CN101850768B

CN101850768B - 混合动力车辆的控制装置

Info

Publication number: CN101850768B
Application number: CN201010145611.7A
Authority: CN
Inventors: 岛中茂树
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; JATCO Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; JATCO Ltd
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2030-03-26
Also published as: JP5080525B2; EP2236374B1; US20100248893A1; US8512201B2; KR101636580B1; JP2010228703A; CN101850768A; EP2236374A1; KR20100109421A

Abstract

一种混合动力车辆的控制装置，通过降低起步时向导致第二联接元件发热的第三行驶模式切换的切换频率，能够确保第二联接元件的耐久可靠性。本发明的混合动力车辆的控制装置具有：发动机；电动机/发电机；安装在发动机与电动机/发电机之间的第一离合器；安装在电动机/发电机与驱动轮之间的第二离合器；模式选择部，其根据行驶状态在如下的行驶模式间进行切换，即，将第一离合器释放的“EV行驶模式”、将第一离合器和第二离合器联接的“HEV行驶模式”、将第二离合器滑动联接的“WSC行驶模式”；检测第二离合器的温度的第二离合器温度传感器；在第二离合器的温度为规定值以上时，无论行驶模式如何都使发动机为动作状态的第二离合器保护控制机构。

Description

混合动力车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及具有多个行驶模式且根据规定条件切换行驶模式的混合动力车辆的控制装置。

背景技术

以往，公知有如下结构的混合动力车辆的控制装置，其具有：将发动机和电动机断开、连接的第一联接元件；将电动机和驱动轮断开、连接的第二联接元件，作为行驶模式，具有仅以电动机为动力源而行驶的使用电动机行驶模式(以下，称为“EV”行驶模式)、和还以发动机为动力源而行驶的使用发动机行驶模式(以下，成为“HEV行驶模式”)，通过根据车辆状态和行驶状态切换行驶模式以实现减低燃油消耗(例如，参照专利文献1)。

这样的混合动力车辆由于不存在变矩器那样地吸收输入转速和转速变动的元件，故而将第一联接元件和第二联接元件完全联接而起步时，根据发动机的转速来决定车速。另一方面，发动机中存在由用于维持自旋转的怠速转速产生的下限值，若通过发动机的暖机运转等而进行怠速控制时，该怠速转速使得下限值进一步提高。

由此，在驾驶员所要求的驱动力高、要求使用发动机和电动机两者的驱动力进行起步的车辆起步时，需要在应对要求驱动力的同时起到吸收旋转的功能，因而，能够滑动控制第二联接元件，并且能够使用发动机而行驶。该行驶模式称为“WSC行驶模式”，所谓“WSC”是“Wet Start Clutch”的简称。

专利文献1：(日本)特开2005-221073号公报

但是，在现有的混合动力车辆的控制装置中，在以“EV行驶模式”行驶时，通常，由于发动机停止，驾驶员通过踏下油门踏板的操作等来增加所要求的驱动力，在判断为向“HEV行驶模式”转变时，电动机在“EV行驶模式”下只能够使用一定的转矩，以剩余使发动机起动的余力部分。即，若要求“EV行驶模式”下可提供的驱动力以上的驱动力，则在利用电动机的余力起动发动机之后，向“HEV行驶模式”进行模式转变，利用发动机的转矩和电动机的转矩应对要求驱动力。因此，能够维持“EV行驶模式”的区域由于用于发动机起动的余力的部分而变窄。

这样，由于在发动机起动时具有必要的转矩量的余力，故而能够进行“EV行驶模式”的区域比电动机原本可输出的区域窄。因此，起步时，成为自发动机起动的WSC起步的频率增加，伴随与此，第二联接元件的滑动控制频率也增加。

特别是，在驾驶员所要求的驱动力大而踏下油门踏板起步时，成为自发动机起动的WSC起步，第二联接元件的滑动控制频率增加。并且，在由滑动控制而使第二联接元件过热的状态下，进而在下次车辆起步时进行基于“WSC行驶模式”的滑动控制，则会导致第二联接元件的耐久性的降低。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种混合动力车辆的控制装置，通过降低起步时向导致第二联接元件发热的第三行驶模式(WSC行驶模式)切换的切换频率，能够确保第二联接元件的耐久可靠性。

为了实现上述目的，本发明的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，包括：发动机；电动机；第一联接元件，其安装在所述发动机与所述电动机之间，将所述发动机和所述电动机断开、连接；第二联接元件，其安装在所述电动机与驱动轮之间，将所述电动机和所述驱动轮断开、连接；行驶模式切换机构，其根据行驶状态在第一行驶模式、第二行驶模式以及第三行驶模式之间进行切换，在所述第一行驶模式下，将所述第一联接元件释放且将所述第二联接元件联接，仅利用所述电动机的驱动力行驶，在所述第二行驶模式下，将所述第一联接元件和所述第二联接元件联接，利用所述发动机和所述电动机两者的驱动力行驶，在所述第三行驶模式下，将所述第二联接元件滑动联接，利用经由所述第二联接元件传递的驱动力行驶；温度检测机构，其检测所述第二联接元件的温度；第二联接元件保护控制机构，在所述第二联接元件的温度为规定值以上时，无论行驶状态如何，所述第二联接元件保护控制机构都使所述发动机为动作状态。

在本发明的混合动力车辆的控制装置中，在第二联接元件的温度为规定值以上时，无论行驶模式如何，第二联接元件保护控制机构使发动机为动作状态，因此，在仅利用电动机的驱动力行驶的第一行驶模式下，能够将电动机转矩的余力完全用作驱动用转矩。换言之，能够在满足驾驶员要求的驱动力的同时，扩大选择第一行驶模式的行驶区域。

通过扩大该第一行驶模式的选择区域，不会使驾驶员感到驱动力不足的不适感，以第一行驶模式起步的频率提高，反之，自发动机起动向第三行驶模式切换的起步频率降低。

其结果，通过降低起步时向导致第二联接元件发热的第三行驶模式切换的切换频率，能够确保第二联接元件的耐久可靠性。

附图说明

图1是表示适用了实施例1的控制装置的、基于后轮驱动的FR混合动力车辆(混合动力车辆的一例)的整体系统图；

图2是表示适用了实施例1的控制装置的FR混合动力车辆的综合控制器10执行的运算处理的控制框图；

图3是表示适用了实施例1的控制装置的FR混合动力车辆的综合控制器10在进行模式选择处理时所使用的EV-HEV选择映像图(マツプ)的图；

图4是表示适用了实施例1的控制装置的FR混合动力车辆的综合控制器10在进行蓄电池充电控制时所使用的目标充放电量映像图的图；

图5是表示由实施例1的综合控制器10进行的第二离合器保护控制处理的流程的流程图；

图6是表示实施例1的第二离合器保护控制中的高温判定处理的流程图；

图7是表示实施例1的第二离合器保护控制中的起步开始判定处理的流程图；

图8是表示在CL2高温判定中的EV起步时，要求EV区域以上的驱动力时的EV-HEV选择映像图上的运转点变化特性的图；

图9是表示在CL2高温判定中的EV起步时，要求EV区域以上的驱动力时的油门踏板开度、转速(发动机转速、电动机转速)、比较例1的模式转变、比较例2的模式转变、实施例1的模式转变各特性的时间图；

图10是表示由实施例2的综合控制器10执行的第二离合器保护控制处理的流程的流程图；

图11是表示在CL2高温判定中的EV起步时，要求EV区域以上的驱动力时的EV-HEV选择映像图上的速度不同的运转点的变化特性的图；

图12是表示在CL2高温判定中的EV起步时，要求EV区域以上的驱动力时的变速速度大的油门踏板开度、变速速度＞C的模式转变、变化速度小的踏板开度、变化速度≤C的模式转变各特性的时间图。

符号说明

Eng：发动机

MG：电动机/发电机(电动机)

AT：自动变速器

CL1：第一离合器(第一联接元件)

CL2：第二离合器(第二联接元件)

RL：左后轮

RR：右后轮

1：发动机控制器

2：电动机控制器

3：变换器

4：蓄电池

5：第一离合器控制器

6：第二离合器液压单元

7：AT控制器

8：第二离合器液压单元

9：制动器控制器

10：综合控制器

具体实施方式

以下，基于附图所示的实施例1及实施例2对本发明的混合动力车辆的控制装置的最佳实施方式进行说明。

(实施例1)

首先，说明结构。

图1是表示适用了实施例1的控制装置的、基于后轮驱动的FR混合动力车辆(混合动力车辆的一例)的整体系统图。

如图1所示，实施例1的FR混合动力车辆的驱动系统包括：发动机Eng、飞轮FW、第一离合器CL1(第一联接元件)、电动机/发电机MG(电动机)、第二离合器CL2(第二联接元件)、自动变速器AT、传动轴PS、差速器DF、左驱动轴DSL、右驱动轴DSR、左后轮RL(驱动轮)、右驱动轮RR(驱动轮)。另外，FL为左前轮，FR为右前轮。

上述发动机Eng是汽油发动机或柴油发动机，基于来自发动机控制器1的发动机控制指令，进行发动机起动控制、发动机停止控制和节气门阀的阀开度控制以及燃油切断控制等。另外，在发动机输出轴设有飞轮FW。

所述第一离合器CL1是安装在所述发动机Eng与电动机/发电机MG之间的离合器，基于来自第一离合器控制器5的第一离合器控制指令，根据由第一离合器液压单元6形成的第一离合器控制液压，对联接、滑动联接(半离合状态)、释放进行控制。作为第一离合器CL1，例如使用有常闭的干式单板离合器，其利用基于膜片弹簧的作用力保持完全联接，并且通过使用具有活塞14a的液压促动器14的行程控制，对从滑动联接到完全释放进行控制。

所述电动机/发电机MG是在转子中埋设永久磁铁并且在定子上卷绕有定子线圈的同步型电动机/发电机，基于来自电动机控制器2的控制指令，通过施加由变换器3形成的三相交流来进行控制。该电动机/发电机MG也能够作为接受来自蓄电池4的供电而旋转驱动的电动机而动作(以下，称该动作状态为“力行”)，并且作为在转子从发动机Eng和驱动轮接受旋转动力时、在定子线圈的两端产生电动势的电动机而起作用，也能够对蓄电池4进行充电(以下，称该动作状态为“再生”)。另外，电动机/发电机MG的转子经由缓冲器而与自动变速器AT的变速器输入轴连接。

所述第二离合器CL2是安装在所述电动机/发电机MG与左右后轮RL、RR之间的离合器，基于来自AT控制器7的第二离合器控制指令，根据由第二离合器液压单元8形成的控制液压，对联接、滑动联接、释放进行控制。作为该第二离合器CL2，例如使用有能够由比例电磁铁连续地控制油流量以及液压的常开的湿式多板离合器或湿式多板制动器。另外，第一离合器液压单元6和第二离合器液压单元8内设在AT液压控制阀单元CVU中，该AT液压控制阀单元CVU中附设于自动变速器AT。

所述自动变速器AT例如是前进7速后退1速等、根据车速和油门踏板开度等自动地切换有级的变速级的有级变速器，所述第二离合器CL2不是追加设置的专用离合器，在自动变速器AT的各变速级联接的多个摩擦联接元件中，选择配置在转矩传递路径的最佳离合器和制动器。并且，所述自动变速器AT的输出轴经由传动轴PS、差速器DF、左驱动轴DSL、右驱动轴DSR而与左右后轮RL、RR连接。

实施例1的混合动力驱动系统包括：电动车行驶模式(以下，称为“EV行驶模式”)、混合动力车辆行驶模式(以下，称为“HEV行驶模式”)、驱动转矩控制行驶模式(以下，称为“WSC行驶模式”)等行驶模式。

所述“EV行驶模式”(第一行驶模式)是使第一离合器CL1为释放状态并仅利用电动机/发电机MG的驱动力行驶的模式。

所述“HEV行驶模式”(第二行驶模式)是使第一离合器CL1为联接状态而行驶的模式，具有电动机辅助行驶模式、行驶发电模式以及发动机行驶模式，根据其中任一模式行驶。电动机辅助行驶模式是利用发动机Eng和电动机/发电机MG的驱动力而行驶的模式。行驶发电模式是将发动机Eng的驱动力的一部分用于电动机/发电机MG的发电并将剩余的驱动力作为行驶用驱动力而行驶的模式。发动机行驶模式是指仅利用发动机Eng的驱动力行驶的模式。

所述“WSC行驶模式”(第三行驶模式)是控制离合器转矩容量并起步的模式，通过电动机/发电机MG的转速控制将第二离合器CL2维持在滑动联接状态，并且使经由第二离合器CL2的离合器传递转矩成为根据车辆状态和驾驶员操作而决定的要求驱动转矩。

该“WSC行驶模式”是在起步前完成了发动机起动和第一离合器CL1的联接的“HEV行驶模式”下的车辆起步时、将第一离合器CL1切离的状态下的“EV行驶模式”下起步时判断为向“HEV行驶模式”转变的车辆起步时等选择使用。

接着，对混合动力车辆的控制系统进行说明。

实施例1的FR混合动力车辆的控制系统，如图1所示，具有：发动机控制器1、电动机控制器2、变换器3、蓄电池4、第一离合器控制器5、第一离合器液压单元6、AT控制器7、第二离合器液压单元8、制动器控制器9以及综合控制器10。另外，发电机控制器1、电动机控制器2、第一离合器控制器5、AT控制器7、制动器控制器9、综合控制器10经由可相互交换信息的CAN通信线11而连接。

所述发电机控制器1输入来自发电机转速传感器12的发电机转速信息、来自综合控制器10的目标发动机转矩指令、以及其他必要信息。将控制发动机动作点(Ne、Te)的指令向发动机Eng的节气门阀促动器等输出。

所述电动机控制器2输入来自检测电动机/发电机MG的转子旋转位置的分解器13的信息、来自综合控制器10的目标MG转矩指令以及目标MG转矩指令以及其他必要信息。将对电动机/发电机MG的电动机动作点(Nm、Tm)进行控制的指令向变换器3输出。另外，在该电动机控制器2中，监视表示蓄电池4的充电容量的蓄电池SOC，该蓄电池SOC的信息用于电动机/发电机MG的控制信息，并且经由CAN通信线11而向综合控制器10供给。

所述第一离合器控制器5输入来自检测液压促动器14的活塞14a的行程位置的第一离合器行程传感器15的传感器信息、来自综合控制器10的目标CL1转矩指令以及其他必要信息。并且，将对第一离合器CL1的联接、滑动联接以及释放进行控制的指令向AT液压控制阀单元CVU内的第一离合器液压单元6输出。

所述AT控制器7输入来自踏板开度传感器16、车速传感器17、检测第二离合器CL2的端面周边温度的第二离合器温度传感器18(温度检测机构)等的信息。并且，在选择D挡行驶时，根据由油门踏板开度APO和车速VSP决定的运转点在挡位映像图上存在的位置而检索最佳的变速级，将能够得到检索到的变速级的控制指令向AT液压控制阀单元CVU输出。另外，所谓挡位映像图是指，根据油门踏板开度和车速而画出的升挡线和降挡线的映像图。在上述自动变速控制的基础上，在从综合控制器10输入目标CL2转矩指令的情况下，进行将控制第二离合器CL2的滑动联接的指令向AT液压控制阀单元CVU内的第二离合器液压单元8输出的第二离合器控制。另外，在从综合控制器10输出变速控制变更指令的情况下，通常代替变速控制而进行基于变速控制变更指令的变速控制。

所述制动器控制器9输入来自检测四轮的各车轮速度的车辆速度传感器19、来自制动器行程传感器20的传感器信息、来自综合控制器10的再生协作控制指令以及其他必要信息。例如，在踏下制动器进行制动时，仅由再生制动力不能满足由制动器行程BS求得的要求制动力的情况下，利用机械制动力(液压制动力和电动机制动力)补偿其不足量，进行再生协作制动控制。

上述综合控制器10起到管理车辆整体的消耗能量并且使车辆以最高效率行驶的功能，经由CAN通信线11输入来自检测电动机转速Nm的电动机转速传感器21和其他传感器开关类22的必要信息。向发动机控制器1输出目标发动机转矩指令，向电动机控制器2输出目标MG转矩指令以及目标MG转速指令，向第一离合器控制器5输出目标CL1转矩指令，向AT控制器7输出目标CL2转矩指令，向制动器控制器9输出再生协作控制指令。

图2是表示适用了实施例1的控制装置的FR混合动力车辆的综合控制器10执行的运算处理的控制框图。图3是表示适用了实施例1的控制装置的FR混合动力车辆的综合控制器10在进行模式选择处理时所使用的EV-HEV选择映像图的图。图4是表示适用了实施例1的控制装置的FR混合动力车辆的综合控制器10在进行蓄电池充电控制时所使用的目标充放电量映像图的图。以下，基于图2～图4对由实施例1的综合控制器10执行的运算处理进行说明。

如图2所示，所述综合控制器10具有目标驱动力运算部100、模式选择部200(行驶模式切换机构)、目标充放电运算部300以及动作点指令部400。

在所述目标驱动力运算部100中，使用目标驱动力映像图由油门踏板开度APO和车速VSP运算目标驱动力tFo0。

在所述模式选择部200，使用图3所示的EV-HEV选择映像图(映像图)，由油门踏板开度APO和车速VSP选择“EV行驶模式”或“HEV行驶模式”作为目标行驶模式。若蓄电池SOC为规定值以下，则强制地使“HEV行驶模式”成为目标行驶模式。另外，在EV-HEV选择映像图中，在车速VSP为第一设定车速VSP1以下的低车速区域，在油门踏板开度APO大时，为了输出大的驱动力而设定有“WSC行驶模式”。在自动变速器AT为1速级时，将HEV→WSC切换线或EV→WSC切换线设定在比发动机Eng的怠速转速区域的第一设定车速VSP1低的车速区域。另外，在图3中，斜线区域是从“HEV行驶模式”切换到“WSC行驶模式”的区域，图3中的阴影线区域是从“WSC行驶模式”切换到“EV行驶模式”的区域。

在所述目标充放电运算部300中，使用图4所示的目标充放电量映像图，由蓄电池SOC运算目标充放电电力tP。

在所述动作点指令部400中，基于油门踏板开度APO、目标驱动力tFo0、目标行驶模式、车速VSP以及目标充放电电力tP等输入信息，作为动作点到达目标，计算目标发动机转矩、目标MG转矩、目标MG转速、目标CL1转矩以及目标Cl2转矩。并且，经由CAN通信线11将目标发动机转矩指令、目标MG转矩指令、目标MG转速指令、目标CL1转矩指令以及目标CL2转矩指令向各控制器1、2、5、7输出。

图5是表示由实施例1的总控制器10执行的第二离合器保护控制处理的流程的流程图(第二联接元件保护控制机构)。图6是表示实施例1的第二离合器保护控制中的高温判定处理的流程图。图7是表示实施例1的第二离合器保护控制中的起步开始判定处理的流程图。以下，基于图5～图7所示的流程的各步骤进行说明。

在步骤S101中，判断第二离合器CL2是否处于高温判定中，在为“是”(CL2高温判定中)时进入步骤S102，在为“否”(CL2高温判定结束)时进入步骤S120。

在此，第二离合器CL2的高温判定由图6所示的流程图进行，若在步骤S101a判断为第二离合器CL2的衬片周边温度比第一设定温度A高，则进入步骤S101b，将第二离合器CL2判断为高温。并且，只要在步骤S101c判断为处于高温判断中且在步骤S101d判断为第二离合器CL2的衬片周边温度为第二设定温度B(＜A)以上，则进入步骤S101b，判定第二离合器CL2为高温。另外，在步骤S101c判断为未处于高温判定中时、或者在步骤S101c中判断为处于高温判定中但是在步骤S101d中判断为第二离合器CL2的衬片周边温度小于第二设定温度B时，进入步骤S101e，结束第二离合器CL2的高温判定。即，在第二离合器CL2的衬片周边温度TCL2由于温度上升而超过第一设定温度A之后直至由于温度下降而小于第二设定温度B期间为高温判定中。

在步骤S101判断为处于CL2高温判定中之后，在步骤S102中，判断发动机Eng是否处于旋转动作中，在为“是”(Eng动作中)时进入步骤S108，在为“否”(Eng停止中)时进入步骤S103。

在步骤S102判断为发动机Eng处于停止中之后，在步骤S103中判断是否进行起步开始判定，为“是”(进行起步开始判定)时进入步骤S104，为“否”(不进行起步开始判定)时进入“返回”。

在此，起步开始判定根据图7所示的流程图进行，若选挡位置在后退位置(R)或前进位置(D)(S103a)时踏下踏板(S103b)、制动器不工作(S103c)的所有条件成立，则进入步骤S103d，进行起步开始判定。另一方面，若选挡位置在后退位置(R)或前进位置(D)(S103a)时踏下踏板(S103b)、制动器不工作(S103c)中的任一条件不成立，则进入步骤S103e，不进行起步开始判定。

在步骤S103中判断为进行起步开始判定之后，在步骤S104，判断车辆当前的运转点在图3所示的EV-HEV选择映像图上是否存在于EV区域，在“是”(存在于EV区域)时进入步骤S105，在“否”(存在于EV区域以外)时进入步骤S107。

在步骤S104判断为存在于EV区域之后，在步骤S105中将第一离合器CL1滑动联接且使发电机Eng转动而起动之后，将第一离合器CL1释放并且设置“禁止发动机停止标记”，进入步骤S106。

在步骤S105中，ENG起动之后将离合器CL1释放且禁止ENG停止之后，在步骤S106中，进行将图3所示的EV-HEV选择映像图的EV区域扩大的修正(参照图8)，并且进入“返回”(映像图修正部)。

在此，EV-HEV选择映像图的EV区域的扩大修正是以考虑到发动机Eng起动所需的电动机/发电机MG的输出后的量为最大限度而进行的。

在步骤S104中判断为存在于EV区域以外之后，在步骤S107中将第一离合器CL1滑动联接且使发动机Eng转动而起动之后，将第一离合器Cl1联接并且将第二离合器Cl2滑动联接，基于“WSC行驶模式”而起步，并且进入“返回”。

在步骤S103中判断为发动机Eng处于运转动作中之后，在步骤S108中判断车辆当前的运转点在图3或修正后的EV-HEV选择映像图上是否存在于EV区域，在判断为“是”(存在于EV区域)时进入步骤S113，为“否”(存在于EV区域以外)时进入步骤S109。

在步骤S108中判断为存在于EV区域以外之后，在步骤S109中，判定车辆当前的运转点在图3或修正后的EV-HEV选择映像图上是否存在于HEV区域，为“是”(存在于HEV区域)时进入步骤S110，为“否”(存在于HEV区域以外)时进入步骤S111。

在步骤S109中判断为存在于HEV区域之后，在步骤S110中进行“HEV行驶模式”下的行驶控制，并且进入“返回”。

在步骤S109中判断为存在于HEV区域以外之后，在步骤S111中判断车辆当前的运转点在图3或者修正后的EV-HEV选择映像图上是否存在于WSC区域，为“是”(存在于WSC区域)时进入步骤S112，为“否”(存在于WSC区域以外)时进入步骤S113。

在步骤S111中判断为存在于WSC区域之后，在步骤S112中设置“禁止发动机停止标记”并且进入“返回”。

在步骤S108中判断为存在于EV区域或者在步骤S111中判断为存在于WSC区域以外(停车)之后，在步骤S113中设置“禁止发动机停止标记”，并且将第一离合器CL1释放，进入步骤S114。

另外，在已设置了“禁止发动机停止标记”并且已将第一离合器CL1释放的情况下，维持该状态。

在步骤S113中禁止ENG停止并且CL1释放(OFF)之后，在步骤S114中判断是否已将图3所示的EV-HEV选择映像图的EV区域扩大，为“是”(有EV区域扩大修正)时进入步骤S116，为“否”(无EV区域扩大修正)时进入步骤S115。

在步骤S114判断为无EV区域扩大修正之后，在步骤S115中进行将图3所示的EV-HEV选择映像图的EV区域扩大的修正(参照图8)，进入步骤S116(映像图修正部)。

在此，EV-HEV选择映像图的EV区域的扩大修正是以考虑到发电机Eng起动所需的电动机/发电机MG的输出后的量为最大限度而进行的。

在步骤S114中判断为有EV区域扩大修正或在步骤S115中进行了EV区域扩大修正之后，在步骤S116中，判断在被修正的EV-HEV选择映像图是否要求EV区域以上的驱动力，为“是”(有EV区域以上的驱动力要求)时进入步骤S117，为“否”(无EV区域以上的驱动力要求)时则向“返回”进入。

在步骤S116中判断为有EV区域以上的驱动力要求或者在步骤S118中禁止向“WSC行驶模式”转变之后，在步骤S117中，判断电动机转速是否达到发动机转速以上，为“是”(电动机转速≥发动机转速)时，进入步骤S119，为“否”(电动机转速＜发动机转速)时进入步骤S118。

在步骤S117中判断为电动机转速＜发动机转速之后，在步骤S118中，禁止从“EV行驶模式”向“WSC行驶模式”转变，返回步骤S117(第三行驶模式转变禁止部)。

在步骤S117中判断为电动机转速≥发动机转速之后，在步骤S119中，使电动机转速与发动机转速一致，在离合器相对旋转消失的时刻使第一离合器CL1联接，从“EV行驶模式”直接向“HEV行驶模式”转变，并且进入“返回”(第二行驶模式转变部)。

在步骤S101中判断为不处于CL2高温判定中之后，在步骤S120中判断是否对图3所示的EV-HEV选择映像图的EV区域进行扩大修正，为“是”(有EV区域扩大修正)时进入步骤S121，为“否”(无EV区域扩大修正)时进入步骤S122。

在步骤S120中判断为有EV区域扩大修正之后，在步骤S121中对已被扩大修正的EV区域进行缩小修正，返回到图3所示的EV-HEV选择映像图的EV区域的状态，进入步骤S122。

在步骤S120中判断为无EV区域扩大修正或者在步骤S121中使映像图还原处理之后，在步骤S122中使用图3所示的EV-HEV选择映像图，进行在将第一离合器CL1释放的“EV行驶模式”下停止发动机Eng的通常模式转变控制，并且进入“返回”。

接着，对作用进行说明。

将实施例1的FR混合动力车辆的控制装置的作用分成“不处于CL2高温判定中时的模式转变控制作用”、“CL2高温判定中的模式转变控制作用”以及“第二离合器保护控制作用”进行说明。

(不处于CL2高温判定中时的模式转变控制作用)

以下，使用图5的流程图对不处于CL2高温判定中时的模式转变控制作用进行说明。

在不处于CL2高温判定中时，在图5的流程图中，反复进行步骤S101→步骤S120(→步骤S121)→步骤S122→返回的流程。并且，在步骤S122中使用图3所示的EV-HEV选择映像图，在将第一离合器CL1释放的“EV行驶模式”下进行将发动机Eng停止的通常的模式转变控制。

这样，在通常的模式转变控制中，注重燃耗性能，在“EV行驶模式”下将Eng停止，故而需要电动机/发电机Mg具有使发动机起动所需的转矩量的余力。因此，在通常的模式转变控制中所使用的EV-HEV选择映像图(图3)中可进行“EV行驶模式”的区域设定得比原有的可输出电动机/发电机MG的区域窄。

因此，例如在“EV行驶模式”下起步时，驾驶员通过踏下加速踏板等操作而要求驱动力增加，在起步开始判定之后，判定向“HEV行驶模式”转变时，成为自发动机起动的WSC起步，选择“WSC行驶模式”的频率增加，第二离合器CL2的滑动控制频率也增加。

特别是，在车辆起步时，由于驾驶员要求驱动力高，故而多为自发动机起动的WSC起步，第二离合器CL2的滑动控制频率增加。在第二离合器CL2过热的状态下，若进一步在下次车辆起步时进行基于自发动机起动的WSC起步的滑动控制，则第二离合器CL2的衬片温度上升而成为高温。

(CL2高温判定中的模式转变控制作用)

以下，使用图5的流程图对在CL2高温判定中的HEV起步时的模式转变控制作用进行说明。

如上所述，若通过通常的模式转变控制而使第二离合器CL2的衬片温度上升成为高温，则代替通常的模式转变控制，进行基于第二离合器保护的模式转变控制。

例如，在基于通常的模式转变控制下行驶之后，在发动机Eng以及车辆停止中判定为第二离合器Cl2为高温时，在图5的流程图中，反复进行步骤S101→步骤S102→步骤S103→返回的流程，在步骤S103进行起步开始判定。

在步骤S103判断为进行起步开始判定且确认驾驶员的起步意思之后，在图5的流程图中，进行步骤S101→步骤S102→步骤S103→步骤S104，在步骤S104中判断车辆当前的运转点在图3所示的EV-HEV选择映像图上是否存在于EV区域。

在自踏下油门踏板状态选挡起步时，在起步开始判定时判断为运转点存在于EV区域以外的情况下，从步骤S104进入步骤S107，在步骤S107中起动发动机Eng之后，通过将第一离合器CL1联接且将第二离合器CL2滑动联接的“WSC行驶模式”而起步。接着，在发动机Eng处于运转动作中且运转点存在于WSC区域的情况下，在图5的流程图中进行步骤S101→步骤S102→步骤S108→步骤S109→步骤S111→步骤S112，在步骤S112中禁止发动机Eng停止。然后，运转点向HEV区域移动，在图5的流程图中，进行步骤S101→步骤S102→步骤S108→步骤S109→步骤S110，在步骤S110中进行“HEV行驶模式”下的行驶控制。即，只要在自踏下油门踏板的状态选挡起步时，使第二离合器保护控制优先，对应于驾驶员的驱动力要求，在起步时进行“WSC行驶模式”→“HEV行驶模式”转变的模式转变控制。

另一方面，在判断为在起步开始判定时运转点存在于EV区域的EV选挡起步时，从步骤S104向步骤S105→步骤S106进入，在步骤S105中，在将第一离合器CL1滑动联接且使将发动机Eng转动而起动之后，将第一离合器CL1释放并且设置“禁止发动机停止标记”。在接下来的步骤S106中，进行将图3所示的EV-HEV选择映像图的EV区域扩大的修正。然后，由于发动机Eng处于运转动作中且运转点存在于EV区域，故而在图5的流程图中，进入步骤S101→步骤S102→步骤S108→步骤S113→步骤S114→步骤S116。在步骤S1106中不要求通过修正扩大的EV区域以上的驱动力的情况下，在图5的流程图中，反复进行步骤S101→步骤S102→步骤S108→步骤S113→步骤S1141→步骤S116的流程，发动机Eng在怠速转速区域动作，维持将第一离合器CL2释放状态的“EV行驶模式”，直至在步骤S108中判断为在修正映像图上运转点不存在于EV区域。

另外，在起步开始判定后的EV选挡起步时或自停车开始D挡EV起步时(进行步骤S111→步骤S113时)，在步骤S116中要求通过修正被扩大的EV区域以上的驱动力且发动机转速超过电动机转速的情况下，在图5的流程图中，从步骤S116向步骤S117→步骤S118进入，并且反复进行步骤S117→步骤S118的流程，在步骤S118中禁止从“EV行驶模式”向“WSC行驶模式”的转变。在发动机转速为电动机转速以下时，在图5的流程图中，从步骤S117向步骤S119进入，在步骤S119中，在发动机转速＝电动机转速的时刻将第一离合器CL1联接，从“EV行驶模式”越过“WSC行驶模式”而向“HEV行驶模式”转变。

(第二离合器保护控制作用)

在实施例1中，第二离合器CL2为高温的判定中所执行的第二离合器保护控制具有以下特征。

(禁止发动机停止判定逻辑)

实施例1的禁止发动机停止判定逻辑在第二离合器CL2的衬片周边温度为高温时使发动机Eng不停止。具体如下：

在起步开始判定时的EV区域，使停止的发动机Eng动作，在动作之后将第一离合器CL1切离并禁止发动机Eng停止(步骤S105)；

在发动机运转中，在EV区域，将第一离合器CL1切离并禁止发动机Eng停止(步骤S113)；

在发动机运转中，在WSC区域，禁止发动机Eng停止(步骤S112)。

另外，起步开始判定检测起步和加速的意图，如图7所示，通过D挡或R挡或踏下油门踏板(ON)或制动器的断开(OFF)进行判定。另外，在“EV行驶模式”需要再生以上的发动机制动的情况下，将第一离合器CL1联接。

这样，在第二离合器CL2的热保护控制中，无论行驶模式如何发动机Eng都成为动作状态，故而在仅利用电动机/发电机MG的驱动力行驶的“EV行驶模式”下，能够将电动机转矩的余力全部用于驱动用转矩。换言之，能够满足驾驶者的要求驱动力，并且能够扩大选择“EV行驶模式”的行驶区域。

通过扩大该“EV行驶模式”的选择区域，不使驾驶员感动驱动力不足的不适感，降低从“EV行驶模式”向“WSC行驶模式”切换的行驶模式切换频率。

(EV可行区域判定逻辑)

实施例1的EV可行区域判定逻辑在选择“EV行驶模式”期间判断发动机Eng是否为动作状态下的发动机起动余力的必要性，进行将预先设定的EV-HEV选择映像图的EV区域扩大的修正(步骤S106、步骤S115)。

即，如图8所示，修正前的EV-HEV选择映像图的EV→HEV切换线利用蓄电池SOC和电动机转速(输出特性)等来决定“EV行驶模式”的区域。对此，修正前的EV-HEV选择映像图的EV→HEV切换线，如图8所示，以发动机起动余力为最大限度，将“EV行驶模式”的区域扩大到“HEV行驶模式”的区域侧。

例如，在EV起步时，在从图8的运转点E变化到运转点F的情况下，将使用有修正前的EV-HEV选择映像图的模式转变控制作为比较例，将使用有修正后的EV-HEV选择映像图的模式转变控制作为实施例1-1。

如图8所示，在比较例的情况下，在运转点F判定“HEV行驶模式”，故而如图9的比较例的模式转变特性所示，向“EV行驶模式”→“WSC行驶模式”→“HEV行驶模式”进行模式转变。

对此，在实施例1-1的情况下，不紧速踏下油门踏板，如图8所示，运转点F存在于被扩大后的EV区域内，故而如图9的实施例1-1的模式转变特性所示，成为EV起步，然后向“HEV行驶模式”转变。

因此，通过将现有的EV-HEV选择映像图修正的简单结构，能够应对驾驶员的要求驱动力，并且能够可靠地降低进入易使第二离合器CL2过热的“WSC行驶模式”的频率。

(踏下油门踏板起步时在EV保持的控制逻辑)

实施例1的踏下油门踏板起步时在EV保持(粘らせる)的控制逻辑，在EV起步时踏下油门踏板的情况下，即使不能够实现驾驶员的要求驱动力，也能够在规定的范围内使“EV行驶模式”保持。

即，在实施例1中，在车辆自停止状态起步时，在修正后的EV-HEV选择映像图中即使判定从“EV行驶模式”向“WSC行驶模式”切换(步骤S116“是”)，在电动机转速达到发动机转速以上之前禁止向“WSC行驶模式”转变(步骤S117→步骤S118)，在电动机转速达到发动机转速以上时将第一离合器CL1联接，向“HEV行驶模式”转变(步骤S117→步骤S119)。

例如，在EV起步时，从图8的运转点E变化到运转点G的情况下，将使用有修正前的EV-HEV选择映像图的模式转变控制作为比较例，将使用修正后的EV-HEV选择映像图且使用在EV保持的控制逻辑的模式转变控制作为实施例1-2。

在比较例的情况下，如图9的比较例的模式转变特性所示，在WSC起步时，在实施例1-2的情况下，如图8所示，在运转点G判定为“HEV行驶模式”。但是，如图9的转速特性所示，禁止向“WSC行驶模式”转变直至电动机转速达到发动机转速，故而如实施例1-2的模式转变特性所示，在时刻t0至时刻t1期间维持“EV行驶模式”。在时刻t1通过使第一离合器CL1联接，进行从时刻t1向“HEV行驶模式”转变这样的省略了“WSC行驶模式”的模式转变。

因此，通过禁止向“WSC行驶模式”的转变，能够实现对第二离合器CL2进一步的热保护，并且在电动机转速与发电机转速一致的时刻使第一离合器CL1联接，由此能够抑制模式转变的冲击，可实现从“EV行驶模式”省略“WSC行驶模式”而向“HEV行驶模式”的模式转变。

接着，对效果进行说明。

在实施例1的FR混合动力车辆的控制装置中能够得到下述效果。

(1)包括：发动机Eng；电动机(电动机/发电机MG)；第一联接元件(第一离合器CL1)，其安装在所述发动机Eng与所述电动机之间，将所述发动机Eng和所述电动机断开、连接；第二联接元件(第二离合器CL2)，其安装在所述电动机与驱动轮RL、RR之间，将所述电动机和所述驱动轮断开、连接；行驶模式切换机构(模式选择部200)，其根据行驶状态在第一行驶模式(“EV行驶模式”)、第二行驶模式(“HEV行驶模式”)以及第三行驶模式(“WSC行驶模式”)之间进行切换，在所述第一行驶模式下，将所述第一联接元件释放且将所述第二联接元件联接，仅利用所述电动机的驱动力行驶，在所述第二行驶模式下，将所述第一联接元件和所述第二联接元件联接，利用所述发动机Eng和所述电动机两者的驱动力行驶，在所述第三行驶模式下，将所述第二联接元件滑动联接，利用经由所述第二联接元件传递的驱动力行驶；温度检测机构(第二离合器温度传感器18)，其检测所述第二联接元件的温度；第二联接元件保护控制机构(图5)，在所述第二联接元件的温度为规定值以上时，无论行驶状态如何，第二联接元件保护控制机构都使所述发动机Eng为动作状态。

因此，通过降低起步时向导致第二联接元件(第二离合器CL2)发热的第三行驶模式(“WSC行驶模式”)切换的切换频率，能够确保第二联接元件的耐久可靠性。另外，在行驶中起动发动机时，能够降低第二联接元件的滑动频率。

(2)在使所述发动机为动作状态的保护控制时，与不进行保护控制时相比，所述第二联接元件保护控制机构(图5)将选择第一行驶模式(“EV行驶模式”)的区域条件扩大。

因此，能够降低起步时向易使第二联接元件(第二离合器CL2)过热的第三行驶模式(“ESC行驶模式”)进入的频率。

(3)所述行驶模式切换机构(模式选择部200)具有至少基于油门踏板开度APO判断行驶模式的映像图(EV-HEV选择映像图)，所述第二联接元件保护控制机构(图5)具有映像图修正部(步骤S106、步骤S115)，在使所述发动机Eng为动作状态的保护控制时，以考虑到发动机起动所需的电动机输出后的量为最大限度，进行将所述映像图中的第一行驶模式(“EV行驶模式”)的区域扩大的修正。

因此，通过对现有的映像图(EV-HEV选择映像图)进行修正的简单结构，能够应对驾驶员的要求驱动力并且可靠地降低向易使第二联接元件(第二离合器CL2)过热的第三行驶模式(WSC行驶模式)进入的频率。

(4)所述第二联接元件保护控制机构(图5)具有：第三行驶模式转变禁止部(步骤S117→步骤S118)，在车辆自停止状态起步时，即使在修正后的所述映像图(图8)中判断为从第一行驶模式(“EV行驶模式”)向第三行驶模式(“WSC行驶模式”)切换，在电动机转速达到发动机转速以上之前，禁止向第三行驶模式转变；第二行驶模式转变部(步骤S117→步骤S119)，在电动机转速达到发动机转速以上时，将所述第一联接元件(第一离合器CL1)联接而向第二行驶模式(“HEV行驶模式”)转变。

因此，通过禁止向第三行驶模式(“WSC行驶模式”)转变，能够对第二联接元件(第二离合器CL2)进行进一步的热保护，并且抑制模式转变振动，能够实现从第一行驶模式(“EV行驶模式”)向第二行驶模式(“HEV行驶模式”)的模式转变。

(实施例2)

实施例2是采用在踏下油门踏板起动时、要求驱动力的变速速度低的区域以“EV行驶模式”保持的控制逻辑的例子。

首先，说明结构。

图10是表示由实施例2的综合控制器10执行的第二离合器保护控制处理的流程的流程图(第二联接元件保护控制机构)。以下，对图10所示的流程图的各步骤进行说明。

另外，关于步骤S201～步骤S216、步骤S220～步骤S222的各步骤，由于进行与图5的步骤S101～步骤S116、步骤S120～步骤S122的各步骤相同的处理，故而省略说明。

在步骤S216中判断为要求EV区域以上的驱动力或者在步骤S218中维持“EV行驶模式”之后，在步骤S217中，判断要求驱动力(例如油门踏板开度APO和目标驱动力等)的变化速度是否超过设定变速速度C，为“是”(要求驱动力的变化速度＞C)时进入步骤S219，为“否”(要求驱动力的变化速度≤C)时进入步骤S218。

在步骤S217判断为要求驱动力的变化速度≤C之后，在步骤S218中，无论是否为EV区域以上的驱动力要求，都维持“EV行驶模式”不变，进入步骤S223(第一行驶模式维持部)。

在步骤S218中维持“EV行驶模式”之后，在步骤S223中，判断已被扩大的映像图上的运转点是否在HEV区域，为“是”时进入步骤S224，为“否”时进入步骤S217。

在步骤S223中判断已扩大的映像图上的运转点位于HEV区域之后，在步骤S224中将第一离合器CL1联接并且向“HEV行驶模式”转变，进入“返回”。

在步骤S217中判断为要求驱动力的变化速度＞C之后，在步骤S219中，将第二离合器CL2滑动联接，对电动机/发电机MG进行转速控制而使其与发动机转速一致，在离合器相对旋转消失的时刻，向使第一离合器CL1联接的“WSC行驶模式”转变，并且进入“返回”。

另外，图1～图4以及图6、图7的结构与实施例1相同，故而省略图示和说明。

接着，说明作用。

(踏下油门踏板起步时在EV保持的控制逻辑)

实施例2的踏下油门踏板起动时在EV保持的控制逻辑，在EV起步时踏下油门踏板的情况下，即使不能够实现驾驶员的要求驱动力，也能够在规定的范围内使“EV行驶模式”保持。

即，在实施例2中，在车辆自停止状态起步时，在修正后的EV-HEV选择映像图中即使判定从“EV行驶模式”向“WSC行驶模式”切换(步骤S116为“是”)时、要求驱动力的变化速度超过设定速度C的情况下，换言之，在要求驱动力高的情况下，根据通常的模式转变方法从“EV行驶模式”切换到“WSC行驶模式”(步骤S217→步骤S219)。但是，在要求驱动力的变化速度为设定速度C以下时，换言之，驱动力的要求低的情况下，无论是否有EV区域以上的驱动力要求，都维持“EV行驶模式”不变(步骤S217→步骤S218)。

例如，在EV起步时，从图11的运转点E变化到运转点H的情况下，如图12的变化速度大的油门踏板开度特性所示，在要求驱动力的变化速度超过设定速度C的情况下，如图12的变化速度＞C的模式转变特性所示，向“EV行驶模式”→“WSC行驶模式”→“HEV行驶模式”进行模式转变。

另一方面，在EV起步时，从图11运转点E变化到运转点I的情况下，如图12的变化速度小的油门踏板开度特性所示，在要求驱动力的变化速度为设定速度C以下的情况下，如图12的变化速度≤C的模式转变特性所示，无论是否处于向“HEV行驶模式”的转变判定时，都维持“EV行驶模式”，并且在判断为进入HEV区域时，向“HEV行驶模式”转变。

因此，在要求驱动力的变化速度超过设定速度C时，能够应对驾驶员的高要求驱动力，在要求驱动力的变化速度为设定速度C以下时，通过维持“EV行驶模式”，能够进一步实现对第二离合器CL2的热保护。即，在要求驱动力的变化速度为设定速度C以下时，推定驾驶员的驱动力要求度低。因此，即使通过维持“EV行驶模式”被保持，也能够将给驾驶员带来的不适感抑制在最小限度，并且能够禁止向“WSC行驶模式”的转变，在第二离合器CL2的热保护方面有利。

另外，其他作用与实施例1相同，故而省略说明。

接着，说明效果，在实施例2的FR混合动力车辆的控制装置中，在实施例1的(1)～(3)的效果的基础上，能够得到以下的效果。

(5)所述第二联接元件保护控制机构(图10)具有第一行驶模式维持部(步骤S218)，在车辆自停止状态起步时，即使在修正后的所述映像图(EV-HEV选择映像图)中判断为从第一行驶模式(“EV行驶模式”)向第三行驶模式(“WSC行驶模式”)切换(步骤S216中为“是”)，在要求驱动力的变化速度为规定值(设定速度C)以下(步骤S217中为“否”)时，维持第一行驶模式保持不变。

因此，在要求驱动力的变化速度为规定值(设定速度C)以下时，基于驾驶员的驱动力要求度低的推断，维持“EV行驶模式”，由此，能够将不适感抑制到最小限度，并且能够进一步实现对第二离合器CL2的热保护。

以上，基于实施例1以及实施例2对本发明的混合动力车辆的控制装置进行了说明，但具体的结构不限于上述实施例，在不脱离本发明要求保护的范围的本发明的主旨的前提下，可以进行设计的变更以及追加等。

在实施例1、2中，表示了如下的例子，即，使用直接测定第二离合器CL2的衬片面周边温度的温度计即第二离合器温度传感器18，将第二离合器CL2的衬片周边温度TCL2由于温度上升而超过第一设定温度A之后直至由于温度下降而小于第二设定温度B期间作为高温判定中。但是，也可以使用第二离合器温度推定机构，其监测第二离合器CL2的发热量(通过传递转矩和滑移转速差等来推定)和散热量(通过联接时间或释放时间和环境温度等来推定)，推算第二离合器CL2的衬片面周边的温度。

在实施例1中，表示了在踏下油门踏板起步时，禁止向“WSC行驶模式”转变，使“EV行驶模式”保持，从“EV行驶模式”向“HEV行驶模式”进行模式转变的例子。在实施例2中表示了如下的例子，即，采用在踏下油门踏板起步时、要求驱动力的变化速度低的区域，使“EV行驶模式”保持的控制逻辑。但是，也可以同时采用实施例1、2的在“EV行驶模式”下保持的控制逻辑。另外，也可以为在其他条件下在“EV行驶模式”下保持的控制逻辑的例子。

在实施例1、2中表示了适用于FR混合动力车辆的例子，但是，本发明也能够适用于例如FF混合动力车辆等。只要是在驱动系统中从上游侧开始具有发动机、第一联接元件、电动机、第二联接元件、驱动轮的混合动力车辆的控制装置，则可以适用。

Claims

1.一种混合动力车辆的控制装置，其特征在于，包括：

发动机；

电动机；

第一联接元件，其安装在所述发动机与所述电动机之间，将所述发动机和所述电动机断开、连接；

第二联接元件，其安装在所述电动机与驱动轮之间，将所述电动机和所述驱动轮断开、连接；

行驶模式切换机构，其根据行驶状态在第一行驶模式、第二行驶模式以及第三行驶模式之间进行切换，在所述第一行驶模式下，将所述第一联接元件释放且将所述第二联接元件联接，仅利用所述电动机的驱动力行驶，在所述第二行驶模式下，将所述第一联接元件和所述第二联接元件联接，利用所述发动机和所述电动机两者的驱动力行驶，在所述第三行驶模式下，将所述第二联接元件滑动联接，利用经由所述第二联接元件传递的驱动力行驶；

温度检测机构，其检测所述第二联接元件的温度；

第二联接元件保护控制机构，在所述第二联接元件的温度为规定值以上时，无论行驶状态如何，所述第二联接元件保护控制机构都使所述发动机为动作状态，

在使所述发动机为动作状态的保护控制时，与不进行保护控制时相比，所述第二联接元件保护控制机构将选择第一行驶模式的区域条件扩大。

2.如权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，所述行驶模式切换机构具有至少基于油门踏板开度判断行驶模式的映像图，

所述第二联接元件保护控制机构具有映像图修正部，在使所述发动机为动作状态的保护控制时，以考虑到发动机起动所需的电动机输出后的量为最大限度，进行将所述映像图中的第一行驶模式的区域扩大的修正。

3.如权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，所述第二联接元件保护控制机构具有：

第三行驶模式转变禁止部，在车辆自停止状态起步时，即使在修正后的所述映像图中判断为从第一行驶模式向第三行驶模式切换，在电动机转速达到发动机转速以上之前，禁止向第三行驶模式转变；

第二行驶模式转变部，在电动机转速达到发动机转速以上时，将所述第一联接元件联接而向第二行驶模式转变。

4.如权利要求2或3所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，所述第二联接元件保护控制机构具有第一行驶模式维持部，在车辆自停止状态起步时，即使在修正后的所述映像图中判断为从第一行驶模式向第三行驶模式切换，在要求驱动力的变化速度为规定值以下时，维持第一行驶模式不变。