CN107709119B - 混合动力车辆的发电控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明要解决的问题在于，防止在反复进行停车·起步的行驶的场合下给乘员带来不适感，混合动力车辆具有：第1电动发电机(MG1)，其与驱动轮(19)机械地结合；第2电动发电机(MG2)，其与内燃机(ICE)机械地结合；以及强电电池(3)，其与2个电动发电机(MG1、MG2)电结合，其中，设置有混合动力控制模块(21)，该混合动力控制模块(21)进行串联发电和怠速发电，该串联发电是在以第1电动发电机(MG1)为驱动源的行驶中由内燃机(ICE)利用第2电动发电机(MG2)进行发电，该怠速发电是在停车中由内燃机(ICE)利用第2电动发电机(MG2)进行发电，模块(21)将开始进行串联发电的电池SOC的串联发电开始阈值(SOC1)、和开始进行怠速发电的电池SOC的怠速发电开始阈值(SOC3)设定为相同的第1通用发电开始阈值(SOC1)。

Description

混合动力车辆的发电控制装置
技术领域
本发明涉及一种进行行驶中的串联发电和停车中的怠速发电的混合动力车辆的发电控制装置。
背景技术
当前，已知如下发电控制装置，即，在行驶声音较大的运转状态的情况下提高作为用于开始充电的阈值的电池SOC阈值。即，在因电池SOC的降低而使发动机启动、并利用发电机对电池充电的混合动力车辆中，形成为具有在停车中使发动机启动的电池SOC阈值以及行驶中的电池SOC阈值这2个阈值的结构。由此，实现了减轻乘员对噪声的不满的目的(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特许第3013694号公报
发明内容
然而，在现有装置中，形成为具有停车中的电池SOC阈值以及行驶中的电池SOC阈值这2个阈值的结构。因此，存在如下问题，即，在反复进行停车·起步的情况下变为发动机反复进行启动和停止的控制振荡，发动机噪声的变化增大而给乘员带来不适感。
本发明就是着眼于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种防止在反复进行停车·起步的行驶场合下给乘员带来不适感的混合动力车辆的发电控制装置。
为了实现上述目的，本发明的混合动力车辆具有：第1电动机，其与驱动轮机械地结合，主要用于行驶驱动；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电动机电结合。
在该混合动力车辆中，设置有发电控制器，该发电控制器进行串联发电以及怠速发电，串联发电是在以第1电动机为驱动源的行驶中接受来自内燃机的驱动力而利用第2电动机进行发电，怠速发电是在停车中接受来自内燃机的驱动力而利用第1电动机和第2发电机的至少一者进行发电。
发电控制器将开始进行串联发电的电池的充电容量的串联发电开始阈值、和开始进行怠速发电的电池的充电容量的怠速发电开始阈值设定为相同的值。该相同的值是在无需限制行驶时的第1电动机输出的范围保持所述电池的充电容量的值。
发明的效果
因而，利用发电控制器将开始进行串联发电的电池的充电容量的串联发电开始阈值、和开始进行怠速发电的电池的充电容量的怠速发电开始阈值设定为相同的值。
即，通过将串联发电开始阈值和怠速发电开始阈值设定为相同的值，例如在交通堵塞时行驶等反复地进行停车·起步的行驶的场合下，不会反复进行内燃机的启动和停止。
其结果，能够防止在反复进行停车·起步的行驶场合下给乘员带来不适感。
附图说明
图1是表示应用了实施例1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是表示搭载于应用了实施例1的发电控制装置的混合动力车辆的多级齿轮变速器的变速控制***的结构的控制***结构图。
图3是表示在搭载于应用了实施例1的发电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是表示搭载于应用了实施例1的发电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是表示在电池SOC从发电结束阈值至上限值SOCmax的区域的行驶中所选择的变速挡的切换区域的第1换挡计划对应图。
图6是在电池SOC从零至发电开始阈值的区域的行驶中所选择的变速挡的切换区域的第2换挡计划对应图。
图7是表示电池SOC从发电开始阈值至发电结束阈值的区域的行驶中所选择的变速挡的切换区域的第3换挡计划对应图。
图8是表示由实施例1的混合动力控制模块执行的发电控制处理的流程的流程图。
图9是表示实施例1的发电开始阈值与第1通用发电开始阈值一致的情况的图，且是表示实施例1的电池SOC和发动机转速的能量管理对应图。
图10是表示在串联发电中选择了变速挡“EV1st ICE-”时的多级齿轮变速器的ICE扭矩以及MG1扭矩的传递路径的扭矩流动图。
图11是表示在怠速发电中选择了变速挡“EV1st ICE-”时的多级齿轮变速器的ICE扭矩的传递路径的扭矩流动图。
图12是表示由实施例2的混合动力控制模块执行的发电控制处理的流程的流程图。
图13是表示实施例2的发电开始阈值与第2通用发电开始阈值一致的情况的图，且是表示实施例2的电池SOC和发动机转速的能量管理对应图。
具体实施方式
下面，基于附图所示的实施例1～实施例2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1
首先，对结构进行说明。
实施例1的发电控制装置应用于如下混合动力车辆(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***结构要素。下面，分为“整体***结构”、“变速控制***结构”、“变速挡结构”、“发电控制处理结构”对实施例1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1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、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(动力分割机构)。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内相互平行地配置，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***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***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，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)。
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***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 AreaNetwork”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扭矩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的变速挡的变速控制。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，为了抑制离合器输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C1、C2换挡动作用的第1电动致动器31、C1、C2选挡动作用的第2电动致动器32以及C3换挡动作用的第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/断开动作的换挡机构，具有C1/C2选挡动作机构40、C1换挡动作机构41、C2换挡动作机构42以及C3换挡动作机构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产生行程，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C1/C2选挡动作机构40是选择第1位置和第2位置的机构，所述第1位置是选择第1电动致动器31和C1换挡动作机构41的连结的位置，所述第2位置是选择第1电动致动器31和C2换挡动作机构42的连结的第2位置。在选择了第1位置时，将换挡杆62和第1卡合离合器C1的换挡杆64连结，并且在空挡位置将第2卡合离合器C2的换挡杆65锁止。在选择了第2位置时，将换挡杆62和第2卡合离合器C2的换挡杆65连结，并且在空挡位置将第1卡合离合器C1的换挡杆64锁止。即，形成为如下结构：如果选择了第1位置和第2位置中的、使得一个卡合离合器进行换挡动作的位置，则在空挡位置将另一个卡合离合器锁止固定。
所述C1换挡动作机构41、C2换挡动作机构42以及C3换挡动作机构43，是将电动致动器31、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。各换挡动作机构41、42、43的结构均相同，具有转动连杆61、63、换挡杆62、64、65、66、以及拔叉67、68、69。转动连杆61、63的一端设置于电动致动器31、33的致动器轴，另一端以能够相对移位的方式与换挡杆64(或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***)，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(EV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。因而，基于图3所示的变速挡的思路，制作用于将切换变速模式的变速请求输出的变速对应图。
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4所示。此外，图4中的“Lock”表示作为变速挡并不成立的联锁变速挡，“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”时所选择的变速挡。另外，“EV1st ICE-”的变速挡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、使得第1电动发电机MG1与驱动轮19机械地结合的变速挡。
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”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”位置则变为“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“EV2.5ICE4th”，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划分出“通常时使用变速挡”的方法进行说明。
首先，将从所有变速挡中排除“联锁变速挡(图4中的交叉剖面线)”以及“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)”之后的变速挡作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“EV2.5ICE4th”。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、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排除“通常不使用的变速挡(图4中的朝向右下方的剖面线)”、以及“在低SOC等时使用的变速挡(图4中的虚线框)”的变速挡设为“通常时使用变速挡(图4的粗线框)”。这里，“通常不使用的变速挡”是指“EV2nd ICE3rd’”和“EV1st ICE4th”，“在低SOC等时使用的变速挡”是指“EV-ICEgen”和“EV1st ICE1st”。
因而，“通常时使用变速挡”通过在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、EV1st ICE3rd、EV2nd ICE2nd、EV2ndICE3rd、EV2nd ICE4th)的基础上追加“Neutral”而构成。
下面，基于图3所示的变速挡的思路，作为用于将对变速挡进行切换的变速请求输出的一个例子，设定第1计划对应图map1～第3计划对应图map3这3个计划对应图。
图9是表示实施例1的电池SOC和发动机转速的能量管理(能量管理)对应图，对此在后文中进行叙述。如该能量管理对应图所示，根据电池SOC而设定使用第1计划对应图map1～第3计划对应图map3的区域。
即，在电池SOC从规定值SOC2(发电结束阈值、第1通用发电结束阈值)至上限值SOCmax的中～高SOC区域(图中表示为map1的区域)，使用第1计划对应图map1。另外，在电池SOC从作为零的规定值SOC0至规定值SOC1(发电开始阈值、第1通用发电开始阈值)的低～中SOC区域(图中由map2所示的区域)，使用第2计划对应图map2。并且，在电池SOC从规定值SOC1至规定值SOC2中的SOC区域(图中表示为map3的区域)，使用第3计划对应图map3。
下面，基于图5～图7对上述的第1计划对应图map1～第3计划对应图map3的具体结构例进行说明。
如图5所示，“第1换挡计划对应图map1”是如下对应图，即，以车速VSP和所请求的驱动力(Driving force)为坐标轴，在坐标面中分配对构成通常时使用变速挡组的多个变速挡进行选择的选择区域。
即，在“第1换挡计划对应图map1”中，作为通过对加速器的踏入而实现的驱动区域，对于起始自起步的低速车速区域而分配“EV1st”的选择区域。而且，对于中～高车速域而分配“EV2nd”、“EV1st ICE2nd”、“EV1st ICE3rd”、“EV2nd ICE2nd”、“EV2ndICE3rd”、“EV2nd ICE4th”的选择区域。作为脚离开加速器的滑行再生制动区域，对于低速车速区域分配“EV1st”的选择区域，对于中～高车速域而分配“EV2nd”的选择区域。
如图6所示，“第2换挡计划对应图map2”是如下对应图，即，以车速VSP和请求制动驱动力(Driving force)为坐标轴，在坐标面分配对构成通常时使用变速挡组的多个变速挡进行选择的选择区域。另外，“第2换挡计划对应图map2”与“第1换挡计划对应图map1”相比，对于坐标面的驱动区域追加“Series EV1st”、“EV1st ICE1st”，另一方面，还是为了节省“EV2nd”而抑制耗电量的对应图。
即，在“第2换挡计划对应图map2中，作为通过对加速器的踏入而实现的驱动区域，对于起步～低速车速区域分配“Series EV1st”的选择区域，在该“Series EV1st”的选择区域中无法向并联HEV模式进行模式转变。而且，对于中速车速区域分配“EV1st ICE1st”、“EV1st ICE2nd”、“EV1st ICE3rd”的选择区域，对于高速车速区域分配“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，对于低速车速区域分配“EV1st(EV2nd)”的选择区域，对于中～高车速区域分配“EV2nd”的选择区域。
对于“第3换挡计划对应图map3”，如图7所示，在“第1换挡计划对应图map1”的驱动区域中，对于“Series EV1s”、“SeriesEV2nd”而分配EV模式下的“EV1st”“EV2nd”的选择区域。
即，在上述“Series EV1st”、“Series EV2nd”的选择区域中，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EV行驶，能够抑制电池SOC的降低，还能够进一步实现其增加。另外，在“第3换挡计划对应图map3”中，在该“SeriesEV1st”的选择区域中无法向并联HEV模式进行模式转变。
[发电控制处理结构]
图8表示由实施例1的混合动力控制模块21执行的发电控制处理的流程(发电控制器)。图9表示使得实施例1的发电开始阈值与第1通用发电开始阈值一致的情况，是表示实施例1的电池SOC和发动机转速的能量管理对应图。该图9以电池SOC和发动机转速Ne(Engine Speed)为坐标轴，在坐标面中示出了发电开始阈值·发电结束阈值·各发电时的发动机转速。下面，对表示发电控制处理结构的一个例子的图8中的各步骤进行说明，并且基于图9对发电开始阈值等进行说明。此外，下面，将第1卡合离合器C1以及第2卡合离合器C2均处于“N”、且第3卡合离合器C3处于“Left”时的“EV1stICE-”的变速挡称为“EV1st”。另外，下面，将选择了变速挡“EV1st”而一边由内燃机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EV行驶时称为“Series EV1st”。而且，在选择了“EV1st”时“START”该处理。
在步骤S1中，判断电池SOC(电池充电容量)是否低于第1通用发电开始阈值SOC1。在YES(电池SOC＜第1通用发电开始阈值SOC1)的情况下进入步骤S2，在NO(电池SOC≥第1通用发电开始阈值SOC1)的情况下反复执行步骤S1。
这里，“电池SOC”是指强电电池3的电池充电容量，利用SOC传感器78获取电池SOC信息。
另外，如图9所示，“发电开始阈值”中存在开始进行串联发电的电池SOC的串联发电开始阈值(规定值SOC1)、以及开始进行怠速发电的电池SOC的怠速发电开始阈值(规定值SOC3)。该“串联发电开始阈值SOC1”不使用对强电电池3的寿命造成不良影响的较低的电池SOC区域，另外，设定为在无需限制行驶时的电机输出的范围内保持电池SOC的值。即使根据电池SOC管理的观点，这样设定的“串联发电开始阈值SOC1”也是最适合作为开始进行串联发电的阈值的值。另外，“怠速发电开始阈值SOC3”处于使得强电电池3的充电频率与串联发电相比而减少的电池SOC区域，另外，设定为在无需限制行驶时的电机输出的范围内保持电池SOC的值。在实施例1中，如图9中的箭头A所示，使怠速发电开始阈值SOC3(图9的双点划线)与2个阈值中的值较高那侧的串联发电开始阈值SOC1一致。因此，在使得怠速发电开始阈值SOC3与串联发电开始阈值SOC1一致的情况下，与未使得怠速发电开始阈值SOC3与串联发电开始阈值SOC1一致的情况相比，怠速发电的发电次数增加。此外，将该一致的情况下的发电开始阈值设为“第1通用发电开始阈值SOC1”。
在步骤S2中，在步骤S1中判断为“电池SOC＜第1通用发电开始阈值SOC1”之后，接着启动内燃机ICE并进入步骤S3。
在步骤S3中，在步骤S2中的“内燃机ICE的启动”之后，接着判断是否处于行驶中。在YES(行驶中)的情况下进入步骤S4，在NO(停车中)的情况下进入步骤S5。
这里，根据来自车速传感器71的车速VSP信息等多种信息而判断是否“行驶中”。
在步骤S4中，在步骤S3中判断为“行驶中”之后，使发动机转速(内燃机转速、ICE转速)Ne升高至行驶中的发电转速并进入步骤S6。即，为了将与行驶中的发电扭矩相应的发动机扭矩(内燃机扭矩、ICE扭矩)输出，使发动机转速Ne升高至第1发动机转速Ne1。此外，发动机转速Ne0表示发动机转速为零。
在步骤S5中，在步骤S3中判断为“停车中”之后，接着使发动机转速Ne升高至停车中的发电转速并进入步骤S6。即，为了将与停车中的发电扭矩相应的发动机扭矩输出，使发动机转速Ne升高至第3发动机转速Ne3。
这里，对于使得怠速发电开始阈值SOC3与串联发电开始阈值SOC1一致的情况下的怠速发电时的第3发动机转速Ne3，如图9中的箭头B所示，与未使得怠速发电开始阈值SOC3与串联发电开始阈值SOC1一致的情况下的怠速发电时的第2发动机转速Ne2(图9的双点划线)相比，设定为更低(第2发动机转速Ne2＞第3发动机转速Ne3)。
在步骤S6中，在步骤S4中升高至第1发动机转速Ne1、或者在步骤S5中升高至第3发动机转速Ne3之后，接着接受来自内燃机ICE的驱动力而利用第2电动发电机MG2开始进行发电。即，在处于行驶中的情况下开始进行串联发电(“Series EV1st”)，在处于停车中的情况下开始进行怠速发电(MG2怠速发电，“EV1st”)。
在步骤S7中，在步骤S6中开始进行发电之后，接着判断电池SOC是否高于第1通用发电结束阈值SOC2。在YES(电池SOC＞第1通用发电结束阈值SOC2)的情况下进入步骤S8，在NO(电池SOC≤第1通用发电结束阈值SOC2)的情况下反复执行步骤S7。
这里，“电池SOC”如上所述。
另外，在实施例1中，“发电结束阈值”中存在结束串联发电的电池SOC的串联发电结束阈值(规定值SOC2)、以及结束怠速发电的电池SOC的怠速发电结束阈值。在实施例1中，使得怠速发电结束阈值与串联发电结束阈值SOC2一致。将该一致的情况下的发电结束阈值设为“第1通用发电结束阈值SOC2”。此外，不与串联发电结束阈值SOC2一致的情况下的怠速发电结束阈值，是例如大于怠速发电开始阈值SOC3、且小于串联发电开始阈值SOC1的值。
在步骤S8中，在步骤S7中判断为“电池SOC＞第1通用发电结束阈值SOC2”之后，接着使内燃机ICE停止，进入结束步骤。此外，在结束步骤中，发电结束，因此变为“EV1st”。
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”对实施例1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8所示的流程图，分为“串联发电时的发电控制处理作用”、“怠速发电时的发电控制处理作用”对发电控制处理作用进行说明。此外，无论在任何控制处理作用下，直至在步骤S1中判断为电池SOC低于第1通用发电开始阈值SOC1为止，在图8的流程图中，均反复执行步骤S1。而且，无论在任何控制处理作用下，如果在步骤S1中判断为电池SOC低于第1通用发电开始阈值SOC1，则从步骤S1进入步骤S2的流程均相同。
(串联发电时的发电控制处理作用)
首先，基于图8的流程图对串联发电时的发电控制处理作用进行说明，下面，基于图10的扭矩流动对串联发电时的ICE扭矩以及MG1扭矩的流动进行说明。
如果电池SOC低于第1通用发电开始阈值SOC1而启动内燃机ICE，则在图8的流程图中向开始→步骤S1→步骤S2→步骤S3前进。在步骤S3中，判断是否处于行驶中。在步骤S3中，如果判断为处于行驶中，则从步骤S3向步骤S4→步骤S6→步骤S7前进。在步骤S4中，使发动机转速升高至作为行驶中的发电转速的第1发动机转速Ne1，在步骤S6中，开始(执行)串联发电(“Series EV1st”)。下面，在步骤S7中，判断电池SOC是否高于串联发电结束阈值SOC2。
然而，接受来自内燃机ICE的驱动力而利用第2电动发电机MG2对强电电池3进行充电，但从串联发电开始起的短暂的期间内，电池SOC未增加至第1通用发电结束阈值SOC2，因此在步骤S7中判断为“电池SOC≤第1通用发电结束阈值SOC2”。因此，直至在步骤S7中判断为“电池SOC＞第1通用发电结束阈值SOC2”为止，反复执行步骤S7。
而且，在步骤S7中，如果判断为“电池SOC＞第1通用发电结束阈值SOC2”，则从步骤S7向步骤S8→END前进。在步骤S8中，使内燃机ICE停止。即，串联发电的发电控制在图8的流程图中是按照开始→步骤S1→步骤S2→步骤S3→步骤S4→步骤S6→步骤S7→步骤S8→结束步骤而前进的流程。
下面，基于图10对在串联发电中选择了变速挡“EV1st ICE-”时的多级齿轮变速器的ICE扭矩以及MG1扭矩的流程进行说明。
在“EV1st ICE-”(“Series EV1st”)的变速挡下，第1卡合离合器C1处于“N”位置，第2卡合离合器C2处于“N”位置，第3卡合离合器C3处于“Left”位置。因此，MG1扭矩从第1电动发电机MG1向第2轴12→第5齿轮105→第10齿轮110→第3轴13→第7齿轮107→第16齿轮116→差速齿轮17→驱动轴18→驱动轮19流动。另外，ICE扭矩从内燃机ICE向第1轴11→第1齿轮101→第11齿轮111→第14齿轮114→第15齿轮115→第6轴16→第2电动发电机MG2流动，利用第2电动发电机MG2进行发电。
这样，在串联发电时，在以第1电动发电机MG1为驱动源的行驶中，接受来自内燃机ICE的驱动力而利用第2电动发电机MG2进行发电。
(执行怠速发电时的发电控制处理作用)
首先，基于图8的流程图对执行怠速发电时的发电控制处理作用进行说明，下面，基于图11的扭矩流动对怠速发电时的ICE扭矩的流动进行说明。此外，从步骤S1至步骤S3前进的流动与“串联发电时的发电控制处理作用”相同，因此省略其说明。
在步骤S3中，判断是否处于行驶中。在步骤S3中，如果判断为处于停车中，则从步骤S3向步骤S5→步骤S6→步骤S7前进。在步骤S5中，使发动机转速升高至作为停车中的发电转速的第3发动机转速Ne3，在步骤S6中，开始(执行)怠速发电(“EV1st”)。接下来，在步骤S7中，判断电池SOC是否高于第1通用发电结束阈值SOC2。
然而，如在“串联发电时的发电控制处理作用”中所述的那样，接受来自内燃机ICE的驱动力而利用第2电动发电机MG2对强电电池3进行充电，但在从怠速发电开始起的短暂的期间内，在步骤S7中判断为“电池SOC≤第1通用发电结束阈值SOC2”，反复执行步骤S7。另外，在怠速发电中，发动机转速Ne为低于第2发动机转速Ne2的第3发动机转速Ne3，因此与以第2发动机转速Ne2进行发电的情况相比，在以第3发动机转速Ne3进行发电的情况下，发动机噪声(内燃机ICE的声音)减小。
而且，在步骤S7中，如果判断为“电池SOC＞第1通用发电结束阈值SOC2”，则从步骤S7向步骤S8→END前进。在步骤S8中，使内燃机ICE停止。即，怠速发电的发电控制在图8的流程图中按照开始→步骤S1→步骤S2→步骤S3→步骤S5→步骤S6→步骤S7→步骤S8→结束步骤而前进的流程。
下面，基于图11对在怠速发电中选择了变速挡“EV1st ICE-”时的多级齿轮变速器的ICE扭矩的流动进行说明。
在“EV1st ICE-”的变速挡下，第1卡合离合器C1处于“N”位置，第2卡合离合器C2处于“N”位置，第3卡合离合器C3处于“Left”位置。因此，ICE扭矩从内燃机ICE向第1轴11→第1齿轮101→第11齿轮111→第14齿轮114→第15齿轮115→第6轴16→第2电动发电机MG2流动，由第2电动发电机MG2进行发电。
这样，在怠速发电中，在停车过程中，接受来自内燃机ICE的驱动力而由第2电动发电机MG2进行发电。
[发电控制的特征作用]
例如，当前，将进行行驶中的串联发电和停车中的怠速发电的混合动力车辆的发电控制装置作为对比例。根据该对比例的混合动力车辆的发电控制装置，在行驶声音较大的运转状态的情况下，提高作为用于开始进行充电的阈值的电池SOC阈值。即，在因电池SOC降低而启动发动机并从发电机对电池进行充电的混合动力车辆中，形成为如下结构，即，具有在停车中使发动机启动的电池SOC阈值、以及行驶中的电池SOC阈值这2个阈值。由此，能实现减轻乘员对噪声的不满。
然而，在对比例的混合动力车辆的发电控制装置中，形成为如下结构，即，具有停车中的电池SOC阈值和行驶中的电池SOC阈值。因此，变为在反复进行停车·起步的情况下使得发动机反复进行启动和停止的控制振荡，存在如下问题，即，发动机噪声的变化增大而给乘员带来不适感。
与此相对，在实施例1中，形成为如下结构，即，将开始进行串联发电的电池的充电容量的串联发电开始阈值SOC1、和开始进行怠速发电的电池的充电容量的怠速发电开始阈值SOC3设定为相同的值(第1通用发电开始阈值SOC1)(图8中的步骤S1和图9)。
即，将串联发电开始阈值SOC1和怠速发电开始阈值SOC3设定为相同的值(第1通用发电开始阈值SOC1)，从而例如在如在交通堵塞时行驶等那样反复进行停车·起步的行驶的场合下，不会反复进行内燃机ICE的启动和停止。
因此，在反复进行停车·起步的行驶的场合下，能防止给乘员带来不适感。
在实施例1中，在使串联发电开始阈值SOC1和怠速发电开始阈值SOC3一致时，使得怠速发电开始阈值SOC3与2个阈值中的值较高那侧的串联发电开始阈值SOC1一致(图8中的步骤S1和图9)。而且，形成为如下结构，即，对于使得怠速发电开始阈值SOC3与串联发电开始阈值SOC1一致的情况下的怠速发电时的第3发动机转速Ne3，与未使得怠速发电开始阈值SOC3与串联发电开始阈值SOC1一致的情况下的怠速发电时的第2发动机转速Ne2相比，设定为更低(图8中的步骤S5和图9)。
例如，为了在停车时确保充足的发电电力，需要增大发电频率。即，需要将开始进行怠速发电的电池SOC的阈值设定为较大。如果增大其阈值，则怠速发电次数(发电频率)会增大，发动机的启动次数也会增加。因此，对于由发动机的启动次数的增加所引起的发动机的噪声，乘员会感到不满。
对此，在实施例1中，使得怠速发电开始阈值SOC3与2个阈值中的值较高那侧的串联发电开始阈值SOC1(第1通用发电开始阈值SOC1)一致。而且，在将怠速发电开始阈值SOC3设为第1通用发电开始阈值SOC1的情况下，将怠速发电时的发动机转速Ne设定为低于第2发动机转速Ne2的第3发动机转速Ne3。
即，通过使得怠速发电开始阈值SOC3与2个阈值中的值较高那侧的串联发电开始阈值SOC1一致，停车中的怠速发电次数(发电频率)会增大，因此内燃机ICE的启动次数会增加。而且，内燃机ICE的启动次数增大，但将作为怠速发电时的发动机转速Ne的第3发动机转速Ne3设定为比第2发动机转速Ne2低。因此，由第3发动机转速Ne3引起的内燃机ICE的声音，比由第2发动机转速Ne2引起的内燃机ICE的声音小。
因此，在使得怠速发电开始阈值SOC3与2个阈值中的值较高那侧的串联发电开始阈值SOC1一致时，乘员不易对怠速发电时的内燃机ICE的噪声感到不满。
在此基础上，停车中的怠速发电次数增大，因此与使得串联发电开始阈值SOC1与怠速发电开始阈值SOC3一致相比，能够确保怠速发电时的发电电力。
在实施例1中，形成为如下结构，即，在低速车速区域行驶的场合时，实施基于串联HEV模式的串联发电(图3、图6～图9)。
例如，在并联HEV模式下，发动机转速是由车速和齿轮比决定的固有的值。因此，在低速车速区域行驶的场合时，发动机转速变为较低的转速，无法确保充足的发电量。另外，在以低转速使发动机运转的情况下，驱动***的固有振动频率和发动机转速一致，有可能产生被称为轰鸣声的低频的噪声。
对此，在实施例1中，在低速车速区域行驶的场合时，实施基于串联HEV模式的串联发电。
即，在串联HEV模式下，不依赖于车速，而是自由地决定内燃机ICE的运转点(转速、扭矩)。
因此，在低速车速区域行驶的场合时，能确保充足的发电量，并能防止轰鸣声的产生。
在此基础上，在比低速车速区域大的车速区域行驶的场合时，能够以能量的变换较少、且油耗性更好的并联HEV模式进行行驶·发电。
在实施例1中，形成为如下结构，即，在无法向并联HEV模式进行模式转变的低速车速区域的受到限制的行驶场合时，实施基于串联HEV模式的串联发电(图3、图6～图9)。
因此，即使在无法向并联HEV模式进行模式转变的低速车速区域的受到限制的行驶场合下，也通过串联HEV模式而进行发电。
下面，对效果进行说明。
在实施例1的混合动力车辆的发电控制装置中，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)，其与驱动轮19机械地结合，主要用于行驶驱动；
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(第1电动发电机MG1)以及第2电动机(第2电动发电机MG2)电结合，其中，
设置有如下发电控制器(混合动力控制模块21)，该发电控制器进行串联发电、以及怠速发电，串联发电是在以第1电动机(第1电动发电机MG1)为驱动源的行驶中，接受来自内燃机ICE的驱动力而利用第2电动机(第2电动发电机MG2)进行发电，怠速发电是在停车中接受来自内燃机ICE的驱动力而利用第1电动机(第1电动发电机MG1)和第2电动机(第2电动发电机MG2)中的至少一者进行发电，
发电控制器(混合动力控制模块21)将开始进行串联发电的电池(强电电池3)的充电容量(电池SOC、SOC)的串联发电开始阈值SOC1、和开始进行怠速发电的电池(强电电池3)的充电容量(电池SOC、SOC)的怠速发电开始阈值SOC3设定为相同的值(第1通用发电开始阈值SOC1)(图8和图9)。
因此，在反复进行停车·起步的行驶的场合下，能够防止给乘员带来不适感。
(2)在使得串联发电开始阈值SOC1和怠速发电开始阈值SOC3一致时，发电控制器(混合动力控制模块21)使得怠速发电开始阈值SOC3与2个阈值中的值较高那侧的串联发电开始阈值SOC1一致，并且，对于使得怠速发电开始阈值SOC3与串联发电开始阈值SOC1一致的情况下的怠速发电时的内燃机转速(第3发动机转速Ne3)，将其设定为比未使得怠速发电开始阈值SOC3与串联发电开始阈值SOC1一致的情况下的怠速发电时的内燃机转速(第2发动机转速Ne2)低(图8和图9)。
因此，在(1)的效果的基础上，在使得怠速发电开始阈值SOC3与2个阈值中的值较高那侧的串联发电开始阈值SOC1一致时，能够使得乘员难以对怠速发电时的内燃机ICE的噪声感到不满。
(3)形成为如下***结构，即，在从动力源(内燃机ICE、第1电动发电机MG1、第2电动发电机MG2)至驱动轮19的驱动***中具有动力分割机构(多级齿轮变速器1)，该动力分割机构能够实现对于进行串联发电的串联HEV模式、以及以第1电动机(第1电动发电机MG1)和内燃机ICE为驱动源而进行行驶的并联HEV模式的模式转变，
在低速车速区域行驶的场合时，发电控制器(混合动力控制模块21)实施基于串联HEV模式的串联发电(图3、图6～图9)。
因此，在(2)的效果的基础上，在低速车速区域行驶的场合时，能够确保充足的发电量，并且能够防止轰鸣声的产生。
(4)动力分割机构(多级齿轮变速器1)是如下***结构，即，不具有吸收旋转差速的起步要素，在起步时，将第1电动机(第1电动发电机MG1)作为驱动源而进行EV起步，
在无法向并联HEV模式进行模式转变的低速车速区域中的受到限制的行驶场合时，发电控制器(混合动力控制模块21)实施基于串联HEV模式的串联发电(图3、图6～图9)。
因此，在(3)的效果的基础上，即使在无法向并联HEV模式进行模式转变的低速车速区域的受到限制的行驶场合下，也能够通过串联HEV模式而进行发电。
实施例2
实施例2是使串联发电开始阈值SOC1与怠速发电开始阈值SOC3一致的变形例。
下面，基于图12及图13对实施例2的要部结构进行说明。
首先，对结构进行说明。
关于实施例2的混合动力车辆的发电控制装置的结构中的“整体***结构”、“变速控制***结构”，与实施例1相同，因此省略其说明。下面，对实施例2的“变速挡结构”和“发电控制处理结构”进行说明。
[变速挡结构]
基于图3～图4的说明与实施例1的“变速挡结构”相同，因此省略其说明。因而，仅对3个计划对应图的设定进行说明。
图13是表示实施例2的电池SOC和发动机转速的能量管理(能量管理)对应图，在后文中进行叙述。如该能量管理对应图所示，与电池SOC相应地设定使用第1计划对应图map1～第3计划对应图map3的区域。
即，在电池SOC处于规定值SOC4(发电结束阈值、第2通用发电结束阈值)至上限值SOCmax之间的中～高SOC区域(图中表示为map1的区域)中，使用第1计划对应图map1。另外，在电池SOC处于作为零的规定值SOC0至规定值SOC3(发电开始阈值、第2通用发电开始阈值)之间的低SOC区域(图中表示为map2的区域)中，使用第2计划对应图map2。并且，在电池SOC处于规定值SOC3至规定值SOC4之间的低～中SOC区域(图中表示为map3的区域)中，使用第3计划对应图map3。
此外，关于上述的第1计划对应图map1～第3计划对应图map3的具体结构例，与基于实施例1的图5～图7的说明相同，因此省略其说明。
[发电控制处理结构]
图12表示由实施例2的混合动力控制模块21执行的发电控制处理的流程(发电控制器)。图13表示实施例2的发电开始阈值与第2通用发电开始阈值一致的情况，是表示实施例2的电池SOC和发动机转速的能量管理对应图。该图13以电池SOC和发动机转速Ne(EngineSpeed)为坐标轴，在坐标面中示出了发电开始阈值·发电结束阈值·各发电时的发动机转速。下面，对表示发电控制处理结构的一个例子的图12的各步骤进行说明，并且基于图13而对发电开始阈值等进行说明。此外，下面，将第1卡合离合器C1以及第2卡合离合器C2均处于“N”、且第3卡合离合器C3处于“Left”时的“EV1stICE-”的变速挡称为“EV1st”。另外，下面，将选择了变速挡“EV1st”而一边由内燃机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EV行驶时称为“Series EV1st”。而且，在选择了“EV1st”时“START”该处理。
另外，图12中的步骤S12～步骤S13的各步骤与图8中的步骤S2～步骤S3的各步骤对应。图12中的步骤S16与图8中的步骤S6对应，图12中的步骤S18与图8中的步骤S8对应。因而，仅对图12中的步骤S11、步骤S14、步骤S15、步骤S17进行说明。
在步骤S11中，判断电池SOC是否低于第2通用发电开始阈值SOC3。在YES(电池SOC＜第2通用发电开始阈值SOC3)的情况下进入步骤S12，在NO(电池SOC≥第2通用发电开始阈值SOC3)的情况下反复执行步骤S11。
这里，如图13所示，“发电开始阈值”中存在开始进行怠速发电的电池SOC的怠速发电开始阈值(规定值SOC3)、以及开始进行串联发电的电池SOC的串联发电开始阈值(规定值SOC1)。在实施例2中，如图13中的箭头C所示，使串联发电开始阈值SOC1(图13中的双点划线)与2个阈值中的值较低那侧的怠速发电开始阈值SOC3一致。因此，在使得串联发电开始阈值SOC1与怠速发电开始阈值SOC3一致的情况下，与使怠速发电开始阈值SOC3与串联发电开始阈值SOC1一致的情况相比，怠速发电以及串联发电的发电次数均减少。此外，将该一致的情况下的发电开始阈值设为“第2通用发电开始阈值SOC3”。另外，关于“电池SOC”，“串联发电开始阈值SOC1”和“怠速发电开始阈值SOC3”各自的设定均与步骤S1的说明相同，因此省略其说明。
在步骤S14中，在步骤S13中判断为“行驶中”之后，接着使发动机转速Ne升高至行驶中的发电转速而进入步骤S16。即，为了将与行驶中的发电扭矩相应的发动机扭矩输出，使发动机转速Ne升高至第4发动机转速Ne4。
这里，对于使得串联发电开始阈值SOC1与怠速发电开始阈值SOC3一致的情况下的串联发电时的第4发动机转速Ne4，如图13中的箭头D所示，设定为比未使串联发电开始阈值SOC1与怠速发电开始阈值SOC3一致的情况下的串联发电时的第1发动机转速Ne1(图13中的双点划线)高(第1发动机转速Ne1＜第4发动机转速Ne4)。
在步骤S15中，在步骤S13中判断为“停车中”之后，使发动机转速Ne升高至停车中的发电转速，进入步骤S16。即，为了将与停车中的发电扭矩相应的发动机扭矩输出，使发动机转速Ne升高至第2发动机转速Ne2。
在步骤S17中，在步骤S16中的发电开始之后，判断电池SOC是否高于第2通用发电结束阈值SOC4。在YES(电池SOC＞第2通用发电结束阈值SOC4)的情况下进入步骤S18，在NO(电池SOC≤第2通用发电结束阈值SOC4)的情况下反复执行步骤S17。
这里，在实施例2中，“发电结束阈值”中存在结束怠速发电的电池SOC的怠速发电结束阈值(规定值SOC4)、以及结束串联发电的电池SOC的串联发电结束阈值。在实施例2中，使得串联发电结束阈值与怠速发电结束阈值SOC4一致。将该一致的情况下的发电结束阈值设为“第2通用发电结束阈值SOC4”。此外，不与怠速发电结束阈值SOC4一致的情况下的串联发电结束阈值，例如为大于串联发电开始阈值SOC1的值。此外，关于“电池SOC”，与步骤S7的说明相同，因此省略其说明。
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”而对实施例2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12所示的流程图，分为“串联发电时的发电控制处理作用”、以及“怠速发电时的发电控制处理作用”对发电控制处理作用进行说明。此外，无论在任何控制处理作用下，在图12的流程图中，均反复执行步骤S11，直至在步骤S11中判断为电池SOC低于第2通用发电开始阈值SOC3为止。而且，无论在任何控制处理作用下，如果在步骤S11中判断为电池SOC低于第2通用发电开始阈值SOC3，则从步骤S11进入步骤S12的流程均相同。
(串联发电时的发电控制处理作用)
基于图12的流程图对串联发电时的发电控制处理作用进行说明。
关于串联发电的发电控制的流程，在图12的流程图中，按照开始→步骤S11→步骤S12→步骤S13→步骤S14→步骤S16→步骤S17→步骤S18→结束步骤而前进。
即，如果在步骤S11中判断为电池SOC低于第2通用发电开始阈值SOC3则进入步骤S12，如果在步骤S12中将内燃机ICE启动则进入步骤S13，在步骤S13中，判断是否处于行驶中。如果在步骤S13中判断为处于行驶中则进入步骤S14，在步骤S14中，如果使得发动机转速升高至作为行驶中的发电转速的第4发动机转速Ne4则进入步骤S16。如果在步骤S16中开始(执行)串联发电(“Series EV1st”)则进入步骤S17，在步骤S17中，判断电池SOC是否高于第2通用发电结束阈值SOC4。
然而，还如实施例1的步骤S7中所述，在短暂的期间内，在步骤S17中判断为“电池SOC≤第2通用发电结束阈值SOC4”而反复执行步骤S17。另外，在串联发电中，发动机转速Ne为高于第1发动机转速Ne1的第4发动机转速Ne4，因此与以第1发动机转速Ne1进行发电的情况相比，在以第4发动机转速Ne4进行发电的情况下，发动机扭矩与行驶中的发电扭矩相应地增大。因此，在串联发电中，与以第1发动机转速Ne1进行发电的情况相比，在以第4发动机转速Ne4进行发电的情况下，每单位时间的发电量增多。由此，在使得串联发电开始阈值SOC1与2个阈值中的值较低那侧的怠速发电开始阈值SOC3一致的情况下，行驶中的串联发电的发电次数减少，但能够确保串联发电时的发电电力。
而且，在步骤S17中，如果判断为“电池SOC＞第2通用发电结束阈值SOC4”则进入步骤S18，如果在步骤S18使内燃机ICE停止，则进入结束步骤。此外，在串联发电中选择了变速挡“EV1st ICE-”时的多级齿轮变速器的ICE扭矩以及MG1扭矩的流动与基于实施例1的图10的说明相同，因此省略其说明。
(怠速发电时的发电控制处理作用)
基于图12的流程图对怠速发电时的发电控制处理作用进行说明。
关于怠速发电的发电控制的流程，在图12的流程图中，按照开始→步骤S11→步骤S12→步骤S13→步骤S15→步骤S16→步骤S17→步骤S18→结束步骤而前进。此外，从步骤S11进入步骤S13的流程与“串联发电时的发电控制处理作用”相同，因此省略其说明。
即，在步骤S13中，判断是否处于行驶中。如果在步骤S13中判断为处于停车中，则进入步骤S15，在步骤S15中，如果使发动机转速升高至作为停车中的发电转速的第2发动机转速Ne2，则进入步骤S16。如果在步骤S16中开始(执行)怠速发电(“EV1st”)则进入步骤S17，在步骤S17中，判断电池SOC是否高于第2通用发电结束阈值SOC4。
然而，还如实施例1的步骤S7中所述，在短暂的期间内，在步骤S17中判断为“电池SOC≤第2通用发电结束阈值SOC4”而反复执行步骤S17。另外，在怠速发电中，发动机转速Ne为高于第3发动机转速Ne3的第2发动机转速Ne2，因此与以第3发动机转速Ne3进行发电的情况相比，在以第2发动机转速Ne2进行发电的情况下，与停车中的发电扭矩相应的发动机扭矩增大。因此，在怠速发电中，与以第3发动机转速Ne3进行发电的情况相比，在以第2发动机转速Ne2进行发电的情况下，每单位时间的发电量更高。由此，在使得串联发电开始阈值SOC1与2个阈值中的值较低那侧的怠速发电开始阈值SOC3一致的情况下，怠速发电的发电次数减少，但能够确保怠速发电时的发电电力。
而且，从步骤S17进入结束步骤的流程与“串联发电时的发电控制处理作用”相同，因此，省略其说明。此外，在怠速发电中选择了变速挡“EV1st ICE-”时的多级齿轮变速器的ICE扭矩的流动与基于实施例1的图11所说明的相同，因此省略其说明。
“发电控制的特征作用”
在实施例2中，形成为如下结构，即，与实施例1不同，将串联发电开始阈值SOC1设为与怠速发电开始阈值SOC3相同的值，但与实施例1同样地将串联发电开始阈值SOC1和怠速发电开始阈值SOC3设定为相同的值(第2通用发电开始阈值SOC3)(图12中的步骤S1和图13)。即，通过将串联发电开始阈值SOC1和怠速发电开始阈值SOC3设定为相同的值(第2通用发电开始阈值SOC3)，例如在如在堵塞的情况下行驶等那样反复进行停车·起步的行驶场合下，不会反复进行内燃机ICE的启动和停止。因此，防止在反复进行停车·起步的行驶场合下给乘员带来不适感。
在实施例2中，形成为如下结构，即，在串联发电开始阈值SOC1和怠速发电开始阈值SOC3一致时，使得串联发电开始阈值SOC1与2个阈值中的值较低那侧的怠速发电开始阈值SOC3一致(图12中的步骤S1和图13)。
即，通过使串联发电开始阈值SOC1与2个阈值中的值较低那侧的怠速发电开始阈值SOC3一致，减小了停车中的怠速发电次数(发电频率)，因此减少了内燃机ICE的启动次数。
因此，在使得串联发电开始阈值SOC1与2个阈值中的值较低那侧的怠速发电开始阈值SOC3一致时，乘员不易对怠速发电时的内燃机ICE的噪声感到不满。
在此基础上，内燃机ICE的启动次数减少，因此内燃机ICE的启动所需的能量的损失减少。因此，能够抑制油耗的恶化。
在实施例2中，形成为如下结构，即，与实施例1相同地，在低速车速区域行驶的场合时，实施基于串联HEV模式的串联发电(图3、图6～图7、图12～图13)。即，在串联HEV模式下，不取决于车速，而是自由地决定内燃机ICE的运转点(转速、扭矩)。因此，在低速车速区域行驶的场合时，能确保充足的发电量，并且能防止轰鸣声的产生。在此基础上，在与低速车速区域相比而车速更大的车速区域行驶的场合时，能量的变换减少，以油耗性更好的并联HEV模式进行行驶·发电。
在实施例2中，形成为如下结构，即，与实施例1相同地，在无法向并联HEV模式进行模式转变的低速车速区域中的受到限制的行驶的场合时，实施基于串联HEV模式的串联发电(图3、图6～图7、图12～图13)。因此，即使在无法向并联HEV模式进行模式转变的低速车速区域中的受到限制的行驶的场合下，也通过串联HEV模式而进行发电。
下面，对效果进行说明。
在实施例2的混合动力车辆的发电控制装置中，能够获得实施例1的(1)以及(3)～(4)的效果，并且能够获得下面列举的效果。
(5)在发电控制器(混合动力控制模块21)中，在串联发电开始阈值SOC1和怠速发电开始阈值SOC3一致时，使串联发电开始阈值SOC1与2个阈值中的值较低那侧的怠速发电开始阈值SOC3一致(图12和图13)。
因此，在(1)的效果的基础上，在使串联发电开始阈值SOC1与2个阈值中的值较低那侧的怠速发电开始阈值SOC3一致时，能够使乘员不易对怠速发电时的内燃机ICE的噪声感到不满。
以上基于实施例1～实施例2对本发明的混合动力车辆的发电控制装置进行了说明，但具体结构并不限定于这些实施例，只要未脱离权利要求书中各权利要求所涉及的发明的主旨，则允许设计的变更、追加等。
在实施例1～实施例2中，示出了将串联发电开始阈值SOC1和怠速发电开始阈值SOC3设定为相同的值的例子。然而，该“相同的值”是指，可以完全相同，或者如果处于内燃机ICE的启动·停止的控制振荡未成为问题的电池充电容量幅度的范围内，则串联发电开始阈值也可以与怠速发电开始阈值完全不同。因此，串联发电开始阈值SOC1和怠速发电开始阈值SOC3可以在电池充电容量幅度的范围内不一致。
在实施例1中，示出了将怠速发电开始阈值SOC3设定为与串联发电开始阈值SOC1相同的值的例子，在实施例2中，示出了将串联发电开始阈值SOC1设定为与怠速发电开始阈值SOC3相同的值的例子。然而，也可以不设定为与任一者的发电开始阈值相同的值。例如，可以将串联发电开始阈值SOC1与怠速发电开始阈值SOC3之间的数值设为通用发电开始阈值，将串联发电开始阈值SOC1和怠速发电开始阈值SOC3设定为相同的值。
在实施例1～实施例2中，示出了以变速挡“EV1st ICE-”而进行MG2怠速发电的例子。然而，也可以从“EV1st ICE-”向“Neutral”的变速挡切换而以“Neutral”的变速挡进行MG2怠速发电。
在实施例1～实施例2中，示出了将怠速发电设为MG2怠速发电的例子。然而，可以对变速挡进行切换而将怠速发电设为MG1怠速发电、双重怠速发电。
在实施例1～实施例2中，示出了将动力分割机构设为多级齿轮变速器1的例子。然而，并不限定于多级齿轮变速器1，也可以将动力分割机构设为行星齿轮机构等。总之，只要是能够实现串联HEV模式和并联HEV模式的模式转变的动力分割机构即可。
在实施例1～实施例2中，示出了动力分割机构不具有吸收旋转差速的起步要素的例子。然而，动力分割机构也可以具有起步要素
在实施例1～实施例2中，示出了如下例子，即，作为变速控制器，在通过多个卡合离合器C1、C2、C3的接合组合而实现的所有变速挡中，将除了联锁变速挡以及利用换挡机构无法选择的变速挡以外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。然而，也可以是如下例子，即，作为变速控制器，在通过多个卡合离合器的接合组合而实现的所有变速挡中，将除了联锁变速挡以外的变速挡设为利用变速器而能够实现的多个变速挡。例如，如果将换挡机构设为使得卡合离合器C1、C2、C3分别独立地进行行程动作的机构，则不存在“利用换挡机构无法选择的变速挡”。在该情况下，作为故障时的变速挡而使用的变速挡增多。
在实施例1～实施例2中，示出了如下例子，即，将本发明的发电控制装置应用于在利用电机驱动力对内燃机ICE的发动机驱动力进行辅助的“并联HEV模式”等下行驶的混合动力车辆的例子。然而，也可以将内燃机ICE仅用于发电。即，对于串联混合动力车辆也可以应用本发明的混合动力车辆的发电控制装置。
在实施例2中，示出了如下例子，即，在图12中的步骤S14中，使发动机转速Ne升高至第4发动机转速Ne4。然而，在该步骤S14中，也可以与实施例1的图8中的步骤S4同样地将发动机转速Ne设为第1发动机转速Ne1。

Claims (5)

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：
第1电动机，其与驱动轮机械地结合，主要用于行驶驱动；
第2电动机，其与内燃机机械地结合；以及
电池，其与所述第1电动机以及所述第2电动机电结合，
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，该发电控制器进行串联发电以及怠速发电，该串联发电是在以所述第1电动机为驱动源的行驶中接受来自所述内燃机的驱动力而利用所述第2电动机进行发电，该怠速发电是在停车中接受来自所述内燃机的驱动力而利用所述第1电动机和所述第2电动机中的至少一者进行发电，
所述发电控制器将开始进行所述串联发电的所述电池的充电容量的串联发电开始阈值、和开始进行所述怠速发电的所述电池的充电容量的怠速发电开始阈值设定为相同的值，
所述相同的值是在无需限制行驶时的第1电动机输出的范围保持所述电池的充电容量的值。
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，
所述发电控制器使通过所述怠速发电进行发电时的内燃机转速比通过所述串联发电进行发电时的内燃机转速低，
在使得所述串联发电开始阈值和所述怠速发电开始阈值为所述相同的值时，所述发电控制器使得所述怠速发电开始阈值与2个阈值中的值较高那侧的所述串联发电开始阈值为相同的值，并且，对于使得所述怠速发电开始阈值与所述串联发电开始阈值为相同的值的情况下的怠速发电时的内燃机转速，将其设定为比未使得所述怠速发电开始阈值与所述串联发电开始阈值为相同的值的情况下的怠速发电时的内燃机转速低。
3.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，
在使得所述串联发电开始阈值和所述怠速发电开始阈值为所述相同的值时，所述发电控制器使得所述串联发电开始阈值与2个阈值中的值较低那侧的所述怠速发电开始阈值为相同的值。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的混合动力车辆的发电控制装置，其特征在于，
形成为如下***结构，即，在从动力源至驱动轮为止的驱动***具有动力分割机构，该动力分割机构能够实现进行所述串联发电的串联HEV模式、和以所述第1电动机以及所述内燃机为驱动源而进行行驶的并联HEV模式的模式转变，
在所述串联HEV模式无法转变为所述并联HEV模式时的启动区域的第1车速区域行驶的场合时，且在所述电池的充电容量比将所述串联发电开始阈值与所述怠速发电开始阈值设为相同的值的发电开始阈值低时，所述发电控制器实施基于所述串联HEV模式的所述串联发电。
5.根据权利要求4所述的混合动力车辆的发电控制装置，其特征在于，
所述动力分割机构为如下***结构，即，不具有吸收旋转差速的起步要素，在起步时，以所述第1电动机为驱动源而进行EV起步，
在表示在行驶中选择的变速挡的切换区域的对应图中分配了所述串联HEV模式，当在所述对应图中无法向所述并联HEV模式进行模式转变的第1车速区域的受到限制的行驶的场合时，且在所述电池的充电容量比将所述串联发电开始阈值与所述怠速发电开始阈值设为相同的值的发电开始阈值低时，所述发电控制器实施基于所述串联HEV模式的所述串联发电。
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