CN111824109A - 混合动力车的控制装置及混合动力车的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混合动力车的控制装置及混合动力车的控制方法，所述控制装置包括构成为控制传动机构的控制器。所述控制器构成为：检测在驱动发动机而行驶的状态下使所述发动机的旋转停止的异常；在检测到所述异常时，判断不允许停止所述发动机的旋转的预先确定的条件是否成立；在判断为所述预先确定的条件成立时，开始将由所述传动机构设定的行驶模式设定为所述预先确定的条件不成立的行驶模式的模式设定控制；在所述模式设定控制的开始后使所述发动机的旋转停止。

Description

混合动力车的控制装置及混合动力车的控制方法

技术领域

本发明涉及以发动机和电动机为驱动力源且能够设定发动机转速或驱动方式不同的多个行驶模式的混合动力车的控制装置及混合动力车的控制方法。

背景技术

这种混合动力车的一例记载于日本特开2017-7437。日本特开2017-7437所记载的混合动力车是所谓的双电动机型的混合动力车，具备将发动机输出的转矩向具有发电功能的第一电动机和输出侧(驱动轮侧)分配的动力分配机构。在驱动发动机的混合动力行驶(HV行驶)模式下，利用第一电动机来控制发动机转速，将由该第一电动机发电产生的电力向第二电动机供给，将第二电动机输出的转矩向从动力分配机构输出的转矩叠加。

日本特开2017-7437所记载的动力分配机构构成为能够通过两组行星齿轮机构及多个接合机构而设定多样的行驶模式。在这些行驶模式中，包括被设定为第一电动机的反作用力转矩相对于发动机输出的转矩小的齿轮比的低(Lo)模式、被设定为第一电动机的反作用力转矩相对于发动机输出的转矩大的齿轮比的高(Hi)模式、动力分配机构的整体成为一体而旋转的直接连结(固定级)模式及以能够停止发动机的旋转并通过电动机而行驶的方式将发动机从驱动轮切离的切离模式。该直接连结模式通过使为了设定Hi模式而接合的所谓高(Hi)离合器与为了设定Lo模式而接合的所谓低(Lo)离合器接合而设定。因此，在将行驶模式切换为Hi-Lo的情况下，通过设定直接连结模式作为过渡状态，能够维持驱动转矩并顺滑地切换行驶模式。另外，在直接连结模式下，能够将发动机输出的转矩的总量以不经由向电力的变换及其逆变换的方式向驱动轮传递，因此动力传递效率良好。

发明内容

在能够如日本特开2017-7437所记载那样设定多个行驶模式的混合动力车中，不仅能够利用电动机控制发动机的转速而将发动机的运转点设定为燃耗良好的运转点，也能够根据车速、要求驱动力而设定Hi模式或Lo模式。因而，能够满足驾驶员的驱动要求并进行能量效率(燃耗)良好的行驶。其反面，在驱动发动机而行驶时发动机转速因某些异常而发生了下降的情况下，存在构成动力分配机构等传动机构的旋转构件或连结于传动机构的电动机等的转速过度增大而其耐久性下降等的可能性。

本发明提供在产生了降低发动机的旋转的某些异常的情况下能够抑制转速的过度上升、振动的增大的混合动力车的控制装置及混合动力车的控制方法。

本发明的第一方案涉及混合动力车的控制装置。所述混合动力车具备：发动机；驱动轮；传动机构，能够选择性地设定所述发动机的转速与所述驱动轮的转速的关系不同的多个行驶模式；及电动机，连结于所述传动机构，并且构成为经由所述传动机构而控制所述发动机的转速。所述控制装置包括控制所述传动机构的控制器。所述控制器构成为检测在驱动所述发动机而行驶的状态下使所述发动机的旋转停止的异常。所述控制器构成为，在检测到所述异常时，判断不允许停止所述发动机的旋转的预先确定的条件是否成立。所述控制器构成为，在判断为所述预先确定的条件成立时，开始将由所述传动机构设定的行驶模式设定为所述预先确定的条件不成立的行驶模式的模式设定控制。所述控制器构成为，在所述模式设定控制的开始后使所述发动机的旋转停止。

上述的行驶模式可以是所述发动机的转速与所述驱动轮的转速的关系不同的多个行驶模式且向所述驱动轮分配的转矩相对于所述发动机输出的转矩不同的多个行驶模式。

在所述控制装置中，所述传动机构可以具备动力分配机构，该动力分配机构通过包括与所述发动机连结的第一旋转要素、与所述电动机连结的第二旋转要素及与所述驱动轮连结的第三旋转要素的多个旋转要素来进行差动作用。

在所述控制装置中，所述传动机构可以除了上述的动力分配机构之外还具备：第一接合机构，通过接合而将阻止了所述第二旋转要素的旋转的状态下的所述第一旋转要素与所述第三旋转要素的转速比设定为规定的第一变速比；及第二接合机构，通过接合而将阻止了所述第二旋转要素的旋转的状态下的所述第一旋转要素与所述第三旋转要素的转速比设定为规定的第二变速比。所述行驶模式可以包括：直接连结模式，使所述第一接合机构与所述第二接合机构接合而所述第一旋转要素与所述第三旋转要素的转速比成为1；第一变速模式，仅使所述第一接合机构接合而将所述转速比设定为所述第一变速比；第二变速模式，仅使所述第二接合机构接合而将所述转速比设定为所述第二变速比；及切离模式，将所述第一接合机构和所述第二接合机构双方释放而将所述发动机相对于所述第三旋转要素以不传递转矩的方式切离。

在所述控制装置中，所述传动机构可以包括多个旋转构件，该多个旋转构件包括所述第一旋转要素、所述第二旋转要素及所述第三旋转要素。不允许停止所述发动机的旋转的所述预先确定的条件可以是会因所述发动机停止而导致所述多个旋转构件的至少一个旋转构件的转速超过预先确定的允许转速。所述预先确定的条件不成立的所述行驶模式可以是即使所述发动机停止所述多个旋转构件也都不会超过预先确定的允许转速的行驶模式。

在所述控制装置中，不允许所述发动机的停止的所述预先确定的条件可以是所述直接连结模式被设定。

在所述控制装置中，所述预先确定的条件不成立的所述行驶模式可以是所述切离模式。

在所述控制装置中，所述传动机构可以包括切换所述行驶模式的换档部。所述换档部可以包括设定所述直接连结模式的直接连结档位、设定所述第一变速模式的第一变速档位、设定所述第二变速模式的第二变速档位及设定所述切离模式的切离档位，且构成为，所述第一变速档位和所述第二变速档位处于所述直接连结档位与所述切离档位之间，在所述直接连结档位与所述切离档位之间切换行驶模式的情况下，经由所述第一变速档位和所述第二变速档位的任一方。所述控制器可以构成为，在与检测到所述异常相应地将行驶模式从所述直接连结模式切换为所述切离模式时，以经由所述第一变速档位和所述第二变速档位中的所述预先确定的条件不成立的变速档位而切换行驶模式的方式对所述换档部进行切换控制。

在所述控制装置中，不允许停止所述发动机的旋转的所述预先确定的条件可以是从所述直接连结模式以外的任意的行驶模式向其他行驶模式切换的中途的状态。所述预先确定的条件不成立的行驶模式可以是所述直接连结模式以外的任意的行驶模式。

在所述控制装置中，所述传动机构可以包括多个旋转构件，该多个旋转构件包括所述第一旋转要素、所述第二旋转要素及所述第三旋转要素。不允许停止所述发动机的旋转的所述预先确定的条件可以是会因所述发动机停止而导致所述多个旋转构件的至少一个旋转构件的转速超过预先确定的允许转速。所述预先确定的条件不成立的所述行驶模式可以是即使所述发动机停止所述多个旋转构件也都不会超过预先确定的允许转速的行驶模式。

在所述控制装置中，所述传动机构可以包括切换所述行驶模式的换档部。所述换档部可以包括设定所述直接连结模式的直接连结档位、设定所述第一变速模式的第一变速档位、设定所述第二变速模式的第二变速档位及设定所述切离模式的切离档位，且可以构成为，所述第一变速档位和所述第二变速档位处于所述直接连结档位与所述切离档位之间，在所述直接连结档位与所述切离档位之间切换行驶模式的情况下，经由所述第一变速档位和所述第二变速档位的任一方。所述控制器可以构成为，在与检测到所述异常相应地将行驶模式从所述直接连结模式切换为所述切离模式的情况下，以经由所述第一变速档位和所述第二变速档位中的所述预先确定的条件不成立的变速档位而切换行驶模式的方式对所述换档部进行切换控制。

本发明的第二方案涉及混合动力车的控制方法。所述混合动力车具备：发动机；驱动轮；传动机构，能够选择性地设定所述发动机的转速与所述驱动轮的转速的关系不同的多个行驶模式；电动机，连结于所述传动机构，并且构成为经由所述传动机构而控制所述发动机的转速；及控制器，控制所述传动机构。所述控制方法包括：利用所述控制器，检测在驱动所述发动机而行驶的状态下使所述发动机的旋转停止的异常；在所述控制器检测到所述异常时，利用所述控制器来判断不允许停止所述发动机的旋转的预先确定的条件是否成立；在所述控制器判断为所述预先确定的条件成立时，利用所述控制器来开始将由所述传动机构设定的行驶模式设定为所述预先确定的条件不成立的行驶模式的模式设定控制；及在所述模式设定控制的开始后利用所述控制器使所述发动机的旋转停止。

根据上述结构，在将发动机与驱动轮以能够传递转矩的方式连结而行驶的状态下，若检测到使发动机的旋转停止的异常，则判断不允许停止发动机的旋转的的预先确定的条件是否成立。若判断为不允许停止发动机的旋转的预先确定的条件成立，则开始将由传动机构设定的行驶模式设定为能够停止发动机的旋转的行驶模式的控制，在该状态下使发动机停止。无法允许该发动机的旋转的停止的条件例如是任一旋转构件的转速的过度上升，因此，在使发动机停止的时间点下，能够允许发动机的停止的状态成立，因此能够抑制该旋转构件的转速过度上升且伴随于此而耐久性下降。

附图说明

本发明的典型实施例的特征、优点及技术上和工业上的意义将会在下面参照附图来描述，在这些附图中，同样的标号表示同样的要素，其中：

图1是示出混合动力车中的驱动装置的一例的示意图。

图2是用于说明电子控制装置(ECU)的结构的框图。

图3是将各行驶模式及接合机构的接合/释放的状态归纳示出的图表。

图4A是用于说明高模式的动作状态的列线图。

图4B是用于说明直接连结模式的动作状态的列线图。

图4C是用于说明低模式的动作状态的列线图。

图4D是用于说明切离模式的动作状态的列线图。

图5是用于说明换档机构(换档部)的一例的机构说明图。

图6是用于说明直接连结模式与切离模式之间的模式转变成为了顺序的说明图。

图7是用于说明由本发明的控制装置执行的控制的一例的流程图。

图8是用于说明更具体地记载了模式转变的控制例的流程图。

图9是用于说明由本发明的控制装置执行的控制的另一例的流程图。

图10是用于说明由本发明的控制装置执行的控制的又一例的流程图。

具体实施方式

本发明的实施方式中的控制装置以具备发动机和电动机作为驱动力源的混合动力车为对象，将其一例在图1中示意性地示出。图1示出了混合动力车1中的驱动装置2，具备发动机(Eng)3和两个电动机4、5作为驱动力源。发动机3是汽油发动机、柴油发动机等内燃机，构成为能够对节气门开度、燃料喷射量、点火正时等动作状态进行电控制。另外，第一电动机(MG1)4主要用于控制发动机3的转速，由具有发电功能的电动机即电动发电机构成。该第一电动机4是实施方式中的“电动机”的一例。第二电动机(MG2)5是主要接受由第一电动机4发电产生的电力的供给而输出用于行驶的驱动力的电动机，在减速时进行能量再生，因此与第一电动机4同样地由电动发电机构成。

设置有用于利用第一电动机4来控制发动机3的转速且一并将发动机3输出的动力的一部分变换为电力的机构即动力分配机构6。该动力分配机构6是实施方式中的传动机构的一例。图1所示的动力分配机构6由组合两组行星齿轮机构7、8而得到的复合行星齿轮机构构成，具有包括输入要素、输出要素及反作用力要素的多个(至少三个)旋转要素。

具体来说，在图1所示的例中，各行星齿轮机构7、8是单小齿轮型的行星齿轮机构，一方的行星齿轮机构(以下，记为第一行星齿轮机构)7具有太阳轮7S、相对于太阳轮7S配置于同心圆上的内齿齿轮即齿圈7R及保持着配置于这些太阳轮7S与齿圈7R之间且与太阳轮7S及齿圈7R啮合的小齿轮7P的齿轮架7C，构成为通过这些太阳轮7S、齿圈7R及齿轮架7C来进行差动作用。同样，另一方的行星齿轮机构(以下，记为第二行星齿轮机构)8具有太阳轮8S、相对于太阳轮8S配置于同心圆上的内齿齿轮即齿圈8R及保持着配置于这些太阳轮8S与齿圈8R之间且与太阳轮8S及齿圈8R啮合的小齿轮8P的齿轮架8C，构成为通过这些太阳轮8S、齿圈8R及齿轮架8C来进行差动作用。

并且，在第一行星齿轮机构7中的齿轮架7C上连结有发动机3，因此该齿轮架7C成为了输入要素(实施方式中的第一旋转要素的一例)。另外，在第一行星齿轮机构7的太阳轮7S上连结有第一电动机4，因此该太阳轮7S成为了反作用力要素(实施方式中的第二旋转要素的一例)。各行星齿轮机构7、8配置于与发动机3相同的轴线上，第一行星齿轮机构7中的齿圈7R与第二行星齿轮机构8中的太阳轮8S以成为一体而旋转的方式连结。在该第二行星齿轮机构8中的齿圈8R设置有输出齿轮9，因此该齿圈8R成为了输出要素(实施方式中的第三旋转要素的一例)。

第一行星齿轮机构7和第二行星齿轮机构8构成了各自的规定的旋转要素彼此连结的复合行星齿轮机构，作为用于变更其连结关系的接合机构，设置有将上述的齿轮架7C、8C彼此选择性地连结的第一离合器(第一接合机构的一例)CL1和将第二行星齿轮机构8中的规定的两个旋转要素彼此(在图1所示的例中是齿圈8R和齿轮架8C)选择性地连结的第二离合器(第二接合机构的一例)CL2。因此，第二离合器CL2成为了使第二行星齿轮机构8的整体一体化的离合器。

各离合器CL1、CL2由啮合式的离合器(牙嵌离合器)构成，通过设为这样的结构，传动机构或驱动装置2的作为整体的结构被小型化。而且，设置有选择性地阻止发动机3的输出轴的旋转的制动器B1。该制动器B1是阻止发动机3的逆旋转的制动器，因此能够由单向离合器构成。需要说明的是，在实施方式中，也可以未设置制动器B1。

与上述的发动机3、动力分配机构6的旋转中心轴线平行地配置有副轴10。在该副轴10安装有与上述的输出齿轮9啮合的从动齿轮11和比该从动齿轮11小径的驱动齿轮12。该驱动齿轮12与作为最终减速机的差速齿轮单元13中的齿圈14啮合。

而且，在所述从动齿轮11上啮合有安装于第二电动机5中的转子轴15的驱动齿轮16。因此，构成为将第二电动机5输出的转矩向从所述输出齿轮9输出的转矩叠加。构成为将这样合成后的转矩从差速齿轮单元13经由左右的驱动轴17而向驱动轮18传递。

上述的第一电动机4及第二电动机5连接于具备变换器、转换器以及蓄电器等的电源装置19。因此，能够实现利用由第一电动机4发电产生的电力来驱动第二电动机5的混合动力行驶、利用蓄电器的电力驱动各电动机4、5而行驶的电动行驶(EV行驶)、利用第一电动机4使发动机3起转的发动机起动等。

设置有控制上述的发动机3、电源装置19及各离合器CL1、CL2、制动器B1的电子控制装置(ECU)20。该ECU20以微型计算机为主体而构成，构成为使用输入的数据、预先存储的数据等来进行运算，将该运算的结果作为控制指令信号而输出。该ECU20是实施方式中的控制器的一例。ECU20可以构成为总括控制发动机3、电源装置19等，或者也可以是针对发动机3、电源装置19或各接合机构分别设置的电子控制装置，而且还可以是将这些独立的电子控制装置统合而成的控制装置。图2将其一例利用框图示出。

图2所示的例是由统合ECU21、以各电动机4、5为控制对象的MG_ECU22、发动机ECU23及以各离合器CL1、CL2为控制对象的离合器ECU24构成了ECU20的例。若举出从搭载于车辆的各种传感器(未图示)向统合ECU21输入的数据的例，则是车速、加速器踏板(未图示)的踩踏角度(踩踏量)即加速器开度、第一电动机(MG1)4的转速、第二电动机(MG2)5的转速、发动机转速、输出转速、各离合器CL1、CL2向接合方向的行程量、蓄电器的温度、变换器、转换器等电源装置的温度、第一电动机4的温度、第二电动机5的温度、润滑油(ATF)的温度、蓄电器的充电余量(SOC)等。

另外，若举出从统合ECU21输出的指令信号的例，则是向MG_ECU22输出的第一电动机4的指令信号、第二电动机5的指令信号、向发动机ECU23输出的发动机指令信号、向离合器ECU24输出的指示各离合器CL1、CL2的接合及释放的CL1指令信号、CL2指令信号。并且，MG_ECU22基于输入的指令信号而使各电动机(MG1、MG2)4、5作为电动机或发电机发挥功能，另外进行指示其转矩、旋转方向的控制。另外，发动机ECU23控制电子节气门(未图示)的开度、点火正时、控制废气循环量的EGR阀的开度、进气门或排气门(分别未图示)的气门正时。而且，离合器ECU24基于输入的指令信号来控制第一离合器CL1的致动器、第二离合器CL2的致动器。

上述的动力分配机构6根据各离合器CL1、CL2及制动器B1的接合及释放的状态而转矩的传递路径变化，能够得到与这些转矩传递路径对应的驱动转矩，另外能够设定发动机转速。将根据各离合器CL1、CL2及制动器B1的接合及释放的状态而设定的行驶模式在图3中归纳示出。在图3中，“●”标记表示接合，“－”标记表示释放。图3所示的HV(混合动力)行驶模式是驱动发动机3而行驶的模式，另外，EV(电动)行驶模式是利用电源装置19的电力来行驶的模式。

根据能够主动地控制的各离合器CL1、CL2的接合及释放的状态而设定的行驶模式是仅使第二离合器CL2接合而设定的变速模式即高模式、仅使第一离合器CL1接合而设定的另一变速模式即低模式、使第一及第二离合器CL1、CL2双方接合而设定的直接连结(固定级)模式、将第一及第二离合器CL1、CL2双方释放而设定的切离(单)模式这四个行驶模式。将这些各行驶模式的动作状态在图4A～图4D中利用列线图示出。图4A示出了高模式，图4B示出了直接连结模式，图4C示出了低模式，图4D示出了切离模式。需要说明的是，在图4A～图4D中，实线示出了在将发动机3与驱动轮18以能够传递转矩的方式连结的状态下驱动发动机3的HV行驶模式下的动作状态，虚线示出了停止发动机3且利用任一电动机4、5来行驶的EV行驶模式下的动作状态。

HV行驶模式中的高模式(HVHi模式)、低模式(HVLo模式)是使动力分配机构6与第一电动机4配合而作为电动式无级变速机构发挥功能，利用第一电动机4来控制发动机转速的行驶模式。高(Hi)及低(Lo)的差异是通过第一电动机4而产生的反作用力转矩的大小的差异，在高模式下，第一电动机4的反作用力转矩相对于发动机3输出的转矩大，在低模式下，第一电动机4的反作用力转矩相对于发动机3输出的转矩小。相对于此，为了将发动机转速设定为燃耗好的转速或设定为满足驱动要求的转速等，第一电动机4的转速根据车速、要求驱动力等而与发动机转速相比成为高转速或成为低转速。因此，在列线图中表示高模式下的第一行星齿轮机构7的动作状态的线成为相对于在列线图中表示转速“0”的基线倾斜的线，表示第二行星齿轮机构8的动作状态的线成为与基线平行的线。即，第一行星齿轮机构7的齿圈7R的转速与输出转速(输出齿轮9的转速)始终相同。另外，第二行星齿轮机构8中的小齿轮8P的转速与输出转速相同，但第一行星齿轮机构7中的小齿轮7P的转速与齿圈7R(或输出齿轮9)的转速相比成为高转速。

另一方面，低模式下的各行星齿轮机构7、8的动作状态由一条直线表示，成为相对于基线右向上或左向上的倾斜的线。因而，第一行星齿轮机构7的小齿轮7P的转速(绝对转速)与第一行星齿轮机构7的齿圈7R、第二行星齿轮机构8的太阳轮8S的转速(绝对转速)相比成为高转速，另外，第二行星齿轮机构8中的小齿轮8P的转速(绝对转速)与第一行星齿轮机构7的太阳轮7S的转速(绝对转速)相比成为高转速。即，输出转速与第一行星齿轮机构7的齿圈7R的转速能够不同。需要说明的是，不管在高模式及低模式的哪个模式下都是，相对于齿轮架7C与齿圈8R的转速比的变速比大于或小于“1”。

相对于这些高模式及低模式，在直接连结模式下，两个离合器CL1、CL2都接合而动力分配机构6的整体被一体化，因此发动机3(第一行星齿轮机构7的齿轮架7C)的转速与输出齿轮9(第二行星齿轮机构8的齿圈8R)的转速成为同一转速。与此同时，各小齿轮7P、8P的转速也成为与其他旋转要素相同的转速。即，相当于齿轮架7C与齿圈8R的转速比的变速比成为“1”。或者，发动机3与驱动轮18的转速成为1对1的关系。

在这里说明的实施方式中，上述的各行驶模式以预先确定的顺序切换。具体而言，在直接连结模式与切离模式之间切换的情况下，经由高模式和低模式的任一者。作这为一例而基于换档机构(换档部)的结构，该一例是使各离合器CL1、CL2切换动作的致动器由利用单个电动机驱动的凸轮机构构成的例。图5是用于说明该一例的图，将通过电动机25而旋转的圆筒体26展开成平面而示出。在该圆筒体26的外周面沿着圆周方向而形成有两条凸轮槽27a、28a，分别在凸轮槽27a、28a中接合有凸轮从动件27b、28b。一方的凸轮槽27a及凸轮从动件27b例如对应于第一离合器CL1，凸轮从动件27b连结于第一离合器CL1。

如前所述，第一离合器CL1是牙嵌离合器，通过可动齿相对于固定齿前后移动，这些齿互相啮合而第一离合器CL1接合，另外，可动齿从固定齿隔离而第一离合器CL1释放。凸轮从动件27b连结于该可动齿。同样，另一方的凸轮槽28a及凸轮从动件28b例如对应于第二离合器CL2，凸轮从动件28b连结于第二离合器CL2。如前所述，第二离合器CL2是牙嵌离合器，通过可动齿相对于固定齿前后移动，这些齿互相啮合而第二离合器CL2接合，另外，可动齿从固定齿隔离而第二离合器CL2释放。凸轮从动件28b连结于该可动齿。

各凸轮槽27a、28a为了使凸轮从动件27b、28b在圆筒体26的轴线方向上前后移动而形成为在圆筒体26的外周面上在圆筒体26的轴线方向上蜿蜒的状态。具体而言，一方的凸轮槽27a以每隔180°而位置变化为图5的右侧和左侧的方式蜿蜒，相对于此，另一方的凸轮槽28a以相对于所述一方的凸轮槽27a错开90°相位而位置变化为图5的右侧和左侧的方式蜿蜒。各凸轮槽27a、28a都位移到图5的左侧的部位(圆筒体26的旋转角度位置)是设定直接连结模式的直接连结档位，隔着该直接连结档位而错开90°相位的两侧中的一方是设定高模式的规定的变速档位(高位置)，一方的凸轮槽27a移动到图5的右侧，且另一方的凸轮槽28a位移到图5的左侧。因此，第一离合器CL1释放，第二离合器CL2接合，设定高模式。

从直接连结档位向另一方相位错开90°的位置是设定低模式的另一变速档位(低位置)，一方的凸轮槽27a位移到图5的左侧，且另一方的凸轮槽28a位移到图5的右侧。因此，第一离合器CL1接合，第二离合器CL2释放，设定低模式。而且，从设定直接连结模式的直接连结档位起相位变化了180°的位置是设定切离模式(单模式)的切离档位，各凸轮槽27a、28a都位移到图5的右侧。因此，各离合器CL1、CL2都释放而设定切离模式。

因此，在如图5所示那样构成的换档机构中，设定高模式的变速档位或设定低模式的变速档位处于直接连结档位与切离档位之间，在直接连结模式与切离模式之间切换行驶模式的情况下，会经由高模式和低模式的任一者。即，进行顺序的换档。换言之，在直接连结模式与切离模式之间切换行驶模式的情况下，在切换路径上具有选择的余地。若示意性地记载这样的状况，则是图6那样。需要说明的是，在图6中，粗的左右双向的箭头及上下双向的箭头表示在没有异常的通常时执行的模式转变的方向，细的单向的箭头表示在使发动机3停止的异常时执行的模式的转变方向，特别标注有×标记的箭头表示不执行(被禁止)的模式转变。如图6所示，直接连结模式和切离模式处于所谓的对角线上，在从它们的一方的行驶模式向另一方的行驶模式切换的情况下，需要逆时针或顺时针地追溯图6的矩形，即使是暂时的，也会进行设定低模式或高模式的控制。

在前述的直接连结模式下，车速和发动机转速成为了1对1的关系，因此，若发动机转速下降则车速下降。因此，在继续驱动发动机3的行驶的状态下，若因某些理由而产生了停止发动机3的旋转的事态，则需要取消直接连结模式并向其他行驶模式转变。在该情况下，由于在应该切换而设定的行驶模式上具有选择的余地，所以本发明的实施方式中的控制装置如以下这样执行行驶模式的切换控制。

图7是用于说明该控制的一例的流程图，由前述的ECU20执行。图7所示的控制在发动机3与驱动轮18以能够传递转矩的方式连结而行驶的状态(即，正在以HV行驶模式行驶的状态)下执行。首先，判断是否检测到失效(步骤S1)。在此，失效是指停止发动机3的事态或发动机3的停止要求，由于继续发动机3的运转是正常或通常的状态，所以失效的检测概括而言可以说是异常的状态或紧急状态的检测。

在步骤S1中作出了否定判断的情况下，不会停止发动机3，因此不特别进行控制而暂且结束图7的例程。与此相反，在步骤S1中作出了肯定判断的情况下，判断是否设定了前述的直接连结模式(步骤S2)。直接连结模式是发动机3和驱动轮18在它们的转速成为了1对1的关系的状态下以能够传递转矩的方式连结的行驶模式，因此，若发动机3停止则混合动力车1会停止。即，在设定直接连结模式而正在利用发动机3行驶的状态下，不允许停止发动机3，因此，在步骤S2中是在判断不允许停止发动机3的旋转的条件是否成立。若在步骤S2中作出了否定判断，则这样的条件不成立，因此，在该情况下，不特别进行控制而暂且结束图7的例程。

与此相反，在步骤S2中作出了肯定判断的情况下，不允许停止发动机3的旋转的条件成立，因此，执行切换为这样的条件不成立的行驶模式的模式转变(步骤S3)。如参照图4A～图4D的列线图而说明那样，若是直接连结模式以外的行驶模式，则即使发动机3(第一行星齿轮机构7中的齿轮架7C)的旋转停止，也能够使输出齿轮9(第二行星齿轮机构8的齿圈8R)旋转而继续行驶。在步骤S3中，以即使停止这样的发动机3也能够继续行驶的方式，开始切换为直接连结模式以外的行驶模式的控制。之后，停止发动机3，结束图7的例程。因此，步骤S3的控制是实施方式中的模式设定控制的一例。

使发动机3停止的控制包括燃料供给的停止、点火的停止等，但在具有图1所示的动力传动系的混合动力车1中，由于能够利用第一电动机4来控制发动机3的转速，所以在发生了前述的异常的情况下，能够不立即停止发动机3的旋转，而在微小时间的期间例如利用第一电动机4来维持发动机3的旋转，之后停止发动机3的旋转。因此，在图7所示的控制中，在开始切换行驶模式的模式转变的控制的时间点下，使发动机3旋转，在该控制的开始后，使发动机3停止。通过进行这样的控制，在发动机3停止的时间点下，行驶模式切换为了直接连结模式以外的行驶模式，或者处于向直接连结模式以外的行驶模式切换的过渡状态。至少，直接连结模式被取消而成为了即使发动机3停止也能够行驶的状态。因而，能够抑制动力分配机构6等动力传动系中的旋转构件的转速被发动机3过度拉低且伴随于此而振动变大。换言之，也可以在产生这样的事态之前开始模式转变。

在具备图1所示的动力传动系的混合动力车1中，存在多个能够从直接连结模式转变的行驶模式，根据这多个行驶模式中的实际设定的行驶模式，动力分配机构6、电动机4等旋转构件的转速的大小不同。另外，即使从直接连结模式向切离模式转变，也有经由低模式的切换和经由高模式的切换这样的选择的余地。因此，上述的步骤S3中的模式转变控制可以以避免规定的旋转构件的转速过度增大的方式进行，具体而言，也可以如图8所示那样进行控制。

图8是用于说明将图7所示的步骤S3的控制的内容更具体化的控制例的流程图，因此，对与图7所示的流程图中的步骤相同的步骤标注与在图7中标注的附图标记同样的附图标记，省略其说明。在因检测到失效的时间点的行驶模式是直接连结模式而在步骤S2中作出了肯定判断的情况下，判断是否能够在高模式下停止发动机3(步骤S31)。进行该步骤S31的判断的理由如下。

关于构成动力分配机构6的复合行星齿轮机构的列线图如前述的图4A～图4D所示，若对其添写第一行星齿轮机构7中的小齿轮7P及第二行星齿轮机构8中的小齿轮8P，则第一行星齿轮机构7中的小齿轮7P由位于比表示第一行星齿轮机构7的齿圈7R及第二行星齿轮机构8中的太阳轮8S的线靠图4A～图4D中的右侧(与表示齿轮架7C、8C的线相反的一侧)处的线表示。另外，第二行星齿轮机构8中的小齿轮8P由位于比表示第一行星齿轮机构7的太阳轮7S的线靠图4A～图4D中的左侧(与表示第二行星齿轮机构8中的齿圈8R的线相反的一侧)处的线表示。

因此，在正以规定的车速行驶的状态下停止发动机3的旋转的情况下，各小齿轮7P、8P的转速会增大，但该增大的程度在低模式下比高模式大。因而，高模式与低模式相比难以产生旋转构件的过旋转，换言之，允许停止发动机3的可能性在高模式下比低模式高，因此，首先判断是否能够在高模式下使发动机3停止。因此，该步骤S31在实施方式中是判断不允许停止发动机3的旋转的条件是否成立的一例。

在该步骤S31中作出了肯定判断的情况下，开始向高模式转变的控制(步骤S32)。具体而言，执行使在直接连结模式下接合的两个离合器CL1、CL2中的第一离合器CL1释放的控制。在图5所示的例中，该控制以使各凸轮槽27a、28a向图5的上侧移动的方式使圆筒体26从直接连结档位旋转90°。之后，使发动机3停止。因此，在该情况下，高模式是实施方式中的“不允许停止发动机的旋转的条件”不成立的行驶模式的一例。

另一方面，在步骤S31中作出了否定判断的情况下，经由高模式而向切离模式转变(步骤S33)。该切离模式是实施方式中的“不允许停止发动机的旋转的条件”不成立的行驶模式的一例。在图5所示的例中，以使各凸轮槽27a、28a向图5的上侧移动的方式使圆筒体26从直接连结档位旋转180°。因此，关于各离合器CL1、CL2，第一离合器CL1首先释放，接着第二离合器CL2释放。之后，使发动机3停止。在此，“经由高模式”包括以下情况：以使各离合器CL1、CL2的接合及释放的状态成为设定高模式的情况下的接合及释放的状态的方式输出控制指令信号，但在动力分配机构6中的转矩的传递状态完全成为高模式下的传递状态之前设定切离模式。因此，在图8所示的控制例中，在步骤S32、步骤S33中执行的控制是实施方式中的模式设定控制的一例。

通过这样控制，发动机3被从驱动轮18切离，因此能够继续行驶并且能够未然地防止任一小齿轮7P、8P的转速过度成为高转速等事态。另外，由于经由的行驶模式是高模式，所以即使作为过渡性的状态而暂时高模式成立从而任一小齿轮7P、8P的转速增大，也能够与设定低模式相比抑制转速，与转速的增大是暂时的相辅相成，能够抑制由成为高转速引起的耐久性的下降。

关于由发动机3从将发动机3与驱动轮18以能够传递转矩的方式连结而行驶的状态停止引起的不良情况，不仅存在动力分配机构6等旋转构件停止、变得无法行驶而且振动恶化的不良情况，也存在小齿轮7P、8P、电动机4等旋转构件的转速增大的不良情况。例如在设定低模式或高模式而行驶的情况下，从图4A～图4D所示的列线图可知，表示这些行驶模式下的动作状态的线的倾斜角度变大，因此任一小齿轮7P、8P、第一电动机4等的转速增大。与车速对应的的输出要素(即第二行星齿轮机构8的齿圈8R)的转速越为高转速，则这样增大的最大转速成为越高的转速。

因此，在若发动机3从设定低模式或高模式而行驶的状态停止则会产生小齿轮7P、8P等的转速超过预先确定的转速等无法允许的事态的情况下，不允许停止发动机3的旋转的条件成立。在本发明的实施方式中，在这样的情况下也这些切换行驶模式的控制。将其控制例在图9中利用流程图示出。

在图9所示的控制例中，首先，判断是否检测到失效(步骤S11)。该步骤S11的控制可以是与前述的图7所示的步骤S1相同的控制。在步骤S11中作出了否定判断的情况下，不特别进行控制而暂且结束图9所示的例程。与此相反，在步骤S11中作出了肯定判断的情况下，判断在该时间点下设定的行驶模式是否是低模式或高模式(步骤S12)。在因设定了低模式或高模式而在该步骤S12中作出了肯定判断的情况下，判断是否是向切离模式以外的行驶模式的转变控制中(步骤S13)。在这里说明的实施方式中，能够从低模式或高模式转变的行驶模式是切离模式和直接连结模式，因此，结果在步骤S13中判断是否是向直接连结模式的转变控制中。需要说明的是，在该步骤S13中判断的转变控制中是实施方式中的“不允许停止发动机的旋转的预先确定的条件”的一例。

在步骤S13中作出了肯定判断的情况下，中止模式转变(步骤S14)。如前所述，在直接连结模式下，车速与发动机3的转速的下降一起下降，会产生动力传动系的共振或导致混合动力车1停止，因此，为了避免这样的事态，设为不向直接连结模式转变。因此，在步骤S13中作出了肯定判断的情况下，行驶模式成为低模式或高模式，因此维持发动机3与驱动轮18以能够传递转矩的方式连结的状态。因而，若是高车速，则伴随于发动机3的旋转停止而小齿轮7P、8P等旋转构件的转速有时过度增大，另外，若是低车速则有时产生动力传动系的共振。

判断是否会产生这样的应该避免的事态，即是否能够停止发动机3(步骤S15)。该步骤S15的判断例如能够通过“判断车速是否进入到预先确定的阈值的范围，或者根据该时间点的车速和该时间点的行驶模式下的变速比来计算规定的旋转构件的转速，判断该计算出的转速是否进入到预先确定的阈值的范围内(允许转速内)”等来进行。

在因即使使发动机3停止任一旋转构件的转速也不会过度成为高转速或者不会产生动力传动系的共振等而在步骤S15中作出了肯定判断的情况下，使发动机3停止(步骤S16)。之后，暂且结束图9所示的例程。该步骤S16中的控制可以与前述的图7所示的步骤S4中的控制是同样的。若使发动机3停止，则混合动力车1切换为EV行驶模式，以第二电动机5为驱动力源或者以第一电动机4和第二电动机5为驱动力源而行驶。该动作状态在图4A～图4D的列线图中由虚线表示。

相对于此，在步骤S15中作出了否定判断的情况下，执行向切离模式转变的控制(步骤S17)。在该步骤S17中执行的控制是实施方式中的模式设定控制的一例。切离模式下的动作状态在图4A～图4D中由虚线表示，若停止发动机3则能够使第一行星齿轮机构7的旋转停止，或者，动力分配机构6中的旋转构件的转速也能够通过第一电动机4而控制，因此，不仅即使使发动机3停止也能够继续行驶，还能够抑制任一旋转构件的过度的高旋转、动力传动系的共振等。

需要说明的是，在步骤S13中作出了否定判断的情况下，由于是正将行驶模式向切离模式转变的状态，所以继续该转变控制，且进入步骤S15而判断是否能够停止发动机3。在行驶模式的切换过渡状态下，有可能因发动机转速的下降而导致任一旋转构件的转速过度上升或者产生共振，因此，在步骤S15中可以判断是否会产生这样的事态。因此，在向切离模式的转变控制正在进行而在步骤S15中作出了肯定判断的情况下，进入步骤S16而使发动机3停止。与此相反，在因向切离模式的转变未进行而在步骤S15中作出了否定判断的情况下，进入步骤S17而继续向切离模式的转变控制，之后进入步骤S16而使发动机3停止。

而且，在前述的步骤S12中作出了否定判断的情况下，进入步骤S18，执行与前述的图8所示的步骤S31～步骤S33同样的控制。之后，进入步骤S16而执行停止发动机3的控制。这是为了抑制由在将发动机3与驱动轮18以能够传递转矩的方式连结的状态下使发动机3的转速下降引起的不良情况，即任一旋转构件的转速的过度的增大、共振等。

需要说明的是，在图9所示的控制例中，在步骤S15中判断的条件是实施方式中的“不允许停止发动机的旋转的条件”的一例，通过在步骤S15中作出否定判断而该条件成立，相反，通过在步骤S15中作出肯定判断而该条件不成立。

这里说明的实施方式中的混合动力车1除了前述的直接连结模式、低模式及高模式以外还能够设定切离模式，因此也可设想在切离模式下产生停止发动机3的异常或在正从切离模式向其他行驶模式切换的状态下产生停止发动机3的异常的情况。图10示出了在这样的情况下执行的控制例。

在图10所示的控制例中，与图7～图9所示的控制例同样，首先，判断是否在驱动发动机3而行驶的状态下检测到失效(步骤S21)，在因未检测到失效而在步骤S21中作出了否定判断的情况下，不特别进行控制而暂且结束图10的例程。与此相反，在步骤S21中作出了肯定判断的情况下，判断是否设定了切离模式(步骤S22)。在该步骤S22中作出了否定判断的情况下，不特别进行控制而暂且结束图10的例程。在该情况下，可以设为执行前述的图7～图9所示的控制。

在检测到切离模式而在步骤S22中作出了肯定判断的情况下，判断是否是模式转变控制中(步骤S23)。如前所述，在这里说明的混合动力车1中，模式转变控制是顺序控制，从切离模式的模式转变控制是向低模式的切换控制和向高模式的切换控制的任一方。即，是向将发动机3和驱动轮18连结成能够传递转矩的状态的行驶模式切换的控制。在步骤S23中作出了肯定判断的情况下，会产生伴随于使发动机3的转速下降而使规定的旋转构件的转速过度增大或者使车速下降的事态。因此，步骤S23是在实施方式中判断不允许停止发动机3的旋转的条件的成立的步骤的一例。在步骤S23中作出了肯定判断的情况下，为了避免这样的不良的事态而执行恢复为切离模式的控制(步骤S24)。在该步骤S24中执行的控制是实施方式中的模式设定控制的一例。之后，使发动机3停止(步骤S25)，暂且结束图10所示的例程。需要说明的是，在因维持着切离模式而在步骤S23中作出了否定判断的情况下，立即进入步骤S25而停止发动机3，之后暂且结束图10所示的例程。

因此，在图10所示的控制例中，在驱动发动机3且正以切离模式行驶的状态下检测到使发动机3停止的异常的情况下，在使发动机3停止之前，开始设定或维持切离模式的控制。因而，在使发动机3停止的时间点下，行驶模式成为了切离模式，发动机3与驱动轮18的转矩传递被切断，因此能够未然地抑制任一旋转构件的转速过度增大或伴随于转速的下降而产生共振。另外，能够维持混合动力车1的行驶。

需要说明的是，本发明不限定于上述的实施方式，能够切换为多个行驶模式的传动机构不限定于图1所示的动力分配机构，例如也可以是前述的日本特开2017-7437所记载的结构的传动机构。另外，能够设定的行驶模式不限于上述的四个模式，也可以是其以上的行驶模式。而且，在本发明中使发动机停止的异常是发动机自身的机械异常、控制发动机的控制系的异常、无法将电动机(电动发电机)的能量再生如期望的目的那样执行的异常、因蓄电装置的蓄电量比在设计上设想的量多而无法将电动发电机的能量再生如期望的目的那样执行的电子控制装置的异常、蓄电装置自身的异常等机械或电的异常或故障，总之，是继续发动机的运转不好的状态。另外，本发明的实施方式中的换档部不限于利用机械结构来进行顺序的模式转变的换档部，也可以在控制上构成为进行顺序的模式转变。而且，在实施方式中，虽然有在因某些异常而停止了发动机的情况下能够继续行驶的优点，但继续行驶不是必须的要件，当然也可以在因某些异常而停止了发动机的情况下禁止车辆的行驶。

Claims (11)

1.一种混合动力车的控制装置，所述混合动力车具备：

发动机；

驱动轮；

传动机构，能够选择性地设定所述发动机的转速与所述驱动轮的转速的关系不同的多个行驶模式；及

电动机，连结于所述传动机构，并且构成为经由所述传动机构而控制所述发动机的转速，

所述混合动力车的控制装置的特征在于，

具备构成为控制所述传动机构的控制器，

所述控制器构成为检测在驱动所述发动机而行驶的状态下使所述发动机的旋转停止的异常，

所述控制器构成为，在检测到所述异常时，判断不允许停止所述发动机的旋转的预先确定的条件是否成立，

所述控制器构成为，在判断为所述预先确定的条件成立时，开始将由所述传动机构设定的行驶模式设定为所述预先确定的条件不成立的行驶模式的模式设定控制，

所述控制器构成为，在所述模式设定控制的开始后使所述发动机的旋转停止。

2.根据权利要求1所述的混合动力车的控制装置，

所述传动机构具备动力分配机构，该动力分配机构通过包括与所述发动机连结的第一旋转要素、与所述电动机连结的第二旋转要素及与所述驱动轮连结的第三旋转要素的多个旋转要素来进行差动作用。

3.根据权利要求2所述的混合动力车的控制装置，

所述传动机构还具备：

第一接合机构，通过接合而将阻止了所述第二旋转要素的旋转的状态下的所述第一旋转要素与所述第三旋转要素的转速比设定为规定的第一变速比；及

第二接合机构，通过接合而将阻止了所述第二旋转要素的旋转的状态下的所述第一旋转要素与所述第三旋转要素的转速比设定为规定的第二变速比，

所述行驶模式包括：

直接连结模式，使所述第一接合机构与所述第二接合机构接合而所述第一旋转要素与所述第三旋转要素的转速比成为1；

第一变速模式，仅使所述第一接合机构接合而将所述转速比设定为所述第一变速比；

第二变速模式，仅使所述第二接合机构接合而将所述转速比设定为所述第二变速比；及

切离模式，将所述第一接合机构和所述第二接合机构双方释放而将所述发动机相对于所述第三旋转要素以不传递转矩的方式切离。

4.根据权利要求3所述的混合动力车的控制装置，

所述传动机构包括多个旋转构件，该多个旋转构件包括所述第一旋转要素、所述第二旋转要素及所述第三旋转要素，

不允许停止所述发动机的旋转的所述预先确定的条件是会因所述发动机停止而导致所述多个旋转构件的至少一个旋转构件的转速超过预先确定的允许转速，

所述预先确定的条件不成立的所述行驶模式是即使所述发动机停止所述多个旋转构件的转速也都不会超过预先确定的允许转速的行驶模式。

5.根据权利要求3或4所述的混合动力车的控制装置，

不允许停止所述发动机的旋转的所述预先确定的条件是所述直接连结模式被设定。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的混合动力车的控制装置，

所述预先确定的条件不成立的所述行驶模式是所述切离模式。

7.根据权利要求3或4所述的混合动力车的控制装置，

所述传动机构包括切换所述行驶模式的换档部，

所述换档部包括设定所述直接连结模式的直接连结档位、设定所述第一变速模式的第一变速档位、设定所述第二变速模式的第二变速档位及设定所述切离模式的切离档位，且构成为，所述第一变速档位和所述第二变速档位介于所述直接连结档位与所述切离档位之间，在所述直接连结档位与所述切离档位之间切换行驶模式的情况下，经由所述第一变速档位和所述第二变速档位的任一方而进行切换，

所述控制器构成为，在与检测到所述异常相应地将行驶模式从所述直接连结模式切换为所述切离模式时，以经由所述第一变速档位和所述第二变速档位中的所述预先确定的条件不成立的变速档位而切换行驶模式的方式对所述换档部进行切换控制。

8.根据权利要求3、4、7中任一项所述的混合动力车的控制装置，

不允许停止所述发动机的旋转的所述预先确定的条件是从所述直接连结模式以外的任意的行驶模式向其他的行驶模式切换的中途的状态，

所述预先确定的条件不成立的行驶模式是所述直接连结模式以外的任意的行驶模式。

9.根据权利要求2所述的混合动力车的控制装置，

所述传动机构包括多个旋转构件，该多个旋转构件包括所述第一旋转要素、所述第二旋转要素及所述第三旋转要素，

不允许停止所述发动机的旋转的所述预先确定的条件是会因所述发动机停止而导致所述多个旋转构件的至少一个旋转构件的转速超过预先确定的允许转速，

所述预先确定的条件不成立的所述行驶模式是即使所述发动机停止所述多个旋转构件的转速也都不会超过预先确定的允许转速的行驶模式。

10.根据权利要求5或6所述的混合动力车的控制装置，

所述传动机构包括切换所述行驶模式的换档部，

所述换档部包括设定所述直接连结模式的直接连结档位、设定所述第一变速模式的第一变速档位、设定所述第二变速模式的第二变速档位及设定所述切离模式的切离档位，且构成为，所述第一变速档位和所述第二变速档位介于所述直接连结档位与所述切离档位之间，在所述直接连结档位与所述切离档位之间切换行驶模式的情况下，经由所述第一变速档位和所述第二变速档位的任一方进行切换，

所述控制器构成为，在与检测到所述异常相应地将行驶模式从所述直接连结模式切换为所述切离模式的情况下，以经由所述第一变速档位和所述第二变速档位中的所述预先确定的条件不成立的变速档位而切换行驶模式的方式对所述换档部进行切换控制。

11.一种混合动力车的控制方法，所述混合动力车具备：

发动机；

驱动轮；

传动机构，能够选择性地设定所述发动机的转速与所述驱动轮的转速的关系不同的多个行驶模式；

电动机，连结于所述传动机构，并且构成为经由所述传动机构而控制所述发动机的转速；及

控制器，构成为控制所述传动机构，

所述混合动力车的控制方法的特征在于包括：

利用所述控制器，检测在驱动所述发动机而行驶的状态下使所述发动机的旋转停止的异常；

在所述控制器检测到所述异常时，利用所述控制器来判断不允许停止所述发动机的旋转的预先确定的条件是否成立；

在所述控制器判断为所述预先确定的条件成立时，利用所述控制器来开始将由所述传动机构设定的行驶模式设定为所述预先确定的条件不成立的行驶模式的模式设定控制；及

在所述模式设定控制的开始后利用所述控制器使所述发动机的旋转停止。

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