JP2017105366A

JP2017105366A - Hybrid-vehicular drive force control apparatus

Info

Publication number: JP2017105366A
Application number: JP2015241537A
Authority: JP
Inventors: 茂嗣岩田; Shigetsugu Iwata; 田端　淳; Atsushi Tabata; 淳田端; 達也今村; Tatsuya Imamura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2017-06-15
Anticipated expiration: 2035-12-10
Also published as: JP6424808B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid-vehicular drive force control apparatus capable of quickly starting an engine in the state of traveling with the engine stopped.SOLUTION: A hybrid-vehicular drive force control apparatus capable of setting at least two travel mode includes a controller for executing control for starting or stopping an engine and control for setting a travel mode. Further, when starting the engine, the controller starts the engine in accordance with: a travel mode immediately before starting the engine; or an engagement state of individual engagement device after starting the engine.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、エンジンとモータとを動力源として備えた駆動力制御装置に関し、特に、エンジンに加えて少なくとも二つのモータもしくはモータ・ジェネレータを備えたハイブリッド車両の駆動力制御装置に関するものである。 The present invention relates to a driving force control apparatus including an engine and a motor as a power source, and more particularly to a driving force control apparatus for a hybrid vehicle including at least two motors or a motor generator in addition to the engine.

特許文献１に開示されたハイブリッド車両の駆動装置は、エンジンを停止した状態で電動機のトルクによって走行するＥＶモードと、エンジンの動力によって発電機で発電し、その発電で生じた電力によって電動機が出力するトルクで走行するシリーズモードと、エンジンのトルクの一部と電動機が出力するトルクとによって走行するシリーズパラレルモードとを備えている。そして、二つのクラッチとブレーキとを係合あるいは解放することによって、上記のＥＶモード、シリーズモードおよびシリーズパラレルモードとを切り換えることができる。また、特許文献２には、走行モードとしてＥＶモード、シリーズモードおよびシリーズパラレルモードとを備えたハイブリッド車両の駆動装置が開示されている。 The hybrid vehicle drive device disclosed in Patent Document 1 is an EV mode that travels with the torque of the electric motor while the engine is stopped, and the electric power is generated by the electric generator by the power of the engine, and the electric motor outputs the electric power generated by the electric power generation. And a series parallel mode in which the vehicle travels using a part of the engine torque and the torque output by the electric motor. The EV mode, the series mode, and the series parallel mode can be switched by engaging or releasing the two clutches and the brake. Patent Document 2 discloses a hybrid vehicle drive device that includes an EV mode, a series mode, and a series parallel mode as travel modes.

特開２０１１−０６３１３６号公報JP 2011-063136 A 特開２０１２−０７１６９９号公報JP2012-071699A

特許文献１および２に開示されている駆動装置では、エンジンを停止して走行するＥＶモードが設定されている状態から、車速やアクセル開度などに応じて走行モードを切り換える場合がある。そして、この走行モードの切り換えによっては、停止しているエンジンを始動する必要が生じる。特許文献１の駆動装置では、エンジンを始動する必要が生じた場合に、ブレーキを係合させ、ＭＧ１を駆動させることでエンジンをクランキングしている。また、特許文献２では、第１クラッチを解放し、かつ第２クラッチを係合して第１ＭＧによってエンジンをクランキングしている。 In the drive devices disclosed in Patent Documents 1 and 2, the travel mode may be switched according to the vehicle speed, the accelerator opening, or the like from the state where the EV mode for traveling with the engine stopped is set. Depending on the switching of the running mode, it is necessary to start the stopped engine. In the drive device of Patent Document 1, when it is necessary to start the engine, the brake is engaged and the engine is cranked by driving the MG1. In Patent Document 2, the first clutch is released, the second clutch is engaged, and the engine is cranked by the first MG.

ＥＶモードには、単駆動や両駆動など異なる駆動状態によって走行する場合がある。このようなＥＶモードでは、駆動状態によってクラッチおよびブレーキの係合あるいは解放の状態が異なる。そのため、特許文献１および２の駆動装置のように、エンジン始動時に各クラッチおよびブレーキを特定の係合あるいは解放の状態に設定する制御では、ＥＶモードで走行している状態からエンジンを始動するときに、各クラッチおよびブレーキの係合状態を切り換えてエンジンを始動させる必要がある。そのため、特許文献１および２の駆動装置では、この各クラッチおよびブレーキの係合もしくは解放の切り換えによって、エンジンを始動するまでに時間を要してしまうおそれがあった。 The EV mode may travel in different driving states such as single driving or both driving. In such an EV mode, the state of engagement or disengagement of the clutch and brake varies depending on the driving state. For this reason, in the control for setting each clutch and brake to a specific engaged or disengaged state when starting the engine as in the drive devices of Patent Documents 1 and 2, when starting the engine from the state running in the EV mode, In addition, it is necessary to start the engine by switching the engagement state of each clutch and brake. Therefore, in the drive devices of Patent Documents 1 and 2, there is a possibility that it takes time to start the engine due to switching of engagement or release of each clutch and brake.

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、エンジンを停止して走行している状態から、エンジンの始動を迅速に行うことができるハイブリッド車両の駆動力制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and provides a driving force control device for a hybrid vehicle capable of quickly starting the engine from a state where the engine is stopped and running. It is intended to do.

この発明は、上記の目的を達成するために、エンジンと、発電機能のある第１モータと、前記エンジンからトルクが伝達される入力要素および前記第１モータからトルクが伝達される反力要素ならびに出力要素の少なくとも三つの回転要素によって差動作用を行う動力分割機構と、前記出力要素からトルクが伝達される出力部材と、前記エンジンから前記第１モータのロータに対するトルクの伝達と遮断とを行う第１係合装置と、前記第１係合装置とは異なる係合装置であってかつ前記エンジンから前記動力分割機構を介して前記出力部材に到るトルクの伝達を可能にする第２係合装置と、走行のための駆動トルクを出力する第２モータとを備え、前記第１係合装置を係合させるとともに前記エンジンによって前記第１モータを駆動し、かつ前記第１モータが発電した電力で前記第２モータを駆動して走行するシリーズモードと、前記第２係合装置を係合させるとともに少なくとも前記エンジンが出力する駆動力の一部と前記第２モータが出力する駆動力とによって走行するシリーズパラレルモードとの少なくとも二つの走行モードを設定可能なハイブリッド車両の駆動力制御装置において、前記エンジンを始動あるいは停止させる制御と前記走行モードを設定する制御とを実行するコントローラを備え、前記コントローラは、前記エンジンを始動するときに、前記第１係合装置が係合されている場合には、前記第１係合装置を係合した状態で前記エンジンを始動しかつ前記エンジンを始動した後の走行モードを前記シリーズモードに設定し、前記第２係合装置が係合されている場合には、前記第２係合装置を係合した状態で前記エンジンを始動しかつ前記エンジンを始動した後の走行モードを前記シリーズパラレルモードに設定し、前記第１係合装置および前記第２係合装置が解放されていてかつ前記エンジンを始動した後の走行モードとして前記シリーズモードが設定される場合には、前記第１係合装置を係合させて前記エンジンを始動し、前記第１係合装置および前記第２係合装置が解放されていてかつ前記エンジンを始動した後の走行モードとして前記シリーズパラレルモードが設定される場合には、前記第２係合装置を係合させて前記エンジンを始動するように構成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an engine, a first motor having a power generation function, an input element to which torque is transmitted from the engine, a reaction force element to which torque is transmitted from the first motor, and A power split mechanism that performs differential action by at least three rotating elements of the output element, an output member that transmits torque from the output element, and transmission and interruption of torque from the engine to the rotor of the first motor A first engagement device and a second engagement that is different from the first engagement device and enables transmission of torque from the engine to the output member via the power split mechanism And a second motor that outputs a driving torque for traveling, the first engagement device is engaged, the first motor is driven by the engine, and The series mode in which the second motor is driven by the electric power generated by the first motor, the second engagement device is engaged, and at least a part of the driving force output from the engine and the second motor In a hybrid vehicle driving force control apparatus capable of setting at least two traveling modes, i.e., a series parallel mode that travels by the driving force output by the vehicle, a control for starting or stopping the engine and a control for setting the traveling mode are performed. A controller that executes the engine, and the controller starts the engine with the first engagement device engaged when the first engagement device is engaged when the engine is started. And when the travel mode after starting the engine is set to the series mode and the second engagement device is engaged. In this state, the engine is started with the second engagement device engaged, and the travel mode after the engine is started is set to the series parallel mode, and the first engagement device and the second engagement device are set. When the combination mode is released and the series mode is set as the travel mode after starting the engine, the first engagement device is engaged to start the engine, and the first engagement When the combination device and the second engagement device are released and the series parallel mode is set as a travel mode after the engine is started, the second engagement device is engaged and the engine It is comprised so that it may start.

この発明によれば、直前に設定されている走行モードにおける各係合装置の係合あるいは解放の状態を維持してエンジンを始動する制御を実行している。すなわち、エンジンを始動するときに、各係合装置において係合状態の切り換えが生じることを抑制あるいは回避することができる。そのため、エンジンを始動するまでに要する時間を短縮することができる。また、エンジン始動後の走行モードを、エンジン始動時における係合装置の係合状態に基づいて設定している。すなわち、エンジン始動後に走行モードに応じて各係合装置の係合あるいは解放の切り換えが生じることを抑制あるいは回避することができるため、エンジン始動後における走行モードの遷移も迅速に行うことができる。 According to the present invention, the control for starting the engine while maintaining the engaged or disengaged state of each engagement device in the travel mode set immediately before is executed. That is, when starting the engine, it is possible to suppress or avoid occurrence of switching of the engagement state in each engagement device. Therefore, the time required to start the engine can be shortened. Further, the travel mode after the engine is started is set based on the engagement state of the engagement device when the engine is started. That is, since it is possible to suppress or avoid switching between engagement and disengagement of each engagement device in accordance with the travel mode after the engine is started, the travel mode can be rapidly changed after the engine is started.

さらに、各係合装置が解放されていた場合には、各係合装置を、エンジン始動後に設定される走行モードでの係合あるいは解放の状態に設定してエンジンを始動している。そのため、エンジンが停止している状態からエンジンを始動して走行する走行モードに遷移するまでに生じる各クラッチの係合あるいは解放の切り換えを最小限にすることができる。したがって、各係合装置を常に特定の係合状態に切り換えてエンジンを始動する制御を実行する場合と比較して、走行モードの遷移を迅速に実行することができる。 Further, when each engagement device has been released, the engine is started with each engagement device set to the engaged or released state in the travel mode set after the engine is started. Therefore, it is possible to minimize the switching of the engagement or disengagement of each clutch that occurs from when the engine is stopped to when the engine is started and transits to the travel mode. Therefore, it is possible to execute the transition of the running mode more quickly than in the case of executing the control for starting the engine by always switching each engagement device to the specific engagement state.

ＥＶモードからエンジンを始動するときに実行される制御を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control performed when starting an engine from EV mode. この発明に係る駆動力制御装置の対象とすることができる車両の構成を説明するためのスケルトン図である。It is a skeleton diagram for explaining a configuration of a vehicle that can be a target of the driving force control apparatus according to the present invention. 制御系統を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows a control system typically. 各走行モードを設定するための各クラッチおよびブレーキの係合および解放の状態をまとめて示す図表である。It is a table | surface which shows collectively the state of engagement and releasing of each clutch and brake for setting each driving mode. 各走行モードでの動作状態を説明するための図であって、動力分割機構を構成している遊星歯車機構についての共線図である。It is a figure for demonstrating the operation state in each driving mode, Comprising: It is an alignment chart about the planetary gear mechanism which comprises the power split mechanism. シリーズモードとシリーズパラレルモードとの駆動領域を車速と出力軸トルクとで示す線図である。It is a diagram which shows the drive area | region of a series mode and a series parallel mode by vehicle speed and an output shaft torque. ＭＧ１切り離しモードからエンジンを始動するときの挙動を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the behavior when starting an engine from MG1 separation mode. ＭＧ１引き摺りモードからエンジンを始動するときの挙動を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating a behavior when starting an engine from MG1 drag mode. この発明に係る駆動力制御装置の対象とすることができる他の車両の構成を説明するためのスケルトン図である。It is a skeleton figure for demonstrating the structure of the other vehicle which can be made into the object of the driving force control apparatus which concerns on this invention. 図９に示す駆動装置に関し、各走行モードでの動作状態を説明するための図であって、動力分割機構を構成している遊星歯車機構についての共線図である。It is a figure for demonstrating the operation state in each driving mode regarding the drive device shown in FIG. 9, Comprising: It is a collinear diagram about the planetary gear mechanism which comprises the power split mechanism.

図２は、この発明の実施形態における駆動装置の一例を示すスケルトン図であり、フロントエンジン・フロントドライブ車に適するように構成した例である。なお、図２は各構成部材の連結関係を示し、特に説明していない限り、各構成部材の相対位置を示すものではない。ここに示す例は、複軸式でかつ二つのモータを備えたハイブリッド駆動装置である。複軸式とは、駆動力の伝達に関与する複数の回転軸が互いに平行な複数の軸線上に配置されている形式である。二つのモータは、内燃機関（以下、エンジンと記す）と共に駆動力源となっており、永久磁石式同期電動機などの発電機能のあるモータである。 FIG. 2 is a skeleton diagram showing an example of a drive device according to an embodiment of the present invention, which is an example configured to be suitable for a front engine / front drive vehicle. In addition, FIG. 2 shows the connection relationship of each structural member, and does not indicate the relative position of each structural member unless otherwise described. The example shown here is a hybrid drive device that is a multi-shaft type and includes two motors. The multi-shaft type is a form in which a plurality of rotating shafts involved in transmission of driving force are arranged on a plurality of parallel axes. The two motors are driving force sources together with the internal combustion engine (hereinafter referred to as the engine), and are motors having a power generation function such as a permanent magnet synchronous motor.

図２に示すエンジン（ＥＮＧ）１は、ガソリンエンジンあるいはＬＰＧエンジンあるいはディーゼルエンジンであって、出力軸（クランクシャフト）２と同一の回転中心軸線上に、動力分割機構３および発電機能のある第１モータ（ＭＧ１）４が、ここに挙げた順に配置されている。動力分割機構３は、入力要素と、反力要素と、出力要素との三つの回転要素によって差動作用を行う機構であって、図２に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。すなわち、動力分割機構３は、反力要素に相当するサンギヤ５と、サンギヤ５に対して同心円上に配置されかつ出力要素に相当するリングギヤ６と、これらサンギヤ５およびリングギヤ６に噛み合っているプラネタリピニオンを自転可能かつ公転可能に保持し入力要素に相当するキャリヤ７を有している。 An engine (ENG) 1 shown in FIG. 2 is a gasoline engine, an LPG engine, or a diesel engine, and has a power split mechanism 3 and a first power generation function on the same rotation center axis as the output shaft (crankshaft) 2. The motor (MG1) 4 is arranged in the order given here. The power split mechanism 3 is a mechanism that performs a differential action by three rotating elements of an input element, a reaction force element, and an output element. In the example shown in FIG. 2, the power split mechanism 3 is configured by a single pinion type planetary gear mechanism. Has been. That is, the power split mechanism 3 includes a sun gear 5 corresponding to a reaction force element, a ring gear 6 arranged concentrically with the sun gear 5 and corresponding to an output element, and a planetary pinion meshing with the sun gear 5 and the ring gear 6. Is capable of rotating and revolving, and has a carrier 7 corresponding to an input element.

エンジン１の出力軸２に連結された入力軸８が、この動力分割機構３の回転中心軸線に沿って配置されている。これら入力軸８とキャリヤ７とを選択的に連結する入力クラッチＣ０が設けられている。入力クラッチＣ０は、この発明の実施形態における第２係合装置に相当し、係合することでエンジン１のトルクを後述する駆動輪２３に伝達することができる。また、入力軸８およびエンジン１の出力軸２の回転を選択的に止めるためのブレーキＢ０が設けられている。 An input shaft 8 connected to the output shaft 2 of the engine 1 is disposed along the rotation center axis of the power split mechanism 3. An input clutch C0 for selectively connecting the input shaft 8 and the carrier 7 is provided. The input clutch C0 corresponds to the second engagement device in the embodiment of the present invention, and can transmit the torque of the engine 1 to drive wheels 23 described later by being engaged. A brake B0 is provided for selectively stopping the rotation of the input shaft 8 and the output shaft 2 of the engine 1.

動力分割機構３を挟んでエンジン１とは反対側に第１モータ４が配置されており、第１モータ４の第１ロータ９と一体の第１ロータ軸１０がサンギヤ５に連結されている。第１ロータ軸１０は、中空軸であって、第１ロータ軸１０の内部にその回転中心軸線に沿って中間軸１１が挿入されている。中間軸１１と第１ロータ軸１０とは相対回転できるように構成されている。また、中間軸１１は前述した入力軸８に連結され、入力軸８と一体となって回転する。さらに、中間軸１１と第１ロータ軸１０とを選択的に連結するシリーズクラッチＣＳが設けられている。このシリーズクラッチＣＳは、この発明の実施形態における第１係合装置に相当し、図２に示すように、エンジン１から第１ロータ９に対するトルクの伝達と遮断とを行うことができる。 A first motor 4 is disposed on the opposite side of the engine 1 across the power split mechanism 3, and a first rotor shaft 10 integrated with the first rotor 9 of the first motor 4 is connected to the sun gear 5. The first rotor shaft 10 is a hollow shaft, and an intermediate shaft 11 is inserted into the first rotor shaft 10 along the rotation center axis. The intermediate shaft 11 and the first rotor shaft 10 are configured to be relatively rotatable. The intermediate shaft 11 is connected to the input shaft 8 described above and rotates together with the input shaft 8. Further, a series clutch CS that selectively connects the intermediate shaft 11 and the first rotor shaft 10 is provided. This series clutch CS corresponds to the first engagement device in the embodiment of the present invention, and can transmit and block torque from the engine 1 to the first rotor 9 as shown in FIG.

動力分割機構３におけるリングギヤ６に、この実施形態における出力部材の一例である出力ギヤ１２が連結され、これらリングギヤ６と出力ギヤ１２とは一体となって回転する。したがって、前述した入力クラッチＣ０が係合し、かつ第１モータ４が反力トルクを発生している状態では、エンジン１の出力トルクが動力分割機構３を介して出力ギヤ１２に伝達される。このようなエンジン１から動力分割機構３を介して出力ギヤ１２に到るトルクの伝達を、上記の入力クラッチＣ０によって行い、またそのトルク伝達を入力クラッチＣ０によって遮断するようになっている。 An output gear 12, which is an example of an output member in this embodiment, is connected to the ring gear 6 in the power split mechanism 3, and the ring gear 6 and the output gear 12 rotate together. Therefore, the output torque of the engine 1 is transmitted to the output gear 12 via the power split mechanism 3 in a state where the input clutch C0 is engaged and the first motor 4 generates the reaction torque. Transmission of torque from the engine 1 to the output gear 12 via the power split mechanism 3 is performed by the input clutch C0, and the torque transmission is interrupted by the input clutch C0.

エンジン１の出力軸２やこれと一体となって回転する入力軸８および中間軸１１などに対して平行にカウンタ軸１３が配置されている。カウンタ軸１３にはドリブンギヤ１４と第１ドライブギヤ１５とが設けられており、ドリブンギヤ１４が上記の出力ギヤ１２に噛み合っている。 A counter shaft 13 is arranged in parallel to the output shaft 2 of the engine 1 and the input shaft 8 and the intermediate shaft 11 that rotate integrally therewith. The counter shaft 13 is provided with a driven gear 14 and a first drive gear 15, and the driven gear 14 meshes with the output gear 12.

さらに、カウンタ軸１３と平行に、発電機能のある第２モータ（ＭＧ２）１６が配置されている。第２モータ１６における第２ロータ１７と一体となっている第２ロータ軸１８には第２ドライブギヤ１９が設けられており、第２ドライブギヤ１９は上記のドリブンギヤ１４に噛み合っている。第２モータ１６は、前述した第１モータ４と同様に、例えば永久磁石式の同期電動機であって、電力が供給されることによりトルクを出力し、出力ギヤ１２から出力されたトルクに第２モータ１６の出力トルクを加えるように構成されている。 Further, a second motor (MG2) 16 having a power generation function is arranged in parallel with the counter shaft 13. The second rotor shaft 18 integrated with the second rotor 17 in the second motor 16 is provided with a second drive gear 19, and the second drive gear 19 is engaged with the driven gear 14. The second motor 16 is a permanent magnet type synchronous motor, for example, similar to the first motor 4 described above, and outputs torque when electric power is supplied, and second torque is output to the torque output from the output gear 12. An output torque of the motor 16 is applied.

前記カウンタ軸１３や第２モータ１６と平行に終減速機であるデファレンシャルギヤ２０が設けられている。このデファレンシャルギヤ２０のリングギヤ２１が、カウンタ軸１３上の第１ドライブギヤ１５に噛み合っている。そして、第２モータ１６などから出力された駆動トルクがデファレンシャルギヤ２０からドライブシャフト２２を介して左右の駆動輪２３に伝達される。 A differential gear 20 as a final reduction gear is provided in parallel with the counter shaft 13 and the second motor 16. The ring gear 21 of the differential gear 20 meshes with the first drive gear 15 on the counter shaft 13. The drive torque output from the second motor 16 and the like is transmitted from the differential gear 20 to the left and right drive wheels 23 via the drive shaft 22.

また、第１モータ４および第２モータ１６は、図示しないバッテリやキャパシタなどからなる蓄電装置やインバータを含む電源部にそれぞれ電気的に接続されている。そして、第１モータ４および第２モータ１６は、図示しない電源部によって制御されて、それぞれモータとして動作し、あるいは発電機として動作し、さらには第１モータ４で発電した電力で第２モータ１６をモータとして動作させるように構成されている。 Moreover, the 1st motor 4 and the 2nd motor 16 are each electrically connected to the power supply part containing the electrical storage apparatus and inverter which consist of a battery, a capacitor, etc. which are not shown in figure. The first motor 4 and the second motor 16 are controlled by a power supply unit (not shown), and operate as a motor or a generator, respectively, and further, the second motor 16 is generated by the power generated by the first motor 4. Is operated as a motor.

上述した駆動装置は、複数の走行モードを設定することができる。その走行モードは、大きく分けて電気走行（ＥＶ＝Electric Vehicle）モードとハイブリッド（ＨＶ）モードとであり、ＨＶモードにはシリーズモードとシリーズパラレルモードとがある。これらの走行モードの選択や各走行モードでの駆動力の制御などを行うためのハイブリッド用電子制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）１００が設けられている。図３はそのＨＶ−ＥＣＵ１００を中心とした制御信号系統を示すブロック図である。ＨＶ−ＥＣＵ１００は、この発明におけるコントローラに相当し、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されるデータおよび予め記憶しているデータならびにプログラムを使用して演算を行い、演算結果を制御指令信号として出力するように構成されている。その入力されるデータの例を挙げると、車速、アクセル開度（もしくは駆動要求量）、第１モータ４の回転数、第２モータ１６の回転数、出力軸回転数（前記出力ギヤ１２もしくはカウンタ軸１３の回転数）、蓄電装置の充電残量（ＳＯＣ：State Of Charge）、エンジン水温センサ（ＥＮＧ水温センサ）などである。制御指令信号の例を挙げると、第１モータ４のトルク指令信号、第２モータ１６のトルク指令信号、エンジン１のトルク指令信号、シリーズクラッチＣＳの油圧指令信号ＰｂＣＳ、入力クラッチＣ０の油圧指令信号ＰｂＣ０、ブレーキＢ０の油圧指令信号ＰｂＢ０などである。なお、各クラッチＣ０，ＣＳおよびブレーキＢ０の油圧は、それぞれの油圧指令信号ＰｂＣＳ，ＰｂＣ０，ＰｂＢ０によって図示しないソレノイドバルブの電流を制御することにより行われる。これは、従来知られている車両用自動変速機における油圧の制御と同様である。 The drive device described above can set a plurality of travel modes. The driving modes are roughly divided into an electric driving (EV = Electric Vehicle) mode and a hybrid (HV) mode, and the HV mode includes a series mode and a series parallel mode. A hybrid electronic control unit (HV-ECU) 100 is provided for selecting these travel modes and controlling the driving force in each travel mode. FIG. 3 is a block diagram showing a control signal system centering on the HV-ECU 100. The HV-ECU 100 corresponds to a controller in the present invention, and is configured mainly with a microcomputer. The HV-ECU 100 performs calculations using input data, prestored data and programs, and uses the calculation results as control command signals. It is configured to output. Examples of the input data are vehicle speed, accelerator opening (or drive request amount), rotation speed of the first motor 4, rotation speed of the second motor 16, output shaft rotation speed (the output gear 12 or the counter). The number of rotations of the shaft 13), the remaining charge (SOC: State Of Charge) of the power storage device, the engine water temperature sensor (ENG water temperature sensor), and the like. Examples of the control command signal include a torque command signal for the first motor 4, a torque command signal for the second motor 16, a torque command signal for the engine 1, a hydraulic pressure command signal PbCS for the series clutch CS, and a hydraulic pressure command signal for the input clutch C0. PbC0, hydraulic command signal PbB0 for brake B0, and the like. Note that the hydraulic pressures of the clutches C0 and CS and the brake B0 are controlled by controlling the currents of solenoid valves (not shown) by the hydraulic pressure command signals PbCS, PbC0 and PbB0. This is the same as the control of hydraulic pressure in a conventionally known automatic transmission for vehicles.

さらに、モータ用電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）１０１およびエンジン用電子制御装置（ＥＮＧ−ＥＣＵ）１０２が設けられている。これらの電子制御装置１０１，１０２は、上記のＨＶ−ＥＣＵ１００と同様に、マイクロコンピュータを主体に構成され、入力されるデータおよび予め記憶しているデータならびにプログラムを使用して演算を行い、演算結果を制御指令信号として出力するように構成されている。ＭＧ−ＥＣＵ１０１は、ＨＶ−ＥＣＵ１００から伝送される第１モータ４および第２モータ１６のトルク指令信号に基づいて演算を行い、第１モータ４の電流および第２モータ１６の電流を制御する信号を出力する。また、ＥＮＧ−ＥＣＵ１０２は、ＨＶ−ＥＣＵ１００から伝送されるエンジントルク指令信号に基づいて演算を行い、エンジン１に付設されている図示しない電子スロットルバルブの開度信号やエンジン１に対する燃料の供給を制御する噴射信号を出力するように構成されている。 Furthermore, a motor electronic control unit (MG-ECU) 101 and an engine electronic control unit (ENG-ECU) 102 are provided. These electronic control units 101 and 102 are mainly composed of a microcomputer, similar to the above-described HV-ECU 100, and perform computations using input data, prestored data and programs, and computation results. Is output as a control command signal. The MG-ECU 101 performs a calculation based on the torque command signals of the first motor 4 and the second motor 16 transmitted from the HV-ECU 100, and outputs signals for controlling the currents of the first motor 4 and the second motor 16. Output. The ENG-ECU 102 performs calculation based on the engine torque command signal transmitted from the HV-ECU 100, and controls the opening signal of an electronic throttle valve (not shown) attached to the engine 1 and the supply of fuel to the engine 1. The injection signal to be output is output.

図４は、各走行モードを設定するためのクラッチＣ０，ＣＳおよびブレーキＢ０の係合および解放の状態をまとめて示す係合作動表である。なお、図４で「〇」印は係合していることを示し、空欄は解放していることを示す。ＥＶモードは、蓄電装置の電力で走行するモードであって、第１モータ４が出力する駆動力と第２モータ１６が出力する駆動力とのうち少なくとも第２モータ１６が出力する駆動力で走行するように構成され、第２モータ１６のみを駆動する単駆動モードと、二つのモータ４，１６を駆動する両駆動モードとがある。さらに、単駆動モードでは、第１モータ４を回転させないＭＧ１切り離しモードと、第１モータ４を連れ回すＭＧ１引き摺りモードとが可能である。 FIG. 4 is an engagement operation table that collectively shows the engagement and disengagement states of the clutches C0 and CS and the brake B0 for setting each travel mode. In FIG. 4, “◯” marks indicate engagement, and blanks indicate release. The EV mode is a mode in which the vehicle travels with the electric power of the power storage device, and travels with at least the driving force output by the second motor 16 among the driving force output by the first motor 4 and the driving force output by the second motor 16. There are a single drive mode in which only the second motor 16 is driven and a dual drive mode in which the two motors 4 and 16 are driven. Further, in the single drive mode, an MG1 separation mode in which the first motor 4 is not rotated and an MG1 drag mode in which the first motor 4 is rotated are possible.

ＭＧ１切り離しモードは、入力クラッチＣ０およびブレーキＢ０を解放状態にし、シリーズクラッチＣＳの係合あるいは解放を適宜決定することによって設定することができる。また、第２モータ１６が蓄電装置の電力で駆動される。したがって、第２モータ１６による駆動トルクがカウンタ軸１３を経由してデファレンシャルギヤ２０に伝達される。その場合、ドリブンギヤ１４が回転することにより出力ギヤ１２が回転するが、キャリヤ７が自由に回転することができるために、エンジン１や第１モータ４は停止状態を維持することができる。このとき第１モータ４の回転数を０に維持するために、コギングトルクを利用する、あるいはＨＶ−ＥＣＵ１００によって回転数を０に維持するように制御する、さらにｄ軸ロックによって回転数を０に維持するように制御するなどの方法が挙げられる。 The MG1 disengagement mode can be set by bringing the input clutch C0 and the brake B0 into the disengaged state and appropriately determining whether the series clutch CS is engaged or disengaged. Further, the second motor 16 is driven by the electric power of the power storage device. Accordingly, the driving torque by the second motor 16 is transmitted to the differential gear 20 via the counter shaft 13. In that case, the output gear 12 rotates as the driven gear 14 rotates. However, since the carrier 7 can rotate freely, the engine 1 and the first motor 4 can maintain the stopped state. At this time, in order to maintain the rotation speed of the first motor 4 at 0, the cogging torque is used, or the rotation speed is controlled to be maintained at 0 by the HV-ECU 100, and the rotation speed is reduced to 0 by d-axis lock. The method of controlling to maintain is mentioned.

これに対して、後者のＭＧ１引き摺りモードは、入力クラッチＣ０のみを係合させ、その状態で第２モータ１６を蓄電装置の電力で駆動する。この場合、動力分割機構３のキャリヤ７が入力軸８に連結され、その回転が止められるから、サンギヤ５およびこれに連結されている第１ロータ軸１０ならびに第１ロータ９が第２モータ１６とは反対方向（負方向）に回転する。なお、減速時に第２モータ１６において回生エネルギーによる発電ができないときに、入力クラッチＣ０を係合することによってエンジンブレーキを併用することができる。具体的には、入力クラッチＣ０を係合することによってエンジン１が駆動輪２３と連結され、その状態で第１モータ４によってエンジン１の回転数を上げることによってエンジンブレーキを作用させることができる。 On the other hand, in the latter MG1 drag mode, only the input clutch C0 is engaged, and in this state, the second motor 16 is driven by the electric power of the power storage device. In this case, since the carrier 7 of the power split mechanism 3 is connected to the input shaft 8 and its rotation is stopped, the sun gear 5, the first rotor shaft 10 and the first rotor 9 connected thereto are connected to the second motor 16. Rotates in the opposite direction (negative direction). When the second motor 16 cannot generate power using regenerative energy during deceleration, the engine brake can be used together by engaging the input clutch C0. Specifically, the engine 1 is connected to the drive wheels 23 by engaging the input clutch C0, and the engine brake can be applied by increasing the rotational speed of the engine 1 by the first motor 4 in this state.

このＭＧ１引き摺りモードの動作状態を動力分割機構３を構成している遊星歯車機構についての共線図として、前進走行時の共線図を図５の（ａ）に示し、後進走行時の共線図を図５（ｂ）に示してある。なお、図５において、各クラッチＣ０，ＣＳやブレーキＢ０について付記してある「ＯＦＦ」は解放していることを示し、「ＯＮ」は係合していることを示している。また、太い矢印はトルクの方向を示している。 The operation state of the MG1 drag mode is a collinear diagram for the planetary gear mechanism constituting the power split mechanism 3, and the collinear diagram for forward travel is shown in FIG. The figure is shown in FIG. In FIG. 5, “OFF” appended to each of the clutches C0, CS and the brake B0 indicates that the clutch is released, and “ON” indicates that the clutch is engaged. A thick arrow indicates the direction of torque.

両駆動モードは、第１モータ４および第２モータ１６を蓄電装置の電力でモータとして駆動し、これらのモータ４，１６が出力するトルクで走行するモードである。この両駆動モードは、入力クラッチＣ０とブレーキＢ０とを係合して設定される。動力分割機構３では、キャリヤ７が固定されるから、第１モータ４がモータとして動作して負方向に回転すると、リングギヤ６およびこれと一体の出力ギヤ１２が前進走行する方向（正方向）に回転する。こうして第１モータ４の出力したトルクが出力ギヤ１２からカウンタ軸１３を経由してデファレンシャルギヤ２０に伝達される。また、第２モータ１６がモータとして動作して正方向に回転すると、その出力トルクがカウンタ軸１３上で、前記出力ギヤ１２から伝達されたトルクに加算され、こうして合算されたトルクがデファレンシャルギヤ２０に伝達される。また、ＥＶモードにおける後進走行時は、前進走行の際の動作状態と後進走行の際の動作状態と同じであって、第２モータ１６の回転（トルク）を前進時とは反対の方向にし、両駆動モードであれば第１モータ４も前進時とは反対の方向に回転させることによって後進走行が可能である。 Both drive modes are modes in which the first motor 4 and the second motor 16 are driven as motors by the electric power of the power storage device, and travel is performed with the torque output by these motors 4 and 16. Both the drive modes are set by engaging the input clutch C0 and the brake B0. In the power split mechanism 3, since the carrier 7 is fixed, when the first motor 4 operates as a motor and rotates in the negative direction, the ring gear 6 and the output gear 12 integrated with the ring gear 6 move forward (in the positive direction). Rotate. Thus, the torque output from the first motor 4 is transmitted from the output gear 12 to the differential gear 20 via the counter shaft 13. When the second motor 16 operates as a motor and rotates in the forward direction, the output torque is added to the torque transmitted from the output gear 12 on the counter shaft 13, and the combined torque is added to the differential gear 20. Is transmitted to. Further, during reverse travel in the EV mode, the operation state during forward travel and the operation state during reverse travel are the same, and the rotation (torque) of the second motor 16 is set in the opposite direction to that during forward travel. In both drive modes, the first motor 4 can also run backward by rotating in the direction opposite to that during forward movement.

ＨＶモードのうちのシリーズモードは、シリーズクラッチＣＳのみを係合させることにより設定される。シリーズモードにおける動作状態を図５の（ｃ）および図５の（ｄ）に、動力分割機構３を構成している遊星歯車機構についての共線図で示してある。エンジン１の出力トルクはシリーズクラッチＣＳを介して第１モータ４に伝達され、第１モータ４が発電機として機能する。その場合、動力分割機構３におけるキャリヤ７が自由に回転する状態になっているので、出力ギヤ１２にはエンジン１のトルクが伝達されない。第１モータ４で発生した電力は第２モータ１６に供給されて第２モータ１６がモータとして動作し、その出力トルクがカウンタ軸１３を経由してデファレンシャルギヤ２０に伝達され、その結果、第２モータ１６による駆動トルクで車両が走行する。図５の（ｃ）は前進時の状態を示してあり、リングギヤ６が車速に応じた回転数で正方向に回転し、これに対してサンギヤ５はエンジン１と同じ回転数になるので、キャリヤ７はリングギヤ６の回転数およびサンギヤ５の回転数ならびに遊星歯車機構のギヤ比（サンギヤ５の歯数とリングギヤ６の歯数との比）に応じた回転数で空転する。なお、第２モータ１６は正方向および負方向のいずれにも回転することができるから、第２モータ１６の回転方向に応じて、車両は前進し、あるいは後進する。すなわち、図５（ｄ）に示すように、エンジン１の回転数は前進走行時と比較して小さくし、第２モータ１６はモータとして動作して負方向に回転させることによって、車両が後進走行することができる。 The series mode of the HV mode is set by engaging only the series clutch CS. Operation states in the series mode are shown in FIG. 5C and FIG. 5D as collinear diagrams of the planetary gear mechanism constituting the power split mechanism 3. The output torque of the engine 1 is transmitted to the first motor 4 via the series clutch CS, and the first motor 4 functions as a generator. In that case, since the carrier 7 in the power split mechanism 3 is in a freely rotating state, the torque of the engine 1 is not transmitted to the output gear 12. The electric power generated by the first motor 4 is supplied to the second motor 16 and the second motor 16 operates as a motor, and the output torque is transmitted to the differential gear 20 via the counter shaft 13, and as a result, the second motor 16 The vehicle travels with the driving torque of the motor 16. FIG. 5 (c) shows a state when the vehicle is moving forward. The ring gear 6 rotates in the forward direction at a rotational speed corresponding to the vehicle speed, whereas the sun gear 5 has the same rotational speed as the engine 1, so that the carrier 7 idles at a rotational speed corresponding to the rotational speed of the ring gear 6, the rotational speed of the sun gear 5, and the gear ratio of the planetary gear mechanism (ratio of the number of teeth of the sun gear 5 to the number of teeth of the ring gear 6). Since the second motor 16 can rotate in either the positive direction or the negative direction, the vehicle moves forward or reverse depending on the rotation direction of the second motor 16. That is, as shown in FIG. 5 (d), the rotational speed of the engine 1 is made smaller than that during forward traveling, and the second motor 16 operates as a motor and rotates in the negative direction so that the vehicle travels backward. can do.

ＨＶモードのうちのシリーズパラレルモードは、エンジン１の出力トルクとモータ４，１６の出力トルクとによって走行するモードであり、前進時には、エンジン１の回転数と出力軸回転数（例えば出力ギヤ１２の回転数）との比を無段階に変化させることのできる無段状態と、動力分割機構３の全体を一体化させる固定段状態とを設定することが可能である。 The series / parallel mode of the HV mode is a mode in which the vehicle travels based on the output torque of the engine 1 and the output torque of the motors 4 and 16. It is possible to set a stepless state in which the ratio to the rotation speed) can be changed steplessly and a fixed step state in which the entire power split mechanism 3 is integrated.

無段状態は入力クラッチＣ０のみを係合させて設定され、エンジン１が駆動力を出力する。その動作状態を動力分割機構３を構成している遊星歯車機構の共線図として図５の（ｅ）に示してある。エンジン１の出力トルクは入力クラッチＣ０を介して動力分割機構３のキャリヤ７に伝達され、キャリヤ７が正方向に回転する。その状態で、第１モータ４を発電機として動作させることによりサンギヤ５に負方向のトルク（負トルク）を加える。こうすることによりリングギヤ６およびこれと一体の出力ギヤ１２に正方向のトルクが伝達される。一方、第１モータ４によって発電された電力は、第２モータ１６に供給されて第２モータ１６がモータとして機能し、その出力トルクが前記出力ギヤ１２から伝達されるトルクにカウンタ軸１３を介して加えられる。したがって、エンジン１が出力する動力の一部が、動力分割機構３を介して出力ギヤ１２からデファレンシャルギヤ２０に向けて出力され、かつエンジン１が出力する動力の他の部分が一旦電力に変換された後、第２モータ１６から駆動トルクとしてデファレンシャルギヤ２０に向けて出力される。そして、第１モータ４の回転数を変化させることによりエンジン１の回転数が変化する。したがって、エンジン１の回転数を例えば燃費が最適になる回転数に制御することができる。また、シリーズパラレルモードで後進走行する場合、入力クラッチＣ０のみを係合させた状態で、エンジン１を駆動し、かつ第１モータ４を発電機として機能させて正方向に回転させる。また、第２モータ１６はモータとして機能させ、負方向に回転させ、その出力トルクによって後進走行する。 The continuously variable state is set by engaging only the input clutch C0, and the engine 1 outputs driving force. The operation state is shown in FIG. 5E as a collinear diagram of the planetary gear mechanism constituting the power split mechanism 3. The output torque of the engine 1 is transmitted to the carrier 7 of the power split mechanism 3 via the input clutch C0, and the carrier 7 rotates in the forward direction. In this state, negative torque (negative torque) is applied to the sun gear 5 by operating the first motor 4 as a generator. By doing so, torque in the positive direction is transmitted to the ring gear 6 and the output gear 12 integrated therewith. On the other hand, the electric power generated by the first motor 4 is supplied to the second motor 16 and the second motor 16 functions as a motor, and the output torque is transmitted to the torque transmitted from the output gear 12 via the counter shaft 13. Added. Therefore, a part of the power output from the engine 1 is output from the output gear 12 to the differential gear 20 via the power split mechanism 3, and the other part of the power output from the engine 1 is once converted into electric power. After that, the second motor 16 outputs the driving torque toward the differential gear 20. And the rotation speed of the engine 1 changes by changing the rotation speed of the 1st motor 4. FIG. Therefore, the rotational speed of the engine 1 can be controlled to a rotational speed at which the fuel efficiency is optimized, for example. When the vehicle travels backward in the series parallel mode, the engine 1 is driven with only the input clutch C0 engaged, and the first motor 4 functions as a generator to rotate in the forward direction. The second motor 16 functions as a motor, rotates in the negative direction, and travels backward by the output torque.

固定段状態は、入力クラッチＣ０およびシリーズクラッチＣＳを係合させることによって設定される。その動作状態を動力分割機構３を構成している遊星歯車機構の共線図として図５の（ｆ）に示してある。これら二つのクラッチＣ０，ＣＳを係合させることにより動力分割機構３におけるキャリヤ７とサンギヤ５とが連結されるので、動力分割機構３はその全体が一体となって回転する。したがって、エンジン１が出力したトルクは、動力分割機構３によって増減されることなく出力ギヤ１２に伝達される。その場合、第１モータ４は動力分割機構３を介してエンジン１に連結された状態になるので、蓄電装置の電力で第１モータ４をモータとして動作させることにより、第１モータ４の出力トルクを駆動トルクとして、エンジン１の出力トルクに加えることができる。また同様に、蓄電装置の電力で第２モータ１６をモータとして動作させることにより、第２モータ１６の出力トルクを駆動トルクとして、エンジン１の出力トルクに加えることができる。 The fixed stage state is set by engaging the input clutch C0 and the series clutch CS. The operation state is shown in FIG. 5F as a collinear diagram of the planetary gear mechanism constituting the power split mechanism 3. By engaging these two clutches C0 and CS, the carrier 7 and the sun gear 5 in the power split mechanism 3 are connected, so that the power split mechanism 3 rotates as a whole. Therefore, the torque output from the engine 1 is transmitted to the output gear 12 without being increased or decreased by the power split mechanism 3. In this case, since the first motor 4 is connected to the engine 1 via the power split mechanism 3, the output torque of the first motor 4 is obtained by operating the first motor 4 as a motor with the electric power of the power storage device. Can be added to the output torque of the engine 1 as a drive torque. Similarly, by operating the second motor 16 as a motor with the electric power of the power storage device, the output torque of the second motor 16 can be added to the output torque of the engine 1 as a drive torque.

上述したＥＶモードおよびシリーズモードは、各モータ４，１６の出力トルクで走行し、もしくは第２モータ１６の出力トルクで走行するモードであるから、最大駆動トルクはモータ４，１６の特性に応じて制限される。例えばシリーズモードで出力できる最大駆動トルクは、図６に示すように、第２モータ１６の特性に応じたものとなり、車速がある程度増大した後は、車速の増大に従って低下する。したがって、シリーズモードとシリーズパラレルモードとの切り換え制御を行うためには、図６に示すように、車速と出力軸トルク（もしくは要求トルク）とによって各モードの領域を定めたマップを用意しておき、実際の走行状態が属しているモードを設定することとすればよい。 The EV mode and the series mode described above are modes that run with the output torque of the motors 4 and 16 or run with the output torque of the second motor 16, so the maximum drive torque depends on the characteristics of the motors 4 and 16. Limited. For example, as shown in FIG. 6, the maximum drive torque that can be output in the series mode depends on the characteristics of the second motor 16, and after the vehicle speed increases to some extent, it decreases as the vehicle speed increases. Therefore, in order to perform switching control between the series mode and the series parallel mode, as shown in FIG. 6, a map in which the area of each mode is defined by the vehicle speed and the output shaft torque (or required torque) is prepared. The mode to which the actual running state belongs may be set.

つぎに、この発明における駆動力制御装置が搭載された車両において、エンジン１が停止している走行モードが設定されている状態、すなわちＥＶモードが設定されている状態からエンジン１を始動し、他の走行モードに移行する場合に実行される制御を図１のフローチャートを用いて説明する。以下に説明する制御は、この発明の実施形態におけるコントローラに相当するＨＶ−ＥＣＵ１００で実行される。 Next, in the vehicle on which the driving force control apparatus according to the present invention is mounted, the engine 1 is started from the state in which the traveling mode in which the engine 1 is stopped, that is, the state in which the EV mode is set, The control executed when shifting to the travel mode will be described with reference to the flowchart of FIG. The control described below is executed by HV-ECU 100 corresponding to the controller in the embodiment of the present invention.

上述したように、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、エンジン１を停止して走行している状態、つまりＥＶモードで走行している状態の車両に、エンジン１を始動する要求があるか否かをステップＳ１で判断する。エンジン１を始動するか否かの判断は、アクセル開度の大きさ、あるいは車速、充電残量（ＳＯＣ）などを基準としている。エンジン１を始動する要求が生じていない、つまりステップＳ１で否定的に判断された場合には、リターンする。 As described above, the HV-ECU 100 determines whether or not there is a request to start the engine 1 in the vehicle running with the engine 1 stopped, that is, the vehicle running in the EV mode, in step S1. to decide. The determination of whether or not to start the engine 1 is based on the accelerator opening, vehicle speed, remaining charge (SOC), or the like. If there is no request for starting the engine 1, that is, if the determination is negative in step S1, the routine returns.

ＨＶ−ＥＣＵ１００からエンジン１を始動する要求が生じた場合、つまりステップＳ１で肯定的に判断された場合には、現在のシリーズクラッチＣＳの係合状態がステップＳ２で判断される。上述したように、ＥＶモードにおいて、エンジン１が停止した状態でシリーズクラッチＣＳが係合されている走行モードは、シリーズクラッチＣＳが係合されている状態のＭＧ１切り離しモードである。 When a request for starting the engine 1 is generated from the HV-ECU 100, that is, when a positive determination is made in step S1, the current engagement state of the series clutch CS is determined in step S2. As described above, in the EV mode, the travel mode in which the series clutch CS is engaged while the engine 1 is stopped is the MG1 disengagement mode in which the series clutch CS is engaged.

シリーズクラッチＣＳが係合されている状態のＭＧ１切り離しモードであった場合、つまりステップＳ２でＹＥＳと判断された場合には、ステップＳ３の制御が実行され、シリーズクラッチＣＳを係合した状態を維持してエンジン１を始動する。この場合におけるエンジン１を始動する制御は、シリーズクラッチＣＳを介して停止状態のエンジン１を回転させるように第１モータ４がトルクを出力する。つまり、シリーズクラッチＣＳが係合されていることによってエンジン１と第１モータ４とが直接連結されている状態であるため、第１モータ４が正方向へ回転するトルク（正トルク）を出力することによってエンジン１の回転数を上昇させる、すなわちクランキングすることができる。第１モータ４によってエンジン１をクランキングしてエンジン１を始動した後は、ステップＳ４の制御、つまり走行モードとしてシリーズモードを設定（選択）する制御が実行される。 If it is the MG1 disengagement mode in which the series clutch CS is engaged, that is, if it is determined YES in step S2, the control in step S3 is executed and the state in which the series clutch CS is engaged is maintained. Then, the engine 1 is started. In the control for starting the engine 1 in this case, the first motor 4 outputs torque so as to rotate the stopped engine 1 via the series clutch CS. That is, since the engine 1 and the first motor 4 are directly connected by the engagement of the series clutch CS, a torque (positive torque) that rotates the first motor 4 in the positive direction is output. Thus, the rotational speed of the engine 1 can be increased, that is, cranking can be performed. After cranking the engine 1 with the first motor 4 and starting the engine 1, the control in step S4, that is, the control for setting (selecting) the series mode as the running mode is executed.

一方、ステップＳ２において否定的に判断された場合、つまりシリーズクラッチＣＳが係合されていなかった場合には、ステップＳ５の制御が実行され、入力クラッチＣ０が係合されているか否かが判断される。上述したように、ＥＶモードにおいてシリーズクラッチＣＳが係合されておらず、入力クラッチＣ０が係合されている走行モードは、ＭＧ１引き摺りモードあるいは両駆動モードのいずれかである。入力クラッチＣ０が係合されていた場合、つまりステップＳ５で肯定的に判断された場合には、ステップＳ６の制御が実行され、入力クラッチＣ０を係合した状態を維持してエンジン１を始動する。 On the other hand, if a negative determination is made in step S2, that is, if the series clutch CS is not engaged, the control in step S5 is executed to determine whether or not the input clutch C0 is engaged. The As described above, the travel mode in which the series clutch CS is not engaged and the input clutch C0 is engaged in the EV mode is either the MG1 drag mode or the double drive mode. If the input clutch C0 is engaged, that is, if the determination in step S5 is affirmative, the control of step S6 is executed, and the engine 1 is started while maintaining the state where the input clutch C0 is engaged. .

ＭＧ１引き摺りモードが設定されていた場合におけるエンジン１を始動する制御は、入力クラッチＣ０を介して停止状態のエンジン１を回転させるように第１モータ４がトルクを出力する。つまり、入力クラッチＣ０が係合されていることによって、エンジン１と第１モータ４とが動力分割機構３および入力クラッチＣ０を介して連結されている状態である。そのため、第１モータ４が正方向へ回転するトルク（正トルク）を出力することによってエンジン１の回転数を上昇させる、すなわちクランキングすることができる。第１モータ４によってエンジン１をクランキングしてエンジン１を始動した後は、ステップＳ７の制御、つまり走行モードとしてシリーズモードを設定（選択）して走行する。 In the control for starting the engine 1 when the MG1 drag mode is set, the first motor 4 outputs torque so as to rotate the stopped engine 1 via the input clutch C0. That is, when the input clutch C0 is engaged, the engine 1 and the first motor 4 are connected via the power split mechanism 3 and the input clutch C0. Therefore, the rotational speed of the engine 1 can be increased, that is, cranked by outputting torque (positive torque) that the first motor 4 rotates in the positive direction. After the engine 1 is cranked by the first motor 4 and the engine 1 is started, the control is performed in step S7, that is, the series mode is set (selected) as the travel mode.

なお、両駆動モードが設定されていた場合には、ブレーキＢ０を解放した後に、ステップＳ６およびステップＳ７と同様の制御を実行する。具体的には、ブレーキＢ０を解放した後に、第１モータ４によってエンジン１をクランキングする。このような制御によってエンジン１を始動した後は、走行モードとしてシリーズパラレルモードを設定（選択）する制御が実行される。 If both drive modes are set, the same control as step S6 and step S7 is executed after releasing the brake B0. Specifically, the engine 1 is cranked by the first motor 4 after releasing the brake B0. After starting the engine 1 by such control, control for setting (selecting) the series parallel mode as the running mode is executed.

他方、上述したステップＳ５において否定的に判断された場合、つまり入力クラッチＣ０が係合されていなかった場合には、ステップＳ８の制御が実行される。ステップＳ８に進んだ場合は、エンジン１が停止していて、かつシリーズクラッチＣＳおよび入力クラッチＣ０が解放されている状態であるため、ＥＶモードにおけるＭＧ１切り離しモードが設定されている状態である。このように各クラッチＣＳ，Ｃ０が解放されていた場合には、エンジン１の始動要求と同時に決定されるエンジン１始動後の走行モードに基づいてエンジン１を始動する。すなわち、各クラッチＣＳ，Ｃ０を、エンジン１始動後に設定される走行モードでの係合状態と同じ係合状態に設定してエンジン１を始動する。 On the other hand, when a negative determination is made in step S5 described above, that is, when the input clutch C0 is not engaged, the control of step S8 is executed. When the process proceeds to step S8, since the engine 1 is stopped and the series clutch CS and the input clutch C0 are released, the MG1 disengagement mode in the EV mode is set. As described above, when the clutches CS and C0 are released, the engine 1 is started based on the travel mode after the engine 1 is started, which is determined simultaneously with the engine 1 start request. That is, each clutch CS, C0 is set to the same engagement state as that in the travel mode set after engine 1 is started, and engine 1 is started.

この実施形態においてエンジン１を始動した後に設定される走行モードは、シリーズモードとシリーズパラレルモードとのいずれか一方である。エンジン１を始動した後に設定される走行モードがシリーズモードであった場合には、先ずシリーズクラッチＣＳを係合する。そして、上述したステップＳ３で実行した制御と同じ制御によってエンジン１を始動する。具体的には、シリーズクラッチＣＳを係合し、第１モータ４から正トルクを出力するように制御することでエンジン１をクランキングしてエンジン１を始動する。エンジン１始動後はシリーズモードに遷移する。 In this embodiment, the travel mode set after the engine 1 is started is either the series mode or the series parallel mode. When the travel mode set after starting the engine 1 is the series mode, the series clutch CS is first engaged. And the engine 1 is started by the same control as the control performed by step S3 mentioned above. Specifically, the engine 1 is cranked by starting the engine 1 by engaging the series clutch CS and controlling the first motor 4 to output a positive torque. After engine 1 is started, the mode changes to series mode.

エンジン１を始動した後に設定される走行モードがシリーズパラレルモードであった場合には、先ず入力クラッチＣ０を係合する。そして、ステップＳ６で実行した制御と同じ制御によってエンジン１を始動する。具体的には、入力クラッチＣ０を係合し、第１モータ４から正トルクを出力するように制御することにでエンジン１をクランキングしてエンジン１を始動する。エンジン１始動後はシリーズパラレルモードに遷移する。 When the traveling mode set after starting the engine 1 is the series parallel mode, first, the input clutch C0 is engaged. And the engine 1 is started by the same control as the control performed by step S6. Specifically, the engine 1 is cranked and the engine 1 is started by engaging the input clutch C0 and controlling the first motor 4 to output a positive torque. After the engine 1 is started, the mode changes to the series / parallel mode.

このように、各クラッチＣＳ，Ｃ０が解放されていた場合には、エンジン１始動後に設定される走行モードに基づいて（従って）エンジン１を始動させる制御をステップＳ８で実行している。そのため、エンジン１が始動した後に各クラッチＣＳ，Ｃ０の係合あるいは解放の状態の切り換えが生じず、エンジン１始動後は即時にシリーズモードあるいはシリーズパラレルモードに遷移させることができる。 As described above, when each of the clutches CS and C0 is released, the control for starting the engine 1 is executed in step S8 based on the travel mode set after the engine 1 is started (accordingly). Therefore, after the engine 1 is started, the clutch CS, C0 is not switched between engaged and released states, and immediately after the engine 1 is started, the mode can be changed to the series mode or the series parallel mode.

つぎに、図１のフローチャートで実行する制御によって生じる挙動を図７および図８のタイムチャートを用いて説明する。図７では、ＥＶモードにおけるＭＧ１切り離しモードで走行している状態からエンジン１を始動する場合に、上述した制御を実行することで生じる挙動を示してある。なお、図７で示すＭＧ１切り離しモードは、シリーズクラッチＣＳが係合している状態である。 Next, the behavior caused by the control executed in the flowchart of FIG. 1 will be described with reference to the time charts of FIGS. FIG. 7 shows the behavior caused by executing the above-described control when the engine 1 is started from the state of traveling in the MG1 separation mode in the EV mode. Note that the MG1 disengagement mode shown in FIG. 7 is a state in which the series clutch CS is engaged.

図７に示すように、ｔ０時点では、ＭＧ１切り離しモードで走行しているため、アクセル開度や車速に応じて第２モータ１６が出力するトルクで走行している状態である。そして、ｔ１時点において、運転者の操作によってアクセル開度が大きくなると、それに伴い第２モータ１６が出力するトルクも大きくなる。 As shown in FIG. 7, at the time t0, since the vehicle is traveling in the MG1 separation mode, the vehicle is traveling with the torque output by the second motor 16 according to the accelerator opening and the vehicle speed. At time t1, when the accelerator opening is increased by the driver's operation, the torque output by the second motor 16 is increased accordingly.

アクセル開度が大きくなり、所定のしきい値を超えるｔ２時点において、ＨＶ−ＥＣＵ１００はエンジン１を始動する必要があると判断する。 The HV-ECU 100 determines that the engine 1 needs to be started at time t2 when the accelerator opening increases and exceeds a predetermined threshold value.

エンジン１の始動要求が生じることにより、第１モータ４は正トルクを出力するように制御される。このとき、シリーズクラッチＣＳが係合された状態で維持されていて、入力クラッチＣ０およびブレーキＢ０は解放された状態で維持されている。そのため、第１モータ４が出力した正トルクによって、エンジン１の回転数が上昇される。また、第２モータ１６が出力する正トルクでは、アクセル開度に応じて制御される。つまり、アクセル開度が大きくなった状態で一定になると、第２モータ１６が出力する正トルクも大きくなった状態で一定になる。 When the start request for the engine 1 is generated, the first motor 4 is controlled so as to output a positive torque. At this time, the series clutch CS is maintained in an engaged state, and the input clutch C0 and the brake B0 are maintained in a released state. Therefore, the rotational speed of the engine 1 is increased by the positive torque output by the first motor 4. Further, the positive torque output from the second motor 16 is controlled according to the accelerator opening. That is, when the accelerator opening becomes constant, the positive torque output from the second motor 16 becomes constant when the accelerator opening is increased.

第１モータ４によるクランキングによってエンジン１が所定の回転数に達した時点、つまりｔ３時点において、エンジン１を点火させる。点火されることにより、エンジン１がトルクの出力を開始するため、第１モータ４は、出力していた正トルクは小さくなるように制御され、さらに正トルクの出力を停止した後は負トルクの出力を開始するように制御される。したがって、エンジン１が完爆するｔ４時点において、シリーズクラッチＣＳのみ係合されている状態でエンジン１が動力を出力し、第１モータ４が負トルクを出力し、第２モータ１６は駆動するための正トルクを出力している状態、すなわちシリーズモードが設定された状態になる。各クラッチＣＳ，Ｃ０およびブレーキＢ０の係合状態を維持した状態でエンジン１を始動した後は、図６で示したようなマップに応じて走行モードを遷移させてもよい。 The engine 1 is ignited when the engine 1 reaches a predetermined rotational speed by cranking by the first motor 4, that is, at time t3. Since the engine 1 starts outputting torque by being ignited, the first motor 4 is controlled so that the positive torque that has been output is reduced, and after the output of the positive torque is stopped, the negative torque is reduced. Controlled to start output. Therefore, at time t4 when the engine 1 is completely exploded, the engine 1 outputs power while only the series clutch CS is engaged, the first motor 4 outputs negative torque, and the second motor 16 is driven. The positive torque is output, that is, the series mode is set. After the engine 1 is started with the clutches CS and C0 and the brake B0 being engaged, the travel mode may be changed according to the map shown in FIG.

この構成によれば、直前に設定されている走行モード、つまりＭＧ１切り離しモードにおける各クラッチＣＳ，Ｃ０およびブレーキＢ０の係合あるいは解放の状態を維持して第１モータ４によるエンジン１のクランキングを実行している。すなわち、エンジン１の始動要求が生じてからエンジン１を始動するまでに、各クラッチＣＳ，Ｃ０において係合状態の切り換えが生じていない。そのため、エンジン１を始動するまでに要する時間を短縮することができ、エンジン１の始動を迅速に実行することができる。 According to this configuration, the clutch 1 of the engine 1 is cranked by the first motor 4 while maintaining the engagement or disengagement state of the clutches CS and C0 and the brake B0 in the travel mode set immediately before, that is, the MG1 disengagement mode. Running. That is, the engagement state is not switched in each of the clutches CS and C0 after the start request of the engine 1 is generated and before the engine 1 is started. As a result, the time required to start the engine 1 can be shortened, and the engine 1 can be started quickly.

つぎに、図８を用いて、ＭＧ１引き摺りモードで走行している状態からエンジン１を始動する場合に、上述した制御を実行することで生じる挙動を説明する。図８に示すように、ＭＧ１引き摺りモードは、入力クラッチＣ０が係合されていて、シリーズクラッチＣＳおよびブレーキＢ０は解放されており、第２モータ１６が出力する駆動力によって走行している状態である。また、第１モータ４はトルクを出力していないが、入力クラッチＣ０が係合されているため、第２モータ１６の出力する駆動トルクに応じて負方向に回転されている。 Next, using FIG. 8, a description will be given of the behavior that occurs when the above-described control is executed when the engine 1 is started from the state of traveling in the MG1 drag mode. As shown in FIG. 8, in the MG1 drag mode, the input clutch C0 is engaged, the series clutch CS and the brake B0 are released, and the vehicle is running with the driving force output by the second motor 16. is there. The first motor 4 does not output torque, but is rotated in the negative direction according to the drive torque output by the second motor 16 because the input clutch C0 is engaged.

図８に示すように、ｔ１０時点ではＭＧ１引き摺りモードで走行しているため、アクセル開度や車速に応じて第２モータ１６が出力するトルクで走行している状態である。そして、ｔ１１時点において、運転者の操作によってアクセル開度が大きくなると、それに伴い第２モータ１６が出力するトルクも大きくなる。 As shown in FIG. 8, since the vehicle is traveling in the MG1 drag mode at time t10, the vehicle is traveling with the torque output by the second motor 16 according to the accelerator opening and the vehicle speed. At time t11, when the accelerator opening is increased by the driver's operation, the torque output from the second motor 16 is increased accordingly.

アクセル開度が大きくなり、所定のしきい値を超えるｔ１２時点において、ＨＶ−ＥＣＵ１００はエンジン１を始動する必要があると判断する。 The HV-ECU 100 determines that the engine 1 needs to be started at time t12 when the accelerator opening increases and exceeds a predetermined threshold value.

エンジン１の始動要求が生じることにより、第１モータ４は正トルクを出力するように制御される。このとき、入力クラッチＣ０が係合した状態で維持されていて、シリーズクラッチＣＳおよびブレーキＢ０は解放した状態で維持されている。言い換えれば、各クラッチＣＳ，Ｃ０の係合状態は、シリーズパラレルモードの無段状態における係合状態と同じである。そのため、第１モータ４が出力した正トルクによって、動力分割機構３および入力クラッチＣ０を介してエンジン１の回転数が上昇される。また、入力クラッチＣ０が係合しているため、第１モータ４の正トルクは、制動力となって駆動輪２３に伝達される。そのため、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、第２モータ１６が出力する正トルクを大きくすることによって、第１モータ４の正トルクで車速が低下しないように制御する。そして、アクセル開度が大きくなった状態で一定になると、第２モータ１６が出力するトルクも大きくなった状態で一定になる。なお、第１モータ４の出力する正トルクを考慮しない場合における第２モータ１６のトルクの変化を点線で示している。 When the start request for the engine 1 is generated, the first motor 4 is controlled so as to output a positive torque. At this time, the input clutch C0 is maintained in an engaged state, and the series clutch CS and the brake B0 are maintained in a released state. In other words, the engagement state of each of the clutches CS and C0 is the same as the engagement state in the continuously variable state of the series parallel mode. Therefore, the rotational speed of the engine 1 is increased by the positive torque output from the first motor 4 via the power split mechanism 3 and the input clutch C0. Further, since the input clutch C0 is engaged, the positive torque of the first motor 4 is transmitted to the drive wheels 23 as a braking force. Therefore, the HV-ECU 100 performs control so that the vehicle speed does not decrease due to the positive torque of the first motor 4 by increasing the positive torque output by the second motor 16. And if it becomes constant in the state where the accelerator opening became large, the torque which the 2nd motor 16 outputs will also become constant in the state where it became large. A change in torque of the second motor 16 when the positive torque output from the first motor 4 is not taken into consideration is indicated by a dotted line.

第１モータ４によるクランキングによってエンジン１が所定の回転数に達した時点、つまりｔ１３時点において、エンジン１を点火させる。点火されることによりエンジン１がトルクの出力を開始するため、第２モータ１６は、出力している正トルクが小さくなるように制御され、第１モータ４は、次第に出力するトルクが正トルクから負トルクになるように制御される。したがって、エンジン１が完爆するｔ１４時点において、入力クラッチＣ０のみ係合されている状態でエンジン１が動力を出力し、第１モータ４が負トルクを出力し、第２モータ１６は駆動トルクを出力している状態、すなわちシリーズパラレルモードが設定された状態になる。各クラッチＣＳ，Ｃ０の係合状態を維持した状態でエンジン１を始動した後は、図６で示したようなマップに応じて走行モードを遷移させてもよい。なお、ＥＶモードにおける両駆動モードであった場合には、エンジン１を始動する要求が生じてから第１モータ４が正トルクを出力するまでの間にブレーキＢ０を解放する。ブレーキＢ０を解放した後に、上述したＭＧ１引き摺りモードが設定されている状態からエンジン１を始動する制御と同様の制御を実行する。 The engine 1 is ignited when the engine 1 reaches a predetermined rotational speed by cranking by the first motor 4, that is, at time t13. Since the engine 1 starts outputting torque by being ignited, the second motor 16 is controlled so that the output positive torque is reduced, and the first motor 4 gradually increases the output torque from the positive torque. It is controlled to have a negative torque. Therefore, at time t14 when the engine 1 is completely exploded, the engine 1 outputs power while only the input clutch C0 is engaged, the first motor 4 outputs negative torque, and the second motor 16 outputs driving torque. The output state is set, that is, the series parallel mode is set. After starting the engine 1 with the clutches CS and C0 engaged, the travel mode may be changed according to the map shown in FIG. In the case of the double drive mode in the EV mode, the brake B0 is released between the time when the request to start the engine 1 occurs and the time when the first motor 4 outputs a positive torque. After releasing the brake B0, the same control as the control for starting the engine 1 from the state in which the MG1 drag mode is set is executed.

この構成によれば、直前に設定されている走行モード、つまりＭＧ１引き摺りモードにおける各クラッチＣＳ，Ｃ０およびブレーキＢ０の係合あるいは解放の状態を維持して第１モータ４によるエンジン１のクランキングを実行している。すなわち、エンジン１の始動要求が生じてからエンジン１を始動するまでに、各クラッチＣＳ，Ｃ０において係合状態の切り換えが生じない。そのため、エンジン１を始動するまでに要する時間を短縮することができ、エンジン１始動を迅速に実行することができる。 According to this configuration, the clutch 1 of the engine 1 is cranked by the first motor 4 while maintaining the engagement or disengagement state of the clutches CS and C0 and the brake B0 in the travel mode set immediately before, that is, the MG1 drag mode. Running. That is, the engagement state is not switched in each of the clutches CS and C0 after the start request of the engine 1 is generated and before the engine 1 is started. As a result, the time required to start the engine 1 can be shortened, and the engine 1 can be started quickly.

また、直前に設定されている走行モードが両駆動モードであった場合には、ブレーキＢ０を解放するが、ブレーキＢ０を解放するために要する時間は、係合するために要する時間と比較して短い。すなわち、エンジン１始動時に各クラッチＣＳ，Ｃ０およびブレーキＢ０を特定の係合あるいは解放の状態に設定する場合と比較して、エンジン１を始動するまでに要する時間を短縮することができ、エンジン１始動を迅速に実行することができる。 Further, when the travel mode set immediately before is the double drive mode, the brake B0 is released, but the time required to release the brake B0 is compared with the time required to engage. short. That is, the time required to start the engine 1 can be shortened compared to the case where the clutches CS and C0 and the brake B0 are set to a specific engaged or released state when the engine 1 is started. Startup can be performed quickly.

さらに、図１のフローチャートで示した通り、各クラッチＣＳ，Ｃ０およびブレーキＢ０が解放されていた場合には、各クラッチＣＳ，Ｃ０およびブレーキＢ０を、エンジン１始動後に設定される走行モードでの係合あるいは解放の状態に設定してエンジン１を始動している。そのため、エンジン１が停止している状態から走行モードが遷移するまでに生じる各クラッチＣＳ，Ｃ０の係合あるいは解放の切り換えを最小限にすることができる。また、エンジン１始動後の走行モードにおける各クラッチＣＳ，Ｃ０およびブレーキＢ０の係合状態をエンジン１の始動前に設定しているため、エンジン１始動後に生じるショックを低減することができる。したがって、各クラッチＣＳ，Ｃ０およびブレーキＢ０を常に特定の係合状態に切り換えてエンジン１を始動する制御を実行する場合と比較して、エンジン１を迅速に始動させることができる。 Furthermore, as shown in the flowchart of FIG. 1, when the clutches CS and C0 and the brake B0 are released, the clutches CS and C0 and the brake B0 are engaged in the travel mode set after the engine 1 is started. The engine 1 is started with the set state or the released state. Therefore, it is possible to minimize the switching of the engagement or disengagement of the respective clutches CS and C0 that occurs from when the engine 1 is stopped to when the traveling mode transitions. In addition, since the engagement states of the clutches CS and C0 and the brake B0 in the travel mode after the engine 1 is started are set before the engine 1 is started, the shock that occurs after the engine 1 is started can be reduced. Therefore, the engine 1 can be started more quickly than in the case where the clutches CS and C0 and the brake B0 are always switched to a specific engagement state and control for starting the engine 1 is executed.

つぎに、この発明における駆動力制御装置の対象とすることができる他の車両の構成について説明する。他の車両の構成における入力クラッチＣ０は、エンジン１から動力分割機構３を介して出力ギヤ１２にトルクを伝達する経路をトルク伝達可能な状態にし、またそのトルク伝達を遮断するように構成されていればよく、またシリーズクラッチＣＳはエンジン１の出力トルクを第１モータ４に伝達し、その伝達を遮断するように構成されていればよい。したがって、この発明の実施形態では、入力クラッチＣ０は図９に示すように、動力分割機構３のリングギヤ６と出力ギヤ１２との間に設けられていて、またシリーズクラッチＣＳはキャリヤ７と第１ロータ軸１０との間に設けられている。図９に示す他の構成は、前述した図２に示す構成と同様であるから、図９に図２と同様の符号を付してその説明を省略する。 Next, the configuration of another vehicle that can be a target of the driving force control apparatus according to the present invention will be described. The input clutch C0 in the configuration of another vehicle is configured so that a path for transmitting torque from the engine 1 to the output gear 12 via the power split mechanism 3 can be transmitted, and the transmission of the torque is cut off. The series clutch CS may be configured to transmit the output torque of the engine 1 to the first motor 4 and to block the transmission. Therefore, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, the input clutch C0 is provided between the ring gear 6 and the output gear 12 of the power split mechanism 3, and the series clutch CS is connected to the carrier 7 and the first gear. It is provided between the rotor shaft 10. The other configuration shown in FIG. 9 is the same as the configuration shown in FIG. 2 described above. Therefore, the same reference numerals as those in FIG.

図９に示す構成の駆動装置であっても、前述した図４に示すように、各クラッチＣ０，ＣＳおよびブレーキＢ０を係合もしくは解放することにより、ＥＶモードやＨＶモードを設定することができる。第２モータ１６によって走行するＥＶモードでは、各クラッチＣ０，ＣＳおよびブレーキＢ０を解放する。その結果、出力ギヤ１２と動力分割機構３におけるリングギヤ６との連結が解除されるので、動力分割機構３を構成しているサンギヤ５およびリングギヤ６ならびにキャリヤ７は停止している。これに対して、入力クラッチＣ０を係合させれば、リングギヤ６が出力ギヤ１２と共に回転し、またキャリヤ７がエンジン１と共に停止しているので、サンギヤ５およびこれに連結されている第１モータ４が負方向に回転する。すなわち、第１モータ４を連れ回すＭＧ１引き摺りモードになる。この動作状態を動力分割機構３を構成している遊星歯車機構についての共線図として図１０（ａ）に示してある。さらに、その状態でブレーキＢ０を係合させて入力軸８およびキャリヤ７を固定すれば、第１モータ４がトルクを出力することに対する反力トルクをキャリヤ７で受け持つことができるので、第１モータ４を負方向に回転させ、かつ第２モータ１６を正方向に回転させて、これら二つのモータ４，１６のトルクで走行する両駆動モードとなる。なお、ＭＧ１引き摺りモードにおける後進走行時の共線図は、上述したように、各クラッチＣ０，ＣＳの位置が異なるものの、サンギヤ５およびリングギヤ６ならびキャリヤ７の回転方向などは同じであり、図１０（ｂ）に示す共線図によって表すことができる。 Even in the drive device configured as shown in FIG. 9, the EV mode and the HV mode can be set by engaging or releasing the clutches C0 and CS and the brake B0 as shown in FIG. . In the EV mode running by the second motor 16, the clutches C0 and CS and the brake B0 are released. As a result, the connection between the output gear 12 and the ring gear 6 in the power split mechanism 3 is released, so that the sun gear 5, the ring gear 6 and the carrier 7 constituting the power split mechanism 3 are stopped. On the other hand, if the input clutch C0 is engaged, the ring gear 6 rotates together with the output gear 12, and the carrier 7 stops together with the engine 1. Therefore, the sun gear 5 and the first motor connected thereto. 4 rotates in the negative direction. That is, the MG1 drag mode in which the first motor 4 is rotated is set. This operation state is shown in FIG. 10A as a collinear diagram for the planetary gear mechanism constituting the power split mechanism 3. Furthermore, if the brake B0 is engaged in this state and the input shaft 8 and the carrier 7 are fixed, the reaction torque against the output of the torque of the first motor 4 can be handled by the carrier 7, so that the first motor 4 is rotated in the negative direction, and the second motor 16 is rotated in the positive direction. In the MG1 drag mode, as described above, the collinear chart is the same in the rotational directions of the sun gear 5 and the ring gear 6 and the carrier 7 although the positions of the clutches C0 and CS are different. It can be represented by the alignment chart shown in (b).

シリーズモードは、シリーズクラッチＣＳを係合させてエンジン１によって第１モータ４を駆動し、その第１モータ４で発電した電力によって第２モータ１６を駆動して走行するモードである。したがって、図９に示す構成では、シリーズクラッチＣＳによってサンギヤ５とキャリヤ７とが連結されることにより動力分割機構３の全体が一体となって回転する。その結果、第１モータ４がエンジン１によって駆動されて発電する。しかしながら、入力クラッチＣ０が解放していてリングギヤ６と出力ギヤ１２とが連結されていないので、エンジン１の出力トルクは出力ギヤ１２に伝達されることはない。図１０の（ｃ）はその状態を共線図で示しており、サンギヤ５およびリングギヤ６ならびにキャリヤ７は同一回転数になっている。なお、シリーズモードによる後進走行時は、エンジン１および第１モータ４の動作は同様であり、第２モータ１６のみ負方向に回転することによって後進する。 The series mode is a mode in which the first clutch 4 is driven by the engine 1 with the series clutch CS engaged, and the second motor 16 is driven by the electric power generated by the first motor 4 to travel. Therefore, in the configuration shown in FIG. 9, the sun gear 5 and the carrier 7 are connected by the series clutch CS, so that the entire power split mechanism 3 rotates integrally. As a result, the first motor 4 is driven by the engine 1 to generate power. However, since the input clutch C0 is released and the ring gear 6 and the output gear 12 are not connected, the output torque of the engine 1 is not transmitted to the output gear 12. FIG. 10 (c) shows the state in a collinear diagram, and the sun gear 5, the ring gear 6 and the carrier 7 have the same rotational speed. Note that during reverse travel in the series mode, the operations of the engine 1 and the first motor 4 are the same, and only the second motor 16 rotates in the negative direction to reverse.

シリーズパラレルモードでの前進時における無段状態は、エンジン１の回転数を第１モータ４によって制御し、その結果、第１モータ４で発生した電力を第２モータ１６に供給して第２モータ１６が駆動トルクを出力する。その動作状態を図１０の（ｄ）に共線図で示してある。これは、前述した図５の（ｅ）に示す共線図と各クラッチＣ０，ＣＳの位置が異なるものの、サンギヤ５およびリングギヤ６ならびキャリヤ７の回転方向などは同じである。また、後進走行時には、入力クラッチＣ０のみを係合させた状態で、エンジン１を駆動し、かつ第１モータ４を発電機として機能させて正方向に回転させる。そして、第２モータ１６はモータとして機能させ、負方向に回転させ、その出力トルクによって後進走行する。 In the stepless state during forward movement in the series parallel mode, the rotational speed of the engine 1 is controlled by the first motor 4, and as a result, the electric power generated by the first motor 4 is supplied to the second motor 16 to supply the second motor. 16 outputs drive torque. The operation state is shown in a nomographic chart in FIG. Although the positions of the clutches C0 and CS are different from the collinear diagram shown in FIG. 5 (e), the sun gear 5 and the ring gear 6 and the rotation direction of the carrier 7 are the same. During reverse travel, the engine 1 is driven with only the input clutch C0 engaged, and the first motor 4 functions as a generator to rotate in the forward direction. The second motor 16 functions as a motor, rotates in the negative direction, and travels backward by the output torque.

シリーズパラレルモードでの前進時の固定段状態は各クラッチＣ０，ＣＳを係合させることにより設定され、したがって動力分割機構３の全体が一体となって回転する。したがって、エンジン１に加えて各モータ４，１６をモータとして駆動させてトルクを出力させることにより、エンジン１および各モータ４，１６のトルクで走行するいわゆる両駆動状態となる。その動作状態を図１０の（ｅ）に共線図で示してある。これは、前述した図５の（ｆ）に示す共線図とクラッチＣ０，ＣＳの位置が異なるものの、サンギヤ５およびリングギヤ６ならびキャリヤ７の回転方向などは同じである。 The fixed stage state at the time of forward movement in the series parallel mode is set by engaging the clutches C0 and CS. Therefore, the entire power split mechanism 3 rotates integrally. Therefore, by driving the motors 4 and 16 as motors in addition to the engine 1 to output torque, a so-called double drive state in which the vehicle travels with the torque of the engine 1 and the motors 4 and 16 is obtained. The operation state is shown in an alignment chart in FIG. Although the positions of the clutches C0 and CS are different from the collinear diagram shown in FIG. 5 (f) described above, the rotational directions of the sun gear 5 and the ring gear 6 and the carrier 7 are the same.

１…エンジン、２…出力軸、３…動力分割機構、４…第１モータ（ＭＧ１）、５…サンギヤ、６…リングギヤ、７…キャリヤ、９…第１ロータ１２…出力ギヤ、１６…第２モータ（ＭＧ２）、１００…ＨＶ−ＥＣＵ（コントローラ）、ＣＳ…シリーズクラッチ、Ｃ０…入力クラッチ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Output shaft, 3 ... Power split mechanism, 4 ... 1st motor (MG1), 5 ... Sun gear, 6 ... Ring gear, 7 ... Carrier, 9 ... 1st rotor 12 ... Output gear, 16 ... 2nd Motor (MG2), 100 ... HV-ECU (controller), CS ... series clutch, C0 ... input clutch.

Claims

The engine, a first motor having a power generation function, an input element to which torque is transmitted from the engine, a reaction force element to which torque is transmitted from the first motor, and an output element, and a differential action are provided by at least three rotating elements. A power split mechanism to perform, an output member to which torque is transmitted from the output element, a first engagement device for transmitting and blocking torque from the engine to the rotor of the first motor, and the first engagement device And a second engagement device that enables transmission of torque from the engine to the output member via the power split mechanism, and a second output device that outputs driving torque for traveling. Two motors,
A series mode in which the first engagement device is engaged, the first motor is driven by the engine, and the second motor is driven by electric power generated by the first motor; Driving a hybrid vehicle that engages a combined device and can set at least two travel modes, ie, a series parallel mode that travels by at least a part of the drive force output by the engine and the drive force output by the second motor In the force control device,
A controller that executes control for starting or stopping the engine and control for setting the travel mode;
When the controller starts the engine,
When the first engagement device is engaged, the engine is started with the first engagement device engaged, and the travel mode after the engine is started is set to the series mode. ,
When the second engagement device is engaged, the engine is started with the second engagement device engaged, and the travel mode after the engine is started is set to the series parallel mode. And
When the series mode is set as the travel mode after the first engagement device and the second engagement device are released and the engine is started, the first engagement device is engaged. Start the engine,
When the series parallel mode is set as a travel mode after the first engagement device and the second engagement device are released and the engine is started, the second engagement device is engaged. And a driving force control device for a hybrid vehicle, characterized in that the engine is started.