CN103459180B - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种当在EV行驶区域内在行驶的过程中向四轮驱动行驶模式进行切换时，不会使驾驶者感到不适感地能够快速切换为四轮驱动行驶模式的混合动力车辆的控制装置。在预测为产生进行向四轮驱动行驶模式的切换的需要的情况下，由于使发动机（14）处于起动状态，所以在判断为实际需要进行向四轮驱动行驶模式的切换时，通过使第1离合器和第2离合器（C2）卡合，能够快速地切换为四轮驱动行驶模式。即，由于预先使发动机（14）处于起动状态，所以能够以使发动机（14）起动的时间量快速地向四轮驱动行驶模式切换。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆的控制装置，特别是，涉及能向四轮驱动行驶模式切换的混合动力车辆的控制。
背景技术
公知包括发动机、第1电动机、接合断开装置和第2电动机的混合动力车辆，上述第1电动机与该发动机串联连结，上述接合断开装置设置在第1驱动轮与上述发动机以及第1电动机之间，上述第2电动机与第2驱动轮相连结，该混合动力车辆的控制装置能够切换为EV行驶模式、串联HV行驶模式和四轮驱动行驶模式，在上述EV行驶模式下，只利用上述第2电动机进行行驶，在上述串联HV行驶模式下，使上述接合断开装置开放，利用上述第1电动机使上述发动机的动力再生而利用第2电动机进行行驶，在上述四轮驱动行驶模式下，使上述接合断开装置卡合，利用上述发动机和上述第1电动机的至少一方驱动上述第1驱动轮，并且利用上述第2电动机驱动上述第2驱动轮。专利文献1的混合动力车辆的驱动控制装置就是其一例。在上述专利文献1中说明了将电动行驶模式（EV行驶模式）分成第1行驶模式和第2模式这两种来进行控制，在上述第1行驶模式下，使第1电机（第1电动机）停止，在上述第2模式下，在施加于第2电机（第2电动机）的负荷比第1行驶模式大的情况下，向第1电机供电而使与发动机相连结的旋转轴以规定速度进行旋转。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004–208477号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在专利文献1的混合动力车辆中，当在EV行驶区域内行驶的过程中切换为四轮驱动行驶模式的情况下，通常需要停止EV行驶地启动发动机，驱动第1驱动轮，或者需要拖拽发动机的曲轴等，并且利用第1电动机驱动第1驱动轮。这里，在使发动机启动而驱动第1驱动轮的情况下，当启动发动机后，为了使发动机与第1驱动轮相连结，产生使上述接合断开装置卡合的需要。因而，向四轮驱动行驶模式进行的切换耗费时间，可能不能立即获得所需的牵引。
本发明是以上述情况为背景而做成的，其目的在于提供一种当在EV行驶区域行驶的过程中切换为四轮驱动行驶模式时，能够立即获得所需的牵引的混合动力车辆的控制装置。
用于解决问题的方案
用于达到上述目的的技术方案1的发明的主旨在于，（a）混合动力车辆包括发动机、第1电动机、接合断开装置和第2电动机，上述第1电动机与该发动机相连结，上述接合断开装置设置在上述第1驱动轮与该发动机以及该第1电动机之间，上述第2电动机与第2驱动轮相连结，该混合动力车辆的控制装置能够根据车辆的行驶状态切换为EV行驶模式和四轮驱动行驶模式，在上述EV行驶模式下，只利用上述第2电动机进行行驶，在上述四轮驱动行驶模式下，使上述接合断开装置卡合，利用上述发动机和上述第1电动机的至少一方驱动上述第1驱动轮，利用上述第2电动机驱动上述第2驱动轮，（b）其特征在于，在预测为产生向上述四轮驱动行驶模式切换的需要的情况下，使上述发动机处于起动状态，（c）所述混合动力车辆的控制装置还具有串联HV行驶模式，在该串联HV行驶模式下，使所述接合断开装置开放，利用所述第1电动机使所述发动机的动力再生，利用第2电动机进行行驶，（d）在预测为产生向所述四轮驱动行驶模式切换的需要的情况下，所述混合动力车辆的控制装置使所述发动机处于起动状态而以所述串联HV行驶模式进行行驶，从而使实施该串联HV行驶模式的行驶区域扩大至实施所述EV行驶模式的行驶区域的一部分或者全部。
发明效果
这样，在判断为实际需要向四轮驱动行驶模式切换时，使接合断开装置卡合，从而能够快速地切换为四轮驱动行驶模式。即，由于预先使发动机处于起动了的状态，因此能够以使发动机起动的时间量向四轮驱动行驶模式快速切换，快速地获得所需的牵引。
另外，当在EV行驶区域内预测为产生向四轮驱动行驶模式切换的需要的情况下，变成串联HV行驶模式，所以在判断为实际需要向四轮驱动行驶模式的切换时，使上述接合断开装置卡合，从而能够快速地切换为四轮驱动行驶模式。另外，在判断为需要向四轮驱动行驶模式的切换之前，维持在串联HV行驶模式，所以即使与例如使发动机与驱动轮相连结而进行由发动机行驶执行的四轮驱动行驶的情况相比，由于发动机运转点的自由度提高，所以也能抑制燃料消耗的恶化，并且能够在需要进行四轮驱动的情况下，快速地向四轮驱动行驶模式转移。
另外，优选的是，在预测为产生向上述四轮驱动行驶模式切换的需要的情况下实施的串联HV行驶模式中，将上述发动机的输出设定为比上述串联HV行驶模式的区域扩大前的串联HV行驶模式低。这样，即使在发动机本来停止的可进行EV行驶的区域选择了使发动机启动的串联HV行驶模式，也能抑制施加于驾驶者的由发动机振动引发的不适感。另外，由于本来是可进行EV行驶的区域，所以即使将发动机输出设定为比区域扩大前的串联HV行驶模式低，也能利用蓄电池获取行驶所需的电力。通过将上述发动机输出设定为比区域扩大前的串联HV行驶模式低，也能使行驶性能保持与通常时相同的程度，并且也能抑制燃料消耗增加。
另外，优选的是，在预测为产生向上述四轮驱动行驶模式切换的需要的情况下，当判断为与切换为上述串联HV行驶模式的情况相比，使上述发动机的自动运转停止而利用上述第1电动机和上述第2电动机进行四轮驱动的燃料消耗更好的情况下，禁止向上述串联HV行驶模式的切换，在向上述四轮驱动行驶模式切换时，实施由上述第1电动机和第2电动机进行的四轮驱动行驶。这样，在判断为能够节省燃料消耗的情况下进行四轮驱动，所以燃料消耗得到降低。
另外，优选的是，具有由上述发动机驱动而用于向上述接合断开装置供给液压的油泵，利用液压使该接合断开装置断开或接合，在预测为产生向上述四轮驱动行驶模式切换的需要的情况下，向该接合断开装置供给液压，使该接合断开装置以规定的液压处于待机状态。这样，在判断为实际需要向四轮驱动行驶模式的切换时，能够快速地向四轮驱动行驶模式进行切换。
附图说明
图1是概念性地表示具有本发明的一实施例的混合动力车辆用驱动装置的车辆的结构的图。
图2是表示图1的车辆的各行驶模式下的各装置的工作状态的表。
图3是设置在图1的车辆中的控制系统的主要部分的框线图。
图4是说明图3的电子控制装置所具有的控制功能的主要部分的功能框线图，详细而言，是说明在从EV行驶模式向四轮驱动行驶模式切换时，能够快速地实施该切换的控制功能的功能框线图。
图5是由车速和油门开度构成的表示车辆的行驶区域的二维映射。
图6是在判断向四轮驱动行驶模式的切换时，用于设定油门开度相对于滑移转速的阈值的二维映射。
图7是用于说明图3的电子控制装置的控制工作的主要部分的流程图，即，是用于说明能够快速地实施向四轮驱动行驶模式的切换的控制工作的流程图。
图8是用于说明与本发明的另一实施例相对应的电子控制装置的控制功能的主要部分的功能框线图，与上述的实施例的图4相对应。
图9是由车速和自变速器的输出轴输出的输出扭矩构成的表示车辆的行驶状态的二维映射。
图10是用于说明图8的电子控制装置的控制工作的主要部分的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。另外，在以下的实施例中，适当地简化附图或者使附图变形，各部分的尺寸比和形状等未必准确地描画。
实施例1
图1是概念性地表示具有本发明的一实施例的混合动力车辆用驱动装置（以下记为驱动装置）10的车辆12的结构的图。在图1中，车辆12是具备多种驱动力源、即发动机14、第1电动机MG1和第2电动机MG2的混合动力车辆。
驱动装置10包括前部驱动部10A和后部驱动部10B，上述前部驱动部10A具备发动机14和第1电动机MG1作为驱动力源，驱动左右一对前轮（第1驱动轮）16，上述后部驱动部10B具备第2电动机MG2作为驱动力源，驱动左右一对后轮（第2驱动轮）18。
上述前部驱动部10A包括发动机14、和在该发动机14与前轮16之间的动力传递路径上从发动机14侧依次配设且相互串联连结的第1电动机MG1、第1离合器C1、变速器20、第2离合器C2、第1齿轮副22和前轮用差动齿轮装置24。发动机14依次借助上述第1电动机MG1、第1离合器C1、变速器20、第2离合器C2、第1齿轮副22和前轮用差动齿轮装置24与前轮16相连结。
发动机14由广泛公知的内燃机构成，例如通过控制吸入空气量、燃料喷射量和点火正时等，来调节输出。在启动发动机时，第1电动机MG1作为发动机启动装置（发动机起动器）发挥功能。
第1电动机MG1由既作为电动机发挥功能也作为发电机发挥功能的交流同步型电动机构成，借助变换器26与蓄电装置28电连接。第1电动机MG1的转速Nmg1由变换器26控制。
变速器20由包括输入侧槽宽可变带轮30、输出侧槽宽可变带轮32和传动带34的广泛公知的带式无级变速器构成，上述输入侧槽宽可变带轮30借助第1离合器C1与第1电动机MG1相连结，上述输出侧槽宽可变带轮32与该输入侧槽宽可变带轮30平行配置，借助第2离合器C2与第1齿轮副22相连结，上述传动带34分别绕挂在上述带轮30、32上。在该变速器20中，利用液压控制回路36分别控制槽宽可变带轮32的槽宽和带夹持压力，从而使输入输出转速比、即变速比γ变化。上述变速比γ是输入侧槽宽可变带轮30的转速即输入侧带轮转速Nin、与输出侧槽宽可变带轮32的转速即输出侧带轮转速Nout的比（Nin/Nout）。
第1离合器C1和第2离合器C2由广泛公知的湿式多板离合器构成。该第1离合器C1与第2离合器C2的卡合状态由液压控制回路36控制。另外，第1离合器C1和第2离合器C2与本发明的接合断开装置相对应。
另外，上述后部驱动部10B包括第2电动机MG2、和在该第2电动机MG2与后轮18之间的动力传递路径上从第2电动机MG2侧依次配设且相互串联连结的第2齿轮副38、第3离合器C3、第3齿轮副40和后轮用差动齿轮装置42。第2电动机MG2依次借助上述第2齿轮副38、第3离合器C3、第3齿轮副40和后轮用差动齿轮装置42与后轮18相连结。
第2电动机MG2与第1电动机MG1同样，由既作为电动机发挥功能也作为发电机发挥功能的交流同步型电动机构成，借助变换器26与蓄电装置28电连接。第2电动机MG2的转速Nmg2由变换器26控制。
第3离合器C3与第2离合器C2同样，由广泛公知的湿式多板离合器构成，利用液压控制回路36控制卡合状态。另外，在第1离合器C1与第1电动机MG1之间设置有油泵43，该油泵43由发动机14进行驱动，用于产生向第1离合器C1～第3离合器C3、输入侧槽宽可变带轮30和输出侧槽宽可变带轮32供给的液压。
以上述方式构成的驱动装置10按照图2所示的工作模式使各装置进行工作，从而使车辆12行驶。另外，在图2的表中，在发动机14一栏中，“ON”表示工作，另外“OFF”表示停止。并且，在第1电动机MG1和第2电动机MG2的栏中，“发电”表示作为发电机进行工作，另外“动力运转”表示作为电动机进行工作，另外“OFF”表示停止。并且，在第1离合器C1一栏中，“ON”表示卡合，另外“OFF”表示开放。同样，在第2离合器C2和第3离合器C3的栏中，“ON”表示卡合，另外“OFF”表示开放。
如图2所示，在驱动装置10中，在使第1离合器C1和第2离合器C2为开放状态，使第3离合器C3为卡合状态，使发动机14停止的状态下，使第1电动机MG1停止，并且使第2电动机MG2进行动力运转（驱动），从而使EV行驶模式成立。此时，车辆12在第2电动机MG2的作用下进行后轮驱动行驶。
另外，在驱动装置10中，在使第1离合器C1和第2离合器C2为开放状态，使第3离合器C3为卡合状态，使发动机14进行驱动的状态下，使第1电动机MG1为发电状态（再生状态），并且使第2电动机MG2进行动力运转，从而使串联HV行驶模式1成立。在该串联HV行驶模式1中，执行由发动机14的驱动进行的第1电动机MG1的再生控制，由该再生控制产生的电力供给到第2电动机MG2或蓄电装置28。并且，车辆12在第2电动机MG2的作用下进行后轮驱动行驶。
另外，在驱动装置10中，在使第1离合器C1卡合，使第2离合器C2开放，使第3离合器C3为卡合状态，使发动机14进行驱动的状态下，使第1电动机MG1处于发电状态（再生状态），并且使第2电动机MG2进行动力运转，从而使串联HV行驶模式2成立。在该串联HV行驶模式2中，执行由发动机14的驱动进行的第1电动机MG1的再生控制，由该再生控制产生的电力供给到第2电动机MG2或蓄电装置28。并且，车辆12在第2电动机MG2的作用下进行后轮驱动行驶。
另外，在驱动装置10中，在使第1离合器C1为开放状态，使第2离合器C2和第3离合器C3为卡合状态，使发动机14进行驱动的状态下，使第1电动机MG1处于发电状态（再生状态），并且使第2电动机MG2进行动力运转，从而使串联HV行驶模式3成立。在该串联HV行驶模式3中，执行由发动机14的驱动进行的第1电动机MG1的再生控制，由该再生控制产生的电力供给到第2电动机MG2或蓄电装置28。并且，车辆12在第2电动机MG2的作用下进行后轮驱动行驶。
另外，在驱动装置10中，在使第1离合器C1～第3离合器C3为卡合状态，使发动机进行驱动的状态下，使第1电动机MG1停止或者进行动力运转，并且使第2电动机MG2进行动力运转，从而使四轮驱动行驶模式（并联）成立。在该四轮驱动行驶模式（并联）中，形成为如下的四轮驱动行驶状态：利用发动机14和第1电动机MG1的至少一方驱动前轮，并且利用第2电动机MG2的动力运转驱动后轮。
另外，在驱动装置10中，在使第1离合器C1～第3离合器C3为卡合状态，使发动机14进行驱动的状态下，使第1电动机MG1处于发电状态（再生状态），并且使第2电动机MG2进行动力运转，从而使四轮驱动行驶模式（串联·并联）成立。在该四轮驱动行驶模式（串联·并联）中，利用发动机14的输出的一部分驱动前轮，而其余部分用于电动机MG1的再生控制。并且，由电动机MG1的再生控制产生的电力供给到第2电动机MG2或蓄电装置28，利用第2电动机MG2的动力运转驱动后轮，从而形成四轮驱动行驶状态。
另外，在驱动装置10中，在使第1离合器C1～第3离合器为卡合状态，使发动机14停止的状态下，使第1电动机MG1和第2电动机MG2进行动力运转，从而使四轮驱动行驶模式（e–4WD）成立。在该四轮驱动行驶模式（e–4WD）中，形成为如下的四轮驱动行驶状态：不使发动机14进行驱动地利用第1电动机MG1驱动前轮，并且利用第2电动机MG2驱动后轮。
图3是表示设置在车辆12内的控制系统的主要部分的框线图。在图3中，电子控制装置44具有作为驱动装置10的控制装置的功能，相当于本发明中的控制装置。该电子控制装置44构成为具备所谓的微型计算机，该微型计算机包括CPU、RAM、ROM和输入输出接口等，CPU利用RAM的暂时存储功能，并且按照预先存储在ROM中的程序进行信号处理，从而执行发动机14的输出控制、第1电动机MG1和第2电动机MG2的输出控制、变速器20的变速比控制以及第1离合器C1、第2离合器C2和第3离合器C3的卡合控制等。
利用设置在车辆内的各传感器检测到的各种输入信号供给到电子控制装置44。上述输入信号例如为表示由电池监视单元46检测到的蓄电装置28的温度、电压、电流等的状态的信号、表示由车速传感器48检测到的车速V的信号、表示由发动机转速传感器50检测到的发动机转速Ne的信号、表示由前轮转速传感器52检测到的前轮16的转速Nf的信号、表示由后轮转速传感器54检测到的后轮18的转速Nr的信号、表示由外部气温传感器56检测到的外部气温Tair的信号、表示由设置于驾驶员座的雪地模式开关57检测到的行驶模式从通常行驶模式切换为雪地模式的信号、表示由油门开度传感器58检测到的油门开度Acc的信号、表示由路面坡度检测传感器60检测到的路面坡度θ的信号、以及表示由路面状态检测用照相机61检测到的路面状态的信号等。
另外，自电子控制装置44将各种输出信号供给到设置在车辆内的各装置。上述输出信号例如是为了进行发动机14的输出控制而供给到该发动机14的信号、为了进行第1电动机MG1和第2电动机MG2的输出控制而供给到变换器26的信号、为了进行变速器20的变速比控制和第1离合器～第3离合器C3的卡合控制而供给到液压控制回路36的信号等。
电子控制装置44通过控制变速器20的变速比γ或发动机转速Ne，进行切换上述串联HV行驶和上述发动机行驶的行驶模式切换控制等。图4是说明电子控制装置44所具有的本发明的控制功能的主要部分的功能框线图，详细而言，是说明在从EV行驶模式向四轮驱动行驶模式切换时，能够快速地实施该切换的控制功能的功能框线图。
EV行驶判定机构62判定车辆12的行驶状态是否处于EV行驶区域。详细而言，例如根据图5所示的那种由车速V和油门开度Acc构成的二维映射，参照实际的车速V和油门开度Acc，从而判定当下的行驶状态是否处于EV行驶区域内。另外，EV行驶区域例如依据蓄电装置28的充电容量SOC、外部气温Tair而进行变化。
EV行驶控制机构64当利用EV行驶判定机构62判定为处于EV行驶区域时，按照上述图2的工作表执行如下的EV行驶控制：使发动机14和第1电动机MG1停止，使第1离合器C1和第2离合器C2开放，另一方面使第3离合器C3卡合，利用第2电动机MG2使车辆12行驶。另外，在EV行驶模式下，即使处于图5所示的EV行驶区域，在电子监视单元46检测到蓄电装置28的温度比预先设定的高温阈值T1高的情况下、在蓄电装置28的温度比预先设定的低温阈值T2低的情况下、在蓄电装置28的充电容量SOC比预先设定的容量SOC1少的情况等，执行由第1电动机MG1进行的发电（再生），切换为图2所示的串联HV行驶模式（1～3）。
四轮驱动行驶切换预测机构66预先预测是否产生使车辆12从EV行驶的过程中即发动机14停止的状态，切换为四轮驱动行驶模式的需要。即，预测是否存在向四轮驱动行驶模式切换的可能性。详细而言，例如根据由前轮转速传感器52检测的前轮16的转速Nf和由后轮转速传感器54检测的后轮18的转速Nr，算出在前轮16与后轮18之间产生的滑移转速Nslip（=Nr–Nf）。并且，在该滑移转速Nslip大于零且处于预先设定的阈值Nslip1之间的情况下，预测为产生向四轮驱动行驶模式切换的需要。另外，该阈值Nslip1预先通过实验、计算而求得，例如设定为驾驶者不能察觉该滑移这种程度的较小的值。
另外，当利用外部气温传感器56检测的外部气温Tair在预先设定的低温阈值Tair1以下时，四轮驱动行驶切换预测机构66预测为产生了向四轮驱动行驶模式切换的需要。另外，低温阈值Tair1预先通过实验等求得，设定为产生路面冻结这种程度的值。另外，当利用路面坡度检测传感器60检测到的路面坡度θ为预先设定的规定值θ1以上时，四轮驱动行驶切换预测机构66预测为产生了向四轮驱动行驶模式切换的需要。另外，路面坡度的规定值θ1预先通过实验等求得，设定为易于在前后轮16、18发生滑移的坡度θ。另外，当对设置于驾驶员座的雪地模式开关57进行接通操作时，四轮驱动行驶切换预测机构66预测为产生了向四轮驱动行驶模式切换的需要。或者，利用路面状态检测用照相机62拍摄路面状态，通过图像解析来判定路面是否冻结，当判定为路面发生冻结时，四轮驱动行驶切换预测机构66预测产生了向四轮驱动行驶模式切换的需要。
四轮驱动行驶切换预测机构66根据上述各预测方法预测产生向四轮驱动行驶模式切换的需要。这里，当利用四轮驱动行驶切换预测机构66预测为产生了向四轮驱动行驶模式切换的需要时，执行发动机启动控制机构68。发动机启动控制机构68利用第1电动机MG1将发动机14的转速Ne提升至可进行自动运转的转速，从而启动发动机14。并且，发动机启动控制机构68控制发动机14，以维持预先设定的发动机转速Ne、输出（发动机起动状态）。这里，该发动机14的输出设定为比在通常的行驶状态下预先设定的发动机14的输出低的值。由此，即使在发动机14本来停止的可进行EV行驶的区域选择了使发动机14启动的串联HV行驶模式，也能抑制施加于驾驶者的由发动机振动引发的不适感。另外，由于是本来可进行EV行驶的区域，所以即使将发动机输出设定为比在通常时的串联HV行驶模式下预先设定的发动机输出低，也能利用蓄电装置28获取行驶所需的电力。并且，通过将发动机输出设定为比在通常的串联HV行驶模式下预先设定的发动机输出低，也能使行驶性能保持与通常时相同的程度，并且抑制燃料消耗恶化。
另外，通过将发动机14控制为起动状态，来驱动由发动机14进行驱动的油泵43。这里，也可以将利用该油泵43产生的液压供给到在进行向四轮驱动行驶模式的切换时卡合的第1离合器C1和第2离合器C2，以成为即将开始第1离合器C1和第2离合器C2的滑移卡合之前的状态（快速填充状态）的规定的液压待机。这样，在实际产生了向四轮驱动行驶模式切换的需要时，能够快速地使第1离合器C1和第2离合器C2卡合，能够快速地向四轮驱动行驶模式进行切换。
四轮驱动行驶切换判定机构70利用四轮驱动行驶切换预测机构66判定为存在向四轮驱动行驶模式切换的可能性，当利用发动机启动机构68使发动机成为起动状态时执行。四轮驱动行驶切换判定机构70例如根据前后轮16、18的滑移转速Nslip是否大于上述阈值Nslip1，来判定是否产生了向四轮驱动行驶模式切换的需要。即，当滑移转速Nslip大于阈值Nslip1时，判断为车辆12正在滑移，判定为产生了向四轮驱动行驶模式切换的需要。另外，即使滑移转速Nslip处于阈值Nslip1以下的区域，在利用油门开度传感器58检测的油门开度Acc大于预先设定的阈值Acc1的情况下，也判定为产生了向四轮驱动行驶切换的需要。另外，阈值Acc1预先通过实验、计算而求得，例如如图6所示地依据滑移转速Nslip进行变更。详细而言，设定为随着滑移转速Nslip增大，油门开度Acc1减小。另外，当滑移转速Nslip大于上述阈值Nslip1时，无论油门开度Acc多大，都判定为产生了向四轮驱动行驶模式切换的需要。
当利用四轮驱动行驶切换判定机构70判定需要向四轮驱动行驶模式进行切换时，四轮驱动行驶控制机构72使第1离合器C1和第2离合器C2卡合，从而切换为图2的任一个四轮驱动行驶模式。此时，发动机14在发动机启动机构68的作用下预先处于起动状态，所以不必启动发动机14，能够快速地切换为四轮驱动行驶模式，获得所需的牵引。
图7是用于说明电子控制装置44的控制工作的主要部分的流程图，即，是用于说明能够快速地实施向四轮驱动行驶模式的切换而获得所需的牵引的控制工作的流程图，例如在数msec至数十msec左右的极短的循环时间内反复执行。
首先，在与EV行驶判定机构62相对应的步骤SA1（以下省略步骤）中，判定当下的车辆12的行驶状态是否为EV行驶模式。当SA1为否定的情况下，结束本例程。当判定为SA1是肯定即是EV行驶状态时，在与四轮驱动行驶切换预测机构66相对应的SA2中，预测是否产生从作为两轮驱动的EV行驶模式向四轮驱动行驶模式切换的需要。另外，该判定根据上述的滑移转速Nslip、外部气温Tair、路面坡度θ和雪地模式开关57的接通操作等来判定。在SA2为否定的情况下，反复进行直到SA2为肯定，在SA2中实施判定，在该期间内使EV行驶继续进行。当SA2为肯定，即，预测为产生向四轮驱动行驶模式切换的需要时，在与发动机启动控制机构68相对应的SA3中，启动发动机14。详细而言，利用第1电动机MG1将发动机14的转速Ne提升至可进行自动运转的转速Ne，开始进行发动机14的燃烧。接着，在与发动机启动控制机构68相对应的SA4中，在发动机14进行自动运转的状态下维持行驶（发动机起动状态）。
并且，在与四轮驱动行驶切换判定机构70相对应的SA5中，判定实际是否产生了向四轮驱动行驶模式切换的需要。详细而言，根据上述的滑移转速Nslip是否大于上述阈值Nslip1，或者油门开度Acc是否大于预先设定的阈值Acc1来进行判定。在SA5为否定的情况下，返回到SA4，维持发动机14的自动运转状态直到SA5为肯定。并且，当SA5为肯定时，在与四轮驱动行驶控制机构72相对应的SA6中，使第1离合器C1和第2离合器C2卡合，快速地切换为四轮驱动行驶模式。
如上所述，采用本实施例，在预测产生了进行向四轮驱动行驶模式的切换的需要的情况下，由于使发动机14处于起动状态，所以当判断为实际需要进行向四轮驱动行驶模式的切换时，使第1离合器和第2离合器C2卡合，从而能够快速地切换为四轮驱动行驶模式。即，由于使发动机14预先处于起动状态，所以能够以使发动机14起动的时间量快速地向四轮驱动行驶模式进行切换，立即获得所需的牵引。
另外，采用本实施例，具有由发动机14驱动、用于向第1离合器C1和第2离合器C2供给液压的油泵43，利用液压使该第1离合器C1和第2离合器C2断开或接合，在预测为产生了向上述四轮驱动行驶模式切换的需要的情况下，向该第1离合器C1和第2离合器C2供给液压，使该第1离合器C1和第2离合器C2以规定的液压成为待机状态。这样，在判断为实际需要进行向四轮驱动行驶模式的切换时，能够快速地向四轮驱动行驶模式进行切换。
接下来，说明本发明的另一实施例。另外，在以下的说明中，对于与上述实施例共用的部分，标注相同的附图标记而省略说明。
实施例2
图8是用于说明与本发明的另一实施例相对应的电子控制装置100的控制功能的主要部分的功能框线图，与上述的实施例的图4相对应。另外，在图8中，EV行驶判定机构62、EV行驶控制机构64、四轮驱动行驶切换预测机构66、四轮驱动行驶切换判定机构70和四轮驱动行驶控制机构72的功能与上述实施例一样，所以省略它们的说明。
在图8中，当利用四轮驱动行驶切换预测机构66判定为存在向四轮驱动行驶模式切换的可能性时，燃料消耗性比较机构74分别算出使发动机14启动而切换为串联HV行驶模式1～3的任一个的情况下的燃料消耗，和在使发动机14停止的状态下实施了由第1电动机MG1和第2电动机MG2进行的四轮驱动行驶的情况下的燃料消耗，判定哪种燃料消耗是理想的。燃料消耗性比较机构74根据在进行串联HV行驶时设定的供给到发动机14的燃料，和根据预先设定了第1电动机MG1的发电量和第2电动机MG2的耗电量的映射、计算式换算为燃料的燃料，算出在实施了串联HV行驶模式的情况下的燃料消耗量。另外，燃料消耗性比较机构74预先存储能够将实施了由第1电动机MG1和第2电动机MG2进行的四轮驱动行驶的情况下的耗电量换算为燃料消耗量的映射或计算式，根据该映射或计算式算出燃料消耗量。并且，燃料消耗性比较机构74将算出的这些燃料消耗量中的燃料消耗量少的一方判定为燃料消耗理想。
当利用燃料消耗性比较机构74判定为由第1电动机MG1和第2电动机MG2进行的四轮驱动行驶的燃料消耗更佳时，不使发动机14启动就维持EV行驶。并且，当利用四轮驱动行驶切换判定机构70判断为存在向四轮驱动行驶模式切换的需要时，四轮驱动行驶控制机构72使第1离合器C1和第2离合器C2卡合，开始由第1电动机MG1和第2电动机MG2的动力运转进行的四轮驱动行驶。另外，第1电动机MG1和第2电动机MG2的启动能比发动机14的启动更快速地实施，所以基本不会发生向四轮驱动行驶模式的切换的延迟。即，能够快速地获得所需的牵引。
另外，当利用燃料消耗性比较机构74判定为串联HV行驶的燃料消耗性更理想时，串联HV行驶控制机构76使第2离合器C2卡合，利用发动机14驱动第1电动机M1而实施由第1电动机MG1进行的发电，并且执行使第2电动机MG2进行动力运转的串联HV行驶（串联HV行驶模式1～3）。图9是由车速V和自变速器20的输出轴输出的输出扭矩Tout构成的表示车辆12的行驶状态的二维映射。在通常情况下，将低车速、低扭矩区域设定为EV行驶区域，将中车速、中扭矩区域设定为串联HV行驶区域，将高车速、高扭矩区域设定为并联行驶区域。但是，当利用燃料消耗性比较机构74判定为串联HV行驶的燃料消耗性更理想时，在实施串联HV行驶控制机构76的情况下，如图9的斜线所示，即使处于EV行驶区域，也变更为串联HV行驶区域。即，即使处于EV行驶区域，也以串联HV行驶模式进行行驶，使实施串联HV行驶模式的行驶区域扩大至实施EV行驶模式的区域。另外，在本实施例中，虽然实施串联HV行驶模式的区域扩大至实施EV行驶模式的整个区域，但是不必一定扩大至整个区域，也可以扩大至实施EV行驶模式的区域的一部分。
这里，在串联HV行驶控制机构76基于上述条件进行实施的情况下，发动机输出设定为比串联HV行驶模式的区域扩大前（未被扩大的状态）的串联HV行驶时的输出低的值。这在串联HV行驶控制机构76进行执行时，即使处于EV行驶区域，也实施串联HV行驶，但由于将EV行驶区域设定为低车速、低扭矩的区域，且消耗的电力比较低，所以也能利用蓄电装置28的电力充分地行驶。因而，能使发动机14的输出下降，也能将因为使发动机14起动而发生的燃料消耗恶化抑制为最小限度。另外，通过抑制发动机14的输出，也使施加于驾驶者的由发动机振动引发的不适感得到抑制。
并且，当利用四轮驱动行驶切换判定机构70判定为需要向四轮驱动行驶模式切换时，在处于串联HV行驶模式的情况下，四轮驱动行驶控制机构72使第1离合器C1卡合，从而快速地向四轮驱动行驶模式切换。
图10是用于说明本实施例的电子控制装置100的控制工作的主要部分的流程图，与上述图7相对应。在图10中，在与EV行驶判定机构62相对应的SA1中，判定当下的行驶模式是否是EV行驶模式。当SA1为否定时，结束本例程。另一方面，当SA1为肯定时，在与四轮驱动行驶切换预测机构66相对应的SA2中，预测是否产生从作为两轮驱动的EV行驶模式切换为四轮驱动行驶模式的需要。当SA2为否定的情况下，反复进行直到SA2为肯定，在SA2中实施判定，在该期间内使EV行驶继续进行。当SA2为肯定，即，预测为产生向四轮驱动行驶模式切换的需要时，在与燃料消耗性比较机构74相对应的SA7中，分别算出使发动机14启动而切换为串联HV行驶模式的情况下的燃料消耗，和在使发动机14停止的状态下实施了由第1电动机MG1和第2电动机MG2进行的四轮驱动行驶（e–4WD）的情况下的燃料消耗，判定哪种燃料消耗是理想的。并且，当判定为串联HV行驶模式的燃料消耗性更理想时，SA7为肯定而进入SA3′以后的步骤。另一方面，当判定为在使发动机14停止的状态下由第1电动机MG1和第2电动机MG2进行的四轮驱动行驶（e–4WD）的燃料消耗性更理想时，进入SA8以后的步骤。
首先，说明SA7为肯定而进入SA3′的情况。在与串联HV行驶控制机构76相对应的SA3′中，向使发动机14起动的串联HV行驶模式1～3的任一个转移。详细而言，按照图2的工作表启动发动机14，并且使第2离合器C2卡合。这样，串联HV行驶控制机构76与发动机启动控制机构68同样地作为使发动机14起动的发动机启动机构发挥功能。接着，在与串联HV行驶控制机构76相对应的SA4′中，维持以串联HV行驶模式进行的行驶。此时，与例如使发动机14与前轮16（驱动轮）相连结而进行由发动机行驶进行的四轮驱动的情况相比，发动机运转点的自由度得到提高，所以能够抑制燃料消耗的恶化，并且在需要进行四轮驱动的情况下，形成为能够快速地向四轮驱动行驶模式转移的状态。
并且，在与四轮驱动行驶切换判定机构70相对应的SA5中，判定实际是否需要进行向四轮驱动行驶模式的切换。在SA5为否定的情况下，返回到SA4′，维持利用SA4′进行的在串联HV行驶模式下的行驶，直到SA5为肯定。并且，当SA5为肯定时，在与四轮驱动行驶控制机构72相对应的SA6中，使第1离合器C1卡合，快速地向四轮驱动行驶模式切换。
返回到SA7，在SA7为否定的情况下，在EV行驶模式的状态下，在与四轮驱动行驶切换判定机构70相对应的SA8中，判定实际是否需要进行向四轮驱动行驶模式的切换。在SA8为否定的情况下，维持EV行驶，反复进行直到SA7肯定，执行SA8的步骤。
并且，当SA8为肯定时，在SA9中使第1离合器C1和第2离合器C2卡合，实施由第1电动机MG1和MG2的动力运转进行的四轮驱动行驶。
如上所述，采用本实施例，能够与上述实施例同样地快速向四轮驱动模式切换。另外，还具有串联HV行驶模式，在该串联HV行驶模式下，使第1离合器C1开放，利用第1电动机MG1使发动机14的动力再生，利用第2电动机MG2进行行驶，在预测为产生了向四轮驱动行驶模式切换的需要的情况下，使发动机14处于起动状态而以串联HV行驶模式进行行驶，从而使实施串联HV行驶模式的行驶区域扩大至实施EV行驶模式的区域。这样，在预测为产生向四轮驱动行驶模式切换的需要的情况下，由于为串联HV行驶模式，所以当判断为实际需要进行向四轮驱动行驶模式的切换时，使第1离合器C1卡合，从而快速地向四轮驱动行驶模式切换，由此能够立即获得所需的牵引。另外，在判断为需要进行向四轮驱动行驶模式的切换之前，维持为串联HV行驶模式，所以与例如使发动机14与前轮16（驱动轮）相连结而进行由发动机行驶进行的四轮驱动行驶的情况相比，发动机运转点的自由度得到提高，所以也能抑制燃料消耗的恶化，并且在需要进行四轮驱动的情况下，也能快速地向四轮驱动行驶模式转移。
另外，采用本实施例，在预测为产生向四轮驱动行驶模式切换的需要的情况下实施的串联HV行驶模式中，将发动机14的输出设定为比串联HV行驶模式的区域扩大前的串联HV行驶模式低。这样，即使在发动机14本来停止的可进行EV行驶的区域选择了使发动机14启动的串联HV行驶模式，也能抑制施加于驾驶者的由发动机振动引发的不适感。另外，由于是本来能够进行EV行驶的区域，所以即使将发动机输出设定为比串联HV行驶模式的区域扩大前的串联HV行驶模式低，也能利用蓄电装置28获取行驶所需的电力。并且，通过将发动机输出设定为比上述区域扩大前的串联HV行驶模式低，也能使行驶性能保持与通常时相同的程度，并且也能抑制燃料消耗恶化。
另外，采用本实施例，在预测为产生了向四轮驱动行驶模式切换的需要的情况下，与切换为串联HV行驶模式的情况相比，当判断为使发动机14的自动运转停止而利用第1电动机MG1和第2电动机MG2进行四轮驱动的燃料消耗更佳的情况下，禁止进行向串联HV行驶模式的切换，在进行向四轮驱动行驶模式的切换时，实施由第1电动机MG1和第2电动机MG2进行的四轮驱动行驶。这样，由于在判断为燃料消耗更佳的情况下进行四轮驱动，所以燃料消耗得到抑制。
以上，基于附图详细说明了本发明的实施例，但本发明也可以在其他形态中应用。
例如在上述实施例中，设置有变速器20，但本发明不必一定设置变速器20，在变速器20的形式上也不限定于带式无级变速器，例如也可以使用有级式自动变速器等其他形式的变速器。
另外，在上述实施例中，发动机14和第1电动机MG1串联连结，但不必一定串联连结，也可以借助齿轮等并联连结。
另外，在上述实施例中，设置有第1离合器C1和第2离合器C2这2个离合器作为接合断开装置，但也可以是设有任一方的结构。
另外，在上述实施例中，油泵43设置在第1离合器C1与第1电动机MG1之间，但油泵43的配置位置不限定于上述结构，例如也可以设置在第1电动机MG1与发动机14之间等，只要是被发动机14驱动的结构即可，没有特别限定。
另外，在上述实施例中，如图9的斜线所示，EV行驶区域全部变更为串联HV行驶区域，但不必一定全部区域变更为串联HV行驶区域，也可以维持一部分的EV行驶区域不变。
另外，在上述实施例中，也可以是不实施燃料消耗性比较机构74的形态。即，当利用四轮驱动行驶切换预测机构66预测为需要向四轮驱动行驶模式切换时，也可以切换为串联HV行驶模式。
另外，在上述实施例中，当进行雪地模式开关57的接通操作时，预测为产生向四轮驱动行驶模式切换的需要，但是，不仅可以利用雪地模式开关57，例如也可以在4WD开关、越野开关等因为恶劣道路行驶而选择需要进行四轮驱动的模式的机构、运动模式开关等在四轮驱动的作用下选择比通常时需要加速性能的模式的机构中，适当地应用为预测产生向四轮驱动行驶模式切换的需要的机构。
另外，上述实施例只不过是一实施方式，可以利用基于本领域技术人员的知识而施加了各种变更、改良后得到的实施方式，来实施本发明。
附图标记说明
14、发动机；16、前轮（第1驱动轮）；18、后轮（第2驱动轮）；43、油泵；44、100、电子控制装置；C1、第1离合器（接合断开装置）；C2、第2离合器（接合断开装置）；MG1、第1电动机；MG2、第2电动机。

Claims (4)

1.一种混合动力车辆(12)的控制装置，该混合动力车辆具有发动机(14)、第1电动机(MG1)、接合断开装置(C1、C2)和第2电动机(MG2)，所述第1电动机(MG1)与该发动机相连结，所述接合断开装置(C1、C2)分别设置在第1驱动轮(16)与该发动机以及该第1电动机之间，所述第2电动机(MG2)与第2驱动轮(18)相连结，所述混合动力车辆的控制装置能够根据车辆的行驶状态切换为EV行驶模式和四轮驱动行驶模式，在所述EV行驶模式下，只利用所述第2电动机进行行驶，在所述四轮驱动行驶模式下，使所述接合断开装置卡合，利用所述发动机和所述第1电动机的至少一方驱动所述第1驱动轮，利用所述第2电动机驱动所述第2驱动轮，其特征在于，
在预测为产生向所述四轮驱动行驶模式切换的需要的情况下，所述混合动力车辆的控制装置使所述发动机处于起动状态，
所述混合动力车辆的控制装置还具有串联HV行驶模式，在该串联HV行驶模式下，使所述接合断开装置(C1、C2)开放，利用所述第1电动机(MG1)使所述发动机(14)的动力再生，利用第2电动机(MG2)进行行驶，
在预测为产生向所述四轮驱动行驶模式切换的需要的情况下，所述混合动力车辆的控制装置使所述发动机处于起动状态而以所述串联HV行驶模式进行行驶，从而使实施该串联HV行驶模式的行驶区域扩大至实施所述EV行驶模式的行驶区域的一部分或者全部。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在预测为产生向所述四轮驱动行驶模式切换的需要的情况下实施的串联HV行驶模式中，将所述发动机(14)的输出设定为比所述串联HV行驶模式的区域扩大前的串联HV行驶模式低。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在预测为产生向所述四轮驱动行驶模式切换的需要的情况下，当判断为与切换为所述串联HV行驶模式的情况相比，使所述发动机(14)的自动运转停止而利用所述第1电动机(MG1)和所述第2电动机(MG2)进行四轮驱动的燃料消耗性更好的情况下，禁止进行向所述串联HV行驶模式的切换，在进行向所述四轮驱动行驶模式的切换时，实施由所述第1电动机和第2电动机进行的四轮驱动行驶。
4.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述混合动力车辆的控制装置具有由所述发动机驱动而用于向所述接合断开装置(C1、C2)供给液压的油泵(43)，利用液压使该接合断开装置断开或连接，
在预测为产生向所述四轮驱动行驶模式切换的需要的情况下，向该接合断开装置供给液压，使该接合断开装置以规定的液压处于待机状态。
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