專利名稱：動力輸出裝置及其控制裝置以及動力輸出裝置的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動力輸出裝置及其控制裝置以及動力輸出裝置的控制方法。
背景技術(shù)：
一直以來，作為這種動力輸出裝置，提出了安裝在混合動力車輛上的技術(shù)方案(例如參考特開2002-225578號公報)，其中，發(fā)動機、發(fā)電機、驅(qū)動軸分別與行星齒輪機構(gòu)的3個旋轉(zhuǎn)部件(要素)連接，并且，電動機通過變速器與驅(qū)動軸連接。在這種裝置中，通過基于驅(qū)動軸要求的要求驅(qū)動力和車速選擇性地將變速器的變速檔變換成高檔狀態(tài)和低檔狀態(tài)，將來自電動機的動力變換成適于車輛的行駛狀態(tài)的動力以向驅(qū)動軸輸出。此外，即使是在變更變速檔過程中發(fā)生來自電動機的動力暫時地不向驅(qū)動軸傳遞的狀態(tài)時，通過從發(fā)動機向驅(qū)動軸輸出的動力，也可以抑制在變速時驅(qū)動軸的動力的降低。
在上述動力輸出裝置中，未考慮在停止發(fā)動機運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下變速器處于高檔狀態(tài)的情況。一般地，在安裝了這種動力輸出裝置的混合動力車輛中，由于通過來自發(fā)動機和電動機的動力而行駛，所以與僅由來自電動機的動力行駛的汽車相比，可以使用能力較低的電動機。因此，在當(dāng)變速器處于高檔狀態(tài)的情況下驅(qū)動軸要求較大的驅(qū)動力時，存在僅從電動機不能輸出要求的驅(qū)動力的情況。在該情況下，雖然可以啟動發(fā)動機而從發(fā)動機和電動機輸出所要求的驅(qū)動力，但是優(yōu)選的是盡可能迅速地應(yīng)對所要求的驅(qū)動力。
此外，在上述動力輸出裝置中，雖然就發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)下變速器的變速檔的變換進(jìn)行了說明，但是沒有說明在停止發(fā)動機運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下變速器的變速檔的變換。在該情況下，不能由來自發(fā)動機的動力對變速時驅(qū)動軸的動力的降低進(jìn)行補足，易于發(fā)生變速(換檔)沖擊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的動力輸出裝置及其控制裝置以及動力輸出裝置的控制方法的一個目的在于更迅速地向驅(qū)動軸輸出應(yīng)當(dāng)輸出的要求驅(qū)動力。此外，本發(fā)明的動力輸出裝置及其控制裝置以及動力輸出裝置的控制方法的另一個目的在于抑制變更變速器的變速比時的沖擊。
為了實現(xiàn)上述目的的至少一部分，本發(fā)明的動力輸出裝置及安裝有該動力輸出裝置的汽車、以及該動力輸出裝置的控制裝置、動力輸出裝置的控制方法，采用了下述技術(shù)方案。
本發(fā)明的第1動力輸出裝置是一種向驅(qū)動軸輸出動力的動力輸出裝置，包括能夠向所述驅(qū)動軸輸出動力的內(nèi)燃機；能夠輸入輸出動力的電動機；伴隨著變速比的變更將所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的動力傳遞給所述驅(qū)動軸的變速傳遞裝置；能夠和所述電動機進(jìn)行電力交換的蓄電裝置；設(shè)定應(yīng)向所述驅(qū)動軸輸出的要求驅(qū)動力的要求驅(qū)動力設(shè)定裝置；運轉(zhuǎn)停止禁止裝置，在所述變速傳遞裝置的變速比小于或等于規(guī)定減速比時禁止所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止，其中所述規(guī)定減速比小于作為使所述電動機的轉(zhuǎn)速減速以向所述驅(qū)動軸傳遞動力的減速比時的最大減速比；和驅(qū)動力控制裝置，在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止正被所述運轉(zhuǎn)停止禁止裝置禁止時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸，而在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止未被所述運轉(zhuǎn)停止禁止裝置禁止時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的間歇運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸。
在這種本發(fā)明的第1動力輸出裝置中，在以伴隨著內(nèi)燃機的間歇運轉(zhuǎn)將基于應(yīng)向驅(qū)動軸輸出的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出到驅(qū)動軸的方式控制內(nèi)燃機、電動機和變速傳遞裝置的狀態(tài)下，當(dāng)變速傳遞裝置的變速比小于或等于規(guī)定減速比時禁止內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止，使內(nèi)燃機負(fù)荷運轉(zhuǎn)，其中所述規(guī)定減速比小于作為使電動機的轉(zhuǎn)速減速以向驅(qū)動軸傳遞動力的減速比時的最大減速比。即，在變速傳遞裝置的變速比小于或等于規(guī)定減速比時，禁止內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止，伴隨著內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)，從內(nèi)燃機和電動機將基于要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至驅(qū)動軸。結(jié)果，在對驅(qū)動軸要求較大的驅(qū)動力時，與使內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)停止的情況相比可以更迅速地輸出所要求的驅(qū)動力。
在如此的本發(fā)明的第1動力輸出裝置中，所述運轉(zhuǎn)停止禁止裝置，可以在通過所述驅(qū)動力控制裝置使所述內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)著的狀態(tài)下當(dāng)所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，在該變速傳遞裝置的變速比變更之前禁止所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止。所述驅(qū)動力控制裝置，也可以在使所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止著的狀態(tài)下當(dāng)使所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，在該變速傳遞裝置的變速比變更之前起動所述內(nèi)燃機。如此，與在使內(nèi)燃機停止的狀態(tài)下變更變速傳遞裝置的變速比的情況相比可以抑制變更變速傳遞裝置的變速比時的沖擊。
此外，在本發(fā)明的第1動力輸出裝置中，可具有與所述內(nèi)燃機和所述驅(qū)動軸連接、伴隨著電力和動力的輸入輸出將來自所述內(nèi)燃機的動力的至少一部分輸出至所述驅(qū)動軸的電力動力輸入輸出裝置；所述驅(qū)動力控制裝置可控制所述內(nèi)燃機、所述電力動力輸入輸出裝置、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸。在該情況下，所述電力動力輸入輸出裝置可包括具有所述內(nèi)燃機的輸出軸和所述驅(qū)動軸以及旋轉(zhuǎn)軸這3軸、基于相對該3軸中的任意2軸輸入和輸出的動力將動力相對剩余的軸輸入和輸出的3軸式動力輸入輸出器，和可相對所述旋轉(zhuǎn)軸輸入和輸出動力的發(fā)電機。此外，所述電力動力輸入輸出裝置可以是具有與所述內(nèi)燃機的輸出軸連接的第1轉(zhuǎn)子以及與所述驅(qū)動軸連接的第2轉(zhuǎn)子，并且該第1轉(zhuǎn)子和該第2轉(zhuǎn)子相對轉(zhuǎn)動的成對轉(zhuǎn)子電動機。
本發(fā)明的第2動力輸出裝置是一種向驅(qū)動軸輸出動力的動力輸出裝置，包括能夠向所述驅(qū)動軸輸出動力的內(nèi)燃機；能夠輸入輸出動力的電動機；伴隨著變速比的變更將所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的動力傳遞給所述驅(qū)動軸的變速傳遞裝置；能夠和所述電動機進(jìn)行電力交換的蓄電裝置；設(shè)定應(yīng)向所述驅(qū)動軸輸出的要求驅(qū)動力的要求驅(qū)動力設(shè)定裝置；控制裝置，在所述變速傳遞裝置的變速比大于規(guī)定減速比時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的間歇運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸，其中所述規(guī)定減速比小于作為使所述電動機的轉(zhuǎn)速減速以向所述驅(qū)動軸傳遞動力的減速比時的最大減速比，并且，在所述變速傳遞裝置的變速比小于或等于所述規(guī)定減速比時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸。
在這種本發(fā)明的第2動力輸出裝置中，在變速傳遞裝置的變速比大于規(guī)定減速比時，控制內(nèi)燃機、電動機和變速傳遞裝置，以使得伴隨著內(nèi)燃機的間歇運轉(zhuǎn)將基于應(yīng)向驅(qū)動軸輸出的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至驅(qū)動軸，其中所述規(guī)定減速比小于作為使電動機的轉(zhuǎn)速減速以向驅(qū)動軸傳遞動力的減速比時的最大減速比，并且，在變速傳遞裝置的變速比小于或等于規(guī)定減速比時，控制內(nèi)燃機、電動機和變速傳遞裝置，以使得伴隨著內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)將基于要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至驅(qū)動軸。即，在變速傳遞裝置的變速比小于或等于規(guī)定減速比時，伴隨著內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)，從內(nèi)燃機和電動機將基于要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至驅(qū)動軸。結(jié)果，在對驅(qū)動軸要求較大的驅(qū)動力時，與使內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)停止的情況相比可以更迅速地輸出所要求的驅(qū)動力。
在如此的本發(fā)明的第2動力輸出裝置中，所述控制裝置，可在使所述內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)著的狀態(tài)下當(dāng)使所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，進(jìn)行控制以在維持該內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下變更該變速傳遞裝置的變速比。所述控制裝置，可在使所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止著的狀態(tài)下當(dāng)使所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，進(jìn)行控制以在起動該內(nèi)燃機之后變更該變速傳遞裝置的變速比。如此，與在使內(nèi)燃機停止的狀態(tài)下變更變速傳遞裝置的變速比的情況相比可以抑制在變更變速比時的沖擊。
此外，在本發(fā)明的第2動力輸出裝置中，可具有與所述內(nèi)燃機和所述驅(qū)動軸連接、伴隨著電力和動力的輸入輸出將來自所述內(nèi)燃機的動力的至少一部分輸出至所述驅(qū)動軸的電力動力輸入輸出裝置；所述控制裝置可控制所述內(nèi)燃機、所述電力動力輸入輸出裝置、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸。在該情況下，所述電力動力輸入輸出裝置可包括具有所述內(nèi)燃機的輸出軸和所述驅(qū)動軸以及旋轉(zhuǎn)軸這3軸、基于相對該3軸中的任意2軸輸入和輸出的動力將動力相對剩余的軸輸入和輸出的3軸式動力輸入輸出器，和可相對所述旋轉(zhuǎn)軸輸入和輸出動力的發(fā)電機。而且，所述電力動力輸入輸出裝置可以是具有與所述內(nèi)燃機的輸出軸連接的第1轉(zhuǎn)子以及與所述驅(qū)動軸連接的第2轉(zhuǎn)子，并且該第1轉(zhuǎn)子和該第2轉(zhuǎn)子相對轉(zhuǎn)動的成對轉(zhuǎn)子電動機。
本發(fā)明的第1動力輸出裝置的控制裝置是這樣一種動力輸出裝置的控制裝置，該動力輸出裝置包括能夠向驅(qū)動軸輸出動力的內(nèi)燃機；能夠輸入輸出動力的電動機；伴隨著變速比的變更將所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的動力傳遞給所述驅(qū)動軸的變速傳遞裝置；能夠和所述電動機進(jìn)行電力交換的蓄電裝置，該控制裝置包括設(shè)定應(yīng)向所述驅(qū)動軸輸出的要求驅(qū)動力的要求驅(qū)動力設(shè)定部；運轉(zhuǎn)停止禁止部，在所述變速傳遞裝置的變速比小于或等于規(guī)定減速比時禁止所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止，其中所述規(guī)定減速比小于作為使所述電動機的轉(zhuǎn)速減速以向所述驅(qū)動軸傳遞動力的減速比時的最大減速比；和驅(qū)動力控制部，在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止正被所述運轉(zhuǎn)停止禁止部禁止時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸，而在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止未被所述運轉(zhuǎn)停止禁止部禁止著時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的間歇運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸。
在這種本發(fā)明的第1動力輸出裝置的控制裝置中，在以伴隨著內(nèi)燃機的間歇運轉(zhuǎn)將基于應(yīng)向驅(qū)動軸輸出的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出到驅(qū)動軸的方式控制內(nèi)燃機、電動機和變速傳遞裝置的狀態(tài)下，當(dāng)變速傳遞裝置的變速比小于或等于規(guī)定減速比時禁止內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止，使內(nèi)燃機負(fù)荷運轉(zhuǎn)，其中所述規(guī)定減速比小于作為使電動機的轉(zhuǎn)速減速以向驅(qū)動軸傳遞動力的減速比時的最大減速比。即，在變速傳遞裝置的變速比小于或等于規(guī)定減速比時，禁止內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止，伴隨著內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)，從內(nèi)燃機和電動機將基于要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至驅(qū)動軸。結(jié)果，在對驅(qū)動軸要求較大的驅(qū)動力時，與使內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)停止的情況相比可以更迅速地輸出所要求的驅(qū)動力。
在如此的本發(fā)明的第1動力輸出裝置的控制裝置中，所述運轉(zhuǎn)停止禁止部，可在通過所述驅(qū)動力控制部使所述內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)著的狀態(tài)下當(dāng)所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，在該變速傳遞裝置的變速比變更之前禁止所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止。所述驅(qū)動力控制部，也可以在使所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止著的狀態(tài)下當(dāng)使所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，在該變速傳遞裝置的變速比變更之前起動所述內(nèi)燃機。如此，與在使內(nèi)燃機停止的狀態(tài)下變更變速傳遞裝置的變速比的情況相比可以抑制變更變速傳遞裝置的變速比時的沖擊。
本發(fā)明的第2動力輸出裝置的控制裝置是這樣一種動力輸出裝置的控制裝置，該動力輸出裝置包括能夠向驅(qū)動軸輸出動力的內(nèi)燃機；能夠輸入輸出動力的電動機；伴隨著變速比的變更將所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的動力傳遞給所述驅(qū)動軸的變速傳遞裝置；能夠和所述電動機進(jìn)行電力交換的蓄電裝置，該控制裝置包括設(shè)定應(yīng)向所述驅(qū)動軸輸出的要求驅(qū)動力的要求驅(qū)動力設(shè)定部；和控制部，在所述變速傳遞裝置的變速比大于規(guī)定減速比時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的間歇運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸，其中所述規(guī)定減速比小于作為使所述電動機的轉(zhuǎn)速減速以向所述驅(qū)動軸傳遞動力的減速比時的最大減速比，并且，在所述變速傳遞裝置的變速比小于或等于所述規(guī)定減速比時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸。
在這種本發(fā)明的第2動力輸出裝置的控制裝置中，在變速傳遞裝置的變速比大于規(guī)定減速比時，控制內(nèi)燃機、電動機和變速傳遞裝置，以使得伴隨著內(nèi)燃機的間歇運轉(zhuǎn)將基于應(yīng)向驅(qū)動軸輸出的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至驅(qū)動軸，其中所述規(guī)定減速比小于作為使電動機的轉(zhuǎn)速減速以向驅(qū)動軸傳遞動力的減速比時的最大減速比，并且，在變速傳遞裝置的變速比小于或等于規(guī)定減速比時，控制內(nèi)燃機、電動機和變速傳遞裝置，以使得伴隨著內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)將基于要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至驅(qū)動軸。即，在變速傳遞裝置的變速比小于或等于規(guī)定減速比時，伴隨著內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)，從內(nèi)燃機和電動機將基于要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至驅(qū)動軸。結(jié)果，在對驅(qū)動軸要求較大的驅(qū)動力時，與使內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)停止的情況相比可以更迅速地輸出所要求的驅(qū)動力。
在如此的本發(fā)明的第2動力輸出裝置的控制裝置中，所述控制部，可以在使所述內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)著的狀態(tài)下當(dāng)使所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，進(jìn)行控制以在維持該內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下變更該變速傳遞裝置的變速比。所述控制部，也可以在使所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止著的狀態(tài)下當(dāng)使所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，進(jìn)行控制以在起動該內(nèi)燃機之后變更該變速傳遞裝置的變速比。如此，與在使內(nèi)燃機停止的狀態(tài)下變更變速傳遞裝置的變速比的情況相比可以抑制變更變速比時的沖擊。
本發(fā)明的動力輸出裝置的控制方法是這樣一種動力輸出裝置的控制方法，該動力輸出裝置包括能夠向驅(qū)動軸輸出動力的內(nèi)燃機；能夠輸入輸出動力的電動機；伴隨著變速比的變更將所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的動力傳遞給所述驅(qū)動軸的變速傳遞裝置；以及能夠和所述電動機進(jìn)行電力交換的蓄電裝置，其特征在于在所述變速傳遞裝置的變速比大于規(guī)定減速比時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的間歇運轉(zhuǎn)將基于應(yīng)當(dāng)向驅(qū)動軸輸出的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸，其中所述規(guī)定減速比小于作為使所述電動機的轉(zhuǎn)速減速以向所述驅(qū)動軸傳遞動力的減速比時的最大減速比，并且，在所述變速傳遞裝置的變速比小于或等于所述規(guī)定減速比時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸。
在該本發(fā)明的動力輸出裝置的控制方法中，在變速傳遞裝置的變速比大于規(guī)定減速比時，控制內(nèi)燃機、電動機和變速傳遞裝置，以使得伴隨著內(nèi)燃機的間歇運轉(zhuǎn)將基于應(yīng)當(dāng)向驅(qū)動軸輸出的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至驅(qū)動軸，其中所述規(guī)定減速比小于作為使電動機的轉(zhuǎn)速減速以向驅(qū)動軸傳遞動力的減速比時的最大減速比，并且，在變速傳遞裝置的變速比小于或等于規(guī)定減速比時，控制內(nèi)燃機、電動機和變速傳遞裝置，以使得伴隨著內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)將基于要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至驅(qū)動軸。即，在變速傳遞裝置的變速比小于或等于規(guī)定減速比時，伴隨著內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)，從內(nèi)燃機和電動機將基于要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至驅(qū)動軸。結(jié)果，在對驅(qū)動軸要求較大的驅(qū)動力時，與使內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)停止的情況相比可以更迅速地輸出所要求的驅(qū)動力。
此外，在如此的本發(fā)明的動力輸出裝置中，可以在使所述內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)著的狀態(tài)下當(dāng)使所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，進(jìn)行控制以在維持該內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下變更該變速傳遞裝置的變速比。此外，在使所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止著的狀態(tài)下當(dāng)使所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，可以進(jìn)行控制以在起動該內(nèi)燃機之后變更該變速傳遞裝置的變速比。如此，與在使內(nèi)燃機停止的狀態(tài)下變更變速傳遞裝置的變速比的情況相比可以抑制變更變速比時的沖擊。


圖1是示意性示出安裝了作為本發(fā)明一個實施例的動力輸出裝置的混合動力汽車20的結(jié)構(gòu)的視圖；圖2是示出變速器60的結(jié)構(gòu)的一個示例的視圖；圖3是示出由實施例的混合動力用電子控制單元70所執(zhí)行的驅(qū)動控制例程的一個示例的一部分的流程圖；圖4是示出由實施例的混合動力用電子控制單元70所執(zhí)行的驅(qū)動控制例程的一個示例的一部分的流程圖；圖5是示出要求扭矩設(shè)定用圖(マツプ)的一個示例的流程圖；圖6是示出發(fā)動機22的動作線(動作ライン)的一個示例以及設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*的方式的說明圖；圖7是用于力學(xué)地說明動力分配綜合(統(tǒng)合)機構(gòu)30的各個轉(zhuǎn)動要素的共線圖的一個示例的說明圖；圖8是示出動力分配綜合機構(gòu)30和變速器60的共線圖的一個示例的說明圖；圖9是示出變形例的驅(qū)動控制例程的一個示例的一部分的流程圖；圖10是示出變形例的驅(qū)動控制例程的一個示例的一部分的流程圖；圖11是示意性示出變形例的混合動力汽車120的結(jié)構(gòu)的視圖；圖12是示意性示出變形例的混合動力汽車220的結(jié)構(gòu)的視圖；圖13是示意性示出變形例的混合動力汽車320的結(jié)構(gòu)的視圖。
具體實施例方式
下文對本發(fā)明優(yōu)選實施例進(jìn)行說明。圖1是示意性示出安裝了作為本發(fā)明一個實施例的動力輸出裝置的混合動力汽車20的結(jié)構(gòu)的視圖。如圖所示，該實施例的混合動力汽車20包括發(fā)動機22、通過減震器28而連接到作為發(fā)動機22的輸出軸的曲軸26上的3軸式動力分配綜合機構(gòu)30、與動力分配綜合機構(gòu)30相連且能夠發(fā)電的電機MG1、通過變速器60與該動力分配綜合機構(gòu)30相連的電機MG2和對車輛整體進(jìn)行控制的混合動力用電子控制單元70。
發(fā)動機22是通過汽油或輕油等碳?xì)浠衔锶剂隙敵鰟恿Φ膬?nèi)燃機，通過輸入來自對發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行檢測的各種傳感器的信號的發(fā)動機用電子控制單元(下文簡稱為發(fā)動機ECU)24接受燃料噴射控制、點火控制、吸入空氣量調(diào)節(jié)控制等運轉(zhuǎn)控制。發(fā)動機ECU24與混合動力用電子控制單元70通信，由來自混合動力用電子控制單元70的控制信號對發(fā)動機22進(jìn)行運轉(zhuǎn)控制，同時根據(jù)需要，將與發(fā)動機22的運行狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)輸出到混合動力用電子控制單元70。
動力分配綜合機構(gòu)30具有外齒輪的太陽齒輪31、與該太陽齒輪31同軸設(shè)置的內(nèi)齒輪的齒圈32、與太陽齒輪31嚙合的同時與齒圈32嚙合的多個小齒輪33和將多個小齒輪33保持可自由地自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的行星齒輪架34，將太陽齒輪31和齒圈32以及行星齒輪架34作為旋轉(zhuǎn)要素而構(gòu)成進(jìn)行差動作用的行星齒輪機構(gòu)。對于動力分配綜合機構(gòu)30，行星齒輪架34與發(fā)動機22的曲軸26連接，太陽齒輪31與電機MG1連接，變速器60通過齒圈軸32a而與齒圈32連接，電機MG1作為發(fā)電機發(fā)揮功能時，從行星齒輪架34輸入的、來自發(fā)動機22的動力根據(jù)其齒輪比分配于太陽齒輪31側(cè)和齒圈32側(cè)，而在電機MG1作為電動機發(fā)揮功能時，從行星齒輪架34輸入的、來自發(fā)動機22的動力和從太陽齒輪31輸入的、來自電機MG1的動力綜合后向齒圈32側(cè)輸出。向齒圈32輸出的動力從齒圈軸32a通過齒輪機構(gòu)37和差動器38，向驅(qū)動輪39a、39b輸出。
電機MG1和電機MG2都構(gòu)成為可作為發(fā)電機驅(qū)動并可作為電動機驅(qū)動的公知的同步發(fā)電電動機，通過逆變器41、42與蓄電池50進(jìn)行電力的交換。將逆變器41、42與蓄電池50連接的電力線51作為各逆變器41、42共用的正極母線和負(fù)極母線構(gòu)成，電機MG1、MG2之一發(fā)電的電力能夠由另一電機消耗。因此，蓄電池50根據(jù)電機MG1、MG2發(fā)生的電力或電力不足而充放電。另外，如通過電機MG1、MG2保持電力收支的平衡，則蓄電池50就不進(jìn)行充放電。電機MG1、MG2每一個均由電機用電子控制單元(以下稱作電機ECU)40驅(qū)動控制。向電機ECU40輸入用于驅(qū)動控制電機MG1、MG2的必要信號，例如從檢測出電機MG1、MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置用的旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器43、44來的信號或者輸入由未圖示的電流傳感器檢測出的、施加到電機MG1、MG2上的相電流等，由電機ECU40向逆變器41、42輸出開關(guān)控制信號。電機ECU40基于從旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器43、44輸入的信號，通過未示出的轉(zhuǎn)速計算例程來計算電機MG1和MG2的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速Nm1、Nm2。電機ECU40與混合動力用電子控制單元70通信，根據(jù)來自混合動力用電子控制單元70的控制信號，驅(qū)動控制電機MG1、MG2，并根據(jù)需要將與電機MG1、MG2的運轉(zhuǎn)狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)向混合動力用電子控制單元70輸出。
變速器60進(jìn)行電機MG2的旋轉(zhuǎn)軸48與齒圈軸32a的連接以及解除該連接，并構(gòu)成為將這兩軸的連接以2級(檔)對電機MG2的旋轉(zhuǎn)軸48的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速而傳遞給齒圈軸32a。在圖2中示出了變速器60的結(jié)構(gòu)的一個示例。在該圖2中示出的變速器60由雙小齒輪的行星齒輪機構(gòu)60a、單小齒輪的行星齒輪機構(gòu)60b以及兩個制動器B1、B2構(gòu)成。雙小齒輪的行星齒輪機構(gòu)60a具有外齒輪的太陽齒輪61、與該太陽齒輪61同軸設(shè)置的內(nèi)齒輪的齒圈62、與太陽齒輪61嚙合的多個第1小齒輪63a、與該第1小齒輪63a嚙合的同時與齒圈62嚙合的多個第2小齒輪63b、和將多個第1小齒輪63a和多個第2小齒輪63b連接而保持可自由地自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的行星齒輪架64，太陽齒輪61可以通過制動器B1的接通(ON)和斷開(OFF)而自由地旋轉(zhuǎn)或停止。單小齒輪的行星齒輪機構(gòu)60b具有外齒輪的太陽齒輪65、與該太陽齒輪65同軸設(shè)置的內(nèi)齒輪的齒圈66、與太陽齒輪65嚙合的同時與齒圈66嚙合的多個小齒輪67、和將多個小齒輪67保持可自由地自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的行星齒輪架68，太陽齒輪65連接在電機MG2的旋轉(zhuǎn)軸48上，而行星齒輪架68連接在齒圈軸32a上，同時齒圈66構(gòu)成為可以通過制動器B2的接通和斷開而自由地旋轉(zhuǎn)或停止。雙小齒輪的行星齒輪機構(gòu)60a和單小齒輪的行星齒輪機構(gòu)60b分別通過齒圈62和齒圈66、行星齒輪架64和行星齒輪架68連接。變速器60，可以通過使制動器 B1、B2同時斷開而使電機MG2的旋轉(zhuǎn)軸48從齒圈軸32a脫離、通過使制動器B1斷開并同時使制動器B2接通而將電機MG2的旋轉(zhuǎn)軸48的旋轉(zhuǎn)以較大的減速比減速而傳遞至齒圈軸32a(下文將該狀態(tài)稱作低速檔狀態(tài))，通過使制動器B1接通并同時使制動器B2斷開而將電機MG2的旋轉(zhuǎn)軸48的旋轉(zhuǎn)以較小的減速比減速而傳遞至齒圈軸32a(下文將該狀態(tài)稱作高速檔狀態(tài))。在制動器B1、B2同時為接通的狀態(tài)下將禁止旋轉(zhuǎn)軸48和齒圈軸32a的旋轉(zhuǎn)。制動器B1、B2的接通、斷開，在實施例中，可以通過由未示出的油壓式致動器的驅(qū)動調(diào)節(jié)作用于制動器B1、B2的油壓來進(jìn)行。
蓄電池50由蓄電池用電子控制單元(下文簡稱為蓄電池ECU)52管理控制。將對蓄電池50進(jìn)行管理所必需的信號，例如來自設(shè)置在蓄電池50的端子之間的未示出的電壓傳感器的端子間電壓、來自安裝在連接于蓄電池50的輸出端子上的電力線54上的未示出的電流傳感器的充放電電流、來自安裝在蓄電池50上的未示出的溫度傳感器的電池溫度Tb等，輸入到該蓄電池ECU52中，并根據(jù)需要將與蓄電池50的狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)通過通信而輸出到混合動力用電子控制單元70內(nèi)。而且，在蓄電池ECU52中，為了管理蓄電池50，還基于由電流傳感器所檢測的充放電電流的累計值來計算剩余容量(SOC)。
混合動力用電子控制單元70構(gòu)成為以CPU72為中心的微處理器，除了CPU72，還具有存儲處理程序的ROM74，暫時存儲數(shù)據(jù)的RAM76，未圖示的輸入輸出端口和通信端口。來自點火開關(guān)80的點火信號，來自檢測出變速桿81的操作位置的變速位置傳感器82的變速位置SP，來自檢測出與加速踏板83的踩下量對應(yīng)的加速器開度Acc的加速踏板位置傳感器84的加速器開度Acc，來自檢測出制動踏板85的踩下量的制動踏板位置傳感器86的制動踏板位置BP，來自車速傳感器88的車速V等通過輸入端口向混合動力用電子控制單元70輸入。從混合動力用電子控制單元70輸出至變速器60的制動器B1、B2的未示出的致動器的驅(qū)動信號等。而且，混合動力用電子控制單元70正如前述，通過通信端口與發(fā)動機ECU24、電機ECU40、蓄電池ECU52連接，與發(fā)動機ECU24、電機ECU40、蓄電池ECU52進(jìn)行各種控制信號或數(shù)據(jù)的交換。
如此結(jié)構(gòu)的實施例的混合動力汽車20基于與駕駛員對加速踏板83的踩下量相對應(yīng)的加速器開度Acc和車速V，計算應(yīng)當(dāng)向作為驅(qū)動軸的齒圈軸32a輸出的要求扭矩，以將與該要求扭矩相對應(yīng)的要求動力向齒圈軸32a輸出的方式，對發(fā)動機22和電機MG1以及電機MG2進(jìn)行運轉(zhuǎn)控制。作為發(fā)動機22和電機MG1以及電機MG2的運轉(zhuǎn)控制，包括扭矩變換運轉(zhuǎn)模式，其中，以與要求動力相稱的動力從發(fā)動機22輸出的方式運轉(zhuǎn)控制發(fā)動機22的同時，以從發(fā)動機22輸出的動力的全部通過動力分配綜合機構(gòu)30與電機MG1和電機MG2進(jìn)行扭矩變換而向齒圈軸32a輸出的方式驅(qū)動控制電機MG1和電機MG2；充放電運轉(zhuǎn)模式，其中，以與要求動力和蓄電池50充放電所需的電力之和相稱的動力從發(fā)動機22輸出的方式運轉(zhuǎn)控制發(fā)動機22的同時，隨著蓄電池50的充放電，隨著從發(fā)動機22輸出的動力的全部或其一部分由動力分配綜合機構(gòu)30與電機MG1和電機MG2所致的扭矩變換，以要求動力向齒圈軸32a輸出的方式驅(qū)動控制電機MG1和電機MG2；和電機運轉(zhuǎn)模式，其中，以停止發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)并將來自電機MG2的與要求動力相稱的動力向齒圈軸32a輸出的方式進(jìn)行運轉(zhuǎn)控制。
下面，對如此構(gòu)成的實施例的混合動力汽車20的動作進(jìn)行說明。圖3和圖4是示出由混合動力用電子控制單元70所實施的驅(qū)動控制例程的一個示例的流程圖。該例程每隔規(guī)定時間(例如幾毫秒)執(zhí)行。
執(zhí)行驅(qū)動控制例程時，混合動力用電子控制單元70的CPU72首先執(zhí)行對來自加速踏板位置傳感器84的加速器開度Acc、來自車速傳感器88的車速V、電機MG1和MG2的轉(zhuǎn)速Nm1、Nm2、蓄電池50應(yīng)充放電的充放電要求功率Pb*、蓄電池50的輸出限制Wout、變速器60的檔位的狀態(tài)等數(shù)據(jù)的輸入處理(步驟S100)。此時，電機MG1、MG2的轉(zhuǎn)速Nm1、Nm2是將根據(jù)由旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器43、44檢測出的電機MG1、MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置計算出的結(jié)果通過通信傳遞從電機ECU40輸入而獲得的。充放電要求功率Pb*是將基于蓄電池50的剩余容量(SOC)而設(shè)定的值通過通信傳遞從蓄電池ECU52輸入的。蓄電池50的輸出限制Wout是將基于蓄電池50的電池溫度Tb和剩余容量(SOC)而設(shè)定的值通過通信傳遞從蓄電池ECU52輸入而獲得的。變速器60的檔位狀態(tài)采用所輸入的基于用齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr除電機MG2的轉(zhuǎn)速Nm2而計算出的變速器60的減速比Gr而判定得出的結(jié)果(低速檔狀態(tài)或高速檔狀態(tài))。此外，齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr可以通過將車速V乘以換算系數(shù)k而計算出。
在如此輸入數(shù)據(jù)后，根據(jù)所輸入的加速器開度Acc和車速V，設(shè)定應(yīng)當(dāng)向作為驅(qū)動軸的齒圈軸32a輸出的要求扭矩Tr*和對發(fā)動機22要求的要求功率Pe*(步驟S110)。此時，要求扭矩Tr*在實施例中采用下述方式設(shè)定，即預(yù)先求取加速器開度Acc和車速V和要求扭矩Tr*的關(guān)系，并作為要求扭矩設(shè)定用圖而存儲在ROM74中，一旦給予了加速器開度Acc和車速V，則通過從存儲的圖將對應(yīng)要求扭矩Tr*導(dǎo)出。圖5示出了要求扭矩設(shè)定用圖的一個示例。而且，要求功率Pe*設(shè)定為要求扭矩Tr*與齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr相乘的結(jié)果、蓄電池50所要求的充放電要求功率Pb*、以及損失Loss的和。
然后調(diào)查變速器60的檔位狀態(tài)(步驟S120)，當(dāng)變速器60的檔位狀態(tài)為低速檔狀態(tài)時，判定是否產(chǎn)生了變速器60的變速要求(步驟S130)。在此，變速器60的變速要求以基于要求扭矩Tr*和車速V的定時而進(jìn)行。當(dāng)判定為變速器60的檔位狀態(tài)為低速檔狀態(tài)且尚未產(chǎn)生變速器60的變速要求時，比較要求功率Pe*和閾值Pref(步驟S140)。在此，閾值Pref是用于判定是否要停止發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)的值，并被設(shè)定為可以有效地從發(fā)動機22輸出的功率的下限值或其附近的值。當(dāng)要求功率Pe*大于閾值Pref時，在發(fā)動機22運轉(zhuǎn)停止時起動發(fā)動機22(步驟S150、160)，基于要求功率Pe*設(shè)定發(fā)動機22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*(步驟S170)。該設(shè)定是通過基于有效地使發(fā)動機22動作的動作線與要求功率Pe*來設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*的方法而進(jìn)行的。圖6示出了發(fā)動機22的動作線的一個示例以及設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*的方式。如圖所示，目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*能夠由動作線和要求功率Pe*(N/e*×Te*)為常數(shù)的曲線的交點確定。
設(shè)定了目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*后，根據(jù)所設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*、齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr和動力分配綜合機構(gòu)30的齒輪比ρ，由下式(1)計算電機MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*，并根據(jù)所計算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*以及當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm1，由下式(2)計算電機MG1的扭矩指令Tm1*(步驟S180)。在此，式(1)是對動力分配綜合機構(gòu)30的轉(zhuǎn)動要素的力學(xué)關(guān)系式。圖7示出了表示動力分配綜合機構(gòu)30的轉(zhuǎn)動要素的轉(zhuǎn)速和扭矩的力學(xué)關(guān)系的共線圖。圖中左邊的S軸表示作為電機MG1的轉(zhuǎn)速Nm1的太陽齒輪31的轉(zhuǎn)速，C軸表示作為發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne的行星齒輪架34的轉(zhuǎn)速，R軸表示齒圈32(齒圈軸32a)的轉(zhuǎn)速Nr。電機MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*可通過使用該共線圖中的轉(zhuǎn)速的關(guān)系而容易地導(dǎo)出。因而，通過以電機MG1在目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*轉(zhuǎn)動的方式設(shè)定扭矩指令Tm1*而對電機MG1進(jìn)行驅(qū)動控制，能夠使發(fā)動機22以目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*轉(zhuǎn)動。式(2)是用于使電機MG1以目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*轉(zhuǎn)動的反饋控制中的關(guān)系式。在式(2)中，右邊第2項“k1”是比例項的增益，右邊第3項“k2”是積分項的增益。而且在圖7中R軸上向上的2個粗線箭頭表示在目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*的工作點下使發(fā)動機22運轉(zhuǎn)時從發(fā)動機22輸出的扭矩Te*向齒圈軸32a直接傳遞的扭矩(下文將該扭矩稱為直接傳遞扭矩Ter)、和從電機MG2輸出的扭矩Tm2*通過變速器60作用于齒圈軸32a上的扭矩。
Nm1*＝Ne*·(1+ρ)/ρ-Nr/ρ ...(1)Tm1*＝上次Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt...(2)計算電機MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*和扭矩指令Tm1*后，利用下式(3)，通過用電機MG2的轉(zhuǎn)速Nm2除由蓄電池50的輸出限制Wout和電機MG1的消耗電力(發(fā)電電力)的偏差，來計算作為也可從電機MG2輸出的扭矩的上限的扭矩限制Tmax(步驟S190)，其中，電機MG1的消耗電力是對所計算的電機MG1的扭矩指令Tm1*乘以當(dāng)前電機MG1的轉(zhuǎn)速Nm1所得到的，并且，通過式(4)利用要求扭矩Tr*、扭矩指令Tm1*和動力分配綜合機構(gòu)30的齒輪比ρ，計算作為應(yīng)當(dāng)從電機MG2輸出的扭矩的臨時電機扭矩Tm2tmp(步驟S200)，通過用扭矩限制Tmax來限制所計算的臨時電機扭矩Tm2tmp以設(shè)定電機MG2的扭矩指令Tm2*(步驟S210)。通過如此設(shè)定電機MG2的扭矩指令Tm2*，可以將向作為驅(qū)動軸的齒圈軸32a輸出的要求扭矩Tr*設(shè)定作為在蓄電池50的輸出限制Wout范圍內(nèi)限制的扭矩。而且，式(4)可以從上述圖7的共線圖容易地導(dǎo)出。
Tmax＝(Wout-Tm1*·Nm1)/Nm2 ...(3)Tm2tmp＝(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr ...(4)在如上述那樣設(shè)定發(fā)動機22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*、電機MG1和MG2的扭矩指令Tm1*、Tm2*后，則分別將發(fā)動機22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*輸送到發(fā)動機ECU24中，將電機MG1和MG2的扭矩指令Tm1*、Tm2*輸送到電機ECU40中(步驟S220)，結(jié)束驅(qū)動控制例程。接收了目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*的發(fā)動機ECU24進(jìn)行控制，以使得當(dāng)發(fā)動機22在運轉(zhuǎn)時就在該狀態(tài)(運轉(zhuǎn)狀態(tài)下)，或者在發(fā)動機22運轉(zhuǎn)停止時起動發(fā)動機22，進(jìn)行發(fā)動機22的燃料噴射控制和點火控制等，以使發(fā)動機22在由目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*所示的工作點運行。此外，接收了扭矩指令Tm1*、Tm2*的電機ECU40進(jìn)行逆變器41、42的開關(guān)元件的開關(guān)控制，以使電機MG1以扭矩指令Tm1*被驅(qū)動，同時電機MG2以扭矩指令Tm2*被驅(qū)動。
另一方面，當(dāng)在步驟S140要求功率Pe*小于等于閾值Pref時，判斷為應(yīng)當(dāng)停止發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)，將發(fā)動機22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*都設(shè)定為值0(步驟S230)，并將電機MG1的扭矩指令Tm1*設(shè)定為值0(步驟S240)，設(shè)定電機MG2的扭矩指令Tm2*(步驟S190-S210)，將設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*、扭矩指令Tm1*和Tm2*傳送給發(fā)動機ECU24和電機ECU40中(步驟S220)，結(jié)束驅(qū)動控制例程。接受了值為0的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*的發(fā)動機ECU24，在發(fā)動機22運轉(zhuǎn)時停止發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)，在發(fā)動機22運轉(zhuǎn)停止時保持該狀態(tài)(運轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài))。如此，在變速器60的檔位狀態(tài)為低速檔狀態(tài)且未產(chǎn)生變速器60的變速要求時，可以基于要求功率Pe*通過使發(fā)動機22間歇運轉(zhuǎn)以實現(xiàn)能量效率的提高。
當(dāng)在步驟S130判定為產(chǎn)生了變速器60的變速要求時，即判定產(chǎn)生了將變速器60的檔位狀態(tài)從低速檔狀態(tài)變換為高速檔狀態(tài)的這種要求時，判定發(fā)動機22是否正在運轉(zhuǎn)(步驟S250)，在判定為發(fā)動機22正在運轉(zhuǎn)時，當(dāng)未開始變速器60的變速檔的變換處理時指令開始變換處理(步驟S260、S270)，基于要求功率Pe*以使發(fā)動機22在高效率的工作點運轉(zhuǎn)的方式設(shè)定發(fā)動機22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*(步驟S290)，執(zhí)行上述步驟S180以下的處理。變速器60的變速檔的變換處理，以從制動器B1被斷開而制動器B2被接通的狀態(tài)變?yōu)橹苿悠鰾1被接通而制動器B2被斷開的狀態(tài)的方式，通過驅(qū)動控制未示出的油壓式致動器進(jìn)行。另一方面，當(dāng)在步驟S250判定為發(fā)動機22并非正在運轉(zhuǎn)時，起動發(fā)動機22(步驟S280)，執(zhí)行步驟S290以后的處理。而如果發(fā)動機22被起動，在步驟S250中得出肯定的判定，在未開始變速器60的變速檔的變換處理時指令開始變換處理(步驟S260、S270)，執(zhí)行步驟S290以后的處理。如此，在發(fā)動機22運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生變速器60的變速要求時，在維持發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下執(zhí)行變速器60的變速檔的變換處理，在發(fā)動機22運轉(zhuǎn)停止過程中產(chǎn)生變速器60的變速要求時，在起動發(fā)動機22后執(zhí)行變速器60的變速檔的變換處理。這是基于下述理由。圖8中示出動力分配綜合機構(gòu)30和變速器60的共線圖的一個示例。在圖中，S軸表示作為電機MG1的轉(zhuǎn)速的動力分配綜合機構(gòu)30的太陽齒輪31的轉(zhuǎn)速，C軸表示作為發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速的動力分配綜合機構(gòu)30的行星齒輪架34的轉(zhuǎn)速，R、C1、C2軸表示動力分配綜合機構(gòu)30的齒圈32(齒圈軸32a)的轉(zhuǎn)速并表示變速器60的行星齒輪架64、68的轉(zhuǎn)速，S2軸表示作為電機MG2的轉(zhuǎn)速的變速器60的太陽齒輪65的轉(zhuǎn)速，R1、R2軸表示變速器60的齒圈62、66的轉(zhuǎn)速，S1軸表示變速器60的太陽齒輪61的轉(zhuǎn)速。變速器60的檔位狀態(tài)從低速檔狀態(tài)(參照圖中實線)變換為高速檔狀態(tài)(參照圖中虛線)的變換處理，以從制動器B1被斷開而制動器B2被接通的狀態(tài)在摩擦接合制動器B1的同時變換為制動器B1被接通而制動器B2被斷開的狀態(tài)的方式進(jìn)行。因為在變換變速器60的檔位狀態(tài)時，從電機MG2輸出的扭矩越大，則在作為驅(qū)動軸的齒圈軸32a中產(chǎn)生的變速沖擊越大，所以優(yōu)選地是從電機MG2輸出的扭矩盡量地小。如果比較發(fā)動機22運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)和運轉(zhuǎn)停止時的狀態(tài)，則在發(fā)動機22運轉(zhuǎn)時從電機MG2輸出由變速器60的速比Gr除由要求扭矩Tr*和來自發(fā)動機22的直接傳遞扭矩Ter之間的偏差所得的值，而在發(fā)動機22運轉(zhuǎn)停止時從電機MG2輸出由變速器60的速比Gr除要求扭矩Tr*所得的值，所以從電機MG2輸出的扭矩在發(fā)動機22運轉(zhuǎn)時比在發(fā)動機22運轉(zhuǎn)停止時要小一個對應(yīng)于來自發(fā)動機22的直接傳遞扭矩Ter的量。通過該理由，在發(fā)動機22運轉(zhuǎn)時以繼續(xù)發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行變速器60的變速檔的變換處理，而在發(fā)動機22運轉(zhuǎn)停止時是在起動發(fā)動機22以后進(jìn)行變速器60的變速檔的變換處理。結(jié)果，可以抑制在變換變速器60的變速檔時的沖擊。而且，在結(jié)束變速器60的變速檔的變換處理后，變速器60的檔位狀態(tài)成為高速檔狀態(tài)，解除了變速器60的變速要求。
當(dāng)在步驟S120變速器60的檔位狀態(tài)為高速檔的狀態(tài)時，判定是否產(chǎn)生了變速器60的變速要求(步驟S300)，當(dāng)判定為未產(chǎn)生變速器60的變速要求時，基于要求功率Pe*設(shè)定發(fā)動機22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*以使發(fā)動機22在高效的工作點負(fù)荷運轉(zhuǎn)(步驟S330)，設(shè)定電機MG1、MG2的扭矩指令Tm1*、Tm2*(步驟S180-210)，將設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*、扭矩指令Tm1*、Tm2*輸送到發(fā)動機ECU24和電機ECU40中(步驟S220)，結(jié)束驅(qū)動控制例程。即當(dāng)變速器60的檔位狀態(tài)為高速檔的狀態(tài)時，不受要求功率Pe*影響地使發(fā)動機22繼續(xù)負(fù)荷運轉(zhuǎn)。這是基于下述理由。當(dāng)變速器60的檔位狀態(tài)為高速檔的狀態(tài)時，與為低速檔狀態(tài)時相比，變速器60的速比Gr較小，所以作用在齒圈軸32a上的扭矩(Tm2*·Gr)的上限與為低速檔狀態(tài)時的相比也較小。因而，當(dāng)在變速器60的檔位狀態(tài)為高速檔的狀態(tài)時對作為驅(qū)動軸的齒圈軸32a要求較大的驅(qū)動力時，存在僅由電機MG2不能向齒圈軸32a輸出所要求的驅(qū)動力的情況。在該情況下，在使發(fā)動機22停止運轉(zhuǎn)時，在起動發(fā)動機22之后從發(fā)動機22和電機MG2向齒圈軸32a輸出所要求的驅(qū)動力，從而產(chǎn)生不能迅速地對應(yīng)駕駛員的要求的情況。另一方面，如果當(dāng)變速器60的檔位狀態(tài)為高速檔的狀態(tài)時使發(fā)動機22繼續(xù)負(fù)荷運轉(zhuǎn)，則即使對作為驅(qū)動軸的齒圈軸32a要求較大的驅(qū)動力時，也可以更迅速地向齒圈軸32a輸出所要求的驅(qū)動力。之所以當(dāng)變速器60的檔位狀態(tài)為高速檔的狀態(tài)時使發(fā)動機22繼續(xù)負(fù)荷運轉(zhuǎn)就是基于這種理由。
當(dāng)在步驟S300判定為產(chǎn)生了變速器60的變速要求時，即判定為要求從變速器60的檔位狀態(tài)為高速檔的狀態(tài)變換為低速檔狀態(tài)時，在變速器60的變速檔變換處理未開始時指令開始變換處理(步驟S310、步驟S320)，執(zhí)行上述步驟S330以后的處理。變速器60的變速檔的變換處理以從制動器B1被接通而制動器B2被斷開的狀態(tài)變換為制動器B1被斷開而制動器B2被接通的狀態(tài)的方式通過驅(qū)動控制未示出的液壓式致動器進(jìn)行。在該情況下，由于是與變速器60的檔位狀態(tài)為低速檔狀態(tài)時不同地在發(fā)動機22繼續(xù)運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生變速器60的變速要求，所以可以在原來的狀態(tài)下，即，在繼續(xù)發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下開始變速器60的變速檔的變換處理。其理由如上所述。
根據(jù)以上說明的實施例的混合動力汽車20，在變速器60的檔位狀態(tài)為低速檔狀態(tài)時，基于要求功率Pe*伴隨著發(fā)動機22的間歇運轉(zhuǎn)向作為驅(qū)動軸的齒圈軸32a輸出要求驅(qū)動力，在變速器60的檔位狀態(tài)為高速檔的狀態(tài)時，伴隨著發(fā)動機22的連續(xù)負(fù)荷運轉(zhuǎn)向作為驅(qū)動軸的齒圈軸32a輸出要求驅(qū)動力，所以，在當(dāng)變速器60的檔位狀態(tài)為高速檔的狀態(tài)時被要求較大的驅(qū)動力時，與使發(fā)動機22停止運轉(zhuǎn)時的情況相比，能更迅速地輸出要求驅(qū)動力。當(dāng)然，在變速器60的檔位狀態(tài)為低速檔狀態(tài)時，通過使發(fā)動機22間歇運轉(zhuǎn)，可以實現(xiàn)能量效率的提高。
此外，根據(jù)實施例的混合動力汽車20，在發(fā)動機22運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生變速器60的變速要求時，在維持發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下執(zhí)行變速器60的變速檔的變換處理，在發(fā)動機22運轉(zhuǎn)停止過程中產(chǎn)生變速器60的變速要求時，在起動發(fā)動機22后執(zhí)行變速器60的變速檔的變換處理，與使發(fā)動機22停止運轉(zhuǎn)時相比可以使得從電機MG2輸出的扭矩的大小較小，從而可以抑制在變換變速檔時的沖擊。
在實施例的混合動力汽車20中，在變速器60的檔位狀態(tài)為高速檔的狀態(tài)時，在步驟S330，基于要求功率Pe*以使發(fā)動機22在高效的工作點負(fù)荷運轉(zhuǎn)的方式設(shè)定發(fā)動機22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*，從而使發(fā)動機22負(fù)荷運轉(zhuǎn)，但是，也可以比較要求功率Pe*和閾值Pref，當(dāng)要求功率Pe*大于閾值Pref時，與步驟S170同樣地設(shè)定發(fā)動機22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*，而當(dāng)要求功率Pe*小于等于閾值Pref時，將發(fā)動機22的目標(biāo)扭矩Te*設(shè)定為值0，以使發(fā)動機22怠速運轉(zhuǎn)。
在實施例的混合動力汽車20中，基于變速器60的檔位狀態(tài)和變速要求的有無或者使發(fā)動機22間歇運轉(zhuǎn)或地連續(xù)地運轉(zhuǎn)，但是也可以基于變速器60的檔位狀態(tài)和變速要求的有無而當(dāng)規(guī)定條件成立時，例如在變速器60的檔位狀態(tài)為高速檔的狀態(tài)時等禁止發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)停止。圖9和圖10示出了這種情況下的驅(qū)動控制例程的一例。在該驅(qū)動控制例程中，與圖3和圖4的驅(qū)動控制例程的步驟S100同樣地，輸入加速器開度Acc、車速V、電機MG1和MG2的轉(zhuǎn)速Nm1、Nm2、蓄電池50的輸出限制Wout、充放電要求功率Pb*，并代替步驟S100的變速器60的檔位狀態(tài)而輸入第1運轉(zhuǎn)停止禁止判定標(biāo)志F1(步驟S400)。在此，第1運轉(zhuǎn)停止禁止判定標(biāo)志F1是用于判定是否要禁止發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)停止的標(biāo)志，在變速器60的檔位狀態(tài)為低速檔狀態(tài)時輸入值0，變速器60的檔位狀態(tài)為高速檔的狀態(tài)時輸入值1。接著，設(shè)定要求扭矩Tr*和要求功率Pe*(步驟S110)，判定第1運轉(zhuǎn)停止禁止判定標(biāo)志F1是否為值0(步驟S410)，當(dāng)?shù)?運轉(zhuǎn)停止禁止判定標(biāo)志F1為值1時，即當(dāng)變速器60的檔位狀態(tài)為高速檔的狀態(tài)時，判斷為正禁止發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)停止，與圖3和圖4的驅(qū)動控制例程同樣地，執(zhí)行步驟S300以后的處理。另一方面，當(dāng)?shù)?運轉(zhuǎn)停止禁止判定標(biāo)志F1為值0時，即當(dāng)變速器60的檔位狀態(tài)為低速檔狀態(tài)時，判斷上次執(zhí)行該驅(qū)動控制例程時所設(shè)定的第2運轉(zhuǎn)停止禁止判定標(biāo)志F2是否為值0(步驟S420)，當(dāng)?shù)?運轉(zhuǎn)停止禁止判定標(biāo)志F2為值0時，判定是否產(chǎn)生了變速器60的變速要求(步驟S130)。當(dāng)判定為未產(chǎn)生變速器60的變速要求時，判斷為不禁止發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)停止，與第1運轉(zhuǎn)停止禁止判定標(biāo)志F1為同樣地，將判定是否要禁止發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)停止的第2運轉(zhuǎn)停止禁止判定標(biāo)志F2設(shè)定為值0(步驟S430)，執(zhí)行步驟S140以后的處理。另一方面，在判定為產(chǎn)生了變速器60的變速要求時，判斷發(fā)動機22是否在運轉(zhuǎn)(步驟S250)，當(dāng)判斷發(fā)動機22正在運轉(zhuǎn)時將第2運轉(zhuǎn)停止禁止判定標(biāo)志F2設(shè)定為值1(步驟S440)，執(zhí)行步驟S270以后的處理。當(dāng)判斷發(fā)動機22運轉(zhuǎn)停止時將第2運轉(zhuǎn)停止禁止判定標(biāo)志F2設(shè)定為值0(步驟S450)，起動發(fā)動機22(步驟S280)，在發(fā)動機22被起動時將第2運轉(zhuǎn)停止禁止判定標(biāo)志F2設(shè)定為值1(步驟S440)，執(zhí)行步驟S270以后的處理。在如此將第2運轉(zhuǎn)停止禁止判定標(biāo)志F2設(shè)定為值1后，當(dāng)在下次以后執(zhí)行該驅(qū)動控制例程時，在步驟S420作出否定的判定，禁止發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)停止。從而，在變速器60的變速檔的變換處理終止時，變速器60的檔位狀態(tài)成為高速檔的狀態(tài)，第1運轉(zhuǎn)停止禁止判定標(biāo)志F1被設(shè)定為值1，所以在步驟S410作出否定的判定，禁止發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)停止。
在實施例的混合動力汽車20中，作為變速器60使用具有高速檔和低速檔兩級變速檔的變速裝置，但是也可以使用具有3個檔位或以上的變速檔的變速裝置，也并不限于這種有級變速器，可以使用無級變速器。在這些情況下，只要是在變速器的減速比為小于等于最大減速比小的規(guī)定減速比時將使發(fā)動機22連續(xù)地運轉(zhuǎn)就可以。而且，當(dāng)變速器的減速比被指示從大于規(guī)定減速比變更為小于等于規(guī)定減速比的減速比時，則當(dāng)發(fā)動機22正在運轉(zhuǎn)時在維持發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下變更變速比，而當(dāng)發(fā)動機22在運轉(zhuǎn)停止過程中時在起動發(fā)動機22之后變更變速比在實施例的混合動力汽車20中，是由變速器60將電機MG2的動力變速后向作為驅(qū)動軸的齒圈軸32a輸出的，但也可如圖11的變形例的混合動力汽車120所例示的，將電機MG2的動力由變速器60變速而同與連接齒圈軸32a的車軸(與驅(qū)動輪39a、39b連接的車軸)不同的車軸(圖11中與車輪39a、39b連接的車軸)連接。
在實施例的混合動力汽車20中，是將發(fā)動機22的動力通過動力分配綜合機構(gòu)30向與驅(qū)動輪39a、39b連接的、作為驅(qū)動軸的齒圈軸32a輸出的，但也可如圖12的變形例的混合動力汽車220所例示的，包括具有與發(fā)動機22的曲軸26連接的內(nèi)轉(zhuǎn)子232和與將動力向驅(qū)動輪39a、39b輸出的驅(qū)動軸連接的外轉(zhuǎn)子234，將發(fā)動機22的動力的一部分向驅(qū)動軸傳遞的同時、將剩余的動力變換為電力的成對轉(zhuǎn)子電動機230。
在實施例的混合動力汽車20中，是將來自發(fā)動機的動力通過動力分配綜合機構(gòu)30向作為驅(qū)動軸的齒圈軸32a輸出的，但也可如圖13的變形例的混合動力汽車320所例示的，將來自發(fā)動機22的動力通過變速器330而向驅(qū)動軸輸出。
雖然以上使用實施例就本發(fā)明的最佳實施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不局限于上述實施例，在不脫離本發(fā)明精神的范圍內(nèi)，不言而喻，能夠以各種實施方式實施。
權(quán)利要求
1.一種向驅(qū)動軸輸出動力的動力輸出裝置，包括能夠向所述驅(qū)動軸輸出動力的內(nèi)燃機；能夠輸入輸出動力的電動機；伴隨著變速比的變更將所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的動力傳遞給所述驅(qū)動軸的變速傳遞裝置；能夠和所述電動機進(jìn)行電力交換的蓄電裝置；設(shè)定應(yīng)向所述驅(qū)動軸輸出的要求驅(qū)動力的要求驅(qū)動力設(shè)定裝置；運轉(zhuǎn)停止禁止裝置，在所述變速傳遞裝置的變速比小于或等于規(guī)定減速比時禁止所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止，其中所述規(guī)定減速比小于作為使所述電動機的轉(zhuǎn)速減速以向所述驅(qū)動軸傳遞動力的減速比時的最大減速比；和驅(qū)動力控制裝置，在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止正被所述運轉(zhuǎn)停止禁止裝置禁止時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸，而在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止未被所述運轉(zhuǎn)停止禁止裝置禁止時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的間歇運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸。
2.如權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其特征在于所述運轉(zhuǎn)停止禁止裝置，在通過所述驅(qū)動力控制裝置使所述內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)著的狀態(tài)下當(dāng)所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，在該變速傳遞裝置的變速比變更之前禁止所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止。
3.如權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其特征在于所述驅(qū)動力控制裝置，在使所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止著的狀態(tài)下當(dāng)使所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，在該變速傳遞裝置的變速比變更之前起動所述內(nèi)燃機。
4.如權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其特征在于具有與所述內(nèi)燃機和所述驅(qū)動軸連接、伴隨著電力和動力的輸入輸出將來自所述內(nèi)燃機的動力的至少一部分輸出至所述驅(qū)動軸的電力動力輸入輸出裝置；所述驅(qū)動力控制裝置控制所述內(nèi)燃機、所述電力動力輸入輸出裝置、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸。
5.如權(quán)利要求4所述的動力輸出裝置，其特征在于所述電力動力輸入輸出裝置包括具有所述內(nèi)燃機的輸出軸和所述驅(qū)動軸以及旋轉(zhuǎn)軸這3軸、基于相對該3軸中的任意2軸輸入和輸出的動力將動力相對剩余的軸輸入和輸出的3軸式動力輸入輸出器，和可相對所述旋轉(zhuǎn)軸輸入和輸出動力的發(fā)電機。
6.如權(quán)利要求4所述的動力輸出裝置，其特征在于所述電力動力輸入輸出裝置是具有與所述內(nèi)燃機的輸出軸連接的第1轉(zhuǎn)子以及與所述驅(qū)動軸連接的第2轉(zhuǎn)子，并且該第1轉(zhuǎn)子和該第2轉(zhuǎn)子相對轉(zhuǎn)動的成對轉(zhuǎn)子電動機。
7.一種向驅(qū)動軸輸出動力的動力輸出裝置，包括能夠向所述驅(qū)動軸輸出動力的內(nèi)燃機；能夠輸入輸出動力的電動機；伴隨著變速比的變更將所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的動力傳遞給所述驅(qū)動軸的變速傳遞裝置；能夠和所述電動機進(jìn)行電力交換的蓄電裝置；設(shè)定應(yīng)向所述驅(qū)動軸輸出的要求驅(qū)動力的要求驅(qū)動力設(shè)定裝置；控制裝置，在所述變速傳遞裝置的變速比大于規(guī)定減速比時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的間歇運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸，其中所述規(guī)定減速比小于作為使所述電動機的轉(zhuǎn)速減速以向所述驅(qū)動軸傳遞動力的減速比時的最大減速比，并且，在所述變速傳遞裝置的變速比小于或等于所述規(guī)定減速比時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸。
8.如權(quán)利要求7所述的動力輸出裝置，其特征在于所述控制裝置，在使所述內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)著的狀態(tài)下當(dāng)使所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，進(jìn)行控制以在維持該內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下變更該變速傳遞裝置的變速比。
9.如權(quán)利要求7所述的動力輸出裝置，其特征在于所述控制裝置，在使所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止著的狀態(tài)下當(dāng)使所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，進(jìn)行控制以在起動該內(nèi)燃機之后變更該變速傳遞裝置的變速比。
10.如權(quán)利要求7所述的動力輸出裝置，其特征在于具有與所述內(nèi)燃機和所述驅(qū)動軸連接、伴隨著電力和動力的輸入輸出將來自所述內(nèi)燃機的動力的至少一部分輸出至所述驅(qū)動軸的電力動力輸入輸出裝置；所述控制裝置控制所述內(nèi)燃機、所述電力動力輸入輸出裝置、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸。
11.如權(quán)利要求7所述的動力輸出裝置，其特征在于所述電力動力輸入輸出裝置包括具有所述內(nèi)燃機的輸出軸和所述驅(qū)動軸以及旋轉(zhuǎn)軸這3軸、基于相對該3軸中的任意2軸輸入和輸出的動力將動力相對剩余的軸輸入和輸出的3軸式動力輸入輸出器，和可相對所述旋轉(zhuǎn)軸輸入和輸出動力的發(fā)電機。
12.如權(quán)利要求7所述的動力輸出裝置，其特征在于所述電力動力輸入輸出裝置是具有與所述內(nèi)燃機的輸出軸連接的第1轉(zhuǎn)子以及與所述驅(qū)動軸連接的第2轉(zhuǎn)子，并且該第1轉(zhuǎn)子和該第2轉(zhuǎn)子相對轉(zhuǎn)動的成對轉(zhuǎn)子電動機。
13.一種動力輸出裝置的控制裝置，該動力輸出裝置，包括能夠向驅(qū)動軸輸出動力的內(nèi)燃機；能夠輸入輸出動力的電動機；伴隨著變速比的變更將所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的動力傳遞給所述驅(qū)動軸的變速傳遞裝置；能夠和所述電動機進(jìn)行電力交換的蓄電裝置，該控制裝置包括設(shè)定應(yīng)向所述驅(qū)動軸輸出的要求驅(qū)動力的要求驅(qū)動力設(shè)定部；運轉(zhuǎn)停止禁止部，在所述變速傳遞裝置的變速比小于或等于規(guī)定減速比時禁止所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止，其中所述規(guī)定減速比小于作為使所述電動機的轉(zhuǎn)速減速以向所述驅(qū)動軸傳遞動力的減速比時的最大減速比；和驅(qū)動力控制部，在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止正被所述運轉(zhuǎn)停止禁止部禁止時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸，而在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止未被所述運轉(zhuǎn)停止禁止部禁止著時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的間歇運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸。
14.如權(quán)利要求13所述的動力輸出裝置的控制裝置，其特征在于所述運轉(zhuǎn)停止禁止部，在通過所述驅(qū)動力控制部使所述內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)著的狀態(tài)下當(dāng)所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，在該變速傳遞裝置的變速比變更之前禁止所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止。
15.如權(quán)利要求13所述的動力輸出裝置的控制裝置，其特征在于所述驅(qū)動力控制部，在使所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止著的狀態(tài)下當(dāng)使所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，在該變速傳遞裝置的變速比變更之前起動所述內(nèi)燃機。
16.一種動力輸出裝置的控制裝置，該動力輸出裝置包括能夠向驅(qū)動軸輸出動力的內(nèi)燃機；能夠輸入輸出動力的電動機；伴隨著變速比的變更將所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的動力傳遞給所述驅(qū)動軸的變速傳遞裝置；能夠和所述電動機進(jìn)行電力交換的蓄電裝置，該控制裝置包括設(shè)定應(yīng)向所述驅(qū)動軸輸出的要求驅(qū)動力的要求驅(qū)動力設(shè)定部；和控制部，在所述變速傳遞裝置的變速比大于規(guī)定減速比時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的間歇運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸，其中所述規(guī)定減速比小于作為使所述電動機的轉(zhuǎn)速減速以向所述驅(qū)動軸傳遞動力的減速比時的最大減速比，并且，在所述變速傳遞裝置的變速比小于或等于所述規(guī)定減速比時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸。
17.如權(quán)利要求16所述的動力輸出裝置的控制裝置，其特征在于所述控制部，在使所述內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)著的狀態(tài)下當(dāng)使所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，進(jìn)行控制以在維持該內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下變更該變速傳遞裝置的變速比。
18.如權(quán)利要求16所述的動力輸出裝置的控制裝置，其特征在于所述控制部，在使所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止著的狀態(tài)下當(dāng)使所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，進(jìn)行控制以在起動該內(nèi)燃機之后變更該變速傳遞裝置的變速比。
19.一種動力輸出裝置的控制方法，該動力輸出裝置包括能夠向驅(qū)動軸輸出動力的內(nèi)燃機；能夠輸入輸出動力的電動機；伴隨著變速比的變更將所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的動力傳遞給所述驅(qū)動軸的變速傳遞裝置；以及能夠和所述電動機進(jìn)行電力交換的蓄電裝置，其特征在于在所述變速傳遞裝置的變速比大于規(guī)定減速比時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的間歇運轉(zhuǎn)將基于應(yīng)當(dāng)向驅(qū)動軸輸出的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸，其中所述規(guī)定減速比小于作為使所述電動機的轉(zhuǎn)速減速以向所述驅(qū)動軸傳遞動力的減速比時的最大減速比，并且，在所述變速傳遞裝置的變速比小于或等于所述規(guī)定減速比時，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機和所述變速傳遞裝置，以使得伴隨著所述內(nèi)燃機的負(fù)荷運轉(zhuǎn)將基于所述要求驅(qū)動力的驅(qū)動力輸出至所述驅(qū)動軸。
20.如權(quán)利要求19所述的動力輸出裝置的控制方法，其特征在于在使所述內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)著的狀態(tài)下當(dāng)使所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，進(jìn)行控制以在維持該內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下變更該變速傳遞裝置的變速比。
21.如權(quán)利要求19所述的動力輸出裝置的控制方法，其特征在于在使所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)停止著的狀態(tài)下當(dāng)使所述變速傳遞裝置的變速比從大于所述規(guī)定減速比的減速比變更為小于或等于該規(guī)定減速比的減速比時，進(jìn)行控制以在起動該內(nèi)燃機之后變更該變速傳遞裝置的變速比。
全文摘要
本發(fā)明涉及動力輸出裝置及其控制裝置以及動力輸出裝置的控制方法。在行星齒輪機構(gòu)上連接有發(fā)動機、第1電機和驅(qū)動軸并通過變速器將第2電機安裝在驅(qū)動軸上的汽車中，當(dāng)變速器為低速檔狀態(tài)時基于要求功率Pe
文檔編號F16H63/50GK1785728SQ200510130400
公開日2006年6月14日 申請日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月10日
發(fā)明者山本雅哉, 上岡清城, 上地健介, 田島陽一, 岡坂和臣 申請人:豐田自動車株式會社, 愛信艾達(dá)株式會社