JP2007284043A - Power output device, hybrid vehicle provided therewith, and control method of power output device - Google Patents

Power output device, hybrid vehicle provided therewith, and control method of power output device Download PDF

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友和 山内
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To satisfactorily respond to a request of increasing driving force during the stop of an internal combustion engine in a power output device selectively connecting an electric motor to either one of the internal combustion engine and a driving shaft. <P>SOLUTION: In the hybrid vehicle 20, when an engine 22 is stopped in a motor-engine connected state, motors MG1 and MG2, a clutch C1 and a connection/disconnection unit 60 are controlled so as to output a driving force based on a requested torque T* with fixation of a crankshaft 26 and a carrier 34 (step S150), release of connection of a rotating shaft MS2 of the motor MG2 with the crankshaft 26 (step S160), rotation synchronization processing for synchronously rotating the motor MG2 and a transmission gear shaft 36 in the connection released state (steps S170-S210) and connection of the motor MG2 with the transmission gear shaft 36 (driving shaft 37b) (step S240). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、動力出力装置、それを備えたハイブリッド車両および動力出力装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a power output apparatus, a hybrid vehicle including the same, and a control method for the power output apparatus.

従来から、ハイブリッド車両に搭載される動力出力装置として、内燃機関と、当該内燃機関と駆動軸と第1電動機とに接続されて電力のやり取りによりエンジンから出力された動力を増減して駆動軸に伝達可能な動力調整装置と、第2電動機と、当該第2電動機の回転軸を駆動軸または出力軸に選択的に接続させることができる手段とを備えるものが知られている(例えば、特許文献1および2参照。)。この種の動力出力装置によれば、内燃機関の回転数よりも駆動軸の回転数が高くなる場合には、第2電動機の回転軸を内燃機関の出力軸に接続する一方、内燃機関の回転数よりも駆動軸の回転数が低くなる場合には、第2電動機の回転軸を駆動軸に接続することによりエネルギ効率を向上させることが可能となる。
特開平10−75501号公報 特開2000−225861号公報
Conventionally, as a power output device mounted on a hybrid vehicle, an internal combustion engine, the internal combustion engine, a drive shaft, and a first electric motor are connected to the first electric motor to increase or decrease the power output from the engine by exchanging electric power. A power adjustment device capable of transmitting, a second electric motor, and a means capable of selectively connecting a rotating shaft of the second electric motor to a drive shaft or an output shaft are known (for example, Patent Documents). See 1 and 2.). According to this type of power output apparatus, when the rotational speed of the drive shaft is higher than the rotational speed of the internal combustion engine, the rotational shaft of the second electric motor is connected to the output shaft of the internal combustion engine, while the rotational speed of the internal combustion engine is When the rotational speed of the drive shaft is lower than the number, the energy efficiency can be improved by connecting the rotational shaft of the second electric motor to the drive shaft.
JP-A-10-75501 JP 2000-225861 A

ところで、上述の動力出力装置においては、例えば駆動軸の回転数が比較的低く、かつ駆動軸に出力すべき動力が比較的小さいような場合には、内燃機関を停止させて、第1電動機や第2電動機から駆動軸に動力が出力されるようにすることができる。ただし、上述の動力出力装置では、内燃機関を停止させたときに駆動軸に対して実質的に動力を出力できるのは第1および第2電動機の何れか一方のみであることから、内燃機関を停止させている間に駆動力の増加要求(駆動軸の回転に対する加速要求)がなされた場合、かかる駆動力の増加要求に良好に対応し得なくなるおそれがある。   In the power output device described above, for example, when the rotational speed of the drive shaft is relatively low and the power to be output to the drive shaft is relatively small, the internal combustion engine is stopped and the first electric motor or the like Power can be output from the second electric motor to the drive shaft. However, in the above-described power output apparatus, only one of the first and second electric motors can substantially output power to the drive shaft when the internal combustion engine is stopped. If an increase request for driving force (acceleration request for rotation of the drive shaft) is made while the motor is stopped, there is a possibility that such an increase request for driving force cannot be satisfactorily handled.

そこで、本発明による動力出力装置、それを備えたハイブリッド車両および動力出力装置の制御方法は、電動機を内燃機関と駆動軸との何れかに選択的に接続可能な動力出力装置において、内燃機関が停止されているときに駆動力の増加要求に良好に対応できるようにすることを目的の一つとする。また、本発明による動力出力装置、それを備えたハイブリッド車両および動力出力装置の制御方法は、内燃機関が停止されているときに駆動力の増加要求に良好に対応可能とし、動力出力装置の運転性を向上させることを目的の一つとする。   Therefore, a power output apparatus according to the present invention, a hybrid vehicle including the power output apparatus, and a method for controlling the power output apparatus include: a power output apparatus capable of selectively connecting an electric motor to either the internal combustion engine or a drive shaft; One of the purposes is to be able to cope with a demand for an increase in driving force when the vehicle is stopped. In addition, the power output apparatus according to the present invention, the hybrid vehicle including the power output apparatus, and the control method for the power output apparatus can satisfactorily respond to a request for increase in driving force when the internal combustion engine is stopped. One of the purposes is to improve the performance.

本発明による動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
動力を入出力可能な第1電動機と、
動力を入出力可能な第2電動機と、
前記第1電動機と前記第2電動機とのそれぞれと電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸である機関軸と前記第1電動機の回転軸である第1電動機軸とに接続され、これら3軸のうちの何れか2軸に入出力される動力に基づいて定まる動力を残余の軸に入出力する動力入出力手段と、
前記内燃機関の前記機関軸を回転不能に固定可能な機関軸固定手段と、
前記駆動軸に所定の変速比をもって連結されると共に前記第1電動機軸の回転数が所定値になったときに前記機関軸と回転同期する伝達軸を含む伝達機構と、
前記第2電動機の回転軸である第2電動機軸と前記機関軸との接続および該接続の解除と、前記第2電動機軸と前記伝達軸との接続および該接続の解除とを独立に実行可能であり、前記第2電動機軸と前記機関軸とが接続される第1接続状態と前記第2電動機軸と前記伝達軸とが接続される第2接続状態との何れかを選択的に設定可能な接続断接手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記第1電動機軸の回転数が前記所定値よりも小さいときに前記第1接続状態のもとで前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記内燃機関と前記第1電動機と前記第2電動機と前記接続断接手段とを制御すると共に、前記第1電動機軸の回転数が前記所定値よりも大きいときに前記第2接続状態のもとで前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記内燃機関と前記第1電動機と前記第2電動機と前記接続断接手段とを制御する一方、前記第1接続状態のもとで前記内燃機関が停止されたときには、前記機関軸の固定と、前記第1接続状態から前記第2接続状態への移行とを伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記第1電動機と前記第2電動機と前記機関軸固定手段と前記接続断接手段とを制御する制御手段と、
を備えるものである。
The power output device according to the present invention is:
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
A first electric motor capable of inputting and outputting power;
A second electric motor capable of inputting and outputting power;
Power storage means capable of exchanging power with each of the first motor and the second motor;
Connected to the drive shaft, the engine shaft that is the output shaft of the internal combustion engine, and the first motor shaft that is the rotation shaft of the first motor, and the power that is input to and output from any two of these three shafts Power input / output means for inputting / outputting power determined based on the remaining shaft;
Engine shaft fixing means capable of fixing the engine shaft of the internal combustion engine in a non-rotatable manner;
A transmission mechanism coupled to the drive shaft with a predetermined speed ratio and including a transmission shaft that is rotationally synchronized with the engine shaft when the rotational speed of the first motor shaft reaches a predetermined value;
Connection and release of the second motor shaft, which is the rotation shaft of the second motor, and the engine shaft, and connection and release of the connection of the second motor shaft and the transmission shaft, can be performed independently. The first connection state in which the second motor shaft and the engine shaft are connected and the second connection state in which the second motor shaft and the transmission shaft are connected can be selectively set. Connecting and disconnecting means,
Required driving force setting means for setting required driving force required for the drive shaft;
When the rotational speed of the first motor shaft is smaller than the predetermined value, the internal combustion engine and the first engine are output so that a driving force based on the set required driving force is output under the first connection state. Controlling the electric motor, the second electric motor, and the connection / disconnection means, and setting the required drive under the second connection state when the rotational speed of the first electric motor shaft is larger than the predetermined value The internal combustion engine, the first electric motor, the second electric motor, and the connection / disconnection means are controlled so that a driving force based on the force is output, while the internal combustion engine is stopped under the first connection state. When the engine is fixed, the first electric motor is output such that a driving force based on the set required driving force is output with the fixing of the engine shaft and the transition from the first connection state to the second connection state. And the second electric motor and the engine shaft fixing hand And control means for controlling said connection and disconnection means and,
Is provided.

この動力出力装置は、駆動軸、内燃機関および第1電動機に接続される、いわゆる3軸式の動力入出力手段と、内燃機関の機関軸を回転不能に固定可能な機関軸固定手段と、駆動軸に所定の変速比をもって連結されると共に第1電動機軸の回転数が所定値になったときに内燃機関の機関軸と回転同期する伝達軸を含む伝達機構と、第2電動機の回転軸である第2電動機軸と機関軸との接続および該接続の解除と、第2電動機軸と伝達軸との接続および該接続の解除とを独立に実行可能であり、第2電動機軸と機関軸とが接続される第1接続状態と第2電動機軸と伝達軸とが接続される第2接続状態との何れかを選択的に設定可能な接続断接手段とを備えており、第2電動機を内燃機関と駆動軸との何れかに選択的に接続可能に構成されている。すなわち、この動力出力装置では、第1電動機軸の回転数が所定値になると伝達軸と機関軸とが回転同期することから、第1電動機軸の回転数が所定値付近にあれば第2電動機と内燃機関または駆動軸(伝達軸)との接続状態を第1接続状態と第2接続状態との間で容易に切り替えることができる。そして、この動力出力装置では、基本的に、第1電動機軸の回転数が上記所定値よりも小さいときには第1接続状態のもとで、第1電動機軸の回転数が上記所定値よりも大きいときには第2接続状態のもとで、設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように内燃機関と第1電動機と第2電動機と接続断接手段とが制御されるが、第1接続状態のもとで内燃機関が停止されたときには、機関軸の固定と、第1接続状態から第2接続状態への移行とを伴って要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように第1電動機と第2電動機と機関軸固定手段と接続断接手段とが制御される。このように、第1接続状態のもとで内燃機関が停止されたときに、内燃機関の機関軸を回転不能とすることにより、動力入出力手段を介して第1電動機からの動力を駆動軸に良好に出力可能となり、更に第1接続状態から第2接続状態へと移行させることにより第2電動機からの動力を伝達軸を介して駆動軸へと出力可能な状態を得ることができる。従って、この動力出力装置によれば、内燃機関が停止されているときに駆動力の増加要求に良好に対応可能とし、その運転性を向上させることができる。   This power output apparatus includes a so-called three-shaft power input / output means connected to a drive shaft, an internal combustion engine and a first electric motor, an engine shaft fixing means capable of fixing the engine shaft of the internal combustion engine in a non-rotatable manner, and a drive A transmission mechanism that includes a transmission shaft that is coupled to the shaft with a predetermined speed ratio and that synchronizes with the engine shaft of the internal combustion engine when the rotation speed of the first motor shaft reaches a predetermined value; and a rotation shaft of the second motor. The connection between the second motor shaft and the engine shaft and the release of the connection and the connection between the second motor shaft and the transmission shaft and the release of the connection can be performed independently, and the second motor shaft and the engine shaft And a connection / disconnection means capable of selectively setting one of a first connection state in which the second motor shaft is connected and a second connection state in which the second motor shaft and the transmission shaft are connected. It is configured to be selectively connectable to either the internal combustion engine or the drive shaftThat is, in this power output device, when the rotation speed of the first motor shaft reaches a predetermined value, the transmission shaft and the engine shaft synchronize with each other. Therefore, if the rotation speed of the first motor shaft is near the predetermined value, the second motor And the internal combustion engine or the drive shaft (transmission shaft) can be easily switched between the first connection state and the second connection state. In this power output device, basically, when the rotation speed of the first motor shaft is smaller than the predetermined value, the rotation speed of the first motor shaft is larger than the predetermined value under the first connection state. Sometimes, the internal combustion engine, the first motor, the second motor, and the connection / disconnection means are controlled so that a driving force based on the set required driving force is output under the second connection state. When the internal combustion engine is stopped under the connected state, the driving force based on the required driving force is output with the fixing of the engine shaft and the transition from the first connected state to the second connected state. The first motor, the second motor, the engine shaft fixing means, and the connection / disconnection means are controlled. As described above, when the internal combustion engine is stopped under the first connection state, the engine shaft of the internal combustion engine is made non-rotatable so that the power from the first electric motor is driven through the power input / output means. Thus, it is possible to obtain a state in which power can be output from the second motor to the drive shaft via the transmission shaft by shifting from the first connection state to the second connection state. Therefore, according to this power output device, it is possible to satisfactorily respond to a request for increase in driving force when the internal combustion engine is stopped, and to improve the drivability.

また、前記制御手段は、前記第1接続状態のもとで前記内燃機関が停止されたときには、前記機関軸の固定と、前記第2電動機軸と前記機関軸との接続の解除と、当該接続を解除した状態で前記第2電動機軸と前記伝達軸とを回転同期させる回転同期処理と、前記第2電動機軸と前記伝達軸との接続とを伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記第1電動機と前記第2電動機と前記機関軸固定手段と前記接続断接手段とを制御するものであってもよい。これにより、内燃機関が停止されたときに、第2電動機軸を機関軸から容易に解除して速やかに伝達軸すなわち駆動軸に接続させることが可能となる。   When the internal combustion engine is stopped under the first connection state, the control means fixes the engine shaft, releases the connection between the second motor shaft and the engine shaft, and connects the connection. Driving based on the set required driving force with rotation synchronization processing for rotationally synchronizing the second motor shaft and the transmission shaft in a state where the motor is released, and connection between the second motor shaft and the transmission shaft The first electric motor, the second electric motor, the engine shaft fixing means, and the connection / disconnection means may be controlled so that force is output. Thus, when the internal combustion engine is stopped, the second motor shaft can be easily released from the engine shaft and can be quickly connected to the transmission shaft, that is, the drive shaft.

更に、前記制御手段は、前記内燃機関の停止に伴う前記第1接続状態から前記第2接続状態への移行が完了したときには、前記第2接続状態のもとで前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記第1電動機と前記第2電動機とを制御するものであってもよい。この場合、内燃機関の停止に伴う第2接続状態への移行完了後、第1電動機と前記第2電動機との双方に要求駆動力に基づく駆動力を出力させてもよく、駆動力の増加要求がなされたときに第1電動機と前記第2電動機との双方に要求駆動力に基づく駆動力を出力させるようにしてもよい。   Further, when the transition from the first connection state to the second connection state accompanying the stop of the internal combustion engine is completed, the control means sets the requested driving force set under the second connection state. The first electric motor and the second electric motor may be controlled such that a driving force based on the output is output. In this case, after the transition to the second connection state accompanying the stop of the internal combustion engine is completed, the driving force based on the required driving force may be output to both the first electric motor and the second electric motor. When the operation is performed, a driving force based on the required driving force may be output to both the first electric motor and the second electric motor.

更に、前記第1電動機軸の回転数に関する前記所定値は値0であってもよい。このように、基本的に、第1電動機軸の回転数が値0よりも小さいときには第1接続状態のもとで、第1電動機軸の回転数が値0よりも大きいときには第2接続状態のもとで、要求駆動力に基づく駆動力が出力されるようにすれば、第1接続状態のもとで第1電動機の回転数が正になることに伴い第1電動機が発電すると共に第2電動機が電力を消費して動力を出力する動力循環や、第2接続状態のもとで第1電動機の回転数が負になることに伴い第2電動機が発電すると共に第1電動機が電力を消費して動力を出力する動力循環を生じないようにして動力出力装置におけるエネルギ効率を向上させることが可能となる   Further, the predetermined value related to the rotation speed of the first motor shaft may be a value of zero. Thus, basically, when the rotation speed of the first motor shaft is smaller than the value 0, the first connection state is established. When the rotation speed of the first motor shaft is larger than the value 0, the second connection state is established. If the driving force based on the required driving force is output, the first motor generates power and the second power as the rotational speed of the first motor becomes positive under the first connection state. The second motor generates power and the first motor consumes power as the motor circulates power and outputs power, or when the rotation speed of the first motor becomes negative under the second connection state. Thus, it is possible to improve the energy efficiency of the power output apparatus without generating power circulation for outputting power.

また、前記制御手段は、同一パワーを出力可能な前記内燃機関の運転ポイントのうち、効率がより高くなる運転ポイントで前記内燃機関を運転可能なものであってもよい。このように、内燃機関を適宜効率のよい運転ポイントで運転することにより、第1接続状態と第2接続状態との切り替えと相まって、動力出力装置のエネルギ効率をより一層向上させることが可能となる。   Further, the control means may be capable of operating the internal combustion engine at an operation point where the efficiency becomes higher among the operation points of the internal combustion engine capable of outputting the same power. In this way, by operating the internal combustion engine at an appropriately efficient operating point, it becomes possible to further improve the energy efficiency of the power output device, coupled with the switching between the first connection state and the second connection state. .

本発明によるハイブリッド車両は、上記何れかの動力出力装置と、前記駆動軸に連結された駆動輪とを備えるものである。本発明によるハイブリッド車両に備えられた動力出力装置は、上述のように内燃機関が停止されているときに駆動力の増加要求に良好に対応可能とし、その運転性を向上させることができるものであるので、本発明のハイブリッド車両ではドライバビリティを良好に向上させることが可能となる。   A hybrid vehicle according to the present invention includes any one of the power output devices described above and drive wheels coupled to the drive shaft. The power output device provided in the hybrid vehicle according to the present invention can satisfactorily respond to a request for increase in driving force when the internal combustion engine is stopped as described above, and can improve the drivability. Therefore, drivability can be improved satisfactorily in the hybrid vehicle of the present invention.

本発明による動力出力装置の制御方法は、駆動軸と、内燃機関と、動力を入出力可能な第1電動機と、動力を入出力可能な第2電動機と、前記第1電動機と前記第2電動機とのそれぞれと電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸である機関軸と前記第1電動機の回転軸である第1電動機軸とに接続され、これら3軸のうちの何れか2軸に入出力される動力に基づいて定まる動力を残余の軸に入出力する動力入出力手段と、前記内燃機関の前記機関軸を回転不能に固定可能な機関軸固定手段と、前記駆動軸に所定の変速比をもって連結されると共に前記第1電動機軸の回転数が所定値になったときに前記機関軸と回転同期する伝達軸を含む伝達機構と、前記第2電動機の回転軸である第2電動機軸と前記機関軸との接続および該接続の解除と、前記第2電動機軸と前記伝達軸との接続および該接続の解除とを独立に実行可能であり、前記第2電動機軸と前記機関軸とが接続される第1接続状態と前記第2電動機軸と前記伝達軸とが接続される第2接続状態との何れかを選択的に設定可能な接続断接手段とを備える動力出力装置の制御方法であって、
前記第1電動機軸の回転数が前記所定値よりも小さいときに前記第1接続状態のもとで前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記内燃機関と前記第1電動機と前記第2電動機と前記接続断接手段とを制御すると共に、前記第1電動機軸の回転数が前記所定値よりも大きいときに前記第2接続状態のもとで前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記内燃機関と前記第1電動機と前記第2電動機と前記接続断接手段とを制御する一方、前記第1接続状態のもとで前記内燃機関が停止されたときには、前記機関軸の固定と、前記第1接続状態から前記第2接続状態への移行とを伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記第1電動機と前記第2電動機と前記接続断接手段とを制御するものである。
The power output apparatus control method according to the present invention includes a drive shaft, an internal combustion engine, a first motor capable of inputting / outputting power, a second motor capable of inputting / outputting power, the first motor, and the second motor. Power storage means capable of exchanging electric power with each other, the drive shaft, the engine shaft that is the output shaft of the internal combustion engine, and the first motor shaft that is the rotation shaft of the first motor. Power input / output means for inputting / outputting power determined based on power input / output to / from any of the two shafts to / from the remaining shaft; engine shaft fixing means capable of fixing the engine shaft of the internal combustion engine in a non-rotatable manner; A transmission mechanism coupled to the drive shaft with a predetermined speed ratio and including a transmission shaft that is rotationally synchronized with the engine shaft when the rotational speed of the first motor shaft reaches a predetermined value; and A second electric motor shaft that is a rotating shaft and the engine shaft; The connection and release of the connection, the connection of the second motor shaft and the transmission shaft, and the release of the connection can be executed independently, and the first motor shaft and the engine shaft are connected to each other. A method for controlling a power output device comprising: a connection state and a connection / disconnection means capable of selectively setting any one of a connection state and a second connection state in which the second motor shaft and the transmission shaft are connected,
When the rotational speed of the first motor shaft is smaller than the predetermined value, the internal combustion engine and the first engine are output so that a driving force based on the set required driving force is output under the first connection state. Controlling the electric motor, the second electric motor, and the connection / disconnection means, and setting the required drive under the second connection state when the rotational speed of the first electric motor shaft is larger than the predetermined value The internal combustion engine, the first electric motor, the second electric motor, and the connection / disconnection means are controlled so that a driving force based on the force is output, while the internal combustion engine is stopped under the first connection state. When the engine is fixed, the first electric motor is output such that a driving force based on the set required driving force is output with the fixing of the engine shaft and the transition from the first connection state to the second connection state. And the second electric motor and the connection / disconnection means It is intended to control.

この方法のように、内燃機関が停止されたときに、内燃機関の機関軸を回転不能とすることにより、動力入出力手段を介して第1電動機からの動力を駆動軸に良好に出力可能となり、更に第1接続状態から第2接続状態へと移行させることにより第2電動機からの動力を伝達軸を介して駆動軸へと出力可能な状態を得ることができる。従って、この方法によれば、内燃機関が停止されているときに駆動力の増加要求に良好に対応可能とし、その運転性を向上させることができる。   As in this method, when the internal combustion engine is stopped, the engine shaft of the internal combustion engine is made non-rotatable so that the power from the first electric motor can be favorably output to the drive shaft via the power input / output means. Further, by shifting from the first connection state to the second connection state, it is possible to obtain a state in which power from the second electric motor can be output to the drive shaft via the transmission shaft. Therefore, according to this method, when the internal combustion engine is stopped, it is possible to satisfactorily respond to a request for an increase in driving force, and the drivability can be improved.

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.

図1は、本発明の実施例に係る動力出力装置を備えたハイブリッド自動車の概略構成図である。図1に示すハイブリッド自動車20は、エンジン22と、エンジン22の出力軸(機関軸)としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30にその回転軸(第1電動機軸)MS1が接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続されたリングギヤ軸32aに連結されている中間軸35と、この中間軸35に連結された伝達ギヤ軸36と、中間軸35に連結された駆動軸37bを含むギヤ機構37と、発電可能なモータMG2と、このモータMG2の回転軸(第2電動機軸)MS2をエンジン22のクランクシャフト26と伝達ギヤ軸36との何れか一方に選択的に接続可能な接続断接ユニット60と、ハイブリッド自動車20の全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「ハイブリッドECU」という)70とを備える。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle including a power output apparatus according to an embodiment of the present invention. A hybrid vehicle 20 shown in FIG. 1 includes an engine 22, a three-shaft power distribution / integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft (engine shaft) of the engine 22 via a damper 28, and power distribution / integration. A motor MG1 capable of generating electric power having its rotation shaft (first motor shaft) MS1 connected to the mechanism 30, an intermediate shaft 35 connected to a ring gear shaft 32a connected to the power distribution and integration mechanism 30, and the intermediate shaft 35 The transmission gear shaft 36 connected to the intermediate shaft 35, the gear mechanism 37 including the drive shaft 37b connected to the intermediate shaft 35, the motor MG2 capable of generating power, and the rotation shaft (second motor shaft) MS2 of the motor MG2 are connected to the engine 22 The connection / disconnection unit 60 that can be selectively connected to either the crankshaft 26 or the transmission gear shaft 36 of the present invention, and the entire hybrid vehicle 20 are controlled. The hybrid electronic control unit which (hereinafter referred to as "hybrid ECU") and a 70.

エンジン22は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、当該エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24により燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンECU24は、ハイブリッドECU70と通信しており、ハイブリッドECU70からの制御信号等に基づいてエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッドECU70に出力する。   The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power when supplied with hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil, and is an electronic control unit for an engine (hereinafter referred to as an engine control unit) that inputs signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22. The fuel injection amount, ignition timing, intake air amount, and the like are controlled by the engine 24). The engine ECU 24 is in communication with the hybrid ECU 70, controls the operation of the engine 22 based on a control signal from the hybrid ECU 70, and outputs data related to the operating state of the engine 22 to the hybrid ECU 70 as necessary.

動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1の回転軸MS1が、リングギヤ32には一端にギヤ(外歯車)32bを有する中空のリングギヤ軸32aがそれぞれ接続されており、リングギヤ軸32aのギヤ32bは、中間軸35の一端に固定されたギヤ35bと噛合している。動力分配統合機構30は、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32からリングギヤ軸32a、ギヤ32bおよびギヤ35bを介して中間軸35に出力された動力は、中間軸35のギヤ35cとギヤ機構37のギヤ37aとを介して駆動軸37bに伝達され、更にデファレンシャルギヤ38を介して最終的にハイブリッド自動車20の駆動輪39a,39bに出力される。また、伝達ギヤ軸36は、ギヤ(外歯車)36aを有する中空軸であり、伝達ギヤ軸36のギヤ36aは、中間軸35の他端に固定されたギヤ35aと噛合している。本実施例において、リングギヤ軸32aと中間軸35との間のギヤ比(リングギヤ軸32aのギヤ32bの歯数/ギヤ35bの歯数)と、伝達ギヤ軸36と中間軸35との間のギヤ比(伝達ギヤ軸36のギヤ36aの歯数/ギヤ35aの歯数)とは、モータMG1の回転軸MS1の回転数が値0になったときに、伝達ギヤ軸36の回転とエンジン22のクランクシャフト26の回転とが同期するように設定されている。また、動力分配統合機構30のキャリア34に接続されるエンジン22のクランクシャフト26に対しては、当該クランクシャフト26を回転不能に固定可能なクラッチC1が設けられている。このクラッチC1をオンすれば、クランクシャフト26が回転不能となり、それによりキャリア34は図示しない動力分配統合機構30のケーシングに対して回転不能となる。なお、クランクシャフト26を回転不能に固定可能なクラッチC1の代わりに、クランクシャフト26に接続される回転要素としてのキャリア34を回転不能となるように固定可能なブレーキ機構を用いてもよい。   The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 arranged concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, A planetary gear mechanism is provided that includes a carrier 34 that holds a plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve, and that performs differential action using the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotational elements. The crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34, the rotary shaft MS1 of the motor MG1 is connected to the sun gear 31, and the hollow ring gear shaft 32a having a gear (external gear) 32b at one end is connected to the ring gear 32, respectively. The gear 32b of the ring gear shaft 32a meshes with a gear 35b fixed to one end of the intermediate shaft 35. The power distribution and integration mechanism 30 distributes the power from the engine 22 input from the carrier 34 to the sun gear 31 side and the ring gear 32 side according to the gear ratio when the motor MG1 functions as a generator, and the motor MG1 serves as an electric motor. When functioning, the power from the engine 22 input from the carrier 34 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output from the ring gear 32 to the intermediate shaft 35 via the ring gear shaft 32a, gear 32b, and gear 35b is transmitted to the drive shaft 37b via the gear 35c of the intermediate shaft 35 and the gear 37a of the gear mechanism 37, and further. It is finally output to the drive wheels 39a, 39b of the hybrid vehicle 20 via the differential gear 38. The transmission gear shaft 36 is a hollow shaft having a gear (external gear) 36 a, and the gear 36 a of the transmission gear shaft 36 is engaged with a gear 35 a fixed to the other end of the intermediate shaft 35. In this embodiment, the gear ratio between the ring gear shaft 32 a and the intermediate shaft 35 (the number of teeth of the gear 32 b of the ring gear shaft 32 a / the number of teeth of the gear 35 b) and the gear between the transmission gear shaft 36 and the intermediate shaft 35. The ratio (the number of teeth of the gear 36a of the transmission gear shaft 36 / the number of teeth of the gear 35a) is the rotation of the transmission gear shaft 36 and the engine 22 when the rotation number of the rotation shaft MS1 of the motor MG1 becomes zero. It is set so that the rotation of the crankshaft 26 is synchronized. In addition, a clutch C <b> 1 capable of fixing the crankshaft 26 so as not to rotate is provided for the crankshaft 26 of the engine 22 connected to the carrier 34 of the power distribution and integration mechanism 30. When the clutch C1 is turned on, the crankshaft 26 becomes non-rotatable, whereby the carrier 34 becomes non-rotatable with respect to the casing of the power distribution and integration mechanism 30 (not shown). Instead of the clutch C1 that can fix the crankshaft 26 in a non-rotatable manner, a brake mechanism that can fix the carrier 34 as a rotating element connected to the crankshaft 26 so as to be non-rotatable may be used.

接続断接ユニット60は、エンジン22のクランクシャフト26に固定されたエンジンギヤ61と、モータMG2の回転軸MS2に固定されたモータギヤ62と、伝達ギヤ軸36の軸部に固定された駆動軸側ギヤ63と、エンジン側可動部材64と、駆動軸側可動部材65と、エンジン側可動部材64を移動させるためのアクチュエータ66と、駆動軸側可動部材65を移動させるためのアクチュエータ67とを含む。実施例において、エンジン22、モータMG2および伝達ギヤ軸36は、クランクシャフト26と回転軸MS2と伝達ギヤ軸36とが互いに同軸になるように配置されており、エンジンギヤ61、モータギヤ62および駆動軸側ギヤ63は、同一のものであって互いに所定の間隔を隔てて配置されている。また、エンジン側可動部材64は、いわゆるシンクロメッシュとして構成されており、アクチュエータ66によりエンジン側可動部材64をクランクシャフト26や回転軸MS2の軸方向に進退移動させることにより、エンジンギヤ61とモータギヤ62との間に多少の回転数の差があっても両者の結合およびその解除を実行することができる。更に、駆動軸側可動部材65も、エンジン側可動部材64と同一のシンクロメッシュとして構成されており、アクチュエータ67により駆動軸側可動部材65をクランクシャフト26や回転軸MS2の軸方向に進退移動させることにより、モータギヤ62と駆動軸側ギヤ63との間に多少の回転数の差があっても両者の結合およびその解除を実行することができる。なお、実施例において、各アクチュエータ66,67は、モータアクチュエータあるいは電磁アクチュエータといった電動アクチュエータとして構成される。このような接続断接ユニット60によれば、エンジンギヤ61とモータギヤ62とを結合させると共にモータギヤ62と駆動軸側ギヤ63との結合を解除してモータMG2(回転軸MS2)とエンジン22(クランクシャフト26)とを接続したモータ−エンジン接続状態と、エンジンギヤ61とモータギヤ62との結合を解除すると共にモータギヤ62と駆動軸側ギヤ63とを結合させてモータMG2(回転軸MS2)を伝達ギヤ軸36および中間軸35を介して駆動軸37bに接続したモータ−駆動軸接続状態との何れかを選択的に設定することができる。   The connection / disconnection unit 60 includes an engine gear 61 fixed to the crankshaft 26 of the engine 22, a motor gear 62 fixed to the rotation shaft MS2 of the motor MG2, and a drive shaft side fixed to the shaft portion of the transmission gear shaft 36. Gear 63, engine side movable member 64, drive shaft side movable member 65, actuator 66 for moving engine side movable member 64, and actuator 67 for moving drive shaft side movable member 65 are included. In the embodiment, the engine 22, the motor MG2, and the transmission gear shaft 36 are arranged such that the crankshaft 26, the rotation shaft MS2, and the transmission gear shaft 36 are coaxial with each other, and the engine gear 61, the motor gear 62, and the drive shaft are arranged. The side gears 63 are the same and are arranged at a predetermined interval from each other. The engine-side movable member 64 is configured as a so-called synchromesh, and the engine-side movable member 64 is moved forward and backward in the axial direction of the crankshaft 26 and the rotation shaft MS2 by the actuator 66, whereby the engine gear 61 and the motor gear 62 are moved. Even if there is a slight difference in the number of revolutions between the two, it is possible to execute the combination and release thereof. Further, the drive shaft side movable member 65 is also configured as the same synchromesh as the engine side movable member 64, and the actuator 67 moves the drive shaft side movable member 65 forward and backward in the axial direction of the crankshaft 26 and the rotary shaft MS2. As a result, even if there is a slight difference in the rotational speed between the motor gear 62 and the drive shaft side gear 63, the coupling and release of both can be performed. In the embodiment, each actuator 66, 67 is configured as an electric actuator such as a motor actuator or an electromagnetic actuator. According to such a connection / disconnection unit 60, the engine gear 61 and the motor gear 62 are coupled and the coupling between the motor gear 62 and the drive shaft side gear 63 is released, so that the motor MG2 (rotary shaft MS2) and the engine 22 (crank) are coupled. The motor-engine connection state in which the shaft 26) is connected, the coupling between the engine gear 61 and the motor gear 62 is released, and the motor gear 62 and the drive shaft side gear 63 are coupled to transmit the motor MG2 (rotating shaft MS2). One of the motor-drive shaft connection states connected to the drive shaft 37b via the shaft 36 and the intermediate shaft 35 can be selectively set.

ここで、モータMG2の回転軸MS2が伝達ギヤ軸36および中間軸35を介して駆動軸37bに接続されるモータ−駆動軸接続状態(図1参照)での動力分配統合機構30の各回転要素および伝達ギヤ軸36における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図2に示す。同図中、左端のS軸はモータMG1の回転数Nm1に一致するサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neに一致するキャリア34の回転数を示し、R軸は動力分配統合機構30のリングギヤ32(リングギヤ軸32a)の回転数を示し、TS軸は伝達ギヤ軸36の回転数(=モータMG2の回転数Nm2)を示し、DS軸は駆動軸37bの回転数を示し、右端のIS軸は中間軸35の回転数を示す。また、同図中、「ρ1」は、動力分配統合機構30のギヤ比(サンギヤ31の歯数/リングギヤ32の歯数)であり、「ρ2」は、リングギヤ軸32aと中間軸35との間のギヤ比(リングギヤ軸32aのギヤ32bの歯数/ギヤ35bの歯数)である。また、「ρ3」は、伝達ギヤ軸36と中間軸35との間のギヤ比(伝達ギヤ軸36のギヤ36aの歯数/ギヤ35aの歯数)であり、「ρ4」は、中間軸35と駆動軸37bとの間のギヤ比(ギヤ35cのギヤ比/ギヤ37aの歯数)である。かかるモータ−駆動軸接続状態では、基本的にモータMG1が発電機として機能して(正転回生して)エンジン22の運転ポイント(回転数およびトルク)を調整し、駆動軸37bには、動力分配統合機構30により分配されるエンジン22からの動力が出力されると共に、モータMG2からの動力が伝達ギヤ軸36や中間軸35を介して出力される。従って、モータ−駆動軸接続状態は、駆動軸37bに比較的高いトルクを出力すべき加速時等において有利なものとなる。実施例では、基本的にモータMG1の回転軸MS1の回転数が値0よりも大きいときにモータMG2とクランクシャフト26または駆動軸37bとの接続状態がかかるモータ−駆動軸接続状態に設定されるようにアクチュエータ66,67が制御される。そして、図2において破線で示すように、モータMG1の回転軸MS1の回転数が値0になると、モータMG2に接続された伝達ギヤ軸36とクランクシャフト26とが回転同期し、実施例ではエンジン側可動部材64および駆動軸側可動部材65としてシンクロメッシュが採用されていることから、モータMG1の回転軸MS1の回転数が値0に近い値になった時点で各可動部材64,65が図1において矢印方向に移動するようにアクチュエータ66,67を制御すれば、モータMG2とクランクシャフト26または駆動軸37bとの接続状態をモータ−駆動軸接続状態からモータ−エンジン接続状態へと容易かつスムースに切り替えることができる。これにより、モータ−駆動軸接続状態においてモータMG1の回転数が負(値0未満)になることに伴いモータMG2が発電すると共にモータMG1が電力を消費して動力を出力する動力−電力−動力の循環(動力循環)を生じないようにしてハイブリッド自動車20におけるエネルギ効率を向上させることが可能となる。   Here, each rotation element of the power distribution and integration mechanism 30 in the motor-drive shaft connection state (see FIG. 1) in which the rotation shaft MS2 of the motor MG2 is connected to the drive shaft 37b via the transmission gear shaft 36 and the intermediate shaft 35. FIG. 2 shows an example of a collinear diagram showing the dynamic relationship between the rotational speed and torque in the transmission gear shaft 36. In the figure, the leftmost S-axis indicates the rotational speed of the sun gear 31 that matches the rotational speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotational speed of the carrier 34 that matches the rotational speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the power. The rotational speed of the ring gear 32 (ring gear shaft 32a) of the distribution and integration mechanism 30 is indicated, the TS axis indicates the rotational speed of the transmission gear shaft 36 (= the rotational speed Nm2 of the motor MG2), and the DS axis indicates the rotational speed of the drive shaft 37b. The rightmost IS axis indicates the rotational speed of the intermediate shaft 35. In the figure, “ρ1” is the gear ratio of the power distribution and integration mechanism 30 (the number of teeth of the sun gear 31 / the number of teeth of the ring gear 32), and “ρ2” is the distance between the ring gear shaft 32a and the intermediate shaft 35. The gear ratio (the number of teeth of the gear 32b of the ring gear shaft 32a / the number of teeth of the gear 35b). “Ρ3” is a gear ratio between the transmission gear shaft 36 and the intermediate shaft 35 (the number of teeth of the gear 36a of the transmission gear shaft 36 / the number of teeth of the gear 35a), and “ρ4” is the intermediate shaft 35. Is the gear ratio (gear ratio of gear 35c / number of teeth of gear 37a). In such a motor-drive shaft connection state, the motor MG1 basically functions as a generator (forward regeneration) to adjust the operating point (rotation speed and torque) of the engine 22, and the drive shaft 37b has a power Power from the engine 22 distributed by the distribution and integration mechanism 30 is output, and power from the motor MG2 is output via the transmission gear shaft 36 and the intermediate shaft 35. Therefore, the motor-drive shaft connection state is advantageous at the time of acceleration or the like where a relatively high torque should be output to the drive shaft 37b. In the embodiment, basically, when the rotational speed of the rotation shaft MS1 of the motor MG1 is larger than the value 0, the connection state between the motor MG2 and the crankshaft 26 or the drive shaft 37b is set to such a motor-drive shaft connection state. Thus, the actuators 66 and 67 are controlled. As shown by a broken line in FIG. 2, when the rotation speed of the rotation shaft MS1 of the motor MG1 becomes 0, the transmission gear shaft 36 connected to the motor MG2 and the crankshaft 26 are rotationally synchronized. Since the synchromesh is employed as the side movable member 64 and the drive shaft side movable member 65, each movable member 64, 65 is shown when the rotational speed of the rotation shaft MS1 of the motor MG1 becomes a value close to zero. If the actuators 66 and 67 are controlled to move in the direction of the arrow in FIG. 1, the connection state between the motor MG2 and the crankshaft 26 or the drive shaft 37b can be easily and smoothly changed from the motor-drive shaft connection state to the motor-engine connection state. You can switch to As a result, when the rotational speed of the motor MG1 becomes negative (less than 0) when the motor-drive shaft is connected, the motor MG2 generates power and the motor MG1 consumes power and outputs power. Thus, it is possible to improve the energy efficiency of the hybrid vehicle 20 without generating the circulation (power circulation).

また、モータMG2の回転軸MS2がエンジン22のクランクシャフト26に接続されるモータ−エンジン接続状態での動力分配統合機構30の各回転要素および伝達ギヤ軸36における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図3に示す。かかるモータ−駆動軸接続状態では、基本的にモータMG2が発電機として機能してエンジン22の運転ポイント(回転数およびトルク)を調整すると共にモータMG1が負の回転数で力行(逆転力行)し、駆動軸37bには、動力分配統合機構30により分配されるエンジン22からの動力が出力される。従って、モータ−エンジン接続状態は、駆動軸37bの回転数(車速V)が所定範囲内にあり、駆動軸37bに出力すべきトルクが比較的低い巡航時等に有利なものとなる。実施例では、基本的にモータMG1の回転軸MS1の回転数が値0よりも小さいときにモータMG2とクランクシャフト26または駆動軸37bとの接続状態がかかるモータ−エンジン接続状態に設定されるようにアクチュエータ66,67が制御される。そして、図3において破線で示すように、モータMG1の回転軸MS1の回転数が値0になると、伝達ギヤ軸36とクランクシャフト26とが回転同期し、実施例ではエンジン側可動部材64および駆動軸側可動部材65としてシンクロメッシュが採用されていることから、モータMG1の回転軸MS1の回転数が値0に近い値になった時点で、各可動部材64,65が図1の矢印の向きと反対方向に移動するようにアクチュエータ66,67を制御すれば、モータMG2とクランクシャフト26または駆動軸37bとの接続状態をモータ−エンジン接続状態からモータ−駆動軸接続状態へと容易かつスムースに切り替えることができる。これにより、モータ−エンジン接続状態においてモータMG1の回転数が正(値0を超えた値)になることに伴いモータMG1が発電すると共にモータMG2が電力を消費して動力を出力する動力−電力−動力の循環(動力循環)を生じないようにしてハイブリッド自動車20におけるエネルギ効率を向上させることが可能となる。   Further, the dynamics of the rotational speed and torque of each rotational element of the power distribution and integration mechanism 30 and the transmission gear shaft 36 in a motor-engine connection state in which the rotational axis MS2 of the motor MG2 is connected to the crankshaft 26 of the engine 22 are used. An example of a collinear diagram showing the relationship is shown in FIG. In such a motor-drive shaft connection state, the motor MG2 basically functions as a generator to adjust the operating point (rotation speed and torque) of the engine 22, and the motor MG1 powers at a negative rotation speed (reverse power running). The power from the engine 22 distributed by the power distribution and integration mechanism 30 is output to the drive shaft 37b. Therefore, the motor-engine connection state is advantageous for cruising when the rotational speed (vehicle speed V) of the drive shaft 37b is within a predetermined range and the torque to be output to the drive shaft 37b is relatively low. In the embodiment, basically, when the rotational speed of the rotation shaft MS1 of the motor MG1 is smaller than 0, the connection state between the motor MG2 and the crankshaft 26 or the drive shaft 37b is set to such a motor-engine connection state. Actuators 66 and 67 are controlled. As shown by a broken line in FIG. 3, when the rotational speed of the rotation shaft MS1 of the motor MG1 becomes 0, the transmission gear shaft 36 and the crankshaft 26 are rotationally synchronized, and in the embodiment, the engine-side movable member 64 and the drive are driven. Since the synchromesh is employed as the shaft-side movable member 65, when the rotational speed of the rotation shaft MS1 of the motor MG1 becomes a value close to 0, each of the movable members 64, 65 is in the direction of the arrow in FIG. If the actuators 66 and 67 are controlled so as to move in the opposite direction, the connection state between the motor MG2 and the crankshaft 26 or the drive shaft 37b is easily and smoothly changed from the motor-engine connection state to the motor-drive shaft connection state. Can be switched. As a result, the motor-MG1 generates power as the rotational speed of the motor MG1 becomes positive (a value exceeding the value 0) in the motor-engine connection state, and the motor-MG2 consumes electric power and outputs motive power. -It is possible to improve the energy efficiency in the hybrid vehicle 20 without generating power circulation (power circulation).

一方、モータMG1およびモータMG2は、何れも発電機として作動することができると共に電動機として作動可能な周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやり取りを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2の何れかで発電される電力を他のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ50は、モータMG1,MG2の何れかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになり、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されないことになる。モータMG1,MG2は、何れもモータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流等が入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッドECU70と通信しており、ハイブリッドECU70からの制御信号等に基づいてモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッドECU70に出力する。   On the other hand, both the motor MG1 and the motor MG2 are configured as well-known synchronous generator motors that can operate as a generator and operate as an electric motor, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. Do. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive bus and a negative bus shared by the inverters 41 and 42, and the power generated by any one of the motors MG 1 and MG 2 It can be consumed with a motor. Therefore, the battery 50 is charged / discharged by the electric power generated from one of the motors MG1 and MG2 or the insufficient electric power. If the electric power balance is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is charged. It will not be discharged. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as “motor ECU”) 40. The motor ECU 40 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid ECU 70, controls the driving of the motors MG1, MG2 based on a control signal from the hybrid ECU 70, and outputs data related to the operating state of the motors MG1, MG2 to the hybrid ECU 70 as necessary. .

バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧、バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流、バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tb等が入力されている。バッテリECU52は、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッドECU70やエンジンECU24に出力する。なお、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量SOCも算出している。また、バッテリ50には、図示されないDC/DCコンバータを介して低圧バッテリ(図示省略)が接続されており、上述の接続断接ユニット60のアクチュエータ66,67を始めとする各種補機類には、当該低圧バッテリから電力が供給される。   The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as “battery ECU”) 52. The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between the terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. A charging / discharging current from an attached current sensor (not shown), a battery temperature Tb from a temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. The battery ECU 52 outputs data related to the state of the battery 50 to the hybrid ECU 70 and the engine ECU 24 by communication as necessary. The battery ECU 52 also calculates the remaining capacity SOC based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to manage the battery 50. Further, a low voltage battery (not shown) is connected to the battery 50 via a DC / DC converter (not shown), and various auxiliary machines such as the actuators 66 and 67 of the connection / disconnection unit 60 described above are used. The electric power is supplied from the low-voltage battery.

ハイブリッドECU70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッドECU70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号、シフトレバー81の操作位置であるシフトポジションSPを検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP、アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP、車速センサ88からの車速V等が入力ポートを介して入力される。また、クラッチC1や接続断接ユニット60のアクチュエータ66,67もハイブリッドECU70により制御される。そして、ハイブリッドECU70は、上述したように、エンジンECU24やモータECU40、バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40、バッテリECU52と各種制御信号やデータのやり取りを行なっている。   The hybrid ECU 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and includes a ROM 74 that stores a processing program, a RAM 76 that temporarily stores data, an input / output port and a communication port (not shown), in addition to the CPU 72. . The hybrid ECU 70 includes an ignition signal from the ignition switch 80, a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the shift position SP that is the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator opening Acc from 84, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. The clutch C1 and the actuators 66 and 67 of the connection / disconnection unit 60 are also controlled by the hybrid ECU 70. As described above, the hybrid ECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. .

上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車20では、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸37bに出力すべき要求トルクT*が計算され、この要求トルクT*に対応する駆動力が駆動軸37bに出力されるようにエンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御モードとしては、要求駆動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されて駆動軸37bに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求駆動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸37bに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2から要求動力に見合う動力が駆動軸37bに出力されるように運転制御するモータ運転モード等がある。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, the required torque T * to be output to the drive shaft 37b based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver is obtained. The engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 are controlled so that the calculated driving force corresponding to the required torque T * is output to the drive shaft 37b. As an operation control mode of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required driving force is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is power distribution integrated. Torque conversion operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled so that torque is converted by the mechanism 30, the motor MG1, and the motor MG2 and output to the drive shaft 37b, and the required driving force and electric power required for charging and discharging the battery 50 The engine 22 is operated and controlled so that power corresponding to the sum of the power and the power is output from the engine 22, and all or a part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is combined with the power distribution and integration mechanism 30. The requested power is driven by the drive shaft 37 with torque conversion by the motor MG1 and the motor MG2. A charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled so as to be output to each other, and a motor operation in which the operation of the engine 22 is stopped and the motor MG2 is controlled to output power corresponding to the required power to the drive shaft 37b. There are modes.

そして、実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の回転軸MS2とエンジン22のクランクシャフト26とが接続されたモータ−エンジン接続状態のもとでエンジン22を停止させるべき条件が成立した場合、例えばモータ−エンジン接続状態のもとで駆動軸37bに出力すべきトルクが所定値以下になったような場合、エンジン22を停止させてモータMG1やモータMG2から駆動軸37bに動力を出力して走行することが可能である。このようにエンジン22を停止させるに際しては、エンジン22に対する燃料供給を停止すると共に、モータMG1により走行に要求される動力をまかないつつ、クランクシャフト26に接続されたモータMG2によりエンジン22からのトルクを抑えながらエンジン22を停止させる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when a condition for stopping the engine 22 is established under a motor-engine connection state in which the rotation shaft MS2 of the motor MG2 and the crankshaft 26 of the engine 22 are connected, for example, When the torque to be output to the drive shaft 37b becomes less than a predetermined value under the motor-engine connection state, the engine 22 is stopped and power is output from the motor MG1 or the motor MG2 to the drive shaft 37b. Is possible. When stopping the engine 22 in this way, the fuel supply to the engine 22 is stopped, and the motor MG2 connected to the crankshaft 26 is used to apply torque from the engine 22 while the power required for traveling is stopped by the motor MG1. The engine 22 is stopped while restrained.

次に、モータMG2の回転軸MS2とエンジン22のクランクシャフト26とが接続されたモータ−エンジン接続状態のもとでエンジン22が停止されたときのハイブリッド自動車20の動作について説明する。図4は、モータ−エンジン接続状態のもとでエンジン22が停止されたときに実施例のハイブリッドECU70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、このルーチンは、所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 when the engine 22 is stopped under the motor-engine connection state in which the rotation shaft MS2 of the motor MG2 and the crankshaft 26 of the engine 22 are connected will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by the hybrid ECU 70 of the embodiment when the engine 22 is stopped under the motor-engine connection state. It is repeatedly executed every several milliseconds).

図4の駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドECU70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc、車速センサ88からの車速V、モータMG1,MG2の回転数Ne,Nm1,Nm2、バッテリ50が充放電すべき充放電要求パワーPb*、バッテリ50の入出力制限Win,Woutといった制御に必要なデータの入力処理を実行する(ステップS100)。この場合、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。また、充放電要求パワーPb*は、バッテリECU52から通信により入力するものとした。そして、バッテリ50の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Winと、その放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Woutとは、温度センサ51により検出されたバッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量SOCとに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定すると共に、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定可能である。図5に電池温度Tbと入出力制限Win,Woutとの関係の一例を示し、図6にバッテリ50の残容量(SOC)と入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す。   At the start of the drive control routine of FIG. 4, first, the CPU 72 of the hybrid ECU 70 first determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the rotational speeds Ne, Nm1, Nm2 of the motors MG1, MG2. Then, input processing of data necessary for control such as charge / discharge required power Pb * to be charged / discharged by the battery 50 and input / output restrictions Win and Wout of the battery 50 is executed (step S100). In this case, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. To do. The charge / discharge required power Pb * is input from the battery ECU 52 by communication. The temperature sensor 51 detects the input limit Win as the charge allowable power that is the power allowed for charging the battery 50 and the output limit Wout as the discharge allowable power that is the power allowed for the discharge. What is set based on the battery temperature Tb of the battery 50 and the remaining capacity SOC of the battery 50 is input from the battery ECU 52 by communication. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 set basic values of the input / output limits Win and Wout based on the battery temperature Tb, and output correction correction coefficients based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50. It can be set by setting a correction coefficient for input restriction and multiplying the basic value of the set input / output restrictions Win and Wout by the correction coefficient. FIG. 5 shows an example of the relationship between the battery temperature Tb and the input / output limits Win, Wout, and FIG. 6 shows an example of the relationship between the remaining capacity (SOC) of the battery 50 and the correction coefficients of the input / output limits Win, Wout.

ステップS100のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸37bに出力すべき要求トルクT*と、走行に際して要求される要求パワーP*とを設定する(ステップS110)。実施例では、アクセル開度Accおよび車速Vと要求トルクT*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accおよび車速Vが与えられると当該マップからこれらに対応する要求トルクT*を導出して設定するものとした。図7に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、実施例では、設定した要求トルクT*に駆動軸37bの回転数を乗じたものとバッテリ50が充放電すべき充放電要求パワーPb*(ただし、充電要求側を正とする)とロスLossとの和として要求パワーPe*を設定するものとした。なお、駆動軸37bの回転数は、ステップS100で入力した車速Vに所定の換算係数kを乗じることにより求めることができる。   After the data input process in step S100, the required torque T * to be output to the drive shaft 37b and the required power P * required for traveling are set based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V (step S100). S110). In the embodiment, the relationship between the accelerator opening Acc and the vehicle speed V and the required torque T * is determined in advance and stored in the ROM 74 as a required torque setting map, and from the map when the accelerator opening Acc and the vehicle speed V are given. The required torque T * corresponding to these is derived and set. FIG. 7 shows an example of the required torque setting map. Further, in the embodiment, the set required torque T * multiplied by the rotation speed of the drive shaft 37b, the charge / discharge required power Pb * to be charged / discharged by the battery 50 (however, the charge request side is positive) and the loss. The required power Pe * is set as the sum of Loss. The rotational speed of the drive shaft 37b can be obtained by multiplying the vehicle speed V input in step S100 by a predetermined conversion coefficient k.

続いて、所定のフラグFevが値0であるか否かを判定し(ステップS120)、フラグFevが値0であれば、更に所定のフラグFsycが値0であるか否かを判定する(130)。本ルーチンの開始直後には、フラグFsycは値0とされており、フラグFsycが値0であれば、当該フラグFscyを値1に設定した上で(ステップS140)、クラッチC1をオンしてエンジン22のクランクシャフト26を固定することによりキャリア34を回転不能にする(ステップS150)。このように、エンジン22が停止された後にクランクシャフト26とキャリア34とを回転不能にすることにより、モータMG1からの動力は、エンジン22のクランクシャフト26を回転させるために消費されることなく駆動軸37bに出力されることになる。そして、このようにクランクシャフト26とキャリア34とを回転不能にしたならば、エンジンギヤ61とモータギヤ62との結合が解除されるように接続断接ユニット60のアクチュエータ66に指令信号を与えてモータMG2の回転軸MS2とエンジン22のクランクシャフト26との接続を解除する(ステップS160)。ここで、モータ−エンジン接続状態のもとでエンジン22が停止されるのは、車速VすなわちモータMG1の回転数Nm1が所定範囲内にあるときであり、ステップS160にてエンジンギヤ61とモータギヤ62との結合を解除した時点では、モータMG1の回転数Nm1が値0を下回る負の値となっており、伝達ギヤ軸36の回転とエンジン22のクランクシャフト26すなわちモータMG2の回転軸MS2の回転とは同期していない。このため、ステップS160の処理を実行したならば、モータMG2の回転と伝達ギヤ軸36の回転とを同期させるべく、モータMG2の目標回転数Nm2*を次式(1)に従って計算すると共に、計算した目標回転数Nm2*とステップS100にて入力したモータMG2の回転数Nm2とに基づいて次式(2)を用いた計算によりモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS170)。なお、式(1)の右辺は、伝達ギヤ軸36の回転数を示すものであり、駆動軸37bの回転数を車速Vに換算係数kを乗じたものとした上で、図2や図3の共線図から容易に導き出すことができる。また、式(2)は、モータMG2を目標回転数Nm2*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(10)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。   Subsequently, it is determined whether or not the predetermined flag Fev is 0 (step S120). If the flag Fev is 0, it is further determined whether or not the predetermined flag Fsyc is 0 (130). ). Immediately after the start of this routine, the flag Fsyc is set to a value of 0. If the flag Fsyc is a value of 0, the flag Fscy is set to a value of 1 (step S140), the clutch C1 is turned on, and the engine The carrier 34 is made non-rotatable by fixing the crankshaft 26 (step S150). Thus, by making the crankshaft 26 and the carrier 34 non-rotatable after the engine 22 is stopped, the power from the motor MG1 is driven without being consumed to rotate the crankshaft 26 of the engine 22. It is output to the shaft 37b. If the crankshaft 26 and the carrier 34 are made non-rotatable in this way, a command signal is given to the actuator 66 of the connection / disconnection unit 60 so that the coupling between the engine gear 61 and the motor gear 62 is released, and the motor The connection between the rotation shaft MS2 of MG2 and the crankshaft 26 of the engine 22 is released (step S160). Here, the engine 22 is stopped under the motor-engine connection state when the vehicle speed V, that is, the rotation speed Nm1 of the motor MG1 is within a predetermined range. In step S160, the engine gear 61 and the motor gear 62 are stopped. When the coupling with the motor MG1 is released, the rotation speed Nm1 of the motor MG1 is a negative value lower than 0, and the rotation of the transmission gear shaft 36 and the rotation of the crankshaft 26 of the engine 22, that is, the rotation shaft MS2 of the motor MG2 Is not synchronized with. For this reason, when the process of step S160 is executed, the target rotational speed Nm2 * of the motor MG2 is calculated according to the following equation (1) in order to synchronize the rotation of the motor MG2 and the rotation of the transmission gear shaft 36. Based on the target rotational speed Nm2 * and the rotational speed Nm2 of the motor MG2 input in step S100, a torque command Tm2 * for the motor MG2 is set by calculation using the following equation (2) (step S170). The right side of the equation (1) indicates the rotational speed of the transmission gear shaft 36. The rotational speed of the drive shaft 37b is obtained by multiplying the vehicle speed V by the conversion factor k, and FIG. 2 and FIG. Can be easily derived from the nomogram. Expression (2) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG2 at the target rotational speed Nm2 *. In Expression (10), “k1” in the second term on the right side is the gain of the proportional term. “K2” in the third term on the right side is the gain of the integral term.

Nm2*=k・V/ρ3/ρ4 …(1)
Tm2*=前回Tm2*+k1(Nm2*−Nm2)+k2∫(Nm2*−Nm2)dt …(2)
Nm2 * = k ・ V / ρ3 / ρ4 (1)
Tm2 * = previous Tm2 * + k1 (Nm2 * −Nm2) + k2∫ (Nm2 * −Nm2) dt (2)

こうしてステップS170にてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定したならば、次いで、次式(3)に従ってモータMG1から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm1tmpを計算すると共に(ステップS180)、次式(4)および式(5)に従ってモータMG1から出力してもよいトルクの上限および下限としてのトルク制限Tmax,Tminを計算する(ステップS190)。そして、仮モータトルクTm1tmpをトルク制限Tmax,Tminで制限することによりモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップS200)。このようにしてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定することにより、駆動軸37bに出力するトルクを基本的にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内に制限した値に設定することができる。なお、式(3)は、図3の共線図から容易に導き出すことができる。こうしてモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定したならば、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信し(ステップS210)、本ルーチンを一旦終了させる。トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*に従ってモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*に従ってモータMG2が駆動されるようにインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。   If the torque command Tm2 * of the motor MG2 is thus set in step S170, a temporary motor torque Tm1tmp as a torque to be output from the motor MG1 is then calculated according to the following equation (3) (step S180). Torque limits Tmax and Tmin as upper and lower limits of torque that may be output from motor MG1 are calculated according to (4) and equation (5) (step S190). Then, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set by limiting the temporary motor torque Tm1tmp with the torque limits Tmax and Tmin (step S200). By setting the torque command Tm1 * of the motor MG1 in this manner, the torque output to the drive shaft 37b can be basically set to a value limited within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. . Equation (3) can be easily derived from the alignment chart of FIG. If the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set in this way, the set torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to the motor ECU 40 (step S210), and this routine is temporarily ended. Receiving the torque commands Tm1 * and Tm2 *, the motor ECU 40 controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven according to the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven according to the torque command Tm2 *. Do.

Tm1tmp=-T*・ρ1・ρ2・ρ4 …(3)
Tmax=(Wout−Tm2*・Nm2)/Nm1 …(4)
Tmin=(Win−Tm2*・Nm2)/Nm1 …(5)
Tm1tmp = -T * ・ ρ1 ・ ρ2 ・ ρ4 (3)
Tmax = (Wout−Tm2 * ・ Nm2) / Nm1 (4)
Tmin = (Win−Tm2 * ・ Nm2) / Nm1 (5)

上述の処理が実行された時点では、まだフラグFevは値0とされており、本ルーチンの次の実行時には、ステップS120にてフラグFevが値0であると判断されるが、上述のようにしてステップS140にてフラグFsycが値1に設定されているので、ステップS140にてフラグFsycが値1であると判断され、この場合には、例えばステップS100にて入力したモータMG2の回転数Nm2と伝達ギヤ軸36の回転数(k・V/(1+ρ2))との偏差に基づいてモータMG2の回転と伝達ギヤ軸36の回転との同期状態を判定する(ステップS220)。この段階でモータMG2の回転と伝達ギヤ軸36の回転とが概ね同期していなければ、上述のステップS170〜S210の処理を実行する。また、ステップS220にてモータMG2の回転と伝達ギヤ軸36の回転とが概ね同期したと判断された場合には、フラグFsycを値0に設定すると共にフラグFevを値1に設定した上で(ステップS230)、モータギヤ62と駆動軸側ギヤ63とが結合されるように接続断接ユニット60のアクチュエータ67に指令信号を与え、モータMG2とクランクシャフト26または駆動軸37bとの接続状態をモータ−エンジン接続状態からモータ−駆動軸接続状態へと切り替える(ステップS240)。   At the time when the above processing is executed, the flag Fev is still set to the value 0, and at the next execution of this routine, it is determined that the flag Fev is the value 0 in step S120. Since the flag Fsyc is set to the value 1 in step S140, it is determined in step S140 that the flag Fsyc is the value 1. In this case, for example, the rotation speed Nm2 of the motor MG2 input in step S100. And the rotational speed of the transmission gear shaft 36 (k · V / (1 + ρ2)), the synchronization state between the rotation of the motor MG2 and the rotation of the transmission gear shaft 36 is determined (step S220). If the rotation of the motor MG2 and the rotation of the transmission gear shaft 36 are not substantially synchronized at this stage, the processes of steps S170 to S210 described above are executed. If it is determined in step S220 that the rotation of the motor MG2 and the rotation of the transmission gear shaft 36 are substantially synchronized, the flag Fsyc is set to the value 0 and the flag Fev is set to the value 1 ( In step S230), a command signal is given to the actuator 67 of the connection / disconnection unit 60 so that the motor gear 62 and the drive shaft side gear 63 are coupled, and the connection state between the motor MG2 and the crankshaft 26 or the drive shaft 37b is changed to the motor- The engine connection state is switched to the motor-drive shaft connection state (step S240).

続いて、モータ−駆動軸接続状態のもとでモータMG1およびMG2の双方から駆動軸37bに動力を出力すべく、予め定められているモータMG1とモータMG2との間における出力分配比uを用いて、次式(6)に従った計算によりモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共に(ステップS250)、次式(7)に従ってモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを計算する(ステップS260)。ここで、モータ−駆動軸接続状態のもとでモータMG1およびMG2の双方から駆動軸37bに動力を出力するときの動力分配統合機構30の各回転要素および伝達ギヤ軸36における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図8に示す。式(6)および(7)は、図8の共線図から容易に導き出すことができる。更に、次式(8)および式(9)に従ってモータMG2から出力してもよいトルクの上限および下限としてのトルク制限Tmax,Tminを計算し(ステップS270)、仮モータトルクTm2tmpをトルク制限Tmax,Tminで制限することによりモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS280)。こうしてモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定したならば、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信し(ステップS220)、本ルーチンを一旦終了させる。上述のようにしてステップS230にてフラグFevが値1に設定されると、エンジン22の始動要求がなされるまで、ステップS100〜S120,S250〜S280,S220の処理が繰り返し実行され、ハイブリッド自動車20は、モータ−駆動軸接続状態のもとでモータMG1およびMG2から駆動軸37bに動力を出力しながら走行することになる。   Subsequently, in order to output power to the drive shaft 37b from both the motors MG1 and MG2 under the motor-drive shaft connection state, a predetermined output distribution ratio u between the motor MG1 and the motor MG2 is used. Then, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set by calculation according to the following equation (6) (step S250), and the temporary motor torque Tm2tmp as the torque to be output from the motor MG2 is calculated according to the following equation (7). (Step S260). Here, when the power is output from both the motors MG1 and MG2 to the drive shaft 37b under the motor-drive shaft connection state, the rotational speed and torque of each rotation element of the power distribution and integration mechanism 30 and the transmission gear shaft 36 are FIG. 8 shows an example of a collinear diagram showing the dynamic relationship between the two. Equations (6) and (7) can be easily derived from the alignment chart of FIG. Further, torque limits Tmax and Tmin as upper and lower limits of torque that may be output from motor MG2 are calculated according to the following equations (8) and (9) (step S270), and temporary motor torque Tm2tmp is calculated as torque limit Tmax, By limiting by Tmin, torque command Tm2 * of motor MG2 is set (step S280). When the torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motors MG1 and MG2 are set in this way, the set torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to the motor ECU 40 (step S220), and this routine is temporarily terminated. When the flag Fev is set to the value 1 in step S230 as described above, the processes of steps S100 to S120, S250 to S280, and S220 are repeatedly executed until the engine 22 is requested to start, and the hybrid vehicle 20 Travels while outputting power from the motors MG1 and MG2 to the drive shaft 37b under the motor-drive shaft connection state.

Tm1*=-u・T* …(6)
Tm2tmp=(T*+Tm1*/ρ1/ρ2/ρ4)・ρ3・ρ4 …(7)
Tmax=(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 …(8)
Tmin=(Win−Tm1*・Nm1)/Nm2 …(9)
Tm1 * =-u ・ T * (6)
Tm2tmp = (T * + Tm1 * / ρ1 / ρ2 / ρ4) ・ ρ3 ・ ρ4 (7)
Tmax = (Wout−Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (8)
Tmin = (Win−Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (9)

以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車20では、基本的に、モータMG1の回転軸MS1の回転数Nm1が値0よりも小さいときにはモータ−エンジン接続状態のもとで、モータMG1の回転軸MS1の回転数Nm1が値0よりも大きいときにはモータ−駆動軸接続状態のもとで、要求トルクT*に基づく駆動力が出力されるようにエンジン22、モータMG1、MG2および接続断接ユニット60のアクチュエータ66,67が制御される。そして、モータ−エンジン接続状態のもとでエンジン22が停止されたときには、クランクシャフト26およびキャリア34の固定と、モータ−エンジン接続状態からモータ−駆動軸接続状態への移行とを伴って要求トルクT*に基づく駆動力が出力されるようにモータMG1,MG2とクラッチC1と接続断接ユニット60とが制御される。このように、モータ−エンジン接続状態のもとでエンジン22が停止されたときに、エンジン22のクランクシャフト26とキャリア34とを回転不能とすることにより、動力分配統合機構30を介してモータMG1からの動力を駆動軸37bに良好に出力可能となり、更にモータ−エンジン接続状態からモータ−駆動軸接続状態へと移行させることによりモータMG2からの動力を伝達ギヤ軸36を介して駆動軸37bへと出力可能な状態を得ることができる。この結果、エンジン22が停止されているときに駆動力の増加要求に良好に対応できるようにして、エンジン22、モータMG1,MG2、動力分配統合機構30および伝達ギヤ軸36等を含む動力出力装置の運転性ひいてはハイブリッド自動車20のドライバビリティを向上させることが可能となる。   As described above, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, basically, when the rotation speed Nm1 of the rotation shaft MS1 of the motor MG1 is smaller than the value 0, the rotation shaft of the motor MG1 under the motor-engine connection state. When the rotational speed Nm1 of the MS1 is larger than the value 0, the engine 22, the motors MG1, MG2 and the connection / disconnection unit 60 so that the driving force based on the required torque T * is output under the motor-drive shaft connection state. The actuators 66 and 67 are controlled. When the engine 22 is stopped under the motor-engine connection state, the required torque is accompanied by the fixing of the crankshaft 26 and the carrier 34 and the transition from the motor-engine connection state to the motor-drive shaft connection state. The motors MG1, MG2, the clutch C1, and the connection / disconnection unit 60 are controlled so that the driving force based on T * is output. In this way, when the engine 22 is stopped under the motor-engine connection state, the crankshaft 26 and the carrier 34 of the engine 22 are made non-rotatable so that the motor MG1 is connected via the power distribution and integration mechanism 30. From the motor-engine connection state to the motor-drive shaft connection state so that the power from the motor MG2 is transferred to the drive shaft 37b via the transmission gear shaft 36. A state where output is possible can be obtained. As a result, a power output device including the engine 22, the motors MG1 and MG2, the power distribution and integration mechanism 30, the transmission gear shaft 36, and the like so as to be able to cope with a demand for an increase in driving force when the engine 22 is stopped. As a result, the drivability of the hybrid vehicle 20 can be improved.

また、モータ−エンジン接続状態のもとでエンジン22が停止されたときに、上述のように、クラッチC1によるクランクシャフト26およびキャリア34の固定(ステップS150)と、モータMG2の回転軸MS2とクランクシャフト26との接続の解除(ステップS160)と、当該接続を解除した状態でモータMG2と伝達ギヤ軸36とを回転同期させる回転同期処理(ステップS170〜S210)と、モータMG2と伝達ギヤ軸36(駆動軸37b)との接続(ステップS240)とを順番に実行すれば、モータMG2の回転軸MS2をクランクシャフト26から容易に解除して速やかに伝達ギヤ軸36すなわち駆動軸37bに接続させることが可能となる。そして、上述のようにしてモータ−エンジン接続状態のもとでエンジン22が停止されたときに、モータ−エンジン接続状態からモータ−駆動軸接続状態へと移行させておくことは、モータMG1、MG2からの動力により走行しているときに大きな駆動力が要求されてエンジン22の始動要求がなされたときに予め加速に有利なモータ−駆動軸接続状態を設定しておける点からも有利である。そして、上記実施例では、エンジン22が停止されていないときには、基本的に、同一パワーを出力可能なエンジン22の運転ポイントのうち効率がより高くなる運転ポイントでエンジン22が運転されることから、モータ−エンジン接続状態とモータ−駆動軸接続状態との切り替えと相まって、動力出力装置ひいてはハイブリッド自動車20のエネルギ効率をより一層向上させることが可能となる。   When the engine 22 is stopped under the motor-engine connection state, as described above, the crankshaft 26 and the carrier 34 are fixed by the clutch C1 (step S150), and the rotation shaft MS2 and the crank of the motor MG2 are fixed. The connection with the shaft 26 is released (step S160), the rotation synchronization process (steps S170 to S210) for synchronizing the rotation of the motor MG2 and the transmission gear shaft 36 in the released state, and the motor MG2 and the transmission gear shaft 36. If the connection (step S240) to (drive shaft 37b) is executed in order, the rotation shaft MS2 of the motor MG2 is easily released from the crankshaft 26 and quickly connected to the transmission gear shaft 36, that is, the drive shaft 37b. Is possible. When the engine 22 is stopped under the motor-engine connection state as described above, the transition from the motor-engine connection state to the motor-drive shaft connection state is performed by the motors MG1, MG2. This is also advantageous in that a motor-drive shaft connection state that is advantageous for acceleration can be set in advance when a large driving force is required when the vehicle is traveling with power from the engine and a request for starting the engine 22 is made. In the above embodiment, when the engine 22 is not stopped, the engine 22 is basically operated at an operating point where the efficiency is higher among the operating points of the engine 22 that can output the same power. Coupled with the switching between the motor-engine connection state and the motor-drive shaft connection state, it is possible to further improve the energy efficiency of the power output apparatus, and thus the hybrid vehicle 20.

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。   The embodiments of the present invention have been described above using the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Needless to say.

例えば、上記実施例においては、エンジン22の停止にともなうモータ−駆動軸接続状態への移行完了後、モータMG1およびMG2との双方に要求トルクT*に基づく駆動力を出力させているが、これに限られるものではない。すなわち、エンジン22の停止にともなうモータ−駆動軸接続状態への移行完了後、通常モータMG1およびMG2の何れかに要求トルクT*に基づく駆動力を出力させておき、加速要求がなされたときにモータMG1およびMG2との双方に要求トルクT*に基づく駆動力を出力させるようにしてもよい。また、接続断接ユニット60は、モータMG2の回転軸MS2とエンジン22のクランクシャフト26との接続および該接続の解除を行うドグクラッチ、およびモータMG2の回転軸MS2と伝達ギヤ軸36との間の接続および該接続の解除を行うドグクラッチとを含むものであってもよい。更に、アクチュエータ66,67として、電動アクチュエータの代わりに油圧アクチュエータ等の流体圧アクチュエータを用いてもよい。   For example, in the above embodiment, after the transition to the motor-drive shaft connection state with the stop of the engine 22 is completed, the driving force based on the required torque T * is output to both the motors MG1 and MG2. It is not limited to. That is, after completion of the transition to the motor-drive shaft connection state due to the stop of the engine 22, the driving force based on the required torque T * is output to either of the normal motors MG1 and MG2, and an acceleration request is made. A driving force based on the required torque T * may be output to both the motors MG1 and MG2. The connection / disconnection unit 60 connects the rotation shaft MS2 of the motor MG2 with the crankshaft 26 of the engine 22 and releases the connection between the rotation shaft MS2 of the motor MG2 and the transmission gear shaft 36. It may include a dog clutch that performs connection and release of the connection. Further, as the actuators 66 and 67, fluid pressure actuators such as hydraulic actuators may be used instead of the electric actuators.

本発明の実施例に係る動力出力装置を備えたハイブリッド自動車20の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 20 including a power output apparatus according to an embodiment of the present invention. モータ−駆動軸接続状態での動力分配統合機構30の各回転要素および伝達ギヤ軸36における回転数とトルクとの力学的な関係を例示する共線図である。FIG. 6 is a collinear diagram illustrating the dynamic relationship between the rotational speed and torque of each rotating element of the power distribution and integration mechanism 30 and the transmission gear shaft 36 in a motor-drive shaft connection state. モータ−エンジン接続状態での動力分配統合機構30の各回転要素および伝達ギヤ軸36における回転数とトルクとの力学的な関係を例示する共線図である。FIG. 6 is a collinear diagram illustrating a dynamic relationship between the rotational speed and torque of each rotating element of the power distribution and integration mechanism 30 and the transmission gear shaft 36 in a motor-engine connection state. 実施例のハイブリッドECU70により実行されるエンジン停止時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine at the time of an engine stop performed by hybrid ECU70 of an Example. バッテリ50における電池温度Tbと入出力制限Win,Woutとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the battery temperature Tb in the battery 50, and the input / output restrictions Win and Wout. バッテリ50の残容量(SOC)と入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the remaining capacity (SOC) of the battery 50, and the correction coefficient of input / output restrictions Win and Wout. 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for request | requirement torque setting. モータ−駆動軸接続状態のもとでモータMG1およびMG2の双方から駆動軸37bに動力を出力するときの動力分配統合機構30の各回転要素および伝達ギヤ軸36における回転数とトルクとの力学的な関係を例示する共線図である。Dynamics of rotation speed and torque in each rotary element of the power distribution and integration mechanism 30 and the transmission gear shaft 36 when power is output from both the motors MG1 and MG2 to the drive shaft 37b under the motor-drive shaft connection state. It is a collinear diagram illustrating an example relationship.

符号の説明Explanation of symbols

20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、32b ギヤ(外歯車)、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 中間軸、35a,35b,35c ギヤ、36 伝達ギヤ軸、36a,36b ギヤ、37 ギヤ機構、37a ギヤ、37b 駆動軸、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 接続断接ユニット、61 エンジンギヤ、62 モータギヤ、63 駆動軸側ギヤ、64 エンジン側可動部材、65 駆動軸側可動部材、66,67 アクチュエータ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(ハイブリッドECU)、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、C1 クラッチ、MG1,MG2 モータ、MS1,MS2 回転軸。   20 Hybrid Vehicle, 22 Engine, 24 Engine Electronic Control Unit (Engine ECU), 26 Crankshaft, 28 Damper, 30 Power Distribution Integration Mechanism, 31 Sun Gear, 32 Ring Gear, 32a Ring Gear Shaft, 32b Gear (External Gear), 33 Pinion Gear , 34 Carrier, 35 Intermediate shaft, 35a, 35b, 35c Gear, 36 Transmission gear shaft, 36a, 36b Gear, 37 Gear mechanism, 37a Gear, 37b Drive shaft, 38 Differential gear, 39a, 39b Drive wheel, 40 Motor electronics Control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 electronic control unit for battery (battery ECU), 54 power line, 60 connection / disconnection unit, 61 Engine gear, 62 Motor gear, 63 Drive shaft side gear, 64 Engine side movable member, 65 Drive shaft side movable member, 66, 67 Actuator, 70 Hybrid electronic control unit (hybrid ECU), 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM , 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, C1 clutch, MG1, MG2 motor, MS1, MS2 rotation axis.

Claims (7)

駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
動力を入出力可能な第1電動機と、
動力を入出力可能な第2電動機と、
前記第1電動機と前記第2電動機とのそれぞれと電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸である機関軸と前記第1電動機の回転軸である第1電動機軸とに接続され、これら3軸のうちの何れか2軸に入出力される動力に基づいて定まる動力を残余の軸に入出力する動力入出力手段と、
前記内燃機関の前記機関軸を回転不能に固定可能な機関軸固定手段と、
前記駆動軸に所定の変速比をもって連結されると共に前記第1電動機軸の回転数が所定値になったときに前記機関軸と回転同期する伝達軸を含む伝達機構と、
前記第2電動機の回転軸である第2電動機軸と前記機関軸との接続および該接続の解除と、前記第2電動機軸と前記伝達軸との接続および該接続の解除とを独立に実行可能であり、前記第2電動機軸と前記機関軸とが接続される第1接続状態と前記第2電動機軸と前記伝達軸とが接続される第2接続状態との何れかを選択的に設定可能な接続断接手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記第1電動機軸の回転数が前記所定値よりも小さいときに前記第1接続状態のもとで前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記内燃機関と前記第1電動機と前記第2電動機と前記接続断接手段とを制御すると共に、前記第1電動機軸の回転数が前記所定値よりも大きいときに前記第2接続状態のもとで前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記内燃機関と前記第1電動機と前記第2電動機と前記接続断接手段とを制御する一方、前記第1接続状態のもとで前記内燃機関が停止されたときには、前記機関軸の固定と、前記第1接続状態から前記第2接続状態への移行とを伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記第1電動機と前記第2電動機と前記機関軸固定手段と前記接続断接手段とを制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
A first electric motor capable of inputting and outputting power;
A second electric motor capable of inputting and outputting power;
Power storage means capable of exchanging power with each of the first motor and the second motor;
Connected to the drive shaft, the engine shaft that is the output shaft of the internal combustion engine, and the first motor shaft that is the rotation shaft of the first motor, and the power that is input to and output from any two of these three shafts Power input / output means for inputting / outputting power determined based on the remaining shaft;
Engine shaft fixing means capable of fixing the engine shaft of the internal combustion engine in a non-rotatable manner;
A transmission mechanism coupled to the drive shaft with a predetermined speed ratio and including a transmission shaft that is rotationally synchronized with the engine shaft when the rotational speed of the first motor shaft reaches a predetermined value;
Connection and release of the second motor shaft, which is the rotation shaft of the second motor, and the engine shaft, and connection and release of the connection of the second motor shaft and the transmission shaft, can be performed independently. The first connection state in which the second motor shaft and the engine shaft are connected and the second connection state in which the second motor shaft and the transmission shaft are connected can be selectively set. Connecting and disconnecting means,
Required driving force setting means for setting required driving force required for the drive shaft;
When the rotational speed of the first motor shaft is smaller than the predetermined value, the internal combustion engine and the first engine are output so that a driving force based on the set required driving force is output under the first connection state. Controlling the electric motor, the second electric motor, and the connection / disconnection means, and setting the required drive under the second connection state when the rotational speed of the first electric motor shaft is larger than the predetermined value The internal combustion engine, the first electric motor, the second electric motor, and the connection / disconnection means are controlled so that a driving force based on the force is output, while the internal combustion engine is stopped under the first connection state. When the engine is fixed, the first electric motor is output such that a driving force based on the set required driving force is output with the fixing of the engine shaft and the transition from the first connection state to the second connection state. And the second electric motor and the engine shaft fixing hand Control means for controlling the said connection and disconnection means and,
A power output device comprising:
前記制御手段は、前記第1接続状態のもとで前記内燃機関が停止されたときには、前記機関軸の固定と、前記第2電動機軸と前記機関軸との接続の解除と、当該接続を解除した状態で前記第2電動機軸と前記伝達軸とを回転同期させる回転同期処理と、前記第2電動機軸と前記伝達軸との接続とを伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記第1電動機と前記第2電動機と前記機関軸固定手段と前記接続断接手段とを制御する請求項1に記載の動力出力装置。   When the internal combustion engine is stopped under the first connection state, the control means fixes the engine shaft, releases the connection between the second motor shaft and the engine shaft, and releases the connection. A driving force based on the set required driving force with a rotation synchronization process for rotating and synchronizing the second motor shaft and the transmission shaft in a state where the second motor shaft and the transmission shaft are connected, and a connection between the second motor shaft and the transmission shaft. The power output apparatus according to claim 1, wherein the first electric motor, the second electric motor, the engine shaft fixing means, and the connection / disconnection means are controlled so as to be output. 前記制御手段は、前記内燃機関の停止に伴う前記第1接続状態から前記第2接続状態への移行が完了したときには、前記第2接続状態のもとで前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記第1電動機と前記第2電動機とを制御する請求項1または2に記載の動力出力装置。   When the transition from the first connection state to the second connection state accompanying the stop of the internal combustion engine is completed, the control means drives based on the set required driving force under the second connection state The power output apparatus according to claim 1, wherein the first electric motor and the second electric motor are controlled such that a force is output. 前記第1電動機軸の回転数に関する前記所定値は値0である請求項1から3の何れかに記載の動力出力装置。   4. The power output apparatus according to claim 1, wherein the predetermined value related to the rotation speed of the first motor shaft is a value of 0. 5. 前記制御手段は、同一パワーを出力可能な前記内燃機関の運転ポイントのうち、効率がより高くなる運転ポイントで前記内燃機関を運転可能である請求項1から4の何れかに記載の動力出力装置。   5. The power output apparatus according to claim 1, wherein the control unit is capable of operating the internal combustion engine at an operating point where efficiency is higher among operating points of the internal combustion engine capable of outputting the same power. 6. . 請求項1から5の何れかに記載の動力出力装置と、前記駆動軸に連結された駆動輪とを備えるハイブリッド車両。   A hybrid vehicle comprising the power output device according to claim 1 and drive wheels connected to the drive shaft. 駆動軸と、内燃機関と、動力を入出力可能な第1電動機と、動力を入出力可能な第2電動機と、前記第1電動機と前記第2電動機とのそれぞれと電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸である機関軸と前記第1電動機の回転軸である第1電動機軸とに接続され、これら3軸のうちの何れか2軸に入出力される動力に基づいて定まる動力を残余の軸に入出力する動力入出力手段と、前記内燃機関の前記機関軸を回転不能に固定可能な機関軸固定手段と、前記駆動軸に所定の変速比をもって連結されると共に前記第1電動機軸の回転数が所定値になったときに前記機関軸と回転同期する伝達軸を含む伝達機構と、前記第2電動機の回転軸である第2電動機軸と前記機関軸との接続および該接続の解除と、前記第2電動機軸と前記伝達軸との接続および該接続の解除とを独立に実行可能であり、前記第2電動機軸と前記機関軸とが接続される第1接続状態と前記第2電動機軸と前記伝達軸とが接続される第2接続状態との何れかを選択的に設定可能な接続断接手段とを備える動力出力装置の制御方法であって、
前記第1電動機軸の回転数が前記所定値よりも小さいときに前記第1接続状態のもとで前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記内燃機関と前記第1電動機と前記第2電動機と前記接続断接手段とを制御すると共に、前記第1電動機軸の回転数が前記所定値よりも大きいときに前記第2接続状態のもとで前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記内燃機関と前記第1電動機と前記第2電動機と前記接続断接手段とを制御する一方、前記第1接続状態のもとで前記内燃機関が停止されたときには、前記機関軸の固定と、前記第1接続状態から前記第2接続状態への移行とを伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記第1電動機と前記第2電動機と前記接続断接手段とを制御する、
動力出力装置の制御方法。
A drive shaft, an internal combustion engine, a first motor capable of inputting / outputting power, a second motor capable of inputting / outputting power, and a power storage means capable of exchanging power with each of the first motor and the second motor. And the drive shaft, the engine shaft that is the output shaft of the internal combustion engine, and the first motor shaft that is the rotation shaft of the first motor, and input / output to / from any two of these three shafts. Power input / output means for inputting / outputting power determined based on power to the remaining shaft, engine shaft fixing means capable of fixing the engine shaft of the internal combustion engine in a non-rotatable manner, and a predetermined speed ratio to the drive shaft And a transmission mechanism including a transmission shaft that is rotationally synchronized with the engine shaft when the rotational speed of the first motor shaft reaches a predetermined value, a second motor shaft that is a rotation shaft of the second motor, and the engine Connecting to the shaft and releasing the connection; and The first connection state in which the second motor shaft and the engine shaft are connected, the second motor shaft, and the transmission shaft can be independently connected and released from the shaft and the transmission shaft. And a connection / disconnection means capable of selectively setting any one of the second connection states to be connected to each other,
When the rotational speed of the first motor shaft is smaller than the predetermined value, the internal combustion engine and the first engine are output so that a driving force based on the set required driving force is output under the first connection state. Controlling the electric motor, the second electric motor, and the connection / disconnection means, and setting the required drive under the second connection state when the rotational speed of the first electric motor shaft is larger than the predetermined value The internal combustion engine, the first electric motor, the second electric motor, and the connection / disconnection means are controlled so that a driving force based on the force is output, while the internal combustion engine is stopped under the first connection state. When the engine is fixed, the first electric motor is output such that a driving force based on the set required driving force is output with the fixing of the engine shaft and the transition from the first connection state to the second connection state. And the second electric motor and the connection / disconnection means To control,
Control method of power output device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016159850A (en) * 2015-03-04 2016-09-05 マツダ株式会社 Driving device of vehicle

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