CN100431886C - 动力输出装置及其控制装置以及动力输出装置的控制方法 - Google Patents

动力输出装置及其控制装置以及动力输出装置的控制方法 Download PDF

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
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Abstract

本发明涉及动力输出装置及其控制装置以及动力输出装置的控制方法。在行星齿轮机构上连接有发动机、第1电机和驱动轴并通过变速器将第2电机安装在驱动轴上的汽车中，当变速器为低速档状态时基于要求功率Pe*使发动机间歇运转(步骤S170、S230)，当变速器为高速档状态时使发动机继续运转(步骤S330)。如此，当变速器为高速档状态时且对驱动轴要求较大的驱动力时，与使发动机停止运转时的情况相比可以更迅速地输出所要求的驱动力。

Description

动力输出装置及其控制装置以及动力输出装置的控制方法
技术领域
本发明涉及一种动力输出装置及其控制装置以及动力输出装置的控制方法。
背景技术
一直以来，作为这种动力输出装置，提出了安装在混合动力车辆上的技术方案(例如参考特开2002-225578号公报)，其中，发动机、发电机、驱动轴分别与行星齿轮机构的3个旋转部件(要素)连接，并且，电动机通过变速器与驱动轴连接。在这种装置中，通过基于驱动轴要求的要求驱动力和车速选择性地将变速器的变速档变换成高档状态和低档状态，将来自电动机的动力变换成适于车辆的行驶状态的动力以向驱动轴输出。此外，即使是在变更变速档过程中发生来自电动机的动力暂时地不向驱动轴传递的状态时，通过从发动机向驱动轴输出的动力，也可以抑制在变速时驱动轴的动力的降低。
在上述动力输出装置中，未考虑在停止发动机运转的状态下变速器处于高档状态的情况。一般地，在安装了这种动力输出装置的混合动力车辆中，由于通过来自发动机和电动机的动力而行驶，所以与仅由来自电动机的动力行驶的汽车相比，可以使用能力较低的电动机。因此，在当变速器处于高档状态的情况下驱动轴要求较大的驱动力时，存在仅从电动机不能输出要求的驱动力的情况。在该情况下，虽然可以启动发动机而从发动机和电动机输出所要求的驱动力，但是优选的是尽可能迅速地应对所要求的驱动力。
此外，在上述动力输出装置中，虽然就发动机运转状态下变速器的变速档的变换进行了说明，但是没有说明在停止发动机运转的状态下变速器的变速档的变换。在该情况下，不能由来自发动机的动力对变速时驱动轴的动力的降低进行补足，易于发生变速(换档)冲击。
发明内容
本发明的动力输出装置及其控制装置以及动力输出装置的控制方法的一个目的在于更迅速地向驱动轴输出应当输出的要求驱动力。此外，本发明的动力输出装置及其控制装置以及动力输出装置的控制方法的另一个目的在于抑制变更变速器的变速比时的冲击。
为了实现上述目的的至少一部分，本发明的动力输出装置及安装有该动力输出装置的汽车、以及该动力输出装置的控制装置、动力输出装置的控制方法，采用了下述技术方案。
本发明的第1动力输出装置是一种向驱动轴输出动力的动力输出装置，包括：能够向所述驱动轴输出动力的内燃机；能够输入输出动力的电动机；伴随着变速比的变更将所述电动机的旋转轴的动力传递给所述驱动轴的变速传递装置；能够和所述电动机进行电力交换的蓄电装置；设定应向所述驱动轴输出的要求驱动力的要求驱动力设定装置；运转停止禁止装置，在所述变速传递装置的变速比小于或等于规定减速比时禁止所述内燃机的运转停止，其中所述规定减速比小于作为使所述电动机的转速减速以向所述驱动轴传递动力的减速比时的最大减速比；和驱动力控制装置，在所述内燃机的运转停止正被所述运转停止禁止装置禁止时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的负荷运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴，而在所述内燃机的运转停止未被所述运转停止禁止装置禁止时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的间歇运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴。
在这种本发明的第1动力输出装置中，在以伴随着内燃机的间歇运转将基于应向驱动轴输出的要求驱动力的驱动力输出到驱动轴的方式控制内燃机、电动机和变速传递装置的状态下，当变速传递装置的变速比小于或等于规定减速比时禁止内燃机的运转停止，使内燃机负荷运转，其中所述规定减速比小于作为使电动机的转速减速以向驱动轴传递动力的减速比时的最大减速比。即，在变速传递装置的变速比小于或等于规定减速比时，禁止内燃机的运转停止，伴随着内燃机的负荷运转，从内燃机和电动机将基于要求驱动力的驱动力输出至驱动轴。结果，在对驱动轴要求较大的驱动力时，与使内燃机运转停止的情况相比可以更迅速地输出所要求的驱动力。
在如此的本发明的第1动力输出装置中，所述运转停止禁止装置，可以在通过所述驱动力控制装置使所述内燃机运转着的状态下当所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，在该变速传递装置的变速比变更之前禁止所述内燃机的运转停止。所述驱动力控制装置，也可以在使所述内燃机的运转停止着的状态下当使所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，在该变速传递装置的变速比变更之前起动所述内燃机。如此，与在使内燃机停止的状态下变更变速传递装置的变速比的情况相比可以抑制变更变速传递装置的变速比时的冲击。
此外，在本发明的第1动力输出装置中，可具有：与所述内燃机和所述驱动轴连接、伴随着电力和动力的输入输出将来自所述内燃机的动力的至少一部分输出至所述驱动轴的电力动力输入输出装置；所述驱动力控制装置可控制所述内燃机、所述电力动力输入输出装置、所述电动机和所述变速传递装置，以将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴。在该情况下，所述电力动力输入输出装置可包括：具有所述内燃机的输出轴和所述驱动轴以及旋转轴这3轴、基于相对该3轴中的任意2轴输入和输出的动力将动力相对剩余的轴输入和输出的3轴式动力输入输出器，和可相对所述旋转轴输入和输出动力的发电机。此外，所述电力动力输入输出装置可以是具有与所述内燃机的输出轴连接的第1转子以及与所述驱动轴连接的第2转子，并且该第1转子和该第2转子相对转动的成对转子电动机。
本发明的第2动力输出装置是一种向驱动轴输出动力的动力输出装置，包括：能够向所述驱动轴输出动力的内燃机；能够输入输出动力的电动机；伴随着变速比的变更将所述电动机的旋转轴的动力传递给所述驱动轴的变速传递装置；能够和所述电动机进行电力交换的蓄电装置；设定应向所述驱动轴输出的要求驱动力的要求驱动力设定装置；控制装置，在所述变速传递装置的变速比大于规定减速比时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的间歇运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴，其中所述规定减速比小于作为使所述电动机的转速减速以向所述驱动轴传递动力的减速比时的最大减速比，并且，在所述变速传递装置的变速比小于或等于所述规定减速比时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的负荷运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴。
在这种本发明的第2动力输出装置中，在变速传递装置的变速比大于规定减速比时，控制内燃机、电动机和变速传递装置，以使得伴随着内燃机的间歇运转将基于应向驱动轴输出的要求驱动力的驱动力输出至驱动轴，其中所述规定减速比小于作为使电动机的转速减速以向驱动轴传递动力的减速比时的最大减速比，并且，在变速传递装置的变速比小于或等于规定减速比时，控制内燃机、电动机和变速传递装置，以使得伴随着内燃机的负荷运转将基于要求驱动力的驱动力输出至驱动轴。即，在变速传递装置的变速比小于或等于规定减速比时，伴随着内燃机的负荷运转，从内燃机和电动机将基于要求驱动力的驱动力输出至驱动轴。结果，在对驱动轴要求较大的驱动力时，与使内燃机运转停止的情况相比可以更迅速地输出所要求的驱动力。
在如此的本发明的第2动力输出装置中，所述控制装置，可在使所述内燃机运转着的状态下当使所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，进行控制以在维持该内燃机的运转的状态下变更该变速传递装置的变速比。所述控制装置，可在使所述内燃机的运转停止着的状态下当使所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，进行控制以在起动该内燃机之后变更该变速传递装置的变速比。如此，与在使内燃机停止的状态下变更变速传递装置的变速比的情况相比可以抑制在变更变速比时的冲击。
此外，在本发明的第2动力输出装置中，可具有：与所述内燃机和所述驱动轴连接、伴随着电力和动力的输入输出将来自所述内燃机的动力的至少一部分输出至所述驱动轴的电力动力输入输出装置；所述控制装置可控制所述内燃机、所述电力动力输入输出装置、所述电动机和所述变速传递装置，以将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴。在该情况下，所述电力动力输入输出装置可包括：具有所述内燃机的输出轴和所述驱动轴以及旋转轴这3轴、基于相对该3轴中的任意2轴输入和输出的动力将动力相对剩余的轴输入和输出的3轴式动力输入输出器，和可相对所述旋转轴输入和输出动力的发电机。而且，所述电力动力输入输出装置可以是具有与所述内燃机的输出轴连接的第1转子以及与所述驱动轴连接的第2转子，并且该第1转子和该第2转子相对转动的成对转子电动机。
本发明的第1动力输出装置的控制装置是这样一种动力输出装置的控制装置，该动力输出装置包括：能够向驱动轴输出动力的内燃机；能够输入输出动力的电动机；伴随着变速比的变更将所述电动机的旋转轴的动力传递给所述驱动轴的变速传递装置；能够和所述电动机进行电力交换的蓄电装置，该控制装置包括：设定应向所述驱动轴输出的要求驱动力的要求驱动力设定部；运转停止禁止部，在所述变速传递装置的变速比小于或等于规定减速比时禁止所述内燃机的运转停止，其中所述规定减速比小于作为使所述电动机的转速减速以向所述驱动轴传递动力的减速比时的最大减速比；和驱动力控制部，在所述内燃机的运转停止正被所述运转停止禁止部禁止时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的负荷运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴，而在所述内燃机的运转停止未被所述运转停止禁止部禁止着时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的间歇运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴。
在这种本发明的第1动力输出装置的控制装置中，在以伴随着内燃机的间歇运转将基于应向驱动轴输出的要求驱动力的驱动力输出到驱动轴的方式控制内燃机、电动机和变速传递装置的状态下，当变速传递装置的变速比小于或等于规定减速比时禁止内燃机的运转停止，使内燃机负荷运转，其中所述规定减速比小于作为使电动机的转速减速以向驱动轴传递动力的减速比时的最大减速比。即，在变速传递装置的变速比小于或等于规定减速比时，禁止内燃机的运转停止，伴随着内燃机的负荷运转，从内燃机和电动机将基于要求驱动力的驱动力输出至驱动轴。结果，在对驱动轴要求较大的驱动力时，与使内燃机运转停止的情况相比可以更迅速地输出所要求的驱动力。
在如此的本发明的第1动力输出装置的控制装置中，所述运转停止禁止部，可在通过所述驱动力控制部使所述内燃机运转着的状态下当所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，在该变速传递装置的变速比变更之前禁止所述内燃机的运转停止。所述驱动力控制部，也可以在使所述内燃机的运转停止着的状态下当使所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，在该变速传递装置的变速比变更之前起动所述内燃机。如此，与在使内燃机停止的状态下变更变速传递装置的变速比的情况相比可以抑制变更变速传递装置的变速比时的冲击。
本发明的第2动力输出装置的控制装置是这样一种动力输出装置的控制装置，该动力输出装置包括：能够向驱动轴输出动力的内燃机；能够输入输出动力的电动机；伴随着变速比的变更将所述电动机的旋转轴的动力传递给所述驱动轴的变速传递装置；能够和所述电动机进行电力交换的蓄电装置，该控制装置包括：设定应向所述驱动轴输出的要求驱动力的要求驱动力设定部；和控制部，在所述变速传递装置的变速比大于规定减速比时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的间歇运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴，其中所述规定减速比小于作为使所述电动机的转速减速以向所述驱动轴传递动力的减速比时的最大减速比，并且，在所述变速传递装置的变速比小于或等于所述规定减速比时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的负荷运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴。
在这种本发明的第2动力输出装置的控制装置中，在变速传递装置的变速比大于规定减速比时，控制内燃机、电动机和变速传递装置，以使得伴随着内燃机的间歇运转将基于应向驱动轴输出的要求驱动力的驱动力输出至驱动轴，其中所述规定减速比小于作为使电动机的转速减速以向驱动轴传递动力的减速比时的最大减速比，并且，在变速传递装置的变速比小于或等于规定减速比时，控制内燃机、电动机和变速传递装置，以使得伴随着内燃机的负荷运转将基于要求驱动力的驱动力输出至驱动轴。即，在变速传递装置的变速比小于或等于规定减速比时，伴随着内燃机的负荷运转，从内燃机和电动机将基于要求驱动力的驱动力输出至驱动轴。结果，在对驱动轴要求较大的驱动力时，与使内燃机运转停止的情况相比可以更迅速地输出所要求的驱动力。
在如此的本发明的第2动力输出装置的控制装置中，所述控制部，可以在使所述内燃机运转着的状态下当使所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，进行控制以在维持该内燃机的运转的状态下变更该变速传递装置的变速比。所述控制部，也可以在使所述内燃机的运转停止着的状态下当使所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，进行控制以在起动该内燃机之后变更该变速传递装置的变速比。如此，与在使内燃机停止的状态下变更变速传递装置的变速比的情况相比可以抑制变更变速比时的冲击。
本发明的动力输出装置的控制方法是这样一种动力输出装置的控制方法，该动力输出装置包括：能够向驱动轴输出动力的内燃机；能够输入输出动力的电动机；伴随着变速比的变更将所述电动机的旋转轴的动力传递给所述驱动轴的变速传递装置；以及能够和所述电动机进行电力交换的蓄电装置，其特征在于：在所述变速传递装置的变速比大于规定减速比时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的间歇运转将基于应当向驱动轴输出的要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴，其中所述规定减速比小于作为使所述电动机的转速减速以向所述驱动轴传递动力的减速比时的最大减速比，并且，在所述变速传递装置的变速比小于或等于所述规定减速比时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的负荷运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴。
在该本发明的动力输出装置的控制方法中，在变速传递装置的变速比大于规定减速比时，控制内燃机、电动机和变速传递装置，以使得伴随着内燃机的间歇运转将基于应当向驱动轴输出的要求驱动力的驱动力输出至驱动轴，其中所述规定减速比小于作为使电动机的转速减速以向驱动轴传递动力的减速比时的最大减速比，并且，在变速传递装置的变速比小于或等于规定减速比时，控制内燃机、电动机和变速传递装置，以使得伴随着内燃机的负荷运转将基于要求驱动力的驱动力输出至驱动轴。即，在变速传递装置的变速比小于或等于规定减速比时，伴随着内燃机的负荷运转，从内燃机和电动机将基于要求驱动力的驱动力输出至驱动轴。结果，在对驱动轴要求较大的驱动力时，与使内燃机运转停止的情况相比可以更迅速地输出所要求的驱动力。
此外，在如此的本发明的动力输出装置中，可以在使所述内燃机运转着的状态下当使所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，进行控制以在维持该内燃机的运转的状态下变更该变速传递装置的变速比。此外，在使所述内燃机的运转停止着的状态下当使所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，可以进行控制以在起动该内燃机之后变更该变速传递装置的变速比。如此，与在使内燃机停止的状态下变更变速传递装置的变速比的情况相比可以抑制变更变速比时的冲击。
附图说明
图1是示意性示出安装了作为本发明一个实施例的动力输出装置的混合动力汽车20的结构的视图；
图2是示出变速器60的结构的一个示例的视图；
图3是示出由实施例的混合动力用电子控制单元70所执行的驱动控制例程的一个示例的一部分的流程图；
图4是示出由实施例的混合动力用电子控制单元70所执行的驱动控制例程的一个示例的一部分的流程图；
图5是示出要求扭矩设定用图(マツプ)的一个示例的流程图；
图6是示出发动机22的动作线(動作ライン)的一个示例以及设定目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊的方式的说明图；
图7是用于力学地说明动力分配综合(統合)机构30的各个转动要素的共线图的一个示例的说明图；
图8是示出动力分配综合机构30和变速器60的共线图的一个示例的说明图；
图9是示出变形例的驱动控制例程的一个示例的一部分的流程图；
图10是示出变形例的驱动控制例程的一个示例的一部分的流程图；
图11是示意性示出变形例的混合动力汽车120的结构的视图；
图12是示意性示出变形例的混合动力汽车220的结构的视图；
图13是示意性示出变形例的混合动力汽车320的结构的视图。
具体实施方式
下文对本发明优选实施例进行说明。图1是示意性示出安装了作为本发明一个实施例的动力输出装置的混合动力汽车20的结构的视图。如图所示，该实施例的混合动力汽车20包括：发动机22、通过减震器28而连接到作为发动机22的输出轴的曲轴26上的3轴式动力分配综合机构30、与动力分配综合机构30相连且能够发电的电机MG1、通过变速器60与该动力分配综合机构30相连的电机MG2和对车辆整体进行控制的混合动力用电子控制单元70。
发动机22是通过汽油或轻油等碳氢化合物燃料而输出动力的内燃机，通过输入来自对发动机22的运转状态进行检测的各种传感器的信号的发动机用电子控制单元(下文简称为发动机ECU)24接受燃料喷射控制、点火控制、吸入空气量调节控制等运转控制。发动机ECU24与混合动力用电子控制单元70通信，由来自混合动力用电子控制单元70的控制信号对发动机22进行运转控制，同时根据需要，将与发动机22的运行状态有关的数据输出到混合动力用电子控制单元70。
动力分配综合机构30具有外齿轮的太阳齿轮31、与该太阳齿轮31同轴设置的内齿轮的齿圈32、与太阳齿轮31啮合的同时与齿圈32啮合的多个小齿轮33和将多个小齿轮33保持可自由地自转和公转的行星齿轮架34，将太阳齿轮31和齿圈32以及行星齿轮架34作为旋转要素而构成进行差动作用的行星齿轮机构。对于动力分配综合机构30，行星齿轮架34与发动机22的曲轴26连接，太阳齿轮31与电机MG1连接，变速器60通过齿圈轴32a而与齿圈32连接，电机MG1作为发电机发挥功能时，从行星齿轮架34输入的、来自发动机22的动力根据其齿轮比分配于太阳齿轮31侧和齿圈32侧，而在电机M G1作为电动机发挥功能时，从行星齿轮架34输入的、来自发动机22的动力和从太阳齿轮31输入的、来自电机MG1的动力综合后向齿圈32侧输出。向齿圈32输出的动力从齿圈轴32a通过齿轮机构37和差动器38，向驱动轮39a、39b输出。
电机MG1和电机MG2都构成为可作为发电机驱动并可作为电动机驱动的公知的同步发电电动机，通过逆变器41、42与蓄电池50进行电力的交换。将逆变器41、42与蓄电池50连接的电力线54作为各逆变器41、42共用的正极母线和负极母线构成，电机MG1、MG2之一发电的电力能够由另一电机消耗。因此，蓄电池50根据电机MG1、MG2发生的电力或电力不足而充放电。另外，如通过电机MG1、MG2保持电力收支的平衡，则蓄电池50就不进行充放电。电机MG1、MG2每一个均由电机用电子控制单元(以下称作电机ECU)40驱动控制。向电机ECU40输入用于驱动控制电机MG1、MG2的必要信号，例如从检测出电机MG1、MG2的转子的旋转位置用的旋转位置检测传感器43、44来的信号或者输入由未图示的电流传感器检测出的、施加到电机MG1、MG2上的相电流等，由电机ECU40向逆变器41、42输出开关控制信号。电机ECU40基于从旋转位置检测传感器43、44输入的信号，通过未示出的转速计算例程来计算电机MG1和MG2的转子的转速Nm1、Nm2。电机ECU40与混合动力用电子控制单元70通信，根据来自混合动力用电子控制单元70的控制信号，驱动控制电机MG1、MG2，并根据需要将与电机MG1、MG2的运转状态有关的数据向混合动力用电子控制单元70输出。
变速器60进行电机MG2的旋转轴48与齿圈轴32a的连接以及解除该连接，并构成为将这两轴的连接以2级(档)对电机MG2的旋转轴48的转速进行减速而传递给齿圈轴32a。在图2中示出了变速器60的结构的一个示例。在该图2中示出的变速器60由双小齿轮的行星齿轮机构60a、单小齿轮的行星齿轮机构60b以及两个制动器B1、B2构成。双小齿轮的行星齿轮机构60a具有外齿轮的太阳齿轮61、与该太阳齿轮61同轴设置的内齿轮的齿圈62、与太阳齿轮61啮合的多个第1小齿轮63a、与该第1小齿轮63a啮合的同时与齿圈62啮合的多个第2小齿轮63b、和将多个第1小齿轮63a和多个第2小齿轮63b连接而保持可自由地自转和公转的行星齿轮架64，太阳齿轮61可以通过制动器B1的接通(ON)或断开(OFF)而自由地旋转或停止。单小齿轮的行星齿轮机构60b具有外齿轮的太阳齿轮65、与该太阳齿轮65同轴设置的内齿轮的齿圈66、与太阳齿轮65啮合的同时与齿圈66啮合的多个小齿轮67、和将多个小齿轮67保持可自由地自转和公转的行星齿轮架68，太阳齿轮65连接在电机MG2的旋转轴48上，而行星齿轮架68连接在齿圈轴32a上，同时齿圈66构成为可以通过制动器B2的接通或断开而自由地旋转或停止。双小齿轮的行星齿轮机构60a和单小齿轮的行星齿轮机构60b分别通过齿圈62和齿圈66、行星齿轮架64和行星齿轮架68连接。变速器60，可以通过使制动器B1、B2同时断开而使电机MG2的旋转轴48从齿圈轴32a脱离、通过使制动器B1断开并同时使制动器B2接通而将电机MG2的旋转轴48的旋转以较大的减速比减速而传递至齿圈轴32a(下文将该状态称作低速档状态)，通过使制动器B1接通并同时使制动器B2断开而将电机MG2的旋转轴48的旋转以较小的减速比减速而传递至齿圈轴32a(下文将该状态称作高速档状态)。在制动器B1、B2同时为接通的状态下将禁止旋转轴48和齿圈轴32a的旋转。制动器B1、B2的接通、断开，在实施例中，可以通过由未示出的油压式致动器的驱动调节作用于制动器B1、B2的油压来进行。
蓄电池50由蓄电池用电子控制单元(下文简称为蓄电池ECU)52管理控制。将对蓄电池50进行管理所必需的信号，例如来自设置在蓄电池50的端子之间的未示出的电压传感器的端子间电压、来自安装在连接于蓄电池50的输出端子上的电力线54上的未示出的电流传感器的充放电电流、来自安装在蓄电池50上的未示出的温度传感器的电池温度Tb等，输入到该蓄电池ECU52中，并根据需要将与蓄电池50的状态有关的数据通过通信而输出到混合动力用电子控制单元70内。而且，在蓄电池ECU52中，为了管理蓄电池50，还基于由电流传感器所检测的充放电电流的累计值来计算剩余容量(SOC)。
混合动力用电子控制单元70构成为以CPU72为中心的微处理器，除了CPU72，还具有存储处理程序的ROM74，暂时存储数据的RAM76，未图示的输入输出端口和通信端口。来自点火开关80的点火信号，来自检测出变速杆81的操作位置的变速位置传感器82的变速位置SP，来自检测出与加速踏板83的踩下量对应的加速器开度Acc的加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc，来自检测出制动踏板85的踩下量的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP，来自车速传感器88的车速V等通过输入端口向混合动力用电子控制单元70输入。从混合动力用电子控制单元70输出至变速器60的制动器B1、B2的未示出的致动器的驱动信号等。而且，混合动力用电子控制单元70正如前述，通过通信端口与发动机ECU24、电机ECU40、蓄电池ECU52连接，与发动机ECU24、电机ECU40、蓄电池ECU52进行各种控制信号或数据的交换。
如此结构的实施例的混合动力汽车20基于与驾驶员对加速踏板83的踩下量相对应的加速器开度Acc和车速V，计算应当向作为驱动轴的齿圈轴32a输出的要求扭矩，以将与该要求扭矩相对应的要求动力向齿圈轴32a输出的方式，对发动机22和电机MG1以及电机MG2进行运转控制。作为发动机22和电机MG1以及电机MG2的运转控制，包括：扭矩变换运转模式，其中，以与要求动力相称的动力从发动机22输出的方式运转控制发动机22的同时，以从发动机22输出的动力的全部通过动力分配综合机构30与电机MG1和电机MG2进行扭矩变换而向齿圈轴32a输出的方式驱动控制电机MG1和电机MG2；充放电运转模式，其中，以与要求动力和蓄电池50充放电所需的电力之和相称的动力从发动机22输出的方式运转控制发动机22的同时，随着蓄电池50的充放电，随着从发动机22输出的动力的全部或其一部分由动力分配综合机构30与电机MG1和电机MG2所致的扭矩变换，以要求动力向齿圈轴32a输出的方式驱动控制电机MG1和电机MG2；和电机运转模式，其中，以停止发动机22的运转并将来自电机MG2的与要求动力相称的动力向齿圈轴32a输出的方式进行运转控制。
下面，对如此构成的实施例的混合动力汽车20的动作进行说明。图3和图4是示出由混合动力用电子控制单元70所实施的驱动控制例程的一个示例的流程图。该例程每隔规定时间(例如几毫秒)执行。
执行驱动控制例程时，混合动力用电子控制单元70的CPU72首先执行对来自加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自车速传感器88的车速V、电机MG1和MG2的转速Nm1、Nm2、蓄电池50应充放电的充放电要求功率Pb＊、蓄电池50的输出限制Wout、变速器60的档位的状态等数据的输入处理(步骤S100)。此时，电机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2是将根据由旋转位置检测传感器43、44检测出的电机MG1、MG2的转子的旋转位置计算出的结果通过通信传递从电机ECU40输入而获得的。充放电要求功率Pb＊是将基于蓄电池50的剩余容量(SOC)而设定的值通过通信传递从蓄电池ECU52输入的。蓄电池50的输出限制Wout是将基于蓄电池50的电池温度Tb和剩余容量(SOC)而设定的值通过通信传递从蓄电池ECU52输入而获得的。变速器60的档位状态采用所输入的基于用齿圈轴32a的转速Nr除电机MG2的转速Nm2而计算出的变速器60的减速比Gr而判定得出的结果(低速档状态或高速档状态)。此外，齿圈轴32a的转速Nr可以通过将车速V乘以换算系数k而计算出。
在如此输入数据后，根据所输入的加速器开度Acc和车速V，设定应当向作为驱动轴的齿圈轴32a输出的要求扭矩Tr＊和对发动机22要求的要求功率Pe＊(步骤S110)。此时，要求扭矩Tr＊在实施例中采用下述方式设定，即预先求取加速器开度Acc和车速V和要求扭矩Tr＊的关系，并作为要求扭矩设定用图而存储在ROM74中，一旦给予了加速器开度Acc和车速V，则通过从存储的图将对应要求扭矩Tr＊导出。图5示出了要求扭矩设定用图的一个示例。而且，要求功率Pe＊设定为要求扭矩Tr＊与齿圈轴32a的转速Nr相乘的结果、蓄电池50所要求的充放电要求功率Pb＊、以及损失Loss的和。
然后调查变速器60的档位状态(步骤S120)，当变速器60的档位状态为低速档状态时，判定是否产生了变速器60的变速要求(步骤S130)。在此，变速器60的变速要求以基于要求扭矩Tr＊和车速V的定时而进行。当判定为变速器60的档位状态为低速档状态且尚未产生变速器60的变速要求时，比较要求功率Pe＊和阈值Pref(步骤S140)。在此，阈值Pref是用于判定是否要停止发动机22的运转的值，并被设定为可以有效地从发动机22输出的功率的下限值或其附近的值。当要求功率Pe＊大于阈值Pref时，在发动机22运转停止时起动发动机22(步骤S150、160)，基于要求功率Pe＊设定发动机22的目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊(步骤S170)。该设定是通过基于有效地使发动机22动作的动作线与要求功率Pe＊来设定目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊的方法而进行的。图6示出了发动机22的动作线的一个示例以及设定目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊的方式。如图所示，目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊能够由动作线和要求功率Pe＊(Ne＊×Te＊)为常数的曲线的交点确定。
设定了目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊后，根据所设定的目标转速Ne＊、齿圈轴32a的转速Nr和动力分配综合机构30的齿轮比ρ，由下式(1)计算电机MG1的目标转速Nm1＊，并根据所计算的目标转速Nm1＊以及当前转速Nm1，由下式(2)计算电机MG1的扭矩指令Tm1＊(步骤S180)。在此，式(1)是对动力分配综合机构30的转动要素的力学关系式。图7示出了表示动力分配综合机构30的转动要素的转速和扭矩的力学关系的共线图。图中左边的S轴表示作为电机MG1的转速Nm1的太阳齿轮31的转速，C轴表示作为发动机22的转速Ne的行星齿轮架34的转速，R轴表示齿圈32(齿圈轴32a)的转速Nr。电机MG1的目标转速Nm1＊可通过使用该共线图中的转速的关系而容易地导出。因而，通过以电机MG1在目标转速Nm1＊转动的方式设定扭矩指令Tm1＊而对电机MG1进行驱动控制，能够使发动机22以目标转速Ne＊转动。式(2)是用于使电机MG1以目标转速Nm1＊转动的反馈控制中的关系式。在式(2)中，右边第2项“k1”是比例项的增益，右边第3项“k2”是积分项的增益。而且在图7中R轴上向上的2个粗线箭头表示：在目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊的工作点下使发动机22运转时从发动机22输出的扭矩Te＊向齿圈轴32a直接传递的扭矩(下文将该扭矩称为直接传递扭矩Ter)、和从电机MG2输出的扭矩Tm2＊通过变速器60作用于齿圈轴32a上的扭矩。
Nm1＊＝Ne＊·(1+ρ)/ρ-Nr/ρ                       ...(1)
Tm1＊＝上次Tm1＊+k1(Nm1＊-Nm1)+k2∫(Nm1＊-Nnm1)dt  ...(2)
计算电机MG1的目标转速Nm1＊和扭矩指令Tm1＊后，利用下式(3)，通过用电机MG2的转速Nm2除由蓄电池50的输出限制Wout和电机MG1的消耗电力(发电电力)的偏差，来计算作为也可从电机MG2输出的扭矩的上限的扭矩限制Tmax(步骤S190)，其中，电机MG1的消耗电力是对所计算的电机MG1的扭矩指令Tm1＊乘以当前电机MG1的转速Nm1所得到的，并且，通过式(4)利用要求扭矩Tr＊、扭矩指令Tm1＊和动力分配综合机构30的齿轮比ρ，计算作为应当从电机MG2输出的扭矩的临时电机扭矩Tm2tmp(步骤S200)，通过用扭矩限制Tmax来限制所计算的临时电机扭矩Tm2tmp以设定电机MG2的扭矩指令Tm2＊(步骤S210)。通过如此设定电机MG2的扭矩指令Tm2＊，可以将向作为驱动轴的齿圈轴32a输出的要求扭矩Tr＊设定作为在蓄电池50的输出限制Wout范围内限制的扭矩。而且，式(4)可以从上述图7的共线图容易地导出。
Tmax＝(Wout-Tm1＊·Nm1)/Nm2     ...(3)
Tm2tmp＝(Tr＊+Tm1＊/ρ)/Gr      ...(4)
在如上述那样设定发动机22的目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊、电机MG1和MG2的扭矩指令Tm1＊、Tm2＊后，则分别将发动机22的目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊输送到发动机ECU24中，将电机MG1和MG2的扭矩指令Tm1＊、Tm2＊输送到电机ECU40中(步骤S220)，结束驱动控制例程。接收了目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊的发动机ECU24进行控制，以使得当发动机22在运转时就在该状态(运转状态下)，或者在发动机22运转停止时起动发动机22，进行发动机22的燃料喷射控制和点火控制等，以使发动机22在由目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊所示的工作点运行。此外，接收了扭矩指令Tm1＊、Tm2＊的电机ECU40进行逆变器41、42的开关元件的开关控制，以使电机MG1以扭矩指令Tm1＊被驱动，同时电机MG2以扭矩指令Tm2＊被驱动。
另一方面，当在步骤S140要求功率Pe＊小于等于阈值Pref时，判断为应当停止发动机22的运转，将发动机22的目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊都设定为值0(步骤S230)，并将电机MG1的扭矩指令Tm1＊设定为值0(步骤S240)，设定电机MG2的扭矩指令Tm2＊(步骤S190-S210)，将设定的目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊、扭矩指令Tm1＊和Tm2＊传送给发动机ECU24和电机ECU40中(步骤S220)，结束驱动控制例程。接受了值为0的目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊的发动机ECU24，在发动机22运转时停止发动机22的运转，在发动机22运转停止时保持该状态(运转停止状态)。如此，在变速器60的档位状态为低速档状态且未产生变速器60的变速要求时，可以基于要求功率Pe＊通过使发动机22间歇运转以实现能量效率的提高。
当在步骤S130判定为产生了变速器60的变速要求时，即判定产生了将变速器60的档位状态从低速档状态变换为高速档状态的这种要求时，判定发动机22是否正在运转(步骤S250)，在判定为发动机22正在运转时，当未开始变速器60的变速档的变换处理时指令开始变换处理(步骤S260、S270)，基于要求功率Pe＊以使发动机22在高效率的工作点运转的方式设定发动机22的目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊(步骤S290)，执行上述步骤S180以下的处理。变速器60的变速档的变换处理，以从制动器B1被断开而制动器B2被接通的状态变为制动器B1被接通而制动器B2被断开的状态的方式，通过驱动控制未示出的油压式致动器进行。另一方面，当在步骤S250判定为发动机22并非正在运转时，起动发动机22(步骤S280)，执行步骤S290以后的处理。而如果发动机22被起动，在步骤S250中得出肯定的判定，在未开始变速器60的变速档的变换处理时指令开始变换处理(步骤S260、S270)，执行步骤S290以后的处理。如此，在发动机22运转过程中产生变速器60的变速要求时，在维持发动机22的运转状态下执行变速器60的变速档的变换处理，在发动机22运转停止过程中产生变速器60的变速要求时，在起动发动机22后执行变速器60的变速档的变换处理。这是基于下述理由。图8中示出动力分配综合机构30和变速器60的共线图的一个示例。在图中，S轴表示作为电机MG1的转速的动力分配综合机构30的太阳齿轮31的转速，C轴表示作为发动机22的转速的动力分配综合机构30的行星齿轮架34的转速，R、C1、C2轴表示动力分配综合机构30的齿圈32(齿圈轴32a)的转速并表示变速器60的行星齿轮架64、68的转速，S2轴表示作为电机MG2的转速的变速器60的太阳齿轮65的转速，R1、R2轴表示变速器60的齿圈62、66的转速，S1轴表示变速器60的太阳齿轮61的转速。变速器60的档位状态从低速档状态(参照图中实线)变换为高速档状态(参照图中虚线)的变换处理，以从制动器B1被断开而制动器B2被接通的状态在摩擦接合制动器B1的同时变换为制动器B1被接通而制动器B2被断开的状态的方式进行。因为在变换变速器60的档位状态时，从电机MG2输出的扭矩越大，则在作为驱动轴的齿圈轴32a中产生的变速冲击越大，所以优选地是从电机MG2输出的扭矩尽量地小。如果比较发动机22运转时的状态和运转停止时的状态，则在发动机22运转时从电机MG2输出由变速器60的速比Gr除由要求扭矩Tr＊和来自发动机22的直接传递扭矩Ter之间的偏差所得的值，而在发动机22运转停止时从电机MG2输出由变速器60的速比Gr除要求扭矩Tr＊所得的值，所以从电机MG2输出的扭矩在发动机22运转时比在发动机22运转停止时要小一个对应于来自发动机22的直接传递扭矩Ter的量。通过该理由，在发动机22运转时以继续发动机22的运转的状态下进行变速器60的变速档的变换处理，而在发动机22运转停止时是在起动发动机22以后进行变速器60的变速档的变换处理。结果，可以抑制在变换变速器60的变速档时的冲击。而且，在结束变速器60的变速档的变换处理后，变速器60的档位状态成为高速档状态，解除了变速器60的变速要求。
当在步骤S120变速器60的档位状态为高速档的状态时，判定是否产生了变速器60的变速要求(步骤S300)，当判定为未产生变速器60的变速要求时，基于要求功率Pe＊设定发动机22的目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊以使发动机22在高效的工作点负荷运转(步骤S330)，设定电机MG1、MG2的扭矩指令Tm1＊、Tm2＊(步骤S180-210)，将设定的目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊、扭矩指令Tm1＊、Tm2＊输送到发动机ECU24和电机ECU40中(步骤S220)，结束驱动控制例程。即当变速器60的档位状态为高速档的状态时，不受要求功率Pe＊影响地使发动机22继续负荷运转。这是基于下述理由。当变速器60的档位状态为高速档的状态时，与为低速档状态时相比，变速器60的速比Gr较小，所以作用在齿圈轴32a上的扭矩(Tm2＊·Gr)的上限与为低速档状态时的相比也较小。因而，当在变速器60的档位状态为高速档的状态时对作为驱动轴的齿圈轴32a要求较大的驱动力时，存在仅由电机MG2不能向齿圈轴32a输出所要求的驱动力的情况。在该情况下，在使发动机22停止运转时，在起动发动机22之后从发动机22和电机MG2向齿圈轴32a输出所要求的驱动力，从而产生不能迅速地对应驾驶员的要求的情况。另一方面，如果当变速器60的档位状态为高速档的状态时使发动机22继续负荷运转，则即使对作为驱动轴的齿圈轴32a要求较大的驱动力时，也可以更迅速地向齿圈轴32a输出所要求的驱动力。之所以当变速器60的档位状态为高速档的状态时使发动机22继续负荷运转就是基于这种理由。
当在步骤S300判定为产生了变速器60的变速要求时，即判定为要求从变速器60的档位状态为高速档的状态变换为低速档状态时，在变速器60的变速档变换处理未开始时指令开始变换处理(步骤S310、步骤S320)，执行上述步骤S330以后的处理。变速器60的变速档的变换处理以从制动器B1被接通而制动器B2被断开的状态变换为制动器B1被断开而制动器B2被接通的状态的方式通过驱动控制未示出的液压式致动器进行。在该情况下，由于是与变速器60的档位状态为低速档状态时不同地在发动机22继续运转过程中产生变速器60的变速要求，所以可以在原来的状态下，即，在继续发动机22的运转的状态下开始变速器60的变速档的变换处理。其理由如上所述。
根据以上说明的实施例的混合动力汽车20，在变速器60的档位状态为低速档状态时，基于要求功率Pe＊伴随着发动机22的间歇运转向作为驱动轴的齿圈轴32a输出要求驱动力，在变速器60的档位状态为高速档的状态时，伴随着发动机22的连续负荷运转向作为驱动轴的齿圈轴32a输出要求驱动力，所以，在当变速器60的档位状态为高速档的状态时被要求较大的驱动力时，与使发动机22停止运转时的情况相比，能更迅速地输出要求驱动力。当然，在变速器60的档位状态为低速档状态时，通过使发动机22间歇运转，可以实现能量效率的提高。
此外，根据实施例的混合动力汽车20，在发动机22运转过程中产生变速器60的变速要求时，在维持发动机22的运转状态下执行变速器60的变速档的变换处理，在发动机22运转停止过程中产生变速器60的变速要求时，在起动发动机22后执行变速器60的变速档的变换处理，与使发动机22停止运转时相比可以使得从电机MG2输出的扭矩的大小较小，从而可以抑制在变换变速档时的冲击。
在实施例的混合动力汽车20中，在变速器60的档位状态为高速档的状态时，在步骤S330，基于要求功率Pe＊以使发动机22在高效的工作点负荷运转的方式设定发动机22的目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊，从而使发动机22负荷运转，但是，也可以比较要求功率Pe＊和阈值Pref，当要求功率Pe＊大于阈值Pref时，与步骤S170同样地设定发动机22的目标转速Ne＊和目标扭矩Te＊，而当要求功率Pe＊小于等于阈值Pref时，将发动机22的目标扭矩Te＊设定为值0，以使发动机22怠速运转。
在实施例的混合动力汽车20中，基于变速器60的档位状态和变速要求的有无或者使发动机22间歇地运转或连续地运转，但是也可以基于变速器60的档位状态和变速要求的有无而当规定条件成立时，例如在变速器60的档位状态为高速档的状态时等禁止发动机22的运转停止。图9和图10示出了这种情况下的驱动控制例程的一例。在该驱动控制例程中，与图3和图4的驱动控制例程的步骤S100同样地，输入加速器开度Acc、车速V、电机MG1和MG2的转速Nm1、Nm2、蓄电池50的输出限制Wout、充放电要求功率Pb＊，并代替步骤S100的变速器60的档位状态而输入第1运转停止禁止判定标志F1(步骤S400)。在此，第1运转停止禁止判定标志F1是用于判定是否要禁止发动机22的运转停止的标志，在变速器60的档位状态为低速档状态时输入值0，变速器60的档位状态为高速档的状态时输入值1。接着，设定要求扭矩Tr＊和要求功率Pe＊(步骤S110)，判定第1运转停止禁止判定标志F1是否为值0(步骤S410)，当第1运转停止禁止判定标志F1为值1时，即当变速器60的档位状态为高速档的状态时，判断为正禁止发动机22的运转停止，与图3和图4的驱动控制例程同样地，执行步骤S300以后的处理。另一方面，当第1运转停止禁止判定标志F1为值0时，即当变速器60的档位状态为低速档状态时，判断上次执行该驱动控制例程时所设定的第2运转停止禁止判定标志F2是否为值0(步骤S420)，当第2运转停止禁止判定标志F2为值0时，判定是否产生了变速器60的变速要求(步骤S130)。当判定为未产生变速器60的变速要求时，判断为不禁止发动机22的运转停止，与第1运转停止禁止判定标志F1为同样地，将判定是否要禁止发动机22的运转停止的第2运转停止禁止判定标志F2设定为值0(步骤S430)，执行步骤S140以后的处理。另一方面，在判定为产生了变速器60的变速要求时，判断发动机22是否在运转(步骤S250)，当判断发动机22正在运转时将第2运转停止禁止判定标志F2设定为值1(步骤S440)，执行步骤S270以后的处理。当判断发动机22运转停止时将第2运转停止禁止判定标志F2设定为值0(步骤S450)，起动发动机22(步骤S280)，在发动机22被起动时将第2运转停止禁止判定标志F2设定为值1(步骤S440)，执行步骤S270以后的处理。在如此将第2运转停止禁止判定标志F2设定为值1后，当在下次以后执行该驱动控制例程时，在步骤S420作出否定的判定，禁止发动机22的运转停止。从而，在变速器60的变速档的变换处理终止时，变速器60的档位状态成为高速档的状态，第1运转停止禁止判定标志F1被设定为值1，所以在步骤S410作出否定的判定，禁止发动机22的运转停止。
在实施例的混合动力汽车20中，作为变速器60使用具有高速档和低速档两级变速档的变速装置，但是也可以使用具有3个档位或以上的变速档的变速装置，也并不限于这种有级变速器，可以使用无级变速器。在这些情况下，只要是在变速器的减速比小于等于比最大减速比小的规定减速比时将使发动机22连续地运转就可以。而且，当变速器的减速比被指示从大于规定减速比变更为小于等于规定减速比的减速比时，则当发动机22正在运转时在维持发动机22的运转的状态下变更变速比，而当发动机22在运转停止过程中时在起动发动机22之后变更变速比。
在实施例的混合动力汽车20中，是由变速器60将电机MG2的动力变速后向作为驱动轴的齿圈轴32a输出的，但也可如图11的变形例的混合动力汽车120所例示的，将电机MG2的动力由变速器60变速而同与连接齿圈轴32a的车轴(与驱动轮39a、39b连接的车轴)不同的车轴(图11中与车轮39a、39b连接的车轴)连接。
在实施例的混合动力汽车20中，是将发动机22的动力通过动力分配综合机构30向与驱动轮39a、39b连接的、作为驱动轴的齿圈轴32a输出的，但也可如图12的变形例的混合动力汽车220所例示的，包括具有与发动机22的曲轴26连接的内转子232和与将动力向驱动轮39a、39b输出的驱动轴连接的外转子234，将发动机22的动力的一部分向驱动轴传递的同时、将剩余的动力变换为电力的成对转子电动机230。
在实施例的混合动力汽车20中，是将来自发动机的动力通过动力分配综合机构30向作为驱动轴的齿圈轴32a输出的，但也可如图13的变形例的混合动力汽车320所例示的，将来自发动机22的动力通过变速器330而向驱动轴输出。
虽然以上使用实施例就本发明的最佳实施方式对本发明进行了说明，但是本发明并不局限于上述实施例，在不脱离本发明精神的范围内，不言而喻，能够以各种实施方式实施。

Claims (21)

1.一种向驱动轴输出动力的动力输出装置，包括：
能够向所述驱动轴输出动力的内燃机；
能够输入输出动力的电动机；
伴随着变速比的变更将所述电动机的旋转轴的动力传递给所述驱动轴的变速传递装置；和
能够和所述电动机进行电力交换的蓄电装置；
其特征在于，还包括
设定应向所述驱动轴输出的要求驱动力的要求驱动力设定装置；
运转停止禁止装置，在所述变速传递装置的变速比小于或等于规定减速比时禁止所述内燃机的运转停止，其中所述规定减速比小于作为使所述电动机的转速减速以向所述驱动轴传递动力的减速比时的最大减速比；和
驱动力控制装置，在所述内燃机的运转停止正被所述运转停止禁止装置禁止时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的负荷运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴，而在所述内燃机的运转停止未被所述运转停止禁止装置禁止时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的间歇运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴。
2.如权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于：
所述运转停止禁止装置，在通过所述驱动力控制装置使所述内燃机运转着的状态下当所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，在该变速传递装置的变速比变更之前禁止所述内燃机的运转停止。
3.如权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于：所述驱动力控制装置，在使所述内燃机的运转停止着的状态下当使所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，在该变速传递装置的变速比变更之前起动所述内燃机。
4.如权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于：
具有：与所述内燃机和所述驱动轴连接、伴随着电力和动力的输入输出将来自所述内燃机的动力的至少一部分输出至所述驱动轴的电力动力输入输出装置；
所述驱动力控制装置控制所述内燃机、所述电力动力输入输出装置、所述电动机和所述变速传递装置，以将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴。
5.如权利要求4所述的动力输出装置，其特征在于：所述电力动力输入输出装置包括：具有所述内燃机的输出轴和所述驱动轴以及旋转轴这3轴、基于从该3轴中的任意2轴输入和向该3轴中的任意2轴输出的动力，将动力向剩余的轴输出和从剩余的轴输入的3轴式动力输入输出器，和能够从所述旋转轴输入和向所述旋转轴输出动力的发电机。
6.如权利要求4所述的动力输出装置，其特征在于：所述电力动力输入输出装置是具有与所述内燃机的输出轴连接的第1转子以及与所述驱动轴连接的第2转子，并且该第1转子和该第2转子相对转动的成对转子电动机。
7.一种向驱动轴输出动力的动力输出装置，包括：
能够向所述驱动轴输出动力的内燃机；
能够输入输出动力的电动机；
伴随着变速比的变更将所述电动机的旋转轴的动力传递给所述驱动轴的变速传递装置；和
能够和所述电动机进行电力交换的蓄电装置；
其特征在于，还包括：
设定应向所述驱动轴输出的要求驱动力的要求驱动力设定装置；
控制装置，在所述变速传递装置的变速比大于规定减速比时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的间歇运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴，其中所述规定减速比小于作为使所述电动机的转速减速以向所述驱动轴传递动力的减速比时的最大减速比，并且，在所述变速传递装置的变速比小于或等于所述规定减速比时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的负荷运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴。
8.如权利要求7所述的动力输出装置，其特征在于：所述控制装置，在使所述内燃机运转着的状态下当使所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，进行控制以在维持该内燃机的运转的状态下变更该变速传递装置的变速比。
9.如权利要求7所述的动力输出装置，其特征在于：所述控制装置，在使所述内燃机的运转停止着的状态下当使所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，进行控制以在起动该内燃机之后变更该变速传递装置的变速比。
10.如权利要求7所述的动力输出装置，其特征在于：
具有：与所述内燃机和所述驱动轴连接、伴随着电力和动力的输入输出将来自所述内燃机的动力的至少一部分输出至所述驱动轴的电力动力输入输出装置；
所述控制装置控制所述内燃机、所述电力动力输入输出装置、所述电动机和所述变速传递装置，以将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴。
11.如权利要求7所述的动力输出装置，其特征在于：所述电力动力输入输出装置包括：具有所述内燃机的输出轴和所述驱动轴以及旋转轴这3轴、基于从该3轴中的任意2轴输入和向该3轴中的任意2轴输出的动力，将动力向剩余的轴输出和从剩余的轴输入的3轴式动力输入输出器，和能够从所述旋转轴输入和向所述旋转轴输出动力的发电机。
12.如权利要求7所述的动力输出装置，其特征在于：所述电力动力输入输出装置是具有与所述内燃机的输出轴连接的第1转子以及与所述驱动轴连接的第2转子，并且该第1转子和该第2转子相对转动的成对转子电动机。
13.一种动力输出装置的控制装置，该动力输出装置，包括：能够向驱动轴输出动力的内燃机；能够输入输出动力的电动机；伴随着变速比的变更将所述电动机的旋转轴的动力传递给所述驱动轴的变速传递装置；能够和所述电动机进行电力交换的蓄电装置，该控制装置的特征在于，包括：
设定应向所述驱动轴输出的要求驱动力的要求驱动力设定部；
运转停止禁止部，在所述变速传递装置的变速比小于或等于规定减速比时禁止所述内燃机的运转停止，其中所述规定减速比小于作为使所述电动机的转速减速以向所述驱动轴传递动力的减速比时的最大减速比；和
驱动力控制部，在所述内燃机的运转停止正被所述运转停止禁止部禁止时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的负荷运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴，而在所述内燃机的运转停止未被所述运转停止禁止部禁止着时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的间歇运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴。
14.如权利要求13所述的动力输出装置的控制装置，其特征在于：
所述运转停止禁止部，在通过所述驱动力控制部使所述内燃机运转着的状态下当所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，在该变速传递装置的变速比变更之前禁止所述内燃机的运转停止。
15.如权利要求13所述的动力输出装置的控制装置，其特征在于：
所述驱动力控制部，在使所述内燃机的运转停止着的状态下当使所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，在该变速传递装置的变速比变更之前起动所述内燃机。
16.一种动力输出装置的控制装置，该动力输出装置包括：能够向驱动轴输出动力的内燃机；能够输入输出动力的电动机；伴随着变速比的变更将所述电动机的旋转轴的动力传递给所述驱动轴的变速传递装置；能够和所述电动机进行电力交换的蓄电装置，该控制装置的特征在于，包括：
设定应向所述驱动轴输出的要求驱动力的要求驱动力设定部；和
控制部，在所述变速传递装置的变速比大于规定减速比时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的间歇运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴，其中所述规定减速比小于作为使所述电动机的转速减速以向所述驱动轴传递动力的减速比时的最大减速比，并且，在所述变速传递装置的变速比小于或等于所述规定减速比时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的负荷运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴。
17.如权利要求16所述的动力输出装置的控制装置，其特征在于：
所述控制部，在使所述内燃机运转着的状态下当使所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，进行控制以在维持该内燃机的运转的状态下变更该变速传递装置的变速比。
18.如权利要求16所述的动力输出装置的控制装置，其特征在于：
所述控制部，在使所述内燃机的运转停止着的状态下当使所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，进行控制以在起动该内燃机之后变更该变速传递装置的变速比。
19.一种动力输出装置的控制方法，该动力输出装置包括：能够向驱动轴输出动力的内燃机；能够输入输出动力的电动机；伴随着变速比的变更将所述电动机的旋转轴的动力传递给所述驱动轴的变速传递装置；以及能够和所述电动机进行电力交换的蓄电装置，其特征在于：
在所述变速传递装置的变速比大于规定减速比时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的间歇运转将基于应当向驱动轴输出的要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴，其中所述规定减速比小于作为使所述电动机的转速减速以向所述驱动轴传递动力的减速比时的最大减速比，并且，在所述变速传递装置的变速比小于或等于所述规定减速比时，控制所述内燃机、所述电动机和所述变速传递装置，以使得伴随着所述内燃机的负荷运转将基于所述要求驱动力的驱动力输出至所述驱动轴。
20.如权利要求19所述的动力输出装置的控制方法，其特征在于：
在使所述内燃机运转着的状态下当使所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，进行控制以在维持该内燃机的运转的状态下变更该变速传递装置的变速比。
21.如权利要求19所述的动力输出装置的控制方法，其特征在于：
在使所述内燃机的运转停止着的状态下当使所述变速传递装置的变速比从大于所述规定减速比的减速比变更为小于或等于该规定减速比的减速比时，进行控制以在起动该内燃机之后变更该变速传递装置的变速比。
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