CN107614338B - 混合动力车辆的发电控制装置 - Google Patents

Abstract

提供在怠速发电中防止正在断开的卡合离合器的意外的接合的混合动力车辆的发电控制装置。在进行怠速发电时，使内燃机(ICE)以如下方式运转，即，使得将动力源(第1电动发电机(MG1)、内燃机(ICE))和驱动轮连结的卡合离合器(第2、第3卡合离合器(C2、C3))的输入输出转速差大于或等于所述卡合离合器(第2、第3卡合离合器(C2、C3))未接合的转速差阈值。

Description

混合动力车辆的发电控制装置

技术领域

本发明涉及混合动力车辆的发电控制装置，该发电控制装置基于停车中的发电请求而接受来自内燃机的驱动力并利用电动机进行怠速发电。

背景技术

当前，在作为动力源而具有电动机和内燃机的混合动力车辆中，已知如下发电控制装置，即，切换在停车中将电动机以及内燃机和驱动轮连接的离合器，利用内燃机对电机进行驱动而进行怠速发电(例如专利文献1)。

专利文献1：日本特开2011-161939号公报

发明内容

如专利文献1所记载的装置，如果预先切断在怠速发电中将电动机以及内燃机与驱动轮连接的离合器，则能够防止车辆利用在内燃机产生的驱动力而移动。

然而，如果将该离合器接合·断开的动力(致动器等)产生异常而在怠速发电中发出将该离合器接合的指令，则车辆有可能会突然移动。关于这一点，专利文献1的装置并未采取任何防止对策，存有改良的余地。

本发明就是着眼于上述问题而完成的，其目的在于提供一种混合动力车辆的发电控制装置，能防止怠速发电中的断开后的卡合离合器的意外的接合。

为了实现上述目的，本发明的混合动力车辆具有电动机和内燃机作为动力源，在从动力源至驱动轮的驱动***搭载有实现多个变速挡的变速器。

变速器具有通过起始自断开位置的行程而进行啮合接合的卡合离合器作为对变速挡进行切换的变速要素。

在该混合动力车辆中，设置有发电控制器，该发电控制器基于发电请求而受到来自内燃机的驱动力并利用电动机进行发电。

在停车中利用电动机进行怠速发电时，发电控制器使内燃机在断开的卡合离合器的转速差大于或等于通过行程也未实现接合的转速差阈值的转速区域内运转。

发明的效果

因而，在停车中利用电动机进行怠速发电时，使内燃机在断开的卡合离合器的转速差大于或等于通过行程也未实现接合的转速差阈值的转速区域内运转。

即，在怠速发电中，断开的卡合离合器的转速差保持为大于或等于通过行程也未实现接合的转速差阈值。

其结果，在怠速发电中，能够防止断开的卡合离合器的意外的接合。

附图说明

图1是表示应用了实施例的发电控制装置的混合动力车辆的驱动***以及控制***的整体***图。

图2是表示在应用了实施例的发电控制装置的混合动力车辆搭载的多级齿轮变速器的变速控制***的结构的控制***结构图。

图3是表示在应用了实施例的发电控制装置的混合动力车辆搭载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模式的变速模式图。

图4是表示怠速发电控制中的多级齿轮变速器的发动机扭矩的流动的扭矩流动图。

图5是表示由实施例的变速器控制单元执行的怠速发电控制处理的流程的流程图。

图6是表示实施例的多级齿轮变速器所具有的卡合离合器中的、将内燃机和驱动轮连结的卡合离合器的结构的示意图。

图7是图6所示的卡合离合器的局部放大图。

图8是表示实施例的多级齿轮变速器所具有的卡合离合器中的、将电动机和驱动轮连结的卡合离合器的结构的局部放大图。

具体实施方式

下面，基于附图所示的实施例而对实现本发明的混合动力车辆的发电控制装置的最佳方式进行说明。

实施例

首先，对结构进行说明。

实施例的发电控制装置应用于具有如下多级齿轮变速器的混合动力车辆(混合动力车辆的一个例子)，即，该多级齿轮变速器具有1个发动机、2个电动发电机以及3个卡合离合器作为驱动***结构要素。下面，分为“整体***结构”、“变速控制***结构”、“变速模式结构”、“怠速发电控制处理结构”、“卡合离合器结构”而对实施例的混合动力车辆的发电控制装置的结构进行说明。

[整体***结构]

图1表示应用了实施例的发电控制装置的混合动力车辆的驱动***以及控制***。下面，基于图1对整体***结构进行说明。

如图1所示，混合动力车辆的驱动***具有内燃机ICE、第1电动发电机MG1(电动机)、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。此外，“ICE”是“Internal-Combustion Engine”的简称。

所述内燃机ICE例如是将曲轴方向作为车宽方向而配置于车辆的前车室的汽油发动机、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基本上以第2电动发电机MG2为起动电机而进行MG2启动。但是，防备如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均是以强电电池3为通用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，相对于第1电动发电机MG1的转子为一体的第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，相对于第2电动发电机MG2的转子为一体的第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：在变速器壳体10内配置为相互平行、且供齿轮设置的6个齿轮轴11～16；以及选择齿轮对的3个卡合离合器C1、C2、C3。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、第6轴16。作为卡合离合器，设置有第1卡合离合器C1(怠速发电用卡合离合器)、第2卡合离合器C2以及第3卡合离合器C3(卡合离合器)。此外，在变速器壳体10处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中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***于第1轴11的外周的空转齿轮，经由第2卡合离合器C2而设置为能够相对于第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的外侧位置一致而实现了同轴配置的圆筒轴，在第2轴12从图1中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是在多级齿轮变速器1的输出侧配置的轴，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***于第3轴13的外周的空转齿轮，经由第3卡合离合器C3而设置为相对于第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中的右侧起按顺序配置有第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***于第4轴14的外周的空转齿轮，经由第1卡合离合器C1而设置为相对于第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设置为一体(包含一体化固定)。

利用由相互啮合的第15齿轮115、第14齿轮114、第11齿轮111、第1齿轮101构成的齿轮列，以机械方式将所述第2电动发电机MG2和内燃机ICE连结。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增速的增速齿轮列。

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(异常时起步用啮合离合器)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***具有混合动力控制组件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。

所述混合动力控制组件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。该混合动力控制组件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***结构]

实施例的多级齿轮变速器1的特征在于，采用基于啮合接合的卡合离合器C1、C2、C3(牙嵌式离合器)作为变速要素，由此通过减弱拉拽而实现高效化。而且，如果存在使卡合离合器C1、C2、C3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***结构进行说明。

如图2所示，作为卡合离合器，变速控制***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(dog tooth)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、选挡开关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***)，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，成为焊接于连接套筒51、52、53的锯齿和焊接于空转齿轮的锯齿这两者在啮合的啮合位置处的接合状态，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成为焊接于连接套筒51、52、53的锯齿和焊接于空转齿轮的锯齿在非啮合位置处的断开状态，由此使得空转齿轮从第4轴14、第1轴11、第3轴13脱离。

[变速模式结构]

实施例的多级齿轮变速器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动力传递损失，并且由电机对内燃机ICE进行辅助而减少ICE变速挡，实现紧凑化(EV变速挡：1-2挡、ICE变速挡：1-4挡)。下面，基于图3对多级齿轮变速器1的变速模式结构进行说明。

利用具有卡合离合器C1、C2、C3的多级齿轮变速器1能够获得的变速模式如图3所示。此外，图3中的“Lock”表示作为变速模式而不成立的联锁模式，“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。而且，在变速控制中，无需使用图3所示的所有变速模式，当然也可以根据需要而从这些变速模式中选择。下面，对各变速模式进行说明。

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

这里，“EV-ICEgen”的变速模式是在停车中由内燃机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模式。“Neutral”的变速模式是在停车中由内燃机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模式。

图4是表示上述MG1怠速发电时(“EV-ICEgen”的变速模式时)的多级齿轮变速器1的内燃机ICE的ICE扭矩的流动的图。

如图4所示，在“EV-ICEgen”的变速模式中，ICE扭矩从内燃机ICE向第1轴11→第1齿轮101→第11齿轮111→第4轴14→第13齿轮113→第4齿轮104→第2轴12→第1电动发电机MG1流动。

在第2卡合离合器C2处于“N”位置、且第3卡合离合器C3处于“Left”位置时，根据第1卡合离合器C1的位置而变为下面的变速模式。如果第1卡合离合器C1处于“Left”位置则变为“EV1st ICE1st”，如果第1卡合离合器C1处于“N”位置则变为“EV1st ICE-”，如果第1卡合离合器C1处于“Right”位置则变为“EV1st ICE3rd”。

这里，“EV1st ICE-”的变速模式是使内燃机ICE停止而利用第1电动发电机MG1进行行驶的“EV模式”的模式、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”的模式。

例如，在选择了基于“EV1st ICE-”的“串联HEV模式”的行驶中，基于由驱动力不足引起的减速而将第1卡合离合器C1从“N”位置切换为“Left”位置。在该情况下，变换为基于能确保驱动力的“EV1stICE1st”的变速模式的“并联HEV模式(1挡)”的行驶。

这样，能够根据第1、第2、第3卡合离合器C1、C2、C3的位置而确立图3所示的变速挡。此外，各变速模式的内容与本申请发明的主旨不直接相关，因此将进一步详细的说明省略。

[怠速发电控制处理结构]

图5表示由实施例的变速器控制单元23(起步控制器)执行的怠速发电控制处理的流程。下面，对表示怠速发电控制处理结构的一个例子的图5的各步骤进行说明。

在步骤S1中，判断车辆是否已停止。车辆停车过程中执行怠速发电控制，因此在YES(车辆停止中)的情况下进入步骤S2，在NO(车辆行驶中)的情况下跳过下面的步骤而结束程序。

在步骤S2中，判断是否存在怠速发电请求。基于来自能够由驾驶者操作的开关(未图示)的信号、强电电池3的电池残量SOC(State ofCharge)等而判断怠速发电请求的有无。

在步骤S2的判断为NO(例如，SOC大于或等于阈值)的情况下无需执行怠速发电控制，因此跳过下面的处理而结束程序。另一方面，在步骤S2的判断为YES(存在怠速发电请求)的情况下进入步骤S3，确立怠速发电时的变速模式(EV-ICEgen)。

即，分别将第1卡合离合器C1切换为“Left”位置、将第2卡合离合器C2切换为“N”位置、将第3卡合离合器C3切换为“N”位置。

接着，进入步骤S4，启动内燃机ICE，提高其转速，进入步骤S5。

在步骤S5中，判断将内燃机ICE和驱动轮19连结的第2卡合离合器C2的输入输出转速差是否大于或等于阈值(转速差阈值)。将转速差阈值设定为如下值，即，能够判断为即使对第2电动致动器32进行驱动而使得第2卡合离合器C2产生行程，也无法将第2卡合离合器C2接合。

即，在啮合式卡合离合器中，如果输入输出转速差较大，则即使锯齿(啮合齿)彼此接近也无法使锯齿啮合(使离合器接合)。

在该实施例中，利用啮合式卡合离合器的特性而使内燃机ICE的转速升高，因而，通过使与内燃机ICE连结的要素旋转，使得第2卡合离合器C2的输入输出转速差增大至大于或等于阈值。

此外，具体而言，基于啮合的锯齿的形状(间距大小、背隙的大小等)、对卡合离合器C2、C3进行驱动的电动致动器32、33的行程速度等并通过实验而求出转速差阈值。

直至步骤S5的判断变为YES(C2输入输出转速差≥转速差阈值)为止，反复执行步骤S4至S5的处理。

如果步骤S5的判断变为YES，则接着进入步骤S6，判断将第1电动发电机MG1和驱动轮19连结的第3卡合离合器C3的输入输出转速差是否大于或等于阈值(转速差阈值)。阈值设定为如下值，即，能够判断为即使对第3电动致动器33进行驱动而使得第3卡合离合器C3产生行程，也无法使第3卡合离合器C3接合。

直至步骤S6的判断变为YES(C3输入输出转速差≥转速差阈值)为止，还反复执行步骤S4至S6的处理。

如果步骤S6的判断变为YES，则接着进入步骤S7，开始怠速发电，直至在步骤S8中判断为怠速发电结束为止，持续进行怠速发电。

此外，在该实施例中，在不存在来自驾驶者的请求时、判断为强电电池3的电池残量SOC足够多时、或者由驾驶者选择了行驶挡(D、R)时，结束怠速发电，结束程序。

[卡合离合器结构]

图6是表示实施例所涉及的第2卡合离合器C2的锯齿52a、52b、55a、58b的示意图，图7使其局部放大图。另外，图8是将第3卡合离合器C3的锯齿53a、53b、56a放大示出的局部放大图。

此外，图中的箭头表示第2、第3卡合离合器C2、C3的各连接套筒52、53的旋转方向。利用内燃机ICE使第2卡合离合器C2旋转，因此始终向一个方向旋转。另一方面，利用第1电动发电机MG1使第3卡合离合器C3旋转，旋转方向在前进时和后退时相反。

图6、图7表示实施例的第2卡合离合器C2切换为“Left”位置的情况。如图7明确所示，在第2卡合离合器C2(连接套筒52)的啮合接合开始时(啮合开始区域)，锯齿52a的前端、和与锯齿52a相对的锯齿55a的前端碰撞。具体而言，锯齿52a前端的两个角部52a1、52a2中的处于连接套筒52的旋转方向侧的角部52a1、和相对的锯齿55a前端的两个角部55a1、55a2中的处于连接套筒52的旋转方向的相反侧的角部55a2，在第2卡合离合器C2的啮合接合时碰撞。

这里，在该实施例中，以如下方式构成，将因锯齿52a、55a的角部52a1、55a2的碰撞而产生的碰撞力变换为对第2卡合离合器C2进行支撑的第1轴11的轴向上的力。

具体而言，以如下方式构成，即，将角部52a1、55a2的形状设为圆弧面，由此将上述碰撞力变换为使得锯齿52a、55a相互分离的轴向上的力。

此外，当然在第2卡合离合器C2切换为“Right”位置的情况下相互碰撞的锯齿52b以及锯齿58b也同样地构成。

另一方面，在第3卡合离合器C3的情况下，旋转方向在前进时和后退时相反。即，在前进时和后退时，相对的锯齿53a、56a的碰撞部不同。因此，在第3卡合离合器C3中，将锯齿53a、56a前端的两个角部53a1、53a2以及56a1、56a2的形状设为圆弧面。

此外，当然在第3卡合离合器C3切换为“Right”位置的情况下相互碰撞的锯齿53b以及锯齿59b也同样地构成。

另外，可以根据锯齿形状的加工容易度等，而与第3卡合离合器C3同样地将第2卡合离合器C2的两个角部52a1、52a2以及55a1、55a2的形状设为圆弧面。

下面，对作用进行说明。

分为“发电控制处理作用”、“发电控制的特征作用”、“卡合离合器作用”而对实施例的混合动力车辆的发电控制装置的作用进行说明。

[发电控制处理作用]

下面，基于图5所示的流程图对怠速发电时的发电控制处理作用进行说明。

如果在停车中存在基于第1电动发电机MG1的发电请求，则在图5的流程图中按照步骤S1→步骤S2→步骤S3而前进。在步骤S3中，通过将第1卡合离合器C1切换为“Left”位置而将内燃机ICE和第1电动发电机MG1连结。另外，在怠速发电中，为了防止因内燃机ICE而使得车辆移动，使得将内燃机ICE和驱动轮19连结的第2、第3卡合离合器C2、C3断开。

接着，直至第2、第3卡合离合器C2、C3的各输入输出转速差大于或等于转速差阈值为止，使内燃机ICE的转速升高(步骤S4～S6)。

其结果，即使因使第2、第3卡合离合器C2、C3产生行程至接合·断开位置的第2、第3电动致动器32、33的异常而使得第2、第3卡合离合器C2、C3意外地朝向接合位置产生行程的情况下，也能够防止第2、第3卡合离合器C2、C3接合。

如果第2、第3卡合离合器C2、C3的各输入输出转速差大于或等于阈值，则进入步骤S7而开始怠速发电，直至判断为在步骤S8中不存在怠速发电的请求为止，执行怠速发电控制。即，在实施例中，只有在判断为第2、第3卡合离合器C2、C3的各输入输出转速差大于或等于阈值的情况下执行怠速发电控制。

由此，即使在第2、第3电动致动器32、33产生异常的情况下，也能够防止在怠速发电控制的执行中将内燃机ICE和驱动轮19连结的第2、第3卡合离合器C2、C3意外地接合。因此，能够防止车辆在怠速发电控制的执行中意外地移动。

[发电控制的特征作用]

如上，在实施例中，设为以如下方式使内燃机ICE运转的结构，即，在停车中利用第1电动发电机MG1进行怠速发电时，使得第2、第3卡合离合器C2、C3的输入输出转速差大于或等于该卡合离合器C2、C3未接合的转速差阈值。

即，在执行怠速发电控制时，为了避免车辆移动，需要预先将第2、第3卡合离合器C2、C3断开而使得驱动轮19和动力源(内燃机ICE)形成为非连结状态。然而，如果对第2、第3卡合离合器C2、C3进行驱动的第2、第3电动致动器32、33发生异常，则第2、第3卡合离合器C2、C3有可能意外地接合。

与此相对，在该实施例中，在执行怠速发电控制时，使内燃机ICE运转以使第2、第3卡合离合器C2、C3的输入输出转速差大于或等于转速差阈值，从而即使在第2、第3电动致动器32、33发生异常的情况下，也能够防止第2、第3卡合离合器C2、C3意外地接合。

因此，能够防止车辆在怠速发电控制的执行中意外地移动。

在实施例中，设为如下结构，即，在判断为第2、第3卡合离合器C2、C3的输入输出转速差大于或等于转速差阈值时，利用第1电动发电机MG1开始进行怠速发电。

即，在判断为达到了第2、第3卡合离合器C2、C3不会意外地接合的状态之后又开始怠速发电。

因此，即使在怠速发电控制执行中第2、第3电动致动器32、33产生异常的情况下，也能够防止第2、第3卡合离合器C2、C3意外地接合。因而，能够防止车辆在怠速发电控制的执行中意外地移动。

在实施例中，设为如下结构，即，如果在停车中存在怠速发电请求，使第1至第3卡合离合器C1、C2、C3中的、将内燃机ICE和第1电动发电机MG1连结的第1卡合离合器C1接合，使得将内燃机ICE以及第1电动发电机MG1和驱动轮19连结的第2、第3卡合离合器C2、C3断开，然后启动内燃机ICE。

即，为了通过内燃机ICE的旋转利用第1电动发电机MG1进行怠速发电，使第1卡合离合器C1接合而将内燃机ICE和第1电动发电机MG1连结。另外，以如下方式构成，即，使得将动力源(内燃机ICE以及第1电动发电机MG1)和驱动轮19连结的第2、第3卡合离合器C2、C3断开，从而即使为了进行怠速发电而使内燃机ICE启动也不会使车辆移动。

因此，能够防止车辆在怠速发电控制的开始时意外地移动。

[卡合离合器作用]

在实施例中，形成为如下结构，即，第2、第3卡合离合器C2、C3由相对配置的一对锯齿(例如52a和55a)构成，具有如下锯齿形状，即，在第2、第3卡合离合器C2、C3处于断开中而因内燃机ICE的运转在一对锯齿(例如52a和55a)之间存在转速差时，将啮合开始区域内的齿碰撞力变换为使得锯齿(例如52a和55a)相互分离的轴向上的力。

即，在具有转速差地将一对锯齿啮合接合的情况下，在开始进行啮合接合的区域(啮合开始区域)内，锯齿的前端相互碰撞而产生齿碰撞力。在实施例中，构成如下锯齿的形状，即，能够将上述齿碰撞力从卡合离合器C2、C3的旋转方向变换为轴向(准确而言，是锯齿相互分离的轴向)。

由此，更加难以使卡合离合器C2、C3的锯齿啮合。因此，能够有效地防止卡合离合器C2、C3意外地接合。

另外，第2、第3卡合离合器C2、C3的接合变得困难，因此能够将上述转速差阈值的值设定为更小的值。

在实施例中，第2、第3卡合离合器C2、C3形成为如下结构，即，具有在锯齿的前端部(角部。例如52a1、52a2)的至少一者形成有圆弧面的锯齿形状。

由此，在第2、第3卡合离合器C2、C3的啮合开始区域内，能够将相对的锯齿前端的齿碰撞力变换为使得锯齿相互分离的轴向。

因此，能够更有效地防止第2、第3卡合离合器C2、C3意外地接合。

下面，对效果进行说明。

在实施例的混合动力车辆的发电控制装置中，能获得以下列举的效果。

(1)一种混合动力车辆，具有电动机(第1电动发电机MG1)和内燃机ICE作为动力源，在从动力源至驱动轮19的驱动***搭载有实现多个变速挡的变速器(多级齿轮变速器1)，

作为对变速挡进行切换的变速要素，所述变速器(多级齿轮变速器1)具有通过起始自断开位置的行程而进行啮合接合的卡合离合器(第2、第3卡合离合器C2、C3)，

设置有发电控制器(变速器控制单元23)，该发电控制器基于发电请求而将来自所述内燃机ICE的驱动力传递至所述电动机，利用所述电动机(第1电动发电机MG1)进行发电，

所述卡合离合器(第2、第3卡合离合器C2、C3)是将所述动力源(第1电动发电机MG1、内燃机ICE)和所述驱动轮19连结的离合器，

在停车中利用所述电动机(第1电动发电机MG1)进行怠速发电时，所述发电控制器(变速器控制单元23)使所述内燃机ICE运转，以使得所述卡合离合器(第2、第3卡合离合器C2、C3)的输入输出转速差大于或等于所述卡合离合器(第2、第3卡合离合器C2、C3)未接合的转速差阈值(图5中的S4～S6)。

因此，即使在第2、第3电动致动器32、33发生异常的情况下，也能够防止第2、第3卡合离合器C2、C3意外地接合。

因此，能够防止车辆在怠速发电控制的执行中意外地移动。

(2)在判断为所述卡合离合器(第2、第3卡合离合器C2、C3)的输入输出转速差大于或等于所述转速差阈值时，所述发电控制器(变速器控制单元23)利用所述电动机(第1电动发电机MG1)开始所述怠速发电(图5中的S4～S7)。

因此，在(1)的效果的基础上，即使在怠速发电控制执行中产生第2、第3电动致动器32、33的异常的情况下，也能够防止第2、第3卡合离合器C2、C3意外地接合。因而，能够防止车辆在怠速发电控制的执行中意外地移动。

(3)所述变速器(多级齿轮变速器1)具有怠速发电用卡合离合器(第1卡合离合器C1)，该怠速发电用卡合离合器通过起始自断开位置的形成进行啮合接合而将所述内燃机ICE和所述电动机(第1电动发电机MG1)连结，

如果在停车中存在怠速发电请求，则所述发电控制器(变速器控制单元23)将所述怠速发电用卡合离合器(第1卡合离合器C1)接合，在将所述卡合离合器(第2、第3卡合离合器C2、C3)断开之后，将所述内燃机ICE启动(图5中的S3～S4)。

即，在(2)的效果的基础上，只有在判断为达到使得第2、第3卡合离合器C2、C3不会意外地接合的状态的情况下执行怠速发电。

因此，即使在怠速发电控制执行中产生第2、第3电动致动器32、33的异常的情况下，也能够防止第2、第3卡合离合器C2、C3意外地接合。因而，能够防止车辆在怠速发电控制的执行中意外地移动。

(4)所述卡合离合器(第2、第3卡合离合器C2、C3)由离合器部相对配置的一对锯齿(例如，锯齿52a、55a)构成，具有如下锯齿形状，即，在所述卡合离合器(第2、第3卡合离合器C2、C3)处于断开中、且在所述一对锯齿之间因所述内燃机ICE的运转而存在转速差时，将啮合开始区域内的齿碰撞力变换为使得所述一对锯齿相互分离的轴向上的力(图6～图8)。

因此，在(1)～(3)的效果的基础上，更难以使卡合离合器C2、C3的锯齿啮合。因此，能够更有效地防止卡合离合器C2、C3意外地接合。

另外，第2、第3卡合离合器C2、C3的接合变得困难，因此能够将上述转速差阈值的值设定为更小的值。

(5)一种混合动力车辆，具有电动机(第1电动发电机MG1)和内燃机ICE作为动力源，在从动力源至驱动轮的驱动***搭载有实现多个变速挡的变速器(多级齿轮变速器1)，

作为对变速挡进行切换的变速要素，所述变速器(多级齿轮变速器1)具有通过起始自断开位置的形成而啮合接合的卡合离合器(第2、第3卡合离合器C2、C3)，在该混合动力车辆中，

设置有发电控制器(变速器控制单元23)，该发电控制器基于停车中的怠速发电请求而使得将所述动力源和所述驱动轮连结的所述卡合离合器(第2、第3卡合离合器C2、C3)断开，受到来自所述内燃机的驱动力并利用所述电动机(第1电动发电机MG1)进行怠速发电，

所述卡合离合器由离合器部相对配置的一对锯齿构成，具有如下锯齿形状，即，在所述卡合离合器(第2、第3卡合离合器C2、C3)处于断开中、且因所述内燃机ICE的运转而在所述一对锯齿之间存在转速差时，将啮合开始区域内的齿碰撞力变换为使得所述一对锯齿相互分离的轴向上的力(图6～图8)。

因此，能够有效地防止卡合离合器C2、C3意外地接合。

另外，第2、第3卡合离合器C2、C3的接合变得困难，因此能够将上述转速差阈值的值设定为更小的值。

(6)所述卡合离合器具有如下锯齿形状，即，在锯齿的前端部(角部。52a1、55a2、53a1、53a2、56a1、56a2等)的至少一者形成有圆弧面(图6～图8)。

因此，能够更有效地防止第2、第3卡合离合器C2、C3意外地接合。

以上基于实施例对本发明的电动车辆的发电控制装置进行了说明，但具体的结构并不限定于该实施例，只要未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。

在实施例中，示出了如下例子，即，作为第2卡合离合器C2的转速差阈值和第3卡合离合器C3的转速差阈值均使用相同的值。然而，转速差阈值可以根据对应的牙嵌式离合器的形状、电动致动器的行程速度等而不同。

在实施例中，示出了将锯齿的前端部(角部)的形状设为圆弧面的例子。然而，只要是能够将一对锯齿彼此的齿碰撞力变换为使得锯齿相互分离的轴向上的力的形状即可，例如可以设为倒角形状。

此外，相互碰撞的锯齿(例如52b以及58b、53b以及59b)的圆弧面的半径可以相同，另外，也可以设为互不相同的半径。

在实施例中，示出了如下例子，即，将本发明的发电控制装置应用于混合动力车辆，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***结构要素。然而，本发明的发电控制装置可以应用于车辆。

在实施例中，示出了应用如下多级齿轮变速器1的例子，即，作为EV变速挡而由EV1-2挡构成，作为ICE变速挡而由ICE1-4挡构成。然而，只要是能够执行怠速发电控制的结构，无论对于任何多级齿轮变速器都能够应用本发明的发电控制装置。

Claims (4)

1.一种混合动力车辆的发电控制装置，该混合动力车辆具有电动机和内燃机作为动力源，在从动力源至驱动轮的驱动***搭载有实现多个变速挡的变速器，

作为对变速挡进行切换的变速要素，所述变速器具有通过起始自断开位置的行程而进行啮合接合的卡合离合器，

所述混合动力车辆的发电控制装置的特征在于，

设置有发电控制器，该发电控制器基于发电请求而将来自所述内燃机的驱动力传递至所述电动机，利用所述电动机进行发电，

所述卡合离合器是将所述动力源和所述驱动轮连结的离合器，在停车中利用所述电动机进行怠速发电时，所述发电控制器使所述内燃机运转，以使得所述卡合离合器的输入输出转速差大于或等于所述卡合离合器未接合的转速差阈值。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的发电控制装置，其特征在于，

在判断为所述卡合离合器的输入输出转速差大于或等于所述转速差阈值时，所述发电控制器利用所述电动机开始所述怠速发电。

3.根据权利要求2所述的混合动力车辆的发电控制装置，其特征在于，

所述变速器具有怠速发电用卡合离合器，该怠速发电用卡合离合器通过起始自断开位置的行程进行啮合接合而将所述内燃机和所述电动机连结，

如果在停车中存在怠速发电请求，则所述发电控制器将所述怠速发电用卡合离合器接合，在使得将所述动力源和所述驱动轮连结的所述卡合离合器断开之后，将所述内燃机启动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的混合动力车辆的发电控制装置，其特征在于，

将所述动力源和所述驱动轮连结的所述卡合离合器由离合器部相对配置的一对锯齿构成，具有如下锯齿形状，即，在将所述动力源和所述驱动轮连结的所述卡合离合器处于断开中且在所述一对锯齿之间因所述内燃机的运转而存在转速差时，将啮合开始区域内的齿碰撞力变换为使得所述一对锯齿相互分离的轴向上的力。