CN106458209A - 用于车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于车辆的控制装置。控制装置包含ECU。ECU包含第一行驶模式。第一行驶模式包含第二行驶模式、第三行驶模式和第四行驶模式。ECU被构造成在ECU选择第一行驶模式时如果车速处于等于或低于预定车速的低车速范围中，则选择第二行驶模式，如果车速处于等于或高于预定车速的高车速范围中，则选择第三行驶模式，并且如果车速处于低车速范围和高车速范围之间的车速范围中，则选择第四行驶模式。

Description

用于车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于设有发动机和旋转机械作为动力源的车辆的控制装置。
背景技术
在现有技术中，作为此类型的车辆，已知混合动力车辆。例如，日本专利申请公开No.2013-096555(JP 2013-096555 A)公开一种混合动力车辆，该混合动力车辆设有发动机、第一马达发电机、第二马达发电机和具有动力源被单独连接到的旋转元件的动力分配机构。在此混合动力车辆中，第二马达发电机通过并列地布置的可控制摩擦离合器和单向离合器连接到动力分配机构的旋转元件和驱动轮。出于此原因，在此混合动力车辆中，摩擦离合器被释放以将第二马达发电机与动力传输路径分离，或摩擦离合器被接合以将第二马达发电机连接到动力传输路径。日本专利No.3354074公开一种混合动力车辆，该混合动力车辆设有发动机、马达发电机、具有动力源被连接到的旋转元件的动力分配机构以及并列地布置在发动机旋转轴与MG旋转轴之间的摩擦离合器和单向离合器。在此混合动力车辆中，在发动机启动时，马达发电机的动力经由单向离合器传输到发动机。
发明内容
当摩擦离合器和单向离合器被并列地布置在第二马达发电机(第二旋转机械)与动力分配机构的旋转元件和驱动轮之间时，以卓越的响应性进行第二马达发电机与动力传输路径的连接或分离是可能的。然而，即使以卓越的响应性切换第二马达发电机与动力传输路径之间的连接状态或断开状态，如果连接状态或断开状态下的行驶模式不适当，那么在此混合动力车辆中，可能出现驾驶性能的恶化(驱动轮中的不足的驱动力、驱动轮中的驱动力的输出响应性的降低等)、燃料效率的恶化等。因此，关于根据第二马达发电机和动力传输路径之间的连接状态或断开状态的行驶模式的内容，存在改进空间。
本发明提供一种车辆的控制装置，该车辆能够根据第二旋转机械和动力传输路径之间的连接状态或断开状态在各种行驶模式中行驶。
根据本发明的方面的车辆的控制装置包含ECU。车辆包含发动机、第一旋转机械、第二旋转机械、动力传输装置、电池、第一离合器和第二离合器。动力传输装置包含被连接到发动机的旋转轴的第一旋转元件、被连接到第一旋转机械的旋转轴的第二旋转元件，和经由动力传输轴被连接到车辆的驱动轮的第三旋转元件。动力传输装置被构造成将发动机的输出转矩的反作用力传输到第一旋转机械。电池被构造成将电力传输到第一旋转机械和第二旋转机械并且从第一旋转机械和第二旋转机械接收电力。第一离合器被构造成将第二旋转机械选择性地连接到在驱动轮侧的动力传输轴。第二离合器是单向离合器。第二离合器被构造成仅当第二旋转机械的旋转与动力传输轴的旋转同步时连接第二旋转机械和动力传输轴。第二离合器与第一离合器并列而布置在第二旋转机械和动力传输轴之间的动力传输路径上。ECU被构造成基于车速和驱动轮的要求驱动力从多个行驶模式中选择车辆的行驶模式。ECU包含第一行驶模式。第一行驶模式包含第二行驶模式、第三行驶模式和第四行驶模式。第一行驶模式是其中第一离合器和第二离合器分离第二旋转机械和动力传输轴的连接的行驶模式。第二行驶模式是其中在利用通过第一旋转机械的再生驱动发出的电力来对电池充电的同时第二旋转机械静止的行驶模式。第三行驶模式是其中在通过第一旋转机械的动力驱动使电池放电的同时第二旋转机械以比第三旋转元件的转速低的速度旋转的行驶模式。第四行驶模式是其中在通过第一旋转机械的动力驱动来使电池放电的同时，第二旋转机械静止的行驶模式。ECU被构造成通过第一离合器来控制第二旋转机械和动力传输轴的连接。ECU被构造成：在ECU选择第一行驶模式时当车速处于等于或低于预定车速的低车速范围中时，选择第二行驶模式，当车速处于等于或高于预定车速的高车速范围中时，选择第三行驶模式，并且当车速处于低车速范围和高车速范围之间的车速范围中时，选择第四行驶模式。
在根据上述方面的控制装置中，ECU可包含第五行驶模式。第五行驶模式可包含第六行驶模式和第七行驶模式。第五行驶模式可以是其中第二旋转机械被连接到动力传输轴的行驶模式。第六行驶模式可以是其中车辆仅以发动机的动力或以发动机和第二旋转机械的动力行驶的行驶模式。第七行驶模式是其中车辆以第二旋转机械的动力行驶的行驶模式。ECU可被构造成：当基于车速和要求驱动力的行驶模式的选择区域是能够选择第五行驶模式和第一行驶模式两者的区域时，基于电池的SOC从第五行驶模式和第一行驶模式中包含的行驶模式中选择行驶模式。
在根据上述方面的控制装置中，ECU可被构造成随着SOC的增大而执行从第一行驶模式到第五行驶模式的切换。ECU可被构造成随着SOC的减小而执行从第五行驶模式到第一行驶模式的切换。用于判定从第一行驶模式到第五行驶模式的切换的SOC的阈值可大于用于判定从第五行驶模式到第一行驶模式的切换的SOC的阈值。
在根据上述方面的控制装置中，ECU可被构造成随着SOC的增大而执行从第五行驶模式到第一行驶模式的切换。ECU可被构造成随着SOC的减小而执行从第一行驶模式到第五行驶模式的切换。用于判定从第一行驶模式到第五行驶模式的切换的SOC的阈值可小于用于判定从第五行驶模式到第一行驶模式的切换的SOC的阈值。
在根据上述方面的控制装置中，ECU可包含第五行驶模式。第五行驶模式可包含第六行驶模式和第七行驶模式。第五行驶模式可以是其中第二旋转机械被连接到动力传输轴的行驶模式。第六行驶模式可以是其中车辆仅以发动机的动力或以发动机和第二旋转机械的动力行驶的行驶模式。第七行驶模式是其中车辆以第二旋转机械的动力行驶的行驶模式。ECU可被构造成当行驶模式的选择区域根据驾驶员的制动器开启操作从第六行驶模式移位到能够选择第一行驶模式的区域并且制动器开启操作继续时，维持当前第六行驶模式直到经过预定时间为止，并且此后，从能够选择第一行驶模式的区域的行驶模式中选择要应用的行驶模式。
在根据上述方面的控制装置中，ECU可被构造成当行驶模式的选择区域根据驾驶员的制动器开启操作从第六行驶模式移位到能够选择第一行驶模式的区域并且制动器开启操作继续时，维持当前第六行驶模式直到经过预定时间为止，并且此后，从能够选择第一行驶模式的区域的行驶模式中选择要应用的行驶模式。
在根据上述方面的控制装置中，ECU可被构造成当随着要求驱动力的减小行驶模式的选择区域从第六行驶模式移位到能够选择第一行驶模式的区域时，在ECU基于SOC判定能够应用第一行驶模式之后，立即执行到第一行驶模式的切换。
在根据上述方面的控制装置中，ECU可包含第五行驶模式。第五行驶模式可包含第六行驶模式。第五行驶模式可以是其中第二旋转机械被连接到动力传输轴的行驶模式。第六行驶模式可以是其中车辆仅以发动机的动力或以发动机和第二旋转机械的动力行驶的行驶模式。ECU可被构造成当随着要求驱动力的增大而执行从第一行驶模式到第六行驶模式的切换时维持第六行驶模式直到经过预定时间为止，即使当行驶模式的选择区域从第六行驶模式改变到第一行驶模式时也是如此，直到在执行切换之后经过预定时间为止。
在根据上述方面的控制装置中，ECU可被构造成当随着要求驱动力的增大而执行从第一行驶模式到第六行驶模式的切换时，维持第六行驶模式直到经过预定时间为止，即使在行驶模式的选择区域从第六行驶模式改变到第一行驶模式时也是如此，直到在执行切换之后经过预定时间为止。
根据上述方面的车辆的控制装置可在其中第二旋转机械与动力传输轴分离的第一行驶模式中根据车速选择第二行驶模式、第三行驶模式和第四行驶模式。出于此原因，用于车辆的控制装置通过第二旋转机械与动力传输轴的分离使得能够以低损耗行驶，并且可适当地执行电池的充电和放电。用于车辆的控制装置在第二旋转机械的静止期间实现损耗的进一步降低。关于行驶模式，当执行具有高改变频率的驾驶员的操作，例如，改变加速器开度时，频繁地操作切换控制。然而，用于车辆的控制装置可根据车速选择第二行驶模式、第三行驶模式和第四行驶模式。因此，可以抑制因驾驶员的操作导致的驾驶模式的频繁切换。
附图说明
将在下文参照附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点和技术与工业意义，其中相似附图标记表示相似元件，且其中：
图1是示出根据本发明的用于车辆的控制装置被应用到的混合动力系统的实例的图；
图2是示出实例的混合动力系统的具体构造的图；
图3是行驶模式的选择区域的图；
图4是示出HV行驶区域的图；
图5是示出MG2EV行驶区域的图；
图6是示出MG2静止期间的充电行驶区域、MG2静止期间的放电行驶区域和MG2怠速期间的放电行驶区域的图；
图7是MG2分离行驶模式中的列线图；
图8是示出第一到第四重叠区域的图；
图9是图示行驶模式的选择的流程图；
图10是示出第一重叠区域中的行驶模式的切换的阈值的实例的图；
图11是示出第二重叠区域中的行驶模式的切换的阈值的实例的图；
图12是示出第三重叠区域中的行驶模式的切换的阈值的实例的图；
图13是示出第四重叠区域中的行驶模式的切换的阈值的实例的图；
图14是图示行驶模式的选择的流程图；
图15是图示行驶模式的选择的流程图；以及
图16是图示行驶模式的选择的时序图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述根据本发明的用于车辆的控制装置的实例。应注意，本发明不限于实例。
[实例]
将参照图1到图16详细描述根据本发明的用于车辆的控制装置的实例。
此实例中所述的车辆是设有发动机ENG、第一旋转机械MG1和第二旋转机械MG2作为动力源的混合动力车辆。图1的附图标记1表示用于混合动力车辆的控制装置。图1和图2的附图标记2表示安装在混合动力车辆中的混合动力系统。
此实例的控制装置1设有用作被构造成控制发动机ENG的操作的发动机控制装置的电子控制装置(下文中，称为“ENGECU”)1a、用作被构造成控制第一旋转机械MG1和第二旋转机械MG2的操作的旋转机械控制装置的电子控制装置(下文中，称为“MGECU”)以及用作被构造成执行ENGECU 1a和MGECU 1b的集成控制以及混合动力系统2的集成控制的电子控制装置(下文中，称为“HVECU”)。
发动机ENG是从发动机旋转轴(曲柄轴)11输出机械动力(输出转矩)的发动机，例如，内燃机或外燃机。ENGECU 1a的发动机控制单元执行例如电子节气门的打开控制、通过点燃信号的输出的点燃控制、燃料的喷射控制等以控制发动机ENG的输出转矩(下文中，称为“发动机转矩”)。
第一旋转机械MG1和第二旋转机械MG2是在动力驱动时用作电动马达并在再生驱动时用作发电机的马达发电机。第一旋转机械MG1和第二旋转机械MG2可将电力传输到二次电池25以及从二次电池25接收电力。即，第一旋转机械MG1和第二旋转机械MG2可将输入到旋转轴(MG1旋转轴21、MG2旋转轴22)的机械能(旋转转矩)转化为电能，并经由逆变器(未示出)将电能存储在二次电池25中。第一旋转机械MG1和第二旋转机械MG2可将从二次电池25供应的电能转化为机械能(旋转转矩)，并且可将机械能作为机械动力(输出转矩)从旋转轴(MG1旋转轴21、MG2旋转轴22)输出。第一旋转机械MG1和第二旋转机械MG2可将由另一旋转机械(第二旋转机械MG2和第一旋转机械MG1)产生的电能转化为机械能。MGECU 1b的旋转机械控制单元调整例如供应到第一旋转机械MG1和第二旋转机械MG2的电流值或逆变器载波频率，并控制第一旋转机械MG1的转速(下文中，称为“MG1转速”)Nmg1和输出转矩(下文中，称为“MG1转矩”)Tmg1以及第二旋转机械MG2的转速(下文中，称为“MG2转速”)Nmg2和输出转矩(下文中，称为“MG2转矩”)Tmg2。
通过MG1转速传感器23检测MG1转速Nmg1。通过MG2转速传感器24检测MG2转速Nmg2。MG1转速传感器23和MG2转速传感器24是例如分解器，并且被连接到MGECU 1b.
如图2所示，混合动力系统2是双轴型，其中发动机旋转轴11和MG1旋转轴21被同心地布置，并且MG2旋转轴22以一定间隔与发动机旋转轴11和MG1旋转轴21并列地布置。混合动力系统2被构造成能够实现相应动力源之间的动力传输以及每一动力源和驱动轮W之间的动力传输。出于此原因，混合动力系统2设有连接到发动机ENG、第一旋转机械MG1和第二旋转机械MG2的动力分配机构30。
动力分配机构30是差动装置，其中该差动装置设有可差动地旋转的多个旋转元件，并且在该差动装置中，发动机旋转轴11、MG1旋转轴21、MG2旋转轴22和驱动轮W被单独连接到旋转元件。例如，作为动力分配机构30，使用具有可差动地旋转的多个旋转元件的行星齿轮机构。作为行星齿轮机构，除图2所示的具有太阳齿轮S、环形齿轮R、多个小齿轮P和齿轮架C的单个小齿轮型之外，还可应用双小齿轮型、拉维纳(Ravigneaux)型等。在此说明中，发动机旋转轴和11和作为第一旋转元件的齿轮架C被联接以便可一体旋转，并且MG1旋转轴21和作为第二旋转元件的太阳齿轮S被联接以便可一体旋转。MG2旋转轴22经由从动齿轮组等联接到作为第三旋转元件的环形齿轮R。
油泵OP被连接到发动机旋转轴11和齿轮架C。使用发动机ENG的旋转来驱动油泵OP，并且油泵OP喷射液压油以对第一旋转机械MG1、第二旋转机械MG2、动力分配机构30等进行润滑或冷却。
内部齿轮的环形齿轮R作为发动机转矩Te或MG1转矩Tmg1到驱动轮W侧的输出部而操作。出于此原因，在环形齿轮R中，形成作为副轴驱动齿轮41的外部齿轮。副轴驱动齿轮41与具有并列地位移的旋转轴(副轴51)的副轴从动齿轮42啮合。因此，发动机转矩Te或MG1转矩Tmg1被传输到副轴从动齿轮42。
副轴从动齿轮42被固定到副轴51的轴线上。驱动小齿轮43被固定到副轴51的轴线上。副轴从动齿轮42和驱动小齿轮43可经由副轴51一体旋转。驱动小齿轮43与差动装置44的差动环形齿轮45啮合。差动装置44经由右轮轴(驱动轴)52和左轮轴(驱动轴)52而联接到驱动轮W。
副轴驱动齿轮42与具有并列地位移的旋转轴的减速齿轮46啮合。减速齿轮46被固定到减速轴53的轴线上。减速齿轮46具有小于副轴从动齿轮42的直径，使减速轴53的旋转减速，并且将减速轴53的减速的旋转传输到副轴从动齿轮42。也就是说，在混合动力系统2中，减速部由副轴从动齿轮42和减速齿轮46构成。MG2旋转轴22经由下文所述的可控的动力连接/断开装置和不必控制的动力连接/断开装置联接到减速轴53。出于此原因，第二旋转机械MG2(MG2旋转轴22)经由可控的动力连接/断开装置和不必控制的动力连接/断开装置联接到环形齿轮R和驱动轮W。MG2转矩Tmg2经由减速齿轮46传输到副轴从动齿轮42。在混合动力系统2中，可控的动力连接/断开装置和不必控制的动力连接/断开装置变成在下文所述的MG2静止模式(第一行驶模式)中将第二旋转机械MG2与减速轴53分离的分离部。
以此方式，发动机转矩Te、MG1转矩Tmg1和MG2转矩Tmg2被传输到副轴从动齿轮42被固定到的副轴51。出于此原因，发动机转矩Te等经由副轴51传输到驱动轮W。即，副轴51作为混合动力系统2的输出轴操作。
第二旋转机械MG2和减速齿轮46被同心地布置。可控的动力连接/断开装置和不必控制的动力连接/断开装置被并列地布置在第二旋转机械MG2和减速齿轮46之间。也就是说，在混合动力系统2中，当从第二旋转机械MG2侧观察时，可控的动力连接/断开装置和不必控制的动力连接/断开装置在驱动轮W侧上被并列地布置在第二旋转机械MG2和动力传输轴(减速轴53)之间的动力传输路径上。在混合动力系统2中，可控的动力连接/断开装置和不必控制的动力连接/断开装置被设置成将MG2旋转轴22连接到减速轴53或将MG2旋转轴22与减速轴53断开。也就是说，可控的动力连接/断开装置和不必控制的动力连接/断开装置被设置成将第二旋转机械MG2连接到动力传输路径(具有环形齿轮R的动力传输路径和具有驱动轮W的动力传输路径)或将第二旋转机械MG2与动力传输路径分离。
可控的动力连接/断开装置(第一离合器)包含液压驱动或电驱动的致动器(ACT)65，并且致动器受MGECU 1b控制，由此动力传输的连接/断开被任意执行。例如，作为动力连接/断开装置，可使用两个接合元件之间的接合操作或释放操作受MGECU 1b控制并且接合元件之间的动力传输的连接/断开能够任意执行的接合装置。具体来说，控制离合器，例如，齿轮式接合装置(爪形离合器)或摩擦接合装置(摩擦离合器)被用作动力连接/断开装置。在此说明中，使用爪形离合器60。此说明的爪形离合器60设有第一接合元件61、第二接合元件62和第三接合元件63。第一接合元件61被联接到MG2旋转轴22以便可一体旋转。第二接合元件62被联接到减速轴53以便可一体旋转。第三接合元件63在接合操作期间移动以便与第一接合元件61和第二接合元件62两者接合，由此使第一接合元件61和第二接合元件62一体旋转。在释放操作期间，第三接合元件63被移动以便不与第一接合元件61和第二接合元件62两者接合，由此阻断转矩在两者之间的传输。MGECU 1b的动力连接/断开控制单元(离合器控制单元)控制图1所示的致动器65，并且移动第三接合元件63以接合或释放爪形离合器60。爪形离合器60可设有第一接合元件61、第二接合元件62和致动器65，致动器65可将第一接合元件61或第二接合元件62朝向另一接合元件移动以接合爪形离合器60，并且致动器65可将第一接合元件61或第二接合元件62与另一接合元件分离以释放爪形离合器60。可例如使用能够检测第三接合元件63的位置的位置传感器81来判定爪形离合器60处于接合状态中还是释放状态中。
即使通过MGECU 1b的动力连接/断开控制单元(离合器控制单元)的控制没有被执行，不必控制的动力连接/断开装置也可连接/断开动力传输。例如，作为动力连接/断开装置(第二离合器)，可使用其中根据连接到至少一个接合元件的构件的操作来执行两个接合元件之间的接合操作或释放操作的接合装置(例如，无控制式离合器)。具体来说，使用仅在一个方向上传输动力的单向离合器(OWC)70。单向离合器70设有联接到MG2旋转轴22以便可一体旋转的的第一接合元件71，和联接到减速轴53以便可一体旋转的第二接合元件72。
仅当第一接合元件71在车辆的向前方向上的旋转与第二接合元件72的旋转同步，第一接合元件71和第二接合元件72被接合并且两者之间的动力传输可能时，单向离合器70才在向前方向上增加第二旋转机械MG2的旋转。例如，MG2旋转轴22和减速轴53在向前行驶期间在相同方向上旋转，并且当实际MG2转速(MG2旋转轴22的实际转速)低于减速轴53的转速或当减速轴53在实际MG2转速为零的状态中在向前行驶期间旋转时，第一接合元件71和第二接合元件72怠速，并且单向离合器70被置于释放状态中。在释放状态中，单向离合器70在与减速轴53相同的旋转方向上增大实际MG2转速，并且使实际MG2转速与减速轴53的转速同步，由此第一接合元件71与第二接合元件72被接合。在停止期间(当实际MG2转速和减速轴53的转速为零时)，单向离合器70在向前行驶期间在与减速轴53相同的旋转方向上增大实际MG2转速，由此第一接合元件71与第二接合元件72被接合。当第二旋转机械MG2的旋转方向相对于向前行驶被反转时(在向后行驶期间)，单向离合器70被置于释放状态中。可例如使用能够检测第一接合元件71或第二接合元件72的位置的位置传感器82来判定单向离合器70处于接合状态中还是释放状态中。位置传感器82检测第一接合元件71和第二接合元件72中的可移动位置。
当爪形离合器60被接合时，MG2旋转轴22和减速轴53之间的转矩传输是可能的，不论单向离合器70是否被接合。出于此原因，当在向前行驶期间爪形离合器60被接合以使MG2旋转轴22在与减速轴53相同的方向上旋转时，混合动力车辆可通过MG2转矩Tmg2向前移动。当MG2旋转轴22相对于此状态被反转时，混合动力车辆可通过MG2转矩Tmg2向后移动。
在混合动力系统2中，作为行驶模式，设定混合动力(HV)行驶模式(第六行驶模式)和电动车辆(EV)行驶模式(第七行驶模式)。并且，在混合动力系统2中，作为行驶模式，设定其中第二旋转机械MG2与动力传输路径分离的行驶模式(下文中，称为“MG2分离行驶模式(第一行驶模式)”)。在混合动力系统2中，可以允许混合动力车辆在任何行驶模式中行驶。作为与MG2分离行驶模式相反的行驶模式，存在其中第二旋转机械MG2被连接到动力传输路径的行驶模式(下文中，称为“MG2连接行驶模式(第五行驶模式)”)。MG2连接行驶模式在HV行驶模式中是下文所述的混合动力模式或EV行驶模式。
HVECU 1c的行驶控制单元根据行驶模式计算发动机转矩Te的命令值、MG1转矩Tmg1的命令值和MG2转矩Tmg2的命令值，并且计算发动机速度Ne的命令值、MG1转速Nmg1的命令值和Mg2转速Nmg2的命令值。基于驱动轮W产生的要求驱动力、车速等计算关于发动机ENG、第一旋转机械MG1和第二旋转机械MG2的相应命令值。行驶控制单元将发动机转矩Te和发动机速度Ne的命令值传输到ENGECU 1a以控制发动机ENG。并且，行驶控制单元将MG1转矩Tmg1和MG1转速Nmg1的命令值以及MG2转矩Tmg2和MG2转速Nmg2的命令值传输到MGECU 1b，以控制第一旋转机械MG1和第二旋转机械MG2。如果从行驶控制单元接收到要控制的行驶模式的信息，那么MGECU 1b的动力连接/断开控制单元(离合器控制单元)根据行驶模式来接合或释放爪形离合器60。
HV行驶模式是使用发动机转矩Te的行驶模式。作为HV行驶模式，提供其中车辆使用发动机转矩Te和MG2转矩Tmg2行驶的混合动力模式以及其中车辆仅使用发动机转矩Te行驶的发动机直接传输模式。在HV行驶模式中根据车速和驱动轮W的要求驱动力的可用区域(下文中，称为“HV行驶区域”)是通过在HV行驶模式中要从驱动轮W输出的每一车速的最大驱动力的线(最大驱动力线)划分的区域(图3和图4)。HV行驶区域是混合动力系统2中的最宽区域。
在混合动力模式中，第一旋转机械MG1承载发动机转矩Te的反作用力。在混合动力模式中，MGECU 1b的离合器控制单元接合爪形离合器60并将第二旋转机械MG2连接到动力传输路径。在混合动力模式中，当车辆减速时，第二旋转机械MG2可被再生驱动。在混合动力模式中，第一旋转机械MG1可被再生驱动。当选择混合动力模式时，行驶控制单元考虑是否再生驱动第一旋转机械MG1，并且接着，计算关于发动机ENG、第一旋转机械MG1和第二旋转机械MG2的命令值。
在发动机直接传输模式中，发动机转矩Te被机械传输到副轴51(即，驱动轮W)而不经过电路径。在发动机直接传输模式中，离合器控制单元释放爪形离合器60，由此单向离合器70处于释放状态中，MG2旋转轴22与减速轴53断开，并且第二旋转机械MG2与动力传输路径分离。出于此原因，在发动机直接传输模式中，旋转机械控制单元使第二旋转机械MG2静止，并且在行驶期间消除第二旋转机械MG2的拖动损耗，因此提高燃料效率。在此说明的发动机直接传输模式中，第二旋转机械MG2的静止模式(下文中，称为“MG2静止模式”)被一起使用。
EV行驶模式是仅使用MG2转矩Tmg2的行驶模式。出于此原因，在EV行驶模式中，离合器控制单元接合爪形离合器60并将第二旋转机械MG2连接到动力传输路径。在下文描述中，EV行驶模式被称为“MG2EV行驶模式”。在MG2EV行驶模式中，发动机ENG可被停止以提高燃料效率。行驶控制单元考虑是否停止发动机ENG，并且接着，计算关于发动机ENG、第一旋转机械MG1和第二旋转机械MG2的命令值。
在MG2EV行驶模式中根据车速和驱动轮W的要求驱动力的可用区域(下文中，称为“MG2EV行驶区域”)是通过在MG2EV行驶模式中要从驱动轮W输出的每一车速的最大驱动力的线(最大驱动力线)划分的区域(图3和图5)。最大驱动力小于相同车速下HV行驶模式中的最大驱动力。在MG2EV行驶区域中，可用区域与HV行驶区域的一部分重叠(图3到图5)。出于此原因，在重叠区域中，可选择MG2EV行驶模式或HV行驶模式，
MG2分离行驶模式是第二旋转机械MG2在爪形离合器60的第一接合元件61和第二接合元件62的断开状态中与减速轴53分离的行驶模式。具体来说，MG2分离行驶模式是在释放爪形离合器60的状态中释放单向离合器70的行驶模式。MG2分离行驶模式用在驱动轮W的要求驱动力小的区域中(图3和图6)。驱动轮W的要求驱动力小的区域是等于混合动力车辆中的行驶负载阻力的区域。即，当驱动轮W的要求驱动力具有等于行驶负载阻力的量值时，使用MG2分离行驶模式。在图3和图6中，行驶负载阻力被指示为表示每一车速的行驶负载阻力的道路负载线(R/L线)。
在MG2分离行驶模式中，车辆使用发动机转矩Te来行驶。在MG2分离行驶模式中，第一旋转机械MG1承载发动机转矩Te的反作用力。图7是MG2分离行驶模式中的列线图。在图7中，“RDS”指示减速轴53。并且，“OUT”指示连接到环形齿轮R的输出轴(副轴51)。此时，当关注第一旋转机械MG1时，第一旋转机械MG1的旋转方向以预定车速V0作为边界而反转。出于此原因，在MG2分离行驶模式中，第一旋转机械MG1以预定车速V0作为边界而在动力驱动和再生驱动之间切换。此说明的第一旋转机械MG1在从停止(车速0)到预定车速V0的低车速范围中被再生驱动，并且在等于或高于预定车速V0的中间车速范围或高车速范围中被动力驱动。因此，可将MG2分离行驶模式以预定车速V0作为边界而粗略划分成两个行驶模式。预定车速V0必需通过混合动力系统2的构造(动力分配机构30、减速部的齿数比等)来判定。
在低车速范围的MG2分离行驶模式中，二次电池25以通过第一旋转机械MG1的再生驱动产生的电力来充电。也就是说，在低车速范围的MG2分离行驶模式中，第二旋转机械MG2与动力传输路径分离，并且在此状态中，二次电池25以通过第一旋转机械MG1的再生驱动获得电力来充电。
具体来说，在低车速范围的MG2分离行驶模式中，离合器控制单元释放爪形离合器60，因此单向离合器70被释放，并且第二旋转机械MG2与动力传输路径分离。旋转机械控制单元控制MG1转矩Tmg1以便承载发动机转矩Te的反作用力。因此，第一旋转机械MG1被再生驱动以产生电力。
在低车速范围的MG2分离行驶模式中，旋转机械控制单元在MG2静止模式中控制第二旋转机械MG2，因此提高燃料效率。出于此原因，在下文描述中，低车速范围的MG2分离行驶模式被称为“MG2的静止期间的MG2充电行驶模式(第二行驶模式)”。
如上所述，MG2的静止期间的充电行驶模式被应用到的、根据车速和驱动轮W的要求驱动力的区域(下文中，称为“MG2的静止期间的充电行驶区域”)是车速处于低车速范围中并且驱动轮W的要求驱动力小的区域。因此，当车速处于低车速范围中并且驱动轮W的要求驱动力小时(当驱动轮W的要求驱动力具有等于行驶负载阻力的量值时)，行驶控制单元可选择MG2的静止期间的充电行驶模式。
MG2的静止期间的充电行驶区域与HV行驶区域的一部分以及MG2EV行驶区域的一部分重叠(图8)。出于此原因，在重叠区域(下文中，称为“第一重叠区域”)A中，行驶控制单元可基于车速和驱动轮W的要求驱动力选择HV行驶模式、MG2EV行驶模式或MG2的静止期间的充电行驶模式。因此，行驶控制单元基于二次电池25的电量状态(SOC)从各种可选择行驶模式判定要应用的行驶模式。
接着，将描述处于中间车速范围或高车速范围中的MG2分离行驶模式。在此车速范围的MG2分离行驶模式中，与MG2的静止期间的充电行驶模式一样，第二旋转机械MG2通过离合器控制单元对爪形离合器60的释放控制与动力传输路径分离。旋转机械控制单元控制MG1转矩Tmg1以便承载发动机转矩Te的反作用力。因此，第一旋转机械MG1被动力驱动以消耗电力。在此说明中，此时供应到第一旋转机械MG1的电力是从二次电池25提供的。出于此原因，在MG2分离行驶模式中，二次电池25的电力可被放电。
在中间车速范围或高车速范围的MG2分离行驶模式中，可应用MG2静止模式。在MG2静止模式中，在MG2转速Nmg2与减速轴53的转速之间存在转速差。出于此原因，在从MG2分离行驶模式到HV行驶模式或MG2EV行驶模式切换时，离合器控制单元使旋转机械控制单元将MG2转速Nmg2增大到减速轴53的转速以将爪形离合器60的第一接合元件61和第二接合元件62的旋转同步，并且执行爪形离合器60的接合控制。然而，当车速增大时，转速差增大。因此，在切换行驶模式时，车速越高，花费越多时间来使旋转同步，并且MG2转矩Tmg2的输出响应性降低。因此，驾驶性能可能恶化。
因此，中间车速范围或高车速范围的MG2分离行驶模式被划分成车速低于预定车速V1的区域和车速等于或高于预定车速V1的区域。车速低于预定车速V1的区域是即使在应用MG2静止模式时，MG2转矩Tmg2的输出响应性的降低也不导致驾驶性能的恶化的区域。此区域用于中间车速范围中。车速等于或高于预定车速V1的区域是MG2静止模式的应用可能导致足以导致驾驶性能的恶化的MG2转矩Tmg2的输出响应性的降低的区域。此区域用于高车速范围中。驾驶性能是否恶化的判定可例如使用实际车辆通过感官评估实验来执行。
因此，在中间车速范围的MG2分离行驶模式中，第二旋转机械MG2与动力传输路径分离，并且在此状态中，二次电池25的电力通过第一旋转机械MG1的动力驱动来放电，并且第二旋转机械MG2静止。在高车速范围的MG2分离行驶模式中，第二旋转机械MG2与动力传输路径分离，并且在此状态中，二次电池25的电力通过第一旋转机械MG1的动力驱动来放电，并且第二旋转机械MG2在怠速转速下旋转。在下文描述中，中间车速范围的MG2分离行驶模式被称为“MG2的静止期间的放电行驶模式(第四行驶模式)”，并且高车速范围的MG2分离行驶模式被称为“MG2的怠速期间的放电行驶模式(第三行驶模式)”。
在MG2的分离期间的放电行驶模式中，可以在抑制由于MG2静止模式导致的燃料效率的降低的同时抑制驾驶性能的恶化。
如上所述，MG2的静止期间的放电行驶模式被应用到的根据车速和驱动轮W的要求驱动力的区域(下文中，称为“MG2的静止期间的放电行驶区域”)是车速处于中间车速范围(车速高于充电行驶区域中的车速并且低于下文所述的MG2的怠速期间的放电行驶区域中的车速的区域)中并且驱动轮W的要求驱动力小的区域。因此，当车速处于中间车速范围中并且驱动轮W的要求驱动力小时(当驱动轮W的要求驱动力具有等于行驶负载阻力的量值时)，行驶控制单元可选择MG2的静止期间的放电行驶模式。
MG2的静止期间的放电行驶区域与HV行驶区域的一部分或MG2EV行驶区域的一部分重叠(图8)。在此说明中，存在HV行驶区域的一部分、MG2EV行驶区域的一部分和MG2的静止期间的放电行驶区域相互重叠的第二重叠区域B，以及HV行驶区域的一部分和MG2的静止期间的放电行驶区域相互重叠的第三重叠区域C。出于此原因，在第二重叠区域B中，行驶控制单元可基于车速和驱动轮W的要求驱动力选择HV行驶模式、MG2EV行驶模式或MG2的静止期间的放电行驶模式。并且，在第三重叠区域C中，行驶控制单元可基于车速和驱动轮W的要求驱动力选择HV行驶模式或MG2的静止期间的放电行驶模式。因此，在第二重叠区域B与第三重叠区域C两者中，行驶控制单元基于二次电池25的SOC从各种可选择模式判定将被应用的行驶模式。例如，当MG2EV行驶区域可随着第二旋转机械MG2的大小的增大等朝向较高车速侧扩展时，MG2的静止期间的放电行驶区域可变成与HV行驶区域的一部分和MG2EV行驶区域的一部分重叠的仅第二重叠区域B。
即使车速和驱动轮W的要求驱动力存在于第二重叠区域B或第三重叠区域C中，也与第一重叠区域A一样，行驶控制单元基于二次电池25的SOC选择第二重叠区域B或第三重叠区域C中的行驶模式。
在MG2的怠速期间的放电行驶模式中，旋转机械控制单元操作第二旋转机械MG2，而不是使第二旋转机械MG2静止，因此可以抑制驾驶性能的恶化。
第二旋转机械MG2的怠速转速是单向离合器70可维持在释放状态中的MG2转速Nmg2。换句话说，怠速转速是低于减速轴53的转速的MG2转速Nmg2。使第二旋转机械MG2在怠速转速下旋转的原因是减小MG2转速Nmg2和减速轴53的转速之间的转速差，由此缩短使第二旋转机械MG2与减速轴53的旋转同步要求的时间，并且在从MG2的怠速期间的放电行驶模式到HV行驶模式的切换时抑制驾驶性能的恶化。因此，期望的是怠速转速被设定为相对于减速轴53的转速被抑制成低预定转速的转速。预定转速是MG2转速Nmg2和减速轴53的转速之间的转速差，可获得能够抑制驾驶性能的恶化的同步时间。然而，当MG2转速Nmg2增大时，供应到第二旋转机械MG2的电力增大，导致燃料效率的恶化。出于此原因，期望的是预定转速具有不导致燃料效率的显著恶化的量值。
如上所述，MG2的怠速期间的放电行驶模式被应用到的、根据车速和驱动轮W的要求驱动力的区域(下文中，称为“MG2的怠速期间的放电行驶区域”)是车速处于高车速范围(车速高于MG2的静止期间的放电行驶区域中的车速的区域)中并且驱动轮W的要求驱动力小的区域。因此，当车速处于高车速范围中并且驱动轮W的要求驱动力小时(当驱动轮W的要求驱动力具有等于行驶负载阻力的量值时)，行驶控制单元可选择MG2的怠速期间的放电行驶模式。
MG2的怠速期间的放电行驶区域与HV行驶区域的一部分重叠(图8)。出于此原因，在MG2的怠速期间的放电行驶区域与HV行驶区域的一部分重叠的第四重叠区域D中，行驶控制单元可基于车速和驱动轮W的要求驱动力选择HV行驶模式或MG2的怠速期间的放电行驶模式。因此，行驶控制单元基于二次电池25的SOC从各种可选择行驶模式判定要应用的行驶模式。如上所述，当MG2EV行驶区域可朝向较高车速侧扩展时，MG2的怠速期间的放电行驶区域可与HV行驶区域的一部分和MG2EV行驶区域的一部分重叠。
将参照图9的流程图来描述MG2分离行驶模式中的行驶模式的选择。
行驶控制单元收集车辆信息(步骤ST1)。车辆信息至少是关于车速的信息、关于驱动轮W的要求驱动力的信息以及关于二次电池25的SOC的信息。
行驶控制单元判定车速和驱动轮W的要求驱动力的组合是否存在于第一重叠区域A中，即，是否是第一重叠区域A(步骤ST2)。
当是第一重叠区域A时，行驶控制单元判定SOC是否小于预定值(步骤ST3)。例如，预定值是在禁止二次电池25的充电时的阈值(即，在二次电池25完全充电或近乎完全充电时的SOC)。
当SOC小于预定值时，行驶控制单元选择MG2的静止期间的充电行驶模式(步骤ST4)。因此，在此状况下，二次电池25可被充电。当SOC等于或大于预定值时，行驶控制单元选择MG2EV行驶模式(步骤ST5)。因此，在此状况下，二次电池25可被放电。
以此方式，行驶控制单元可在选择第一重叠区域A的行驶模式时考虑二次电池25的SOC。出于此原因，行驶控制单元可选择具有第二旋转机械MG2的静止伴随的低损耗的行驶模式。因此，可以提高燃料效率。
步骤ST3的预定值可以是在禁止二次电池25的放电时的阈值(即，在要求二次电池25的充电时的SOC)。在此状况下，行驶控制单元在SOC大于预定值时选择MG2EV行驶模式来对二次电池25放电，并且在SOC等于或小于预定值时选择MG2的静止期间的充电行驶模式来对二次电池25充电。
当在步骤ST2中，判定不是第一重叠区域A时，接着，行驶控制单元判定车速和驱动轮W的要求驱动力的组合是否存在于第二重叠区域B中，即，是否是第二重叠区域B(步骤ST6)。
当是第二重叠区域B时，行驶控制单元判定SOC是否处于预定范围中(步骤ST7)。预定范围具有例如作为在要求二次电池25的充电时的SOC的下限值和作为在禁止二次电池25的充电时的SOC的上限值。
当SOC处于预定范围中时，行驶控制单元选择MG2的静止期间的放电行驶模式(步骤ST8)。以这种方式，在此状况下，二次电池25可被放电。
相比之下，当SOC处于预定范围之外时，行驶控制单元判定SOC是否小于预定范围(步骤ST9)。
当SOC大于预定范围时，行驶控制单元进行到步骤ST5，并且选择MG2EV行驶模式，从而对二次电池25放电。当SOC小于预定范围时，行驶控制单元选择HV行驶模式(步骤ST10)。以这种方式，在此状况下，二次电池25可被充电。
以此方式，在选择第二重叠区域B的行驶模式时，以二次电池25的SOC的降序选择MG2EV行驶模式、MG2的静止期间的放电行驶模式和HV行驶模式。出于此原因，行驶控制单元可根据SOC选择具有第二旋转机械MG2的静止伴随的低损耗的行驶模式。因此，可以提高燃料效率。并且，当SOC变小，MG2EV行驶模式被切换到MG2的静止期间的放电行驶模式，并且需要二次电池25的充电时，行驶控制单元可导向HV行驶模式。也就是说，行驶控制单元可抑制行驶模式的迅速改变，并且可继续以极少不舒服的感觉继续行驶。
当在步骤ST6中判定不是第二重叠区域B时，接着，行驶控制单元判定车速和驱动轮W的要求驱动力的组合是否存在于第三重叠区域C中，即，是否是第三重叠区域C(步骤ST11)。
当是第三重叠区域C时，行驶控制单元判定SOC是否小于预定值(步骤ST12)。作为预定值，可使用与是第一重叠区域A时相同的值(在禁止二次电池25的充电时的阈值)。
当SOC小于预定值时，行驶控制单元进行到步骤ST10，并且选择HV行驶模式以对二次电池25充电。当SOC等于或大于预定值时，行驶控制单元进行到步骤ST8，并且选择MG2的静止时的放电行驶模式以对二次电池25放电。以此方式，行驶控制单元可根据SOC选择具有第二旋转机械MG2的静止伴随的低损耗的行驶模式。因此，可以提高燃料效率。
步骤ST12的预定值可以是在禁止二次电池25的放电时的阈值。在此状况下，当SOC大于预定值时，行驶控制单元选择MG2的静止期间的放电行驶模式来对二次电池25放电，并且当SOC等于或小于预定值时，行驶控制单元选择HV行驶模式来对二次电池25充电。
当在步骤ST11中判定不是第三重叠区域C时，接着，行驶控制单元判定车速和驱动轮W的要求驱动力的组合是否存在于第四重叠区域D中，即，是否是第四重叠区域B(步骤ST13)。
当是第四重叠区域D时，行驶控制单元判定SOC是否小于预定值(步骤ST14)。作为预定值，可使用与是第一重叠区域A或第三重叠区域C时相同的值(在禁止二次电池25的充电时的阈值)。
当SOC小于预定值时，行驶控制单元进行到步骤ST10，并且选择HV行驶模式以对二次电池25充电。当SOC等于或大于预定值时，行驶控制单元选择MG2的怠速期间的放电行驶模式(步骤ST15)。因此，在此状况下，二次电池25可被放电。以此方式，行驶控制单元选择MG2的怠速期间的放电行驶模式，由此可以抑制MG2转矩Tmg2的输出响应性的降低并抑制驾驶性能的恶化。
步骤ST14的预定值可以是在禁止二次电池25的放电时的阈值。在此状况下，当SOC大于预定值时，行驶控制单元选择MG2的怠速期间的放电行驶模式来对二次电池25放电，并且当SOC等于或小于预定值时，行驶控制单元选择HV行驶模式来对二次电池25充电。
如上所述，此实例的用于车辆的控制装置可针对第二旋转机械MG2与减速轴53分离的MG2分离行驶模式选择MG2的静止期间的充电行驶模式、MG2的静止期间的放电行驶模式和MG2的怠速期间的放电行驶模式。出于此原因，用于车辆的控制装置通过第二旋转机械MG2与减速轴53的分离使得能够以低损耗行驶，并且可适当地执行二次电池25的充电和放电。用于车辆的控制装置在MG2的静止期间实现损耗的进一步降低。此外，用于车辆的控制装置使第二旋转机械MG2怠速，由此可以以卓越的响应性执行从MG2的怠速期间的放电行驶模式到MG2连接行驶模式的切换。
关于行驶模式，当执行具有高改变频率的驾驶员的操作，例如，改变加速器开度时，频繁地操作切换控制。然而，用于车辆的控制装置可根据车速选择MG2的静止期间的充电行驶模式、MG2的静止期间的放电行驶模式和MG2的怠速期间的放电行驶模式。因此，可以抑制由于驾驶员的操作导致的驾驶模式的频繁切换。
用于车辆的控制装置可通过包含车速、驱动轮W的要求驱动力和二次电池25的SOC的几个指数根据第二旋转机械MG2和减速轴53之间的连接状态或断开状态来选择最佳行驶模式。出于此原因，用于车辆的控制装置在选择行驶模式时具有简单的计算处理，并且因此可以以卓越的响应性在所选择的行驶模式中执行行驶控制。此外，用于车辆的控制装置可使用测量仪器，例如，现有的传感器的检测值选择上文所述的行驶模式，而不进一步设置测量仪器，例如，新传感器。出于此原因，车辆的控制装置可在抑制成本的增加的同时以卓越的准确性选择行驶模式。
另一方面，如果SOC改变，那么行驶控制单元可根据此时的车速和驱动轮W的要求驱动力切换MG2连接行驶模式和MG2分离行驶模式。此时，行驶控制单元执行SOC和阈值的比较/判定。因此，期望的是要与SOC比较的用于切换的判定的阈值具有以下滞后。阈值被判定成使得可长时间维持MG2分离行驶模式。
当随着SOC的增大执行从MG2分离行驶模式到MG2连接行驶模式的切换，并且随着SOC的减小执行从MG2连接行驶模式到MG2分离行驶模式的切换时，用于到MG2分离行驶模式的切换的判定的阈值a被设定成大于用于到MG2连接行驶模式的切换的判定的阈值b，由此相比仅通过单个阈值a执行到行驶模式的切换的状况，MG2分离行驶模式的持续时间延长。当随着SOC的增大执行从MG2连接行驶模式到MG2分离行驶模式的切换，并且随着SOC的减小执行从MG2分离行驶模式到MG2连接行驶模式的切换时，阈值b被设定成小于阈值a，由此MG2分离行驶模式的持续时间延长。通过在混合动力系统2中设定阈值a、b，相比仅通过单个阈值a执行行驶模式的切换，可以尽可能长时间将行驶维持在MG2分离行驶模式中。因此，可以在相比MG2连接行驶模式降低损耗的状态中长时间继续行驶，并且提高燃料效率。根据阈值a、b，可以抑制MG2连接行驶模式与MG2分离行驶模式之间的频繁切换。因此，可以减少在改变行驶模式的情况下驾驶员的繁忙的感觉。
当混合动力车辆设有驾驶支持装置，例如，自动驾驶装置或巡航控制装置时，希望相比未设有驾驶支持装置的车辆，滞后(阈值a与阈值b之间的差)被设定得较小。在这种情况下，在混合动力车辆中，可以实现由于MG2分离行驶模式的行驶区域的扩展而以较少损耗驾驶和通过驾驶支持装置而以驾驶操作的较少繁杂驾驶两者。因此，在混合动力车辆中，可以通过提供滞后允许驾驶员在获得上述效果的同时执行便利的驾驶。
具体来说，在第一重叠区域A中，随着SOC的增大执行从MG2的静止期间的充电行驶模式到MG2EV行驶模式的切换，并且随着SOC的减小执行从MG2EV行驶模式到MG2的静止期间的充电行驶模式的切换。出于此原因，在第一重叠区域A中，用于从充电行驶模式到MG2EV行驶模式的切换的判定的阈值b1被设定为大于从MG2EV行驶模式到MG2的静止期间的充电行驶模式的切换的判定的阈值a1(图10)，由此其中第二旋转机械MG2与减速轴53分离的MG2的静止期间的充电行驶模式的状态长时间继续。图10中的“下限阈值”指示关于SOC的可用于混合动力车辆的二次电池25中的下限值(同样情况适用于图11到图13)。“上限阈值”指示关于SOC的可用于混合动力车辆的二次电池25中的上限值(同样情况适用于图11到图13)。
在第二重叠区域B中，随着SOC的增大执行从MG2的静止期间的放电行驶模式到MG2EV行驶模式的切换，并且随着SOC的减小执行从MG2EV行驶模式到MG2的静止期间的放电行驶模式的切换。出于此原因，在第二重叠区域B中，用于从放电行驶模式到MG2EV行驶模式的切换的判定的阈值b2被设定为大于从MG2EV行驶模式到MG2的静止期间的放电行驶模式的切换的判定的阈值a2(图11)，由此其中第二旋转机械MG2与减速轴53分离的MG2的静止期间的放电行驶模式的状态长时间继续。此外，在第二重叠区域B中，随着SOC的增大执行从HV行驶模式到MG2的静止期间的放电行驶模式的切换，并且随着SOC的减小执行从MG2的静止期间的放电行驶模式到HV行驶模式的切换。出于此原因，在第二重叠区域B中，用于从MG2的静止期间的放电行驶模式到HV行驶模式的切换的判定的阈值b3被设定为小于从HV行驶模式到MG2的静止期间的放电行驶模式的切换的判定的阈值a3(图11)，由此MG2的静止期间的放电行驶模式的状态长时间继续。优选的是，在阈值a3和阈值a2之间的范围被设定为上文所述的步骤ST7、ST9的预定范围。
在第三重叠区域C中，随着SOC的增大执行从HV行驶模式到MG2的静止期间的放电行驶模式的切换，并且随着SOC的减小执行从MG2的静止期间的放电行驶模式到HV行驶模式的切换。出于此原因，在第三重叠区域C中，用于从MG2的静止期间的放电行驶模式到HV行驶模式的切换的判定的阈值b4被设定为小于从HV行驶模式到MG2的静止期间的放电行驶模式的切换的判定的阈值a4(图12)，由此MG2的静止期间的放电行驶模式的状态长时间继续。
在第四重叠区域D中，随着SOC的增大执行从HV行驶模式到MG2的怠速期间的放电行驶模式的切换，并且随着SOC的减小执行从MG2的怠速期间的放电行驶模式到HV行驶模式的切换。出于此原因，在第四重叠区域D中，用于从MG2的怠速期间的放电行驶模式到HV行驶模式的切换的判定的阈值b5被设定为小于从HV行驶模式到MG2的怠速期间的放电行驶模式的切换的判定的阈值a5(图13)，由此MG2的怠速期间的放电行驶模式的状态长时间继续。
驱动轮W的要求驱动力通过驾驶员的制动器操作而减小。出于此原因，即使在MG2分离行驶模式当前不是选择目标时，也有可能，MG2分离行驶模式随着要求驱动力的减小变成选择目标。同时，要求驱动力通过驾驶员的加速器操作而增大。出于此原因，即使在MG2分离行驶模式当前是选择目标时，也有可能，随着要求驱动力的增大将MG2分离行驶模式从选择目标排除。现将参照图14和图15的流程图来描述此情形下的计算处理的实例。
行驶控制单元判定是否将HV行驶模式应用为当前行驶模式(步骤ST21)。
在当前行驶模式是HV行驶模式时，行驶控制单元判定驱动轮W的要求驱动力是否正在减小(步骤ST22)。
当要求驱动力没有正在减小时，行驶控制单元结束计算处理以便维持当前HV行驶模式。当要求驱动力正在减小时，行驶控制单元基于要求驱动力和车速判定行驶模式的选择区域是否对应于第一重叠区域A到第四重叠区域D中的任一个，即，要求驱动力和车速的组合是否达到第一重叠区域A到第四重叠区域D中的任一个(步骤ST23)。
如果要求驱动力和车速的组合没有达到第一重叠区域A到第四重叠区域D中的任一个，那么行驶控制单元结束计算处理以便维持当前HV行驶模式。如果要求驱动力和车速的组合达到第一重叠区域A到第四重叠区域D中的任一个，那么行驶控制单元判定驾驶员是否正在执行制动器开启操作(步骤ST24)。
当驾驶员正在执行制动器开启操作时，有可能的是，驱动轮W的要求驱动力在制动器开启操作之后立即移位到减速侧(负侧)。接着，当要求驱动力被移位到减速侧时，有必要通过第二旋转机械MG2再生电力。然而，在混合动力车辆中，当行驶模式的选择区域通过制动器开启操作从HV行驶模式改变到MG2分离行驶模式时，如果进行到MG2分离行驶模式的切换并使第二旋转机械MG2静止或怠速，那么有必要再次将行驶模式从MG2分离行驶模式切换到HV行驶模式以再生电力。出于此原因，当重复行驶模式的切换时，会花费大量时间直到可以通过第二旋转机械MG2再生电力为止。因此，随着要获得的再生能量的减少，燃料效率恶化。
因此，当行驶模式的选择区域根据驾驶员的制动器开启操作从HV行驶模式移位到可选择MG2分离行驶模式的区域，并且制动器开启操作继续时，维持当前HV行驶模式直到经过预定时间为止，并且，通过第二旋转机械MG2再生电力。此后，基于SOC从可选择MG2分离行驶模式的区域的行驶模式中判定要应用的行驶模式，或基于车速、要求驱动力和SOC新选择要应用的行驶模式。预定时间具有例如驾驶员的制动器开启操作或根据作为起始点的制动器开启操作的行驶模式的选择区域的切换判定。相比执行切换的状况，预定时间被设定成可通过行驶模式的选择区域的切换的判定立即增加再生能量的时间。例如，如图16的区段T1所示，预定时间的端点是驾驶员的制动器开启操作的结束。图16的图示是第二重叠区域B的时序图。在图16中，为便于描述，要与要求驱动力比较以用于行驶模式的切换的判定的阈值(模式切换阈值)是恒定的，不管车速的改变。在混合动力车辆中，可以通过HV行驶模式的延长来增加再生能量。因此，行驶模式的移位变得容易解决，并且因此可以提高燃料效率。
因此，当在步骤ST24中判定驾驶员正执行致动器开启操作时，行驶控制单元继续当前HV行驶模式(步骤ST25)。接着，行驶控制单元判定是否已经过预定时间(第一预定时间)(步骤ST26)。
行驶控制单元重复步骤ST25、ST26的计算处理，直到经过预定时间为止。当已经过预定时间时，行驶控制单元收集车辆信息(步骤ST27)。车辆信息至少是关于车速的信息、关于驱动轮W的要求驱动力的信息以及关于二次电池25的SOC的信息。
驾驶员可从步骤ST23的判定执行制动器关断操作或加速器开启操作，直到此点为止。出于此原因，行驶控制单元基于车速和要求驱动力判定行驶模式的选择区域是否对应于第一重叠区域A到第四重叠区域D中的任一个(步骤ST28)。
当行驶模式的选择区域不对应于第一重叠区域A到第四重叠区域D中的任一个时，行驶控制单元结束计算处理。在此状况下，例如，进一步继续延长的HV行驶模式，或根据车速和要求驱动力在新行驶模式的选择区域中选择要应用的行驶模式。当行驶模式的选择区域对应于第一重叠区域A到第四重叠区域D中的任一个时，行驶控制单元基于SOC从重叠区域中选择要应用的行驶模式(步骤ST29)。因此，如果选择的行驶模式是HV行驶模式，那么行驶控制单元维持HV行驶模式，并且如果选择的行驶模式不是HV行驶模式，那么行驶控制单元执行到选择的行驶模式的切换。例如，在图16的图示中，当已经经过区段T1的预定时间时，车速和要求驱动力的组合对应于第二重叠区域B，并且判定SOC大于步骤ST7、ST9的预定范围，由此执行到MG2EV行驶模式的切换。
当在步骤ST24中判定驾驶员不处于制动器开启操作期间时，例如，要求驱动力随着驾驶员的加速器关断操作或加速器开度减小操作而减小，并且行驶模式的选择区域从HV行驶模式移位到可选择MG2分离行驶模式的区域(第一重叠区域A到第四重叠区域D中的一个)。当混合动力车辆设有使得能够惯性行驶的驾驶支持装置时，有可能的是，驾驶员通过加速器关断操作根据惯性行驶期望怠速状态。出于此原因，当存在行驶模式的选择区域的改变时，期望的是，如果到MG2分离行驶模式的切换是可能的，那么立即执行切换。
因此，当要求驱动力随着驾驶员的加速器关断操作或加速器开度减小操作(不执行制动器开启操作)而减小时，并且当行驶模式的选择区域从HV行驶模式移位到可选择MG2分离行驶模式的区域时，如果可基于SOC应用MG2分离行驶模式，那么在可应用的判定之后立即执行到MG2分离行驶模式的切换。以这种方式，在混合动力车辆中，相比维持HV行驶模式的状况，可以减少动力传输装置的拖动损耗。因此，可以延长惯性行驶。此时，进行到MG2静止模式的移位，由此还可以减少第二旋转机械MG2的拖动损耗。出于此原因，车辆的控制装置可实现驾驶性能的改进与具有低损耗的行驶两者。
因此，当在步骤ST24中判定驾驶员没有正在执行制动器开启操作时，行驶控制单元判定SOC是否小于步骤ST7、ST9的预定范围或步骤ST12、ST14的预定值(步骤ST30)。
如果SOC小于预定范围或预定值，那么行驶控制单元选择MG2连接行驶模式(HV行驶模式或MG2EV行驶模式)(步骤ST31)。以这种方式，如果选择的行驶模式是HV行驶模式，那么行驶控制单元维持HV行驶模式，并且如果选择的行驶模式不是HV行驶模式，那么行驶控制单元执行到MG2EV行驶模式的切换。如果SOC不小于预定范围或预定值，那么行驶控制单元在对应重叠区域中选择MG2分离行驶模式(步骤ST32)。以这种方式，行驶控制单元执行到选择的MG2分离行驶模式的切换。例如，在图16的图示中，在时间tx选择MG2的静止期间的放电行驶模式。
接着，当在步骤ST21中判定当前行驶模式不是HV行驶模式时，如图15的流程图所示，行驶控制单元判定当前行驶模式是否是MG2分离行驶模式(步骤ST41)。
在当前行驶模式不是MG2分离行驶模式时，行驶控制单元结束计算处理。在当前行驶模式是MG2分离行驶模式时，行驶控制单元判定驱动轮W的要求驱动力是否正增大(步骤ST42)。
当要求驱动力没有正在增大时，行驶控制单元结束计算处理以便维持当前行驶模式。当要求驱动力正在增大时，行驶控制单元基于要求驱动力和车速判定行驶模式的选择区域是否在第一重叠区域A到第四重叠区域D中之外(步骤ST43)。
当行驶模式的选择区域不在第一重叠区域A到第四重叠区域D之外时，行驶控制单元结束计算处理以便维持当前行驶模式。当行驶模式的选择区域在第一重叠区域A到第四重叠区域D之外时，行驶控制单元基于车速、要求驱动力和SOC选择MG2连接行驶模式(HV行驶模式或MG2EV行驶模式)(步骤ST44)。因此，行驶控制单元执行到选择的MG2连接行驶模式的切换。
接着，行驶控制单元判定要求驱动力是否正在减小(步骤ST45)。执行此判定，例如，直到执行步骤ST44的选择之后经过预定时间(第二预定时间)为止。
当要求驱动力没有正在减小时，行驶控制单元结束计算处理。以这种方式，此时，例如，继续步骤ST44中选择的MG2连接行驶模式。当要求驱动力正在减小时，行驶控制单元判定要求驱动力和车速的组合是否达到第一重叠区域A到第四重叠区域D中的任一区域(步骤ST46)。
当要求驱动力和车速的组合没有达到第一重叠区域A到第四重叠区域D中的任一区域时，行驶控制单元结束计算处理。以这种方式，此时，例如，继续步骤ST44中选择的MG2连接行驶模式。如果要求驱动力和车速的组合达到第一重叠区域A到第四重叠区域D中的任一区域，那么行驶控制单元判定是否已经过预定时间(第二预定时间)(步骤ST47)。预定时间是在执行步骤ST44的MG2连接行驶模式的选择之后经过的时间，并且例如是直到制动器开启操作被结束为止的时间。
当没有经过预定时间时，行驶控制单元继续步骤ST44中选择的MG2连接行驶模式(步骤ST48)，并返回到步骤ST47。即，当根据加速器开启操作随着要求驱动力的增大而执行MG2分离行驶模式到MG2连接行驶模式的切换时，行驶控制单元维持MG2连接行驶模式，直到经过预定时间为止，即使行驶模式的选择区域根据制动器开启操作随着要求驱动力的减小而从MG2连接行驶模式改变到MG2分离行驶模式直到在执行切换之后经过预定时间为止。当已经过预定时间时，行驶控制单元基于SOC选择对应行驶模式(步骤ST49)。因此，如果选择步骤ST44的MG2连接行驶模式，那么行驶控制单元继续MG2连接行驶模式，并且如果选择除MG2连接行驶模式之外的行驶模式，那么行驶控制单元执行到选择的行驶模式的切换。
例如，在图16的图示中，在时间t1，随着要求驱动力的增大，在从MG2的静止期间的放电行驶模式到HV行驶模式的切换之后，立即执行加速器关断操作和制动器开启操作。因此，在时间t2，随着要求驱动力的减小，行驶模式的选择区域从HV行驶模式改变到MG2的静止期间的放电行驶模式。然而，行驶控制单元继续HV行驶模式，直到经过预定时间t3(区段T2)为止。在此说明中，HV行驶模式通过SOC继续，即使已经过预定时间t3之后。
以此方式，行驶控制单元继续随着要求驱动力的增大而切换的MG2连接行驶模式持续预定时间，即使在连续地执行增大和减小要求驱动力并且选择从MG2连接行驶模式到MG2分离行驶模式的切换的情形下，并且此后必要时执行行驶模式的切换。出于此原因，根据用于车辆的控制装置，即使连续地执行增大和减小要求驱动力(这要求行驶模式的切换)，也不会频繁地执行行驶模式的切换。因此，车辆的控制装置可抑制由于行驶模式的频繁切换导致的第二旋转机械MG2的旋转波动导致的损耗的增加，并且可抑制行驶模式的频繁切换导致的繁忙的感觉(驾驶性能恶化)。

Claims (9)

1.一种用于车辆的控制装置，所述车辆包含发动机、第一旋转机械、第二旋转机械、动力传输装置、电池、第一离合器和第二离合器，所述动力传输装置包含被连接到所述发动机的旋转轴的第一旋转元件、被连接到所述第一旋转机械的旋转轴的第二旋转元件，和经由动力传输轴被连接到所述车辆的驱动轮的第三旋转元件，所述动力传输装置被构造成将所述发动机的输出转矩的反作用力传输到所述第一旋转机械，所述电池被构造成将电力供应到所述第一旋转机械和所述第二旋转机械并且从所述第一旋转机械和所述第二旋转机械接收电力，所述第一离合器被构造成将所述第二旋转机械选择性地连接到所述动力传输轴，所述第二离合器是单向离合器，所述第二离合器被构造成仅当所述第二旋转机械的旋转与所述动力传输轴的旋转同步时连接所述第二旋转机械和所述动力传输轴，所述第二离合器与所述第一离合器并行地布置在所述第二旋转机械和所述动力传输轴之间的动力传输路径上，
所述控制装置包括：
ECU，所述ECU被构造成基于车速和所述驱动轮的要求驱动力从多个行驶模式中选择所述车辆的行驶模式，所述ECU包含第一行驶模式，所述第一行驶模式包含第二行驶模式、第三行驶模式和第四行驶模式，所述第一行驶模式是其中所述第一离合器和所述第二离合器分离所述第二旋转机械和所述动力传输轴的连接的行驶模式，所述第二行驶模式是其中在利用通过所述第一旋转机械的再生驱动发出的电力来对所述电池充电的同时所述第二旋转机械静止的行驶模式，所述第三行驶模式是其中在通过所述第一旋转机械的动力驱动来使所述电池放电的同时所述第二旋转机械以比所述第三旋转元件的转速低的速度旋转的行驶模式，所述第四行驶模式是其中在通过所述第一旋转机械的动力驱动来使所述电池放电的同时所述第二旋转机械静止的行驶模式，所述ECU被构造成通过所述第一离合器来控制所述第二旋转机械和所述动力传输轴的连接，并且所述ECU被构造成：在所述ECU选择所述第一行驶模式时当所述车速处于等于或低于预定车速的低车速范围中时，选择所述第二行驶模式；当所述车速处于等于或高于所述预定车速的高车速范围中时，选择所述第三行驶模式；并且当所述车速处于所述低车速范围与所述高车速范围之间的车速范围中时，选择所述第四行驶模式。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中：
所述ECU包含第五行驶模式，所述第五行驶模式包含第六行驶模式和第七行驶模式，所述第五行驶模式是其中所述第二旋转机械被连接到所述动力传输轴的行驶模式，所述第六行驶模式是其中所述车辆仅以所述发动机的动力或以所述发动机和所述第二旋转机械的动力行驶的行驶模式，所述第七行驶模式是其中所述车辆以所述第二旋转机械的动力行驶的行驶模式，并且
所述ECU被构造成：当基于所述车速和所述要求驱动力的行驶模式的选择区域是能够选择所述第五行驶模式和所述第一行驶模式两者的区域时，基于所述电池的SOC从所述第五行驶模式和所述第一行驶模式中包含的行驶模式中选择行驶模式。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其中：
所述ECU被构造成随着所述SOC的增大而执行从所述第一行驶模式到所述第五行驶模式的切换，
所述ECU被构造成随着所述SOC的减小而执行从所述第五行驶模式到所述第一行驶模式的切换，并且
用于判定从所述第一行驶模式到所述第五行驶模式的切换的所述SOC的阈值大于用于判定从所述第五行驶模式到所述第一行驶模式的切换的所述SOC的阈值。
4.根据权利要求2所述的控制装置，其中：
所述ECU被构造成随着所述SOC的增大而执行从所述第五行驶模式到所述第一行驶模式的切换，
所述ECU被构造成随着所述SOC的减小而执行从所述第一行驶模式到所述第五行驶模式的切换，并且
用于判定从所述第一行驶模式到所述第五行驶模式的切换的所述SOC的阈值小于用于判定从所述第五行驶模式到所述第一行驶模式的切换的所述SOC的阈值。
5.根据权利要求1所述的控制装置，其中：
所述ECU包含第五行驶模式，所述第五行驶模式包含第六行驶模式和第七行驶模式，所述第五行驶模式是其中所述第二旋转机械被连接到所述动力传输轴的行驶模式，所述第六行驶模式是其中所述车辆仅以所述发动机的动力或以所述发动机和所述第二旋转机械的动力行驶的行驶模式，所述第七行驶模式是其中所述车辆以所述第二旋转机械的动力行驶的行驶模式，并且
所述ECU被构造成当行驶模式的选择区域根据驾驶员的制动器开启操作从所述第六行驶模式移位到能够选择所述第一行驶模式的区域并且所述制动器开启操作继续时，维持当前选择的所述第六行驶模式直到经过预定时间为止，并且此后，从能够选择所述第一行驶模式的区域的行驶模式中选择要应用的行驶模式。
6.根据权利要求2-4中的任一项所述的控制装置，其中：
所述ECU被构造成当行驶模式的选择区域根据驾驶员的制动器开启操作从所述第六行驶模式移位到能够选择所述第一行驶模式的区域并且所述制动器开启操作继续时，维持当前选择的所述第六行驶模式直到经过预定时间为止，并且此后，从能够选择所述第一行驶模式的区域的行驶模式中选择要应用的行驶模式。
7.根据权利要求2-4中的任一项所述的控制装置，其中：
所述ECU被构造成当随着所述要求驱动力的减小行驶模式的选择区域从所述第六行驶模式移位到能够选择所述第一行驶模式的区域时，在所述ECU基于所述SOC判定能够应用所述第一行驶模式之后，立即执行到所述第一行驶模式的切换。
8.根据权利要求1所述的控制装置，其中：
所述ECU包含第五行驶模式，所述第五行驶模式包含第六行驶模式，所述第五行驶模式是其中所述第二旋转机械被连接到所述动力传输轴的行驶模式，所述第六行驶模式是其中所述车辆仅以所述发动机的动力或以所述发动机和所述第二旋转机械的动力行驶的行驶模式，并且
所述ECU被构造成当随着所述要求驱动力的增大而执行从所述第一行驶模式到所述第六行驶模式的切换时维持所述第六行驶模式直到经过预定时间为止，即使当行驶模式的选择区域从所述第六行驶模式改变到所述第一行驶模式时也是如此，直到在执行所述切换之后经过所述预定时间为止。
9.根据权利要求2-4中的任一项所述的控制装置，其中：
所述ECU被构造成当随着所述要求驱动力的增大而执行从所述第一行驶模式到所述第六行驶模式的切换时维持所述第六行驶模式直到经过预定时间为止，即使在行驶模式的选择区域从所述第六行驶模式改变到所述第一行驶模式时也是如此，直到在执行所述切换之后经过所述预定时间为止。
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