JP4038190B2 - POWER OUTPUT DEVICE, AUTOMOBILE MOUNTED WITH THE SAME, CONTROL METHOD AND DRIVE DEVICE FOR POWER OUTPUT DEVICE - Google Patents

POWER OUTPUT DEVICE, AUTOMOBILE MOUNTED WITH THE SAME, CONTROL METHOD AND DRIVE DEVICE FOR POWER OUTPUT DEVICE Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain a shock when shifting a transmission while avoiding short-time stopping and restarting of an engine. <P>SOLUTION: This automobile is provided with a battery for exchanging electric power with two motors, by connecting a second motor to a driving shaft via the transmission having two shifting stages, by connecting the engine, a first motor and the driving shaft to a carrier, a sun gear and a ring gear of a planetary gear mechanism. The automobile adjusts a target charge-discharge quantity Pch* of the battery so as to reduce torque to be shared by the second motor while securing request torque Tr* to the driving shaft when requesting shifting (S150), and controls the engine and the two motors in a state of prohibiting stopping of the engine even when engine request power Pe* set from the adjusted target charge-discharge quantity Pch* becomes a threshold value Pere or less, and releases prohibition of stopping of the engine when completing the shifting by performing the shifting thereafter. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&amp;NCIPI

Description

本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法,駆動装置に関し、詳しくは、駆動軸に動力を出力する動力出力装置およびこれを搭載し駆動軸に車軸が接続されて走行する自動車並びに動力出力装置の制御方法,内燃機関からの動力を入力すると共に駆動軸に動力を出力する駆動装置に関する。   The present invention relates to a power output device, a vehicle equipped with the power output device, a control method and a drive device for the power output device, and more particularly, a power output device that outputs power to a drive shaft, and an axle connected to the drive shaft. The present invention relates to a method of controlling a motor vehicle and a power output device, and a drive device that inputs power from an internal combustion engine and outputs power to a drive shaft.

従来、この種の動力出力装置としては、遊星歯車機構の各回転要素に内燃機関の出力軸,発電機の回転軸,駆動軸が接続されると共に変速機を介して駆動軸に電動機の回転軸が接続されたハイブリッド自動車に搭載されたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、車速に応じて変速段を切り替わるよう変速機が駆動制御されている。
特開2002−225578号公報
Conventionally, as a power output device of this type, an output shaft of an internal combustion engine, a rotary shaft of a generator, a drive shaft are connected to each rotary element of a planetary gear mechanism, and a rotary shaft of an electric motor is connected to a drive shaft via a transmission. Has been proposed that is mounted on a hybrid vehicle to which is connected (for example, see Patent Document 1). In this apparatus, the transmission is drive-controlled so that the gear position is switched according to the vehicle speed.
JP 2002-225578 A

上述の動力出力装置では、車速に応じて変速段を切り替えることについては記載されているが、変速段を切り替える際に生じうる変速ショックの対処についての言及はない。この変速ショックは、特に電動機から駆動力を出力している状態で変速段を切り替えると大きく現れるため、変速段を切り替える際には電動機から出力する駆動力はできる限り小さくすることが望ましい。   In the above-described power output device, switching of the shift speed according to the vehicle speed is described, but there is no mention of dealing with a shift shock that may occur when the shift speed is switched. This shift shock appears particularly when the gear position is switched in a state where the driving force is being output from the electric motor. Therefore, it is desirable to reduce the driving force output from the electric motor as much as possible when the gear position is switched.

ところで、上述した動力出力装置では、内燃機関と発電機と電動機の駆動制御として、発電機および電動機と電力をやり取りするバッテリの充放電量と駆動軸に要求される動力との和の動力を内燃機関から出力すべき動力として内燃機関を駆動制御し、内燃機関の駆動力の反力を発電機で受け持つと共にこれにより内燃機関から駆動軸に直接伝達される駆動力と電動機から駆動軸に出力される駆動力とが一致するよう発電機と電動機とを駆動制御し、内燃機関から出力すべき動力が効率が悪くなる領域にあるときには内燃機関の運転を停止して電動機から駆動軸に出力される駆動力が要求駆動力に一致するよう電動機を駆動制御することにより装置全体のエネルギ効率を向上させることができる。このとき、バッテリの充放電量を調整して内燃機関から出力する動力を調整すれば、内燃機関から直接駆動軸に伝達される駆動力を調整することができるから、電動機から出力する駆動力を小さくすることができ、変速ショックを抑制することができる。しかしながら、こうしたバッテリの充放電量の調整による内燃機関から出力すべき動力の調整によりこの動力が内燃機関の効率の悪い領域となって変速段の切替の最中に内燃機関の運転が一時的に停止される場合ある。このときの内燃機関の一時的な停止は変速段を変更する間の短時間のうちに行なわれるから、内燃機関の停止と再始動が短時間のうちに行なわれて運転者に違和感を与える場合が生じる。   By the way, in the power output apparatus described above, as the drive control of the internal combustion engine, the generator, and the electric motor, the internal power of the sum of the charge / discharge amount of the battery that exchanges electric power with the generator and the electric motor and the power required for the drive shaft is generated. The internal combustion engine is driven and controlled as the power to be output from the engine, and the reaction force of the driving force of the internal combustion engine is handled by the generator, and thereby the driving force transmitted directly from the internal combustion engine to the driving shaft and the motor is output to the driving shaft. When the power to be output from the internal combustion engine is in a region where the efficiency is poor, the operation of the internal combustion engine is stopped and output from the motor to the drive shaft. By controlling the driving of the electric motor so that the driving force matches the required driving force, the energy efficiency of the entire apparatus can be improved. At this time, if the power output from the internal combustion engine is adjusted by adjusting the charge / discharge amount of the battery, the drive force transmitted directly from the internal combustion engine to the drive shaft can be adjusted. It is possible to reduce the shift shock. However, by adjusting the power to be output from the internal combustion engine by adjusting the charge / discharge amount of the battery, the power becomes an inefficient region of the internal combustion engine, and the operation of the internal combustion engine temporarily stops during the shift stage switching. May be stopped. In this case, the internal combustion engine is temporarily stopped within a short time while changing the gear position, so that the internal combustion engine is stopped and restarted within a short time to give the driver a sense of incongruity. Occurs.

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法,駆動装置は、内燃機関の短時間の停止と再始動を回避しながら変速段を切り替える際のショックを抑制することを目的とする。   The power output device of the present invention, the automobile equipped with the same, the control method of the power output device, and the drive device suppress the shock when switching the gear stage while avoiding the short-time stop and restart of the internal combustion engine. Objective.

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。   In order to achieve the above object, the power output apparatus of the present invention, the automobile on which the power output apparatus is mounted, and the control method of the power output apparatus employ the following means.

本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
発電可能な電動機と、
変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記蓄電手段の目標充放電量とに基づいて前記内燃機関に必要な機関目標動力を設定する機関目標動力設定手段と、
該設定された機関目標動力が所定の条件を満たしているときには前記内燃機関を運転し、該機関目標動力が該所定の条件を満たしていないときには該内燃機関の運転を停止するよう該内燃機関を駆動制御する機関運転停止制御手段と、
前記内燃機関の運転の最中に前記変速伝達手段における変速比の変更が指示されたとき、前記要求駆動力に対応しながら前記電動機から出力すべき駆動力が小さくなるよう前記目標充放電量を調整し、該調整された目標充放電量に基づいて前記機関目標動力設定手段により設定された機関目標動力に拘わらず前記機関運転停止手段における前記内燃機関の停止を禁止して該設定された機関目標動力に基づく動力が前記内燃機関から出力されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、該駆動制御した後に前記変速比が変更されるよう前記変速伝達手段を駆動制御し、該変速比が変更された後に前記目標充放電量の調整と前記内燃機関の停止の禁止とを解除する変速時制御手段と
を備えることを要旨とする。
The power output apparatus of the present invention is
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input and output of electric power and power;
A motor capable of generating electricity,
Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a changeable gear ratio;
A power storage means capable of exchanging power with the power input / output means and the electric motor;
Engine target power setting means for setting engine target power required for the internal combustion engine based on a required driving force required for the drive shaft and a target charge / discharge amount of the power storage means;
The internal combustion engine is operated when the set engine target power satisfies a predetermined condition, and the internal combustion engine is stopped when the engine target power does not satisfy the predetermined condition. Engine operation stop control means for driving control;
The target charge / discharge amount is set so that the driving force to be output from the electric motor becomes small while responding to the required driving force when an instruction to change the transmission gear ratio in the shift transmission means is given during the operation of the internal combustion engine. The engine set by prohibiting the stop of the internal combustion engine in the engine operation stop means regardless of the engine target power set by the engine target power setting means based on the adjusted target charge / discharge amount Driving control of the internal combustion engine, the power power input / output means and the electric motor so that power based on target power is output from the internal combustion engine and driving power based on the required driving force is output to the drive shaft; The shift transmission means is drive-controlled so that the gear ratio is changed after the drive control, and the adjustment of the target charge / discharge amount and the stop of the internal combustion engine are prohibited after the gear ratio is changed. And summarized in that and a shift time control means for releasing and.

この本発明の動力出力装置では、内燃機関の運転の最中に変更可能な変速比をもって電動機の回転軸と駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段における変速比の変更が指示されたとき、駆動軸に要求される要求駆動力に対応しながら電動機から出力すべき駆動力が小さくなるよう目標充放電量を調整し、調整された目標充放電量に基づいて設定された内燃機関の機関目標動力に拘わらず内燃機関の停止を禁止してこの設定された機関目標動力に基づく動力が内燃機関から出力されると共に要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを駆動制御し、この駆動制御の後に変速比が変更されるよう変速伝達手段を駆動制御し、変速比が変更された後に目標充放電量の調整と内燃機関の停止の禁止とを解除する。従って、内燃機関の短時間の停止と再始動を回避しながら目標充放電量の調整により変速比を変更する際の変速ショックを抑制できる。   In the power output apparatus of the present invention, an instruction is given to change the speed ratio in the speed change transmission means for transmitting power between the rotating shaft and the drive shaft of the motor with a speed change ratio that can be changed during operation of the internal combustion engine. The target charge / discharge amount is adjusted so that the drive force to be output from the electric motor becomes small while corresponding to the required drive force required for the drive shaft, and the internal combustion engine set based on the adjusted target charge / discharge amount The internal combustion engine is configured such that the stop of the internal combustion engine is prohibited regardless of the engine target power of the engine, and the power based on the set engine target power is output from the internal combustion engine and the driving force based on the requested driving force is output to the drive shaft. And the power drive input / output means and the electric motor, and after the drive control, the transmission transmission means is driven and controlled so that the gear ratio is changed, and the target charge / discharge amount is adjusted and the internal combustion engine is changed after the gear ratio is changed. Stop To cancel the prohibition and of. Therefore, it is possible to suppress a shift shock when changing the gear ratio by adjusting the target charge / discharge amount while avoiding a short-time stop and restart of the internal combustion engine.

こうした本発明の動力出力装置において、前記変速時制御手段は、前記内燃機関の停止を禁止している最中に前記要求駆動力と前記調整された目標充放電量とに基づいて前記機関目標動力設定手段により設定された機関目標動力が前記所定の条件を満たさなくなったときには、前記内燃機関をアイドリング運転する手段であるものとすることもできる。   In such a power output apparatus of the present invention, the shift time control means is configured to control the engine target power based on the required driving force and the adjusted target charge / discharge amount while prohibiting the stop of the internal combustion engine. When the engine target power set by the setting means does not satisfy the predetermined condition, it may be means for idling the internal combustion engine.

また、本発明の動力出力装置において、前記機関運転停止制御手段は、前記設定された機関目標動力が前記所定の条件を満たしているときには、該設定された機関目標動力に基づく動力が前記内燃機関から出力されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、前記設定された機関目標動力が前記所定の条件を満たさなくなったときには、前記内燃機関を停止して前記電動機から前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該電動機を駆動制御する手段であるものとすることもできる。   In the power output apparatus of the present invention, the engine operation stop control means may be configured such that when the set engine target power satisfies the predetermined condition, the power based on the set engine target power is the internal combustion engine. The internal combustion engine, the power power input / output means and the motor are controlled so that a driving force based on the required driving force is output to the drive shaft, and the set engine target power is When the predetermined condition is no longer satisfied, the internal combustion engine is stopped, and the electric motor is driven and controlled so that a driving force based on the required driving force is output from the electric motor to the driving shaft. it can.

さらに、本発明の動力出力装置において、前記機関運転停止制御手段は、前記所定の条件として、前記設定された機関目標動力が所定動力よりも大きいときに前記内燃機関を運転し、該設定された機関目標動力が該所定動力以下となったときに該内燃機関の運転を停止する手段であるものとすることもできる。この場合、機関目標動力の増減に対してヒステリシスを持たせるものとしてもよい。   Further, in the power output apparatus of the present invention, the engine operation stop control means operates the internal combustion engine as the predetermined condition when the set engine target power is larger than a predetermined power, and the set It may be a means for stopping the operation of the internal combustion engine when the engine target power becomes equal to or less than the predetermined power. In this case, it is good also as what has a hysteresis with respect to increase / decrease in engine target power.

本発明の動力出力装置において、前記変速時制御手段は、前記目標充放電量の調整として、前記駆動軸に負の駆動力が出力されている最中に前記蓄電手段を充電すべき目標充放電量が設定されたとき、該充電を制限するよう該目標充放電量を調整する手段であるものとすることもできる。こうすれば、駆動軸に負の駆動力、即ち制動力が出力されている最中にその出力を維持しながら電動機から出力すべき駆動力を小さくすることができ、その後に変速比を変更する際のショックを抑制することができる。   In the power output apparatus of the present invention, the shift time control means may adjust the target charge / discharge amount so as to charge the power storage means while the negative drive force is being output to the drive shaft. When the amount is set, the target charge / discharge amount may be adjusted to limit the charging. In this way, it is possible to reduce the driving force to be output from the electric motor while maintaining the output while the negative driving force, that is, the braking force is being output to the drive shaft, and then change the gear ratio. The shock at the time can be suppressed.

本発明の動力出力装置において、前記変速時制御手段は、前記目標充放電量の調整として、前記電力動力入出力手段からの動力の出力を伴って前記駆動軸に正の駆動力が出力されている最中に前記蓄電手段を充電すべき目標充放電量が設定されたとき、該充電を制限するよう該目標充放電量を調整する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電力動力入出力手段からの動力の出力を伴って駆動軸に正の駆動力が出力されている最中にその出力を維持しながら電動機から出力すべき駆動力を小さくすることができ、その後に変速比を変更する際のショックを抑制することができる。   In the power output apparatus of the present invention, the shift control means outputs a positive driving force to the drive shaft with an output of power from the power power input / output means as the adjustment of the target charge / discharge amount. When a target charge / discharge amount for charging the power storage means is set while the power is being stored, the target charge / discharge amount may be adjusted to limit the charge. In this way, it is possible to reduce the driving force to be output from the electric motor while maintaining the output while the positive driving force is being output to the drive shaft with the output of the power from the power driving input / output means. It is possible to suppress a shock when changing the gear ratio thereafter.

本発明の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の回転軸の3軸に接続され、該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力が決定されると残余の1軸に入出力される動力が決定される3軸式動力入出力手段と、前記第3の回転軸に動力を入出力可能な発電機とを備える手段であるものとすることもできるし、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第1の回転子と前記駆動軸に接続された第2の回転子とを有し、電磁気的な作用に基づく電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する対回転子電動機であるものとすることもできる。   In the power output apparatus of the present invention, the power power input / output means is connected to three axes of the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and a third rotating shaft, and any two of the three shafts are connected. A three-axis power input / output means for determining the power input / output to / from the remaining one shaft when the input / output power is determined; and a generator capable of inputting / outputting power to / from the third rotating shaft. The power drive input / output means may include a first rotor connected to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor connected to the drive shaft. And a counter-rotor motor that outputs at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input and output of electric power and power based on electromagnetic action.

本発明の自動車は、
上述の各態様のいずれかの本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、発電可能な電動機と、変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記蓄電手段の目標充放電量とに基づいて前記内燃機関に必要な機関目標動力を設定する機関目標動力設定手段と、該設定された機関目標動力が所定の条件を満たしているときには前記内燃機関を運転し、該機関目標動力が該所定の条件を満たしていないときには該内燃機関の運転を停止するよう該内燃機関を駆動制御する機関運転停止制御手段と、前記内燃機関の運転の最中に前記変速伝達手段における変速比の変更が指示されたとき、前記要求駆動力に対応しながら前記電動機から出力すべき駆動力が小さくなるよう前記目標充放電量を調整し、該調整された目標充放電量に基づいて前記機関目標動力設定手段により設定された機関目標動力に拘わらず前記機関運転停止手段における前記内燃機関の停止を禁止して該設定された機関目標動力に基づく動力が前記内燃機関から出力されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、該駆動制御した後に前記変速比が変更されるよう前記変速伝達手段を駆動制御し、該変速比が変更された後に前記目標充放電量の調整と前記内燃機関の停止の禁止とを解除する変速時制御手段とを備える動力出力装置を搭載し、前記駆動軸に車軸が接続されて走行する
ことを要旨とする。
The automobile of the present invention
The power output apparatus of the present invention according to any one of the above-described aspects, that is, a power output apparatus that basically outputs power to a drive shaft, the internal combustion engine, the output shaft of the internal combustion engine, and the drive shaft And an electric power / power input / output means for outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input / output of electric power and power, an electric motor capable of generating power, and a variable gear ratio. Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft and the drive shaft; power storage means capable of exchanging power with the power power input / output means and the motor; and requested drive force required for the drive shaft; Engine target power setting means for setting engine target power required for the internal combustion engine based on the target charge / discharge amount of the power storage means, and the internal combustion engine when the set engine target power satisfies a predetermined condition Driving An engine operation stop control means for driving and controlling the internal combustion engine to stop the operation of the internal combustion engine when the engine target power does not satisfy the predetermined condition; and the transmission of the shift during the operation of the internal combustion engine. When the change of the gear ratio in the means is instructed, the target charge / discharge amount is adjusted so that the drive force to be output from the electric motor becomes small while corresponding to the required drive force, and the adjusted target charge / discharge amount is obtained. Regardless of the engine target power set by the engine target power setting means, the engine operation stop means prohibits the stop of the internal combustion engine and power based on the set engine target power is output from the internal combustion engine. And controlling the drive of the internal combustion engine, the power power input / output means and the electric motor so that a driving force based on the required driving force is output to the driving shaft. The shift transmission control means for driving the shift transmission means so as to change the gear ratio after the change, and releasing the adjustment of the target charge / discharge amount and the prohibition of the stop of the internal combustion engine after the gear ratio is changed. The gist of the present invention is that the vehicle travels with an axle connected to the drive shaft.

この本発明の自動車では、上述した各態様のいずれかの本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が備える効果と同様の効果、例えば、内燃機関の短時間の停止と再始動を回避しながら目標充放電量の調整により変速比を変更する際の変速ショックを抑制できる効果などを奏することができる。   In this automobile of the present invention, since the power output device of the present invention according to any one of the above-described aspects is mounted, the same effect as that provided by the power output device of the present invention, for example, a short time stop of the internal combustion engine, An effect of suppressing a shift shock when changing the gear ratio by adjusting the target charge / discharge amount while avoiding restart can be achieved.

本発明の駆動装置は、
内燃機関からの動力を入力すると共に駆動軸に動力を出力する駆動装置であって、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
発電可能な電動機と、
変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記蓄電手段の目標充放電量とに基づいて前記内燃機関に必要な機関目標動力を設定する機関目標動力設定手段と、
該設定された機関目標動力が所定の条件を満たしているときには前記内燃機関を運転し、該機関目標動力が該所定の条件を満たしていないときには該内燃機関の運転を停止するよう該内燃機関を駆動制御する機関運転停止制御手段と、
前記内燃機関の運転の最中に前記変速伝達手段における変速比の変更が指示されたとき、前記要求駆動力に対応しながら前記電動機から出力すべき駆動力が小さくなるよう前記目標充放電量を調整し、該調整された目標充放電量に基づいて前記機関目標動力設定手段により設定された機関目標動力に拘わらず前記機関運転停止手段における前記内燃機関の停止を禁止して該設定された機関目標動力に基づく動力が前記内燃機関から出力されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、該駆動制御した後に前記変速比が変更されるよう前記変速伝達手段を駆動制御し、該変速比が変更された後に前記目標充放電量の調整と前記内燃機関の停止の禁止とを解除する変速時制御手段と
を備えることを要旨とする。
The drive device of the present invention is
A drive device that inputs power from an internal combustion engine and outputs power to a drive shaft,
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input and output of power and power;
A motor capable of generating electricity,
Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a changeable gear ratio;
A power storage means capable of exchanging power with the power input / output means and the electric motor;
Engine target power setting means for setting engine target power required for the internal combustion engine based on a required driving force required for the drive shaft and a target charge / discharge amount of the power storage means;
The internal combustion engine is operated when the set engine target power satisfies a predetermined condition, and the internal combustion engine is stopped when the engine target power does not satisfy the predetermined condition. Engine operation stop control means for driving control;
The target charge / discharge amount is set so that the driving force to be output from the electric motor becomes small while responding to the required driving force when an instruction to change the transmission gear ratio in the shift transmission means is given during the operation of the internal combustion engine. The engine set by prohibiting the stop of the internal combustion engine in the engine operation stop means regardless of the engine target power set by the engine target power setting means based on the adjusted target charge / discharge amount Driving control of the internal combustion engine, the power power input / output means and the electric motor so that power based on target power is output from the internal combustion engine and driving power based on the required driving force is output to the drive shaft; The shift transmission means is drive-controlled so that the gear ratio is changed after the drive control, and the adjustment of the target charge / discharge amount and the stop of the internal combustion engine are prohibited after the gear ratio is changed. And summarized in that and a shift time control means for releasing and.

この本発明の駆動装置では、内燃機関の運転の最中に変更可能な変速比をもって電動機の回転軸と駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段における変速比の変更が指示されたとき、駆動軸に要求される要求駆動力に対応しながら電動機から出力すべき駆動力が小さくなるよう目標充放電量を調整し、調整された目標充放電量に基づいて設定された内燃機関の機関目標動力に拘わらず内燃機関の停止を禁止してこの設定された機関目標動力に基づく動力が内燃機関から出力されると共に要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを駆動制御し、この駆動制御の後に変速比が変更されるよう変速伝達手段を駆動制御し、変速比が変更された後に目標充放電量の調整と内燃機関の停止の禁止とを解除する。従って、内燃機関の短時間の停止と再始動を回避しながら目標充放電量の調整により変速比を変更する際の変速ショックを抑制できる。   In the drive device of the present invention, an instruction is given to change the speed ratio in the speed change transmission means for transmitting power between the rotating shaft and the drive shaft of the motor with a speed change ratio that can be changed during the operation of the internal combustion engine. The target charge / discharge amount is adjusted so that the drive force to be output from the electric motor is reduced while corresponding to the required drive force required for the drive shaft, and the internal combustion engine set based on the adjusted target charge / discharge amount is adjusted. The internal combustion engine is prohibited so that the stop of the internal combustion engine is prohibited regardless of the engine target power, and the power based on the set engine target power is output from the internal combustion engine and the driving force based on the required driving force is output to the drive shaft. Drive control of the electric power drive input / output means and the electric motor is performed, and after the drive control, the shift transmission means is driven and controlled so that the gear ratio is changed. After the gear ratio is changed, the target charge / discharge amount is adjusted and the internal combustion engine is adjusted. Stop To cancel the stop. Therefore, it is possible to suppress a shift shock when changing the gear ratio by adjusting the target charge / discharge amount while avoiding a short-time stop and restart of the internal combustion engine.

本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、発電可能な電動機と、変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
(a)前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記蓄電手段の目標充放電量とに基づいて前記内燃機関に必要な機関目標動力を設定し、
(b)該設定された機関目標動力が所定の条件を満たしているときには前記内燃機関を運転し、該機関目標動力が該所定の条件を満たしていないときには該内燃機関の運転を停止するよう該内燃機関を駆動制御し、
(c)前記内燃機関の運転の最中に前記変速伝達手段における変速比の変更が指示されたとき、前記要求駆動力に対応しながら前記電動機から出力すべき駆動力が小さくなるよう前記目標充放電量を調整し、該調整された目標充放電量に基づいて前記ステップ(a)により設定された機関目標動力に拘わらず前記ステップ(b)における前記内燃機関の停止を禁止して該設定された機関目標動力に基づく動力が前記内燃機関から出力されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、該駆動制御した後に前記変速比が変更されるよう前記変速伝達手段を駆動制御し、該変速比が変更された後に前記目標充放電量の調整と前記内燃機関の停止の禁止とを解除する
ことを要旨とする。
The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
Electric power input / output means connected to the internal combustion engine, an output shaft and a drive shaft of the internal combustion engine, and outputting at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input / output of electric power and power, and power generation is possible Power transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the motor and the drive shaft with a changeable gear ratio, power power input / output means, and power storage means capable of exchanging power with the motor. A method of controlling a power output device comprising:
(A) setting an engine target power required for the internal combustion engine based on a required drive force required for the drive shaft and a target charge / discharge amount of the power storage means;
(B) The internal combustion engine is operated when the set engine target power satisfies a predetermined condition, and the operation of the internal combustion engine is stopped when the engine target power does not satisfy the predetermined condition. Driving and controlling the internal combustion engine,
(C) When an instruction to change the speed ratio in the speed change transmission means is given during operation of the internal combustion engine, the target value is reduced so that the driving force to be output from the electric motor is reduced while corresponding to the required driving force. The discharge amount is adjusted, and the stoppage of the internal combustion engine in the step (b) is prohibited and set regardless of the engine target power set in the step (a) based on the adjusted target charge / discharge amount. The internal combustion engine, the electric power drive input / output means, and the electric motor are driven and controlled so that power based on the engine target power is output from the internal combustion engine and drive power based on the required drive power is output to the drive shaft. Then, after the drive control, the transmission transmission means is drive-controlled so that the gear ratio is changed, and the adjustment of the target charge / discharge amount and the prohibition of the stop of the internal combustion engine after the gear ratio is changed And it is required to release the.

この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、内燃機関の運転の最中に変更可能な変速比をもって電動機の回転軸と駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段における変速比の変更が指示されたとき、駆動軸に要求される要求駆動力に対応しながら電動機から出力すべき駆動力が小さくなるよう目標充放電量を調整し、調整された目標充放電量に基づいて設定された内燃機関の機関目標動力に拘わらず内燃機関の停止を禁止してこの設定された機関目標動力に基づく動力が内燃機関から出力されると共に要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを駆動制御し、この駆動制御の後に変速比が変更されるよう変速伝達手段を駆動制御し、変速比が変更された後に目標充放電量の調整と内燃機関の停止の禁止とを解除する。従って、内燃機関の短時間の停止と再始動を回避しながら目標充放電量の調整により変速比を変更する際の変速ショックを抑制できる。   According to the control method of the power output apparatus of the present invention, the speed ratio in the speed change transmission means for transmitting power between the rotating shaft and the drive shaft of the motor with a speed change ratio that can be changed during the operation of the internal combustion engine. When the change is directed, the target charge / discharge amount is adjusted so that the drive force to be output from the electric motor becomes small while corresponding to the required drive force required for the drive shaft, and based on the adjusted target charge / discharge amount Regardless of the set engine target power of the internal combustion engine, the internal combustion engine is prohibited from being stopped, and the power based on the set engine target power is output from the internal combustion engine and the drive power based on the required drive power is output to the drive shaft. The internal combustion engine, the power drive input / output means and the electric motor are controlled to be driven, and the speed change transmission means is controlled to be changed after the drive control, and the target charge / discharge amount is changed after the speed ratio is changed. Adjustment of To cancel the prohibition of stop of the internal combustion engine. Therefore, it is possible to suppress a shift shock when changing the gear ratio by adjusting the target charge / discharge amount while avoiding a short-time stop and restart of the internal combustion engine.

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

図1は、本発明の一実施形態としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、変速機60を介して動力分配統合機構30に接続されたモータMG2と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a three-shaft power distribution / integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28, and power distribution / integration. A motor MG1 capable of generating electricity connected to the mechanism 30, a motor MG2 connected to the power distribution and integration mechanism 30 via a transmission 60, and a hybrid electronic control unit 70 for controlling the entire vehicle are provided.

エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。   The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) that receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22. ) 24 is subjected to operation control such as fuel injection control, ignition control, intake air amount adjustment control and the like. The engine ECU 24 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, transmits data related to the operating state of the engine 22 to the hybrid electronic control. Output to unit 70.

動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して変速機60がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構37,デファレンシャルギヤ38を介して駆動輪39a,39bに出力される。   The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 disposed concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, A planetary gear mechanism is provided that includes a carrier 34 that holds a plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve, and that performs differential action using the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotational elements. In the power distribution and integration mechanism 30, the crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34, the motor MG1 is connected to the sun gear 31, and the transmission 60 is connected to the ring gear 32 via the ring gear shaft 32a. When functioning as a generator, power from the engine 22 input from the carrier 34 is distributed according to the gear ratio between the sun gear 31 side and the ring gear 32 side, and when the motor MG1 functions as an electric motor, the engine input from the carrier 34 The power from 22 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is output from the ring gear shaft 32a to the drive wheels 39a and 39b via the gear mechanism 37 and the differential gear 38.

モータMG1およびモータMG2は、共に発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1とモータMG2とにより電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、共にモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、回転位置検出センサ43,44から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータMG1,MG2の回転子の回転数Nm1,Nm2やリングギヤ軸32aの回転数Nrを計算している。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。   Both the motor MG1 and the motor MG2 are configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive and negative bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG 1 and MG 2 is supplied to another motor. It can be consumed at. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. Note that the battery 50 is not charged / discharged if the electric power balance is balanced by the motor MG1 and the motor MG2. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 to be applied is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 calculates the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the rotors of the motors MG1 and MG2 and the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a by a rotational speed calculation routine (not shown) based on signals input from the rotational position detection sensors 43 and 44. Yes. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70.

変速機60は、モータMG2の回転軸48とリングギヤ軸32aとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータMG2の回転軸48の回転数を2段に減速してリングギヤ軸32aに伝達できるよう構成されている。変速機60の構成の一例を図2に示す。この図2に示す変速機60は、ダブルピニオンの遊星歯車機構60aとシングルピニオンの遊星歯車機構60bと二つのブレーキB1,B2とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構60aは、外歯歯車のサンギヤ61と、このサンギヤ61と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ62と、サンギヤ61に噛合する複数の第1ピニオンギヤ63aと、この第1ピニオンギヤ63aに噛合すると共にリングギヤ62に噛合する複数の第2ピニオンギヤ63bと、複数の第1ピニオンギヤ63aおよび複数の第2ピニオンギヤ63bを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア64とを備えており、サンギヤ61はブレーキB1のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構60bは、外歯歯車のサンギヤ65と、このサンギヤ65と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ66と、サンギヤ65に噛合すると共にリングギヤ66に噛合する複数のピニオンギヤ67と、複数のピニオンギヤ67を自転かつ公転自在に保持するキャリア68とを備えており、サンギヤ65はモータMG2の回転軸48に、キャリア68はリングギヤ軸32aにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ66はブレーキB2のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構60aとシングルピニオンの遊星歯車機構60bとは、リングギヤ62とリングギヤ66、キャリア64とキャリア68とによりそれぞれ連結されている。変速機60は、ブレーキB1,B2を共にオフとすることによりモータMG2の回転軸48をリングギヤ軸32aから切り離すことができ、ブレーキB1をオフとすると共にブレーキB2をオンとしてモータMG2の回転軸48の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸32aに伝達し(以下、この状態をLoギヤの状態という)、ブレーキB1をオンとすると共にブレーキB2をオフとしてモータMG2の回転軸48の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸32aに伝達する(以下、この状態をHiギヤの状態という)。ブレーキB1,B2を共にオンとする状態は回転軸48やリングギヤ軸32aの回転を禁止するものとなる。ブレーキB1,B2のオンオフは、実施例では、図示しない油圧式のアクチュエータの駆動によりブレーキB1,B2に対して作用させる油圧を調節することにより行なわれている。   The transmission 60 connects and disconnects the rotating shaft 48 of the motor MG2 and the ring gear shaft 32a and reduces the rotational speed of the rotating shaft 48 of the motor MG2 to two stages by connecting the both shafts to the ring gear shaft 32a. It is configured to communicate. An example of the configuration of the transmission 60 is shown in FIG. The transmission 60 shown in FIG. 2 includes a double-pinion planetary gear mechanism 60a, a single-pinion planetary gear mechanism 60b, and two brakes B1 and B2. The planetary gear mechanism 60a of the double pinion includes an external gear sun gear 61, an internal gear ring gear 62 arranged concentrically with the sun gear 61, a plurality of first pinion gears 63a meshing with the sun gear 61, A plurality of second pinion gears 63b that mesh with the one pinion gear 63a and mesh with the ring gear 62, and a carrier 64 that holds the plurality of first pinion gears 63a and the plurality of second pinion gears 63b so as to rotate and revolve freely. The sun gear 61 can be freely rotated or stopped by turning on and off the brake B1. The single-pinion planetary gear mechanism 60 b includes an external gear sun gear 65, an internal gear ring gear 66 disposed concentrically with the sun gear 65, and a plurality of pinion gears 67 that mesh with the sun gear 65 and mesh with the ring gear 66. And a carrier 68 that holds a plurality of pinion gears 67 so as to rotate and revolve. The sun gear 65 is connected to the rotating shaft 48 of the motor MG2, the carrier 68 is connected to the ring gear shaft 32a, and the ring gear 66 is braked. The rotation can be freely or stopped by turning on and off B2. The double pinion planetary gear mechanism 60a and the single pinion planetary gear mechanism 60b are connected by a ring gear 62 and a ring gear 66, and a carrier 64 and a carrier 68, respectively. The transmission 60 can disconnect the rotating shaft 48 of the motor MG2 from the ring gear shaft 32a by turning off both the brakes B1 and B2, and can turn off the brake B1 and turn on the brake B2 to turn on the rotating shaft 48 of the motor MG2. Is rotated at a relatively large reduction ratio and transmitted to the ring gear shaft 32a (hereinafter, this state is referred to as the Lo gear state), the brake B1 is turned on and the brake B2 is turned off to turn the rotation shaft 48 of the motor MG2 off. The rotation is reduced at a relatively small reduction ratio and transmitted to the ring gear shaft 32a (hereinafter, this state is referred to as a Hi gear state). When the brakes B1 and B2 are both turned on, the rotation of the rotary shaft 48 and the ring gear shaft 32a is prohibited. In the embodiment, the brakes B1 and B2 are turned on and off by adjusting the hydraulic pressure applied to the brakes B1 and B2 by driving a hydraulic actuator (not shown).

バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、バッテリECU52では、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も演算している。   The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current from the attached current sensor (not shown), the battery temperature from the temperature sensor (not shown) attached to the battery 50, and the like are input. Output to the control unit 70. The battery ECU 52 also calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to manage the battery 50.

ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量に対応したアクセル開度Accを検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット70からは、変速機60のブレーキB1,B2の図示しないアクチュエータへの駆動信号などが出力されている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   The hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and communication not shown. And a port. The hybrid electronic control unit 70 is provided with an ignition signal from the ignition switch 80, a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator opening Acc corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 to be detected, the brake position BP from the brake pedal position sensor 86 to detect the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, etc. are input via the input port. ing. The hybrid electronic control unit 70 outputs a drive signal to actuators (not shown) of the brakes B1 and B2 of the transmission 60. As described above, the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via communication ports, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. Is doing.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。   The hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured calculates the required torque to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. Then, the operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the required torque is output to the ring gear shaft 32a. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is the power distribution and integration mechanism 30. Torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that the torque is converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a, and the required power and the power required for charging and discharging the battery 50. The engine 22 is operated and controlled so that suitable power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG1, and the motor. The required power is converted to the ring gear shaft 32 with torque conversion by MG2. Charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled to be output to each other, and a motor operation mode in which the operation of the engine 22 is stopped and the power corresponding to the required power from the motor MG2 is output to the ring gear shaft 32a. and so on.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、変速機60の変速段を切り替える際の動作について説明する。図3は、実施例のハイブリッド自動車20のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば、8msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, particularly the operation when switching the gear position of the transmission 60 will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70 of the hybrid vehicle 20 according to the embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every 8 msec).

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の残容量SOC,バッテリ50の入出力制限Win,Wout,変速機60の現在の減速比Grなどのデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転数センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。残容量SOCは、電流センサにより検出されたバッテリ50の充放電電流に基づいて演算されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。入出力制限Win,Woutは、残容量SOCや電池温度などに基づいて設定されたものを入力するものとした。現在の減速比Grは、現在の変速機60のギヤの状態に基づいて設定されたものを入力するものとした。   When the drive control routine is executed, first, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Nm1, of the motors MG1, MG2. A process of inputting data such as Nm2, the remaining capacity SOC of the battery 50, the input / output limits Win and Wout of the battery 50, and the current reduction ratio Gr of the transmission 60 is executed (step S100). Here, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational speed sensors 43 and 44. It was supposed to be. The remaining capacity SOC is calculated based on the charge / discharge current of the battery 50 detected by the current sensor, and is input from the battery ECU 52 by communication. Input / output limits Win and Wout are set based on the remaining capacity SOC, battery temperature, and the like. The current reduction ratio Gr is set based on the current gear state of the transmission 60.

続いて、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*と要求パワーPr*とを設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると要求トルク設定用マップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図4に要求トルク設定用のマップの一例を示す。要求パワーPr*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとして計算するものとした。なお、回転数Nrは、例えば、車速Vに換算係数kを乗じることにより計算したり、モータMG2の回転数Nm2を現在の変速機60の減速比Grで除することにより計算したりすることができる。   Subsequently, the required torque Tr * and the required power Pr * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft are set based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V (step S110). In the embodiment, the required torque Tr * is determined in advance by storing the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr * in the ROM 74 as a required torque setting map, and the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, , The corresponding required torque Tr * is derived from the required torque setting map and set. FIG. 4 shows an example of a map for setting the required torque. The required power Pr * is calculated by multiplying the set required torque Tr * by the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a. The rotational speed Nr may be calculated, for example, by multiplying the vehicle speed V by the conversion factor k, or may be calculated by dividing the rotational speed Nm2 of the motor MG2 by the current reduction ratio Gr of the transmission 60. it can.

そして、入力したバッテリ50の残容量SOCとアクセル開度Accとに基づいてバッテリ50が充放電すべき目標充放電量Pch*を設定する(ステップS120)。なお、この目標充放電量Pch*は、充電が正の値となり放電が負の値となるよう正負を定めた。   Then, based on the input remaining capacity SOC of the battery 50 and the accelerator opening degree Acc, a target charge / discharge amount Pch * to be charged / discharged by the battery 50 is set (step S120). The target charge / discharge amount Pch * is determined to be positive or negative so that the charge is a positive value and the discharge is a negative value.

次に、変速機60の変速要求がなされているか否かを判定する(ステップS130)。変速機60の変速要求は、Hiギヤの状態からLoギヤの状態への切替やLoギヤの状態からHiギヤの状態への切替として要求され、そのタイミングとしては要求トルクTr*や車速Vなどに基づいて行なわれる。   Next, it is determined whether or not a shift request for the transmission 60 has been made (step S130). The shift request of the transmission 60 is requested as switching from the Hi gear state to the Lo gear state, or switching from the Lo gear state to the Hi gear state, and the timing depends on the required torque Tr *, the vehicle speed V, or the like. Based on.

変速機60の変速要求がなされていないと判定されると、ステップS110で設定した要求パワーPr*とステップS120で設定したバッテリ50の目標充放電量Pch*とロス(Loss)との和によりエンジン要求パワーPe*を設定し(ステップS170)、設定したエンジン要求パワーPe*と閾値Perefとを比較する(ステップS180)。ここで、閾値Perefは、効率上、エンジン22の運転を停止すべきか否かを判定するための閾値であり、エンジン22などにより定められる。   If it is determined that the transmission request for the transmission 60 has not been made, the engine is determined by the sum of the required power Pr * set in step S110, the target charge / discharge amount Pch * of the battery 50 set in step S120, and a loss. The required power Pe * is set (step S170), and the set engine required power Pe * is compared with the threshold value Peref (step S180). Here, the threshold value Peref is a threshold value for determining whether or not the operation of the engine 22 should be stopped for efficiency, and is determined by the engine 22 or the like.

エンジン要求パワーPe*が閾値Perefよりも大きいと判定されると、エンジン22を運転すべきと判断して、設定したエンジン要求パワーPe*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する処理を行なう(ステップS190)。この処理は、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインとエンジン要求パワーPe*とに基づいて目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定することにより行なう。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図5に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと目標パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。   If it is determined that the engine required power Pe * is larger than the threshold value Peref, it is determined that the engine 22 should be operated, and the target engine speed Ne * and the target torque Te of the engine 22 are determined based on the set engine required power Pe *. The process of setting * is performed (step S190). This process is performed by setting the target rotational speed Ne * and the target torque Te * based on the operation line for operating the engine 22 efficiently and the engine required power Pe *. FIG. 5 shows an example of the operation line of the engine 22 and how the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set. As shown in the figure, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * can be obtained from the intersection of the operation line and a curve with a constant target power Pe * (Ne * × Te *).

目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(=Nm2/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいて次式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS200)。動力分配統合機構30の各回転要素の回転数とトルクの力学的な関係を示す共線図を図6に示す。図中、左のS軸はサンギヤ31の回転数を示し、C軸はキャリア34の回転数を示し、R軸はリングギヤ32(リングギヤ軸32a)の回転数Nrを示す。前述したように、サンギヤ31の回転数はモータMG1の回転数Nm1でありキャリア34の回転数はエンジン22の回転数Neであるから、モータMG1の目標回転数Nm1*はリングギヤ軸32aの回転数Nrとエンジン22の目標回転数Ne*と動力分配統合機構30のギヤ比ρとに基づいて式(1)により計算することができる。したがって、モータMG1が目標回転数Nm1*で回転するよう目標トルクTm1*を設定してモータMG1を駆動制御することにより、エンジン22の目標回転数Ne*で回転させることができる。ここで、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「KP」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「KI」は積分項のゲインである。   When the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set, the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (= Nm2 / Gr) of the ring gear shaft 32a, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 are used. The target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 is calculated by the following formula (1), and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is calculated by the following formula (2) based on the calculated target rotational speed Nm1 * and the current rotational speed Nm1. (Step S200). FIG. 6 is a collinear diagram showing the dynamic relationship between the rotational speed and torque of each rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. In the figure, the left S-axis indicates the rotational speed of the sun gear 31, the C-axis indicates the rotational speed of the carrier 34, and the R-axis indicates the rotational speed Nr of the ring gear 32 (ring gear shaft 32a). As described above, since the rotation speed of the sun gear 31 is the rotation speed Nm1 of the motor MG1 and the rotation speed of the carrier 34 is the rotation speed Ne of the engine 22, the target rotation speed Nm1 * of the motor MG1 is the rotation speed of the ring gear shaft 32a. Based on Nr, the target rotational speed Ne * of the engine 22 and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, it can be calculated by the equation (1). Therefore, the motor MG1 can be rotated at the target rotational speed Ne * by setting the target torque Tm1 * so that the motor MG1 rotates at the target rotational speed Nm1 * and drivingly controlling the motor MG1. Here, Expression (2) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *. In Expression (2), “KP” in the second term on the right side is a gain of a proportional term. Yes, “KI” in the third term on the right side is the gain of the integral term.

Figure 0004038190
モータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とを計算すると、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρと現在の変速機60の減速比Grとに基づいて次式(3)により要求トルクTr*をリングギヤ軸32aに出力するためにモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを設定すると共に(ステップS210)、バッテリ50の入出力制限Win,WoutとモータMG1のトルク指令Tm1*と回転数Nm1と回転数Nm2とに基づいてそれぞれ次式(4),(5)によりモータMG2から出力してもよいトルクの下限値および上限値としてのトルク制限値Tmin,Tmaxを計算し(ステップS220)、仮モータトルクTm2tmpをトルク制限値Tmin,TmaxでガードすることによりモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS230)。これにより、トルク指令Tm2*を、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で制限したトルクとして求めることができる。
Figure 0004038190
When the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 and the torque command Tm1 * are calculated, it is based on the required torque Tr *, the torque command Tm1 *, the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, and the current reduction ratio Gr of the transmission 60. In order to output the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a according to the following equation (3), a temporary motor torque Tm2tmp as a torque to be output from the motor MG2 is set (step S210), and the input / output limit Win, Torque as lower limit value and upper limit value of torque that may be output from motor MG2 by the following equations (4) and (5) based on Wout, torque command Tm1 * of motor MG1, rotation speed Nm1, and rotation speed Nm2, respectively. Limit values Tmin and Tmax are calculated (step S220), and the temporary motor torque Tm2tmp is calculated as the torque limit value Tmi. , It sets the torque command of the motor MG2 Tm2 * by guard Tmax (step S230). Thereby, the torque command Tm2 * can be obtained as a torque limited within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50.

Figure 0004038190
ステップS180でエンジン要求パワーPe*が閾値Peref以下と判定されると、エンジン22の運転を停止すべきと判断して、次に、フラグF1が値1であるか否かを判定する(ステップS250)。ここで、フラグF1は、変速要求がなされたときに値1が設定されるフラグであり、初期値としては値0が設定される。いま、変速要求がなされていないときを考えているから、フラグF1は値0に設定されている。従って、ステップS250では、否定的な判定がなされ、値0の目標トルクTe*でエンジン22の運転を停止する設定を行なうと共に(ステップS260)、モータMG1のトルク指令Tm1*を値0に設定する(ステップS280)。そして、要求トルクTr*を現在の減速比Grで除したものをモータMG2から出力すべき仮モータトルクTm2tmpとして設定すると共に(ステップS290)、バッテリ50の入出力制限Win,WoutをそれぞれモータMG2の回転数Nm2で除したものをモータMG2から出力してもよいトルクの下限値および上限値としてのトルク制限値Tmin,Tmaxを計算し(ステップS300)、仮モータトルクTm2tmpをトルク制限値Tmin,TmaxでガードすることによりモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS230)。
Figure 0004038190
If it is determined in step S180 that the engine required power Pe * is equal to or less than the threshold value Peref, it is determined that the operation of the engine 22 should be stopped, and then it is determined whether or not the flag F1 is 1 (step S250). ). Here, the flag F1 is a flag that is set to a value 1 when a shift request is made, and a value 0 is set as an initial value. Since the time when no shift request is made is considered, the flag F1 is set to 0. Accordingly, in step S250, a negative determination is made, and setting is made to stop the operation of the engine 22 at the target torque Te * of 0 (step S260), and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set to 0. (Step S280). Then, the value obtained by dividing the required torque Tr * by the current reduction ratio Gr is set as the temporary motor torque Tm2tmp to be output from the motor MG2 (step S290), and the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set to the values of the motor MG2. Torque limit values Tmin and Tmax as the lower limit value and upper limit value of the torque that may be output from the motor MG2 divided by the rotational speed Nm2 are calculated (step S300), and the temporary motor torque Tm2tmp is calculated as the torque limit values Tmin and Tmax. The torque command Tm2 * of the motor MG2 is set by guarding with (Step S230).

こうして目標回転数Ne*や目標トルクTe*,トルク指令Tm1*、Tm2*が設定されると、目標回転数Ne*と目標トルクTe*をエンジンECU24に送信すると共にトルク指令Tm1*、Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS240)、本ルーチンを終了する。これにより、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、目標回転数Ne*と目標トルクTe*でエンジン22が運転されるよう燃料噴射制御や点火制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がそれぞれトルク指令Tm1*,Tm2*に見合うトルクを出力するようインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御する。なお、前述したように、エンジン要求パワーPe*が閾値Peref以下のときには、エンジン22の運転を停止する設定がなされているから、以降はエンジン22が停止されてモータMG2からの要求トルクTr*に見合うトルクを出力するモータ運転モードによる走行が行なわれることになる。   When the target rotational speed Ne *, the target torque Te *, the torque commands Tm1 *, and Tm2 * are thus set, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are transmitted to the engine ECU 24, and the torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted. It transmits to motor ECU40 (step S240), and this routine is complete | finished. Thus, the engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * performs fuel injection control and ignition control so that the engine 22 is operated at the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. The motor ECU 40 that receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 output torques corresponding to the torque commands Tm1 * and Tm2 *, respectively. As described above, when the engine required power Pe * is equal to or less than the threshold value Peref, the setting for stopping the operation of the engine 22 is made, and thereafter, the engine 22 is stopped and the required torque Tr * from the motor MG2 is set. Traveling is performed in a motor operation mode that outputs an appropriate torque.

ステップS130で変速要求がなされたと判定されると、フラグF1の値を調べ(ステップS140)、フラグF1が値0のときには、目標充放電量Pch*の調整する処理を行なって(ステップS150)、フラグF1を値1に設定する(ステップS160)。ここで、目標充放電量Pch*を調整する処理は、要求トルクTr*を確保しながらモータMG2のトルク指令Tm2*の絶対値をできる限り小さくするようステップS120で設定された目標充放電量Pch*を調整する処理である。トルク指令Tm2*の絶対値を小さくするのは、変速要求に応じて変速する際のショックを抑制するためである。いま、モータMG1の回転数Nm1が正の回転数のときにステップS110で要求トルクTr*として負の駆動力即ち制動力が設定され、ステップS120で目標充放電量Pch*として充電(正の値)が設定された状態を考える。この状態は、図6の共線図の状態として考えることができる。この状態では、目標充放電量Pch*の分だけエンジン要求パワーPe*が大きくなるから、エンジン22からリングギヤ軸32aに直接伝達されるトルク(以下、このトルクを直達トルクと呼ぶ)は、バッテリ50の目標充放電量Pch*がゼロのときに比して大きくなる。要求トルクTr*を確保するためには、モータMG2では、直達トルクの絶対値と要求トルクTr*の絶対値との和の大きさで符号がマイナスの制動トルクをリングギヤ軸32aに出力する必要が生じるから、目標充放電量Pch*の充電(正の値)が大きくなるほどモータMG2から大きな制動トルクを出力しなければならず、この状態で変速すると変速ショックが大きくなる。従って、充電の目標充放電量Pch*の値が小さくなるように調整(例えば、ゼロに調整)すれば、直達トルクを小さくすることができ、その分トルク指令Tm2*の絶対値を小さくすることができるから、変速ショックを抑制することができる。次に、モータMG1の回転数Nm1が負の回転数のときにステップS110で要求トルクTr*として正の駆動力が設定され、ステップS120で目標充放電量Pch*として充電(正の値)が設定された状態を考える。この状態は、図7の共線図の状態として考えることができる。このとき、通常、モータMG1は力行運転の状態となりモータMG2の回生運転の状態となるから、直達トルクは要求トルクTr*よりも大きいトルクとなり、この直達トルクは目標充放電量Pch*の充電が大きいほど更に大きくなっていく。このため、モータMG2は、直達トルクが要求トルクTr*を越えた分の大きさで符号がマイナスの制動トルクをリングギヤ軸32aに出力しなければならず、この状態で変速すると変速ショックが大きくなる。従って、充電の目標充放電量Pch*を値が小さくなるように調整(例えば、ゼロか負の値(放電)に調整)すれば、直達トルクを小さくすることができ、その分トルク指令Tm2*の絶対値を小さくすることができるから、変速ショックを抑制することができる。なお、モータMG1の回転数Nm1が正の回転数のときにステップS110で要求トルクTr*として正の駆動力が設定されているとき(図6の共線図の状態)には、通常、モータMG1は回生運転の状態でモータMG2は力行運転の状態であり、目標充放電量Pch*として充電を設定した方が直達トルクを大きくでき、モータMG2の分担分の駆動トルクを小さくできるから、充電の方向に目標充放電量Pch*が調整されることになる。なお、こうした目標充放電量Pch*の調整は、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で行なわれるのは言うまでもない。   If it is determined in step S130 that a shift request has been made, the value of the flag F1 is checked (step S140). If the flag F1 is 0, the target charge / discharge amount Pch * is adjusted (step S150). The flag F1 is set to 1 (step S160). Here, in the process of adjusting the target charge / discharge amount Pch *, the target charge / discharge amount Pch set in step S120 is set so as to make the absolute value of the torque command Tm2 * of the motor MG2 as small as possible while securing the required torque Tr *. This is the process of adjusting *. The reason why the absolute value of the torque command Tm2 * is made small is to suppress a shock when shifting according to the shift request. When the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is a positive rotational speed, a negative driving force, that is, a braking force is set as the required torque Tr * in step S110, and charging (positive value) is performed as the target charge / discharge amount Pch * in step S120. ) Is set. This state can be considered as the state of the alignment chart of FIG. In this state, the engine required power Pe * is increased by the target charge / discharge amount Pch *, and therefore the torque directly transmitted from the engine 22 to the ring gear shaft 32a (hereinafter, this torque is referred to as direct torque) is the battery 50. Becomes larger than when the target charge / discharge amount Pch * is zero. In order to secure the required torque Tr *, it is necessary for the motor MG2 to output to the ring gear shaft 32a a braking torque having a minus sign with the magnitude of the sum of the absolute value of the direct torque and the absolute value of the required torque Tr *. Therefore, as the charge (positive value) of the target charge / discharge amount Pch * increases, a larger braking torque must be output from the motor MG2, and a shift shock increases when shifting is performed in this state. Therefore, if the target charge / discharge amount Pch * is adjusted so as to be small (for example, adjusted to zero), the direct torque can be reduced, and the absolute value of the torque command Tm2 * is reduced accordingly. Therefore, the shift shock can be suppressed. Next, when the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is a negative rotational speed, a positive driving force is set as the required torque Tr * in step S110, and charging (positive value) is set as the target charge / discharge amount Pch * in step S120. Consider the set state. This state can be considered as the state of the alignment chart of FIG. At this time, since the motor MG1 is normally in a power running state and the motor MG2 is in a regenerative operation state, the direct torque is larger than the required torque Tr *, and this direct torque is charged by the target charge / discharge amount Pch *. The bigger it is, the bigger it gets. For this reason, the motor MG2 must output a braking torque whose direct torque exceeds the required torque Tr * and has a negative sign to the ring gear shaft 32a. . Therefore, if the target charge / discharge amount Pch * for charging is adjusted so that the value becomes small (for example, adjusted to zero or a negative value (discharge)), the direct torque can be reduced, and the torque command Tm2 * is correspondingly reduced. Since the absolute value of can be reduced, a shift shock can be suppressed. When a positive driving force is set as the required torque Tr * in step S110 when the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is a positive rotational speed (state in the collinear diagram of FIG. 6), the motor is normally Since MG1 is in the regenerative operation state and the motor MG2 is in the powering operation state, setting the charge as the target charge / discharge amount Pch * can increase the direct torque, and the drive torque for the share of the motor MG2 can be reduced. In this direction, the target charge / discharge amount Pch * is adjusted. Needless to say, such adjustment of the target charge / discharge amount Pch * is performed within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50.

こうして目標充放電量Pch*を調整すると、要求パワーPr*と調整した目標充放電量Pch*とロス(Loss)との和によりエンジン要求パワーPe*を設定し(ステップS170)、設定したエンジン要求パワーPe*と閾値Perefと比較する(ステップS180)。エンジン要求パワーPe*が閾値Perefよりも大きいと判定されると、前述したステップS190〜S240の処理を行なって本ルーチンを終了する。一方、エンジン要求パワーPe*が閾値Peref以下と判定されると、フラグF1が値1か否かを判定する(ステップS250)。いま、変速機60の変速要求がなされた状態を考えているから、ステップS160でフラグF1が値1に設定されている。従って、ステップS250では肯定的な判定がなされて、値0の目標トルクTe*でエンジン22をアイドリング運転する設定を行なうと共に前述したステップS280〜S300,S230,S240の処理を順に行なって本ルーチンを終了する。即ち、変速要求がなされている間は、エンジン要求パワーPe*が閾値Peref以下となったときであってもエンジン22をアイドリング運転してその運転停止を禁止するのである。従って、エンジン要求パワーPe*が閾値Peref以下となったときには、エンジン22をアイドリング運転しながらモータMG2から要求トルクTr*に見合うトルクを出力して走行することになる。そして、所定時間(実施例では、8msec)が経過して次に本ルーチンが実行されたときに、ステップS140でフラグF1が値1であると判定されると、変速機60の変速を実行し(ステップS310),フラグF1を値0に設定すると共にフラグF2を値1に設定する(ステップS320)。このフラグF2が値1に設定されると、変速処理が終了したことを意味し、次に本ルーチンが実行されたときにステップS130で変速要求がなされていないと判定されるようになる。このとき、フラグF1を値1に設定したから、エンジン要求パワーPe*が閾値Peref以下のときには、ステップS250で否定的な判定がなされてエンジン22の運転を停止する。即ち、エンジンの運転停止の禁止が解除されるのである。このように、変速要求がなされている間に限ってエンジン22の運転停止を禁止するのは、この変速要求による目標充放電量Pch*を調整によりエンジン要求パワーPe*が閾値Perefを跨いで短時間のうちにエンジン22の停止と再始動とが行なわれるのを防止するためである。なお、変速機60の変速処理は、具体的には、変速要求がLoギヤの状態からHiギヤの状態への切替であるときにはブレーキB1がオフでブレーキB2がオンの状態からブレーキB1がオンでブレーキB2がオフの状態に切り替り、変速要求がHiギヤの状態からLoギヤの状態への切替であるときにはブレーキB1がオンでブレーキB2がオフの状態からブレーキB1がオフでブレーキB2がオンの状態に切り替わるよう油圧式のアクチュエータを駆動制御してブレーキB1,B2に油圧を作用させる処理となる。   When the target charge / discharge amount Pch * is adjusted in this way, the engine request power Pe * is set based on the sum of the required power Pr *, the adjusted target charge / discharge amount Pch *, and the loss (Loss) (step S170). The power Pe * is compared with the threshold value Peref (step S180). If it is determined that the engine required power Pe * is larger than the threshold value Peref, the processing of steps S190 to S240 described above is performed, and this routine is terminated. On the other hand, if it is determined that the engine required power Pe * is equal to or less than the threshold value Peref, it is determined whether or not the flag F1 is a value 1 (step S250). Since the state where the transmission request for the transmission 60 has been made is considered now, the flag F1 is set to the value 1 in step S160. Accordingly, an affirmative determination is made in step S250, the engine 22 is set to be idling with a target torque Te * of 0, and the above-described steps S280 to S300, S230, and S240 are sequentially performed, and this routine is executed. finish. That is, while the shift request is being made, the engine 22 is idling to prohibit the stop of the engine 22 even when the engine required power Pe * is equal to or less than the threshold value Peref. Therefore, when the engine required power Pe * becomes equal to or lower than the threshold value Peref, the engine 22 travels while outputting the torque corresponding to the required torque Tr * from the motor MG2 while idling. When the predetermined time (8 msec in the embodiment) has elapsed and this routine is executed next, if it is determined in step S140 that the flag F1 is 1, the transmission 60 is shifted. (Step S310), the flag F1 is set to 0 and the flag F2 is set to 1 (Step S320). When this flag F2 is set to a value of 1, it means that the shift process has been completed, and it is determined that a shift request has not been made in step S130 the next time this routine is executed. At this time, since the flag F1 is set to 1, when the engine required power Pe * is equal to or less than the threshold value Peref, a negative determination is made in step S250 and the operation of the engine 22 is stopped. That is, the prohibition of engine stop is canceled. As described above, the engine 22 is prohibited from being stopped only while the speed change request is being made. The engine required power Pe * exceeds the threshold Peref by adjusting the target charge / discharge amount Pch * according to the speed change request. This is to prevent the engine 22 from being stopped and restarted over time. Note that the gear shifting process of the transmission 60 is specifically performed when the gear shift request is switching from the Lo gear state to the Hi gear state, and the brake B1 is off and the brake B2 is on. When the brake B2 is switched off and the shift request is switching from the Hi gear state to the Lo gear state, the brake B1 is turned on, the brake B2 is turned off, the brake B1 is turned off, and the brake B2 is turned on. The hydraulic actuator is driven and controlled to switch to the state, and the hydraulic pressure is applied to the brakes B1 and B2.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、変速機60の変速要求がなされたとき、要求トルクTr*を確保しながらモータMG2のトルク指令Tm2*の絶対値を小さくするよう目標充放電量Pch*を調整すると共にこの調整によりエンジン要求パワーPe*(=Pr*+Pch*+Loss)が閾値Peref以下となってもエンジン22の運転停止を禁止して変速機60の変速を実行し、変速が終了したときに目標充放電量Pch*の調整とエンジン22の運転停止の禁止とを解除する。したがって、目標充放電量Pch*の調整の有無によりエンジン要求パワーPe*が閾値Perefを跨ぐことによるエンジン22の停止と再始動とが短時間に行なわれるのを回避しながらモータMG2から出力するトルクを小さくして変速の際のショックを抑制することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when a shift request for the transmission 60 is made, the target charge / discharge amount is set so as to reduce the absolute value of the torque command Tm2 * of the motor MG2 while ensuring the required torque Tr *. As well as adjusting Pch *, even if the engine required power Pe * (= Pr * + Pch * + Loss) is less than or equal to the threshold value Peref, the engine 22 is prohibited from being stopped and the transmission 60 is shifted. When finished, the adjustment of the target charge / discharge amount Pch * and the prohibition of the operation stop of the engine 22 are canceled. Therefore, the torque output from the motor MG2 while avoiding that the engine 22 is stopped and restarted in a short time due to the engine required power Pe * straddling the threshold value Peref depending on whether or not the target charge / discharge amount Pch * is adjusted. The shock at the time of gear shifting can be suppressed by reducing.

実施例のハイブリッド自動車20では、変速要求がなされてエンジン22の運転停止を禁止しているときにエンジン要求パワーPe*が閾値Peref以下となったときには、エンジン22をアイドリング運転するよう駆動制御したが、必ずしもアイドリング運転としないものとしてもよい。この場合、エンジン要求パワーPe*をエンジン22から出力する、即ち、図3のステップS190〜S240の処理を実行するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the shift request is made and the operation stop of the engine 22 is prohibited, the drive control is performed so that the engine 22 is idling when the engine required power Pe * is equal to or less than the threshold value Peref. The idling operation may not necessarily be performed. In this case, the engine required power Pe * may be output from the engine 22, that is, the processing of steps S190 to S240 in FIG. 3 may be executed.

実施例のハイブリッド自動車20では、変速機60としてLoギヤの状態とHiギヤの状態とを切り替える2段の変速段をもつものとしたが、3段以上の変速段をもつものとしてもよいし、こうした有段変速機に限られず、無段変速機としてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the transmission 60 has two shift stages for switching between the Lo gear state and the Hi gear state, but may have three or more shift stages. It is not limited to such a stepped transmission, and may be a continuously variable transmission.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22からの動力をモータMG1が接続された動力分配統合機構30を介して駆動輪39a,39bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものに適用したが、図8の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、エンジン22からの動力を、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ132と駆動輪39a,39bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ134とを有しエンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機130を介して駆動輪39a,39bに出力するものに適用するものとしてもよい。   The hybrid vehicle 20 according to the embodiment is applied to one that outputs power from the engine 22 to a ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to the drive wheels 39a and 39b via the power distribution and integration mechanism 30 to which the motor MG1 is connected. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modified example of FIG. 8, the drive from which the power from the engine 22 is output to the inner rotor 132 and the drive wheels 39 a and 39 b connected to the crankshaft 26 of the engine 22. An outer rotor 134 connected to the shaft, which transmits a part of the power of the engine 22 to the drive shaft and outputs the remaining power to the drive wheels 39a and 39b via the counter-rotor motor 130 which converts the remaining power into electric power It is good also as what applies to.

また、実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の回転軸を、駆動輪39a,39bに接続された駆動軸に変速機60を介して接続するものとしたが、図9の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、モータMG2の回転軸を、駆動輪39a,39bとは異なる駆動輪39c,39dに接続された駆動軸に変速機60を介して接続するものとしても構わない。また、これに加えて、駆動輪39a,39bに接続された駆動軸にモータを接続するものとしても構わない。   Further, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the rotation shaft of the motor MG2 is connected to the drive shaft connected to the drive wheels 39a and 39b via the transmission 60, but the hybrid vehicle of the modified example of FIG. As illustrated in 220, the rotation shaft of the motor MG2 may be connected to the drive shaft connected to the drive wheels 39c and 39d different from the drive wheels 39a and 39b via the transmission 60. In addition, a motor may be connected to the drive shaft connected to the drive wheels 39a and 39b.

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.

本発明の一実施形態としての動力出力装置を搭載するハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with a power output apparatus as one embodiment of the present invention. 変速機60の構成の概略を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a transmission 60. 実施例のハイブリッド自動車20のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine performed by the hybrid electronic control unit 70 of the hybrid vehicle 20 of an Example. 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for request | requirement torque setting. エンジン要求パワーPe*から目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining a mode that the target rotation speed Ne * and the target torque Te * are set from engine request | requirement power Pe *. モータMG1の回転数Nm1が正の回転数のときの動力分配統合機構30の各回転要素における回転数とトルクの力学的な関係を示す共線図である。FIG. 6 is a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque in each rotational element of the power distribution and integration mechanism 30 when the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is a positive rotational speed. モータMG1の回転数Nm1が負の回転数のときの動力分配統合機構30の各回転要素における回転数とトルクの力学的な関係を示す共線図である。FIG. 6 is a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque in each rotational element of the power distribution and integration mechanism 30 when the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is a negative rotational speed. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification. 変形例のハイブリッド自動車220の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example.

符号の説明Explanation of symbols

20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、37 ギヤ機構、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b,39c,39d 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、48 回転軸、50 バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 変速機、60a ダブルピニオンの遊星歯車機構、60b シングルピニオンの遊星歯車機構、61 サンギヤ、62 リングギヤ、63a 第1ピニオンギヤ、63b 第2ピニオンギヤ、64キャリア、65 サンギヤ、66 リングギヤ、67 ピニオンギヤ、68 キャリア、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、130 対ロータ電動機、132 インナーロータ、134 アウターロータ、MG1,MG2 モータ、B1,B2 ブレーキ。

20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier , 37 gear mechanism, 38 differential gear, 39a, 39b, 39c, 39d drive wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 48 rotational shaft, 50 battery, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 60 transmission, 60a planetary gear mechanism of double pinion, 60b planetary gear mechanism of single pinion, 61 sun gear, 62 ring gear, 63a first pinion gear 63b Second pinion gear, 64 carrier, 65 sun gear, 66 ring gear, 67 pinion gear, 68 carrier, 70 Hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 Accelerator pedal, 84 Accelerator pedal position sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 130 Counter rotor motor, 132 Inner rotor, 134 Outer rotor, MG1, MG2 motor, B1, B2 brake.

Claims (11)

駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
発電可能な電動機と、
変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記蓄電手段の目標充放電量とに基づいて前記内燃機関に必要な機関目標動力を設定する機関目標動力設定手段と、
該設定された機関目標動力が所定の条件を満たしているときには前記内燃機関を運転し、該機関目標動力が該所定の条件を満たしていないときには該内燃機関の運転を停止するよう該内燃機関を駆動制御する機関運転停止制御手段と、
前記内燃機関の運転の最中に前記変速伝達手段における変速比の変更が指示されたとき、前記要求駆動力に対応しながら前記電動機から出力すべき駆動力が小さくなるよう前記目標充放電量を調整し、該調整された目標充放電量に基づいて前記機関目標動力設定手段により設定された機関目標動力に拘わらず前記機関運転停止手段における前記内燃機関の停止を禁止して該設定された機関目標動力に基づく動力が前記内燃機関から出力されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、該駆動制御した後に前記変速比が変更されるよう前記変速伝達手段を駆動制御し、該変速比が変更された後に前記目標充放電量の調整と前記内燃機関の停止の禁止とを解除する変速時制御手段と
を備える動力出力装置。
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input and output of electric power and power;
A motor capable of generating electricity,
Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a changeable gear ratio;
A power storage means capable of exchanging power with the power input / output means and the electric motor;
Engine target power setting means for setting engine target power required for the internal combustion engine based on a required driving force required for the drive shaft and a target charge / discharge amount of the power storage means;
The internal combustion engine is operated when the set engine target power satisfies a predetermined condition, and the internal combustion engine is stopped when the engine target power does not satisfy the predetermined condition. Engine operation stop control means for driving control;
The target charge / discharge amount is set so that the driving force to be output from the electric motor becomes small while responding to the required driving force when an instruction to change the transmission gear ratio in the shift transmission means is given during the operation of the internal combustion engine. The engine set by prohibiting the stop of the internal combustion engine in the engine operation stop means regardless of the engine target power set by the engine target power setting means based on the adjusted target charge / discharge amount Driving control of the internal combustion engine, the power power input / output means and the electric motor so that power based on target power is output from the internal combustion engine and driving power based on the required driving force is output to the drive shaft; The shift transmission means is drive-controlled so that the gear ratio is changed after the drive control, and the adjustment of the target charge / discharge amount and the stop of the internal combustion engine are prohibited after the gear ratio is changed. Power output apparatus and a shift time control means for releasing and.
前記変速時制御手段は、前記内燃機関の停止を禁止している最中に前記要求駆動力と前記調整された目標充放電量とに基づいて前記機関目標動力設定手段により設定された機関目標動力が前記所定の条件を満たさなくなったときには、前記内燃機関をアイドリング運転する手段である請求項1記載の動力出力装置。   The shift time control means is an engine target power set by the engine target power setting means based on the requested driving force and the adjusted target charge / discharge amount while prohibiting the stop of the internal combustion engine. 2. The power output apparatus according to claim 1, which is means for idling the internal combustion engine when the predetermined condition is not satisfied. 前記機関運転停止制御手段は、前記設定された機関目標動力が前記所定の条件を満たしているときには、該設定された機関目標動力に基づく動力が前記内燃機関から出力されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、前記設定された機関目標動力が前記所定の条件を満たさなくなったときには、前記内燃機関を停止して前記電動機から前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該電動機を駆動制御する手段である請求項1または2記載の動力出力装置。   When the set engine target power satisfies the predetermined condition, the engine operation stop control means outputs power based on the set engine target power from the internal combustion engine and adds to the required driving force. Driving control of the internal combustion engine, the power power input / output means and the electric motor so that a driving force based on the driving power is output, and when the set engine target power no longer satisfies the predetermined condition, The power output apparatus according to claim 1 or 2, wherein the power output device is a means for driving and controlling the electric motor so that a driving force based on the required driving force is output from the electric motor to the driving shaft by stopping the internal combustion engine. 前記機関運転停止制御手段は、前記所定の条件として、前記設定された機関目標動力が所定動力よりも大きいときに前記内燃機関を運転し、該設定された機関目標動力が該所定動力以下となったときに該内燃機関の運転を停止する手段である請求項1ないし3いずれか記載の動力出力装置。   The engine operation stop control means operates the internal combustion engine as the predetermined condition when the set engine target power is larger than the predetermined power, and the set engine target power becomes equal to or less than the predetermined power. The power output apparatus according to any one of claims 1 to 3, which is means for stopping the operation of the internal combustion engine when the engine starts. 前記変速時制御手段は、前記目標充放電量の調整として、前記駆動軸に負の駆動力が出力されている最中に前記蓄電手段を充電すべき目標充放電量が設定されたとき、該充電を制限するよう該目標充放電量を調整する手段である請求項1ないし4いずれか記載の動力出力装置。   The shift time control means adjusts the target charge / discharge amount when a target charge / discharge amount to be charged to the power storage means is set while a negative driving force is being output to the drive shaft. The power output apparatus according to any one of claims 1 to 4, which is means for adjusting the target charge / discharge amount so as to limit charging. 前記変速時制御手段は、前記目標充放電量の調整として、前記電力動力入出力手段からの動力の出力を伴って前記駆動軸に正の駆動力が出力されている最中に前記蓄電手段を充電すべき目標充放電量が設定されたとき、該充電を制限するよう該目標充放電量を調整する手段である請求項1ないし5いずれか記載の動力出力装置。   The shift control means adjusts the target charge / discharge amount while the positive driving force is being output to the drive shaft with the output of power from the power power input / output means. 6. The power output apparatus according to claim 1, which is means for adjusting the target charge / discharge amount so as to limit the charge when a target charge / discharge amount to be charged is set. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の回転軸の3軸に接続され、該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力が決定されると残余の1軸に入出力される動力が決定される3軸式動力入出力手段と、前記第3の回転軸に動力を入出力可能な発電機とを備える手段である請求項1ないし6いずれか記載の動力出力装置。   The power power input / output means is connected to three axes of the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and a third rotating shaft, and power to be input / output to any two of the three shafts is determined. 3. A means comprising: a three-axis power input / output means for determining the power input / output to / from the remaining one shaft; and a generator capable of inputting / outputting power to the third rotating shaft. 6. The power output device according to any one of 6. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第1の回転子と前記駆動軸に接続された第2の回転子とを有し、電磁気的な作用に基づく電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する対回転子電動機である請求項1ないし6いずれか記載の動力出力装置。   The power / power input / output means includes a first rotor connected to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor connected to the drive shaft, and the power and power based on electromagnetic action. The power output device according to any one of claims 1 to 6, wherein the power output device is a counter-rotor motor that outputs at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by the input / output of. 請求項1ないし8いずれか記載の動力出力装置を搭載し、前記駆動軸に車軸が接続されて走行する自動車。   An automobile mounted with the power output apparatus according to any one of claims 1 to 8 and having an axle connected to the drive shaft. 内燃機関からの動力を入力すると共に駆動軸に動力を出力する駆動装置であって、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
発電可能な電動機と、
変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記蓄電手段の目標充放電量とに基づいて前記内燃機関に必要な機関目標動力を設定する機関目標動力設定手段と、
該設定された機関目標動力が所定の条件を満たしているときには前記内燃機関を運転し、該機関目標動力が該所定の条件を満たしていないときには該内燃機関の運転を停止するよう該内燃機関を駆動制御する機関運転停止制御手段と、
前記内燃機関の運転の最中に前記変速伝達手段における変速比の変更が指示されたとき、前記要求駆動力に対応しながら前記電動機から出力すべき駆動力が小さくなるよう前記目標充放電量を調整し、該調整された目標充放電量に基づいて前記機関目標動力設定手段により設定された機関目標動力に拘わらず前記機関運転停止手段における前記内燃機関の停止を禁止して該設定された機関目標動力に基づく動力が前記内燃機関から出力されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、該駆動制御した後に前記変速比が変更されるよう前記変速伝達手段を駆動制御し、該変速比が変更された後に前記目標充放電量の調整と前記内燃機関の停止の禁止とを解除する変速時制御手段と
を備える駆動装置。
A drive device that inputs power from an internal combustion engine and outputs power to a drive shaft,
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input and output of power and power;
A motor capable of generating electricity,
Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a changeable gear ratio;
A power storage means capable of exchanging power with the power input / output means and the electric motor;
Engine target power setting means for setting engine target power required for the internal combustion engine based on a required driving force required for the drive shaft and a target charge / discharge amount of the power storage means;
The internal combustion engine is operated when the set engine target power satisfies a predetermined condition, and the internal combustion engine is stopped when the engine target power does not satisfy the predetermined condition. Engine operation stop control means for driving control;
The target charge / discharge amount is set so that the driving force to be output from the electric motor becomes small while responding to the required driving force when an instruction to change the transmission gear ratio in the shift transmission means is given during the operation of the internal combustion engine. The engine set by prohibiting the stop of the internal combustion engine in the engine operation stop means regardless of the engine target power set by the engine target power setting means based on the adjusted target charge / discharge amount Driving control of the internal combustion engine, the power power input / output means and the electric motor so that power based on target power is output from the internal combustion engine and driving power based on the required driving force is output to the drive shaft; The shift transmission means is drive-controlled so that the gear ratio is changed after the drive control, and the adjustment of the target charge / discharge amount and the stop of the internal combustion engine are prohibited after the gear ratio is changed. Drive device and a shift-time control means for releasing and.
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、発電可能な電動機と、変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
(a)前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記蓄電手段の目標充放電量とに基づいて前記内燃機関に必要な機関目標動力を設定し、
(b)該設定された機関目標動力が所定の条件を満たしているときには前記内燃機関を運転し、該機関目標動力が該所定の条件を満たしていないときには該内燃機関の運転を停止するよう該内燃機関を駆動制御し、
(c)前記内燃機関の運転の最中に前記変速伝達手段における変速比の変更が指示されたとき、前記要求駆動力に対応しながら前記電動機から出力すべき駆動力が小さくなるよう前記目標充放電量を調整し、該調整された目標充放電量に基づいて前記ステップ(a)により設定された機関目標動力に拘わらず前記ステップ(b)における前記内燃機関の停止を禁止して該設定された機関目標動力に基づく動力が前記内燃機関から出力されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、該駆動制御した後に前記変速比が変更されるよう前記変速伝達手段を駆動制御し、該変速比が変更された後に前記目標充放電量の調整と前記内燃機関の停止の禁止とを解除する
動力出力装置の制御方法。
Electric power input / output means connected to the internal combustion engine, an output shaft and a drive shaft of the internal combustion engine, and outputting at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input / output of electric power and power, and power generation is possible Power transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the motor and the drive shaft with a changeable gear ratio, power power input / output means, and power storage means capable of exchanging power with the motor. A method of controlling a power output device comprising:
(A) setting an engine target power required for the internal combustion engine based on a required drive force required for the drive shaft and a target charge / discharge amount of the power storage means;
(B) The internal combustion engine is operated when the set engine target power satisfies a predetermined condition, and the operation of the internal combustion engine is stopped when the engine target power does not satisfy the predetermined condition. Driving and controlling the internal combustion engine,
(C) When an instruction to change the speed ratio in the speed change transmission means is given during operation of the internal combustion engine, the target value is reduced so that the driving force to be output from the electric motor is reduced while corresponding to the required driving force. The discharge amount is adjusted, and the stoppage of the internal combustion engine in the step (b) is prohibited and set regardless of the engine target power set in the step (a) based on the adjusted target charge / discharge amount. The internal combustion engine, the electric power drive input / output means, and the electric motor are driven and controlled so that power based on the engine target power is output from the internal combustion engine and drive power based on the required drive power is output to the drive shaft. Then, after the drive control, the transmission transmission means is drive-controlled so that the gear ratio is changed, and the adjustment of the target charge / discharge amount and the prohibition of the stop of the internal combustion engine after the gear ratio is changed The method of the power output device to release the.
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