CN112026747A - 车辆控制装置 - Google Patents

Abstract

提供一种的车辆控制装置，在判定为发动机处于无法产生足够转矩的状态的情况下，执行禁止区域设定处理，禁止通过该处理确定的运转区域中的发动机行驶模式的选择。

Description

车辆控制装置

技术领域

本发明涉及对混合动力车辆进行控制的车辆控制装置。

背景技术

以往，如在日本特开2010－110632中看到的那样，已知经由行星齿轮机构来对发动机、第1电动发电机和第2电动发电机这两个电动发电机以及车轮轴进行了连结的混合动力车辆。在这样的混合动力车辆中，发动机连结于行星齿轮机构的三个旋转元件中的一个，第1电动发电机连结于其余的两个旋转元件中的一个，第2电动发电机和车轮轴连结于所述两个旋转元件中的最后的一个。

在这样的混合动力车辆中，从多个行驶模式中选择行驶模式来进行行驶，所述多个行驶模式包括在使发动机工作的状态下进行行驶的发动机行驶模式、和在使发动机停止的状态下用第2电动发电机的动力进行行驶的EV行驶模式。并且，在选择发动机行驶模式期间，根据行驶状况、电池的蓄电状况来设定作为发动机转速的目标值的目标发动机转速，对第1电动发电机所产生的转矩进行反馈控制，以使得将发动机转速维持为目标发动机转速。

发明内容

在如上述那样的混合动力车辆中，在陷入了发动机无法产生足够转矩的状况的情况下，也能够通过用第1电动发电机的转矩维持发动机转速来持续进行发动机行驶模式下的行驶。然而，在那样的状态下，会为了维持发动机转速而消耗电力，因此，能够持续行驶的距离会相应地变短。

解决上述技术问题的车辆控制装置应用于混合动力车辆，该混合动力车辆具备发动机、第1电动发电机和第2电动发电机这两个电动发电机、行星齿轮机构、以及电池，该行星齿轮机构具有太阳轮、齿圈以及行星架这三个旋转元件，该电池储存第1电动发电机以及第2电动发电机发电产生的电力，并且向第1电动发电机以及第2电动发电机供给其储存的电力，并且，该混合动力车辆中，发动机连结于上述三个旋转元件中的一个，第1电动发电机连结于其余的两个中的一个，第2电动发电机和车轮轴连结于两个中的最后的一个。并且，该车辆控制装置从包括发动机行驶模式和EV行驶模式的多个行驶模式中选择某一行驶模式来进行混合动力车辆的行驶控制，所述发动机行驶模式是在使发动机工作的状态下进行行驶的模式，所述EV行驶模式是在使发动机的工作停止的状态下用第2电动发电机的动力进行行驶的模式。该车辆控制装置还具备发动机行驶禁止控制部，所述发动机行驶禁止控制部对发动机是否处于无法产生足够转矩的状态进行判定，在判定为处于无法产生足够转矩的状态的情况下，禁止发动机行驶模式的选择。

在选择发动机行驶模式期间，当因燃烧不良等而发动机成为无法产生足够转矩的状态时，必须在用第1电动发电机的动力来维持发动机转速的同时，通过第2电动发电机的动力来确保用于行驶的驱动力。此时，若切换为EV行驶模式，与变得不需要通过第1电动发电机的动力来维持发动机转速相应地，电力消耗会变少。由此，根据上述车辆控制装置，能够延长发动机成为了无法产生足够转矩的状态的情况下的混合动力车辆的行驶持续期间。

此外，即使发动机在特定的运转条件下成为无法产生足够转矩的状态，有时在其他运转条件下也能够产生足够转矩。于是，上述车辆控制装置中的发动机行驶禁止控制部也可以按多个运转区域的每个运转区域，分别单独地进行上述判定以及发动机行驶模式的选择的禁止。在这样的情况下，即使在特定的运转区域中成为无法产生足够转矩的状态，也能在能够产生足够转矩的运转区域中容许发动机行驶模式的选择，因此，能够进一步延长从发动机成为无法产生足够转矩的状态起的车辆的可行驶距离。

此外，上述多个运转区域例如可以根据发动机转速、发动机负荷、发动机转矩、燃料的喷射方式、有无实施排气再循环、有无实施气门重叠中的至少一个以上来进行区分。

另外，考虑：在上述多个运转区域中的超过一定数量的区域中判定为成为无法产生足够转矩的状态的情况下，在当前未作出该判定的区域中也成为无法产生足够转矩的状态的可能性高。因此，上述车辆控制装置中的发动机行驶禁止控制部也可以在禁止了发动机行驶模式的选择的运转区域的数量超过了既定值的情况下，在上述多个运转区域的全部区域禁止发动机行驶模式的选择。

当在发动机的高负荷运转区域发生燃烧不良时，有可能包含许多未燃燃料以及氧的排气流入到催化剂而催化剂的温度变为过高。越是高负荷侧的运转区域，这样的燃烧不良的发生导致催化剂温度的过度上升的风险越高。在此，将发动机负荷为既定值以上的区域作为潜在催化剂过热区域。此时，设为：在上述车辆控制装置中，根据发动机负荷来对上述多个运转区域进行区分、且发动机行驶禁止控制部作出了在上述潜在催化剂过热区域内的运转区域处于无法产生足够转矩的状态这一判定的情况下，在被作出了该判定的运转区域以及比该运转区域靠高负荷侧的全部运转区域中禁止发动机行驶模式的选择。在这样的情况下，不仅在被作出了上述判定的运转区域禁止发动机行驶模式的选择，在发生了燃烧不良的情况下导致催化剂温度的过度上升的风险比该运转区域的风险高的全部运转区域也禁止发动机行驶模式的选择，因此，难以发生由燃烧不良引起的催化剂温度的过度上升。

在发动机中，有时进行根据爆震的发生状况来使点火正时提前到能够抑制该爆震的界限的爆震控制。处于这样的爆震控制下的点火正时的提前量小的状态时的发动机处于容易发生爆震的状态、即排气的温度容易上升的状态。因此，在这样的情况下，存在即使是在比通常靠低负荷侧的运转区域也会发生由燃烧不良引起的催化剂温度的过度上升的可能性。因此，可以设为：在基于爆震控制的点火正时的提前量小时，与该提前量大时相比，将成为潜在催化剂过热区域内的区域的运转区域向发动机负荷低的一侧扩大。

当在发动机发生失火时，未燃烧的混合气会直接流入到催化剂，因此，容易发生催化剂温度的过度上升。因此，上述车辆控制装置中的发动机行驶禁止控制部优选在确认到在发动机发生失火时，在潜在催化剂过热区域内的全部运转区域中禁止发动机行驶模式的选择。

在成为了在发动机行驶模式的选择未被禁止的运转区域中不存在能够对电池进行充电的区域的状态时，无论是在选择未被禁止的运转区域选择发动机行驶模式，还是将行驶模式全面地切换为EV行驶模式，能够持续行驶的期间都不会有显著的不同。于是，也可以设为：在成为了如上述那样的状态的情况下，在全部运转区域禁止发动机行驶模式的选择。

在发动机启动时，在为使发动机转速为既定值以上而需要所述第1电动发电机的转矩辅助的状态持续了较长时间的情况下，即使是之后能够启动发动机，成为无法产生足够转矩的状态的可能性也较高。因此，上述车辆控制装置中的发动机行驶禁止控制部可以在发动机启动时，在为了使发动机转速为既定值以上而需要的第1电动发电机的转矩辅助的状态持续了既定时间以上的情况下，中止发动机启动，选择EV行驶模式。

上述车辆控制装置中的发动机行驶禁止控制部可以基于根据混合动力车辆的行驶状况以及电池的蓄电状况而设定的发动机转矩的目标值即目标发动机转矩与该发动机转矩的实际值的比较结果，判定发动机是否处于无法产生足够转矩的状态。例如可以使用从目标发动机转矩减去发动机转矩的实际值而得到的差、发动机转矩的实际值相对于目标发动机转矩之比来进行上述判定。

此外，在目标发动机转矩被设定为接近零的值的情况下，难以准确地进行基于上述比较结果的判定。于是，上述车辆控制装置中的发动机行驶禁止控制部优选构成为：在目标发动机转矩为既定值以下的情况下，凭发动机转矩的实际值为既定的判定值以下而判定为发动机处于无法产生足够转矩的状态。另外，即使发动机的轴转矩成为接近零的值，对该轴转矩加上由摩擦(friction)和/或泵送(pumping)引起的转矩的损失量而得到的发动机的指示转矩也为某程度的大的值。因此，若使用发动机的指示转矩来作为发动机转矩的实际值，在目标发动机转矩被设定为小的值时，也能够适当地判定发动机是否处于无法产生足够转矩的状态。

在发动机刚冷启动之后等，有时会进行使燃烧稀化来促进催化剂的升温的催化剂预热促进控制。执行这样的催化剂升温促进控制期间的发动机成为难以输出转矩的状态。于是，上述车辆控制装置中的发动机行驶禁止控制部优选在发动机中正实施催化剂预热促进控制时，使判定为发动机处于无法产生足够转矩的状态的发动机转矩的阈值为比未实施该催化剂预热促进控制时的所述阈值大的值。

此外，有时发动机无法产生足够转矩的状态是暂时性的、之后会自然地消除。在那样的情况下，当立刻禁止发动机行驶模式的选择时，也会不必要地缩短车辆的可行驶距离。于是，上述车辆控制装置中的发动机行驶禁止控制部可以构成为如下那样。即可以为：在判定为发动机处于无法产生足够转矩的状态时，首先通过增加发动机的进气量来尝试恢复发动机转矩。并且，然后再次进行该判定，在该再次的判定中也判定为发动机处于无法产生足够转矩的状态的情况下，禁止发动机行驶模式的选择。

另外，在发动机中，有时进行发动机转矩的反馈控制。例如，在怠速速度控制中，通过基于怠速运转期间的发动机转速和目标怠速转速的偏差调整节气门开度，进行发动机转矩的反馈控制。即，在怠速速度控制中进行如下控制：在发动机转速比目标怠速转速低的情况下，增大节气门开度，增大发动机转矩，在发动机转速比目标怠速转速高的情况下，减小节气门开度，减少发动机转矩。在实施这样的发动机转矩的反馈控制期间，有时即使发动机转矩暂时降低，也能够通过该反馈控制来恢复发动机转矩。于是，上述车辆控制装置中的发动机行驶禁止控制部可以构成为如下那样。即可以为：在发动机中未进行发动机转矩的反馈控制的状态下判定为发动机处于无法产生足够转矩的状态的情况下，通过开始该反馈控制来尝试发动机转矩的恢复。并且，在开始该反馈控制之后再次进行该判定，在该再次的判定中也判定为发动机处于无法产生足够转矩的状态的情况下，禁止发动机行驶模式的选择。

附图说明

下文将参照附图说明本发明示例性实施例的特征、优点以及技术和产业的意义，其中相同的标号表示同样的要素，并且，其中：

图1是示意性地表示应用了第1实施方式的车辆控制装置的混合动力车辆的驱动系统的构成的图。

图2是示意性地表示该混合动力车辆的控制系统的构成的图。

图3是上述车辆控制装置执行的发动机行驶禁止控制例程的流程图。

图4是该车辆控制装置中的运转区域的设定方式的图。

图5是该车辆控制装置执行的选择禁止区域设定例程的流程图。

图6是该车辆控制装置执行的启动时例程的流程图。

图7该车辆控制装置的变形例执行的判定值设定例程的流程图。

图8是示意性地表示行星齿轮机构的构成的图。

图9是表示第2实施方式的车辆控制装置执行的小齿轮保护控制例程的处理步骤的一部分的流程图。

图10是表示上述小齿轮保护控制例程的处理步骤的其余部分的流程图。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，参照图1～图6对车辆控制装置的第1实施方式进行详细的说明。在此，首先参照图1对应用了本实施方式的车辆控制装置的混合动力车辆的驱动系统的构成进行说明。

如图1所示，在成为本实施方式的应用对象的混合动力车辆10设置有发动机11和第1电动发电机12以及第2电动发电机13这两个电动发电机来作为驱动源。另外，在混合动力车辆搭载有电池14。第1电动发电机12以及第2电动发电机13兼具接受电池14放电的电力来产生动力的作为电动机的功能、和将从外部接受动力而发电产生的电力充到电池14的作为发电机的功能。

另外，在混合动力车辆10设置有行星齿轮机构18，该行星齿轮机构18具有作为外齿齿轮的太阳轮15、作为内齿齿轮的齿圈16、以能够旋转的方式支承小齿轮17A的行星架17这三个旋转元件，该小齿轮17A夹设在太阳轮15与齿圈16之间。在这样的行星齿轮机构18中，由上述三个旋转元件中的两个的转速决定其余的一个的转速。第1电动发电机12连结于行星齿轮机构18的太阳轮15。另外，发动机11连结于行星齿轮机构18的行星架17。进一步，在行星齿轮机构18的齿圈16一体设置有副轴从动齿轮(counter driven gear)19，副轴驱动齿轮(counter drive gear)20与该副轴从动齿轮19啮合。并且，第2电动发电机13连结于与该副轴驱动齿轮20啮合的减速齿轮21。

末端传动齿轮(final drive gear)22以能够一体旋转的方式连结于副轴驱动齿轮20，末端从动齿轮(final driven gear)23与该末端传动齿轮22啮合。并且，两车轮25的车轮轴26经由差动机构24连结于末端从动齿轮23。

第1电动发电机12以及第2电动发电机13经由变换器27与电池14电连接。并且，相对于第1电动发电机12的电池14的充放电量、相对于第2电动发电机13的电池14的充放电量由变换器27进行调整。

在图2中示出混合动力车辆10的控制系统的构成。在混合动力车辆10的控制系统设置有功率管理用ECU29、发动机ECU30、马达ECU31以及电池ECU32这四个电子控制单元(ECU：Electronic Control Unit)。功率管理用ECU29进行混合动力车辆10整体的电力以及动力的总括管理，发动机ECU30对发动机11进行控制。马达ECU31进行第1电动发电机12以及第2电动发电机13的转矩控制，电池ECU32对电池14进行管理。本实施方式的车辆控制装置由这些四个电子控制单元构成。

在功率管理用ECU29输入有对混合动力车辆10的车速V进行检测的车速传感器33、对加速踏板开度ACC进行检测的加速踏板传感器34等的在混合动力车辆10的各部设置的各种传感器的检测结果，该加速踏板开度ACC是驾驶员的加速踏板的踏下量。另外，从发动机ECU30向功率管理用ECU29输入有表示发动机转速NE和/或发动机负荷KL等的发动机11的运转状况的信息。进一步，从马达ECU31向功率管理用ECU29输入作为第1电动发电机12的转速的第1马达转速NM1以及作为第2电动发电机13的转速的第2马达转速NM2。而且，从电池ECU32向功率管理用ECU29输入有电池14的充电状态SOC以及作为该电池14的温度的电池温度TB。此外，充电状态SOC表示电池14的蓄电量相对于满充电时的蓄电量的比率。

功率管理用ECU29基于所输入的信息，运算作为发动机转速NE的目标值的目标发动机转速NE＊、以及作为发动机转矩TE的目标值的目标发动机转矩TE＊，并发送至发动机ECU30。另外，功率管理用ECU29基于同样地输入的信息，运算作为第1电动发电机12的转矩的指令值的MG1指令转矩TM1＊、以及作为第2电动发电机13的转矩的指令值的MG2指令转矩TM2＊，并发送至马达ECU31。并且，通过发动机ECU30按照目标发动机转速NE＊以及目标发动机转矩TE＊来控制发动机11的运转状态，马达ECU31按照MG1指令转矩TM1＊以及MG2指令转矩TM2＊来控制变换器27，进行混合动力车辆10的驱动力控制。

接着，对通过功率管理用ECU29进行的目标发动机转速NE＊、目标发动机转矩TE＊、MG1指令转矩TM1＊以及MG2指令转矩TM2＊的运算处理的详细进行说明。功率管理用ECU29基于加速踏板开度ACC和/或车速V等来运算要求驱动力TP＊，该要求驱动力TP＊是混合动力车辆10的驱动力的要求值。另外，功率管理用ECU29基于要求驱动力TP＊和/或电池14的充电状态SOC等，从多个行驶模式中选择某一个行驶模式。多个行驶模式包括使发动机11工作来进行行驶的发动机行驶模式、和在使发动机11的工作停止的状态下用第2电动发电机13的动力进行行驶的EV行驶模式。

功率管理用ECU29在选择EV行驶模式时运算为了用第2电动发电机13单体产生要求驱动力TP＊的量的驱动力所需要的该第2电动发电机13的转矩来作为MG2指令转矩TM2＊的值。另外，此时的功率管理用ECU29分别运算为零来作为目标发动机转速NE＊、目标发动机转矩TE＊以及MG1指令转矩TM1＊的值。顺便说一下，此时的发动机ECU30保持为使发动机11的工作停止的状态。

另一方面，功率管理用ECU29在选择发动机行驶模式时，以下述的方式运算目标发动机转速NE＊、目标发动机转矩TE＊、MG1指令转矩TM1＊以及MG2指令转矩TM2＊。

即，选择发动机行驶模式时的功率管理用ECU29首先基于要求驱动力TP＊以及车速V，运算在当前的车速V下在使第2电动发电机13的转矩为零的状态下能得到要求驱动力TP＊的量的驱动力的发动机输出来作为驾驶员要求输出PDRV＊的值。另外，此时的功率管理用ECU29基于电池14的充电状态SOC，运算充放电要求输出PB＊。在本实施方式的车辆控制装置中，对电池14的充放电量进行控制，以使得将该电池14的充电状态SOC保持为既定的控制目标范围内的值。例如，在充电状态SOC比控制目标范围的上限值多时，通过从电池14向第2电动发电机13进行放电，即通过第2电动发电机13接受电池14放电的电力来产生转矩，从而使充电状态SOC减少。另外，在充电状态SOC比控制目标范围的下限值少时，通过从第2电动发电机13向电池14进行充电，即通过第2电动发电机13进行发电并向电池14输送电力，从而使充电状态SOC增加。充放电要求输出PB＊被作为如下的值来进行运算，该值是将为了这样的充放电量的控制而第2电动发电机13所产生的驱动力换算为发动机输出所得到的值。此外，第2电动发电机13使用发动机输出的一部分来进行发电的情况下的充放电要求输出PB＊成为负的值。

接着，此时的功率管理用ECU29运算从驾驶员要求输出PDRV＊减去充放电要求输出PB＊而得到的差来作为要求发动机输出PE＊的值。即，运算为了在正进行上述充放电量的控制的状态下得到要求驱动力TP＊的量的驱动力所需要的发动机输出来作为要求发动机输出PE＊的值。并且，功率管理用ECU29求出能够高效地产生要求发动机输出PE＊的值量的发动机输出的发动机11的工作点，分别运算该工作点的发动机转速NE以及发动机转矩TE来作为目标发动机转速NE＊以及目标发动机转矩TE＊的值。

进一步，此时的功率管理用ECU29运算为了使发动机转速为目标发动机转速NE＊所需要的第1电动发电机12的转速来作为MG1目标转速NM1＊的值。并且，功率管理用ECU29基于MG1目标转速NM1＊，运算MG1指令转矩TM1＊的值。对于在此的MG1指令转矩TM1＊的运算，以基于第1电动发电机12的当前的转速相对于MG1目标转速NM1＊的偏差来对第1电动发电机12的转矩进行反馈控制的方式进行该运算。即，求出对在前次的运算周期中运算出的MG1指令转矩TM1＊的值加上与上述偏差相应的反馈修正项而得到的和来作为本次的运算周期中的MG1指令转矩TM1＊的值。

另外，此时的功率管理用ECU29运算在第1电动发电机12产生MG1指令转矩TM1＊的值量的转矩的状态下从发动机11传递至副轴驱动齿轮20的转矩来作为直达转矩TEQ的值。并且，功率管理用ECU29运算在从发动机11向副轴驱动齿轮20传递直达转矩TEQ的值量的转矩的状态下能得到要求驱动力TP＊的量的驱动力的第2电动发电机13的转矩来作为MG2指令转矩TM2＊的值。

另外，在选择如上述那样的发动机行驶模式时，有时会因发动机11的状态不佳而发生燃烧不良，成为发动机11无法产生目标发动机转矩TE＊的值量的发动机转矩TE的状态。在选择发动机行驶模式时，在成为了这样的状态的情况下，也进行第1电动发电机12的转矩控制以使得发动机转速NE成为目标发动机转速NE＊，因此，只要持续从电池14向第1电动发电机12供电，就能够持续进行发动机行驶模式下的混合动力车辆10的行驶。然而，在那样的情况下，电力被使用于维持发动机转速NE，电池14的充电状态SOC会提前减少，因此，能够持续进行行驶的期间会相应地变短。

与此相对，在本实施方式的车辆控制装置中，通过进行下述的发动机行驶禁止控制，延长成为发动机11无法产生足够转矩的状态起的混合动力车辆10的行驶的持续期间。

图3表示为了如上述那样的发动机行驶禁止控制而功率管理用ECU29所执行的发动机行驶禁止控制例程的流程图。功率管理用ECU29在选择发动机行驶模式期间按规定的控制周期反复执行本例程的处理。本实施方式的车辆控制装置中为如下构成：执行这样的发动机行驶禁止控制的功率管理用ECU29对应于发动机行驶禁止控制部。

当开始本例程的处理时，首先，在步骤S100中，判定目标发动机转矩TE＊是否为超过既定值A的值。并且，在目标发动机转矩TE＊为超过既定值A的值的情况下(是)，处理进入步骤S110，在目标发动机转矩TE＊为既定值A以下的值的情况下(否)，处理进入步骤S120。

当处理进入步骤S110时，在该步骤S110中，判定从目标发动机转矩TE＊减去发动机转矩的实际值而得到的差是否为既定的判定值B以上。并且，在上述差为判定值B以上的情况下(是)，处理进入步骤S130，在该差小于判定值B的情况下(否)，直接结束本次的本例程的处理。当成为发动机转矩的实际值大幅度地低于目标发动机转矩TE＊的状态时，上述差的值变大。于是，在该步骤S110中，根据从目标发动机转矩TE＊减去发动机转矩的实际值而得到的差为既定的判定值B以上，判定为处于发动机11无法产生足够转矩的状态。

此外，如上述的那样，在发动机行驶模式下，为了将发动机转速NE维持为目标发动机转速NE＊，进行第1电动发电机12的转矩的反馈控制，能够根据此时的MG1指令转矩TM1＊的值计算发动机11的轴转矩。于是，在本实施方式中，作为在步骤S110以及下述的步骤S120的判定中使用的发动机转矩的实际值，使用根据MG1指令转矩TM1＊计算的发动机11的轴转矩的值。

另一方面，在处理进入到步骤S120的情况下，在该步骤S120中，判定发动机转矩的实际值是否为既定的判定值C以下。并且，在发动机转矩的实际值为判定值C以下的情况下(是)，处理进入步骤S130，在该实际值为超过判定值C的值的情况下(否)，直接结束本次的本例程的处理。在接近零的较小的转矩被设定为目标发动机转矩TE＊的情况下，有时即使成为发动机11无法产生足够转矩的状态，从目标发动机转矩TE＊减去发动机11的轴转矩的实际值而得到的差也不会成为既定值A以上的大值。于是，在本实施方式中，在既定值A以下的小转矩被设定为目标发动机转矩TE＊的值的情况下，凭发动机转矩的实际值为判定值C以下，判定为处于发动机11无法产生足够转矩的状态。

当在步骤S110或者步骤S120中判定为处于发动机11无法产生足够转矩的状态而处理进入步骤S130时，在该步骤S130中，对发动机ECU30指示(指令)实施用于提高发动机转矩的转矩提高控制。作为转矩提高控制，进行发动机11的进气量的增量。另外，发动机ECU30执行发动机转矩的反馈控制来作为发动机控制的一环。例如，在怠速速度控制中，通过基于怠速运转中的发动机转速NE与目标怠速转速的偏差来调整节气门开度，进行发动机转矩的反馈控制。即，在怠速速度控制中，在发动机转速比目标怠速转速低的情况下，增大节气门开度而增大发动机转矩，在发动机转速比目标怠速转速高的情况下，进行减小节气门开度而减少发动机转矩的控制。在能够执行这样的发动机转矩的反馈控制的状况下未执行该反馈控制时，作为转矩提高控制，指示实施该反馈控制。这样，在本实施方式中，在判定为处于发动机11无法产生足够转矩的状态的情况下，实施转矩提高控制，尝试恢复降低了的发动机转矩。

然后，在步骤S140中，通过实施转矩提高控制，进行发动机转矩是否已恢复的判定。并且，在发动机转矩已恢复的情况下(是)，直接结束本次的本例程的处理，在未恢复的情况下(否)，处理进入步骤S150。对于这样的步骤S140中的发动机转矩有无恢复的判定，以与步骤S100～S120的处理同样的方式来进行。

当处理进入步骤S150时，在该步骤S150中，实施禁止区域设定处理。并且，在其实施后，结束本次的本例程的处理。在禁止区域设定处理中进行如下处理：在根据发动机11的运转状态而区分开的多个运转区域中，决定禁止发动机行驶模式的选择的运转区域。

如图4所示，在本实施方式的车辆控制装置中，根据发动机转速NE以及发动机负荷KL，设定了8个运转区域R1～R8。此外，功率管理用ECU29在选择发动机行驶模式时的目标发动机转速NE＊以及目标发动机转矩TE＊的运算后，在那些运算值表示的发动机11的工作点为发动机行驶模式的选择被禁止了的运转区域内的工作点的情况下，停止发动机11的工作，将行驶模式切换为EV行驶模式。

此外，当在发动机11中发生燃烧不良时，含有大量的未燃燃料以及剩余氧的排气会流入到设置于排气通路的排气净化用的催化剂。并且，在催化剂内，未燃燃料和剩余氧会反应而使该催化剂的温度上升。在发动机11的高负荷运转区域中，有时因燃烧不良，催化剂温度会上升而超出能够容许的最大温度。在以下的说明中，将存在催化剂温度因燃烧不良而过度变高的可能性的运转区域记载为潜在催化剂过热区域。在图4中，由阴影线表示潜在催化剂过热区域的范围。如该图4所示，在上述8个运转区域中，高负荷侧的3个运转区域R6～R8位于潜在催化剂过热区域内。

另一方面，发动机ECU30进行爆震控制来作为发动机控制的一环。在爆震控制中，基于爆震的产生状况，将点火正时提前到能够抑制该爆震的界限。更详细而言，在爆震控制中，通过在未确认到爆震的产生时，使KCS延迟量逐渐减少，当确认到爆震的产生时，使KCS延迟量增加，从而将点火正时提前到能够抑制爆震的界限，该KCS延迟量是点火正时从最佳点火正时的延迟量，该最佳点火正时是发动机11的转矩的产生效率成为最大的点火正时。当点火正时从最佳点火正时延迟时，发动机11的热损失增加而排气的温度会上升，因此，当在爆震控制中KCS延迟量增大时，催化剂温度会变高。于是，在本实施方式中，在KCS延迟量被设为比既定值大的值的情况下，扩大潜在催化剂过热区域以使得在运转区域R6～R8的基础上还包括运转区域R5。即，在本实施方式中，在基于爆震控制的点火正时的提前量小时，与该提前量大时相比，将成为潜在催化剂过热区域内的区域的运转区域向发动机负荷低的一侧扩大。

在图5中示出在禁止区域设定处理中功率管理用ECU29执行的禁止区域设定例程的流程图。本例程的处理作为上述的发动机行驶禁止控制例程的步骤S130的处理而由功率管理用ECU29执行。

当开始本例程的处理时，首先，在步骤S200中，当前运转中的运转区域中的发动机行驶模式的选择被禁止。这样，在判定为处于发动机11无法产生足够转矩的状态时，在运转中的运转区域中，发动机行驶模式的选择被禁止。

接着，在步骤S210中，判定是否在发动机11中发生失火(misfire)。并且，在判定为发生失火的情况下(是)，处理进入步骤S220，在判定为未发生失火的情况下(否)，处理进入步骤S230。此外，发动机ECU30基于发动机转速NE的变动模式等来判定是否发生失火，将该判定结果通知给功率管理用ECU29。对于步骤S210的判定，基于发动机ECU30通知的有无发生失火的判定结果来进行判定。

在确认到发生失火、处理进入步骤S220的情况下，在该步骤S220中，在禁止了潜在催化剂过热区域内的全部运转区域R5～R8的发动机行驶模式的选择之后，处理进入步骤S250。在这样确认到发生失火的情况下，在当前运转中的运转区域的基础上，还在潜在催化剂过热区域内的全部运转区域中也禁止发动机行驶模式的选择。

另一方面，在未确认到发生失火、处理进入步骤S230的情况下，在该步骤S230中判定当前运转中的运转区域是否为潜在催化剂过热区域内的运转区域。在当前运转中的运转区域为潜在催化剂过热区域内的运转区域的情况下(是)，在步骤S240中在比当前运转中的运转区域靠高负荷侧的全部运转区域禁止了发动机行驶模式的选择之后，处理进入步骤S250。与此相对，在当前的运转区域不是潜在催化剂过热区域内的运转区域的情况下(否)，处理直接进入步骤S250。

当处理进入步骤S250时，在该步骤S250中，判定在发动机行驶模式的选择未被禁止的运转区域中是否存在能够实施电池14的充电的运转区域。并且，在存在那样的运转区域的情况下(是)，直接结束本次的本例程的处理，在不存在那样的运转区域的情况下(否)，在步骤S260中，在全部运转区域R1～R8的发动机行驶模式的选择被禁止之后，结束本次的本例程的处理。

此外，虽然在上述流程图中已省略，但在发动机行驶模式的选择被禁止了的运转区域的数量超过了一定数量的情况下，禁止全部运转区域R1～R8的发动机行驶模式的选择。这是由于，在大范围的运转区域中成为转矩降低状态的情况下，在发动机11中发生了某种重大的状态不佳的可能性高，在那样的状态下，使得发动机11不工作。

在混合动力车辆10中，用第1电动发电机12的转矩使发动机11旋转，启动该发动机11。这样的启动中的由第1电动发电机12的转矩实现的发动机11的旋转维持、即起转(cranking)持续到发动机11成为能够自立运转(self-operation)的状态。在发动机11的进气系统、点火系统、燃料系统等存在状态不佳、发生燃烧不良的情况下，起转的期间会变长。在这样的情况下，即使能够完成发动机11的启动，然后也容易成为持续燃烧不良而无法产生足够转矩的状态。并且，在本实施方式的车辆控制装置中，在那样的情况下，通过上述的发动机行驶禁止控制，发动机行驶模式的选择被禁止，转变为EV行驶模式，因此，发动机11的启动所消耗的电力成为浪费的电力。与此相对，本实施方式的车辆控制装置中的功率管理用ECU29为了抑制那样的情况下的不必要的电力消耗，执行下述的启动时例程的处理。

图6示出启动时例程的流程图。功率管理用ECU29在从发动机11的启动的开始到完成或者中止为止的期间，按既定的控制周期而反复执行本例程的处理。

当开始本例程的处理时，首先，在步骤S300中，判定从上述的起转开始起的经过时间是否变为了既定的判定值E以上。对于判定值E，比发动机11适当地发挥功能的情况下的起转完成所需要的时间的设想最大值稍长的时间被设定为该判定值E的值。并且，在上述经过时间小于判定值E的情况下(否)，直接结束本次的本例程的处理。与此相对，在上述经过时间为判定值E以上的情况下(是)，即在上述经过时间达到判定值E之前发动机11的启动未完成的情况下，处理进入步骤S310。并且，在该步骤S310中，在发动机11的启动被中止、并且行驶模式被切换为EV行驶模式之后，结束本次的本例程的处理。

对本实施方式的作用进行说明。应用本实施方式的车辆控制装置的混合动力车辆10设为能够以发动机行驶模式和EV行驶模式进行行驶，该发动机行驶模式是在使发动机11工作的状态下进行行驶的模式，该EV行驶模式是在使发动机11的工作停止的状态下用第2电动发电机13的动力进行行驶的模式。在发动机行驶模式下的发动机11的工作中，有时会因进气系统、点火系统、燃料系统等的状态不佳而发生燃烧不良，会成为发动机11无法产生足够转矩的状态。在以下的说明中，将该状态记载为转矩降低状态。

在应用本实施方式的车辆控制装置的混合动力车辆10中，在发动机11为转矩降低状态时，第1电动发电机12也支持(support)发动机11的旋转，因此，在能够从电池14向第1电动发电机12持续供电的期间，能够持续进行发动机行驶模式下的行驶。然而，在那样的状态下，在为了使第2电动发电机13产生因发动机11的转矩降低而不足的量的驱动力而使用电力的方面，为了维持发动机11的旋转，也需要对第1电动发电机12进行供电。因此，在那样的情况下，与使成为了转矩降低状态的发动机11继续工作而持续进行发动机行驶模式下的行驶相比，使发动机11停止而切换为EV行驶模式下的行驶时，能够持续进行行驶的期间会更长。

于是，本实施方式的车辆控制装置中的功率管理用ECU29当确认到发动机11为转矩降低状态时，禁止那时运转中的运转区域中的发动机行驶模式的选择。由此，能抑制由成为了转矩降低状态的发动机11的工作引起的不必要的电力消耗的增加。

此外，当在发动机11中发生燃烧不良时，未燃的燃料和氧会流入到设置于该发动机11的排气通路的催化剂。并且，所流入的燃料和氧会在催化剂内进行反应而使催化剂温度上升。在发动机11的高负荷运转区域中，当发生燃烧不良时，有可能催化剂温度会上升而超过能够容许的最大温度。发动机负荷越高，发生由这样的燃烧不良导致的催化剂温度的过度上升的可能性越高。另外，考虑：在某运转区域中确认到转矩降低状态的情况下，具有在发动机11发生了某种状态不佳的可能性，在其他运转区域也会发生燃烧不良。

与此相对，在本实施方式中，将具有发生由燃烧不良导致的催化剂温度的过度上升的可能性的高负荷运转域设定为潜在催化剂过热区域。并且，在潜在催化剂过热区域内的运转区域中确认到转矩降低状态的情况下，在作出了该确认的运转区域的基础上，还在比其靠高负荷侧的全部运转区域禁止发动机行驶模式的选择。因此，难以发生由燃烧不良导致的催化剂的过升温。

另一方面，在发动机11中，通过爆震控制进行点火正时的反馈控制。当通过这样的爆震控制而点火正时被延迟时，排气温度、进而催化剂温度会变高。与此相对，在本实施方式中，在基于爆震控制的点火正时的提前量小时，与该提前量大时相比，将成为潜在催化剂过热区域内的区域的运转区域向发动机负荷低的一侧扩大。

进一步，当发动机11的燃烧状态恶化而发生失火时，被导入到燃烧室的混合气会直接地流入到催化剂，因此，与未达到失火的燃烧不良的情况相比，催化剂温度容易上升。因此，在本实施方式中，在确认到在发动机11中发生失火时，使得在潜在催化剂过热区域内的全部运转区域中禁止发动机行驶模式的选择。

如上所述，在本实施方式中，根据催化剂的过升温的风险，确定在确认到转矩降低状态时禁止发动机行驶模式的选择的运转区域的范围。因此，能够有效地抑制由燃烧不良引起的催化剂的过升温的发生。

此外，在确认到了发动机11处于转矩降低状态的情况下，有时其状态是暂时性的、且然后会自然地消除。在那样的情况下，当立刻禁止发动机行驶模式的选择时，会成为不必要地缩短能够持续行驶的期间。与此相对，在本实施方式中，在确认到转矩降低状态的情况下，首先，通过进气量的增量和/或转矩反馈控制的实施，尝试恢复发动机转矩。并且，在即使通过该实施也未恢复发动机转矩的情况下，禁止发动机行驶模式的选择。

此外，在本实施方式中，在目标发动机转矩TE＊为超过既定值A的值的情况下，基于目标发动机转矩TE＊与发动机转矩的实际值的比较结果，判定发动机11是否处于转矩降低状态。另外，在本实施方式中，作为上述发动机转矩的实际值，使用根据MG1指令转矩TM1＊等计算出的发动机11的轴转矩。在这样的情况下，若目标发动机转矩TE＊被设定为比某程度大的值，当发动机11成为转矩降低状态时，目标发动机转矩TE＊与发动机转矩的实际值之差也会成为某程度的大的值，因此，能够准确地进行判定。但是，在设定了零附近的小的转矩来作为目标发动机转矩TE＊时，即使发动机11的轴转矩因失火而成为零，目标发动机转矩TE＊与发动机转矩的实际值之差也不会成为大的值，因此，有可能无法根据上述比较结果适当地判定转矩降低状态。与此相对，在本实施方式中，在既定值A以下的小的转矩被设定为目标发动机转矩TE＊的情况下，通过发动机转矩的实际值是否为判定值C以下来进行判定。因此，在零附近的小的转矩被设定为目标发动机转矩TE＊时，也能够准确地对发动机11处于转矩降低状态进行判定。

此外，在发动机11的运转区域R1～R8中存在几乎无法实施电池14的充电的区域。另一方面，发动机行驶禁止控制的结果，有时成为如下状态：在发动机行驶模式的选择未被禁止的运转区域中未残留能够对电池14进行充电的运转区域。在这样的情况下，在选择未被禁止的运转区域中即使使发动机11工作也会消耗电力，因此，能够持续进行行驶的期间不会与全面地禁止发动机行驶模式的选择而只使用了EV行驶模式的情况有较大的不同。另一方面，在如上述的那样的情况下，在发动机11中发生了某种状态不佳的可能性高，当在那样的状态下持续使发动机11工作时，状态不佳有可能进一步恶化。因此，在本实施方式的车辆控制装置中，当成为了在发动机行驶模式的选择未被禁止的运转区域中不存在能够对电池14进行充电的区域的状态时，使得在全部运转区域禁止发动机行驶模式的选择，仅以EV行驶模式进行行驶。

(第1实施方式的变形例)

在发动机11刚冷启动之后，有时执行如下的催化剂升温促进控制：通过以比理论空燃比稀的空燃比进行燃烧来提高排气的温度，从而促进排气净化用的催化剂的活性化。在执行这样的催化剂升温促进控制时，与以理论空燃比进行燃烧的情况相比，燃烧变缓慢而成为难以输出发动机转矩的状态。因此，在执行催化剂升温促进控制期间，即使在发动机11中没有状态不佳，也有可能误判定为发动机11成为转矩降低状态。能够通过根据有无执行催化剂升温促进控制来对转矩降低状态的判定值B、C的值进行变更，从而抑制这样的误判定。

图7中示出用于根据有无执行催化剂升温促进控制来对判定值B、C的值进行变更的判定值设定例程的流程图。本例程的处理为在图3所示的发动机行驶禁止控制例程的执行之前通过功率管理用ECU29执行的处理。当开始本例程的处理时，首先，在步骤S400中，判定是否处于执行催化剂升温促进控制的期间。在不处于执行催化剂升温促进控制的期间的情况下(否)，在步骤S410中，既定的值B1被设定为判定值B的值，既定的值C1被设定为判定值C的值。与此相对，在处于执行催化剂升温促进控制的期间的情况下(是)，在步骤S420中，比上述值B1大的既定的值B2被设定为判定值B的值，比上述值C1小的既定的值C2被设定为判定值C的值。

在这样的情况下，在执行催化剂升温促进控制期间，与不处于执行期间的情况相比，判定为发动机11处于低转矩状态的发动机转矩的阈值成为小的值。因此，即使在执行难以输出发动机转矩的催化剂升温促进控制的期间，也能够适当地判定发动机11的低转矩状态。

进一步，在本实施方式中，能够如以下那样进行变更来实施。本实施方式以及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内相互组合来实施。·在上述实施方式中为：在判定为发动机11处于转矩降低状态的情况下，实施通过进气量的增量和/或转矩反馈控制的实施进行的转矩提高控制，在其实施后也未消除转矩降低状态的情况下，禁止发动机行驶模式的选择。作为此时的转矩提高控制，也可以采用进气量的增量和/或转矩反馈控制的实施以外的控制。

·也可以设为在判定为发动机11处于转矩降低状态时，不实施转矩提高控制而立刻禁止发动机行驶模式。·在上述实施方式中，基于从目标发动机转矩TE＊减去发动机转矩的实际值而得到的差，进行目标发动机转矩TE＊超过既定值A的情况下的转矩降低状态的判定。也可以设为基于发动机转矩的实际值相对于目标发动机转矩TE＊之比来进行这样的判定。对于发动机转矩的实际值相对于目标发动机转矩TE＊之比，在发动机11不处于转矩降低状态的情况下，上述比成为接近1的值，在处于转矩降低状态的情况下，成为比1小的正值。由此，能够将比1小的正值设定为判定值，凭上述比为该判定值以下，判定为发动机11处于转矩降低状态。在这样的情况下，也基于目标发动机转矩TE＊与发动机转矩的实际值的比较结果，进行转矩降低状态的判定。

·在上述实施方式中，在目标发动机转矩TE＊为既定值A以下的情况下，凭发动机转矩的实际值为判定值C以下，判定为发动机11处于转矩降低状态。在目标发动机转矩TE＊为既定值A以下的情况下，也可以为与超过既定值A的情况同样地，基于目标发动机转矩TE＊与发动机转矩的实际值的比较结果，进行转矩降低状态的判定。

·在上述实施方式中，在判定转矩降低状态时，使用根据MG1指令转矩TM1＊等计算出的发动机11的轴转矩来作为发动机转矩的实际值。也可以为：求出对轴转矩加上由泵送(pumping)和/或摩擦(friction)导致的发动机11的内部的转矩的损失量而得到的指示转矩，使用该值作为发动机转矩的实际值来进行转矩降低状态的判定。在发动机11的轴转矩成为零附近的值时，指示转矩也成为某程度的大的值。因此，在这样的情况下，在设定了零附近的小的转矩来作为目标发动机转矩TE＊时，也能准确地基于目标发动机转矩TE＊与发动机转矩的实际值的比较结果进行转矩降低状态的判定。

·也可以设为不进行启动时例程的处理。·在上述实施方式中为：在成为了在发动机行驶模式的选择未被禁止的运转区域中不存在能够对电池进行充电的区域的状态的情况下，在全部运转区域R1～R8禁止发动机行驶模式的选择。也可以设为：不进行这样的处理，只要存在发动机行驶模式的选择未被禁止的运转区域，就容许这样的区域中的发动机11的工作。

·在上述实施方式中，当发动机行驶模式的选择被禁止了的运转区域的数量达到一定数量时，在全部运转区域R1～R8禁止发动机行驶模式的选择。也可以设为：不进行这样的处理，只要存在发动机行驶模式的选择未被禁止的运转区域，就容许那样的区域中的发动机11的工作。

·在上述实施方式中，在确认到发生失火的情况下，在潜在催化剂过热区域内的全部运转区域禁止发动机行驶模式的选择，但也可以放弃这样的处理。

·在上述实施方式中，在判定为在潜在催化剂过热区域内的运转区域中发动机11处于转矩降低状态的情况下，在作出了该判定的运转区域的基础上，在比该运转区域靠高负荷侧的全部运转区域禁止发动机行驶模式的选择，但也可以放弃这样的处理。

·在上述实施方式中，根据发动机转速NE以及发动机转矩TE，进行转矩降低状态的判定、成为发动机行驶模式的选择禁止的单位的运转区域R1～R8的区分，但也可以设为使用表示发动机11的运转状态的那些以外的参数来进行运转区域的区分。作为那样的参数，包括发动机负荷、燃料的喷射方式、有无实施排气再循环、有无实施气门重叠等。

·在上述实施方式中，按多个运转区域的每个运转区域而进行转矩降低状态的判定以及发动机行驶模式的选择禁止，但也可以为在发动机11的运转区域整体一并进行那些处理。

·成为上述实施方式的车辆控制装置的应用对象的混合动力车辆10中，在行星齿轮机构18的太阳轮15连结有第1电动发电机12，在行星架17连结有发动机11，在齿圈16连结有第2电动发电机13以及车轮轴26。该实施方式的车辆控制装置也能够同样地应用于发动机11、第1电动发电机12以及第2电动发电机13、以及连结了它们的星齿轮机构18的旋转元件的组合不同的混合动力车辆。

(第2实施方式)

接着，一并参照图8～图10对车辆控制装置的第2实施方式进行详细的说明。此外，在本实施方式中，对于与上述实施方式共同的构成标记同一标号，省略其详细的说明。

以往，如在日本特开2010－110632中看到的那样，已知具备发动机和第1电动发电机以及第2电动发电机这两个电动发电机来作为行驶用的驱动源的混合动力车辆，并且，该混合动力车辆设置有具有太阳轮、行星架以及齿圈这三个旋转元件的行星齿轮机构。在行星齿轮机构中的行星架，以能够旋转的方式轴支有与太阳轮和齿圈这两方啮合的小齿轮。并且，在行星齿轮机构的太阳轮连结了发动机，在行星架连结了第1电动发电机，在齿圈连结了第2电动发电机以及车轮轴。

在行星齿轮机构中，小齿轮的转速根据三个旋转元件的转速的关系来确定。在设置有这样的行星齿轮机构的混合动力车辆中，进行发动机、电动发电机的驱动控制，以使得小齿轮的转速不会超过能够容许的最大转速。然而，在成为了在发动机发生状态不佳而无法适当地控制发动机转速的状态的情况下，有可能小齿轮的转速会超过能够容许的最大转速，行星架中的小齿轮的轴承部分等的行星齿轮机构的构成部件的耐久性会降低。

本实施方式的车辆控制装置为进行小齿轮保护控制的装置，该小齿轮保护控制用于保护行星齿轮机构以防止发生由这样的小齿轮的过旋转引起的耐久性的降低。此外，应用本实施方式的车辆控制装置的混合动力车辆10的驱动系统以及控制系统的构成为与图1以及图2所示的第1实施方式中的构成是同样的。另外，本实施方式的车辆控制装置以与第1实施方式同样的方式进行混合动力车辆10的驱动力控制。

如图8所示，在以下的说明中，将行星齿轮机构18中的行星架17的转速记载为行星架转速NC，将齿圈16的转速记载为齿圈转速NR，将行星架17上的小齿轮17A的转速记载为小齿轮差动转速NP。另外，将小齿轮17A的齿数设为“ZP”，将齿圈16的齿数设为“ZR”。此时，在行星架转速NC、小齿轮差动转速NP以及齿圈转速NR之间，式(1)的关系成立。此外，在混合动力车辆10中，发动机11的输出轴连结成与行星架17一体旋转，发动机转速NE成为与行星架转速NC相等(NE＝NC)。

NC＝NR-(ZP/ZR)·NP…(1)

在此，将根据行星齿轮机构18的构成部件的耐久性而确定的小齿轮差动转速NP的容许最大值设为容许最大差动转速NPMAX。在此，当将齿圈16的齿数ZR相对于小齿轮17A的齿数ZP之比(ZP/ZR)设为“γ”时，使齿圈转速NR任意地变化了时的小齿轮差动转速NP成为容许最大差动转速NPMAX以下的发动机转速NE的范围的最大值MAX以及最小值MIN分别成为满足式(2)以及式(3)的关系的值。

MAX＝NR+γ·NPMAX…(2)

MIN＝NR-γ·NPMAX…(3)

由此，若发动机转速NE落在最小值MIN～最大值MAX的范围内，则能够使小齿轮差动转速NP为容许最大差动转速NPMAX以下。此外，对于齿圈转速NR，能够根据作为第2电动发电机13的转速的第2马达转速NM2、副轴从动齿轮19、副轴驱动齿轮20以及减速齿轮21各自的齿数进行计算来求出该齿圈转速NR。

此外，如上述的那样，功率管理用ECU29在混合动力车辆10的驱动力控制时进行目标发动机转速NE*的运算。对于此时的目标发动机转速NE*的运算，被进行运算以使得成为使小齿轮差动转速NP成为容许最大差动转速NPMAX以下的发动机转速NE的范围内的转速。即，目标发动机转速NE*被进行运算以使得成为比上述最大值MAX低、且比上述最小值MIN高的转速。

图9以及图10中示出为了小齿轮保护控制而功率管理用ECU29所执行的小齿轮保护控制例程的流程图。功率管理用ECU29在发动机11的工作期间按既定的控制周期反复执行该例程的处理。此外，在本实施方式的车辆控制装置中，执行这样的小齿轮保护控制例程的处理的功率管理用ECU29对应于小齿轮保护控制部。

当开始本例程的处理时，首先，在步骤S500中，根据第2马达转速NM2计算齿圈转速NR。进一步，在步骤S500中，基于所计算出的齿圈转速NR，计算上述最大值MAX以及最小值MIN的值，作为满足上述的式(2)、(3)的关系的值。

接着，在步骤S510中，最大值MAX被设定为第1阈值NEP1的值，最小值MIN被设定为第3阈值NEP3的值。进一步，在步骤S510中，从最大值MAX减去既定值F而得到的差被设定第2阈值NEP2的值，对最小值MIN加上既定值G而得到的和被设定为第4阈值NEP4的值。

接着，在步骤S520中，判定发动机转速NE是否为第2阈值NEP2以上。并且，在发动机转速NE为第2阈值NEP2以上的情况下(是)，处理进入步骤S530，在小于第2阈值NEP2的情况下(否)，处理进入步骤S600。在发动机转速NE为第2阈值NEP2以上、处理进入步骤S530的情况下，在该步骤S530中，发动机ECU30被指令了发动机11的燃料喷射的停止之后，处理进入步骤S540。

当处理进入步骤S540时，在该步骤S540中，判定发动机转速NE是否为第1阈值NEP1以上。并且，在发动机转速NE为第1阈值NEP1以上的情况下(是)，处理进入步骤S550，在小于第1阈值NEP1的情况下(否)，处理进入步骤S560。在发动机转速NE为第1阈值NEP1以上、处理进入步骤S550的情况下，在该步骤S550中，发动机ECU30被指令了发动机11的点火的停止之后，处理进入步骤S560。

此外，功率管理用ECU29将目标发动机转速NE＊设定为成为小于第1阈值NEP1的值。由此，在发动机转速NE为第1阈值NEP1以上的情况下，具有在发动机11发生节气门卡在开的位置(stuck open)等的状态不佳的可能性。另一方面，当处理进入步骤S560时，判定是否确认到在发动机11中发生导致发动机转速NE的过度上升的状态不佳、且该状态不佳并非暂时性的，即判定如上述那样的状态不佳是否在之后也会持续。在此，在判定为状态不佳不持续的情况下(否)，直接结束本次的本例程的处理。与此相对，在判定为状态不佳持续的情况下(是)，在步骤S560中行驶模式切换为EV行驶模式之后，结束本次的本例程处理。即，此时停止发动机11的工作，并且，禁止该发动机11的再启动。

另一方面，在上述的步骤S520中判定为发动机转速NE小于第2阈值NEP2、处理进入步骤S600的情况下，在该步骤S600中判定发动机11是否处于怠速运转中。并且，在处于怠速运转中的情况下(是)，处理进入步骤S610，在不处于怠速运转中的情况下(否)，直接结束本次的本例程的处理。此外，在发动机11的怠速运转期间，发动机ECU30执行为了使发动机转速NE为目标怠速转速而对节气门开度进行反馈控制的怠速速度控制。此外，在通常的怠速运转时，零轴转矩转速被设定为目标怠速转速，该零轴转矩转速是发动机11的轴转矩成为零的发动机转速NE。

当发动机11处于怠速运转中、处理进入步骤S610时，在该步骤S610中判定发动机转速NE是否为第4阈值NEP4以下。并且，在发动机转速NE为第4阈值NEP4以下的情况下(是)，处理进入步骤S620，在超过第4阈值NEP4的情况下(否)，直接结束本次的本例程的处理。在发动机转速NE为第4阈值NEP4以下、处理进入步骤S620的情况下，在该步骤S620中，在零轴转矩转速和第4阈值NEP4这两个值中的任一大的一方的值被设定为目标怠速转速之后，处理进入步骤S630。

当处理进入步骤S630时，在该步骤S630中，判定发动机转速NE是否为第3阈值NEP3以下。并且，在发动机转速NE为第3阈值NEP3以下的情况下(是)，处理进入步骤S640，在超过第3阈值NEP3的情况下(否)，直接结束本次的本例程的处理。在发动机转速NE为第3阈值NEP3以下、处理进入步骤S640的情况下，在该步骤S640中，判定是否能够进行第1电动发电机12的牵引(动力运行)运转。此外，作为无法进行第1电动发电机12的牵引运转的状况，例如存在电池14的充电状态SOC降低而不能进行向第1电动发电机12的供电的情况、第1电动发电机12的温度过高的情况。

在能够进行第1电动发电机12的牵引运转的情况下(S640：是)，处理进入步骤S650，在该步骤S650中实施了基于第1电动发电机12的发动机转速NE的反馈控制之后，结束本次的本例程的处理。此外，在此时实施的反馈控制中，实施MG1指令转矩TM1＊的反馈控制以使得提高发动机转速NE直到超过第3阈值NEP3的转速。

与此相对，在不能进行第1电动发电机12的牵引运转的情况下(S640：否)，处理进入步骤S660，在该步骤S660中对发动机ECU30指令了燃料切断的禁止之后，结束本次的本例程的处理。此外，发动机ECU30通常在发动机11的进气量减少到了失火区域的情况下实施燃料切断，但在被指令了禁止燃料切断那样的情况下，也暂停燃料切断的实施。

对本实施方式的作用进行说明。如上述的那样，在本实施方式的车辆控制装置中，将目标发动机转速NE＊设定为使得小齿轮差动转速NP成为容许最大差动转速NPMAX以下的发动机转速NE的范围内的值。由此，若发动机11被适当地进行控制以使得发动机转速NE被维持为目标发动机转速NE＊，则不会成为小齿轮差动转速NP超过容许最大差动转速NPMAX的状况。然而，在发动机11发生了如节气门卡在开的位置那样的妨碍发动机转矩的降低的状态不佳的情况下，有时发动机转速NE会上升而超过目标发动机转速NE＊。

在本实施方式的车辆控制装置中，当发动机转速NE成为第2阈值NEP2以上时，发动机11的燃料喷射被停止。此外，在该时间点，发动机11的点火被持续。因此，即使在即将停止燃料喷射之前喷射的燃料残留于燃烧室内，该残留燃料也会也进行燃烧。如上述的那样，第2阈值NEP2被设定为比使得小齿轮差动转速NP小于容许最大差动转速NPMAX的发动机转速NE的范围的最大值MAX低既定值F量的转速。在本实施方式中，将比由残留燃料的燃烧引起的发动机转速NE的上升量的设想最大值大的值设定为既定值F。因此，即使燃烧室内的残留燃料燃烧，由此发动机转速NE多少上升，小齿轮差动转速NP也不会达到容许最大差动转速NPMAX。

然后，当发动机转速NE进一步上升而达到第1阈值NEP1时，在燃料喷射的基础上，发动机11的点火也被停止。由此，当发动机转速NE达到第1阈值NEP1时，与燃烧室内有无残留未燃燃料无关地，在该时间点，发动机11的燃烧立刻被停止。如上述的那样，第1阈值NEP1被设定为使得小齿轮差动转速NP小于容许最大差动转速NPMAX的发动机转速NE的范围的最大值MAX。

这样，在本实施方式中，在因发动机11的状态不佳等而发动机转速NE过度上升了的情况下，趁着小齿轮差动转速NP处于比容许最大差动转速NPMAX低的转速，持续发动机11的点火不变，停止燃料喷射。有时在此时的燃烧室中会残留在燃料喷射即将停止之前所喷射的燃料，但点火被持续，因此，该残留燃料进行燃烧。因此，能避免：未燃的燃料直接被排出到排气通路，设置在排气通路的排气净化用的催化剂的温度上升，未燃燃料未在该催化剂处理完而被排放到外部气体。另一方面，当发动机转速NE上升到小齿轮差动转速NP达到容许最大差动转速NPMAX时，在燃料喷射的基础上，点火也被停止，因此，与燃烧室内有无残留燃料无关地，发动机11的燃烧立刻被停止。因此，能够在抑制向排气通路排出未燃燃料的同时，抑制超过容许最大差动转速NPMAX的小齿轮差动转速NP的上升。

此外，在发动机11中发生了如节气门卡在开的位置那样的妨碍发动机转矩的降低的状态不佳的情况下，即使因燃料喷射和/或点火的停止而使发动机转速NE降低，若然后重新开始燃烧，则发动机转速NE也会上升。由此，在确认到那样的发动机11的状态不佳在之后也会持续的情况下，将行驶模式切换为EV行驶模式，使得发动机11不工作。

然而，在如上述的那样发动机11进行负荷运转时，为了将发动机转速NE维持为目标发动机转速NE＊，进行第1电动发电机12的转矩的反馈控制。另一方面，如上述的那样，目标发动机转速NE＊被设定为成为比小齿轮差动转速NP变为容许最大差动转速NPMAX以下的发动机转速NE的范围的最小值MIN高的转速。因此，在发动机11的负荷运转期间，即使在发动机11发生状态不佳，只要适当地进行第1电动发电机12的转矩的反馈控制，也不会发生发动机转速NE降低为小于上述最小值MIN而小齿轮差动转速NP超过容许最大差动转速NPMAX。然而，在发动机11的怠速运转期间，通过怠速速度控制，发动机11自力地维持转速。因此，在怠速运转期间，当在发动机11发生了状态不佳时，有时发动机转速NE会降低为小于上述最小值MIN而小齿轮差动转速NP超过容许最大差动转速NPMAX。

与此相对，在本实施方式的车辆控制装置中，当在发动机11的怠速运转期间发动机转速NE降低为第4阈值NEP4以下时，在零轴转矩转速和第4阈值NEP4中更大的一方的值被设定为作为怠速速度控制的发动机转速的目标值的目标怠速转速的值。并且，由此谋求维持向第4阈值NEP4的发动机转速NE。

但是，在发动机11中发生了状态不佳的情况下，在怠速速度控制中，有时无法维持发动机转速NE，发动机转速NE会进一步降低。如上述的那样，第4阈值NEP4被设定为比使得小齿轮差动转速NP成为容许最大差动转速NPMAX以下的发动机转速NE的范围的最小值MIN高既定值G量的转速。因此，在该时间点，仍然处于能够容许发动机转速NE稍微降低的状态。

另一方面，当发动机转速NE降低到第3阈值NEP3、小齿轮差动转速NP达到容许最大差动转速NPMAX时，为了将发动机转速NE提高为第3阈值NEP3以上，开始第1电动发电机12的转矩的反馈控制。因此，在发动机11中发生状态不佳、在发动机11的自力下无法抑制发动机转速NE的降低的情况下，也能够抑制超过容许最大差动转速NPMAX的小齿轮差动转速NP的上升。

此外，由于电池14的充电状态SOC的降低、第1电动发电机12的过热等，有时无法进行此时的第1电动发电机12的转矩的反馈控制。另一方面，在发动机11中，在通常的运转时，当进气量减少到无法正常进行燃烧的量、即失火区域时，实施燃料切断，抑制向排气通路排出未燃燃料。在本实施方式的车辆控制装置中，在发动机转速NE降低为第3阈值NEP3以下、且无法进行第1电动发电机12的牵引运转的情况下，即在无法通过该第1电动发电机12的转矩的反馈控制维持发动机转速NE的情况下，禁止燃料切断。由此设为：即使进气量降低到失火区域，也尽可能地使燃烧持续，哪怕是一点也要抑制发动机转速NE的降低。

这样，在本实施方式的车辆控制装置中设为：在怠速运转期间发动机转速NE降低了的情况下，趁着小齿轮差动转速NP处于比容许最大差动转速NPMAX低的转速，通过怠速速度控制，谋求发动机11的自力下的发动机转速NE的维持。并且，设为：在发动机转速NE降低到小齿轮差动转速NP达到容许最大差动转速NPMAX时，通过第1电动发电机12的转矩辅助，维持发动机转速NE。这样，在本实施方式中，尽可能不消耗电力而发动机11自力地抑制由发动机转速NE的降低引起的小齿轮差动转速NP向容许最大差动转速NPMAX上升。因此，能抑制用于抑制小齿轮差动转速NP的过度上升的电力消耗的增加。

本实施方式能够如以下那样进行变更来实施。本实施方式以及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内相互组合来实施。·在上述实施方式中，在怠速运转中发动机转速NE成为了第3阈值NEP3以下、且成为了无法进行第1电动发电机12的牵引运转的状态时，禁止发动机11的燃料切断，但也可以为进行燃料切断的禁止以外的处理。

·在上述实施方式中，在确认到妨碍发动机转矩的降低的发动机11的状态不佳持续的情况下，将行驶模式切换为EV行驶模式，但也可以为在那样的情况下也持续发动机行驶模式。

·在即使在怠速运转期间也不成为发动机转速NE降低到小齿轮差动转速NP达到容许最大差动转速NPMAX的状况的情况下等，也可以放弃小齿轮保护控制例程中的步骤S600以后的处理。

对能够根据上述实施方式以及变更例掌握的技术思想进行记载。(A)一种车辆控制装置，其应用于混合动力车辆，所述混合动力车辆具备行星齿轮机构，所述行星齿轮机构具有连结于发动机的太阳轮、连结于车轮轴的齿圈、以及具有与所述太阳轮和所述齿圈这两方啮合的小齿轮并连结于电动发电机的行星架这三个旋转元件，所述车辆控制装置具备小齿轮保护控制部，所述小齿轮保护控制部基于所述车轮轴的转速以及所述电动发电机的转速，运算使得所述行星架上的所述小齿轮的转速成为既定值以下的发动机转速的范围的最大值来作为第1阈值，运算比该第1阈值低的发动机转速来作为第2阈值，并且，在所述发动机转速成为了所述第2阈值以上时使所述发动机的燃料喷射停止，且在所述发动机转速成为了所述第1阈值以上时，使所述发动机的点火停止。

在上述车辆控制装置中，趁着小齿轮的转速处于比上述既定值低的转速，维持发动机的点火不变，使燃料喷射停止。有时在此时的发动机的燃烧室中会残留有在即将停止燃料喷射之前喷射的燃料，但由于点火被持续，因此，该残留燃料会进行燃烧。因此，能避免：未燃的燃料直接被排出到排气通路，设置于排气通路的排气净化用的催化剂的温度上升，未燃燃料未在该催化剂中处理完而被排放到外部气体中。另一方面，当发动机转速上升到小齿轮的转速达到既定值时，在燃料喷射的基础上，点火也被停止，因此，与燃烧室内有无残留燃料无关地，发动机的燃烧立刻被停止。因此，能够在抑制向排气通路排出未燃燃料的同时，抑制小齿轮的转速的过度上升。

(B)根据上述(A)所述的车辆控制装置，所述小齿轮保护控制部在确认到在所述发动机中导致所述发动机转速的过度上升的状态不佳会持续时，使所述发动机的工作停止，并且，禁止该发动机的再启动。

即使通过燃料喷射、点火的停止来降低发动机转速，若导致发动机转速的过度上升的状态不佳持续，则当然后重新开始燃烧时，发动机转速也会再次上升。由此，在那样的情况下，希望使发动机的工作停止，并且，禁止该发动机的再启动。

(C)根据上述(A)或者(B)所述的车辆控制装置，所述发动机在怠速运转时实施怠速速度控制，所述怠速速度控制是用于使所述发动机转速为目标怠速转速的进气量的反馈控制，所述小齿轮保护控制部基于所述车轮轴的转速以及所述电动发电机的转速，运算使得所述小齿轮的转速成为所述既定值以下的所述发动机转速的范围的最小值来作为第3阈值，运算比该第3阈值高的发动机转速来作为第4阈值，并且，在所述发动机的怠速运转期间所述发动机转速成为了所述第4阈值以下时，将所述第4阈值以上的转速设定为所述目标怠速转速，且在所述发动机的怠速运转期间所述发动机转速成为了所述第3阈值以下时，进行所述电动发电机的驱动控制以使得所述发动机转速超过所述第3阈值。

在上述车辆控制装置中设为：在怠速运转期间发动机转速降低了的情况下，趁着小齿轮的转速处于比既定值低的转速，通过怠速速度控制来谋求发动机的自力下的发动机转速的维持。并且，设为：在发动机转速降低到小齿轮的转速达到既定值时，通过第1电动发电机的驱动控制来维持发动机转速。这样，在上述车辆控制装置中设为：尽可能地不消耗电力，发动机以自力的方式抑制由发动机转速的降低引起的小齿轮的转速的过度上升。因此，能抑制用于抑制小齿轮的转速的过度上升的电力消耗的增加。

(D)根据上述(C)所述的车辆控制装置，在所述发动机的怠速运转期间所述发动机转速成为了所述第3阈值以下、且成为了所述电动发电机不能进行牵引运转的状态时，禁止所述发动机的燃料切断。

在上述车辆控制装置中，在成为了通过电动发电机的驱动控制无法抑制发动机转速的降低的状态的情况下，即使是在本来进行燃料切断的状况下，也持续进行发动机的燃烧，因此，能抑制发动机转速的降低。

Claims (15)

1.一种车辆控制装置，其应用于混合动力车辆，

所述混合动力车辆具备发动机、第1电动发电机和第2电动发电机这两个电动发电机、行星齿轮机构、以及电池，所述行星齿轮机构具有太阳轮、齿圈以及行星架这三个旋转元件，所述电池储存所述第1电动发电机以及所述第2电动发电机发电产生的电力，并且向所述第1电动发电机以及所述第2电动发电机供给其储存的电力，

并且，所述混合动力车辆中，所述发动机连结于所述三个旋转元件中的一个，所述第1电动发电机连结于其余的两个中的一个，所述第2电动发电机和车轮轴连结于所述两个中的最后的一个，

所述车辆控制装置从包括发动机行驶模式和EV行驶模式的多个行驶模式中选择某一行驶模式来进行所述混合动力车辆的行驶控制，所述发动机行驶模式是在使所述发动机工作的状态下进行行驶的模式，所述EV行驶模式是在使所述发动机的工作停止的状态下用所述第2电动发电机的动力进行行驶的模式，

所述车辆控制装置具备发动机行驶禁止控制部，所述发动机行驶禁止控制部对所述发动机是否处于无法产生足够转矩的状态进行判定，在判定为处于无法产生足够转矩的状态的情况下，禁止所述发动机行驶模式的选择。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，

所述发动机行驶禁止控制部按根据所述发动机的运转状态而区分开的多个运转区域的每个运转区域，分别单独地进行所述判定以及所述发动机行驶模式的选择的禁止。

3.根据权利要求2所述的车辆控制装置，

所述多个运转区域根据发动机转速、发动机负荷、发动机转矩、燃料的喷射方式、有无实施排气再循环、有无实施气门重叠中的至少一个以上来进行区分。

4.根据权利要求2或者3所述的车辆控制装置，

所述发动机行驶禁止控制部在禁止了所述发动机行驶模式的选择的运转区域的数量超过了既定值的情况下，在所述多个运转区域的全部区域禁止所述发动机行驶模式的选择。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的车辆控制装置，

在将发动机负荷为既定值以上的区域作为潜在催化剂过热区域时，在所述多个运转区域根据发动机负荷来进行区分、且所述发动机行驶禁止控制部作出了在所述潜在催化剂过热区域内的运转区域处于无法产生足够转矩的状态这一判定的情况下，在被作出了该判定的运转区域以及比该运转区域靠高负荷侧的全部运转区域中禁止所述发动机行驶模式的选择。

6.根据权利要求5所述的车辆控制装置，

在所述发动机中，进行根据爆震的发生状况来使点火正时提前到能够抑制该爆震的界限的爆震控制，在基于该爆震控制的点火正时的提前量小时，与该提前量大时相比，将成为所述潜在催化剂过热区域内的区域的运转区域向发动机负荷低的一侧扩大。

7.根据权利要求5或者6所述的车辆控制装置，

所述发动机行驶禁止控制部在确认到在所述发动机发生失火时，在所述潜在催化剂过热区域内的全部运转区域中禁止所述发动机行驶模式的选择。

8.根据权利要求2～7中任一项所述的车辆控制装置，

在成为了在所述发动机行驶模式的选择未被禁止的运转区域中不存在能够对所述电池进行充电的区域的状态时，在全部运转区域禁止所述发动机行驶模式的选择。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的车辆控制装置，

在发动机启动时，在为维持所述发动机的旋转而需要所述第1电动发电机的转矩辅助的状态持续了既定时间以上的情况下，所述发动机行驶禁止控制部中止发动机启动，通过所述EV行驶模式进行行驶。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的车辆控制装置，

所述发动机行驶禁止控制部基于根据所述混合动力车辆的行驶状况以及所述电池的蓄电状况而设定的发动机转矩的目标值即目标发动机转矩与该发动机转矩的实际值的比较结果，判定所述发动机是否处于无法产生足够转矩的状态。

11.根据权利要求10所述的车辆控制装置，

所述发动机行驶禁止控制部在所述目标发动机转矩为既定值以下的情况下，凭所述发动机转矩的实际值为既定的判定值以下而判定为所述发动机处于无法产生足够转矩的状态。

12.根据权利要求10或者11所述的车辆控制装置，

使用所述发动机的指示转矩来作为所述发动机转矩的实际值。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的车辆控制装置，

在所述发动机中正实施催化剂预热促进控制时，所述发动机行驶禁止控制部使判定为所述发动机处于无法产生足够转矩的状态的发动机转矩的阈值为比未实施该催化剂预热促进控制时的所述阈值大的值。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的车辆控制装置，

所述发动机行驶禁止控制部在判定为所述发动机处于无法产生足够转矩的状态时，在使该发动机的进气量增加之后再次进行该判定，在该再次的判定中也判定为所述发动机处于无法产生足够转矩的状态的情况下，禁止所述发动机行驶模式的选择。

15.根据权利要求1～14中任一项所述的车辆控制装置，

所述发动机行驶禁止控制部在所述发动机中未进行发动机转矩的反馈控制的状态下判定为所述发动机处于无法产生足够转矩的状态的情况下，在开始所述反馈控制之后再次进行该判定，在该再次的判定中也判定为所述发动机处于无法产生足够转矩的状态的情况下，禁止所述发动机行驶模式的选择。

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