混合动力车辆的控制装置和控制方法

混合动力车辆的控制装置和控制方法
【专利摘要】本发明提供一种混合动力车辆的控制装置和控制方法，在以电动机和内燃机中的至少一方的动力使混合动力车辆行驶的情况下，能够抑制燃料消耗，从而能够改善油耗。控制内燃机（3）和电动机（4）的动作的混合动力车辆（V）的控制装置（1）具备ECU（2）。在EV行驶模式的执行过程中，ECU（2）根据要求扭矩（TRQ）和车速（VP）来计算分别执行发动机行驶模式和EV行驶模式时的发动机燃料消耗量（FC_eng）和EV燃料消耗量（FC_ev）（步骤41），当发动机燃料消耗量（FC_eng）比EV燃料消耗量（FC_ev）少时，选择并执行发动机行驶模式，当EV燃料消耗量（FC_ev）比发动机燃料消耗量（FC_eng）少时，选择并执行EV行驶模式（步骤42、43）。
【专利说明】混合动力车辆的控制装置和控制方法【技术领域】
[0001]本发明涉及在具备作为动力源的内燃机及电动机、和有级式的变速机构的混合动力车辆中，对内燃机、电动机和变速机构的动作进行控制的混合动力车辆的控制装置和控制方法。
【背景技术】
[0002]以往，作为这种混合动力车辆的控制装置，已知例如专利文献I所公开的装置。该混合动力车辆具备由第I变速机构和第2变速机构构成的双离合变速器，其行驶模式包括:仅使用内燃机作为动力源的ENG行驶模式；仅使用电动机作为动力源的EV行驶模式；和通过使用内燃机的动力的一部分进行借助于电动机的再生来对蓄电池进行充电的充电行驶模式。另外，在该现有的控制装置中，根据车速选择行驶模式。
[0003]另外，以往，作为混合动力车辆的控制装置，已知专利文献2所记载的装置。该混合动力车辆具备内燃机和电动马达作为动力源，这些内燃机和电动马达的扭矩经有级式的变速机构传递至驱动轮。在该控制装置中，在混合动力车辆的行驶过程中，当由于驾驶员的油门踏板操作而使得驱动轮所要求的要求驱动力增大时，为了改善油耗，执行该文献的图6所示的控制。在这种情况下，当仅通过电动马达的扭矩增大而无法实现要求驱动力时，根据内燃机的运转区域处于该文献的图5的4个区域A~D中的哪一个区域，来执行原动机协调控制A~D和变速器的减档控制(步骤110~170)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2009-173196号公报
[0007]专利文献2:日本特开2010-100251号公报

【发明内容】

[0008]发明要解决的课题
[0009]在充电行驶模式中，使用内燃机的动力的一部分通过借助于电动机的再生而充入蓄电池内的电力随后在混合动力车辆的行驶中被使用。因此，在选择充电行驶模式的方面，考虑把充入蓄电池内的电力随后供给至电动机而使混合动力车辆行驶时的混合动力车辆的驱动效率，这有助于获得混合动力车辆的良好的油耗。对此，如上所述，在专利文献I的控制装置中，由于只不过是根据车速来选择行驶模式，因此可能无法获得混合动力车辆的良好的油耗。
[0010] 另外，根据专利文献2的混合动力车辆的控制装置，内燃机的运转区域通过该文献的图5的映射检索来决定，该映射是考虑了内燃机的燃料消耗率而制成的，因此，通过前述的各种控制能够抑制内燃机侧的燃料消耗率。可是，由于没有考虑电动马达侧的效率等，因此，例如在仅以电动马达的动力进行行驶的情况下，即使内燃机侧的燃料消耗率较低，仍执行电动马达侧的效率较低的条件下的控制，由此，其结果是存在这样的担忧:在混合动力车辆的行驶过程中内燃机所消耗的燃料增加，从而使油耗恶化。
[0011]本发明是为了解决以上这样的课题而完成的，其第I目的在于提供下述这样的混合动力车辆的控制装置和控制方法:能够恰当地选择行驶模式，由此能够改善混合动力车辆的油耗。另外，第2目的在于提供下述这样的混合动力车辆的控制装置和控制方法:在以内燃机的动力或电动机和内燃机的动力使混合动力车辆行驶的情况下，能够抑制燃料消耗，从而能够改善油耗。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]为了实现上述第I目的，权利要求1的发明为混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具有:作为动力源的内燃机3及能够发电的电动机4 ；蓄电器(实施方式中的(以下，在本项上相同)蓄电池52)，其能够在与电动机4之间进行电力的交换；和变速机构，其能够将输入的动力传递至驱动轮DW、DW，所述混合动力车辆的控制装置的特征在于具备:第I存储单元，其存储ENG行驶模式下的混合动力车辆的综合燃料消耗即第I综合燃料消耗，在ENG行驶模式中，仅将内燃机3作为动力源；和第2存储单元，其存储充电行驶模式下的混合动力车辆的综合燃料消耗即第2综合燃料消耗，在充电行驶模式中，使内燃机3在最优燃料效率线附近运转，并且使用内燃机3的扭矩相对于驱动轮DW、Dff所要求的要求驱动力的剩余量进行借助于电动机4的再生，第2综合燃料消耗是根据规定的假想电力使用效率来设定的，规定的假想电力使用效率是将在充电行驶模式中充入蓄电器内的电力随后供给至电动机4而使混合动力车辆V’行驶时的该混合动力车辆的驱动效率的预测值，基于第I综合燃料消耗与第2综合燃料消耗的比较结果，选择ENG行驶模式和充电行驶模式中的能够获得更小的综合燃料消耗的行驶模式。
[0014]根据该混合动力车辆的控制装置，内燃机的动力或电动机的动力被变速机构传递至驱动轮。另外，仅以内燃机为动力源的ENG行驶模式下的混合动力车辆的综合燃料消耗即第I综合燃料消耗被第I存储单元存储。进而，充电行驶模式下的混合动力车辆的综合燃料消耗即第2综合燃料消耗被第2存储单元存储。该充电行驶模式是这样的行驶模式:在内燃机的燃料消耗最小的最优燃料效率线附近运转内燃机，并使用内燃机的扭矩相对于要求驱动力的剩余量进行借助于电动机的再生。
[0015]在此，混合动力车辆的综合燃料消耗表示:假设混合动力车辆中的作为能源的燃料最终转换成混合动力车辆的行驶能量时的、燃料量相对于最终的行驶能量的比等。因此，降低该综合燃料消耗有助于改善混合动力车辆的油耗。另外，将在充电行驶模式中充入蓄电器内的电力随后供给至电动机而使混合动力车辆行驶时的混合动力车辆的驱动效率对充电行驶模式下的综合燃料消耗产生影响。
[0016]与此相对，根据上述的结构，第2综合燃料消耗是根据规定的假想电力使用效率来设定的。该假想电力使用效率是将在充电行驶模式中充入蓄电器内的电力随后供给至电动机而使混合动力车辆行驶时的混合动力车辆的驱动效率的预测值。因此，能够根据假想电力使用效率恰当地设定充电行驶模式下的综合燃料消耗即第2综合燃料消耗。
[0017]进而，基于ENG行驶模式下的综合燃料消耗即第I综合燃料消耗、和充电行驶模式下的综合燃料消耗即第2综合燃料消耗的比较结果，选择ENG行驶模式和充电行驶模式中的、能够获得更小的综合燃料消耗的行驶模式。根据以上内容，能够选择可获得更小的综合燃料消耗的行驶模式，由此，能够改善混合动力车辆的油耗。[0018]为了实现所述目的，权利要求2的发明是混合动力车辆的控制装置1，所述混合动力车辆具有:内燃机3 ;能够发电的电动机4 ;蓄电器(实施方式中的(以下，在本项上相同)蓄电池52)，其能够在与电动机4之间进行电力的交换；第I变速机构11，其能够通过第I输入轴13接收来自内燃机3的内燃机输出轴(曲轴3a)和电动机4的动力，并将该动力在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至驱动轮DW ;第2变速机构31，其能够通过第2输入轴32接收来自所述内燃机输出轴的动力，并将该动力在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至驱动轮DW ;第I离合器Cl，其能够将内燃机输出轴与第I变速机构11之间接合起来；和第2离合器C2，其能够将内燃机输出轴与第2变速机构31之间接合起来，所述混合动力车辆的控制装置I的特征在于具备:第I存储单元，其存储ENG行驶模式下的混合动力车辆的综合燃料消耗(综合燃料消耗率TSFC)即第I综合燃料消耗(第I综合燃料消耗率TSFCl )，在ENG行驶模式中，仅将内燃机3作为动力源；和第2存储单元，其存储充电行驶模式下的混合动力车辆的综合燃料消耗即第2综合燃料消耗(第2综合燃料消耗率TSFC2)，在充电行驶模式中，使内燃机3在最优燃料效率线附近运转，并且使用内燃机3的扭矩相对于要求驱动力的剩余量进行借助于电动机4的再生，第2综合燃料消耗是根据规定的假想电力使用效率来设定的，规定的假想电力使用效率是将在充电行驶模式中充入蓄电器内的电力随后供给至电动机4而使混合动力车辆V行驶时的该混合动力车辆的驱动效率的预测值，基于第I综合燃料消耗与第2综合燃料消耗的比较结果，选择ENG行驶模式和充电行驶模式中的能够获得更小的综合燃料消耗的行驶模式。
[0019]根据该结构，当内燃机的内燃机输出轴与第I变速机构的第I输入轴通过第I离合器互相接合、且内燃机输出轴与第2变速机构的第2输入轴的接合通过第2离合器被释放时，内燃机的动力在通过第I变速机构的多个变速档中的任意一个变速档进行变速后的状态下传递至驱动轮。另外，当内燃机输出轴与第I输入轴的接合通过第I离合器被释放、且内燃机输出轴与第2输入轴通过第2离合器互相接合时，内燃机的动力在通过第2变速机构的多个变速档中的任意一个变速档进行变速后的状态下传递至驱动轮。进而，电动机的动力在通过第I变速机构的多个变速档中的任意一个变速档进行变速后的状态下传递至驱动轮。
[0020]另外，仅以内燃机为动力源的ENG行驶模式下的混合动力车辆的综合燃料消耗即第I综合燃料消耗被第I存储单元存储。进而，充电行驶模式下的混合动力车辆的综合燃料消耗即第2综合燃料消耗被第2存储单元存储。该充电行驶模式是这样的行驶模式:在内燃机的燃料消耗最小的最优燃料效率线附近运转内燃机，并使用内燃机的扭矩相对于要求驱动力的剩余量进行借助于电动机的再生。
[0021]在此，混合动力车辆的综合燃料消耗表示:假设混合动力车辆中的作为能源的燃料最终转换成混合动力车辆的行驶能量时的、燃料量相对于最终的行驶能量的比等。因此，降低该综合燃料消耗有助于改善混合动力车辆的油耗。另外，将在充电行驶模式中充入蓄电器内的电力随后供给至电动机而使混合动力车辆行驶时的混合动力车辆的驱动效率对充电行驶模式下的综合燃料消耗产生影响。
[0022]与此相对，根据上述的结构，第2综合燃料消耗是根据规定的假想电力使用效率来设定的。该假想电力使用效率是将在充电行驶模式中充入蓄电器内的电力随后供给至电动机而驱动混合动力车辆时的混合动力车辆的驱动效率的预测值。因此，能够根据假想电力使用效率恰当地设定充电行驶模式下的综合燃料消耗即第2综合燃料消耗。
[0023]进而，基于ENG行驶模式下的综合燃料消耗即第I综合燃料消耗、和充电行驶模式下的综合燃料消耗即第2综合燃料消耗的比较结果，选择ENG行驶模式和充电行驶模式中的、能够获得更小的综合燃料消耗的行驶模式。根据以上内容，能够选择可获得更小的综合燃料消耗的行驶模式，由此，能够改善混合动力车辆的油耗。
[0024]权利要求3的发明的特征在于，在权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置I中，第2综合燃料消耗由下述算式(A)表示，在充电行驶模式中，进行变速档的选择以使第2综合燃料消耗达到最小，
[0025]第2综合燃料消耗=(第I燃料消耗量+第2燃料消耗量)/ (行驶能量+ EV行驶能量)……(A)
[0026]在此 ，第I燃料消耗量:内燃机的在充电行驶模式中为了混合动力车辆的行驶而被供给的燃料量；
[0027]第2燃料消耗量:内燃机的在充电行驶模式中为了进行借助于电动机的再生而被供给的燃料量；
[0028]行驶能量:充电行驶模式下的混合动力车辆的行驶能量；
[0029]EV行驶能量:把在充电行驶模式中充入蓄电器内的电力随后供给至电动机而使混合动力车辆行驶时的混合动力车辆的行驶能量的预测值。
[0030]根据该结构，在充电行驶模式中，进行变速档的选择以使上述算式(A)所表示的第2综合燃料消耗达到最小。根据上述的行驶能量、EV行驶能量、第I及第2燃料消耗量各自的定义可知，第I燃料消耗量是内燃机的为了在充电行驶模式中得到行驶能量而被供给的燃料量。因此，第I燃料消耗量和行驶能量是互相对应的关系，前者与后者之比相当于内燃机的每单位行驶能量的燃料消耗量。另外，第2燃料消耗量是内燃机的在充电行驶模式中用于再生而被供给的燃料量，通过该再生而充入蓄电器内的电力随后为了获得EV行驶能量而被使用。因此，第2燃料消耗量和EV行驶能量是互相对应的关系，前者与后者之比相当于内燃机的每单位EV行驶能量的燃料消耗量，相当于前述的假想电力使用效率的倒数。
[0031]利用以上关系的行驶能量、EV行驶能量、第I及第2燃料消耗量通过算式(A)表示的第2综合燃料消耗恰当地表示了为了获得该最终的行驶能量而被供给的燃料量与混合动力车辆的最终的行驶能量(包括充入蓄电器内且随后被输出的能量)之比。另外，在第2综合燃料消耗中良好地反映了假想电力使用效率。因此，利用该第2综合燃料消耗，能够恰当地进行变速档的选择以使混合动力车辆的综合燃料消耗达到最小。
[0032]另外，存在第I及第2变速机构的动力传递效率互不相同的情况，在这种情况下，能够利用按照第I及第2变速机构各自的变速档恰当地规定的第I及第2综合燃料消耗来恰当地进行变速档的选择，因此能够有效地获得上述的效果。
[0033]权利要求4的发明的特征在于，在权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置I中，在充电行驶模式中，在通过第2变速机构31对内燃机3的动力进行了变速的状态下使混合动力车辆V行驶时，选择比第2变速机构31的变速档靠低速侧的变速档、或电动机4的发电效率高的变速档来作为第I变速机构11的变速档。
[0034]通常，在电动机中，其转速越高，其发电效率就越高。根据上述的结构，在充电行驶模式中，在利用第2变速机构对内燃机的动力进行了变速的状态下使混合动力车辆行驶时，选择比第2变速机构的变速档靠低速侧的变速档、或电动机的发电效率高的变速档来作为第I变速机构的变速档。由此，能够使充电行驶模式下的电动机的转速上升，并且能够提高其发电效率。
[0035]权利要求5的发明的特征在于，在权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置I中，在充电行驶模式中，当蓄电器的充电状态(充电状态SOC)在规定的值以下时，选择电动机4的发电效率高的变速档作为第I及第2变速机构11、31的变速档。
[0036]根据该结构，在充电行驶模式中，当蓄电器的充电状态在规定的值以下时，选择电动机的发电效率高的变速档作为第I及第2变速机构的变速档。因此，当蓄电器的充电状态在规定的值以下而需要提前使蓄电器的充电状态增大时，能够获得电动机的高发电效率，由此能够获得蓄电器的更大的充电量。
[0037]为了实现所述第2目的，权利要求6的发明是混合动力车辆的控制装置1，所述混合动力车辆具有:内燃机3 ;能够发电的电动机4 ;蓄电器(蓄电池52),其能够在与电动机4之间交换电力；第I变速机构11,其能够通过第I输入轴13接收来自内燃机3的内燃机输出轴(曲轴3a)和电动机4的动力，并将该动力在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至驱动轮DW ;第2变速机构31，其能够通过第2输入轴32接收来自输出轴(曲轴3a)的动力，并将该动力在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至驱动轮DW ;第I离合器Cl，其能够将内燃机输出轴(曲轴3a)与第I变速机构11之间接合起来；和第2离合器C2，其能够将内燃机输出轴(曲轴3a)与所述第2变速机构31之间接合起来，所述混合动力车辆的控制装置I的特征在于具备:行驶模式执行单元(E⑶2、步骤43)，其能够选择以内燃机3为动力源使混合动力车辆V行驶的ENG行驶模式、和以电动机4为动力源使混合动力车辆V行驶的EV行驶模式，来作为混合动力车辆V的行驶模式；发动机消耗程度参数计算单元(ECU2、步骤41)，其根据混合动力车辆V的行驶状态(要求扭矩TRQ、车速VP)来计算发动机消耗程度参数(发动机燃料消耗量FC_eng)，所述发动机消耗程度参数(发动机燃料消耗量FC_eng)表示执行ENG行驶模式时的内燃机3中的燃料消耗程度；和EV消耗程度参数计算单元(ECU2、步骤41)，其根据混合动力车辆V的行驶状态来计算EV消耗程度参数(EV燃料消耗量FC_ev)，所述EV消耗程度参数表示与执行EV行驶模式时在借助于电动机4的动力转换中使用的蓄电器的电力的消耗程度相当的燃料消耗程度，当发动机消耗程度参数所表示的燃料消耗程度比EV消耗程度参数所表示的燃料消耗程度小时，行驶模式执行单元选择ENG行驶模式作为行驶模式，当EV消耗程度参数所表示的燃料消耗程度比发动机消耗程度参数所表示的燃料消耗程度小时，行驶模式执行单元选择EV行驶模式作为行驶模式(步骤42)。
[0038]根据该混合动力车辆的控制装置，表示执行ENG行驶模式时的内燃机中的燃料消耗程度的发动机消耗程度参数根据混合动力车辆的行驶状态来计算，EV消耗程度参数根据混合动力车辆的行驶状态来计算，所述EV消耗程度参数表示与执行EV行驶模式时在借助于电动机的动力转换中使用的蓄电器的电力的消耗程度相当的燃料消耗程度。并且，当发动机消耗程度参数所表示的燃料消耗程度比EV消耗程度参数所表示的燃料消耗程度小时，选择ENG行驶模式作为行驶模式，当EV消耗程度参数所表示的燃料消耗程度比发动机消耗程度参数所表示的燃料消耗程度小时，选择EV行驶模式作为行驶模式，因此，能够根据混合动力车辆的行驶状态以燃料消耗程度较小的行驶模式使混合动力车辆行驶，由此能够抑制燃料消耗，从而能够改善油耗。
[0039]权利要求7的发明的特征在于，在权利要求6所述的混合动力车辆V的控制装置I中，当通过外接充电法将来自外部电源的电力供给至蓄电器(蓄电池52 )时，EV消耗程度参数计算单元根据通过外接充电法供给至蓄电器的供给电量来修正EV消耗程度参数(EV燃料消耗量FC_ev)。
[0040]根据该混合动力车辆的控制装置，在通过外接充电法将来自外部电源的电力供给至蓄电器时，根据通过外接充电法供给至蓄电器的供给电量来修正EV消耗程度参数，因此，能够一边考虑通过外接充电法供给至蓄电器的供给电量，一边计算EV消耗程度参数。因此，例如，修正为:通过外接充电法供给至蓄电器的供给电量越多，EV消耗程度参数所表示的燃料消耗程度就越小，由此能够延长EV行驶模式的执行时间，从而能够进一步改善油耗。
[0041]权利要求8的发明的特征在于，在权利要求6所述的混合动力车辆V的控制装置I中，行驶模式执行单元选择ENG行驶模式、EV行驶模式和辅助行驶模式中的任意一个来执行，在所述辅助行驶模式中，以内燃机3和电动机4为动力源来使混合动力车辆V行驶，所述混合动力车辆的控制装置还具备辅助消耗程度参数计算单元(ECU2、步骤2)，所述辅助消耗程度参数计算单元使用对蓄电器充入的反映出至当前时刻为止的充电效率的充电量即过去充电量、和蓄电器的消耗电量来计算辅助消耗程度参数(辅助燃料消耗量FC_asst)，所述辅助消耗程度参数(辅助燃料消耗量FC_asst)表示执行辅助行驶模式时的内燃机3中的燃料消耗程度、和与在借助于电动机4的动力转换中使用的蓄电器的电力的消耗程度相当的燃料消耗程度。
[0042]根据该混合动力车辆的控制装置，辅助燃料消耗量参数是使用对蓄电器充入的反映出至当前时刻为止的充电效率的充电量即过去充电量、和蓄电器的消耗电量而计算出来的，所述辅助燃料消耗量参数表示执行辅助行驶模式时的内燃机中的燃料消耗程度、和与在借助于电动机的动力转换中使用的蓄电器的电力的消耗程度相当的燃料消耗程度，因此，能够一边考虑在对蓄电器的充电中消耗的燃料量，一边高精度地计算辅助消耗程度参数(并且，本说明书中的“辅助消耗程度参数”只要是表示执行辅助行驶模式时的燃料消耗程度的值即可，例如，包括燃料消耗量、燃料消耗率和混合动力车辆整体的综合效率等)。
[0043]权利要求9的发明的特征在于，在权利要求6所述的混合动力车辆V的控制装置I中，在执行EV行驶模式的情况下内燃机3停止时，EV消耗程度参数计算单元根据通过电动机4的动力使内燃机3起动所需要的电量来修正EV消耗程度参数(EV燃料消耗量FC_ev)。
[0044]根据该混合动力车辆的控制装置，在执行EV行驶模式的情况下内燃机停止时，根据通过电动机的动力使内燃机起动所需要的电量来修正EV消耗程度参数，因此，能够通过电动机的动力使内燃机可靠地重新起动，从而能够提高商品性能。
[0045]权利要求10的发明的特征在于，在权利要求6所述的混合动力车辆V的控制装置I中，发动机消耗程度参数计算单元根据混合动力车辆V的行驶状态，按照第I变速机构和第2变速机构的每个变速档计算发动机消耗程度参数(发动机燃料消耗量FC_eng)，EV消耗程度参数计算单元根据混合动力车辆V的行驶状态，按照第I变速机构的每个变速档计算EV消耗程度参数(EV燃料消耗量FC_ev)，行驶模式执行单元在EV行驶模式的执行过程中选择下述变速档下的行驶模式:该变速档与按照第I变速机构和第2变速机构的每个变速档计算出的发动机消耗程度参数所表示的燃料消耗程度、和按照第I变速机构的每个变速档计算出的发动机消耗程度参数所表示的燃料消耗程度中的最小值相对应(步骤42)。
[0046]根据该混合动力车辆的控制装置，根据混合动力车辆的行驶状态，按照第I变速机构和第2变速机构的每个变速档计算出发动机消耗程度参数，根据混合动力车辆的行驶状态，按照第I变速机构的每个变速档计算出EV消耗程度参数，在EV行驶模式的执行过程中选择下述变速档下的行驶模式:该变速档与按照第I变速机构和第2变速机构的每个变速档计算出的发动机消耗程度参数所表示的燃料消耗程度、和按照第I变速机构的每个变速档计算出的EV消耗程度参数所表示的燃料消耗程度中的最小值相对应。由此，作为具备2个变速机构和2个离合器的混合动力车辆的行驶模式，能够根据其行驶状态高精度地选择燃料消耗程度较小的行驶模式，从而能够使该混合动力车辆以该行驶模式行驶。其结果是，能够进一步抑制燃料消耗，从而能够进一步改善油耗。
[0047]权利要求11的发明是混合动力车辆V、V’的控制装置1，所述混合动力车辆V、V’具有:作为动力源的内燃机3及能够发电的电动机4 ;蓄电器(蓄电池52),其能够在与电动机4之间交换电力；和变速机构11、31、71，其一边对内燃机3和电动机4的动力进行变速，一边将该动力传递至驱动轮DW，并且该变速机构11、31、71具有多个变速档，混合动力车辆V、V’的控制装置I的特征在于具备:消耗程度参数计算单元(ECU2、步骤102)，其使用对蓄电器充入的反映出至当前时刻为止的充电效率的充电量即过去充电量(过去平均充电量ENE_chave)、和预测使用充入蓄电器内的充电量时的效率即预测效率Ehat中的一方，按照变速机构的每个变速档计算消耗程度参数(发动机燃料消耗量FC_eng、充电燃料消耗量FC_ch、辅助燃料消耗量FC_asst)，所述消耗程度参数表示通过电动机4的再生动作或牵引动作来吸收或补充产生扭矩与混合动力车辆V所要求的要求扭矩TRQ之差的情况下的燃料消耗程度，所述产生扭矩是在任意的变速档下以燃料消耗程度最小的方式运转内燃机3时产生的扭矩；和行驶模式执行单元(E⑶2、步骤102?104)，其根据要求扭矩和混合动力车辆V的车速VP，选择并执行与按照每个变速档计算出的消耗程度参数所表示的燃料消耗程度中的最小值相对应的行驶模式。
[0048]根据该混合动力车辆的控制装置，根据要求扭矩和混合动力车辆的车速，选择并执行与按照每个变速档计算出的消耗程度参数所表示的燃料消耗程度中的最小值相对应的行驶模式。在这种情况下，消耗程度参数是表示通过电动机的再生动作或牵引动作来吸收或补充产生扭矩与混合动力车辆所要求的要求扭矩之差的情况下的燃料消耗程度的值，所述产生扭矩是在任意的变速档下以燃料消耗程度最小的方式运转内燃机时产生的扭矩，并且按照变速机构的每个变速档计算出消耗程度参数，因此，在通过内燃机和电动机的动力使混合动力车辆行驶时、或者在通过内燃机的动力一边使混合动力车辆行驶一边对充电器执行充电时，消耗程度参数作为燃料消耗程度最小的值按照每个变速档被计算出来。在此基础上，使用对蓄电器充入的反映出至当前时刻为止的充电效率的充电量即过去充电量、和预测使用充入蓄电器内的充电量时的效率即预测效率中的一方来计算出消耗程度参数，因此，能够在反映出至当前时刻为止的充电效率、和预测到将来要使用蓄电器的电力时的效率的同时计算出消耗程度参数，由此，能够高精度地计算出消耗程度参数。因此，如上所述，通过执行与按照每个变速档计算出的消耗程度参数中的最小值相对应的行驶模式，能够抑制燃料消耗，从而能够改善油耗(并且，本说明书中的“消耗程度参数”只要是表示燃料消耗程度的值即可，例如包括燃料消耗量、燃料消耗率、混合动力车辆整体的综合效率
O [0049]权利要求12的发明是混合动力车辆V的控制装置1，混合动力车辆V具有:内燃机3 ;能够发电的电动机4 ;蓄电器(蓄电池52)，其能够在与电动机4之间交换电力；第I变速机构11，其能够将来自内燃机3的内燃机输出轴(曲轴3a)和电动机4的动力传递至第I输入轴13，并在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至驱动轮DW;第2变速机构31，其能够将来自内燃机输出轴的动力传递至第2输入轴32，并在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至驱动轮DW ;第I离合器Cl，其能够将内燃机输出轴与第I变速机构11之间接合起来；和第2离合器C2，其能够将内燃机输出轴与第2变速机构31之间接合起来，混合动力车辆V的控制装置I的特征在于具备:消耗程度参数计算单元(ECU2、步骤102)，其使用对蓄电器充入的反映出至当前时刻为止的充电效率的充电量即过去充电量(过去平均充电量ENE_chave)、和预测使用充入蓄电器内的充电量时的效率即预测效率Ehat中的一方，按照第I变速机构11和第2变速机构31的每个变速档计算消耗程度参数(发动机燃料消耗量FC_eng、充电燃料消耗量FC_ch、辅助燃料消耗量FC_asst)所述消耗程度参表示通过电动机4的再生动作或牵引动作来吸收或补充产生扭矩与混合动力车辆V所要求的要求扭矩TRQ之差的情况下的燃料消耗程度，所述产生扭矩是在第I变速机构11和第2变速机构31的任意的变速档下以燃料消耗程度最小的方式运转内燃机3时产生的扭矩；和行驶模式执行单元(E⑶2、步骤102~104)，其根据要求扭矩和混合动力车辆V的车速VP，选择并执行与按照每个变速档计算出的消耗程度参数所表示的消耗程度中的最小值相对应的行驶模式。
[0050]根据该混合动力车辆的控制装置，根据要求扭矩和混合动力车辆的车速，选择并执行与按照每个变速档计算出的消耗程度参数所表示的燃料消耗程度中的最小值相对应的行驶模式。在这种情况下，消耗程度参数是表示通过电动机的再生动作或牵引动作来吸收或补充产生扭矩与混合动力车辆所要求的要求扭矩之差的情况下的燃料消耗程度的值，所述产生扭矩是在第I变速机构和第2变速机构的任意的变速档下以燃料消耗程度最小的方式运转内燃机时产生的扭矩，并且按照第I变速机构和第2变速机构的每个变速档计算出消耗程度参数，因此，在通过内燃机和电动机的动力使混合动力车辆行驶时、或者在通过内燃机的动力一边使混合动力车辆行驶一边对充电器执行充电时，消耗程度参数作为燃料消耗程度最小的值按照每个变速档被计算出来。在此基础上，使用对蓄电器充入的反映出至当前时刻为止的充电效率的充电量即过去充电量、和预测使用充入蓄电器内的充电量时的效率即预测效率中的一方来计算出消耗程度参数，因此，能够在反映出至当前时刻为止的充电效率、和预测到将来要使用蓄电器的电力时的效率的同时计算出消耗程度参数，由此，能够高精度地计算出消耗程度参数。因此，如上所述，通过执行与按照每个变速档计算出的消耗程度参数中的最小值相对应的行驶模式，能够抑制燃料消耗，从而能够改善油耗。
[0051]权利要求13的发明的特征在于，在权利要求12所述的混合动力车辆V的控制装置I中，所述混合动力车辆V构成为，内燃机3的动力经第I变速机构11的奇数变速档和第2变速机构31的偶数变速档传递至驱动轮DW，并且，电动机4的动力经第I变速机构11的奇数变速档传递至驱动轮DW，在计算通过内燃机3和电动机4双方的动力使混合动力车辆V行驶的行驶模式下的消耗程度参数(充电燃料消耗量FC_ch、辅助燃料消耗量FC_asst)时，当通过第2变速机构31的偶数变速档来执行内燃机3的动力传递时，消耗程度参数计算单元计算通过第I变速机构11的处于偶数变速档的上下的奇数变速档来执行电动机4的动力传递时的消耗程度参数。
[0052]根据该混合动力车辆的控制装置，在计算利用内燃机和电动机双方的动力使混合动力车辆行驶的行驶模式下的消耗程度参数的情况下，在内燃机的动力传递通过第2变速机构的偶数变速档来执行时，还计算出电动机的动力传递通过第I变速机构的处于偶数变速档的上下的奇数变速档来执行时的消耗程度参数，因此，能够根据传递内燃机动力的偶数变速档与传递电动机动力的奇数变速档的实际的组合细致地计算出消耗程度参数。由此，能够进一步抑制燃料消耗，从而能够进一步改善油耗。
[0053]权利要求14的发明的特征在于，在权利要求11或12所述的混合动力车辆的控制装置中，使用蓄电器(蓄电池52)的充放电效率Ebat_cd、电动机4的驱动效率Emot_d和变速机构的驱动效率Etm_d计算出预测效率Ehat。
[0054]根据该混合动力车辆的控制装置，由于使用蓄电器的充放电效率、电动机的驱动效率和变速机构的驱动效率计算预测效率，因此，能够将预测效率作为这样的值计算出来:该值高精度地预测出了充入蓄电器内的电力将来被作为动力来使用时的效率。由此，能够进一步提高消耗程度参数的计算精度，从而能够进一步改善油耗。
[0055]权利要求15的发明的特征在于，在权利要求1、2、6、11和12中的任意一方所述的混合动力车辆的控制装置I中，当电动机4和蓄电器(蓄电池52)中的至少一方的温度(蓄电池温度TB)在对电动机4和蓄电器中的至少一方设定的规定的温度以上时，电动机4的输出被限制，或者，在执行电动机4的再生控制的情况下，当蓄电器中的充电量在规定的量以上这一条件、和蓄电器的温度在规定的温度以上这一条件中的至少一方成立时，选择ENG行驶模式。
[0056]根据该结构，当电动机和蓄电器中的至少一方的温度在对该至少一方设定的规定的温度以上时，即，该至少一方处于温度较高的高温状态时，电动机的输出被限制。因此，能够抑制该至少一方的温度上升。另外，在执行再生控制的情况下，当充电量在规定的量以上这一条件、和蓄电器温度在规定的温度以上这一条件中的至少一方成立时，选择ENG行驶模式，因此能够避免蓄电器成为过度充电状态和/或电动机成为过度升温状态，由此，能够延长蓄电器和/或电动机的寿命。
[0057]权利要求16的发明的特征在于，在权利要求1、2、6、11和12中的任意一方所述的混合动力车辆的控制装置I中，当蓄电器(蓄电池52)的充电状态(充电状态S0C)在规定的值以下时，选择强制再生模式，在所述强制再生模式中，使用内燃机3的动力的一部分强制地进行借助于电动机4的再生，在执行电动机4的牵引控制的情况下，当蓄电器中的充电量在规定的量以上这一条件、和蓄电器的温度在规定的温度以上这一条件中的至少一方成立时，选择ENG行驶模式，当蓄电器中的充电量在规定的量以下时，修正内燃机3、电动机4和变速机构11、31，71的动作，以使电动机4对蓄电器的充电动作的执行时间变长，或者，当蓄电器中的充电量在规定的下限值以下时，执行禁止内燃机3的运转停止这一动作、和使内燃机3的运转持续规定的时间这一动作中的一方。
[0058]根据该结构，当蓄电器的充电状态在规定的值以下时，即，蓄电器的充电状态较小时，选择强制再生模式，在该强制再生模式中，使用内燃机的动力的一部分强制地进行借助于电动机的再生。因此，能够通过该再生使充电状态增大，从而能够避免蓄电器的过度放电。另外，在执行牵引控制的情况下，当充电量在规定的量以上这一条件、和蓄电器温度在规定的温度以上这一条件中的至少一方成立时，选择ENG行驶模式，因此能够避免蓄电器成为过度充电状态和/或电动机成为过度升温状态，由此，能够延长蓄电器和/或电动机的寿命。进而，当蓄电器中的充电量在规定的量以下时，修正内燃机、电动机和变速机构的动作，以使电动机对蓄电器的充电动作的执行时间变长，因此能够迅速避免蓄电器的充电量不足。在此基础上，当蓄电器中的充电量在规定的下限值以下时，执行禁止内燃机的运转停止这一动作、和使内燃机的运转持续规定的时间这一动作中的一方，因此能够避免蓄电器成为过度放电状态，由此，能够延长蓄电器的寿命。
[0059]权利要求17的发明的特征在于，在权利要求1、2、6、11和12中的任意一方所述的混合动力车辆的控制装置I中，在混合动力车辆V、V’上设置有车辆导航系统66，所述车辆导航系统66对表示混合动力车辆V、V’所行驶在的周边的道路信息的数据进行存储，所述混合动力车辆的控制装置I还具有基于在车辆导航系统66中存储的数据来预测混合动力车辆的行驶状况的预测单元(ECU2)，进一步根据预测出的混合动力车辆的行驶状况进行行驶模式的选择。
[0060]根据该结构，基于表示混合动力车辆所行驶在的周边的道路信息的数据，通过预测单元来预测混合动力车辆的行驶状况，并根据预测出的混合动力车辆的行驶状况来选择车辆的行驶模式。由此，能够选择适合于车辆的行驶状况的行驶模式。例如，当预测为混合动力车辆要在下坡路上行驶时，由于预想到在下坡的行驶过程中蓄电器的充电量会因借助于电动机的再生而增大，因此能够选择ENG行驶模式，当预测为要在上坡路上行驶时，由于预想到在上坡的行驶过程中需要电动机对内燃机的辅助，因此，为了预先对蓄电器进行充电而能够选择充电行驶模式。进而，由于能够选择适合于混合动力车辆的行驶状况的行驶模式，因此能够进一步改善油耗。
[0061]权利要求18的发明是混合动力车辆V的控制装置1，所述混合动力车辆V具有:作为动力源的内燃机3及能够发电的电动机4 ;蓄电器(蓄电池52)，其能够在与电动机4之间交换电力；和变速机构11、31、71，其一边对内燃机3和电动机4的动力进行变速，一边将该动力传递至驱动轮DW，混合动力车辆V的控制装置I的特征在于具备:充电行驶模式执行单元(ECU2、步骤103，104)，其执行充电行驶模式作为混合动力车辆V的行驶模式，在所述充电行驶模式中，通过内燃机3的动力同时执行驱动轮DW的驱动和电动机4对蓄电器的充电；内燃机驱动能量计算单元(ECU2)，其使用内燃机效率Eeng和变速机构的驱动效率Etm_d来计算从内燃机3传递至驱动轮DW的能量即内燃机驱动能量ENE_eng2 ;充电能量计算单元(ECU2)，其使用内燃机效率Eeng、变速机构的充电效率Etm_c、电动机4的充放电效率Ebat_cd和预测使用蓄电器内的电力时的效率即预测效率Ehat，来计算充电能量(驱动充电能量ENE_mot2)，所述充电能量是通过将内燃机3的动力在电动机中转换成电力来执行对蓄电器的充电时的电能；和充电燃料消耗量参数计算单元(ECU2、步骤102)，其使用内燃机驱动能量和充电能量，来计算充电消耗程度参数(充电燃料消耗量FC_ch)，所述充电消耗程度参数表示执行充电行驶模式时的内燃机3中的燃料消耗程度，充电行驶模式执行单元以能够获得充电消耗程度参数所表示的燃料消耗程度中的最小值的方式执行充电行驶模式。
[0062]根据该混合动力车辆的控制装置，使用内燃机驱动能量和充电能量，来计算充电消耗程度参数，所述充电消耗程度参数表示执行充电行驶模式时的内燃机中的燃料消耗程度，并且以能够获得充电消耗程度参数所表示的燃料消耗程度中的最小值的方式执行充电行驶模式。在这种情况下，由于使用内燃机效率和变速机构的驱动效率计算出内燃机驱动能量，因此能够将内燃机驱动能量作为高精度地表示从内燃机传递至驱动轮的能量的值计算出来。另外，由于使用内燃机效率、变速机构的充电效率、电动机的充放电效率和预测使用蓄电器内的电力时的效率即预测效率，来计算充电能量，因此，充电能量被作为这样的值计算出来:该值高精度地表示通过将内燃机的动力在电动机中转换成电力来执行对蓄电器的充电时的电能。因此，通过使用以上这样的内燃机驱动能量和充电能量，能够将充电消耗程度参数作为高精度地表示执行充电行驶模式时的内燃机中的燃料消耗程度的值计算出来。进而，通过以能够获得充电消耗程度参数所表示的燃料消耗程度中的最小值的方式执行充电行驶模式，能够改善油耗。
[0063]权利要求19的发明是混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆具有:内燃机3 ;能够发电的电动机4 ;蓄电器(实施方式中的(以下，在本项上相同)蓄电池52),其能够在与电动机4之间进行电力的交换；第I变速机构11，其能够通过第I输入轴13接收来自内燃机3的内燃机输出轴(曲轴3a)和电动机4的动力，并将该动力在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至驱动轮DW ;第2变速机构31，其能够通过第2输入轴32接收来自所述内燃机输出轴的动力，并将该动力在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至驱动轮DW ;第I离合器Cl，其能够将内燃机输出轴与第I变速机构11之间接合起来；和第2离合器C2，其能够将内燃机输出轴与第2变速机构31之间接合起来，所述混合动力车辆的控制方法的特征在于，设定第I综合燃料消耗(第I综合燃料消耗率TSFC1)，所述第I综合燃料消耗是仅将内燃机作3为动力源的ENG行驶模式下的混合动力车辆的综合燃料消耗(综合燃料消耗率TSFC)，根据规定的假想电力使用效率来设定第2综合燃料消耗(第2综合燃料消耗率TSFC2)，所述第2综合燃料消耗是充电行驶模式下的混合动力车辆的综合燃料消耗，在所述充电行驶模式中，使内燃机3在最优燃料效率线附近运转，并且使用内燃机3的扭矩相对于要求驱动力的剩余量进行借助于电动机4的再生，所述规定的假想电力使用效率是把在充电行驶模式中充入蓄电器内的电力随后供给至电动机4而使混合动力车辆V行驶时的混合动力车辆的驱动效率的预测值，基于第I综合燃料消耗和第2综合燃料消耗的比较结果，选择ENG行驶模式和所述充电行驶模式中的、能够获得更小的综合燃料消耗的行驶模式。
[0064]根据该结构，能够同样地获得权利要求2的发明的效果。
[0065]权利要求20的发明的特征在于，在权利要求19所述的混合动力车辆的控制方法中，第2综合燃料消耗由下述算式(B)表示，在充电行驶模式中，进行变速档的选择以使第2综合燃料消耗达到最小，
[0066]第2综合燃料消耗=(第I燃料消耗量+第2燃料`消耗量)/ (行驶能量+ EV行驶能量)……(B)
[0067]在此，第I燃料消耗量:内燃机的在充电行驶模式中为了混合动力车辆的行驶而被供给的燃料量；[0068]第2燃料消耗量:内燃机的在充电行驶模式中为了进行借助于电动机的再生而被供给的燃料量；
[0069]行驶能量:充电行驶模式下的混合动力车辆的行驶能量；
[0070]EV行驶能量:把在充电行驶模式中充入蓄电器内的电力随后供给至电动机而使混合动力车辆行驶时的混合动力车辆的行驶能量的预测值。
[0071]根据该结构，能够同样地获得权利要求3的发明的效果。
[0072]权利要求21的发明是混合动力车辆V的控制方法，所述混合动力车辆具有:内燃机3 ;能够发电的电动机4;蓄电器(蓄电池52)，其能够在与电动机4之间交换电力；第1变速机构11，其能够通过第I输入轴13接收来自内燃机3的内燃机输出轴(曲轴3a)和电动机4的动力，并将该动力在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至驱动轮DW ;第2变速机构31，其能够通过第2输入轴32接收来自所述内燃机输出轴的动力，并将该动力在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至驱动轮DW ;第I离合器Cl，其能够将内燃机输出轴与第I变速机构11之间接合起来；和第2离合器C2，其能够将内燃机输出轴与第2变速机构31之间接合起来，所述混合动力车辆的控制方法的特征在于，使用对蓄电器充入的反映出至当前时刻为止的充电效率的充电量即过去充电量(过去平均充电量ENE_chave)、和预测使用充入蓄电器内的充电量时的效率即预测效率Ehat中的一方，按照第I变速机构11和第2变速机构31的每个变速档计算消耗程度参数(充电燃料消耗量FC_ch、辅助燃料消耗量FC_asst)，所述消耗程度参数表示通过电动机4的再生动作或牵引动作来吸收或补充产生扭矩与混合动力车辆V所要求的要求扭矩TRQ之差的情况下的燃料消耗程度，所述产生扭矩是在第I变速机构11和第2变速机构31的任意的变速档下以燃料消耗程度最小的方式运转内燃机3时产生的扭矩，根据要求扭矩TRQ和混合动力车辆V的车速V，选择并执行与按照每个变速档计算出的消耗程度参数所表示的燃料消耗程度中的最小值相对应的行驶模式，并使用蓄电器(蓄电池52)的充放电效率Ebat_cd、电动机4的驱动效率Emot_d和变速机构的驱动效率Etm_d来计算预测效率Ehat。
[0073]根据该混合动力车辆的控制方法，能够提供可实现与权利要求12、14的发明相同的作用效果的控制方法。
【专利附图】

【附图说明】
[0074]图1是示意性地示出应用了本发明的第I实施方式的控制装置的混合动力车辆的结构的图。
[0075]图2是示出控制装置的电气结构的框图。
[0076]图3是选择映射的一个例子。
[0077]图4是第I综合燃料消耗映射的一个例子。
[0078]图5是第I充电时燃料消耗映射的一个例子。
[0079]图6是第2充电时燃料消耗映射的一个例子。
[0080]图7是第2综合燃料消耗映射的一个例子。
[0081]图8是综合燃料消耗映射的一个例子。
[0082]图9是示意性地示出混合动力车辆的变形例的结构的图。
[0083]图10是示出第2实施方式的控制装置的行驶控制处理的内容的流程图。[0084]图11是示出在对发动机燃料消耗量FC_eng的计算中使用的映射的一个例子的图。
[0085]图12是示出在对3速档下的发动机燃料消耗量FC_eng的计算中使用的映射的一个例子的图。
[0086]图13是示出在对3速档下的充电燃料消耗量FC_ch和辅助燃料消耗量FC_asst的计算中使用的映射的一个例子的图。
[0087]图14是示出在对3速档下的发动机燃料消耗量FC_eng、充电燃料消耗量FC_ch和辅助燃料消耗量FC_asst的计算中使用的映射的一个例子的图。
[0088]图15是示出在对EV燃料消耗量FC_ev的计算中使用的映射的一个例子的图。
[0089]图16是示出对过去平均充电量ENE_chave的计算处理的流程图。
[0090]图17是示出对辅助燃料消耗量FC_asst的映射值的更新处理的流程图。
[0091]图18是示出EV行驶控制处理的流程图。
[0092]图19是示出第3实施方式的控制装置的行驶控制处理的内容的流程图。
【具体实施方式】
[0093]以下，参照附图对本发明的第I实施方式的混合动力车辆的控制装置进行说明。并且，本发明并不受第I实施方式限定。另外，本实施方式中的构成要素包括本领域技术人员能够容易想到的或实质上相同的要素。图1所示的混合动力车辆V是由一对驱动轮DW(仅图示了一个)和一对从动轮(未图示)等构成的四轮车辆，其具备作为动力源的内燃机(以下称作“发动机”)3和电动机(以下称作“马达”)4。发动机3是具有多个气缸的汽油发动机，其具有曲轴3a。发动机3的燃料喷射量、燃料喷射时期和点火时期等由图2所示的控制装置I的E⑶2控制。
[0094]马达4是所谓的马达发电机、即通常的单转子型的无刷DC马达，其具有固定的定子4a和旋转自如的转子4b。该定子4a是用于产生旋转磁场的部件，由铁芯和三相线圈构成。另外，定子4a安装于壳体CA，所述壳体CA固定于车辆，并且，定子4a经电力驱动单元(以下称作“PDU”)51与能够充电和放电的蓄电池52电连接。该H)U51由逆变器等电路构成，并且与E⑶2电连接(参照图2)。上述的转子4b由磁铁等构成，并且配置成与定子4a对置。
[0095]在以上结构的马达4中，当通过E⑶2对PDU51的控制而从蓄电池52经PDU51对定子4a供给电力时，产生旋转磁场，与此相伴，该电力被转换成动力，从而使转子4b旋转。在这种情况下，通过对供给至定子4a的电力进行控制,来控制转子4b的动力。
[0096]另外，在停止对定子4a供给电力的状态下通过输入动力使转子4b旋转时，通过ECU2对TOU51的控制而产生旋转磁场，与此相伴，输入转子4b的动力被转换成电力而进行发电，并且，发出的电力被充入蓄电池52。另外，通过适当地控制定子4a，来对传递至转子4b的动力进行控制。以下，将通过马达4进行发电并将发出的电力充入蓄电池52这一情况适当地称作“再生”。
[0097]进而，混合动力车辆V具备用于将发动机3和马达4的动力传递至车辆的驱动轮Dff的驱动力传递装置，该驱动力传递装置具有由第I变速机构11和第2变速机构31等构成的双离合变速器。[0098]第I变速机构11是通过I速档、3速档、5速档和7速档中的一个变速档将输入的动力进行变速后传递至驱动轮DW的变速机构。关于这些I速档?7速档的变速比，其档数越大，越将其设定在高速侧。具体来说，第I变速机构11具有与发动机3的曲轴3a同轴状地配置的第I离合器Cl、行星齿轮装置12、第I输入轴13、3速齿轮14、5速齿轮15和7速齿轮16。
[0099]第I离合器Cl是干式多片离合器,其由一体地安装于曲轴3a的外部件Cla、和一体地安装于第I输入轴13的一端部的内部件Clb等构成。第I离合器Cl由E⑶2控制，在锁紧状态下，使第I输入轴13与曲轴3a接合，另一方面，在释放状态下，使该接合解除，从而将两者13、3a之间截断。
[0100]行星齿轮装置12是单排行星齿轮式的行星齿轮装置，其具有:太阳齿轮12a ;齿圈12b，其旋转自如地设在该太阳齿轮12a的外周，且其齿数比太阳齿轮12a的齿数多；多个(例如3个)行星齿轮12c (仅图示了 2个)，它们与两个齿轮12a、12b啮合；和旋转自如的行星架12d，其将行星齿轮12c支承成旋转自如。
[0101]太阳齿轮12a —体地安装于第I输入轴13的另一端部。在第I输入轴13的另一端部还一体地安装有前述的马达4的转子4b，第I输入轴13被轴承(未图示)支承成能够旋转自如。根据以上的结构，第I输入轴13、太阳齿轮12a和转子4b彼此一体地旋转。
[0102]另外，在齿圈12b上设置有锁定机构BR。该锁定机构BR是电磁式的锁定机构，其根据E⑶2而工作(ON) /停止(0FF)，当处于工作状态时，其将齿圈12b保持成不能旋转，并且，当处于停止状态时，其允许齿圈12b旋转。并且，作为锁定机构BR，也可以采用同步离合器。
[0103]行星架12d —体地安装于中空的旋转轴17。旋转轴17以相对旋转自如的方式配置于第I输入轴13的外侧，并且被轴承(未图示)支承成能够旋转自如。
[0104]3速齿轮14 一体地安装于旋转轴17，且与旋转轴17和行星架12d —体地旋转自如。另外，5速齿轮15和7速齿轮16旋转自如地设置于第I输入轴13。进而，这些3速齿轮14、7速齿轮16和5速齿轮15在行星齿轮装置12和第I离合器Cl之间以该顺序排列。
[0105]另外，在第I输入轴13上设置有第I同步离合器SCl和第2同步离合器SC2。第I同步离合器SCl具有套筒Sla、换档拨叉和促动器(均未图示)。第I同步离合器SCl根据E⑶2的控制使套筒Sla沿第I输入轴13的轴线方向移动，由此选择性地使3速齿轮14或7速齿轮16与第I输入轴13接合。
[0106]第2同步离合器SC2与第I同步离合器SCl相同地构成，其根据E⑶2的控制使套筒S2a沿第I输入轴13的轴线方向移动，由此使5速齿轮15与第I输入轴13接合。
[0107]另外，在3速齿轮14、5速齿轮15和7速齿轮16上分别啮合有第I被动齿轮18、第2被动齿轮19和第3被动齿轮20，这些第I?第3被动齿轮18?20 —体地安装于输出轴21。输出轴21被轴承(未图示)支承成能够旋转自如，且配置成与第I输入轴13平行。另外，在输出轴21上一体地安装有齿轮21a，该齿轮21a与末端传动齿轮FG的齿轮啮合，该末端传动齿轮FG具有差动装置。输出轴21经这些齿轮21a及末端传动齿轮FG与驱动轮DW连结。
[0108]在以上结构的第I变速机构11中，利用行星齿轮装置12、3速齿轮14和第I被动齿轮18构成了 I速档和3速档的档位，利用5速齿轮15和第2被动齿轮19构成了 5速档的档位，利用7速齿轮16和第3被动齿轮20构成了 7速档的档位。另外，输入到第I输入轴13的动力被这些I速档、3速档、5速档和7速档中的一个变速档变速，并经输出轴21、齿轮21a和末端传动齿轮FG传递至驱动轮DW。
[0109]前述的第2变速机构31是通过2速档、4速档和6速档中的一个变速档将输入的动力进行变速后传递至驱动轮DW的变速机构。关于这些2速档?6速档的变速比，其档数越大，越将其设定在高速侧。具体来说，第2变速机构31具有第2离合器C2、第2输入轴32、第2输入中间轴33、2速齿轮34、4速齿轮35和6速齿轮36，第2离合器C2及第2输入轴32与曲轴3a同轴状地配置。
[0110]第2离合器C2与第I离合器Cl相同，是干式多片离合器，其由一体地安装于曲轴3a的外部件C2a、和一体地安装于第2输入轴32的一端部的内部件C2b构成。第2离合器C2由ECU2控制，在锁紧状态下，使第2输入轴32与曲轴3a接合，另一方面，在释放状态下，使该接合解除，从而将两者32和3a之间截断。
[0111]第2输入轴32形成为中空状，以相对旋转自如的方式配置于第I输入轴13的外侦牝并且被轴承(未图示)支承成能够旋转自如。另外，在第2输入轴32的另一端部一体地安装有齿轮32a。
[0112]第2输入中间轴33被轴承(未图示)支承成能够旋转自如，且配置成与第2输入轴32和前述的输出轴21平行。在第2输入中间轴33上一体地安装有齿轮33a，在齿轮33a上啮合有惰轮37。惰轮37与第2输入轴32的齿轮32a啮合。并且，在图1中，为了便于图示，惰轮37被描画在离开齿轮32a的位置。第2输入中间轴33经这些齿轮33a、惰轮37和齿轮32a与第2输入轴32连结。
[0113]2速齿轮34、6速齿轮36和4速齿轮35旋转自如地设置于第2输入中间轴33并以该顺序排列，且分别与前述的第I被动齿轮18、第3被动齿轮20和第2被动齿轮19啮合。进而，在第2输入中间轴33上设置有第3同步离合器SC3和第4同步离合器SC4。两个同步离合器SC3和SC4与第I同步离合器SCl同样地构成。
[0114]第3同步离合器SC3根据E⑶2的控制使其套筒S3a沿第2输入中间轴33的轴线方向移动，由此选择性地使2速齿轮34或6速齿轮36与第2输入中间轴33接合。第4同步离合器SC4根据ECU2的控制使其套筒S4a沿第2输入中间轴33的轴线方向移动，由此使4速齿轮35与第2输入中间轴33接合。
[0115]在以上结构的第2变速机构31中，利用2速齿轮34和第I被动齿轮18构成了 2速档的档位，利用4速齿轮35和第2被动齿轮19构成了 4速档的档位，利用6速齿轮36和第3被动齿轮20构成了 6速档的档位。另外，输入到第2输入轴32的动力经齿轮32a、惰轮37和齿轮33a传递至第2输入中间轴33，传递至第2输入中间轴33的动力被这些2速档、4速档和6速档中的一个变速档变速，并经输出轴21、齿轮21a和末端传动齿轮FG传递至驱动轮DW。
[0116]如以上那样，在第I及第2变速机构11、31中，用于将变速后的动力传递至驱动轮DW的输出轴21被共用。
[0117]另外，在驱动力传递装置中设置有倒档机构41，倒档机构41具备倒档轴42、倒档齿轮43、和具有套筒S5a的第5同步离合器SC5。在使混合动力车辆V后退的情况下，根据ECU2的控制使套筒S5a沿倒档轴42的轴线方向移动，由此使倒档齿轮43与倒档轴42接人
口 O
[0118]进而，如图2所示，CRK信号从曲轴转角传感器61输入到E⑶2。该CRK信号是随着发动机3的曲轴3a的旋转而每隔规定的曲轴转角被输出的脉冲信号。ECU2基于该CRK信号计算出发动机转速NE。另外，表示输入到蓄电池52或从蓄电池52输出的电流/电压值的检测信号从电流电压传感器62输入到ECU2。ECU2基于该检测信号来计算出蓄电池52的充电状态SOC (充电量)。
[0119]进而，表示蓄电池52的温度(以下称作“蓄电池温度”)TB的检测信号从蓄电池温度传感器63输入到ECU2。另外，表示车辆的油门踏板(未图示)的踩入量即油门开度AP的检测信号从油门开度传感器64输入到ECU2,表不车速VP的检测信号从车速传感器65输入到ECU2。另外，存储于车辆导航系统66的、表示混合动力车辆V所行驶在的周边的道路信息的数据被适当地输入到E⑶2。
[0120]E⑶2由微型计算机构成，该微型计算机由I/O接口、CPU、RAM和ROM等构成，E⑶2根据来自上述的各种传感器61?65的检测信号、来自车辆导航系统66的数据，并根据存储于ROM的控制程序来控制混合动力车辆V的动作。
[0121]在以上结构的混合动力车辆V的行驶模式中，包括ENG行驶模式、EV行驶模式、辅助行驶模式、充电行驶模式、发动机起动模式和减速再生模式。混合动力车辆V在各行驶模式下的动作由E⑶2控制。以下，对这些行驶模式依次进行说明。
[0122][ENG行驶模式]
[0123]ENG行驶模式是仅使用发动机3作为动力源的行驶模式。在ENG行驶模式下，通过控制发动机3的燃料喷射量、燃料喷射时期和点火时期来控制发动机3的动力(以下称作“发动机动力”)。另外，发动机动力通过第I或第2变速机构11、31进行变速后并传递至驱动轮DW。
[0124]首先，对于利用第I变速机构11以I速档、3速档、5速档和7速档中的一个变速档使发动机动力进行变速的情况下的动作依次进行说明。在这种情况下，无论在上述的哪一个变速档中，都通过将第I离合器Cl控制成锁紧状态，来使第I输入轴13与曲轴3a接合，并且，通过将第2离合器C2控制成释放状态，来使第2输入中间轴33相对于曲轴3a的接合解除。另外，通过控制第5同步离合器SC5来解除倒档齿轮43相对于倒档轴42的接
八
口 ο
[0125]在I速档的情况下，通过将锁定机构BR控制成工作状态，来将齿圈12b保持成不能旋转，并且，通过第I及第2同步离合器SC1、SC2来解除3速齿轮14、5速齿轮15和7速齿轮16相对于第I输入轴13的接合。
[0126]通过以上操作，发动机动力经第I离合器Cl、第I输入轴13、太阳齿轮12a、行星齿轮12c、行星架12d、旋转轴17、3速齿轮14和第I被动齿轮18传递至输出轴21，进而经齿轮21a和末端传动齿轮FG传递至驱动轮DW。此时，由于如上述那样齿圈12b被保持成不能旋转，因此，传递至第I输入轴13的发动机动力在以与太阳齿轮12a和齿圈12b的齿数比相对应的变速比进行减速后被传递至行星架12d，进而在以与3速齿轮14和第I被动齿轮18的齿数比相对应的变速比进行减速后被传递至输出轴21。其结果是，发动机动力在以I速档的变速比进行变速后传递至驱动轮DW，所述I速档的变速比由上述的2个变速比确定。
[0127]在3速档的情况下，通过将锁定机构BR控制成停止状态，来允许齿圈12b旋转，并且，通过控制第I及第2同步离合器SC1、SC2来仅使3速齿轮14与第I输入轴13接合。
[0128]通过以上操作，发动机动力从第I输入轴13经3速齿轮14和第I被动齿轮18传递至输出轴21。在这种情况下，由于如上述那样3速齿轮14与第I输入轴13接合，因此太阳齿轮12a、行星架12d和齿圈12b—体地空转。因此，在3速档的情况下，与I速档的情况不同，发动机动力没有被行星齿轮装置12减速，而是在以3速档的变速比进行变速后传递至驱动轮DW，所述3速档的变速比由3速齿轮14和第I被动齿轮18的齿数比确定。
[0129]在5速档的情况下，与3速档的情况相同，通过控制锁定机构BR来允许齿圈12b旋转，并且，通过控制第I及第2同步离合器SC1、SC2来仅使5速齿轮15与第I输入轴13接合。
[0130]通过以上操作，发动机动力从第I输入轴13经5速齿轮15和第2被动齿轮19传递至输出轴21。在这种情况下，也与3速档的情况相同，没有发挥行星齿轮装置12的减速功能，发动机动力在以5速档的变速比进行变速后被传递至驱动轮DW，所述5速档的变速比由5速齿轮15和第2被动齿轮19的齿数比确定。
[0131]在7速档的情况下，与5速档的情况相同，通过控制锁定机构BR来允许齿圈12b旋转，并且，通过控制第I及第2同步离合器SC1、SC2来仅使7速齿轮16与第I输入轴13接合。
[0132]通过以上操作，发动机动力从第I输入轴13经7速齿轮16和第3被动齿轮20传递至输出轴21。在这种情况下，也没有发挥行星齿轮装置12的减速功能，发动机动力在以7速档的变速比进行变速后被传递至驱动轮DW，所述7速档的变速比由7速齿轮16和第3被动齿轮20的齿数比确定。
[0133]接下来，对于利用第2变速机构31以2速档、4速档和6速档中的一个将发动机动力进行变速后传递至驱动轮DW的情况下的动作依次进行说明。在这种情况下，无论在这些变速档的哪一个变速档中，都通过将第I离合器Cl控制成释放状态，来使第I输入轴13相对于曲轴3a的接合解除，并且，通过将第2离合器C2控制成锁紧状态，来使第2输入轴32与曲轴3a接合。另外，通过控制第5同步离合器SC5来解除倒档齿轮43相对于倒档轴42的接合。
[0134]在2速档的情况下，通过控制第3和第4同步离合器SC3、SC4来仅使2速齿轮34与第2输入中间轴33接合。由此，发动机动力经第2离合器C2、第2输入轴32、齿轮32a、惰轮37、齿轮33a、第2输入中间轴33、2速齿轮34和第I被动齿轮18传递至输出轴21，进而经齿轮21a和末端传动齿轮FG传递至驱动轮DW。此时，发动机动力以2速档的变速比进行变速后传递至驱动轮DW，所述2速档的变速比由2速齿轮34和第I被动齿轮18的齿数比确定。
[0135]在4速档的情况下，通过控制第3和第4同步离合器SC3、SC4来仅使4速齿轮35与第2输入中间轴33接合。由此，发动机动力从第2输入中间轴33经4速齿轮35和第2被动齿轮19传递至输出轴21。此时，发动机动力以4速档的变速比进行变速后传递至驱动轮DW，所述4速档的变速比由4速齿轮35和第2被动齿轮19的齿数比确定。
[0136]在6速档的情况下，通过控制第3和第4同步离合器SC3、SC4来仅使6速齿轮36与第2输入中间轴33接合。由此，发动机动力从第2输入中间轴33经6速齿轮36和第3被动齿轮20传递至输出轴21。此时，发动机动力以6速档的变速比进行变速后传递至驱动轮DW，所述6速档的变速比由6速齿轮36和第3被动齿轮20的齿数比确定。
[0137]在该ENG行驶模式中，第I及第2变速机构11、31的变速档被设定成能够通过发动机3获得良好的油耗。
[0138][EV行驶模式]
[0139]EV行驶模式是仅使用马达4作为动力源的行驶模式。在EV行驶模式下，通过控制从蓄电池52供给至马达4的电力来控制马达4的动力(以下称作“马达动力”)。另外，马达动力通过第I变速机构11以I速档、3速档、5速档和7速档中的一个变速档变速并被传递至驱动轮DW。在这种情况下，无论在这些变速档的哪一个变速档中，都通过将第I及第2离合器Cl、C2控制成释放状态，来使第I及第2输入轴13、32相对于曲轴3a的接合解除。由此，马达4及驱动轮DW与发动机3之间被截断，因此马达动力不会白白地传递至发动机
3。另外，通过控制第5同步离合器SC5来解除倒档齿轮43相对于倒档轴42的接合。
[0140]在I速档的情况下，与ENG行驶模式的情况相同，通过将锁定机构BR控制成工作状态，来将齿圈12b保持成不能旋转，并且，通过控制第I及第2同步离合器SC1、SC2来解除3速齿轮14、5速齿轮15和7速齿轮16相对于第I输入轴13的接合。
[0141]通过以上操作，马达动力经第I输入轴、太阳齿轮12a、行星齿轮12c、行星架12d、旋转轴17、3速齿轮14和第I被动齿轮18传递至输出轴21。其结果是，马达动力与ENG行驶模式的情况相同地以I速档的变速比变速并传递至驱动轮DW。
[0142]在3速档的情况下，与ENG行驶模式的情况相同，通过将锁定机构BR控制成停止状态，来允许齿圈12b旋转，并且，通过控制第I及第2同步离合器SC1、SC2来仅使3速齿轮14与第I输入轴13接合。由此，马达动力从第I输入轴13经3速齿轮14和第I被动齿轮18传递至输出轴21。其结果是，马达动力与ENG行驶模式的情况相同地以3速档的变速比变速并传递至驱动轮而。
[0143]在5速档或7速档的情况下，与ENG行驶模式的情况相同地控制锁定机构BR、第I及第2同步离合器SC1、SC2。由此，马达动力以5速档或7速档的变速比变速并传递至驱动轮DW。
[0144]并且，EV行驶模式中，第I变速机构11的变速档被设定成混合动力车辆V整体上能够获得较高的效率(即马达4的高驱动效率)。
[0145][辅助行驶模式]
[0146]辅助行驶模式是以马达4来辅助发动机3的行驶模式。在辅助行驶模式下，控制发动机3的扭矩(以下称作“发动机扭矩”)，以使发动机3的有效燃料消耗率BSFC达到最小(即能够获得发动机3的良好的油耗)。另外，发动机动力相对于要求驱动力的不足量由马达4的扭矩(以下称作“马达扭矩”)补充，所述要求驱动力由驾驶员对驱动轮DW所要求的扭矩(以下称作“要求扭矩”)TRQ和车速VP确定。要求扭矩TRQ根据检测出的油门开度AP来算出。
[0147]在辅助行驶模式中，在通过第I变速机构11对发动机动力进行变速时(即奇数档时)，马达4和驱动轮DW的变速比与在第I变速机构11设定的变速档的变速比相同。另一方面，在通过第2变速机构12对发动机动力进行变速时(即偶数档时)，马达4和驱动轮DW的变速比能够选择第I变速机构11的I速档、3速档、5速档或7速档中的任意一个变速档的变速比。[0148]另外，在辅助行驶模式中，例如在以2速档对发动机动力进行变速时，通过预换档来选择第I变速机构11的变速档，并将马达动力经第I变速机构11传递至输出轴21。在这种情况下，输出轴21的第I?第3被动齿轮18?20处于与奇数档的变速档的齿轮和偶数档的变速档的齿轮这双方啮合的状态，从而能够对通过偶数档进行变速后的发动机动力和通过奇数档进行变速后的马达动力进行合成。并且，第I离合器Cl被控制成释放状态，由此，发动机动力没有经第I变速机构11传递至驱动轮DW。另外，要进行预换档的第I变速机构11的变速档能够根据混合动力车辆V的行驶状态来自由选择。
[0149][充电行驶模式]
[0150]充电行驶模式是这样的行驶模式:通过马达4将发动机动力的一部分转换成电力以进行发电，并且，将发出的电力充入蓄电池52。在充电行驶模式下，控制发动机扭矩，以使发动机3的有效燃料消耗率BSFC达到最小(即能够获得发动机3的良好的油耗)。另外，利用发动机扭矩相对于要求扭矩TRQ的剩余量，通过马达4进行发电，并将发出的电力充入蓄电池52。
[0151]与辅助行驶模式的情况相同，在充电行驶模式中，在通过第I变速机构11对发动机动力进行变速时(即奇数档时)，马达4和驱动轮DW的变速比与第I变速机构11的变速档的变速比相同。另外，在通过第2变速机构12对发动机动力进行变速时(即偶数档时)，马达4和驱动轮DW的变速比能够选择第I变速机构11的I速档、3速档、5速档或7速档中的任意一个变速档的变速比。
[0152]另外，在充电行驶模式中，例如在以2速档对发动机动力进行变速时，通过预换档来选择第I变速机构11的变速档，并将伴随着发电而产生的马达4的制动力经第I变速机构11传递至输出轴21。在这种情况下，输出轴21的第I?第3被动齿轮18?20处于与奇数档的变速档的齿轮和偶数档的变速档的齿轮这双方啮合的状态，从而能够对通过偶数档进行变速后的发动机动力和通过奇数档进行变速后的马达4的制动力进行合成。并且，第I离合器Cl被控制成释放状态，由此，发动机动力没有经第I变速机构11传递至驱动轮DW。另外，要进行预换档的第I变速机构11的变速档能够根据混合动力车辆V的行驶状态来自由选择。
[0153]进而，在充电行驶模式中，在利用第2变速机构31将发动机动力传递至驱动轮DW的情况下，当将马达4和驱动轮DW的变速比控制成与发动机3和驱动轮DW的变速比相同的值时，通过第I离合器Cl使第I输入轴13与曲轴3a接合。由此,发动机动力的一部分经第I离合器Cl和第I输入轴13传递至马达4的转子4b。
[0154][发动机起动模式]
[0155]发动机起动模式是用于使发动机3起动的运转模式。在发动机起动模式中，在车辆停止时使发动机3起动的情况下，通过将第I离合器Cl控制成锁紧状态，来使第I输入轴13与曲轴3a接合，并且，通过将第2离合器C2控制成释放状态，来使第2输入轴32相对于曲轴3a的接合解除。另外，通过将锁定机构BR控制成停止状态，来允许齿圈12b旋转，并且，通过控制第I及第2同步离合器SC1、SC2来解除3速齿轮14、5速齿轮15和7速齿轮16相对于第I输入轴13的接合。进而，从蓄电池51对马达4供给电力，产生马达动力。
[0156]通过以上操作，马达动力经第I输入轴13和第I离合器Cl传递至曲轴3a，曲轴3a旋转。在该状态下，根据前述的CRK信号控制发动机3的燃料喷射量、燃料喷射时期和点火时期，由此使发动机3起动。在这种情况下，虽然经第I输入轴13传递至太阳齿轮12a的马达动力经行星齿轮12c向齿圈12b传递，但是，由于如上述那样允许齿圈12b旋转而使得齿圈12b空转，因此所述马达动力不会经行星架12d等传递至驱动轮DW。
[0157]另外，在前述的EV行驶模式中使发动机3起动的情况下，将处于释放状态的第I离合器Cl锁紧，使第I输入轴13与曲轴3a接合。由此，马达动力被传递至曲轴3a，使得曲轴3a旋转。在该状态下，根据CRK信号控制发动机3的燃料喷射量、燃料喷射时期和点火时期，由此使发动机3起动。在这种情况下，通过使第I离合器Cl的锁紧力逐渐增加，由此不会发生从马达4传递至驱动轮DW的扭矩急剧减小的现象，因此能够确保良好的驾驶性倉泛。
[0158][减速再生模式]
[0159]减速再生模式是在车辆的减速行驶中利用驱动轮DW的动力进行借助于马达4的再生的行驶模式。在减速再生模式下，与EV行驶模式的情况相同地控制第I及第2离合器Cl、C2。另外，驱动轮DW的动力经末端传动齿轮FG、齿轮21a、输出轴21、第I变速机构11在被变速后的状态下传递至马达4。驱动轮DW的传递至马达4的动力被转换成电力，并充入蓄电池52。与此相伴，从马达4对驱动轮DW作用有与发出的电力相应的制动力。
[0160]在减速再生模式中，第I变速机构11的变速档被设定成能够获得马达4的高发电效率。另外，与EV行驶模式的情况相同，通过第I及第2离合器Cl、C2解除第I及第2输入轴13、32相对于曲轴3a的接合，由此将马达4及驱动轮DW与发动机3之间截断，因此，驱动轮DW的动力不会白白地传递至发动机3。
[0161]并且，在减速再生模式中，在无法充分获得马达4的制动力时，也可以将第I离合器Cl锁紧，以获得发动机制动器的制动力。
[0162]接下来，对于前述的ENG行驶模式和充电行驶模式之间的行驶模式的选择、和两个行驶模式下的第I及第2变速机构11、31的变速档的选择进行说明。行驶模式和变速档的选择是通过根据车速VP和要求扭矩TRQ检索图3所示的选择映射来进行的。在该选择映射中，针对车速VP和要求扭矩TRQ分别设定有ENG行驶模式和充电行驶模式的区域，各个行驶模式的区域分别被划分成对应于各个变速档的区域。
[0163]在图3中，“ENG1”?“ENG5”分别表示这样的区域:行驶模式是ENG行驶模式，并且，用于确定发动机3和驱动轮DW之间的变速比的变速档(以下称作“发动机侧变速档”)为I速档?5速档。另外，“E1M1” “E2M1” “E3M3” “E4M3”和“E5M5”都表示充电行驶模式的区域。另外，作为充电行驶模式下的变速档的区域，“E1M1” “E3M3”和“E5M5”分别表示:发动机侧变速档、和用于确定马达4与驱动轮DW之间的变速比的变速档(以下称作“马达侧变速档”)这两者为I速档、3速档和5速档。进而，“E2M1”表示发动机侧变速档为2速档且马达侧变速档为I速档的区域，“E4M3”表示发动机侧变速档为4速档且马达侧变速档为3速档的区域。
[0164]例如，在选择映射中，当由车速VP和要求扭矩TRQ确定的混合动力车辆V的运转点处于ENGl的区域时，选择ENG行驶模式作为行驶模式，并且。选择I速档作为发动机侧变速档。另外，当混合动力车辆V的运转点处于ElMl的区域时，选择充电行驶模式，并且选择I速档作为发动机侧变速档和马达侧变速档。并且，为了方便，图3示出了从I速档至5速档的变速档的区域，但实际上还设定有6速档和7速档的区域。[0165]该选择映射基于混合动力车辆V的综合燃料消耗率以下述方式来设定。在此，综合燃料消耗率是假设混合动力车辆V中的作为能源的燃料最终转换成混合动力车辆V的行驶能量时的、燃料量相对于最终的行驶能量的比。首先，设定图4所示的第I综合燃料消耗映射。该第I综合燃料消耗映射是针对车速VP和要求扭矩TRQ按照每个变速档规定了 ENG行驶模式下的综合燃料消耗率(以下称作“第I综合燃料消耗率TSFC1”)的映射。第I综合燃料消耗率TSFCl表示ENG行驶模式下的、发动机3的燃料消耗量与通过该燃料消耗量的燃料所得到的混合动力车辆V的行驶能量之比(燃料消耗量/行驶能量)。
[0166]另外，第I综合燃料消耗映射是根据发动机3的效率(输出/输入)、和第I及第2变速机构11、31中的多个变速档之间的动力传递效率的差并通过实验预先设定的。该动力传递效率是第I及第2变速机构11、31的各自的输出扭矩与输入扭矩之比。这些发动机3的效率和动力传递效率根据车速VP和要求扭矩TRQ来确定。在图4中，通过阴影线来表示第I综合燃料消耗率TSFCl的大小。另外，第I综合燃料消耗映射实际上由分别与I速档?7速档对应的多个映射构成，图4是I速档的例子。
[0167]接下来，设定下述这样的映射，所述映射是按照每个变速档规定充电行驶模式下的综合燃料消耗率(以下称作“第2综合燃料消耗率TSFC2”)的映射。在充电行驶模式中，发动机3的扭矩(以下称作“发动机扭矩”)通过燃料喷射量、燃料喷射时期和点火时期被控制成为BSFC底部扭矩。该BSFC底部扭矩是相对于由车速VP和变速档确定的发动机转速NE能够获得最小燃料消耗率的扭矩。由此，发动机3在其燃料消耗率最小的最优燃料效率线附近运转。另外，在充电行驶模式中，利用发动机扭矩相对于要求扭矩TRQ的剩余量以马达4进行发电，并且将发出的电力充入蓄电池52。充入的电力随后在前述的辅助行驶模式或EV行驶模式中被使用。
[0168]根据以上内容，第2综合燃料消耗率TSFC2由下述算式(I)表示。
[0169]TSFC2= (FCl + FC2) / (VE + VEEV)......(I)
[0170]在此，FCl:发动机3的在充电行驶模式中为了混合动力车辆V的行驶而被供给的燃料量(以下称作“第I燃料消耗量”)
[0171]FC2:发动机3的在充电行驶模式中为了进行借助于马达4的再生而被供给的燃料量(以下称作“第2燃料消耗量”)
[0172]VE:充电行驶模式下的混合动力车辆V的行驶能量(以下称作“行驶能量”)
[0173]VEEV:在充电行驶模式中将充入蓄电池52内的电力随后供给至马达4而使混合动力车辆V行驶时的、混合动力车辆V的行驶能量的预测值(以下称作“EV行驶能量”)
[0174]考虑以上的方面，用于规定第2综合燃料消耗率TSFC2的映射如下述这样设定。首先，设定图5所示的第I充电时用燃料消耗映射。该第I充电时用燃料消耗映射是针对车速VP和要求扭矩TRQ按照每个变速档规定了第I充电时用燃料消耗率的映射。该第I充电时用燃料消耗率是发动机3的在充电行驶模式中用于混合动力车辆V的行驶而被供给的燃料量、与通过该燃料量的燃料所得到的混合动力车辆V的行驶能量之比，相当于上述算式(I)中的(第I燃料消耗量FCl/行驶能量VE)。
[0175]与第I综合燃料消耗映射相同，第I充电时用燃料消耗映射是根据发动机3的效率、和第I及第2变速机构11、31中的多个变速档之间的动力传递效率的差并通过实验预先设定的。在图5中，与图4相同，通过阴影线来表示第I充电时用燃料消耗率的大小。另夕卜，第I充电时用燃料消耗映射实际上由分别与I速档?7速档对应的多个映射构成，图5是I速档的例子。
[0176]接下来，设定图6所示的第2充电时用燃料消耗映射。该第2充电时用燃料消耗映射是针对车速VP和要求扭矩TRQ按照每个变速档规定了第2充电时用燃料消耗率的映射。另外，第2充电时用燃料消耗率是发动机3的在充电行驶模式中用于进行借助于马达
4的再生而被供给的燃料量、与前述的EV行驶能量之比，相当于前述算式(I)中的(第2燃料消耗量FC2/EV行驶能量VEEV)。第2充电时用燃料消耗映射是根据发动机3的效率、第I及第2变速机构11、31中的多个变速档之间的动力传递效率的差、马达4的发电效率、蓄电池52的充电效率和假想电力使用效率并通过实验预先设定的。
[0177]在此，发电效率是马达4所发出的电能与输入马达4的扭矩之比，其根据车速VP和要求扭矩TRQ来确定。充电效率是充入蓄电池52内的电能与向蓄电池52供给的电能之t匕，在设定第2充电时用燃料消耗映射时，所述充电效率被看作是规定的值。
[0178]另外，假想电力使用效率是在充电行驶模式中将充入蓄电池52内的电力随后供给至马达4而使混合动力车辆V行驶时的混合动力车辆V的驱动效率的预测值，相当于将预测放电效率、预测驱动效率和预测动力传递效率相乘所得到的值。这些预测放电效率和预测驱动效率分别是蓄电池52的放电效率和马达4的驱动效率的预测值，预测动力传递效率是第I及第2变速机构11、31各自的变速档的动力传递效率的预测值。并且，假想电力使用效率在设定第2充电时用燃料消耗映射时被看做是规定的值(例如80%)。
[0179]另外，在图6中，与图4相同，通过阴影线来表示第2充电时用燃料消耗率的大小。进而，如前述那样，当发动机侧变速档为偶数档时，能够选择第I变速机构11的I速档、3速档、5速档或7速档中的任意一个变速档作为马达侧变速档。因此，作为第2充电时用燃料消耗映射，实际上，设定有发动机侧变速档和马达侧变速档双方为I速档、3速档、5速档和7速档的情况下的映射，并且，对于发动机侧变速档为2速档、4速档或6速档的情况，以3X4=12种组合设定有马达侧变速档为I速档、3速档、5速档或7速档的情况下的映射。图6是发动机侧变速档和马达侧变速档双方为I速档的例子。
[0180]接下来，根据第I充电时用燃料消耗映射(图5)和第2充电时用燃料消耗映射(图6)来设定图7所示的第2综合燃料消耗映射。该第2综合燃料消耗映射是针对车速VP和要求扭矩TRQ按照每个变速档规定了第2综合燃料消耗率TSFC2 (算式(I))的映射。
[0181]在图7中，与图4相同，通过阴影线来表示第2综合燃料消耗率TSFC2的大小。另夕卜，与图6所示的第2充电时用燃料消耗映射相同，作为第2综合燃料消耗映射，实际上，设定有发动机侧变速档和马达侧变速档双方为I速档、3速档、5速档和7速档的情况下的映射，并且，对于发动机侧变速档为2速档、4速档或6速档的情况，以3X4=12种组合设定有马达侧变速档为I速档、3速档、5速档或7速档的情况下的映射。图7是发动机侧变速档和马达侧变速档双方为I速档的例子。
[0182]接下来，根据第I及第2综合燃料消耗映射(图4、图7)按照每个变速档设定图8所示的综合燃料消耗映射。在该综合燃料消耗映射中，比较由第I综合燃料消耗映射规定的第I综合燃料消耗率TSFCl即ENG行驶模式下的综合燃料消耗率、与由第2综合燃料消耗映射规定的第2综合燃料消耗率TSFC2即充电行驶模式下的综合燃料消耗率，以获得更小的综合燃料消耗率TSFC的方式设定行驶模式的区域。[0183]在图8中，与图4相同，通过阴影线来表示综合燃料消耗率TSFC的大小。另外，与图6所示的第2充电时用燃料消耗映射相同，作为综合燃料消耗映射，实际上，设定有发动机侧变速档和马达侧变速档双方为I速档、3速档、5速档和7速档的情况下的映射，并且，对于发动机侧变速档为2速档、4速档或6速档的情况，以3X4=12种组合设定有马达侧变速档为I速档、3速档、5速档或7速档的情况下的映射。图8是发动机侧变速档和马达侧变速档双方为I速档的例子。
[0184]接下来，使如上述那样按照每个变速档设定的多个综合燃料消耗映射重合，由此来设定前述的选择映射(图3)。在进行该重合时，以在多个变速档之间能够获得最小的综合燃料消耗率TSFC的方式在选择映射中设定各个变速档的区域。并且，在本实施方式中，在ECU2的ROM中仅存储有选择映射，第I及第2综合燃料消耗映射、第I及第2充电时用燃料消耗映射、以及综合燃料消耗映射(图4?图8)没有被存储，它们只是用于选择映射的设定。
[0185]另外，如图3所示，在选择映射中，在发动机侧变速档被设定为偶数档(2速档、4速档、6速档)的情况下，马达侧变速档被设定为比发动机侧变速档低I档的低速侧的变速档。例如，在发动机侧变速档为2速档的情况下，马达侧变速档被设定为I速档。进而，在充电行驶模式中，基于选择映射选择变速档以使第2综合燃料消耗率TSFC2 (算式(I))达到最小。
[0186]另外，在辅助行驶模式中，当检测出的蓄电池温度TB在规定的温度以上时，E⑶2限制马达4的输出，从而限制马达4对发动机3的辅助。在这种情况下，使发动机扭矩增大，以补充辅助的限制量。另外，在EV行驶模式中，当蓄电池温度TB在规定的温度以上时，禁止EV行驶模式，并将行驶模式切换为ENG行驶模式、充电行驶模式或辅助行驶模式。另外，在切换为辅助行驶模式时，如上述那样限制马达4的输出。
[0187]进而，当充电状态SOC在规定的下限值以下时，选择强制再生模式，由此，利用发动机动力的一部分强制地进行借助于马达4的再生。在该强制再生模式中，代替前述的选择映射，基于第3综合燃料消耗映射(未图示)来进行变速档的选择。该第3综合燃料消耗映射在强制再生模式中针对车速VP和要求扭矩TRQ按照每个变速档规定了综合燃料消耗率TSFC。另外，在基于第3综合燃料消耗映射来选择变速档的情况下，选择马达4的发电效率高的变速档来作为第I及第2变速机构11、31的变速档。
[0188]另外，ECU2基于存储于前述的车辆导航系统66的、混合动力车辆V所行驶在的周边的道路信息来预测混合动力车辆V的行驶状况。并且，除了选择映射外，还根据预测出的混合动力车辆V的行驶状况进行行驶模式的选择。由此，例如，当预测为混合动力车辆V要在下坡路上行驶时，由于预想到在下坡的行驶过程中会通过前述的减速再生模式使蓄电池52的充电量增大，因此选择ENG行驶模式，当预测为要在上坡路上行驶时，由于预想到在上坡的行驶过程中会选择辅助行驶模式，因此，为了预先对蓄电池52进行充电而选择充电行驶模式。
[0189]另外，本实施方式中的各种要素和本发明中的各种要素的对应关系如下。即，本实施方式中的曲轴3a和蓄电池52分别相当于本发明中的内燃机输出轴和蓄电器。另外，本实施方式中的ECU2相对于本发明中的预测单元。进而，本实施方式中的要求扭矩TRQ、蓄电池温度TB和充电状态SOC分别相当于本发明中的要求驱动力、蓄电器的温度和蓄电器的充电状态。另外，本实施方式中的综合燃料消耗率TSFC、第I及第2综合燃料消耗率TSFC1、TSFC2分别相当于本发明中的综合燃料消耗、第I及第2综合燃料消耗。
[0190]如以上那样，根据本实施方式，当发动机3的曲轴3a与第I变速机构11的第I输入轴13通过第I离合器Cl互相接合、且曲轴3a与第2变速机构31的第2输入轴32的接合通过第2离合器C2被释放时，发动机动力在通过第I变速机构11的多个变速档中的任意一个变速档进行变速后的状态下传递至驱动轮DW。另外，当曲轴3a与第I输入轴13的接合通过第I离合器Cl被释放、且曲轴3a与第2输入轴32通过第2离合器C2互相接合时，发动机动力在通过第2变速机构31的多个变速档中的任意一个变速档进行变速后的状态下传递至驱动轮DW。进而，马达动力在通过第I变速机构11的多个变速档中的任意一个变速档进行变速后的状态下传递至驱动轮DW。
[0191]另外，基于选择映射(图3)进行行驶模式和变速档的选择。在选择映射中，比较第I综合燃料消耗率TSFCl即ENG行驶模式下的混合动力车辆V的各个变速档的综合燃料消耗率TSFC、和第2综合燃料消耗率TSFC2即充电行驶模式下的混合动力车辆V的各个变速档的综合燃料消耗率TSFC，以能够获得更小的综合燃料消耗率TSFC的方式设定行驶模式的区域，并且，以在第I及第2变速机构11、31的多个变速档之间能够获得最小的综合燃料消耗率TSFC的方式设定各个变速档的区域。进而，用于规定第2综合燃料消耗率TSFC2的第2综合燃料消耗映射是根据蓄电池52的充电效率和规定的假想电力使用效率来设定的。根据以上的内容，能够适当地选择可获得更小的综合燃料消耗率TSFC的行驶模式，并且，能够适当地选择综合燃料消耗率TSFC最小的变速档，因此，能够改善混合动力车辆V的油耗。
[0192]另外，在第I变速机构11 (奇数档)和第2变速机构31 (偶数档)中，后者的齿轮的啮合数量更多，另外，在偶数档的情况下，由于倒档轴42经惰轮37联动地旋转，因此会产生更大的损失。该损失是摩擦损失或由于各齿轮搅拌润滑油等而产生的损失，通常为3%的程度。摩擦损失被转换为热损失。另外，在实施了前述的预换档的情况下，除了将发动机动力传递至驱动轮DW的第2变速机构31外，第I变速机构11也经输出轴21以接合的状态联动地旋转，从而更多地需要使马达4旋转的动力等。与此相对，根据本实施方式，由于能够利用按照第I及第2变速机构11、31各自的每个变速档适当地设定的第I及第2综合燃料消耗率TSFCl、TSFC2来进行变速档的选择，因此，能够有效地获得可改善上述的混合动力车辆V的油耗这样的效果。
[0193]进而，在充电行驶模式中，由于以使前述算式(I) (TSFC2= (FCl + FC2)/ (VE +VEEV))所表示的第2综合燃料消耗率TSFC2达到最小的方式选择变速档，因此，能够适当地进行变速档的选择，以使混合动力车辆V的综合燃料消耗率TSFC达到最小。另外，当检测出的蓄电池温度TB在规定的温度以上时，限制马达4的输出。因此，能够抑制蓄电池温度TB的上升。
[0194]进而，当充电状态SOC在下限值以下时，通过选择强制再生模式，由此，利用发动机动力的一部分强制地进行借助于马达4的再生。因此，能够使充电状态SOC增大，从而能够避免蓄电池52的过度放电。在该强制再生模式中，作为第I及第2变速机构11、31的变速档，没有基于前述的选择映射，而是选择马达4的发电效率高的变速档。因此，当充电状态SOC在下限值以下而需要提前使充电状态SOC增大时，能够获得马达4的高发电效率，由此能够获得蓄电池52的更大的充电量。
[0195]另外，基于存储于车辆导航系统66的、表示混合动力车辆V所行驶在的周边的道路信息的数据，来预测混合动力车辆V的行驶状况，并且根据预测出的混合动力车辆V的行驶状况来选择行驶模式。由此，当预测为混合动力车辆V要在下坡路上行驶时，由于预想到在下坡的行驶过程中会通过前述的减速再生模式使蓄电池52的充电量增大，因此能够选择ENG行驶模式，当预测为要在上坡路上行驶时，由于预想到在上坡的行驶过程中会选择辅助行驶模式，因此，为了预先对蓄电池52进行充电而能够选择充电行驶模式。
[0196]进而，根据选择映射中的变速档的区域可知，在充电行驶模式中，当混合动力车辆V在通过第2变速机构31对发动机动力进行了变速的状态下行驶时，选择比第2变速机构31的变速档靠低速侧的变速档来作为第I变速机构11的变速档。即，选择马达4的发电效率高的变速档来作为第I变速机构11的变速档。因此，能够提高马达4的发电效率。
[0197]另外，本发明也能够应用于图9所示的混合动力车辆V’。在该图中，对于与图1所示的混合动力车辆V相同的构成要素，标记相同的标号。图9所示的混合动力车辆V’与混合动力车辆V相比较，主要在这一点上不同:具备变速机构71，以代替前述的第I及第2变速机构11、31。
[0198]该变速机构71是有级式的自动变速器，其具有输入轴72和输出轴73。输入轴72经离合器C与曲轴3a连结，马达4的转子4b —体地安装于输入轴72。离合器C是与第I及第2离合器Cl、C2相同的干式多片离合器。
[0199]另外，在输出轴73上一体地安装有齿轮73a，该齿轮73a与前述的末端传动齿轮FG的齿轮啮合。输出轴73经这些齿轮73a和末端传动齿轮FG与驱动轮DW、Dff连结。在以上结构的变速机构71中，发动机动力和马达动力被输入到输入轴72，输入的动力通过多个变速档(例如I速档?7速档)中的一个变速档变速并被传递至驱动轮DW、DW。另外，变速机构71的动作由E⑶2控制。
[0200]在将本发明的控制装置应用于该混合动力车辆V’的情况下，也与上述的控制装置I的情况相同地进行行驶模式的选择和变速档的选择、行驶模式的选择，因此省略其详细的说明。由此，能够同样得到上述的实施方式的效果。
[0201]并且，变速机构71构成为将发动机动力和马达动力双方在变速后的状态下传递至驱动轮DW，但是也可以构成为仅将发动机动力在变速后的状态下传递至驱动轮DW。或者，也可以分别单独地设置用于将发动机动力在变速后的状态下传递至驱动轮DW的变速机构、和用于将马达动力在变速后的状态下传递至驱动轮DW的变速机构。进而，变速机构71是有级式的自动变速器，但也可以是无级式的自动变速器(CVT)。
[0202]并且，本发明并不限定于进行了说明的第I实施方式(包括图9所示的变形例)，能够以各种方式来实施。例如，在实施方式中，当蓄电池温度TB在规定的温度以上时进行对马达动力的限制，但也可以代替此，或者与此同时，当由传感器等检测出的马达4的温度在对应的规定的温度以上时进行对马达动力的限制。由此，能够抑制马达4的温度的上升。
[0203]另外，在第I实施方式中，基于利用第I及第2综合燃料消耗映射(图4、图7)而设定的选择映射(图3)，来进行行驶模式和变速档的选择，但是，例如也可以如下述这样进行行驶模式和变速档的选择。即，将按照每个变速档设定的第I及第2综合燃料消耗映射分别存储于ROM等存储单元，根据检测出的车速VP和要求扭矩TRQ检索第I综合燃料消耗映射，由此计算出第I综合燃料消耗率TSFCl，并且，通过检索第2综合燃料消耗映射，来计算出第2综合燃料消耗率TSFC2。并且，也可以是:实时地比较计算出的第I及第2综合燃料消耗率TSFC1、TSFC2，选择可获得更小的综合燃料消耗率TSFC的行驶模式，并且，从多个变速档中选择综合燃料消耗率TSFC最小的变速档。
[0204]在这种情况下，第2综合燃料消耗映射针对车速VP和要求扭矩TRQ规定了第2综合燃料消耗率TSFC2，与此相对，蓄电池52的充电效率根据蓄电池温度TB而变化。因此，例如也可以是:通过与蓄电池温度TB相应的规定的映射检索来实时地计算蓄电池52的充电效率，并且，根据计算出的蓄电池52的充电效率实时更新第2综合燃料消耗映射。进而，在第I实施方式中，根据第I及第2充电时用燃料消耗映射来设定第2综合燃料消耗映射，但是，例如也可以是:制作出不反映假想电力使用效率的映射来作为用于规定充电行驶模式下的综合燃料消耗率的映射，并根据假想电力使用效率来修正该映射，由此来设定第2综合燃料消耗映射。另外，在第I实施方式中，作为表示混合动力车辆V、V’的综合燃料消耗的参数，使用了综合燃料消耗率TSFC (第I及第2综合燃料消耗率TSFC1、TSFC2)，但是也可以使用综合燃料消耗量。
[0205]接下来，对本发明的第2实施方式的混合动力车辆的控制装置进行说明。该第2实施方式的情况下，混合动力车辆和控制装置的具体结构与第I实施方式的混合动力车辆V和控制装置I相同。在以下的说明中，仅对与第I实施方式不同的点进行说明，并且对于与第I实施方式相同或等同的构成要素，标记相同的参照标号，并省略其说明。
[0206]并且，在本实施方式中，ECU2相当于行驶模式执行单元、发动机消耗程度参数计算单元、EV消耗程度参数计算单元、辅助消耗程度参数计算单元、内燃机驱动能量计算单元、电动机驱动能量计算单元、动力源能量计算单元和消耗程度选择单元。
[0207]接下来，参照图10，对由E⑶2执行的行驶控制处理进行说明。并且，对于在以下的说明中计算出的各种值，其一部分存储于ECU2的EEPROM内，剩余的存储于RAM内。该行驶控制处理是决定(选择)混合动力车辆V的行驶模式和变速档、并基于此来控制发动机3、马达4和2个变速机构11、31的动作的处理，在混合动力车辆V的运转过程中，在油门踏板被驾驶员踩下的状态时，以规定的控制周期(例如IOmsec)来执行该行驶控制处理。
[0208]如该图所示，首先，在步骤I (在图中省略为“SI”。以下相同冲，根据油门开度AP检索未图示的映射，由此计算出要求扭矩TRQ。在这种情况下，要求扭矩TRQ以下述方式计算出来:油门开度AP越大，要求扭矩TRQ就成为越大的值。
[0209]接下来，进入步骤2，执行燃料消耗量的计算处理。该燃料消耗量相当于将如下效率换算成燃料消耗量而得到的值:所述效率是将假设为了产生动力而供给至整个动力源(即发动机3和/或马达4)的动力源能量向行驶能量(即驱动驱动轮DW的能量)、或行驶能量及充入蓄电池52中的电能进行转换的效率，具体来说，通过检索以下叙述的各种燃料消耗量的计算用映射来计算出该燃料消耗量。
[0210]在这种情况下，作为燃料消耗量的计算用映射，准备有ENG行驶模式下的燃料消耗量(以下称作“发动机燃料消耗量”)FC_eng的计算用映射、辅助行驶模式下的燃料消耗量(以下称作“辅助燃料消耗量”)FC_asst及充电行驶模式下的燃料消耗量(以下称作“充电燃料消耗量”)FC_ch的计算用映射、和EV行驶模式下的燃料消耗量(以下称作“EV燃料消耗量”)FC_ev的计算用映射。并且，在本实施方式中，发动机燃料消耗量FC_eng相当于发动机消耗程度参数，EV燃料消耗量FC_ev相当于EV消耗程度参数，辅助燃料消耗量FC_asst相当于辅助消耗程度参数。
[0211]首先，对发动机燃料消耗量FC_eng的计算用映射进行说明。在这种情况下，作为发动机燃料消耗量FC_eng的计算用映射，准备有将发动机动力经I~7速档传递至驱动轮Dff时的I~7速档用的映射(参照图11)，这些映射存储于E⑶2的ROM内。
[0212]在这种情况下，发动机燃料消耗量FC_eng的I~7速档用的映射成为图11所示的映射，特别是，发动机燃料消耗量FC_eng的3速档用映射成为图12所示的映射。在两个图11、12中，发动机燃料消耗量FC_eng被设定成阴影线较疏的区域的燃料消耗量比阴影线较密的区域的燃料消耗量少，这一点在下面叙述的各种映射中相同。以上的发动机燃料消耗量FC_eng的I~7速档用的映射中的映射值被设定为基于实际的测量结果进行映射所得到的值，更具体来说，被设定为发动机3产生满足要求扭矩TRQ的扭矩时的最少的燃料消耗量。
[0213]在前述的步骤2中，根据要求扭矩TRQ和车速VP来检索以上的发动机燃料消耗量FC_eng的I~7速档用的映射，由此计算出在I~7速档中的任意一个变速档下的发动机燃料消耗量FC_eng。在这 种情况下，根据要求扭矩TRQ和车速VP的区域的不同，具有不存在发动机燃料消耗量FC_eng的映射值的映射，在这种情况下，不计算发动机燃料消耗量FC_eng。
[0214]并且，也可以将发动机燃料消耗量FC_eng的I~7速档用的映射中的映射值预先设定为通过以下叙述的计算方法计算出的值，也可以在混合动力车辆V的运转过程中以规定的周期执行以下的计算方法，并利用该计算结果更新映射值。
[0215]首先，发动机燃料消耗量FC_eng相当于将发动机行驶综合效率TE_eng换算成燃料消耗量所得到的值。该发动机行驶综合效率TE_eng是ENG行驶模式时的混合动力车辆V整体的效率，是作为混合动力车辆V的行驶能量与前述的动力源能量之比来计算的。因此，发动机行驶综合效率TE_eng如下述算式(I)这样定义。
[0216]【算式I】
^ ENE_eng2,、
[0217]TE一eng = —-=^-.....(I)

ENE_engl
[0218]在该算式(I)中，ENE_engl是内燃机燃料能量，相当于因燃料在发动机3中燃烧而产生的能量、即对燃料消耗量进行能量换算所得到的值。另外，ENE_eng2是内燃机驱动能量，其相当于内燃机燃料能量传递至驱动轮DW的值。
[0219]在这种情况下，内燃机驱动能量ENE_eng2根据下述算式(2)计算出来。
[0220]【算式2】
[0221]ENE_eng2 = ENE_engl.Eeng.Etm_d.....(2)
[0222]在该算式(2)中，Eeng是内燃机效率，其根据发动机转速NE等发动机运转状态计算出来。另外，Etm_d是变速机构的驱动效率，其根据变速档计算出来。
[0223]将该算式(2)代入上述算式(1)，则得到下述算式(3)。即，发动机行驶综合效率TE_eng作为内燃机效率Eeng和变速机构的驱动效率Etm_d的积计算出来。
[0224]【算式3】
【权利要求】
1.一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具有:作为动力源的内燃机及能够发电的电动机；蓄电器，其能够在与该电动机之间进行电力的交换；和变速机构，其能够将输入的动力传递至驱动轮， 所述混合动力车辆的控制装置的特征在于具备: 第I存储单元，其存储ENG行驶模式下的所述混合动力车辆的综合燃料消耗即第I综合燃料消耗，在所述ENG行驶模式中，仅将所述内燃机作为所述动力源；和 第2存储单元，其存储充电行驶模式下的所述混合动力车辆的综合燃料消耗即第2综合燃料消耗，在所述充电行驶模式中，使所述内燃机在最优燃料效率线附近运转，并且使用所述内燃机的扭矩相对于所述驱动轮所要求的要求驱动力的剩余量进行借助于所述电动机的再生， 所述第2综合燃料消耗是根据规定的假想电力使用效率来设定的，所述规定的假想电力使用效率是把在所述充电行驶模式中充入所述蓄电器内的电力随后供给至所述电动机而使所述混合动力车辆行驶时的该混合动力车辆的驱动效率的预测值， 基于所述第I综合燃料消耗与所述第2综合燃料消耗的比较结果，选择所述ENG行驶模式和所述充电行驶模式中的能够获得更小的综合燃料消耗的行驶模式。
2.一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具有:内燃机；能够发电的电动机；蓄电器，其能够在与 该电动机之间进行电力的交换;第I变速机构，其能够通过第I输入轴接收来自所述内燃机的内燃机输出轴和所述电动机的动力，并将该动力在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至驱动轮;第2变速机构，其能够通过第2输入轴接收来自所述内燃机输出轴的动力，并将该动力在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至所述驱动轮；第I离合器，其能够将所述内燃机输出轴与所述第I变速机构之间接合起来；和第2离合器，其能够将所述内燃机输出轴与所述第2变速机构之间接合起来， 所述混合动力车辆的控制装置的特征在于具备: 第I存储单元，其存储ENG行驶模式下的所述混合动力车辆的综合燃料消耗即第I综合燃料消耗，在所述ENG行驶模式中，仅将所述内燃机作为所述动力源；和 第2存储单元，其存储充电行驶模式下的所述混合动力车辆的综合燃料消耗即第2综合燃料消耗，在所述充电行驶模式中，使所述内燃机在最优燃料效率线附近运转，并且使用所述内燃机的扭矩相对于所述要求驱动力的剩余量进行借助于所述电动机的再生， 所述第2综合燃料消耗是根据规定的假想电力使用效率来设定的，所述规定的假想电力使用效率是把在所述充电行驶模式中充入所述蓄电器内的电力随后供给至所述电动机而使所述混合动力车辆行驶时的该混合动力车辆的驱动效率的预测值， 基于所述第I综合燃料消耗与所述第2综合燃料消耗的比较结果，选择所述ENG行驶模式和所述充电行驶模式中的能够获得更小的综合燃料消耗的行驶模式。
3.根据权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 所述第2综合燃料消耗由下述算式(A)表示，在所述充电行驶模式中，进行所述变速档的选择以使所述第2综合燃料消耗达到最小， 第2综合燃料消耗=(第I燃料消耗量+第2燃料消耗量)/ (行驶能量+ EV行驶能量)......(A)在此，第I燃料消耗量:内燃机的在充电行驶模式中为了混合动力车辆的行驶而被供给的燃料量； 第2燃料消耗量:内燃机的在充电行驶模式中为了进行借助于电动机的再生而被供给的燃料量； 行驶能量:充电行驶模式下的混合动力车辆的行驶能量； EV行驶能量:把在充电行驶模式中充入蓄电器内的电力随后供给至电动机而使混合动力车辆行驶时的混合动力车辆的行驶能量的预测值。
4.根据权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在所述充电行驶模式中，在通过所述第2变速机构对所述内燃机的动力进行了变速的状态下使所述混合动力车辆行驶时，选择比所述第2变速机构的变速档靠低速侧的变速档、或所述电动机的发电效率高的变速档来作为所述第I变速机构的变速档。
5.根据权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在所述充电行驶模式中，当所述蓄电器的充电状态在规定的值以下时，选择所述电动机的发电效率高的变速档来作为所述第I变速机构及第2变速机构的变速档。
6.一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具有:内燃机；能够发电的电动机；蓄电器，其能够在与该电动机之间交换电力；第I变速机构，其能够通过第I输入轴接收来自所述内燃机的内燃机输出轴和所述电动机的动力，并将该动力在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至所述驱动轮;第2变速机构，其能够通过第2输入轴接收来自所述内燃机输出轴的动力，并将该动力在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至驱动轮；第I离合器，其能够将所述内燃机输出轴与所述第I变速机构之间接合 起来；和第2离合器，其能够将所述内燃机输出轴与所述第2变速机构之间接合起来， 所述混合动力车辆的控制装置的特征在于具备: 行驶模式执行单元，其能够选择以所述内燃机为动力源使所述混合动力车辆行驶的ENG行驶模式、和以所述电动机为动力源使所述混合动力车辆行驶的EV行驶模式，来作为所述混合动力车辆的行驶模式； 发动机消耗程度参数计算单元，其根据所述混合动力车辆的行驶状态来计算发动机消耗程度参数，所述发动机消耗程度参数表示执行所述ENG行驶模式时的所述内燃机中的燃料消耗程度；和 EV消耗程度参数计算单元，其根据所述混合动力车辆的行驶状态来计算EV消耗程度参数，所述EV消耗程度参数表示与执行所述EV行驶模式时在借助于所述电动机的动力转换中使用的所述蓄电器的电力的消耗程度相当的燃料消耗程度， 当所述发动机消耗程度参数所表示的燃料消耗程度比所述EV消耗程度参数所表示的燃料消耗程度小时，所述行驶模式执行单元选择所述ENG行驶模式作为所述行驶模式，当所述EV消耗程度参数所表示的燃料消耗程度比所述发动机消耗程度参数所表示的燃料消耗程度小时，所述行驶模式执行单元选择所述EV行驶模式作为所述行驶模式。
7.根据权利要求6所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 当通过外接充电法将来自外部电源的电力供给至所述蓄电器时，所述EV消耗程度参数计算单元根据通过该外接充电法供给至所述蓄电器的供给电量来修正所述EV消耗程度参数。
8.根据权利要求6所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 所述行驶模式执行单元选择所述ENG行驶模式、所述EV行驶模式和辅助行驶模式中的任意一个来执行，在所述辅助行驶模式中，以所述内燃机和所述电动机为动力源来使所述混合动力车辆行驶， 所述混合动力车辆的控制装置还具备辅助消耗程度参数计算单元，所述辅助消耗程度参数计算单元使用对所述蓄电器充入的反映出至当前时刻为止的充电效率的充电量即过去充电量、和所述蓄电器的消耗电量来计算辅助消耗程度参数，所述辅助消耗程度参数表示执行该辅助行驶模式时的所述内燃机中的燃料消耗程度、和与在借助于所述电动机的动力转换中使用的所述蓄电器的电力的消耗程度相当的燃料消耗程度。
9.根据权利要求6所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在执行所述EV行驶模式的情况下所述内燃机停止时，所述EV消耗程度参数计算单元根据通过所述电动机的动力使该内燃机起动所需要的电量来修正所述EV消耗程度参数。
10.根据权利要求6所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 所述发动机消耗程度参数计算单元根据所述混合动力车辆的行驶状态，按照所述第I变速机构和所述第2变速机构的每个变速档计算所述发动机消耗程度参数， 所述EV消耗程度参数计算单元根据所述混合动力车辆的行驶状态，按照所述第I变速机构的每个变速档计算所述EV消耗程度参数， 所述行驶模式执行单元在所述EV行驶模式的执行过程中选择下述变速档下的行驶模式:该变速档与按照所述第I变速机构和所述第2变速机构的每个所述变速档计算出的所述发动机消耗程度参数所表示的燃料消耗程度、和按照所述第I变速机构的每个变速档计算出的所述EV消耗程度参数所表示的燃料消耗程度中的最小值相对应。
11.一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具有:作为动力源的内燃机及能够发电的电动机；蓄电器，其能够在与该电动机之间交换电力；和变速机构，其一边对所述内燃机和所述电动机的动力进行变速，一边将该动力传递至驱动轮，并且该变速机构具有多个变速档， 所述混合动力车辆的控制装置的特征在于具备: 消耗程度参数计算单元，其使用对所述蓄电器充入的反映出至当前时刻为止的充电效率的充电量即过去充电量、和预测使用充入所述蓄电器内的充电量时的效率即预测效率中的一方，按照每个所述变速档计算消耗程度参数，所述消耗程度参数表示通过所述电动机的再生动作或牵引动作来吸收或补充产生扭矩与所述混合动力车辆所要求的要求扭矩之差的情况下的燃料消耗程度，所述产生扭矩是在任意的所述变速档下以燃料消耗程度最小的方式运转所述内燃机时产生的扭矩；和 行驶模式执行单元，其根据所述要求扭矩和所述混合动力车辆的车速，选择并执行与按照每个所述变速档计算出的所述消耗程度参数所表示的燃料消耗程度中的最小值相对应的行驶模式。
12.一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具有:内燃机；能够发电的电动机；蓄电器，其能够在与该电动机之间交换电力;第I变速机构，其能够将来自所述内燃机的内燃机输出轴和所述电 动机的动力传递至第I输入轴，并在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至所述驱动轮；第2变速机构，其能够将来自所述内燃机输出轴的动力传递至第2输入轴，并在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至驱动轮；第I离合器，其能够将所述内燃机输出轴与所述第I变速机构之间接合起来；和第2离合器，其能够将所述内燃机输出轴与所述第2变速机构之间接合起来， 所述混合动力车辆的控制装置的特征在于具备: 消耗程度参数计算单元，其使用对所述蓄电器充入的反映出至当前时刻为止的充电效率的充电量即过去充电量、和预测使用充入所述蓄电器内的充电量时的效率即预测效率中的一方，按照所述第I变速机构和所述第2变速机构的每个所述变速档计算消耗程度参数，所述消耗程度参数表示通过所述电动机的再生动作或牵引动作来吸收或补充产生扭矩与所述混合动力车辆所要求的要求扭矩之差的情况下的燃料消耗程度，所述产生扭矩是在所述第I变速机构和所述第2变速机构的任意的所述变速档下以燃料消耗程度最小的方式运转所述内燃机时产生的扭矩；和 行驶模式执行单元，其根据所述要求扭矩和所述混合动力车辆的车速，选择并执行与按照每个所述变速档计算出的所述消耗程度参数所表示的燃料消耗程度中的最小值相对应的行驶模式。
13.根据权利要求12所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 所述混合动力车辆构成为，所述内燃机的动力经所述第I变速机构的奇数变速档和所述第2变速机构的偶数变速档传递至所述驱动轮，并且，所述电动机的动力经所述第I变速机构的奇数变速档传递至所述驱动轮， 在计算通过所述内燃机和所述电动机双方的动力使所述混合动力车辆行驶的行驶模式下的所述消耗程度参数时，当通过所述第2变速机构的偶数变速档来执行所述内燃机的动力传递时，所述消耗程度参数计算单元计算通过所述第I变速机构的处于该偶数变速档的上下的所述奇数变速档来执行所述电动机的动力传递时的所述消耗程度参数。
14.根据权利要求11或12所述`的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 所述预测效率是使用所述蓄电器的充放电效率、所述电动机的驱动效率和所述变速机构的驱动效率计算出来的。
15.根据权利要求1、2、6、11和12中的任意一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 当所述电动机和所述蓄电器中的至少一方的温度在对所述电动机和所述蓄电器中的所述至少一方设定的规定的温度以上时，所述电动机的输出被限制， 或者，在执行所述电动机的再生控制的情况下，当所述蓄电器中的充电量在规定的量以上这一条件、和所述蓄电器的所述温度在规定的温度以上这一条件中的至少一方成立时，选择所述ENG行驶模式。
16.根据权利要求1、2、6、11和12中的任意一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 当所述蓄电器的充电状态在规定的值以下时，选择强制再生模式，在所述强制再生模式中，使用所述内燃机的动力的一部分强制地进行借助于所述电动机的再生， 在执行所述电动机的牵引控制的情况下，当所述蓄电器中的充电量在规定的量以上这一条件、和所述蓄电器的温度在规定的温度以上这一条件中的至少一方成立时，选择所述ENG行驶模式， 当所述蓄电器中的充电量在规定的值以下时，修正所述内燃机、所述电动机和所述变速机构的动作，以使所述电动机对所述蓄电器的充电动作的执行时间变长， 或者，当所述蓄电器中的所述充电量在规定的下限值以下时，执行禁止所述内燃机的运转停止这一动作、和使所述内燃机的运转持续规定的时间这一动作中的一方。
17.根据权利要求1、2、6、11和12中的任意一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在所述混合动力车辆上设置有车辆导航系统，所述车辆导航系统对表示该混合动力车辆所行驶在的周边的道路信息的数据进行存储， 所述混合动 力车辆的控制装置还具有基于在该车辆导航系统中存储的数据来预测所述混合动力车辆的行驶状况的预测单元， 进一步根据该预测出的混合动力车辆的行驶状况进行所述行驶模式的选择。
18.一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具有:作为动力源的内燃机及能够发电的电动机；蓄电器，其能够在与该电动机之间交换电力；和变速机构，其一边对所述内燃机和所述电动机的动力进行变速，一边将该动力传递至驱动轮，并且该变速机构具有多个变速档， 所述混合动力车辆的控制装置的特征在于具备: 充电行驶模式执行单元，其执行充电行驶模式作为所述混合动力车辆的行驶模式，在所述充电行驶模式中，通过所述内燃机的动力同时执行所述驱动轮的驱动和所述电动机对所述蓄电器的充电； 内燃机驱动能量计算单元，其使用内燃机效率和所述变速机构的驱动效率来计算从所述内燃机传递至所述驱动轮的能量即内燃机驱动能量； 充电能量计算单元，其使用内燃机效率、所述变速机构的充电效率、所述电动机的充放电效率和预测使用所述蓄电器内的电力时的效率即预测效率，来计算充电能量，所述充电能量是通过将所述内燃机的动力在所述电动机中转换成电力来执行对所述蓄电器的充电时的电能；和 充电消耗程度参数计算单元，其使用所述内燃机驱动能量和所述充电能量，来计算充电消耗程度参数，所述充电消耗程度参数表示执行所述充电行驶模式时的所述内燃机中的燃料消耗程度， 所述充电行驶模式执行单元以能够获得所述充电消耗程度参数所表示的燃料消耗程度中的最小值的方式执行所述充电行驶模式。
19.一种混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆具有:内燃机；能够发电的电动机；蓄电器，其能够在与该电动机之间进行电力的交换；第I变速机构，其能够通过第I输入轴接收来自所述内燃机的内燃机输出轴和所述电动机的动力，并将该动力在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至驱动轮；第2变速机构，其能够通过第2输入轴接收来自所述内燃机输出轴的动力，并将该动力在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至所述驱动轮；第I离合器，其能够将所述内燃机输出轴与所述第I变速机构之间接合起来；和第2离合器，其能够将所述内燃机输出轴与所述第2变速机构之间接合起来，所述混合动力车辆的控制方法的特征在于， 设定第1综合燃料消耗，所述第I综合燃料消耗是仅将所述内燃机作为所述动力源的ENG行驶模式下的所述混合动力车辆的综合燃料消耗， 根据规定的假想电力使用效率来设定第2综合燃料消耗，所述第2综合燃料消耗是充电行驶模式下的所述混合动力车辆的综合燃料消耗，在所述充电行驶模式中，使所述内燃机在最优燃料效率线附近运转，并且使用所述内燃机的扭矩相对于所述要求驱动力的剩余量进行借助于所述电动机的再生，所述规定的假想电力使用效率是把在所述充电行驶模式中充入所述蓄电器内的电力随后供给至所述电动机而使所述混合动力车辆行驶时的该混合动力车辆的驱动效率的预测值， 基于所述第I综合燃料消耗和所述第2综合燃料消耗的比较结果，选择所述ENG行驶模式和所述充电行驶模式中的、能够获得更小的综合燃料消耗的行驶模式。
20.根据权利要求19所述的混合动力车辆的控制方法，其特征在于， 所述第2综合燃料消耗由下述算式(B)表示，在所述充电行驶模式中，进行所述变速档的选择以使所述第2综合燃料消耗达到最小， 第2综合燃料消耗=(第1燃料消耗量+第2燃料消耗量)/ (行驶能量+ EV行驶能量)……(B) 在此，第1燃料消耗量:内 燃机的在充电行驶模式中为了混合动力车辆的行驶而被供给的燃料量； 第2燃料消耗量:内燃机的在充电行驶模式中为了进行借助于电动机的再生而被供给的燃料量； 行驶能量:充电行驶模式下的混合动力车辆的行驶能量； EV行驶能量:把在充电行驶模式中充入蓄电器内的电力随后供给至电动机而使混合动力车辆行驶时的混合动力车辆的行驶能量的预测值。
21.一种混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆具有:内燃机；能够发电的电动机；蓄电器，其能够在与该电动机之间交换电力；第I变速机构，其能够将来自所述内燃机的内燃机输出轴和所述电动机的动力传递至第I输入轴，并在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至所述驱动轮;第2变速机构，其能够将来自所述内燃机输出轴的动力传递至第2输入轴，并在通过多个变速档中的任意一个变速档进行了变速的状态下传递至驱动轮；第I离合器，其能够将所述内燃机输出轴与所述第I变速机构之间接合起来；和第2离合器，其能够将所述内燃机输出轴与所述第2变速机构之间接合起来， 所述混合动力车辆的控制方法的特征在于， 使用对所述蓄电器充入的反映出至当前时刻为止的充电效率的充电量即过去充电量、和预测使用充入所述蓄电器内的充电量时的效率即预测效率中的一方，按照所述第I变速机构和所述第2变速机构的每个所述变速档计算消耗程度参数，所述消耗程度参数表示通过所述电动机的再生动作或牵引动作来吸收或补充产生扭矩与所述混合动力车辆所要求的要求扭矩之差的情况下的燃料消耗程度，所述产生扭矩是在所述第I变速机构和所述第2变速机构的任意的所述变速档下以燃料消耗程度最小的方式运转所述内燃机时产生的扭矩， 根据所述要求扭矩和所述混合动力车辆的车速，选择并执行与按照每个所述变速档计算出的所述消耗程度参数所表示的燃料消耗程度中的最小值相对应的行驶模式， 使用所述蓄电器的充放电效率、所述电动机的驱动效率和所述变速机构的驱动效率来计算所述预测效 率。
【文档编号】B60K6/48GK103747993SQ201280040924
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2012年9月5日 优先权日:2011年9月5日
【发明者】河田浩平, 横尾健太郎, 山田哲也 申请人:本田技研工业株式会社