而确定的。

8.  如权利要求1至7中的任一项所述的动力输出装置，其中，
所述变速传递单元是包括第一变速机构和第二变速机构的平行轴式变速器，所述第一变速机构具有能够将所述动力分配统合机构的所述第一和第二要素中的一者与所述驱动轴连结的至少一组平行轴式齿轮系，所述第二变速机构具有能够将所述第一和第二要素中的另一者与所述驱动轴连结的至少一组平行轴式齿轮系。

9.  如权利要求1至7中的任一项所述的动力输出装置，其中，
所述变速传递单元是包括第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构的行星齿轮式变速器，所述第一行星齿轮机构能够将所述动力分配统合机构的所述第一要素与所述驱动轴连结，所述第二行星齿轮机构能够将所述动力分配统合机构的所述第二要素与所述驱动轴连结。

10.  如权利要求1至7中的任一项所述的动力输出装置，其中，
所述变速传递单元是包括行星齿轮机构和连结机构的行星齿轮式变速器，所述行星齿轮机构能够将所述动力分配统合机构的所述第一和第二要素中的一者与所述驱动轴连结，所述连结机构能够将所述第一和第二要素中的另一者与所述驱动轴连结。

11.  一种混合动力汽车，包括权利要求1至10中的任一项所述的动力输出装置，并包括通过来自所述驱动轴的动力而被驱动的驱动轮。

12.  一种动力输出装置的控制方法，所述动力输出装置包括：
驱动轴；
内燃机；
第一和第二电动机，分别能够输入输出动力；
蓄电单元，能够与所述第一和第二电动机中的每一个交换电力；
动力分配统合机构，具有与所述第一电动机的旋转轴连接的第一要素、与所述第二电动机的旋转轴连接的第二要素、以及与所述内燃机的内燃机轴连接的第三要素，并基于对这三个要素中的两个要素输入输出的动力而对剩余的一个要素输入输出动力；以及
变速传递单元，能够将所述动力分配统合机构的所述第一和第二要素中的一者或双方选择性地与所述驱动轴连结，并能够将来自所述第一要素的动力和来自所述第二要素的动力分别以预定的变速比传递给所述驱动轴；
所述动力输出装置的控制方法包括以下步骤：
(a)当在以下期间内预定的变速状态切换条件成立了时，调整与所述第一和第二要素中的一者相对应的所述第一或第二电动机的转速，以使得所述第一和第二要素中的一者能够与所述驱动轴连结，其中所述期间是指在通过所述变速传递单元连结了所述第一和第二要素中的另一者与所述驱动轴的状态下所述内燃机运转、并且所述第一和第二电动机被进行驱动控制的期间；
(b)通过所述变速传递单元连结所述第一和第二要素中的一者与所述驱动轴；
(c)在通过所述变速传递单元将所述第一和第二要素这两者与所述驱动轴连结了的状态下，在所述第一和第二电动机之间移换动力，使得所述第一和第二电动机分别输出在仅将所述第一和第二要素中的一者与所述驱动轴连结了时所述第一和第二电动机各自应输出的动力；以及
(d)解除通过所述变速传递单元实现的所述第一和第二要素中的另一者与所述驱动轴的连结。

动力输出装置、具有该动力输出装置的混合动力汽车、以及动力输出装置的控制方法
技术领域
本发明涉及向驱动轴输出动力的动力输出装置、具有该动力输出装置的混合动力汽车、以及动力输出装置的控制方法。
背景技术
以往，作为这种动力输出装置而公知有以下的动力输出装置，该动力输出装置包括内燃机、两个电动机、所谓拉维奈尔赫型的行星齿轮机构、以及能够选择性地将分别与电动机连接的行星齿轮机构的两个输出要素与输出部件连结的平行轴式变速器(例如参照专利文献1)。另外，以往还公知有包括行星齿轮机构和平行轴式变速器的动力输出装置，所述行星齿轮机构包括与内燃机连接的输入要素和分别与电动机连接的两个输出要素，所述平行轴式变速器包括分别与该行星齿轮机构的对应的输出要素连接并与输出轴连结的两个副轴(例如参照专利文献2)。在这些动力输出装置中，能够切换通过平行轴式变速器与输出部件或输出轴连结的行星齿轮机构的输出要素。另外，以往还公知有包括动力分配机构和两个离合器的动力输出装置，所述动力分配机构包括与内燃机连接的输入要素、与第一电动发电机连接的反力要素、以及与第二电动发电机连接的输出要素，所述两个离合器用于将作为输出部件的车轴选择性地与动力分配机构的输出要素和反力要素连接(例如参照专利文献3)。
专利文献1：日本专利文献特开2005-155891号公报；
专利文献2：日本专利文献特开2003-106389号公报；
专利文献3：日本专利文献特开2005-125876号公报。
发明内容
上述以往的各动力输出装置能够切换与输出轴等连结的行星齿轮机构的输出要素，但是上述各专利文献未具体地公开与输出轴等连结的行星齿轮机构的输出要素的切换次序。
因此，本发明的主要目的在于：在能够选择性地将动力分配统合机构的第一和第二要素与驱动轴连结的动力输出装置中，更加恰当地切换动力分配统合机构的第一和第二要素与驱动轴的连结状态，从而在更宽的运转范围内提高动力的传递效率。
本发明的动力输出装置、具有该动力输出装置的混合动力汽车、以及动力输出装置的控制方法为了达到上述主要目的而采用了以下手段。
本发明的动力输出装置向驱动轴输出动力并包括：内燃机；第一电动机，能够输入输出动力；第二电动机，能够输入输出动力；蓄电单元，能够与所述第一和第二电动机中的每一个交换电力；动力分配统合机构，具有与所述第一电动机的旋转轴连接的第一要素、与所述第二电动机的旋转轴连接的第二要素、以及与所述内燃机的内燃机轴连接的第三要素，并基于对这三个要素中的两个要素输入输出的动力而对剩余的一个要素输入输出动力；变速传递单元，能够将所述动力分配统合机构的所述第一和第二要素中的一者或双方选择性地与所述驱动轴连结，并能够将来自所述第一要素的动力和来自所述第二要素的动力分别以预定的变速比传递给所述驱动轴；要求动力设定单元，设定作为对所述驱动轴要求的动力的要求动力；以及控制单元，在当预定的变速状态切换条件在以下期间内成立了时解除所述第一和第二要素中的一者与所述驱动轴的连结并将所述第一和第二要素中的另一者与所述驱动轴连结的情况下，控制所述内燃机、所述第一和第二电动机、以及所述变速传递单元，使得伴随着转速调整处理、通过所述变速传递单元实现的所述第一和第二要素中的另一者与所述驱动轴的连结、动力移换处理、以及通过所述变速传递单元实现的所述第一和第二要素中的一者与所述驱动轴的连结的解除，基于所述被设定了的要求动力的动力被输出给所述驱动轴，其中所述期间是指在通过所述变速传递单元连结了所述第一和第二要素中的一者与所述驱动轴的状态下所述内燃机运转、并且所述第一和第二电动机被进行驱动控制的期间，所述转速调整处理是指调整与所述第一和第二要素中的另一者相对应的所述第一或第二电动机的转速以使得所述第一和第二要素中的另一者能够与所述驱动轴连结，所述动力移换处理是指在通过所述变速传递单元将所述第一和第二要素这两者与所述驱动轴连结了的状态下在所述第一和第二电动机之间移换动力并使得所述第一和第二电动机分别输出在仅将所述第一和第二要素中的另一者与所述驱动轴连结了时所述第一和第二电动机各自应输出的动力。
该动力输出装置包括变速传递单元，该变速传递单元能够将动力分配统合机构的第一和第二要素中的一者或双方选择性地与驱动轴连结，并且能够将来自第一要素的动力和来自第二要素的动力分别以预定的变速比传递给驱动轴。在该动力输出装置中，在当预定的变速状态切换条件在以下期间内成立了时解除第一和第二要素中的一者与驱动轴的连结并将第一和第二要素中的另一者与驱动轴连结的情况下，在使基于被设定了的要求动力的动力被输出给驱动轴的同时，在执行了转速调整处理之后通过变速传递单元来连结第一和第二要素中的另一者与驱动轴，其中所述期间是指在通过变速传递单元连结了第一和第二要素中的一者与驱动轴的状态下内燃机运转、并且第一和第二电动机被进行驱动控制的期间，所述转速调整处理是指调整与第一和第二要素中的另一者相对应的第一或第二电动机的转速以使得该第一和第二要素中的另一者能够与驱动轴连结。并且，在使基于被设定了的要求动力的动力被输出给驱动轴的同时，在执行了动力移换处理之后解除通过变速传递单元实现的第一和第二要素中的一者与驱动轴的连结，所述动力移换处理是指在通过变速传递单元连结了第一和第二要素这两者与驱动轴的状态下在第一和第二电动机之间移换动力并使得第一和第二电动机分别输出在仅将第一和第二电动机中的另一者与驱动轴连结了时第一和第二电动机各自应输出的动力。这样，如果在通过变速传递单元连结了第一和第二要素中的一者与驱动轴时，在执行了上述转速调整处理后暂时将第一和第二要素这两者与驱动轴连结，然后在执行了上述动力移换处理后解除第一和第二要素中的另一者与驱动轴的连结，则能够在抑制了伴随着输出给驱动轴的动力的变动而产生的冲击的情况下更恰当地切换动力分配统合机构的第一要素与驱动轴连结的状态和第二要素与驱动轴连结的状态。因此，在该动力输出装置中，能够更恰当地切换动力分配统合机构的第一和第二要素与驱动轴的连结状态，从而能够在更宽的运转区域中提高动力的传递效率。
另外，也可以采用以下方式，即，所述动力移换处理为以下处理：当处于通过所述变速传递单元连结所述第一和第二要素这两者与所述驱动轴之前的变速前状态时，将根据预定定时的要求动力和基于该要求动力的对所述内燃机的要求内燃机转矩确定的对所述第一和第二电动机的要求电动机转矩设定为起始点转矩，并且当处于通过所述变速传递单元实现的所述第一和第二要素中的一者与所述驱动轴的连结被解除了之后的变速后状态时，将根据预定定时的要求动力和基于该要求动力的对所述内燃机的要求内燃机转矩确定的对所述第一和第二电动机的要求电动机转矩设定为终点转矩，并控制所述内燃机、所述第一和第二电动机，以使得所述内燃机输出基于所述要求内燃机转矩的转矩，并且使得由所述第一和第二电动机输出的转矩分别从所述起始点转矩向所述终点转矩改变。由此，能够更加恰当地执行动力移换处理，该动力移换处理用于使第一和第二电动机分别输出在仅将第一和第二要素中的另一者与驱动轴连结了时第一和第二电动机各自应输出的动力。
在该情况下，也可以采用以下方式，即，所述控制单元在执行所述动力移换处理期间，每当所述要求动力被设定了时，根据所述被设定了的要求动力和基于所述要求动力的对所述内燃机的要求内燃机转矩来设定所述第一和第二电动机的所述起始点转矩和所述终点转矩，并且控制所述内燃机、所述第一和第二电动机，以使得所述内燃机输出基于所述要求内燃机转矩的转矩，并且使得由所述第一和第二电动机输出的转矩分别从所述起始点转矩逐渐地向所述终点转矩改变。这样，如果在执行动力移换处理期间，每当要求动力被设定了时就逐一地设定第一和第二电动机的起始点转矩和终点转矩并使由第一和第二电动机输出的转矩分别从起始点转矩逐渐地向终点转矩改变，则能够在抑制了伴随着输出给驱动轴的转矩的变动而产生的冲击并应对要求动力的变动的同时在第一和第二电动机之间移换动力。另外，如果每当要求动力被设定了时就逐一地设定起始点转矩和终点转矩，则即使向变速后状态的转换中断了，也能够在抑制了伴随着转矩的变动而产生的冲击并应对要求动力的变动的同时返回到变速前状态。
另外，也可以采用以下方式，即，所述控制单元在所述动力移换处理的执行开始时，将根据在即将通过所述变速传递单元将所述第一和第二要素这两者与所述驱动轴连结之前设定了的要求动力和基于该要求动力的对所述内燃机的要求内燃机转矩确定的对所述第一和第二电动机的要求电动机转矩设定为所述起始点转矩，在执行所述动力移换处理期间，每当所述要求动力被设定了时，根据所述被设定了的要求动力和基于该要求动力的对所述内燃机的要求内燃机转矩来设定所述第一和第二电动机的所述终点转矩，并控制所述内燃机、所述第一和第二电动机，以使得所述内燃机输出基于所述要求内燃机转矩的转矩，并且使得由所述第一和第二电动机输出的转矩分别从所述起始点转矩逐渐地向所述终点转矩改变。这样，即使根据在即将通过变速传递单元将第一和第二要素这两者与驱动轴连结之前设定了的要求动力和基于该要求动力的要求内燃机转矩来设定起始点转矩，并且每当要求动力被设定了时就逐一地设定第一和第二电动机的终点转矩并使由第一和第二电动机输出的转矩分别从起始点转矩逐渐地向终点转矩改变，也能够在抑制了伴随着输出给驱动轴的转矩的变动而产生的冲击并应对要求动力的变动的同时在第一和第二电动机之间移换动力。另外，如果仅在动力移换处理刚开始之后执行起始点转矩的设定，则能够减轻伴随着动力移换处理而产生的运算负担。
另外，也可以采用以下方式，即，所述控制单元在所述动力移换处理的执行开始时，将根据在即将通过所述变速传递单元将所述第一和第二要素这两者与所述驱动轴连结之前设定了的要求动力和基于该要求动力的对所述内燃机的要求内燃机转矩确定的对所述第一和第二电动机的要求电动机转矩设定为所述起始点转矩，并且基于所述被设定了的起始点转矩、所述变速前状态和所述变速后状态下的通过所述变速传递单元实现的所述第一或第二要素与所述驱动轴之间的变速比来设定所述第一和第二电动机的所述终点转矩，并控制所述内燃机、所述第一和第二电动机，以使得每当所述要求动力被设定了时，所述内燃机输出基于所述要求内燃机转矩的转矩，并且由所述第一和第二电动机输出的转矩分别从所述起始点转矩逐渐地向所述终点转矩改变。这样，如果根据在即将通过变速传递单元将第一和第二要素这两者与驱动轴连结之前设定了的要求动力和基于该要求动力的要求内燃机转矩来设定起始点转矩和终点转矩这两者，并且使由第一和第二电动机输出的转矩分别从起始点转矩逐渐地向终点转矩改变，则能够在进一步减轻了伴随着动力移换处理而产生的运算负担并抑制了伴随着输出给驱动轴的转矩的变动而产生的冲击的同时在第一和第二电动机之间移换动力。
另外，也可以采用以下方式，即，所述控制单元在执行所述动力移换处理时，将根据在即将通过所述变速传递单元将所述第一和第二要素这两者与所述驱动轴连结之前设定了的要求动力和基于该要求动力的对所述内燃机的要求内燃机转矩确定的对所述第一和第二电动机的要求电动机转矩设定为所述起始点转矩，并且基于所述被设定了的起始点转矩、所述变速前状态和所述变速后状态下的通过所述变速传递单元实现的所述第一或第二要素与所述驱动轴之间的变速比来设定所述第一和第二电动机的所述终点转矩，并控制所述内燃机、所述第一和第二电动机，以使得所述内燃机输出基于所述要求内燃机转矩的转矩，并且使得所述第一和第二电动机输出基于所述终点转矩的转矩。由此，虽然可能会由于第一和第二电动机的输出转矩的变动而多少产生一些冲击，但是能够在进一步减轻了运算负担的情况下迅速地切换动力分配统合机构的第一要素与驱动轴连结的状态和第二要素与驱动轴连结的状态。
另外，也可以采用以下方式，即，所述转速调整处理为以下处理：使与所述第一和第二要素中的另一者相对应的所述第一或第二电动机的转速与目标转速相一致，所述目标转速是基于通过所述变速传递单元实现的所述动力分配统合机构的所述第一要素与所述驱动轴之间的变速比和所述第二要素与所述驱动轴之间的变速比、以及所述驱动轴的转速而确定的。由此，能够在抑制了冲击的发生的情况下使此前未与驱动轴连结的第一和第二要素中的另一者更恰当地与驱动轴连结，实现动力分配统合机构的第一和第二要素这两者与驱动轴连结的状态。
另外，也可以采用以下方式，即，所述变速传递单元是包括第一变速机构和第二变速机构的平行轴式变速器，所述第一变速机构具有能够将所述动力分配统合机构的所述第一和第二要素中的一者与所述驱动轴连结的至少一组平行轴式齿轮系，所述第二变速机构具有能够将所述第一和第二要素中的另一者与所述驱动轴连结的至少一组平行轴式齿轮系。
另外，也可以采用以下方式，即，所述变速传递单元是包括第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构的行星齿轮式变速器，所述第一行星齿轮机构能够将所述动力分配统合机构的所述第一要素与所述驱动轴连结，所述第二行星齿轮机构能够将所述动力分配统合机构的所述第二要素与所述驱动轴连结。
另外，也可以采用以下方式，即，所述变速传递单元是包括行星齿轮机构和连结机构的行星齿轮式变速器，所述行星齿轮机构能够将所述动力分配统合机构的所述第一和第二要素中的一者与所述驱动轴连结，所述连结机构能够将所述第一和第二要素中的另一者与所述驱动轴连结。
本发明的混合动力汽车包括上述任一动力输出装置，并包括通过来自所述驱动轴的动力而被驱动的驱动轮。该混合动力汽车所具有的动力输出装置能够更恰当地切换动力分配统合机构的第一和第二要素与驱动轴的连结状态并能够在更宽的运转区域中提高动力的传递效率，因此能够使该混合动力汽车具有良好的耗油率和行驶性能。
本发明提供一种动力输出装置的控制方法，所述动力输出装置包括：驱动轴；内燃机；第一和第二电动机，分别能够输入输出动力；蓄电单元，能够与所述第一和第二电动机中的每一个交换电力；动力分配统合机构，具有与所述第一电动机的旋转轴连接的第一要素、与所述第二电动机的旋转轴连接的第二要素、以及与所述内燃机的内燃机轴连接的第三要素，并基于对这三个要素中的两个要素输入输出的动力而对剩余的一个要素输入输出动力；以及变速传递单元，能够将所述动力分配统合机构的所述第一和第二要素中的一者或双方选择性地与所述驱动轴连结，并能够将来自所述第一要素的动力和来自所述第二要素的动力分别以预定的变速比传递给所述驱动轴；所述动力输出装置的控制方法包括以下步骤：(a)当在以下期间内预定的变速状态切换条件成立了时，调整与所述第一和第二要素中的一者相对应的所述第一或第二电动机的转速，以使得所述第一和第二要素中的一者能够与所述驱动轴连结，其中所述期间是指在通过所述变速传递单元连结了所述第一和第二要素中的另一者与所述驱动轴的状态下所述内燃机运转、并且所述第一和第二电动机被进行驱动控制的期间；(b)通过所述变速传递单元连结所述第一和第二要素中的一者与所述驱动轴；(c)在通过所述变速传递单元将所述第一和第二要素这两者与所述驱动轴连结了的状态下，在所述第一和第二电动机之间移换动力，使得所述第一和第二电动机分别输出在仅将所述第一和第二要素中的一者与所述驱动轴连结了时所述第一和第二电动机各自应输出的动力；以及(d)解除通过所述变速传递单元实现的所述第一和第二要素中的另一者与所述驱动轴的连结。
如果如该方法那样，在通过变速传递单元连结了第一和第二要素中的一者与驱动轴时，在执行了步骤(a)的转速调整处理之后通过步骤(b)暂时将第一和第二要素这两者与驱动轴连结，并且在执行了步骤(c)的动力移换处理之后通过步骤(d)来解除第一和第二要素中的另一者与驱动轴的连结，则能够在抑制了伴随着输出给驱动轴的动力的变动而产生的冲击的情况下更恰当地切换动力分配统合机构的第一要素与驱动轴连结的状态和第二要素与驱动轴连结的状态。因此，根据该方法，能够更恰当地切换动力分配统合机构的第一和第二要素与驱动轴的连结状态，从而能够在更宽的运转区域中提高动力的传递效率。另外，在该方法中，也可以在执行步骤(a)～(d)的期间内设定对内燃机、第一和第二电动机的转矩指令以使得基于对驱动轴要求的要求动力的动力被输出给该驱动轴。
附图说明
图1是本发明的实施例的混合动力汽车20的简要构成图；
图2是例示出在使实施例的混合动力汽车20随着离合器C0的结合和发动机22的运转而行驶的情况下使变速器60的变速状态改变时的动力分配统合机构40和变速器60的主要要素的转速和转矩的关系的说明图；
图3是与图2相同的说明图；
图4是与图2相同的说明图；
图5是与图2相同的说明图；
图6是与图2相同的说明图；
图7是与图2相同的说明图；
图8是与图2相同的说明图；
图9是表示以下的共线图的一个例子的说明图，该共线图表示马达MG1作为发电机而发挥功能、并且马达MG2作为电动机而发挥功能时的动力分配统合机构40的各要素的转速和转矩的关系；
图10是表示以下的共线图的一个例子的说明图，该共线图表示马达MG2作为发电机而发挥功能、并且马达MG1作为电动机而发挥功能时的动力分配统合机构40的各要素的转速和转矩的关系；
图11是用于说明实施例的混合动力汽车20的马达行驶模式的说明图；
图12是表示在伴随着离合器C0的结合和发动机22的运转而使混合动力车辆20行驶时由混合动力ECU70执行的驱动控制例程的一个例子的流程图；
图13是表示在伴随着离合器C0的结合和发动机22的运转而使混合动力车辆20行驶时由混合动力ECU70执行的驱动控制例程的一个例子的流程图；
图14是表示要求转矩设定用映射图的一个例子的说明图；
图15是例示出发动机22的工作线和发动机转速Ne与发动机转矩Te的相关曲线(等功率线)的说明图；
图16是表示由混合动力ECU70执行的同时结合时驱动控制例程的一个例子的流程图；
图17是表示同时结合时驱动控制例程的其他例子的流程图；
图18是表示同时结合时驱动控制例程的另一例子的流程图；
图19是表示同时结合时驱动控制例程的又一例子的流程图；
图20是变形例的混合动力汽车20A的简要构成图；
图21是表示能够应用于混合动力车辆20等的其他变速器100的简要构成图；
图22是表示能够应用于混合动力车辆20等的其他变速器200的简要构成图；
图23是变形例的混合动力车辆20B的简要构成图。
具体实施方式
以下，使用实施例来说明用于实施本发明的最佳方式。
图1是本发明的实施例的混合动力车辆20的简要构成图。该图所示的混合动力车辆20作为后轮驱动车辆而构成并包括以下等部件：发动机22，配置在车辆前部；动力分配统合机构40，与作为发动机22的曲轴(内燃机轴)26连接；马达MG1，与动力分配统合机构40连接并能够发电；马达MG2，与该马达MG1同轴配置并与动力分配统合机构40连接，能够发电；变速器60，能够将来自动力分配统合机构40的动力变速后传递给驱动轴67；以及混合动力用电子控制单元(以下称为“混合动力ECU”)70，对整个混合动力车辆20进行控制。
发动机22是接受汽油或轻油等烃系燃料的供应而输出动力的内燃机，从发动机用电子控制单元(以下称为“发动机ECU”)24接受燃料喷射量、点火正时、吸入空气量等的控制。向发动机ECU24输入来自对发动机22设置的、检测该发动机22的运行状态的各种传感器的信号，所述各种传感器例如为安装在曲轴26上的未图示的曲轴位置传感器。并且，发动机ECU24与混合动力ECU70进行通信，基于来自混合动力ECU70的控制信号和来自上述传感器的信号等来控制发动机22的运转，并根据需要将与发动机22的运转状态相关的数据输出给混合动力ECU70。
马达MG1和马达MG2均是能够作为发电机进行动作并能够作为电动机进行动作的相同规格的同步发电电动机，该马达MG1和马达MG2经由逆变器31、32与作为二次电池的蓄电池35进行电力的交换。连接逆变器31、32和蓄电池35的电线39作为各逆变器31、32共用的正极母线和负极母线而构成，由马达MG1、MG2中的一个发出的电力可以由另一个马达消耗。因此，蓄电池35基于从马达MG1、MG2中的一个产生的电力或不足的电力而进行充放电，并且如果通过马达MG1、MG2取得了电力收支的平衡，则不进行充放电。马达MG1、MG2的驱动均由马达用电子控制单元(以下称为“马达ECU”)30控制。控制马达MG1、MG2的驱动所需要的信号，例如来自检测马达MG1、MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器33、34的信号或通过未图示的电流传感器检测出的施加给马达MG1、MG2的相电流等输入到马达ECU30，从马达ECU30输出对逆变器31、32的开关控制信号等。马达ECU30基于从旋转位置检测传感器33、34输入的信号来执行未图示的转速计算例程，计算出马达MG1、MG2的转子的转速Nm1、Nm2。另外，马达ECU30与混合动力ECU70进行通信，基于来自混合动力ECU70的控制信号等来控制马达MG1、MG2的驱动，并且根据需要将与马达MG1、MG2的运转状态相关的数据输出给混合动力ECU70。
蓄电池35由蓄电池用电子控制单元(以下称为“蓄电池ECU”)36管理。管理蓄电池35所需要的信号，例如来自设置在蓄电池35的端子之间的未图示的电压传感器的端子间电压、来自安装在与蓄电池35的输出端子连接的电线39上的未图示的电流传感器的充放电电流、来自安装在蓄电池35上的温度传感器37的蓄电池温度Tb等输入到蓄电池ECU36。另外，蓄电池ECU36根据需要将与蓄电池35的状态相关的数据通过通信输出给混合动力ECU70和发动机ECU24。并且，实施例的蓄电池ECU36为了管理蓄电池35，基于由电流传感器检测出的充放电电流的积分值计算出剩余容量SOC，基于该剩余容量SOC计算出蓄电池35的充放电要求功率Pb*，基于剩余容量SOC和电池温度Tb计算出作为充电允许功率的输入限制Win和作为放电允许功率的输出限制Wout，所述充电允许功率是蓄电池35的充电所允许的功率，所述放电允许功率是蓄电池35的放电所允许的功率。另外，可以通过以下方式来设定蓄电池35的输入输出限制Win、Wout：基于蓄电池温度Tb来设定输入输出限制Win、Wout的基本值并基于蓄电池35的剩余容量(SOC)来设定输出限制用修正系数和输入限制用修正系数，使设定了的输入输出限制Win、Wout的基本值与修正系数相乘。
动力分配统合机构40与马达MG1、MG2、变速器60一起容纳在未图示的变速箱中，该动力分配统合机构40离开发动机22预定的距离而与曲轴26同轴配置。实施例的动力分配统合机构40是以下的双小齿轮式行星齿轮机构，该双小齿轮式行星齿轮机构包括：太阳齿轮41，为外齿齿轮；内啮合齿轮42，与该太阳齿轮41配置在同心圆上，为内齿齿轮；以及行星齿轮架45，可自由自转并可自由公转地保持至少一组的、由两个小齿轮43、44组成的组，所述两个小齿轮43、44互相啮合，并且其中的一个与太阳齿轮41啮合、另一个与内啮合齿轮42啮合。太阳齿轮41(第二要素)、内啮合齿轮42(第三要素)、以及行星齿轮架45(第一要素)能够互相进行差动旋转。另外，在实施例中，动力分配统合机构40被构成为其齿轮比ρ(太阳齿轮41的齿数除以内啮合齿轮42的齿数而得到的值)等于0.5。由此，由于对于太阳齿轮41和行星齿轮架45来说来自发动机22的转矩的分配比例相同，因此能够在不是用减速齿轮机构等的情况下使马达MG1和MG2的规格相同，从而能够实现动力输出装置的小型化、生产率的提高、以及低成本化。但是，动力分配统合机构40的齿轮比ρ例如也可以在值0.4～0.6左右的范围内选择。在该动力分配统合机构40的作为第二要素的太阳齿轮41上经由从该太阳齿轮41向与发动机22相反的一侧(车辆后方)延伸的中空的太阳齿轮轴41a和中空的第一马达轴46连接有作为第二电动机的马达MG1(中空的转子)。另外，在作为第一要素的行星齿轮架45上经由向发动机22延伸的中空的第二马达轴55连接有作为第一电动机的马达MG2(中空的转子)。另外，在作为第三要素的内啮合齿轮42上经由通过第二马达轴55和马达MG2而延伸的内啮合齿轮轴42a和减振器28连接有发动机22的曲轴26。
另外，如图1所示，在太阳齿轮轴41a与第一马达轴46之间设置有进行两者的连接(驱动源要素连接)和该连接的解除的离合器C0(连接断开单元)。在实施例中，离合器C0例如作为包括可动结合部件的犬牙式离合器而构成，所述可动结合部件能够与固定在太阳齿轮轴41a上的结合部和固定在第一马达轴46上的结合部这两者结合，并能够通过电磁式、电气式、或油压式执行器90而在太阳齿轮轴41a和第一马达轴46等的轴向上进退。当通过离合器C0解除了太阳齿轮轴41a与第一马达轴46的连接时，作为第二电动机的马达MG1与动力分配统合机构40的作为第二要素的太阳齿轮41的连接被解除，能够通过动力分配统合机构40的功能将发动机22实质上与马达MG1、MG2或变速器60断开。另外，能够如上所述那样地经由离合器C0与动力分配统合机构40的太阳齿轮41连结的第一马达轴46从马达MG1进一步向与发动机22相反的一侧(车辆后方)延伸而与变速器60连接。另外，行星齿轮架轴(连结轴)45a从动力分配统合机构40的行星齿轮架45通过中空的太阳齿轮轴41a和第一马达轴46向与发动机22相反的一侧(车辆后方)延伸，该行星齿轮架轴45a也与变速器60连接。由此，在实施例中，动力分配统合机构40与两个马达MG1、MG2同轴地配置在彼此同轴配置的马达MG1与马达MG2之间，发动机22与马达MG2同轴地并列设置，并且隔着动力分配统合机构40而与变速器60相对。即，在实施例中，发动机22、马达MG1、MG2、动力分配统合机构40、以及变速器60这些动力输出装置的构成要素从车辆前方开始按照发动机22、马达MG2、动力分配统合机构40、马达MG1、变速器60的顺序配置。由此，能够使动力输出装置小型化并使其安装性优良而适用于主要驱动后轮而行驶的混合动力车辆20。
变速器60作为能够多级地设定变速状态(变速比)的平行轴式自动变速器而构成并包括：构成一档齿轮系的第一副轴驱动齿轮61a和第一副轴从动齿轮61b、构成二档齿轮系的第二副轴驱动齿轮62a和第二副轴从动齿轮62b、构成三档齿轮系的第三副轴驱动齿轮63a和第三副轴从动齿轮63b、构成四档齿轮系的第四副轴驱动齿轮64a和第四副轴从动齿轮64b、固定有各副轴从动齿轮61b～64b和齿轮65b的副轴65、离合器C1、C2、安装在驱动轴67上的齿轮66a、以及未图示的倒档齿轮系等(以下，将“一档至四档齿轮系”简称为“齿轮系”，将“副轴驱动齿轮”和“副轴从动齿轮”简称为“齿轮”)。另外，在实施例的变速器60中，一档齿轮系的齿轮比(变速比)G(1)最大，随着向二档齿轮系、三档齿轮系、四档齿轮系转换，齿轮比G(n)变小。
如图1所示，一档齿轮系的第一齿轮61a可自由旋转并在轴向上无法移动地被从动力分配统合机构40的作为第一要素的行星齿轮架45延伸出的行星齿轮架轴45a保持，并始终与固定在副轴65上的第一齿轮61b啮合。同样，三档齿轮系的第三齿轮63a也被行星齿轮架轴45a可自由旋转并在轴向上无法移动地保持，并始终与固定在副轴65上的第三齿轮63b啮合。并且，在实施例中，在行星齿轮架轴45a侧(副轴驱动齿轮侧)配置有离合器C1，该离合器C1能够将第一齿轮61a(一档齿轮系)和第三齿轮63a(三档齿轮系)中的一者相对于行星齿轮架轴45a选择性地固定，并且能够使第一齿轮61a和第三齿轮63a这两者可以相对于行星齿轮架轴45a自由地旋转(断开)。在实施例中，离合器C1例如作为以下的犬牙式离合器而构成，该犬牙式离合器包括可动结合部件，该可动结合部件能够通过电磁式、电气式、或油压式执行器91而在太阳齿轮轴41a等的轴向上进退以使固定在第一齿轮61a上的结合部和固定在第三齿轮63a上的结合部中的一者与固定在行星齿轮架轴45a上的结合部连结。这些一档齿轮系的齿轮61a、61b、三档齿轮系的齿轮63a、63b、以及离合器C1构成了变速器60的第一变速机构。另外，二档齿轮系的第二齿轮62a被能够经由离合器C0与动力分配统合机构40的作为第二要素的太阳齿轮41连结的第一马达轴46可自由旋转并在轴向上无法移动地保持，并始终与固定在副轴65上的第二齿轮62b啮合。同样地，四档齿轮系的第四齿轮64a也被第一马达轴46可自由旋转并在轴向上无法移动地保持，并始终与固定在副轴65上的第四齿轮64b啮合。另外，在实施例中，在第一马达轴46侧(副轴驱动齿轮侧)配置有离合器C2，该离合器C2能够将第二齿轮62a(二档齿轮系)和第四齿轮64a(四档齿轮系)中的一者相对于第一马达轴46选择性地固定，并且能够使第二齿轮62a和第四齿轮64a这两者可以相对于第一马达轴46自由地旋转(断开)。在实施例中，离合器C2例如也作为以下的犬牙式离合器而构成，该犬牙式离合器包括可动结合部件，该可动结合部件能够通过电磁式、电气式、或油压式执行器92而在第一马达轴46等的轴向上进退以使固定在第二齿轮62a上的结合部和固定在第四齿轮64a上的结合部中的一者与固定在第一马达轴46上的结合部连结。这些二档齿轮系的齿轮62a、62b、四档齿轮系的齿轮64a、64b、以及离合器C2构成了变速器60的第二变速机构。
并且，从行星齿轮架轴45a或第一马达轴46传递给副轴65的动力经由齿轮65b、66a(在实施例中，齿轮65a与66a之间的齿轮比为1∶1)被传递给驱动轴67，并经由差速齿轮68被最终输出给作为驱动轮的后轮69a、69b。通过如实施例的变速器60那样将离合器C1、C2设置在行星齿轮架轴45a、第一马达轴46侧，能够减少通过离合器C1、C2将齿轮61a～64a固定在行星齿轮架轴45a或第一马达轴46上时的损耗。即，虽然也与各齿轮系的齿数比相关，但特别是对于包括减速比小的四档齿轮系的第二变速机构来说，在通过离合器C2被固定在第一马达轴46上之前空转的齿轮64a的转速比分别对应的副轴65侧的齿轮64b的转速低，因此如果至少将离合器C2设置在第一马达轴46侧，则能够使齿轮64a的卡爪与第一马达轴46的卡爪以较少的损耗结合。另外，对于包括减速比大的一档齿轮系的第一变速机构来说，也可以将离合器C1设置在副轴65侧。
根据这样构成的变速器60，如果使离合器C2成为断开状态并通过离合器C1将第一齿轮61a(一档齿轮系)和第三齿轮63a(三档齿轮系)中的一者固定在行星齿轮架轴45a上，则能够将来自行星齿轮架轴45a的动力经由第一齿轮61a(一档齿轮系)或第三齿轮63a(三档齿轮系)和副轴65传递给驱动轴67。另外，如果在使离合器C0连接的同时使离合器C1成为断开状态并通过离合器C2将第二齿轮62a(二档齿轮系)和第四齿轮64a(四档齿轮系)中的一者固定在第一马达轴46上，则能够将来自第一马达轴46的动力经由第二齿轮62a(二档齿轮系)或第四齿轮64a(四档齿轮系)和副轴65传递给驱动轴67。以下，将使用一档齿轮系传递动力的状态称为“第一变速状态(一档)”，将使用二档齿轮系传递动力的状态称为“第二变速状态(二档)”，将使用三档齿轮系传递动力的状态称为“第三变速状态(三档)”，将使用四档齿轮系传递动力的状态称为“第四变速状态(四档)”。
另外，混合动力ECU70作为以CPU72为中心的微处理器而构成，除了CPU72以外，该混合动力ECU70还包括：存储各种处理程序的ROM74；暂时存储数据的RAM76；按照计时指令来执行计时处理的计时器78；以及未图示的输入输出端口和通信端口等。另外，来自点火开关(启动开关)80的点火信号、来自检测作为换档杆81的操作位置的换档位置SP的换档位置传感器82的换档位置SP、来自检测加速踏板83的踩下量的加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自检测制动踏板85的踩下量的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP、以及来自车速传感器87的车速V经由输入端口被输入给混合动力ECU70。如上所述，混合动力ECU70经由通信端口与发动机ECU24、马达ECU30、以及蓄电池ECU36连接，并与发动机ECU24、马达ECU30、以及蓄电池ECU36进行各种控制信号和数据的交换。另外，驱动离合器C0和变速器60的离合器C1和C2的执行器90～92也由混合动力ECU70控制。
下面，参照图2至图11来说明上述混合动力车辆20的动作的简要情况。在图2至图8中，S轴表示动力分配统合机构40的太阳齿轮41的转速(马达MG1、即第一马达轴46的转速Nm1)，R轴表示动力分配统合机构40的内啮合齿轮42的转速(发动机22的转速Ne)，C轴表示动力分配统合机构40的行星齿轮架45(行星齿轮架轴45a)的转速。另外，61a轴～64a轴、65轴、67轴分别表示变速器60的第一齿轮61a～第四齿轮64a、副轴65、以及驱动轴67的转速。
在上述混合动力车辆20中，当伴随着离合器C0的结合和发动机22的运行而行驶时，如果使离合器C2成为断开状态并通过离合器C1将第一齿轮61a(一档齿轮系)固定在行星齿轮架轴45a上，则如图2所示，能够在第一变速状态(一档)下将来自行星齿轮架轴45a的动力基于一档齿轮系(第一齿轮61a、61b)的齿轮比G(1)变速(减速)后输出给驱动轴67。另外，在第一变速状态下，如果根据车速V(驱动轴67的转速)的变化而使第一马达轴46(太阳齿轮41)与第二齿轮62a的旋转同步(所述第二齿轮62a与固定在副轴65上的第二齿轮62b始终啮合)，则如图3所示，能够在通过离合器C1将第一齿轮61a(一档齿轮系)固定在行星齿轮架轴45a上的状态下通过离合器C2将第二齿轮62a(二档齿轮系)固定在第一马达轴46上。以下，将这样通过变速器60的一档齿轮系将动力分配统合机构40的作为第一要素的行星齿轮架45与驱动轴67连结、通过变速器60的二档齿轮系将作为第二要素的太阳齿轮41与驱动轴67连结的状态(图3)称为“一档-二档同时结合状态”或“第一同时结合状态”。如果在该一档-二档同时结合状态下将对马达MG1和MG2的转矩指令设定为值0，则能够将来自发动机22的动力(转矩)在不转变为电能的情况下以第一固定变速比γ1(＝(1-ρ)·G(1)+ρ·G(2))机械地(直接地)传递给驱动轴67，所述第一固定变速比γ1是一档齿轮系的齿轮比G(1)与二档齿轮系的齿轮比G(2)之间的值。另外，实现该一档-二档同时结合状态时的动力分配统合机构40的太阳齿轮41(马达MG1)、内啮合齿轮42(发动机22)、以及行星齿轮架45(马达MG2)的转速按照驱动轴67的每一转速(车速V)并基于变速器60的齿轮比G(1)、G(2)和动力分配统合机构40的齿轮比ρ来确定。并且，如果在图3所示的一档-二档同时结合状态下使离合器C1成为断开状态，则如图4中的双点划线所示，通过离合器C2仅将第二齿轮62a(二档齿轮系)固定在第一马达轴46(太阳齿轮41)上，能够在第二变速状态(二档)下将来自第一马达轴46的动力基于二档齿轮系(第二齿轮62a、62b)的齿轮比G(2)变速后输出给驱动轴67。
同样，在第二变速状态下，如果根据车速V的变化而使行星齿轮架轴45a(行星齿轮架45)与第三齿轮63a的旋转同步(所述第三齿轮63a与固定在副轴65上的第三齿轮63b始终啮合)，则如图5所示，能够在通过离合器C2将第二齿轮62a(二档齿轮系)固定在第一马达轴46上的状态下通过离合器C1将第三齿轮63a(三档齿轮系)固定在行星齿轮架轴45a上。以下，将这样通过变速器60的二档齿轮系将动力分配统合机构40的作为第二要素的太阳齿轮41与驱动轴67连结、通过变速器60的三档齿轮系将作为第一要素的行星齿轮架45与驱动轴67连结的状态(图5)称为“二档-三档同时结合状态”或“第二同时结合状态”。如果在该二档-三档同时结合状态下也将对马达MG1和MG2的转矩指令设定为值0，则能够将来自发动机22的动力(转矩)在不转变为电能的情况下以第二固定变速比γ2(＝ρ·G(2)+(1-ρ)·G(3))机械地(直接地)传递给驱动轴67，所述第二固定变速比γ2是二档齿轮系的齿轮比G(2)与三档齿轮系的齿轮比G(3)之间的值。另外，实现该二档-三档同时结合状态时的动力分配统合机构40的太阳齿轮41(马达MG1)、内啮合齿轮42(发动机22)、以及行星齿轮架45(马达MG2)的转速按照驱动轴67的每一转速(车速V)并基于变速器60的齿轮比G(2)、G(3)和动力分配统合机构40的齿轮比ρ来确定。并且，如果在图5所示的二档-三档同时结合状态下使离合器C2成为断开状态，则如图6中的单点划线所示，通过离合器C1仅将第三齿轮63a(三档齿轮系)固定在行星齿轮架轴45a(行星齿轮架45)上，能够在第三变速状态(三档)下将来自行星齿轮架轴45a的动力基于三档齿轮系(第三齿轮63a、63b)的齿轮比G(3)变速后输出给驱动轴67。
并且，在第三变速状态下，如果根据车速V的变化而使第一马达轴46(太阳齿轮41)与第四齿轮64a的旋转同步(所述第四齿轮64a与固定在副轴65上的第四齿轮64b始终啮合)，则如图7所示，能够在通过离合器C1将第三齿轮63a(三档齿轮系)固定在行星齿轮架轴45a上的状态下通过离合器C2将第四齿轮64a(四档齿轮系)固定在第一马达轴46上。以下，将这样通过变速器60的三档齿轮系将动力分配统合机构40的作为第一要素的行星齿轮架45与驱动轴67连结、通过变速器60的四档齿轮系将作为第二要素的太阳齿轮41与驱动轴67连结的状态(图7)称为“三档-四档同时结合状态”或“第三同时结合状态”。如果在该三档-四档同时结合状态下将对马达MG1和MG2的转矩指令设定为值0，则能够将来自发动机22的动力(转矩)在不转变为电能的情况下以第三固定变速比γ3(＝(1-ρ)·G(3)+ρ·G(4))机械地(直接地)传递给驱动轴67，所述第三固定变速比γ3是三档齿轮系的齿轮比G(3)与四档齿轮系的齿轮比G(4)之间的值。另外，实现该三档-四档同时结合状态时的动力分配统合机构40的太阳齿轮41(马达MG1)、内啮合齿轮42(发动机22)、以及行星齿轮架45(马达MG2)的转速按照驱动轴67的每一转速(车速V)并基于变速器60的齿轮比G(3)、G(4)和动力分配统合机构40的齿轮比ρ来确定。并且，如果在图7所示的三档-四档同时结合状态下使离合器C1成为断开状态，则如图8中的双点划线所示，通过离合器C2仅将第四齿轮64a(四档齿轮系)固定在第一马达轴46(太阳齿轮41)上，能够在第四变速状态(四档)下将来自第一马达轴46的动力基于四档齿轮系(第四齿轮64a、64b)的齿轮比G(4)变速后输出给驱动轴67。
在如上所述伴随着发动机22的运转而使混合动力车辆20行驶时，如果将变速器60设定为第一或第三变速状态，则能够控制马达MG1、MG2的驱动，使得动力分配统合机构40的行星齿轮架45成为输出要素，与该行星齿轮架45连接的马达MG2作为电动机而发挥功能，并且与作为反力要素的太阳齿轮41连接的马达MG1作为发电机而发挥功能。此时，动力分配统合机构40将经由内啮合齿轮42输入的来自发动机22的动力根据太阳齿轮41侧和行星齿轮架45侧的齿轮比ρ分配给太阳齿轮41侧和行星齿轮架45侧，并且将来自发动机22的动力和来自作为电动机发挥功能的马达MG2的动力合并而输出给行星齿轮架45侧。以下，将马达MG1作为发电机而发挥功能、并且马达MG2作为电动机而发挥功能的模式称为“第一转矩变换模式”。在该第一转矩变换模式下，来自发动机22的动力通过动力分配统合机构40、马达MG1和MG2进行转矩变换后被输出给行星齿轮架45，通过控制马达MG1的转速，能够使发动机22的转速Ne与作为输出要素的行星齿轮架45的转速之比无级且连续地变化。将表示第一转矩变换模式下的动力分配统合机构40的各要素的转速和转矩的关系的共线图的一个例子表示在图9中。在图9中，S轴、R轴、C轴分别表示与图2至图8相同的内容，ρ表示动力分配统合机构40的齿轮比(太阳齿轮41的齿数/内啮合齿轮42的齿数)，各轴上的粗线箭头分别表示作用在对应的要素上的转矩。另外，在图9中，S轴、R轴、C轴的转速在比O轴(水平轴)靠上侧时为正的值，在比O轴靠下侧时为负的值。并且，在图9中，粗线箭头表示作用在各要素上的转矩，当箭头在图中向上时转矩的值为正，当箭头在图中向下时转矩的值为负(图2至图8、图10、图11也相同)。
另外，在伴随着发动机22的运转而使混合动力车辆20行驶时，如果将变速器60设定为第二或第四变速状态，则能够控制马达MG1、MG2的驱动，使得动力分配统合机构40的太阳齿轮41成为输出要素，与该太阳齿轮41连接的马达MG1作为电动机而发挥功能，并且与作为反力要素的行星齿轮架45连接的马达MG2作为发电机而发挥功能。此时，动力分配统合机构40将经由内啮合齿轮42输入的来自发动机22的动力根据太阳齿轮41侧和行星齿轮架45侧的齿轮比ρ分配给太阳齿轮41侧和行星齿轮架45侧，并且将来自发动机22的动力和来自作为电动机发挥功能的马达MG1的动力合并而输出给太阳齿轮41侧。以下，将马达MG2作为发电机而发挥功能、并且马达MG1作为电动机而发挥功能的模式称为“第二转矩变换模式”。在该第二转矩变换模式下，来自发动机22的动力通过动力分配统合机构40、马达MG1和MG2进行转矩变换后被输出给太阳齿轮41，通过控制马达MG2的转速，能够使发动机22的转速Ne与作为输出要素的太阳齿轮41的转速之比无级且连续地变化。将表示第二转矩变换模式下的动力分配统合机构40的各要素的转速和转矩的关系的共线图的一个例子表示在图10中。
这样，在实施例的混合动力车辆20中，第一转矩变换模式和第二转矩变换模式伴随着变速器60的变速状态(变速比)的改变而交替地被切换，因此尤其当作为电动机而发挥功能的马达MG2或MG1的转速Nm2或Nm1提高了时，能够使作为发电机而发挥功能的马达MG1或MG2的转速Nm1或Nm2不变为负值。因此，在混合动力车辆20中，能够抑制以下的动力循环，从而能够在更宽的运转区域中提高动力的传递效率，所述动力循环是指：在第一转矩变换模式下，伴随着马达MG1的转速变负，马达MG2使用输出给行星齿轮架轴45a的动力的一部分而进行发电，并且由马达MG1消耗马达MG2发出的电力而输出动力；或者在第二转矩变换模式下，伴随着马达MG2的转速变负，马达MG1使用输出给第一马达轴46的动力的一部分而进行发电，并且由马达MG2消耗马达MG1发出的电力而输出动力。另外，由于伴随着这样的对动力循环的抑制而能够抑制马达MG1、MG2的最高转速，因而由此还能够使马达MG1、MG2小型化。另外，在混合动力车辆20中，能够以上述一档-二档同时结合状态、二档-三档同时结合状态、以及三档-四档同时结合状态各自所固有的变速比(固定变速比γ(1)～γ(3))将来自发动机22的动力机械地(直接地)传递给驱动轴67，因此能够增加在不伴随着向电能的转换的情况下从发动机22向驱动轴67机械地输出动力的机会，从而能够在更宽的运转区域中进一步提高动力的传递效率。一般来说，在使用了发动机、两个电动机、以及如行星齿轮机构这样的差动旋转机构的动力输出装置中，当发动机与驱动轴之间的减速比比较大时，发动机的动力被更多地转换为电能，因此动力的传递效率会恶化，并且存在着会导致马达MG1、MG2发热的倾向，因此上述同时结合模式尤其有利于发动机22与驱动轴之间的减速比比较大的情况。
接着，参照图11等来说明在使发动机22停止了的状态下使用来自蓄电池35的电力而使马达MG1和马达MG2输出动力、由此使混合动力车辆20行驶的马达行驶模式的简要情况。在实施例的混合动力车辆20中，马达行驶模式被大致分为离合器结合一马达行驶模式、离合器断开一马达行驶模式、以及两马达行驶模式。当执行离合器结合一马达行驶模式时，在使离合器C0连接后，将变速器60的一档齿轮系的第一齿轮61a或三档齿轮系的第三齿轮63a固定在行星齿轮架轴45a上，仅使马达MG2输出动力，或者将变速器60的二档齿轮系的第二齿轮62a或四档齿轮系的第四齿轮64a固定在第一马达轴46上，仅使马达MG1输出动力。在离合器结合一马达行驶模式下，通过离合器C0连接动力分配统合机构40的太阳齿轮41和第一马达轴46，因此不输出动力的马达MG1或MG2被输出动力的马达MG2或MG1带动而空转(参照图11中的虚线)。另外，当执行离合器断开一马达行驶模式时，在使离合器C0成为断开状态后，将变速器60的一档齿轮系的第一齿轮61a或三档齿轮系的第三齿轮63a固定在行星齿轮架轴45a上，仅使马达MG2输出动力，或者将变速器60的二档齿轮系的第二齿轮62a或四档齿轮系的第四齿轮64a固定在第一马达轴46上，仅使马达MG1输出动力。在离合器断开一马达行驶模式下，如图11中的点划线和双点划线所示，离合器C0为断开状态，太阳齿轮41与第一马达轴46的连接被解除，因此能够通过动力分配统合机构40的功能来避免被停止了的发动机22的曲轴26的随动旋转，并且能够通过使离合器C2或C1成为断开状态来避免停止了的马达MG1或MG2的随动旋转，由此能够抑制动力的传递效率降低。另外，当执行两马达行驶模式时，在使离合器C0成为断开状态并使用离合器C1和C2将变速器60设定为上述一档-二档同时结合状态、二档-三档同时结合状态、或三档-四档同时结合状态之后控制马达MG1和MG2中的至少一者的驱动。由此，能够在避免了发动机22的随动旋转的情况下从马达MG1和MG2这两者输出动力，从而能够在马达行驶模式下将大的动力传递给驱动轴67，因此能够很好地执行所谓的坡路起动，并能够很好地确保马达行驶时的牵引性能等。
并且，在实施例的混合动力车辆20中，如果选择了离合器断开一马达行驶模式，则能够容易地改变变速器60的变速状态(变速比)以将动力高效率地传递给驱动轴67。例如，当在离合器断开一马达行驶模式下将变速器60的一档齿轮系的第一齿轮61a或三档齿轮系的第三齿轮63a固定在行星齿轮架轴45a上并仅使马达MG2输出动力时，如果使停止了的马达MG1的转速与二档齿轮系的第二齿轮62a或四档齿轮系的第四齿轮64a的转速同步并通过离合器C2将第二齿轮62a或第四齿轮64a固定在第一马达轴46上，则能够转换到上述一档-二档同时结合状态、二档-三档同时结合状态、三档-四档同时结合状态中的一者，即两马达行驶模式。并且，如果在该状态下使变速器60的离合器C1成为断开状态并仅使马达MG1输出动力，则能够经由变速器60的二档齿轮系或四档齿轮系将由马达MG1输出的动力传递给驱动轴67。结果，在实施例的混合动力车辆20中，在马达行驶模式下也能够使用变速器60对行星齿轮架轴45a、第一马达轴46的转速进行变速并增大转矩等，因此能够降低对马达MG1、MG2要求的最大转矩，从而能够实现马达MG1、MG2的小型化。另外，当这样在马达行驶期间改变变速器60的变速比时也暂时地执行变速器60的同时结合状态、即两马达行驶模式，因此在改变变速比时不会产生所谓的转矩缺失，从而能够非常顺畅且无冲击地执行变速比的改变。另外，当在这些马达行驶模式下要求动力增大或者蓄电池35的剩余容量SOC降低了时，通过根据变速器60的变速比而不输出动力的马达MG1或MG2来带动(cranking)发动机22，由此使发动机22起动。
接下来，参照图12至图16来具体地说明在伴随着离合器C0的结合和发动机22的运转而使混合动力车辆20行驶时改变变速器60的变速状态(变速比)时的动作。图12和图13是表示当伴随着离合器C0的结合和发动机22的运转而使混合动力车辆20行驶时由混合动力ECU70每隔预定的时间(例如数msec)执行的驱动控制例程的一个例子的流程图。
0043
在图12和图13的驱动控制例程开始时，混合动力ECU70的CPU72首先输入来自加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自车速传感器87的车速V、发动机22(曲轴26)的转速Ne、马达MG1和MG2的转速Nm1和Nm2、充放电要求功率Pb*、蓄电池35的输入输出限制Win和Wout、变速器60的当前变速级数n(在本实施例中，n等于1、2、3、4中的一个)和目标变速级数n*(同样，在本实施例中，n等于1、2、3、4中的一个)、换档标记Fsc的值等控制所需要的数据(步骤S100)。这里，发动机22的转速Ne是通过通信从发动机ECU24输入的、根据来自未图示的曲轴位置传感器的信号计算出的数据，马达MG1、MG2的转速Nm1、Nm2是通过通信从马达ECU30输入的数据。另外，充放电要求功率Pb*(在实施例中，当放电时为正的值)、蓄电池35的输入限制Win和输出限制Wout是通过通信从蓄电池ECU36输入的数据。另外，当前变速级数n表示变速器60的一档至四档齿轮系中的被用于行星齿轮架轴45a或第一马达轴46与驱动轴67的连结的齿轮系，在行星齿轮架轴45a或第一马达轴46与驱动轴67经由一档至四档齿轮系中的某一齿轮系连结的时刻被存储在RAM76的预定区域中。另外，目标变速级数n*和换档标记Fsc经由通过混合动力ECU70另外执行的未图示的变速判断例程而被设定。在执行变速判断例程时，一旦例如考虑发动机22与驱动轴67之间的传递效率、马达MG1和MG2的性能和发热状态、变速器60的齿轮比G(1)～G(4)等而预先确定了的、与车速V(驱动轴67的转速)和加速器开度Acc等相关联的预定的变速状态切换条件成立了，则混合动力ECU70将保持变速器60的变速状态(变速比)时设定为值0的换档标记Fsc设定为值1，并根据车速V和加速器开度Acc的状态等，在混合动力汽车20处于加速状态时将当前变速级数n与值1相加而得到的值设定为目标变速级数n*，在混合动力汽车20处于减速状态时将当前变速级数n减去值1而得到的值设定为目标变速级数n*。
在步骤S100的数据输入处理之后，根据输入的加速器开度Acc和车速V来设定应向驱动轴67输出的要求转矩Tr*，并设定对发动机22要求的要求功率Pe*(步骤S110)。在实施例中，预先确定了加速器开度Acc、车速V、要求转矩Tr*的关系的要求转矩设定用映射图存储在ROM74中，从该映射图中导出、设定与给出的加速器开度Acc和车速V相对应的要求转矩Tr*。图14表示了要求转矩设定用映射图的一个例子。另外，在实施例中，要求功率P*作为在步骤S110中设定了的要求转矩Tr*乘以表示驱动轴67的转速的车速V与换算系数k之积而得到的值、充放电要求功率Pb*、以及损耗Loss(基于动力分配统合机构40的转矩变换中的机械损耗与伴随着马达MG1、MG2的驱动而产生的电气损耗之和)的总和而计算出来。另外，也可以对驱动轴67设置检测其转速的转速传感器并在设定要求功率Pe*时使用实测的驱动轴67的转速来代替车速V与换算系数k相乘而得到的值。然后，判断在步骤S100中输入了的换档标记Fsc是否为值0(步骤S120)。在换档标记Fsc为值0而不需要改变变速器60的变速状态(变速比)的情况(变速状态切换条件不成立的情况)下，基于在步骤S110中设定了的要求功率Pe*来设定发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*(步骤S130)。这里，基于工作线和要求功率Pe*来设定目标转速Ne*和目标转矩Te*，所述工作线被预先确定为能够使发动机22高效工作而能够进一步改善耗油率。在图15中例示了发动机22的工作线和发动机转速Ne与发动机转矩Te的相关曲线(等功率线)。如该图所示，目标转速Ne*和目标转矩Te*可以作为工作线与表示要求功率Pe*(Ne×Te)为恒定值的相关曲线的交点求出。
在这样设定了目标转速Ne*和目标转矩Te*后，判断在步骤S100中输入了的当前变速级数为值1至4中的哪一个值(一档至四档齿轮系中的哪一个齿轮系)(步骤S140)。在当前变速级数n为值1或3的情况下，行星齿轮架轴45a通过变速器60与驱动轴67连结，因此使用在步骤S130中设定了的目标转速Ne*、行星齿轮架轴45a(行星齿轮架45)的转速(Nm2)、动力分配统合机构40的齿轮比ρ，按照下式(1)计算出马达MG1的目标转速Nm1*，并基于计算出的目标转速Nm1*和当前的转速Nm1进行式(2)的计算，设定马达MG1的转矩指令Tm1*(步骤S150)。这里，式(1)是对于动力分配统合机构40的旋转要素的力学关系式，能够从图9的共线图容易地导出。另外，式(2)是用于使马达MG1以目标转速Nm1*旋转的反馈控制的关系式，在式(2)中，右边第二项的“k11”为比例项的增益，右边第三项的“k12”为积分项的增益。然后，通过使蓄电池35的输入输出限制Win、Wout与马达MG1的消耗功率(发电功率)之间的偏差除以马达MG2的转速Nm2(马达MG1的消耗功率是在S150中设定了的马达MG1的转矩指令Tm1*与当前的马达MG1的转速Nm1的积)，计算出作为可以从马达MG2输出的转矩的上下限的转矩限制Tmin、Tmax(步骤S160)。然后，使用要求转矩Tr*、转矩指令Tm1*、与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)、动力分配统合机构40的齿轮比ρ并按照式(3)计算出作为应从马达MG2输出的转矩的假定马达转矩Tm2tmp(步骤170)。可以从图9的共线图容易地导出式(3)。然后，通过在步骤S160中计算出的转矩限制Tmax、Tmin限制计算出的假定马达转矩Tm2tmp，由此设定马达MG2的转矩指令Tm2*(步骤S180)。通过这样来设定马达MG2的转矩指令Tm2*，能够将输出给行星齿轮架轴45a的转矩设定为限制在了蓄电池35的输入输出限制Win、Wout的范围内的转矩。在这样设定了发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*、马达MG1和MG2的转矩指令Tm1*和Tm2*后，将发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*发送给发动机ECU24，将马达MG1和MG2的转矩指令Tm1*和Tm2*发送给马达ECU30(步骤S190)，然后再次执行步骤S100以后的处理。接收到目标转速Ne*和目标转矩Te*的发动机ECU24执行用于获得目标转速Ne*和目标转矩Te*的控制。另外，接收到转矩指令Tm1*和Tm2*的马达ECU30对逆变器31、32的开关元件进行开关控制以按照转矩指令Tm1*来驱动马达MG1并按照转矩指令Tm2*来驱动马达MG2。
Nm1*＝1/ρ·(Ne*-(1-ρ)·Nm2)    …(1)
Tm1*＝-ρ·Te*+k11·(Nm1*-Nm1)+k12·∫(Nm1*
-Nm1)dt                          …(2)
Tm2tmp＝Tr*/G(n)+(1-ρ)/ρ·Tm1* …(3)
另外，在当前变速级数n为值2或4的情况下，第一马达轴46通过变速器60与驱动轴67连结，因此使用在步骤S130中设定了的目标转速Ne*、与第一马达轴46(太阳齿轮41)的转速相一致的马达MG1的转速Nm1、动力分配统合机构40的齿轮比ρ，按照下式(4)计算出马达MG2的目标转速Nm2*，并基于计算出的目标转速Nm2*和当前的转速Nm2进行式(5)的计算，设定马达MG2的转矩指令Tm2*(步骤S200)。这里，式(4)也是对于动力分配统合机构40的旋转要素的力学关系式，能够从图10的共线图容易地导出。另外，式(5)是用于使马达MG2以目标转速Nm2*旋转的反馈控制的关系式，在式(5)中，右边第二项的“k21”为比例项的增益，右边第三项的“k22”为积分项的增益。然后，通过使蓄电池35的输入输出限制Win、Wout与马达MG2的消耗功率(发电功率)之间的偏差除以马达MG1的转速Nm1(马达MG2的消耗功率是在S200中设定了的马达MG2的转矩指令Tm2*与当前的马达MG2的转速Nm2的积)，计算出作为可以从马达MG1输出的转矩的上下限的转矩限制Tmin、Tmax(步骤S210)。然后，使用要求转矩Tr*、转矩指令Tm2*、与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)、动力分配统合机构40的齿轮比ρ并按照式(6)计算出作为应从马达MG1输出的转矩的假定马达转矩Tm1tmp(步骤220)。可以从图10的共线图容易地导出式(6)。然后，通过在步骤S210中计算出的转矩限制Tmax、Tmin限制计算出的假定马达转矩Tm1tmp，由此设定马达MG1的转矩指令Tm1*(步骤S230)。通过这样来设定马达MG1的转矩指令Tm1*，能够将输出给第一马达轴46的转矩设定为限制在了蓄电池35的输入输出限制Win、Wout的范围内的转矩。在这样设定了发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*、马达MG1和MG2的转矩指令Tm1*和Tm2*后，将发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*发送给发动机ECU24，将马达MG1和MG2的转矩指令Tm1*和Tm2*发送给马达ECU30(步骤S190)，然后再次执行步骤S100以后的处理。
0048
Nm2*＝(Ne*-ρ·Nm1)/(1-ρ)      …(4)
Tm2*＝-(1-ρ)·Te*+k21·(Nm2*-Nm2)+k22·
∫(Nm2*-Nm2)dt                  …(5)
Tm1tmp＝Tr*/G(n)+ρ/(1-ρ)·Tm2*…(6)
另一方面，如果在步骤S120中判断为换档标记Fsc为值1、应改变变速器60的变速状态(变速比)(变速状态切换条件成立)，则如图13所示，判断在步骤S100中输入了的当前变速级数n为值1至4中的哪一个值(一档至四档齿轮系中的哪一个齿轮系)(步骤S240)。在当前变速级数n为值1或3的情况下，判断预定的标记F是否为值0(步骤S250)，如果标记F为值0，则将标记F设定为值1(步骤S260)，并如图所示那样基于动力分配统合机构40的齿轮比ρ、与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)、以及与目标变速级数n*相对应的齿轮系的齿轮比G(n*)计算出第N固定变速比γ(N)(步骤S270)。这里，值“N”在实施例中是根据当前变速级数n和目标变速级数n*确定的值1至3中的某个值，例如如果n＝1、n*＝2，则N＝1，例如如果n＝4、n*＝3，则N＝3。另外，在通过步骤S270计算出第N固定变速比γ(N)的情况下，由于通过步骤S260将标记F设定为值1，因此在本例程的下一次执行时之后，在步骤S250中作出否定判断并跳过步骤S260和S270的处理。在步骤S270或S250的处理之后，设定发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*(步骤S280)。在步骤S280中，根据当前变速级数n为值1或3、与马达MG2相对应的行星齿轮架45(行星齿轮架轴45)与驱动轴67通过变速器60而连结的情况，将与驱动轴67的转速(车速V)相对应的第N同时结合状态下的发动机22的转速设定为目标转速Ne*。即，在步骤S280中，将在步骤S100中输入了的马达MG2的转速除以与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)而得到的值(驱动轴67的转速)与在步骤S270中计算出的第N固定变速比γ(N)的积值设定为发动机22的目标转速Ne*。并且，在步骤S280中，将在步骤S110中设定了的要求功率Pe*除以目标转速Ne*而得到的值和发动机22的额定转矩Temax中的较小的一者设定为发动机22的目标转矩Te*。
然后，作为目标转速Nm1*而计算出与驱动轴67的转速(车速V)相对应的第N同时结合状态下的马达MG1的转速，并且为了使第一马达轴46(太阳齿轮41)与对应于目标变速级数n*的二档或四档齿轮系的第二或第四齿轮62a或64a的旋转同步，按照上述式(2)来设定对马达MG1的转矩指令Tm1*(步骤S290)。可以通过在步骤S100中输入了的马达MG2的转速除以与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)而得到的值(驱动轴67的转速)与对应于目标变速级数n*的齿轮系的齿轮比G(n*)相乘来得出目标转速Nm1*。然后，执行作为与上述步骤S160～S180相同的处理的步骤S300～S320的处理，设定对马达MG2的转矩指令Tm2*，并将发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*发送给发动机ECU24，将马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*发送给马达ECU30(步骤S330)。然后，在执行了步骤S330的数据发送处理后，判断在步骤S100中输入了的马达MG1的转速Nm1与目标转速Nm1*的偏差的绝对值是否小于等于预定值α(步骤S340)，如果该偏差的绝对值大于预定值α，则再次执行步骤S100以后的处理。与此相对，如果该偏差的绝对值小于等于预定值α，则认为第一马达轴46(太阳齿轮41)与对应于目标变速级数n*的二档或四档齿轮系的第二或第四齿轮62a或64a的旋转同步，并将指令信号发送给离合器C2的执行器92以使第二或第四齿轮62a或64a(二档齿轮系或四档齿轮系)固定(结合)在第一马达轴46上并将标记F设定为值0(步骤S350)，然后结束本例程。另外，预定值α被预先确定为小至能够认为转速Nm1与目标转速Nm1*实质上一致的程度的值。
另外，在当前变速级数n为值2或4的情况下，判断预定的标记F是否为值0(步骤S360)，如果标记F为值0，则将标记F设定为值1(步骤S370)，并如图所示那样基于动力分配统合机构40的齿轮比ρ、与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)、以及与目标变速级数n*相对应的齿轮系的齿轮比G(n*)计算出第N固定变速比γ(N)(步骤S380)。并且，在步骤S360或S380的处理之后，设定发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*(步骤S390)。在步骤S390中，根据当前变速级数n为值2或4、与马达MG1相对应的太阳齿轮41(第一马达轴46)与驱动轴67通过变速器60而连结的情况，将与驱动轴67的转速(车速V)相对应的第N同时结合状态下的发动机22的转速设定为目标转速Ne*。即，在步骤S390中，将在步骤S100中输入了的马达MG1的转速除以与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)而得到的值(驱动轴67的转速)与在步骤S380中计算出的第N固定变速比γ(N)的积值设定为发动机22的目标转速Ne*。并且，在步骤S390中，将在步骤S110中设定了的要求功率Pe*除以目标转速Ne*而得到的值和发动机22的额定转矩Temax中的较小的一者设定为发动机22的目标转矩Te*。
然后，作为目标转速Nm2*而计算出与驱动轴67的转速(车速V)相对应的第N同时结合状态下的马达MG2的转速，并且为了使行星齿轮架轴45a(行星齿轮架45)与对应于目标变速级数n*的一档或三档齿轮系的第一或第三齿轮61a或63a的旋转同步，按照上述式(5)来设定对马达MG2的转矩指令Tm2*(步骤S400)。可以通过在步骤S100中输入了的马达MG1的转速除以与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)而得到的值(驱动轴67的转速)与对应于目标变速级数n*的齿轮系的齿轮比G(n*)相乘来得出目标转速Nm2*。然后，执行作为与上述步骤S210～S230相同的处理的步骤S410～S430的处理，设定对马达MG1的转矩指令Tm1*，并将发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*发送给发动机ECU24，将马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*发送给马达ECU30(步骤S440)。然后，在执行了步骤S440的数据发送处理后，判断在步骤S100中输入了的马达MG2的转速Nm2与目标转速Nm2*的偏差的绝对值是否小于等于预定值α(步骤S450)，如果该偏差的绝对值大于预定值α，则再次执行步骤S100以后的处理。另外，如果该偏差的绝对值小于等于预定值α，则认为行星齿轮架轴45a(行星齿轮架45)与对应于目标变速级数n*的一档或三档齿轮系的第一或第三齿轮61a或63a的旋转同步，并将指令信号发送给离合器C1的执行器91以使第一或第三齿轮61a或63a(一档齿轮系或三档齿轮系)固定(结合)在第一马达轴46上并将标记F设定为值0(步骤S350)，然后结束本例程。
如上所述，当在以下期间内换档标记Fsc被设定为值1时，执行转速调整处理(步骤S240～S340、或S240和S360～S440)，即，使与此前未通过变速器60和驱动轴67连结的太阳齿轮41(第一马达轴46)和行星齿轮架45(行星齿轮架轴45a)中的另一者相对应的马达MG1或MG2的转速Nm1或Nm2与基于变速器60的齿轮比G(1)～G(4)和驱动轴67的转速(车速V)的目标转速Nm1*或Nm2*相一致，所述期间是指在行星齿轮架轴45a和第一马达轴46中的一者与驱动轴67通过变速器60而连结的状态下发动机22运转、并且马达MG1和MG2被进行驱动控制的期间，在上述转速调整处理后使行星齿轮架轴45a和第一马达轴46中的另一者通过变速器60与驱动轴67连结(步骤S350)。由此，能够在通过与当前变速级数n相对应的齿轮系而连结了行星齿轮架轴45a或第一马达轴46与驱动轴67的状态下，在抑制了冲击的发生的情况下通过与目标级数n*相对应的齿轮系更恰当地连结第一马达轴46或行星齿轮架轴45a与驱动轴67，实现与当前变速级数n和目标变速级数n*相对应的第N同时结合状态。并且，在经过了步骤S350的处理、图12和图13的驱动控制例程结束了之后，由混合动力ECU70执行图16所示的同时结合时驱动控制例程。
接下来，说明图16的同时结合时驱动控制例程。在该同时结合时驱动控制例程开始时，混合动力ECU70与图12的步骤S100同样地首先输入来自加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自车速传感器87的车速V、发动机22的转速Ne、马达MG1和MG2的转速Nm1和Nm2、充放电要求功率Pb*、蓄电池35的输入输出限制Win和Wout、当前变速级数n、目标变速级数n*等控制所需要的数据(步骤S500)，然后与图12的步骤S110同样地设定要求转矩Tr*和要求功率Pe*(步骤S510)。然后，将在步骤S500中输入了的发动机22的转速Ne设定为发动机22的目标转速Ne*，并将在步骤S510中设定了的要求功率Pe*除以目标转速Ne*(＝Ne)而得到的值和发动机22的额定转矩Temax中的较小的一者设定为发动机22的目标转矩Te*(步骤S520)。然后，判断预定的标记Fx是否为值0(步骤S530)，如果标记Fx为值0，则起动计时器78并将标记Fx设定为值1(步骤S540)。另外，一旦在步骤S540中将标记Fx设定成了值1，则在本例程的下一次执行时之后，在步骤S530中会作出否定判断并跳过步骤S540的处理。
在步骤S540或S530的处理后，判断在步骤S500中输入了的目标变速级数n*为值1至4中的哪一个值(一档至四档齿轮系中的哪一个齿轮系)(步骤S550)。在目标变速级数n*为值2或4的情况下，当处于行星齿轮架轴45a和第一马达轴46这两者通过变速器60与驱动轴67连结的第N同时结合状态之前的变速前状态、即仅行星齿轮轴45a经由与当前变速级数n相对应的一档齿轮系或三档齿轮系与驱动轴67连结的状态时，如下式(7)所示那样将基于在步骤S520中设定了的发动机22的目标转矩Te*确定的对马达MG1的要求马达转矩作为起始点转矩Tm1a而计算出来，并如下式(8)所示那样将基于所述起始点转矩Tm1a(目标转矩Te*)、在步骤S510中设定了的要求转矩Tr*、以及与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)确定的对马达MG2的要求马达转矩作为起始点转矩Tm2a而计算出来(步骤S560)。然后，当处于行星齿轮架轴45a和第一马达轴46这两者通过变速器60与驱动轴67连结的第N同时结合状态之后的变速后状态、即仅第一马达轴46经由与目标变速级数n*相对应的二档齿轮系或四档齿轮系与驱动轴67连结的状态时，如下式(9)所示那样将基于在步骤S520中设定了的发动机22的目标转矩Te*确定的对马达MG2的要求马达转矩作为终点转矩Tm2b而计算出来，并如下式(10)所示那样将基于所述终点转矩Tm2b(目标转矩Te*)、在步骤S510中设定了的要求转矩Tr*、以及与目标变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n*)确定的对马达MG1的要求马达转矩作为终点转矩Tm1b而计算出来(步骤S570)。
Tm1a＝-ρ·Te*                    …(7)
Tm2a＝Tr*/G(n)+(1-ρ)/ρ·Tm1a    …(8)
Tm2b＝-(1-ρ)·Te*                …(9)
Tm1b＝Tr*/G(n*)+ρ/(1-ρ)·Tm2a   …(10)
另外，在目标变速级数n*为值1或3的情况下，当处于行星齿轮架轴45a和第一马达轴46这两者通过变速器60与驱动轴67连结的第N同时结合状态之前的变速前状态、即仅第一马达轴46经由与当前变速级数n相对应的二档齿轮系或四档齿轮系与驱动轴67连结的状态时，如下式(11)所示那样将基于在步骤S520中设定了的发动机22的目标转矩Te*确定的对马达MG2的要求马达转矩作为起始点转矩Tm2a而计算出来，并如下式(12)所示那样将基于所述起始点转矩Tm2a(目标转矩Te*)、在步骤S510中设定了的要求转矩Tr*、以及与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)确定的对马达MG1的要求马达转矩作为起始点转矩Tm1a而计算出来(步骤S580)。然后，当处于行星齿轮架轴45a和第一马达轴46这两者通过变速器60与驱动轴67连结的第N同时结合状态之后的变速后状态、即仅行星齿轮架轴45a经由与目标变速级数n*相对应的一档齿轮系或三档齿轮系与驱动轴67连结的状态时，如下式(13)所示那样将基于在步骤S520中设定了的发动机22的目标转矩Te*确定的对马达MG1的要求马达转矩作为终点转矩Tm1b而计算出来，并如下式(14)所示那样将基于所述终点转矩Tm1b(目标转矩Te*)、在步骤S510中设定了的要求转矩Tr*、以及与目标变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n*)确定的对马达MG2的要求马达转矩作为终点转矩Tm2b而计算出来(步骤S590)。
Tm2a＝-(1-ρ)·Te*                …(11)
Tm1a＝Tr*/G(n)+ρ/(1-ρ)·Tm2a    …(12)
Tm1b＝-ρ·Te*                    …(13)
Tm2b＝Tr*/G(n*)+(1-ρ)/ρ·Tm1a   …(14)
在这样通过步骤S560、S570或S580、以及S590计算出起始点转矩Tm1a、Tm2a和终点转矩Tm1b、Tm2b之后，基于计算出的起始点转矩Tm1a和Tm2a、终点转矩Tm1b和Tm2b、由计时器78计时的经过时间t、以及预定的转矩移换时间ts执行下式(15)和(16)的计算，设定对马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*(步骤S600)。该步骤S600的处理是设定对马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*以使得在转矩移换时间ts内由马达MG1、MG2输出的转矩分别从起始点转矩向终点转矩逐渐地改变的处理。这里，转矩移换时间ts根据马达MG1、MG2的特性和驱动轴67的转矩冲击等而被预先确定为尽可能短的时间。在设定了转矩指令Tm1*、Tm2*之后，将发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*发送给发动机ECU24，并将马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*发送给马达ECU30(步骤S610)。在执行了步骤S610的数据发送处理后，判断由计时器78计时的经过时间t是否大于等于转矩移换时间ts(步骤S620)，如果经过时间t小于转矩移换时间ts，则再次执行步骤S500以后的处理。通过这样重复地执行步骤S500～S610的处理，每当在步骤S510中设定要求转矩Tr*等时，逐一计算出作为对马达MG1、MG2的变速前状态下的要求马达转矩的起始点转矩Tm1a、Tm2a和作为对马达MG1、MG2的变速后状态下的要求马达转矩的终点转矩Tm1b、Tm2b，并基于起始点转矩Tm1a、Tm2a和终点转矩Tm1b、Tm2b来执行马达MG1、MG2之间的转矩的移换以使得在实质上从本例程开始后经过了转矩移换时间ts的阶段马达MG1、MG2输出在与目标变速级数n*相对应的变速后状态下被要求的转矩。然后，一旦在步骤S620中判断出经过时间t大于等于转矩移换时间ts，则将指令信号发送给离合器C1或C2的执行器91或92以解除对应于当前变速级数n的齿轮系与行星齿轮架轴45a或第一马达轴46的固定(结合)并将目标变速级数n*设定为当前变速级数n，并且停止计时器78并将标记Fx和换档标记Fsc分别设定为值0(步骤S630)，然后结束本例程。由此，能够切换动力分配统合机构40的行星齿轮架45(行星齿轮架轴45a)与驱动轴67连结的状态和太阳齿轮41(第一马达轴46)与驱动轴67连结的状态，将变速器60的变速状态(变速比)改变为与目标变速级数n*相对应的状态。另外，在这样改变了变速器60的变速状态(变速比)之后，再次执行图12和图13的驱动控制例程。
Tm1*＝((ts-t)·Tm1a+t·Tm1b)/ts    …(15)
Tm2*＝((ts-t)·Tm2a+t·Tm2b)/ts    …(16)
如上所述，实施例的混合动力汽车20具有变速器60，该变速器60能够将动力分配统合机构40的行星齿轮架(第一要素)和太阳齿轮41(第二要素)中的一者或双方选择性地与驱动轴67连结，并能够分别以预定的齿轮比G(1)、G(3)或G(2)、G(3)将来自行星齿轮架45的动力和来自太阳齿轮41的动力传递给驱动轴67。并且，在混合动力汽车20中，当在以下期间内换档标记Fsc被设定为值1(变速状态切换条件成立)、解除行星齿轮架45和太阳齿轮41中的一者与驱动轴67的连结并通过变速器60的与目标变速级数n*相对应的齿轮系来连结行星齿轮架45和太阳齿轮41中的另一者与驱动轴67时，在使基于要求转矩Tr*的转矩被输出给驱动轴67的同时，在执行了转速调整处理(图13的步骤S240～S340、或S240和S360～S440等)之后使行星齿轮架45和太阳齿轮41中的另一者通过变速器60的与目标变速级数n*相对应的齿轮系与驱动轴67连结(图13中的步骤S350)，所述期间是指在通过变速器60的与当前变速级数n相对应的齿轮系连结了行星齿轮架45和太阳齿轮41中的一者与驱动轴67的状态下发动机22运转、并且马达MG1和MG2被进行驱动控制的期间，所述转速调整处理是指使对应于此前未通过变速器60与驱动轴67连结的太阳齿轮41(第一马达轴46)和行星齿轮架45(行星齿轮架轴45a)中的另一者的马达MG1或MG2的转速Nm1或Nm2与基于变速器60的齿轮比G(1)～G(4)和驱动轴67的转速(车速V)的目标转速Nm1*或Nm2*相一致。然后，在使基于要求转矩Tr*的转矩被输出给驱动轴67的同时，在执行了动力移换处理(图16的步骤S500～S620)之后解除通过变速器60的与当前变速级数n相对应的齿轮系实现的行星齿轮架45和太阳齿轮41中的一者与驱动轴67的连结(图16的步骤S630)，所述动力移换处理是指：在通过变速器60的与当前变速级数n相对应的齿轮系和与目标变速级数n*相对应的齿轮系将行星齿轮架45和太阳齿轮41这两者与驱动轴67连结了的状态下在马达MG1、MG2之间移换转矩，使马达MG1、MG2分别输出在仅行星齿轮架45和太阳齿轮41中的另一者与驱动轴67连结的变速后状态下应输出的转矩。这样，如果在通过变速器60连结了动力分配统合机构40的行星齿轮架45和太阳齿轮41中的一者与驱动轴67时执行上述转速调整处理，则能够在抑制了冲击的发生的情况下使此前未与驱动轴67连结的太阳齿轮41(第一马达轴46)和行星齿轮架45(行星齿轮架轴45a)中的另一者更恰当地与驱动轴67连结，实现行星齿轮架45和太阳齿轮41这两者与驱动轴67连结的第N同时结合状态。并且，如果在第N同时结合状态下执行了上述动力移换处理后解除行星齿轮架45和太阳齿轮41中的另一者与驱动轴67的连结，则能够在抑制了伴随着输出给驱动轴67的转矩的变动而产生的冲击的发生、并且不会对离合器C1和C2施加过量转矩的情况下更加恰当地切换动力分配统合机构40的行星齿轮架45(行星齿轮架轴45a)与驱动轴67连结的状态和太阳齿轮41(第一马达轴46)与驱动轴67连结的状态。因此，在实施例的混合动力汽车20中，能够更加恰当地切换动力分配统合机构40的行星齿轮架45和太阳齿轮41与驱动轴67的连结状态，从而能够在更宽的运转区域中提高动力的传递效率。
另外，实施例的混合动力汽车20中的动力移换处理是指：当处于行星齿轮架45和太阳齿轮41这两者通过变速器60与驱动轴67连结之前的变速前状态时，将在设定了要求转矩Tr*的定时根据该要求转矩Tr*和基于要求转矩Tr*的发动机22的目标转矩(要求内燃机转矩)Te*确定的对马达MG1、MG2的要求马达转矩设定为起始点转矩Tm1a、Tm2a(图16的步骤S560或S580)，当处于通过变速器60实现的行星齿轮架45和太阳齿轮41中的一者与驱动轴67的连结被解除了之后的变速后状态时，将在设定了要求转矩Tr*的定时根据该要求转矩Tr*和发动机22的目标转矩(要求内燃机转矩)Te*确定的对马达MG1、MG2的要求马达转矩设定为终点转矩Tm1b、Tm2b(图16的步骤S570或S590)，并且控制发动机22、马达MG1和MG2，以使得发动机22输出基于目标转矩Te*的转矩，并且由马达MG1、MG2输出的转矩分别从起始点转矩Tm1a、Tm2a改变为终点转矩Tm1b、Tm2b。这样，在执行动力移换处理时，如果将基于预定定时的要求转矩Tr*和发动机22的目标转矩Te*的变速前状态下的要求马达转矩作为起始点并将基于预定定时的要求转矩Tr*和发动机22的目标转矩Te*的变速后状态下的要求马达转矩作为终点而使马达MG1、MG2输出的转矩改变，则能够更加恰当地执行动力移换处理，所述动力移换处理用于使马达MG1、MG2分别输出在仅行星齿轮架45和太阳齿轮41中的另一者与驱动轴67连结的变速后状态下应输出的转矩。并且，如果如上述实施例那样在执行动力移换处理期间每当设定要求转矩Tr*时就逐一地计算出马达MG1、MG2的起始点转矩Tm1a、Tm2b和终点转矩Tm1b、Tm2b并使由马达MG1、MG2输出的转矩分别在转矩移换时间ts内从起始点转矩Tm1a、Tm2b逐渐地改变为终点转矩Tm1b、Tm2b，则能够在抑制了伴随着输出给驱动轴67的转矩的变动而产生的冲击并应对要求转矩Tr*的变动的同时在马达MG1、MG2之间移换转矩。另外，如果每当设定要求转矩Tr*时就逐一地计算出起始点转矩Tm1a、Tm2b和终点转矩Tm1b、Tm2b，则即使向变速后状态的转换中断了，也能够在抑制了伴随着转矩的变动而产生的冲击并应对要求转矩Tr*的变动的同时容易地返回到变速前状态。
另外，在图13的驱动控制例程中，在通过步骤S340或S450判断出马达MG1或MG2的实际的转速Nm1或Nm2与目标转速Nm1*或Nm2*的偏差的绝对值小于等于预定值α的时刻执行步骤S350的处理，但是不限于此。即，步骤S340或S450的处理也可以是判断上述偏差的绝对值处于预定范围内的状态是否持续了预定时间的处理。由此，能够在更可靠地使动力分配统合机构40的行星齿轮架45(行星齿轮架轴45a)或太阳齿轮41(第一马达轴46)与对应于目标变速级数n*的齿轮系的齿轮的旋转同步之后固定行星齿轮架轴45a或第一马达轴46和对应于目标变速级数n*的齿轮系。
图17是例示出能够在上述混合动力汽车20中执行的其他的同时结合时驱动控制例程的流程图。该例程也是通过图13的步骤S350在以与当前变速级数n相对应的齿轮系连结了行星齿轮架轴45a或第一马达轴46与驱动轴67的状态下以与目标级数n*相对应的齿轮系连结了第一马达轴46或行星齿轮架轴45a与驱动轴67之后由混合动力ECU70来执行。图17所示的同时结合时驱动控制例程与图16的例程同样地也包括步骤S500～S540、S550、S570、S590、S600～S630的处理，但是代替图16的步骤S560、S580的处理而在步骤S540之后包括以下步骤S545的处理：将转矩指令Tm1*的上次值作为关于马达MG1的起始点转矩Tm1a来保持并将转矩指令Tm2*的上次值作为关于马达MG2的起始点转矩Tm2a来设定、保持。根据图17可知，一旦在步骤S540中将标记Fx设定为值1，则在本例程的下一次执行时之后，在步骤S530中作出否定判断并跳过步骤S540和S545的处理。因此，步骤S545的处理仅在本例程刚开始后执行一次。由此，如果开始了图17的同时结合时驱动控制例程，则在经过了步骤S500～S540的处理之后，将转矩指令Tm1*、Tm2*的上一次值、即根据在即将通过变速器60将行星齿轮架45(行星齿轮架轴45)和太阳齿轮41(第一马达轴46)这两者与驱动轴67连结之前被设定了的要求转矩Tr*和基于该要求转矩Tr*的发动机22的目标转矩(要求内燃机转矩)Te*确定的对马达MG1、MG2的要求马达转矩作为起始点转矩Tm1a、Tm2a来设定、保持(步骤S545)。并且，在执行动力移换处理期间、即重复执行本例程期间，每当设定要求转矩Tr*时就基于该要求转矩Tr*和发动机22的目标转矩Te*计算出变速后状态下的马达MG1、MG2的终点转矩Tm1b、Tm2b(步骤S570或S590)，并控制发动机、马达MG1和MG2，以使得发动机22输出基于目标转矩Te*的转矩，并且由马达MG1、MG2输出的转矩在转矩移换时间ts内从通过仅在本例程刚开始之后执行一次的步骤S545设定、保持的起始点转矩Tm1a、Tm2a逐渐地改变为逐一计算出的终点转矩Tm1b、Tm2b(步骤S600～S620)。即使采用这样的图17的同时结合时驱动控制例程，也能够在抑制了伴随着输出给驱动轴67的转矩的变动而产生的冲击并应对要求转矩Tr*的变动的同时在马达MG1、MG2之间移换转矩。另外，如果像这样仅在同时结合时驱动控制例程(动力移换处理)刚刚开始后执行起始点转矩Tm1a、Tm2a的设定，则能够减轻伴随着动力移换处理而产生的运算负担。
图18是例示出能够在上述混合动力汽车20中执行的其他的同时结合时驱动控制例程的流程图。该例程也是通过图13的步骤S350在以与当前变速级数n相对应的齿轮系连结了行星齿轮架轴45a或第一马达轴46与驱动轴67的状态下以与目标级数n*相对应的齿轮系连结了第一马达轴46或行星齿轮架轴45a与驱动轴67之后由混合动力ECU70来执行。图18所示的同时结合时驱动控制例程与图17的例程同样地也包括步骤S500～S545、S600～S630的处理，但是代替图17的步骤S550、S570、S590的处理而在步骤S545与S600之间包括目标变速级数n*的判别处理(步骤S555)和以下步骤S575、S595的处理：基于在步骤S545中设定、保持的起始点转矩Tm1a、Tm2a、以及变速前状态和变速后状态下的通过变速器60实现的行星齿轮架45(行星齿轮架轴45a)或太阳齿轮41(第一马达轴46)与驱动轴67之间的变速比(与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)和与目标变速级数n*相对应的齿轮系的齿轮比G(n*))来设定马达MG1、MG2的终点转矩Tm1b、Tm2b。根据图18可知，一旦在步骤S540中将标记Fx设定为值1，则在本例程的下一次执行时之后，在步骤S530中作出否定判断并跳过步骤S540～S555、以及S575或S595的处理。因此，步骤S540～S555、以及S575或S595的处理仅在本例程刚开始后执行一次。由此，如果开始了图18的同时结合时驱动控制例程，则在经过了步骤S500～S540的处理之后，将转矩指令Tm1*、Tm2*的上一次值、即根据在即将通过变速器60将行星齿轮架45(行星齿轮架轴45)和太阳齿轮41(第一马达轴46)这两者与驱动轴67连结之前被设定了的要求转矩Tr*和基于该要求转矩Tr*的发动机22的目标转矩(要求内燃机转矩)Te*确定的对马达MG1、MG2的要求马达转矩作为起始点转矩Tm1a、Tm2a来设定、保持(步骤S545)。并且，根据目标变速级数n*的值，基于在步骤S545中设定了的起始点转矩Tm1a和Tm2a、与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)、以及与目标变速级数n*相对应的齿轮系的齿轮比G(n*)来设定马达MG1、MG2的终点转矩Tm1b、Tm2b(步骤S575或S595)。并且，在执行动力移换处理期间、即重复执行本例程期间，控制发动机22、马达MG1和MG2，以使得发动机22输出基于在步骤S520中逐一设定的目标转矩Te*的转矩，并且由马达MG1、MG2输出的转矩在转矩移换时间ts内从通过仅在本例程刚开始之后执行一次的步骤S545、以及S575或S595设定、保持的起始点转矩Tm1a、Tm2a逐渐地改变为终点转矩Tm1b、Tm2b(步骤S600～S620)。如果采用这样的图18的同时结合时驱动控制例程，则虽然对要求转矩Tr*的变动的应对稍微变差，但是能够在进一步减轻了伴随着动力移换处理而产生的运算负担并抑制了伴随着输出给驱动轴67的转矩的变动而产生的冲击的同时在马达MG1、MG2之间移换转矩。
图19是例示出能够在上述混合动力汽车20中执行的其他的同时结合时驱动控制例程的流程图。该例程也是通过图13的步骤S350在以与当前变速级数n相对应的齿轮系连结了行星齿轮架轴45a或第一马达轴46与驱动轴67的状态下以与目标级数n*相对应的齿轮系连结了第一马达轴46或行星齿轮架轴45a与驱动轴67之后由混合动力ECU70来执行。在执行图19所示的同时结合时驱动控制例程的情况下，混合动力ECU70的CPU72在与图16的步骤S500～S520同样地执行了控制所需要的数据的输入处理(步骤S700)、要求转矩Tr*和要求功率Pe*的设定(步骤S710)、发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*的设定(步骤S720)之后与图17的步骤S545同样地设定马达MG1、MG2的起始点转矩Tm1a、Tm2a(步骤S730)，并判断在步骤S700中输入了的目标变速级数n*为值1至4中的哪一个值(步骤S740)。在目标变速级数n*为值2或4的情况下，基于在步骤S730中设定了的起始点转矩Tm1a和Tm2a、与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)、以及与目标变速级数n*相对应的齿轮系的齿轮比G(n*)并按照下式(17)和(18)来设定对马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*(步骤S750)，并且基于动力分配统合机构40的齿轮比ρ、与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)、以及与目标变速级数n*相对应的齿轮系的齿轮比G(n*)计算出第N固定变速比γ(N)(步骤S760)。然后，基于设定了的转矩指令Tm1*和Tm2*、齿轮比G(n)和G(n*)、以及计算出的第N固定变速比γ(N)计算出作为输出给驱动轴67的转矩的推定值的推定输出转矩Test(步骤S770)，然后判断在步骤S710中设定了的要求转矩Tr*是否小于推定输出转矩Test(步骤S780)。如果要求转矩Tr*小于推定输出转矩Test，则按照下式(19)来再次设定对马达MG1的转矩指令Tm1*以不向驱动轴67输出过剩的转矩(步骤S790)。另外，在要求转矩Tr*大于等于推定输出转矩Test的情况下，跳过步骤S790的处理。另外，在目标变速级数n*为值1或3的情况下，基于在步骤S730中设定了的起始点转矩Tm1a和Tm2a、与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)、以及与目标变速级数n*相对应的齿轮系的齿轮比G(n*)并按照下式(20)和(21)来设定对马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*(步骤S800)，并且基于动力分配统合机构40的齿轮比ρ、与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)、以及与目标变速级数n*相对应的齿轮系的齿轮比G(n*)计算出第N固定变速比γ(N)(步骤S810)。然后，基于设定了的转矩指令Tm1*和Tm2*、齿轮比G(n)和G(n*)、以及计算出的第N固定变速比γ(N)计算出作为输出给驱动轴67的转矩的推定值的推定输出转矩Test(步骤S820)，然后判断在步骤S710中设定了的要求转矩Tr*是否小于推定输出转矩Test(步骤S830)。如果要求转矩Tr*小于推定输出转矩Test，则按照下式(22)来再次设定对马达MG2的转矩指令Tm2*以不向驱动轴67输出过剩的转矩(步骤S840)。另外，在要求转矩Tr*大于等于推定输出转矩Test的情况下，跳过步骤S840的处理。在这样设定了发动机22的目标转速Ne*、目标转矩Te*、马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*之后，将发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*发送给发动机ECU24，并将马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*发送给马达ECU30(步骤S850)。然后，在步骤S850的数据发送处理后，向离合器C1或C2的执行器91或92发送指令信号以解除与当前变速级数n相对应的齿轮系与行星齿轮架轴45a或第一马达轴46的固定(结合)，并将目标变速级数n*设定为当前变速级数n，将换档标记Fsc设定为值0(步骤S860)，然后结束本例程。这样，也可以将基于在即将通过变速器60实现第N同时结合状态之前设定了的要求转矩Tr*和发动机22的目标转矩Te*的要求马达转矩(转矩指令Tm1*、Tm2*的上次值)设定为起始点转矩Tm1a、Tm2a，并基于设定了的起始点转矩Tm1a和Tm2a、以及变速前状态和变速后状态下的通过变速器60实现的行星齿轮架45(行星齿轮架轴45a)或太阳齿轮41(第一马达轴46)与驱动轴67之间的变速比(与当前变速级数n相对应的齿轮系的齿轮比G(n)和与目标变速级数n*相对应的齿轮系的齿轮比G(n*))来设定对马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*(终点转矩)，并控制发动机22、马达MG1、MG2，以使得发动机22输出基于目标转矩Te*的转矩，并且马达MG1、MG2输出基于转矩指令(终点转矩)Tm1*、Tm2*的转矩。由此，虽然可能会由于马达MG1、MG2的输出转矩的变动而多少产生一些冲击，但是能够在进一步减轻了运算负担的情况下迅速地切换动力分配统合机构40的行星齿轮架45与驱动轴67连结的状态和太阳齿轮41与驱动轴67连结的状态。
Tm1*＝G(n)/G(n*)·Tm2a    …(17)
Tm2*＝G(n*)/G(n)·Tm1a    …(18)
Tm1*＝(Tr*-Tm2*·G(n)-Te*·γ(N))/G(n*)…(19)
Tm1*＝G(n*)/G(n)·Tm2a    …(20)
Tm2*＝G(n)/G(n*)·Tm1a    …(21)
Tm2*＝(Tr*-Tm1*·G(n)-Te*·γ(N))/G(n*)…(22)
另外，混合动力汽车20具有构成为齿轮比ρ为值0.5的动力分配统合机构40，但是不限于此，动力分配统合机构也可以构成为齿轮比ρ为值0.5以外的值。图20表示了具有动力分配统合机构40A的混合动力汽车20A，所述动力分配统合部件40A是齿轮比ρ小于值0.5的双小齿轮式行星齿轮机构。该混合动力汽车20A具有配置在动力分配统合机构40A与发动机22之间的减速齿轮机构50。减速齿轮机构50是以下的单小齿轮式行星齿轮机构，该单小齿轮式行星齿轮机构包括：太阳齿轮51，经由第二马达轴55与马达MG2的转子连接，为外齿齿轮；内啮合齿轮52，与该太阳齿轮51配置在同心圆上并固定在动力分配统合机构40A的行星齿轮架45上，为内齿齿轮；多个小齿轮53，与太阳齿轮51和内啮合齿轮52这两者啮合；以及行星齿轮架54，可自由自转并可自由公转地保持多个小齿轮53，并且相对于变速箱固定。通过这样的减速齿轮机构50的作用，来自马达MG2的动力被减速后被输入给动力分配统合机构40A的行星齿轮架45，并且来自行星齿轮架45的动力被增速后被输入给马达MG2。当如上所述采用作为齿轮比ρ小于值0.5的双小齿轮式行星齿轮机构的动力分配统合机构40A时，来自发动机22的转矩对于行星齿轮架45的分配比率比对于太阳齿轮41的分配比率大。因此，通过在动力分配统合机构40A的行星齿轮架45与马达MG2之间配置减速齿轮机构50，能够实现马达MG2的小型化并降低其动力损失。另外，如果如实施例那样将减速齿轮机构50配置在马达MG2与动力分配统合机构40A之间并使其与动力分配统合机构40A一体化，则能够进一步使动力输出装置小型化。另外，在图20的例子中，如果将减速齿轮机构50构成为：当动力分配统合机构40A的齿轮比为ρ时，减速齿轮机构50的减速比(太阳齿轮51的齿数/内啮合齿轮52的齿数)为ρ/(1-ρ)附近的值，则能够使马达MG1和MG2的规格相同，因此能够提高混合动力车辆20A和安装在其上的动力输出装置的生产率并降低成本。
另外，上述混合动力车辆20、20A也可以代替动力分配统合机构40、40A而具有作为以下的行星齿轮机构而构成的动力分配统合机构，该行星齿轮机构包括：第一太阳齿轮和第二太阳齿轮，具有互不相同的齿数；以及行星齿轮架，保持至少一个阶梯齿轮，该阶梯齿轮通过连结与第一太阳齿轮啮合的第一小齿轮和与第二太阳齿轮啮合的第二小齿轮而构成。另外，在上述混合动力车辆20、20A中，离合器C0设置在动力分配统合机构40、40A的作为第二要素的太阳齿轮41与作为第二电动机的马达MG1之间并执行两者的连接和该连接的解除，但是不限于此。即，离合器C0也可以设置在动力分配统合机构40、40A的作为第一要素的行星齿轮架45与作为第一电动机的马达MG2之间并执行两者的连接和该连接的解除，或者还可以设置在动力分配统合机构40、40A的作为第三要素的内啮合齿轮42与发动机22的曲轴26之间并执行两者的连接和该连接的解除。
另外，实施例的变速器60是包括以下部件的平行轴式变速器：第一变速机构，具有一档齿轮系和三档齿轮系，该一档齿轮系和三档齿轮系是能够将动力分配统合机构40的作为第一要素的行星齿轮架45与驱动轴67连结的平行轴式齿轮系；以及第二变速机构，具有二档齿轮系和四档齿轮系，该二档齿轮系和四档齿轮系是能够将马达MG1的第一马达轴46与驱动轴67连结的平行轴式齿轮系。但是，在实施例的混合动力车辆20中，也可以代替平行轴式的变速器60而采用行星齿轮式的变速器。
图21是表示能够应用于上述混合动力车辆20、20A的行星齿轮式的变速器100的简要构成图。该图所示的变速器100也能够多级地设定变速状态(变速比)并包括：第一变速用行星齿轮机构110，能够将动力分配统合机构40的作为第一要素的行星齿轮架45(行星齿轮架轴45a)与驱动轴67连结；第二变速用行星齿轮机构120，能够将马达MG1的第一马达轴46(太阳齿轮41)与驱动轴67连接；制动器B1(第一固定机构)，相对于第一变速用行星齿轮机构110设置；制动器B2(第二固定机构)，相对于第二变速用行星齿轮机构120设置；以及制动器B3(第三固定机构)和离合器C1(变速用连接断开机构)等。第一变速用行星齿轮机构110和制动器B1构成了变速器100的第一变速机构，第二变速用行星齿轮机构120和制动器B2构成了变速器100的第二变速机构。如图21所示，第一变速用行星齿轮机构110是以下的单小齿轮式行星齿轮机构，该单小齿轮式行星齿轮机构包括：太阳齿轮(输入要素)111，与行星齿轮架轴45a连接；内啮合齿轮(可固定要素)112，与该太阳齿轮111配置在同心圆上，为内齿齿轮；以及行星齿轮架(输出要素)114，保持多个与太阳齿轮111和内啮合齿轮112这两者啮合的小齿轮113并与驱动轴67连接。另外，第二变速用行星齿轮机构120是以下的单小齿轮式行星齿轮机构，该单小齿轮式行星齿轮机构包括：太阳齿轮(输入要素)121，与第一马达轴46连接；内啮合齿轮(可固定要素)122，与该太阳齿轮121配置在同心圆上，为内齿齿轮；以及与第一变速用行星齿轮机构110共用的行星齿轮架(输出要素)114，保持多个与太阳齿轮121和内啮合齿轮122这两者啮合的小齿轮123。在图21的例子中，第二变速用行星齿轮机构120与第一变速用行星齿轮机构110同轴地并列设置，并且比该第一变速用行星齿轮机构110靠近车辆前方，第二变速用行星齿轮机构120的齿轮比ρ2(太阳齿轮121的齿数/内啮合齿轮122的齿数)被设定成比第一变速用行星齿轮机构110的齿轮比(太阳齿轮111的齿数/内啮合齿轮112的齿数)ρ1大一些。制动器B1能够将第一变速用行星齿轮机构110的内啮合齿轮112相对于变速箱无法旋转地固定，并且能够断开该内啮合齿轮112而使其可以自由旋转。另外，制动器B2能够将第二变速用行星齿轮机构120的内啮合齿轮122相对于变速箱无法旋转地固定，并且能够断开该内啮合齿轮122而使其可以自由旋转。另外，制动器B3能够经由固定在第一马达轴46上的定子130将第一马达轴46、即动力分配统合机构40的作为第二要素的太阳齿轮41相对于变速箱无法旋转地固定，并且能够断开定子130而使第一马达轴46可以自由地旋转。另外，离合器C1能够进行第一变速用行星齿轮机构110的作为输出要素的行星齿轮架114与作为可固定要素的内啮合齿轮112的连接和该连接的解除。这些制动器B1、B2、B3和离合器C1分别由未图示的电磁式、电气式、或油压式的执行器驱动。这样构成的变速器100与平行轴式的变速器相比能够减小轴向和径向上的尺寸。另外，第一变速用行星齿轮机构110和第二变速用行星齿轮机构120能够与发动机22、马达MG1、MG2、以及动力分配统合机构40同轴地配置在它们的下游侧，因此如果使用变速器100，则能够简化轴承并减少轴承的数量。
另外，在该变速器100中，能够如下地来多级地设定变速状态(变速比)。即，如果通过制动器B1将第一变速用行星齿轮机构110的内啮合齿轮112相对于变速箱无法旋转地固定，则能够以基于第一变速用行星齿轮机构110的齿轮比ρ1的变速比(ρ1/(1+ρ1))对来自行星齿轮架轴45a的动力进行变速后传递给驱动轴67(将该状态称为“第一变速状态(一档)”)。另外，如果通过制动器B2将第二变速用行星齿轮机构120的内啮合齿轮122相对于变速箱无法旋转地固定，则能够以基于第二变速用行星齿轮机构120的齿轮比ρ2的变速比(ρ2/(1+ρ2))对来自第一马达轴46的动力进行变速后传递给驱动轴67(将该状态称为“第二变速状态(二档)”)。另外，如果通过离合器C1连接第一变速用行星齿轮机构110的行星齿轮架114和内啮合齿轮112，则构成第一变速用行星齿轮机构110的太阳齿轮111、内啮合齿轮112、以及行星齿轮架114实质上被锁定而一体地旋转，因此能够将来自行星齿轮架轴45a的动力以变速比1传递给驱动轴67(将该状态称为“第三变速状态(三档)”)。并且，在变速器100中，如果在上述第一变速状态下通过构成第二变速机构的制动器B2来固定内啮合齿轮122，则将行星齿轮架轴45a和第一马达轴46这两者与驱动轴67连结，从而能够将来自发动机22的动力或来自马达MG1和MG2中的至少一者的动力以固定变速比(第一转换变速比)机械地(直接地)传递给驱动轴67(将该状态称为“一档-二档同时结合状态”或“第一同时结合状态”)。另外，即使在上述第二变速状态下通过离合器C1连接与离合器C1相对应的第一变速用行星齿轮机构110的行星齿轮架114和内啮合齿轮112，也能够将第一马达轴46和行星齿轮架45这两者与驱动轴67连结，从而能够以与上述一档-二档同时结合状态不同的固定变速比(第二固定变速比)将来自发动机22的动力或来自马达MG1和MG2中的至少一者的动力机械地(直接地)传递给驱动轴67(将该状态称为“二档-三档同时结合状态”或“第二同时结合状态”)。另外，如果在上述第三变速状态下通过制动器B3经由固定在第一马达轴46上的定子130将第一马达轴46、即动力分配统合机构40的作为第二要素的太阳齿轮41相对于变速箱无法旋转地固定，则能够以与上述一档-二档同时结合状态或二档-三档同时结合状态不同的、小于值1的固定变速比(1/1-ρ)将来自发动机22或马达MG2的动力增速后机械地(直接地)传递给驱动轴67(该状态也是同时结合状态的一个方式，称为“三档OD(over drive，超速档)状态”)。这样，即使采用行星齿轮式的变速器100，也能够获得与使用平行轴式的变速器60时相同的作用效果。
另外，图22是表示能够应用于上述混合动力车辆20、20A的其他行星齿轮式变速器200的简要构成图。该图所示的变速器200也能够多级地设定变速状态(变速比)并包括变速用差动旋转机构(减速单元)201、离合器C11和C12。变速用差动旋转机构201是以下的单小齿轮式行星齿轮机构，该单小齿轮式行星齿轮机构包括：太阳齿轮202，为输入要素；内啮合齿轮203，被相对于变速箱无法旋转地固定，与太阳齿轮202配置在同心圆上，并且为固定要素；以及行星齿轮架205，保持多个与太阳齿轮202和内啮合齿轮203这两者啮合的小齿轮204，并且为输出要素。离合器C11包括：第一结合部211，设置在第一马达轴46的顶端；第二结合部212，设置在行星齿轮架轴45a上；第三结合部213，设置在与变速用差动旋转机构201的太阳齿轮202连接的中空的太阳齿轮轴202a上；第一可动结合部件214，能够与第一结合部211和第三结合部213这两者结合，并且配置成能够在第一马达轴46和行星齿轮架轴45a等的轴向上移动；以及第二可动结合部件215，能够与第二结合部212和第三结合部213这两者结合，并且配置成能够在轴向上移动。第一可动结合部件214和第二可动结合部件215分别由未图示的电磁式、电气式、或油压式执行器驱动，通过适当地驱动第一可动结合部件214和第二可动结合部件215，能够将第一马达轴46和行星齿轮架轴45a中的一者或两者选择性地与变速用差动旋转机构201的太阳齿轮202连结。另外，离合器C12包括：第一结合部221，设置在与变速用差动旋转机构201的作为输出要素的行星齿轮架205连接并向车辆后方延伸的中空的行星齿轮架轴205a的顶端；第二结合部222，设置在通过太阳齿轮轴202a和行星齿轮架轴205a而延伸的行星齿轮架轴45a上；第三结合部223，设置在驱动轴67上；第一可动结合部件224，能够与第一结合部221和第三结合部223这两者结合，并且配置成能够在第一马达轴46和行星齿轮架轴45a等的轴向上移动；以及第二可动结合部件225，能够与第二结合部222和第三结合部223这两者结合，并且配置成能够在轴向上移动。第一可动结合部件224和第二可动结合部件225分别由未图示的电磁式、电气式、或油压式执行器驱动，通过适当地驱动第一可动结合部件224和第二可动结合部件225，能够将行星齿轮架轴205a和行星齿轮架轴45a中的一者或两者选择性地与驱动轴67连结。
另外，在该变速器200中，能够如下地来多级地设定变速状态(变速比)。即，如果通过离合器C11将行星齿轮架轴45a与变速用差动旋转机构201的太阳齿轮202连接并通过离合器C12将行星齿轮架轴205a与驱动轴67连结，则能够以基于变速用差动旋转机构201的齿轮比的变速比对来自行星齿轮架轴45a的动力进行变速后传递给驱动轴67(将该状态称为“第一变速状态(一档)”)。另外，如果通过离合器C11将第一马达轴46与变速用差动旋转机构201的太阳齿轮202连接并通过离合器C12将行星齿轮架轴205a与驱动轴67连结，则能够以基于变速用差动旋转机构201的齿轮比的变速比对来自第一马达轴46的动力进行变速后传递给驱动轴67(将该状态称为“第二变速状态(二档)”)。另外，如果使离合器C11成为断开状态而使行星齿轮架轴45a和第一马达轴46均不与太阳齿轮轴202a连结并通过离合器C12将行星齿轮架轴45a与驱动轴67连结，则能够以变速比1将来自行星齿轮架轴45a的动力传递给驱动轴67(将该状态称为“第三变速状态(三档)”)。并且，在变速器200中，如果通过离合器C11将行星齿轮架轴45a和第一马达轴46这两者与驱动轴67连结并通过离合器C12将行星齿轮架轴205a与驱动轴67连结，则能够将来自发动机22的动力或来自马达MG1和MG2中的至少一者的动力以固定变速比(第一固定变速比)机械地(直接地)传递给驱动轴67(将该状态称为“一档-二档同时结合状态”或“第一同时结合状态”)。另外，如果通过离合器C11将行星齿轮架轴45a和第一马达轴46这两者与驱动轴67连结并通过离合器C12将行星齿轮架轴45a与驱动轴67连结，则能够以与上述一档-二档同时结合状态不同的固定变速比(第二固定变速比)将来自发动机22的动力或来自马达MG1和MG2中的至少一者的动力机械地(直接地)传递给驱动轴67(将该状态称为“二档-三档同时结合状态”或“第二同时结合状态”)。另外，如果在上述第三变速状态下通过未图示的制动器将第一马达轴46、即动力分配统合机构40的作为第二要素的太阳齿轮41相对于变速箱无法旋转地固定，则能够以与上述一档-二档同时结合状态或二档-三档同时结合状态不同的固定变速比将来自发动机22的动力、来自马达MG2的动力机械地(直接地)传递给驱动轴67(该状态也是同时结合状态的一个方式，称为“三档固定状态”)。这样，即使采用行星齿轮式的变速器200，也能够获得与使用平行轴式的变速器60时相同的作用效果。
图23是表示变形例的混合动力车辆20B的简要构成图。上述混合动力车辆20、20A作为后轮驱动车辆而构成，与此相对变形例的混合动力车辆20B作为驱动前轮69c、69d的前轮驱动车辆而构成。如图23所示，混合动力车辆20B包括作为单小齿轮式行星齿轮机构的动力分配统合机构10，该动力分配统合机构10包括：太阳齿轮11；内啮合齿轮12，与该太阳齿轮11配置在同心圆上；以及行星齿轮架14，保持多个小齿轮13，该小齿轮13与太阳齿轮11和内啮合齿轮12这两者啮合。在该情况下，发动机22被横向配置，发动机22的曲轴26与动力分配统合机构10的作为第三要素的行星齿轮架14连接。另外，在动力分配统合机构10的作为第一要素的内啮合齿轮12上连接有中空的内啮合齿轮轴12a，在该内啮合齿轮轴12a上经由作为平行轴式齿轮系的减速齿轮机构50B和与第一马达轴46平行地延伸的第二马达轴55连接有马达MG2。并且，能够通过离合器C1将构成变速器60的第一变速机构的一档齿轮系(齿轮61a)和三档齿轮系(齿轮63a)中的一者选择性地固定在内啮合齿轮轴12a上。另外，在动力分配统合机构10的作为第二要素的太阳齿轮11上连接有太阳齿轮轴11a，该太阳齿轮轴11a通过中空的内啮合齿轮轴12a而与离合器C0连接，并能够通过该离合器C0与第一马达轴46、即马达MG1连接。并且，能够使用离合器C2将构成变速器60的第二变速机构的二档齿轮系(齿轮62a)和四档齿轮系(齿轮64a)中的一者选择性地固定在第一马达轴46上。这样，本发明的混合动力车辆也可以作为前轮驱动车辆而构成。
另外，不言而喻可以根据行驶状态等来分开使用图16至图19的同时结合时驱动控制例程。另外，上述混合动力汽车20、20A、20B均可以构成为基于后轮驱动或基于前轮驱动的四轮驱动车辆。并且，在上述实施例或变形例中说明了将动力输出装置安装在混合动力汽车20、20A、20B上，但是本发明的动力输出装置也可以安装在除了汽车以外的车辆、船舶、航空器等移动体上，或者还可以组装到建设设备等固定设备中。
在这里，说明上述实施例和变形例的主要要素与发明内容部分所记载的发明的主要要素之间的对应关系。即，在上述实施例和变形例中，发动机22相当于“内燃机”，能够输入输出动力的马达MG2相当于“第一电动机”，能够输入输出动力的马达MG1相当于“第二电动机”，能够与马达MG1、MG2交换电力的蓄电池35相当于“蓄电单元”，动力分配统合机构40、40A、10相当于“动力分配统合机构”，变速器60、100、200相当于“变速传递单元”，执行图12的步骤S110、图16～图18的步骤S510、图19的步骤S710的处理的混合动力ECU70相当于“要求动力设定单元”，执行图12和图13的驱动控制例程和图16～图19中的一种同时结合时驱动控制例程的混合动力ECU70、按照来自混合动力ECU70的指令来控制发动机22的发动机ECU24、以及按照来自混合动力ECU70的指令来控制马达MG1、MG2的马达ECU30的组合相当于“控制单元”。
但是，“内燃机”不限于接受汽油或轻油等烃系燃料的供应而输出动力的内燃机22，也可以是如氢发动机这样的其他任何形式的发动机。“第一电动机”和“第二电动机”不限于如马达MG1、MG2这样的同步发电电动机，也可以是如感应电动机这样的其他任何形式的电动机。“蓄电单元”不限于如蓄电池35这样的二次电池，只要能够与电力动力输入输出单元和电动机交换电力，则可以是如电容器这样的其他任何形式的蓄电单元。“动力分配统合机构”可以是满足以下条件的其他任何形式的机构：具有与第一电动机的旋转轴连接的第一要素、与第二电动机的旋转轴连接的第二要素、以及与内燃机的内燃机轴连接的第三要素，并且将基于对这三个要素中的两个输入输出的动力的动力对剩余的一个输入输出。“变速传递单元”可以是满足以下条件的其他任何形式的单元：能够将动力分配统合机构的第一和第二要素中的一者或双方选择性地与驱动轴连结，并且能够将来自第一要素的动力和来自第二要素的动力分别以预定的变速比传递给驱动轴。“要求动力设定单元”不限于基于加速器开度Acc和车速V来设定要求转矩T*的单元，只要是根据驾驶者的驱动力要求操作来设定要求动力的话，则可以是仅基于加速器开度Acc来设定要求转矩等的其他任何形式的单元。“控制单元”可以是满足以下条件的如单一的电子控制单元那样的其他任何形式的单元：当在以下期间内预定的变速状态切换条件成立了时，控制内燃机、第一和第二电动机、以及变速传递单元，以使得伴随着转速调整处理、第一和第二要素中的另一者与驱动轴的连结、动力移换处理、第一和第二要素中的一者与驱动轴的连结的解除，基于要求动力的动力被输出给驱动轴，所述期间是指在第一和第二要素中的一者与驱动轴通过变速传递单元连结的状态下内燃机运转、并且第一和第二电动机被进行驱动控制的期间。无论如何，在这些实施例和变形例的主要要素与发明内容部分所记载的发明的主要要素之间的对应关系中，实施例是用于具体地说明用于实施发明内容部分所记载的发明的最佳方式的一个例子，因此并非用于限定发明内容部分所记载的发明的要素。即，实施例只不过是发明内容部分所记载的发明的一个具体的例子，对发明内容部分所记载的发明的解释应当基于该部分的记载来进行。
以上使用实施例说明了本发明的实施方式，但是本发明不受上述实施例的任何限制，不言而喻可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。