混合动力车辆的控制装置制造方法
【专利摘要】控制装置（30）适用于具备电动机锁定机构（25）的混合动力车辆（1），上述电动机锁定机构（25）在差动状态与非差动状态之间切换动力分割机构（6）的状态，其中该差动状态容许发动机（3）与第一电动机/发电机（4）的差速旋转，该非差动状态阻止第一电动机/发电机（4）的旋转。控制装置（30）在动力分割机构（6）处于差动状态的差动模式或处于非差动状态的非差动模式的实施中在规定的条件成立的情况下，停止发动机（3）的燃烧而向EV模式切换。非差动模式的实施中与差动模式的实施中相比，上述条件被严格地设定。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及适用于具备发动机及电动机/发电机作为行驶用动力源的混合动力 车辆的控制装置。 混合动力车辆的控制装置
【背景技术】
[0002] 作为适用于混合动力车辆的控制装置，公知有如下控制装置：在发动机行驶中加 速器开度变为规定值以下的情况下，使用离合器切断发动机，切换至以电动机/发电机为 驱动源的EV模式(专利文献1 )。而且，公知有如下控制装置：适用于混合动力车辆，该混合 动力车辆具备：差动机构，连接发动机及电动机/发电机；及锁定机构，在差动状态与非差 动状态之间切换该差动机构的状态，其中该差动状态容许发动机与电动机/发电机之间的 差速旋转，该非差速状态阻止发动机与电动机/发电机之间的差速旋转，上述控制装置实 施将差动机构设为差动状态而进行发动机行驶的差动模式及将差动机构设为非差动状态 而进行发动机行驶的非差动模式(专利文献2)。
[0003] 专利文献1 :日本特开2010 - 221853号公报
[0004] 专利文献2 :日本特开2007 - 246054号公报
【发明内容】
[0005] 发明要解决的课题
[0006] 专利文献2的控制装置中，若在差动模式的状态下停止发动机的燃烧则能够向EV 模式转变，但为了从非差动模式向EV模式转变需要在通过锁定机构将差动机构从非差动 状态向非差动状态切换之后使发动机的燃烧停止。因此，专利文献2的控制装置中，当未区 别差动模式与非差动模式而像专利文献1的控制装置那样基于加速器开度一律切换至EV 模式时，可能会增加锁定机构的操作频率而对锁定机构的耐久性造成影响。
[0007] 因此，本发明的目的在于，提供能够抑制锁定机构的耐久性的降低的混合动力车 辆的控制装置。
[0008] 解决课题用的方法
[0009] 本发明的控制装置适用于混合动力车辆，该混合动力车辆具备：发动机；电动机/ 发电机；差动机构，连接上述发动机与上述电动机/发电机；及锁定机构，能够在差动状态 与非差动状态之间切换上述差动机构的状态，其中上述差动状态容许上述发动机与上述电 动机/发电机之间的差速旋转，上述非差动状态阻止上述发动机与上述电动机/发电机的 差速旋转，上述混合动力车辆能够实施以下模式：上述差动机构的状态为上述差动状态而 上述发动机的燃烧停止的EV模式；上述差动机构的状态为上述差动状态而上述发动机的 旋转继续的差动模式；及上述差动机构的状态为上述非差动状态而上述发动机的旋转继续 的非差动模式，控制装置在上述差动模式或上述非差动模式的实施中在规定的条件成立的 情况下，停止上述发动机的燃烧而向上述EV模式切换，上述非差动模式的实施中，与上述 差动模式的实施中相比上述规定的条件被严格地设定。
[0010] 差动模式处于容许发动机与电动机/发电机之间的差速旋转的状态。因此，仅通 过停止发动机的燃烧，使发动机转速向0降低，并且使电动机/发电机空转，从差动模式向 EV模式切换。另一方面，非差动模式阻止发动机与电动机/发电机之间的差速旋转，因此 即使差动机构处于非差动状态的状况下停止发动机的燃烧，也不能使发动机转速为0。因 此，在从非差动模式向EV模式切换的情况下，需要在停止发动机的燃烧之前将差动机构从 非差动状态向差动状态切换的锁定机构的操作。当在车辆行驶中向EV模式转变而使发动 机转速变为〇时，由于不需要使停止燃烧的发动机旋转的能量，因此系统效率提高。但是， 重视系统效率的提高，当在差动模式及非差动模式的各自的情况下以相同的条件向EV模 式切换时，可能会增加锁定机构的操作频率而使锁定机构的耐久性降低。根据该控制装置， 非差动模式的实施中，与差动模式的实施中相比，用于从差动模式或非差动模式向EV模式 切换的条件被严格地设定。因此，与从差动模式向EV模式的切换相比，从非差动模式向EV 模式的切换难以实现。因此，与在差动模式及非差动模式中设定有相同的条件的情况相比， 从非差动模式向EV模式切换的频率较低。即，与在两个模式中设定有相同的条件的情况相 t匕，锁定机构的操作频率较低。因此，能够抑制锁定机构的耐久性的降低并实现系统效率的 提1?。
[0011] 也可以为，在本发明的控制装置的一个方式中，上述发动机具有多个汽缸，并能够 执行：上述多个汽缸中的一部分汽缸休止而其余的汽缸工作的部分汽缸运转；及上述多个 汽缸的所有汽缸工作的全汽缸运转，上述非差动模式包含：上述发动机实施上述全汽缸运 转的全汽缸非差动模式；及上述发动机实施上述部分汽缸运转的部分汽缸非差动模式，上 述部分汽缸非差动模式的实施中，与上述全汽缸非差动模式的实施中相比上述规定的条件 被严格地设定。
[0012] 部分汽缸运转与全汽缸运转相比发动机的摩擦转矩小。因此，维持部分汽缸非差 动模式的情况与维持全汽缸非差动模式的情况相比损失少。因此，能够抑制系统效率的恶 化，并使从部分汽缸非差动模式向EV模式切换的频率低于从全汽缸非差动模式向EV模式 切换的频率。根据该方式，部分汽缸非差动模式的实施中与全汽缸非差动模式的实施中相 比锁定机构的操作频率降低，因此能够进一步抑制锁定机构的耐久性的降低。另一方面，全 汽缸非差动模式的实施中与部分汽缸非差动模式的实施中相比容易向EV模式切换，因而 系统效率提1?。
[0013] 也可以为，在本发明的控制装置的一个方式中，在上述差动模式或上述非差动模 式的实施中在上述规定的条件成立且上述车辆处于惯性行驶的情况下，停止上述发动机的 燃烧而向上述EV模式切换。根据该方式，可提高惯性行驶时的系统效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是表示本发明的一个方式的控制装置所适用的车辆的整体结构的图。
[0015] 图2是表示第一方式所涉及的控制例程的一个示例的流程图。
[0016] 图3是表示非差动模式的情况下的第一方式的控制结果的一个示例的时间图。 [0017] 图4是表示第二方式所涉及的控制例程的一个示例的流程图。
[0018] 图5是表示部分汽缸非差动模式的情况下的第二方式的控制结果的一个示例的 时间图。
[0019] 图6是表示第三方式所涉及的控制例程的一个示例的流程图。
[0020] 图7是表示部分汽缸非差动模式的情况下的第三方式的控制结果的一个示例的 时间图。
[0021] 图8是表示第四方式所涉及的控制例程的一个示例的流程图。
[0022] 图9是表示部分汽缸非差动模式的情况下的第四方式的控制结果的一个示例的 时间图。
【具体实施方式】
[0023] (第一方式）
[0024] 如图1所示，车辆1作为组合有多个动力源的混合动力车辆而构成。车辆1具备 发动机3、两个电动机/发电机4、5来作为行驶用的动力源。发动机3构成为具备四个汽 缸10的直列四缸型的内燃机。除所有四个汽缸10工作的全汽缸运转之外，发动机3还能 够实施四个汽缸10中的两个休止而其余的两个工作的部分汽缸运转。实施部分汽缸运转 的发动机3相当于将低排气量发动机小型化，因此与实施全汽缸运转的情况相比具有低输 出的输出特性。
[0025] 发动机3与第一电动机/发电机4连接于作为差动机构的动力分割机构6。第一 电动机/发电机4具有定子4a和转子4b。第一电动机/发电机4作为接收由动力分割机 构6分配的发动机3的动力而进行发电的发电机来发挥功能，并且，也作为由交流电驱动的 电动机来发挥功能。同样地，第二电动机/发电机5具有定子5a和转子5b，作为电动机及 发电机来分别发挥功能。第一电动机/发电机4相当于本发明所涉及的电动机/发电机。 各电动机/发电机4、5经由电动机用控制装置15而与蓄电池16连接。电动机用控制装置 15将各电动机/发电机4、5发电产生的电力进行直流变换而存储于蓄电池16,并且，将蓄 电池16的电力进行交流变换而向各电动机/发电机4、5供给。
[0026] 动力分割机构6构成为单小齿轮型的行星齿轮机构。动力分割机构6具有：外齿 齿轮的太阳轮S ;与太阳轮S同轴地配置的内齿齿轮的齿圈R ;及行星架C，将与这些齿轮S、 R啮合的小齿轮P保持为能够自转及公转。发动机3所输出的发动机转矩被传递至动力分 割机构6的行星架C。第一电动机/发电机4的转子4b与动力分割机构6的太阳轮S连 接。从动力分割机构6经由齿圈R所输出的转矩被传递至输出齿轮系20。输出齿轮系20 作为用于向驱动轮18传递转矩的输出部来发挥功能。输出齿轮系20包含：与动力分割机 构6的齿圈R-体旋转的输出传动齿轮21 ;及与输出传动齿轮21啮合的输出从动齿轮22。 第二电动机/发电机5经由齿轮23与输出从动齿轮22连接。S卩，第二电动机/发电机5 经由齿轮23而与输出齿轮系20连接。齿轮23与第二电动机/发电机5的转子5b -体旋 转。从输出从动齿轮22输出的转矩经由差动装置24而向左右驱动轮18分配。
[0027] 在动力分割机构6上设有作为锁定机构的电动机锁定机构25。电动机锁定机构25 能够在差动状态与非差动状态之间切换动力分割机构6的状态，其中该差动状态容许发动 机3与第一电动机/发电机4的差速旋转而将发动机3的转矩向第一电动机/发电机4与 输出齿轮列20分配，该非差动状态阻止发动机3与第一电动机/发电机4之间的差速旋转 而停止发动机3的转矩分配。电动机锁定机构25构成为湿式多板型的制动机构。另外，电 动机锁定机构25也可以构成为啮合式的制动机构。电动机锁定机构25在阻止第一电动机 /发电机4的转子4b旋转的卡合状态与容许转子4b旋转的释放状态之间进行切换。电动 机锁定机构25的卡合状态与释放状态之间的切换由未图示的液压致动器来实施。当将电 动机锁定机构25操作为卡合状态时，第一电动机/发电机4的转子4b的旋转被阻止。由 此，动力分割机构6的太阳轮S的旋转也被阻止。因此，发动机3与第一电动机/发电机4 的差速旋转被阻止。即，通过将电动机锁定机构25操作为卡合状态，发动机2的转矩停止 向第一电动机/发电机4分配，动力分割机构6变为非差动状态。
[0028] 车辆1的各部分的控制由作为计算机而构成的电子控制装置（E⑶)30控制。E⑶30 对发动机3、各电动机/发电机4、5及电动机锁定机构25等进行各种控制。以下，与本发明 相关联地对E⑶30所进行的主要控制进行说明。向E⑶30输入车辆1的各种信息。例如， 经由电动机用控制装置15而向E⑶30输入各电动机/发电机4、5的转速及转矩。而且，分 别向ECU30输入如下信号：输出与加速器踏板31的踏下量对应的信号的加速器开度传感器 32的输出信号；输出与车辆1的车速对应的信号的车速传感器33的输出信号；及输出与蓄 电池16的蓄电率对应的信号的S0C传感器34的输出信号。
[0029] ECU30参照加速器开度传感器32的输出信号与车速传感器33的输出信号来计算 驾驶者所要求的要求驱动力，切换各种模式并控制车辆1使得对该要求驱动力的系统效率 变为最佳。例如，在发动机3的热效率降低的低负荷区域，选择停止发动机3的燃烧的EV 模式。当在低负荷区域选择了 EV模式的情况下，通过第二电动机/发电机5的输出转矩来 驱动车辆1。而且，在松开了加速器踏板31的状态下在车辆1减速并以惯性行驶的惯性行 驶时也选择选择EV模式。在这种情况下，由第二电动机/发电机5实施再生控制，由于该 再生控制的阻力而使车辆1减速。惯性行驶的情况是以动力分割机构6处于差动状态为前 提，但进行第二电动机/发电机5的再生控制，并且，在发动机转速为0的状态下停止第一 电动机/发电机4的发电而进行空转。由此，不需要使燃烧停止的发动机3旋转的能量，因 而系统效率提1?。
[0030] 另一方面，在EV模式中驱动力不足的情况下、蓄电池16的蓄电率降低的情况下， 选择将第二电动机/发电机5与发动机3 -同作为行驶用驱动源的混合动力模式。在选择 了混合动力模式的情况下，ECU30根据状况对将动力分割机构6设定差动状态的差动模式 与将动力分割机构6的状态设为非差动状态的非差动模式进行切换。在锁定容许条件成 立的情况下实施从差动模式向非差动模式的切换，该锁定容许条件成立的情况例如是第一 电动机/发电机4超过容许限度而变为高温的情况、应避免若进行差动模式则第一电动机 /发电机4的旋转变为负旋转的所谓动力循环的情况等。另外，只要发动机3的旋转继续， 则在差动模式及非差动模式中不仅包含发动机3输出转矩的状态，也包含惯性行驶时实施 发动机3的燃油切断而使发动机3处于空转的状态。而且，在差动模式中包含发动机3实 施部分汽缸运转的部分汽缸差动模式及发动机3实施全汽缸运转的全汽缸差动模式。同样 地，在非差动模式中包含发动机3实施部分汽缸运转的部分汽缸非差动模式及发动机3实 施全汽缸运转的全汽缸非差动模式。
[0031] 本方式中，在从差动模式或非差动模式向EV模式切换时ECU30所实施的控制存在 特征。在本方式的控制中，在蓄电池16的蓄电率变得大于规定的阈值的情况下ECU30从差 动模式或非差动模式向EV模式切换。图2的控制例程的程序存储于ECU30,适时地读出并 以规定间隔反复执行。
[0032] 在步骤S11中，ECU30判定当前的行驶模式是否为非差动模式。在非差动模式的情 况下前进至步骤S12,将判定能否向EV模式转变的蓄电率的阈值Wth的值设定为α 1。另 一方面，在不为非差动模式的情况下、即在差动模式的情况下前进至步骤S13,将阈值Wth 的值设定为β? (α1> β?)。即，非差动模式的情况与差动模式的情况相比，阈值Wth的 值设定为较大的值。
[0033] 在步骤S14中，E⑶30基于S0C传感器34的输出信号取得蓄电率W。在步骤S15 中，ECU30判定所取得的蓄电率W是否大于阈值Wth。在蓄电率W大于阈值Wth的情况下前 进至步骤S16。另一方面，在蓄电率W为阈值Wth以下的情况下，跳过以后的处理，结束本次 例程。由此，行驶模式维持为差动模式或非差动模式。
[0034] 在步骤S16中，E⑶30判定是否为非差动模式。在非差动模式的情况下，前进至 步骤S17,将电动机锁定机构25从卡合状态操作为释放状态而从非差动模式切换为差动 模式。另一方面，在差动模式的情况下，由于不需要操作电动机锁定机构25,因此跳过步骤 S17而前进至步骤S18。
[0035] 在步骤S18中，E⑶30输出发动机旋转停止指令而使发动机3的燃烧停止。由此， 行驶模式切换为EV模式，发动机转速向0降低，并且第一电动机/发电机4空转。
[0036] 根据图2的控制例程，非差动模式的情况与差动模式的情况相比，阈值Wth的值设 定为较大的值。因此，如图3所示，在非差动模式的情况下，在蓄电率W超过了 β?的时刻 t0,不输出发动机旋转停止指令，继续执行非差动模式。而且，在蓄电率W超过了比β?大 的α 1的时刻tl，将电动机锁定机构25从卡合状态操作为释放状态，并且，输出发动机旋转 停止指令。之后，发动机转速向〇降低。而且，在时刻t2,发动机转速变为0。
[0037] 蓄电池 16的蓄电率W超过α 1的机会小于超过β 1的机会。因此，在本方式中， 非差动模式的实施中与差动模式的实施中相比，用于向EV模式切换的条件被严格地设定。 因此，与从差动模式向EV模式的切换相比，从非差动模式向EV模式的切换难实现。因此， 与在差动模式及非差动模式中设定有相同的条件的情况相比，从非差动模式向EV模式切 换的频率降低。即，与在两种模式中设定有相同的条件的情况相比，电动机锁定机构25的 操作频率降低。因此，能够抑制电动机锁定机构25的耐久性的降低且能够实现系统效率的 提1?。
[0038] (第二方式）
[0039] 接着，参照图4及图5并对本发明的第二方式进行说明。第二方式的控制存在如 下特征：作为用于向EV模式切换的条件而设定的参数不同于第一方式的控制，并且，在部 分汽缸非差动模式与全汽缸非差动模式之间变更阈值。由于第二方式的其他结构等与第一 方式相同，因而省略说明。在本方式中，将加速器开度的增加率的最大值设定为用于向EV 模式切换的条件。本方式中，在加速器开度的增加率的最大值小于阈值的情况下向EV模式 切换。换言之，本方式中，在加速器开度的增加率的最大值为阈值以上的情况下维持差动模 式或非差动模式。
[0040] 图4的控制例程的程序存储于E⑶30,适时地读出并以规定间隔反复执行。在步 骤S21中，E⑶30判定当前行驶模式是否为非差动模式。在非差动模式的情况下前进至步骤 S22。在不为非差动模式的情况下，即差动模式的情况下前进至步骤S25。在步骤S22中， ECU30判定发动机3是否正以部分汽缸运转进行运转，即是否为部分汽缸非差动模式。在部 分汽缸非差动模式的情况下前进至步骤S23。在不为部分汽缸非差动模式的情况下，即全汽 缸非差动模式的情况下前进至步骤S24。
[0041] 在步骤S23中，E⑶30将加速器开度的增加率的最大值dAmax的阈值dAmaxth的值 设定为α2。在步骤S24中，E⑶30将阈值dAmaxth的值设定为β2。在步骤S25中，E⑶30 将阈值dAmaxth的值设定为γ2。α2、β2及Υ2中，α2<β2< Υ2的关系成立。艮Ρ， 差动模式的情况下阈值dAmaxth的值与非差动模式的情况相比设定得较大。而且，在非差 动模式的情况下，阈值dAmaxth的值在部分汽缸非差动模式与全汽缸非差动模式之间是不 同的。部分汽缸非差动模式的实施中与全汽缸非差动模式的实施中相比，阈值dAmaxth的 值较小。
[0042] 在步骤S26中，E⑶30计算Tx时间之前的加速器开度的增加率的最大值dAmax。 该计算是通过如下方式实施的：ECU30基于加速器开度传感器32分别计算并依次存储加速 器开度与其增加率，从所存储的该值中确定Tx时间之前的时间点的最大值。
[0043] 在步骤S27中，Ε⑶30判定加速器开度的增加率的最大值dAmax是否小于阈值 dAmaxth。在最大值dAmax小于阈值dAmaxth的情况下前进至步骤S28。在最大值dAmax为 阈值dAmaxth以上的情况下，跳过以后的处理，结束本次例程。由此，将行驶模式维持为差 动模式或非差动模式。
[0044] 在步骤S28中，E⑶30判定是否为非差动模式。在非差动模式的情况下，前进至 步骤S29,将电动机锁定机构25从卡合状态操作为释放状态而从非差动模式切换为差动 模式。另一方面，在差动模式的情况下，由于不需要操作电动机锁定机构25,因此跳过步骤 S29而前进至步骤S30。
[0045] 在步骤S30中，E⑶30输出发动机旋转停止指令而使发动机3的燃烧停止。由此， 行驶模式向EV模式切换，发动机转速向0降低，并且，第一电动机/发电机4空转。
[0046] 根据图4的控制例程，非差动模式的情况与差动模式的情况相比，阈值dAmaxth的 值设定为较大的值。加速器开度的增加率的最大值dAmax变为不足α 2或β 2的机会小于 变为不足Υ2的机会。因此，非差动模式的实施中与差动模式的实施中相比，用于向EV模 式切换的条件被严格地设定。由此，第二方式与第一方式同样地，能够抑制电动机锁定机构 25的耐久性的降低且能够实现系统效率的提高。
[0047] 部分汽缸运转与全汽缸运转相比，发动机3的摩擦转矩小。因此，维持部分汽缸非 差动模式的情况与维持全汽缸非差动模式的情况相比损失少。因此，能够抑制系统效率的 恶化，并使从部分汽缸非差动模式向EV模式切换的频率低于从全汽缸非差动模式向EV模 式切换的频率。在图5的示例中，在部分汽缸非差动模式的情况下，在时刻tl以前加速器 开度的增加率的最大值dAmax为α 2以上，因此在从时刻tl到时刻t2的判定期间Tx，不 向EV模式转变而维持部分汽缸非差动模式。在时刻t2,从时刻t2起Tx时间之前的最大值 dAmax超过α 2,因此将电动机锁定机构25从卡合状态操作为释放状态，并且，输出发动机 旋转停止指令。之后，发动机转速向〇降低。而且，在时刻t3发动机转速变为0。
[0048] 根据第二方式，由于部分汽缸非差动模式的实施中与全汽缸非差动模式的实施中 相比电动机锁定机构25的操作频率降低，因此能够进一步抑制电动机锁定机构25的耐久 性的降低。另一方面，全汽缸非差动模式的实施中与部分汽缸非差动模式的实施中相比，容 易向EV模式切换，因而系统效率提高。
[0049] (第三方式）
[0050] 接着，参照图6及图7并对本发明的第三方式进行说明。第三方式的控制除作为 用于向EV模式切换的条件而设定的参数之外，与第二方式是相同的。在本方式中，将加速 器开度的规定时间Λ T下的增加量Λ A设定为用于向EV模式切换的条件。本方式中，在加 速器开度的增加量Λ A不足阈值的情况下向EV模式切换。换言之，本方式中，在加速器开 度的增加量Λ为阈值以上的情况下维持差动模式或非差动模式。
[0051] 图6的控制例程的程序存储于Ε⑶30,适时地读出并以规定间隔反复执行。在步 骤S31中，Ε⑶30判定当前行驶模式是否为非差动模式。在非差动模式的情况下前进至步 骤S32。在不为非差动模式的情况下即差动模式的情况下前进至步骤S35。在步骤S32中， ECU30判定发动机3是否正以部分汽缸运转进行运转，即是否为部分汽缸非差动模式。在部 分汽缸非差动模式的情况下前进至步骤S33。在不为部分汽缸非差动模式的情况下，即全汽 缸非差动模式的情况下前进至步骤S34。
[0052] 在步骤S33中，Ε⑶30将加速器开度的规定时间Λ Τ下的增加量Λ Α的阈值Λ Ath 的值设定为α 3。在步骤S34中，E⑶30将阈值AAth的值设定为β 3。在步骤S35中，E⑶30 将阈值AAth的值设定为γ3。α3、β3及Y3中，α3<β3< Y3的关系成立。艮卩，差动 模式的情况下的阈值Λ Ath的值与非差动模式的情况相比设定得较大。而且，在非差动模 式的情况下，阈值Λ Ath的值在部分汽缸非差动模式与全汽缸非差动模式之间是不同的。 部分汽缸非差动模式的实施中与全汽缸非差动模式的实施中相比阈值Λ Ath的值小。
[0053] 在步骤S36中，E⑶30计算Tx时间之前的加速器开度的增加量Λ A。该计算通过 如下方式实施：ECU30基于加速器开度传感器32来依次存储加速器开度，并基于所存储的 数据来求算Τχ T时间之前的加速器开度与Tx时间之前的加速器开度之差。
[0054] 在步骤S37中，Ε⑶30判定加速器开度的增加量Λ Α是否不足阈值Λ Ath。在增加 量Λ A不足阈值Λ Ath的情况下前进至步骤S38。在增加量Λ A为阈值Λ Ath以上的情况 下，跳过以后的处理，结束本次例程。由此，行驶模式维持为差动模式或非差动模式。
[0055] 在步骤S38中，E⑶30判定是否为非差动模式。在非差动模式的情况下，前进至 步骤S39,将电动机锁定机构25从卡合状态操作为释放状态而从非差动模式切换为差动 模式。另一方面，在差动模式的情况下，由于不需要操作电动机锁定机构25,因此跳过步骤 S39而前进至步骤S40。
[0056] 在步骤S40中，E⑶30输出发动机旋转停止指令而使发动机3的燃烧停止。由此， 行驶模式切换为EV模式，发动机转速向0降低，并且，第一电动机/发电机4空转。
[0057] 根据图6的控制例程，非差动模式的情况与差动模式的情况相比，阈值AAth的值 设定为较大的值。加速器开度的增加量ΛΑ变为不足α3或β3的机会小于变为不足γ3 的机会。因此，非差动模式的实施中与差动模式的实施中相比，用于向EV模式切换的条件 被严格地设定。由此，第三方式与第一方式同样地，能够抑制电动机锁定机构25的耐久性 的降低且能够实现系统效率的提高。
[0058] 在图7的示例中，在部分汽缸非差动模式的情况下，在时刻tl以前，由于规定时间 ΛΤ下的增加量ΛΑ为α3以上，因此在从时刻tl到时刻t2的判定期间Tx，不向EV模式 转变而维持为部分汽缸非差动模式。在时刻t2,从时刻t2起Τχ时间之前的增加量Λ Α超 过α 3,因此将电动机锁定机构25从卡合状态操作为释放状态，并且，输出发动机旋转停止 指令。之后，发动机转速向0降低。而且，在时刻t3发动机转速变为0。
[0059] 根据第三方式，与第二方式同样地，部分汽缸非差动模式的实施中与全汽缸非差 动模式的实施中相比电动机锁定机构25的操作频率降低，因此能够进一步抑制电动机锁 定机构25的耐久性的降低。另一方面，全汽缸非差动模式的实施中与部分汽缸非差动模式 的实施中相比，容易向EV模式切换，系统效率提高。
[0060] (第四方式）
[0061] 接着，参照图8及图9并对本发明的第四方式进行说明。第四方式的控制除作为 用于向EV模式切换的条件而设定的参数之外，与第二方式或第三方式是相同的。在本方式 中，将车辆1所行驶的路面的下坡度的绝对值grad设定为用于向EV模式切换的条件。本 方式中，在下坡度的绝对值grad不足阈值的情况下向EV模式切换。换言之，本方式中，在 下坡度的绝对值grad为阈值以上的情况下维持差动模式或非差动模式。
[0062] 图8的控制例程的程序存储于E⑶30,适时地读出并以规定间隔反复执行。在步 骤S41中，E⑶30判定当前行驶模式是否为非差动模式。在非差动模式的情况下前进至步 骤S42。在不为非差动模式的情况下即差动模式的情况下前进至步骤S45。在步骤S42中， ECU30判定发动机3是否正以部分汽缸运转进行运转，即是否为部分汽缸非差动模式。在部 分汽缸非差动模式的情况下前进至步骤S43。在不为部分汽缸非差动模式的情况下，即全汽 缸非差动模式的情况下前进至步骤S44。
[0063] 在步骤S43中，ECU30将下坡度的绝对值grad的阈值gradth的值设定为α 4。在 步骤S44中，ECU30将阈值gradth的值设定为β 4。在步骤S45中，ECU30将阈值gradth 的值设定为Y4。α4、β4及γ4中，α4<β4< γ4的关系成立。S卩，差动模式的情况 与非差动模式的情况相比阈值gradth的值设定得较大。而且，在非差动模式的情况下，阈 值gradth的值在部分汽缸非差动模式与全汽缸非差动模式之间是不同的。部分汽缸非差 动模式的实施中与全汽缸非差动模式的实施中相比，阈值gradth的值小。
[0064] 在步骤S46中，E⑶30判定车辆1所行驶的路面是否为下坡。路面的坡度基于未 图示的坡度传感器的信号而由ECU30取得。在步骤S47中，ECU30基于坡度传感器的信号 来取得下坡度的绝对值grad。在步骤S48中，ECU30判定下坡度的绝对值grad是否不足阈 值gradth。在下坡度的绝对值grad不足阈值gradth的情况下前进至步骤S49。在下坡度 的绝对值grad为阈值gradth以上的情况下，跳过以后的处理，结束本次例程。由此，行驶 模式维持为差动模式或非差动模式。
[0065] 在步骤S49中，E⑶30判定是否为非差动模式。在非差动模式的情况下，前进至 步骤S50,将电动机锁定机构25从卡合状态操作为释放状态而从非差动模式切换为差动 模式。另一方面，在差动模式的情况下，由于不需要操作电动机锁定机构25,因此跳过步骤 S50而前进至步骤S51。
[0066] 在步骤S51中，E⑶30输出发动机旋转停止指令而使发动机3的燃烧停止。由此， 行驶模式向EV模式切换，发动机转速向0降低，并且，第一电动机/发电机4空转。
[0067] 根据图8的控制例程，非差动模式的情况与差动模式的情况相比，阈值gradth的 值设定为较大的值。下坡度的绝对值grad变得不足α 4或β4的机会小于变得不足γ 4 的机会。因此，非差动模式的实施中与差动模式的实施中相比，用于向EV模式切换的条件 被严格地设定。由此，第四方式与第一方式同样地，能够抑制电动机锁定机构25的耐久性 的降低且能够实现系统效率的提高。
[0068] 在图9的示例中，在部分汽缸非差动模式的情况下，在下坡度的绝对值grad不足 β 4的时刻t0,不输出发动机旋转停止指令，继续执行部分汽缸非差动模式。而且，在下坡 度的绝对值grad成为不足比β 4小的α 4的时刻tl，将电动机锁定机构25从卡合状态操 作为释放状态并输出发动机旋转停止指令。之后，发动机转速向〇降低。而且，在时刻t2 发动机转速变为〇。
[0069] 根据第四方式，与第二方式或第三方式同样地，部分汽缸非差动模式的实施中与 全汽缸非差动模式的实施中相比电动机锁定机构25的操作频率降低，因此能够进一步抑 制电动机锁定机构25的耐久性的降低。另一方面，全汽缸非差动模式的实施中与部分汽缸 非差动模式的实施中相比，容易向EV模式切换，系统效率提高。
[0070] 本发明并未限定于上述各方式，在本发明的主旨的范围内能够以各种方式实施。 上述各方式中，将本发明适用于如下类型的混合动力车辆：具备两个电动机/发电机，且一 方的电动机/发电机与发动机连接于差动机构，但本发明也能够适用于一个电动机/发电 机与发动机连接于差动机构的混合动力车辆。而且，发动机并未限于汽缸休止发动机。因 此，本发明也能够适用于包含各汽缸进行运转的通常的发动机在内的混合动力车辆。
[0071] 作为将差动机构从差动状态向非差动状态切换的锁定机构，并未限于阻止电动机 /发电机自身的旋转的方式。例如，也可以如下进行：使用离合器来切断从差动机构到电动 机/发电机的动力传递路径，并且，以对差动机构侧的要素进行固定的方式来实施锁定机 构，通过该锁定机构而将差动机构从差动状态向非差动状态切换。
[0072] 在上述各方式中，使一个参数的阈值的值在差动模式与非差动模式之间不同，从 而使非差动模式的实施中用于向EV模式切换的条件与差动模式的实施中的该条件相比设 定得严格。但是，使阈值的值不同只不过是一个示例。例如，也可以使一个参数的阈值的值 在差动模式与非差动模式中共用，且在非差动模式的情况下加重基于其他参数的条件，从 而使非差动模式的实施中用于向EV模式切换的条件与差动模式的实施中的该条件相比设 定得严格。总之，只要将条件设定成非差动模式的实施中与差动模式的实施中相比难向EV 模式转变即可。另外，也能够通过组合上述第一方式至第四方式中的至少两个方式来实施 本发明。
[0073] 适宜在松开了加速器踏板的惯性行驶时、在加速器踏板的踏下量为规定值以下的 减速时实施第二方式至第四方式的各方式，但这些方式未必一定以惯性行驶时、减速时为 前提。因此，也能够在发动机、第二电动机/发电机输出转矩的正常行驶时、加速时实施这 些方式。
【权利要求】
1. 一种混合动力车辆的控制装置，适用于混合动力车辆，所述混合动力车辆具备： 发动机； 电动机/发电机； 差动机构，连接所述发动机与所述电动机/发电机；及 锁定机构，能够在差动状态与非差动状态之间切换所述差动机构的状态，其中所述差 动状态容许所述发动机与所述电动机/发电机之间的差速旋转，所述非差动状态阻止所述 发动机与所述电动机/发电机之间的差速旋转， 所述混合动力车辆能够实施以下模式： 所述差动机构的状态为所述差动状态而所述发动机的燃烧停止的EV模式； 所述差动机构的状态为所述差动状态而所述发动机的旋转继续的差动模式；及 所述差动机构的状态为所述非差动状态而所述发动机的旋转继续的非差动模式， 控制装置在所述差动模式或所述非差动模式的实施中在规定的条件成立的情况下，停 止所述发动机的燃烧而向所述EV模式切换， 所述混合动力车辆的控制装置的特征在于， 所述非差动模式的实施中，与所述差动模式的实施中相比所述规定的条件被严格地设 定。
2. 根据权利要求1所述的控制装置，其中， 所述发动机具有多个汽缸，并能够执行：所述多个汽缸中的一部分汽缸休止而其余的 汽缸工作的部分汽缸运转；及所述多个汽缸的所有汽缸工作的全汽缸运转， 所述非差动模式包含：所述发动机实施所述全汽缸运转的全汽缸非差动模式；及所述 发动机实施所述部分汽缸运转的部分汽缸非差动模式， 所述部分汽缸非差动模式的实施中，与所述全汽缸非差动模式的实施中相比所述规定 的条件被严格地设定。
3. 根据权利要求1或2所述的控制装置，其中， 在所述差动模式或所述非差动模式的实施中在所述规定的条件成立且所述车辆处于 惯性行驶的情况下，停止所述发动机的燃烧而向所述EV模式切换。
【文档编号】B60W10/06GK104114428SQ201380001289
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年2月13日 优先权日:2013年2月13日
【发明者】丸山智之 申请人:丰田自动车株式会社