JP2023086369A

JP2023086369A - Hybrid vehicle control device

Info

Publication number: JP2023086369A
Application number: JP2021200832A
Authority: JP
Inventors: 正奥田; Tadashi Okuda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-12-10
Filing date: 2021-12-10
Publication date: 2023-06-22

Abstract

To provide a hybrid vehicle control device capable of preventing torque, acting on a drive wheel while a hybrid vehicle is traveling with a neutral range selected, from being changed or fluctuated.SOLUTION: In a hybrid vehicle which has an engine, a motor and drive wheels connected so as to be able to perform differential rotation and allows a travel mode to be set to a low mode with a first engagement mechanism engaged, a high mode with a second engagement mechanism engaged, a fixed speed mode with each engagement mechanism engaged, and a released mode with each engagement mechanism released, a control device prohibits other travel modes than the released mode from being set when a neutral range is selected while a hybrid vehicle is traveling (Step S6).SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

この発明は、複数の走行モードを設定することができるハイブリッド車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a hybrid vehicle control device capable of setting a plurality of driving modes.

特許文献１には、エンジンが連結された第１回転要素と、モータが連結された第２回転要素と、第３回転要素とが差動回転可能に連結された第１差動機構と、駆動輪が連結された第４回転要素と、第３回転要素に連結された第５回転要素と、第６回転要素とが差動回転可能に連結された第２差動機構と、第１回転要素と第６回転要素とを選択的に連結する第１クラッチ機構と、第５回転要素と第６回転要素とを選択的に連結する第２クラッチ機構とにより構成された動力分割機構を備えたハイブリッド車両が記載されている。 Patent Document 1 discloses a first differential mechanism in which a first rotating element to which an engine is coupled, a second rotating element to which a motor is coupled, and a third rotating element are coupled so as to be differentially rotatable; a second differential mechanism in which a fourth rotating element coupled with a wheel, a fifth rotating element coupled with the third rotating element, and a sixth rotating element are differentially rotatably coupled; and a first rotating element and a sixth rotating element, and a second clutch mechanism selectively connecting the fifth rotating element and the sixth rotating element. vehicle is described.

この動力分割機構は、第１クラッチ機構を係合することによりエンジンから駆動輪に伝達されるトルクが大きいＬｏモードを設定し、第２クラッチ機構を係合することによりエンジンから駆動輪に伝達されるトルクが小さいＨｉモードを設定することができる。また、各クラッチ機構を係合することによってエンジンと駆動輪とを所定の変速比となるように連結する固定段モードを設定し、各クラッチ機構を解放することによってエンジンと駆動輪とのトルクの伝達を遮断する切り離しモードを設定することができる。 By engaging the first clutch mechanism, this power split mechanism sets a Lo mode in which torque is transmitted from the engine to the driving wheels with a large amount, and by engaging the second clutch mechanism, torque is transmitted from the engine to the driving wheels. It is possible to set the Hi mode in which the applied torque is small. Further, by engaging each clutch mechanism, a fixed speed mode is set in which the engine and the drive wheels are connected so as to achieve a predetermined gear ratio, and by disengaging each clutch mechanism, the torque between the engine and the drive wheels is reduced. A decoupling mode can be set to block transmission.

特許第６４５１５２４号公報Japanese Patent No. 6451524

上述した特許文献１に記載された動力分割機構は、第１クラッチ機構と第２クラッチ機構との少なくともいずれか一方のクラッチ機構を係合することによって、第１回転要素と第２回転要素と第４回転要素とがトルク伝達可能に連結される。したがって、車両の走行中にシフトレバーが操作されてニュートラルレンジが選択された場合に、例えば、エンジンとモータとからトルクを出力しないことによって、エンジンの燃焼に伴う駆動トルクやモータに通電することによって発生するトルクを駆動輪に伝達することなく惰性走行することができる。 The power split mechanism described in the above-mentioned Patent Document 1 engages at least one of the first clutch mechanism and the second clutch mechanism to rotate the first rotating element, the second rotating element, and the second rotating element. 4 rotating elements are connected so as to be able to transmit torque. Therefore, when the shift lever is operated and the neutral range is selected while the vehicle is running, for example, by not outputting torque from the engine and the motor, driving torque accompanying engine combustion and energizing the motor It is possible to coast without transmitting the generated torque to the drive wheels.

しかしながら、特許文献１に記載された動力分割機構は、ＬｏモードとＨｉモードと固定段モードとのいずれかの走行モードが設定されて走行している場合には、エンジンとモータとの少なくともいずれか一方が回転し、そのようにエンジンやモータが回転すると、摺動抵抗などに起因した引き摺りトルクが生じる。また、設定されている走行モードに応じてエンジンやモータから駆動輪に伝達されるトルクの増幅率が異なる。そのため、上記のように引き摺りトルクが生じた場合には、駆動輪に作用するトルクの大きさや向きが変化する。したがって、ニュートラルレンジに切り替えられた時点で設定されている走行モードなどに応じて、駆動輪に作用するトルクが変化するなどにより運転者が違和感を抱く可能性がある。また、ニュートラルレンジ中に走行モードの切り替えを行うと、駆動輪に作用するトルクの大きさや向きが変化することによってショックが生じる可能性がある。 However, in the power split mechanism described in Patent Document 1, when running in one of the Lo mode, Hi mode, and fixed speed mode, at least one of the engine and the motor is operated. When one side rotates and the engine or the motor rotates like that, drag torque is generated due to sliding resistance or the like. Further, the amplification factor of the torque transmitted from the engine or motor to the drive wheels differs according to the set running mode. Therefore, when the drag torque is generated as described above, the magnitude and direction of the torque acting on the drive wheels change. Therefore, the driver may feel uncomfortable due to changes in the torque acting on the drive wheels, etc., depending on the driving mode set at the time of switching to the neutral range. Also, if the driving mode is switched during the neutral range, there is a possibility that a shock will occur due to changes in the magnitude and direction of the torque acting on the drive wheels.

さらに、上記のような引き摺りトルクが生じることを抑制するために、モータのトルクを制御して第４回転要素に作用するトルクを「０」に制御することや、切り離しモードを設定することができる。しかしながら、モータのトルクを制御して第４回転要素に作用するトルクを「０」に制御する場合には、設定されている走行モードに応じて、モータなどの回転数が上限回転数を超える可能性があり、そのような場合に、切り離しモードに切り替えると、走行モードの切り替え過渡期に生じるイナーシャトルクなどが駆動輪に作用して、ショックが生じる可能性がある。 Furthermore, in order to suppress the occurrence of drag torque as described above, it is possible to control the torque of the motor so that the torque acting on the fourth rotating element is controlled to "0", or to set the disconnection mode. . However, when controlling the torque of the motor to control the torque acting on the fourth rotating element to "0", the rotation speed of the motor etc. may exceed the upper limit rotation speed depending on the set running mode. In such a case, if the mode is switched to the decoupling mode, the inertia torque or the like that occurs during the transition period of the driving mode switching may act on the drive wheels and cause a shock.

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、ニュートラルレンジが選択されている走行時に駆動輪に作用するトルクが異なり、またはそのトルクが変動することを抑制できるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above technical problems, and provides a hybrid vehicle capable of suppressing variations in the torque acting on the drive wheels or variations in the torque when the neutral range is selected. The object is to provide a control device.

上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンが連結された回転要素と、モータが連結された回転要素と、駆動輪が連結された回転要素とのうちの二つの回転要素である第１回転要素および第２回転要素と、第３回転要素との三つの回転要素が差動作用を行うように構成された第１差動機構と、前記エンジンが連結された回転要素と、前記モータが連結された回転要素と、前記駆動輪が連結された回転要素とのうちの他の回転要素である第４回転要素と、前記第３回転要素に連結された第５回転要素と、第６回転要素との三つの回転要素が差動作用を行うように構成された第２差動機構と、前記第１回転要素と前記第２回転要素とのいずれか一方の回転要素と、前記第６回転要素とを選択的に連結する第１係合機構と、前記第４回転要素と前記第５回転要素と前記第６回転要素とのいずれか一対の回転要素を選択的に連結する第２係合機構とを備え、前記第１係合機構を係合しかつ前記第２係合機構を解放したローモードと、前記第１係合機構を解放しかつ前記第２係合機構を係合したハイモードと、前記第１係合機構および前記第２係合機構を係合した固定段モードと、前記第１係合機構および前記第２係合機構を解放した切り離しモードとの走行モードを設定することができるように構成されたハイブリッド車両の制御装置において、前記エンジン、前記モータ、前記第１係合機構、および前記第２係合機構を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記ハイブリッド車両の走行中にニュートラルレンジが選択された場合に、前記切り離しモード以外の走行モードを設定することを禁止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 a second rotary element having two rotary elements, one of a rotary element to which an engine is coupled, a rotary element to which a motor is coupled, and a rotary element to which a drive wheel is coupled. a first differential mechanism configured so that three rotary elements, i.e., a first rotary element, a second rotary element, and a third rotary element, perform a differential action; a rotary element coupled to the engine; and the motor and the rotary element to which the drive wheel is connected, a fourth rotary element which is the other rotary element, a fifth rotary element connected to the third rotary element, and a sixth rotary element. a second differential mechanism configured such that three rotary elements with a rotary element perform a differential action; one of the first rotary element and the second rotary element; and the sixth differential mechanism. a first engaging mechanism selectively connecting the rotating elements; and a second engaging mechanism selectively connecting any pair of the rotating elements of the fourth rotating element, the fifth rotating element and the sixth rotating element. a low mode that engages the first engagement mechanism and releases the second engagement mechanism; and a low mode that releases the first engagement mechanism and engages the second engagement mechanism. A high mode, a fixed stage mode in which the first engagement mechanism and the second engagement mechanism are engaged, and a separated mode in which the first engagement mechanism and the second engagement mechanism are released are set. A control device for a hybrid vehicle, comprising a controller for controlling the engine, the motor, the first engagement mechanism, and the second engagement mechanism, wherein It is characterized in that, when the neutral range is selected while the vehicle is running, it is prohibited to set a running mode other than the disconnect mode.

また、この発明では、前記コントローラは、前記ハイブリッド車両の走行中に前記ニュートラルレンジが選択された場合に、前記エンジンを停止可能なエンジン停止条件が成立しているか否かを判断し、前記エンジン停止条件が成立している場合には、前記エンジンを停止し、前記エンジン停止条件が成立していない場合には、前記エンジンを所定の回転数に維持するアイドル制御を実行してよい。 Further, in the present invention, the controller determines whether or not an engine stop condition capable of stopping the engine is satisfied when the neutral range is selected while the hybrid vehicle is running, and stops the engine. The engine may be stopped when the condition is satisfied, and idle control may be executed to maintain the engine at a predetermined rotational speed when the engine stop condition is not satisfied.

また、この発明では、前記モータに電力を供給する蓄電装置と、前記蓄電装置から前記モータに供給する電力を制御するインバータとを更に備え、前記コントローラは、前記ハイブリッド車両の走行中に前記ニュートラルレンジが選択された場合に、前記インバータを停止可能なインバータ停止条件が成立しているか否かを判断し、前記インバータ停止条件が成立している場合には、前記インバータを停止して前記蓄電装置から前記モータへの電力の供給を停止し、前記インバータ停止条件が成立していない場合には、前記モータの出力軸のトルクが零になるように前記モータのトルクを制御してよい。 Further, the present invention further includes a power storage device that supplies power to the motor, and an inverter that controls power supplied from the power storage device to the motor, and the controller controls the neutral range while the hybrid vehicle is running. is selected, it is determined whether or not an inverter stop condition capable of stopping the inverter is satisfied. When the power supply to the motor is stopped and the inverter stop condition is not satisfied, the torque of the motor may be controlled so that the torque of the output shaft of the motor becomes zero.

そして、この発明では、前記駆動輪または前記駆動輪とは異なる他の駆動輪に連結された駆動用モータを更に備え、前記コントローラは、前記駆動用モータを制御するように構成され、前記コントローラは、前記インバータ停止条件が成立していない場合には、前記駆動用モータの出力軸のトルクが零になるように前記モータのトルクを制御してよい。 The present invention further includes a drive motor connected to the drive wheel or another drive wheel different from the drive wheel, the controller is configured to control the drive motor, and the controller The torque of the motor may be controlled so that the torque of the output shaft of the driving motor becomes zero when the inverter stop condition is not satisfied.

この発明によれば、ハイブリッド車両の走行中にニュートラルレンジが選択された場合に、切り離しモード以外の他の走行モードの設定を禁止する。したがって、エンジンやモータと駆動輪とのトルクの伝達を遮断することができるため、ニュートラルレンジが設定されるタイミングなどに応じて駆動輪に作用するトルクが異なることを抑制できる。また、切り離しモード以外の他の走行モードを設定することが禁止されることにより、ニュートラル走行中に走行モードの切り替えが生じることを抑制でき、駆動輪に作用するトルクが変動することを抑制できる。つまり、ニュートラル走行中にショックが生じることを抑制できる。さらに、エンジンやモータに対する要求に応じて、エンジンやモータの制御を変更したとしても、切り離しモードを設定していることによって、駆動輪にトルクが作用することを抑制でき、運転者が違和感を抱くことを抑制できる。 According to this invention, when the neutral range is selected while the hybrid vehicle is running, the setting of any other running mode other than the disconnection mode is prohibited. Therefore, since the transmission of torque between the engine or motor and the drive wheels can be cut off, it is possible to prevent the torque acting on the drive wheels from varying depending on the timing at which the neutral range is set. In addition, by prohibiting the setting of a running mode other than the disconnection mode, it is possible to suppress the occurrence of switching of the running mode during neutral running, and to suppress fluctuations in the torque acting on the drive wheels. That is, it is possible to suppress the occurrence of shock during neutral running. Furthermore, even if the control of the engine or motor is changed according to the demand for the engine or motor, the disconnection mode can suppress the torque from acting on the driving wheels, which makes the driver feel uncomfortable. can be suppressed.

この発明の実施形態における車両の一例を説明するためのスケルトン図である。1 is a skeleton diagram for explaining an example of a vehicle according to an embodiment of the invention; FIG. 電子制御装置（ＥＣＵ）の構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for explaining the configuration of an electronic control unit (ECU). HV-Hiモードを設定して駆動走行している場合の動作状態を説明するための共線図である。FIG. 5 is a nomographic chart for explaining the operating state when the vehicle is driven in the HV-Hi mode. HV-Loモードを設定して駆動走行している場合の動作状態を説明するための共線図である。FIG. 10 is a nomographic chart for explaining the operating state when the vehicle is running with the HV-Lo mode set; 直結モードを設定して駆動走行している場合の動作状態を説明するための共線図である。FIG. 10 is a nomographic diagram for explaining an operating state when the vehicle is driven in a direct connection mode; 切り離しモードを設定して駆動走行している場合の動作状態を説明するための共線図である。FIG. 10 is a nomographic diagram for explaining the operating state when the vehicle is running with the disconnection mode set; HV-Hiモードを設定して惰性走行している場合に、前輪に作用する第１モータの引き摺りトルクに起因したトルクの大きさおよびその向きを説明するための共線図である。FIG. 10 is a collinear diagram for explaining the magnitude and direction of torque caused by the drag torque of the first motor acting on the front wheels when the HV-Hi mode is set and the vehicle is coasting. HV-Loモードを設定して惰性走行している場合に、前輪に作用する第１モータの引き摺りトルクに起因したトルクの大きさおよびその向きを説明するための共線図である。FIG. 5 is a collinear diagram for explaining the magnitude and direction of torque caused by the drag torque of the first motor acting on the front wheels when the vehicle is coasting with the HV-Lo mode set. 直結モードを設定して惰性走行している場合に、前輪に作用する第１モータの引き摺りトルクに起因したトルクの大きさおよびその向きを説明するための共線図である。FIG. 5 is a collinear diagram for explaining the magnitude and direction of torque caused by the drag torque of the first motor acting on the front wheels when the vehicle is coasting with the direct connection mode set. 切り離しモードを設定して惰性走行している場合の動作状態を説明するための共線図である。FIG. 5 is a nomographic diagram for explaining an operating state when the vehicle is coasting with the disconnection mode set; この発明の実施形態における制御装置の制御の一例を説明するためのフローチャートである。4 is a flow chart for explaining an example of control by the control device in the embodiment of the invention;

この発明の実施形態におけるハイブリッド車両Ｖｅの一例を図１を参照して説明する。図１に示すハイブリッド車両（以下、単に車両と記す）Ｖｅは、エンジン（ＥＮＧ）１と、二つのモータ２，３とを有する駆動装置４を備えている。この駆動装置４は、前輪（駆動輪）５Ｒ，５Ｌを駆動するように構成されている。エンジン１は、従来知られたガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどであって、供給される燃料と空気との混合気を燃焼することにより駆動トルクを出力し、また、その混合気の燃焼を停止すること、すなわち、燃料の供給を停止することにより、フリクショントルクやポンピングロスなどに応じた制動トルクを出力することができるように構成されている。 An example of a hybrid vehicle Ve according to an embodiment of the invention will be described with reference to FIG. A hybrid vehicle (hereinafter simply referred to as vehicle) Ve shown in FIG. The driving device 4 is configured to drive front wheels (driving wheels) 5R and 5L. The engine 1 is a conventionally known gasoline engine, diesel engine, or the like, and outputs drive torque by burning a mixture of supplied fuel and air, and stops combustion of the mixture. That is, by stopping the supply of fuel, braking torque corresponding to friction torque, pumping loss, and the like can be output.

第１モータ２は、この発明の実施形態における「モータ」に相当するものであり、発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧ１）によって構成され、エンジン１の回転数を第１モータ２によって制御するとともに、第１モータ２で発電した電力により第２モータ３を駆動し、その第２モータ３が出力するトルクを走行のための駆動トルクに加えることができるように構成されている。第２モータ３は、この発明の実施形態における「駆動用モータ」に相当するものであり、第１モータ２と同様に発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧ２）によって構成することができる。これらの第１モータ２および第２モータ３は、例えば、ロータに永久磁石を取り付けた、永久磁石式の同期モータなどの交流モータによって構成することができる。 The first motor 2 corresponds to the "motor" in the embodiment of the present invention, and is configured by a motor (that is, a motor generator: MG1) with a power generation function. In addition to controlling, the electric power generated by the first motor 2 drives the second motor 3, and the torque output by the second motor 3 can be added to the drive torque for running. The second motor 3 corresponds to the "driving motor" in the embodiment of the present invention, and can be configured by a motor (that is, a motor generator: MG2) having a power generation function like the first motor 2. . These first motor 2 and second motor 3 can be composed of, for example, AC motors such as permanent magnet type synchronous motors in which permanent magnets are attached to rotors.

各モータ２，３には、リチウムイオン電池などの二次電池によって構成されたバッテリや、キャパシタなどの蓄電装置Ｂが電気的に接続され、その蓄電装置Ｂから各モータ２，３に電力が供給され、また、各モータ２，３により発電された電力を蓄電装置Ｂに充電することができるように構成されている。さらに、各モータ２，３は、一方のモータ２（３）が発電した電力を、蓄電装置Ｂを介することなく他方のモータ３（２）に通電することができるように構成されている。なお、第１モータ２と蓄電装置Ｂとの間には、図示しないインバータが設けられ、同様に第２モータ３と蓄電装置Ｂとの間には、図示しないインバータが設けられ、それらのインバータの間で電力の授受を行うことができるように構成されている。 A battery composed of a secondary battery such as a lithium ion battery or a power storage device B such as a capacitor is electrically connected to each motor 2 and 3, and electric power is supplied from the power storage device B to each motor 2 and 3. Also, the electric power generated by each of the motors 2 and 3 is configured to charge the power storage device B. As shown in FIG. Further, each of the motors 2 and 3 is configured such that electric power generated by one motor 2 (3) can be supplied to the other motor 3 (2) without the power storage device B being interposed. An inverter (not shown) is provided between the first motor 2 and the power storage device B, and an inverter (not shown) is provided between the second motor 3 and the power storage device B. It is configured so that power can be transferred between them.

エンジン１には、動力分割機構６が連結されている。この動力分割機構６は、エンジン１が出力したトルクを第１モータ２側と出力側とに分割するものであって、そのようにトルクを分割する機能を主とする分割部７と、そのトルクの分割率を変更する機能を主とする変速部８とにより構成されている。 A power split device 6 is connected to the engine 1 . This power splitting mechanism 6 splits the torque output by the engine 1 into the first motor 2 side and the output side. and a transmission unit 8 mainly having the function of changing the division ratio of .

分割部７は、三つの回転要素によって差動作用を行う構成であればよく、遊星歯車機構を採用することができる。図１に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構（第１差動機構）によって構成されている。図１に示す分割部７は、サンギヤ９と、サンギヤ９に対して同心円上に配置された、内歯歯車であるリングギヤ１０と、これらサンギヤ９とリングギヤ１０との間に配置されてサンギヤ９とリングギヤ１０とに噛み合っているピニオンギヤ１１と、ピニオンギヤ１１を自転および公転可能に保持するキャリヤ１２とを有し、サンギヤ９、リングギヤ１０、およびキャリヤ１２の三つの回転要素によって差動作用を行うように構成されている。 The dividing portion 7 may have a configuration in which differential action is performed by three rotating elements, and a planetary gear mechanism can be employed. In the example shown in FIG. 1, it is configured by a single pinion type planetary gear mechanism (first differential mechanism). The divided portion 7 shown in FIG. 1 includes a sun gear 9, a ring gear 10 which is an internal gear arranged concentrically with respect to the sun gear 9, and a sun gear 9 arranged between the sun gear 9 and the ring gear 10. It has a pinion gear 11 meshing with a ring gear 10 and a carrier 12 that holds the pinion gear 11 so that it can rotate and revolve. It is configured.

エンジン１が出力したトルクが前記キャリヤ１２に入力されるように構成されている。具体的には、エンジン１の出力軸１３に、動力分割機構６の入力軸１４が連結され、その入力軸１４がキャリヤ１２に連結されている。また、サンギヤ９に第１モータ２が連結されている。なお、キャリヤ１２と入力軸１４とを直接連結する構成に替えて、歯車機構などの伝動機構（図示せず）を介してキャリヤ１２と入力軸１４とを連結してもよい。また、その出力軸１３と入力軸１４との間にダンパ機構やトルクコンバータなどの機構（図示せず）を配置してもよい。さらに、第１モータ２とサンギヤ９とを直接連結する構成に替えて、歯車機構などの伝動機構（図示せず）を介して第１モータ２とサンギヤ９とを連結してもよい。これらのサンギヤ９およびキャリヤ１２が、この発明の実施形態における「第１回転要素」および「第２回転要素」に相当し、リングギヤ１０が、この発明の実施形態における「第３回転要素」に相当し、分割部７が、この発明の実施形態における「第１差動機構」に相当する。 The torque output by the engine 1 is input to the carrier 12 . Specifically, an output shaft 13 of the engine 1 is connected to an input shaft 14 of the power split device 6 , and the input shaft 14 is connected to the carrier 12 . Also, the first motor 2 is connected to the sun gear 9 . Instead of directly connecting the carrier 12 and the input shaft 14, the carrier 12 and the input shaft 14 may be connected via a transmission mechanism (not shown) such as a gear mechanism. Also, a mechanism (not shown) such as a damper mechanism or a torque converter may be arranged between the output shaft 13 and the input shaft 14 . Further, instead of connecting the first motor 2 and the sun gear 9 directly, the first motor 2 and the sun gear 9 may be connected via a transmission mechanism (not shown) such as a gear mechanism. These sun gear 9 and carrier 12 correspond to the "first rotating element" and "second rotating element" in the embodiments of the invention, and the ring gear 10 corresponds to the "third rotating element" in the embodiments of the invention. , and the dividing portion 7 corresponds to the "first differential mechanism" in the embodiment of the present invention.

変速部８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、変速部８は、上記の分割部７と同様に、サンギヤ１５と、サンギヤ１５に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１６と、これらサンギヤ１５とリングギヤ１６との間に配置されてこれらサンギヤ１５およびリングギヤ１６に噛み合っているピニオンギヤ１７と、ピニオンギヤ１７を自転および公転可能に保持しているキャリヤ１８とを有している。したがって、変速部８は、サンギヤ１５、リングギヤ１６、およびキャリヤ１８の三つの回転要素によって差動作用を行う差動機構（第２差動機構）となっている。この変速部８におけるサンギヤ１５に分割部７におけるリングギヤ１０が連結されている。また、変速部８におけるリングギヤ１６に、出力ギヤ１９が連結されている。このリングギヤ１６が、この発明の実施形態における「第４回転要素」に相当し、サンギヤ１５が、この発明の実施形態における「第５回転要素」に相当し、キャリヤ１８が、この発明の実施形態における「第６回転要素」に相当し、変速部８が、この発明の実施形態における「第２差動機構」に相当する。 The transmission unit 8 is configured by a single pinion type planetary gear mechanism. That is, as with the divided portion 7, the transmission portion 8 includes a sun gear 15, a ring gear 16 which is an internal gear concentrically arranged with respect to the sun gear 15, and a ring gear 16 between the sun gear 15 and the ring gear 16. It has a pinion gear 17 arranged and meshing with the sun gear 15 and the ring gear 16, and a carrier 18 holding the pinion gear 17 so as to rotate and revolve. Therefore, the transmission unit 8 is a differential mechanism (second differential mechanism) that performs a differential action with the three rotating elements of the sun gear 15, the ring gear 16, and the carrier . A ring gear 10 in the dividing portion 7 is connected to the sun gear 15 in the transmission portion 8 . An output gear 19 is connected to the ring gear 16 in the transmission section 8 . The ring gear 16 corresponds to the "fourth rotating element" in the embodiment of the invention, the sun gear 15 corresponds to the "fifth rotating element" in the embodiment of the invention, and the carrier 18 corresponds to the embodiment of the invention. , and the transmission unit 8 corresponds to the "second differential mechanism" in the embodiment of the present invention.

上記の分割部７と変速部８とが複合遊星歯車機構を構成するようにＬｏクラッチ機構（第１係合機構）ＣＬ_Loが設けられている。Ｌｏクラッチ機構ＣＬ_Loは、変速部８におけるキャリヤ１８を、分割部７におけるキャリヤ１２および入力軸１４に選択的に連結するためのものであって、摩擦式のクラッチ機構や噛み合い式のクラッチ機構によって構成することができる。このＬｏクラッチ機構ＣＬ_Loを係合させることにより分割部７におけるキャリヤ１２と変速部８におけるキャリヤ１８とが連結されてこれらが入力要素となり、また分割部７におけるサンギヤ９が反力要素となり、さらに変速部８におけるリングギヤ１６が出力要素となった複合遊星歯車機構が形成される。 A Lo clutch mechanism (first engagement mechanism) CL_Lo is provided so that the split portion 7 and the transmission portion 8 form a compound planetary gear mechanism. The Lo clutch mechanism CL_Lo is for selectively connecting the carrier 18 in the transmission section 8 to the carrier 12 and the input shaft 14 in the split section 7, and is constructed by a friction type clutch mechanism or a meshing type clutch mechanism. can do. By engaging the Lo clutch mechanism CL_Lo, the carrier 12 in the divided portion 7 and the carrier 18 in the transmission portion 8 are connected to each other and serve as an input element, and the sun gear 9 in the divided portion 7 serves as a reaction force element. A compound planetary gear mechanism is formed in which the ring gear 16 in the portion 8 serves as an output element.

さらに、変速部８の全体を一体化させるためのＨｉクラッチ機構（第２係合機構）ＣＬ_Hiが設けられている。このＨｉクラッチ機構ＣＬ_Hiは、変速部８におけるキャリヤ１８とリングギヤ１６もしくはサンギヤ１５、あるいはサンギヤ１５とリングギヤ１６とを連結するなどの少なくともいずれか一対の回転要素を連結するためのものであって、Ｌｏクラッチ機構ＣＬ_Loと同様に、摩擦式のクラッチ機構や噛み合い式のクラッチ機構によって構成することができる。図１に示す例では、Ｈｉクラッチ機構ＣＬ_Hiは、変速部８におけるキャリヤ１８とリングギヤ１６とを連結するように構成されている。このＨｉクラッチ機構ＣＬ_Hiを係合させることにより変速部８を構成する各回転要素が一体となって回転する。したがって、分割部７におけるキャリヤ１２が入力要素となり、また分割部７におけるサンギヤ９が反力要素となり、さらに変速部８におけるリングギヤ１６が出力要素となる。 Furthermore, a Hi clutch mechanism (second engagement mechanism) CL_Hi is provided for integrating the entire transmission unit 8 . This Hi clutch mechanism CL_Hi is for connecting at least one pair of rotating elements such as connecting the carrier 18 and the ring gear 16 or the sun gear 15, or connecting the sun gear 15 and the ring gear 16 in the transmission section 8. Like the clutch mechanism CL_Lo, it can be configured by a friction type clutch mechanism or a meshing type clutch mechanism. In the example shown in FIG. 1 , the Hi clutch mechanism CL_Hi is configured to connect the carrier 18 and the ring gear 16 in the transmission section 8 . By engaging the Hi clutch mechanism CL_Hi, the rotary elements forming the transmission unit 8 rotate together. Therefore, the carrier 12 in the divided portion 7 serves as an input element, the sun gear 9 in the divided portion 7 serves as a reaction force element, and the ring gear 16 in the transmission portion 8 serves as an output element.

上述したＬｏクラッチ機構ＣＬ_LoとＨｉクラッチ機構ＣＬ_Hiとの少なくともいずれか一方を係合することにより、動力分割機構６を介してエンジン１と出力ギヤ１９とがトルク伝達可能に連結される。その出力ギヤ１９から前輪５Ｒ，５Ｌにギヤトレーン部を介してトルクが伝達される。図１に示す例では、上記のエンジン１や分割部７あるいは変速部８の回転中心軸線と平行にカウンタシャフト２０が配置されている。前記出力ギヤ１９に噛み合っているドリブンギヤ２１がこのカウンタシャフト２０に取り付けられている。また、カウンタシャフト２０にはドライブギヤ２２が取り付けられており、このドライブギヤ２２が終減速機であるデファレンシャルギヤユニット２３におけるリングギヤ２４に噛み合っている。 By engaging at least one of the Lo clutch mechanism CL_Lo and the Hi clutch mechanism CL_Hi, the engine 1 and the output gear 19 are coupled via the power split device 6 so that torque can be transmitted. Torque is transmitted from the output gear 19 to the front wheels 5R, 5L through the gear train portion. In the example shown in FIG. 1, a countershaft 20 is arranged in parallel with the rotation center axis of the engine 1, the divided portion 7, or the transmission portion 8. As shown in FIG. A driven gear 21 meshing with the output gear 19 is attached to the counter shaft 20 . A drive gear 22 is attached to the countershaft 20, and the drive gear 22 meshes with a ring gear 24 in a differential gear unit 23, which is a final reduction gear.

さらに、前記ドリブンギヤ２１には、第２モータ３のロータシャフト３ａに取り付けられたドライブギヤ２５が噛み合っている。したがって、前記出力ギヤ１９から出力された動力もしくはトルクに、第２モータ３が出力した動力もしくはトルクを、上記のドリブンギヤ２１の部分で加えるように構成されている。このようにして合成された動力もしくはトルクをデファレンシャルギヤユニット２３から左右のドライブシャフト２６に出力し、その動力やトルクが前輪５Ｒ，５Ｌに伝達されるように構成されている。なお、第２モータ３は、例えば、ドライブギヤ２２にトルク伝達可能に連結するなど、出力ギヤ１９と駆動輪５Ｒ，５Ｌとの間のトルクの伝達経路内に設けられたいずれかの回転部材にトルク伝達可能に連結してよい。 Further, the driven gear 21 is meshed with a drive gear 25 attached to the rotor shaft 3 a of the second motor 3 . Therefore, the driven gear 21 is configured to add the power or torque output from the second motor 3 to the power or torque output from the output gear 19 . The power or torque thus synthesized is output from the differential gear unit 23 to the left and right drive shafts 26, and the power or torque is transmitted to the front wheels 5R, 5L. The second motor 3 is connected to any rotating member provided in the torque transmission path between the output gear 19 and the driving wheels 5R and 5L, such as being connected to the drive gear 22 so as to be capable of transmitting torque. You may connect so that torque transmission is possible.

図１に示す駆動装置４は、第１モータ２から出力された駆動トルクを、前輪５Ｒ，５Ｌに伝達することができるように、出力軸１３または入力軸１４を固定可能に構成された、ワンウェイクラッチＦを備えている。そのワンウェイクラッチＦは、出力軸１３や入力軸１４が、エンジン１の駆動時に回転する方向とは逆方向に回転することを禁止するように構成されている。 The driving device 4 shown in FIG. 1 is a one-way motor that is configured such that the output shaft 13 or the input shaft 14 can be fixed so that the driving torque output from the first motor 2 can be transmitted to the front wheels 5R and 5L. It has a clutch F. The one-way clutch F is configured to prevent the output shaft 13 and the input shaft 14 from rotating in a direction opposite to the direction in which they rotate when the engine 1 is driven.

したがって、第１モータ２が駆動トルクを出力してワンウェイクラッチＦが係合状態になることにより、第１モータ２の駆動トルクに対する反力トルクをワンウェイクラッチＦが受け持ち、その結果、第１モータ２からリングギヤ１６に第１モータ２の駆動トルクが伝達される。すなわち、ワンウェイクラッチＦにより出力軸１３または入力軸１４を固定することで、分割部７におけるキャリヤ１２や、変速部８におけるキャリヤ１８を反力要素として機能させ、分割部７におけるサンギヤ９を入力要素として機能させることができるように構成されている。 Therefore, when the first motor 2 outputs the drive torque and the one-way clutch F is engaged, the one-way clutch F takes charge of reaction torque against the drive torque of the first motor 2. As a result, the first motor 2 drive torque of the first motor 2 is transmitted to the ring gear 16 from the . That is, by fixing the output shaft 13 or the input shaft 14 by the one-way clutch F, the carrier 12 in the divided portion 7 and the carrier 18 in the transmission portion 8 function as reaction force elements, and the sun gear 9 in the divided portion 7 functions as an input element. It is configured so that it can function as

なお、ワンウェイクラッチＦは、第１モータ２が駆動トルクを出力した場合に、反力トルクを発生させるためのものであり、したがって、摩擦式のブレーキ機構によって出力軸１３または入力軸１４の回転を規制するトルクを発生させてもよい。その場合、出力軸１３または入力軸１４を完全に固定する構成に限らず、相対回転を許容しつつ、要求される反力トルクを出力軸１３または入力軸１４に作用させるように構成してもよい。 The one-way clutch F is for generating reaction torque when the first motor 2 outputs drive torque. A regulating torque may be generated. In that case, the configuration is not limited to the configuration in which the output shaft 13 or the input shaft 14 is completely fixed, and the configuration may be such that the required reaction torque is applied to the output shaft 13 or the input shaft 14 while allowing relative rotation. good.

上記のエンジン１、各モータ２，３、および各クラッチ機構ＣＬ_Lo，ＣＬ_Hiを制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）２７が設けられている。このＥＣＵ２７は、この発明の実施形態における「コントローラ」に相当するものであり、マイクロコンピュータを主体にして構成されている。図２は、ＥＣＵ２７の構成の一例を説明するためのブロック図である。図２に示す例では、ＨＶ－ＥＣＵ２８、ＭＧ－ＥＣＵ２９、エンジンＥＣＵ３０、およびクラッチＥＣＵ３１によりＥＣＵ２７が構成されている。 An electronic control unit (ECU) 27 is provided for controlling the engine 1, the motors 2 and 3, and the clutch mechanisms CL_Lo and CL_Hi. The ECU 27 corresponds to the "controller" in the embodiment of the invention, and is mainly composed of a microcomputer. FIG. 2 is a block diagram for explaining an example of the configuration of the ECU 27. As shown in FIG. In the example shown in FIG. 2, the ECU 27 is configured by the HV-ECU 28, the MG-ECU 29, the engine ECU 30, and the clutch ECU 31. As shown in FIG.

ＨＶ－ＥＣＵ２８は、車両Ｖｅに搭載された種々のセンサからデータが入力され、その入力されたデータと、予め記憶されているマップや演算式などとに基づいて、ＭＧ－ＥＣＵ２９、エンジンＥＣＵ３０、およびクラッチＥＣＵ３１に指令信号を出力するように構成されている。ＨＶ－ＥＣＵ２８に入力されるデータの一例を図２に示してあり、車速、アクセル開度、ブレーキ操作量、第１モータ(ＭＧ１)２の回転数、第２モータ(ＭＧ２)３の回転数、エンジン１の出力軸１３の回転数（エンジン回転数）、変速部８におけるリングギヤ１６またはカウンタシャフト２０の回転数である出力回転数、Ｌｏクラッチ機構ＣＬ_Loを構成するピストンなどの可動部材のストローク量、Ｈｉクラッチ機構ＣＬ_Hiを構成するピストンなどの可動部材のストローク量、第１モータ２の温度、第２モータ３の温度、蓄電装置Ｂの充電残量（以下、ＳＯＣと記す）、蓄電装置Ｂの温度、ギヤトレーン部などを潤滑するためのオイル（ＡＴＦ)の温度などのデータ、運転者によって操作されるシフトレバーの位置が、ＨＶ－ＥＣＵ２８に入力される。 The HV-ECU 28 receives data input from various sensors mounted on the vehicle Ve, and based on the input data, pre-stored maps, calculation formulas, etc., the MG-ECU 29, the engine ECU 30, and the like. It is configured to output a command signal to the clutch ECU 31 . An example of data input to the HV-ECU 28 is shown in FIG. The rotation speed of the output shaft 13 of the engine 1 (engine rotation speed), the output rotation speed which is the rotation speed of the ring gear 16 or the counter shaft 20 in the transmission unit 8, the stroke amount of a movable member such as a piston constituting the Lo clutch mechanism CL_Lo, The stroke amount of a movable member such as a piston that constitutes the Hi clutch mechanism CL_Hi, the temperature of the first motor 2, the temperature of the second motor 3, the remaining charge of the power storage device B (hereinafter referred to as SOC), the temperature of the power storage device B , data such as the temperature of oil (ATF) for lubricating the gear train and the like, and the position of the shift lever operated by the driver are input to the HV-ECU 28 .

そして、ＨＶ－ＥＣＵ２８に入力されたデータなどに基づいて第１モータ２の出力トルク、および第２モータ３の出力トルクを求めて、それらの求められたデータを指令信号としてＭＧ－ＥＣＵ２９に出力する。同様に、ＨＶ－ＥＣＵ２８に入力されたデータなどに基づいてエンジン１の出力トルクを求めて、その求められたデータを指令信号としてエンジンＥＣＵ３０に出力する。さらに、ＨＶ－ＥＣＵ２８に入力されたデータなどに基づいてＬｏクラッチ機構ＣＬ_LoおよびＨｉクラッチ機構ＣＬ_Hiを係合させるか解放させるかを判断して、その判断された係合状態または解放状態の指令信号をクラッチＥＣＵ３１に出力する。なお、Ｌｏクラッチ機構ＣＬ_LoやＨｉクラッチ機構ＣＬ_Hiが摩擦式のクラッチ機構である場合には、係合状態と解放状態との情報に加えて、伝達するべきトルク容量の情報がＨＶ－ＥＣＵ２８からクラッチＥＣＵ３１に出力される。 The output torque of the first motor 2 and the output torque of the second motor 3 are obtained based on the data input to the HV-ECU 28, and the obtained data are output to the MG-ECU 29 as command signals. . Similarly, the output torque of the engine 1 is obtained based on the data input to the HV-ECU 28, and the obtained data is output to the engine ECU 30 as a command signal. Furthermore, based on data input to the HV-ECU 28, it is determined whether to engage or disengage the Lo clutch mechanism CL_Lo and the Hi clutch mechanism CL_Hi, and a command signal for the determined engaged state or disengaged state is output. Output to the clutch ECU 31 . When the Lo clutch mechanism CL_Lo and the Hi clutch mechanism CL_Hi are friction type clutch mechanisms, information on the torque capacity to be transmitted is transmitted from the HV-ECU 28 to the clutch ECU 31 in addition to the information on the engaged state and disengaged state. output to

ＭＧ－ＥＣＵ２９は、上記のようにＨＶ－ＥＣＵ２８から入力されたデータに基づいて各モータ２，３に通電するべき電流値を求めて、各モータ２，３に指令信号を出力する。各モータ２，３は、交流モータであるから、上記の指令信号は、インバータで生成するべき電流の周波数や、コンバータで昇圧するべき電圧値などが含まれる。 The MG-ECU 29 obtains the current value to be supplied to each motor 2, 3 based on the data input from the HV-ECU 28 as described above, and outputs a command signal to each motor 2, 3. Since the motors 2 and 3 are AC motors, the command signal includes the frequency of the current to be generated by the inverter, the voltage value to be boosted by the converter, and the like.

エンジンＥＣＵ３０は、上記のようにＨＶ－ＥＣＵ２８から入力されたデータに基づいて電子スロットルバルブの開度を定めるための電流、点火装置で混合気を着火するための電流、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）バルブの開度を定めるための電流、吸気バルブや排気バルブの開度を定めるための電流値などを求め、それぞれのバルブや装置に指令信号を出力する。すなわち、エンジンＥＣＵ３０は、エンジントルクを制御するための指示信号を、エンジン１の出力トルクを制御する各装置に出力する。 Based on the data input from the HV-ECU 28 as described above, the engine ECU 30 outputs a current for determining the opening of the electronic throttle valve, a current for igniting the air-fuel mixture with an ignition device, an EGR (Exhaust Gas Recirculation) valve current for determining the opening of the intake valve and the current value for determining the opening of the exhaust valve, etc., and outputs a command signal to each valve and device. That is, the engine ECU 30 outputs an instruction signal for controlling the engine torque to each device that controls the output torque of the engine 1 .

クラッチＥＣＵ３１は、上記のようにＨＶ－ＥＣＵ２８から入力された各クラッチ機構ＣＬ_Lo，ＣＬ_Hiの係合状態と解放状態との信号に基づいて、それらの係合状態と解放状態とを成立させるための図示しないアクチュエータの制御量を求め、その制御量となるようにアクチュエータに指令信号を出力する。なお、ＥＣＵ２７は、全ての制御を統合して行う単一のものに限らず、エンジン１、各モータ２，３、および各クラッチ機構ＣＬ_Lo，ＣＬ_Hi毎にそれぞれ設けられていてもよい。 The clutch ECU 31, based on the signals indicating the engagement state and the disengagement state of each of the clutch mechanisms CL_Lo and CL_Hi input from the HV-ECU 28 as described above, provides an illustration for establishing the engagement state and the disengagement state. A control amount for an actuator that does not operate is obtained, and a command signal is output to the actuator so as to achieve the control amount. It should be noted that the ECU 27 is not limited to a single ECU that performs all the controls in an integrated manner, and may be provided for each of the engine 1, each of the motors 2 and 3, and each of the clutch mechanisms CL_Lo and CL_Hi.

上記の駆動装置４は、エンジン１と前輪５Ｌ，５Ｒとがトルクを伝達して走行するＨＶ走行モードと、エンジン１から駆動トルクを出力することなく、第１モータ２や第２モータ３から駆動トルクを出力して走行するＥＶ走行モードとを設定することが可能である。さらに、ＨＶ走行モードは、エンジン１から変速部８のリングギヤ１６（または出力ギヤ１９）に伝達されるトルクが相対的に大きいHV-Loモードと、そのトルクが相対的に小さいHV-Hiモードと、エンジン１のトルクを変化させずにそのまま変速部８のリングギヤ１６に伝達する直結モード（固定段モード）とを設定することができる。 The drive device 4 described above can be operated in an HV drive mode in which torque is transmitted between the engine 1 and the front wheels 5L and 5R and driven by the first motor 2 and the second motor 3 without outputting drive torque from the engine 1. It is possible to set an EV running mode in which the vehicle runs while outputting torque. Furthermore, the HV drive mode includes an HV-Lo mode in which the torque transmitted from the engine 1 to the ring gear 16 (or the output gear 19) of the transmission section 8 is relatively large, and an HV-Hi mode in which the torque is relatively small. , and a direct connection mode (fixed speed mode) in which the torque of the engine 1 is transmitted to the ring gear 16 of the transmission section 8 as it is without changing.

またさらに、ＥＶ走行モードは、第１モータ２および第２モータ３から前輪５Ｌ，５Ｒにトルクを伝達して走行するデュアルモードと、第１モータ２からトルクを出力せずに第２モータ３のみからトルクを出力するシングルモードとを設定することが可能である。更にデュアルモードは、第１モータ２のトルクを増幅させる増幅率が比較的大きいEV-Loモードと、第１モータ２のトルクを増幅させる増幅率がEV-Loモードより小さいEV-Hiモードとを設定することが可能である。また、シングルモードは、Ｌｏクラッチ機構ＣＬ_Loを係合した状態で第２モータ３のみからトルクを出力して走行することや、Ｈｉクラッチ機構ＣＬ_Hiを係合した状態で第２モータ３のみから駆動トルクを出力して走行することができ、さらに、各クラッチ機構ＣＬ_Lo，ＣＬ_Hiを解放した状態で第２モータ３のみからトルクを出力して走行することが可能である。この各クラッチ機構ＣＬ_Lo，ＣＬ_Hiを解放した状態で走行するモードを、以下の説明では、切り離しモードと記す。 Furthermore, the EV driving mode includes a dual mode in which torque is transmitted from the first motor 2 and the second motor 3 to the front wheels 5L and 5R for driving, and only the second motor 3 without outputting torque from the first motor 2. It is possible to set a single mode that outputs torque from Furthermore, the dual mode has an EV-Lo mode in which the amplification factor for amplifying the torque of the first motor 2 is relatively large, and an EV-Hi mode in which the amplification factor for amplifying the torque of the first motor 2 is smaller than the EV-Lo mode. Can be set. In the single mode, the torque is output only from the second motor 3 with the Lo clutch mechanism CL_Lo engaged, and the driving torque is output only from the second motor 3 with the Hi clutch mechanism CL_Hi engaged. Further, it is possible to output torque only from the second motor 3 while releasing the clutch mechanisms CL_Lo and CL_Hi. A mode in which the vehicle runs with the clutch mechanisms CL_Lo and CL_Hi released is referred to as a disconnection mode in the following description.

それらの各走行モードは、エンジン１、各モータ２，３、および各クラッチ機構ＣＬ_Lo，ＣＬ_Hiを制御することにより設定される。これらの走行モードと、各走行モードにおける、Ｌｏクラッチ機構ＣＬ_Lo、Ｈｉクラッチ機構ＣＬ_Hi、ワンウェイクラッチＦの係合および解放の状態、第１モータ２および第２モータ３の運転状態、エンジン１と前輪５Ｒ，５Ｌとのトルクの伝達の有無の一例を以下の表に示してある。表中における「●」のシンボルは係合している状態を示し、「－」のシンボルは解放している状態を示し、「Ｇ」のシンボルは駆動走行時に主にジェネレータとして運転することを意味し、「Ｍ」のシンボルは駆動走行時に主にモータとして運転することを意味し、空欄はモータおよびジェネレータとして機能していない、または第１モータ２や第２モータ３が駆動のために関与していない状態を意味し、「ON」はエンジン１と前輪５Ｒ，５Ｌとがトルクを伝達している状態を示し、「OFF」はエンジン１と前輪５Ｒ，５Ｌとがトルクを伝達していない状態を示している。

These running modes are set by controlling the engine 1,

motors

2 and 3, and clutch mechanisms CL_Lo and CL_Hi. These driving modes, the Lo clutch mechanism CL_Lo, the Hi clutch mechanism CL_Hi, the engagement and disengagement states of the one-way clutch F, the operating states of the first motor 2 and the second motor 3, the engine 1 and the front wheels 5R in each driving mode. , 5L are shown in the table below. In the table, the "●" symbol indicates the engaged state, the "-" symbol indicates the disengaged state, and the "G" symbol means that the engine is operated mainly as a generator during driving. The "M" symbol means that the motor is mainly operated during driving, and blank spaces indicate that the motor and generator do not function, or that the first motor 2 or the second motor 3 is involved in driving. "ON" indicates a state in which the engine 1 and the

front wheels

5R, 5L are transmitting torque, and "OFF" indicates a state in which the engine 1 and the

front wheels

5R, 5L do not transmit torque. is shown.

図３ないし図６には、HV-Hiモード、HV-Loモード、直結モード、および切り離しモードを設定した場合における動力分割機構６の各回転要素の回転数、およびエンジン１、各モータ２，３のトルクの向きを説明するための共線図を示してある。共線図は、動力分割機構６における各回転要素を示す直線をギヤ比の間隔をあけて互いに平行に引き、これらの直線に直交する基線からの距離をそれぞれの回転要素の回転数として示す図であり、それぞれの回転要素を示す直線にトルクの向きを矢印で示すとともに、その大きさを矢印の長さで示している。 3 to 6 show the rotation speed of each rotating element of the power split mechanism 6, the engine 1, and the motors 2 and 3 when the HV-Hi mode, HV-Lo mode, direct connection mode, and disconnection mode are set. is a nomographic chart for explaining the direction of the torque of . A nomographic chart is a diagram in which straight lines representing each rotating element in the power split mechanism 6 are drawn parallel to each other at intervals corresponding to the gear ratio, and the distance from a base line orthogonal to these straight lines is shown as the number of revolutions of each rotating element. , and the direction of the torque is indicated by an arrow on the straight line indicating each rotating element, and the magnitude of the torque is indicated by the length of the arrow.

図３に示すようにHV-Hiモードでは、エンジン１から駆動トルクを出力し、Ｈｉクラッチ機構ＣＬ_Hiを係合するとともに、第１モータ２から反力トルクを出力する。また、図４に示すようにHV-Loモードでは、エンジン１から駆動トルクを出力し、Ｌｏクラッチ機構ＣＬ_Loを係合するとともに、第１モータ２から反力トルクを出力する。 As shown in FIG. 3, in the HV-Hi mode, the engine 1 outputs drive torque to engage the Hi clutch mechanism CL_Hi, and the first motor 2 outputs reaction torque. Further, as shown in FIG. 4, in the HV-Lo mode, the engine 1 outputs drive torque to engage the Lo clutch mechanism CL_Lo, and the first motor 2 outputs reaction torque.

エンジン１からリングギヤ１６に伝達されるトルクの大きさは、HV-Hiモードを設定した場合とHV-Loモードを設定した場合とで異なる。具体的には、エンジン１の出力トルクをＴeとすると、HV-Loモードを設定した場合に、リングギヤ１６に伝達されるトルクの大きさは、（１／（１ーρ１・ρ２））Ｔeとなり、HV-Hiモードを設定した場合に、リングギヤ１６に伝達されるトルクの大きさは、（１／（１＋ρ１））Ｔeとなる。ここで、「ρ１」は分割部７のギヤ比（リングギヤ１０の歯数とサンギヤ９の歯数との比率）であり、「ρ２」は変速部８のギヤ比（リングギヤ１６の歯数とサンギヤ１５の歯数との比率）である。なお、ρ１およびρ２は、「１」よりも小さい値である。 The magnitude of torque transmitted from the engine 1 to the ring gear 16 differs between when the HV-Hi mode is set and when the HV-Lo mode is set. Specifically, if the output torque of the engine 1 is Te, the magnitude of the torque transmitted to the ring gear 16 when the HV-Lo mode is set is (1/(1-ρ1·ρ2)) Te. , HV-Hi mode, the magnitude of the torque transmitted to the ring gear 16 is (1/(1+ρ1))Te. Here, "ρ1" is the gear ratio of the dividing section 7 (ratio between the number of teeth of the ring gear 10 and the number of teeth of the sun gear 9), and "ρ2" is the gear ratio of the transmission section 8 (the number of teeth of the ring gear 16 and the sun gear 9). 15 teeth ratio). Note that ρ1 and ρ2 are values smaller than "1".

すなわち、HV-Loモードを設定した場合の方が、HV-Hiモードを設定した場合よりも、エンジン１の駆動トルクに対するリングギヤ１６（または前輪５Ｒ，５Ｌ）に伝達されるトルクの比であるトルクの分割率（増幅率）が大きい。なお、上記第１クラッチ機構ＣＬ１が、この発明の実施形態における「第１係合機構」に相当し、第２クラッチ機構ＣＬ２が、この発明の実施形態における「第２係合機構」に相当する。 That is, when the HV-Lo mode is set, the torque, which is the ratio of the torque transmitted to the ring gear 16 (or the front wheels 5R and 5L) to the drive torque of the engine 1, is higher than when the HV-Hi mode is set. has a large division ratio (amplification ratio). The first clutch mechanism CL1 corresponds to the "first engagement mechanism" in the embodiment of the invention, and the second clutch mechanism CL2 corresponds to the "second engagement mechanism" in the embodiment of the invention. .

そして、上記の反力トルクよりも大きなトルクを第１モータ２から出力すると、その余剰分のトルクがエンジン回転数を低下させるように作用し、それとは反対に上記の反力トルクよりも小さなトルクを第１モータ２から出力すると、エンジントルクの一部が、エンジン回転数を増大させるように作用する。すなわち、第１モータ２のトルクを制御することによりエンジン回転数を制御することができる。言い換えると、エンジン回転数が目標回転数となるように第１モータ２のトルクが制御される。 When a torque larger than the reaction torque is output from the first motor 2, the surplus torque acts to reduce the engine speed, and conversely, a torque smaller than the reaction torque. is output from the first motor 2, part of the engine torque acts to increase the engine speed. That is, by controlling the torque of the first motor 2, the engine speed can be controlled. In other words, the torque of the first motor 2 is controlled so that the engine speed becomes the target speed.

上記のように第１モータ２から反力トルクを出力することにより、第１モータ２が発電機として機能する場合には、エンジン１の動力の一部が第１モータ２により電気エネルギーに変換され、エンジン１の動力から第１モータ２により電気エネルギーに変換された動力分を除いた動力が変速部８におけるリングギヤ１６に伝達される。そして、リングギヤ１６から前輪５Ｒ，５Ｌに伝達されるトルクが、要求駆動力を出力するために前輪５Ｒ，５Ｌに伝達するべきトルクよりも小さい場合には、第２モータ３からその不足分のトルクを出力する。すなわち、第２モータ３は、要求駆動力を充足するためのアシストトルクを出力する。なお、第１モータ２により変換された電力は、第２モータ３を駆動するために第２モータ３に供給してもよく、ＳＯＣを増加させるために蓄電装置Ｂに供給してもよい。 By outputting the reaction torque from the first motor 2 as described above, when the first motor 2 functions as a generator, part of the power of the engine 1 is converted into electrical energy by the first motor 2. , the power obtained by removing the power converted into electric energy by the first motor 2 from the power of the engine 1 is transmitted to the ring gear 16 in the transmission section 8 . Then, when the torque transmitted from the ring gear 16 to the front wheels 5R, 5L is smaller than the torque to be transmitted to the front wheels 5R, 5L in order to output the required driving force, the second motor 3 outputs the insufficient torque. to output That is, the second motor 3 outputs assist torque for satisfying the required driving force. The electric power converted by the first motor 2 may be supplied to the second motor 3 to drive the second motor 3, or may be supplied to the power storage device B to increase the SOC.

直結モードでは、各クラッチ機構ＣＬ_Lo，ＣＬ_Hiが係合されることにより、図５に示すように動力分割機構６における各回転要素が同一回転数で回転する。言い換えると、エンジン１と第１モータ２と出力部材（出力ギヤ１９）とが差動回転することを制限する。したがって、エンジン１の動力の全てが動力分割機構６から出力される。そのため、エンジン１の動力の一部が、第１モータ２や第２モータ３により電気エネルギーに変換されることがなく、電気エネルギーに変換する際に生じるジュール損などを要因とした損失を抑制でき、動力の伝達効率を向上させることができる。 In the direct connection mode, the clutch mechanisms CL_Lo and CL_Hi are engaged so that the rotary elements in the power split mechanism 6 rotate at the same speed as shown in FIG. In other words, the differential rotation of the engine 1, the first motor 2, and the output member (output gear 19) is restricted. Therefore, all of the power of engine 1 is output from power split device 6 . Therefore, part of the power of the engine 1 is not converted into electrical energy by the first motor 2 or the second motor 3, and loss caused by factors such as Joule loss that occurs when converting into electrical energy can be suppressed. , the power transmission efficiency can be improved.

切り離しモードでは、各クラッチ機構ＣＬ_Lo，ＣＬ_Hiが解放されることにより、動力分割機構６を介したエンジン１と前輪５Ｒ，５Ｌとのトルクの伝達が遮断される。したがって、切り離しモードでは、図６に示すようにエンジン１および第１モータ２を停止させることができる。すなわち、分割部７を構成する各回転要素、および変速部８におけるサンギヤ１５が停止するとともに、リングギヤ１６が車速に応じた回転数で回転し、キャリヤ１８が、変速部８のギヤ比とリングギヤ１６の回転数とに応じた回転数で回転する。 In the disconnect mode, the transmission of torque between the engine 1 and the front wheels 5R, 5L via the power split device 6 is interrupted by releasing the clutch mechanisms CL_Lo, CL_Hi. Therefore, in the disconnected mode, the engine 1 and the first motor 2 can be stopped as shown in FIG. That is, each rotating element constituting the split portion 7 and the sun gear 15 in the transmission portion 8 stop, the ring gear 16 rotates at a rotational speed corresponding to the vehicle speed, and the carrier 18 rotates the gear ratio of the transmission portion 8 and the ring gear 16. and the number of revolutions corresponding to the number of revolutions.

なお、切り離しモードでは、例えば、エンジン１を暖機するためなど、種々の条件に応じてエンジン１を駆動していてもよい。具体的には、HV-Hiモードが設定されていた時点からＨｉクラッチ機構ＣＬ_Hiを解放して、エンジン１と第１モータ２とを独立して回転させてもよい。その場合には、リングギヤ１０およびサンギヤ１５が、エンジン１と第１モータ２との回転数に応じた回転数で空転する。したがって、上記のようにエンジン１を駆動した場合であっても、各クラッチ機構ＣＬ_Lo，ＣＬ_Hiを解放することにより、エンジントルクは、駆動輪５Ｒ，５Ｌに伝達されない。 Note that in the disconnection mode, the engine 1 may be driven according to various conditions, such as for warming up the engine 1, for example. Specifically, the Hi clutch mechanism CL_Hi may be released from the time when the HV-Hi mode was set, and the engine 1 and the first motor 2 may be rotated independently. In that case, the ring gear 10 and the sun gear 15 idle at a rotation speed corresponding to the rotation speeds of the engine 1 and the first motor 2 . Therefore, even when the engine 1 is driven as described above, the engine torque is not transmitted to the drive wheels 5R, 5L by disengaging the clutch mechanisms CL_Lo, CL_Hi.

また、上述した駆動装置４は、走行中にシフトレバーが操作されて、エンジン１と駆動輪（前輪５Ｒ，５Ｌ）とを切り離すニュートラルレンジ（Ｎレンジ）が選択された場合に、第１モータ２から反力トルクを出力しないことにより、エンジン１の運転状態に拘わらず、リングギヤ１６にトルクを伝達することなく惰性走行することができる。一方、インバータをシャットダウンするなどして第１モータ２に通電しない場合であっても、第１モータ２が回転している場合には、第１モータ２のロータの摺動抵抗やコギングトルクなどの引き摺りトルクが生じる。したがって、例えば、エンジン１を予め定められたアイドル回転数に維持するように制御した場合には、第１モータ２によって生じた引き摺りトルクが入力トルクとして動力分割機構６に作用し、エンジン１の回転数を維持するためにエンジン１で発生させたトルクが反力トルクとして動力分割機構６に作用することになる。その結果、第１モータ２の引き摺りトルクに応じたトルクがリングギヤ１６に伝達される。このリングギヤ１６に作用するトルクの大きさや方向は、設定されている走行モードに応じて異なる。 Further, the above-described drive device 4 operates the first motor 2 when the shift lever is operated during running to select a neutral range (N range) in which the engine 1 and the drive wheels (front wheels 5R, 5L) are disconnected. By not outputting the reaction torque from the engine 1, it is possible to coast without transmitting the torque to the ring gear 16 regardless of the operating state of the engine 1. On the other hand, even if the first motor 2 is not energized by shutting down the inverter, etc., if the first motor 2 is rotating, the sliding resistance of the rotor of the first motor 2, the cogging torque, etc. A drag torque is generated. Therefore, for example, when the engine 1 is controlled to maintain a predetermined idling speed, the drag torque generated by the first motor 2 acts as an input torque on the power split mechanism 6, causing the engine 1 to rotate. The torque generated by the engine 1 to maintain the number acts on the power split device 6 as reaction torque. As a result, torque corresponding to the drag torque of the first motor 2 is transmitted to the ring gear 16 . The magnitude and direction of the torque acting on the ring gear 16 differ according to the set running mode.

図７には、HV-Hiモードを設定している状態で第１モータ２からリングギヤ１６に作用するトルクを示し、図８には、HV-Loモードを設定している状態で第１モータ２からリングギヤ１６に作用するトルクを示してある。図７、図８には、エンジン１をアイドル回転数に維持して惰性走行している時の第１モータ２、エンジン１、リングギヤ１６の運転状態を示してあり、第１モータ２の引き摺りトルクＴgと、その引き摺りトルクＴgに伴ってリングギヤ１６に作用するトルクＴoとを矢印で示してある。なお、エンジン１を停止して惰性走行している時は、第１モータ２の回転方向が反転し、それに伴って引き摺りトルクの向きが反転する。そのため、リングギヤ１６に作用するトルクの向きは、図７、図８に示す方向とは逆向きになる。 FIG. 7 shows the torque acting on the ring gear 16 from the first motor 2 when the HV-Hi mode is set, and FIG. 8 shows the torque of the first motor 2 when the HV-Lo mode is set. , the torque acting on the ring gear 16 is shown. 7 and 8 show the operation states of the first motor 2, the engine 1, and the ring gear 16 when the engine 1 is coasting while maintaining the idling speed. Tg and the torque To acting on the ring gear 16 along with the drag torque Tg are indicated by arrows. Note that when the vehicle is coasting with the engine 1 stopped, the direction of rotation of the first motor 2 is reversed, and the direction of the drag torque is accordingly reversed. Therefore, the direction of the torque acting on the ring gear 16 is opposite to the directions shown in FIGS.

上述したようにインバータをシャットダウンして第１モータ２への通電を停止すると、第１モータ２で生じる引き摺りトルクＴgは、第１モータ２の回転数を低下させるように作用する。それに対して、エンジン回転数がアイドル回転数となるように制御した場合には、エンジン１の回転数が低下しないようにキャリヤ１２にエンジン１のトルクが作用している。言い換えると、第１モータ２の引き摺りトルクに対抗しかつ釣り合うようにキャリヤ１２にトルクが作用している。その結果、HV-Hiモードが設定されている場合には、第１モータ２の引き摺りトルクが駆動方向のトルクとしてリングギヤ１６に伝達され、HV-Loモードが設定されている場合には、第１モータ２の引き摺りトルクが制動方向のトルクとしてリングギヤ１６に伝達される。 When the inverter is shut down to stop the energization of the first motor 2 as described above, the drag torque Tg generated in the first motor 2 acts to reduce the rotation speed of the first motor 2 . On the other hand, when the engine speed is controlled to be the idle speed, the torque of the engine 1 acts on the carrier 12 so that the speed of the engine 1 does not decrease. In other words, the drag torque of the first motor 2 is counteracted and balanced by the torque acting on the carrier 12 . As a result, when the HV-Hi mode is set, the drag torque of the first motor 2 is transmitted to the ring gear 16 as torque in the drive direction, and when the HV-Lo mode is set, the first Drag torque of the motor 2 is transmitted to the ring gear 16 as torque in the braking direction.

また、HV-Hiモードが設定されている場合には、第１モータ２の引き摺りトルクＴgの（１／ρ１）倍のトルクがリングギヤ１６に伝達され、HV-Loモードが設定されている場合には、第１モータ２の引き摺りトルクＴgの（１／（ρ１・ρ２））倍のトルクがリングギヤ１６に伝達される。 Further, when the HV-Hi mode is set, torque (1/ρ1) times the drag torque Tg of the first motor 2 is transmitted to the ring gear 16, and when the HV-Lo mode is set, , a torque that is (1/(ρ1·ρ2)) times the drag torque Tg of the first motor 2 is transmitted to the ring gear 16 .

図９には、直結モードを設定している状態で第１モータ２からリングギヤ１６に作用するトルクを示してある。上述したようにインバータをシャットダウンして第１モータ２への通電を停止すると、第１モータ２で生じる引き摺りトルクＴgは、第１モータ２の回転数を低下させるように作用する。それに対して、エンジン１は、現在の回転数を維持するように回転数制御されている。つまり、エンジン１の摺動抵抗などに釣り合う程度のトルクをエンジン１が発生するように制御され、したがって、キャリヤ１２にはトルクが作用していない。上述したように直結モードは、動力分割機構６を構成する各回転要素の回転数が車速に応じた回転数に一定に維持される。したがって、第１モータ２で生じた引き摺りトルクＴgは、その向きや大きさを変化させることなくリングギヤ１６に伝達される。 FIG. 9 shows the torque acting on the ring gear 16 from the first motor 2 when the direct connection mode is set. When the inverter is shut down to stop the energization of the first motor 2 as described above, the drag torque Tg generated in the first motor 2 acts to reduce the rotation speed of the first motor 2 . On the other hand, the engine 1 is speed-controlled so as to maintain the current speed. In other words, the engine 1 is controlled to generate a torque that balances the sliding resistance of the engine 1, and therefore no torque acts on the carrier 12. FIG. As described above, in the direct-coupling mode, the rotation speed of each rotating element that constitutes the power split mechanism 6 is maintained at a constant rotation speed corresponding to the vehicle speed. Therefore, the drag torque Tg generated by the first motor 2 is transmitted to the ring gear 16 without changing its direction and magnitude.

一方、切り離しモードが設定されている場合には、エンジン１および第１モータ２とリングギヤ１６とのトルクの伝達が遮断される。具体的には、エンジン１や第１モータ２からトルクを出力した場合には、エンジン１および第１モータ２のイナーシャトルクの大きさに応じてエンジン１および第１モータ２の回転数が変動し、それらの回転数と分割部７のギヤ比とに応じてリングギヤ１０の回転数が変動する。また、リングギヤ１０とサンギヤ１５とは一体に回転する。したがって、サンギヤ１５の回転数の変動に伴って、サンギヤ１５の回転数と、車速に応じたリングギヤ１６の回転数とに基づく回転数にキャリヤ１８が回転する。つまり、エンジン１や第１モータ２からトルクを出力した場合には、動力分割機構６を構成する回転要素の回転数を変化させるトルクとして吸収されて、リングギヤ１６には伝達されない。 On the other hand, when the disconnection mode is set, transmission of torque between the engine 1 and the first motor 2 and the ring gear 16 is cut off. Specifically, when torque is output from the engine 1 or the first motor 2, the rotational speeds of the engine 1 and the first motor 2 fluctuate according to the magnitude of the inertia torque of the engine 1 and the first motor 2. , and the gear ratio of the split portion 7, the rotation speed of the ring gear 10 fluctuates. Also, the ring gear 10 and the sun gear 15 rotate together. Accordingly, as the sun gear 15 rotates, the carrier 18 rotates at a number of revolutions based on the number of revolutions of the sun gear 15 and the number of revolutions of the ring gear 16 corresponding to the vehicle speed. In other words, when torque is output from the engine 1 or the first motor 2 , it is absorbed as torque that changes the rotational speed of the rotating elements forming the power split mechanism 6 and is not transmitted to the ring gear 16 .

そのため、切り離しモードを設定して第１モータ２が空転している場合であっても、第１モータ２の引き摺りトルクＴgは、リングギヤ１６に伝達されることがない。また、切り離しモードを設定している場合には、エンジン１および第１モータ２の回転数は、車速に拘束されることがない。そのため、図１０に実線で示すようにエンジン１および第１モータ２を停止させることができ、また図１０に破線で示すようにエンジン１をアイドル回転数で回転させたまま、第１モータ２を停止させることができる。 Therefore, the drag torque Tg of the first motor 2 is not transmitted to the ring gear 16 even when the disconnection mode is set and the first motor 2 is idling. Further, when the disconnection mode is set, the rotational speeds of the engine 1 and the first motor 2 are not restricted by the vehicle speed. Therefore, the engine 1 and the first motor 2 can be stopped as indicated by the solid line in FIG. can be stopped.

また、上述したHV-HiモードやHV-Loモード、あるいは直結モードでは、第１モータ２の出力軸に作用するトルクが０Ｎｍとなるように第１モータ２に通電することにより、引き摺りトルクＴgの発生を抑制できる。言い換えると、引き摺りトルクＴgに対抗するトルクを第１モータ２から出力させることによって、リングギヤ１６に駆動方向や制動方向のトルクが作用することを抑制できる。一方、上記の各走行モードは、車速やエンジン回転数に応じて第１モータ２の回転数が定まるため、第１モータ２が過回転数となる場合があり、あるいは蓄電装置ＢのＳＯＣが低下していることにより第１モータ２に通電することができない場合がある。そのような場合に切り離しモードに切り替えるとすれば、係合しているいずれかのクラッチ機構ＣＬ_Hi，ＣＬ_Loを解放する必要があり、そのような走行モードの切り替え過渡期に前輪５Ｒ，５Ｌに作用するトルクが変動する可能性がある。 In the HV-Hi mode, the HV-Lo mode, or the direct connection mode, the drag torque Tg is reduced by energizing the first motor 2 so that the torque acting on the output shaft of the first motor 2 is 0 Nm. It can suppress the occurrence. In other words, by causing the first motor 2 to output a torque that opposes the drag torque Tg, it is possible to suppress the torque acting on the ring gear 16 in the drive direction and the braking direction. On the other hand, in each driving mode described above, the rotation speed of the first motor 2 is determined according to the vehicle speed and the engine rotation speed. Therefore, the first motor 2 may not be energized. If switching to the disengagement mode in such a case, it is necessary to release one of the engaged clutch mechanisms CL_Hi, CL_Lo, which acts on the front wheels 5R, 5L during the transitional period of switching the running mode. Torque may fluctuate.

そのため、この発明の実施形態における制御装置は、シフトレバーが操作されてＮレンジが選択された場合には、切り離しモード以外の走行モードの設定を禁止するように構成されている。その制御の一例を説明するためのフローチャートを図１１に示してある。ここに示す制御例は、HV-HiモードやHV-Loモード、あるいは直結モードが設定されて走行している間にＮレンジが設定されたことにより、エンジン１、各モータ２，３、および各クラッチ機構ＣＬ_Hi，ＣＬ_Loを制御して惰性走行するためのものである。したがって、この制御例では、まず、車速が所定車速以上であるか否かを判断する（ステップＳ１）。つまり、車両Ｖｅが走行中であるか否かを判断する。 Therefore, the control device according to the embodiment of the present invention is configured to prohibit the setting of running modes other than the disconnection mode when the shift lever is operated and the N range is selected. A flow chart for explaining an example of the control is shown in FIG. In the control example shown here, the engine 1, each motor 2 and 3, and each This is for coasting by controlling the clutch mechanisms CL_Hi and CL_Lo. Therefore, in this control example, first, it is determined whether or not the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed (step S1). That is, it is determined whether or not the vehicle Ve is running.

車速が所定車速未満であることによりステップＳ１で否定的に判断された場合は、そのままこのルーチンを一旦終了する。それとは反対に車速が所定車速以上であることによりステップＳ１で肯定的に判断された場合は、シフトポジションを検出し（ステップＳ２）、シフトポジションがＮポジションであるか否かを判断する（ステップＳ３）。 If the vehicle speed is less than the predetermined vehicle speed and the result in step S1 is negative, this routine is terminated. Conversely, if the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined vehicle speed and the result of step S1 is affirmative, the shift position is detected (step S2), and it is determined whether or not the shift position is the N position (step S2). S3).

シフトポジションがＮポジションでないことによりステップＳ３で否定的に判断された場合は、そのままこのルーチンを一旦終了する。それとは反対に、シフトポジションがＮポジションであることによりステップＳ３で肯定的に判断された場合は、係合しているクラッチ機構ＣＬ_Hi，ＣＬ_Loを解放するために、エンジン１および第１モータ２のトルクを所定トルクまで低下させる（ステップＳ４）。このステップＳ４は、係合しているクラッチ機構ＣＬ_Hi，ＣＬ_Loを解放することにより駆動力が急激に変化し、またエンジン１や第１モータ２あるいは動力分割機構６を構成する各回転要素の回転数が急激に変化することを抑制するためである。したがって、ステップＳ４における所定トルクは、駆動力の急変やエンジン１などの各回転部材の回転数が急変しない程度のトルクに定めることができ、０Ｎｍであってもよい。 If the shift position is not the N position and the answer at step S3 is negative, the routine is terminated. Conversely, if the determination in step S3 is affirmative because the shift position is in the N position, the engine 1 and the first motor 2 are operated to release the engaged clutch mechanisms CL_Hi and CL_Lo. Torque is reduced to a predetermined torque (step S4). In this step S4, by releasing the clutch mechanisms CL_Hi and CL_Lo that are engaged, the driving force changes abruptly, and the rotation speed of each rotating element constituting the engine 1, the first motor 2, or the power split mechanism 6 This is for suppressing a rapid change in . Therefore, the predetermined torque in step S4 can be set to a torque that does not cause a sudden change in the driving force or a sudden change in the rotational speed of each rotating member such as the engine 1, and may be 0 Nm.

ついで、エンジン１および第１モータ２のトルクが所定トルクまで低下したか否かを判断し（ステップＳ５）、所定トルクまで低下していないことによりステップＳ５で否定的に判断された場合は、ステップＳ４にリターンする。すなわち、エンジン１および第１モータ２のトルクが所定トルクに低下するまで、ステップＳ４およびステップＳ５を繰り返し実行する。それとは反対に、エンジン１および第１モータ２のトルクが所定トルクまで低下したことによりステップＳ５で肯定的に判断された場合は、係合しているクラッチ機構ＣＬ_Hi，ＣＬ_Loを解放する指示を出力する（ステップＳ６）。すなわち、切り離しモードに切り替える。言い換えると、ステップＳ６を実行することにより、切り離しモード以外の他の走行モードの設定を禁止するように構成されている。 Next, it is determined whether or not the torque of the engine 1 and the first motor 2 has decreased to a predetermined torque (step S5). Return to S4. That is, steps S4 and S5 are repeatedly executed until the torques of the engine 1 and the first motor 2 decrease to the predetermined torques. On the contrary, when the torque of the engine 1 and the first motor 2 has decreased to the predetermined torque and the determination in step S5 is affirmative, an instruction to release the engaged clutch mechanisms CL_Hi and CL_Lo is output. (step S6). That is, it switches to the disconnection mode. In other words, by executing step S6, it is configured to prohibit the setting of any driving mode other than the disconnected mode.

続いて、エンジン１を停止できるか否かを判断する（ステップＳ７）。このステップＳ７は、エンジン１を停止した後にエンジン１を再始動できる状態であるか否かなどに基づいたエンジン停止条件が成立しているか否かを判断する。具体的に例を挙げて説明すると、上述した駆動装置４は、エンジン１を始動する場合には、まず、第１モータ２の回転数を制御して、Ｌｏクラッチ機構Ｃ_LoとＨｉクラッチ機構Ｃ_Hiとのいずれか一方を係合し、その後に、第１モータ２によってエンジン１をクランキングするように構成されている。したがって、車速が高車速である場合には、Ｌｏクラッチ機構Ｃ_LoとＨｉクラッチ機構Ｃ_Hiを係合するために、第１モータ２の回転数を制御すると、第１モータ２の回転数が上限回転数以上となる場合があり、そのような場合には、第１モータ２から充分なトルクを出力できずエンジン１を再始動することができなくなる。つまり、車速が所定車速以上である場合には、エンジン１を停止できずステップＳ７で否定的に判断される。また、ＳＯＣが所定値以下まで低下していると、上記のように第１モータ２によってエンジン１をクランキングするためのトルクを出力できないため、そのような場合にも、エンジン１を停止できずステップＳ７で否定的に判断される。なお、エンジン１を暖機していることによってエンジン１を停止することができないなど、エンジン１を再始動できるか否かに限らず、他の制御などの要求に応じてエンジン１の停止の可否について判断してもよい。 Subsequently, it is determined whether or not the engine 1 can be stopped (step S7). In this step S7, it is determined whether or not an engine stop condition is established based on whether or not the engine 1 can be restarted after being stopped. Specifically, when the engine 1 is started, the driving device 4 described above first controls the rotational speed of the first motor 2 to generate the Lo clutch mechanism C_Lo and the Hi clutch mechanism C_Hi. , and then the engine 1 is cranked by the first motor 2 . Therefore, when the vehicle speed is high, if the rotation speed of the first motor 2 is controlled in order to engage the Lo clutch mechanism C_Lo and the Hi clutch mechanism C_Hi, the rotation speed of the first motor 2 reaches the upper limit rotation speed. In such a case, sufficient torque cannot be output from the first motor 2 and the engine 1 cannot be restarted. That is, when the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined vehicle speed, the engine 1 cannot be stopped, and a negative determination is made in step S7. Further, when the SOC is reduced to a predetermined value or less, the torque for cranking the engine 1 cannot be output by the first motor 2 as described above, so the engine 1 cannot be stopped even in such a case. A negative determination is made in step S7. It should be noted that whether or not the engine 1 can be restarted is not limited to whether or not the engine 1 can be restarted, such as when the engine 1 cannot be stopped because the engine 1 is warmed up. may be judged.

エンジン１を停止することができることによりステップＳ７で肯定的に判断された場合は、エンジン停止処理を実行する（ステップＳ８）。このエンジン停止処理は、エンジン１への燃料の供給を停止することに加えて、第１モータ２の回転数を制御することによってエンジン回転数を迅速に０まで低下させる制御である。 If the determination in step S7 is affirmative because the engine 1 can be stopped, engine stop processing is executed (step S8). This engine stop processing is a control to stop the supply of fuel to the engine 1 and to quickly reduce the engine speed to zero by controlling the speed of the first motor 2 .

それとは反対にエンジン１を停止することができないことによりステップＳ７で否定的に判断された場合は、エンジンアイドル（idle）制御を実行する（ステップＳ９）。このエンジンアイドル制御は、エンジン回転数を車速などに基づいて予め定められたアイドル回転数に維持する制御であって、実際の回転数とアイドル回転数との差をフィードバックして、エンジン１への吸気量や燃料噴射量などを制御するように構成されている。つまり、第１モータ２の回転数を制御することなく、エンジン１のトルクを制御可能な装置の制御量を変更してアイドル回転数を維持するように構成されている。 Conversely, if the determination in step S7 is negative because the engine 1 cannot be stopped, engine idle control is executed (step S9). This engine idle control is a control that maintains the engine speed at a predetermined idle speed based on the vehicle speed or the like. It is configured to control the amount of intake air, the amount of fuel injection, and the like. That is, without controlling the rotation speed of the first motor 2, the control amount of the device capable of controlling the torque of the engine 1 is changed to maintain the idle rotation speed.

ステップＳ８およびステップＳ９に続いて、エンジン１が停止またはエンジン１のアイドル制御が実行されたか否かを判断する（ステップＳ１０）。つまり、Ｎレンジに応じたエンジン１の運転状態にすることができたか否かを判断する。このステップＳ１０は、エンジン１の回転数を検出し、その検出値が安定して０となり、あるいはアイドル回転数に維持されているか否かなどに基づいて判断することができる。 Following steps S8 and S9, it is determined whether or not the engine 1 has been stopped or the idle control of the engine 1 has been executed (step S10). That is, it is determined whether or not the operating state of the engine 1 corresponding to the N range has been achieved. This step S10 detects the rotation speed of the engine 1, and can make a determination based on whether the detected value stably becomes 0 or whether the idle rotation speed is maintained.

エンジン１が停止していないことにより、あるいはエンジン１のアイドル制御が実行されていないことによりステップＳ１０で否定的に判断された場合は、ステップＳ７にリターンする。つまり、ステップＳ１０が肯定的に判断されるまで、ステップＳ７ないしステップＳ１０を繰り返し実行する。それとは反対に、エンジン１が停止したことにより、あるいはエンジン１のアイドル制御が実行されていることによりステップＳ１０で肯定的に判断された場合は、Ｎレンジを確定する（ステップＳ１１）。つまり、ニュートラル制御を実行するフラグをオンに切り替える。 If the determination in step S10 is negative because the engine 1 is not stopped or the idle control of the engine 1 is not being executed, the process returns to step S7. In other words, steps S7 through S10 are repeatedly executed until step S10 is affirmatively determined. Conversely, if the determination in step S10 is affirmative because the engine 1 has stopped or the idle control of the engine 1 is being executed, the N range is established (step S11). That is, the flag for executing neutral control is turned on.

ついで、インバータを停止することができるか否かを判断する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２は、ニュートラル走行中におけるシステム保護やニュートラル走行から駆動走行への復帰時における運転性などを考慮したインバータ停止条件が成立しているか否かを判断するものであって、例えば、第１モータ２や第２モータ３の回転数に応じた誘起電圧が、インバータの端子電圧を超える場合には、インバータを保護するためにインバータを停止することができないと判断する。つまり、高車速時には、ステップＳ１２で否定的に判断される。また、ブレーキペダルが踏み込まれている場合には、必要な制動トルクを第２モータ３から出力させるためなどの要求によりインバータを停止することができないと判断する。したがって、ブレーキペダルが踏み込まれている場合にも、ステップＳ１２で否定的に判断される。 Next, it is determined whether or not the inverter can be stopped (step S12). This step S12 is for determining whether or not the inverter stop condition is established in consideration of system protection during neutral running and drivability at the time of returning from neutral running to drive running. If the induced voltage corresponding to the rotation speed of the motor 2 or the second motor 3 exceeds the terminal voltage of the inverter, it is determined that the inverter cannot be stopped in order to protect the inverter. That is, when the vehicle speed is high, a negative determination is made in step S12. Further, when the brake pedal is depressed, it is determined that the inverter cannot be stopped due to a request for outputting the necessary braking torque from the second motor 3 or the like. Therefore, even when the brake pedal is depressed, a negative determination is made in step S12.

インバータを停止することができることによりステップＳ１２で肯定的に判断された場合は、インバータを停止する指令を出力して（ステップＳ１３）、このルーチンを一旦終了する。それとは反対にインバータを停止することができないことによりステップＳ１２で否定的に判断された場合は、第１モータ２および第２モータ３の出力軸のトルクが０（零）となる０Ｎｍ制御を実行して（ステップＳ１４）、このルーチンを一旦終了する。 If the inverter can be stopped and the determination in step S12 is affirmative, a command to stop the inverter is output (step S13), and this routine is temporarily terminated. Conversely, if the determination in step S12 is negative because the inverter cannot be stopped, 0 Nm control is executed to set the torque of the output shafts of the first motor 2 and the second motor 3 to 0 (zero). Then (step S14), this routine is temporarily terminated.

上述したようにＮレンジが選択された場合に、切り離しモード以外の他の走行モードの設定を禁止することにより、エンジン１や第１モータ２と前輪５Ｒ，５Ｌとのトルクの伝達を遮断することができるため、Ｎレンジが設定された時点の走行モードに応じて前輪５Ｒ，５Ｌに作用するトルクが異なるなどのＮレンジが設定されるタイミングに応じて前輪５Ｒ，５Ｌに作用するトルクが異なることを抑制できる。また、切り離しモード以外の他の走行モードを設定することが禁止されることにより、ニュートラル走行時に走行モードの切り替えが生じることを抑制でき、前輪５Ｒ，５Ｌに作用するトルクが変動することを抑制できる。つまり、ニュートラル走行中にショックが生じることを抑制できる。 When the N range is selected as described above, by prohibiting the setting of other running modes other than the disconnection mode, the transmission of torque between the engine 1 or the first motor 2 and the front wheels 5R, 5L is interrupted. Therefore, the torque acting on the front wheels 5R, 5L differs depending on the timing at which the N range is set, such as the torque acting on the front wheels 5R, 5L differing depending on the running mode at the time the N range is set. can be suppressed. In addition, by prohibiting the setting of a running mode other than the disconnection mode, it is possible to suppress the occurrence of switching of the running mode during neutral running, and it is possible to suppress fluctuations in the torque acting on the front wheels 5R and 5L. . That is, it is possible to suppress the occurrence of shock during neutral running.

さらに、切り離しモードを設定することによって、エンジン１や第１モータ２と前輪５Ｒ，５Ｌとのトルクの伝達を遮断することができるため、エンジン１や第１モータ２の運転点を適宜設定することができる。その結果、エンジン１を再始動できない場合や暖機中などによるエンジン１を駆動するなどの要求を充足しつつニュートラル走行することや、インバータの部品保護や要求制動力を充足しつつニュートラル走行することができる。言い換えると、エンジン１や第１モータ２に対する要求に応じて、エンジン１や第１モータ２の制御を変更したとしても、切り離しモードを設定していることによって、前輪５Ｒ，５Ｌにトルクが作用することを抑制でき、運転者が違和感を抱くことを抑制できる。 Furthermore, by setting the disconnection mode, it is possible to cut off torque transmission between the engine 1 or the first motor 2 and the front wheels 5R, 5L. can be done. As a result, when the engine 1 cannot be restarted or when the engine 1 is warmed up, it is possible to drive the engine 1 in neutral while satisfying requests such as driving the engine 1, or in neutral driving while protecting inverter parts and satisfying the required braking force. can be done. In other words, even if the control of the engine 1 or the first motor 2 is changed according to the request for the engine 1 or the first motor 2, torque acts on the front wheels 5R and 5L by setting the disconnection mode. can be suppressed, and the driver can be suppressed from having a sense of discomfort.

なお、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両は、上述した構成に限らず、例えば、エンジンと駆動輪とが一方の差動機構に連結され、第１モータが他方の差動機構に連結されていてもよく、あるいは第１モータと駆動輪とが一方の差動機構に連結され、エンジンが他方の差動機構に連結されていてもよい。また、第２モータは、エンジンからトルクが伝達される駆動輪に限らず、他の駆動輪（例えば、後輪）にトルクを伝達するように連結されていてもよい。 The hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention is not limited to the configuration described above. For example, the engine and drive wheels are connected to one differential mechanism, and the first motor is connected to the other differential mechanism. Alternatively, the first motor and drive wheels may be connected to one differential mechanism, and the engine may be connected to the other differential mechanism. Moreover, the second motor may be connected so as to transmit torque not only to the drive wheels to which torque is transmitted from the engine, but also to other drive wheels (for example, rear wheels).

１エンジン
２，３モータ
４駆動装置
５Ｒ，５Ｌ前輪（駆動輪）
６動力分割機構
７分割部
８変速部
９，１５サンギヤ
１０，１６，２４リングギヤ
１２，１８キャリヤ
１９出力ギヤ
２７電子制御装置（ＥＣＵ）
Ｂ蓄電装置
ＣＬ_Lo，ＣＬ_Hi クラッチ機構
Ｖｅ車両 1 engine 2, 3 motor 4 driving device 5R, 5L front wheel (driving wheel)
6 Power Split Mechanism 7 Split Part 8 Transmission Part 9, 15 Sun Gear 10, 16, 24 Ring Gear 12, 18 Carrier 19 Output Gear 27 Electronic Control Unit (ECU)
B Power storage device CL_Lo, CL_Hi Clutch mechanism Ve Vehicle

Claims

A first rotating element, a second rotating element, and a third rotating element, which are two rotating elements selected from a rotating element to which an engine is connected, a rotating element to which a motor is connected, and a rotating element to which a driving wheel is connected. a first differential mechanism configured to differentially operate the three rotating elements with the element;
a fourth rotating element which is the other rotating element among the rotating element to which the engine is connected, the rotating element to which the motor is connected, and the rotating element to which the drive wheel is connected; and the third rotating element. a second differential mechanism configured such that the three rotary elements, the fifth rotary element and the sixth rotary element coupled to each other, perform a differential action;
a first engaging mechanism that selectively couples one of the first rotating element and the second rotating element and the sixth rotating element;
a second engagement mechanism that selectively couples any one pair of the fourth rotating element, the fifth rotating element, and the sixth rotating element;
a low mode in which the first engagement mechanism is engaged and the second engagement mechanism is released; a high mode in which the first engagement mechanism is released and the second engagement mechanism is engaged; A running mode can be set between a fixed stage mode in which the first engagement mechanism and the second engagement mechanism are engaged and a separated mode in which the first engagement mechanism and the second engagement mechanism are released. In the configured hybrid vehicle control device,
a controller that controls the engine, the motor, the first engagement mechanism, and the second engagement mechanism;
The controller is
A control device for a hybrid vehicle, wherein setting of a driving mode other than the disconnection mode is prohibited when a neutral range is selected while the hybrid vehicle is driving.

In the hybrid vehicle control device according to claim 1,
The controller is
determining whether or not an engine stop condition capable of stopping the engine is satisfied when the neutral range is selected while the hybrid vehicle is running;
if the engine stop condition is satisfied, stop the engine;
A control device for a hybrid vehicle, characterized in that, when the engine stop condition is not satisfied, idle control is executed to maintain the engine at a predetermined rotational speed.

In the hybrid vehicle control device according to claim 1 or 2,
a power storage device that supplies power to the motor;
further comprising an inverter that controls power supplied from the power storage device to the motor,
The controller is
determining whether or not an inverter stop condition capable of stopping the inverter is satisfied when the neutral range is selected while the hybrid vehicle is running;
when the inverter stop condition is satisfied, stopping the inverter to stop the supply of electric power from the power storage device to the motor;
A control device for a hybrid vehicle, wherein when the inverter stop condition is not satisfied, the torque of the motor is controlled so that the torque of the output shaft of the motor becomes zero.

In the hybrid vehicle control device according to claim 3,
further comprising a driving motor connected to the driving wheel or another driving wheel different from the driving wheel;
The controller is configured to control the drive motor,
The controller is
A control device for a hybrid vehicle, wherein when the inverter stop condition is not satisfied, the torque of the drive motor is controlled so that the torque of the output shaft of the drive motor becomes zero.