CN101646587B - 车辆及其控制方法 - Google Patents

Abstract

将基于蓄电池的输入限制Win的标准间歇禁止车速Vpr1、处于顺序换档位置时的顺序间歇禁止车速Vpr2、功率模式被设定时的功率模式间歇禁止车速Vpr3中最小的那个设定为间歇禁止车速Vpr(S400～S480)。然后，当车速V小于间歇禁止车速Vpr时，在伴有发动机间歇运转的情况下在蓄电池的输入输出限制Win、Wout的范围内向驱动轴输出要求转矩Tr^*来使车辆行驶，当车速V为间歇禁止车速Vpr以上时，在禁止发动机间歇运转并在蓄电池的输入输出限制Win、Wout的范围内向驱动轴输出要求转矩Tr^*来使车辆行驶。

Description

车辆及其控制方法

技术领域

本发明涉及车辆及其控制方法。 

背景技术

以往，作为这种车辆，提出了一种具有发动机和马达的混合动力车辆，该车辆基于向马达供应电力的电池的温度和在从电池实际输出的输出值来设定表示禁止发动机停止的区域的边界的车速阈值(例如，参见专利文献1)。在该车辆中，当电池的温度高时设定小的车速阈值，或者当电电池的实际输出高时设定大的车速阈值，并且在车速大于阈值时禁止发动机停止运转，由此实现电池的保护。 

专利文献1：日本专利文献特开2006-170128号公报。 

发明内容

电池的状态不是只由电池的温度和来自电池的实际输出决定的，很大程度上也依赖于作为从电池可放电的电量的基准的电池剩余容量SOC(State Of Chargc：荷电状态)。尤其，通过电池温度和电池剩余容量SOC来表示对电池可进行充电的最大电力和可进行放电的最大电力等的电池的输入输出限制在电池的控制中是重要的因素。 

本发明的车辆及其控制方法的一个目的在于，在具有输出行驶所需要的动力的内燃机和电动机并在伴有内燃机的间歇运转的情况下行驶的车辆中，更加恰当地抑制所搭载的二次电池等蓄电装置通过过大的电力被充电。另外，本发明的车辆及其控制方法的另一个目的在于，抑制内燃机启动时会发生的驱动力的急剧变化。 

为了达到上述目的中的至少一部分，本发明的车辆及其控制方法采取了以下手段。 

本发明的车辆包括：内燃机；电力动力输入输出单元，该电力动力输入输出单元与连结在车轴上的驱动轴连接，并以能够独立于该驱动轴而旋转的方式与所述内燃机的输出轴连接，而且该电力动力输入输出单元伴随电力和动力的输入输出而能够相对于所述驱动轴和所述输出轴输入输出动力；电动机，该电动机能够向所述驱动轴输出动力；蓄电单元，该蓄电单元能够向所述电力动力输入输出单元和所述电动机提供电力或从所述电力动力输入输出单元和所述电动机接受电力；输入输出限制设定单元，该输入输出限制设定单元基于所述蓄电单元的状态来设定作为对该蓄电单元进行充放电时的最大容许电力的输入输出限制；间歇运转禁止车速设定单元，该间歇运转禁止车速设定单元基于所述设定的输入输出限制中的输入限制来设定用于禁止所述内燃机间歇运转的间歇运转禁止车速；车速检测单元，该车速检测单元检测车速；要求驱动力设定单元，该要求驱动力设定单元设定行驶所要求的要求驱动力；以及控制单元，当所述检测到的车速小于所述设定的间歇运转禁止车速时，该控制单元控制所述内燃机、所述电力动力输入输出单元及所述电动机，以使车辆在伴有所述内燃机间歇运转的情况下在所述设定的输入输出限制的范围内通过基于所述设定的要求驱动力的驱动力来行驶，当所述检测到的车速为所述设定的间歇运转禁止车速以上时，该控制单元控制所述内燃机、所述电力动力输入输出单元和所述电动机，以使车辆在使所述内燃机持续运转的情况下在所述设定的输入输出限制的范围内通过基于所述设定的要求驱动力的驱动力来行驶。 

在本发明的该车辆中，根据输入输出限制中的输入限制来设定禁止内燃机的间歇运转的间歇运转禁止车速，其中所述输入输出限制是根据蓄电单元状态而设定的作为对该蓄电单元进行充放电时的最大容许电力的输入输出限制。并且，当车速小于间歇运转禁止车速时，控制内燃机、电力动力输入输出单元、电动机，以使车辆在伴有内燃机的间歇运转的情况下在输入输出限制的范围内通过基于行驶所要求的要求驱动力的驱动力来行驶，当车速为间歇运转禁止车速以上时，控制内燃机、电力动力输入输出单元、电动机，以使车辆在使内燃机持续运转的情况下在输入输出限制的范围内通过基于要求驱动力的驱动力来行驶。即，当车速小于间歇运转禁 止车速时允许内燃机间歇运转，当车速大于等于间歇运转禁止车速时禁止内燃机间歇运转。如此，通过基于蓄电单元的输入限制来设定间歇运转禁止车速，当车速小于间歇运转禁止车速时，不会通过过大电力对蓄电单元进行充电，并能够启动内燃机，当车速大于等于间歇运转禁止车速时，由于不停止内燃机的运转，因而能够制止启动内燃机时会产生的过大电力对蓄电单元的充电。另外，由于制止了内燃机启动时过大电力对蓄电单元的充电，因此能够抑制通过电动机的驱动受限制而会产生的作用于车辆的驱动力急剧变化的情况。 

在这样的本发明的车辆中，也可以如下：所述间歇运转禁止车速设定单元按照作为所述输入限制的限制越大就使其越小的趋势设定间歇运转禁止车速。这样，能够更恰当地制止内燃机启动时过大电力对蓄电单元的充电、并且能够抑制内燃机启动时会产生的驱动力的急剧变化。 

另外，在这样的本发明的车辆中，也可以如下：包括控制模式设定单元，该控制模式设定单元设定针对驾驶员的操作而功率的输出不同的多个车辆控制模式中的至少一个模式，所述间歇运转禁止车速设定单元基于所述设定的车辆控制模式来设定间歇运转禁止车速，所述控制单元基于所述设定的车辆控制模式来控制所述内燃机、所述电力动力输入输出单元、以及所述电动机。这样，能够利用与所设定的车辆控制模式相应的间歇运转禁止车速来允许或禁止内燃机间歇运转，以根据所设定的车辆控制模式来行驶。 

在上述基于车辆控制模式来设定间歇运转禁止车速的方式的本发明的车辆中，也可以如下：当由所述控制模式设定单元设定了多个模式时，所述控制单元将基于所设定的各个车辆控制模式的间歇运转禁止车速中最小的车速设定为间歇运转禁止车速。于是，针对所设定的多个模式，能够更恰当地制止内燃机启动时过大电力对蓄电单元的充电，并能够抑制内燃机启动时会产生的驱动力的急剧变化。 

另外，在上述基于车辆控制模式来设定间歇运转禁止车速的方式的本发明的车辆中，也可以如下：所述多个车辆控制模式包括：兼顾燃料消耗率与功率输出的响应性的通常模式；以及优先功率输出的响应性的功率模 式；当由所述控制模式设定单元设定了通常模式时，所述间歇运转禁止车速设定单元利用第一关系并基于所述输入限制来设定间歇运转禁止车速，当由所述控制模式设定单元设定了功率模式时，所述间歇运转禁止车速设定单元利用第二关系并基于所述输入限制来设定间歇运转禁止车速，所述第二关系使比利用第一关系设定的车速大的车速被设定为间歇运转禁止车速。于是，根据通常模式和功率模式，能够更恰当地制止内燃机启动时过大电力对蓄电单元的充电，并能够抑制内燃机启动时会产生的驱动力的急剧变化。 

并且，在上述基于车辆控制模式来设定间歇运转禁止车速的方式的本发明的车辆中，也可以如下：所述多个车辆控制模式包括当加速器关闭并且制动器断开时基于驾驶员的换档操作来改变作用于车辆的制动力的顺序换档模式，当由所述控制模式设定单元设定了顺序换档模式时，所述间歇运转禁止车速设定单元基于所述换档操作和所述输入限制来设定间歇运转禁止车速。于是，在顺序换档模式时，能够根据换档操作来更恰当地制止内燃机启动时过大电力对蓄电单元的充电，并能够抑制内燃机启动时会产生的驱动力的急剧变化。在此情况下，也可以在由所述控制模式设定单元设定了顺序换档模式时，所述间歇运转禁止车速设定单元按照作用于车辆的制动力越大就使其越小的趋势设定间歇运转禁止车速，也可以在由所述控制模式设定单元设定了顺序换档模式时，所述间歇运转禁止车速设定单元利用基于所述换档操作的多个不同的关系来设定间歇运转禁止车速。 

在本发明的车辆中，也可以如下：所述电力动力输入输出单元包括发电机和三轴式动力输入输出单元，所述发电机输入输出动力，所述三轴式动力输入输出单元与所述驱动轴、所述输出轴以及所述发电机的旋转轴这三个轴连接，并基于所述三个轴中的任意两个轴所输入输出的动力来向剩余的轴输入动力或从剩余的轴输出动力。 

在本发明的车辆的控制方法中，车辆包括：内燃机；电力动力输入输出单元，该电力动力输入输出单元与连结在车轴上的驱动轴连接，并且以能够独立于该驱动轴而旋转的方式与所述内燃机的输出轴连接，而且该电力动力输入输出单元伴随电力和动力的输入输出而能够相对于所述驱动轴 和所述输出轴输入输出动力；以及电动机，该电动机能够向所述驱动轴输出动力；蓄电单元，该蓄电单元能够向所述电力动力输入输出单元和所述电动机提供电力或从所述电力动力输入输出单元和所述电动机接受电力；所述车辆的控制方法的特征在于，基于输入输出限制中的输入限制来设定用于禁止所述内燃机间歇运转的间歇运转禁止车速，其中所述输入输出限制是基于所述蓄电单元的状态而设定的作为对该蓄电单元进行充放电时的最大容许电力的输入输出限制；当车速小于所述设定的间歇运转禁止车速时，控制所述内燃机、所述电力动力输入输出单元以及所述电动机，以使车辆在伴有所述内燃机的间歇运转的情况下在所述输入输出限制的范围内通过基于行驶所要求的要求驱动力的驱动力来行驶，当车速为所述设定的间歇运转禁止车速以上时，控制所述内燃机、所述电力动力输入输出单元以及所述电动机，以使车辆在使所述内燃机持续运转的情况下在所述输入输出限制的范围内通过基于所述要求驱动力的驱动力来行驶。 

在该本发明的车辆的控制方法中，根据输入输出限制中的输入限制来设定禁止内燃机的间歇运转的间歇运转禁止车速，其中所述输入输出限制是根据蓄电单元状态而设定的作为对该蓄电单元进行充放电时的最大容许电力的输入输出限制。并且，当车速小于间歇运转禁止车速时，控制内燃机、电力动力输入输出单元、电动机，以使车辆在伴有内燃机的间歇运转的情况下在输入输出限制的范围内通过基于行驶所要求的要求驱动力的驱动力来行驶，当车速为间歇运转禁止车速以上时，控制内燃机、电力动力输入输出单元、电动机，以使车辆在使内燃机持续运转的情况下在输入输出限制的范围内通过基于要求驱动力的驱动力来行驶。即，当车速小于间歇运转禁止车速时允许内燃机间歇运转，当车速大于等于间歇运转禁止车速时禁止内燃机间歇运转。如此，通过基于蓄电单元的输入限制来设定间歇运转禁止车速，当车速小于间歇运转禁止车速时，不会通过过大电力对蓄电单元进行充电，并能够启动内燃机，当车速大于等于间歇运转禁止车速时，由于不停止内燃机的运转，因而能够制止启动内燃机时会产生的过大电力对蓄电单元的充电。另外，由于制止了内燃机启动时过大电力对蓄电单元的充电，因此能够抑制通过电动机的驱动受限制而会产生的作用于 车辆的驱动力急剧变化的情况。 

附图说明

图1是示出作为本发明一个实施例的混合动力汽车20的概要结构的结构图； 

图2是示出发动机22的概要结构的结构图； 

图3是示出蓄电池50中的电池温度Tb与输入输出限制Win、Wout之间的关系的一个例子的说明图； 

图4是示出蓄电池50的剩余容量(SOC)与输入输出限制Win、Wout的校正系数之间的关系的一个例子的说明图； 

图5是示出由实施例的混合动力用电子控制单元70执行的驱动控制例程的一个例子的流程图； 

图6是示出由实施例的混合动力用电子控制单元70执行的间歇禁止车速设定处理例程的一个例子的流程图； 

图7是示出标准间歇禁止车速设定用映射图的一个例子的说明图； 

图8是示出顺序间歇禁止车速设定用映射图的一个例子的说明图； 

图9是示出功率模式间歇禁止车速设定用映射图的一个例子的说明图； 

图10是示出要求转矩设定用映射图的一个例子的说明图； 

图11是示出发动机22的动作线的一个例子以及设定目标转速Ne^*和目标转矩Te^*的情形的说明图； 

图12是示出发动机下限转速设定用映射图的一个例子的说明图； 

图13是示出共线图的一个例子的说明图，该共线图示出了在从发动机22输出功率的状态下行驶时的动力分配综合机构30的旋转构件中的转速与转矩的力学关系； 

图14是用于说明设定转矩限制Tm1min、Tm1max的情形的说明图； 

图15是示出共线图的一个例子的说明图，该共线图示出了在发动机22停止运转的状态下行驶时的动力分配综合机构30的旋转构件中的转速与转矩的力学关系； 

图16是示出在发动机22启动时设定为马达MG1的转矩指令Tm1^*的转矩的映射图的一个例子和发动机22的转速Ne发生变化的情形的一个例子的说明图； 

图17是示出共线图的一个例子的说明图，该共线图示出了在电动机带动发动机22的状态下行驶时的动力分配综合机构30的旋转构件中的转速与转矩的力学关系； 

图18是示出变形例的混合动力汽车120的概要结构的结构图； 

图19是示出变形例的混合动力汽车220的概要结构的结构图。 

具体实施方式

下面，使用实施例来说明用于实施本发明的优选方式。图1是示出作为本发明一个实施例的混合动力汽车20的概要结构的结构图。如该图1所示，实施例的混合动力汽车20包括：发动机22、经由减震器28与作为发动机22的输出轴的曲轴26连接的三轴式动力分配综合机构30、与动力分配综合机构30连接的可发电的马达MG1、安装在与动力分配综合机构30连接的作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a上的减速齿轮35、与该减速齿轮35连接的马达MG2、控制动力输出装置整体的混合动力用电子控制单元70。 

发动机22例如被构成为可通过汽油或轻油等烃系燃料来输出动力的内燃机，如图2所示，发动机22经由节气门124吸入通过空气滤清器122清洁了的空气并从燃料喷射阀126喷射汽油来混合吸入的空气和汽油，将该混合气体经由进气阀128吸入燃烧室中，通过火花塞130的电火花来使其爆发燃烧，从而将被其能量推下的活塞132的往复运动转换成曲轴26的旋转运动。来自发动机22的排气经由对一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NO_X)等有害成分进行净化的净化装置(三元催化剂)134而排出到外气中。 

发动机22由发动机用电子控制单元(以下，称为发动机ECU)24控制。发动机ECU 24被构成为以CPU 24a为中心的微处理器，除了CPU24a以外还包括存储处理程序的ROM 24b、暂时存储数据的RAM 24c以及 未图示的输入输出端口和通信端口。发动机ECU 24经由输入端口输入来自对发动机22的状态进行检测的各种传感器的信号，例如：来自检测曲轴26的旋转位置的曲轴位置传感器140的曲轴位置、来自检测发动机22的冷却水的温度的水温传感器142的冷却水温度、来自安装在燃烧室内的压力传感器143的缸内压力Pin、来自对开启和关闭向燃烧室进行进气的进气阀128或从燃烧室进行排气的排气阀的凸轮轴的旋转位置进行检测的凸轮位置传感器144的凸轮位置、来自检测节气门124的位置的节气门位置传感器146的节气门位置、来自安装在进气管上的空气流量计148的空气流量信号、来自同样安装在进气管上的温度传感器149的进气温度、来自空燃比传感器135a的空燃比、来自氧传感器135b的氧信号等。另外，从发动机ECU 24经由输出端口输出用于驱动发动机22的各种控制信号，例如：对燃料喷射阀126的驱动信号、对用于调节节气门124的位置的节气门马达136的驱动信号、对与点火器构成为一体的点火线圈138的控制信号、对可改变进气阀128的开闭正时的可变气门正时机构150的控制信号等。发动机ECU 24与混合动力用电子控制单元70进行通信，通过来自混合动力用电子控制单元70的控制信号来控制发动机22使其运转，并且按照需要输出与发动机22的运转状态相关的数据。发动机ECU 24基于来自曲轴位置传感器140的曲轴位置还计算曲轴26的转速、即发动机22的转速Ne。 

动力分配综合机构30被构成为行星齿轮机构，该行星齿轮机构包括作为外齿齿轮的太阳齿轮31、与该太阳齿轮31配置在同心圆上并作为内齿齿轮的内啮合齿轮32、与太阳齿轮31啮合且与内啮合齿轮32啮合的多个小齿轮33、以及自转自如且公转自如地保持多个小齿轮33的行星齿轮架34，并且将太阳齿轮31、内啮合齿轮32以及行星齿轮架34作为旋转构件而执行差动作用。在动力分配综合机构30中，在行星齿轮架34上连结有发动机22的曲轴26，在太阳齿轮31上连结有马达MG1，在内啮合齿轮32上经由内啮合齿轮轴32a连结有减速齿轮35，当马达MG1作为发电机发挥功能时将从行星齿轮架34输入的来自发动机22的动力按照其齿轮比分配给太阳齿轮31侧和内啮合齿轮32侧，当马达MG1作为电动机 发挥功能时将从行星齿轮架34输入的来自发动机22的动力和从太阳齿轮31输入的来自马达MG1的动力综合后输出给内啮合齿轮32侧。输出至内啮合齿轮32的动力从内啮合齿轮轴32a经由齿轮机构60和差速齿轮62最终被输出给车辆的驱动轮63a、63b。 

马达MG1和马达MG2均被构成为既能够作为发电机驱动也能够作为电动机驱动的公知的同步发电电动机，该马达MG1和马达MG2经由逆变器41、42向蓄电池50提供能力或从蓄电池50接受电力。连接逆变器41、42和蓄电池50的电线54被构成为由各逆变器41、42共用的正极母线和负极母线，以使得马达MG1、MG2中的任一个马达所发出的电力能够被另一个马达消耗。因此，蓄电池50可通过从马达MG1、MG2中的任一个发出的电力而充电，并可根据不足的电力而放电。而且，如果通过马达MG1、MG2达到了电力收支的平衡，则蓄电池50不进行充放电。马达MG1、MG2的驱动均由马达用电子控制单元(以下，称为马达ECU)40控制。向马达ECU 40输入对马达MG1、MG2进行驱动控制所需要的信号，例如：来自检测马达MG1、MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器43、44的信号、通过未图示的电流传感器检测出的施加给马达MG1、MG2的相电流等，并从马达ECU 40输出对逆变器41、42的开关控制信号。马达ECU 40与混合动力用电子控制单元70进行通信，通过来自混合动力用电子控制单元70的控制信号来对马达MG1、MG2进行驱动控制，并且按照需要向混合动力用电子控制单元70输出与马达MG1、MG2的运转状态相关的数据。马达ECU 40根据来自旋转位置检测传感器43、44的信号还计算马达MG1、MG2的转速Nm1、Nm2。 

蓄电池50由蓄电池用电子控制单元(以下，称为蓄电池ECU)52进行管理。向蓄电池ECU 52输入管理蓄电池50所需要的信号、例如：来自设置在蓄电池50的端子之间的未图示的电压传感器的端子间电压、来自安装在与蓄电池50的输出端子连接的电线54上的未图示的电流传感器的充放电电流、来自安装在蓄电池50上的温度传感器51的电池温度Tb等，并根据需要将与蓄电池50的状态相关的数据通过通信来输出给混合动力用电子控制单元70。另外，蓄电池ECU 52为了管理蓄电池50，基于 电流传感器所测出的充放电电流的累加值来计算剩余容量(SOC)，或基于计算的剩余容量(SOC)和电池温度Tb来计算作为对蓄电池50可进行充放电的最大容许电力的输入输出限制Win、Wout。另外，也可以基于电池温度Tb设定输入输出限制Win、Wout的基本值，基于蓄电池50的剩余容量(SOC)设定输出用校正系数和输入限制用校正系数，通过所设定的输入输出限制Win、Wout的基本值乘以校正系数来设定蓄电池50的输入输出限制Win、Wout。图3示出了电池温度Tb与输入输出限制Win、Wout的关系的一个例子，图4示出了蓄电池50中的剩余容量(SOC)与输入输出限制Win、Wout的校正系数的关系的一个例子。 

混合动力用电子控制单元70被构成为以CPU 72为中心的微处理器，除了CPU 72以外还包括存储处理程序的ROM 74、暂时存储数据的RAM76以及未图示的输入输出端口和通信端口。来自点火开关80的点火信号、来自检测换档杆81的操作位置的换档位置传感器82的换档位置SP、来自检测加速踏板83的踩下量的加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自检测制动踏板85的踩下量的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP、来自车速传感器88的车速V、以及来自使功率的输出优先的功率模式开关89的功率模式开关信号PSW等经由输入端口被输入给混合动力用电子控制单元70。如上所述，混合动力用电子控制单元70经由通信端口与发动机ECU 24、马达ECU 40、以及蓄电池ECU 52连接，并与发动机ECU 24、马达ECU 40、以及蓄电池ECU 52进行各种控制信号和数据的交换。 

另外，在实施例的混合动力汽车20中，作为换档杆81的换档位置SP，除了在泊车时使用的泊车位置(P位置)、用于后退行驶的倒车位置(R位置)、中立的空档位置(N位置)、用于前进行驶的通常的驱动位置(D位置)之外，还备有顺序换档位置(S位置)、升档指示位置以及降档指示位置。当选择D位置作为换档位置SP时，实施例的混合动力汽车20对发动机22进行驱动控制，以使发动机22高效率地并且功率的输出响应性较好地运转。另外，如果选择S位置作为换档位置SP，则主要在减速时，能够将发动机22转速对车速V之比例如变更为6级(SP1～ SP6)。在实施例中，一旦驾驶员将换档杆81设置在S位置，则换档位置SP被设为第5级的SP5，由换档位置传感器82检测出换档位置SP＝SP5。之后，一旦换档杆81被设置在升档指示位置，则换档位置SP被一级一级提高(升档)，另一方面，一旦换档杆81被设置在降档指示位置，则换档位置SP被一段一段降低(降档)，换档位置传感器82根据换档杆81的操作而输出当前的换档位置SP。 

这样构成的实施例的混合动力汽车20基于与驾驶员对加速踏板83的踩下量对应的加速开度Acc和车速V来计算应向用作驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出的要求转矩，对发动机22、马达MG1以及马达MG2进行运转控制，以便向内啮合齿轮轴32a输出与该要求转矩对应的要求动力。作为发动机22、马达MG1以及马达MG2的运转控制包括转矩变换运转模式、充放电运转模式、马达运转模式等，其中，所述转矩变换运转模式是指：控制发动机22的运转以便从发动机22输出与要求动力相符的动力，并且控制马达MG1和马达MG2的驱动，以使得从发动机22输出的全部动力通过动力分配综合机构30、马达MG1以及马达MG2进行转矩转换后被输出给内啮合齿轮轴32a，所述充放电运转模式是指：控制发动机22的运转以便从发动机22输出与要求动力和蓄电池50充放电所需要的电力之和相符的动力，并且控制马达MG1和马达MG2的驱动，以使得随着蓄电池50的充放电，从发动机22输出的动力的全部或其一部分通过动力分配综合机构30、马达MG1以及马达MG2进行转矩转换，从而向内啮合齿轮轴32a输出要求动力，所述马达运转模式是指：停止发动机22的运转并控制马达MG2的运转以使其向内啮合齿轮轴32a输出与要求动力相符的动力。 

下面，对如上构成的实施例的混合动力汽车20的动作进行说明。图5是示出由混合动力用电子控制单元70执行的驱动控制例程的一个例子的流程图，图6是示出设定在驱动控制例程中使用的间歇禁止车速Vpr(禁止发动机22间歇运转的车速区域的下限值)的间歇禁止车速设定处理例程的一个例子的流程图。驱动控制例程和间歇禁止车速设定处理例程每隔预定时间(例如每隔几微米)重复执行。为了便于说明，首先使用图6的 间歇禁止车速设定处理例程来说明间歇禁止车速Vpr的设定处理，然后使用图5的驱动控制例程来说明驱动控制。 

当执行间歇禁止车速设定处理例程时，混合动力用电子控制单元70的CPU 72首先执行输入蓄电池50的输入限制Win、来自换档位置传感器82的换档位置SP、来自功率模式开关89的功率模式开关信号PSW等设定间歇禁止车速Vpr所需的数据的处理(步骤S400)。这里，蓄电池50的输入限制Win是基于蓄电池50的电池温度Tb和蓄电池50的剩余容量(SOC)设定并且从蓄电池ECU 52通过通信而输入的。 

在如上输入数据后，基于所输入的输入限制Win设定标准间歇禁止车速Vpr1(步骤S410)。该标准间歇禁止车速Vpr1被设定成具有以下趋势，即：输入限制Win越大，即如果考虑输入限制Win为负值则其绝对值越小，该标准间歇禁止车速Vpr1就被设定成越小，在实施例中，预先设定输入限制Win与标准间歇禁止车速Vpr1的关系并将其作为标准间歇禁止车速设定用映射图存储在ROM 74中，并且在给定了输入限制Win时，通过从映射图中导出对应的标准间歇禁止车速Vpr1来进行设定。在图7中示出了标准间歇禁止车速设定用映射图的一个例子。 

接着，根据换档位置SP判定是否为顺序换档位置(S位置)(步骤S420)，当换档位置SP为S位置时，基于换档位置SP和输入限制Win来设定顺序间歇禁止车速Vpr2(步骤S430)，当换档位置SP不是S位置时，将标准间歇禁止车速Vpr1设定为顺序间歇禁止车速Vpr2(步骤S440)。这里，该顺序间歇禁止车速Vpr2被设定成具有以下趋势，即：换档位置SP的级数越小、即在加速器关闭且制动器断开时作用于与车轴连结的用作驱动轴的内啮合齿轮轴32a的要求转矩Tr^*向负方向越增大(作为制动力越大)，该顺序间歇禁止车速Vpr2就越小，并且输入限制Win越增大(作为绝对值小)，该顺序间歇禁止车速Vpr2就越小，在实施例中，预先设定换档位置SP、输入限制Win、顺序间歇禁止车速Vpr2的关系并将其作为顺序间歇禁止车速设定用映射图存储在ROM 74中，并在给定了换档位置SP和输入限制Win时，通过从映射图中导出对应的顺序间歇禁止车速Vpr2来进行设定。在图8中示出了顺序间歇禁止车速设 定用映射图的一个例子。换档位置SP为SP6时的顺序间歇禁止车速Vpr2被设定为与换档位置SP为D位置时的顺序间歇禁止车速Vpr2相同的值。另外，当换档位置SP不处于S位置时将标准间歇禁止车速Vpr1设定为顺序间歇禁止车速Vpr2是为了在后述的处理中当换档位置SP不是S位置时使得顺序间歇禁止车速Vpr2不被选择。 

接下来，基于功率模式开关信号PSW来判定是否设定了功率模式(步骤S450)，当设定了功率模式时，基于输入限制Win来设定功率模式间歇禁止车速Vpr3(步骤S460)，当没有设定功率模式时，将标准间歇禁止车速Vpr1设定为功率模式间歇禁止车速Vpr3(步骤S470)。这里，该功率模式间歇禁止车速Vpr3与标准间歇禁止车速Vpr1同样地被设定成具有如下趋势：输入限制Win越大(作为绝对值越小)，该功率模式间歇禁止车速Vpr3就被设定得越小，但该功率模式间歇禁止车速Vpr3被设定为比标准间歇禁止车速Vpr1小的值，在实施例中，预先设定输入限制Win与功率模式间歇禁止车速Vpr3的关系并将其作为功率模式间歇禁止车速设定用映射图存储在ROM 74中，并且在给定了输入限制Win时，通过从映射图中导出对应的功率模式间歇禁止车速Vpr3来进行设定。在图9中示出了功率模式间歇禁止车速设定用映射图的一个例子。在该图9中，实线表示功率模式间歇禁止车速设定用映射图，虚线表示用于比较的标准间歇禁止车速设定用映射图。另外，当没有设定功率模式时将标准间歇禁止车速Vpr1设定为功率模式间歇禁止车速Vpr3是为了在后述的处理中当没有设定功率模式时使得功率模式间歇禁止车速Vpr3不被选择。 

在如上设定标准间歇禁止车速Vpr1、顺序间歇禁止车速Vpr2、功率模式间歇禁止车速Vpr3后，将它们中最小的设定为间歇禁止车速Vpr(步骤S480)，结束间歇禁止车速设定处理例程。 

接下来，对利用如上设定的间歇禁止车速Vpr执行的驱动控制进行说明。当执行驱动控制例程时，混合动力用电子控制单元70的CPU 72首先执行输入来自加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自车速传感器88的车速V、发动机22的转速Ne、马达MG1和MG2的转速Nm1和Nm2、来自换档位置传感器82的换档位置SP、间歇禁止车速Vpr、来自 功率模式开关89的功率模式开关信号PSW、蓄电池50的输入输出限制Win和Wout等进行控制所需的数据的处理(步骤S100)。这里，发动机22的转速Ne是基于来自曲轴位置传感器140的信号算出并从发动机ECU24通过通信而输入的。另外，马达MG1和MG2的转速Nm1和Nm2是基于由旋转位置检测传感器43、44检测出的马达MG1、MG2的转子的旋转位置算出并从马达ECU 40通过通信而输入的。而且，蓄电池50的输入输出限制Win和Wout是基于蓄电池50的电池温度Tb和蓄电池50的剩余容量(SOC)设定并从蓄电池50通过通信而输入的。间歇禁止车速Vpr是输入通过上述图6中例示的间歇禁止车速设定处理例程所设定的值而获得的。 

在如上输入数据后，基于所输入的加速器开度Acc和车速V来设定作为车辆所要求的转矩的应向作为与驱动轮63a、63b连结的驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出的要求转矩Tr^*和发动机22所要求的要求功率Pe^*(步骤S120)。在实施例中，如下设定要求转矩Tr^*：预先设定加速器开度Acc、车速V以及要求转矩Tr^*之间的关系并将其作为要求转矩设定用映射图存储在ROM 74中，并且在给定了加速器开度Acc和车速V时通过从所存储的映射图中导出对应的要求转矩Tr^*来。在图10中示出了要求转矩设定用映射图的一个例子。要求功率Pe^*可计算为所设定的要求转矩Tr^*乘以内啮合齿轮轴32a的转速Nr的值与蓄电池50所要求的充放电要求功率Pb^*以及损耗Loss之和。内啮合齿轮轴32a的转速Nr可通过车速V乘以换算系数K(Nr＝k·V)来求出，或者可通过将马达MG2的转速Nm2除以减速齿轮35的齿轮比Gr(Nr＝Nm2/Gr)来求出。 

接着，判定发动机22是否处于运转当中(步骤S120)，当发动机22处于运转当中时，判定所设定的要求功率Pe^*是否小于用于使发动机22停止运转的阈值Pstor(步骤S130)。这里，可使用能够使发动机22比较高效地运转的功率区域的下限值附近的值来作为阈值Pstop。 

当要求功率Pe^*为阈值Pstop以上时，判断为继续使发动机22运转，基于发动机22所设定的要求功率Pe^*来设定作为应使发动机22运转的运转点的目标转速Ne^*和目标转矩Te^*(步骤S150)。此设定基于使发动机 22高效动作的动作线和要求功率Pe^*进行。在图11中示出了发动机22的动作线的一个例子以及设定目标转速Ne^*和目标转矩Te^*的情形。如该图11所示，目标转速Ne^*和目标转矩Te^*可通过工作线与要求功率Pe^*(Ne^*×Te^*)恒定的曲线的交点来求出。 

然后，判定换档位置SP是否处于顺序换档位置(S位置)或者是否设定了功率模式(步骤S160)，当换档位置SP为S位置时或者当设定了功率模式时，将基于换档位置SP和车速V的发动机下限转速Nemin以及所设定的目标转速Ne^*中大的那一个再次设定为目标转速Ne^*，并且通过将要求功率Pe^*除以再次设定的目标转速Ne*来再次设定目标转矩Te^*(步骤S170)。当换档位置SP为S位置时，根据换档位置SP来设定发动机下限转速Nemin，即在相同的车速V下级数越大，发动机下限转速Nemin就被设定为越小的值，在实施例中，预先设定换档位置SP、车速V以及发动机下限转速Nemin的关系并将其作为发动机下限转速设定用映射图存储在ROM 74中，并且在给定了换档位置SP和车速V时，通过从映射图中导出对应的发动机下限转速Nemin来进行设定。另外，当设定了功率模式时，发动机下限转速Nemin被设定为能够响应车速V而从发动机22迅速输出转矩的转速，在实施例中，预先设定车速V与发动机下限转速Nemin的关系并将其作为发动机下限转速设定用映射图存储在ROM 74中，并且在给定了车速V时，通过从映射图中导出对应的发动机下限转速Nemin来进行设定。在图12中示出了发动机下限转速设定用映射图的一个例子。在该图12中，6条实线是在换档位置SP处于S位置时使用的发动机下限转速设定用映射图，虚线是在设定了功率模式时使用的发动机下限转速设定用映射图。另外，当换档位置SP处于S位置并且设定了功率模式时，将在换档位置SP为S位置时设定的发动机下限转速Nemin和设定了功率模式时的发动机下限转速Nemin中较大的那一个转速设定为发动机下限转速Nemin，并再次设定目标转速Ne^*和目标转矩Te^*。另外，当换档位置SP不处于S位置或者没有设定功率模式时，不进行目标转速Ne^*和目标转矩Te^*的再次设定。 

接着，利用发动机22的目标转速Ne^*、马达MG2的转速Nm2以及动 力分配综合机构30的齿轮比ρ并通过下式(1)来计算马达MG1的目标转速Nm1^*，并且基于算出的目标转速Nm1^*和所输入的马达MG1的转速Nm1并通过下式(2)来计算应从马达MG1输出的转矩的临时值、即临时转矩Tm1tmp(步骤S180)。这里，式(1)是与动力分配综合机构30的旋转构件对应的力学关系式。在图13中示出了表示在从发动机22输出功率的状态下行驶时的动力分配综合机构30的旋转构件中的转速与转矩的力学关系的共线图。在该图13中，左边的S轴表示作为马达MG1的转速Nm1的太阳齿轮31的转速，C轴表示作为发动机22的转速Ne的行星齿轮架34的转速，R轴表示将马达MG2的转速Nm2除以减速齿轮35的齿轮比Gr而得的内啮合齿轮32的转速Nr。利用该共线图容易导出式(1)。R轴上的两个粗线箭头表示从马达MG1输出的转矩Tm1作用于内啮合齿轮轴32a的转矩和从马达MG2输出的转矩Tm2经由减速齿轮35作用于内啮合齿轮轴32a的转矩。另外，式(2)是用于使马达MG1以目标转速Nm1旋转的反馈控制中的关系式，在式(2)中，右边第二项的“k1”是比例项的增益，右边第三项的“k2”是积分项的增益。 

Nm1^*＝Ne^*·(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ(1) 

Tm1tmp＝ρ·Te^*/(1+ρ)+k1(Nm1^*-Nm1)+k2∫ 

(Nm1^*-Nm1)dt    (2) 

接着，在要求转矩Tr^*上相加将临时转矩Tm1tmp除以动力分配综合机构30的齿轮比ρ而得的值并通过下式(3)来计算作为应从马达MG2输出的转矩的临时值、即临时转矩Tm2tmp(步骤S190)，并且设定转矩限制Tm1min、Tm1max(步骤S200)，转矩限制Tm1min、Tm1max是同时满足式(4)和式(5)的临时转矩Tm1tmp的上下限。这里，式(3)是可从图13的共线图容易地导出。另外，式(4)是由马达MG1和马达MG2向内啮合齿轮轴32a输出的转矩的总和进入值0至要求转矩Tr^*的范围内的关系，式(5)是由马达MG1和马达MG2输入输出的电力的总和进入输入输出限制Win、Wout的范围内的关系。在图14中示 出了转矩限制Tm1min、Tm1max的一个例子。转矩限制Tm1min、Tm1max可求为图中斜线所示的区域内的转矩指令Tm1^*的最大值和最小值。 

Tm2tmp＝(Tr^*+Tm1tmp/ρ)/Gr          (3) 

0≤-Tm1tmp/ρ+Tm2tmp·Gr≤Tr^*       (4) 

Win≤Tm1tmp·Nm1+Tm2tmp·Nm2≤Wout  (5) 

在如上设定转矩限制Tm1min、Tm1max后，通过式(6)并使用转矩限制Tm1min、Tm1max对在步骤S180中设定的临时转矩Tm1tmp进行限制，由此设定马达MG1的转矩指令Tm1*(步骤S210)。然后，利用下式(7)和下式(8)通过将蓄电池50的输入输出限制Win、Wout与通过在所设定的转矩指令Tm1*上乘以马达MG1的当前转速Nm1而得的马达MG1的消耗电力(发电电力)的偏差除以马达MG2的转速Nm2来计算转矩限制Tm2min、Tm2max，转矩限制Tm2min、Tm2max是可以从马达MG2输出的转矩的上下限(步骤S220)，并且通过式(9)并使用转矩限制Tm2min、Tm2max对在步骤S190中设定的临时转矩Tm2tmp进行限制，由此设定马达MG2的转矩指令Tm2*(步骤S230)。 

Tm1^*＝max(min(Tm1tmp，Tm1max)，Tm1min)       (6) 

Tm2min＝(Win-Tm1^*·Nm1)/Nm2                  (7) 

Tm2max＝(Wout-Tm1^*·Nm1)/Nm2                 (8) 

Tm2^*＝max(min(Tm2tmp，Tm2max)，Tm2min)       (9) 

在如上设定发动机22的目标转速Ne^*、目标转矩Te^*、马达MG1和MG2的转矩指令Tm1^*和Tm2^*之后，将发动机22的目标转速Ne^*和目标转矩Te^*发送给发动机ECU 24，将马达MG1和MG2的转矩指令Tm1^*和Tm2^*发送给马达ECU 40(步骤S240)，并结束驱动控制例程。接收了目标转速Ne^*和目标转矩Te^*的发动机ECU 24进行发动机22 中的进入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制等控制，以使发动机22在由目标转速Ne^*和目标转矩Te^*表示的运转点上运转。另外，接收了转矩指令Tm1^*和Tm2^*的马达ECU 40进行逆变器41、42的开关元件的开关控制，以使马达MG1以转矩指令Tm1^*驱动，且马达MG2以转矩指令Tm2^*驱动。通过这样的控制，能够在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内使发动机22高效运转并向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出要求转矩Tr^*以使车辆行驶。 

当在步骤130中判定为要求功率Pe^*小于阈值Pstop时，将车速V与间歇禁止车速Vpr进行比较(步骤S140)，当车速V为间歇禁止车速Vpr以上时，发动机22的间歇运转被禁止，并作出应使发动机22不停止而继续运转的判断，执行上述步骤S150～S240的处理。 

另一方面，当在步骤S130中判定为要求功率Pe^*小于阈值Pstop、并且在步骤S140中判定为车速V小于间歇禁止车速Vpr时，发动机22的间歇运转被允许，并作出应停止发动机22的运转，从而向发动机ECU24发送通过停止燃料喷射控制、点火控制来使发动机22停止运转的控制信号。以使发动机22停止(步骤S250)，并且将马达MG1的转矩指令Tm1^*设定为值0(步骤S260)。然后，将要求转矩Tr^*除以减速齿轮35的齿轮比Gr而得的值设定为作为应从马达MG2输出的转矩的临时值的临时转矩Tm2tmp(步骤S270)，将值为0的转矩指令Tm1^*代入上述的式(7)和式(8)来计算马达MG2的转矩限制Tm2min、Tm2max(步骤S280)，利用式(9)和转矩限制Tm2min、Tm2max来限制临时转矩Tm2tmp，由此设定马达MG2的转矩指令Tm2^*(步骤S290)，将所设定的转矩指令Tm1^*、Tm2^*发送给马达ECU 40(步骤S300)，然后结束本例程。通过这样的控制，能够停止发动机22的运转，并在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内从马达MG2向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出要求转矩Tr^*以使车辆行驶。在图15中示出了表示在发动机22停止运转的状态下行驶时的动力分配综合机构30的旋转构件中的转速与转矩的力学关系的共线图。 

当在步骤S120中判定为发动机22不处于运转当中、即发动机22的 运转处于停止时，判定发动机22是否正处于启动当中(步骤S310)、车速V是否小于间歇禁止车速Vpr(步骤S315)、要求功率Pe^*是否为用于启动发动机22的阈值Pstart以上(步骤S320)。这里，阈值Pstart虽可采用能够使发动机22较高效率地运转的功率区域的下限值附近的值，但优选采用比上述用于停止发动机22运转的阈值Pstop大的值，以便不导致发动机22频繁地停止运转和启动。当发动机22未处于启动当中、车速V小于间歇禁止车速Vpr、并且要求功率Pe^*小于阈值Pstart时，判断为应继续保持发动机22停止运转的状态，并执行上述步骤S260～S300的处理。 

当在步骤S120中判定出发动机22已停止运转、在步骤S310中判定出发动机22未处于启动当中、而且在步骤S315中判定出车速V为间歇禁止车速Vpr以上时，或者当在步骤S315中判定出车速V小于间歇禁止车速Vpr、并且在步骤S320中判定出要求功率Pe^*为阈值Pstart以上时，作出应启动发动机22的判断，并基于启动时的转矩映射图和从发动机22开始启动起所经过的时间t来设定马达MG1的转矩指令Tm1^*(步骤S330)。在图16中示出了在发动机22启动时设定为马达MG1的转矩指令Tm1^*的转矩的映射图的一个例子和发动机22的转速Ne的变化的情形的一个例子。实施例的转矩映射图从发动机22的启动指示被发出的时间t11起立刻利用比率处理(rating process)将较大的转矩设定为转矩指令Tm1^*，从而使发动机22的转速Ne迅速增加。在发动机22的转速Ne通过了共振转速带以后或通过共振转速带所需要的时间以后的时间t12，将能够稳定地以转速Nref以上的转速对发动机22进行电动机带动的转矩设定为转矩指令Tm1^*，以减小电力消耗和作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a上的反作用力。然后，从发动机22的转速Ne达到转速Nref的时间t13起利用比率处理将转矩指令Tm1^*设为值0，并从判定出发动机22已完全爆发的时间t15起将用于发电的转矩设定为转矩指令Tm1^*。这里，转速Nref是开始进行发动机22的燃料喷射控制和点火控制的转速。由于现在考虑的是启动发动机22的时候，因此马达MG1的转矩指令Tm1^*被设定为用于比率处理的比率值。 

在如上设定马达MG1的转矩指令Tm1^*之后，利用式(10)通过在要求转矩Tr^*相加将马达MG1的转矩指令Tm1^*除以动力分配综合机构30的齿轮比ρ而得的值来计算应从马达MG2输出的转矩的临时值，即临时转矩Tm2tmp(步骤S340)，利用上述式(7)和式(8)来计算马达MG2的转矩限制Tm2min、Tm2max(步骤S350)，并且通过上述式(9)并使用转矩限制Tm2min、Tm2max对临时转矩Tm2tmp进行限制，由此设定马达MG2的转矩指令Tm2^*(步骤S360)，然后将设定的转矩指令Tm1^*、Tm2^*发送给马达ECU 40(步骤S370)。 

Tm2tmp＝(Tr^*+Tm1^*/ρ)/Gr(10) 

然后，判定发动机22的转速Ne是否达到了开始燃料喷射控制和点火控制的转速Nref以上(步骤S380)。现在，由于考虑开始启动发动机22的时候，因此发动机22的转速Ne还小，尚未达到转速Nref。因此，在该判定中将作出否定的结论，从而燃料喷射控制和点火控制不被开始就结束本例程。 

当开始了发动机22的启动时，由于在步骤S310中将判定为发动机22处于启动当中，因此执行上述步骤S330至S380的处理，等待发动机22的转速Ne达到开始燃料喷射控制和点火控制的转速Nref以上(步骤S380)，然后向发动机ECU 24发送控制信号以便开始进行燃料喷射控制和点火控制(步骤S390)。通过这样的控制，能够在启动处于停止的发动机22的同时在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内从马达MG2向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出要求转矩Tr^*以使车辆行驶。 

图17是示出表示在用电动机带动发动机22的状态下行驶时的动力分配综合机构30的旋转构件中的转速与转矩的力学关系的共线图的一个例子。如该图17所示，当用电动机带动发动机22时，如果车速V大，马达MG1就会以朝向负方向大的转速旋转，因此马达MG1将产生大的再生电力。如果驾驶员正踩下加速踏板83，则该再生电力的一部分将被 马达MG2消耗，但在加速器关闭的状态下，该再生电力将被充电到蓄电池50中。在加速器关闭的状态下，作为制动力的要求转矩Tr^*将被设定，因此有时也对马达MG2进行再生控制。在此情况下，当蓄电池50的输入限制Win受严格限制(绝对值小)、蓄电池50的充电被很大得限制时，马达MG2的转矩指令Tm2^*被输入限制Win限制，因此有时会暂时性地造成从马达MG2不能输出再生转矩的状态(所谓的转矩丢失(torque-off))。在实施例中，为了抑制这样的加速器关闭时的转矩丢失，基于输入限制Win来设定间歇禁止车速Vpr。尤其，当换档位置SP处于顺序换档位置(S位置)时，或者在功率模式时，不仅基于输入限制Win，还根据换档位置SP或模式来设定间歇禁止车速Vpr，由此能够避免当由于车辆要变为高速行驶而启动发动机22时由于马达MG1所产生的再生电力导致通过过大的电力对蓄电池50进行充电的状态，并且能够抑制由于为了避免以上述的过大电力对蓄电池50进行充电的状态而限制马达MG2的转矩指令Tm2^*所造成的转矩丢失。 

根据以上说明的实施例的混合动力汽车20，将蓄电池50的输入限制Win越大(绝对值小)就越小的车速设定为作为用于禁止发动机22间歇运转的车速区域的下限值的间歇禁止车速Vpr，当车速V小于间歇禁止车速Vpr时随着发动机22的间歇运转在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出要求转矩Tr^*来行驶，当车速V为间隙禁止车速Vpr以上时，在禁止发动机22的间歇运转而继续发动机22运转的状态下在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出要求转矩Tr^*来行驶，因此能够制止当在发动机22的间歇运转中启动发动机22时以过大的电力对蓄电池50进行充电，并且能够抑制由于为了避免以这样的过大电力对蓄电池50进行充电的状态而限制马达MG2的转矩指令Tm2^*所造成的转矩丢失。而且，由于不仅基于蓄电池50的输入限制Win，还基于换档位置SP或功率模式的设定来设定间歇禁止车速Vpr，因此能够根据车辆的控制模式来设定间歇禁止车速Vpr，从而能够更可靠地制止当在发动机22的间歇运转中启动发动机22时以过大的电力对蓄电池50进行充 电，并且能够更可靠地抑制发动机22启动时会发生的转矩丢失。当然，能够随着顺序换档和功率模式等的控制而向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出基于加速器开度Acc和车速V的要求转矩Tr^*来行驶。 

在实施例的混合动力汽车20中，包括作为换档位置SP的顺序换档位置(S位置)，但也可以不进行基于这种顺序换档的控制。在此情况下，间歇禁止车速Vpr基于蓄电池50的输入限制Win和功率模式的设定状态来设定即可。 

在实施例的混合动力汽车20中，具有功率模式开关89，并通过切换功率模式和非功率模式(通常模式)来进行控制，但也可以不具有功率模式开关89，并且不进行功率模式的设定。在此情况下，间歇禁止车速Vpr基于蓄电池50的输入限制Win和换档位置SP来设定即可。 

在实施例的混合动力汽车20中，包括作为换档位置SP的顺序换档位置(S位置)，并且通过基于功率模式开关89的操作来切换功率模式和非功率模式(通常模式)来进行控制，但也可以不进行基于顺序换档的控制，并且也不进行功率模式的设定。在此情况下，间歇禁止车速Vpr基于蓄电池50的输入限制Win来设定即可。 

在实施例的混合动力汽车20中，基于蓄电池50的输入限制Win、换档位置SP以及功率模式的设定来设定了间歇禁止车速Vpr，但作为车辆的控制模式也可以基于除顺序换档和功率模式以外的模式，例如基于虽然会产生振动或少许异响等但进一步考虑了燃料消耗率的燃料消耗率优先模式、或保持所设定车速的恒速行驶模式等来设定间歇禁止车速Vpr。也可以设定燃料消耗率优先模式，使得在燃料消耗率优先模式下会将比标准间歇禁止车速Vpr1稍大的车速设定为间歇禁止车速Vpr，以扩大容许发动机22间歇运转的容许区域，也可以设定恒速行驶模式，使得在恒速行驶模式下会将比标准间歇禁止车速Vpr1稍小的车速设定为间歇禁止车速Vpr，以稳定地进行恒速行驶等等。 

在实施例的混合动力汽车20中，将标准间歇禁止车速Vpr1、顺序间歇禁止车速Vpr2、功率模式间歇禁止车速Vpr3中最小的那个设定为间歇禁止车速Vpr，但也可以将标准间歇禁止车速Vpr1、顺序间歇禁止车速 Vpr2、功率模式间歇禁止车速Vpr3的平均值或中间值等设定为间歇禁止车速Vpr。 

在实施例的混合动力汽车20中，通过在满足上述的式(4)、(5)的范围内求出限制马达MG1的临时转矩Tm1tmp的转矩限制Tm1min、Tm1max来设定了马达MG1的转矩指令Tm1^*，并且通过利用式(7)、(8)求出转矩限制Tm2min、Tm2max来设定了马达MG2的转矩指令Tm2^*，但也可以不受在满足式(4)、(5)的范围内求出的转矩限制Tm1min、Tm1max的限制而将马达转矩Tm1tmp直接设定为马达MG1的转矩指令Tm1^*，并且使用该转矩指令Tm1^*并通过式(7)、(8)求出转矩限制Tm2min、Tm2max来设定马达MG2的转矩指令Tm2^*。此外，只要利用马达MG2的转速Nm2或预测马达转速Nm2est并在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内设定马达MG1、MG2的转矩指令Tm1^*、Tm2^*，就可以采用任何方法。 

在实施例的混合动力汽车20中，经由减速齿轮35将马达MG2安装在作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a上，但既可以将马达MG2直接安装在内啮合齿轮轴32a上，也可以取代减速齿轮35而经由2级变速、3级变速、4级变速等变速器将马达MG2安装在内啮合齿轮轴32a上。 

在实施例的混合动力汽车20中，将马达MG2的动力通过减速齿轮35进行变速后输出给内啮合齿轮轴32a，但也可以如图18的变形例的混合动力汽车120中所例示的那样，将马达MG2的动力连接至与连接有内啮合齿轮轴32a的车轴(连接有驱动轴63a、63b的车轴)不同的车轴(图18中与车轮64a、64b连接的车轴)。 

在实施例的混合动力汽车20中，将发动机22的动力经由动力分配综合机构30输出给与驱动轮63a、63b连接的作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a，但也可以如图19的变形例的混合动力汽车120中所例示的那样，包括双转子电动机230，该双转子电动机230具有与发动机22的曲轴26连接的内转子232和与向驱动轮63a、63b输出动力的驱动轴连接的外转子234，并且该双转子电动机230在将发动机22的动力的一部分传递给驱动轴的同时将剩余的动力转换成电力。 

另外，本发明不限定于应用于如上的混合动力汽车，既可以以汽车以外的车辆形式实现，也可以以车辆的控制方法的形式实现。 

这里，对实施例的主要构成要素与发明内容部分中所记载的发明的主要构成要素的对应关系进行说明。在实施例中，发动机22相当于“内燃机”；动力分配综合机构30和马达MG1相当于“电力动力输入输出单元”；马达MG2相当于“电动机”；蓄电池50相当于“蓄电单元”；根据基于由电流传感器检测出的充放电电流的累加值的蓄电池50的剩余容量(SOC)和蓄电池50的电池温度Tb来计算可以对蓄电池50进行充放电的最大容许电力的输入输出限制Win、Wout的蓄电池ECU52相当于“输入输出限制设定单元”；执行图6的间歇禁止车速设定处理例程的混合动力用电子控制单元70相当于“间歇运转禁止车速设定单元”，其中图6的间歇禁止车速设定处理例程用于将基于蓄电池50的输入限制Win设定的标准间歇禁止车速Vpr1、基于是否为顺序换档位置(S位置)以及换档位置SP和输入限制Win来设定的顺序间歇禁止车速Vpr2、基于是否设定了功率模式来设定的功率模式间歇禁止车速Vpr3中最小的那个设定为间歇禁止车速Vpr；车速传感器88相当于“车速检测单元”；执行基于加速器开度Acc和车速V来设定要求转矩Tr^*的、图5的驱动控制例程中的步骤S100的处理的混合动力用电子控制单元70相当于“要求驱动力设定单元”；执行以下设定和发送处理的混合动力用电子控制单元70、基于目标转速Ne^*和目标转矩Te^*来控制发动机22的发动机ECU24、以及基于转矩指令Tm1^*、Tm2^*来控制马达MG1、MG2的马达ECU 40相当于“控制单元”，其中所述混合动力用电子控制单元70当车速V小于间歇禁止车速Vpr时设定发动机22的目标转速Ne^*和目标转矩Te^*并且设定马达MG1、MG2的转矩指令Tm1^*、Tm2^*并发送给发动机ECU 24和马达ECU 40，以便在伴有发动机22的间歇运转的情况下在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出要求转矩Tr^*来使车辆行驶，或者当车速V为间歇禁止车速Vpr以上时设定发动机22的目标转速Ne^*和目标转矩Te^*并且设定马达MG1、MG2的转矩指令Tm1^*、Tm2^*并发送给发动机ECU 24和 马达ECU 40，以便在禁止发动机22间歇运转并使发动机22持续运转的状态下在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出要求转矩Tr^*来使车辆行驶。另外，用于在功率模式与通常模式之间进行切换的功率模式开关89、将顺序换档作为位置之一的换档杆81等相当于“控制模式设定单元”，马达MG1相当于“发电机”，动力分配综合机构30相当于“三轴式动力输入输出单元”。另外，双转子电动机230也相当于“电力动力输入输出单元”。 

这里，“内燃机”不限定于通过汽油或轻油等烃系燃料来输出动力的内燃机，也可以是氢发动机等任意类型的内燃机。“电力动力输入输出单元”不限定于动力分配综合机构30和马达MG1的组合、或双转子电动机230，只要与连结在车轴上的驱动轴连接并以能够独立于该驱动轴进行旋转的方式与所述内燃机的输出轴连接，而且该电力动力输入输出单元随着电力和动力的输入输出而能够针对所述驱动轴和所述输出轴输入输出动力，就可以是任意的单元。“电动机”不限定于被构成为同步发电电动机的马达MG2，只要能够向驱动轴输出动力以及从驱动轴输入动力，就可以是任意类型的电动机，例如可以是感应电动机等。“蓄电单元”不限定于作为二次电池的蓄电池50，只要能够向电力动力输入输出单元和电动机提供电力以及从电力动力输入输出单元和电动机接受电力，就可以是任意的单元，例如可以是电容器等。“输入输出限制设定单元”不限定于基于蓄电池50的剩余容量(SOC)和蓄电池50的电池温度Tb来计算输入输出限制Win、Wout的单元，只要基于蓄电单元的状态来设定作为对该蓄电单元进行充放电时的最大容许电力的输入输出限制，就可以是任意的单元，例如也可以是基于除输入输出限制除剩余容量(SOC)、电池温度Tb之外的例如蓄电池50的内部电阻等来进行计算的单元等。“间歇运转禁止车速设定单元”不限定于将基于蓄电池50的输入限制Win的标准间歇禁止车速Vpr1、基于是否为顺序换档位置(S位置)以及换档位置SP和输入限制Win的顺序间歇禁止车速Vpr2、以及基于是否设定了功率模式的功率模式间歇禁止车速Vpr3中最小的一个设定为间歇禁止车速Vpr，只要基于蓄电单元的输入输出限制中的输入 限制来设定禁止内燃机间歇运转的间歇运转禁止车速，就可以是任意的单元，例如可以是基于蓄电池50的输入限制Win和功率模式的设定状态来设定间歇禁止车速Vpr的单元，可以是基于蓄电池50的输入限制Win和换档位置SP来设定间歇禁止车速Vpr的单元，可以是基于蓄电池50的输入限制Win来设定间歇禁止车速Vpr的单元，也可以是基于除顺序换档、功率模式以外模式的车辆控制模式来设定设定间歇禁止车速Vpr的单元等。“车速检测单元”不限定于车速传感器88，可以是任意的检测车速的单元，例如可以是基于作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a的转速来计算车速V的单元，也可以是基于来自安装在驱动轮63a、63b、从动轮上的车轮速传感器的信号来计算车速V的单元等。“要求驱动力设定单元”，不限定于基于加速器开度Acc和车速V来设定要求转矩Tr^*，只要是设定行驶所要求的要求驱动力的单元，就可以是任意的单元，例如可以只基于加速器开度Acc来设定要求转矩的单元，也可以是在预先设定有行驶路径的情况下基于行驶路径中的行驶位置来设定要求转矩的单元等。“控制单元”不限定于由混合动力用电子控制单元70、发动机ECU 24以及马达ECU 40构成的组合，也可以是由单一的电子控制单元构成的单元等等。另外，“控制单元”不限定于当车速V小于间歇禁止车速Vpr时设定发动机22的目标转速Ne^*和目标转矩Te^*并且设定马达MG1、MG2的转矩指令Tm1^*、Tm2^*来控制发动机22和马达MG1、MG2以使车辆在伴有发动机22的间歇运转的情况下在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出要求转矩Tr^*来行驶，并且当车速V为间歇禁止车速Vpr以上时设定发动机22的目标转速Ne^*和目标转矩Te^*并且设定马达MG1、MG2的转矩指令Tm1^*、Tm2^*来控制发动机22和马达MG1、MG2以使车辆在禁止发动机22的间歇运转而使发动机22持续运转的状态下在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出要求转矩Tr^*来行驶，可以是任意的下述单元，该单元当车速小于间歇禁止车速时控制内燃机、电力动力输入输出单元、电动机以使车辆在伴有内燃机的间歇运转的情况下在蓄电单元的输入输出限制的范围内通过基 于行驶所要求的要求驱动力的驱动力来行驶，并且当车速为间歇禁止车速以上时控制内燃机、电力动力输入输出单元、电动机以使车辆在内燃机持续运转的情况下在蓄电单元的输入输出限制的范围内通过基于要求驱动力的驱动力来行驶。“控制模式设定单元”不限定于切换功率模式与通常模式、或进行顺序换档，只要设定针对驾驶员的操作而功率的输出不同的多个车辆控制模式中的至少一个模式的单元，就可以是任意的单元，例如可以是设定燃料消耗率优先模式的单元，也可以是设定恒速行驶模式的单元等。“发电机”不限定于被构成为同步发电电动机的马达MG1，只要能够输入输出动力，就可以是任何类型的发电机，例如可以是感应电动机等。“三轴式动力输入输出单元”不限定于上述的动力分配综合机构30，只要是与驱动轴、输出轴以及发电机的旋转轴这三个轴连接、并基于所述三个轴中的任意两个轴所输入输出的动力来向剩余的轴输入动力或从剩余的轴输出动力的单元，就可以是任意的单元，例如可以是使用双小齿轮式的行星齿轮机构的单元，可以是组合多个行星齿轮机构而与四个以上的轴连接的单元、或者也可以是如差速齿轮那样具有与行星齿轮不同的工作作用的单元等。 

由于实施例是用于对发明内容部分中所记载的发明的优选实施方式进行具体说明的一个例子，因此实施例的主要构成要素与发明内容部分中所记载的发明的主要构成要素的对应关系不是用来限制发明内容部分中所记载的发明的构成要素的。即，发明内容部分中所记载的发明应基于该部分的记载来进行解释，实施例只不过是发明内容部分中所记载的发明的一个具体例子。 

以上利用实施例对本发明的优选实施方式进行了说明，但不用说，本发明不受上述实施例的任何限定，可以在不脱离本发明主旨的范围内以各种方式实施。 

产业上的可利用性 

本发明能够利用于车辆的制造产业等。 

Claims (10)

1.一种车辆，包括：

内燃机；

电力动力输入输出单元，该电力动力输入输出单元与连结在车轴上的驱动轴连接，并且以能够独立于该驱动轴而旋转的方式与所述内燃机的输出轴连接，而且该电力动力输入输出单元伴随电力和动力的输入输出而能够相对于所述驱动轴和所述输出轴输入输出动力；

电动机，该电动机能够向所述驱动轴输出动力；

蓄电单元，该蓄电单元能够向所述电力动力输入输出单元和所述电动机提供电力或从所述电力动力输入输出单元和所述电动机接受电力；

输入输出限制设定单元，该输入输出限制设定单元基于所述蓄电单元的状态设定作为对该蓄电单元进行充放电时的最大容许电力的输入输出限制；

间歇运转禁止车速设定单元，该间歇运转禁止车速设定单元基于所述设定的输入输出限制中的输入限制来设定用于禁止所述内燃机间歇运转的间歇运转禁止车速；

车速检测单元，该车速检测单元检测车速；

要求驱动力设定单元，该要求驱动力设定单元设定行驶所要求的要求驱动力；以及

控制单元，当所述检测到的车速小于所述设定的间歇运转禁止车速时，该控制单元控制所述内燃机、所述电力动力输入输出单元以及所述电动机，以使车辆在伴有所述内燃机的间歇运转的情况下在所述设定的输入输出限制的范围内通过基于所述设定的要求驱动力的驱动力来行驶，当所述检测到的车速为所述设定的间歇运转禁止车速以上时，该控制单元控制所述内燃机、所述电力动力输入输出单元以及所述电动机，以使车辆在使所述内燃机持续运转的情况下在所述设定的输入输出限制的范围内通过基于所述设定的要求驱动力的驱动力来行驶。

2.如权利要求1所述的车辆，其中，

所述间歇运转禁止车速设定单元按照作为所述输入限制的限制越大就使其越小的趋势设定间歇运转禁止车速。

3.如权利要求1所述的车辆，其中，

包括控制模式设定单元，该控制模式设定单元设定针对驾驶员的操作而功率的输出不同的多个车辆控制模式中的至少一个模式，

所述间歇运转禁止车速设定单元还基于所述设定的车辆控制模式来设定间歇运转禁止车速，

所述控制单元基于所述设定的车辆控制模式来控制所述内燃机、所述电力动力输入输出单元、以及所述电动机。

4.如权利要求3所述的车辆，其中，

当由所述控制模式设定单元设定了多个模式时，所述控制单元将基于所设定的各个车辆控制模式的间歇运转禁止车速和基于所述输入限制来设定的间歇禁止运转车速中最小的车速设定为间歇运转禁止车速。

5.如权利要求3所述的车辆，其中，

所述多个车辆控制模式包括：兼顾燃料消耗率与功率输出的响应性的通常模式；以及优先功率输出的响应性的功率模式，

当由所述控制模式设定单元设定了通常模式时，所述间歇运转禁止车速设定单元利用第一关系并基于所述输入限制来设定间歇运转禁止车速，当由所述控制模式设定单元设定了功率模式时，所述间歇运转禁止车速设定单元利用第二关系并基于所述输入限制来设定间歇运转禁止车速，所述第二关系使比利用第一关系设定的车速大的车速被设定为间歇运转禁止车速。

6.如权利要求3所述的车辆，其中，

所述多个车辆控制模式包括当加速器关闭并且制动器断开时基于驾驶员的换档操作来改变作用于车辆的制动力的顺序换档模式，

当由所述控制模式设定单元设定了顺序换档模式时，所述间歇运转禁止车速设定单元基于所述换档操作和所述输入限制来设定间歇运转禁止车速。

7.如权利要求6所述的车辆，其中，

当由所述控制模式设定单元设定了顺序换档模式时，所述间歇运转禁止车速设定单元按照作用于车辆的制动力越大就使其越小的趋势设定间歇运转禁止车速。

8.如权利要求6所述的车辆，其中，

当由所述控制模式设定单元设定了顺序换档模式时，所述间歇运转禁止车速设定单元利用基于所述换档操作的多个不同的关系来设定间歇运转禁止车速。

9.如权利要求1所述的车辆，其中，

所述电力动力输入输出单元包括发电机和三轴式动力输入输出单元，所述发电机输入输出动力，所述三轴式动力输入输出单元与所述驱动轴、所述输出轴以及所述发电机的旋转轴这三个轴连接，并基于所述三个轴中的任意两个轴所输入输出的动力来向剩余的轴输入动力或从剩余的轴输出动力。

10.一种车辆的控制方法，其中，所述车辆包括：

内燃机；

电力动力输入输出单元，该电力动力输入输出单元与连结在车轴上的驱动轴连接，并且以能够独立于该驱动轴而旋转的方式与所述内燃机的输出轴连接，而且该电力动力输入输出单元伴随电力和动力的输入输出而能够相对于所述驱动轴和所述输出轴输入输出动力；以及

电动机，该电动机能够向所述驱动轴输出动力；

蓄电单元，该蓄电单元能够向所述电力动力输入输出单元和所述电动机提供电力或从所述电力动力输入输出单元和所述电动机接受电力；

所述车辆的控制方法的特征在于，

基于输入输出限制中的输入限制来设定用于禁止所述内燃机间歇运转的间歇运转禁止车速，其中所述输入输出限制是基于所述蓄电单元的状态而设定的作为对该蓄电单元进行充放电时的最大容许电力的输入输出限制，

当车速小于所述设定的间歇运转禁止车速时，控制所述内燃机、所述电力动力输入输出单元以及所述电动机，以使车辆在伴有所述内燃机的间歇运转的情况下在所述输入输出限制的范围内通过基于行驶所要求的要求驱动力的驱动力来行驶，当车速为所述设定的间歇运转禁止车速以上时，控制所述内燃机、所述电力动力输入输出单元以及所述电动机，以使车辆在使所述内燃机持续运转的情况下在所述输入输出限制的范围内通过基于所述要求驱动力的驱动力来行驶。

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