车辆控制单元的制作方法

本发明涉及一种用于混合动力车辆的控制单元，该混合动力车辆包括用作驱动源的旋转电机和引擎以及驱动用电池。

背景技术：

传统上，在配备有引擎和旋转电机(马达，发电机，电动发电机)的混合动力车辆中，实际上使用在切换其运行模式的同时运行的车辆。运行模式包括：ev模式，在该模式下，车辆仅使用电池的充电电力靠马达运行；串联模式，在该模式下，发电机由引擎驱动，并且在马达发电时，车辆仅靠马达运行；和并联模式，即在马达的协助下，车辆主要靠引擎运行。通过控制介于引擎和输出轴之间以及马达和输出轴之间的离合器(连接/断开机构)来实现运行模式的切换(例如，参见专利文件1)。

[现有技术文件]

[专利文献]

[专利文件1]日本特开专利公报no.2016-179780

技术实现要素：

[本公开所要解决的问题]

顺便提及，在能够单独输出引擎的动力和马达的动力的混合动力车辆中，分开地提供了从引擎到驱动轮的动力传递路径以及从马达到驱动轮的动力传递路径。通常，这样的混合动力车辆在运行负荷或车速增加时选择车辆主要靠引擎运行的模式(并联模式)。在并联模式下，如果不需要马达辅助，即，如果车辆只能靠引擎的动力运行，则马达伴随着驱动轮。如果由马达的该旋转产生的感应电压超过驱动用电池的电压，则再生制动将在车辆上启动，这可能会使驾驶员感到不适。

传统上，为了不产生这种不适，通过执行弱磁控制来禁止在高速运行期间发生无意识的再生制动。但是，由于弱磁控制的实施会消耗电力，因此从提高电力效率的观点出发，优选不实施该控制。此外，例如，如上述专利文献1中那样，也可以想到设置用于在引擎运转期间使马达与动力传递路径脱离的离合器。

然而，在设置有液压摩擦离合器(例如，多片离合器)的情况下，需要液压回路和油泵，这不可避免地增加了装置的尺寸和复杂性。另一方面，在设置机械离合器(例如爪形离合器)的情况下，可以减小尺寸并简化装置，但是在打开之后离合器的重新接合至少需要使旋转同步。因此，该结构花费时间来重新接合离合器，并且有可能使车辆的动力性能退化。

考虑到前述问题，本发明的车辆控制器的目的之一是提高电力效率并防止动力性能退化。除了该目的之外，从实施以下描述的本发明的实施例的每个构造中获得的效果并且常规技术没有实现的效果可以被视为本公开的另一目的。

[解决问题的手段]

(1)在此公开的控制单元控制车辆，该车辆包括：第一旋转电机，其用作用于使车辆运行并与电池交换电力的驱动源；以及引擎，其用作驱动源。该车辆包括：第一连接/断开机构，其布置在从第一旋转电机到驱动轮的第一动力传递路径上；以及第二连接/断开机构，其布置在从引擎到驱动轮的第二动力传递路径上；并且为车辆设置第一运行模式(所谓的并联模式)和另一运行模式(所谓的ev模式或串联模式)，在第一运行模式下，在第二连接/断开机构接合的状态下，通过引擎的动力驱动车辆，在另一运行模式下，第一连接/断开机构接合并且第二连接/断开机构脱离。该控制器包括：连接/断开机构控制器，当在第一运行模式期间满足预定条件时，该连接/断开机构控制器使第一连接/断开机构脱离；以及旋转电机控制器，在第一连接/断开机构脱离时，旋转电机控制器可变地控制第一旋转电机的待机转速。

(2)优选地，控制器还包括计算器，该计算器计算电池能够输出的最大输出；并且旋转电机控制器根据最大输出来控制待机转速。

(3)优选地，车辆还包括转速传感器，该转速传感器检测与驱动轮的一侧的转速相关的转速作为车轴转速。在这种情况下，优选的是，控制器还包括计算器，该计算器计算电池能够输出的最大输出；并且，旋转电机控制器控制待机转速，使得随着最大输出越小，车轴转速与待机转速之间的差越小。

(4)当最大输出等于或小于预定值时，旋转电机控制器优选使待机转速与车轴转速匹配。

(5)旋转电机控制器优选控制待机转速，使得重新接合第一连接/断开机构所花费的同步时间为预定时间或更短。

(6)优选地，独立于运行模式，为车辆设置多个驱动模式。在这种情况下，当设置多个驱动模式中的抑制电力和燃料中的至少一个的消耗的节能模式时，旋转电机控制器优选将待机转速设置为零。

(7)优选地，独立于运行模式，为车辆设置多个驱动模式。在这种情况下，旋转电机优选地设置待机转速，使得设置多个驱动模式中的加速能力被高度重视的运动模式时重新接合第一连接/断开机构所花费的同步时间比设置除了运动模式之外的驱动模式时的同步时间短。

(8)优选地，独立于运行模式，为车辆设置多个驱动模式。预定条件优选地包括在多个驱动模式中未设置高度重视加速能力的运动模式。

(9)优选地，控制器包括估计器，估计器基于加速踏板的踩踏量来估计要求输出。在这种情况下，预定条件优选包括要求输出等于或小于预定输出值。

(10)优选地，车辆还包括驱动前轮和后轮中的一个的第一旋转电机，以及驱动前轮和后轮中的另一个的第二旋转电机。在这种情况下，预定条件优选地包括第二旋转电机能够输出的最大输出大于电池能够输出的最大输出。

(11)优选地，车辆还包括第三旋转电机，该第三旋转电机通过在被引擎的动力驱动时产生电力来向电池供应电力；并且为车辆设置第二运行模式(所谓的ev模式)和第三运行模式(所谓的串联模式)，在第二运行模式下，在第二连接/断开机构脱离并且引擎停止的状态下，第一旋转电机的动力和第二旋转电机的动力中的至少一个能够传递至轮，在第三运行模式下，在第二连接/断开机构脱离且第三旋转电机产生电力的状态下，第一旋转电机的动力和第二旋转电机的动力中的至少一个能够传递至轮。在这种情况下，当在第二运行模式或第三运行模式期间，通过第二旋转电机的动力而不使用第一旋转电机来驱动车辆时，连接/断开机构控制器使第一连接/断开机构脱离。

[本公开的效果]

根据本文公开的车辆控制单元，由于在车辆主要靠引擎运行的第一运行模式期间满足预定条件时第一连接/断开机构脱离，因此可以防止旋转电机伴随旋转。因此，由于不需要常规的弱磁控制，所以可以提高电力效率。此外，由于在第一连接/断开机构的脱离期间可变地控制第一旋转电机的待机转速，所以可以缩短当第一连接/断开机构接合时的同步时间。在接合第一连接/断开机构的情况下，第一连接/断开机构可以快速接合。因此，可以防止车辆的动力性能退化并且确保动力性能。

附图说明

图1是示出安装有根据实施例的控制单元的车辆的内部结构的俯视图；

图2是示出包括安装在图1的车辆上的驱动桥的动力系的示意性侧视图；

图3是示出包括图2的驱动桥的动力系的概略图；

图4是示出当设置了预定车速vp时使用的映射图的示例的图；

图5是示出说明基于车速v选择并联模式的原因的图形的图；

图6(a)和图6(b)是示出用于设置待机转速nw的映射图的示例的图；和

图7是在图1的控制单元中实现的马达脱离控制的流程图的示例。

具体实施方式

现在将参考附图关于根据实施例的车辆控制单元进行描述。以下实施例仅是说明性的，并且不旨在排除在实施例中未明确描述的各种修改和技术的应用。在不脱离本发明范围的情况下，可以对本实施例的每个构造进行各种修改和实施。另外，可以根据需要选择或省略构造，或者适当地组合构造。

[1.整体构造]

本实施例的控制单元5应用于图1所示的车辆10，并且控制安装在车辆10上的驱动桥1。车辆10是混合动力车辆，其配备有作为驱动源的引擎2和用于运行的马达3(电动马达，第一旋转电机)以及用于发电的发电机4(第三旋转电机)。发电机4联接至引擎2并且可独立于马达3的操作状态而操作。另外，为车辆10准备了ev模式，串联模式和并联模式的三种运行模式。通过控制单元5，根据车辆状态和运行状态以及驾驶员的要求输出来可替代地选择这些运行模式，并且根据选择模式，分别使用引擎2，马达3和发电机4。

ev模式(第二运行模式，另一运行模式)是这样的运行模式：其中，车辆10仅使用驱动用电池6的充电电力靠马达3驱动，从而使引擎2和发电机4停止。当行驶负荷和车速低或电池6的充电水平高时，选择ev模式。串联模式(第三运行模式，另一运行模式)是这样的运行模式：其中发电机4由引擎2驱动以产生电力，并且车辆10也使用所产生的电力由马达3来驱动。当运行负荷和车速适中或电池6的充电水平低时，选择串联模式。并联模式(第一运行模式)是如下的运行模式，在该运行模式中，后述的第二爪形离合器30成为接合状态，从而主要通过引擎2的动力来驱动车辆10，并且必要时由马达3辅助驱动车辆10，在运行负荷和车速高时选择并联模式。

驱动轮8(在本实施例中为前轮)，引擎2和马达3通过驱动桥1并联连接，并且引擎2和马达3的相应动力分别从不同的动力传递路径传递。这意味着引擎2和马达3中的每一个都是驱动车辆10的输出轴12的驱动源。此外，发电机4和驱动轮8通过驱动桥1并联连接至引擎2，并且引擎2的动力除了驱动轮8之外还传递至发电机4。

驱动桥1是通过将包括差动齿轮18(差动装置)的最终驱动器(最终减速齿轮)和变速器(减速齿轮)集成而形成的动力传递装置，并且在其中结合了涉及驱动源和从动装置之间的动力传递的多个机构。本实施例的驱动桥1被构造为能够进行高-低切换(在高速级和低速级之间切换)。在以并联模式运行时，通过控制单元5根据例如运行状态或要求输出来切换高齿轮级和低齿轮级。在下文中，以并联模式运行也被称为“并联行驶”。

引擎2是使用汽油或柴油作为燃料的内燃机(汽油引擎，柴油引擎)。引擎2是所谓的横向引擎，其横向布置为使得曲轴2a(旋转轴)的方向与车辆10的宽度方向一致，并且固定到驱动桥1的右侧表面。曲轴2a平行于驱动轮8的驱动轴9定位。引擎2的操作状态由控制单元5控制。

本实施例的马达3和发电机4分别是兼具电动马达功能和发电机功能的电动马达发电机。马达3是与电池6交换电力的驱动源，主要起到驱动车辆10的电动马达的作用，并且在再生期间起到发电机的作用。发电机4在启动引擎2时用作电动马达(启动器)，并且通过在引擎2操作时产生作为利用引擎动力驱动的结果的电力来向电池6提供电力。在马达3和发电机4的每一个周围(或内部)设置有用于转换直流电和交流电的逆变器(未示出)。通过控制逆变器来控制马达3和发电机4的每个转速。顺便提及，马达3，发电机4和逆变器的操作状态由控制单元5控制。

图2是从左侧观察的动力系7的侧视图。动力系7包括引擎2，马达3，发电机4和驱动桥1。在图2中，省略了引擎2。

在车辆10中，控制单元5用于整体控制安装在车辆10上的各种装置。此外，车辆10包括检测加速器踏板的踩踏量(加速开度)的加速开度传感器41，检测车速v的车速传感器42，检测马达3的转速的马达转速传感器43，检测与驱动轮8的转速(在本实施例中为输出轴12的转速)相关的作为车轴转速na的转速的转速传感器44，检测电池6的电压的电压传感器45和检测电池6的输入和输出电流的电流传感器46。由传感器41至46中的每一个检测到的数据被发送到控制单元5。

另外，为本实施例的车辆10设置有多个驱动模式，设有用于设置该驱动模式的模式设置开关47。驱动模式是与运行模式(ev模式，串联模式，并联模式)不同的控制模式，并且其动力性能互不相同。对于本实施例的车辆10，eco模式(能量抑制模式)用于抑制电力和燃料中的至少一种的消耗(重视燃料效率和电力效率)而不是加速能力，并且运动模式比燃料效率和电力效率更加重视加速能力，正常模式对加速能力的重视程度与燃料效率和电力效率相同。在本实施例中，正常模式是在车辆10的起动时自动设置的，能够通过驾驶员的手动操作自由地切换驱动模式。在此，驱动模式可以由车辆10自动设置(切换)。由模式设置开关47设置的模式信息被发送到控制单元5。

控制单元5是被构造为例如集成有微处理器，rom，ram等的lsi装置或嵌入式电子装置的电子控制器，并且整体地控制安装在车辆10上的各种装置。本实施例的控制单元5根据驾驶员的要求输出等来选择运行模式，根据所选择的运行模式来控制各种装置(例如，引擎2和马达3)，并且还控制驱动桥1中的离合器20和30的脱离状态。该控制将在下面描述。

[2.驱动桥]

图3是包括本实施例的驱动桥1的动力系7的概略图。如图2和图3所示，驱动桥1设置有彼此平行布置的六个轴11-16。以下，将与曲轴2a同轴连接的旋转轴称为输入轴11。

同样地，将与驱动轴9同轴连接的旋转轴，马达3的旋转轴3a，发电机4的旋转轴4a分别称为输出轴12，马达轴13，发电机轴14。另外，将设置在输入轴11与输出轴12之间的动力传递路径上的旋转轴称为第一副轴15，将设置在马达轴13与输出轴12之间的动力传递路径上的旋转轴称为第二副轴16。六个轴11-16中的每一个的两端通过未示出的轴承被轴颈连接到壳体1c。

在驱动桥1的内部形成三个动力传递路径。具体地，如图2中的双点划线所示，形成有从马达3通过马达轴13到输出轴12的动力传递路径(以下称为“第一路径51”)，从引擎2通过输入轴11到输出轴12的动力传递路径(以下称为“第二路径52”)，以及从引擎2通过输入轴11到发电机轴14的动力传递路径(以下称为“第三路径53”)。在此，第一路径51和第二路径52是驱动力传递路径，第三路径53是发电力传递路径。

第一路径51(第一动力传递路径)是与从马达3到驱动轮8的动力传递有关的路径，该路径涉及马达3的动力传递。在第一路径51上，设置有通过与马达3同步旋转而被传递动力的马达轴13和被传递马达轴13的动力的第二副轴16，并且，在第一路径51的中间点，插入有后述的第一爪形离合器20(第一连接/断开机构)，该第一爪形离合器20使通过第一路径51的动力传递脱离。

在第二路径52(第二动力传递路径)上，设置有通过与发电机4同步旋转而被传递动力的输入轴11，以及被传递输入轴11的动力的第一副轴15，并且在第二路径52的中间点，插入有后述的第二爪形离合器30(第二连接/断开机构)，该第二爪形离合器30使通过第二路径52的动力传递脱离且在高低之间切换。

第三路径53(第三动力传递路径)是与从引擎2到发电机4的动力传递有关的路径，并且涉及在引擎启动时的动力传递和通过引擎2进行发电时的动力传递。

接下来，将参照图3详细描述驱动桥1的构造。在下面的描述中，“固定齿轮”是指与轴一体设置并且与轴同步旋转(不能相对旋转)的齿轮。此外，“空转齿轮”是指可旋转地枢接至轴的齿轮。

输入轴11从靠近引擎2的一侧开始依次设置有固定齿轮11a，高侧的第二爪形离合器30(以下称为“高侧爪形离合器30h”)，空转齿轮11h和固定齿轮11l。此外，第一副轴15从靠近引擎2的一侧开始依次设置有固定齿轮15a，固定齿轮15h，空转齿轮15l，低侧的第二爪形离合器30(以下称为“低侧爪形离合器30l”)。

输入轴11的固定齿轮11a总是与设置在发电机轴14上的固定齿轮14a啮合。这意味着输入轴11和发电机轴14经由两个固定齿轮11a和14a连接，以使得能够在引擎2和发电机4之间传递动力。此外，第一副轴15的固定齿轮15a总是与设置在输出轴12上的差速器18的环形齿轮18a啮合。

输入轴11的空转齿轮11h具有比相邻的固定齿轮11l更多的齿，并且总是与第一副轴15的固定齿轮15h啮合以形成高齿轮级。此外，输入轴11的固定齿轮11l总是与第一副轴15的空转齿轮15l啮合以形成低齿轮级。空转齿轮11h和15l具有一体地设置在每个齿表面部分的侧表面上的爪形齿轮11d和15d，爪形齿轮11d和15d分别与固定齿轮15h和11l啮合。在爪形齿轮11d和15d的端部(径向外部分上的边缘)处设有未示出的爪形齿。

高侧离合器30h和低侧离合器30l两者都是设置在第二路径52上的离合器机构，以控制引擎2的动力的脱离状态并且在高齿轮级和低齿轮级之间切换。在本实施例中，在运行模式为并联模式的情况下，高侧爪形离合器30h和低侧爪形离合器30l中的一方被接合而另一方被脱离。顺便提及，离合器30h，30l中的哪一个接合是基于例如车辆10的运行状态和要求输出来确定的。

高侧爪形离合器30h具有固定在输入轴11上的毂31h和环状的套筒32h。另外，低侧爪形离合器30l具有固定在第一副轴15上的毂31l和环状的套筒32l。套筒32h，32l不能相对于相应的毂31h，32l旋转，并且联接至相应的毂31h，31l，从而在毂31h，31l的轴向方向上可滑动。套筒32h，32l中的每一个通过控制单元5控制未示出的致动器(例如，伺服马达)在轴向方向上滑动。在各套筒32h，32l的附近设有用于检测移动量(行程量)的行程传感器(未图示)。另外，在套筒32h，32l的径向内侧部分分别设有与爪形齿轮11d，15d的爪形齿啮合的花键齿(未图示)。

在套筒32h与爪形齿轮11d接合的状态下，来自引擎2的驱动力通过高侧的齿轮对11h和15h传递至输出轴12。相反，在套筒32h与爪形齿轮11d脱离的状态下，空转齿轮11h成为空转状态，从而第二路径52成为第二路径52的高侧的动力传递被切断的状态。此外，在套筒32l与爪形齿轮15d接合的状态下，来自引擎2的驱动力通过低侧的齿轮对11l和15l传递至输出轴12。相反，在套筒32l与爪形齿轮15d分离的情况下，空转齿轮5l变为空转状态，从而第二路径52进入第二路径52的低侧的动力传递被切断的状态。

第二副轴16从靠近引擎2的一侧开始依次设置有第一爪形离合器20，空转齿轮16m，驻车齿轮19和固定齿轮16a。固定齿轮16a总是与差速器18的环形齿轮18a接合。驻车齿轮19是构成驻车锁定装置的部件。当驾驶员选择了p档时，驻车齿轮19与驻车塞(未示出)接合，以禁止第二副轴16(即，输出轴12)旋转。

空转齿轮16m具有比设置在马达轴13上的固定齿轮13a更多的齿，并且总是与固定齿轮13a啮合。空转齿轮16m具有一体地设置在齿表面部分的右侧并与固定齿轮13a啮合的爪形齿轮16d。在爪形齿轮16d的末端部分设置有爪形齿。第一爪形离合器20具有固定在第二副轴16上的毂21和不能绕毂21(第二副轴16)相对旋转而在轴向方向上可滑动地联接至毂21的环状套筒22。套筒22通过控制单元5控制未示出的致动器而在轴向方向上滑动，并且套筒22的移动量(行程量)由未示出的行程传感器检测。在套筒22的径向内侧设置有在爪形齿轮16d的末端处与爪形齿轮啮合的花键齿(未示出)。

在本实施例中，当运行模式是ev模式或串联模式时，或者当运行模式是并联模式并且需要马达辅助时，第一爪形离合器20接合。即，套筒22与爪形齿轮16d啮合(接合)，并且来自马达3的驱动力被传递到输出轴12。此外，当运行模式是并联模式并且不需要马达3的辅助时，第一爪形离合器20脱离。即，套筒22和爪形齿轮16d分离，并且空转齿轮16m进入空转状态，从而第一路径51的动力传递进入第一路径51上的动力传递被切断的状态。

[3.控制构造]

在上述驱动桥1中，当在车辆以并联模式运行时不需要马达辅助时，插入在第一路径51上的第一爪形离合器20脱离以使马达3与输出轴12分离。如上所述，在本实施例中，控制单元5控制运行模式的选择，爪形离合器20和30的接合或脱离的状态以及引擎2和马达3的操作状态等等中的所有。在下文中，将详细描述在这些控制中当第一爪形离合器20脱离时的控制(以下称为“马达脱离控制”)。

控制单元5设置有选择器5a，估计器5b，计算单元5c，离合器控制器5d和马达控制器5e作为执行马达脱离控制的元件。这些元件指示由控制单元5执行的程序的某些功能，并假定由软件实现。但是，某些或全部功能可以通过硬件(电子电路)来实现，或者可以通过软件和硬件的结合来实现。

选择器5a基于车辆10的驱动状态和电池6的充电状态来选择运行模式。当车速等于或大于基于电池6的充电率设置的预定车速vp时，本实施例的选择器5a选择并联模式。更具体地，当车速v为预定车速vp以上时，选择器选择并联模式；并且当车速v小于预定车速vp时，选择器例如根据电池6的充电率或要求输出pd选择串联模式或ev模式。本实施例的选择器5a基于电池6的充电率设置预定车速vp。换句话说，还在是否选择并联模式的确定阈值(预定车速vp)中考虑电池6的充电状态。

当充电率较低时，本实施例的选择器5a将预定车速vp设置为较小的值。换句话说，电池6的较低的充电率使得更容易将运行模式切换为引擎为主导的并联模式。如图4所示，选择器5a使用如下映射图来设置预定车速vp：在该图中，当充电率在充电率等于或大于第一预定值s1且小于第二预定值s2的范围内越低时，预定车速vp被设置为越低。设置预定车速vp的方法不限于此，例如，可以使用定义充电率和预定车速vp之间的关系的数学表达式或表格来替代地设置预定车速vp，或者无论充电率如何，可以预先将预定车速vp设置为固定值。

这里，参考图5，现在将关于选择器5a基于车速v选择并联模式的原因进行描述。图5是表示相对于本实施例的车辆10具有的车速v的最大驱动扭矩的特性的图形，表示车辆10以ev模式运行的情况(实线)和并联运行(虚线，单点划线)的情况。图中的实线的图形是当电池6处于输出最大输出的状态的同时车辆10仅靠马达3运行时的特性。虚线的图形是在选择低齿轮级的状态下引擎2输出最大输出时以及在电池6处于输出最大输出的状态的同时执行马达辅助时的特性。单点线图形中的曲线与虚线的不同在于选择了高齿轮级。

如图5所示，在任何一种运行模式下，随着车速v越高，最大驱动扭矩减小，但是实线的曲线(仅靠马达3运行)从图中vl所指示的车速值开始迅速下降，并且，与虚线的曲线的大小关系在图中vh所示的车速值下反转。因此，通过在车速值vl附近从仅靠马达3运行切换为主要靠引擎运行，换言之，通过基于车速v选择并联运行，可以实现可以获得大输出扭矩的运行。

估计器5b估计与加速器开度(加速器的操作量)相对应的需求动力pd。要求输出pd是驾驶员对车辆10的需求的输出(输出需求)，并且随着加速器开度越大而被设置为越大。估计器5b基于例如加速器开度和车速v估计要求输出pd。另外，可以通过考虑诸如纵向加速度，横向加速度，转向角和车身的倾斜度之类的参数来估计更准确的要求输出pd。

计算器5c计算然后电池6可以输出的最大输出b。最大输出b是在某一时刻来自电池6的可移动(可放电)电池输出的最大值。电池6的充电率越高，则最大输出b越大。除了电池6的充电率之外，计算器5c还可以通过考虑电池6的退化程度和电池6的温度来计算最大输出b。通过考虑退化程度，可以计算与电池6的电源容量相称的最大输出b。另外，通过考虑电池温度，可以在能够使电池6免于过度电负荷的范围内计算出最大输出b。估计器5c基于电池电压和电池电流来计算(估计)充电率。

离合器控制器5d(离合器机构控制器)根据运行模式控制第一爪形离合器20的接合-脱离状态和第二爪形离合器30的接合-脱离状态。本实施例的离合器控制器5d在并联运行期间确定是否满足预定条件，并且当满足预定条件时，通过使第一爪形离合器20脱离来使马达3与输出轴12分离。本实施例的预定条件包括“要求输出pd等于或小于预定输出值pp”。换句话说，离合器控制器5d确定在并联运行期间是否需要马达辅助，并且当要求输出pd小时(即，不需要马达辅助)，将马达3与输出轴12分离以防止马达3伴随旋转。输出值pp可以是预先设置的固定值，或者可以是根据例如车速v和电池6的最大输出b设置的可变值。

马达控制器5e(旋转电机控制器)在第一爪形离合器20脱离时可变地控制马达3的待机转速nw。在此，待机转速nw是使马达3保持待机时的转速。换句话说，当马达3在并联运行期间与输出轴12脱离时，马达控制器5e控制马达3的转速以保持在待机转速nw。这可以缩短当第一爪形离合器20接合时使马达3的转速与输出轴12的车轴转速na同步所需的时间(同步时间)，从而可以提高动力性能。

本实施例的马达控制器5e根据电池6的最大输出b来控制待机转速nw。具体地，马达控制器5e控制待机转速nw，使得最大输出b越低，则车轴转速na和待机转速nw之间的差x变得越小。尽管为了使马达3的转速与车轴转速na同步而需要向马达3供电，但是存在由于最大输出b较小时同步时间增加而导致动力性能降低的问题。因此，通过在最大输出b越小时将差x设置得越小，就可以防止同步时间增加，从而确保动力性能。换句话说，待机转速nw被设置为使得即使电池6的最大输出b降低，第一爪形离合器20的重新连接(重新接合)时的同步时间也在预定时间内。

另外，本实施例的马达控制器5e在最大输出b等于或小于预定值bp时，将待机转速nw设置为与车轴转速na匹配。这意味着，尽管与输出轴12脱离，但马达3仍被控制为以与输出轴12侧相同的转速旋转。其目的在于，在最大输出b像在电池6的极低温下那样低且可能会进一步延长同步时间时，通过在使马达3与输出轴12断开之后，使马达3的转速保持与车轴转速na相同，从而缩短同步时间。在此，考虑电池6的输出特性，马达3的耗电量和同步时间来预先设置预定值bp。

如上所述，马达控制器5e优选地控制待机转速nw，使得第一爪形离合器20重新接合时的同步时间在预定时间内。该控制可以结合基于上述最大输出b的控制来实现，或者可以代替基于最大输出b的控制来实现。顺便提及，这里描述的预定时间是预先设置的时间，以防止由于延长的同步时间而导致动力性能下降。同步时间还由车轴转速na和待机转速nw之差x与最大输出b确定。对于以上内容，预先存储了定义这两个参数x和b与同步时间之间的关系的映射图等，并且可以通过将差值x和最大输出b应用于映射图来获取同步时间。

此外，在设置了eco模式的情况下，本实施例的马达控制器5e将待机转速nw设置为0。由于eco模式是其中燃料效率和电力效率比加速能力更高评价的驱动模式，因此当驾驶员选择eco模式时，马达3与输出轴12断开连接时消耗的电力量通过将待机转速nw设置为0(即，停止马达3)而被抑制。

顺便提及，马达控制器5e可以根据每种驱动模式的最大输出b(取决于驱动模式是正常模式还是运动模式)来控制待机转速nw。例如，如图6(a)和6(b)所示，预先为每种驱动模式准备了映射图，该映射图中，横轴表示最大输出b，而纵轴表示通过将车轴转速na减去待机转速nw而获得的差x(＝nw-na)。图6(a)是在正常模式下使用的映射图n，图6(b)是在运动模式下使用的映射图s。

在图6(a)和6(b)所示的映射图中，映射图s的纵轴(差x)的最大值xs被设置为小于映射图n的纵轴(差x)的最大值xn。在这些映射图中，将映射图s上从预定值bp到最大值xs的差x的变化率(曲线的斜率)设置为等于映射图n的预定值bp到最大值xn的差x的变化率(曲线的斜率)。即，如果在这两个映射图中最大输出b高于预定值bp，则运动模式下的差x被设置为小于正常模式下的差。换句话说，在运动模式下第一爪形离合器20重新接合时的同步时间被设置为短于正常模式下的同步时间。

在并联运行期间第一爪形离合器20脱离的情况下，如果此时设置的驱动模式是正常模式，则模式控制器5e选择图6(a)的映射图n，并且如果驱动模式是运动模式，则选择图6(b)的映射图s。然后，将由计算器5c计算出的最大输出b应用于映射图n或映射图s以获得差x，通过从由转速传感器44检测到的车轴转速na减去差x而获得的值(na-x)被设置为待机转速nw。

如上所述，在设置了eco模式的情况下，本实施例的马达控制器5e将待机转速nw设置为0。因此，当设置为eco模式时的差x等于车轴转速na，并且变得大于映射图s的纵轴(差x)的最大值xs。即，在本实施例中，在多个驱动模式中设置为运动模式的情况下，待机转速nw被控制为与设置为其他驱动模式的情况(未设置运动模式时)相比，差x更小。换句话说，当设置为运动模式时，待机转速nw被控制为使得当第一爪形离合器20被重新接合时的同步时间比设置为其他驱动模式时的同步时间短。

[4.流程图]

图7是用于说明上述马达脱离控制的内容的流程图例。当车辆10运行时，该流程图由控制单元5以预定的算术周期执行。与流程图分开设置车辆10的运行模式(ev模式，串联模式和并联模式)。

在步骤s1中，发送来自传感器41至46和模式设置开关47中的每一个的信息。在步骤s2中，由选择器5a设置与充电率相对应的预定车速vp，并且在随后的步骤s3中，确定车速v是否等于或大于预定车速vp。如果v＜vp，则处理进入步骤s23，如果v≥vp，则处理进入步骤s4。在步骤s4中，判断当前运行模式是否为并联模式。如果当前运行模式是并联模式，则处理进入步骤s8，并且如果当前运行模式不是并联模式，则处理进入步骤s5，在此将运行模式切换为并联模式。

在步骤s6中，进行高侧爪形离合器30h或低侧爪形离合器30l的旋转同步，并且使第二爪形离合器30接合(步骤s7)。这实现了主要靠引擎运行。接下来，在步骤s8中，由估计器5b估计要求输出pd，并在步骤s9中确定要求输出pd是否等于或小于预定输出值pp。如果pd≤pp，则由于不需要马达辅助，因此处理进入步骤s10以使第一爪形离合器20脱离。

在步骤s11中，确定当前驱动模式是否为eco模式。如果当前驱动模式是eco模式，则将待机转速nw设置为0(步骤s12)，从而将马达3的转速控制为0，并返回该流程。即，由于在这种情况下使马达3停止，因此消除了功耗量，以便将马达3维持在大于0的待机转速nw。

另一方面，如果当前驱动模式不是eco模式，则在步骤s13中确定当前驱动模式是否为正常模式。在当前驱动模式为正常模式的情况下，从映射图n获取差x(步骤s14)，并且在当前驱动模式是运动模式的情况下，从映射图s获取差x(步骤s15)。然后，在步骤s16中，从车轴转速na减去差x，设置待机转速nw。在步骤s17中，控制马达3使其具有设置的待机转速nw，并返回该流程。

在以正常模式或运动模式返回流程的情况下，如果要求输出pd在下一随后的算术循环中变得大于输出值pp(步骤s9中为“否”)，则处理进入步骤s20，因为需要马达辅助，并且确定第一爪形离合器20是否脱离。如果第一爪形离合器20脱离，则使马达3的转速与车轴转速na同步(步骤s21)。此时，由于马达3维持在大于0的待机转速nw，所以同步时间缩短。一旦旋转同步，则第一爪形离合器20在步骤s22中接合以返回该流程。

在步骤s3中，当车速v小于预定车速vp时，将运行模式切换为串联模式或ev模式。即，当处理从步骤s3进入步骤s23时，确定当前运行模式是否为并联模式(步骤s23)。如果当前运行模式不是并联模式，则返回该流程，并且如果当前运行模式是并联模式，则设置串联模式或ev模式(步骤s24)。然后，第二爪形离合器30脱离(步骤s25)，并且如果第一爪形离合器20脱离，则旋转同步(步骤s26)，第一爪形离合器20被接合(步骤s27)，然后流程返回。同样在步骤s26中的同步中，由于马达3保持在大于0的待机转速nw，所以实现了缩短同步时间。

[5.效果]

(1)在上述控制单元5中，由于在以主要靠引擎运行的并联模式下满足预定条件时第一爪形离合器20脱离，因此能够防止马达3伴随旋转。因此，这可以消除常规弱磁控制的要求，从而可以提高电力效率。此外，由于在第一爪形离合器20脱离的同时可变地控制马达3的待机转速nw，所以可以缩短第一爪形离合器20接合时的同步时间。在接合第一爪形离合器20的情况下，可以快速地实现离合器接合。这能够防止车辆10的动力性能降低，从而确保动力性能。

此外，在上述控制单元5中，考虑到电池6的充电条件，基于车速v选择并联模式。然后，由于当满足预定条件时第一爪形离合器20脱离，所以可以通过有效地利用引擎输出来驱动车辆10，这使得可以防止动力性能的降低。

(2)在上述控制单元5中，由于根据电池6能够输出的最大输出b来控制待机转速nw，因此能够在平衡保护动力性能并提高电力效率的同时使车辆10运行。

(3)此外，为了通过增加使离合器接合的马达3的转速来使旋转同步，马达3需要被供电，并且随着电池6的最大输出b变低，同步时间可能会更长。作为上述的解决方案，由于待机转速nw被控制为使得随着电池的最大输出b变低，差x变小(即，随着最大输出b变低，待机转速nw被设置为更接近于车轴转速na的值)，可以缩短同步时间，从而可以确保动力性能。

(4)此外，在最大输出b为预定值bp以下的情况下，将待机转速nw设置为与车轴转速na相同的值。因此，即使在难以确保电池输出的情况下，例如在电池6中的极低温度下，使马达3保持待机在与车轴转速na相同的转速下也可以缩短同步时间，从而确保动力性能。

(5)此外，控制待机转速nw，以使第一爪形离合器20再次接合时的同步时间在预定时间内。因此，爪形离合器20重新接合时的同步所花费的时间可以落入恒定时间内，而不取决于电池6的最大输出b。因此，可以确保车辆10的动力性能。

(6)在上述控制单元5中，由于在设置了eco模式时将待机转速nw设置为0(即，马达3的操作停止)，所以能够消除电力的消耗，以将马达3保持在待机转速nw，从而能够提高电力效率。

(7)在上述控制单元5中，当设置了运动模式时，待机转速nw被控制成使得第一爪形离合器20被重新接合时的同步时间比设置其他驱动模式的情况下的同步时间短。因此，例如，与设置以正常模式或eco模式例示的另一种驱动模式的情况相比，在运动模式下，爪形离合器20被接合时的同步花费了更短的时间，从而可以实现更高地评价加速能力的运行。

(8)由于使第一爪形离合器20脱离的预定条件包括“要求输出pd等于或小于预定输出值pp”，所以可以防止马达3在以下状态下伴随旋转：车辆10只能靠引擎2驱动(即，不需要马达辅助的状态)。

[6.修改]

在上述实施例中，假定车辆10是在其前侧安装引擎2和马达3的两轮驱动混合动力车辆。如图1中的双点划线所示，上述马达脱离控制可以应用于也将后马达3r安装在其后侧的四轮驱动混合动力车辆。这意味着车辆10可以包括用于驱动前轮8的前马达3(第一旋转电机)和用于驱动后轮r的后马达3r(第二旋转电机)。

图1中的双点划线所示的后马达3r经由第二驱动桥60连接至连接左右后轮8r的轴(车轴)。然而，第二驱动桥60不包括离合器。即，后马达3r在没有离合器的情况下连接至后轮8r。使该结构的第一爪形离合器20脱离的条件(预定条件)中的一个优选地包括“后马达3r可以输出的最大输出pr大于电池6可以输出的最大输出b”。这意味着，当电池6的全部电力在后马达3r中被消耗而产生扭矩时，使前马达3与输出轴12分离能够防止前马达3伴随旋转，从而提高动力效率。

此外，如果在以ev模式或串联模式运行时仅靠后马达3r的动力驱动这种四轮驱动混合动力车辆，则上述离合器控制器5d优选地使第一爪形离合器20脱离。即，即使在ev运行或串联运行期间，如果可以仅通过后马达3r保留输出，前马达3与输出轴12断开能够防止前马达3伴随旋转，从而导致提高电力效率。

该修改例的控制可以应用于混合动力车辆，在该混合动力车辆中，上述动力系7安装在其后侧，以允许上述马达3驱动后轮8r，并且第二旋转电机(马达)安装在其前侧以驱动前轮8。该修改例的控制可以应用于具有驱动一组前轮8和一组后轮8r中的至少一组的第一旋转电机和驱动至少另一组的第二旋转电机的车辆。

[7.其他]

马达脱离控制的上述内容仅是示例，并且不限于上述内容。例如，以上实施例使用不同的映射图来在正常模式和运动模式之间设置待机转速nw，但是可选地，使用通用映射图来设置待机转速nw，而不管驱动模式。可替代地，可以通过使用例如数学表达式代替这种映射图来设置待机转速nw。

此外，上述实施例在eco模式下将待机转速nw设置为0，但是可替代地，即使在eco模式下，马达3也可以将待机转速nw维持在大于0的值。在除eco模式以外的驱动模式中，上述待机转速nw是根据电池6的最大输出b的可变值，但也可以是预先设置的固定值。

另外，上述预定条件仅是示例，并且可以包括其他条件。例如，预定条件之一可以是“驱动模式是eco模式或正常模式”。这意味着预定条件可以包括“未设置运动模式”。在该替代方案中，如果驱动模式是运动模式，则由于第一爪形离合器20没有被脱离(因为第一爪形离合器20的脱离被禁止)，因此可更高地重视加速能力。进一步可选地，预定条件可以包括与例如电池6的充电率和/或最大电力b有关的条件。

由上述控制单元5控制的驱动桥1的结构仅是示例，并且不限于上述结构。例如，在上述驱动桥1中，第二爪形离合器30设置在输入轴11和第一副轴15中的每一个上，但是可替代地，可以在轴11和15中的任一个上设置单个第二爪形离合器。此外，第一离合器机构和第二离合器机构均不限于爪形离合器，并且可以可替代地是诸如液压摩擦离合器或电磁离合器的离合器机构。另外，这些离合器机构可以设置在上述以外的位置。

上述驱动模式和运行模式是示例，并且可以包括除上述模式之外的模式，或者可以省略任何上述模式。引擎2，马达3和发电机4相对于驱动桥1的相对位置不限于上述。取决于这些相对位置，可以设置驱动桥1中的六个车轴11至16的布置。设置在驱动桥1中的各个轴上的齿轮的布置也是示例，并且不限于上述布置。

此外，上述马达脱离控制适用于包括用作驱动源的旋转电机(例如，马达和电动发电机)，引擎和驱动用电池的车辆，该车辆还具有设置在从旋转电机到驱动轮的第一动力传递路径上的爪形离合器，和设置在从引擎到驱动轮的第二传递路径上的另一离合器机构。即，上述马达脱离控制可以应用于具有与上述驱动桥1不同的传动装置的车辆。

[参考标记的说明]

2引擎

3马达，前马达(第一旋转电机)

3r后马达(第二旋转电机)

4发电机(第三旋转电机)

5控制单元

5a选择器

5b估计器

5c计算器

5d离合器控制器(连接/断开机构控制器)

5e马达控制器(旋转电机控制器)

6电池

8f驱动轮，前轮，轮

8r后轮，轮

10车辆

12输出轴

20第一爪形离合器(第一连接和断开机构)

30第二爪形离合器(第二连接和断开机构)

44转速传感器

51第一路径(第一动力传递路径)

52第二路径(第二动力传递路径)

pd要求输出

pp预定输出值

pr后马达的最大输出

b最大输出

bp预定值

na车轴转速

nw待机转速

v车速

vp预定车速