CN107683231B - 混合动力车辆的模式转变控制装置 - Google Patents

Abstract

提供一种混合动力车辆的模式转变控制装置，其在串联HEV模式下的行驶中，防止第2发电系统过度升温。在电池(SOC)小于或等于发电请求阈值A时，在以被供给由第2电动发电机(MG2)发电所得的电力和电池电力的第1电动发电机(MG1)作为驱动源的“串联HEV模式”下进行行驶。在该混合动力车辆中，设置有变速器控制单元(23)，在“串联HEV模式”下的行驶中，如果车速(VSP)达到切换车速，则该变速器控制单元(23)如下控制，即，向“并联HEV模式”进行模式转变。在“串联HEV模式”下的行驶中，如果预测为包含第2电动发电机(MG2)在内的第2发电系统的温度升高，则变速器控制单元(23)将切换车速变更为比判断为温度升高前的第1切换车速(VSP1)靠低速侧的第2切换车速(VSP2)。

Description

混合动力车辆的模式转变控制装置

技术领域

本发明涉及一种从“串联HEV模式”下的行驶向“并联HEV模式”下的行驶进行模式转变的控制的混合动力车辆的模式转变控制装置。

背景技术

当前，已知如下串联混合动力车辆，即，根据电池的充电状态而使发动机启动，利用发电机对电池进行充电(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开昭55-157901号公报

发明内容

然而，在当前的串联混合动力车辆中，形成为如下结构，即，在起步时仅使用起步用电机的驱动力，利用电池电力和串联发电电力而向起步用电机供给所需的电力。因此，存在如下问题，即，在一边发电一边进行串联HEV模式下的起步之后，如果过度使用发电机，则因发电系统温度的升高而变为过度升温。

本发明就是着眼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模式转变控制装置，在串联HEV模式下的行驶中，防止第2发电系统变为过度升温。

为了实现上述目的，本发明的混合动力车辆具有：内燃机，其能够经由通过起始自断开位置的行程而接合的第1卡合离合器与驱动轮机械地结合；第1电动机，其经由通过起始自断开位置的行程而接合的第3卡合离合器与驱动轮机械地结合；第2电动机，其与内燃机机械地结合；以及电池，其与第1电动机以及第2电动机电性地结合。

在起步区域中，由于不具有滑动要素作为起步要素，从而在电池的充电容量小于或等于规定值的起步时，使第3卡合离合器从断开状态变为接合状态，在以被供给由第2电动机发电的电力和电池电力的第1电动机为驱动源的串联HEV模式下进行行驶。

在该混合动力车辆中，设置有模式转变控制器，在串联HEV模式下的起步之后，如果车速变为切换车速，则所述模式转变控制器进行如下控制，即，使第1卡合离合器从断开状态变为接合状态，使第2电动机的发电停止，向以第1电动机和内燃机作为驱动源的并联HEV模式进行模式转变。

在串联HEV模式下的起步之后，如果预测为包含第2电动机在内的第2发电系统温度升高，则模式转变控制器将切换车速变更为比判断为温度升高前的第1切换车速靠低速侧的第2切换车速。

将第2切换车速设定为与使得所述内燃机能独立运转的内燃机转速相对应的车速值。

发明的效果

因而，在串联HEV模式下的起步之后，如果预测为包含第2电动机在内的第2发电系统的温度升高，则将向并联HEV模式切换的车速变更为比判断为温度升高前的第1切换车速靠低速侧的第2切换车速。而且，将将第2切换车速设定为与使得所述内燃机能独立运转的内燃机转速相对应的车速值。

即，在串联HEV模式下的起步之后，如果预测为第2发电系统的温度升高，则进行如下控制，即，在车速变为达到第1切换车速之前的第2切换车速的定时使第2电动机的发电停止，向并联HEV模式进行模式转变。因此，使得第2电动机的发电停止定时实现尽早化。

其结果，在串联HEV模式下的行驶中，能够防止第2发电系统过度升温。

附图说明

图1是表示应用了实施例1的模式转变控制装置的混合动力车辆的驱动系统以及控制系统的整体系统图。

图2是表示搭载于应用了实施例1的模式转变控制装置的混合动力车辆的多级齿轮变速器的变速控制系统的结构的控制系统结构图。

图3是表示在搭载于应用了实施例1的模式转变控制装置的混合动力车辆的多级齿轮变速器中对变速挡进行切换的思路的变速对应图概要图。

图4是表示在搭载于应用了实施例1的模式转变控制装置的混合动力车辆的多级齿轮变速器中的基于3个卡合离合器的切换位置的变速挡的接合表。

图5是表示由实施例1的变速器控制单元执行的模式转变控制处理的流程的流程图。

图6是表示在图5的模式转变控制处理中，MG2过度升温防止控制处理的流程的流程图。

图7是表示在电池SOC处于低SOC区域的行驶过程中所选择的换挡计划对应图的对应图。

图8是表示路面的坡度和可独立发动机转速的关系的特性图。

图9是表示发动机转速和加速度的关系的特性图。

图10是表示在缓坡度上坡路上的低速车速(驱动请求较低)时的“串联HEV模式”下的行驶例的说明图。

图11是表示选择了“EV1st ICE-”的变速挡下的“串联HEV模式”时的多级齿轮变速器中的MG1扭矩以及发动机扭矩的流动的扭矩流动图。

图12是表示选择了“EV1st ICE1st”的变速挡下的“并联HEV模式”时的多级齿轮变速器中的MG1扭矩以及发动机扭矩的流动的扭矩流动图。

具体实施方式

下面，基于附图所示的实施例1对实现本发明的混合动力车辆的模式转变控制装置的最佳方式进行说明。

实施例1

首先，对结构进行说明。

实施例1的模式转变控制装置应用于具有如下混合动力车辆(混合动力车辆的一个例子)，该混合动力车辆具有1个发动机、2个电动发电机以及具有3个卡合离合器的多级齿轮变速器作为驱动系统结构要素。下面，分为“整体系统结构”、“变速控制系统结构”、“变速挡结构”、“模式转变控制处理结构”、“MG2过度升温防止控制处理结构”而对实施例1的混合动力车辆的模式转变控制装置的结构进行说明。

[整体系统结构]

图1表示应用了实施例的模式转变控制装置的混合动力车辆的驱动系统以及控制系统。下面，基于图1对整体系统结构进行说明。

如图1所示，混合动力车辆的驱动系统具有内燃机ICE、第1电动发电机MG1、第2电动发电机MG2、以及具有3个卡合离合器C1、C2、C3的多级齿轮变速器1。其中，“ICE”是“Internal Combustion Engine”的简称。

所述内燃机ICE例如是将曲轴轴向作为车宽方向、且配置于车辆的前室的汽油发动机、柴油发动机等。该内燃机ICE与多级齿轮变速器1的变速器壳体10连结，并且内燃机输出轴与多级齿轮变速器1的第1轴11连接。此外，内燃机ICE基本上将第2电动发电机MG2作为起动电机而进行MG2启动。但是，防备极低温度时等那样无法确保使用强电电池3的MG2启动的情况而保留起动电机2。

所述第1电动发电机MG1以及第2电动发电机MG2，均是将强电电池3作为通用的电源的三相交流的永磁体型同步电机。第1电动发电机MG1的定子固定于第1电动发电机MG1的壳体，该壳体固定于多级齿轮变速器1的变速器壳体10。而且，与第1电动发电机MG1的转子一体的第1电机轴与多级齿轮变速器1的第2轴12连接。第2电动发电机MG2的定子固定于第2电动发电机MG2的壳体，该壳体固定于多级齿轮变速器1的变速器壳体10。而且，与第2电动发电机MG2的转子一体的第2电机轴与多级齿轮变速器1的第6轴16连接。在动力运行时将直流变换为三相交流、且在再生时将三相交流变换为直流的第1逆变器4，经由第1AC线束5而与第1电动发电机MG1的定子线圈连接。在动力运行时将直流变换为三相交流、且在再生时将三相交流变换为直流的第2逆变器6，经由第2AC线束7而与第2电动发电机MG2的定子线圈连接。经由接线盒9并利用DC线束8而将强电电池3和第1逆变器4以及第2逆变器6连接。

所述多级齿轮变速器1是具有变速比不同的多对齿轮对的常啮合式变速器，具有：6个齿轮轴11～16，它们在变速器壳体10内配置为相互平行，且设置有齿轮；以及3个卡合离合器C1、C2、C3，它们选择齿轮对。作为齿轮轴，设置有第1轴11、第2轴12、第3轴13、第4轴14、第5轴15以及第6轴16。作为卡合离合器，设置有第1卡合离合器C1、第2卡合离合器C2以及第3卡合离合器C3。此外，在变速器壳体10附加设置有对壳体内的轴承部分、齿轮的啮合部分供给润滑油的电动油泵20。

所述第1轴11是将内燃机ICE连结的轴，在第1轴11从图1的右侧起按顺序配置有第1齿轮101、第2齿轮102、第3齿轮103。第1齿轮101相对于第1轴11设置为一体(包含一体化固定)。第2齿轮102和第3齿轮103是在轴向上凸出的凸台部插入于第1轴11的外周的空转齿轮，设置为能够经由第2卡合离合器C2而与第1轴11驱动连结。

所述第2轴12是将第1电动发电机MG1连结、且使得轴心与第1轴11的外侧位置一致而进行同轴配置的圆筒轴，在第2轴12从图1的右侧起按顺序配置有第4齿轮104、第5齿轮105。第4齿轮104和第5齿轮105相对于第2轴12设置为一体(包含一体化固定)。

所述第3轴13是配置于多级齿轮变速器1的输出侧的轴，在第3轴13从图1中的右侧起按顺序配置有第6齿轮106、第7齿轮107、第8齿轮108、第9齿轮109、第10齿轮110。第6齿轮106、第7齿轮107以及第8齿轮108相对于第3轴13设置为一体(包含一体化固定)。第9齿轮109和第10齿轮110是在轴向上凸出的凸台部插入于第3轴13的外周的空转齿轮，设置为能够经由第3卡合离合器C3而相对于第3轴13驱动连结。而且，第6齿轮106与第1轴11的第2齿轮102啮合，第7齿轮107与差速齿轮17的第16齿轮116啮合，第8齿轮108与第1轴11的第3齿轮103啮合。第9齿轮109与第2轴12的第4齿轮104啮合，第10齿轮110与第2轴12的第5齿轮105啮合。

所述第4轴14是两端支撑于变速器壳体10的轴，在第4轴14从图1中的右侧按顺序配置有第11齿轮111、第12齿轮112、第13齿轮113。第11齿轮111相对于第4轴14设置为一体(包含一体化固定)。第12齿轮112和第13齿轮113是在轴向上凸出的凸台部插入于第4轴14的外周的空转齿轮，设置为能够经由第1卡合离合器C1而相对于第4轴14驱动连结。而且，第11齿轮111与第1轴11的第1齿轮101啮合，第12齿轮112与第1轴11的第2齿轮102啮合，第13齿轮113与第2轴12的第4齿轮104啮合。

所述第5轴15是两端支撑于变速器壳体10的轴，与第4轴14的第11齿轮111啮合的第14齿轮114相对于所述第5轴15设置为一体(包含一体化固定)。

所述第6轴16是将第2电动发电机MG2连结的轴，与第5轴15的第14齿轮114啮合的第15齿轮115相对于所述第6轴16设置为一体(包含一体化固定)。

而且，所述第2电动发电机MG2和内燃机ICE由如下齿轮列机械连结，该齿轮列由相互啮合的第15齿轮115、第14齿轮114、第11齿轮111、第1齿轮101构成。该齿轮列在基于第2电动发电机MG2的内燃机ICE的MG2启动时成为使得MG2转速减速的减速齿轮列，在通过内燃机ICE的驱动使第2电动发电机MG2发电的MG2发电时成为使内燃机转速加速的加速齿轮列。

所述第1卡合离合器C1是如下牙嵌式离合器，即，安装于第4轴14中的第12齿轮112与第13齿轮113之间，因不具有同步机构而通过旋转同步状态下的啮合行程实现接合。在第1卡合离合器C1处于左侧接合位置(Left)时，对第4轴14和第13齿轮113进行驱动连结。在第1卡合离合器C1处于中立位置(N)时，将第4轴14和第12齿轮112断开，并且将第4轴14和第13齿轮113断开。在第1卡合离合器C1处于右侧接合位置(Right)时，对第4轴14和第12齿轮112进行驱动连结。

所述第2卡合离合器C2是如下牙嵌式离合器，即，安装于第1轴11中的第2齿轮102与第3齿轮103之间，因不具有同步机构而通过旋转同步状态下的啮合行程来实现接合。在第2卡合离合器C2处于左侧接合位置(Left)时，对第1轴11和第3齿轮103进行驱动连结。在第2卡合离合器C2处于中立位置(N)时，将第1轴11和第2齿轮102断开，并且将第1轴11和第3齿轮103断开。在第2卡合离合器C2处于右侧接合位置(Right)时，对第1轴11和第2齿轮102进行驱动连结。

所述第3卡合离合器C3是如下牙嵌式离合器，即，安装于第3轴13中的第9齿轮109与第10齿轮110之间，因不具有同步机构而通过旋转同步状态下的啮合行程来实现接合。在第3卡合离合器C3处于左侧接合位置(Left)时，对第3轴13和第10齿轮110进行驱动连结。在第3卡合离合器C3处于中立位置(N)时，将第3轴13和第9齿轮109断开，并且将第3轴13和第10齿轮110断开。在第3卡合离合器C3处于右侧接合位置(Right)时，对第3轴13和第9齿轮109进行驱动连结。而且，与一体地设置(包含一体化固定)于多级齿轮变速器1的第3轴13的第7齿轮107啮合的第16齿轮116，经由差速齿轮17以及左右的驱动轴18而与左右的驱动轮19连接。

如图1所示，混合动力车辆的控制系统具有混合动力控制模块21、电机控制单元22、变速器控制单元23以及发动机控制单元24。

所述混合动力控制模块21(简称：“HCM”)是具有适当地对车辆整体的消耗能量进行管理的功能的综合控制单元。该混合动力控制模块21利用CAN通信线25以能够进行双向信息交换的方式与其他控制单元(电机控制单元22、变速器控制单元23、发动机控制单元24等)连接。此外，CAN通信线25的“CAN”是“Controller Area Network”的简称。

所述电机控制单元22(简称：“MCU”)利用针对第1逆变器4和第2逆变器6的控制指令而进行第1电动发电机MG1和第2电动发电机MG2的动力运行控制、再生控制等。作为针对第1电动发电机MG1以及第2电动发电机MG2的控制模式，具有“扭矩控制”和“转速FB控制”。在“扭矩控制”中，如果确定了针对目标驱动力而分担的目标电机扭矩，则进行使实际电机扭矩追随目标电机扭矩的控制。在“转速FB控制”中，如果存在在行驶中使卡合离合器C1、C2、C3的任一个进行啮合接合的变速请求，则确定使得离合器输入输出转速同步的目标电机转速，进行以使得实际电机转速向目标电机转速收敛的方式将FB扭矩输出的控制。

所述变速器控制单元23(简称：“TMCU”)基于规定的输入信息而向电动致动器31、32、33(参照图2)输出电流指令，由此进行切换多级齿轮变速器1的变速模式的变速控制。在该变速控制中，选择性地使卡合离合器C1、C2、C3啮合接合/断开，从多对齿轮对中选择参与了动力传递的齿轮对。这里，在使断开的卡合离合器C1、C2、C3中的任一个接合的变速请求时，为了抑制离合器入输出的转速差而确保啮合接合，同时使用第1电动发电机MG1或者第2电动发电机MG2的转速FB控制(旋转同步控制)。

所述发动机控制单元24(简称：“ECU”)基于规定的输入信息而向电机控制单元22、火花塞、燃料喷射致动器等输出控制指令，由此进行内燃机ICE的启动控制、内燃机ICE的停止控制、燃料切断控制等。

[变速控制系统结构]

实施例1的多级齿轮变速器1的特征在于，作为变速要素而采用基于啮合接合的卡合离合器C1、C2、C3(牙嵌式离合器)，由此通过减弱拉动滑动而实现高效化。而且，如果存在使卡合离合器C1、C2、C3中的任一个啮合接合的变速请求，则利用第1电动发电机MG1(卡合离合器C3的接合时)或者第2电动发电机MG2(卡合离合器C1、C2的接合时)而使离合器输入输出的转速差同步，如果处于同步判定转速范围内，则通过开始啮合行程而实现变速。另外，如果存在将接合的卡合离合器C1、C2、C3中的任一个断开的变速请求，则使断开离合器的离合器传递扭矩降低，如果小于或等于断开扭矩判定值，则通过开始断开行程而实现。下面，基于图2对多级齿轮变速器1的变速控制系统结构进行说明。

如图2所示，作为卡合离合器，变速控制系统具有第1卡合离合器C1、第2卡合离合器C2以及第3卡合离合器C3。作为致动器，具有第1电动致动器31、第2电动致动器32以及第3电动致动器33。而且，作为使致动器动作变换为离合器卡合/断开动作的机构，具有第1卡合离合器动作机构41、第2卡合离合器动作机构42以及第3卡合离合器动作机构43。并且，作为第1电动致动器31、第2电动致动器32以及第3电动致动器33的控制单元，具有变速器控制单元23。

所述第1卡合离合器C1、第2卡合离合器C2以及第3卡合离合器C3，是对空转位置(N：断开位置)、左侧接合位置(Left：左侧离合器啮合接合位置)以及右侧接合位置(Right：右侧离合器啮合接合位置)进行切换的牙嵌式离合器。各卡合离合器C1、C2、C3均为相同的结构，具有连接套筒51、52、53、左侧牙嵌式离合器环54、55、56、以及右侧牙嵌式离合器环57、58、59。连接套筒51、52、53设置为经由在第4轴14、第1轴11、第3轴13固定的图外的衬套并通过花键结合而能够沿轴向行进，在两侧具有顶面平坦的锯齿51a、51b、52a、52b、53a、53b。并且，在连接套筒51、52、53的周向中央部具有叉槽51c、52c、53c。左侧牙嵌式离合器环54、55、56在作为各卡合离合器C1、C2、C3的左侧空转齿轮的各齿轮113、103、110的凸台部固定，具有与锯齿51a、52a、53a相对的顶面平坦的锯齿54a、55a、56a。右侧牙嵌式离合器环57、58、59在作为各卡合离合器C1、C2、C3的右侧空转齿轮的各齿轮112、102、109的凸台部固定，具有与锯齿51b、52b、53b相对的顶面平坦的锯齿57b、58b、59b。

所述第1卡合离合器动作机构41、第2卡合离合器动作机构42以及第3卡合离合器动作机构43，是将电动致动器31、32、33的转动动作变换为连接套筒51、52、53的轴向行程动作的机构。各卡合离合器动作机构41、42、43的结构均相同，具有转动连杆61、62、63、换挡杆64、65、66、以及拔叉67、68、69。转动连杆61、62、63的一端设置于电动致动器31、32、33的致动器轴，另一端以能够相对移位的方式与换挡杆64、65、66连结。换挡杆64、65、66的弹簧64a、65a、66a安装于杆分割位置，能够根据杆传递力的大小和方向而进行伸缩。拔叉67、68、69的一端固定于换挡杆64、65、66，另一端配置于连接套筒51、52、53的叉槽51c、52c、53c。

所述变速器控制单元23输入有来自车速传感器71、加速器开度传感器72、变速器输出轴转速传感器73、发动机转速传感器74、MG1转速传感器75、MG2转速传感器76、断路开关77、电池SOC传感器78等的传感器信号、开关信号。此外，变速器输出轴转速传感器73设置于第3轴13的轴端部，对第3轴13的轴转速进行检测。而且，具有位置伺服控制部(例如，基于PID控制的位置伺服系统)，该位置伺服控制部对由连接套筒51、52、53的位置决定的卡合离合器C1、C2、C3的啮合接合和断开进行控制。该位置伺服控制部输入有来自第1套筒位置传感器81、第2套筒位置传感器82、第3套筒位置传感器83的传感器信号。而且，读入各套筒位置传感器81、82、83的传感器值，为了使连接套筒51、52、53的位置变为基于啮合行程的接合位置或者断开位置而对电动致动器31、32、33施加电流。即，使焊接于连接套筒51、52、53的锯齿和焊接于空转齿轮的锯齿这二者在啮合的啮合位置处形成为接合状态，由此使得空转齿轮与第4轴14、第1轴11、第3轴13驱动连结。另一方面，连接套筒51、52、53在轴线方向上移位而使得焊接于连接套筒51、52、53的锯齿和焊接于空转齿轮的锯齿在非啮合位置处形成为断开状态，由此使得空转齿轮从第4轴14、第1轴11、第3轴13脱离。

[变速挡结构]

实施例1的多级齿轮变速器1的特征在于，因不具有流体接头等转速差吸收要素而降低了动力传递损失，并且由电机对内燃机ICE进行辅助而减少了ICE变速挡，实现了紧凑化(EV变速挡：1-2挡、ICE变速挡：1-4挡)。下面，基于图3及图4对多级齿轮变速器1的变速挡结构进行说明。

作为变速挡的思路，如图3所示，在车速VSP小于或等于规定车速VSP0的起步区域中，多级齿轮变速器1不具有起步要素(滑动要素)，因此通过“EV模式”仅利用电机驱动力而进行电机起步。而且，在行驶区域中，如图3所示，在驱动力的请求较大时，采用如下变速挡的思路，即，通过利用电机驱动力对发动机驱动力进行辅助的“并联HEV模式”来应对。即，随着车速VSP的升高，ICE变速挡按照(ICE1st→)ICE2nd→ICE3rd→ICE4th而变换，EV变速挡按照EV1st→EV2nd而变换。

利用具有卡合离合器C1、C2、C3的多级齿轮变速器1在理论上能够实现的所有变速挡如图3所示。此外，图3中的“Lock”表示作为变速挡并不成立的联锁模式，“EV-”表示第1电动发电机MG1未与驱动轮19驱动连结的状态，“ICE-”表示内燃机ICE未与驱动轮19驱动连结的状态。下面，对各变速挡进行说明。

在第2卡合离合器C2处于“N”、且第3卡合离合器C3处于“N”时，根据第1卡合离合器C1的位置而变为下面的变速挡。如果第1卡合离合器C1处于“Left”则变为“EV-ICEgen”，如果第1卡合离合器C1处于“N”则变为“Neutral”，如果第1卡合离合器C1处于“Right”则变为“EV-ICE3rd”。

这里，“EV-ICEgen”的变速挡是在停车中、且在由内燃机ICE利用第1电动发电机MG1进行发电的MG1怠速发电时、或者在MG1发电的基础上追加MG2发电的双重怠速发电时所选择的变速挡。“Neutral”的变速挡是在停车中、且在由内燃机ICE利用第2电动发电机MG2进行发电的MG2怠速发电时所选择的变速挡。

在第2卡合离合器C2处于“N”、且第3卡合离合器C3处于“Left”时，根据第1卡合离合器C1的位置而变为下面的变速挡。如果第1卡合离合器C1处于“Left”则变为“EV1stICE1st”，如果第1卡合离合器C1处于“N”则变为“EV1st ICE-”，如果第1卡合离合器C1处于“Right”则变为“EV1st ICE3rd”。

这里，“EV1st ICE-”的变速挡是使内燃机ICE停止而利用第1电动发电机MG1进行行驶的“EV模式”时、或者一边由内燃机ICE利用第2电动发电机MG2进行发电一边利用第1电动发电机MG1进行1挡的EV行驶的“串联HEV模式”时选择的变速挡。

在第2卡合离合器C2处于“Left”、且第3卡合离合器C3处于“Left”时，如果第1卡合离合器C1处于“N”位置则变为“EV1st ICE2nd”。在第2卡合离合器C2处于“Left”、且第3卡合离合器C3处于“N”时，根据第1卡合离合器C1的位置而变为下面的变速挡。如果第1卡合离合器C1处于“Left”则变为“EV1.5ICE2nd”，如果第1卡合离合器C1处于“N”则变为“EV-ICE2nd”。在第2卡合离合器C2处于“Left”、且第3卡合离合器C3处于“Right”时，如果第1卡合离合器C1处于“N”则变为“EV2nd ICE2nd”。

在第2卡合离合器C2处于“N”、且第3卡合离合器C3处于“Right”时，根据第1卡合离合器C1的位置而变为下面的变速挡。如果第1卡合离合器C1处于“Left”则变为“EV2ndICE3rd’”，如果第1卡合离合器C1处于“N”则变为“EV2nd ICE-”，如果第1卡合离合器C1处于“Right”则变为“EV2nd ICE3rd”。

这里，“EV2nd ICE-”的变速挡，是使内燃机ICE停止而利用第1电动发电机MG1进行行驶的“EV模式”时，或者一边由内燃机ICE利用第2电动发电机MG2进行发电、一边利用第1电动发电机MG1进行2挡EV行驶的“串联HEV模式”时所选择的变速挡。

在第2卡合离合器C2处于“Right”、且第3卡合离合器C3处于“Right”时，如果第1卡合离合器C1的位置为“N”则变为“EV2nd ICE4th”。在第2卡合离合器C2处于“Right”、且第3卡合离合器C3处于“N”时，根据第1卡合离合器C1的位置而变为下面的变速挡。如果第1卡合离合器C1处于“Left”则变为“EV2.5 ICE4th”，如果第1卡合离合器C1处于“N”则变为“EV-ICE4th”。在第2卡合离合器C2处于“Right”、且第3卡合离合器C3处于“Left”时，如果第1卡合离合器C1的位置为“N”则变为“EV1st ICE4th”。

下面，对从基于卡合离合器C1、C2、C3的接合组合的上述所有变速挡中区分出“通常时使用变速挡”的方法进行说明。

首先，将从所有变速挡中除去“联锁变速挡(图4中的交叉剖面线)”和“利用换挡机构无法选择的变速挡(图4中的朝向右上方的剖面线)”的变速挡设为利用多级齿轮变速器1能够实现的多个变速挡。这里，利用换挡机构无法选择的变速挡是指第1卡合离合器C1处于“Left”且第2卡合离合器C2处于“Left”的“EV1.5ICE2nd”、以及第1卡合离合器C1处于“Left”且第2卡合离合器C2处于“Right”的“EV2.5 ICE4th”。利用换挡机构无法选择的理由在于，1个第1电动致动器31是针对2个卡合离合器C1、C2而兼用的换挡致动器，并且利用C1/C2选挡动作机构40对单个卡合离合器进行空挡锁止。

而且，将从利用多级齿轮变速器1能够实现的多个变速挡中将“通常不使用的变速挡(图3中的朝向右下方的剖面线)”以及“低SOC等下使用的变速挡(图3中的虚线框)”除去的变速挡设为“通常时使用的变速挡(图3中的粗线框)”。这里，“通常不使用的变速挡”是指“EV2nd ICE3rd’”和“EV1st ICE4th”，“低SOC等下使用的变速挡”是指“EV-ICEgen”和“EV1st ICE1st”。

因而，“通常时使用的变速挡”通过将在EV变速挡(EV1st ICE-、EV2nd ICE-)、ICE变速挡(EV-ICE2nd、EV-ICE3rd、EV-ICE4th)以及组合变速挡(EV1st ICE2nd、EV1stICE3rd、EV2nd ICE2nd、EV2nd ICE3rd、EV2nd ICE4th)的基础上加上“Neutral”而构成。

[模式转变控制处理结构]

图5表示由实施例1的变速器控制单元23(模式转变控制器)执行的模式转变控制处理的流程。下面，对表示模式转变控制处理结构的一个例子的图5中的各步骤进行说明。此外，在EV起步之后直至向“并联HEV模式”进行模式转变为止的低速车速行驶区域内进行该模式转变控制处理。

在步骤S1中，判断是否存在起步操作。在YES(存在起步操作)的情况下进入步骤S2，在NO(无起步操作)的情况下反复执行步骤S1的判断。

这里，“起步操作”例如通过行驶挡位选择操作、制动器解除操作、制动器解除后的加速器踏入操作等进行判断。

在步骤S2中，在步骤S1中判断为存在起步操作、或者在步骤S5中判断为无模式转变之后，接着判断电池SOC是否大于或等于发电请求阈值A。在YES(电池SOC≥A，无发电请求)的情况下进入步骤S3，在NO(电池SOC＜A，存在发电请求)的情况下进入步骤S6。

这里，从电池SOC传感器78获取“电池SOC”的信息。“发电请求阈值A”设定为对存在发电请求的SOC区域和无发电请求的SOC区域进行划分的边界值(例如，A＝电池SOC为40％左右)。

在步骤S3中，在步骤S2中判断为电池SOC≥A、即判断为无发电请求之后，接着将多级齿轮变速器1的第3卡合离合器C3从“N”切换为“left”而选择“EV1st ICE-”的变速挡。而且，根据加速器踏入操作而进行第1电动发电机MG1的驱动并进入步骤S4。

在步骤S4中，在步骤S3中的MG1驱动之后，接着进行基于“EV1st ICE-”的变速挡的“EV模式”下的MG1行驶并进入步骤S5。

这里，在“EV模式”下的MG1行驶中，第1电动发电机MG1进行如下扭矩控制，即，将与由加速器开度APO和车速VSP决定的目标驱动力相应的扭矩输出。

在步骤S5中，在步骤S4中判断为“EV模式”下的MG1行驶、或者在步骤S11中判断为能够进行第1切换车速VSP1下的模式转变、或者在步骤S12中的MG2过度升温防止控制之后，接着判断是否存在向“并联HEV模式”的模式转变。在NO(无模式转变)的情况下向步骤S2返回。在YES(存在模式转变)的情况下进入结束步骤并结束本控制。

这里，可以在存在向“并联HEV模式”的变速挡的变速请求时判断是否存在向“并联HEV模式”的模式转变，也可以在基于变速请求使第2电动发电机MG2停止时进行判断，还可以在变速完毕时进行判断。

在步骤S6中，在步骤S2中判断为电池SOC＜A、即存在发电请求之后，接着发出抑制电池SOC降低的第2电动发电机MG2的运转(发电)请求，并进入步骤S7。

在步骤S7中，在步骤S6中的MG2运转请求之后，接着判断内燃机ICE是否处于运转中(发动机运转中)。在YES(发动机运转中)的情况下进入步骤S9，在NO(发动机停止中)的情况下进入步骤S8。

这里，例如在根据停车中的发电请求而从进行基于发动机运转的怠速发电的状况开始起步的情况下判断是否处于“发动机运转中”。

在步骤S8中，在步骤S7中判断为处于发动机停止中之后，接着将第2电动发电机MG2作为起步电机而使内燃机ICE启动(发动机启动)，并进入步骤S9。

在步骤S9中，在步骤S7中判断为处于发动机运转中、或者在步骤S8中判断为发动机已启动之后，接着将多级齿轮变速器1的第3卡合离合器C3从“N”切换为“left”而选择“EV1st ICE-”的变速挡。而且，进行与加速器踏入操作相应的第1电动发电机MG1的驱动、以及基于第2电动发电机MG2的发电，并进入步骤S10。

在步骤S10中，在步骤S9中的MG1驱动+MG2发电之后，接着进行基于“EV1st ICE-”的变速挡的“串联HEV模式”下的MG2发电+MG1行驶，并进入步骤S11。

在步骤S11中，在步骤S10中的“串联HEV模式”下的MG2发电+MG1行驶之后，接着判断能否进行第1切换车速VSP1下的模式转变。在YES(能够进行VSP1下的模式转变)的情况下进入步骤S5，在NO(无法进行VSP1下的模式转变)的情况下进入步骤S12。

这里，“第1切换车速VSP1”是指，在电池SOC处于低SOC区域的行驶中所选择的图7所示的换挡计划对应图中，发出从“Series EV1st(串联HEV模式)”向“EV1st ICE1st(并联HEV模式)”切换的模式转变请求的切换车速(例如，10km/h左右)。

以下述方式进行第1切换车速VSP1下的能够进行模式转变/无法进行模式转变的判断。

首先，作为在使第2电动发电机MG2连续发电时抑制MG2温度升高的时间，预先设定连续发电允许时间。而且，在加速器操作量较大的起步时等，在预测为“串联HEV模式”下的行驶开始之后的经过时间处于连续发电允许时间内、且车速VSP升高至第1切换车速VSP1的情况下，判断为能够进行第1切换车速VSP1下的模式转变。另一方面，在加速器操作量较小的起步时等，在预测为即使“串联HEV模式”下的行驶开始之后的经过时间达到连续发电允许时间而车速VSP也不会升高至第1切换车速VSP1的情况下，判断为无法进行第1切换车速VSP1下的模式转变。

在步骤S12中，在步骤S11中判断为无法进行第1切换车速VSP1下的模式转变之后，接着基于图6所示的流程图而执行MG2过度升温防止控制，并进入步骤S5。

[MG2过度升温防止控制处理结构]

图6表示在图5的模式转变控制处理的步骤S12中执行的MG2过度升温防止控制处理的流程。下面，对图6的各步骤进行说明。

在步骤S120中，在图5的步骤S11中判断为无法进行第1切换车速VSP1下的模式转变之后，接着将从换挡计划对应图(图7)的“SeriesEV1st(串联HEV模式)”向“EV1st ICE1st(并联HEV模式)”切换的第1切换车速VSP1(实线)变更为比第1切换车速VSP1靠低速车速侧的第2切换车速VSP2(虚线)，并进入步骤S121。

这里，路面坡度越平缓，越将“第2切换车速VSP2”设定为低速车速的值(例如，在路面坡度为0％的平坦路的情况下，设为5km/h左右)。即，如图8所示，将能够行驶(能独立运转)的发动机转速设为例如坡度0％＝650rpm，根据坡度越大则越提高转速的特性而进行设定。因而，与基于坡度的可行驶转速(发动机转速)的特性相应地，路面坡度越平缓，则越将“第2切换车速VSP2”设定为低速车速的值。

另外，“换挡计划对应图”是如下对应图，即，在低SOC区域中选择，且如图7所示，将请求驱动力(Driving force)和车速VSP作为坐标轴，在坐标面中分配有选择在通常时使用变速挡的基础上追加了“EV1st ICE1st”的变速挡的选择区域。即，作为基于对加速器的踏入的驱动区域，对于起步之后的低速车速区域而分配“Series EV1st”的选择区域。而且，对于中速车速区域而分配“EV1st ICE1st”、“EV1st ICE2nd”、“EV1st ICE3rd”的选择区域，对于高速车速域而分配“EV2nd ICE2nd”、“EV2nd ICE3rd”、“EV2nd ICE4th”的选择区域。作为脚离开加速器的滑行再生制动区域，对于低速～中速车速区域而分配“EV1st(EV2nd)”的选择区域，对于高速车速区域而分配“EV2nd”的选择区域。

在步骤S121中，在步骤S120中的切换车速的变更、或者在步骤S123中判断为推定MG2温度＜T1之后，接着判断此时的车速VSP是否小于第2切换车速VSP2。在YES(VSP＜VSP2)的情况下进入步骤S122，在NO(VSP≥VSP2)的情况下进入步骤S131。

这里，从车速传感器71获取“车速VSP”的信息。

在步骤S122中，在步骤S121中判断为VSP＜VSP2之后，接着通过“串联HEV模式”下的行驶而进行基于第2电动发电机MG2的发电，并进入步骤S123。

这里，在步骤S122中利用第2电动发电机MG2而发电时，设为作为通常的MG2发电电力的高电力(例如15KW)。此外，基于第2电动发电机MG2的发电电力，能够对高电力(例如15KW)和低电力(例如5KW)进行切换。

在步骤S123中，在步骤S122中判断为MG2发电(高电力)之后，接着判断推定MG2温度是否大于或等于第1温度阈值T1。在YES(推定MG2温度≥T1)的情况下进入步骤S124，在NO(推定MG2温度＜T1)的情况下向步骤S121返回。

这里，“推定MG2温度”是用于发电的第2电动发电机MG2的推定温度，通过使用MG2发电电力和MG2发电持续时间的运算式而进行推定。如果持续进行基于高电力的MG2发电，则将“第1温度阈值T1”设定为有可能导致第2电动发电机MG2过度升温(过热)的温度阈值(例如T1＝150℃)。

在步骤S124中，在步骤S123中判断为推定MG2温度≥T1、或者在步骤S126中判断为推定MG2温度＜T2之后，接着与步骤S121同样地，判断此时的车速VSP是否小于第2切换车速VSP2。在YES(VSP＜VSP2)的情况下进入步骤S125，在NO(VSP≥VSP2)的情况下进入步骤S131。

在步骤S125中，在步骤S124中判断为VSP＜VSP2之后，接着通过“串联HEV模式”下的行驶而进行基于第2电动发电机MG2的低电力发电并进入步骤S126。

在该步骤S125中，使基于第2电动发电机MG2的发电电力从高电力(例如15KW)降低至低电力(例如5KW)。

在步骤S126中，在步骤S125中的MG2发电(低电力)之后，接着判断推定MG2温度是否大于或等于第2温度阈值T2。在YES(推定MG2温度≥T2)的情况下进入步骤S127，在NO(推定MG2温度＜T2)的情况下向步骤S124返回。

这里，如果持续进行低电力的MG2发电，则将“第2温度阈值T2”设定为有可能使得第2电动发电机MG2过度升温(过热)的温度阈值(例如T2＝180℃)。

在步骤S127中，在步骤S126中判断为推定MG2温度≥T2、或者在步骤S130中的MG1加速之后，接着与图5的步骤S11同样地，判断能否进行第1切换车速VSP1下的模式转变。在YES(能够进行VSP1下的模式转变)的情况下进入步骤S128，在NO(无法进行VSP1下的模式转变)的情况下进入步骤S129。

在步骤S128中，在步骤S127中判断为能够进行VSP1下的模式转变之后，接着使在步骤S120中变更后的第2切换车速VSP2恢复为变更前的第1切换车速VSP1，并进入图5的步骤S5。

在步骤S129中，在步骤S127中判断为无法进行VSP1下的模式转变之后，接着与步骤S121、步骤S124同样地，判断此时的车速VSP是否小于第2切换车速VSP2。在YES(VSP＜VSP2)的情况下进入步骤S130，在NO(VSP≥VSP2)的情况下进入步骤S131。

在步骤S130中，在步骤S129中判断为VSP＜VSP2之后，接着基于图9所示的特性，以至少大于或等于第2切换车速VSP2的方式基于此时的发动机转速Ne而决定加速度，通过增大针对第1电动发电机MG1的请求驱动力而使车辆加速，并向步骤S127返回。

这里，利用发动机转速传感器74而获取“发动机转速Ne”的信息。

在步骤S131中，在步骤S121、步骤S124、步骤S129中判断为VSP≥VSP2之后，接着基于变为VSP≥VSP2的模式转变请求(图7)而使第2电动发电机MG2的发电停止，并进入步骤S132。

在步骤S132中，在步骤S131中的MG2发电停止之后，接着通过从“SeriesEV1st”的变速挡向“EV1st ICE1st”的变速挡进行变速而从“串联HEV模式”向“并联HEV模式”进行模式转变，并进入结束步骤。

下面，对作用进行说明。

下面，分为“模式转变控制处理作用”、“MG2过度升温防止控制处理作用”、“模式转变控制作用”、“模式转变控制的特征作用”而对实施例1的混合动力车辆的模式转变控制装置的作用进行说明。

[模式转变控制处理作用(图5)]

在存在起步操作、且无电池SOC≥A下的发电请求时，在图5的流程图中向步骤S1→步骤S2→步骤S3→步骤S4→步骤S5前进。而且，在步骤S5中判断为不存在向“并联HEV模式”的模式转变的期间，反复执行向步骤S2→步骤S3→步骤S4→步骤S5前进的流程。因而，在步骤S3中，将第3卡合离合器C3从“N”切换为“left”，根据加速器踏入操作而开始进行第1电动发电机MG1的驱动。在步骤S4中，进行基于“EV1st ICE-”的变速挡的“EV模式”下的MG1行驶。

在存在起步操作、且存在电池SOC＜A下的发电请求时，在图5的流程图中向步骤S1→步骤S2→步骤S6→步骤S7前进。而且，在步骤S7中，在步骤S6中的MG2运转请求之后，接着判断是否处于发动机运转中，在处于发动机运转中的情况下保持原样地进入步骤S9。在发动机停止中的情况下下，从步骤S7进入步骤S8，在步骤S8中将第2电动发电机MG2作为起步电机而使发动机启动，并进入步骤S9。从步骤S9向步骤S10→步骤S11前进。在步骤S11中，预测判断能否在第1切换车速VSP1下向“并联HEV模式”进行模式转变。而且，在判断为通过加速起步等而在步骤S11中能够进行第1切换车速VSP1下的模式转变、且在步骤S5中不存在向“并联HEV模式”的模式转变的期间，反复执行向步骤S2→步骤S6→步骤S7→步骤S9→步骤S10→步骤S11→步骤S5前进的流程。因而，在步骤S9中，将第3卡合离合器C3从“N”切换为“left”，根据加速器踏入操作而对第1电动发电机MG1进行驱动。在步骤S10中，进行基于“EV1st ICE-”的变速挡的“串联HEV模式”下的MG2发电+MG1行驶。

另一方面，在起步后维持低速车速不变的行驶情况等下，在步骤S11中判断为无法在第1切换车速VSP1下向“并联HEV模式”进行模式转变。此时，反复执行向步骤S2→步骤S6→步骤S7→步骤S9→步骤S10→步骤S11→步骤S12→步骤S5前进的流程。因而，在步骤S12中，基于图6所示的流程图而执行MG2过度升温防止控制。

[MG2过度升温防止控制处理作用(图6)]

如果在图5的步骤S11中预测判断为无法进行第1切换车速VSP1下的模式转变，则进入图6的流程图中的步骤S120。在步骤S120中，对于从换挡计划对应图(图7)的“SeriesEV1st(串联HEV模式)”向“EV1st ICE1st(并联HEV模式)”切换的第1切换车速VSP1，将其变更为比第1切换车速VSP1靠低速车速侧的第2切换车速VSP2。

如果在步骤S121中判断为车速VSP小于第2切换车速VSP2，则在图6的流程图中向步骤S121→步骤S122→步骤S123前进。而且，只要在步骤S123中判断为推定MG2温度＜T1，则反复执行图6的流程图中的向步骤S121→步骤S122→步骤S123前进的流程。因而，在直至推定MG2温度达到第1温度阈值T1为止的期间，在步骤S122中，通过“串联HEV模式”下的行驶而维持基于第2电动发电机MG2的发电(高电力)。

此后，如果因MG2发电(高电力)而在步骤S123中判断为推定MG2温度≥T1，则从步骤S123进入步骤S124。如果在步骤S124中判断为车速VSP小于第2切换车速VSP2，则从步骤S124向步骤S125→步骤S126前进。只要在步骤S126中判断为推定MG2温度＜T2，则反复执行图6的流程图中的向步骤S124→步骤S125→步骤S126前进的流程。因而，在直至推定MG2温度从第1温度阈值T1达到第2温度阈值T2为止的期间，将发电电力切换为低电力，通过“串联HEV模式”下的行驶而进行基于第2电动发电机MG2的发电(低电力)。

而且，如果在步骤S126中判断为推定MG2温度≥T2，则从步骤S126向步骤S127→步骤S129前进。如果在步骤S127中判断为无法进行第1切换车速VSP1下的模式转变、且在步骤S129中判断为车速VSP小于第2切换车速VSP2，则进入步骤S130，在步骤S130中，通过增大针对第1电动发电机MG1的请求驱动力而使车辆加速。

如果判断为通过步骤S130中的MG1加速而能够在步骤S127中进行第1切换车速VSP1下的模式转变则进入步骤S128，在步骤S128中，使得在步骤S120中变更后的切换车速恢复为变更前的第1切换车速VSP1、并进入图5中的步骤S5。

另一方面，通过步骤S130中的MG1加速而能够在步骤S127中进行第1切换车速VSP1下的模式转变，但如果在步骤S129中判断为车速VSP大于或等于第2切换车速VSP2，则从步骤S129向步骤S131→步骤S132→结束步骤前进。在步骤S131中，使基于第2电动发电机MG2的发电停止，在接下来的步骤S132中，选择“EV1st ICE1st”的变速挡，进行向“并联HEV模式”进行模式转变的行驶。

此外，如果在MG2发电的中途阶段的步骤S121、步骤S124中判断为车速VSP大于或等于第2切换车速VSP2，则从步骤S121、步骤S124向步骤S131→步骤S132→结束步骤前进。在步骤S131中，使第2电动发电机MG2的发电停止，在接下来的步骤S132中，选择“EV1stICE1st”的变速挡，进行向“并联HEV模式”进行模式转变的行驶。

[模式转变控制作用]

成为本控制的对象的车辆，是能够进行选择“串联HEV模式”的行驶、即能够一边利用第2电动发电机MG2发电一边利用第1电动发电机MG1进行行驶的混合动力车辆。该混合动力车辆在过度使用发电用的第2电动发电机MG2的情况下，有时会因第2电动发电机MG2的温度过度升高而变为过热状态。

其结果，如果无法持续进行MG2发电，则强电电池3的电池SOC降低，无法利用第1电动发电机MG1进行EV起步、利用第2电动发电机MG2进行发动机启动或变速时的旋转同步控制等。需要可靠地避免陷入这种事态，因此对驱动力请求进行预测，基于MG2温度状态而进行使得向内燃机ICE、第1电动发电机MG1、第2电动发电机MG2的分配实现最优化的控制。由此，将防止第2电动发电机MG2的过热(过度升温)作为目的。下面，将在图10所示那样的平缓坡度上坡路上维持低速车速(驱动请求较低)的行驶情况作为一个例子，基于图11及图12对模式转变控制作用进行说明。

首先，在起步时，在不存在电池SOC≥A下的发电请求时，将多级齿轮变速器1的第3卡合离合器C3从“N”切换为“left”，进行基于“EV1st ICE-”的变速挡的“EV模式”下的MG1行驶。在该“EV模式”下的MG1行驶中，形成从第1电动发电机MG1经由第3卡合离合器C3向驱动轮19流动的MG1扭矩的流动(仅为图11的左侧箭头)。

例如，如果持续进行“EV模式”下的MG1行驶，则强电电池3的电池SOC因第1电动发电机MG1中的电池SOC的消耗而减少，向电池SOC＜A(存在发电请求)变换。如果向电池SOC＜A变换，则基于MG2运转请求而利用内燃机ICE对第2电动发电机MG2进行发电驱动，进行以第1电动发电机MG1为驱动源并通过EV1挡而行驶的“串联HEV模式”下的MG2发电+MG1行驶。

在该“串联HEV模式”下的MG2发电+MG1行驶中，如图11所示，形成从第1电动发电机MG1经由第3卡合离合器C3向驱动轮19流动的MG1扭矩的流动、以及从内燃机ICE向第2电动发电机MG2流动的ICE扭矩的流动。因此，如图11中的虚线箭头所示，能够将MG2发电电力供给至第1电动发电机MG1，与“EV模式”相比，能抑制强电电池3的电池SOC的减少。例如，在维持低速车速状态的行驶情况下，如果持续进行“串联HEV模式”下的MG2发电+MG1行驶，则无法在第2电动发电机MG2的连续发电允许时间内进行第1切换车速VSP1下的模式转变。

这样，如果预测为无法进行第1切换车速VSP1下的模式转变，则开始进行MG2过度升温防止控制。在MG2过度升温防止控制中，首先，从换挡计划对应图(图7)中的“串联HEV模式”向“并联HEV模式”切换的车速，从第1切换车速VSP1变更为第2切换车速VSP2(＜VSP1)。通过该切换车速的变更，能够实现向使得第2电动发电机MG2的发电停止的“并联HEV模式”进行模式转变的定时的尽早化。

而且，在MG2过度升温防止控制中，对车速VSP和推定MG2温度进行监视，如果因在低速车速区域中的行驶而使得车速VSP小于第2切换车速VSP2，则阶段性地执行基于“串联HEV模式”的MG2发电。即，在判断为推定MG2温度＜T1的期间，进行使得MG2发电电力变为高电力的发电。而且，如果因MG2发电(高电力)而判断为推定MG2温度≥T1，则在判断为推定MG2温度＜T2的期间，进行使得MG2发电电力变为低电力的发电。由此，在发动机转速Ne小于第2切换车速VSP2的“串联HEV模式”的期间，进行能防止第2电动发电机MG2的过度升温、且能够确保最大限度的发电量的MG2发电。

另一方面，如果发动机转速Ne在MG2过度升温防止控制中变为大于或等于第2切换车速VSP2，则选择“EV1st ICE1st”的变速挡，进行从“串联HEV模式”向“并联HEV模式”的模式转变。即，如果因车速VSP升高而使得发动机转速Ne大于或等于第2切换车速VSP2，则使第2电动发电机MG2的发电停止，选择“EV1st ICE1st”的变速挡，向“并联HEV模式”进行模式转变而进行行驶。这里，对于变为VSP≥VSP2的车速VSP的升高，不仅包含因驾驶员的加速操作、向下坡路的转换等而实现的情况(S121、S124)，而且还包含推定MG2温度≥T2时因MG1加速(S130)的系统操作而实现的强制性的车速的升高。

在基于该“EV1st ICE1st”的变速挡的“并联HEV模式”的行驶中，如图12所示，变为第2电动发电机MG2停止的状态。而且，形成从第1电动发电机MG1经由第3卡合离合器C3向驱动轮19流动的MG1扭矩的流动、以及从内燃机ICE经由第1离合器C1以及第3离合器C3而向驱动轮19流动的ICE扭矩的流动。因此，不会因第2电动发电机MG2的发电而导致温度升高，变为利用第1电动发电机MG1的驱动力和内燃机ICE的驱动力合并后的驱动力而行驶的混合动力行驶。

这样，在MG2过度升温防止控制中，向“并联HEV模式”进行模式转变的切换车速从第1切换车速VSP1变更为第2切换车速VSP2(＜VSP1)。而且，在直至车速VSP达到第2切换车速VSP2为止的期间，一边抑制MG2温度的升高一边进行有效的MG2发电。并且，如果车速VSP达到第2切换车速VSP2，则进行如下控制，即，使第2电动发电机MG2的发电停止，从“串联HEV模式”向“并联HEV模式”进行模式转变。

[模式转变控制的特征作用]

在实施例1中，形成为如下结构，即，在“串联HEV模式”下的行驶中，如果预测为包含第2电动发电机MG2在内的第2发电系统的温度升高，则将切换车速变更为比判断为温度升高之前的第1切换车速VSP1靠低速侧的第2切换车速VSP2。

即，在“串联HEV模式”下的行驶中，如果预测为第2发电系统的温度升高，则进行如下控制，即，在车速VSP变为达到第1切换车速VSP1之前的第2切换车速VSP2的定时使第2电动发电机MG2的发电停止，向“并联HEV模式”进行模式转变。因此，使得第2电动发电机MG2的发电停止定时实现尽早化。

其结果，在“串联HEV模式”下的行驶中，能防止包含第2电动发电机MG2在内的第2发电系统过度升温(过热)。

在实施例1中，形成为如下结构，即，在将切换车速从第1切换车速VSP1变更为第2切换车速VSP2时，路面坡度越平缓，越设为低速车速的值。

即，路面坡度越平缓，能够独立运转的发动机转速变为越低的转速，路面坡度越陡，能够独立运转的发动机转速越向高速转速侧变换。与该特性相应地对切换车速的值进行设定。

因此，在路面坡度越平缓时，“并联HEV模式”的行驶区域越扩大，能够避免包含第2电动发电机MG2在内的第2发电系统过度升温(过热)的行驶区域越扩大。

在实施例1中，具有将“请求驱动力(Driving Force)”和“车速(VSP)”作为坐标轴的换挡计划对应图(图7)。而且，形成为如下结构，即，在“串联HEV模式”下的行驶中，如果判断为第2电动发电机MG2的温度升高，则增大请求驱动力(MG1加速)。

即，如果长时间地持续低速车速行驶而使得向“并联HEV模式”的模式转变滞后，则第2发电系统过度升温(过热)的可能性升高。

与此相对，不因驾驶员操作、行驶环境的变化，而是通过系统操作使得请求驱动力增大而进行MG1加速，由此促进了向“并联HEV模式”的模式转变。

因此，在长时间持续低速车速行驶时，通过系统操作而促进向“并联HEV模式”的模式转变，由此可靠地避免第2发电系统过度升温(过热)。

在实施例1中，形成为如下结构，即，在增大请求驱动力而进行MG1加速时，路面坡度越平缓，越减小增大量。

即，在不因驾驶员操作、行驶环境的变化而是通过系统操作使得请求驱动力增大而进行MG1加速的情况下，变为驾驶员意料之外的车辆的加速动作，因此给驾驶员带来不适感。

与此相对，在增大请求驱动力时，路面坡度越平缓，越减小增大量、即MG1加速量，由此减弱给驾驶员带来的不适感。

在实施例1中，在推定MG2温度小于第1温度阈值T1的期间，利用通常输出而实施基于第2电动发电机MG2的串联发电。在推定MG2温度大于或等于第1温度阈值T1且小于第2温度阈值T2的期间，通过比通常输出降低的输出而实施基于第2电动发电机MG2)的串联发电。而且，形成为如下结构，即，如果推定MG2温度变为大于或等于第2温度阈值T2，则使第2电动发电机MG2的串联发电停止。

即，通过阶段性地设置温度阈值，能够抑制第2电动发电机MG2的温度升高，能够在较长的时间内进行“串联HEV模式”下的行驶。

因此，在持续进行低速车速的行驶时，有助于防止第2发电系统过度升温、且有助于通过MG2发电量的确保而提高油耗性能。

下面，对效果进行说明。

在实施例1的混合动力车辆的模式转变控制装置中，能够获得下面列举的效果。

(1)一种混合动力车辆，具有：第1电动机(第1电动发电机MG1)，其能够与驱动轮19机械地结合；第2电动机(第2电动发电机MG2)，其与内燃机ICE机械地结合；以及电池(强电电池3)，其与第1电动机以及第2电动机电性地结合，

在电池(强电电池3)的充电容量(电池SOC)小于或等于规定值(发电请求阈值A)时，在以被供给由第2电动机(第2电动发电机MG2)发电的电力和电池电力的第1电动机(第1电动发电机MG1)作为驱动源的“串联HEV模式”下进行行驶，其中，

设置有模式转变控制器(变速器控制单元23)，在“串联HEV模式”下的行驶中，如果车速VSP达到切换车速，则所述模式转变控制器进行如下控制，即，使第2电动机(第2电动发电机MG2)的发电停止，向以第1电动机(第1电动发电机MG1)和内燃机ICE为驱动源的“并联HEV模式”进行模式转变，

在“串联HEV模式”下的行驶中，如果预测为包含第2电动机(第2电动发电机MG2)在内的第2发电系统的温度升高，则模式转变控制器(变速器控制单元23)将切换车速变更为比判断为温度升高前的第1切换车速VSP1靠低速侧的第2切换车速VSP2(图6中的S120)。

因此，在“串联HEV模式”下的行驶中，能够防止包含第2电动机(第2电动发电机MG2)在内的第2发电系统过度升温。

(2)在将切换车速从第1切换车速VSP1向第2切换车速VSP2变更时，路面坡度越平缓，模式转变控制器(变速器控制单元23)越将切换车速设为低速车速的值(图8)。

因此，在(1)的效果的基础上，越是在路面坡度平缓时，越能够扩大避免包含第2电动发电机MG2在内的第2发电系统过度升温的行驶区域。

(3)模式转变控制器(变速器控制单元23)具有将请求驱动力(Driving Force)和车速(VSP)作为坐标轴的模式转变对应图(图7的换挡计划对应图)，在“串联HEV模式”下的行驶中，如果判断为第2电动机(第2电动发电机MG2)的温度升高，则增大请求驱动力(图6中的S130)。

因此，在(1)或(2)的效果的基础上，在长时间地持续进行低速车速行驶时，通过系统操作而促进了向“并联HEV模式”的模式转变，由此能够可靠地避免第2发电系统过度升温。

(4)在增大请求驱动力(Driving Force)时(图6中的S130)，路面坡度越平缓，模式转变控制器(变速器控制单元23)越使得增大量减小(图9)。

因此，在(3)的效果的基础上，在增大请求驱动力时，路面坡度越平缓，越使得增大量(MG1加速量)减小，从而能够减弱给驾驶员带来的不适感。

(5)模式转变控制器(变速器控制单元23)设定第1温度阈值T1、以及比第1温度阈值T1靠高温侧的第2温度阈值T2而作为判断第2发电系统温度(推定MG2温度)的温度阈值。

在第2发电系统温度(推定MG2温度)小于第1温度阈值的期间，通过通常输出而实施第2电动机(第2电动发电机MG2)的串联发电，在第2发电系统温度(推定MG2温度)大于或等于第1温度阈值T1且小于第2温度阈值T2的期间，通过比通常输出更降低的输出而实施第2电动机(第2电动发电机MG2)的串联发电，如果第2发电系统温度(推定MG2温度)大于或等于第2温度阈值T2，则使第2电动机(第2电动发电机MG2)的串联发电停止(图6中的S121～S131)。

因此，在(1)～(4)的效果的基础上，在持续进行低速车速的行驶时，有助于防止第2发电系统过度升温、且有助于通过MG2发电量的确保而提高油耗性能。

以上基于实施例1对本发明的混合动力车辆的模式转变控制装置进行了说明，但具体结构并不限定于该实施例1，只要不脱离权利要求书中的各权利要求所涉及的发明的主旨，允许设计的变更、追加等。

在实施例1中，示出了如下例子，即，在图5的步骤S11中，对车速VSP的变化进行监视，预测判断能否向第1切换车速VSP1下的“并联HEV模式”进行模式转变。然而，在图5中的步骤S11中，也可以设为如下例子，即，代替“车速VSP”而使用“发动机转速Ne”，对发动机转速Ne的变化进行监视，预测判断能否向发动机转速Ne1为相当于第1切换车速VSP1的发动机转速阈值(例如1000rpm)下的“并联HEV模式”进行模式转变。

在实施例1中，示出了如下例子，即，作为模式转变控制器，在“串联HEV模式”下的行驶中，利用连续发电允许时间并根据能否进行第1切换车速VSP1下的模式转变而预测包含第2电动机在内的第2发电系统温度的升高。然而，也可以设为如下例子，即，作为模式转变控制器，在“串联HEV模式”下的行驶中，对检测出或推定出的第2电动机温度的时间轴上的变化状态进行监视，预测包含第2电动机在内的第2发电系统的温度的升高。

在实施例1中，示出了如下例子，即，作为第2发电系统温度的信息，使用通过运算而求出的推定MG2温度。然而，也可以设为如下例子，即，作为第2发电系统温度的信息，如将利用传感器检测出的MG2温度、第2逆变器温度、接线盒温度、强电电池温度等用作第2发电系统的检测温度。

在实施例1中，示出了如下例子，将本发明的模式转变控制装置应用于如下混合动力车辆，即，该混合动力车辆具有1个发动机、2个电动发电机以及具有3个卡合离合器的多级齿轮变速器而作为驱动系统结构要素。然而，无论有无变速器，针对能够选择“串联HEV模式”和“并联HEV模式”的混合动力车辆都可以应用本发明的模式转变控制装置。

Claims (5)

1.一种混合动力车辆的模式转变控制装置，该混合动力车辆具有：

内燃机，其能够经由通过起始自断开位置的行程而接合的第1卡合离合器与驱动轮机械地结合；

第1电动机，其能够经由通过起始自断开位置的行程而接合的第3卡合离合器与驱动轮机械地结合；

第2电动机，其与所述内燃机机械地结合；以及

电池，其与所述第1电动机和所述第2电动机电性地结合，

所述模式转变控制装置包括：

模式转变控制器，其进行如下控制，即，使所述第1卡合离合器从断开状态变为接合状态，使所述第2电动机的发电停止，向以所述第1电动机和所述内燃机作为驱动源的并联HEV模式进行模式转变，

该混合动力车辆的模式转变控制装置的特征在于，

所述模式转变控制器构成为进行如下控制，即，在车速小于或等于规定车速的起步区域中，由于不具有滑动要素作为起步要素，从而在所述电池的充电容量小于或等于规定值的起步时，使所述第3卡合离合器从断开状态变为接合状态，在以被供给由所述第2电动机发电的电力和电池电力的所述第1电动机作为驱动源的串联HEV模式下进行行驶，

所述模式转变控制器构成为进行如下控制，即，在所述串联HEV模式下的起步之后，如果车速达到切换车速，则向并联HEV模式进行模式转变，

所述模式转变控制器构成为在所述串联HEV模式下的起步之后，如果预测为包含所述第2电动机在内的第2发电系统温度升高，则将所述切换车速变更为比判断为温度升高前的第1切换车速靠低速侧的第2切换车速，

将所述第2切换车速设定为与使得所述内燃机能独立运转的内燃机转速相对应的车速值。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的模式转变控制装置，其特征在于，

所述模式转变控制器在将所述切换车速从第1切换车速变更为第2切换车速时，路面坡度越平缓，将所述第2切换车速设为越低车速的值。

3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的模式转变控制装置，其特征在于，

所述模式转变控制器具有将请求驱动力和车速作为坐标轴的模式转变对应图，在所述串联HEV模式下的行驶中，如果判断为所述第2电动机的温度升高，则增大所述请求驱动力。

4.根据权利要求3所述的混合动力车辆的模式转变控制装置，其特征在于，

所述模式转变控制器在增大所述请求驱动力时，路面坡度越平缓，则越使得增大量减小。

5.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的模式转变控制装置，其特征在于，

所述模式转变控制器设定第1温度阈值和比所述第1温度阈值靠高温侧的第2温度阈值，作为判断所述第2发电系统温度的温度阈值，

在所述第2发电系统温度小于所述第1温度阈值的期间，通过通常输出而实施基于所述第2电动机的串联发电，在所述第2发电系统温度大于或等于所述第1温度阈值且小于所述第2温度阈值的期间，通过比通常输出更降低的输出而实施基于所述第2电动机的串联发电，如果所述第2发电系统温度大于或等于所述第2温度阈值，则使基于所述第2电动机的串联发电停止。